(57)【要約】【課題】シフトレバーの小型化によるレイアウト自由度を確保し、かつ、シフトレバーの確実な操作性を確保することができる車両に搭載される操作装置を提供する。【解決手段】シフトレバー３１は、電極３３，３４から構成される生体スイッチ１６を有し、電極３３，３４に接続される電流回路（電流検出器３５、直流電源３６、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７、配線３８で構成される電流回路）を備えている。制御装置２は、電流検出器３５の電流値が所定値以上であることを検知した場合に、シフトレバー３１の他のシフト位置への選択に対応したレンジへの変更を許容する。これにより運転者がシフトレバー３１の操作時に電極３３，３４を導通し、制御装置２は、所定の電流値を検知した場合に、他のレンジへの変更操作、例えば、パーキングロック解除操作を行うことを許容しているので、レンジ変更の確実な操作性を確保することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の操作位置に変更できる操作子を有する操作装置であって、
運転者が前記操作子の操作時に触れる個所に配置した複数の電極と、
該複数の電極のうち少なくとも２つの電極が両端に接続される電流回路とを備え、
前記電流回路に所定値以上の電流が流れたことを検知した場合に、前記操作子の現在の操作位置から他の操作位置への選択に対応した変更を許容する
ことを特徴とする操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフトレバーの小型化によるレイアウト自由度を確保し、かつ、シフトレバーの操作の確実性を確保することができる車両に搭載される操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される自動変速機のシフト操作装置として、近年、装置の小型化や操作力の低減化において有利な、いわゆるシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト操作装置が提案されている。
【０００３】
シフト・バイ・ワイヤ方式のシフト操作装置は、運転者がシフトレバーを操作したときのシフト位置をセンサ等によって検知し、その検知信号に基づいてアクチュエータで自動変速機（オートマチック・トランスミッション：以下、ＡＴという。）のレンジを切り替える、つまり電気的制御によりＡＴのレンジを切り替える構成となっている。これにより、シフトレバーの操作態様についても設計の自由度が広がり、例えば、所定のシフト位置に入れたレバーから手を離すと、このシフトレバーが復帰機構によって中立位置に自動的に復帰する、いわゆるモーメンタリ機能を持たせることができる。
【０００４】
また、シフト・バイ・ワイヤ方式のシフト操作装置では、シフトレバーの位置がＰ（パーキング）レンジに選択されるのに応じて、ＡＴのレンジが、電動アクチュエータの駆動によりパーキングロック機構を作動させて、ＡＴの出力軸を機械的にロック（パーキングロック）する。
【０００５】
通常、このパーキングロックを解除するために、シフトレバーのノブには、パーキングロック解除スイッチが設けられている。運転者が、シフトレバーを、Ｐ位置（パーキング位置）から例えば、Ｄ（ドライブ）位置にシフト操作して、ＡＴをＰレンジからＤレンジに切り替える際には、運転者は、パーキングロック解除スイッチを押した後に、シフトレバーを傾けて、Ｐレンジから他のレンジ（例えば、Ｄ（ドライブ）レンジ）を選択することができる。シフト・バイ・ワイヤ方式を併用しない通常のＡＴにおいても、シフトノブに設けたパーキングロック解除スイッチを押さなければ、Ｐレンジからシフトレバーが移動しない設計となっている。
【０００６】
一方、シフト・バイ・ワイヤ方式は、シフトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を図ることができるが、パーキング位置解除の際に必要なパーキングロック解除スイッチは、大きくなってしまい、シフトレバーの小型化に反することになる。シフトレバーにパーキングロック解除スイッチを設けない方法として、人の手の接触を検出する静電センサを設けるようにした技術が公開されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−７６３６４号公報（段落００１２、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の対象とする装置は、自動変速機のセレクトアシスト装置であり、シフトノブに設けられた静電センサは、運転者の手が触れていなくても、手以外の接触でも検出してしまうので操作の確実性において問題がある。例えば、物がぶつかっても静電センサは、接触を検知するおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するための発明であって、シフトレバーの小型化によるレイアウト自由度を確保し、かつ、シフトレバーの確実な操作性を確保することができる車両に搭載される操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の本発明による操作装置は、複数の操作位置に変更できる操作子（例えば、シフトレバー３１）を有する操作装置であって、運転者が前記操作子の操作時に触れる個所に配置した複数の電極と、該複数の電極のうち少なくとも２つの電極（例えば、電極３３，３４）が両端に接続される電流回路（例えば、電流検出器３５、直流電源３６、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７、配線３８で構成される電流回路）とを備え、前記電流回路に所定値以上の電流が流れたことを検知した場合に、前記操作子の現在の操作位置から他の操作位置への選択に対応した変更を許容することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、運転者が操作子の操作時に複数の電極を導通し、所定の電流値を検知した場合に、他のレンジへの変更操作、例えば、ロック解除操作を行うことを許容しているので、レンジ変更への確実な操作性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シフトレバーの小型化によるレイアウト自由度を確保し、かつ、シフトレバーの操作の確実性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
《第１の実施の形態》
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両に搭載される自動変速機のシフト操作装置を示す概略構成図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係るシフト装置を示す斜視図である。図１に示すように、自動変速機（ＡＴ）１には、制御装置２とシフト装置１０とを備えたシフト操作装置２０が接続されている。ＡＴ１は、トルクコンバータ３を介してエンジン４のエンジン出力軸（図示せず）に連結されている。ＡＴ１の油圧制御部５には、ＡＴ１のレンジ切り替えを行うための電動アクチュエータ６が設けられている。油圧制御部５および電動アクチュエータ６は、制御装置２からの制御信号に基づいて駆動制御される。
【００１３】
制御装置２は、車室内に設けられたシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置１０と電気的に接続されており、シフト装置１０のシフト操作状況に応じた検知信号が、制御装置２に入力される。制御装置２は、シフト装置１０から入力される検知信号に基づいて、油圧制御部５および電動アクチュエータ６に制御信号を出力して両者を駆動制御する。
【００１４】
ＡＴ１のシフトレンジは、本実施の形態では、Ｐ（パーキング）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジ、Ｄ２（ドライブ２）レンジを有しており、各レンジの配列はＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｄ２レンジの順に設定されている。なお、ＡＴ１がＮレンジに選択された場合は、ＡＴ１のエンジン４側と駆動輪（図示せず）側との動力伝達を遮断した中立状態に設定され、また、Ｐレンジに選択された場合は、エンジン４側と駆動輪側との動力伝達を遮断した中立状態に設定されるとともに、パーキングロック機構（図示せず）が作動してＡＴ１の出力軸７を機械的にロックする。
【００１５】
図２に示すように、シフト装置１０は、台座３０に、ステーショナリ方式の操作子（シフトレバー）３１を備えている。台座３０の下部部分（図示せず）には、シフトレバー３１のシフト位置に合わせて（図１参照）、Ｐ位置検知センサ１１、Ｒ位置検知センサ１２、Ｎ位置検知センサ１３、Ｄ位置検知センサ１４、およびＤ２位置検知センサ１５が設けられている。シフトレバー３１の上部のシフトノブ３２の上部および側方には、電極３３，３４が設けられており、運転者がシフトノブ３２に手を添え、離すことにより、電極３３および電極３４が生体スイッチ１６（図１参照）の機能として働く。生体スイッチ１６とは、人間の体の一部（生体器官）を利用してスイッチを構成することをいう。電極３４は、電流検出器３５を介して、直流電源３６のアース側に接続されている。また、電極３３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７を介して、直流電源３６の高圧側に接続されている。生体スイッチ１６がオンされる（手に電流が流れる）と、電流検出器３５、直流電源３６、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７を介して、閉回路が形成され、生体スイッチ１６がオフされる（手が離れる）と、開回路が形成される。直流電源３６は、制御装置２内の電源と共用することが、部品点数を削減する上で好ましい。配線３８は、シフトレバー３１内部に配置され、制御装置２に配線されている。ここでは、回路構成を説明するために、配線３８はシフトレバー３１の外置きで示されている。
【００１６】
なお、位置検知センサ１１〜１５は、押されることにより信号を出力するものであってもよい。また、位置検知センサ１１〜１５は、非接触センサ（例えば、ホールセンサ）であり、シフトレバー３１の下端に固着した磁石（図示せず）と対向するように配置されていてもよい。
【００１７】
シフト装置１０のシフトレバー３１を操作して、例えば、Ｐ位置からＤ位置に変更すると、この操作状況がＤ位置検知センサ１４によって検知され、Ｄ位置検知センサ１４からＤ位置に対応した信号が制御装置２に出力される。そして、制御装置２は、入力される信号（Ｄ位置信号）に応じてＡＴ１のＤレンジが選択されるように油圧制御部５および電動アクチュエータ６に制御信号を出力して、両者を駆動制御する。これにより、ＡＴ１のＤレンジに対応したバルブ（図示せず）が駆動され、Ｄレンジに切り替えられる。このとき、運転者がシフトノブ３２を握り、生体スイッチ１６がオンしないと、シフトレバー３１がＰ位置から動かない機構となっている。
【００１８】
図３は、シフトレバーの操作時を示す説明図である。Ｐ位置からの操作を例として説明する。車両の停止（駐車）時に、運転者がシフトレバー３１をＰ位置に操作すると、駐車位置（Ｐ位置）に対応した信号が制御装置２に出力される。そして、制御装置２は、入力される信号（Ｐ位置信号）に応じてＡＴ１のＰレンジが選択されるように油圧制御部５および電動アクチュエータ６に制御信号を出力して、両者を駆動制御する。そして、これにより、Ｐレンジに対応したバルブが駆動され、エンジン４側と駆動輪側との動力伝達を遮断した中立状態に切り替えられる。さらに、制御装置２は入力される信号（Ｐ位置信号）に基づいて、パーキング用電動アクチュエータを駆動してパーキングロック機構を作動させ、ＡＴ１の出力軸７を機械的にロック（パーキングロック）する。
【００１９】
ところで、駐車操作状態のときは、シフトレバー３１が不用意にシフト操作されないように、制御装置２は、シフトレバーがＰレンジから他のレンジへ移動することを許可しないようシフトレバーロック機構を作動させている。そして、この駐車操作状態のときから、シフトレバー３１を他の操作位置（例えば、Ｄ位置）にシフト操作する場合、シフトレバーロックを解除する必要がある。
【００２０】
シフトレバーロックを解除する場合、運転者がシフトノブ３２を手４０で握ると、手４０の親指部分が電極３４に接触し、また手４０のひらの部分が電極３３に接触することにより、生体スイッチ１６に電流が流れる。制御装置２内の電流検出器３５は、所定の電流値以上であると判定すると、シフトレバーロックの解除指令を出すことができ、かつ、シフトレバー３１をＰ位置（現在の操作位置）から他の操作位置へ動かすことができる。
【００２１】
以下、動作について説明する。
図４は、シフトレバーを駐車位置から他の位置にシフト操作するときの制御装置の動作を示すフローチャートである。運転者が、シフトノブ３２を握り、生体スイッチ１６をオンし、所定の電流が検知された場合にシフトレバーロック解除することが特徴である。
【００２２】
制御装置２は、ＡＴ１のシフトレンジがＰレンジか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ＡＴ１のシフトレンジがＰレンジの場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、制御装置２は、シフトレバー３１が、Ｐ位置検知センサ１１の信号によりＰ位置か否かを判定する（ステップＳ１０２）。シフトレバー３１がＰ位置である場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）には、制御装置２は、電流検出器３５の電流値が第１の所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。第１の所定値とは、例えば１０ｍＡである。電流検出器３５の電流値が第１の所定値以上である場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４へ進む。制御装置２は、電流値が第２の所定値未満か否かを判定する（ステップＳ１０４）。第２の所定値とは、例えば、２０ｍＡである。電流検出器３５の電流値が第２の所定値未満である場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、制御装置２は、シフトレバーロック機構（図示せず）にロック解除信号を出力してこのシフトレバーロック機構を作動させ、シフトレバー３１に対するロック状態を解除する（ステップＳ１０６）。電流検出器３５の電流値が第２の所定値未満でない場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力電圧の電圧調整をする（ステップＳ１０５）。これにより、運転者の手に印加される電圧を抑制することができる。生体抵抗は、通常数百Ω（オーム）から約２ｋΩと考えられる。このため、第２の所定値２０ｍＡの場合、生体への印加電圧としては、最大約４０Ｖとなる。印加電圧は、許容時間以上に印加される場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７の出力電圧を低減もしくは、停止することが好ましい。シフトレバーのロック解除（ステップＳ１０６）ののち、ＤＣ／ＤＣコンバータ３７等の初期設定をする（ステップＳ１０７）。
【００２３】
ステップＳ１０１において、ＡＴ１のシフトレンジがＰレンジでない場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ戻る。ステップＳ１０２において、シフトレバー３１がＰ位置でない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ戻る。ステップＳ１０３において、電流検出器３５の電流値が第１の所定値以上でない場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ戻る。なお、制御装置２は、一定の時間毎、例えば、１ｍｓ毎に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０７のステップを繰り返し、運転者が操作するシフトレバー３１のシフト位置を監視している。
【００２４】
図５は、シフトレバーの他の実施の形態を示す斜視図である。シフトレバー３１のシフトノブ３２の電極位置を変更した場合である。シフトノブ３２の人差指、中指等が触れる位置に電極３３ａと、親指が触れる位置に電極３４を設けている。この場合においても、運転者が、シフトノブ３２を握ることにより、生体スイッチ１６（図２参照）を機能させることができる。
【００２５】
また、電極３３ａは、複数の電極で構成され、人差指、中指、薬指および小指が触れる位置に電極が配置されていてもよい。運転者が前記操作子のシフト操作時に触れる複数の電極を有し、複数の電極のうち少なくとも２つの電極が両端に接続される電流回路を備えていればよい。
【００２６】
また、シフトノブ３２の形状は、円柱状でも同様に本実施の形態を実現できる。シフトノブ３２の人差指、中指等が触れる位置に電極３３ａと、親指が触れる位置に電極３４を設けるとよい。
【００２７】
以上のように、この実施の形態では、パーキング位置（Ｐ位置）からのシフト操作によるシフトレバー３１の許可判断に、生体スイッチ１６の電極３３と電極３４との導通があり所定の電流値以上があるか否かを判定することにより、ＡＴ１のレンジ変更の指示許可をしている。これにより、運転者がパーキング位置からシフト操作する場合、シフトレバー３１の小型化によるレイアウト自由度を確保し、かつ、シフトレバーの確実な操作性を確保することができる車両に搭載される自動変速機のシフト操作装置を提供することができる。
【００２８】
本実施の形態においては、図１において、ステーショナリ式のシフトレバー３１の例を示したが、所定のシフト位置に入れたシフトレバーから手を離すと、このシフトレバーが復帰機構によって中立位置に自動的に復帰する、いわゆるモーメンタリ機能を持つモーメンタリ式のシフトレバーを用いてもよい。例えば、ＡＴ１のレンジがＰレンジにあり他のシフトレンジに移動する場合、運転者は、シフトノブ３２の生体スイッチ１６を、手で導通させ、制御装置２は、所定電流値を検出判定すると、ＡＴ１のレンジ変更の指示許可をする。これに対して、運転者がシフトノブ３２を握っていないとき、シフトレバーは動くが、ＡＴ１のレンジ変更は許可しない。これにより、運転者がパーキング位置からシフト操作する場合、シフトレバー３１の小型化によるレイアウト自由度を確保し、かつ、シフトレバーの確実な操作性を確保することができる車両に搭載される自動変速機のシフト操作装置を提供することができる。
【００２９】
《第２の実施の形態》
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るシフト装置を示す外観図である。図６（ａ）は上面からの外観図であり、図６（ｂ）は、Ａ矢視図、図６（ｃ）は、Ｂ矢視図、図６（ｄ）は、運転者がシフト装置を操作する状態を示している。回動操作のつまみ形状のシフト装置において、回動操作つまみ５０の両側には、図６（ｂ）に示すように電極３４ｂ、図６（ｃ）に示すように電極３３ｂが設けられている。図６（ｄ）に示すように、運転手が、シフト装置の回動操作つまみ５０を操作する場合に、回動操作つまみ５０を親指と人差指または中指でつまむと、生体スイッチ１６をオンすることができる。
【００３０】
本実施の形態の場合は、回動操作のつまみ形状のシフト装置の場合においても生体スイッチを形成することができ、シフト装置の小型化によるレイアウト自由度を確保し、かつ、シフト装置の確実な操作性を確保することができる車両に搭載される自動変速機のシフト操作装置を提供することができる。
【００３１】
《第３の実施の形態》
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るパドルスイッチを示す外観図である。第３の実施の形態は、パドルスイッチに本発明を適用した場合である。図７（ａ）は、運転者側からの外観図であり、図７（ｂ）は、Ａ矢視図、図７（ｃ）は、Ｂ矢視図である。
【００３２】
図７に示すように、パドルスイッチ６１，６２は、ステアリングハンドル６０の裏側の左右両側に設けられている。ステアリングハンドル６０側には、電極３３ｃ，３３ｄが設けられ、パドルスイッチ６１，６２側には、電極３４ｃ，３４ｄが設けられている。電極３３ｃおよび電極３４ｃに生体スイッチ１６が構成され、同様に、電極３３ｄおよび電極３４ｄにより生体スイッチ１６が構成されている。パドルスイッチ６１には、図示していないが、「−」位置検知センサ（マイナス位置検知センサ）が設置され、パドルスイッチ６２には、「＋」位置検知センサ（プラス位置検知センサ）が設置されている。パドルスイッチ６１，６２を押すこと（図面手前に引くこと）により、それぞれの位置検知センサが押圧されたことを検出する。運転者が、パドルスイッチ６１を押すと、「−」位置検知センサが−位置を検知しシフト位置を制御装置２に送信する。−位置は、現状よりも１段階低速側にＡＴ１のレンジ設定の切り替えをすることを意味する。また、運転者が、パドルスイッチ６２を押すと、＋位置検知センサが＋位置を検知しシフト位置を制御装置２に送信する。＋位置は、現状よりも１段階高速側にＡＴ１のレンジ設定の切り替えをすることを意味する。
【００３３】
本実施の形態の場合は、パドルスイッチの場合においても生体スイッチを形成することができ、シフト操作のパドルスイッチのレイアウト自由度を確保し、かつ、パドルスイッチの確実な操作性を確保することができる車両に搭載される自動変速機のシフト操作装置を提供することができる。
【００３４】
以上述べた実施の形態においては、シフトレバー３１の確実な操作性を確保する装置を説明した。一例として、生体スイッチ１６がシフトレバー３１のシフトノブ３２に設けられ、パーキング位置からのパーキング解除スイッチとして説明した。しかし、シフトレバー３１の確実な操作性を確保する装置として、必ずしもこのパーキング解除スイッチに限らない。例えば、図１において、ＮレンジからＤレンジまたはＮレンジからＲレンジへの変更をするための変更許可操作スイッチとしてもよい。また、ＤレンジからＲレンジへの変更、あるいは、ＲレンジからＤレンジへの変更をするための変更許可操作スイッチとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両に搭載される自動変速機のシフト操作装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るシフトレバーを示す斜視図である。
【図３】シフトレバーの操作時を示す説明図である。
【図４】シフトレバーを駐車位置から他の位置にシフト操作するときの制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】シフトレバーの他の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るシフトレバーを示す外観図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るパドルスイッチを示す外観図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    自動変速機（ＡＴ）
２    制御装置（制御手段）
３    トルクコンバータ
４    エンジン
５    油圧制御部
６    電動アクチュエータ
７    出力軸
１０    シフト装置
１１    Ｐ位置検知センサ
１２    Ｒ位置検知センサ
１３    Ｎ位置検知センサ
１４    Ｄ位置検知センサ
１５    Ｄ２位置検知センサ
１６    生体スイッチ
２０    シフト操作装置
３０    台座
３１    シフトレバー（操作子）
３２    シフトノブ
３３，３４    電極
３５    電流検出器
３６    直流電源
３７    ＤＣ／ＤＣコンバータ
６０    ステアリングハンドル
６１，６２    パドルスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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