特許 6427467 シフト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6427467

(24)【登録日】2018年11月2日

(45)【発行日】2018年11月21日

(54)【発明の名称】シフト装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 20/02 20060101AFI20181112BHJP

   G01B 21/00 20060101ALI20181112BHJP

【ＦＩ】

   B60K20/02 A

   G01B21/00 D

【請求項の数】4

【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

(65)【公開番号】特開2016-222169(P2016-222169A)

(43)【公開日】2016年12月28日

【審査請求日】2017年12月22日

(73)【特許権者】

【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

【審査官】 岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１５４８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１８７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３４７８０２９（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ２０／０２

Ｇ０１Ｂ ２１／００

(57)【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おり、
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おり、
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部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シフト装置。

【請求項2】

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おり、
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シフト装置。

【請求項3】

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２に記載のシフト装置。

【請求項4】

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鏡面加工された磁石である反射部と、
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、前記磁石と磁気センサとで構成され、
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の第１の態様は、上記の基本的構成に加えてさらに、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部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を特徴とする。

【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の第１の態様はまた、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。

【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の第２の態様は、上記の基本的構成に加えてさらに、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を特徴とする。

【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の第３の態様は、上記の基本的構成に加えてさらに、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を特徴とする。

【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】