(57)【要約】【課題】位置検出装置において、被検出部の位置の検出精度を向上させることにある。【解決手段】制御部は、アンロック側ホールＩＣ１７の検出結果がオフ電圧からオン電圧に切り替わった旨判断した場合であっても、そのときのロック側ホールＩＣ１６の検出した電圧がアンロック検出閾値Ｔｈ２以上であればアンロック側ホールＩＣ１７に異常がある旨判断する。この異常は、アンロック側ホールＩＣ１７がロックバー１１の接近ではなく、故障又は外乱磁界によりオン電圧を検出することをいう。よって、ロックバー１１がロック位置からアンロック位置に動き出した直後に、例えば図３の位置Ｐ１においてアンロック側ホールＩＣ１７が異常となった場合であっても、アンロック側ホールＩＣ１７の異常の判断が可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の位置及び第２の位置間で移動する被検出部と、
自身と前記被検出部との距離に応じた値を検出する第１及び第２の位置検出部と、
前記第１及び第２の位置検出部の検出結果に基づき、前記被検出部の位置を判断する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１の位置検出部の検出結果に基づき前記被検出部が第２の位置から第１の位置に移動した旨判断したとき、前記第２の位置検出部の検出結果に基づき前記第１の位置検出部の異常の有無を判断する
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出装置において、
前記第１の位置検出部は、前記被検出部が前記第１の位置の近辺に存在するとき第１の電圧を検出し、前記被検出部が前記第２の位置の近辺に存在するとき第２の電圧を検出し、
前記第２の位置検出部は自身と前記被検出部との距離に応じた電圧を検出し、
前記制御部は、前記第１の位置検出部の検出結果が前記第２の電圧から前記第１の電圧に切り替わった旨判断したとき、前記第２の位置検出部の検出結果に基づき前記第１の位置検出部の異常の有無を判断する
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位置検出装置において、
前記第１の位置検出部は前記第１の位置に設けられ、
前記第２の位置検出部は前記第２の位置に設けられるとともに、前記被検出部との距離が小さいほど高い電圧を検出し、
前記制御部は、前記第１の位置検出部が前記第１の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値未満であるとき、前記被検出部が第１の位置に存在する旨判断し、
前記第１の位置検出部が前記第２の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部が閾値以上であるとき、前記被検出部が第２の位置に存在する旨判断し、
前記第１の位置検出部が前記第１の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値以上であるとき、前記第１の位置検出部に異常がある旨判断する
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】
請求項２に記載の位置検出装置において、
前記第１の位置検出部は前記第１の位置に設けられ、
前記第２の位置検出部は前記第１及び第２の位置の中間に設けられるとともに、前記被検出部との距離が小さいほど高い電圧を検出し、
前記制御部は、前記第１の位置検出部が前記第１の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値未満であるとき、前記被検出部が第１の位置に存在する旨判断し、
前記第１の位置検出部が前記第２の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値未満であるとき、前記被検出部が第２の位置に存在する旨判断し、
前記第１の位置検出部が第１の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値以上であるとき、前記第１の位置検出部に異常がある旨判断する
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の位置検出装置において、
前記被検出部はステアリングシャフトの回動を許容する前記第１の位置であるアンロック位置とステアリングシャフトの回動を規制する前記第２の位置であるロック位置との間で移動するロックバーである
ことを特徴とする位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には、車両の盗難を防止するために、ステアリングの回転操作を規制するステアリングロック装置が設けられている。ステアリングロック装置としては、電子制御によってステアリングの回転操作を規制する電動ステアリングロック装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この電動ステアリングロック装置は、ステアリングシャフトに係合したロック位置及びステアリングシャフトから離間したアンロック位置間で移動するロックバーと、同ロックバーをロック位置及びアンロック位置間で移動させるモータと、を有する。
【０００４】
図６に示すように、被検出部であるロックバー１０１には磁石１０２が設けられている。ロックバー１０１はロック位置及びアンロック位置間で移動する。ロック側ホールＩＣ１０３はロック位置に対応して設置され、アンロック側ホールＩＣ１０４はアンロック位置に対応して設置されている。各ホールＩＣ１０３，１０４はロックバー１０１が接近すると、そのロックバー１０１の磁石１０２からの磁力によりオフからオンとなる。すなわち、両ホールＩＣ１０３，１０４はデジタル出力型である。
【０００５】
制御部１１０は、ロック側ホールＩＣ１０３がオンであって、アンロック側ホールＩＣ１０４がオフであるとき、ロックバー１０１がロック位置に存在すると判断する。また、制御部１１０は、ロック側ホールＩＣ１０３がオフであって、アンロック側ホールＩＣ１０４がオンであるとき、ロックバー１０１がアンロック位置に存在すると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３３５３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記電動ステアリングロック装置においては、制御部１１０は、例えば、ロックバー１０１がロック位置に停止している状態において、アンロック側ホールＩＣ１０４がオン故障した場合には、その故障を判断することができる。しかし、ロックバー１０１がロック位置からアンロック位置に移動している際、例えば位置Ｐ１００においてアンロック側ホールＩＣ１０４がオン故障した場合、ロックバー１０１がアンロック位置に到達していないにも関わらず、制御部１１０は、ロックバー１０１がアンロック位置に存在する旨誤判断するおそれがある。また、外乱磁界により例えば位置Ｐ１００において、アンロック側ホールＩＣ１０４がオンとなった場合にも、ロックバー１０１がアンロック位置に存在する旨誤判断されるおそれがある。
【０００８】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検出部の位置の検出精度を向上させた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】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する位置検出装置は、第１の位置及び第２の位置間で移動する被検出部と、自身と前記被検出部との距離に応じた値を検出する第１及び第２の位置検出部と、前記第１及び第２の位置検出部の検出結果に基づき、前記被検出部の位置を判断する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１の位置検出部の検出結果に基づき前記被検出部が第２の位置から第１の位置に移動した旨判断したとき、前記第２の位置検出部の検出結果に基づき前記第１の位置検出部の異常の有無を判断する。
【００１０】
この構成によれば、制御部は、第１の位置検出部の検出結果に基づき被検出部が第２の位置から第１の位置に移動した旨判断した場合であっても、そのときの第２の位置検出部の検出結果に基づき第１の位置検出部の異常の有無を判断する。よって、第１の位置検出部が異常となることに伴って、被検出部が第１の位置に移動したとの誤判断が抑制される。このため、位置検出装置における被検出部の位置検出精度を向上させることができる。
【００１１】
上記位置検出装置について、前記第１の位置検出部は、前記被検出部が前記第１の位置の近辺に存在するとき第１の電圧を検出し、前記被検出部が前記第２の位置の近辺に存在するとき第２の電圧を検出し、前記第２の位置検出部は自身と前記被検出部との距離に応じた電圧を検出し、前記制御部は、前記第１の位置検出部の検出結果が前記第２の電圧から前記第１の電圧に切り替わった旨判断したとき、前記第２の位置検出部の検出結果に基づき前記第１の位置検出部の異常の有無を判断することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、制御部は、第１の位置検出部の検出結果が第２の電圧から第１の電圧に切り替わった旨判断したときの第２の位置検出部の検出結果に基づき第１の位置検出部の異常の有無を判断する。よって、被検出部が第２の位置から第１の位置に動き出した直後に、第１の位置検出部が異常となった場合であっても、この異常の判断が可能となる。この異常とは、第１の位置検出部が故障又は外乱磁界により被検出部の位置に関わらず第２の電圧を検出することをいう。従って、被検出部が第１の位置に移動した旨の誤判断が抑制される。
【００１３】
上記位置検出装置について、前記第１の位置検出部は前記第１の位置に設けられ、前記第２の位置検出部は前記第２の位置に設けられるとともに、前記被検出部との距離が小さいほど高い電圧を検出し、前記制御部は、前記第１の位置検出部が前記第１の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値未満であるとき、前記被検出部が第１の位置に存在する旨判断し、前記第１の位置検出部が前記第２の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部が閾値以上であるとき、前記被検出部が第２の位置に存在する旨判断し、前記第１の位置検出部が前記第１の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値以上であるとき、前記第１の位置検出部に異常がある旨判断することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、制御部は、第１の位置検出部が第１の電圧を検出し、かつ第２の位置検出部の検出電圧が閾値以上であるとき、第１の位置検出部に異常がある旨判断する。従って、被検出部が第１の位置に移動した旨の誤判断が抑制される。
【００１５】
上記位置検出装置について、前記第１の位置検出部は前記第１の位置に設けられ、前記第２の位置検出部は前記第１及び第２の位置の中間に設けられるとともに、前記被検出部との距離が小さいほど高い電圧を検出し、前記制御部は、前記第１の位置検出部が前記第１の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値未満であるとき、前記被検出部が第１の位置に存在する旨判断し、前記第１の位置検出部が前記第２の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値未満であるとき、前記被検出部が第２の位置に存在する旨判断し、前記第１の位置検出部が第１の電圧を検出し、かつ前記第２の位置検出部の検出電圧が閾値以上であるとき、前記第１の位置検出部に異常がある旨判断することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、制御部は、第１の位置検出部が第１の電圧を検出し、かつ第２の位置検出部の検出電圧が閾値以上であるとき、第１の位置検出部に異常がある旨判断する。従って、被検出部が第１の位置に移動した旨の誤判断が抑制される。
【００１７】
上記位置検出装置について、前記被検出部はステアリングシャフトの回動を許容する前記第１の位置であるアンロック位置とステアリングシャフトの回動を規制する前記第２の位置であるロック位置との間で移動するロックバーであることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、被検出部がアンロック位置に移動した旨の誤判断が抑制される。よって、車両としての安全性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、位置検出装置において、被検出部の位置の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態におけるステアリングロック装置の断面図。
【図２】第１の実施形態におけるステアリングロック装置の構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態におけるロックバーの位置に応じた両ホールＩＣの電圧を示したグラフ。
【図４】第２の実施形態におけるロックバーの位置に応じた両ホールＩＣの電圧を示したグラフ。
【図５】他の実施形態におけるロックバーの位置に応じた両ホールＩＣの電圧を示したグラフ。
【図６】背景技術におけるロックバーの位置に応じた両ホールＩＣの電圧を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
以下、ステアリングロック装置の第１の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
【００２２】
図１に示すように、電動ステアリングロック装置１は、ロックバー１１と、モータ１５と、２つのホールＩＣ１６，１７と、を備える。
ロックバー１１は、モータ１５からの駆動力に基づき、ステアリングシャフト１３を係止するロック位置と、ステアリングシャフト１３から離間したアンロック位置との間で移動する。ロックバー１１の上端側（図中の右端側）には、位置検出用の磁石１２が設けられている。
【００２３】
ロック側ホールＩＣ１６は、ロックバー１１がロック位置にあるとき磁石１２と最も接近する位置に固定される。また、アンロック側ホールＩＣ１７は、ロックバー１１がアンロック位置にあるとき磁石１２と最も接近する位置に固定される。
【００２４】
図２に示すように、制御部２０は、モータ１５の駆動制御を実行するとともに、両ホールＩＣ１６，１７の検出電圧に基づき、ロックバー１１の位置を判断する。本例では、アンロック側ホールＩＣ１７はデジタル出力型であって、ロック側ホールＩＣ１６はアナログ出力型である。
【００２５】
図３に示すように、アンロック側ホールＩＣ１７は、ロックバー１１がロック位置に近い位置に存在するときオフ電圧を検出するとともに、ロックバー１１がアンロック位置に接近すると、そのロックバー１１の磁石１２からの磁力によりオン電圧を検出する。アンロック側ホールＩＣ１７は検出した電圧を制御部２０に出力する。
【００２６】
ロック側ホールＩＣ１６は、ロックバー１１との距離に応じた電圧、すなわちロックバー１１がアンロック位置からロック位置に近づくにつれて大きい電圧を検出する。ロック側ホールＩＣ１６は、検出した電圧を制御部２０に出力する。制御部２０は、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧に対してロック検出閾値Ｔｈ１及びアンロック検出閾値Ｔｈ２を設定する。
【００２７】
ロック検出閾値Ｔｈ１はロックバー１１がロック位置の周辺に位置したときのロック側ホールＩＣ１６の検出電圧に基づき設定され、アンロック検出閾値Ｔｈ２はロックバー１１がアンロック位置の周辺に位置したときのロック側ホールＩＣ１６の検出電圧に基づき設定される。従って、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧は、ロックバー１１がロック位置に近づくとロック検出閾値Ｔｈ１以上となって、ロックバー１１がアンロック位置に近づくとアンロック検出閾値Ｔｈ２以下となる。
【００２８】
次に、ロックバー１１の位置判断に係る制御部２０の作用について説明する。
例えば、ロックバー１１がロック位置からアンロック位置に移動したとする。ロックバー１１がロック位置から離間するにつれて、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧が徐々に小さくなる。そして、ロックバー１１がアンロック位置の周辺となると、アンロック側ホールＩＣ１７はオフ電圧を検出した状態からオン電圧を検出した状態に切り替わる。
【００２９】
制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７がオン電圧を検出すると、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧とアンロック検出閾値Ｔｈ２とを比較する。このとき、制御部２０は、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧がアンロック検出閾値Ｔｈ２未満である旨判断すると、ロックバー１１がアンロック位置に存在すると判断する。一方、このとき、制御部２０は、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧がアンロック検出閾値Ｔｈ２以上である旨判断すると、アンロック側ホールＩＣ１７が異常である旨判断する。この異常とは、アンロック側ホールＩＣ１７がロックバー１１の接近ではなく、故障又は外乱磁界によりオン電圧を検出することをいう。これにより、たとえロックバー１１がロック位置からアンロック位置への移動中の位置Ｐ１において、アンロック側ホールＩＣ１７に異常が発生した場合でも、故障の判定が可能となる。制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７に異常がある旨判断すると、その旨をインストルメンタルパネル（図示略）等を通じてユーザに通知する。
【００３０】
また、ロックバー１１がアンロック位置からロック位置に移動したとする。ロックバー１１がロック位置から離間するにつれて、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧が徐々に大きくなる。そして、ロックバー１１がアンロック位置から離れると、アンロック側ホールＩＣ１７はオン電圧を検出した状態からオフ電圧を検出した状態となる。
【００３１】
制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７がオフ電圧を検出し、かつロック側ホールＩＣ１６の検出電圧がロック検出閾値Ｔｈ１以上である旨判断すると、ロックバー１１がロック位置に存在すると判断する。
【００３２】
なお、ロックバー１１は被検出部の一例である。そして、アンロック側ホールＩＣ１７は第１の位置検出部の一例であって、ロック側ホールＩＣ１６は第２の位置検出部の一例である。また、アンロック位置は第１の位置に相当し、ロック位置は第２の位置に相当する。さらに、オン電圧は第１の電圧に相当し、オフ電圧は第２の電圧に相当する。
【００３３】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７の検出結果がオフ電圧からオン電圧に切り替わった旨判断した場合であっても、そのときのロック側ホールＩＣ１６が検出した電圧がアンロック検出閾値Ｔｈ２以上であればアンロック側ホールＩＣ１７に異常がある旨判断する。この異常は、アンロック側ホールＩＣ１７がロックバー１１の接近ではなく、故障又は外乱磁界によりオン電圧を検出することをいう。よって、ロックバー１１がロック位置からアンロック位置に動き出した直後に、例えば図３の位置Ｐ１においてアンロック側ホールＩＣ１７が異常となった場合であっても、アンロック側ホールＩＣ１７の異常の判断が可能となる。このため、アンロック側ホールＩＣ１７の異常に伴うロックバー１１がアンロック位置に移動した旨の誤判断が抑制される。よって、電動ステアリングロック装置１としての安全性を高めることができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
以下、ステアリングロック装置の第２の実施形態について図４を参照して説明する。この実施形態のステアリングロック装置は、ロック側ホールＩＣの設置位置が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００３５】
図４に示すように、ロック側ホールＩＣ１８は、ロック位置とアンロック位置との中間位置Ｐ２に設けられる。また、ロック側ホールＩＣ１８の検出電圧は、ロックバー１１が中間位置Ｐ２に存在するとき最大となるとともに、ロックバー１１がアンロック位置又はロック位置に近づくにつれて減少する。
【００３６】
制御部２０は、ロック側ホールＩＣ１８の検出電圧に対して閾値Ｔｈ３を設定する。ロック側ホールＩＣ１８の検出電圧は、ロックバー１１がロック側ホールＩＣ１８（すなわち位置Ｐ２）の周辺に位置するとき閾値Ｔｈ３以上となる。
【００３７】
制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７からオン電圧を受けるとともに、ロック側ホールＩＣ１８の検出電圧が閾値Ｔｈ３未満であると判断すると、ロックバー１１がアンロック位置に存在すると判断する。
【００３８】
また、制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７からオフ電圧を受けるとともに、ロック側ホールＩＣ１８の検出電圧が閾値Ｔｈ３未満であると判断すると、ロックバー１１がロック位置に存在すると判断する。
【００３９】
また、制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７の検出電圧がオフ電圧からオン電圧に切り替わったとき、ロック側ホールＩＣ１８の検出電圧が閾値Ｔｈ３以上である旨判断すると、アンロック側ホールＩＣ１７が異常である旨判断する。
【００４０】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（２）制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７がオン電圧を検出し、かつロック側ホールＩＣ１８の検出電圧が閾値Ｔｈ３以上であるとき、アンロック側ホールＩＣ１７に異常がある旨判断する。
【００４１】
この構成では、ロックバー１１に装着される磁石１２の磁力が弱い場合であっても、ロックバー１１の位置の判断が可能となる。例えば、第１の実施形態においては、ロックバー１１がアンロック位置に存在するとき、ロック側ホールＩＣ１６が磁石１２の磁力を検出可能な程度に、磁石１２の磁力を大きくする必要がある。この点、本実施形態においては、ロック側ホールＩＣ１８がロック位置及びアンロック位置の中間位置Ｐ２に設置されている。このため、ロックバー１１がロック位置又はアンロック位置に存在するとき、ロック側ホールＩＣ１８が磁石１２の磁力を検出可能な程度の磁石１２の磁力で済む。
【００４２】
また、本実施形態においては、ロック側ホールＩＣ１８は比較的強い磁力を受けることができるため、検出精度が高いロック側ホールＩＣ１８を採用する必要がない。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【００４３】
・上記両実施形態においては、位置検出部として、ホールＩＣ１６〜１８が採用されている。しかし、磁気センサであればホールＩＣに限らず、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）であってもよい。さらに、被検出部（ロックバー１１）の位置が検出可能であれば、磁気式に限らず、光学式、電波式等のセンサであってもよい。
【００４４】
・上記両実施形態においては、アンロック側ホールＩＣ１７はデジタル出力型であって、ロック側ホールＩＣ１６，１８はアナログ出力型であった。しかし、両ホールＩＣをアナログ出力型としてもよい。
【００４５】
この場合、図５に示すように、制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７の検出電圧がアンロック検出閾値Ｔｈ４以上となったとき、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧がアンロック検出閾値Ｔｈ２未満である旨判断すると、ロックバー１１がアンロック位置に存在する旨判断する。また、制御部２０は、アンロック側ホールＩＣ１７の検出電圧がアンロック検出閾値Ｔｈ４以上となったとき、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧がアンロック検出閾値Ｔｈ２以上である旨判断すると、何れかのホールＩＣ１６，１７が異常である旨判断する。
【００４６】
さらに、制御部２０は、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧がロック検出閾値Ｔｈ１以上となったとき、アンロック側ホールＩＣ１７の検出電圧がロック検出閾値Ｔｈ５未満である旨判断すると、ロックバー１１がロック位置に存在する旨判断する。また、制御部２０は、ロック側ホールＩＣ１６の検出電圧がロック検出閾値Ｔｈ１以上となったとき、アンロック側ホールＩＣ１７の検出電圧がロック検出閾値Ｔｈ５以上である旨判断すると、何れかのホールＩＣ１６，１７が異常である旨判断する。
【００４７】
このように、両ホールＩＣ１６，１７がアナログ出力型であっても、両ホールＩＣ１６，１７の異常を判断することができる。
・第１の実施形態においては、両ホールＩＣ１６，１７の位置を反対にしてもよい。この場合、ロック位置は第１の位置に相当し、アンロック位置は第２の位置に相当する。
【００４８】
・第１の実施形態において、両閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を共通の閾値としてもよい。
・上記両実施形態においては、位置検出装置を電動ステアリングロック装置１に適用していたが、位置検出装置を例えばドアロック装置等の他の用途に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…電動ステアリングロック装置、１１…ロックバー、１２…磁石、１３…ステアリングシャフト、１５…モータ、１６…ロック側ホールＩＣ、１７…アンロック側ホールＩＣ、２０…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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