JP2005300162A - Steering angle detecting device and navigation system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハンドルの操舵角を検知する操舵角検知装置及びそれを用いたナビゲーション装置に関する。 The present invention relates to a steering angle detection device that detects a steering angle of a steering wheel, and a navigation device using the same.
従来、自動車等で使用される光学式のハンドル操舵角検出装置は、ハンドルのシャフトに取り付けられるスリットハウジングと、車体側に設置される発光素子、受光素子、ハウジング等で構成されている。そして、ハンドルシャフトに取り付けられたスリットハウジングは、ハンドルの操舵によって回転し、このとき車体側に取り付けられた発光素子、受光素子の間でスリットが回転し、その回転方向と動いたスリットの数からハンドルが左右どちらの方向にどれだけ回転したかを判断するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、従来の光学式のハンドル操舵角検知装置では、構成部材が多く、構造的にも複雑であり、取り付けが簡単でないという問題を有し、特に、ハンドルを取り付けた後で、後付けすることができないという問題があった。 However, the conventional optical steering wheel angle detection device has a problem in that it has many components, is structurally complicated, and is not easy to install. In particular, it can be retrofitted after the steering wheel is attached. There was a problem that I could not.
また、操舵角検出の精度も、光の有無を受光素子側で認識できるスリットの幅でなくてはならず、スリットの幅で精度が決まってしまうという問題があり、余り高精度のものができないという問題があった。 Also, the accuracy of the steering angle detection must be the width of the slit that can recognize the presence or absence of light on the light receiving element side, and there is a problem that the accuracy is determined by the width of the slit, so that the accuracy of the steering angle cannot be very high There was a problem.
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、簡単な構成で取り付けが容易で、かつ、比較的高精度な操舵角検出装置を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and to provide a steering angle detection device that is easy to mount and has a relatively high accuracy with a simple configuration.
本発明の操舵角検知装置は、一方が車体固定部に固定され、他方がハンドル回転部の外表面に対向する装置本体と、この装置本体のハンドル回転部の外表面に対向する位置に設けられたイメージセンサー部とを備えた構成を有する。 The steering angle detection device of the present invention is provided at a position where one is fixed to the vehicle body fixing portion and the other is opposed to the outer surface of the handle rotating portion, and the outer surface of the handle rotating portion of the device main body. And an image sensor unit.
この構成により、操舵角検知装置の構成部品点数を削減し小型化することが可能となり、また、後付けでも簡単に取り付けることができるようになる。そして、イメージセンサーを用いるため、ハンドル回転部の回転を高精度に検出することができ、操舵角検出の精度を上げることが可能になる。 With this configuration, the number of components of the steering angle detection device can be reduced and the size can be reduced, and it can be easily attached even after retrofitting. Since the image sensor is used, the rotation of the steering wheel rotation unit can be detected with high accuracy, and the accuracy of steering angle detection can be increased.
また、本発明の操舵角検知装置は、イメージセンサー部の、ハンドル回転部と対向する位置にスライダーを設けた構成を有する。 In addition, the steering angle detecting device of the present invention has a configuration in which a slider is provided at a position of the image sensor unit facing the handle rotating unit.
この構成により、操舵角検知装置とハンドル回転部の摩擦を低減し、摩擦による雑音の低減とハンドル操作を円滑に行うことができる。 With this configuration, it is possible to reduce the friction between the steering angle detection device and the handle rotating unit, reduce noise due to the friction, and smoothly operate the steering wheel.
また、本発明の操舵角検知装置は、装置本体にイメージセンサー部をハンドル回転部に弾性的に押圧する弾性体を設けた構成を有する。 In addition, the steering angle detection device of the present invention has a configuration in which an elastic body that elastically presses the image sensor portion against the handle rotation portion is provided in the device body.
この構成により、イメージセンサー部をハンドル回転部に密着することができ、操舵角
検出精度を上げることができる。
With this configuration, the image sensor unit can be brought into close contact with the handle rotating unit, and the steering angle detection accuracy can be increased.
また、本発明のナビゲーション装置は、前記いずれかの操舵角検知装置を用いた構成を有する。 The navigation device of the present invention has a configuration using any one of the steering angle detection devices.
この構成により、小型で簡易取り付けが可能な操舵角検知機能を有するナビゲーション装置を提供することができる。 With this configuration, it is possible to provide a navigation device having a steering angle detection function that is small and can be easily attached.
本発明の操舵角検知装置によれば、操舵角検知装置の構成部品点数を削減し小型化することが可能となり、また、後付でも簡単に取り付けることができるようになる。そして、イメージセンサーを用いるため、ハンドル回転部に回転を高精度に検出することができ、操舵角検出の精度を上げることが可能になる。 According to the steering angle detection device of the present invention, the number of components of the steering angle detection device can be reduced and the size can be reduced, and the steering angle detection device can be easily attached even after retrofitting. Since the image sensor is used, the rotation of the steering wheel rotation unit can be detected with high accuracy, and the accuracy of steering angle detection can be increased.
以下、本発明の実施の形態における操舵角検知装置について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, a steering angle detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における操舵角検知装置の概略構成を示す構造図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a structural diagram showing a schematic configuration of a steering angle detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
本実施の形態１における操舵角検知装置は、図１に示すように、一方の側が、車体固定部８の外面に両面接着テープ、或いは、接着剤、ネジなどで固定され、他方の側が、ハンドル回転部7の外面に対向している装置本体１を備えている。そして、装置本体１のハンドル回転部7の外面に対向する面には、光センサー、Ａ／Ｄ変換器などからなるイメージセンサー２と、このイメージセンサー２を含み、ＬＥＤなどの発光素子などを備えたイメージセンサー部３が取り付けられている。また、装置本体1内には、イメージセンサー部３で得られたハンドル回転部7の外表面に対応する電気信号をハンドルの操舵角の情報に変換し、外部へ出力する処理部４と、イメージセンサー部３の情報を処理部４へ伝達する内部接続ケーブル５とを備えている。処理部４で得られた操舵角情報は、外部接続ケーブル６を介して外部装置に伝達するように構成され、また、外部接続ケーブル６は、外部装置から操舵角検知装置に対し電源を供給するようにも構成されている。 As shown in FIG. 1, in the steering angle detection device according to the first embodiment, one side is fixed to the outer surface of the vehicle body fixing portion 8 with a double-sided adhesive tape, an adhesive, a screw or the like, and the other side is a handle. An apparatus main body 1 facing the outer surface of the rotating unit 7 is provided. The surface of the apparatus main body 1 facing the outer surface of the handle rotating unit 7 includes an image sensor 2 including an optical sensor, an A / D converter, and the like, and includes a light emitting element such as an LED. An image sensor unit 3 is attached. Further, in the apparatus main body 1, an electrical signal corresponding to the outer surface of the handle rotating unit 7 obtained by the image sensor unit 3 is converted into information on the steering angle of the handle and output to the outside, and an image An internal connection cable 5 that transmits information of the sensor unit 3 to the processing unit 4 is provided. The steering angle information obtained by the processing unit 4 is configured to be transmitted to the external device via the external connection cable 6, and the external connection cable 6 supplies power to the steering angle detection device from the external device. It is also configured as follows.
次に、このように構成された操舵角検知装置について、その動作を説明する。 Next, the operation of the steering angle detection device configured as described above will be described.
イメージセンサー部３の内部に設けられた発光素子が点灯すると、その発光素子からの光がハンドル回転部７の外表面で反射し、イメージセンサー２の光センサーに入力する。光センサーは、入力した光に応じた電気信号を出力する。出力された電気信号は、Ａ／Ｄ変換器に供給され、ここでデジタル信号に変換される。変換された信号は、処理部４内のデジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）で処理され、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に記憶される。そして、一定時間後に、再び処理部４に入力されるデジタル信号と、先にＲＡＭに記憶されたデジタル信号とを比較し、その差を以ってハンドル回転部の前記一定時間内における回転（方向、角度）を検出する。検出された情報は、外部接続ケーブル６を通して外部装置に出力される。 When the light emitting element provided inside the image sensor unit 3 is turned on, the light from the light emitting element is reflected by the outer surface of the handle rotating unit 7 and input to the light sensor of the image sensor 2. The optical sensor outputs an electrical signal corresponding to the input light. The output electrical signal is supplied to an A / D converter, where it is converted into a digital signal. The converted signal is processed by a digital signal processor (DSP) in the processing unit 4 and stored in a random access memory (RAM). Then, after a predetermined time, the digital signal input again to the processing unit 4 is compared with the digital signal previously stored in the RAM, and the rotation (direction) of the handle rotation unit within the predetermined time is determined by the difference. , Angle). The detected information is output to the external device through the external connection cable 6.
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における操舵角検知装置の概略構成を示す構造図である。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a structural diagram showing a schematic configuration of the steering angle detection device according to Embodiment 2 of the present invention.
本実施の形態２における操舵角検知装置では、図２に示すように、装置本体１のハンド
ル回転部７に対向する面に、イメージセンサー部３からの光をハンドル回転部７に正確に導き、ハンドル回転部７で反射された光をイメージセンサー２に正確に導くためのスライダー９を設けている。尚、スライダー９は、テフロン（登録商標）などの材質からなり、ハンドル回転部７とイメージセンサー部３との間の摩擦を減らし、ハンドル操作の加重を軽減する効果を備えている。また、本実施の形態によれば、スライダー９でイメージセンサー部３の周りを囲むことで、外部からの光の漏れ込みを防止し、イメージセンサー２の誤動作を防止することができる。
In the steering angle detection device according to the second embodiment, as shown in FIG. 2, the light from the image sensor unit 3 is accurately guided to the handle rotation unit 7 on the surface facing the handle rotation unit 7 of the apparatus body 1. A slider 9 is provided for accurately guiding the light reflected by the handle rotating unit 7 to the image sensor 2. The slider 9 is made of a material such as Teflon (registered trademark), and has an effect of reducing the friction between the handle rotating unit 7 and the image sensor unit 3 and reducing the load on the handle operation. Further, according to the present embodiment, surrounding the image sensor unit 3 with the slider 9 prevents leakage of light from the outside and prevents malfunction of the image sensor 2.
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における操舵角検知装置の概略構成を示す構造図である。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a structural diagram showing a schematic configuration of the steering angle detection device according to Embodiment 3 of the present invention.
本実施の形態３における操舵角検知装置では、図３に示すように、装置本体１内にイメージセンサー部３をハンドル回転部７側に弾性的に押圧するバネなどの弾性体１０を設け、イメージセンサー部３をハンドル回転部に押し当てる構成を採っている。すなわち、イメージセンサー部３は、装置本体１内で移動可能な状態になっており、弾性体１０の両側で、イメージセンサー部３と装置本体1とを互いに固定する構造を採っている。 In the steering angle detection device according to the third embodiment, as shown in FIG. 3, an elastic body 10 such as a spring that elastically presses the image sensor unit 3 toward the handle rotation unit 7 is provided in the device body 1. The sensor unit 3 is pressed against the handle rotating unit. That is, the image sensor unit 3 is movable in the apparatus main body 1 and has a structure in which the image sensor unit 3 and the apparatus main body 1 are fixed to each other on both sides of the elastic body 10.
この構造により、イメージセンサー部３がスライダー９を挟んでハンドル回転部７に密着することになり、ハンドル回転部７の形状、大きさの違いを弾性体１０で吸収し、高精度にハンドル回転部７の動きを検出することができるようになる。 With this structure, the image sensor unit 3 comes into close contact with the handle rotating unit 7 with the slider 9 interposed therebetween, and the difference in the shape and size of the handle rotating unit 7 is absorbed by the elastic body 10, and the handle rotating unit is highly accurate. 7 motion can be detected.
（実施の形態４）
図４は、本発明の操舵角検知装置を用いたナビゲーション装置の構成を示す概略図である。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a navigation device using the steering angle detection device of the present invention.
本実施の形態4は、ナビゲーション装置であり、図４に示すように、これまで説明した操舵角検知装置の出力を一部使用することを特徴としている。すなわち、これまで説明した操舵角検知装置の装置本体１は、図４に示すように、車体固定部８に取り付けられ、外部接続ケーブル６は、ナビゲーション本体１２に接続されている。 The fourth embodiment is a navigation device, and is characterized in that a part of the output of the steering angle detection device described so far is used as shown in FIG. That is, the apparatus main body 1 of the steering angle detection apparatus described so far is attached to the vehicle body fixing portion 8 and the external connection cable 6 is connected to the navigation main body 12 as shown in FIG.
ナビゲーション本体１２は、操舵角検知装置を用いることで、ジャイロセンサーに替わって、進行方向の検知が可能となり、ナビゲーション装置の位置検出手段として有効に使用することができる。特に、本発明の操舵角検知装置は、ジャイロセンサーのような温度ドリフト、ゲインのバラツキなどが発生しないため、都度補正を行うことなく車両の進行方向の正確に検知することができる。 By using a steering angle detection device, the navigation body 12 can detect the traveling direction instead of the gyro sensor, and can be used effectively as a position detection means of the navigation device. In particular, the steering angle detection device according to the present invention does not generate temperature drift and gain variation unlike the gyro sensor, and therefore can accurately detect the traveling direction of the vehicle without correction each time.
図５は、本発明のナビゲーション装置を用いて、操舵角と方位の相関を求めるための動作を説明するフロー図であり、図６は、地図と位置情報から操舵角と方位の相関を求めるときのイメージを示す図である。 FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation for obtaining the correlation between the steering angle and the azimuth using the navigation device of the present invention. FIG. 6 shows the case where the correlation between the steering angle and the azimuth is obtained from the map and the position information. FIG.
操舵角と方位の相関を求める場合には、図５に示すように、ハンドルがどれだけ回転したかの情報を操舵角検知装置で入手し（Ｓ５０１）、また、ナビゲーション本体１２を構成するＧＰＳ受信機などを用いて、位置情報から自車の進行方向と距離を算出する（Ｓ５０２）。そして、これら２つの情報から、操舵角と進行方向の相関を導きだし（Ｓ５０３）、ナビゲーション装置としての位置検出手段に利用する（Ｓ５０４）。このように構成すれば、図６に示すように、ＧＰＳ受信機による位置情報と、操舵角検知装置で検知した自車両の操舵角を用いて容易に自車両の進行方向を正確に検出することができる。 When obtaining the correlation between the steering angle and the azimuth, as shown in FIG. 5, information on how much the steering wheel has been rotated is obtained by the steering angle detection device (S501), and the GPS reception constituting the navigation main body 12 is obtained. The traveling direction and distance of the own vehicle are calculated from the position information using a machine (S502). Then, the correlation between the steering angle and the traveling direction is derived from these two pieces of information (S503), and used for position detection means as a navigation device (S504). If comprised in this way, as shown in FIG. 6, using the positional information by a GPS receiver and the steering angle of the own vehicle detected by the steering angle detection apparatus, it is possible to easily detect the traveling direction of the own vehicle easily. Can do.
本発明の操舵角検知装置は、一方が車体固定部に固定され、他方がハンドル回転部の外表面に対向する装置本体と、この装置本体のハンドル回転部の外表面に対向する位置に設けられたイメージセンサー部とを備えたものであり、操舵角検知装置の構成部品点数を削減し小型化することが可能となり、また、後付けでも簡単に取り付けることができ、その上、イメージセンサーを用いているため、ハンドル回転部の回転を高精度に検出することができ、操舵角検出の精度を上げることが可能になり、車載用の操舵角検知装置、ナビゲーション装置として有用である。 The steering angle detection device of the present invention is provided at a position where one is fixed to the vehicle body fixing portion and the other is opposed to the outer surface of the handle rotating portion, and the outer surface of the handle rotating portion of the device main body. It is possible to reduce the size and reduce the number of components of the steering angle detection device, and it can be easily installed even after retrofitting. Therefore, the rotation of the steering wheel rotating unit can be detected with high accuracy, and the accuracy of steering angle detection can be increased, which is useful as a vehicle-mounted steering angle detection device and navigation device.
１ 装置本体
２ イメージセンサー
３ イメージセンサー部
４ 処理部
５ 内部接続ケーブル
６ 外部接続ケーブル
７ ハンドル回転部
８ 車体固定部
９ スライダー
１０ 弾性体
１１ ハンドル
１２ ナビゲーション本体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 2 Image sensor 3 Image sensor part 4 Processing part 5 Internal connection cable 6 External connection cable 7 Handle rotation part 8 Car body fixing | fixed part 9 Slider 10 Elastic body 11 Handle 12 Navigation main body
Claims (4)
A navigation device using the steering angle detection device according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004111812A JP2005300162A (en) | 2004-04-06 | 2004-04-06 | Steering angle detecting device and navigation system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004111812A JP2005300162A (en) | 2004-04-06 | 2004-04-06 | Steering angle detecting device and navigation system using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005300162A true JP2005300162A (en) | 2005-10-27 |
Family
ID=35331888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004111812A Pending JP2005300162A (en) | 2004-04-06 | 2004-04-06 | Steering angle detecting device and navigation system using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005300162A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240535A (en) * | 2007-03-19 | 2007-09-20 | Kenwood Corp | Information processor, and program for refueling support |
-
2004
- 2004-04-06 JP JP2004111812A patent/JP2005300162A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007240535A (en) * | 2007-03-19 | 2007-09-20 | Kenwood Corp | Information processor, and program for refueling support |
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