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【発明の名称】 ダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置
【発明者】 【氏名】山本 勇雄

【要約】 【課題】レバー式変速機と同じかそれ以上のシフト操作安全性を確保でき、しかもカムやソレノイドに比べて小型な手段で達成できるダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置の提供。

【解決手段】ダイヤル、インジケータを有する操作部10と、ブレーキのオンオフ状態、車速、イグニッションキーのセット状態の少なくともいずれかを検出する検出手段20と、操作部10からの変速指令信号に基づき変速機40に変速信号を出力し変速機40の変速位置を検出し操作部10にその位置を出力する変速制御手段31と、検出手段20からの信号に応じて操作部10からの変速指令信号を変速機40に伝えないようにする判定手段32と、からなる制御部30と、を有するダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 ダイヤル、インジケータを有する操作部と、ブレーキのオンオフ状態、車速、イグニッションキーのセット状態の少なくともいずれかを検出する検出手段と、前記操作部からの変速指令信号に基づき変速機に変速信号を出力し変速機の変速位置を検出し前記操作部にその位置を出力する変速制御手段と、前記検出手段からの信号に応じて前記操作部からの変速指令信号を変速機に伝えないようにする判定手段と、からなる制御部と、を有するダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両用変速機の操作装置はレバー式が主流であるが、より小型でハンドル近傍に設置して素早く操作できるものとして回転操作式(ダイヤル操作式)の操作装置がある。たとえば、特許第2878342号には、「両手でステアリングホイールを握ったままの状態で、左手の中指を伸ばして、操作スイッチの指操作部を上から、または、下から叩くように操作することにより、スイッチ本体を前進1速レンジとニュートラルレンジとの間で、自由にしかも瞬時に切り換えることができる」ものが記載されている。従来のレバー式装置では、たとえばP位置からR位置へのシフト操作はブレーキを踏んでいなければできないようにされているが、上記公報に記載の装置では「後退レンジ「R」とパーキングレンジ「P」との間の切り換えに際しては、単に、スイッチ本体を回転するのみでは切り換えられずに、スイッチ本体を軸方向に沿って内方に押し込まなければ切り換え動作を行うことができない」ようにすることにより、安全性を確保している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来のダイヤル操作式の車両用変速機の操作装置にはつぎの問題がある。上記の公報の装置では、スイッチ本体を軸方向に押し込んだ場合、ブレーキをかけていなくてもP位置とR位置間の切り換えができてしまい、従来のシフトレバー装置のように、カム機構やソレノイド等を用いてブレーキを踏まなければP位置からR位置へのシフト操作ができないようにしたものに比べて、安全性の点で劣る。しかし、ダイヤル操作式の車両用変速機の操作装置を、ダイヤル操作式の利点の1つである、ハンドル近辺等、運転者の手元近くに配置し、かつレバー式の安全装置であるカムやソレノイド等を設けようとすると、その設置スペースが確保できない場合がある。特に、ハンドル近辺はライトスイッチ、ワイパースイッチ等多くのスイッチ類が設置されており、新たな装置の設置スペースを確保することは困難である。本発明の目的は、レバー式変速機と同じかそれ以上のシフト操作安全性を確保でき、しかもカムやソレノイドに比べて小型な手段で達成できるダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。ダイヤル、インジケータを有する操作部と、ブレーキのオンオフ状態、車速、イグニッションキーのセット状態の少なくともいずれかを検出する検出手段と、前記操作部からの変速指令信号に基づき変速機に変速信号を出力し変速機の変速位置を検出し前記操作部にその位置を出力する変速制御手段と、前記検出手段からの信号に応じて前記操作部からの変速指令信号を変速機に伝えないようにする判定手段と、からなる制御部と、を有するダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置。
【0005】上記のダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置では、判定手段の、変速指令信号の変速機への非伝達条件に、PからRへのシフトに対しブレーキオンの条件を加えておくことにより、レバー式変速機と同じ安全性が得られる。また、車速、イグニッションキーのセットの条件も加えることにより、更なる安全性が得られる。また、判定手段はコンピュータチップ化しておくことにより、小型化できると共に設置位置の自由度が大となり、ダイヤル操作式変速機をハンドル近傍に設置する上で何ら支障にならない。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置は、図1に示すように、操作部10と、検出手段20と、変速制御手段31と判定手段32からなる制御部30と、変速機40と、を有する。
【0007】操作部10は、変速機40の現在のシフト位置を示すことと、変速機40の各ポジション間のシフト操作を指令することを、行う。操作部10は、たとえばハンドル近辺、インストルメントパネル、センターコンソール、ドア側アームレスト等の、運転者の手の届きやすい位置に設けられている。
【0008】操作部10は、図8に示すように、可動のダイヤル11と、固定部14とを、有する。ダイヤル11は、固定部14に対して回動可能に設けられている。固定部14には、インジケータ12とシフトポジションマーク13が設けられている。インジケータ12は、変速機40の現在のシフト位置に対応する位置を点灯する。シフトポジションマーク13は、P(パーキング)位置と、R(リバース)位置と、N(ニュートラル)位置と、D(ドライブ)位置と、L(ロー)位置とを、有する。ただし、P位置、R位置、N位置、D位置、L位置の一部がなくてもよいし、あるいはこれらの他に他のシフト位置を有していてもよい。操作部10は、操作部10が操作された時の変速指令信号(シフトしたいシフト位置信号、そのシフト位置へのダイヤル回転方向信号を含む)を、電気的に制御部30に送る。この変速指令信号は、ダイヤル11を回転することにより、所望のシフト位置を選択可能である。
【0009】検出手段20は、センサ21、22、23により、それぞれ、ブレーキのオンオフ状態、車速、イグニッションキーのセット状態の、少なくともいずれかを検出する。検出手段20が検出した信号は、電気的に制御部30に送られる。
【0010】制御部30は、変速制御手段31と判定手段32を有する。制御部30はコンピュータチップからなり、小型なものであるから車両の何れの部位にセットされてもよい。変速制御手段31は、操作部10から送られた変速指令信号を電気的に取込み、操作部10の変速指令信号を電気的に変速機40に送る。また、変速制御手段31は、変速機40が現在どのシフト位置にあるかを検知し、操作部10に電気的に信号を送る。判定手段32は、検出手段20が検出した信号を電気的に取込み、検出手段20の信号に応じて、操作部10からの変速指令信号を変速機40に伝えないようにする。変速機40は、制御部30と電気的に信号のやりとりをしている。変速機40は、制御部30からの信号により変速し、制御部30に現在のポジションを示す信号を送る。
【0011】つぎに、制御部30に組み込まれている制御ルーチンの一例を、図2〜図7を参照して、説明する。ただし、制御部30の制御ルーチンは、図2〜図7に示される制御ルーチンに限定されるものではない。図2は、メインルーチンのフローチャートを示しており、図3〜図7は各シフト位置でのサブルーチンのフローチャートを示している。
【0012】イグニッションキー(以下、キー)は、イグニッションオフ位置、アクセサリー位置、イグニッションオン位置の3位置をとる。イグニッションオフ位置からアクセサリー位置またはイグニッションオン位置までキーを回すことにより、メインルーチンがスタートする。メインルーチンがスタートすると、ステップ101で、ダイヤル11の操作の有無が判断される。ダイヤル11の操作がないと判断された時はステップ102に進み、ダイヤル11の操作があると判断された時はステップ106に進む。
【0013】ステップ102では、現在のシフト位置がP位置かどうかが判断され、P位置であればステップ104に進みキーロックを解除し、キーをイグニッションオフ位置に回してキーを抜くことができる。ステップ102でP位置でなければステップ103に進みキーロックを作動する。キーロックが作動すると、キーをイグニッションオフ位置に回転することができない。キーロックの状態をその都度判断し、変更する必要がある場合のみ解除あるいは作動する方が実用的であるが、フローチャートではその部分は省略してある。
【0014】ステップ103、ステップ104からステップ105に進み、キーがイグニッションオフ位置にあるか否かが判断され、キーがイグニッションオフ位置にあれば全ての動作が終了し、キーがイグニッションオフ位置になければステップ101に戻って上記ステップを繰り返す。
【0015】ステップ101で、ダイヤル11の操作があると判断され、ステップ106に進む場合を説明する。ステップ106で、キーがイグニッションオン位置にあるかアクセサリー位置にあるかが判断される。ステップ106でキーがアクセサリー位置であると判断された時はエンジンが起動されていないため、ステップ102に進む。ステップ106でキーがイグニッションオン位置にあると判断された時はエンジンが起動されるのでステップ107以下へと進み、以下のシフト操作とその判定を行う。
【0016】ステップ107で、変速機40の現在のポジションがP位置かP位置以外かが判断される。ステップ107でP位置と判断された時は、図3に示す、サブルーチンのステップ201に進み後述の操作、判定を実行する。ステップ107でP位置以外と判断された時は、ステップ108に進む。ステップ108で、変速機40の現在のポジションがR位置かR位置以外かが判断される。ステップ108でR位置と判断された時は、図4に示す、サブルーチンのステップ301に進み後述の操作、判定を実行する。ステップ108でR位置以外と判断された時は、ステップ109に進む。
【0017】ステップ109で、変速機40の現在のポジションがN位置かN位置以外かが判断される。ステップ109でN位置と判断された時は、図5に示す、サブルーチンのステップ401に進み後述の操作、判定を実行する。ステップ109でN位置以外と判断された時は、ステップ110に進む。ステップ110で、変速機40の現在のポジションがD位置かD位置以外かが判断される。ステップ110でD位置と判断された時は、図6に示す、サブルーチンのステップ501に進み後述の操作、判定を実行する。ステップ110でD位置以外と判断された時は、図7に示す、サブルーチンのステップ601に進み後述の操作、判定を実行する。
【0018】ステップ107でP位置と判断された場合は、図3に示すサブルーチンのステップ201に進む。図3は、シフト位置をP位置からR位置にシフトさせる時のルーチンである。図3では、ブレーキがかかっているか、車速が所定速度未満か、の2つの条件が判定手段32により判定され、ブレーキがかかっていること、車速が所定速度未満であること、の条件を満たした場合にのみP位置からR位置にシフト可能とされている。図3に示すサブルーチンは、ステップ201〜ステップ205からなり、ステップ202とステップ203は判定手段32の一部を構成しており、ステップ204とステップ205は変速制御手段31の一部を構成している。
【0019】ステップ201では、インジケータ12の点灯部がP位置にある状態で、ダイヤル操作が左(反時計周り、点灯部が無指示位置に向って回転する場合)か右(時計周り、点灯部がRに向って回転する場合)かが判断される。ダイヤル操作が左(反時計周り)であれば図3のサブルーチンで操作をすることなくメインルーチン(図2の記号E)に戻る。ダイヤル操作が右であれば、ステップ202に進み、シフトをRに変えてもよいかが判定される。
【0020】ステップ202で、ブレーキのオンオフ(ブレーキが踏み込まれているか否か)が判断される。ブレーキオンであれば、ブレーキに関してはRへシフトしてもよいので、次のステップ203に進む。ブレーキオフであれば、Rへのシフトは許されないので、変速機40へシフト信号を伝えないようにして、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。従来のレバー式装置ではP位置からR位置にシフトする時にブレーキオンを条件としており、従来と同じ条件とするために、ステップ202でブレーキオンオフを判断している。
【0021】ステップ203で、車速が、たとえば、5km/h未満か否か(車が停止しているか否か)が判断される。ただし、判断される車速は5km/hに限定されず、それ以外の車速で判断されるように設定してもよい。ステップ203で車速が5km/h未満と判断された時は車が停止しているので、R位置へ切り換えを行ってもよく、ステップ204に進む。ステップ203で車速が5km/h以上と判断された時は不測の原因により車が動いているので、R位置への切り換えは危険であり、Rへのシフトは許されないので、変速機40へシフト信号を伝えないようにしてメインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0022】ステップ204で、操作部10からのR位置への変速指令信号が変速機40に伝達される。これによって、変速機40のR位置への変速が行われる。変速機40の現在のシフト位置であるR位置は、変速制御手段31により検知され、ステップ205に進む。ステップ205で、操作部10に、R位置に対応する位置を表示する信号の出力が行われる。その結果、R位置に対応する位置のインジケータ12が点灯される。ステップ205で信号出力が行われた後、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0023】ステップ108でR位置と判断された場合は、図4に示すサブルーチンのステップ301に進む。図4は、シフト位置をR位置からN位置、またはR位置からP位置にシフトさせる時のルーチンである。図4に示すサブルーチンは、ステップ301〜ステップ305からなり、ステップ302〜ステップ305は変速制御手段31の一部を構成している。
【0024】ステップ301では、インジケータ12の点灯部がR位置にある状態で、ダイヤル操作が右(時計周り、点灯部がNに向って回転する場合)か左(反時計周り、点灯部がPに向って回転する場合)かが判断される。ダイヤル操作が右(時計周り)であればステップ302に進み、ダイヤル操作が左であればステップ303に進む。
【0025】ステップ302で、操作部10からのN位置への変速指示信号が変速機40に伝達される。これによって、変速機40のN位置への変速が行われる。変速機40の現在のシフト位置であるN位置は、変速制御手段31により検知され、ステップ304に進む。ステップ304で、操作部10に、N位置に対応する位置を表示する信号の出力が行われる。その結果、N位置に対応する位置のインジケータ12が点灯される。ステップ304で信号出力が行われた後、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0026】ステップ303で、操作部10からのP位置への変速指示信号が変速機40に伝達される。これによって、変速機40のP位置への変速が行われる。変速機40の現在のシフト位置であるP位置は、変速制御手段31により検知され、ステップ305に進む。ステップ305で、操作部10に、P位置に対応する位置を表示する信号の出力が行われる。その結果、P位置に対応する位置のインジケータ12が点灯される。ステップ305で信号出力が行われた後、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0027】ステップ109でN位置と判断された場合は、図5に示すサブルーチンのステップ401に進む。図5は、シフト位置をN位置からD位置、またはN位置からR位置にシフトさせる時のルーチンである。図5では、ブレーキがかかっているか、車速が所定速度未満かの2つの条件が判定手段32により判定され、ブレーキがかかっていること、車速が所定速度未満であること、の条件を満たした場合にのみN位置からD位置、またはN位置からR位置にシフト可能とされている。これらの条件を判定するのは、P位置からR位置へのシフトの場合と同様である。図5に示すサブルーチンは、ステップ401〜ステップ407からなり、ステップ401とステップ402は判定手段32の一部を構成しており、ステップ404〜ステップ407は変速制御手段31の一部を構成している。
【0028】ステップ401では、ブレーキのオンオフ(ブレーキがかかっているか否か)が判断される。ブレーキオンであれば、ブレーキに関してはD位置、R位置へシフトしてもよいので、次のステップ402に進む。ブレーキオフであれば、D位置、R位置へのシフトは許されないので、変速機40へシフト信号を伝えないようにして、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。P位置からR位置にシフトする時と同じ条件をN位置からD位置、N位置からR位置にシフトする時にも設定し、N位置においてもP位置と同じ程度の安全性を確保するために、ステップ401でブレーキオンオフを判断している。
【0029】ステップ402で、車速が、たとえば、5km/h未満か否か(車が停止しているか否か)が判断される。ただし、判断される車速は5km/hに限定されず、それ以外の車速で判断されるように設定してもよい。ステップ402で車速が5km/h未満と判断された時は車が停止しているので、D位置、R位置へ切り換えを行ってもよく、ステップ403に進む。ステップ402で車速が5km/h以上と判断された時は不測の原因により車が動いているので、D位置、R位置への切替えは危険であり、D位置、R位置へのシフトは許されないので、変速機40へシフト信号を伝えないようにして、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0030】ステップ403で、インジケータ12の点灯部がN位置にある状態で、ダイヤル操作が右(時計周り、点灯部がDに向って回転する場合)か左(反時計周り、点灯部がRに向って回転する場合)かが判断される。ダイヤル操作が右(時計周り)であればステップ404に進み、ダイヤル操作が左であればステップ405に進む。ステップ404で、操作部10からのD位置へのシフト信号が変速機40に伝達される。これによって、変速機40のD位置への変速が行われる。変速機40の現在のシフト位置であるD位置は、変速制御手段31により検知され、ステップ406に進む。ステップ406で、操作部10に、D位置に対応する位置を表示する信号の出力が行われる。その結果、D位置に対応する位置のインジケータ12が点灯される。ステップ406で信号出力が行われた後、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0031】ステップ405で、操作部10からのR位置へのシフト信号が変速機40に伝達される。これによって、変速機40のR位置への変速が行われる。変速機40の現在のシフト位置であるR位置は、変速制御手段31により検知され、ステップ407に進む。ステップ407で、操作部10に、R位置に対応する位置を表示する信号の出力が行われる。その結果、R位置に対応する位置のインジケータ12が点灯される。ステップ407で信号出力が行われた後、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0032】ステップ110でD位置と判断された場合は、図6に示すサブルーチンのステップ501に進む。図6は、シフト位置をD位置からL位置、またはD位置からN位置にシフトさせる時のルーチンである。図6では、D位置からL位置にシフトさせる場合にのみ、車速が所定速度未満かが判定手段32により判定され、車速が所定速度未満であることの条件を満たした場合にのみD位置からL位置にシフト可能とされている。図6に示すサブルーチンは、ステップ501〜ステップ506からなり、ステップ502は判定手段32の一部を構成しており、ステップ503〜ステップ506は変速制御手段31の一部を構成している。
【0033】ステップ501では、ダイヤル操作が右(時計周り、点灯部はLに向って回転する場合)か左(反時計周り、点灯部がNに向って回転する場合)かが判断される。ダイヤル操作が右(時計周り)であればステップ502に進み、ダイヤル操作が左であればステップ503に進む。ステップ502で、車速が、たとえば、5km/h未満か否か(車が停止しているか否か)が判断される。ただし、判断される車速は5km/hに限定されず、それ以外の車速で判断されるように設定してもよい。ステップ502で車速が5km/h未満と判断された時は車が停止またはほぼ停止しているので、L位置へ切替えをおこなってもよく、ステップ504に進む。ステップ502で車速が5km/h以上と判断された時はメインルーチン(図2の記号E)に進む。ステップ502で車速が判断されることにより、ギヤあるいはエンジンが必要以上に高回転になることが防止される。
【0034】ステップ504で、操作部10からのL位置への変速指示信号が変速機40に伝達される。これによって、変速機40のL位置への変速が行われる。変速機40の現在のシフト位置であるL位置は、変速制御手段31により検知され、ステップ505に進む。ステップ505で、操作部10に、L位置に対応する位置を表示する信号の出力が行われる。その結果、L位置に対応する位置のインジケータ12が点灯される。ステップ505で信号出力が行われた後、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0035】ステップ503で、操作部10からのN位置への変速指示信号が変速機40に伝達される。これによって、変速機40のN位置への変速が行われる。変速機40の現在のシフト位置であるN位置は、変速制御手段31により検知され、ステップ506に進む。ステップ506で、操作部10に、N位置に対応する位置を表示する信号の出力が行われる。その結果、N位置に対応する位置のインジケータ12が点灯される。ステップ506で信号出力が行われた後、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0036】ステップ110でD位置でないと判断された場合は、図7に示すサブルーチンのステップ601に進む。図7は、シフト位置をL位置からD位置にシフトさせる時のルーチンである。図7に示すサブルーチンは、ステップ601〜ステップ603からなり、ステップ602とステップ603は変速制御手段31の一部を構成している。
【0037】ステップ601では、インジケータ12の点灯部がL位置にある状態で、ダイヤル操作が右(時計周り、点灯部が無指示位置に向って回転する場合)か左(反時計周り、点灯部がD位置に向って回転する場合)かが判断される。ダイヤル操作が右(時計周り)であれば図7のサブルーチンで操作をすることなくメインルーチン(図2の記号E)に戻り、ダイヤル操作が左(反時計周り)であればステップ602に進む。
【0038】ステップ602で、操作部10からのD位置への変速指示信号の出力が変速機40に伝達される。これによって、変速機40のD位置への変速が行われる。変速機40の現在のシフト位置であるD位置は、変速制御手段31により検知され、ステップ603に進む。ステップ603で、操作部10に、D位置に対応する位置を表示する信号の出力が行われる。その結果、D位置に対応する位置のインジケータ12が点灯される。ステップ603で信号出力が行われた後、メインルーチン(図2の記号E)に戻る。
【0039】上記実施例においては、操作部10を図8に示したもので説明したが、操作部10は、図8の構造に限定されるものではなく、図9〜図13に示す構造であってもよい。図9〜図13は次のとおりである。
【0040】図9では、中心部と径方向外側部に固定部14があり、中心部と径方向外側部との間に周方向に連続するダイヤル11が設けられている。ダイヤル11は固定部14に対して回動可能とされている。中心部の固定部14にインジケータ12とシフトポジションマーク13が設けられている。中心部の固定部14の周囲にダイヤル11が回動可能に設けられている。図10では、中心部と径方向外側部に固定部14があり、中心部と径方向外側部との間に周方向に連続するダイヤル11が設けられている。ダイヤル11は固定部14に対して回動可能とされている。中心部の固定部14にシフトポジションマーク13が設けられており、径方向外側部の固定部14にインジケータ12が設けられている。
【0041】図11では、中心部と径方向外側部に固定部14があり、中心部と径方向外側部との間に周方向に連続するダイヤル11が設けられている。ダイヤル11は固定部14に対して回動可能とされている。中心部の固定部14にインジケータ12が設けられており、ダイヤル11の周囲の固定部にシフトポジションマーク13が設けられている。図12では、中心部と径方向外側部に固定部14があり、中心部と径方向外側部との間に周方向に連続するダイヤル11が設けられている。ダイヤル11は固定部14に対して回動可能とされている。径方向でダイヤル11の設置箇所のうち固定部14に固定された部位にインジケータ12が設けられており、径方向外側部の固定部14にシフトポジションマーク13が設けられている。図13では、中心部にダイヤル部11があり、中心部のダイヤル部11の周囲に固定部14が設けられている。ダイヤル11は固定部14に対して回動可能とされている。固定部14にインジケータとシフトポジションマーク13が設けられている。
【0042】つぎに、本発明実施例の作用を説明する。判定手段32の、変速指令信号の変速機40への非伝達条件に、P位置からR位置へのシフトに対しブレーキオンの条件を加えておくことにより、レバー式変速機と同じ安全性が得られる。また、車速、イグニッションキーのセットの条件も加えることにより、更なる安全性が得られる。また、判定手段32はコンピュータチップ化しておくことにより、小型化できると共に設置位置の自由度が大となり、ダイヤル操作式変速機をハンドル近傍に設置する上で何ら支障にならない。
【0043】
【発明の効果】本発明実施例のダイヤル操作式の車両用変速機の操作制御装置によれば、判定手段の、変速指令信号の変速機への非伝達条件に、PからRへのシフトに対しブレーキオンの条件を加えておくことにより、レバー式変速機と同じ安全性が得られる。また、車速、イグニッションキーのセットの条件も加えることにより、更なる安全性が得られる。また、判定手段はコンピュータチップ化しておくことにより、小型化できると共に設置位置の自由度が大となり、ダイヤル操作式変速機をハンドル近傍に設置する上で何ら支障にならない。
【出願人】 【識別番号】000185617
【氏名又は名称】小島プレス工業株式会社
【出願日】 平成11年10月29日(1999.10.29)
【代理人】 【識別番号】100083091
【弁理士】
【氏名又は名称】田渕 経雄
【公開番号】 特開2001−124197(P2001−124197A)
【公開日】 平成13年5月8日(2001.5.8)
【出願番号】 特願平11−309095