(57)【要約】【課題】既存モジュールを流用したステアリングの設計を容易にすること。【解決手段】ハンドル位置基準点、第１ジョイント基準点、第２ジョイント基準点及びステアリングギヤ噛み合い基準点の４つの基準点の座標の入力を受け付ける入力手段と、３次元空間に４つの基準点を配置する基準点配置手段と、コラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルが格納されている既存モジュールデータベースから３次元空間に配置する既存モジュールのモデルの選択を受け付ける既存モジュール選択手段と、選択された既存モジュールのモデルを４つの基準点を基にして３次元空間に配置する既存モジュール配置手段と、を含む。【選択図】図５
2011248424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングのハンドル位置基準点、第１ジョイント基準点、第２ジョイント基準点及びステアリングギヤ噛み合い基準点の４つの基準点の座標の入力を受け付ける入力手段と、
車両の前後、上下及び左右方向が定められている３次元空間に前記４つの基準点を配置する基準点配置手段と、
ステアリングを構成するコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルが格納されている既存モジュールデータベースと、
前記既存モジュールデータベースに格納されている前記既存モジュールのモデルの中から３次元空間に配置するコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの選択を受け付ける既存モジュール選択手段と、
前記既存モジュール選択手段で選択されたコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルを前記４つの基準点を基にして３次元空間に配置する既存モジュール配置手段と、
を含むことを特徴とするステアリング設計支援装置。
【請求項２】
前記既存モジュールデータベースに格納されている既存モジュールのモデルを検索する条件の入力を受け付け、前記既存モジュールデータベースに格納されている既存モジュールのモデルの中から入力された条件に合致する既存モジュールのモデルを検索する既存モジュール検索手段を更に含み、
前記既存モジュール選択手段は、前記既存モジュール検索手段によって検索された既存モジュールのモデルの中から３次元空間に配置するコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの選択を受け付けることを特徴とする請求項１に記載のステアリング設計支援装置。
【請求項３】
前記既存モジュール配置手段によって配置されたコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの基準点と前記４つの基準点との相違量を検出して表示する相違量検出手段を更に含むことを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリングの設計を支援するステアリング設計支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＤ上で３次元モデルを構築する技術として、例えば、特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された技術は、形状や機構等を指定することで代表的な３次元モデルをデータベースから読み出し、読み出された３次元モデルに対して各定義点、機構部長さ、角度等の諸元を入力し、その後、各定義点をドラッグしたり、入力した諸元値を変更したりすることで、形状変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８２８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低コスト設計をするためには、構成部品として生産実績のある既存部品をなるべく多く流用することが望ましい。しかしながら、特許文献１に開示された技術では、既存部品を流用してモデルに組み込むことは考慮されていない。また、各構成部品モデルの配置、向きを確定させるために多くの情報を入力する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、生産実績のある既存モジュールを流用したステアリングの設計を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ステアリングのハンドル位置基準点、第１ジョイント基準点、第２ジョイント基準点及びステアリングギヤ噛み合い基準点の４つの基準点の座標の入力を受け付ける入力手段と、車両の前後、上下及び左右方向が定められている３次元空間に前記４つの基準点を配置する基準点配置手段と、ステアリングを構成するコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルが格納されている既存モジュールデータベースと、前記既存モジュールデータベースに格納されている前記既存モジュールのモデルの中から３次元空間に配置するコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの選択を受け付ける既存モジュール選択手段と、前記既存モジュール選択手段で選択されたコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルを前記４つの基準点を基にして３次元空間に配置する既存モジュール配置手段と、を含むことを特徴とするステアリング設計支援装置である。
【０００７】
本発明は、ステアリングのハンドル位置基準点、第１ジョイント基準点、第２ジョイント基準点及びステアリングギヤ噛み合い基準点の４つの基準点の入力を受け付け、選択されたコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルを４つの基準点を基にして３次元空間に配置する。これにより、既存モジュールを流用したステアリングの設計を容易にすることができる。
【０００８】
本発明の望ましい態様としては、前記既存モジュールデータベースに格納されている既存モジュールのモデルを絞り込む条件の入力を受け付け、前記既存モジュールデータベースに格納されている既存モジュールのモデルの中から入力された条件に合致する既存モジュールのモデルを検索する既存モジュール検索手段を更に含み、前記既存モジュール選択手段は、前記既存モジュール検索手段によって検索された既存モジュールのモデルの中から３次元空間に配置するコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの選択を受け付けることが好ましい。これによって、流用できる既存モジュールを検索する時間を短縮することができる。
【０００９】
本発明の望ましい態様としては、前記既存モジュール配置手段によって配置されたコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの基準点と前記４つの基準点との相違量を検出して表示する相違量検出手段を更に含むことが好ましい。これによって、設計者は相違量を知ることができ、既存モジュールの流用の可否を容易に判断することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、既存モジュールを流用したステアリングの設計を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態に係るステアリング設計支援装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、コラムモジュールの既存モジュールのモデルの一例を示す図である。
【図３】図３は、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルの一例を示す図である。
【図４】図４は、ステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るステアリング設計支援装置の処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、設計情報入力画面の一例を示す図である。
【図７】図７は、３次元空間に４つの基準点を配置した画像の一例を示す図である。
【図８】図８は、検索する条件の入力画面の一例を示す図である。
【図９】図９は、既存モジュールのモデルの検索結果の一覧を表す画面の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、既存モジュールのモデルをアセンブリして３次元空間に配置した画像の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、配置された各既存モジュールのモデルの基準点と３次元空間の基準点との相違量の表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るステアリング設計支援装置の構成を示す図である。図１に示すように、このステアリング設計支援装置１は、入力装置２と、表示装置３と、制御装置４と、外部記憶装置５と、を備えている。
【００１４】
入力装置２は、マウス、キーボード等であり、ユーザの入力操作、選択操作を受け付け、入力信号を制御装置４に出力する。表示装置３は、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の画像を表示する装置である。
【００１５】
制御装置４は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等であり、入力インターフェース４ａと、出力インターフェース４ｂと、ＣＰＵ４ｃと、ＲＯＭ４ｄと、ＲＡＭ４ｅと、内部記憶装置４ｆと、を含んでいる。入力インターフェース４ａ、出力インターフェース４ｂ、ＣＰＵ４ｃ、ＲＯＭ４ｄ、ＲＡＭ４ｅ及び内部記憶装置４ｆは、内部バスで接続されている。
【００１６】
入力インターフェース４ａは、入力装置２からの入力信号を受け取り、ＣＰＵ４ｃに出力する。出力インターフェース４ｂは、ＣＰＵ４ｃから画像信号を受け取り、表示装置３に出力する。
【００１７】
ＲＯＭ４ｄには、ＢＩＯＳ等のプログラムが記憶されている。内部記憶装置４ｆは、例えばＨＤＤ等であり、オペレーティングシステムプログラムやアプリケーションプログラムが記憶されている。ＣＰＵ４ｃは、ＲＡＭ４ｅをワークエリアとして使用しながらＲＯＭ４ｄや内部記憶装置４ｆに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。
【００１８】
外部記憶装置５は、サーバ等であり、ＬＡＮ等のネットワークを介して制御装置４と接続されている。なお、外部記憶装置５は、制御装置４から離れた場所に設置されていても良い。
【００１９】
内部記憶装置４ｆ又は外部記憶装置５には、ステアリングを構成し、生産実績がある既存モジュールのモデルを格納した既存モジュールデータベースが記憶されている。なお、本実施形態においては、ステアリングは、コラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールで構成されるものとする。
【００２０】
図２〜図４は、既存モジュールデータベースに格納されている既存モジュールのモデルの例を示す図である。図２は、コラムモジュールの既存モジュールのモデルの一例を示す図である。コラムモジュールの既存モジュールのモデルは、上下方向の向きの情報を有している。図３は、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルの一例を示す図である。図４は、ステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの一例を示す図である。ステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルは、上下方向及び左右方向の向きの情報を有している。
【００２１】
図５は、ステアリング設計支援装置１の処理の手順を示すフローチャートである。ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、ステップＳ１として、ハンドル位置基準点、第１ジョイント基準点、第２ジョイント基準点及びステアリングギヤ噛み合い基準点の４つの基準点（客先仕様）の座標の入力を受け付けるための設計情報入力画面を表示装置３に表示させて、４つの基準点の座標の入力を受け付ける。図６は、設計情報入力画面の一例を示す図である。図６に示す設計情報入力画面１００では、ハンドル位置基準点（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）の入力をそれぞれ受け付ける入力欄１００ａ〜１００ｃ、第１ジョイント基準点（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）の入力をそれぞれ受け付ける入力欄１００ｄ〜１００ｆ、第２ジョイント基準点（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）の入力をそれぞれ受け付ける入力欄１００ｇ〜１００ｉ及びステアリングギヤ噛み合い基準点（Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標）の入力をそれぞれ受け付ける入力欄１００ｊ〜１００ｌが、表示されている。ユーザは、入力欄１００ａ〜１００ｌに４つの基準点の座標を入力し、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、入力欄１００ａ〜１００ｌに入力された４つの基準点の座標の入力を受け付ける。
【００２２】
再び図５を参照すると、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、設計情報入力画面１００（図６参照）で「次へ」というボタン（画像）１００ｍがクリックされたら、ステップＳ２として、車両の前後、上下及び左右方向が定められている３次元（３Ｄ）空間に、ステップＳ１で入力された４つの基準点を配置する。図７は、３次元空間にハンドル位置基準点１０１ａ、第１ジョイント基準点１０１ｂ、第２ジョイント基準点１０１ｃ及びステアリングギヤ噛み合い基準点１０１ｄを配置した画像１０１の一例を示す図である。
【００２３】
再び図５を参照すると、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、ステップＳ３として、既存モジュールデータベースに格納されている既存モジュールのモデルの中から３次元空間に配置するコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの選択を受け付ける。なお、このとき、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、ステップＳ１で入力された４つの基準点の近傍に配置可能なコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルを選択候補としても良い。例えば、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルとして、第１ジョイント点と第２ジョイント点との間の距離が第１ジョイント基準点（ステップＳ１で入力）と第２ジョイント基準点（ステップＳ１で入力）との間の距離に近いものを選択候補としても良い。これにより、基準点に近いステアリングを設計することができる。
【００２４】
また、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、選択候補の中から既存モジュールのモデルを検索する条件の入力を受け付け、選択候補の中から入力された条件に合致する既存モジュールのモデルを検索し、検索された既存モジュールのモデルの中から３次元空間に配置するコラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの選択を受け付けるようにしても良い。これにより、流用できる既存モジュールを検索する時間を短縮することができる。
【００２５】
図８は、選択候補の中から既存モジュールのモデルを検索する条件の入力画面の一例を示す図である。図８に示す画面１０２の例では、検索範囲として、全ての客先会社用の既存モジュールを検索条件として指定するためのチェックボックス１０２ａ、Ａ社用の既存モジュールを検索条件として指定するためのチェックボックス１０２ｂ、Ｂ社用の既存モジュールを検索条件として指定するためのチェックボックス１０２ｃ、Ｃ社用の既存モジュールを検索条件として指定するためのチェックボックス１０２ｄが表示されており、ユーザはこれらのチェックボックスをチェックすることにより検索条件を指定することができる。また、図８に示す画面１０２の例では、検索対象のモジュールとして、全ての既存モジュールを検索条件として指定するためのチェックボックス１０２ｅ、コラムモジュールの既存モジュールを検索条件として指定するためのチェックボックス１０２ｆ、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールを検索条件として指定するためのチェックボックス１０２ｇ、ステアリングギヤモジュールの既存モジュールを検索条件として指定するためのチェックボックス１０２ｈが表示されており、ユーザはこれらのチェックボックスをチェックすることにより検索条件を指定することができる。ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、図８に示す入力画面で「検索」というボタン（画像）１０２ｉがクリックされたら、選択候補の中から入力された検索条件に合致する既存モジュールのモデルを検索し、検索結果を表示する。
【００２６】
図９は、既存モジュールのモデルの検索結果の一覧を表す画面の一例を示す図である。図９に示す画面１０３の例では、コラムモジュールの既存モジュールのモデルとして検索条件を満たすＡ１、Ａ２、Ａ３の３個と、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルとして検索条件を満たすＢ１、Ｂ２、Ｂ３の３個と、ステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルとして検索条件を満たすＣ１、Ｃ２、Ｃ３の３個とが、検索結果としてそれぞれ表示される。また、図９に示す画面１０３の例では、モデルＡ１〜Ａ３をそれぞれ選択するためのチェックボックス１０３ａ〜１０３ｃと、モデルＢ１〜Ｂ３をそれぞれ選択するためのチェックボックス１０３ｄ〜１０３ｆと、モデルＣ１〜Ｃ３をそれぞれ選択するためのチェックボックス１０３ｇ〜１０３ｉとが、表示されている。ユーザは、この検索結果の画面１０３で、チェックボックスをチェックすることにより既存モジュールのモデルを選択する。このとき、ユーザは、コラムモジュールの既存モジュールのモデル、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデル及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルの組み合わせを選択しても良いし、いずれか１つの既存モジュールのモデルだけを選択しても良い。
【００２７】
再び図５を参照すると、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、図９に示す画面１０３で「３Ｄ空間に配置」というボタン（画像）１０３ｊがクリックされたら、ステップＳ４として、ステップＳ３で選択された既存モジュールのモデルをアセンブリして３次元空間に配置する。図１０は、既存モジュールのモデルをアセンブリして３次元空間に配置した画像１０４を示す図である。なお、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、既存モジュールのモデルをアセンブリして３次元空間に配置するとき、以下の規則（手順）で自動的に既存モジュールのモデルを３次元空間に配置する。
【００２８】
まず、コラムモジュールの既存モジュールのモデルを配置するときの規則について説明する。ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、まず、コラムモジュールの既存モジュールのモデルの第１ジョイント点を、３次元空間の第１ジョイント基準点に一致させる。次に、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、コラムモジュールの既存モジュールのモデルのハンドル位置を、３次元空間のハンドル位置基準点と第１ジョイント基準点とで定まる軸上に配置する。次に、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、車両基準座標よりコラムモジュールの上下方向を判定し、コラムモジュールの既存モジュールのモデルの上下を車両の上下に合わせて配置する。
【００２９】
次に、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルを配置するときの規則について説明する。ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、まず、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルの第１ジョイント点を３次元空間の第１ジョイント基準点に、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルの第２ジョイント点を３次元空間の第２ジョイント基準点に、それぞれ一致させる。これにより、座標データを３次元空間の第１、第２ジョイント基準点に統一する。次に、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルの第１ジョイントのヨークを３次元空間のハンドル位置基準点と第１ジョイント基準点とで定まる軸方向と一致させるように、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルを変形させる。次に、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルの第２ジョイントのヨークを３次元空間の第２ジョイント基準点とステアリングギヤ噛み合い基準点とで定まる軸方向と一致させるように、インタミディエイトシャフトモジュールの既存モジュールのモデルを変形させる。
【００３０】
次に、ステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルを配置するときの規則について説明する。ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、まず、ステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルのステアリングギヤ噛み合い点を、３次元空間のステアリングギヤ噛み合い基準点に一致させる。次に、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、ステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルのピニオン軸を、３次元空間の第２ジョイント基準点とステアリングギヤ噛み合い基準点とで定まる軸方向と一致させる。次に、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、ステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルのラック軸が水平面と平行するように、ステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルを配置する。
【００３１】
上記の規則により、コラムモジュール、インタミディエイトシャフトモジュール及びステアリングギヤモジュールの既存モジュールのモデルをアセンブリすることができる。
【００３２】
再び図５を参照すると、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、ステップＳ５として、配置された各既存モジュールのモデルの基準点と３次元空間の基準点との相違量を算出して表示する。図１１は、相違量の表示画面の一例を示す図である。図１１に示す画面１０５の例では、ハンドル位置の相違量（ｍｍ）が表示欄１０５ａに、インタミディエイトシャフトジョイント間距離の変化量（ｍｍ）が表示欄１０５ｂに、ステアリングギヤラック軸と車の左右軸との位相差（ｒａｄ）が表示欄１０５ｃに、それぞれ表示される。例えば、ハンドル位置の相違量（ｍｍ）は、配置されたコラムモジュールのモデルのハンドル位置基準点と３次元空間のハンドル位置基準点との間の距離で表され、この距離は配置されたコラムモジュールのモデルのハンドル位置基準点のｘ座標、ｙ座標及びｚ座標と３次元空間のハンドル位置基準点のｘ座標、ｙ座標及びｚ座標から算出することができる。このように、配置された各既存モジュールのモデルの基準点と３次元空間の基準点との相違量を表示することにより、ユーザは既存モジュールの流用の可否を容易に判断することができ、容易に設計変更方針を立てることができる。
【００３３】
再び図５を参照すると、ステアリング設計支援装置１の制御装置４は、ステップＳ６として、相違量の表示画面１０５（図１１参照）で「モジュール再選択へ」というボタン（画像）１０５ｄがクリックされたら（Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３に進めて既存モジュールのモデルの再選択を行い、「終了」というボタン（画像）１０５ｅがクリックされたら（Ｎｏ）、処理を終了する。
【００３４】
以上、本実施形態では、４つの基準点の座標の入力を受け付け、既存モジュールデータベースから３次元空間に配置する既存モジュールのモデルを選択し、選択された既存モジュールのモデルをアセンブリして３次元空間に配置する。これによって、既存モジュールを流用したステアリングの設計を容易にすることができる。また、最小限の情報（４つの基準点の座標）を入力するだけで、ステアリングのモデルを構築することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明に係るステアリング設計支援装置は、ステアリングの設計を支援するのに有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ステアリング設計支援装置
２  入力装置
３  表示装置
４  制御装置
４ａ  入力インターフェース
４ｂ  出力インターフェース
４ｃ  ＣＰＵ
４ｄ  ＲＯＭ
４ｅ  ＲＡＭ
４ｆ  内部記憶装置
５  外部記憶装置
【図１】
2011248424.tif 000003
【図２】
2011248424.tif 000004
【図３】
2011248424.tif 000005
【図４】
2011248424.tif 000006
【図５】
2011248424.tif 000007
【図６】
2011248424.tif 000008
【図７】
2011248424.tif 000009
【図８】
2011248424.tif 000010
【図９】
2011248424.tif 000011
【図１０】
2011248424.tif 000012
【図１１】
2011248424.tif 000013