KR101420118B1

KR101420118B1 - 위치 센서와 위치 검출 방법

Info

Publication number: KR101420118B1
Application number: KR1020110027795A
Authority: KR
Inventors: 테츠야 시미즈
Original assignee: 무라다기카이가부시끼가이샤
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2014-07-16
Also published as: SG175500A1; JP2011220874A; TW201144960A; KR20110114442A; CN102235883B; CN102235883A; JP5007753B2; TWI493308B; US8854034B2; EP2378241A1; EP2378241B1; US20110248707A1

Abstract

위치를 구하기 위한 복수의 센서 유닛을 구비한 위치 센서를 이용하고, 센서 유닛을 전환하면서 이동체의 위치를 검출한다. 복수의 센서 유닛이 모두 위치를 출력하는 구간에서는, 구간의 입구에서 출구까지 위치 센서의 출력이 연속적으로 변화하도록 각 센서 유닛으로부터의 출력을 조합하여 위치 센서의 출력으로 한다.

Description

위치 센서와 위치 검출 방법{POSITION SENSOR AND POSITION DETECTING METHOD}

본 발명은 주행 대차(臺車), 이동 재치(載置) 장치, 공작 기계의 헤드 혹은 워크 등의 이동체의 위치를 검출하는 위치 센서 및 위치의 검출 방법에 관한 것이다.

출원인은 주행 대차, 반송 장치, 이동 재치 장치, 공작 기계의 헤드 혹은 워크 등의 이동체의 위치를 측정하는 센서를 개발하였다(예를 들면, 특허 문헌 1: 일본공개특허공보 2009-2660A호). 이 위치 센서에서는 자성체와 비자성체의 조합, 혹은 자석 등을 이용한 마크와 코일 어레이를 이용하여 마크 기준의 위치를 구한다. 즉, 코일 어레이로부터의 출력 신호의 위상이 마크와의 상대 위치에 따라 변화되는 것을 이용하여 마크 기준의 위치를 구한다. 또한, 마크가 복수 있는 경우, 마크마다의 오프셋을 기억하여 마크 기준의 위치에 가산하여 절대적인 위치로 한다.

여기서, 위치를 측정하는 레인지, 예를 들면 이동체의 이동 스트로크, 혹은 주행 경로의 전체 길이 등이 긴 경우를 고려한다. 측정 레인지가 긴 경우에 연속적으로 위치를 검출하기 위해서는 이동체의 좌우에 적어도 한 쌍의 위치 센서를 설치하고, 마크를 이동체의 이동 경로의 좌우에 설치하여, 상시 어느 하나의 위치 센서에서 마크를 검출하는 것이 효과적이다(특허 문헌 2: 일본공개특허공보 2008-140144A호). 그러나, 발명자는 좌우 한 쌍의 위치 센서를 전환할 때 이동체의 위치의 지시치가 불연속으로 변화한다는 것을 발견하였다. 위치가 불연속으로 변화하면, 위치 센서로부터의 지시치에 따라 동작하는 서보 시스템에 큰 노이즈를 입력하게 된다.

일본공개특허공보 2009-2660A호 일본공개특허공보 2008-140144A호

본 발명의 과제는 복수의 센서 유닛을 설치하여 위치를 연속적으로 검출할 때 센서 유닛이 중복으로 위치를 출력하는 구간에서 출력 위치가 불연속으로 변화되지 않도록 하는 것에 있다.

본 발명은 위치를 구하기 위한 복수의 센서 유닛을 구비하여, 이용하는 센서 유닛을 전환하면서 이동체의 위치를 출력하는 위치 센서에 있어서, 복수의 센서 유닛이 모두 위치를 출력하는 구간에서는 상기 구간의 입구에서 출구까지 위치 센서의 출력이 연속적으로 변화되도록 각 센서 유닛으로부터의 출력을 조합하여 위치 센서의 출력으로 하는 스무딩 유닛을 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 위치를 구하기 위한 복수의 센서 유닛을 구비한 위치 센서를 이용하여 센서 유닛을 전환하면서 이동체의 위치를 검출하는 방법에 있어서, 복수의 센서 유닛이 모두 위치를 출력하는 구간에서는 상기 구간의 입구에서 출구까지 위치 센서의 출력이 연속적으로 변화되도록 위치 센서의 스무딩 유닛에서 각 센서 유닛으로부터의 출력을 조합하여 위치 센서의 출력으로 하는 것을 특징으로 한다. 이 명세서에서 위치 센서에 관한 기재는 그대로 위치 검출 방법에 해당하며, 반대로 위치 검출 방법에 관한 기재는 그대로 위치 센서에도 해당한다.

이와 같이 하면, 센서 유닛을 전환할 때 복수의 센서 유닛으로부터 출력이 얻어지는 구간에서 위치의 출력(지시치)이 불연속으로 변화하지 않는다. 따라서, 위치 센서로부터의 신호를 이용하는 서보 시스템 등에 부담을 주지 않는다. 또한, 위치 센서를 이동체에 탑재하여 지상측의 마크를 검출해도 좋고, 반대로 이동체에 마크를 탑재하고 지상측의 위치 센서로 이동체의 마크를 검출하여 이동체의 위치를 구해도 좋다.

바람직하게는, 상기 구간에서 복수의 센서 유닛 중의 제 1 센서 유닛으로부터의 신호에 기초하는 위치를 DL, 제 2 센서 유닛으로부터의 신호에 기초하는 위치를 DR로 하고, 이동체의 이동 방향을 따른 상기 구간의 길이를 L1, 구간 내에서의 이동체의 상대 위치를 X로 하여, 제 1 센서만이 유효한 측에서 X = 0, 제 2 센서만이 유효한 측에서 X = L1로 하고, D = DL - (DL - DR) × X / L1에 따라 위치 센서의 출력(D)을 구한다. 이와 같이 하면, 간단한 보간 연산으로 이동체의 위치를 구할 수 있고, 게다가 센서 유닛 간의 출력의 차이는 구간의 전체 길이에 걸쳐 분산되어 있다. 또한, 예를 들면 한 쌍의 센서 유닛 중 어느 것을 L, 어느 것을 R이라고 부를 지는 임의이며, 상기의 식에서의 첨자 L, R은 물리적인 좌우와는 반대여도 좋다. 그러나, 이 방법으로는 X = 0, L1에서 위치는 연속이지만 매끄럽게는 변화되지 않는다. 위치를 매끄럽게 하기 위하여, 예를 들면 y = X / L1 - 0.5, DL - DR = C로 하여, C (y) = 1 / (1 + exp (- n · y)), D = DL + C 등으로 해도 좋다. 이는 뉴럴 네트워크에서 이용되는 시그모이드(sigmoid) 함수로, n은 양수이며 예를 들면 5 ~ 100이다. 이 함수는 y = - 0.5에서 거의 0, 0이고 1 / 2, 0.5에서 거의 1이 된다. 그러나, 계산에 지수 함수가 필요하여 고속으로 위치를 구하는데 적합하지 않으며, y가 0.5 부근의 에리어로 오차를 압축하므로 외부의 서보 시스템의 부담이 커진다.

더 바람직하게, 상기 복수의 센서 유닛은 각각 코일 어레이로 이루어지며, 복수의 코일 어레이를 구동하는 공통의 구동 전원과, 코일 어레이의 출력을 출력으로 변환하는 검출 회로와, 상기 검출 회로를 복수의 코일 어레이 간에 겸용하도록 복수의 코일 어레이의 출력을 선택적으로 검출 회로에 입력하는 스위치를 설치하여, 상기 구간에서 스위치의 전환에 의해 복수의 코일 어레이로부터의 출력을 교호로 공통의 검출 회로에서 출력으로 변환한다. 이와 같이 하면 검출 회로를 공용할 수 있을 뿐만 아니라, 검출 회로의 불균일에 기초하는 위치의 지시치의 상위를 캔슬할 수 있다. 위치의 지시치의 상위에는 마크의 설치 정밀도에 따른 것, 센서 유닛마다의 불균일에 따른 것 외에 상이한 검출 회로를 이용함에 따른 것도 포함되어 있다. 따라서, 공통의 검출 회로를 이용하면 검출 회로에 기인하는 차이를 최초부터 캔슬할 수 있다.

특히, 바람직하게는, 상기 구간에서 각 코일 어레이로부터의 출력에 기초하는 위치의 시계열을 예측 연산 유닛에 의해 현재 시각에서의 위치로 외삽(外揷)함으로써 코일 어레이마다의 가상의 현재 위치를 구한다. 그리고, 상기 스무딩 유닛에서는 코일 어레이마다의 가상의 현재 위치를 조합하여 이동체의 위치로 한다. 검출 회로를 공용하면 센서 유닛을 교호로 이용하기 때문에, 개개의 센서 유닛에 착목하면 출력이 얻어지는 주기가 2 배가 된다. 한편으로, 위치를 구하기 위해서는 복수의 센서 유닛으로부터 지시치가 동시에 얻어지고 있을 필요가 있다. 따라서, 각 코일 어레이로부터의 지시치를 외삽하여 가상의 현재 위치로 하면 검출 회로를 공용한 것의 영향을 받지 않고 상시 이동체의 위치를 구할 수 있다.

도 1은 실시예에서의 자기(磁氣) 마크와 코일 어레이, 검출 회로 및 스무딩 유닛의 블록도이다.
도 2는 실시예에서의 코일 어레이의 블록도이다.
도 3은 실시예에서의 검출 회로와 스무딩 유닛의 블록도이다.
도 4는 코일 어레이의 전환 시의 스무딩과 각 코일 어레이의 가중치(w)를 나타낸 도면이다.
도 5는 각 코일 어레이로부터의 신호에 따른 현재 위치의 예측과 스무딩을 나타낸 도면이다.
도 6은 스무딩의 알고리즘을 나타낸 순서도이다.
도 7은 변형예에서의 검출 회로와 스무딩 유닛의 블록도이다.

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 최적 실시예를 나타낸다. 본 발명의 범위는 특허 청구의 범위의 기재에 기초하며, 명세서의 기재와 이 분야에서의 주지 기술을 참작하여 당업자의 이해에 따라 정해져야 한다.

도 1 내지 도 7에 실시예를 나타낸다. 각 도면에서 m1, m2는 자기 마크로서, 도시하지 않은 이동체, 여기서는 천장 주행차의 주행 레일을 따라 좌우에 배치되고, 예를 들면 자성체와 비자성체의 조합, 혹은 영구 자석 등으로 이루어진다. 위치 센서(2)는 도시하지 않은 이동체에 장착되며, 좌우 한 쌍의 코일 어레이(L, R)(좌우의 센서 유닛)와, 코일 어레이(L, R)를 구동시키는 공용의 교류 전원 회로(4), 공용의 검출 회로(6) 및 스무딩 유닛(8)으로 이루어진다.

코일 어레이(L, R)의 구성은 동일하며, 코일 어레이(L, R)에서의 코일의 배치를 도 2에 도시한다. 예를 들면, 코일(C1 - 1) ~ 코일(C1 - 4)의 4 개의 코일이 1 조로 배치되고, 마찬가지로 코일(C2 - 1) ~ 코일(C2 - 4)이 1 조로 배치되고, 코일(C3 - 1) ~ 코일(C3 - 4)이 1 조로 배치되며, 이하 동일하다. 그리고, 각 조의 4 개의 코일에서 2 개의 출력이 취출되어 코일 어레이의 출력(P1, P2)이 된다. 또한, 코일(C1 - 1) ~ 코일(C3 - 4) 등은 C1 - 1, C1 - 2, C1 - 3, C1 - 4, C2 - 1, C2 - 2 … 의 순으로 직렬로 배치되어 있다.

도 3에 검출 회로(6) 등의 구성을 도시한다. 교류 전원 회로(4)는, 예를 들면 클럭 회로를 구비한 타이머(12)와, 타이머(12)로부터의 신호에 의해 sinωt에 상당하는 신호를 독출하는 테이블(13)과, 테이블(13)의 출력을 DA 변환하여 교류파 전압에 상당하는 신호(a · sinωt)를 출력하는 D / A 컨버터(14)로 이루어져 있다. 그리고, 검출 회로(6)에서는 교류 신호(sinωt)가 0이 되는 타이밍이 중요하므로, 이 타이밍에서 후술하는 카운터(22)를 리셋한다. 검출 회로(6)에서는 sin (ωt + α)가 0이 되면 타이머(12)의 시계 출력을 래치(latch)하여 그 시각(ti)을 출력시킨다. 또한, α는 마크에 대한 위상을 나타내므로 마크 기준의 변위를 나타내게 되고, α에 오프셋을 가산한 것이 센서 유닛마다의 위치의 지시치다.

도 2에 도시한 바와 같이, 코일 어레이(L, R)로부터는 한 쌍의 신호(P1, P2)가 얻어지며, 코일 어레이가 2 조 있으므로 2 조의 신호((P1L, P2L), (P1R, P2R))가 검출 회로(6)로 입력된다. 검출 회로(6)에서는 스위치(16)로 신호(P1L, P2L)와 신호(P1R, P2R)를 교호로 전환하여 처리한다. 도면 부호 18, 19는 한 쌍의 연산 증폭기이며, 연산 증폭기(18)에서, 예를 들면 b·cosα·sinωt에 대응되는 신호를 취출하고, 연산 증폭기(19)에서 b·sinα·sinωt에 대응되는 신호를 취출한다. 위상 시프터(20)는 연산 증폭기(19)의 ωt의 위상을 90 도 시프트시켜 b·sinα·cosωt에 상당하는 신호를 출력한다. 이를 위해서는, 예를 들면 ωt에서 π / 2 분 신호를 지연시키고, 또한 양음을 반전시킨다. 가산기(21)는 연산 증폭기(18)로부터의 b·cosα·sinωt와 위상 시프터(20)로부터의 b·sinα·cosωt의 신호를 가산하여, 가법 정리에 의해 b·sin (ωt + α)에 상당하는 신호를 출력한다.

α는 자기 마크에 대한 코일 어레이의 위치를 0 ~ 2 π의 위상으로 나타낸 것이며, 자기 마크 기준의 위치이다. 카운터(22)는 sinωt가 0이 될 때마다 타이머(12)로부터의 신호로 리셋되고, 이어서 sin(ωt + α)가 0이 될 때까지의 시간을 카운트한다. 반대로 sin(ωt + α)가 0이 된 후에 sinωt가 0이 될 때까지의 시간을 카운트해도 좋다. 카운터(22)로부터 α의 데이터가 얻어지고, 이 데이터는 자기 마크 기준의 데이터이므로 오프셋 보정 유닛(30)에 의해 오프셋 보정하여 이동체의 위치의 지시치(Di)로 변환한다. 여기까지의 처리를 좌우의 자기 마크(m1, m2)에 대하여 교호로 행하므로, 좌측의 자기 마크(m1)에 대하여 지시치(DiL)와 그 검출 시각(tiL)의 시계열 데이터가 얻어지고, 우측의 자기 마크에 대하여 지시치(DiR)와 그 검출 시각(tiR)의 시계열 데이터가 얻어진다. 이들 2 종류의 시계열 데이터를 메모리(31)에 기억한다.

예측 연산 유닛(32)은 메모리(31)에서의 코일 어레이(L)로부터의 시계열 데이터로부터 코일 어레이(L)에 기초하는 현재 위치(DiL)를 예측 연산한다. 예측 연산 유닛(32)은 마찬가지로 코일 어레이(R)로부터의 시계열 데이터로부터 코일 어레이(R)에 기초하는 현재 위치(DiR)를 예측 연산한다. 또한, 코일 어레이(L)만이 유효한 구간에서는 코일 어레이(L)에 기초하는 현재 위치만을 예측 연산하고, 마찬가지로 코일 어레이(R)만이 유효한 구간에서는 코일 어레이(R)에 기초하는 현재 위치만을 예측 연산한다. 예측 연산은 최소한 코일 어레이(L)와 코일 어레이(R)가 모두 유효한 구간(중복 영역)에 대하여 행한다. 실시예에서는 스무딩으로서 가중 평균을 행하며, 스무딩 유닛(8)에서 코일 어레이(L)와 코일 어레이(R)에 관한 2 개의 현재 위치의 예측 연산치를, X / L1을 가중치로 하여, 도 4에 따라 평균하고, 현재 위치의 지시치(D)를 출력한다. X / L1의 의미는 도 4에 나타낸다.

도 4는 코일 어레이(L, R)로부터의 지시치의 스무딩을 나타내며, 도면의 좌측에서는 코일 어레이(L)만이 유효하고, 우측에서는 코일 어레이(R)만이 유효하다. 이 사이에 코일 어레이(L, R)가 모두 유효한 구간이 있는데, 이 구간이 스무딩의 대상이며, 그 길이를 L1로 한다. 그리고, 이 구간에서 도 4의 이중선과 같이 스무딩한다. 또한, 이 구간에서 코일 어레이(L, R)로부터는 도 4의 세로선의 타이밍에 지시치가 출력되고, 이를 예측 연산 유닛에서 예측 연산하여 연속적인 지시치로 변환한다. 신호의 가중치는 X = 0의 구간의 입구에서 코일 어레이(L)가 100%이고, X = L1의 구간의 출구에서 코일 어레이(R)가 100%이며, 예를 들면 이 사이에 직선적으로 가중치가 변화된다.

도 5에 예측 연산에서부터 스무딩 후의 지시치의 산출까지를 모식적으로 나타낸다. 도 5의 상부는 좌측의 코일 어레이(L)로부터의 지시치(DL)를 나타내며, 지시치는, 예를 들면 교류 전원 신호의 10 kHz 정도의 주기로 발생한다. 마찬가지로 우측의 코일 어레이(R)로부터의 지시치(DR)도 10 kHz 정도의 주기로 발생한다. 여기서, 2 개의 코일 어레이가 모두 유효한 영역에서는 검출 회로를 교호로 전환하여 이용하기 때문에 지시치가 얻어지는 시간 간격이 다른 구간의 2 배가 된다. 또한, 한 쌍의 코일 어레이(L, R)로부터의 지시치를 동시에 얻을 수는 없다. 따라서, 예측 연산에 의해 임의의 시점에서의 지시치를 가상으로 구한다. 이어서, 가상으로 구한 지시치를 도 5의 하부와 같이 가중치(w)에 의해 평균하여 시각(t)에서의 지시치(D(t))로 한다. 가중치(w)는 X / L1이다.

도 6에 코일 어레이(L, R)가 모두 유효한 중복 구간에서의 처리 알고리즘을 나타낸다. 단계(S1)에서 코일 어레이(L)로부터의 지시치와 그 검출 시각의 시계열을 기억하고, 단계(S2)에서 코일 어레이(R)로부터의 출력(DR)과 그 검출 시각(ti)의 시계열을 기억한다. 단계(S1)와 단계(S2)는 교호로 실행한다. 단계(S3)에서는 코일 어레이(L)에 대하여 그 시계열 데이터로부터 현재 시각(r)에서의 지시치(DL)를 외삽에 의해 구한다. 마찬가지로, 단계(S4)에서 코일 어레이(R)에 대하여 현재 시각에서의 지시치(DR)를 외삽(外揷)에 의해 구한다. 단계(S3, S4)도 교호로 실행한다. 단계(S5)에서 2 개의 외삽치를 가중 평균하여 현재 위치로 한다. 또한, 여기서 중복 구간 내에서의 상대 위치(X)를 구하는 것은 지시치(D)를 구하는 것과 거의 동등하며, X는 예를 들면 전회의 지시치(D)로부터 구한 것을 이용한다. 보다 정밀한 처리를 행하는 경우, 전회의 지시치로부터 X를 구하고, 이에 의해 구한 금회의 지시치(D)에 의해 재차 X를 구하여, 재차 현재의 지시치(D)를 구한다.

도 7은 변형예의 검출 회로를 도시하며, 타이머(12) ~ D / A 컨버터(14)로 이루어지는 공용의 교류 전원 회로로 한 쌍의 코일 어레이(L, R)를 구동시킨다는 점은 도 3과 동일하다. 도 7의 회로에서는 검출 회로를 한 쌍 설치하고, 각각의 검출 회로로부터의 출력을 스무딩 유닛(8)에서 도 4에 따라 스무딩한다. 이 때문에, 오프셋 보정 유닛(30’)에서는 1 개의 코일 어레이로부터의 지시치만을 오프셋 보정하고 또한 좌우의 코일 어레이로부터의 지시치가 거의 동일한 시각에 얻어지므로 예측 연산을 생략한다. 단, 도 7의 회로에서는 검출 회로가 한 쌍 필요한 것에 추가로 좌우의 코일 어레이(L, R)의 신호를 각각의 검출 회로에서 처리하므로, 검출 회로의 특성 불균일에 기초하는 오차가 발생한다. 다른 점에서는 도 3의 검출 회로(6)와 동일하다.

실시예에서는 이하의 효과가 얻어진다.

(1) 한 쌍의 코일로부터 모두 신호가 얻어지는 중복 구간에서 위치 센서로부터의 출력이 불연속으로 변화하지 않는다. 이 때문에, 위치 센서의 신호를 제어에 이용하는 서보 시스템 등에 과대한 부담이 가해지지 않는다.

(2) D = DL - (DL - DR) × X / L1로서 위치 센서의 출력을 구하면 간단한 연산으로 위치를 구할 수 있고, 게다가 중복 구간 전체에 오차를 분산할 수 있다.

(3) 검출 회로를 공용하면, 비용적으로 유리할 뿐만 아니라, 검출 회로의 불균일에 따른 오차가 발생하지 않는다.

(4) 예측 연산 유닛에 의해 현재 위치를 예측하면, 검출 회로를 공용하기 때문에 동시에 좌우의 지시치를 얻을 수 없다고 하는 문제를 해소할 수 있다. 또한, 거의 임의의 시점에서 현재의 지시치를 예측할 수 있다. 또한, 중복 구간 이외에도 코일 어레이를 구동하는 교류 주기에 상관없이 지시치를 출력할 수 있다.

또한, 오프셋 보정 유닛(30), 메모리(31), 예측 연산 유닛(32), 스무딩 유닛(8), 타이머(12), 테이블(13), D / A 컨버터(14) 등은 디스크리트 회로로 구성해도 좋고, 하드웨어와 소프트웨어로 이루어지는 컴퓨터로 구성해도 좋다.

2: 위치 센서
4: 교류 전원 회로
6: 검출 회로
8: 스무딩 유닛
10, 11: 신호선
12: 타이머
13: 테이블
14: D / A 컨버터
16: 스위치
18, 19: 연산 증폭기
20: 위상 시프터
21: 가산기
22: 카운터
30: 오프셋 보정 유닛
31: 메모리
32: 예측 연산 유닛
m1, m2: 자기 마크
L, R: 코일 어레이
C1 - 1 ~ C3 - 4: 코일
D: 지시치
t: 시각
P1, P2: 코일 어레이의 출력
L1: 중복부의 길이
X: 중복부 내의 상대 좌표

Claims

위치를 구하기 위한 복수의 센서 유닛을 구비하고, 이용하는 센서 유닛을 전환하면서 이동체의 위치를 출력하는 위치 센서에 있어서,
복수의 센서 유닛이 모두 위치를 출력하는 구간에서는, 상기 구간의 입구에서 출구까지 위치 센서의 출력이 연속적으로 변화하도록 각 센서 유닛으로부터의 출력을 조합하여 위치 센서의 출력으로 하는 스무딩 유닛을 설치하고,
상기 복수의 센서 유닛은 각각 코일 어레이를 포함하며,
복수의 코일 어레이를 구동시키는 공통의 구동 전원과,
코일 어레이의 출력을 출력으로 변환하는 검출 회로와,
상기 검출 회로를 복수의 코일 어레이 간에 겸용하도록 복수의 코일 어레이의 출력을 선택적으로 검출 회로에 입력하는 스위치를 설치하고,
상기 구간에서 스위치의 전환에 의해 복수의 코일 어레이로부터의 출력을 교호로 공통의 검출 회로에서 출력으로 변환하도록 한 것을 특징으로 하는 위치 센서.
제 1 항에 있어서,
상기 구간에서 복수의 센서 유닛 중의 제 1 센서 유닛으로부터의 신호에 기초하는 위치를 DL, 제 2 센서 유닛으로부터의 신호에 기초하는 위치를 DR로 하고,
이동체의 이동 방향을 따른 상기 구간의 길이를 L1, 구간 내에서의 이동체의 상대 위치를 X로 하고, 제 1 센서만이 유효한 측에서 X = 0, 제 2 센서만이 유효한 측에서 X = L1으로 하여, D = DL - (DL - DR) × X / L1에 따라 위치 센서의 출력(D)을 구하는 것을 특징으로 하는 위치 센서.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 구간에서 각 코일 어레이로부터의 출력에 기초하는 위치의 시계열을 현재 시각에서의 위치로 외삽(外揷)함으로써 코일 어레이마다의 가상의 현재 위치를 구하는 예측 연산 유닛을 설치하고, 상기 스무딩 유닛에서는 코일 어레이마다의 가상의 현재 위치를 조합하여 위치 센서의 출력으로 하는 것을 특징으로 하는 위치 센서.
위치를 구하기 위한 복수의 센서 유닛을 구비한 위치 센서를 이용하고, 센서 유닛을 전환하면서 이동체의 위치를 검출하는 방법에 있어서,
복수의 센서 유닛이 모두 위치를 출력하는 구간에서는, 상기 구간의 입구에서 출구까지 위치 센서의 출력이 연속적으로 변화하도록 위치 센서의 스무딩 유닛에서 각 센서 유닛으로부터의 출력을 조합하여 위치 센서의 출력으로 하고,
상기 복수의 센서 유닛은 각각 코일 어레이를 포함하며,
복수의 코일 어레이를 구동시키는 공통의 구동 전원과,
코일 어레이의 출력을 출력으로 변환하는 검출 회로와,
상기 검출 회로를 복수의 코일 어레이 간에 겸용하도록 복수의 코일 어레이의 출력을 선택적으로 검출 회로에 입력하는 스위치를 설치하고,
상기 구간에서 스위치의 전환에 의해 복수의 코일 어레이로부터의 출력을 교호로 공통의 검출 회로에서 출력으로 변환하는 것을 특징으로 하는 위치 검출 방법.