操作位置検出装置
【課題】検出対象である操作位置の数よりも少ない個数の角度検出センサで操作位置を判別し、また、ユーザに良好な操作感を付与することができる操作位置検出装置を提供する。
【解決手段】シフトポジション検出装置１は、主に、第１及び第２の磁石１０ａ、１０ｂと、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６と、制御部１７と、を備える。制御部１７は、第１〜第４のＭＲセンサ１１〜１４からのＨｉ及びＬｏｗの出力と第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の出力Ｌｏｗとの組み合わせに基づいて第１のルート５１におけるポジションを判別し、第１〜第４のＭＲセンサ１１〜１４からのＨｉ及びＬｏｗの出力と第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の出力Ｈｉとの組み合わせに基づいて第３のルート５３のポジションを判別する。
【解決手段】シフトポジション検出装置１は、主に、第１及び第２の磁石１０ａ、１０ｂと、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６と、制御部１７と、を備える。制御部１７は、第１〜第４のＭＲセンサ１１〜１４からのＨｉ及びＬｏｗの出力と第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の出力Ｌｏｗとの組み合わせに基づいて第１のルート５１におけるポジションを判別し、第１〜第４のＭＲセンサ１１〜１４からのＨｉ及びＬｏｗの出力と第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の出力Ｈｉとの組み合わせに基づいて第３のルート５３のポジションを判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、磁性を有する被検出体と、被検出体を一定の軌道に沿わせて所定位置に案内する案内レール部材と、外部より入射される磁束の方向を検出する磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子が組付けられる支持部材と、磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与するバイアス磁石と、被検出体及びバイアス磁石により形成され、磁気抵抗素子によって検出された磁束の方向に基づいて被検出体の位置を検出する検出手段とを備えた位置検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この位置検出装置は、バイアス磁石が、被検出体との位置関係を規定すべく、案内レール部材に固定され、案内レール部材は、磁気抵抗素子に対して位置決めされた状態で支持部材に固定されているので、磁性を有する被検出体、磁気抵抗素子、及びバイアス磁石の組付け公差が僅小となり、被検出体の位置検出誤差を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０４３４０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、従来の位置検出装置は、２つのポジションの検出に２つの磁気抵抗素子とバイアス磁石が必要であり、コスト高になるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、検出対象である操作位置の数よりも少ない個数の角度検出センサで操作位置を判別し、また、ユーザに良好な操作感を付与することができる操作位置検出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】
本発明の一態様は、第１のルート上の第１乃至第５の操作位置に操作可能な操作部と、前記操作部と共に前記第１のルートを移動し、第１の磁界を発生する第１の磁界発生部と、前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が所定の角度変化するごとに第１及び第２の出力を繰り返し出力し、前記第１の操作位置が前記第２の操作位置に切り替わる第１の切替位置を通る第１の直線と、前記第３の操作位置が前記第４の操作位置に切り替わる第２の切替位置を通る第２の直線とが直交する交点を中心とし、前記第１及び第２の直線が前記第１及び第２の出力の境界位置となるように配置された第１の角度検出センサと、前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が前記所定の角度変化するごとに前記第１及び第２の出力を繰り返し出力し、前記第２の操作位置が前記第３の操作位置に切り替わる第３の切替位置を通る第３の直線と、前記第４の操作位置が前記第５の操作位置に切り替わる第４の切替位置を通る第４の直線とが直交する交点を中心とし、前記第３及び第４の直線が前記第１及び第２の出力の境界位置となるように配置された第２の角度検出センサと、前記第１及び第２の角度検出センサから出力される前記第１及び第２の出力の組み合わせに基づいて前記操作部の前記第１乃至第５の操作位置を判別する判別部と、を備える操作位置検出装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、検出対象である操作位置の数よりも少ない個数の角度検出センサで操作位置を判別し、また、ユーザに良好な操作感を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置を用いたシフトユニットの概略図であり、（ｂ）は、シフトパターンの概略図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭＲセンサの配置と各ポジションの位置関係を示す概略図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る円柱形状を有する磁石から発生する磁気ベクトルの概略図であり、（ｂ）は、角柱形状を有する磁石から発生する磁気ベクトルの概略図であり、（ｃ）は、磁石の側面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＭＲセンサとＨｉ又はＬｏｗと判別される磁気ベクトルの方向の関係を示す概略図であり、（ｂ）は、ＭＲセンサの回路構成を示す概略図であり、（ｃ）は、ＭＲセンサを横切る磁気ベクトルの角度θと出力電圧Ｖoutの関係を示すグラフであり、（ｄ）は、ＭＲセンサから出力される出力Ｓと角度θの関係を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション情報の概略図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＰポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、Ｒポジションの判別に関する概略図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＮポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、Ｄポジションの判別に関する概略図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、＋ポジションの判別に関する概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置の−ポジションの判別に関する概略図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭＲセンサの配置と各ポジションの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、シフトポジション情報の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[第１の実施の形態]
（シフトユニットの構成）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置を用いたシフトユニットの概略図であり、（ｂ）は、シフトパターンの概略図である。
【００１１】
シフトポジション検出装置１を用いたシフトユニット２は、車両に搭載され、例えば、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、シフトゲート４に沿った操作部としてのシフトレバー２２の操作により、Ｐポジション４１、Ｒポジション４２、Ｎポジション４３、Ｄポジション４４、＋ポジション４５、Ｍポジション４６及び−ポジション４７、にポジションを切り替えられる。
【００１２】
上記の各ポジションは、図１（ｂ）に示すように、シフトパターン４０に従って配列されており、シフトパターン４０は、Ｐポジション４１、Ｒポジション４２、Ｎポジション４３及びＤポジション４４が設けられた第１のルート５１と、Ｄポジション４４から第３のルート５３に移動するために設けられた第２のルート５２と、＋ポジション４５、Ｍポジション４６及び−ポジション４７が設けられた第３のルート５３とからなる。なお、第１〜第３のルート５１〜５３は、直線に限定されず、曲線であっても良い。
【００１３】
上記の各ポジションは、例えば、シフトレバー２２が操作されることにより車両のトランスミッションの状態を切り替えるものである。Ｐポジション４１は、パーキングポジションである。Ｒポジション４２は、車両を後進させるポジションである。Ｎポジション４３は、エンジンの動力をトランスミッションに伝達しないようにするポジション、すなわちニュートラルポジションである。Ｄポジション４４は、エンジンの回転数等に応じてトランスミッションのギア比等を切り替えるポジションである。＋ポジション４５は、トランスミッションのギア比（エンジンの回転数を１としたトランスミッションの出力軸の回転数；トランスミッションの出力軸の回転数：エンジンの回転数）を高いギア比に１段ずつ切り替えるポジションである。Ｍポジション４６は、＋ポジション及び−ポジションに切り替える際に用意されたニュートラルポジションである。−ポジション４７は、トランスミッションのギア比を低いギア比に１段ずつ切り替えるポジションである。なお、ポジションは、上記の例に限定されない。
【００１４】
シフトユニット２は、例えば、略矩形状を有する本体２０と、シフトゲート４が形成された本体２０の上部２１と、本体２０内に設けられ、シフトレバー２２のポジションを検出するシフトポジション検出装置１と、を備えて概略構成されている。
【００１５】
シフトレバー２２は、例えば、シフトゲート４に沿って移動する。なお、シフトゲート４の形状は、上記の例に限定されない。
【００１６】
シフトゲート４には、例えば、案内溝４ａが形成され、シフトレバー２２の端部には、スライド部４ｂが形成されている。シフトレバー２２は、例えば、この案内溝４ａにスライド部４ｂが挿入、案内されて各ポジションに操作可能に構成されている。
【００１７】
（シフトポジション検出装置の構成）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のブロック図である。シフトポジション検出装置１は、主に、後述する第１及び第２の磁石と、角度検出センサとしての第１〜第６のＭＲ（Magnetic Resistance）センサ１１〜１６と、判別部としての制御部１７と、を備える。またシフトポジション検出装置１は、例えば、図２に示すように、シフトポジション情報１８０を記憶する記憶部１８と、出力部１９と、を備えて概略構成されている。
【００１８】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭＲセンサの配置と各ポジションの位置関係を示す概略図である。図３は、シフトレバー２２がＰポジション４１に操作されている状態を示している。
【００１９】
シフトパターン４０の第１のルート５１及び第３のルート５３に沿ってシフトレバー２２が操作されたとき、第１の磁石１０ａは、図３に示す第１の軌道５４に沿って移動する。
【００２０】
第１の磁石１０ａは、例えば、シフトレバー２２が第１のルート５１のＰポジション４１からＤポジション４４まで操作されるとき、第１の軌道５４に沿って第１の操作位置５４ａ〜第４の操作位置５４ｄまで移動する。
【００２１】
また、第１の磁石１０ｂは、例えば、シフトレバー２２が第３のルート５３の＋ポジション４５から−ポジション４７まで操作されるとき、第１の軌道５４に沿って第３の操作位置５４ｃから第５の操作位置５４ｅまで移動する。
【００２２】
つまり、シフトレバー２２が第１のルート５１のＮポジション４３に位置するとき、及び第３のルート５３の＋ポジション４５に位置するとき、第１の磁石１０ａは、図３に示すように、共に第１の軌道５４の第３の操作位置５４ｃに位置する。
【００２３】
また、シフトレバー２２が第１のルート５１のＤポジション４４に位置するとき、及び第３のルート５３のＭポジション４６に位置するとき、第１の磁石１０ａは、図３に示すように、共に第１の軌道５４の第４の操作位置５４ｄに位置する。
【００２４】
シフトポジション検出装置１は、上記のように、同じ領域に第１の磁石１０ａが位置していても、後述する第２の磁石１０ｂの移動との組み合わせにより、シフトレバー２２が第１のルート５１のポジションを指示しているのか、第３のルート５３のポジションを指示しているのかを判別する。
【００２５】
図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る円柱形状を有する磁石から発生する磁気ベクトルの概略図であり、（ｂ）は、角柱形状を有する磁石から発生する磁気ベクトルの概略図であり、（ｃ）は、磁石の側面図である。図４（ａ）及び（ｂ）は、例えば、第１の磁石１０ａと磁気ベクトル１０Ａとの関係を模式的に示すものであり、（ｃ）は、第１の磁石１０ａと磁束１０Ｃとの関係を模式的に示すものである。以下では、第１の磁石１０ａについて説明するが、材料や形状等は第２の磁石１０ｂも同様である。また、以下では、第２の磁石１０ｂの磁気ベクトルを磁気ベクトル１０Ｂとする。
【００２６】
第１の磁石１０ａは、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等の永久磁石、又はこれらの永久磁石を樹脂に混ぜて成形した磁石等が用いられる。なお、第１の磁界発生部は、上記の例に限定されず、例えば、電磁石等であっても良い。
【００２７】
第１の磁石１０ａは、例えば、図４（ａ）及び（ｃ）に示すように、円柱形状を有する。また、第１の磁石１０ａは、例えば、図４（ｃ）に示すように、基板１００側がＮ極、シフトレバー２２側がＳ極となり、磁束１０Ｃが基板１００側のＮ極から湧き出してＳ極に吸い込まれている。基板１００は、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６が配置されている。なお、第１の磁石１０ａの着磁の方向は、上記の例に限定されず、基板１００側をＳ極、シフトレバー２２側をＮ極としても良い。
【００２８】
また、第１の磁石１０ａは、上記の例に限定されず、例えば、図４（ｂ）に示すように、放射状に磁気ベクトル１０Ａを発生させる柱体であれば、基板１００側の底面の形状が、一辺Ａの正方形であっても良い。
【００２９】
図５（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＭＲセンサとＨｉ又はＬｏｗと判別される磁気ベクトルの方向の関係を示す概略図であり、（ｂ）は、ＭＲセンサの回路構成を示す概略図であり、（ｃ）は、ＭＲセンサを横切る磁気ベクトルの角度θと出力電圧Ｖoutの関係を示すグラフであり、（ｄ）は、ＭＲセンサから出力される出力Ｓと角度θの関係を示すグラフである。図５（ｃ）は、例えば、印加する電圧Ｖを５ｖ、ＨｉとＬｏを判定するためのしきい電圧Ｖthを２．５ｖとした図である。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）では、第１のＭＲセンサ１１を例にとって説明するが他のＭＲセンサについても同様である。
【００３０】
第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ａ）に示すように、対角線によって４つの領域（Ｌｏｗ、Ｈｉ、Ｌｏｗ、Ｈｉ）に分けられ、中心を通る磁気ベクトル１０Ａが、４つのいずれの領域にあるかで、制御部１７に出力する出力Ｓが１（＝Ｈｉ）と０（＝Ｌｏｗ）に切り替わるように構成されている。
【００３１】
第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ｂ）に示すように、第１〜第４のＭＲ素子１１１〜１１４によりブリッジ回路が形成されている。このＭＲ素子は、例えば、蛇腹状に折り返された形状を有し、磁気ベクトル１０Ａと折り返された部分（感磁部）とのなす角度に基づいて抵抗値が変わる磁気抵抗素子である。ここで、折り返された部分（感磁部）とは、例えば、図５（ｂ）に示す電流が流れる方向に対して直交する部分であり、磁気ベクトル１０Ａがこの感磁部に直交するとき、ＭＲ素子の抵抗値が最小となり、平行となるとき、抵抗値が最大となる。なお、図５（ｂ）に示す電流の流れる方向と平行な部分の磁気抵抗の増減は、感磁部のそれと比べて無視できるほど小さいものとする。また、以下の各ＭＲセンサの中心を通る磁気ベクトル１０Ａ以外でＭＲセンサの検出領域内を通る磁気ベクトル１０Ａは、ＭＲセンサの中心を通る磁気ベクトル１０Ａと略平行であるものとする。
【００３２】
第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ｂ）に示すように、第１及び第３のＭＲ素子１１１、１１３に電圧Ｖが印加される。第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、第１のＭＲ素子１１１と第２のＭＲ素子１１２の中点電位（Ｖ＋）と、第３のＭＲ素子１１３と第４のＭＲ素子１１４の中点電位（Ｖ−）の差分（＝Ｖ＋−Ｖ−）であるＶoutと、しきい電圧Ｖthとに基づいて、ＶoutがＶthより大きいときを１（Ｈｉ）、小さいときを０（Ｌｏｗ）とする出力Ｓを制御部１７に出力する。また、第２のＭＲ素子１１２と第４のＭＲ素子１１４の間は、接地されている。
【００３３】
図５（ａ）に示す第１のＭＲセンサ１１の模式図と、図５（ｂ）に示す第１のＭＲセンサ１１の第１〜第４のＭＲ素子１１１〜１１４からなるブリッジ部分の模式図は、対応している。出力電圧Ｖoutは、図５（ｂ）に示す基準線１１Ａを基準とし、磁気ベクトル１０Ａがこの基準線１１Ａとなす角をθとすると、Ｖoutは、図５（ｃ）に示すCos曲線となる。なお、角度θは、例えば、基準線１１Ａから時計回りを正としている。
【００３４】
第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ｄ）に示すように、０°≦θ≦４５°の間は、出力ＳとしてＨｉ（＝１）を出力し、４５°＜θ≦１３５°の間は、出力ＳとしてＬｏｗ（＝０）を出力する。
【００３５】
よって、第１のＭＲセンサ１１（第１の角度検出センサ）は、例えば、第１の磁界発生部としての第１の磁石１０ａからの磁界（第１の磁界）の方向が９０°（第１の角度）変化するごとに第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）を繰り返し出力するように構成されている。なお、磁界の方向とは、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の中心を通る磁気ベクトルの方向であるものとする。
【００３６】
また、第１のＭＲセンサ１１は、例えば、第１の操作位置５４ａが第２の操作位置５４ｂに切り替わる切替位置４１ａ（第１の切替位置）を通る直線４０１（第１の直線）と、第３の操作位置５４ｃが第４の操作位置５４ｄに切り替わる切替位置４３ａ（第２の切替位置）を通る直線４０７（第２の直線）とが直交する交点を中心とし、直線４０１、４０７が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００３７】
第２のＭＲセンサ１２（第４の角度検出センサ）は、例えば、切替位置４２ａ（第３の切替位置）を対称点として第１のＭＲセンサ１１と点対称の位置に配置される。言い換えるなら、第２のＭＲセンサ１２は、例えば、切替位置４１ａを通る直線４０５と、切替位置４３ａを通る直線４０３とが直交する交点を中心とし、直線４０３、４０５が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００３８】
また、第２のＭＲセンサ１２は、例えば、第１の磁石１０ａからの磁界の方向が９０°（第３の角度）変化するごとに第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）を繰り返し出力するように構成されている。
【００３９】
第３のＭＲセンサ１３（第２の角度検出センサ）は、例えば、第１の磁石１０ａからの磁界の方向が９０°（第２の角度）変化するごとに第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）を繰り返し出力するように構成されている。
【００４０】
また、第３のＭＲセンサ１３は、例えば、第２の操作位置５４ｂが第３の操作位置５４ｃに切り替わる切替位置４２ａ（第３の切替位置）を通る直線４０２（第３の直線）と、第４の操作位置５４ｄが第５の操作位置５４ｅに切り替わる切替位置４４ａ（第４の切替位置）を通る直線４０８（第４の直線）とが直交する交点を中心とし、直線４０２、４０８が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００４１】
第４のＭＲセンサ１４（第５の角度検出センサ）は、例えば、切替位置４３ａを対称点として第３のＭＲセンサ１３と点対称の位置に配置され、第１の磁石１０ａからの磁界の方向が９０°（第４の角度）変化するごとに第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）を繰り返し出力するように構成されている。言い換えるなら、第４のＭＲセンサ１４は、例えば、切替位置４２ａを通る直線４０６と、切替位置４４ａを通る直線４０４とが直交する交点を中心とし、直線４０４、４０６が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。なお、上記の第１〜第４の角度は、９０°に限定されず、各ＭＲセンサを構成するＭＲ素子の数や配置に応じて４５°等の角度であっても良い。
【００４２】
ここで、第２の磁石１０ｂは、例えば、上記の第１〜第４のＭＲセンサ１１〜１４の検出領域外に磁界を発生させ、シフトレバー２２が第１のルート５１を移動するときは、直線４０９、４１０、４１１で囲まれる図３の左側の第１の領域５５ａに位置し、シフトレバー２２が３のルート５３を移動するときは、直線４０９、４１０、４１１で囲まれる図３の右側の第２の領域５５ｂに位置するように構成されている。第２の磁石１０ｂは、例えば、図３に示すように、第２の軌道５５に沿って第１及び第２の領域５５ａ、５５ｂを移動する。
【００４３】
第５のＭＲセンサ１５（第３の角度検出センサ）は、例えば、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置するときは、第３の出力（Ｌｏｗ）を行い、第２の領域５５ｂに位置するときは、第４の出力（Ｈｉ）を行うように構成されている。
【００４４】
第６のＭＲセンサ１６（第６の角度検出センサ）は、例えば、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置するときは、第３の出力（Ｌｏｗ）を行い、第２の領域５５ｂに位置するときは、第４の出力（Ｈｉ）を行うように構成されている。
【００４５】
上記のように、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の対となるＭＲセンサは、第１又は第２の磁石１０ａ、１０ｂの位置により、同じ出力Ｓを行うように構成されている。なお、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力Ｓは、第１の出力がＬｏｗで第２の出力がＨｉであっても良く、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の出力Ｓは、第３の出力がＨｉで第４の出力がＬｏｗであっても良い。
【００４６】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション情報の概略図である。制御部１７は、図６に示すように、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力の組み合わせとシフトポジション情報１８０に基づいて各ポジションを判別する。
【００４７】
出力部１９は、例えば、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続され、判別したポジションの情報を出力する。車両の制御部は、例えば、取得したポジションの情報に基づいて車両のトランスミッションの状態を切り替える。
【００４８】
（動作）
図７（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＰポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、Ｒポジションの判別に関する概略図である。図８（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＮポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、Ｄポジションの判別に関する概略図である。図９（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、＋ポジションの判別に関する概略図である。図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置の−ポジションの判別に関する概略図である。なお、以下において、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の一対の出力Ｓを（Ｈｉ、Ｈｉ、Ｈｉ）等と記載するものとする。
【００４９】
以下に、ユーザが、シフトレバー２２をシフトゲート４に沿ってそれぞれのポジションに操作する場合のポジションの判別について説明する。まず、ユーザが、Ｎポジション４３からＰポジション４１に、シフトレバー２２を操作する場合について説明する。
【００５０】
（Ｐポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２をＰポジション４１に操作すると、シフトレバー２２と共にＰポジション４１に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第１の軌道５４に沿った操作なので、第１の領域５５ａに位置する。
【００５１】
磁気ベクトル１０Ａは、図７（ａ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＬｏｗとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置することから、共にＬｏｗを出力する。
【００５２】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｌｏｗ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＮポジション４１と判別する。
【００５３】
（Ｒポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２をＲポジション４２に操作すると、シフトレバー２２と共にＲポジション４２に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第１の軌道５４に沿った操作なので、第１の領域５５ａに位置する。
【００５４】
磁気ベクトル１０Ａは、図７（ｂ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＨｉとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置することから、共にＬｏｗを出力する。
【００５５】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｌｏｗ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＲポジション４２と判別する。
【００５６】
（Ｎポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２をＮポジション４３に操作すると、シフトレバー２２と共にＮポジション４３に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第１の軌道５４に沿った操作なので、第１の領域５５ａに位置する。
【００５７】
磁気ベクトル１０Ａは、図８（ａ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＨｉとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置することから、共にＬｏｗを出力する。
【００５８】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｈｉ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＮポジション４３と判別する。
【００５９】
（Ｄポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２をＤポジション４４に操作すると、シフトレバー２２と共にＤポジション４４に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第１の軌道５４に沿った操作なので、第１の領域５５ａに位置する。
【００６０】
磁気ベクトル１０Ａは、図８（ｂ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＬｏｗとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置することから、共にＬｏｗを出力する。
【００６１】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｈｉ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＮポジション４３と判別する。
【００６２】
（Ｍポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を、Ｄポジション４４から第２のルート５２を介して第３のルート５３のＭポジション４６に操作すると、第１の磁石１０ａは、シフトレバー２２と共に移動せず、第４の操作位置５４ｄに留まる。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第３のルート５３に沿った操作となるので、第１の領域５５ａから第２の領域５５ｂに移動する。
【００６３】
磁気ベクトル１０Ａは、図９（ａ）に示すように、第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＬｏｗとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａから第２の領域５５ｂに移動することから、共にＨｉを出力する。
【００６４】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｈｉ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＭポジション４６と判別する。
【００６５】
（＋ポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を＋ポジション４５に操作すると、シフトレバー２２と共に＋ポジション４５に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第３のルート５３に沿った操作なので、第２の領域５５ｂに位置する。
【００６６】
磁気ベクトル１０Ａは、図９（ｂ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＨｉとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第２の領域５５ｂに位置することから、共にＨｉを出力する。
【００６７】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｈｉ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションを＋ポジション４５と判別する。
【００６８】
（−ポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を−ポジション４７に操作すると、シフトレバー２２と共に−ポジション４７に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第３のルート５３に沿った操作なので、第２の領域５５ｂに位置する。
【００６９】
磁気ベクトル１０Ａは、図１０に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＬｏｗとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第２の領域５５ｂに位置することから、共にＨｉを出力する。
【００７０】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｌｏｗ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションを−ポジション４７と判別する。
【００７１】
（第１の実施の形態の効果）
上記の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置１によれば、ポジションの数（最大８ポジション）より少ない第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力の組み合わせで各ポジションを判別することができる。また、シフトポジション検出装置１は、その出力を２重系としているので、ＭＲセンサの故障を検出することができる。さらに、シフトポジション検出装置１は、使用するＭＲセンサが少ないので、製造コストを削減することができる。
【００７２】
また、シフトポジション検出装置１の第１〜第４のＭＲセンサ１１〜１４は、各ポジションの切替位置と各ＭＲセンサの中心を通る直線上に配置され、さらに、ＨｉとＬｏｗの切替の境界と当該直線を一致させて配置されるので、当該直線上に配置しない場合と比べて、当該境界にて出力が切り替わり、切替位置に応じた正確な出力を行うことができ、シフトポジション検出装置１は、正確にポジションを判別することができる。シフトポジション検出装置１は、各ポジションの切替位置と各ＭＲセンサの中心を通る直線上に配置されるので、ＭＲセンサの基板１００に対する組み付け精度が向上し、正確にポジションを判別することができる。また、シフトポジション検出装置１は、ポジションの切換に関して中間出力が存在しないので、誤判定を防止することができる。
【００７３】
さらに、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６は、アナログ出力ではなく、Ｈｉ（＝１）かＬｏｗ（＝０）かのデジタル出力を行うので、車両内に発生する電磁波ノイズ等の影響を受けにくいので、シフトポジション検出装置１は、ポジションを正確に判別することができる。
【００７４】
シフトポジション検出装置１は、切替位置を正確に設定することができるので、ユーザに良好な操作感を付与することができる。
【００７５】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、軌道６上の４つのポジションを２つの磁気センサで検出する点で第１の実施の形態と異なっている。
【００７６】
図１１（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭＲセンサの配置と各ポジションの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、シフトポジション情報の概略図である。以下に、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００７７】
本実施の形態に係る第１のＭＲセンサ６０ａは、例えば、図１１（ａ）に示すように、第１のポジション６１が第２のポジション６２に切り替わる切替位置６ａを通る直線６００と、第３のポジション６３が第４のポジション６４に切り替わる切替位置６ｃを通る直線６０２とが直交する交点を中心とし、直線６００、６０２が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００７８】
本実施の形態に係る第２のＭＲセンサ６０ｂは、例えば、図１１（ａ）に示すように、第２のポジション６２が第３のポジション６３に切り替わる切替位置６ｂを通る直線６０１と、第４のポジション６４が第５のポジション６５に切り替わる切替位置６ｄを通る直線６０３とが直交する交点を中心とし、直線６０１、６０３が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００７９】
磁石１０ｃは、例えば、第１の実施の形態における第１及び第２の磁石１０ａ、１０ｂと同様の材質及び形状からなる。また、磁石１０ｃは、シフトレバー２２の操作により、軌道６に沿って移動するものとする。なお、軌道６は、直線に限定されない。
【００８０】
（第１のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第１のポジション６１に操作すると、シフトレバー２２と共に第１のポジション６１に磁石１０ｃが移動する
【００８１】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。
【００８２】
制御部１７は、入力した第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓと、図１１（ｂ）に示すシフトポジション情報１８１を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８１に基づいてシフトレバー２２のポジションを第１のポジション６１と判別する。
【００８３】
（第２のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第２のポジション６２に操作すると、シフトレバー２２と共に第２のポジション６２に磁石１０ｃが移動する
【００８４】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１のＭＲセンサ６０ａの出力ＳがＨｉ、第２のＭＲセンサ６０ｂの出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。
【００８５】
制御部１７は、入力した第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓとシフトポジション情報１８１を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８１に基づいてシフトレバー２２のポジションを第２のポジション６２と判別する。
【００８６】
（第３のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第３のポジション６３に操作すると、シフトレバー２２と共に第３のポジション６３に磁石１０ｃが移動する
【００８７】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１のＭＲセンサ６０ａの出力ＳがＨｉ、第２のＭＲセンサ６０ｂの出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。
【００８８】
制御部１７は、入力した第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓとシフトポジション情報１８１を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８１に基づいてシフトレバー２２のポジションを第３のポジション６３と判別する。
【００８９】
（第４のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第４のポジション６４に操作すると、シフトレバー２２と共に第４のポジション６４に磁石１０ｃが移動する
【００９０】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１のＭＲセンサ６０ａの出力ＳがＬｏｗ、第２のＭＲセンサ６０ｂの出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。
【００９１】
制御部１７は、入力した第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓとシフトポジション情報１８１を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８１に基づいてシフトレバー２２のポジションを第４のポジション６４と判別する。
【００９２】
（第５のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第５のポジション６５に操作すると、シフトレバー２２と共に第５のポジション６５に磁石１０ｃが移動する
【００９３】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１のＭＲセンサ６０ａの出力ＳがＬｏｗ、第２のＭＲセンサ６０ｂの出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。つまり、第５のポジション６５は、第１のポジション６１と同じ出力Ｓの組み合わせであるので、第１及び第５のポジション６１、６５は、判別できない。しかし、第１の実施の形態において示したように、シフトパターンのレイアウトの自由度の点で有効である。
【００９４】
（第２の実施の形態の効果）
上記の第２の実施の形態に係るシフトポジション検出装置１によれば、ポジションの数（４つ）より少ない（２つ）第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓの組み合わせでポジションを判別することができる。シフトポジション検出装置１は、使用するＭＲセンサの数が少ないので製造コストを削減することができる。
【００９５】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。
【００９６】
上記に記載のシフトポジション検出装置１は、２つのＭＲセンサを対で用いていたが、１つのＭＲセンサ、つまり、３つのＭＲセンサによって各ポジションを判別しても良い。
【００９７】
上記に記載のＭＲセンサのＨｉとＬｏｗは、例えば、各ＭＲセンサで異なっていても良い。
【００９８】
また、各ＭＲセンサは、アナログ出力を行い、制御部１７によってＨｉ又はＬｏｗと判定を行うように構成されても良い。
【００９９】
上記に記載の各ＭＲセンサは、磁気抵抗素子を用いた磁気センサであったが、これに限定されず、磁気ベクトル１０Ａ、１０Ｂの方向の変化を検出することができるセンサであれば良い。
【符号の説明】
【０１００】
１…シフトポジション検出装置、２…シフトユニット、４…シフトゲート、４ａ…案内溝、４ｂ…スライド部、６…軌道、６ａ〜６ｄ…切替位置、１０Ａ、１０Ｂ…磁気ベクトル、１０Ｃ…磁束、１０ａ…第１の磁石、１０ｂ…第２の磁石、１０ｃ…磁石、１１〜１６…第１〜第６のＭＲセンサ、１１Ａ…基準線、１７…制御部、１８…記憶部、１９…出力部、２０…本体、２１…上部、２２…シフトレバー、４０…シフトパターン、４１…Ｐポジション、４１ａ…切替位置、４２…Ｒポジション、４２ａ…切替位置、４３…Ｎポジション、４３ａ…切替位置、４４…Ｄポジション、４４ａ…切替位置、４５…＋ポジション、４６…Ｍポジション、４７…−ポジション、５１〜５３…第１〜第３のルート、５４、５５…第１及び第２の軌道、５４ａ〜５４ｅ…操作位置、５５ａ、５５ｂ…第１及び第２の領域、６０ａ、６０ｂ…第１及び第２のＭＲセンサ、６１〜６５…第１〜第５のポジション、１００…基板、１１１〜１１４…第１〜第４のＭＲ素子、１８０、１８１…シフトポジション情報、４０１〜４０９…直線、６００〜６０３…直線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、磁性を有する被検出体と、被検出体を一定の軌道に沿わせて所定位置に案内する案内レール部材と、外部より入射される磁束の方向を検出する磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子が組付けられる支持部材と、磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与するバイアス磁石と、被検出体及びバイアス磁石により形成され、磁気抵抗素子によって検出された磁束の方向に基づいて被検出体の位置を検出する検出手段とを備えた位置検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この位置検出装置は、バイアス磁石が、被検出体との位置関係を規定すべく、案内レール部材に固定され、案内レール部材は、磁気抵抗素子に対して位置決めされた状態で支持部材に固定されているので、磁性を有する被検出体、磁気抵抗素子、及びバイアス磁石の組付け公差が僅小となり、被検出体の位置検出誤差を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０４３４０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、従来の位置検出装置は、２つのポジションの検出に２つの磁気抵抗素子とバイアス磁石が必要であり、コスト高になるという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、検出対象である操作位置の数よりも少ない個数の角度検出センサで操作位置を判別し、また、ユーザに良好な操作感を付与することができる操作位置検出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】
本発明の一態様は、第１のルート上の第１乃至第５の操作位置に操作可能な操作部と、前記操作部と共に前記第１のルートを移動し、第１の磁界を発生する第１の磁界発生部と、前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が所定の角度変化するごとに第１及び第２の出力を繰り返し出力し、前記第１の操作位置が前記第２の操作位置に切り替わる第１の切替位置を通る第１の直線と、前記第３の操作位置が前記第４の操作位置に切り替わる第２の切替位置を通る第２の直線とが直交する交点を中心とし、前記第１及び第２の直線が前記第１及び第２の出力の境界位置となるように配置された第１の角度検出センサと、前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が前記所定の角度変化するごとに前記第１及び第２の出力を繰り返し出力し、前記第２の操作位置が前記第３の操作位置に切り替わる第３の切替位置を通る第３の直線と、前記第４の操作位置が前記第５の操作位置に切り替わる第４の切替位置を通る第４の直線とが直交する交点を中心とし、前記第３及び第４の直線が前記第１及び第２の出力の境界位置となるように配置された第２の角度検出センサと、前記第１及び第２の角度検出センサから出力される前記第１及び第２の出力の組み合わせに基づいて前記操作部の前記第１乃至第５の操作位置を判別する判別部と、を備える操作位置検出装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、検出対象である操作位置の数よりも少ない個数の角度検出センサで操作位置を判別し、また、ユーザに良好な操作感を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置を用いたシフトユニットの概略図であり、（ｂ）は、シフトパターンの概略図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭＲセンサの配置と各ポジションの位置関係を示す概略図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る円柱形状を有する磁石から発生する磁気ベクトルの概略図であり、（ｂ）は、角柱形状を有する磁石から発生する磁気ベクトルの概略図であり、（ｃ）は、磁石の側面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＭＲセンサとＨｉ又はＬｏｗと判別される磁気ベクトルの方向の関係を示す概略図であり、（ｂ）は、ＭＲセンサの回路構成を示す概略図であり、（ｃ）は、ＭＲセンサを横切る磁気ベクトルの角度θと出力電圧Ｖoutの関係を示すグラフであり、（ｄ）は、ＭＲセンサから出力される出力Ｓと角度θの関係を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション情報の概略図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＰポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、Ｒポジションの判別に関する概略図である。
【図８】図８（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＮポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、Ｄポジションの判別に関する概略図である。
【図９】図９（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、＋ポジションの判別に関する概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置の−ポジションの判別に関する概略図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭＲセンサの配置と各ポジションの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、シフトポジション情報の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[第１の実施の形態]
（シフトユニットの構成）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置を用いたシフトユニットの概略図であり、（ｂ）は、シフトパターンの概略図である。
【００１１】
シフトポジション検出装置１を用いたシフトユニット２は、車両に搭載され、例えば、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、シフトゲート４に沿った操作部としてのシフトレバー２２の操作により、Ｐポジション４１、Ｒポジション４２、Ｎポジション４３、Ｄポジション４４、＋ポジション４５、Ｍポジション４６及び−ポジション４７、にポジションを切り替えられる。
【００１２】
上記の各ポジションは、図１（ｂ）に示すように、シフトパターン４０に従って配列されており、シフトパターン４０は、Ｐポジション４１、Ｒポジション４２、Ｎポジション４３及びＤポジション４４が設けられた第１のルート５１と、Ｄポジション４４から第３のルート５３に移動するために設けられた第２のルート５２と、＋ポジション４５、Ｍポジション４６及び−ポジション４７が設けられた第３のルート５３とからなる。なお、第１〜第３のルート５１〜５３は、直線に限定されず、曲線であっても良い。
【００１３】
上記の各ポジションは、例えば、シフトレバー２２が操作されることにより車両のトランスミッションの状態を切り替えるものである。Ｐポジション４１は、パーキングポジションである。Ｒポジション４２は、車両を後進させるポジションである。Ｎポジション４３は、エンジンの動力をトランスミッションに伝達しないようにするポジション、すなわちニュートラルポジションである。Ｄポジション４４は、エンジンの回転数等に応じてトランスミッションのギア比等を切り替えるポジションである。＋ポジション４５は、トランスミッションのギア比（エンジンの回転数を１としたトランスミッションの出力軸の回転数；トランスミッションの出力軸の回転数：エンジンの回転数）を高いギア比に１段ずつ切り替えるポジションである。Ｍポジション４６は、＋ポジション及び−ポジションに切り替える際に用意されたニュートラルポジションである。−ポジション４７は、トランスミッションのギア比を低いギア比に１段ずつ切り替えるポジションである。なお、ポジションは、上記の例に限定されない。
【００１４】
シフトユニット２は、例えば、略矩形状を有する本体２０と、シフトゲート４が形成された本体２０の上部２１と、本体２０内に設けられ、シフトレバー２２のポジションを検出するシフトポジション検出装置１と、を備えて概略構成されている。
【００１５】
シフトレバー２２は、例えば、シフトゲート４に沿って移動する。なお、シフトゲート４の形状は、上記の例に限定されない。
【００１６】
シフトゲート４には、例えば、案内溝４ａが形成され、シフトレバー２２の端部には、スライド部４ｂが形成されている。シフトレバー２２は、例えば、この案内溝４ａにスライド部４ｂが挿入、案内されて各ポジションに操作可能に構成されている。
【００１７】
（シフトポジション検出装置の構成）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のブロック図である。シフトポジション検出装置１は、主に、後述する第１及び第２の磁石と、角度検出センサとしての第１〜第６のＭＲ（Magnetic Resistance）センサ１１〜１６と、判別部としての制御部１７と、を備える。またシフトポジション検出装置１は、例えば、図２に示すように、シフトポジション情報１８０を記憶する記憶部１８と、出力部１９と、を備えて概略構成されている。
【００１８】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭＲセンサの配置と各ポジションの位置関係を示す概略図である。図３は、シフトレバー２２がＰポジション４１に操作されている状態を示している。
【００１９】
シフトパターン４０の第１のルート５１及び第３のルート５３に沿ってシフトレバー２２が操作されたとき、第１の磁石１０ａは、図３に示す第１の軌道５４に沿って移動する。
【００２０】
第１の磁石１０ａは、例えば、シフトレバー２２が第１のルート５１のＰポジション４１からＤポジション４４まで操作されるとき、第１の軌道５４に沿って第１の操作位置５４ａ〜第４の操作位置５４ｄまで移動する。
【００２１】
また、第１の磁石１０ｂは、例えば、シフトレバー２２が第３のルート５３の＋ポジション４５から−ポジション４７まで操作されるとき、第１の軌道５４に沿って第３の操作位置５４ｃから第５の操作位置５４ｅまで移動する。
【００２２】
つまり、シフトレバー２２が第１のルート５１のＮポジション４３に位置するとき、及び第３のルート５３の＋ポジション４５に位置するとき、第１の磁石１０ａは、図３に示すように、共に第１の軌道５４の第３の操作位置５４ｃに位置する。
【００２３】
また、シフトレバー２２が第１のルート５１のＤポジション４４に位置するとき、及び第３のルート５３のＭポジション４６に位置するとき、第１の磁石１０ａは、図３に示すように、共に第１の軌道５４の第４の操作位置５４ｄに位置する。
【００２４】
シフトポジション検出装置１は、上記のように、同じ領域に第１の磁石１０ａが位置していても、後述する第２の磁石１０ｂの移動との組み合わせにより、シフトレバー２２が第１のルート５１のポジションを指示しているのか、第３のルート５３のポジションを指示しているのかを判別する。
【００２５】
図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る円柱形状を有する磁石から発生する磁気ベクトルの概略図であり、（ｂ）は、角柱形状を有する磁石から発生する磁気ベクトルの概略図であり、（ｃ）は、磁石の側面図である。図４（ａ）及び（ｂ）は、例えば、第１の磁石１０ａと磁気ベクトル１０Ａとの関係を模式的に示すものであり、（ｃ）は、第１の磁石１０ａと磁束１０Ｃとの関係を模式的に示すものである。以下では、第１の磁石１０ａについて説明するが、材料や形状等は第２の磁石１０ｂも同様である。また、以下では、第２の磁石１０ｂの磁気ベクトルを磁気ベクトル１０Ｂとする。
【００２６】
第１の磁石１０ａは、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等の永久磁石、又はこれらの永久磁石を樹脂に混ぜて成形した磁石等が用いられる。なお、第１の磁界発生部は、上記の例に限定されず、例えば、電磁石等であっても良い。
【００２７】
第１の磁石１０ａは、例えば、図４（ａ）及び（ｃ）に示すように、円柱形状を有する。また、第１の磁石１０ａは、例えば、図４（ｃ）に示すように、基板１００側がＮ極、シフトレバー２２側がＳ極となり、磁束１０Ｃが基板１００側のＮ極から湧き出してＳ極に吸い込まれている。基板１００は、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６が配置されている。なお、第１の磁石１０ａの着磁の方向は、上記の例に限定されず、基板１００側をＳ極、シフトレバー２２側をＮ極としても良い。
【００２８】
また、第１の磁石１０ａは、上記の例に限定されず、例えば、図４（ｂ）に示すように、放射状に磁気ベクトル１０Ａを発生させる柱体であれば、基板１００側の底面の形状が、一辺Ａの正方形であっても良い。
【００２９】
図５（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＭＲセンサとＨｉ又はＬｏｗと判別される磁気ベクトルの方向の関係を示す概略図であり、（ｂ）は、ＭＲセンサの回路構成を示す概略図であり、（ｃ）は、ＭＲセンサを横切る磁気ベクトルの角度θと出力電圧Ｖoutの関係を示すグラフであり、（ｄ）は、ＭＲセンサから出力される出力Ｓと角度θの関係を示すグラフである。図５（ｃ）は、例えば、印加する電圧Ｖを５ｖ、ＨｉとＬｏを判定するためのしきい電圧Ｖthを２．５ｖとした図である。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）では、第１のＭＲセンサ１１を例にとって説明するが他のＭＲセンサについても同様である。
【００３０】
第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ａ）に示すように、対角線によって４つの領域（Ｌｏｗ、Ｈｉ、Ｌｏｗ、Ｈｉ）に分けられ、中心を通る磁気ベクトル１０Ａが、４つのいずれの領域にあるかで、制御部１７に出力する出力Ｓが１（＝Ｈｉ）と０（＝Ｌｏｗ）に切り替わるように構成されている。
【００３１】
第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ｂ）に示すように、第１〜第４のＭＲ素子１１１〜１１４によりブリッジ回路が形成されている。このＭＲ素子は、例えば、蛇腹状に折り返された形状を有し、磁気ベクトル１０Ａと折り返された部分（感磁部）とのなす角度に基づいて抵抗値が変わる磁気抵抗素子である。ここで、折り返された部分（感磁部）とは、例えば、図５（ｂ）に示す電流が流れる方向に対して直交する部分であり、磁気ベクトル１０Ａがこの感磁部に直交するとき、ＭＲ素子の抵抗値が最小となり、平行となるとき、抵抗値が最大となる。なお、図５（ｂ）に示す電流の流れる方向と平行な部分の磁気抵抗の増減は、感磁部のそれと比べて無視できるほど小さいものとする。また、以下の各ＭＲセンサの中心を通る磁気ベクトル１０Ａ以外でＭＲセンサの検出領域内を通る磁気ベクトル１０Ａは、ＭＲセンサの中心を通る磁気ベクトル１０Ａと略平行であるものとする。
【００３２】
第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ｂ）に示すように、第１及び第３のＭＲ素子１１１、１１３に電圧Ｖが印加される。第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、第１のＭＲ素子１１１と第２のＭＲ素子１１２の中点電位（Ｖ＋）と、第３のＭＲ素子１１３と第４のＭＲ素子１１４の中点電位（Ｖ−）の差分（＝Ｖ＋−Ｖ−）であるＶoutと、しきい電圧Ｖthとに基づいて、ＶoutがＶthより大きいときを１（Ｈｉ）、小さいときを０（Ｌｏｗ）とする出力Ｓを制御部１７に出力する。また、第２のＭＲ素子１１２と第４のＭＲ素子１１４の間は、接地されている。
【００３３】
図５（ａ）に示す第１のＭＲセンサ１１の模式図と、図５（ｂ）に示す第１のＭＲセンサ１１の第１〜第４のＭＲ素子１１１〜１１４からなるブリッジ部分の模式図は、対応している。出力電圧Ｖoutは、図５（ｂ）に示す基準線１１Ａを基準とし、磁気ベクトル１０Ａがこの基準線１１Ａとなす角をθとすると、Ｖoutは、図５（ｃ）に示すCos曲線となる。なお、角度θは、例えば、基準線１１Ａから時計回りを正としている。
【００３４】
第１のＭＲセンサ１１は、例えば、図５（ｄ）に示すように、０°≦θ≦４５°の間は、出力ＳとしてＨｉ（＝１）を出力し、４５°＜θ≦１３５°の間は、出力ＳとしてＬｏｗ（＝０）を出力する。
【００３５】
よって、第１のＭＲセンサ１１（第１の角度検出センサ）は、例えば、第１の磁界発生部としての第１の磁石１０ａからの磁界（第１の磁界）の方向が９０°（第１の角度）変化するごとに第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）を繰り返し出力するように構成されている。なお、磁界の方向とは、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の中心を通る磁気ベクトルの方向であるものとする。
【００３６】
また、第１のＭＲセンサ１１は、例えば、第１の操作位置５４ａが第２の操作位置５４ｂに切り替わる切替位置４１ａ（第１の切替位置）を通る直線４０１（第１の直線）と、第３の操作位置５４ｃが第４の操作位置５４ｄに切り替わる切替位置４３ａ（第２の切替位置）を通る直線４０７（第２の直線）とが直交する交点を中心とし、直線４０１、４０７が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００３７】
第２のＭＲセンサ１２（第４の角度検出センサ）は、例えば、切替位置４２ａ（第３の切替位置）を対称点として第１のＭＲセンサ１１と点対称の位置に配置される。言い換えるなら、第２のＭＲセンサ１２は、例えば、切替位置４１ａを通る直線４０５と、切替位置４３ａを通る直線４０３とが直交する交点を中心とし、直線４０３、４０５が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００３８】
また、第２のＭＲセンサ１２は、例えば、第１の磁石１０ａからの磁界の方向が９０°（第３の角度）変化するごとに第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）を繰り返し出力するように構成されている。
【００３９】
第３のＭＲセンサ１３（第２の角度検出センサ）は、例えば、第１の磁石１０ａからの磁界の方向が９０°（第２の角度）変化するごとに第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）を繰り返し出力するように構成されている。
【００４０】
また、第３のＭＲセンサ１３は、例えば、第２の操作位置５４ｂが第３の操作位置５４ｃに切り替わる切替位置４２ａ（第３の切替位置）を通る直線４０２（第３の直線）と、第４の操作位置５４ｄが第５の操作位置５４ｅに切り替わる切替位置４４ａ（第４の切替位置）を通る直線４０８（第４の直線）とが直交する交点を中心とし、直線４０２、４０８が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００４１】
第４のＭＲセンサ１４（第５の角度検出センサ）は、例えば、切替位置４３ａを対称点として第３のＭＲセンサ１３と点対称の位置に配置され、第１の磁石１０ａからの磁界の方向が９０°（第４の角度）変化するごとに第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）を繰り返し出力するように構成されている。言い換えるなら、第４のＭＲセンサ１４は、例えば、切替位置４２ａを通る直線４０６と、切替位置４４ａを通る直線４０４とが直交する交点を中心とし、直線４０４、４０６が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。なお、上記の第１〜第４の角度は、９０°に限定されず、各ＭＲセンサを構成するＭＲ素子の数や配置に応じて４５°等の角度であっても良い。
【００４２】
ここで、第２の磁石１０ｂは、例えば、上記の第１〜第４のＭＲセンサ１１〜１４の検出領域外に磁界を発生させ、シフトレバー２２が第１のルート５１を移動するときは、直線４０９、４１０、４１１で囲まれる図３の左側の第１の領域５５ａに位置し、シフトレバー２２が３のルート５３を移動するときは、直線４０９、４１０、４１１で囲まれる図３の右側の第２の領域５５ｂに位置するように構成されている。第２の磁石１０ｂは、例えば、図３に示すように、第２の軌道５５に沿って第１及び第２の領域５５ａ、５５ｂを移動する。
【００４３】
第５のＭＲセンサ１５（第３の角度検出センサ）は、例えば、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置するときは、第３の出力（Ｌｏｗ）を行い、第２の領域５５ｂに位置するときは、第４の出力（Ｈｉ）を行うように構成されている。
【００４４】
第６のＭＲセンサ１６（第６の角度検出センサ）は、例えば、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置するときは、第３の出力（Ｌｏｗ）を行い、第２の領域５５ｂに位置するときは、第４の出力（Ｈｉ）を行うように構成されている。
【００４５】
上記のように、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の対となるＭＲセンサは、第１又は第２の磁石１０ａ、１０ｂの位置により、同じ出力Ｓを行うように構成されている。なお、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力Ｓは、第１の出力がＬｏｗで第２の出力がＨｉであっても良く、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の出力Ｓは、第３の出力がＨｉで第４の出力がＬｏｗであっても良い。
【００４６】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション情報の概略図である。制御部１７は、図６に示すように、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力の組み合わせとシフトポジション情報１８０に基づいて各ポジションを判別する。
【００４７】
出力部１９は、例えば、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続され、判別したポジションの情報を出力する。車両の制御部は、例えば、取得したポジションの情報に基づいて車両のトランスミッションの状態を切り替える。
【００４８】
（動作）
図７（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＰポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、Ｒポジションの判別に関する概略図である。図８（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＮポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、Ｄポジションの判別に関する概略図である。図９（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭポジションの判別に関する概略図であり、（ｂ）は、＋ポジションの判別に関する概略図である。図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置の−ポジションの判別に関する概略図である。なお、以下において、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６の一対の出力Ｓを（Ｈｉ、Ｈｉ、Ｈｉ）等と記載するものとする。
【００４９】
以下に、ユーザが、シフトレバー２２をシフトゲート４に沿ってそれぞれのポジションに操作する場合のポジションの判別について説明する。まず、ユーザが、Ｎポジション４３からＰポジション４１に、シフトレバー２２を操作する場合について説明する。
【００５０】
（Ｐポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２をＰポジション４１に操作すると、シフトレバー２２と共にＰポジション４１に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第１の軌道５４に沿った操作なので、第１の領域５５ａに位置する。
【００５１】
磁気ベクトル１０Ａは、図７（ａ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＬｏｗとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置することから、共にＬｏｗを出力する。
【００５２】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｌｏｗ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＮポジション４１と判別する。
【００５３】
（Ｒポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２をＲポジション４２に操作すると、シフトレバー２２と共にＲポジション４２に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第１の軌道５４に沿った操作なので、第１の領域５５ａに位置する。
【００５４】
磁気ベクトル１０Ａは、図７（ｂ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＨｉとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置することから、共にＬｏｗを出力する。
【００５５】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｌｏｗ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＲポジション４２と判別する。
【００５６】
（Ｎポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２をＮポジション４３に操作すると、シフトレバー２２と共にＮポジション４３に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第１の軌道５４に沿った操作なので、第１の領域５５ａに位置する。
【００５７】
磁気ベクトル１０Ａは、図８（ａ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＨｉとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置することから、共にＬｏｗを出力する。
【００５８】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｈｉ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＮポジション４３と判別する。
【００５９】
（Ｄポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２をＤポジション４４に操作すると、シフトレバー２２と共にＤポジション４４に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第１の軌道５４に沿った操作なので、第１の領域５５ａに位置する。
【００６０】
磁気ベクトル１０Ａは、図８（ｂ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＬｏｗとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａに位置することから、共にＬｏｗを出力する。
【００６１】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｈｉ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＮポジション４３と判別する。
【００６２】
（Ｍポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を、Ｄポジション４４から第２のルート５２を介して第３のルート５３のＭポジション４６に操作すると、第１の磁石１０ａは、シフトレバー２２と共に移動せず、第４の操作位置５４ｄに留まる。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第３のルート５３に沿った操作となるので、第１の領域５５ａから第２の領域５５ｂに移動する。
【００６３】
磁気ベクトル１０Ａは、図９（ａ）に示すように、第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＬｏｗとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第１の領域５５ａから第２の領域５５ｂに移動することから、共にＨｉを出力する。
【００６４】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｈｉ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションをＭポジション４６と判別する。
【００６５】
（＋ポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を＋ポジション４５に操作すると、シフトレバー２２と共に＋ポジション４５に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第３のルート５３に沿った操作なので、第２の領域５５ｂに位置する。
【００６６】
磁気ベクトル１０Ａは、図９（ｂ）に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＨｉとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第２の領域５５ｂに位置することから、共にＨｉを出力する。
【００６７】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｈｉ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションを＋ポジション４５と判別する。
【００６８】
（−ポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を−ポジション４７に操作すると、シフトレバー２２と共に−ポジション４７に第１の磁石１０ａが移動する。第２の磁石１０ｂは、シフトレバー２２の操作が第３のルート５３に沿った操作なので、第２の領域５５ｂに位置する。
【００６９】
磁気ベクトル１０Ａは、図１０に示すように、移動した第１の磁石１０ａの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ１１、１２の出力ＳがＬｏｗとなる方向、第３及び第４のＭＲセンサ１３、１４の出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。また、第５及び第６のＭＲセンサ１５、１６は、第２の磁石１０ｂが第２の領域５５ｂに位置することから、共にＨｉを出力する。
【００７０】
制御部１７は、入力した第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力Ｓとシフトポジション情報１８０を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｌｏｗ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８０に基づいてシフトレバー２２のポジションを−ポジション４７と判別する。
【００７１】
（第１の実施の形態の効果）
上記の第１の実施の形態に係るシフトポジション検出装置１によれば、ポジションの数（最大８ポジション）より少ない第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６の出力の組み合わせで各ポジションを判別することができる。また、シフトポジション検出装置１は、その出力を２重系としているので、ＭＲセンサの故障を検出することができる。さらに、シフトポジション検出装置１は、使用するＭＲセンサが少ないので、製造コストを削減することができる。
【００７２】
また、シフトポジション検出装置１の第１〜第４のＭＲセンサ１１〜１４は、各ポジションの切替位置と各ＭＲセンサの中心を通る直線上に配置され、さらに、ＨｉとＬｏｗの切替の境界と当該直線を一致させて配置されるので、当該直線上に配置しない場合と比べて、当該境界にて出力が切り替わり、切替位置に応じた正確な出力を行うことができ、シフトポジション検出装置１は、正確にポジションを判別することができる。シフトポジション検出装置１は、各ポジションの切替位置と各ＭＲセンサの中心を通る直線上に配置されるので、ＭＲセンサの基板１００に対する組み付け精度が向上し、正確にポジションを判別することができる。また、シフトポジション検出装置１は、ポジションの切換に関して中間出力が存在しないので、誤判定を防止することができる。
【００７３】
さらに、第１〜第６のＭＲセンサ１１〜１６は、アナログ出力ではなく、Ｈｉ（＝１）かＬｏｗ（＝０）かのデジタル出力を行うので、車両内に発生する電磁波ノイズ等の影響を受けにくいので、シフトポジション検出装置１は、ポジションを正確に判別することができる。
【００７４】
シフトポジション検出装置１は、切替位置を正確に設定することができるので、ユーザに良好な操作感を付与することができる。
【００７５】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、軌道６上の４つのポジションを２つの磁気センサで検出する点で第１の実施の形態と異なっている。
【００７６】
図１１（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るシフトポジション検出装置のＭＲセンサの配置と各ポジションの位置関係を示す概略図であり、（ｂ）は、シフトポジション情報の概略図である。以下に、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００７７】
本実施の形態に係る第１のＭＲセンサ６０ａは、例えば、図１１（ａ）に示すように、第１のポジション６１が第２のポジション６２に切り替わる切替位置６ａを通る直線６００と、第３のポジション６３が第４のポジション６４に切り替わる切替位置６ｃを通る直線６０２とが直交する交点を中心とし、直線６００、６０２が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００７８】
本実施の形態に係る第２のＭＲセンサ６０ｂは、例えば、図１１（ａ）に示すように、第２のポジション６２が第３のポジション６３に切り替わる切替位置６ｂを通る直線６０１と、第４のポジション６４が第５のポジション６５に切り替わる切替位置６ｄを通る直線６０３とが直交する交点を中心とし、直線６０１、６０３が第１の出力（Ｈｉ）と第２の出力（Ｌｏｗ）の境界位置となるように配置される。
【００７９】
磁石１０ｃは、例えば、第１の実施の形態における第１及び第２の磁石１０ａ、１０ｂと同様の材質及び形状からなる。また、磁石１０ｃは、シフトレバー２２の操作により、軌道６に沿って移動するものとする。なお、軌道６は、直線に限定されない。
【００８０】
（第１のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第１のポジション６１に操作すると、シフトレバー２２と共に第１のポジション６１に磁石１０ｃが移動する
【００８１】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。
【００８２】
制御部１７は、入力した第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓと、図１１（ｂ）に示すシフトポジション情報１８１を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８１に基づいてシフトレバー２２のポジションを第１のポジション６１と判別する。
【００８３】
（第２のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第２のポジション６２に操作すると、シフトレバー２２と共に第２のポジション６２に磁石１０ｃが移動する
【００８４】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１のＭＲセンサ６０ａの出力ＳがＨｉ、第２のＭＲセンサ６０ｂの出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。
【００８５】
制御部１７は、入力した第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓとシフトポジション情報１８１を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｌｏｗ）であることから、シフトポジション情報１８１に基づいてシフトレバー２２のポジションを第２のポジション６２と判別する。
【００８６】
（第３のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第３のポジション６３に操作すると、シフトレバー２２と共に第３のポジション６３に磁石１０ｃが移動する
【００８７】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１のＭＲセンサ６０ａの出力ＳがＨｉ、第２のＭＲセンサ６０ｂの出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。
【００８８】
制御部１７は、入力した第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓとシフトポジション情報１８１を比較する。制御部１７は、入力が（Ｈｉ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８１に基づいてシフトレバー２２のポジションを第３のポジション６３と判別する。
【００８９】
（第４のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第４のポジション６４に操作すると、シフトレバー２２と共に第４のポジション６４に磁石１０ｃが移動する
【００９０】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１のＭＲセンサ６０ａの出力ＳがＬｏｗ、第２のＭＲセンサ６０ｂの出力ＳがＨｉとなる方向から横切る。
【００９１】
制御部１７は、入力した第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓとシフトポジション情報１８１を比較する。制御部１７は、入力が（Ｌｏｗ、Ｈｉ）であることから、シフトポジション情報１８１に基づいてシフトレバー２２のポジションを第４のポジション６４と判別する。
【００９２】
（第５のポジションの判別）
ユーザがシフトレバー２２を第５のポジション６５に操作すると、シフトレバー２２と共に第５のポジション６５に磁石１０ｃが移動する
【００９３】
磁気ベクトル１０Ａは、図１１（ａ）に示すように、移動した磁石１０ｃの磁界に基づいて、第１のＭＲセンサ６０ａの出力ＳがＬｏｗ、第２のＭＲセンサ６０ｂの出力ＳがＬｏｗとなる方向から横切る。つまり、第５のポジション６５は、第１のポジション６１と同じ出力Ｓの組み合わせであるので、第１及び第５のポジション６１、６５は、判別できない。しかし、第１の実施の形態において示したように、シフトパターンのレイアウトの自由度の点で有効である。
【００９４】
（第２の実施の形態の効果）
上記の第２の実施の形態に係るシフトポジション検出装置１によれば、ポジションの数（４つ）より少ない（２つ）第１及び第２のＭＲセンサ６０ａ、６０ｂの出力Ｓの組み合わせでポジションを判別することができる。シフトポジション検出装置１は、使用するＭＲセンサの数が少ないので製造コストを削減することができる。
【００９５】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。
【００９６】
上記に記載のシフトポジション検出装置１は、２つのＭＲセンサを対で用いていたが、１つのＭＲセンサ、つまり、３つのＭＲセンサによって各ポジションを判別しても良い。
【００９７】
上記に記載のＭＲセンサのＨｉとＬｏｗは、例えば、各ＭＲセンサで異なっていても良い。
【００９８】
また、各ＭＲセンサは、アナログ出力を行い、制御部１７によってＨｉ又はＬｏｗと判定を行うように構成されても良い。
【００９９】
上記に記載の各ＭＲセンサは、磁気抵抗素子を用いた磁気センサであったが、これに限定されず、磁気ベクトル１０Ａ、１０Ｂの方向の変化を検出することができるセンサであれば良い。
【符号の説明】
【０１００】
１…シフトポジション検出装置、２…シフトユニット、４…シフトゲート、４ａ…案内溝、４ｂ…スライド部、６…軌道、６ａ〜６ｄ…切替位置、１０Ａ、１０Ｂ…磁気ベクトル、１０Ｃ…磁束、１０ａ…第１の磁石、１０ｂ…第２の磁石、１０ｃ…磁石、１１〜１６…第１〜第６のＭＲセンサ、１１Ａ…基準線、１７…制御部、１８…記憶部、１９…出力部、２０…本体、２１…上部、２２…シフトレバー、４０…シフトパターン、４１…Ｐポジション、４１ａ…切替位置、４２…Ｒポジション、４２ａ…切替位置、４３…Ｎポジション、４３ａ…切替位置、４４…Ｄポジション、４４ａ…切替位置、４５…＋ポジション、４６…Ｍポジション、４７…−ポジション、５１〜５３…第１〜第３のルート、５４、５５…第１及び第２の軌道、５４ａ〜５４ｅ…操作位置、５５ａ、５５ｂ…第１及び第２の領域、６０ａ、６０ｂ…第１及び第２のＭＲセンサ、６１〜６５…第１〜第５のポジション、１００…基板、１１１〜１１４…第１〜第４のＭＲ素子、１８０、１８１…シフトポジション情報、４０１〜４０９…直線、６００〜６０３…直線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のルート上の第１乃至第５の操作位置に操作可能な操作部と、
前記操作部と共に前記第１のルートを移動し、第１の磁界を発生する第１の磁界発生部と、
前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が第１の角度変化するごとに第１及び第２の出力を繰り返し出力し、前記第１の操作位置が前記第２の操作位置に切り替わる第１の切替位置を通る第１の直線と、前記第３の操作位置が前記第４の操作位置に切り替わる第２の切替位置を通る第２の直線とが直交する交点を中心とし、前記第１及び第２の直線が前記第１及び第２の出力の境界位置となるように配置された第１の角度検出センサと、
前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が第２の角度変化するごとに前記第１及び第２の出力を繰り返し出力し、前記第２の操作位置が前記第３の操作位置に切り替わる第３の切替位置を通る第３の直線と、前記第４の操作位置が前記第５の操作位置に切り替わる第４の切替位置を通る第４の直線とが直交する交点を中心とし、前記第３及び第４の直線が前記第１及び第２の出力の境界位置となるように配置された第２の角度検出センサと、
前記第１及び第２の角度検出センサから出力される前記第１及び第２の出力の組み合わせに基づいて前記操作部の前記第１乃至第５の操作位置を判別する判別部と、
を備える操作位置検出装置。
【請求項２】
前記操作部は、前記第１のルートから移動可能な第２のルートと、前記第２のルートから移動可能な第３のルートを有し、
前記第１及び第２の角度検出センサの検出領域外に第２の磁界を発生させ、前記操作部が前記第１のルートを移動するときは、第１の領域に位置し、前記操作部が前記３のルートを移動するときは、第２の領域に位置する第２の磁界発生部と、
前記第２の磁界発生部が前記第１の領域に位置するときは、第３の出力を行い、前記第２の領域に位置するときは、第４の出力を行う第３の角度検出センサと、
前記判別部は、前記第１乃至第３の出力の組み合わせに基づいて前記第１のルートにおける操作位置を判別し、前記第１、第２及び第４の出力の組み合わせに基づいて前記第３のルートの操作位置を判別する請求項１に記載の操作位置検出装置。
【請求項３】
前記第３の切替位置を対称点として前記第１の角度検出センサと点対称の位置に配置され、前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が第３の角度変化するごとに前記第１及び第２の出力を繰り返し出力する第４の角度検出センサと、
前記第２の切替位置を対称点として前記第２の角度検出センサと点対称の位置に配置され、前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が第４の角度変化するごとに前記第１及び第２の出力を繰り返し出力する第５の角度検出センサと、
を備え、
前記判別部は、前記第１、第２、第４及び第５の角度検出センサから出力される前記第１及び第２の出力の組み合わせに基づいて前記第１のルートの操作位置を判別する請求項２に記載の操作位置検出装置。
【請求項４】
前記第２の磁界発生部が前記第１の領域に位置するときは、前記第３の出力を行い、前記第２の領域に位置するときは、前記第４の出力を行う第６の角度検出センサを備え、
前記判別部は、前記第１乃至第３の出力の組み合わせに基づいて前記第１のルートにおける操作位置を判別し、前記第１、第２及び第４の出力の組み合わせに基づいて前記第３のルートの操作位置を判別する請求項３に記載の操作位置検出装置。
【請求項１】
第１のルート上の第１乃至第５の操作位置に操作可能な操作部と、
前記操作部と共に前記第１のルートを移動し、第１の磁界を発生する第１の磁界発生部と、
前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が第１の角度変化するごとに第１及び第２の出力を繰り返し出力し、前記第１の操作位置が前記第２の操作位置に切り替わる第１の切替位置を通る第１の直線と、前記第３の操作位置が前記第４の操作位置に切り替わる第２の切替位置を通る第２の直線とが直交する交点を中心とし、前記第１及び第２の直線が前記第１及び第２の出力の境界位置となるように配置された第１の角度検出センサと、
前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が第２の角度変化するごとに前記第１及び第２の出力を繰り返し出力し、前記第２の操作位置が前記第３の操作位置に切り替わる第３の切替位置を通る第３の直線と、前記第４の操作位置が前記第５の操作位置に切り替わる第４の切替位置を通る第４の直線とが直交する交点を中心とし、前記第３及び第４の直線が前記第１及び第２の出力の境界位置となるように配置された第２の角度検出センサと、
前記第１及び第２の角度検出センサから出力される前記第１及び第２の出力の組み合わせに基づいて前記操作部の前記第１乃至第５の操作位置を判別する判別部と、
を備える操作位置検出装置。
【請求項２】
前記操作部は、前記第１のルートから移動可能な第２のルートと、前記第２のルートから移動可能な第３のルートを有し、
前記第１及び第２の角度検出センサの検出領域外に第２の磁界を発生させ、前記操作部が前記第１のルートを移動するときは、第１の領域に位置し、前記操作部が前記３のルートを移動するときは、第２の領域に位置する第２の磁界発生部と、
前記第２の磁界発生部が前記第１の領域に位置するときは、第３の出力を行い、前記第２の領域に位置するときは、第４の出力を行う第３の角度検出センサと、
前記判別部は、前記第１乃至第３の出力の組み合わせに基づいて前記第１のルートにおける操作位置を判別し、前記第１、第２及び第４の出力の組み合わせに基づいて前記第３のルートの操作位置を判別する請求項１に記載の操作位置検出装置。
【請求項３】
前記第３の切替位置を対称点として前記第１の角度検出センサと点対称の位置に配置され、前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が第３の角度変化するごとに前記第１及び第２の出力を繰り返し出力する第４の角度検出センサと、
前記第２の切替位置を対称点として前記第２の角度検出センサと点対称の位置に配置され、前記第１の磁界発生部からの前記第１の磁界の方向が第４の角度変化するごとに前記第１及び第２の出力を繰り返し出力する第５の角度検出センサと、
を備え、
前記判別部は、前記第１、第２、第４及び第５の角度検出センサから出力される前記第１及び第２の出力の組み合わせに基づいて前記第１のルートの操作位置を判別する請求項２に記載の操作位置検出装置。
【請求項４】
前記第２の磁界発生部が前記第１の領域に位置するときは、前記第３の出力を行い、前記第２の領域に位置するときは、前記第４の出力を行う第６の角度検出センサを備え、
前記判別部は、前記第１乃至第３の出力の組み合わせに基づいて前記第１のルートにおける操作位置を判別し、前記第１、第２及び第４の出力の組み合わせに基づいて前記第３のルートの操作位置を判別する請求項３に記載の操作位置検出装置。
【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２０１１−１６３７８３（Ｐ２０１１−１６３７８３Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６２０（Ｐ２０１０−２３６２０）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【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２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【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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