(57)【要約】【課題】取付け位置に位置ズレがあっても検出精度の低下を低減できる位置検出センサを提供することを目的とする。【解決手段】位置検出センサは、動体ＭＢが動いた位置を検出するための検出部３を有し、検出部３が複数の検出素子（１３、２３）を有し、複数の検出素子（１３、２３）が動体ＭＢが動く方向（移動方向ＭＤ）に沿う方向に並設して配置されており、複数の検出素子（１３、２３）からの出力信号を少なくとも２つ選択して、少なくとも２つの出力信号から動体ＭＢの位置を検出することを特徴としている。【選択図】図５
2016045005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動体が動いた位置を検出するための検出部を有した位置検出センサにおいて、
前記検出部は、複数の検出素子を有し、
該複数の検出素子は、前記動体が動く方向に沿う方向に並設して配置されており、
前記複数の検出素子からの出力信号を少なくとも２つ選択して、前記少なくとも２つの出力信号から前記動体の位置を検出することを特徴とする位置検出センサ。
【請求項２】
前記複数の検出素子は、前記動体の動きに伴う磁界の変化を検知する複数の磁気抵抗効果素子であり、
前記複数の磁気抵抗効果素子は、前記動体が動く方向に沿う第１方向に感度軸が向いている第１磁気抵抗効果素子と、前記第１方向と逆向きの第２方向に感度軸が向いている第２磁気抵抗効果素子と、を有し、
前記第１磁気抵抗効果素子が複数個並設した第１検出素子群と、前記第２磁気抵抗効果素子が複数個並設した第２検出素子群と、を形成し、
前記第１検出素子群と前記第２検出素子群とが、前記動体が動く方向に沿う方向に並設して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
【請求項３】
前記第１方向及び前記第２方向と直交する方向に磁界を印加するバイアス磁石を有し、
前記バイアス磁石による磁界の磁気的な境界位置が前記第１検出素子群と前記第２検出素子群とがそれぞれ配置される領域の境界位置と一致するように、前記バイアス磁石が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の位置検出センサ。
【請求項４】
前記少なくとも２つ選択された出力信号の内の１つは前記第１磁気抵抗効果素子で、他の１つは前記第２磁気抵抗効果素子であり、
前記少なくとも２つ選択された出力信号に対応する前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第２磁気抵抗効果素子によりブリッジ回路を形成していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の位置検出センサ。
【請求項５】
前記検出部には、前記複数の検出素子の前記出力信号が入力される制御部を有し、
前記制御部は、前記複数の検出素子からの前記出力信号のそれぞれの出力値を比較して、前記少なくとも２つの検出素子からの出力信号を選択することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の位置検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動体の移動位置を検出するための位置検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータ等の動体が備えられた各種機器において、この動体の移動位置を検出して各種機器における動きを知りたいと云う要望が様々な場面で生じている。例えば、内燃機関のバルブやピストンの動きを知るために、各種位置検出センサが利用されている。
【０００３】
このような従来例として、特許文献１（従来例）では、磁性体である動体の移動を検出する検出装置９００が提案されている。図１０は、従来例の検出装置９００を説明する構成図であって、図１０（ａ）は、その側面図であり、図１０（ｂ）はその斜視図である。
【０００４】
図１０に示す検出装置９００は、回転軸９０１と、回転軸９０１と同期して回転する磁性体回転体（磁界変化付与手段）９０２と、この磁性体回転体９０２と所定の間隙を持って配置された巨大磁気抵抗素子９１０と、巨大磁気抵抗素子９１０に磁界を与える磁石（磁界発生手段）９０４と、から構成されている。また、磁性体回転体９０２には、図１０（ｂ）に示すように、少なくとも１つ以上の凹凸を具備し、巨大磁気抵抗素子９１０には、図１０（ｂ）に示すように、感磁パターンとしての磁気抵抗パターン９１０ａと感磁面９１０ｂとを備えている。
【０００５】
そして、磁性体回転体９０２が回転することで、巨大磁気抵抗素子９１０の感磁面９１０ｂに対する磁界が変化し、磁気抵抗パターン９１０ａの抵抗値が変化するように構成されている。この抵抗値変化を検出することにより、磁性体回転体９０２である動体の所定の位置（角度）を検出できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３１１１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来例の検出装置９００における巨大磁気抵抗素子９１０を磁性体回転体９０２と所定の間隙を持って配置する際に、磁性体回転体９０２の凸凹（図１０（ｂ）を参照）の位置と、巨大磁気抵抗素子９１０の感磁面９１０ｂと、の間での相対的な位置ズレが必ず生じてしまう。このような場合、位置ズレにより、巨大磁気抵抗素子９１０からの初期位置での出力値が所定値に対して変動してしまうことがあり、精度良く位置を検出することが難しいという課題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するもので、取付け位置に位置ズレがあっても検出精度の低下を低減できる位置検出センサ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】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明の位置検出センサは、動体が動いた位置を検出するための検出部を有した位置検出センサにおいて、前記検出部が複数の検出素子を有し、該複数の検出素子が前記動体が動く方向に沿う方向に並設して配置されており、前記複数の検出素子からの出力信号を少なくとも２つ選択して、前記少なくとも２つの出力信号から前記動体の位置を検出することを特徴としている。
【００１０】
これによれば、本発明の位置検出センサは、動体に対して位置検出センサの取付け位置に位置ズレがあったととしても、位置ズレに対応して適切な検出素子からの出力信号を選択し、その検出素子の出力信号で動体の位置を検出することができる。このことにより、検出精度の低下を低減することができる。
【００１１】
また、本発明の位置検出センサは、前記複数の検出素子が前記動体の動きに伴う磁界の変化を検知する複数の磁気抵抗効果素子であり、前記複数の磁気抵抗効果素子が、前記動体が動く方向に沿う第１方向に感度軸が向いている第１磁気抵抗効果素子と、前記第１方向と逆向きの第２方向に感度軸が向いている第２磁気抵抗効果素子と、を有し、前記第１磁気抵抗効果素子が複数個並設した第１検出素子群と、前記第２磁気抵抗効果素子が複数個並設した第２検出素子群と、を形成し、前記第１検出素子群と前記第２検出素子群とが、前記動体が動く方向に沿う方向に並設して配置されていることを特徴としている。
【００１２】
これによれば、動体が動く方向に沿う第１方向に感度軸が向いている第１磁気抵抗効果素子と、第１方向と逆向きの第２方向に感度軸が向いている第２磁気抵抗効果素子と、を有しているので、第１磁気抵抗効果素子からの出力信号と第２磁気抵抗効果素子からの出力信号とは、動体の動きに対して逆の挙動の出力信号となり、これらの出力信号から判断することで、検出精度の向上を図ることができる。更に、第１磁気抵抗効果素子が複数個並設した第１検出素子群と第２磁気抵抗効果素子が複数個並設した第２検出素子群とが、動体が動く方向に沿う方向に並設して配置されているので、位置検出センサの取付け位置に僅かな位置ズレがあったととしても、第１検出素子群からの出力信号及び第２検出素子群からの出力信号から選択して動体の位置を検出することで、検出精度の低下をより低減することができる。
【００１３】
また、本発明の位置検出センサは、前記第１方向及び前記第２方向と直交する方向に磁界を印加するバイアス磁石を有し、前記バイアス磁石による磁界の磁気的な境界位置が前記第１検出素子群と前記第２検出素子群とがそれぞれ配置される領域の境界位置と一致するように、前記バイアス磁石が配置されていることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、第１磁気抵抗効果素子及び第２磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するバイアス磁石を設けたので、外部磁界による第１磁気抵抗効果素子及び第２磁気抵抗効果素子への悪影響を低減することができる。更に、このバイアス磁石の磁気的な境界位置が第１検出素子群と第２検出素子群との境界位置と一致するようにしたので、第１検出素子群及び第２検出に対して等分にバイアス磁界を印加することができる。これらのことより、検出精度を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の位置検出センサは、前記少なくとも２つ選択された出力信号の内の１つは前記第１磁気抵抗効果素子で、他の１つは前記第２磁気抵抗効果素子であり、前記少なくとも２つ選択された出力信号に対応する前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第２磁気抵抗効果素子によりブリッジ回路を形成していることを特徴としている。
【００１６】
これによれば、ブリッジ回路を形成しているので、中間の出力信号を利用することができ、しかも感度軸の向きが異なる第１磁気抵抗効果素子及び第２磁気抵抗効果素子を用いているので、出力変化がより大きなものとなる。このことにより、検出精度をより向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の位置検出センサは、前記検出部には、前記複数の検出素子の前記出力信号が入力される制御部を有し、前記制御部が、前記複数の検出素子からの前記出力信号のそれぞれの出力値を比較して、前記少なくとも２つの検出素子からの出力信号を選択することを特徴としている。
【００１８】
これによれば、動体と検出部とが位置する状況に対応して、最適な検出素子を選択することができる。このことにより、検出精度をより一層向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の位置検出センサは、動体に対して位置検出センサの取付け位置に位置ズレがあったととしても、位置ズレに対応して適切な検出素子からの出力信号を選択し、その検出素子の出力信号で動体の位置を検出することができる。このことにより、検出精度の低下を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の位置検出センサを説明する図であって、位置検出センサが検出対象の動体に対応して配設された状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態の位置検出センサを説明する斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態の位置検出センサを説明する分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態の位置検出センサを説明する図であって、検出部の平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の位置検出センサを説明する図であって、検出素子の平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の位置検出センサを説明する図であって、図５に示す検出素子の部分におけるバイアス磁石の磁界を示した模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態の位置検出センサを説明する図であって、複数の検出素子を用いたブリッジ回路の一例を示した回路図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係わる位置検出センサの検出方法を説明する模式図である。
【図９】本発明の第１実施形態の位置検出センサにおける出力例を示したグラフである。
【図１０】従来例の検出装置を説明する構成図であって、図１０（ａ）は、その側面図であり、図１０（ｂ）はその斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１を説明する図であって、位置検出センサ１０１が検出対象の動体ＭＢに対応して配設された状態を示す斜視図である。
【００２３】
先ず、本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１は、図１に示すように、動体ＭＢに近接して配設されて使用される。なお、図示はしていないが、位置検出センサ１０１の動体ＭＢに対応しての配設は、例えば位置検出センサ１０１が固定された外部機器を動体ＭＢに対して適切な位置に固定することで、容易に達成できる。
【００２４】
また、本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１が用いられた動体ＭＢは、鉄等の軟磁性体を加工しており、図１に示すように、円板形状をした回転体である。また、動体ＭＢの外周は、凹凸が規則的に設けられた櫛歯形状を有しており、この凹凸部分が移動（回転）することで、後述するバイアス磁石７による磁界が変化するようになる。そして、この磁界の変化を位置検出センサ１０１が検出し、動体ＭＢがどの程度動いたかを特定する位置、つまり回転による回転角度等が検出できるように構成されている。なお、図１に示すように、動体ＭＢが動く方向（つまり回転方向）は、時計回りとして説明する。以下、動体ＭＢが動く方向を移動方向ＭＤとして記述する。
【００２５】
次に、本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１について詳しく説明する。図２は、本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１を説明する斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１を説明する分解斜視図である。図４は、検出部３を示した平面図である。図５は、検出部３における複数の検出素子を示した平面図である。図６は、図５に示す検出素子の部分におけるバイアス磁石７の磁界を示した模式図である。図６中の太い２点鎖線は、磁界の流れＲＭを模式化したものである。図７は、複数の検出素子を用いたブリッジ回路ＢＣ１の一例を示した回路図である。
【００２６】
本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１は、図２に示すような外観を呈し、図３に示すように、動体ＭＢが動いた位置を検出する検出部３と、磁界を印加するバイアス磁石７と、を有して構成されている。他に、第１実施形態の位置検出センサ１０１には、検出部３及びバイアス磁石７を収納するケース部材Ｃ１材及びカバー部材Ｃ２と、検出部３から信号を取り出すための配線部材Ｈ８と、を備えている。
【００２７】
先ず、位置検出センサ１０１の検出部３は、図４に示すように、複数の検出素子を有した検知部Ｋ３と、複数の検出素子の出力信号が入力される制御部Ｓ３と、を有して構成されている。その際には、動体ＭＢと検知部Ｋ３とが対向するように配設されている。他に、検出部３は、検知部Ｋ３及び制御部Ｓ３が搭載された回路基板Ｐ３と、制御部Ｓ３と電気的に接続されたリード端子Ｒ３と、を備えている。そして、検知部Ｋ３、制御部Ｓ３及び回路基板Ｐ３が合成樹脂により、パッケージングされている。
【００２８】
検出部３の検知部Ｋ３は、検出素子として、動体ＭＢの動きに伴う磁界の変化を検知する磁気抵抗効果素子を用いており、図５に示すように、シリコンの基板９３上に、第１方向ＤＲ１に感度軸が向いている第１磁気抵抗効果素子１３と、第１方向ＤＲ１と逆向きの第２方向ＤＲ２に感度軸が向いている第２磁気抵抗効果素子２３と、を複数個（図５ではそれぞれ８個）有して構成されている。そして、長方形のパターンの第１磁気抵抗効果素子１３が８個並設した第１検出素子群Ｇ１３と、長方形のパターンの第２磁気抵抗効果素子２３が８個並設した第２検出素子群Ｇ２３と、を形成している。なお、第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３の数は、８個に限らず、適宜選択される。
【００２９】
また、本発明の第１実施形態では、図５に示すように、第１磁気抵抗効果素子１３の感度軸の向きである第１方向ＤＲ１と、動体ＭＢが動く方向（移動方向ＭＤ）と、を一致させ、第１検出素子群Ｇ１３と第２検出素子群Ｇ２３とが、移動方向ＭＤに沿う方向に並設して配置している。なお、動体ＭＢの凹凸部分が動く方向（移動方向ＭＤ）が時計回りに回転する回転方向であるが、検知部Ｋ３と比較して動体ＭＢが充分大きいので、移動方向ＭＤと第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２とは、ほぼ平行になっているといえる。
【００３０】
また、検知部Ｋ３には、図５に示すように、第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３の両端側に設けられた第１端子部１３Ｔ及び第２端子部２３Ｔを備えており、この第１端子部１３Ｔ及び第２端子部２３Ｔは、図示はしていないが、ボンディングワイヤと回路基板Ｐ３の配線とで、制御部Ｓ３と電気的に接続されている。
【００３１】
また、検知部Ｋ３の磁気抵抗効果素子（検出素子）は、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ、Giant Magneto-Resistance Effect）素子を用いており、詳細な図示はしないが、シリコンの基板９３上に、Ｎｉ（ニッケル）Ｆｅ（鉄）Ｃｒ（クロム）合金或いはＣｒ等で形成されたシード層を介して、磁化方向がある方向にピン止めされた固定磁性層、Ｃｕ（銅）等の非磁性材料層、磁化方向が外部磁界の方向に回転するフリー磁性層、Ｔａ（タンタル）等のカバー層の順に積層して形成している。また、各層の成膜には、例えばスパッタリング成膜法が用いられている。
【００３２】
検出部３の制御部Ｓ３は、集積回路（ＩＣ、Integrated Circuit）を用いて構成されており、第１端子部１３Ｔ及び第２端子部２３Ｔを介して、検出素子である第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３の出力信号が入力されている。そして、制御部Ｓ３は、複数の第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３からの出力信号のそれぞれの出力値を比較して、第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３からの出力信号をそれぞれ１つずつ少なくとも２つ選択するようにしている。これにより、動体ＭＢと検出部３とが位置する状況に対応して、最適な検出素子（第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３）を選択することができる。
【００３３】
また、本発明の第１実施形態では、例えば、図７に示すように、４つの検出素子を選択して、ブリッジ回路ＢＣ１を形成し、これらの出力信号から動体ＭＢの位置を検出するようにしている。具体的には、ブリッジ回路ＢＣ１は、図７に示すように、第１方向ＤＲ１に感度軸を有する第１磁気抵抗効果素子１３ｂ及び第１磁気抵抗効果素子１３ｃと、第２方向ＤＲ２に感度軸を有する第２磁気抵抗効果素子２３ｂ及び第２磁気抵抗効果素子２３ｃと、から構成されている。そして、第１磁気抵抗効果素子１３ｂと第２磁気抵抗効果素子２３ｂとを第１接続部ＣＳ１で接続し、第１磁気抵抗効果素子１３ｃと第２磁気抵抗効果素子２３ｃとを第２接続部ＣＳ２接続し、第２磁気抵抗効果素子２３ｂ及び第１磁気抵抗効果素子１３ｃ側をドライブ（図中に示すＶｄｄ）に接続し、第１磁気抵抗効果素子１３ｂ及び第２磁気抵抗効果素子２３ｃ側をグランド（図中に示すＧＮＤ）に接続して、ブリッジ回路ＢＣ１を完成させている。これにより、第１接続部ＣＳ１及び第２接続部ＣＳ２からの出力信号（図中に示すＳ１及びＳ２）を利用することができ、しかも感度軸の向きが異なる第１磁気抵抗効果素子（１３ｂ、１３ｃ）及び第２磁気抵抗効果素子（２３ｂ、２３ｃ）を用いているので、出力変化をより大きくとることができる。
【００３４】
また、制御部Ｓ３は、複数の第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３からの出力信号のそれぞれの出力値を比較して、いずれかの第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３を選択しているので、例えば、入手した出力値をオフセットして扱ったり、出力信号の周期（例えば正側の比率を長くする等）を変えたりすることができる。これにより、状況に応じた適切な検出をさせることができる。
【００３５】
検出部３の回路基板Ｐ３は、一般的に用いられているプリント配線板(printed wiring board)を用いている。また、検出部３のリード端子Ｒ３は、金属性の薄板を切断加工し、ニッケル等のめっきを施したものを利用している。
【００３６】
次に、位置検出センサ１０１のバイアス磁石７は、図３に示すように、円筒形状を有しており、図示はしないが、図３に示す穴部７ｈに検出部３が挿通され、検出部３の周囲を覆うように配設される。そして、バイアス磁石７は、図６に示すように、第１磁気抵抗効果素子１３の第１方向ＤＲ１及び第２磁気抵抗効果素子２３の第２方向ＤＲ２と直交する方向に磁界を印加するように、着滋されている。これにより、動体ＭＢ側に永久磁石（例えば動体ＭＢに永久磁石を用いる）を設けず、加工のし易い鉄等の軟磁性体を用いることができる。更に、バイアス磁石７が検出部３の周囲を覆うように配設されているので、外部磁界による第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３への悪影響を低減することができる。
【００３７】
また、バイアス磁石７は、図６に示すように、第１検出素子群Ｇ１３が配置される領域ＡＡと、第２検出素子群Ｇ２３が配置される領域ＢＢと、の境界位置ＡＩＢが、バイアス磁石７による磁界の磁気的な境界位置ＭＩＳと一致するようにそれぞれが配置されている。これにより、第１検出素子群Ｇ１３及び第２検出素子群Ｇ２３に対して等分にバイアス磁界を印加することができ、第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３から正確な出力値の差分を得ることができる。ここでいう磁気的な境界位置ＭＩＳとは、バイアス磁石７の穴部７ｈの中心位置近傍を示しており、例えば、第１検出素子群Ｇ１３及び第２検出素子群Ｇ２３が存在する平面を切り出した際には、磁界の向きが左右に分かれる中間の位置を磁気的な境界位置ＭＩＳとしている。なお、詳細な図示はしていないが、配線部材Ｈ８にホルダを設け、ホルダをバイアス磁石７の穴部７ｈに嵌合させることにより、穴部７ｈの中心位置に検出部３が配置されるようにしている。
【００３８】
次に、位置検出センサ１０１のケース部材Ｃ１及びカバー部材Ｃ２は、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ、acrylonitrile butadiene styrene copolymer）等の合成樹脂を射出成形して作製されており、図１ないし図３に示すように、箱状の形状を有して、検出部３及びバイアス磁石７を収容部Ｃ１２ｓ（図３を参照）に収納している。
【００３９】
最後に、位置検出センサ１０１の配線部材Ｈ８は、絶縁性の被覆材が被せられた線材を用いており、図３に示すように、一端側が検出部３のリード端子Ｒ３と接続されている。また、配線部材Ｈ８の他端側は、図示していないが、位置検出センサ１０１が使用される外部機器と接続されている。
【００４０】
次に、本発明の第１実施形態に係わる位置検出センサ１０１の検出方法及び結果の一例について、図７ないし図９を用いて説明する。図８は、本発明の第１実施形態に係わる位置検出センサ１０１の検出方法を説明する模式図であって、図８（ａ）は、検出部３の検知部Ｋ３が動体ＭＢの凸部Ｍｔａと正対している状態（Ｐ１）を示し、図８（ｂ）は、動体ＭＢが図８（ａ）の状態から少し移動（回転）した状態（Ｐ２）を示し、図８（ｃ）は、更に動体ＭＢが移動して検知部Ｋ３が動体ＭＢの凹部Ｍｕａと正対している状態（Ｐ３）を示し、図８（ｄ）は、動体ＭＢが図８（ｃ）の状態から少し移動（回転）した状態（Ｐ４）を示し、図８（ｅ）は、更に動体ＭＢが移動して検知部Ｋ３が動体ＭＢの凸部Ｍｔｂと正対している状態（Ｐ５）を示している。図９は、本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１における結果の出力例を示したグラフである。図９の縦軸は、図７に示す第１接続部ＣＳ１及び第２接続部ＣＳ２からの出力信号（電圧）を示し、横軸は、動体ＭＢが動いた距離を示している。また、図９中の出力値Ｖ１及び出力値Ｖ２は、図７に示すＳ１及びＳ２に対応し、図９中のＰＤ１ないしＰＤ５は、図８に示すＰ１からＰ５に変化する状態に対応している。
【００４１】
本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１において、先ず、図８（ａ）に示す状態（Ｐ１）では、バイアス磁石７による磁界の方向と、図７に示す第１磁気抵抗効果素子１３（１３ｂ、１３ｃ）の第１方向ＤＲ１及び第２磁気抵抗効果素子２３（２３ｂ、２３ｃ）の第２方向ＤＲ２と、が直交するので（図６を参照）、第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３が受ける磁界に異差が生じない。その結果、その際の出力値は、図９に示すように、出力値Ｖ１及び出力値Ｖ２ともに中点ＶＭ（図９に示すＰＤ１の位置）となり、同じ値を示すようになる。逆に言えば、本発明の第１実施形態では、同じ値となるように、８個の第１磁気抵抗効果素子１３から第１磁気抵抗効果素子１３ｂ及び第１磁気抵抗効果素子１３ｃを適宜選択し、８個の第２磁気抵抗効果素子２３から第２磁気抵抗効果素子２３ｂ及び第２磁気抵抗効果素子２３ｃを適宜選択している。このように、複数（第１実施形態では１６個）の検出素子（第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３）の出力信号の内、少なくとも２つ（第１実施形態では４個）を適宜選択することにより、位置検出センサ１０１の取付け位置に位置ズレがあったととしても、位置ズレに対応した出力信号で判断し、適切な検出素子を選択することができる。なお、云うまでもないが、位置検出センサ１０１の取付け位置によって、適切な検出素子はその都度選択されている。
【００４２】
次に、動体ＭＢの凸部Ｍｔａが図８（ａ）に示す状態（Ｐ１）から移動方向ＭＤに移動して図８（ｂ）に示す状態（Ｐ２）になると、バイアス磁石７による磁界の方向が移動方向ＭＤに移動した凸部Ｍｔａ側に偏ることとなる。このため、第１磁気抵抗効果素子１３（１３ｂ、１３ｃ）が受ける第１方向ＤＲ１の磁界の強度が増加し、逆に、第２磁気抵抗効果素子２３（２３ｂ、２３ｃ）が受ける第２方向ＤＲ２の磁界の強度が減少するようになる。そして、第１磁気抵抗効果素子１３（１３ｂ、１３ｃ）の抵抗値が減少し、一方、第２磁気抵抗効果素子２３（２３ｂ、２３ｃ）の抵抗値が増大するようになる。その結果、その際の出力値は、図９に示すように、出力値Ｖ１が中点ＶＭより減少し、出力値Ｖ２が中点ＶＭより増大するようになり、ある位置（図９に示すＰＤ２）で、出力値Ｖ１が最小となり、出力値Ｖ２が最大となる。
【００４３】
更に、動体ＭＢの凸部Ｍｔａが移動方向ＭＤに移動すると、第１磁気抵抗効果素子１３（１３ｂ、１３ｃ）が受ける第１方向ＤＲ１の磁界の強度が逆に減少し、一方、第２磁気抵抗効果素子２３（２３ｂ、２３ｃ）が受ける第２方向ＤＲ２の磁界の強度が増大するようになる。そして、図８（ｃ）に示す状態（Ｐ３）になると、検知部Ｋ３が動体ＭＢの凹部Ｍｕａと正対するので、バイアス磁石７による磁界の影響が、第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３ともに、同じようになる。その結果、その際の出力値は、図９に示すように、出力値Ｖ１及び出力値Ｖ２ともに中点ＶＭ（図９に示すＰＤ３の位置）となり、同じ値を示すようになる。
【００４４】
更に、動体ＭＢの凸部Ｍｔａが図８（ｃ）に示す状態（Ｐ３）から移動方向ＭＤに移動して図８（ｄ）に示す状態（Ｐ４）になると、バイアス磁石７による磁界の方向が移動してきた凸部Ｍｔｂ側に偏ることとなる。このため、第１磁気抵抗効果素子１３（１３ｂ、１３ｃ）が受ける第１方向ＤＲ１の磁界の強度が更に減少し、逆に、第２磁気抵抗効果素子２３（２３ｂ、２３ｃ）が受ける第２方向ＤＲ２の磁界の強度が増大するようになる。そして、第１磁気抵抗効果素子１３（１３ｂ、１３ｃ）の抵抗値が増大し、一方、第２磁気抵抗効果素子２３（２３ｂ、２３ｃ）の抵抗値が減少するようになる。その結果、その際の出力値は、図９に示すように、出力値Ｖ１が中点ＶＭより増大し、出力値Ｖ２が中点ＶＭより減少するようになり、ある位置（図９に示すＰＤ４）で、出力値Ｖ１が最大となり、出力値Ｖ２が最小となる。
【００４５】
最後に、動体ＭＢの凸部Ｍｔａが移動方向ＭＤに移動すると、第１磁気抵抗効果素子１３（１３ｂ、１３ｃ）が受ける第１方向ＤＲ１の磁界の強度が逆に増大し、一方、第２磁気抵抗効果素子２３（２３ｂ、２３ｃ）が受ける第２方向ＤＲ２の磁界の強度が減少するようになる。そして、図８（ｅ）に示す状態（Ｐ５）になると、検知部Ｋ３が動体ＭＢの凸部Ｍｔｂと正対し、バイアス磁石７による磁界の影響が、第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３ともに、同じようになる。その結果、その際の出力値は、図９に示すように、出力値Ｖ１及び出力値Ｖ２ともに中点ＶＭ（図９に示すＰＤ５の位置）となり、同じ値を示すようになる。
【００４６】
本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１では、このようにして得られた出力値Ｖ１及び出力値Ｖ２を用いて、動体ＭＢの位置を検出するための出力値としている。これにより、動体ＭＢが動く方向（移動方向ＭＤ）に沿う第１方向ＤＲ１に感度軸が向いている第１磁気抵抗効果素子１３と、第１方向ＤＲ１と逆向きの第２方向ＤＲ２に感度軸が向いている第２磁気抵抗効果素子２３と、を有しているので、第１磁気抵抗効果素子１３からの出力信号と第２磁気抵抗効果素子２３からの逆の挙動の出力信号とを用いることとなる。このため、より大きな出力値の差分で動体ＭＢの位置を検出することができ、検出精度の向上を図ることができる。
【００４７】
更に、本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１では、第１磁気抵抗効果素子１３が複数個並設した第１検出素子群Ｇ１３から２つ（第１磁気抵抗効果素子１３ｂ及び第１磁気抵抗効果素子１３ｃ）、第２磁気抵抗効果素子２３が複数個並設した第２検出素子群Ｇ２３から２つ（第２磁気抵抗効果素子２３ｂ及び第２磁気抵抗効果素子２３ｃ）、適切に選択して、動体ＭＢの位置を検出している。このため、位置検出センサ１０１の取付け位置に僅かな位置ズレがあったととしても、的確に動体ＭＢの位置を検出することができる。
【００４８】
以上のように構成された本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１における、効果について、以下に纏めて説明する。
【００４９】
本発明の第１実施形態の位置検出センサ１０１は、複数の検出素子の出力信号の内、少なくとも２つを適宜選択することにより、動体ＭＢに対して位置検出センサ１０１の取付け位置に位置ズレがあったととしても、位置ズレに対応して適切な検出素子からの出力信号を選択し、その検出素子の出力信号で動体ＭＢの位置を検出することができる。このことにより、検出精度の低下を低減することができる。
【００５０】
また、動体ＭＢが動く方向（移動方向ＭＤ）に沿う第１方向ＤＲ１に感度軸が向いている第１磁気抵抗効果素子１３と、第１方向ＤＲ１と逆向きの第２方向ＤＲ２に感度軸が向いている第２磁気抵抗効果素子２３と、を有しているので、第１磁気抵抗効果素子１３からの出力信号と第２磁気抵抗効果素子２３からの出力信号とは、動体ＭＢの動きに対して逆の挙動の出力信号となる。このため、これらの出力信号から判断することで、検出精度の向上を図ることができる。
【００５１】
更に、第１磁気抵抗効果素子１３が複数個並設した第１検出素子群Ｇ１３と第２磁気抵抗効果素子２３が複数個並設した第２検出素子群Ｇ２３とが、動体ＭＢが動く方向（移動方向ＭＤ）に沿う方向に並設して配置されているので、位置検出センサ１０１の取付け位置に僅かな位置ズレがあったととしても、第１検出素子群Ｇ１３からの出力信号及び第２検出素子群Ｇ２３からの出力信号から選択して動体ＭＢの位置を検出することができる。このため、検出精度の低下をより低減することができる。
【００５２】
また、第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３にバイアス磁界を印加するバイアス磁石７を設けたので、外部磁界による第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３への悪影響を低減することができる。更に、このバイアス磁石７の磁気的な境界位置ＭＩＳが第１検出素子群Ｇ１３と第２検出素子群Ｇ２３との境界位置ＡＩＢと一致するようにしたので、第１検出素子群Ｇ１３及び第２検出素子群Ｇ２３に対して等分にバイアス磁界を印加することができる。これらのことより、検出精度を向上させることができる。
【００５３】
また、ブリッジ回路ＢＣ１を形成しているので、中間の出力信号を利用することができ、しかも感度軸の向きが異なる第１磁気抵抗効果素子１３及び第２磁気抵抗効果素子２３を用いているので、出力変化がより大きなものとなる。このことにより、検出精度をより向上させることができる。
【００５４】
また、制御部Ｓ３が複数の検出素子からの出力信号のそれぞれの出力値を比較して、少なくとも２つの検出素子からの出力信号を選択するので、動体ＭＢと検出部３とが位置する状況に対応して、最適な検出素子を選択することができる。このことにより、検出精度をより一層向上させることができる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
【００５６】
＜変形例１＞
上記第１実施形態では、検知部Ｋ３と制御部Ｓ３とを回路基板Ｐ３に搭載して合成樹脂でパッケージングして検出部３として構成したが、この構成に限らず、例えば外部機器側に制御部Ｓ３を設けた構成でも良い。
【００５７】
＜変形例２＞
上記第１実施形態では、好適にバイアス磁石７を用いたが、バイアス磁石７を用いない構成でも良い。その際には、動体ＭＢ側に永久磁石等を設け、動体ＭＢの移動に伴って磁界が変化する機能を有していることが必要である。
【００５８】
＜変形例３＞
上記第１実施形態では、第１磁気抵抗効果素子１３ｂ及び第１磁気抵抗効果素子１３ｃと第２磁気抵抗効果素子２３ｂ及び第２磁気抵抗効果素子２３ｃとで、ブリッジ回路ＢＣ１（フルブリッジ回路）を構成したが、これに限るものではない。例えば、第１磁気抵抗効果素子１３と第２磁気抵抗効果素子２３の２つを選択し、ハーフブリッジ回路を用いても良い。また、例えば、第１磁気抵抗効果素子１３と第２磁気抵抗効果素子２３とをそれぞれ４つを選択し、フルブリッジ回路を２つ用いても良い。フルブリッジ回路を２つ用いると、より正確な動体ＭＢの位置を検出することができる。
【００５９】
＜変形例４＞
上記第１実施形態では、検出素子として磁気抵抗効果素子を好適に用いたが、他に、ホール素子等であっても良い。また、磁気抵抗効果素子として、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を用いたが、他に、ＡＭＲ(Anisotropic Magneto Resistive)素子、ＴＭＲ(Tunnel Magneto Resistive)素子等であっても良い。
【００６０】
＜変形例５＞
上記第１実施形態では、動体ＭＢとして回転体を用いたが、これに限るものではなく、例えば直線移動する動体であっても良い。
【００６１】
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
３      検出部
１３、１３ｂ、１３ｃ  第１磁気抵抗効果素子
Ｇ１３  第１検出素子群
２３、２３ｂ、２３ｃ  第２磁気抵抗効果素子
Ｇ２３  第２検出素子群
Ｓ３    制御部
７      バイアス磁石
ＭＢ    動体
ＢＣ１  ブリッジ回路
ＡＡ    領域（第１検出素子群が配置される領域）
ＢＢ    領域（第２検出素子群が配置される領域）
ＡＩＢ  境界位置（領域の境界位置）
ＭＩＳ  境界位置（磁気的な境界位置）
ＤＲ１  第１方向
ＤＲ２  第２方向
ＭＤ    移動方向（動体が動く方向）
１０１  位置検出センサ
【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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