WO2018003344A1 - 位置センサ - Google Patents

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WO2018003344A1
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detection
magnetic
magnetic field
back surface
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佑樹 松本
青山　正紀
孝昌 金原
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株式会社デンソー
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    • G—PHYSICS
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train

Definitions

  • the present disclosure relates to a position sensor that detects a position of a detection target.
  • the position sensor includes a sensor main body in which a magnetic plate having a width with respect to the length direction of the magnet that differs depending on the position in the length direction is provided on one surface of the magnet magnetized in the thickness direction. .
  • the position sensor also includes a magnetic transducer that moves along the longitudinal direction with a certain gap above the magnetic plate of the sensor body.
  • the magnetic field emitted from the magnet is shielded by the magnetic plates having different widths, the magnetic field strength on the surface of the magnetic plate varies depending on the position in the length direction of the magnet. Therefore, the position of the magnetic conversion element relative to the magnet can be detected by detecting the output from the moving magnetic conversion element.
  • This disclosure is intended to provide a position sensor that can detect a long-distance position without mounting a magnet on a detection target.
  • the position sensor includes a support substrate having a front surface and a back surface.
  • the position sensor generates a magnetic field in a direction orthogonal to the surface, and further includes a magnetic field generator fixed to the surface.
  • a plurality of the position sensors are provided in a transmission range of the magnetic field in the back surface along one direction of the back surface, and a front end portion in the surface direction of the back surface of the detection target made of a magnetic material is transmitted through the position sensor. It further includes a magnetic element that outputs a detection signal corresponding to the magnitude of the magnetic field that changes in accordance with the amount of movement of the space corresponding to the range from the reference position in the one direction.
  • the position sensor receives the detection signal from each of the plurality of magnetic elements, and based on the detection value of the detection signal, the plurality of magnetic elements so that the priority of the magnetic element through which the tip passes is highest.
  • a signal processing unit is further provided that prioritizes the elements, and prioritizes the detection signal of the magnetic element having the highest priority.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
  • 5th Embodiment it is a partial side view of the position sensor for demonstrating that the direction of a magnetic vector becomes the same before and after passage of the front-end
  • 5th Embodiment it is a figure for demonstrating how to give the priority of each magnetic element
  • 6th embodiment it is a figure for explaining how to give priority to each magnetic element.
  • the position sensor 1 detects the position of the detection target.
  • the position sensor 1 includes a support substrate 10, a magnet 20, a plurality of magnetic elements 31 to 35, and a signal processing unit 40.
  • the support substrate 10 is a plate-like component having a front surface 11 and a back surface 12.
  • the support substrate 10 is a circuit board on which pads and wiring patterns (not shown) are formed.
  • a substrate such as a printed circuit board that transmits magnetic flux is used.
  • the magnet 20 is a component that generates a magnetic field in order to apply a magnetic flux that changes according to the presence or absence of the detection target 100 to each of the magnetic elements 31 to 35.
  • the magnet 20 is fixed to the surface 11 with an adhesive or the like so that the magnetic flux is directed in a direction orthogonal to the surface 11 of the support substrate 10.
  • the N pole of the magnet 20 is directed to the surface 11 side of the support substrate 10. Thereby, the direction of the magnetic flux is changed from the front surface 11 side to the back surface 12 side of the support substrate 10.
  • the detection target 100 is configured by a plate-like magnetic body.
  • the detection target 100 is located away from the back surface 12 of the support substrate 10. Further, the detection target 100 moves from the reference position in the surface direction of the back surface 12 of the support substrate 10 with a certain gap from each of the magnetic elements 31 to 35. Specifically, the front end portion 110 of the detection target 100 in the surface direction of the back surface 12 of the support substrate 10 moves the space portion 200 corresponding to the transmission range of the magnetic flux in the space above the back surface 12 in the surface direction. To do.
  • the plurality of magnetic elements 31 to 35 are elements that output detection signals corresponding to the magnitude of the magnetic flux that changes in accordance with the amount of movement of the tip portion 110 of the detection target 100 from the reference position.
  • the detection signal is, for example, a voltage having a magnitude corresponding to the strength of the magnetic flux.
  • a Hall element that detects magnetic strength or a magnetoresistive element that detects a magnetic vector is used.
  • the magnetoresistive element is configured as an AMR element, a TMR element, or a GMR element. In the present embodiment, Hall elements are used as the magnetic elements 31 to 35.
  • each of the magnetic elements 31 to 35 is mounted in one direction of the back surface 12 in the magnetic flux transmission range of the back surface 12 of the support substrate 10.
  • the magnetic elements 31 to 35 are arranged in a line on a straight line along the moving direction of the detection target 100, which is the same direction as one direction, and are arranged apart from each other.
  • five magnetic elements 31 to 35 are provided on the support substrate 10. All the magnetic elements 31 to 35 have the same function and configuration.
  • the signal processing unit 40 is a circuit unit that performs signal processing such as input of each detection signal from each of the magnetic elements 31 to 35 to acquire a signal component, and signal processing such as sensitivity and offset. Further, the signal processing unit 40 has a function of assigning priorities to the magnetic elements 31 to 35 so that the priorities of the magnetic elements 31 to 35 through which the tip portion 110 passes are highest based on the detection values of the respective detection signals. have. Then, the signal processing unit 40 determines which magnetic elements 31 to 35 are to be activated according to the priority order of the magnetic elements 31 to 35. Thus, the signal processing unit 40 performs signal processing with priority on the detection signals of the magnetic elements 31 to 35 having the highest priority.
  • the signal processing unit 40 is configured as an IC chip, for example.
  • the signal processing unit 40 may be mounted on the back surface 12 of the support substrate 10.
  • the above is the configuration of the position sensor 1.
  • the position sensor 1 includes a housing that accommodates each of the above components, a terminal for electrical connection with other devices, and the like.
  • the strength of magnetic flux varies depending on the position of the detection target 100 in the space 200. Specifically, when the detection target 100 is positioned in a direction perpendicular to the back surface 12 of the support substrate 10, the magnetic flux of the magnet 20 is attracted to the detection target 100 that is a magnetic body, so that the magnetic flux becomes strong. On the other hand, when the detection target 100 is not positioned in the direction perpendicular to the back surface 12 of the support substrate 10, the strength of the magnetic flux of the magnet 20 does not change. That is, the magnetic flux is weaker than when the detection target 100 is located.
  • each of the magnetic elements 31 to 35 outputs a detection signal corresponding to the position of the tip portion 110.
  • the detection value of the magnetic element 31 is V1
  • the detection value of the magnetic element 32 is V2
  • the detection value of the magnetic element 33 is V3
  • the detection value of the magnetic element 34 is V4
  • the detection value of the magnetic element 35 is V5.
  • the detection value V1 of the magnetic element 31 changes. And since the magnetic flux which the magnetic element 31 receives with the increase in the moving amount
  • each of the magnetic elements 31 to 35 outputs a detection signal in which the detection value is saturated before and after the tip portion 110 passes.
  • each of the magnetic elements 31 to 35 outputs a detection signal whose detection value changes when the tip portion 110 passes in a direction perpendicular to the back surface 12 of the support substrate 10.
  • a switching threshold is set for each of the detection values V1 to V5. This is because when the intensity of the magnetic flux received by each of the magnetic elements 31 to 35 is maximized or minimized, the detected values V1 to V5 are saturated and constant values, and thus the range in which the detected value changes according to the change of the magnetic flux is switched over. It is for setting by.
  • the switching threshold is not a fixed value, but is set so as to vary in accordance with the maximum value and the minimum value of each detection value.
  • the switching threshold is stored in advance in the signal processing unit 40.
  • the signal processing unit 40 raises the priority order of the magnetic elements 31 to 35 that output the detection signal in which the detection value is changed over the detection signal in which the detection value is saturated.
  • the signal processing unit 40 determines the priority of the magnetic elements 31. It is higher than the magnetic elements 32 to 35.
  • the signal processing unit 40 uses the magnetic elements 31 to 35 based on the mutual relationship between the detection values V1 to V5.
  • the signal processing unit 40 performs signal processing such as sensitivity and offset by giving priority to the detection signals of the magnetic elements 31 to 35 having the highest priority.
  • the detection values V1 to V5 of the magnetic elements 31 to 35 corresponding to the tip 110 are preferentially signal-processed, so that the position sensor 1 after the signal processing with respect to the detection target movement amount as shown in FIG. Output is obtained.
  • the position sensor 1 since the position sensor 1 according to the present embodiment has the configuration in which the magnet 20 is provided on the support substrate 10, the magnetic elements 31 to 35 can be provided without mounting the magnet 20 on the detection target 100.
  • the magnitude of the magnetic field applied to can be changed.
  • the priority is given to each of the magnetic elements 31 to 35 by the signal processing unit 40, it is possible to preferentially process the detection signals of the magnetic elements 31 to 35 corresponding to the position of the tip portion 110. Therefore, the position of the detection target 100 moving over a long distance can be detected without mounting the magnet 20 on the detection target 100.
  • the position sensor 1 is applied to, for example, detection of a moving position in the axial direction of a rotating body such as an automobile drive shaft, camshaft, and gear, shift position detection, and position detection of a piston, a valve, and the like.
  • a rotating body such as an automobile drive shaft, camshaft, and gear
  • shift position detection and position detection of a piston, a valve, and the like.
  • the position sensor 1 may be applied to applications other than automobiles.
  • the magnet 20 corresponds to the magnetic field generation unit.
  • the magnet 20 includes a pair 23 to 27 of a first magnet 21 and a second magnet 22 for each of the magnetic elements 31 to 35.
  • the first magnet 21 and the second magnet 22 are spaced apart in one direction and generate magnetic fields in opposite directions.
  • the magnetic elements 31 to 35 are provided in the maximum range of the corresponding pairs 23 to 27 on the back surface 12 of the support substrate 10. Specifically, each of the magnetic elements 31 to 35 is perpendicular to the maximum width of the first magnet 21 and the second magnet 22 in one direction of the back surface 12 of the support substrate 10 and to one direction of the surface direction. It is arranged in the transmission range of the maximum width from the first magnet 21 to the second magnet 22 in the width direction.
  • the detection target 100 In a state where the detection target 100 is not located in the space part 200, the detection target 100 is not attracted to the magnet 20. Therefore, the magnetic field of the magnetic vector in the first direction inclined with respect to the back surface 12 of the support substrate 10 is applied to the magnetic elements 31 to 35. In FIG. 4, the magnetic field of the magnetic vector in the first direction is applied to the magnetic elements 33 to 35 before the tip portion 110 passes. As a result, the magnetic elements 33 to 35 output detection signals in which the detection values V3 to V5 are saturated downward.
  • the center position of the maximum width from the first magnet 21 to the second magnet 22 in one direction and the center position of each of the magnetic elements 31 to 35 may be shifted in one direction or are aligned. May be.
  • the center of the maximum width from the first magnet 21 to the second magnet 22 in one direction it is preferable that the position and the center position of each of the magnetic elements 31 to 35 are aligned.
  • the detection target 100 is attracted to the magnet 20.
  • the magnetic field of the magnetic vector in the second direction perpendicular to the back surface 12 of the support substrate 10 is applied to the magnetic elements 31 to 35.
  • the magnetic field of the magnetic vector of the 2nd direction is applied to the magnetic element 31 after the front-end
  • a magnetic field of a magnetic vector having a direction corresponding to the position of the tip portion 110 is applied to the magnetic elements 31 to 35.
  • a magnetic field corresponding to a magnetic vector that changes from the first direction to the second direction is applied to the magnetic element 32 when the tip portion 110 passes.
  • the magnetic element 32 outputs a detection signal in which the detection value V2 changes.
  • the signal processing unit 40 raises the priority order of the magnetic elements 31 to 35 that output the detection signal in which the detection value is changed over the detection signal in which the detection value is saturated.
  • the signal processing unit 40 performs signal processing with the highest priority of the magnetic elements 32. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
  • first magnet 21 corresponds to the first magnetic field generator.
  • second magnet 22 corresponds to the second magnetic field generator.
  • the first magnet 21 and the second magnet 22 are spaced apart in one direction so as to generate a magnetic field in the same direction.
  • the magnetic vectors of the magnetic fields of the magnets 21 and 22 approach the second direction at positions away from the back surface 12 of the support substrate 10. Therefore, the center position of the maximum width from the first magnet 21 to the second magnet 22 in one direction and the center position of each of the magnetic elements 31 to 35 may be shifted to one of the one direction. preferable.
  • the detection target 100 when the detection target 100 is positioned in a direction orthogonal to the back surface 12 of the support substrate 10, the detection target 100 is attracted to the magnets 21 and 22.
  • the magnetic field of the magnetic vector in the second direction is applied to at least the magnetic element 31. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
  • each of the magnetic elements 31 to 35 has a center position 36 in the width direction perpendicular to one of the surface directions of the back surface 12 of the support substrate 10. 28 is shifted to one of the width directions.
  • a magnetic field having a magnetic vector in the direction of is applied to the magnetic element 35.
  • the magnetic element 35 outputs a detection signal in which the detection value V5 is saturated downward.
  • the magnetic elements 31 and 32 output detection signals in which the detection values V1 and V2 are saturated upward. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
  • the detection target 100 is not located in the space portion 200, and the magnetic field of the magnetic vector in the second direction perpendicular to the back surface 12 of the support substrate 10 is applied to each of the magnetic elements 31 to 35.
  • a configuration may be considered that is applied to.
  • the magnetic element 31 focus on the magnetic element 31.
  • a magnetic field corresponding to a magnetic vector that changes from the second direction to the first direction is applied to the magnetic element 31.
  • the magnetic element 31 can output the detection signal from which the detection value V1 changes.
  • the magnetic element 31 outputs the same detection signal as when the tip 110 of the detection target 100 is not positioned in the space 200.
  • the magnetic elements 31 to 35 are each applied with a magnetic field in a second direction perpendicular to the back surface 12 before and after the front end portion 110 passes in the direction perpendicular to the back surface 12 of the support substrate 10.
  • a detection signal in which the detection values V1 to V5 are saturated downward is output.
  • each of the magnetic elements 31 to 35 receives the detected values V1 to V5 by applying a magnetic field in the first direction inclined with respect to the back surface 12 when the tip portion 110 passes.
  • the signal processing unit 40 detects the extreme values 31a to 35a for each detection signal, and counts the number of times the extreme values 31a to 35a are passed.
  • the signal processing unit 40 detects the extreme values 31a to 35a for each detection signal, and counts the number of times the extreme values 31a to 35a are passed.
  • the output of the magnetic element 32 passes through the extreme value 32a, so the count number of the extreme value 32a is “ 1 ".
  • the output of the magnetic element 32 passes through the extreme value 32a, so the count number of the extreme value 32a becomes “2”.
  • the count value of the extreme value 32a is “3”.
  • the count number of the extreme values 31a to 35a is an odd value, it means that the tip portion 110 is located on the second position side. Further, when the count number of the extreme values 31a to 35a is an even value, it means that the tip portion 110 is located on the first position side.
  • the signal processor 40 gives priority to the magnetic elements 31 to 35 based on whether the count value of the extreme values 31a to 35a is an odd value or an even value.
  • the signal processing unit 40 sets the priority of the magnetic element 31 to the highest.
  • the tip 110 is located on the magnetic element 32 side. For this reason, the signal processing unit 40 sets the priority of the magnetic element 32 higher than that of the magnetic element 31 and sets the priority of the magnetic element 32 highest.
  • priorities are assigned to the magnetic elements 31 to 35 as the detection target 100 moves, so that the outputs of the magnetic elements 31 to 35 can be switched. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
  • the signal processing unit 40 detects the detection value of the element of interest among the magnetic elements 31 to 35 and the elements before and after that element. Priorities are assigned to the magnetic elements 31 to 35 based on the relationship with the detection values. Therefore, the signal processing unit 40 stores a priority order map of the magnetic elements 31 to 35 set in accordance with the relationship between the detection values.
  • the first is the detection value of the detection signal corresponding to the previous position when it is assumed that the detection value corresponds to a position before the position of the tip 110 corresponding to the extreme values 31a to 35a. It is a relationship.
  • the second is the detection value of the detection signal corresponding to the previous position when it is assumed that the detection value corresponds to a position ahead of the position of the tip 110 corresponding to the extreme values 31a to 35a. It is a relationship.
  • the output of the magnetic element 32 is also monitored.
  • the detection value V1 has two values, point A and point B.
  • the detected value V2 of the magnetic element 32 is a value at point C near the switching threshold on the minimum value side, the movement amount detected by the magnetic element 32 is the same position as point A. Therefore, the signal processing unit 40 sets the priority of the magnetic element 31 to the highest level and performs signal processing on the output of the magnetic element 31.
  • the signal processing unit 40 sets the priority of the magnetic element 33 to the highest level and performs signal processing on the output of the magnetic element 33.
  • the signal processing unit 40 picks up a relationship that matches the currently monitored value from among the relationships of the detected values V1 to V5 from the map, and sets the priority order set in advance in the relationship to each magnetic element 31. Add to ⁇ 35. In this manner, the magnetic elements 31 to 35 can be prioritized by comprehensively determining which of the magnetic elements 31 to 35 performs signal processing. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
  • the configuration of the position sensor 1 described in each of the above embodiments is an example, and the present disclosure is not limited to the configuration described above, and may be other configurations that can realize the present disclosure.
  • the magnet 20 is used as one that generates magnetic flux, but this is an example of the configuration.
  • magnetic flux generation means such as an electromagnet may be used.
  • the detection target 100 is configured in a plate shape, but this is an example of a shape. Therefore, the detection target 100 is not limited to a plate shape, and may have another shape.
  • the position sensor 1 includes a plurality of magnetic elements 31 to 35, but it is not necessary to include a plurality of magnetic elements. Even one magnetic element can be configured as the position sensor 1. For example, when the magnetic element is configured as a magnetoresistive element, one element is sufficient. In each of the above embodiments, an example is shown in which the support substrate 10 is provided with five magnetic elements 31 to 35, but the number of magnetic elements 31 to 35 is an example. Therefore, the number of magnetic elements 31 to 35 is not limited to five.
  • the above-described position sensor includes a support substrate 10, a magnetic field generation unit 20, magnetic elements 31 to 35, and a signal processing unit 40.
  • the support substrate 10 has a front surface 11 and a back surface 12.
  • the magnetic field generator 20 generates a magnetic field in a direction orthogonal to the surface and is fixed to the surface.
  • a plurality of magnetic elements 31 to 35 are provided along one direction of the back surface in the transmission range of the magnetic field of the back surface.
  • the magnetic elements 31 to 35 correspond to the amount of movement in which the front end portion 110 of the back surface of the detection target 100 made of a magnetic material moves in one direction from the reference position through the space portion 200 corresponding to the transmission range.
  • a detection signal corresponding to the magnitude of the changing magnetic field is output.
  • the signal processing unit 40 inputs detection signals from each of the plurality of magnetic elements. Based on the detection value of the detection signal, the signal processing unit 40 prioritizes the plurality of magnetic elements so that the priority of the magnetic element through which the tip portion passes is the highest, and the magnetic element having the highest priority is selected. Signal processing is performed with priority on the detection signal.
  • the magnetic field generator is provided on the support substrate, the magnitude of the magnetic field applied to the plurality of magnetic elements can be changed without mounting a magnet on the detection target.
  • a plurality of magnetic elements are prioritized by the signal processing unit, it is possible to preferentially process the detection signal of the magnetic element corresponding to the position of the tip portion to be detected. Therefore, the position of the detection target moving over a long distance can be detected without mounting a magnet on the detection target.

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Abstract

支持基板（１０）は、表面（１１）及び裏面（１２）を有する。磁界発生部（２０）は、表面に直交する方向に磁界を発生させると共に、表面に固定される。磁気素子（３１～３５）は、裏面のうちの磁界の透過範囲に裏面の一方向に沿って複数設けられる。磁気素子は、検出対象（１００）のうちの裏面の面方向の先端部（１１０）が透過範囲に対応する空間部（２００）を基準位置から一方向に移動する移動量に応じて変化する磁界の大きさに対応した検出信号を出力する。信号処理部（４０）は、複数の磁気素子それぞれから検出信号を入力する。信号処理部は、検出信号の検出値に基づいて、先端部が通過する磁気素子の優先順位が最も高くなるように複数の磁気素子に優先順位を付け、当該優先順位が最も高い磁気素子の検出信号を優先して信号処理する。

Description

位置センサ 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１６年６月２８日に出願された日本出願番号２０１６－１２７８６７号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、検出対象の位置を検出する位置センサに関する。
　従来より、直線上の位置を検出する位置センサが、例えば特許文献１で提案されている。具体的には、位置センサは、厚さ方向に着磁された磁石の片面に当該磁石の長さ方向に対する幅が当該長さ方向の位置によって異なる磁性板が設けられたセンサ本体を備えている。また、位置センサは、センサ本体の磁性板の上方に一定のギャップを空けて長手方向に沿って移動する磁気変換素子を備えている。
　このような構成によると、磁石から出る磁界が幅の異なる磁性板によって遮蔽されるので、磁性板の表面の磁界強さが磁石の長さ方向の位置によって変化する。したがって、移動する磁気変換素子からの出力を検知することで、磁気変換素子の磁石に対する位置を検出することができる。
　しかしながら、上記従来の技術では、検出対象であるセンサ本体に磁石を備えた構成が必要になる。このため、長い距離の位置を検出するためには、長い距離に応じたサイズの磁石が必要になる。また、磁石に対する磁性板の幅によって磁束の大きさを変化させているので、磁石の長さ方向の位置によって磁性板から漏れる磁束の変化を大きくするためには磁石の幅も大きくしなければならない。
特開平５－２６４３２６号公報
　本開示は、検出対象に磁石を搭載しなくても、長距離の位置を検出することができる位置センサを提供することを目的とする。
　本開示の第一の態様における位置センサは、表面及び裏面を有する支持基板を、備える。前記位置センサは、前記表面に直交する方向に磁界を発生させると共に、前記表面に固定された磁界発生部を、更に備える。前記位置センサは、前記裏面のうちの前記磁界の透過範囲に当該裏面の一方向に沿って複数設けられ、磁性体で構成された検出対象のうちの前記裏面の面方向の先端部が前記透過範囲に対応する空間部を基準位置から前記一方向に移動する移動量に応じて変化する前記磁界の大きさに対応した検出信号を出力する磁気素子を、更に備える。前記位置センサは、前記複数の磁気素子それぞれから前記検出信号を入力し、前記検出信号の検出値に基づいて、前記先端部が通過する磁気素子の優先順位が最も高くなるように前記複数の磁気素子に優先順位を付け、当該優先順位が最も高い磁気素子の検出信号を優先して信号処理する信号処理部を、更に備える。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
本開示の第１実施形態に係る位置センサの側面図であり、 検出対象移動量に対する磁気素子の出力を示した図であり、 検出対象移動量に対する信号処理後の出力を示した図であり、 本開示の第２実施形態に係る位置センサの側面図であり、 本開示の第３実施形態に係る位置センサの側面図であり、 本開示の第４実施形態に係る位置センサの側面図であり、 図６のVII－VII断面図であり、 図６のVIII－VIII断面図であり、 第５実施形態において、検出対象の先端部の通過前後で磁気ベクトルの向きが同じになることを説明するための位置センサの一部側面図であり、 第５実施形態において、各磁気素子の優先順位の付け方を説明するための図であり、また 第６実施形態において、各磁気素子の優先順位の付け方を説明するための図である。
　以下、本開示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、図中、同一符号を付してある。
　（第１実施形態）
　以下、本開示の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る位置センサは、検出対象の位置を検出するものである。図１に示されるように、位置センサ１は、支持基板１０、磁石２０、複数の磁気素子３１～３５、及び信号処理部４０を備えて構成されている。
　支持基板１０は、表面１１及び裏面１２を有する板状の部品である。支持基板１０は、図示しないパッドや配線パターンが形成された回路基板である。支持基板１０として、プリント基板等の磁束を透過するものが用いられる。
　磁石２０は、検出対象１００の有無に応じて変化する磁束を各磁気素子３１～３５に印加するために、磁界を発生させる部品である。磁石２０は、支持基板１０の表面１１に直交する方向に磁束が向くように当該表面１１に接着剤等で固定されている。例えば、磁石２０のＮ極が支持基板１０の表面１１側に向けられている。これにより、磁束の向きが支持基板１０の表面１１側から裏面１２側となる。
　ここで、検出対象１００は、板状の磁性体によって構成されている。検出対象１００は、支持基板１０の裏面１２から離れて位置している。また、検出対象１００は、各磁気素子３１～３５に対して一定のギャップを空けて、支持基板１０の裏面１２の面方向に基準位置から移動する。具体的には、検出対象１００のうち支持基板１０の裏面１２の面方向の先端部１１０が、当該裏面１２の上方の空間のうち磁束の透過範囲に対応する空間部２００を当該面方向に移動する。
　複数の磁気素子３１～３５は、検出対象１００の先端部１１０の基準位置からの移動量に応じて変化する磁束の大きさに対応した検出信号を出力する素子である。検出信号は、例えば磁束の強弱に対応した大きさの電圧である。各磁気素子３１～３５として、磁気の強さを検出するホール素子や、磁気ベクトルを検出する磁気抵抗素子が用いられる。磁気抵抗素子は、ＡＭＲ素子、ＴＭＲ素子、ＧＭＲ素子として構成される。本実施形態では、各磁気素子３１～３５としてホール素子を用いている。
　また、各磁気素子３１～３５は、支持基板１０の裏面１２のうちの磁束の透過範囲に当該裏面１２の一方向に沿って実装されている。具体的には、各磁気素子３１～３５は、一方向と同じ方向である検出対象１００の移動方向に沿って直線上に一列に配置されていると共に、互いに離間して配置されている。本実施形態では、５個の磁気素子３１～３５が支持基板１０に設けられている。また、全ての磁気素子３１～３５が同じ機能及び構成を有している。
　信号処理部４０は、各磁気素子３１～３５から各検出信号を入力して信号成分を取得する信号処理や、感度やオフセット等の信号処理を行う回路部である。また、信号処理部４０は、各検出信号の検出値に基づいて、先端部１１０が通過する磁気素子３１～３５の優先順位が最も高くなるように各磁気素子３１～３５に優先順位を付ける機能を有している。そして、信号処理部４０は、どの磁気素子３１～３５をアクティブにするのかを各磁気素子３１～３５の優先順位に従って決定する。これにより、信号処理部４０は、優先順位が最も高い磁気素子３１～３５の検出信号を優先して信号処理する。
　信号処理部４０は、例えばＩＣチップとして構成されている。信号処理部４０は、支持基板１０の裏面１２に実装されていても良い。
　以上が、位置センサ１の構成である。なお、位置センサ１は、上記各構成を収容する筐体や、他の装置と電気的接続を行うための端子等を備えている。
　次に、位置センサ１の作動について説明する。まず、図１に示されるように、空間部２００での検出対象１００の位置に応じて磁束の強弱が異なる。具体的には、支持基板１０の裏面１２に垂直な方向に検出対象１００が位置する場合、磁石２０の磁束は磁性体である検出対象１００に引き寄せられるので、磁束が強くなる。一方、支持基板１０の裏面１２に垂直な方向に検出対象１００が位置しない場合、磁石２０の磁束の強さは変化しない。つまり、検出対象１００が位置する場合よりも磁束が弱くなる。
　このような磁束の強弱は、検出対象１００の先端部１１０の移動に伴って、当該先端部１１０の移動方向（一方向）に変化する。したがって、各磁気素子３１～３５は、先端部１１０の位置に応じた検出信号を出力する。ここで、磁気素子３１の検出値をＶ１、磁気素子３２の検出値をＶ２、磁気素子３３の検出値をＶ３、磁気素子３４の検出値をＶ４、磁気素子３５の検出値をＶ５とする。
　図２に示されるように、先端部１１０が磁気素子３１に近づくと、磁気素子３１の検出値Ｖ１が変化する。そして、先端部１１０の移動量の増加に伴って磁気素子３１が受ける磁束が強くなるので、検出値Ｖ１も増加する。磁気素子３１が受ける磁束の強さが最大になると、出力Ｖ１は一定値となる。他の磁気素子３２～３５の各出力Ｖ２～Ｖ５も同じ変化をする。
　このように、各磁気素子３１～３５は、先端部１１０が通過する前及び通過した後に検出値が飽和した検出信号を出力する。一方、各磁気素子３１～３５は、支持基板１０の裏面１２に垂直な方向において、先端部１１０が通過する際に検出値が変化する検出信号を出力する。
　また、各検出値Ｖ１～Ｖ５には切替閾値が設定されている。これは、各磁気素子３１～３５が受ける磁束の強さが最大または最小になると検出値Ｖ１～Ｖ５が飽和した一定値になるので、磁束の変化に応じて検出値が変化する範囲を切替閾値によって設定するためである。
　切替閾値は、各検出値に対して最大値側と最小値側との２つが設定されている。切替閾値は固定値ではなく、各検出値の最大値及び最小値に対応して変動するように設定されている。切替閾値は、信号処理部４０に予め記憶されている。
　そして、信号処理部４０は、検出値が飽和した検出信号よりも検出値が変化している検出信号を出力する磁気素子３１～３５の優先順位を高くする。一つの例として、検出値Ｖ１が最小値側の切替閾値を超えたとき、検出値Ｖ２～Ｖ５は最小値側の切替閾値を超えていない場合、信号処理部４０は磁気素子３１の優先順位を磁気素子３２～３５よりも高くする。別の例として、検出値Ｖ１～Ｖ５のうちの複数の値が切替閾値間で変化している場合、信号処理部４０は検出値Ｖ１～Ｖ５の相互の関係に基づいて各磁気素子３１～３５に優先順位を付ける。
　そして、信号処理部４０は優先順位が最も高い磁気素子３１～３５の検出信号を優先して感度やオフセット等の信号処理を行う。これにより、先端部１１０に対応する磁気素子３１～３５の検出値Ｖ１～Ｖ５が優先して信号処理されるので、図３に示されるように検出対象移動量に対する信号処理後の位置センサ１の出力が得られる。
　以上説明したように、本実施形態に係る位置センサ１は磁石２０が支持基板１０に備えられた構成になっているので、検出対象１００に磁石２０を搭載しなくても各磁気素子３１～３５に印加される磁界の大きさを変化させることができる。また、信号処理部４０によって各磁気素子３１～３５に優先順位が付けられるので、先端部１１０の位置に対応した磁気素子３１～３５の検出信号を優先して信号処理することができる。したがって、検出対象１００に磁石２０を搭載しなくても、長距離を移動する検出対象１００の位置を検出することができる。
　位置センサ１は、例えば、自動車ドライブシャフト、カムシャフト、ギヤ等の回転体の軸方向の移動位置検出、シフトポジション検出、ピストンやバルブ等の位置検出に適用される。もちろん、位置センサ１は自動車以外の他の用途に適用されても良い。
　なお、磁石２０が磁界発生部に対応する。
　（第２実施形態）
　本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図４に示されるように、磁石２０は、第１の磁石２１と第２の磁石２２とのペア２３～２７を磁気素子３１～３５毎に有して構成されている。第１の磁石２１及び第２の磁石２２は、一方向に離間して配置されていると共に、互いに逆向きの磁界を発生させる。
　各磁気素子３１～３５は、支持基板１０の裏面１２のうち対応するペア２３～２７の最大範囲に設けられている。具体的には、各磁気素子３１～３５は、支持基板１０の裏面１２のうち一方向における第１の磁石２１及び第２の磁石２２の最大幅、及び、面方向のうち一方向に垂直な幅方向において第１の磁石２１から第２の磁石２２までの最大幅の透過範囲に配置されている。
　検出対象１００が空間部２００に位置しない状態では、検出対象１００は磁石２０に引きつけられない。このため、支持基板１０の裏面１２に対して傾斜した第１の向きの磁気ベクトルの磁界が磁気素子３１～３５に印加される。図４では、先端部１１０が通過する前の磁気素子３３～３５に第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加されている。これにより、磁気素子３３～３５は、検出値Ｖ３～Ｖ５が下側に飽和した検出信号を出力する。
　ここで、一方向における第１の磁石２１から第２の磁石２２までの最大幅の中心位置と、各磁気素子３１～３５の中心位置と、は一方向にずれていても良いし、揃っていても良い。支持基板１０の裏面１２に対して最も傾斜した磁気ベクトルの磁界を各磁気素子３１～３５に印加するためには、一方向における第１の磁石２１から第２の磁石２２までの最大幅の中心位置と、各磁気素子３１～３５の中心位置と、が揃っていることが好ましい。
　また、検出対象１００が空間部２００に位置する状態では、検出対象１００は磁石２０に引きつけられる。このため、支持基板１０の裏面１２に対して垂直な第２の向きの磁気ベクトルの磁界が磁気素子３１～３５に印加される。図４では、先端部１１０が通過した後の磁気素子３１に第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加されている。これにより、磁気素子３１は、検出値Ｖ１が上側に飽和した検出信号を出力する。
　さらに、裏面１２に垂直な方向において、先端部１１０が磁気素子３１～３５を通過する状態では、先端部１１０の位置に対応した向きの磁気ベクトルの磁界が磁気素子３１～３５に印加される。図４では、先端部１１０が通過する際の磁気素子３２に第１の向きから第２の向きに変化する磁気ベクトルに対応した磁界が印加される。これにより、磁気素子３２は、検出値Ｖ２が変化する検出信号を出力する。
　そして、信号処理部４０は、検出値が飽和した検出信号よりも検出値が変化している検出信号を出力する磁気素子３１～３５の優先順位を高くする。上記の例では、信号処理部４０は、磁気素子３２の優先順位を最も高くして信号処理を行う。したがって、第１実施形態と同様の効果が得られる。
　なお、第１の磁石２１が第１の磁界発生部に対応する。第２の磁石２２が第２の磁界発生部に対応する。
　（第３実施形態）
　本実施形態では、第２実施形態と異なる部分について説明する。図５に示されるように、第１の磁石２１及び第２の磁石２２は、同じ向きの磁界を発生させるように一方向に離間して配置されている。
　このような構成によると、支持基板１０の裏面１２に直交する方向に検出対象１００が位置しない場合、支持基板１０の裏面１２側で第１の磁石２１の磁界と第２の磁石２２の磁界とが反発し合う。これにより、図５に示された例では、少なくとも磁気素子３３～３５には、支持基板１０の裏面１２に対して傾斜した第１の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。
　なお、各磁石２１、２２の磁界の磁気ベクトルは、支持基板１０の裏面１２から離れた位置で第２の向きに近づく。このため、一方向における第１の磁石２１から第２の磁石２２までの最大幅の中心位置と、各磁気素子３１～３５の中心位置と、は一方向のうちの一方にずれていることが好ましい。
　一方、支持基板１０の裏面１２に直交する方向に検出対象１００が位置する場合、検出対象１００が各磁石２１、２２に引きつけられる。これにより、図５に示された例では、少なくとも磁気素子３１には、第２の向きの磁気ベクトルの磁界が印加される。したがって、第１実施形態と同様の効果が得られる。
　（第４実施形態）
　本実施形態では、第１～第３実施形態と異なる部分について説明する。図６～図８に示されるように、各磁気素子３１～３５は、支持基板１０の裏面１２の面方向のうち一方向に垂直な幅方向の中心位置３６が磁石２０における幅方向の中心位置２８から当該幅方向のうちの一方にずらされている。
　これにより、図７に示されるように、検出対象１００が空間部２００に位置しない状態、すなわち先端部１１０が磁気素子３５を通過する前では、支持基板１０の裏面１２に対して傾斜した第１の向きの磁気ベクトルの磁界が磁気素子３５に印加される。これにより、磁気素子３５は、検出値Ｖ５が下側に飽和した検出信号を出力する。
　一方、図８に示されるように、先端部１１０が磁気素子３３を通過する際に、第１の向きから第２の向きに変化する磁気ベクトルに対応した磁界が磁気素子３３に印加される。これにより、磁気素子３３は、検出値Ｖ３が変化する検出信号を出力する。
　そして、検出対象１００が空間部２００に位置する状態、すなわち先端部１１０が磁気素子３１、３２を通過した後では、第２の向きの磁気ベクトルの磁界が磁気素子３１、３２に印加されている。これにより、磁気素子３１、３２は、検出値Ｖ１、Ｖ２が上側に飽和した検出信号を出力する。したがって、第１実施形態と同様の効果が得られる。
　（第５実施形態）
　本実施形態では、第１～第４実施形態と異なる部分について説明する。図９（ａ）に示されるように、検出対象１００が空間部２００に位置しないと共に、支持基板１０の裏面１２に対して垂直な第２の向きの磁気ベクトルの磁界が各磁気素子３１～３５に印加される構成が考えられる。
　例えば、磁気素子３１に着目する。図９（ｂ）に示されるように、先端部１１０が磁気素子３１を通過する際、第２の向きから第１の向きに変化する磁気ベクトルに対応した磁界が磁気素子３１に印加される。これにより、磁気素子３１は、検出値Ｖ１が変化する検出信号を出力することができる。
　しかし、図９（ｃ）に示されるように、先端部１１０が磁気素子３１を通過した後では、第２の向きの磁気ベクトルの磁界が再び各磁気素子３１に印加される。このため、磁気素子３１は、検出対象１００の先端部１１０が空間部２００に位置していない場合と同じ検出信号を出力する。
　すなわち、各磁気素子３１～３５は、支持基板１０の裏面１２に垂直な方向において、先端部１１０が通過する前及び通過した後に裏面１２に垂直な第２の向きの磁界が印加されることにより検出値Ｖ１～Ｖ５が下側に飽和した検出信号を出力する。一方、図１０に示されるように、各磁気素子３１～３５は、先端部１１０が通過する際に裏面１２に対して傾斜した第１の向きの磁界が印加されることにより検出値Ｖ１～Ｖ５に極値３１ａ～３５ａを含んだ検出信号を出力する。したがって、切替閾値間の各磁気素子３１～３５の出力は、基準位置側の第１の位置と、基準位置から第１の位置よりも遠い第２の位置の２つの位置情報を含んでいる。
　そこで、信号処理部４０は、検出信号毎に極値３１ａ～３５ａを検出すると共に、極値３１ａ～３５ａを通過した回数をカウントする。例えば、磁気素子３２について、検出対象１００の先端部１１０が一方向に沿って磁気素子３３側に移動した場合、磁気素子３２の出力が極値３２ａを通過するので極値３２ａのカウント数は「１」となる。この後、先端部１１０が磁気素子３１側に移動した場合、磁気素子３２の出力が極値３２ａを通過するので極値３２ａのカウント数は「２」となる。さらに、先端部１１０が磁気素子３３側に移動した場合、極値３２ａのカウント数は「３」となる。
　つまり、極値３１ａ～３５ａのカウント数が奇数値の場合、先端部１１０が第２の位置側に位置していることを意味する。また、極値３１ａ～３５ａのカウント数が偶数値の場合、先端部１１０が第１の位置側に位置していることを意味する。
　そして、信号処理部４０は、極値３１ａ～３５ａのカウント数が奇数値または偶数値に基づいて各磁気素子３１～３５に優先順位を付ける。
　例えば、磁気素子３１の極値３１ａを通過するカウント数が偶数値の場合、先端部１１０は磁気素子３１を通過する前に位置している。このため、信号処理部４０は磁気素子３１の優先順位を最も高くする。磁気素子３１の極値３１ａを通過するカウント数が偶数値の場合、先端部１１０は磁気素子３２側に位置している。このため、信号処理部４０は磁気素子３１よりも磁気素子３２の優先順位を高くすると共に、磁気素子３２の優先順位を最も高くする。
　以上のように、検出対象１００の移動に伴って各磁気素子３１～３５に優先順位が付けられるので、各磁気素子３１～３５の出力の切り替えが可能になる。したがって、第１実施形態と同様の効果が得られる。
　（第６実施形態）
　本実施形態では、第５実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、検出信号の検出値が２つの位置情報を示すことを利用して、信号処理部４０は、磁気素子３１～３５のうち着目している素子の検出値とその前後の素子の検出値との関係から各磁気素子３１～３５に優先順位を付ける。したがって、信号処理部４０は、各検出値の関係に応じて設定された各磁気素子３１～３５の優先順位のマップを記憶している。
　各検出値の関係は、具体的に２つある。１つ目は、検出値が極値３１ａ～３５ａに対応した先端部１１０の位置よりも前の位置に対応していると仮定した場合の当該前の位置に対応する検出信号の検出値との関係である。２つ目は、検出値が極値３１ａ～３５ａに対応した先端部１１０の位置よりも先の位置に対応していると仮定した場合の当該先の位置に対応する検出信号の検出値との関係である。
　例えば、磁気素子３１の出力を信号処理している場合、磁気素子３２の出力もモニタする。図１１に示されるように、検出値Ｖ１はＡ点とＢ点の２値がある。そして、磁気素子３２の検出値Ｖ２が最小値側の切替閾値付近のＣ点の値の場合、磁気素子３２が検出している移動量はＡ点と同じ位置である。したがって、信号処理部４０は、磁気素子３１の優先順位を最も高くすると共に、磁気素子３１の出力を信号処理する。
　一方、磁気素子３２の検出値Ｖ２が最大値側の切替閾値を超えたＤ点の場合、磁気素子３２が検出している移動量はＢ点と同じである。Ｂ点は、磁気素子３１の検出値Ｖ１が極値３１ａを超えた位置であるので、先端部１１０は磁気素子３３側に移動している。したがって、信号処理部４０は、磁気素子３３の優先順位を最も高くすると共に、磁気素子３３の出力を信号処理する。
　以上のように、信号処理部４０は、各検出値Ｖ１～Ｖ５の関係のうち現在モニタしている値に合う関係をマップからピックアップし、その関係に予め設定された優先順位を各磁気素子３１～３５に付ける。このように、どの磁気素子３１～３５の出力を信号処理するのかを総合的に判定することによって各磁気素子３１～３５に優先順位を付けることができる。したがって、第１実施形態と同様の効果が得られる。
　（他の実施形態）
　上記各実施形態で示された位置センサ１の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本開示を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、上記各実施形態では、磁束を発生させるものとして磁石２０が用いられていたが、これは構成の一例である。例えば、電磁石等の磁束発生手段が用いられても良い。
　上記各実施形態では、検出対象１００は板状に構成されていたが、これは形状の一例である。したがって、検出対象１００は板状に限られず、他の形状でも良い。
　上記各実施形態では、位置センサ１は複数の磁気素子３１～３５を備えていたが、複数備えている必要は無い。１つの磁気素子でも位置センサ１として構成することができる。例えば、磁気素子を磁気抵抗素子として構成した場合には１個で良い。また、上記各実施形態では、支持基板１０に５個の磁気素子３１～３５が設けられた例が示されているが、磁気素子３１～３５の数は一例である。したがって、磁気素子３１～３５の数は５個に限られない。
　上述の位置センサは、支持基板１０と、磁界発生部２０と、磁気素子３１～３５と、信号処理部４０と、を備えている。支持基板１０は、表面１１及び裏面１２を有する。磁界発生部２０は、表面に直交する方向に磁界を発生させると共に、表面に固定される。磁気素子３１～３５は、裏面のうちの磁界の透過範囲に当該裏面の一方向に沿って複数設けられる。磁気素子３１～３５は、磁性体で構成された検出対象１００のうちの裏面の面方向の先端部１１０が透過範囲に対応する空間部２００を基準位置から一方向に移動する移動量に応じて変化する磁界の大きさに対応した検出信号を出力する。信号処理部４０は、複数の磁気素子それぞれから検出信号を入力する。信号処理部４０は、検出信号の検出値に基づいて、先端部が通過する磁気素子の優先順位が最も高くなるように複数の磁気素子に優先順位を付け、当該優先順位が最も高い磁気素子の検出信号を優先して信号処理する。
　これによると、磁界発生部が支持基板に備えられているので、検出対象に磁石を搭載しなくても複数の磁気素子に印加される磁界の大きさを変化させることができる。また、複数の磁気素子は信号処理部によって優先順位が付けられるので、検出対象の先端部の位置に対応した磁気素子の検出信号を優先して信号処理することができる。したがって、検出対象に磁石を搭載しなくても、長距離を移動する検出対象の位置を検出することができる。
　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、それらに一要素のみ、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。

Claims (7)

  1. 　表面（１１）及び裏面（１２）を有する支持基板（１０）と、
    　前記表面（１１）に直交する方向に磁界を発生させると共に、前記表面（１１）に固定された磁界発生部（２０）と、
    　前記裏面（１２）のうちの前記磁界の透過範囲に当該裏面（１２）の一方向に沿って複数設けられ、磁性体で構成された検出対象（１００）のうちの前記裏面（１２）の面方向の先端部（１１０）が前記透過範囲に対応する空間部（２００）を基準位置から前記一方向に移動する移動量に応じて変化する前記磁界の大きさに対応した検出信号を出力する磁気素子（３１～３５）と、
    　前記複数の磁気素子（３１～３５）それぞれから前記検出信号を入力し、前記検出信号の検出値に基づいて、前記先端部（１１０）が通過する磁気素子（３１～３５）の優先順位が最も高くなるように前記複数の磁気素子（３１～３５）に優先順位を付け、当該優先順位が最も高い磁気素子（３１～３５）の検出信号を優先して信号処理する信号処理部（４０）と、
    　を備えている位置センサ。
  2. 　前記複数の磁気素子（３１～３５）は、前記裏面（１２）に垂直な方向において、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する際に前記検出値が変化する検出信号を出力する一方、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する前及び通過した後に前記検出値が飽和した検出信号を出力し、
    　前記信号処理部（４０）は、前記検出値が飽和した検出信号よりも前記検出値が変化している検出信号を出力する磁気素子（３１～３５）の優先順位を高くする請求項１に記載の位置センサ。
  3. 　前記磁界発生部（２０）は、前記一方向に離間して配置されていると共に互いに逆向きの磁界を発生させる第１の磁界発生部（２１）と第２の磁界発生部（２２）とのペア（２３～２７）を前記複数の磁気素子（３１～３５）毎に有し、前記検出対象（１００）が前記空間部（２００）に位置しない状態では前記裏面（１２）に対して傾斜した向きの前記磁界を前記複数の磁気素子（３１～３５）に印加し、
    　前記複数の磁気素子（３１～３５）は、前記裏面（１２）のうち前記一方向における前記第１の磁界発生部（２１）及び前記第２の磁界発生部（２２）の最大幅、及び、前記面方向のうち前記一方向に垂直な幅方向において前記第１の磁界発生部（２１）から前記第２の磁界発生部（２２）までの最大幅の前記透過範囲に配置され、さらに、前記裏面（１２）に垂直な方向において、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する際に前記検出値が変化する検出信号を出力する一方、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する前及び通過した後に前記検出値が飽和した検出信号を出力し、
    　前記信号処理部（４０）は、前記検出値が飽和した検出信号よりも前記検出値が変化している検出信号を出力する磁気素子（３１～３５）の優先順位を高くする請求項１に記載の位置センサ。
  4. 　前記磁界発生部（２０）は、前記一方向に離間して配置されていると共に同じ向きの磁界を発生させる第１の磁界発生部（２１）と第２の磁界発生部（２２）とのペア（２３～２７）を前記複数の磁気素子（３１～３５）毎に有し、前記検出対象（１００）が前記空間部（２００）に位置しない状態では前記裏面（１２）に対して傾斜した向きの前記磁界を前記複数の磁気素子（３１～３５）に印加し、
    　前記複数の磁気素子（３１～３５）は、前記裏面（１２）のうち前記一方向における前記第１の磁界発生部（２１）及び前記第２の磁界発生部（２２）の最大幅、及び、前記面方向のうち前記一方向に垂直な幅方向において前記第１の磁界発生部（２１）から前記第２の磁界発生部（２２）までの最大幅の前記透過範囲に配置され、さらに、前記裏面（１２）に垂直な方向において、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する際に前記検出値が変化する検出信号を出力する一方、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する前及び通過した後に前記検出値が飽和した検出信号を出力し、
    　前記信号処理部（４０）は、前記検出値が飽和した検出信号よりも前記検出値が変化している検出信号の優先順位を高くする請求項１に記載の位置センサ。
  5. 　前記複数の磁気素子（３１～３５）は、前記面方向のうち前記一方向に垂直な幅方向の中心位置（３６）が前記磁界発生部（２０）における前記幅方向の中心位置（２８）から当該幅方向のうちの一方にずらされており、さらに、前記裏面（１２）に垂直な方向において、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する際に前記検出値が変化する検出信号を出力する一方、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する前及び通過した後に前記検出値が飽和した検出信号を出力し、
    　前記信号処理部（４０）は、前記検出値が飽和した検出信号よりも前記検出値が変化している検出信号を出力する磁気素子（３１～３５）の優先順位を高くする請求項１に記載の位置センサ。
  6. 　前記複数の磁気素子（３１～３５）は、前記裏面（１２）に垂直な方向において、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する前及び通過した後に前記裏面（１２）に垂直な向きの前記磁界が印加されることにより前記検出値が飽和した検出信号を出力する一方、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する際に前記裏面（１２）に対して傾斜した向きの前記磁界が印加されることにより前記検出値に極値（３１ａ～３５ａ）を含んだ検出信号を出力し、
    　前記信号処理部（４０）は、前記検出信号毎に前記極値（３１ａ～３５ａ）を検出すると共にカウントし、前記極値（３１ａ～３５ａ）のカウント数が奇数値または偶数値に基づいて前記複数の磁気素子（３１～３５）に優先順位を付ける請求項１に記載の位置センサ。
  7. 　前記複数の磁気素子（３１～３５）は、前記裏面（１２）に垂直な方向において、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する前及び通過した後に前記裏面（１２）に垂直な向きの前記磁界が印加されることにより前記検出値が飽和した検出信号を出力する一方、前記検出対象（１００）の前記先端部（１１０）が通過する際に前記裏面（１２）に対して傾斜した向きの前記磁界が印加されることにより前記検出値に極値（３１ａ～３５ａ）を含んだ検出信号を出力し、
    　前記信号処理部（４０）は、前記検出値が前記極値（３１ａ～３５ａ）に対応した前記先端部（１１０）の位置よりも前の位置に対応していると仮定した場合の当該前の位置に対応する検出信号の検出値との関係、及び、前記検出値が前記極値（３１ａ～３５ａ）に対応した前記先端部（１１０）の位置よりも先の位置に対応していると仮定した場合の当該先の位置に対応する検出信号の検出値との関係、に基づいて前記複数の磁気素子（３１～３５）に優先順位を付ける請求項１に記載の位置センサ。
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