JP7495792B2 - ポジションセンサ及びポジション検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動体のポジションを検出するポジションセンサ及びポジション検出方法に関する。

自動二輪車では、運転者が主にスロットルグリップを回転させることで、アクセル開度を調整してアクセル操作を行う。そして、アクセル開度の検出は、スロットルグリップの回転角度を検出することで行われるが、近年では、スロットルグリップと共に回転する磁石から生じる磁束を磁気センサによって検出することで行われることが多々ある。

ここで、特許文献１には、磁気センサを用いてアクセル開度を検出するアクセル開度検出装置の一例が開示されている。特許文献１に開示のアクセル開度検出装置は、ハンドルグリップの回転角度を検知する第一センサと第二センサとからなるアクセル開度センサを備えている。そして、かかるアクセル開度検出装置では、第一センサと第二センサからの出力に基づいて、ハンドルグリップの正転方向の角度と、逆転方向の角度と、中立位置と、を検出している。具体的に、アクセル開度検出装置では、第一センサの出力電圧の上昇開始開度と第二センサの出力電圧の上昇開始開度とを異ならせており、これにより、第一センサの出力電圧から正転方向における角度を検出し、第二センサの出力電圧から逆転方向における角度を検出している。このように、特許文献１のアクセル開度検出装置は、正転方向及び逆転方向といった、ハンドルグリップの複数の回転範囲において角度を検出可能な構成となっている。

また、特許文献１のアクセル開度検出装置は、第一センサと第二センサからの出力に基づいて、センサの異常を検知する機能も備えている。具体的に、アクセル開度検出装置では、第一センサの出力電圧である第一電圧と第二センサの出力電圧である第二電圧との初期値やハンドルグリップの角度に応じた変化を表す勾配を異ならせて設定しており、第一電圧が第二電圧よりも低くなる場合に、センサに異常が発生したことを検知することとしている。

国際公開第２０１８／１７３２５４号

しかしながら、上述した特許文献１のアクセル開度検出装置では、センサに異常が発生したことを検知できない場合が生じうる。例えば、第一センサと第二センサとが同時に外部磁界の影響を受けた場合や、第二センサのみに異常が発生した場合には、第一電圧が第二電圧よりも低くなることとならず、センサの異常の発生を検知することができない。そして、上記アクセル開度検出装置の原理を、回転角度を検出するハンドルグリップに限らず、検出対象物となる移動体の複数の移動範囲においてそれぞれ位置を検出するよう構成されたポジションセンサに適用した場合にも、上述同様にセンサの異常の発生を検知することができない。

このため、本発明の目的は、上述した課題である、移動体の複数の移動範囲において位置を検出可能なポジションセンサにおける異常の発生を検知できないこと、を解決することにある。

本発明の一形態であるポジションセンサは、
移動体と共に移動する磁石と、
前記磁石から生じる磁束を検出する磁気センサと、
前記磁気センサによる検出値に基づいて、当該磁気センサの異常を検知する検知手段と、
を備え、
前記磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された軌跡上の値をとる前記検出値を検出するよう設定されると共に、前記軌跡は、前記移動体の移動範囲内に設定された複数の区間ごとに、前記移動体の位置の変化に応じた前記検出値の変化率が異なるよう設定されており、
前記検知手段は、前記検出値と、前記軌跡に対応する値である比較値と、の間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
という構成をとる。

また、本発明の一形態であるポジション検出方法は、
移動体と共に移動する磁石から生じる磁束を検出する磁気センサを備えたポジションセンサによるポジション検出方法であって、
前記磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された軌跡上の値をとる検出値を検出するよう設定されると共に、前記軌跡は、前記移動体の移動範囲内に設定された複数の区間ごとに、前記移動体の位置の変化に応じた前記検出値の変化率が異なるよう設定されており、
前記検出値と、前記軌跡に対応する値である比較値と、の間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
という構成をとる。

本発明は、以上のように構成されることにより、移動体の複数の移動範囲において位置を検出可能なポジションセンサにおける異常の発生を検知することができる。

本発明の第１の実施形態におけるスロットル装置の斜視図である。 図１に示すスロットル装置の一部破断斜視図である。 図２に示すグリップにおける磁石と基板との位置関係を模式的に示す図である。 図２に示すグリップにおける磁石と基板との位置関係を模式的に示す図である。 第１の実施形態におけるポジションセンサの構成を示すブロック図である。 図５に示すポジションセンサを構成する磁気センサにて磁束を検出したときの検出値の一例を示す図である。 図５に開示したポジションセンサの動作を示すフローチャートである。 図５に示すポジションセンサを構成する磁気センサにて磁束を検出したときの検出値の他の例を示す図である。 図５に示すポジションセンサを構成する磁気センサにて磁束を検出したときの検出値の他の例を示す図である。 図５に示すポジションセンサを構成する磁気センサにて磁束を検出したときの検出値の他の例を示す図である。 図５に開示したポジションセンサの他の構成を示すブロック図である。

＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図１０を参照して説明する。図１乃至図６は、ポジションセンサの構成を説明するための図であり、図７は、ポジションセンサの動作を説明するための図である。図８乃至図１０は、ポジションセンサの他の構成を説明するための図である。

［構成］
本実施形態におけるポジションセンサは、回転体の回転度合い、つまり回転方向の回転位置（ポジション）を検出するための装置である。特に、本実施形態におけるポジションセンサは、図１に示すように、自動二輪車のアクセル操作を行うためのスロットル装置１００に搭載され、スロットルグリップ１の回転角度を検出するためのものである。そして、本実施形態におけるポジションセンサは、さらに、ポジションセンサ自体の異常の発生を検知する機能も有する。但し、本発明におけるポジションセンサは、必ずしもスロットル装置に搭載されることに限定されず、いかなる回転体の回転位置を検出するために用いられてもよい。また、本発明のポジションセンサは、回転体の回転位置を検出するために用いられることに限定されず、移動体の移動位置を検出するために用いられてもよい。

まず、ポジションセンサが搭載されるスロットル装置１００の主な機構について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、図１は、本実施形態におけるスロットル装置１００の斜視図である。図２は、図１に示すスロットル装置１００の一部破断斜視図である。

図１に示すスロットル装置１００は、例えば、二輪車のハンドルの右側に取り付けられる。スロットル装置１００の回転軸２には、回転体であるグリップ１が取り付けられる。グリップ１は、回転軸２を中心に、後述する第１位置と第２位置と第３位置との間で回転自在である。

ここで、第１位置（特定の回転位置）とは、グリップ１が自然に戻っている位置であり、回転角度が略０度として設定されたスロットル全閉のグリップ位置である。二輪車のライダーである操作者がグリップ１を操作していないときには、グリップ位置は第１位置にあり、二輪車のエンジンはアイドリングしている状態にある。なお、本実施形態では、第１位置は、後述する図６に示すように、グリップ１の回転角度が０度前後の所定範囲に設定されており、例えば、－２．５度から＋２度の間に設定されていることとする。

また、第２位置とは、上記第１位置から二輪車のライダーである操作者が手前方向（第２位置方向：一方向）にグリップ１をこれ以上回動できない位置まで回転させた位置であり、回転角度が正の値であるスロットル全開のグリップ位置である。操作者がグリップ１を操作して、当該グリップ１を第１位置から第２位置に向かって回転させたときには、回転角度が大きくなるにつれて二輪車のエンジンの出力が大きくなり、特に、第２位置まで回転させたときには、二輪車のエンジンは最大出力に向けて上昇している状態にある。

また、第３位置とは、上記第１位置から二輪車のライダーである操作者が進行方向（第３位置方向：一方向とは反対回転方向）にグリップ１をこれ以上回転できない位置まで回転させた位置であり、例えば、回転角度が－１０度というように回転角度が負の値となるグリップ位置である。操作者がグリップ１を操作して、当該グリップ１を第１位置から第３位置に向かって回転させたときには、二輪車の所定の機能に対する操作が行われる。例えば、操作者がグリップ１を第１位置から第３位置に向かって回転させたときには、操作者が二輪車のクルーズ・コントロール機能をキャンセルする操作が行われることとなる。

図２に示すように、スロットル装置１００の内部には、リターンスプリング３、磁石１０、基板２０が設けられている。リターンスプリング３は、グリップ１に接続され、第１位置からスロット開方向（第２位置の方向）に回転しているグリップ１に戻りの付勢力を付与する。また、図示しないが、スロットル装置１００の内部には、第１位置からスロットル開方向とは反対方向（第３位置の方向）に回転しているグリップ１に戻りの付勢力を付与する他のスプリングなどの機構も設けられている。これにより、操作者がグリップ１を第１位置から第２位置あるいは第３位置のいずれかの方向に回転させる操作を行い、その後、グリップ１から手を放し回転させる操作を止めたときには、リターンスプリング３等の付勢力によって、グリップ１は第１位置まで引き戻される。

磁石１０は、グリップ１に連結され、当該グリップ１と一体的に回転する。このとき、磁石１０は、リターンスプリング３の外周に沿うように回転する。磁石１０は、弧を描くセグメント（Ｃ）型である。そして、磁石１０の長手方向の両端がＮ極およびＳ極に磁化されている。

基板２０は、複数の磁気センサを備えており、磁石１０と対峙させて固定している。磁気センサとしては、ホール素子、磁気抵抗素子、磁気インピーダンス素子、超電導量子干渉素子があるが、本実施形態では、磁気センサとしてホール素子を用いている。

図３は、図２に示すグリップ１の第１位置における磁石と基板との位置関係を模式的に示す図である。図４は、図２に示すグリップ１の第２位置における磁石と基板との位置関係を模式的に示す図である。

図３および図４に示すように、磁石１０はマグネットホルダー４に収容されている。マグネットホルダー４は、グリップ１（図２参照）の一端にその回転軸２と同軸に取り付けられる。マグネットホルダー４は、グリップ１が回転すると、図３の矢印に示す方向に連動して回転する。

基板２０は、スロットル装置１００（図２参照）のハウジング（図示せず）内に固定して取り付けられる。したがって、磁石１０は、固定されている基板２０の表面を沿うように回転する。また、基板２０には、２つのホールＩＣ２１，２２が取り付けられている。基板２０の磁石１０側の面には、第一のホールＩＣ２１（図３，４では図示せず）が設けられ、基板２０の磁石１０側の面とは反対側の面には、第二のホールＩＣ２２が設けられる。

図３に示すように、グリップ１がスロットル全閉の第１位置にあるときには、２つのホールＩＣ２１，２２は、磁石１０の一方の磁極（例えば、Ｎ極）の端部の手前付近側と対峙する。また、図４に示すように、グリップ１がスロットル全開の第２位置にあるときには、磁石１０は図３の位置から回転しているので、２つのホールＩＣ２１，２２は磁石１０の他方の磁極（例えば、Ｓ極）側と対峙する。また、図示しないが、グリップ１がスロットル全閉からさらに進行方向側に回転された第３位置にあるときには、磁石１０は図３の位置から図４の位置とは反対側にさらに回転しているので、２つのホールＩＣ２１，２２は磁石１０の一方の磁極（例えば、Ｎ極）の端部側と対峙する。

そして、図示しないが、２つのホールＩＣ２１，２２には、それぞれホール素子が設けられる。このため、２つのホール素子は、磁石１０に対峙するように基板２０に固定されている。ここで、２つのホール素子は、基板２０の表裏両面に分けて設けられる。そして、ホール素子は、グリップ１がスロットル全閉の第１位置にある状態で外部磁界（たとえば強磁界）が作用したときに、２つのホール素子それぞれが受ける磁束密度に差を持たせるように配置されている。具体的には、２つのホール素子は、磁石１０から受ける磁界の大きさが異なるように、その磁界の磁力線の方向および磁力線の方向と交差する方向の２方向に相互にオフセットして配置している。このように配置すると、一方のホール素子は、他方のホール素子よりも外部磁界の影響を受けやすくなる。すると、２つのホール素子に外部磁界が作用すると、各ホール素子の出力が大きく変動する。

ここで、２つのホール素子を磁界の磁力線の方向にオフセットするとは、２つのホール素子の位置を基板２０の面上で変えることである。また、２つのホール素子を磁力線の方向と交差する方向にオフセットするとは、２つのホール素子の表面と裏面に分けて配置し、基板１５０の厚みを用いてホール素子の位置を変えることである。

次に、上述したスロットル装置１００に搭載されるポジションセンサの構成を、図５のブロック図を参照して説明する。ポジションセンサは、上述した磁石１０と、それぞれホール素子が設けられた２つのホールＩＣからなる第一センサ２１及び第二センサ２２を備えた基板２０と、により構成される。基板２０は、自動二輪車である車両側に搭載されたＥＣＵ（Engine Control Unit：エンジンコントロールユニット）３０に接続されており、電源の供給を受けている。そして、基板２０は、上述したように第一センサ２１及び第二センサ２２を備えており、当該第一センサ２１及び第二センサ２２による検出値である電圧値をそれぞれ増幅する増幅器２３，２４を備えている。また、基板２０は、ＥＣＵ３０と信号線を介して接続されており、第一センサ２１及び第二センサ２２にて検出し、増幅器２３，２４にて増幅した電圧値Ｖａ、Ｖｂを、ＥＣＵ３０に入力可能なよう構成されている。

ここで、各増幅器２３，２４は、第一センサ２１による検出値（第一検出値）と、第二センサ２２による検出値（第二検出値）と、の間の関係性が、予め設定された関係となるよう各検出値を増幅するよう構成されている。つまり、第一センサ２１及び第二センサ２２にて検出される検出値は、各増幅器２３，２４の機能により、磁石１０の回転角度に応じて、予め設定された関係性を有する値となるよう設定されている。例えば、第一センサ２１と第二センサ２２との各検出値は、磁石１０の回転角度が同一の値である場合には、同一の値となるよう設定されている。つまり、第一センサ２１と第二センサ２２との検出値は、各増幅器２３，２４の機能により、図６の符号Ｌ１，Ｌ２に示すように、磁石１０の回転角度に応じて予め設定された同一の軌跡上の値を取るよう設定されている。但し、第一センサ２１と第二センサ２２との検出値の軌跡Ｌ１，Ｌ２は、完全に同一であることに限定されず、予め設定された範囲内で差があってもよく、略同一であってもよい。

このとき、磁石１０の回転角度の範囲内に複数の区間が設定されており、区間毎に、第一センサ２１と第二センサ２２との各検出値の磁石１０の回転角度の変化に応じた変化率が異なるよう設定されている。例えば、本実施形態では、図６に示すように、磁石１０の回転角度の区間として、－１０度から－５度の第一区間（Ｄ２より小さい区間）、－５から＋２度の第二区間（Ｄ２以上でありＤ１より小さい区間）、＋２度以上の第三区間（Ｄ１以上の区間）、が設定されていることとする。なお、第二区間は、上述したグリップの第１位置を含むと共に第３位置側にも位置する区間である。そして、第一区間では、検出値の変化率は０、つまり、一定値であり、第二区間では、回転角度が大きくなるにつれて検出値が大きくなる変化率ａに設定されており、第三区間では、回転角度が大きくなるにつれて検出値が大きくなる変化率ｂに設定されている。このとき、第三区間の変化率ｂつまりその傾きｂは、第二区間の変化率ａつまりその傾きａよりも大きく設定されている。このように、第一センサ２１と第二センサ２２との各検出値の軌跡Ｌ１，Ｌ２は、設定された区間ごとに、磁石１０の回転角度の変化に伴う検出値の変化率が異なるよう設定されている。

また、基板２０は、電子回路にて構成された異常検知回路２５（検知手段）を備えている。異常検知回路２５は、第一センサ２１及び第二センサ２２による検出値である電圧値を用いて、第一センサ２１又は第二センサ２２に異常が生じたことを検知する機能を有する。具体的に、異常検知回路２５は、第一センサ２１及び第二センサ２２にて検出した検出値を、基板２０に搭載された増幅器２３，２４と同様に増幅した値となるよう電圧値Ｖａ，Ｖｂに変換し、かかる電圧値Ｖａ，Ｖｂ間の関係性の変化の有無を調べる。ここでは、電圧値Ｖａ，Ｖｂ間の関係性としては、図６に示すように、両者が同一の軌跡、つまり、同一の値をとる、という関係性が設定されているため、異常検知回路２５は、かかる関係性を満たすか否かを調べる。そして、異常検知回路２５は、電圧値Ｖａ，Ｖｂが異なる値であり、同一の値を取るという関係性が満たされない、つまり、予め設定された関係性が変化した場合には、第一センサ２１又は第二センサ２２に異常が生じたことを検知する。なお、異常とは、例えば、一方のセンサの故障であったり、外部磁界の発生、である。特に、本実施形態では、上述したように、第一センサ２１と第二センサ２２にオフセットを設けて配置しているため、磁石１０からの磁束とは異なる外部磁界が生じた場合には、各検出値が大きく変動することとなる。このため、外部磁界の発生も検知することができる。

なお、異常検知回路２５は、第一センサ２１及び第二センサ２２による検出値の軌跡Ｌ１，Ｌ２は略同一であるため、電圧値Ｖａ，Ｖｂが異なる値であっても、予め設定された略同一と判断できる範囲内の差であれば、異常発生を検知しない。つまり、異常検知回路２５は、電圧値Ｖａ，Ｖｂが異なる値であって、その差が予め設定された範囲内ではない場合には、異常発生を検知する。

そして、異常検知回路２５は、異常発生の検知の有無に応じて、第一センサ２１及び第二センサ２２にて検出したときの電圧値Ｖａ，Ｖｂの出力制御を行う。例えば、異常検知回路２５は、異常発生を検知しない場合には、ＥＣＵ３０に対する電圧値Ｖａ，Ｖｂの出力に関与しない。その結果、基板２０からは、第一センサ２１及び第二センサ２２にて検出したときの電圧値Ｖａ，ＶｂがＥＣＵ３０に対して出力され、ＥＣＵ３０によって電圧値に応じたスロットル開度が検出され、検出されたスロットル開度に対応するスロットル制御が行われることとなる。つまり、ＥＣＵ３０は、グリップ１つまり磁石１０の回転角度を検出する検出手段として機能する。なお、本実施形態では、第一センサ２１及び第二センサ２２にて検出したときの電圧値Ｖａ，Ｖｂが同一の値であるため、ＥＣＵ３０は、いずれか一方の電圧値、例えば、第一センサ２１にて検出した電圧値Ｖａを用いて、スロットル開度を検出してスロットル制御を行ってもよい。

このとき、ＥＣＵ３０は、グリップ１が上述した第１位置よりも第２位置側に位置し、図６に示すように回転角度が＋２度以上に相当する電圧値Ｖ１である場合には、回転角度が大きくなるにつれて二輪車のエンジンの出力が大きくなるよう制御する。また、ＥＣＵ３０は、グリップが上述した第１位置に位置し、図６に示すように回転角度が－２．５度から＋２度に相当する電圧値Ｖ２からＶ３の間である場合には、アイドリング制御を行う。また、ＥＣＵ３０は、グリップが上述した第１位置よりも第３位置側に位置し、図６に示すように－２．５度以下に相当する電圧値Ｖ３以下である場合には、クルーズ・コントロール機能をキャンセルする制御を行う。なお、第一センサ２１にて検出した電圧値がＶ１である場合、つまり、上述した第三区間に位置する場合には、検出値の変化率ｂが他の区間と比較して大きく設定されている。このため、検出値に対する分解能が高く、グリップ１の回転角度に応じてより精度よくエンジン出力を制御することができる。

一方で、異常検知回路２５は、異常発生を検知した場合には、例えば、増幅器２３，２４に対して異常信号を出力する。これにより、増幅器２３，２４では、第一センサ２１及び第二センサ２２にて検出したときの電圧値Ｖａ，ＶｂをＬＯＷレベルに設定して、ＥＣＵ３０に対して出力する。これにより、ＥＣＵ３０では、スロットル制御が停止されるなど、異常検知時に設定された制御が実行されることとなる。なお、異常検知回路２５は、異常発生を検知した場合には、ＥＣＵ３０や他の装置に対して、直接、異常信号を出力してもよく、異常を通知する他の処理を行ってもよい。

［動作］
次に、上述したポジションセンサの動作を、主に図７のフローチャートを参照して説明する。まず、第一センサ２１及び第二センサ２２は、スロットルグリップ１の回転に連動して回転する磁石１０から生じる磁束の向きを常に検出し、その検出値を異常検知回路２５に出力する。異常検知回路２５は、第一センサ２１及び第二センサ２２にて検出した検出値を、基板２０に搭載された増幅器２３，２４と同様に増幅した値となるよう電圧値Ｖａ、Ｖｂに変換し、かかる電圧値Ｖａ，Ｖｂを入力する（ステップＳ１）。

そして、異常検知回路２５は、電圧値Ｖａ，Ｖｂ間の関係性の変化を調べる。具体的に、異常検知回路２５は、電圧値Ｖａ，Ｖｂが同一の軌跡上の値をとる、つまり、値が略一致する、という関係性を満たすか否かを調べる（ステップＳ２）。このとき、電圧値Ｖａ，Ｖｂが略同一の値である場合には（ステップＳ２でＹｅｓ）、異常検知回路２５は異常発生を検知しない。この場合、基板２０からは、第一センサ２１及び第二センサ２２にて検出した検出値が増幅器２３，２４に増幅された電圧値Ｖａ，Ｖｂが、ＥＣＵ３０に対して出力される。

続いて、ＥＣＵ３０では、車速や所定の車両信号など他のユニットから車両関連データが入力されるが（ステップＳ３）、これらのデータに基づいてアクセルポジションセンサ出力異常であるか否かを判断する（ステップＳ４）。そして、ＥＣＵ３０は、アクセルポジションセンサ出力異常ではないと判断すると（ステップＳ４でＮｏ）、出力通常制御を行う（ステップＳ５）。例えば、ＥＣＵ３０は、出力通常制御として、基板２０から出力された電圧値Ｖａ，Ｖｂの一方の値に応じたスロットル開度を検出し、かかるスロットル開度に対応するスロットル制御を行う。

一方で、異常検知回路２５は、電圧値Ｖａ，Ｖｂが略同一の値ではない、というように予め設定された関係性を満たさない場合（ステップＳ２でＮｏ）には、異常発生を検知する。この場合、異常検知回路２５は、例えば、増幅器２３，２４に対して異常信号を出力することで、当該増幅器２３，２４からＥＣＵ３０に異常信号が伝達され、ＥＣＵ３０は出力異常制御を行う（ステップＳ６）。例えば、ＥＣＵ３０は、スロットル制御を停止するなど、異常発生を検知した時に設定された出力異常制御を行う。

以上のように、本実施形態では、まず、磁気センサである第一センサ２１及び第二センサ２２から検出される磁石１０の回転角度に応じた検出値は、その軌跡が予め設定されており、かつ、磁石１０が回転する範囲の複数の区間ごとに変化率が異なるよう設定されている。このため、磁気センサによる検出値から、磁石１０が回転する複数の区間のそれぞれにおける位置を、区間毎に適した精度で検出することができる。また、第一センサ２１の検出値と第二センサ２２の検出値との間に予め関係性が設定されており、検出された各検出値を比較してかかる関係性が満たされているか否かを調べることで、磁気センサに異常が生じたか否かを検知することができる。その結果、磁石１０つまりグリップ１の全ての回転範囲において異常の発生を検知することができる。

［変形例］
ここで、上記では、各増幅器２３，２４の機能により、第一センサ２１による検出値と、第二センサ２２による検出値と、の間の関係性として、磁石１０の回転角度が同一の値である場合には両検出値が略同一の値となる、つまり、図６に示すように両検出値が同一の軌跡Ｌ１，Ｌ２上の値を取る、という関係性が設定されている場合を例示したが、他の関係性を有するよう設定されていてもよい。例えば、図８に示すように、各増幅器２３，２４の機能により、第一センサ２１による検出値と、第二センサ２２による検出値と、の間の関係性として、相互に平行となる軌跡Ｌ１，Ｌ２上の値を取る、という関係性が設定されていてもよい。換言すると、各軌跡Ｌ１，Ｌ２は、一致しないものの、上述した各区間において、各検出値の変化率が同一に設定されている。具体的に、図８の例では、まず、第一センサ２１の検出値の軌跡Ｌ１は、上述した図６の例と同一である。そして、第二センサ２２の検出値の軌跡Ｌ２は、第一センサ２１の軌跡Ｌ１に対して全体的に値が低く設定されており、磁石１０の回転角度が同一の値である場合には、第一センサ２１の検出値と第二センサの検出値との差が一定となるよう設定されている。但し、第一センサ２１と第二センサ２２との検出値の軌跡Ｌ１，Ｌ２は、完全に並行であることに限定されず、略平行であってもよい。つまり、磁石１０の同一の回転角度における第一センサ２１と第二センサ２２との検出値の差が、予め設定された範囲内の差であってもよい。

そして、上述した図８に示す軌跡Ｌ１，Ｌ２である場合には、異常検知回路２５は、第一センサ２１及び第二センサ２２による検出値である電圧値の差が、予め設定された一定値（あるいは、所定範囲の値）であるか否かを調べ、一定値ではない（あるいは、所定範囲に収まっていない）場合には、異常発生を検知する。なお、異常発生を検知しない場合には、いずれか一方のセンサの検出値に基づいて、磁石１０の回転角度を検出してもよい。

また、各増幅器２３，２４の機能により、第一センサ２１による検出値と、第二センサ２２による検出値と、の間の関係性は、図９に示すような関係性であってもよい。具体的に、図９の例では、まず、第一センサ２１の検出値の軌跡Ｌ１は、上述した図６の例と同一である。そして、第二センサ２２の検出値の軌跡Ｌ２は、第一センサ２１の軌跡Ｌ１に対して全体的に値が低く設定されており、磁石１０の回転角度が同一の値である場合には、第一センサ２１の検出値に対して第二センサの検出値が１／２となるよう設定されている。つまり、軌跡Ｌ１，Ｌ２のうち傾きが正の値である第二区間と第三区間では、第一センサ２１の検出値の変化率に対して第二センサの検出値の変化率が１／２となるよう設定されている。但し、第一センサ２１と第二センサ２２との検出値の軌跡Ｌ１，Ｌ２は、第一センサ２１の検出値に対して第二センサ２２の検出値が完全に１／２となるよう設定されていることに限定されず、略１／２であってもよい。

そして、上述した図９に示す軌跡Ｌ１，Ｌ２である場合には、異常検知回路２５は、第一センサ２１による検出値である電圧値に対して第二センサ２２による検出値である電圧値が略１／２となっているか否かを調べ、１／２ではない場合には、異常発生を検知する。なお、異常発生を検知しない場合には、いずれか一方のセンサの検出値に基づいて、磁石１０の回転角度を検出してもよい。

なお、図６，８，９に示す例では、第一センサ２１と第二センサ２２との検出値の軌跡Ｌ１，Ｌ２は、磁石１０の回転角度の変化に伴う検出値の変化率が、２つの変化点、つまり、第一区間と第二区間の間の変化点と第二区間と第三区間の間の変化点、で変化するよう設定されているが、かかる変化点は２点であることに限定されない。例えば、軌跡Ｌ１，Ｌ２における変化点の数は、１点であってもよく、３点以上であってもよい。一例として、図１０に示す例では、第一センサ２１と第二センサ２２との検出値の軌跡Ｌ１，Ｌ２がほぼ同一であり、変化率の変化点が３点である場合を示している。具体的に、図１０の例では、図６の場合と同様に、第一区間と第二区間の間の変化点と第二区間と第三区間の間の変化点に加えて、第二区間内である磁石１０の回転角度が－２．５度の箇所に新たに変化率の変化点を設けるよう設定されている。なお、図８，９に示したように、第一センサ２１と第二センサ２２との検出値の軌跡Ｌ１，Ｌ２がほぼ同一ではない場合においても、軌跡Ｌ１，Ｌ２における変化点の数は、１点であってもよく、３点以上であってもよい。

なお、本実施形態では、各増幅器２３，２４の機能により設定される、第一センサ２１による検出値と、第二センサ２２による検出値と、の間の関係性は、上述した関係性であることに限定されず、いかなる関係性であってもよい。そして、異常検知回路２５は、各センサ２１，２２の検出値を比較し、予め設定された関係性を満たしていない場合に、異常発生を検知することとなる。

また、本実施形態では、第一センサ２１による検出値と第二センサ２２による検出値とを比較して、これらの間に設定された関係性を満たすか否かを調べることとしているが、磁石１０に対する磁束は第一センサ２１のみで検出して、かかる検出値から異常発生を検知してもよい。例えば、磁石１０に対する磁束を第一センサ２１のみで検出し、その検出値が磁石１０の角度に応じて予め設定された軌跡をとるよう設定されていることとする。そして、異常検知回路２５は、第一センサ２１による検出値と、予め設定された比較値と、の関係性を調べ、かかる関係性に基づいて異常発生を検知してもよい。一例として、比較値は、エンコーダ、フォトカプラなど、磁石１０の角度に応じた値を検出する他のセンサによる検出値であってもよい。そして、磁気センサである第一センサ２１による検出値と、他のセンサによる検出値と、が予め設定された関係性を満たすか否かを調べることで、異常発生を検知することができる。

なお、図５に示す増幅器２３，２４、異常検知回路２５の機能は、図１１の符号２３’，２４’，２５’に示すように、ＥＣＵ３０に設ける構成としてもよい。また、上記では、異常検知回路２５は、第一センサ２１の検出値と第二センサ２２の検出値とを増幅器２３，２４で増幅した値となる電圧値Ｖａ，Ｖｂに変換して、かかる電圧値Ｖａ，Ｖｂ間の関係性の変化の有無を調べることとしているが、増幅器２３，２４で増幅した電圧値Ｖａ，Ｖｂを用いて、これらの関係性の変化の有無を調べ、異常発生を検知してもよい。

また、上記では、スロットルグリップ１といった回転体の回転角度を検出するポジションセンサにおいて磁気センサ等の異常発生を検知する構成を例示したが、回転方向の位置を検出するポジションセンサに限らず、あらゆる移動方向に移動する移動体の位置（ポジション）を検出するポジションセンサにも適用可能である。例えば、磁石１０の回転方向を直線方向に置き換えることで、直線方向に移動する移動体のポジションを検出する場合にも、その移動位置を検出すると共に、異常発生を検知することができる。

＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明におけるポジションセンサ、ポジション検出方法の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。

（付記１）
移動体と共に移動する磁石と、
前記磁石から生じる磁束を検出する磁気センサと、
前記磁気センサによる検出値に基づいて、当該磁気センサの異常を検知する検知手段と、
を備え、
前記磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された軌跡上の値をとる前記検出値を検出するよう設定されると共に、前記軌跡は、前記移動体の移動範囲内に設定された複数の区間ごとに、前記移動体の位置の変化に応じた前記検出値の変化率が異なるよう設定されており、
前記検知手段は、前記検出値と、前記軌跡に対応する値である比較値と、の間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジションセンサ。

上記発明によると、まず、磁気センサから検出される移動体の位置に応じた検出値は、その軌跡が予め設定されており、かつ、移動体が移動する複数の区間ごとに変化率が異なるよう設定されている。このため、磁気センサによる検出値から、移動体が移動する複数の区間のそれぞれにおける位置を、区間毎に適した精度で検出することができる。また、磁気センサの検出値と、当該検出値が取り得る軌跡に対応する比較値と、の間の関係性に基づいて磁気センサの異常を検知するため、移動体の全ての移動範囲において異常を検知することができる。

（付記２）
付記１に記載のポジションセンサであって、
前記検知手段は、前記検出値と、前記比較値と、の間の予め設定された関係性が変化した場合に、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジションセンサ。

（付記３）
付記１に記載のポジションセンサであって、
前記磁石から生じる磁束を検出する、前記磁気センサとは異なる他の磁気センサを備え、
前記他の磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された第二軌跡上の値をとる第二検出値を検出するよう設定されると共に、前記第二軌跡は、前記区間ごとに、前記軌跡と予め設定された関係性を有するよう設定されており、
前記検知手段は、前記磁気センサによる前記検出値である第一検出値と前記他の磁気センサによる前記第二検出値との間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジションセンサ。

（付記４）
付記３に記載のポジションセンサであって、
前記第二軌跡は、前記区間ごとに、前記第二検出値の変化率が前記第一検出値の変化率と略同一となるよう設定されており、
前記検知手段は、前記第一検出値と前記第二検出値との間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジションセンサ。

（付記５）
付記４に記載のポジションセンサであって、
前記第二軌跡は、前記軌跡と同一又は平行に設定されており、
前記検知手段は、前記第一検出値と前記第二検出値との間の予め設定された関係性が変化した場合に、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジションセンサ。

（付記６）
付記１に記載のポジションセンサであって、
前記移動体は回転体であり、
前記磁気センサは、前記回転体の回転角度に応じて前記軌跡上の値をとる前記検出値を検出するよう設定されると共に、前記軌跡は、前記回転体の回転範囲内に設定された複数の区間ごとに、前記回転体の回転角度の変化に応じた前記検出値の変化率が異なるよう設定されている、
ポジションセンサ。

（付記７）
付記６に記載のポジションセンサであって、
前記磁石から生じる磁束を検出する、前記磁気センサとは異なる他の磁気センサを備え、
前記他の磁気センサは、前記回転体の回転角度に応じて予め設定された第二軌跡をとる第二検出値を検出するよう設定されると共に、前記第二軌跡は、前記区間ごとに、前記軌跡と予め設定された関係性を有するよう設定されており、
前記検知手段は、前記磁気センサによる前記検出値である第一検出値と、前記他の磁気センサによる前記第二検出値と、の間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジションセンサ。

（付記８）
付記７に記載のポジションセンサであって、
前記区間として、少なくとも、前記回転体の特定の回転位置を基準とした一方向の回転角度の範囲と、前記特定の回転位置を基準とした前記一方向と反対回転方向の回転角度の範囲と、が設定されており、
前記軌跡と前記第二軌跡とは、前記区間ごとに、前記第一検出値の変化率と前記第二検出値の変化率とが略同一となるよう設定されており、
前記検知手段は、前記第一検出値と前記第二検出値との間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジションセンサ。

（付記９）
付記８に記載のポジションセンサであって、
前記軌跡と前記第二軌跡とは、前記区間ごとに、前記第一検出値の変化率と前記第二検出値の変化率とが変化する変化点を有するよう設定されている、
ポジションセンサ。

（付記１０）
付記８に記載のポジションセンサであって、
前記第二軌跡は、前記軌跡と同一又は平行に設定されており、
前記検知手段は、前記第一検出値と前記第二検出値との間の予め設定された関係性が変化した場合に、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジションセンサ。

（付記１１）
付記１０に記載のポジションセンサであって、
前記第一検出値と前記第二検出値とのいずれか一方に基づいて、前記区間ごとにおける前記回転体の回転角度を検出する検出手段を備えた、
ポジションセンサ。

（付記１２）
付記６乃至１１のいずれかに記載のポジションセンサであって、
前記回転体は、車両のスロットルグリップである、
ポジションセンサ。

（付記１３）
移動体と共に移動する磁石から生じる磁束を検出する磁気センサを備えたポジションセンサによるポジション検出方法であって、
前記磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された軌跡上の値をとる検出値を検出するよう設定されると共に、前記軌跡は、前記移動体の移動範囲内に設定された複数の区間ごとに、前記移動体の位置の変化に応じた前記検出値の変化率が異なるよう設定されており、
前記検出値と、前記軌跡に対応する値である比較値と、の間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジション検出方法。

（付記１４）
付記１３に記載のポジション検出方法であって、
前記ポジションセンサは、前記磁石から生じる磁束を検出する、前記磁気センサとは異なる他の磁気センサを備え、
前記他の磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された第二軌跡上の値をとる第二検出値を検出するよう設定されると共に、前記第二軌跡は、前記区間ごとに、前記軌跡と予め設定された関係性を有するよう設定されており、
前記磁気センサによる前記検出値である第一検出値と前記他の磁気センサによる前記第二検出値との間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジション検出方法。

（付記１５）
付記１４に記載のポジション検出方法あって、
前記第二軌跡は、前記区間ごとに、前記第二検出値の変化率が前記第一検出値の変化率と略同一となるよう設定されており、
前記第一検出値と前記第二検出値との間の関係性に基づいて、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジション検出方法。

（付記１６）
付記１５に記載のポジション検出方法であって、
前記第二軌跡は、前記第一軌跡と同一又は平行に設定されており、
前記第一検出値と前記第二検出値との間の予め設定された関係性が変化した場合に、前記磁気センサの異常を検知する、
ポジション検出方法。

以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

１ スロットルグリップ
２ 回転軸
３ リターンスプリング
４ マグネットホルダー
１０ 磁石
２０ 基板
２１ 第一センサ（ホールＩＣ）
２２ 第二センサ（ホールＩＣ）
２３，２４ 増幅器
２５ 異常検知回路
３０ ＥＣＵ

Claims (11)

1. 移動体と共に移動する磁石と、
   前記磁石から生じる磁束を検出する磁気センサと、
   前記磁石から生じる磁束を検出する、前記磁気センサとは異なる他の磁気センサと、
   前記磁気センサによる第一検出値と前記他の磁気センサによる第二検出値とに基づいて、前記磁気センサの異常を検知する検知手段と、
   を備え、
   前記磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された軌跡上の値をとる前記第一検出値を検出するよう設定されると共に、前記軌跡は、前記移動体の移動範囲内に設定された複数の区間ごとに、前記移動体の位置の変化に応じた前記第一検出値の変化率が異なるよう設定されており、
   前記他の磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された前記軌跡とは一致しない第二軌跡上の値をとる前記第二検出値を検出するよう設定されると共に、前記第二軌跡における前記移動体の位置の変化に応じた前記第二検出値の変化率は、前記区間ごとに、前記軌跡における前記第一検出値の変化率と予め設定された関係性を有するよう設定されており、
   前記検知手段は、前記第一検出値と前記第二検出値との間の予め設定された関係性が変化した場合に、前記磁気センサの異常を検知する、
   ポジションセンサ。
2. 請求項１に記載のポジションセンサであって、
   前記第二軌跡は、前記区間ごとに、前記第二検出値の変化率が前記第一検出値の変化率と同一となるよう設定されている、
   ポジションセンサ。
3. 請求項１に記載のポジションセンサであって、
   前記第二軌跡は、前記軌跡と平行に設定されている、
   ポジションセンサ。
4. 請求項１に記載のポジションセンサであって、
   前記移動体は回転体であり、
   前記磁気センサは、前記回転体の回転角度に応じて前記軌跡上の値をとる前記第一検出値を検出するよう設定されると共に、前記軌跡は、前記回転体の回転範囲内に設定された複数の区間ごとに、前記回転体の回転角度の変化に応じた前記第一検出値の変化率が異なるよう設定されており、
   前記他の磁気センサは、前記回転体の回転角度に応じて前記第二軌跡をとる前記第二検出値を検出するよう設定されている、
   ポジションセンサ。
5. 請求項４に記載のポジションセンサであって、
   前記区間として、少なくとも、前記回転体の特定の回転位置を基準とした一方向の回転角度の範囲と、前記特定の回転位置を基準とした前記一方向と反対回転方向の回転角度の範囲と、が設定されており、
   前記軌跡と前記第二軌跡とは、前記区間ごとに、前記第一検出値の変化率と前記第二検出値の変化率とが同一となるよう設定されている、
   ポジションセンサ。
6. 請求項５に記載のポジションセンサであって、
   前記軌跡と前記第二軌跡とは、前記区間ごとに、前記第一検出値の変化率と前記第二検出値の変化率とが変化する変化点を有するよう設定されている、
   ポジションセンサ。
7. 請求項４に記載のポジションセンサであって、
   前記第一検出値と前記第二検出値とのいずれか一方に基づいて、前記区間ごとにおける前記回転体の回転角度を検出する検出手段を備えた、
   ポジションセンサ。
8. 請求項４乃至７のいずれかに記載のポジションセンサであって、
   前記回転体は、車両のスロットルグリップである、
   ポジションセンサ。
9. 移動体と共に移動する磁石から生じる磁束を検出する磁気センサと、前記磁石から生じる磁束を検出する前記磁気センサとは異なる他の磁気センサと、を備えたポジションセンサによるポジション検出方法であって、
   前記磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された軌跡上の値をとる第一検出値を検出するよう設定されると共に、前記軌跡は、前記移動体の移動範囲内に設定された複数の区間ごとに、前記移動体の位置の変化に応じた前記第一検出値の変化率が異なるよう設定されており、
   前記他の磁気センサは、前記移動体の位置に応じて予め設定された前記軌跡とは一致しない第二軌跡上の値をとる第二検出値を検出するよう設定されると共に、前記第二軌跡における前記移動体の位置の変化に応じた前記第二検出値の変化率は、前記区間ごとに、前記軌跡における前記第一検出値の変化率と予め設定された関係性を有するよう設定されており、
   検知手段が、前記第一検出値と前記第二検出値との間の予め設定された関係性が変化した場合に、前記磁気センサの異常を検知する、
   ポジション検出方法。
10. 請求項９に記載のポジション検出方法あって、
    前記第二軌跡は、前記区間ごとに、前記第二検出値の変化率が前記磁気センサによる前記第一検出値の変化率と同一となるよう設定されている、
    ポジション検出方法。
11. 請求項９に記載のポジション検出方法であって、
    前記第二軌跡は、前記軌跡と平行に設定されている、
    ポジション検出方法。

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