JP3271324B2 - Simulated steering device - Google Patents
Simulated steering deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、運転者が操舵する実際
の乗物を遊戯用または運転訓練用にシミュレートしたシ
ミュレーターに関し、特にハンドル等の操舵手段に生じ
る外部からのトルクをシミュレートしたステアリング装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a simulator for simulating an actual vehicle steered by a driver for play or driving training, and more particularly to a steering system for simulating an external torque generated in steering means such as a steering wheel. Related to the device.
【０００２】[0002]
【従来技術】乗物の遊戯機や運転訓練装置は、実際の乗
物を運転したときに感ずるであろう力をできるだけ模擬
再現化するすることにより、現実との差を失くして臨場
感を与え、実際と略同じ感覚で運転ができることが望ま
しい。2. Description of the Related Art Vehicle amusement machines and driving training devices reduce the difference between reality and realism by simulating as much as possible the force that would be felt when driving a real vehicle, It is desirable to be able to drive with almost the same feeling as in reality.
【０００３】実際の自動車等を運転していると、運転状
態によってハンドルが重くなったり軽くなったり、ある
いは路面から受ける力が伝達されたりしてハンドルを握
る手に種々の力が感じられる。[0003] When driving an actual automobile or the like, the steering wheel becomes heavier or lighter depending on the driving condition, or the force received from the road surface is transmitted, and various forces are felt on the hand holding the steering wheel.
【０００４】このようなハンドルに伝達される力をシミ
ュレートすることでより現実の乗物に近づいたシミュレ
ーターを実現することができ、従来でもかかる試みがな
された例（特開平２−271382号公報）がある。[0004] By simulating the force transmitted to such a steering wheel, a simulator closer to a real vehicle can be realized, and an example in which such an attempt has been made in the past (Japanese Patent Laid-Open No. 2-271382). There is.
【０００５】同例では、ハンドルに電動モータが直接連
結されていて、同電動モータを駆動制御することで、ス
テアリング操作におけるハンドルの重さをシミュレート
している。In this example, an electric motor is directly connected to a steering wheel, and the driving of the electric motor is controlled to simulate the weight of the steering wheel in steering operation.
【０００６】[0006]
【解決しようとする課題】かかるシミュレーターでは、
電動モータが直接ハンドルを駆動しているので、ドライ
バーのステアリング操作力を考慮してハンドルにかかる
であろう力を感じさせなければならず、車輪から伝えら
れる力ではなくこれをさらに加工した力を演算する必要
があり、制御におけるアルゴリズムおよび演算処理が複
雑となるとともにステアリング操作における抵抗を自然
に感じさせるのは難しい。[Problem to be solved] In such a simulator,
Since the electric motor drives the steering wheel directly, the driver must feel the force that would be applied to the steering wheel in consideration of the steering operation force of the driver. It is necessary to perform the calculation, and the algorithm and the calculation process in the control become complicated, and it is difficult to make the resistance in the steering operation feel natural.
【０００７】またステアリング操作は電動モータにとっ
ては直接負荷となり、この負荷の大きな変動は電動モー
タに良い影響を与えない。Further, the steering operation directly applies a load to the electric motor, and a large change in the load does not have a good effect on the electric motor.
【０００８】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
パウダークラッチを用いることで簡単なデータ処理で電
力源に悪い影響を与えずに実際のステアリング操作で感
じるであろう力を感じさせることができる模擬ステアリ
ング装置を供する点にある。[0008] The present invention has been made in view of such a point,
Another object of the present invention is to provide a simulated steering device that can use a powder clutch to allow a user to feel the force that would be felt by an actual steering operation without adversely affecting the power source through simple data processing.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本請求項１記載の発明は乗物のシミュレ
ーターにおいて、伝達トルクを制御可能なパウダークラ
ッチが動力源の駆動力をステアリングシャフトに伝達
し、決定された進行状態と現状のステアリングシャフト
にかかっている力の状態とに基づいて制御手段が前記パ
ウダークラッチと前記動力源を制御する模擬ステアリン
グ装置とした。To achieve SUMMARY and operation for solving the above objects, the invention provides a vehicle simulator according to claim 1, the driving force of the controllable powder clutch transmission torque power source to the steering shaft Transmission
The determined progress and the current steering shaft
Control means based on the state of the force applied to the
A simulated steering device for controlling the powder clutch and the power source is provided .
【００１０】パウダークラッチは、動力源の一定の駆動
力を入力し、リニアに伝達トルクを制御してステアリン
グシャフトに出力するもので、伝達トルクはステアリン
グ操作に際しすべり抵抗として作用するもので、より現
実に近い感覚を操作人に与えることができる。制御手段
は、現状のステアリングシャフトにかかっている力の状
態だけでなく決定された進行状態に基づいてパウダーク
ラッチと動力源を制御するので、変化する状況に応じた
力がパウダークラッチを介してステアリングシャフトに
加わるので、ドライバーは益々現実の乗物を実際に操縦
しているかのような感覚を得ることができる。 The powder clutch receives a constant driving force of a power source, linearly controls a transmission torque, and outputs the torque to a steering shaft. The transmission torque acts as a slip resistance during steering operation. Can give the operator a feeling close to Control means
Is the state of the force on the current steering shaft.
Pow Dark based on not only the state but also the determined progress
Controls the latch and power source, so you can adapt to changing conditions
Power is applied to the steering shaft via the powder clutch
As they join, drivers are increasingly maneuvering real vehicles
You can get a feeling as if you are doing it.
【００１１】また動力源の駆動力は一定でよく、パウダ
ークラッチの制御は車輪から伝えられるであろう力をパ
ウダークラッチの伝達トルクとして演算すればよいので
演算処理が簡単である。さらにパウダークラッチが介在
しているので、ステアリング操作が動力源に直接作用す
ることがなく悪い影響を与えることがない。請求項２記
載の発明は、請求項１記載の模擬ステアリング装置にお
いて、前記制御手段が、決定された進行状態に基づいて
ステアリングシャフトにかかるであろう力の方向と量を
演算し、前記演算した力の方向と量を現状のステアリン
グシャフトにかかっている力の方向と量と比べて出力す
る力の方向と量を決定し、前記決定された力の方向によ
り前記動力源を制御し、前記決定された力の量により前
記パウダークラッチを制御することを特徴とする。 決定
された進行状態に基づいて演算したステアリングシャフ
トにかかるであろう力の方向と量を現状のステアリング
シャフトにかかっている力の方向と量と比べて出力する
力の方向と量を決定して動力源とパウダークラッチを制
御しているので、変化する状況に応じた力がパウダーク
ラッチを介してステアリングシャフトに加わり、ドライ
バーは現実に近いステアリング感覚を得ることができ
る。 請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記
載の模擬ステアリング装置において、前記ステアリング
シャフトの回動に伴い回動する左右対称のハート形をし
て回動中心軸から周側縁までの径が周側縁の凹部を最小
として徐々に大きくなるハート型カムと、前記ハート型
カムの周側縁に当接して同ハート型カムの方向に押圧さ
れる押圧ローラとを備え、前記ステアリングシャフトと
一体のハンドルのセンター位置状態で、前記押圧ローラ
が前記ハート型カムの凹部を押圧し、前記ハンドルを回
動させると前記ステアリングシャフトの回動に伴い前記
ハート型カムが回動し、前記押圧ローラが前記ハート型
カムの周側縁を押圧して前記ハンドルをセンター位置に
戻すように力が作用することを特徴とする。ステアリン
グシャフトの回動に伴い回動するハート型カムに押圧ロ
ーラが押圧され、ハンドルをセンター位置に戻すように
作用するので、ハンドルのセンターリングを簡単に行う
ことができる。Further, the driving force of the power source may be constant, and the control of the powder clutch may be performed simply by calculating the force transmitted from the wheels as the transmission torque of the powder clutch. Further, since the powder clutch is interposed, the steering operation does not directly affect the power source and does not adversely affect the power source. Claim 2
The invention described above is directed to a simulated steering device according to claim 1.
And the control means, based on the determined progress state,
The direction and amount of force that will be applied to the steering shaft
Calculate, and calculate the direction and amount of the calculated force as the current stearin
Output compared to the direction and amount of force
The direction and amount of force to be applied are determined according to the determined direction of force.
Control the power source and control the power source according to the determined amount of force.
It is characterized by controlling the powder clutch. Decision
Steering shuffle calculated based on the progress state
The direction and amount of force that will be applied to the steering
Output compared to the direction and amount of force applied to the shaft
Determine the direction and amount of force to control the power source and powder clutch
Control, so the power according to the changing situation is Pow Dark
It is added to the steering shaft via the latch,
The bar can get a realistic steering feeling
You. According to a third aspect of the present invention, in the simulated steering device according to the first or second aspect , a symmetrical heart shape that rotates with the rotation of the steering shaft is formed from a rotation center axis to a peripheral edge. A heart-shaped cam whose diameter gradually increases while minimizing the concave portion of the peripheral side edge, and a pressing roller which comes into contact with the peripheral side edge of the heart-shaped cam and is pressed in the direction of the heart-shaped cam; In the center position of the handle integrated with the shaft, the pressing roller presses the concave portion of the heart-shaped cam, and when the handle is rotated, the heart-shaped cam rotates with the rotation of the steering shaft, A force is applied so that a pressing roller presses a peripheral edge of the heart-shaped cam to return the handle to the center position. Since the pressing roller is pressed by the heart-shaped cam that rotates with the rotation of the steering shaft and acts to return the handle to the center position, centering of the handle can be easily performed.
【００１２】[0012]
【実 施 例】以下図１ないし図４に図示した本発明の
一実施例について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 will be described below.
【００１３】本実施例はレーシングカーのシミュレート
ゲームに用いられる模擬ステアリング装置に関するもで
ある。図１は、同実施例の模擬ステアリング装置１を一
部省略して示した斜視図であり、図２は同模擬ステアリ
ング装置１の平面図である。This embodiment relates to a simulated steering device used for a simulation game of a racing car. FIG. 1 is a perspective view showing the simulated steering device 1 of the embodiment partially omitted, and FIG. 2 is a plan view of the simulated steering device 1.
【００１４】ハンドル２と一体のステアリングシャフト
３が前方へ延びてケーシング４を軸受５，６を介して貫
通し回動自在に支持されている。ステアリングシャフト
３のハンドル２の付け根部分には左右一対の模擬シフト
レバー７が対称に展開しており、模擬シフトレバー７は
ステアリングシャフト３と一体に回転するとともに軸方
向に揺動可能で、模擬シフトレバー７の揺動は検出され
てシフトチェンジの制御に供される。A steering shaft 3 integral with the handle 2 extends forward and penetrates through a casing 4 through bearings 5 and 6, and is rotatably supported. A pair of left and right simulated shift levers 7 are deployed symmetrically at the base of the steering wheel 2 of the steering shaft 3. The simulated shift lever 7 rotates integrally with the steering shaft 3 and can swing in the axial direction. The swing of the lever 7 is detected and used for shift change control.
【００１５】ケーシング４は、平面視で概ねＬ字状に形
成され、ハンドル２に略平行に前壁４ａと後壁４ｂおよ
びこれらに直角に折曲された左壁４ｃ、右壁４ｄより構
成されており、ステアリングシャフト３は前壁４ａと後
壁４ｂに軸受５，６を介して支持されて前壁４ａを貫通
した端部は、さらに左壁４ｃに一側縁を固着されて前壁
４ａに平行に設けられた支持板８の円孔を貫いている。The casing 4 is formed substantially in an L-shape in plan view, and comprises a front wall 4a and a rear wall 4b substantially parallel to the handle 2, and a left wall 4c and a right wall 4d bent at right angles thereto. The steering shaft 3 is supported by the front wall 4a and the rear wall 4b via bearings 5 and 6, and an end penetrating the front wall 4a is further fixed at one side edge to the left wall 4c to form the front wall 4a. Through the circular hole of the support plate 8 provided in parallel to
【００１６】ステアリングシャフト３には、前壁４ａと
後壁４ｂの間において大径のベベルギア10が嵌着され、
支持板８と前壁４ａとの間においてハート型カム11が嵌
着され、支持板８を貫いた先端においてボリューム噛合
用のギア12が嵌着されて、いずれもステアリングシャフ
ト３と一体に回動する。A large-diameter bevel gear 10 is fitted to the steering shaft 3 between the front wall 4a and the rear wall 4b.
A heart-shaped cam 11 is fitted between the support plate 8 and the front wall 4a, and a gear 12 for volume engagement is fitted at a tip end penetrating the support plate 8, and both of them rotate integrally with the steering shaft 3. I do.
【００１７】そしてベベルギア10に隣接して矩形のスト
ッパー片13が一方に偏してステアリングシャフト３に固
着され、同ストッパー片13の下方位置に後壁４ｂに固着
されてストッパー14が配設されている。A rectangular stopper piece 13 is fixed to the steering shaft 3 adjacent to the bevel gear 10 so as to be biased to one side, and a stopper 14 is fixed below the stopper piece 13 to the rear wall 4b. I have.
【００１８】直進走行時のハンドル２の状態（センター
位置状態）で、ストッパー片13はステアリングシャフト
３より上方へ延出しており（図１はセンター位置状態を
示す）、ハンドル２を右に切っていくと、ストッパー片
13が一体に旋回し、約135 度程旋回したところでストッ
パー片13はストッパー14に当接して停止させられる。同
様にハンドル２を左に切ったときも約135 度旋回して停
止させられる。When the steering wheel 2 is in a straight traveling state (center position state), the stopper piece 13 extends above the steering shaft 3 (FIG. 1 shows the center position state), and the steering wheel 2 is turned right. Go to the stopper piece
The stopper piece 13 comes into contact with the stopper 14 and is stopped when the body 13 rotates together and rotates about 135 degrees. Similarly, when the steering wheel 2 is turned to the left, the vehicle turns about 135 degrees and stops.
【００１９】また前壁４ａの上部に支軸15が前方へ向け
突設されており、同支軸15に上端部を支承されて押圧ア
ーム16が揺動自在にハート型カム11の左側に位置して吊
設されている。A support shaft 15 projects forward from the upper portion of the front wall 4a. The upper end of the support shaft 15 is supported by the support shaft 15, and the pressing arm 16 is pivotally positioned on the left side of the heart-shaped cam 11. It is suspended.
【００２０】押圧アーム16は、長尺矩形の前後側片16
ａ，16ｂとこれを連結する連結部16ｃとから断面コ字状
に形成されており、対向する前後側片16ａ，16ｂの上部
を支軸15が枢支している。The pressing arm 16 is a long rectangular front and rear side piece 16.
a, 16b and a connecting portion 16c connecting the connecting portions 16a and 16b are formed in a U-shaped cross section.
【００２１】押圧アーム16の中央部には、前後側片16
ａ，16ｂ間に架設された回転軸17に押圧ローラ18が回転
自在に取付けられ、同押圧ローラ18は前記ハート型カム
11の周側縁に当接可能な位置にある。At the center of the pressing arm 16, the front and rear side pieces 16
A pressing roller 18 is rotatably mounted on a rotating shaft 17 laid between a and 16b.
It is in a position where it can abut against the 11 peripheral edge.
【００２２】そして前壁４ａの下部の左壁４ｃ寄りに突
設されたピン19と押圧アーム16の下端部との間にスプリ
ング20が架設されて押圧アーム16をハート型カム11の方
向へ付勢している。したがってスプリング20によって常
時押圧ローラ18がハート型カム11の周側縁に押圧された
状態にある。A spring 20 is provided between a pin 19 projecting from the lower part of the front wall 4a near the left wall 4c and a lower end of the pressing arm 16, and the pressing arm 16 is attached in the direction of the heart-shaped cam 11. I'm going. Therefore, the pressing roller 18 is always pressed against the peripheral edge of the heart-shaped cam 11 by the spring 20.
【００２３】ハート型カム11は、左右対称のハート形を
して回転中心軸（ステアリングシャフト３）から周側縁
までの径は、周側縁の凹部を最小として除々に径を大き
くするように構成されている。The heart-shaped cam 11 has a symmetrical heart shape, and the diameter from the rotation center axis (the steering shaft 3) to the peripheral edge is gradually increased while minimizing the concave portion of the peripheral edge. It is configured.
【００２４】ハンドル２がセンター位置状態にあるとき
に、図１に示すように押圧ローラ18はハート型カム11の
凹部を押圧しており、ハンドル２を回動させるとステア
リングシャフト３と一体にハート型カム11が回動し、中
心軸から押圧ローラ18の接点までの径が大きくなるので
スプリング20に抗して押圧アーム16が揺動される。した
がって逆にハンドル２が左右いずれかの方向に切られて
いるときは、スプリング20の力により押圧ローラ18がハ
ート型カム11の周側縁を押圧し中心軸から押圧ローラ18
までの距離を小さくするようハート型カム11を回転させ
る力が作用していることになり、自然にセンターリング
を行うようになっている。When the handle 2 is at the center position, the pressing roller 18 presses the concave portion of the heart-shaped cam 11, as shown in FIG. Since the die cam 11 rotates and the diameter from the central axis to the contact point of the pressing roller 18 increases, the pressing arm 16 swings against the spring 20. Therefore, when the handle 2 is turned in the right or left direction, the pressing roller 18 presses the peripheral edge of the heart-shaped cam 11 by the force of the spring 20, and the pressing roller 18
The force for rotating the heart-shaped cam 11 is acting so as to reduce the distance to the center, and the centering is naturally performed.
【００２５】支持板８にはポテンショメータ21が取付け
られ、ポテンショメータ21の回転軸に嵌着されたギア22
が前記ステアリングシャフト３の先端のギア12と噛合し
ており、ハンドル２の回転角度を検知している。A potentiometer 21 is mounted on the support plate 8, and a gear 22 fitted on a rotating shaft of the potentiometer 21 is provided.
Are engaged with the gear 12 at the tip of the steering shaft 3 to detect the rotation angle of the steering wheel 2.
【００２６】一方前記ケーシング４の右壁４ｄには、前
後にリバーシブルモータ30とパウダークラッチ33が互い
に平行にステアリングシャフト３とは直交する方向に指
向して取り付けられている。On the other hand, on the right wall 4d of the casing 4, a reversible motor 30 and a powder clutch 33 are attached to the front and rear in a direction parallel to each other and in a direction orthogonal to the steering shaft 3.
【００２７】いずれも円筒状ケースの前端部を右壁４ｄ
の円孔に嵌合し、リバーシブルモータ30の駆動軸31は右
壁４ｄと左壁４ｃの間に突出し、小径のプーリ32が嵌着
されている。In each case, the front end of the cylindrical case is connected to the right wall 4d.
, The drive shaft 31 of the reversible motor 30 projects between the right wall 4d and the left wall 4c, and a small-diameter pulley 32 is fitted.
【００２８】パウダークラッチ33は、前記プーリ32と対
応する位置に入力側の大径のプーリ34が設けられてい
て、パウダークラッチ33の中央から回転中心軸を同じく
して出力軸35が突出して、出力軸35に嵌着された小径の
ベベルギア36が前記ステアリングシャフト３に嵌着され
た大径のベベルギア10と噛合している。The powder clutch 33 is provided with a large-diameter pulley 34 on the input side at a position corresponding to the pulley 32. An output shaft 35 projects from the center of the powder clutch 33 with the same rotation center axis. A small-diameter bevel gear 36 fitted to the output shaft 35 meshes with the large-diameter bevel gear 10 fitted to the steering shaft 3.
【００２９】左壁４ｃに突設された支軸37に回動自在に
軸支されたベルト張りプーリ38がプーリ32とプーリ34と
の間に若干上方に偏向して設けられており、プーリ32と
プーリ34との間にタイミングベルト39が架渡され同タイ
ミングベルト39を途中で上方よりプーリ38が押してタイ
ミングベルト39に緊張を与えている。A belt tension pulley 38 rotatably supported by a support shaft 37 projecting from the left wall 4c is provided between the pulley 32 and the pulley 34 so as to deflect slightly upward. A timing belt 39 is bridged between the pulley 34 and the pulley 38, and the pulley 38 pushes the timing belt 39 from above on the way to apply tension to the timing belt 39.
【００３０】したがってリバーシブルモータ30の正逆転
駆動はタイミングベルト39を介して減速されてパウダー
クラッチ33に入力され、伝達トルクを制御されて出力軸
35に出力され、ベベルギア36，10の噛合でさらに減速さ
れてステアリングシャフト３に回転トルクを与えること
ができる。Therefore, the forward / reverse drive of the reversible motor 30 is decelerated via the timing belt 39 and input to the powder clutch 33, the transmission torque is controlled and the output shaft is controlled.
The rotational speed is output to the steering shaft 3, and is further reduced by the engagement of the bevel gears 36 and 10 to apply a rotational torque to the steering shaft 3.
【００３１】リバーシブルモータ30は定速回転し、正転
か逆転かの制御がなされ、パウダークラッチ33は伝達ト
ルクをリニアに制御することができる。ステアリングシ
ャフト３にいずれの方向のどの程度の回転トルクを与え
るかは、上記プーリ32とパウダークラッチ33を制御する
ことで可能である。The reversible motor 30 rotates at a constant speed and is controlled to rotate forward or reverse, and the powder clutch 33 can linearly control the transmission torque. The rotation torque to be applied to the steering shaft 3 in any direction can be controlled by controlling the pulley 32 and the powder clutch 33.
【００３２】この制御の簡単なブロック図を図３に示
す。該レーシングカーのシミュレートゲームのゲームの
進行を制御するゲームボート50とステアリング制御を行
う制御ボード51が備えられていて、ゲームボート50は前
記模擬シフトレバー７や図示されない各種操作装置から
の信号および前記ポテンショメータ21からのステアリン
グ情報を入力して、演算処理しゲームの進行を制御する
とともにモニターテレビ（図示せず）の画像制御指示も
行う。FIG. 3 shows a simple block diagram of this control. A game boat 50 for controlling the progress of the simulation game of the racing car and a control board 51 for performing steering control are provided. The game boat 50 receives signals from the simulated shift lever 7 and various operating devices (not shown). The steering information from the potentiometer 21 is input, arithmetic processing is performed to control the progress of the game, and image control instructions for a monitor television (not shown) are also given.
【００３３】したがってゲームボート50は、ステアリン
グの状態、走行路の状態等から車輪からステアリングシ
ャフト３およびハンドル２にかかるであろう力を演算
し、この力の情報を制御ボード51に出力する。Therefore, the game boat 50 calculates the force that will be applied to the steering shaft 3 and the steering wheel 2 from the wheels based on the state of the steering, the state of the running path, and the like, and outputs information on the force to the control board 51.
【００３４】制御ボード51は、同情報とともにポテンシ
ョメータ21からの現時点でのステアリング状態の情報を
入力し、実際にステアリングシャフト３にどの方向のど
の程度の回転トルクを与えるかを決定しリバーシブルモ
ータ30、パウダークラッチ33に制御信号を出力する。リ
バーシブルモータ30にはステアリングシャフト３に加え
る回転トルクの方向信号を出力し、パウダークラッチ33
には伝達トルクの増減信号を出力する。The control board 51 receives the current steering state information from the potentiometer 21 together with the same information, determines which direction and how much rotational torque is to be actually applied to the steering shaft 3, and controls the reversible motor 30. A control signal is output to the powder clutch 33. The reversible motor 30 outputs a direction signal of the rotational torque applied to the steering shaft 3, and outputs a powder clutch 33.
Outputs a torque increase / decrease signal.
【００３５】以下このステアリング操作に加わる負荷制
御の簡単な制御手順を図４に示し説明する。まずポテン
ショメータ21からのステアリング情報およびその他操作
装置からの情報を入力し演算してゲームの進行を決め
（ステップ１）、次のステップ２でハンドル２にかかる
であろう力の方向と量を演算する。Hereinafter, a simple control procedure of load control applied to the steering operation will be described with reference to FIG. First, the progress of the game is determined by inputting and calculating the steering information from the potentiometer 21 and other information from the operating device (step 1), and in the next step 2, the direction and amount of the force that will be applied to the steering wheel 2 are calculated. .
【００３６】そしてハンドル２にかかるであろう力が現
状に比べいずれの方向の力であるかを判断し（ステップ
３）、ハンドル２を右方向に回転する力であると、ステ
ップ４に進み、リバーシブルモータ30を右回り（ハンド
ル２が右回りとなる）に制御し、逆にハンドル２を左方
向に回転する力であると判断したときは、ステップ５に
進んでリバーシブルモータ30を左回りに制御する。Then, it is determined in which direction the force that will be applied to the handle 2 is the current force (step 3). If the force is to rotate the handle 2 rightward, the process proceeds to step 4. When the reversible motor 30 is controlled clockwise (the handle 2 turns clockwise), and when it is determined that the force is to rotate the handle 2 counterclockwise, the process proceeds to step 5 and the reversible motor 30 is turned counterclockwise. Control.
【００３７】次にステップ６でハンドル２にかかるであ
ろう力の量が現状より大きいか小さいかを判断し、小さ
いときはステップ７に進みパウダークラッチ33の伝達ト
ルクを減少に制御し、逆にハンドル２にかかるであろう
力の量が現状より大きいときはステップ８に進みパウダ
ークラッチ33の伝達トルクを増加に制御する。Next, in step 6, it is determined whether the amount of force that will be applied to the steering wheel 2 is larger or smaller than the current value. If smaller, the process proceeds to step 7 where the transmission torque of the powder clutch 33 is controlled to decrease. If the amount of force that will be applied to the steering wheel 2 is larger than the current state, the process proceeds to step 8 and the transmission torque of the powder clutch 33 is controlled to increase.
【００３８】以上のルーチンは、一定周期で繰り返され
るので、伝達トルクも除々に増加または減少し、ステア
リング操作に際し急激にハンドルを重くなったり、軽く
なったりせず不自然さがない。Since the above-described routine is repeated at a constant cycle, the transmission torque gradually increases or decreases, and the steering wheel does not suddenly become heavy or light during steering operation, so that there is no unnaturalness.
【００３９】以上のようにパウダークラッチを使用し伝
達トルクを制御することで、車輪から伝達され実際にハ
ンドル２にかかるであろう力を演算出力すればよく、さ
らにこの力を加工する必要はないので、演算処理のアル
ゴリズムも簡単である。As described above, by controlling the transmission torque using the powder clutch, the force transmitted from the wheels and actually applied to the steering wheel 2 may be calculated and output, and it is not necessary to further process this force. Therefore, the algorithm of the arithmetic processing is simple.
【００４０】パウダークラッチの伝達トルクはすべり抵
抗として作用するので、より現実に近いステアリング感
覚をドライバーに与えることができる。Since the transmission torque of the powder clutch acts as slip resistance, a more realistic steering feeling can be given to the driver.
【００４１】ステアリング操作が直接リバーシブルモー
タ30に影響を与えることがない。The steering operation does not directly affect the reversible motor 30.
【００４２】なお本実施例では、動力源にリバーシブル
モータを使用したが、ソレノイド、スプリング等も使用
することが可能である。また回動するハンドルのほか、
操縦レバーの如きものについても、パウダークラッチを
使用して実際に操舵しているような抵抗を与えることが
できる。In this embodiment, a reversible motor is used as a power source, but a solenoid, a spring, or the like may be used. In addition to the rotating handle,
Even with a steering lever or the like, a powder clutch can be used to provide resistance as if the steering was actually performed.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明は、パウダークラッチの伝達トル
クをステアリングシャフトに伝え、ステアリング操作時
の抵抗としているので、現実の乗物を実際に操縦してい
るかのような感覚を得ることができる。According to the present invention, since the transmission torque of the powder clutch is transmitted to the steering shaft and used as resistance during steering operation, it is possible to obtain a feeling as if the vehicle is actually being driven.
【００４４】簡単な演算処理で制御できる。さらにステ
アリング操作が動力源に悪い影響を与えない。It can be controlled by simple arithmetic processing. Further, steering operation does not adversely affect the power source.
【図１】本発明に係る一実施例の模擬ステアリング装置
の一部省略した斜視図である。FIG. 1 is a partially omitted perspective view of a simulation steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】同平面図である。FIG. 2 is a plan view of the same.
【図３】制御系の概略ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram of a control system.
【図４】制御手順を示す簡略フローチャートである。FIG. 4 is a simplified flowchart showing a control procedure.
１…模擬ステアリング装置、２…ハンドル、３…ステア
リングシャフト、４…ケーシング、５，６…軸受、７…
模擬シフトレバー、８…支持板、10…ベベルギア、11…
ハート型カム、12…ギア、13…ストッパー片、14…スト
ッパー、15…支軸、16…押圧アーム、17…回転軸、18…
押圧ローラ、19…ピン、20…スプリング、21…ポテンシ
ョメータ、21…ギア、30…リバーシブルモータ、31…駆
動軸、32…プーリ、33…パウダークラッチ、34…プー
リ、35…出力軸、36…ベベルギア、37…支軸、38…ベル
ト張りプーリ、39…タイミングベルト、50…ゲームボー
ト、51…制御ボード。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Simulated steering device, 2 ... Steering wheel, 3 ... Steering shaft, 4 ... Casing, 5, 6 ... Bearing, 7 ...
Simulated shift lever, 8 ... support plate, 10 ... bevel gear, 11 ...
Heart cam, 12… Gear, 13… Stopper piece, 14… Stopper, 15… Support shaft, 16… Pressing arm, 17… Rotating shaft, 18…
Press roller, 19 pin, 20 spring, 21 potentiometer, 21 gear, 30 reversible motor, 31 drive shaft, 32 pulley, 33 powder clutch, 34 pulley, 35 output shaft, 36 bevel gear , 37 ... spindle, 38 ... belt tension pulley, 39 ... timing belt, 50 ... game boat, 51 ... control board.
Claims (3)
動力をステアリングシャフトに伝達し、 決定された進行状態と現状のステアリングシャフトにか
かっている力の状態とに基づいて制御手段が前記パウダ
ークラッチと前記動力源を制御する ことを特徴とする模
擬ステアリング装置。In a vehicle simulator, a powder clutch capable of controlling a transmission torque transmits a driving force of a power source to a steering shaft, and a determined traveling state and a current steering shaft are transmitted to the steering shaft.
Control means based on the state of the force being applied
A simulated steering device for controlling a clutch and the power source ;
かかるであろう力の方向と量を演算し、 前記演算した力の方向と量を現状のステアリングシャフ
トにかかっている力の方向と量と比べて出力する力の方
向と量を決定し、 前記決定された力の方向により前記動力源を制御し、前
記決定された力の量により前記パウダークラッチを制御
することを特徴とする請求項１記載の模擬ステアリング
装置。 Wherein said control means, the steering shaft based on the determined progress
Calculate the direction and amount of the force that would be such and calculate the direction and amount of the calculated force in the current steering shaft.
The force output compared to the direction and amount of force
Direction and amount, controlling the power source according to the determined direction of force,
Controls the powder clutch according to the determined amount of force
The simulated steering according to claim 1, wherein
apparatus.
回動する左右対称のハート形をして回動中心軸から周側
縁までの径が周側縁の凹部を最小として徐々に大きくな
るハート型カムと、 前記ハート型カムの周側縁に当接して同ハート型カムの
方向に押圧される押圧ローラとを備え、 前記ステアリングシャフトと一体のハンドルのセンター
位置状態で、前記押圧ローラが前記ハート型カムの凹部
を押圧し、前記ハンドルを回動させると前記ステアリン
グシャフトの回動に伴い前記ハート型カムが回動し、前
記押圧ローラが前記ハート型カムの周側縁を押圧して前
記ハンドルをセンター位置に戻すように力が作用するこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の模擬ステ
アリング装置。3. A heart-shaped heart, which has a symmetrical heart shape that rotates with the rotation of the steering shaft, and whose diameter from the rotation center axis to the peripheral edge gradually increases with the concave portion of the peripheral edge being minimized. A cam, and a pressing roller that abuts against a peripheral edge of the heart-shaped cam and is pressed in the direction of the heart-shaped cam. When the depression of the mold cam is pressed and the handle is rotated, the heart-shaped cam is rotated along with the rotation of the steering shaft, and the pressing roller presses the peripheral edge of the heart-shaped cam to rotate the handle. The simulated steering device according to claim 1 or 2 , wherein a force acts to return the steering wheel to the center position.
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