(57)【要約】【課題】検知部側の部材と検知対象側の部材とを当接させることなく、取り付け寸法のばらつきに起因した検出精度の低下を抑制することができる位置検出装置を提供する。【解決手段】磁石５０から受ける磁場の検知対象４０の移動に伴う変化を利用して検知対象４０の移動を検知する検知部１０を備える位置検出装置１において、検知部１０は、２つの磁電変換素子２０を有し、２つの磁電変換素子２０は、検知対象４０の所定の移動による移動量に対応する距離だけ離れて配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石から受ける磁場の検知対象の移動に伴う変化を利用して検知対象の移動を検知する検知部を備える位置検出装置において、
前記検知部は、２つの磁電変換素子を有し、
該２つの磁電変換素子は、検知対象の所定の移動による移動量に対応する距離だけ離れて配置されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
検知対象の初期位置における磁石から前記２つの磁電変換素子のうちの一方の磁電変換素子までの距離と、
検知対象の移動後の位置における磁石から前記２つの磁電変換素子のうちの他方の磁電変換素子までの距離とが等しくなるように、
前記２つの磁電変換素子が配置されてい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】
検知対象の初期位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向に対する、検知対象の初期位置における磁石から前記２つの磁電変換素子のうちの一方の磁電変換素子に向かう方向のずれ角と、
検知対象の移動後の位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向に対する、検知対象の移動後の位置における磁石から前記２つの磁電変換素子のうちの他方の磁電変換素子に向かう方向のずれ角とが等しくなるように、
前記２つの磁電変換素子が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
検知対象の所定の移動は、回動軸を中心に所定の角度だけ磁石と共に回動する移動であり、
検知対象の初期位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向から、検知対象の移動後の位置において磁石が発生する磁場の中心軸の側に所定の角度の半分の角度だけずれた方向に沿って、
前記２つの磁電変換素子が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項５】
検知対象の初期位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向に対する、前記２つの磁電変換素子のうちの一方の磁電変換素子の感磁方向の傾き角と、
検知対象の移動後の位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向に対する、前記２つの磁電変換素子のうちの他方の磁電変換素子の感磁方向の傾き角とが等しくなるように、
前記２つの磁電変換素子の感磁方向が設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の位置検出装置。
【請求項６】
検知対象の所定の移動は、回動軸を中心に所定の角度だけ磁石と共に回動する移動であり、
検知対象の初期位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向から、検知対象の移動後の位置において磁石が発生する磁場の中心軸の側に所定の角度の半分の角度だけずれた方向と一致するように、
前記２つの磁電変換素子の感磁方向が設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか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、位置検出装置に関し、特に、磁石が発生する磁場を利用して検知対象の移動を検知する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁石（検知用の磁石）から受ける磁場の検知対象の移動に伴う変化を利用して検知対象の移動を検知する検知部を備える位置検出装置が普及している。このような位置検出装置は、往復運動するピストン等のような移動部材の位置の検出や、車両に回動可能に取り付けられたブレーキペダルの踏み込み位置の検出等に使用される。【０００３】
このような従来の位置検出装置について、例えば、特許文献１等が開示されている。特許文献１に係るストップランプスイッチ３０４（位置検出装置）は、図７に示すように、ブレーキペダル３０１（検知対象）の所定の位置に設けられている。ブレーキペダル３０１は、車両の車体のフレーム３０２に、支持軸３０３を中心として前後方向へ揺動可能に取り付けられている。ストップランプスイッチ３０４は、フレーム３０２に固定される車体側部材３０５と、ブレーキペダル３０１に固定されるペダル側部材３０６とを備えている。【０００４】
車体側部材３０５は、ケース３０７と、バイアス磁石３０８（位置補正用の磁石）と、磁気検出手段としての磁気抵抗素子３０９（磁電変換素子）とを有している。ケース３０７は、フレーム３０２に固定される固定部３０７ａと、固定部３０７ａからペダル側部材３０６に向かって延びる延設部３０７ｂとを有している。バイアス磁石３０８と磁気抵抗素子３０９とは、延設部３０７ｂの先端部に、上下方向に離間して設けられている。【０００５】
ペダル側部材３０６は、取付板３１１と、保持部材３１２と、カウンタ磁石３１４（検知用の磁石）とを有している。取付板３１１は、車体側部材３０５の延設部３０７ｂと対向するようにブレーキペダル３０１に固定されている。保持部材３１２は、取付板３１１の車体側部材３０５側の平面である取付面３１１ａの中央に固定され、保持部材３１２の内部には磁石保持部３１３が設けられている。そして、カウンタ磁石３１４は、磁石保持部３１３の内部に収容されている。【０００６】
車体側部材３０５のケース３０７の先端面と、ペダル側部材３０６の保持部材３１２の先端面とは、非操作状態において互いに当接するように配置されている。そして、運転者によってブレーキペダル３０１が踏み込み操作されると、ペダル側部材３０６は、ブレーキペダル３０１とともに前方へ変位し、踏み込み量に応じて車体側部材３０５から離間する。その結果、車体側部材３０５に対するペダル側部材３０６の位置が変化し、それに伴って、カウンタ磁石３１４から磁気抵抗素子３０９に付与される磁界（磁場）の強さが変化する。運転者による踏み込みが解除されると、ペダル側部材３０６は、非操作状態に復帰する。【０００７】
ストップランプスイッチ３０４は、このような車体側部材３０５に対するペダル側部材３０６の位置の変化に伴う、磁界の強さの変化に基づいて、ブレーキペダル３０１の踏み込み操作を検出している。【０００８】
また、ストップランプスイッチ３０４では、ケース３０７の先端面と保持部材３１２の先端面とを当接させ、バイアス磁石３０８の磁力を用いて、カウンタ磁石３１４とバイアス磁石３０８とが一定の位置関係となるように、カウンタ磁石３１４の位置補正を行うことができるようになっている。ストップランプスイッチ３０４では、このようにして、カウンタ磁石３１４と磁気抵抗素子３０９との間の位置関係を安定させ、車体側部材３０５やペダル側部材３０６の取り付け位置のばらつきに起因した検出精度の低下を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１９２３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に係るストップランプスイッチ３０４（位置検出装置）では、バイアス磁石３０８の磁力を用いてカウンタ磁石３１４の位置補正を行うので、検知部側の部材であるケース３０７の先端面と、検知対象側の部材である保持部材３１２の先端面とを当接させる必要が有った。そして、検知部側の部材と検知対象側の部材とを当接させた場合、検知部側の部材や検知対象側の部材に強い力で振動や衝撃が加えられた時に、検知部側の部材と検知対象側の部材とが衝突し、それに伴って、衝突音が発生したり、検知部側の部材や検知対象側の部材が破損したりする可能性が有った。【００１１】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、検知部側の部材と検知対象側の部材とを当接させることなく、取り付け位置のばらつきに起因した検出精度の低下を抑制することができる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】
【００１２】
この課題を解決するために、請求項１に記載の位置検出装置は、磁石から受ける磁場の検知対象の移動に伴う変化を利用して検知対象の移動を検知する検知部を備える位置検出装置において、前記検知部は、２つの磁電変換素子を有し、該２つの磁電変換素子は、検知対象の所定の移動による移動量に対応する距離だけ離れて配置されていることを特徴とする。【００１３】
この構成の位置検出装置では、２つの磁電変換素子の間の距離を検知対象の所定の移動による移動量と対応させることによって、検知対象の初期位置における磁石（以下、初期位置における磁石と略称）から２つの磁電変換素子のうちの一方の磁電変換素子（以下、一方の磁電変換素子と略称）が受ける磁場の強さと、検知対象の移動後の位置における磁石（以下、移動後の位置における磁石と略称）から前記２つの磁電変換素子のうちの他方の磁電変換素子（以下、他方の磁電変換素子と略称）が受ける磁場の強さとを、同等な強さとすることができる。そのため、他方の磁電変換素子が磁石から受ける磁場の強さを、初期位置における磁石から一方の磁電変換素子が受ける磁場の強さと比較することによって、検知対象の移動量に対する検出精度を高めることができる。【００１４】
しかも、この構成の位置検出装置では、２つの磁電変換素子の間の距離を検知対象の移動量と対応させているので、磁石や検知部の取り付け位置のばらつきによって磁石と検知部との位置関係が変化した場合でも影響され難く、検知対象の移動量に対する検出精度を維持し易い。その結果、取り付け位置のばらつきに起因した検出精度の低下を抑制することができる。【００１５】
請求項２に記載の位置検出装置は、検知対象の初期位置における磁石から前記２つの磁電変換素子のうちの一方の磁電変換素子までの距離と、検知対象の移動後の位置における磁石から前記２つの磁電変換素子のうちの他方の磁電変換素子までの距離とが等しくなるように、前記２つの磁電変換素子が配置されていることを特徴とする。【００１６】
この構成の位置検出装置では、初期位置における磁石から一方の磁電変換素子までの距離と、移動後の位置における磁石から他方の磁電変換素子までの距離とを等しくすることによって、初期位置における磁石から一方の磁電変換素子が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石から他方の磁電変換素子が受ける磁場の強さとをほぼ等しい値とすることができる。その結果、検知対象の移動量に対する検出精度を更に高めることができる。【００１７】
請求項３に記載の位置検出装置は、検知対象の初期位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向に対する、検知対象の初期位置における磁石から前記２つの磁電変換素子のうちの一方の磁電変換素子に向かう方向のずれ角と、検知対象の移動後の位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向に対する、検知対象の移動後の位置における磁石から前記２つの磁電変換素子のうちの他方の磁電変換素子に向かう方向のずれ角とが等しくなるように、前記２つの磁電変換素子が配置されていることを特徴とする。【００１８】
この構成の位置検出装置では、初期位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向（以下、初期位置における磁場の中心軸の方向とする）に対する、初期位置における磁石から一方の磁電変換素子に向かう方向（以下、一方の磁電変換素子の配置方向とする）のずれ角と、移動後の位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向（以下、移動後の位置における磁場の中心軸の方向とする）に対する、移動後の位置における磁石から他方の磁電変換素子に向かう方向（以下、他方の磁電変換素子の配置方向とする）のずれ角とを等しくすることによって、初期位置における磁石から一方の磁電変換素子が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石から他方の磁電変換素子が受ける磁場の強さとをほぼ等しい値とすることができる。その結果、検知対象の移動量に対する検出精度を更に高めることができる。【００１９】
請求項４に記載の位置検出装置は、検知対象の所定の移動は、回動軸を中心に所定の角度だけ磁石と共に回動する移動であり、検知対象の初期位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向から、検知対象の移動後の位置において磁石が発生する磁場の中心軸の側に所定の角度の半分の角度だけずれた方向に沿って、前記２つの磁電変換素子が配置されていることを特徴とする。【００２０】
この構成の位置検出装置では、初期位置における磁場の中心軸の方向から、移動後の位置における磁場の中心軸の側に所定の角度の半分の角度だけずれた方向に沿って、２つの磁電変換素子を配置することによって、初期位置における磁石から一方の磁電変換素子が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石から他方の磁電変換素子が受ける磁場の強さとをほぼ等しい値とすることができる。その結果、検知対象の所定の移動が回動軸を中心に所定の角度だけ回動する移動である場合に、検知対象の移動量に対する検出精度を更に高めることができる。【００２１】
請求項５に記載の位置検出装置は、検知対象の初期位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向に対する、前記２つの磁電変換素子のうちの一方の磁電変換素子の感磁方向の傾き角と、検知対象の移動後の位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向に対する、前記２つの磁電変換素子のうちの他方の磁電変換素子の感磁方向の傾き角とが等しくなるように、前記２つの磁電変換素子の感磁方向が設定されていることを特徴とする。【００２２】
この構成の位置検出装置では、初期位置における磁場の中心軸の方向に対する一方の磁電変換素子の感磁方向の傾き角と、移動後の位置における磁場の中心軸の方向に対する他方の磁電変換素子の感磁方向の傾き角とを等しくすることによって、初期位置における磁石から一方の磁電変換素子が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石から他方の磁電変換素子が受ける磁場の強さとをほぼ等しい値とすることができる。その結果、検知対象の移動量に対する検出精度を更に高めることができる。【００２３】
請求項６に記載の位置検出装置は、検知対象の所定の移動は、回動軸を中心に所定の角度だけ磁石と共に回動する移動であり、検知対象の初期位置において磁石が発生する磁場の中心軸の方向から、検知対象の移動後の位置において磁石が発生する磁場の中心軸の側に所定の角度の半分の角度だけずれた方向と一致するように、前記２つの磁電変換素子の感磁方向が設定されていることを特徴とする。【００２４】
この構成の位置検出装置では、初期位置における磁場の中心軸の方向から、移動後の位置における磁場の中心軸の側に所定の角度の半分の角度だけずれた方向と一致するように、２つの磁電変換素子の感磁方向を設定することによって、初期位置における磁石から一方の磁電変換素子が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石から他方の磁電変換素子が受ける磁場の強さとをほぼ等しい値とすることができる。その結果、検知対象の所定の移動が回動軸を中心に所定の角度だけ回動する移動である場合に、検知対象の移動量に対する検出精度を更に高めることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、取り付け位置のばらつきに起因した検出精度の低下を抑制することができる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】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る位置検出装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る磁石と磁電変換素子との位置関係を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る検知対象の移動距離と磁電変換素子が受ける磁場の強さとの関係を示す説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る移動の検出手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る位置検出装置の構成を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る磁石と磁電変換素子との位置関係を示す説明図である。
【図７】従来の位置検出装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図における方向は、Ｘ１を左方向、Ｘ２を右方向、Ｙ１を前方向、Ｙ２を後方向、Ｚ１を上方向、Ｚ２を下方向として説明を進める。
【００２８】
まず、本発明の第１実施形態に係る位置検出装置１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る位置検出装置の構成を示す説明図である。
【００２９】
本発明の第１実施形態に係る位置検出装置１は、図１に示すように、検知部１０を備えている。検知部１０は、検知対象４０の後方に所定の間隔を開けて配置され、図示しない保持部材に固定されている。
【００３０】
検知部１０は、２つの磁電変換素子２０と検知回路３０とを有している。２つの磁電変換素子２０は、第１磁電変換素子２１と第２磁電変換素子２２とである。磁電変換素子２０は、受けた磁場の強さに対応して抵抗値等の電気特性を変化させている。磁電変換素子２０としては、シリコン等の材質でできた基板の一方の板面に磁場を検知するための感磁面が形成された磁気抵抗素子等が使用される。そして、２つの磁電変換素子の特性はほぼ同じに設定される。
【００３１】
このような磁電変換素子２０では、感磁方向が設定されている。感磁方向とは、磁電変換素子２０の感度が最大となる磁場の方向のことである。本実施形態では、前方からの磁場に対して磁電変換素子２０の感度が最大となる場合に、感磁方向が前方を向いているものとし、後方からの磁場に対して磁電変換素子２０の感度が最大となる場合に、感磁方向が後方を向いているものとする。そして、例えば、磁場の方向が後方を向き感磁方向が前方を向いている時に、磁場の方向と感磁方向とが一致しているものとする。
【００３２】
検知回路３０は、演算機能と記憶機能と判定機能とを有した回路である。検知回路３０は、２つの磁電変換素子２０とそれぞれ接続されている。そして、検知回路３０は、磁電変換素子２０の電気特性に基づいて、それぞれの磁電変換素子２０が受けた磁場の強さを算出したり、算出した磁場の強さを基準値として記憶したり、算出した磁場の強さを基準値と比較して判定を行ったりしている。
【００３３】
検知対象４０は、前述した保持部材に前後方向に直線移動可能に保持されたピストン等のような移動部材である。検知対象４０の検知部１０と対応する位置には、検知部１０に向かって磁場を発生するように着磁された磁石５０（検知用の磁石）が配設されている。そして、位置検出装置１では、検知対象４０の移動に伴って検知部１０と磁石５０との相対的な距離が変化し、その際の検知部１０が受ける磁場の変化を利用して、検知対象４０の所定の移動を検知している。
【００３４】
次に、検知対象４０の移動方向及び磁電変換素子２０と磁石５０との位置関係について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る磁石と磁電変換素子との位置関係を示す説明図である。図２（ａ）は、初期位置における磁石５０と磁電変換素子２０との位置関係を示し、図２（ｂ）は、移動後の位置における磁石５０と磁電変換素子２０との位置関係を示している。
【００３５】
以下、初期位置における磁石５０の中心位置を磁石５０の初期位置Ｐｍ１とし、検知対象４０が初期位置Ｐｍ１から所定の距離だけ移動した後の状態を移動後とし、移動後の位置における磁石５０の中心位置を磁石５０の移動後の位置Ｐｍ２とする。そして、磁石５０の初期位置Ｐｍ１と磁石５０の移動後の位置Ｐｍ２との間の距離を、検知対象４０の所定の移動に伴う磁石５０の移動距離ｄとして説明を進める。また、磁石５０のＮ極からＳ極へ向かう磁場の中心位置での方向を、磁石５０が発生する磁場の中心軸の方向とする。そして、初期位置において磁石５０が発生する磁場の中心軸の方向を、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１とし、移動後の位置において磁石５０が発生する磁場の中心軸の方向を、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２として説明を進める。
【００３６】
また、第１磁電変換素子２１の感磁面を感磁面２１ａとし、感磁面２１ａの中心位置を第１磁電変換素子２１の位置Ｐｓ１とする。また、第２磁電変換素子２２の感磁面を感磁面２２ａとし、感磁面２２ａの中心位置を第２磁電変換素子２２の位置Ｐｓ２とする。そして、第１磁電変換素子２１の位置Ｐｓ１と第２磁電変換素子２２の位置Ｐｓ２との間の距離を、２つの磁電変換素子２０の間の距離として説明を進める。また、第１磁電変換素子２１の感磁方向を感磁方向Ｄｓ１とし、第２磁電変換素子２２の感磁方向を感磁方向Ｄｓ２として説明を進める。
【００３７】
また、磁石５０の初期位置Ｐｍ１から第１磁電変換素子２１の位置Ｐｓ１に向かう方向を、第１磁電変換素子２１の配置方向とし、磁石５０の移動後の位置Ｐｍ２から第２磁電変換素子２２の位置Ｐｓ２に向かう方向を、第２磁電変換素子２２の配置方向として説明を進める。また、磁石５０の初期位置Ｐｍ１から第１磁電変換素子２１の位置Ｐｓ１までの距離を、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１までの距離Ｌ１とし、磁石５０の移動後の位置Ｐｍ２から第２磁電変換素子２２の位置Ｐｓ２までの距離を、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２までの距離Ｌ２として説明を進める。
【００３８】
本実施形態では、図２に示すように、位置検出装置１が検出する検知対象４０の所定の移動は、検知対象４０が、前方、すなわち、初期位置に対して検知部１０から離れる方向に所定の距離ｄだけ磁石５０と共に直線移動する移動である。そして、磁石５０は、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２とが、共に後方、すなわち、検知部１０の方を向くように着磁されている。
【００３９】
また、第１磁電変換素子２１と第２磁電変換素子２２とは、磁石５０の初期位置Ｐｍ１及び磁石５０の移動後の位置Ｐｍ２を通り後方に延びる仮想線、すなわち、磁石５０の移動方向に沿って、第１磁電変換素子２１が後方に位置し、第２磁電変換素子２２が前方に位置するように、所定の間隔を開けて並べて配置されている。そして、２つの磁電変換素子２０の間の距離は、検知対象４０の所定の移動に伴う磁石５０の移動距離ｄと同じ距離となるように設定されている。そのため、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１までの距離Ｌ１と、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２までの距離Ｌ２とは等しくなる。
【００４０】
また、第１磁電変換素子２１の感磁方向Ｄｓ１と第２磁電変換素子２２の感磁方向Ｄｓ２とは、共に前方、すなわち、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１及び移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２と一致する方向を向くように設定されている。
【００４１】
次に、本実施形態に係る検知対象４０の移動の検出原理について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係る検知対象の移動距離と磁電変換素子が受ける磁場の強さとの関係を示す説明図である。図３において、横軸は検知対象４０の移動に伴う磁石５０の移動距離であり、縦軸は磁電変換素子２０が磁石５０から受ける磁場の強さである。また、曲線Ａ１（２点鎖線）は、第１磁電変換素子２１が磁石５０から受ける磁場の強さを示し、曲線Ａ２（実線）は、第２磁電変換素子２２が磁石５０から受ける磁場の強さを示している。また、磁場の強さＨ１は、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さであり、磁場の強さＨ２は、初期位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さである。
【００４２】
図３に示すように、磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さは、初期位置においてＨ２となり、磁石５０と第２磁電変換素子２２との距離が離れるに従って徐々に低下していく。そして、磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さに基づいて、磁石５０から第２磁電変換素子２２までの距離を検出し、それによって、検知対象４０の移動量を検出することができる。
【００４３】
また、前述したように、２つの磁電変換素子２０の間の距離は磁石５０の移動距離ｄと同じに設定されている。その結果、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さは、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さＨ１とほぼ等しい値となる。
【００４４】
本実施形態では、このような、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと、磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さとの関係を利用して、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さを基準値とし、磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さを基準値と比較することによって、検知対象４０の移動量に対する検出精度を高めている。
【００４５】
また、２つの磁電変換素子２０の間の距離を磁石５０の移動距離ｄと同じに設定しているため、磁石５０や検知部１０の取り付け位置のばらつきによって、磁石５０と検知部１０との位置関係が変化した場合でも、検知対象４０の移動に対する検出精度は維持される。
【００４６】
次に、本実施形態に係る検知対象４０の移動の検出手順について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係る移動の検出手順を示すフローチャートである。
【００４７】
図４に示すように、まず、ステップＳ１では、検知部１０が、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さを検出する。そして、ステップＳ２では、検知部１０が、検出した磁場の強さを基準値として記憶する。そして、ステップＳ３では、検知部１０が、検知対象４０の移動の検知を開始する。
【００４８】
次に、ステップＳ４では、検知部１０が、第２磁電変換素子２２が磁石５０から受ける磁場の強さを検出する。そして、ステップＳ５では、検知部１０が、検出した磁場の強さを基準値と比較する。そして、ステップＳ６では、検知部１０が、比較結果に基づいて判断を行う。ステップＳ６において、検出した磁場の強さが基準値よりも大きい場合には、ステップＳ４に戻る。そして、ステップＳ４以降の手順を繰り返す。ステップＳ６において、検出した磁場の強さが基準値以下となった場合には、ステップＳ７に移動する。
【００４９】
次に、ステップＳ７では、検知回路３０は、検知対象４０が所定の移動をしたと判断する。それに伴って、例えば、検知回路３０と接続された外部回路の接続を切り替える等の所定の操作が実行される。位置検出装置１は、例えば、このような手順に従って、検知対象４０の移動を検出している。尚、ステップ７において所定の操作が実行された後に、検知部１０が移動の検知を継続し、検出した磁場の強さが再び基準値よりも大きくなった場合には、実行された操作を解除しても構わない。
【００５０】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の位置検出装置１では、検知対象４０の所定の移動は、検知対象４０が磁石５０と共に前方に所定の距離だけ直線移動する移動であり、第１磁電変換素子２１と第２磁電変換素子２２とは、磁石５０の移動方向に沿って、磁石５０の移動距離ｄと同じ距離だけ離れて配置されている。このように、２つの磁電変換素子２０の間の距離を検知対象４０の所定の移動による磁石５０の移動距離ｄ（移動量）と対応させることによって、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さとを、同等な強さとすることができる。そのため、第２磁電変換素子２２が磁石５０から受ける磁場の強さを、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと比較することによって、検知対象４０の移動距離に対する検出精度を高めることができる。
【００５１】
しかも、本実施形態の位置検出装置１では、２つの磁電変換素子２０の間の距離を検知対象４０の移動距離と対応させているので、磁石５０や検知部１０の取り付け位置のばらつきによって、磁石５０と検知部１０との位置関係が変化した場合でも影響され難く、検知対象４０の移動距離に対する検出精度を維持し易い。その結果、取り付け位置のばらつきに起因した検出精度の低下を抑制することができる。
【００５２】
また、本実施形態の位置検出装置１では、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１までの距離Ｌ１と、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２までの距離Ｌ２とを等しくすることによって、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さとをほぼ等しい値とすることができる。その結果、検知対象４０の移動距離に対する検出精度を更に高めることができる。
【００５３】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態において、前述した第１実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５４】
まず、本発明の第２実施形態に係る位置検出装置１０１の構成について、図５及を用いて説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る位置検出装置の構成を示す説明図である。
【００５５】
本発明の第２実施形態に係る位置検出装置１０１は、図５に示すように、検知部１０を備えている。検知部１０は、２つの磁電変換素子２０と検知回路３０とを有している。このように、位置検出装置１０１は、第１実施形態に係る位置検出装置１と同じ構成となっている。但し、本実施形態では、検知対象１４０は、検知対象１４０の上部に設定された回動軸Ｐｏを中心に、前後方向に回動可能に保持されている。このような検知対象１４０としては、例えば、車両に回動可能に取り付けられたブレーキペダル等が想定される。
【００５６】
次に、検知対象１４０の移動方向及び磁電変換素子２０と磁石５０との位置関係について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る磁石と磁電変換素子との位置関係を示す説明図である。図６（ａ）は、初期位置における磁石５０と磁電変換素子２０との位置関係を示し、図６（ｂ）は、移動後の位置における磁石５０と磁電変換素子２０との位置関係を示している。
【００５７】
本実施形態では、位置検出装置１０１が検出する検知対象１４０の所定の移動は、図６に示すように、回動軸Ｐｏを中心に初期位置から所定の角度θだけ前方、すなわち、検知部１０から離れる方向に磁石５０と共に回動する移動である。そして、磁石５０の初期位置Ｐｍ１は、回動軸Ｐｏの真下から所定の角度θの半分の角度（以下、角度θ／２と略称）だけ後方に回動した位置となる。その結果、磁石５０の移動後の位置Ｐｍ２は、回動軸Ｐｏの真下から角度θ／２だけ前方に回動した位置となる。
【００５８】
また、本実施形態では、磁石５０は、検知対象１４０が初期位置から角度θ／２だけ前方に回動した時に、磁石５０が発生する磁場の中心軸の方向が後方を向くように取り付けられている。そのため、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１は、後方に対して角度θ／２だけ上方に傾いた方向となり、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２は、後方に対して角度θ／２だけ下方に傾いた方向となる。そして、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２とは、互いに角度θだけ異なる方向となる。
【００５９】
また、第１磁電変換素子２１と第２磁電変換素子２２とは、磁石５０の初期位置Ｐｍ１及び磁石５０の移動後の位置Ｐｍ２を通り後方に延びる仮想線、すなわち、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１から、移動後の位置における磁場の中心軸の側に角度θ／２だけずれた方向に沿って、第１磁電変換素子２１が後方に位置し、第２磁電変換素子２２が前方に位置するように、所定の間隔を開けて並べて配置されている。そして、２つの磁電変換素子２０の間の距離は、検知対象１４０の所定の移動に伴う磁石５０の移動距離ｄと同じ距離となるように設定されている。また、第１磁電変換素子２１の感磁方向Ｄｓ１と第２磁電変換素子２２の感磁方向Ｄｓ２とは、前方、すなわち、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１から、移動後の位置における磁場の中心軸の側に角度θ／２だけずれた方向と一致する方向に向けて設定されている。
【００６０】
２つの磁電変換素子２０をこのような配置とした場合、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１までの距離と、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２までの距離とは、第１実施形態と同様に等しい距離となる。また、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に対する第１磁電変換素子２１の配置方向のずれ角と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に対する第２磁電変換素子２２の配置方向のずれ角とは、共に角度θ／２となって等しい角度となる。また、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に対する第１磁電変換素子２１の感磁方向Ｄｓ１の傾き角と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に対する第２磁電変換素子２２の感磁方向Ｄｓ２の傾き角とは、共に角度θ／２となって等しい角度となる。
【００６１】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、検知対象１４０の所定の移動は、回動軸Ｐｏを中心に所定の角度θだけ回動する移動である。このように、検知対象１４０の移動が直線移動以外の移動であっても、２つの磁電変換素子２０の間の距離を、検知対象１４０の所定の移動角θに対応した磁石５０の移動距離ｄと同じ距離とすることによって、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さとを、同等な強さとすることができる。そして、第２磁電変換素子２２が磁石５０から受ける磁場の強さを、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと比較することによって、第１実施形態と同様に、検知対象１４０の移動距離に対する検出精度を高めることができる。
【００６２】
但し、検知対象１４０の所定の移動がこのような移動である場合には、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２とが互いに異なる方向となる。そのため、例えば、２つの磁電変換素子２０を、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に沿って配置したり、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に沿って配置したりしたのでは、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さとの間にずれが生じてしまうものとなった。
【００６３】
それに対して、本実施形態の位置検出装置１０１では、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１から、移動後の位置における磁場の中心軸の側に角度θ／２だけずれた方向に沿って、第１磁電変換素子２１と第２磁電変換素子２２とを配置することによって、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に対する第１磁電変換素子２１の配置方向のずれ角と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に対する第２磁電変換素子２２の配置方向のずれ角とを等しくすることができる。
【００６４】
そして、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に対する第１磁電変換素子２１の配置方向のずれ角と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に対する第２磁電変換素子２２の配置方向のずれ角とを等しくすることによって、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さとをほぼ等しい値とすることができる。その結果、検知対象１４０が回動軸Ｐｏを中心に所定の角度θだけ回動する場合に、検知対象１４０の移動角に対する検出精度を更に高めることができる。
【００６５】
尚、このような効果は、検知対象１４０の移動が回動である場合の効果であるが、第１実施形態のように直線移動する場合であっても、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に対する第１磁電変換素子２１の配置方向のずれ角と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に対する第２磁電変換素子２２の配置方向のずれ角とを等しくすることによって、同様の効果を得ることができる。
【００６６】
また、本実施形態のような検知対象１４０の移動に対して、例えば、第１磁電変換素子２１の感磁方向Ｄｓ１と第２磁電変換素子２２の感磁方向Ｄｓ２とを、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１と一致するように設定したり、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２と一致するように設定したりしたのでは、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に対する第１磁電変換素子２１の感磁方向Ｄｓ１の傾き角と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に対する第２磁電変換素子２２の感磁方向Ｄｓ２の傾き角との間に偏りが生じてしまう。このような場合には、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さとの間にずれが生じてしまうものとなった。
【００６７】
それに対して、本実施形態の位置検出装置１０１では、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１から、移動後の位置における磁場の中心軸の側に角度θ／２だけずれた方向と一致するように、第１磁電変換素子２１の感磁方向Ｄｓ１と第２磁電変換素子２２の感磁方向Ｄｓ２とを設定することによって、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に対する第１磁電変換素子２１の感磁方向Ｄｓ１の傾き角と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に対する第２磁電変換素子２２の感磁方向Ｄｓ２の傾き角とを等しくすることができる。
【００６８】
そして、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に対する第１磁電変換素子２１の感磁方向Ｄｓ１の傾き角と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に対する第２磁電変換素子２２の感磁方向Ｄｓ２の傾き角とを等しくすることによって、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さとをほぼ等しい値とすることができる。その結果、検知対象１４０が回動軸Ｐｏを中心に所定の角度θだけ回動する場合に、検知対象１４０の移動角に対する検出精度を更に高めることができる。
【００６９】
尚、このような効果は、検知対象１４０の移動が回動である場合の効果であるが、第１実施形態のように直線移動する場合であっても、初期位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ１に対する第１磁電変換素子２１の感磁方向Ｄｓ１の傾き角と、移動後の位置における磁場の中心軸方向Ｄｍ２に対する第２磁電変換素子２２の感磁方向Ｄｓ２の傾き角とを等しくすることによって、同様の効果を得ることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。
【００７１】
例えば、本発明の実施形態において、位置検出装置１，１０１は、前述した以外の用途に用いられても構わない。例えば、位置検出装置１を、押しボタン式のスイッチ装置の操作部材の位置を検出する用途に使用しても構わない。また、位置検出装置１０１を、揺動する振り子のような部材の位置を検出する用途に使用しても構わない。
【００７２】
また、本発明の実施形態において、検知部１０が保持部材に固定され、磁石５０が検知対象４０，１４０と共に移動するのではなく、磁石５０が保持部材に固定され、検知部１０が検知対象４０，１４０と共に移動しても構わない。このような場合でも、検知対象４０，１４０の移動に伴い、磁石５０と検知部１０との相対的な距離が本実施形態と同様の変化をするのであれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また、本発明の第１実施形態において、検知対象４０，１４０の所定の移動は、検知部１０から離れる方向（前方）への移動ではなく、検知部１０に近付く方向（後方）への移動であっても構わない。その場合、前方に配置された磁電変換素子２０を第１磁電変換素子２１とし、後方に配置された磁電変換素子２０を第２磁電変換素子２２とすることによって、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
また、本発明の実施形態において、位置検出装置１，１０１は、前述した以外の部材を更に備えていても構わない。例えば、位置検出装置１，１０１は、検知部１０を収容するためのケース部材や、ケース部材を前述した保持部材に取り付けるための取り付け部材等を備えていても構わない。
【００７５】
また、本発明の実施形態において、磁電変換素子２０は、前述した以外の素子であっても構わない。例えば、磁電変換素子２０は、ホール素子や電磁誘導を用いた方式の素子等であっても構わない。
【００７６】
また、本発明の実施形態において、検知回路３０側で補正が可能であるならば、検知対象４０，１４０の所定の移動に伴う磁石５０の移動距離と、２つの磁電変換素子２０の間の距離とは完全に同じ距離でなくても構わない。また、初期位置における磁石５０から第１磁電変換素子２１が受ける磁場の強さと、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さとは、完全に同じ値ではなくても構わない。
【００７７】
また、本発明の実施形態において、位置検出装置１，１０１は、磁電変換素子２０が磁石５０から受ける磁場の強さに基づいて、検知対象４０，１４０が所定の移動をしたか否かを検出するだけでなく、検知対象４０，１４０が初期位置に戻ったか否かを更に検出しても構わない。例えば、移動後の位置における磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さを第２の基準値として記憶し、第１磁電変換素子２１が磁石５０から受ける磁場の強さを第２の基準値と比較することによって、検知対象４０，１４０が初期位置に戻ったか否かを判定することが可能となる。
【００７８】
また、本発明の実施形態において、位置検出装置１，１０１は、磁石５０から第２磁電変換素子２２が受ける磁場の強さを基準値と比較することによって、検知対象４０，１４０が初期位置から所定の移動をするまでの間の移動量を検出しても構わない。
【符号の説明】
【００７９】
１  位置検出装置
１０  検知部
２０  磁電変換素子
２１  第１磁電変換素子
２１ａ  感磁面
２２  第２磁電変換素子
２２ａ  感磁面
３０  検知回路
１０１  位置検出装置
【図１】
2016027633.tif 000003
【図２】
2016027633.tif 000004
【図３】
2016027633.tif 000005
【図４】
2016027633.tif 000006
【図５】
2016027633.tif 000007
【図６】
2016027633.tif 000008
【図７】
2016027633.tif 000009
【国際調査報告】
2016027633.tif 000010
2016027633.tif 000011
2016027633.tif 000012
2016027633.tif 000013