JP2012056426A - Force sense imparting type shift device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジョイスティック等からなるシフトレバーに反力としての力覚を付与する力覚付与型のシフト装置に関する。 The present invention relates to a force sense imparting type shift device that imparts a force sense as a reaction force to a shift lever made of a joystick or the like.
近年、遠隔操作が求められる多くの分野で、操作感覚を疑似的に再現して操作性能を向上させる力覚付与型デバイスが注目されている。力覚付与型の入力装置は、機械的な入力機構に換えて操作部の操作状態を電気信号に変換して出力する、いわゆるバイワイヤ方式の入力装置において、操作状態の検出信号に基づく反力を操作部にフォースフィードバック制御することにより、操作に応じた力覚を操作者に与えるものである。 In recent years, in many fields where remote operation is required, attention has been paid to a haptic device that reproduces an operation feeling in a pseudo manner to improve operation performance. The haptic input device is a so-called by-wire type input device that converts the operation state of the operation unit into an electrical signal and outputs it instead of a mechanical input mechanism, and generates a reaction force based on the operation state detection signal. Force feedback corresponding to the operation is given to the operator by performing force feedback control on the operation unit.
一方で自動車の分野においては、走行性能に加え、安全性、快適性及び環境等の観点から車両内の電子化が進み、エアコン、カーナビ、オーディオ等の様々な操作対象機器類が搭載されるのが一般的となっている。このような多種に渡る機器類を操作する操作者の負担を軽減するため、操作入力を運転席内の1つの入力装置で一元化できるジョイスティックタイプの力覚付与型入力装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, in the field of automobiles, in addition to driving performance, computerization in the vehicle has progressed from the viewpoint of safety, comfort, environment, etc., and various operation target devices such as air conditioners, car navigation systems, and audio systems will be installed. Has become commonplace. In order to reduce the burden on the operator who operates such various devices, there has been proposed a joystick-type force-sensing input device that can unify operation inputs with one input device in the driver's seat (for example, , See Patent Document 1).
このような力覚付与型入力装置によれば、ジョイスティックに例えば疑似的な節度感(クリックフィーリング)を生じさせ、または次にすべき操作を反力で促すような操作の支援制御といった多様な操作感を力覚として付与することが可能となる。また、操作対象機器の動作や操作の目的に応じて力覚パターンを適宜変更することで、多用途、多目的の入力装置として共有することができる。 According to such a force sense imparting type input device, there are a variety of operations such as a pseudo control feeling (click feeling) on the joystick, or an operation support control for urging the next operation with a reaction force. It becomes possible to give an operational feeling as a force sense. Further, by appropriately changing the haptic pattern according to the operation of the operation target device and the purpose of the operation, it can be shared as a versatile and multipurpose input device.
また、車両の自動変速機を切り換えるバイワイヤ方式のシフト装置(SBW:Shift By Wire)において、一方向のみ往復傾倒操作可能なシフト装置に上述の力覚付与の技術を応用したものが開示されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a by-wire shift device (SBW: Shift By Wire) for switching an automatic transmission of a vehicle is disclosed in which the above-mentioned force sense application technology is applied to a shift device that can be reciprocally tilted in only one direction. (For example, refer to Patent Document 2).
ところで、バイワイヤ方式のシフト装置(SBWシフト装置)において、上述したジョイスティックタイプの入力装置のように二次元上の任意の位置へのシフト操作を許容することにより、多用途、多目的の操作入力に対応させた構成は見当たらない。車両のシフト装置は、シフトレバーの操作経路に沿って、自動変速機におけるP(パーキング)、R(リバース)、N(ニュートラル)及びD(ドライブ)等の各レンジにシフト操作させるシフトポジションが予め設定されており、例えばDポジションからRポジションへシフトレンジが直接切り換わるような想定外の危険なシフト操作を禁止する必要がある。 By the way, in a by-wire type shift device (SBW shift device), it allows multi-purpose and multi-purpose operation input by allowing a shift operation to an arbitrary two-dimensional position like the above-mentioned joystick type input device. I can't find the configuration that I made. A shift device for a vehicle has a shift position that is shifted in advance to each range such as P (parking), R (reverse), N (neutral), and D (drive) in an automatic transmission along an operation path of the shift lever. For example, an unexpected dangerous shift operation in which the shift range is directly switched from the D position to the R position needs to be prohibited.
また、車両においては、走行中にDレンジからRレンジへのシフト操作、及びRレンジからDレンジへのシフト操作は禁止されている。従来のSBWシフト装置では、走行中であってもこのようなシフト操作を機械的に行うことは可能となっている。その一方で、このようなシフト操作がされたときには、システム的に当該操作を無効または変速機をNレンジの状態に自動的に切り換えることで、一応の安全性を確保している。 Further, in a vehicle, a shift operation from the D range to the R range and a shift operation from the R range to the D range are prohibited during traveling. In the conventional SBW shift device, it is possible to perform such a shift operation mechanically even during traveling. On the other hand, when such a shift operation is performed, a temporary safety is ensured by invalidating the operation systematically or automatically switching the transmission to the N range state.
上述したように汎用性の高いジョイスティックタイプの入力装置を車両のSBWシフト装置として適用するには、ひとつには走行中にDレンジ及びRレンジ間のシフト操作を規制するという、走行安全性を確保する上での対策が講じられていることが必要不可欠である。 As described above, in order to apply a highly versatile joystick type input device as an SBW shift device for a vehicle, one part is to ensure driving safety by restricting the shift operation between the D range and R range during driving. It is essential that measures are taken in order to do this.
また、走行中に誤って例えばDポジションからRポジションへ機械的にシフト操作がされた場合、上述したようにシステム上は当該操作が無効とされても、運転中の操作者にとってはそれが禁止された誤操作であることを認識するのが難しく、分かりにくいという課題もあった。 In addition, if a mechanical shift operation, for example from the D position to the R position, is accidentally performed while traveling, even if the operation is invalidated on the system as described above, this is prohibited for the operating operator. There was also a problem that it was difficult to recognize that it was a mistaken operation, and it was difficult to understand.
そこで、本発明の目的は、禁止されている操作を操作者に操作感覚によって認識させ、または同時にその禁止されている操作を力覚により規制することで、安全性の高い力覚付与型のシフト装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to make the operator recognize the prohibited operation by an operation sense, or at the same time, restrict the prohibited operation with a force sense, so that a highly safe force sense type shift is performed. To provide an apparatus.
[1]上記目的を達成するため本発明に係る力覚付与型のシフト装置は、操作者により操作されるシフトレバーと、前記シフトレバーに力を付与する駆動手段と、前記シフトレバーの操作状態を検出する第1の検出手段と、車速を検出する第2の検出手段と、ドライブポジションからリバースポジションへの操作経路において、正常な操作に対して設定される第1の力覚パターン及び禁止されている操作に対して設定される第2の力覚パターンをデータ化した力覚パターンデータを記憶する記憶手段と、前記第2の検出手段が一定以下の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記ドライブポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第1の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行い、前記第2の検出手段が一定以上の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記ドライブポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第2の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行う力覚制御手段と、を備える。 [1] In order to achieve the above object, a force sense shift device according to the present invention includes a shift lever operated by an operator, drive means for applying a force to the shift lever, and an operation state of the shift lever. The first detection means for detecting the vehicle, the second detection means for detecting the vehicle speed, and the first force sense pattern set for the normal operation and the prohibition in the operation path from the drive position to the reverse position are prohibited. Storage means for storing haptic pattern data obtained by converting the second haptic pattern set for the operation being performed, and the first detection means in a state where the second detection means detects a vehicle speed below a certain level. When the detection means detects the operation of the shift lever starting from the drive position, the driving based on the operation state of the shift lever according to the first force sense pattern When the first detection means detects the operation of the shift lever starting from the drive position while the second detection means detects a vehicle speed above a certain level, the second detection means detects the operation of the shift lever. Force control means for performing force control of the drive means based on the operation state of the shift lever according to the force sense pattern.
[2]また、本発明に係る力覚付与型のシフト装置は、操作者により操作されるシフトレバーと、前記シフトレバーに力を付与する駆動手段と、前記シフトレバーの操作状態を検出する第1の検出手段と、車速を検出する第2の検出手段と、リバースポジションからドライブポジションへの操作経路において、正常な操作に対して設定される第1の力覚パターン及び禁止されている操作に対して設定される第2の力覚パターンをデータ化した力覚パターンデータを記憶する記憶手段と、前記第2の検出手段が一定以下の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記リバースポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第1の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行い、前記第2の検出手段が一定以上の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記リバースポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第2の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行う力覚制御手段と、を備える。 [2] Further, the force sense imparting type shift device according to the present invention is a shift lever operated by an operator, a driving means for imparting a force to the shift lever, and a first operation for detecting an operation state of the shift lever. 1 detection means, second detection means for detecting the vehicle speed, and a first haptic pattern set for normal operation and a prohibited operation in the operation path from the reverse position to the drive position. Storage means for storing haptic pattern data obtained by converting the second haptic pattern set for the data, and the first detection means in a state where the second detection means detects a vehicle speed below a certain level. When the operation of the shift lever starting from the reverse position is detected, force control of the driving means is performed based on the operation state of the shift lever according to the first force sense pattern. When the first detection means detects the operation of the shift lever starting from the reverse position while the second detection means detects a vehicle speed above a certain level, the second force sense pattern Force sense control means for controlling the force of the drive means based on the operation state of the shift lever.
[3]また、本発明に係る力覚付与型のシフト装置は、操作者により操作されるシフトレバーと、前記シフトレバーに力を付与する駆動手段と、前記シフトレバーの操作状態を検出する第1の検出手段と、車速を検出する第2の検出手段と、運転系のシフトポジションから他の運転系のシフトポジションへの操作経路において、正常な操作に対して設定される第1の力覚パターン及び禁止されている操作に対して設定される第2の力覚パターンをデータ化した力覚パターンデータを記憶する記憶手段と、前記第2の検出手段が一定以下の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記運転系のシフトポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第1の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行い、前記第2の検出手段が一定以上の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記運転系のシフトポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第2の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行う力覚制御手段と、を備える。 [3] Further, the force sense imparting type shift device according to the present invention is a shift lever operated by an operator, a driving means for imparting a force to the shift lever, and a first operation for detecting an operation state of the shift lever. 1 detection means, second detection means for detecting the vehicle speed, and a first force sense set for normal operation in the operation path from the shift position of the driving system to the shift position of another driving system Storage means for storing haptic pattern data obtained by converting a pattern and a second haptic pattern set for the prohibited operation, and a state in which the second detection means detects a vehicle speed below a certain level. When the first detection means detects the operation of the shift lever starting from the shift position of the driving system, the first detection means detects the operation based on the operation state of the shift lever according to the first force sense pattern. When force control of the driving means is performed, and the first detecting means detects the operation of the shift lever starting from the shift position of the driving system in a state where the second detecting means detects a vehicle speed above a certain level. And force sense control means for performing force control of the drive means based on the operation state of the shift lever according to the second force sense pattern.
本発明によれば、一定の車速以上のときにシフトレバーを、例えば、ドライブからリバースへ、またはリバースからドライブへシフトチェンジするという、本来禁止されている操作を操作者はシフトレバーの操作感覚によって容易に認識できる。これにより、力覚付与型のシフト装置における安全性を高めることができる。 According to the present invention, when the vehicle speed exceeds a certain vehicle speed, for example, an operator is allowed to perform an operation that is originally prohibited, such as shift-shifting from drive to reverse, or from reverse to drive, by operating the shift lever. Can be easily recognized. Thereby, the safety | security in a force sense provision type shift apparatus can be improved.
以下、本発明の好適な実施の形態として、車両の自動変速機を切り換えるための、力覚付与型のシフト装置1について図面を参照しながら詳細に説明する。
Hereinafter, as a preferred embodiment of the present invention, a force imparting
(シフト装置)
図1は、本発明の実施の形態によるシフト装置1の構成を示す分解斜視図である。このシフト装置1は、シフトレバー2と、ジョイスティック機構部3と、ジョイスティック機構部3を収納するケース部材4とを備えている。
(Shift device)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a
シフトレバー2は、二次元(XY面)上の任意の方向への傾倒操作(シフト操作)が可能なジョイスティック操作部であり、操作者が手動で操作する把持部2aと、皿状で下面が凹状に湾曲する被案内面を有する支持摺動部2bと、把持部2a及び支持摺動部2bを連結する支柱部2cとにより一体形成されている。
The
ジョイスティック機構部3は、シフトレバー2が先端部に固定されるシャフト11と、シャフト11の傾倒動作を一定の範囲に規制するゲートブロック20とを備えている。シャフト11は、例えば、柱状の棒状部材からなり、互いに直交するように設けられた第1キャリッジ12及び第2キャリッジ13の各長孔を貫通している。
The
第1キャリッジ12は、四角形の管状の部材からなり、シャフト11をその長孔の長手方向(X方向)に沿って傾倒可能に枢着させるX軸14と、X軸14に直交する方向(Y方向)に突出するY軸15とを備えている。各Y軸15は、第1キャリッジ12の両外壁に一体に形成され、Y軸15の各両端部にはベアリング16が嵌着されている。ベアリング16がベアリングホルダ17を介してジョイスティック機構部3の図示しないフレームに固定されることにより、第1キャリッジ12は、当該フレームに対しY軸15を中心に揺動可能とされている。
The
第2キャリッジ13は、シャフト11が貫通している長孔が形成される平板部と、当該平板部と直交するアーム部とが一体形成される外形U字状の部材から構成されている。第2キャリッジ13の長孔は、Y方向に沿って長く形成され、シャフト11のY方向への傾倒動作を許容する一方で、X方向の傾倒に対しては第2キャリッジ13を揺動させるように形成されている。
The
ゲートブロック20は、上面部に四角形の開口を有する箱状の強度部材であり、シャフト11の傾倒動作を所定の範囲に制限するために設けられている。すなわち、ゲートブロック20の開口内部には、シャフト11の基端部が挿入され、シャフト11が最大ストローク傾倒する位置で当該基端部がゲートブロック20の内壁に当接することにより、それ以上のシャフト11の傾倒動作が規制される。
The
また、ジョイスティック機構部3は、2つのセクターギア21,26と、シフトレバー2及びシャフト11の傾倒状態を検出する検出手段としての2つの回転センサ32,37と、シャフト11を介してシフトレバー2に力(反力)を生じさせる駆動手段としてのXモータ31及びYモータ36とを備えている。セクターギア21,26は、それぞれ扇状の基端部に揺動軸が設けられ、その揺動軸を中心とする同一半径の周面部にギア歯21a,26aが形成されている。
The
第1のセクターギア21は、ジョイスティック機構部3の図示しないフレームにその揺動軸が枢着されて揺動可能であるとともに、第2キャリッジ13のアーム部が同軸に連結している。第1のセクターギア21のギア歯21aには、Xモータ31のモータギア31aが噛合している。また、回転センサ32は、例えば、モータギア31aに連結して回転する回転エンコーダ部とその回転数をカウントして回転角度あるいは回転位置を検出する光検出器等により構成されている。
The
第2のセクターギア26は、その揺動軸が第1キャリッジ12の一方のY軸15に連結している。また、第2のセクターギア26のギア歯26aには、Yモータ36のモータギア36aが噛合している。また、回転センサ37は、例えば、モータギア36aに連結して回転する回転エンコーダ部とその回転数をカウントして回転角度あるいは回転位置を検出する光検出器等により構成されている。
The swing axis of the second sector gear 26 is connected to one
ここで、2つの回転センサ32,37は、フォトディテクタを用いた光検出方式のエンコーダで構成されている。また、回転センサ32,37は、磁気抵抗効果素子(MR素子)を用いた磁気検出方式のエンコーダであってもよい。回転センサ32,37は、Xモータ31及びYモータ36の回転に応じて位相の異なる2つのパルスを出力する。これにより、Xモータ31及びYモータ36の回転方向と回転量が検出される。また、回転センサ32,37の出力に基づいて、セクターギア21,26等を介して連結されているシャフト11及びシフトレバー2のXY面における傾倒方向とその傾倒角度が同時に検出される。
Here, the two
ケース部材4は、ジョイスティック機構部3を内部に収容する箱状のケースフレーム4aと、ケースフレーム4aの上面部において突出する案内ドーム4bとを有して一体に形成される。また、案内ドーム4bの頂部には、略四角形の開口4cが形成されている。
The case member 4 includes a box-shaped
ジョイスティック機構部3に備えられるシャフト11は、その先端部がケース部材4の内側から案内ドーム4bの開口4cに挿入されてシフトレバー2の支柱部2cに固定される。このとき、シフトレバー2は、支持摺動部2bの下面である被案内面が案内ドーム4bの上面に支持され、かつ、その上面に対してXYの方向に摺動するように取り付けられる。
The tip of the
シフトレバー2がX方向に傾倒操作されシャフト11が傾倒すると、これに連動して第2キャリッジ13及び第2キャリッジ13に軸を一にして連結するセクターギア21が揺動する。これに伴いセクターギア21のギア歯21aに噛合するモータギア31aが回転するので、その回転角に基づいて回転センサ32によりシャフト11のX方向における傾倒動作が検出される。同様に、シフトレバー2がY方向に傾倒操作されると、シャフト11に係合する第1キャリッジ12及びこれに連結するセクターギア26が揺動する。これに伴いセクターギア26のギア歯26aに噛合するモータギア36aが回転し、その回転角に基づいて回転センサ37によりシャフト11のY方向における傾倒動作が検出される。
When the
更に、Xモータ31に駆動電流が供給されると、モータギア31a、セクターギア21及び第2キャリッジ13を介してシャフト11及びシフトレバー2にX方向に傾倒させるトルクが伝達される。同様にYモータ36に駆動電流が供給されると、モータギア36a、セクターギア26及び第1キャリッジ12を介してシャフト11及びシフトレバー2にY方向に傾倒させるトルクが伝達される。次に説明する力覚制御部50は、Xモータ31及びYモータ36に駆動電流を供給し、回転センサ32,37が検出するシフトレバー2の操作状態に基づきフィードバック制御することにより、所望の反力をシフトレバー2に付与する力覚制御を行う。
Further, when a drive current is supplied to the
図2は、本実施の形態によるシフト装置1のシステム構成を示すブロック図である。力覚制御部50は、CPU、ROMやRAMからなるメモリ、各種センサやスイッチが接続される入出力ポート、車載LANコントローラ等をハードウエア回路として備え、CPUが予めROMに記憶されたプログラムに従って演算制御処理を実行する電子制御のマイコンユニットとして構成される。力覚制御部50には、Xモータ31、回転センサ32、Yモータ36、回転センサ37が接続されている。力覚制御部50は、回転センサ32,37の出力に基づいて、シフトレバー2の操作状態(XY面における傾倒方向とその傾倒角度)を演算して求め車両の自動変速機に出力する。また、力覚制御部50は、シフトレバー2が所定の軌道(操作経路)を逸脱するような想定外の特別な操作あるいは異常な操作がされたときに、車両の安全管理装置(ブザーやランプ等の警報手段を含む)70やエンジンECU(図示せず)等にエラー信号を出力するようにも構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the
また、力覚制御部50には、不揮発性のメモリ51が接続されている。このメモリ51には、シフトレバー2の操作状態に応じて反力を付与する力覚制御、ホームポジションへの自動復帰制御及びシフトレバー2の操作を所定の軌道のみに規制する軌道制御をするための参照テーブルデータである力覚パターンデータ52が予め記憶されている。ここで、「力覚パターン」とは、シフトレバー2のストロークに対するXモータ31及びXモータ36に発生させるトルクとの関係特性をいう。力覚制御部50は、次に具体的に説明する力覚パターンが電子データ化された力覚パターンデータ52を参照し、回転センサ32,37の出力から演算されるシフトレバー2の操作状態に基づいてXモータ31及びYモータ36のトルクを制御する。これにより、力覚パターンデータ52に応じた反力がシフトレバー2に付与される。
A
図3は、本実施の形態によるシフト装置1において設定される複数のシフトポジションの配列とシフトレバー2の軌道との位置関係(シフトパターン)を示す図である。シフトレバー2のXY方向における物理的に移動操作可能な領域69の限界は、図1に示したゲートブロック20で画される。その全領域69内に、本実施の形態では、シフトレバー2の操作許容エリア67と、それ以外の操作規制エリア68とが、互いに排他的に区分けされて設定されている。操作許容エリア67は、シフトレバー2の操作経路に沿って設定されている。操作許容エリア67の外縁部には、力覚制御による「反力の壁」が形成され、これにより操作許容エリア67から逸脱して操作規制エリア68内に入るようなシフト操作が禁止されている。
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship (shift pattern) between an array of a plurality of shift positions set in the
図3に示されるように、操作許容エリア67には、車両の自動変速機のパーキング(「P」と略して表記する。)、リバース(「R」と略して表記する。)、ニュートラル(「N」と略して表記する。)及びドライブ(「D」と略して表記する。)の各レンジに対応するシフトポジションであるPポジション61、Rポジション62、Nポジション63及びDポジション64が順に配列して設定されている。
As shown in FIG. 3, the operation permissible area 67 includes parking (abbreviated as “P”), reverse (abbreviated as “R”), neutral (“
(第1の実施の形態による操作規制手段)
次に、シフト装置1に備えられるシフトレバー2の第1の実施の形態による操作規制手段を説明する。なお、ここで説明するシフトレバー2の操作規制手段は、力覚制御部50のCPUが回転センサ37から得られるシフトレバー2のY方向の操作状態に基づいて、メモリ51に記憶された力覚パターンデータ52を参照しながらYモータ36のトルクをフィードバック制御することで実現される。そして、本実施の形態では、運転系のシフトポジションであるドライブポジションとリバースポジションの間でシフトレバー2の操作規制が行なわれる。
(Operation restriction means according to the first embodiment)
Next, the operation restricting means according to the first embodiment of the
図4は、シフトレバー2がDレンジにある状態において、一定の車速(例えば10km/h)以下の場合に選択される通常時の力覚パターン(これを「通常パターン」という。)P10をグラフで例示する図である。図4に示される通常パターンP10によれば、車速が例えば10km/h以下の場合には、操作者はシフトレバー2をYモータ36のトルクによる若干の反力を受けながらDポジション64からNポジション63を経由してRポジション62へシフト操作することができる。なお、シフトレバー2に節度感を生じさせるため、図4に示されるようにRポジション62の手前でトルクが変化する特性が与えられている。
FIG. 4 shows a normal haptic pattern (this is referred to as a “normal pattern”) P 10 that is selected when the
図5は、同じくシフトレバー2がDレンジにある状態において、一定の車速以上の場合に選択される力覚パターン(これを「特別パターン」という。)の第1の実施例である特別パターンP11をグラフで示す図である。図5に示される特別パターンP11によれば、Rポジション62の手前でYモータ36のトルクが最大(Ynmax)まで急激に立ち上がるように設定されている。すなわち、車速が一定以上の場合にシフトレバー2をDポジション64からRポジション62側にシフト操作しようとしても、シフトレバーの操作に対抗する「反力の壁」によってRポジション62への操作が規制される。
FIG. 5 shows a special pattern P, which is a first example of a force sense pattern (this is referred to as “special pattern”) that is selected when the
図6は、同じくシフトレバー2がDレンジにある状態において、一定の車速以上の場合に選択される力覚パターンの第2の実施例である特別パターンP12をグラフで示す図である。図6に示される特別パターンP12によれば、Rポジション62への操作に対抗するようにYモータ36のトルクが振動しながら増加するように設定されている。これにより、車速が一定以上の場合にシフトレバー2をDポジション64からRポジション62側にシフト操作し場合に、Rポジション62の近傍で「ゴツゴツ感」を受けながらそれより先のシフト操作が規制される。
Figure 6 is the same state of the
図7は、同じくシフトレバー2がDレンジにある状態において、一定の車速以上の場合に選択される力覚パターンの第3の実施例である特別パターンP13をグラフで示す図である。図7に示される特別パターンP13によれば、Dポジション64からRポジション62に至るシフト操作過程において、通常パターンP10とは明らかに操作感覚が異なる特性カーブでYモータ36のトルクが増加するように設定されている。これにより、操作者が一定の車速以上の場合にシフトレバー2をDポジション64からRポジション62側に操作した場合に、その操作の過程で通常とは異なる違和感を受けながらそれより先のシフト操作が規制される。
Figure 7 is the same state of the
(第1の実施の形態による操作規制手段の動作)
次に、力覚制御部50のCPU(以下、単に「CPU」という。)が回転センサ37の出力から得られるシフトレバー2の操作状態に基づいて、禁止されている操作を規制し操作者に認識させ、かつ同時に規制する第1の実施の形態による操作規制手段の動作を説明する。
(Operation of the operation restricting means according to the first embodiment)
Next, based on the operation state of the
図8は、第1の実施の形態による操作規制手段の動作を示すフローチャートである。はじめにCPUは、シフトレバー2がDレンジ(Dポジション64)にあるか否かを検出する(ステップS10)。CPUは、シフトレバー2がDレンジにある場合に(ステップ10:Yes)、車速が10km/h以上か否か判定する(ステップS11)。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the operation restricting means according to the first embodiment. First, the CPU detects whether or not the
車速が10km/h以上であり(ステップS11:Yes)、シフトレバー2のシフト操作が検出されると(ステップS12:Yes)、CPUは特別パターン(図5、図6及び図7で例示した特別パターンP11,P12,P13の何れか)に従った力覚制御をシフトレバー2に対して行う(ステップS14)。
When the vehicle speed is 10 km / h or more (step S11: Yes) and the shift operation of the
その一方で、車速が10km/h以下であり(ステップS11:No)、シフトレバー2のシフト操作が検出されると(ステップS13:Yes)、CPUは通常パターン(図4で例示した通常パターンP10)に従った力覚制御をシフトレバー2に対して行う(ステップS15)。
On the other hand, when the vehicle speed is 10 km / h or less (step S11: No), and the shift operation of the
なお、シフトレバー2のX方向への傾倒操作に対しては、操作許容エリア67の両側に「反力の壁」を作ることで所定の操作軌道から逸脱させないような力覚制御がXモータ31を介して同時にされる。
For the tilting operation of the
(第2の実施の形態による操作規制手段)
次に、シフト装置1に備えられるシフトレバー2の第2の実施の形態による操作規制手段を説明する。なお、ここで説明するシフトレバー2の操作規制手段は、力覚制御部50のCPUが回転センサ37から得られるシフトレバー2のY方向の操作状態に基づいて、メモリ51に記憶された力覚パターンデータ52を参照しながらYモータ36のトルクをフィードバック制御することで実現される。そして、本実施の形態では、運転系のシフトポジションであるリバースポジションとドライブポジションの間でシフトレバー2の操作規制が行なわれる。
(Operation restriction means according to the second embodiment)
Next, the operation restricting means according to the second embodiment of the
図9は、シフトレバー2がRレンジ(Rポジション62)にある状態において、一定の車速(例えば10km/h)以下の場合に選択される力覚パターンである通常パターンP20をグラフで例示する図である。図9に示される通常パターンP20によれば、後進する車速が例えば10km/h以下の場合には、操作者はシフトレバー2をYモータ36のトルクによる若干の反力を受けながらRポジション62からNポジション63を経由してDポジション64へシフト操作することができる。なお、シフトレバー2に節度感を生じさせるため、図9に示されるようにDポジション64の手前でトルクが変化する特性が与えられている。
9, the
図10は、同じくシフトレバー2がRレンジにある状態において、一定の車速以上の場合に選択される力覚パターンの第1の実施例である特別パターンP21をグラフで示す図である。図10に示される特別パターン21によれば、Dポジション64の手前でYモータ36のトルクが最大(Ypmax)まで急激に立ち上がるように設定されている。すなわち、後進する車速が一定以上の場合にシフトレバー2をRポジション62からDポジション64側にシフト操作しようとしても、シフトレバーの操作に対抗する「反力の壁」によってDポジション64への操作が規制される。
10, like the
図11は、同じくシフトレバー2がRレンジにある状態において、一定の車速以上の場合に選択される力覚パターンの第2の実施例である特別パターンP22をグラフで示す図である。図11に示される特別パターンP22によれば、Dポジション64への操作に対抗するようにYモータ36のトルクが振動しながら増加するように設定されている。これにより、後進する車速が一定以上の場合にシフトレバー2をRポジション62からDポジション64側にシフト操作し場合に、Dポジション64の近傍で「ゴツゴツ感」を受けながらそれより先のシフト操作が規制される。
11, like the
図12は、同じくシフトレバー2がRレンジにある状態において、一定の車速以上の場合に選択される力覚パターンの第3の実施例である特別パターンP23をグラフで示す図である。図12に示される特別パターンP23によれば、Rポジション62からDポジション64に至るシフト操作過程において、通常パターンP20とは明らかに操作感覚が異なる特性カーブでYモータ36のトルクが増加するように設定されている。これにより、操作者が一定の車速以上の場合にシフトレバー2をRポジション62からDポジション64側に操作した場合に、その操作の過程で通常とは異なる違和感を受けながらそれより先のシフト操作が規制される。
12, like the
(第2の実施の形態による操作規制手段の動作)
次に、力覚制御部50のCPUが回転センサ37の出力から得られるシフトレバー2の操作状態に基づいて、禁止されている操作を規制し操作者に認識させ、かつ同時に規制する第2の実施の形態による操作規制手段の動作を説明する。
(Operation of the operation restricting means according to the second embodiment)
Next, based on the operation state of the
図13は、第2の実施の形態による操作規制手段の動作を示すフローチャートである。はじめにCPUは、シフトレバー2がRレンジ(Rポジション62)にあるか否かを検出する(ステップS20)。CPUは、シフトレバー2がRポジション62にある場合に(ステップ20:Yes)、車速が10km/h以上か否か判定する(ステップS21)。
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the operation restricting means according to the second embodiment. First, the CPU detects whether or not the
車速が10km/h以上であり(ステップS21:Yes)、シフトレバー2のシフト操作が検出されると(ステップS22:Yes)、CPUは特別パターン(図10、図11及び図12で例示した特別パターンP21,P22,P23の何れか)に従った力覚制御をシフトレバー2に対して行う(ステップS24)。
When the vehicle speed is 10 km / h or more (step S21: Yes) and the shift operation of the
その一方で、車速が10km/h以下であり(ステップS21:No)、シフトレバー2のシフト操作が検出されると(ステップS23:Yes)、CPUは通常パターン(図9で例示した通常パターンP20)に従った力覚制御をシフトレバー2に対して行う(ステップS25)。
On the other hand, when the vehicle speed is 10 km / h or less (step S21: No), and the shift operation of the
なお、シフトレバー2のX方向への傾倒操作に対しては、操作許容エリア67の両側に「反力の壁」を作ることで所定の操作軌道から逸脱させないような力覚制御がXモータ31を介して同時にされる。
For the tilting operation of the
(実施の形態による効果)
[1]第1の実施の形態の操作規制手段を備えるシフト装置1によれば、車速が一定以上の場合にDポジション64からRポジション62にシフト操作がされた場合、操作規制手段は特別パターンP11,P12,P13を選択してシフトレバーの操作に対抗する反力を付与する力覚制御を行う。操作者は、通常とは異なる操作感覚により違和感を覚え、禁止された操作をしたことを容易に認識することができる。
[2]また、第2の実施の形態の操作規制手段を備えるシフト装置1によれば、後進する車速が一定以上の場合にRポジション62からDポジション64にシフト操作がされた場合、操作規制手段は特別パターンP21,P22,P23を選択してシフトレバーの操作に対抗する反力を付与する力覚制御を行う。操作者は、通常とは異なる操作感覚により違和感を覚え、禁止された操作をしたことを容易に認識することができる。
[3]シフト装置1の操作規制手段は、車速が一定以上の場合にDレンジからRレンジまたはRレンジからDレンジへのシフトポジションへ切り換えるような禁止された操作を、電子的な力覚制御で生じさせる「反力の壁」により規制することができる。
[4]以上のことから本実施の形態では、操作者に対して、運転系のシフトポジションから他の運転系のシフトポジションへのシフト操作において禁止されている操作を防ぐことができるという安心感を与え、シフト装置1における安全性及び快適操作性を高めることができる。
(Effects of the embodiment)
[1] According to the
[2] Further, according to the
[3] The operation restricting means of the
[4] From the above, in the present embodiment, the operator can be assured that an operation prohibited in the shift operation from the shift position of the driving system to the shift position of another driving system can be prevented. The safety and comfortable operability in the
以上、本発明に好適な実施の形態を複数説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形、応用が可能である。例えば、本実施の形態に示したI形状のパターンだけでなく、種々の操作パターンに対応できる。図14は、シフトレバーの種々の操作経路を示す操作パターン図(a)〜(f)である。これによれば、車種等に応じて、H形状のパターン、I形状のパターンや、これらの組合せとして種々の操作経路を有する操作パターンに対応できる。さらに、図示は省略するが、任意の角度で交差する操作パターンを含む操作経路を有する操作パターン等にも対応可能である。 Although a plurality of preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and applications are possible without departing from the scope of the present invention. For example, not only the I-shaped pattern shown in the present embodiment but also various operation patterns can be handled. FIG. 14 is operation pattern diagrams (a) to (f) showing various operation paths of the shift lever. According to this, it can respond to the operation pattern which has various operation paths as an H-shaped pattern, an I-shaped pattern, and these combinations according to a vehicle model etc. Furthermore, although illustration is omitted, it is possible to deal with an operation pattern having an operation path including an operation pattern intersecting at an arbitrary angle.
また、運転系のシフトポジションから他の運転系のシフトポジションへのシフト操作の操作規制において、上記示した実施の形態では、運転系のシフトポジションをドライブポジションとリバースポジションとしたが、図14で示した種々のポジションでも対応可能である。例えば、図14(c)で示すシーケンス制御や(d)で示す1速から5速等の種々の運転系のシフトポジションの間においても、同様のシフト操作の操作規制を行なうことが可能である。 In the operation restriction of the shift operation from the shift position of the driving system to the shift position of the other driving system, the shift position of the driving system is set to the drive position and the reverse position in the above-described embodiment. The various positions shown can be handled. For example, the same shift operation can be restricted between the sequence control shown in FIG. 14C and the shift positions of various driving systems such as the first to fifth gears shown in FIG. .
1…シフト装置、2…シフトレバー、2a…把持部、2b…支持摺動部、2c…支柱部、3…ジョイスティック機構部、4…ケース部材、4a…ケースフレーム、4b…案内ドーム、4c…開口、11…シャフト、12…第1キャリッジ、13…第2キャリッジ、14…X軸、15…Y軸、16…ベアリング、17…ベアリングホルダ、20…ゲートブロック、21…セクターギア、21a…ギア歯、26…セクターギア、26a…ギア歯、31…Xモータ、31a…モータギア、32…回転センサ、36…Yモータ、36a…モータギア、37…回転センサ、50…力覚制御部、51…メモリ、52…力覚パターンデータ、61…パーキング(P)ポジション、62…リバース(R)ポジション、63…ニュートラル(N)ポジション、64…ドライブ(D)ポジション、67…操作許容エリア、68…操作規制エリア、69…シフトレバーの操作可能な全領域、70…安全管理装置、
P10,P20…通常パターン、P11,P12,P13,P21,P22,P23…特別パターン
DESCRIPTION OF
P 10, P 20 ... normal pattern, P 11, P 12, P 13,
Claims (9)
前記シフトレバーに力を付与する駆動手段と、
前記シフトレバーの操作状態を検出する第1の検出手段と、
車速を検出する第2の検出手段と、
ドライブポジションからリバースポジションへの操作経路において、正常な操作に対して設定される第1の力覚パターン及び禁止されている操作に対して設定される第2の力覚パターンをデータ化した力覚パターンデータを記憶する記憶手段と、
前記第2の検出手段が一定以下の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記ドライブポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第1の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行い、前記第2の検出手段が一定以上の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記ドライブポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第2の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行う力覚制御手段と、を備える力覚付与型のシフト装置。 A shift lever operated by an operator;
Drive means for applying force to the shift lever;
First detecting means for detecting an operation state of the shift lever;
A second detection means for detecting the vehicle speed;
A force sense obtained by converting the first force sense pattern set for a normal operation and the second force sense pattern set for a prohibited operation in the operation path from the drive position to the reverse position. Storage means for storing pattern data;
When the first detection means detects an operation of the shift lever starting from the drive position while the second detection means detects a vehicle speed below a certain level, the shift is performed according to the first force sense pattern. The drive lever is controlled based on the lever operation state, and the first detection means operates the shift lever with the drive position as a starting point when the second detection means detects a vehicle speed above a certain level. And a force sense control means for performing force control of the drive means based on the operation state of the shift lever according to the second force sense pattern.
前記シフトレバーに力を付与する駆動手段と、
前記シフトレバーの操作状態を検出する第1の検出手段と、
車速を検出する第2の検出手段と、
リバースポジションからドライブポジションへの操作経路において、正常な操作に対して設定される第1の力覚パターン及び禁止されている操作に対して設定される第2の力覚パターンをデータ化した力覚パターンデータを記憶する記憶手段と、
前記第2の検出手段が一定以下の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記リバースポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第1の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行い、前記第2の検出手段が一定以上の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記リバースポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第2の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行う力覚制御手段と、を備える力覚付与型のシフト装置。 A shift lever operated by an operator;
Drive means for applying force to the shift lever;
First detecting means for detecting an operation state of the shift lever;
A second detection means for detecting the vehicle speed;
In the operation path from the reverse position to the drive position, a force sense obtained by converting the first force sense pattern set for a normal operation and the second force sense pattern set for a prohibited operation into data. Storage means for storing pattern data;
When the first detection means detects an operation of the shift lever starting from the reverse position while the second detection means detects a vehicle speed below a certain level, the shift is performed according to the first force sense pattern. The shift lever is operated with the first detection means starting from the reverse position while the second detection means detects a vehicle speed of a certain level or more by controlling the force of the driving means based on the lever operation state. And a force sense control means for performing force control of the drive means based on the operation state of the shift lever according to the second force sense pattern.
前記シフトレバーに力を付与する駆動手段と、
前記シフトレバーの操作状態を検出する第1の検出手段と、
車速を検出する第2の検出手段と、
運転系のシフトポジションから他の運転系のシフトポジションへの操作経路において、正常な操作に対して設定される第1の力覚パターン及び禁止されている操作に対して設定される第2の力覚パターンをデータ化した力覚パターンデータを記憶する記憶手段と、
前記第2の検出手段が一定以下の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記運転系のシフトポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第1の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行い、前記第2の検出手段が一定以上の車速を検出した状態で前記第1の検出手段が前記運転系のシフトポジションを起点とする前記シフトレバーの操作を検出したとき、前記第2の力覚パターンに従って前記シフトレバーの操作状態に基づく前記駆動手段の力制御を行う力覚制御手段と、を備える力覚付与型のシフト装置。
A shift lever operated by an operator;
Drive means for applying force to the shift lever;
First detecting means for detecting an operation state of the shift lever;
A second detection means for detecting the vehicle speed;
The first force sense pattern set for normal operation and the second force set for prohibited operation in the operation path from the shift position of the driving system to the shift position of another driving system Storage means for storing haptic pattern data obtained by converting the haptic pattern into data;
When the first detection means detects an operation of the shift lever starting from the shift position of the driving system in a state where the second detection means detects a vehicle speed below a certain level, the first force sense pattern The force control of the driving means based on the operating state of the shift lever is performed according to the above, and the first detecting means starts from the shift position of the driving system while the second detecting means detects a vehicle speed above a certain level. And a force sense control means for controlling the force of the drive means based on the operation state of the shift lever according to the second force sense pattern when an operation of the shift lever is detected. .
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018022264A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 株式会社ミツバ | Reaction force generator |
WO2018206217A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Preh Gmbh | Shifting device with variable shift gate |
JP7217557B1 (en) | 2021-12-10 | 2023-02-03 | Oram株式会社 | Equipment mounting unit |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003260948A (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-16 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle transmission |
-
2010
- 2010-09-08 JP JP2010201000A patent/JP2012056426A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003260948A (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-16 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle transmission |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018022264A (en) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 株式会社ミツバ | Reaction force generator |
WO2018206217A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Preh Gmbh | Shifting device with variable shift gate |
JP7217557B1 (en) | 2021-12-10 | 2023-02-03 | Oram株式会社 | Equipment mounting unit |
JP2023086307A (en) * | 2021-12-10 | 2023-06-22 | Oram株式会社 | Apparatus attachment unit |
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