特許 7406419 シフト操作判定装置、および、シフト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-19

(45)【発行日】2023-12-27

(54)【発明の名称】シフト操作判定装置、および、シフト装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 20/02 20060101AFI20231220BHJP

   G05G 5/04 20060101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

B60K20/02 E

B60K20/02 G

G05G5/04 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020048635

(22)【出願日】2020-03-19

(65)【公開番号】P2021146879

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原田 謙一

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１５６３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６３４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５３５６５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ２０／０２

Ｇ０５Ｇ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１レンジ、第２レンジ、及び、第３レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能なシフト機構を有する車両のシフト操作判定装置であって、
前記車両に対して回動可能に取り付けられた操作部材と、
前記操作部材の回動方向における位置を検出する位置検出部と、
前記操作部材の位置に基づき、前記操作部材により選択されたシフトレンジを判定するシフト判定部と、
前記操作部材の回動を規制する規制部と、を備え、
前記規制部は、
前記操作部材が、前記第１レンジに対応する第１位置または前記第３レンジに対応する第３位置から、前記第２レンジに対応する第２位置に移動した場合であって、前記第２位置に位置してから所定時間内に前記第３位置に向けて移動した場合、前記操作部材の回動を規制し、
前記操作部材が前記第２位置に移動してから所定時間内に、前記操作部材が前記第２位置を離れて前記第３位置に向けて移動した場合であって、前記操作部材が前記第２位置から前記第３位置へ移動する速度が設定速度より低速である場合、前記操作部材の回動を規制しない、
シフト操作判定装置。

【請求項2】

前記第２レンジは前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、前記第３レンジは、前記第２レンジより高い減速比で前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジである、請求項１記載のシフト操作判定装置。

【請求項3】

第１レンジ、第２レンジ、及び、第３レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能なシフト機構を有する車両のシフト操作判定装置であって、
前記車両に対して回動可能に取り付けられた操作部材と、
前記操作部材の回動方向における位置を検出する位置検出部と、
前記操作部材の位置に基づき、前記操作部材により選択されたシフトレンジを判定するシフト判定部と、
前記操作部材の回動を規制する規制部と、
前記車両の制動操作を検出する制動操作検出部と、を備え、
前記第２レンジは前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、前記第３レンジは、前記第２レンジより高い減速比で前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、
前記規制部は、
前記操作部材が、前記第１レンジに対応する第１位置または前記第３レンジに対応する第３位置から、前記第２レンジに対応する第２位置に移動した場合であって、前記第２位置に位置してから所定時間内に前記第３位置に向けて移動した場合、前記操作部材の回動を規制し、
前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出されていない場合は、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への回動を規制し、前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出された場合、前記第１位置から前記第２位置への前記操作部材の回動を規制せず、前記第２位置から前記第３位置への前記操作部材の回動を規制する、
シフト操作判定装置。

【請求項4】

前記シフト判定部は、前記操作部材が、前記所定時間以上、継続して前記第２位置にある場合に、選択されたシフトレンジを前記第２レンジと判定し、
前記規制部は、前記操作部材が前記第２位置に移動して前記第２レンジが選択されたと判定した後は、前記第２位置から前記第３位置への前記操作部材の回動を可能とする、請求項１から３のいずれかに記載のシフト操作判定装置。

【請求項5】

前記操作部材は、前記規制部により規制されていない状態では回動量の制限なく回動可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載のシフト操作判定装置。

【請求項6】

第１レンジ、第２レンジ、及び、第３レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能なシフト機構を有する車両のシフト装置であって、
操作に応じて前記車両のシフトレンジを判定するシフト操作判定装置と、前記シフト操作判定装置の判定結果に基づいて前記車両のシフトレンジを切り替えるシフト制御部と、を備え、
前記シフト操作判定装置は、
前記車両に対して回動可能に取り付けられた操作部材と、
前記操作部材の回動方向における位置を検出する位置検出部と、
前記操作部材の位置に基づき、前記操作部材により選択されたシフトレンジを判定するシフト判定部と、
前記操作部材の回動を規制する規制部と、を備え、
前記規制部は、前記操作部材が、前記第１レンジに対応する第１位置または前記第３レンジに対応する第３位置から、前記第２レンジに対応する第２位置に移動した場合であって、前記第２位置に位置してから所定時間内に前記第３位置に向けて移動した場合、前記操作部材の回動を規制し、
前記操作部材が前記第２位置に移動してから所定時間内に、前記操作部材が前記第２位置を離れて前記第３位置に向けて移動した場合であって、前記操作部材が前記第２位置から前記第３位置へ移動する速度が設定速度より低速である場合、前記操作部材の回動を規制しない、シフト装置。

【請求項7】

第１レンジ、第２レンジ、及び、第３レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能なシフト機構を有する車両のシフト装置であって、
操作に応じて前記車両のシフトレンジを判定するシフト操作判定装置と、前記シフト操作判定装置の判定結果に基づいて前記車両のシフトレンジを切り替えるシフト制御部と、を備え、
前記シフト操作判定装置は、
前記車両に対して回動可能に取り付けられた操作部材と、
前記操作部材の回動方向における位置を検出する位置検出部と、
前記操作部材の位置に基づき、前記操作部材により選択されたシフトレンジを判定するシフト判定部と、
前記操作部材の回動を規制する規制部と、
前記車両の制動操作を検出する制動操作検出部と、を備え、
前記第２レンジは前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、前記第３レンジは、前記第２レンジより高い減速比で前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、
前記規制部は、
前記操作部材が、前記第１レンジに対応する第１位置または前記第３レンジに対応する第３位置から、前記第２レンジに対応する第２位置に移動した場合であって、前記第２位置に位置してから所定時間内に前記第３位置に向けて移動した場合、前記操作部材の回動を規制し、
前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出されていない場合は、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への回動を規制し、前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出された場合、前記第１位置から前記第２位置への前記操作部材の回動を規制せず、前記第２位置から前記第３位置への前記操作部材の回動を規制する、
シフト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シフト操作判定装置、および、シフト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両のシフト装置として、シフトレバーを用いるレバー式や、シフトノブを用いるダイヤル式のシフト装置が知られている。これらのシフト装置は、車両を駐車させる際に選択されるＰ（パーキング）レンジや、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）等を含む複数のシフトレンジを有し、運転者は、シフトレバーやシフトノブを操作してシフトレンジを選択する。具体的には、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓの各シフトレンジが、シフトレバーやシフトノブ等の操作部材の操作範囲に並べて配置され、操作部材を動かす操作に応じて操作部材の位置に対応するシフトレンジが選択される。

【0003】

この種のシフト装置では、運転者が操作部材を過度に動かしてしまう場合に備え、シフトレンジの選択に制約を設けることがあった。例えば、特許文献１には、操作部材の回動に応じて、直列配置された複数段のシフトレンジを選択するシフト装置において、１回の操作によるシフトレンジの切り替え段数を制限する例の開示がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－４７０７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された構成では、シフトレンジの切り替え段数が制限された場合、操作部材を回し続けたとしてもシフトレンジが切り替わらない状態となる。このため、運転者は、表示パネルを目視する等の行動をしなければ、シフトレンジの切り替えが制限されていることに気づかない可能性があった。

【0006】

本発明の目的は、車両のシフトレンジの切り替えを制限し、シフトレンジの切り替えが制限されたことを運転者が容易に認識できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一の態様は、第１レンジ、第２レンジ、及び、第３レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能なシフト機構を有する車両のシフト操作判定装置であって、前記車両に対して回動可能に取り付けられた操作部材と、前記操作部材の回動方向における位置を検出する位置検出部と、前記操作部材の位置に基づき、前記操作部材により選択されたシフトレンジを判定するシフト判定部と、前記操作部材の回動を規制する規制部と、を備え、前記規制部は、前記操作部材が、前記第１レンジに対応する第１位置または前記第３レンジに対応する第３位置から、前記第２レンジに対応する第２位置に移動した場合であって、前記第２位置に位置してから所定時間内に前記第３位置に向けて移動した場合、前記操作部材の回動を規制し、前記操作部材が前記第２位置に移動してから所定時間内に、前記操作部材が前記第２位置を離れて前記第３位置に向けて移動した場合であって、前記操作部材が前記第２位置から前記第３位置へ移動する速度が設定速度より低速である場合、前記操作部材の回動を規制しない、シフト操作判定装置である。
本発明の他の態様は、第１レンジ、第２レンジ、及び、第３レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能なシフト機構を有する車両のシフト操作判定装置であって、前記車両に対して回動可能に取り付けられた操作部材と、前記操作部材の回動方向における位置を検出する位置検出部と、前記操作部材の位置に基づき、前記操作部材により選択されたシフトレンジを判定するシフト判定部と、前記操作部材の回動を規制する規制部と、前記車両の制動操作を検出する制動操作検出部と、を備え、前記第２レンジは前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、前記第３レンジは、前記第２レンジより高い減速比で前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、前記規制部は、前記操作部材が、前記第１レンジに対応する第１位置または前記第３レンジに対応する第３位置から、前記第２レンジに対応する第２位置に移動した場合であって、前記第２位置に位置してから所定時間内に前記第３位置に向けて移動した場合、前記操作部材の回動を規制し、前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出されていない場合は、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への回動を規制し、前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出された場合、前記第１位置から前記第２位置への前記操作部材の回動を規制せず、前記第２位置から前記第３位置への前記操作部材の回動を規制する、シフト操作判定装置である。

【0008】

本発明の他の態様によると、前記シフト判定部は、前記操作部材が、前記所定時間以上、継続して前記第２位置にある場合に、選択されたシフトレンジを前記第２レンジと判定し、前記規制部は、前記操作部材が前記第２位置に移動して前記第２レンジが選択されたと判定した後は、前記第２位置から前記第３位置への前記操作部材の回動を可能とする。

【0009】

本発明の他の態様によると、前記規制部は、前記操作部材が前記第２位置に移動してから所定時間内に、前記操作部材が前記第２位置を離れて前記第３位置に向けて移動した場合であって、前記操作部材が前記第２位置から前記第３位置へ移動する速度が設定速度より低速である場合、前記操作部材の回動を規制しない。

【0010】

本発明の他の態様によると、前記第２レンジは前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、前記第３レンジは、前記第２レンジより高い減速比で前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジである。

【0011】

本発明の他の態様によると、前記車両の制動操作を検出する制動操作検出部を備え、前記規制部は、前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出されていない場合は、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への回動を規制し、前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出された場合、前記第１位置から前記第２位置への前記操作部材の回動を規制せず、前記第２位置から前記第３位置への前記操作部材の回動を規制する。

【0012】

本発明の他の態様によると、前記操作部材は、前記規制部により規制されていない状態では回動量の制限なく回動可能である。

【0013】

本発明の他の態様は、第１レンジ、第２レンジ、及び、第３レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能なシフト機構を有する車両のシフト装置であって、操作に応じて前記車両のシフトレンジを判定するシフト操作判定装置と、前記シフト操作判定装置の判定結果に基づいて前記車両のシフトレンジを切り替えるシフト制御部と、を備え、前記シフト操作判定装置は、前記車両に対して回動可能に取り付けられた操作部材と、前記操作部材の回動方向における位置を検出する位置検出部と、前記操作部材の位置に基づき、前記操作部材により選択されたシフトレンジを判定するシフト判定部と、前記操作部材の回動を規制する規制部と、を備え、前記規制部は、前記操作部材が、前記第１レンジに対応する第１位置または前記第３レンジに対応する第３位置から、前記第２レンジに対応する第２位置に移動した場合であって、前記第２位置に位置してから所定時間内に前記第３位置に向けて移動した場合、前記操作部材の回動を規制し、前記操作部材が前記第２位置に移動してから所定時間内に、前記操作部材が前記第２位置を離れて前記第３位置に向けて移動した場合であって、前記操作部材が前記第２位置から前記第３位置へ移動する速度が設定速度より低速である場合、前記操作部材の回動を規制しない、シフト装置である。
本発明の他の態様は、第１レンジ、第２レンジ、及び、第３レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能なシフト機構を有する車両のシフト装置であって、操作に応じて前記車両のシフトレンジを判定するシフト操作判定装置と、前記シフト操作判定装置の判定結果に基づいて前記車両のシフトレンジを切り替えるシフト制御部と、を備え、前記シフト操作判定装置は、前記車両に対して回動可能に取り付けられた操作部材と、前記操作部材の回動方向における位置を検出する位置検出部と、前記操作部材の位置に基づき、前記操作部材により選択されたシフトレンジを判定するシフト判定部と、前記操作部材の回動を規制する規制部と、前記車両の制動操作を検出する制動操作検出部と、を備え、前記第２レンジは前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、前記第３レンジは、前記第２レンジより高い減速比で前記車両の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、前記規制部は、前記操作部材が、前記第１レンジに対応する第１位置または前記第３レンジに対応する第３位置から、前記第２レンジに対応する第２位置に移動した場合であって、前記第２位置に位置してから所定時間内に前記第３位置に向けて移動した場合、前記操作部材の回動を規制し、前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出されていない場合は、前記操作部材の前記第１位置から前記第２位置への回動を規制し、前記第１レンジが選択された状態で前記制動操作が検出された場合、前記第１位置から前記第２位置への前記操作部材の回動を規制せず、前記第２位置から前記第３位置への前記操作部材の回動を規制する、シフト装置である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、運転者が意図しないシフトレンジの変更を制限することができ、運転者が、シフトレンジを変更する操作が制限されていることを、操作感によって容易に認識できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態に係る自動車の駆動系の概略図。

【図2】自動車の運転席周辺の概略斜視図。

【図3】操作ユニットの平面図。

【図4】操作ユニットの要部断面図。

【図5】自動車の制御系のブロック図。

【図6】シフト操作に係る自動車の状態遷移図。

【図7】情報表示部の表示例を示す図。

【図8】制御ユニットの動作を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0016】

［１．自動車の変速制御の概要］
図１は、本発明を適用した実施形態に係る自動車１の駆動系の概略図である。図２は、自動車１の運転席周辺の概略斜視図である。
本実施形態で説明する自動車１は、駆動源としてエンジン２を搭載しており、エンジン２の出力をトランスミッション４およびドライブシャフト５を介して駆動輪に伝達する。なお、図示例では、自動車１は前輪６ｆを駆動輪とする前輪駆動車であるが、後輪６ｒを駆動輪とする後輪駆動車または前後両車輪６を駆動輪とする四輪駆動車とすることもできる。図１に、自動車１が前進するときの進行方向を符号Ｆで示す。

【0017】

自動車１が搭載するトランスミッション４は、後述する制御ユニット１１の制御により自動変速を行うオートマティックトランスミッション（ＡＴ）である。本実施形態では、トランスミッション４として、前進４段、後退１段のステップ式ＡＴを例に挙げて説明するが、より多段のＡＴであってもよいし、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）であってもよい。また、トランスミッション４の機械的構成の制限はなく、トルクコンバータを有する構成であってもよいし、ＤＣＴ（デュアルクラッチトランスミッション）であってもよい。トランスミッション４は、シフト機構の一例に対応する。

【0018】

自動車１は、駆動源としてエンジン２の代わりにモータ・ジェネレータ３を搭載する電気自動車（ＥＶ）であってもよい。また、自動車１は、駆動源としてエンジン２とともにモータ・ジェネレータ３を搭載するハイブリッド車（ＨＥＶ）であってもよい。モータ・ジェネレータ３は、車両走行用の電動機として機能するほか、回生用の発電機として機能してもよい。インバータ８は、二次電池であるバッテリ７からの電力供給とバッテリ７に対する電力供給（充電）とを制御し、減速時に減速エネルギを電力に変換回生して回生制動を発生する回生制動手段として機能する。自動車１は、複数のモータ・ジェネレータ３を搭載してもよい。例えば、エンジン２を始動するスタータ・モータ及びエンジン２の動力により発電する発電機として機能する第１のモータ・ジェネレータ３と、車両走行用の第２のモータ・ジェネレータ３とを備えてもよい。

【0019】

自動車１は、自動車１の駆動系を制御する制御ユニット１１を備える。制御ユニット１１は、例えば、マイクロコンピュータ等のプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、周辺回路、入出力インターフェイス、各種ドライバ等を備える。

【0020】

自動車１は、自動車１を加速させるアクセル操作部としてアクセルペダル１７を備え、自動車１を減速させる制動操作用の操作部としてブレーキペダル１８を備える。制御ユニット１１には、自動車１の車速を検出する車速センサ３２、アクセルペダル１７の操作量を検出するアクセルペダルセンサ３３、及び、ブレーキペダル１８の操作を検出するブレーキペダルセンサ３４が接続される。

【0021】

自動車１は、アクセルペダル１７がエンジン２のスロットル装置に機械的に連結された構成であってもよいし、制御ユニット１１がアクセルペダルセンサ３３の検出結果に基づきスロットル装置を制御する、いわゆるドライブバイワイヤを採用した車両であってもよい。また、自動車１は、ブレーキペダル１８が自動車１の制動機構に機械的に連結された構成であってもよいし、制御ユニット１１がブレーキペダルセンサ３４の検出結果に基づき制動機構を制御する、いわゆるブレーキバイワイヤを採用した車両であってもよい。また、アクセルペダル１７に替えて、レバー形状や、その他の形状のアクセル操作部を採用してもよく、ブレーキペダル１８についても同様である。

【0022】

自動車１は、トランスミッション４の変速を制御する構成として、制御ユニット１１を含むシフト装置１０を備える。シフト装置１０は、制御ユニット１１のほか、トランスミッション４のシフトレンジの変更操作に供されるシフト操作部材１４と、シフト操作部材１４の操作を検出する角度検出器３１と、を備える。また、シフト装置１０は、シフト操作部材１４の操作を制限する電磁ブレーキ機構５０を備える。シフト装置１０は、車速センサ３２、アクセルペダルセンサ３３、及び、ブレーキペダルセンサ３４を含んでもよい。シフト装置１０は、シフト操作判定装置の一例に対応する。

【0023】

自動車１には、障害物センサ３６が設けられる。障害物センサ３６は、自動車１の周囲の障害物を検出するセンサであり、例えば、超音波を利用して自動車１の車体から所定距離以内の物体を検出するソナーセンサが挙げられる。障害物センサ３６は、レーザー光を利用して障害物を検出する光センサや、カメラの撮像画像をもとに障害物を検出する装置であってもよい。自動車１には、例えば図１に示すように、車体の前部および後部において、左右の端部に１個ずつ障害物センサ３６が配置される。障害物センサ３６は、不図示の制御線により制御ユニット１１に接続され、検出結果を制御ユニット１１に出力する。シフト装置１０は、障害物センサ３６を含んでもよい。

【0024】

制御ユニット１１は、エンジン２の駆動制御の他、シフト操作部材１４の操作に応じてトランスミッション４のシフトレンジを選択するとともに、選択したシフトレンジに従ってトランスミッション４のギヤ段を変更するシフト制御を行う。なお、ギヤ段の変更は、トランスミッション４に接続する油圧回路に設けられた図示しないシフトソレノイドバルブを開閉駆動することによって行われる。また、自動車１が電気自動車またはハイブリッド車である場合、制御ユニット１１はモータ・ジェネレータ３の駆動／回生も制御する。また、制御ユニット１１は、自動車１が搭載する灯火機等を制御する機能や、自動車１のその他の機能を有していてもよい。以下ではトランスミッション４の制御に関する機能を説明する。

【0025】

シフト操作部材１４は、ダイヤル式の円柱状のつまみであり、自動車１を操縦する運転者の手によってシフト操作部材１４を回動させる操作が行われる。運転者は、シフト操作部材１４を回動させて、自動車１のトランスミッション４の変速モード、すなわちシフトレンジを切り替える操作を行うことができる。シフト操作部材１４は、操作部材の一例に対応する。

【0026】

自動車１のシフトレンジは、自動車１を駐車するときに選択されるＰ（パーキング）レンジ、自動車１を後退させるためのＲ（リバース）レンジ、トランスミッション４からドライブシャフト５に駆動力を伝達しない状態であるＮ（ニュートラル）レンジ、及び、自動車１を前進させるＤ（ドライブ）レンジを含む。トランスミッション４は、Ｐレンジでドライブシャフト５の回転を規制し、Ｎレンジでドライブシャフト５に駆動力および制動力のいずれも与えない構成であってもよい。また、自動車１は、Ｄレンジとは異なる前進用の１または複数のシフトレンジを有する。この種のシフトレンジは、Ｓレンジ、Ｌレンジ、Ｄ２レンジ、Ｂレンジ等と呼ばれ、本実施形態のトランスミッション４は、一例として、Ｓレンジを備える。これらのシフトレンジは、エンジン２またはモータ・ジェネレータ３の駆動軸に対するドライブシャフト５の減速比がＤレンジよりも大きい。例えば、ドライブシャフト５にＤレンジよりも大きい駆動トルクを与える目的や、エンジンブレーキや回生によってＤレンジよりも強い制動力をドライブシャフト５に発生させる目的で選択される。

【0027】

シフト操作部材１４は、自動車１のインストルメントパネル１９におけるステアリングホイール１３の左側下方に設けられている。インストルメントパネル１９において、シフト操作部材１４が設けられた部位は、運転者がシフト操作部材１４を操作しやすいように他の部位に比べて突出形成されていてもよい。シフト操作部材１４の位置は図２の例に限られず、センターコンソールに設けてもよいし、他の位置に設けてもよい。

【0028】

シフト操作部材１４は、自動車１において選択されているシフトレンジを表示する表示パネル２１とともにユニット化されて、操作ユニット２５を構成する。

【0029】

［２．操作ユニットの構成］
図３は、操作ユニット２５の平面図である。
図３に示すように、シフト操作部材１４は、時計回り方向（図中ＣＷ）および反時計回り方向（図中ＣＣＷ）に回動可能である。操作ユニット２５には、シフト操作部材１４の上方に、表示パネル２１が配置される。表示パネル２１には、トランスミッション４のシフトレンジであるＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓの表示が、シフト操作部材１４の回転方向であるＣＷ方向に沿って、順に配置されている。
運転者が、シフト操作部材１４をＣＷ方向またはＣＣＷ方向に回動させることにより、トランスミッション４のシフトレンジを選択する操作が行われる。

【0030】

表示パネル２１には、レンジ表示部２２のＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓの表示にそれぞれ対応する位置に、インジケータ２３が配置されている。インジケータ２３は、レンジ表示部２２のＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓの各位置にそれぞれ対応するインジケータ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅを含む。インジケータ２３ａは、ＬＥＤ等の光源を備え、トランスミッション４のシフトレンジとしてＰレンジが選択されている状態で発光する。同様に、インジケータ２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅは、それぞれＬＥＤ等の光源を備える。インジケータ２３ｂは、トランスミッション４のシフトレンジとしてＲレンジが選択されている状態で発光する。インジケータ２３ｃはＮレンジが選択されている状態で発光し、インジケータ２３ｄはＤレンジが選択されている状態で発光し、インジケータ２３ｅはＳレンジが選択されている状態で発光する。図３には、一例として、Ｐレンジが選択され、インジケータ２３ａが発光している状態を示す。

【0031】

自動車１では、メーターパネル１２において、表示パネル２１と同様の表示がなされる構成であってもよい。例えば、メーターパネル１２に、トランスミッション４のシフトレンジであるＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓの表示が配置され、選択中のシフトレンジの表示を発光させる構成としてもよい。

【0032】

シフト操作部材１４の回動方向には、トランスミッション４のシフトレンジの数に対応する選択位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５が設定される。シフト操作部材１４はＣＷ方向およびＣＣＷ方向に無限に回転可能であり、後述するように、一定角度ごとに節度感（クリック感）が得られるようになっている。詳細には、選択位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５に相当する角度毎にクリック感が得られる。例えば、シフトレンジＰが選択されている状態で、シフト操作部材１４をＣＷ方向に回動させると、選択位置Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５でクリック感が得られる。また、シフトレンジＳが選択されている状態で、シフト操作部材１４をＣＣＷ方向に回動させると、選択位置Ｐ４、Ｐ３、Ｐ３、Ｐ２でクリック感が得られる。これにより、シフト操作部材１４を、レンジ表示部２２のＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓの表示に合わせて段階的に回動させることが容易になり、シフトレンジを選択する操作の操作性が高められる。

【0033】

シフト操作部材１４と、選択位置Ｐ１－Ｐ５との相対位置は固定されない。シフト操作部材１４は、選択位置Ｐ１からＣＣＷ方向に回動させる操作、および、選択位置Ｐ５からＣＷ方向に回動させる操作が可能であり、この場合、選択中のシフトレンジは、ＰレンジまたはＳレンジで変化しない。

【0034】

図３は一構成例を示しており、自動車１は、トランスミッション４のシフトレンジとしてＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓ、Ｌの６段階の選択が可能な構成であってもよい。また、ＳレンジやＬレンジを有しない構成であってもよい。これらの場合、インジケータ２３の数や選択位置の数は、シフト操作部材１４の操作により選択されるシフトレンジの数に応じて、適宜に変更すればよい。また、レンジ表示部２２におけるシフトレンジの配列は図３の例に限定されず、例えば、左回りではなく右回りに各シフトレンジの表示を配置した配列や、Ｌレンジの代わりにＢレンジがある配列とすることもできる。

【0035】

図４は、操作ユニット２５の要部断面図であり、図３のＡ－Ａ´断面の要部を示す。
シフト操作部材１４は、操作ユニット２５のケース４１の上面に配置される。ケース４１は、操作荷重生成器４４、増速機構４６、電磁ブレーキ機構５０、及び、角度検出器３１を収容する。

【0036】

シフト操作部材１４は、回動中心である軸１４ａを有し、軸１４ａは操作荷重生成器４４によって支持される。
操作荷重生成器４４は、例えば、シフト操作部材１４の回動方向に沿って所定角度おきに形成されたカムと、カムに摺動するローラーとを備える。操作荷重生成器４４は、軸１４ａを回動可能に支持し、軸１４ａの回転方向においてカム位置に対応する角度ごとに、軸１４ａの回動に抵抗を発生させる。これにより、シフト操作部材１４を回動させる操作に対してクリック感を発生させる。

【0037】

操作荷重生成器４４は、シフト操作部材１４の回動量が最低操作角度に満たない場合、カムに沿ってローラーが逆方向に移動するので、シフト操作部材１４を回動前の位置に戻す作用を有する。このため、運転者がシフト操作部材１４を回動させた回動量が小さい場合、シフト操作部材１４が回動前の位置に戻るので、例えば運転者が意図しないシフトレンジの切り替えを防止できる。最低操作角度は、例えば、上記所定角度の半分である。

【0038】

シフト操作部材１４にはギヤ４３が固定されている。ギヤ４３は、シフト操作部材１４とともに軸１４ａを中心として回動する。
増速機構４６は、ギヤ４３に係合する小径のギヤ４６ａを有し、軸５４に接続される。増速機構４６は、ギヤ４３とギヤ４６ａとの歯数の比に応じた増速比で、ギヤ４３の回転を増速して軸５４に伝達する。

【0039】

電磁ブレーキ機構５０は、シフト操作部材１４の回動を規制する規制機構の一例であり、後述するロック制御部１１４とともに規制部を構成する。電磁ブレーキ機構５０は、円筒形状のヨーク５１、ヨーク５１の内部に配置されたコイル５２、及びアーマチュア５３を有する。コイル５２は制御ユニット１１に接続され、制御ユニット１１の制御により、コイル５２への通電のオンおよびオフが切り替えられる。

【0040】

アーマチュア５３は、軸５４の下部に連結され、軸５４とともに回転可能である。
コイル５２に通電されていない状態では、アーマチュア５３は軸５４とともに回転自在に支持される。この状態では、シフト操作部材１４の回動に伴い、アーマチュア５３が回動する。

【0041】

コイル５２に通電されると、ヨーク５１が磁化されて、ヨーク５１の磁力によってアーマチュア５３の回動が規制される。このため、軸５４の回動が規制され、シフト操作部材１４の回転が阻止される。すなわち、シフト操作部材１４が、回動しないようにロックされる。コイル５２への通電がオフになると、シフト操作部材１４のロックが解除される。

【0042】

軸５４の下端には被検出体５６が連結される。被検出体５６は、角度検出器３１の内部に位置し、増速機構４６及び軸５４とともに回転する。角度検出器３１は、被検出体５６の回転量を検出するセンサであり、位置検出部の一例に対応する。角度検出器３１は、被検出体５６の回転量の検出結果を制御ユニット１１に出力する。制御ユニット１１は、角度検出器３１の検出結果と増速機構４６の増速比に基づく演算を行うことにより、シフト操作部材１４の回転角度を検出できる。

【0043】

電磁ブレーキ機構５０は、電磁的にアーマチュア５３の回動を規制する。このため、コイル５２に流れる電流を調整することにより、コイル５２の通電中に僅かなアーマチュア５３の回動を許容する状態とすることができる。この場合、コイル５２の通電中に運転者がシフト操作部材１４にＣＷ方向またはＣＣＷ方向の操作力を加えると、この操作力によって僅かにシフト操作部材１４が回動する。この操作力が解除されると、操作荷重生成器４４の作用により、シフト操作部材１４が回動前の位置に戻される。

【0044】

コイル５２の通電中にシフト操作部材１４に操作力が加わった場合、及び、操作力が解除された場合のシフト操作部材１４の動きは、角度検出器３１により検出可能である。従って、制御ユニット１１は、角度検出器３１の検出結果に基づいて、電磁ブレーキ機構５０が回動を規制している間のシフト操作部材１４への操作力の印加、及び、操作力の解除を検出できる。例えば、制御ユニット１１は、コイル５２の通電中にシフト操作部材１４への操作力の解除を検出した場合に、コイル５２への通電を停止する。

【0045】

図４に示す構成は一例であり、例えば、操作荷重生成器４４は、公知のディテント機構等を採用してもよい。また、角度検出器３１は、被検出体５６の回転量を磁気的に検出する構成であってもよいし、光センサを用いて検出する構成であってもよく、その他の検出方式を採用してもよい。また、電磁ブレーキ機構５０がシフト操作部材１４の回動を規制している間にシフト操作部材１４に加わる操作力を検出する構成は、例えば圧電素子を用いてもよく、その他のセンサにより実現してもよい。

【0046】

［３．制御ユニットの構成］
図５は、自動車１の制御系のブロック図である。
自動車１を制御する制御ユニット１１は、ＥＣＵ１０１、シフト制御部１０３、インターフェイス１０５、及び、シフト操作判定部１１０を備える。
シフト操作判定部１１０は、ブレーキ操作検出部１１２、シフト判定部１１３、ロック制御部１１４、及び、表示制御部１１６を備える。また、シフト操作判定部１１０は、アクセル操作検出部１１１を備えてもよい。制御ユニット１１が備える各機能部は、独立したハードウェアで構成されてもよいし、１のハードウェアが複数の機能部を構成してもよい。例えば、プロセッサがプログラムを実行することにより、シフト操作判定部１１０の各部の機能を実現してもよい。

【0047】

ＥＣＵ１０１は、上述のように、アクセルペダルセンサ３３及びブレーキペダルセンサ３４の検出結果に基づいて、エンジン２やインバータ８を制御して、自動車１を走行させる。

【0048】

シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４、及びブレーキペダル１８の操作を検出することにより、運転者の操作に対応するトランスミッション４のシフトレンジを判定する。

【0049】

シフト制御部１０３は、トランスミッション４のシフトレンジを切り替えさせる制御機能を有する。シフト制御部１０３は、シフト操作判定部１１０がシフト操作部材１４の操作に応じたシフトレンジを判定すると、シフト操作判定部１１０の判定結果に基づき、トランスミッション４のシフトレンジを切り替える。
インターフェイス１０５は、制御ユニット１１の外部の機器と各種信号やデータを授受する回路であり、少なくとも、ブレーキペダルセンサ３４、トランスミッション４及び操作ユニット２５に接続される。インターフェイス１０５に、アクセルペダルセンサ３３や障害物センサ３６が接続された構成であってもよい。図１に示したように、制御ユニット１１はエンジン２及びインバータ８に接続されるが、説明の便宜のため図５では省略する。

【0050】

アクセル操作検出部１１１は、アクセルペダルセンサ３３の検出結果に基づき、アクセルペダル１７の操作の有無、及び／または、アクセルペダル１７の操作量を検出する。
ブレーキ操作検出部１１２は、ブレーキペダルセンサ３４の検出結果に基づき、ブレーキペダル１８の操作の有無、及び／または、ブレーキペダル１８の操作量を検出する。ブレーキ操作検出部１１２は、制動操作検出部の一例に対応する。

【0051】

シフト判定部１１３は、角度検出器３１の検出結果に基づいて、シフト操作部材１４の位置が選択位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５のいずれに該当するかを判定する。シフト判定部１１３は、判定したシフトレンジのインジケータ２３を点灯させる。
シフト判定部１１３は、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５のいずれかに移動した場合、移動先の選択位置を、予め設定された所定時間（例えば、０．２秒）を超える時間だけ維持すると、移動先の選択位置のシフトレンジが選択されたと判定する。この判定の基準となる所定時間を時間Ｔとして、後に説明する。

【0052】

ロック制御部１１４は、電磁ブレーキ機構５０によるシフト操作部材１４の規制を制御する。具体的には、ロック制御部１１４は、コイル５２への通電をオンまたはオフに切り替える制御を行い、電磁ブレーキ機構５０がシフト操作部材１４をロックする状態と、ロックが解除された状態とを切り替える。

【0053】

自動車１のシフトレンジの切り替え操作のうち、一部のシフトレンジから他のシフトレンジへ変更する操作には制限が設けられている。例えば、Ｐレンジから、Ｐレンジ以外のシフトレンジに変更する操作を行うためには、ブレーキペダル１８が操作される必要がある。これは、運転者が意図しない発進を防止するための制限であり、一般的に自動車において設けられる制限である。

【0054】

本実施形態のシフト装置１０においても、Ｐレンジが選択された状態では、シフト操作部材１４を操作していない状態でブレーキペダル１８が操作されることを条件として、シフト操作部材１４の操作が可能となる。仮に、シフトレンジがＰレンジである場合、ブレーキペダル１８の操作がなく、シフト操作部材１４をＣＷ方向に回動させる操作が行われると、ロック制御部１１４がシフト操作部材１４をロックする。これにより、ＰレンジからＲレンジやＮレンジへの切り替えが阻止される。シフト操作部材１４がロックされた場合、シフト操作部材１４が操作されない状態になってからブレーキペダル１８が操作されると、ロックが解除される。

【0055】

上述のように、シフト判定部１１３は、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５のいずれかの位置を、時間Ｔを超えて維持すると、移動先の選択位置のシフトレンジが選択されたと判定する。例えば、シフト操作部材１４が、選択位置Ｐ５から選択位置Ｐ３へ回動された場合、シフト判定部１１３は運転者が切り替えたシフトレンジがＮレンジであると判定する。この移動の過程で、シフト操作部材１４は選択位置Ｐ４を通過するが、シフト判定部１１３はＤレンジが選択されたと判定しない。シフト判定部１１３は、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ４に止まる状態が時間Ｔ以下である場合は、Ｄレンジが選択されたと判定せず、選択位置Ｐ４に時間Ｔを超えて止まっている場合はＤレンジが選択されたと判定する。

【0056】

シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４が、選択位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれかの位置からＣＷ方向に回動した場合、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ４に止まる時間をカウントする。ここで、時間Ｔが経過する前に、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ４から選択位置Ｐ５に向けて移動した場合、シフト操作判定部１１０は、電磁ブレーキ機構５０によりシフト操作部材１４をロックする。すなわち、シフト操作判定部１１０は、Ｄレンジが選択されたと判定する前に、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ５への回動を開始した場合、Ｓレンジが選択されないようにする。これにより、運転者が、Ｐレンジ、Ｒレンジ或いはＮレンジからＤレンジに切り替えようとして、誤ってシフト操作部材１４を回しすぎた場合に、Ｓレンジが選択されないようにする。

【0057】

Ｓレンジは、Ｄレンジよりも減速比が大きいシフトレンジであるから、走行中または発進時に、運転者の意図に反してＤレンジからＳレンジに切り替わると、自動車１が、運転者が期待する動作とは異なる挙動を示す可能性がある。シフト操作判定部１１０が、シフト操作部材１４をロックすることで、運転者の意図に反してシフトレンジがＳレンジに切り替わることを防止できる。シフト操作部材１４がロックされると、シフト操作部材１４の操作感が明らかに変化する。このため、運転者は、シフト操作部材１４がロックされたことを、画面等を見ることなく認識できる。
上記の動作は、自動車１が、Ｓレンジの代わりにＬレンジやＢレンジを有する場合も同様である。

【0058】

シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４が、選択位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれかの位置からＣＷ方向に回動した場合、選択位置Ｐ４に時間Ｔを超えて止まった場合には、Ｄレンジが選択されたと判定する。

【0059】

表示制御部１１６は、メーターパネル１２に設けられた不図示のディスプレイに、自動車１の動作状態に関する各種情報を表示させる。例えば、表示制御部１１６は、トランスミッション４のシフトレンジや、シフト操作部材１４による操作状態を示す情報表示部６０（図７）を、メーターパネル１２のディスプレイに表示する。

【0060】

［４．シフト装置の状態遷移］
図６は、シフト操作に係る自動車１の状態遷移図であり、シフトレンジをＤレンジへ切り替える操作が行われた場合のシフト装置１０の状態遷移を示す。図６では、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジが選択されている状態を、まとめて状態Ｓ１とする。状態Ｓ１では、シフト操作部材１４は選択位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれかにある。

【0061】

状態Ｓ１で、運転者の操作によりシフト操作部材１４が回動し、選択位置Ｐ４に達すると、シフト装置１０は状態Ｓ２に移行する。状態Ｓ２で、シフト装置１０は、Ｄレンジが維持される時間のカウントを開始し、状態Ｓ３に移行する。

【0062】

状態Ｓ３は、状態Ｓ２でカウントを開始した時間が、時間Ｔ以下の場合の状態である。状態Ｓ３では、シフト操作部材１４の回動はロックされていない。
状態Ｓ３でシフト操作部材１４がＣＷ方向に回動し、選択位置Ｐ４を離れたことが検出されると、シフト装置１０は状態Ｓ４に移動する。状態Ｓ４は、電磁ブレーキ機構５０によりシフト操作部材１４の回動がロックされた状態である。状態Ｓ４で、運転者がシフト操作部材１４に加える操作力を解除すると、操作荷重生成器４４の作用により、シフト操作部材１４がＣＣＷ方向に回動し、シフト操作部材１４の位置が選択位置Ｐ４に戻る。このときの回動量は選択位置Ｐ４と選択位置Ｐ５との間隔に比べ小さいが、角度検出器３１により検出可能である。シフト装置１０は、シフト操作部材１４の戻りを検出すると、状態Ｓ３に戻ってシフト操作部材１４のロックを解除する。

【0063】

状態Ｓ４で、シフト装置１０は、シフト操作部材１４をロックする際に、運転者が視認可能な範囲において、シフト操作部材１４がロックされたことの案内を表示する。ここで、状態Ｓ４における表示の一例を、図７に示す。

【0064】

図７は、情報表示部６０の表示例を示す図である。情報表示部６０は、表示制御部１１６の制御により、例えば、メーターパネル１２に設けられたディスプレイに表示される。

【0065】

情報表示部６０には、ダイヤル画像６１、シフトレンジ表示部６３、及び、シフトインジケータ６４が配置される。ダイヤル画像６１はシフト操作部材１４を模した画像である。シフトレンジ表示部６３は、シフト操作部材１４により選択可能なシフトレンジを並べて示す画像である。シフトインジケータ６４は、シフトレンジ表示部６３に表示されたシフトレンジの中で、現在選択されているシフトレンジを指示する画像である。シフトインジケータ６４は、ディスプレイに取り付けられたＬＥＤインジケータであってもよいし、ＬＥＤインジケータを模した画像であってもよい。

【0066】

シフト操作部材１４がロックされていない状態では、シフト装置１０が動作している間はダイヤル画像６１、シフトレンジ表示部６３、及びシフトインジケータ６４が表示される。表示制御部１１６は、シフト操作部材１４がロックされた場合、案内表示６５及び案内表示６６を、情報表示部６０に表示させる。

【0067】

案内表示６５は、シフト操作部材１４の操作を、文字により運転者に案内する。図７の例では、運転者がＳレンジを選択することを希望する場合の操作方法を説明している。案内表示６６は、ダイヤル画像６１に重ねて配置される画像であり、シフト操作部材１４のＣＷ方向の操作が制限されていることを図案化して示している。

【0068】

表示制御部１１６は、情報表示部６０に案内表示６５、６６を表示させることで、運転者に対し、シフト操作部材１４がロックされていることや、運転者が行うべき操作方法を報知できる。

【0069】

状態Ｓ３で、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ４に到達してから経過した時間が、時間Ｔを超えると、シフト装置１０は状態Ｓ５に移行する。状態Ｓ５は、Ｄレンジの選択が確定した状態である。状態Ｓ５では、シフト操作部材１４をＣＣＷ方向に回動させてＰレンジ、Ｒレンジ、或いはＮレンジを選択する操作が可能であり、この場合、シフト装置１０は状態Ｓ１に移行する。また、状態Ｓ５では、シフト操作部材１４をＣＷ方向に回動させる操作が制限されていないので、Ｓレンジを選択する操作が可能である。この場合、シフト装置１０は状態Ｓ６に移行する。状態Ｓ６は、Ｓレンジが選択された状態である。

【0070】

状態Ｓ３で、シフト操作部材１４がＣＷ方向に移動しても、電磁ブレーキ機構５０によるロックがされない場合がある。シフト装置１０は、状態Ｓ３でシフト操作部材１４がＣＷ方向に移動し、移動の速度、すなわち回動速度が設定速度より低速である場合には、状態Ｓ６に移行してシフトレンジをＳレンジに切り替える。シフト操作部材１４がゆっくりと操作される場合は、誤操作である可能性が低いため、Ｓレンジに切り替えることが運転者の意図に沿っている。

【0071】

また、状態Ｓ３で、シフト操作部材１４がＣＣＷ方向に移動した場合、シフトレンジの切り替えを行ってもよい。つまり、状態Ｓ３で、シフト操作部材１４をＣＣＷ方向に回動させてＰレンジ、Ｒレンジ、或いはＮレンジを選択する操作を可能としてもよい。この場合、シフト装置１０は、シフト操作部材１４をＣＣＷ方向に回動させる操作に応じて、シフトレンジを切り替えて、状態Ｓ１に移行する。

【0072】

図６の状態遷移図では、状態Ｓ１にＳレンジを含めない構成とした。シフト操作部材１４の操作によってＳレンジからＤレンジにシフトレンジが切り替えられた後で、シフト操作部材１４がＣＷ方向に回動された場合、運転者が誤って操作した可能性が高くないためである。しかしながら、このような場合も選択位置Ｐ４に止まる時間が時間Ｔ以下である場合に、シフト操作部材１４をロックしてもよい。すなわち、状態Ｓ１に、Ｓレンジを含めてもよい。この場合、状態Ｓ１から状態Ｓ２に移行した後は、図６を参照して上述した通りである。

【0073】

［５．シフト装置の動作］
シフト装置１０の動作を、フローチャートに従って説明する。図８は、制御ユニット１１の動作を示すフローチャートであり、図７の状態遷移を実現する一例である。図８の動作はシフト操作判定部１１０により実行される。
詳細には、ステップＳＴ１－ＳＴ５、ＳＴ８、ＳＴ１１の動作はシフト判定部１１３が実行し、ステップＳＴ７、ＳＴ１０、ＳＴ１４、ＳＴ１５の動作はロック制御部１１４により実行される。ステップＳＴ１３の動作はロック制御部１１４と表示制御部１１６とにより実行され、ＳＴ６、ＳＴ９、ＳＴ１２は、シフト判定部１１３及びシフト制御部１０３により実行される。

【0074】

シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ４に到達したことを角度検出器３１により検出すると（ステップＳＴ１）、タイマーによるカウントを開始する（ステップＳＴ２）。

【0075】

シフト操作判定部１１０は、カウント中の経過時間が、予め設定された時間Ｔ以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ３で、経過時間が時間Ｔを超えている場合（ステップＳＴ３；ＮＯ）、シフト操作判定部１１０は状態Ｓ５に移行し、シフトレンジとしてＤレンジを確定する（ステップＳＴ４）。その後、シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４によるシフト操作を待機する（ステップＳＴ５）。シフト操作部材１４が操作されない間は（ステップＳＴ５；ＮＯ）、Ｄレンジを維持する。シフト操作部材１４が操作された場合（ステップＳＴ５；ＹＥＳ）、操作に応じたシフトレンジの判定を行い、トランスミッション４のシフトレンジを切り替える（ステップＳＴ６）。

【0076】

経過時間が時間Ｔ以下である場合（ステップＳＴ３；ＹＥＳ）、シフト操作判定部１１０は状態Ｓ３を維持する。この場合、シフト操作判定部１１０は、角度検出器３１の検出結果に基づき、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ５に向けて移動しているか否かを判定する（ステップＳＴ７）。すなわち、シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４の位置が、選択位置Ｐ４よりも選択位置Ｐ５側の位置に移動したか否かを判定する。

【0077】

シフト操作部材１４が選択位置Ｐ５側に移動していない場合（ステップＳＴ７；ＮＯ）、シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４がＣＣＷ方向に回動し、Ｎレンジ側のシフト操作が行われたか否かを判定する（ステップＳＴ８）。ここで、Ｎレンジ側のシフト操作が行われた場合（ステップＳＴ８；ＹＥＳ）、シフト操作判定部１１０は、操作に応じたシフトレンジの判定を行い、トランスミッション４のシフトレンジを切り替える（ステップＳＴ９）。Ｎレンジ側のシフト操作が行われていない場合（ステップＳＴ８；ＮＯ）、シフト操作判定部１１０はステップＳＴ３に戻る。

【0078】

シフト操作部材１４が選択位置Ｐ５側に移動したと判定した合（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）、シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４を選択位置Ｐ５に向けて回動させた操作速度が、設定速度より低速であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０）。シフト操作判定部１１０は、例えば、角度検出器３１が検出した角度をもとに、単位時間あたりの回動量を算出し、操作速度とする。操作速度が設定速度より低速であった場合（ステップＳＴ１０；ＹＥＳ）、シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ５に到達したことを検出すると（ステップＳＴ１１）、トランスミッション４のシフトレンジをＳレンジに切り替える（ステップＳＴ１２）。

【0079】

シフト操作部材１４の操作速度が、設定速度より低速でない場合（ステップＳＴ１０；ＮＯ）、シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４を電磁ブレーキ機構５０によりロックして、例えば図７に示した案内表示を行う（ステップＳＴ１３）。シフト操作判定部１１０は、シフト操作部材１４の操作が解除されたか否かを判定し（ステップＳＴ１４）、操作が解除されない間は（ステップＳＴ１４；ＮＯ）、待機する。シフト操作部材１４がＣＣＷ方向に移動して選択位置Ｐ４に戻った場合、シフト操作判定部１１０は、操作が解除されたと判定し（ステップＳＴ１４；ＹＥＳ）、電磁ブレーキ機構５０によるロックを解除し（ステップＳＴ１５）、ステップＳＴ３に戻る。

【0080】

［６．まとめ］
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るシフト装置１０は、第１レンジ、第２レンジ、及び、第３レンジを含む複数のシフトレンジを切り替え可能なトランスミッション４を有する自動車１のシフト装置１０である。シフト装置１０は、自動車１に対して回動可能に取り付けられたシフト操作部材１４と、シフト操作部材１４の回動方向における位置を検出する角度検出器３１と、シフト操作部材１４の位置に基づき、シフト操作部材１４により選択されたシフトレンジを判定するシフト判定部１１３と、シフト操作部材１４の回動を規制するロック制御部１１４と、を備え、ロック制御部１１４は、シフト操作部材１４が、Ｐレンジ（第１レンジ）に対応する選択位置Ｐ１（第１位置）またはＳレンジ（第３レンジ）に対応する選択位置Ｐ５（第３位置）から、Ｄレンジ（第２レンジ）に対応する選択位置Ｐ４（第２位置）に移動した場合であって、選択位置Ｐ４に位置してから所定時間内に選択位置Ｐ５に向けて移動した場合、シフト操作部材１４の回動を規制する。換言すれば、ロック制御部１１４は、シフト操作部材１４の操作に対応して移動する操作位置が、選択位置Ｐ４に到達してから所定時間内に、選択位置Ｐ５に向けて動いて選択位置Ｐ４を離れた場合、シフト操作部材１４の回動を規制する。

【0081】

この構成によれば、自動車１のシフトレンジが切り替えられてから、所定時間が経過しない間に、さらなるシフト操作部材１４の操作が行われた場合に、シフト操作部材１４の回動を規制する。これにより、誤操作による自動車１のシフトレンジの切り替えを抑止するため、シフト操作部材１４の操作を制限できる。また、シフト操作部材１４をロックすることで、シフトレンジの切り替えが制限されたことを運転者が容易に認識できる。

【0082】

シフト判定部１１３は、シフト操作部材１４が、所定時間以上、継続して選択位置Ｐ４にある場合に、選択されたシフトレンジを第２レンジと判定し、ロック制御部１１４は、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ４に移動して第２レンジが選択されたと判定した後は、選択位置Ｐ４から選択位置Ｐ５へのシフト操作部材１４の回動を可能とする。これにより、シフトレンジを切り替える操作が誤操作である可能性が極めて低い状況では、シフト操作を妨げないため、操作性の低下を防止できる。

【0083】

ロック制御部１１４は、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ４に移動してから所定時間内に、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ４を離れて選択位置Ｐ５に向けて移動した場合であって、シフト操作部材１４が選択位置Ｐ４から選択位置Ｐ５へ移動する速度が設定速度より低速である場合、シフト操作部材１４の回動を規制しない。この構成によれば、シフト操作部材１４が低速で操作された場合には、シフト操作を妨げない。このため、誤操作である可能性が極めて低い場合に操作性を低下させない。

【0084】

第２レンジは自動車１の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジであり、第３レンジは、第２レンジより高い減速比で自動車１の前進方向の駆動力を出力するシフトレンジである。この構成によれば、自動車１を前進させるシフトレンジに切り替えられてから所定時間内に、より減速比の高いシフトレンジへの切り替えを制限するので、仮に誤ったシフト操作であった場合に、自動車１の発進や加速への影響を回避できる。

【0085】

自動車１のブレーキペダル１８の操作を検出するブレーキ操作検出部１１２を備え、ロック制御部１１４は、第１レンジが選択された状態で制動操作が検出されていない場合は、シフト操作部材１４の選択位置Ｐ１から選択位置Ｐ４への回動を規制し、第１レンジが選択された状態で制動操作が検出された場合、選択位置Ｐ１から選択位置Ｐ４へのシフト操作部材１４の回動を規制せず、選択位置Ｐ４から選択位置Ｐ５へのシフト操作部材１４の回動を規制する。具体的には、ロック制御部１１４は、ブレーキペダル１８が操作されない場合にＰレンジからＣＷ方向にシフト操作部材１４が回動した場合に、シフト操作部材１４をロックする。Ｐレンジでブレーキペダル１８が操作された場合には、シフト操作部材１４が回動してもロックしない。ここで、ロック制御部１１４は、Ｐレンジでシフト操作部材１４をロックしない状態となった場合に、ＤレンジからＳレンジへのシフト操作部材１４の回動をロックする状態に移行する。この構成によれば、ブレーキペダル１８が操作されない場合にシフトレンジの切り替えを規制することができ、この規制を解除した場合に、誤操作によるシフトレンジの切り替えを規制する状態に、速やかに移行できる。

【0086】

シフト操作部材１４は、ロック制御部１１４により規制されていない状態では回動量の制限なく回動可能である。この構成によれば、シフト操作部材１４を電磁ブレーキ機構５０によってロックすることで、操作が規制されたことを運転者が速やかに認識できる。

【0087】

［７．他の実施形態］
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。

【0088】

情報表示部６０が表示されるディスプレイは、メーターパネル１２に限らず、例えば、インストルメントパネル１９に設けられてもよい。例えば、インストルメントパネル１９にカーナビゲーション装置が設置されている場合に、このカーナビゲーション装置のディスプレイに、表示制御部１１６の制御により情報表示部６０が表示されてもよい。また、メーターパネル１２やカーナビゲーション装置とは別に、自動車１の動作状態を表示するインフォメーションディスプレイを配置して、情報表示部６０を表示してもよい。
また、情報表示部６０に、自動車１の走行距離、バッテリ７の残容量、航続可能距離、燃費等の情報が表示される構成であってもよい。

【0089】

また、例えば、操作ユニット２５は図４に示した構成に限定されない。角度検出器３１の構成は、シフト操作部材１４のギヤ４３や軸１４ａの回転量を検出するロータリーエンコーダや光センサであってもよいし、ギヤ４３に噛み合うギヤを有する検出器であってもよい。或いは、シフト操作部材１４に磁性体を装着し、この磁性体の位置を磁気的に検出する検出器であってもよい。また、シフト操作部材１４の回動をロックする構成は、電磁ブレーキ機構５０に限定されず、例えば、増速機構４６に嵌合して増速機構４６の回転を阻止するピンと、ピンを移動させるアクチュエータであってもよい。或いは、シフト操作部材１４に、操作された方向とは逆方向の回転力を与えるモータであってもよい。

【0090】

また、上記実施形態では、ダイヤル形状のシフト操作部材１４を例示したが、本発明はこれに限定されない。操作部材は、自動車１に対して回動可能に設置され、運転者が操作部材を回動させることでシフト操作を行うものであればよく、レバー形状等であってもよい。また、上記実施形態では、制御ユニット１１がＥＣＵ１０１とともにシフト操作判定部１１０を備える構成としたが、シフト操作判定部１１０が、ＥＣＵ１０１とは別体として構成されてもよい。

【0091】

本発明は、図１に示した自動車１に限らず、貨物車両、大型自動車、三輪自動車など、オートマティックトランスミッションにより駆動される全ての車両に適用可能である。
本発明を適用する装置のハードウェア構成は、図５の例に限定されない。また、図８は、処理手順を便宜的にフローチャートの各ステップに分割した操作例であり、本発明を適用した装置の動作は、図８に示す順序に限定されない。

【符号の説明】

【0092】

１ 自動車（車両）
２ エンジン
３ モータ・ジェネレータ
４ トランスミッション（シフト機構）
５ ドライブシャフト
６ 車輪
１０ シフト装置（シフト操作判定装置）
１１ 制御ユニット
１２ メーターパネル
１３ ステアリングホイール
１４ シフト操作部材（操作部材）
１７ アクセルペダル
１８ ブレーキペダル
１９ インストルメントパネル
２２ レンジ表示部
２３ インジケータ
２５ 操作ユニット
３１ 角度検出器（操作検出部）
３２ 車速センサ
３３ アクセルペダルセンサ
３４ ブレーキペダルセンサ
３６ 障害物センサ
４１ ケース
４４ 操作荷重生成器
４６ 増速機構
５０ 電磁ブレーキ機構（規制部）
６０ 情報表示部
６５、６６ 案内表示
１０１ ＥＣＵ
１０３ シフト制御部
１０５ インターフェイス
１１０ シフト操作判定部
１１１ アクセル操作検出部
１１２ ブレーキ操作検出部（制動操作検出部）
１１３ シフト判定部
１１４ ロック制御部（規制部）
１１６ 表示制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】