(57)【要約】【課題】操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供すること【解決手段】第１の実施形態では、操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供するための装置は、エンコーダ及び表示システムを含む。該エンコーダは、その一部を、操舵可能なホイールに結合された操舵システムの可動構成要素に取り付けるための機構を有している。該エンコーダは、該可動構成要素の位置に関する出力信号を生成する。前記表示システムは、該エンコーダにより生成された該出力信号に応じて該操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する。他の実施形態もまた開示される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵可能なホイール(208,210)の位置の視覚的な指示を提供する装置(200,300,400,500)であって、
エンコーダ(214,302,402,502)であって、その一部を、前記操舵可能なホイールに結合された操舵システムの可動構成要素(202,204)に取り付けるための機構を有しており、該可動構成要素の位置に関する出力信号を生成する、エンコーダ(214,302,402,502)と、
該エンコーダにより生成された該出力信号に応じて該操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する表示システム(212)と
を含む、操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供する装置(200,300,400,500)。
【請求項２】
前記エンコーダ(214,302,402,502)の一部を前記可動構成要素(202,204)に取り付けるための前記機構が、該エンコーダのコード部材に取り付けられた留め具を含む、請求項１に記載の装置(200,300,400,500)。
【請求項３】
前記エンコーダ(214,302,402,502)の一部を前記可動構成要素(202,204)に取り付けるための前記機構が、該エンコーダのコード部材上の粘着性の裏当てを含む、請求項１に記載の装置(200,300,400,500)。
【請求項４】
前記エンコーダ(214,302,402,502)が絶対位置エンコーダである、請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の装置(200,300,400,500)。
【請求項５】
前記表示システム(212)が複数のセグメント(600〜610)を含み、該複数のセグメントのうちの所定のセグメントが、前記エンコーダ(214,302,402,502)により生成された出力信号に応じて点灯し、該点灯したセグメント(602,606)が前記操舵可能なホイール(208,210)の位置を示す、請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載の装置(200,300,400,500)。
【請求項６】
可動構成要素(202,204)を有するシステムを更に含み、該可動構成要素が前記操舵可能なホイール(208,210)を操舵する、請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載の装置(200,300,400,500)。
【請求項７】
操舵可能なホイール（208,210)の位置の視覚的な指示を提供する方法(100)であって、
該操舵可能なホイールに結合された操舵システムの可動構成要素(202,204)の位置をエンコードし(102)、
前記可動構成要素の前記エンコードされた位置をデコードし(104)、
該可動構成要素の該デコードされた位置を前記操舵可能なホイールの位置と相関付けし(106)、
前記操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する(108)、
という各ステップを含む、操舵可能なホイール(208,210)の位置の視覚的な指示を提供する方法(100)。
【請求項８】
操舵システムの可動構成要素(202,204)の位置をエンコードする前記ステップが、操舵カラム(202)の位置をエンコードするステップを含む、請求項７に記載の方法(100)。
【請求項９】
操舵システムの可動構成要素(202,204)の位置をエンコードする前記ステップが、操舵ラック(204)の位置をエンコードするステップを含む、請求項７に記載の方法(100)。
【請求項１０】
前記操舵可能なホイール(208,210)の位置の視覚的な指示を表示する前記ステップが、表示装置(220)の所定部分を明るくすることを含む、請求項７ないし請求項９の何れか一項に記載の方法(100)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供するための方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車メーカーが自社の自動車を購入するよう人々を誘惑する１つの方法として、ユーザが便利又は魅力的であると感じ得る様々なコントローラ、インジケータ、及び機器を自動車に配設することが挙げられる。例えば、様々な油圧計、ライトインジケータ、トリップメータ、内／外気温計、ドア位置インジケータ、ステレオコントローラ、暖房／冷房コントローラ、及びＧＰＳシステム等を自動車の運転席に配設することが可能である。自動車の取引対象となる運転者層に応じて、上述その他のコントローラ、インジケータ、及び機器の異なる組み合わせを自動車に配設することが可能である。新しくて異なるコントローラ、インジケータ、及び機器を提供することができる自動車メーカーは、他の自動車メーカーと競合できる利点を達成する場合がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
第１の実施形態では、操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供するための装置は、エンコーダ及び表示システムを含む。該エンコーダは、その一部を、操舵可能なホイールに結合された操舵システムの可動構成要素に取り付けるための機構を有している。該エンコーダは、該可動構成要素の位置に関する出力信号を生成する。前記表示システムは、該エンコーダにより生成された該出力信号に応じて該操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する。
【０００４】
第２の実施形態では、操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供するためのシステムは、該操舵可能なホイールを操舵するための操舵システムの可動構成要素、エンコーダ、及び表示システムを含む。該エンコーダは、前記可動構成要素と協働して、該可動構成要素の位置に関する出力信号を生成する。前記表示システムは、該エンコーダにより生成された出力信号に応じて前記操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する。
【０００５】
第３の実施形態では、操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供するための方法は、１）該操舵可能なホイールに結合された操舵システムの可動構成要素の位置をエンコードし、２）該可動構成要素のエンコードされた位置をデコードし、３）該可動構成要素のデコードされた位置を前記操舵可能なホイールの位置に相関付けし、４）該操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する、という各ステップを含む。
【０００６】
第４の実施形態では、操舵システムの可動構成要素は、該可動構成要素に付与された反射性コードパターンを含む。
【０００７】
他の実施形態もまた開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
運転者が便利（少なくとも魅力的）であると感じるインジケータは、ホイール位置インジケータ（例えば、乗物のホイールが左又は右に向いているか否か、又は何度の向きになっているかを運転者に知らせるインジケータ）である。このため、図１は、操舵可能な（１つ又は２つ以上の）ホイールの位置の視覚的な指示を提供するための例示的な方法100を示している。該方法100は、操舵可能なホイールに接続される操舵システムの可動構成要素の位置をエンコードするステップ（ステップ102）を含む。次いで、該可動構成要素の該エンコードされた位置がデコードされて（ステップ104）操舵可能なホイールの位置と相関付けされる（ステップ106）。次いで、該操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示が表示される（ステップ108）。
【０００９】
図２ないし図５は、上記方法100を実施することが可能な例示的なシステム200,300,400,500を示している。例えば、各システム200,300,400,500の可動構成要素は、操舵カラム202及び操舵ラック204を含む。操舵カラム202は、操舵ホイール206に連結され、操舵ラック204は１つ又は２つ以上のホイール208,210に（おそらくはタイロッド等の接続要素を介して）連結される。例えば、操舵ラックは、純粋な機械式の操舵ラック又は油圧式の操舵ラック（例えばパワーステアリングラック）とすることが可能である。
【００１０】
多くの操舵システムで慣例的であるように、操舵ホイール206は、操舵カラム202に回転を与え、該操舵カラム202がステアリングラック204の変位を生じさせる。次いで、該ステアリングラック204の変位により、該ステアリングラック204が連結されたホイール208,210が、左に面する（left-facing）位置と右に面する（right-facing）位置との間で移動することになる。
【００１１】
前記システム200,300,400,500の各々では、前記可動構成要素の位置に関する出力信号を生成するよう該システムの可動構成要素と連携してエンコーダが動作する。次いで、かかる出力信号が表示システム212に提供され、該表示システム212が該システムのホイール208,210の位置の視覚的な指示を表示する。
【００１２】
システム200では、エンコーダ214は、該システムの操舵カラム202に結合されたコードホイール216を含む。該コードホイール216は、留め具、粘着性の裏当て、はんだ、又は位置決めネジといった様々な機構を使用して操舵カラム202に結合させ又は取り付けることが可能である。コードホイール216の取り付け位置及び曝されることになる条件に応じて、コードホイール216は、金属又はプラスティックといった様々な材料から作成することが可能である。また、操舵カラム202を回転させることができる範囲に応じて、コードホイール216は、完全なコードホイール又は部分的なコードホイール（例えば、１／２又は２／３のコードホイール）とすることが可能である。この説明の目的上、完全なコードホイール及び部分的なコードホイールの両者を包括的に「コードホイール」と称することとする。
【００１３】
一実施形態では、エンコーダ214は、コードホイール216の位置と共に変動する抵抗値により決定されるアナログ出力信号を生成するアナログエンコーダとすることが可能である。別の実施形態では、エンコーダ214は、光学エンコーダ等のディジタルエンコーダとすることが可能である。
【００１４】
エンコーダ214が光学エンコーダである場合には、コードホイール216は一定のパターンの窓から構成することが可能であり、該光学エンコーダの光源が該窓を通って光を放つことになる。次いで、該光学エンコーダの検出器が、該コードホイール216の運動の結果として該コードホイール216を通って投影された「コード」を受光する。代替的な実施形態では、コードホイール216は、その上面に反射性のコードパターンを有することが可能であり、該エンコーダは、光源からの光を該コードホイール216を介して検出器へと反射させることが可能である。何れの場合も、エンコーダは、コードホイール216を通過し又はコードホイール216から反射された光を検出する。次いで、該検出された光が、操舵カラム202の位置に関する出力信号へと変換される。
【００１５】
透過性の光学エンコーダの場合には、コードホイール216を介して光を投影させる（及び該コードホイール216からの光を検出する）ための一組の互いに対向する光源及び検出器218は、操舵カラム202の固定されたさや状の覆いに、又は操舵カラム202に隣接する固定された支持体に、取り付けることが可能である。反射性のエンコーダの場合には、光源及び検出器の両者を提供する単一の装置を、操舵カラム202の固定されたさや状の覆いに、又は操舵カラム202に隣接する固定された支持体に、取り付けることが可能である。
【００１６】
好適には、エンコーダ214は絶対位置エンコーダである。例えば、エンコーダ214が光学エンコーダである場合、該エンコーダ214は、一連の同心の窓又は反射性パターンを有するコードホイールを含むことが可能である。このようにして、単一の検出サイクルを使用して操舵カラム202の位置を判定することができる。エンコーダ214が絶対位置エンコーダでない場合には、表示システム212は、同じポイントで初期化される必要があり、及び検出された窓又は反射性ドットの絶え間ないカウントを格納し及びインクリメント／デクリメントするための不揮発性メモリを備えている必要がある。さもないと、表示システム212は乗物のホイールの位置を追跡することができなくなる。
【００１７】
システム300では、光学エンコーダ302は、操舵カラム202の周囲に位置するリングに付与された反射性コードパターン304を含む。光源及び検出器の両者を提供する単一の装置306を、操舵カラム202の固定されたさや状の覆いに、又は操舵カラム202に隣接する固定された支持体に、取り付けることが可能である。該システム300は、場合によっては、該システムの部品数が削減される点で有利なものとなる。
【００１８】
システム400では、エンコーダ402は、該システムの操舵ラック204に結合され又は取り付けられたコードストリップ404を含む。該コードストリップ404は、留め具、接着性裏当て、はんだ、又は位置決めネジといった様々な機構を使用して操舵ラック204に結合させることが可能である。コードストリップ404の取り付け位置及びそれが曝されることになる条件に応じて、コードストリップ404は、金属又はプラスティックといった様々な材料から作成することが可能である。
【００１９】
一実施形態では、エンコーダ402は、該コードストリップ404の位置と共に変動する抵抗値により決定されるアナログ出力信号を生成するアナログエンコーダとすることが可能である。別の実施形態では、エンコーダ402は、光学エンコーダ等のディジタルエンコーダとすることが可能である。
【００２０】
エンコーダ402が光学エンコーダである場合には、コードストリップ404は一定のパターンの窓から構成することが可能であり、該光学エンコーダ402の光源が該窓を通って光を放つことになる。次いで、該光学エンコーダの検出器が、該コードストリップ404の運動の結果として該コードストリップ404を通って投影された「コード」を受光する。代替的な実施形態では、コードストリップ404は、その上面に反射性のコードパターンを有することが可能であり、該光学エンコーダ402は、光源からの光を該コードストリップ404を介して検出器へと反射させることが可能である。何れの場合も、エンコーダは、コードストリップ404を通過し又はコードストリップ404から反射された光を検出する。次いで、該検出された光が、操舵ラック204の位置に関する出力信号へと変換される。
【００２１】
透過性の光学エンコーダの場合には、コードストリップ404を介して光を投影させる（及び該コードストリップ404からの光を検出する）ための一組の互いに対向する光源及び検出器406は、操舵ラック204に隣接する固定された支持体に取り付けることが可能である。反射性のエンコーダの場合には、光源及び検出器の両者を提供する単一の装置を、操舵ラック204に隣接する固定された支持体に取り付けることが可能である。
【００２２】
好適には、エンコーダ402は絶対位置エンコーダである。例えば、エンコーダ402が光学エンコーダである場合、該エンコーダ402は、複数行をなす複数の窓又は反射性パターンを有するコードストリップ404を含むことが可能である。このようにして、単一の検出サイクルを使用して操舵ラック204の位置を判定することができる。
【００２３】
システム500では、光学エンコーダ502は、操舵ラック204の主軸に沿って延びる直線内に付与された反射性コードパターン504を含む。光源及び検出器の両者を提供する単一の装置506を、操舵ラック204に隣接する固定された支持体に取り付けることが可能である。該システム500は、場合によっては、該システムの部品数が削減される点で有利なものとなる。
【００２４】
他の可動構成要素及び連結手段を含む操舵システムでは、図２ないし図５に示していない可動構成要素にエンコーダを連携させることが可能である。例えば、循環ボール（recirculating ball）操舵システムでは、エンコーダは、操舵カラム又は可動操舵ロッド（又はアーム）に連携させることが可能である。
【００２５】
システム200,300,400,500に提供される表示システム212は、様々な形態を採ることが可能である。典型的には、表示システム212は、表示装置220と、エンコーダの出力信号を解釈して該表示装置220のための適当な駆動信号を生成する制御回路222とを少なくとも含むものとなる（図２参照）。場合によっては、表示装置は、アナログ（例えば、一対の又は一連のインジケータランプ）とすることが可能であり、また場合によっては、表示装置はディジタル（例えば、液晶ディスプレイ（LCD））とすることが可能である。
【００２６】
一実施形態では、表示装置220は、複数のセグメント600,602,604,606,608,610（パイ形状のセグメント等、図６参照）からなり、該セグメントのうちの所定のセグメントが、エンコーダにより生成された出力信号に応じて点灯する。その点灯したセグメントは、１つ又は２つ以上の操舵可能なホイール208,210の位置を示すものである。例えば、図６に示すように、乗物の（例えば乗物616の）ホイール208,210が右に回された際にセグメント602を点灯させることが可能である。更に又は代替的に、インジケータ612,614は、ホイール208,210が右（Ｒ）に回されていること及び何度（例えば30°）に回されているかを示すことが可能である。図７に示すように、乗物のホイール208,210が左に回された際に、セグメント606を点灯させることが可能であり、インジケータ612,614は、ホイール208,210が左に15°だけ回されていることを示すことが可能である。
【００２７】
別の実施形態では、表示装置220は、上記よりも多数又は少数の最新の構成要素から構成することが可能である。
【００２８】
上述のシステム、及びその変形例は、操舵可能なホイールを含むあらゆるシステム又は乗物に組み込むことが可能なものであるが、それらは、自動車及び貨物自動車において特に有用なものになると思われる。本書で説明した装置及びシステムは、例えば、運転者がまず自動車に乗り込んでその操舵可能なホイールがどの方向に向いているかが分からない場合に特に有用なものとなり得る。本開示の装置及びシステムは、運転者が歩道に沿って縦列駐車をすべく車を操っている際にも有用なものとなる。初心者又は年配の運転者にとって、本開示の装置及びシステムは、運転者の自信及び判断を改善するものとなる。
【００２９】
以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施形態を示す。
１．操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供する装置であって、
エンコーダであって、その一部を、操舵可能なホイールに結合された操舵システムの可動構成要素に取り付けるための機構を有しており、該可動構成要素の位置に関する出力信号を生成する、エンコーダと、
該エンコーダにより生成された該出力信号に応じて該操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する表示システムと
を含む、操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供する装置。
２．前記エンコーダの一部を前記可動構成要素に取り付けるための前記機構が、該エンコーダのコード部材に取り付けられた留め具を含む、前項１に記載の装置。
３．前記エンコーダの一部を前記可動構成要素に取り付けるための前記機構が、該エンコーダのコード部材上の粘着性の裏当てを含む、前項１に記載の装置。
４．前記エンコーダが絶対位置エンコーダである、前項１に記載の装置。
５．前記表示システムが複数のセグメントを含み、該複数のセグメントのうちの所定のセグメントが、前記エンコーダにより生成された出力信号に応じて点灯し、該点灯したセグメントが前記操舵可能なホイールの位置を示す、前項１に記載の装置。
６．操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供するシステムであって、
前記操舵可能なホイールを操舵するための操舵システムの可動構成要素と、
該可動構成要素と連係して動作して該可動構成要素の位置に関する出力信号を生成するエンコーダと、
該エンコーダにより生成された該出力信号に応じて前記操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する表示システムと
を含む、操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供するシステム。
７．前記可動構成要素が、操舵カラムであり、
前記エンコーダが、該操舵カラムに結合されたコードホイールを含む、
前項６に記載のシステム。
８．前記可動構成要素が、操舵ラックであり、
前記エンコーダが、該操舵ラックに結合されたコードストリップを含む、
前項６に記載のシステム。
９．前記エンコーダが絶対位置エンコーダである、前項６に記載のシステム。
１０．前記表示システムが複数のセグメントを含み、該複数のセグメントのうちの所定のセグメントが、前記エンコーダにより生成された出力信号に応じて点灯し、該点灯したセグメントが前記操舵可能なホイールの位置を示す、前項６に記載のシステム。
１１．前記エンコーダが光学エンコーダであり、
前記可動構成要素が操舵カラムであり、
前記光学エンコーダが、該操舵カラムの周囲に位置するリングに付与された反射性コードパターンを含む、
前項６に記載のシステム。
１２．前記エンコーダが光学エンコーダであり、
前記可動構成要素が操舵ラックであり、
前記光学エンコーダが、該操舵ラックの主軸に沿って延びる直線内に付与された反射性コードパターンを含む、
前項６に記載のシステム。
１３．操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供する方法であって、
該操舵可能なホイールに結合された操舵システムの可動構成要素の位置をエンコードし、
前記可動構成要素の前記エンコードされた位置をデコードし、
該可動構成要素の該デコードされた位置を前記操舵可能なホイールの位置と相関付けし、
前記操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する、
という各ステップを含む、操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供する方法。
１４．操舵システムの可動構成要素の位置をエンコードする前記ステップが、操舵カラムの位置をエンコードするステップを含む、前項１３に記載の方法。
１５．操舵システムの可動構成要素の位置をエンコードする前記ステップが、操舵ラックの位置をエンコードするステップを含む、前項１３に記載の方法。
１６．前記操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を表示する前記ステップが、表示装置の所定部分を明るくすることを含む、前項１３に記載の方法。
１７．前記可動構成要素に付与された反射性コードパターンを含む、操舵システムの可動構成要素。
１８．前記可動構成要素が操舵カラムであり、
前記反射性コードパターンが該操舵カラムの周囲に位置するリングに付与されている、
前項１７に記載の可動構成要素。
１９．前記可動構成要素が操舵ラックであり、
前記反射性コードパターンが該操舵ラックの主軸に沿って延びる直線内に付与されている、
前項１７に記載の可動構成要素。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】操舵可能なホイールの位置の視覚的な指示を提供ための例示的な方法を示している。
【図２】図１に示す方法を実施することができる例示的なシステムを示している。
【図３】図１に示す方法を実施することができる例示的なシステムを示している。
【図４】図１に示す方法を実施することができる例示的なシステムを示している。
【図５】図１に示す方法を実施することができる例示的なシステムを示している。
【図６】図２ないし図５に示す表示装置の例示的な実施形態を示している。
【図７】図２ないし図５に示す表示装置の例示的な実施形態を示している。
【符号の説明】
【００３１】
200    システム
202    操舵カラム
204    操舵ラック
206    操舵ホイール
208,210  操舵可能なホイール
212    表示システム
214    エンコーダ
216    コードホイール
218    光源及び検出器
220    表示装置
222    制御回路
【図１】
2007045397.tif 000003
【図２】
2007045397.tif 000004
【図３】
2007045397.tif 000005
【図４】
2007045397.tif 000006
【図５】
2007045397.tif 000007
【図６】
2007045397.tif 000008
【図７】
2007045397.tif 000009