JP2009222518A - 磁気式位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検出体の位置を磁気抵抗効果センサにより検出する場合であれ、高い信頼性を維持しつつその位置を検出することのできる磁気式位置検出装置を提供する。
【解決手段】この磁気位置検出装置は、印加される磁界に応じて抵抗値の変化する磁気抵抗素子からなる一組の磁気抵抗効果センサ１２０，１２１と、これら一組のセンサ１２０，１２１に磁界を印加する磁石１０２とを備える。そして、一組の磁気抵抗効果センサ１２０，１２１のセンサ感度のそれぞれの値の比の値に基づいて磁石１０２の中心軸ｍに沿った方向の位置を検出するとともに、第１の磁気抵抗効果センサ１２０からの出力信号に基づいて磁石１０２の中心軸ｍを中心とした回転方向の位置を検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、磁気抵抗素子からなる磁気抵抗効果センサを利用して被検出体の位置を検出する磁気式位置検出装置に関する。

この種の磁気式位置検出装置を利用したものとしては、例えば特許文献１に記載のバイワイヤ式のシフト装置が知られている。このシフト装置は、互いに直交する第１及び第２の軸方向の２つの軸方向にそれぞれ操作可能なシフトレバーと、このシフトレバーの第１及び第２の軸方向の操作位置をそれぞれ検出するための磁気式位置検出装置とを有している。ここで、この磁気式位置検出装置には、シフトレバーの第１の軸方向の操作に伴って所定の回転軸を中心に回転する第１の磁石と、シフトレバーの第２の軸方向の操作に伴って同第１の磁石の回転軸の方向に沿って往復動するヨークと、このヨークの往復動に伴って同ヨークが当接したり、あるいは離間したりする第２の磁石とが設けられている。また、この磁気式位置検出装置には、第１の磁石により形成される磁界の磁気ベクトルの変化を検出するとともに、検出される磁気ベクトルに応じて出力される電圧信号の変化する磁気抵抗効果センサ（ＭＲＥセンサ）が設けられている。さらに、この磁気式位置検出装置には、第２の磁石により形成される磁界の磁束密度の変化を検出するとともに、検出される磁束密度の大きさに応じて出力される電圧信号の変化するホールセンサも設けられている。

シフト装置としてのこうした構成によれば、例えばシフトレバーが第１の軸方向に操作されたとすると、第１の磁石がその回転軸を中心に回転して同第１の磁石により形成される磁界の磁気ベクトルが変化するため、この磁気ベクトルの変化に伴いＭＲＥセンサの出力信号が変化する。したがって、このＭＲＥセンサの出力信号の変化に基づいてシフトレバーの第１の軸方向の操作を検出することができるようになる。また、例えばシフトレバーが第２の軸方向に操作されたとすると、ヨークが第２の磁石に当接したり、あるいは第２の磁石から離間したりして第２の磁石により形成される磁界の磁束密度が変化するため、この磁束密度の変化に伴いホールセンサの出力信号が変化する。したがって、このホールセンサの出力信号の変化に基づいて上記ヨークの位置を検出することができるようになるとともに、このヨークの位置からシフトレバーの第２の軸方向の操作も検出することができるようになる。

なお、この特許文献１には、第２の磁石により形成される磁界の磁束密度の変化を検出するためのセンサとして、上記ホールセンサに代えて、ＭＲＥセンサを採用するようにしてもよい旨が記載されている。
特開２００７−６２６６４号公報

このように、第２の磁石により形成される磁界の磁束密度の変化を検出するためのセンサとしてＭＲＥセンサを採用するようにしたとしても、確かに上記ヨークの位置を検出することはできるようにはなる。ただし、ＭＲＥセンサを構成する磁気抵抗素子は一般に、自身の有する温度等の影響を受けてその抵抗値が変化するといった物性を有するため、ＭＲＥセンサの温度の変化に伴って同センサの出力信号も変化する。このため、ＭＲＥセンサの出力信号に変化が生じた場合に、その変化が実際には同センサの有する温度等の変化に起因するものであるにもかかわらず、第２の磁石により形成される磁界の磁束密度の変化に起因するものであると誤判定するおそれがあり、ひいては上記ヨークの位置を誤検出するおそれがある。

なお、こうした問題は、バイワイヤ式のシフト装置に搭載されて上記ヨークの位置を検出する磁気式位置検出装置に限らず、ヨークに相当するものを被検出体として、同被検出体の位置を磁気抵抗効果センサを利用して検出する磁気式位置検出装置に共通する課題である。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検出体の位置を磁気抵抗効果センサにより検出する場合であれ、高い信頼性を維持しつつその位置を検出することのできる磁気式位置検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、印加される磁界に応じて抵抗値の変化する磁気抵抗素子からなる一組の磁気抵抗効果センサと、磁石からなり前記一組の磁気抵抗効果センサに磁界を印加するとともに、前記一組の磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能な被検出体とを備え、前記一組の磁気抵抗効果センサが、前記被検出体の移動方向に並設して配置されるとともに、前記被検出体と前記一組の磁気抵抗効果センサとの間の距離は、前記被検出体の移動に伴い前記一組の磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度の大きさに変化が生じた際に、前記一組の磁気抵抗効果センサのうちの一方の磁気抵抗効果センサを構成する磁気抵抗素子の抵抗値が飽和した状態を維持するとともに、他方の磁気抵抗効果センサを構成する磁気抵抗素子の抵抗値に変化が生じる距離に設定され、印加される磁界の磁束密度の大きさに応じた出力電圧の大きさを示す値であるセンサ感度を前記一組の磁気抵抗効果センサについてそれぞれ検出した上で、これら検出されたセンサ感度の値の比の値を算出し、この算出された比の値に基づいて前記被検出体の移動方向の位置を検出することを要旨としている。

前述のように、磁気抵抗効果センサを構成する磁気抵抗素子は一般に、自身の有する温度等の影響を受けてその抵抗値が変化するといった物性を有するため、印加される磁界の磁束密度の大きさに応じた出力電圧の大きさを示すセンサ感度の値も、同センサの温度等の変化に伴って変化する。ただし、印加される磁界に応じて抵抗値の変化する磁気抵抗素子からなる一組の磁気抵抗効果センサを被検出体の移動方向に並設して配置した上で、これら一組の磁気抵抗効果センサのセンサ感度の値の比の値を算出するようにすれば、磁気抵抗素子の有する温度等の影響が相殺された値を得ることができるようになる。一方、被検出体が一組の磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動したとすると、一組の磁気抵抗効果センサのうちの一方の磁気抵抗効果センサを構成する磁気抵抗素子の抵抗値はほとんど変化することはないが、他方の磁気抵抗効果センサを構成する磁気抵抗素子の抵抗値には変化が生じる。すなわち、一方の磁気抵抗効果センサのセンサ感度の値は飽和した状態に維持されるとともに、他方の磁気抵抗効果センサのセンサ感度の値は変化する。したがって、上記一組の磁気抵抗効果センサのセンサ感度の値の比の値は被検出体の移動方向の位置に応じて変化するため、このセンサ感度の値の比の値に基づいて被検出体の移動方向の位置を検出することができる。このため、同構成によれば、上記磁気抵抗素子の有する温度等の影響が軽減され、高い信頼性を維持しつつ被検出体の位置を検出することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、前記被検出体が、前記一組の磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能であるとともに、その移動軸を回転軸として更に回転可能なものであって、前記被検出体の移動に伴い前記一組の磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に抵抗値が飽和した状態に維持される磁気抵抗素子から構成される一方の磁気抵抗効果センサから出力される電圧信号に基づいて前記被検出体の回転方向の位置を検出することを要旨としている。

磁気抵抗効果センサにあっては、例えば磁石により形成されて所定の回転軸を中心に回転する被検出体の回転方向の位置を検出することも可能であるが、この場合には、磁気抵抗素子の抵抗値が飽和する程度の大きさの磁束密度が磁気抵抗効果センサに印加されるように被検出体と磁気抵抗効果センサとの間の距離を予め調整する必要がある。この点、同構成によるように、被検出体の一組の磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向への移動に伴い一組の磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に抵抗値が飽和した状態に維持される磁気抵抗素子から構成される一方の磁気抵抗効果センサから出力される電圧信号を利用して被検出体の回転方向の位置を検出するようにすれば、一組の磁気抵抗効果センサにより被検出体の移動方向の位置及びその回転方向の位置を共に検出することができるようになる。

本発明にかかる磁気式位置検出装置によれば、被検出体の位置を磁気抵抗効果センサにより検出する場合であれ、高い信頼性を維持しつつその位置を検出することができるようになる。

以下、本発明にかかる磁気式位置検出装置の一実施形態について図１〜図１６を参照して説明する。ここで、図１は、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置の適用対象となるレバースイッチ装置が設けられた車両内部の斜視構造を示したものである。

同図１に示されるように、このレバースイッチ装置１０は、車両の運転席のステアリング装置１の近傍の位置に固定配設されて、運転者自身によって操作される。そして、図２は、こうしたレバースイッチ装置１０についてその斜視構造を示したものである。同図２に示されるように、このレバースイッチ装置１０は、その本体として車両に固定されるレバーユニット本体１１と、このレバーユニット本体１１に片持ち支持されて車載機器のスイッチング操作に供される操作レバー１２とを基本的に備える構成となっている。ここで、この操作レバー１２は、例えば運転者による外力が印加された際に、レバーユニット本体１１に支持された部分を基端として図中の矢印ｘ１，ｘ２で示す方向に傾動するとともに、図中の矢印ｙ１，ｙ２で示す方向にも傾動する。また、この操作レバー１２の先端部には、同レバー１２の長手方向に延びる中心軸ｍを中心に回動、すなわち図中の矢印ａ１，ａ２で示す方向に回動するロータリスイッチ１３が設けられている。さらに、このロータリスイッチ１３の先端部には、上記中心軸ｍに沿った方向、すなわち図中の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向に移動するプッシュボタン１４が設けられている。そして、このレバースイッチ装置１０では、ロータリスイッチ１３及びプッシュボタン１４の操作を通じて、車両に搭載されるヘッドライト、スモールライト、及びフォグランプのスイッチングをそれぞれ操作する。一方、操作レバー１２の内部には、ロータリスイッチ１３及びプッシュボタン１４の各操作位置を検出するための装置として、磁気抵抗効果センサ（ＭＲＥセンサ）からなる磁気式位置検出装置が設けられている。次に、図３（ａ），（ｂ）を参照して、この磁気式位置検出装置の構造について説明する。ここで、図３（ａ）は、操作レバー１２の分解斜視構造を、また、図３（ｂ）は、磁気式位置検出装置の正面構造をそれぞれ示したものである。

同図３（ａ）に示されるように、この磁気式位置検出装置１００は、略円柱状に形成されたロータリスイッチ１３の底面から上記中心軸ｍに沿って突設される可動シャフト１０１と、この可動シャフト１０１の先端部に取り付けられる直方体状の磁石１０２とを備えている。ここで、可動シャフト１０１は、ロータリスイッチ１３に一体回転可能に取り付けられるとともに、プッシュボタン１４の操作に連動してロータリスイッチ１３に対し中心軸ｍの方向に相対移動する。また、この磁石１０２は、その中心が中心軸ｍ上に位置するように可動シャフト１０１に取り付けられるとともに、中心軸ｍに直交する方向にＮ極とＳ極とが並ぶようにして着磁されている。一方、この操作レバー１２では、運転者が同レバー１２を操作する際に把持する部分となる円筒状のカバー１５の内部にプリント基板１１０が固定されている。そして、上記可動シャフト１０１及び磁石１０２をカバー１５内に挿入しつつロータリスイッチ１３をカバー１５に取り付けた際には、図３（ｂ）に示されるように、プリント基板１１０と磁石１０２とが中心軸ｍに沿った方向に所定間隔だけ離間して互いに対向するかたちで配置されることとなる。そして、このプリント基板１１０の磁石１０２に対向する側の面には、中心軸ｍ上に位置して第１のＭＲＥセンサ１２０が設けられるとともに、その反対側の面には、同じく中心軸ｍ上に位置して第２のＭＲＥセンサ１２１が設けられている。すなわち、プリント基板１１０の両面には一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１がそれぞれ配設されるとともに、各センサ１２０，１２１が中心軸ｍの方向に並設して配置され、また、第２のＭＲＥセンサ１２１が第１のＭＲＥセンサ１２０よりも磁石１０２から中心軸ｍの方向に離間した位置に配設されている。そして、これら一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１には、磁石１０２から磁界が印加されている。

続いて、図４及び図５を参照して、ロータリスイッチ１３の操作に伴う磁石１０２と一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１との間の相対的な位置関係の変化、並びに磁界の変化について説明する。ここで、図４は、ロータリスイッチ１３の側面構造を、また、図５（ａ）〜（ｃ）は、先の図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面構造をそれぞれ示したものである。なお、図４及び図５では、中心軸ｍを通る軸線ｍ１０を基準として、軸線ｍ１０から矢印ａ１で示す方向へ所定角度だけ回動した状態（位置）を軸線ｍ１１にて、また、軸線ｍ１１から矢印ａ１で示す方向へさらに所定角度だけ回動した状態（位置）を軸線ｍ１２にてそれぞれ示している。

図４に示されるように、このロータリスイッチ１３は、その中心軸ｍを通る基準線ｍｒが軸線ｍ１０と一致する位置を基準位置Ｐａ０とし、通常はこの位置で保持されている。また、このロータリスイッチ１３は、このように基準位置Ｐａ０に保持されている状態から矢印ａ１で示す方向に外力が印加されると、上記基準線ｍｒが軸線ｍ１１と一致する位置である第１の操作位置Ｐａ１まで回動し、その位置が保持される。さらに、ロータリスイッチ１３は、このように第１の操作位置Ｐａ１に保持されている状態から矢印ａ１で示す方向に外力が印加されると、上記基準線ｍｒが軸線ｍ１２と一致する位置である第２の操作位置Ｐａ２までさらに回動し、その位置が保持される。ちなみに、ロータリスイッチ１３は、第２の操作位置Ｐａ２に保持されている状態から矢印ａ２で示す方向に外力が印加されると、第１の操作位置Ｐａ１、あるいは基準位置Ｐａ０まで復帰する。そして、ロータリスイッチ１３が基準位置Ｐａ０に位置している状態から第１の操作位置Ｐａ１を経て第２の操作位置Ｐａ２まで操作されたとすると、磁石１０２の位置が図５（ａ）〜（ｃ）に示す態様にて変化する。

すなわち、磁石１０２は、可動シャフト１０１と一体となって中心軸ｍを中心に矢印ａ１で示す方向に回動し、その中心軸ｍを通る基準線ｍｊが軸線ｍ１０と一致する基準位置Ｐα０から、同基準線ｍｊが軸線ｍ１１と一致する第１の回転位置Ｐα１を経て、同基準線ｍｊが軸線ｍ１２と一致する第２の回転位置Ｐα２まで回動する。そしてこのとき、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に対する磁石１０２の中心軸ｍを中心とした回転方向の相対的な位置が変化し、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に印加される磁界の磁気ベクトルが変化する。

次に、図６及び図７を参照して、プッシュボタン１４の操作に伴う磁石１０２と一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１との間の相対的な位置関係の変化、並びに磁界の変化について説明する。ここで、図６は、プッシュボタン１４の正面構造を、また、図７は、磁気式位置検出装置１００の正面構造をそれぞれ示したものである。なお、同図６では、上記中心軸ｍに交わる軸線ｍ２０を基準として、同軸線ｍ２０から矢印ｚ１で示す方向へ所定距離だけ変位した状態（位置）を軸線ｍ２１にて示している。

図６に示されるように、このプッシュボタン１４は、その端面の位置ｍｐが軸線ｍ２０と一致する位置を基準位置Ｐｚ０とし、通常はこの位置で保持されている。また、このプッシュボタン１４は、このように基準位置Ｐｚ０に保持されている状態から矢印ｚ１で示す方向に外力が印加されると、その端面の位置ｍｐが軸線ｍ２１と一致する第１の操作位置Ｐｚ１まで移動し、その位置が保持される。なお、このプッシュボタン１４は、このように第１の操作位置Ｐｚ１に保持されている状態から矢印ｚ１で示す方向にさらに外力が印加されると、矢印ｚ１で示す方向に一旦移動した後に、その位置が基準位置Ｐｚ０まで復帰する。そして、プッシュボタン１４が基準位置Ｐｚ０に位置している状態から第１の操作位置Ｐｚ１まで操作されたとすると、磁石１０２の位置が図７に示す態様にて変化する。

すなわち、磁石１０２は、可動シャフト１０１と一体となって矢印ｚ１で示す方向に移動し、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１から離間した位置である図中の実線で示す第１の操作位置ｄ０から、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に近接した位置である図中の破線で示す第２の操作位置ｄ１まで移動する。そしてこのとき、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に対する磁石１０２の中心軸ｍに沿った方向の相対的な位置が変化し、磁石１０２が第２の操作位置ｄ１に位置しているときの方がより大きな磁束密度が一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１にそれぞれ印加されるようになる。

次に、図８を参照して、こうした磁気ベクトル及び磁束密度の変化を検出する一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１の構造について説明する。図８は、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１の平面構造を示したものである。なお、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のそれぞれの構造は同様であるため、この図８では、第２のＭＲＥセンサ１２１を構成する要素については括弧付きの符号にて示している。

同図８に示されるように、この一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１には、上記磁石１０２により形成される磁界の変化を感知する磁気感知面が各々４５°ずつ傾くかたちで同一の半導体基板上にて上記中心軸ｍを中心として環状に配置される各８つの磁気抵抗素子Ｍ１１〜Ｍ１８及びＭ２１〜Ｍ２８がそれぞれ設けられている。ちなみに、これらの磁気抵抗素子Ｍ１１〜Ｍ１８及びＭ２１〜Ｍ２８は、強磁性金属を主成分とする磁気抵抗膜からなり、印加される磁界に応じてその抵抗値が変化するとともに、所定の大きさを超える磁束密度が印加されることでその抵抗値が飽和するといった物性を有している。

図９は、こうした構造を有する一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１の電気的な構成についてその等価回路を示したものである。なお、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のそれぞれの電気的な構成も同様であるため、この図９でも、第２のＭＲＥセンサ１２１を構成する要素については括弧付きの符号にて示している。

同図９に示されるように、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１の各回路では、各４つの磁気抵抗素子Ｍ１１〜Ｍ１４及びＭ２１〜Ｍ２４により１つのフルブリッジ回路がそれぞれ構成されるとともに、各４つの磁気抵抗素子Ｍ１５〜Ｍ１８及びＭ２５〜Ｍ２８によりもう１つのフルブリッジ回路がそれぞれ構成されている。ここで、各回路では、磁気抵抗素子Ｍ１１，Ｍ１３及びＭ２１，Ｍ２３の間、並びに磁気抵抗素子Ｍ１５，Ｍ１７及びＭ２５，Ｍ２７の間に定電圧Ｖｃｃがそれぞれ印加されるとともに、磁気抵抗素子Ｍ１２，Ｍ１４及びＭ２２，Ｍ２４の間、並びに磁気抵抗素子Ｍ１６，Ｍ１８及びＭ２６，Ｍ２８の間が各々接地されている。そして、各回路には、磁気抵抗素子Ｍ１１，Ｍ１２及びＭ２１，Ｍ２２の間の中点電位と、磁気抵抗素子Ｍ１３，Ｍ１４及びＭ２３，Ｍ２４の間の中点電位とをそれぞれ取り込んで差動増幅を行う差動増幅器１４０，１５０がそれぞれ設けられている。また、磁気抵抗素子Ｍ１５，Ｍ１６及びＭ２５，Ｍ２６の間の中点電位と、磁気抵抗素子Ｍ１７，Ｍ１８及びＭ２７，Ｍ２８の間の中点電位とをそれぞれ取り込んで差動増幅を行う差動増幅器１４１，１５１も設けられている。そして、各回路では、差動増幅器１４０，１４１，１５０，１５１による各差動増幅出力として、磁気抵抗素子Ｍ１１〜Ｍ１８及びＭ２１〜Ｍ２８に印加される磁界の変化に応じて連続的に変化する第１及び第２の正弦信号Ｖ１１，Ｖ２１と第１及び第２の余弦信号Ｖ１２，Ｖ２２とがそれぞれ出力される。なお、以下ではこれら第１の正弦信号Ｖ１１及び第１の余弦信号Ｖ１２を第１の出力信号Ｖ１１，Ｖ１２と、また、第２の正弦信号Ｖ２１及び第２の余弦信号Ｖ２２を第２の出力信号Ｖ２１，Ｖ２２とそれぞれ略記する。

そして、図１０に示すように、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置１００では、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１から出力されるこれら第１の出力信号Ｖ１１，Ｖ１２及び第２の出力信号Ｖ２１，Ｖ２２が車両の各種制御を統括する車両側制御装置２００に取り込まれる。そして、同制御装置２００は、第１の出力信号Ｖ１１，Ｖ１２及び第２の出力信号Ｖ２１，Ｖ２２に基づいて上記ロータリスイッチ１３及びプッシュボタン１４のそれぞれの操作位置を検出し、検出された上記ロータリスイッチ１３及びプッシュボタン１４のそれぞれの操作位置に基づいて車両のヘッドライト２０１、スモールライト２０２、及びフォグランプ２０３のスイッチングをそれぞれ制御する。

次に、第１の出力信号Ｖ１１，Ｖ１２及び第２の出力信号Ｖ２１，Ｖ２２に基づくプッシュボタン１４の操作位置の検出方法について説明する。
まず、第１のＭＲＥセンサ１２０から出力される第１の正弦信号Ｖ１１及び第１の余弦信号Ｖ１２はそれぞれ以下の（１），（２）で表すことができる。なお、これら（１），（２）において、Ｖ１は第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度（出力電圧の大きさ）を、また、θは磁石１０２の上記矢印ａ１，ａ２で示す方向の回転角度をそれぞれ示す。

Ｖ１１＝Ｖ１ｓｉｎθ・・・（１）
Ｖ１２＝Ｖ１ｃｏｓθ・・・（２）
一方、第２のＭＲＥセンサ１２１から出力される第２の正弦信号Ｖ２１及び第２の余弦信号Ｖ２２はそれぞれ以下の（３），（４）で表すことができる。なお、これら（３），（４）において、Ｖ２は第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度（出力電圧の大きさ）を示す。

Ｖ２１＝Ｖ２ｓｉｎθ・・・（３）
Ｖ２２＝Ｖ２ｃｏｓθ・・・（４）
ちなみに、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のセンサ感度のそれぞれの値Ｖ１，Ｖ２は、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１を構成する磁気抵抗素子の抵抗値の大きさに基づいて変化する値である。ここで、前述のように、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１をそれぞれ構成する磁気抵抗素子は、印加される磁界に応じてその抵抗値が変化するとともに、所定の大きさを超える磁束密度が印加されるとその値が飽和するといった物性を有している。すなわち、これらセンサ感度の値Ｖ１，Ｖ２は、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に印加される磁界の磁束密度の大きさに応じて変化するとともに、所定の大きさを超える磁束密度が一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に印加されると飽和する値である。

ところで、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１については、それぞれ同様の回路構成を有してはいるものの、前述のように、それぞれが中心軸ｍの方向、すなわち上記矢印ｚ１，ｚ２で示す方向にずれて配置されている。このため、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に印加される磁界の磁束密度の変化に伴うセンサ感度の値Ｖ１，Ｖ２の変化態様はそれぞれ若干異なる。

そこで、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置１００では、まず、第１の出力信号Ｖ１１，Ｖ１２から以下の（５）式に基づいて第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１を算出するとともに、第２の出力信号Ｖ２１，Ｖ２２から以下の（６）式に基づいて第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２を算出するようにしている。

Ｖ１＝√（Ｖ１１^２＋Ｖ１２^２）・・・（５）
Ｖ２＝√（Ｖ２１^２＋Ｖ２２^２）・・・（６）
そして、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のセンサ感度のそれぞれの値Ｖ１，Ｖ２の変化態様の違いを利用して磁石１０２の上記矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置を検出し、これによりプッシュボタン１４の操作位置を検出するようにしている。

続いて、図１１を参照して、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に印加される磁界の磁束密度の変化に伴う一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のセンサ感度のそれぞれの値Ｖ１，Ｖ２の変化の様子について説明する。

ここで、図１１は、磁石１０２の上記矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置と一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のセンサ感度のそれぞれの値Ｖ１，Ｖ２とについて、それぞれ横軸と縦軸とにとって両者の関係を示したグラフである。なお、図１１のグラフにおいて、実線は第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１の変化傾向を、また一点鎖線は第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２の変化傾向をそれぞれ示している。

例えばいま、先の図７に示すように、磁石１０２が、基準位置Ｐｚ０よりも矢印ｚ２で示す方向に離間した位置ｄ２から、矢印ｚ１で示す方向に移動して一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に徐々に近接したとする。このとき、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に印加される磁界の磁束密度は徐々に大きくなる態様にて変化し、図１１に示されるように、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のセンサ感度のそれぞれの値Ｖ１，Ｖ２は共に徐々に大きくなるとともに、次第に飽和して一定値に達する。ここで、これらセンサ感度のそれぞれの値Ｖ１，Ｖ２の変化態様を比較すると、まずは第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１が飽和した後、これに続くかたちで第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２が飽和する。

そして、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置１００では、磁石１０２と一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１との間の距離を以下のように調整するようにしている。すなわち、磁石１０２が第１の操作位置ｄ０から第２の操作位置ｄ１まで移動して一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に、第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１が飽和した状態を維持するとともに、第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２に変化が生じる距離に設定するようにしている。換言すれば、第１のＭＲＥセンサ１２０を構成する磁気抵抗素子Ｍ１１〜Ｍ１８の抵抗値が飽和した状態に維持されるとともに、第２のＭＲＥセンサ１２１を構成する磁気抵抗素子Ｍ２１〜Ｍ２８の抵抗値に変化が生じる距離に設定するようにしている。これにより、図１２に示すように、磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置が第１の操作位置ｄ０から第２の操作位置ｄ１へ変化した際に、第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１が一定値Ｖ１ｍａｘを示し、第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２がＶ２（ｄ０）からＶ２（ｄ１）まで増加するようになる。

ところで、磁石１０２の位置が第１の操作位置ｄ０と第２の操作位置ｄ１の間で変化する際には、磁石１０２の位置に応じて第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２が変化することから、例えばこのセンサ感度の値Ｖ２に基づいて磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置を検出することが可能であるとも考えられる。

しかしながら、前述のように、第１のＭＲＥセンサ１２０を構成する磁気抵抗素子Ｍ１１〜Ｍ１８も含め、第２のＭＲＥセンサ１２１を構成する磁気抵抗素子Ｍ２１〜Ｍ２８は、一般に、自身の有する温度等の影響を受けてその抵抗値が変化するため、第２のＭＲＥセンサ１２１の温度の変化に伴ってそのセンサ感度の値Ｖ２も変化する。具体的には、例えば、図１３に二点鎖線で併せ示すように、第２のＭＲＥセンサ１２１の温度が低下した場合には、そのセンサ感度の値Ｖ２が全体的に大きくなる方向にシフトする。したがって、センサ感度の値Ｖ２に変化が生じた場合に、その変化が同磁気抵抗素子の温度変化等に起因するものであるか、あるいは磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置の変化に起因するものであるかを区別することが困難であり、センサ感度の値Ｖ２に基づいた磁石１０２の位置の検出は困難なものとなる。

そこで、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置１００では、こうした磁気抵抗素子の温度変化等の影響が一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のセンサ感度のそれぞれの値Ｖ１，Ｖ２に反映されることに着目して、これらの比の値を算出することで磁気抵抗素子の温度変化等の影響が相殺された値を得るようにしている。具体的には、第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１を第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２で除算した値Ｖｒ１２（＝Ｖ１／Ｖ２）を算出した上で、この算出されたセンサ感度比の値Ｖｒ１２に基づいて磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置、換言すればプッシュボタン１４の操作位置を検出するようにしている。

図１４は、磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置とセンサ感度比の値Ｖｒ１２とについて、それぞれ横軸と縦軸とにとって両者の関係を示したものである。
同図１４に示されるように、センサ感度比の値Ｖｒ１２は、磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置が第１の操作位置ｄ０から第２の操作位置ｄ１へ変化したとすると、徐々に減少する態様で変化する。ここで、この磁気式位置検出装置１００では、このセンサ感度比の値Ｖｒ１２に対し、磁石１０２が第１の操作位置ｄ０に位置しているときのセンサ感度比の値Ｖｒ１２（ｄ０）及び第２の操作位置ｄ１に位置しているときのセンサ感度比の値Ｖｒ１２（ｄ１）の中間値Ｖｒｄ（＝（Ｖｒ１２（ｄ０）＋Ｖｒ１２（ｄ１））／２）が閾値として設定されている。そして、同装置１００では、第１の出力信号Ｖ１１，Ｖ１２及び第２の出力信号Ｖ２１，Ｖ２２からセンサ感度比の値Ｖｒ１２を算出した上で、このセンサ感度比の値Ｖｒ１２に基づいて以下のようにしてプッシュボタン１４の操作位置を検出するようにしている。

ａ１．センサ感度比の値Ｖｒ１２が閾値Ｖｒｄ以上の値である旨が判断された場合。この場合には、磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置が第１の操作位置ｄ０であり、プッシュボタン１４の操作位置は基準位置Ｐｚ０である旨が検出される。

ａ２．センサ感度比の値Ｖｒ１２が閾値Ｖｒｄより小さい値である旨が判断された場合。この場合には、磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置が第２の操作位置ｄ１であり、プッシュボタン１４の操作位置は第１の操作位置Ｐｚ１である旨が検出される。

続いて、ロータリスイッチ１３の操作位置の検出方法について説明する。
本実施形態にかかる磁気式位置検出装置１００では、前述のように、磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置が第１の操作位置ｄ０と第２の操作位置ｄ１との間で変化した際に、第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１は飽和した状態を維持する。すなわち、この第１のＭＲＥセンサ１２０から出力される第１の正弦信号Ｖ１１及び第１の余弦信号Ｖ１２には、磁石１０２から同センサ１２０に印加される磁界の磁束密度の大きさの変化の影響、換言すればプッシュボタン１４の操作位置の影響が及ぶことはない。そこで、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置１００では、第１の正弦信号Ｖ１１及び第１の余弦信号Ｖ１２に基づいて同磁石１０２の上記矢印ａ１，ａ２で示す方向の回転位置を検出し、これによりロータリスイッチ１３の操作位置を検出するようにしている。

図１５は、磁石１０２の上記矢印ａ１，ａ２で示す方向への回転角度θと第１の出力信号Ｖ１１，Ｖ１２とについて、それぞれ横軸と縦軸とにとって両者の関係を示したグラフである。

同図１５に示されるように、第１の正弦信号Ｖ１１及び第１の余弦信号Ｖ１２は、磁石１０２の上記矢印ａ１，ａ２で示す方向への回転角度θに応じて、それぞれ正弦波状及び余弦波状に変化する。そして、図１６は、これら第１の正弦信号Ｖ１１及び第１の余弦信号Ｖ１２に基づき算出される逆正接値Ｖａｔ（＝ａｒｃｔａｎ（Ｖ１２／Ｖ１１））の変化傾向を示したグラフである。

同図１６に示されるように、この逆正接値Ｖａｔは、回転角度θに応じて正の値から負の値へと直線状に緩やかに減少するとともに、所定の周期で正の値となって再び減少するといった変化を繰り返し、その値がジグザグ状に変化する。そして、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置１００では、磁石１０２と第１のＭＲＥセンサ１２０との間の上記矢印ａ１，ａ２で示す方向の相対的な位置が以下のように調整されている。すなわち、磁石１０２が、先の図５（ａ）〜（ｃ）に示した基準位置Ｐα０に位置している状態から第１の回転位置Ｐα１を経て第２の回転位置Ｐα２まで回動した際に、逆正接値Ｖａｔが正の値Ｖａｔ１から「０」の値を経て負の値Ｖａｔ２へと直線状に変化するように、それらの間の相対的な位置が調整されている。ここで、この磁気式位置検出装置１００では、この逆正接値Ｖａｔに対し、正の値Ｖａｔ１の半分の値（Ｖａｔ１／２）と負の値Ｖａｔ２の半分の値（Ｖａｔ２／２）とが閾値としてそれぞれ設定されている。そして、同装置１００では、第１の正弦信号Ｖ１１及び第１の余弦信号Ｖ１２から逆正接値Ｖａｔを算出した上で、この逆正接値Ｖａｔに基づいて以下のようにしてロータリスイッチ１３の操作位置を検出するようにしている。

ｂ１．逆正接値Ｖａｔが閾値（Ｖａｔ１／２）以上の値である旨が判断された場合。この場合には、磁石１０２の矢印ａ１，ａ２で示す方向の回転位置が基準位置Ｐα０であり、ロータリスイッチ１３の操作位置が基準位置Ｐａ０である旨が検出される。

ｂ２．逆正接値Ｖａｔが閾値（Ｖａｔ１／２）よりも小さい値であり、且つ閾値（Ｖａｔ２／２）以上の値である旨が判断された場合。この場合には、磁石１０２の矢印ａ１，ａ２で示す方向の回転位置が第１の回転位置Ｐα１であり、ロータリスイッチ１３の操作位置が第１の操作位置Ｐａ１である旨が検出される。

ｂ３．逆正接値Ｖａｔが閾値（Ｖａｔ２／２）よりも小さい値である旨が判断された場合。この場合には、磁石１０２の矢印ａ１，ａ２で示す方向の回転位置が第２の回転位置Ｐα２であり、ロータリスイッチ１３の操作位置が第２の操作位置Ｐａ２である旨が検出される。

磁気式位置検出装置としてのこのような構成によれば、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１の温度等の影響によって磁気抵抗素子Ｍ１１〜Ｍ１８及びＭ２１〜Ｍ２８の抵抗値が変化した場合であっても、同磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置を検出することができるようになる。また、同時に、同磁石１０２の矢印ａ１，ａ２で示す方向の回転位置も検出することができるようにもなる。

以上説明したように、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置によれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）印加される磁界に応じて抵抗値の変化する磁気抵抗素子からなる一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１を矢印ｚ１，ｚ２で示す方向に並設した上で、磁石１０２により一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１に磁界を印加するようにした。そして、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１と磁石１０２との間の距離を、磁石１０２の位置が矢印ｚ１，ｚ２で示す方向に変化した際に、第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１が飽和した状態を維持するとともに、第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２に変化が生じる距離に設定するようにした。換言すれば、第１のＭＲＥセンサ１２０を構成する磁気抵抗素子Ｍ１１〜Ｍ１８の抵抗値が飽和した状態に維持されるとともに、第２のＭＲＥセンサ１２１を構成する磁気抵抗素子Ｍ２１〜Ｍ２８の抵抗値に変化が生じる距離に設定するようにした。さらに、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のセンサ感度のそれぞれの値Ｖ１，Ｖ２の比の値であるセンサ感度比の値Ｖｒ１２を算出し、算出されたセンサ感度比の値Ｖｒ１２に基づいて磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置を検出するようにした。これにより、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１の温度等の影響が軽減されるようになり、ひいては高い信頼性を維持しつつ磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置を検出することができるようになる。また、同時に、磁石１０２の矢印ａ１，ａ２で示す方向の回転位置も検出することができるようにもなる。

（２）一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１をプリント基板１１０の両面に配置するようにした。これにより、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１を矢印ｚ１，ｚ２で示す方向に並設することが容易となる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１をプリント基板１１０の両面に配置するようにしたが、例えば第１のＭＲＥセンサ１２０に相当するセンサチップと第２のＭＲＥセンサ１２１に相当するセンサチップとを重ねて実装する、いわゆるスタック実装によりプリント基板１１０の一方の面に重ねて設けるようにしてもよい。また、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１をリードフレームの両面に配置するようにしてもよい。要は、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１が矢印ｚ１，ｚ２で示す方向に並設して配置される構造を有していればよい。

・上記実施形態では、一組のＭＲＥセンサ１２０，１２１のセンサ感度のそれぞれの値Ｖ１，Ｖ２の比の値として、第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１を第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２で除算した値Ｖｒ１２（＝Ｖ１／Ｖ２）を採用するようにした。これに代えて、例えば第２のＭＲＥセンサ１２１のセンサ感度の値Ｖ２を第１のＭＲＥセンサ１２０のセンサ感度の値Ｖ１で除算した値（Ｖ２／Ｖ１）を採用するようにしてもよい。

・上記第１のＭＲＥセンサ１２０は、磁石１０２の矢印ａ１，ａ２で示す方向の回転位置を検出する部分として機能するため、これを構成する各磁気抵抗素子Ｍ１１〜Ｍ１８を中心軸ｍを中心として環状に配置することが望ましい。一方、第２のＭＲＥセンサ１２１は、磁石１０２の矢印ａ１，ａ２で示す方向の位置を検出する部分としては機能しないため、これを構成する各磁気抵抗素子Ｍ２１〜Ｍ２８を中心軸ｍを中心として環状に配置する必要はない。このため、例えば第２のＭＲＥセンサ１２１を中心軸ｍからずれた位置に配置するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、本発明にかかる磁気式位置検出装置をレバースイッチ装置１０に適用して、操作レバーのロータリスイッチ１３及びプッシュボタン１４のそれぞれの操作に連動して動く磁石１０２の位置を検出することでこれらロータリスイッチ１３及びプッシュボタン１４の操作位置を検出するようにした。これに代えて、例えばカーナビゲーションシステムに適用して、同システムを操作するための操作レバーの回転操作及びプッシュ操作に連動して動く磁石を設けた上で、この磁石の位置を検出することで操作レバーの回転操作及びプッシュ操作を検出するようにしてもよい。要は、磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能であるとともに、その移動軸を回転軸として回転可能な被検出体を備え、この被検出体の移動方向及び回転方向の位置を検出するものであればよい。

・上記各実施形態では、磁石１０２の矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置、及び矢印ａ１，ａ２で示す方向の位置をそれぞれ検出するようにしたが、例えばロータリスイッチ１３の設けられていないレバースイッチ装置にあっては、矢印ｚ１，ｚ２で示す方向の位置のみを検出するようにしてもよい。要は、磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能な被検出体を備え、この被検出体の移動方向の位置を検出するものであればよい。
（付記）
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。

（イ）請求項１又は２に記載の磁気式位置検出装置において、前記被検出体に対向して配設されるプリント基板を更に備え、前記一組の磁気抵抗効果センサが、前記プリント基板の両面に配置されることを特徴とする磁気式位置検出装置。同構成によるように、一組の磁気抵抗効果センサを上記被検出体の移動方向に並設して設けるにあたり、例えば被検出体に対向してプリント基板を設けた上で、一組の磁気抵抗効果センサをこのプリント基板の両面に配置するようにすれば、請求項１又は２に記載の磁気式位置検出装置の実現も容易となる。

（ロ）請求項１に記載の磁気式位置検出装置において、車両に設けられた操作レバーの操作を通じて車載機器のスイッチングを操作するレバースイッチ装置であって、前記操作レバーには、押圧操作されるプッシュボタンが設けられ、前記被検出体が、前記プッシュボタンの押圧操作に伴って前記一組の磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動するものであり、前記一組の磁気抵抗効果センサのセンサ感度の値の比の値に基づいて前記プッシュボタンの押圧操作を検出することを特徴とする磁気式位置検出装置。近年、例えば車両に設けられて車載機器のスイッチングを操作するための操作レバーにあっては、その多機能化の要求の高まりとともに、レバーの傾動操作による車載機器のスイッチング操作のみならず、新たにプッシュボタンを設けた上で、このプッシュボタンの押圧操作を通じて車載機器のスイッチングを操作するようにしたものがある。このため、プッシュボタンの押圧操作を検出するための装置として上述した磁気式位置検出装置が採用されることの意義は大きい。

（ハ）請求項２に記載の磁気式位置検出装置において、車両に設けられた操作レバーの操作を通じて車載機器のスイッチングを操作するレバースイッチ装置であって、前記操作レバーには、押圧操作されるプッシュボタンと回転操作されるロータリスイッチとが設けられ、前記被検出体が、前記プッシュボタンの押圧操作に伴って前記一組の磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動するとともに、前記ロータリスイッチの回転操作に伴ってその移動軸を中心に回転するものであり、前記一組の磁気抵抗効果センサのセンサ感度の値の比の値に基づいて前記プッシュボタンの押圧操作を検出するとともに、前記被検出体の同センサに対して近接及び離間する方向への移動に伴い前記印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に抵抗値が飽和した状態に維持される磁気抵抗素子から構成される一方の磁気抵抗効果センサから出力される電圧信号に基づいて前記ロータリスイッチの回転操作を検出することを特徴とする磁気式位置検出装置。近年、例えば車両に設けられて車載機器のスイッチングを操作するための操作レバーにあっては、その多機能化の要求の高まりとともに、同レバーの傾動操作による車載機器のスイッチング操作のみならず、新たにロータリスイッチやプッシュボタンを設けた上で、これらロータリスイッチの回転操作やプッシュボタンの押圧操作を通じて車載機器のスイッチングを操作するようにしたものがある。このため、こうしたロータリスイッチの回転操作やプッシュボタンの押圧操作を検出するための装置として上述した磁気式位置検出装置が採用されることの意義は大きい。

本発明にかかる磁気式位置検出装置の一実施形態についてその適用対象となるレバースイッチ装置が設けられた車両内部の斜視構造を示す斜視図。 同実施形態の磁気式位置検出装置の適用対象となるレバースイッチ装置についてその斜視構造を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）は、同実施形態の磁気式位置検出装置の適用対象となるレバースイッチ装置の操作レバーについてその分解斜視構造を示す斜視図、及び同磁気式位置検出装置の正面構造を示す正面図。 同実施形態の磁気式位置検出装置の適用対象となるレバースイッチ装置についてその操作レバーに設けられるロータリスイッチの側面構造を示す側面図。 （ａ）〜（ｃ）は、ロータリスイッチの操作位置が基準位置Ｐａ０，第１の操作位置Ｐａ１，及び第２の操作位置Ｐａ２であるときの図３のＡ−Ａ線に沿った断面構造をそれぞれ示す断面図。 同実施形態の磁気式位置検出装置の適用対象となるレバースイッチ装置についてその操作レバーに設けられるプッシュボタンの正面構造を示す正面図。 同実施形態の磁気式位置検出装置についてその正面構造を示す正面図。 同実施形態の磁気式位置検出装置についてその磁気抵抗効果センサの平面構造を示す平面図。 同実施形態の磁気式位置検出装置の磁気抵抗効果センサについてその等価回路を示す回路図。 同実施形態の磁気式位置検出装置の適用対象となるレバースイッチ装置のスイッチング操作系についてそのシステム構成を示すブロック図。 同実施形態の磁気式位置検出装置についてその磁石の軸方向の位置と一組の磁気抵抗効果センサのセンサ感度のそれぞれの値との関係を示すグラフ。 同実施形態の磁気式位置検出装置についてその磁石の軸方向の位置と一組の磁気抵抗効果センサのセンサ感度のそれぞれの値との関係を示すグラフ。 磁石の軸方向の位置に応じた第２の磁気抵抗効果センサのセンサ感度の値の変化について磁気抵抗効果センサの温度変化の影響を示すグラフ。 同実施形態の磁気式位置検出装置についてその磁石の軸方向の位置と一組の磁気抵抗効果センサのセンサ感度比の値との関係を示すグラフ。 同実施形態の磁気式位置検出装置についてその磁石の回転方向の位置と第１の磁気抵抗効果センサの出力信号である正弦信号及び余弦信号との関係を示すグラフ。 同実施形態の磁気式位置検出装置についてその磁石の回転方向の位置と第１の磁気抵抗効果センサの出力信号である正弦信号及び余弦信号に基づき算出される逆正接値との関係を示すグラフ。

符号の説明

Ｍ１１〜Ｍ１８，Ｍ２１〜Ｍ２８…磁気抵抗素子、１…ステアリング装置、１０…レバースイッチ装置、１１…レバーユニット本体、１２…操作レバー、１３…ロータリスイッチ、１４…プッシュボタン、１５…カバー、１００…磁気式位置検出装置、１０１…可動シャフト、１０２…磁石、１１０…プリント基板、１２０…第１の磁気抵抗効果センサ（第１のＭＲＥセンサ）、１２１…第２の磁気抵抗効果センサ（第２のＭＲＥセンサ）、１４０，１４１，１５０，１５１…差動増幅器、２００…車両側制御装置、２０１…ヘッドライト、２０２…スモールライト、２０３…フォグランプ。

Claims (2)

1. 印加される磁界に応じて抵抗値の変化する磁気抵抗素子からなる一組の磁気抵抗効果センサと、磁石からなり前記一組の磁気抵抗効果センサに磁界を印加するとともに、前記一組の磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能な被検出体とを備え、
   前記一組の磁気抵抗効果センサが、前記被検出体の移動方向に並設して配置されるとともに、
   前記被検出体と前記一組の磁気抵抗効果センサとの間の距離は、前記被検出体の移動に伴い前記一組の磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度の大きさに変化が生じた際に、前記一組の磁気抵抗効果センサのうちの一方の磁気抵抗効果センサを構成する磁気抵抗素子の抵抗値が飽和した状態を維持するとともに、他方の磁気抵抗効果センサを構成する磁気抵抗素子の抵抗値に変化が生じる距離に設定され、
   印加される磁界の磁束密度の大きさに応じた出力電圧の大きさを示す値であるセンサ感度を前記一組の磁気抵抗効果センサについてそれぞれ検出した上で、これら検出されたセンサ感度の値の比の値を算出し、この算出された比の値に基づいて前記被検出体の移動方向の位置を検出する
   ことを特徴とする磁気式位置検出装置。
2. 前記被検出体が、前記一組の磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能であるとともに、その移動軸を回転軸として更に回転可能なものであって、前記被検出体の移動に伴い前記一組の磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に抵抗値が飽和した状態に維持される磁気抵抗素子から構成される一方の磁気抵抗効果センサから出力される電圧信号に基づいて前記被検出体の回転方向の位置を検出する
   請求項１に記載の磁気式位置検出装置。

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