(57)【要約】  ギア選択モジュール（GSM: Gear Select Module）が提供される。ＧＳＭは、ＧＳＭコントローラと、ＧＳＭコントローラと接続されて運転者のギア・シフトを変更する意図を検出する意図検出器と、ＧＳＭコントローラと通信可能である触覚的（haptic）ヒューマン・マシン・インタフェース（HMI: Human Machine Interface）と、ギア・シフト機構と、を備えている。ギア・シフト機構は、ギア・シフトを備える。ＧＳＭコントローラは、ギア・シフト変更意図の検出とＧＳＭコントローラがトランスミッション制御モジュール（TCM: Transmission Control Module）からの作動信号を受信するまでとの間のギア・シフト機構を制御するために触覚的ＨＭＩに自律的に指示するように、構成されている。ＧＳＭを備えるオートマチック・パワートレイン・コマンド・システムも提供され、また、車両は、オートマチック・パワートレイン・コマンド・システムを備えることができる。
2019521293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギア選択モジュール（以下、「ＧＳＭ」と称する。）であって、
ギア・シフトを備えるギア・シフト機構と、
ＧＳＭ（ギア選択モジュール）コントローラと、
前記ＧＳＭコントローラと接続されており、前記ギア・シフト機構の前記ギア・シフトを変更するための運転者の意図を検出する意図検出器と、
前記ＧＳＭコントローラと通信可能である触覚的ヒューマン・マシン・インタフェース（以下、「ＨＭＩ」と称する。）と、
を備え、
前記ＧＳＭコントローラは、ギア・シフト変更意図の検出と前記ＧＳＭコントローラがトランスミッション制御モジュール（以下、「ＴＣＭ」と称する）からの作動信号を受信するまでとの間の前記ギア・シフト機構を制御するために前記触覚的ＨＭＩに自律的に指示するように、構成されている、
ＧＳＭ。
【請求項２】
請求項１に記載のＧＳＭであって、
前記ＧＳＭコントローラは、検出した前記ギア・シフト変更意図を前記ＴＣＭに送信し、且つ、応答である前記ＴＣＭの前記作動信号を受信するように、構成されている、
ＧＳＭ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＧＳＭであって、
前記触覚的ＨＭＩは、アクチュエータを備えている、
ＧＳＭ。
【請求項４】
請求項３に記載のＧＳＭであって、
前記触覚的ＨＭＩは、停止移動モジュール、フォース・フィールドバック・モジュール及び振動モジュールのうちの少なくとも１つを備えている、
ＧＳＭ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のＧＳＭであって、
前記触覚的ＨＭＩは、パルス幅変調（以下、「ＰＷＭ」と称する。）信号を介して制御可能である、
ＧＳＭ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のＧＳＭであって、
前記ギア・シフト機構は、ＰＷＭ信号のデューティ比が０％に対応するオフ位置とＰＷＭ信号のデューティ比が１００％に対応するブロック位置との間で前記触覚的ＨＭＩを介して制御可能である、
ＧＳＭ。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のＧＳＭであって、
前記意図検出器は、(i) 移動検出器、(ii) タッチセンサ、(iii) 近接センサ、(iv) 温度センサ、(v) 圧力センサのうちの少なくとも１つを備えている、
ＧＳＭ。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載のＧＳＭであって、
前記ＧＳＭコントローラは、禁止位置シフト定義表を備えている、
ＧＳＭ。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載のＧＳＭであって、
前記ＧＳＭコントローラは、無効位置シフト検出器を備えている、
ＧＳＭ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載のＧＳＭであって、
前記ＧＳＭコントローラは、ギア速度検出器を備えている、
ＧＳＭ。
【請求項１１】
請求項１乃至９の何れか１項に記載のＧＳＭであって、
前記ＧＳＭコントローラは、比例微分（PD: proportional-derivative）コントローラを備えている、
ＧＳＭ。
【請求項１２】
オートマチック・パワートレイン・コマンド・システムであって、
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の前記ＧＳＭと、
通信チャネルを介して前記ＧＳＭと通信可能であるトランスミッション制御モジュール（以下、「ＴＣＭ」と称する）と、
を備えるオートマチック・パワートレイン・コマンド・システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の前記オートマチック・パワートレイン・コマンド・システムを備える車両。
【請求項１４】
ギア選択モジュール（以下、「ＧＳＭ」と称する。）での車両ギア・シフトを制御する方法であって、
現在のギア・シフト位置を識別すること、
前記現在のギア・シフト位置から新しいギア・シフト位置への変更意図を識別すること、及び
ギア・シフトの前記変更意図の検出とトランスミッション制御モジュール（以下、「ＴＣＭ」と称する）の作動信号を受信するまでとの間のＧＳＭ（ギア選択モジュール）自律制御手順を実行すること、
を含む方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
識別した前記変更意図を前記ＴＣＭに送信すること、
前記ＴＣＭから制御手順を受信すること、及び
前記ＴＣＭの前記制御手順を受信する時に、前記ＧＳＭ自律制御手順から前記ＴＣＭの前記制御手順に切り替えること、
を更に含む方法。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の方法であって、
前記変更意図の前記識別は、前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置に変更する意図を禁止された変更意図として識別すること、又は、前記変更意図に対して禁止された車両状態を識別することを含む、
方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、
禁止された変更意図としての変更する意図の前記識別は、禁止されるギア・シフト変更位置の対を備える表を参照することを含む、
方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、
前記変更意図に対して禁止された車両状態の前記識別は、車両速度を識別することを含む、
方法。
【請求項１９】
請求項１４乃至１８の何れか１項に記載の方法であって、
前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置への変更意図の前記識別は、(i) 前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置への移動を識別すること、(ii) 運転者と前記ギア・シフトとの接触を識別すること、(iii) 前記ギア・シフトに向かう接近移動を識別すること、(iv) 前記ギア・シフトでの温度変化を識別すること、及び、(v) 前記ギア・シフトでの圧力変化を識別すること、のうちの少なくとも１つの識別を含む、
方法。
【請求項２０】
請求項１４乃至１９の何れか１項に記載の方法であって、
ＧＳＭ自律制御手順の実行は、(i) 前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置への変更をブロックすること、(ii) 前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置への変更に対する困難性を増加すること、及び、(iii) 前記ＧＳＭを振動させること、のうちの少なくとも１つを含む、
方法。
【請求項２１】
ギア選択モジュール（以下、「ＧＳＭ」と称する。）での車両ギア・シフトを制御する装置であって、
現在のギア・シフト位置を識別する手段と、
前記現在のギア・シフト位置から新しいギア・シフト位置への変更意図を識別する手段と、
ギア・シフトの前記変更意図の検出とトランスミッション制御モジュール（以下、「ＴＣＭ」と称する）の作動信号を受信するまでとの間のＧＳＭ（ギア選択モジュール）自律制御手順を実行する手段と、
を備える装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置であって、
識別した前記変更意図を前記ＴＣＭに送信する手段と、
前記ＴＣＭからコマンドを受信する手段と、
前記ＴＣＭの制御手順を受信する時に、前記ＧＳＭ自律制御手順から前記ＴＣＭの前記制御手順に切り替える手段と、
を更に備える装置。
【請求項２３】
請求項２１又は２２に記載の装置であって、
前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置に変更する意図を禁止された変更意図として識別する手段、又は、前記変更意図に対して禁止された車両状態を識別する手段を
更に備える装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置であって、
前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置に変更する意図を禁止された変更意図として識別する前記手段は、禁止されるギア・シフト変更位置の対を備える表を参照する手段を含む、
装置。
【請求項２５】
請求項２３に記載の装置であって、
前記変更意図に対して禁止された車両状態を識別する前記手段は、車両速度を識別する手段を含む、
装置。
【請求項２６】
請求項２１乃至２５の何れか１項に記載の装置であって、
新しいギア・シフト位置への変更意図を識別する前記手段は、(i) 前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置への移動、(ii) 前記ギア・シフトでの温度変化、及び、(iii) 前記ギア・シフトでの圧力変化のうちの少なくとも１つを識別する手段を含む、
装置。
【請求項２７】
請求項２１乃至２５の何れか１項に記載の装置であって、
ＧＳＭ自律制御手順を実行する前記手段は、(i) 前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置への変更をブロックする手段、(ii) 前記現在のギア・シフト位置から前記新しいギア・シフト位置への変更に追加労力を追加する手段、及び、(iii) 前記ＧＳＭを振動させる手段のうちの少なくとも１つの手段を含む、
装置。
【請求項２８】
請求項１４乃至２０の何れか１項に記載のＧＳＭでの車両ギア・シフトを制御する方法をコンピュータ・システムに実行させるためのプログラム命令を備えるコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２９】
記録媒体に具備される請求項２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３０】
搬送波信号に担持される請求項２８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３１】
メモリ及びプロセッサを備えるコンピュータ・システムであって、
前記メモリに記録され、且つ、前記プロセッサによって実行可能である命令であって、請求項１４乃至２０の何れか１項に記載のＧＳＭでの車両ギア・シフトを制御する方法を実行する機能を前記コンピュータ・システムに具備させる前記命令を
備えるコンピュータ・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ギア選択モジュールにおける意図を検出する方法及び装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
車両のオートマチック・パワートレイン・コマンド・システム（APCD: Automatic Powertrain Command System）は、典型的には、Ｐ（Park）、Ｒ（Reverse）、Ｎ（Neutral）、Ｄ（Drive）、Ｌ（Low）等の多重安定性位置を備えている。
【０００３】
現在のシステムは、ギア選択モジュール（GSM: Gear Select Module）スレーブ・ノード（slave node）を使用する。このシステムにおいて、ＧＳＭは、スレーブ・ノードであってもよく、また、車両は、ＧＳＭ上のマスター機能を備えるトランスミッション制御モジュール（TCM: Transmission Control Module）を有することができる。ＧＳＭスレーブ・ノードは、異なる電子送信システムを使用して、ＴＣＭと通信することができる（例えば、コントローラ・エリア・ネットワーク（CAN: Controller Area Network）バス、ローカル・インターコネクト・ネットワーク（LIN: Local Interconnect Network）、電気信号等）。ＴＣＭの内部実装手順に基づき、ＴＣＭは、電子情報を送ることによってＧＳＭスレーブ・ノードに命令することができる。ＴＣＭの内部手順は、異なるセンサ及び車両情報のステータスに依存することができる。現在のシステムにおいて、ＧＳＭスレーブ・ノードは、ＴＣＭからのコマンド又は指示の受信後に、応答だけすることができる。このような指示は、リアルタイムではなく、典型的には、少なくとも１００ｍｓ経過後に受信される。この理由は、典型的には、ＴＣＭがセンサからのステータス・データを受信し、そのデータを処理し、更新されるステータスを選択し、ＧＳＭスレーブ・ノードにコマンドを送信し、そのコマンドがＧＳＭによって受信された後に、ＧＳＭスレーブ・ノードは、マスター関連機能に反応するからである。
【０００４】
このプロセスは、ＧＳＭスレーブ・ノードでの（３０ｍｓより短い時間での反応と定義される）リアルタイム反応と認められない遅延を意味する。
上述の問題を少なくとも部分的に解決するパワートレイン構成を提供することが望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（概要）
新規のパワートレイン構成が提案される。提案するパワートレイン構成において、ＧＳＭは、単なるスレーブ・ユニットではない。提案するＧＳＭは、ＴＣＭの反応を待つことなく作動を許可する機能を備えている。
【０００６】
第１の態様において、ＧＳＭが開示される。ＧＳＭは、ＧＳＭコントローラと、ＧＳＭコントローラと接続されて運転者のギア・シフトを変更する意図を検出する意図検出器と、ＧＳＭコントローラと通信可能である触覚的（haptic）ヒューマン・マシン・インタフェース（HMI: Human Machine Interface）と、ギア・シフト機構と、を備えている。ギア・シフト機構は、ギア・シフトを備える。ＧＳＭコントローラは、ギア・シフト変更意図の検出とＧＳＭコントローラがトランスミッション制御モジュール（TCM: Transmission Control Module）からの作動信号を受信するまでとの間のギア・シフト機構を制御するために触覚的ＨＭＩに自律的に指示するように、構成されている。
【０００７】
ＴＣＭからの作動信号を受信するまでの間にギア・シフト制御能力を備えるＧＳＭを提供することによって、運転者に触覚的フィールドバックをリアルタイム（３０ｍｓ未満）で、典型的には１００ｍｓを超えるＴＣＭからの作動信号が到達するまでの間に、提供することができる。したがって、ＧＳＭへのダメージは、偶発的な無効ギア・シフト変更によって回避することができる。ＧＳＭコントローラは、検出したギア・シフト変更意図をＴＣＭに送信し、且つ、その応答としてＴＣＭの作動信号を受信するように、構成されている。しかしながら、ＧＳＭコントローラは、ＴＣＭの応答を待っている間、自身の自律制御手順を実施することができる。
【０００８】
自律制御手順を実施するために、触覚的ＨＭＩは、アクチュエータを備えることができる。幾つかの例において、アクチュエータは、停止移動モジュール、フォース・フィールドバック・モジュール及び振動モジュールのうちの少なくとも１つとすることができる。検出された意図に応じて、異なるモジュールは、運転者に又はモジュールの組み合わせに作動することができる。反応は、異なるセンサによって提供された信号又は情報と車両ステータス情報（例えば、車両の速度）とに基づくことができる。
【０００９】
幾つかの例において、触覚的ＨＭＩは、パルス幅変調（PWM: Pulse Width Modulation）信号を介して制御可能である。これは、運転者に、ほぼリアルタイムで、すなわち、３０ｍｓ未満で、触覚的フィールドバックを提供することができる。
【００１０】
幾つかの例において、ＰＷＭ信号のデューティ比が０％に対応するオフ位置とＰＷＭ信号のデューティ比が１００％に対応するブロック位置との間で触覚的ＨＭＩを介して制御可能である。これは、変更意図の型、ギア移動の速度（ギア速度）、又は、車両ステータス（車両速度）に依存し得る。
【００１１】
幾つかの例において、意図検出器は、移動検出器又は加速度計を備えることができる。それは、シフトを変更する意図に対応する可能性があるギアの移動を検出することができる。追加的に又は代替的に、意図検出器は、(i) 運転者がギア・シフトを実行する接触を識別するためのタッチセンサ、(ii) ギア・シフトに向かう運転者（例えば、運転者の手）の接近の動きを識別するための近接センサ、(iii) ギア・シフトを移動させる意図を示すものとしてギア・シフトでの温度変化を識別するための温度センサ、(iv) ギア・シフトを移動させる意図を示すものとして運転者の手のグリップ・アクションを識別するための圧力センサのうちの少なくとも１つを備えることができる。幾つかの例において、ギア・シフトは、ノブを備えることができ、そのノブには、タッチセンサ、近接センサ、温度センサ及び／又は圧力センサを配置することができる。
【００１２】
幾つかの例にいて、ＧＳＭコントローラは、禁止位置シフト定義表を備えることができる。この表は、特定の車両状況下で許可されない位置を含むことができる。例えば、表は、以下のような形式を含むことができる。
【００１３】
【表１】
2019521293.tif 000003
【００１４】
幾つかの例において、ＧＳＭコントローラは、無効位置シフト検出器を備えることができる。それは、シフト意図時の車両状況に基づく無効位置シフトとして、ギア・シフト意図を制限することができる。
【００１５】
幾つかの例において、ＧＳＭコントローラは、ギア速度検出器を備えることができる。それは、ギア移動の速度を検出することができ、したがって、触覚的ＨＭＩは、ギア・シフト移動の困難性を増加させるか、或いは、その移動を完全にブロックすることができる。
【００１６】
幾つかの例において、ＧＳＭコントローラは、比例微分（PD: proportional-derivative）コントローラを備えることができる。それは、変更の困難性を増加させることができる。
【００１７】
もう１つの態様において、オートマチック・パワートレイン・コマンド（APTC: Automatic Power Train Command）システムが開示される。ＡＰＴＣシステムは、本明細書で開示される例に従うＧＳＭと、ＧＳＭとＴＣＭとを接続する通信チャネルを介してＧＳＭと通信可能であるＴＣＭと、を備えることができる。通信チャネルは、有線チャネル又は無線チャネルとすることができる。
【００１８】
更なる別の形態において、車両が開示される。車両は、本明細書で開示される例に従うＡＰＴＣシステムを備えることができる。
【００１９】
更なる他の形態において、ＧＳＭで車両ギア・シフトを制御する方法が開示される。その方法は、現在のギア・シフト位置を識別すること、新しいギア・シフト位置へのギア・シフト位置の変更意図を識別すること、及びギア・シフト変更意図の検出とＴＣＭの作動信号を受信するまでとの間のＧＳＭ自律制御手順を実行すること、を含むことができる。
【００２０】
幾つかの例において、その方法は、識別した意図をＴＣＭに送信すること、ＴＣＭから制御手順を受信すること、及びＴＣＭ制御手順を受信する時に、ＧＳＭ自律制御手順からＴＣＭ制御手順に切り替えること、を更に含むことができる。この切り替えは、ＴＣＭが反応するよりも早く運転者が不適切なシフト変更を意図する場合により安全なシフト変更を許可することができる。
【００２１】
方法の幾つかの例において、シフト位置変更意図の識別は、現在のギア・シフト位置から新しいギア・シフト位置に変更する意図を禁止された変更意図として識別すること、又は、変更意図に対して禁止された車両状態を識別することを含むことができる。
【００２２】
方法の幾つかの例において、禁止された変更意図としての変更する意図の識別は、禁止されるギア・シフト変更位置の対を備える表を参照することを含むことができる。変更意図に対して禁止された車両状態の識別は、車両速度を識別することを含むことができる。
【００２３】
方法の幾つかの例において、現在のギア・シフト位置から新しいギア・シフト位置への変更意図の識別は、現在のギア・シフト位置から新しいギア・シフト位置への移動を識別することを含むことができる。代替的に又は追加的に、現在のギア・シフト位置から新しいギア・シフト位置への変更意図の識別は、(i) 運転者とギア・シフトとの接触（この接触は、ギア・シフトの移動を示すと考えることができる。）を識別すること、(ii) ギア・シフトでの圧力変化（この圧力変化は、ギア・シフトの移動を示すと考えることができる。）を識別すること、(iii) ギア・シフトに向かう運転者の接近移動（この接近移動は、ギア・シフトの移動を示すと考えることができる。）を識別すること、及び、(iv) ギア・シフトでの温度変化（この温度変化は、運転者のギア・シフトの移動を示すと考えることができる。）を識別すること、のうちの少なくとも１つの識別を含むことができる。
【００２４】
方法の幾つかの例において、ＧＳＭ自律制御手順の実行は、(i) 現在のギア・シフト位置から新しいギア・シフト位置への変更をブロックすること、(ii) 現在のギア・シフト位置から新しいギア・シフト位置への変更に対する困難性を増加すること、及び、(iii) ＧＳＭを振動させること、のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００２５】
更なる他の形態において、ＧＳＭでの車両ギア・シフトを制御する装置が開示される。その装置は、現在のギア・シフト位置を識別する手段と、現在のギア・シフト位置から新しいギア・シフト位置への変更意図を識別する手段と、ギア・シフトの変更意図の検出とＴＣＭの作動信号を受信するまでとの間のＧＳＭ自律制御手順を実行する手段と、を備えることができる。
【００２６】
幾つかの例において、装置は、識別した変更意図をＴＣＭに送信する手段と、ＴＣＭからコマンドを受信する手段と、受信したＴＣＭコマンドを実行する手段と、を更に備えることができる。
【００２７】
更なる他の形態において、コンピュータ・システムが開示される。そのコンピュータ・システムは、メモリ及びプロセッサを備え、メモリに記録され、且つ、プロセッサによって実行可能である命令を具体化することができ、その命令は、本明細書で開示される例に従う、ＧＳＭでの車両ギア・シフトを制御する方法を実行する機能をコンピュータ・システムに備えさせることができる。
【００２８】
更なる他の形態において、コンピュータ・プログラム製品が開示される。そのコンピュータ・プログラム製品は、本明細書で開示される例に従う方法をコンピュータ・システムに実行させるためのプログラム命令を備えることができる。
【００２９】
コンピュータ・プログラム製品は、記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢドライブ、コンピュータ・メモリ、又は、ＲＯＭ（read-only memory））に具備することができ、又は、搬送波信号（例えば、電気搬送波信号又は光搬波送信号）に担持することができる。
【００３０】
コンピュータ・プログラムの形式は、ソース・コード、オブジェクト・コード、コード中間ソース、例えば部分的にコンパイルされたオブジェクト・コード等であり、或いは、その他のプロセス実行用に適切である形式であればよい。搬送は、コンピュータ・プログラムを担持できる任意のもの又はデバイスとすることができる。
【００３１】
例えば、搬送は、ＲＯＭ等の記録媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ又は半導体ＲＯＭ、又は例えばハードディスク等の磁気記録媒体を備えることができる。更に、搬送は、電気ケーブル又は光ケーブル、又はラジオ、その他の手段によって運ぶことができる、電子信号又は光信号等の送信可能な搬送波であってもよい。
【００３２】
コンピュータ・プログラムがケーブル又は他の装置若しくは手段によって直接に運ばれる信号に具備される場合、搬送は、そのようなケーブル又は他の装置若しくは手段によって構成される。
【００３３】
代替的に、搬送は、コンピュータ・プログラムが具備された集積回路であってもよく、その集積回路は、関連する方法を実行するように又はその実行に使用するように、適合されている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
（図面の簡単な説明）
本開示の非限定的な実施例は、添付の図面を参照しながら、以下に説明される。
【図１】図１は、ＴＣＭマスター及びＧＳＭスレーブの配置を備えるパワートレイン構成の概略を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、実施例に従うＧＳＭの概略を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施例に従うパワートレイン構成の概略を示す。
【図３】図３は、実施例に従うＧＳＭアルゴリズムのフローチャートの概略を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、多重安定性ＧＳＭにおけるシフト操作の概略を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、２つのシフト位置（Ｄ→Ｒ又はＲ→Ｄ）の無効移動までの距離に対するＤｕｔｙ対速度の例を示す図である。
【図５】図５は、単一安定性ＧＳＭにおけるシフト操作の概略を示す。
【図６】図６は、実施例に従うＧＳＭでの車両ギア・シフトを制御する方法のフローチャートの概略を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（実施例の詳細な説明）
図１は、典型的なパワートレイン構成の概略を示す。パワートレイン100は、ＧＳＭ110、ＴＣＭ120及びバス105を備える。パワートレイン100等の典型的なパワートレインにおいて、ＧＳＭ110は、ステータス・データ（例えば、キー・ステータス）及び／又はギア・データをバス105から受信する。受信のデータは、現在係合しているギア、ギア変更の指示、又はギア変更の意図を含むことができる。移動検出器112は、ギア・シフト移動意図を識別する。伝統的なパワートレイン・システムにおけるＧＳＭ110は、ステータス又はギア・データを受信して、それをＴＣＭ120に再送信するスレーブ・ユニット114を備える。伝統的なパワートレイン・システムにおけるＴＣＭ120は、送信されたデータを受信し、そのデータを処理して、要求された変更が許可可能であることを確認することができるマスター・ユニットである。次に、ＴＣＭ120マスター・ユニットは、作動コマンドをＧＳＭスレーブ・ユニット114に送信することができる。このコマンドは、ギア要求に基づくシフトを許可する（又は許可しない）指示を備えることができる。スレーブ・ユニット114は、その後、シフト・バイ・ワイヤ（SBW: shift-by-wire）触覚的ＨＭＩであってもよい触覚的ＨＭＩ116に対して、それに従って動作するように、指示することができる。ギア・シフトが許可される場合、その後、ギア・シフト機構118は、イネーブルされて、新しいギア・シフト位置が登録される。そうでない場合、触覚的ＨＭＩ116は、運動の端をロックし、デテント（detent）し、又は検出する。
【００３６】
図２Ａは、実施例に従う提案のＧＳＭ210の概略を示す。提案するＧＳＭ210は、ＧＳＭコントローラ214と、ＧＳＭコントローラ214及びギア・シフト機構218に接続されてギア・シフト機構218での運転者のギア・シフト意図を検出するための意図検出器212と、を備えることができる。提案のＧＳＭ210は、ＧＳＭコントローラ214と通信可能である触覚的ＨＭＩ216を更に備えることができる。ＧＳＭコントローラ214は、（図２Ｂで示される）ＴＣＭ220と通信するための通信インターフェース209と、決定モジュール215と、を備えることができる。決定モジュール215は、ＴＣＭ220からの信号をモニタすることができる。ＴＣＭ220からのメッセージ又はコマンドを受信しない場合、決定モジュール215は、ＧＳＭ自律制御手順に基づき触覚的ＨＭＩ216を指示することができる。ＴＣＭ220からのメッセージ又はコマンドを受信しない場合、決定モジュール215は、ＴＣＭＧＳＭ手順を適用するように触覚的ＨＭＩ216を指示することができる。触覚的ＨＭＩ216は、ギア・シフト変更意図の検出とＧＳＭコントローラ214がＴＣＭ220からの作動信号を受信するまでとの間、ＧＳＭコントローラ214から受信した指示に基づいてギア・シフト機構218を制御するように、構成することができる。
【００３７】
図２Ｂは、実施例に従うパワートレイン構成の概略を示す。パワートレイン200は、ＧＳＭ210、ＴＣＭ220及びバス205を備えることができる。ＧＳＭ210は、ステータス・データ（例えば、キー・ステータス）及びギア・データをバス205から受信することができる。ギア・データは、現在係合しているギアと、ギア要求と、を含むことができる。意図検出器212は、ギア・シフト機構218からのギア・シフト要求を受信して、ギア・シフト意図を識別することができる。ＧＳＭ210は、ギア・データを受信して、それをＴＣＭ220に送信することができるＧＳＭコントローラ214を備えることができる。ＧＳＭコントローラ214は、（図２Ｂで示される）ＴＣＭ220と通信するための通信インターフェース209と、決定モジュール215と、を備えることができる。ＴＣＭ220は、ギア・データを処理して、ギア要求の許可可能性に基づく更なる動作を決定することができる。その間に、ＧＳＭコントローラ214は、ギア要求に基づいてシフトを許可する又は許可しないための、ＴＣＭ220コマンドが到着するまで、触覚的ＨＭＩ216をコマンドすることができる。触覚的ＨＭＩ116は、運動の端をロックし、デテントし、又は検出することができる。ギア・シフトが許可される場合、その後、ギア・シフト機構218をイネーブルし、また、新しいギア・シフト位置を登録することができる。
【００３８】
提案のＧＳＭ210は、ＧＳＭスレーブが有していない、ＴＣＭ200マスターの機能を有することができる。提案のＧＳＭ210は、マスター関連機能を必要とする場合があり、これは、異なるセンサ及び車両情報における変化にリアルタイムで作動して、ＴＣＭ220マスター内部手順から独立して内部ＧＳＭ自律手順に従うことができる。提案のＧＳＭ210は、ＨＭＩ機構を有することができ、これにより、リアルタイムで、すなわち、車両の現在の状況に起因して許可できない移動を運転者が行った時から３０ｍｓ未満で、触覚的フィールドバックを運転者に提供することができる。提案のＧＳＭ210は、その移動が確認される又は完了する前に、運転者が禁止された移動を行い始めた可能性をＴＣＭ220に通知するために、異なる送信システム（例えば、ＣＡＮ、ＬＩＮ、電気信号等）を介してギア意図情報をＴＣＭ２２０に送信することができる。したがって、提案のＧＳＭ210は、制限された時間にマスター関連機能を実施するように、要求され得る。制限された時間は、伝統的なＧＳＭスレーブがこの変更を処理し、この変更をＴＣＭに送信し、ＴＣＭがこの新しい情報に反応し、ＴＣＭが新しいコマンドをＧＳＭに送信し、ＧＳＭがこのコマンドを実行するために、伝統的なＧＳＭにおいて運転者が移動を終えるのに要する総時間として、定義することができる。提案のＧＳＭ210は、任意の情報送信チャネル（例えば、ＣＡＮ、ＬＩＮ、電気信号）を介してＴＣＭ220からのコマンドを受信するまでの間、ＧＳＭ210がシステム内の禁止された変更を検出した瞬間から、マスター関連機能を提供することができる。ＴＣＭ220からのコマンドを受信した時に、ＧＳＭ210は、マスター関連機能を停止することができ、また、ＴＣＭ220受信コマンドを実行するスレーブ・モードに切り替えることができる。
【００３９】
図３は、実施例に従うＧＳＭアルゴリズムのフローチャートの概略を示す。プロセスは、ブロック302で開始することができる。最初の処理ブロック305では、センサ・データが取得され、ギア・シフト位置が検出される。更に、ギア要求ステータスの更新は、ＴＣＭ220に送信することができる。決定ブロック310において、ＧＳＭ210は、以下の質問「ギア・シフト機構210での新しい小さな移動が検出されたか？」を扱うことができる。その答えがＹｅｓ（はい）である、すなわち、新しい小さな移動がＧＳＭ内で検出される場合、その後、車両情報管理ブロックに対応する処理ブロック315において、ギア意図ステータスの更新をＴＣＭ220に送信することができる。「小さな移動」は、センサの安定性値（センサ固有のドリフト値）と、現在の位置と隣接する位置との間のセンサ移動の１％と１０％との間（例えば５％）のパーセント移動と、の間の範囲内のセンサ値の変化として定義することができる。以前の範囲内の最終値は、物理的及び機械的な特性、長期作動分析、熱ドリフト等に基づき、各特定システム内で定義することができる。
【００４０】
次に、決定ブロック320において、ＴＣＭ220が現在のギア意図に関連するコマンドを送信したかどうか、又は、現在のギア意図のＧＳＭ自律時間が終了したか否かを、チェックすることができる。少なくとも１つの質問に対する答えがＹｅｓである場合、その後、プロセスは、処理ブロック325に進むことができる。プロセスはまた、決定ブロック310に対する答えがＮｏ（いいえ）である場合、すなわち、ＧＳＭ内に新しい移動が検出されない時に、処理ブロック325に進むことができる。処理ブロック325において、ＴＣＭ220からの受信の触覚的制御コマンドを実行することができる。両質問に対する決定ブロック320の答えが否定的である場合、その後、ＧＳＭ210は、自律触覚的制御手順を実行することができる。
【００４１】
図４Ａは、多重安定性ＧＳＭにおけるシフト操作の概略を示す。このシフト操作によれば、４つの安定した位置405,410,415,420（それぞれ、Ｐ、Ｒ、ＮおよびＤ）で直線的なシフト・パターンを使用することができる。シフトは、ＰからＲに、ＲからＰ又はＮに、ＮからＲ又はＤに、及び、ＤからＮに、可能である。ＨＭＩ触覚的機構は、ＧＳＭコントローラによって指示されて、特定の状況下で意図された移動（変更）をブロックすることができる。これは、次の表にまとめられている。
【００４２】
【表２】
2019521293.tif 000004
【００４３】
この操作では、ＨＭＩ触覚的機構は、ＰＷＭ信号を介して制御されるソレノイドを使用するブロック機構を採用することができる。ＧＳＭは、ＨＭＩ触覚的機構としてＰＷＭ制御のソレノイドを採用して、リアルタイム（３０ｍｓ未満）で触覚的フィードバックを運転者に提供することができる。運転者への触覚的フィードバックは、フォース・フィールドバック（force feedback）であってもよい。フォース・フィールドバックは、以下の２つの状況で適用される。
Ａ．フォース・フィールドバックは、無効運転者移動をブロックする。
Ｂ．フォース・フィールドバックは、運転者移動に追加労力を追加する（その移動をブロックしない）。
【００４４】
ブロックするフォース・フィールドバック（Ａの場合）は、無効移動が検出される時に作動する。追加労力を追加するフォース・フィールドバック（Ｂの場合）は、運転者の移動が無効移動に近づく程、高くなる。ＨＭＩ触覚的機構は、以下の特性を有することができる。
−  ソレノイドは、オフ（ＰＷＭのデューティ比が０％）からブロック（ＰＷＭのデューティ比が１００％）まで作動するように、制御される。
−  ソレノイドの完全作動（１００％）は、移動のブロックに使用することができる（Ａの場合）。
−  ソレノイドは、１％と９９％との間の中間ＰＷＭデューティ比を適用することで、部分的に作動することができる。デューティ値が高い程、ソレノイドによって印加される労力を高く設定することができ、したがって、運転者移動の困難性が増加する。
−  ソレノイドの部分作動（１％〜９９％）は、移動に対する労力の増加に使用することができる（Ｂの場合）。
−  ソレノイドのフォース・フィールドバックは、ＧＳＭリアルタイム作動を必要とし、これにより、運転者に、明確で理解し易いフィールドバックを提供することができ、全体的なＨＭＩ機構のＨＭＩ感性品質を改善することができる。非ＧＳＭリアルタイム作動（＞１００ｍｓ）の場合、ＨＭＩ機構反応は、運転者に、明確で理解し易いフィールドバックを提供できないことがある。
【００４５】
ＧＳＭは、自律制御手順を適用することができる。この手順によれば、ＧＳＭシステムは、最悪状況下での（１つの位置から隣接する位置までのすべての動きの一部を表すことができる）のセンサの安定性値として、「小さな移動」を定義することができる。ＧＳＭが、無効移動（現在の位置及び車両の状況のため）への方向に小さな移動を検出する時に、リアルタイムで１００％のＰＷＭデューティ比をその移動に適用することができ、これにより、運転者は、無効隣接位置に物理的に入れることができない（Ａの場合）。リアルタイムで追加労力を適用するために（Ｂの場合）、ＧＳＭは、速度検出アルゴリズムを実装することができる。速度検出アルゴリズムは、比例微分（PD: proportional-derivative）コントローラによって実施することができる。高速の移動が検出される時に、ＧＳＭは、その速度と無効移動までの距離とに基づき、中間ＰＷＭデューティ比をソレノイドに設定することができる。このＰＷＭデューティ比は、その移動に追加労力を追加して、運転者に対してその移動の実施に困難性を与えることができるとともに、この高速の移動をスローダウンさせることができる。追加労力（Ｂの場合）のＰＷＭデューティ比の特定の値は、速度と位置とに依存する表で定義することができる。図４Ｂは、２つのシフト位置（Ｄ→Ｒ又はＲ→Ｄ）の無効移動までの距離に対するＤｕｔｙ対速度の例を示す図である。
【００４６】
図５は、単一安定性ＧＳＭにおけるシフト操作の概略を示す。このシフト操作によれば、１つの安定位置515（灰色）のみと他の５つの非安定位置505,510,520,525,530（それぞれ、Ｒ、Ｎ、Ｎ、ＤおよびＰ）とで、非直線的なシフト・パターンを使用することができる。自律ＨＭＩ触覚的機構は、新しい位置に入るための車両状況条件が満たされ、且つ、その後に選択された位置が係合するまで、振動することができる。これは、次の表にまとめられている。
【００４７】
【表３】
2019521293.tif 000005
【００４８】
この表は、ほどんどのＯＥＭが同様の操作及び入力に従うためほとんどの場合に有効である。幾つかのＯＥＭは、シフターに幾らかの追加位置を追加することができ、ほとんどは、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ５、Ｓ（Ｓｐｏｒｔ）、Ｌ（Ｌｏｗ）等のＤ（Ｄｒｉｖｅ）の派生である。シフターの他の位置は、Ｄ（Ｄｒｉｖｅ）に関連することができ、速度ギアの
マニュアル変更の場合、Ｍ＋（Ｍａｎｕａｌ＋）及びＭ−（Ｍａｎｕａｌ−）である。
【００４９】
可能なアルゴリズム入力は、以下のとおりである。
アルゴリズム入力（すべて可能）
−  車速
−  係合のトランスミッション・ギア
−  キー・ステータス
−  ブレーキ・ペダル
−  ハンドル
−  シートベルト
−  ドア・スイッチ
−  昼／夜の状態
−  インテリアの薄暗さレベル
付言すると、車速と、係合している現在のトランスミッション・ギア又は係合のステータスと、がＧＳＭコントローラに入力されてもよい。
【００５０】
図６は、実施例に従うＧＳＭでの車両ギア・シフトを制御する方法のフローチャートの概略を示す。ブロック605において、現在のギア・シフト位置が識別される。ブロック610において、新しいギア・シフト位置へのシフト位置の変更意図が識別される。ブロック615において、ＧＳＭ自律制御手順が実行される。
【００５１】
実施例のみが本明細書に開示されているが、他の代替、変更、使用及び／又は同等物が可能である。また、説明した実施例の全ての可能な組み合わせも含まれる。したがって、本開示の範囲は、特定の実施例によって制限されるべきではなく、添付の特許請求の範囲を公正に参照することによってのみ決定されるべきである。図面に関連する参照符号が請求項の括弧内に付されている場合、それらは、請求項の明瞭性を高めることを試みることのみを目的としており、請求項の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【００５２】
さらに、図面を参照して説明された実施例は、コンピュータ装置／システムと、コンピュータ装置／システムで実行されるプロセスと、を備えるが、本発明はまた、そのシステムを実行できるように適合されたコンピュータ・プログラム、特に、搬送上又は搬送内のコンピュータ・プログラムにも及ぶ。
【図１】
2019521293.tif 000006
【図２Ａ】
2019521293.tif 000007
【図２Ｂ】
2019521293.tif 000008
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2019521293.tif 000011
【図５】
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【図６】
2019521293.tif 000013
【国際調査報告】
2019521293.tif 000014
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