CN113819833A - 位置检测装置 - Google Patents

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CN113819833A
CN113819833A CN202110654348.2A CN202110654348A CN113819833A CN 113819833 A CN113819833 A CN 113819833A CN 202110654348 A CN202110654348 A CN 202110654348A CN 113819833 A CN113819833 A CN 113819833A
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矶部直希
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Abstract

本发明提供一种位置检测装置，即便不在磁场产生物体的移动方向上不同的位置配置与规定位置对应的两个磁检测元件，也能够抑制因来自外部的磁场引起的错误动作。具备：磁场产生部(10)，其产生磁场，并且在第1位置和第2位置之间移动；第1磁检测元件(21)，其检测第1磁场；第2磁检测元件(22)，其检测与第1磁场不同的第2磁场；以及判定部(40)，其通过第1磁检测元件(21)和第2磁检测元件(22)双方检测出预先决定的阈值，从而判定为磁场产生部(10)到达了第1位置。

Description

位置检测装置
技术领域
本发明涉及位置检测装置。
背景技术
在电动转向锁定装置中，必需保障在车辆行驶期间锁定构件切实地处于解锁位置，以避免方向盘的转动锁定。作为该情况的一种对策，存在如下方法：在形成于壳体的基板收纳部中，以使内表面与锁定构件的工作方向平行的方式收纳有基板，在该基板的内表面上下的锁定位置和与解锁位置对应的位置分别设置有作为磁检测元件的一个霍尔元件(LOCK＿SW)和两个第1和第2霍尔元件(UNLOCK＿SW#1，#2)，通过这些霍尔元件和设置于锁定构件的磁铁构成工作位置检测机构(例如专利文献1)。
而且，对于两个第1和第2霍尔元件(UNLOCK＿SW#1，#2)而言，在锁定螺栓移动至解锁位置时，若与解锁位置对应的位置的第1霍尔元件通过远离设置于锁定构件的磁铁而从接通状态切换为断开状态，第2霍尔元件相反通过接近设置于锁定构件的磁铁而从断开状态切换为接通状态，则微电脑判断为锁定螺栓移动至解锁位置。
根据该方法，两个霍尔元件中的一个霍尔元件是否发生故障能够通过另一个霍尔元件的输出来确认。而且，即便在锁定螺栓移动期间产生强电磁场，第1和第2霍尔元件也不会两个一起突然颠倒地切换。因此，不会发生尽管锁定螺栓没有处于解锁位置但错误检测为锁定螺栓移动至解锁位置这种情况，能够避免在锁定螺栓在中途停止而使方向盘的转动保持锁定的状态下发动机启动的危险性。
专利文献1:日本特开2012-25269号公报
然而，在专利文献1所示的位置检测装置中，需要在磁铁的移动方向上，在不同的位置配置与解锁位置对应的两个霍尔元件。
而且，例如在设置于齿轮的磁铁的旋转位置检测中，存在磁铁的移动不与搭载霍尔元件的基板平行这种情况等，无法在所需要的位置配置两个霍尔元件这种情况。因此，存在无法抑制因来自外部的磁场引起的错误动作这样的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种位置检测装置，即便没有在磁场产生物体的移动方向上不同的位置配置与规定位置对应的两个磁检测元件，也能够抑制因来自外部的磁场引起的错误动作。
为了实现上述目的，提供一种位置检测装置，具备：磁场产生部，其产生磁场，并且在第1位置和第2位置之间移动；第1磁检测元件，其检测第1磁场；第2磁检测元件，其检测与第1磁场不同的第2磁场；以及判定部，其通过第1磁检测元件和上述第2磁检测元件双方检测出预先决定的阈值，从而判定为磁场产生部到达了第1位置。
根据本发明的位置检测装置，能够提供一种位置检测装置，即便没有在磁场产生物体的移动方向上不同的位置配置与规定位置对应的两个磁检测元件，也能够抑制因来自外部的磁场引起的错误动作。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的说明图。图1的(a)是从上表面观察时的概略构造图，图1的(b)是从侧面观察的透视图和基于框图的结构说明图。
图2是用于本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的磁铁的立体图。
图3是用于本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的磁检测元件的特性图。图3的(a)是第1磁检测元件的特性图，图3的(b)是第2磁检测元件的特性图。
图4是本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的说明图。图4的(a)是从上表面观察的概略构造图，图4的(b)是图4的(a)的A-A剖视图，图4的(c)是图4的(a)的B-B剖视图。
图5是本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置判定部的判定程序的流程图。
图6是本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的旋转支柱的旋转状态的磁铁的位置的特性图。图6的(a)是磁铁与磁检测元件的距离的关系图，图6的(b)是磁检测元件的磁通量密度的特性图，图6的(c)是第1和第2磁检测元件的输出信号特性图，图6的(d)是第3磁检测元件的输出信号特性图。
图7是第2实施方式所涉及的位置检测装置的局部概略构造图。
图8是用于本发明的第2实施方式所涉及的位置检测装置的磁检测元件的特性图。
图9是第2实施方式的变形例所涉及的位置检测装置的局部概略构造图。
图10是第3实施方式所涉及的位置检测装置的局部概略构造图。
图11是第4实施方式所涉及的位置检测装置的局部概略构造图。
图12是第4实施方式所涉及的位置检测装置的磁检测元件的电路结构图。
附图标记说明
1、2、3、4…位置检测装置；5…旋转支柱；10…磁铁；11…第1磁铁；12…第2磁铁；21…第1磁检测元件；22…第2磁检测元件；23…第3磁检测元件；30…基板；40…判定部。
具体实施方式
[第1实施方式]
图1是本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的说明图。图1的(a)是从上表面观察的概略构造图，图1的(b)是从侧面观察的透视图和基于框图的结构说明图。图2是用于本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的磁铁的立体图。图3是用于本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的磁检测元件的特性图。图3的(a)是第1磁检测元件的特性图，图3的(b)是第2磁检测元件的特性图。图4是本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的说明图。图4的(a)是从上表面观察的概略构造图，图4的(b)是图4的(a)的A-A剖视图，图4的(c)是图4的(a)的B-B剖视图。图5是本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置判定部的判定程序的流程图。
如图1那样，本发明的实施方式所涉及的位置检测装置1具备：安装于旋转支柱5的磁铁10；搭载于基板30的第1磁检测元件21、第2磁检测元件22、第3磁检测元件23；以及根据来自第1磁检测元件21、第2磁检测元件22、第3磁检测元件23的信号来判定旋转支柱5的旋转位置的判定部40。
旋转支柱5安装为能够绕旋转轴线(Z轴)旋转。旋转支柱5与对未图示的方向盘的旋转进行锁定的未图示的锁定构件联动。旋转支柱5在从锁定位置状态至解锁状态的位置之间的接近360度的角度范围内旋转。锁定状态的位置是锁定构件锁定了方向盘的旋转的状态时的旋转支柱5的旋转状态的位置。解锁状态的位置是锁定构件解锁了方向盘的旋转的状态时的旋转支柱5的旋转状态的位置。
磁铁10是图2那样的在单个面具有两个磁极的长方体形状的永磁铁。该磁铁10，是被磁化为N极和S极的磁铁以两对反向组合，且分别具有两个N极和S极的磁铁。如图1的(b)那样，该磁铁10使在一个面存在N极10a和S极10b的面作为旋转支柱5的侧面侧而安装。对于该侧面侧的极性而言，在旋转支柱5的旋转轴线方向(Z轴方向)上排列配置有N极10a和S极10b，图1的(b)的上方是N极10a，下方是S极10b。
第1磁检测元件21是N极单极检测的开关式霍尔元件(具有信号处理电路的IC)。对于第1磁检测元件21而言，若N极接近则输出信号成为Lo，若N极远离则输出信号成为Hi。
即，如图3的(a)所示，N极单极检测的开关式霍尔元件的特性在不是从N极出发的磁场的状态下，输出信号成为Hi。一方面，若N极接近，磁通量密度的大小增加，磁通量密度的大小成为阈值的动作磁通量密度Bop，则输出信号成为Lo。即便磁通量密度的大小进一步增加，输出信号也为Lo。另一方面，若从输出信号为Lo的状态，N极远离，磁通量密度的大小减少，磁通量密度的大小成为恢复磁通量密度Brp，则输出信号成为Hi。即便磁通量密度的大小进一步减少，输出信号也为Hi。
第2磁检测元件22是S极单极检测的开关式霍尔元件(具有信号处理电路的IC)。对于第2磁检测元件22而言，若S极接近则输出信号成为Lo，若S极远离则输出信号成为Hi。
即，如图3的(b)所示，S极单极检测的开关式霍尔元件的特性在不是朝向S极的磁场的状态下，输出信号为Hi。一方面，若S极接近，磁通量密度增加，磁通量密度成为阈值的动作磁通量密度Bop，则输出信号成为Lo。即便磁通量密度进一步增加，输出信号也是LO。另一方面，若从输出信号为Lo的状态，S极远离，磁通量密度减少，磁通量密度成为恢复磁通量密度Brp，则输出信号成为Hi。即便磁通量密度进一步减少，输出信号也为Hi。
N极单极检测的开关式霍尔元件的第1磁检测元件21对从N极出发的方向成分的磁通量密度进行检测。另一方面，S极单极检测的开关式霍尔元件的第2磁检测元件22对朝向S极的方向成分的磁通量密度进行检测。第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的动作磁通量密度和恢复磁通量密度虽为相同大小的值，但方向相反。
第3磁检测元件23是与第1磁检测元件21相同的N极单极检测的开关式霍尔元件(具有信号处理电路的IC)。
第1磁检测元件21、第2磁检测元件22、第3磁检测元件23的感磁面是与磁检测元件的安装面平行的面，感磁方向是与感磁面垂直的方向。图3的(a)和图3的(b)的横轴的磁通量密度将从基板30所存在的霍尔元件的背面侧朝向磁铁10所接近的霍尔元件的上表面侧的方向作为正。
基板30是由绝缘性材料构成的电路基板，且在表面形成有金属的电路图案(未图示)。如图1的(a)那样，基板30配置于旋转支柱5的圆柱面的附近，以使得在沿着旋转支柱5的旋转轴线的方向上，基板30的面的法线方向成为与X轴平行的方向，上述基板30安装并固定于未图示的固定部。
第1磁检测元件21、第2磁检测元件22、第3磁检测元件23安装于基板30，并与基板30的电路图案电连接。而且，如图1的(b)那样，第1磁检测元件21、第2磁检测元件22、第3磁检测元件23与判定部40电连接。
第1磁检测元件21、第2磁检测元件22、第3磁检测元件23的感磁面处于与基板30平行的位置关系。另外，这些感磁面处于其法线与旋转支柱5的旋转轴线正交的位置关系。
在从锁定状态的位置至解锁状态的位置这段区间进行旋转的旋转支柱5中，磁铁10的在圆周上的与旋转角对应的位置，为图4的(a)中实线所示的解锁位置PULK位置和虚线所示的锁定位置PLK位置。而且，安装于基板30的第1磁检测元件21、第2磁检测元件22、第3磁检测元件23以成为与解锁位置和锁定位置的磁铁10对应的位置的方式配置。
即，如图4的(b)那样，在磁铁10处于解锁位置时，N极单极检测的开关式霍尔元件的第1磁检测元件21为与单个面具有两个磁极的磁铁10的N极10a接近的配置。S极单极检测的开关式霍尔元件的第2磁检测元件22为与磁铁10的S极10b接近的配置。而且，第1磁检测元件21、第2磁检测元件22和磁铁10的N极10a、S极10b是在旋转支柱5的旋转轴线方向上对称的配置。第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的配置在X轴和Y轴方向上的位置相同，在Z轴方向上的位置不同。
另外，如图4的(c)那样，在磁铁10处于锁定位置时，N极单极检测的开关式霍尔元件的第3磁检测元件23是与磁铁10的N极10a接近的配置。此外，第1磁检测元件21和第3磁检测元件23配置于相对于Y轴对称的位置。
判定部40例如是由根据所存储的程序对获取到的数据进行运算、加工等的CPU(Central Processing Unit)、作为半导体存储器的RAM(Random Access Memory)和ROM(Read Only Memory)等构成的微型计算机。该ROM例如储存有用于供控制部动作的程序。RAM例如用作暂时储存运算出的检测信息等的存储区域。
判定部40储存如下程序：通过第1磁检测元件21、第2磁检测元件22、第3磁检测元件23输出的信号，判定为磁铁10到达解锁位置或者锁定位置。
该程序通过第1磁检测元件21的输出信号和第2磁检测元件22的输出信号双方为Lo，从而判定为磁铁10到达解锁位置。另外，该程序通过第3磁检测元件23的输出信号为Lo，从而判定为磁铁10到达锁定位置。
即，如图5的流程图那样，判定部40在S1中确认第1磁检测元件21的输出信号是否为Lo。若为Lo，则判定部40进一步在S2中确认第2磁检测元件22输出信号是否为Lo。而且，若为Lo，则判定部40判定为磁铁10到达解锁位置。
另外，当在S1中第1磁检测元件21的输出信号不是Lo的情况下和在S2中第2磁检测元件22输出信号不是Lo的情况下，判定部40在S3中确认第3磁检测元件23的输出信号是否为Lo。若为Lo，则判定部40判定为磁铁10到达锁定位置。
(位置检测装置的动作)
图6是本发明的第1实施方式所涉及的位置检测装置的旋转支柱的旋转状态的磁铁的位置的特性图。图6的(a)是磁铁与磁检测元件的距离的关系图，图6的(b)是磁检测元件的磁通量密度的特性图，图6的(c)是第1和第2磁检测元件的输出信号特性图，图6的(d)是第3磁检测元件的输出信号特性图。
图6的(a)～图6的(d)的横轴的旋转支柱5的旋转角度在图4的(a)中，以磁铁10处于X轴上、进一步接近基板30的情况为基准。另外，将旋转支柱5从该旋转角度向锁定位置PLK方向旋转的方向(图4的(a)中顺时针方向)作为正方向。但是，实际上磁铁10没有位于基准位置。通过旋转支柱5的旋转，磁铁10移动至从锁定位置PLK至解锁位置PULK这段区间的不是基准位置侧的位置。
通过磁铁10的由于旋转支柱5的旋转而产生的移动，第1磁检测元件21、第2磁检测元件22与磁铁10之间的距离以及第3磁检测元件23与磁铁10之间的距离如图6的(a)那样变化。
即，对于实线所示的第1磁检测元件21、第2磁检测元件22与磁铁10之间的距离而言，在可动范围内，随着磁铁10从锁定位置PLK起向正方向移动，距离变大，在170°附近，距离成为最大，其后，随着接近解锁位置PULK，距离变小。另外，对于虚线所示的第3磁检测元件23与磁铁10之间的距离而言，在可动范围内，随着磁铁10从解锁位置PULK起向负方向移动，距离变大，在190°附近，距离成为最大，其后，随着接近锁定位置PLK，距离变小。
如图6的(b)那样，实线所示的第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的位置处的从磁铁10出发的磁通量密度和虚线所示的第3磁检测元件23的位置处的从磁铁10出发的磁通量密度大致成为同与磁铁10之间的距离的平方成反比的大小。
而且，在实线所示的磁铁10从锁定位置PLK向解锁位置PULK移动的情况下，实线所示的第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的位置处的从磁铁10出发的磁通量密度，在从锁定位置PLK至接近解锁位置PULK的330°之间，是不足动作磁通量密度Bop的1/5的值。而且，从340°附近起从磁铁10出发的磁通量密度急剧变大，在解锁位置PULK处超过动作磁通量密度Bop。
另一方面，在磁铁10从解锁位置PULK向锁定位置PLK移动的情况下，虚线所示的第3磁检测元件23的位置处的从磁铁10出发的磁通量密度是从解锁位置PULK至接近锁定位置PLK的30°之间，不足动作磁通量密度Bop的1/5的值。而且，从20°附近起从磁铁10出发的磁通量密度急剧变大，在锁定位置PLK处超过动作磁通量密度Bop。
对于解锁位置处的第1磁检测元件21和锁定位置处的第3磁检测元件23而言，磁场为从磁铁10的N极向基板30的方向。对于解锁位置处的第2磁检测元件22而言，磁场是从基板30向磁铁10的S极的方向。另外，霍尔元件的磁检测元件对与感磁面垂直的方向成分的磁通量密度进行检测。在解锁位置处，第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的感磁面的垂直成分的磁通量密度的大小达到阈值的动作磁通量密度Bop。在锁定位置处，第3磁检测元件23的感磁面的垂直成分的磁通量密度的大小达到阈值的动作磁通量密度Bop。
此外，对于解锁位置PULK和锁定位置PLK附近的磁检测元件的由于旋转支柱5的旋转而产生的感磁面处的磁通量密度的垂直成分的变化而言，成为比磁通量密度的大小的变化急剧的变化。因此，检测位置精度变高。另外，在90度或者270度附近，磁通量的方向与感磁面平行，因此，磁通量密度的垂直成分成为零。
如图6的(c)那样，在磁铁10从锁定位置PLK向解锁位置PULK移动的情况下，对于实线所示的第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的输出信号而言，在至磁铁10成为解锁位置PULK的跟前为止为Hi。若磁铁10到达解锁位置PULK，则第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的输出信号成为Lo。
而且，判定部40根据判定程序，判定为磁铁10到达解锁位置。
此外，在磁铁10从解锁位置PULK向锁定位置PLK移动的情况下，如图6的(c)那样，若磁铁10从解锁位置PULK离开几度，则第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的输出信号从Lo向Hi变化。其后，至锁定位置PLK为止输出信号为Hi。
如图6的(d)那样，在磁铁10从解锁位置PULK向锁定位置PLK移动的情况下，虚线所示的第3磁检测元件23的输出信号在至磁铁10成为锁定位置PLK的跟前为止为Hi。若磁铁10到达锁定位置PLK，则第3磁检测元件23的输出信号成为Lo。
而且，判定部40遵从判定程序，通过第3磁检测元件23的输出信号成为Lo，来判定为磁铁10到达锁定位置。
此外，在磁铁10从锁定位置PLK向解锁位置PULK移动的情况下，如图6的(d)那样，若磁铁10从锁定位置PLK离开几度，则第3磁检测元件23的输出信号从Lo向Hi变化。其后，输出信号在至解锁位置PULK为止为Hi。
在产生了干扰磁场的情况下，在磁铁10没有到达解锁位置的状态下，存在在相同方向上配置的第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的一者的输出信号成为Lo的情况，但不会双方的输出信号成为Lo。即，如图3的(a)和图3的(b)的磁检测元件的特性图所示那样，第1磁检测元件21和第2磁检测元件22只在差180度的一个方向的磁场具有感应度。因此，即便产生了较强的干扰磁场，也不会成为双方为Lo的输出信号。
而且，第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的配置为旋转支柱5的相同的旋转方向(X轴和Y轴方向的位置相同的)，即便在旋转支柱5移动期间产生强电磁场，第1磁检测元件21和第2磁检测元件22双方也不会突然颠倒地切换。而且，判定部40不会错误判定为到达了锁定位置。
(本发明的第1实施方式的效果)
根据上述的本发明的实施方式，构成为，通过检测由N极产生的磁场的第1磁检测元件和检测由S极产生的磁场的第2磁检测元件，检测并判定到达了解锁位置。由此，即便不将两个磁检测元件配置于不同的位置，也得到抑制因来自外部的磁场引起的错误动作的效果。
[第2实施方式]
图7是第2实施方式所涉及的位置检测装置的局部概略构造图。图8是用于本发明的第2实施方式所涉及的位置检测装置的磁检测元件的特性图。在以下的说明中，针对具有与第1实施方式相同的结构和功能的局部标注相同的引用数字。
在第1实施方式中，磁铁成为一个单个面具有两个磁极的磁铁，第1和第2磁检测元件成为N极单极和S极单极检测的开关式霍尔元件。相对于此，在第2实施方式中，不同点在于：磁铁成为两个一对N极和S极的磁铁，第1和第2磁检测元件成为相同规格的线性霍尔元件。另外，不同点在于：判定部判定Hi/Lo的输出信号。
如图7那样，第2实施方式的位置检测装置2具备具有一对N极和S极的第1磁铁11和第2磁铁12。第1磁铁11安装为N极成为旋转支柱5的侧面侧，第2磁铁12安装为S极成为旋转支柱5的侧面侧。在第1磁铁11和第2磁铁12处于解锁位置时，第1磁检测元件21为与第1磁铁11的N极接近的配置，第2磁检测元件22为与第2磁铁12的S极接近的配置。这样，对于第1磁检测元件21和第2磁检测元件22，具备单独的磁铁。
第1磁检测元件21和第2磁检测元件22为线性霍尔元件。如图8所示，线性霍尔元件的特性在规定范围内的磁场中，作为电压值而输出的输出值同磁通量密度成正比。即，若来自N极的磁通量密度较大，则成为较大的输出电压，若朝向S极的磁通量密度较大，则成为较小的输出电压。在没有磁场时成为其中间值。
而且，将第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的位置处的从磁铁10出发的磁通量密度的大小设定为，在解锁位置PULK处超过磁通量密度Bp。第1磁检测元件21若检测出磁通量密度-Bp则进行Vth＿N的输出。第2磁检测元件22若检测出磁通量密度Bp则进行Vth＿S的输出。
若第1磁检测元件21的输出为阈值Vth＿N以上，则判定部40判定第1磁检测元件21的输出信号为Lo。另外，若第2磁检测元件22的输出为阈值Vth＿S以下，则判定部40判定第2磁检测元件22的输出信号为Lo。换句话说，根据来自N极的N极磁场检测和朝向S极的S极磁场检测，判定部40进行判定。而且，与第1实施方式相同，根据图5所示的流程，进行解锁位置、锁定位置的判定。
在产生了干扰磁场的情况下，如图8的磁检测元件的特性图所示那样，不会成为同时第1磁检测元件21为Vth＿N以上、第2磁检测元件22为Vth＿S以下的第1磁检测元件2。因此，即便产生了较强的干扰磁场，也不会成为双方为Lo的输出信号。
图9是第2实施方式的变形例所涉及的位置检测装置的局部概略构造图。
第2实施方式的变形例如图9那样，以使第2实施方式的具有一对N极和S极的第1磁铁11的两极成为旋转支柱5的侧面侧的方式安装。通过一个磁铁的N极和S极，第1磁铁11处于解锁位置时，第1磁检测元件21接近N极，第2磁检测元件22接近S极。此外，为了补充磁铁的磁力，较短地设定第1磁铁11与第1磁检测元件21、第2磁检测元件22之间的距离。或者，为了补充磁力也可以使用轭材料等磁性材料等。
如以上那样，根据第1磁检测元件21和第2磁检测元件22成为相同规格的线性霍尔元件，且判定部40进行它们的输出信号分别达到了相反方向的磁场的大小的判定的本实施方式，也能够得到针对第1实施方式说明的作用和效果。
[第3实施方式]
图10是第3实施方式所涉及的位置检测装置的局部概略构造图。
在第1和第2实施方式中，虽示出磁检测元件成为霍尔元件，进行与旋转支柱5的中心轴线正交的方向的磁场检测的形式，但在第3实施方式中，与第1和第2实施方式的不同在于：磁检测元件成为磁阻元件，进行沿着旋转支柱5的中心轴线的方向的磁场检测。
如图10那样，第3实施方式的位置检测装置3具备具有一对N极和S极的第1磁铁11和第2磁铁12。第1磁铁11和第2磁铁12安装为使各自的两极成为旋转支柱5的侧面侧。第1磁铁11和第2磁铁12各自的两极按第1磁铁11的N极、第1磁铁11的S极、第2磁铁12的S极、第2磁铁12的N极的顺序，在旋转支柱5的旋转轴线方向(Z轴方向)上排列配置。
第3实施方式的位置检测装置3的第1磁检测元件21和第2磁检测元件22是作为磁阻元件的GMR(Giant Magnetoresistance Effect)元件。GMR元件的感磁面是与基板30平行的面。GMR元件是电阻值在沿着感磁面的磁场方向上变化的元件。即，具有与磁场方向相对于规定方向(图10的第1磁检测元件21或者第2磁检测元件22的箭头方向)所成的角度的余弦值相当的特性变化。若规定方向和磁场方向为相同则电阻值成为最小值，若磁场方向为相反方向则电阻值成为最大值。
如图10那样，第1磁检测元件21和第2磁检测元件22以使上述的规定方向成为相反方向的方式安装于基板30。而且，在第1磁铁11和第2磁铁12处于解锁位置时，第1磁检测元件21配置为，接近第1磁铁11，从第1磁铁11的N极至S极的磁场沿箭头的方向通过。另外，第2磁检测元件22配置为，接近第2磁铁12，从第2磁铁12的N极至S极的磁场沿箭头的方向通过。
与第2实施方式相同，判定部40具备第1磁铁11和第2磁铁12成为解锁位置时的第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的输出的阈值，进行Lo/Hi的判定，进行解锁位置的判定。
在产生了干扰磁场的情况下，第1磁检测元件21和第2磁检测元件22以使上述的规定方向成为相反方向的方式安装于基板30，因此，不会使双方的电阻值成为较低的值。因此，即便产生较强的干扰磁场，也不会成为双方为Lo的输出信号。
如以上那样，根据磁检测元件为磁阻元件，进行沿着旋转支柱5的中心轴线的错开180度的方向的磁场检测的本实施方式，也能够得到针对第1实施方式而说明的作用和效果。
此外，取代GMR元件而使用TMR(Tunnel Magnetoresistance Effect)元件也能够相同。
[第4实施方式]
图11是第4实施方式所涉及的位置检测装置的局部概略构造图。图12是第4实施方式所涉及的位置检测装置的磁检测元件的电路结构图。
在第4实施方式中，磁检测元件为磁阻元件这点与第3实施方式相同，但磁阻元件的种类和磁场检测的方向不同。
如图11的(a)那样，第4实施方式的位置检测装置4具备具有一对N极和S极的第1磁铁11和第2磁铁12。第1磁铁11和第2磁铁12以使各自的两极成为旋转支柱5的侧面侧的方式安装。而且，如图11的(b)那样，第1磁铁11的两极在旋转支柱5的旋转轴线方向(Z轴方向)上排列，并配置为N极为上，S极为下。第2磁铁12的两极在与旋转支柱5的旋转轴线方向(Z轴方向)正交的方向上排列，并配置为N极为左，S极为右。
第1磁检测元件21和第2磁检测元件22是作为磁阻元件的AMR(AnisotropicMagnetoresistance Effect)元件。AMR元件是通过与通电电流方向垂直的方向成分的磁场而使电阻值变大的元件。
第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的感磁面如图12所示那样，由配置于Z轴方向的AMR元件R1和配置于与Z轴方向正交的方向的AMR元件R2构成。因此，在没有磁场时，AMR元件R1与AMR元件R2间的中间位置的中间电压Vd成为Vcc/2。在存在Z方向的磁场时，R2的电阻值变大，中间电压Vd成为比Vcc/2小的值。在存在与Z方向正交的方向的磁场时，R1的电阻值变大，中间电压Vd成为比Vcc/2大的值。
而且，第1磁检测元件21和第2磁检测元件22以相同方向安装于基板30。第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的感磁面是与基板30平行的面。
在第1磁铁11和第2磁铁12处于解锁位置时，第1磁检测元件21配置为接近第1磁铁11，且从第1磁铁11的N极至S极的磁场沿Z轴方向通过。另外，第2磁检测元件22配置为接近第2磁铁12，且从第2磁铁12的N极至S极的磁场沿与Z轴正交的方向通过。因此，第1磁检测元件21的中间电压Vd成为最小值。另一方面，第2磁检测元件22的中间电压Vd成为最大值。
与第2实施方式相同，判定部40具备第1磁铁11和第2磁铁12成为解锁位置时的第1磁检测元件21和第2磁检测元件22的输出的阈值。在第4实施方式中，上述的第1磁检测元件21的最小值和第2磁检测元件22的最大值为阈值。由此，进行Lo/Hi的判定，进行解锁位置的判定。
在产生了干扰磁场的情况下，第1磁检测元件21和第2磁检测元件22由于达到阈值的磁场方向错开90度，因此，双方的中间电压Vd没有成为达到阈值的值。因此，即便产生较强的干扰磁场，也不会成为双方为Lo的输出信号。
如以上那样，根据磁检测元件为磁阻元件，进行旋转支柱5的中心轴线方向和与其正交的方向的磁场检测的本实施方式，也能够得到针对第1实施方式说明的作用和效果。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只不过是一个例子，没有对权利要求书所涉及的发明进行限定。这些新的实施方式及其变形例能够以其他各种形式实施，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更等。
在以上说明的实施方式中，示出第1和第2实施方式的霍尔元件对与旋转轴线垂直的方向的磁场进行检测，第3和第4实施方式的磁阻元件对沿着旋转轴线的方向的磁场进行检测的结构，但不局限于这些。例如，霍尔元件也可以构成为将感磁面的法线方向配置于与旋转轴线相同的方向，对沿着旋转轴线的方向的磁场进行检测。在这种情况下，磁铁如第3实施方式那样配置。例如，这样，若磁检测元件的感磁面和由磁铁产生的磁场的关系成为与第1～第4实施方式相同的配置，则能够得到相同的效果。
另外，示出在第1磁检测元件21和第2磁检测元件22双方为Lo的情况下，判断为处于解锁位置的形式，但不局限于此。在使判断为处于解锁位置的条件为Hi，双方为Hi的情况下，也可以判断为处于解锁位置。也可以设定为，通过Lo/Hi的组合，判定为处于解锁位置。Lo/Hi的设定是任意的。
另外，示出磁铁安装于旋转支柱5的侧面，对旋转位置进行检测的形式，但不局限于此。例如，磁铁可以安装于对旋转体给予旋转驱动力的齿轮。另外，也可以不是在侧面，而是例如在上表面安装有磁铁。另外，也可以构成为，不是在旋转体，而是例如在直线移动的移动体安装有磁铁的位置检测装置。另外，用途不局限于转向锁定装置。
另外，使磁铁为永磁铁进行了说明，但也可以是电磁铁。
此外，不局限于这些实施方式中说明的特征的组合全部都是必需用于解决发明的课题的方式。并且，这些实施方式及其变形例包含于发明的范围和主旨，并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围。

Claims (6)

1.一种位置检测装置，其特征在于，具备：
磁场产生部，其产生磁场，并且在第1位置和第2位置之间移动；
第1磁检测元件，其检测第1磁场；
第2磁检测元件，其检测与所述第1磁场不同的第2磁场；以及
判定部，其通过所述第1磁检测元件和所述第2磁检测元件双方检测出预先决定的阈值，从而判定为所述磁场产生部到达了所述第1位置。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，
所述磁场产生部在与所述移动方向垂直的方向上产生不同的两个方向的磁场，
所述第1磁检测元件对所述不同的两个方向的磁场中一者进行检测，所述第2磁检测元件对所述不同的两个方向的磁场中另一者进行检测。
3.根据权利要求2所述的位置检测装置，其特征在于，
所述磁场产生部是单个面具有两个磁极型的永磁铁。
4.根据权利要求2所述的位置检测装置，其特征在于，
所述磁场产生部是分别与所述第1磁检测元件和所述第2磁检测元件对应的两个永磁铁。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的位置检测装置，其特征在于，
所述第1磁检测元件为N极检测的霍尔元件，所述第2磁检测元件为S极检测的霍尔元件。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的位置检测装置，其特征在于，
所述磁场产生部的移动在规定的圆周上，所述第1磁检测元件和所述第2磁检测元件在所述圆周的中心轴线方向上排列配置。
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