JP2008044392A

JP2008044392A - ポジション検出装置

Info

Publication number: JP2008044392A
Application number: JP2006218625A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kimura; 嘉広木村; Yuji Inagaki; 裕二稲垣
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-28

Abstract

【課題】誤検出を防止することが可能なポジション検出装置を提供すること。
【解決手段】磁気センサ２１が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２２及び磁気センサ２３の少なくとも一方が「１」に設定され、さらに磁気センサ２４が「０」に設定される領域（中立領域）において、シフトレバーが中立ポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定される。そして、このとき、変速制御装置４０による制御に基づき、自動変速機５０が中立レンジに切り替えられるようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、操作先のポジションを検出するポジション検出装置に関する。

一般的に、自動変速機が搭載された車両では、シフトレバーが操作されたとき、操作先のポジションがポジション検出装置により検出されるとともに、そのポジションに応じて自動変速機のレンジが切り替えられるようになっている。

特許文献１には、ポジション検出装置により操作先のポジションを検出するに際して、検出対象となる操作先のポジションの数よりも少ない個数のセンサを用いるとともに、それらのセンサの出力信号の組み合わせ態様に応じて、全てのポジションを特定できるようにする技術が開示されている。

ここで、このような開示技術に基づき、３個のセンサを用いて５つのポジションを特定する場合の動作について説明する。
図６に示すように、シフトレバーには、カウンタマグネット１０が設けられるとともに、同図６には、シフトレバーがＲポジション、Ｒ側のＮポジション、中立ポジション、Ｄ側のＮポジション、Ｄポジションへ切り替えられたとき、同カウンタマグネット１０がどの場所に存在することになるのかが示されている。尚、図６には、現在、Ｒ側のＮで示された場所にカウンタマグネット１０が存在している様子が示されている。

また、シフトレバーがＲポジションへ切り替えられたときにカウンタマグネット１０が存在することとなる場所（Ｒ場所）に対応して磁気センサ２１が設けられるとともに、Ｒ側のＮ場所と中立場所との間に対応して磁気センサ２２が設けられ、さらに、Ｄ場所に対応して磁気センサ２４が設けられている。

加えて、磁気センサ２１〜２４が設けられる列を挟んでＲ場所〜Ｄ場所が存在する列の反対側には、Ｒ場所に対応してバイアスマグネット３１が、中立場所に対応してバイアスマグネット３２が、Ｄ場所に対応してバイアスマグネット３３が、それらによって列をなすように設けられている。尚、磁気センサ２１〜２４及びバイアスマグネット３１〜３３は、１枚のプリント基板上に実装されている。

そして、シフトレバーが操作されることに伴って、カウンタマグネット１０とバイアスマグネット３１〜３３との間に作用する磁界に変化が生じるとともに、その磁界の変化が磁気センサ２１〜２４により検出され、このとき、かかる磁界の状態に応じた信号（電圧）が磁気センサ２１〜２４の各々から変速制御装置４０に出力されるようになっている。

変速制御装置４０は、磁気センサ２１〜２４の各々から出力される信号のレベルに応じて磁気センサ毎に「０」及び「１」のいずれかのコードを設定するとともに、そのコードは、磁気センサ２１〜２４の各々に対してカウンタマグネット１０が接近しているとき「１」が設定され、逆に接近していないとき「０」が設定されるようになっている。尚、図７には、シフトレバーがＲポジション、Ｒ側のＮポジション、中立ポジション、Ｄ側のＮポジション、Ｄポジションへ切り替えられる場合において、磁気センサ２１〜２４の各々から出力される信号のレベルに応じて磁気センサ毎にどのようなコードが設定されるのかが表として示されている。

そして、図７に示された表のような態様でコードが設定されることの根拠となるグラフが図８に示されている。即ち、コードを「１」に設定するのか、或いは「０」に設定するのか、を決定するための基準電圧が設けられ、その基準電圧を下回る電圧が磁気センサ２１〜２４から出力されたとき「１」が設定されるとともに、同基準電圧を上回る電圧が磁気センサ２１〜２４から出力されたとき「０」が設定されるようになっている。

そして、磁気センサ２１が「１」に設定されるとともに、磁気センサ２２が「０」に設定され、さらに磁気センサ２４が「０」に設定される領域（Ｒ領域）において、シフトレバーがＲポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定される。そして、このとき、変速制御装置４０による制御に基づき、自動変速機５０がＲレンジに切り替えられるようになっている。

また、磁気センサ２１が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２２が「０」に設定され、さらに磁気センサ２４が「０」に設定される領域（Ｒ側のＮ領域やＤ側のＮ領域）において、シフトレバーがＲ側のＮポジションやＤ側のＮポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定される。そして、このとき、変速制御装置４０による制御に基づき、自動変速機５０がＮレンジに切り替えられるようになっている。

さらに、磁気センサ２１が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２２が「１」に設定され、さらに磁気センサ２４が「０」に設定される領域（中立領域）において、シフトレバーが中立ポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定される。そして、このとき、変速制御装置４０による制御に基づき、自動変速機５０が中立レンジに切り替えられるようになっている。

最後に、磁気センサ２１が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２２が「０」に設定され、さらに磁気センサ２４が「１」に設定される領域（Ｄ領域）において、シフトレバーがＤポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定される。そして、このとき、変速制御装置４０による制御に基づき、自動変速機５０がＤレンジに切り替えられるようになっている。
特開２０００−１０８７０７号公報（段落番号００１５〜００１７、表１）

しかしながら、図８から把握されるように、中立領域とＤ側のＮ領域との境界が、中立ポジションから僅かにＤ側のＮポジションに向かった所にあるので、シフトレバーが中立ポジションからＤ側のＮポジションへ切り替えられていないにも拘わらず、操作先のポジションがＤ側のＮポジションである旨が特定されてしまうような誤検出の虞がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、誤検出を防止することが可能なポジション検出装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、操作先のポジションとして第１のポジション及びそれを挟む２つの第２のポジションが設定されるとともに、前記第１のポジションと前記２つの第２のポジションの一方との間に設けられる第１のセンサと、前記第１のポジションと前記２つの第２のポジションの他方との間に設けられる第２のセンサと、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの各々から出力される信号の組み合わせ態様に応じて、操作先のポジションを特定するポジション特定手段とを備えるポジション検出装置において、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの各々は、操作先のポジションが第１のポジションであるとき、第１の信号を出力するとともに、操作先のポジションが第２のポジションであるとき、第２の信号を出力し、前記ポジション特定手段は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの少なくとも一方から第１の信号が出力されたとき、操作先のポジションが第１のポジションである旨を特定することをその要旨としている。

同構成によると、操作先のポジションが第１のポジションである旨が特定される領域を広くとれるので、第１のポジションから第２のポジションへ切り替えられていないにも拘わらず、操作先のポジションが第２のポジションである旨が特定されてしまうような誤検出を防止することができる。

本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
本発明によれば、誤検出を防止することができる。

以下、本発明を自動車のシフトポジションを検出するポジション検出装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１に示すように、運転席と助手席との間には、自動変速機のレンジを切り替えるために用いられるシフトレバー装置１が設けられている。シフトレバー装置１のハウジング２は、有底箱状に形成されるとともに、その底部に設けられたフランジ状の連結部材３を介して車両のフロアコンソール４に固定されている。ハウジング２の上面に設けられたカバープレート５には、Ｉ字状の透孔よりなるシフトゲート６が形成されている。尚、本実施形態では、シフトゲート６に沿って、Ｒポジション、Ｒ側のＮポジション、中立ポジション、Ｄ側のＮポジション、Ｄポジション、の５つのシフトポジションが設定されている。

そして、同シフトゲート６に挿通されるように装着されたシフトレバー７は、その外端に操作ノブ８が設けられるとともに、内端がハウジング２内に設けられた支持部材９によって支持されており、同シフトレバー７は、支持部材９を支点として傾動可能となっている。そして、シフトレバー７を特定のシフトポジション（例えばＲポジション）まで操作することにより、そのシフトポジションに応じて自動変速機のレンジを切り替えることができるようになっている。

図２に示すように、ハウジング２の内部空間には、シフトレバー７の操作先のポジション（シフトポジション）を検出するポジション検出装置１００が設けられている。図２に示される本実施形態のポジション検出装置１００が、図６に示される従来のポジション検出装置と異なる点は、中立場所とＤ側のＮ場所との間に対応して磁気センサ２３が設けられている点である。

そして、本実施形態では、磁気センサ２３の追加に伴って、図７に示される従来の表に磁気センサ２３に関する内容が追加されることとなり、それが図３に示されている。また、図８に示される従来のグラフに磁気センサ２３に関する内容が追加されることとなり、それが図４に示されている。

そして、本実施形態では、磁気センサ２１が「１」に設定されるとともに、磁気センサ２２が「０」に設定され、さらに磁気センサ２３が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２４が「０」に設定される領域（Ｒ領域）において、シフトレバー７がＲポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定される。そして、このとき、変速制御装置４０による制御に基づき、自動変速機５０がＲレンジに切り替えられるようになっている。

また、磁気センサ２１が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２２が「０」に設定され、さらに磁気センサ２３が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２４が「０」に設定される領域（Ｒ側のＮ領域やＤ側のＮ領域）において、シフトレバー７がＲ側のＮポジションやＤ側のＮポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定される。そして、このとき、変速制御装置４０による制御に基づき、自動変速機５０がＮレンジに切り替えられるようになっている。

さらに、磁気センサ２１が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２２及び磁気センサ２３の少なくとも一方が「１」に設定され、さらに磁気センサ２４が「０」に設定される領域（中立領域）において、シフトレバー７が中立ポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定される。そして、このとき、変速制御装置４０による制御に基づき、自動変速機５０が中立レンジに切り替えられるようになっている。

最後に、磁気センサ２１が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２２が「０」に設定され、さらに磁気センサ２３が「０」に設定されるとともに、磁気センサ２４が「１」に設定される領域（Ｄ領域）において、シフトレバー７がＤポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定される。そして、このとき、変速制御装置４０による制御に基づき、自動変速機５０がＤレンジに切り替えられるようになっている。

ここで、図４に示される本実施形態のグラフと図８に示される従来のグラフとを比較検討してみると、図４での中立領域は図８でのそれよりも広くなっている。詳しくは、磁気センサ２３が「１」に設定される領域から、磁気センサ２２及び磁気センサ２３の両方が「１」に設定される領域を差し引いた分だけ、本実施形態の中立領域が従来のそれよりも広くなっている。これは、従来の装置では、磁気センサ２２が「１」に設定される領域でのみ、シフトレバー７が中立ポジションへ切り替えられている旨が変速制御装置４０により特定されるのに対して、本実施形態の装置では、磁気センサ２２及び磁気センサ２３の少なくとも一方が「１」に設定される領域において、それが特定されることによるものである。

尚、本実施形態において中立ポジションは「第１のポジション」に相当するとともに、Ｒ側のＮポジションやＤ側のＮポジションは「第２のポジション」に相当する。また、磁気センサ２２は「第１のセンサ」に相当するとともに、磁気センサ２３は「第２のセンサ」に相当し、さらに変速制御装置４０は「ポジション特定手段」に相当する。さらに、磁気センサ２２及び磁気センサ２３の各々から変速制御装置４０に出力される信号（電圧）にあって、基準電圧を下回る電圧は「第１の信号」に相当するとともに、基準電圧を上回る電圧は「第２の信号」に相当する。

以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）操作先のポジションが中立ポジションである旨が特定される領域（中立領域）を広くとれるので、中立ポジションからＤ側のＮポジションへ切り替えられていないにも拘わらず、操作先のポジションがＤ側のＮポジションである旨が特定されてしまうような誤検出を防止することができる。

（２）磁気センサ２１〜２４は、検出対象であるカウンタマグネット１０を非接触にて検出できるので、接触式での検出手法を用いた場合とは異なり、検出する側と検出される側との両者において摩耗による破損はなく、よって耐久性を向上できる。

（３）磁気センサ２１〜２４は、検出対象であるカウンタマグネット１０を非接触にて検出できるので、接触式での検出手法を用いた場合とは異なり、検出信号においていわゆるチャタリングが発生せず、よって信頼性を向上できる。

（４）４個の磁気センサ２１〜２４を用いて、それよりも多い５つのポジションを検出することができる。尚、それに際して、３つのバイアスマグネット３１〜３３を設けることで足りる。よって、部品点数が少なくて済むので、ポジション検出装置１００の小型軽量化に貢献できる。

尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図５に示すように、シフトレバー７に対するカウンタマグネット１０の取付位置が多少ずれた場合でも、カウンタマグネット１０とバイアスマグネット３１〜３３との間に作用する磁界が磁気センサ２１〜２４により確実に検出されるように、取付位置がずれることが予想される方向に沿って、カウンタマグネット１０を十分に長く設定してもよい。

シフトレバー装置が設けられる車内の要所を示す斜視図と、そのシフトレバー装置を拡大して示す斜視図。本実施形態のポジション検出装置の構成に関して、カウンタマグネット、磁気センサ、バイアスマグネットの三者の特徴的な配置関係を示す平面図と、ポジション検出装置に関連する自動車の電気的な構成を示すブロック図。本実施形態のポジション検出装置において、シフトポジション別の磁気センサ毎に設定されるコードを示す表。本実施形態のポジション検出装置において、図３に示される表のような態様でコードが設定されることの根拠となるグラフであって、シフトレバーが操作されたときにどのような信号が４個の磁気センサの各々から出力されるのかを示すもの。他の実施形態の要部構成を示す側面図。従来のポジション検出装置の構成に関して、カウンタマグネット、磁気センサ、バイアスマグネットの三者の配置関係を示す平面図と、ポジション検出装置に関連する自動車の電気的な構成を示すブロック図。従来のポジション検出装置において、シフトポジション別の磁気センサ毎に設定されるコードを示す表。従来のポジション検出装置において、図７に示される表のような態様でコードが設定されることの根拠となるグラフであって、シフトレバーが操作されたときにどのような信号が３個の磁気センサの各々から出力されるのかを示すもの。

符号の説明

２２…磁気センサ（第１のセンサ）、２３…磁気センサ（第２のセンサ）、４０…変速制御装置（ポジション特定手段）、１００…ポジション検出装置。

Claims

操作先のポジションとして第１のポジション及びそれを挟む２つの第２のポジションが設定されるとともに、前記第１のポジションと前記２つの第２のポジションの一方との間に設けられる第１のセンサと、前記第１のポジションと前記２つの第２のポジションの他方との間に設けられる第２のセンサと、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの各々から出力される信号の組み合わせ態様に応じて、操作先のポジションを特定するポジション特定手段とを備えるポジション検出装置において、
前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの各々は、操作先のポジションが第１のポジションであるとき、第１の信号を出力するとともに、操作先のポジションが第２のポジションであるとき、第２の信号を出力し、
前記ポジション特定手段は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの少なくとも一方から第１の信号が出力されたとき、操作先のポジションが第１のポジションである旨を特定することを特徴とするポジション検出装置。