JP2012042405A

JP2012042405A - 操作位置検出装置

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Publication number: JP2012042405A
Application number: JP2010185814A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Iwata; 正慶岩田
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2012-03-01

Abstract

【課題】互いに隣接する操作検出位置の中間領域でセンサの出力が不定となる領域をなくすことにより、簡素化した構成でセンサの異常を容易に認識し得る操作位置検出装置を提供することにある。
【解決手段】
シフトレバー（５２）の操作位置を検出するシフトポジション検出装置（１０）において、シフトレバーの操作に連動するマグネット（１１）を検出するＭＲセンサ（２１，２２，２３）を、マグネットの移動経路（２０）の両側に沿って、シフトポジションに対応する操作検出位置に対応して交互に配列する。互いに隣接する２つの操作検出位置におけるＭＲセンサの感知エリア同士のオーバラップ領域をマグネットの移動経路が必ず横断することにより、移動経路に製造時等の際のばらつきがあっても操作検出位置の中間領域でＭＲセンサの出力が不定となる現象を生じさせない。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のシフトレバー等の操作位置を検出する操作位置検出装置に関する。

近年、車両の制御機器等における電子化が進み、これに伴い例えば自動変速機のシフトポジションを切り換えるシフトレバーユニット等において非接触にその操作位置を検出する操作位置検出装置が用いられている。従来の操作位置検出装置は、磁界の強さに応じて抵抗値が変化するＭＲ（Magneto Resonance）センサと、ＭＲセンサに一定の静磁界を与えるバイアス磁石と、位置検出の対象であるシフトレバーに連結する磁性体とを備えて構成されている（例えば特許文献１参照）。

この操作位置検出装置よれば、シフトレバー操作に伴って連動する磁性体がバイアス磁石の上を移動する際に磁界の方向が磁性体に誘導されて変化する性質を利用して、ＭＲセンサの抵抗値の変化量に基づくシフトレバーの位置検出を可能としている。シフトレバーは、周知のように複数のシフトポジション（パーキング（Ｐ）、リバース（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ（Ｄ）等）の何れか任意のポジションにシフトさせて選択操作が可能とされている。従来の操作位置検出装置では、シフトレバーに連動する磁性体の移動経路の片側に沿って、各シフトポジションに相当する位置ごとにＭＲセンサがそれぞれ対応して配置されている。

従来の操作位置検出装置におけるＭＲセンサの異常や故障等へのバックアップ手段としては、２つの検出系統を重畳させて設ける二重系とする方法がある。しかし、検出系統を二重系にするとＭＲセンサの数が増えるばかりでなく、それぞれ別々に電源系統を設ける必要もあり、装置の大型化や複雑化を招いてしまう。また、より安全性重視のシステムの場合には、単に検出系統を二重系とするのみではどちらの系に不具合が生じたか判別できないため、更に別の検出系統（三重系）も必要となる。

特開２００９−２０４３４０号公報

従来の操作位置検出装置のように、シフトポジションの検出位置に対応して各ＭＲセンサを磁性体の移動経路の片側に沿って配置した構成によると、例えばシフトレバーの２箇所のシフトポジションの間の中間領域で、各シフトポジションをそれぞれ検出する２つのＭＲセンサの何れもが磁性体を検出しない領域（不感領域）が存在する場合がある。このような不感領域が存在すると、これら２つのＭＲセンサの出力が同時にＬｏｗとなったときにシフトレバーが中間領域にあるためなのか、またはどちらかのＭＲセンサに異常が発生したのが原因なのか、単一の検出系におけるＭＲセンサの出力のみからは一次的に判断をすることができなかった。

また、従来の配置構成では、上記の不感領域を設計上なくしたとしても、実際にはシフトレバーの組み付けの際のガタや、ＭＲセンサの基板への実装段階における誤差及び装置の経時的変形等により、磁性体の移動経路がばらつくことがある。磁性体の移動経路がばらつくと、シフトポジションの中間領域の同じ位置で２つのＭＲセンサが同時にＨｉまたはＬｏｗを出力するような出力不定の状態を生じさせる。このような磁性体の移動経路のばらつきを考慮して、出力不定の現象を完全になくすためには、磁性体の移動経路と不感領域との間の距離マージンを大きくとる必要がある。しかし、そうするとその反面、シフトポジションの検出領域が狭められて操作感を悪化させるという問題も生じる。

本発明の目的は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、隣接する操作検出位置の中間領域でセンサの出力が不定となる領域をなくすことにより、簡素化した構成でセンサの異常を容易に認識し得る操作位置検出装置を提供することにある。

［１］上記課題を解決するため本発明は、操作部への操作に応じて移動する磁界発生部と、前記磁界発生部が移動する経路上に複数設定される検出位置に対応してそれぞれ配置され、前記磁界発生部が発生する磁界を感知する複数の磁気センサと、を備え、前記複数の磁気センサの出力に基づいて前記操作部の操作位置を検出する操作位置検出装置であって、前記複数の磁気センサは、互いに隣接するそれぞれの感知エリアの一部がオーバラップし、かつ、前記磁界発生部が移動する前記経路に跨って交互に配列されている。

［２］また、前記磁気センサは、４つのＭＲ素子をブリッジ接続してなるＭＲセンサであり、前記磁界発生部が移動する経路に沿ってＭＲ素子の切り換り角度未満の折返し角度で交互に配列されている。

［３］また、前記磁気センサは、前記磁界発生部が移動する経路が通る当該感知エリアに前記磁界発生部が存在するときには高電位（Ｈｉ）を出力する。

［４］また、前記前記磁界発生部の２つの前記検出位置の間の前記経路は、互いに隣接する前記磁気センサの感知エリアがオーバラップする領域を横断している。

本発明の操作位置検出装置によれば、磁界発生部の移動経路に多少のばらつきがあっても、互いに隣接する検出位置の中間領域でセンサの出力が不定となることはない。これにより、従来のものに対し追加的にセンサ等を増設しなくても簡素な構成でセンサの異常を容易に認識することができる。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態によるシフトポジション検出装置を備えたシフトレバーユニットの斜視図である。図１（ｂ）は、シフトレバーユニットにおけるシフトパターンの概略図である。図２は、図１のシフトポジション検出装置におけるＭＲセンサの配置とその感知エリア及び各シフトポジションの検出位置の関係を示す平面図である。図３（ａ）は、図１のシフトポジション検出装置を側方から見た概略図である。図３（ｂ）は、シフトポジション検出装置の基板面においてマグネットが発生する磁界の方向を示す図である。図４（ａ）は、シフトポジション検出装置のＭＲセンサを構成する一のＭＲ素子の概略を示す図である。図４（ｂ）は、ＭＲ素子を表記するシンボルを示す図である。図４（ｃ）は、ＭＲセンサのブリッジパターンを示す図である。図４（ｄ）は、ＭＲセンサのブリッジ回路をシンボルにより表記する模式図である。図５（ａ）は、磁界ベクトルの角度とＭＲセンサのブリッジ出力との関係をグラフで示す図である。また、図５（ｂ）は、磁界ベクトルの角度とＭＲセンサのセンサ出力との関係を示す図である。図６は、シフトレバーのシフトポジションを判定する判定手段の構成を示すブロック図である。図７は、判定手段の記憶部に記憶されている判定テーブルの情報を例示する図である。図８（ａ）は、第１の実施の形態において、Ｎポジション検出位置とＤポジション検出位置との間におけるマグネットの移動を模式的に示す図である。図８（ｂ）は、従来技術によるマグネットの移動を模式的に示す図である。図９は、第２の実施の形態によるシフトパターンの概略図である。図１０は、第２の実施の形態によるシフトポジション検出装置におけるＭＲセンサの配置とその感知エリア及び各シフトポジションの検出位置の関係を示す平面図である。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

（シフトレバーユニットの構成）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態によるシフトポジション検出装置１０を備えたシフトレバーユニット５０の斜視図であり、図１（ｂ）は、そのシフトパターン５９の概略図である。

シフトレバーユニット５０は、使用者（車両の運転者）が自動変速機のトランスミッション状態を切り換える操作をするための装置であり、例えば図１（ｂ）に示されるように、パーキング（Ｐ）ポジション５５、リバース（Ｒ）ポジション５６、ニュートラル（Ｎ）ポジション５７、ドライブ（Ｄ）ポジション５８（以下、それぞれ「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」の文字により略して表記する。）の各シフトポジションが直線上に設定されている。なお、発明の実施において、各シフトポジションの設定は上記のパターンに限定されない。例えば、各シフトポジションが曲線上に不等間隔で配列されてもよいし、直線の途中から分岐して配列されてもよい。また、より減速ギア比の大きい例えばロー（Ｌ）ポジション等の他のシフトポジションが追加されたものに応用されてもよい。

図１（ａ）に示されるように、シフトレバーユニット５０は、略矩形状を有してなる本体ケース５１と、使用者によりシフトポジションの切り換え操作がされるシフトレバー５２と、本体ケース５１の上面部に形成された開口部であってシフトレバー５２のシャフト５２ａが挿通されるシフトゲート５３と、シフトレバー５２の操作位置を検出する本発明に係る操作位置検出装置としてのシフトポジション検出装置１０とを備えている。

シフトレバー５２は、長方形のシフトゲート５３に沿って直線的に移動可能に配設されている。シフトレバー５２のシャフト５２ａにはスライド部５４が形成され、シフトゲート５３の形成された案内溝５３ａにスライド部５４がスライド移動可能に嵌合している。シフトレバー５２が操作されると、シャフト５２ａのスライド部５４が案内溝５３ａに案内されてシフトゲート５３に沿って移動し、上記Ｐポジション５５、Ｒポジション５６、Ｎポジション５７、Ｄポジション５８の順にその何れかのシフトポジションに切り換えられる。

（シフトポジション検出装置の構成）
図２は、本発明の第１の実施の形態によるシフトポジション検出装置１０の基板１２へのＭＲセンサの配置とその感知エリア及び各シフトポジションの検出位置の関係を示す平面図である。なお、図２は、シフトレバー５２が図１（ｂ）に示されたＰポジション５５に操作されている状態を示している。

シフトポジション検出装置１０の基板１２には、磁気センサの例である第１〜第４の４つのＭＲ（Magneto Resistance）センサ２１，２２，２３，２４が実装されている。具体的には、第１のＭＲセンサ２１、第２のＭＲセンサ２２及び第３のＭＲセンサ２３は、マグネット１１の移動経路２０に沿って、それぞれマグネット１１の感知時に出力がＨｉ（高電位）となる一の感知エリアの一部をオーバラップさせ、かつ、移動経路２０の両側において最大で９０°以下の折返し角度を有して互い違いに配列されている。なお、ブリッジに使用するＭＲセンサが９０°に並んでいない場合、マグネット１１の移動経路２０に沿って、ＭＲ素子の切り換り角度未満の折返し角度で交互に配列されていればよい。

ここで、移動経路２０とは、シフトレバー５２が操作されるのに伴って基板１２の上を移動するマグネット１１の移動経路のことであり、本実施の形態では直線として表されている。また、マグネット１１の移動経路２０上には、図１（ｂ）で示されたシフトレバー５２のＰポジション５５、Ｒポジション５６、Ｎポジション５７、Ｄポジション５８のそれぞれに対応するマグネット１１のＰポジション検出位置１３、Ｒポジション検出位置１４、Ｎポジション検出位置１５、Ｄポジション検出位置１６がそれぞれ順に設定されている。

また、第４のＭＲセンサ２４は、マグネット１１を感知時にＨｉを出力する一の感知エリアにＰポジション検出位置１３が存在するように配置されている。

図３（ａ）は、シフトポジション検出装置１０を側方から見た概略図であり、図３（ｂ）は、基板１２の面においてマグネット１１が発生する磁界の方向を示す図である。

マグネット１１は、磁界発生部の一例であり、Ｓ及びＮの磁極が各平面側になるように磁化された肉厚円盤状の永久磁石からなる。マグネット１１は、例えばＳ極側がスライド部５４の下部に固定される。マグネット１１を逆に、例えばＮ極側をスライド部５４に固定してもよい。また、マグネット１１は、永久磁石でなく電磁石（ソレノイド）であってもよい。

マグネット１１は、その周囲にＮ極からＳ極に向けて磁束ＭＦを発生させ、基板１２における磁界の方向は、図３（ｂ）に示されるようにマグネット１１を中心にして放射状かつ均一となる。

（ＭＲセンサの構成）
図４（ａ）は、ブリッジ接続により第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４を構成する一のセンサ要素であるＭＲ素子１００の概略を示す図である。図４（ｂ）は、本明細書において簡略化して表記するＭＲ素子１００のシンボルを示す図である。図４（ｃ）は、ＭＲセンサ２１のブリッジパターンを示す図であり、図４（ｄ）はそのブリッジ回路をシンボルにより表記する模式図である。

ＭＲ素子１００は、ＮｉＦｅパーマロイ、ＮｉＣｏ及びＦｅＣｏ合金等の強磁性材を主成分とした薄膜で形成される。図４（ａ）に示されるようにＭＲ素子１００は、線状の強磁性薄膜パターンが複数の折り返し部で連結されて蛇行することにより、同一方向に長い複数本の感磁部１０１を有して構成される。このようなパターン形状のＭＲ素子１００において磁界検出に寄与する部分は、感磁部１０１の折り返し部に比較して細長の線状部の方が支配的である。このため、本明細書では、矢印Ｉで示すこれら複数の線状部の長手方向をＭＲ素子の「電流方向」と定義する。なお、相互に隣接する２本の線状の感磁部１０１，１０１の関係に注目すると、電流が流れる方向は互いに逆向きとなるが、ここでいう「電流方向Ｉ」は双方の電流の方向を含む意味で用いている。

本明細書においては、図４（ｂ）に示されるように電流方向Ｉをシンボルの長手方向に一致させて示すものとする。なお、ＭＲ素子１００は、端子１０２，１０３間に一定の電流を供給した状態で、飽和しない程度の弱い磁界ベクトルＨが電流方向Ｉに直交する方向に対し角度θで入射すると、その磁界強度の余弦成分の二乗（｜Ｈ｜cos²θ）に比例して電気抵抗が減少する性質を有している。つまり、ＭＲ素子１００の電気抵抗は、入射する磁界ベクトルＨが電流方向Ｉに直交する場合に最小となり、磁界ベクトルＨが電流方向Ｉと平行するとき最大となる。

第１のＭＲセンサ２１は、図４（ｃ）に示されるように４つのＭＲ素子１１１，１１２，１１３，１１４が、隣接する互いの電流方向Ｉが９０°の角度をなしてブリッジ接続されて構成される。なお、第２〜第４の他のＭＲセンサ２２，２３，２４も同様の構成であるため、ここでは以下、第１のＭＲセンサ２１についてのみ説明する。

図４（ｄ）に示されるように、４つのＭＲ素子１１１，１１２，１１３，１１４がブリッジ接続されてなるＭＲセンサ２１には、各ＭＲ素子側にそれぞれ９０°の広がり角度を有する第１〜第４の４つの感知エリアが生じる。

図５（ａ）は、このようなＭＲ素子がブリッジ接続されてなるＭＲセンサ２１において、入射される磁界ベクトルＨの角度θとブリッジ出力Ｖ_ｏｕｔとの関係をグラフで示す図である。また、図５（ｂ）は、磁界ベクトルＨの角度θとＭＲセンサ２１のセンサ出力Ｓとの関係をグラフで示す図である。

例えば、対向する２つの端子１２２，１２４の間に定電圧Ｖ_ｃを印加し、ＭＲ素子１１４の電流方向Ｉに直交する方向を基準とした磁界ベクトルＨの角度θを反時計周り方向に連続的に変化させると、端子１２１の中間電位出力Ｖ_１と端子１２３の中間電位出力Ｖ_２との差分からなるブリッジ出力Ｖ_ｏｕｔは（＝Ｖ_１−Ｖ_２）は、図５（ａ）に示されるようにＣＯＳ関数に準じて変化する。ブリッジ出力Ｖ_ｏｕｔの振幅の最大値を５Ｖとし、しきい値Ｖ_ＴＨをその半分の電位２．５Ｖとしてコンパレータ回路（図示せず）によりコンパレートすると、図５（ｂ）に示される特性のセンサ出力Ｓが得られる。すなわち、ＭＲセンサ２１からは、磁界ベクトルＨが入射する角度θに応じてＨｉかＬｏｗ（低電位）の何れかの論理結果が出力される。

これにより、第１のＭＲセンサ２１は、図４（ｄ）に示されたように、ＭＲ素子１１４側の第１の感知エリア（角度θが−４５°〜４５°）にマグネット１１が存在するとＨｉを出力し、ＭＲ素子１１１側の第２の感知エリア（角度θが４５°〜１３５°）にマグネット１１が存在するとＬｏｗを出力する。同様に、ＭＲセンサ２１は、ＭＲ素子１１２側の第３の感知エリア（角度θが１３５°〜２２５°）にマグネット１１が存在するとＨｉを出力し、ＭＲ素子１１３側の第４の感知エリア（角度θが２２５°〜３１５°）にマグネット１１が存在するとＬｏｗを出力する。なお、他の第２〜第４のＭＲセンサ２２，２３，２４も同様にそれぞれＨｉかＬｏｗを出力する４つの感知エリアを有している。

本実施の形態では、第１のＭＲセンサ２１の第１の感知エリア内にＲポジション検出位置１４が存在し、第２のＭＲセンサ２２の第３の感知エリア内にＮポジション検出位置１５が存在し、第３のＭＲセンサ２３の第１の感知エリア内にＤポジション検出位置１６が存在している。そして、互いに隣接する第１及び第２のＭＲセンサ２１，２３は、マグネット１１の移動経路２０を跨いで互いに反対側にあり、かつ、互いの感知エリアの一部がオーバラップして配置されている。また、互いに隣接する第２及び第３のＭＲセンサ２２，２３についても、移動経路２０を跨いで互いに反対側にあり、かつ、互いの感知エリアの一部がオーバラップしている。

また、シフトポジション検出装置１０の基板１２において隣接して設定されるＲポジション検出位置１４とＮポジション検出位置１５との間を結ぶマグネット１１の移動経路２０は、第１及び第２のＭＲセンサ２１，２２の感知エリア同士がオーバラップする領域を必然的に横断する配置構成とされている。また、Ｎポジション検出位置１５とＤポジション検出位置１６との間を結ぶマグネット１１の移動経路２０も、第２及び第３のＭＲセンサ２２，２３の感知エリア同士がオーバラップする領域を横断している。

（判定手段の構成）
図６は、シフトレバー５２のシフトポジションを判定する判定手段の構成を示すブロック図である。図７は、記憶部３１に予め記憶されている判定テーブル３２の情報を例示する図である。判定制御部３０には、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４と、判定テーブル３２のデータが記憶された記憶部３１と、信号出力手段である出力部３３とが接続されている。判定制御部３０は、後述するように第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４からの各センサ出力Ｓと、記憶部３１に記憶されている判定テーブル３２の情報とを比較照合し、シフトレバーユニット５０において選択されているシフトポジションを判定する。出力部３３は、車両の図示しない自動変速機及びエンジンＥＣＵに接続されている。判定制御部３０は、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４の各センサ出力Ｓの組み合わせに基づいて判定したシフトポジションの情報を、出力部３３を介して自動変速機及びエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送信する。

（シフトポジション検出装置の動作）
使用者によってシフトレバー５２がシフト操作されＰポジション５５が選択されると、これに伴ってマグネット１１が、シフトポジション検出装置１０のＰポジション検出位置１３に移動して留まる。マグネット１１がＰポジション検出位置１３にあるときには、第４のＭＲセンサ２４のみがＨｉを出力し、その他の第１〜第３のＭＲセンサ２１，２２，２３のセンサ出力Ｓは全てＬｏｗとなる。判定制御部３０は、各センサ出力Ｓと判定テーブル３２とを比較照合してＰポジション５５を判定する。なお、判定制御部３０は、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４の各センサ出力Ｓの組み合わせデータをデコードすることにより、シフトポジションの判定を行ってもよい。

シフトレバー５２がＲポジション５６にシフト操作されると、これに伴ってマグネット１１がＲポジション検出位置１４に留まる。マグネット１１がＲポジション検出位置１４にあるときには、第１のＭＲセンサ２１のみがＨｉを出力し、その他の第２〜第４のＭＲセンサ２２，２３，２４のセンサ出力Ｓは全てＬｏｗとなる。判定制御部３０は、各センサ出力Ｓと判定テーブル３２とを比較照合してＲポジション５６を判定する。

シフトレバー５２がＮポジション５７にシフト操作されると、マグネット１１がＮポジション検出位置１５に留まる。このときには、第２のＭＲセンサ２２のみがＨｉを出力し、その他の第１、第３及び第４のＭＲセンサ２１，２３，２４のセンサ出力Ｓは全てＬｏｗとなる。判定制御部３０は、各センサ出力Ｓと判定テーブル３２とを比較照合してＮポジション５７を判定する。

同様にシフトレバー５２がＤポジション５８にシフト操作されると、マグネット１１がＤポジション検出位置１６に留まる。このときには、第３のＭＲセンサ２３のみがＨｉを出力し、その他の第１、第２及び第４のＭＲセンサ２１，２２，２４のセンサ出力Ｓは全てＬｏｗとなる。判定制御部３０は、各センサ出力Ｓと判定テーブル３２とを比較照合してＤポジション５８を判定する。

（第１の実施の形態による効果）
図８（ａ）は、第１の実施の形態による効果を説明するため、Ｎポジション検出位置１５とＤポジション検出位置１６との間におけるマグネット１１の移動を模式的に示す図である。また、図８（ｂ）は、第１の実施の形態による効果を比較するため、従来のＭＲセンサの配置方法によるＮポジション検出位置とＤポジション検出位置との間におけるマグネットの移動を模式的に示す図である。

図８（ｂ）に示されるように、従来のシフトポジション検出装置では、互いに隣接する２つの検出位置（例えばシフトレバーのＮポジションとＤポジション）に対応して、マグネットの移動経路の片側にそれぞれＭＲセンサが配置されている。この従来の配置では、２つのＭＲセンサがＨｉを出力する感知エリアがマグネットの移動経路に沿って並列に存在しているため、マグネットの移動経路が製造時の誤差や経時的変化等によりばらつくと、ＮポジションとＤポジションとの間の中間領域で２つのＭＲセンサがＨｉまたはＬｏｗを同時に出力するような出力不定の状態を生じさせてしまう場合がある。

これに対し、本願発明の第１の実施の形態のシフトポジション検出装置１０によれば、図８（ａ）に示されるように、Ｎポジション検出位置１５とＤポジション検出位置１６との間のマグネット１１の移動経路２０が、２つのＭＲセンサ２２，２３の感知エリアがオーバラップ領域２００を必ず横断するので、仮にマグネット１１の移動経路にばらつきや誤差が生じたとしても、上記のような出力不定の状態にはならない。

すなわち、本実施の形態のシフトポジション検出装置１０は、シフトレバー５２がシフトポジション間の中間領域を含むどの位置にあっても、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４のうち少なくとも１つ何れかのセンサ出力Ｓが必ずＨｉとなる構成となっている。これにより、判定制御部３０は、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４の全てがＬｏｗを出力した場合や、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４の各センサ出力Ｓが論理的に整合しない順序で出力された場合には、位置検出回路の異常であると直ちに判別することができる。したがって、特にＭＲセンサ等の追加的な構成を必要とすることなく、位置検出回路の自己診断機能を持たせることができる。

（第２の実施の形態）
図９は、本発明に係る操作位置検出装置の第２の実施の形態によるシフトレバーユニットにおけるシフトパターン５９’の概略図である。また、図１０は、第２の実施の形態によるシフトポジション検出装置１０の基板１２へのＭＲセンサの配置とその感知エリア及び各シフトポジションの検出位置の関係を示す平面図である。なお、図１０は、シフトレバー５２が図９に示されたＰポジション５５に操作されている状態を示している。

図９に示されるように、本実施の形態のシフトポジションは、Ｐポジション５５、Ｒポジション５６、Ｎポジション５７、Ｄポジション５８が円弧状の曲線上に沿って配列して設定されている。したがって、図１０に示されるように、基板１２上のマグネット１１の移動経路２０’も曲線となっている。なお、シフトレバー５２とマグネット１１と例えばボールジョイント等で連結され、またはギアを介して接続されることで、結果的に基板１２上のマグネット１１の移動経路２０’が曲線状となる実施の態様も本実施の形態の例に含まれる。

第２の実施の形態によるシフトポジション検出装置の基板には、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４が、マグネット１１の移動経路２０’に沿ってそれぞれのセンサ出力ＳがＨｉとなる感知エリアの一部を交互にオーバラップさせ、かつ、移動経路２０’の両側において最大で９０°以下の折返し角度を有して互い違いに配列されている。より詳細には、第１のＭＲセンサ２１の第１の感知エリア内にＲポジション検出位置１４が存在し、第２のＭＲセンサ２２の第３の感知エリア内にＮポジション検出位置１５が存在し、第３のＭＲセンサ２３の第１の感知エリア内にＤポジション検出位置１６が存在している。そして、互いに隣接する第１及び第２のＭＲセンサ２１，２３は、マグネット１１の移動経路２０’を跨いで互いに反対側にあり、かつ、互いの感知エリアの一部がオーバラップして配置されている。また、互いに隣接する第２及び第３のＭＲセンサ２２，２３も、移動経路２０’を跨いで互いに反対側にあり、かつ、互いの感知エリアの一部がオーバラップしている。なお、ブリッジに使用するＭＲセンサが９０°に並んでいない場合、マグネット１１の移動経路２０に沿って、ＭＲ素子の切り換り角度未満の折返し角度で交互に配列されていればよい。

（第２の実施の形態による効果）
第２の実施の形態のシフトポジション検出装置によれば、第１の実施の形態と同様に、仮にマグネット１１の移動経路２０’にばらつきや誤差が存在したとしても、隣接する２つのシフトポジションの間の中間領域で出力不定の状態が生じることはない。

また、第１の実施の形態と同様に、本実施の形態のシフトポジション検出装置は、シフトレバー５２がシフトポジション間の中間領域を含むどの位置にあっても、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４のうち少なくとも１つ何れかが必ずＨｉを出力する。これにより、判定制御部３０は、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４の全てがＬｏｗを出力した場合や、第１〜第４のＭＲセンサ２１，２２，２３，２４の各センサ出力Ｓが論理的に整合しない順序で出力された場合には、位置検出回路の異常であると直ちに判別することができる。したがって、特にＭＲセンサ等の追加的な構成を必要とすることなく、位置検出回路の自己診断機能を持たせることができる。

以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形が可能である。

１０…シフトポジション検出装置、
１１…マグネット、１２…基板、１３…Ｐポジション検出位置、１４…Ｒポジション検出位置、１５…Ｎポジション検出位置、１６…Ｄポジション検出位置、２０…マグネットの移動経路、２１…第１のＭＲセンサ、２２…第２のＭＲセンサ、２３…第３のＭＲセンサ、２４…第４のＭＲセンサ、３０…判定制御部、３１…記憶部、３２…判定テーブル、３３…出力部、
５０…シフトレバーユニット、
５１…本体ケース、５２…シフトレバー、５２ａ…シャフト、５３…シフトゲート、５３ａ…案内溝、５４…スライド部、５５…Ｐポジション、５６…Ｒポジション、５７…Ｎポジション、５８…Ｄポジション、５９…シフトパターン、
１００…ＭＲ素子、
１０１…感磁部、１０２，１０３…端子、１１１，１１２，１１３，１１４…ＭＲ素子、１２１，１２２，１２３，１２４…端子、
Ｈ…磁界ベクトル、Ｉ…電流方向、ＭＦ…磁束、Ｓ…ＭＲセンサのセンサ出力、Ｖ_１，Ｖ_２…中間電位出力、Ｖ_ｃ…定電圧、Ｖ_ｏｕｔ…ＭＲセンサのブリッジ出力、Ｖ_ＴＨ…しきい値、θ…磁界ベクトルの角度

Claims

操作部への操作に応じて移動する磁界発生部と、
前記磁界発生部が移動する経路上に複数設定される検出位置に対応してそれぞれ配置され、前記磁界発生部が発生する磁界を感知する複数の磁気センサと、を備え、
前記複数の磁気センサの出力に基づいて前記操作部の操作位置を検出する操作位置検出装置であって、
前記複数の磁気センサは、互いに隣接するそれぞれの感知エリアの一部がオーバラップし、かつ、前記磁界発生部が移動する前記経路に跨って交互に配列されている、操作位置検出装置。
前記磁気センサは、４つのＭＲ素子をブリッジ接続してなるＭＲセンサであり、前記磁界発生部が移動する経路に沿ってＭＲ素子の切り換り角度未満の折返し角度で交互に配列されている、請求項１に記載の操作位置検出装置。
前記磁気センサは、前記磁界発生部が移動する経路が通る当該感知エリアに前記磁界発生部が存在するときには高電位（Ｈｉ）を出力する、請求項１または２に記載の操作位置検出装置。
前記前記磁界発生部の２つの前記検出位置の間の前記経路は、互いに隣接する前記磁気センサの感知エリアがオーバラップする領域を横断している、請求項１〜３の何れか１項に記載の操作位置検出装置。