特開2016-222169(P2016-222169A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ アルプス電気株式会社の特許一覧
<>
  • 特開2016222169-シフト装置 図000003
  • 特開2016222169-シフト装置 図000004
  • 特開2016222169-シフト装置 図000005
  • 特開2016222169-シフト装置 図000006
  • 特開2016222169-シフト装置 図000007
  • 特開2016222169-シフト装置 図000008
  • 特開2016222169-シフト装置 図000009
  • 特開2016222169-シフト装置 図000010
  • 特開2016222169-シフト装置 図000011
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-222169(P2016-222169A)
(43)【公開日】2016年12月28日
(54)【発明の名称】シフト装置
(51)【国際特許分類】
   B60K 20/02 20060101AFI20161205BHJP
   G01B 21/00 20060101ALI20161205BHJP
【FI】
   B60K20/02 A
   G01B21/00 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2015-112188(P2015-112188)
(22)【出願日】2015年6月2日
(71)【出願人】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプス電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085453
【弁理士】
【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫
(74)【代理人】
【識別番号】100120204
【弁理士】
【氏名又は名称】平山 巌
(74)【代理人】
【識別番号】100108006
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 昌弘
(74)【代理人】
【識別番号】100135183
【弁理士】
【氏名又は名称】大窪 克之
(72)【発明者】
【氏名】菅原 大作
(72)【発明者】
【氏名】脇田 祥嗣
【テーマコード(参考)】
2F069
3D040
【Fターム(参考)】
2F069AA03
2F069BB40
2F069GG04
2F069GG06
2F069GG07
2F069GG11
2F069GG58
2F069GG59
2F069GG62
2F069GG65
3D040AA03
3D040AC16
3D040AC36
3D040AC63
(57)【要約】
【課題】簡単かつ小型化された構成によってシフト方向の検出の多重化を図ることのできるシフト装置を提供する。
【解決手段】揺動操作によって複数のポジションのいずれかに配置されるシフトレバーと、揺動操作によって配置されたシフトレバーのポジションをそれぞれ検出する、第1センサユニット及び第2センサユニットとを備え、第1センサユニットは、光源と、光源から照射された光を反射させる反射部と、反射部で反射された光を受光する受光部材とを備え、反射部は、シフトレバーの下端部に配設され、シフトレバーの揺動に対応して移動し、第2センサユニットは第1センサユニットとは異なる方式又は異なる構成の検出機構を備えている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
揺動操作によって複数のポジションのいずれかに配置されるシフトレバーと、
揺動操作によって配置された前記シフトレバーのポジションをそれぞれ検出する、第1センサユニット及び第2センサユニットとを備え、
前記第1センサユニットは、
光源と、
前記光源から照射された光を反射させる反射部と、
前記反射部で反射された光を受光する受光部材とを備え、
前記反射部は、前記シフトレバーの下端部に配設され、前記シフトレバーの揺動に対応して移動し、
前記第2センサユニットは、前記第1センサユニットとは異なる方式又は異なる構成の検出機構を備えていることを特徴とするシフト装置。
【請求項2】
前記光源は複数設けられ、かつ、前記複数のポジションのそれぞれに対応するように配置され、
前記シフトレバーが揺動操作され前記複数のポジションのうちの所定のポジションに配置された状態において、前記複数の光源から出射され前記反射板で反射された複数の光のうち、前記所定のポジションに対応する前記光源からの光が前記受光部材で所定の閾値以上の強さで受光されることを特徴とする請求項1に記載のシフト装置。
【請求項3】
前記複数の光源のそれぞれからの光の出射のタイミングは時分割されていることを特徴とする請求項2に記載のシフト装置。
【請求項4】
前記光源は、前記複数のポジションにそれぞれ対応するように、前記複数のポジションと同数設けられ
前記受光部材は、前記光源よりも少ない個数が設けられ、少なくともその一部は、前記複数のポジションのうちの2以上のポジションについての前記シフトレバーの位置検出に兼用して用いられ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項に記載のシフト装置。
【請求項5】
前記受光部材は1つだけ設けられ、
前記シフトレバーが前記複数のポジションのいずれに位置していても、前記受光部材は、前記複数の反射部からの反射光を受光することを特徴とする請求項4に記載のシフト装置。
【請求項6】
前記反射部は鏡面加工された磁石であり、
前記第2センサユニットは、前記磁石と磁気センサとを備え、
前記磁気センサは、前記シフトレバーの揺動操作によって生じる磁場の変化を検出することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、揺動操作されたシフトレバーの位置を複数のセンサユニットによって検出するシフト装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両用のシフト装置においては、安全性確保のために、シフトレバーのシフト方向の検出を多重化することが求められている。例えば特許文献1に記載のシフト装置では、シャフトと一体で回動するマグネットの磁束の変化をMRE素子によって検出するとともに、2つのフォトインタラプタと突片によってシフトレバーのシフト方向の変化を検出することにより、シフト方向の検出の冗長化を図っている。ここで、突片は、シフト方向に回動可能とされたシャフトの先端に取り付けられた、ほぼ扇形状のプレートに形成されており、シフトレバーと一体で回動する。フォトインタラプタは、シフトレバーとともに移動する突片によって、受光状態又は遮光状態となるように構成されているため、フォトインタラプタからの出力信号によって、シフトレバーのシフト方向の変化が検出可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−154868号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載のシフト装置は、フォトインタラプタを用いたセンサユニットにおいて、シフトレバーと一体に揺動するシャフトと、このシャフトとともに回動するプレートと、このプレートに形成された突片と、2つのフォトインタラプタとを用いており、機構が複雑かつ大型化していた。
【0005】
そこで本発明は、簡単かつ小型化された構成によって、シフトレバーのポジションの検出の多重化を図ることのできるシフト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】
上記課題を解決するために、本発明のシフト装置は、揺動操作によって複数のポジションのいずれかに配置されるシフトレバーと、揺動操作によって配置されたシフトレバーのポジションをそれぞれ検出する、第1センサユニット及び第2センサユニットとを備え、第1センサユニットは、光源と、光源から照射された光を反射させる反射部と、反射部で反射された光を受光する受光部材とを備え、反射部は、シフトレバーの下端部に配設され、シフトレバーの揺動に対応して移動し、第2センサユニットは第1センサユニットとは異なる方式又は異なる構成の検出機構を備えていることを特徴としている。
【0007】
この構成においては、シフトレバーの下端部に反射部を設けることにより、追加の構成部材を設けることなく、かつ、装置の大型化を抑えつつ、シフトレバーのポジションの検出の多重化を実現することが可能となる。
【0008】
本発明のシフト装置において、光源は複数設けられ、かつ、複数のポジションのそれぞれに対応するように配置され、シフトレバーが揺動操作され複数のポジションのうちの所定のポジションに配置された状態において、複数の光源から出射され反射板で反射された複数の光のうち、所定のポジションに対応する光源からの光が受光部材で所定の閾値以上の強さで受光されることが好ましい。
【0009】
これにより、複数のポジションに対応する光源からの出射光が受光部材に入射しても、シフトレバーが配置されたポジションに対応する光源を特定することが容易となり、これにより、シフトレバーのポジションを確実に検出することができる。
【0010】
本発明のシフト装置において、複数の光源のそれぞれからの光の出射のタイミングは時分割されていることが好ましい。
【0011】
これにより、各光源の駆動タイミングと受光部材による検出結果を対応させることで、シフトレバーが配置されたポジションに対応する光源を特定することができる。
【0012】
本発明のシフト装置において、光源は、複数のポジションにそれぞれ対応するように、複数のポジションと同数設けられ、受光部材は、光源よりも少ない個数が設けられ、少なくともその一部は、複数のポジションのうちの2以上のポジションについてのシフトレバーの位置検出に兼用して用いられることが好ましい。
【0013】
これにより、受光部材の配置スペースを小さく抑えることができるため装置の小型化を実現することができる。
【0014】
本発明のシフト装置において、受光部材は1つだけ設けられ、シフトレバーが複数のポジションのいずれに位置していても、受光部材は、複数の反射部からの反射光を受光することが好ましい。
【0015】
これにより、受光部材の配置スペースを抑えることができるため装置の小型化を実現することができる。
【0016】
本発明のシフト装置において、反射部は鏡面加工された磁石であり、第2センサユニットは、磁石と磁気センサとを備え、磁気センサは、シフトレバーの揺動操作によって生じる磁場の変化を検出することが好ましい。
【0017】
これにより、第1センサユニットの反射部と、第2センサユニットの磁石とを同じ部材で兼用できるため、装置の小型化を図ることができ、かつ、複雑化を防ぐことができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によると、シフトレバーの下端部に反射部を設けたセンサユニットを採用することによって、新たな構成を追加することがないため、簡単かつ小型化した構成のシフト装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明の実施形態に係るシフト装置の概略構成を示す側面図であって、シフトレバーがAポジションにあるときの状態を示す図である。
図2】(A)は、図1に示すシフトレバーのポジションの配置を示す平面図であり、(B)は、シフトレバーの反射部の動きを示す平面図である。
図3】4つのLEDと、光学センサと、磁気センサとの配置を示す平面図である。
図4図1に示すシフト装置の構成を示すブロック図である。
図5】発光部の構成例を示す側面図である。
図6】シフト装置の構成を示す側面図であって、シフトレバーがCポジションにあるときの状態を示す図である。
図7】シフト装置の構成を示す側面図であって、シフトレバーがBポジションにあるときの状態を示す図である。
図8】4つのLEDの駆動タイミング、及び、光学センサによる受光のタイミングの例を示すチャート図である。
図9】(A)は、変形例に係るシフト装置の支持板近傍の概略構成を拡大して示す側面図であって、シフトレバーがAポジションにあるときの状態を示し、(B)は、(A)に示すシフト装置の支持板近傍の概略構成を拡大して示す側面図であって、シフトレバーがCポジションにあるときの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態に係るシフト装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。
図1は、シフト装置の概略構成を示す側面図であって、シフトレバー10がAポジションにあるときの状態を示す図である。図2(A)は、図1に示すシフトレバー10のポジションの配置を示す平面図であり、図2(B)は、シフトレバー10の反射部14の動きを示す平面図である。図3は、4つのLED(発光ダイオード)21、22、23、24と、光学センサ31と、磁気センサ32との配置を示す平面図である。図4は、シフト装置の構成を示すブロック図である。図5は、発光部の構成例を示す側面図である。図6は、シフト装置の構成を示す側面図であって、シフトレバー10がCポジションにあるときの状態を示す図である。図7は、シフト装置の構成を示す側面図であって、シフトレバー10がBポジションにあるときの状態を示す図である。図1図6、及び図7は、X1側からX2方向を見た側面図であって、D用LED24及び磁気センサ32の図示を省略している。各図には、基準座標としてX−Y−Z座標が示されている。以下の説明において、Z1−Z2方向を上下方向、Z1方向上側からZ2方向下側を見た状態を平面視、平面視の状態の図を平面図ということがある。
【0021】
図1に示すように、本実施形態に係るシフト装置は、シフトレバー10と支持板20とを備える。
【0022】
シフトレバー10は、運転者が把持するシフトノブ11からシャフト12が延び、このシャフト12が軸受13によって、Y1−Y2方向及びX1−X2方向に揺動可能に支持されている。軸受13は、シフトレバー10が揺動可能な状態で車体に固定されている。運転者がシフトノブ11を操作してシャフト12を揺動させることにより、シフトレバー10が複数のポジションのいずれかにシフトされる。シフトレバー10のポジションとしては、図2(A)に示すように、Aポジションと、AポジションからY2方向へ所定量シフトさせたBポジションと、AポジションからY1方向へ所定量シフトさせたCポジションと、AポジションからX2方向へ所定量シフトさせたDポジションとの4つのポジションが設けられている。図1に示すように、シフトレバー10がAポジションにあるとき、シャフト12は、支持板20に垂直な直線AX1に沿って、Z1−Z2方向に延びている。ここで、本実施形態に係るシフト装置を車両用シフターとして使用する場合、A、B、C、Dのポジションに、N(ニュートラル)、D(ドライブ)、R(リターン)、H(ホーム)、P(パーキング)などのポジションを適宜割り当てることができる。また、このシフト装置は、運転者がシフトレバー10から手を離しても操作後の位置に保持されるタイプ、及び、シフトレバー10から手を離すとホームポジションに戻るタイプのいずれにも適用できる。さらにまた、ポジションの数及び配置は本実施形態に示すものに限定されない。
【0023】
シャフト12のZ2方向の下端部には、板状の反射部14が取り付けられている。この反射部14は、磁石で構成され、少なくとも下面14aが鏡面加工されている。反射部14の下面14aは、シャフト12が延びる方向に対して垂直となるように設けられ、シフトレバー10がAポジションにあるときは、直線AX1に対して垂直となり、かつ、支持板20の上面20aと平行となる。反射部14は、シフトレバー10を揺動させると、軸受13に関してシフトノブ11の移動方向と対称な方向へ移動する。例えば、図6に示すように、Aポジションにあるシフトレバー10を、Y1方向へ角度A1だけ揺動させることによってCポジションに位置させたとき、シフトノブ11はY1方向へ移動する一方、反射部14はY2方向へ移動する。また、図7に示すように、Aポジションにあるシフトレバー10を、Y2方向へ角度A2だけ揺動させることによってBポジションに位置させたとき、シフトノブ11はY2方向へ移動する一方、反射部14はY1方向へ移動する。なお、図6及び図7においては、Aポジションにあるシフトレバー10を破線で示している。
【0024】
図2(A)、(B)、及び図3に示すように、支持板20には、光源として、A用LED21と、B用LED22と、C用LED23と、D用LED24とが設けられている。これらの4つのLED21、22、23、24は、赤外領域の光を出射する発光ダイオードであって、出射面が支持板20の上面20aに平行になるように配置されている。これらの4つのLED21、22、23、24は、シフトレバー10の各ポジション(A、B、C、Dポジション)にそれぞれ対応するように配置され、制御部42(図4)によってそれぞれ駆動される。C用LED23、A用LED21、及びB用LED22は、シフトレバー10のC、N、Bポジションが並ぶ方向と平行になるように、Y1−Y2方向に沿って順に配置されており、Y1−Y2方向における配置順序はシフトレバー10のポジションの配置順序と逆になっている。また、D用LED24は、直線AX1を挟んで、Dポジションとは反対側に配置されている。
【0025】
さらに支持板20上には、図2(A)に示すように、光学センサ31と磁気センサ32が設けられている。光学センサ31と磁気センサ32は、X1−X2方向において、C、A、Bポジションが並ぶ位置P1を挟んで、C用LED23、A用LED21、及びB用LED22が並ぶ位置P2の反対側の位置P3にそれぞれ設けられている。
【0026】
光学センサ31は、受光部材として、反射部14で反射された光を受光し、その強度を検出する。その検出結果は制御部42へ出力される。
【0027】
磁気センサ32は、例えばホール素子、磁気抵抗効果素子、又は、巨大磁気抵抗効果素子であり、シフトレバー10の揺動操作によって生じる磁場の変化を検出する。より具体的には、反射部14は多極着磁された磁石であり、シフトレバー10の揺動操作に応じて反射部14が変位することにともなって、反射部14の下面14aの向きや、磁気センサ32と下面14aとの距離が変化することによって、発生する磁界が変化する。磁気センサ32においては、シフトレバー10の揺動操作によって変化する磁界を電気抵抗の変化として検出し、検出結果を制御部42へ出力する。
【0028】
制御部42は、光学センサ31及び磁気センサ32による検出結果を判別部41へ出力する。判別部41は、光学センサ31による検出結果、及び、磁気センサ32による検出結果のそれぞれに基づいてシフトレバー10のポジションを判別する。
【0029】
図2(B)に示すように、反射部14は、平面視矩形の板状をなしている。この反射部14は、シフトレバー10がAポジション(図1に示すポジション)にあるときは、図2(B)において実線で示す位置Pnにあり、A用LED21、光学センサ31、及び磁気センサ32の上方に位置する。また、反射部14は、シフトレバー10がCポジション(図6に示すポジション)にあるときは、図2(B)において点線で示す位置Prにあり、A用LED21、光学センサ31、及び磁気センサ32の上方に位置し、かつ、C用LED23からの出射光が反射して光学センサ31に入射可能な位置している。さらにまた、反射部14は、シフトレバー10がBポジション(図7に示すポジション)にあるときは、図2(B)において破線で示す位置Pdにあり、A用LED21、B用LED22、光学センサ31、及び磁気センサ32の上方に位置する。また、反射部14は、シフトレバー10がDポジションにあるときは、図2(B)において二点鎖線で示す位置Phにあり、A用LED21、光学センサ31、及び磁気センサ32の上方に位置し、かつ、D用LED24からの出射光が反射して光学センサ31に入射可能な位置に配置される。
【0030】
以上の構成において、シフトレバー10がAポジションにあるときは、図1に示すように、A用LED21から出射した光は、反射部14の下面14aに対して角度αで入射し、かつ、角度αで反射されて光学センサ31に入射する。ここで、シフトレバー10がAポジションにあるとき、反射部14の下面14aの法線N1は支持板20に垂直な直線AX1に沿った方向に延びている。
【0031】
これに対して、シフトレバー10がCポジションにあるときは、図6に示すように、C用LED23からの出射光は、反射部14の下面14aに対して角度βで入射し、かつ、角度βで反射されて光学センサ31に入射する。ここで、角度βは角度αよりも大きな角度である。
【0032】
また、シフトレバー10がBポジションにあるときは、図7に示すように、B用LED22からの出射光は、反射部14の下面14aに対して角度γで入射し、かつ、角度γで反射されて光学センサ31に入射する。ここで、角度γは角度αよりも大きな角度である。
【0033】
本実施形態のシフト装置においては、シフトレバー10のポジション変更にともなって、反射面としての下面14aが直線AX1に対してなす角度が変化する。これに対して、4つのLED21、22、23、24のうち、少なくとも、現在のポジションに対応するLEDからの出射光が反射部14の下面14aで反射して光学センサ31に入射するように、支持板20上における位置が定められており、この位置に応じて反射部14の下面14aに対する入射角度α、β、γが決まっている。
【0034】
図8は、4つのLED21、22、23、24の駆動タイミング、及び、光学センサ31による受光のタイミングの例を示すチャート図である。図8において、横方向は時間の経過を示しており、縦方向は信号の強度を示している。A用LED21と、B用LED22と、C用LED23と、D用LED24とは、制御部42によってそれぞれ駆動され、この駆動は、図8(A)、(B)、(C)、(D)に示すように、各LEDの駆動タイミングをずらした時分割で行われる。図8において、(A)はA用LED21の駆動波形、(B)はB用LED22の駆動波形、(C)はC用LED23の駆動波形、(D)はD用LED24の駆動波形を示しており、互いに異なるタイミングで駆動されている。
【0035】
図8(E)は、シフトレバー10がAポジションにあるときの光学センサ31における受光のタイミングを示している。図8(E)に示す例では、各LEDの配置や反射部14の下面14aの支持板20に対する角度などによって、光学センサ31に入射する光は、A用LED21から出射され反射部14で反射された光のみとなっている。このため、図8(E)に示すように、光学センサ31においては、A用LED21の駆動時(図8(A))にのみ光学センサ31に光が入射している。光学センサ31による検出結果は制御部42から判別部41に出力され、判別部41は、B用LED22の駆動時にのみ光学センサ31が受光していることから、シフトレバー10がAポジションにあると判別する。
【0036】
図8(E)に示す例では、シフトレバー10がAポジションにあるときにA用LED21からの出射光のみが光学センサ31に入射するように構成していたが、反射部14の形状や配置、支持板20に対する反射部14の下面14aの角度、支持板20上における4つのLED21、22、23、24の配置や出射角度、反射部14と支持板20との距離などによって、A用LED21以外のLEDからの出射光も光学センサ31に入射する場合がある。ここで、光学センサ31に入射する光の強度は、各LEDの配置や、各ポジションにおける反射部14の下面14aの支持板20に対する角度の相違などによって異なるが、反射部14の構成や各LEDの配置等によって、シフトレバー10のポジションに対応したLEDからの出射光の入射強度が最も高く、かつ、所定の閾値以上となるように設定することができる。このように設定すると、光学センサ31において複数のLEDからの出射光を受光した場合であっても、判別部41は、所定の閾値以上の強度を有する光を特定することができ、さらに、この光を光学センサ31が受光したタイミングと同じタイミングで駆動されたLEDを特定することによって、このLEDに対応するシフトレバー10のポジションを判別することが可能となる。
【0037】
シフトレバー10をいずれかのポジションに配置したときに、選択されたポジションに対応するLEDからの出射光が、それ以外のLEDからの出射光よりも、光強度の大きな光として光学センサ31に入射させるためには、LEDを含む発光部として、図5に示すような構成を備えることが好ましい。図5において、LED25は光軸25cを有し、出射面25aには導光体26が配置されている。この導光体26の出射面26aには、光軸27cを有する集光レンズ27が設けられている。この構成によれば、LED25からの出射光は導光体26によって導かれて集光レンズ27に入射し、集光レンズ27の形状に応じた集束光として出射される。したがって、導光体26と集光レンズ27を用いない場合と比べて、集束され、強度の大きな光を出射させることが可能となる。
【0038】
集光レンズ27の光軸27cは、LED25の光軸25cに対して所定の角度θをなしている。この角度θは、シフトレバー10の各ポジションにおける、反射部14の下面14aの角度、及び、支持板20上におけるLEDの配置に応じて設定される。このような角度設定、及び、集光レンズ27による集光効果によって、シフトレバー10の各ポジションにおいて、対応するLEDから出射される光が光学センサ31で受光される強度と、それ以外のLEDからの出射光の受光強度との差を大きくすることが可能となるため、判別部41による判別をより精度よく行うことができるようになる。
【0039】
以上の構成において、光源としての4つのLED21、22、23、24と、反射部14と、受光部材としての光学センサ31とは、揺動操作によって配置されたシフトレバー10のポジションを光学的に検出するための第1センサユニットを構成する。また、反射部14と、磁気センサ32とは、揺動操作によって配置されたシフトレバー10のポジションを磁気的に検出するための第2センサユニットを構成する。第1及び第2センサユニットによる検出結果は制御部42を介して判別部41へ送出され、判別部41において揺動したシフトレバー10のポジションを判別する。これにより、異なる検出原理を有する2つのセンサユニットによってポジションを判別できるため、判別の多重化を実現することができる。
以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。
【0040】
(1)シフトレバー10の下端部に反射部14を設けることにより、追加の構成部材を設けることなく、かつ、装置の大型化を抑えつつ、シフトレバー10の揺動方向を検出することが可能となる。
【0041】
(2)複数のLED21、22、23、24のそれぞれからの光の出射のタイミングをずらしているため、いずれのLEDからの出射光を受光部材が受光したのかが容易かつ正確に判別でき、これによりシフトレバー10のポジションの判別を確実に行うことができる。
【0042】
(3)1つの光学センサ31でシフトレバー10の位置検出を行うことができるため、装置の小型化に資することができる。
【0043】
(4)反射部14を、鏡面加工した磁石で構成したことにより、第1センサユニットと第2センサユニットの一部を兼用できるようになるため、装置の小型化・簡素化を実現することができる。
【0044】
以下に変形例について説明する。
(1)反射部14の平面形状は矩形板状に限定されず、平面視で楕円形や円形の形状であってもよい。また、反射部14の形状は、板状にも限定されず、シフトレバー10の各ポジションに対応するLEDからの出射光が光学センサ31に入射可能であれば、曲面や半球面形状としてもよい。反射部を複数の曲面で構成する場合、図9(A)、(B)に示すように、反射部114の下面114a、114b、114cが支持板20に向かって凹型となるようにしてもよい。ここで、図9(A)は、変形例に係るシフト装置の支持板20近傍の概略構成を拡大して示す側面図であって、シフトレバー10がAポジションにあるときの状態を示し、図9(B)は、図9(A)に示すシフト装置の支持板20近傍の概略構成を拡大して示す側面図であって、シフトレバー10がCポジションにあるときの状態を示す図である。図9(A)、(B)においては、D用LED24及び磁気センサ32の図示を省略している。
【0045】
図9(A)、(B)に示すシフト装置においては、反射部114の下面のうち、シャフト12に対応する中央の領域の第1面114aはシャフト12の軸12cに対して直交している。これに対して、第1面114aより外側に位置する、第2面114b及び第3面114cは、シャフト12の軸12cとは直角以外の角度となるように形成されている。また、図9(A)、(B)には図示しないが、第1面114aの外側には、第2面114bと第3面114cのほかにも、シャフト12の軸12cに対して直角以外の角度をなす面が形成されている。第2面114bは、シフトレバー10がCポジションにあるとき(図9(B))に、支持板20の上面20aに対して平行となるように形成され、第3面114cは、シフトレバー10がBポジションにあるときに支持板20の上面20aに対して平行となるように形成されている。なお、第1面114aは、シフトレバー10がAポジションにあるときは、支持板20に垂直な直線AX1に対して直交しているが、シフトレバー10がN以外のポジションにあるときは、直線AX1に対して直角以外の角度をなしている。
【0046】
図9(A)、(B)に示す構成において、シフトレバー10がAポジションにあるときは、図9(A)に示すように、A用LED21から出射した光は、第1面114aに対して角度αで入射し、かつ、角度αで反射されて光学センサ31に入射する。ここで、シフトレバー10がAポジションにあるとき、第1面114aの法線N21は、シャフト12の軸12c及び支持板20に垂直な直線AX1に沿って延びている。一方、C用LED23からの出射光は第2面114bで反射されるが、第2面114bが支持板20に垂直な直線AX1と直交しない角度となっているため、光学センサ31とは異なる位置へ向かって進行する。同様に、B用LED22からの出射光は第3面114cで反射されるが、第3面114cが直線AX1と直交しない角度となっているため、光学センサ31とは異なる位置へ向かって進行する。
【0047】
これに対して、シフトレバー10がCポジションにあるときは、図9(B)に示すように、C用LED23からの出射光は、第2面114bに対して角度δで入射し、かつ、角度δで反射されて光学センサ31に入射する。ここで、角度δは角度αよりも大きな角度であり、シフトレバー10がCポジションにあるとき、第2面114bの法線N22は、支持板20に垂直な直線AX1に沿った方向に延びる直線である。一方、A用LED21からの出射光は第1面114aで反射されるが、第1面114aが支持板20に垂直な直線AX1と直交しない角度となっているため、光学センサ31とは異なる位置へ向かって進行する。また、B用LED22からの出射光は、進行方向が第3面114cにほぼ平行となっているため、第3面114cに入射しづらい状態となっている。
【0048】
また、シフトレバー10がBポジションにあるときは、図示しないが、B用LED22からの出射光は、第3面114cに対して角度εで入射し、かつ、角度εで反射されて光学センサ31に入射する。ここで、角度εは角度αよりも大きな角度であり、シフトレバー10がBポジションにあるとき、第3面114cの法線は、支持板20に垂直な直線AX1に沿った方向に延びている。一方、A用LED21からの出射光は第1面114aで反射されるが、第1面114aが支持板20に垂直な直線AX1と直交しない角度となっているため、光学センサ31とは異なる位置へ向かって進行する。また、C用LED23からの出射光は、進行方向が第2面114bにほぼ平行となっているため、第2面114bに入射しづらい状態となっている。
【0049】
(2)光学センサは、LEDの数よりも少なければ、2つ以上設けてもよい。これにより、シフトレバー10のポジションを5つ以上にした場合や、ポジションの配置が複雑になった場合のように、反射部14からの反射光を1つの光学センサで受けることが難しくなったときに、受光範囲を各光学センサで分担することが可能となる。また、光学センサをLEDと同数設ける場合と比較して支持板20の大きさを抑えることができ、装置の小型化を図ることができる。
【0050】
(3)上述の実施形態では、駆動のタイミングをずらすことによって各LEDを判別していたが、これに代えて、又は、これに加えて、各LEDの発光色や発光周波数を互いに異ならせてよい。各LEDの発光色を異ならせる場合には、光学センサ31は受光色を識別することによってLEDを識別する。
【0051】
(4)LEDの数を減らして、光学センサの数を増やす構成も可能である。この場合は、各ポジションに対応するように光学センサを複数配置し、シフトレバー10のポジションによって反射部14による反射方向が異なることを利用して、強度の大きな光を受光した光学センサに対応するポジションにシフトレバー10が位置していると判別することができる。
【0052】
(5)図5に示す、導光体26と集光レンズ27を用いた構成に代えて、又は、これに加えて、LEDの出射面近傍に、LEDからの出射光の出射方向及び出射径を限定する遮蔽構造を設けてもよい。例えば、支持板20において、厚み方向(Z1−Z2方向)に貫通する孔を複数設け、支持板20の下面20bにおいて、これらの孔に対応する位置に複数のLEDをそれぞれ配置する。これらの孔の径及び貫通方向をLEDごとに調整することによって、LEDからの出射光の出射方向及び出射径を限定することが可能となり、これにより、図5に示す構成と同様に、判別部41による判別の精度を高めることができる。
【0053】
(6)第2センサユニットとしては、上記の構成に限定されず、上記第1センサユニットと異なる方式又は異なる構成の検出機構を用いることができる。
【0054】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0055】
以上のように、本発明に係るシフト装置は、大型化や複雑化することなく、シフトレバーのシフト方向の検出の多重化若しくは冗長化を図ることができる点で有用である。
【符号の説明】
【0056】
10 シフトレバー
11 シフトノブ
12 シャフト
13 軸受
14 反射部
14a 下面
20 支持板
21 A用LED
22 B用LED
23 C用LED
24 D用LED
25 LED
26 導光体
27 集光レンズ
31 光学センサ
32 磁気センサ
41 判別部
42 制御部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9