(57)【要約】【課題】一つのセンサで、操作部材の第１回動軸を中心とする回動と第２回動軸を中心とする回動とを検知できるポジション切替装置を提供する。【解決手段】ポジション切替装置は、第１回動軸Ｘ１を中心に回動可能であるとともに、第２回動軸Ｘ２を中心に回動可能であるレバー部材１０（操作部材）と、第１回動軸Ｘ１を中心に回動する回動部材４０と、回動部材４０に設けられた磁石保持部４６に固定された磁石６１と、磁石保持部４６に対向する回路基板５０に設けられた磁気センサ６２と、回動部材４０に設けられた当接部４５１と、レバー部材１０に、レバー部材１０の第１回動軸Ｘ１を中心とする回動方向で当接部４５１と対向するように設けられ、当接部４５１との対向方向に直交する平面に対して傾斜した傾斜面１６１と、当接部４５１と傾斜面１６１が当接するように回動部材４０を付勢するトーションバネ７０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回動軸を中心に回動することで、第１ポジションと第２ポジションの間を移動し、前記第１回動軸と非平行な第２回動軸を中心に回動することで、前記第２ポジションと第３ポジションの間を移動するように設けられた操作部材と、
前記第１回動軸と平行な第３回動軸を中心に回動可能な回動部材と、
前記回動部材に設けられた第１移動部と、
前記第１移動部に対向する固定部と、
前記第１移動部および前記固定部の一方に設けられた第１磁石と、
前記第１移動部および前記固定部の他方に設けられ、磁場を検知可能な第１磁気センサと、
前記第１磁気センサの出力に基づいて、前記操作部材のポジションを判定する制御部と、
前記操作部材および前記回動部材の一方に設けられた当接部と、
前記操作部材および前記回動部材の他方に、前記操作部材の前記第１回動軸を中心とする回動方向で前記当接部と対向するように設けられ、前記当接部との対向方向に直交する平面に対して傾斜した傾斜面と、
前記当接部と前記傾斜面が当接するように前記回動部材を付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とするポジション切替装置。
【請求項２】
前記傾斜面は、前記操作部材が前記第１ポジションから前記第２ポジションを経由して前記第３ポジションへ移動するとき、前記第１磁気センサの出力が次第に増加または減少するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載のポジション切替装置。
【請求項３】
前記固定部に対向するように設けられ、前記操作部材が前記第１回動軸を中心に回動するのに連動して、前記固定部に沿って移動し、前記操作部材が前記第２回動軸を中心に回動するのに連動して、前記固定部に対して近接・離間するように移動する第２移動部と、
前記第２移動部および前記固定部の一方に設けられる第２磁石と、
前記第２移動部および前記固定部の他方に設けられ、磁場を検知可能な第２磁気センサと、を備え、
前記第２磁石および前記第２磁気センサは、前記第２移動部が前記固定部に沿って移動しているとき、前記第２磁気センサの出力が変化し、前記第２移動部が前記固定部に対して近接・離間するように移動しているとき、前記第２磁気センサの出力が変化しないように設けられ、
前記制御部は、前記第１磁気センサの出力と前記第２磁気センサの出力の両方が変化している場合には、前記操作部材が現在判定しているポジションから前記第１回動軸を中心に回動していると判定し、前記第１磁気センサの出力が変化し、前記第２磁気センサの出力が変化していない場合には、前記操作部材が現在判定しているポジションから前記第２回動軸を中心に回動していると判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポジション切替装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１磁気センサの出力と前記操作部材のポジションの関係を示したマップを記憶する記憶手段を有し、判定した前記操作部材のポジションと前記第１磁気センサの出力に基づいて、前記マップを補正することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のポジション切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二方向に移動可能な操作部材を備えるポジション切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のポジションに移動可能なシフトレバー等の操作部材を備えるポジション切替装置には、操作部材が、第１回動軸を中心に回動可能であるとともに、第１回動軸と非平行な第２回動軸を中心に回動可能に設けられたものがある。そして、このようなポジション切替装置において、操作部材の第１回動軸を中心とする回動を検知するためのセンサと、操作部材の第２回動軸を中心とする回動を検知するためのセンサが設けられ、各センサの検知結果から操作部材のポジションを判定するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６２６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、操作部材のポジションを判定するための構成を簡素化するために、一つのセンサで、操作部材の第１回動軸を中心とする回動と第２回動軸を中心とする回動とを検知できるように構成することが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は、一つのセンサで、操作部材の第１回動軸を中心とする回動と第２回動軸を中心とする回動とを検知できるポジション切替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】
【０００６】
前記した目的を達成するため、本発明のポジション切替装置は、第１回動軸を中心に回動することで、第１ポジションと第２ポジションの間を移動し、前記第１回動軸と非平行な第２回動軸を中心に回動することで、前記第２ポジションと第３ポジションの間を移動するように設けられた操作部材と、前記第１回動軸と平行な第３回動軸を中心に回動可能な回動部材と、前記回動部材に設けられた第１移動部と、前記第１移動部に対向する固定部と、前記第１移動部および前記固定部の一方に設けられた第１磁石と、前記第１移動部および前記固定部の他方に設けられ、磁場を検知可能な第１磁気センサと、前記第１磁気センサの出力に基づいて、前記操作部材のポジションを判定する制御部と、前記操作部材および前記回動部材の一方に設けられた当接部と、前記操作部材および前記回動部材の他方に、前記操作部材の前記第１回動軸を中心とする回動方向で前記当接部と対向するように設けられ、前記当接部との対向方向に直交する平面に対して傾斜した傾斜面と、前記当接部と前記傾斜面が当接するように前記回動部材を付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このように構成されたポジション切替装置によれば、操作部材が第１回動軸を中心に回動するとき、回動部材が操作部材と一体に回動し、操作部材が第２回動軸を中心に回動するとき、当接部が傾斜面に対して相対移動することで、回動部材が回動する。そのため、第１磁石と第１磁気センサの位置関係が、操作部材のポジションによって異なるので、各ポジションで、第１磁気センサの出力が異なる。これにより、一つのセンサによって、操作部材の第１回動軸を中心とする回動と第２回動軸を中心とする回動とを検知することができる。また、当接部と傾斜面が当接するように回動部材を付勢する付勢部材が設けられているので、がたつきを抑え、信頼性のある検知結果を得ることができる。
【０００８】
前記したポジション切替装置において、前記傾斜面は、前記操作部材が前記第１ポジションから前記第２ポジションを経由して前記第３ポジションへ移動するとき、前記第１磁気センサの出力が次第に増加または減少するように形成されていることが望ましい。
【０００９】
これによれば、操作部材が第１ポジションと第２ポジションの間を移動するときと、第２ポジションと第３ポジションの間を移動するときとで、第１磁気センサの出力が異なるので、第１磁気センサによる検知が単純になる。
【００１０】
前記したポジション切替装置は、前記固定部に対向するように設けられ、前記操作部材が前記第１回動軸を中心に回動するのに連動して、前記固定部に沿って移動し、前記操作部材が前記第２回動軸を中心に回動するのに連動して、前記固定部に対して近接・離間するように移動する第２移動部と、前記第２移動部および前記固定部の一方に設けられる第２磁石と、前記第２移動部および前記固定部の他方に設けられ、磁場を検知可能な第２磁気センサと、を備え、前記第２磁石および前記第２磁気センサは、前記第２移動部が前記固定部に沿って移動しているとき、前記第２磁気センサの出力が変化し、前記第２移動部が前記固定部に対して近接・離間するように移動しているとき、前記第２磁気センサの出力が変化しないように設けられ、前記制御部は、前記第１磁気センサの出力と前記第２磁気センサの出力の両方が変化している場合には、前記操作部材が現在判定しているポジションから前記第１回動軸を中心に回動していると判定し、前記第１磁気センサの出力が変化し、前記第２磁気センサの出力が変化していない場合には、前記操作部材が現在判定しているポジションから前記第２回動軸を中心に回動していると判定するように構成されていてもよい。
【００１１】
これによれば、操作部材が第１回動軸を中心に回動していると判定したときには、現在のポジションから第２回動軸を中心に移動したときのポジションをポジション判定から除外することができ、また、操作部材が第２回動軸を中心に回動していると判定したときには、現在のポジションから第１回動軸を中心に移動したときのポジションをポジション判定から除外することができるので、信頼性のある検知結果を得ることができる。
【００１２】
前記したポジション切替装置において、前記制御部は、前記第１磁気センサの出力と前記操作部材のポジションの関係を示したマップを記憶する記憶手段を有し、判定した前記操作部材のポジションと前記第１磁気センサの出力に基づいて、前記マップを補正するように構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一つのセンサによって、操作部材の第１回動軸を中心とする回動と第２回動軸を中心とする回動とを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態におけるシフトレバー装置を示す分解斜視図である。
【図２】レバー部材の傾斜面を示す斜視図である。
【図３】シフトレバー装置の右側面図である。
【図４】レバー部材が左右に回動するときの回動部材の動作を説明する図である。
【図５】シフトレバーのポジションと磁気センサの出力の関係を示すマップである。
【図６】制御部の構成を示す図である。
【図７】シフトレバーの移動経路の変形例を示す図（ａ）と、当該変形例におけるシフトレバーのポジションと磁気センサの出力の関係を示すマップである。
【図８】第２実施形態におけるシフトレバー装置を示す分解斜視図である。
【図９】第２実施形態におけるシフトレバーの移動経路を示す図である。
【図１０】第２実施形態におけるシフトレバー装置の右側面図である。
【図１１】第２実施形態におけるシフトレバーのポジションとメインセンサの出力の関係を示すマップ（ａ）と、シフトレバーのポジションとサブセンサの出力の関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図１２】シフトレバーのポジション、メインセンサおよびサブセンサの出力変化、並びに、制御部が設定する閾値の関係を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、前後、左右、上下は、シフトレバー装置を備える車両を運転する運転者を基準とする。
【００１６】
図１に示すように、ポジション切替装置の一例としてのシフトレバー装置１は、操作部材の一例としてのレバー部材１０と、カバー部材２０と、節度機構３０と、回動部材４０と、固定部の一例としての回路基板５０と、センサユニット６０とを主に備えている。
【００１７】
レバー部材１０は、運転者が操作するシフトレバー１１と、シフトレバー１１が上部に固定されたフレーム１２とを主に有している。
【００１８】
フレーム１２は、下端部に、左右方向に貫通する第１貫通孔１２１を有している。第１貫通孔１２１には、シフトレバー装置１の筐体に固定される第１軸部材１３が挿通されている。これにより、レバー部材１０は、第１軸部材１３の中心を通り左右方向に延びる第１回動軸Ｘ１を中心に回動するようになっている。
【００１９】
また、フレーム１２は、下端部に、前後方向に貫通する第２貫通孔１２２を有している。第２貫通孔１２２には、第１軸部材１３に固定される第２軸部材１４が挿通されている。これにより、レバー部材１０は、第２軸部材１４の中心を通り前後方向に延びる第１回動軸Ｘ１と非平行な、ここでは直交する第２回動軸Ｘ２を中心に回動するようになっている。
【００２０】
このレバー部材１０では、第１回動軸Ｘ１を中心に回動することで、シフトレバー１１が前後に並ぶ複数のポジションに移動し、第２回動軸Ｘ２を中心に回動することで、シフトレバー１１が左右に並ぶ複数のポジションに移動可能となっている。
【００２１】
具体的に、シフトレバー１１は、前から順に、第１ポジションの一例としての駐車位置（Ｐ位置）、後退位置（Ｒ位置）、中立位置（Ｎ位置）および第２ポジションの一例としての走行位置（Ｄ位置）に移動することができ、また、Ｄ位置の右側に配置された第３ポジションの一例としての低速位置（Ｌ位置）にも移動することができるようになっている。
【００２２】
また、フレーム１２は、後面から後斜め上方に向けて延出する筒状部１５を有している。筒状部１５の穴には、棒状に形成された係合部材３１が配置されている。係合部材３１は、シフトレバー１１の操作に負荷を与えるための節度機構３０を構成する部材である。
【００２３】
ここで、節度機構３０は、係合部材３１と、カバー部材２０の係合部材３１に対向する部分に設けられた図示しない凹凸部と、係合部材３１を凹凸部に向けて付勢する圧縮バネ３２とを有している。凹凸部は、シフトレバー１１を操作したときの係合部材３１の移動軌跡上において、各ポジションに対応する位置に凹部を有し、各ポジションの中間部に対応する位置に凸部を有している。
【００２４】
この節度機構３０では、シフトレバー１１が隣り合う２つのポジションの中間部を通過するときに、係合部材３１が圧縮バネ３２によって凹凸部に押し付けられながら凸部を乗り越えることで、シフトレバー１１の操作に負荷を与えることができるようになっている。また、シフトレバー１１が所定のポジションに位置するとき、係合部材３１が凹部に入り込むことで、シフトレバー１１のポジションが保持されるようになっている。
【００２５】
フレーム１２は、前面の上部に、前方へ向けて突出する突出部１６を有している。この突出部１６は、前端面に、後述する回動部材４０の当接部４５１とレバー部材１０の第１回動軸Ｘ１を中心とする回動方向で対向する傾斜面１６１を有している。
【００２６】
傾斜面１６１は、図２に示すように、当接部４５１との対向方向よりも左側を向き、当接部４５１との対向方向に直交する平面に対して傾斜している。この傾斜面１６１は、レバー部材１０が垂直に立った状態で、左方に向かうほど後方に位置し、下方に向かうほど後方に位置している。
【００２７】
図１に示すように、カバー部材２０は、フレーム１２の上部を覆う部材である。カバー部材２０は、フレーム１２の上方に配置される上壁２１と、フレーム１２の左右外側に配置される側壁２２とを有している。上壁２１には、シフトレバー１１が通るＬ字状の開口２１１が形成されている。そして、開口２１１の脇には、運転者がシフトレバー１１のポジションを確認できるように、シフトレバー１１のポジションを示す表示が付されている。
【００２８】
回動部材４０は、第１回動軸Ｘ１と平行な第３回動軸を中心に回動可能に設けられた部材である。回動部材４０は、レバー部材１０のフレーム１２の前側に配置される壁部４１と、壁部４１の左右両端から後方へ延びるアーム部４２と、アーム部４２の先端に設けられ、フレーム１２の第１貫通孔１２１の左右両側に配置されるリング部４３と、左側のアーム部４２から後方へ延びる延出部４４とを有している。
【００２９】
壁部４１は、後面の上部に、フレーム１２へ向けて突出する突起４５を有している。この突起４５は、先端部に球形状の当接部４５１を有している。当接部４５１は、レバー部材１０の傾斜面１６１の前側に配置されている。
【００３０】
また、壁部４１は、前面の左端部に、前方へ突出する磁石保持部４６を有している。磁石保持部４６は、第１移動部の一例であり、センサユニット６０を構成する第１磁石の一例としての磁石６１が固定されている。
【００３１】
回動部材４０は、リング部４３に第１軸部材１３が挿通されることで、第１軸部材１３に回動可能に支持されている。つまり、本実施形態では、第１回動軸Ｘ１と第３回動軸は一致し、回動部材４０は、第１回動軸Ｘ１を中心に回動可能となっている。
【００３２】
また、回動部材４０は、当接部４５１とレバー部材１０の傾斜面１６１が当接するように、付勢部材の一例としてのトーションバネ７０によって付勢されている。具体的に、トーションバネ７０は、コイル部が第１軸部材１３に支持されるとともに、一方のアームが延出部４４の先端に係止され、他方のアームがシフトレバー装置１の筐体に係止されている。そして、トーションバネ７０は、回動部材４０に図３における反時計回りの回転力を与えている。
【００３３】
回路基板５０は、レバー部材１０の左側に配置されている。回路基板５０は、レバー部材１０の前側において、回動部材４０の磁石保持部４６と対向する第１部分５１と、レバー部材１０より下側に配置される第２部分５２とを有し、略Ｌ字状に形成されている（図３参照）。
【００３４】
センサユニット６０は、回動部材４０の磁石保持部４６に固定された磁石６１と、回路基板５０の第１部分５１に固定された第１磁気センサの一例としての磁気センサ６２とを主に備えている。
【００３５】
図３に示すように、磁石６１は、Ｓ極とＮ極が回動部材４０の回動方向にずれて配置されている。そして、磁石６１は、回動部材４０が回動することで、磁気センサ６２の近傍を移動するようになっている。これにより、磁石６１は、回動部材４０が回動するのにともなって、磁気センサ６２に異なる方向の磁場を加えるようになっている。
【００３６】
磁気センサ６２は、磁場を検知可能なセンサであり、磁場に応じた電圧を制御部８０に出力するように構成されている。このような磁気センサ６２としては、例えば、巨大磁気抵抗素子、異方性磁気抵抗素子、ホール素子等を採用することができる。
【００３７】
具体的に、磁気センサ６２は、磁石６１から働く磁場ベクトル成分の向きに反応して出力する電圧が変化するように構成されている。なお、磁気センサ６２は、磁石６１から働く磁場の強さに反応して出力する電圧が変化するように構成されていてもよい。
【００３８】
そして、磁石６１と磁気センサ６２は、回動部材４０が後方（図３における反時計回りの方向）へ回動するのにともなって出力が次第に減少し、回動部材４０が前方（図３における時計回りの方向）へ回動するのにともなって出力が次第に増加するように設けられている。なお、磁石のＳ極とＮ極の配置や、磁石と磁気センサの位置関係は、磁気センサの出力が上記した特性を有するように、適宜調整するとよい。
【００３９】
このように構成されたシフトレバー装置１では、図３に示すように、レバー部材１０がＤ位置からＰ位置へ向かう方向、すなわち、前方へ回動すると、当接部４５１が傾斜面１６１に前方へ押されるので、回動部材４０が前方へ回動する。これにより、磁気センサ６２の出力が次第に増加する。具体的には、シフトレバー１１がＤ位置に位置するとき、磁気センサ６２の出力は、第２電圧Ｖ１２となり、シフトレバー１１がＮ位置に位置するとき、磁気センサ６２の出力は、第２電圧Ｖ１２よりも大きい第３電圧Ｖ１３となり、シフトレバー１１がＲ位置に位置するとき、磁気センサ６２の出力は、第３電圧Ｖ１３よりも大きい第４電圧Ｖ１４となり、シフトレバー１１がＰ位置に位置するとき、磁気センサ６２の出力は、第４電圧Ｖ１４よりも大きい第５電圧Ｖ１５となる（図５参照）。
【００４０】
レバー部材１０がＰ位置からＤ位置へ向かう方向、すなわち、後方へ回動すると、傾斜面１６１が当接部４５１から離れる方向へ移動するので、回動部材４０がトーションバネ７０の付勢力により後方へ回動する。これにより、磁気センサ６２の出力が次第に減少する。
【００４１】
そして、図４に示すように、レバー部材１０がＤ位置からＬ位置へ向けて右方へ回動すると、当接部４５１が当接する傾斜面１６１が左方へ向かうほど後方に位置するように形成されているため、傾斜面１６１が右方へ移動するのにともなって、傾斜面１６１の当接部４５１に対向する部分がより後方に位置する部分に切り替わっていく。これにより、回動部材４０がトーションバネ７０の付勢力により後方へ回動するので、磁気センサ６２の出力が次第に減少し、シフトレバー１１がＬ位置に位置するときには、磁気センサ６２の出力は、第２電圧Ｖ１２よりも小さい第１電圧Ｖ１１となる（図５参照）。つまり、傾斜面１６１は、シフトレバー１１がＰ位置からＬ位置を経由してＬ位置へ移動するとき、磁気センサ６２の出力が次第に減少するように形成されている。
【００４２】
レバー部材１０がＬ位置からＤ位置へ向けて左方へ回動すると、傾斜面１６１が左方へ移動するのにともなって、傾斜面１６１の当接部４５１に対向する部分がより前方に位置する部分に切り替わっていくので、当接部４５１が傾斜面１６１に前方へ押されて、回動部材４０が前方へ回動する。これにより、磁気センサ６２の出力が次第に増加する。
【００４３】
次に、制御部８０について説明する。
図６に示すように、制御部８０は、予め設定されたプログラム等に従って車両の各部を制御する装置であり、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access
Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)などを備えている。なお、制御部８０は、シフトレバー装置１の筐体内に設置されていてもよいし、シフトレバー装置１の筐体外に設けられ、例えば、車体に設置されていてもよい。
【００４４】
制御部８０は、磁気センサ６２の出力に基づいて、シフトレバー１１のポジションを判定するように構成され、出力電圧取得手段８１と、ポジション判定手段８２と、キャリブレーション手段８３と、記憶手段８４とを備えている。
【００４５】
出力電圧取得手段８１は、磁気センサ６２から出力される電圧を取得するように構成されている。
【００４６】
ポジション判定手段８２は、出力電圧取得手段８１が取得した磁気センサ６２の出力と、記憶手段８４に記憶されている図５に示すようなシフトレバー１１のポジションと磁気センサ６２の出力の関係を示したマップを参照して、シフトレバー１１のポジションを判定するように構成されている。
【００４７】
具体的に、ポジション判定手段８２は、磁気センサ６２の出力が変化し始めると、磁気センサ６２の出力が、前回の判定と異なるいずれかのポジションに対応した出力であると判断されるまでは前回判定したポジション判定を維持し、磁気センサ６２の出力が、前回の判定と異なるいずれかのポジションに対応した出力となったとき、該当するポジションに移動したと判定するようになっている。
【００４８】
キャリブレーション手段８３は、判定したシフトレバー１１のポジションと磁気センサ６２の出力に基づいて、記憶手段８４に記憶されている磁気センサ６２の出力とシフトレバー１１のポジションの関係を示したマップを補正するように構成されている。
【００４９】
具体的に、記憶手段８４は、各ポジションにおける磁気センサ６２が出力する電圧の差を記憶しており、キャリブレーション手段８３は、ポジション判定手段８２が判定したシフトレバー１１のポジションと出力電圧取得手段８１が取得した磁気センサ６２の出力を基準にして、シフトレバー１１が各ポジションに移動した場合に磁気センサ６２が出力すると予想される電圧を計算し、補正したマップを記憶手段８４に記憶させるようになっている。キャリブレーション手段８３が上記したキャリブレーションを行うタイミングは特に限定されず、例えば、車両のスイッチをＡＣＣやＳＴＡＲＴにしたときや、シフトポジションをＰ位置にしたときなどに行うことができる。
【００５０】
以上のように構成された本実施形態におけるシフトレバー装置１の動作について説明する。
【００５１】
シフトレバー１１がＰ位置に保持されているとき、磁気センサ６２の出力が第５電圧Ｖ１５となっているので、制御部８０は、シフトレバー１１がＰ位置に位置していると判定する。
【００５２】
シフトレバー１１をＰ位置からＲ位置へ移動させると、レバー部材１０と一体に回動部材４０が図３における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ６２の出力が次第に減少する。そして、磁気センサ６２の出力が第４電圧Ｖ１４になると、制御部８０は、シフトレバー１１がＲ位置に移動したと判定する。
【００５３】
シフトレバー１１をＲ位置からＮ位置へ移動させると、レバー部材１０と一体に回動部材４０が図３における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ６２の出力が次第に減少する。そして、磁気センサ６２の出力が第３電圧Ｖ１３になると、制御部８０は、シフトレバー１１がＮ位置に移動したと判定する。
【００５４】
シフトレバー１１を、Ｎ位置からＤ位置へ移動させると、レバー部材１０と一体に回動部材４０が図３における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ６２の出力が次第に減少する。そして、磁気センサ６２の出力が第２電圧Ｖ１２になると、制御部８０は、シフトレバー１１がＤ位置に移動したと判定する。
【００５５】
シフトレバー１１を、Ｄ位置からＬ位置へ移動させると、レバー部材１０が右方へ回動するのにともなって、回動部材４０が図３における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ６２の出力が次第に減少する。そして、磁気センサ６２の出力が第１電圧Ｖ１１になると、制御部８０は、シフトレバー１１がＬ位置に移動したと判定する。
【００５６】
そして、シフトレバー１１を、Ｌ位置からＤ位置へ移動させると、レバー部材１０が左方へ回動するのにともなって、回動部材４０が図３における時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ６２の出力が次第に増加する。そして、磁気センサ６２の出力が第２電圧Ｖ１２になると、制御部８０は、シフトレバー１１がＤ位置に移動したと判定する。
【００５７】
シフトレバー１１を、Ｄ位置からＮ位置へ移動させると、レバー部材１０と一体に回動部材４０が図３における時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ６２の出力が次第に増加する。そして、磁気センサ６２の出力が第３電圧Ｖ１３になると、制御部８０は、シフトレバー１１がＮ位置に移動したと判定する。
【００５８】
シフトレバー１１を、Ｎ位置からＲ位置へ移動させると、レバー部材１０と一体に回動部材４０が図３における時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ６２の出力が次第に増加する。そして、磁気センサ６２の出力が第４電圧Ｖ１４になると、制御部８０は、シフトレバー１１がＲ位置に移動したと判定する。
【００５９】
シフトレバー１１を、Ｒ位置からＰ位置へ移動させると、レバー部材１０と一体に回動部材４０が図３における時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ６２の出力が次第に増加する。そして、磁気センサ６２の出力が第５電圧Ｖ１５になると、制御部８０は、シフトレバー１１がＰ位置に移動したと判定する。
【００６０】
以上のように構成された本実施形態におけるシフトレバー装置１の効果について説明する。
【００６１】
シフトレバー装置１においては、回動部材４０が、レバー部材１０が第１回動軸Ｘ１を中心に回動するときと、レバー部材１０が第２回動軸Ｘ２を中心に回動するときの両方で第１回動軸Ｘ１を中心に回動するので、磁石６１と磁気センサ６２の位置関係が、シフトレバー１１のポジションによって異なる。これにより、一組の磁石６１と磁気センサ６２とによって、シフトレバー１１のポジションを判定することができる。
【００６２】
そして、傾斜面１６１が、シフトレバー１１がＰ位置からＤ位置を経由してＬ位置へ移動するとき、磁気センサ６２の出力が次第に減少するように形成されているので、シフトレバー１１がＰ位置とＤ位置の間を移動しているときと、シフトレバー１１がＤ位置とＬ位置の間を移動しているときとで、磁気センサ６２が同じ電圧を出力することがない。これにより、シフトレバー１１のポジションの判定方法が容易になるとともに、精度のよい判定結果を得ることができる。
【００６３】
また、当接部４５１と傾斜面１６１が当接するように回動部材４０を付勢するトーションバネ７０が設けられているので、レバー部材１０と回動部材４０の間のがたつきを抑えることができる。これにより、信頼性のある判定結果を得ることができる。また、制御部８０の記憶手段８４に記憶されているマップを補正するキャリブレーションを適宜行うことが可能であるので、使用を続けることで当接部４５１と傾斜面１６１の位置関係が変わっても、信頼性のある判定結果を得ることができる。
【００６４】
ところで、仮に、磁石６１がレバー部材の移動に伴って直線状にスライド移動する部材に設けられている構成にした場合、レバー部材１０の移動量に対する磁石６１の移動量が一定しないので、検知誤差を考慮したポジション判定に用いる閾値（出力電圧）の設定が難しくなる。本実施形態では、磁石６１が、レバー部材１０の回動軸である第１回動軸Ｘ１を中心に回動する回動部材４０に設けられ、レバー部材１０の回動とともに第１回動軸Ｘ１を中心に回動するようになっているので、レバー部材１０の移動量に対する磁石６１の移動量を略一定にすることができる。これにより、ポジション判定に用いる閾値の設定が簡単になる。
【００６５】
また、上記した磁石６１がスライド移動する部材に設けられている場合、ポジション判定に用いる閾値の閾値を設定しやすくするため、磁石６１が設けられる部材の移動量を大きくすることが考えられるが、この場合、装置が大型化してしまう。一方、本実施形態では、磁石６１が設けられる部材の移動量を大きくする必要がないので、装置の大型化を抑えることができる。
【００６６】
また、磁石６１が第１回動軸Ｘ１を中心に回動するため、第１回動軸Ｘ１を中心とする円周上に磁気センサ６２を設けることで、磁石６１の移動を磁気センサ６２で検知することができる。これにより、レイアウトの自由度が高いので、シフトレバー装置１の小型化を図ることができる。
【００６７】
そして、磁石６１がスライド移動する部材に設けられている場合、センサが検知できる磁場の方向に制約があるため、主に磁石６１から働く磁場の強さを検知する磁気センサを利用することになる。一方、本実施形態においては、上述したように、磁石６１から働く磁場の強さを検知する磁気センサのほか、磁石６１から働く磁場ベクトル成分の向きを検知する磁気センサ６２を採用することができるので、レイアウト等に応じて選択できる磁気センサの種類が多い。
【００６８】
なお、前記した第１実施形態では、シフトレバー１１がＬ字状の経路に沿って移動することで複数のポジションに移動可能に構成されていたが、図７（ａ）に示すように、シフトレバー１１は、階段状の経路に沿って移動することで複数のポジションに移動可能に構成されていてもよい。
【００６９】
具体的に、カバー部材２０の上壁２１には、階段状に形成されたゲート２１１Ａが形成されている。そして、レバー部材１０が第１回動軸Ｘ１を中心に回動することで、シフトレバー１１がＰ位置からＲ位置へ移動し、レバー部材１０が第２回動軸Ｘ２を中心に回動することで、シフトレバー１１がＲ位置からＮ位置へ移動する。そして、レバー部材１０が第１回動軸Ｘ１を中心に回動することで、シフトレバー１１がＮ位置からＤ位置へ移動し、レバー部材１０が第２回動軸Ｘ２を中心に回動することで、シフトレバー１１がＤ位置からＬ位置へ移動する。
【００７０】
このように、シフトレバー１１の移動経路が左右または前後で平行に並んでいないものや、三方向以上に移動可能に分岐したものでなければ、シフトレバー１１がＰ位置から各ポジションを通ってＬ位置へ向けて移動したときに、回動部材４０は、レバー部材１０の回動に応じて図３における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ６２の出力が、各ポジションによって異なる。これにより、磁石６１と磁気センサ６２のみで、シフトレバー１１のポジションを判定することができる。
【００７１】
また、図７（ｂ）に示すように、シフトレバー１１がＰ位置からＬ位置に移動するとき、磁気センサ６２の出力が次第に増加するように、磁石６１と磁気センサ６２を配置してもよい。
【００７２】
具体的には、磁石６１と磁気センサ６２は、シフトレバー１１がＰ位置に位置するとき、磁気センサ６２が第１電圧Ｖ２１を出力し、シフトレバー１１がＲ位置に位置するとき、磁気センサ６２が第１電圧Ｖ２１よりも大きい第２電圧Ｖ２２を出力し、シフトレバー１１がＮ位置に位置するとき、磁気センサ６２が第２電圧Ｖ２２よりも大きい第３電圧Ｖ２３を出力し、シフトレバー１１がＤ位置に位置するとき、磁気センサ６２が第３電圧Ｖ２３よりも大きい第４電圧Ｖ２４を出力し、シフトレバー１１がＬ位置に位置するとき、磁気センサ６２が第４電圧Ｖ２４よりも大きい第５電圧Ｖ２５を出力するように設けられている。
【００７３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。この第２実施形態におけるシフトレバー装置１Ｂでは、図８に示すように、２つのセンサ６４，６６を用いてシフトレバー１１のポジションを判定するように構成されている。なお、本実施形態では、前記した第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。
【００７４】
シフトレバー装置１Ｂでは、図８および図９に示すように、レバー部材１０が第１回動軸Ｘ１を中心に回動することで、シフトレバー１１が、前から第１ポジションの一例としてのＰ位置、第２ポジションの一例としてのＮ位置、Ｒ位置の順で並ぶ３つのポジションに移動可能となっている。また、レバー部材１０がＮ位置から第２回動軸Ｘ２を中心に回動することで、シフトレバー１１が、Ｎ位置の左側に位置する第３ポジションの一例としてのＤ位置と、Ｄ位置の左側に位置するＡ／Ｍ位置（オートモード・マニュアルモード切替位置）に移動可能になっている。そして、レバー部材１０がＤ位置から第１回動軸Ｘ１を中心に回動することで、シフトレバー１１が、Ｄ位置の前側に位置するＵＰ位置と、Ｄ位置の後側に位置するＤＯＷＮ位置にも移動可能となっている。
【００７５】
このシフトレバー装置１Ｂでは、レバー部材１０がＰ位置からＲ位置側へ向かう方向、または、ＵＰ位置からＤＯＷＮ位置へ向かう方向、つまり、第１回動軸Ｘ１を中心に後方へ回動するとき、回動部材４０が後方へ回動し、レバー部材１０がＮ位置からＡ／Ｍ位置へ向かう方向、つまり、第２回動軸Ｘ２を中心に左方へ回動するとき、回動部材４０が前方へ回動するようになっている。
【００７６】
なお、図８に示すように、カバー部材２０の上壁２１には、第１実施形態における開口２１１に代えて、シフトレバー１１の移動を案内するゲート２１１Ｂが形成されている。
【００７７】
レバー部材１０は、フレーム１２の下部から下方に突出する第２移動部の一例としての第２磁石保持部１７を有している。第２磁石保持部１７は、回路基板５０の第２部分５２と対向し、レバー部材１０が第１回動軸Ｘ１を中心に回動するときには、回路基板５０に沿って前後に移動し、レバー部材１０が第２回動軸Ｘ２を中心に回動するときには、回路基板５０に対して近接・離間するように左右に移動するようになっている。
【００７８】
図１０に示すように、センサユニット６０は、回動部材４０の磁石保持部４６に固定される第１磁石６３と、回路基板５０の第１部分５１に固定される第１磁気センサの一例としてメインセンサ６４と、レバー部材１０の第２磁石保持部１７に固定される第２磁石６５と、回路基板５０の第２部分５２に固定される第２磁気センサの一例としてのサブセンサ６６とを有して構成されている。
【００７９】
メインセンサ６４は、磁場を検知可能なセンサであり、磁場に応じた電圧を制御部８０に出力するようになっている。そして、第１磁石６３とメインセンサ６４は、図１１（ａ）に示すように、シフトレバー１１がＰ位置からＲ位置へ移動するとき、メインセンサ６４の出力が次第に増加し、シフトレバー１１がＮ位置からＡ／Ｍ位置へ向けて移動するとき、メインセンサ６４の出力が次第に減少するように設けられている。
【００８０】
これにより、メインセンサ６４は、シフトレバー１１がＤ位置に位置するとき、Ｐ位置に位置するときよりも大きく、Ｎ位置に位置するときよりも小さい電圧を出力し、シフトレバー１１がＡ／Ｍ位置に位置するとき、Ｐ位置に位置するときよりも大きく、Ｄ位置に位置するときよりも小さい電圧を出力するようになっている。また、メインセンサ６４は、シフトレバー１１がＵＰ位置に位置するとき、Ｐ位置に位置するときよりも大きく、Ｄ位置に位置するときよりも小さい（より詳細には、Ａ／Ｍ位置に位置するときよりも小さい）電圧を出力し、シフトレバー１１がＤＯＷＮ位置に位置するとき、Ｄ位置よりも大きく（詳細にはＮ位置よりも大きく）、Ｒ位置に位置するときよりも小さい電圧を出力するようになっている。
【００８１】
サブセンサ６６は、磁場を検知可能なセンサであり、磁場に応じた電圧を制御部８０に出力するように構成されている。
【００８２】
図１０に示すように、第２磁石６５およびサブセンサ６６は、第２磁石保持部１７が回路基板５０に沿って移動しているとき、サブセンサ６６の出力が変化し、第２磁石保持部１７が回路基板５０に対して近接・離間するように移動しているとき、サブセンサ６６の出力が変化しないように設けられている。本実施形態では、第２磁石６５は、Ｓ極とＮ極が回動部材４０の回動方向にずれて配置され、サブセンサ６６は、第２磁石６５から働く磁場ベクトル成分の向きに反応して出力する電圧が変化するように構成されている。
【００８３】
具体的に、図１１（ｂ）に示すように、レバー部材１０が第２回動軸Ｘ２を中心に回動するとき、すなわち、Ｎ位置とＡ／Ｍ位置の間でシフトレバー１１が移動したときには、サブセンサ６６の出力は変化せず、レバー部材１０がＰ位置からＲ位置へ向かう方向またはＵＰ位置からＤＯＷＮ位置へ向かうように第１回動軸Ｘ１を中心に後方へ回動するとき、サブセンサ６６の出力が次第に増加し、レバー部材１０が第１回動軸Ｘ１を中心に前方へ回動するとき、サブセンサ６６の出力が次第に減少するようになっている。
【００８４】
制御部８０は、メインセンサ６４の出力とサブセンサ６６の出力の両方が変化している場合には、シフトレバー１１が現在判定しているポジションから第１回動軸Ｘ１を中心に回動していると判定し、メインセンサ６４の出力が変化し、サブセンサ６６の出力が変化していない場合には、シフトレバー１１が現在判定しているポジションから第２回動軸Ｘ２を中心に回動していると判定するように構成されている。
【００８５】
具体的には、制御部８０は、記憶手段８４に記憶された図１２に示すようなマップに従って、現在判定しているシフトレバー１１のポジション、メインセンサ６４の電圧変化傾向、および、サブセンサ６６の電圧変化傾向から閾値を設定し、メインセンサ６４の出力電圧が閾値を超えたときに、シフトレバー１１のポジションが変わったことを判定するようになっている。
【００８６】
以上のように構成されたシフトレバー装置１Ｂにおいては、シフトレバー１１がＰ位置からＮ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が上昇し、サブセンサ６６の出力が増加する。ここで、Ｐ位置からＮ位置への移動の判定閾値は、シフトレバー１１がＮ位置に位置するときのメインセンサ６４の出力よりも僅かに小さいＶＮ１に設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＮ１より大きくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＮ位置へ移動したと判定する。
【００８７】
シフトレバー１１がＮ位置からＲ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が上昇し、サブセンサ６６の出力が増加する。ここで、Ｎ位置からＲ位置への移動の判定閾値は、シフトレバー１１がＲ位置に位置するときのメインセンサ６４の出力よりも僅かに小さいＶＲに設定されている。そのため、メインセンサの出力がＶＲより大きくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＲ位置へ移動したと判定する。
【００８８】
シフトレバー１１がＲ位置からＮ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が減少し、サブセンサ６６の出力が変化する。ここで、Ｒ位置からＮ位置への移動の判定閾値は、シフトレバー１１がＮ位置に位置するときのメインセンサ６４の出力よりも僅かに大きいＶＮ２に設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＮ２より小さくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＮ位置へ移動したと判定する。
【００８９】
シフトレバー１１がＮ位置からＤ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が減少するが、サブセンサ６６の出力は変化しない。ここで、Ｎ位置からＤ位置への移動の判定閾値は、シフトレバー１１がＤ位置に位置するときのメインセンサ６４の出力よりも僅かに大きいＶＤ２に設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＤ２より小さくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＤ位置へ移動したと判定する。
【００９０】
シフトレバー１１がＤ位置からＡ／Ｍ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が減少するが、サブセンサ６６の出力は変化しない。ここで、Ｄ位置からＡ／Ｍ位置への移動の判定閾値は、シフトレバー１１がＡ／Ｍ位置に位置するときのメインセンサ６４の出力よりも僅かに大きいＶＡに設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＡより小さくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＡ／Ｍ位置へ移動したと判定する。
【００９１】
シフトレバー１１がＡ／Ｍ位置からＤ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が上昇するが、サブセンサ６６の出力は変化しない。ここで、Ａ／Ｍ位置からＤ位置への移動の判定閾値は、シフトレバー１１がＤ位置に位置するときのメインセンサ６４の出力よりも僅かに小さいＶＤ１に設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＤ１より大きくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＤ位置へ移動したと判定する。
【００９２】
シフトレバー１１がＤ位置からＵＰ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が減少し、サブセンサの出力が減少する。ここで、Ｄ位置からＵＰ位置への移動の判定閾値は、シフトレバー１１がＵＰ位置に位置するときのメインセンサの出力よりも僅かに大きいＶＵに設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＵより小さくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＵＰ位置へ移動したと判定する。
【００９３】
シフトレバー１１がＵＰ位置からＤ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が上昇し、サブセンサ６６の出力が増加する。ここで、ＵＰ位置からＤ位置への移動の判定閾値は、ＶＤ１に設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＤ１より大きくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＤ位置へ移動したと判定する。
【００９４】
シフトレバー１１がＤ位置からＤＯＷＮ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が上昇し、サブセンサ６６の出力が増加する。ここで、Ｄ位置からＤＯＷＮ位置への移動の判定閾値は、シフトレバー１１がＤＯＷＮ位置に位置するときのメインセンサ６４の出力よりも僅かに小さいＶＤＯに設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＤＯより大きくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＤＯＷＮ位置へ移動したと判定する。
【００９５】
シフトレバー１１がＤＯＷＮ位置からＤ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が減少し、サブセンサ６６の出力が減少する。ここで、ＤＯＷＮ位置からＤ位置への移動の判定閾値は、ＶＤ２に設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＤ２より小さくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＤ位置へ移動したと判定する。
【００９６】
シフトレバー１１がＤ位置からＮ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が上昇するが、サブセンサ６６の出力は変化しない。ここで、Ｄ位置からＮ位置への判定閾値は、シフトレバー１１がＮ位置に位置するときのメインセンサ６４の出力よりも僅かに小さいＶＮ１に設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＮ１より大きくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＮ位置へ移動したと判定する。
【００９７】
シフトレバー１１がＮ位置からＰ位置へ移動すると、メインセンサ６４の出力が減少し、サブセンサ６６の出力が減少する。ここで、Ｎ位置からＰ位置への移動の判定閾値は、シフトレバー１１がＰ位置に位置するときのメインセンサ６４の出力よりも僅かに大きいＶＰに設定されている。そのため、メインセンサ６４の出力がＶＰより小さくなると、制御部８０は、シフトレバー１１がＰ位置へ移動したと判定する。
【００９８】
以上のように構成された第２実施形態におけるシフトレバー装置１Ｂの効果について説明する。
【００９９】
第２実施形態のように、シフトレバー１１があるポジションから第１回動軸Ｘ１を中心に回動した場合と第２回動軸Ｘ２を中心に回動した場合とで、メインセンサ６４の出力変化の傾向が同じになる構成において、サブセンサ６６を設けることで、シフトレバー１１が第１回動軸Ｘ１を中心に回動しているか、第２回動軸Ｘ２を中心に回動しているかを判定することができるので、シフトレバー１１のポジション判定を正確に行うことができる。
【０１００】
また、メインセンサ６４とサブセンサ６６を１つの回路基板５０上に設けたので、メインセンサ６４を固定する基板とサブセンサ６６を固定する基板を別個に設ける場合に比べて、部品点数の削減および装置の小型化を図ることができる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【０１０２】
第２実施形態では、レバー部材１０が第１回動軸Ｘ１を中心に回動しているか、第２回動軸Ｘ２を中心に回動しているかを判断するためにサブセンサ６６が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、サブセンサ６６を設けずに、メインセンサ６４が各ポジションに対応する電圧（例えば、ある範囲内の電圧）を出力している時間が所定時間以上となったのを条件として、シフトレバー１１が該当するポジションに移動したと判定するように構成されていてもよい。
【０１０３】
前記実施形態では、回動部材４０が第１回動軸Ｘ１を中心に回動するように設けられていたが、回動部材の構成はこれに限定されるものではない。例えば、回動部材４０は、第１回動軸Ｘ１とずれた位置に配置され、第１回動軸Ｘ１と平行な第３回動軸を中心に回動可能となるように、シフトレバー装置１の筐体に支持されていてもよい。
【０１０４】
前記実施形態では、第１磁石（磁石６１、第１磁石６３）が回動部材４０の第１移動部（磁石保持部４６）に設けられ、第１磁気センサ（磁気センサ６２、メインセンサ６４）が回路基板５０に設けられていたが、第１磁石と第１磁気センサの配置はこれに限定されるものではない。例えば、第１磁気センサが回動部材４０の第１移動部に設けられ、第１磁石が回路基板５０に設けられていてもよい。
【０１０５】
前記実施形態では、第２磁石６５がレバー部材１０の第２磁石保持部１７（第２移動部）に設けられ、サブセンサ６６が回路基板５０に設けられていたが、第２磁石とサブセンサの配置はこれに限定されるものではない。例えば、サブセンサが第２移動部に設けられ、第２磁石が回路基板に設けられていてもよい。
【０１０６】
前記実施形態では、付勢部材としてトーションバネ７０を例示したが、付勢部材はこれに限定されず、引っ張りバネや圧縮バネ、板バネ等であってもよい。
【０１０７】
前記実施形態では、当接部４５１が回動部材４０に設けられ、傾斜面１６１がレバー部材１０に設けられていたが、当接部と傾斜面の構成はこれに限定されず、当接部がレバー部材に設けられ、傾斜面が当接部と対向するように回動部材に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１      シフトレバー装置
１０    レバー部材
１７    第２磁石保持部
４０    回動部材
４６    磁石保持部
５０    回路基板
６１    磁石
６２    磁気センサ
６３    第１磁石
６４    メインセンサ
６５    第２磁石
６６    サブセンサ
７０    トーションバネ
８０    制御部
８４    記憶手段
１６１  傾斜面
４５１  当接部
Ｘ１    第１回動軸
Ｘ２    第２回動軸
【図１】
2016055766.tif 000003
【図２】
2016055766.tif 000004
【図３】
2016055766.tif 000005
【図４】
2016055766.tif 000006
【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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