(57)【要約】【課題】地磁気や磁気センサの温度特性等によるオフセット成分の変化の影響を受けることがなく、さらに、磁気センサを増やすことなく有効検出長を長くする。【解決手段】位置検出装置１は、所定距離を離して配置された複数の磁石１０Ａ、１０Ｂと、磁石が最も近接した際に最大の検出値を出力する向きに配列されたＭ個（Ｍは３以上の整数）の磁気センサＭＳと、１つ飛ばしの２つの磁気センサの各検出値の差分値を算出し、これらの１つ飛ばしの２つの磁気センサの中間に位置する仮想センサの磁界値として、（Ｍ−２）個の仮想センサの磁界値を生成する仮想センサ磁界値生成部４１と、複数の磁気センサの検出値から、磁気センサに対向する磁石を特定する磁石特定部４３と、仮想センサの磁界値を補間して得られる磁界分布の磁界値がゼロとなる位置を、磁石特定部４３が特定した磁石の位置として出力する位置信号生成部４２を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定距離を離して配置された複数の永久磁石と、
複数の該永久磁石の相対的な移動方向に沿って配列され、前記永久磁石が最も近接した際に最大の検出値を出力する向きに配列されたＭ個（Ｍは３以上の整数）の磁気センサと、
１つ飛ばしの２つの磁気センサの各検出値の差分値を算出し、前記１つ飛ばしの２つの前記磁気センサの中間に位置する仮想センサの磁界値として、（Ｍ−２）個の第１群の仮想センサの磁界値を生成する仮想センサ磁界値生成部と、
複数の前記磁気センサの検出値から、前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定する磁石特定部と、
前記仮想センサの磁界値を補間して得られる磁界分布の磁界値がゼロとなる位置を、前記磁石特定部が特定した前記永久磁石の位置として出力する位置信号生成部と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記仮想センサ磁界値生成部は、さらに、隣接する前記磁気センサの各検出値の差分値を算出し、該差分値を前記隣接する２つ前記磁気センサとの中間に位置する仮想センサの磁界値として、（Ｍ−１）個の第２群の仮想センサの磁界値を算出し、
前記位置信号生成部は、前記第１群の仮想センサと前記第２群の仮想センサとを含む前記仮想センサの磁界値を補間して得られる磁界分布の磁界値がゼロとなる位置を、前記磁石特定部が特定した前記永久磁石の位置として出力することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記磁石特定部は、前記磁気センサの検出値の極性に基づいて、複数の前記永久磁石の中から前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記磁石特定部は、前記磁気センサの検出値の大きさに基づいて、複数の前記永久磁石の中から前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記磁石特定部は、磁石間距離が前記磁気センサの有効検出長の１／ｎ（ｎは２以上の整数）より短く配設されかつ前記移動方向に対して同じ方向に磁化されたｎ個の永久磁石の検出値に基づいて、複数の前記永久磁石の中から前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記磁石特定部は、磁石間距離が前記磁気センサの有効検出長の１／（ｎ−１）（ｎは２以上の整数）より短く配設されかつ前記移動方向に対して交互に異なる方向に磁化されたｎ個の永久磁石の検出値に基づいて、複数の前記永久磁石の中から前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記位置信号生成部は、前記磁気センサの内、最大の検出値を出力する前記磁気センサを特定し、該磁気センサに最も近接する前記仮想センサの磁界値と該仮想センサの前後の前記仮想センサの磁界値とがゼロを跨いでいるか否かを判別し、ゼロを跨いでいる２つの前記仮想センサの磁界値を補間し、磁界値がゼロとなる位置を前記永久磁石の位置として出力することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記位置信号生成部は、前記磁気センサに対向する第１の永久磁石の位置を算出し、該算出した第１の前記永久磁石の位置に、第１の前記永久磁石と前記磁気センサに対向していない第２の永久磁石との磁石間距離を加算することによって、第２の前記永久磁石の位置を出力することを特徴とする請求項１から７のいずれか１に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記磁気センサが等ピッチで配列されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
複数の前記永久磁石が前記磁気センサに対向している際に、前記位置信号生成部が算出した複数の前記永久磁石の位置に基づいて、複数の前記永久磁石の距離を算出する磁石間距離算出部を、さらに有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置に関し、詳しくは、磁気方式の位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
位置検出装置として、永久磁石（以下、「磁石」という。）の磁界の大きさを検出することによって、磁石の位置を検出する磁気方式の位置検出装置が知られている。例えば、特許文献１には、複数の磁気センサを直線上に並べ、各磁気センサで検出した磁界値を直線あるいは曲線で補間して得た磁界分布から磁界値がゼロになる点を求めることによって、磁石の位置を検出する従来装置が開示されている。
【０００３】
しかしながら、この方式では地磁気等外部磁界の影響で磁界のオフセット成分が変化した場合、磁界値がゼロになる点がずれてしまい、誤差が発生するという問題がある。また、磁気センサの温度特性等により、同様にオフセット成分が変化した場合も、磁界値がゼロになる点がずれてしまい、誤差が出てしまう。また、直線補間によって検出精度を上げるためには、磁気センサの数を増やさなければならない。さらに、磁石の検出範囲は、配列した複数の磁気センサの両端の磁気センサ間の距離に制限されており、有効検出長が短いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５０００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、従来の検出装置では、磁石の磁界を検出する際に、地磁気等の外部磁界の影響を受けて位置検出値に誤差を生じたり、有効検出長が短いといった課題があった。  
【０００６】
本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、地磁気等の外部磁界の影響で磁界のオフセット成分が変化した場合や、磁気センサの温度特性等により同様にオフセット成分が変化した場合でも、オフセット成分による影響を受けることがなく、さらに、磁気センサを増やすことなく有効検出長を長くできる位置検出装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、所定距離を離して配置された複数の永久磁石と、複数の該永久磁石の相対的な移動方向に沿って配列され、前記永久磁石が最も近接した際に最大の検出値を出力する向きに配列されたＭ個（Ｍは３以上の整数）の磁気センサと、１つ飛ばしの２つの磁気センサの各検出値の差分値を算出し、前記１つ飛ばしの２つの前記磁気センサの中間に位置する仮想センサの磁界値として、（Ｍ−２）個の第１群の仮想センサの磁界値を生成する仮想センサ磁界値生成部と、複数の前記磁気センサの検出値から、前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定する磁石特定部と、前記仮想センサの磁界値を補間して得られる磁界分布の磁界値がゼロとなる位置を、前記磁石特定部が特定した前記永久磁石の位置として出力する位置信号生成部と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記仮想センサ磁界値生成部は、さらに、隣接する前記磁気センサの各検出値の差分値を算出し、該差分値を前記隣接する２つ前記磁気センサとの中間に位置する仮想センサの磁界値として、（Ｍ−１）個の第２群の仮想センサの磁界値を算出し、前記位置信号生成部は、前記第１群の仮想センサと前記第２群の仮想センサと含む仮想センサの磁界値を補間して得られる磁界分布の磁界値がゼロとなる位置を、前記磁石特定部が特定した前記永久磁石の位置として出力することを特徴とするものである。
【０００９】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記磁石特定部は、前記磁気センサの検出値の極性に基づいて、複数の前記永久磁石の中から前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定することを特徴とするものである。
【００１０】
第４の技術手段は、第１から第３のいずれか１の技術手段において、前記磁石特定部は、前記磁気センサの検出値の大きさに基づいて、複数の前記永久磁石の中から前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定することを特徴とするものである。
【００１１】
第５の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記磁石特定部は、磁石間距離が前記磁気センサの有効検出長の１／ｎ（ｎは２以上の整数）より短く配設されかつ前記移動方向に対して同じ磁化方向に磁化されたｎ個の永久磁石の検出値に基づいて、複数の前記永久磁石の中から前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定することを特徴とするものである。
【００１２】
第６の技術手段は、第１から第３のいずれか１の技術手段において、前記磁石特定部は、磁石間距離が前記磁気センサの有効検出長の１／（ｎ−１）（ｎは２以上の整数）より短く配設されかつ前記移動方向に対して交互に異なる方向に磁化されたｎ個の永久磁石の検出値に基づいて、複数の前記永久磁石の中から前記磁気センサに対向する前記永久磁石を特定することを特徴とするものである。
【００１３】
第７の技術手段は、第１から第６のいずれか１の技術手段において、前記位置信号生成部は、前記磁気センサの内、最大の検出値を出力する前記磁気センサを特定し、該磁気センサに最も近接する前記仮想センサの磁界値と該仮想センサの前後の前記仮想センサの磁界値とがゼロを跨いでいるか否かを判別し、ゼロを跨いでいる２つの前記仮想センサの磁界値を補間し、磁界値がゼロとなる位置を前記永久磁石の位置として出力することを特徴とするものである。
【００１４】
第８の技術手段は、第１から第７のいずれか１の技術手段において、前記位置信号生成部は、前記磁気センサに対向する第１の永久磁石の位置を算出し、該算出した第１の前記永久磁石の位置に、第１の前記永久磁石と前記磁気センサに対向していない第２の永久磁石との磁石間距離を加算することによって、第２の前記永久磁石の位置を出力することを特徴とするものである。
【００１５】
第９の技術手段は、第１から第８のいずれか１の技術手段において、前記磁気センサが等ピッチで配列されていることを特徴とするものである。
【００１６】
第１０の技術手段は、第１から第９のいずれか１の技術手段において、複数の前記永久磁石が前記磁気センサに対向している際に、前記位置信号生成部が算出した複数の前記永久磁石の位置に基づいて、複数の前記永久磁石の距離を算出する磁石間距離算出部を、さらに有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、地磁気等の外部磁界の影響で磁界のオフセット成分が変化した場合や、磁気センサの温度特性等により同様にオフセット成分が変化した場合でも、オフセット成分による影響を受けることがなく、さらに、磁気センサを増やすことなく検出精度を高め、有効検出長を長くすることができる。また有効範囲が従来と同じであれば検出装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る位置検出装置の一構成を示す図である。
【図２】磁石と磁気センサとの具体的な配置の関係を示す図である。
【図３】磁石と磁気センサとの相対的な位置を変更した際の図である。
【図４】第１の磁石に対する磁気センサの検出値（磁界値）の特性を説明するための図である。
【図５】第１の磁石が磁気センサに対向した際の、１つ飛ばしの２つの磁気センサの各検出値の差分値の特性を説明するための図である。
【図６】磁気センサの位置と第１群の仮想センサの位置との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る位置検出装置における処理フローの例を示す図である。
【図８】磁石の位置を求めるための直線補間について説明するための図である。
【図９】第２の磁石に対する磁気センサの検出値（磁界値）の特性を説明するための図である
【図１０】第２の磁石が磁気センサに対向した際の、１つ飛ばしの２つの磁気センサの各検出値の差分値の特性を説明するための図である。
【図１１】磁気センサの有効検出長内に第１の磁石のみが位置する場合を示す図である。
【図１２】磁気センサの有効検出長内に第１の磁石と第２の磁石とが位置する場合を示す図である。
【図１３】磁気センサの有効検出長内に第２の磁石のみが位置する場合を示す図である。
【図１４】第１の磁石が磁気センサに対向した際の、隣接する２つの磁気センサの各検出値の差分値の特性を説明するための図である。
【図１５】磁気センサの位置と第１群と第２群を合わせた仮想センサの位置との関係を示す図である。
【図１６】磁石間距離の算出フローの例を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る位置検出装置の他の構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る位置検出装置のさらに他の構成を示す図である。
【図１９】図１８に示す位置検出装置において、磁石位置が異なる場合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の位置検出装置に係る好適な実施形態について説明する。以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。なお、本発明はこれらの実施形態での例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内および均等の範囲内におけるすべての変更を含む。
【００２０】
(第１の実施形態)
図１は、本発明の第１の実施形態に係る位置検出装置の一構成を示す図である。本実施形態では、複数の磁石として、移動方向に対して、磁化方向の異なる第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの２つの磁石を用いた例について説明する。
【００２１】
位置検出装置１は、検出用の第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂと、これらの第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂを検出する複数の磁気センサＭＳ、複数の磁気センサＭＳを切り替えるマルチプレクサ２０、磁気センサＭＳからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３０、磁気センサＭＳの検出値を元に第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂの位置を演算するマイコン４０、マイコン４０で演算した値をアナログ信号で出力する出力回路５０を備えている。なお、本明細書では、磁気センサを特定せずに総称する場合は磁気センサＭＳと記載し、磁気センサを特定する場合は、磁気センサＭＳ２のように番号を付して記載する。このことは、後述する仮想センサについても同様である。
【００２２】
マイコン４０は、機能部として、仮想センサ磁界値生成部４１、位置信号生成部４２、磁石特定部４３、磁石間距離算出部４４、および、マルチプレクサ信号生成部４５を有している。これらの機能部の機能は、マイコン４０の図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭと、ＲＯＭに予め記憶した制御プログラムを実行することによって実現できる。
【００２３】
磁気センサＭＳとしては、ホール素子や可飽和コイル等を用いたものが利用できる。可飽和コイルを用いたものとしては、例えば、コアの飽和領域まで可飽和コイルを励磁、外部磁界の作用によってコアの飽和点が移動することを利用したもの、例えば、特開２００３-２１５２２１号公報に開示されたものを利用することができる。
【００２４】
図２は、磁石と磁気センサの具体的な配置の関係を示す図であり、図３は、磁石と磁気センサとの相対的な位置を変更した際の図である。本実施形態では、磁気センサＭＳは基板ＢＳ上で直線上に１０ｍｍ間隔のピッチＰでＭ個、例えば、１１個並べられ、マルチプレクサ２０と繋がる。第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂは、図示しない移動機構に磁石間距離Ｌだけ離して固定されており、ともに磁気センサＭＳ１〜ＭＳ１１と一定距離を保ちながら基板ＢＳに対して平行に移動する。第１の磁石１０Ａの磁化方向は移動方向に対してＳ極、Ｎ極に磁化されており、第２の磁石１０Ｂの磁化方向は、第１の磁石１０Ａとは反対に移動方向に対してＮ極、Ｓ極に磁化されている。磁化の方向は互いに逆でも構わない。磁気センサＭＳは、これらの第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂの水平磁界を検出する。複数の磁気センサＭＳの磁石磁界に対する検出値の出力特性は同じである。
【００２５】
本実施形態では、磁気センサＭＳの有効検出長Ａは、左右両端の磁気センサＭＳ１と磁気センサＭＳ１１を除く、磁気センサＭＳ２から磁気センサＭＳ１０までの距離８０ｍｍとなる。なお、本実施形態では、磁気センサＭＳはピッチＰで等間隔に配列しているが、磁気センサＭＳの配列は等間隔でなくてもよい。いずれの場合も、マイコン４０には、予め各磁気センサＭＳ１〜ＭＳ１１の位置が記憶されているものとする。また、磁気センサＭＳの個数Ｍも１１に限定されないが、３個以上を必要とする。
【００２６】
また、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂとの磁石間距離Ｌは、磁気センサＭＳの有効検出長Ａよりも短い距離に設定されており、本実施形態では、例えば７０ｍｍに設定されている。図２は、第１の磁石１０Ａが磁気センサＭＳ２に対向している場合を、また、図３は、第２の磁石１０Ｂが磁気センサＭＳ１０に対向している場合を示しており、位置検出装置１は、第１の磁石１０Ａが磁気センサＭＳ２に対向している位置から、第２の磁石１０Ｂが磁気センサＭＳ１０に対向している位置までの範囲内で、第１の磁石１０Ａまたは第２の磁石１０Ｂの位置を検出することができる。したがって、位置検出装置１の全有効検出長は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ（８０ｍｍ）に磁石間距離Ｌ（７０ｍｍ）を加えたものとなり、１５０ｍｍとなる。
【００２７】
まず、第１の磁石１０Ａが磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲内にある場合の、第１の磁石１０Ａの位置検出の方法について説明する。
図４は、第１の磁石に対する磁気センサの検出値である磁界値の特性を説明するための図である。なお、図４に示す特性は、磁気センサＭＳに可飽和コイル、第１の磁石１０Ａにネオジムφ５×６を使用している。図４の縦軸は磁界の大きさを表すマイコン４０の内部値を示し、横軸は基板ＢＳに沿った座標位置を示している。図４に示す位置０ｍｍは、図２に示すように磁気センサＭＳ２の位置を基準にしている。そして、例えば、磁気センサＭＳ１は−１０ｍｍの位置に、磁気センサＭＳ２は０ｍｍの位置に、磁気センサＭＳ３は１０ｍｍの位置に、磁気センサＭＳ４は２０ｍｍの位置に、また、磁気センサＭＳ１０は８０ｍｍの位置にある。図４では、磁石の位置が磁気センサＭＳの有効検出長Ａから外れている−１０ｍｍより小さい位置での検出値も記載しているが、実際には位置検出のためには用いない。
【００２８】
図４では、磁気センサＭＳ１〜ＭＳ４の各検出値である磁界値を示している。例えば、第１の磁石１０Ａが０ｍｍの位置にある場合は、各磁気センサＭＳ１〜ＭＳ４の検出値は、図４で示す磁気センサＭＳ１〜ＭＳ４の特性曲線が０ｍｍの場合の磁界値を出力する。また、第１の磁石１０Ａが１０ｍｍの位置にある場合は、各磁気センサＭＳ１〜ＭＳ４の検出値は、図４で示す磁気センサＭＳ１〜ＭＳ４の特性曲線が１０ｍｍの場合の磁界値を出力する。このように、各磁気センサＭＳは、第１の磁石１０Ａの中心と磁気センサＭＳの中心が同じ位置の時に検出値が最大になる。すなわち、第１の磁石１０Ａと磁気センサＭＳとが最も近接した際に、磁気センサＭＳは最大の検出値を出力するように配置されている。
【００２９】
マルチプレクサ２０ではマイコン４０のマルチプレクサ信号生成部４５からの指令により磁気センサＭＳ１〜ＭＳ１１を順次切り替え、各磁気センサＭＳからのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器３０でデジタル信号に変換しマイコン４０に入力する。
【００３０】
図４に示す通り磁気センサＭＳの検出値のままでは、直線あるいは曲線で補間して磁界値のゼロ点を求め、第１の磁石１０Ａの位置を検出することは難しい。そのため、本実施形態では、マイコン４０の内部で磁気センサＭＳの検出値を１つ飛ばし毎に差分値を求め、求めた差分値を、１つ飛ばしの２つの磁気センサＭＳの中間に位置する仮想センサの磁界値としている。具体的には、「磁気センサＭＳ３の検出値−磁気センサＭＳ１の検出値」、「磁気センサＭＳ４の検出値−磁気センサＭＳ２の検出値」、「磁気センサＭＳ５の検出値−磁気センサＭＳ３の検出値」・・・「磁気センサＭＳ１１の検出値−磁気センサＭＳ９の検出値」を求め、それぞれ、差分を求めた１つ飛ばしの磁気センサＭＳの中間にある仮想センサＶＬ１、ＶＬ２、ＶＬ３・・・ＶＬ９の磁界値としている(後述する図６参照。)。
【００３１】
図５は、第１の磁石が磁気センサに対向した際の、１つ飛ばしの２つの磁気センサの各検出値の差分値の特性を説明するための図であり、図６は、磁気センサの位置と第１群の仮想センサの位置との関係を示す図である。図５の縦軸は磁界の大きさを表すマイコン４０の内部値を示し、横軸は基板ＢＳに沿った座標位置を示している。
【００３２】
例えば、本実施形態の場合、所定の磁気センサＭＳとして、磁気センサＭＳ１とこの磁気センサから１つ飛ばしの磁気センサＭＳ３の各検出値の差分値、すなわち、「磁気センサＭＳ３の検出値−磁気センサＭＳ１の検出値」を算出し、磁気センサＭＳ１と磁気センサＭＳ３の中間に位置する仮想センサＶＬ１の磁界値としている。本実施形態の場合、仮想センサＶＬ１の位置は磁気センサＭＳ２の位置と等しくなり、図５に示す特性が生成される。図５から分かるように、第１の磁石１０Ａが０ｍｍの位置にある場合は、仮想センサＶＬ１の磁界値はゼロとなり、位置０ｍｍの前後で仮想センサＶＬ１の磁界値はほぼ直線的に変化している。
【００３３】
次に、仮想センサＶＬ２は、磁気センサＭＳ４と磁気センサＭＳ２の中間点にある磁気センサＭＳ３の位置と等しくなり、「磁気センサＭＳ４の検出値−磁気センサＭＳ２の検出値」の差分値をその磁界値としている。仮想センサＶＬ２の特性は、磁石が１０ｍｍの位置にある場合に磁界値がゼロとなるように、図５に示す仮想センサＶＬ１の特性を基板ＢＳのプラス方向（紙面の右側に）に１０ｍｍシフトさせた特性となる。
さらに、仮想センサＶＬ３は磁気センサＭＳ４の位置と等しくなり、「磁気センサＭＳ５の検出値−磁気センサＭＳ３の検出値」の差分値に等しい磁界値を有する。仮想センサＶＬ３の特性は、図５に示す仮想センサＶＬ１の特性を基板ＢＳのプラス方向に２０ｍｍシフトさせた特性となる。
【００３４】
以降、順次１つ飛ばしの２つの磁気センサＭＳの検出値の差分値を求めて、求めた差分値を、１つ飛ばしの磁気センサＭＳの中間に位置する仮想センサＶＬの磁界値として生成する。そして、最後に、「磁気センサＭＳ１１の検出値−磁気センサＭＳ９の検出値」の差分値を求めて、磁気センサＭＳ１０と同じ位置にある仮想センサＶＬ９の磁界値とする。仮想センサＶＬ９の特性は、図５に示す仮想センサＶＬ１の特性を基板ＢＳのプラス方向に８０ｍｍシフトさせた特性となる。
【００３５】
本実施形態では、磁気センサＭＳの個数Ｍを１１としているため、１つ飛ばしの磁気センサＭＳの差分値は９つ求まる。また、磁気センサＭＳを等ピッチＰで配列しているため、１つ飛ばしの２つの磁気センサＭＳの中間の位置は、図６に示すように、１つ飛ばしの２つの磁気センサＭＳの間に位置する磁気センサＭＳの位置と等しくなる。このように、本実施形態では、仮想センサＶＬは、仮想センサＶＬ１〜ＶＬ９の９つ生成でき、それらの位置は、それぞれ磁気センサＭＳ２〜ＭＳ１０の位置に等しくなる。なお、磁気センサＭＳは等ピッチで配置する必要はなく、この場合、仮想センサＶＬの位置は、各磁気センサＭＳの位置に基づいて１つ飛ばしの磁気センサの中間の位置とすればよい。本発明では、１つ飛ばしの２つの磁気センサＭＳの中間に位置する複数の仮想センサを第１群の仮想センサと呼ぶ。
【００３６】
マイコン４０では、算出した仮想センサＶＬ１〜ＶＬ９の磁界値を、直線あるいは曲線で補間し、磁界値のゼロ点を求め第１の磁石１０Ａの位置を検出する。マイコン４０で求めた第１の磁石１０Ａの位置の値はデジタル信号であり、出力回路５０で所定のアナログ信号に変換し出力される。第１の磁石１０Ａの位置をデジタル信号として処理する場合は、出力回路５０を省略してもよい。
【００３７】
以上のように、本発明では、磁気センサＭＳの検出値の差を求めていることから、地磁気等外部磁界の影響で磁界のオフセット成分が変化した場合でも、第１の磁石１０Ａの検出位置に影響を受けることがない。また、磁気センサＭＳの温度特性等により同様にオフセット成分が変化した場合も、第１の磁石１０Ａの検出位置に影響を受けない。そのため、地磁気等外部磁界の影響で磁界のオフセット成分が変化した場合や磁気センサＭＳの温度特性等により同様にオフセット成分が変化した場合でも、これらの影響を受けることなく高精度な位置検出が可能である。
【００３８】
次に、直線補間を用いて第１の磁石１０Ａの位置を検出するための処理を含め、位置検出装置の処理フローについて説明する。図７は、本発明の実施形態に係る位置検出装置における処理フローの例を示す図である。
磁気センサＭＳ１〜ＭＳ１１からの検出値は、マルチプレクサ信号生成部４５からの信号に基づいてマルチプレクサ２０を切り換えることによって、順次Ａ／Ｄ変換器３０に送られ、デジタル値に変換された後、マイコン４０に取り込まれる。磁気センサＭＳからの検出値のマイコン４０への取り込みは、図７に示す処理フローと並行して行ってもよい。
【００３９】
図７のステップＳ１で、まず、変数ｎに１が置かれる。ステップＳ２に移り、図１に示す仮想センサ磁界値生成部４１は、ｎ番目とｎ＋２番目の磁気センサＭＳの検出値の差分を算出し、ステップＳ３で、この差分値をｎ番目とｎ＋２番目の磁気センサＭＳの中間に位置する仮想センサＶＬ（ｎ）の磁界値として、マイコン４０の、記憶装置に記憶する。
【００４０】
ステップＳ４では、ｎ＋２の値が磁気センサＭＳの個数Ｍに等しいかどうか判別し、等しくない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ５に移り、変数ｎに１を加えた後、ステップＳ２以降の処理を繰り返す。ステップＳ４でｎ＋２の値が磁気センサＭＳの個数Ｍに等しい場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ６に移り、位置信号生成部４２は、最大の検出値（絶対値）を出力した磁気センサＭＳに最も近接する仮想センサＶＬを特定する。
【００４１】
次に、ステップＳ７に移り、磁石特定部４３は、位置検出の対象とする磁石を特定する。この処理は、後述するように、複数の磁石の内、磁気センサＭＳに対向している磁石を特定し、位置検出の対象とする磁石を特定するための処理である。本実施形態では、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂが有効検出長Ａの範囲内にある場合、第１の磁石１０Ａが位置検出の対象として特定されているものとする。
【００４２】
最大の検出値を出力した磁気センサＭＳに最も近接する仮想センサＶＬが特定されているため、これにより、大まかな第１の磁石１０Ａの位置を知ることができ、隣接する２つの仮想センサＶＬの磁界値がゼロ点を跨いでないかを探す基準になる。次に、ステップＳ８に移り、特定した仮想センサＶＬの磁界値と、この特定した仮想センサＶＬの前後の仮想センサの磁界値とがゼロを跨いでいるか否かを判別する。
【００４３】
例えば、本実施形態では、磁気センサＭＳ５の検出値が最も大きい場合、磁気センサＭＳ５の位置に最も近接する仮想センサＶＬは仮想センサＶＬ４であり、磁気センサＭＳ５と仮想センサＶＬ４の位置は同じである。そして、仮想センサＶＬ４の磁界値の極性と、仮想センサＶＬ４に隣接する前後の仮想センサＶＬ３、ＶＬ５の磁界値の極性とを比較する。２つの仮想センサＶＬの磁界値の極性が逆になっていれば、この２つの仮想センサの間で磁界値はゼロを跨いでおり、この２つの仮想センサの間に第１の磁石１０Ａがあることになる。
【００４４】
仮に、仮想センサＶＬ３の磁界値がプラス、仮想センサＶＬ４の磁界値がマイナス、仮想センサＶＬ５の磁界値がマイナスの場合、仮想センサＶＬ３の磁界値と仮想センサＶＬ４の磁界値の極性が逆であるので、この間に第１の磁石１０Ａがあることが分かる。そして、第１の磁石１０Ａの位置を得るために、ステップＳ９に移り、ゼロを跨ぐ２つの仮想センサＶＬの磁界値を直線補間し、磁界値がゼロとなる位置を第１の磁石１０Ａの位置として算出する。
【００４５】
本実施形態では、仮想センサＶＬ３の磁界値と仮想センサＶＬ４の磁界値との間で直線補間を行う。本実施形態では、ピッチＰが１０ｍｍであるので、仮想センサＶＬ３の位置は２０ｍｍの位置にあり、仮想センサＶＬ４の位置は３０ｍｍの位置にある。第１の磁石１０Ａの位置は、２０ｍｍと３０ｍｍとの間にあり、仮想センサＶＬ３の磁界値と仮想センサＶＬ４の磁界値との間で直線補間を行って、最終的な磁石の位置を算出している。
【００４６】
図８は、磁石位置を求めるための直線補間について説明するための図である。図８の縦軸は磁界の大きさを表すマイコン４０の内部値であり、横軸は基板ＢＳに沿った座標位置を示している。位置Ｘ０にある仮想センサＶＬ（ｎ）が磁界値Ｙ０を有し、位置Ｘ１にある仮想センサＶＬ（ｎ＋１）が磁界値Ｙ１を有する場合、図８の座標系では、仮想センサＶＬ（ｎ）の座標位置は点ａにあり、仮想センサＶＬ（ｎ＋１）の座標位置は点ｂで示される。直線補間は、点ａと点ｂとを結ぶ直線と磁界値０の線との交点のＸの位置を求めることによって、磁石の位置を求めるものである。
【００４７】
ここで、Ｘの位置は、Ｘ＝Ｘ０＋Ｙ０×(Ｘ１-Ｘ０)／（Ｙ０-Ｙ１)（式１）で求まる。例えば、Ｘ０＝２０、Ｘ１＝３０、Ｙ０＝１００、Ｙ１＝−２００の時、この式１に当てはめると、磁石の位置は２３．３３３となり、簡単に第１の磁石１０Ａの位置を求めることができる。
【００４８】
以上、第１の磁石１０Ａが磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲内にある場合の、第１の磁石１０Ａの位置検出の方法について説明したが、次に、第２の磁石１０Ｂが磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲内にある場合の、第２の磁石１０Ｂの位置検出の方法について説明する。
図９は、第２の磁石に対する磁気センサの検出値（磁界値）の特性を説明するための図であり、第２の磁石１０Ｂは、第１の磁石１０Ａと同様にネオジムφ５×６を使用している。
【００４９】
図９において、例えば、第２の磁石１０Ｂが０ｍｍの位置にある場合は、各磁気センサＭＳ１〜ＭＳ４の検出値は、図９で示す磁気センサＭＳ１〜ＭＳ４の特性曲線が０ｍｍの場合の磁界値を出力する。また、第２の磁石１０Ｂが１０ｍｍの位置にある場合は、各磁気センサＭＳ１〜ＭＳ４の検出値は、図９で示す磁気センサＭＳ１〜ＭＳ４の特性曲線が１０ｍｍの場合の磁界値を出力する。このように、各磁気センサＭＳは、第２の磁石１０Ｂの中心と磁気センサＭＳの中心が同じ位置の時に検出値が最大になる。すなわち、第１の磁石１０Ａの場合と同様に、極性は異なるが、第２の磁石１０Ｂと磁気センサＭＳとが最も近接した際に、磁気センサＭＳは最大の検出値を出力するように配置されている。
【００５０】
図９に示すように、磁気センサＭＳの検出値のままでは、直線あるいは曲線で補間して磁界値のゼロ点を求め、第２の磁石１０Ｂの位置を検出するということは難しい。したがって、第１の磁石１０Ａの位置を検出した方法と同じ方法で、第２の磁石１０Ｂの位置を検出している。
すなわち、マイコン４０の内部で磁気センサＭＳの検出値を１つ飛ばし毎に差を求め、１つ飛ばしの２つの磁気センサＭＳの中間に位置する仮想センサの磁界値を生成し、仮想センサの磁界値を補間して得られた磁界分布の磁界値がゼロとなる位置を第２の磁石１０Ｂの位置として出力している。
【００５１】
図９に示すとおり、第２の磁石に対する磁気センサの検出値（磁界値）の特性は、図４に示した第１の磁石に対する磁気センサの検出値（磁界値）の特性の出力を正負反転させたものとなっている。すなわち、第１の磁石１０Ａの場合は磁気センサＭＳの最大値はプラス側にあり、第２の磁石１０Ｂの場合は磁気センサＭＳの最大値はマイナス側に現れる。このため、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの判別は可能であり、磁石特定部４３は、この特性を利用して磁石を特定している。
【００５２】
図１０は、第２の磁石が磁気センサに対向した際の、１つ飛ばしの２つの磁気センサの各検出値の差分値の特性を説明するための図である。図１０に示す特性は、図９に示す各磁気センサの検出値から求めているが、図５に示した、第１の磁石１０Ａが磁気センサＭＳに対向した際の、１つ飛ばしの２つの磁気センサＭＳの各検出値の差分値の特性を正負反転させた特性となっている。図１０に示す特性曲線は、仮想センサＶＬ１の特性を示している。
【００５３】
このように、第２の磁石１０Ｂの位置を検出する場合は、磁気センサＭＳの検出値の特性や、仮想センサＶＬの磁界値の特性が、第１の磁石１０Ａの位置検出の場合と正負反転しているだけであり、第２の磁石１０Ｂの位置検出は第１の磁石１０Ａの位置検出と同じ方法で求めることができる。
【００５４】
第２の磁石１０Ｂの位置を検出する場合は、マイナス側の最大値を検出した磁気センサＭＳを特定し、この磁気センサＭＳに最も近い仮想センサＶＬを特定する。さらに、特定した仮想センサＶＬとその前後の仮想センサＶＬとの間で磁界値がゼロの値を跨いでないか判別する。そして、ゼロを跨ぐ２つの仮想センサが特定できれば、それらの間に第２の磁石１０Ｂがあり、２つの仮想センサＶＬの磁界値の直線補間を行って、第２の磁石１０Ｂの位置を求める。
【００５５】
例えば、有効検出長Ａ内にある磁気センサＭＳ２からＭＳ１０の内、磁気センサＭＳ８がマイナスの最大値を検出している場合、磁気センサＭＳ８に最も近接する仮想センサは仮想センサＶＬ７であるので、仮想センサＶＬ６と仮想センサのＶＬ７の検出値の極性、および、仮想センサＶＬ７と仮想センサＶＬ８の検出値の極性をそれぞれ比較する。極性が逆になっていれば、その間で磁界値がゼロを跨いでいることになり、第２の磁石１０Ｂがあることなる。
【００５６】
仮に、仮想センサＶＬ６の磁界値がマイナス、仮想センサＶＬ７の磁界値がプラス、仮想センサＶＬ８の磁界値がプラスの場合、仮想センサＶＬ６の磁界値の極性と仮想センサＶＬ７の磁界値の極性が逆であるので、この間に第２の磁石１０Ｂがあることになる。そして、仮想センサＶＬ６と仮想センサＶＬ７の磁界値の直線補間を行う。
【００５７】
本実施形態では、仮想センサＶＬの間隔は１０ｍｍとなるので、仮想センサＶＬ６の位置は、位置０ｍｍにある仮想センサＶＬ１から５０ｍｍということが分かる。この値に、仮想センサＶＬ６と仮想センサＶＬ７の磁界値の直線補間で求めた値を加算し、最終的な第２の磁石１０Ｂの位置を求める。
【００５８】
直線補間については、図８で示した直線の傾きが逆になるが、有効検出長Ａの範囲内に第１の磁石１０Ａのみが位置する場合と同様であり、例えば、仮想センサＶＬ６の磁界値Ｙ０が−１００、仮想センサＶＬ７の磁界値Ｙ１が２００の場合、Ｘの位置は、Ｘ＝Ｘ０＋Ｙ０×(Ｘ１-Ｘ０)／（Ｙ０-Ｙ１)（式１）で求まる。Ｘ０＝５０、Ｘ１＝６０、Ｙ０＝−１００、Ｙ１＝２００をこの式１に当てはめると、第２の磁石１０Ｂの位置Ｘは５３．３３３となり、簡単に第２の磁石１０Ｂの位置を求めることができる。
【００５９】
次に、本実施形態では、磁石が複数あり、磁石間距離Ｌが磁気センサＭＳの有効検出長Ａよりも短い距離に設定されている。このため、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第１の磁石１０Ａのみ位置する場合、第２の磁石１０Ｂのみ位置する場合、あるいは、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの両者が位置する場合の３通りで、処理を分ける必要がある。
【００６０】
図１１は、磁気センサの有効検出長内に第１の磁石のみが位置する場合を示す図であり、図１２は、磁気センサの有効検出長内に第１の磁石と第２の磁石とが位置する場合を示す図であり、図１３は、磁気センサの有効検出長内に第２の磁石のみが位置する場合を示す図である。
【００６１】
図１１に示すように、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第１の磁石１０Ａのみが位置する場合（以下、「ケース１」という。）、第１の磁石１０Ａの位置を求め、位置検出装置１の出力値とする。また、図１２に示すように、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの両者が位置する場合（以下、「ケース２」という。）、予め第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂのどちらを優先させるかを決めておく。例えば、第１の磁石１０Ａを優先させる場合は、ケース１と同様に、第１の磁石１０Ａの位置を求め、位置検出装置１の出力値とする。図１３に示すように、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第２の磁石１０Ｂのみが位置する場合（以下、「ケース３」という。）、第２の磁石１０Ｂの位置を求め、更にその値に磁石間距離Ｌである７０ｍｍを加算して位置検出装置１の出力値とする。なお、第２のケースで第２の磁石１０Ｂを優先させる場合は、ケース３と同様の方法をとる。
【００６２】
第２の磁石１０Ｂの位置に磁石間距離Ｌである７０ｍｍを加算することは、第１の磁石１０Ａは磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲外にあるにもかかわらず、第２の磁石１０Ｂの位置から第１の磁石１０Ａの位置を求めることである。これにより、１個の磁石を用いる場合に比べて、位置検出装置の全有効検出長が磁石間距離Ｌ分増えて１５０ｍｍと長くなり、更に第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂが切り替わった場合でも、連続的な位置検出が可能になる。また、この方式を用いれば、全有効検出長が従来と同じ場合、磁気センサＭＳや基板ＢＳ等の部品の削減、装置の小型化等が可能になる。
【００６３】
次に、本実施形態において、各ケース１からケース３を確実に検出し、誤検出を防止するための方法について説明する。まず、第１の磁石１０Ａを検出する場合、各磁気センサＭＳの検出値からプラス側の最大値を出力する磁気センサＭＳを探す。この時、第２の磁石１０Ｂのプラス側の値を検出しないようにする。図９で示すように、第２の磁石１０Ｂに対する磁気センサＭＳの検出値の特性から、位置０ｍｍの位置にマイナスの最大値があるが、±２０ｍｍ付近のプラス側でも最大値を有しており、第２の磁石１０Ｂは、磁気センサＭＳにプラス側の検出値を発生させる。
【００６４】
第２の磁石１０Ｂのプラス側の値を誤検出してしまうと、実際は第１の磁石１０Ａはなく第２の磁石１０Ｂのみの場合でも、有効検出長Ａの範囲内に第１の磁石１０Ａもあると判断してしまい、正常な位置検出ができない。このため、第２の磁石１０Ｂのプラス側の値を誤検出しないようにする。具体的には、第２の磁石１０Ｂのプラス側の最大値は、第１の磁石１０Ａのプラス側の最大値よりも十分に小さく、第２の磁石１０Ｂのプラス側の値を誤検出しないように検出値に閾値を設ける。例えば、検出値の閾値として、磁界値１００以下のプラス値を検出しないようにすることで、第２の磁石１０Ｂのプラス側の値を誤検出することがなくなる。
【００６５】
同様に、第２の磁石１０Ｂを検出する場合、第１の磁石１０Ａによって生じるマイナス側の値を誤検出しないようにする。例えば、磁界値−１００に閾値を設け、閾値以上のマイナス側の値を検出しないようにすることで、第１の磁石１０Ａのマイナス側の値を誤検出することがなくなる。
【００６６】
これにより、磁石特定部４３は、ケース１から３のいずれの状態にあるのかを確実に判別することができる。例えば、プラス側の最大値のみを検出した場合は、第１の磁石１０Ａのみがあるケース１と判断し、マイナス側の最大値のみを検出した場合、第２の磁石１０Ｂのみがあるケース３と判断し、プラス側とマイナス側の両方の最大値を検出した場合、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの両方があるケース２と判断する。
【００６７】
このように、本実施形態では、ケース１からケース３まで連続的に第１の磁石１０Ａの位置と第２の磁石１０Ｂの位置を検出することが可能である。位置検出装置１は、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂとを判別しており、ケース３では、図３あるいは１３で示すように、第２の磁石１０Ｂの位置から、磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲外にある第１の磁石１０Ａの位置を検出することが可能になる。さらに、見方を変えれば、ケース１では、図２あるいは１１で示すように、第１の磁石１０Ａの位置から、磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲外にある第２の磁石１０Ｂの位置を検出することが可能になる。このように、本発明では、位置検出装置としての全有効検出長が磁石間距離Ｌ分増えることになる。
【００６８】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、１つ飛ばしの２つの磁気センサＭＳ毎に差分値を求めて仮想センサＶＬを生成しているため、仮想センサＶＬの数は磁気センサの数よりも２個少なく、また、磁気センサを１０ｍｍの等ピッチＰで配置した場合、仮想センサＶＬ間の間隔も磁気センサＭＳの間隔と同じ１０ｍｍである。そして、第１の実施形態において、直線補間をする場合、磁界値のゼロ点から±１０ｍｍの区間（磁気センサＭＳの間隔分）が直線であることが望ましいが、磁界値のゼロ点から離れると図５および図１０の符号Ｃで示すように直線性が悪くなる。そのため、直線性の悪い値を用いて直線補間をすると誤差が発生する。
【００６９】
第２の実施形態は、計算が簡単な直線補間でもより高精度な磁石の位置検出を可能とするものである。このため、第２の実施形態では、第１の実施形態の磁気センサＭＳの検出値を１つ飛ばし毎に差を求める方式に加え、磁気センサＭＳの隣同士の検出値の差分値も求めている。すなわち、第１の実施形態で求めた（Ｍ−２）個の第１群の仮想センサＶＬに加え、隣接する２つの磁気センサの検出値の差分値を算出し、この差分値を磁界値として有する、隣接する２つの磁気センサの中間に位置する（Ｍ−１）個の第２群の仮想センサＶＬを用いている。本発明では、隣接する２つの磁気センサＭＳの中間に位置する複数の仮想センサを第２群の仮想センサと呼ぶ。
【００７０】
以下、図１１に示す、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第１の磁石１０Ａのみが位置するケース１の場合について、第１の磁石１０Ａの位置を検出する方法について説明する。
図１４は、第１の磁石が磁気センサに対向した際の、隣接する２つの磁気センサの各検出値の差分値の特性を説明するための図であり、図１５は、磁気センサの位置と第１群と第２群を合わせた仮想センサの位置を示す図である。図１４において、縦軸は磁界の大きさを表すマイコン４０の内部値であり、横軸は基板ＢＳに沿った位置を示している。
【００７１】
具体的には、「磁気センサＭＳ２の検出値−磁気センサＭＳ１の検出値」の差分値を求め、この差分値を、磁気センサＭＳ１と磁気センサＭＳ２の中間の−５ｍｍの位置にある仮想センサＶＬ１の磁界値とし、「磁気センサＭＳ３の検出値−磁気センサＭＳ１の検出値」の差分値を求め、この差分値を、磁気センサＭＳ１と磁気センサＭＳ３の中間に位置する０ｍｍの位置にある仮想センサＶＬ２の磁界値とし、「磁気センサＭＳ３の検出値−磁気センサＭＳ２の検出値」の差分値を求め、この差分値を、磁気センサＭＳ２と磁気センサＭＳ３の中間の５ｍｍの位置する仮想センサＶＬ３の磁界値とし、「磁気センサＭＳ４の検出値−磁気センサＭＳ２の検出値」の差分値を求め、この差分値を、磁気センサＭＳ２と磁気センサＭＳ４の中間の１０ｍｍに位置する仮想センサＶＬ４の磁界値とし、順次、仮想センサＶＬ１９までの磁界値を算出している。
【００７２】
ここで、偶数番目の９個の仮想センサＶＬ２、ＶＬ４、ＶＬ６・・・ＶＬ１８は、第１の実施形態で求めた１つ飛ばしの２つの磁気センサＭＳから生成したものであり、第１群の仮想センサＶＬに相当する。第１群の仮想センサＶＬの特性は、それぞれ図４で示した特性曲線と同じ特性曲線を有する。また、奇数番目の１０個の仮想センサＶＬ１、ＶＬ３、ＶＬ５・・・ＶＬ１９は、隣接する２つの磁気センサＭＳから生成したものであり、第２群の仮想センサＶＬに相当する。
【００７３】
図１４に示す特性は、図４に示す磁気センサＭＳ２の検出値と磁気センサＭＳ３の検出値から求めたものであり、仮想センサＶＬ３の特性を示している。仮想センサＶＬ３は、磁気センサＭＳ２と磁気センサＭＳ３の中間の位置である５ｍｍの位置にあり、その磁界値は５ｍｍの位置でゼロとなり、ゼロ点を挟む前後の磁界値は直線的に変化している。同様に、第２群に属する仮想センサＶＬ１の特性は、図１１の仮想センサＶＬ３の特性を基板ＢＳのマイナス方向に１０ｍｍシフトさせた特性となり、仮想センサＶＬ５の特性は、図１１の仮想センサＶＬ３の特性を基板ＢＳのプラス方向に１０ｍｍシフトさせた特性となる。
【００７４】
これにより、第２の実施形態では、図５で示す特性と同様の特性を有する９個の偶数番目の第１群の仮想センサＶＬと、図１４で示す特性と同様な特性を有する１０個の奇数番目の第２群の仮想センサＶＬとが、図１５で示すように５ｍｍ間隔のピッチＰ’で生成される。これは、５ｍｍ間隔で１９個の磁気センサが並んでいることと同じであり、磁界値のゼロ点から±５ｍｍの区間での直線的特性を利用することができ、直線補間でも高精度な第１の磁石１０Ａの位置検出が可能となる。さらに、有効検出長Ａ’も１８×ピッチＰ’から９０ｍｍとなる。第１の実施形態における有効検出長Ａあるいは第２実施形態における有効検出長Ａ’から、磁気センサＭＳの有効検出長は、磁気センサＭＳの配列方向に沿って、両端に位置する仮想センサ間の距離に相当すると定義できる。
【００７５】
第２の実施形態において、直線補間によって第１の磁石１０Ａの位置を検出する方法は、第１の実施形態と同様である。
まず、磁気センサＭＳの中から最大の検出値を出力する磁気センサＭＳを特定する。これにより大まかな磁石の位置を知ることができ、仮想センサＶＬの磁界値がゼロ点を跨いでないかを探す基準になる。次に、最大値を示す磁気センサＭＳに最も近接する仮想センサＶＬを特定し、特定した仮想センサＶＬの磁界値と、この特定した仮想センサＶＬの前後の仮想センサの磁界値とがゼロを跨いでいるか否かを判別する。
【００７６】
例えば、磁気センサＭＳ５が最大値をとる場合は、磁気センサＭＳ５に最も近接する仮想センサＶＬは仮想センサＶＬ８となるため、仮想センサＶＬ８の磁界値の極性と、この仮想センサＶＬ８に隣接する仮想センサＶＬ７および仮想センサＶＬ９の磁界値の極性をそれぞれ比較する。そして、２つの仮想センサＶＬの磁界値の極性が逆になっていれば、この２つの仮想センサの間で磁界値はゼロを跨いでおり、この２つの仮想センサの間に第１の磁石１０Ａがあるということになる。
【００７７】
仮に、仮想センサＶＬ７の磁界値がプラス、仮想センサＶＬ８の磁界値がマイナス、仮想センサＶＬ９の磁界値がマイナスの場合、仮想センサＶＬ７の磁界値と仮想センサＶＬ８の磁界値の極性が逆であるので、この間に第１の磁石１０Ａがあることが分かる。本実施形態では、仮想センサＶＬ７の位置は、磁気センサＭＳ２の位置を０とした場合、２５ｍｍの位置にあるため、第１の磁石１０Ａは、２５ｍｍから３０ｍｍの間にあることが分かる。そして、そして、第１の磁石１０Ａの位置を得るために、ゼロを跨ぐ２つの仮想センサＶＬの磁界値を直線補間し、磁界値がゼロとなる位置を第１の磁石１０Ａの位置として算出する。
【００７８】
直線補間の方法についても、第１の実施形態と同様である。図８を用いて説明したように、磁石の位置Ｘは、Ｘ＝Ｘ０＋Ｙ０×(Ｘ１-Ｘ０)／（Ｙ０-Ｙ１)（式１）で求まる。例えば、Ｘ０＝２５、Ｘ１＝３０、Ｙ０＝１００、Ｙ１＝−２００の時、この式１に当てはめると、磁石の位置は、２６．６６７となり、簡単に磁石の位置を求めることができる。
【００７９】
以上、第２の実施形態において、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ’内に第１の磁石１０Ａのみが位置するケース１の場合に、第１の磁石１０Ａの位置を検出する方法について説明したが、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ’内に第２の磁石１０Ｂのみが位置するケース３の場合に、第２の磁石１０Ｂの位置を検出する方法も、磁気センサＭＳの検出値の特性が正負逆になるだけで、ケース１と同様である。このため、その説明を省略する。なお、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂとが有効検出長Ａ’内にあるケース２の場合は、第１の実施形態と同様に、いずれかの磁石を優先させてその位置を検出すればよい。
【００８０】
本実施形態で追加した、第２群の仮想センサＶＬの特性も磁気センサＭＳの検出値の差を求めていることから、本実施形態は、第１の実施形態と同様に、地磁気等外部磁界の影響で磁界のオフセット成分が変化した場合や磁気センサの温度特性等により同様にオフセット成分が変化した場合でも、これらの影響を受けることなく高精度な位置検出が可能である。そして、本実施形態では、磁気センサを増やすことなく直線補間でも高精度な位置検出が可能であり、さらに、有効検出長Ａ’も９０ｍｍとなり、第１の実施形態の有効検出長Ａの８０ｍｍよりも長くできる。
【００８１】
（第３の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態では、図１３に示すように、磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲内に第２の磁石１０Ｂのみがある場合、第２の磁石１０Ｂの位置に磁石間距離Ｌである７０ｍｍを加算して、第１の磁石１０Ａの位置を出力している。しかし、この磁石間距離７０ｍｍは設置誤差等を考慮していない固定値であるため、磁石間距離Ｌが設置誤差等でずれていた場合は、位置検出装置１の出力に誤差が発生する。
【００８２】
第３の実施形態は、磁石間距離Ｌの算出と補正を行う機能を備えたものである。本実施形態では、図１２に示すように、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの両方とも磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲内に入っている場合、図１に示す磁石間距離算出部４４は、位置信号生成部４２に対して、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの両方とも位置を算出させ、算出した位置から磁石間距離Ｌを求めている。そして、有効検出長Ａ内に第２の磁石１０Ｂのみが位置する際に、第２の磁石１０Ｂの位置に、磁石間距離算出部４４で算出した磁石間距離Ｌを加えることによって、第１の磁石１０Ａの位置を出力している。
【００８３】
磁石間距離Ｌについては、予めマイコン４０のメモリにその値を入力可能であるが、実際の入力値と磁石間距離算出部４４による磁石間距離の算出値とが異なる場合は、予め入力された入力値を磁石間距離算出部４４の算出値で補正する。これによって、精度の高い位置検出が可能になる。
【００８４】
次に、第１の実施形態の場合における磁石間距離Ｌの算出方法について説明するが、第２の実施形態の場合における磁石間距離Ｌの算出方法も同様である。
図１６は、磁石間距離の算出フローの例を示す図である。まず、磁石特定部４３が、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの両方の磁石が磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲内に入っているか否かを判別する（ステップＳ１１）。両方の磁石が有効検出長Ａの範囲内に入っていない場合は、磁石を移動させて、両方の磁石が有効検出長Ａの範囲内に入るようになるまで待つ。
【００８５】
両方の磁石が有効検出長Ａの範囲内に入っている場合は、まず、位置信号生成部４２が第１の磁石１０Ａの位置を求める（ステップＳ１２）。第１の磁石１０Ａの位置の検出は、プラス側の最大の検出値を出力する磁気センサＭＳを特定し、この磁気センサＭＳに近い２つの仮想センサＶＬの磁界値がゼロを跨いでいないかを探し、磁界値がゼロを跨いでいる２つの仮想センサの磁界値を直線補間することによって、第１の磁石１０Ａの位置を求める。
【００８６】
第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの磁石間距離Ｌを７０ｍｍとした場合、第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂの両方の磁石が磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲内にあることから、第１の磁石１０Ａは、磁気センサＭＳ９、ＭＳ１０付近に来る。例えば、磁気センサＭＳ９が検出値のプラス側の最大値をとる場合、その位置は仮想センサＶＬ８の位置となり、この仮想センサＶＬ８と前後の仮想センサＶＬ７、ＶＬ９との磁界値の極性をそれぞれ比較する。仮に、仮想センサＶＬ７の磁界値がプラス、仮想センサＶＬ８の磁界値がプラス、仮想センサＶＬ９の磁界値がマイナスの場合、仮想センサＶＬ８と仮想センサＶＬ９の磁界値の極性が逆であるので、この間に第１の磁石１０Ａがあることになり、仮想センサＶＬ８と仮想センサＶＬ９の磁界値で直線補間を行う。
【００８７】
直線補間によって、第１の磁石１０Ａの位置Ｘは、式１：Ｘ＝Ｘ０＋Ｙ０×(Ｘ１-Ｘ０)／（Ｙ０-Ｙ１)）で求まる。本実施形態では、仮想センサＶＬの間隔は１０ｍｍなので、仮想センサＶＬ８の位置（Ｘ０）は仮想センサＶＬ１から７０ｍｍの位置、仮想センサＶＬ９の位置（Ｘ１）は８０ｍｍの位置にあることが分かる。例えば、仮想センサＶＬ８の磁界値（ＹＯ）が１００、仮想センサＶＬ９の磁界値（Ｙ１）が−２００とした場合、式１より、第１の磁石１０Ａの位置Ｘは、７３．３３３ｍｍとして求まる。
【００８８】
次に、第２の磁石１０Ｂの位置を求める（ステップＳ１３）。なお、図１６に示すフローにおいて、ステップＳ１２とステップＳ１３とは順番を入れ替えてもよい。第２の磁石１０Ｂの位置の検出は、マイナス側の最大の検出値を出力する磁気センサＭＳを特定し、この磁気センサＭＳに近い２つの仮想センサＶＬの磁界値がゼロを跨いでいないかを探し、磁界値がゼロを跨いでいる２つの仮想センサの磁界値を直線補間することによって、第２の磁石１０Ｂの位置を求める。
【００８９】
第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの磁石間距離Ｌを７０ｍｍであるから、両方の磁石が有効検出長Ａの範囲内にある場合、第２の磁石１０Ｂは、磁気センサＭＳ２、ＭＳ３付近に来る。例えば、磁気センサＭＳ２の検出値がマイナス側の最大値をとる場合、その位置は仮想センサＶＬ１の位置となり、仮想センサＶＬ１と仮想センサＶＬ２との磁界値の間で直線補間を行う。
【００９０】
直線補間によって、第２の磁石１０Ｂの位置Ｘは、式１：Ｘ＝Ｘ０＋Ｙ０×(Ｘ１-Ｘ０)／（Ｙ０-Ｙ１)で求まる。仮想センサＶＬ１の位置（Ｘ０）は０ｍｍ、仮想センサＶＬ２の位置（Ｘ１）は１０ｍｍであり、例えば、仮想センサＶＬ１の磁界値（ＹＯ）が−２５０、仮想センサＶＬ９の磁界値（Ｙ１）が２５０とした場合、式１より、第２の磁石１０Ｂの位置は、５．０００ｍｍとして求まる。
【００９１】
第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂのそれぞれの位置が求まれば、ステップＳ１４に移り、磁石間距離算出部４４は、磁石間距離Ｌを、第１の磁石１０Ａの位置から第２の磁石１０Ｂの位置を減算することにより求める。本例の場合は、第１の磁石１０Ａの位置が７３．３３３ｍｍ、第２の磁石１０Ｂの位置が５．０００ｍｍであるため、７３．３３３−５．０００＝６８．３３３ となり、磁石間距離Ｌは６８．３３３ｍｍとなる。
【００９２】
磁石間距離Ｌに設置誤差等があった場合、例えば、第１の実施形態で磁石間距離Ｌを７０ｍｍと固定値を設定してしまうと、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの位置の検出値が切り替わった際、実際の磁石間距離との差分だけ位置検出装置１の出力に誤差が生じてしまう。しかし、本実施形態では、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの両方とも磁気センサＭＳの有効検出長Ａの範囲内に入っている場合、それぞれの磁石の位置から実際の磁石間距離Ｌを求めることが可能となる。このため、本実施形態では、有効検出長Ａの範囲内に第２の磁石１０Ｂのみがある場合、すなわちケース３の場合に、第２の磁石１０Ｂの位置に、磁石間距離算出部４４で算出した実際の磁石間距離Ｌの値を加算して、第１の磁石１０Ａの位置を求めることで誤差の発生を防止することができる。
【００９３】
（第４の実施形態）
第１〜第３の実施形態では、複数の磁石を判別するために、移動方向に対して磁化方向の異なる２つの磁石の場合を例に説明したが、磁化方向が同じであってもよい。図１７は、本発明の実施形態に係る位置検出装置の他の構成を示す図であり、磁石の個数ｎ（ｎは２以上の整数）とした場合にｎ＝２の場合を示している。
【００９４】
本実施形態では、位置検出装置は、移動方向に対して磁化方向が同じ方向に配置された第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂと、これらの第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂを検出する複数の磁気センサＭＳとして、基板ＢＳ上で直線上に１０ｍｍ間隔のピッチＰでＭ個、例えば、１１個並べられている。磁気センサＭＳと基板ＢＳの構成については、第１の実施形態と同様であり、有効検出長Ａは８０ｍｍである。そして、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの２つの磁石は、それらの磁石間距離ＬがＡ／２より短くなるように、例えば、３０ｍｍの間隔を空けて配置されている。この磁石配置は、移動方向に対して磁化方向が同じ複数の磁石を用いた場合でも、各磁石を特定しその絶対位置を検出するためである。
【００９５】
そして、図１７（Ａ）は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第１の磁石１０Ａのみが位置する場合、図１７（Ｂ）は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂとが位置する場合、図１７（Ｃ）は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第２の磁石１０Ｂのみが位置する場合を示している。
【００９６】
磁石特定部４３は、磁気センサＭＳからの検出値に基づいて、図１７（Ａ）に示すように、検出した磁石が１個でその検出位置が有効検出長Ａ／２未満の位置の場合は、検出された磁石が第１の磁石１０Ａであると特定し、位置信号生成部４２は、第１の磁石１０Ａの位置を位置検出装置１の出力値とする。また、図１７（Ｂ）に示すように、検出した磁石が２個の場合は、磁石特定部４３は、磁気センサＭＳ１１側を第１の磁石１０Ａ、磁気センサＭＳ１側を第２の磁石１０Ｂと特定し、位置信号生成部４２は、例えば、第１の磁石１０Ａの位置を優先させて、第１の磁石１０Ａの位置を位置検出装置１の出力値とする。さらに、図１７（Ｃ）に示すように、検出した磁石が１個でその検出位置が有効検出長Ａ／２以上の位置の場合は、磁石特定部４３は、検出された磁石が第２の磁石１０Ｂであると特定し、位置信号生成部４２は、第２の磁石１０Ｂの位置に磁石間距離Ｌを加算した値を、第１の磁石１０Ａの位置として出力する。したがって、本実施形態では、位置検出装置の全有効検出長は磁気センサＭＳの有効検出長Ａに磁石間距離Ｌを加算した長さＡ＋Ｌの１１０ｍｍとなる。
【００９７】
以上、磁石が２個の場合について説明したが、移動方向に対して磁化方向が同じ磁石の個数ｎは３個以上であってもよい。例えば、磁石がｎ＝３個の場合、これらの３個の磁石はそれぞれの磁石間距離Ｌsubが磁気センサＭＳの有効検出長Ａの１／ｎ、すなわち１／３より短く配設される。３個の磁石を磁気センサＭＳ１１に近い側から、第１の磁石、第２の磁石、第３の磁石とした場合、磁気センサＭＳに対向する磁石の位置関係は次の５通りとなり、それぞれのケースにおいて、磁石特定部４３は、磁気センサＭＳからの検出値に基づいて、磁気センサＭＳに対向する磁石を特定することが可能である。
【００９８】
（ケース１’）検出した磁石が１個で、その検出位置が有効検出長Ａ／ｎ未満、すなわち、Ａ／３未満の位置にある場合、第１の磁石の位置を特定できる。
（ケース２’）検出した磁石が２個で、一方の磁石の検出位置が有効検出長Ａ／ｎ未満、すなわち、Ａ／３未満の位置にある場合、第１の磁石と第２の磁石の位置を特定できる。
（ケース３’）検出した磁石が３個の場合、全ての磁石の位置を特定できる。
（ケース４’）検出した磁石が２個で、一方の磁石の検出位置が有効検出長（Ａ−Ａ／ｎ）以上、すなわち、２×Ａ／３以上の位置にある場合、第２の磁石と第３の磁石の位置を特定できる。
（ケース５’）検出した磁石が１個で、その検出位置が有効検出長（Ａ−Ａ／ｎ）以上、すなわち、２×Ａ／３以上の位置にある場合、第３の磁石の位置を特定できる。
【００９９】
そして、位置信号生成部４２は、磁石特定部４３が特定した磁石の位置と磁石間距離Ｌから、磁気センサＭＳに対向していない磁石の位置を出力することができる。位置検出装置としての全有効検出長は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａに両端に位置する磁石の磁石間距離Ｌを加算した長さＡ＋Ｌになる。なお、本実施形態と第２の実施形態を組み合わせた場合、位置検出装置としての全有効検出長は、長さＡ’＋Ｌになる。
【０１００】
（第５の実施形態）
第１〜第３の実施形態では、複数の磁石を判別するために、移動方向に対して磁化方向の異なる２つの磁石の場合を例に説明したが、磁石の数ｎは２個より多くてもよい。図１８は、本発明の実施形態に係る位置検出装置の他の構成を示す図であり、図１９は、図１８に示す位置検出装置において、磁石位置が異なる場合を説明するための図である。本実施形態では、磁石の個数ｎ（ｎは２以上の整数）として、ｎ＝３の場合を示している。
【０１０１】
本実施形態では、位置検出装置は、移動方向に対して磁化方向が交互に異なる方向に配置された第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂ、第３の磁石１０Ｃと、これらの第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂ、第３の磁石１０Ｃを検出する複数の磁気センサＭＳとして、基板ＢＳ上で直線上に１０ｍｍ間隔のピッチＰでＭ個、例えば、１１個並べられている。磁気センサＭＳと基板ＢＳの構成については、第１の実施形態と同様であり、有効検出長Ａは８０ｍｍである。
【０１０２】
そして、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂの２つの磁石は、それらの磁石間距離Ｌ１がＡ／（ｎ−１）、すなわちＡ／２より短くなるように、例えば、３０ｍｍの間隔を空けて配置されている。同じく、第２の磁石１０Ｂと第３の磁石１０Ｃの２つの磁石は、それらの磁石間距離Ｌ２がＡ／（ｎ−１）、すなわちＡ／２より短くなるように、例えば、３５ｍｍの間隔を空けて配置されている。この磁石配置は、移動方向に対して磁化方向が交互に異なる複数の磁石を用いた場合でも、各磁石を特定しその絶対位置を検出するためである。
【０１０３】
そして、図１８（Ａ）は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第１の磁石１０Ａのみが位置する場合、図１８（Ｂ）は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂとが位置する場合、図１８（Ｃ）は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂ、第３の磁石１０Ｃのすべての磁石が位置する場合、図１９（Ａ）は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第２の磁石１０Ｂと第３の磁石１０Ｃが位置する場合、図１９（Ｂ）は、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に第３の磁石１０Ｃのみが位置する場合を示している。
【０１０４】
磁石特定部４３は、磁気センサＭＳからの検出値に基づいて、図１８（Ａ）に示すように、検出した磁石が１個でその検出位置が有効検出長Ａ／（ｎ−１）未満、すなわち、Ａ／２未満の位置の場合は、検出された磁石が第１の磁石１０Ａであると特定し、位置信号生成部４２は、第１の磁石１０Ａの位置を位置検出装置１の出力値とする。
【０１０５】
また、図１８（Ｂ）に示すように、検出した磁石が２個の場合は、第１の磁石１０Ａによる磁気センサＭＳの検出値の最大値はプラス側にあり、第２の磁石１０Ｂによる磁気センサＭＳの検出値の最大値はマイナス側に現れる。磁石特定部４３は、この特性を利用して、第１の磁石１０Ａあるいは第２の磁石１０Ｂを特定し、例えば、位置信号生成部４２は、第１の磁石１０Ａの位置を位置検出装置１の出力値とする。
【０１０６】
次に、図１８（Ｃ）に示すように、磁気センサＭＳの有効検出長Ａ内に、第１の磁石１０Ａ、第２の磁石１０Ｂ、第３の磁石１０Ｃのすべての磁石が位置する場合、検出する磁石の個数は３個であるため、磁石特定部４３は３個の磁石のすべてを特定することができる。位置信号生成部４２は、例えば、第１の磁石１０Ａの位置を位置検出装置１の出力値とする。
【０１０７】
次に、図１９（Ａ）に示すように、検出した磁石が２個の場合は、第２の磁石１０Ｂによる磁気センサＭＳの検出値の最大値はマイナス側にあり、第３の磁石１０Ｃによる磁気センサＭＳの検出値の最大値はプラス側に現れる。磁石特定部４３は、この特性を利用して、第２の磁石１０Ｂあるいは第３の磁石１０Ｃを特定し、例えば、位置信号生成部４２は、第２の磁石１０Ｂの位置に磁石間距離Ｌ１を加算した値を、第１の磁石１０Ａの位置として出力する。
【０１０８】
このように、本実施形態では、検出した磁石が２個の場合は、それぞれ図１８（Ｂ）と図１９（Ａ）に示す２通りのケースが存在するが、複数の磁石は、移動方向に対して交互に極性に磁化されているため、磁気センサＭＳの検出値の極性に基づいて、検出した２つの磁石が、第１の磁石１０Ａと第２の磁石１０Ｂであるのか、第２の磁石１０Ｂと第３の磁石１０Ｃであるのかを判別することができる。例えば、磁気センサＭＳの検出値の正側の最大値と負側の最大値との差分をとり、差分の極性を判別することで、２つの磁石を特定することができる。
【０１０９】
さらに、図１９（Ｂ）に示すように、検出した磁石が１個でその検出位置が有効検出長（Ａ−Ａ／（ｎ−１））以上の位置の場合、すなわち、Ａ／２以上の場合には、磁石特定部４３は、検出された磁石が第３の磁石１０Ｃであると特定し、位置信号生成部４２は、第３の磁石１０Ｃの位置に磁石間距離Ｌ１とＬ２を加算した値を、第１の磁石１０Ａの位置として出力する。したがって、本実施形態では、位置検出装置の全有効検出長は磁気センサＭＳの有効検出長Ａに両端に位置する磁石の磁石間距離Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２）を加算した長さＡ＋Ｌとなり、１４５ｍｍとなる。
【０１１０】
このように、本実施形態においても、位置信号生成部４２は、磁石特定部４３が特定した磁石の位置と磁石間距離Ｌから、磁気センサＭＳに対向していない磁石の位置を出力することができる。位置検出装置としての全有効検出長は、第１〜第４の実施形態と同様に、磁気センサＭＳの有効検出長Ａに両端の磁石の磁石間距離Ｌを加算した長さＡ＋Ｌになる。また、本実施形態と第２の実施形態を組み合わせた場合、位置検出装置としての全有効検出長は、長さＡ’＋Ｌになる。なお、第１の実施形態は、第５の実施形態において、磁石の数ｎを２個に設定した場合に相当する。また、磁石の数ｎは４以上であっても構わない。
【０１１１】
以上、本発明の実施形態について説明した。これらの本実施形態では、複数の磁石を判別するために、移動方向に対して磁化方向の異なる複数の磁石の場合と磁化方向が同じ場合を例に説明したが、磁化の強さの異なる複数の磁石を用いてもよく、これらを組み合わせることによって、さらに位置検出装置の検出範囲を伸ばしてもよい。磁化の強さの異なる複数の磁石を用いる場合は、それぞれの磁石を磁気センサＭＳに対向させた際に、磁気センサの検出値の最大値の違いが十分判別できる強さの磁石を用いることが望ましい。また、いずれの場合も、磁気センサＭＳは、磁石が最も近接した際に最大の検出値を出力するように磁石と磁気センサを配置しておく必要がある。これにより、磁石の絶対的な位置の検出が可能となり、位置検出装置の初期電源立ち上げ時においても位置の検出が可能となる。また、磁石位置を求める際に、仮想センサＶＬの磁界値の直線補間を用いたが、曲線補間によって磁石位置を求めてもよい。さらに、磁石と磁気センサを搭載した基板のいずれ側を可動側に配置してもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１…位置検出装置、１０Ａ…第１の磁石、１０Ｂ…第２の磁石、２０…マルチプレクサ、３０…Ａ／Ｄ変換器、４０…マイコン、４１…仮想センサ磁界値生成部、４２…位置信号生成部、４３…磁石特定部、４４…磁石間距離算出部、４５…マルチプレクサ信号生成部、５０…出力回路、ＢＳ…基板、ＭＳ…磁気センサ、ＶＬ…仮想センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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