(57)【要約】【課題】可動物の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることができる位置検出装置を提供する。【解決手段】位置検出装置２は、励磁コイル３と、金属ロータ５の角度を７２°の周期で検出できる３つの特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃとを備える。位置検出装置２は、金属ロータ５の径方向に並び配置された４つの絶対角検出コイル１１（１１ａ〜１１ｄ）を備える。絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄの出力組み合わせは、特定範囲角検出コイル４の角度検出の周期である７２°ごとに異なる組み合わせをとるように設定される。位置検出装置２は、特定範囲角検出コイル４からの出力と、絶対角検出コイル１１からの出力とに基づき、金属ロータ５の角度を演算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が流される励磁コイルと、当該励磁コイルから発生する磁界を検出可能な１以上の特定範囲角検出コイルと、位置検出の対象である可動物の位置に応じて前記特定範囲角検出コイルに付与される磁界を変化させる金属体とを備えた位置検出装置において、
前記可動物の移動方向の交差方向に並び配置された複数の絶対角検出コイルと、
前記特定範囲角検出コイルから出力される交流波の特定範囲角信号に基づく位置検出の周期ごとに、複数の前記絶対角検出コイルから出力される絶対角信号が異なる値の組み合わせをとるように、前記絶対角検出コイルに付与される磁界を変化させるべく前記金属体に形成された磁界変化付与部と、
前記特定範囲角信号及び絶対角信号の組み合わせにより、前記可動物の位置を演算する位置演算部と
を備えたことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記金属体は、回転する前記可動物と連動する金属ロータであり、複数の前記絶対角検出コイルは、前記金属ロータの径方向に並び配置され、前記位置演算部は、前記可動物の回転位置を演算する
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】
前記磁界変化付与部は、前記金属ロータの金属部と、当該金属ロータの回動方向に延びる円弧状の複数の凹部とを備え、
複数の当該凹部は、前記金属ロータの回動方向においてずれて配置されるとともに、径方向外側に向かって順に経路長が長くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
複数の前記絶対角検出コイルは、前記金属ロータの径方向外側に向かってコイル径が順に大きくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の位置検出装置。
【請求項５】
複数の前記絶対角検出コイルは、前記金属ロータの径方向において前記励磁コイル及び特定範囲角検出コイルの内側に配置されている
ことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記位置演算部は、複数の特定範囲角信号のうち、信号波形が直線状をとるものを２つ選択し、これら信号から前記可動物の位置を演算する
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一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、可動物の位置を検出する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、励磁コイルから複数の検出コイルに磁界をかけておき、金属ロータの回転に応じて検出コイルにかかる磁界の変化を検出することにより、可動物の位置を演算する位置検出装置（渦電流センサ）が周知である（特許文献１等参照）。この種の位置検出装置は、励磁コイル及び検出コイルが電磁結合され、金属ロータの回動位置に応じて検出コイルに現れる誘導起電力が変化することにより、誘導起電力の変化から可動物の回動位置が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６５００６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、特許文献１の位置検出装置は、可動物の回動角度を検出するにあたり、ある特定の範囲の角度しか判定することができない問題があった。よって、可動物の回動位置を広範囲に亘り検出できる技術開発のニーズがあった。なお、検出対象とする位置は、前述の回動位置に限らず、例えば直線方向の位置など、種々の位置も含むこととする。
【０００５】
本発明の目的は、可動物の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることができる位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決する位置検出装置は、電流が流される励磁コイルと、当該励磁コイルから発生する磁界を検出可能な１以上の特定範囲角検出コイルと、位置検出の対象である可動物の位置に応じて前記特定範囲角検出コイルに付与される磁界を変化させる金属体とを備えた構成において、前記可動物の移動方向の交差方向に並び配置された複数の絶対角検出コイルと、前記特定範囲角検出コイルから出力される交流波の特定範囲角信号に基づく位置検出の周期ごとに、複数の前記絶対角検出コイルから出力される絶対角信号が異なる値の組み合わせをとるように、前記絶対角検出コイルに付与される磁界を変化させるべく前記金属体に形成された磁界変化付与部と、前記特定範囲角信号及び絶対角信号の組み合わせにより、前記可動物の位置を演算する位置演算部とを備えた。
【０００７】
本構成によれば、特定範囲角検出コイルの出力と絶対角検出コイルの出力との組み合わせにより、可動物の位置を判定するので、例えば特定範囲角検出コイルの出力のみで位置検出する場合に比べて、可動物の位置を広い範囲で検出することが可能となる。よって、可動物の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることが可能となる。
【０００８】
前記位置検出装置において、前記金属体は、回転する前記可動物と連動する金属ロータであり、複数の前記絶対角検出コイルは、前記金属ロータの径方向に並び配置され、前記位置演算部は、前記可動物の回転位置を演算することが好ましい。この構成によれば、金属ロータの回動位置を広い範囲で検出することが可能となる。
【０００９】
前記位置検出装置において、前記磁界変化付与部は、前記金属ロータの金属部と、当該金属ロータの回動方向に延びる円弧状の複数の凹部とを備え、複数の当該凹部は、前記金属ロータの回動方向においてずれて配置されるとともに、径方向外側に向かって順に経路長が長くなるように形成されていることが好ましい。この構成によれば、磁界変化付与部を設けるにあたり、金属ロータに金属部と凹部を設けるという簡素な構造で実現することが可能となる。
【００１０】
前記位置検出装置において、複数の前記絶対角検出コイルは、前記金属ロータの径方向外側に向かってコイル径が順に大きくなるように形成されていることが好ましい。この構成によれば、どの絶対角検出コイルが金属部に覆われ、どの絶対角検出コイルが凹部に覆われるのかを、精度よく切り替えるのに有利となる。
【００１１】
前記位置検出装置において、複数の前記絶対角検出コイルは、前記金属ロータの径方向において前記励磁コイル及び特定範囲角検出コイルの内側に配置されていることが好ましい。この構成によれば、絶対角検出コイルを径サイズの小さなもので済ますことが可能となる。
【００１２】
前記位置検出装置において、前記位置演算部は、複数の特定範囲角信号のうち、信号波形が直線状をとるものを２つ選択し、これら信号から前記可動物の位置を演算することが好ましい。この構成によれば、特定範囲角信号において直線的に変化する成分で位置検出することが可能となるので、可動物の位置を精度よく判定するのに有利となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、可動物の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の位置検出装置の概略構成図。
【図２】凹部の設定角度を示す金属ロータの平面図。
【図３】絶対角検出コイルの形状パターンを示す説明図。
【図４】位置検出装置の電気構成図。
【図５】ロータ角度と特定範囲角検出コイルの出力電圧との関係を示す波形図。
【図６】０°≦θ＜７２°のときの各コイル出力及び検出角度の波形変化図。
【図７】７２°≦θ≦１４４°のときの各コイル出力及び検出角度の波形変化図。
【図８】２８８°≦θ≦３６０°のときの各コイル出力及び検出角度の波形変化図。
【図９】０°≦θ＜３６０°の間の各絶対角検出コイルの出力変化図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、位置検出装置の一実施形態を図１〜図９に従って説明する。
図１に示すように、例えばスイッチ装置等の車載装置は、車載装置において動く可動物１の位置を検出可能な位置検出装置２を備える。位置検出装置２は、例えば回動する可動物１の回動位置を検出するものであることが好ましい。可動物１は、例えばスイッチやレバーなどが好ましい。
【００１６】
位置検出装置２は、電流が印加される励磁コイル３と、励磁コイル３から発生する磁界を検出可能な１以上の特定範囲角検出コイル４と、位置検出の対象物である可動物１の位置に応じて特定範囲角検出コイル４に付与される磁界を変化させる金属体（以下、金属ロータ５と記す）とを備える。励磁コイル３及び特定範囲角検出コイル４は、可動物１が固定される側に設けられることが好ましい。金属ロータ５は、可動物１に設けられることが好ましい。
【００１７】
金属ロータ５は、可動物１と連動して回動中心Ｐ回りに回動することが好ましい。金属ロータ５の外周には、ロータ本体６から金属ロータ５の径方向外側に突出する突片７が複数形成されることが好ましい。複数の突片７は、金属ロータ５の回動方向（図１の矢印Ａ方向）において等間隔に配置されるとよい。金属ロータ５の外周には、隣同士の突片７の間に空隙部８が形成される。よって、金属ロータ５の外周には、金属ロータ５の回動方向に沿って突片７及び空隙部８が交互に等間隔配置される。突片７は、例えば略扇形状に形成されることが好ましい。金属ロータ５は、可動物１と同一軸心上で回動することが好ましい。
【００１８】
金属ロータ５の回転方向の平面をロータ回動方向平面（図１のＸ−Ｙ軸平面）としたとき、突片７のロータ回動方向平面における設定角度Ｒ１と、空隙部８のロータ回動方向平面における設定角度Ｒ２とは、同じ角度とすることが好ましい。なお、設定角度Ｒ１，Ｒ２は、金属ロータ５の回動中心Ｐから突片７の一方の側壁９に延ばした線Ｌａと、金属ロータ５の回動中心Ｐから突片７の他方の側壁１０に延ばした線Ｌｂとがなす角度に相当する。設定角度Ｒ１，Ｒ２は、例えば「３６°」であることが好ましい。
【００１９】
特定範囲角検出コイル４は、例えば４ａ〜４ｃの３つ設けられることが好ましい。本例の場合、第１特定範囲角検出コイル４ａを中央にして、その両側に第２特定範囲角検出コイル４ｂ及び第３特定範囲角検出コイル４ｃが配置されるとする。特定範囲角検出コイル４の設定角度（以降、ループ角度Ｒｋと記す）は、例えば１組の突片７及び空隙部８の設定角度Ｒ１，Ｒ２に合わせ、「７２°」であることが好ましい。つまり、１つあたりの特定範囲角検出コイル４では、０°〜７２°の角度を検出することが可能である。
【００２０】
特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃは、金属ロータ５の回動方向に並び配置されるとともに、金属ロータ５の軸方向（図１のＺ軸方向）において所定量ずつ重ねて配置されることが好ましい。特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃは、例えば車載装置（位置検出装置２）の基板（図示略）に形成されることが好ましく、これらを基板上に重ねて配置するならば、例えば基板のスルーホール（図示略）を用いて、互いの電気絶縁を確保するように形成するとよい。第１特定範囲角検出コイル４ａと第２特定範囲角検出コイル４ｂとの位相ずれは、例えば「２４°」であることが好ましい。第１特定範囲角検出コイル４ａと第３特定範囲角検出コイル４ｃとの位相ずれは、例えば「２４°」であることが好ましい。
【００２１】
励磁コイル３は、例えば複数の特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃを全て覆うように形成されることが好ましい。励磁コイル３は、金属ロータ５の回動方向に沿って円弧状に並び配置された特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃの配置パターンに合わせ、円弧状に曲げ形成されることが好ましい。励磁コイル３は、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃと同じ基板上に形成されるとよい。
【００２２】
位置検出装置２は、可動物１の移動方向の交差方向に並び配置された複数の絶対角検出コイル１１を備える。また、位置検出装置２は、特定範囲角検出コイル４から出力される交流波の特定範囲角信号Ｓ１に基づく位置検出の周期ごとに、複数の絶対角検出コイル１１から出力される絶対角信号Ｓ２が異なる値の組み合わせをとるように、絶対角検出コイル１１に付与される磁界を変化させるべく金属体（金属ロータ５）に形成された磁界変化付与部１２を備える。
【００２３】
複数の絶対角検出コイル１１は、例えば１１ａ〜１１ｄの４つ設けられることが好ましい。なお、絶対角検出コイル１１の個数は、特定範囲角検出コイル４の１つあたりのループ角度Ｒｋに応じて決まる。本例の場合、金属ロータ５の径方向の外側から順に、第１絶対角検出コイル１１ａ、第２絶対角検出コイル１１ｂ、第３絶対角検出コイル１１ｃ、第４絶対角検出コイル１１ｄとする。絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄは、金属ロータ５の径方向（図２の矢印Ｂ方向）に並び配置されることが好ましい。絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄは、金属ロータ５の径方向において励磁コイル３及び特定範囲角検出コイル４の内側に配置されることが好ましい。
【００２４】
磁界変化付与部１２は、金属ロータ５の金属部１３と、金属ロータ５の回動方向に延びる円弧状の複数の凹部１４とを備えることが好ましい。金属部１３は、例えば金属ロータ５の回動時において、絶対角検出コイル１１と対向し得るロータ本体６の金属部分に相当する。金属部１３（金属ロータ５）は、例えば磁性体から形成されることが好ましい。
【００２５】
複数の凹部１４は、各絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄと組をなすように複数（例えば１４ａ〜１４ｄの４つ）設けられることが好ましい。複数の凹部１４は、金属ロータ５の径方向に沿って並び配置されることが好ましい。本例の場合、金属ロータ５の径方向の外側から順に、第１凹部１４ａ、第２凹部１４ｂ、第３凹部１４ｃ、第４凹部１４ｄとする。凹部１４は、例えば金属ロータ５の回動方向に沿う円弧状をなすことが好ましい。凹部１４は、孔又は穴のいずれでもよい。例えば、凹部１４ａ〜１４ｄは、金属ロータ５の径方向に沿って整列配置されるのではなく、金属ロータ５の回動方向においてずれて配置されることが好ましい。つまり、各凹部１４は、突片７及び空隙部８の各組に対応付けられて形成される。
【００２６】
図２に示すように、絶対角検出コイル１１のロータ回転平面における設定角度Ｒｓは、例えば突片７（空隙部８）の設定角度Ｒ１（Ｒ２）の１／３であることが好ましい。つまり、設定角度Ｒｓは、例えば約「１２°」であることが好ましい。複数の絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄは、金属ロータ５の径方向外側に向かってコイル径が順に大きくなるように形成されることが好ましい。また、絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄは、巻線が例えば略四角形状に巻き形成されることが好ましい。この形状の場合、金属ロータ５の回動中心Ｐから延ばした鋭角をなす一対の直線をＬ１，Ｌ２としたとき、絶対角検出コイル１１の一方の辺１５が線Ｌ１上に乗り、これに対向する他方の辺１６が線Ｌｂ上に乗ることが好ましい。
【００２７】
図３に示すように、凹部１４ａ〜１４ｄのロータ回転平面における設定角度Ｒｔは、４つとも全て同じに形成されることが好ましい。但し、凹部１４ａ〜１４ｄは、金属ロータ５の径方向に沿って並び配置されることから、互いに異なる経路長に形成される。つまり、凹部１４ａ〜１４ｄは、金属ロータ５の径方向外側に向かって順に経路長が長くなるように形成される。また、凹部１４ａ〜１４ｄの設定角度Ｒｔは、例えば突片７の設定角度Ｒ１と空隙部８の設定角度Ｒ２とを足した角度よりも、所定量大きい値に設定されることが好ましい。これにより、隣り合う凹部１４同士において凹部１４が所定量重なるオーバーラップ領域が形成される。
【００２８】
図４に示すように、位置検出装置２は、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃ及び絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄから入力する検出信号の組み合わせにより、可動物１の位置を演算する位置演算部１７を備える。位置演算部１７は、励磁回路１８を介して励磁コイル３に接続されることが好ましい。励磁コイル３の電位の高い側には、電圧調整用の抵抗１９が接続されるとよい。特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃは、それぞれ検出回路２０〜２２を介して位置演算部１７に接続されることが好ましい。検出回路２０〜２２は、例えば増幅や変調等を行う回路であるとよい。
【００２９】
位置演算部１７は、励磁コイル３に交流電圧を印加することにより、励磁コイル３から磁界（磁束）を発生させ、相互誘導作用により、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃに誘導起電力を発生させる。このとき、位置演算部１７は、検出回路２０を通じて第１特定範囲角検出コイル４ａから第１特定範囲角信号Ｓ１−ａを入力し、検出回路２１を通じて第２特定範囲角検出コイル４ｂから第２特定範囲角信号Ｓ１−ｂを入力し、検出回路２２を通じて第３特定範囲角検出コイル４ｃから第３特定範囲角信号Ｓ１−ｃを入力する。
【００３０】
絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄは、例えば自励式であることが好ましい。この場合、位置演算部１７は、励磁回路２３を介して、電圧調整用の抵抗２４と絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄとからなる直列回路に接続されることが好ましい。絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄは、それぞれ検出回路２５〜２８を介して、検出信号を位置演算部１７に出力することが好ましい。検出回路２５〜２８は、例えば増幅や変調等を行う回路であるとよい。
【００３１】
位置演算部１７は、励磁コイル３に交流電圧を印加し、各絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄにおいて、金属ロータ５の回動位置に応じたインダクタンスの変化を発生させる。位置演算部１７は、検出回路２５を通じて第１絶対角検出コイル１１ａから第１絶対角信号Ｓ２−ａを入力し、検出回路２６を通じて第２絶対角検出コイル１１ｂから第２絶対角信号Ｓ２−ｂを入力し、検出回路２７を通じて第３絶対角検出コイル１１ｃから第３絶対角信号Ｓ２−ｃを入力し、検出回路２８を通じて第４絶対角検出コイル１１ｄから第４絶対角信号Ｓ２−ｄを入力する。
【００３２】
位置演算部１７は、３つの特定範囲角信号Ｓ１と４つの絶対角信号Ｓ２との組み合わせにより、可動物１の回動位置、すなわち金属ロータ５の回転角度（ロータ角度θ）を演算する。つまり、位置演算部１７は、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃの出力に基づく位置の検出結果と、絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄの出力に基づく位置の検出結果とを組み合わせることにより、可動物１の回動位置を演算する。
【００３３】
次に、図５〜図９を用いて、位置検出装置２の動作を説明する。
［特定範囲角検出コイルによる角度検出の動作］
図５に示すように、励磁コイル３に交流電圧が印加されると、相互誘導作用によって３つの特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃに誘導起電力が発生する。この状態において金属ロータ５が回動中心Ｐ回りに回動すると、金属ロータ５の突片７の位置に応じて、各特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃの検出電圧（振幅）が交流波状（例えば正弦波状や三角波状）に変化する。つまり、第１特定範囲角検出コイル４ａから出力される第１特定範囲角信号Ｓ１−ａを基準としたとき、第２特定範囲角検出コイル４ｂから位相が「２４°」遅れた第２特定範囲角信号Ｓ１−ｂが出力され、第３特定範囲角検出コイル４ｃから位相が「２４°」早い第３特定範囲角信号Ｓ１−ｃが出力される。
【００３４】
位置演算部１７は、複数（本例は３つ）の特定範囲角信号Ｓ１−ａ，Ｓ１−ｂ，Ｓ１−ｃのうち、信号波形が直線状をとるもの（領域Ｕに存在するもの）を２つ選択し、これら信号の例えば差や和をとって、可動物１の回動位置に応じた検出角度θｒを演算する。例えば、ロータ角度θが６°〜１８°のときには、Ｓ１−ａとＳ１−ｂを使用し、ロータ角度θが１８°〜３０°のときには、Ｓ１−ａとＳ１−ｃとを使用する。このようにして、位置演算部１７は、１周期が７２°の検出角度θｒを演算できる。
【００３５】
［０°≦θ＜７２°の角度検出の動作］
図６に示すように、同図の左端の位置検出装置２の図を基準の「０°」とし、この基準位置から金属ロータ５が回動したとする。０°≦θ＜７２°の範囲のとき、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃから出力される検出電圧（特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ）は、図５で図示した例と同じ規則性の電圧変化をとる。つまり、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃは、７２°を１周期として、Ｓ１−ａとＳ１−ｂとで位相が２４°ずれ、Ｓ１−ａとＳ１−ｃとで位相が２４°ずれた信号で出力される。
【００３６】
０°≦θ＜７２°の範囲のとき、第１絶対角検出コイル１１ａの対向位置には、常に第１凹部１４ａが存在する。このため、同範囲において、第１絶対角検出コイル１１ａは常に金属ロータ５（金属部１３）で覆われていないので、第１絶対角検出コイル１１ａからは常に高い一定値の検出電圧（第１絶対角信号Ｓ２−ａ）が出力される。同範囲のとき、第３絶対角検出コイル１１ｃ及び第４絶対角検出コイル１１ｄの対向位置には、常に金属ロータ５（金属部１３）が存在する。このため、同範囲において、第３絶対角検出コイル１１ｃ及び第４絶対角検出コイル１１ｄは常に金属ロータ５（金属部１３）で覆われるので、第３絶対角検出コイル１１ｃ及び第４絶対角検出コイル１１ｄからは常に低い一定値の検出電圧（第３絶対角信号Ｓ２−ｃ及び第４絶対角信号Ｓ２−ｄ）が出力される。同範囲のとき、第２絶対角検出コイル１１ｂは、６２°〜７２°の範囲で対向位置に第２凹部１４ｂが位置し、金属ロータ５（金属部１３）で覆われなくなる。このため、第２絶対角検出コイル１１ｂからは、最初は一定であるものの６２°から７２°に亘り徐々に高くなっていく検出電圧（第２絶対角信号Ｓ２−ｂ）が出力される。
【００３７】
位置演算部１７は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ及び絶対角信号Ｓ２−ａ〜Ｓ２−ｄの組み合わせにより、０°≦θ＜７２°の範囲のロータ角度θを演算する。つまり、位置演算部１７は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃと、７２°の周期ごとにユニークな値の組み合わせをとる絶対角信号Ｓ２−ａ〜Ｓ２−ｄとにより、０°≦θ＜７２°の範囲のロータ角度θを演算する。
【００３８】
［７２°≦θ＜１４４°の角度検出の動作］
図７に示すように、金属ロータ５が７２°≦θ＜１４４°の範囲を回動したとする。同範囲のとき、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃから出力される検出電圧（特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ）は、図６と同じ電圧変化をとる。
【００３９】
７２°≦θ＜１４４°の範囲のとき、第１絶対角検出コイル１１ａは、７２°〜８２°の範囲で金属ロータ５（金属部１３）に覆われるようになる。このため、第１絶対角検出コイル１１ａからは、７２°から８２°に亘り徐々に低くなっていき、その後一定となる検出電圧（第１絶対角信号Ｓ２−ａ）が出力される。同範囲のとき、第２絶対角検出コイル１１ｂの対向位置には、常に第２凹部１４ｂが存在する。このため、同範囲において、第２絶対角検出コイル１１ｂからは、常に高い一定値の検出電圧（第２絶対角信号Ｓ２−ｂ）が出力される。同範囲のとき、第４絶対角検出コイル１１ｄの対向位置には、常に金属ロータ５（金属部１３）が存在する。このため、同範囲において、第４絶対角検出コイル１１ｄからは、常に低い一定値の検出電圧（第４絶対角信号Ｓ２−ｄ）が出力される。同範囲のとき、第３絶対角検出コイル１１ｃは、１３４°〜１４４°の範囲で第３凹部１４ｃが対向に位置し、金属ロータ５（金属部１３）で覆われなくなる。このため、第３絶対角検出コイル１１ｃからは、最初は一定であるものの１３４°から１４４°に亘り徐々に高くなっていく検出電圧（第３絶対角信号Ｓ２−ｃ）が出力される。
【００４０】
位置演算部１７は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ及び絶対角信号Ｓ２−ａ〜Ｓ２−ｄの組み合わせにより、７２°≦θ＜１４４°の範囲のロータ角度θを演算する。つまり、位置演算部１７は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃと、７２°の周期ごとにユニークな値の組み合わせをとる絶対角信号Ｓ２−ａ〜Ｓ２−ｄとにより、７２°≦θ＜１４４°の範囲のロータ角度θを演算する。
【００４１】
［１４４°≦θ＜２８８°の角度検出の動作］
１４４°≦θ＜２８８°の角度検出の動作は、前述した０°≦θ＜７２°の角度検出の動作や、７２°≦θ＜１４４°の角度検出の動作と基本的に同じであるので、説明を省略する。
【００４２】
［２８８°≦θ＜３６０°の角度検出の動作］
図８に示すように、金属ロータ５が２８８°≦θ＜３６０°の範囲を回動したとする。同範囲のときも、特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃから出力される検出電圧（特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ）は、図６と同じ電圧変化をとる。
【００４３】
２８８°≦θ＜３６０°の範囲のとき、第４絶対角検出コイル１１ｄは、２８８°〜２９８°の範囲で金属ロータ５（金属部１３）に覆われるようになる。このため、第４絶対角検出コイル１１ｄからは、２８８°から２９０°に亘り徐々に低くなっていき、その後一定となる検出電圧（第４絶対角信号Ｓ２−ｄ）が出力される。同範囲のとき、第２絶対角検出コイル１１ｂ及び第３絶対角検出コイル１１ｃの対向位置には、常に金属ロータ５（金属部１３）が存在する。このため、同範囲において、第２絶対角検出コイル１１ｂ及び第３絶対角検出コイル１１ｃからは、常に高い一定値の検出電圧（第２絶対角信号Ｓ２−ｂ及び第３絶対角信号Ｓ２−ｃ）が出力される。同範囲のとき、第１絶対角検出コイル１１ａは、３５０°〜３６０°の範囲で第１凹部１４ａが対向に位置し、金属ロータ５（金属部１３）で覆われなくなる。このため、第１絶対角検出コイル１１ａからは、最初は一定であるものの３５０°から３６０°に亘り徐々に高くなっていく検出電圧（第１絶対角信号Ｓ２−ａ）が出力される。
【００４４】
位置演算部１７は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃ及び絶対角信号Ｓ２−ａ〜Ｓ２−ｄの組み合わせにより、２８８°≦θ＜３６０°の範囲のロータ角度θを演算する。つまり、位置演算部１７は、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃと、７２°の周期ごとにユニークな値の組み合わせをとる絶対角信号Ｓ２−ａ〜Ｓ２−ｄとにより、２８８°≦θ＜３６０°の範囲のロータ角度θを演算する。
【００４５】
［０°〜３６０°の角度検出の動作のまとめ］
図９に、０°〜３６０°の角度検出のまとめを図示する。４つの絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄの出力組み合わせは、「０°〜７２°」、「７２°〜１４４°」、「１４４°〜２１６°」、「２１６°〜２８８°」、「２８８°〜３６０°」ごとに、各々異なるパターンをとることが分かる。このため、３つの特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃの出力組み合わせが７２°ごとの繰り返しとなる場合であっても、４つの絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄの組み合わせを確認すれば、これらを識別することが可能である。よって、本例のように、３つの特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃと４つの絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄとを使用して角度検出すれば、０〜３６０°の１回転を検出することが可能である。
【００４６】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）例えば、絶対角検出コイル１１を省略して、特定範囲角検出コイル４のみで可動物１の回動位置を検出する方式を考える。この場合、特定範囲角検出コイル４の検出範囲（ループ角度Ｒｋ）である０°〜７２°でしか可動物１の角度を検出することができない。一方、本例の場合、位置検出装置２に絶対角検出コイル１１を設けて、特定範囲角検出コイル４の出力と絶対角検出コイル１１の出力との組み合わせにより、可動物１の回動位置を判定するので、特定範囲角検出コイル４だけのときよりも、可動物１の角度を広い範囲で検出することができる。よって、可動物１の位置を検出するにあたり、検出範囲を広くとることができる。
【００４７】
（２）特定範囲角検出コイル４の１つひとつは、ループ角度Ｒｋが７２°の狭い角度のコイルである。本例の場合、このような狭い角度のコイルを使用しても、可動物１の位置を３６０°で検出することができる。
【００４８】
（３）位置検出の対象である金属体を金属ロータ５としたので、金属ロータ５の回動位置を広い範囲（０°〜３６０°）で検出することができる。
（４）磁界変化付与部１２は、金属ロータ５に設けた金属部１３と凹部１４とからなる。よって、磁界変化付与部１２を金属ロータ５に設けるにあたり、金属ロータ５に金属部１３及び凹部１４を設けるという簡素な構造で実現することができる。
【００４９】
（５）複数の絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄは、金属ロータ５の径方向外側に向かってコイル径が順に大きくなるように形成される。よって、どの絶対角検出コイル１１が金属部１３に覆われ、どの絶対角検出コイル１１が凹部１４に覆われるのかを、精度よく切り替えるのに有利となる。
【００５０】
（６）絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄは、金属ロータ５の径方向において励磁コイル３及び特定範囲角検出コイル４の内側に配置される。よって、絶対角検出コイル１１ａ〜１１ｄの径サイズを小さなもので済ますことができる。
【００５１】
（７）位置演算部１７は、複数の特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃのうち、信号波形が直線状をとるものを２つ選択し、これら信号から可動物１の位置を演算する。よって、特定範囲角信号Ｓ１−ａ〜Ｓ１−ｃにおいて直線的に変化する成分で位置検出することが可能となるので、可動物１の位置を精度よく判定するのに有利となる。
【００５２】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・励磁コイル３は、特定範囲角検出コイル４を一部のみ覆う形状パターンをとってもよい。また、全く覆っていない形状パターンでもよい。
【００５３】
・励磁コイル３は、絶対角検出コイル１１を覆う形状パターンをとってもよい。
・磁界変化付与部１２をなす凹部１４は、例えば空隙部８の切り込みの深さを変えることで形成された切り欠き形状の部材でもよい。
【００５４】
・金属ロータ５は、例えば円柱状としてもよい。この場合、空隙部８は、金属ロータ５の軸方向に貫設された孔としてもよい。
・特定範囲角検出コイル４ａ〜４ｃは、基板の厚み方向にコイルパターンが重ねられていない形状でもよい。
【００５５】
・絶対角検出コイル１１は、金属ロータ５の径方向において励磁コイル３及び特定範囲角検出コイル４の外側に配置されてもよい。
・特定範囲角検出コイル４及び絶対角検出コイル１１の個数は、種々の個数に適宜変更可能である。
【００５６】
・特定範囲角検出コイル４及び絶対角検出コイル１１の形状やサイズは、実施形態に記載した以外の値に適宜変更可能である。
・特定範囲角信号Ｓ１及び絶対角信号Ｓ２の周期は、実施形態に記載した以外の値に適宜変更可能である。
【００５７】
・絶対角検出コイル１１は、自励式に限らず、他励式としてもよい。
・磁界変化付与部１２は、絶対角検出コイル１１に付与される磁界を変化させられるものであれば、種々の構造や形状が採用できる。
【００５８】
・位置検出装置２は、直線移動する可動物１の位置を検出するものでもよい。
・位置検出装置２は、種々の機器や装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１…可動物、２…位置検出装置、３…励磁コイル、４（４ａ〜４ｃ）…特定範囲角検出コイル、５…金属体の一例である金属ロータ、１１（１１ａ〜１１ｄ）…絶対角検出コイル、１２…磁界変化付与部、１３…金属部、１４…凹部、１７…位置演算部、Ｓ１（Ｓ１−ａ，Ｓ１−ｂ，Ｓ１−ｃ）…特定範囲角信号、Ｓ２（Ｓ２−ａ，Ｓ２−ｂ，Ｓ２−ｃ，Ｓ２−ｄ）…絶対角信号、Ａ…可動物の移動方向の一例である金属ロータの回動方向、Ｂ…可動物の移動方向の交差方向の一例である金属ロータの径方向。
【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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