位置検出装置及びシフト装置
【課題】磁石に対する着磁パターン等を含む構成の簡素化を図りつつ、位置検出に対する信頼性を確保することができる位置検出装置及びシフト装置を提供する。
【解決手段】各磁気センサ１６ａ〜１６ｇにおいて生成される二値信号の組合せがハミング符号をなすように磁石１５の着磁パターン及び当該磁石１５に対する各磁気センサ１６ａ〜１６ｇの相対的な位置関係が調節されている。このため、シフト装置では、１つの磁気センサに何らかの異常が発生した場合であれ、当該磁気センサにおいて生成される二値信号を含む誤った二値信号の組合せを訂正し、正しい二値信号の組合せとすることができる。さらに、２つの磁気センサに何らかの異常が発生した場合にも、その異常の発生を検知することができる。
【解決手段】各磁気センサ１６ａ〜１６ｇにおいて生成される二値信号の組合せがハミング符号をなすように磁石１５の着磁パターン及び当該磁石１５に対する各磁気センサ１６ａ〜１６ｇの相対的な位置関係が調節されている。このため、シフト装置では、１つの磁気センサに何らかの異常が発生した場合であれ、当該磁気センサにおいて生成される二値信号を含む誤った二値信号の組合せを訂正し、正しい二値信号の組合せとすることができる。さらに、２つの磁気センサに何らかの異常が発生した場合にも、その異常の発生を検知することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象の位置を非接触で検出する磁気式の位置検出装置及びシフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、車両の自動変速機とシフト装置とを機械的に分離した、いわゆるバイワイヤ方式のシフト装置が普及しつつある。このシフト装置では、ユーザにより操作されるシフトレバーの操作位置を摺動接点あるいは磁気センサを通じて電気信号として検出し、当該電気信号に基づきアクチュエータを作動させることにより自動変速機の接続状態を切り替えることから、リンク機構等の機械的な構成が不要となる。このため、シフト装置の小型化が容易になるとともに、設置場所の選択の自由度が高められるといった利点がある。
【０００３】
こうしたシフト装置では、特に操作位置の検出に対する高い信頼性が要求されるところ、例えば特許文献１に示されるようなシフト装置が従来提案されている。当該装置では、シフトレバーの操作に伴い複数個のホールセンサと平面上に多極着磁された磁石とを相対的に変位させて当該変位に応じて各ホールセンサから出力される信号の組合せに基づき、シフトレバーの操作位置を検出する。各ホールセンサは、磁界を検出したときにはオン信号（論理「１」）を、磁界を検出しないときにはオフ信号（論理「０」）を出力する。そして当該装置では、十字状あるいは直線状のシフトゲートに沿って変位するシフトレバーの５つの操作位置を検出可能とされているところ、このシフトレバーが各操作位置に操作された際に各ホールセンサから出力される信号の組合せが、誤り訂正符号をなすように、磁石の着磁パターン及び各ホールセンサの配置が設定されている。このため、各ホールセンサからの出力信号の組合せ（シフトレバーの操作位置を示すシフトポジション信号）のデータに符号誤り（エラー）が発生した場合にそれを検出、あるいは検出して訂正することが可能となる。この誤り検出あるいは誤り訂正により、シフト装置（その位置検出装置）の位置検出処理に対する信頼性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４８３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載のシフト装置には、次のような問題があった。例えば十字状のシフトゲートに対応する場合には、同一平面に多極着磁、しかも着磁パターンの異なる複数個の小磁石を組み合わせて全体として所望の着磁パターンを有する磁石を構成している。特殊な形状の磁石を用意する必要があるとともに、各小磁石、ひいてはそれらを組み合わせて構成される着磁パターンが非常に複雑なものとなっている。また、直線状のシフトゲートに対応する場合には、検出する操作位置の数と同数だけ着磁パターンを設定する必要がある。このため、設計コスト、ひいては製造コストが非常に高くなることが懸念される。なお、こうした問題は、シフト装置に限らず、複数方向に操作される例えばジョイスティック等の入力装置についても同様に発生する。
【０００６】
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、磁石に対する着磁パターン等を含む構成の簡素化を図りつつ、位置検出に対する信頼性を確保することができる位置検出装置及びシフト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】
請求項１に記載の発明は、操作部材の操作に連動して直線的に変位するとともに、当該変位方向に対して直交する方向においてＳ極及びＮ極が２極着磁される複数の磁極部が当該変位方向においてもＳ極及びＮ極が交互に着磁されてなる磁石と、前記磁石の変位方向に沿って間隔をおいて配設されて前記磁石の変位に伴う磁界の変化に基づき二値信号を生成する複数個の磁気センサと、前記各磁気センサにおいて生成される二値信号の組合せに基づき操作部材の操作位置を検出する制御装置と、を備え、前記二値信号の組み合わせが、前記操作部材に連動する磁石の位置情報を構成するデータビットと、前記二値信号の組み合わせにおける１つの二値信号の誤りを訂正するためのチェックビットとを含むハミング符号に準拠したものとなるように、前記磁石の変位方向における各磁極部の着磁ピッチ及び当該各磁極部に対する各磁気センサの相対的な位置関係が設定されてなることをその要旨とする。
【０００８】
本発明によれば、各磁気センサにおいて生成される二値信号の組合せが、ハミング符号に準拠するため、１つの誤り訂正、あるいは２つの誤り検出が可能となる。これにより、磁石の位置に対応する操作部材の操作位置の検出に対する信頼性が確保可能となる。また、磁石の着磁パターンについても、磁石の変位方向及び当該変位方向に直交する方向のいずれの方向においても、Ｓ極及びＮ極を交互に着磁するだけでよい。このため、着磁パターン、ひいては磁石の構成の簡素化が図られる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の位置検出装置において、前記磁気センサは、印加される磁界の方向に応じて二値信号を生成するＭＲセンサが採用されてなることをその要旨とする。
【００１０】
本発明によれば、磁界の方向に応じて二値信号が生成されるので、磁石の着磁パターンの簡素化が図られる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の位置検出装置において、前記磁気センサは、磁石を間に挟みその変位方向に対して互いに反対側に配設されてなることをその要旨とする。
【００１１】
本発明によれば、直方体状の磁石の互いに反対側に位置する２つの長側面に沿って、複数個の磁気センサを配設することにより、当該磁石の長大化を抑制することが可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、直線状に配置して設定される複数の操作位置間を変位する操作部材と、当該操作部材の操作位置を検出する位置検出装置とを備え、当該位置検出装置の検出結果に基づき車両の変速機の接続状態を切り替えるシフト装置において、前記位置検出装置として、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置が採用されてなることをその要旨とする。
【００１３】
本発明によれば、１つの磁気センサの故障を検出可能とした非接触式のシフト装置を構築可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁石に対する着磁パターン等を含む構成の簡素化を図りつつ、位置検出に対する信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本実施の形態におけるシフト装置の概略構成を示す正面図、（ｂ）は、同じくシフト装置の平面図。
【図２】同じく磁石及び各磁気センサの相対位置関係を示す平面図。
【図３】同じく磁気センサの平面図。
【図４】同じくシフト装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図５】同じく各磁気センサから出力される二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図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を、エンジン及びモータを走行用の駆動源とするハイブリッド車両に搭載されるバイワイヤ方式のシフト装置に具体化した一実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。このシフト装置は、例えば自動車の車室フロアにおける運転席と助手席との間、あるいはインストルメントパネルにおける運転席の近傍に配設される。
【００１７】
＜シフト装置の概要＞
図１（ａ）に示すように、シフト装置のシフトレバー１２は、その基端部を中心として直線状（同図中の左右方向）に揺動可能に設けられている。すなわち、図示しない車体には、直方体状の磁石保持部材１３が直線状にスライド変位可能に設けられている。磁石保持部材１３は合成樹脂材料により形成される。また、この磁石保持部材１３の上面には先端が球面をなす軸状のピボット１４が設けられている。このピボット１４の球面状をなす先端部には、シフトレバー１２の基端部が摺動可能に嵌合されている。磁石保持部材１３は、スライド方向に対して直交する方向（同図中の上下方向及び紙面に直交する方向）への変位は規制された状態で設けられる。したがって、シフトレバー１２の左右方向への揺動は、ピボット１４を介して磁石保持部材１３の左右方向への直線運動に変換される。この磁石保持部材１３には、その変位方向へ延びる直方体状の磁石１５が貫通した状態で固定されている。このため、シフトレバー１２の傾動操作に連動して、磁石１５は磁石保持部材１３と一体的に同図中の左右方向へスライド変位する。シフト装置１１に内蔵される位置検出装置は、シフトレバー１２に連動して磁石１５が直線状にスライド変位することを利用して、当該シフトレバー１２の操作位置を検出する。この検出されるシフトレバー１２の操作位置に応じて自動変速機の接続状態が切り換えられる。
【００１８】
なお、本例では、シフトレバー１２の操作位置として、駐車位置（Ｐ）、後進位置（Ｒ）、中立位置（Ｎ）、前進位置（Ｄ）及び回生ブレーキ位置（Ｂ）が設定されるところ、これら操作位置は直線状に配置される。また、シフトレバー１２の各操作位置間の傾動量（操作角度）は同一とされている。シフトレバー１２の各操作位置と、磁石１５の位置とは一対一で対応する。また、シフト装置１１は、シフトレバー１２の操作位置が保持される保持型（ステーショナリタイプ）、あるいは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）のいずれのタイプとして構成してもよい。
【００１９】
＜位置検出装置＞
次に、シフトレバー１２の操作位置を検出する位置検出装置について説明する。図１（ｂ）に示すように、位置検出装置２１は、前述した磁石１５と、当該磁石１５から発せられる磁界を検出する複数個の磁気センサ１６とを備えてなる。各磁気センサ１６は、磁石１５を間に挟んで同図中の上下方向において互いに反対側に配設される第１及び第２の基板１７，１８上に配設されている。具体的には、第１の基板１７上には第１〜第４の磁気センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが、第２の基板１８上には第５〜第７の磁気センサ１６ｅ，１６ｆ，１６ｇが、それぞれ磁石１５の変位方向（Ｘ軸方向）において間隔をおいて配設されている。第１及び第２の基板１７，１８は、各磁気センサ１６が設けられる側面をＺ軸方向へ向けて配設される。
【００２０】
＜磁石＞
図２に示すように、磁石１５は、その変位方向に対して直交する方向においては２極着磁されるとともに、その変位方向においては多極着磁されてなる。具体的には、磁石１５は複数の磁極部１９が設けられている。各磁極部１９は、磁石１５の変位方向に対して直交する方向においＳ極とＮ極とが２極着磁される。また、各磁極部１９は、磁石１５の変位方向においてＳ極とＮ極とが交互に並ぶように多極着磁される。本例では、９つ、すなわち第１〜第９の磁極部１９ａ〜１９ｉが設けられている。同図において、左から順に第１〜第９の磁極部１９ａ〜１９ｉが設けられる。
【００２１】
磁石１５の変位方向において、各磁極部１９間の着磁ピッチは部分的に異なる値に設定されている。各磁極部間の着磁ピッチλ１〜λ８の大小関係は次の通りである。なお、各着磁ピッチλ１〜λ８は、各磁極部１９において磁石１５の変位方向における長さを等分する中心軸Ｏ１〜Ｏ９において互いに隣り合う中心軸間の距離である。
【００２２】
・λ７＞λ６＞λ１＝λ８＞λ２＝λ３＝λ４＝λ５
ここで、λ１は第１及び第２の磁極部１９ａ，１９ｂ間の着磁ピッチ、λ２は第２及び第３の磁極部１９ｂ，１９ｃ間の着磁ピッチ、λ３は第３及び第４の磁極部１９ｃ，１９ｄ間の着磁ピッチ、λ４は第４及び第５の磁極部１９ｄ，１９ｅ間の着磁ピッチである。また、λ５は第５及び第６の磁極部１９ｅ，１９ｆ間の着磁ピッチ、λ６は第６及び第７の磁極部１９ｆ，１９ｇ間の着磁ピッチ、λ７は第７及び第８の磁極部１９ｇ，１９ｈ間の着磁ピッチ、λ８は第８及び第９の磁極部１９ｈ，１９ｉ間の着磁ピッチである。
【００２３】
磁石１５は、シフトレバー１２の操作を通じて、図２の右側に白抜きの矢印で示されるように、シフトレバー１２の操作方向と反対側へ変位する。これは、シフトレバー１２は磁石保持部材１３のピボット１４に支持されるからである。なお、図２は、シフトレバー１２が駐車位置（Ｐ）に保持されているときの磁石１５と各磁気センサ１６との相対的な位置関係を示す。シフトレバー１２が駐車位置（Ｐ）→中立位置（Ｎ）→前進位置（Ｄ）→回生ブレーキ位置（Ｂ）の順に操作されるごとに、磁石１５はシフトレバー１２の操作量に応じて図２の右方向へ変位する。
【００２４】
＜磁気センサ＞
各磁気センサ１６と磁石１５との相対位置関係は次のように設定されている。すなわち、図２に示されるように、第１の磁気センサ１６ａは、第３の磁極部１９ｃと第４の磁極部１９ｄとの境界部分に対応して配設されている。第２の磁気センサ１６ｂは、第５の磁極部１９ｅの中心軸Ｏ１に対応する位置に配設されている。第３の磁気センサ１６ｃは、第７の磁極部１９ｇの中心軸Ｏ７を基準として第８の磁極部１９ｈ側に片寄って配設されている。第４の磁気センサ１６ｄは、第７の磁極部１９ｇの中心軸Ｏ７を基準として第６の磁極部１９ｆ側に片寄って配設されている。第５の磁気センサ１６ｅは、第８の磁極部１９ｈの中心軸Ｏ８を基準として第７の磁極部１９ｇ側に片寄って配設される。第６の磁気センサ１６ｆは、第６の磁極部１９ｆと第７の磁極部１９ｇとの境界部分に対応して配設されている。また、第６の磁気センサ１６ｆは、第６の磁極部１９ｆの中心軸Ｏ６側へ若干片寄って配設されている。第７の磁気センサ１６ｇは、第８の磁極部１９ｈの中心軸Ｏ８を基準として第９の磁極部１９ｉ側に片寄って配設される。また、同図に示されるように、第１〜第７の磁気センサ１６ａ〜１６ｇ（正確には、それらの中心）と磁石１５の側面との距離Ｄはすべて同じ値に設定されている。各磁気センサ１６は、磁石１５の各磁極部間においてＮ極からＳ極へ向かう磁界が印加される。
【００２５】
各磁気センサ１６としては、例えば４つの磁気抵抗（ＭＲＥ）がブリッジ状に接続されてなるいわゆるフルブリッジ型のＭＲセンサが採用される。この磁気センサは、各磁気抵抗のブリッジ回路及びその信号処理回路が単一のＩＣチップとして集積回路化されてなる。磁気抵抗の抵抗値は、与えられる磁界（正確には、磁束の向き）に応じて変化する。
【００２６】
各磁気センサは、前述したブリッジ状の回路の中点電位（アナログ信号）を、前記信号処理回路を構成するコンパレータを通じて、「１（オン）」又は「０（オフ）」の二値信号を生成する。すなわち、各磁気センサ１６は、磁石１５のスライド変位に伴う磁界（磁束）の方向の変化に応じて、「１」又は「０」の二値信号を生成する。
【００２７】
なお、前記ブリッジ回路の中点電位であるアナログ信号は、各磁気センサ１６に印加される磁界の方向が磁石１５の変位方向に対して−４５度（＋１３５度）の角度をなすときに最大値（ピーク）を、同じく＋４５度（＋２２５度）の角度をなすときに最小値（ボトム）をとるサイン波又はコサイン波である。当該アナログ信号の周期は１８０度である。本例では、各磁気センサ１６に対して、図３に矢印Ａ１で示される方向に沿った磁界（磁束）が印加された場合に最小値（ボトム）を、同じく矢印Ａ２で示される方向に沿った磁界が印加された場合に最大値（ピーク）をとる。
【００２８】
シフトレバー１２が各操作位置に操作された場合に各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せがすべて異なるように、各磁気センサ１６の磁石１５に対する相対的な位置関係が設定される。すなわち、シフトレバー１２の操作に連動する磁石１５の位置に応じて各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せに基づきシフトレバー１２の操作位置を特定可能となる。
【００２９】
図４に示すように、シフト装置１１のマイクロコンピュータ３１は、各磁気センサ１６から供給される二値信号の組合せに基づきシフトレバー１２の操作位置を認識し、この認識されるシフトレバー１２の操作位置に応じて自動変速機３２に対する変速指令信号Ｓｃを生成する。自動変速機３２は、当該変速指令信号Ｓｃを受けて内部の動力伝達経路の接続状態の切り替えを行う。
【００３０】
＜ハミング符号＞
本例では、各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せがハミング符号に準拠するように、磁石１５の着磁パターン及び当該磁石１５に対する各磁気センサ１６の相対的な位置関係が調節されている。シフトレバー１２の各操作位置と、各磁気センサから供給される二値信号との組合せは、例えば図５の一覧表に示されるようになる。なお、同図では、各行はシフトレバー１２の操作位置（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂ）を、また各列は第１〜第７の磁気センサ１６ａ〜１６ｇを示す。
【００３１】
同図に示されるように、シフトレバー１２が駐車位置（Ｐ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「１０１１１００」となる。シフトレバー１２が駐車位置（Ｒ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「０１０１１０１」となる。シフトレバー１２が駐車位置（Ｎ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「１０００１１１」となる。シフトレバー１２が駐車位置（Ｄ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「０１０１１０１」となる。シフトレバー１２が駐車位置（Ｂ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「１０１００１０」となる。
【００３２】
詳述すると、ハミング符号とは、データ通信の際に通信路で生ずる符号誤りを訂正し通信の信頼性を高めるための誤り訂正符号のひとつである。本例では、このハミング符号を用いることにより、各二値信号の組み合わせにおける１つの誤りを検出して訂正することが可能となる。また、各二値信号の組み合わせにおける２つの誤りを検出することが可能となる。
【００３３】
ハミング符号は、データビット（情報ビット）にチェックビット（冗長ビット）を付加したものである。データビットは、送信したい情報、すなわち本例ではシフトレバー１２の操作位置（正確には、当該操作位置に対応する磁石１５の位置）を示す情報を構成する。チェックビットは、誤りの検出及び訂正を行うためにデータビットに付加される情報である。本例では、第１〜第４の磁気センサ１６ａ〜１６ｄにおいて生成される二値信号がデータビットとされている。また、第５〜第７の磁気センサ１６ｅ〜１６ｇにおいて生成される二値信号がチェックビットとされている。
【００３４】
マイクロコンピュータ３１は、各二値信号の組み合わせに基づいて、磁石１５の各位置に対応する二値信号の組み合わせの１つの誤り信号に一対一で対応する誤り信号位置情報を生成する。そしてマイクロコンピュータ３１は、当該誤り信号位置情報に基づいて、前記二値信号の組み合わせの誤り信号位置を特定し、この特定された誤り信号位置の二値信号を訂正する。
【００３５】
前記自動変速機の接続状態を切り替えるに際して、マイクロコンピュータ３１は、各磁気センサ１６から供給される二値信号の組合せの誤りの有無を判定し、誤りがある旨判定される場合にはその誤りを訂正する。そして、マイクロコンピュータ３１は、訂正した二値信号の組み合わせに基づきシフトレバー１２の操作位置を認識する。
【００３６】
＜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）磁石１５は、シフトレバー１２の操作に連動して直線的に変位するように設けた。また、磁石１５は、その変位方向に対して直交する方向においてＳ極及びＮ極が２極着磁される複数の磁極部１６ａ〜１６ｉが、当該変位方向においてもＳ極及びＮ極が交互に着磁されてなる。また、磁石１５の変位方向に沿って間隔をおいて配設されて当該磁石１５の変位に伴う磁界の変化に基づき二値信号を生成する複数個の磁気センサ１６を設けた。そしてシフト装置１１のマイクロコンピュータ３１は、各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せに基づきシフトレバー１２操作位置を検出する。
【００３７】
ここで、各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せがハミング符号をなすように、磁石１５の変位方向における各磁極部１９間の着磁ピッチλ１〜λ８及び各磁極部１９に対する各磁気センサ１６の相対的な位置関係が調節されている。このため、シフト装置１１では、１つの磁気センサ１６に何らかの異常が発生した場合であれ、当該磁気センサ１６において生成される二値信号を含む誤った二値信号の組合せを訂正し、正しい二値信号の組合せとすることができる。さらに、２つの磁気センサ１６に何らかの異常が発生した場合にも、その異常の発生を検知することができる。したがって、シフトレバー１２の操作位置の検出に対する信頼性が確保される。また、磁石１５の着磁パターンについても、磁石１５の変位方向及び当該変位方向に直交する方向のいずれの方向においても、Ｓ極及びＮ極を交互に着磁するだけでよい。このため、着磁パターン、ひいては磁石の構成の簡素化が図られる。
【００３８】
（２）磁気センサ１６として、印加される磁界の方向に応じて二値信号を生成するＭＲセンサを採用した。磁界の方向に応じて二値信号が生成されるので、磁石１５の着磁パターンの簡素化が図られる。
【００３９】
（３）各磁気センサ１６は、磁石１５を間に挟み、その変位方向に対して直交する方向において互いに反対側に配設した。このため、直方体状の磁石１５の互いに反対側に位置する２つの長側面に沿って、複数個の磁気センサ１６を配設することにより、当該磁石１５の長大化を抑制することが可能となる。
【００４０】
（４）１つの磁気センサ１６の故障を検出可能とした非接触式のシフト装置を構築可能となる。
＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
【００４１】
・各二値化信号において、１つもしくは２つの誤りを検知した場合、マイクロコンピュータ３１は、例えば車室内に設けられるインジケータランプ等の報知装置を通じて、その旨報知するようにしてもよい。また、マイクロコンピュータ３１は、各二値化信号の組み合わせの誤りを訂正不能と判断した場合、自動変速機３２の接続状態をニュートラルに切り替える旨指令する変速指令信号Ｓｃを生成するようにしてもよい。
【００４２】
・本例では、シフトレバー１２の操作位置に応じた変速指令信号Ｓｃを生成するようにしたが、単にシフトレバー１２の操作位置を示す信号を生成するようにしてもよい。この場合には、自動変速機３２側の電子制御装置は、シフト装置１１のマイクロコンピュータ３１から供給される信号に基づきシフトレバー１２の操作位置を判定し、この判定される操作位置に応じて自動変速機３２の動力伝達経路の切り換え制御を実行する。
【００４３】
・本例では、磁気センサ１６として、いわゆるフルブリッジ側のＭＲセンサを採用したが、例えば２つの磁気抵抗が直列に接続されてなるいわゆるハーフブリッジ型のＭＲセンサを採用してもよい。また、磁気センサ１６としては、ＭＲセンサ以外にも、ホール素子が使用されてなるホールセンサを採用することも可能である。
【００４４】
・各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せは、図５の表に示されるものに限られない。磁石１５の着磁パターン及び各磁気センサ１６の磁石１５に対する相対的な位置関係の調節を通じて、異なる組合せとすることも可能である。
【００４５】
・第１及び第２の基板１７，１８の磁石１５に対する位置は、適宜変更可能である。例えば図２において、第１及び第２の基板１７，１８の位置を上下逆にしてもよい。
・磁石１５の向きは適宜変更可能である。例えば、磁石１５において、第１及び第２の基板１７，１８が対向している２つの側面を、シフトレバー１２の軸方向において互いに反対側に位置するように磁石１５の向きを変更する。ただし、各磁気センサ１６の磁石１５に対する相対的な位置関係は維持する。
【００４６】
・本例では、シフトレバー１２の各操作位置が直線状に配置される、いわゆるストレート型のシフトパターンを採用したが、例えば各操作位置がＴ字状、あるいはＨ字状に配置されてなるシフトパターンを採用することも可能である。この場合には、採用するシフトパターンに応じて複数個の磁石１５を組み合わせて、当該磁石１５に対して磁気センサ１６を適宜配設して構成することが考えられる。
【００４７】
・本例では、磁石１５の両側に磁気センサ１６を配置するようにしたが、片側のみに配設することも可能である。この場合には、磁石１５の長さ、着磁パターン、及び磁気センサ１６の配置を適宜調節する。
【００４８】
・シフト装置１１に限らず、ジョイスティック型の入力装置等にも適用可能である。レバーの操作位置を検出する。
＜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。
【００４９】
・請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置において、前記磁石は前記操作部材の操作方向に沿って延びる直方体状に形成されてなる位置検出装置。この構成によれば、磁石の形成が簡単である。
【符号の説明】
【００５０】
１１…シフト装置、１２…シフトレバー（操作部材）、１５…磁石、１９ａ〜１９ｉ…磁極部、１６ａ〜１６ｇ…磁気センサ（ＭＲセンサ）、２１…位置検出装置、３１…マイクロコンピュータ（制御装置）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象の位置を非接触で検出する磁気式の位置検出装置及びシフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、車両の自動変速機とシフト装置とを機械的に分離した、いわゆるバイワイヤ方式のシフト装置が普及しつつある。このシフト装置では、ユーザにより操作されるシフトレバーの操作位置を摺動接点あるいは磁気センサを通じて電気信号として検出し、当該電気信号に基づきアクチュエータを作動させることにより自動変速機の接続状態を切り替えることから、リンク機構等の機械的な構成が不要となる。このため、シフト装置の小型化が容易になるとともに、設置場所の選択の自由度が高められるといった利点がある。
【０００３】
こうしたシフト装置では、特に操作位置の検出に対する高い信頼性が要求されるところ、例えば特許文献１に示されるようなシフト装置が従来提案されている。当該装置では、シフトレバーの操作に伴い複数個のホールセンサと平面上に多極着磁された磁石とを相対的に変位させて当該変位に応じて各ホールセンサから出力される信号の組合せに基づき、シフトレバーの操作位置を検出する。各ホールセンサは、磁界を検出したときにはオン信号（論理「１」）を、磁界を検出しないときにはオフ信号（論理「０」）を出力する。そして当該装置では、十字状あるいは直線状のシフトゲートに沿って変位するシフトレバーの５つの操作位置を検出可能とされているところ、このシフトレバーが各操作位置に操作された際に各ホールセンサから出力される信号の組合せが、誤り訂正符号をなすように、磁石の着磁パターン及び各ホールセンサの配置が設定されている。このため、各ホールセンサからの出力信号の組合せ（シフトレバーの操作位置を示すシフトポジション信号）のデータに符号誤り（エラー）が発生した場合にそれを検出、あるいは検出して訂正することが可能となる。この誤り検出あるいは誤り訂正により、シフト装置（その位置検出装置）の位置検出処理に対する信頼性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４８３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載のシフト装置には、次のような問題があった。例えば十字状のシフトゲートに対応する場合には、同一平面に多極着磁、しかも着磁パターンの異なる複数個の小磁石を組み合わせて全体として所望の着磁パターンを有する磁石を構成している。特殊な形状の磁石を用意する必要があるとともに、各小磁石、ひいてはそれらを組み合わせて構成される着磁パターンが非常に複雑なものとなっている。また、直線状のシフトゲートに対応する場合には、検出する操作位置の数と同数だけ着磁パターンを設定する必要がある。このため、設計コスト、ひいては製造コストが非常に高くなることが懸念される。なお、こうした問題は、シフト装置に限らず、複数方向に操作される例えばジョイスティック等の入力装置についても同様に発生する。
【０００６】
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、磁石に対する着磁パターン等を含む構成の簡素化を図りつつ、位置検出に対する信頼性を確保することができる位置検出装置及びシフト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】
請求項１に記載の発明は、操作部材の操作に連動して直線的に変位するとともに、当該変位方向に対して直交する方向においてＳ極及びＮ極が２極着磁される複数の磁極部が当該変位方向においてもＳ極及びＮ極が交互に着磁されてなる磁石と、前記磁石の変位方向に沿って間隔をおいて配設されて前記磁石の変位に伴う磁界の変化に基づき二値信号を生成する複数個の磁気センサと、前記各磁気センサにおいて生成される二値信号の組合せに基づき操作部材の操作位置を検出する制御装置と、を備え、前記二値信号の組み合わせが、前記操作部材に連動する磁石の位置情報を構成するデータビットと、前記二値信号の組み合わせにおける１つの二値信号の誤りを訂正するためのチェックビットとを含むハミング符号に準拠したものとなるように、前記磁石の変位方向における各磁極部の着磁ピッチ及び当該各磁極部に対する各磁気センサの相対的な位置関係が設定されてなることをその要旨とする。
【０００８】
本発明によれば、各磁気センサにおいて生成される二値信号の組合せが、ハミング符号に準拠するため、１つの誤り訂正、あるいは２つの誤り検出が可能となる。これにより、磁石の位置に対応する操作部材の操作位置の検出に対する信頼性が確保可能となる。また、磁石の着磁パターンについても、磁石の変位方向及び当該変位方向に直交する方向のいずれの方向においても、Ｓ極及びＮ極を交互に着磁するだけでよい。このため、着磁パターン、ひいては磁石の構成の簡素化が図られる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の位置検出装置において、前記磁気センサは、印加される磁界の方向に応じて二値信号を生成するＭＲセンサが採用されてなることをその要旨とする。
【００１０】
本発明によれば、磁界の方向に応じて二値信号が生成されるので、磁石の着磁パターンの簡素化が図られる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の位置検出装置において、前記磁気センサは、磁石を間に挟みその変位方向に対して互いに反対側に配設されてなることをその要旨とする。
【００１１】
本発明によれば、直方体状の磁石の互いに反対側に位置する２つの長側面に沿って、複数個の磁気センサを配設することにより、当該磁石の長大化を抑制することが可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、直線状に配置して設定される複数の操作位置間を変位する操作部材と、当該操作部材の操作位置を検出する位置検出装置とを備え、当該位置検出装置の検出結果に基づき車両の変速機の接続状態を切り替えるシフト装置において、前記位置検出装置として、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置が採用されてなることをその要旨とする。
【００１３】
本発明によれば、１つの磁気センサの故障を検出可能とした非接触式のシフト装置を構築可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁石に対する着磁パターン等を含む構成の簡素化を図りつつ、位置検出に対する信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本実施の形態におけるシフト装置の概略構成を示す正面図、（ｂ）は、同じくシフト装置の平面図。
【図２】同じく磁石及び各磁気センサの相対位置関係を示す平面図。
【図３】同じく磁気センサの平面図。
【図４】同じくシフト装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図５】同じく各磁気センサから出力される二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図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を、エンジン及びモータを走行用の駆動源とするハイブリッド車両に搭載されるバイワイヤ方式のシフト装置に具体化した一実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。このシフト装置は、例えば自動車の車室フロアにおける運転席と助手席との間、あるいはインストルメントパネルにおける運転席の近傍に配設される。
【００１７】
＜シフト装置の概要＞
図１（ａ）に示すように、シフト装置のシフトレバー１２は、その基端部を中心として直線状（同図中の左右方向）に揺動可能に設けられている。すなわち、図示しない車体には、直方体状の磁石保持部材１３が直線状にスライド変位可能に設けられている。磁石保持部材１３は合成樹脂材料により形成される。また、この磁石保持部材１３の上面には先端が球面をなす軸状のピボット１４が設けられている。このピボット１４の球面状をなす先端部には、シフトレバー１２の基端部が摺動可能に嵌合されている。磁石保持部材１３は、スライド方向に対して直交する方向（同図中の上下方向及び紙面に直交する方向）への変位は規制された状態で設けられる。したがって、シフトレバー１２の左右方向への揺動は、ピボット１４を介して磁石保持部材１３の左右方向への直線運動に変換される。この磁石保持部材１３には、その変位方向へ延びる直方体状の磁石１５が貫通した状態で固定されている。このため、シフトレバー１２の傾動操作に連動して、磁石１５は磁石保持部材１３と一体的に同図中の左右方向へスライド変位する。シフト装置１１に内蔵される位置検出装置は、シフトレバー１２に連動して磁石１５が直線状にスライド変位することを利用して、当該シフトレバー１２の操作位置を検出する。この検出されるシフトレバー１２の操作位置に応じて自動変速機の接続状態が切り換えられる。
【００１８】
なお、本例では、シフトレバー１２の操作位置として、駐車位置（Ｐ）、後進位置（Ｒ）、中立位置（Ｎ）、前進位置（Ｄ）及び回生ブレーキ位置（Ｂ）が設定されるところ、これら操作位置は直線状に配置される。また、シフトレバー１２の各操作位置間の傾動量（操作角度）は同一とされている。シフトレバー１２の各操作位置と、磁石１５の位置とは一対一で対応する。また、シフト装置１１は、シフトレバー１２の操作位置が保持される保持型（ステーショナリタイプ）、あるいは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）のいずれのタイプとして構成してもよい。
【００１９】
＜位置検出装置＞
次に、シフトレバー１２の操作位置を検出する位置検出装置について説明する。図１（ｂ）に示すように、位置検出装置２１は、前述した磁石１５と、当該磁石１５から発せられる磁界を検出する複数個の磁気センサ１６とを備えてなる。各磁気センサ１６は、磁石１５を間に挟んで同図中の上下方向において互いに反対側に配設される第１及び第２の基板１７，１８上に配設されている。具体的には、第１の基板１７上には第１〜第４の磁気センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが、第２の基板１８上には第５〜第７の磁気センサ１６ｅ，１６ｆ，１６ｇが、それぞれ磁石１５の変位方向（Ｘ軸方向）において間隔をおいて配設されている。第１及び第２の基板１７，１８は、各磁気センサ１６が設けられる側面をＺ軸方向へ向けて配設される。
【００２０】
＜磁石＞
図２に示すように、磁石１５は、その変位方向に対して直交する方向においては２極着磁されるとともに、その変位方向においては多極着磁されてなる。具体的には、磁石１５は複数の磁極部１９が設けられている。各磁極部１９は、磁石１５の変位方向に対して直交する方向においＳ極とＮ極とが２極着磁される。また、各磁極部１９は、磁石１５の変位方向においてＳ極とＮ極とが交互に並ぶように多極着磁される。本例では、９つ、すなわち第１〜第９の磁極部１９ａ〜１９ｉが設けられている。同図において、左から順に第１〜第９の磁極部１９ａ〜１９ｉが設けられる。
【００２１】
磁石１５の変位方向において、各磁極部１９間の着磁ピッチは部分的に異なる値に設定されている。各磁極部間の着磁ピッチλ１〜λ８の大小関係は次の通りである。なお、各着磁ピッチλ１〜λ８は、各磁極部１９において磁石１５の変位方向における長さを等分する中心軸Ｏ１〜Ｏ９において互いに隣り合う中心軸間の距離である。
【００２２】
・λ７＞λ６＞λ１＝λ８＞λ２＝λ３＝λ４＝λ５
ここで、λ１は第１及び第２の磁極部１９ａ，１９ｂ間の着磁ピッチ、λ２は第２及び第３の磁極部１９ｂ，１９ｃ間の着磁ピッチ、λ３は第３及び第４の磁極部１９ｃ，１９ｄ間の着磁ピッチ、λ４は第４及び第５の磁極部１９ｄ，１９ｅ間の着磁ピッチである。また、λ５は第５及び第６の磁極部１９ｅ，１９ｆ間の着磁ピッチ、λ６は第６及び第７の磁極部１９ｆ，１９ｇ間の着磁ピッチ、λ７は第７及び第８の磁極部１９ｇ，１９ｈ間の着磁ピッチ、λ８は第８及び第９の磁極部１９ｈ，１９ｉ間の着磁ピッチである。
【００２３】
磁石１５は、シフトレバー１２の操作を通じて、図２の右側に白抜きの矢印で示されるように、シフトレバー１２の操作方向と反対側へ変位する。これは、シフトレバー１２は磁石保持部材１３のピボット１４に支持されるからである。なお、図２は、シフトレバー１２が駐車位置（Ｐ）に保持されているときの磁石１５と各磁気センサ１６との相対的な位置関係を示す。シフトレバー１２が駐車位置（Ｐ）→中立位置（Ｎ）→前進位置（Ｄ）→回生ブレーキ位置（Ｂ）の順に操作されるごとに、磁石１５はシフトレバー１２の操作量に応じて図２の右方向へ変位する。
【００２４】
＜磁気センサ＞
各磁気センサ１６と磁石１５との相対位置関係は次のように設定されている。すなわち、図２に示されるように、第１の磁気センサ１６ａは、第３の磁極部１９ｃと第４の磁極部１９ｄとの境界部分に対応して配設されている。第２の磁気センサ１６ｂは、第５の磁極部１９ｅの中心軸Ｏ１に対応する位置に配設されている。第３の磁気センサ１６ｃは、第７の磁極部１９ｇの中心軸Ｏ７を基準として第８の磁極部１９ｈ側に片寄って配設されている。第４の磁気センサ１６ｄは、第７の磁極部１９ｇの中心軸Ｏ７を基準として第６の磁極部１９ｆ側に片寄って配設されている。第５の磁気センサ１６ｅは、第８の磁極部１９ｈの中心軸Ｏ８を基準として第７の磁極部１９ｇ側に片寄って配設される。第６の磁気センサ１６ｆは、第６の磁極部１９ｆと第７の磁極部１９ｇとの境界部分に対応して配設されている。また、第６の磁気センサ１６ｆは、第６の磁極部１９ｆの中心軸Ｏ６側へ若干片寄って配設されている。第７の磁気センサ１６ｇは、第８の磁極部１９ｈの中心軸Ｏ８を基準として第９の磁極部１９ｉ側に片寄って配設される。また、同図に示されるように、第１〜第７の磁気センサ１６ａ〜１６ｇ（正確には、それらの中心）と磁石１５の側面との距離Ｄはすべて同じ値に設定されている。各磁気センサ１６は、磁石１５の各磁極部間においてＮ極からＳ極へ向かう磁界が印加される。
【００２５】
各磁気センサ１６としては、例えば４つの磁気抵抗（ＭＲＥ）がブリッジ状に接続されてなるいわゆるフルブリッジ型のＭＲセンサが採用される。この磁気センサは、各磁気抵抗のブリッジ回路及びその信号処理回路が単一のＩＣチップとして集積回路化されてなる。磁気抵抗の抵抗値は、与えられる磁界（正確には、磁束の向き）に応じて変化する。
【００２６】
各磁気センサは、前述したブリッジ状の回路の中点電位（アナログ信号）を、前記信号処理回路を構成するコンパレータを通じて、「１（オン）」又は「０（オフ）」の二値信号を生成する。すなわち、各磁気センサ１６は、磁石１５のスライド変位に伴う磁界（磁束）の方向の変化に応じて、「１」又は「０」の二値信号を生成する。
【００２７】
なお、前記ブリッジ回路の中点電位であるアナログ信号は、各磁気センサ１６に印加される磁界の方向が磁石１５の変位方向に対して−４５度（＋１３５度）の角度をなすときに最大値（ピーク）を、同じく＋４５度（＋２２５度）の角度をなすときに最小値（ボトム）をとるサイン波又はコサイン波である。当該アナログ信号の周期は１８０度である。本例では、各磁気センサ１６に対して、図３に矢印Ａ１で示される方向に沿った磁界（磁束）が印加された場合に最小値（ボトム）を、同じく矢印Ａ２で示される方向に沿った磁界が印加された場合に最大値（ピーク）をとる。
【００２８】
シフトレバー１２が各操作位置に操作された場合に各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せがすべて異なるように、各磁気センサ１６の磁石１５に対する相対的な位置関係が設定される。すなわち、シフトレバー１２の操作に連動する磁石１５の位置に応じて各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せに基づきシフトレバー１２の操作位置を特定可能となる。
【００２９】
図４に示すように、シフト装置１１のマイクロコンピュータ３１は、各磁気センサ１６から供給される二値信号の組合せに基づきシフトレバー１２の操作位置を認識し、この認識されるシフトレバー１２の操作位置に応じて自動変速機３２に対する変速指令信号Ｓｃを生成する。自動変速機３２は、当該変速指令信号Ｓｃを受けて内部の動力伝達経路の接続状態の切り替えを行う。
【００３０】
＜ハミング符号＞
本例では、各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せがハミング符号に準拠するように、磁石１５の着磁パターン及び当該磁石１５に対する各磁気センサ１６の相対的な位置関係が調節されている。シフトレバー１２の各操作位置と、各磁気センサから供給される二値信号との組合せは、例えば図５の一覧表に示されるようになる。なお、同図では、各行はシフトレバー１２の操作位置（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｂ）を、また各列は第１〜第７の磁気センサ１６ａ〜１６ｇを示す。
【００３１】
同図に示されるように、シフトレバー１２が駐車位置（Ｐ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「１０１１１００」となる。シフトレバー１２が駐車位置（Ｒ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「０１０１１０１」となる。シフトレバー１２が駐車位置（Ｎ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「１０００１１１」となる。シフトレバー１２が駐車位置（Ｄ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「０１０１１０１」となる。シフトレバー１２が駐車位置（Ｂ）に操作された場合、各二値信号の組合せは、「１０１００１０」となる。
【００３２】
詳述すると、ハミング符号とは、データ通信の際に通信路で生ずる符号誤りを訂正し通信の信頼性を高めるための誤り訂正符号のひとつである。本例では、このハミング符号を用いることにより、各二値信号の組み合わせにおける１つの誤りを検出して訂正することが可能となる。また、各二値信号の組み合わせにおける２つの誤りを検出することが可能となる。
【００３３】
ハミング符号は、データビット（情報ビット）にチェックビット（冗長ビット）を付加したものである。データビットは、送信したい情報、すなわち本例ではシフトレバー１２の操作位置（正確には、当該操作位置に対応する磁石１５の位置）を示す情報を構成する。チェックビットは、誤りの検出及び訂正を行うためにデータビットに付加される情報である。本例では、第１〜第４の磁気センサ１６ａ〜１６ｄにおいて生成される二値信号がデータビットとされている。また、第５〜第７の磁気センサ１６ｅ〜１６ｇにおいて生成される二値信号がチェックビットとされている。
【００３４】
マイクロコンピュータ３１は、各二値信号の組み合わせに基づいて、磁石１５の各位置に対応する二値信号の組み合わせの１つの誤り信号に一対一で対応する誤り信号位置情報を生成する。そしてマイクロコンピュータ３１は、当該誤り信号位置情報に基づいて、前記二値信号の組み合わせの誤り信号位置を特定し、この特定された誤り信号位置の二値信号を訂正する。
【００３５】
前記自動変速機の接続状態を切り替えるに際して、マイクロコンピュータ３１は、各磁気センサ１６から供給される二値信号の組合せの誤りの有無を判定し、誤りがある旨判定される場合にはその誤りを訂正する。そして、マイクロコンピュータ３１は、訂正した二値信号の組み合わせに基づきシフトレバー１２の操作位置を認識する。
【００３６】
＜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）磁石１５は、シフトレバー１２の操作に連動して直線的に変位するように設けた。また、磁石１５は、その変位方向に対して直交する方向においてＳ極及びＮ極が２極着磁される複数の磁極部１６ａ〜１６ｉが、当該変位方向においてもＳ極及びＮ極が交互に着磁されてなる。また、磁石１５の変位方向に沿って間隔をおいて配設されて当該磁石１５の変位に伴う磁界の変化に基づき二値信号を生成する複数個の磁気センサ１６を設けた。そしてシフト装置１１のマイクロコンピュータ３１は、各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せに基づきシフトレバー１２操作位置を検出する。
【００３７】
ここで、各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せがハミング符号をなすように、磁石１５の変位方向における各磁極部１９間の着磁ピッチλ１〜λ８及び各磁極部１９に対する各磁気センサ１６の相対的な位置関係が調節されている。このため、シフト装置１１では、１つの磁気センサ１６に何らかの異常が発生した場合であれ、当該磁気センサ１６において生成される二値信号を含む誤った二値信号の組合せを訂正し、正しい二値信号の組合せとすることができる。さらに、２つの磁気センサ１６に何らかの異常が発生した場合にも、その異常の発生を検知することができる。したがって、シフトレバー１２の操作位置の検出に対する信頼性が確保される。また、磁石１５の着磁パターンについても、磁石１５の変位方向及び当該変位方向に直交する方向のいずれの方向においても、Ｓ極及びＮ極を交互に着磁するだけでよい。このため、着磁パターン、ひいては磁石の構成の簡素化が図られる。
【００３８】
（２）磁気センサ１６として、印加される磁界の方向に応じて二値信号を生成するＭＲセンサを採用した。磁界の方向に応じて二値信号が生成されるので、磁石１５の着磁パターンの簡素化が図られる。
【００３９】
（３）各磁気センサ１６は、磁石１５を間に挟み、その変位方向に対して直交する方向において互いに反対側に配設した。このため、直方体状の磁石１５の互いに反対側に位置する２つの長側面に沿って、複数個の磁気センサ１６を配設することにより、当該磁石１５の長大化を抑制することが可能となる。
【００４０】
（４）１つの磁気センサ１６の故障を検出可能とした非接触式のシフト装置を構築可能となる。
＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
【００４１】
・各二値化信号において、１つもしくは２つの誤りを検知した場合、マイクロコンピュータ３１は、例えば車室内に設けられるインジケータランプ等の報知装置を通じて、その旨報知するようにしてもよい。また、マイクロコンピュータ３１は、各二値化信号の組み合わせの誤りを訂正不能と判断した場合、自動変速機３２の接続状態をニュートラルに切り替える旨指令する変速指令信号Ｓｃを生成するようにしてもよい。
【００４２】
・本例では、シフトレバー１２の操作位置に応じた変速指令信号Ｓｃを生成するようにしたが、単にシフトレバー１２の操作位置を示す信号を生成するようにしてもよい。この場合には、自動変速機３２側の電子制御装置は、シフト装置１１のマイクロコンピュータ３１から供給される信号に基づきシフトレバー１２の操作位置を判定し、この判定される操作位置に応じて自動変速機３２の動力伝達経路の切り換え制御を実行する。
【００４３】
・本例では、磁気センサ１６として、いわゆるフルブリッジ側のＭＲセンサを採用したが、例えば２つの磁気抵抗が直列に接続されてなるいわゆるハーフブリッジ型のＭＲセンサを採用してもよい。また、磁気センサ１６としては、ＭＲセンサ以外にも、ホール素子が使用されてなるホールセンサを採用することも可能である。
【００４４】
・各磁気センサ１６において生成される二値信号の組合せは、図５の表に示されるものに限られない。磁石１５の着磁パターン及び各磁気センサ１６の磁石１５に対する相対的な位置関係の調節を通じて、異なる組合せとすることも可能である。
【００４５】
・第１及び第２の基板１７，１８の磁石１５に対する位置は、適宜変更可能である。例えば図２において、第１及び第２の基板１７，１８の位置を上下逆にしてもよい。
・磁石１５の向きは適宜変更可能である。例えば、磁石１５において、第１及び第２の基板１７，１８が対向している２つの側面を、シフトレバー１２の軸方向において互いに反対側に位置するように磁石１５の向きを変更する。ただし、各磁気センサ１６の磁石１５に対する相対的な位置関係は維持する。
【００４６】
・本例では、シフトレバー１２の各操作位置が直線状に配置される、いわゆるストレート型のシフトパターンを採用したが、例えば各操作位置がＴ字状、あるいはＨ字状に配置されてなるシフトパターンを採用することも可能である。この場合には、採用するシフトパターンに応じて複数個の磁石１５を組み合わせて、当該磁石１５に対して磁気センサ１６を適宜配設して構成することが考えられる。
【００４７】
・本例では、磁石１５の両側に磁気センサ１６を配置するようにしたが、片側のみに配設することも可能である。この場合には、磁石１５の長さ、着磁パターン、及び磁気センサ１６の配置を適宜調節する。
【００４８】
・シフト装置１１に限らず、ジョイスティック型の入力装置等にも適用可能である。レバーの操作位置を検出する。
＜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。
【００４９】
・請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置において、前記磁石は前記操作部材の操作方向に沿って延びる直方体状に形成されてなる位置検出装置。この構成によれば、磁石の形成が簡単である。
【符号の説明】
【００５０】
１１…シフト装置、１２…シフトレバー（操作部材）、１５…磁石、１９ａ〜１９ｉ…磁極部、１６ａ〜１６ｇ…磁気センサ（ＭＲセンサ）、２１…位置検出装置、３１…マイクロコンピュータ（制御装置）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材の操作に連動して直線的に変位するとともに、当該変位方向に対して直交する方向においてＳ極及びＮ極が２極着磁される複数の磁極部が当該変位方向においてもＳ極及びＮ極が交互に着磁されてなる磁石と、
前記磁石の変位方向に沿って間隔をおいて配設されて前記磁石の変位に伴う磁界の変化に基づき二値信号を生成する複数個の磁気センサと、
前記各磁気センサにおいて生成される二値信号の組合せに基づき操作部材の操作位置を検出する制御装置と、を備え、
前記二値信号の組み合わせが、前記操作部材に連動する磁石の位置情報を構成するデータビットと、前記二値信号の組み合わせにおける１つの二値信号の誤りを訂正するためのチェックビットとを含むハミング符号に準拠したものとなるように、前記磁石の変位方向における各磁極部の着磁ピッチ及び当該各磁極部に対する各磁気センサの相対的な位置関係が設定されてなる位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出装置において、
前記磁気センサは、印加される磁界の方向に応じて二値信号を生成するＭＲセンサが採用されてなる位置検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の位置検出装置において、
前記磁気センサは、磁石を間に挟みその変位方向に対して互いに反対側に配設されてなる位置検出装置。
【請求項４】
直線状に配置して設定される複数の操作位置間を変位する操作部材と、当該操作部材の操作位置を検出する位置検出装置とを備え、当該位置検出装置の検出結果に基づき車両の変速機の接続状態を切り替えるシフト装置において、
前記位置検出装置として、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置が採用されてなるシフト装置。
【請求項１】
操作部材の操作に連動して直線的に変位するとともに、当該変位方向に対して直交する方向においてＳ極及びＮ極が２極着磁される複数の磁極部が当該変位方向においてもＳ極及びＮ極が交互に着磁されてなる磁石と、
前記磁石の変位方向に沿って間隔をおいて配設されて前記磁石の変位に伴う磁界の変化に基づき二値信号を生成する複数個の磁気センサと、
前記各磁気センサにおいて生成される二値信号の組合せに基づき操作部材の操作位置を検出する制御装置と、を備え、
前記二値信号の組み合わせが、前記操作部材に連動する磁石の位置情報を構成するデータビットと、前記二値信号の組み合わせにおける１つの二値信号の誤りを訂正するためのチェックビットとを含むハミング符号に準拠したものとなるように、前記磁石の変位方向における各磁極部の着磁ピッチ及び当該各磁極部に対する各磁気センサの相対的な位置関係が設定されてなる位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出装置において、
前記磁気センサは、印加される磁界の方向に応じて二値信号を生成するＭＲセンサが採用されてなる位置検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の位置検出装置において、
前記磁気センサは、磁石を間に挟みその変位方向に対して互いに反対側に配設されてなる位置検出装置。
【請求項４】
直線状に配置して設定される複数の操作位置間を変位する操作部材と、当該操作部材の操作位置を検出する位置検出装置とを備え、当該位置検出装置の検出結果に基づき車両の変速機の接続状態を切り替えるシフト装置において、
前記位置検出装置として、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の位置検出装置が採用されてなるシフト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−８０８３９（Ｐ２０１１−８０８３９Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３２５８６（Ｐ２００９−２３２５８６）
【出願日】平成２１年１０月６日（２００９．１０．６）
【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４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月６日（２００９．１０．６）
【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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