DE112017006281B4

DE112017006281B4 - Positionserfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017006281B4
Application number: DE112017006281.0T
Authority: DE
Inventors: Seigo Yamanaka; Masamine Yasui; Ryo Shimada; Masahiro Mizukami
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: PANASONIC AUTOMOTIVE SYSTEMS CO., LTD., YOKOHA, JP
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2023-12-14
Anticipated expiration: 2037-12-12
Also published as: US20190271571A1; DE112017006281T5; JP7008183B2; WO2018110484A1; JPWO2018110484A1; US11624632B2; CN210721195U

Abstract

Positionserfassungsvorrichtung, die eine Position einer Bedienungseinheit erfasst, wobei die Positionserfassungsvorrichtung umfasst:ein erstes Erfassungssystem und ein zweites Erfassungssystem, die jeweils aus voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen gespeist werden, und die an eine Vielzahl von Positionen - bis zu fünf Positionen - zusammen mit der Bedienungseinheit verstellbar sind, wenn die Bedienungseinheit verstellt wird, wobeijedes aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem vier Aufnehmer enthält, von denen jeder eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen beliebigen von zwei Werten ausgibt, die gemäß einer Positionsbeziehung mit einer Erfassungszieleinheit variieren, und in der Lage ist, jedes einer Vielzahl von Erfassungsmustern mit vier Stellen auszugeben,in einem beliebigen aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem ein einer gegebenen Position entsprechendes Erfassungsmuster, wenn sich die Bedienungseinheit an der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, anders festgelegt sind als ein Erfassungsmuster, das einer von der gegebenen Position verschiedenen Position entspricht, wenn sich die Bedienungseinheit an einer anderen Position als der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, undebenso in einem beliebigen aus der Vielzahl von Erfassungsmustern Ausgänge bestimmter zwei Stellen unter den vier Stellen so festgelegt sind, dass sie miteinander identisch und verschieden von Ausgängen zweier anderer Stellen unter den vier Stellen sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positionserfassungsvorrichtung, die eine Position einer Bedienungseinheit erfasst, die einen Schaltungshebel eines Fahrzeugs enthält.
Stand der Technik
Zum Beispiel enthält ein Automobil eine Schaltungsvorrichtung des Shift-by-Wire-Typs, bei dem eine Positionsverstellung elektrisch erfasst wird, wenn ein Schaltungshebel durch einen Fahrer betätigt wird, und auf Grundlage der Positionsverstellung eine Steuerung ein Getriebe betätigt. Für den Shift-by-Wire-Typ wurde ein Sicherstellen von Ausfallsicherheit in Hinsicht auf einen Ausfall einer Stromversorgung gefordert, die einen Aufnehmer (beispielsweise einen Magnetsensor) mit Leistung versorgt. Dagegen wurde ein Positionssensor vorgeschlagen, bei dem eine Vielzahl von Aufnehmern in zwei Systeme aufgeteilt sind und eine andere Stromversorgung für jedes System verwendet ist, um Ausfallsicherheit sicherzustellen, (siehe Patentschrift 1).
Patentschrift 2 offenbart einen Positionssensor, der Betätigungspositionen eines Betätigungselements erfasst, umfasst eine Elementanordnung mit drei Stufen, von denen jede ein oder mehrere Erfassungselemente umfasst. Ein erfasstes Objekt wird von jedem Erfassungselement in zwei benachbarten stromaufwärtigen und stromabwärtigen Stufen erfasst, um eine Betätigungsposition des Betätigungselements zu bestimmen. Immer wenn das Betätigungselement um eine Betätigungsposition verschoben wird, wird das detektierte Objekt relativ zu dem Elementarray um eine Stufe bewegt. Jedes Erfassungselement gibt ein Erfassungsergebnis des erfassten Objekts aus. Das Elementarray enthält mindestens drei Erfassungselemente, deren Erfassungsergebnisse sich ändern, wann immer das Betätigungselement um eine Betätigungsposition verschoben wird. Ein Detektionselement in der stromaufwärtsseitigen Stufe detektiert das detektierte Objekt vor dem Betriebspositionswechsel, und ein Detektionselement in der stromabwärtsseitigen Stufe detektiert das detektierte Objekt nach dem Betriebspositionswechsel.
Patentschrift 3 offenbart eine Schaltvorrichtung umfassend ein Gehäuse, einen Schalthebel und eine Sensoreinheit. Der Schalthebel wird vorwärts oder rückwärts und nach links oder rechts bewegt, um eine der Schaltpositionen auszuwählen. Die Sensoreinheit ist berührungslos und erfasst die gewählte Schaltposition. Die Sensoreinheit umfasst mehrere Sensoren und einen Magneten. Die relativen Positionen der Sensoren und des Magneten sind variabel. Die Sensoreinheit erfasst die ausgewählte Schaltposition gemäß den relativen Positionen. Gemäß der Bewegung des Schalthebels wird zumindest einer aus der Gruppe der Sensoren und des Magneten entlang einer ersten Bewegungsachse und einer zweiten Bewegungsachse bewegt. Die erste und zweite Bewegungsachse erstrecken sich in unterschiedliche Richtungen.
Literaturverzeichnis
Patentliteratur

PTL 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. JP 2016 – 138 892 A
PTL 2: US Patentanmeldung Nr. US 2014 / 0 020 495 A1
PTL 3: US Patentanmeldung Nr. US 2004 / 0 035 237 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Positionserfassungsvorrichtung, die eine Position einer Bedienungseinheit erfasst, die eine Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall einer Stromversorgung sicherstellen kann, sowie einen Aufnehmer zu schaffen.
Eine Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Positionserfassungsvorrichtung, die eine Position einer Bedienungseinheit erfasst, und die Positionserfassungsvorrichtung enthält ein erstes Erfassungssystem und ein zweites Erfassungssystem, die jeweils aus voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen gespeist werden, und die sich zwischen einer Vielzahl von Positionen - bis zu fünf Positionen - zusammen mit der Bedienungseinheit verstellen, wenn die Bedienungseinheit verstellt wird. Jedes aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem enthält vier Aufnehmer, von denen jeder eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen von zwei Werten ausgibt, der gemäß einer Positionsbeziehung mit einer Erfassungszieleinheit variiert, und ist daher in der Lage, jedes einer Vielzahl von Erfassungsmustern mit vier Stellen gemäß der Vielzahl von Positionen auszugeben. In einem beliebigen aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem ist die Vielzahl der Erfassungsmuster, wenn sich die Bedienungseinheit an einer gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, anders festgelegt als beliebige aus der Vielzahl der Erfassungsmuster, wenn sich die Bedienungseinheit an einer anderen Position als der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet. In einem beliebigen aus der Vielzahl der Erfassungsmuster sind Ausgänge bestimmter zwei Stellen unter den vier Stellen so festgelegt, dass sie miteinander identisch und verschieden von Ausgängen zweier anderer Stellen sind.
Alternativ enthält eine Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein erstes Erfassungssystem und ein zweites Erfassungssystem, die jeweils aus voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen gespeist werden, und die sich zwischen einer Vielzahl von Positionen - bis zu acht Positionen - zusammen mit der Bedienungseinheit verstellen, wenn die Bedienungseinheit verstellt wird. Jedes aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem enthält vier Aufnehmer, von denen jeder eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen von zwei Werten ausgibt, der gemäß einer Positionsbeziehung mit einer Erfassungszieleinheit variiert, und ist daher in der Lage, eine Vielzahl von Erfassungsmustern mit vier Stellen gemäß der Vielzahl von Positionen auszugeben. Sowohl in dem ersten Erfassungssystem als auch dem zweiten Erfassungssystem ist eine Vielzahl von Erfassungsmustern, wenn sich die Bedienungseinheit an einer gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, anders festgelegt als beliebige aus der Vielzahl der Erfassungsmuster, wenn sich die Bedienungseinheit an einer anderen Position als der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet. Ebenso sind in einem beliebigen aus der Viezahl der Erfassungsmuster Ausgänge bestimmter drei Stellen unter den vier Stellen so festgelegt, dass sie miteinander identisch und verschieden von einem Ausgang einer weiteren Stelle sind.
Mit dieser Anordnung gibt es mit Augenmerk auf ein einzelnes Erfassungssystem in beliebigen der Positionserfassungsvorrichtungen zwei oder mehr Stellen, deren Ausgänge sich zwischen zwei vorgegebenen Erfassungsmustern voneinander unterscheiden. Mit anderen Worten, in einem einzelnen Erfassungssystem kann ein Hamming-Abstand von „2“ oder mehr sichergestellt sein. Demgemäß kann in dem einen Erfassungssystem ein Fehler mit einer Stelle erkannt werden. Die Positionserfassungsvorrichtung insgesamt (zwei Erfassungssysteme) kann den Hamming-Abstand von „4“ oder mehr sicherstellen. Dies kann einen Fehler mit drei Stellen erkennen und einen Fehler mit einer Stelle korrigieren. Weiter werden die beiden Erfassungssysteme jeweils aus den voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen gespeist. Die oben beschriebene Positionserfassungsvorrichtung kann somit eine Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall einer Stromversorgung und einen Ausfall eines Aufnehmers sicherstellen.
Jeweilige Erfassungsmuster eines Erfassungssystems und des weiteren Erfassungssystems, wenn sie sich an einer identischen Position befinden, können als identisch festgelegt sein.
Mit dieser Anordnung ist es möglich, eine Gestaltung der Positionserfassungsvorrichtung zu vereinfachen und die Gesamtmaße der Positionserfassungsvorrichtung zu verringern.
Die vorliegende Erfindung kann eine Positionserfassungsvorrichtung, die eine Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall einer Stromversorgung sicherstellen kann, sowie einen Aufnehmer schaffen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung

1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine äußere Anordnung einer Schaltungsvorrichtung darstellt, die mit einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung darstellt.
3 stellt eine schematische Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung (Teil (a)) und eine Tabelle dar, die Erfassungsmuster zeigt (Teil (b)).
4 ist eine schematische Darstellung von Zuständen der Positionserfassungsvorrichtung, wenn sich eine Bedienungseinheit in jeweiligen Positionen befindet.
5 ist eine Tabelle, die Hamming-Abstände zwischen jeweiligen Positionen darstellt.
6 ist eine schematische Darstellung von Positionserfassungsvorrichtungen und Erfassungsmustern gemäß Modifikationen der ersten beispielhaften Ausführungsform.
7 stellt schematisch eine Anordnung dar, wenn bei Magnetsensoren zweier Erfassungssysteme jeweils voneinander verschiedene Anordnungsmuster vorgesehen sind (Teil (a)), sowie ihre Erfassungsmuster (Teil (b)).
8 stellt schematisch eine Anordnung einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform (Teil (a)), ihre Erfassungsmuster (Teil (b)) und Hamming-Abstände dar (Teil (c)).
9 stellt schematisch eine Anordnung jeweiliger Positionen in einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform (Teil (a)), eine Gestaltung der Positionserfassungsvorrichtung (Teil (b)), ihre Erfassungsmuster (Teil (c)) und Hamming-Abstände dar (Teil (d)).
10 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung jeweiliger Positionen einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform.
11 ist eine schematische Darstellung von Zuständen der Positionserfassungsvorrichtung, wenn sich eine Bedienungseinheit in jeweiligen Positionen befindet.
12 stellt schematisch Erfassungsmuster der Positionserfassungsvorrichtung (Teil (a)) und Hamming-Abstände zwischen jeweiligen Positionen dar (Teil (b)).
13 stellt eine schematische Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung (Teil (a)) und eine Tabelle dar, die Erfassungsmuster zeigt (Teil (b)).
14 ist eine schematische Darstellung von Zuständen der Positionserfassungsvorrichtung, wenn sich eine Bedienungseinheit in jeweiligen Positionen befindet.
15 ist eine Tabelle, die Hamming-Abstände zwischen jeweiligen Positionen darstellt.
16 stellt schematisch eine Anordnung einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer sechsten beispielhaften Ausführungsform (Teil (a)), ihre Erfassungsmuster (Teil (b)) und Hamming-Abstände dar (Teil (c)).
17 stellt eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung (Teil (a)) und eine Tabelle dar, die ihre Erfassungsmuster zeigt (Teil (b)).
18 ist eine schematische Darstellung von Zuständen einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer siebenten beispielhaften Ausführungsform, wenn sich eine Bedienungseinheit an jeder Position befindet.
19 ist eine Tabelle von Hamming-Abständen zwischen jeweiligen Positionen.
20 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer achten beispielhaften Ausführungsform.
21 ist eine schematische Darstellung von Zuständen der Positionserfassungsvorrichtung der achten beispielhaften Ausführungsform, wenn sich eine Bedienungseinheit an jeder Position befindet.
22 ist eine schematische Zeichnung, die einen Verstellmodus eines Schaltungshebels in einer Schaltungsvorrichtung gemäß einer neunten beispielhaften Ausführungsform darstellt.
23 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß der neunten beispielhaften Ausführungsform.
24 ist eine schematische Darstellung von Zuständen der Positionserfassungsvorrichtung der neunten beispielhaften Ausführungsform, wenn sich eine Bedienungseinheit an jeder Position befindet.
25 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer zehnten beispielhaften Ausführungsform.
26 ist eine schematische Darstellung von Zuständen der Positionserfassungsvorrichtung der zehnten beispielhaften Ausführungsform, wenn sich eine Bedienungseinheit an jeder Position befindet.
27 ist ein Blockdiagramm, das eine Abwandlung einer elektrischen Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Vor dem Beschreiben von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind kurz Probleme beschrieben, die in einer herkömmlichen Vorrichtung auftraten. Im Falle des Positionssensors in der Patentschrift 1 kann eine Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall einer Stromversorgung sichergestellt sein, aber wenn irgendeiner der Aufnehmer einen Ausfall erleidet, kann ein Fehler eines erfassten Signals nicht erkannt und korrigiert werden. Mit anderen Worten, die Patentschrift 1 legt keine Anordnung dar, die eine Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall des Aufnehmers sicherstellen kann.
Im Folgenden sind vorzuziehende beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(Erste beispielhafte Ausführungsform)
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine äußere Anordnung einer Schaltungsvorrichtung darstellt, die mit einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist. Wie in 1 dargestellt, kann die Positionserfassungsvorrichtung 1 an der Schaltungsvorrichtung 100 angebracht sein, die beispielsweise in einer Mittelkonsole eines Fahrzeugs, wie etwa eines Automobils, vorgesehen ist. Die Schaltungsvorrichtung 100 enthält einen durch einen Fahrer zu betätigenden Schaltungshebel 101 und eine Erfassungseinheit 102, die die Positionserfassungsvorrichtung 1 aufnimmt, die eine Position eines Schaltungshebels 101 erfasst. Eine Schaltungstafel 103 ist auf einer oberen Fläche der Erfassungseinheit 102 vorgesehen, und eine Führungsnut 104 ist hindurchgehend in der Schaltungstafel 103 ausgebildet, um eine Betätigungsrichtung des Schaltungshebels 101 zu regulieren.
In der ersten beispielhaften Ausführungsform bildet die Führungsnut 104 eine Gerade, die sich in einer Vor-Zurück-Richtung erstreckt, und der Schaltungshebel 101 ist so vorgesehen, dass der die Führungsnut 104 durchdringt. Der Schaltungshebel 101 kann in der Vor-Zurück-Richtung entlang der Führungsnut 104 verstellt werden. In der ersten beispielhaften Ausführungsform kann sich der Schaltungshebel 101 an fünf Positionen befinden. Genauer umfassen die fünf Positionen die Position P, die Position R, die Position N, die Position D und die Position S, die in dieser Reihenfolge von vorn nach hinten angeordnet sind.
Eine Platte 10 ist in der Erfassungseinheit 102 vorgesehen. Eine Vielzahl von Magnetsensoren 11 (Aufnehmern; siehe Teil (a) von 3) ist auf der Platte 10 bestückt. Andererseits ist ein plattenförmiger Träger 20 an einem unteren Teil des Schaltungshebels 101 so vorgesehen, dass er von oben zur Platte 10 weist. Permanentmagneten 21 (siehe Teil (a) von 3) sind an einer Unterfläche des Trägers 20 angebracht. Die Permanentmagneten 21 sind demgemäß so positioniert, dass sie den Magnetsensoren 11 von oben gegenüberstehen.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1 darstellt. Die Positionserfassungsvorrichtung 1 enthält zwei Erfassungssysteme 12 (12A, 12B). Jedes Erfassungssystem 12 enthält vier Magnetsensoren 11. Genauer enthält das erste Erfassungssystem 12A erste bis vierte Magnetsensoren „111 bis 114“ als vier Magnetsensoren 11, und enthält das zweite Erfassungssystem 12B fünfte bis achte Magnetsensoren „115 bis 118“ als vier Magnetsensoren 11.
Die Erfassungssysteme 12 werden jeweils aus den voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen 30 (30A, 30B) gespeist. Mit anderen Worten, das erste Erfassungssystem 12A ist mit dem ersten Stromversorgungssystem 30A verbunden, und die ersten bis vierten Magnetsensoren „111 bis 114“ werden aus dem ersten Stromversorgungssystem 30A gespeist. Außerdem ist das zweite Erfassungssystem 12B mit dem zweiten Stromversorgungssystem 30B verbunden, und die fünften bis achten Magnetsensoren „115 bis 118“ werden aus dem zweiten Stromversorgungssystem 30B gespeist. Es ist anzumerken, dass das erste Stromversorgungssystem 30A und das zweite Stromversorgungssystem 30B jeweils mit Stromversorgungskreisen gestaltet sein können, die jeweils eine Batterie enthalten, oder jeweils mit Stromversorgungskreisen gestaltet sein können, die eine gemeinsame Batterie nutzen.
Die Magnetsensoren 11 (die ersten bis achten Magnetsensoren „111 bis 118“) sind mit der Steuerung 31 verbunden, die beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU) enthält. Die Steuerung 31 empfängt Ausgänge (Erfassungswerte) der Magnetsensoren 11. Wie weiter unten beschrieben, bestimmt die Steuerung 31 die Position des Schaltungshebels 101 auf Grundlage der Ausgänge von den Magnetsensoren 11, um ein Getriebe eines Fahrzeugs geeignet anzusteuern.
Teil (a) von 3 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1A darstellt, und insbesondere eine Anordnung der Magnetsensoren 11 und der Permanentmagneten 21 darstellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet. Es ist anzumerken, dass mit den Zahlen 1 bis 4 versehene Symbole in Einfachkreisen jeweils die ersten bis vierten Magnetsensoren „111 bis 114“ im ersten Erfassungssystem 12A darstellen, und mit den Zahlen 5 bis 8 versehene Symbole in Doppelkreisen jeweils die fünften bis achten Magnetsensoren „115 bis 118“ im zweiten Erfassungssystem 12B darstellen.
Wie in Teil (a) von 3 dargestellt, sind die Magnetsensoren 11 in vier Reihen von vorn nach hinten angeordnet. Genauer ist ein Paar von Magnetsensoren 11 (der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115) in einer am weitesten vorn befindlichen ersten Reihe angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren ist der erste Magnetsensor 111 auf einer rechten Seite angeordnet und ist der fünfte Magnetsensor 115 auf einer linken Seite angeordnet. Ein Paar von Magnetsensoren 11 (der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117) ist in einer hinter der ersten Reihe befindlichen zweiten Reihe angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren ist der dritte Magnetsensor 113 auf einer linken Seite angeordnet und ist der siebente Magnetsensor 117 auf einer rechten Seite angeordnet. Zwei Magnetsensoren 11 in der zweiten Reihe sind näher zur linken Seite so angeordnet, dass sie sich in der Vorn-Hinten-Richtung nicht mit zwei Magnetsensoren 11 in der ersten Reihe überlappen.
Ein Paar von Magnetsensoren 11 (der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116) ist in einer dritten Reihe angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren ist der zweite Magnetsensor 112 auf einer linken Seite angeordnet und ist der sechste Magnetsensor 116 auf einer rechten Seite angeordnet. Zwei Magnetsensoren 11 in der dritten Reihe sind hinter zwei Magnetsensoren 11 in der zweiten Reihe so angeordnet, dass sie in der Vorn-Hinten-Richtung mit zwei Magnetsensoren 11 in der zweiten Reihe überlappen. Mit anderen Worten, der zweite Magnetsensor 112 ist hinter dem dritten Magnetsensor 113 angeordnet, und der sechste Magnetsensor 116 ist hinter dem siebenten Magnetsensor 117 angeordnet.
Ein Paar von Magnetsensoren 11 (der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118) ist in einer vierten, am weitesten hinten befindlichen Reihe angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren ist der vierte Magnetsensor 114 auf einer rechten Seite angeordnet und ist der achte Magnetsensor 118 auf einer linken Seite angeordnet. Zwei Magnetsensoren 11 in der vierten Reihe sind hinter zwei Magnetsensoren 11 in der ersten Reihe so angeordnet, dass sie in der Rechts-Links-Richtung positionsmäßig mit zwei Magnetsensoren 11 in der ersten Reihe übereinstimmen. Mit anderen Worten, der vierte Magnetsensor 114 ist hinter dem ersten Magnetsensor 111 angeordnet, und der achte Magnetsensor 118 ist hinter dem fünften Magnetsensor 115 angeordnet.
Wie oben beschrieben, sind die Magnetsensoren 11 in einer Vorn-Hinten-Richtung symmetrisch angeordnet, wobei eine Grenzlinie zwischen der zweiten Reihe und der dritten Reihe liegt. Wie aus 2 und Teil (a) von 3 zu verstehen, sind Magnetsensoren 11, die jedes oben beschriebene Paar bilden, so kombiniert, dass sie jeweils zu voneinander verschiedenen Erfassungssystemen 12 gehören.
Es ist anzumerken, dass jeder Magnetsensor 11 beispielsweise mit einer integrierten Hall-Schaltung (einem Hall-IC) aufgebaut ist und eine Erfassungsfunktion mit einem einzelnen Bit aufweist, die einen von zwei Werten gemäß einer Positionsbeziehung mit einem Permanentmagneten 21 (einer Erfassungszieleinheit) ausgibt. Genauer gibt jeder Magnetsensor 11, der ausgelegt ist, den S-Pol zu erfassen, ein EIN-Signal aus, wenn er dem S-Pol gegenübersteht, und gibt ein AUS-Signal aus, wenn er dem S-Pol nicht gegenübersteht. Es ist anzumerken, dass jeder Magnetsensor 11 ausgelegt sein kann, den N-Pol zu erfassen.
Andererseits sind die Permanentmagneten 21 in einem Muster mit einer vorgegebenen Form auf der Unterfläche des Trägers 20 ausgebildet. Genauer ist, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet, der S-Magnetpol 21S (der Bereich A10), der eine längliche Bandform mit einer horizontal längeren Länge aufweist, so zwischen der ersten Reihe und der vierten Reihe vorgesehen, die oben beschrieben sind, dass sich der S-Magnetpol 21S (der Bereich A10) positionsmäßig mit allen Magnetsensoren 11 in der Rechts-Links-Richtung überlappt, wie in Teil (a) von 3 dargestellt. Der S-Magnetpol 21S (der Bereich A11), der eine längliche Bandform mit einer horizontal kürzeren Länge aufweist, ist nahe der Vorderseite der ersten Reihe so vorgesehen, dass sich der S-Magnetpol 21S (der Bereich A11) positionsmäßig nur mit vier Magnetsensoren 11 auf der linken Seite (dem dritten, dem siebenten, dem zweiten und dem sechsten Magnetsensor 113, 117, 112, 116) in der Rechts-Links-Richtung überlappt. Außerdem ist der S-Magnetpol 21S (der Bereich A12), der eine längliche Bandform mit einer horizontal kürzeren Länge aufweist, nahe der Rückseite der vierten Reihe so vorgesehen, dass sich der S-Magnetpol 21S (der Bereich A12) positionsmäßig nur mit vier Magnetsensoren 11 auf der linken Seite (dem dritten, dem siebenten, dem zweiten und dem sechsten Magnetsensor 113, 117, 112, 116) in der Rechts-Links-Richtung überlappt.
Ein nichtmagnetischer Körper ohne Magnetismus kann sich zwischen den S-Magnetpolen 21S befinden, die an drei Stellen vorgesehen sind. Es ist anzumerken, dass in der ersten beispielhaften Ausführungsform der N-Magnetpol 21N (der Bereich A13) an Bereichen zwischen jeweiligen S-Magnetpolen 21S vorgesehen ist, um ein Erfassen der S-Magnetpole 21S durch die Magnetsensoren 11 zu erleichtern, um eine Grenze zwischen Bereichen der S-Magnetpole 21S und anderen Bereichen zu verdeutlichen.
Wenn der Schaltungshebel 101 in dieser Positionserfassungsvorrichtung 1A betätigt wird, werden Erfassungsmuster mit acht Stellen, die sich voneinander unterscheiden, für jeweilige Positionen ausgegeben (das heißt, gemäß einer Positionsbeziehung zwischen Magnetsensoren 11 und S-Magnetpolen 21S). Bei Betrachtung jedes Erfassungssystems werden Erfassungsmuster mit vier Stellen, die sich voneinander unterscheiden, aus dem ersten Erfassungssystem 12A für jeweilige Positionen des Schaltungshebels 101 ausgegeben, und werden auch Erfassungsmuster mit vier Stellen, die sich voneinander unterscheiden, aus dem zweiten Erfassungssystem 12B für jeweilige Positionen des Schaltungshebels 101 ausgegeben. Weiter sind die Erfassungsmuster in jedem Erfassungssystem so festgelegt, dass Ausgänge bestimmter zweier Stellen unter den vier Stellen miteinander identisch sind und verschieden von den Ausgängen zweier anderer Stellen sind.
Mit Bezugnahme auf 4 sind Erfassungsmuster beschrieben, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet. Im Falle der in Teil (a) von 4 dargestellten Position P stehen der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115 sowie der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116 S-Magnetpolen 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber (stehen keinen S-Magnetpolen 21S gegenüber). Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der erste, der zweite, der fünfte und der sechste Magnetsensor 111, 112, 115, 116 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer ersten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 3 dargestellt.
Es ist anzumerken, dass in der in Teil (b) von 3 dargestellten Tabelle die Bezeichnungen P, R, N, D und S, die vertikal aufgereiht sind, jeweils die Positionen angeben, wo sich der Schaltungshebel 101 befindet. Die Bezeichnungen 1 bis 8, die horizontal aufgereiht sind, geben jeweils die ersten bis achten Magnetsensoren „111 bis 118“ an. Jede Zelle in der Tabelle bezeichnet einen Inhalt des Signals (EIN oder AUS), der von dem entsprechenden Magnetsensor 11 an einer entsprechenden Position ausgegeben wird. Es ist anzumerken, dass zur besseren Übersicht nur „EIN“ angegeben ist, während „AUS“ in der Tabelle nicht angegeben ist.
Als Nächstes stehen in dem Fall der in Teil (b) von 4 dargestellten Position R der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115 sowie der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 S-Magnetpolen 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber (stehen keinen S-Magnetpolen 21S gegenüber). Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der erste, der dritte, der fünfte und der siebente Magnetsensor 111, 113, 115, 117 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer zweiten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 3 dargestellt.
In dem Fall der in Teil (c) von 4 dargestellten Position N stehen der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 sowie der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116 S-Magnetpolen 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber (stehen keinen S-Magnetpolen 21S gegenüber). Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der zweite, der dritte, der sechste und der siebente Magnetsensor 112, 113, 116, 117 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer dritten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 3 dargestellt.
In dem Fall der in Teil (d) von 4 dargestellten Position D stehen der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116 sowie der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118 S-Magnetpolen 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber (stehen keinen S-Magnetpolen 21S gegenüber). Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der zweite, der vierte, der sechste und der achte Magnetsensor 112, 114, 116, 118 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer vierten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 3 dargestellt.
Schließlich stehen in dem Fall der in Teil (e) von 4 dargestellten Position S der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 sowie der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118 S-Magnetpolen 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber (stehen keinen S-Magnetpolen 21S gegenüber). Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der dritte, der vierte, der siebente und der achte Magnetsensor 113, 114, 117, 118 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer fünften Zeile der Tabelle in Teil (b) von 3 dargestellt.
Wie oben beschrieben, gibt in der Positionserfassungsvorrichtung 1A jedes Erfassungssystem 12 ein unterschiedliches Erfassungsmuster für jede Position aus. Demgemäß ermöglicht, sogar falls ein beliebiges der Stromversorgungssysteme 30 einen Ausfall verursacht und das diesem Stromversorgungssystem 30 entsprechende Erfassungssystem 12 das Signal nicht mehr ausgibt, das Erfassungssignal von einem weiteren Erfassungssystem 12 eine Positionserfassung des Schaltungshebels 101. Mit anderen Worten, eine Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall des Stromversorgungssystems kann sichergestellt sein.
Die so gestaltete Positionserfassungsvorrichtung 1A kann insgesamt einen Hamming-Abstand von „4“ oder mehr sicherstellen. Demgemäß kann ein Fehler mit drei Stellen erkannt werden, und ein Fehler mit einer Stelle kann korrigiert werden.
5 ist eine Tabelle, die die Hamming-Abstände zwischen jeweiligen Positionen darstellt. Hier ist der „Hamming-Abstand“ ein wohl bekannter Ausdruck auf einem Gebiet der Kommunikation. Bei Betrachtung von zwei Codewörtern, a = (a1, a2, ... an) und b = (b1, b2, ... bn), kann der „Hamming-Abstand“ als eine Anzahl von Bits (Stellen) definiert werden, deren Werte (beispielsweise 0 und 1 oder EIN und AUS) sich in jeweils entsprechenden Bits (Stellen) zwischen den Codewörtern a und b unterscheiden. Wenn der Hamming-Abstand zwischen beliebigen zwei Codewörtern größer oder gleich t + 1 ist, können Fehler bis zu t Stück in dem Codewort erkannt werden. Weiter können, wenn der Hamming-Abstand zwischen beliebigen zwei Codewörtern größer oder gleich 2t + 1 ist, können Fehler bis zu t Stück in dem Codewort korrigiert werden.
Wie in 5 dargestellt, betragen für die Positionserfassungsvorrichtung 1A gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Hamming-Abstand zwischen der Position P und der Position S und der Hamming-Abstand zwischen der Position D und der Position R beide 8. Weiter betragen die Hamming-Abstände zwischen anderen Positionen alle 4. Mit anderen Worten, der Hamming-Abstand von „4“ oder mehr ist insgesamt sichergestellt. Demgemäß ist für die Fehlererkennung t = 3 erfüllt, und daher können Fehler im Ausgang bis zu drei Stück erkannt werden. Für die Fehlerkorrektur ist t = 1 erfüllt, und daher kann ein einzelner Fehler im Ausgang korrigiert werden. Auf diese Weise stellt die Positionserfassungsvorrichtung 1A die Ausfallsicherheit sogar gegen einen Ausfall eines Magnetsensors 11 sicher.
Wenn sich der Schaltungshebel 101 an einer bestimmten Position befindet, sind Erfassungsmuster von jeweiligen Erfassungssystemen 12 in der Positionserfassungsvorrichtung 1A so ausgelegt, dass sie identisch sind. Wie in Teil (a) von 3 dargestellt, ermöglicht diese Anordnung, dass die ersten bis vierten Magnetsensoren „111 bis 114“ im ersten Erfassungssystem 12A und die fünften bis achten Magnetsensoren „115 bis 118“ im zweiten Erfassungssystem 12B eine identische Anordnung aufweisen. Als Ergebnis kann ein Platzbedarf zum Anordnen der Magnetsensoren 11 und der Permanentmagneten 21 verringert sein.
(Modifikationen)
6 stellt schematisch eine Anordnung von Positionserfassungsvorrichtungen 1 gemäß Modifikationen der ersten beispielhaften Ausführungsform und Erfassungsmuster dar. Es ist anzumerken, dass in einer beliebigen der Positionserfassungsvorrichtungen 1A1 bis 1A4 eine Anordnung von Magnetsensoren 11 und Permanentmagneten 21 dargestellt ist, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet.
Ähnlich der Anordnung in Teil (a) von 3 sind in der Positionserfassungsvorrichtung 1A1 in Teil (a) von 6 acht Magnetsensoren 11 so angeordnet, dass sie vier Reihen bilden. Genauer sind in der Positionserfassungsvorrichtung 1A1 in Teil (a) von 6 der zweite Magnetsensor 112 und der dritte Magnetsensor 113 in der Anordnung in Teil (a) von 3 positionsmäßig in der Vorn-Hinten-Richtung vertauscht, und sind der sechste Magnetsensor 116 und der siebente Magnetsensor 117 in der Anordnung in Teil (a) von 3 positionsmäßig in der Vorn-Hinten-Richtung vertauscht. Andere Magnetsensoren 11 (der erste, der vierte, der fünfte und der achte Magnetsensor 111, 114, 115, 118) sind in derselben Weise angeordnet wie in Teil (a) von 3. Anordnungen von S-Magnetpolen 21S und einem N-Magnetpol 21N sind dieselben wie in Teil (a) von 3.
In diesem Fall sind in einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position P steht, der erste, der dritte, der fünfte und der siebente Magnetsensor 111, 113, 115, 117 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position R steht, sind der erste, der zweite, der fünfte und der sechste Magnetsensor 111, 112, 115, 116 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position N steht, sind der zweite, der dritte, der sechste und der siebente Magnetsensor 112, 113, 116, 117 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position D steht, sind der dritte, der vierte, der siebente und der achte Magnetsensor 113, 114, 117, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position S steht, sind der zweite, der vierte, der sechste und der achte Magnetsensor 112, 114, 116, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS.
In der Positionserfassungsvorrichtung 1A2 sind in Teil (b) von 6 acht Magnetsensoren 11 so angeordnet, dass sie zwei Reihen bilden. Genauer sind zwei Paare von Magnetsensoren 11 (der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115 sowie der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117) in einer ersten Reihe auf einer Vorderseite angeordnet. Der erste, der fünfte, der siebente und der dritte Magnetsensor 111, 115, 117, 113 sind in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet. Mit einem kleinen Zwischenraum zu diesen Sensoren sind zwei Paare von Magnetsensoren 11 (der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118 sowie der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116) in einer zweiten Reihe auf einer hinteren Seite angeordnet. Der vierte, der achte, der sechste und der zweite Magnetsensor 114, 118, 116, 112 sind in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet.
Weiter sind der erste Magnetsensor 111 und der vierte Magnetsensor 114, der fünfte Magnetsensor 115 und der achte Magnetsensor 118, der siebente Magnetsensor 117 und der sechste Magnetsensor 116 sowie der dritte Magnetsensor 113 und der zweite Magnetsensor 112 jeweils so angeordnet, dass sie einander in einer Rechts-Links-Richtung positionsmäßig überlappen.
S-Magnetpole 21S sind an vier Punkten angeordnet. Der erste Pol ist als ein rechteckiger Bereich (der Bereich A20) vorgesehen, der vier Magnetsensoren 11 (den ersten, den vierten, den fünften und den achten Magnetsensor 111, 114, 115, 118) auf der rechten Seite enthält. Ein zweiter Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal kürzeren Länge (Bereich A21) in einem Bereich zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe auf der linken Seite vorgesehen, das heißt, zwischen dem dritten und dem siebenten Magnetsensor 113, 117 sowie dem zweiten und dem sechsten Magnetsensor 112, 116.
Ein dritter Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal kürzeren Länge (Bereich A22) weiter vor dem dritten und dem siebenten Magnetsensor 113, 117 mit einem Zwischenraum gleich einer einzelnen Reihe zu diesen Magnetsensoren 11 vorgesehen. Ein vierter Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal kürzeren Länge (Bereich A23) weiter hinter dem zweiten und dem sechsten Magnetsensor 112, 116 mit einem Zwischenraum gleich einer einzelnen Reihe zu diesen Magnetsensoren 11 vorgesehen. Es ist anzumerken, dass die S-Magnetpole 21S im Bereich A20 und im Bereich A21 miteinander verbunden sein können, ohne einen Zwischenraum vorzusehen, sodass sie einstückig ausgebildet sind. Ein N-Magnetpol 21N ist in einem Bereich außerhalb der S-Magnetpole 21S vorgesehen (Bereich A24).
In diesen Fall sind in einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position P steht, der erste, der zweite, der fünfte und der sechste Magnetsensor 111, 112, 115, 116 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position R steht, sind der erste, der dritte, der fünfte und der siebente Magnetsensor 111, 113, 115, 117 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position N steht, sind der erste, der vierte, der fünfte und der achte Magnetsensor 111, 114, 115, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position D steht, sind der zweite, der vierte, der sechste und der achte Magnetsensor 112, 114, 116, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position S steht, sind der dritte, der vierte, der siebente und der achte Magnetsensor 113, 114, 117, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS.
In der Positionserfassungsvorrichtung 1A3 sind in Teil (c) von 6 acht Magnetsensoren 11 so angeordnet, dass sie vier Reihen bilden. Genauer ist ein Paar von Magnetsensoren 11 (der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116) auf einer rechten Seite einer ersten Reihe angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren ist der zweite Magnetsensor 112 auf einer rechten Seite angeordnet und ist der sechste Magnetsensor 116 auf einer linken Seite angeordnet. Ein Paar von Magnetsensoren 11 (der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115) ist auf einer linken Seite einer zweiten Reihe angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren ist der erste Magnetsensor 111 auf einer linken Seite angeordnet und ist der fünfte Magnetsensor 115 auf einer rechten Seite angeordnet. Ein Paar von Magnetsensoren 11 (der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118) ist auf einer linken Seite einer dritten Reihe angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren ist der vierte Magnetsensor 114 auf einer linken Seite angeordnet und ist der achte Magnetsensor 118 auf einer rechten Seite angeordnet. Ein Paar von Magnetsensoren 11 (der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117) ist auf einer rechten Seite einer vierten Reihe angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren ist der dritte Magnetsensor 113 auf einer rechten Seite angeordnet und ist der siebente Magnetsensor 117 auf einer linken Seite angeordnet.
Weiter sind der zweite Magnetsensor 112 und der dritte Magnetsensor 113, der sechste Magnetsensor 116 und der siebente Magnetsensor 117, der fünfte Magnetsensor 115 und der achte Magnetsensor 118 sowie der erste Magnetsensor 111 und der vierte Magnetsensor 114 jeweils so angeordnet, dass sie einander in einer Rechts-Links-Richtung positionsmäßig überlappen.
S-Magnetpole 21S sind an drei Punkten angeordnet. Ein erster Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal längeren Länge (Bereich A30) so vorgesehen, dass alle Magnetsensoren 11 in der zweiten Reihe einander in einer Rechts-Links-Richtung positionsmäßig überlappen. Ein zweiter Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal kürzeren Länge (Bereich A31) weiter vor dem ersten und dem fünften Magnetsensor 111, 115 mit einem Zwischenraum gleich einer einzelnen Reihe zu diesen Magnetsensoren 11 vorgesehen. Ein dritter Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal kürzeren Länge (Bereich A32) weiter hinter dem vierten und dem achten Magnetsensor 114, 118 mit einem Zwischenraum gleich einer einzelnen Reihe zu diesen Magnetsensoren 11 vorgesehen. Ein N-Magnetpol 21N ist in einem Bereich außerhalb der S-Magnetpole 21S vorgesehen (Bereich A33).
In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position P steht, sind der zweite, der vierte, der sechste und der achte Magnetsensor 112, 114, 116, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position R steht, sind der erste, der zweite, der fünfte und der sechste Magnetsensor 111, 112, 115, 116 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position N steht, sind der erste, der vierte, der fünfte und der achte Magnetsensor 111, 114, 115, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position D steht, sind der dritte, der vierte, der siebente und der achte Magnetsensor 113, 114, 117, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position S steht, sind der erste, der dritte, der fünfte und der siebente Magnetsensor 111, 113, 115, 117 EIN, und andere Sensoren sind AUS.
In der Positionserfassungsvorrichtung 1A4 sind in Teil (d) von 6 acht Magnetsensoren 11 so angeordnet, dass sie zwei Reihen bilden. Genauer sind zwei Paare von Magnetsensoren 11 (der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115 sowie der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116) in einer ersten Reihe auf einer Vorderseite angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren sind der erste, der fünfte, der sechste und der zweite Magnetsensor 111, 115, 116, 112 in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet. Mit einem kleinen Zwischenraum zu diesen Sensoren sind zwei Paare von Magnetsensoren 11 (der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 sowie der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118) auch in einer zweiten Reihe auf einer hinteren Seite angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren sind der siebente, der dritte, der vierte und der achte Magnetsensor 117, 113, 114, 118 in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet.
Weiter sind der erste Magnetsensor 111 und der siebente Magnetsensor 117, der fünfte Magnetsensor 115 und der dritte Magnetsensor 113, der sechste Magnetsensor 116 und der vierte Magnetsensor 114 sowie der zweite Magnetsensor 112 und der achte Magnetsensor 118 jeweils so angeordnet, dass sie einander in einer Rechts-Links-Richtung positionsmäßig überlappen.
S-Magnetpole 21S sind an vier Punkten angeordnet. Ein erster Pol ist als ein rechteckiger Bereich (der Bereich A40) vorgesehen, der vier Magnetsensoren 11 (den ersten, den dritten, den fünften und den siebenten Magnetsensor 111, 113, 115, 117) auf der rechten Seite enthält. Ein zweiter Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal kürzeren Länge (Bereich A41) in einem Bereich zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe auf der linken Seite vorgesehen, das heißt, zwischen dem zweiten und dem sechsten Magnetsensor 112, 116 sowie dem vierten und dem achten Magnetsensor 114, 118.
Ein dritter Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal kürzeren Länge (Bereich A42) weiter vor dem zweiten und dem sechsten Magnetsensor 112, 116 mit einem Zwischenraum gleich einer einzelnen Reihe zu diesen Magnetsensoren 11 vorgesehen. Ein vierter Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal kürzeren Länge (Bereich A43) weiter hinter dem vierten und dem achten Magnetsensor 114, 118 mit einem Zwischenraum gleich einer einzelnen Reihe zu diesen Magnetsensoren 11 vorgesehen. Es ist anzumerken, dass die S-Magnetpole 21S im Bereich A40 und im Bereich A41 miteinander verbunden sein können, ohne einen Zwischenraum vorzusehen, sodass sie einstückig ausgebildet sind. Ein N-Magnetpol 21N ist in einem Bereich außerhalb der S-Magnetpole 21S vorgesehen (Bereich A44).
In diesem Fall sind in einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position P steht, der erste, der vierte, der fünfte und der achte Magnetsensor 111, 114, 115, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position R steht, sind der erste, der zweite, der fünfte und der sechste Magnetsensor 111, 112, 115, 116 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position N steht, sind der erste, der dritte, der fünfte und der siebente Magnetsensor 111, 113, 115, 117 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position D steht, sind der dritte, der vierte, der siebente und der achte Magnetsensor 113, 114, 117, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position S steht, sind der zweite, der dritte, der sechste und der siebente Magnetsensor 112, 113, 116, 117 EIN, und andere Sensoren sind AUS.
Mit einer beliebigen der in den obigen Modifikationen dargestellten Positionserfassungsvorrichtungen 1A1 bis 1A4 kann ebenfalls der Hamming-Abstand von „4“ oder mehr sichergestellt sein. Demgemäß können Fehler im Ausgang bis zu drei Stück erkannt werden, und kann ein einzelner Fehler im Ausgang korrigiert werden. Sogar falls ein beliebiges der Stromversorgungssysteme 30 einen Ausfall verursacht, kann die Position des Schaltungshebels 101 mit dem Erfassungssystem 12 erfasst werden, das arbeitet, indem es von einem anderen Stromversorgungssystem 30 gespeist wird. Auf diese Weise stellt die Positionserfassungsvorrichtung 1 die Ausfallsicherheit sogar gegen einen beliebigen Ausfall eines Magnetsensors 11 und der Stromversorgungssysteme 30 sicher.
Es ist anzumerken, dass die erste beispielhafte Ausführungsform einen Aspekt darstellt, bei dem die in zwei Erfassungssystemen 12A, 12B enthaltene Magnetsensoren 11 so angeordnet sind, dass sie Paare bilden, aber nicht auf diese Anordnung beschränkt ist. Mit anderen Worten, die in den Erfassungssystemen 12A, 12B enthaltenen Magnetsensoren 11 können so angeordnet sein, dass sie keine Paare bilden.
Teil (a) von 7 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung darstellt, in der jeweils voneinander verschiedene Anordnungsmuster für zwei Gruppen von Magnetsensoren 11 in zwei Erfassungssystemen 12 verwendet sind. Teil (b) von 7 ist eine schematische Tabelle, die ihre Erfassungsmuster darstellt. Wie in Teil (a) von 7 dargestellt, sind in dieser Positionserfassungsvorrichtung 1B Magnetsensoren 11 (erste bis vierte Magnetsensoren „111 bis 114“) im ersten Erfassungssystem 12A und Magnetsensoren 11 (fünfte bis achte Magnetsensoren „115 bis 118“) im zweiten Erfassungssystem 12B nicht miteinander gemischt. Das erste Erfassungssystem 12A ist auf einer linken Seite als eine Gruppe angeordnet, und das zweite Erfassungssystem 12B ist auf einer zweiten Seite als eine Gruppe angeordnet.
Das in Teil (a) von 6 dargestellte Anordnungsmuster ist für die ersten bis vierten Magnetsensoren „111 bis 114“ im ersten Erfassungssystem 12A benutzt, und benötigte Permanentmagneten 21 für die ersten bis vierten Magnetsensoren „111 bis 114“ sind im ersten Erfassungssystem 12A angeordnet. Das in Teil (b) von 6 dargestellte Anordnungsmuster ist für die fünften bis achten Magnetsensoren „115 bis 118“ im zweiten Erfassungssystem 12B benutzt, und benötigte Permanentmagneten 21 für die fünften bis achten Magnetsensoren „115 bis 118“ sind im zweiten Erfassungssystem 12B angeordnet. Wie in Teil (b) von 7 dargestellt, sind Erfassungsmuster an jeweiligen Positionen, wenn der Schaltungshebel 101 betätigt wird, in dieser Positionserfassungsvorrichtung 1B gestaltet durch ein Kombinieren der Muster in Teil (a) von 6 und der Muster in Teil (b) von 6.
Wie oben beschrieben, ist ähnlich wie bei anderen Positionserfassungsvorrichtungen 1, die bereits beschrieben sind, die Ausfallsicherheit gegen einen beliebigen Ausfall von Magnetsensoren 11 und Stromversorgungssystemen 30 sichergestellt. Unnötig zu sagen, dass eine Verwendung einer anderen Kombination als der in 7 dargestellten Muster ebenfalls dasselbe Merkmal erzielt.
(Zweite beispielhafte Ausführungsform)
In der ersten beispielhaften Ausführungsform ist bezüglich der Erfassungsmuster in jedem Erfassungssystem 12 eine Gestaltung beschrieben, die so festgelegt ist, dass Ausgänge bestimmter zweier Stellen von vier Stellen miteinander identisch und verschieden von den Ausgängen zweier anderer Stellen sind. In einer zweiten beispielhaften Ausführungsform ist bezüglich der Erfassungsmuster in jedem Erfassungssystem 12 eine Gestaltung beschrieben, die so festgelegt ist, dass Ausgänge bestimmter dreier Stellen von vier Stellen miteinander identisch und verschieden von einem Ausgang der anderen Stelle sind.
Teil (a) von 8 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1C gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt. Teil (b) von 8 ist eine schematische Tabelle, die Erfassungsmuster der Positionserfassungsvorrichtung 1C darstellt. Teil (c) von 8 ist eine Tabelle, die Hamming-Abstände darstellt. Es ist anzumerken, dass Teil (a) von 8 eine Anordnung darstellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet. Auch in der Positionserfassungsvorrichtung 1C gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform sind zwei Erfassungssysteme enthalten. Die ersten bis vierten Magnetsensoren „111 bis 114“ gehören zum ersten Erfassungssystem 12A, und die fünften bis achten Magnetsensoren „115 bis 118“ gehören zum zweiten Erfassungssystem 12B.
Wie in Teil (a) von 8 dargestellt, sind die Magnetsensoren 11 so angeordnet, dass sie drei Reihen von vorn nach hinten bilden. Genauer ist ein Paar von Magnetsensoren 11 (der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115) in einer ersten Reihe angeordnet, die sich am weitesten vorn befindet. Bei diesen Magnetsensoren ist der erste Magnetsensor 111 auf einer rechten Seite angeordnet und ist der fünfte Magnetsensor 115 auf einer linken Seite angeordnet. Ein Paar von Magnetsensoren 11 (der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116) ist in einer zweiten Reihe angeordnet, die sich mit einem Zwischenraum gleich einer einzelnen Reihe hinter der ersten Reihe befindet. Bei diesen Magnetsensoren ist der zweite Magnetsensor 112 auf einer rechten Seite angeordnet und ist der sechste Magnetsensor 116 auf einer linken Seite angeordnet. Weiter sind zwei Paare von Magnetsensoren 11 (der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 sowie der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118) in einer dritten Reihe hinter der zweiten Reihe angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren sind der dritte, der siebente, der achte und der vierte Magnetsensor 113, 117, 118, 114 in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet.
Der erste Magnetsensor 111, der zweite Magnetsensor 112 und der dritte Magnetsensor 113 sind so angeordnet, dass sie einander in einer Rechts-Links-Richtung positionsmäßig überlappen. Der fünfte Magnetsensor 115, der sechste Magnetsensor 116 und der siebente Magnetsensor 117 sind so angeordnet, dass sie einander in einer Rechts-Links-Richtung positionsmäßig überlappen.
S-Magnetpole 21S sind an zwei Punkten angeordnet. Ein erster Pol ist als ein Bereich vorgesehen, der ausgebildet ist durch ein Verbinden eines länglichen, bandförmigen Bereichs mit einer horizontal kürzeren Länge, der den zweiten und sechsten Magnetsensor 112, 116 in der zweiten Reihe enthält, und eines länglichen, bandförmigen Bereichs mit einer horizontal längeren Länge, der den dritten und den siebenten Magnetsensor 113, 117 sowie den vierten und den achten Magnetsensor 114, 118 in der dritten Reihe enthält (Bereich A50). Ein zweiter Pol ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich mit einer horizontal kürzeren Länge festgelegt, der sich zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe und vor dem vierten und dem achten Magnetsensor 114, 118 befindet (Bereich A51). Ein N-Magnetpol 21N ist in einem Bereich außerhalb der S-Magnetpole 21S vorgesehen (Bereich A52).
In diesem Fall sind Erfassungsmuster, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet, in Teil (b) von 8 dargestellt. Es ist anzumerken, dass in einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position P steht, der erste und der fünfte 111, 115 EIN sind und andere Sensoren AUS sind. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position R steht, sind der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position N steht, sind die zweiten bis vierten Magnetsensoren „112 bis 114“ und die sechsten bis achten Magnetsensoren „116 bis 118“ EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position D steht, sind der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position S steht, sind der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118 EIN, und andere Sensoren sind AUS.
Die so angeordnete Positionserfassungsvorrichtung 1C stellt auch den Hamming-Abstand von 4 oder mehr sicher, wie in Teil (c) von 8 dargestellt. Demgemäß können Fehler im Ausgang bis zu drei Stück erkannt werden, und kann ein einzelner Fehler im Ausgang korrigiert werden. Sogar falls ein beliebiges der Stromversorgungssysteme 30 einen Ausfall verursacht, kann die Position des Schaltungshebels 101 mit dem Erfassungssystem 12 erfasst werden, das arbeitet, indem es von einem anderen Stromversorgungssystem 30 gespeist wird. Auf diese Weise stellt die Positionserfassungsvorrichtung 1C die Ausfallsicherheit sogar gegen einen beliebigen Ausfall eines Magnetsensors 11 und der Stromversorgungssysteme 30 sicher.
(Dritte beispielhafte Ausführungsform)
In der ersten und der zweiten beispielhaften Ausführungsform ist ein Fall beschrieben, in dem jeweilige Positionen linear in der Vorn-Hinten-Richtung angeordnet sind, aber es kann eine zweidimensionale Anordnung als eine Anordnung für jeweilige Positionen verwendet werden.
Bei einer Positionserfassungsvorrichtung, bei der jeweilige Positionen zweidimensional angeordnet sind, können, wenn die Positionserfassungsvorrichtung so ausgelegt ist, dass Ausgänge bestimmter drei Stellen unter vier Stellen miteinander identisch sind und von einem Ausgang der anderen einzelnen Stelle verschieden sind, acht Positionen oder weniger erfasst werden. Teil (a) von 9 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung jeweiliger Positionen in der Positionserfassungsvorrichtung 1E gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform zeigt. Teil (b) von 9 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1E zeigt. Teil (c) von 9 ist eine schematische Tabelle, die ihre Erfassungsmuster darstellt. Teil (d) von 9 ist eine Tabelle, die Hamming-Abstände darstellt. Es ist anzumerken, dass Teil (b) von 9 nur eine Anordnung eines einzelnen Erfassungssystems (der ersten bis vierten Magnetsensoren „111 bis 114“) darstellt.
Wie in Teil (a) von 9 dargestellt, enthält die Positionserfassungsvorrichtung 1E gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform die Position M (manuelle Position). Die Position M-(Herunterschalt-Position) befindet sich hinter der Position M. Die Position M+ (Hochschalt-Position) befindet sich vor der Position M. Die Position N befindet sich rechts von der Position M. Die Position R befindet sich vor der Position N. Die Position P befindet sich vor der Position R. Die Position D befindet sich hinter der Position N. Die Position S befindet sich hinter der Position D.
Wie mit dicken Pfeilen in Teil (a) von 9 dargestellt, bewegt sich der Schaltungshebel 101 zurück und vor zwischen der Position M und der Position M-, bewegt sich zurück und vor zwischen der Position M und der Position M+ und bewegt sich nach rechts und links zwischen der Position M und der Position N. Weiter bewegt sich der Schaltungshebel 101 zurück und vor zwischen der Position N und der Position R und bewegt sich zurück und vor zwischen der Position R und der Position P. Außerdem bewegt sich der Schaltungshebel 101 zurück und vor zwischen der Position N und der Position D und bewegt sich zurück vor und zwischen der Position D und der Position S.
Mit Bezugnahme auf Teil (b) von 9 ist die Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1E beschrieben. Es ist anzumerken, dass hier eine Anordnung dargestellt ist, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet. Magnetsensoren 11 sind an vier Punkten angeordnet, wobei sie in den Richtungen nach vorn, hinten, rechts und links voneinander getrennt sind. Genauer befinden sich der erste Magnetsensor 111 und der vierte Magnetsensor 114 so, dass sie in einer Rechts-Links-Richtung voneinander getrennt sind, und der vierte Magnetsensor 114 auf einer rechten Seite ist etwas weiter hinten gegenüber dem ersten Magnetsensor 111 auf einer linken Seite angeordnet. Der zweite Magnetsensor 112 und der dritte Magnetsensor 113 befinden sich so, dass sie in einer Vorn-Hinten-Richtung voneinander getrennt sind, und sind so angeordnet, dass sie in der Rechts-Links-Richtung positionsmäßig miteinander übereinstimmen. Diese vier Magnetsensoren 11 sind so angeordnet, dass eine Zwischenposition zwischen dem ersten Magnetsensor 111 und dem vierten Magnetsensor 114 im Wesentlichen mit einer Zwischenposition zwischen dem zweiten Magnetsensor 112 und dem dritten Magnetsensor 113 übereinstimmt.
Andererseits sind, wie in Teil (b) von 9 dargestellt, S-Magnetpole 21S in Bereichen vorgesehen, die mit den Zeichen A70 bis A78 versehen sind. Unter diesen Bereichen ist der Bereich A70 ein länglicher, bandförmiger Bereich, der zwischen dem ersten Magnetsensor 111 und dem zweiten Magnetsensor 112 vor dem ersten Magnetsensor 111 liegt. Ein linkes Ende des Bereichs A70 befindet sich zwischen dem ersten Magnetsensor 111 und dem zweiten Magnetsensor 112 in der Rechts-Links-Richtung, und ein rechtes Ende des Bereichs A70 befindet sich vor dem vierten Magnetsensor 114. Der Bereich A71 ist ein länglicher, bandförmiger Bereich, der zwischen dem ersten Magnetsensor 111 und dem zweiten Magnetsensor 113 hinter dem ersten Magnetsensor 111 liegt. Ein linkes Ende des Bereichs A71 befindet sich zwischen dem ersten Magnetsensor 111 und dem dritten Magnetsensor 113 in der Rechts-Links-Richtung, und ein rechtes Ende des Bereichs A71 befindet sich auf dem vierten Magnetsensor 114.
Der Bereich A72 ist auf einer rechten Seite des ersten Magnetsensors 111 vorgesehen und verbindet ein linkes Ende des Bereichs A70 mit einem linken Ende des Bereichs A71. Der Bereich A73 ist ein Bereich, der vom Bereich A70 nach vorn ragt, und ist als ein Bereich festgelegt, der einen Abschnitt, der sich mit dem zweiten Magnetsensor 112 überlappt, und einen Abschnitt auf einer rechten Seite des überlappenden Abschnitts enthält. Mit anderen Worten, der Bereich A73 ist ein länglicher, bandförmiger Bereich, der ein Maß aufweist, das im Wesentlichen die Hälfte eines Maßes des Bereichs A70 in der Rechts-Links-Richtung beträgt, und ist nach vorn benachbart zum Bereich A70 so angeordnet, dass eine Mitte des Bereichs A73 in der Rechts-Links-Richtung mit einer Mitte des Bereichs A70 in der Rechts-Links-Richtung übereinstimmt. Der Bereich A73 ist ein Bereich, der vom Bereich A70 nach hinten ragt, und ist als ein Bereich festgelegt, der einen Abschnitt, der sich mit dem dritten Magnetsensor 113 überlappt, und einen Abschnitt auf einer rechten Seite des überlappenden Abschnitts enthält. Mit anderen Worten, der Bereich A74 ist ein länglicher, bandförmiger Bereich, der ein Maß aufweist, das im Wesentlichen die Hälfte eines Maßes des Bereichs A71 in der Rechts-Links-Richtung beträgt, und ist nach hinten benachbart zum Bereich A71 so angeordnet, dass eine Mitte des Bereichs A74 in der Rechts-Links-Richtung mit einer Mitte des Bereichs A71 in der Rechts-Links-Richtung übereinstimmt.
Der Bereich A75 befindet sich auf einer linken Seite des dritten Magnetsensors 113 und hinter dem ersten Magnetsensor 111 und ist ein im Wesentlichen quadratischer Bereich, so festgelegt, dass er benachbart zu einer linken hinteren Ecke des Bereichs A71 liegt. Der Bereich A76 befindet sich auf einer rechten Seite des dritten Magnetsensors 113 und ist ein im Wesentlichen quadratischer Bereich, so festgelegt, dass er benachbart zu einer rechten hinteren Ecke des Bereichs A71 liegt. Der Bereich A77 ist ein im Wesentlichen quadratischer Bereich, so festgelegt, dass er benachbart sowohl zu einer rechten hinteren Ecke des Bereichs A70 als auch zu einer rechten vorderen Ecke des Bereichs A71 liegt.
Unter den oben beschriebenen Bereichen liegt jeder der Bereiche A70 bis A74 benachbart zu irgendeinem anderen Bereich, und daher sind in jeweiligen Bereichen vorgesehene S-Magnetpole 21S miteinander verbunden, sodass sie einstückig sind. Ein N-Magnetpol 21N ist in einem Bereich außerhalb der S-Magnetpole 21S vorgesehen (Bereich A78).
Mit Bezugnahme auf Teil (c) von 9 sind Erfassungsmuster (die durch ein einzelnes Erfassungssystem erfasst werden) in dieser Positionserfassungsvorrichtung 1E beschrieben, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position S steht, ist der vierte Magnetsensor 114 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position D steht, ist der dritte Magnetsensor 113 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position R steht, ist der zweite Magnetsensor 112 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position N steht, sind der zweite, der dritte und der vierte Magnetsensor 112, 113, 114 EIN, und der erste Magnetsensor 111 ist AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position P steht, ist der erste Magnetsensor 111 EIN, und andere Sensoren sind AUS.
In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position M- steht, sind der erste, der dritte und der vierte Magnetsensor 111, 113, 114 EIN, und der zweite Magnetsensor 112 ist AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position M+ steht, sind der erste, der zweite und der vierte Magnetsensor 111, 112, 114 EIN, und der dritte Magnetsensor 113 ist AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position M steht, sind der erste, der zweite und der dritte Magnetsensor 111, 112, 113 EIN, und der vierte Magnetsensor 114 ist AUS.
Wie in Teil (d) von 9 dargestellt, stellt eine solche Positionserfassungsvorrichtung 1E auch den Hamming-Abstand von 2 oder mehr in einem einzelnen Erfassungssystem 12 sicher. Mit anderen Worten, zwei wie oben beschrieben vorgesehene Erfassungssysteme können den Hamming-Abstand von 4 oder mehr sicherstellen. Demgemäß können Fehler im Ausgang bis zu drei Stück erkannt werden und kann ein einzelner Fehler im Ausgang korrigiert werden. Sogar falls ein beliebiges der Stromversorgungssysteme 30 einen Ausfall verursacht, kann die Position des Schaltungshebels 101 mit dem Erfassungssystem 12 erfasst werden, das arbeitet, indem es von einem anderen Stromversorgungssystem 30 gespeist wird. Auf diese Weise stellt die Positionserfassungsvorrichtung 1E die Ausfallsicherheit sogar gegen einen beliebigen Ausfall eines Magnetsensors 11 und der Stromversorgungssysteme 30 sicher.
(Vierte beispielhafte Ausführungsform)
Eine vierte beispielhafte Ausführungsform ist als eine Modifikation der dritten beispielhaften Ausführungsform beschrieben. 10 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung jeweiliger Positionen in einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform zeigt. 11 stellt Anordnungen an jeweiligen Positionen in der Positionserfassungsvorrichtung 1F dar. Teil (a) von 12 stellt schematisch Erfassungsmuster dar. Teil (b) von 12 stellt Hamming-Abstände dar.
Die Positionserfassungsvorrichtung 1F gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform ist eine Positionserfassungsvorrichtung, bei der jeweilige Positionen zweidimensional angeordnet sind. Mit anderen Worten, der Schaltungshebel 101 bewegt sich zu fünf Positionen, enthaltend die Position H, die Position B, die Position N, die Position R und die Position D. Es ist anzumerken, dass, wenn die Führungsnut 104, die eine Betätigungsrichtung des Schaltungshebels 101 reguliert, teilweise verändert wird, um eine Bewegung zur Position * zu ermöglichen, die als (*) angezeigt ist, sich der Schaltungshebel 101 zu sechs Positionen bewegen kann.
Ähnlich der dritten beispielhaften Ausführungsform ist die Positionserfassungsvorrichtung 1F so festgelegt, dass Ausgänge bestimmter drei Stellen von vier Stellen an jeder Position miteinander identisch und von einem Ausgang der anderen einzelnen Stelle verschieden sind.
Mit Bezugnahme auf Teil (b) von 11 ist eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1F mit fünf Positionen beschrieben. Hier ist eine Anordnung dargestellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position H befindet. Es ist anzumerken, dass mit den Zahlen 1 bis 4 versehene Symbole in Einfachkreisen jeweils die ersten bis vierten Magnetsensoren „111 bis 114“ im ersten Erfassungssystem 12A darstellen, und mit den Zahlen 5 bis 8 versehene Symbole in Doppelkreisen jeweils die fünften bis achten Magnetsensoren „115 bis 118“ im zweiten Erfassungssystem 12B darstellen.
Acht Magnetsensoren 11 sind so angeordnet, dass sie zwei Reihen bilden. Genauer sind zwei Paare von Magnetsensoren 11 (der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115 sowie der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117) in einer ersten Reihe auf einer Vorderseite angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren sind der dritte, der siebente, der fünfte und der erste Magnetsensor in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet. Mit einem kleinen Raum von diesen Sensoren sind zwei Paare von Magnetsensoren 11 (der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116 sowie der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118 in einer zweiten Reihe auf einer hinteren Seite angeordnet. Bei diesen Magnetsensoren sind der vierte, der achte, der sechste und der zweite Magnetsensor 114, 118, 116, 112 in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet.
Weiter sind der erste Magnetsensor 111 und der zweite Magnetsensor 112, der fünfte Magnetsensor 115 und der sechste Magnetsensor 116, der siebente Magnetsensor 117 und der achte Magnetsensor 118 sowie der dritte Magnetsensor 113 und der vierte Magnetsensor 114 jeweils so angeordnet, dass sie einander positionsmäßig in einer Rechts-Links-Richtung überlappen.
Andererseits weist der S-Magnetpol 21S im Wesentlichen eine T-Form auf und ist mit drei Bereichen ausgebildet. Ein erster Bereich ist als ein im Wesentlichen zentraler rechteckiger Bereich (der Bereich A80) vorgesehen, der vier Magnetsensoren (den ersten, den zweiten, den fünften und den sechsten Magnetsensor 111, 112, 115, 116) enthält. Ein zweiter Bereich ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich (der Bereich A81) vorgesehen, der zwei Magnetsensoren (den siebenten und den dritten Magnetsensor 117, 113) enthält. Der Bereich A81 erstreckt sich nach rechts von einer Vorderseite des Bereichs A80. Ein dritter Bereich ist als ein länglicher, bandförmiger Bereich (der Bereich A82) mit einer im Wesentlichen identischen Länge und Breite mit denjenigen des Bereichs A81 vorgesehen. Der Bereich A82 erstreckt sich nach links von der Vorderseite des Bereichs A80. Wie in Teil (c) von 11 und Teil (f) von 11 dargestellt, sind die Breiten des Bereichs A81 und des Bereichs A82 in einer Vorn-Hinten-Richtung etwas kleiner als ein Abstand zwischen einer ersten Reihe und einer zweiten Reihe von Magnetsensoren 11. Es ist anzumerken, dass in dieser beispielhaften Ausführungsform der Bereich A80, der Bereich A81 und der Bereich A82 einstückig angeordnet sind, sodass sie im Wesentlichen die T-Form bilden. Jedoch kann die allgemeine T-Form mit vorgegebenen Lücken geteilt sein, vorgesehen zwischen dem Bereich A80 und dem Bereich A81 sowie zwischen dem Bereich A80 und dem Bereich A82. Ein N-Magnetpol 21N ist in einem Bereich außerhalb der S-Magnetpole 21S vorgesehen (Bereich A83).
Mit Bezugnahme auf 11 sind Erfassungsmuster beschrieben, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet. In dem Fall der in Teil (b) von 11 dargestellten Position H stehen der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115, der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116 sowie der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 S-Magnetpolen 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber oder stehen keinem S-Magnetpol 21S gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der erste, der zweite, der dritte, der fünfte, der sechste und der siebente Magnetsensor 111, 112, 113, 115, 116, 117 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer zweiten Zeile einer Tabelle in Teil (a) von 12 dargestellt.
In dem Fall der in Teil (c) von 11 dargestellten Position B stehen der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116 einem S-Magnetpol 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber oder stehen keinem S-Magnetpol 21S gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der erste, der zweite und der sechste Magnetsensor 112, 116 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer dritten Zeile der Tabelle in Teil (a) von 12 dargestellt.
In dem Fall der in Teil (d) von 11 dargestellten Position R stehen der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 einem S-Magnetpol 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber oder stehen keinem S-Magnetpol 21S gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer vierten Zeile der Tabelle in Teil (a) von 12 dargestellt.
In dem Fall der in Teil (e) von 11 dargestellten Position N stehen der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115, der dritte und der siebente Magnetsensor 113, 117 sowie der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118 S-Magnetpolen 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber oder stehen keinem S-Magnetpol 21S gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der erste, der dritte, der vierte, der fünfte, der siebente und der achte Magnetsensor 111, 113, 114, 115, 117, 118 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer fünften Zeile der Tabelle in Teil (a) von 12 dargestellt.
In dem Fall der in Teil (f) von 11 dargestellten Position D stehen der vierte und der achte Magnetsensor 114, 118 einem S-Magnetpol 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber oder stehen keinem S-Magnetpol 21S gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der erste, der vierte und der achte 114, 118, jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer sechsten Zeile der Tabelle in Teil (a) von 12 dargestellt.
Wie in Teil (a) von 11 dargestellt, stehen, wenn eine neue Position, befindlich vor der Position H (siehe dicker Umrisspfeil in 10), vorgesehen ist, sodass sechs Positionen vorhanden sind, bei denen zur Position * verstellt werden kann, der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115 einem S-Magnetpol 21S gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber oder stehen keinem S-Magnetpol 21S gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der erste und der fünfte Magnetsensor 111, 115 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer ersten Zeile der Tabelle in Teil (a) von 12 dargestellt.
Demgemäß sind, wie in den Erfassungsmustern in Teil (a) von 12 dargestellt, in der Positionserfassungsvorrichtung, bei der jeweilige Positionen zweidimensional angeordnet sind, unter vier Stellen des Erfassungsmusters an jeder Position Ausgänge bestimmter drei Stellen so festgelegt, dass sie miteinander identisch und verschieden von einem Ausgang der anderen einzelnen Stelle sind. Dies kann fünf Positionen oder sechs Positionen erfassen.
Auch können bei einer solchen Positionserfassungsvorrichtung 1F die Hamming-Abstände von 4 oder mehr zwischen jeweiligen Positionen sichergestellt sein, wie in Teil (b) von 12 dargestellt. Demgemäß können Fehler im Ausgang bis zu drei Stück erkannt werden und kann ein einzelner Fehler im Ausgang korrigiert werden. Sogar falls ein beliebiges der Stromversorgungssysteme 30 einen Ausfall verursacht, kann die Position des Schaltungshebels 101 mit dem Erfassungssystem 12 erfasst werden, das arbeitet, indem es von einem weiteren Stromversorgungssystem 30 gespeist wird. Auf diese Weise stellt die Positionserfassungsvorrichtung 1F die Ausfallsicherheit sogar gegen einen beliebigen Ausfall eines Magnetsensors 11 und der Stromversorgungssysteme 30 sicher.
Außerdem erleichtert das im Wesentlichen T-förmige Ausbilden des S-Magnetpols 21S eine Fertigung des Permanentmagneten 21 im Vergleich mit einem Fall, in dem die S-Magnetpole 21S verstreut angeordnet sind.
Auch sind bei der in der dritten und vierten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Positionserfassungsvorrichtung 1 Magnetsensoren 11, die zu zwei Erfassungssystemen gehören, so angeordnet, dass sie Paare bilden, und die Erfassungsmuster jeweiliger Erfassungssysteme sind so festgelegt, dass sie identisch sind, wenn sich der Schaltungshebel 101 an einer identischen Position befindet. Dies kann eine Gesamtgröße reduzieren. Es ist anzumerken, dass in der obigen Beschreibung ein Fall gezeigt ist, in dem Magnetsensoren 11 verwendet sind, um den Aufnehmer zu gestalten, aber die Gestaltung des Aufnehmers ist nicht auf Magnetsensoren beschränkt. Der Aufnehmer kann gestaltet sein durch ein Verwenden eines Kontaktfühlers, der das Vorhandensein eines physischen Kontakts erfasst, oder eines optischen Sensors, der das Vorhandensein von Lichtempfang erfasst, oder kann weiter gestaltet sein durch ein Verwenden von Sensoren anderer Typen. Die Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die in den ersten bis vierten beispielhaften Ausführungsformen dargestellten Aspekte beschränkt. Das Anordnungsmuster der Magnetsensoren und der Magneten kann beispielsweise andere Anordnungen annehmen.
(Fünfte beispielhafte Ausführungsform)
Eine äußere Anordnung einer Schaltungsvorrichtung, die mit einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer fünften beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist, ist ähnlich derjenigen der in 1 dargestellten ersten beispielhaften Ausführungsform. Eine genaue Beschreibung der äußeren Anordnung ist somit weggelassen. Bei der folgenden beispielhaften Ausführungsform ist die Positionserfassungsvorrichtung dieselbe wie diejenige in der ersten beispielhaften Ausführungsform, wenn nicht anders angegeben.
Eine elektrische Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1 gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform ist ähnlich der in 2 dargestellten elektrischen Anordnung, außer einer Anzahl von Magnetsensoren. Die Positionserfassungsvorrichtung 1 enthält zwei Erfassungssysteme 12 (12A, 12B). Jedes Erfassungssystem 12 enthält drei Magnetsensoren 11. Genauer enthält das erste Erfassungssystem 12A die ersten bis dritten Magnetsensoren „111 bis 113“ als drei Magnetsensoren 11 und enthält das zweite Erfassungssystem 12B die vierten bis sechsten Magnetsensoren „114 bis 116“ als drei Magnetsensoren 11.
Die Erfassungssysteme 12 werden jeweils aus den Stromversorgungssystemen 30 (30A, 30B) gespeist, die voneinander verschieden sind. Mit anderen Worten, das erste Erfassungssystem 12A ist mit dem ersten Stromversorgungssystem 30A verbunden, und die ersten bis dritten Magnetsensoren „111 bis 113“ werden aus dem ersten Stromversorgungssystem 30A gespeist. Außerdem ist das zweite Erfassungssystem 12B mit dem zweiten Stromversorgungssystem 30B verbunden, und die vierten bis sechsten Magnetsensoren „114 bis 116“ werden aus dem zweiten Stromversorgungssystem 30B gespeist. Es ist anzumerken, dass die Stromversorgungssysteme 30A und 30B jeweils mit Stromversorgungskreisen gestaltet sein können, von denen jeder eine Batterie enthält, oder jeweils mit Stromversorgungskreisen gestaltet sein können, die eine gemeinsame Batterie nutzen.
Teil (a) von 13 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1G gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform darstellt, und insbesondere Anordnungen der Magnetsensoren 11 und der Permanentmagneten 21 darstellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet. Es ist anzumerken, dass mit den Zahlen 1 bis 3 versehene Symbole in Einfachkreisen jeweils die ersten bis dritten Magnetsensoren „111 bis 113“ im ersten Erfassungssystem 12A darstellen, und mit den Zahlen 4 bis 6 versehene Symbole in Doppelkreisen jeweils die vierten bis sechsten Magnetsensoren „114 bis 116“ im zweiten Erfassungssystem 12B darstellen.
Wie dargestellt, ist bezüglich der Magnetsensoren 11 ein Magnetsensor im ersten Erfassungssystem 12A auf einer linken Seite angeordnet und ist ein Magnetsensor im zweiten Erfassungssystem 12B auf einer rechten Seite angeordnet, um ein Paar zu bilden. Solche drei Paare insgesamt sind entlang einer Vorn-Hinten-Richtung aufgereiht. Genauer sind der erste und der vierte Magnetsensor 111, 114 als ein Paar in einer am weitesten vorn befindlichen ersten Reihe angeordnet. Der zweite und der fünfte Magnetsensor 112, 115 sind als ein Paar in einer zweiten Reihe hinter der ersten Reihe mit einem vorgegebenen Abstand Ds von der ersten Reihe angeordnet. Der dritte und der sechste Magnetsensor 113, 116 sind als ein Paar in einer dritten Reihe hinter der zweiten Reihe angeordnet. Es ist anzumerken, dass der Abstand Ds zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe so ausgelegt ist, dass er ein im Wesentlichen identisches Maß aufweist wie ein Maß in der Vorn-Hinten-Richtung, das erforderlich ist, um Magnetsensoren 11 einzusetzen (beispielsweise ein Maß, das in der Vorn-Hinten-Richtung durch die erste Reihe eingenommen wird; im Folgenden als „Reihenmaß W“ bezeichnet).
Es ist anzumerken, dass jeder Magnetsensor 11 beispielsweise mit einem Hall-IC aufgebaut ist und eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen von zwei Werten gemäß einer Positionsbeziehung mit Permanentmagneten 21 (einer Erfassungszieleinheit) ausgibt. Genauer gibt jeder Magnetsensor 11, der ausgelegt ist, den S-Pol zu erfassen, ein EIN-Signal aus, wenn er dem S-Pol gegenübersteht, und gibt ein AUS-Signal aus, wenn er dem S-Pol nicht gegenübersteht. Es ist anzumerken, dass jeder Magnetsensor 11 ausgelegt sein kann, den N-Pol zu erfassen.
Andererseits sind die Permanentmagneten 21 in einem Muster mit einer vorgegebenen Form auf einer Unterfläche des Trägers 20 ausgebildet. Genauer ist, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet, ein S-Magnetpol 21S an einer Position (dem Bereich A10) vorgesehen, die sich mit Magnetsensoren 11 in der oben beschriebenen ersten Reihe überlappt, sodass er eine horizontal lange Bandform mit einem Maß in der Vorn-Hinten-Richtung aufweist, die im Wesentlichen identisch mit dem Reihenmaß W ist, wie in Teil (a) von 13 dargestellt. Weiter ist ein S-Magnetpol 21S an einer Position (dem Bereich A11) vorgesehen, die sich mit Magnetsensoren 11 in der zweiten und der dritten Reihe überlappt, sodass er eine rechteckige Form mit einem Maß in der Vorn-Hinten-Richtung aufweist, die im Wesentlichen das Doppelte des Reihenmaßes W beträgt. Ein S-Magnetpol 21S ist nicht vorgesehen zwischen dem Bereich A10 und dem Bereich A11, das heißt, in einem Bereich, der dem Abstand Ds gegenübersteht, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet.
Es ist anzumerken, dass ein nichtmagnetischer Körper ohne Magnetismus den Bereich A12 außer zwei Bereichen, den Bereichen A10, A11, in denen S-Magnetpole 21S vorgesehen sind, bilden kann. Es ist anzumerken, dass in der fünften beispielhaften Ausführungsform ein N-Magnetpol 21N am Bereich A12 vorgesehen ist, um ein Erfassen der S-Magnetpole 21S durch die Magnetsensoren 11 zu erleichtern, um eine Grenze zwischen Bereichen der S-Magnetpole 21S und anderen Bereichen zu verdeutlichen.
Bei der so gestalteten Positionserfassungsvorrichtung 1G werden, wenn der Schaltungshebel 101 betätigt wird, Erfassungsmuster mit sechs Stellen, die sich voneinander unterscheiden, für jeweilige Positionen ausgegeben (das heißt, gemäß einer Positionsbeziehung zwischen Magnetsensoren 11 und S-Magnetpolen 21S). Bei Betrachtung jedes Erfassungssystems werden Erfassungsmuster mit drei Stellen, die sich voneinander unterscheiden, aus dem ersten Erfassungssystem 12A für jeweilige Positionen des Schaltungshebels 101 ausgegeben, und werden auch Erfassungsmuster mit drei Stellen, die sich voneinander unterscheiden, aus dem zweiten Erfassungssystem 12B für jeweilige Positionen des Schaltungshebels 101 ausgegeben. Weiter sind die Erfassungsmuster in jeweiligen Erfassungssystemen so festgelegt, dass ein Ausgang einer bestimmten Stelle unter den drei Stellen identisch mit einem Ausgang einer entsprechenden Stelle und verschieden von Ausgängen zweier anderer Stellen ist.
Mit Bezugnahme auf 14 sind Erfassungsmuster beschrieben, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet. In dem Fall der in Teil (a) von 14 dargestellten Position P stehen der erste und der vierte Magnetsensor 11 einem S-Magnetpol 21S im Bereich A11 gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber (oder stehen keinen S-Magnetpolen 21S gegenüber). Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der erste und der vierte Magnetsensor 11 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer ersten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 13 dargestellt.
Es ist anzumerken, dass in der in Teil (b) von 13 dargestellten Tabelle die Bezeichnungen P, R, N, D und S, die vertikal aufgereiht sind, jeweils die Positionen angeben, wo sich der Schaltungshebel 101 befindet. Die Bezeichnungen 1 bis 6, die horizontal aufgereiht sind, geben jeweils die ersten bis sechsten Magnetsensoren „111 bis 116“ an. Jede Zelle in der Tabelle bezeichnet einen Inhalt des Signals (EIN oder AUS), der von dem entsprechenden Magnetsensor 11 an einer entsprechenden Position ausgegeben wird. Es ist anzumerken, dass zur besseren Übersicht nur „EIN“ angegeben ist, während „AUS“ in der Tabelle nicht angegeben ist.
In dem Fall der in Teil (b) von 14 dargestellten Position R stehen der zweite und der fünfte Magnetsensor 112, 115 einem S-Magnetpol 21S im Bereich A11 gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber (oder stehen keinen S-Magnetpolen 21S gegenüber). Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der zweite und der fünfte Magnetsensor 112, 115 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer zweiten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 13 dargestellt.
In einem Fall der in Teil (c) von 14 dargestellten Position N stehen der erste und der vierte Magnetsensor 111, 114 einem S-Magnetpol 21S im Bereich A10 gegenüber, und der zweite, der dritte, der fünfte und der sechste Magnetsensor 112, 113, 115, 116 stehen einem S-Magnetpol 21S im Bereich A11 gegenüber. Demgemäß geben in einem Erfassungsmuster in diesem Fall die ersten bis sechsten Magnetsensoren „111 bis 116“ alle das EIN-Signal aus, wie in einer dritten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 13 dargestellt.
In dem Fall der in Teil (d) von 14 dargestellten Position D stehen der dritte und der sechste Magnetsensor 11 einem S-Magnetpol 21S im Bereich A11 gegenüber. Dagegen stehen andere Magnetsensoren 11 einem N-Magnetpol 21N gegenüber (oder stehen keinen S-Magnetpolen 21S gegenüber). Demgemäß geben in einem Erfassungsmuster in diesem Fall der dritte und der sechste Magnetsensor 113, 116 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer vierten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 13 dargestellt.
Wie oben beschrieben, gibt in der Positionserfassungsvorrichtung 12 die Positionserfassungsvorrichtung 1G ein unterschiedliches Erfassungsmuster für jede Position aus. Demgemäß ermöglicht, sogar falls ein beliebiges der Stromversorgungssysteme 30 einen Ausfall verursacht und das diesem Stromversorgungssystem 30 entsprechende Erfassungssystem 12 das Signal nicht mehr ausgibt, das Erfassungssignal von einem weiteren Erfassungssystem 12 eine Positionserfassung des Schaltungshebels 101. Mit anderen Worten, eine Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall des Stromversorgungssystems kann sichergestellt sein.
Die so gestaltete Positionserfassungsvorrichtung 1G kann insgesamt einen Hamming-Abstand von „4“ oder mehr sicherstellen. Demgemäß kann ein Fehler mit drei Stellen erkannt werden, und ein Fehler mit einer Stelle kann korrigiert werden.
15 ist eine Tabelle, die die Hamming-Abstände zwischen jeweiligen Positionen darstellt.
Wie in 15 dargestellt, beträgt in der Positionserfassungsvorrichtung 1G gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform der Hamming-Abstand zwischen beliebigen Positionen 4. Mit anderen Worten, der Hamming-Abstand von „4“ oder mehr ist insgesamt sichergestellt. Demgemäß ist für die Fehlererkennung t = 3 erfüllt, und daher können Fehler im Ausgang bis zu drei Stück erkannt werden. Für die Fehlerkorrektur ist t = 1 erfüllt, und daher kann ein einzelner Fehler im Ausgang korrigiert werden. Auf diese Weise stellt die Positionserfassungsvorrichtung 1G die Ausfallsicherheit sogar gegen einen Ausfall eines Magnetsensors 11 sicher.
Wenn sich der Schaltungshebel 101 an einer bestimmten Position befindet, sind Erfassungsmuster von jeweiligen Erfassungssystemen 12 in der Positionserfassungsvorrichtung 1G so ausgelegt, dass sie identisch sind. Wie in Teil (a) von 13 dargestellt, ermöglicht diese Anordnung, dass die ersten bis dritten Magnetsensoren „111 bis 113“ im ersten Erfassungssystem 12A und die vierten bis sechsten Magnetsensoren „114 bis 116“ im zweiten Erfassungssystem 12B eine identische Anordnung aufweisen. Als Ergebnis kann ein Platzbedarf zum Anordnen der Magnetsensoren 11 und der Permanentmagneten 21 verringert sein.
(Sechste beispielhafte Ausführungsform)
Andere auf die in 1 dargestellte Schaltungsvorrichtung anwendbare Beispiele der Positionserfassungsvorrichtung. Teil (a) von 16 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1H gemäß einer sechsten beispielhaften Ausführungsform zeigt. Teil (b) von 16 ist eine Tabelle, die ihre Erfassungsmuster darstellt. Teil (c) von 16 ist eine Tabelle, die Hamming-Abstände darstellt. Es ist anzumerken, dass Teil (a) von 16 eine Anordnung darstellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet. Eine elektrische Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1H gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform ist identisch mit der in 2 dargestellten. Mit anderen Worten, die Positionserfassungsvorrichtung 1H gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform enthält ebenfalls zwei Erfassungssysteme. Die ersten bis dritten Magnetsensoren „111 bis 113“ gehören zum ersten Erfassungssystem 12A, und die vierten bis sechsten Magnetsensoren „114 bis 116“ gehören zum zweiten Erfassungssystem 12B.
Wie in Teil (a) von 16 dargestellt, bilden bezüglich der Magnetsensoren 11 ein Magnetsensor im ersten Erfassungssystem 12A und ein Magnetsensor im zweiten Erfassungssystem 12B ein Paar. Drei Paare insgesamt sind entlang einer Vorn-Hinten-Richtung aufgereiht. Genauer sind der dritte und der sechste Magnetsensor 113, 116 als ein Paar in einer am weitesten vorn befindlichen ersten Reihe angeordnet. Der zweite und der fünfte Magnetsensor 112, 115 sind als ein Paar in einer zweiten Reihe hinter der ersten Reihe mit einem vorgegebenen Abstand Ds von der ersten Reihe angeordnet. Der erste und der vierte Magnetsensor 111, 114 sind als ein Paar in einer dritten Reihe hinter der zweiten Reihe angeordnet. Es ist anzumerken, dass der Abstand Ds zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe so ausgelegt ist, dass er ein im Wesentlichen identisches Maß aufweist mit einem Maß in der Vorn-Hinten-Richtung, das erforderlich ist, um Magnetsensoren 11 einzusetzen (das heißt, das bei der fünften beispielhaften Ausführungsform definierte „Reihenmaß W“).
S-Magnetpole 21S sind an drei Punkten auf einer Unterfläche des Trägers 20 angeordnet. Der erste der S-Magnetpole 21S ist an einer Position (dem Bereich A20) vorgesehen, die sich mit einem Bereich vor den Magnetsensoren 11 in der ersten Reihe überlappt, sodass er eine Bandform mit einem Maß in der Vorn-Hinten-Richtung aufweist, das im Wesentlichen identisch mit dem Reihenmaß W ist. Der zweite der S-Magnetpole 21S ist an einer Position (dem Bereich A21) vorgesehen, die sich mit einem Bereich zwischen der ersten Reihe und der zweiten Reihe überlappt, sodass er eine Bandform mit einem Maß in der Vorn-Hinten-Richtung aufweist, das im Wesentlichen identisch mit dem Reihenmaß W ist. Der dritte der S-Magnetpole 21S ist an einer Position (dem Bereich A22) vorgesehen, die sich mit einem Bereich hinter den Magnetsensoren 11 in der dritten Reihe überlappt, sodass er eine Bandform mit einem Maß in der Vorn-Hinten-Richtung aufweist, das im Wesentlichen das Doppelte des Reihenmaßes W beträgt. Im Bereich A23 außer den Bereichen A20, A21, A22, ist ein N-Magnetpol 21N vorgesehen; ein S-Magnetpol 21S ist nicht vorgesehen.
In diesem Fall sind Erfassungsmuster in Teil (b) von 16 dargestellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position P steht, sind der erste, der zweite, der vierte und der fünfte Magnetsensor 111, 112, 114, 115 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position R steht, sind der erste, der dritte, der vierte und der sechste Magnetsensor 111, 113, 114, 116 EIN, und andere Sensoren sind AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position N steht, sind die ersten bis sechsten Magnetsensoren „111 bis 116“ alle AUS. In einem Erfassungsmuster, wenn der Schaltungshebel 101 an der Position D steht, sind der zweite, der dritte, der fünfte und der sechste Magnetsensor 112, 113, 115, 116 EIN, und andere Sensoren sind AUS.
Die so angeordnete Positionserfassungsvorrichtung 1H stellt auch den Hamming-Abstand von 4 oder mehr sicher, wie in Teil (c) von 16 dargestellt. Demgemäß können Fehler im Ausgang bis zu drei Stück erkannt werden und kann ein einzelner Fehler im Ausgang korrigiert werden. Sogar falls ein beliebiges der Stromversorgungssysteme 30 einen Ausfall verursacht, kann die Position des Schaltungshebels 101 mit dem Erfassungssystem 12 erfasst werden, das arbeitet, indem es von einem anderen Stromversorgungssystem 30 gespeist wird. Auf diese Weise stellt die Positionserfassungsvorrichtung 1H die Ausfallsicherheit sogar gegen einen beliebigen Ausfall eines Magnetsensors 11 und der Stromversorgungssysteme 30 sicher.
Wie bei der fünften und sechsten beispielhaften Ausführungsform beschrieben, kann die Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Position der Bedienungseinheit erfassen, die zwischen vier Positionen oder weniger verstellt wird, und kann die Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall der Stromversorgung und des Aufnehmers sicherstellen. Es ist möglich, eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung zu vereinfachen und die Gesamtmaße der Positionserfassungsvorrichtung zu verringern, indem festgelegt wird, dass ein Erfassungssystem und das andere Erfassungssystem ein identisches Erfassungsmuster aufweisen, wenn sich der Schaltungshebel an einer identischen Position befindet.
Übrigens enthält, wenn die Positionserfassungsvorrichtungen 1G, 1H in der fünften und der sechsten beispielhaften Ausführungsform miteinander verglichen werden, die Positionserfassungsvorrichtung 1G gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform kein Erfassungsmuster, in dem alle Magnetsensoren 11 AUS geschaltet sind, aber die Positionserfassungsvorrichtung 1H gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform enthält dieses Erfassungsmuster. Hier können wie in dem Fall, in dem alle Magnetsensoren 11 in der Positionserfassungsvorrichtung 1H gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform AUS anzeigen, zwei Zustände betrachtet werden. Diese beiden Zustände enthalten einen ersten Zustand, in dem alle Magnetsensoren 11, die normal sind, AUS anzeigen, und einen zweiten Zustand, in dem ein Teil oder alle der Magnetsensoren 11 beispielsweise einen Ausfall erhalten (AUS anzeigen) und als Ergebnis alle Magnetsensoren 11 AUS anzeigen. Um diese beiden Zustände voneinander zu unterscheiden, ist es erforderlich, dass das Vorhandensein von Ausfällen in allen Magnetsensoren 11 erkannt werden kann. Demgemäß benötigt die Positionserfassungsvorrichtung 1G gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform eine solche Anordnung nicht und ist daher vorteilhafter als die Positionserfassungsvorrichtung 1H gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform.
Es ist anzumerken, dass in der obigen Beschreibung ein Fall gezeigt ist, in dem Magnetsensoren 11 verwendet sind, um den Aufnehmer zu gestalten, aber die Gestaltung des Aufnehmers ist nicht auf Magnetsensoren 11 beschränkt. Der Aufnehmer kann gestaltet sein durch ein Verwenden eines Kontaktfühlers, der das Vorhandensein eines physischen Kontakts erfasst, oder eines optischen Sensors, der das Vorhandensein von Lichtempfang erfasst, oder kann weiter gestaltet sein durch ein Verwenden von Sensoren anderer Typen. Die Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die in der fünften bis sechsten beispielhaften Ausführungsform dargestellten Aspekte. Das Anordnungsmuster der Magnetsensoren und der Magneten kann beispielsweise andere Anordnungen einnehmen.
(Siebente beispielhafte Ausführungsform)
In einer Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer siebenten beispielhaften Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung enthält jedes der Erfassungssysteme 12A, 12B drei Magnetsensoren 11, von denen jeder eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen von zwei Werten (EIN, AUS) ausgibt, der gemäß einer Positionsbeziehung zu einem Permanentmagneten 21 variiert. Dies ermöglicht die Ausgabe eines Erfassungsmusters mit drei Stellen.
Bezüglich dreier vorgegebener Positionen (beispielsweise der Positionen P, N, S) unter fünf Positionen, die in zwei Erfassungssystemen 12A, 12B gemeinsam sind, sind sogar in einem Erfassungsmuster in einem beliebigen Erfassungssystem und einer beliebigen Position ein Ausgangswert einer bestimmten Stelle und Ausgangswerte der beiden anderen Stellen unter den drei in dem Erfassungsmuster enthaltenen Stellen voneinander verschieden festgelegt. Außerdem sind in einem einzelnen Erfassungssystem Erfassungsmuster, die den drei Positionen entsprechen, so festgelegt, dass sie voneinander verschieden sind.
Bezüglich zweier vorgegebener Positionen (beispielsweise der Positionen R, D) unter fünf Positionen, die in zwei Erfassungssystemen 12A, 12B gemeinsam sind, sind sogar in einem Erfassungsmuster in einem beliebigen Erfassungssystem und einer beliebigen Position drei Stellen in dem Erfassungsmuster so festgelegt, dass sie einen identischen Ausgangswert aufweisen, und zwei Erfassungsmuster, die zu einem einzelnen Erfassungssystem und jeweils zu verschiedenen Positionen gehören, sind so festgelegt, dass sie voneinander verschieden sind. Zwei Erfassungsmuster, die jeweils zu verschiedenen Erfassungssystemen und zu identischen Positionen gehören, sind ebenfalls so festgelegt, dass sie voneinander verschieden sind.
[Anordnungen von Sensoren und Magneten.]
Im Folgenden sind Anordnungsformen von Magnetsensoren 11 und Permanentmagneten 21, die in einer solchen Positionserfassungsvorrichtung 1 enthalten sind, beispielhaft genau dargestellt und beschrieben.
Teil (a) von 17 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1J gemäß der siebenten beispielhaften Ausführungsform darstellt, und insbesondere Anordnungen der Magnetsensoren 11 und der Permanentmagneten 21 darstellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet. Es ist anzumerken, dass mit den Zahlen 1 bis 3 versehene Symbole in Einfachkreisen jeweils die ersten bis dritten Magnetsensoren „111 bis 113“ im ersten Erfassungssystem 12A darstellen, und mit den Zahlen 4 bis 6 versehene Symbole in Doppelkreisen jeweils die vierten bis sechsten Magnetsensoren „114 bis 116“ im zweiten Erfassungssystem 12B darstellen.
Der Einfachheit der Beschreibung halber ist eine Matrix 40 mit vier Zeilen und zwei Spalten angenommen, wobei die Matrix 40 mit vier in der Vorn-Hinten-Richtung aufgereihten Zeilen und zwei in der Rechts-Links-Richtung aufgereihten Spalten gestaltet ist (siehe Teil (a) von 17). In der Matrix 40 ist eine Position einer in der Zeile m und der Spalte n befindliche Zelle als (m, n) bezeichnet.
In diesem Fall sind die Magnetsensoren 11, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet, wie folgt angeordnet. Genauer befindet sich der erste Magnetsensor 111 im ersten Erfassungssystem 12A bei (1, 2). Der zweite Magnetsensor 112 im ersten Erfassungssystem 12A befindet sich bei (2, 2). Der dritte Magnetsensor 113 im ersten Erfassungssystem 12A befindet sich bei (3, 1). Weiter befindet sich der vierte Magnetsensor 114 im zweiten Erfassungssystem 12B bei (2, 1). Der fünfte Magnetsensor 115 im zweiten Erfassungssystem 12B befindet sich bei (3, 2). Der sechste Magnetsensor 116 im zweiten Erfassungssystem 12B befindet sich bei (4, 2). Kein Magnetsensor 11 ist an den verbleibenden Positionen (1, 1) und (1, 4) in der Matrix 40 angeordnet.
Es ist anzumerken, dass jeder Magnetsensor 11 beispielsweise mit einem Hall-IC aufgebaut ist und eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen von zwei Werten gemäß einer Positionsbeziehung mit einem Permanentmagneten 21 (einer Erfassungszieleinheit) ausgibt, wie oben beschrieben. Genauer gibt jeder Magnetsensor 11, der ausgelegt ist, den S-Pol zu erfassen, ein EIN-Signal aus, wenn er dem S-Pol gegenübersteht, und gibt ein AUS-Signal aus, wenn er dem S-Pol nicht gegenübersteht. Es ist anzumerken, dass jeder Magnetsensor 11 ausgelegt sein kann, den N-Pol zu erfassen.
Andererseits sind die Permanentmagnete 21 auf einer Unterfläche des Trägers 20 mit einem vorgegebenen Muster angeordnet. Mit anderen Worten, S-Pole 21S des Permanentmagneten sind in Zellenbereichen an den Positionen (1, 1), (2, 2), (3, 2) und (4, 1) in der Matrix 40 angeordnet. Im Folgenden ist jeder Bereich als „Bereich A“ bezeichnet, und ein bestimmter, bei (m, n) befindlicher Zellenbereich ist als „Amn“ bezeichnet. Demgemäß sind die S-Pole 21S des in Teil (a) von 17 dargestellten Permanentmagneten in den Bereichen A11, A22, A32, A41 angeordnet. S-Pole 21S des Permanentmagneten in den Bereichen A22, A32, die einander in der Vorn-Hinten-Richtung benachbart sind, sind einstückig ausgebildet.
Es ist anzumerken, dass ein nichtmagnetischer Körper ohne Magnetismus den anderen Bereich A12, A21, A31, A42 außer den Bereichen A11, A22, A32, A41, in denen S-Magnetpole 21S des Permanentmagneten vorgesehen sind, bilden kann. Es ist anzumerken, dass in der siebenten beispielhaften Ausführungsform der N-Pol 21N des Permanentmagneten an oben beschriebenen anderen Bereichen A vorgesehen ist, um eine Erfassung des Magnetismus der S-Pole 21S durch die Magnetsensoren 11 zu erleichtern, um eine Grenze zwischen Bereichen A, in denen S-Pole 21S des Permanentmagneten vorgesehen sind, und anderen Bereichen A zu verdeutlichen. In Teil (a) von 17 ist jeder S-Pol 21S des Permanentmagneten mit einer rechteckigen Form beispielhaft dargestellt, um zu einer Form des Bereichs A zu passen, an dem sich der S-Pol 21S befindet. Jedoch kann jeder S-Pol 21S des Permanentmagneten andere Formen annehmen.
[Betrieb der Positionserfassungsvorrichtung]
Mit Bezugnahme auf 18 sind Erfassungsmuster beschrieben, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet.
In einem Fall der Position P in Teil (a) von 18 steht der erste Magnetsensor 111 einem S-Pol des Permanentmagneten im Bereich A32 gegenüber, und der vierte Magnetsensor 114 steht einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A41 gegenüber. Dagegen stehen vier andere Magnetsensoren 11 keinem S-Pol 21S des Permanentmagneten gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der erste und der vierte Magnetsensor 111, 114 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer ersten Zeile einer Tabelle in Teil (b) von 17 dargestellt.
Es ist anzumerken, dass in einer in Teil (b) von 17 dargestellten Tabelle die Bezeichnungen P, R, N, D, S, die vertikal aufgereiht sind, jeweils die fünf Positionen angeben, wo sich der Schaltungshebel 101 befindet. Die Bezeichnungen 1 bis 6, die horizontal aufgereiht sind, geben jeweils die ersten bis sechsten Magnetsensoren „111 bis 116“ an. Jede Zelle in der Tabelle bezeichnet einen Inhalt des Signals (EIN oder AUS), der von dem entsprechenden Magnetsensor 11 an einer entsprechenden Position ausgegeben wird. Es ist anzumerken, dass zur besseren Übersicht nur „EIN“ angegeben ist, während „AUS“ in der Tabelle nicht angegeben ist.
In einem Fall der Position R in Teil (b) von 18 steht der erste Magnetsensor 111 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber, steht der zweite Magnetsensor 112 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A32 gegenüber und steht der dritte Magnetsensor 113 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A41 gegenüber. Dagegen stehen drei andere Magnetsensoren 11 keinem S-Pol 21S des Permanentmagneten gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall die ersten bis dritten Magnetsensoren „111 bis 113“ jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer zweiten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 17 dargestellt.
In einem Fall der Position N in Teil (c) von 18 steht der zweite Magnetsensor 112 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber und steht der fünfte Magnetsensor 115 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A32 gegenüber. Dagegen stehen vier andere Magnetsensoren 11 keinem S-Pol 21S des Permanentmagneten gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der zweite und der fünfte Magnetsensor 112, 115 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer dritten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 17 dargestellt.
In einem Fall der Position D in Teil (d) von 18 steht der vierte Magnetsensor 114 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A11 gegenüber und steht der fünfte Magnetsensor 115 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A32 gegenüber. Dagegen stehen drei andere Magnetsensoren 11 keinem S-Pol 21S des Permanentmagneten gegenüber. Demgemäß geben in einem Erfassungsmuster in diesem Fall die vierten bis sechsten Magnetsensoren „114 bis 116“ jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer vierten Zeile der Tabelle in Teil (b) von 17 dargestellt.
Schließlich steht in einem Fall der Position S in Teil (e) von 18 der dritte Magnetsensor 113 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A11 gegenüber und steht der sechste Magnetsensor 116 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber. Dagegen stehen vier andere Magnetsensoren 11 keinem S-Pol 21S des Permanentmagneten gegenüber. Demgemäß geben in dem Erfassungsmuster in diesem Fall der dritte und der sechste Magnetsensor 113, 116 jeweils das EIN-Signal aus, und andere Sensoren geben jeweils das AUS-Signal aus, wie in einer fünften Zeile der Tabelle in Teil (b) von 17 dargestellt.
[Vorgänge und Wirkungen]
Wie oben beschrieben, gibt in der Positionserfassungsvorrichtung 1J jedes der Erfassungssysteme 12A, 12B ein unterschiedliches Erfassungsmuster für jede Position aus (siehe Teil (b) von 17). Demgemäß ermöglicht, sogar falls ein beliebiges der Stromversorgungssysteme 30 einen Ausfall verursacht und das diesem Stromversorgungssystem 30 entsprechende Erfassungssystem 12 das Signal nicht mehr ausgibt, das Erfassungssignal von einem weiteren Erfassungssystem 12 eine Positionserfassung des Schaltungshebels 101. Mit anderen Worten, eine Ausfallsicherheit gegen einen Ausfall des Stromversorgungssystems kann sichergestellt sein.
Die so gestaltete Positionserfassungsvorrichtung 1J kann insgesamt einen Hamming-Abstand von „3“ oder mehr sicherstellen. Demgemäß kann ein Fehler mit zwei Stellen erkannt werden, und ein Fehler mit einer Stelle kann korrigiert werden.
19 ist eine Tabelle, die die Hamming-Abstände zwischen jeweiligen Positionen darstellt.
Wenn beispielsweise in der Positionserfassungsvorrichtung 1J gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ein Erfassungsmuster an der Position P und ein Erfassungsmuster an der Position R verglichen werden, stimmen Ausgänge vom ersten Magnetsensor 111 miteinander überein (beide sind EIN), und Ausgänge vom fünften und vom sechsten Magnetsensor stimmen auch miteinander überein (alle sind AUS). Ausgänge von anderen Magnetsensoren 11 an der Position P unterscheiden sich von Ausgängen anderer Magnetsensoren 11 an der Position R. Demgemäß beträgt der Hamming-Abstand zwischen der Position P und der Position R „3“.
Wie in 19 dargestellt, stellt Positionserfassungsvorrichtung 1J gemäß der siebenten beispielhaften Ausführungsform insgesamt einen Hamming-Abstand von „3“ oder mehr sicher. Demgemäß ist für die Fehlererkennung t = 2 erfüllt, und daher können Fehler im Ausgang bis zu 2 Stück erkannt werden. Für die Fehlerkorrektur ist t = 1 erfüllt, und daher kann ein einzelner Fehler im Ausgang korrigiert werden. Auf diese Weise stellt die Positionserfassungsvorrichtung 1J die Ausfallsicherheit sogar gegen einen Ausfall eines Magnetsensors 11 sicher.
(Achte beispielhafte Ausführungsform)
Eine Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer achten beispielhaften Ausführungsform ist beschrieben, die bei der in 1 dargestellten Schaltungsvorrichtung anwendbar ist. 20 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1K gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform darstellt und insbesondere Anordnungen der Magnetsensoren 11 und der Permanentmagneten 21 darstellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet. Der Einfachheit der Beschreibung halber ist eine Matrix 40A mit fünf Zeilen und zwei Spalten angenommen, wobei die Matrix 40A mit fünf in der Vorn-Hinten-Richtung aufgereihten Zeilen und zwei in der Rechts-Links-Richtung aufgereihten Spalten gestaltet ist.
In diesem Fall sind die Magnetsensoren 11, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position N befindet, wie folgt angeordnet. Genauer befindet sich der erste Magnetsensor 111 im ersten Erfassungssystem 12A bei (1, 2). Der zweite Magnetsensor 112 im ersten Erfassungssystem 12A befindet sich bei (2, 2). Der dritte Magnetsensor 113 im ersten Erfassungssystem 12A befindet sich bei (4, 1). Weiter befindet sich der vierte Magnetsensor 114 im zweiten Erfassungssystem 12B bei (3, 1). Der fünfte Magnetsensor 115 im zweiten Erfassungssystem 12B befindet sich bei (3, 2). Der sechste Magnetsensor 116 im zweiten Erfassungssystem 12B befindet sich bei (4, 2). Kein Magnetsensor 11 ist an den verbleibenden Positionen in der Matrix 40A angeordnet.
Andererseits sind S-Pole 21S des Permanentmagneten in den Bereichen A21, A22, A32, A51 der Matrix 40A auf einer Unterfläche des Trägers 20 vorgesehen. Es ist anzumerken, dass S-Pole 21S des Permanentmagneten in den Bereichen A22, A32, die einander in der Vorn-Hinten-Richtung benachbart sind, einstückig ausgebildet sind. N-Pole 21N des Permanentmagneten sind in anderen Bereichen A vorgesehen, aber diese anderen Bereiche A im Träger 20 können mit einem nichtmagnetischen Körper gestaltet sein.
Mit Bezugnahme auf 21 sind Erfassungsmuster beschrieben, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet.
In einem Fall der Position P in Teil (a) von 21 steht der erste Magnetsensor 111 einem S-Pol des Permanentmagneten im Bereich A32 gegenüber, und der vierte Magnetsensor 114 steht einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A51 gegenüber. In einem Fall der Position R in Teil (b) von 21 steht der erste Magnetsensor 111 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber, steht der zweite Magnetsensor 112 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A32 gegenüber und steht der dritte Magnetsensor 113 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A51 gegenüber.
In einem Fall der Position N in Teil (c) von 21 steht der zweite Magnetsensor 112 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber und steht der fünfte Magnetsensor 115 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A32 gegenüber. In einem Fall der Position D in Teil (d) von 21 steht der vierte Magnetsensor 114 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A21 gegenüber, steht der fünfte Magnetsensor 115 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber und steht der sechste Magnetsensor 116 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A32 gegenüber.
Schließlich steht in einem Fall der Position S in Teil (e) von 21 der dritte Magnetsensor 113 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A21 gegenüber und steht der sechste Magnetsensor 116 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber. Es ist anzumerken, dass Magnetsensoren 11, die in der obigen Beschreibung für die Teile (a) bis (e) von 21 nicht erwähnt sind, keinem S-Pol 21S des Permanentmagneten gegenüberstehen.
Als Ergebnis sind die Erfassungsmuster an jeweiligen Positionen so gestaltet, dass sie völlig gleich den in Teil (b) von 17 dargestellten Erfassungsmustern sind, der bei der siebenten beispielhaften Ausführungsform beschrieben ist. Demgemäß sind auch die Hamming-Abstände zwischen jeweiligen Positionen so ausgelegt, dass sie völlig gleich den bei der siebenten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Hamming-Abständen in 19 sind. Daher übt die Positionserfassungsvorrichtung 1K gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform auch die ähnlichen Vorgänge und Wirkungen aus wie diejenigen der Positionserfassungsvorrichtung 1J gemäß der siebenten beispielhaften Ausführungsform.
(Neunte beispielhafte Ausführungsform)
In der siebenten und der achten beispielhaften Ausführungsform ist die Positionserfassungsvorrichtung beispielhaft dargestellt, die bei einer Schaltungsvorrichtung 100 angewendet ist, die den Schaltungshebel 101 nur in einer Richtung (der Vorn-Hinten-Richtung) verstellen kann, aber ein Anwendungsziel der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diese Schaltungsvorrichtung 100 beschränkt. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung auch bei einer Schaltungsvorrichtung anwendbar, die den Schaltungshebel 101 in einer vorgegebenen Richtung (beispielsweise der Vorn-Hinten-Richtung) und in einer Richtung verstellen kann, die sich mit der vorgegebenen Richtung schneidet (beispielsweise einer Rechts-Links-Richtung). In einer neunten beispielhaften Ausführungsform ist eine Positionserfassungsvorrichtung beschrieben, die bei einer Schaltungsvorrichtung anwendbar ist, die den Schaltungshebel 101 in zwei Richtungen (der Vorn-Hinten-Richtung und der Rechts-Links-Richtung) verstellen kann.
22 ist eine schematische Zeichnung, die einen Verstellmodus eines Schaltungshebels 101 in einer Schaltungsvorrichtung 200 gemäß der neunten beispielhaften Ausführungsform darstellt. Wie dargestellt, kann in der Schaltungsvorrichtung 200 das Verstellen zwischen fünf Positionen entlang der Führungsnut 204 erfolgen, die die Position R, die Position N, die Position D, die Position H und die Position M sind. Unter diesen Positionen sind drei Positionen, die Position R, die Position N und die Position D, von vorn nach hinten in dieser Reihenfolge angeordnet. Andererseits ist die Position H rechts von der Position N angeordnet, und der Schaltungshebel 101 wird an der Position N nach rechts verstellt, um die Position H zu wählen. Die Position M befindet sich hinter der Position H, und die Position M kann nur durch ein Verstellen des Schaltungshebels 101 an der Position H nach hinten gewählt werden.
23 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1P gemäß der neunten beispielhaften Ausführungsform darstellt und insbesondere Anordnungen der Magnetsensoren 11 und der Permanentmagneten 21 darstellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position H befindet. Der Einfachheit der Beschreibung halber ist eine Matrix 40E mit drei Zeilen und fünf Spalten angenommen, wobei die Matrix 40E mit drei in der Vorn-Hinten-Richtung aufgereihten Zeilen und fünf in der Rechts-Links-Richtung aufgereihten Spalten gestaltet ist.
In diesem Fall sind die Magnetsensoren 11, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position H befindet, wie folgt angeordnet. Genauer befindet sich der erste Magnetsensor 111 im ersten Erfassungssystem 12A bei (1, 1). Der zweite Magnetsensor 112 im ersten Erfassungssystem 12A befindet sich bei (2, 1). Der dritte Magnetsensor 113 im ersten Erfassungssystem 12A befindet sich bei (2, 4). Weiter befindet sich der vierte Magnetsensor 114 im zweiten Erfassungssystem 12B bei (1, 4). Der fünfte Magnetsensor 115 im zweiten Erfassungssystem 12B befindet sich bei (3, 4). Der sechste Magnetsensor 116 im zweiten Erfassungssystem 12B befindet sich bei (2, 2). Kein Magnetsensor 11 ist an den verbleibenden Positionen in der Matrix 40E angeordnet.
Andererseits sind S-Pole 21S des Permanentmagneten in den Bereichen A12, A14, A22, A25, A34 der Matrix 40E auf einer Unterfläche des Trägers 20 vorgesehen. Es ist anzumerken, dass S-Pole 21S des Permanentmagneten in den Bereichen A12, A22, die einander in der Vorn-Hinten-Richtung benachbart sind, einstückig ausgebildet sind. N-Pole 21N des Permanentmagneten sind in anderen Bereichen A vorgesehen, aber diese anderen Bereiche A im Träger 20 können mit einem nichtmagnetischen Körper gestaltet sein.
Mit Bezugnahme auf 24 sind Erfassungsmuster beschrieben, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet.
In einem Fall der Position R in Teil (a) von 24 steht der erste Magnetsensor 111 einem S-Pol des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber, und der vierte Magnetsensor 114 steht einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A25 gegenüber. In einem Fall der Position N in Teil (b) von 24 steht der erste Magnetsensor 111 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A12 gegenüber, steht der zweite Magnetsensor 112 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber und steht der dritte Magnetsensor 113 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A25 gegenüber.
In einem Fall der Position D in Teil (c) von 24 steht der zweite Magnetsensor 112 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A12 gegenüber und steht der fünfte Magnetsensor 115 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A25 gegenüber. In einem Fall der Position H in Teil (d) von 24 steht der vierte Magnetsensor 114 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A14 gegenüber, steht der fünfte Magnetsensor 115 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A34 gegenüber und steht der sechste Magnetsensor 116 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber.
Schließlich steht in einem Fall der Position S in Teil (e) von 24 der dritte Magnetsensor 113 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A14 gegenüber und steht der sechste Magnetsensor 116 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A12 gegenüber. Es ist anzumerken, dass Magnetsensoren 11, die in der obigen Beschreibung für die Teile (a) bis (e) von 24 nicht erwähnt sind, keinem S-Pol 21S des Permanentmagneten gegenüberstehen.
Folglich sind bei einem Ersetzen der Positionen R, N, D, H und M durch die Positionen P, R, N, D und S Erfassungsmuster an jeweiligen Positionen völlig gleich den bei der siebenten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Erfassungsmustern in Teil (b) von 17. Demgemäß sind auch die Hamming-Abstände zwischen jeweiligen Positionen so ausgelegt, dass sie völlig gleich den bei der siebenten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Hamming-Abständen in 19 sind. Daher übt die Positionserfassungsvorrichtung 1P gemäß der neunten beispielhaften Ausführungsform auch die ähnlichen Vorgänge und Wirkungen aus wie diejenigen der Positionserfassungsvorrichtung 1J gemäß der siebenten beispielhaften Ausführungsform.
(Zehnte beispielhafte Ausführungsform)
Eine Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer zehnten beispielhaften Ausführungsform ist beschrieben, die bei der in 22 dargestellten Schaltungsvorrichtung anwendbar ist. 25 ist eine schematische Darstellung, die eine Anordnung der Positionserfassungsvorrichtung 1Q gemäß der zehnten beispielhaften Ausführungsform darstellt und insbesondere Anordnungen der Magnetsensoren 11 und der Permanentmagneten 21darstellt, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position H befindet. Der Einfachheit der Beschreibung halber ist eine Matrix 40F mit sechs Zeilen und zwei Spalten angenommen, wobei die Matrix 40F mit sechs in der Vorn-Hinten-Richtung aufgereihten Zeilen und zwei in der Rechts-Links-Richtung aufgereihten Spalten gestaltet ist.
In diesem Fall sind die Magnetsensoren 11, wenn sich der Schaltungshebel 101 an der Position H befindet, wie folgt angeordnet. Genauer befindet sich der erste Magnetsensor 111 im ersten Erfassungssystem 12A bei (5, 1). Der zweite Magnetsensor 112 im ersten Erfassungssystem 12A befindet sich bei (6, 1). Der dritte Magnetsensor 113 im ersten Erfassungssystem 12A befindet sich bei (2, 1). Weiter befindet sich der vierte Magnetsensor 114 im zweiten Erfassungssystem 12B bei (1, 1). Der fünfte Magnetsensor 115 im zweiten Erfassungssystem 12B befindet sich bei (3, 1). Der sechste Magnetsensor 116 im zweiten Erfassungssystem 12B befindet sich bei (6, 2). Kein Magnetsensor 11 ist an den verbleibenden Positionen in der Matrix 40F angeordnet.
Andererseits sind S-Pole 21S des Permanentmagneten in den Bereichen A11, A22, A31, A52, A62 der Matrix 40F auf einer Unterfläche des Trägers 20 vorgesehen. Es ist anzumerken, dass S-Pole 21S des Permanentmagneten in den Bereichen A52, A62, die einander in der Vorn-Hinten-Richtung benachbart sind, einstückig ausgebildet sind. N-Pole 21N des Permanentmagneten sind in anderen Bereichen A vorgesehen, aber diese anderen Bereiche A im Träger 20 können mit einem nichtmagnetischen Körper gestaltet sein. Wie aus 25 zu verstehen, ist die Positionserfassungsvorrichtung 1Q gemäß der zehnten beispielhaften Ausführungsform gestaltet, indem der Träger 20 in zwei Träger 20A, 20B aufgeteilt ist. S-Pole 21S des Permanentmagneten an den Bereichen A11, A22, A31 sind im Träger 20A vorgesehen, und S-Pole 21S des Permanentmagneten an den Bereichen A52, A62 sind im Träger 20B vorgesehen.
Mit Bezugnahme auf 26 sind Erfassungsmuster beschrieben, wenn sich der Schaltungshebel 101 an jeweiligen Positionen befindet.
In einem Fall der Position R in Teil (a) von 26 steht der erste Magnetsensor 111 einem S-Pol des Permanentmagneten im Bereich A62 gegenüber, und der vierte Magnetsensor 114 steht einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber. In einem Fall der Position N in Teil (b) von 26 steht der erste Magnetsensor 111 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A52 gegenüber, steht der zweite Magnetsensor 112 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A62 gegenüber und steht der dritte Magnetsensor 113 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber.
In einem Fall der Position D in Teil (c) von 26 steht der zweite Magnetsensor 112 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A52 gegenüber und steht der fünfte Magnetsensor 115 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A22 gegenüber. In einem Fall der Position H in Teil (d) von 26 steht der vierte Magnetsensor 114 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A11 gegenüber, steht der fünfte Magnetsensor 115 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A31 gegenüber und steht der sechste Magnetsensor 116 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A62 gegenüber.
Schließlich steht in einem Fall der Position S in Teil (e) von 26 der dritte Magnetsensor 113 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A11 gegenüber und steht der sechste Magnetsensor 116 einem S-Pol 21S des Permanentmagneten im Bereich A52 gegenüber. Es ist anzumerken, dass Magnetsensoren 11, die in der obigen Beschreibung für die Teile (a) bis (e) von 26 nicht erwähnt sind, keinem S-Pol 21S des Permanentmagneten gegenüberstehen.
Folglich sind bei einem Ersetzen der Positionen R, N, D, H und M durch die Positionen P, R, N, D und S Erfassungsmuster an jeweiligen Positionen völlig gleich den bei der siebenten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Erfassungsmustern in Teil (b) von 17. Demgemäß sind auch die Hamming-Abstände zwischen jeweiligen Positionen so ausgelegt, dass sie völlig gleich den bei der siebenten beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Hamming-Abständen in 19 sind. Daher übt die Positionserfassungsvorrichtung 1Q gemäß der zehnten beispielhaften Ausführungsform auch die ähnlichen Vorgänge und Wirkungen aus wie diejenigen der Positionserfassungsvorrichtung 1J gemäß der siebenten beispielhaften Ausführungsform.
Es ist anzumerken, dass in der obigen Beschreibung ein Fall gezeigt ist, in dem Magnetsensoren 11 verwendet sind, um den Aufnehmer zu gestalten, aber die Gestaltung des Aufnehmers ist nicht auf Magnetsensoren 11 beschränkt. Der Aufnehmer kann gestaltet sein durch ein Verwenden eines Kontaktfühlers, der das Vorhandensein eines physischen Kontakts erfasst, oder eines optischen Sensors, der das Vorhandensein von Lichtempfang erfasst, oder kann weiter gestaltet sein durch ein Verwenden von Sensoren anderer Typen.
Die Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die in der siebenten bis zehnten beispielhaften Ausführungsform dargestellten Aspekte beschränkt. Das Anordnungsmuster der Magnetsensoren und der Magneten kann beispielsweise andere Anordnungen einnehmen.
Zum Beispiel kann unter den in Teil (b) von 17 dargestellten Erfassungsmustern von den ersten bis dritten Magnetsensoren „111 bis 113“ eine Anordnung von Magnetsensoren 11 und Permanentmagneten 21 so festgelegt sein, dass sie Erfassungsmuster bildet, in denen die Reihenfolge eines Musters (EIN, AUS, AUS) an der Position P, eines Musters (AUS, EIN, AUS) an der Position N und eines Musters (AUS, AUS, EIN) an der Position S frei verändert ist. Alternativ kann unter den Erfassungsmustern von den vierten bis sechsten Magnetsensoren „114 bis 116“ die Anordnung von Magnetsensoren 11 und Permanentmagneten 21 so festgelegt sein, dass sie Erfassungsmuster bildet, in denen die Reihenfolge eines Musters an der Position P, eines Musters an der Position N und eines Musters an der Position S frei verändert ist. Weiter können die Erfassungsmuster unter den Erfassungsmustern der ersten bis sechsten Magnetsensoren „111 bis 116“ so festgelegt sein, dass jeder der „EIN“-Werte und der „AUS“-Werte in den Erfassungswerten für Position R und Position D durch den anderen Wert ersetzt sein kann.
In der obigen Beschreibung ist eine Anordnung beispielhaft dargestellt, in der das erste Erfassungssystem 12A und das zweite Erfassungssystem 12B benachbart zueinander angeordnet sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Anordnung beschränkt. Zum Beispiel können, solange die Erfassungsmuster so gestaltet sind, dass sie sich mit dem Verstellen des Schaltungshebels 101 ändern, das erste Erfassungssystem 12A und das zweite Erfassungssystem 12B angeordnet sein, während sie räumlich voneinander getrennt sind.
Obwohl das erste Erfassungssystem 12A und das zweite Erfassungssystem 12B in der obigen Beschreibung aus voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen 30A und 30B gespeist werden, können das erste Erfassungssystem 12A und das zweite Erfassungssystem 12B wie in 27 gezeigt ist mit einem einzigen Stromversorgungssystem 30C zur Speisung mit Strom verbunden sein.
Hierbei kann, obwohl die Ausfallsicherheit des Ausfalls der Stromversorgung nicht gewährleistet werden kann, die Ausfallsicherheit des Ausfalls des Magnetsensors 11 gewährleistet werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise anwendbar bei einer Positionserfassungsvorrichtung für eine Schaltungsvorrichtung, die durch einen Fahrer in einem Fahrzeug, wie etwa einem Automobil, zu betätigen ist.
Bezugszeichen in der Zeichnung

1: Positionserfassungsvorrichtung
1A: Positionserfassungsvorrichtung
1A1: Positionserfassungsvorrichtung
1A2: Positionserfassungsvorrichtung
1A3: Positionserfassungsvorrichtung
1A4: Positionserfassungsvorrichtung
1B: Positionserfassungsvorrichtung
1C: Positionserfassungsvorrichtung
1E: Positionserfassungsvorrichtung
1F: Positionserfassungsvorrichtung
1G: Positionserfassungsvorrichtung
1H: Positionserfassungsvorrichtung
1J: Positionserfassungsvorrichtung
1K: Positionserfassungsvorrichtung
1P: Positionserfassungsvorrichtung
1Q: Positionserfassungsvorrichtung
11: Magnetsensor
111: erster Magnetsensor
112: zweiter Magnetsensor
113: dritter Magnetsensor
114: vierter Magnetsensor
115: fünfter Magnetsensor
116: sechster Magnetsensor
117: siebenter Magnetsensor
118: achter Magnetsensor
10: Platte
12: Erfassungssystem
12A: erstes Erfassungssystem
12B: zweites Erfassungssystem
20: Träger
20A: Träger
20B: Träger

21: Permanentmagnet
30: Stromversorgungssystem
30A: erstes Stromversorgungssystem
30B: zweites Stromversorgungssystem
31: Steuerung
100: Schaltungsvorrichtung
101: Schaltungshebel (Bedienungseinheit)
102: Erfassungseinheit
103: Schaltungstafel
104: Führungsnut
200: Schaltungsvorrichtung
204: Führungsnut

Claims

Positionserfassungsvorrichtung, die eine Position einer Bedienungseinheit erfasst, wobei die Positionserfassungsvorrichtung umfasst: ein erstes Erfassungssystem und ein zweites Erfassungssystem, die jeweils aus voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen gespeist werden, und die an eine Vielzahl von Positionen - bis zu fünf Positionen - zusammen mit der Bedienungseinheit verstellbar sind, wenn die Bedienungseinheit verstellt wird, wobei jedes aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem vier Aufnehmer enthält, von denen jeder eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen beliebigen von zwei Werten ausgibt, die gemäß einer Positionsbeziehung mit einer Erfassungszieleinheit variieren, und in der Lage ist, jedes einer Vielzahl von Erfassungsmustern mit vier Stellen auszugeben, in einem beliebigen aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem ein einer gegebenen Position entsprechendes Erfassungsmuster, wenn sich die Bedienungseinheit an der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, anders festgelegt sind als ein Erfassungsmuster, das einer von der gegebenen Position verschiedenen Position entspricht, wenn sich die Bedienungseinheit an einer anderen Position als der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, und ebenso in einem beliebigen aus der Vielzahl von Erfassungsmustern Ausgänge bestimmter zwei Stellen unter den vier Stellen so festgelegt sind, dass sie miteinander identisch und verschieden von Ausgängen zweier anderer Stellen unter den vier Stellen sind.
Positionserfassungsvorrichtung, die eine Position einer Bedienungseinheit erfasst, wobei die Positionserfassungsvorrichtung umfasst: ein erstes Erfassungssystem und ein zweites Erfassungssystem, die jeweils aus voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen gespeist werden, und die an eine Vielzahl von Positionen - bis zu acht Positionen - zusammen mit der Bedienungseinheit verstellbar sind, wenn die Bedienungseinheit verstellt wird, wobei jedes aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem vier Aufnehmer enthält, von denen jeder eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen beliebigen von zwei Werten ausgibt, die gemäß einer Positionsbeziehung mit einer Erfassungszieleinheit variieren, und in der Lage ist, jedes einer Vielzahl von Erfassungsmustern mit vier Stellen gemäß der Vielzahl von Positionen auszugeben, in einem beliebigen aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem ein Erfassungsmuster, das einer gegebenen Position entspricht, wenn sich die Bedienungseinheit an der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, anders festgelegt sind als beliebige aus einem Erfassungsmuster, das einer von der gegebenen Position verschiedenen Position entspricht, wenn sich die Bedienungseinheit an einer anderen Position als der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, und ebenso in einem beliebigen aus der Vielzahl von Erfassungsmustern Ausgänge bestimmter drei Stellen unter den vier Stellen so festgelegt sind, dass sie miteinander identisch und verschieden von einem Ausgang einer weiteren Stelle unter den vier Stellen sind.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei dann, wenn sich die Bedienungseinheit an einer beliebigen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, eines von der Vielzahl von Erfassungsmustern, an der Position, in dem ersten Erfassungssystem und eines von der Vielzahl von Erfassungsmustern, an der Position, in dem zweiten Erfassungssystem so festgelegt sind, dass sie miteinander identisch sind.
Positionserfassungsvorrichtung, die eine Position einer Bedienungseinheit erfasst, wobei die Positionserfassungsvorrichtung umfasst: ein erstes Erfassungssystem und ein zweites Erfassungssystem, die jeweils aus voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen gespeist werden, und die an eine Vielzahl von Positionen - bis zu vier Positionen - zusammen mit der Bedienungseinheit verstellbar sind, wenn die Bedienungseinheit verstellt wird, wobei jedes aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem drei Aufnehmer enthält, von denen jeder eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen beliebigen von zwei Werten ausgibt, die gemäß einer Positionsbeziehung mit einer Erfassungszieleinheit variieren, und in der Lage ist, jedes einer Vielzahl von Erfassungsmustern mit drei Stellen gemäß der Vielzahl von Positionen auszugeben, in einem beliebigen aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem eines einer gegebenen Position entsprechendes Erfassungsmuster, wenn sich die Bedienungseinheit an der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, anders festgelegt ist als beliebige der Vielzahl von Erfassungsmustern, die einer von der gegebenen Position abweichenden Position entsprechen, wenn sich die Bedienungseinheit an der anderen Position als der gegebenen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, und ein Ausgang einer beliebigen Stelle unter drei Stellen in der Vielzahl von Erfassungsmustern, die in dem ersten Erfassungssystem enthalten sind, und ein Ausgang einer beliebigen Stelle unter drei Stellen in der Vielzahl von Erfassungsmustern, die in dem zweiten Erfassungssystem enthalten sind, so festgelegt sind, dass sie miteinander identisch sind, und Ausgänge zweier anderer Stellen unter den drei Stellen in einem beliebigen der Vielzahl von Erfassungsmustern, die in dem ersten Erfassungssystem enthalten sind, und Ausgänge zweier anderer Stellen unter den drei Stellen in einem beliebigen der Vielzahl von Erfassungsmustern, die in dem zweiten Erfassungssystem enthalten sind, so festgelegt sind, dass sie voneinander verschieden sind.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei in dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem die Vielzahl von Erfassungsmustern jedes aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem so festgelegt sind, dass sie miteinander identisch sind, wenn sich die Bedienungseinheit an einer beliebigen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei sowohl das erste Erfassungssystem als auch das zweite Erfassungssystem eins aus der Vielzahl von Erfassungsmustern enthalten, deren Ausgänge in allen von drei Stellen identisch sind.
Positionserfassungsvorrichtung, die eine Position einer Bedienungseinheit erfasst, wobei die Positionserfassungsvorrichtung umfasst: ein erstes Erfassungssystem und ein zweites Erfassungssystem, die jeweils aus voneinander verschiedenen Stromversorgungssystemen gespeist werden, und die an eine Vielzahl von Positionen - bis zu fünf Positionen - zusammen mit der Bedienungseinheit verstellbar sind, wenn die Bedienungseinheit verstellt wird, wobei jedes aus dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem drei Aufnehmer enthält, von denen jeder eine Erfassungsfunktion mit einem Bit aufweist, die einen beliebigen von zwei Werten ausgibt, die gemäß einer Positionsbeziehung mit einer Erfassungszieleinheit variieren, und daher in der Lage ist, gemäß den fünf Positionen eine Vielzahl von Erfassungsmustern mit drei Stellen auszugeben, in einer beliebigen von drei vorgegebenen Positionen, die dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem unter den fünf Positionen gemeinsam sind, Ausgangswerte einer beliebigen Stelle und zweier anderer Stellen unter den drei Stellen, die in dem einen oder den mehreren Erfassungsmustern enthalten sind, so festgelegt sind, dass sie voneinander verschieden sind, und in einem einzelnen Erfassungssystem jedes der Vielzahl von Erfassungsmustern, die den drei vorgegebenen Positionen entsprechen, so festgelegt ist, dass sie voneinander verschieden sind, und in einer beliebigen von zwei verbleibenden Positionen, die dem ersten Erfassungssystem und dem zweiten Erfassungssystem unter den fünf Positionen gemeinsam sind, Ausgangswerte der drei Stellen, die in der Vielzahl von Erfassungsmustern enthalten sind, so festgelegt sind, dass sie identisch sind, zwei der Vielzahl von Erfassungsmustern, die zu einem einzelnen Erfassungssystem gehören und verschiedenen Positionen entsprechen, so festgelegt sind, dass sie voneinander verschieden sind, und zwei aus der Vielzahl von Erfassungsmustern, die zu verschiedenen Erfassungsmustern gehören und einer identischen Position entsprechen, ebenfalls so festgelegt sind, dass sie voneinander verschieden sind.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die fünf Positionen in einer Reihe entlang einer vorgegebenen Richtung aufgereiht sind, sich die drei vorgegebenen Positionen an einer ersten Position, einer dritten Position und einer fünften Position in dieser Reihenfolge von einem Ende in der vorgegebenen Richtung befinden, und sich die beiden verbleibenden Positionen an einer zweiten Position und einer vierten Position in dieser Reihenfolge von dem einen Ende in der vorgegebenen Richtung befinden.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Erfassungssystem und das zweite Erfassungssystem von einem einzigen Stromversorgungssystem anstelle der zwei voneinander unterschiedlichen Stromversorgungssysteme gespeist werden.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das erste Erfassungssystem und das zweite Erfassungssystem von einem einzigen Stromversorgungssystem anstelle der zwei voneinander unterschiedlichen Stromversorgungssysteme gespeist werden.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei dann, wenn sich die Bedienungseinheit an einer beliebigen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, eines von der Vielzahl von Erfassungsmustern, an der Position, in dem ersten Erfassungssystem und eines der Vielzahl von Erfassungsmustern, an der Position, in dem zweiten Erfassungssystem so festgelegt sind, dass sie miteinander identisch sind.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das erste Erfassungssystem und das zweite Erfassungssystem von einem einzigen Stromversorgungssystem anstelle der zwei voneinander unterschiedlichen Stromversorgungssysteme gespeist werden.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei dann, wenn sich die Bedienungseinheit an einer beliebigen Position unter der Vielzahl von Positionen befindet, eines von der Vielzahl von Erfassungsmustern, an der Position, in dem ersten Erfassungssystem und eines der Vielzahl von Erfassungsmustern, an der Position, in dem zweiten Erfassungssystem so festgelegt sind, dass sie miteinander identisch sind.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei sowohl das erste Erfassungssystem als auch das zweite Erfassungssystem eins aus der Vielzahl von Erfassungsmustern enthalten, deren Ausgänge in allen von drei Stellen identisch sind.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das erste Erfassungssystem und das zweite Erfassungssystem von einem einzigen Stromversorgungssystem anstelle der zwei voneinander unterschiedlichen Stromversorgungssysteme gespeist werden.
Positionserfassungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die fünf Positionen in einer Reihe entlang einer vorgegebenen Richtung aufgereiht sind, sich die drei vorgegebenen Positionen an einer ersten Position, einer dritten Position und einer fünften Position in dieser Reihenfolge von einem Ende in der vorgegebenen Richtung befinden, und sich die beiden verbleibenden Positionen an einer zweiten Position und einer vierten Position in dieser Reihenfolge von dem einen Ende in der vorgegebenen Richtung befinden.