JP2011143852A - シフト位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シフト位置を高い精度で検出することのできるシフト位置検出装置を提供する。
【解決手段】第１及び第２の磁気センサ１７，１８と磁石とのＺ軸方向における距離を異ならせた。また、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力電圧Ｖ１，Ｖ２に対して第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２（Ｖｈ１＜Ｖｈ２）を設定した。そして制御装置は、出力電圧Ｖ１，Ｖ２と第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２との比較を通じて三値（Ｈ、Ｍ、Ｌ）の出力論理を生成するようにした。第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２は、各シフト位置に対応する出力論理の組合せがすべて異なるように設定される。このため、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力論理の組合せに基づき５つのシフト位置の検出が可能となる。２つのセンサ出力の組合せを利用することにより、５つの位置を２つの閾値を設定するだけで検出可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、シフトパターンに沿って操作されるシフトレバーのシフト位置を検出するシフト位置検出装置に関する。

ユーザによって操作される車両のシフトレバーと変速機との間の機械的な連結を排除した上で、シフトレバーの位置をセンサを通じて検出し、検出されたシフト位置に基づいて変速機のシフトレンジの切り替えを行う、いわゆるバイワイヤ式のシフト装置が周知である。車両のシフト装置としてこうしたバイワイヤ式のシフト装置を採用すれば、シフトレバーと変速機とを連結するリンク機構などを車両に設ける必要がなくなることから、シフトレバーの配設位置を自由に変更することが可能になるなど、車両設計の自由度を大きく高めることができるようになる。そして従来、この種のシフト装置としては、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。

図１４に示されるように、このシフト装置には、軸部１２０ａを中心に揺動するシフトレバー１２０が設けられており、このシフトレバー１２０の揺動がシフト路１２１によって案内される。そして、ユーザは、シフトレバー１２０をシフト路１２１に沿って操作することで、そのシフト位置を「Ｄ（ドライブ）ポジション」、「Ｎ（ニュートラル）ポジション」、及び「Ｒ（リバース）ポジション」に変更することが可能となっている。また、図１５に示されるように、このシフト装置では、シフトレバー１２０の基端部に磁石１２２が設けられており、シフトレバー１２０の揺動に伴って、磁石１２２が図中のＸ軸方向に往復動する構造となっている。ちなみに、シフトレバー１２０がＮポジションに位置しているときの磁石１２２の位置を図中の実線で示される基準位置Ｐｎとすると、シフトレバー１２０がＤポジションに位置したとき、磁石１２２は基準位置Ｐｎよりも右側の第１の位置Ｐ１に移動する。また、シフトレバー１２０がＲポジションに位置したとき、磁石１２２は基準位置Ｐｎよりも左側の第２の位置Ｐ２に移動する。一方、このシフト装置には、こうした磁石１２２の移動に伴う磁界の変化を検出するための２つの磁気センサ１２３ａ，１２３ｂが設けられている。ちなみに、これらの磁気センサ１２３ａ，１２３ｂは、磁石１２２から図中のＹ軸方向に若干ずれた位置に設けられて且つ、上記Ｘ軸方向に沿って併設されている。また、これらの磁気センサ１２３ａ，１２３ｂは、印加される磁気ベクトルに応じて磁気抵抗効果により抵抗値を変化させる磁気抵抗効果素子（ＭＲＥ素子）からなる、いわゆる磁気抵抗効果センサ（ＭＲセンサ）である。そして、このシフト装置では、磁気センサ１２３ａ，１２３ｂの出力電圧を差動増幅回路に入力してそれらの差分値を演算するとともに、演算された差分値に基づいて上記磁石１２２の位置を、換言すればシフトレバー１２０の位置を検出する。

このような構成からなるシフト装置によれば、ユーザによるシフトレバー１２０の操作に伴って磁石１２２が上記Ｘ軸方向に往復動したときに、上記差分値Ｖｄが、図１６に示すように直線的に変化する。なお、この図１６では、横軸が磁石１２２の上記基準位置Ｐｎからの変位を、また、縦軸が上記差分値Ｖｄをそれぞれ示している。また、磁石１２２の変位量を、基準位置Ｐｎから上記第１の位置Ｐ１に向かう側を正として示している。このように磁石１２２の変位に対して差分値Ｖｄが直線的に変化すれば、差分値Ｖｄとシフトレバー１２０の操作位置とを一対一に対応させることができるため、同差分値Ｖｄに基づいてシフトレバー１２０のシフト位置を検出することができる。

特開２００９−２２２５９４号公報

ところで、このようなシフト装置にあっては、通常、差分値Ｖｄに基づいてシフトレバー１２０の位置を検出する際に、次のような方法が採用されることが多い。すなわち、先の図１６に示されるように、差分値Ｖｄに対して２つの閾値Ｖｅ１１，Ｖｅ１２（Ｖｅ１１＜Ｖｅ１２）を設けた上で、以下の（ａ１）〜（ａ３）に例示する判定処理を行う。

（ａ１）差分値Ｖｄが閾値Ｖｅ１１未満であるとき。このとき、シフトレバー１２０のシフト位置はＲポジションであると判定する。
（ａ２）差分値Ｖｄが閾値Ｖｅ１１以上であって且つ、閾値Ｖｅ１２未満であるとき。このとき、シフトレバー１２０のシフト位置はＮポジションであると判定する。

（ａ３）差分値Ｖｄが閾値Ｖｅ１２以上であるとき。このとき、シフトレバー１２０の位置はＤポジションであると判定する。
このような判定処理を通じてシフトレバー１２０のシフト位置を検出すれば、差分値Ｖｄと閾値Ｖｅ１１，Ｖｅ１２との比較を行うだけでシフトレバー１２０の位置を検出することができるため、シフト位置を容易に検出することが可能となる。

一方、上述した特許文献１に記載のシフト装置にあっては、磁石１２２が上記第１の位置Ｐ１から上記第２の位置Ｐ２の範囲に位置しているときに限って差分値Ｖｄの直線性を担保することが可能となっている。このため、差分値Ｖｄの直線性を担保しつつシフト位置の数を増やそうとすると、差分値Ｖｄに対して設けられる各閾値の間隔が自ずと狭くなってしまう。例えば上述した３つのシフト位置に加え、更に２つのシフト位置を設ける場合には、先の図１６に対応する図として図１７に示すように、４つの閾値Ｖｅ２１〜Ｖｅ２４を設ける必要があり、これらの各閾値Ｖｅ２１〜Ｖｅ２４の間隔が上記閾値Ｖｅ１１，Ｖｅ１２の間隔と比較すると狭くなってしまう。そしてこのように閾値の間隔が狭くなると、例えばノイズ等の影響によって磁気センサ１２３ａ，１２３ｂの出力値が変動した際に、上記差分値Ｖｄが閾値を超えて変化するような状況が生じ易くなり、ひいてはシフトレバー１２０の位置の誤検出等をも招きかねない。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、シフト位置を高い精度で検出することのできるシフト位置検出装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、特定方向へ直線状に延びるシフトパターンに沿って設定された５つのシフト位置に操作されるシフトレバーと、当該シフトレバーの前記特定方向への変位に伴い異なる傾きをもって直線的に変化する２つの電圧信号を生成する検出部と、を備え、前記２つの電圧信号並びにこれらに対して共通して設定される２つの閾値の比較を通じて前記２つの電圧信号をそれぞれ三値化し、その三値の組合せに基づき前記シフトレバーが５つのシフト位置のいずれに位置しているかを検出することをその要旨とする。

本発明によれば、検出部において生成される２つの電圧信号の傾きが異なるので、共通して設定される２つの閾値との比較を通じて生成される三値の組合せを５つのシフト位置毎に異ならせることが可能となる。このため、三値の組合せに基づき５つのシフト位置を検出することができる。このように、検出部において生成される２つの電圧信号に対して設定される閾値の数を２つにすることができるため、前述したように検出部の信号に対して４つの閾値を設定して５つのシフト位置を検出する場合と比較すると、閾値の間隔を広げることができる。このため、仮にノイズ等の影響によって検出部の電圧信号が変動したとしても、当該検出部の電圧信号が閾値を超えて変化するような状況が発生しにくくなる。したがって、シフトレバーのシフト位置を適切に検出することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシフト位置検出装置において、前記検出部は、前記シフトレバーの特定方向に沿った方向への操作に伴い変位する磁石と、当該磁石の変位に伴う当該磁石から発せられる磁界の変化を検出する２つの磁界検出器と、これら磁界検出器の検出信号をそれぞれ所要に処理することで前記シフトレバーの特定方向への変位に対して直線的に変化する電圧信号を生成する２つの信号処理回路と、を備え、前記２つの磁界検出器は、前記磁石の変位量当たりの印加磁界の変化の度合いが互いに異なるように配設されてなることをその要旨とする。

本発明によれば、２つの磁界検出器に対する磁石の変位量当たりの印加磁界の変化の度合いが異なるので、これら磁気検出器の検出信号の変化の度合い（態様）も異なるものとなる。このため、これら２つの検出信号を所要に処理することにより、印加磁界の変化の度合いに応じて互いに異なる傾きをもって直線的に変化する２つの電圧信号を、容易に生成することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のシフト位置検出装置において、前記２つの磁界検出器は、それぞれ印加される磁界の強度に比例した電圧信号を生成するホールセンサを備え、これらホールセンサは、前記磁石に対する距離が互いに異ならせられることにより、前記磁石の変位量当たりの印加磁界強度の変化の度合いが互いに異ならせられてなることをその要旨とする。

本発明によれば、２つのホールセンサの磁石に対する距離が異なるので、これらホールセンサに印加される磁界強度の変化の度合いも異なる。したがって、印加磁界強度の変化の度合いに応じて互いに異なる傾きをもって直線的に変化する２つの電圧信号を、容易に生成することが可能となる。

この場合、例えば、請求項４に記載の発明によるように、２つのホールセンサを、磁石の変位方向に平行をなす基板の表裏に設けることにより、２つのホールセンサと磁石との距離を異ならせることができる。

また、請求項５に記載される構成を採用することにより、２つのホールセンサと磁石との距離を異ならせることも可能である。すなわち、磁石には、その変位方向に直交する方向に凹む段差部を形成することにより厚みの異なる第１及び第２の部分を設ける。また、２つのホールセンサは、磁石の段差部側の部分に対向しかつ磁石の変位方向に平行をなす同一基板上に配設する。そして、２つのホールセンサの一方は磁石の第１の部分に、同じく他方は第２の部分に対応して配設する。２つのホールセンサは同一基板上に配設されているので、磁石の段差部が形成された部分に対応するホールセンサと、そうでないホールセンサとでは、磁石との距離が異なることになる。

請求項６に記載の発明は、請求項２に記載のシフト位置検出装置において、前記２つの磁界検出器は、前記磁石の変位方向に間隔をおいて配設されて当該磁石の変位に伴う磁界の方向の変化を検出して増減特性が相反する電圧信号を生成する２つを１組とする磁気抵抗効果センサをそれぞれ備え、これら２組の磁気抵抗効果センサは、各組を構成する２つの磁気抵抗効果センサの前記磁石の変位方向における距離、及び当該変位方向に直交する方向における前記磁石に対する距離を異ならせることにより、前記磁石の変位量当たりの印加磁界方向の変化の度合いが互いに異ならせられてなり、前記２つの信号処理回路は、前記所要の処理として、対応する組の前記２つの磁気抵抗効果センサにおいて生成される前記２つの電圧信号の差分を求めることにより、前記シフトレバーの特定方向への変位に対して直線的に変化する一の電圧信号をそれぞれ生成することをその要旨とする。

本発明によれば、各組の２つの磁気抵抗効果センサにおいて生成される２つの電圧信号は、磁石の変位量に対する増減特性が相反する。このため、各組の２つの磁気抵抗効果センサにおいて生成される２つの電圧信号の差分値は、磁石の変位量に応じて直線的に変化するものとなる。ここで、２組の磁気抵抗効果センサの磁石に対する配置は前述の通り異なるので、各組の磁気抵抗効果センサに印加される磁界方向の変化の度合いも異なる。このため、各組の２つの磁気抵抗効果センサにおいて生成される２つの電圧信号の変化の態様は、印加磁界方向の変化の度合いに応じて各組で異なるものとなる。したがって、各組の２つの磁気抵抗効果センサにおいて生成される２つの電圧信号の差分値の変化の度合いは各組で異なる。このように、印加磁界方向の変化の度合いに応じて互いに異なる傾きをもって直線的に変化する２つの電圧信号を、容易に生成することが可能となる。

本発明にかかるシフト位置検出装置によれば、シフト位置を高い精度で検出することができる。

第１の実施の形態におけるシフト装置の斜視図。 同じくシフト位置検出装置の概略構成を示す斜視図。 同じく（ａ）は磁石と磁気センサとの位置関係及び磁石の形状を示す正面図、（ｂ）は図３（ａ）の左側面図、（ｃ）は図３（ａ）の平面図。 同じく磁石の変位量と磁気センサに印加される磁束密度及び出力電圧との関係を示すグラフ。 同じくシフト装置の電気的な構成を示すブロック図。 ２つの磁気センサにおいて生成される三値信号の組合せとシフトレバーの操作位置との関係を示す一覧表。 （ａ）は第２の実施の形態における磁石と磁気センサとの位置関係及び磁石の形状を示す正面図、（ｂ）は図７（ａ）の左側面図、（ｃ）は図７（ａ）の平面図。 （ａ）は第３の実施の形態における磁石と磁気センとの位置関係を示す平面図、（ｂ）は同じく正面図、（ｃ）は同じく下面図。 同じくシフトレバーの操作を通じて磁石が変位した場合における当該磁石と磁気センサとの相対位置関係を示す平面図。 同じくシフト装置の電気的な構成を示すブロック図。 同じく２つの磁気センサの出力信号と磁石の変位量との関係、並びにそれらの出力信号の差分値と磁石の変位量との関係を示すグラフ。 同じく磁石の変位量と第１及び第２の磁気センサの出力信号の差分値、並びに第３及び第４の磁気センサの出力信号の差分値との関係を示すグラフ。 （ａ），（ｂ）は、同じくシフト位置検出装置におけるシフト位置の検出態様を示すグラフ。 従来のシフト装置の斜視図。 同じくシフト装置におけるシフトレバーの基端部に設けられる磁石と２つの磁気センサとの位置関係を模式的に示す平面図。 同じくシフト装置における２つの磁気センサの出力信号の差分値と磁石の変位量との関係を示すグラフ。 同じくシフト装置における５つのシフト位置を検出する方法を示すグラフ。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明を車両のシフト装置に具体化した第１の実施の形態について図１〜図６を参照して説明する。

＜シフト装置の概略構成＞
まず、シフト装置の概略構成を説明する。図１に示されるように、シフト装置は、車両に固定されるレバーユニット１と、このレバーユニット１に基端部が支持されて車両の変速機のシフトレンジを切り替える際にユーザによって操作されるシフトレバー２と、このシフトレバー２の移動を案内するシフトゲート３が形成されたシフトパネル４とを備えてなる。シフトゲート３は、図中のＹ軸方向へ延びる直線状に形成されている。このシフト装置では、シフトゲート３に対して５つのシフト位置、すなわち「Ｐポジション（駐車位置）」、「Ｒポジション（後進位置）」、「Ｎポジション（中立位置：ニュートラル）」、「Ｄポジション（前進位置）」、及び「Ｂポジション（回生ブレーキ位置）」が設定されている。これらシフト位置にシフトレバー２が操作されると、変速機のシフトレンジが各シフト位置に対応するシフトレンジに設定される。なお、シフト装置は、シフトレバー２の操作位置が各シフト位置に保持される保持型（ステーショナリタイプ）のものとして構成されている。また、このシフト装置では、レバーユニット１の内部に設けられるシフト位置検出装置を通じて、シフトレバー２が５つのシフト位置のいずれに位置しているかを検出する。

＜シフト位置検出装置＞
次に、シフト位置検出装置について説明する。図２に示すように、レバーユニット１の内部に設けられる支持部材１１は、Ｘ軸方向において互いに対向する２つの側壁１２ａ，１２ｂ及びこれらの下部間を連結する底壁１２ｃを備えている。これら側壁１２ａ，１２ｂの上部には、Ｙ軸方向へ延びる段差部１３ａ，１３ｂが形成されている。２つの段差部１３ａ，１３ｂ間には四角板状のスライダ１４が架け渡されている。スライダ１４は、段差部１３ａ，１３ｂによって、そのＸ軸方向への変位が規制されるとともに、そのＹ軸方向への変位が許容される。

スライダ１４の上面中央部には先のシフトレバー２の基端部が、同じく下面には直方体状の磁石１５が固定されている。また、支持部材１１の２つの側壁１２ａ，１２ｂ間には基板１６が固定されている。基板１６と支持部材１１の底壁１２ｃとの間には若干の隙間が形成されている。基板１６の表裏両面にはそれぞれ第１及び第２の磁気センサ１７，１８、並びに図示しない各種の電子部品が設けられている。したがって、シフトレバー２がＹ軸方向へスライド操作されると、これに伴い磁石１５も基板１６（第１及び第２の磁気センサ１７，１８）に対してＹ軸方向へ相対変位する。

第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、図示しないホール素子及びその信号処理回路１７ｂ，１８ｂが１チップに集積化されたホールセンサである。また、これらホールセンサは、Ｓ極からＮ極、あるいはＮ極からＳ極への磁界の変化を検出して直線状の出夏信号を生成する、いわゆるリニア検出タイプのものである。当該タイプのホールセンサは、Ｎ極の磁界が印加されたときには正（＋）の信号を、Ｓ極の磁界が印加されたときには負（−）の電圧信号を生成する。信号処理回路１７ｂ，１８ｂは、ホール素子において印加磁界強度に応じて生成される電圧信号を増幅する増幅回路等を備えてなる。なお、これら信号処理回路１７ｂ，１８ｂは、ホール素子等とは別個に構成することも可能である。

＜磁石と磁気センサとの位置関係＞
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されるように、磁石１５は、図中のＺ軸方向に沿って着磁されることにより両面４極とされている。これら磁石１５、並びに第１及び第２の磁気センサ１７，１８の相対位置関係は、シフトレバー２が先のＮポジションに位置するときの磁石１５の位置をその基準位置Ｐｎとしたとき、次のように設定されている。すなわち、図３（ａ）に示されるように、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、これらをＸ軸方向から見たとき、磁石１５のＹ軸方向における中央部に対応して設けられている。また、図３（ｂ）に示されるように、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、これらをＹ軸方向からみたとき、磁石１５のＸ軸方向における中央部よりも若干ずれて設けられている。なお、第１及び第２の磁気センサ１７，１８のＸ軸方向における位置は適宜変更可能である。Ｚ軸方向において磁石１５に対向していればよい。また、図３（ｂ），（ｃ）に示されるように、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、これらをＺ軸方向から見たとき、互いに一致するように設けられている。なお、この図３（ｃ）では、便宜上、磁石１５を二点鎖線で示す。

前述したように、また図３（ａ），（ｂ）に示されるように、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、基板１６の表裏に設けられている。すなわち、磁石１５と第１の磁気センサ１７とのＺ軸方向における距離Ｇｚ１は、磁石１５と第２の磁気センサ１８とのＺ軸方向における距離Ｇｚ２よりも小さい。ちなみに、これら距離Ｇｚ１，Ｇｚ２は、磁石１５の下面と第１及び第２の磁気センサ１７，１８の感磁面１７ａ，１８ａとの間の距離を示す。磁石１５の磁束密度は、磁石１５からの距離に反比例するので、磁石１５からの距離が大きくなるほど磁束密度の大きさは小さくなる。このため、基板１６の磁石１５側の側面に設けられた第１の磁気センサ１７に印加される磁束密度は、基板１６の磁石１５と反対側の側面に設けられた第２の磁気センサ１８に印加される磁束密度よりも大きくなる。

なお、図３（ｃ）にシフトレバー２が各操作位置（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂ）に操作されたときの磁石１５の位置を示す。同図では、シフトレバー２がＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂポジションにあるときの磁石１５の位置をそれぞれ位置Ｐｐ，Ｐｒ，Ｐｎ，Ｐｄ，Ｐｂとする。また、同図では、磁石１５のＸ軸方向へ延びる中心軸Ｏｘの位置を示す。この中心軸ＯｘはＹ軸方向における極性（Ｎ極及びＳ極）の境界でもある。

磁石１５が基準位置Ｐｎに位置するとき、当該磁石１５の中心軸Ｏｘは、第１及び第２の磁気センサ１７，１８にＺ軸方向において対応する。磁石１５が位置Ｐｒ，Ｐｐに位置するとき、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は磁石１５のＳ極に対応する。詳述すると、磁石１５が位置Ｐｐにあるとき、第１及び第２の磁気センサ１７，１８はＳ極のＹ軸方向における中央部に対応する。磁石１５が位置Ｐｒにあるとき、第１及び第２の磁気センサ１７，１８はＳ極のＹ軸方向における中央部よりも若干ずれた部位に対応する。

同様に、磁石１５が位置Ｐｄ，Ｐｂに位置するとき、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は磁石１５のＮ極に対応する。詳述すると、磁石１５が位置Ｐｂにあるとき、第１及び第２の磁気センサ１７，１８はＮ極のＹ軸方向における中央部に対応する。磁石１５が位置Ｐｄにあるとき、第１及び第２の磁気センサ１７，１８はＮ極のＹ軸方向における中央部よりも若干ずれた部位に対応する。

＜磁石の変位と磁気センサの印加磁束密度との関係＞
次に、磁石１５の変位と、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の印加磁束密度との関係について説明する。

第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、前述したようにホールセンサが採用されているので、それらの感磁面１７ａ，１８ａに対して直交する方向の磁界を検出する。また、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力は磁界の強さ、すなわち磁束密度の大きさに比例する。また、先の図３（ａ）に示されるように、磁石１５がその基準位置Ｐｎに存在する場合、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は磁石１５の磁極の境界に対応するため、両感磁面１７ａ，１８ａに直交する磁束密度は最も小さくなる。

そしてこの磁石１５の基準位置Ｐｎを基準として、シフトレバー２の操作を通じて磁石１５がＹ軸方向へ変位した場合、当該磁石１５の変位量と第１及び第２の磁気センサ１７，１８に印加される磁束密度との関係は、図４のグラフのようになる。なお、当該グラフでは、その横軸に磁石１５の変位量が、縦軸に磁束密度がプロットされている。また、当該グラフでは、磁石１５がその基準位置Ｐｎを原点としてシフトレバー２のＢポジションに対応する位置Ｐｂへ向かうときの変位量を正（＋）の値、同じくＰポジションに対応する位置Ｐｐへ向かうときの変位量を負（−）の値としている。

さて、図４のグラフに示されるように、磁石１５のＹ軸方向への変位に伴い、第１及び第２の磁気センサ１７，１８に印加される磁束密度はそれぞれ正弦波状に変化する。すなわち、磁石１５の基準位置Ｐｎを原点とする正の方向への変位量が大きくなるにつれて第１及び第２の磁気センサ１７，１８に印加される正の磁束密度が大きくなる。逆に、磁石１５の基準位置Ｐｎを原点とする負の方向への変位量が大きくなるにつれて第１及び第２の磁気センサ１７，１８に印加される負の磁束密度が大きくなる。これは、磁石１５の正の方向への変位に伴い両感磁面１７ａ，１８ａに直交する方向におけるＮ極の磁界成分が増大し、磁石１５の負の方向への変位に伴い両感磁面１７ａ，１８ａに直交する方向におけるＳ極の磁界成分が増大するからである。

また、磁石１５の変位量当たりの磁束密度の変化の割合は、第１の磁気センサ１７に印加される磁束密度の方が第２の磁気センサ１８に印加される磁束密度よりも大きくなる。これは、第２の磁気センサ１８は第１の磁気センサ１７よりも磁石１５からの距離が大きく、その分だけ印加される磁束密度が小さくなるからである。

また、図５に示すように、ホールセンサである第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、印加される磁界（磁束密度）の大きさに比例した出力電圧Ｖ１，Ｖ２を生成する。このため、図４のグラフに示されるように、磁石１５の変位に伴う出力電圧Ｖ１，Ｖ２の変化は、第１及び第２の磁気センサ１７，１８に対する印加磁束密度の変化に準じたものとなる。シフト位置検出装置の制御装置２１は、この磁石１５の変位に伴う磁束密度の変化、正確には出力電圧Ｖ１，Ｖ２の変化を利用して磁石１５の位置、すなわちシフトレバー２の操作位置を検出する。

＜シフト位置の検出方法＞
次に、シフトレバー２の操作位置の検出方法について説明する。図４のグラフに示されるように、当該シフト位置検出装置では、出力電圧Ｖ１，Ｖ２に対して第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２が設定されている。第２の閾値Ｖｈ２は、第１の閾値Ｖｈ１よりも大きな値である。そして制御装置２１は、出力電圧Ｖ１，Ｖ２と第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２との比較を通じて、出力電圧Ｖ１，Ｖ２を三値化する。すなわち、制御装置２１は、次の（ｂ１）〜（ｂ３）に示されるようにして、出力電圧Ｖ１，Ｖ２の電圧レベルに応じて、Ｈ（ハイ）レベル、Ｍ（ミドル）レベル、及びＬ（ロー）レベルのいずれかの電圧レベルを有する論理信号（Ｈ、Ｍ、Ｌ）を生成する。

（ｂ１）出力電圧Ｖ１，Ｖ２の電圧レベルが第１の閾値Ｖｈ１未満であるとき、Ｌレベルの論理信号（Ｌ）を生成する。
（ｂ２）出力電圧Ｖ１，Ｖ２の電圧レベルが第１の閾値Ｖｈ１以上、かつ第２の閾値Ｖｈ２未満であるとき、Ｍレベルの論理信号（Ｍ）を生成する。

（ｂ３）出力電圧Ｖ１，Ｖ２の電圧レベルが第２の閾値Ｖｈ２以上であるとき、Ｈレベルの論理信号（Ｈ）を生成する。
ここで、磁石１５がシフトレバー２の各操作位置に対応して変位したとき、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力電圧Ｖ１，Ｖ２の電圧レベル、すなわち出力論理（三値Ｈ、Ｍ、Ｌ）の組合せがすべて異なるように、第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２は設定される。このため、シフトレバー２の各操作位置（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｂ）と、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力論理である三値（Ｈ，Ｍ，Ｌ）との組合せは、次のようになる。

すなわち、図６の一覧表の左側の２列の欄に示されるように、シフトレバー２がＰポジションに操作された場合には「Ｌ，Ｌ」、Ｒポジションに操作された場合には「Ｍ，Ｌ」、Ｎポジションに操作された場合には「Ｍ，Ｍ」、Ｄポジションに操作された場合には「Ｍ，Ｈ」、Ｂポジションに操作された場合には「Ｈ，Ｈ」となる。なお、図６の一覧表では、Ｈレベル、Ｍレベル及びＬレベルの電圧レベルを有する論理信号をそれぞれＨ、Ｍ、Ｌとして表している。

このように、シフトレバー２が各操作位置に操作された場合、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力論理の組合せがすべて異なる。すなわち、シフトレバー２の各操作位置と各出力論理との組合せが一対一で対応するので、当該出力論理の組合せに基づきシフトレバー２の操作位置を特定可能となる。

図５に示すように、シフト装置の制御装置２１は、第１及び第２の磁気センサ１７，１８からの出力論理の組合せに基づきシフトレバー２の操作位置を検出し、当該操作位置に応じた指令信号を変速機２２へ出力する。変速機２２側では、この指令信号に基づきその内部の動力伝達経路の接続状態の切り替えが行われる。

こうした構成によれば、出力電圧Ｖ１，Ｖ２に対して設定される閾値の数が２つであるにもかかわらず、５つのシフト位置を検出することができる。このため、先の背景技術に記載したように、検出信号に対して４つの閾値を設定して５つのシフト位置を検出する場合と比較すると、閾値の間隔を広げることができる。このため、仮に外乱等の影響によって磁束密度が変動したとしても、当該磁束密度が各閾値を超えて変化するような状況が発生しにくくなるため、シフトレバー２の操作位置を適切に検出することが可能になる。

なお、前述した構成では、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力電圧Ｖ１，Ｖ２の三値化は制御装置２１において行われるようにしたが、これを第１及び第２の磁気センサ１７，１８で行うようにしてもよい。この場合には、制御装置２１は、第１及び第２の磁気センサ１７，１８を通じて取得される出力論理（三値）の組合せに基づき、シフトレバー２のシフト位置を検出する。

また、図３（ｂ），（ｃ）に二点鎖線で示されるように、基板１６の表裏に第３及び第４の磁気センサ３１，３２を追加して設けてもよい。これら第３及び第４の磁気センサ３１，３２も交番検出タイプのホールセンサが採用される。第３及び第４の磁気センサ３１，３２は、例えば、図３（ｂ）に示されるように、基準位置Ｐｎに位置する磁石１５のＺ軸方向へ延びる中心軸を中心としてＸ軸方向において線対称となるように、かつ図３（ｃ）に示されるように、基準位置Ｐｎに位置する磁石１５のＹ軸方向へ延びる中心軸を中心としてＸ軸方向において線対称となるように設ける。なお、これら第３及び第４の磁気センサ３１，３２の位置は適宜変更可能である。

そしてこの場合、磁石１５の変位量と第３及び第４の磁気センサ３１，３２に印加される磁束密度との関係は、先の図４のグラフに示されるように、磁石１５の変位量と第１及び第２の磁気センサ１７，１８に印加される磁束密度との関係と同様の関係になる。第３の磁気センサ３１に印加される磁束密度は第１の磁気センサ１７に印加される磁束密度と同様に変化する。第４の磁気センサ３２に印加される磁束密度は、第２の磁気センサ１８に印加される磁束密度と同様に変化する。したがって、第３及び第４の磁気センサ３１，３２の出力論理は、図６の一覧表の右側の２列の欄に示されるように、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力論理と同じになる。

このようにした場合であれ、シフトレバー２が各操作位置に操作されたときの第１〜第４の磁気センサ１７，１８，３１，３２の出力論理の組合せはすべて異なるものとなり、シフトレバー２の各操作位置と各出力論理との組合せは一対一で対応する。したがって、第１〜第４の磁気センサ１７，１８，３１，３２の出力論理の組合せに基づき、シフトレバー２の各操作位置を検出可能となる。また、この場合には、シフトレバー２の各操作位置に対応する出力論理の組合せに重なるものがないので、第１〜第４の磁気センサ１７，１８，３１，３２のうちいずれか一が故障等したときであれ、シフトレバー２の各操作位置の検出が可能になる。

なお、本例において、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、シフトレバー２の特定方向への変位に伴い異なる傾きをもって直線的に変化する２つの電圧信号を生成する検出部を構成する。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第１及び第２の磁気センサ１７，１８と磁石１５とのＺ軸方向における距離を異ならせた。また、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力電圧Ｖ１，Ｖ２に対して第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２（Ｖｈ１＜Ｖｈ２）を設定した。そして制御装置２１は、出力電圧Ｖ１，Ｖ２と第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２との比較を通じて三値の出力論理を生成するようにした。第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２は、各シフト位置に対応する出力論理の組合せがすべて異なるように設定される。このため、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力論理の組合せに基づき５つのシフト位置の検出が可能となる。２つのセンサ出力の組合せを利用することにより、５つの位置を２つの閾値を設定するだけで検出可能となる。従来のように、５つの検出位置に対して４つの閾値を設定する場合と比較して、閾値の間隔を広げることができるため、外乱磁界等の影響によって磁束密度が閾値を超えて変化するような状況が発生しにくくなる。ひいては、シフトレバー２の操作位置を適切に検出することができる。

（２）第１及び第２の磁気センサ１７，１８として、交番検出タイプのホールセンサを採用した。このため、磁石１５を両面４極とすることにより、磁石１５の変位量当たりの磁束密度の変化の割合を大きくすることが可能になる。センサに印加される磁束密度は、磁極の境界を原点とした正負の方向における変化として得られるからである。

（３）第３及び第４の磁気センサ３１，３２を追加して設けた場合には、位置検出装置の検出信頼性を向上させることができる。１つのセンサが故障等しても、シフトレバー２の操作位置の検出が可能になるからである。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施の形態は、基本的には先の図１及び図２及び図５に示される構成と同様の構成を備えてなる。したがって、前記第１の実施の形態と同一の部材及び構成については同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。

第１の実施の形態では、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の磁石１５からの距離を異ならせることにより、これら磁気センサに印加される磁束密度の大きさを異ならせるようにしているところ、本例ではこれを、磁石１５のＺ軸方向における厚さを異ならせることにより実現している。すなわち、図７（ａ）に示すように、磁石１５の着磁方向は、第１の実施の形態と同様に両面４極着磁とされている。そして図７（ｂ）に示すように、磁石１５の上面及び下面にはそれぞれ段差部４１，４２が形成されている。これら段差部４１，４２は、磁石１５をその左側（Ｙ軸方向）から見た場合、磁石１５のＺ軸方向へ延びる中心軸を境界として磁石１５を第１及び第２の部分１５ａ，１５ｂに分けたとき、図中左側の部分である第１の部分１５ａの上面及び下面の全域に亘って形成されている。このため、第１の部分１５ａのＺ軸方向における厚さＤｚ１は、第２の部分１５ｂのＺ軸方向における厚さＤｚ２よりも、段差部４１，４２の分だけ小さくなっている。なお、第１の部分１５ａの厚さＤｚ１は第１の実施の形態の磁石１５の厚さと同じに、第２の部分１５ｂの厚さＤｚ２は、第１の実施の形態における磁石１５の厚さよりも大きく設定されている。この厚さＤｚ１，Ｄｚ２の違いにより、先の段差部４１，４２が形成される。

図７（ｂ）に示されるように、基板１６の上面（磁石１５側の側面）には、第１及び第２の磁気センサ１７，１８が設けられている。図７（ａ）に示されるように、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、これらをＸ軸方向からみたとき、互いに一致するように設けられている。また、図７（ｃ）に併せて示されるように、第１の磁気センサ１７は第１の部分１５ａに、第２の磁気センサ１８は第２の部分１５ｂに対応している。このため、図７（ｂ）に示されるように、磁石１５（第１の部分１５ａ）と第１の磁気センサ１７とのＺ軸方向における距離Ｇｚ１は、磁石１５（第２の部分１５ｂ）と第２の磁気センサ１８とのＺ軸方向における距離Ｇｚ２よりも大きくなっている。なお、これら距離Ｇｚ１，Ｇｚ２は、磁石１５の下面と感磁面１７ａ，１８ａとの間の距離を示す。

シフトレバー２の操作を通じて磁石１５がＹ軸方向へ変位した場合、当該磁石１５の変位量と第１及び第２の磁気センサ１７，１８に印加される磁束密度との関係は、第１の実施の形態と同様になる。すなわち、磁石１５のＹ軸方向への変位に伴い、第１及び第２の磁気センサ１７，１８に印加される磁束密度は、先の図４のグラフに示されるように変化する。そして、先の図６の一覧表に示されるように、磁石１５がシフトレバー２の各操作位置に対応して変位したとき、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力論理の組合せはすべて異なるものとなる。すなわち、シフトレバー２の各操作位置と各出力論理との組合せは一対一で対応するので、各出力論理の組合せに基づきシフトレバー２の各操作位置を検出可能となる。

なお、本例においても、出力電圧Ｖ１，Ｖ２の三値化を第１及び第２の磁気センサ１７，１８で行うようにしてもよい。
また、本例においても、前記第１の実施の形態と同様に、第３及び第４の磁気センサ３１，３２を追加して設けてもよい。この場合、図７（ｂ），（ｃ）に二点鎖線で示されるように、第３の磁気センサ３１は第１の部分１５ａに、第４の磁気センサ３２は第２の部分１５ｂに対応して設けられる。また、第３及び第４の磁気センサ３１，３２は、基板１６の磁石１５側の側面において第１及び第２の磁気センサ１７，１８とともにＸ軸方向に沿って１列をなすように設けられる。

磁石１５のＹ軸方向への変位に伴う第３及び第４の磁気センサ３１，３２の印加磁束密度は、先の図４のグラフに示されるように、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の印加磁束密度と同様の傾向で変化する。また、図６の一覧表に示されるように、第３及び第４の磁気センサ３１，３２の出力論理は、第１及び第２の磁気センサ１７，１８の出力論理と同じになる。すなわち、シフトレバー２の各操作位置と各出力論理との組合せは一対一で対応する。このため、第１〜第４の磁気センサ１７，１８，３１，３２の出力論理の組合せに基づき、シフトレバー２の各操作位置を検出可能となる。また、シフトレバー２の各操作位置に対応する出力論理の組合せに重なるものがないので、第１〜第４の磁気センサ１７，１８，３１，３２のうちいずれか一が故障等したときであれ、シフトレバー２の各操作位置の検出が可能になる。

したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）磁石１５の厚さを第１の部分１５ａと第２の部分１５ｂとで異ならせるとともに、これらにＺ軸方向において対向するように第１及び第２の磁気センサ１７，１８を配設することにより、前記第１の実施の形態の（１），（２）と同様の効果を得ることができる。

（２）また、第３及び第４の磁気センサ３１，３２を追加して設けた場合には、前記第１の実施の形態の（３）と同様の効果を得ることができる。
（３）また、第１及び第２の磁気センサ１７，１８は、基板１６の磁石１５側の側面にのみ配設される。このため、基板１６と支持部材１１の底壁１２ｃとの間に隙間を省略することも可能になる。

＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態も、基本的には先の図１及び図２及び図５に示される構成と同様の構成を備えてなる。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、スライダ１４（図２を参照。）の底部には、円柱状の磁石５１が固定されている。シフトレバー２のＹ軸方向への操作に伴い、磁石５１もＹ軸方向に沿って変位する。また、同図に示されるように、磁石５１は、Ｚ軸方向に着磁されてなる。

磁石５１に対向する基板１６の表裏両面には、２つを１組とする２組の磁気センサ５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂが設けられている。これら磁気センサ５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、磁気抵抗効果素子（ＭＲＥ）を利用した磁気抵抗効果センサである。この磁気抵抗効果素子は、印加される磁気ベクトル（磁界の方向）に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗効果を有する。より具体的には、各磁気センサ５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、２つの磁気抵抗効果素子が直列に接続されたいわゆるハーフブリッジ回路等が１チップに集積化されたものである。なお、４つの磁気抵抗効果素子がブリッジ状に接続された、いわゆるフルブリッジ回路を備えてなる磁気抵抗効果センサを採用することも可能である。

図８（ａ），（ｂ）に示されるように、２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂは基板１６の磁石５１側の側面に、また図８（ｂ），（ｃ）に示されるように、残りの２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂは基板１６の磁石５１と反対側の側面に設けられている。

図９に示されるように、２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂは、磁石５１に対して以下の（ｃ１）〜（ｃ３）に示す配置関係を有している。
（ｃ１）２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂは、磁石５１をＺ軸方向から見たとき、そのＺ軸方向へ伸びる中心軸ＯからＸ軸方向に距離Ｄｘ１だけずれた位置に配設されている。

（ｃ２）２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂは、Ｙ軸方向に沿って並設されている。なお、これら磁気センサ５２ａ，５２ｂの間の距離は、シフトレバー２がシフトゲート３に沿ってＹ軸方向へ操作された際（Ｐ〜Ｂ間）の磁石５１の中心軸Ｏの移動距離Ｓ１と同等の長さに設定されている。

（ｃ３）２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂは、磁石５１が図中の基準位置Ｐｎに位置している状態において、その中心軸Ｏを通ってＸ軸に平行をなす軸線Ｘ１を基準に線対称となるように設けられている。

また、図９に二点鎖線で示されるように、２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂは、磁石５１に対して以下の（ｄ１）〜（ｄ３）に示す配置関係を有している。
（ｄ１）２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂは、磁石５１をＺ軸方向から見たとき、そのＺ軸方向へ伸びる中心軸ＯからＸ軸方向に、かつ磁気センサ５２ａ，５２ｂと反対側に距離Ｄｘ２だけずれた位置に配設されている。ただし、Ｄｘ２＜Ｄｘ１の関係を有する。

（ｄ２）２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂは、Ｙ軸方向に沿って並設されている。なお、これら磁気センサ５３ａ，５３ｂの間の距離は、シフトレバー２がシフトゲート３に沿ってＹ軸方向へ操作された際（Ｒ，Ｎ，Ｄ間）の磁石５１の中心軸Ｏの移動距離Ｓ２と同等の長さに設定されている。すなわち、Ｓ２＜Ｓ１の関係を有する。

（ｄ３）２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂは、磁石５１が図中の基準位置Ｐｎに位置している状態において、その中心軸Ｏを通ってＸ軸に平行をなす軸線Ｘ１を基準に線対称となるように設けられている。

そして、このシフト位置検出装置では、図９に示されるように、シフトレバー２のシフト位置の変化に伴って磁石５１（正確には、その中心軸Ｏ）がＹ軸に平行をなす軸線Ｙ１上を移動すると、各磁気センサ５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂに印加される磁界が変化することにより、これら磁気センサの出力電圧（センサ出力）が変化する。

図１０に示すように、このシフト位置検出装置では、２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂの出力電圧Ｖ１，Ｖ２が、信号処理回路としての差動増幅回路６１に入力されてそれらの差分値（＝Ｖ１−Ｖ２）が演算された後、当該差分値が第１の検出信号Ｓｃ１として、制御装置２１に取り込まれる。また、２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂの出力電圧Ｖ３，Ｖ４が、信号処理回路としての差動増幅回路６２に入力されてそれらの差分値（＝Ｖ３−Ｖ４）が演算された後、当該差分値が第２の検出信号Ｓｃ２として、制御装置２１に取り込まれる。

制御装置２１では、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２に対してそれぞれ第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２が設定され、これら第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２と第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２との比較に基づきシフトレバー２のシフト位置を検出する。制御装置２１は、検出されたシフト位置に応じて変速機２２に指令信号を出力し、変速機２２の接続状態の切り替えを行わせる。

＜磁気センサの出力電圧の変化＞
次に、磁石１５の変位、並びに２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂの出力電圧Ｖ１，Ｖ２及び第１の検出信号Ｓｃ１の関係を図１１のグラフを参照しつつ説明する。当該グラフでは、横軸に磁石５１の基準位置Ｐｎからの変位量が、縦軸に磁気センサ５２ａ，５２ｂの出力電圧Ｖ１，Ｖ２及び第１の検出信号Ｓｃ１がプロットされている。また当該グラフでは、磁石５１の変位量を、基準位置ＰｎからＰポジションに対応する位置へ向かう側を正、Ｂポジションに対応する位置へ向かう側を負として表している。

当該グラフに示されるように、磁石５１が、Ｐポジションに対応する位置Ｐｐ、Ｒポジションに対応する位置Ｐｒ、Ｎポジションに対応する位置（基準位置Ｐｎ）、Ｄポジションに対応する位置Ｐｄ、及びＢポジションに対応する位置Ｐｂの順で移動したとすると、２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂの出力電圧Ｖ１，Ｖ２は、図中に一点鎖線及び二点鎖線でそれぞれ示されるように、互いに半周期だけ位相がずれる態様にて正弦波状に変化する。ちなみに、本例では、このように出力電圧Ｖ１，Ｖ２の位相が半周期だけずれるように２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂ（正確には、磁気抵抗素子）の向き等が調整されている。また、このように変化する出力電圧Ｖ１，Ｖ２に対して、第１の検出信号Ｓｃ１は、磁石５１が各シフト位置に変位する範囲（すなわち、移動距離Ｓ１内）で直線的に変化する値となる。

他の２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂの出力電圧Ｖ３、Ｖ４及び第２の検出信号Ｓｃ２の関係も先の図１１のグラフに示される関係に準じたものになる。ただし、これら出力電圧Ｖ３，Ｖ４に対して、第２の検出信号Ｓｃ２は、図１２のグラフに示されるように、磁石５１がＲポジションに対応する位置ＰｒからＤポジションに対応する位置Ｐｄまでの間を変位する範囲（すなわち、移動距離Ｓ２内）で直線的に変化する値となる。また、当該範囲において、磁石５１の変位量当たりの第２の検出信号Ｓｃ２の電圧レベルは、磁石５１の変位量当たりの第１の検出信号Ｓｃ１の電圧レベルよりも大きくなる。すなわち、磁石５１の変位に伴う第２の検出信号Ｓｃ２の変化を示す直線の傾きは、第１の検出信号Ｓｃ１の変化を示す直線の傾きよりも大きくなる。これは、前述した２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂの磁石５１に対する位置関係と、２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂの磁石５１に対する位置関係とが異なることによる。

詳述すると、２組の磁気センサの配置関係の違いにより、２組の磁気センサ５２ａ，５２ｂ及び磁気センサ５３ａ，５３ｂに印加される磁界方向の変化の度合いが異なるものになる。このため、２組の出力電圧Ｖ１，Ｖ２及び出力電圧Ｖ３，Ｖ４の変化の態様も印加磁界方向の変化の度合いに応じて各組で異なる。したがって、２組の出力電圧Ｖ１，Ｖ２及び出力電圧Ｖ３，Ｖ４の差分値、すなわち第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２の変化の度合いは異なるものとなる。本例では、この磁石５１の変位に伴う第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２の変化を利用して磁石５１の位置、すなわちシフトレバー２の操作位置を検出する。

＜シフト位置の検出方法＞
次に、シフト位置検出装置によるシフトレバー２の操作位置の検出方法について説明する。

図１２のグラフに示されるように、シフト位置検出装置では、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２に対して第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２が設定されている。第２の閾値Ｖｈ２は、第１の閾値Ｖｈ１より大きな値とである。そして制御装置２１は、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２と第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２との比較を通じて、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２をそれぞれ三値化する。当該三値化は、前記第１の実施の形態における（ｂ１），（ｂ２），（ｂ３）と同様の判定処理に基づき行われる。そして、シフトレバー２の各操作位置（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｂ）と三値（Ｈ，Ｍ，Ｌ）の組合せは、先の図６の一覧表に示されるものに準じたものとなる。すなわち、シフトレバー２がＰポジションに操作された場合には「Ｌ，Ｌ」、Ｒポジションに操作された場合には「Ｍ，Ｌ」、Ｎポジションに操作された場合には「Ｍ，Ｍ」、Ｄポジションに操作された場合には「Ｍ，Ｈ」、Ｂポジションに操作された場合には「Ｈ，Ｈ」となる。なお、先の図６の一覧表において、第１の磁気センサ１７の出力には第２の検出信号Ｓｃ２が、第２の磁気センサ１８の出力には第１の検出信号Ｓｃ１が対応する。このように、シフトレバー２の各操作位置と各出力論理との組合せは一対一で対応する。このため、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２に基づき生成される三値（Ｈ，Ｍ，Ｌ）の組合せに基づき、シフトレバー２の各操作位置を検出可能となる。

なお、本例では、前述した三値化を行うことなく、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２と第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２との比較に基づきシフトレバー２の操作位置を検出することも可能である。すなわち、制御装置２１は、次のようにしてシフトレバー２の各操作位置の判定処理を行う。

（ｅ１）図１３（ａ）のグラフに示されるように、第１の検出信号Ｓｃ１の電圧レベルが第１の閾値Ｖｈ１未満であるとき、シフトレバー２はＰポジションである旨判定する。
（ｅ２）同じく第１の検出信号Ｓｃ１の電圧レベルが第２の閾値Ｖｈ２以上であるとき、シフトレバー２はＢポジションである旨判定する。

（ｅ３）図１３（ｂ）のグラフに示されるように、第２の検出信号Ｓｃ２の電圧レベルが第１の閾値Ｖｈ１未満であるとき、シフトレバー２はＲポジションである旨判定する。
（ｅ４）同じく第２の検出信号Ｓｃ２の電圧レベルが第１の閾値Ｖｈ１以上、かつ第２の閾値Ｖｈ２未満であるとき、シフトレバー２はＮポジションである旨判定する。

（ｅ５）同じく第２の検出信号Ｓｃ２の電圧レベルが第２の閾値Ｖｈ２以上であるとき、シフトレバー２はＤポジションである旨判定する。
このようにしても、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２に対して設定される閾値の数を２つにすることができるため、従来のように、センサ出力（検出信号）に対して４つの閾値を設定して５つのシフト位置を検出する場合と比較すると、閾値の間隔を広げることができる。

また、図８（ａ），（ｂ）に二点鎖線で示されるように、基板１６の磁石５１側の側面に２つの磁気センサ７１ａ，７１ｂを、磁石５１と反対側の側面に２つの磁気センサ７２ａ，７２ｂを追加して設けてもよい。これら磁気センサ７１ａ，７１ｂ及び磁気センサ７２ａ，７２ｂもＭＲセンサが採用される。２つの磁気センサ７１ａ，７１ｂは、先の磁気センサ５２ａ，５２ｂに対して次のような配置関係を有する。すなわち、図８（ａ）に示されるように、磁石５１のＹ軸方向へ延びる中心軸を中心としてＸ軸方向において線対称となるように設けられる。また、２つの磁気センサ７２ａ，７２ｂは、先の磁気センサ５３ａ，５３ｂに対して次のような配置関係を有する。すなわち、図８（ｃ）に示されるように、磁石５１のＹ軸方向へ延びる中心軸を中心としてＸ軸方向において線対称となるように設けられる。

そして、基準位置Ｐｎを基準とする磁石１５の変位量と２つの磁気センサ７１ａ，７１ｂの出力電圧の差分値である検出信号（第３の検出信号）との関係が、先の図１２のグラフに示される第１の検出信号Ｓｃ１と同様の関係になるように、２つの磁気センサ７１ａ，７１ｂ（正確には、磁気抵抗素子）の向き等が調節されている。また、基準位置Ｐｎを基準とする磁石１５の変位量と２つの磁気センサ７２ａ，７２ｂの出力電圧の差分値である検出信号（第４の検出信号）との関係が、先の図１２のグラフに示される第２の検出信号Ｓｃ２と同様の関係になるように、２つの磁気センサ７２ａ，７２ｂ（正確には、磁気抵抗素子）の向き等が調節されている。

このため、図６の一覧表の右側の２列の欄に示されるように、２つの磁気センサ７１ａ，７１ｂの検出信号（第３の検出信号）の出力論理、及び２つの磁気センサ７２ａ，７２ｂの検出信号（第４の検出信号）の出力論理は、第１の実施の形態における第３及び第４の磁気センサ３１，３２の出力論理と同じになる。すなわち、シフトレバー２が各操作位置に操作されたときの第１〜第４の検出信号の出力論理の組合せはすべて異なるものとなる。したがって、シフトレバー２の各操作位置と各出力論理との組合せは一対一で対応するので、これら出力論理の組合せに基づき、シフトレバー２の各操作位置を検出可能となる。また、この場合には、シフトレバー２の各操作位置に対応する出力論理の組合せに重なるものがないので、各磁気センサ７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂのいずれか一、あるいは互いに対をなす２つの磁気センサが故障等したときであれ、シフトレバー２の各操作位置の検出が可能になる。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）特定の位置にある磁石５１に対する２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂ及び２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂの配置を異ならせることにより、傾き（勾配）の異なる第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２を生成するようにした。そして、これら第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２と第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２との比較を通じて、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２を三値化するようにした。各シフト位置に対応する出力論理の組合せはすべて異なるため、これら出力論理の組合せに基づき５つのシフト位置の検出が可能となる。すなわち、前記第１の実施の形態の（１）と同様の効果を得ることができる。

（２）第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２を三値化することなく、これら第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２と第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２との比較を通じて、シフト位置を判定するようにすることも可能である。この場合、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２の傾きが異なるので、これらに対してそれぞれ同一の閾値を設定したときであれ、異なる比較結果を得ることができる。本例では、第１及び第２の検出信号Ｓｃ１，Ｓｃ２に対して同一の第１及び第２の閾値Ｖｈ１，Ｖｈ２を設定することにより、最大で６つの位置を検出可能になる。

（３）２つの磁気センサ７１ａ，７１ｂ及び２つの磁気センサ７２ａ，７２ｂを追加して設けた場合には、位置検出装置の検出信頼性を向上させることができる。１つあるいは対をなす２つの磁気センサが故障等しても、シフトレバー２の操作位置の検出が可能になるからである。

＜他の実施の形態＞
なお、前記各実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第３の実施の形態では、シフトパターンがストレート（直線状）に設定されるシフト装置について適用したが、例えばＨタイプのものに適用することも可能である。この場合、シフトパネル４には、Ｙ軸方向へ沿って延びる第１及び第２のシフトゲート及びこれらの間を連通してＸ軸方向へ延びる第３のシフトゲートが形成される。そして、第１のシフトゲートと第２のシフトゲートとの間の操作の切り替えを検出するスイッチ（接点又はセンサ）を設ける。このスイッチを通じてシフトレバー２が第１及び第２のシフトゲートのいずれに切り替えられているのかを検出可能になる。したがって、同一の磁気センサ５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂを使用して、第１及び第２のシフトゲートに設定される各操作位置を検出することが可能になる。第１及び第２のシフトゲートにそれぞれ設定されるシフト位置が５つまでであれば、前記第３の実施の形態と同等の精度で各シフト位置を検出することができる。

・第３の実施の形態において、２つの差動増幅回路６１，６２は、磁気センサ５２ａ，５２ｂ及び磁気センサ５３ａ，５３ｂと一体的に設けてもよい。すなわち、２つの磁気センサ５２ａ，５２ｂ及び差動増幅回路６１、並びに２つの磁気センサ５３ａ，５３ｂ及び差動増幅回路６２は、それぞれ単一のＩＣチップとして集積化する。また、２つの差動増幅回路６１，６２は、制御装置２１と一体的に設けるようにしてもよい。

・第１〜第３の実施の形態では、シフトレバー２の操作位置が各シフト位置に保持される保持型（ステーショナリタイプ）のシフト装置を例に挙げたが、当該操作位置が特定の基準位置に自動復帰する復帰型（モーメンタリタイプ）のシフト装置へ本発明を適用してもよい。この復帰型のシフト装置では、運転者によりシフトレバー２が各シフト位置に操作された後、当該シフトレバー２の把持が解除されたとき、当該シフトレバー２は特定の基準位置に自動復帰する。しかし、前述した各シフト位置に対応するシフトレンジはそのまま維持される。

・第１〜第３の実施の形態では、シフトレバー２のシフト位置を５つとしたが、例えばＲポジション、Ｎポジション及びＤポジションの３つとしてもよい。この場合、Ｐポジションに対応する変速機２２のシフトレンジの切り替えは、運転席の近傍に設けられるパーキングボタンの操作を通じて行う。

＜他の技術的思想＞
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）特定方向へ直線状に延びるシフトパターンに沿って設定された５つのシフト位置に操作されるシフトレバーと、前記シフトレバーの前記特定方向への変位に対して異なる傾きをもって直線的に変化する２つの電圧信号を生成する検出部と、を備え、前記２つの電圧信号の一方を前記５つのシフト位置のうちの２つ又は３つに、他方を前記５つのシフト位置のうち残りの３つ又は２つに割り当て、前記２つの電圧信号並びにこれらに対して設定される２つの閾値の比較を通じて前記シフトレバーが５つのシフト位置のいずれに位置しているかを検出するシフト位置検出装置。

この構成によれば、一方の電圧信号と２つの閾値との比較を通じて、シフトレバーが当該一方の電圧信号に割り当てられた２つ又は３つのシフト位置のいずれに位置するかを、他方の電圧信号と２つの閾値との比較を通じて、当該他方の電圧信号に割り当てられた残りの３つ又は２つのシフト装置のいずれに位置するかを検出可能になる。２つの電圧信号に対して、同じ２つの閾値を使用して異なる５つのシフト位置を検出することが可能になる。

２…シフトレバー、１５，５１…磁石、１５ａ…磁石の第１の部分、１５ｂ…磁石の第２の部分、１６…基板、１７…第１の磁気センサ（磁界検出器）、１８…第２の磁気センサ（磁界検出器）、１７ｂ，１８ｂ…信号処理回路、４１，４２…段差部、５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ…磁気センサ（磁界検出器）、６１，６２…差動増幅回路（信号処理回路）。

Claims (6)

1. 特定方向へ直線状に延びるシフトパターンに沿って設定された５つのシフト位置に操作されるシフトレバーと、当該シフトレバーの前記特定方向への変位に伴い異なる傾きをもって直線的に変化する２つの電圧信号を生成する検出部と、を備え、
   前記２つの電圧信号並びにこれらに対して共通して設定される２つの閾値の比較を通じて前記２つの電圧信号をそれぞれ三値化し、その三値の組合せに基づき前記シフトレバーが５つのシフト位置のいずれに位置しているかを検出するシフト位置検出装置。
2. 請求項１に記載のシフト位置検出装置において、
   前記検出部は、前記シフトレバーの特定方向に沿った方向への操作に伴い変位する磁石と、当該磁石の変位に伴う当該磁石から発せられる磁界の変化を検出する２つの磁界検出器と、これら磁界検出器の検出信号をそれぞれ所要に処理することで前記シフトレバーの特定方向への変位に対して直線的に変化する電圧信号を生成する２つの信号処理回路と、を備え、
   前記２つの磁界検出器は、前記磁石の変位量当たりの印加磁界の変化の度合いが互いに異なるように配設されてなるシフト位置検出装置。
3. 請求項２に記載のシフト位置検出装置において、
   前記２つの磁界検出器は、それぞれ印加される磁界の強度に比例した電圧信号を生成するホールセンサを備え、これらホールセンサは、前記磁石に対する距離が互いに異ならせられることにより、前記磁石の変位量当たりの印加磁界強度の変化の度合いが互いに異ならせられてなるシフト位置検出装置。
4. 請求項３に記載のシフト位置検出装置において、
   前記２つのホールセンサは、前記磁石の変位方向に平行をなす基板の表裏に設けることにより、前記磁石との距離が異ならせられてなるシフト位置検出装置。
5. 請求項３に記載のシフト位置検出装置において、
   前記磁石は、その変位方向に直交する方向に凹む段差部を形成することにより厚みの異なる第１及び第２の部分を設け、
   前記２つのホールセンサは、前記磁石の前記段差部側の部分に対向しかつ前記磁石の変位方向に平行をなす同一基板上に配設するとともに、一方は前記第１の部分に、他方は前記第２の部分に対応して配設することにより、前記磁石との距離が異ならせられてなるシフト位置検出装置。
6. 請求項２に記載のシフト位置検出装置において、
   前記２つの磁界検出器は、前記磁石の変位方向に間隔をおいて配設されて当該磁石の変位に伴う磁界の方向の変化を検出して増減特性が相反する電圧信号を生成する２つを１組とする磁気抵抗効果センサをそれぞれ備え、
   これら２組の磁気抵抗効果センサは、各組を構成する２つの磁気抵抗効果センサの前記磁石の変位方向における距離、及び当該変位方向に直交する方向における前記磁石に対する距離を異ならせることにより、前記磁石の変位量当たりの印加磁界方向の変化の度合いが互いに異ならせられてなり、
   前記２つの信号処理回路は、前記所要の処理として、対応する組の前記２つの磁気抵抗効果センサにおいて生成される前記２つの電圧信号の差分を求めることにより、前記シフトレバーの特定方向への変位に対して直線的に変化する一の電圧信号をそれぞれ生成するシフト位置検出装置。

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