JP7420097B2

JP7420097B2 - 車両の制御装置及び車両

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Publication number: JP7420097B2
Application number: JP2021028077A
Authority: JP
Inventors: 直也石田; 健太郎大矢; 隆史遊磨; 智啓伊達
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2021-02-25
Publication date: 2024-01-23
Anticipated expiration: 2041-02-25
Also published as: CN114953996A; US20220268079A1; US11952821B2; JP2022129422A

Description

本発明は、駆動レンジの変更を行うシフト装置を備える車両に搭載される制御装置及びその制御装置が搭載された車両に関する。

車両においては、安全上アクセルペダルの踏み込み操作を禁止するアクセルインターロック機構が備えられる場合がある。例えば、車両のドアが開いている状態で発進を防止するため、ドア開の検出信号にてアクセルペダル下部に支え棒（ロッド）を伸ばしペダル踏み込みを防止する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８－２５９９８号公報

ところで、特許文献１に記載されたようなアクセルインターロック機構を備えた車両では、ドアが開いている場合にはアクセルの踏み込みはできないが、シフト位置を変更することはできる。このため、ドアが開放されている状態で、シフト位置をドライブレンジや後進レンジに変更するとクリープにより車両が微速で走行を開始する場合がある。

そこで、本発明は、ドアが開放されている際の車両の走行を抑制することを目的とする。

本発明の制御装置は、乗客が乗降する乗降口のドアの開閉を行うドア開閉機構と変速機の駆動レンジの変更を行うシフト装置とを備える車両に搭載され、前記駆動レンジが入力され、前記ドア開閉機構によって前記ドアの開閉を行う制御装置であって、情報処理を行うプロセッサとデータを格納するメモリとを含み、前記プロセッサは、前記駆動レンジが駐車レンジの場合に前記ドアの開放を許可し、前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記ドアが開の場合に、前記駆動レンジを前記メモリに格納し、前記シフト装置が操作された場合でも前記メモリに格納された前記駆動レンジを更新せずに駐車レンジに保持することにより前記駆動レンジの変更を禁止すること、を特徴とする。

これにより、駆動レンジが駐車レンジ且つドアが開の状態でシフト装置の駆動レンジの変更を禁止し、変速機の駆動レンジを駐車レンジから他のレンジへ操作できなくするので、ドアが開の状態で駆動レンジが走行レンジ、後進レンジ等に変更されてクリープによりドアが開の状態で車両が走行することを抑制できる。

また、本発明の制御装置において、前記車両に搭載された車速センサから車速が入力され、前記プロセッサは、前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記車速が所定の閾値よりも低い場合に前記ドアの開放を許可してもよい。

これにより、車両が停止状態にあることを確実に検出でき、誤作動を抑制することができる。

本発明の制御装置において、前記乗客を前記乗降口に導くスロープの展開と格納とを行うスロープ展開格納機構を更に備える前記車両に搭載され、前記スロープ展開格納機構によって前記スロープの展開と格納とを更に行い、前記プロセッサは、前記駆動レンジが駐車レンジの場合に前記スロープの展開を許可し、前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記スロープが展開状態の場合に、前記駆動レンジを前記メモリに格納し、前記シフト装置が操作された場合でも前記メモリに格納された前記駆動レンジを更新せずに駐車レンジに保持することにより前記駆動レンジの変更を禁止してもよい。

これにより、駆動レンジが駐車レンジ且つスロープが展開状態でシフト装置の駆動レンジの変更を禁止し、変速機の駆動レンジを駐車レンジから他のレンジへ操作できなくするので、スロープが展開状態で駆動レンジが走行レンジ、後進レンジ等に変更されてクリープによりスロープが展開された状態で車両が走行することを抑制できる。

本発明の制御装置において、前記車両に搭載された車速センサから車速が入力され、前記プロセッサは、前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記車速が所定の閾値よりも低い場合に前記スロープの展開を許可してもよい。

本発明の車両は、乗客が乗降する乗降口のドアの開閉を行うドア開閉機構と、変速機の駆動レンジの変更を行うシフト装置と、前記駆動レンジが入力され、前記ドア開閉機構によって前記ドアの開閉を行う制御装置と、を備える車両であって、前記制御装置は、情報処理を行うプロセッサとデータを格納するメモリとを含み、前記プロセッサは、前記駆動レンジが駐車レンジの場合に前記ドアの開放を許可し、前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記ドアが開の場合に、前記駆動レンジを前記メモリに格納し、前記シフト装置が操作された場合でも前記メモリに格納された前記駆動レンジを更新せずに駐車レンジに保持することにより前記駆動レンジの変更を禁止すること、を特徴とする。

本発明の車両において、車速センサを備え、前記制御装置は、前記車速センサから車速が入力され、前記プロセッサは、前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記車速が所定の閾値よりも低い場合に前記ドアの開放を許可してもよい。

本発明の車両において、前記乗客を前記乗降口に導くスロープの展開と格納とを行うスロープ展開格納機構を更に備え、前記制御装置は、前記スロープ展開格納機構によって前記スロープの展開と格納とを行い、前記プロセッサは、前記駆動レンジが駐車レンジの場合に前記スロープの展開を許可し、前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記スロープが展開状態の場合に、前記駆動レンジを前記メモリに格納し、前記シフト装置が操作された場合でも前記メモリに格納された前記駆動レンジを更新せずに駐車レンジに保持することにより前記駆動レンジの変更を禁止してもよい。

本発明の車両において、車速センサを備え、前記制御装置は、前記車速センサから車速が入力され、前記プロセッサは、前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記車速が所定の閾値よりも低い場合に前記スロープの展開を許可してもよい。

本発明は、ドアが開放されている際の車両の走行を抑制することができる。

実施形態の制御装置が搭載された車両の斜視図であって、ドアが閉止され、スロープが格納された状態を示す図である。図１に示す車両の構成を示す機能ブロック図である。図１に示す車両のドアが開放され、スロープが展開された状態を示す斜視図である。実施形態の制御装置の動作を示すフローチャートである。実施形態の制御装置の他の動作を示すフローチャートである。実施形態の制御装置の他の動作を示すフローチャートである。実施形態の制御装置の他の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら実施形態の車両１００と、車両１００に搭載された制御装置４０について説明する。尚、各図に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両１００の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

以下の説明では、車両１００は、エンジン４４によって駆動されるとして説明するが、これに限定されない。図１に示すように、車両１００は、ボデー１０１と、ドア装置１０と、スロープ装置２０と、シフト装置３０と、制御装置４０と、車速センサ４３と、エンジン４４と、変速機４５と、ディファレンシャル４６と、駆動シャフト４７と、車輪４８と、を含んでいる。尚、図１は、車両１００のドア１２が閉止され、スロープ２２が格納された状態を示す。

ボデー１０１は、内部に乗客が搭乗する車室１０２と、車室１０２の床を構成するフロアパネル１０３とを備えている。車室１０２のフロアパネル１０３はフラットで、車室１０２の中には、乗客が座る座席（図示せず）が配置されている。車両１００の前方には、運転者又はオペレータが座る運転席１０５Ｌ，１０５Ｒが配置されている。

ボデー１０１の後部には、車両１００の駆動用のエンジン４４と、変速機４５とが搭載されている。変速機４５はトルクコンバータ式の自動変速機でもよいし、クリープの発生がある他の形式の変速機であってもよい。エンジン４４の出力軸は変速機４５に接続されており、変速機４５の出力軸はディファレンシャル４６に接続されている。ディファレンシャル４６には駆動シャフト４７が接続され、駆動シャフト４７の先端には車輪４８が取付けられている。また、駆動シャフト４７には、駆動シャフト４７の回転から車速Ｖを検出する車速センサ４３が接続されている。

ドア装置１０は、ボデー１０１の側面に設けられてボデー１０１の側面に沿ってスライドする両開きのドア１２と、ドア１２を開閉させるドア開閉機構１１とで構成される。ドア開閉機構１１は、内部にモータとギヤとリンクを含み、ドア１２の開閉を行うと共に、モータの回転角度或いはギヤ又はリンクの位置からドア１２の開放位置を検出して出力する。

スロープ装置２０は、フロアパネル１０３の下側に設けられている。スロープ装置２０は、ボデー１０１の車両幅方向外側に向かって展開される板状のスロープ２２と、スロープ２２を展開、格納するスロープ展開格納機構２１とで構成される。スロープ展開格納機構２１は、内部にモータとギヤとリンクを含み、スロープ２２の展開と格納を行うと共に、モータの回転角度或いはギヤ又はリンクの位置からスロープ２２の展開位置を検出して出力する。

車両１００の前方の左右の運転席１０５Ｌ、１０５Ｒの間にはシフト装置３０が取付けられている。シフト装置３０は、運転者又はオペレータの操作により、変速機４５の駆動レンジの切り替えを行う装置である。また、車両１００の前方には、制御装置４０が配置されている。

図２に示すように、制御装置４０は、内部に情報処理を行うプロセッサであるＣＰＵ４１と、制御プログラムや制御データを格納したメモリ４２とを含むコンピュータで構成されている。ドア装置１０のドア開閉機構１１と、スロープ装置２０のスロープ展開格納機構２１とは制御装置４０に接続され、制御装置４０の指令によって動作する。また、ドア開閉機構１１が検出したドア１２の開度情報は制御装置４０に入力される。同様に、スロープ展開格納機構２１が検出したスロープ２２の展開位置情報は制御装置４０に入力される。エンジン４４と変速機４５も制御装置４０に接続されて制御装置４０からの指令で作動する。また、車速センサ４３が検出した車速情報も制御装置４０に入力される。

シフト装置３０は、制御装置４０に接続される本体３１と、運転者又はオペレータが操作するシフトレバー３２と、で構成されている。運転者又はオペレータがシフトレバー３２を操作すると、本体３１はシフトレバー３２の位置に応じて変速機４５の駆動レンジを規定する駆動レンジ信号を制御装置４０に出力する。制御装置４０は、シフト装置３０から入力された駆動レンジ信号に基づいて、変速機４５の駆動レンジを切り替える。ここで、駆動レンジは、駐車レンジ（以下、Ｐレンジという）、走行レンジ（以下、Ｄレンジという）、中立レンジ（以下、Ｎレンジという）、後進レンジ（以下、Ｒレンジという）を含んでいる。Ｐレンジは、エンジン４４と変速機４５との間のクラッチを開放してエンジン４４の動力が変速機４５に入力されないようにすると共に、駐車ブレーキがオンになるレンジである。Ｄレンジは、エンジン４４と変速機４５との間のクラッチを閉止してエンジン４４の動力を変速機４５に入力させ、車両１００を走行させるレンジである。Ｎレンジは、エンジン４４と変速機４５との間のクラッチを開放してエンジン４４の動力が変速機４５に入力されないようにするレンジである。Ｒレンジは、エンジン４４と変速機４５との間のクラッチを閉止してエンジン４４の動力を変速機４５に入力させ、車両１００を後進走行させるレンジである。

図３に示すように、車両１００が停止し、乗客が乗降する際には、制御装置４０は、ドア開閉機構１１によって乗客の乗降用のドア１２を開放する。ドア１２が開放されると乗客が乗降する乗降口１０４と床がフラットな車室１０２が現れる。また、制御装置４０は、車両１００が停止し、ドア１２が開放される際に、スロープ展開格納機構２１によってボデー１０１の車両幅方向外側に向かってスロープ２２を展開する。展開されたスロープ２２は、先端が歩道８２の上に接し、歩道８２にいる乗客を車両１００の乗降口１０４とフロアパネル１０３の上に導く乗降通路を構成する。このように、制御装置４０は、ドア開閉機構１１によって乗客が乗降する乗降口１０４のドア１２の開閉を行うと共に、スロープ展開格納機構２１によって乗客を乗降口１０４に導くスロープ２２の展開と格納とを行う。

次に、図４、図５を参照しながら、実施形態の制御装置４０の動作について説明する。

制御装置４０のＣＰＵ４１は、シフト装置３０から駆動レンジ信号を取得し、車速センサ４３から車両１００の車速情報を取得している。図４のステップＳ１０１に示すように、ＣＰＵ４１は、シフト装置３０から入力された駆動レンジ信号がＰレンジであり、且つ、車速センサ４３から入力された車速Ｖが所定の閾値ＶＳよりも低いかどうか判断する。ここで、所定の閾値ＶＳは、自由に設定できるが、車両１００が停車状態にあることを判断するために、例えば、時速３ｋｍ／ｈ程度に設定してもよい。

ＣＰＵ４１は、図４のステップＳ１０１でＮＯと判断した場合には、図４のステップＳ１０３でドア開放禁止として図４のステップＳ１０１に戻って駆動レンジと車速Ｖとの監視を続ける。

一方、ＣＰＵ４１は、図４のステップＳ１０１でＹＥＳと判断した場合には、図４のステップＳ１０２に進んでドア１２の開放許可信号を出力する。そして、ＣＰＵ４１は、ドア装置１０のドア開閉機構１１からドア１２の開度信号を取得し、シフト装置３０から駆動レンジ信号を取得し、ドア１２の開放状態と駆動レンジの状態を監視する。そして、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１０４において、ドア１２が開放された状態となっており、且つ、駆動レンジ信号がＰレンジかどうかを判断する。ＣＰＵ４１は、図４のステップＳ１０４でＹＥＳと判断した場合には、図４のステップＳ１０５に進んでシフト装置３０の駆動レンジの変更を禁止する。

シフト装置３０の駆動レンジの変更の禁止は、いろいろな方法をとることができるが、例えば、シフトレバー３２の動作をロックするロック機構を本体３１の中に設けておき、駆動レンジの変更禁止の信号によってロック機構によってシフトレバー３２の動作をロックするようにしてもよい。また、現在の駆動レンジであるＰレンジを記憶しておき、運転者がシフトレバー３２を操作しても記憶している駆動レンジを更新せずにＰレンジに保持するようにしてもよい。

一方、ＣＰＵ４１は、図４のステップＳ１０４でＮＯと判断した場合には、ステップＳ１０４を繰り返し実行してドア１２の開放状態と駆動レンジの状態を監視しながら待機する。

ＣＰＵ４１は、図４のステップＳ１０５でシフト装置３０の駆動レンジを変更禁止としたら、図４のステップＳ１０６に進んで、ドア開閉機構１１からドア１２の開度信号を取得し、ドア１２が閉止されたかどうかを監視する。そして、図４のステップＳ１０６でＮＯと判断した場合には、ドア１２が閉止されるまで待機し、図４のステップＳ１０６でＹＥＳと判断した場合には、図４のステップＳ１０７に進んでシフト装置３０の駆動レンジの変更禁止を解除して処理を終了する。

次に、図５を参照しながら、制御装置４０の他の動作について説明する。先に図４を参照して説明した動作と同様の動作については、簡単に説明する。

図５に示す動作では、ＣＰＵ４１は、図５のステップＳ２０１で図４のステップＳ１０１と同様、駆動レンジがＰレンジで且つ車速Ｖが所定の閾値ＶＳよりも低いかどうかを判断する。そしてＹＥＳと判断した場合に図５のステップＳ２０２でスロープ２２の展開を許可し、ＮＯと判断した場合は図５のステップＳ２０３でスロープ２２の展開を禁止する。また、ＣＰＵ４１は、スロープ展開格納機構２１からのスロープ展開位置信号に基づいて、図５のステップＳ２０４で駆動レンジがＰレンジで且つスロープ２２が展開状態となっているかを判断し、ＹＥＳと判断した場合に図５のステップＳ２０５でシフト装置３０の駆動レンジの変更を禁止する。そして、ＣＰＵ４１は、図５のステップＳ２０６，Ｓ２０７でスロープ２２が格納されたらシフト装置３０の駆動レンジの変更禁止を解除する。

以上、説明した車両１００の制御装置４０は、駆動レンジがＰレンジ且つドア１２が開の状態でシフト装置３０の駆動レンジの変更を禁止し、駆動レンジをＰレンジから他のレンジへ操作できなくするので、ドア１２が開の状態で、駆動レンジがＤレンジ、Ｒレンジ等に変更されてクリープによりドア１２が開の状態で車両１００が走行することを抑制できる。また、制御装置４０は、駆動レンジがＰレンジ且つスロープ２２が展開状態でシフト装置３０の駆動レンジの変更を禁止するので、スロープ２２を展開した状態で駆動レンジがＤレンジ、Ｒレンジ等に変更されてクリープによりスロープ２２が展開された状態で車両１００が走行することを抑制できる。また、制御装置４０は、駆動レンジがＰレンジ且つ、車速センサ４３から入力された車速Ｖが所定の閾値ＶＳよりも低い場合に、ドア１２の開放、或いは、スロープ２２の展開を許可するので、車両１００が停止状態にあることを確実に検出して誤作動を抑制することができる。

次に、図６、７を参照しながら、制御装置４０の他の動作について説明する。先に図４、５を参照して説明した動作と同様の動作については、同一の符号を付して説明は省略する。

図６に示す動作は、ステップＳ３０１で駆動レンジがＰレンジである場合に制御装置４０のＣＰＵ４１がドア１２の開閉を許可する以外は、図４に示す動作と同一である。これにより、車速センサ４３からの車速Ｖの入力が無い場合でも、駆動レンジがＰレンジ且つドア１２が開の状態でシフト装置３０の駆動レンジの変更を禁止し、駆動レンジをＰレンジから他のレンジへ操作できなくするので、クリープによりドア１２が開の状態で車両１００が走行することを抑制できる。

図７に示す動作は、ステップＳ４０１で駆動レンジがＰレンジである場合に制御装置４０のＣＰＵ４１がスロープ２２の展開を許可する以外は、図５に示す動作と同一である。これにより、車速センサ４３からの車速Ｖの入力が無い場合でも、駆動レンジがＰレンジ且つスロープ２２が展開した状態でシフト装置３０の駆動レンジの変更を禁止し、駆動レンジをＰレンジから他のレンジへ操作できなくするので、クリープによりスロープ２２が展開された状態で車両１００が走行することを抑制できる。

以上の説明では、車両１００は、エンジン４４で駆動されることとして説明したがこれに限らず、駆動用モータで駆動されてもよい。

１０ドア装置、１１ドア開閉機構、１２ドア、２０スロープ装置、２１スロープ展開格納機構、２２スロープ、３０シフト装置、３１本体、３２シフトレバー、４０制御装置、４１ＣＰＵ、４２メモリ、４３車速センサ、４４エンジン、４５変速機、４６ディファレンシャル、４７駆動シャフト、４８車輪、８２歩道、１００車両、１０１ボデー、１０２車室、１０３フロアパネル、１０４乗降口、１０５Ｌ、１０５Ｒ運転席。

Claims

乗客が乗降する乗降口のドアの開閉を行うドア開閉機構と変速機の駆動レンジの変更を行うシフト装置とを備える車両に搭載され、前記駆動レンジが入力され、前記ドア開閉機構によって前記ドアの開閉を行う制御装置であって、
情報処理を行うプロセッサとデータを格納するメモリとを含み、
前記プロセッサは、
前記駆動レンジが駐車レンジの場合に前記ドアの開放を許可し、
前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記ドアが開の場合に、前記駆動レンジを前記メモリに格納し、前記シフト装置が操作された場合でも前記メモリに格納された前記駆動レンジを更新せずに駐車レンジに保持することにより前記駆動レンジの変更を禁止すること、
を特徴とする制御装置。
請求項１に記載の制御装置であって、
前記車両に搭載された車速センサから車速が入力され、
前記プロセッサは、
前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記車速が所定の閾値よりも低い場合に前記ドアの開放を許可すること、
を特徴とする制御装置。
請求項１に記載の制御装置であって、
前記乗客を前記乗降口に導くスロープの展開と格納とを行うスロープ展開格納機構を更に備える前記車両に搭載され、前記スロープ展開格納機構によって前記スロープの展開と格納とを更に行い、
前記プロセッサは、
前記駆動レンジが駐車レンジの場合に前記スロープの展開を許可し、
前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記スロープが展開状態の場合に、前記駆動レンジを前記メモリに格納し、前記シフト装置が操作された場合でも前記メモリに格納された前記駆動レンジを更新せずに駐車レンジに保持することにより前記駆動レンジの変更を禁止すること、
を特徴とする制御装置。
請求項３に記載の制御装置であって、
前記車両に搭載された車速センサから車速が入力され、
前記プロセッサは、
前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記車速が所定の閾値よりも低い場合に前記スロープの展開を許可すること、
を特徴とする制御装置。
乗客が乗降する乗降口のドアの開閉を行うドア開閉機構と、
変速機の駆動レンジの変更を行うシフト装置と、
前記駆動レンジが入力され、前記ドア開閉機構によって前記ドアの開閉を行う制御装置と、を備える車両であって、
前記制御装置は、情報処理を行うプロセッサとデータを格納するメモリとを含み、
前記プロセッサは、
前記駆動レンジが駐車レンジの場合に前記ドアの開放を許可し、
前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記ドアが開の場合に、前記駆動レンジを前記メモリに格納し、前記シフト装置が操作された場合でも前記メモリに格納された前記駆動レンジを更新せずに駐車レンジに保持することにより前記駆動レンジの変更を禁止すること、
を特徴とする車両。
請求項５に記載の車両であって、
車速センサを備え、
前記制御装置は、前記車速センサから車速が入力され、
前記プロセッサは、
前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記車速が所定の閾値よりも低い場合に前記ドアの開放を許可すること、
を特徴とする車両。
請求項５に記載の車両であって、
前記乗客を前記乗降口に導くスロープの展開と格納とを行うスロープ展開格納機構を更に備え、
前記制御装置は、前記スロープ展開格納機構によって前記スロープの展開と格納とを行い、
前記プロセッサは、
前記駆動レンジが駐車レンジの場合に前記スロープの展開を許可し、
前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記スロープが展開状態の場合に、前記駆動レンジを前記メモリに格納し、前記シフト装置が操作された場合でも前記メモリに格納された前記駆動レンジを更新せずに駐車レンジに保持することにより前記駆動レンジの変更を禁止すること、
を特徴とする車両。
請求項７に記載の車両であって、
車速センサを備え、
前記制御装置は、前記車速センサから車速が入力され、
前記プロセッサは、
前記駆動レンジが駐車レンジ且つ前記車速が所定の閾値よりも低い場合に前記スロープの展開を許可すること、
を特徴とする車両。