(57)【要約】コンパクトに構成でき、車両などへの取り付けの自由度が高い位置検出装置を提供する。位置検出装置１００は、操作部への操作に伴い直線的に移動する被検出体と、被検出体が接近したとき検出信号を出力し、被検出体が離間したとき検出信号を出力する複数のセンサＩＣ３２と、を有する位置検出装置１００で、複数のセンサＩＣ３２は、単数または複数のセンサＩＣ３２が列方向に並べられた素子列３３が複数列にわたって配置され、被検出体が列方向に直交する方向に沿って第１のシフト位置Ａ（Ｅ）から第２のシフト位置Ｂ，Ｃ，Ｄに移動したときには複数のセンサＩＣ３２のうち接近と離間の検出信号の間で信号が切り替わるセンサＩＣ３２の数が３つ以上となるように配置され、第２のシフト位置においては互いに隣り合う少なくとも３列の素子列３３のセンサＩＣ３２に検出信号を出力させる。
2019131295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部への操作に伴い直線的に移動する被検出体と、
前記被検出体が接近したとき接近検出信号を出力し、前記被検出体が離間したとき離間検出信号を出力する複数の検出素子と、を有する位置検出装置であって、
前記複数の検出素子は、単数または複数の前記検出素子が列方向に並べられた素子列が複数列にわたって配置され、前記被検出体が前記列方向に直交する方向に沿って第１の位置から第２の位置に移動したときには前記複数の検出素子のうち前記接近検出信号と前記離間検出信号の間で出力する信号が切り替わる前記検出素子の数が３つ以上となるように配置され、前記第２の位置においては互いに隣り合う少なくとも３列の前記素子列の前記検出素子に前記接近検出信号を出力させる、
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記複数列のうち第１列には前記検出素子として第１および第２の検出素子が配置され、
前記複数列のうち第２列には前記検出素子として第３の検出素子が配置され、
前記複数列のうち第３列には前記検出素子として第４および第５の検出素子が配置され、
前記複数列のうち第４列には前記検出素子として第６の検出素子が配置され、
前記被検出体は、前記第１の位置（Ａ）にあるときには前記第１列に並ぶ前記第１および第２の検出素子から前記接近検出信号を出力させ、前記第２の位置（Ｂ又はＣ）にあるときには前記第１列、前記第２列及び前記第３列に並ぶ前記検出素子又は前記第２列、前記第３列及び前記第４列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記複数列のうち第５列には前記検出素子として第７および第８の検出素子が配置され、
前記被検出体は、前記第２の位置（Ｂ）にあるときには前記第１列、前記第２列及び前記第３列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させ、前記第２の位置（Ｂ）に隣接する第３の位置（Ｃ）にあるときには前記第２列、前記第３列及び前記第４列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させ、前記第３の位置（Ｃ）に隣接する第４の位置（Ｄ）にあるときには前記第３列、前記第４列及び前記第５列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させ、前記第４の位置（Ｄ）に隣接する第５の位置（Ｅ）にあるときには前記第５列に並ぶ前記第７および第８の検出素子から前記接近検出信号を出力させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記複数列の前記素子列は、前記第１列から前記第５列の前記検出素子が配置され、
前記被検出体は、前記第１の位置（Ａ）にあるときには前記第１列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させ、前記第１の位置（Ａ）に隣接する第２の位置（Ｂ）にあるときには前記第１列、前記第２列及び前記第３列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させ、前記第２の位置（Ｂ）に隣接する第３の位置（Ｄ）にあるときには前記第３列、前記第４列及び前記第５列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させ、前記第３の位置（Ｄ）に隣接する第４の位置（Ｅ）にあるときには前記第５列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記複数列の前記素子列は、前記第１列から前記第５列の前記検出素子が配置され、
前記被検出体は、前記第１の位置（Ｂ）にあるときには前記第１列、前記第２列及び前記第３列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させ、前記第１の位置（Ｂ）に隣接する第２の位置（Ｃ）にあるときには前記第２列、前記第３列及び前記第４列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させ、前記第２の位置（Ｃ）に隣接する第３の位置（Ｄ）にあるときには前記第３列、前記第４列及び前記第５列に並ぶ前記検出素子から前記接近検出信号を出力させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記複数の検出素子のうち第１グループに属する検出素子は、前記接近検出信号をＨｉ信号として出力し、前記離間検出信号をＬｏ信号として出力し、
前記複数の検出素子のうち第２グループに属する検出素子は、前記接近検出信号をＬｏ信号として出力し、前記離間検出信号をＨｉ信号として出力する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記第１グループに属する検出素子と前記第２グループに属する検出素子は、それぞれ異なる電源から電力を受ける、
ことを特徴とする請求項６に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記第１グループには、第２の検出素子、第４の検出素子、第５の検出素子及び第８の検出素子が属し、
前記第２グループには、第１の検出素子、第３の検出素子、第６の検出素子及び第７の検出素子が属する、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の位置検出装置として、移動する被検出体の位置を、被検出体が有する磁石の磁場変化を利用して検出するものがある。この種の位置検出装置として、特許文献１には、車両のシフト装置におけるシフト位置を検出するポジションセンサ（位置検出装置）が開示されている。【０００３】
特許文献１に係るポジションセンサでは、被検出体（シフトレバー）に磁石を設け、被検出体のシフト位置にホール素子などの磁気検出素子を設けて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているポジションセンサでは、１つまたは２つの磁気検出素子を１つの素子列とし、略直線的に複数の素子列を配列しており、例えば５ポジションの検出のため、６列の素子列が配列されているため、ポジションセンサ自体が大きくなり、車両などへの取り付けの自由度が低下するという問題がある。【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コンパクトに構成でき、車両などへの取り付けの自由度が高い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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る位置検出装置は、
操作部への操作に伴い直線的に移動する被検出体と、
前記被検出体が接近したとき接近検出信号を出力し、前記被検出体が離間したとき離間検出信号を出力する複数の検出素子と、を有する位置検出装置であって、
前記複数の検出素子は、単数または複数の前記検出素子が列方向に並べられた素子列が複数列にわたって配置され、前記被検出体が前記列方向に直交する方向に沿って第１の位置から第２の位置に移動したときには前記複数の検出素子のうち前記接近検出信号と前記離間検出信号の間で出力する信号が切り替わる前記検出素子の数が３つ以上となるように配置され、前記第２の位置においては互いに隣り合う少なくとも３列の前記素子列の前記検出素子に前記接近検出信号を出力させる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コンパクトに構成でき、車両などへの取り付けの自由度が高い位置検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る位置検出装置の概略斜視図及び被検出体の概略斜視図である。
【図２】回路基板部分の概略斜視図である。
【図３】回路基板の平面図である。
【図４】シフト位置と検出素子の検出の関係の説明図である。
【図５】他の一実施形態に係る回路基板の平面図である。
【図６】さらに他の一実施形態に係る回路基板の平面図である。
【図７】他の一実施形態に係る回路基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る位置検出装置を、図面を参照して説明する。
【００１１】
本発明の一実施形態に係る位置検出装置１００は、図１に示すように、例えば、車両に搭載され、変速機のシフトレンジを切り替える操作部の直線的な操作に伴うシフト位置を検出する。シフト位置は、複数設けられ、例えば５つのシフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが設定されてそれぞれの位置が検出される。
【００１２】
位置検出装置１００は、図１，２に示すように、被検出体１０と、ホルダ２０と、検出素子３０と、回路基板４０と、を備える。
【００１３】
被検出体１０は、磁石１１と、磁石保持部１２と、を有する。
【００１４】
磁石保持部１２は、例えば、ポリアセタール、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン等の摺動性及び熱可塑性を有する樹脂材からなり、直方体状あるいは立方体状の外形に形成されている。磁石保持部１２は、ホルダ２０のガイド部２１に沿って直線的に移動可能にホルダ２０内に収容されている。ホルダ２０内には、検出素子３０が実装された回路基板４０が磁石保持部１２の移動方向に沿って平行に配置されている。ホルダ２０は、被検出体１０と同様の摺動性及び熱可塑性を有する樹脂材で形成されている。
磁石１１は、磁石保持部１２の内部に保持される。磁石１１は、例えば、円柱状に形成され、径方向に着磁されている。例えば、磁石１１と磁石保持部１２とは、インサート成形によって一体に形成される。
磁石１１は、図３に示すように、後述する５列の素子列のうち第１のシフト位置（第１の位置）Ａ，Ｅを除く第２のシフト位置（第２の位置）Ｂ，Ｃ，Ｄでは、３列の素子列３３のすべての検出素子３０に対して検出信号を出力させることができる大きさ（直径）の円柱形とされる。
【００１５】
また、検出素子３０の素子列３３および素子行３４は、磁石１１による漏れ磁束などの影響を抑えるために、素子列３３および素子行３４上の全ての位置で、できるだけ磁界が均一となるように検出素子３０を配置してある。ここで、行は図のＸＤ方向、列はＹＤ方向とする。また、検出素子３０の素子列３３および素子行３４の間隔は、図３に示すように、磁石１１の各シフト位置（検出位置）Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅでの検出範囲を破線の円で示したように、磁石１１の移動量を最小限として第１のシフト位置Ａ，Ｅから隣接する第２のシフト位置Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ移動する場合の距離を小さくしている。
さらに、検出素子３０の配列を、１列または３列のすべての検出素子３０を３行に配置して各シフト位置での磁石１１の検出範囲の周縁部に検出素子３０を位置させ、磁界の変化をできるだけ均一にしている。
すなわち、第１のシフト位置Ａでは、操作方向の後方で第１列の検出素子３０に出力させるようにし、第１のシフト位置Ｅでは、操作方向の前方で第５列の検出素子３０に出力させるようにしている。また、第２のシフト位置Ｂ，Ｃ，Ｄでは、３列の検出素子３０の全てが磁石１１の周縁部に位置するように配置し、全ての検出素子３０に出力させるようにしている。これにより、位置検出装置１００のコンパクト化を図っている。  
【００１６】
磁石保持部１２には、シフトチェンジの操作を行う際に把持する操作部（図示せず）が取り付けられる。操作部がシフトチェンジの操作によって直線的に操作されると、これに伴って、磁石１１を保持した磁石保持部１２（つまり、被検出体１０）が直線的に各シフト位置に移動される。
これにより、被検出体１０は、ホルダ２０に収容された回路基板４０に実装された検出素子３０に対して各シフト位置に磁石１１を直線的に移動することになる。
【００１７】
回路基板４０は、例えば、リジッド基板に各種回路を形成してなるプリント回路板から構成される。回路基板４０は、図２に示すように、平面視で長方形状などの矩形状に形成される。検出素子３０は、例えば磁気センサ３１で構成され、図示しない保護回路とともに、例えば、回路基板４０の基板表側に実装される。
【００１８】
磁気センサ３１は磁石１１が形成する磁場の大きさに応じた検出信号（電圧信号）を制御部５０へ出力する。
磁気センサ３１は、例えば、ホール素子又は磁気抵抗素子と、信号処理回路とを有する１チップのセンサＩＣ（Integrated Circuit）３２から構成されている。
この実施形態では、図２，３に示すように、センサＩＣ（磁気センサ）３２は、８個のセンサＩＣ３２−１〜３２−８で構成され、１個乃至複数個のセンサＩＣ３２を１つの素子列３３として５列の素子列３３−１〜３３−５で構成され、被検出体１０の５つのシフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに応じて回路基板４０に実装されている。保護回路は、抵抗、コンデンサ及び回路基板４０に形成された図示しない配線パターンから構成され、センサＩＣ３２などを過電流などから保護する。
検出素子３０の８個のセンサＩＣ３２による５列の素子列３３の配列及び、これによって検出する５つのシフト位置Ａ〜Ｅで、隣接するシフト位置への移動に対し、少なくとも３つのセンサＩＣ３２の出力信号を変化させる（ハミング距離３としている）。
なお、これらについての詳細は、後述する。
【００１９】
制御部５０は、検出素子３０を構成するセンサＩＣ３２−１〜３２−８の各々から検出信号を取得し、取得した検出信号に基づき、磁石１１を有する被検出体１０の位置、つまり、シフト位置を検出する。制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成され、回路基板４０と、例えば、車両内に配設されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）と導通接続して構成される。なお、制御部５０は、回路基板４０の裏側に実装されていても良い。
【００２０】
制御部５０は、例えば、以下のようにして被検出体１０の位置（シフト位置）を検出する。
検出素子３０を構成するセンサＩＣ３２−１〜３２−８の各々からは、磁石１１の位置に応じた検出電圧が出力される。これらの検出電圧は、例えば、図示しないコンパレータに入力されて予め定められた閾値電圧と比較される。
センサＩＣ３２からは、検出電圧が閾値電圧以上Ｈｉの場合にはオン信号（１）が制御部５０に出力される。つまり、オン信号（１）を出力するセンサＩＣ３２はオン状態となる。
また、検出電圧が閾値電圧より小さいＬｏの場合には制御部５０にオフ信号（０）が出力される。つまり、オフ信号（０）を出力するセンサＩＣはオフ状態となる。
制御部５０は、各センサＩＣ３２−１〜３２−８のオン状態（１）またはオフ状態（０）の組み合わせと、シフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各位置とを対応付けて構成したテーブルを予めＲＯＭ内に記憶しており、当該テーブルを参照して、各センサＩＣ３２−１〜３２−８から取得したオン信号（１）又はオフ信号（０）に応じたシフト位置Ａ〜Ｅを特定する。
このように、シフト位置を特定した制御部５０は、特定したシフト位置に応じた指示を車両側に与え、当該指示に応じて車両の変速機のシフトレンジが切り替えられる。
【００２１】
この実施形態では、検出素子３０を構成する８個のセンサＩＣ３２−１〜３２−８は、図３に示すように、５列の素子列３３−１〜３３−５に配列されており、操作部の操作方向に沿って第１列３３−１、第２列３３−２、第３列３３−３、第４列３３−４及び第５列３３−５が配列されている。
また、８個のセンサＩＣ３２−１〜３２−８は、列３３と直交する第１行３４−１、第２行３４−２、第３行３４−３の３つの行３４に配列されている。
【００２２】
さらに、８個のセンサＩＣ３２−１〜３２−８は、図４に示すように、グループＸのＸ−１〜Ｘ−４とグループＹのＹ−５〜Ｙ−８の２つのグループＸ，Ｙに属するものに分けて配列されている。
２つのグループＸ，Ｙは、第１グループＸに属するセンサＩＣ３２と第２グループＹに属するセンサＩＣ３２は、それぞれ異なる電源から電力を受けるように構成される。これにより、一方のグループのセンサＩＣ３２への電力の供給を行う電源が故障しても他方のグループのセンサＩＣ３２での検出が可能となり、位置検出装置１００の機能を確保することができる。
８個のセンサＩＣ３２−１〜３２−８とグループＸ，ＹのセンサＩＣ  Ｘ−１〜Ｘ−４，Ｙ−５〜Ｙ−８の関係は、第１グループＸには、第２のセンサＩＣ３２−２（＝Ｘ−１）、第４のセンサＩＣ３２−４（＝Ｘ−２）、第５のセンサＩＣ３２−５（＝Ｘ−３）及び第８のセンサＩＣ３２−８（＝Ｘ−４）が属し、第２グループＹには、第１のセンサＩＣ３２−１（＝Ｙ−５）、第３のセンサＩＣ３２−３（＝Ｙ−６）、第６のセンサＩＣ３２−６（＝Ｙ−７）及び第７のセンサＩＣ３２−７（＝Ｙ−８）が属する。
また、第２列３３−２と第４列３３−４をそれぞれ１個のセンサＩＣ３２とし、グループＹのＹ−６，Ｙ−７とする一方、第３列３３−３の２個のセンサＩＣ３２を両方ともグループＸのＸ−２，Ｘ−３としているので、グループＸまたはグループＹの上記の２個のセンサＩＣ３２の動作状態の変化からどちらのグループの電源が故障しているかを判定することができる。
【００２３】
また、２つのグループＸ，Ｙは、複数のセンサＩＣ３２のうち第１グループＸに属するセンサＩＣ３２は、検出信号（接近検出信号）をＨｉ信号としてオン信号を出力し、検出信号（離間検出信号）をＬｏ信号として出力し、複数のセンサＩＣ３２のうち第２グループＹに属するセンサＩＣ３２は、検出信号（接近検出信号）をＬｏ信号として出力し、検出信号（離間検出信号）をＨｉ信号として出力するように分けられる。すなわち、検出信号の閾値のＨｉとＬｏを逆に設定してあり、グループＸに属する４個のセンサＩＣ３２（Ｘ−１〜Ｘ−４）は、磁石１１が位置することによりＨｉ信号によりオン信号を出力し、グループＹに属する４個のセンサＩＣ３２（Ｙ−５〜Ｙ−８）は、磁石が位置することによりＬｏ信号によりオン信号を出力する。これにより、センサＩＣの故障などを２つのグループＸ，Ｙのいずれに属するかを制御部５０で判定することで、故障したセンサＩＣ３２を判別することに利用できる。
【００２４】
次に、検出素子３０を構成するセンサＩＣ３２の配列について具体的に説明する。
（第１列）
第１列３３−１の素子列には、第１のセンサＩＣ３２−１と第２のセンサＩＣ３２−２の２個が操作方向と直交する行方向に配列されている。第１列３３−１の素子列には、第１のセンサＩＣ３２−１が第２行３４−２に配列され、第２のセンサＩＣが第１行３４−１にそれぞれ配列されることで、２行に配列されている。第１行３４−１と第２行３４−２とは、図３に示すように、磁石１１の中心を通る操作方向を挟んで配置されている。
また、図４に示すように、第１のセンサＩＣ３２−１がグループＹに属してＹ−５を構成し、第２のセンサＩＣ３２−２がグループＸに属してＸ−１を構成している。
【００２５】
（第２列）
第２列３３−２の素子列には、第３のセンサＩＣ３２−３の１個が操作方向と直交する行方向に配列されている。この第３のセンサＩＣ３２−３は、第１列３３−１の素子列の２個の第１のセンサＩＣ３２−１と第２のセンサＩＣ３２−２とは異なる３行目の第３行３４−３に配列されている。第３行３４−３は、図３に示すように、磁石１１の検出範囲の操作方向と直交する外縁部（図３での上方部）に配置されており、磁界の変化を均一にできるようにしてある。
第３のセンサＩＣ３２−３は、グループＹに属し、Ｙ−６を構成する。
【００２６】
（第３列）
第３列３３−３の素子列には、第４のセンサＩＣ３２−４と第５のセンサＩＣ３２−５の２個が操作方向と直交する行方向に配列されている。第３列３３−３の素子列の第４のセンサＩＣ３２−４は、第１列３３−１の第１のセンサＩＣ３２−１と同一の第２行３４−２に配列され、第５のセンサＩＣ３２−５が第１列３３−１の第２のセンサＩＣ３２−２と同一の第１行３４−１にそれぞれ配列されることで、２行に配列されている。
また、図４に示すように、第４のセンサＩＣ３２−４がグループＸに属してＸ−２を構成し、第５のセンサＩＣ３２−５もグループＸに属してＸ−３を構成している。
【００２７】
（第４列）
第４列３３−４の素子列には、第６のセンサＩＣ３２−６の１個が操作方向と直交する行方向に配列されている。この第６のセンサＩＣ３２−６は、第１列３３−１の素子列の２個の第１のセンサＩＣ３２−１と第２のセンサＩＣ３２−２とは異なり、第２列の第３のセンサＩＣ３２−３と同一の３行目の第３行３４−３に配列されている。
第６のセンサＩＣ３２−６は、図４に示すように、グループＹに属し、Ｙ−７を構成する。
【００２８】
（第５列）
第５列３３−５の素子列には、第７のセンサＩＣ３２−７と第８のセンサＩＣ３２−８の２個が操作方向と直交する行方向に配列されている。第５列３３−５の素子列には、第７のセンサＩＣ３２−７が第２行３４−２に配列され、第８のセンサＩＣ３２−８が第１行３４−１にそれぞれ配列されることで、２行に配列されている。
また、図４に示すように、第７のセンサＩＣ３２−７がグループＹに属してＹ−８を構成し、第８のセンサＩＣ３２−８がグループＸに属してＸ−４を構成している。
【００２９】
（シフト位置Ａ，Ｅ）
磁石１１が設けられた被検出体１０は、第１の位置であるシフト位置Ａでは、図３に示すように、第１列３３−１のセンサＩＣ３２に検出信号を出力させる。すなわち、第１の位置であるシフト位置Ａでは、第１列３３−１の２個の第１のセンサＩＣ３２−１（Ｙ−５）と第２のセンサＩＣ３２−２（Ｘ−１）に検出信号を出力させる。
この第１の位置は、シフト位置Ｅであっても同様であり、第５列３３−５の２個の第７のセンサＩＣ３２−７（Ｙ−８）と第８のセンサＩＣ３２−８（Ｘ−４）に検出信号を出力させる。
【００３０】
（シフト位置Ｂ）
第１のシフト位置から第２のシフト位置に移動したときには、第２のシフト位置Ｂ，Ｃ，Ｄにおいては、互いに隣り合う少なくとも３列の素子列３３のセンサＩＣ３２に検出信号を出力させる。
すなわち、第２のシフト位置Ｂにおいては、第１列３３−１、第２列３３−２、第３列３３−３の５個の磁気センサ３１に検出信号を出力させる。つまり、第１のセンサＩＣ３２−１（Ｙ−５）、第２のセンサＩＣ３２−２（Ｘ−１）、第３のセンサＩＣ３２−３（Ｙ−６）、第４のセンサＩＣ３２−４（Ｘ−２）、第５のセンサＩＣ３２−５（Ｘ−３）の５個のセンサＩＣ３２の３列５個に検出信号を出力させる。
【００３１】
（シフト位置Ｃ）
第２のシフト位置Ｃにおいては、第２列３３−２、第３列３３−３、第４列３３−４のセンサＩＣ３２に検出信号を出力させ、第３のセンサＩＣ３２−３〜第６のセンサＩＣ３２−６の４個のセンサＩＣ３２に検出信号を出力させる。つまり、第３のセンサＩＣ３２−３（Ｙ−６）、第４のセンサＩＣ３２−４（Ｘ−２）、第５のセンサＩＣ３２−５（Ｘ−３）、第６のセンサＩＣ３２−６（Ｙ−７）の３列４個に検出信号を出力させる。
【００３２】
（シフト位置Ｄ）
第２のシフト位置Ｄにおいては、第３列３３−３、第４列３３−４，第５列３３−５のセンサＩＣ３２に検出信号を出力させ、第４のセンサＩＣ３２−４〜第８のセンサＩＣ３２−８の５個の磁気センサ３１に検出信号を出力させる。つまり、第４のセンサＩＣ３２−４（Ｘ−２）、第５のセンサＩＣ３２−５（Ｘ−３）、第６のセンサＩＣ３２−６（Ｙ−７）、第７のセンサＩＣ３２−７（Ｙ−８）、第８のセンサＩＣ３２−８（Ｘ−４）の３列５個に検出信号を出力させる。
【００３３】
このような検出素子３０を８個のセンサＩＣ３２−１〜３２−８で構成し、５列の素子列３３−１〜３３−５に配列することにより、第１のシフト位置Ａ，Ｅから第２のシフト位置Ｂ，Ｃ，Ｄに移動したときには、複数のセンサＩＣ３２のうち検出信号が切り替わるセンサＩＣ３２の数が３つ（ハミング距離３）以上となるように配置されている。
【００３４】
次に、各シフト位置Ａ〜Ｅでの隣接するシフト位置への変化とセンサＩＣ３２の出力信号の関係について、図４に基づき具体的に説明する。なお、図４では、横の行の１〜４は、グループＸの検出素子であるセンサＩＣ  Ｘ−１〜Ｘ−４を示し、横の行の５〜８は、グループＹの検出素子であるセンサＩＣ  Ｙ−５〜Ｙ−８を示す。また、グループＸでは、検出信号が１の場合が検出状態のオンを示し、グループＹでは検出信号が０の場合が検出状態のオンを示す。
【００３５】
（シフト位置ＡからＢへ）
シフト位置Ａでは、被検出体１０の磁石１１が第１列３３−１上にのみ位置し、第１列３３−１のセンサＩＣ  Ｘ−１がオン（１）となり、センサＩＣ  Ｙ−５がオン（０）となる。
このシフト位置ＡからＢに操作されると、磁石１１が第１列３３−１に加えた第２列３３−２及び第３列３３−３上に位置する。
これにより、第３列３３−３の２つのセンサＩＣ  Ｘ−２，Ｘ−３がオン（１）に変化し、第２列３３−２のセンサＩＣ  Ｙ−６がオン（０）に変化する。
これにより、シフト位置Ａから隣接するシフト位置Ｂに操作されると、センサＩＣ  Ｘ−２，Ｘ−３及びＹ−６の３つの検出信号が変化し、シフト位置Ｂを検出することができる。
このシフト位置Ｂの検出の際は、３つセンサＩＣ３２の検出信号が変化することで、例え３個のうち１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２個のセンサＩＣ３２でシフト位置Ｂを検出することができる。
【００３６】
（シフト位置ＢからＣへ）
このシフト位置ＢからＣに操作されると、磁石１１が第１列３３−１上から離間し、第２列３３−２及び第３列３３−３に加えて第４列３３−４上に位置する。すると、第１列３３−１のセンサＩＣ  Ｘ−１がオフ（０）に変化し、センサＩＣ  Ｙ−５がオフ（１）に変化する。また、第４列３３−４のセンサＩＣ  Ｙ−７がオン（０）となる。
これにより、シフト位置Ｂから隣接するシフト位置Ｃに操作されると、センサＩＣ  Ｘ−１，Ｙ−５及びＹ−７の３つのセンサＩＣ３２の検出信号が変化し、シフト位置Ｃを検出することができる。このシフト位置Ｃの検出の際は、３つのセンサＩＣ３２の検出信号が変化することで、例え３個のうち１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２個のセンサＩＣ３２でシフト位置Ｃを検出することができる。
【００３７】
（シフト位置ＣからＤへ）
このシフト位置ＣからＤに操作されると、磁石１１が第２列３３−２上から離間し、第３列３３−３及び第４列３３−４に加えて第５列３３−５上に位置する。すると、第２列３３−２のセンサＩＣ  Ｙ−６がオフ（１）に変化する。また、第５列３３−５のセンサＩＣ  Ｙ−８がオン（０）となり、センサＩＣ  Ｘ−４がオン（１）に変化する。
これにより、シフト位置Ｃから隣接するシフト位置Ｄに操作されると、センサＩＣ  Ｘ−４，Ｙ−６及びＹ−８の３つの検出信号が変化し、シフト位置Ｄを検出することができる。このシフト位置Ｄの検出の際は、３つのセンサＩＣ３２の検出信号が変化することで、例え３個のうち１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２個のセンサＩＣ３２でシフト位置Ｄを検出することができる。
【００３８】
（シフト位置ＤからＥへ）
このシフト位置Ｄからシフト位置Ｅに操作されると、磁石１１が第３列３３−３及び第４列３３−４上から離間し、第５列３３−５上にのみ位置する。すると、第３列３３−３のセンサＩＣ  Ｘ−２及びＸ−３がオフ（０）に変化し、第４列３３−４のセンサＩＣ  Ｙ−７がオフ（１）に変化する。また、第５列３３−５のセンサＩＣ  Ｙ−８がオン（０）となり、センサＩＣ  Ｘ−４がオン（１）となる。
これにより、シフト位置Ｄから隣接するシフト位置Ｅに操作されると、センサＩＣ  Ｘ−２，Ｘ−３及びＹ−７の３つの検出信号が変化し、シフト位置Ｅを検出することができる。このシフト位置Ｅの検出の際は、３つのセンサＩＣ３２の検出信号が変化することで、例え３個のセンサＩＣ３２のうち１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２個のセンサＩＣ３２でシフト位置Ｅを検出することができる。
なお、シフト位置Ｅを第１のシフト位置として逆方向に操作する場合も同様にして各シフト位置Ａ〜Ｅを検出することができる。
以上のようにして位置検出装置１００では、５つのシフト位置Ａ〜Ｅを検出することができる。
【００３９】
次に、位置検出装置１００で、４つのシフト位置を検出する場合について説明する。
４つのシフト位置の検出では、上記の５つのシフト位置Ａ〜Ｅのうち、両端部のシフト位置Ａ，またはＥを使用しないことで、４つのシフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄまたは、シフト位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとして検出することができ、図４に示したように、３つのセンサＩＣ３２の変化によって４つのシフト位置をそれぞれ検出することができる。
また、５つのシフト位置の検出の場合と同様に、例え３個のセンサＩＣ３２のうち１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２個のセンサＩＣ３２で４つの各シフト位置を検出することができる。
【００４０】
４つのシフト位置を検出する場合に、図５に示すように、５つのシフト位置Ａ〜Ｅのうちシフト位置Ｃを除くシフト位置Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅを用いて構成することができる。
この場合には、シフト位置ＡからＢ及びシフト位置Ｄからシフト位置Ｅへの検出は、既に説明した図３及び図４の場合と同一であるので、重複する説明は、省略する。
（シフト位置ＢからＤへ）
シフト位置Ｂで磁石１１が位置していた第１列３３−１及び第２列３３−２から磁石１１が離間するとともに、第３列３３−３に加えて第４列３３−４及び第５列３３−５上に磁石１１が位置する。すると、第１列３３−１のセンサＩＣ  Ｘ−１がオフ（０）に変化し、センサＩＣ  Ｙ−５がオフ（１）に変化する。また、第２列３３−２のセンサＩＣ  Ｙ−６がオフ（１）に変化する。さらに、第４列３３−４のセンサＩＣ  Ｙ−７がオン（０）となり、第５列３３−５のセンサＩＣ  Ｙ−８がオン（０）となり、センサＩＣ  Ｘ−４がオン（１）に変化する。
これにより、シフト位置Ｂから隣接するシフト位置Ｄに操作されると、センサＩＣ  Ｘ−１，Ｘ−４，Ｙ−５、Ｙ−６、Ｙ−７及びＹ−８の６つの検出信号が変化し、シフト位置Ｄを検出することができる。
この場合にも６つのセンサＩＣ３２の検出信号が変化することで、例え６個のセンサＩＣ３２のうち１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの５個のセンサＩＣ３２でシフト位置Ｄを検出することができる。
以上のように、位置検出装置１００で４つのシフト位置を検出する場合には、いずれの場合でもセンサＩＣ３２は、５つのシフト位置を検出する場合と同様に、５列の素子列３３−１〜３３−５で、３行の素子行３４−１〜３４−３の８個のセンサＩＣ３２を用いることで４つの各シフト位置を検出することができる。
【００４１】
次に、位置検出装置１００により３つのシフト位置を検出する場合について説明する。
３つのシフト位置は、上記のシフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ（またはシフト位置Ｃ，Ｄ，Ｅ）とする場合には、図６に示すように、センサＩＣ３２を４列の素子列３３−１〜３３−４（または素子列３３−２〜３３−５）で構成して３つのシフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ（またはシフト位置Ｃ，Ｄ，Ｅ）を検出することができる。
この場合のシフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ（またはシフト位置Ｃ，Ｄ，Ｅ）の隣接するシフト位置への移動によるセンサＩＣ３２の出力信号の関係については、図４で説明した通りであり、重複する説明は省略する。
この場合にも３つのセンサＩＣ３２の検出信号が変化することで、例え３個のセンサＩＣ３２のうち１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２個のセンサＩＣ３２で３つの各シフト位置を検出することができる。
【００４２】
また、３つのシフト位置をシフト位置Ａ，Ｃ，Ｅとすることでも検出することもできるが、この場合には、図７に示すように、それぞれのシフト位置Ａ，Ｃ，Ｅにそれぞれ独立したセンサＩＣ３２を配置する場合と同様になる。
この場合にもセンサＩＣ３２でシフト位置Ａからシフト位置Ｃ、あるいは、シフト位置Ｃからシフト位置Ｅへの操作に伴って６つのセンサＩＣ３２の検出信号が変化することで、例え６個のセンサＩＣ３２のうち１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの５個のセンサＩＣ３２で３つの各シフト位置を検出することができる。
【００４３】
以上、実施形態とともに、具体的に説明したように位置検出装置１００によれば、操作部への操作に伴い直線的に移動する被検出体１０と、被検出体１０が接近したとき検出信号（接近検出信号）を出力し、被検出体１０が離間したとき検出信号（離間検出信号）を出力する複数のセンサＩＣ（検出素子）３２と、を有する位置検出装置１００であって、複数のセンサＩＣ３２は、単数または複数のセンサＩＣ３２が列方向に並べられた素子列３３が複数列にわたって配置され、被検出体１０が列方向に直交する方向に沿って第１のシフト位置（位置）Ａ（Ｅ）から第２のシフト位置（位置）Ｂ，Ｃ，Ｄに移動したときには複数のセンサＩＣ３２のうち検出信号（接近検出信号）と検出信号（離間検出信号）の間で出力する信号が切り替わるセンサＩＣ３２の数が３つ以上となるように配置され、第２のシフト位置においては互いに隣り合う少なくとも３列の素子列３３のセンサＩＣ３２に検出信号（接近検出信号）を出力させる。
これにより、第２のシフト位置Ｂ，Ｃ，Ｄで３列のセンサＩＣ３２の検出信号を用いてシフト位置を検出するので、操作方向のセンサＩＣ３２の配列を、例えば５列として５つのシフト位置を検出することができ、操作方向の位置検出装置１００の大きさをコンパクトにすることができる。
また、シフト位置の操作に伴い、センサＩＣ３２の検出信号を少なくとも３つ変化させて検出すること（ハミング距離３）ができ、例え１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２つでシフト位置を検出することができる。
また、センサＩＣ３２を３行に配置すること、及び／又は磁石１１を円柱形として外周縁にセンサＩＣ３２が位置するように配置してあるので、被検出体１０の磁石１１で漏れ磁束などの影響を回避して略均一に検出信号を検出することができ、誤検出を防止して検出精度を高めることができる。
【００４４】
（シフト位置Ａ，Ｂ，Ｃまたは、Ｃ，Ｄ，Ｅの３段を４列で構成）
また、位置検出装置１００によれば、複数列の素子列３３のうち第１列３３−１にはセンサＩＣ３２として第１および第２のセンサＩＣ３２−１，３２−２が配置され、複数列の素子列３３のうち第２列３３−２にはセンサＩＣ３２として第３のセンサＩＣ３２−３が配置され、複数列の素子列３３のうち第３列３３−３にはセンサＩＣ３２として第４および第５のセンサＩＣ３２−４，３２−５が配置され、複数列の素子列３３のうち第４列３３−４にはセンサＩＣ３２として第６のセンサＩＣ３２−６が配置され、被検出体１０は、第１のシフト位置（Ａ）にあるときには第１列３３−１に並ぶ第１および第２のセンサＩＣ３２−１，３２−２から検出信号（接近検出信号）を出力させ、第２のシフト位置Ｂ又はＣにあるときには第１列３３−１、第２列３３−２及び第３列３３−３に並ぶセンサＩＣ３２−１，３２−２，３２−３，３２−４，３２−５又は第２列３３−２、第３列３３−３及び第４列３３−４に並ぶセンサＩＣ３２−３，３２−４，３２−５，３２−６から検出信号（接近検出信号）を出力させる。
これにより、シフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ又はシフト位置Ｃ，Ｄ，Ｅとする３つのシフト位置を４列の素子列３３で構成して位置検出装置１００とすることができ、操作方向の位置検出装置１００の大きさをコンパクトにすることができる。
また、シフト位置の操作に伴い、センサＩＣ３２の検出信号を少なくとも３つ変化させて検出すること（ハミング距離３）ができ、例え１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２つでシフト位置を検出することができる。
【００４５】
（シフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５段を５列で構成）
位置検出装置１００によれば、複数列の素子列３３のうち第５列３３−５にはセンサＩＣ３２として第７および第８のセンサＩＣ３２−７，３２−８が配置され、被検出体１０は、第２のシフト位置（位置）Ｂにあるときには第１列３３−１、第２列３３−２及び第３列３３−３に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させ、第２のシフト位置Ｂに隣接する第３のシフト位置（位置）Ｃにあるときには第２列３３−２、第３列３３−３及び第４列３３−４に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させ、第３のシフト位置（位置）Ｃに隣接する第４のシフト位置（位置）Ｄにあるときには第３列３３−３、第４列３３−４及び第５列３３−５に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させ、第４のシフト位置（位置）Ｄに隣接する第５のシフト位置（位置）Ｅにあるときには第５列３３−５に並ぶ第７および第８のセンサＩＣ３２−７，３２−８から検出信号（接近検出信号）を出力させる。
これにより、シフト位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとする５つのシフト位置を５列の素子列３３で構成して位置検出装置１００とすることができ、操作方向の位置検出装置１００の大きさをコンパクトにすることができる。
また、シフト位置の操作に伴い、センサＩＣ３２の検出信号を少なくとも３つ変化させて検出すること（ハミング距離３）ができ、例え１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２つでシフト位置を検出することができる。
【００４６】
（シフト位置Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅの４段を５列で構成）
位置検出装置１００によれば、複数列の素子列３３は、第１列３３−１から第５列３３−５のセンサＩＣ３２が配置され、被検出体１０は、第１のシフト位置（位置）Ａにあるときには第１列３３−１に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させ、第１のシフト位置（位置）Ａに隣接する第２のシフト位置（位置）Ｂにあるときには第１列３３−１、第２列３３−２及び第３列３３−３に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させ、第２のシフト位置（位置）Ｂに隣接する第３のシフト位置（位置）Ｄにあるときには第３列３３−３、第４列３３−４及び第５列３３−５に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させ、第３のシフト位置（位置）Ｄに隣接する第４のシフト位置（位置）Ｅにあるときには第５列３３−５に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させる。
これにより、シフト位置Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅとする４つのシフト位置を５列の素子列３３で構成して位置検出装置１００とすることができ、操作方向の位置検出装置１００の大きさをコンパクトにすることができる。
また、シフト位置の操作に伴い、センサＩＣ３２の検出信号を少なくとも３つ変化させて検出すること（ハミング距離３）ができ、例え１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２つでシフト位置を検出することができる。
【００４７】
（シフト位置Ｂ，Ｃ，Ｄの３段を５列で構成）
位置検出装置１００によれば、複数列の素子列３３は、第１列３３−１から第５列３３−５のセンサＩＣ３２が配置され、被検出体１０は、第１のシフト位置（位置）Ｂにあるときには第１列３３−１、第２列３３−２及び第３列３３−３に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させ、第１のシフト位置（位置）Ｂに隣接する第２のシフト位置（位置）Ｃにあるときには第２列３３−２、第３列３３−３及び第４列３３−４に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させ、第２のシフト位置（位置）Ｃに隣接する第３のシフト位置（位置）Ｄにあるときには第３列３３−３、第４列３３−４及び第５列３３−５に並ぶセンサＩＣ３２から検出信号（接近検出信号）を出力させる。
これにより、シフト位置Ｂ，Ｃ，Ｄとする３つのシフト位置を５列の素子列３３で構成して位置検出装置１００とすることができ、操作方向の位置検出装置１００の大きさをコンパクトにすることができる。
また、シフト位置の操作に伴い、センサＩＣ３２の検出信号を少なくとも３つ変化させて検出すること（ハミング距離３）ができ、例え１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２つでシフト位置を検出することができる。
【００４８】
位置検出装置１００によれば、複数のセンサＩＣ３２のうち第１グループＸに属するセンサＩＣ３２は、検出信号（接近検出信号）をＨｉ信号として出力し、検出信号（離間検出信号）をＬｏ信号として出力し、複数のセンサＩＣ３２のうち第２グループＹに属するセンサＩＣ３２は、検出信号（接近検出信号）をＬｏ信号として出力し、検出信号（離間検出信号）をＨｉ信号として出力する。
これにより、２つのグループＸ，ＹにセンサＩＣ３２を分けることで、どのグループのセンサＩＣ３２の故障であるかを２つのセンサＩＣ３２の検出信号を用いて判定することできる。
【００４９】
位置検出装置１００によれば、第１グループＸに属するセンサＩＣ３２と第２グループＹに属するセンサＩＣ３２は、それぞれ異なる電源から電力を受ける。
こうすることにより、一方の電源が故障しても他方の電源でシフト位置の検出を続けることができる。
【００５０】
位置検出装置１００によれば、第１グループＸには、第２のセンサＩＣ  Ｘ−１、第４のセンサＩＣ  Ｘ−２、第５のセンサＩＣ  Ｘ−３及び第８のセンサＩＣ  Ｘ−４が属し、第２グループＹには、第１のセンサＩＣ  Ｙ−５、第３のセンサＩＣ  Ｙ−６、第６のセンサＩＣ  Ｙ−７及び第７のセンサＩＣ  Ｙ−８が属する。
このような２つのグループＸ，Ｙに属すセンサＩＣ３２をそれぞれ第１から第８のセンサＩＣとして配置することで、５つのシフト位置から３つのシフト位置の各シフト位置の検出をコンパクトに配置したセンサＩＣ３２で検出することができ、シフト位置の操作に伴い、センサＩＣ３２の検出信号を少なくとも３つ変化させて検出すること（ハミング距離３）ができ、例え１個のセンサＩＣ３２が故障しても残りの２つでシフト位置を検出することができる。
【００５１】
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能であり、それぞれの発明を任意に組み合わせることも可能である。
【００５２】
以上の実施形態では、検出素子として磁石と、磁気センサを備えたセンサＩＣと、を用いる場合を例に説明したが、光源と光センサとによる光学式の検出素子を用いて構成することもできるなど、検出素子は、これらに限られるものではない。
【００５３】
また、位置検出装置１００は、被検出体１０の移動に伴って変化する検出信号を利用して被検出体１０の位置を検出できるものであれば、シフト位置を検出する用途に限られず、様々な用途の位置検出に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、車両用のシフトポジションセンサに利用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１００…位置検出装置
１０…被検出体
１１…磁石
１２…磁石保持部
２０…ホルダ
２１…ガイド部
３０…検出素子
３１…磁気センサ
３２…センサＩＣ（３２−１〜３２−８）
３３…素子列
３３−１…第１列（素子列）
３３−２…第２列（素子列）
３３−３…第３列（素子列）
３３−４…第４列（素子列）
３３−５…第５列（素子列）
３４…素子行（３４−１〜３４−３）
４０…回路基板
５０…制御部
Ａ…シフト位置（位置）
Ｂ…シフト位置（位置）
Ｃ…シフト位置（位置）
Ｄ…シフト位置（位置）
Ｅ…シフト位置（位置）
Ｘ…第１グループ（Ｘ−１〜Ｘ−４）
Ｙ…第２グループ（Ｙ−５〜Ｙ−８）
【図１】
2019131295.tif 000003
【図２】
2019131295.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019131295.tif 000008
【図７】
2019131295.tif 000009
【国際調査報告】
2019131295.tif 000010
2019131295.tif 000011
2019131295.tif 000012