(57)【要約】  本発明を特徴づけるのは、配線板の上に平面的に取り付けられた２つまたはそれ以上のセンサコイルを備える誘導式のセンサユニットである。原理：導電性の操作部材の損失電流によるセンサコイルのインダクタンスの変化は、２つの観点から操作部材の位置と相関関係にあり、すなわち、センサコイルとの間隔ｘおよびセンサコイルへの重なり合いｙと相関関係にある。このことを踏まえて、誘導式の押しボタンスイッチおよび誘導式の位置切換装置（スライドスイッチ）が提案される。さらに別の特徴をなすのは、リアクタンス測定によるインダクタンス変化の評価である。押しボタンスイッチの場合には、隣接して位置するセンサコイルの影響の相対的な評価が反応精度を高め、位置切換装置の場合には、一般に、隣接して位置するセンサコイルの影響の相対的な評価が行われる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導式の切換装置であって、
ロックメカニズムまたは係止可能なセレクトレバーと、
センサユニットと、
評価回路とを備えており、
前記センサユニットは、
配線板に格納された少なくとも２つのセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）と、
２つのセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２）に対する間隔（ｘ）またはそれぞれ２つのセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）への重なり合い（ｙ）をそのインダクタンスを変化させるために可変である少なくとも１つの導電性の操作部材とを備えており、
隣接するセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２）の誘導リアクタンスの比較によってインダクタンス変化が評価回路で切換機能を惹起する、誘導式の切換装置。
【請求項２】
振幅が一定で周波数（ｆ）が一定の交流電圧がセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２）へ印加され、次いで、可変なインダクタンス（Ｌ１，Ｌ２，その他）の電流振幅が評価されることを特徴とする、請求項１に記載の誘導式の切換装置。
【請求項３】
振幅が一定で周波数（ｆ）が一定の交流電流がセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２）へ印加され、次いで、可変なインダクタンス（Ｌ１，Ｌ２，その他）の電圧振幅が評価されることを特徴とする、請求項１に記載の誘導式の切換装置。
【請求項４】
オートマチック式の車両トランスミッションのための位置切換装置としてのスライドスイッチの用途を有していることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の誘導式の切換装置。
【請求項５】
セレクトレバー（ＡＷ）と、導電性の操作部材を支持していて実質的に水平方向へ変位する操作キャリッジ（ＢＳ）とを備えている、請求項４に記載の誘導式の位置切換装置。
【請求項６】
導電性の操作部材を支持するボールペン原理に基づくロックメカニズムを備える誘導式の押しボタンスイッチとしての用途を有していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の誘導式の切換装置。
【請求項７】
温度安定的で正確な切換基準をつくるために、センサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）のうちそのつど１つだけを評価回路に接続可能である、前記請求項のうちいずれか１項に記載の誘導式の切換装置。
【請求項８】
センサコイルの信号評価がマルチプレクサ（ＡＭＵＸ）を介して行われることを特徴とする、請求項７に記載の誘導式の切換装置。
【請求項９】
センサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）の信号評価がＭＯＳＦＥＴスイッチを介して行われることを特徴とする、請求項７に記載の誘導式の切換装置。
【請求項１０】
評価回路で切換機能を惹起する、隣接するセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）の誘導リアクタンスの比較が、コイル重なり合い（ｙ）の対数関数として記憶されており、当該図面（図１８）において、それぞれ２つの切換閾値の間の切換閾値が記憶されており、これらの切換閾値を超えることがそのつど切換機能を惹起することを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の誘導式の切換装置。
【請求項１１】
機能グラフ（図１８の直線）の記憶がパラメータによって行われ（図１８の偶関数の傾
きと点）、複数の切換閾値が１点キャリブレーションにより同時に設定されることを特徴とする、請求項１０に記載の誘導式の切換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動式の車両トランスミッションで用いられる位置切換装置のために利用可能な、センサユニットを備える誘導式の切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に自動車の分野において、どのギヤが入っているかを判定するための距離・角度センサがドイツ特許第１９８０６５２９号明細書により従来技術から知られている。公知の距離・角度センサは、Ｘ−Ｙ面で互いに９０°の角度をなすようにコイル支持体の上に配置されており、評価電子装置に接続された４つの測定コイルを有している。このセンサは、Ｘ−Ｙ面と実質的に平行に測定コイルに対して相対的に可動であることによって測定コイルに電圧を誘導する、いわゆるターゲットも有している。誘導された電圧に基づいて、評価電子装置はＹ方向に進んだ距離と、Ｚ−Ｘ面におけるターゲットの角度αとを算出することができる。公知の距離・角度センサは、それぞれ向かい合う測定コイルが互いに間隔をおいて配置されており、隣接する測定コイルが少なくとも部分的にそれぞれ重なり合っているという特徴がある。
【０００３】
比較的古いドイツ特許出願公開第１０２４２３８５Ａ１号明細書には、相並んで平面的に導体面に取り付けられた少なくとも２つのセンサコイルを備える、誘導式のセンサユニットが開示されている。隣接する導電性の操作部材では、各センサコイルに対する間隔ｘと、各センサコイルへの重なり合いｙとを変更することができる。それによって生じるインダクタンスの変化の評価は、誘導式の近接スイッチの場合と同じく、振動性回路へセンサコイルを組み込むことによって行われる。このような種類の共振評価は温度の影響を受けやすく、比較的高いコストがかかる。
【０００４】
さらに、自動車の分野では機械式スイッチの多彩な用途が知られており、特にロックシステム、ダッシュボードの操作部材、シートの位置調節、ミラーの位置調節などが知られている。機械式のスイッチは磨耗なしに作動することがないという欠点がある。その耐用寿命は、一方では、接触材料の材料剥離、材料変質（酸化）、機械的な摩擦や電気的な過負荷の結果としての、あるいは遮断動作のときのアークの結果としての、切換接点への堆積物によって制限される。
【０００５】
機械式の摺動スイッチは、機械式スイッチの１つの特別な形態である。スライド可能な接点が摺動軌道上を動き、それにより、位置に応じて異なる接続部との接触を成立させる（いわゆるコーディングスイッチ）。このような種類のシフトゲートユニットでは、車両で発生する振動が摺動接点および摺動軌道の磨耗の増大につながる。
【０００６】
今日、現代の車両における調節モータは、多くの場合、磨耗のないパワー半導体を介して切り換えられているが、その場合にもパワー半導体は、磨耗がないわけではないスイッチによって制御されている。システムを完全に磨耗なしで構成するためには、機械的な切換接点なしで（すなわちセンサを用いて）作動する、新たな種類のスイッチの開発が必要である。
【０００７】
永久磁石の接近に対して反応し、それによって切換機能を発揮するホールセンサが従来技術で知られている。さらに、外部磁界によって引き起こされる抵抗の変化という現象に依拠するＧＭＲセンサを利用することが知られている。外部磁界は、永久磁石または磁化可能なプラスチックに由来するものであってよく、相応の切換機能を惹起する。
【０００８】
さらに、光バリヤと反射光バリヤを利用することが知られているが、これらは外部光に対して敏感であることや、光学コンポーネントが経年劣化して汚れやすくなるという欠点がある。さらに、このようなセンサの利用には、機械式のスイッチや誘導式のスイッチに比べて高価であるという欠点がある。
【０００９】
切換部材では、照明部、表示部、または機械式スイッチのための支持体として、低コストな配線板がしばしば用いられる。このような配線板の存在は、本件発明の利用性を促進する。低コストな選択肢として、たとえばドイツ特許出願公開第１０１２５２７８号明細書で用いられている、配線板に取り付けられた２つのセンサコイルの誘導性結合、および導電性の操作部材によるその減衰という作用原理が開示されている。この場合、減衰の強さは、各センサに対して相対的な操作部材の位置との間で相関関係がある。しかるべき結合を実現することができ、それによって前処理電子装置を簡素かつコスト面で効率的に構成できるようにするために、具体的な実施形態においては各センサが約１０ｍｍ×１０ｍｍの最低寸法を配線板の上で有していなくてはならないことが、このようなテクノロジーにおける欠点として現れる場合がある。現在、低コストに生産可能な配線板では０．１２ｍｍの位置解像度が実現されており、すなわち、センサ巻線の配線板は最大０．１２ｍｍであってよく、それぞれの巻線の間の絶縁幅も同様である。それにより、センサの送信コイルも受信コイルも約５回の巻回を有しているだけでよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、コイルの上方に取り付けられた操作部材によってセンサコイルのインダクタンスに影響を与え、このインダクタンス変化を簡単なやり方で評価することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
コイルのインダクタンスは、独立請求項１に記載されているように、センサコイルに対する可変な間隔ｘおよび／またはセンサコイルとの可変な重なり合いｙを有する導電性の操作部材によって大幅に変化する。前述の課題は、請求項１の構成要件を備える誘導式の切換装置によって解決される。好都合な発展例は従属請求項に定義されている。
【００１２】
配線板の上で四角い螺旋を描くように内側から外側へ巻回された、１０ｍｍ×１０ｍｍの外側寸法をもつ減衰されないセンサコイルは、配線板の上で実現可能な１０巻回の解像度で約１μＨのインダクタンスを有している。
【００１３】
英国特許出願公開第１４１５６４４号明細書により、螺旋構造のインピーダンスをセンサとして利用することが公知ではあるが、この公知の螺旋構造は、螺旋インピーダンスの抵抗成分を利用して螺旋インピーダンスの誘導成分を排除するためにバイファイラー巻になっている。これとは異なり本発明によるセンサコイルは、図面を参照した以下の詳細な説明から明らかなように、モノファイラー巻である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１では、センサコイルが配線板の上へ平面的に取り付けられている。螺旋の中心点にある接続部は、たとえば配線板の裏面で導出されている。図１に示すセンサを、たとえばｘ＝０．０５ｍｍの間隔ｘをおいて導電性の操作部材で覆うと、たとえば約１μＨのインダクタンスがたとえば約０．２μＨまで低下する。
【００１５】
操作部材Ｂによる誘導の低減は、センサループに対する操作部材Ｂの間隔ｘに依存して決まる（図２）；さらにこの低減は、操作部材によるセンサループの重なり合い度にも左右される（図３）。操作部材が一定の間隔ｘをおいて図１のループの全面を覆っていると
き、センサ電圧の振幅は１００％の重なり合い度のときに最小になり、この最小のセンサ電圧の大きさは間隔ｘに依存して決まる。このようにリアクタンスＬは可変である（図１）。
【００１６】
したがって、スイッチについては次の２通りの切換メカニズムが可能である：
−  重なり合い度Ｇは定義された大きさに保たれ、操作部材Ｂとセンサループの間の間隔ｘが変化する（その様子は、たとえば図２に図示されている）、または、
−  間隔ｘは相対的に一定のままに保たれ、重なり合い度Ｇが変化する（その様子は、たとえば図３のｙ変位によって図示されている）。
−  両方の切換メカニズムｘおよびｙの組み合わせも考えられる（図３）。
【００１７】
センサインダクタンスＬと、固定キャパシタンスＣと、帰還分路に振動性回路が組み込まれた反転増幅器とで構成されるＬＣ振動性回路が、低コストな評価電子装置として十分に知られている。振動性回路の周波数は、ＬＣ素子の共振周波数によって次式に基づいて規定される。
【００１８】
【数１】
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【００１９】
これに後置された周波数カウンタが時間単位あたりの振動数を計数し、これを信号値として出力する。単純な切換機能のためには、コンパレータを用いて最新の周波数値を閾値と比較し、それによって切換機能を惹起させれば十分である。通常のケースでは、設定された限界周波数よりも周波数が大きいときには切換信号が「１」にセットされ、このことは、比較的高い減衰による比較的低いインダクタンスに相当している。周波数が低いときにはコンパレータが「０」を出力する。そして後置されたハイ・ロースイッチまたはリレーを介して、高い出力を切り換えることができる。あるいは周波数カウンタとコンパレータの機能が、いわゆるファームウェアとして、マイクロコントローラの内部で具体化されていてもよい。
【００２０】
それにより、自動車の操作ユニットで、磨耗のない押しボタンスイッチを簡単なやり方で具体化することができる。ボタンを押すことによって減衰部材がセンサに接近し、そこでロックメカニズムにより保持される。押しボタンがあらためて押されたときに初めてロックが解除され、操作部材は、センサから比較的大きな間隔をおいた休止位置へと移る（ボールペンロックの原理）。このようにして簡単かつ低コストなやり方で切換ボタンを具体化することができ、たとえばハザードライト、フォグランプ、リヤウインドウデフォッガ等のスイッチを具体化することができる。
【００２１】
非常に厳密な切換点が必要とされるアプリケーションでは、増幅器、キャパシタンス、コンパレータ等に及ぼされる温度の影響がしばしば問題となる。本発明では、２つのセンサを相並んで配線板の上に取り付け、両方を同時に、または交互にオンにすることによって、このような影響要因を温度安定的なアプリケーションで回避することができる（図２または図３参照）。インダクタンスＬ１またはＬ２の接続は、切換トランジスタまたは電界効果トランジスタまたはＭＯＳＦＥＴ（図２）またはアナログマルチプレクサＡＭＵＸ（図３）によって行われる。第２のセンサリアクタンスに対する第１のセンサリアクタンスの比率を切換基準として採用することによって相対的な評価を適用すれば、妨害要因が排除される。この回路は非常に温度安定的である。
【００２２】
このような種類の回路は、センサ位置に対して相対的な操作部材の位置ｙが検出されるのに対して、センサに対する操作装置の間隔ｘは程度の差こそあれ一定に保たれるアプリケーションの場合にも好ましいことが判明している（たとえば距離・角度センサの場合）。この場合にも、図３に示すように、マイクロコントローラμＣによって行うのが最善であるがこれに限定されるわけではない、相対的な評価が行われる。
【００２３】
図４は、正規化されたリアクタンスの２通りの典型的な特性曲線を、変位距離ｙの関数として示している。特性曲線Ｌ１およびＬ２のそれぞれの最大値の間の変位範囲内で、マイクロコントローラμＣは正確な位置認識を行うことができる。さらに別の実際的な利用ケースでは、操作部材位置を認識するためにもっと多くのセンサを使用することができる。
【００２４】
図５に自動車のシフティングゲートとして図示されているような利用ケースで複数の位置を検出するときは、複数の誘導式のセンサを機能ユニットとして組み合わせるのが好都合である。このことは、オートマチックセレクトレバーの位置認識の具体化を例にとると、次のように説明される。
【００２５】
図５に示すようなパネルの下に、図６に示すような配線板が位置決めされており、その上面に、パネル表示部１，２，．．．Ｐのバックアップライトを組み付けることができる。配線板の破断部を貫通しているオートマチックセレクトレバーＡＷ（図５と図６参照）には、配線板ＬＰの下面に平坦に載置され、１つの操作部材または複数の操作部材（図６では一例として操作部材面ＢＦ１およびＢＦ２）が上に取り付けられた操作キャリッジＢＳが連結されている。操作部材面は、定義された間隔ｘをおいて、さまざまなセンサユニットＳＥの上方で変位する。
【００２６】
変位という概念は、直線的であってよく、あるいは方向が変化してもよい操作部材キャリッジの運動を意味している。上方を通過されるべきセンサコイルは、図７に原理的に図示しているように、１本の直線上に並んでいてよい。しかしながら、たとえば図６および図９に示すシフティングゲート用として適用されるようないっそう複雑なトポロジーに基づいて、センサコイルが相並んで位置していてもよい。
【００２７】
さらに、隣接するセンサコイルのトポロジー（直線、折れ線、その他の軌道）は、平坦な配線板または湾曲した配線板の上に載っていてよい。図７にはセンサコイルの平坦な配置が図示されているのに対して、図５と図６では、湾曲したシフティングゲートの下に配置された湾曲した配線板の一例が図示されている。いずれのケースでも操作部材キャリッジは、実質的に一定あるいは可変であってよい間隔ｘをおいて、センサコイル構造の上方で変位する。
【００２８】
図５では湾曲したゲートに追随している湾曲した配線板を、ゲートの面に対して垂直に延びる平面に配置された平坦な配線板によって置き換えると、行われる変位のさらに別の変形例が得られる。この場合には操作部材キャリッジも垂直に立てられ、垂直かつ平坦な配線板の上へたとえば円弧状に取り付けられたセンサループの上方で順次変位する。
【００２９】
複数の誘導式のスイッチを組み合わせる場合、ブロック図は図７に示すようになる。オートマチックセレクトレバーのシフト動作時におけるセンサ信号の対応する振幅は、位置１，２，３および４について図８に見ることができ、ここではセンサＬ１−Ｌ４についての変位距離Ｐ１−Ｐ４に対して正規化されたリアクタンスがプロットされている。それぞれの切換閾値Ｐ１−Ｐ２，Ｐ２−Ｐ３およびＰ３−Ｐ４が記入されている。
【００３０】
冗長的であるが故に確実な位置認識も、たとえば図９に示すように多大な追加コストを
要することなく実現することができる。この図面では、１つの位置ごとに１つのセンサユニットではなく、１つの位置ごとに２つのセンサユニットを取り付けて、それぞれの信号を比較することが提案される。矛盾する結果が出たときは、システム全体が確実な状態へ移行するように評価ユニットが切換機能を実行する。そのために、たとえば図９に示す安全センサユニットＳＳＥによって配線板を拡張することができる。
【００３１】
センサモジュールのための評価ユニットは、通常、インターフェース（ＣＡＮ，ＬＩＮ等）を介して制御電子装置ないしパワーエレクトロニクスへ切換情報を転送するマイクロコントローラである。
【００３２】
信号の評価は、複数のセンサコイルがある場合、特にセンサコイルのそれぞれ１つだけが評価回路と接続されるマルチプレクサ（図３、図７）を介して行われる。そのために図１０と図１１は、図７および図８に示す実施形態と同様に適用することができる信号評価の実施形態を示している。
【００３３】
図１０と図１１では、隣接する２つのセンサコイルのそれぞれの位置の間の境界線が、それぞれの誘導リアクタンスの直接的な比較によって規定される。図１０のブロック図によれば、正弦波発振器が１２ＭＨｚの交流電圧を生成する。この交流電圧は増幅され、時分割多重化でターンオンされる３つのセンサコイルのうちの１つへ電圧として供給される。導電性材料でできた操作部材をコイルの上方で動かすと、渦電流損失によってコイルのインダクタンスが低下する。それによってリアクタンスも低下し、このリアクタンスはＸＬ＝２＊ＰＩ＊ｆ＊Ｌ（ｆ＝１２ＭＨｚ）として算出される。たとえばコイルが、操作部材のないときには１０００ｎＨ、操作部材があるときには２００ｎＨのインダクタンスをそれぞれ有しているとすると、上の式からＸＬは７５オームないし１５オームとなる。交流電圧が一定ならば、操作部材の重なり合いに依存して決まる電流が流れる。この電流が比例する高周波電圧へ変換され、整流されてからマイクロコントローラに供給される。
【００３４】
マイクロコントローラの評価コンセプトが図１１に示されている。マイクロコントローラは、たとえば２ｍｓの一定のタイムスロットで、各々のセンサの整流された電圧を周期的に測定する。操作部材をセンサの上方で定まった距離ステップだけ動かして電圧を記録してみると、図１１に示すような曲線が得られる。追加のセンサを使うことで距離範囲を広げることができる。操作部材が静的な状態にあるときは常に２つの値だけが評価され、すなわち、マイクロコントローラにとってはどの時点でも２つの隣接する測定値しか存在していない。マイクロコントローラ内部の評価ファームウェアでは、２つの隣接するセンサ電圧の商が計算されて、一定の値と比較される。この商が一定の値よりも大きいか小さいかに応じて、一方または他方の切換位置が判定される。
【００３５】
図１２には、図１０に示す電圧供給の別案として、コイルリアクタンスへの電流供給が図示されている。正弦波発振器がたとえばｆ＝１２ＭＨｚの一定の周波数と一定の振幅をもつ交流電流を生成する。この交流電流が増幅され、たとえば４つのセンサコイルＬ１からＬ４へ１つずつ順次供給される。
【００３６】
導電性の優れた材料からなる操作部材（たとえば銅や真鍮）をコイルの上方で動かすと、渦電流損失によってコイルのインダクタンスＬが低下する。それによって誘導抵抗ＸＬも低下し、この誘導抵抗はＸＬ＝２＊ＰＩ＊Ｆ＊Ｌとして算出される。操作部材がコイルを覆っていないとき、コイルはたとえば１０００ｎＨのインダクタンスを有している。それに対して操作部材がコイルを完全に覆っているときには、このコイルはたとえば２００ｎＨのインダクタンスを有している。すると上の式から、誘導抵抗ＸＬはたとえば７５オームないしたとえば１５オームとなる。
【００３７】
コイルＬ１からＬ４のうちの１つにおける降下電圧が整流され、さらに処理するためにマイクロコントローラへ供給される。このように、コイルは操作部材の幾何学位置を表すセンサとして作用する。
【００３８】
さらに別の信号評価方法が図１３に示されている。マイクロコントローラは、各々のインダクタンスと比例するセンサＬ１からＬ４の電圧を、一定の時間的間隔をおいて周期的に測定する。菱形をした操作部材を各センサの上方で一定の距離ステップだけ動かして電圧を記録すると、図１３に示すような近似的に正弦波形の曲線が得られる。追加のセンサを使えば距離範囲をさらに広げることができる。
【００３９】
次の処理ステップで、図１４に示すようにゼロ正規化が行われる。まず最初に、図１３に示す曲線から、本例では１０００ｎＨである最大のインダクタンスＬｍａｘをもつセンサ番号とセンサ信号が判定される。次いで、Ｌｍａｘからそれぞれのセンサ値を減算すると、図１４に示す４つの減衰曲線が得られる。
【００４０】
センサが操作部材で覆われていなければ減衰は０％であり、センサが完全に覆われているときは減衰は１００％である。
【００４１】
さらにこの減衰は、センサコイルに対する操作部材の間隔にも左右される。図１５に見られるように、間隔が広ければ最大の減衰は低下する。
【００４２】
このような間隔の変化への依存性をなくすために（オートマチックトランスミッション用の位置切換装置では、間隔変化を避けることができないものが少なくない）、隣接する２つの曲線の商をとる。それに基づいて、たとえば図１６に図示するような３つの商の曲線が得られる。
【００４３】
次に、距離と信号の間の直線的な関係を実現するために、これらの商の曲線の対数をとる（図１７）。図１４の曲線形状が厳密に正弦波形に対応していればいるほど、図１７の対数曲線はいっそう線形に近づく。
【００４４】
各々の直線の傾きと１つの点を用いて、それぞれの対数値を出発点としたうえで、正確な経路位置ｙを判定することができる（図１７）。
【００４５】
図１８は、切換閾値の設定を示している。自動車のオートマチックギヤチェンジには通常４つの切換位置（領域）がある。すなわち駐車（ｐａｒｋ）、後退（ｒｅｖｅｒｓｅ）、ニュートラル（ｎｅｕｔｒａｌ）、および走行（ｄｒｉｖｅ）である。したがってセンサシステムを利用するときは、４つの領域の間で区別をしなければならない。これら４つの領域の間には３つの切換閾値がある。一定の経路位置における図１７に示す直線の座標値をすべて記憶しておくことにより、各々の切換閾値を設定することができる。これらの閾値は次のようにして設定する：
操作部材を第１の位置（たとえば８ｍｍ）に移す。このときに第１の直線上の値（たとえば０．２）を記憶しておく。別の切換閾値でも同様の手順を踏む。作動時には、目下交差している直線上の座標値が継続して切換閾値と比較される。図１８の例では、操作装置の最新の位置は２８ｍｍのところにある。座標の値は０．２であり、第２の切換閾値の座標値（０．８）よりも小さい。このことは、操作部材の最新の位置が領域３にあることを意味している。
【００４６】
最後に図１９には、ただ１つの位置ですべての切換閾値を変位させる様子が示されている。現実には、切換閾値がすでに設定されているセンサ構造が、そっくり機械的に変位するという事態が起こり得る。そうすると理論上は、図１８に示すすべての切換位置を再び
あらためて設定しなければならない。
【００４７】
「１点キャリブレーション」を使えば、ただ１つの位置ですべての切換点を等しい値だけ変位させることが可能になるという利点がある。そのためには、図１７と図１８に示すすべての直線の傾きが既知でなくてはならない。図１９の例では、切換閾値を「旧」から「新」へ変位させるものとする。そのために操作部材を位置「切換閾値  新」へ動かす。座標上の両方の点（Ｐ１＝０．２およびＰ２＝−０．２）の差ΔＹ１を用いて、および第１の直線の傾きを用いて、距離差ΔＸ１を算出することができる。この情報を使って、その他の直線で新しい閾値の座標値を計算することができる。新しい座標値が不揮発性メモリにあらためて記憶され、それ以後には閾値として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】配線板の上のセンサループの平面的な実施形態を、電気工学的な等価記号Ｌとともに示す図である。
【図２】評価回路としてのリアクタンス測定部を有するセンサユニットを備える、本発明による切換装置の機能的なブロック図である。
【図３】リアクタンス評価部と、変位距離ｙを検出するためにマルチプレクスによって制御される２つのセンサとを含んでいる機能的なブロック図である。
【図４】図３に示す第１のセンサＬ１および図３に示す第２のセンサＬ２のインダクタンスの典型的な特性曲線を、変位距離ｙの関数として示す図である。
【図５】図３または図６に示す切換装置に接続されたオートマチックセレクトレバーを備える自動車のシフティングゲートを示す図である。
【図６】図５に示すシフティングゲートユニットのための複数のセンサユニットを備える配線板の概要図である。
【図７】複数の誘導式のセンサが組み合される場合における、電子ユニットのブロック図である。
【図８】オートマチックセレクトレバーのポジション１からポジション４までのシフト動作における、図７の異なる切換ユニットのセンサ信号の正規化されたインダクタンスである。
【図９】図６の配線板と類似する概要図であるが、冗長的な切換ユニットを備えている。
【図１０】電圧印加部を備える評価ユニットのブロック図である。
【図１１】図１０に基づいて評価されるインダクタンス変化である。
【図１２】電流印加部を備える評価ユニットのブロック図である。
【図１３】図１２基づいて評価されるインダクタンス変化である。
【図１４】図１３に基づいて測定されるインダクタンスのゼロ正規化である。
【図１５】図３に示す間隔ｘが追加的に変化した場合における、図１４に示すゼロ正規化の依存性である。
【図１６】図１５に示す間隔依存性に左右されないようにするための商の算出である。
【図１７】正確な距離位置ｙを判定するための、図１６に示す商の対数評価である。
【図１８】図１２から図１７に示すｙ変位の場合における切換閾値の定義である。
【図１９】図１８に示す切換閾値の変位である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2007505534.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月6日(2005.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導式の切換装置であって、
ロックメカニズムまたは係止可能なセレクトレバーと、
センサユニットと、
評価回路とを備えており、
前記センサユニットは、
配線板に格納された少なくとも２つのセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）と、
２つのセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２）に対する間隔（ｘ）またはそれぞれ２つのセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）への重なり合い（ｙ）をそのインダクタンスを変化させるために可変である少なくとも１つの導電性の操作部材とを備えており、
隣接するセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２）の誘導リアクタンスの比較によってインダクタンス変化が評価回路で切換機能を惹起する、誘導式の切換装置において、
隣接するセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）の誘導リアクタンスの比較がコイル重なり合い（ｙ）の対数関数として記憶されており、当該図面（図１８）において、それぞれ２つの切換領域の間の切換閾値が記憶されており、これらの切換閾値を超えることがそのつど切換機能を惹起することを特徴とする、誘導式の切換装置。
【請求項２】
振幅が一定で周波数（ｆ）が一定の交流電圧がセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２）へ印加され、次いで、可変なインダクタンス（Ｌ１，Ｌ２，その他）の電流振幅が評価されることを特徴とする、請求項１に記載の誘導式の切換装置。
【請求項３】
振幅が一定で周波数（ｆ）が一定の交流電流がセンサコイル（Ｌ１，Ｌ２）へ印加され、次いで、可変なインダクタンス（Ｌ１，Ｌ２，その他）の電圧振幅が評価されることを特徴とする、請求項１に記載の誘導式の切換装置。
【請求項４】
オートマチック式の車両トランスミッションのための位置切換装置としてのスライドスイッチの用途を有していることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の誘
導式の切換装置。
【請求項５】
セレクトレバー（ＡＷ）と、導電性の操作部材を支持していて実質的に水平方向へ変位する操作キャリッジ（ＢＳ）とを備えている、請求項４に記載の誘導式の位置切換装置。
【請求項６】
導電性の操作部材を支持するボールペン原理に基づくロックメカニズムを備える誘導式の押しボタンスイッチとしての用途を有していることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の誘導式の切換装置。
【請求項７】
温度安定的で正確な切換基準をつくるために、センサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）のうちそのつど１つだけを評価回路に接続可能である、前記請求項のうちいずれか１項に記載の誘導式の切換装置。
【請求項８】
センサコイルの信号評価がマルチプレクサ（ＡＭＵＸ）を介して行われることを特徴とする、請求項７に記載の誘導式の切換装置。
【請求項９】
センサコイル（Ｌ１，Ｌ２，その他）の信号評価がＭＯＳＦＥＴスイッチを介して行われることを特徴とする、請求項７に記載の誘導式の切換装置。
【請求項１０】
機能グラフ（図１８の直線）の記憶がパラメータによって行われ（図１８の偶関数の傾きと点）、複数の切換閾値が１点キャリブレーションにより同時に設定されることを特徴とする、前記請求項のうちいずれか１項に記載の誘導式の切換装置。
【国際調査報告】
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