位置検出装置及びシフトレバー装置
【課題】検出手段が故障しても、位置検出に際して誤判定を生じ難くすることができる位置検出装置及びシフトレバー装置を提供する。
【解決手段】シフトレバーのセレクト方向とシフト方向両側とにそれぞれＭＲ素子を３つ設けて３重系とする。また、ＭＲ素子のセンサ出力によりシフトレバーの位置を判定するに際して、ＭＲ素子のＨ／Ｌの出力レベルが切り換わったときの値のみで判定するのではなく、切り換わり後の現在値と、その値に変化する前値とをセットにして取り込み、この出力変化組合せからシフトレバーの操作位置を判定する。
【解決手段】シフトレバーのセレクト方向とシフト方向両側とにそれぞれＭＲ素子を３つ設けて３重系とする。また、ＭＲ素子のセンサ出力によりシフトレバーの位置を判定するに際して、ＭＲ素子のＨ／Ｌの出力レベルが切り換わったときの値のみで判定するのではなく、切り換わり後の現在値と、その値に変化する前値とをセットにして取り込み、この出力変化組合せからシフトレバーの操作位置を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作部材の位置を検出する位置検出装置及びシフトレバー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品が移動した際の位置を見る位置検出技術（特許文献１，２等参照）が種々開発されている。この種の位置検出装置としては、例えば磁気センサや光センサを使用し、これらセンサから出力されるセンサ信号がＨレベル又はＬレベルのどちらをとるのかを見ること、つまりその時々のセンサ信号自体がどのような値をとっているのかのみを見ることにより、物品の位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５４８６８号公報
【特許文献２】特開２００５−３６８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、センサ故障の一種には、例えばセンサ出力がＨレベルに張り付いてしまう電圧固着がある。前述したようなセンサの値のみで位置判定する場合、センサに電圧固着の故障が発生していると、例えば位置検出装置が物品の位置を確認しにいった際、その時点でセンサ出力が既にＨレベルに切り換わってしまっているので、物品が操作されていないにも拘らず、センサからはＨ信号が出力されてしまう。このため、センサが誤ったセンサ信号を出力するので、位置が誤判定される問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、検出手段が故障しても、位置検出に際して誤判定を生じ難くすることができる位置検出装置及びシフトレバー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明では、操作部材の操作位置を検出する位置検出装置において、前記操作部材を操作した際に、自身に対して動く被検出部材との間の相対位置を検出する検出手段と、位置判定開始から前記検出手段の出力レベルの変化を監視し、該出力レベルが切り換わると、この変化切り換わり前後の出力変化組合せを記憶する出力変化記憶手段と、前記出力変化記憶手段が記憶した前記出力変化組合せを基に、前記操作部材の位置を判定する位置判定手段とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、検出手段の出力信号から操作部材の位置を判定するに際して、出力信号の値のみで判定するのではなく、検出手段の現在値と、その値に変化する前の前値とをセットにして出力変化組合せを割り出し、この出力変化組合せから操作位置を判定する。このため、もし仮に位置判定の前に検出手段の出力がＨやＬに張り付く電圧固着故障が発生した場合には、このとき検出手段から出力される出力信号では位置検出が行われないので、検出手段の故障を要因とする操作位置の誤判定を生じ難くすることが可能となる。
【０００８】
本発明では、前記検出手段は、故障対応をとるためにメイン及びサブの位置付けで少なくとも３つ以上設けられ、前記位置判定手段は、前記検出手段の少なくとも２つの出力レベルが同時に切り換わることを確認すると、操作有りと判定することを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、検出手段を３つ以上設けたので、位置検出装置が３重以上の重系とすることが可能となる。よって、もし仮に３重系の検出手段のうちの１つが故障しても、残りの２つの検出手段によって正確に操作部材の位置を見ることが可能となるので、検出手段の１個故障に対応することが可能となる。
【００１０】
本発明では、前記操作部材は、互いに直交する第１操作方向及び第２操作方向の２方向に操作可能であり、前記検出手段は、前記第１操作方向及び前記第２操作方向のそれぞれに設けられ、前記位置判定手段は、前記第１操作方向側の前記検出手段によって前記第１操作方向の位置を検出するとともに、前記第２操作方向側の前記検出手段によって前記第２操作方向の位置を検出することを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、操作部材が２方向に操作される装置に本構成を採用するので、操作部材が２方向に動く場合であっても、より正確に各方向の操作位置を判定することが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記検出手段は、その出力が少なくとも２段階以上のレベル変化をとり、前記位置判定手段は、前記操作部材が同一方向に操作された過程で、前記検出手段の出力が、ある時間幅を満たした２段階以上のレベル変化をとることを確認すると、前記操作部材を操作有りと判定することを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、検出手段の出力が所定時間幅を満たしながら２段階変化して始めて操作有りと判定するので、単なるＨ／Ｌの変化で操作有無を判定する場合に比べて、操作有無を精度よく判定することが可能となる。
【００１４】
本発明では、シフトレバーを操作してシフト位置を切り換えるシフトレバー装置において、前記シフトレバーを操作した際に、自身に対して動く被検出部材との間の相対位置を検出する検出手段と、位置判定開始から前記検出手段の出力レベルの変化を監視し、該出力レベルが切り換わると、この変化切り換わり前後の出力変化組合せを記憶する出力変化記憶手段と、前記出力変化記憶手段が記憶した前記出力変化組合せを基に、前記シフトレバーの位置を判定する位置判定手段とを備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、検出手段が故障しても、位置検出に際して誤判定を生じ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態におけるシフトレバー装置の概略構成を示す断面図。
【図２】シフトレバーの操作位置パターンを示す説明図。
【図３】ＭＲ素子の配置パターンを示す配置図。
【図４】（ａ）はＭＲ素子の回路構成を示す等価図、（ｂ）はＭＲ素子の出力信号を示す波形図。
【図５】位置検出装置の電気的構成を示すブロック図。
【図６】シフトレバーの位置判定時に使用する位置判定テーブル図。
【図７】シフトレバーをＨ→Ｎ→Ｒに操作した際のセンサ出力遷移を示す表。
【図８】シフトレバーをＲ→Ｎ→Ｈに戻す際のセンサ出力遷移を示す表。
【図９】３重系のＭＲ素子の１つが故障した際のセンサ出力遷移を示す表。
【図１０】３重系のＭＲ素子の２つが故障した際のセンサ出力遷移を示す表。
【図１１】（ａ）は別例におけるシフトレバーの操作態様を示す模式図、（ｂ）はＭＲ素子の配置パターンと、各位置での出力をまとめた表。
【図１２】（ａ）は別例におけるＭＲ素子の回路構成を示す等価図、（ｂ）はその出力信号を示す波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を車両の位置検出装置及びシフトレバー装置に具体化した一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１に示すように、シフトレバー装置２０には、装置本体２に対して略十字方向に傾倒操作可能なシフトレバー３が設けられている。装置本体２には、シフトレバー３の装置幅方向（セレクト方向Ｓ）の傾動を可能とするセレクト側軸部４が回動可能に取り付けられている。また、セレクト側軸部４には、シフトレバー３のレバー本体５が装置奥行き方向（シフト方向Ｍ）に傾動可能となるようにシャフト６により軸支されている。シフトレバー３は、セレクト側軸部４を軸心としてセレクト方向Ｓに傾倒可能であるとともに、シャフト６を軸心としてシフト方向Ｍに傾倒可能である。なお、シフトレバー３が操作部材に相当し、セレクト方向Ｓが第１操作方向に相当し、シフト方向Ｍが第２操作方向に相当する。
【００１８】
図２に示すように、シフトレバー３は、セレクト方向Ｓに沿ってホーム位置（Ｈ位置）と、ニュートラル位置（Ｎ位置）とに操作可能である。また、シフトレバー３は、ホーム位置からシフト方向Ｍに沿って＋位置又は−位置に操作可能であり、かつニュートラル位置からリバース位置（Ｒ位置）又はドライブ位置（Ｄ位置）に操作可能である。＋位置は、の自動変速機のギヤを上げる際の位置で、−位置は自動変速機のギヤを下げる際の位置である。シフトレバー３は、各位置に操作後に手を離すと、自動でホーム位置に戻るモーメンタリ式となっている。
【００１９】
図３に示すように、シフトレバー装置２０には、シフトレバー３の操作位置を検出する位置検出装置７が設けられている。本例の位置検出装置７は、シフトレバー３の位置を見るセンサとしてＭＲ素子（Magneto Resistive素子）１を使用し、そのセンサ出力の値のみでシフトレバー３の位置判定を行うのではなく、その値に切り換わる以前の前値と、今のセンサ出力である現在値とをセットにして、シフトレバー３の位置を判定する装置である。ＭＲ素子１は、磁気抵抗効果（ＭＲＥ：Magneto Resistive Effect）によりセンシングを行う磁気センサの一種である。なお、ＭＲ素子１が検出手段を構成する。
【００２０】
この場合、シフトレバー３には、シフトレバー３がセレクト方向Ｓに操作された際に、シフトレバー３とともにセレクト方向Ｓに動くセレクト側磁石２１が設けられている。セレクト側磁石２１は、例えばセレクト側軸部４に取り付けられ、セレクト方向Ｓに沿う図３の矢印Ｙａ方向に往復移動される。セレクト側磁石２１は、図３の紙面手前側がＮ極、紙面奥側がＳ極となっている。なお、セレクト側磁石２１が被検出部材を構成する。
【００２１】
また、シフトレバー３には、シフトレバー３がシフト方向Ｍに操作された際に、シフトレバー３とともにシフト方向Ｍに動くシフト側磁石２２が設けられている。シフト側磁石２２は、例えばレバー本体５に取り付けられ、シフト方向Ｍに沿う図３の矢印Ｙｂ方向に往復動される。シフト側磁石２２は、図３の紙面手前側がＮ極、紙面奥側がＳ極となっている。なお、シフト側磁石２２が被検出部材を構成する。
【００２２】
装置本体２においてセレクト側磁石２１の磁界領域には、セレクト側磁石２１の磁界を検出する１組のセレクト側ＭＲ素子群１０が設けられている。本例のセレクト側ＭＲ素子群１０は、ＭＲ素子が１つ故障しても継続して位置検出が可能となるように、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ、つまり１組が３重系に形成されている。これらセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃは、セレクト側磁石２１から放射される磁界が同じ方向で付与されるように、セレクト方向Ｓの直交方向、つまりシフト方向Ｍに沿って一直線上に並び配置されている。なお、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃが検出手段を構成する。
【００２３】
セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ（他のＭＲ素子も同様）は、図４（ａ）に示すように、４つの磁気抵抗をブリッジ状に組んだ回路（ブリッジ回路）からなり、各組の磁気抵抗の中間端子同士の電位差をセンサ信号Ｓoutとして出力する。また、図４（ｂ）に示すように、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃは、自身に付与される磁界の変化に伴って出力電圧が交流波形（正弦波）の変化をとるセンサ信号Ｓoutを出力する。センサ信号Ｓoutは、例えば１周期が１８０度をとる信号となっている。そして、例えばセンサ信号Ｓoutが「０」以上の値をとれば、「Ｈ（High）」と検出され、「０」未満の値をとれば、「Ｌ（Low）」と検出される。なお、センサ信号Ｓoutが出力信号に相当する。
【００２４】
図３に示すように、本例のセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃは、セレクト側磁石２１の磁界（磁界方向）によりセンサ出力のＨとＬとが切り換わる縦方向のラインを出力判定境界ラインＬａとすると、この出力判定境界ラインＬａがセレクト方向Ｓと直交する向きをとるように配置されている。また、セレクト側ＭＲ素子１０ａ，１０ｂは、出力のＨ／Ｌ向きが矢印Ｙａに対して反転する配置向きをとり、セレクト側ＭＲ素子１０ｃは、１０ｂと同じ配置向きをとる。
【００２５】
装置本体２においてシフト側磁石２２の磁界領域には、シフト側磁石２２の磁界を検出する２組のシフト側ＭＲ素子群１１，１２が設けられている。本例の第１シフト側ＭＲ素子群１１及び第２シフト側ＭＲ素子群１２は、シフト方向Ｍに沿って並び配置されている。本例の場合、シフト方向Ｍの一方（リバース位置及び＋位置）の側の組を第１シフト側ＭＲ素子群１１とし、シフト方向Ｍの他方（ドライブ位置及び−位置）の側の組を第２シフト側ＭＲ素子群１２とする。よって、シフトレバー３がリバース位置又は＋位置にあるか否かを第１シフト側ＭＲ素子群１１で見るとともに、シフトレバー３がドライブ位置又は−位置にあるか否かを第２シフト側ＭＲ素子群１２で見る。
【００２６】
これらシフト側ＭＲ素子群１１，１２は、セレクト側ＭＲ素子群１０と同じく、１つが故障しても継続して位置検出が可能となるように、各１組が３つのＭＲ素子からなる３重系に形成されている。本例の場合、第１シフト側ＭＲ素子群１１は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃから形成されている。これら第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃは、シフト側磁石２２から放射される磁界が同じ方向で付与されるように、シフト方向Ｍの直交方向、つまりセレクト方向Ｓに沿って一直線上に並び配置されている。なお、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃが検出手段を構成する。
【００２７】
本例の第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃは、シフト側磁石２２の磁界（磁界方向）によりセンサ出力のＨとＬとが切り換わる左右方向のラインを出力判定境界ラインＬｂとすると、この出力判定境界ラインＬｂがシフト方向Ｍと直交する向きをとるように配置されている。また、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ，１１ｂは、出力のＨ／Ｌ向きが矢印Ｙｂに対して反転する配置向きをとり、第１シフト側ＭＲ素子１１ｃは、１１ｂと同じ向きをとる。
【００２８】
また、第２シフト側ＭＲ素子群１２も、出力が３重系をとるために、３つの第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃから形成されている。これら第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃは、シフト側磁石２２から放射される磁界が同じ方向で付与されるように、シフト方向Ｍの直交方向、つまりセレクト方向Ｓに沿って一直線上に並び配置されている。なお、第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃが検出手段を構成する。
【００２９】
本例の第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃは、シフト側磁石２２の磁界（磁界方向）によりセンサ出力のＨとＬとが切り換わる左右方向のラインを出力判定境界ラインＬｃとすると、この出力判定境界ラインＬｃがシフト方向Ｍと直交する向きをとるように配置されている。また、第２シフト側ＭＲ素子１２ａ，１２ｂは、出力のＨ／Ｌ向きが矢印Ｙｂに対して反転する配置向きをとり、第２シフト側ＭＲ素子１２ｃは、１２ｂと同じ向きをとる。
【００３０】
第１シフト側ＭＲ素子群１１と第２シフト側ＭＲ素子群１２とは、シフト方向Ｍにおいて対称形状に配置されている。また、ＭＲ素子１０ａ，１１ａ，１２ａがメイン位置付けのＭＲ素子で、ＭＲ素子１０ｂ，１０ｃ，１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃがサブ位置付けのＭＲ素子となっている。さらに、これらＭＲ素子群１１，１２は、図３の紙面において十字線が乗っている面の中心、つまり紙面手前面の中心が感磁面となっている。
【００３１】
図５に示すように、位置検出装置７には、位置検出装置７のコントロールユニットとしてシフトＥＣＵ２３が設けられている。シフトＥＣＵ２３には、前述したセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃ及び第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃが接続されている。そして、シフトＥＣＵ２３は、これらＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ，１１ａ〜１１ｃ，１２ａ〜１２ｃから入力するセンサ出力を基にシフトレバー３の位置を判定し、シフトレバー３の操作位置が必要な他のＥＣＵに、位置判定結果を出力する。
【００３２】
シフトＥＣＵ２３のメモリ２４には、シフトレバー３の位置判定の際に使用する位置判定テーブル２５が記憶されている。図６に示すように、本例の位置判定テーブル２５は、ＭＲ素子１の出力変化組合せを判定パラメータとして含んだテーブルとなっている。なお、位置判定テーブル２５が位置判定手段を構成する。
【００３３】
また、メモリ２４には、セレクト側ＭＲ素子群１０のセンサ出力状態を記憶するセレクト用レジスタ２６と、第１シフト側ＭＲ素子群１１のセンサ出力状態を記憶する第１シフト用レジスタ２７と、第２シフト側ＭＲ素子群１２のセンサ出力状態を記憶する第２シフト用レジスタ２８とが設けられている。これらレジスタ２６〜２８には、組をなす各ＭＲ素子１のセンサ出力の現在値や、その現在値をとる前の前値などが記憶される。なお、レジスタ２６〜２８が出力変化記憶手段を構成する。
【００３４】
シフトＥＣＵ２３には、ＭＲ素子１の出力変化組合せを各レジスタ２６〜２８に記憶する出力変化記憶部２９が設けられている。出力変化記憶部２９は、ＭＲ素子１のセンサ出力のＨ／Ｌが切り換わった際、その切り換わり後の値が一定時間以上の変化しなければ、レジスタ２６〜２８の現在値を更新するとともに、それまで現在値をとっていた値を前値としてレジスタ２６〜２８に記憶する。出力変化記憶部２９は、セレクト側ＭＲ素子群１０の出力変化組合せをセレクト用レジスタ２６に記憶し、第１シフト側ＭＲ素子群１１の出力変化組合せを第１シフト用レジスタ２７に記憶し、第２シフト側ＭＲ素子群１２の出力変化組合せを第２シフト用レジスタ２８に記憶する。なお、出力変化記憶部２９が出力変化記憶手段が構成する。
【００３５】
シフトＥＣＵ２３には、各レジスタ２６〜２８の保持値を基に位置判定テーブル２５を参照して、シフトレバー３の操作位置を判定する位置判定部３０が設けられている。位置判定部３０は、新たな出力変化組合せが更新されると、セレクト側及びシフト側のうち出力変化がなかった側のセンサ出力を確認しにいき、一センサの出力変化と他の一センサの出力値とを基に、シフトレバー３の操作位置を判定する。位置判定部３０は、セレクト側のセンサ出力からシフトレバー３が左右の２位置のどちらにあるのかを判定するとともに、シフト側のセンサ出力からシフトレバー３が上中下の３位置のどの位置にあるのかを判定する。
【００３６】
位置判定部３０は、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃを１つの単位としてセレクト方向Ｓの操作位置を判定し、これら３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのうち、少なくとも２つが同時に切り換わることを確認すると、操作有りと認識する。ここで言う同時とは、若干の時間差も広義として含むものとする。そして、位置判定部３０は、中立位置から操作されたシフトレバー３が操作位置を経由して元の中立位置に戻った時点で、判定位置を確定する。なお、２以上のセンサ出力の同時切り換わりを操作有りと判定するのは、シフト方向Ｍ側も同様である。また、位置判定部３０が位置判定手段を構成する。
【００３７】
次に、本例の位置検出装置７の動作を図７〜図１０に従って説明する。
まず、図７に示すように、ＭＲ素子１に故障が発生していない状況下で、シフトレバー３をホーム位置→ニュートラル位置→リバース位置に操作した場合を想定する。シフトレバー３がホーム位置にある場合、全てのＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ，１１ａ〜１１ｃ，１２ａ〜１２ｃのセンサ出力が「Ｌ」となる。このため、３つのレジスタ２６〜２８の全てには、現在値として「Ｌ」が記憶されている。位置判定部３０は、出力変化組合せに関係なく全てのレジスタ２６〜２８の現在値が「Ｌ」であることを確認すると、シフトレバー３がホーム位置にあると判定し、この位置をレバー操作位置判定の基準位置として認識する。
【００３８】
シフトレバー３がホーム位置からニュートラル位置に操作されると、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃの出力が３つとも「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。また、この場合は、ＭＲ素子１が故障していない例を想定しているので、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力が３つ同時に切り換わる。よって、位置判定部３０は、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのうち２つ以上のセンサ出力が同時に切り換わることを確認するので、セレクト方向Ｓのレバー操作を操作有りとして判定する。
【００３９】
出力変化記憶部２９は、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力が「Ｈ」に切り換わった状態が一定時間継続することを確認すると、セレクト用レジスタ２６の現在値を、それまでの「Ｌ」から「Ｈ」に更新する。また、出力変化記憶部２９は、現在値を更新すると、それまで記憶していた現在値の「Ｌ」を前値としてセレクト用レジスタ２６に記憶する。これにより、セレクト用レジスタ２６には、前値が「Ｌ」で現在値が「Ｈ」の組合せ、つまり「Ｌ→Ｈ」がセレクト側の出力変化組合せとして記憶される。
【００４０】
位置判定部３０は、セレクト方向Ｓにおいてレバー操作レバー操作有りと判定すると、第１シフト用レジスタ２７及び第２シフト用レジスタ２８の保持値を確認しにいく。そして、位置判定部３０は、セレクト用レジスタ２６の出力変化組合せと、シフト用レジスタ２７，２８の現在値とを基に、位置判定テーブル２５からシフトレバー３の位置を判定する。このとき、位置判定部３０は、シフト用レジスタ２７，２８からともに「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得するので、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判定する。
【００４１】
続いて、シフトレバー３がニュートラル位置からリバース位置に操作されると、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃが３つとも「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。このとき、位置判定部３０は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのセンサ出力が同時に切り換わることを確認するので、これら１１ａ〜１１ｃには故障が発生していないと認識し、シフトレバー３がシフト方向Ｍに操作されたと判定する。
【００４２】
出力変化記憶部２９は、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのセンサ出力が「Ｈ」に切り換わった状態が一定時間継続することを確認すると、第１シフト用レジスタ２７の現在値を、それまでの「Ｌ」から「Ｈ」に更新する。また、出力変化記憶部２９は、現在値を更新すると、それまで記憶していた現在値の「Ｌ」を前値として第１シフト用レジスタ２７に保持する。これにより、第１シフト用レジスタ２７には、前値が「Ｌ」で現在値が「Ｈ」の組合せ、つまり「Ｌ→Ｈ」がシフト側の出力変化組合せとして記憶される。
【００４３】
位置判定部３０は、シフト方向Ｍにおいてレバー操作有りと判定すると、セレクト用レジスタ２６の現在値と、第２シフト用レジスタ２８の現在値とを確認しにいく。そして、位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７の出力変化組合せと、セレクト用レジスタ２６及び第２シフト用レジスタ２８の現在値とを基に、位置判定テーブル２５からシフトレバー３の位置を判定する。このとき、位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７から「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得し、第２シフト用レジスタ２８から「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｈ」の現在値を取得するので、シフトレバー３がリバース位置にあると判定する。
【００４４】
続いて、図８に示すように、ＭＲ素子１に故障が発生していない状況下で、シフトレバー３をリバース位置→ニュートラル位置→ホーム位置に戻す場合を想定する。シフトレバー３がリバース位置からニュートラル位置に移動すると、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのセンサ出力が「Ｈ」から「Ｌ」に変化する。このとき、位置判定部３０は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのセンサ出力が全て切り換わることを確認するので、シフト方向Ｍにレバー操作があったと認識する。そして、出力変化記憶部２９は、第１シフト用レジスタ２７に「Ｈ→Ｌ」の出力変化組合せを記憶する。
【００４５】
位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７の出力変化組合せを更新すると、他のレジスタ２６，２８の現在値を確認しにいく。そして、位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７から「Ｈ→Ｌ」の出力変化組合せを取得し、第２シフト用レジスタ２８から「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｈ」の現在値を取得するので、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判定する。
【００４６】
シフトレバー３がニュートラル位置からホーム位置に移動すると、今度はセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力が「Ｈ」から「Ｌ」に変化する。このとき、位置判定部３０は、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力が全て切り換わることを確認するので、セレクト方向Ｓにレバー操作があったと認識する。そして、出力変化記憶部２９は、セレクト用レジスタ２６に「Ｈ→Ｌ」の出力変化組合せを記憶する。
【００４７】
位置判定部３０は、セレクト用レジスタ２６の出力変化組合せを更新すると、シフト用レジスタ２７，２８の現在値を確認しにいく。そして、位置判定部３０は、２つのシフト用レジスタ２７，２８からともに「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｈ→Ｌ」の出力変化組合せを取得するので、シフトレバー３がホーム位置にあると判定する。
【００４８】
続いて、図９に示すように、第１シフト側ＭＲ素子群１１の１つに、例えばセンサ出力（電圧）がＨレベルで固着する故障（電圧Ｈｉ固着）が発生した場合を想定する。ここでは、第１シフト側ＭＲ素子１１ａが電圧Ｈｉ故障した例を挙げる。第１シフト側ＭＲ素子１１ａが電圧Ｈｉ故障すると、故障が発生した時点で、第１シフト側ＭＲ素子１１ａのセンサ出力がＨレベルで固着する。これにより、第１シフト側ＭＲ素子１１ａからは、Ｈレベルのセンサ信号Ｓoutしか出力されない状態となる。
【００４９】
このとき、第１シフト側ＭＲ素子群１１では、３つのＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち１つのセンサ出力が、「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わってしまう。しかし、本例の場合、３重系の３つのＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち、少なくとも２つのセンサ出力が同時に切り換わらないと、レバー操作有りと認識しない判定処理をとるので、第１シフト側ＭＲ素子１１ａが１つだけ故障しても、この故障を以てレバー操作有りとは判定されない。よって、出力変化記憶部２９は、セレクト用レジスタ２６の現在値を更新せず、そのまま「Ｌ」で保持する。
【００５０】
この故障状態でシフトレバー３がホーム位置からニュートラル位置に操作されると、セレクト側には故障が発生していないので、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力は、３つとも問題なく「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わる。このため、位置判定部３０は、２つのシフト用レジスタ２７，２８からともに「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得するので、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判定する。
【００５１】
そして、シフトレバー３がニュートラル位置からリバース位置に操作されると、シフト側は第１シフト側ＭＲ素子１１ａが故障しているので、残りの２つのシフト側ＭＲ素子１１ｂ，１１ｃが「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。このとき、位置判定部３０は、２つのシフト側ＭＲ素子１１ｂ，１１ｃのセンサ出力が「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わることを確認するので、シフトレバー３がシフト方向Ｍに操作されたと認識する。よって、出力変化記憶部２９は、第１シフト用レジスタ２７に「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを記憶する。
【００５２】
位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７の出力変化組合せを更新すると、他のレジスタ２６，２８の現在値を確認しにいく。そして、位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７から「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得し、第２シフト用レジスタ２８から「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｈ」の現在値を取得するので、シフトレバー３がリバース位置にあると判定する。よって、３重系をなす３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃの１つが仮に故障したとしても、誤判定することなくレバー位置が判定される。
【００５３】
続いて、図１０に示すように、第１シフト側ＭＲ素子群１１の２つに電圧Ｈｉ故障が発生した場合を想定する。ここでは、シフトレバー３がホーム位置にある状態で、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ，１１ｂの２つが、所定の時間差を持って電圧Ｈｉ故障した例を挙げる。最初に第１シフト側ＭＲ素子１１ａが故障したとすると、その故障時点で第１シフト側ＭＲ素子１１ａのセンサ出力がＨレベルで固着する。しかし、本例の場合は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち、少なくとも２つのセンサ出力が同時に変化しないと、レバー操作有りと判定しないので、この故障でレバー操作有りとは判定されない。
【００５４】
続いて、第１シフト側ＭＲ素子１１ｂが電圧Ｈｉ固着したとすると、その時点で第１シフト側ＭＲ素子１１ｂのセンサ出力がＨレベルで固着する。しかし、前述したように第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃの少なくとも２つのセンサ出力が同時に変化しないと、操作有りと判定されないので、この故障の場合も、レバー操作有りとは判定されない。よって、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ，１１ｂが、所定の時間差を持って故障したとしても、誤って操作有りとは判定されない。
【００５５】
この故障状態でシフトレバー３がホーム位置からニュートラル位置に操作されると、セレクト側には故障が発生していないので、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃは全て「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。このため、位置判定部３０は、２つのシフト用レジスタ２７，２８からともに「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６からは「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得するので、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判定する。
【００５６】
そして、シフトレバー３がこのニュートラル位置からリバース位置に操作されると、このときには３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち第１シフト側ＭＲ素子１１ｃのみが正常に動作しているので、この第１シフト側ＭＲ素子１１ｃのセンサ出力のみが「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わる。このため、位置判定部３０は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち１つしか出力レベルが変化しないことを確認するので、レバー操作有りとは判定せず、現在のシフト位置、つまりニュートラル位置を維持する。
【００５７】
なお、ここでは、シフトレバー３をホーム位置からニュートラル位置を経由してリバース位置に操作する例を説明したが、シフトレバー３を他の位置に操作する場合もこれと同様の動作態様をとるので、詳細は省略する。
【００５８】
以上により、本例においては、ＭＲ素子１のセンサ出力によりシフトレバー３の位置を判定するに際して、ＭＲ素子１のＨ／Ｌの出力レベルが切り換わったときの値のみで判定するのではなく、切り換わり前後の出力値、つまり現在値及び前値がセットになった出力変化組合せにより、シフトレバー３の操作位置を判定する。このため、例えばレバー操作位置の判定開始前にＭＲ素子１に電圧固着故障が発生していた場合には、この素子故障による電圧レベル変化で以て、シフトレバー３が操作有りと判定されない。よって、ＭＲ素子１に故障が発生した際には、この素子故障を判定することが可能となるので、操作位置の誤判定を生じ難くすることが可能となる。
【００５９】
また、ＭＲ素子１をセレクト方向Ｓ及びシフト方向Ｍのそれぞれに３つ設けて３重系とし、これら３つのＭＲ素子１のうち、少なくとも２つのセンサ出力が同時に切り換われば、レバー操作有りと判定する。このため、３重系の３つのＭＲ素子１のうち１つが故障しても、他の２つが正常に動作を継続している限り、シフトレバー３の操作位置を正しく判定することが可能となる。
【００６０】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ＭＲ素子１のセンサ出力を基にシフトレバー３の位置判定を行うに際して、ＭＲ素子１の値のみで判定するのではなく、ＭＲ素子１の現在値と、その値に変化する前の前値とをセットにした組合せ、つまり出力変化組合せを割り出し、この出力変化組合せからレバー操作位置を判定する。このため、もし仮にレバー位置判定の前にＭＲ素子１に電圧固着が発生していた場合、このときＭＲ素子１から出力されるセンサ信号Ｓoutでは位置判定を行わないので、操作位置に誤判定を生じ難くすることができる。
【００６１】
（２）ＭＲ素子１を合計３つ（メイン１つ、サブ２つ）設けて位置検出装置７を３重系とし、これら３つのＭＲ素子１うち、少なくとも２つのセンサ出力が同時に切り換わることを以てシフトレバー３を操作有りと判定する。よって、もし仮に３重系のＭＲ素子１の１つが故障しても、残りの２つのＭＲ素子１で位置を見ることが可能となるので、ＭＲ素子１の１個故障に対応することができる。
【００６２】
（３）シフトレバー３が十字方向に操作可能なシフトレバー装置２０に本例の位置検出装置７を採用するので、本例のようにシフトレバー３が十字方向に動く装置であっても、より正確に各方向の操作位置を判定することができる。
【００６３】
（４）シフトレバー３の操作位置をＨ／Ｌの２値により判定するので、アナログ式ではなくデジタル式によってレバー操作位置を判定することができる。
（５）シフトレバー３をモーメンタリ式としたので、シフトレバー３を傾倒操作した後にシフトレバー３から手を離せば、シフトレバー３を操作前のホーム位置に自動で戻すことができる。
【００６４】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・シフトレバー３の位置判定は、Ｈ及びＬの１段階のみの出力変化をとるＭＲ素子１を用いて行うことに限定されない。例えば、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、センサ出力がＬ→Ｍ（Middle）→Ｈのように２段階変化するＭＲ素子１ａ（いわゆる八方ＭＲセンサとも言う）を用いてシフトレバー３の操作位置を判定してもよい。なお、図１１（ａ），（ｂ）に示すＭＲ素子１ａは、対称配置の関係を持って２つ設けられることにより、２重系に形成されている。
【００６５】
ＭＲ素子１ａは、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、センサ出力の位相が互いに１／４周期（１／４波長）ずれた一対のブリッジ回路６１，６２からなり、これらブリッジ回路６１，６２の２出力がともに「Ｈ」をとれば「Ｈ」、センサ出力の一方が「Ｈ」で他方が「Ｌ」をとれば「Ｍ」、２出力がともに「Ｌ」をとれば「Ｌ」と判定される素子である。なお、ＭＲ素子１ａが検出手段を構成する。
【００６６】
この場合、ＭＲ素子１のセンサ出力が２段階変化して始めて、シフトレバー３が操作されたと判定するので、例えば単にセンサ出力のＨ／Ｌの変化を見る場合に比べて、より精度よくシフトレバー３の操作有無を判定することができる。また、操作位置を誤判定する確率も低くなるので、故障対策のためにＭＲ素子１ａを重系に配置する場合であっても、素子個数が過剰に多くなることがない。さらに、ＭＲ素子１ａの個数を少なく抑えることができれば、ＭＲ素子１ａとシフトＥＣＵ２３とを繋ぐハーネスを削減することもできる。
【００６７】
・セレクト側及びシフト側の両方とも、出力変化組合せによって位置判定してもよい。
・シフトレバー３は、軸を支点に倒れる傾倒式に限定されず、例えばレールに沿って直線方向に往復動させるスライド式としてもよい。
【００６８】
・ＭＲ素子１は、複数の重系をとることに限定されず、単なる１重系でもよい。
・ＭＲ素子１のセンサ出力のＨ／Ｌの振り分けは、シフトＥＣＵ２３側で行うことに限らず、素子自体がＨ又はＬの２値信号を直に出力してもよい。
【００６９】
・ＭＲ素子１は、１周期が１８０度の交流波形信号を出力する素子に限定されず、１周期が３６０度や９０度をとるものを採用してもよい。
・検出手段は、ＭＲ素子１に限らず、例えばＧＭＲ（Giant Magneto Registance）やホール素子としてもよい。
【００７０】
・検出手段は、磁気センサに限らず、例えば光センサとしてもよい。
・位置判定テーブル２５のＨ／Ｌの組合せは、ＭＲ素子１の配置向きや磁石２１，２２の磁界向きに合わせて適宜変更可能である。
【００７１】
・レバー操作位置は、位置判定テーブル２５を参照して操作位置を特定する方式に限らず、種々の判定方式が採用可能である。
・出力変化組合せ（現在値、前値）の記憶箇所は、レジスタ２６〜２８に限定されず、例えばEEPROM（Electrically Erasable PROM）としてもよい。
【００７２】
・シフトレバー３は、十字方向に操作可能なものに限定されず、例えば一直線方向にのみ操作可能なものとしてもよい。
・シフトレバー３の操作パターンは、大文字英字「Ｈ」に限らず、例えば小文字英字「ｈ」を左右反転させたものでもよい。
【００７３】
・磁石２１，２２がシフトレバー３側に取り付けられ、ＭＲ素子１が装置本体２側に取り付けられることに限らず、この組合せを逆にしてもよい。
・位置検出装置７の搭載先は、シフトレバー装置２０に限らず、操作部材が可動する他の機器や装置としてもよい。
【００７４】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜４のいずれかにおいて、前記操作部材の操作方向に並ぶ複数の前記検出手段の組は、両者の真ん中を基準として点対称の向きをとって配置されている。
【００７５】
（ロ）請求項１〜４、前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記検出手段は、磁界変化に応じて交流波形の出力信号を出力する第１検出回路と、当該第１検出回路に対して出力の位相が１／４周期ずれた第２検出回路とを備え、これら一対の検出回路の出力のＨ及びＬの組合せにより、前記２段階以上のレベル変化をとる信号を前記出力信号として出力する。
【符号の説明】
【００７６】
１…検出手段を構成するＭＲ素子、１ａ…検出手段を構成するＭＲ素子（八方型）、３…操作部材としてのシフトレバー、７…位置検出装置、１０ａ〜１０ｃ…検出手段を構成するセレクト側ＭＲ素子、１１ａ〜１１ｃ…検出手段を構成する第１シフト側ＭＲ素子、１２ａ〜１２ｃ…検出手段を構成する第２シフト側ＭＲ素子、２０…シフトレバー装置、２１，２２…被検出部材としての磁石、２５…位置判定手段を構成する位置判定テーブル、２６〜２８…出力変化記憶手段を構成するレジスタ、２９…出力変化記憶手段を構成する出力変化記憶部、３０…位置判定手段を構成する位置判定部、Ｓ…第１操作方向としてのセレクト方向、Ｍ…第２操作方向としてのシフト方向、Ｓout…出力信号としてのセンサ信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作部材の位置を検出する位置検出装置及びシフトレバー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品が移動した際の位置を見る位置検出技術（特許文献１，２等参照）が種々開発されている。この種の位置検出装置としては、例えば磁気センサや光センサを使用し、これらセンサから出力されるセンサ信号がＨレベル又はＬレベルのどちらをとるのかを見ること、つまりその時々のセンサ信号自体がどのような値をとっているのかのみを見ることにより、物品の位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５４８６８号公報
【特許文献２】特開２００５−３６８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、センサ故障の一種には、例えばセンサ出力がＨレベルに張り付いてしまう電圧固着がある。前述したようなセンサの値のみで位置判定する場合、センサに電圧固着の故障が発生していると、例えば位置検出装置が物品の位置を確認しにいった際、その時点でセンサ出力が既にＨレベルに切り換わってしまっているので、物品が操作されていないにも拘らず、センサからはＨ信号が出力されてしまう。このため、センサが誤ったセンサ信号を出力するので、位置が誤判定される問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、検出手段が故障しても、位置検出に際して誤判定を生じ難くすることができる位置検出装置及びシフトレバー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明では、操作部材の操作位置を検出する位置検出装置において、前記操作部材を操作した際に、自身に対して動く被検出部材との間の相対位置を検出する検出手段と、位置判定開始から前記検出手段の出力レベルの変化を監視し、該出力レベルが切り換わると、この変化切り換わり前後の出力変化組合せを記憶する出力変化記憶手段と、前記出力変化記憶手段が記憶した前記出力変化組合せを基に、前記操作部材の位置を判定する位置判定手段とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、検出手段の出力信号から操作部材の位置を判定するに際して、出力信号の値のみで判定するのではなく、検出手段の現在値と、その値に変化する前の前値とをセットにして出力変化組合せを割り出し、この出力変化組合せから操作位置を判定する。このため、もし仮に位置判定の前に検出手段の出力がＨやＬに張り付く電圧固着故障が発生した場合には、このとき検出手段から出力される出力信号では位置検出が行われないので、検出手段の故障を要因とする操作位置の誤判定を生じ難くすることが可能となる。
【０００８】
本発明では、前記検出手段は、故障対応をとるためにメイン及びサブの位置付けで少なくとも３つ以上設けられ、前記位置判定手段は、前記検出手段の少なくとも２つの出力レベルが同時に切り換わることを確認すると、操作有りと判定することを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、検出手段を３つ以上設けたので、位置検出装置が３重以上の重系とすることが可能となる。よって、もし仮に３重系の検出手段のうちの１つが故障しても、残りの２つの検出手段によって正確に操作部材の位置を見ることが可能となるので、検出手段の１個故障に対応することが可能となる。
【００１０】
本発明では、前記操作部材は、互いに直交する第１操作方向及び第２操作方向の２方向に操作可能であり、前記検出手段は、前記第１操作方向及び前記第２操作方向のそれぞれに設けられ、前記位置判定手段は、前記第１操作方向側の前記検出手段によって前記第１操作方向の位置を検出するとともに、前記第２操作方向側の前記検出手段によって前記第２操作方向の位置を検出することを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、操作部材が２方向に操作される装置に本構成を採用するので、操作部材が２方向に動く場合であっても、より正確に各方向の操作位置を判定することが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記検出手段は、その出力が少なくとも２段階以上のレベル変化をとり、前記位置判定手段は、前記操作部材が同一方向に操作された過程で、前記検出手段の出力が、ある時間幅を満たした２段階以上のレベル変化をとることを確認すると、前記操作部材を操作有りと判定することを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、検出手段の出力が所定時間幅を満たしながら２段階変化して始めて操作有りと判定するので、単なるＨ／Ｌの変化で操作有無を判定する場合に比べて、操作有無を精度よく判定することが可能となる。
【００１４】
本発明では、シフトレバーを操作してシフト位置を切り換えるシフトレバー装置において、前記シフトレバーを操作した際に、自身に対して動く被検出部材との間の相対位置を検出する検出手段と、位置判定開始から前記検出手段の出力レベルの変化を監視し、該出力レベルが切り換わると、この変化切り換わり前後の出力変化組合せを記憶する出力変化記憶手段と、前記出力変化記憶手段が記憶した前記出力変化組合せを基に、前記シフトレバーの位置を判定する位置判定手段とを備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、検出手段が故障しても、位置検出に際して誤判定を生じ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態におけるシフトレバー装置の概略構成を示す断面図。
【図２】シフトレバーの操作位置パターンを示す説明図。
【図３】ＭＲ素子の配置パターンを示す配置図。
【図４】（ａ）はＭＲ素子の回路構成を示す等価図、（ｂ）はＭＲ素子の出力信号を示す波形図。
【図５】位置検出装置の電気的構成を示すブロック図。
【図６】シフトレバーの位置判定時に使用する位置判定テーブル図。
【図７】シフトレバーをＨ→Ｎ→Ｒに操作した際のセンサ出力遷移を示す表。
【図８】シフトレバーをＲ→Ｎ→Ｈに戻す際のセンサ出力遷移を示す表。
【図９】３重系のＭＲ素子の１つが故障した際のセンサ出力遷移を示す表。
【図１０】３重系のＭＲ素子の２つが故障した際のセンサ出力遷移を示す表。
【図１１】（ａ）は別例におけるシフトレバーの操作態様を示す模式図、（ｂ）はＭＲ素子の配置パターンと、各位置での出力をまとめた表。
【図１２】（ａ）は別例におけるＭＲ素子の回路構成を示す等価図、（ｂ）はその出力信号を示す波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を車両の位置検出装置及びシフトレバー装置に具体化した一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１に示すように、シフトレバー装置２０には、装置本体２に対して略十字方向に傾倒操作可能なシフトレバー３が設けられている。装置本体２には、シフトレバー３の装置幅方向（セレクト方向Ｓ）の傾動を可能とするセレクト側軸部４が回動可能に取り付けられている。また、セレクト側軸部４には、シフトレバー３のレバー本体５が装置奥行き方向（シフト方向Ｍ）に傾動可能となるようにシャフト６により軸支されている。シフトレバー３は、セレクト側軸部４を軸心としてセレクト方向Ｓに傾倒可能であるとともに、シャフト６を軸心としてシフト方向Ｍに傾倒可能である。なお、シフトレバー３が操作部材に相当し、セレクト方向Ｓが第１操作方向に相当し、シフト方向Ｍが第２操作方向に相当する。
【００１８】
図２に示すように、シフトレバー３は、セレクト方向Ｓに沿ってホーム位置（Ｈ位置）と、ニュートラル位置（Ｎ位置）とに操作可能である。また、シフトレバー３は、ホーム位置からシフト方向Ｍに沿って＋位置又は−位置に操作可能であり、かつニュートラル位置からリバース位置（Ｒ位置）又はドライブ位置（Ｄ位置）に操作可能である。＋位置は、の自動変速機のギヤを上げる際の位置で、−位置は自動変速機のギヤを下げる際の位置である。シフトレバー３は、各位置に操作後に手を離すと、自動でホーム位置に戻るモーメンタリ式となっている。
【００１９】
図３に示すように、シフトレバー装置２０には、シフトレバー３の操作位置を検出する位置検出装置７が設けられている。本例の位置検出装置７は、シフトレバー３の位置を見るセンサとしてＭＲ素子（Magneto Resistive素子）１を使用し、そのセンサ出力の値のみでシフトレバー３の位置判定を行うのではなく、その値に切り換わる以前の前値と、今のセンサ出力である現在値とをセットにして、シフトレバー３の位置を判定する装置である。ＭＲ素子１は、磁気抵抗効果（ＭＲＥ：Magneto Resistive Effect）によりセンシングを行う磁気センサの一種である。なお、ＭＲ素子１が検出手段を構成する。
【００２０】
この場合、シフトレバー３には、シフトレバー３がセレクト方向Ｓに操作された際に、シフトレバー３とともにセレクト方向Ｓに動くセレクト側磁石２１が設けられている。セレクト側磁石２１は、例えばセレクト側軸部４に取り付けられ、セレクト方向Ｓに沿う図３の矢印Ｙａ方向に往復移動される。セレクト側磁石２１は、図３の紙面手前側がＮ極、紙面奥側がＳ極となっている。なお、セレクト側磁石２１が被検出部材を構成する。
【００２１】
また、シフトレバー３には、シフトレバー３がシフト方向Ｍに操作された際に、シフトレバー３とともにシフト方向Ｍに動くシフト側磁石２２が設けられている。シフト側磁石２２は、例えばレバー本体５に取り付けられ、シフト方向Ｍに沿う図３の矢印Ｙｂ方向に往復動される。シフト側磁石２２は、図３の紙面手前側がＮ極、紙面奥側がＳ極となっている。なお、シフト側磁石２２が被検出部材を構成する。
【００２２】
装置本体２においてセレクト側磁石２１の磁界領域には、セレクト側磁石２１の磁界を検出する１組のセレクト側ＭＲ素子群１０が設けられている。本例のセレクト側ＭＲ素子群１０は、ＭＲ素子が１つ故障しても継続して位置検出が可能となるように、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ、つまり１組が３重系に形成されている。これらセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃは、セレクト側磁石２１から放射される磁界が同じ方向で付与されるように、セレクト方向Ｓの直交方向、つまりシフト方向Ｍに沿って一直線上に並び配置されている。なお、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃが検出手段を構成する。
【００２３】
セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ（他のＭＲ素子も同様）は、図４（ａ）に示すように、４つの磁気抵抗をブリッジ状に組んだ回路（ブリッジ回路）からなり、各組の磁気抵抗の中間端子同士の電位差をセンサ信号Ｓoutとして出力する。また、図４（ｂ）に示すように、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃは、自身に付与される磁界の変化に伴って出力電圧が交流波形（正弦波）の変化をとるセンサ信号Ｓoutを出力する。センサ信号Ｓoutは、例えば１周期が１８０度をとる信号となっている。そして、例えばセンサ信号Ｓoutが「０」以上の値をとれば、「Ｈ（High）」と検出され、「０」未満の値をとれば、「Ｌ（Low）」と検出される。なお、センサ信号Ｓoutが出力信号に相当する。
【００２４】
図３に示すように、本例のセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃは、セレクト側磁石２１の磁界（磁界方向）によりセンサ出力のＨとＬとが切り換わる縦方向のラインを出力判定境界ラインＬａとすると、この出力判定境界ラインＬａがセレクト方向Ｓと直交する向きをとるように配置されている。また、セレクト側ＭＲ素子１０ａ，１０ｂは、出力のＨ／Ｌ向きが矢印Ｙａに対して反転する配置向きをとり、セレクト側ＭＲ素子１０ｃは、１０ｂと同じ配置向きをとる。
【００２５】
装置本体２においてシフト側磁石２２の磁界領域には、シフト側磁石２２の磁界を検出する２組のシフト側ＭＲ素子群１１，１２が設けられている。本例の第１シフト側ＭＲ素子群１１及び第２シフト側ＭＲ素子群１２は、シフト方向Ｍに沿って並び配置されている。本例の場合、シフト方向Ｍの一方（リバース位置及び＋位置）の側の組を第１シフト側ＭＲ素子群１１とし、シフト方向Ｍの他方（ドライブ位置及び−位置）の側の組を第２シフト側ＭＲ素子群１２とする。よって、シフトレバー３がリバース位置又は＋位置にあるか否かを第１シフト側ＭＲ素子群１１で見るとともに、シフトレバー３がドライブ位置又は−位置にあるか否かを第２シフト側ＭＲ素子群１２で見る。
【００２６】
これらシフト側ＭＲ素子群１１，１２は、セレクト側ＭＲ素子群１０と同じく、１つが故障しても継続して位置検出が可能となるように、各１組が３つのＭＲ素子からなる３重系に形成されている。本例の場合、第１シフト側ＭＲ素子群１１は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃから形成されている。これら第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃは、シフト側磁石２２から放射される磁界が同じ方向で付与されるように、シフト方向Ｍの直交方向、つまりセレクト方向Ｓに沿って一直線上に並び配置されている。なお、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃが検出手段を構成する。
【００２７】
本例の第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃは、シフト側磁石２２の磁界（磁界方向）によりセンサ出力のＨとＬとが切り換わる左右方向のラインを出力判定境界ラインＬｂとすると、この出力判定境界ラインＬｂがシフト方向Ｍと直交する向きをとるように配置されている。また、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ，１１ｂは、出力のＨ／Ｌ向きが矢印Ｙｂに対して反転する配置向きをとり、第１シフト側ＭＲ素子１１ｃは、１１ｂと同じ向きをとる。
【００２８】
また、第２シフト側ＭＲ素子群１２も、出力が３重系をとるために、３つの第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃから形成されている。これら第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃは、シフト側磁石２２から放射される磁界が同じ方向で付与されるように、シフト方向Ｍの直交方向、つまりセレクト方向Ｓに沿って一直線上に並び配置されている。なお、第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃが検出手段を構成する。
【００２９】
本例の第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃは、シフト側磁石２２の磁界（磁界方向）によりセンサ出力のＨとＬとが切り換わる左右方向のラインを出力判定境界ラインＬｃとすると、この出力判定境界ラインＬｃがシフト方向Ｍと直交する向きをとるように配置されている。また、第２シフト側ＭＲ素子１２ａ，１２ｂは、出力のＨ／Ｌ向きが矢印Ｙｂに対して反転する配置向きをとり、第２シフト側ＭＲ素子１２ｃは、１２ｂと同じ向きをとる。
【００３０】
第１シフト側ＭＲ素子群１１と第２シフト側ＭＲ素子群１２とは、シフト方向Ｍにおいて対称形状に配置されている。また、ＭＲ素子１０ａ，１１ａ，１２ａがメイン位置付けのＭＲ素子で、ＭＲ素子１０ｂ，１０ｃ，１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃがサブ位置付けのＭＲ素子となっている。さらに、これらＭＲ素子群１１，１２は、図３の紙面において十字線が乗っている面の中心、つまり紙面手前面の中心が感磁面となっている。
【００３１】
図５に示すように、位置検出装置７には、位置検出装置７のコントロールユニットとしてシフトＥＣＵ２３が設けられている。シフトＥＣＵ２３には、前述したセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃ及び第２シフト側ＭＲ素子１２ａ〜１２ｃが接続されている。そして、シフトＥＣＵ２３は、これらＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ，１１ａ〜１１ｃ，１２ａ〜１２ｃから入力するセンサ出力を基にシフトレバー３の位置を判定し、シフトレバー３の操作位置が必要な他のＥＣＵに、位置判定結果を出力する。
【００３２】
シフトＥＣＵ２３のメモリ２４には、シフトレバー３の位置判定の際に使用する位置判定テーブル２５が記憶されている。図６に示すように、本例の位置判定テーブル２５は、ＭＲ素子１の出力変化組合せを判定パラメータとして含んだテーブルとなっている。なお、位置判定テーブル２５が位置判定手段を構成する。
【００３３】
また、メモリ２４には、セレクト側ＭＲ素子群１０のセンサ出力状態を記憶するセレクト用レジスタ２６と、第１シフト側ＭＲ素子群１１のセンサ出力状態を記憶する第１シフト用レジスタ２７と、第２シフト側ＭＲ素子群１２のセンサ出力状態を記憶する第２シフト用レジスタ２８とが設けられている。これらレジスタ２６〜２８には、組をなす各ＭＲ素子１のセンサ出力の現在値や、その現在値をとる前の前値などが記憶される。なお、レジスタ２６〜２８が出力変化記憶手段を構成する。
【００３４】
シフトＥＣＵ２３には、ＭＲ素子１の出力変化組合せを各レジスタ２６〜２８に記憶する出力変化記憶部２９が設けられている。出力変化記憶部２９は、ＭＲ素子１のセンサ出力のＨ／Ｌが切り換わった際、その切り換わり後の値が一定時間以上の変化しなければ、レジスタ２６〜２８の現在値を更新するとともに、それまで現在値をとっていた値を前値としてレジスタ２６〜２８に記憶する。出力変化記憶部２９は、セレクト側ＭＲ素子群１０の出力変化組合せをセレクト用レジスタ２６に記憶し、第１シフト側ＭＲ素子群１１の出力変化組合せを第１シフト用レジスタ２７に記憶し、第２シフト側ＭＲ素子群１２の出力変化組合せを第２シフト用レジスタ２８に記憶する。なお、出力変化記憶部２９が出力変化記憶手段が構成する。
【００３５】
シフトＥＣＵ２３には、各レジスタ２６〜２８の保持値を基に位置判定テーブル２５を参照して、シフトレバー３の操作位置を判定する位置判定部３０が設けられている。位置判定部３０は、新たな出力変化組合せが更新されると、セレクト側及びシフト側のうち出力変化がなかった側のセンサ出力を確認しにいき、一センサの出力変化と他の一センサの出力値とを基に、シフトレバー３の操作位置を判定する。位置判定部３０は、セレクト側のセンサ出力からシフトレバー３が左右の２位置のどちらにあるのかを判定するとともに、シフト側のセンサ出力からシフトレバー３が上中下の３位置のどの位置にあるのかを判定する。
【００３６】
位置判定部３０は、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃを１つの単位としてセレクト方向Ｓの操作位置を判定し、これら３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのうち、少なくとも２つが同時に切り換わることを確認すると、操作有りと認識する。ここで言う同時とは、若干の時間差も広義として含むものとする。そして、位置判定部３０は、中立位置から操作されたシフトレバー３が操作位置を経由して元の中立位置に戻った時点で、判定位置を確定する。なお、２以上のセンサ出力の同時切り換わりを操作有りと判定するのは、シフト方向Ｍ側も同様である。また、位置判定部３０が位置判定手段を構成する。
【００３７】
次に、本例の位置検出装置７の動作を図７〜図１０に従って説明する。
まず、図７に示すように、ＭＲ素子１に故障が発生していない状況下で、シフトレバー３をホーム位置→ニュートラル位置→リバース位置に操作した場合を想定する。シフトレバー３がホーム位置にある場合、全てのＭＲ素子１０ａ〜１０ｃ，１１ａ〜１１ｃ，１２ａ〜１２ｃのセンサ出力が「Ｌ」となる。このため、３つのレジスタ２６〜２８の全てには、現在値として「Ｌ」が記憶されている。位置判定部３０は、出力変化組合せに関係なく全てのレジスタ２６〜２８の現在値が「Ｌ」であることを確認すると、シフトレバー３がホーム位置にあると判定し、この位置をレバー操作位置判定の基準位置として認識する。
【００３８】
シフトレバー３がホーム位置からニュートラル位置に操作されると、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃの出力が３つとも「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。また、この場合は、ＭＲ素子１が故障していない例を想定しているので、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力が３つ同時に切り換わる。よって、位置判定部３０は、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのうち２つ以上のセンサ出力が同時に切り換わることを確認するので、セレクト方向Ｓのレバー操作を操作有りとして判定する。
【００３９】
出力変化記憶部２９は、セレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力が「Ｈ」に切り換わった状態が一定時間継続することを確認すると、セレクト用レジスタ２６の現在値を、それまでの「Ｌ」から「Ｈ」に更新する。また、出力変化記憶部２９は、現在値を更新すると、それまで記憶していた現在値の「Ｌ」を前値としてセレクト用レジスタ２６に記憶する。これにより、セレクト用レジスタ２６には、前値が「Ｌ」で現在値が「Ｈ」の組合せ、つまり「Ｌ→Ｈ」がセレクト側の出力変化組合せとして記憶される。
【００４０】
位置判定部３０は、セレクト方向Ｓにおいてレバー操作レバー操作有りと判定すると、第１シフト用レジスタ２７及び第２シフト用レジスタ２８の保持値を確認しにいく。そして、位置判定部３０は、セレクト用レジスタ２６の出力変化組合せと、シフト用レジスタ２７，２８の現在値とを基に、位置判定テーブル２５からシフトレバー３の位置を判定する。このとき、位置判定部３０は、シフト用レジスタ２７，２８からともに「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得するので、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判定する。
【００４１】
続いて、シフトレバー３がニュートラル位置からリバース位置に操作されると、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃが３つとも「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。このとき、位置判定部３０は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのセンサ出力が同時に切り換わることを確認するので、これら１１ａ〜１１ｃには故障が発生していないと認識し、シフトレバー３がシフト方向Ｍに操作されたと判定する。
【００４２】
出力変化記憶部２９は、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのセンサ出力が「Ｈ」に切り換わった状態が一定時間継続することを確認すると、第１シフト用レジスタ２７の現在値を、それまでの「Ｌ」から「Ｈ」に更新する。また、出力変化記憶部２９は、現在値を更新すると、それまで記憶していた現在値の「Ｌ」を前値として第１シフト用レジスタ２７に保持する。これにより、第１シフト用レジスタ２７には、前値が「Ｌ」で現在値が「Ｈ」の組合せ、つまり「Ｌ→Ｈ」がシフト側の出力変化組合せとして記憶される。
【００４３】
位置判定部３０は、シフト方向Ｍにおいてレバー操作有りと判定すると、セレクト用レジスタ２６の現在値と、第２シフト用レジスタ２８の現在値とを確認しにいく。そして、位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７の出力変化組合せと、セレクト用レジスタ２６及び第２シフト用レジスタ２８の現在値とを基に、位置判定テーブル２５からシフトレバー３の位置を判定する。このとき、位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７から「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得し、第２シフト用レジスタ２８から「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｈ」の現在値を取得するので、シフトレバー３がリバース位置にあると判定する。
【００４４】
続いて、図８に示すように、ＭＲ素子１に故障が発生していない状況下で、シフトレバー３をリバース位置→ニュートラル位置→ホーム位置に戻す場合を想定する。シフトレバー３がリバース位置からニュートラル位置に移動すると、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのセンサ出力が「Ｈ」から「Ｌ」に変化する。このとき、位置判定部３０は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのセンサ出力が全て切り換わることを確認するので、シフト方向Ｍにレバー操作があったと認識する。そして、出力変化記憶部２９は、第１シフト用レジスタ２７に「Ｈ→Ｌ」の出力変化組合せを記憶する。
【００４５】
位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７の出力変化組合せを更新すると、他のレジスタ２６，２８の現在値を確認しにいく。そして、位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７から「Ｈ→Ｌ」の出力変化組合せを取得し、第２シフト用レジスタ２８から「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｈ」の現在値を取得するので、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判定する。
【００４６】
シフトレバー３がニュートラル位置からホーム位置に移動すると、今度はセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力が「Ｈ」から「Ｌ」に変化する。このとき、位置判定部３０は、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力が全て切り換わることを確認するので、セレクト方向Ｓにレバー操作があったと認識する。そして、出力変化記憶部２９は、セレクト用レジスタ２６に「Ｈ→Ｌ」の出力変化組合せを記憶する。
【００４７】
位置判定部３０は、セレクト用レジスタ２６の出力変化組合せを更新すると、シフト用レジスタ２７，２８の現在値を確認しにいく。そして、位置判定部３０は、２つのシフト用レジスタ２７，２８からともに「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｈ→Ｌ」の出力変化組合せを取得するので、シフトレバー３がホーム位置にあると判定する。
【００４８】
続いて、図９に示すように、第１シフト側ＭＲ素子群１１の１つに、例えばセンサ出力（電圧）がＨレベルで固着する故障（電圧Ｈｉ固着）が発生した場合を想定する。ここでは、第１シフト側ＭＲ素子１１ａが電圧Ｈｉ故障した例を挙げる。第１シフト側ＭＲ素子１１ａが電圧Ｈｉ故障すると、故障が発生した時点で、第１シフト側ＭＲ素子１１ａのセンサ出力がＨレベルで固着する。これにより、第１シフト側ＭＲ素子１１ａからは、Ｈレベルのセンサ信号Ｓoutしか出力されない状態となる。
【００４９】
このとき、第１シフト側ＭＲ素子群１１では、３つのＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち１つのセンサ出力が、「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わってしまう。しかし、本例の場合、３重系の３つのＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち、少なくとも２つのセンサ出力が同時に切り換わらないと、レバー操作有りと認識しない判定処理をとるので、第１シフト側ＭＲ素子１１ａが１つだけ故障しても、この故障を以てレバー操作有りとは判定されない。よって、出力変化記憶部２９は、セレクト用レジスタ２６の現在値を更新せず、そのまま「Ｌ」で保持する。
【００５０】
この故障状態でシフトレバー３がホーム位置からニュートラル位置に操作されると、セレクト側には故障が発生していないので、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃのセンサ出力は、３つとも問題なく「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わる。このため、位置判定部３０は、２つのシフト用レジスタ２７，２８からともに「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得するので、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判定する。
【００５１】
そして、シフトレバー３がニュートラル位置からリバース位置に操作されると、シフト側は第１シフト側ＭＲ素子１１ａが故障しているので、残りの２つのシフト側ＭＲ素子１１ｂ，１１ｃが「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。このとき、位置判定部３０は、２つのシフト側ＭＲ素子１１ｂ，１１ｃのセンサ出力が「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わることを確認するので、シフトレバー３がシフト方向Ｍに操作されたと認識する。よって、出力変化記憶部２９は、第１シフト用レジスタ２７に「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを記憶する。
【００５２】
位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７の出力変化組合せを更新すると、他のレジスタ２６，２８の現在値を確認しにいく。そして、位置判定部３０は、第１シフト用レジスタ２７から「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得し、第２シフト用レジスタ２８から「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６から「Ｈ」の現在値を取得するので、シフトレバー３がリバース位置にあると判定する。よって、３重系をなす３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃの１つが仮に故障したとしても、誤判定することなくレバー位置が判定される。
【００５３】
続いて、図１０に示すように、第１シフト側ＭＲ素子群１１の２つに電圧Ｈｉ故障が発生した場合を想定する。ここでは、シフトレバー３がホーム位置にある状態で、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ，１１ｂの２つが、所定の時間差を持って電圧Ｈｉ故障した例を挙げる。最初に第１シフト側ＭＲ素子１１ａが故障したとすると、その故障時点で第１シフト側ＭＲ素子１１ａのセンサ出力がＨレベルで固着する。しかし、本例の場合は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち、少なくとも２つのセンサ出力が同時に変化しないと、レバー操作有りと判定しないので、この故障でレバー操作有りとは判定されない。
【００５４】
続いて、第１シフト側ＭＲ素子１１ｂが電圧Ｈｉ固着したとすると、その時点で第１シフト側ＭＲ素子１１ｂのセンサ出力がＨレベルで固着する。しかし、前述したように第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃの少なくとも２つのセンサ出力が同時に変化しないと、操作有りと判定されないので、この故障の場合も、レバー操作有りとは判定されない。よって、第１シフト側ＭＲ素子１１ａ，１１ｂが、所定の時間差を持って故障したとしても、誤って操作有りとは判定されない。
【００５５】
この故障状態でシフトレバー３がホーム位置からニュートラル位置に操作されると、セレクト側には故障が発生していないので、３つのセレクト側ＭＲ素子１０ａ〜１０ｃは全て「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。このため、位置判定部３０は、２つのシフト用レジスタ２７，２８からともに「Ｌ」の現在値を取得し、セレクト用レジスタ２６からは「Ｌ→Ｈ」の出力変化組合せを取得するので、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判定する。
【００５６】
そして、シフトレバー３がこのニュートラル位置からリバース位置に操作されると、このときには３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち第１シフト側ＭＲ素子１１ｃのみが正常に動作しているので、この第１シフト側ＭＲ素子１１ｃのセンサ出力のみが「Ｌ」から「Ｈ」に切り換わる。このため、位置判定部３０は、３つの第１シフト側ＭＲ素子１１ａ〜１１ｃのうち１つしか出力レベルが変化しないことを確認するので、レバー操作有りとは判定せず、現在のシフト位置、つまりニュートラル位置を維持する。
【００５７】
なお、ここでは、シフトレバー３をホーム位置からニュートラル位置を経由してリバース位置に操作する例を説明したが、シフトレバー３を他の位置に操作する場合もこれと同様の動作態様をとるので、詳細は省略する。
【００５８】
以上により、本例においては、ＭＲ素子１のセンサ出力によりシフトレバー３の位置を判定するに際して、ＭＲ素子１のＨ／Ｌの出力レベルが切り換わったときの値のみで判定するのではなく、切り換わり前後の出力値、つまり現在値及び前値がセットになった出力変化組合せにより、シフトレバー３の操作位置を判定する。このため、例えばレバー操作位置の判定開始前にＭＲ素子１に電圧固着故障が発生していた場合には、この素子故障による電圧レベル変化で以て、シフトレバー３が操作有りと判定されない。よって、ＭＲ素子１に故障が発生した際には、この素子故障を判定することが可能となるので、操作位置の誤判定を生じ難くすることが可能となる。
【００５９】
また、ＭＲ素子１をセレクト方向Ｓ及びシフト方向Ｍのそれぞれに３つ設けて３重系とし、これら３つのＭＲ素子１のうち、少なくとも２つのセンサ出力が同時に切り換われば、レバー操作有りと判定する。このため、３重系の３つのＭＲ素子１のうち１つが故障しても、他の２つが正常に動作を継続している限り、シフトレバー３の操作位置を正しく判定することが可能となる。
【００６０】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ＭＲ素子１のセンサ出力を基にシフトレバー３の位置判定を行うに際して、ＭＲ素子１の値のみで判定するのではなく、ＭＲ素子１の現在値と、その値に変化する前の前値とをセットにした組合せ、つまり出力変化組合せを割り出し、この出力変化組合せからレバー操作位置を判定する。このため、もし仮にレバー位置判定の前にＭＲ素子１に電圧固着が発生していた場合、このときＭＲ素子１から出力されるセンサ信号Ｓoutでは位置判定を行わないので、操作位置に誤判定を生じ難くすることができる。
【００６１】
（２）ＭＲ素子１を合計３つ（メイン１つ、サブ２つ）設けて位置検出装置７を３重系とし、これら３つのＭＲ素子１うち、少なくとも２つのセンサ出力が同時に切り換わることを以てシフトレバー３を操作有りと判定する。よって、もし仮に３重系のＭＲ素子１の１つが故障しても、残りの２つのＭＲ素子１で位置を見ることが可能となるので、ＭＲ素子１の１個故障に対応することができる。
【００６２】
（３）シフトレバー３が十字方向に操作可能なシフトレバー装置２０に本例の位置検出装置７を採用するので、本例のようにシフトレバー３が十字方向に動く装置であっても、より正確に各方向の操作位置を判定することができる。
【００６３】
（４）シフトレバー３の操作位置をＨ／Ｌの２値により判定するので、アナログ式ではなくデジタル式によってレバー操作位置を判定することができる。
（５）シフトレバー３をモーメンタリ式としたので、シフトレバー３を傾倒操作した後にシフトレバー３から手を離せば、シフトレバー３を操作前のホーム位置に自動で戻すことができる。
【００６４】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・シフトレバー３の位置判定は、Ｈ及びＬの１段階のみの出力変化をとるＭＲ素子１を用いて行うことに限定されない。例えば、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、センサ出力がＬ→Ｍ（Middle）→Ｈのように２段階変化するＭＲ素子１ａ（いわゆる八方ＭＲセンサとも言う）を用いてシフトレバー３の操作位置を判定してもよい。なお、図１１（ａ），（ｂ）に示すＭＲ素子１ａは、対称配置の関係を持って２つ設けられることにより、２重系に形成されている。
【００６５】
ＭＲ素子１ａは、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、センサ出力の位相が互いに１／４周期（１／４波長）ずれた一対のブリッジ回路６１，６２からなり、これらブリッジ回路６１，６２の２出力がともに「Ｈ」をとれば「Ｈ」、センサ出力の一方が「Ｈ」で他方が「Ｌ」をとれば「Ｍ」、２出力がともに「Ｌ」をとれば「Ｌ」と判定される素子である。なお、ＭＲ素子１ａが検出手段を構成する。
【００６６】
この場合、ＭＲ素子１のセンサ出力が２段階変化して始めて、シフトレバー３が操作されたと判定するので、例えば単にセンサ出力のＨ／Ｌの変化を見る場合に比べて、より精度よくシフトレバー３の操作有無を判定することができる。また、操作位置を誤判定する確率も低くなるので、故障対策のためにＭＲ素子１ａを重系に配置する場合であっても、素子個数が過剰に多くなることがない。さらに、ＭＲ素子１ａの個数を少なく抑えることができれば、ＭＲ素子１ａとシフトＥＣＵ２３とを繋ぐハーネスを削減することもできる。
【００６７】
・セレクト側及びシフト側の両方とも、出力変化組合せによって位置判定してもよい。
・シフトレバー３は、軸を支点に倒れる傾倒式に限定されず、例えばレールに沿って直線方向に往復動させるスライド式としてもよい。
【００６８】
・ＭＲ素子１は、複数の重系をとることに限定されず、単なる１重系でもよい。
・ＭＲ素子１のセンサ出力のＨ／Ｌの振り分けは、シフトＥＣＵ２３側で行うことに限らず、素子自体がＨ又はＬの２値信号を直に出力してもよい。
【００６９】
・ＭＲ素子１は、１周期が１８０度の交流波形信号を出力する素子に限定されず、１周期が３６０度や９０度をとるものを採用してもよい。
・検出手段は、ＭＲ素子１に限らず、例えばＧＭＲ（Giant Magneto Registance）やホール素子としてもよい。
【００７０】
・検出手段は、磁気センサに限らず、例えば光センサとしてもよい。
・位置判定テーブル２５のＨ／Ｌの組合せは、ＭＲ素子１の配置向きや磁石２１，２２の磁界向きに合わせて適宜変更可能である。
【００７１】
・レバー操作位置は、位置判定テーブル２５を参照して操作位置を特定する方式に限らず、種々の判定方式が採用可能である。
・出力変化組合せ（現在値、前値）の記憶箇所は、レジスタ２６〜２８に限定されず、例えばEEPROM（Electrically Erasable PROM）としてもよい。
【００７２】
・シフトレバー３は、十字方向に操作可能なものに限定されず、例えば一直線方向にのみ操作可能なものとしてもよい。
・シフトレバー３の操作パターンは、大文字英字「Ｈ」に限らず、例えば小文字英字「ｈ」を左右反転させたものでもよい。
【００７３】
・磁石２１，２２がシフトレバー３側に取り付けられ、ＭＲ素子１が装置本体２側に取り付けられることに限らず、この組合せを逆にしてもよい。
・位置検出装置７の搭載先は、シフトレバー装置２０に限らず、操作部材が可動する他の機器や装置としてもよい。
【００７４】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜４のいずれかにおいて、前記操作部材の操作方向に並ぶ複数の前記検出手段の組は、両者の真ん中を基準として点対称の向きをとって配置されている。
【００７５】
（ロ）請求項１〜４、前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記検出手段は、磁界変化に応じて交流波形の出力信号を出力する第１検出回路と、当該第１検出回路に対して出力の位相が１／４周期ずれた第２検出回路とを備え、これら一対の検出回路の出力のＨ及びＬの組合せにより、前記２段階以上のレベル変化をとる信号を前記出力信号として出力する。
【符号の説明】
【００７６】
１…検出手段を構成するＭＲ素子、１ａ…検出手段を構成するＭＲ素子（八方型）、３…操作部材としてのシフトレバー、７…位置検出装置、１０ａ〜１０ｃ…検出手段を構成するセレクト側ＭＲ素子、１１ａ〜１１ｃ…検出手段を構成する第１シフト側ＭＲ素子、１２ａ〜１２ｃ…検出手段を構成する第２シフト側ＭＲ素子、２０…シフトレバー装置、２１，２２…被検出部材としての磁石、２５…位置判定手段を構成する位置判定テーブル、２６〜２８…出力変化記憶手段を構成するレジスタ、２９…出力変化記憶手段を構成する出力変化記憶部、３０…位置判定手段を構成する位置判定部、Ｓ…第１操作方向としてのセレクト方向、Ｍ…第２操作方向としてのシフト方向、Ｓout…出力信号としてのセンサ信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材の操作位置を検出する位置検出装置において、
前記操作部材を操作した際に、自身に対して動く被検出部材との間の相対位置を検出する検出手段と、
位置判定開始から前記検出手段の出力レベルの変化を監視し、該出力レベルが切り換わると、この変化切り換わり前後の出力変化組合せを記憶する出力変化記憶手段と、
前記出力変化記憶手段が記憶した前記出力変化組合せを基に、前記操作部材の位置を判定する位置判定手段と
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記検出手段は、故障対応をとるためにメイン及びサブの位置付けで少なくとも３つ以上設けられ、
前記位置判定手段は、前記検出手段の少なくとも２つの出力レベルが同時に切り換わることを確認すると、操作有りと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記操作部材は、互いに直交する第１操作方向及び第２操作方向の２方向に操作可能であり、
前記検出手段は、前記第１操作方向及び前記第２操作方向のそれぞれに設けられ、
前記位置判定手段は、前記第１操作方向側の前記検出手段によって前記第１操作方向の位置を検出するとともに、前記第２操作方向側の前記検出手段によって前記第２操作方向の位置を検出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記検出手段は、その出力が少なくとも２段階以上のレベル変化をとり、
前記位置判定手段は、前記操作部材が同一方向に操作された過程で、前記検出手段の出力が、ある時間幅を満たした２段階以上のレベル変化をとることを確認すると、前記操作部材を操作有りと判定する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
シフトレバーを操作してシフト位置を切り換えるシフトレバー装置において、
前記シフトレバーを操作した際に、自身に対して動く被検出部材との間の相対位置を検出する検出手段と、
位置判定開始から前記検出手段の出力レベルの変化を監視し、該出力レベルが切り換わると、この変化切り換わり前後の出力変化組合せを記憶する出力変化記憶手段と、
前記出力変化記憶手段が記憶した前記出力変化組合せを基に、前記シフトレバーの位置を判定する位置判定手段と
を備えたことを特徴とするシフトレバー装置。
【請求項１】
操作部材の操作位置を検出する位置検出装置において、
前記操作部材を操作した際に、自身に対して動く被検出部材との間の相対位置を検出する検出手段と、
位置判定開始から前記検出手段の出力レベルの変化を監視し、該出力レベルが切り換わると、この変化切り換わり前後の出力変化組合せを記憶する出力変化記憶手段と、
前記出力変化記憶手段が記憶した前記出力変化組合せを基に、前記操作部材の位置を判定する位置判定手段と
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記検出手段は、故障対応をとるためにメイン及びサブの位置付けで少なくとも３つ以上設けられ、
前記位置判定手段は、前記検出手段の少なくとも２つの出力レベルが同時に切り換わることを確認すると、操作有りと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記操作部材は、互いに直交する第１操作方向及び第２操作方向の２方向に操作可能であり、
前記検出手段は、前記第１操作方向及び前記第２操作方向のそれぞれに設けられ、
前記位置判定手段は、前記第１操作方向側の前記検出手段によって前記第１操作方向の位置を検出するとともに、前記第２操作方向側の前記検出手段によって前記第２操作方向の位置を検出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記検出手段は、その出力が少なくとも２段階以上のレベル変化をとり、
前記位置判定手段は、前記操作部材が同一方向に操作された過程で、前記検出手段の出力が、ある時間幅を満たした２段階以上のレベル変化をとることを確認すると、前記操作部材を操作有りと判定する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
シフトレバーを操作してシフト位置を切り換えるシフトレバー装置において、
前記シフトレバーを操作した際に、自身に対して動く被検出部材との間の相対位置を検出する検出手段と、
位置判定開始から前記検出手段の出力レベルの変化を監視し、該出力レベルが切り換わると、この変化切り換わり前後の出力変化組合せを記憶する出力変化記憶手段と、
前記出力変化記憶手段が記憶した前記出力変化組合せを基に、前記シフトレバーの位置を判定する位置判定手段と
を備えたことを特徴とするシフトレバー装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２２１７９３（Ｐ２０１１−２２１７９３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９０３５９（Ｐ２０１０−９０３５９）
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【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２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【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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