JP6006027B2

JP6006027B2 - ポジションセンサ

Info

Publication number: JP6006027B2
Application number: JP2012159833A
Authority: JP
Inventors: 正慶岩田
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2032-07-18
Also published as: EP2687759A2; CN103574025A; US9671212B2; JP2014020922A; CN103574025B; US20140020495A1; EP2687759A3

Description

本発明は、操作部材の操作ポジションを検出するポジションセンサに関する。

近年、操作部材と変速機とが機構的に分離されたバイワイヤ方式のシフト装置が実用化されている。この種のシフト装置では、操作部材の操作ポジションがポジションセンサで検出され、同センサによる検出信号が電気的に処理されつつ、変速機のレンジが切り換えられる。

特許文献１には、磁石と検出素子とによるポジションセンサについて、磁石の着磁態様に工夫を凝らしつつ、検出素子が１個故障した場合にも対応できるフェールセーフの技術が開示されている。また、タイマを用いて、検出素子の故障とシフトレバーの変位に伴う各検出素子の正常な遷移状態とを判別することも開示されている。

特開２００８−３０９３０３号公報

しかしながら、フェールセーフを確保するにあたり、着磁態様が複雑化すると、磁石の単価が高騰し、また、磁石の体格が大きくなる等の問題が生じる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、単純な被検出体１個を用いつつフェールセーフを確保することが可能なポジションセンサを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、操作部材の操作ポジションを検出するポジションセンサにおいて、単数又は複数の検出素子によって列をなし、少なくとも３列による素子列と、前記素子列のうち上流側の列と下流側の列とによる隣り合う２列に属する全ての検出素子によって同時に検出されることで１つの操作ポジションが特定されるとともに、前記操作部材の操作に伴って操作ポジションが１つ変化する毎に下流側に１列ずつ前記素子列に対して相対的に変位する被検出体とを備え、前記素子列は、操作ポジションが１つ変化する毎に、変化前の操作ポジションで前記被検出体を上流側で検出する少なくとも１個の検出素子と、変化後の操作ポジションで前記被検出体を下流側で検出する少なくとも１個の検出素子とを含む、少なくとも３個の検出素子による前記被検出体の検出有無が切り換わることをその要旨としている。

同構成によると、操作ポジション毎に、被検出体を検出する検出素子の組み合わせが異なるため、この組み合わせが操作ポジションに関連付けされていることを前提に、操作ポジションを特定できるようになる。また、検出素子が１個故障すると、本来の組み合わせに対し、被検出体を検出する検出素子が１個増減することになるが、これによる組み合わせも、操作ポジション毎に差別化が図られるため、フェールセーフによる操作ポジションとして扱うことが可能となる。このように被検出体は、隣り合う２列に属する全ての検出素子によって同時に検出される体格を有していればよく、フェールセーフを確保するにあたり、複雑な構成を必ずしも必要としない。したがって、単純な被検出体１個を用いつつフェールセーフを確保することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポジションセンサにおいて、同一電源を使用して動作する検出素子の集合をグループと規定したとき、隣り合う２列に属する検出素子が、少なくとも２つのグループに分けられ、隣り合う２列の一方の列に属する検出素子は、他方の列に属する検出素子のグループとは別のグループの検出素子を含むことをその要旨としている。

同構成によると、各グループの電源のうち１個の電源が故障すると、本来の組み合わせに対し、被検出体を検出する検出素子が増減することになるが、これによる組み合わせも、操作ポジション毎に差別化が図られるため、フェールセーフによる操作ポジションとして扱うことが可能となる。したがって、電源が１個故障した場合でも、フェールセーフを確保することができる。

本発明によれば、単純な被検出体１個を用いつつフェールセーフを確保することができる。

本発明に係るポジションセンサが適用されるシフト装置の構成を示す斜視図。ポジションセンサの構成を示す平面図。第一のポジションから第二のポジションに切り換えられるときの動作を示す平面図。第二のポジションから第三のポジションに切り換えられるときの動作を示す平面図。第三のポジションから第四のポジションに切り換えられるときの動作を示す平面図。第四のポジションから第五のポジションに切り換えられるときの動作を示す平面図。シフト装置の電気的構成を示すブロック図、並びに、検出素子の電源グループ分けを示す平面図。操作ポジション毎のポジション判定表。Ｐ位置でのポジション判定表。Ｒ位置でのポジション判定表。Ｎ位置でのポジション判定表。Ｄ位置でのポジション判定表。Ｓ位置でのポジション判定表。変更例によるポジションセンサの構成を示す平面図。第一のポジションから第二のポジションに切り換えられるときの動作を示す平面図。第二のポジションから第三のポジションに切り換えられるときの動作を示す平面図。第三のポジションから第四のポジションに切り換えられるときの動作を示す平面図。第四のポジションから第五のポジションに切り換えられるときの動作を示す平面図。検出素子の電源グループ分けを示す平面図。

以下、本発明に係るポジションセンサの一実施の形態について説明する。このポジションセンサは、変速機のレンジを指定するシフト装置に適用され、このシフト装置が備えるシフトレバーの操作ポジションを検出するものと規定される。

図１に示すように、シフト装置１は、車体に設けられるレバーユニット１１と、このレバーユニット１１に支持されるシフトレバー１２と、このシフトレバー１２が貫通するシフトパネル１３とを備えている。シフトパネル１３には、シフトレバー１２の操作を案内するシフトゲート２０が形成されている。シフトゲート２０は車両前後方向に延設され、前側から後側に向かってＰ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｓ位置の順に操作ポジションが設定されている。Ｐ位置は駐車（Ｐ）レンジを指定する操作ポジションであり、Ｒ位置は後進（Ｒ）レンジを指定する操作ポジションであり、Ｎ位置はニュートラル（Ｎ）レンジを指定する操作ポジションであり、Ｄ位置は前進（Ｄ）レンジを指定する操作ポジションであり、Ｓ位置はシーケンシャル（Ｓ）モードを指定する操作ポジションである。レバーユニット１１には、シフトレバー１２の操作ポジションを検出するポジションセンサが設けられ、同センサは、シフトレバー１２の操作に連動して変位する磁石（可動側）と、その磁石を検出する検出素子（固定側）とを備える。検出素子は基板に実装され、同基板がレバーユニット１１に取り付けられる。以下、このポジションセンサについて詳細に説明する。

図２に示すように、ポジションセンサＳは、略直方体形状の磁石３０と、車両前側から後側に向かって６列をなす素子列４０とが対向配置されてなる。素子列４０は、最も前側の列が第一列と規定され、後側に向かって第二列〜第六列の順に規定される。第一列は、１個の検出素子４１よりなり、この検出素子４１をNo１で示す。第二列は、１個の検出素子４１よりなり、この検出素子４１をNo２で示す。第三列は、２個の検出素子４１よりなり、各検出素子４１をNo３、No４で示す。第四列は、２個の検出素子４１よりなり、各検出素子４１をNo５、No６で示す。第五列は、１個の検出素子４１よりなり、この検出素子４１をNo７で示す。第六列は、１個の検出素子４１よりなり、この検出素子４１をNo８で示す。

磁石３０は、隣り合う２列に属する全ての検出素子４１によって同時に検出される体格を有している。例えば、シフトレバー１２が第一のポジション（本例ではＰ位置）にあるとき、磁石３０は、第一列に属するNo１の検出素子４１と、第二列に属するNo２の検出素子４１とによって同時に検出される。また、シフトレバー１２が第二のポジション（本例ではＲ位置）にあるとき、磁石３０は、第二列に属するNo２の検出素子４１と、第三列に属するNo３、No４の検出素子４１とによって同時に検出される。また、シフトレバー１２が第三のポジション（本例ではＮ位置）にあるとき、磁石３０は、第三列に属するNo３、No４の検出素子４１と、第四列に属するNo５、No６の検出素子４１とによって同時に検出される。また、シフトレバー１２が第四のポジション（本例ではＤ位置）にあるとき、磁石３０は、第四列に属するNo５、No６の検出素子４１と、第五列に属するNo７の検出素子４１とによって同時に検出される。また、シフトレバー１２が第五のポジション（本例ではＳ位置）にあるとき、磁石３０は、第五列に属するNo７の検出素子４１と、第六列に属するNo８の検出素子４１とによって同時に検出される。

このように磁石３０は、シフトレバー１２の操作に伴って操作ポジションが１つ変化する毎に１列ずつ素子列４０に対して変位する。
図３に示すように、シフトレバー１２が第一のポジションから第二のポジションに切り換えられると、No１の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＮ（検出有）からＯＦＦ（検出無）に切り換わるとともに、No３、No４の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＦＦ（検出無）からＯＮ（検出有）に切り換わる。

図４に示すように、シフトレバー１２が第二のポジションから第三のポジションに切り換えられると、No２の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＮ（検出有）からＯＦＦ（検出無）に切り換わるとともに、No５、No６の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＦＦ（検出無）からＯＮ（検出有）に切り換わる。

図５に示すように、シフトレバー１２が第三のポジションから第四のポジションに切り換えられると、No３、No４の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＮ（検出有）からＯＦＦ（検出無）に切り換わるとともに、No７の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＦＦ（検出無）からＯＮ（検出有）に切り換わる。

図６に示すように、シフトレバー１２が第四のポジションから第五のポジションに切り換えられると、No５、No６の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＮ（検出有）からＯＦＦ（検出無）に切り換わるとともに、No８の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＦＦ（検出無）からＯＮ（検出有）に切り換わる。

このように素子列４０は、操作ポジションが１つ変化する毎に、変化前の操作ポジションで磁石３０を上流側で検出する少なくとも１個の検出素子４１と、変化後の操作ポジションで磁石３０を下流側で検出する少なくとも１個の検出素子４１とを含む、合計３個の検出素子４１による磁石３０の検出有無（ＯＮ／ＯＦＦ）が切り換わる。

図７に示すように、素子列４０のうちNo１、No４、No５、No８の検出素子４１は第１の電源５１を使用して動作する第１グループ（１Ｇ）に属し、また、No２、No３、No６、No７の検出素子４１は第２の電源５２を使用して動作する第２グループ（２Ｇ）に属する。このように同一電源を使用して動作する検出素子４１の集合をグループと規定したとき、隣り合う２列に属する検出素子４１が２つのグループに分けられ、隣り合う２列の一方の列に属する検出素子４１は、他方の列に属する検出素子４１のグループとは別のグループの検出素子４１を含む。

シフトバイワイヤ電子制御ユニット６０は、素子列４０を構成する８個の検出素子４１による検出信号、すなわち検出素子４１によって磁石３０が検出された場合のＯＮ信号及び磁石３０が検出されない場合のＯＦＦ信号の組み合わせに基づいて、シフトレバー１２の操作ポジションを特定する。そして、操作ポジションに応じて変速機のレンジを切り換える。

次に、シフト装置１の作用について説明する。
図８に示すように、まず第一段目を参照して、シフトレバー１２がＰ位置にあるとき、No１〜No８の検出素子４１が全て正常であることを前提に、No１、No２の検出素子４１からＯＮ信号が出力され、残りの検出素子４１からＯＦＦ信号が出力される。したがって、ＯＮ信号を出力した検出素子４１がNo１、No２の検出素子４１であることとＰ位置とが関連付けされていることを前提に、シフトレバー１２の操作ポジションがＰ位置であると判定される。

第二段目を参照して、シフトレバー１２がＲ位置にあるとき、全ての検出素子４１が正常であることを前提に、No２、No３、No４の検出素子４１からＯＮ信号が出力され、残りの検出素子４１からＯＦＦ信号が出力される。したがって、ＯＮ信号を出力した検出素子４１がNo２、No３、No４の検出素子４１であることとＲ位置とが関連付けされていることを前提に、シフトレバー１２の操作ポジションがＲ位置であると判定される。

第三段目を参照して、シフトレバー１２がＮ位置にあるとき、全ての検出素子４１が正常であることを前提に、No３、No４、No５、No６の検出素子４１からＯＮ信号が出力され、残りの検出素子４１からＯＦＦ信号が出力される。したがって、ＯＮ信号を出力した検出素子４１がNo３、No４、No５、No６の検出素子４１であることとＮ位置とが関連付けされていることを前提に、シフトレバー１２の操作ポジションがＮ位置であると判定される。

第四段目を参照して、シフトレバー１２がＤ位置にあるとき、全ての検出素子４１が正常であることを前提に、No５、No６、No７の検出素子４１からＯＮ信号が出力され、残りの検出素子４１からＯＦＦ信号が出力される。したがって、ＯＮ信号を出力した検出素子４１がNo５、No６、No７の検出素子４１であることとＤ位置とが関連付けされていることを前提に、シフトレバー１２の操作ポジションがＤ位置であると判定される。

第五段目を参照して、シフトレバー１２がＳ位置にあるとき、全ての検出素子４１が正常であることを前提に、No７、No８の検出素子４１からＯＮ信号が出力され、残りの検出素子４１からＯＦＦ信号が出力される。したがって、ＯＮ信号を出力した検出素子４１がNo７、No８の検出素子４１であることとＳ位置とが関連付けされていることを前提に、シフトレバー１２の操作ポジションがＳ位置であると判定される。

このように全ての検出素子４１が正常であることを前提に、操作ポジション毎に、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが異なるため、この組み合わせの態様に基づいて、操作ポジションが一義的に特定される。

図９に示すように、まず第一段目を参照して、シフトレバー１２がＰ位置にあるとき、全ての検出素子４１が正常であることを前提に、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo１、No２である。これに対し、第二段目を参照して、No１の検出素子４１が本来ＯＮ信号を出力するべきところ、故障によりＯＦＦ信号を出力すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo２となる。同様に、第三段目を参照して、No２の検出素子４１が単独で故障すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo１となる。同様に、第四段目〜第九段目には、No３〜No８の検出素子４１がそれぞれ単独で故障した場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

また、図９の下から二段目には、No１、No４、No５、No８の検出素子４１に電源を供給する第１の電源５１が故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。最後に、図９の最下段には、No２、No３、No６、No７の検出素子４１に電源を供給する第２の電源５２が単独で故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

図１０に示すように、まず第一段目を参照して、シフトレバー１２がＲ位置にあるとき、全ての検出素子４１が正常であることを前提に、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo２、No３、No４である。これに対し、第二段目を参照して、No１の検出素子４１が本来ＯＦＦ信号を出力するべきところ、故障によりＯＮ信号を出力すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo１、No２、No３、No４となる。同様に、第三段目を参照して、No２の検出素子４１が単独で故障すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo３、No４となる。同様に、第四段目〜第九段目には、No３〜No８の検出素子４１がそれぞれ単独で故障した場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

また、図１０の下から二段目には、No１、No４、No５、No８の検出素子４１に電源を供給する第１の電源５１が故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。最後に、図１０の最下段には、No２、No３、No６、No７の検出素子４１に電源を供給する第２の電源５２が単独で故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

図１１に示すように、まず第一段目を参照して、シフトレバー１２がＮ位置にあるとき、全ての検出素子４１が正常であることを前提に、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo３、No４、No５、No６である。これに対し、第二段目を参照して、No１の検出素子４１が本来ＯＦＦ信号を出力するべきところ、故障によりＯＮ信号を出力すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo１、No３、No４、No５、No６となる。同様に、第三段目を参照して、No２の検出素子４１が単独で故障すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo２、No３、No４、No５、No６となる。同様に、第四段目〜第九段目には、No３〜No８の検出素子４１がそれぞれ単独で故障した場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

また、図１１の下から二段目には、No１、No４、No５、No８の検出素子４１に電源を供給する第１の電源５１が故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。最後に、図１１の最下段には、No２、No３、No６、No７の検出素子４１に電源を供給する第２の電源５２が単独で故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

図１２に示すように、まず第一段目を参照して、シフトレバー１２がＤ位置にあるとき、全ての検出素子４１が正常であることを前提に、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo５、No６、No７である。これに対し、第二段目を参照して、No１の検出素子４１が本来ＯＦＦ信号を出力するべきところ、故障によりＯＮ信号を出力すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo１、No５、No６、No７となる。同様に、第三段目を参照して、No２の検出素子４１が単独で故障すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo２、No５、No６、No７となる。同様に、第四段目〜第九段目には、No３〜No８の検出素子４１がそれぞれ単独で故障した場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

また、図１２の下から二段目には、No１、No４、No５、No８の検出素子４１に電源を供給する第１の電源５１が故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。最後に、図１２の最下段には、No２、No３、No６、No７の検出素子４１に電源を供給する第２の電源５２が単独で故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

図１３に示すように、まず第一段目を参照して、シフトレバー１２がＳ位置にあるとき、全ての検出素子４１が正常であることを前提に、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo７、No８である。これに対し、第二段目を参照して、No１の検出素子４１が本来ＯＦＦ信号を出力するべきところ、故障によりＯＮ信号を出力すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo１、No７、No８となる。同様に、第三段目を参照して、No２の検出素子４１が単独で故障すると、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせはNo２、No７、No８となる。同様に、第四段目〜第九段目には、No３〜No８の検出素子４１がそれぞれ単独で故障した場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

また、図１３の下から二段目には、No１、No４、No５、No８の検出素子４１に電源を供給する第１の電源５１が故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。最後に、図１３の最下段には、No２、No３、No６、No７の検出素子４１に電源を供給する第２の電源５２が単独で故障して当該４個の検出素子４１が動作できなくなり、各検出素子４１からそれぞれＯＦＦ信号が出力された場合について、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが示されている。

このように、いずれか１個の検出素子４１が単独で故障すると、本来の組み合わせに対し、ＯＮ信号を出力する検出素子４１が１個だけ増減することになるが、これによる組み合わせも、操作ポジション毎に差別化が図られるため、フェールセーフによる操作ポジションとして扱うことが可能となる。また、いずれか１個の電源が単独で故障すると、本来の組み合わせに対し、ＯＮ信号を出力する検出素子４１が増減することになるが、これによる組み合わせも、操作ポジション毎に差別化が図られるため、フェールセーフによる操作ポジションとして扱うことが可能となる。

例えば、図９の第一段目と第二段目とを参照して、No１の検出素子４１が単独で故障した第二段目では、本来の組み合わせである第一段目によるNo１、No２の組み合わせに対し、No１のＯＦＦ故障に伴い、ＯＮ信号を出力する検出素子４１が１個だけ減少してNo２の組み合わせが得られる。このNo２の組み合わせは、図９〜図１３を参照して、図９の第二段目以外に、図９の下から二段目に存在するものの、他には存在しない。したがって、ＯＮ信号を出力した検出素子４１がNo２の検出素子４１であることと、シフトレバー１２がＰ位置にあり且つ検出素子４１又は電源が単独で１個だけ故障していることとが関連付けされていることを前提に、フェールセーフによるＰ位置であると判定される。この場合、検出素子４１又は電源が単独で１個だけ故障していることが図示しない報知器を通じて報知される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）図８を参照して、操作ポジション毎に、ＯＮ信号を出力する検出素子４１の組み合わせが異なるため、この組み合わせが操作ポジションに関連付けされていることを前提に、操作ポジションを特定することができる。

（２）図９〜図１３の各第二段目〜第九段目を参照して、検出素子４１が１個故障すると、本来の組み合わせに対し、ＯＮ信号を出力する検出素子４１が１個増減することになるが、これによる組み合わせも、操作ポジション毎に差別化が図られるため、フェールセーフによる操作ポジションとして扱うことができる。

（３）磁石３０は、隣り合う２列に属する全ての検出素子４１によって同時に検出される体格を有していればよく、フェールセーフを確保するにあたり、複雑な構成を必ずしも必要としない。したがって、単純な磁石３０を１個だけ用いつつフェールセーフを確保することができる。

（４）図９〜図１３の各下から二段目及び最下段を参照して、第１の電源５１又は第２の電源５２のうち１個の電源が故障すると、本来の組み合わせに対し、ＯＮ信号を出力する検出素子４１が増減することになるが、これによる組み合わせも、操作ポジション毎に差別化が図られるため、フェールセーフによる操作ポジションとして扱うことができる。したがって、電源が１個故障した場合でも、フェールセーフを確保することができる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・素子列４０について、各列の検出素子４１の数を例えば「１、２、２、１、１、２、２、１、１」とし、操作ポジションが１つ変化する毎に、磁石３０が１列ずつ素子列４０に対して変位する構成を採用してもよい。尚、隣り合う２列に属する全ての検出素子４１によって磁石３０が同時に検出されるものとする。この場合も、操作ポジションが１つ変化する毎に、変化前の操作ポジションで磁石３０を上流側で検出する少なくとも１個の検出素子４１と、変化後の操作ポジションで磁石３０を下流側で検出する少なくとも１個の検出素子４１とを含む、少なくとも３個の検出素子４１による磁石３０の検出有無（ＯＮ／ＯＦＦ）が切り換わるロジックが得られる。

・操作ポジションが１つ変化する毎に、変化前の操作ポジションで磁石３０を上流側で検出する少なくとも１個の検出素子４１と、変化後の操作ポジションで磁石３０を下流側で検出する少なくとも１個の検出素子４１とを含む、少なくとも３個の検出素子４１による磁石３０の検出有無（ＯＮ／ＯＦＦ）が切り換わることを前提に、各列の検出素子４１の数は、３個以上であってもよい。

・素子列４０について、各列の検出素子４１の数を例えば「１、２、２」とし、操作ポジションが１つ変化する毎に、磁石３０が１列ずつ素子列４０に対して変位する構成を採用してもよい。尚、隣り合う２列に属する全ての検出素子４１によって磁石３０が同時に検出されるものとする。この場合も、操作ポジションが１つ変化する毎に、変化前の操作ポジションで磁石３０を上流側で検出する少なくとも１個の検出素子４１と、変化後の操作ポジションで磁石３０を下流側で検出する少なくとも１個の検出素子４１とを含む、少なくとも３個の検出素子４１による磁石３０の検出有無（ＯＮ／ＯＦＦ）が切り換わるロジックが得られる。こうしたロジックが得られることを前提に、「列数−１」による数の操作ポジションを検出することができる。したがって、２つ以上の操作ポジションを検出するにあたり、少なくとも３列による素子列４０が構成されればよい。

・もっとも、上記実施の形態は、各列の検出素子４１の数が「・・・１、１、２、２、１、１、２、２、１、１、２、２、・・・」という数列で表わされるとき、いずれの箇所を抽出しても同様の結果が得られる。ただし、操作ポジション数は「列数−１」となる。つまり、５ポジションを選択できるシフト装置に採用するにあたり、「１、１、２、２、１、１」、「１、２、２、１、１、２」、「２、２、１、１、２、２」というパターンは同様の結果が得られる。当然ではあるが、上記実施の形態に倣う「１、１、２、２、１、１」のパターンが、素子数が最小になる。

・上記実施の形態では、磁石３０を可動側に設定しつつ、素子列４０を固定側に設定したが、これとは逆に、磁石３０を固定側に設定しつつ、素子列４０を可動側に設定してもよい。要するに、磁石３０が、操作ポジションが１つ変化する毎に１列ずつ素子列４０に対して相対的に変位する構成であればよい。

・１個の検出素子４１につき、１個の電源を割り当ててもよい。この場合も、同一電源を使用して動作する検出素子４１の集合をグループと規定したとき、隣り合う２列に属する検出素子４１が、少なくとも２つのグループに分けられ、隣り合う２列の一方の列に属する検出素子４１が、他方の列に属する検出素子４１のグループとは別のグループの検出素子４１を含むことになる。したがって、電源が１個故障した場合でも、フェールセーフを確保することができる。

・電源の数を最小の２個とすることを前提に、図７を援用して、No３を２Ｇ（第２グループ）から１Ｇ（第１グループ）に変更しつつ、No４を１Ｇ（第１グループ）から２Ｇ（第２グループ）に変更してもよい。

・操作ポジションはＰ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｓ位置に限定されないことは勿論である。
・新たな操作が行われるまで操作ポジションが保持されるステーショナリ方式のシフト装置１に代えて、操作部材の操作が解除された場合に基本位置であるＨ位置に自動復帰するモーメンタリ方式のシフト装置に適用されるポジションセンサであってもよい。

・光源と光センサとによる光学式のポジションセンサであってもよい。
・図１４に示すように、略直方体形状の磁石３０と、１１列による素子列４０とが対向配置されてなるポジションセンサＳであってもよい。素子列４０は、１個の検出素子４１が設けられること或いは設けられないことを単位としつつ当該単位によって列をなし、本例では、第一列、第三列〜第五列、第七列〜第九列、第十一列に検出素子４１が設けられ、残りの列には検出素子４１が設けられていない。便宜上、第一列の検出素子４１をNo１で、第三列の検出素子４１をNo２で、第四列の検出素子４１をNo３で、第五列の検出素子４１をNo４で、第七列の検出素子４１をNo５で、第八列の検出素子４１をNo６で、第九列の検出素子４１をNo７で、第十一列の検出素子４１をNo８で示す。

磁石３０は、連続する３列に属する全ての検出素子４１によって同時に検出される体格を有している。例えば、第一のポジションにあるとき、磁石３０は、第一列〜第三列に属する全ての検出素子４１、すなわちNo１の検出素子４１とNo２の検出素子４１とによって同時に検出される。また、第二のポジションにあるとき、磁石３０は、第三列〜第五列に属する全ての検出素子４１、すなわちNo２〜No４の検出素子４１によって同時に検出される。また、第三のポジションにあるとき、磁石３０は、第五列〜第七列に属する全ての検出素子４１、すなわちNo４の検出素子４１とNo５の検出素子４１とによって同時に検出される。また、第四のポジションにあるとき、磁石３０は、第七列〜第九列に属する全ての検出素子４１、すなわちNo５〜No７の検出素子４１によって同時に検出される。また、第五のポジションにあるとき、磁石３０は、第九列〜第十一列に属する全ての検出素子４１、すなわちNo７の検出素子４１とNo８の検出素子４１とによって同時に検出される。

このように磁石３０は、操作ポジションが１つ変化する毎に２列ずつ素子列４０に対して変位する。
図１５に示すように、第一のポジションから第二のポジションに切り換えられると、No１の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＮ（検出有）からＯＦＦ（検出無）に切り換わるとともに、No３、No４の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＦＦ（検出無）からＯＮ（検出有）に切り換わる。

図１６に示すように、第二のポジションから第三のポジションに切り換えられると、No２、No３の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＮ（検出有）からＯＦＦ（検出無）に切り換わるとともに、No５の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＦＦ（検出無）からＯＮ（検出有）に切り換わる。

図１７に示すように、第三のポジションから第四のポジションに切り換えられると、No４の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＮ（検出有）からＯＦＦ（検出無）に切り換わるとともに、No６、No７の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＦＦ（検出無）からＯＮ（検出有）に切り換わる。

図１８に示すように、第四のポジションから第五のポジションに切り換えられると、No５、No６の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＮ（検出有）からＯＦＦ（検出無）に切り換わるとともに、No８の検出素子４１による磁石３０の検出有無がＯＦＦ（検出無）からＯＮ（検出有）に切り換わる。

このように素子列４０は、操作ポジションが１つ変化する毎に、変化前の操作ポジションで磁石３０を上流側で検出する１個の検出素子４１又は変化前の操作ポジションで磁石３０を中央で検出する１個の検出素子４１と、変化後の操作ポジションで磁石３０を中央で検出する１個の検出素子４１又は変化後の操作ポジションで磁石３０を下流側で検出する１個の検出素子４１とを含む、合計３個の検出素子４１による磁石３０の検出有無（ＯＮ／ＯＦＦ）が切り換わる。

図１９に示すように、素子列４０のうちNo１、No３、No５、No７の検出素子４１は第１の電源５１（図７を援用）を使用して動作する第１グループ（１Ｇ）に属し、また、No２、No４、No６、No８の検出素子４１は第２の電源５２（図７を援用）を使用して動作する第２グループ（２Ｇ）に属する。このように同一電源を使用して動作する検出素子４１の集合をグループと規定したとき、連続する３列に属する検出素子４１が２つのグループに分けられ、操作ポジション毎に、ＯＮ信号を出力する３列の検出素子４１を対象として、隣り合う２列に属する検出素子４１は、残りの列に属する検出素子４１のグループとは別のグループの検出素子４１を含む。

シフトバイワイヤ電子制御ユニット６０（図７を援用）は、素子列４０を構成する８個の検出素子４１による検出信号、すなわち検出素子４１によって磁石３０が検出された場合のＯＮ信号及び磁石３０が検出されない場合のＯＦＦ信号の組み合わせに基づいて、操作ポジションを特定する。そして、操作ポジションに応じて変速機のレンジを切り換える。

同構成によると、上記実施の形態による（１）〜（４）の各効果に準じた効果を奏することができる。尚、磁石３０は、連続する３列に属する全ての検出素子４１によって同時に検出される体格を有していればよい。

・図１４等による変更例について、素子列４０の配置態様或いは検出素子４１の電源グループ分けの態様等を適宜変更してもよい。
・もっとも、図１４等による変更例は、各列の検出素子４１の数が「・・・１、１、１、０、１、１、１、０、１、１、１、０、１、１、１、０、・・・」という数列で表わされるとき、その数列から抽出した「１、０、１、・・・」で始まるパターン或いは「１、１、１、・・・」で始まるパターンであれば同様の結果が得られる。ただし、操作ポジション数は「（列数−１）／２」となる。尚、上記２パターンと異なるパターン（例えば「１、１、０、・・・」で始まるパターン）は、変化する素子数が、４個、２個といったように一定にならないため採用されない。ちなみに、このパターンは、変化する素子数が４個、２個であり、「少なくとも３個」という規定を満たさない。

１…シフト装置、１１…レバーユニット、１２…シフトレバー（操作部材）、１３…シフトパネル、２０…シフトゲート、３０…磁石（被検出体）、４０…素子列、４１…検出素子、５１…第１の電源、５２…第２の電源、６０…シフトバイワイヤ電子制御ユニット、Ｓ…ポジションセンサ。

Claims

操作部材の操作ポジションを検出するポジションセンサにおいて、
単数又は複数の検出素子によって列をなし、少なくとも３列による素子列と、
前記素子列のうち上流側の列と下流側の列とによる隣り合う２列に属する全ての検出素子によって同時に検出されることで１つの操作ポジションが特定されるとともに、前記操作部材の操作に伴って操作ポジションが１つ変化する毎に下流側に１列ずつ前記素子列に対して相対的に変位する被検出体とを備え、
前記素子列は、操作ポジションが１つ変化する毎に、変化前の操作ポジションで前記被検出体を上流側で検出する少なくとも１個の検出素子と、変化後の操作ポジションで前記被検出体を下流側で検出する少なくとも１個の検出素子とを含む、少なくとも３個の検出素子による前記被検出体の検出有無が切り換わる
ことを特徴とするポジションセンサ。
同一電源を使用して動作する検出素子の集合をグループと規定したとき、隣り合う２列に属する検出素子が、少なくとも２つのグループに分けられ、
隣り合う２列の一方の列に属する検出素子は、他方の列に属する検出素子のグループとは別のグループの検出素子を含む
請求項１に記載のポジションセンサ。