JPS5972002A - 操向検出表示方法およびその装置 - Google Patents

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】 ット、船舶などのステアリング（ハンドル）操作による
転向するかじ取シ（車輪又は操舵）のかじ取シ切れ角・
方向を検知し乗物（車体又は（　４　） 船体）との相対的関係を表示することのできる操向検出
表示方法およびその装置に関するものである。

従来のステアリング操作による乗物の操向角を表示する
方法とその装置によれば、ステアリングコラムシャフト
に歯車を組込み噛合した被駆動歯車によシ回転を検出す
る方法であシ、エンジンルーム内のシャシ−の一端に取
付固足した歯車裂片によシ減速した回転をワイヤー等で
出力し、メータ表示部で単に車輪の操向角のみを表示す
るものであり、かじ取シと乗物の操向位置を示す相対的
関係で表示するものでなく実用性に欠け、さらＶこステ
アリング内部機構に特別な装置を組込むなど複雑高価で
普及これるものでなかった。

本発明は、上述に鑑みて為されたものであり、乗物の運
転席内に面したステアリングホイールの中心部において
ステアリング回転操作による回転変位を検出し、変換処
理し、出力表示する方法と、さらに簡単な構造の装置か
ら成り立ち、コラムシャフトなどに噛合することなくス
テアリングホイール中心部の表面に取着、または中心部
の着脱自在なバットに内蔵させるだけで使用でき、ステ
アリング操作によるかじ取υ切れ角度・方向および乗物
の操向位置の姿勢表示を同時に相対的関係に視覚表示さ
れる操向検出表示方法およびその装置を提供するもので
ある。

即ち、本発明による操向検出表示方法は、ステアリング
の同転に連動して駆動検知される回転変位を常に定位に
保持される基準点と比較して、その差動回転変位を検出
し、轟該差動回転変位を前記ステアリングの回転により
転向するかじ取り切れ角・方向に同期・相似づせて変換
し出力表示すると共に、乗物の操向位置の姿勢表示を前
記定位と連結させて表示するものである。

以下第１図より第３図によって本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）に示すようにステアリングホイー
ル１からスポーク２を経て中心部３の外部表面上にコラ
ムシャフト４と同心軸上先端に回転中心軸５を設足し、
この回転中ノＬ・軸５より直角又は鉛直方向に作用する
力点ｆが形成され、ステアリングＳを右Ｒ又は左りに切
っても、常に力点ｆは、その作用する方向に一定に保持
するため回転中心軸５に遊動自在に支承されている。

この力点ｆの形成は、重シによる重心力の作用、あるい
は浮子による浮力の作用、筐たはコラムカバー６に一万
の磁石を設け、他方の磁石を回転中心軸５に遊動自在に
支承して異極吸引力の作用による形成、並びにこれらの
組合せによってより強力な力点ｆを形成することができ
る。

そして、この力点ｆによって常に一定の位置方向を保持
することを定位Ｆと定義し、ステアリングＳの操作によ
る回転量、即ち回転変位を検出測定する基準値として、
この定位Ｆによって保持され設定される基準点Ｐか足め
られている。

回転中心軸５は、ステアリングＳを操作することによっ
て中心部３と共に回転するように設（７） 足されている為、その回転中心軸５に伝動する後述の歯
車、またはソレノイドコイル、ポテンショメーター、バ
リアプルコンデンサー、光学センサーなどの駆動検知７
を設け、ステアリングＳの操作による回転変位Ｖを検知
することができる。検知された回転変位Ｖは、常に定位
Ｆに保持された基準点Ｐと比較し、基準比較差動８によ
り加減され、差動回転変位Ｑを検出する。

ここで加減とは、乗物Ｔが直進あるいは、直進後退する
ときの操向位置を基点Ｐ′としたステアリングＳの操作
位置を０度として、右Ｒまたは左りに切ったときに発生
する右回転変位（プラス変化分とする）、左回転変位（
マイナス変化分とする）のことをいう。そして、上記操
向位置の基点Ｐζ定位Ｆで保持される基準点Ｐとは一致
または、比例連動してセットされる。このためかじ取シ
切れ角と同時の左右方向が判別する。

検出された差動回転変位Ｑは、かじ取り表示変換出力９
に入力し、乗物Ｔのかじ取シ切れ角・方向に同期し、相
似に変換処理されかじ取り表（８） 示Ｘが出力される。したがって、かじ取り表示出力Ｘは
、最終的に乗物Ｔのかじ取り切れ角・方向ＸＲ，ＸＬ７
（正確に表示できるようステアリングＳの操作と完全に
同期され１対１に相似するよう結合選択さね４、これは
後述する装置の実施例では、遊星差動歯車による回転変
位の伝動と減速比に相当するものである。

次に、ステア１１ンクホイール１と共に回転する中心部
３に乗物Ｔの操向位置を表示するため、定位Ｆと運動す
るように乗物姿勢表示１０が連係され、前後に正しく静
止した姿勢制御を保持でき、その操向位ｔ、　Ｙが表示
できる。したがって、自動車の実施例によれは、車輪の
前記かし取シ切れ角・方向ＸＲ，ＸＬの表示出力を車体
のタイヤ・・ウスの位置と乗物の姿勢表示をした操向位
置Ｙを重合表示１１により表示して相対的視覚表示２を
視覚表示することができる。

第２図のブロックダイヤグラムの構成において、第３図
の動作説明図によりその操作を説明すると次の通ジであ
る。本発明の操同検出表示方法のセットの方法は、乗物
Ｔの直進操向位置を基点Ｐ′にしたステアリングＳの操
作状態０度において、ステアリング、コラムシャフト４
の同心軸上先端の中心部３に定位Ｆに保持された基準点
Ｐを上記乗物Ｔの［ａ操向位置の基点Ｐ′と回線上に一
致づせると共に、前記定位上゛に連結する乗物姿勢表示
１０も同様にその直線上に一致させることによってセッ
トが完了する。これによって、かじ取シ切れ角・方向Ｘ
Ｒ、ＸＬのかじ取り出力表示Ｘは、基準点Ｐに０度調整
される。次にドライバーがステア１１ンクＳを右Ｒにき
ると、中心ｓ３、コラムシャフト４が右回転して、同時
に回転中心軸５に伝動する駆動検知７からその回転変位
■が検知され、定位Ｆの基準点Ｐと比較され基準比較差
動８により右回転変位ＶＲのプラス変化分の差動回転変
位Ｑが検出され、かじ取り表示変換出力９によシ同期、
相似され１右のかじ取り切れ角・方向ＸＲが車輪と角度
に分けて、指針表示されると同時に、ステアリングＳが
回転操作される状態でも定位Ｆと連結する乗物の姿勢表
示１０は静止して乗物の操向位ｍｙを表示することかで
き、上記かじ取り切れ角・方向ＸＲと操向位置Ｙを重合
表示１１により両者の相対的視覚表示Ｚを表示する。さ
らにステアリングＳを反転させ左りにきれば、駆動検知
７から逆の回転変位Ｖか検知きれ、基準比較差動８から
左回転変化ＶＲのマイナス変化の差動回転変位Ｑが検出
され、かじ取り表示変換出力９（先より、同期・相似さ
れで、左のかじ取り切れ角・方向ＸＬが、ｌｉｌ　［に
反転して表示出力され、視覚表示することができる。

以上説明したように本発明による操向検出表示方法によ
れば、ステア１１ンク＠＃に内部より回転伝動を入力さ
せることなく、ステアリングホイールの中心部の外部表
面より回転伝動を検知し変換処理、表示する着脱自在な
独立した簡単な方法をもって乗物のかじ取り切れ角・方
向及び姿勢表示としての操向位置との相対的関係の視覚
表示できるものである。

（１１） さらに、本発明による操向検出表示方法によるその装置
は、ステアリングの回転に連動し回転変位を検知する１
駆動検知機構と、尚該検知される回転変位を常に定位に
保持された基準点と比較しその差動回転変位を検出する
基準比較差動機構と、当該差動回転変位をかじ取り切れ
角・方向に同期・相似に表示するかじ取９表示出力機＝
１．前記定位による保持と連結して乗物の操向位置を表
示する姿勢表示機構とから構成されでいる。

以下第４図よシ第７図によって本発明の実施例を詳細に
説明する。

操向検出表示装［１２のケース本体１３の中心部にｉｓ
＋１４を固着し、この主軸１４の一端に駆動原車１５が
挿着され、ケース本体］３と一体化されている。もちろ
ん、プラスチックなどによりこれらの部材を一体成形し
てもよい。

そし１、主軸１４の中央に遊動自在に支杆１６が主軸受
１７によって支承され、この支杆１６の１部に中間軸受
１８を設け、中間軸１９が回（１２） 転自在に軸受され、この中間軸１９の一端には駆動原車
１５と噛合った中間従車２０が固着づれ、他端には中間
原車２１が固着されている。

これら支杆１６、主軸受１７、中間軸受１８はプラスチ
ックなどで一体成形できるものである。

さらに、支杆１６の下端には、即ち、主軸受１７より見
て昇速周方向下部に重夛２２が固着されている。これに
よって主軸１４に支承されている支杆１６、中間軸受１
８、中間軸１９、中間従車２０、中間原車２１、重り２
２の各部材よりなる基準比較差動機構８が重心力によシ
、常に下側方向の重心点なる力点ｆである定位Ｆに保持
される。ここで、１夛２２０部材を取付けなくても、そ
の他の基準比較差動機構８の自重を大きくとシ、それら
の重心力により定位Ｆを形成するように構成してもよい
。

次に、前記中間原車２１に表示従車２３が噛合され、主
軸の先端部に回動自在に軸受され、その表示従車２３の
先端軸部に指針軸受２４が突設され、円形薄板で形成さ
れている表示盤２５の中心部の孔２６を貫通して、指針
２７が指針主輪２８を介して挿着され、さらに、ワッシ
ャ２９と止め輪３０によｐ腕車し麿いよう係止されてい
る。前記指針２７は、指針＋ｈ輪２８にがじ取り切れ角
・方向指針２７１と左右対称に車輪指針２７２が一体に
構成されている。着た、表示盤２５の表面には乗物Ｔの
形状の姿勢表示Ｔ′が表示されると共に、車体”Ｔ４の
中心線円周上左右対称にかじ取り切れ角・方向目盛３１
が付され、さらに裏面には取付ポス３２が上下に設けら
れ、支杆１６の上下に突設した係止受部３３に嵌入され
て表示盤ｚ５が支杆１６に連結されている。なお、下側
の係止受部３３は、前記型υ２２と兼用した構造になっ
ている。以上に示した伝動機構で、駆動原車１３、中間
従車２０、中間原車２１、表示従車２３の回転伝動によ
る最終的な駆動原車１３と表示従車２３との減速比と方
向は、ステアリングホイール１の操作の回転により転向
する車輪のかじ取り切れ角の比と方向に等しく同期し相
（、Ｒするように選択さねている。さらに、駆動原車１
３、中間従車２０、中間原車２１、表示従車２３による
伝動については、歯車伝動を一つの実施態様に記載し、
たが、その他に摩擦車伝動、巻掛は車伝動、電気的伝動
、磁気的伝動、流体を利用した伝動なども含み、これら
の組合せをしてもよい。中間従車２０、中間原車２１の
数については、単数個の例を示しれが、ステアリングの
回転方向と表示従軍２３０回転方回を同一方向にするた
め、伝動機構の組合せによって複数個必要となることは
言うまて・もない。甘た、定位Ｆを形成するため浮子を
利用するためには、ケース本体１３の内部に透明不凍液
等を充填しなけれはならない。この流体を充填すること
によっ１、浮力を利用する方法又は、重心力を第１」用
づる方法であっても支杆１６とこれに支持はれている基
準比較差動機構８の定位Ｆの振れ止め防止ど安定の促進
がなζね、特に悪路及びワゴン車、トラックなどエンジ
ンルームの上に運転席を載慣した形式のステア１１ング
俗造には有効な効力を（１５） 発揮することが確認された。

外装の構造は、図に示すようにケース本体１３に透明プ
ラスチックの前面カバー３４を前面ケースカバーリング
３５により嵌合密べいされて゛いる。前面カバー３４の
中心部にはゴム材のセンターキャップ３６か　められて
いる。ケース本体１３の裏面からは、小孔３６を貫通し
てロックビン３７が挿通され支杆１６の一端部に穿設さ
れる受孔３８に係止され、支杆１６の振れ止めを行い運
搬中、展示販売時における基準比較差動機ｓ８の基準点
Ｐのずれを防止する構造をなしている。

本装置のステアリングへの取付構造は、ステアリングホ
イール１の中心部３ヘコラムシヤフト４と同心軸上に両
面接着テープ３９、特にマジックテープによりケース本
体１３裏面を接着して装着すればよい。上記中心部３の
形状が傾舶し１いる形状のときは、発泡プラスチック材
などよりなる三角形の取付アタッチメントを介してコラ
ムシャフト４と回心軸上面角に取付け（１６） ればよい。さらに他方法としては、バンドによる取付は
構造にしてもよい。そして純正部品としては、中心部３
のパッド内に本装置を内蔵し取付けることができる。

本発明の装置は、上記のように構成され、第７図の動作
説明図によシ、その動作全自動車を例に説明すると次の
通シである。操向検出表示装置１２の取付方法は、捷ず
自動車の車輪Ｍが直進操向方向にあシ、乗物Ｔの直進操
向位置を基点Ｐ’にしたステアリングＳの操作状態０吸
において、ステアリングコラムシャフト４の同心軸上先
端の中心部３に定位Ｆに保持された基準点Ｐ１即ちかじ
取シ切れ角・方向目盛３１の０度にかじ取９切れ角・方
向指針２７１を合せて、上記乗物Ｔの基点Ｐ′とＭ線上
に一致ζせることによって前記定位Ｆに連結する乗物Ｔ
の操向位置の姿勢表示Ｔ′を表わす表示盤２５も同時そ
の直線上に一致し、セットが完了する。なお、基準点Ｐ
の０度とかじ取り切れ角・方向指針２７１のすれば、ケ
ース本体１３を手で持ち左右いずれかにケース本体１３
を回転して調整する。

次に、ステア１ＪングＳを右Ｒへ切シ始めると、駆動原
車１５が連動して回転変位■を起すが、主＄１１１４と
支杆１６の主軸受１７及び中間軸１１９と中間軸受１８
とのころが９摩擦抵抗により回転変位Ｖの変化分が少さ
く脱出しきれず、その″ｆ才主軸１４、駆ｍＩ涼車１５
と共に支杆１６と基準比較差動機構８が連動するため差
動回転変位Ｑが検出されず、操向検出表示装置１２全体
がステアリングＳを切った方向に第７図すに示すよう瞬
時に微動し、乗物Ｔと操向位置の方向と車輪Ｍのかじ取
り切れ角・方向ＸＲを予測することができる。続いて、
ステアリングＳを大きく右Ｒへ切ると、駆動原車１５が
連動して大きくその変位に比例した回転変位Ｑを起し、
ころが、！２摩擦抵抗をこえ支杆１６、中間従車２０、
中間原車２１の位置は、大きく作用する重心力により定
位（Ｆ）に戻り元の基準点Ｐに保持きれ続くため、中間
従車２０は、基準比較差動機構８により駆動原車１５の
回転変位■だけ差動回転し、中間１ｌｉｌＩＩ１９を介
して中間原車２１に差動回転変位Ｑが検出きれ、表示従
車２３に回転伝動され、その間同時に、ステアリングの
減速比と同じ減速比の値に変換きれ、右への車輪Ｍの切
れ角・方向と同期・相似したがじ取り切れ角・方向ＸＲ
を正確にかじ数カ切れ角・方向指針２７１と車輪指針２
７２の一体表示により定位Ｆと連結する表示盤２５のが
じ取り切れ角・方向目盛３１と、乗物Ｔのタイヤハウス
操向位置に出力表示される。一方、表示盤２５により同
時に乗物Ｔの操向位置の姿勢表示Ｔ′も出力表示され、
これら両者の相対視覚表示ができる。他方、ステアリン
グＳを左りへ切ると、同じく基準比較差動機構８の基準
点Ｐは定位Ｐ゛に保持され、各伝動機構の回転変位の伝
動が逆転し、表示従車２３によるがｌ；取多切れ角・方
向針２７１と車輪２７２により左への車輪Ｍの切れ角・
方向と同期・相似したカーし取り切れ角・方向ＸＬを表
示盤２５に同様に出刃表示し、乗物Ｔの操向位置の姿勢
表示Ｔ′をも出力表示して、これら（１９） 両者の相対的視覚表示ができる。さらに、ステア　１Ｊ
ングＳを左右伺回転も操作しても、常ニステアリングＳ
の回転変位は、直進操向位置状態の基点Ｐ′のＯ角を卑
準としての往ゆ運動の〈シ返り、であシ、回転変位量は
必ず元の位置の０角に復帰する動作原理である７１ムら
不発明の操向検出表示装置１２は、一度取付れば基点Ｐ
′と基準点Ｐとかじ取シ切れ角・方向指針２７１の基率
値がずれることなく、常時、同期・相似して正確な操向
検出表示動作を行うことができる。

以上説明したように、不発明による操向検出表示方法お
よびその製筒によれば、ステアリングホイールの中心部
の運転席に面した部分でステアリングの回転変位を検出
し、かじ取シ切れ角・方向表示と乗物の操向位置の姿勢
表示を相対的視覚表示できる方法であり、ステアリング
機構に組込んだり、連係手段を用いることなく、単独構
成装置として梢成されるもので取扱い容易なものである
。

以上の実施例中の用語において、ステアリン（２０） グコラムシャフトはステアリングメインヤフトと、ステ
アリングの中心部はステアリングハブ上部中央あるいは
中央バンドフォーンまたは化粧キャップと、かじ取り切
れ角は、操向角あるいは操舵角と同意語であり、これら
を含むものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る操向検出表示方法およびその装置の実
施態様を示すもので、第１図はステアリングとの関係を
示す原理説明図、第２図は操向検出表示方法のブロック
ダイヤグラムを示し、第３図は、乗物の操向位置、ステ
アリングと操向検出表示方法との動作説明図、第４図は
操向検出表示装置の正面図、第５図は第４図のＡ　−Ａ
’断面図、第６図は第５図に示す実施例の分解・組立斜
視図、第７図は乗物の操向位置及びステアリングと操向
検出表示装置の動作説明図である。 符号説明 Ｓ・−・・・・ステアリング、ｆ・・印・力点、Ｆ・・
・・・・定位。 Ｐ・・・・・・基準点、Ｔ・・・・・・乗物、　ＸＲ−
ＸＬ・・・・がじ取り切れ角・方向９Ｍ・・・・・車輪
、■・・・・回転変位。 Ｑ、・・・・・・差動回転変位　ｐ／・・・・基点、Ｘ
・・・・・・かじ取り表示出力９Ｙ・・・・・・操向位
置表示出力。 １・・・・・・ステア１１ンクホイール、３・・・・・
・中心部。 ４・・・・・・ステアリングコラムシャフト、５・・・
・・・回転中心軸、８・・・・・・基準比較差動、１２
・・・・・・操向検出表示装置、１３・・・・・・ケー
ス本体、１４・・・・・主軸。 １５・・・・・・駆動原車、１６・・・・・・支　、２
０・・・・・・中間従車、２１・・・・・・中間原車、
２２・・・・・・重り。 ２３・・・・・・表示従車、２５・・・・・・表示盤、
２７・・・・・指針、３１・・・・・・かじ取り切れ角
・方向目盛。 ３４・・・・・前面カバー 特許出願人　広　１）俊　部 （２３） （ｆ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ステアリングの回転に連動して駆動検知される回
   転変位を常に定位に保持される基準点と基準比較差動し
   、その差動回転変位を検出し、当該差動回転を前記ステ
   アリングの回転により転回するかじ取り切れ角・方向に
   同期・相似させて変換し出力表示すると共に、乗物の操
   向位置の姿勢表示を前記定位と連結させて表示すること
   を％徴とした操向検出表示方法。 ２、　乗物の直進操向位置を基点としたステアリングの
   操作状態において、定位に保持された基準点を、前記乗
   物の直進操向位置の基点の直線上に一致させると同時に
   、前記乗物の操向位置の姿勢表示も同様に当該＠線上に
   合せて、ステアリングコラムシャフトの同心軸上の中心
   部にセクトする特許請求の範囲第１項＝ａ載の操向検出
   表示方法。 ３　乗物のかじ取り切れ角・方向の出力表示と、乗物の
   操向位置を出力表示した姿勢表示とを、同時かつ相対的
   視覚表示に重合して表示する特許請求の範囲第１項、お
   よび第２項記載の操向検出表示方法。 ４　重心力によシカ点を形成し７位を保持する特許請求
   の範囲第１項、および第２項の操向検出表示方法。 ５、　浮力により力点金形成しＷ位を保持する特許請求
   の範囲第１項、および第２項の操向検出表示方法。 ６゜　磁力により力点を形成し定位を保持する特許請求
   の範囲第１ＪＪＩおよび第２項の操向検出方法。 ７、　ステアリングの回転に連動し回転変位を検知する
   駆動検仰榛栴と、当該検知される回転変位を常に定位に
   保持された基準点と比較しその差動回転変位を検出する
   基準比較差動機構と、当該差動回転変位をかじ取シ切れ
   角・方向に同期・相似に表示するかじ取シ表示出力機構
   と、前記足位による保持と連結して乗物の操向位置を表
   示１−る姿勢表示桟構とを有したことを％似とす操向検
   出表示装置。 ８、　ステアリングホイールの中心部１テコラムンヤフ
   トと同心軸上に取着する装置゛において、ケース本体に
   固着さ、ｈた駆動原車と、その主軸に遊動自在に支承さ
   れた支杆と、該支杆に回動自在に支承された中間軸の一
   端に前記駆動原車に伝動される中間従車と他端に中間原
   車と、当該中間原車に伝動される前記主軸の他端に回動
   自在に軸受された表示従車と、前記支杆の下部に取付け
   た重シと、当該支杆に支承された中間軸・中間従車・中
   間原型がそのｉ　重心力によシ基準点として一足の位置
   に保持される基準比較差動機構と、前記表示従軍に挿着
   されたかじ取り切れ角・方向を表示する指針と、前記支
   杆に連結する果物の形状とかし取少切れ角・方向目盛を
   付した表示盤の構造からなる特許請求の範囲第７項記載
   の操向検出表示装置。 ９、　円形薄板の中心部に貫通孔を有し、前記円形薄板
   表面に乗物の形状が形成きれ、該形状の中心線円周上左
   右対称にかじ取り切れ角・方向の目盛を付し、裏面に取
   付足をもった構造の表示盤からなる特許請求の範囲第８
   項の操向検出表示装置。 １０、　　指針止輸にかしＪＩｖシ切れ角・方向指針と
   、左右対称に車輪指針を一体に構成した指針からなる特
   許請求の範囲第８項および第９項記載の操向検出表示装
   置。 】１、　支杆の一端部をケース本体外部よシ押通した係
   止片部材により係止して、支杆と基準比較差動４５９栴
   の振れ止め防止機侮を備えた特許請求の範囲第７項およ
   び第８項記載の操向検出表示装置。 １２　　ステアリングを左丑たは右に切シ始める初期回
   転時に主軸と支杆と基準比較差動機構の摩擦抵抗により
   がじ取り切ね角・方向指針と表示盤が一体して、前記ス
   テアリングを切っ（３） た方向に瞬時微動する機能を有した構造からなる特許請
   求の範囲第７項乃至第１０項記載の操向検出表示装置。 １３　　ケーシング内部に充填した流体によυ７位に保
   持すれた支杆と基準比較差動機構の振れ止め防止と安定
   を促進させる構造からなる特許請求の範囲第７項及び第
   ８項記載の操向検出表示装置０ １４　　コラムシャフトと同心軸上直角に取着できるよ
   うステアリングホイール中心部に取付アタッチメント部
   材を備えてなる特許請求の範囲第７項及び第８項記載の
   操向検出表示装置。 １５　　ステアリンクホイール中心部バット内部に内蔵
   させる構造を有する肋許請求の範囲第７坦乃至第１４狛
   記載の操向検出表示装置。