導讀：對於我國聞名世界的「四大發明」，大家都肯定耳熟能詳。他們分別是造紙術、印刷術、指南針和火藥。可是還有一種東西並不比這四種差多少，那就是和指南針有同樣功能的指南車。它出現的時間甚至比指南針還要早，從結構上來講也比指南針複雜的多。
指南車古時候又叫司南車，是中國古代用來指示方向的一種機械裝置通常做成車的樣式。它與指南針利用地磁效應不同，它不用磁性。它是利用機械傳動系統來指明方向的一種裝置。其原理是，靠人力來帶動兩輪的指南車行走。
依靠車內的傳動系統來傳遞轉向時兩車輪的差動，來帶動車上的指向標與車轉向的方向相反角度相同從而使車上的木人指示方向，不論車子轉向何方，木人的手始終指向指南車出發時設置木人指示的方向。古語有云："車雖回運而手常指南"。
黃帝像對於指南車發明出現的年代也是說法不一，最早的可以追溯到黃帝時期。傳說黃帝與蚩尤大戰之時，蚩尤作法召喚出大霧，黃帝閉關三日造出了指南車為部隊領路，這才戰勝了蚩尤平定了天下。但是根據現有考古資料，認為中國磁鐵的發現時間為公元前三世紀左右。所以記載中最早的黃帝或周公造指南車不可能是採用磁鐵指極性原理的結構。另外據現有考古資料為據可知，中國齒輪結構最早出現的時間，在戰國到西漢之間。由此可見記載中最早的黃帝或周公造指南車不可能是採用齒輪的結構。
對於指南車結構的記載，最為詳細的是宋朝文獻宋史《輿服志》。宋史《輿服志》中記載：用獨轅車，車廂外籠上有重構，立木仙人於上，引臂南指。用大小輪九，合齒一百二十。足輪二，高六尺，圍一丈八尺。附足立子輪二，徑二尺四寸，圍七尺二寸，出齒各二十四，齒間相去三寸。轅端橫木下立小輪二，其徑三寸，鐵軸貫之。左小平輪一，其徑一尺二寸，出齒十二；右小平輪一，其徑一尺二寸，出齒十二。中心大平輪一，其徑四尺八寸，圍一丈四尺四寸，出齒四十八，齒間相去三寸。中立貫心軸一，高八尺，徑三寸。
上刻木為仙人，其車行，木人指南。若折而東，推轅右旋，附右足子輪順轉十二齒，擊右小平輪一匝，觸中心大平輪左旋四分之一，轉十二齒，車東行，木人交而南指。若折而西，推轅左旋，附左足子輪隨輪順轉十二齒，擊左小平輪一匝，觸中心大平輪右轉四分之一，轉十二齒，車正西行，木人交而南指。若欲北行，或東，或西，轉亦如之。
可見到了宋朝才發明出了齒輪結構的指南車。那麼黃帝時期既然有記載，就絕非空穴來風。那時的指南車又是什麼原理呢？
黃帝時期或是更早以前的人們，在生產實踐中發現同樣大小的兩車輪，當兩車輪間的車軸長一些時，以一輪不動為圓心，車原地轉向一圈時，另一輪轉了二圈。當兩車輪間的車軸比上次短一些時，以一輪不動為圓心，車原地轉向一圈時，另一輪轉了一圈多。這樣幾次實踐就可以知道，當兩輪間的軸長是車輪直徑的一半時，以一輪不動為圓心，車原地轉向一圈時，另一輪轉了一圈。也就是這個車轉向一圈，兩輪間的差動正好一圈。
這樣的車轉向一圈使斜面探頭在斜面上轉一圈，推動斜面套筒軸向一個往復，這樣一比量這個往復的行程就可以確定曲軸的半徑。這個往復使曲軸轉一圈，這樣車轉向一圈帶動曲軸也轉一圈，它們轉向的方向相反，這樣保證了無論車怎麼轉向木人始終指向原來的方向。
所以斜面頂推式指南車不用計算，通過簡單少量的實驗，就可以知道傳動的比例，是五千年前的古人可以有能力做出的指南車。而斜面頂推式指南車可以通過至少兩輛指南車相互校驗的方式克服地面顛簸產生的誤差。這也是依照當時的科學技術最有可能的原理了。
近代國內外有很多專家和古科學愛好者，都曾都指南車進行復原製造。
1937年，科學文物復原專家王振鐸對指南車重新研，成功製作出指南車模型。使燕肅指南車在中國多年的主流地位。 但是這個指南車是對還是錯，是燕肅的還是吳德仁的，我們都不得而知。
1947年，英國學者George Lanchester在該年倫敦中國學會(The China Societr)發表文章指出Moule的指南車機構操作難度大，誤差也很大。在指南車內部使用類似汽車差速器的設計，才能達到精確定向的目的，並且當場演示器製作的模型。可是是古中國並沒有差速器的發明與應用於指南車的記載。
臺灣首度試製指南車是在1979年，臺灣科學教育館於科學教育展中推出，之後陳列館內示迄今，採用的是差速齒輪式，但將擺線齒輪，冠狀齒輪修改成傘形齒輪以便加工.
在國外最喜歡指南車開發的地區要算是日本了，在公元658年唐朝時由留華僧侶，自中國引進。之後在1788年高山巿山王祭慶典時曾製成花車遊街，但是在1898年火災燒毀.1989年再由豐橋高工師生經查考史籍製作離合齒輪式，差速齒輪式各一輛。1990年後，日本人製作過的指南車實體模型就已超過6種。