(57)【要約】【課題】磁気抵抗素子にリニア出力を取り得る向きの磁界を簡単な構造で加えることができる磁気式位置検出装置を提供する。【解決手段】シフトレバー装置のケースにバイアスマグネット５，６及び磁気抵抗素子８を設け、シフトレバーにカウンタマグネット７を設ける。シフトレバーを操作した際には、カウンタマグネット７の配置位置が変化し、それに応じてバイアスマグネット５，６及びカウンタマグネット７で生成される磁界Ｈの向きも変化する。このとき、シフトレバーの操作に伴い磁気抵抗素子８に付与される磁界角度θｈが変化し、磁気抵抗素子８は磁界方向変化に対して交流波をとる出力波形を出力する。シフトレバーの操作位置算出に際しては、磁気抵抗素子８の出力波形においてそのリニア出力とみなし得る部分を用いて一算出を行う。【選択図】図２
2007333489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側に支持された固定部材と、当該固定部材に対して相対移動可能な可動部材との間に設けられ、前記可動部材の移動位置を磁気的に検出する磁気式位置検出装置において、
前記固定部材及び前記可動部材の一方に設けられ、周囲に発生する磁界の向きを検出してその磁界向きに応じた検出信号を出力する磁界方向検出素子と、
前記固定部材及び前記可動部材の一方に設けられた第１磁石と、
前記固定部材及び前記可動部材の他方に設けられ、前記磁界方向検出素子に付与される磁界を前記第１磁石とともに生成し、前記可動部材が前記固定部材に対して移動した際に、前記磁界方向検出素子に付与される磁界の向きが前記移動に応じて変化するように、前記磁界方向検出素子に付与される前記磁界の向きを変化させる第２磁石と、
前記磁界方向検出素子の磁界方向変化の出力でリニア出力と見なし得る部分を用い、前記固定部材に対する前記可動部材の移動位置を算出する算出手段と
を備えたことを特徴とする磁気式位置検出装置。
【請求項２】
前記第１磁石は、複数個設けられるとともにこれらが対称形を成すように配置され、前記磁界方向検出素子は、前記第１磁石、前記第２磁石及び前記磁界方向検出素子のうち前記可動部材とともに移動する部材のその移動方向平面において、複数存在する前記第１磁石の中心位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気式位置検出装置。
【請求項３】
前記第２磁石は、前記第１磁石、前記第２磁石及び前記磁界方向検出素子のうち前記可動部材とともに動く部材のその移動方向と直交するその直交方向において、前記第１磁石及び前記磁界方向検出素子よりも外方に飛び出した位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気式位置検出装置。
【請求項４】
前記第１磁石、前記第２磁石及び前記磁界方向検出素子は、前記可動部材が移動開始位置から移動終了位置又はその逆を移動する際において、前記磁界方向検出素子の検出信号が、ピークからボトムに向かって一義的に変化するとともにリニア出力と見なし得る出力波形をとるように、前記第１磁石及び前記第２磁石から前記磁界方向検出素子に付与される前記磁界においてその向きが変化する配置関係をとっていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の磁気式位置検出装置。
【請求項５】
前記磁界方向検出素子は、当該磁界方向検出素子の形成面において複数設けられ、これら複数の前記磁界方向検出素子は、前記形成面において配置向きは異なるものの、前記検出信号の磁界方向変化の出力波形が同じとなるように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の磁気式位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周囲に発生する磁界の磁界方向を検出することで、可動部材の移動位置（移動量、操作量等）を検出する磁気式位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行時において自動で変速機が切り換わるオートマチック型車両には、自動変速機のギア位置を変更する際に操作するシフトレバー装置が設けられている。この種のシフトレバー装置は、そのレバーがパーキング位置、リバース位置、ニュートラル位置及びドライブ位置等々の各種操作位置に操作される。この操作位置を検出する位置検出装置としては、例えばシフトレバー操作時における磁気変化を見ることにより、レバー操作位置を検出する磁気式位置検出装置が使用されている。
【０００３】
この種の磁気式位置検出装置としては、例えば磁気検出素子としてホールＩＣを用いた位置検出装置がある。ホールＩＣを用いた磁気式位置検出装置は、例えばシフトレバーにマグネットが、車体側にホールＩＣが各々取り付けられ、シフトレバーを操作した際にはマグネットからホールＩＣに加わる磁界強さが変化することから、この磁界強さの値を見ることにより、レバー操作位置を検出する。
【０００４】
ところで、この種の磁気式位置検出装置においては、ホールＩＣが自身に対してストローク移動するマグネットの磁界を検出する際、ホールＩＣからは交流波形の検出値が出力されるが、マグネットストロークに対してホールＩＣの出力変化量（リニア出力波形の傾き）があまりに小さいと、充分な位置検出精度を確保できないことがあるので、ホールＩＣの出力においてはそのリニア部分を用いてマグネットの位置検出を行う。
【０００５】
ホールＩＣがマグネットのストローク移動を検出するに際し、ホールＩＣの出力は、着磁のニュートラル部、即ち図１２に示すようにマグネット８１において磁界Ｈが強い部分を検出する際にリニア出力となる。しかし、マグネット８１において磁界Ｈが強い部分は相対的に狭い範囲であることから、シフトレバーを操作するに際し、マグネット８１の移動領域として取ることのできるマグネットストロークＬは必然的に狭くなる。
【０００６】
このようにマグネットストロークが狭いと、そのストローク移動時におけるホールＩＣの出力変化量が大きくなることから、例えば磁気式位置検出装置の機構部に組付誤差等が生じてホールＩＣとマグネットとの間の位置関係にバラツキが生じた場合、そのバラツキがホールＩＣのリニア出力に大きな影響を及ぼすことになる。即ち、機構部に少しでもバラツキが生じると、図１３に示すようにホールＩＣの出力波形８２が理想波形８３から大きくずれてしまうことになる。また、磁気検出素子としてホールＩＣを用いた場合には、シフトレバーの検知ポジション（Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置等）ごとにホールＩＣを置く必要があり、シフトレバー装置の大型化にも繋がる。
【０００７】
そこで、磁気検出素子としてホールＩＣではなく磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を用いた磁気式位置検出装置が例えば特許文献１に開示されている。磁気検出素子を用いた磁気式位置検出装置は、シフトレバーにマグネットが、車体側に磁気抵抗素子が各々取り付けられ、このマグネットを磁気抵抗素子の上方に配置されている。そして、シフトレバーが操作されると、マグネットから磁気抵抗素子にかかる磁界向きが変化することから、その磁界向きの変化を磁気抵抗素子で検出し、その際に磁気抵抗素子が出力するリニア出力を用いてレバー操作位置を検出する。
【特許文献１】特開２００３−１５４８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の技術においては、磁気抵抗素子に加える磁界を１つのマグネットで生成していることから、磁気抵抗素子に加えることのできる磁界向きには限度があり、磁気抵抗素子から所望の出力波形を出力させようとすると、磁気抵抗素子やマグネットが特殊な動きをし得るような機構を用意する必要が生じ、装置構造の複雑化を招く問題が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、磁気抵抗素子にリニア出力を取り得る向きの磁界を簡単な構造で加えることができる磁気式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】
【００１０】
前記問題点を解決するために、本発明では、固定側に支持された固定部材と、当該固定部材に対して相対移動可能な可動部材との間に設けられ、前記可動部材の移動位置を磁気的に検出する磁気式位置検出装置において、前記固定部材及び前記可動部材の一方に設けられ、周囲に発生する磁界の向きを検出してその磁界向きに応じた検出信号を出力する磁界方向検出素子と、前記固定部材及び前記可動部材の一方に設けられた第１磁石と、前記固定部材及び前記可動部材の他方に設けられ、前記磁界方向検出素子に付与される磁界を前記第１磁石とともに生成し、前記可動部材が前記固定部材に対して移動した際に、前記磁界方向検出素子に付与される磁界の向きが前記移動に応じて変化するように、前記磁界方向検出素子に付与される前記磁界の向きを変化させる第２磁石と、前記磁界方向検出素子の磁界方向変化の出力でリニア出力と見なし得る部分を用い、前記固定部材に対する前記可動部材の移動位置を算出する算出手段とを備えたことを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、固定部材及び可動部材の一方に磁界方向検出素子及び第１磁石を設け、固定部材及び可動部材の他方に第２磁石を設ける。可動部材が固定部材に対して移動すると、その移動に伴い第１磁石及び第２磁石の間の位置関係が変わり、これら磁石から磁界方向検出素子にかかる磁界の磁界方向も、その移動に応じて変化する。このとき、磁界方向検出素子からは自身に付与される磁界の磁界方向に応じた検出信号が出力され、その検出信号の出力波形においてリニア出力と見なし得る部分を用いて算出手段が演算を行うことにより、固定部材に対する可動部材の移動位置が算出される。
【００１２】
ところで、例えば磁石を１つのみ用い、固定部材及び可動部材の一方に磁石を設け、固定部材及び可動部材の他方に磁界方向検出素子を設けた場合を考える。磁石が１つの場合、１つの磁石では磁界方向検出素子に付与できる磁界方向には限度があることから、磁界方向検出素子にリニア出力を取り得る向きの磁界を付与しようとすると、磁石や磁界方向検出素子の配置位置に制限が生じることがある。このように、磁石を１つのみ用いて磁界方向検出素子にリニア出力を取り得る向きの磁界を付与しようとした場合、例えば特別な機構を設けたりするなど、装置構造が複雑化する可能性も否めない。
【００１３】
しかし、本発明においては、第１磁石及び第２磁石の２つの磁石を用い、可動部材が固定部材に対して移動した際、その移動に伴い第２磁石を第１磁石に対して移動させることにより、第１磁石が生成する磁界の磁界方向を第２磁石の磁力で変化させ、磁界方向検出素子に付与される磁界の磁界方向が、可動部材に動きに応じて変化するようにしている。従って、磁石を２つ使用するという簡単な構造で、磁気抵抗素子にリニア出力を取り得る向きの磁界をかけることが可能となる。
【００１４】
本発明では、前記第１磁石は、複数個設けられるとともにこれらが対称形を成すように配置され、前記磁界方向検出素子は、前記第１磁石、前記第２磁石及び前記磁界方向検出素子のうち前記可動部材とともに移動する部材のその移動方向平面において、複数存在する前記第１磁石の中心位置に配置されていることを要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、第１磁石及び第２磁石から磁界方向検出素子に付与される磁界が対称形をとることになり、可動部材の移動位置を求めるに際して好適な出力波形を有する検出信号が磁界方向検出素子から出力される状態となる。
【００１６】
本発明では、前記第２磁石は、前記第１磁石、前記第２磁石及び前記磁界方向検出素子のうち前記可動部材とともに動く部材のその移動方向と直交するその直交方向において、前記第１磁石及び前記磁界方向検出素子よりも外方に飛び出した位置に配置されていることを要旨とする。
【００１７】
この構成によれば、第１磁石によって生成される磁界の多くが、第２磁石によって引き込まれる状態となることから、磁界方向検出素子で検出できる磁界成分をより多くとることが可能となる。
【００１８】
本発明では、前記第１磁石、前記第２磁石及び前記磁界方向検出素子は、前記可動部材が移動開始位置から移動終了位置又はその逆を移動する際において、前記磁界方向検出素子の検出信号が、ピークからボトムに向かって一義的に変化するとともにリニア出力と見なし得る出力波形をとるように、前記第１磁石及び前記第２磁石から前記磁界方向検出素子に付与される前記磁界においてその向きが変化する配置関係をとっていることを要旨とする。
【００１９】
この構成によれば、磁界方向検出素子の検出信号を用いて可動部材の移動位置を求めるに際し、その検出信号の出力波形を見た場合、出力波形のピーク近辺からボトム近辺までの値を用いて位置検出を行う装置となる。従って、磁界方向検出素子の検出信号を用いて可動部材の移動位置を求めるに際し、この位置判定を細かく行うことが可能となり、多数の操作位置を求めることが可能となる。
【００２０】
本発明では、前記磁界方向検出素子は、当該磁界方向検出素子の形成面において複数設けられ、これら複数の前記磁界方向検出素子は、前記形成面において配置向きは異なるものの、前記検出信号の磁界方向変化の出力波形が同じとなるように配置されていることを要旨とする。
【００２１】
この構成によれば、複数の磁界方向検出素子が存在するので、固定部材の移動位置を求めるに際してこれを２重系とすることが可能となる。従って、固定部材の移動位置を求める際に用いる検出信号の値を、増設した側の磁界方向検出素子の検出信号の値を見ることによって監視することが可能となり、可動部材の移動位置を求めるに際して誤検出が生じ難くなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、磁気抵抗素子にリニア出力を取り得る向きの磁界を簡単な構造で加えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した磁気式位置検出装置の第１実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００２４】
図１に示すように、オートマチック型車両には、自動変速機（トランスミッション）のギア組み合わせを切り換える際に操作するシフトレバー装置１が設けられている。シフトレバー装置１には、箱形状のケース２が設けられ、このケース２が車体に組み付けられている。ケース２には、略棒形状のシフトレバー３がケース２に対して車両進行方向及び車幅方向（即ち、前後方向及び左右方向）に沿って移動操作可能な状態で取り付けられている。なお、ケース２が固定部材に相当し、シフトレバー３が可動部材に相当する。
【００２５】
ケース２の上壁には、シフトレバー３の移動を案内する略Ｈ形状の案内溝４が形成されている。シフトレバー３は、この案内溝４において車両進行方向に延びる第１溝４ａ及び第２溝４ｂ内で車両進行方向に各々操作可能であって、第１溝４ａ及び第２溝４ｂ間を連結する連結溝４ｃを車幅方向に操作することにより、第１溝４ａ及び第２溝４ｂ間を移動可能となっている。
【００２６】
シフトレバー３は、第１溝４ａでシフト操作される時がオートマチックモードであって、第１溝４ａの最前方位置がパーキング位置（Ｐ位置）、その一段手前がリバース位置（Ｒ位置）、更にその一段手前がニュートラル位置（Ｎ位置）、最後方位置がドライブ位置（Ｄ位置）に設定されている。シフトレバー３は、第２溝４ｂでシフト操作される時がマニュアルモードであって、ドライブ位置から繋がる第２溝４ｂの中間位置がドライブ位置におけるマニュアルモード位置（Ｍ位置）、その前方位置がシフトアップ位置（＋位置）、その後方位置がシフトダウン位置（−位置）に設定されている。
【００２７】
図２及び図３に示すように、シフトレバー装置１のケース２側には、周囲に磁界Ｈを生成する複数（本例は２つ）のバイアスマグネット５，６が設けられている。一方、シフトレバー装置１のシフトレバー３側には、シフトレバー３と連れ動きするカウンタマグネット７が設けられている。カウンタマグネット７は、シフトレバー３の操作時におけるその操作方向と同じ方向（図２の白抜き矢印）を移動方向Ｔ１として移動可能であり、シフトレバー３のＰ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｍ位置、＋位置及び−位置に対応する操作位置へ移動する。なお、バイアスマグネット５，６が第１磁石に相当し、カウンタマグネット７が第２磁石に相当する。
【００２８】
バイアスマグネット５，６の間には、磁界Ｈを検出した際にその磁界の向き（磁束の向き）θｈに応じた検出値を出力する磁気抵抗素子８が１つ設けられている。本例の磁界角度θｈは、シフトレバー３をパーキング位置からドライブ位置の間で動かす方向を基準線Ｌ１とし、その基準線Ｌ１に対して磁界（磁束）が成す角度値とする。磁気抵抗素子８は、バイアスマグネット５，６及びカウンタマグネット７により生成される磁界Ｈを検知し、その磁界角度θｈに応じた検出信号Ｓｈを電圧値で出力する。このとき、磁気抵抗素子８はカウンタマグネット７の移動方向Ｔ１に沿う表面を検知面８ａとして磁界Ｈの向きを検出する。
【００２９】
この磁気抵抗素子８は、例えばケース２の側面からバイアスマグネット５，６側に向かって延びる支持片９に支持された取り付け状態をとっている。また、移動方向Ｔ１に沿う平面を移動方向平面（ｘ−ｙ平面）とした場合、磁気抵抗素子８はこの移動方向平面において、２つのバイアスマグネット５，６の中心位置に配置されている。なお、磁気抵抗素子８が磁界方向検出素子に相当し、検知面８ａが形成面に相当する。
【００３０】
図３に示すように、カウンタマグネット７は、このカウンタマグネット７の移動方向Ｔ１に対して垂直に交わる直交方向Ｔ２（図３の太線矢印）において、バイアスマグネット５，６に対してずれた位置に配置されている。本例においては、直交方向Ｔ２の矢印左側をマグネット５〜７の取り付け位置の上側とした場合、上側（図３では左側）にカウンタマグネット７が配置され、下側（図３では右側）にバイアスマグネット５，６が配置されている。
【００３１】
バイアスマグネット５，６及びカウンタマグネット７は、その着磁方向Ｅｈが直交方向Ｔ２と同一方向となる向きとなるように配置されている。本例においては、図３の直交方向Ｔ２の矢印左側をマグネット５〜７の取り付け位置の上側とした場合、上側（図３では左側）がＳ極、下側（図３では右側）がＮ極となる着磁方向Ｅｈでマグネット５〜７が配置されている。
【００３２】
磁気抵抗素子８は、直交方向Ｔ２においてバイアスマグネット５，６とカウンタマグネット７との間に配置されている。磁気抵抗素子８は、図３の直交方向Ｔ２の矢印左側をマグネット５〜７の取り付け位置の上側とした場合、バイアスマグネット５，６のＳ極表面の上方に位置するとともに、カウンタマグネット７のＮ極表面の下方に位置するように配置されている。
【００３３】
ところで、カウンタマグネット７は、２つのバイアスマグネット５，６によって生成される磁界を、自身の側に引き込むように働く。ここで、図４（ａ）に示すようにカウンタマグネット７が無い状態を考えた場合、磁気抵抗素子８の検知面８ａをｘ−ｙ平面、直交方向Ｔ２をｚ軸とすると、本例におけるバイアスマグネット５，６及び磁気抵抗素子８の配置関係や、バイアスマグネット５，６の着磁向きから、磁気抵抗素子８の検知面８ａ上に発生する磁界Ｈａは、ｚ軸に抜ける成分が多くなる。磁気抵抗素子８は検知面８ａにおいてｘ−ｙ平面成分（面内成分）の磁界Ｈａについてその向きを検出できることから、磁界成分がｚ軸方向に多く抜けてしまうと、磁界Ｈａを充分に検知できない状態となる。
【００３４】
そこで、図４（ｂ）に示すように磁気抵抗素子８の斜め上方付近にカウンタマグネット７を配置すると、カウンタマグネット７が自身の磁力で磁界Ｈａを引き込む状態となり、検知面８ａ上の磁界成分はｘ−ｙ平面成分が多くなることから、検知面８ａで検知できる磁界成分が多くなる。このように、本例においては２つのバイアスマグネット５，６で基礎となる磁界を作り、それをカウンタマグネット７で引き込んでｘ−ｙ平面側に傾かせることにより、磁気抵抗素子８で磁界Ｈを検出できるようにする。
【００３５】
図５に示すように、シフトレバー装置１には、磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈからシフトレバー３の操作位置を求めるＣＰＵ１０が設けられている。また、ＣＰＵ１０は、自身のＡ／Ｄ端子１０ａに磁気抵抗素子８が接続されている。ＣＰＵ１０は、このＡ／Ｄ端子１０ａから磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈを入力し、この検出信号Ｓｈを用いてシフトレバー３の操作位置を求める。なお、ＣＰＵ１０が算出手段に相当する。
【００３６】
ＣＰＵ１０には、シフトレバー３が第１溝４ａ及び第２溝４ｂのどちらに位置するかを検出する検出スイッチ１１が接続されている。検出スイッチ１１は、シフトレバー３が連結溝４ｃを通る時にこれを検出し、そのスイッチ信号ＳｐをＣＰＵ１０に出力するスイッチであって、シフトレバー３が第１溝４ａにある際に例えばオフ信号をＣＰＵ１０に出力し、シフトレバー３が第２溝４ｂにある際にオン信号をＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からのスイッチ信号Ｓｐを用い、シフトレバー３が第１溝４ａ及び第２溝４ｂのどちらに位置しているかを認識することが可能である。
【００３７】
磁気抵抗素子８は、自身に付与される磁界Ｈの向きを検出するに際し、図６に示すような磁界Ｈの磁界方向変化に対して出力が交流波を取る出力波形１２をＣＰＵ１０に出力する。本例の磁気抵抗素子８は、図５に示すように４つ磁気抵抗Ｒ１〜Ｒ４から成るフルブリッジ回路８ｂが検知面８ａに形成された検出素子であって、磁気抵抗Ｒ１，Ｒ４のペアと磁気抵抗Ｒ２，Ｒ３のペアとを９０度間隔で配置するとともにこれらのペアに同じ電圧を印加し、ペアを成す磁気抵抗Ｒ１，Ｒ４の中点と磁気抵抗Ｒ２，Ｒ３の中点との差分電圧を検出信号Ｓｈとして出力する。このため、図６に示す磁気抵抗素子８の出力波形１２は、例えば磁界角度θｈが−４５度（１３５度）の時に最大値（ピーク）を、磁界角度θｈが＋４５度の時に最小値（ボトム）をとる周期が１８０度の波形をとる。
【００３８】
ＣＰＵ１０は、磁気抵抗素子８から入力する検出信号Ｓｈを用いてシフトレバー３の操作位置を求めるが、このときには出力波形１２においてリニア（直線的）と見なし得る部分（以下、リニア出力領域Ｋと言う）を用いてシフトレバー３の操作位置検出を行う。これは、出力波形１２においてその曲線部分というのは磁界角度θｈの変化量に対して出力変化量が小さくなることから、シフトレバー３の位置判定を行う際にこの曲線部分を用いると、位置検出ができない可能性（操作位置の誤判定）が生じるからである。
【００３９】
また、シフトレバー３が第１溝４ａにおいてスライド操作される場合、このときの磁気抵抗素子８には、パーキング位置からドライブ位置側に操作されるに従って磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈがリニアに上昇し得る値をとるように磁界角度θｈが変化する磁界Ｈが付与される。即ち、シフトレバー３がパーキング位置に位置した際、図６に示すリニア出力領域Ｋにおいて最小値に近い値を出力し得る磁界角度θｈの磁界Ｈが磁気抵抗素子８に付与され、シフトレバー３がパーキング位置からドライブ位置側にスライド移動されるに従い、出力がその最小値からリニアに上昇し得るような磁界角度θｈの磁界Ｈが磁気抵抗素子８に付与される。
【００４０】
同様に、シフトレバー３が第２溝４ｂにおいてスライド操作される場合、このときの磁気抵抗素子８には、シフトダウン位置からシフトアップ位置側に操作されるに従って磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈがリニアに上昇し得る値をとるように磁界角度θｈが変化する磁界Ｈが付与される。即ち、シフトレバー３がシフトダウン位置に位置した際、図６に示すリニア出力領域Ｋにおいて最小値に近い値を出力し得る磁界角度θｈの磁界Ｈが磁気抵抗素子８に付与され、シフトレバー３がシフトダウン位置からシフトアップ位置側にスライド移動されるに従い、出力がその最小値からリニアに上昇し得るような磁界角度θｈの磁界Ｈが磁気抵抗素子８に付与される。
【００４１】
例えば、シフトレバー３が第１溝４ａでパーキング位置からドライブ位置の間でシフト操作が行われる際、ＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からオフ信号を入力した状態で、図６に示すように磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈが、磁気抵抗素子８のリニア出力領域Ｋにおいて最小値Ｖminより大きく、その最小値Ｖminから所定量だけ値の高い第１閾値Ｖ１（＞Ｖmin）以下を範囲とする第１範囲Ｖａに位置していれば、これら条件成立を以てシフトレバー３がパーキング位置にあると判断する。
【００４２】
同様に、ＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からオフ信号を入力した状態において、第１閾値Ｖ１から第２閾値Ｖ２（＞Ｖ１）以下を範囲とする第２範囲Ｖｂに磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈが位置していれば、シフトレバー３がリバース位置にあると判断し、第２閾値Ｖ２から第３閾値Ｖ３（＞Ｖ２）以下を範囲とする第３範囲Ｖｃに磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈが位置していれば、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判断し、第３閾値Ｖ３から第４閾値Ｖ４（＞Ｖ３）以下を範囲とする第４範囲Ｖｄに磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈが位置していれば、シフトレバー３がドライブ位置にあると判断する。
【００４３】
なお、シフトレバー３が第２溝４ｂでマニュアル位置からシフトダウン位置やシフトアップ位置へシフト操作される際の操作位置判定も、シフトレバー３がパーキング位置からドライブ位置の間でシフト操作される場合と同様の処理が用いられることから、この場合についての説明は省略する。
【００４４】
次に、本例のシフトレバー装置１の動作を図７に従って説明する。
まず、ＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からのスイッチ信号Ｓｐを見ることにより、シフトレバー３が第１溝４ａ及び第２溝４ｂのどちらに位置しているかを判別する。例えば、ＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からオフ信号を入力すれば、シフトレバー３が第１溝４ａに位置していると認識し、検出スイッチ１１からオン信号を入力すれば、シフトレバー３が第２溝４ｂに位置していると認識する。
【００４５】
ここで、図７（ａ）に示すようにシフトレバー３がパーキング位置にあるとする。このとき、磁気抵抗素子８には磁界角度θｈが約５０度程度の向きの磁界Ｈが付与され、この向きの磁界Ｈを検出した磁気抵抗素子８は、その時の磁界角度θｈに応じた検出値をＣＰＵ１０に出力する。このときのＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からオフ信号を入力しつつ、磁気抵抗素子８からは第１範囲Ｖａの範囲内に位置する検出信号Ｓｈを入力する（Ｖmin＜Ｓｈ≦Ｖａが成立する）ことから、シフトレバー３がパーキング位置にあると判断する。
【００４６】
続いて、シフトレバー３がパーキング位置から、図７（ｂ）に示すリバース位置、図７（ｃ）に示すニュートラル位置、図７（ｄ）に示すドライブ位置に順にスライド操作されたとする。このとき、そのレバー操作に伴いカウンタマグネット７も同一方向にスライド移動することから、カウンタマグネット７の位置変化に応じ、磁気抵抗素子８に付与される磁界Ｈの向きがバイアスマグネット５からバイアスマグネット６側に徐々に傾く。このとき、磁気抵抗素子８から出力される検出信号Ｓｈは、シフトレバー３がパーキング位置からドライブ位置にスライド移動する際において略リニアに変化する。ＣＰＵ１０は、磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈにおいて出力が略リニア変化する部分を用い、シフトレバー３の操作位置を判定する。
【００４７】
シフトレバー３が図７（ｂ）に示すようにリバース位置に操作された場合、ＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からオフ信号を入力しつつ、磁気抵抗素子８からは第２範囲Ｖｂの範囲内に位置する検出信号Ｓｈを入力する（Ｖａ＜Ｓｈ≦Ｖｂが成立する）ことから、シフトレバー３がリバース位置にあると判断する。また、シフトレバー３が図７（ｃ）に示すようにニュートラル位置に操作された場合、ＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からオフ信号を入力しつつ、磁気抵抗素子８からは第３範囲Ｖｃの範囲内に位置する検出信号Ｓｈを入力する（Ｖｂ＜Ｓｈ≦Ｖｃが成立する）ことから、シフトレバー３がニュートラル位置にあると判断する。更に、シフトレバー３が図７（ｄ）に示すようにドライブ位置に操作された場合、ＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からオフ信号を入力しつつ、磁気抵抗素子８からは第４範囲Ｖｄの範囲内に位置する検出信号Ｓｈを入力する（Ｖｃ＜Ｓｈ≦Ｖｄが成立する）ことから、シフトレバー３がドライブ位置にあると判断する。
【００４８】
シフトレバー３でシフトアップ操作又はシフトダウン操作を行う場合、シフトレバー３が第１溝４ａから連結溝４ｃを経由して第２溝４ｂに位置操作され、図７（ｆ）に示すようにシフトレバー３がマニュアル位置に操作される。このとき、ＣＰＵ１０は、検出スイッチからオン信号を入力することから、シフトレバー３が第２溝４ｂに位置操作されたことを認識する。そして、自動変速機のギアをシフトアップする際には、図７（ｅ）に示すようにシフトレバー３がマニュアル位置からシフトアップ位置に位置操作され、シフトダウンする際には、図７（ｇ）に示すようにシフトレバー３がマニュアル位置からシフトダウン位置に位置操作される。
【００４９】
このときも、シフトレバー３がパーキング位置からドライブ位置の間でシフト操作される場合と同様に、磁気抵抗素子８からはシフトレバー３がシフトアップ位置、マニュアル位置、シフトダウン位置へと位置変化するに従い出力が略リニア変化する検出信号Ｓｈが出力される。従って、ＣＰＵ１０は、検出スイッチ１１からのスイッチ信号Ｓｐと、略リニア変化する磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈとを用い、シフトレバー３がマニュアル位置、シフトアップ位置、シフトダウン位置のどの位置にあるかを判別する。
【００５０】
従って、本例においては、固定側であるケース２にバイアスマグネット５，６を、可動側であるシフトレバー３にカウンタマグネット７を設け、シフトレバー３が操作されることに伴い、バイアスマグネット５，６に対するカウンタマグネット７の相対位置を変えることにより、磁気抵抗素子８から図６に示すような交流波の出力波形１２が出力され得る磁界Ｈを磁気抵抗素子８に付与する。そして、磁気抵抗素子８の出力波形１２において、そのリニア出力と見なし得る部分（リニア出力領域Ｋ）を用い、シフトレバー３の操作位置を判定する。
【００５１】
ここで、例えば可動側及び固定側の一方に磁石を１つ設けるとともに他方に磁気抵抗素子を設けた場合、シフトレバー３の操作位置を検出するに際し、例えばただ単にマグネットを直線的に動かすだけでは操作位置検出に必要な向きの磁界Ｈが得られない状況が生じた場合には、マグネットを例えば回転させたりするなどの特殊な機構が必要となることがある。
【００５２】
しかし、本例のように、固定側と可動側の各々にマグネットを取り付けた複数マグネット構造においては、これらマグネットが共同して磁界Ｈを発生させることから、これらマグネットの位置関係を変えるだけで、発生可能な磁界角度θｈのバリエーションが多く取れる。従って、本例で述べた複数マグネット構造を用いれば、マグネットを回転させたりするなどの機構は必要ないことから、マグネットを複数使用するという簡単な構成で、シフトレバー３の操作位置を検出する際に必要な所望の向きの磁界Ｈを磁気抵抗素子８に付与することが可能となる。
【００５３】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）固定側であるケース２にバイアスマグネット５，６を、可動側であるシフトレバー３にカウンタマグネット７を設け、シフトレバー３が位置操作された際には、バイアスマグネット５，６に対するカウンタマグネット７の位置が変わることで、磁気抵抗素子８に付与される磁界Ｈの向きが変わる。従って、磁界発生用マグネットを複数用いるという簡単な構造で、シフトレバー３の操作位置を検出する際に必要な所望の角度変化を成す磁界Ｈを、磁気抵抗素子８に付与することができる。
【００５４】
（２）移動方向平面においてバイアスマグネット５及びバイアスマグネット６の中心位置に磁気抵抗素子８を配置したので、バイアスマグネット５，６から磁気抵抗素子８の検知面８ａにかかる磁界Ｈのバランスがよくなる。このため、図６に示すような交流波の出力波形１２を出力させ得る磁界Ｈが磁気抵抗素子８にかかるような配置位置にカウンタマグネット７を配置する際、その配置位置を決め易くすることができる。
【００５５】
（３）図３に示す直交方向Ｔ２においてバイアスマグネット５，６とカウンタマグネット７との間の位置に磁気抵抗素子８を配置した。従って、磁気抵抗素子８は、バイアスマグネット５，６とカウンタマグネット７とで生成される磁界Ｈを最も好適な位置で受けることができ、磁気抵抗素子８が面内成分で受ける磁界Ｈをできるだけ多くとることができる。
【００５６】
（４）シフトレバー３がパーキング位置からドライブ位置に位置操作される際、磁気抵抗素子８からはボトム付近からピーク付近まで値が上昇する出力波形１２が出力されるようにし、この出力波形１２のリニアと見なせる部分を用いてシフトレバー３の操作位置を求める。従って、磁気抵抗素子８の検出信号Ｓｈを用いて位置判定を行うに際し、位置判定の際の比較値となる範囲（即ち、範囲Ｖ１〜Ｖ４）を細かく設定することもでき、位置判定においてパーキング位置、リバース位置、ニュートラル位置及びドライブ位置だけでなく、これら以外の多数の位置を見ることもできる。
【００５７】
（５）磁気検出素子として例えばホールＩＣを用いた場合、シフトレバー３の検知ポジション（Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置等）ごとにホールＩＣを配置する必要が生じ、シフトレバー装置１の大型化や、部品コストアップ等の問題が生じる。しかし、本例のように磁気検出素子として磁気抵抗素子８を用いれば、カウンタマグネット７の移動平面方向においてその中心位置に１つ配置すればよいので、シフトレバー装置１の大型化を招く心配はない。
【００５８】
（６）ケース２へのシフトレバー３の取り付け構造は、図８に示すようにシフトレバー３の途中に設けられた一対の支持軸３ａが回動可能な状態でケース２に支持されることにより、シフトレバー３が前後方向に移動可能となっており、シフトレバー３の先端にカウンタマグネット７を取着する構造をとっている。従って、シフトレバー３が操作された際のその操作方向平面Ｅ１と、カウンタマグネット７がレバー操作に応じて移動操作される際の操作方向平面Ｅ２とが同一となる。よって、例えばこれら操作方向が異なる場合には、その方向を変更する機構が必要となるが、本例においてはこの種の機構を用意する必要がないことから、装置構造の複雑化やそれに伴うコストアップ等の問題が生じない。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、磁気式位置検出装置の第２実施形態を図９に従って説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態に記載した磁気抵抗素子８の磁気抵抗パターンを変更したのみの構成であることから、同一部分には同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６０】
図９に示すように、磁気抵抗素子８の検知面８ａには、２つのフルブリッジ回路８ｃ，８ｄが形成されている。これらフルブリッジ回路８ｃ，８ｄは、図５に示すフルブリッジ回路８ｂと同様に、ともに４つの磁気抵抗Ｒ１〜Ｒ４をブリッジ状に組み込んだ回路である。これらフルブリッジ回路８ｃ，８ｄは、検知面８ａの中央寄りの位置において、配置向きが互いに１８０度傾いた状態で配置されている。これらフルブリッジ回路８ｃ，８ｄは、磁界方向変位に対する出力として同じ出力波形を取る検出信号Ｓｈを各々出力可能である。
【００６１】
ここで、これら２つのフルブリッジ回路８ｃ，８ｄが同じ出力波形を取り得るのは、以下の理由からである。本例のような配置位置でバイアスマグネット５，６、カウンタマグネット７、磁気抵抗素子８を配置すると、磁気抵抗素子８の検知面８ａ上においては、図９に示すように検知面８ａの中心位置を中心点とした円形を描く位置で、安定した磁気ベクトルが生じる。言い換えれば、磁気抵抗素子８の検知面８ａ上に生じる磁界成分は、この検知面８ａにおいて点対称の状態で発生する。従って、フルブリッジ回路８ｃ，８ｄを中央寄りの位置に、しかも配置向きを互いに１８０度ずれた状態で配置すれば、これらフルブリッジ回路８ｃ，８ｄからは同じ出力波形の検出信号Ｓｈが出力されることになる。
【００６２】
ＣＰＵ１０は、これらフルブリッジ回路８ｃ，８ｄから入力した検出信号Ｓｈを用い、２重系でシフトレバー３の操作位置を算出する。この２重系判定処理として、まずＣＰＵ１０は、通常の状態においては一方のフルブリッジ回路８ｃから入力する検出信号Ｓｈを用いてシフトレバー３の操作位置を求め、この操作位置算出とともにフルブリッジ回路８ｃ，８ｄの出力の差ΔＶを常時検出する。ＣＰＵ１０は、この差ΔＶが設定値を超えた場合、通常用いるフルブリッジ回路８ｃが故障したと判断し、他方のフルブリッジ回路８ｄから入力する検出信号Ｓｈでシフトレバー３の操作位置を求める。これにより、通常用いるフルブリッジ回路８ｃに故障が生じても、続けてシフトレバー３の操作位置を判別可能としている。
【００６３】
従って、本例においては、図９に示すように磁気抵抗素子８の検知面８ａ上では、円形を描く位置で安定した磁気ベクトルが生じることから、検知面８ａにフルブリッジ回路８ｃ，８ｄを２つ設けてシフトレバー３の操作系を２重系とすることが可能となる。このため、通常用いるフルブリッジ回路８ｃに故障が生じても、もう一方のフルブリッジ回路８ｄを用いてシフトレバー３の操作位置を判別することが可能となるので、シフトレバー３の操作位置検出を継続することが可能となり、シフトレバー装置１の操作位置検出に関して信頼性が向上する。
【００６４】
従って、第２実施形態によれば、第１実施形態に記載の（１）〜（６）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（７）シフトレバー３の操作位置を２重系で求めるので、通常用いるフルブリッジ回路８ｃに故障が生じたとしても、もう一方のフルブリッジ回路８ｄを用いてシフトレバー３の操作位置検出を継続することが可能となる。従って、シフトレバー装置１が故障により途中で停止してしまう状況が生じなくなり、シフトレバー装置１の操作位置検出に関して信頼性を向上することができる。
【００６５】
（８）例えば、磁気検出素子としてホールＩＣを用いた場合、ホールＩＣでこの種の２重系を組むと、ホールＩＣ自体はサイズが大きい部品であることから、シフトレバー装置１の大型化を招くおそれがある。しかし、本例のように磁気抵抗素子８を用いれば、磁気抵抗素子８はその基板にフルブリッジ回路をプリント配線工程で実装するものであって、それ自体のサイズが非常に小さいことから、これを２重系にしたとしても、サイズ的には大きな影響は生じない。従って、シフトレバー装置１を２重系にしたとしても、装置の大型化を招くおそれがない。
【００６６】
なお、実施形態はこれまでに述べた構造に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・  第１及び第２実施形態において、バイアスマグネット５，６の配置向きは、その着磁方向Ｅｈが直交方向Ｔ２に沿う方向となることに限定されない。例えば、図１０に示すように、これらバイアスマグネット５，６は、その着磁方向Ｅｈが移動方向Ｔ１に沿う方向となるとともに、互いの同一極（図１０ではＳ極）が互いに向き合うように配置してもよい。
【００６７】
・  第１及び第２実施形態において、シフトレバー装置１は、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｍ位置、＋位置、−位置がシフト操作位置であるものに限定されない。例えば、図１１に示すようにシフトレバー３の操作位置が、Ｐ位置、Ｂ位置（回生ブレーキ位置）、Ｒ位置、Ｎ位置及びＤ位置のシフトレバー装置１を採用してもよい。
【００６８】
・  第１及び第２実施形態において、バイアスマグネット５，６、カウンタマグネット７及び磁気抵抗素子８の配置関係は、カウンタマグネット７がバイアスマグネット５，６（磁気抵抗素子８）に対して移動する際に、その位置検出に必要な向きの磁界Ｈが磁気抵抗素子８に付与されるのであれば、その配置関係は特に限定されない。
【００６９】
・  第１及び第２実施形態において、磁気抵抗素子８は、ペアを成す磁気抵抗の組が２つある２ポジション式に限定されず、これは例えば磁気抵抗の組が３つ存在する３ポジション式でもよい。
【００７０】
・  第１及び第２実施形態において、バイアスマグネットの個数は２つに限定されず、これは１つでもよいし、或いは３つ以上でもよい。
・  第１及び第２実施形態において、ケース２側にバイアスマグネット５，６及び磁気抵抗素子８を組み付け、シフトレバー３側にカウンタマグネット７を組み付けることに限定されず、この組み付け関係は逆でもよい。
【００７１】
・  第１及び第２実施形態において、磁界方向検出素子は、必ずしも磁気抵抗素子８に限らず、検出する磁界角度θｈに応じた検出値を出力できるものであれば、それは特に限定されない。
【００７２】
・  第１及び第２実施形態において、シフトレバー３のその操作移動経路は、略Ｈ形状の経路に限らず、例えば移動方向が９０度折り返されるような階段状の経路を含んだものでもよい。
【００７３】
・  第１及び第２実施形態において、本例の磁気式位置検出装置の採用対象は、必ずしもシフトレバー３に限らず、操作された際にその操作位置を検出する必要のある可動部材であれば、それは特に限定されない。
【００７４】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（１）請求項１〜５のいずれかにおいて、前記第１磁石、前記第２磁石及び前記磁界方向検出素子のうち前記可動部材とともに動く部材は、当該可動部材が相対移動した際の各々の操作方向平面が少なくとも平行状態（同一平面でも可）をとっている。この場合、第１磁石、第２磁石及び磁界方向検出素子のうち前記可動部材とともに動く部材と、可動部材との移動方向が異なる場合、可動部材とともに動く部材の移動方向を変える機構が必要となるが、この場合においてはこれらの移動方向が同じであるので、移動方向を変えるこの種の機構を用意する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１実施形態におけるシフトレバー装置の斜視図。
【図２】シフトレバー装置の概略構成を示す上面図。
【図３】シフトレバー装置の概略構成を示す側面図。
【図４】（ａ），（ｂ）は、磁気抵抗素子の検知面においてその検知面で検出できる磁界成分を付与する原理を示す模式図。
【図５】シフトレバー装置の電気的構成を示すブロック図。
【図６】磁気抵抗素子が出力する検出信号の磁界方向変化に対する出力波形図。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は、シフトレバーが操作された際において磁気抵抗素子に付与される磁界の磁界方向変化を表す説明図。
【図８】シフトレバーのケースに対する取り付け構造を示す斜視図。
【図９】第２実施形態における磁気抵抗素子の検知面構造を表す平面図。
【図１０】別例におけるシフトレバー装置の概略構成を示す側面図。
【図１１】別例におけるシフトレバー装置の斜視図。
【図１２】従来におけるホールＩＣを用いた磁気式位置検出装置の原理図。
【図１３】ホールＩＣの磁界強度変化に対する出力波形図。
【符号の説明】
【００７６】
２…固定部材としてのケース、３…可動部材としてのシフトレバー、５，６…第１磁石としてのバイアスマグネット、７…第２磁石としてのカウンタマグネット、８…磁界方向検出素子としての磁気抵抗素子、８ａ…形成面としての検知面、１０…算出手段としてのＣＰＵ、１２…出力波形、Ｈ…磁界、θｈ…磁界の向きとしての磁界角度、Ｓｈ…検出信号（検出値）Ｔ１…移動方向、Ｔ２…直交方向。
【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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