位置検出装置
【課題】 特に、従来に比べてコストを抑えるとともに信頼性に優れた位置検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 シフトレバー２と、シフトレバー２の上端部に設けられたシフトノブ１０と、下端部に設けられた電極部２１と、シフトレバー２を回動可能に支持する動作支点２５と、電極部２１と非接触にて配置された静電容量結合型センサ２０と、を有する。シフトノブ１０の移動操作によりシフトレバー２が回動して電極部２１が前記静電容量結合型センサ２０の表面を非接触を保って移動し、静電容量結合型センサ２０では、電極部２１の移動に伴う静電容量変化に基づいて、電極部２１の位置を検出する。これによりシフトポジション情報及び各シフトポジション間の軌跡情報を取得することができる。
【解決手段】 シフトレバー２と、シフトレバー２の上端部に設けられたシフトノブ１０と、下端部に設けられた電極部２１と、シフトレバー２を回動可能に支持する動作支点２５と、電極部２１と非接触にて配置された静電容量結合型センサ２０と、を有する。シフトノブ１０の移動操作によりシフトレバー２が回動して電極部２１が前記静電容量結合型センサ２０の表面を非接触を保って移動し、静電容量結合型センサ２０では、電極部２１の移動に伴う静電容量変化に基づいて、電極部２１の位置を検出する。これによりシフトポジション情報及び各シフトポジション間の軌跡情報を取得することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばシフトレバーを移動操作したときのシフトポジション及び移動軌跡を検出することが可能な位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献には、シフトレバーのシフトノブ側と反対側に設けられたマグネットと、前記マグネットに対し間隔を空けて配置された複数個のセンサ（例えばホールＩＣ）とを有する位置検出装置の発明が開示されている。
【０００３】
各センサは、シフトノブを各シフトポジションに移動操作したときのマグネットと対向する位置に配置されている。例えばシフトノブを、パーキングレンジからドライブレンジまで移動操作すると、ドライブレンジに配置されたセンサが、マグネットからの磁界を受けて検出信号を出力し、シフトレバーがドライブレンジにまで移動したことを知ることができる。また、シフトノブをパーキングレンジからドライブレンジまで移動操作する際、その途中に、リバースレンジ、及びニュートラルレンジがあり、各シフトポジションでの検出信号を順に得ることで、シフトレバーが、正しく、パーキングレンジ→リバースレンジ→ニュートラルレンジ→ドライブレンジの順に移動したことを確認できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４９４４７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では次のような問題点があった。すなわち、各シフトポジションにセンサやスイッチが必要となるとともに、シフトポジションの配置が変更されれば、その度に設計が必要になり、センサ数やスイッチ数が多いことによるコスト高や信頼性低下の問題があった。
【０００６】
また従来では、各シフトポジションでのＯＮ／ＯＦＦ信号をセンシングしているが、シフトレバーの移動軌跡まで知ることはできなかった。すなわち例えば、従来では、シフトレバーがニュートラルレンジからドライブレンジに移動したことは、各シフトポジションでのＯＮ／ＯＦＦ信号により知ることができるが、シフトレバーがニュートラルレンジからドライブレンジにまでどのような軌跡を描いて到達したかまでを知ることはできなかった。
【０００７】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、従来に比べてコストを抑えるとともに信頼性に優れた位置検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における位置検出装置は、
可動体と、前記可動体の第１端部側に設けられた操作部と、前記第１端部に対して反対側に位置する前記可動体の第２端部に設けられた電極部と、前記操作部を移動操作可能に前記可動体を可動支持する支持体と、前記電極部と非接触にて配置された静電容量結合型センサと、を有し、
前記操作部の移動操作により前記可動体が可動して前記電極部が前記静電容量結合型センサの表面を非接触を保って移動し、
前記静電容量結合型センサでは、前記電極部の移動に伴う静電容量変化に基づいて、前記電極部の位置を検出することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、可動体の第２端部側に電極部を設けるとともに、前記電極部と非接触の静電容量結合型センサを設けた。可動部の第１端部に設けられた操作部を移動操作することで、可動体が可動し、それに伴って電極部が静電容量結合型センサの表面を非接触を保って移動する。これにより、本発明では一つのセンサを用いて、操作部（電極部）の位置をセンシングできる。また本発明では、操作部の移動操作可能なポジションが配置変更されても、電極部と静電容量結合型センサからなる検出部分の構成を変更する必要がなく前記検出部分の標準化を図ることができる。
【００１０】
このように本発明ではセンサが一つで済み、コストを抑えることができるともに信頼性を向上させることができる。
【００１１】
本発明では、前記操作部は複数のポジション間を所定の軌跡に沿って移動操作可能とされており、前記操作部のポジション情報及び軌跡情報を、前記静電容量結合型センサによる前記電極部の位置検出により取得できる。本発明では前記操作部のポジション情報のみならず軌跡情報を取得でき、より高い信頼性を得ることが可能である。
【００１２】
本発明では、前記可動体は、水平移動可能に支持されている構成であったり、前記第１端部と前記第２端部との途中の動作支点を介して回動可能に支持されており、前記電極部は前記操作部の移動操作方向に対して逆方向に移動する構成である。
【００１３】
本発明では、前記静電容量結合型センサの前記電極部と対向する表面には、前記電極部と非接触のスペーサが設けられていることが好ましい。電極部と静電容量結合型センサ間の空間にスペーサを設けることで、検出感度の向上を図ることができる。
【００１４】
また本発明では、前記静電容量結合型センサの前記電極部と対向する表面には、前記電極部と非接触のスペーサが設けられており、前記スペーサは前記動作支点から平面方向に離れるにしたがって膜厚が厚くなるように、前記スペーサの表面が凹曲面で形成されていることが好ましい。これにより、検出感度変化を緩和することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の位置検出装置によれば、センサが一つで済み、従来に比べてコストを抑えることができるともに信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態におけるシフト位置検出装置の分解斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態のシフト位置検出装置を構成するシフトレバーと、静電容量結合型センサとを簡略的に示した斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すシフトレバーと、静電容量結合型センサとの縦断面図である。
【図４】図４は、静電容量結合型センサの平面図であり、特にシフトパターンを模式的に示した説明図である。
【図５】図５は、図３に示す静電容量結合型センサの表面にスペーサを設けた縦断面図である。
【図６】図６は、環境変化等に応じた静電容量の補正方法を説明するための説明図である（静電容量結合型センサの平面図）。
【図７】図７は、図２と別の実施形態を示すシフトレバーと、静電容量結合型センサとの斜視図である。
【図８】図８は、静電容量結合型センサの平面図であり、図４と異なるシフトパターンを模式的に示した説明図である。
【図９】図９は、シフトレバーの操作部を回転させた状態を示す、シフトレバー及び静電容量結合型センサの斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本実施形態の位置検出装置をミラースイッチ装置に用いた部分斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す静電容量結合型センサの静電容量結合型センサの平面図であり、特に操作パターンを模式的に示した説明図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本実施形態の位置検出装置をストークスイッチ装置に用いた部分斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す静電容量結合型センサの静電容量結合型センサの平面図であり、特に操作パターンを模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施形態におけるシフト位置検出装置の分解斜視図である。図１に示すシフト位置検出装置１は車両に搭載される。
【００１８】
シフト位置検出装置１は、シフトレバー（シャフト）２と、軸受３と、シフトパターン用規制板４と、シフトレバー２に連結されＸ方向に延びる第１軸部５と、Ｙ方向に延びる第２軸部６と、ホームポジション復帰用バネ７等を有して構成される。
【００１９】
図１に示すシフトレバー２の上端部（第１端部）にシフトノブ（操作部）１０が設けられている。シフトレバー２の一部は、軸受３内の空間に収納される。軸受３の各側面には夫々、貫通孔３ａ〜３ｄが設けられており、シフトレバー２に連結された第１軸部５及び第２軸部６が各貫通孔３ａ〜３ｄに通される。第２軸部６が軸受３の内部から貫通孔３ｂ，３ｄに向けて収納された状態で、規制部材１１が貫通孔３ｂ，３ｄの外側からはめ込まれる。また、第１軸部５は、シフトレバー２が軸受３内に配置された状態で、外側から貫通孔３ａを介して通され、第１軸部５の貫通孔３ｃ側では、螺子１２により抜け止めされる。
【００２０】
シフトレバー２には、シフトパターン用規制板４に設けられた空間のシフトパターン４ａ内に配置でき、シフトレバー２を前記シフトパターン４ａに沿って移動操作させるための規制部２ａが設けられている。
【００２１】
シフトレバー２をシフトパターン４ａに沿って移動操作しても、手を離すと、シフトレバー２は、ホームポジション復帰用バネ７によりホームポジションに戻るように付勢されている。
【００２２】
シフトレバー２は、シフトレバー２に連結される第１軸部５及び第２軸部６や、軸受３等を組み立てた支持構造により、シフトレバー２を後述する動作支点を中心として回動可能に支持できる。
【００２３】
図２は、本実施形態のシフト位置検出装置を構成するシフトレバー２と、静電容量結合型センサ２０とを簡略的に示した斜視図である。静電容量結合型センサ２０は、図１に示すシフトパターン用規制板４よりも下方に位置している。
【００２４】
図２に示すように、シフトレバー２の上端部（第１端部）２ｂには、シフトノブ（操作部）１０が設けられ、シフトレバー２の下端部（第２端部）２ｃには電極部２１が設けられている。電極部２１は例えば黄銅等の金属である。検出精度の安定化を図るべく電極部２１をグランドに接続してもよいし、しなくてもよい。
【００２５】
図２に示す静電容量結合型センサ２０は、図３にも示すように、電極部２１との間にギャップＧ0を有し非接触にて配置されている。
【００２６】
静電容量結合型センサ２０は、電極部２１との間で静電容量が形成されることによる容量変化に基づいて、電極部２１のＸ方向及びＹ方向の位置を検出できるものであれば特に構成を限定するものでない。例えば図２に示すように静電容量結合型センサ２０は、Ｙ方向に延出しＸ方向に間隔を空けて配置されたＸ電極２２と、Ｘ方向に延出しＹ方向に間隔を空けて配置されたＹ電極２３とが絶縁層を介して対向した内部構造を有する。なお図２では、一本のＸ電極及びＹ電極にのみ符号２２，２３を付した。
【００２７】
電極部２１と、電極部２１に近いＸ電極及びＹ電極との間に静電容量が生じると、電極に駆動電圧が印加されたときに流れる電流が変化したり、電圧の立ち上がりに遅延が生じ、これらの変化を検知することで、電極部２１の位置を検知できる。
【００２８】
図３に示すように、シフトレバー２の上端部２ｂと下端部２ｃとの途中に動作支点２５が設けられている。そしてシフトレバー２は、動作支点２５を介して回動自在に支持されている。ここで動作支点２５は、図１に示す軸部５，６であり、図３では第１軸部５を指している。図３に示すシフトノブ１０を例えば略Ｙ１方向に向けて移動操作させるとシフトレバー２は第２軸部６を動作支点２５として回動し、電極部２１はシフトノブ１０の移動操作方向とは逆方向の略Ｙ２方向に移動する。
【００２９】
本実施形態では、図３に示すように、今、シフトレバー２がＺ１−Ｚ２方向に平行に直立したホームポジションにあり（実線）、前記シフトノブ１０を所定のシフトポジションまでＹ１方向に移動操作すると、動作支点２５を回動中心としてシフトレバー２は回動し、電極部２１は、Ｙ２方向へ移動する（点線）。ホームポジションにある実線の電極部２１の位置は静電容量結合型センサ２０により検出でき、また電極部２１が移動した点線の位置も静電容量結合型センサ２０により検出できる。しかも、実線から点線までの電極部２１の移動軌跡も静電容量結合型センサ２０により検出することができる。
【００３０】
図４は、静電容量結合型センサ２０の平面図であり、特にシフトパターンを模式的に示した説明図である。図４に示したシフトパターンは、図１で示したシフトパターン用規制板４のシフトパターン４ａにより規制される。
【００３１】
図４に示すように、静電容量結合型センサ２０の表面２０ａに複数の丸が示されているが、これらはいずれもシフトノブ１０を各シフトポジションにまで移動操作したときに電極部２１が、静電容量結合型センサ２０の表面２０ａに相対向するシフトポジションの決定エリアを示しており、矢印は電極部２１の移動軌跡である。図８、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）においても同様である。
【００３２】
図４の実線で示したシフトポジションの決定エリアに電極部２１が位置しており、このシフトポジションは、ホームポジションであるニュートラルレンジの決定エリア３０である。シフトレバー２は、図１に示したホームポジション復帰用バネ７によりニュートラルレンジに付勢されている。シフトノブ１０をＹ１方向のリバースレンジまで移動操作させると、シフトレバー２は第２軸部６を回動中心として回動する。このとき電極部２１はシフトノブ１０の移動操作方向と逆方向に移動して、ニュートラルレンジの決定エリア３０からＹ２側にあるリバースレンジの決定エリア３１に移動する。一方、シフトノブ１０をニュートラルレンジからＹ２側のドライブレンジまで移動操作させると、シフトレバー２は第２軸部６を回動中心として回動する。このとき電極部２１は、シフトノブ１０の移動操作方向と逆方向に移動して、ニュートラルレンジの決定エリア３０からＹ１側にあるドライブレンジの決定エリア３２に移動する。また、シフトノブ１０をニュートラルレンジからＸ２方向に移動操作し、さらにＹ２方向に移動操作してＢレンジに入れると、シフトレバー２は第１軸部５を回動中心として回動して電極部２１は、ニュートラルレンジの決定エリア３０からＸ１側にある中継ポジションの決定エリア３３に移動し、続いて、シフトレバー２は第２軸部６を回動中心として回動して電極部２１は、Ｙ１側にあるＢレンジの決定エリア３４にまで移動する。
【００３３】
本実施形態では、シフトノブ１０がニュートラルレンジから各シフトポジションへ移動したとの情報、及び各シフトポジション間の移動軌跡を、静電容量結合型センサ２０上での電極部２１の位置を検知することで取得することが可能である。すなわち電極部２１が図４に示すドライブレンジの決定エリア３２に位置すれば、今、シフトノブ１０はドライブレンジにあることがわかるし、また、ニュートラルレンジの決定エリア３０から、ドライブレンジの決定エリア３２までの移動軌跡３５も検出できるため、シフトノブ１０の移動軌跡も知ることができる。
【００３４】
このように本実施形態では、一つの静電容量結合型センサ２０を用いて、シフトノブ１０（電極部２１）の位置をセンシングできる。従来では、各シフトポジションごとにセンサを配置しないといけなかったが、本実施形態では、１つのセンサのみで済む。またシフトポジションの位置が変更されると、従来では、その度にセンサの配置換えが必要になりセンサ配置に伴う誤差も生じやすくなっていたが、本実施形態では、図４から、例えば図８のように、各シフトポジションの決定エリアの位置及び各シフトポジションの決定エリア間の軌跡が変更されても、各シフトポジションの位置情報や軌跡情報のプログラムを変更するのみで対応でき、すなわち、電極部２１と静電容量結合型センサ２０からなる検出部分の構成を変更する必要がない。よって本実施形態では、前記検出部分の標準化を図ることができる。
【００３５】
このように本発明ではセンサが一つで済み、コストを抑えることができるともに信頼性を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、各シフトポジション情報のみならず、各シフトポジション間の軌跡情報も知ることが可能になる。例えば、従来では、シフトレバーが、ニュートラルレンジからドライブレンジに移動したことを検知できても、ニュートラルレンジとドライブレンジの間の移動軌跡まで知ることはできなかった。例えば図４に示すように、ニュートラルレンジの決定エリア３０とドライブレンジの決定エリア３２までの移動軌跡３５がＹ１方向に直線状であることが正常な軌跡であるとすると、前記移動軌跡３５が直線状でないような軌跡を描いた場合、シフトレバー２を支持する支持機構に故障等の不具合があったと判別でき、より運転の際の安全性を高めることができる。したがって本実施形態のように移動軌跡情報も取得できることで、より信頼性の高いシフト位置検出装置１にできる。
【００３７】
ところで本実施形態では、電極部２１と静電容量結合型センサ２０とは非接触であり、図３のようにギャップＧ0が設けられている。このとき、電極部２１と静電容量結合型センサ２０との間には空気（比誘電率が約１）が介在しているが、図５に示すように、電極部２１と静電容量結合型センサ２０との間に空気よりも比誘電率の高いスペーサ４０を設けることが好適である。図４に示すようにスペーサ４０は、静電容量結合型センサ２０の表面２０ａに貼着等により固定されている。スペーサ４０と電極部２１とは非接触であり、このときスペーサ４０と電極部２１間にギャップＧ1が設けられている。
【００３８】
スペーサ４０は、ポリアセタール樹脂やネオプレンゴム等の樹脂系材料であり、スペーサ４０の比誘電率としては、２〜１０程度であることが好ましい。
【００３９】
スペーサ４０を静電容量結合型センサ２０の表面２０ａに設けることで、電極部２１と静電容量結合型センサ２０間で形成される静電容量を大きくでき、これにより静電容量結合型センサ２０で生じる容量変化が大きくなり、検出感度の向上を図ることができる。図５に示すギャップＧ1が、図３に示すギャップＧ0より多少大きくなっても、検出感度の向上を図ることができ、よって図５のように、スペーサ４０を設けることでギャップの許容範囲を広げることができる。また、シフトポジションやシフトノブの設計変更からギャップ距離が変わってしまう場合においても、スペーサを設けることで容易に調整することができる。
【００４０】
また図３に示すシフトレバー２が動作支点２５を中心として回動する構成では、電極部２１と静電容量結合型センサ２０との間のギャップＧ0が前記回動に伴い変化する。よってギャップＧ0の変化に伴う検出感度差が生じるため、検出感度差を小さくするために、図４に示すように、スペーサ４０の膜厚が動作支点２５から平面方向に離れるにしたがって徐々に厚くなるように、表面４０ａを凹曲面とすることが好ましい。これにより、スペーサ４０と電極部２１間のギャップＧ１を電極部２１の移動によってもほぼ一定にできる。
【００４１】
図６は、環境変化等に応じた静電容量の補正方法を説明するための説明図（静電容量結合型センサの平面図）である。
【００４２】
静電容量式での位置検出は、外部ノイズや、温度や湿度の上昇などによる環境変化により誤動作が生じることがある。よって検知信号に補正をかけることが好適である。本実施形態では補正方法を限定するものでないが一例を示すと、電極部２１がニュートラルレンジの決定エリア３０に位置しているときには、例えば、左半分の電極部２１が位置していない領域（斜線で示す）４０の電極に駆動電圧を印加したときに得られる基準出力をもとに、補正値を求める。また図６に示すように、補正検知信号を求めるための補正部４１を静電容量結合型センサ２０の隅等に設けておくこともできる。補正部４１は例えば、補正電極と補正検出電極とが対向した構成であり、補正電極と補正検出電極との間には静電容量が生じている。そして補正電極に駆動電圧を与えることで補正検出電極に流れる電流値をもとに補正値（補正検知信号）を得ることが出来る。補正タイミングはエンジンをかけたとき、走行中の一定時間ごと等、特に限定されない。
【００４３】
本実施形態では図７に示すようにシフトレバー２がＸ−Ｙ平面を水平移動する構成であってもよい。図７は実線のシフトレバー２が点線のシフトレバーの位置まで移動した状態を示している。この実施形態においてもシフトレバー２の下端部に設けられた電極部２１と静電容量結合型センサ２０間は非接触状態である。図７に示す水平移動の構成では、シフトノブ１０のＸ−Ｙ平面内での位置と、電極部２１のＸ−Ｙ平面内での位置とは略一致している。すなわち図３等で示した回動式と異なって、シフトノブ１０の操作移動方向と、電極部２１の移動方向とが逆にならず同方向となる。
【００４４】
例えば図８は、図７のようにシフトレバー２を水平移動させた構成でのシフトパターンである。シフトノブ１０の移動操作に伴い、電極部２１は静電容量結合型センサ２０の表面に非接触を保ちながら各シフトポジションの決定エリア４２〜４７間を移動する。今、シフトノブ１０がパーキングレンジに位置しており、シフトノブ１０をドライブレンジまで移動操作すると、図８に示すように電極部２１は、静電容量結合型センサ２０上におけるパーキングレンジの決定エリア４２からリバースレンジの決定エリア４３、ニュートラルレンジの決定エリア４４を経て、ドライブレンジの決定エリア４５まで移動する。このとき、静電容量結合型センサ２０により、シフトノブ１０（電極部２１）のシフトポジション情報のみならず各シフトポジション間の移動軌跡情報も取得することができる。
【００４５】
図９は、シフトレバー２のシフトノブ１０を回転させた状態を示す。シフトノブはその中心を回転軸Ｏとして回転可能に支持されている。シフトノブ１０を回転させると、シフトノブ１０と連結するシフトレバー２も回転する。したがってシフトレバー２の下端部に設けられた電極部５０も回転する。このとき電極部５０を図２に示すような平面が円形状とされた形状でなく、シフトレバー２の回転に伴って電極部５０の位置が変化する形状（図９では１／４円）とすることで、静電容量結合型センサ２０により、電極部５０の位置変化を検出でき、すなわちシフトノブ１０の回転情報を取得することができる。
【００４６】
あるいは図９の点線で示すように、シフトノブ１０の回転軸Ｏに対して、シフトレバー２を傾けた状態に設定すれば（シフトノブ１０の回転軸Ｏとシフトレバーの中心軸とが一致していない）、電極部２１が円形状（円柱状）であっても、シフトノブ１０を回転させると、回転軸Ｏの回りをシフトレバー２及び電極部２１が円を描いて回動し、シフトノブ１０の回転に伴い、電極部２１の位置が変動するため、静電容量結合型センサ２０により、電極部５０の位置変化を検出でき、すなわちシフトノブ１０の回転情報を取得することができる。
【００４７】
図１０（ａ）は、本実施形態の位置検出装置をミラースイッチ装置に用いた部分斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す静電容量結合型センサの静電容量結合型センサの平面図であり、特に操作パターンを模式的に示した説明図である。
【００４８】
図１０（ａ）はミラースイッチ装置６０であり、シャフト６１の上部に操作部６２があり、シャフト６１の下端部に電極部６３が設けられている。電極部６３と静電容量結合型センサ２０は非接触である。操作部６２を中央ポジションから図１０（ａ）に示す矢印方向（左右（Ｘ１−Ｘ２）、前後（Ｙ１−Ｙ２））に移動操作でき、それに伴い電極部６３が静電容量結合型センサ２０上の中央ポジションの決定エリア６４から前後左右の各ポジションの決定エリア６５〜６８に移動できる。図１０（ｂ）に示す矢印は電極部６３の各ポジションの決定エリア間の移動軌跡を示す。そして静電容量結合型センサ２０による電極部６３の位置検出により、各ポジション情報及び移動軌跡情報を取得することができる。
【００４９】
図１１（ａ）は、本実施形態の位置検出装置をストークスイッチ装置に用いた部分斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す静電容量結合型センサの静電容量結合型センサの平面図であり、特に操作パターンを模式的に示した説明図である。
【００５０】
図１１（ａ）は、ワイパーやターンシグナル等のストークスイッチ装置７０であり、シャフト７１の上部に操作部７２があり、シャフト７１の下端部に電極部７３が設けられている。電極部７３と静電容量結合型センサ２０は非接触である。図１１（ａ）に示すように操作部７２を四方向に移動操作できる。操作部７２の移動操作により電極部７３が静電容量結合型センサ２０上の各ポジションの決定エリア７５〜８２間を移動する。図７（ｂ）に示す矢印は電極部７３の各ポジションの決定エリア間の移動軌跡を示す。そして静電容量結合型センサ２０による電極部６３の位置検出により、各ポジション情報及び移動軌跡情報を取得することができる。
【００５１】
上記では、本実施形態の位置検出装置を車載用として説明したが、車載用に限定されるものでない。
【符号の説明】
【００５２】
Ｇ0、Ｇ1 ギャップ
Ｏ 回転軸
１ シフト位置検出装置
２ シフトレバー
３ 軸受
４ シフトパターン用規制板
４ａ シフトパターン
５、６ 軸部
７ ホームポジション復帰用バネ
１０ シフトノブ（操作部）
２０ 静電容量結合型センサ
２１、５０、６３、７３ 電極部
２５ 動作支点
３０〜３４、４２〜４７ （シフトポジションの）決定エリア
３５ 移動軌跡
４０ スペーサ
４１ 補正部
６０ ミラースイッチ装置
６１、７１ シャフト
６２、７２ 操作部
６４〜６８、７５〜８２ 決定エリア
７０ ストークスイッチ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばシフトレバーを移動操作したときのシフトポジション及び移動軌跡を検出することが可能な位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献には、シフトレバーのシフトノブ側と反対側に設けられたマグネットと、前記マグネットに対し間隔を空けて配置された複数個のセンサ（例えばホールＩＣ）とを有する位置検出装置の発明が開示されている。
【０００３】
各センサは、シフトノブを各シフトポジションに移動操作したときのマグネットと対向する位置に配置されている。例えばシフトノブを、パーキングレンジからドライブレンジまで移動操作すると、ドライブレンジに配置されたセンサが、マグネットからの磁界を受けて検出信号を出力し、シフトレバーがドライブレンジにまで移動したことを知ることができる。また、シフトノブをパーキングレンジからドライブレンジまで移動操作する際、その途中に、リバースレンジ、及びニュートラルレンジがあり、各シフトポジションでの検出信号を順に得ることで、シフトレバーが、正しく、パーキングレンジ→リバースレンジ→ニュートラルレンジ→ドライブレンジの順に移動したことを確認できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４９４４７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では次のような問題点があった。すなわち、各シフトポジションにセンサやスイッチが必要となるとともに、シフトポジションの配置が変更されれば、その度に設計が必要になり、センサ数やスイッチ数が多いことによるコスト高や信頼性低下の問題があった。
【０００６】
また従来では、各シフトポジションでのＯＮ／ＯＦＦ信号をセンシングしているが、シフトレバーの移動軌跡まで知ることはできなかった。すなわち例えば、従来では、シフトレバーがニュートラルレンジからドライブレンジに移動したことは、各シフトポジションでのＯＮ／ＯＦＦ信号により知ることができるが、シフトレバーがニュートラルレンジからドライブレンジにまでどのような軌跡を描いて到達したかまでを知ることはできなかった。
【０００７】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、従来に比べてコストを抑えるとともに信頼性に優れた位置検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における位置検出装置は、
可動体と、前記可動体の第１端部側に設けられた操作部と、前記第１端部に対して反対側に位置する前記可動体の第２端部に設けられた電極部と、前記操作部を移動操作可能に前記可動体を可動支持する支持体と、前記電極部と非接触にて配置された静電容量結合型センサと、を有し、
前記操作部の移動操作により前記可動体が可動して前記電極部が前記静電容量結合型センサの表面を非接触を保って移動し、
前記静電容量結合型センサでは、前記電極部の移動に伴う静電容量変化に基づいて、前記電極部の位置を検出することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、可動体の第２端部側に電極部を設けるとともに、前記電極部と非接触の静電容量結合型センサを設けた。可動部の第１端部に設けられた操作部を移動操作することで、可動体が可動し、それに伴って電極部が静電容量結合型センサの表面を非接触を保って移動する。これにより、本発明では一つのセンサを用いて、操作部（電極部）の位置をセンシングできる。また本発明では、操作部の移動操作可能なポジションが配置変更されても、電極部と静電容量結合型センサからなる検出部分の構成を変更する必要がなく前記検出部分の標準化を図ることができる。
【００１０】
このように本発明ではセンサが一つで済み、コストを抑えることができるともに信頼性を向上させることができる。
【００１１】
本発明では、前記操作部は複数のポジション間を所定の軌跡に沿って移動操作可能とされており、前記操作部のポジション情報及び軌跡情報を、前記静電容量結合型センサによる前記電極部の位置検出により取得できる。本発明では前記操作部のポジション情報のみならず軌跡情報を取得でき、より高い信頼性を得ることが可能である。
【００１２】
本発明では、前記可動体は、水平移動可能に支持されている構成であったり、前記第１端部と前記第２端部との途中の動作支点を介して回動可能に支持されており、前記電極部は前記操作部の移動操作方向に対して逆方向に移動する構成である。
【００１３】
本発明では、前記静電容量結合型センサの前記電極部と対向する表面には、前記電極部と非接触のスペーサが設けられていることが好ましい。電極部と静電容量結合型センサ間の空間にスペーサを設けることで、検出感度の向上を図ることができる。
【００１４】
また本発明では、前記静電容量結合型センサの前記電極部と対向する表面には、前記電極部と非接触のスペーサが設けられており、前記スペーサは前記動作支点から平面方向に離れるにしたがって膜厚が厚くなるように、前記スペーサの表面が凹曲面で形成されていることが好ましい。これにより、検出感度変化を緩和することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の位置検出装置によれば、センサが一つで済み、従来に比べてコストを抑えることができるともに信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態におけるシフト位置検出装置の分解斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態のシフト位置検出装置を構成するシフトレバーと、静電容量結合型センサとを簡略的に示した斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すシフトレバーと、静電容量結合型センサとの縦断面図である。
【図４】図４は、静電容量結合型センサの平面図であり、特にシフトパターンを模式的に示した説明図である。
【図５】図５は、図３に示す静電容量結合型センサの表面にスペーサを設けた縦断面図である。
【図６】図６は、環境変化等に応じた静電容量の補正方法を説明するための説明図である（静電容量結合型センサの平面図）。
【図７】図７は、図２と別の実施形態を示すシフトレバーと、静電容量結合型センサとの斜視図である。
【図８】図８は、静電容量結合型センサの平面図であり、図４と異なるシフトパターンを模式的に示した説明図である。
【図９】図９は、シフトレバーの操作部を回転させた状態を示す、シフトレバー及び静電容量結合型センサの斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本実施形態の位置検出装置をミラースイッチ装置に用いた部分斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す静電容量結合型センサの静電容量結合型センサの平面図であり、特に操作パターンを模式的に示した説明図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本実施形態の位置検出装置をストークスイッチ装置に用いた部分斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す静電容量結合型センサの静電容量結合型センサの平面図であり、特に操作パターンを模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施形態におけるシフト位置検出装置の分解斜視図である。図１に示すシフト位置検出装置１は車両に搭載される。
【００１８】
シフト位置検出装置１は、シフトレバー（シャフト）２と、軸受３と、シフトパターン用規制板４と、シフトレバー２に連結されＸ方向に延びる第１軸部５と、Ｙ方向に延びる第２軸部６と、ホームポジション復帰用バネ７等を有して構成される。
【００１９】
図１に示すシフトレバー２の上端部（第１端部）にシフトノブ（操作部）１０が設けられている。シフトレバー２の一部は、軸受３内の空間に収納される。軸受３の各側面には夫々、貫通孔３ａ〜３ｄが設けられており、シフトレバー２に連結された第１軸部５及び第２軸部６が各貫通孔３ａ〜３ｄに通される。第２軸部６が軸受３の内部から貫通孔３ｂ，３ｄに向けて収納された状態で、規制部材１１が貫通孔３ｂ，３ｄの外側からはめ込まれる。また、第１軸部５は、シフトレバー２が軸受３内に配置された状態で、外側から貫通孔３ａを介して通され、第１軸部５の貫通孔３ｃ側では、螺子１２により抜け止めされる。
【００２０】
シフトレバー２には、シフトパターン用規制板４に設けられた空間のシフトパターン４ａ内に配置でき、シフトレバー２を前記シフトパターン４ａに沿って移動操作させるための規制部２ａが設けられている。
【００２１】
シフトレバー２をシフトパターン４ａに沿って移動操作しても、手を離すと、シフトレバー２は、ホームポジション復帰用バネ７によりホームポジションに戻るように付勢されている。
【００２２】
シフトレバー２は、シフトレバー２に連結される第１軸部５及び第２軸部６や、軸受３等を組み立てた支持構造により、シフトレバー２を後述する動作支点を中心として回動可能に支持できる。
【００２３】
図２は、本実施形態のシフト位置検出装置を構成するシフトレバー２と、静電容量結合型センサ２０とを簡略的に示した斜視図である。静電容量結合型センサ２０は、図１に示すシフトパターン用規制板４よりも下方に位置している。
【００２４】
図２に示すように、シフトレバー２の上端部（第１端部）２ｂには、シフトノブ（操作部）１０が設けられ、シフトレバー２の下端部（第２端部）２ｃには電極部２１が設けられている。電極部２１は例えば黄銅等の金属である。検出精度の安定化を図るべく電極部２１をグランドに接続してもよいし、しなくてもよい。
【００２５】
図２に示す静電容量結合型センサ２０は、図３にも示すように、電極部２１との間にギャップＧ0を有し非接触にて配置されている。
【００２６】
静電容量結合型センサ２０は、電極部２１との間で静電容量が形成されることによる容量変化に基づいて、電極部２１のＸ方向及びＹ方向の位置を検出できるものであれば特に構成を限定するものでない。例えば図２に示すように静電容量結合型センサ２０は、Ｙ方向に延出しＸ方向に間隔を空けて配置されたＸ電極２２と、Ｘ方向に延出しＹ方向に間隔を空けて配置されたＹ電極２３とが絶縁層を介して対向した内部構造を有する。なお図２では、一本のＸ電極及びＹ電極にのみ符号２２，２３を付した。
【００２７】
電極部２１と、電極部２１に近いＸ電極及びＹ電極との間に静電容量が生じると、電極に駆動電圧が印加されたときに流れる電流が変化したり、電圧の立ち上がりに遅延が生じ、これらの変化を検知することで、電極部２１の位置を検知できる。
【００２８】
図３に示すように、シフトレバー２の上端部２ｂと下端部２ｃとの途中に動作支点２５が設けられている。そしてシフトレバー２は、動作支点２５を介して回動自在に支持されている。ここで動作支点２５は、図１に示す軸部５，６であり、図３では第１軸部５を指している。図３に示すシフトノブ１０を例えば略Ｙ１方向に向けて移動操作させるとシフトレバー２は第２軸部６を動作支点２５として回動し、電極部２１はシフトノブ１０の移動操作方向とは逆方向の略Ｙ２方向に移動する。
【００２９】
本実施形態では、図３に示すように、今、シフトレバー２がＺ１−Ｚ２方向に平行に直立したホームポジションにあり（実線）、前記シフトノブ１０を所定のシフトポジションまでＹ１方向に移動操作すると、動作支点２５を回動中心としてシフトレバー２は回動し、電極部２１は、Ｙ２方向へ移動する（点線）。ホームポジションにある実線の電極部２１の位置は静電容量結合型センサ２０により検出でき、また電極部２１が移動した点線の位置も静電容量結合型センサ２０により検出できる。しかも、実線から点線までの電極部２１の移動軌跡も静電容量結合型センサ２０により検出することができる。
【００３０】
図４は、静電容量結合型センサ２０の平面図であり、特にシフトパターンを模式的に示した説明図である。図４に示したシフトパターンは、図１で示したシフトパターン用規制板４のシフトパターン４ａにより規制される。
【００３１】
図４に示すように、静電容量結合型センサ２０の表面２０ａに複数の丸が示されているが、これらはいずれもシフトノブ１０を各シフトポジションにまで移動操作したときに電極部２１が、静電容量結合型センサ２０の表面２０ａに相対向するシフトポジションの決定エリアを示しており、矢印は電極部２１の移動軌跡である。図８、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）においても同様である。
【００３２】
図４の実線で示したシフトポジションの決定エリアに電極部２１が位置しており、このシフトポジションは、ホームポジションであるニュートラルレンジの決定エリア３０である。シフトレバー２は、図１に示したホームポジション復帰用バネ７によりニュートラルレンジに付勢されている。シフトノブ１０をＹ１方向のリバースレンジまで移動操作させると、シフトレバー２は第２軸部６を回動中心として回動する。このとき電極部２１はシフトノブ１０の移動操作方向と逆方向に移動して、ニュートラルレンジの決定エリア３０からＹ２側にあるリバースレンジの決定エリア３１に移動する。一方、シフトノブ１０をニュートラルレンジからＹ２側のドライブレンジまで移動操作させると、シフトレバー２は第２軸部６を回動中心として回動する。このとき電極部２１は、シフトノブ１０の移動操作方向と逆方向に移動して、ニュートラルレンジの決定エリア３０からＹ１側にあるドライブレンジの決定エリア３２に移動する。また、シフトノブ１０をニュートラルレンジからＸ２方向に移動操作し、さらにＹ２方向に移動操作してＢレンジに入れると、シフトレバー２は第１軸部５を回動中心として回動して電極部２１は、ニュートラルレンジの決定エリア３０からＸ１側にある中継ポジションの決定エリア３３に移動し、続いて、シフトレバー２は第２軸部６を回動中心として回動して電極部２１は、Ｙ１側にあるＢレンジの決定エリア３４にまで移動する。
【００３３】
本実施形態では、シフトノブ１０がニュートラルレンジから各シフトポジションへ移動したとの情報、及び各シフトポジション間の移動軌跡を、静電容量結合型センサ２０上での電極部２１の位置を検知することで取得することが可能である。すなわち電極部２１が図４に示すドライブレンジの決定エリア３２に位置すれば、今、シフトノブ１０はドライブレンジにあることがわかるし、また、ニュートラルレンジの決定エリア３０から、ドライブレンジの決定エリア３２までの移動軌跡３５も検出できるため、シフトノブ１０の移動軌跡も知ることができる。
【００３４】
このように本実施形態では、一つの静電容量結合型センサ２０を用いて、シフトノブ１０（電極部２１）の位置をセンシングできる。従来では、各シフトポジションごとにセンサを配置しないといけなかったが、本実施形態では、１つのセンサのみで済む。またシフトポジションの位置が変更されると、従来では、その度にセンサの配置換えが必要になりセンサ配置に伴う誤差も生じやすくなっていたが、本実施形態では、図４から、例えば図８のように、各シフトポジションの決定エリアの位置及び各シフトポジションの決定エリア間の軌跡が変更されても、各シフトポジションの位置情報や軌跡情報のプログラムを変更するのみで対応でき、すなわち、電極部２１と静電容量結合型センサ２０からなる検出部分の構成を変更する必要がない。よって本実施形態では、前記検出部分の標準化を図ることができる。
【００３５】
このように本発明ではセンサが一つで済み、コストを抑えることができるともに信頼性を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、各シフトポジション情報のみならず、各シフトポジション間の軌跡情報も知ることが可能になる。例えば、従来では、シフトレバーが、ニュートラルレンジからドライブレンジに移動したことを検知できても、ニュートラルレンジとドライブレンジの間の移動軌跡まで知ることはできなかった。例えば図４に示すように、ニュートラルレンジの決定エリア３０とドライブレンジの決定エリア３２までの移動軌跡３５がＹ１方向に直線状であることが正常な軌跡であるとすると、前記移動軌跡３５が直線状でないような軌跡を描いた場合、シフトレバー２を支持する支持機構に故障等の不具合があったと判別でき、より運転の際の安全性を高めることができる。したがって本実施形態のように移動軌跡情報も取得できることで、より信頼性の高いシフト位置検出装置１にできる。
【００３７】
ところで本実施形態では、電極部２１と静電容量結合型センサ２０とは非接触であり、図３のようにギャップＧ0が設けられている。このとき、電極部２１と静電容量結合型センサ２０との間には空気（比誘電率が約１）が介在しているが、図５に示すように、電極部２１と静電容量結合型センサ２０との間に空気よりも比誘電率の高いスペーサ４０を設けることが好適である。図４に示すようにスペーサ４０は、静電容量結合型センサ２０の表面２０ａに貼着等により固定されている。スペーサ４０と電極部２１とは非接触であり、このときスペーサ４０と電極部２１間にギャップＧ1が設けられている。
【００３８】
スペーサ４０は、ポリアセタール樹脂やネオプレンゴム等の樹脂系材料であり、スペーサ４０の比誘電率としては、２〜１０程度であることが好ましい。
【００３９】
スペーサ４０を静電容量結合型センサ２０の表面２０ａに設けることで、電極部２１と静電容量結合型センサ２０間で形成される静電容量を大きくでき、これにより静電容量結合型センサ２０で生じる容量変化が大きくなり、検出感度の向上を図ることができる。図５に示すギャップＧ1が、図３に示すギャップＧ0より多少大きくなっても、検出感度の向上を図ることができ、よって図５のように、スペーサ４０を設けることでギャップの許容範囲を広げることができる。また、シフトポジションやシフトノブの設計変更からギャップ距離が変わってしまう場合においても、スペーサを設けることで容易に調整することができる。
【００４０】
また図３に示すシフトレバー２が動作支点２５を中心として回動する構成では、電極部２１と静電容量結合型センサ２０との間のギャップＧ0が前記回動に伴い変化する。よってギャップＧ0の変化に伴う検出感度差が生じるため、検出感度差を小さくするために、図４に示すように、スペーサ４０の膜厚が動作支点２５から平面方向に離れるにしたがって徐々に厚くなるように、表面４０ａを凹曲面とすることが好ましい。これにより、スペーサ４０と電極部２１間のギャップＧ１を電極部２１の移動によってもほぼ一定にできる。
【００４１】
図６は、環境変化等に応じた静電容量の補正方法を説明するための説明図（静電容量結合型センサの平面図）である。
【００４２】
静電容量式での位置検出は、外部ノイズや、温度や湿度の上昇などによる環境変化により誤動作が生じることがある。よって検知信号に補正をかけることが好適である。本実施形態では補正方法を限定するものでないが一例を示すと、電極部２１がニュートラルレンジの決定エリア３０に位置しているときには、例えば、左半分の電極部２１が位置していない領域（斜線で示す）４０の電極に駆動電圧を印加したときに得られる基準出力をもとに、補正値を求める。また図６に示すように、補正検知信号を求めるための補正部４１を静電容量結合型センサ２０の隅等に設けておくこともできる。補正部４１は例えば、補正電極と補正検出電極とが対向した構成であり、補正電極と補正検出電極との間には静電容量が生じている。そして補正電極に駆動電圧を与えることで補正検出電極に流れる電流値をもとに補正値（補正検知信号）を得ることが出来る。補正タイミングはエンジンをかけたとき、走行中の一定時間ごと等、特に限定されない。
【００４３】
本実施形態では図７に示すようにシフトレバー２がＸ−Ｙ平面を水平移動する構成であってもよい。図７は実線のシフトレバー２が点線のシフトレバーの位置まで移動した状態を示している。この実施形態においてもシフトレバー２の下端部に設けられた電極部２１と静電容量結合型センサ２０間は非接触状態である。図７に示す水平移動の構成では、シフトノブ１０のＸ−Ｙ平面内での位置と、電極部２１のＸ−Ｙ平面内での位置とは略一致している。すなわち図３等で示した回動式と異なって、シフトノブ１０の操作移動方向と、電極部２１の移動方向とが逆にならず同方向となる。
【００４４】
例えば図８は、図７のようにシフトレバー２を水平移動させた構成でのシフトパターンである。シフトノブ１０の移動操作に伴い、電極部２１は静電容量結合型センサ２０の表面に非接触を保ちながら各シフトポジションの決定エリア４２〜４７間を移動する。今、シフトノブ１０がパーキングレンジに位置しており、シフトノブ１０をドライブレンジまで移動操作すると、図８に示すように電極部２１は、静電容量結合型センサ２０上におけるパーキングレンジの決定エリア４２からリバースレンジの決定エリア４３、ニュートラルレンジの決定エリア４４を経て、ドライブレンジの決定エリア４５まで移動する。このとき、静電容量結合型センサ２０により、シフトノブ１０（電極部２１）のシフトポジション情報のみならず各シフトポジション間の移動軌跡情報も取得することができる。
【００４５】
図９は、シフトレバー２のシフトノブ１０を回転させた状態を示す。シフトノブはその中心を回転軸Ｏとして回転可能に支持されている。シフトノブ１０を回転させると、シフトノブ１０と連結するシフトレバー２も回転する。したがってシフトレバー２の下端部に設けられた電極部５０も回転する。このとき電極部５０を図２に示すような平面が円形状とされた形状でなく、シフトレバー２の回転に伴って電極部５０の位置が変化する形状（図９では１／４円）とすることで、静電容量結合型センサ２０により、電極部５０の位置変化を検出でき、すなわちシフトノブ１０の回転情報を取得することができる。
【００４６】
あるいは図９の点線で示すように、シフトノブ１０の回転軸Ｏに対して、シフトレバー２を傾けた状態に設定すれば（シフトノブ１０の回転軸Ｏとシフトレバーの中心軸とが一致していない）、電極部２１が円形状（円柱状）であっても、シフトノブ１０を回転させると、回転軸Ｏの回りをシフトレバー２及び電極部２１が円を描いて回動し、シフトノブ１０の回転に伴い、電極部２１の位置が変動するため、静電容量結合型センサ２０により、電極部５０の位置変化を検出でき、すなわちシフトノブ１０の回転情報を取得することができる。
【００４７】
図１０（ａ）は、本実施形態の位置検出装置をミラースイッチ装置に用いた部分斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す静電容量結合型センサの静電容量結合型センサの平面図であり、特に操作パターンを模式的に示した説明図である。
【００４８】
図１０（ａ）はミラースイッチ装置６０であり、シャフト６１の上部に操作部６２があり、シャフト６１の下端部に電極部６３が設けられている。電極部６３と静電容量結合型センサ２０は非接触である。操作部６２を中央ポジションから図１０（ａ）に示す矢印方向（左右（Ｘ１−Ｘ２）、前後（Ｙ１−Ｙ２））に移動操作でき、それに伴い電極部６３が静電容量結合型センサ２０上の中央ポジションの決定エリア６４から前後左右の各ポジションの決定エリア６５〜６８に移動できる。図１０（ｂ）に示す矢印は電極部６３の各ポジションの決定エリア間の移動軌跡を示す。そして静電容量結合型センサ２０による電極部６３の位置検出により、各ポジション情報及び移動軌跡情報を取得することができる。
【００４９】
図１１（ａ）は、本実施形態の位置検出装置をストークスイッチ装置に用いた部分斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す静電容量結合型センサの静電容量結合型センサの平面図であり、特に操作パターンを模式的に示した説明図である。
【００５０】
図１１（ａ）は、ワイパーやターンシグナル等のストークスイッチ装置７０であり、シャフト７１の上部に操作部７２があり、シャフト７１の下端部に電極部７３が設けられている。電極部７３と静電容量結合型センサ２０は非接触である。図１１（ａ）に示すように操作部７２を四方向に移動操作できる。操作部７２の移動操作により電極部７３が静電容量結合型センサ２０上の各ポジションの決定エリア７５〜８２間を移動する。図７（ｂ）に示す矢印は電極部７３の各ポジションの決定エリア間の移動軌跡を示す。そして静電容量結合型センサ２０による電極部６３の位置検出により、各ポジション情報及び移動軌跡情報を取得することができる。
【００５１】
上記では、本実施形態の位置検出装置を車載用として説明したが、車載用に限定されるものでない。
【符号の説明】
【００５２】
Ｇ0、Ｇ1 ギャップ
Ｏ 回転軸
１ シフト位置検出装置
２ シフトレバー
３ 軸受
４ シフトパターン用規制板
４ａ シフトパターン
５、６ 軸部
７ ホームポジション復帰用バネ
１０ シフトノブ（操作部）
２０ 静電容量結合型センサ
２１、５０、６３、７３ 電極部
２５ 動作支点
３０〜３４、４２〜４７ （シフトポジションの）決定エリア
３５ 移動軌跡
４０ スペーサ
４１ 補正部
６０ ミラースイッチ装置
６１、７１ シャフト
６２、７２ 操作部
６４〜６８、７５〜８２ 決定エリア
７０ ストークスイッチ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動体と、前記可動体の第１端部側に設けられた操作部と、前記第１端部に対して反対側に位置する前記可動体の第２端部に設けられた電極部と、前記操作部を移動操作可能に前記可動体を可動支持する支持体と、前記電極部と非接触にて配置された静電容量結合型センサと、を有し、
前記操作部の移動操作により前記可動体が可動して前記電極部が前記静電容量結合型センサの表面を非接触を保って移動し、
前記静電容量結合型センサでは、前記電極部の移動に伴う静電容量変化に基づいて、前記電極部の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記操作部は複数のポジション間を所定の軌跡に沿って移動操作可能とされており、前記操作部のポジション情報及び軌跡情報を、前記静電容量結合型センサによる前記電極部の位置検出により取得できる請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記可動体は、水平移動可能に支持されている請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記可動体は、前記第１端部と前記第２端部との途中の動作支点を介して回動可能に支持されており、前記電極部は前記操作部の移動操作方向に対して逆方向に移動する請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記静電容量結合型センサの前記電極部と対向する表面には、前記電極部と非接触のスペーサが設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記静電容量結合型センサの前記電極部と対向する表面には、前記電極部と非接触のスペーサが設けられており、前記スペーサは前記動作支点から平面方向に離れるにしたがって膜厚が厚くなるように、前記スペーサの表面が凹曲面で形成されている請求項４記載の位置検出装置。
【請求項１】
可動体と、前記可動体の第１端部側に設けられた操作部と、前記第１端部に対して反対側に位置する前記可動体の第２端部に設けられた電極部と、前記操作部を移動操作可能に前記可動体を可動支持する支持体と、前記電極部と非接触にて配置された静電容量結合型センサと、を有し、
前記操作部の移動操作により前記可動体が可動して前記電極部が前記静電容量結合型センサの表面を非接触を保って移動し、
前記静電容量結合型センサでは、前記電極部の移動に伴う静電容量変化に基づいて、前記電極部の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記操作部は複数のポジション間を所定の軌跡に沿って移動操作可能とされており、前記操作部のポジション情報及び軌跡情報を、前記静電容量結合型センサによる前記電極部の位置検出により取得できる請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記可動体は、水平移動可能に支持されている請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記可動体は、前記第１端部と前記第２端部との途中の動作支点を介して回動可能に支持されており、前記電極部は前記操作部の移動操作方向に対して逆方向に移動する請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記静電容量結合型センサの前記電極部と対向する表面には、前記電極部と非接触のスペーサが設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記静電容量結合型センサの前記電極部と対向する表面には、前記電極部と非接触のスペーサが設けられており、前記スペーサは前記動作支点から平面方向に離れるにしたがって膜厚が厚くなるように、前記スペーサの表面が凹曲面で形成されている請求項４記載の位置検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−２９３２１（Ｐ２０１３−２９３２１Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３５５２（Ｐ２０１１−１６３５５２）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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