JP5373581B2 - 位置検出装置 - Google Patents
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Description
(シフトレバーユニットの構成)
図1は、本発明の実施の形態に係る位置検出装置を用いた車両のシフトレバーユニットの斜視図である。
図3は、本発明の実施の形態に係る位置検出装置の平面図である。位置検出装置1は、例えば、MR(Magneto Resistance)センサとしての第1〜第8のMR回路11、12、13、14、15、16、17、18と、平坦な実装面に第1〜第8のMR回路11〜18を実装する基板10と、位置検出の直接の対象である被検出体であり、磁界発生部としてのマグネット20とを備えている。
図5は、本発明の実施の形態に係る位置検出装置の回路構成を示すブロック図である。また、図6(a)は、本発明の実施の形態に係る第1〜第6のMR回路において共通して用いられる単一のMR素子のパターンを示す概略図であり、(b)は、そのMR素子のシンボルを示す概略図である。
シフトレバー3の下部に連結するマグネット20は、利用者によるシフトレバー3の操作に従って、図3及び図5に示した第1〜第3の移動線y1、y2、xに沿って連動する。
R111=R0−ΔRcos2(θ11−45°) 数式(1)
ここで、R0は初期抵抗値、ΔRは抵抗変化率である。
R112=R0−ΔRcos2(θ11+45°) 数式(2)
V1=[{R0−ΔRcos2(θ11+45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(3)
V5=[{R0−ΔRcos2(θ15−45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(5)
V7=[{R0−ΔRcos2(θ17−45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(6)
θ11=tan−1{(y−d2/2)/d1} 数式(7)
θ13=tan−1{(y−d2/2)/d1} 数式(8)
θ15=tan−1{(y+d2/2)/d1} 数式(9)
θ17=tan−1{(y+d2/2)/d1} 数式(10)
V2=[{R0−ΔRcos2(θ22+45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(11)
V4=[{R0−ΔRcos2(θ24+45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(12)
V6=[{R0−ΔRcos2(θ26−45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(13)
V8=[{R0−ΔRcos2(θ28−45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(14)
V2=[{R0−ΔRcos2(θ32−45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(15)
V3=[{R0−ΔRcos2(θ33+45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(16)
V6=[{R0−ΔRcos2(θ36−45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(17)
V7=[{R0−ΔRcos2(θ37+45°)}/{2R0−ΔR}]×Vs 数式(18)
本実施の形態に係る位置検出装置1によれば、位置判定部40は、差動増幅器31、32の出力V31、V32の少なくともどちらか一方に基づいて、マグネット20が第1の移動線y1に設定されるシフトポジションA、B、Cのいずれの位置にあるのか判定することができる。すなわち、出力V31の基礎となる第1及び第5のMR回路11、15の検出系統と、出力V32の基礎となる第3及び第7のMR回路13、17の検出系統の2重の系統により、第1の移動線y1上のマグネット20の位置を検出することができる。このため、一方の検出系統に故障や不具合等が発生しても他方の検出系統をバックアップとして機能させることができる。
151、152…MR素子、153、154…端子、161、162…MR素子、163、164…端子、171、172…MR素子、173、174…端子、181、182…MR素子、183、184…端子、A、B、C、D、E、F…シフトポジション、H…磁界ベクトル、I…電流方向、MF…磁束、R0…初期抵抗値、ΔR…抵抗変化率、d1、d2…距離、y1…第1の移動線、y2…第2の移動線、x…第3の移動線、V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8…ブリッジ出力、V31、V32、V33、V34、V35、V36…出力、Vs…定電圧、Vt1、Vt2、Vt3、Vt4、Vt5…しきい値、θ…磁界の入射角
Claims (5)
- 互いに平行する第1及び第2の直線に沿って移動可能な磁界発生部と、
前記第1の直線に対し前記第2の直線とは反対側の位置に設けられる第1のMRセンサと、
前記第2の直線に対し前記第1のMRセンサとは同じ側の位置に設けられる第2のMRセンサと、
前記第1の直線に対し前記第1のMRセンサとは反対側の位置に設けられる第3のMRセンサと、
前記第2の直線に対し前記第2のMRセンサとは反対側の位置に設けられる第4のMRセンサと、
前記第1の直線に平行な方向において前記第1のMRセンサに離間して設けられ、前記第1のMRセンサとは出力の傾き特性が逆である第5のMRセンサと、
前記第1乃至第3のMRセンサ、及び前記第5のMRセンサの出力に基づいて前記第1及び第2の直線における前記磁界発生部の位置を検出する位置検出部とを備え、
前記第2のMRセンサは前記第1及び第3のMRセンサの間に配置されるとともに、前記第3のMRセンサは前記第2及び第4のMRセンサの間に配置される位置検出装置。 - 前記第2の直線に平行な方向において前記第2のMRセンサと離間して設けられ、前記第2のMRセンサとは出力の傾き特性が逆である第6のMRセンサと、
前記第1の直線に平行な方向において前記第3のMRセンサと離間して設けられ、前記第3のMRセンサとは出力の傾き特性が逆である第7のMRセンサと、
前記第2の直線に平行な方向において前記第4のMRセンサと離間して設けられ、前記第4のMRセンサとは出力の傾き特性が逆である第8のMRセンサと、
を備える請求項1に記載の位置検出装置。 - 前記位置検出部は、前記第1及び第5のMRセンサの出力、又は、前記第3及び第7のMRセンサの出力の少なくとも1つの出力に基づいて前記第1の直線における前記磁界発生部の位置を検出する請求項2に記載の位置検出装置。
- 前記位置検出部は、前記第2及び第6のMRセンサの出力、又は、前記第4及び第8のMRセンサの出力の少なくとも1つの出力に基づいて前記第2の直線における前記磁界発生部の位置を検出する請求項3に記載の位置検出装置。
- 前記磁界発生部は、前記第1及び第2の直線に沿って移動可能であるとともに、前記第1及び第2の直線に直交する第3の直線に沿って移動可能であり、
前記位置検出部は、前記第2及び第3のMRセンサの出力、又は、前記第6及び第7のMRセンサの出力に基づいて前記第3の直線における前記磁界発生部の位置を検出する請求項4に記載の位置検出装置。
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