JP5653039B2 - ユーザーインターフェースを有する変速制御レバー - Google Patents

Description

本発明は、例えばギアチェンジ、運転モード、サスペンション調整等、運転に関連する機能を制御及び／又は調整するための運転支援装置に関するものである。これは、ユーザーが一以上の機能を少なくとも閲覧し選択することが可能になる操作装置によって実行される。少なくとも選択された機能についての情報を表示する例えば表示手段等の出力手段も設けられている。

自動車のさまざまな機能を制御するための公知の方法は、例えば独国特許発明第１０２０７８７２号明細書に開示されており、該文献はメニュー構造から情報を選択し、画面表示を制御する装置に関連する。この装置は、メニュー選択用にレバーの縦軸周囲を回転し、表示上の領域を反転表示するジョイスティックレバーを備えている。ジョイスティックは、回転及びクリック用上部ボタンを有し、スタート位置が設定されており、この位置に対して２自由度で動かすことができる。駆動部材の追加の運動により、１番上のメニュー層にメニューをリセットすることができる。

更なる従来技術においては、自動車の機能（通常マルチメディア機能）を制御する他の構造体、例えばボタン、回転式、ジョグホイール等を使用する解決法が提供されている。ジョイスティックレバーを含むこれらの構造体は、運転者の手が届くように、車両内部に分散された複数の品目（ハンドル、運転席、中央計器盤など）を運転位置周囲に提供することを含んでいる。

制御される機能が増えると、それを制御するために、制御装置（ボタン、スイッチ、レバー等）を増やさなければならないため、不利である。専用の制御装置は、システムの総費用を更に増加させることになる。

本発明の目的は、自動車の、例えば運転に関連する機能、又は他の機能を制御する運転支援装置を、ユーザーが前記機能を簡単に制御できるような形で提供することである。本発明の運転支援装置による上記制御操作は、運転中又は他の所定の時間に実行することができる。例えば、ユーザーは運転中に例えば運転モード（４×４等）等の機能を制御することができるが、ユーザーは例えば運転前にミラー調整等の機能もまた制御することができる。

本明細書に使用される「運転に関連する機能」という語は、例えばオートマチック（パーキング、リバース、ニュートラル、ドライブ）又はマニュアル又はシーケンシャルモードのいずれかのギアチェンジ等の自動車の動作を左右する自動車に関連する機能を指すものである。本発明による運転に関連する機能の他の例は、運転モード（スポーツ、シティ等）、サスペンションの調整（堅さ、高さ）等が挙げられる。

上述したように、本発明の運転支援装置は、運転に関連する機能以外の機能を制御することができる。前記他の機能は、例えば少なくとも快適機能（エアコン等）又は少なくともマルチメディア機能（ラジオ、ＣＤ、ディスプレイ）を含む。

機能は下記のようにグループ分けすることができる：
− 直接的な車両の動的制御：
− シフター（ＡＴＸ、シーケンシャル）
− （適応）クルーズコントロール
− 停止／駐車支援
− 車線維持支援
− 縦列駐車支援
− スロットル＆ブレーキ制御
− 操作モード：
− けん引モード
− ４×４
− ＥＳＰ
− 衝突前ブレーキ支援
− ハイブリッド車両用エンジンモード（電動、ガソリン、自動等）
− 調整：
− サスペンション調整（堅さ、高さ）
− ミラー調整
− シート調整
− ハンドル位置調整
− 特別機能
− エンジン始動／停止

本発明の運転支援装置は、運転に関連する機能を制御するものとして特に言及されているが、本発明はこれらの機能に限定されず、例えばマルチメディア装置の制御又は車両のエアコンシステム等の他のタイプの機能を制御するのに使用することができる。

本発明の運転支援装置は、一以上の機能を少なくとも閲覧し選択するための操作装置を備えている。

一実施形態では、このギアシフトコマンドは前記機能の対応する状態を更に設定するのに適している。
これにより、ユーザーは一機能を選択するためにメニューを閲覧することができる。機能は単に選択して残すことができ、又はこれに加えて選択された機能の状態を設定することができる。ある場合には、状態はその機能を選択することのみ、つまり、目的の機能に単純に焦点を当てることによって設定することができる。機能の状態が設定され、現在の機能からメニューの他の機能に飛んだ場合、その機能の状態はユーザーによって変更されない限りは、そのまま変更なしで保存される。

例えば、ギアシフトコマンドを通してメニューを閲覧しているユーザーが、例えば縦メニュー等の一オプションに焦点を合わせることによって冬期／スポーツ／シティから運転モードを選択する。ユーザーは選択された機能の状態を変更（前記機能を有効又は無効に）することができる。機能に一旦ギアシフトコマンドを使用することによって焦点が置かれると、前記機能の状態は同じギアシフトコマンドを使用するか、又は他の個別のコマンド（例えばスイッチ、ジョイスティック、又は他の適したコマンド）を使用するかのいずれかにより設定することができる。上述したように、ある場合には、コマンドによってメニューの機能に焦点が合わせられると、機能の状態が設定される。メニューの他の機能例えば横メニューに移るときは、選択された最終的な機能の状態は、ユーザーによって再度設定されない限り変更なしに維持される。

選択された機能の状態は、オン／オフ状態及び／又は調整可能な状態であってよい。機能のオン／オフ状態の例は、ＥＳＰ（電子安定プログラム）、運転モード（スポーツ、シティ、冬期）が挙げられる。機能の調整可能な状態は例えば、ユーザーが許容範囲内であればどこでもパラメータを調整できるサスペンションの調整等が挙げられる。いずれの場合にも、選択に確認動作は必要ではない。ユーザーが最初に位置を選択し、その次に選択したオプションの確認をクリックするコンピュータのマウス等の他の装置に比べて、本発明の操作装置では、操作装置の上方向、下方向、左方向、右方向の動きで（任意に本明細書で下に説明するようなロック手段と併せて）オプションが選択され、オプションが始動する。

本発明によれば、操作装置は自動車のギアシフトコマンド（通常ギアシフトレバー）であって、同じギアシフトレバーで、ギアチェンジを含む運転に関連する少なくとも一機能を制御することができる。

また、ユーザーにフィードバックをする出力手段も設置されている。このフィードバックは可視（表示手段）、可聴（音）、振動、触覚又はその他であってよい。出力手段が例えば表示手段である場合、この手段により、ユーザーがギアシフトレバーによって選択した少なくとも一機能についての情報がメニューを通して送られる。表示手段のメニューは、ユーザーが有効、無効にする及び／又は調整することができる異なる機能を示している。表示手段は、専用のディスプレイ又は既存の車両のディスプレイを備えることができる。いずれの場合にも、ディスプレイは例えばタッチスクリーン又はヘッド・アップ・ディスプレイであってよい。ユーザーには、拡張現実感、カメラ視覚化、近接センサ又は他の関連機能を豊富に提供するために、選択された機能に関する追加の情報を提供することもできる。

ある実施形態では、ギアシフトレバーは有線タイプのギアシフトレバーであり、ジョイスティックの形態であってよい。これらの実施形態では、操作装置は、ギアシフトレバーの操作に応答する自動車の要素と通信する論理制御系と連結した複数のセンサを備えることができる。これらのセンサは運転に関連する信号、又は他のタイプの信号のいずれかを処理する。

本発明の別の実施形態によると、前記制御操作のために、レバーを一つの安定位置（操作していない時）から少なくとも一つの不安定な位置、通常４つの位置：上、下、右、左まで移動可能である。レバーは開放されると自動的にその安定位置まで戻る。

更にある実施形態では、操作装置に機能の操作を有効又は無効にするロック手段が設けられていてもよい。このロック手段は、ギアシフトレバーのノブに取り付けられた押しボタンの形態であってよい。あるいは、ロック手段は、ソフトウェアにより機能を有効あるいは無効にするものであってよい。このやり方では、機能は異なる基準、例えば車両の条件（速度、ドアの開閉状態等）に基づいて制御することもできる。

本発明の運転支援装置の主な機能は常にギアチェンジ（ユーザーがオプションメニューを閲覧しているか否かに係わらず）であることに注意すべきである。ディスプレイ上で運転機能を制御する場合、（任意にロック手段と連動した）ジョイスティックレバーの一方向への動きにより、操作モードがオートマチックギアチェンジモードに戻る。同様に、（任意にロック手段と連動した）ジョイスティックレバーの別方向、例えば反対方向への動きにより、操作モードが機能制御に戻る。リセット機能により、前に選択したオプション全てを削除することができ、通常の運転モードに戻る動作が簡略化される。

一方、運転機能を簡単にチェックできるようにするために、全ての機能のリアルタイムの状態がメニュー表示の余白に強調表示される。

運転支援装置は、自動車と双方向で通信し、受信システムに幾つかのコマンドを送る（リバースギアの操作、ＡＳＲを始動させる等）と同時に車両の状態についての情報（速度、ブレーキペダル）を受け取り、この情報は、安全性又は信頼性基準に基づいて適切に幾つかの機能を有効あるいは無効にするのに使用される。
本発明による運転支援装置の特定の実施形態を、添付の図面を参照し、単なる非限定的な実施例として下に説明する。

図１は本発明の運転支援装置の操作を示すブロック図である。 図２は３つの機能を実行する機械の状態の一実施例を示すブロック図である。 図３は本発明による運転支援装置の操作装置の斜視図である。 図４は幾つかの区域に分かれた表示装置の図である。 図５はある状態の表示メニューの例示的一実施形態を示す図である。

本発明の運転支援装置は、操作装置、例えば自動車のギアシフトレバー１００を備えている。ギアシフトレバー１００は例えば有線タイプのギアシフトレバーによるシフトであってよい。
レバー１００により、ユーザーが一以上の機能を少なくとも閲覧及び選択することができる。前記機能の対応する状態も設定することができる。上記機能のうちの少なくとも一つは、運転に関連する機能である。本発明の運転支援装置は更に、ユーザーにフィードバックする出力手段を含む。この実施形態では、出力手段は例えば図４及び５に示すように少なくとも選択された機能についての情報を表示するタッチスクリーン等の表示手段である。
レバー１００には、機能の操作を有効又は無効にするロック手段１１０が設けられていてよい。

レバー１００によって選択される機能の状態は、オン／オフ状態あるいは調整可能な状態であってよい。上記機能は、直接的な車両の動的制御［シフター（ＡＴＸ、シーケンシャル）、（適応）クルーズコントロール、停止／駐車支援、車線維持支援、縦列駐車支援］、操作モード［けん引モード、４×４、ＥＳＰ、衝突前ブレーキ支援］及び調整［サスペンション調整（堅さ、高さ）、ミラー調整、シート調整、ハンドル位置調整］からなる群より選択することができる。

ここで図３を参照すると、操作装置（選択レバー１００）はレバー１００に対して軸方向に移動可能な下部の従動突出部１２０と、レバー１００の外側及び周囲に配置された圧縮バネ１３０を備え、これにより、選択レバーの先端１０１が常に成形面１４０と実質的に接触するように従動突出部１２０が下方に向かって、装置の底部に配置された前記成形面１４０に当接させられる。

操作装置は更に、成形面１４０上の選択レバーの先端１０１の位置を検知する送信及び受信手段を備える。受信手段は成形面１４０の下の操作装置の底部に取り付けられた電子ボード１５０を備えている。電子ボード１５０には、その底部に配置され、ギアシフトレバー１００の操作に応答する自動車の要素（サスペンション、トランスミッション等）と通信する論理制御系と連結した一連のセンサ１６０が備わっている。

ユーザーのレバー１００の操作においては、レバー１００は通常中央位置、つまりレバー１００が直立状態である一つの安定位置から、一以上の不安定位置まで移動可能である。本明細書に使用される「不安定」という語は、ユーザーがレバー１００をその中央の安定位置から動かして到達した位置を意味し、レバー１００は、解放されると前記安定位置に戻る。

図１に、動作１ａを通してコマンド１００を動かす２ことによりユーザーが選択１を行う本発明の運転支援装置の操作が図示されている。コマンドは、電気信号を論理制御系３に出力するセンサ１６０を有する、図３に示す有線のジョイスティックギアシフトレバーのアセンブリ１００によるシフトを含むことができる。レバーアセンブリ１００は、静的フィードバック２ａ（感じ）、又は動的に力を変動させる、力フィードバックアクチュエータを通して制御される動的フィードバックを有することができる。

論理制御系３は、機械の主な状態又はシステムの論理制御を実行する。論理制御系３は、ジョイスティックレバー１００（及び有効化ボタン１１０）の位置２と、例えば車両速度又はブレーキペダルが押された等の車両４ａからの重要な情報とを主な入力情報として取り込む。論理制御系３は、リクエスト４ｂ（運転位置に移動、ＥＳＰを無効にする等）を実行するために電子制御装置４（ＥＣＵ）に送信するコマンドを計算する。

表示装置５は、現在の状態と運転者によって実行できる機能の情報５ａを示す。音声メッセージも運転者に対する追加のフィードバックとして使用できる。

図２に、３つの機能を実行する機械の状態の一実施例を示す。この実施例における機能は下記のとおりである：
− ノーマルＮＲ，スポーツＳＰ，シティＣＴ又は冬期ＷＮに設定できる運転（けん引）モードＤＭ；これらの機能の状態は調整可能である；
− 速度を加速（ＳＵ）又は減速（ＳＤ）させることができるクルーズコントロールＣＣ；これらの機能の状態は有効化（ＯＮ）又は無効化（ＯＦＦ）することができる；そして、
− ギアを公知のモード、パーキング、リバース、ニュートラル、ドライブ、スポーツ（Ｐ−Ｒ−Ｎ−Ｄ−Ｓ）に設定できるシフトＳＨＴ（オートマチック及びシーケンシャル）

この実施例では、運転支援装置は最初にシフター機能モードＳＨＴにある。レバーの左Ｌへの傾き又は右Ｒへの傾きによって機能が変更される。一実施例では、レバーの左Ｌへの傾きにより機能が次々に連続的に有効化される。レバーを１回右Ｒに傾けると、モード又は機能に係わらず、シフターモードＳＨＴに再度戻る。これにより最も重要な機能、シフターの可用性が増加し、システムの安全性が高まる。レバーの上方向Ｕへの傾き又はレバーの下方向Ｄへの傾きにより、機能の範囲内の異なるオプションが有効になる。

運転モードＤＭ等のモードは、通常永久的である。ある特定の場合では、モードは単安定型である、つまりレバーが傾けられた場合にのみ有効になり、また以前の位置に戻る。これは例えば、ギアを上げるとき、又は速度を下げるときに当てはまる。

安全性が重要となるモードにおいては、モードを変更するのに更なる要件が必要となる。例えば、パーキングＰからリバースＲへの変更は、ブレーキペダル信号が押し付けられたことが読み取られなければならず、ユーザーが有効化ボタンを押さなければならない。そうしないと、レバーの傾きは何の効果も持たない。

ユーザー（運転者）は、右Ｒへ傾けることにより下部位置Ｄから（また任意にＳ位置から）マニュアルモードＭへ変更することができる。これはマニュアルモードＭにシーケンシャルギアシフトを入れるのと同じ結果となり、ギアシフトのシーケンシャルモードが始動し、シーケンシャルモードではギアボックスはオートマチックギアを選択しない。その代わりに、上Ｕに傾けるとギアが最大限使用可能なギアまで上がり、下Ｄに傾けると、ギアが最初のギアまで下がる。

他のあるモード（例えば加速／減速の速度モードＳＵ／ＳＤ等）では、繰り返し変更するのに時間を使う。速度は、レバーを傾けている時には一定量上がり、レバーを押し続けていると１秒ごとに１回上がる。

ユーザーはギアシフトコマンド１００を使用して一機能を選択するために、図４及び５に示すようなディスプレイ５のメニューを閲覧することができる。コマンド１００によってメニュー上で焦点を当てることにより所望の機能が選択されると、ある場合には、その状態（オン／オフ／調整）が自動的に設定される。別の場合には、選択された機能の状態は、ギアシフトレバー１００を操作するか、他の個別のコマンド（例えばスイッチ、ジョイスティック、又は他の適したコマンド）を使用するかのいずれかにより設定される。機能の状態が設定され、次に現在の機能からメニューの他の機能に飛ぶと、その機能の状態は、ユーザーによって変更されない限りそのまま保存される。

図４に図式的に示す例示の表示装置５では、ユーザーにメニューリスト６とオプションメニュー７が示される。オプションメニュー７は、表示メニュー上で左７ａ又は右７ｂのいずれかにスクロールすることができる。選択された機能の状態、例えばＥＳＰ、運転モード、現在のギアは、表示ボックス８上に表示される。表示装置５は、ロゴ９等の別の追加の情報を表示することもできる。

前記状態の一例を図５に図式的に示す。ディスプレイは要望通りに構成可能である魅力的な外見を持つ。図示した例では、表示メニューの上部分に異なる使用可能な機能１０（例えばＥＳＰ、サスペンション、運転モード等）と現在選択されている機能１０ａが表示される。使用可能な機能の状態についての情報は、複数のボックス１１に表示される。以前の機能の状態１２及び次の機能の状態１３もメニュー上に表示されている。

いずれの機能の状態も記録可能である。デフォルト状態としての初期状態が存在する（例えばクルーズコントロール／オフ）が、デフォルト状態が変更されると、ユーザーがその機能を中止して戻ったときに最終状態が復元される（例えば、シティモードを始動させてから、ユーザーがシフターモードに戻り、そしてまた運転モードに戻ると、運転モードの状態はシティモードのままである）。

ある特定機能ではこれは異なり、初期状態がオフであるクルーズコントロールＣＣの場合は、運転者によって有効化できるが、運転者が機能を変更するたびに無効になる。また、このモードにおいては、車両のブレーキペダルの操作、又は運転者による別の操作が行われると、クルーズコントロールＣＣが自動的に無効となる。ほとんどの車がこの機能を有している。

ユーザーは、レバーを上Ｕ、下Ｄ、左Ｌ、右Ｒに動かすことができる。表示手段５には、有効化ボタンＥが押された又はブレーキペダルＢＰが押されたか否かと、車両速度ＳＰについてのユーザー情報が表示される。

機能のリストは例えば、左に円形である、つまり最終機能（運転モードＤＭ）において左Ｌに傾けると、第２機能（クルーズコントロールＣＣ）に変更されることも可能である。第１機能（シフターＳＨＴ）にする必要はない。これはいつでも右Ｒに１回傾けると使用可能になるからである。

機能の順番は重要なパラメータである。特に、一連の機能が実行される場合は、複数の規則に基づいて順番を設定するべきである：
より頻繁に使用される機能は、めったに使用されない機能よりも優先される。この実施例では、クルーズコントロールＣＣが運転モードＤＭよりもより頻繁に使用される機能であるため、クルーズコントロールＣＣの順番を前にする。この規則は、第１機能、シフターＳＨＴが常に使用される機能であるという意味で、分かりやすい；
− 他の機能に比べてある機能が優先される；例えば、直接的な車両の動的制御に関連する機能が操作モード機能よりも優先され、同様に、操作モード機能が調整機能よりも優先されてもよい；これは、運転中に即座に使用可能にするという意味で最も重要な機能が高い優先度を持つという例示基準及び経験則として考慮すべきである。
− 意味的近似性、これは類似点を持つ２つの機能を、全く異なる２つの機能よりも相互に近接させるということである（例えば、サスペンションの堅さ、及びサスペンションの高さは互いに近接すべきである）。
この（そして他の）規則の適切な組み合わせは、装置の有用性に大きな影響を与える。

下記の請求項に要約された本発明の本質が変更されない限り、本明細書に記載された運転支援装置に便宜的な修正を行うことは可能である。

Claims (7)

1. 運転に関連する機能、及び、他の機能を制御する運転支援装置であって、
   機能を閲覧し選択するための操作装置と、
   選択された機能についての情報（５ａ）をユーザーに送るための出力手段（５）とを備え、
   前記操作装置が自動車のギアシフトコマンド（１００）であって、前記ギアシフトコマンド（１００）は、安定位置から１以上の不安定位置まで移動可能であり、前記ギアシフトコマンド（１００）の前記安定位置から前記不安定位置までの移動方向に応じて、機能が選択され、更には、前記移動方向に応じて、前記機能の状態が設定され、
   前記運転に関連する機能が、直接的な車両の動的制御（シフターＳＨＴ（ＡＴＸ、シーケンシャル）、（適応）クルーズコントロール（ＣＣ）、停止／駐車支援、車線維持支援、縦列駐車支援）、操作モード（けん引モード、４×４、ＥＳＰ、衝突前ブレーキ支援）、及び調整（サスペンション調整（堅さ、高さ）、ミラー調整、シート調整、ハンドル位置調整）から選択された一以上の機能であり、
   前記他の機能が、快適機能又はマルチメディア機能を含み、
   前記運転支援装置の初期設定機能は、シフターＳＨＴであり、
   前記ギアシフトコマンド（１００）が、第１移動方向に移動された場合、常にシフターＳＨＴに切り替わり、
   前記ギアシフトコマンド（１００）が、前記第１移動方向と逆向きの第２移動方向に移動された場合、機能が切り替わり、
   前記ギアシフトコマンド（１００）が、前記第１及び第２移動方向と異なる第３移動方向、又は、前記第３移動方向と逆向きの第４移動方向に移動された場合、各機能内のサブ機能が切り替わる、
   運転支援装置。
2. 前記ギアシフトコマンド（１００）が有線タイプのギアシフトレバーによるシフトである、請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記操作装置が、前記ギアシフトコマンド（１００）の操作に応答する自動車の要素と通信する論理制御系（３）と連結した複数のセンサ（１６０）を備えている、請求項１または請求項２に記載の運転支援装置。
4. 前記選択された機能の状態がオン／オフ状態である、請求項１に記載の運転支援装置。
5. 前記選択された機能の状態が調整可能な状態である、請求項１に記載の運転支援装置。
6. 前記操作装置に、機能の操作を有効化又は無効化するロック手段（１１０）が設けられている、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の運転支援装置。
7. 前記出力手段（５）がディスプレイである、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の運転支援装置。

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