JPS59220459A

JPS59220459A - ４輪操舵の操舵角表示装置

Info

Publication number: JPS59220459A
Application number: JP9443883A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Shoji; 正路　太; Akihiko Miyoshi; 三好　晃彦; Akira Igata; 井ケ田　章
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1983-05-27
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1984-12-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はグ輪操舵の操舵角表示装置に関し、前輪の転舵
に応じて後輪をも転舵するようにしたグ輪操舵の車両に
利用するものであるＯ（従来技術〕車輪の向きを表示する装置については、例えば、実開昭
６７−．２７グ７６号公報にその一例が記載されている
如く、前輪操舵、つまり、２輪操舵の車両において従来
より知られている。この従来技術は、例えば、ステアリ
ングを７回転した状態において、前輪が直進状態、つま
り、舵角が零になっていると運転者が錯誤するのを防止
するため、前輪の向きを図形表示しようとするものであ
るが、前輪の転舵量に応じて後輪も転舵されるグ輪操舵
の車両においては、上記２輪操舵の場合と事情を異にし
、前輪の向きを運転者が認識していても、車両の挙動ま
では充分に認識することが難しいという問題がある。

すなわち、ダ輪操舵の車両においては、後輪を前輪に対
して同位相にしたり逆位相にすることにより、レーンチ
ェンジや狭い場所への駐車、車庫入れ、さらには小半径
でのＵターンなどを容易にして車両操作性の向上が図れ
る。しかし、運転者にとっては、例えば７輪操舵装置に
不馴れの場合、後輪が同位相か逆位相かによってステア
リングの回転方向は同じでも車両は斜行したり、旋回し
たりして異なる挙動を示し、また、後退走行（バンク）
する場合には車両の進行方向が全く逆になることから、
運転にとまどうことになり、車両の操作ミスによって重
大事故を招く危惧がある。

（発明の目的）本発明は、かかる点に鑑み、グ輪操舵装置を備えた車両
において、前輪と後輪の転舵状態を図形表示することに
より、運転者に走行方向を認識できるようになし、車両
の運転性向上を図るものである○ （発明の構成〕本発明の構成は第１図に明示されている０すなわち、本
発明は、ステアリング１により転舵される前輪２と、こ
の前輪２の転舵量に応じた転舵量で後輪転舵装置４にて
転舵される後輪３とを備えたり輪操舵装置において、前
輪２と後輪３の転舵量を示す転舵量信号を発する信号発
生部５を設け、この信号発生部５からの信号をコントロ
ールユニット６に入力して前後輪の転舵状態を表示する
ための表示信号を演算し、このコントロールユニット６
からの出力信号により、前後輪の転舵状態を表示手段７
にて図形表示して運転老番ここの転舵状態を認識せしめ
るようにしたものである。

（実施例／）本実施例は第２図乃至第５図に示されており、デジタル
制御方式の操舵角表示装置に関する。以下、本実施例を
図面に基づいて説明する。

第２図において、１は左右前輪２．２を転舵するステア
リングで、ステアリングホイール１１、ステアリングシ
ャフト１２、ラック・ピニオン機構１３、左右のタイロ
ッド１４．１４およびナックルアーム１５．１５からな
る。

４は左右の後輪３．３を前輪２．２の転舵量に応じした
転舵量で転舵する後輪転舵装置で、左右の後輪３．３に
ナックルアーム１６．１６およびタイロッド１７．１７
を介して連結されたロッド１８を備える。ロッド１８は
、そのラック部１９にＤｌうピニオン２００回転勤によ
り左右方向へ移動して後輪３．３を転舵する作用を呈す
るものである。ピニオン２０は、一対の傘歯車よりなる
伝動機構２１を介してステアリングモータ２２に連係し
ている。

また、ロッド１８はパワーシリンダ２３の操作ロッドに
なっている０パワーシリンダ２３はロッド１８に固着し
たピストンによって仕切られた左転用油圧室２４と右転
用油圧室２５を備えている。

各油圧室２４．２５は、油圧通路２６．２７、コントロ
ールバルブ２８、油供給通路２９および油戻し通路３０
を介してオイルポンプ３１に接続されている。コントロ
ールバルブ２８は、ピニオン２０の回転方向を検出し、
後輪３．３の左方向転舵時には油供給通路２９を左転用
油圧室２４に、油戻し通路３０を右転用油圧室２５にそ
れぞれ連通し、後輪３．３の右方向転舵時には左方向転
舵時と逆の連通萩態とするとともに、オイルポンプ３１
からの油圧をピニオン２０の回転力に応じた圧力に制御
するものであり、パワーシリンダ２３への圧油供給によ
りロッド１８の移動、つまり後輪３．３０転舵力を助勢
するようにしている。

しかして、上記後輪転舵装置４は、ステアリング１の舵
角を検出するステアリング舵角センサ３２、車速センサ
３３、後輪３．３の舵角を検出する後輪舵角センサ３４
を備えた信号発生部３５からの信号によりコントロール
ユニット３６にて制御されるものであり、そして、この
コントロールユニット３６は前輪２と後輪３の転舵状態
を図形表示する表示手段３７に表示用の信号を出力する
ようになされている。そして、この表示手段３７は運転
席側に設けられている。

上記コントロールユニット５６．各センサ、後輪転舵装
置４および表示手段７の関係は第３図に具体的に示され
ている。

まず、ステアリング舵角センサ３２、車速センサ６６お
よび後輪舵角センサ３４はマルチプレクサ４０を介して
Ａ　／　Ｄコンバータ４１へ信号を入力するようになさ
れている。この場合、車速センサ３３からのパルス信号
はＦ／Ｖ変換器４２を介してマルチプレクサ４０に入力
される。マルチプレクサ４０およびＡ　／　Ｄコンバー
タ４１はＡ　／　Ｄコントローラ４３から信号読取タイ
ミングの指令を受ける０中央処理装置４４はタイマ４５
から第１ポート４６を介して所定時間（例えば７秒）毎
に割込みがかけられ、それをもとに入出力処理を行なう
。中央処理装置４４は、Ａ　／　Ｄコンバータ４１、Ａ
／Ｄコントローラ４６、第１ポート４６、ＲＡＭ４７、
後輪制御用ＲＯＭ４８、表示制御用ＲＯＭ４９、および
第２ポート５０とデータバス５１で接続され、また、Ａ
　／　Ｄコントローラ４３、第１ポート４６、アドレス
デコーダ５２および第２ポート５０とアドレスバス５３
で接続されている０上記第１ポート４６からはステッピングモータ２２を駆
動制御するドライバ５４へ作動信号を送るようになされ
ている。本例の場合、ステッピングモータ２２０回転軸
は後輪舵角センサ６４の回転軸に連動しており、後輪３
の舵角はステッピングモータ２２の回転角度から検出さ
れる。

また、上記第１ポート４６へはモードスイッチ５５から
の信号が入力されるようになっている。

この場合、モードスイッチ５５は低速走行状態（（７）例えば３θｔ、、　／　ｈ以下）で後輪３を前輪２に対
して同位相に転舵するか、逆位相に転舵するかを選択す
るスイッチである。

一方、上記第２ボート５０は表示手段側への出力ポート
で、出力インターフェイス５６へ信号ヲ送る３本のピッ
）Ａ、Ｂ、Ｃを備え、出力インターフェイス５６から表
示手段側の入力インターフェイス５７へ３本の信号を送
るようになされている。この場合、上記３本のビットに
よる信号で後述するｊつの表示セグメントを指定するこ
とになる０上記表示手段３７において、５８は第３ポート、５９は
第グポート、６０は表示側中央処理装置であり、それぞ
れアドレスバス６１で接続され、また、表示側中央処理
装置６０は第３ポート５８、第グポート５９、ＲＡＭ６
２およびＲｏＭ６３とデータバス６４で接続されている
。第グポート５９からは液晶駆動回路６５および照明駆
動部６６へ作動信号を送るようになされ、液晶駆動回路
６５゛からの信号により液晶表示器６７は所定の表示セ
（８）グメントが作動し、また、照明駆動部６６からの信号に
より液晶表示用ライト６８が点灯する。

液晶表示器６７は透過型のものであり、前輪２と後輪３
の転舵方向を図形表示する転舵方向表示セグメント７０
と、車両の挙動を図形表示する車両挙動表示セグメント
７１とを備える。そして、各表示セグメント７０．７１
の数は、本実施例では、前輪２と後輪３の舵角が零度の
場合、前輪２が右転舵で後輪３０転舵が同位相と逆位相
の２つの場合、前輪２が左転舵で後輪３の転舵が同位相
と逆位相の２つの場合を合わせて計ｊつ（第５図参照）
である。なお、車両挙動表示セグメント７１は車両が前
進する場合の挙動を矢符で表示するものである。

次に、本実施例の作用を説明する。

後輪３の転舵は後輪制御用ＲＯＭ４８に書込まれている
プログラムに従って行なわれる。まず、中央処理装置４
４はＡ　／　Ｄコントローラ４３に指令信号を与え、ス
テアリング舵角センサ６２と車速センサ６３からの信号
によりステアリング舵角（９） θＳおよび車速Ｖをタイマ４５で設定された時間毎に読
み込む。そして、このステアリング舵角θＳと車速Ｖに
応じた後輪舵角θＲを演算し、第１ポート４６を介して
ステッピングモータドライバ５４に作動信号を送る。そ
して、ステッピングモータ２２は前記ドライバ５４から
のパルス信号により所定角度回転して後輪３を転舵せし
める。

この場合、後輪３０転舵方向は、車速Ｖが所定値（例え
ば、３０ｂ／ｈ）以下、つまり、低速走行状態のときは
モードスイッチ５゛５で指定されたモードに従って前輪
２に対して同位相と逆位相との間で変わり、高速走行状
態ではモードに関係なく同位相となる。また、ステアリ
ング舵角θＳが左右方向に所定角度（例えば、２０度）
以下のときは後輪舵角θＲは０度で、ステアリング舵角
θＳが設定角度を越えると、その舵角量に応じて後輪舵
角θＲが変化する０なお、車速Ｖが例えば１００ｂ／ｈ
以上のように非常に高いときには、後輪舵角θＲが５度
を越えないように設定し、車速Ｖがそれよりも低いとき
は例えば−７０度ぐらいまで後（１０輪３が転舵されるように設定するのが、車両走行性およ
び走行安全性のうえから好ましい。

前輪２と後輪６の転舵状態の表示にあたっては、表示制
御用ＲＯＭ４９に書込まれているプログラムに従って信
号処理され、第２ポー）５０からピッ）Ａ、Ｂ、Ｃを用
いて３本の信号線で出力インターフェイス５６を介して
表示手段側の入力インターフェイス５７へ表示信号が送
られる。そして、表示手段側のＲＯＭ６３に書込まれて
いるプログラムに従って、上記表示信号が処理される。

つまり、その表示信号がどの表示セグメントに対応する
ものかが表示側中央処理装置６０で演算され、第２ポー
ト６０から液晶駆動回路６５および照明駆動部６６に作
動信号が送られ、液晶表示器６７での前後輪の転舵状態
の表示および液晶表示用ランプ６８０点灯が行なわれる
。

上記表示制御用ＲＯＭ　４９に書込まれているプログラ
ムは第７図にフローチャートで示されており、この第７
図に基づいて以下作動を説明する。

まず、ステップ■でステアリング舵角センサ３２および
後輪舵角センサ３４からの信号によりステアリング舵角
θＳおよび後輪舵角θＲの読取りが行なわれる。ステッ
プ■でステアリング舵角θＳの右方向への舵角が２０度
よりも小さいか否が、つまりθＳ≦♂０°かの判断が行
なわれる。ステップ■での判断がＹＥＳの場合、ステッ
プ６に進み、今度はステアリング舵角θＳの左方向への
舵角がｇ′θ度以下か否か、つまり、θＳ≧−♂００か
の判断が行なわれる。この判断がＹＥＳの場合、つまり
、ステアリング舵角θＳが左右方向−＼♂θ度以下にな
っていると判別されると、ステップ■に進み、第３図に
おける第２ポート６０からＡ、Ｂ、Ｃの各ビットに対応
する（θθ／）の信号が出力される。すなわち、この場
合はステアリング舵角θＳが２０度以下で後輪舵角θＲ
は０度だから、第５図に示す如く液晶表示器６７では第
１表示セグメントでの表示となり、車両は直進すること
が表示される。

一方、ステップ■での判断がＮｏでステアリング舵角θ
Ｓが右方向へ２０度を越えるときは、ステップ■へ進み
、後輪舵角θＲが右方向へｊ度以下か否かが判断され、
ＹＥＳの場合はステップ■へ進み、後輪舵角θＲが左へ
ｊ度以下か否かが判断される。この判断がＹＥＳの場合
は、ステップ■へ進み、Ｎｏの場合はステップ■へ進ん
でＣＯ／／）信号が出力される０この場合は、ステアリ
ング舵角θＳが右へｊ？θ度以上で、後輪舵角θＲが左
へ５度以上であるから、液晶表示器６７では第５図に示
す如く第７表示セグメントでの表示となり、車両は前進
の場合、左旋回することを示す。

また、ステップ■での判断がＮＯの場合は、ステップ■
へ進んで（０１０）の信号が出力される。

この場合、ステアリング舵角θＳが右へ２０度以上で、
後輪舵角θＲが右へ５度以上であるから、液晶表示器６
７では第２表示セグメントでの表示となり、車両は前進
の場合に右へ斜行することを表示する。

ステップ■での判断がＮｏの場合はステップ■へ進んで
後輪舵角θＲが右へｊ度以下か否かが判断され、ＹＥＳ
の場合はステップ０で後輪舵角θＲが左へｊ度以下か否
かが判断される。この判断がＹＥＳの場合はステップ■
へ進み、Ｎｏの場合はステップ０へ進んでＣ１０θ）の
信号が出力される。この場合は、ステアリング舵角θＳ
が左へ２０度以上で後輪舵角θＲが左へ５度以上である
から、液晶表示器６７では第３セグメントでの表示とな
り、車両は前進の場合に左へ斜行することを表示する。

ステップ■での判断がＮｏの場合はステップ■、へ進み
、（／θ／）の信号が出力される。この場合は、ステア
リング舵角θＳが左へ２０度以上で後輪舵角θＲが右へ
５度以上であるから、液晶表示器６７では第乙表示セグ
メントでの表示となり、車両は前進の場合に左旋回する
ことが表示される。

なお、本実施例では、後輪舵角θＲを後輪舵角センサ６
４でステッピングモータ２２０回転軸の回転角から検出
するようにしたが、後輪３に連係しているロッド１８の
変位量から後輪舵角を検出してもよく、また、ステアリ
ング舵角ｏｓと車速Ｖをもとに中央処理装置４４で後輪
舵角θＲを演算することから、その演算値を後輪６の転
舵状態の表示に用いるようにしてもよい。

（実施例２）本例は第乙因に示し、アナロク制御方式の操舵角表示装
置に関する。

本例の信号発生部７５は前輪舵角センサ７６と後輪転舵
角センサ６４とて構成され、コントロールユニット７７
は、前輪舵角センサ側と後転舵角センサ側のそれぞれに
設けられた第１〜第３比較器７８〜８０．８１〜８３を
その構成要素とする。

表示手段８４は液晶表示器８５、液晶表示ドライバ８６
．８７および第１〜第ｊアンド回路８８〜９２を備えて
いる。

前輪舵角センサ７６は前輪が左方向から右方向へ転舵さ
れるに従って出力電圧が高くなるもので、第１〜第３の
各比較器７８〜８０の一方の入力端子に接続され、各比
較器７８〜８０の他方の入力端子にはそれぞれ所定の基
準電圧を発生する第１〜第３電源９６〜９５が接続され
ている。第１電源９６０基準電圧は前輪を左へ最も大き
く転舵したときの前輪舵角センサ７６の出力電圧よりも
若干低く、第２電源９４の基準電圧は前輪が左へ微小角
度（例えば、５度）転舵されたときの前輪舵角センサ７
６の出力電圧の大きさに、さらに、第３電源９５の基準
電圧は前輪を右へ微小角度（例えば、５度）転舵したと
きの前輪舵角センサ７６の出力電圧の大きさにそれぞれ
設定されている。

従って、各比較器７８〜８０から液晶表示ドライバ８６
に３本の信号線を介して出力される信号は、前輪左転舵
時に（／θθ）、前輪か中立位置にあるときにＣ／１０
）、前輪右転舵時に（／／／）となる。液晶表示ドライ
バ８６は、３つの出力端子Ａ、Ｂ、Ｃを備え、（１０θ
）、（／／θ）、（／／／　）の信号がそれぞれ入力さ
れると、出力端子Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ１を表わす信号
か得られるようになされている。

一方、後輪舵角センサ側の各比較器８１〜８３にも前輪
舵角センサ側と同様に後輪舵角センサ６４と第１〜第３
電源９６〜９８が接続され、後輪の゛左転舵時に（／θ
０）、中立時に（／／θ）、右転舵時に（／／／　）の
信号を液晶表示ドライバ８７へ出力し、液晶表示ドライ
バ８７の出力端子Ａ。

Ｂ、Ｃにそれぞれ１を表わす信号が得られるようになさ
れている。

液晶表示器８５は、前輪および後輪の左転舵、中立、右
転舵を表わす表示セグメント／θ／、／Ｑ、２、／θ３
、／θグ、１０６、／θ乙と、車両の左斜行、右旋回、
直進、左旋回、右斜行という挙動を表わす表示セグメン
ト／θ７、／θ♂、／θ２、／／θ、／／／とを備えて
いる。この挙動表示セグメント／θ７〜／／／にはそれ
ぞれ第１〜第ｊＡＮＤ回路８８〜９２の出力端子が接続
されている。

そして、前輪側と後輪側の各液晶表示ドライバ８６．８
７の出力端子Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ前輪側と後輪側の
表示セグメント１０／〜／θ乙に接続されている。また
、前輪側の出力端子Ａは第１ＡＮＤ回路８８と第グＡＮ
Ｄ回路９１に、出力端子Ｂは第Ｊ’ＡＮＤ回路９０に、
出力端子Ｃは第、２ＡＮＤ回路８９と第、３ＡＮＤ回路
９２に、また、後輪側の出力端子Ａは第１、第、２ＡＮ
Ｄ回路８８．８９に、出力端子Ｂは第ＪＡＮＤ回路９０
に、出力端子Ｃは第グ、第、ｆ−ＡＮＤ回路９１．９２
にそれぞれ接続されている。

本実施例においては、前輪舵角センサ７６と後輪舵角セ
ンサ６４からの出力電圧と各基準電圧との比較により、
前輪と後輪の転舵状態がそれぞれ３本ビットによる信号
で特定され、各液晶表示ドライバ８６．８７で上記信号
の処理が行なわれ、出力端子Ａ、Ｂ、Ｃからの出力によ
り車輪の転舵方向が液晶表示器８５に表示されるととも
に、各ＡＮＤ回路８８〜９２に前輪と後輪の転舵方向に
関する信号を入力することにより、液晶表示器８５で車
両の挙動が表示されることになる。

なお、上記実施例／、！では車輪の向きと車両の挙動を
図形表示するようにしたが、いずれか一方のみを表示す
るようにしてもよく、さらに、車輪の転舵状態を運転者
により的確に認識せしめるため、車輪の転舵量（転舵角
）に応じて図形表示される車輪の転舵方向が複数の段階
に変わるようにしでもよい。

（発明の効果）本発明は上述の如く、グ輪操舵装置において、前輪と後
輪の転舵量信号をもとにこの前輪と後輪の転舵状態を図
形表示するようにしたから、車両の車庫入れや車庫出し
、あるいはレーンチェンジや道路の角を曲がるときなど
において、運転者は車両の走行方向を視覚でとらえて認
識できるため、運転し易くなり、特に後退走行（バック
）する場合でも運転にとまどいがなくなり、車両走行に
際しての安全を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は実施例／の全体構成
図、第３図は同側の制御系統図、第７図は同側の制御に
おけるフローチャート、第５図は同側における表示パタ
ーンを示す図、第４図は実施例２の構成図である。１・・・・・ステアリング、２・・・・・・前輪、３・
・・・・・後輪、４・・・・・・後輪転舵装置、５．３
５．７５・・・・・・信号発生部、６．３６．７７・・
・・・・コントロールユニット、７．６７．８４・・・
・・・表示手段、６２・・・・・・ステアリング舵角セ
ンサ、６６・・・・・・車速センサ、６４・・・・・・
後輪舵角センサ、６７．８５・・・・・・液晶表示器第
　１　図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　ステアリングにより転舵される前輪と、この
前輪転舵量に応じた転舵量で転舵される後輪とを備えた
グ輪操舵装置において、前輪と後輪の転舵量を示す転舵
量信号を発する信号発生部と、この信号発生部からの出
力信号が入力されるコントロールユニットと、該コント
ロールユニットからの出力信号により前後輪の転舵状態
を図形表示する表示手段とを備えていることを特徴とす
る７輪操舵の操舵角表示装置。