(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーを受け取ったときに近傍電磁界を発生させる電磁構造体を備える発生源と、
前記発生源に近接して配置された少なくとも一対の接続されたコイルを備え、前記一対の接続されたコイルは、第１のコイルおよび第２のコイルを含み、前記近傍電磁界が誘導結合を介して前記第１のコイルおよび前記第２のコイルを通過する電流を誘導するようにする検出ユニットと、
前記第１のコイルの両端の第１の電圧および前記第２のコイルの両端の第２の電圧の大きさを測定する測定ユニットと、
前記第１の電圧および前記第２の電圧の前記大きさの差の値の変化を検出すると、前記発生源に近接した標的構造体の存在を検出するプロセッサであって、前記標的構造体は、前記発生源から距離をおいて移動している電磁構造体である、プロセッサと
を備えるセンサー。
【請求項２】
共振周波数を有する電力信号を介して前記発生源に前記エネルギーを供給する電源であって、前記標的構造体は、前記共振周波数を有する共振電磁構造体である、電源
をさらに備える、請求項１に記載のセンサー。
【請求項３】
前記標的構造体は、前記発生源の前記電磁構造体に対して平行な平面において軌跡に従って移動し、前記センサーは、
前記軌跡における前記標的構造体の一組の位置と前記第１の電圧と前記第２の電圧との間の一組の対応する差との間のマッピングを記憶するメモリであって、前記プロセッサは、該マッピングを用いて前記標的構造体の相対位置を求める、メモリ
をさらに備える、請求項１に記載のセンサー。
【請求項４】
前記接続されたコイルは、同一の形状を有し、前記標的構造体が前記近傍電磁界の外側にあるときに前記第１の電圧および前記第２の電圧の前記大きさの差が閾値未満であるように、前記発生源の前記電磁構造体に対して中心に配置されている、請求項１に記載のセンサー。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記近傍電磁界内に前記標的構造体が存在する間の前記第１の電圧および前記第２の電圧の前記大きさの差が、該標的構造体が該近傍電磁界の外側にあるときの該第１の電圧および該第２の電圧の前記大きさの差に等しい場合、前記標的構造体の相対位置が前記接続されたコイルと整列していると判断する、請求項１に記載のセンサー。
【請求項６】
前記検出ユニットは、複数の接続されたコイルを備え、前記プロセッサは、前記検出ユニットの各コイルの両端で求められた電圧の前記大きさの値の組合せに基づいて、前記標的構造体の相対位置を求める、請求項１に記載のセンサー。
【請求項７】
前記検出ユニットは、一組の接続されたコイル群を備え、前記プロセッサは、前記検出ユニットの各コイルの両端で求められた電圧の前記大きさの値の組合せに基づいて、前記標的構造体の相対位置を求める、請求項１に記載のセンサー。
【請求項８】
前記検出ユニットの前記コイルは、８字型コイルである、請求項１に記載のセンサー。
【請求項９】
前記検出ユニットの前記コイルと前記発生源の前記電磁構造体とは、印刷回路基板の上に配置されている、請求項１に記載のセンサー。
【請求項１０】
前記標的構造体は、複数の共振構造体を含む、請求項１に記載のセンサー。
【請求項１１】
電磁構造体を備える発生源と、
前記電磁構造体に共振周波数を有する電力信号を供給して、該電磁構造体の周囲に近傍磁界を発生させる電源と、
前記発生源に近接して配置された、接続されたコイルを備え、前記近傍磁界が誘導結合を介して該接続されたコイルを通過する電流を誘導するようにする検出ユニットであって、接続されたコイルは、第１のコイルおよび第２のコイルを含む一対の接続されたコイルである、検出ユニットと、
前記第１のコイルの両端で測定された第１の電圧と前記第２のコイルの両端で測定された第２の電圧とを含む、各接続されたコイルの両端の電圧の大きさを測定する測定ユニットと、
前記第１の電圧と前記第２の電圧とを比較し、該第１の電圧と該第２の電圧との間の差に基づいて、前記発生源に対する、または前記一対の接続されたコイルに対する標的構造体の相対位置を求めるプロセッサと
を備えるセンサー。
【請求項１２】
前記標的構造体は、軌跡に従って移動し、前記センサーは、
前記軌跡における前記標的構造体の一組の位置と前記第１の電圧および前記第２の電圧の一組の対との間のマッピングを記憶するメモリ
をさらに備える、請求項１１に記載のセンサー。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記近傍磁界内に前記標的構造体が存在する間の前記第１の電圧と前記第２の電圧との差が、前記標的構造体が前記近傍磁界の外側にあるときの前記第１の電圧と前記第２の電圧との差に等しい場合、前記標的構造体の前記相対位置が接続されたコイルと整列していると判断する、請求項１１に記載のセンサー。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記第１の電圧および前記第２の電圧の前記大きさを基準電圧と比較して、前記近傍磁界内の前記標的構造体の存在を検出する、請求項１１に記載のセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には位置センサーに関し、より詳細には、センサーに近接している標的構造体の存在および／または相対位置を求める非接触型センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシ、スリップリングまたは電線導体等の位置センサーは、可動部材の位置を示す接点を使用することが多い。接点をなくすことが望ましく、それにより、電気接点を摺動させることによってもたらされる電気ノイズおよび外乱を低減させることができる。非接触型センサーは、センサーと標的構造体との間に間隙を維持する。こうした物理的間隙がある場合に検知範囲を維持することは難題である可能性がある。
【０００３】
非接触型センサーの例としては、静電容量ベースの位置センサー、レーザーベースの位置センサー、渦電流検知位置センサーおよびリニア変位変換器ベースの位置センサーが挙げられる。各タイプの位置センサーがその利点を有するが、各タイプのセンサーは、特定の用途に最も適している可能性がある。例えば、位置センサーのサイズが小さくなければならない場合、コンデンサーのサイズによりセンサーが実際的でなくなる可能性がある。光センサーは、汚損および油脂が存在する場合、機能しなくなる可能性がある。磁気センサーは、磁石またはセンサーの位置のずれによってもたらされる誤差を回避するために静密なハウジングおよび機械的アセンブリが必要であり、それは、いくつかの用途では困難である可能性がある。さらに、いくつかの用途では、センサーと標的構造体との間の間隙のサイズが時間の経過によって変化する可能性があり、標的構造体の位置により、いくつかのリニア位置センサーの精度に問題がもたらされる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、センサーから異なる距離に配置された標的構造体の存在および／または相対位置を求める非接触型センサーが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のいくつかの実施の形態は、誘導結合中に使用される近傍電磁界の磁束が、近傍電磁界のあらゆる変動の影響を受けやすい、という認識に基づく。磁束の変化によってもたらされる近傍電磁界の変動は、例えば、誘導結合を介して磁束によって誘導される電流によってもたらされる、コイルの両端の電圧を測定することにより検出することができる。
【０００６】
本発明のいくつかの実施の形態は、近傍電磁界内で移動する外部電磁構造体の存在が磁場を乱し、したがって、電圧の測定値の変化に基づいてその存在を検出することができる、という認識に基づく。例えば、標的構造の共振結合は、近傍磁界の形状を変化させ、それにより、その近傍界によって発生する接続されたコイルの電流が変化する。さらに、こうした存在の影響は、近傍界全体に作用し、それにより、こうした検出が、近傍界を発生させる発生源と標的構造体との間の距離によってそれほど影響を受けなくなる。このように、発生源から比較的遠い距離にあっても、近傍界内の標的構造体の存在を検出することができる。
【０００７】
さらに、磁束が複数の接続されたコイルにわたって電流を誘導する場合、異なるコイルの電圧の大きさおよび／またはそれらの電圧の間の差は、近傍界内の標的構造体の相対位置を示す。例えば、標的構造体のあり得る移動の軌跡をサンプリングして、その軌跡における標的構造体の具体的な位置に対応する接続されたコイルの電圧の組合せを求めることができる。
【０００８】
したがって、１つの実施の形態は、エネルギーを受け取ったときに近傍電磁界を発生させる電磁構造体を備える発生源と、発生源に近接して配置された少なくとも１つのコイルを備え、近傍電磁界が誘導結合を介してコイルを通過する電流を誘導するようにする検出ユニットと、コイルの両端の電圧を測定する測定ユニットと、電圧の値の変化を検出すると、発生源に近接した標的構造体の存在を検出するプロセッサであって、標的構造体は、発生源から距離をおいて移動している電磁構造体である、プロセッサとを備えるセンサーを開示する。
【０００９】
別の実施の形態は、電磁構造体を備える発生源と、電磁構造体に共振周波数を有する電力信号を供給して、電磁構造体の周囲に近傍磁界を発生させる電源と、発生源に近接して配置された、接続されたコイルを備え、近傍磁界が誘導結合を介してこの接続されたコイルを通過する電流を誘導するようにする検出ユニットであって、接続されたコイルは、第１のコイルおよび第２のコイルを含む、検出ユニットと、第１のコイルの両端で測定された第１の電圧と第２のコイルの両端で測定された第２の電圧とを含む、各接続されたコイルの両端の電圧を測定する測定ユニットと、第１の電圧と第２の電圧とを比較し、第１の電圧と第２の電圧との間の差に基づいて、発生源に対する、または一対の接続されたコイルに対する標的構造体の相対位置を求めるプロセッサとを備えるセンサーを開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の１つの実施の形態によるセンサーの概略図である。
【図２】本発明の１つの実施の形態による、センサーに対する標的構造体の相対位置を求める当該センサーのブロック図である。
【図３】本発明の１つの実施の形態による、標的構造体の相対位置を求める方法のブロック図である。
【図４】本発明のいくつかの実施の形態による、電圧の値および標的構造体の相対位置の種々の組合せの間のマッピングの一例の図である。
【図５Ａ】１つの実施の形態によるセンサーによって使用される電磁構造体の一例の図である。
【図５Ｂ】１つの実施の形態による、２つの端子を介して電源２９０に接続された発生源構造体の一例の図である。
【図６】発生源構造体および検出構造体を備える検知構造体の一例の図である。
【図７Ａ】本発明のいくつかの実施の形態による検出構造体の異なる幾何学的パターンの例の図である。
【図７Ｂ】本発明のいくつかの実施の形態による検出構造体の異なる幾何学パターンの例の図である。
【図８Ａ】本発明のいくつかの実施の形態による検出構造体の異なる幾何学パターンの例の図である。
【図８Ｂ】本発明のいくつかの実施の形態による検出構造体の異なる幾何学パターンの例の図である。
【図９】本発明の１つの実施の形態による複数の共振構造体を備える標的構造体の位置を検出する概略図である。
【図１０】本発明の１つの実施の形態による、発生源構造体と検出ユニットの一組の接続されたコイル群とを備える検知構造体の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の１つの実施の形態によるセンサーの概略図を示す。センサーは、エネルギーを受け取ると近傍電磁界を発生する電磁構造体を備える発生源１１０と、発生源に近接して配置された少なくとも１つのコイルを備え、近傍電磁界が誘導結合を介してコイルを通過する電流を誘導するようにする検出ユニット１２０とを備える。センサーはまた、検出ユニットのコイルの両端の電圧を測定する測定ユニット１３０も備える。いくつかの実施の形態では、電圧は直接測定される。代替の実施の形態では、電圧は、電圧を分析的に画定する他の測定値、例えば電流の測定値を介して測定される。
【００１２】
本発明のいくつかの実施の形態は、近傍電磁界内で移動している標的構造体１６０等の外部電磁構造体の存在が、磁界を乱し、したがって、電圧の測定値の変化に基づいてその存在を検出することができる、という認識に基づく。例えば、標的構造体の共振結合は、近傍磁界の形状を変化させ、それにより、その近傍界によって発生する接続されたコイルにおける電流が変化する。さらに、こうした存在の影響は、近傍界全体内で感知され、それにより、こうした検出は、近傍界を発生させる発生源と標的構造体との間の距離によってそれほど影響を受けなくなる。このように、発生源から比較的遠い距離にあっても、近傍界内の標的構造の存在を検出することができる。
【００１３】
したがって、発生源１１０に近接する標的構造体１６０の存在１４０または不在１５０は、プロセッサ１７０を用いて、電圧の値の変化１３５を検出すること１４５または検出しないこと１５５に基づいて判断することができる。
【００１４】
図２は、本発明の別の実施の形態による標的構造体２２０の相対位置を求めるセンサー２１０のブロック図を示す。いくつかの実施態様では、標的構造体およびセンサーは、互いに面する平坦面を含む。標的構造体は、或る特定の無線周波数ｆ０で共振する少なくとも１つの受動共振構造体を含む。いくつかの実施の形態では、標的構造体の移動は制限されない。代替の実施の形態では、標的構造体は、例えば、センサーの平坦面に対して平行な平面において、軌跡２２５に従って移動する。
【００１５】
センサーは、発生源構造体２３０を備える発生源と検出構造体２４０を備える検出ユニットとを備える。発生源構造体は、エネルギーを受け取ると近傍電磁界を発生させる電磁構造体である。例えば、発生源構造体は、通電コイルである。検出構造体は、配置された少なくとも１つのコイルである。いくつかの実施の形態では、検出構造体は、一対以上の接続されたコイルを備える。
【００１６】
発生源構造体２３０は、検出構造体２４０に誘導結合されており（２３５）、発生源と検出構造体との相対位置が固定されるように、１つの誘電体基板の上に集積することができる。発生源構造体に対して、高周波電源２７０によって電力を供給することができる。例えば、１つの実施の形態では、電源２７０は、標的構造体と同じ共振周波数を有する電力信号を介して発生源にエネルギーを供給することができる。この実施の形態では、発生源構造体に標的構造体を共振結合することができる（２２３）。
【００１７】
エネルギーを受け取ると、磁束は、検出構造体の各コイルを通過し、各コイルの両端に誘導電圧を発生させる。コイル対の誘導電圧は、測定ユニット２５０によって記録される。電圧情報は、処理ユニット２６０に提出され、電圧の大きさおよび／または電圧の差を用いて、標的構造体の位置２８０が求められる。
【００１８】
例えば、発生源構造体が交流を受け取ると、発生源構造体に近接して近傍磁界が発生する。検出構造体が発生源構造体に近接しているとき、磁束は検出構造体のコイルを通過し、各コイルにおいて誘導電圧が発生する。検出構造体が、同じ量の磁束が各コイルを通過するように配置されている場合、各コイルの両端の誘導電圧は同じである。例えば、接続されたコイルが第１のコイルおよび第２のコイルを含む場合、第１のコイルの両端の第１の電圧と第２のコイルの両端の第２の電圧との差はゼロである。
【００１９】
標的構造体が発生源構造体の近傍界に配置されると、標的構造体の共振を励起することができ、標的構造体に磁界が結合される。標的構造体に電流が誘導され、それにより、誘導磁界が発生する。標的構造体における共振のために、誘導磁界により、検出コイルの各々を通る磁束全体に中断がもたらされる可能性がある。検知構造体に対する標的構造体の相対位置に応じて、検出構造体によってもたらされる磁束分布の変化が異なり、各検出コイルにおける誘導電圧が異なる。そして、誘導電圧の差は、標的構造体の位置を示すものとして使用することができる。
【００２０】
例えば、標的構造体の中心が検出構造体の中心と整列する場合、標的構造体によって発生する磁束の各コイルに対する影響は同じであり、したがって、誘導電圧は依然として同じであり、差電圧はゼロである。標的構造体の中心と検出構造体の中心との間にずれがある場合、標的構造体によって発生する磁束の影響は２つの検出コイルにおいて非対称であり、その結果、差電圧が非ゼロになる。概して、ずれが大きいほど、差電圧が大きくなる。差電圧値と対応する相対位置との間の関係は、例えば、処理ユニットのプロセッサに作動的に接続されたメモリ２９０に記憶することができる実験データによって求めることができる。測定された差電圧値は処理ユニットに送出され、次に、処理ユニットは、この値を対応する位置情報にマッピングする。
【００２１】
図３は、本発明の１つの実施の形態による標的構造体の相対位置を求める方法のブロック図を示す。検知構造体に近接して標的構造体がない場合（３１０）、発生源構造体からの磁界に起因して、誘導電圧Ｖ１およびＶ２が発生する（３２０）。検出構造体が、各コイルを通過する磁束が同じであるように配置される場合、誘導電圧は同じであり、電圧の差ΔＶはゼロである。検出構造体と発生源構造体との間にずれがある場合、Ｖ１とＶ２との間に差があり得ることになり、ΔＶが非ゼロ値になる。その情報は、処理ユニットに基準値として記憶することができる（３３０）。
【００２２】
センサーは、連続的にＶ１、Ｖ２およびΔＶの新たな値を測定し（３４０）、それらの新たな値は、記憶されている基準値と比較されるために処理ユニットに送出される。変化が検出されない場合、範囲内に標的構造体はない（３９０）。測定値に変化がある場合（３５０）、これらの値は処理ユニットによって分析される。Ｖ１およびＶ２の両方が変化する場合、新たな差電圧ΔＶ’は依然として同じΔＶであり（３６０）、それにより、標的構造体は、検知構造体と整列しており、ゼロ位置にある。新たな差電圧値ΔＶ’がΔＶと異なる場合、標的構造体は、センサーの範囲内にあり、ゼロ位置３７０と整列していない。そして、位置情報は、処理ユニットが差電圧と位置との間の事前に記憶された関係を用いることによって求められる。
【００２３】
本発明のいくつかの実施の形態は、磁束が複数の接続されたコイルを通して電流を誘導する場合、異なるコイルの電圧の大きさおよび／またはそれらの間の差が、近傍界内の標的構造体の相対位置を示す、という認識に基づく。例えば、標的構造体のあり得る移動の軌跡をサンプリングして、軌跡における標的構造体の具体的な位置に対応する接続されたコイルの電圧の組合せを求めることができる。したがって、本発明のいくつかの実施の形態により、検出ユニットのコイルの両端の電圧の値の種々の組合せを示す情報と標的構造体の相対位置との間のマッピングが求められる。
【００２４】
図４は、本発明のいくつかの実施の形態による、検出ユニットのコイルの両端の電圧の値４２０および４３０の種々の組合せと標的構造体の相対位置４４０との間のマッピング４１０の一例を示す。種々の実施の形態において、電圧の種々の値、電圧間の差、または両方に対してマッピングが求められる。いくつかの実施の形態では、マッピングは、センサーの周囲の空間における種々の位置に対して求められる。代替の実施の形態では、マッピングは、例えば発生源の電磁構造体に対して平行な平面における軌跡４５０に対して求められる。
【００２５】
例えば、１つの実施の形態では、検出ユニットは、第１のコイルおよび第２のコイルを含む一対の接続されたコイルを備える。測定ユニットは、第１のコイルの両端の第１の電圧と第２のコイルの両端の第２の電圧との差を測定し、プロセッサは、その電圧の値に基づいて発生源に対する標的構造体の相対位置を求める。いくつかの実施態様では、共振構造体は、発生源の電磁構造体に対して平行な平面において軌跡に従って移動し、メモリ２９０は、軌跡における標的構造体の一組の位置と測定された電圧の一組の値との間のマッピングを記憶する。
【００２６】
別の実施の形態では、測定ユニットは、第１のコイルの両端で測定された第１の電圧と第２のコイルの両端で測定された第２の電圧とを含む、各接続されたコイルの両端の電圧を測定する。この実施の形態の１つの実施態様では、メモリは、軌跡における標的構造体の一組の位置と第１の電圧と第２の電圧との間の一組の対応する差との間のマッピングを記憶する。代替実施態様では、標的構造体の一組の異なる相対位置４４０と、第１の電圧の値４１０および第２の電圧の値４２０の一組の対応する対との間のマッピング４１０を記憶する。
【００２７】
差測定値を用いる利点は、標的構造体と検知構造体との間の間隙の変化に対して許容できることである。間隙サイズが異なる場合であっても、２つの検出コイルの誘導電圧に対する磁束の影響は同じである。誘導電圧Ｖ１およびＶ２は同時に変化し、差電圧Ｖ１−Ｖ２は同じ値で維持される。こうしたセンサーは、位置スイッチとして使用することができ、その場合、ゼロの差電圧に基づいてセンサーによってゼロ点のみが検出され、またはリニア位置センサーとして使用することができ、その場合、差電圧の変化によりゼロ点の周囲のリニア位置が検出される。検知構造体に結合された共振構造体を用いる利点は、従来の誘導結合より範囲をはるかに大きくすることができ、それにより、標的構造体と検知構造体との間のより大きい間隙サイズが可能になるということである。
【００２８】
図５Ａは、１つの実施の形態によるセンサーによって使用される異なる電磁構造体の一例を示す。この例では、発生源構造体５１０は、２つの端子において電源に接続されている銅線の単巻正方形ループである。検出構造体５２０は、発生源構造体５１０と同じ印刷回路基板の上に配置されている８字型銅コイルである。検出構造体５２０の２つの開口部における電圧が測定される。標的構造体５３０は、複巻正方形渦巻線であり、別の回路基板に印刷され、発生源構造体から距離ｄだけ隔離されている。
【００２９】
図５Ｂは、２つの端子５１１および５１２を介して電源２９０に接続されている発生源構造体５１０の一例を示す。しかしながら、異なる実施の形態は発生源構造体５１０の異なる構成を使用する。例えば、いくつかの実施の形態は、複巻の金属線によって形成された発生源構造体を使用し、それは、印刷回路基板で使用されるように薄く平坦な形態とすることができ、または、撚線若しくはリッツ線によって構築することができる。
【００３０】
図６は、発生源構造体５１０および検出構造体５２０の一例を示す。端子１および０並びに２および０の両端の電圧は、Ｖ１およびＶ２として測定される。この例では、検出構造体は８字型コイルである。発生源構造体と同様に、検出構造体は、多くの異なる形態で実装することができる。例えば、いくつかの実施の形態は、複巻の金属線によって形成された発生源構造体を使用し、それは、印刷回路基板で使用されるように薄く平坦な形態とすることができ、または、撚線若しくはリッツ線によって構築することができる。検出構造体は異なる幾何学的パターンを有することができる。
【００３１】
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明のいくつかの実施の形態による検出構造体の異なる幾何学的パターンの例を示す。図７Ａの検出構造体７１０は、複巻の８字型コイルである。図７Ｂの検出構造体７２０は、端部で接続された２つの複巻渦巻線によって作製されている。
【００３２】
本発明のいくつかの実施の形態では、標的構造体は動作周波数で共振する。様々な実施の形態は、標的構造体を、検知範囲を拡大するために高い品質係数で設計している。共振する標的構造体はまた、印刷回路基板においてまたは撚線若しくはリッツ線として実装されるために多くの異なる形態をとることもできる。
【００３３】
図８Ａおよび図８Ｂは、本発明のいくつかの実施の形態による検出構造体の異なる幾何学的パターンの例を示す。図８Ａは、共振構造体として設計された多芯の渦巻線の一例を示す。標的構造体に対して、メタマテリアル共振器も使用することができる。図８Ｂは、メタマテリアル概念によって開発された共振器８２０の一例を示す。実効容量は、構造体の中間の小さい間隙によって与えられ、実効インダクタンスは、金属線によって与えられる。共振の品質係数をさらに増大させるために、他の手段を取ることができる。例えば、標的構造体の基板として、低損失誘電体材料が好ましい。
【００３４】
より大型のセンサーの一部として複数のセンサーを使用することもできる。例えば、複数の共振構造体が、位置のマーカーまたはリニアスケールとしての役割を果たすことができる、標的構造体を形成することができる。発生源および検出構造体によって形成される検知構造体はまた、異なるコイルの複数の対を備えることもできる。この場合、複数の出力チャネルは、リニア検知範囲に広がるかまたはリニアエンコーダーを形成することができる。
【００３５】
図９は、本発明の１つの実施の形態による複数の共振構造体９２１および９２２を含む標的構造体９２０の位置を検出する検知構造体９１０の概略図を示す。共振構造体は、同じ設計とするかまたは異なる設計とすることができ、同じかまたは異なる共振周波数を有することができる。標的構造体における誘導磁界は、位置が異なると異なり、誘導電圧に異なるように影響を与える。したがって、標的構造体は、異なる位置に対応するスケールとしての役割を果たし、位置情報を求めるためにセンサーによって利用することができる。
【００３６】
図１０は、１つの実施の形態による、発生源構造体１０２０と、検出ユニットの一組の接続されたコイル群１０３１、１０３２、１０３３とを備える、検知構造体１０１０の概略図を示す。この実施の形態では、プロセッサは、３つの独立した測定チャネルとしての役割を果たす、検出ユニットの各コイルの両端で求められた電圧の値の組合せに基づいて、標的構造体の相対位置を求めることができる。測定される電圧値は、標的構造体の影響が異なることにより、３つのチャネルに対して異なる。
【００３７】
これらの実施の形態では、共振構造体は、同じ設計とするかまたは異なる設計とすることができ、同じかまたは異なる共振周波数を有することができる。標的構造体における誘導磁界は、位置が異なると異なり、誘導電圧に異なるように影響を与える。したがって、標的構造体は、異なる位置に対応するスケールとしての役割を果たし、位置情報を求めるためにセンサーによって利用することができる。３つの測定チャネルは、標的構造体の位置を独立して求めることができる。したがって、追加のチャネルは、第１のチャネルと同様の、冗長としての役割を果たすことができる。１つのチャネルに近接してかつ測定に影響を与える物体がある場合、冗長チャネルは、正確な位置情報を取得するのに役立つ。３つの測定チャネル間の相対位置が既知であるため、複数のチャネルは、合わせて機能し、リニアエンコーダーの一部としての役割を果たすこともできる。
【００３８】
本発明の上記で説明した実施の形態は、多数の方法のうちの任意のもので実施することができる。例えば、実施の形態は、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合せを用いて実施することができる。請求項の要素を修飾する、特許請求の範囲における「第１」、「第２」等の序数の使用は、それ自体で、１つの請求項の要素の別の請求項の要素に対する優先順位も、優位性も、順序も暗示するものでもなければ、方法の動作が実行される時間的な順序も暗示するものでもなく、請求項の要素を区別するために、単に、或る特定の名称を有する１つの請求項の要素を、同じ（序数の用語の使用を除く）名称を有する別の要素と区別するラベルとして用いられているにすぎない。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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