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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024072562
(43)【公開日】2024-05-28
(54)【発明の名称】位置検出装置
(51)【国際特許分類】
G01D 5/245 20060101AFI20240521BHJP
【ＦＩ】
G01D5/245 110R
G01D5/245 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022183452
(22)【出願日】2022-11-16
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】北浦 靖寛
【テーマコード（参考）】
2F077
【Ｆターム（参考）】
2F077AA20
2F077AA46
2F077AA47
2F077CC02
2F077NN02
2F077NN16
2F077NN22
2F077PP06
2F077TT21
2F077TT33
2F077TT66
2F077UU20
2F077VV10
2F077VV31
2F077WW04
(57)【要約】
【課題】検出体の形状を複雑なものに限定することなく、偏芯を補正する演算が従来よりも簡素化された位置検出装置とする。
【解決手段】位置検出装置は、送信コイル１１０と、送信コイル１１０への通電による電磁誘導により誘導結合をする第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０と、受信コイルが出力する検出信号に基づき、検出体の位置を導出する信号処理部とを備える。第２受信コイル１３０は、第１受信コイル１２０に隣接すると共に、検出体の回転中心Ｃを軸とする径方向Ｄ１における位置が第１受信コイルと異なっている。信号処理部は、第１受信コイル１２０の検出信号から算出される第１の角度と第２受信コイル１３０の検出信号から算出される第２の角度との差角に基づいて補正項を算出し、補正項に基づいて検出体の位置を導出する。
【選択図】図６
【解決手段】位置検出装置は、送信コイル１１０と、送信コイル１１０への通電による電磁誘導により誘導結合をする第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０と、受信コイルが出力する検出信号に基づき、検出体の位置を導出する信号処理部とを備える。第２受信コイル１３０は、第１受信コイル１２０に隣接すると共に、検出体の回転中心Ｃを軸とする径方向Ｄ１における位置が第１受信コイルと異なっている。信号処理部は、第１受信コイル１２０の検出信号から算出される第１の角度と第２受信コイル１３０の検出信号から算出される第２の角度との差角に基づいて補正項を算出し、補正項に基づいて検出体の位置を導出する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
位置検出装置であって、
回転体である検出体（３０）と対向して配置された基板（１００）と、
前記基板に形成された送信コイル（１１０）と、
前記基板に形成され、前記送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導結合をする第１受信コイル（１２０）および第２受信コイル（１３０）と、
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルが出力する検出信号に基づき、前記検出体の位置を導出する信号処理部（２１０）と、を備え、
前記第２受信コイルは、前記第１受信コイルに隣接すると共に、前記検出体の回転中心（Ｃ）を軸とする径方向（Ｄ１）における位置が前記第１受信コイルと異なっており、
前記信号処理部は、前記第１受信コイルの検出信号から算出される第１の角度（θ１）と前記第２受信コイルの検出信号から算出される第２の角度（θ２）との差角に基づいて補正項（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３）を算出し、前記補正項に基づいて前記検出体の位置を導出する、位置検出装置。
回転体である検出体（３０）と対向して配置された基板（１００）と、
前記基板に形成された送信コイル（１１０）と、
前記基板に形成され、前記送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導結合をする第１受信コイル（１２０）および第２受信コイル（１３０）と、
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルが出力する検出信号に基づき、前記検出体の位置を導出する信号処理部（２１０）と、を備え、
前記第２受信コイルは、前記第１受信コイルに隣接すると共に、前記検出体の回転中心（Ｃ）を軸とする径方向（Ｄ１）における位置が前記第１受信コイルと異なっており、
前記信号処理部は、前記第１受信コイルの検出信号から算出される第１の角度（θ１）と前記第２受信コイルの検出信号から算出される第２の角度（θ２）との差角に基づいて補正項（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３）を算出し、前記補正項に基づいて前記検出体の位置を導出する、位置検出装置。
【請求項2】
前記第２受信コイルは、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）に沿った全域が、前記第１受信コイルの近傍であって、前記第１受信コイルよりも前記検出体の回転中心に近い位置に配置されている、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項3】
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、出力する検出信号の軸倍角が同一である、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項4】
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、出力する検出信号における電気角の周期が一致しており、前記検出体の偏芯が生じていない場合、前記第１の角度と前記第２の角度が同一となる、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項5】
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルのうち少なくとも一方が前記検出体の位置検知用のコイルであり、他方が前記検出体の回転中心に対する位置検出装置の相対位置のズレを検知するためのコイルである、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項6】
前記送信コイルは、前記第１受信コイルを囲む第１送信コイル（１１１）と、前記第２受信コイルを囲む第２送信コイル（１１２）とを有してなる、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項7】
前記検出体をさらに有し、
前記検出体は、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）に沿って交互に配置される凸部（３２）および凹部（３１）を有し、
前記凸部は、前記周方向に対して交差する外縁（３２２）のうち前記第１受信コイルと対向する部位、および前記第２受信コイルと対向する部位が、それぞれ、少なくとも一部が直線状とされた直線部を有する形状である、請求項１に記載の位置検出装置。
前記検出体は、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）に沿って交互に配置される凸部（３２）および凹部（３１）を有し、
前記凸部は、前記周方向に対して交差する外縁（３２２）のうち前記第１受信コイルと対向する部位、および前記第２受信コイルと対向する部位が、それぞれ、少なくとも一部が直線状とされた直線部を有する形状である、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項8】
前記検出体をさらに有し、
前記検出体は、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）に沿って交互に配置される凸部（３２）および凹部（３１）を有し、
前記凸部は、前記周方向に対して交差する外縁（３２２）のうち前記第１受信コイルと対向する部位、および前記第２受信コイルと対向する部位が、それぞれ、少なくとも一部が曲線状とされた曲線部を有する形状である、請求項１に記載の位置検出装置。
前記検出体は、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）に沿って交互に配置される凸部（３２）および凹部（３１）を有し、
前記凸部は、前記周方向に対して交差する外縁（３２２）のうち前記第１受信コイルと対向する部位、および前記第２受信コイルと対向する部位が、それぞれ、少なくとも一部が曲線状とされた曲線部を有する形状である、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項9】
前記検出体をさらに有し、
前記検出体は、前記送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導電流が生じ、
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記検出体の誘導電流による電磁誘導により、前記検出体の位置に応じた誘導起電力が生じる、請求項１に記載の位置検出装置。
前記検出体は、前記送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導電流が生じ、
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記検出体の誘導電流による電磁誘導により、前記検出体の位置に応じた誘導起電力が生じる、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項10】
前記信号処理部は、前記第１受信コイルの検出信号について逆正接関数を演算して前記第１の角度を算出し、前記第２受信コイルの検出信号について逆正接関数を演算して前記第２の角度を算出する、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項11】
前記信号処理部は、前記第１の角度の値（Ａ）と前記第２の角度の値（Ｂ）を加算して得られた加算値（Ａ＋Ｂ）に対する前記補正項（Ｙ１）を算出し、前記加算値から前記補正項を差し引いて得られる値に基づいて、前記検出体の位置を導出する、請求項１０に記載の位置検出装置。
【請求項12】
前記信号処理部は、前記第１の角度の値（Ａ）に対する前記補正項（Ｙ２）を算出し、前記第１の角度の値から前記補正項を差し引いて得られる値に基づいて、前記検出体の位置を導出する、請求項１０に記載の位置検出装置。
【請求項13】
前記信号処理部は、前記第２の角度の値（Ｂ）に対する前記補正項（Ｙ３）を算出し、前記第２の角度の値から前記補正項を差し引いて得られる値に基づいて、前記検出体の位置を導出する、請求項１０に記載の位置検出装置。
【請求項14】
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記基板の面方向に対する法線方向において、正弦波状の曲線を描くパターン形状である、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の位置検出装置。
【請求項15】
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記基板の面方向に対する法線方向において、渦巻を描くパターン形状である、請求項１ないし１３のいずれか１つ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、位置検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、検出体の位置を検出する位置検出装置が提案されている。例えば、位置検出装置は、回転軸を中心に回転可能な検出体に対して対向配置されると共に、送信コイルと、受信コイルとを備える。この種の位置検出装置は、送信コイルへの通電により検出体との間に磁界を生じさせ、受信コイルと検出体との間における磁界の変化により生じる検出信号に基づいて検出体の位置を検出する。
【0003】
この種の位置検出装置は、検出体を回転可能な状態で支持する軸受部材との取り付け精度や検出体自体の寸法精度などに起因し、検出体の回転中心に対して位置検出装置の相対位置がずれること（以下、単に「偏芯」という）がある。このような偏芯を検出および補正が可能な位置検出装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが提案されている。
【0004】
特許文献１に記載の位置検出装置は、検出体の回転角度を検出するための第１の送信コイルおよび受信コイルからなる送受信コイルに加えて、偏芯の度合いを検出するための第２の送信コイルおよび受信コイルからなる送受信コイルを備える。この位置検出装置は、第１の送受信コイルに対して、検出体の回転中心を軸とする径方向の外側に複数の第２の送受信コイルが配置されている。また、複数の第２の送受信コイルは、検出体の回転中心を軸とする周方向に沿って、それぞれ異なる位置に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第６８８２３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
この種の位置検出装置に対して対向配置される検出体は、例えば、歯車形状とされ、回転中心を軸とする周方向に沿って、凸部と凹部とが交互に繰り返し配列された構成となっている。しかしながら、特許文献１に記載の位置検出装置を用いるためには、検出体のうち位置検出装置と対向した状態で回転する複数の凸部を所定の形状にしなければならない。具体的には、複数の凸部は、第１の送受信コイルと主に対向する第１導電部と、第２の送受信コイルと主に対向する第２導電部とを有し、これらが溝等を隔てて配置された形状である必要がある。そのため、検出体が位置検出装置に合わせた所定の形状に制限され、製造工程が限定されてしまう。また、上記の位置検出装置は、複数の第２の送受信コイルからの検出信号に基づいて偏芯の方向を演算し、偏芯の補正を行う必要があり、演算が複雑となる。
【0007】
本発明は、上記の点に鑑み、検出体の形状を複雑なものに限定することなく、偏芯の検出および検出体の位置補正を実行でき、偏芯の演算が従来よりも簡素化された位置検出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】
【0008】
上記目的を達成するための請求項１は、位置検出装置であって、回転体である検出体（３０）と対向して配置された基板（１００）と、基板に形成された送信コイル（１１０）と、基板に形成され、送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導結合をする第１受信コイル（１２０）および第２受信コイル（１３０）と、第１受信コイルおよび第２受信コイルが出力する検出信号に基づき、検出体の位置を導出する信号処理部（２１０）と、を備え、第２受信コイルは、第１受信コイルに隣接すると共に、検出体の回転中心を軸とする径方向（Ｄ１）における位置が第１受信コイルと異なっており、信号処理部は、第１受信コイルの検出信号から算出される第１の角度（θ１）と第２受信コイルの検出信号から算出される第２の角度（θ２）との差角に基づいて補正項（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３）を算出し、前記補正項に基づいて検出体の位置を導出する。
【0009】
これによれば、送信コイルと、送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導結合をする第１受信コイルおよび第２受信コイルとを備え、第１受信コイルおよび第２受信コイルからの検出信号に基づいて検出体の位置を算出する。そして、第１受信コイルの検出信号から算出される第１の角度と第２受信コイルの検出信号から算出される第２の角度との差角に基づいて補正項を算出する。この補正項を用いて検出体の位置を導出することで偏芯による誤差をキャンセルすることができる。このような構成とすることで、検出体を所定の形状を複雑な形状とする必要がなく、かつ、検出体の位置演算が従来よりも簡素化される位置検出装置となる。
【0010】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態の位置検出装置を用いて構成した電動化システムのブロック図である。
【図2】位置検出装置と駆動部との関係を示す図である。
【図3】回転平板および位置検出装置の平面図である。
【図4】位置検出装置の斜視図である。
【図6】送信コイル、第１受信コイル、第２受信コイルの形状を示す模式図である。
【図7】検出体と受信コイルとの配置関係を説明するための説明図である。
【図8】第１受信コイルおよび第２受信コイルの他の配置例を示す平面図である。
【図9】位置検出装置のブロック図である。
【図10】検出体の偏芯を説明するための説明図である。
【図11】偏芯補正部での処理を説明するための説明図である。
【図12】第１受信コイルおよび第２受信コイルそれぞれの検出信号から算出された角度同士を加算したものにおける角度誤差と機械角との関係を、偏芯の有無別で示すグラフである。
【図13】第１受信コイルおよび第２受信コイルそれぞれの検出信号から算出された角度同士の差動で得られたものにおける角度誤差と機械角との関係を、偏芯の有無別で示すグラフである。
【図14】補正項の算出を説明するための説明図である。
【図15】偏芯が生じた場合において第１受信コイルおよび第２受信コイルそれぞれの検出信号から算出された角度同士を加算したものを補正した後における角度誤差と機械角との関係を示すグラフである。
【図16】第１の角度の値に対する補正項の算出を説明するための説明図である。
【図17】第２の角度の値に対する補正項の算出を説明するための説明図である。
【図18】第２実施形態の位置検出装置における受信コイルの形状を示す模式図である。
【図19】第２実施形態における受信コイルの他の配置例を示す平面図である。
【図20】検出体の他の形状例を示す図である。
【図21】送信コイルの他の構成例を示す図である。
【図22】送信コイルおよび受信コイルの他の形状例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【0013】
（第１実施形態）
第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、位置検出装置として、検出体の回転を検出する位置検出装置を例に挙げて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される電動化システムに位置検出装置を適用した例について説明する。
第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、位置検出装置として、検出体の回転を検出する位置検出装置を例に挙げて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される電動化システムに位置検出装置を適用した例について説明する。
【0014】
〔電動化システム〕
電動化システムは、例えば図１に示すように、アクチュエータ１、ギア２、駆動部３、ＥＣＵ４（Electronic Control Unitの略）、位置検出装置Ｓ１を備えている。そして、この電動化システムは、次のように作動する。すなわち、アクチュエータ１は、ＥＣＵ４によって制御され、ＥＣＵ４の制御にしたがってギア２を回転させる。駆動部３は、後述する検出体を含むものであり、ギア２の回転によって動作する部品で構成されている。位置検出装置Ｓ１は、駆動部３に備えられている検出体の変位を検出し、検出信号をＥＣＵ４に出力する。本実施形態では、後述するように、検出体が回転平板３０で構成されており、回転平板３０の回転角度をＥＣＵ４に出力する。そして、ＥＣＵ４は、位置検出装置Ｓ１からの検出信号を加味してアクチュエータ１の制御を行う。
電動化システムは、例えば図１に示すように、アクチュエータ１、ギア２、駆動部３、ＥＣＵ４（Electronic Control Unitの略）、位置検出装置Ｓ１を備えている。そして、この電動化システムは、次のように作動する。すなわち、アクチュエータ１は、ＥＣＵ４によって制御され、ＥＣＵ４の制御にしたがってギア２を回転させる。駆動部３は、後述する検出体を含むものであり、ギア２の回転によって動作する部品で構成されている。位置検出装置Ｓ１は、駆動部３に備えられている検出体の変位を検出し、検出信号をＥＣＵ４に出力する。本実施形態では、後述するように、検出体が回転平板３０で構成されており、回転平板３０の回転角度をＥＣＵ４に出力する。そして、ＥＣＵ４は、位置検出装置Ｓ１からの検出信号を加味してアクチュエータ１の制御を行う。
【0015】
次に、位置検出装置Ｓ１が配置される駆動部３の構成について説明する。本実施形態では、主機モータやインホイールモータ等のモータに位置検出装置Ｓ１を配置した例について説明する。
【0016】
駆動部３は、例えば、モータ用ロータ等が想定され、図２に示すように、回転軸としてのシャフト１０、回転平板３０および固定台４０等を備えている。そして、これらの各部材１０、３０、４０は、シャフト１０の軸方向Ｄａを中心とした同軸状に配置されている。以下、シャフト１０の軸方向Ｄａを単に軸方向Ｄａとして説明する。
【0017】
シャフト１０は、例えば、ドライブシャフトであり、円柱状の部材で構成されている。そして、シャフト１０は、一端部側にタイヤが備えられ、一端部側と反対側の他端部側が車体側となるように配置される。例えば、図２では、紙面上側がシャフト１０の一端部側となり、紙面下側がシャフト１０の他端部側となる。なお、シャフト１０は、詳細は省略するが、例えば、図示しない回転輪や軸受部材等が取り付けられ、回転輪が回転可能な状態で軸受部材に支持されている。
【0018】
回転平板３０は、金属で構成され、貫通孔３０ａが形成された円環板状とされている。また、本実施形態の回転平板３０は、図３に示すように、外縁部に複数の凹部３１が周方向に均等に形成されている。言い換えると、回転平板３０は、外縁部に、周方向に沿って複数の凸部３２が配置された構成とされている。つまり、回転平板３０は、外縁部に凹部３１および凸部３２を有する凹凸構造３３が周方向に沿って形成された構成とされている。なお、図３では、見易くするため、位置検出装置Ｓ１を構成する後述の送信コイル１１０、第１受信コイル１２０、第２受信コイル１３０を簡略化したものを示している。
【0019】
そして、回転平板３０は、図２に示すように、シャフト１０の回転に伴って回転するように、貫通孔３０ａにシャフト１０の一端部側が挿通された状態でシャフト１０に固定されている。なお、本実施形態では、回転平板３０が検出体に相当する。回転平板３０は、例えば、シャフト１０の軸方向Ｄａに沿った方向であって、シャフト１０の中心を通る軸を中心軸として、シャフト１０の回転に連動して回転する。以下、説明の便宜上、図３に示すように、回転平板３０の回転中心を単に「回転中心Ｃ」と称する。回転平板３０は、図３に示すように、複数の凸部３２が回転中心Ｃを軸とする径方向Ｄ１の長さが所定以上とされ、位置検出装置Ｓ１の後述する第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０と対向して回転する構成となっている。以下、特に断りがない場合、回転中心Ｃを軸とする径方向Ｄ１を単に「径方向Ｄ１」と称し、回転中心Ｃを軸とする周方向Ｄ２を単に「周方向Ｄ２」と称する。回転平板３０は、例えば、図３に示すように、凸部３２の周方向Ｄ２における幅が、後述する第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０の周方向Ｄ２における幅の半分とされる。また、回転平板３０は、例えば、凹部３１の周方向Ｄ２における幅、すなわち凸部３２間のピッチが、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０の周方向Ｄ２における幅と略同一とされる。なお、回転平板３０は「ターゲット」と、凸部３２は「歯」と、それぞれ称されうる。また、図３では、位置検出装置と検出体との配置関係を分かり易くするため、受信コイル１２０、１３０を上面視にて回転平板３０に重なる部位も含めて実線で示すと共に、後述するプリント基板１００のうち回転平板３０に重なる外郭を破線で示している。
【0020】
固定台４０は、貫通孔４０ａが形成された板状とされている。そして、シャフト１０は、他端部側が固定台４０の貫通孔４０ａに挿通され、図示しない回転輪が回転可能な状態で配置されている。また、固定台４０には、軸方向Ｄａにて回転平板３０の凸部３２と対向するように位置検出装置Ｓ１が備えられている。なお、位置検出装置Ｓ１は、図２に示すように、回転平板３０との間に所定のギャップ（すなわち、間隔）ｄを有するように配置される。
【0021】
〔位置検出装置〕
次に、本実施形態の位置検出装置Ｓ１の構成について説明する。
本実施形態の位置検出装置Ｓ１は、図４および図５に示すように、一面１００ａおよび他面１００ｂを有するプリント基板１００を有している。そして、位置検出装置Ｓ１は、例えば、プリント基板１００の一面１００ａ側に回路基板２００およびターミナル４００が配置され、これらが封止部材５００によって一体的に封止された構成とされている。以下、プリント基板１００の面方向に対する法線方向を単に法線方向として説明する。なお、プリント基板１００の法線方向は、位置検出装置Ｓ１が固定台４０に備えられた場合には軸方向Ｄａと一致する方向となる。また、プリント基板１００には、特に図示していないが、例えば、コンデンサや抵抗体等の各種の電子部品も適宜配置されている。
次に、本実施形態の位置検出装置Ｓ１の構成について説明する。
本実施形態の位置検出装置Ｓ１は、図４および図５に示すように、一面１００ａおよび他面１００ｂを有するプリント基板１００を有している。そして、位置検出装置Ｓ１は、例えば、プリント基板１００の一面１００ａ側に回路基板２００およびターミナル４００が配置され、これらが封止部材５００によって一体的に封止された構成とされている。以下、プリント基板１００の面方向に対する法線方向を単に法線方向として説明する。なお、プリント基板１００の法線方向は、位置検出装置Ｓ１が固定台４０に備えられた場合には軸方向Ｄａと一致する方向となる。また、プリント基板１００には、特に図示していないが、例えば、コンデンサや抵抗体等の各種の電子部品も適宜配置されている。
【0022】
本実施形態のプリント基板１００は、円弧板状とされている。詳しくは、プリント基板１００は、シャフト１０を中心とした仮想円の円弧と一致するように構成されている。つまり、プリント基板１００は、当該プリント基板１００を円弧とする仮想円がシャフト１０を中心とする円と一致する形状とされている。
【0023】
そして、プリント基板１００には、図６に示すように、送信コイル１１０、第１受信コイル１２０、第２受信コイル１３０が形成されている。第１受信コイル１２０は、本実施形態では、後述する第１コイル１２１および第２コイル１２２により構成されている。第２受信コイル１３０は、後述する第３コイル１３１および第４コイル１３２により構成されている。また、プリント基板１００には、図９に示すように、回路基板２００と各コイル１１０、１２０、１３０とを接続する接続配線１５０が形成されている。なお、図５では、送信コイル１１０および第１受信コイル１２０を簡易的に示している。また、図７では、見易くするために、２つのコイルによりなる第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０をそれぞれ１つのコイルとして図示している。
【0024】
具体的には、本実施形態のプリント基板１００は、絶縁膜と配線層とが交互に積層された多層基板とされている。そして、図６に示すように、各層に形成された配線層がビア１４０を介して適宜接続されて各コイル１１０、１２０、１３０が形成されていると共に、各コイル１１０、１２０、１３０と接続される接続配線１５０が形成されている。以下、本実施形態の送信コイル１１０、第１受信コイル１２０、第２受信コイル１３０の構成について、図６を参照しつつ説明する。
【0025】
以下、説明の簡便化のため、送信コイル１１０、第１受信コイル１２０、第２受信コイル１３０の各コイルを総称して「各コイル１１０～１３０」と称することがある。各コイル１１０～１３０は、第１受信コイル１２０を構成する第１コイル１２１および第２コイル１２２と、第２受信コイル１３０を構成する第３コイル１３１および第４コイル１３２と、を含む。また、受信コイルを構成する第１コイル１２１、第２コイル１２２、第３コイル１３１および第４コイル１３２の４つのコイルを総称して「各受信コイル１２１～１３２」と称することがある。
【0026】
送信コイル１１０は、法線方向において、複数回巻き回され、一方向（すなわち、プリント基板１００の周方向）を長手方向とする円弧枠状に形成されている。
【0027】
各受信コイル１２１～１３２は、法線方向において、送信コイル１１０の内側に配置されている。また、第１コイル１２１および第２コイル１２２は、互いに干渉しない（すなわち、同じ層内で重ならない）ように、ビア１４０を介して異なる配線層が適宜接続されることで構成されている。第３コイル１３１および第４コイル１３２は、第１コイル１２１および第２コイル１２２と同様に、互いに干渉しないように異なる配線層が適宜接続されて構成され、第１コイル１２１および第２コイル１２２とは径方向Ｄ１において距離を隔てて配置される。本実施形態では、各コイル１１０～１３０は、例えば、順に積層された配線層のうちの隣合う２つの配線層がビア１４０で接続されて構成されている。例えば、本実施形態では、各コイル１１０～１３０は、プリント基板１００における一面１００ａ側に位置する最表層の配線層と、最表層の次層となる配線層とが接続される。このように、各コイル１１０～１３０は、プリント基板１００に形成される図示しない多層配線のうち異なる層に位置する配線層同士が接続されて形成されている。なお、送信コイル１１０は、最表層の配線層および最表層の次層となる配線層が接続されて構成されるが、図６では、全て実線で示している。そして、送信コイル１１０は、実際には１筆書きで構成される形状とされている。
【0028】
なお、図６では、第１コイル１２１、第３コイル１３１、および接続配線１５０のうち送信コイル１１０に接続されたものを実線で、第２コイル１２２および第４コイル１３２を二点鎖線で、それぞれ示している。また、図６では、接続配線１５０のうち各受信コイル１２１～１３２に接続されたものを破線で示している。さらに、図６では、見易くするため、各受信コイル１２１～１３２の一部を構成する上記のビア１４０のうちの一部のみを示し、残りのビア１４０については省略している。
【0029】
第１コイル１２１は、例えば、法線方向において、閉ループの正弦波状の曲線を描くパターン形状となるように形成されている。第２コイル１２２は、例えば、法線方向において、第１コイル１２１に対して位相をずらした閉ループの正弦波状の曲線を描くパターン形状となるように形成されている。第１コイル１２１および第２コイル１２２は、それぞれ、例えば図６に示すように、ビア１４０および接続配線１５０を介して送信コイル１１０の外側領域に引き出されており、後述する復調部２３０に接続されている。例えば、第１受信１２０は、検出体である回転平板３０の回転に伴って、第１コイル１２１が電気角をθ（°）とする正弦波の電気信号を出力し、第２コイル１２２が余弦波の電気信号を出力する構成となっている。
【0030】
第３コイル１３１は、例えば、法線方向において、閉ループの正弦波状の曲線を描くパターン形状となるように形成されている。第４コイル１３２は、例えば、法線方向において、第３コイル１３１に対して位相をずらした閉ループの正弦波状の曲線を描くパターン形状となるように形成されている。第３コイル１３１および第４コイル１３２は、それぞれ、第１コイル１２１および第２コイル１２２と同様に、ビア１４０および接続配線１５０を介して送信コイル１１０の外側領域に引き出され、後述する復調部２３０に接続されている。そして、例えば、第２受信コイル１３０は、回転平板３０の回転に伴って、第３コイル１３１が正弦波の電気信号を出力し、第４コイル１３２が余弦波の電気信号を出力する構成となっている。
【0031】
第１受信コイル１２０は、例えば、図６に示すように、送信コイル１１０の内側領域において、第２受信コイル１３０とは重ならない位置に配置される。第１受信コイル１２０は、第２受信コイル１３０の近傍であって、径方向Ｄ１における位置が第２受信コイル１３０よりも外側に配置される。第２受信コイル１３０は、例えば、径方向Ｄ１における位置が第１受信コイル１２０よりも内側であって、第１受信コイル１２０とは重ならない位置に配置される。
【0032】
第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、例えば、偏芯が生じていない場合、回転平板３０が回転しているときに出力する検出信号の電気角が同一となるように構成されている。第１受信コイル１２０は、第２受信コイル１３０よりも径方向Ｄ１における外側に位置し、周方向Ｄ２における両端間の周方向Ｄ２に沿った長さ（以下「周方向長さ」という）が第２受信コイル１３０よりも長い。このため、第１受信コイル１２０は、第１コイル１２１および第２コイル１２２の１周期の周方向長さが、第２受信コイル１３０の第３コイル１３１および第４コイル１３２の１周期の周方向長さよりも長くなっている。また、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、径方向Ｄ１において、第１コイル１２１および第２コイル１２２における周期上の位置と、第３コイル１３１および第４コイル１３２における周期上の位置とが一致する構成とされる。
【0033】
例えば図７に示すように、回転平板３０の凸部３２の外縁のうち周方向Ｄ２に沿った部位を第１外縁部３２１、周方向Ｄ２に対して交差する部位を第２外縁部３２２として、回転平板３０は、第２外縁部３２２が径方向Ｄ１に沿った直線形状であるとする。なお、図７では、見易くするため、送信コイル１１０を省略している。また、各受信コイル１２１～１３２のそれぞれについて径方向Ｄ１において最も外側になる位置を「山」とし、最も内側になる位置を「谷」とする。そして、第１コイル１２１同士、第２コイル１２２同士、第３コイル１３１同士、第４コイル１３２同士が交差する位置を「節」とする。このとき、回転平板３０の第２外縁部３２２は、例えば、第１コイル１２１の山、かつ第２コイル１２２の節に位置するとき、第３コイル１３１の山、かつ第４コイル１３２の節に位置する状態となる。つまり、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、第１コイル１２１および第２コイル１２２と、第３コイル１３１および第４コイル１３２とが、山、谷、節およびこれらの間が径方向Ｄ１において一致するように構成されている。
【0034】
これにより、第１受信コイル１２０の検出信号における電気角を第１の電気角θ１とし、第２受信コイル１３０の検出信号における電気角を第２の電気角θ２として、偏芯が生じてない場合には、第１の電気角θ１と第２の電気角θ２とが同一となる。言い換えると、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、出力する検出信号における電気角θ１、θ２の周期が同一、すなわち軸倍角が同一となっている。このような構成とされることで、偏芯が生じた場合にのみ、第１の電気角θ１と第２の電気角θ２とが一致しない状態となり、これらの差分に基づいて、偏芯の誤差補正が可能となる。この詳細については、後述する。なお、上記した２つの受信コイル１２０、１３０の「電気角の周期が同一」とは、完全同一の場合だけでなく、受信コイル１２０、１３０の形成時における寸法公差などの不可避の誤差要因によって僅かな差が生じているが、同一とみなせる略同一の場合を含む。これは、「軸倍角が同一」、「電気角が同一」の場合も同様である。また、上記の意味での「同一」は、「一致」や「合致」などとも称されうる。
【0035】
なお、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、後述する偏芯による角度誤差の低減精度を高める観点から、周方向Ｄ２における両端それぞれが径方向Ｄ１に沿って揃っていることが好ましい。例えば、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、それぞれを略扇形状とみなしたときに、周方向Ｄ２の両端に位置し、径方向Ｄ１に沿った辺が略一直線上に配置される構成であることが好ましい。具体的には、例えば、第１受信コイル１２０が周方向Ｄ２における両端それぞれに位置する２つの辺のなす角度が６０°となる略扇形状の場合、第２受信コイル１３０も同様に周方向Ｄ２の両端に位置する２つの辺のなす角度が６０°の略扇形状とされるとよい。そして、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、１つの略扇形状をなすように配置されるとよい。但し、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、これに限定されるものではなく、周方向Ｄ２において両端の位置が径方向Ｄ１において一方または両方が揃っていない配置であってもよい。
【0036】
また、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、上記したように軸倍角が同一であればよく、例えば図８に示すように、一部が重なる配置であってもよい。例えば、第１コイル１２１および第２コイル１２２の節を周方向Ｄ２に沿って繋いだ仮想曲線を曲線ＶＣ１とし、第３コイル１３１および第２コイル１３２の節を周方向Ｄ２に沿って繋いだ仮想曲線を曲線ＶＣ２とする。このとき、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、曲線ＶＣ１と曲線ＶＣ２とが重ならない配置であればよい。このため、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、図６に示すように互いに重ならない配置であってもよいし、図８に示すように一部が重なる配置であってもよい。なお、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、図８に示すように、上面視にて一部が重なる配置であった場合でも、第１コイル１２１ないし第４コイル１３２がそれぞれ干渉しないように独立した構成とされる。また、図８では、見易くするため、第１受信コイル１２０を実線で、第２受信コイル１３０を二点鎖線で、曲線ＶＣ１、ＶＣ２を破線でそれぞれ示している。
【0037】
また、プリント基板１００には、図示しない複数のパッド部が形成されている。そして、図５に示すように、プリント基板１００には、パッド部と接続されるように、棒状のターミナル４００の一端部が接続されている。ターミナル４００は、例えば、電源用、グランド用、出力用の３本が備えられている。例えば、出力用のターミナル４００は、ＥＣＵ４に接続され、ＥＣＵ４に検出体の回転角度を出力するのに用いられる。なお、ターミナル４００の数は特に限定されるものではなく、その接続先についてはターミナル４００の数に応じて適宜変更されうる。
【0038】
回路基板２００は、プリント基板１００のうちの各コイル１１０～１３０が形成される部分と異なる部分に、図示しない接合部材を介して配置されている。そして、回路基板２００は、プリント基板１００に形成される接続配線１５０を介して各コイル１１０～１３０と接続されている。
【0039】
回路基板２００は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等の記憶部を備えたマイクロコンピュータ等を含んで構成されており、送信コイル１１０、第１受信コイル１２０、および第２受信コイル１３０と接続されている。そして、回路基板２００は、ＣＰＵがＲＯＭ、または不揮発性ＲＡＭからプログラムを読み出して実行することで各種の制御作動を実現する。なお、ＲＯＭ、または不揮発性ＲＡＭには、プログラムの実行の際に用いられる各種のデータ（例えば、初期値、ルックアップテーブル、マップ等）が予め格納されている。また、ＲＯＭ等の記憶媒体は、非遷移的実体的記憶媒体である。ＣＰＵは、Central Processing Unitの略であり、ＲＯＭは、Read Only Memoryの略であり、ＲＡＭは、Random Access Memoryの略である。
【0040】
具体的には、回路基板２００は、図９に示すように、送信コイル１１０、第１受信コイル１２０、および第２受信コイル１３０と接続されて所定の処理を行う信号処理部２１０を備えている。信号処理部２１０は、例えば、発振部２２０、復調部２３０、ＡＤ変換部２４０、角度算出部２５０、偏芯補正部２６０、出力部２７０、および電源部３００を有している。なお、以下では、デジタル信号に変換して処理する例を代表例として説明するが、アナログ信号で処理する場合には、信号処理部２１０は、ＡＤ変換部２４０等を備えていなくてもよい。
【0041】
封止部材５００は、図４および図５に示すように、ターミナル４００のうちのプリント基板１００に接続される一端部と反対側の他端部が露出するように、プリント基板１００、回路基板２００、ターミナル４００を一体的に封止している。以下では、封止部材５００において、プリント基板１００の形状に沿って円弧板状とされた部分を主部５１０とし、ターミナル４００を封止する部分であり、外部のコネクタとの接続を図る部分をコネクタ部５２０として説明する。主部５１０は、例えば、プリント基板１００の形状に沿って形成されており、少なくとも内縁側の部分がシャフト１０を中心した仮想円の円弧と一致するように形成されている。コネクタ部５２０は、例えば、法線方向に沿って延設された略円筒状とされ、ターミナル４００の他端部を主部５１０とは反対側に露出させる開口部５２０ａが形成されている。封止部材５００は、例えば、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂で構成されている。
【0042】
封止部材５００は、円弧板状とされた主部５１０の周方向における両端部の段差部に、固定台４０に固定するための締結部材が挿通されるカラー部５３０が形成されている。カラー部５３０は、主部５１０を厚さ方向に貫通する貫通孔５３１に、金属製のカラー５３２が配置されることで構成される。なお、主部５１０の周方向に段差部が形成されていなくてもよく、主部５１０の両端部の形状は、固定される側の形状に合わせて適宜変更可能である。
【0043】
以上が本実施形態における位置検出装置Ｓ１の構成である。そして、このような位置検出装置Ｓ１は、図２に示すように、軸方向Ｄａにおいて回転平板３０と対向するように、固定台４０に配置される。具体的には、位置検出装置Ｓ１は、図２および図３に示すように、回転平板３０が回転した際、軸方向Ｄａにて各コイル１１０～１３０と回転平板３０の凸部３２とが対向する状態および対向しない状態が交互に繰り返されるように配置されている。
【0044】
〔信号処理部〕
次に、上記の回路基板２００における信号処理部２１０の作動について説明する。
次に、上記の回路基板２００における信号処理部２１０の作動について説明する。
【0045】
発振部２２０は、図９に示すように、送信コイル１１０の両端と接続されており、所定の周波数の交流電流を印加する。なお、送信コイル１１０の両端と発振部２２０との間には、例えば、２つのコンデンサ１６１、１６２が直列に接続されていると共に、各コンデンサ１６１、１６２同士を接続する部分がグランドに接続されている。そして、送信コイル１１０は、第１受信コイル１２０で囲まれる領域および第２受信コイル１３０で囲まれる領域を通過する軸方向Ｄａの磁界を発生させる。但し、送信コイル１１０と発振部２２０との接続の仕方は適宜変更可能であり、例えば、送信コイル１１０の両端と発振部２２０との間に１つのコンデンサを配置するようにしてもよい。
【0046】
復調部２３０は、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０と接続されている。具体的には、第１受信コイル１２０は、第１コイル１２１の両端と第２コイル１２２の両端とがそれぞれ復調部２３０に接続されている。第２受信コイル１３０は、第３コイル１３１の両端と第４コイル１３２の両端とがそれぞれ復調部２３０に接続されている。そして、復調部２３０は、第１受信コイル１２０の第１コイル１２１から出力される電圧値を復調した第１復調信号を生成すると共に、第２コイル１２２から出力される電圧値を復調した第２復調信号を生成する。また、復調部２３０は、第２受信コイル１３０の第３コイル１３１から出力される電圧値を復調した第３復調信号を生成すると共に、第４コイル１３２から出力される電圧値を復調した第４復調信号を生成する。
【0047】
ＡＤ変換部２４０は、例えば、復調部２３０と、角度算出部２５０と接続されている。そして、ＡＤ変換部２４０は、第１復調信号をＡＤ変換した第１変換信号Ｓ０１および第２復調信号をＡＤ変換した第２変換信号Ｃ０１を角度算出部２５０に出力する。また、ＡＤ変換部２４０は、第３復調信号をＡＤ変換した第３変換信号Ｓ０２および第４復調信号をＡＤ変換した第４変換信号Ｃ０２を角度算出部２５０に出力する。
【0048】
角度算出部２５０は、例えば、第１変換信号Ｓ０１および第２変換信号Ｃ０１を用いた逆正接関数を演算して第１の電気角θ１を算出する。また、角度算出部２５０は、第３変換信号Ｓ０２および第４変換信号Ｃ０２を用いた逆正接関数を演算して第２の電気角θ２を算出する。つまり、角度算出部２５０は、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０からのそれぞれ検出信号に基づいて、電気角θ１、θ２を算出する。第１の電気角θ１および第２の電気角θ２は、偏芯誤差を補正するために用いられるものであり、それぞれ偏芯補正部２６０に出力される。また、電気角θ１、θ２は、後述する偏芯が生じていない場合には同一の値となる。なお、各受信コイル１２１～１３２の電気信号における電気角θと、回転平板３０の回転角度θ０（機械角）との関係については、例えば、回転平板３０の凹凸構造３３の１つが各受信コイル１２１～１３２上を通過するのに要する回転角度に応じて決定する。そのため、電気角θに基づいて回転平板３０の回転角度θ０を算出することができる。
【0049】
偏芯補正部２６０は、検出体の回転平板３０の回転中心Ｃが、部品の取り付け精度や寸法精度等の原因によって本来の位置からずれた位置となる偏芯が起きた場合に生じる角度誤差を補正する。偏芯補正部２６０は、例えば、角度算出部２５０が算出した電気角θ１、θ２のデータを取得する。そして、偏芯補正部２６０は、例えば、第１受信コイル１２０からの検出信号から得られた第１の電気角θ１および第２受信コイル１３０からの検出信号から得られた第２の電気角θ２に基づいて、偏芯による誤差を補正した回転角度θａを算出する。偏芯補正部２６０による補正後の回転角度θａの算出については後述する。
【0050】
出力部２７０は、例えば、偏芯補正部２６０による補正後の回転平板３０の回転角度θａを出力用のターミナル４００に出力する。
【0051】
電源部３００は、信号処理部２１０の各部２２０～２７０と接続されており、各部２２０～２７０に電源の供給を行う。
【0052】
以上が、信号処理部２１０の基本的な構成である。
【0053】
〔受信コイルの検出信号〕
次に、第１受信コイル１２０において、回転平板３０が回転した際に第１コイル１２１から出力される第１電圧値Ｖ１、および第２コイル１２２から出力される第２電圧値Ｖ２について説明する。
次に、第１受信コイル１２０において、回転平板３０が回転した際に第１コイル１２１から出力される第１電圧値Ｖ１、および第２コイル１２２から出力される第２電圧値Ｖ２について説明する。
【0054】
まず、送信コイル１１０は、発振部２２０から所定の周波数の交流電流が印加される。これにより、第１コイル１２１によって囲まれる領域および第２コイル１２２によって囲まれる領域を通過する軸方向Ｄａの磁界が発生する。また、交流電流によって磁界が変化するため、電磁誘導により、第１コイル１２１に発生する第１電圧値Ｖ１および第２コイル１２２に発生する第２電圧値Ｖ２が変化する。
【0055】
そして、回転平板３０の凸部３２がコイル１１０、第１コイル１２１、第２コイル１２２と対向すると、凸部３２に渦電流が発生すると共に渦電流に起因する磁界が発生する。このため、第１コイル１２１によって囲まれる領域および第２コイル１２２によって囲まれる領域を通過する軸方向Ｄａの磁界のうちの凸部３２と対向する部分を通過する磁界は、渦電流を起因とする磁界によって相殺される。
【0056】
そして、上記のように、凸部３２は、周方向に間隔を空けて複数並んで配置されており、互いに隣り合う凸部３２の間には凹部３１が形成されている。これにより、回転平板３０の回転に伴って凸部３２と対向する面積が変化し、第１コイル１２１によって囲まれる領域および第２コイル１２２によって囲まれる領域を通過する軸方向Ｄａの磁界のうちの凸部３２と対向する部分の大きさが周期的に変化する。このため、回転平板３０の回転に伴い、第１コイル１２１に発生する第１電圧値Ｖ１および第２コイル１２２に発生する第２電圧値Ｖ２は、周期的に変化する。本実施形態では、第１コイル１２１に発生する第１電圧値Ｖ１は、第１コイル１２１が正弦波状に形成されているため、正弦波状となる。第２コイル１２２に発生する第２電圧値Ｖ２は、第２コイル１２２が余弦波状に形成されているため、余弦波状となる。
【0057】
また、第２受信コイル１３０は、第１受信コイル１２０と同様に、正弦波状に形成された第３コイル１３１から正弦波状の第３電圧値Ｖ３が出力され、余弦波状に形成された第４コイル１３２から余弦波状の第４電圧値Ｖ４が出力される。
【0058】
〔偏芯および補正〕
次に、偏芯による角度誤差の発生とその補正について説明する。
次に、偏芯による角度誤差の発生とその補正について説明する。
【0059】
以下、説明の便宜上、図１０に示すように、各コイル１１０～１３０を軸方向Ｄａ側から見たときの紙面左右方向に沿った方向を「ｘ方向」とし、ｘ方向に直交する紙面上下方向を「ｙ方向」とし、ｘｙ平面に対して直交する方向を「ｚ方向」とする。また、図８では、見易くするため、各受信コイル１２１～１３２を構成するビア１４０を省略している。
【0060】
まず、偏芯について説明する。検出体が本来の位置に正しく配置され、検出体と位置検出装置Ｓ１との相対位置にずれが生じていない場合、例えば図１０に示すように、回転中心Ｃは、点Ｃ０の位置となる。しかしながら、検出体の取り付け精度や寸法精度などの原因により、検出体が本来の位置とは異なる位置に配置され、検出体と位置検出装置Ｓ１との相対位置にずれが生じた状態となることがある。この状態が偏芯であり、例えば、回転中心Ｃは、ｘ方向において点Ｃ０とは異なる位置である点Ｃ１、Ｃ２の位置となってしまうことがある。例えば、点Ｃ０を原点とし、ｘ方向における右方向を正として、点Ｃ１は、点Ｃ０よりもｘ方向に＋０．１ｍｍズレた位置であり、点Ｃ２は、点Ｃ０よりもｘ方向に－０．１ｍｍズレた位置である。なお、後述する図１２、図１３、図１５では、回転中心Ｃが点Ｃ０に位置する場合を「偏芯なし」、回転中心Ｃが点Ｃ１に位置する場合を「偏芯＋０．１ｍｍ」、回転中心Ｃが点Ｃ２に位置する場合を「偏芯－０．１ｍｍ」、とそれぞれ表記している。
【0061】
なお、ここでは、ロータである検出体（回転平板３０）が本来の正しい位置とは異なる位置に配置されることで、検出体の回転中心が点Ｃ０からずれる偏芯を代表例として説明するが、これに限定されるものではない。例えば、検出体が本来の正しい位置に配置され、位置検出装置Ｓ１側が本来の位置と異なる位置に配置されることで、検出体の回転中心とコイルの中心位置とがずれる偏芯であっても、後述する補正処理により対応することができる。また、回転平板３０および位置検出装置Ｓ１が本来の正しい位置に配置され、ステータである駆動部３のうち回転平板３０が取り付けられる部位が本来の正しい位置とは異なる位置となった場合に生じる偏芯についても同様に対応可能である。
【0062】
偏芯補正部２６０は、例えば図１１に示すように、第１受信コイル１２０の検出信号から算出される第１の電気角θ１と、第２受信コイル１３０の検出信号から算出される第２の電気角θ２とに基づいて、偏芯による誤差の補正を行う。偏芯補正部２６０は、例えば、加算処理部２６１と、差動処理部２６２と、補正項算出部２６３と、補正部２６４とを備える。
【0063】
加算処理部２６１は、第１の電気角θ１と第２の電気角θ２との加算処理を行う。例えば、第１の電気角θ１の値をＡ、第２の電気角θ２の値をＢとして、加算処理部２６１は、Ａ＋Ｂの処理を行う。加算処理部２６１での加算処理により得られる波形は、例えば図１２に示すものとなる。例えば、回転中心ＣがＣ０の位置にある場合に得られるＡ＋Ｂの波形は、回転平板３０の機械角の全域において、角度誤差の変動が約－１°～＋０．２°の範囲内と小さかった。これは、第１の電気角θ１と第２の電気角θ２とが同一となり、電気角θ１、θ２それぞれの角度誤差に差異が生じないためである。
【0064】
これに対して、回転中心がＣ１またはＣ２の位置にある場合、第１受信コイル１２０は、径方向Ｄ１における位置が第２受信コイル１３０よりも外側に配置されているため、偏芯により生じる角度誤差が第２受信コイル１３０よりも大きくなる。言い換えると、電気角θ１、θ２における角度誤差は、回転中心Ｃが点Ｃ０に位置する場合には差が生じないのに対し、回転中心Ｃが点Ｃ１、Ｃ２などに位置する場合には差が生じる。このため、加算処理部２６１の加算処理により得られるＡ＋Ｂの波形は、偏芯＋０．１ｍｍの場合および偏芯－０．１ｍｍの場合には角度誤差が約－３．４°～＋３°の範囲内であり、偏芯なしの場合に比べて角度誤差の変動が大きくなる。
【0065】
差動処理部２６２は、第１の電気角θ１から第２の電気角θ２を差し引き、Ａ－Ｂを算出する差動処理を行う。回転中心Ｃが点Ｃ１、Ｃ２などに位置する場合、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、上記したように径方向Ｄ１における位置の違いにより、各検出信号から得られる電気角θ１、θ２の誤差の大きさに違いが生じる。このため、差動処理部２６２の差動処理により得られるＡ－Ｂの波形は、例えば図１３に示すように、偏芯なしの状態では機械角の全域にて角度誤差が約＋０．５°～＋０．７°の範囲内であり、角度誤差の変動が小さい。一方、偏芯＋０．１ｍｍおよび偏芯－０．１ｍｍの状態では、Ａ－Ｂの波形は、機械角の全域において角度誤差が約＋０．１°～＋１．２°の範囲内であり、偏芯なしの状態に比べて角度誤差の変動が大きくなる。
【0066】
ここで、検出体の偏芯による角度誤差、すなわち偏芯誤差（電気角）が最大となるのは、図１０に示すように、検出体の回転中心Ｃがｘ方向にずれたときである。この偏芯誤差は、以下の（１）式で算出可能である。
【0067】
偏芯誤差＝（３６０°／（π×センサ直径））×軸倍角×偏芯量・・・（１）
「π×センサ直径」は、第１受信コイル１２０については曲線ＶＣ１を円弧とする仮想円の円周であり、第２受信コイル１３０については曲線ＶＣ２を円弧とする仮想円の円周である。つまり、センサ直径とは、第１受信コイル１２０または第２受信コイル１３０を略円弧形状とみなしたとき、当該円弧部分を一部とする仮想円の直径である。軸倍角は、検出体の機械角に対する電気角の比率であり、回転平板３０が１回転した場合に受信コイル１２０、１３０がＮ回転分（Ｎ：例えば１以上の任意の数）の検出信号を出力するとしたときのＮに相当する。偏芯量は、検出体の回転中心の点Ｃと点Ｃ０とのＸ方向における距離である。
「π×センサ直径」は、第１受信コイル１２０については曲線ＶＣ１を円弧とする仮想円の円周であり、第２受信コイル１３０については曲線ＶＣ２を円弧とする仮想円の円周である。つまり、センサ直径とは、第１受信コイル１２０または第２受信コイル１３０を略円弧形状とみなしたとき、当該円弧部分を一部とする仮想円の直径である。軸倍角は、検出体の機械角に対する電気角の比率であり、回転平板３０が１回転した場合に受信コイル１２０、１３０がＮ回転分（Ｎ：例えば１以上の任意の数）の検出信号を出力するとしたときのＮに相当する。偏芯量は、検出体の回転中心の点Ｃと点Ｃ０とのＸ方向における距離である。
【0068】
（１）式によれば、偏芯誤差は、センサ直径に反比例する。そして、センサ直径が異なる受信コイル１２０、１３０を径方向Ｄ１に沿って平行配置する。言い換えると、受信コイル１２０、１３０は、曲線ＶＣ１、ＶＣ２が同一の点を中心とする同心円状となるように配置する。すると、受信コイル１２０、１３０それぞれの検出信号から得られる回転角度の差を取ると、上記したように、偏芯が生じていない場合にはゼロあるいはほぼゼロに近い値となり、偏芯が生じた場合には偏芯量に応じた差が生じることとなる。本実施形態の位置検出装置Ｓ１は、このことを利用して、補正項算出部２６３にて偏芯による誤差の補正項Ｙを算出し、補正部２６４にて補正後の回転角度θａを算出する構成となっている。
【0069】
以下、説明の便宜上、加算処理部２６１により得られるＡ＋Ｂにおける角度誤差を「第１誤差」と称し、差動処理部２６２により得られるＡ－Ｂにおける角度誤差を「第２誤差」と称する。本発明者らの鋭意検討の結果、第１誤差および第２誤差は、図１４に示すように、所定の関係となることが判明した。例えば図１４に示すように、第１誤差と第２誤差とのプロットを結んで得られる線が直線状となる場合には、第１誤差をＹ、第２誤差をＸとして、補正項Ｙは、ａＸ＋ｂの直線式で表される。補正項算出部２６３は、予め得られる第１誤差と第２誤差との関係により導かされる補正項Ｙの計算式に基づいて、補正項Ｙを算出する。
【0070】
なお、補正項Ｙの計算式は、第１誤差と第２誤差との関係により定まるものであり、上記した１次式に限定されるものではなく、二次式や指数関数式などの他の式にもなりうる。
【0071】
補正部２６４は、例えば、加算処理部２６１での算出結果および補正項算出部２６３で得られた補正項Ｙに基づいて、補正後の回転角度θａを算出する。具体的には、補正部２６４は、加算処理部２６１で算出したＡ＋Ｂから補正項算出部２６３で算出した補正項Ｙを差し引いた値、すなわち（Ａ＋Ｂ）－Ｙを算出する。この（Ａ＋Ｂ）－Ｙの値は、偏芯による誤差をキャンセルした電気角である。そして、補正部２６４は、（Ａ＋Ｂ）－Ｙの値に基づいて、回転平板３０の補正後の回転角度θａを算出し、その算出結果を出力部２７０に出力する。これにより、（Ａ＋Ｂ）－Ｙで示される補正後の波形は、例えば図１５に示すように、偏芯＋０．１ｍｍおよび偏芯－０．１ｍｍの状態においても、偏芯なしの場合と同様の角度誤差の変動となった。これは、上記した偏芯補正部２６０における補正処理によって、偏芯による角度誤差を低減できることを示している。なお、上記では、回転中心ＣがＸ方向において＋０．１ｍｍまたは－０．１ｍｍだけズレた場合を代表例として説明したが、勿論、偏芯のズレ量が異なる場合であっても、同様の補正により、偏芯による角度誤差を低減することができる。
【0072】
本実施形態によれば、送信コイル１１０、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０を用いて、回転平板３０の回転角度を算出する。第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、送信コイル１１０の内側領域において、一方が他方の近傍であって、回転平板３０の回転中心Ｃを軸とする径方向Ｄ１における位置が異なるように配置される。これにより、偏芯が生じた場合のみに、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０それぞれの検出信号における電気角θ１、θ２に差が生まれる構成となっている。偏芯補正部２６０は、上記した受信コイル１２０、１３０の特性を利用して補正項Ｙを算出した後、補正項Ｙに基づいて補正後の回転角度θａを算出する。このため、２つの受信コイル１２０、１３０からの検出信号に基づいて、偏芯による角度誤差をキャンセルした補正後の検出体の位置を演算することができる。また、検出体を複雑な形状とする必要がなくなると共に、検出体の位置検出用のコイルに加えて、偏芯補正用のコイルを複数備える従来の構成に比べて、偏芯誤差をキャンセルするための演算が簡素化された位置検出装置Ｓ１となる。
【0073】
（１）第２受信コイル１３０は、周方向Ｄ２に沿った全域が、第１受信コイル１２０の近傍であって、第１受信コイル１２０よりも検出体の回転中心に近い位置に配置されている。これにより、偏芯が生じた場合における誤差低減の効果をより高めることができる。
【0074】
（２）第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、径方向Ｄ１における位置が異なることでこれら２つの組み合わせにより偏芯の検知および誤差補正を可能とする。言い換えると、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、少なくとも一方が検出体の位置検出用のコイル、他方が偏芯の検知用のコイルともいえる。このような構成とすることで、検出体の位置を検出するための送信コイルおよび受信コイルのほか、偏芯を検出するための別途の送信コイルおよび受信コイルを複数配置する必要がなくなり、従来よりも構成が簡素化される。
【0075】
（３）上記では、偏芯補正部２６０が加算処理部２６１により得られる加算値（Ａ＋Ｂ）に対する補正項を第１の補正項Ｙ１として、加算値から第１の補正項Ｙ１を差し引いた値に基づいて、補正後の回転角度θａを算出する例を説明したが、これに限定されない。例えば、偏芯補正部２６０は、第１の角度θ１の値Ａに対する第２の補正項Ｙ２を算出し、値Ａから第２の補正項Ｙ２を差し引いた値に基づいて補正後の回転角度θａを算出してもよい。また、偏芯補正部２６０は、第１の角度θ２の値Ｂに対する第３の補正項Ｙ３を算出し、値Ｂから第３の補正項Ｙ３を差し引いた値に基づいて補正後の回転角度θａを算出してもよい。
【0076】
具体的には、本発明者らの鋭意検討により、第１の角度θ１の値Ａにおける角度誤差を「第３誤差」とし、第２の角度θ２の値Ｂにおける角度誤差を「第４誤差」として、第２誤差と、第３誤差もしくは第４誤差とが所定の関係となることが判明した。例えば、図１６に示すように、第２誤差と第３誤差とのプロットを結んで得られる線が直線状である場合、上記と同様に、直線式により第２の補正項Ｙ２を算出することができる。第２の補正項Ｙ２を算出した場合には、第１の角度θ１の値Ａから第２の補正項Ｙ２を差し引いて得られる値が偏芯による誤差をキャンセルしたものとなる。また、例えば、図１７に示すように、第２誤差と第４誤差とのプロットを結んで得られる線が直線状である場合、上記と同様に、直線式により第３の補正項Ｙ３を算出することができる。第３の補正項Ｙ３を算出した場合には、第２の角度θ２の値Ｂから第３の補正項Ｙ３を差し引いて得られる値が偏芯による誤差をキャンセルしたものとなる。このため、補正部２６４は、上記のように算出した値（Ａ－Ｙ２）あるいは値（Ｂ－Ｙ３）に基づいても、補正後の回転角度θａを算出することができる。なお、第１の補正項Ｙ１と同様に、第２の補正項Ｙ２や第３の補正項Ｙ３の算出式は、第２誤差と第３誤差との関係、第２誤差と第４誤差との関係に基づいて決まるため、直線式に限定されず、二次式や指数関数式などの他の式であってもよい。また、第２の補正項Ｙ２または第３の補正項Ｙ３を算出する場合、偏芯補正部２６０は、差動処理部２６２、補正項算出部２６３および補正部２６４を有した構成とされ、加算処理部２６１を有しなくてもよい。
【0077】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態の位置検出装置Ｓ１は、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０のパターン形状が変更されている点で上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。
第２実施形態について説明する。本実施形態の位置検出装置Ｓ１は、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０のパターン形状が変更されている点で上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。
【0078】
第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、本実施形態では、例えば図１８に示すように、各受信コイル１２１～１３２がそれぞれ渦巻形状とされた渦巻コイルにより構成されている。各受信コイル１２１～１３２は、例えば、本実施形態では、径を変えながら四角形を描くように形成された渦巻形状の配線パターンとなっている。なお、渦巻形状は、四角形を描くものに限られるものではなく、円形や扇形などの他のパターンを描くものであってもよい。本実施形態では、第１コイル１２１は渦巻コイル１２１１、１２１２で構成され、第２コイル１２２は渦巻コイル１２２１、１２２２で構成されている。第３コイル１３１は渦巻コイル１３１１、１３１２で構成され、第４コイル１３２は渦巻コイル１３２１、１３２２で構成されている。各受信コイル１２１～１３２は、それぞれ、構成要素の２つの渦巻コイルが図示しない配線層により接続され、一筆書きで描かれる構成とされ、正弦波または余弦波の電気信号を出力する。第１受信コイル１２０は、例えば、図１８に示すように、送信コイル１１０の長手方向における左側から渦巻コイル１２１１、１２２１、１２１２、１２２２の順に、周方向Ｄ２に沿って互いに距離を隔てて配列された構成とされる。第２受信コイル１３０は、例えば、上記の長手方向における左側から渦巻コイル１３１１、１３２１、１３１２、１３２２の順に、周方向Ｄ２に沿って互いに距離を隔てて配列された構成とされる。第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、例えば、送信コイル１１０の内側領域において、上記した複数の渦巻コイルが径方向Ｄ１における位置をずらして配置されている。
【0079】
なお、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、本実施形態においても、それぞれの検出信号の軸倍角が同一となるように構成される。また、受信コイル１２０、１３０は、例えば図１９に示すように、それぞれを構成する渦巻コイルの中心を通る仮想曲線ＶＣ３、ＶＣ４が異なる位置となる配置であればよい。つまり、受信コイル１２０、１３０は、渦巻コイル１２１１、１２１２、１２２１、１２２２と、渦巻コイル１３１１、１３１２、１３２１、１３２２とが重ならない配置であってもよいし、一部重なる配置であってもよい。なお、ここでいう仮想曲線ＶＣ３とは、周方向Ｄ２に沿った曲線であって、第１受信コイル１２０を構成する４つの渦巻コイルの仮想中心ＣＶ１～ＣＶ４を通るものである。仮想曲線ＶＣ４とは、周方向Ｄ２に沿った曲線であって、第２受信コイル１３０を構成する４つの渦巻コイルの仮想中心ＣＶ５～ＣＶ８を通るものである。また、仮想中心ＣＶ１～ＣＶ８とは、それぞれ、渦巻コイル１２１１、１２１２、１２２１、１２２２、１３１１、１３１２、１３２１、１３２２の中心であって、各渦巻コイルの最外周の部位を四辺とみなしたときの仮想四角形の中心となる部位である。
【0080】
本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる位置検出装置Ｓ１となる。
【0081】
（１）本実施形態では、各受信コイル１２１～１３２が渦巻形状の渦巻コイルで構成されている。これにより、各受信コイル１２１～１３２が正弦波もしくは余弦波を描くパターン形状である場合に比べて、プリント基板１００に形成される配線層数が少なくなり、より簡便に製造することが可能となる。
【0082】
（他の実施形態）
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【0083】
（１）例えば、上記第１実施形態では、回転平板３０の凸部３２における第２外縁部３２２が径方向Ｄ１に沿った直線形状である場合について説明したが、これに限定されない。例えば、回転平板３０は、図２０に示すように、第２外縁部３２２の一部または全部が湾曲した曲線形状であってもよい。この場合、第２外縁部３２２は、例えば、第１受信コイル１２０上を通過する部位と、第２受信コイル１３０上を通過する部位とが曲線形状とされるが、その他の部位における形状については任意である。また、第２外縁部３２２のうち第１受信コイル１２０と対向する部位、および第２受信コイル１３０と対向する部位は、それぞれ、少なくとも一部が、直線状である直線部あるいは曲線状である曲線部であり、直線部と曲線部との複合形状であってもよい。このように、回転平板３０は、凸部３２の第２外縁部３２２が、受信コイル１２０、１３０それぞれの検出信号における電気角が同一となる形状であればよく、直線形状、曲線形状およびこれらの複合形状などの任意の形状とされうる。例えば、第２外縁部３２２は、回転中に第１受信コイル１２０上を通過する部位と、第２受信コイル１３０上を通過する部位とがそれぞれ直線形状とされ、他の部位が湾曲した曲線形状でもよいし、その逆であってもよい。上記した点は、上記第２実施形態についても同様である。
【0084】
（２）例えば、送信コイル１１０は、例えば図２１に示すように、第１受信コイル１２０を囲む第１送信コイル１１１と、第２受信コイル１３０を囲む第２送信コイル１１２とを有する構成であってもよい。このような構成であっても、上記各実施形態と同様の効果が得られる。
【0085】
（３）例えば、送信コイル１１０は、例えば図２２に示すように、略円環形状とされてもよい。この場合、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、それぞれ、送信コイル１１０の全周に沿って、略円環形状とされる。このような構成であっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0086】
（４）例えば、第１受信コイル１２０および第２受信コイル１３０は、それぞれの検出信号における電気角が同一である例に限られず、電気角に一定の差（例えば１０°など）を有する構成であってもよい。この場合、偏芯補正部２６０は、第１の電気角θ１と第２の電気角θ２とが常に一定の位相差αを有するものとして、上記第１実施形態で説明した算出処理を実行すればよい。このような構成であっても、上記各実施形態の効果が得られる。
【0087】
（５）例えば、上記各実施形態における位置検出装置Ｓ１は、車両以外に搭載されて用いられてもよい。
【0088】
（６）また、上記各実施形態では、信号処理部２１０が回路基板２００に備えられている例を説明した。しかしながら、信号処理部２１０は、ＥＣＵ４に備えられていてもよい。つまり、プリント基板１００から第１電圧値Ｖ１や第２電圧値Ｖ２等を出力するようにし、ＥＣＵ４に備えられた信号処理部２１０で各種の演算を行うようにしてもよい。
【0089】
（７）そして、上記各実施形態では、各受信コイルの特性値として電圧値を用いる例について説明した。しかしながら、各受信コイルの特性値は、電流値であってもよいし、インダクタンス値であってもよい。このような位置検出装置Ｓ１であっても、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0090】
（８）本開示に記載の制御部（例えば信号処理部２１０など）及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【0091】
（９）なお、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【0092】
（本発明の特徴）
［請求項１］
位置検出装置であって、
回転体である検出体（３０）と対向して配置された基板（１００）と、
前記基板に形成された送信コイル（１１０）と、
前記基板に形成され、前記送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導結合をする第１受信コイル（１２０）および第２受信コイル（１３０）と、
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルが出力する検出信号に基づき、前記検出体の位置を導出する信号処理部（２１０）と、を備え、
前記第２受信コイルは、前記第１受信コイルに隣接すると共に、前記検出体の回転中心（Ｃ）を軸とする径方向（Ｄ１）における位置が前記第１受信コイルと異なっており、
前記信号処理部は、前記第１受信コイルの検出信号から算出される第１の角度（θ１）と前記第２受信コイルの検出信号から算出される第２の角度（θ２）との差角に基づいて補正項（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３）を算出し、前記補正項に基づいて前記検出体の位置を導出する、位置検出装置。
［請求項２］
前記第２受信コイルは、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）における全域が、前記第１受信コイルの近傍であって、前記第１受信コイルよりも前記検出体の回転中心に近い位置に配置されている、請求項１に記載の位置検出装置。
［請求項３］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、出力する検出信号の軸倍角が同一である、請求項１または２に記載の位置検出装置。
［請求項４］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、出力する検出信号における電気角の周期が一致しており、前記検出体の偏芯が生じていない場合、前記第１の角度と前記第２の角度が同一となる、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項５］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルのうち少なくとも一方が前記検出体の位置検知用のコイルであり、他方が前記検出体の回転中心に対する位置検出装置の相対位置のズレを検知するためのコイルである、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項６］
前記送信コイルは、前記第１受信コイルを囲む第１送信コイル（１１１）と、前記第２受信コイルを囲む第２送信コイル（１１２）とを有してなる、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項７］
前記検出体をさらに有し、
前記検出体は、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）に沿って交互に配置される凸部（３２）および凹部（３１）を有し、
前記凸部は、前記周方向に対して交差する外縁（３２２）のうち前記第１受信コイルと対向する部位、および前記第２受信コイルと対向する部位が、それぞれ、少なくとも一部が直線状とされた直線部を有する形状である、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項８］
前記検出体をさらに有し、
前記検出体は、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）に沿って交互に配置される凸部（３２）および凹部（３１）を有し、
前記凸部は、前記周方向に対して交差する外縁（３２２）のうち前記第１受信コイルと対向する部位、および前記第２受信コイルと対向する部位が、それぞれ、少なくとも一部が曲線状とされた曲線部を有する形状である、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項９］
前記検出体をさらに有し、
前記検出体は、前記送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導電流が生じ、
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記検出体の誘導電流による電磁誘導により、前記検出体の位置に応じた誘導起電力が生じる、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項１０］
前記信号処理部は、前記第１受信コイルの検出信号について逆正接関数を演算して前記第１の角度を算出し、前記第２受信コイルの検出信号について逆正接関数を演算して前記第２の角度を算出する、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項１１］
前記信号処理部は、前記第１の角度の値（Ａ）と前記第２の角度の値（Ｂ）を加算して得られた加算値（Ａ＋Ｂ）に対する前記補正項（Ｙ１）を算出し、前記加算値から前記補正項を差し引いて得られる値に基づいて、前記検出体の位置を導出する、請求項１０に記載の位置検出装置。
［請求項１２］
前記信号処理部は、前記第１の角度の値（Ａ）に対する前記補正項（Ｙ２）を算出し、前記第１の角度の値から前記補正項を差し引いて得られる値に基づいて、前記検出体の位置を導出する、請求項１０に記載の位置検出装置。
［請求項１３］
前記信号処理部は、前記第２の角度の値（Ｂ）に対する前記補正項（Ｙ３）を算出し、前記第２の角度の値から前記補正項を差し引いて得られる値に基づいて、前記検出体の位置を導出する、請求項１０に記載の位置検出装置。
［請求項１４］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記基板の面方向に対する法線方向において、正弦波状の曲線を描くパターン形状である、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項１５］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記基板の面方向に対する法線方向において、渦巻を描くパターン形状である、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項１］
位置検出装置であって、
回転体である検出体（３０）と対向して配置された基板（１００）と、
前記基板に形成された送信コイル（１１０）と、
前記基板に形成され、前記送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導結合をする第１受信コイル（１２０）および第２受信コイル（１３０）と、
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルが出力する検出信号に基づき、前記検出体の位置を導出する信号処理部（２１０）と、を備え、
前記第２受信コイルは、前記第１受信コイルに隣接すると共に、前記検出体の回転中心（Ｃ）を軸とする径方向（Ｄ１）における位置が前記第１受信コイルと異なっており、
前記信号処理部は、前記第１受信コイルの検出信号から算出される第１の角度（θ１）と前記第２受信コイルの検出信号から算出される第２の角度（θ２）との差角に基づいて補正項（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３）を算出し、前記補正項に基づいて前記検出体の位置を導出する、位置検出装置。
［請求項２］
前記第２受信コイルは、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）における全域が、前記第１受信コイルの近傍であって、前記第１受信コイルよりも前記検出体の回転中心に近い位置に配置されている、請求項１に記載の位置検出装置。
［請求項３］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、出力する検出信号の軸倍角が同一である、請求項１または２に記載の位置検出装置。
［請求項４］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、出力する検出信号における電気角の周期が一致しており、前記検出体の偏芯が生じていない場合、前記第１の角度と前記第２の角度が同一となる、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項５］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルのうち少なくとも一方が前記検出体の位置検知用のコイルであり、他方が前記検出体の回転中心に対する位置検出装置の相対位置のズレを検知するためのコイルである、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項６］
前記送信コイルは、前記第１受信コイルを囲む第１送信コイル（１１１）と、前記第２受信コイルを囲む第２送信コイル（１１２）とを有してなる、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項７］
前記検出体をさらに有し、
前記検出体は、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）に沿って交互に配置される凸部（３２）および凹部（３１）を有し、
前記凸部は、前記周方向に対して交差する外縁（３２２）のうち前記第１受信コイルと対向する部位、および前記第２受信コイルと対向する部位が、それぞれ、少なくとも一部が直線状とされた直線部を有する形状である、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項８］
前記検出体をさらに有し、
前記検出体は、前記軸を中心とする周方向（Ｄ２）に沿って交互に配置される凸部（３２）および凹部（３１）を有し、
前記凸部は、前記周方向に対して交差する外縁（３２２）のうち前記第１受信コイルと対向する部位、および前記第２受信コイルと対向する部位が、それぞれ、少なくとも一部が曲線状とされた曲線部を有する形状である、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項９］
前記検出体をさらに有し、
前記検出体は、前記送信コイルへの通電による電磁誘導により誘導電流が生じ、
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記検出体の誘導電流による電磁誘導により、前記検出体の位置に応じた誘導起電力が生じる、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項１０］
前記信号処理部は、前記第１受信コイルの検出信号について逆正接関数を演算して前記第１の角度を算出し、前記第２受信コイルの検出信号について逆正接関数を演算して前記第２の角度を算出する、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項１１］
前記信号処理部は、前記第１の角度の値（Ａ）と前記第２の角度の値（Ｂ）を加算して得られた加算値（Ａ＋Ｂ）に対する前記補正項（Ｙ１）を算出し、前記加算値から前記補正項を差し引いて得られる値に基づいて、前記検出体の位置を導出する、請求項１０に記載の位置検出装置。
［請求項１２］
前記信号処理部は、前記第１の角度の値（Ａ）に対する前記補正項（Ｙ２）を算出し、前記第１の角度の値から前記補正項を差し引いて得られる値に基づいて、前記検出体の位置を導出する、請求項１０に記載の位置検出装置。
［請求項１３］
前記信号処理部は、前記第２の角度の値（Ｂ）に対する前記補正項（Ｙ３）を算出し、前記第２の角度の値から前記補正項を差し引いて得られる値に基づいて、前記検出体の位置を導出する、請求項１０に記載の位置検出装置。
［請求項１４］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記基板の面方向に対する法線方向において、正弦波状の曲線を描くパターン形状である、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の位置検出装置。
［請求項１５］
前記第１受信コイルおよび前記第２受信コイルは、前記基板の面方向に対する法線方向において、渦巻を描くパターン形状である、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の位置検出装置。
【符号の説明】
【0093】
３０…回転平板（検出体）、１００…基板、１１０…送信コイル、
１１１…第１送信コイル、１１２…第２送信コイル、１２０…第１受信コイル、
１３０…第２受信コイル、２１０…信号処理部、
Ｄ１…（検出体の回転中心を軸とする）径方向、
Ｄ２…（検出体の回転中心を軸とする）周方向、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３…補正項
１１１…第１送信コイル、１１２…第２送信コイル、１２０…第１受信コイル、
１３０…第２受信コイル、２１０…信号処理部、
Ｄ１…（検出体の回転中心を軸とする）径方向、
Ｄ２…（検出体の回転中心を軸とする）周方向、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３…補正項
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】