レバースイッチ装置
【課題】温度、経年変化等に起因するセンサの特性変化の影響を排除できるようにしたレバースイッチ装置を提供する。
【解決手段】レバースイッチ装置は、レバーユニット本体、このレバーユニット本体にｘ軸、ｙ軸方向に回動可能に設けられた操作レバー、その自由端に設けられたロータリーノブ及び操作レバーの端部に設けられたスイッチからなり、レバーユニット本体には検出機構が内蔵されている。検出機構は複数の磁気センサから構成されており、上記レバー及びノブの各操作方向及び各変化量に応じた出力電圧を出力する。この出力電圧に対し、車両制御装置は、検出機構から上記レバー及びノブが非操作時にあるときの出力電圧を所定のタイミングで取り込んで、これを補正値Ｖｃとし、このＶｃを、それ以降に上記レバー及びノブを操作した際に検出機構から取り込んだ出力電圧に対する零レベルの基準値にする。
【解決手段】レバースイッチ装置は、レバーユニット本体、このレバーユニット本体にｘ軸、ｙ軸方向に回動可能に設けられた操作レバー、その自由端に設けられたロータリーノブ及び操作レバーの端部に設けられたスイッチからなり、レバーユニット本体には検出機構が内蔵されている。検出機構は複数の磁気センサから構成されており、上記レバー及びノブの各操作方向及び各変化量に応じた出力電圧を出力する。この出力電圧に対し、車両制御装置は、検出機構から上記レバー及びノブが非操作時にあるときの出力電圧を所定のタイミングで取り込んで、これを補正値Ｖｃとし、このＶｃを、それ以降に上記レバー及びノブを操作した際に検出機構から取り込んだ出力電圧に対する零レベルの基準値にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の手によって操作される操作レバー等の操作状態に応じた電圧を出力するセンサを備えたレバースイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、運転者の操作に応じてヘッドライトのオン／オフ、ターンシグナルランプのオン／オフ等を手動で制御するレバースイッチ装置がステアリングの近傍に設けられている。
【０００３】
このようなレバースイッチ装置として、車両に固定されるレバーユニット本体と、このレバーユニット本体に片持ち支持されて車載装置の制御に供される操作レバーと、操作レバーの長手方向の中心軸を中心に回動可能にして操作レバーの先端部に設けられたロータリーノブと、操作レバーの回動及びロータリーノブの回動を検出するための検出部とを備えた無接点構造のレバースイッチ装置がある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
上記検出部は、操作レバーの回動及びロータリーノブの回動に応じて回動する複数の磁石と、各磁石の磁界強度を検出すると共に検出された磁界強度に応じた電圧を出力する複数のホールセンサ（以下、センサという）からなる。運転者により操作レバーやロータリーノブが操作されると、その操作位置が複数のセンサから出力される電圧の値に基づいて検出され、その検出結果に基づいて車両のヘッドライト、ターンシグナルランプ等の点／消灯等の制御が可能になる。
【特許文献１】特開２０００−２０８００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のレバースイッチ装置によると、センサが温度や経年変化のために特性が変化しやすい。また、センサの取り付け不良等によりオフセットが生じ、特性が変化する場合もある。特性変化が生じると、センサ出力が設定してある閾値を超えることができなくなり、或いは閾値を小さくしたのと同じ状態が生じる。この結果、操作レバーやロータリーノブを操作していないにもかかわらず、ヘッドライトやターンシグナルランプが点灯したり、動作すべき時に動作しない等の誤動作を招く可能性がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、温度、経年変化等に起因するセンサの特性変化の影響を排除できるようにしたレバースイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、以下のレバースイッチの出力補正方法を提供する。
［１］一端を２軸方向に回動可能な操作レバーと、前記操作レバーの前記一端に設けられて前記操作レバーとは異なる操作方法で操作される操作部と、前記操作レバー及び前記操作部の各操作方向及び各変化量に応じた電気信号を出力する検出機構と、人の手が前記操作部又は前記操作レバーの前記一端に接触または接近したことを検出するタッチセンサと、前記タッチセンサが検出信号を発生したときに前記操作レバー及び前記操作部の出力電圧を取り込み、この出力電圧を以降の前記操作レバー又は前記操作部の操作に対して前記検出機構から取り込んだ出力電圧に対する零レベルの基準設定に用いる演算部と、を備えることを特徴とするレバースイッチ装置。
【０００８】
［２］前記操作部は、ロータリーノブまたは押しボタン式のスイッチであることを特徴とする上記［１］に記載のレバースイッチ装置であってもよい。
【０００９】
［３］前記演算部は、前記基準設定の補正がなされた出力電圧に対し、閾値を設定することを特徴とする上記［１］に記載のレバースイッチ装置であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のレバースイッチ装置によれば、温度、経年変化等に起因するセンサの特性変化の影響を排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を適用した車両の車室内を示す図である。図１に示すように、車両１００の運転席には、ステアリング１２０が設置されており、そのステアリングコラム１３０にはレバースイッチ装置１が設置されている。
【００１２】
（レバースイッチ装置の構成）
図２は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を示す斜視図である。レバースイッチ装置１は、図１に示したステアリングコラム１３０に固定されるレバーユニット本体１０と、このレバーユニット本体１０に片持ち支持されてヘッドライト、各種ランプ等の車載装置のスイッチング操作に供される操作レバー１１とを備えて構成されている。
【００１３】
レバーユニット本体１０は、上下に２分割できる構造であり、箱形に形成されたアッパケース１１０と、アッパケース１１０に下側から取り付けられるロアケース１１１とからなる。
【００１４】
操作レバー１１は、運転者による操作力が付与されることにより、レバーユニット本体１０に支持された部分を基端として図２のｘ１，ｘ２方向及びｙ１，ｙ２方向に回動するように構成されている。そして、操作レバー１１がｘ１，ｘ２方向へ回動すると、この回動に対応して左右のターンシグナルランプの制御が行え、操作レバー１１がｙ１，ｙ２方向へ回動すると、これに対応してヘッドライトのパッシング（ハイビームとロービームの切り換え）行えるようになっている。
【００１５】
更に、操作レバー１１は、その先端部に、ロータリーノブ（操作部）１２と、プッシュボタン式のスイッチ（操作部）１３と、ロータリーノブ１２の内部または操作レバー１１の先端部に設けられた静電容量方式のタッチセンサ１４とを備えている。また、操作レバー１１には、後述する検出機構２０が下端部（基端）に設けられている。
【００１６】
ロータリーノブ１２は、例えば、スモールライトの点灯、スモールライトとヘッドライトの同時点灯等を行うためのスイッチであり、操作レバー１１の長手方向の中心軸ｍを中心にして図２に示すａ１，ａ２方向へ回動できると共に複数箇所に停止位置（スイッチ位置）を有している。
【００１７】
スイッチ１３は、可動部が図２に示すｚ方向（操作レバー１１の軸方向）に動く押しボタン型のスイッチであり、例えば、ウォッシャー液をヘッドランプに噴射させるために設けられている。このスイッチ１３は、操作レバー１１の長手方向の中心軸ｍに合わせ、かつ、ロータリーノブ１２から突出するようにして操作レバー１１の先端部に取り付けられている。
【００１８】
タッチセンサ１４は、導電体による平板状の電極（図示せず）であり、この電極が信号処理回路（図示せず）を介して後述する制御系に接続されており、人の手が電極に接近したときに電極とアース（車両１００のボディ）との間の静電容量が増えることを利用してスイッチ動作をさせる構成になっている。従って、電極は、アースから電気的に絶縁された状態にして、かつ、人の手の接近によって静電容量が変化し易い位置に設けられている。なお、タッチセンサ１４は、静電容量方式以外の構成のセンサ、例えば、人の手の表面に光を照射し、その反射光を検出する光センサであってもよい。
【００１９】
（検出機構の構成）
図３は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置の操作レバーに設けられた検出機構を示し、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す第１の磁石の外観図、（ｃ）は（ａ）に示す第２の磁石の外観図、図４は、図３（ａ）の検出機構を正面から見た図である。
【００２０】
検出機構２０は、操作レバー１１の中立位置からの傾き状態及びスイッチ１３の操作状態に応じて変位する第１の磁石２１と、第１の磁石２１に対して所定の空間をもって配設された基板２２と、第１の磁石２１に対面すると共に所定の空間が生じるようにして基板２２の一方の面（図３（ａ）の上面）に十字形に取り付けられた４つのＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）センサ２３Ａ〜２３Ｄと、基板２２の他方の面（図３（ａ）の下面）に取り付けられたＭＲ（磁気抵抗効果）センサ２４と、ＭＲセンサ２４に対向させて設置されると共にロータリーノブ１２の回転軸（図示せず）と共に回転する第２の磁石２５とを備えて構成されている。
【００２１】
第１の磁石２１は、図３（ｂ）に示すように、上側がＳ極、下側（基板２２側）がＮ極の円柱状の永久磁石である。この第１の磁石２１は、操作レバー１１のｘ軸方向、あるいはｙ軸方向への操作に伴って、操作レバー１１の回転軸と共にｘ軸或いはｙ軸方向へ回動し、且つ、スイッチ１３の押し操作に伴ってｚ方向への移動が可能なようにしてレバーユニット本体１０に取り付けられている。
【００２２】
基板２２は、第１の基板２２ａ、第２の基板２２ｂ及び磁気シールド部材２２ｃからなる３層構造を有し、操作レバー１１の固定側の端部に取り付けられている。
【００２３】
第１の基板２２ａは、第１の磁石２１に対向する側に設けられ、第２の基板２２ｂは、第２の磁石２５に対向する側に設けられている。また、磁気シールド部材２２ｃは、電磁鋼板等からなり、第１の磁石２１から発せられる磁場と第２の磁石２５から発せられる磁場との干渉の抑制を目的として、第１の基板２２ａと第２の基板２２ｂとの間に設けられている。
【００２４】
ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄは、第１の磁石２１の磁界の強さに応じた電圧を出力するもので、操作レバー１１が中立位置にあるときの第１の磁石２１の位置を中心として、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂがｘ軸方向に沿って点対称に配置され、また、ＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄがｙ軸方向に沿って点対称に配置されている。
【００２５】
ＭＲセンサ２４は、第２の磁石２５の磁界の向きに応じた電圧を出力すると共に、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄの十字形の中心部に位置するように配設されている。
【００２６】
第２の磁石２５は、図３（ｃ）に示すように、ｚ軸方向にＳ極、Ｎ極の順に磁極を有する部分と、同じくｚ軸方向にＮ極、Ｓ極の順に磁極を有する部分とが２枚重ねに接合され、全体が１つの円柱状の永久磁石になっている。そして、第２の磁石２５は、ＭＲセンサ２４に対して空隙が生じるように配設されている。
【００２７】
（車両制御装置の構成）
図５は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置が備える車両制御装置の接続図である。この車両制御装置（演算部）４００は、基板２２に実装されたＬＳＩ、１チップＣＰＵ等であるが、例えば、車両１００の全体を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）に車両制御装置４００の機能を持たせることもできる。
【００２８】
車両制御装置４００には、上記したタッチセンサ１４、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４が接続されると共に、ヘッドライト４１０、スモールライト４１１、フォグランプ４１２、車両左側のターンシグナルランプ４１３、車両右側のターンシグナルランプ４１４及びディマースイッチ４１５が接続されている。なお、車両制御装置４００は、プログラム、データ、処理結果等を保存するメモリ４０１を有している。
【００２９】
車両制御装置４００は、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４のそれぞれの出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２，Ｖｙ１，Ｖｙ２，Ｖａに基づいて、メモリ４０１に格納されたプログラムに従ってヘッドライト４１０、スモールライト４１１、フォグランプ４１２、車両左側のターンシグナルランプ４１３、車両右側のターンシグナルランプ４１４及びディマースイッチ４１５をオン／オフ制御する回路構成になっている。
【００３０】
（検出機構のセンサの特性変化）
図６は、検出機構のセンサの特性が温度や経年変化により変化した様子を示す図である。なお、図６において、縦軸は出力電圧、横軸は第１，第２の磁石２１，２５とこれらに対応するセンサとの間の距離ｄである。
【００３１】
検出機構２０のＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４は、図６に示す特性ａのように、操作レバー１１やロータリーノブ１２を操作していないときの出力電圧が、零レベルにあることが望ましい。しかし、温度、経年変化、オフセット等により、図６に示す特性ｂ，ｃのように、零レベルが縦軸のマイナス側やプラス側に移動し、特性ｂでは−ｖ１の出力電圧が発生し、特性ｃでは＋ｖ２の出力電圧が発生している。
【００３２】
この出力電圧（−ｖ１），（＋ｖ２）が予め設定した閾値を超えるレベルであった場合、実際には、操作レバー１１やロータリーノブ１２を操作していないにも関わらず、車両制御装置４００がＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３ＤやＭＲセンサ２４に閾値以上の出力電圧が生じたと判定し、ヘッドライト４１０、スモールライト４１１、フォグランプ４１２、車両左側のターンシグナルランプ４１３、車両右側のターンシグナルランプ４１４、及びディマースイッチ４１５を制御してしまう可能性がある。このような誤制御は、交通事故の原因になる可能性がある。また、特性ａが特性ｂ，ｃのようになると、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３ＤやＭＲセンサ２４の出力電圧が、＋側または−側のいずれかに偏るため、動作不良の原因になる。
【００３３】
そのため、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４は、特性ａの状態を長時間にわたって維持されることが望ましい。しかし、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４を、温度や経年変化の影響を受けないようにすることは難しい。特に、車両１００は屋外で使用される自動車であるため、温度差が大きくなり、影響を回避することはできない。そこで、本実施の形態では、温度や経年変化の影響を容認し、車両制御装置４００によって、特性ｂ，ｃが現実の特性であっても、特性ａのように補正する処理を行い、温度や経年変化の影響を低減できるようにしている。以下、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置１の動作について説明する。
【００３４】
（レバースイッチ装置の動作及び補正処理）
図７は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を示すフローチャートである。図７に示す処理は、図５に示す車両制御装置４００によって実行される。まず、車両制御装置４００は、ステアリングコラム１３０に設けられているキースイッチ（図示せず）が「ＡＣＣ」、「ＯＮ」、「ＳＴＡＲＴ」等のポジションにあって、図５に示す制御系に電源供給が行われている状態か否かを判定する（Ｓ７１）。
【００３５】
車両制御装置４００は、電源供給が行われていることを判定すると（Ｓ７１：Ｙｅｓ）、タッチセンサ１４が検知信号を出力している（＝タッチセンサＯＮ）か否か、即ち、運転者の手がロータリーノブ１２に触れ、或いはタッチセンサ１４の感知範囲内に接近したか否かを判定する（Ｓ７２）。
【００３６】
車両制御装置４００は、タッチセンサ１４がＯＮの場合（Ｓ７２：Ｙｅｓ）、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４の初期状態又は未操作状態における各出力電圧を取り込み（Ｓ７３）、これを車両制御装置４００のメモリ４０１に補正値Ｖｃとして保存する（Ｓ７４）。各出力電圧を取り込みの際、運転者の手がロータリーノブ１２に触れた直後に回動操作が行われる可能性があるが、その時点では、操作レバー１１、ロータリーノブ１２及びスイッチ１３の初期状態又は未操作状態における出力電圧の取り込みは終了している。
【００３７】
その後、運転者がレバースイッチ装置１、ロータリーノブ１２又はスイッチ１３を操作すると、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ、ＭＲセンサ２４及びスイッチ１３の１つ以上から出力電圧が発生し、これが車両制御装置４００に取り込まれる（Ｓ７５）。なお、ステップＳ７５で検出機構２０からの出力電圧が無かったとき、処理は、ステップＳ７２に戻され、以降の処理が再度実行される。
【００３８】
車両制御装置４００は、ステップＳ７５で取り込んだ出力電圧に対し、ステップＳ７４でメモリ４０１に保存した補正値Ｖｃをメモリ４０１から読み出して加減算する（Ｓ７６）。図６の場合、補正値Ｖｃは、特性ｂでは＋ｖ１（Ｖ）であり、特性ｃでは−ｖ２（Ｖ）である。補正値Ｖｃに基づく処理により、図６に示す特性ｂ，ｃは、特性ａと同等になる。この補正値Ｖｃは、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ、ＭＲセンサ２４で個別に設定されるので、全体では５種となる。これらの補正値Ｖｃは、タッチセンサ１４がＯＮになる毎に更新され、これに伴ってメモリ４０１の補正値データが更新される。
【００３９】
ステップＳ７５で取り込んだ出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２，Ｖｙ１，Ｖｙ２，Ｖａに対し、ステップＳ７６による補正後の出力電圧は、（Ｖｘ１±Ｖｃ）、（Ｖｘ２±Ｖｃ）、（Ｖｙ１±Ｖｃ）、（Ｖｙ２±Ｖｃ）、（Ｖａ±Ｖｃ）となり、各出力電圧は、補正値Ｖｃによって零レベルの基準設定がなされたことになる。これらについては、以後、（Ｖｘ１±Ｖｃ）をＶｘ０１、（Ｖｘ２±Ｖｃ）をＶｘ０２、（Ｖｙ１±Ｖｃ）をＶｙ０１、（Ｖｙ２±Ｖｃ）をＶｙ０２、（Ｖａ±Ｖｃ）をＶａｃとする。
【００４０】
更に、車両制御装置４００は、外来ノイズ等の影響を排除するため、上記補正後の出力電圧に閾値Ｖｓを設定する（Ｓ７６）。後述するように、実際には、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの差分値Ｖｘｄ（＝Ｖｘ０１−Ｖｘ０２）、ＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄの差分値Ｖｙｄ（＝Ｖｙ０１−Ｖｙ０２）に基づいて車両制御装置４００が制御を実行するので、閾値Ｖｓは、差分値Ｖｘｄ，Ｖｙｄに対してＶｓ１、Ｖｓ２が設定される。また、ＭＲセンサ２４の補正後の出力電圧Ｖａｃに対しては、閾値Ｖｓ３が設定される。
【００４１】
ステップＳ７６の補正処理が完了すると、車両制御装置４００は、ステップＳ７６で補正した出力電圧、（Ｖｘｄ＞Ｖｓ１）、（Ｖｙｄ＞Ｖｓ２）、（Ｖａｃ＞Ｖｓ３）に基づいて、ヘッドライト４１０、スモールライト４１１、フォグランプ４１２、車両左側のターンシグナルランプ４１３、車両右側のターンシグナルランプ４１４及びディマースイッチ４１５の点／消灯制御を実行する（Ｓ７７）。
【００４２】
一方、ステップＳ７２においてタッチセンサ１４が検知信号を出力していない状態（＝タッチセンサＯＦＦ）であった場合（Ｓ７２：Ｎｏ）、車両制御装置４００は、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４の各出力電圧を取り込み（Ｓ７５）、ステップＳ７４でメモリ４０１に保存した前回の補正値Ｖｃをメモリ４０１から読み出し、この補正値ＶｃをステップＳ７５で取り込んだ出力電圧に加減算する（Ｓ７６）。この後、車両制御装置４００は、ステップＳ７６で求めた出力電圧に基づいて、ステップＳ７７の処理を上記した様にして実行する。
【００４３】
車両制御装置４００は、ステップＳ７７の制御を実行した後、或いは制御を実行中であっても所定時間毎に電源ＯＦＦの有無を判定し（Ｓ７８）、電源ＯＦＦが判定された場合（Ｓ７８：Ｙｅｓ）、全ての処理を終了する。また、電源ＯＮの継続が判定された場合（Ｓ７８：Ｎｏ）、処理はステップＳ７２に戻され、以降の処理が上記した様にして実行される。
【００４４】
（操作レバーの操作及び検出機構の動作）
次に、操作レバー１１の操作及びこの操作に対応した検出機構２０の動作を説明する。まず、運転者によって、操作レバー１１に対し、中立位置から図２に示すｘ１方向又はｘ２方向に操作力が付与されることにより所定角度まで回動すると、操作レバー１１はその位置で保持される。このとき、第１の磁石２１は、操作レバー１１の回動に応じてＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂとの間の距離が変化し、これに伴ってＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２の大きさが変化する。また、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２は、スイッチ１３の操作に伴う第１の磁石２１のｚ１，ｚ２方向の位置変化に対しても変化する。
【００４５】
ＧＭＲセンサ２３Ａの出力電圧Ｖｘ１は、第１の磁石２１がＧＭＲセンサ２３Ａに接近するほどＧＭＲセンサ２３Ａで検出される磁界強度が大きくなり、従って出力電圧Ｖｘ１が大きくなる。また、ＧＭＲセンサ２３Ｂの出力電圧Ｖｘ２は、第１の磁石２１が近づくほどＧＭＲセンサ２３Ｂで検出される磁界強度が小さくなり、従って出力電圧Ｖｘ２が小さくなる。すなわち、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２は、増減の傾向が互いに正反対の性質を有している。
【００４６】
そこで、車両制御装置４００は、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの補正値Ｖｃで補正された出力電圧Ｖｘ０１，Ｖｘ０２の差分値Ｖｘｄ（＝Ｖｘ０１−Ｖｘ０２）を算出し、出力電圧Ｖｘ０１，Ｖｘ０２の増減分が共に反映される値、すなわちＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの一方のみで得られる出力電圧よりも変化量の大きい値、換言すれば検出レンジの広い値を得るようにしている。そして、この出力電圧の差分値Ｖｘｄに基づいて第１の磁石２１のｘ１，ｘ２方向の位置、換言すれば操作レバー１１の中心軸ｍのｘ１，ｘ２方向の位置を検出している。
【００４７】
次に、操作レバー１１が、運転者によって中立位置から図２に示すｙ１方向に回動された場合、その方向の所定の位置まで回動するが、操作レバー１１への操作力が除かれると、中立位置へ自動復帰する。一方、操作レバー１１が中立位置からｙ２方向に回動された場合、操作レバー１１はその位置で保持される。すなわち、操作レバー１１のｙ１，ｙ２方向への位置に応じて第１の磁石２１とＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄとの間の距離が変化し、これに伴ってＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄの出力電圧Ｖｙ１，Ｖｙ２の大きさが変化する。
【００４８】
そこで、車両制御装置４００は、上記したｘ１，ｘ２方向の処理と同様に、操作レバー１１のｙ１，ｙ２方向の位置検出値を補正値ＶｃによりステップＳ７６で補正した出力電圧Ｖｙ０１，Ｖｙ０２の差分値Ｖｙｄ（＝Ｖｙ０１−Ｖｙ０２）を算出し、出力電圧Ｖｙ０１，Ｖｙ０２の増減分が共に反映される値、即ち、ＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄの一方のみで得られる出力電圧よりも変化量の大きい値、換言すれば検出レンジの広い値を得るようにしている。
【００４９】
（ロータリーノブによる検出機構の動作）
次に、運転者によって、ロータリーノブ１２がａ１方向に回転された場合、所定位置まで回転させると、その位置で保持される。この位置から更にロータリーノブ１２がａ１方向に段階的に回動されると、ロータリーノブ１２は第２，第３の位置で保持される。逆に、ロータリーノブ１２をａ２方向に回転すると、第３、第２、第１の順で各位置で保持される。このようなロータリーノブ１２の回転に従って第２の磁石２５が回動し、これに伴ってＭＲセンサ２４の出力電圧Ｖａが変化する。ＭＲセンサ２４の出力電圧Ｖａは、ロータリーノブ１２の初期位置からの回転角が増えるほど大きくなる。従って、出力電圧Ｖａの変化からロータリーノブ１２の回転に応じたスイッチ出力を得ることができる。
【００５０】
（実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）検出機構２０のＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ、ＭＲセンサ２４の出力電圧をタッチセンサ１４が検知したタイミング（タッチセンサＯＮ）で取り込み、その出力電圧の状態から出力特性を補正するようにしたため、温度、経年変化等による特性変化の影響を排除することができる。特に、温度差が顕著な自動車に設置された場合でも、影響を受けることがないので、信頼性を向上させることができる。
（２）検出機構２０をＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄと第１の磁石２１と組み合わせ、ＭＲセンサ２４と第２の磁石２５との組み合わせにして出力を生成しているため、レバースイッチ装置１の無接点化が図れる結果、導通不良は生じず、塵・埃や汚れの影響を受け難くなるため、レバースイッチ装置１の信頼性を向上させることができる。
（３）ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ、ＭＲセンサ２４の補正は、車両制御装置４００がソフトウェアにより行えるため、レバースイッチ装置１のコストアップを防止することができる。
【００５１】
また、検出機構２０を構成するセンサは、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４であるとしたが、他のセンサ、例えば、ホールセンサ（ホール素子）であってもよい。また、図６に示した特性は、一例にすぎず、センサの種類、センサ数、検出回路の構成等に応じて異なる場合があるが、本発明は、温度、経年変化等により、特性が変化するセンサに広く適用可能である。
【００５２】
また、本発明は操作時にレバーが元の位置に自動復帰されるレバーにおいても適用が可能である。
【００５３】
更に、上記ステップＳ７３〜Ｓ７６に示した補正処理は、ソフトウェアによらず、専用の処理回路（例えば、ＬＳＩ）を構築し、ハードウェア的に行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を適用した車両の車室内を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置の操作レバーに設けられた検出機構を示し、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す第１の磁石の外観図、（ｃ）は（ａ）に示す第２の磁石の外観図である。
【図４】図４は、図３（ａ）の検出機構を正面から見た図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置が備える車両制御装置の接続図である。
【図６】図６は、検出機構のセンサの特性が温度や経年変化により変化した様子を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１ レバースイッチ装置、１０ レバーユニット本体、１１ 操作レバー、１２ ロータリーノブ、１３ スイッチ、１４ タッチセンサ、２０ 検出機構、２１ 第１の磁石、２２ 基板、２２ａ 第１の基板、２２ｂ 第２の基板、２２ｃ 磁気シールド部材、２３Ａ〜２３Ｄ ＧＭＲセンサ、２４ ＭＲセンサ、２５ 第２の磁石、１００ 車両、１１０ アッパケース、１１１ ロアケース、１２０ ステアリング、１３０ ステアリングコラム、４００ 車両制御装置、４０１ メモリ、４１０ ヘッドライト、４１１ スモールライト、４１２ フォグランプ、４１３，４１４ ターンシグナルランプ、４１５ ディマースイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の手によって操作される操作レバー等の操作状態に応じた電圧を出力するセンサを備えたレバースイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、運転者の操作に応じてヘッドライトのオン／オフ、ターンシグナルランプのオン／オフ等を手動で制御するレバースイッチ装置がステアリングの近傍に設けられている。
【０００３】
このようなレバースイッチ装置として、車両に固定されるレバーユニット本体と、このレバーユニット本体に片持ち支持されて車載装置の制御に供される操作レバーと、操作レバーの長手方向の中心軸を中心に回動可能にして操作レバーの先端部に設けられたロータリーノブと、操作レバーの回動及びロータリーノブの回動を検出するための検出部とを備えた無接点構造のレバースイッチ装置がある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
上記検出部は、操作レバーの回動及びロータリーノブの回動に応じて回動する複数の磁石と、各磁石の磁界強度を検出すると共に検出された磁界強度に応じた電圧を出力する複数のホールセンサ（以下、センサという）からなる。運転者により操作レバーやロータリーノブが操作されると、その操作位置が複数のセンサから出力される電圧の値に基づいて検出され、その検出結果に基づいて車両のヘッドライト、ターンシグナルランプ等の点／消灯等の制御が可能になる。
【特許文献１】特開２０００−２０８００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のレバースイッチ装置によると、センサが温度や経年変化のために特性が変化しやすい。また、センサの取り付け不良等によりオフセットが生じ、特性が変化する場合もある。特性変化が生じると、センサ出力が設定してある閾値を超えることができなくなり、或いは閾値を小さくしたのと同じ状態が生じる。この結果、操作レバーやロータリーノブを操作していないにもかかわらず、ヘッドライトやターンシグナルランプが点灯したり、動作すべき時に動作しない等の誤動作を招く可能性がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、温度、経年変化等に起因するセンサの特性変化の影響を排除できるようにしたレバースイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、以下のレバースイッチの出力補正方法を提供する。
［１］一端を２軸方向に回動可能な操作レバーと、前記操作レバーの前記一端に設けられて前記操作レバーとは異なる操作方法で操作される操作部と、前記操作レバー及び前記操作部の各操作方向及び各変化量に応じた電気信号を出力する検出機構と、人の手が前記操作部又は前記操作レバーの前記一端に接触または接近したことを検出するタッチセンサと、前記タッチセンサが検出信号を発生したときに前記操作レバー及び前記操作部の出力電圧を取り込み、この出力電圧を以降の前記操作レバー又は前記操作部の操作に対して前記検出機構から取り込んだ出力電圧に対する零レベルの基準設定に用いる演算部と、を備えることを特徴とするレバースイッチ装置。
【０００８】
［２］前記操作部は、ロータリーノブまたは押しボタン式のスイッチであることを特徴とする上記［１］に記載のレバースイッチ装置であってもよい。
【０００９】
［３］前記演算部は、前記基準設定の補正がなされた出力電圧に対し、閾値を設定することを特徴とする上記［１］に記載のレバースイッチ装置であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のレバースイッチ装置によれば、温度、経年変化等に起因するセンサの特性変化の影響を排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を適用した車両の車室内を示す図である。図１に示すように、車両１００の運転席には、ステアリング１２０が設置されており、そのステアリングコラム１３０にはレバースイッチ装置１が設置されている。
【００１２】
（レバースイッチ装置の構成）
図２は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を示す斜視図である。レバースイッチ装置１は、図１に示したステアリングコラム１３０に固定されるレバーユニット本体１０と、このレバーユニット本体１０に片持ち支持されてヘッドライト、各種ランプ等の車載装置のスイッチング操作に供される操作レバー１１とを備えて構成されている。
【００１３】
レバーユニット本体１０は、上下に２分割できる構造であり、箱形に形成されたアッパケース１１０と、アッパケース１１０に下側から取り付けられるロアケース１１１とからなる。
【００１４】
操作レバー１１は、運転者による操作力が付与されることにより、レバーユニット本体１０に支持された部分を基端として図２のｘ１，ｘ２方向及びｙ１，ｙ２方向に回動するように構成されている。そして、操作レバー１１がｘ１，ｘ２方向へ回動すると、この回動に対応して左右のターンシグナルランプの制御が行え、操作レバー１１がｙ１，ｙ２方向へ回動すると、これに対応してヘッドライトのパッシング（ハイビームとロービームの切り換え）行えるようになっている。
【００１５】
更に、操作レバー１１は、その先端部に、ロータリーノブ（操作部）１２と、プッシュボタン式のスイッチ（操作部）１３と、ロータリーノブ１２の内部または操作レバー１１の先端部に設けられた静電容量方式のタッチセンサ１４とを備えている。また、操作レバー１１には、後述する検出機構２０が下端部（基端）に設けられている。
【００１６】
ロータリーノブ１２は、例えば、スモールライトの点灯、スモールライトとヘッドライトの同時点灯等を行うためのスイッチであり、操作レバー１１の長手方向の中心軸ｍを中心にして図２に示すａ１，ａ２方向へ回動できると共に複数箇所に停止位置（スイッチ位置）を有している。
【００１７】
スイッチ１３は、可動部が図２に示すｚ方向（操作レバー１１の軸方向）に動く押しボタン型のスイッチであり、例えば、ウォッシャー液をヘッドランプに噴射させるために設けられている。このスイッチ１３は、操作レバー１１の長手方向の中心軸ｍに合わせ、かつ、ロータリーノブ１２から突出するようにして操作レバー１１の先端部に取り付けられている。
【００１８】
タッチセンサ１４は、導電体による平板状の電極（図示せず）であり、この電極が信号処理回路（図示せず）を介して後述する制御系に接続されており、人の手が電極に接近したときに電極とアース（車両１００のボディ）との間の静電容量が増えることを利用してスイッチ動作をさせる構成になっている。従って、電極は、アースから電気的に絶縁された状態にして、かつ、人の手の接近によって静電容量が変化し易い位置に設けられている。なお、タッチセンサ１４は、静電容量方式以外の構成のセンサ、例えば、人の手の表面に光を照射し、その反射光を検出する光センサであってもよい。
【００１９】
（検出機構の構成）
図３は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置の操作レバーに設けられた検出機構を示し、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す第１の磁石の外観図、（ｃ）は（ａ）に示す第２の磁石の外観図、図４は、図３（ａ）の検出機構を正面から見た図である。
【００２０】
検出機構２０は、操作レバー１１の中立位置からの傾き状態及びスイッチ１３の操作状態に応じて変位する第１の磁石２１と、第１の磁石２１に対して所定の空間をもって配設された基板２２と、第１の磁石２１に対面すると共に所定の空間が生じるようにして基板２２の一方の面（図３（ａ）の上面）に十字形に取り付けられた４つのＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）センサ２３Ａ〜２３Ｄと、基板２２の他方の面（図３（ａ）の下面）に取り付けられたＭＲ（磁気抵抗効果）センサ２４と、ＭＲセンサ２４に対向させて設置されると共にロータリーノブ１２の回転軸（図示せず）と共に回転する第２の磁石２５とを備えて構成されている。
【００２１】
第１の磁石２１は、図３（ｂ）に示すように、上側がＳ極、下側（基板２２側）がＮ極の円柱状の永久磁石である。この第１の磁石２１は、操作レバー１１のｘ軸方向、あるいはｙ軸方向への操作に伴って、操作レバー１１の回転軸と共にｘ軸或いはｙ軸方向へ回動し、且つ、スイッチ１３の押し操作に伴ってｚ方向への移動が可能なようにしてレバーユニット本体１０に取り付けられている。
【００２２】
基板２２は、第１の基板２２ａ、第２の基板２２ｂ及び磁気シールド部材２２ｃからなる３層構造を有し、操作レバー１１の固定側の端部に取り付けられている。
【００２３】
第１の基板２２ａは、第１の磁石２１に対向する側に設けられ、第２の基板２２ｂは、第２の磁石２５に対向する側に設けられている。また、磁気シールド部材２２ｃは、電磁鋼板等からなり、第１の磁石２１から発せられる磁場と第２の磁石２５から発せられる磁場との干渉の抑制を目的として、第１の基板２２ａと第２の基板２２ｂとの間に設けられている。
【００２４】
ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄは、第１の磁石２１の磁界の強さに応じた電圧を出力するもので、操作レバー１１が中立位置にあるときの第１の磁石２１の位置を中心として、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂがｘ軸方向に沿って点対称に配置され、また、ＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄがｙ軸方向に沿って点対称に配置されている。
【００２５】
ＭＲセンサ２４は、第２の磁石２５の磁界の向きに応じた電圧を出力すると共に、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄの十字形の中心部に位置するように配設されている。
【００２６】
第２の磁石２５は、図３（ｃ）に示すように、ｚ軸方向にＳ極、Ｎ極の順に磁極を有する部分と、同じくｚ軸方向にＮ極、Ｓ極の順に磁極を有する部分とが２枚重ねに接合され、全体が１つの円柱状の永久磁石になっている。そして、第２の磁石２５は、ＭＲセンサ２４に対して空隙が生じるように配設されている。
【００２７】
（車両制御装置の構成）
図５は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置が備える車両制御装置の接続図である。この車両制御装置（演算部）４００は、基板２２に実装されたＬＳＩ、１チップＣＰＵ等であるが、例えば、車両１００の全体を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）に車両制御装置４００の機能を持たせることもできる。
【００２８】
車両制御装置４００には、上記したタッチセンサ１４、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４が接続されると共に、ヘッドライト４１０、スモールライト４１１、フォグランプ４１２、車両左側のターンシグナルランプ４１３、車両右側のターンシグナルランプ４１４及びディマースイッチ４１５が接続されている。なお、車両制御装置４００は、プログラム、データ、処理結果等を保存するメモリ４０１を有している。
【００２９】
車両制御装置４００は、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４のそれぞれの出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２，Ｖｙ１，Ｖｙ２，Ｖａに基づいて、メモリ４０１に格納されたプログラムに従ってヘッドライト４１０、スモールライト４１１、フォグランプ４１２、車両左側のターンシグナルランプ４１３、車両右側のターンシグナルランプ４１４及びディマースイッチ４１５をオン／オフ制御する回路構成になっている。
【００３０】
（検出機構のセンサの特性変化）
図６は、検出機構のセンサの特性が温度や経年変化により変化した様子を示す図である。なお、図６において、縦軸は出力電圧、横軸は第１，第２の磁石２１，２５とこれらに対応するセンサとの間の距離ｄである。
【００３１】
検出機構２０のＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４は、図６に示す特性ａのように、操作レバー１１やロータリーノブ１２を操作していないときの出力電圧が、零レベルにあることが望ましい。しかし、温度、経年変化、オフセット等により、図６に示す特性ｂ，ｃのように、零レベルが縦軸のマイナス側やプラス側に移動し、特性ｂでは−ｖ１の出力電圧が発生し、特性ｃでは＋ｖ２の出力電圧が発生している。
【００３２】
この出力電圧（−ｖ１），（＋ｖ２）が予め設定した閾値を超えるレベルであった場合、実際には、操作レバー１１やロータリーノブ１２を操作していないにも関わらず、車両制御装置４００がＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３ＤやＭＲセンサ２４に閾値以上の出力電圧が生じたと判定し、ヘッドライト４１０、スモールライト４１１、フォグランプ４１２、車両左側のターンシグナルランプ４１３、車両右側のターンシグナルランプ４１４、及びディマースイッチ４１５を制御してしまう可能性がある。このような誤制御は、交通事故の原因になる可能性がある。また、特性ａが特性ｂ，ｃのようになると、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３ＤやＭＲセンサ２４の出力電圧が、＋側または−側のいずれかに偏るため、動作不良の原因になる。
【００３３】
そのため、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４は、特性ａの状態を長時間にわたって維持されることが望ましい。しかし、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４を、温度や経年変化の影響を受けないようにすることは難しい。特に、車両１００は屋外で使用される自動車であるため、温度差が大きくなり、影響を回避することはできない。そこで、本実施の形態では、温度や経年変化の影響を容認し、車両制御装置４００によって、特性ｂ，ｃが現実の特性であっても、特性ａのように補正する処理を行い、温度や経年変化の影響を低減できるようにしている。以下、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置１の動作について説明する。
【００３４】
（レバースイッチ装置の動作及び補正処理）
図７は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を示すフローチャートである。図７に示す処理は、図５に示す車両制御装置４００によって実行される。まず、車両制御装置４００は、ステアリングコラム１３０に設けられているキースイッチ（図示せず）が「ＡＣＣ」、「ＯＮ」、「ＳＴＡＲＴ」等のポジションにあって、図５に示す制御系に電源供給が行われている状態か否かを判定する（Ｓ７１）。
【００３５】
車両制御装置４００は、電源供給が行われていることを判定すると（Ｓ７１：Ｙｅｓ）、タッチセンサ１４が検知信号を出力している（＝タッチセンサＯＮ）か否か、即ち、運転者の手がロータリーノブ１２に触れ、或いはタッチセンサ１４の感知範囲内に接近したか否かを判定する（Ｓ７２）。
【００３６】
車両制御装置４００は、タッチセンサ１４がＯＮの場合（Ｓ７２：Ｙｅｓ）、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４の初期状態又は未操作状態における各出力電圧を取り込み（Ｓ７３）、これを車両制御装置４００のメモリ４０１に補正値Ｖｃとして保存する（Ｓ７４）。各出力電圧を取り込みの際、運転者の手がロータリーノブ１２に触れた直後に回動操作が行われる可能性があるが、その時点では、操作レバー１１、ロータリーノブ１２及びスイッチ１３の初期状態又は未操作状態における出力電圧の取り込みは終了している。
【００３７】
その後、運転者がレバースイッチ装置１、ロータリーノブ１２又はスイッチ１３を操作すると、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ、ＭＲセンサ２４及びスイッチ１３の１つ以上から出力電圧が発生し、これが車両制御装置４００に取り込まれる（Ｓ７５）。なお、ステップＳ７５で検出機構２０からの出力電圧が無かったとき、処理は、ステップＳ７２に戻され、以降の処理が再度実行される。
【００３８】
車両制御装置４００は、ステップＳ７５で取り込んだ出力電圧に対し、ステップＳ７４でメモリ４０１に保存した補正値Ｖｃをメモリ４０１から読み出して加減算する（Ｓ７６）。図６の場合、補正値Ｖｃは、特性ｂでは＋ｖ１（Ｖ）であり、特性ｃでは−ｖ２（Ｖ）である。補正値Ｖｃに基づく処理により、図６に示す特性ｂ，ｃは、特性ａと同等になる。この補正値Ｖｃは、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ、ＭＲセンサ２４で個別に設定されるので、全体では５種となる。これらの補正値Ｖｃは、タッチセンサ１４がＯＮになる毎に更新され、これに伴ってメモリ４０１の補正値データが更新される。
【００３９】
ステップＳ７５で取り込んだ出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２，Ｖｙ１，Ｖｙ２，Ｖａに対し、ステップＳ７６による補正後の出力電圧は、（Ｖｘ１±Ｖｃ）、（Ｖｘ２±Ｖｃ）、（Ｖｙ１±Ｖｃ）、（Ｖｙ２±Ｖｃ）、（Ｖａ±Ｖｃ）となり、各出力電圧は、補正値Ｖｃによって零レベルの基準設定がなされたことになる。これらについては、以後、（Ｖｘ１±Ｖｃ）をＶｘ０１、（Ｖｘ２±Ｖｃ）をＶｘ０２、（Ｖｙ１±Ｖｃ）をＶｙ０１、（Ｖｙ２±Ｖｃ）をＶｙ０２、（Ｖａ±Ｖｃ）をＶａｃとする。
【００４０】
更に、車両制御装置４００は、外来ノイズ等の影響を排除するため、上記補正後の出力電圧に閾値Ｖｓを設定する（Ｓ７６）。後述するように、実際には、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの差分値Ｖｘｄ（＝Ｖｘ０１−Ｖｘ０２）、ＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄの差分値Ｖｙｄ（＝Ｖｙ０１−Ｖｙ０２）に基づいて車両制御装置４００が制御を実行するので、閾値Ｖｓは、差分値Ｖｘｄ，Ｖｙｄに対してＶｓ１、Ｖｓ２が設定される。また、ＭＲセンサ２４の補正後の出力電圧Ｖａｃに対しては、閾値Ｖｓ３が設定される。
【００４１】
ステップＳ７６の補正処理が完了すると、車両制御装置４００は、ステップＳ７６で補正した出力電圧、（Ｖｘｄ＞Ｖｓ１）、（Ｖｙｄ＞Ｖｓ２）、（Ｖａｃ＞Ｖｓ３）に基づいて、ヘッドライト４１０、スモールライト４１１、フォグランプ４１２、車両左側のターンシグナルランプ４１３、車両右側のターンシグナルランプ４１４及びディマースイッチ４１５の点／消灯制御を実行する（Ｓ７７）。
【００４２】
一方、ステップＳ７２においてタッチセンサ１４が検知信号を出力していない状態（＝タッチセンサＯＦＦ）であった場合（Ｓ７２：Ｎｏ）、車両制御装置４００は、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４の各出力電圧を取り込み（Ｓ７５）、ステップＳ７４でメモリ４０１に保存した前回の補正値Ｖｃをメモリ４０１から読み出し、この補正値ＶｃをステップＳ７５で取り込んだ出力電圧に加減算する（Ｓ７６）。この後、車両制御装置４００は、ステップＳ７６で求めた出力電圧に基づいて、ステップＳ７７の処理を上記した様にして実行する。
【００４３】
車両制御装置４００は、ステップＳ７７の制御を実行した後、或いは制御を実行中であっても所定時間毎に電源ＯＦＦの有無を判定し（Ｓ７８）、電源ＯＦＦが判定された場合（Ｓ７８：Ｙｅｓ）、全ての処理を終了する。また、電源ＯＮの継続が判定された場合（Ｓ７８：Ｎｏ）、処理はステップＳ７２に戻され、以降の処理が上記した様にして実行される。
【００４４】
（操作レバーの操作及び検出機構の動作）
次に、操作レバー１１の操作及びこの操作に対応した検出機構２０の動作を説明する。まず、運転者によって、操作レバー１１に対し、中立位置から図２に示すｘ１方向又はｘ２方向に操作力が付与されることにより所定角度まで回動すると、操作レバー１１はその位置で保持される。このとき、第１の磁石２１は、操作レバー１１の回動に応じてＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂとの間の距離が変化し、これに伴ってＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２の大きさが変化する。また、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２は、スイッチ１３の操作に伴う第１の磁石２１のｚ１，ｚ２方向の位置変化に対しても変化する。
【００４５】
ＧＭＲセンサ２３Ａの出力電圧Ｖｘ１は、第１の磁石２１がＧＭＲセンサ２３Ａに接近するほどＧＭＲセンサ２３Ａで検出される磁界強度が大きくなり、従って出力電圧Ｖｘ１が大きくなる。また、ＧＭＲセンサ２３Ｂの出力電圧Ｖｘ２は、第１の磁石２１が近づくほどＧＭＲセンサ２３Ｂで検出される磁界強度が小さくなり、従って出力電圧Ｖｘ２が小さくなる。すなわち、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの出力電圧Ｖｘ１，Ｖｘ２は、増減の傾向が互いに正反対の性質を有している。
【００４６】
そこで、車両制御装置４００は、ＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの補正値Ｖｃで補正された出力電圧Ｖｘ０１，Ｖｘ０２の差分値Ｖｘｄ（＝Ｖｘ０１−Ｖｘ０２）を算出し、出力電圧Ｖｘ０１，Ｖｘ０２の増減分が共に反映される値、すなわちＧＭＲセンサ２３Ａ，２３Ｂの一方のみで得られる出力電圧よりも変化量の大きい値、換言すれば検出レンジの広い値を得るようにしている。そして、この出力電圧の差分値Ｖｘｄに基づいて第１の磁石２１のｘ１，ｘ２方向の位置、換言すれば操作レバー１１の中心軸ｍのｘ１，ｘ２方向の位置を検出している。
【００４７】
次に、操作レバー１１が、運転者によって中立位置から図２に示すｙ１方向に回動された場合、その方向の所定の位置まで回動するが、操作レバー１１への操作力が除かれると、中立位置へ自動復帰する。一方、操作レバー１１が中立位置からｙ２方向に回動された場合、操作レバー１１はその位置で保持される。すなわち、操作レバー１１のｙ１，ｙ２方向への位置に応じて第１の磁石２１とＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄとの間の距離が変化し、これに伴ってＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄの出力電圧Ｖｙ１，Ｖｙ２の大きさが変化する。
【００４８】
そこで、車両制御装置４００は、上記したｘ１，ｘ２方向の処理と同様に、操作レバー１１のｙ１，ｙ２方向の位置検出値を補正値ＶｃによりステップＳ７６で補正した出力電圧Ｖｙ０１，Ｖｙ０２の差分値Ｖｙｄ（＝Ｖｙ０１−Ｖｙ０２）を算出し、出力電圧Ｖｙ０１，Ｖｙ０２の増減分が共に反映される値、即ち、ＧＭＲセンサ２３Ｃ，２３Ｄの一方のみで得られる出力電圧よりも変化量の大きい値、換言すれば検出レンジの広い値を得るようにしている。
【００４９】
（ロータリーノブによる検出機構の動作）
次に、運転者によって、ロータリーノブ１２がａ１方向に回転された場合、所定位置まで回転させると、その位置で保持される。この位置から更にロータリーノブ１２がａ１方向に段階的に回動されると、ロータリーノブ１２は第２，第３の位置で保持される。逆に、ロータリーノブ１２をａ２方向に回転すると、第３、第２、第１の順で各位置で保持される。このようなロータリーノブ１２の回転に従って第２の磁石２５が回動し、これに伴ってＭＲセンサ２４の出力電圧Ｖａが変化する。ＭＲセンサ２４の出力電圧Ｖａは、ロータリーノブ１２の初期位置からの回転角が増えるほど大きくなる。従って、出力電圧Ｖａの変化からロータリーノブ１２の回転に応じたスイッチ出力を得ることができる。
【００５０】
（実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）検出機構２０のＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ、ＭＲセンサ２４の出力電圧をタッチセンサ１４が検知したタイミング（タッチセンサＯＮ）で取り込み、その出力電圧の状態から出力特性を補正するようにしたため、温度、経年変化等による特性変化の影響を排除することができる。特に、温度差が顕著な自動車に設置された場合でも、影響を受けることがないので、信頼性を向上させることができる。
（２）検出機構２０をＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄと第１の磁石２１と組み合わせ、ＭＲセンサ２４と第２の磁石２５との組み合わせにして出力を生成しているため、レバースイッチ装置１の無接点化が図れる結果、導通不良は生じず、塵・埃や汚れの影響を受け難くなるため、レバースイッチ装置１の信頼性を向上させることができる。
（３）ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ、ＭＲセンサ２４の補正は、車両制御装置４００がソフトウェアにより行えるため、レバースイッチ装置１のコストアップを防止することができる。
【００５１】
また、検出機構２０を構成するセンサは、ＧＭＲセンサ２３Ａ〜２３Ｄ及びＭＲセンサ２４であるとしたが、他のセンサ、例えば、ホールセンサ（ホール素子）であってもよい。また、図６に示した特性は、一例にすぎず、センサの種類、センサ数、検出回路の構成等に応じて異なる場合があるが、本発明は、温度、経年変化等により、特性が変化するセンサに広く適用可能である。
【００５２】
また、本発明は操作時にレバーが元の位置に自動復帰されるレバーにおいても適用が可能である。
【００５３】
更に、上記ステップＳ７３〜Ｓ７６に示した補正処理は、ソフトウェアによらず、専用の処理回路（例えば、ＬＳＩ）を構築し、ハードウェア的に行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を適用した車両の車室内を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置の操作レバーに設けられた検出機構を示し、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す第１の磁石の外観図、（ｃ）は（ａ）に示す第２の磁石の外観図である。
【図４】図４は、図３（ａ）の検出機構を正面から見た図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置が備える車両制御装置の接続図である。
【図６】図６は、検出機構のセンサの特性が温度や経年変化により変化した様子を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係るレバースイッチ装置を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１ レバースイッチ装置、１０ レバーユニット本体、１１ 操作レバー、１２ ロータリーノブ、１３ スイッチ、１４ タッチセンサ、２０ 検出機構、２１ 第１の磁石、２２ 基板、２２ａ 第１の基板、２２ｂ 第２の基板、２２ｃ 磁気シールド部材、２３Ａ〜２３Ｄ ＧＭＲセンサ、２４ ＭＲセンサ、２５ 第２の磁石、１００ 車両、１１０ アッパケース、１１１ ロアケース、１２０ ステアリング、１３０ ステアリングコラム、４００ 車両制御装置、４０１ メモリ、４１０ ヘッドライト、４１１ スモールライト、４１２ フォグランプ、４１３，４１４ ターンシグナルランプ、４１５ ディマースイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端を２軸方向に回動可能な操作レバーと、
前記操作レバーの前記一端に設けられて前記操作レバーとは異なる操作方法で操作される操作部と、
前記操作レバー及び前記操作部の各操作方向及び各変化量に応じた電気信号を出力する検出機構と、
人の手が前記操作部又は前記操作レバーの前記一端に接触または接近したことを検出するタッチセンサと、
前記タッチセンサが検出信号を発生したときに前記操作レバー及び前記操作部の出力電圧を取り込み、この出力電圧を以降の前記操作レバー又は前記操作部の操作に対して前記検出機構から取り込んだ出力電圧に対する零レベルの基準設定に用いる演算部と、
を備えることを特徴とするレバースイッチ装置。
【請求項２】
前記操作部は、ロータリーノブまたは押しボタン式のスイッチであることを特徴とする請求項１に記載のレバースイッチ装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記基準設定の補正がなされた出力電圧に対し、閾値を設定することを特徴とする請求項１に記載のレバースイッチ装置。
【請求項１】
一端を２軸方向に回動可能な操作レバーと、
前記操作レバーの前記一端に設けられて前記操作レバーとは異なる操作方法で操作される操作部と、
前記操作レバー及び前記操作部の各操作方向及び各変化量に応じた電気信号を出力する検出機構と、
人の手が前記操作部又は前記操作レバーの前記一端に接触または接近したことを検出するタッチセンサと、
前記タッチセンサが検出信号を発生したときに前記操作レバー及び前記操作部の出力電圧を取り込み、この出力電圧を以降の前記操作レバー又は前記操作部の操作に対して前記検出機構から取り込んだ出力電圧に対する零レベルの基準設定に用いる演算部と、
を備えることを特徴とするレバースイッチ装置。
【請求項２】
前記操作部は、ロータリーノブまたは押しボタン式のスイッチであることを特徴とする請求項１に記載のレバースイッチ装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記基準設定の補正がなされた出力電圧に対し、閾値を設定することを特徴とする請求項１に記載のレバースイッチ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１５８８０（Ｐ２０１０−１５８８０Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７５８８５（Ｐ２００８−１７５８８５）
【出願日】平成２０年７月４日（２００８．７．４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月４日（２００８．７．４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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