JP2010202163A - Post-installation type automatic steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、差し当たり自動車等の車輌の自動操舵装置の研究開発のために、また将来的には、自動車専用道路に於ける自動操縦インフラの整備に伴って、実用の車輌に於いて随時選択的に車輌を自動操舵により走行させるべく、車輌の通常のステアリングホイール（ハンドル）に後付けされて作動されるに適した後付け式自動操舵装置に係る。 The present invention is selected for the purpose of research and development of an automatic steering device for vehicles such as automobiles for the time being, and in the future, in conjunction with the development of an automatic steering infrastructure on a dedicated road for automobiles. In particular, the present invention relates to a retrofit-type automatic steering apparatus suitable for being retrofitted and operated on a normal steering wheel (handle) of a vehicle in order to drive the vehicle by automatic steering.
自動車等の車輌のステアリングホイールに臨時に後付けされてステアリングホイールの回動を自動的に操作する装置としては、ステアリングホイールの中立位置と蛇輪のアラインメントの間の整合を調整する検定装置として、ステアリングホイールにその環を水平に横切って橋渡しするようステアリング傾斜角度検出治具を取り付け、ステアリングホイールの下端部と操縦席の前縁部との間にステアリングホイールの外周に当接してモータにより回転駆動されるローラを備えたステアリング自動操舵治具を組み付け、これら両治具をコンピューターにより関連させて操作するホイールアラインメント測定装置が、下記の特許文献１に於いて提案されている。 As a device that is retrofitted to the steering wheel of a vehicle such as an automobile and automatically operates the rotation of the steering wheel, the steering device is used as a verification device that adjusts the alignment between the neutral position of the steering wheel and the alignment of the serpentine wheel. A steering tilt angle detection jig is attached to the wheel so that it crosses the ring horizontally, and it is driven to rotate by a motor in contact with the outer periphery of the steering wheel between the lower end of the steering wheel and the front edge of the cockpit. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 proposes a wheel alignment measuring device that incorporates a steering automatic steering jig provided with a roller and operates these jigs in association with each other.
一方、英国Wiltshireに所在するAnthony Best Dynamics LtdよりABD robots と称する自動車用自動操舵装置がインターネット上に公開されている。これは本願に添付の図面の図１に従来技術として示す如き構造のものである。即ち、これは、自動車の通常のステアリングホイールに代えて、図１の（Ｂ）に示す如く中心部にアクチュエータ１００を備えたステアリングホイール２００を取り付け、運転者がステアリングホイール２００を操作することによっても、またアクチュエータ１００をコンピュータ制御することによっても、車輌を操舵できるようにするものである。アクチュエータ１００は、図に見えているハウジング内に、ステアリングホイール２００およびこれと連結された図には見えていないステアリングシャフトと一体に回転する回転アクチュエータの回転子が内蔵されており、該回転アクチュエータの固定子がハウジングと共に一対の支持リンク３００により回転に対して固定される構造のものである。またかかるアクチュエータ付きステアリングホイールを通常のステアリングホイール上にこれに重ねて後付け式に設置する場合には、図１の（Ａ）に示す如く通常のステアリングホイール４００の上に先ず取付け用アダプタ５００を取り付け、その上に図（Ｂ）に示す如きアクチュエータ付きステアリングホイールを設置するようになっている。
On the other hand, Anthony Best Dynamics Ltd located in Wiltshire, UK, has released an automatic steering system for automobiles called ABD robots on the Internet. This is the structure shown as the prior art in FIG. 1 of the drawings attached to this application. That is, instead of a normal steering wheel of an automobile, a
現今の自動車等の実車輌に於いては、車輌の衝突時に運転者を保護するエアバッグがステアリングホイールの中心部より拡開するように設けられている。かかるエアバッグが設けられていると、ステアリングホイールを図１の（Ｂ）に示す如きアクチュエータ付きステアリングホイールに置き換えるためには、元のステアリングホイールの取り外しに伴ってエアバッグが分解されることとなる。この場合、一度分解されたエアバッグは、再組立てができないか、またはできたとしてもその作動の確実性は保証されないので、アクチュエータ付きステアリングホイールを外してステアリングホイールを元のステアリングホイールに戻すに当ってエアバッグは再使用できない。また当然のことながら、アクチュエータ付きステアリングホイールが装着されている間、エアバッグによる運転者の保護は得られない。図１の（Ａ）に示す如き取付け用アダプターを用いてアクチュエータ付きステアリングホイールを取り付ける場合には、エアバッグはそのまま保持されるが、この場合にもアクチュエータ付きステアリングホイールが装着されている間のエアバッグによる運転者の保護は得られない。 In an actual vehicle such as a current automobile, an airbag that protects the driver in the event of a vehicle collision is provided so as to expand from the center of the steering wheel. When such an airbag is provided, in order to replace the steering wheel with a steering wheel with an actuator as shown in FIG. 1B, the airbag is disassembled with the removal of the original steering wheel. . In this case, once disassembled, the airbag cannot be reassembled, or even if it can, the certainty of its operation is not guaranteed. Therefore, when removing the steering wheel with the actuator and returning the steering wheel to the original steering wheel, Air bags cannot be reused. Of course, while the steering wheel with the actuator is mounted, the driver cannot be protected by the airbag. When the steering wheel with an actuator is mounted using the mounting adapter as shown in FIG. 1A, the airbag is held as it is, but in this case as well, the air while the steering wheel with the actuator is mounted is retained. The driver cannot be protected by the bag.
本発明は、上記の如く自動車等の車輌の通常のステアリングホイールにアクチュエータ付きステアリングホイールを後付けして自動操舵装置を構成する場合に於けるエアバッグの機能喪失の問題に着目し、通常のステアリングホイールに後付け式に自動操舵装置を取り付けた場合にも、またそれを取り外して元のステアリングホイールに戻した場合にも、エアバッグの機能が損なわれない自動操舵装置を提供することを課題としている。 The present invention pays attention to the problem of loss of function of an airbag when an automatic steering device is configured by retrofitting a steering wheel with an actuator to a normal steering wheel of a vehicle such as an automobile as described above. It is an object of the present invention to provide an automatic steering device in which the function of the airbag is not impaired even when the automatic steering device is attached retrofitted to the vehicle or when it is removed and returned to the original steering wheel.
上記の課題を解決するものとして、本発明は、車輌のステアリングホイールに後付けされてステアリングホイールを操舵する自動操舵装置にして、ステアリングホイールの中心部より拡開するエアバッグの拡開を妨げる空間を占めないことを特徴とする自動操舵装置を提案するものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an automatic steering device that is retrofitted to a steering wheel of a vehicle and steers the steering wheel, and provides a space that prevents the airbag from expanding from the center of the steering wheel. The present invention proposes an automatic steering device that does not occupy.
この場合、自動操舵装置はステアリングホイールの環に沿う環状であってよい。 In this case, the automatic steering device may be annular along the ring of the steering wheel.
上記の環状自動操舵装置は、ステアリングホイールの環に沿う３またはそれ以上の隔置箇所にてステアリングホイールに取り付けられるようになっていてよい。 The annular automatic steering device may be attached to the steering wheel at three or more spaced locations along the ring of the steering wheel.
この場合、自動操舵装置は、前記隔置箇所にてステアリングホイールに取り付けられる円環状回転子と、前記円環状回転子と同心に滑り嵌合して該円環状回転子に対し回転可能な円環状固定子と、前記円環状固定子の回転を車体に対し係止する支持リンクとを含んでいてよい。 In this case, the automatic steering device includes an annular rotator attached to the steering wheel at the spaced location, and an annular ring that is slidably fitted to the annular rotator so as to rotate with respect to the annular rotator. A stator and a support link for locking the rotation of the annular stator with respect to the vehicle body may be included.
前記円環状回転子は、前記隔置箇所にてステアリングホイールに取り付けられる環状ブラケット部を備えていてよい。 The annular rotor may include an annular bracket portion that is attached to a steering wheel at the spaced location.
また上記の如き自動操舵装置は、前記円環状回転子より支持され該円環状回転子と共に前記円環状固定子に対し回転可能な補助ステアリングホイールを備えていてよい。 The automatic steering apparatus as described above may include an auxiliary steering wheel supported by the annular rotor and rotatable with the annular rotor together with the annular stator.
上記の如く車輌のステアリングホイールに後付けされてステアリングホイールを操舵する自動操舵装置が、ステアリングホイールの中心部より拡開するエアバッグの拡開を妨げる空間を占めない自動操舵装置であれば、通常のステアリングホイールに随時自動操舵装置を後付けしたとき、自動操舵装置が装着されている間も、また自動操舵装置が取り外され、ステアリングホイールが元の状態に戻されたときにも、エアバッグの機能はそのまま保持される。 If the automatic steering device that is retrofitted to the steering wheel of the vehicle and steers the steering wheel as described above is an automatic steering device that does not occupy the space that hinders the expansion of the airbag that expands from the center of the steering wheel, When an automatic steering device is retrofitted to the steering wheel at any time, the airbag functions even when the automatic steering device is installed or when the automatic steering device is removed and the steering wheel is returned to its original state. It is kept as it is.
自動操舵装置がステアリングホイールの環に沿う環状にされば、ステアリングホイールの中心部より拡開するエアバッグの拡開を妨げることなくステアリングホイールを回転操作する自動操舵装置を都合よく構成することができる。 If the automatic steering device is formed in an annular shape along the ring of the steering wheel, an automatic steering device that rotates the steering wheel without obstructing the expansion of the airbag that expands from the central portion of the steering wheel can be conveniently configured. .
環状自動操舵装置が、ステアリングホイールの環に沿う３またはそれ以上の隔置箇所にてステアリングホイールに取り付けられるようになっていれば、ステアリングホイールに対する環状自動操舵装置の取付けおよび取り外しの操作を簡単にして、ステアリングホイールに対する環状自動操舵装置の取付けを確実で且つ高精度のものとすることができる。 If the annular automatic steering device can be attached to the steering wheel at three or more spaced locations along the ring of the steering wheel, the operation of attaching and removing the annular automatic steering device to the steering wheel is simplified. Thus, the annular automatic steering device can be reliably attached to the steering wheel with high accuracy.
自動操舵装置が、前記隔置箇所にてステアリングホイールに取り付けられる円環状回転子と、前記円環状回転子と同心に滑り嵌合して該円環状回転子に対し回転可能な円環状固定子と、前記円環状固定子の回転を車体に対し係止する支持リンクとを含んでいれば、ステアリングホイールの中心部より拡開するエアバッグの拡開を妨げることなくステアリングホイールを操舵することができる環状アクチュエータを、ステアリングホイールの環に沿って構成することができる。 An automatic steering device includes an annular rotor attached to a steering wheel at the spaced apart position, an annular stator that is slidably fitted to the annular rotor and rotatable relative to the annular rotor; If the support link for locking the rotation of the annular stator with respect to the vehicle body is included, the steering wheel can be steered without obstructing the expansion of the airbag that expands from the center of the steering wheel. An annular actuator can be configured along the ring of the steering wheel.
前記円環状回転子が、前記隔置箇所にてステアリングホイールに取り付けられる環状ブラケットを備えていれば、自動操舵装置をステアリングホイールに取り付けるに当って、先ず軽量で取り扱いに便利なように構成できる環状ブラケットをステアリングホイールに正しく取付け、こうしてステアリングホイール上に正しく取付けられた環状ブラケットに環状回転子の主部を接合して環状回転子を構成することにより、ステアリングホイールへの自動操舵装置の取り付けをより簡単にしてより高精度とすることができる。 If the annular rotor is provided with an annular bracket that is attached to the steering wheel at the spaced position, an annular that can be configured to be lightweight and convenient for handling when the automatic steering device is attached to the steering wheel. By attaching the bracket correctly to the steering wheel and thus connecting the main part of the annular rotor to the annular bracket correctly attached on the steering wheel, the annular rotor is constructed, thereby making it possible to more easily attach the automatic steering device to the steering wheel. It can be simplified and more accurate.
上記の如き自動操舵装置が、前記円環状回転子より支持され該円環状回転子と共に前記円環状固定子に対し回転可能な補助ステアリングホイールを備えていれば、ステアリングホイールに後付けされ自動操舵を行い且つ随時手動にても操舵することができる自動操舵装置を、ステアリングホイールの中心部から拡開するエアバッグの拡開を妨げることなく設置することができる。 If the automatic steering apparatus as described above is provided with an auxiliary steering wheel supported by the annular rotor and rotatable with the annular rotor together with the annular stator, the steering wheel is retrofitted to perform automatic steering. In addition, an automatic steering device that can be manually operated at any time can be installed without hindering the expansion of the airbag that expands from the center of the steering wheel.
図２に於いて、１０は図１に示すステアリングホイール４００と同様の通常のステアリングホイールである。かかるステアリングホイールに於いては、その中心のハブ部１２内にエアバッグが組み込まれており、車輌の衝突時には、ステアリングホイールの中心部より運転者の頭部ないし胸部へ向けて円錐状に拡開するようになっている。
In FIG. 2, 10 is a normal steering wheel similar to the
１４は自動操舵装置をステアリングホイール１０に取り付けるための環状ブラケットであり、図示の例では、その環に沿ってほぼ均等に隔置された３箇所に、ステアリングホイール１０の環の部分に取り外し可能に締結されるクランプ部１６を備えている。この環状ブラケットは、そのクランプ部１６の各々に設けられた長孔１８が環状の回転子２０の対応する位置に設けられたラグ部２２の孔２４に整合するように回転子２０と重ね合わされ、長孔１８と孔２４の間に図には示されていないボルトが通されることにより回転子２０と結合されるようになっている。環状の回転子２０は環状の固定子２６の環状溝内に該溝に沿って滑るよう収納されており、これによって回転子２０と固定子２６とは互いに同心に滑り係合し、またこれによって、環状回転子２０が環状ブラケット１４を介してステアリングホイール１０に取り付けられたとき、環状固定子２６は環状回転子２０との滑り係合によりステアリングホイール１０から支持される。環状の固定子２６は環状のハウジング２８内に収められている。環状ハウジング２８は一対の支持リンク３０により車体の一部に連結され、回転しないように保持される。
環状固定子２６には図には示されていない導線を介して図には示されていないコンピュータによる電子制御装置より制御電流が供給され、それによって回転子と固定子の間に制御された回転変位がもたらされるようになっており、これによって環状固定子２６に対する環状回転子２０の回動が制御され、電子制御装置による自動操舵が行われるようになっている。環状回転子２０には補助ステアリングホイール３２か複数個（図示の例では８個）のステイ３４により連結されており、これによって補助ステアリングホイール３２を操作することにより手動による操舵も行えるようになっている。
The
かくして、本発明によれば、自動車等の車輌の通常のステアリングホイールに、そこに装備されているエアバッグの機能を何ら損なうことなく、随時後付けされまた取り外せる自動操舵装置が得られる。 Thus, according to the present invention, it is possible to obtain an automatic steering device that can be retrofitted and removed from time to time without impairing the function of an air bag mounted on a normal steering wheel of a vehicle such as an automobile.
以上に於いては本発明を一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる実施の形態について本発明の範囲内にて種々の修正が可能であるとは当業者にとって明らかであろう。 Although the present invention has been described in detail with reference to one embodiment, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to the embodiment within the scope of the present invention.
１０…通常のステアリングホイール、１２…ハブ部、１４…環状ブラケット、１６…クランプ部、１８…長孔、２０…環状回転子、２２…ラグ部、２４…孔、２６…環状固定子、２８…環状ハウジング、３０…支持リンク、３２…補助ステアリングホイール、３４…ステイ、１００…アクチュエータ、２００…ステアリングホイール、３００…支持リンク、４００…通常のステアリングホイール、５００…取付け用アダプタ
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|---|---|---|---|---|
| CN108820032A (en) * | 2018-07-23 | 2018-11-16 | 辽宁工业大学 | A kind of automatic driving transfer and control method |
| JP2019202568A (en) * | 2018-05-21 | 2019-11-28 | トヨタテクニカルディベロップメント株式会社 | Steering wheel handling robot |
| CN111618834A (en) * | 2020-05-13 | 2020-09-04 | 中汽数据(天津)有限公司 | Steering device special for automobile driving robot |
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| CN108820032B (en) * | 2018-07-23 | 2023-08-22 | 辽宁工业大学 | Steering device for automatic driving of automobile and control method |
| CN111618834A (en) * | 2020-05-13 | 2020-09-04 | 中汽数据(天津)有限公司 | Steering device special for automobile driving robot |
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