CN106662464B - 位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种位置检测装置。操作装置(3)具备能够沿相互正交的X、Y轴方向移动的可动部、能够与可动部一体移动的磁铁(51)、以及检测磁铁的磁的磁传感器(53)。磁铁具备磁检测面(70)，该磁检测面具备X轴方向边(61、62)、Y轴方向边(63、64)以及连结边(65、66、67、68)。X轴方向边沿X轴方向相互平行地配置。Y轴方向边沿Y轴方向相互平行地配置。连结边以圆弧或者直线将X轴方向边的端部与Y轴方向边的端部连结。磁检测面形成为相对于与X、Y轴方向平行的线呈线对称。磁传感器配置为与磁检测面对置，且检测磁铁的磁通密度的X、Y轴方向的分量。由此，能够根据磁传感器的检测结果通过简易运算来检测位置。

Description

位置检测装置

技术领域

本申请基于2014年8月29日申请的日本申请编号2014-175904号，在此引用其记载内容。

本发明涉及检测能够沿相互正交的X轴方向和Y轴方向移动的可动部的位置的位置检测装置。

背景技术

以往公知有具备能够沿相互正交的X轴方向以及Y轴方向移动的可动部、安装于可动部的磁铁、检测由该磁铁产生的磁的磁传感器，构成为能够检测可动部的位置的装置(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2013-103668号公报

然而，由安装于可动部的磁铁产生的磁的分布很复杂，所以根据磁传感器的检测结果计算X轴方向以及Y轴方向的位置时需要高级运算。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够根据磁传感器的检测结果通过简易运算检测位置的位置检测装置。

根据本发明的一实施方式，位置检测装置具备能够沿相互正交的X轴方向和Y轴方向移动的可动部、能够与可动部一体移动的磁铁以及检测磁铁的磁的磁检测部。磁铁具备磁检测面，该磁检测面是具备两个X轴方向边、两个Y轴方向边以及四个连结边的形状的面。两个X轴方向边沿X轴方向相互平行地配置。两个Y轴方向边沿Y轴方向相互平行地配置。四个连结边以圆弧或者直线连结X轴方向边的端部和Y轴方向边的端部。磁检测面形成为相对于与X轴方向平行的线呈线对称，相对于与Y轴方向平行的线呈线对称。磁检测部配置为与磁检测面对置，检测磁铁的磁的X轴方向的分量和磁铁的磁的Y轴方向的分量。

在这样构成的位置检测装置中，磁检测面形成为具备两个X轴方向边、两个Y轴方向边以及圆弧状或者直线状的四个连结边。由此，在本发明的位置检测装置中，能够减小以固定了X轴方向的位置的状态使Y轴方向的位置变化的情况下，伴随Y轴方向的位置的变化的磁的X轴方向分量的变化。

因此，磁检测部能够不使用检测出的磁的Y轴方向分量，而是根据磁检测部检测出的磁的X轴方向分量，来计算磁铁的X轴方向的位置。

同样地，能够减小以固定了Y轴方向的位置的状态使X轴方向的位置变化的情况下，伴随X轴方向的位置的变化的磁的Y轴方向分量的变化。

因此，磁检测部能够不使用检测出的磁的X轴方向分量，而是根据磁检测部检测出的磁的Y轴方向分量，来计算磁铁的Y轴方向的位置。

这样，能够仅使用磁的X轴方向分量计算可动部的X轴方向的位置，并且能够仅使用磁的Y轴方向分量计算可动部的Y轴方向的位置，能够通过简易运算检测可动部的位置。

本发明的上述目的以及其它目的、特征、优点通过参照附图以及下述的详细记述而更加明确。

附图说明

图1A是表示远程操作系统的简要结构的框图。

图1B是说明操作装置的可动部的二维方向的可动范围的简图。

图2是表示操作装置的结构的立体图。

图3A是第一实施方式中的磁铁的俯视图。

图3B是第一实施方式中的位置检测部的侧视图。

图4是表示第一实施方式中的磁通密度的X轴方向分量的分布的图。

图5是表示第一实施方式中的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

图6是表示正方形的磁铁的磁通密度的X轴方向分量的分布的图。

图7是表示正方形的磁铁的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

图8是表示圆形状的磁铁的磁通密度的X轴方向分量的分布的图。

图9是表示圆形状的磁铁的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

图10是表示坐标计算处理的流程图。

图11是表示第一实施方式磁铁的形状与磁通密度的X轴方向分量的偏差的关系的曲线图。

图12A是第二实施方式中的磁铁的俯视图。

图12B是第二实施方式中的位置检测部的侧视图。

图13是表示第二实施方式中的磁通密度的X轴方向分量的分布的图。

图14是表示第二实施方式中的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

图15是表示空白距离C为0.5×L的磁铁的磁通密度的X轴方向分量的分布的图。

图16是表示空白距离C为0.5×L的磁铁的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

图17是表示第二实施方式磁铁的形状与磁通密度的X轴方向分量的偏差的关系的曲线图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下结合附图说明本发明的第一实施方式。

本实施方式的远程操作系统1搭载于车辆，如图1A所示，具备显示装置2、操作装置3、远程操作控制装置4、车载装置5(例如导航装置、音频装置、空调装置等)。

显示装置2是具有液晶显示器等显示画面11的彩色显示装置，根据来自远程操作控制装置4的影像信号的输入而在显示画面11上显示各种图像。

显示装置2在车室内被配置在位于驾驶员前方的仪表板(未图示)上驾驶席与副驾驶席的中间的位置，实现了减少驾驶员在观察显示装置2的显示画面11时的视点移动。

操作装置3是用于在显示画面11上输入光标的移动方向以及决定指示的定位设备。而且操作装置3配置于驾驶席的紧旁边的中控台(未图示)的上表面，实现了驾驶员不向远方伸手或改变姿势就能够容易地进行操作。

操作装置3具备可动部21、反作用力产生部22、位置检测部23以及操作控制部24。

可动部21被构成为通过被驾驶员操作而能够沿X轴方向(车辆的宽度方向)和Y轴方向(车辆的前后方向)移动。

而且，如图1B所示，对于可动部21的X轴方向以及Y轴方向各自的坐标，取值如下：X方向为0～255的整数值，Y方向为0～255的整数值。

反作用力产生部22根据可动部21的X轴方向的坐标(以下称为X轴坐标)和Y轴方向的坐标(以下称为Y轴坐标)对可动部21施加反作用力。

位置检测部23检测后述的磁铁51的X轴方向以及Y轴方向的位置，并输出表示其位置的可动部位置信号。

操作控制部24根据来自位置检测部23的可动部位置信号，计算可动部21的X轴坐标以及Y轴坐标(以下称为可动部坐标)，并向远程操作控制装置4输出。另外，操作控制部24根据计算出的可动部坐标，在可动部21偏离中立位置的情况下，使反作用力产生部22产生用于使可动部21返回中立位置的反作用力。

远程操作控制装置4以由CPU、ROM、RAM、I/O以及将它们连接的总线等构成的公知的微机为中心而构成，驾驶员执行用于远程操作的各种处理。

另外，远程操作控制装置4经由专用的通信线6以能够在与操作装置3之间相互通信的方式连接。此外，远程操作控制装置4经由车内LAN(Local Area Network)7以能够在与车载装置5之间相互通信的方式连接。

远程操作控制装置4使显示装置2显示用于操作车载装置5的操作图像。并且，远程操作控制装置4经由操作装置3使驾驶员选择在该操作画面上配置的各种图标，并受理针对选择出的图标的执行的指示，从而使车载装置5执行被分配于所指示的图标的功能。

另外，如图2所示，操作装置3的可动部21具备把持部31、上部轭32、下部轭33。

把持部31是供驾驶员把持的部位。

上部轭32由铁等磁性材料形成为矩形板状。并且，上部轭32与把持部31连结成把持部31相对于上部轭32位于上侧。

下部轭33由铁等磁性材料形成为矩形板状。并且，下部轭33在隔着上部轭32与把持部31相反侧与上部轭32对置而配置。而且下部轭33以能够与上部轭32一体移动的方式与上部轭32连结。

另外，操作装置3的反作用力产生部22具备电磁铁41、42、磁铁43、44、45、46。

电磁铁41、42是将由磁性材料形成的铁芯卷绕于线圈而构成。而且，电磁铁41、42配置于相互对置的上部轭32与下部轭33之间。而且，电磁铁41被配置成其磁感应方向D1与X轴方向平行。而且，电磁铁42被配置成其磁感应方向D2与Y轴方向平行。

磁铁43以配置于上部轭32与电磁铁41之间的方式与上部轭32连结。磁铁44以配置于下部轭33与电磁铁41之间的方式与下部轭33连结。

磁铁45以配置于上部轭32与电磁铁42之间的方式与上部轭32连结。磁铁46以配置于下部轭33与电磁铁42之间的方式与下部轭33连结。

在这样构成的反作用力产生部22中，操作控制部24通过对电磁铁41的线圈通电，从而在电磁铁41与磁铁43，44之间产生与电磁铁41的磁场的方向和大小相应的力。由此，能够将沿X轴方向的反作用力施加于可动部21。

同样地，操作控制部24通过对电磁铁42的线圈通电，从而在电磁铁42与磁铁45、46之间产生与电磁铁42的磁场的方向和大小相应的力。由此，能够将沿Y轴方向的反作用力施加于可动部21。

位置检测部23具备磁铁51(参照图3A、图3B)、传感器支承板52、磁传感器53。

如图3A所示，磁铁51形成为角部成型为圆弧状的近似矩形。具体而言，磁铁51形成为具有磁检测面70，该磁检测面70具备沿X轴方向延伸的X轴方向边61、62、沿Y轴方向延伸的Y轴方向边63、64以及连结边65、66、67、68。

X轴方向边61、62以沿X轴方向相互平行的方式配置。Y轴方向边63、64以沿Y轴方向相互平行的方式配置。

连结边65以圆弧将X轴方向边61的端部和Y轴方向边63的端部连结。连结边66以圆弧将X轴方向边61的端部和Y轴方向边64的端部连结。连结边67以圆弧将X轴方向边62的端部和Y轴方向边63的端部连结。连结边68以圆弧将X轴方向边62的端部和Y轴方向边64的端部连结。

在本实施方式中，磁铁51形成为相互对置的两边间的距离为L，角部的圆弧的半径为0.3×L。

并且，磁铁51被设置成其磁化方向D3与形成为近似矩形的面正交(参照图3B，磁力线Lm)。

并且，磁铁51以使其磁化方向D3与X轴方向以及Y轴方向正交的方式，在隔着下部轭33与电磁铁41、42相反侧的面安装于下部轭33。

传感器支承板52形成为板状，在隔着下部轭33与电磁铁41、42相反侧以与下部轭33对置的方式配置。

磁传感器53以与磁铁51对置的方式安装于传感器支承板52的面上，检测磁通密度的X轴方向分量和Y轴方向分量，将表示X轴方向分量Y轴方向分量的信号作为上述可动部位置信号输出。在本实施方式中，磁传感器53是霍尔IC，形成为一边的长度为0.5×L的正方形。

在这样构成的位置检测部23中，由磁铁51产生的磁通的密度的X轴方向分量的分布的模拟结果如图4所示。该磁通密度分布如图3B所示，示出了包含磁传感器53的灵敏度位置的平面Ps上的磁通密度。

如图4所示，磁通密度的X轴方向分量的等高线在与磁铁51的中央部对应的区域平行于Y轴。即对于磁通密度的X轴方向分量而言，以固定了X轴方向的位置的状态使Y轴方向的位置变化的情况下，伴随Y轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化很小且大致恒定。

图5是表示在图4所示的磁通密度分布中以将Y轴方向的位置固定于-0.25×L、-0.245×L、……、0、……、+0.245×L、+0.25×L的状态使X轴方向的位置变化的情况下，伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

如图5所示，表示伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线相对于-0.25×L～+0.25×L的Y轴方向的位置的变化几乎不变化(参照箭头V1)。

另外，磁铁51相对于沿Y轴方向的线形成为线对称，并且相对于沿X轴方向的线形成为线对称。因此，磁通密度的Y轴方向分量的等高线在与磁铁51的中央部对应的区域平行于X轴。即对于磁通密度的Y轴方向分量而言，以固定了Y轴方向的位置的状态使X轴方向的位置变化的情况下，伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的Y轴方向分量的变化很小且大致恒定。并且，表示伴随Y轴方向的位置的变化的磁通密度的Y轴方向分量的变化的曲线相对于-0.25×L～+0.25×L的X轴方向的位置的变化几乎不变化。

图6是使用一边的长度形成为L的正方形的磁铁51A代替磁铁51的情况下的磁通密度的X轴方向分量的分布的模拟结果。

如图6所示，磁通密度的X轴方向分量的等高线是长轴平行于Y轴方向的椭圆形状。即磁通密度的X轴方向分量以固定了X轴方向的位置的状态使Y轴方向的位置变化的情况下，随着Y轴方向的位置的变化而变化。

图7是表示在图6所示的磁通密度分布中以将Y轴方向的位置固定于-0.25×L、-0.245×L、……、0、……、+0.245×L、+0.25×L的状态使X轴方向的位置变化的情况下伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

如图7所示，表示伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线相对于-0.25×L～+0.25×L的Y轴方向的位置的变化，偏差大(参照箭头V2)。

图8是使用形成为直径是L的圆形状的磁铁51B代替磁铁51的情况下的磁通密度的X轴方向分量的分布的模拟结果。

如图8所示，磁通密度的X轴方向分量的等高线在与磁铁的中央部对应的区域凹下。即磁通密度的X轴方向分量以固定了X轴方向的位置的状态使Y轴方向的位置变化的情况下，随着Y轴方向的位置的变化而变化。

图9是表示在图8所示的磁通密度分布中以将Y轴方向的位置固定于-0.25×L、-0.245×L、……、0、……、+0.245×L、+0.25×L的状态使X轴方向的位置变化的情况下伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

如图9所示，表示伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线相对于-0.25×L～+0.25×L的Y轴方向的位置的变化，偏差大(参照箭头V3)。

而且，操作控制部24执行计算可动部坐标的坐标计算处理。该坐标计算处理是在操作控制部24的动作中被反复执行的处理。

若执行该坐标计算处理，则操作控制部24如图10所示，首先在S10中，根据从位置检测部23输入的可动部位置信号表示的磁通密度的X轴方向分量，来计算磁铁51的X轴方向的位置。具体而言，表示X轴方向的位置与磁通密度的X轴方向分量的对应关系的X轴方向位置计算映射被预先存储在操作控制部24内，操作控制部24参照该X轴方向位置计算映射，由此计算X轴方向的位置。

然后在S20中，根据在S10中计算出的X轴方向的位置，计算可动部21的X轴坐标。具体而言，表示X轴方向的位置与X轴坐标的对应关系的X轴坐标计算映射被预先存储于操作控制部24内，操作控制部24参照该X轴坐标计算映射，由此计算X轴坐标。

接着在S30中，根据从位置检测部23输入的可动部位置信号表示的磁通密度的Y轴方向分量，来计算磁铁51的Y轴方向的位置。具体而言，表示Y轴方向的位置与磁通密度的Y轴方向分量的对应关系的Y轴方向位置计算映射被预先存储在操作控制部24内，操作控制部24参照该Y轴方向位置计算映射，由此计算Y轴方向的位置。

然后在S40中，根据在S30中计算出的Y轴方向的位置，计算可动部21的Y轴坐标。具体而言，表示Y轴方向的位置与Y轴坐标的对应关系的Y轴坐标计算映射被预先存储在操作控制部24内，操作控制部24参照该Y轴坐标计算映射，由此计算Y轴坐标。

另外，若S40的处理结束，则暂时结束坐标计算处理。

图11是表示磁铁51的形状与磁通密度的X轴方向分量的偏差的关系的曲线图。

图11所示的曲线图的横轴是成型为圆弧状的角部的半径R、与相互对置的两边间的距离(在本实施方式中L)的比率(圆弧比率)。例如，在形成为正方形的磁铁(例如参照磁铁51A，图6)的情况下，成型为圆弧状的角部不存在，所以半径R为0，圆弧比率为0。另外，在形成为圆形状的磁铁(例如，参照磁铁51B，图8)的情况下，半径R为0.5×L，圆弧比率为50。

图11所示的曲线图的纵轴是磁通密度的X轴方向分量的偏差比率，通过以下所示的方法计算。

首先，从圆弧比率相互不同的多个磁铁51中选择一个磁铁51。然后，针对选择出的圆弧比率的磁铁51，制作表示在磁通密度分布中将Y轴方向的位置固定于-0.25×L、-0.245×L、……、0、……、+0.245×L、+0.25×L状态使X轴方向的位置变化的情况下伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线(以下称为磁通变化曲线)。

然后，以制作出的全部的磁通变化曲线为对象，计算X轴方向的各位置的标准偏差。例如，图7的箭头V2与X轴方向的位置为-0.2×L时的标准偏差对应。

然后，将计算出的全部标准偏差中的值最大的作为所选择的圆弧比率的磁铁51的偏差程度。

并且，将选择的圆弧比率的磁铁51的偏差程度除以磁铁51为正方形的情况下(即圆弧比率为0的情况下)的偏差程度，将该除算值乘以100所得的值作为选择的圆弧比率的偏差比率。

通过对圆弧比率相互不同的多个磁铁51的全部都执行这样计算偏差比率的流程，能够制作图11所示的曲线图。

如图11所示，随着圆弧比率从0变大，偏差比率变小，在圆弧比率为30时，偏差比率最小。并且，随着圆弧比率从30变大，偏差比率变大。

另外，将圆弧比率设为28～32，由此能够将偏差比率抑制在约10以下(参照箭头Rd1)。另外，将圆弧比率设为27～33，由此能够将偏差比率抑制在约20以下(参照箭头Rd2)。

这样构成的操作装置3具备能够沿相互正交的X轴方向以及Y轴方向移动的可动部21、能够与可动部21一体移动的磁铁51、检测磁铁51的磁的磁传感器53。

磁铁51具备磁检测面70，该磁检测面70具备两个X轴方向边61、62、两个Y轴方向边63、64、四个连结边65、66、67、68的形状。

两个X轴方向边61、62以沿X轴方向相互平行的方式配置。两个Y轴方向边63、64以沿Y轴方向相互平行的方式配置。四个连结边65、66、67、68以圆弧将X轴方向边61、62的端部与Y轴方向边63、64的端部连结。

而且，磁检测面70形成为相对于与X轴方向平行的线呈线对称，相对于与Y轴方向平行的线呈线对称。

而且，磁传感器53以与磁检测面70对置的方式配置，检测磁铁51的磁通密度的X轴方向的分量和磁铁51的磁通密度的Y轴方向的分量。

在这样构成的操作装置3中，磁检测面70形成为具备两个X轴方向边61、62、两个Y轴方向边63、64、圆弧状的四个连结边65、66、67、68。由此在操作装置3中，以固定了X轴方向的位置的状态使Y轴方向的位置变化的情况下，能够减小伴随Y轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化。

因此在操作装置3中，能够不使用磁传感器53检测出的磁通密度的Y轴方向分量，而是根据磁传感器53检测出的磁通密度的X轴方向分量，来计算磁铁的X轴方向的位置。

同样地，在操作装置3中，以固定了Y轴方向的位置的状态使X轴方向的位置变化的情况下，能够减小伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的Y轴方向分量的变化。

因此在操作装置3中，能够不使用磁传感器53检测出的磁通密度的X轴方向分量，而是根据磁传感器53检测出的磁通密度的Y轴方向分量，来计算磁铁51的Y轴方向的位置。

并且，操作装置3不使用磁传感器53检测出的磁通密度的Y轴方向的分量，而是根据磁传感器53检测出的磁通密度的X轴方向的分量，来计算磁铁51的X轴方向的位置(S10)。另外，操作装置3不使用磁传感器53检测出的磁通密度的X轴方向的分量，而是根据磁传感器53检测出的磁通密度的Y轴方向的分量，来计算磁铁51的Y轴方向的位置(S30)。

这样，根据操作装置3，能够仅使用磁通密度的X轴方向分量计算可动部21的X轴方向的位置，并且能够仅使用磁通密度的Y轴方向分量计算可动部21的Y轴方向的位置，能够通过简易运算检测可动部21的位置。

在以上说明的实施方式中，操作装置3相当于位置检测装置，磁铁51相当于磁铁，磁传感器53相当于磁检测部。另外，S10的处理通过X轴位置计算部而实现，S30的处理通过Y轴位置计算部而实现。

(第二实施方式)

以下结合附图说明本发明的第二实施方式。另外在第二实施方式中，说明与第一实施方式不同的部分。

第二实施方式远程操作系统1在改变磁铁51这一点上与第一实施方式不同。

第二实施方式磁铁51如图12A所示，形成为将X轴方向边61、62的端部和Y轴方向边63、64的端部以直线连结而成型的近似矩形。

具体而言，磁铁51形成为具有磁检测面70，该磁检测面70具备X轴方向边61、62、Y轴方向边63、64以及连结边65、66、67、68。

而且连结边65以直线将X轴方向边61的端部和Y轴方向边63的端部连结。连结边66以直线将X轴方向边61的端部和Y轴方向边64的端部连结。连结边67以直线将X轴方向边62的端部和Y轴方向边63的端部连结。连结边68以直线将X轴方向边62的端部和Y轴方向边64的端部连结。

在本实施方式中，磁铁51沿X轴方向或者Y轴方向而相互对置的两边间的距离为L。而且磁铁51的X轴方向边61、62的延长线和Y轴方向边63、64的延长线的交点(即正方形的角)、与X轴方向边61、62或者Y轴方向边63、64的端部的距离C(以下称为空白距离C)为0.2×L。

在这样构成的位置检测部23中，由磁铁51产生的磁通的密度的X轴方向分量的分布的模拟结果如图13所示。

如图13所示，磁通密度的X轴方向分量的等高线在与磁铁51的中央部对应的区域平行于Y轴。即磁通密度的X轴方向分量以固定了X轴方向的位置的状态使Y轴方向的位置变化的情况下，伴随Y轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化很小且大致恒定。

图14是表示在图13所示的磁通密度分布中以将Y轴方向的位置固定于-0.25×L、-0.245×L、……、0、……、+0.245×L、+0.25×L状态使X轴方向的位置变化的情况下伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

如图14所示，表示伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线相对于-0.25×L～+0.25×L的Y轴方向的位置的变化几乎不变化(参照箭头V4)。

另外磁铁51相对于沿Y轴方向的线形成为线对称，并且相对于沿X轴方向的线形成为线对称。因此，磁通密度的Y轴方向分量的等高线在与磁铁51的中央部对应的区域平行于X轴。即磁通密度的Y轴方向分量以固定了Y轴方向的位置的状态使X轴方向的位置变化的情况下，伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的Y轴方向分量的变化很小且大致恒定。并且，表示伴随Y轴方向的位置的变化的磁通密度的Y轴方向分量的变化的曲线相对于-0.25×L～+0.25×L的X轴方向的位置的变化几乎不变化。

图15是使用形成为空白距离C为0.5×L的磁铁51C代替磁铁51的情况的磁通密度的X轴方向分量的分布的模拟结果。

如图15所示，磁通密度的X轴方向分量的等高线在与磁铁的中央部对应的区域凹下。即磁通密度的X轴方向分量以固定了X轴方向的位置的状态使Y轴方向的位置变化的情况下，随着Y轴方向的位置的变化而变化。

图16是表示在图15所示的磁通密度分布中以将Y轴方向的位置固定于-0.25×L、-0.245×L、……、0、……、+0.245×L、+0.25×L状态使X轴方向的位置变化的情况下伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线图。

如图16所示，表示伴随X轴方向的位置的变化的磁通密度的X轴方向分量的变化的曲线相对于-0.25×L～+0.25×L的Y轴方向的位置的变化，偏差大(参照箭头V5)。

图17是表示磁铁51的形状与磁通密度的X轴方向分量的偏差的关系的曲线图。

图17所示的曲线图的横轴是空白距离C与相互对置的两边间的距离(在本实施方式中为L)的比率(以下称为空白比率)。例如，在形成为正方形的磁铁(参照图6)的情况下，将X轴方向边61、62的端部和Y轴方向边63、64的端部连结的直线不存在，所以空白距离C为0，空白比率为0。另外，在使空白距离C为0.5×L而形成的磁铁(参照图15)的情况下空白比率为50。

如图17所示，随着空白比率从0变大，偏差比率变小，在空白比率约为20时，偏差比率最小。并且，随着空白比率从约20变大，偏差比率变大。

另外，将空白比率设为19～20，由此能够将偏差比率抑制在约10以下(参照箭头Rd11)。另外，将空白比率设为18～21，由此能够将偏差比率抑制在约20以下(参照箭头Rd12)。

这样构成的操作装置3具备能够沿相互正交的X轴方向以及Y轴方向移动的可动部21、能够与可动部21一体移动的磁铁51、检测磁铁51的磁的磁传感器53。

磁铁51具备磁检测面70，该磁检测面70是具备两个X轴方向边61、62、两个Y轴方向边63、64、四个连结边65、66、67、68的形状。

两个X轴方向边61、62以沿X轴方向相互平行的方式配置。两个Y轴方向边63、64以沿Y轴方向相互平行的方式配置。四个连结边65、66、67、68通过直线将X轴方向边61、62的端部和Y轴方向边63、64的端部连结。

而且磁检测面70形成为相对于平行于X轴方向的线呈线对称，相对于平行于Y轴方向的线呈线对称。

而且磁传感器53以与磁检测面70对置的方式配置，检测磁铁51的磁通密度的X轴方向的分量和磁铁51的磁通密度的Y轴方向的分量。

这样构成的操作装置3与第一实施方式相同，能够通过简易运算检测可动部21的位置。

以上说明了本发明的一实施方式，但本发明不限定于上述实施方式，只要属于本发明的技术范围则可以采用各种方式。

例如在上述实施方式中，示出了磁铁51的磁检测面70是将正方形的角部成型为圆弧状或者直线状的形状。然而，磁检测面70也可以是将长方形的角部成型为圆弧状或者直线状的形状。

另外，也可以使上述实施方式一个构成要素具有的功能分散为多个构成要素，或将多个构成要素具有的功能统一于一个构成要素。另外，也可以省略上述实施方式结构的一部分。另外，还可以相对于其它上述实施方式结构附加或者置换上述实施方式结构的至少一部分。可认为本发明基于实施方式来记述，但本发明不限定于该实施方式、构造。本发明还包含各种变形例、均等范围内的变形。此外，各种组合、方式乃至其中包含一个要素以及或多或少的其它组合、方式也在本发明的范畴、思想范围内。

Claims (4)

1.一种位置检测装置，其中，具备：

能够沿相互正交的X轴方向和Y轴方向移动的可动部(21)；

能够与所述可动部一体移动的磁铁(51)；以及

检测所述磁铁的磁的磁检测部(53)，

所述磁铁具备磁检测面(70)，该磁检测面为具备沿所述X轴方向相互平行而配置的两个X轴方向边(61、62)、沿所述Y轴方向相互平行而配置的两个Y轴方向边(63、64)以及将所述X轴方向边的端部与所述Y轴方向边的端部以圆弧或者直线连结的四个连结边(65、66、67、68)的形状的面，

所述磁检测面形成为相对于与所述X轴方向平行的线呈线对称，并且相对于与所述Y轴方向平行的线呈线对称，

所述磁检测部被配置成与所述磁检测面对置，所述磁检测部检测所述磁铁的磁的所述X轴方向的分量和所述磁铁的磁的所述Y轴方向的分量。

2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

四个所述连结边为圆弧，

构成所述连结边的圆弧的半径是两个所述X轴方向边之间的距离或者两个所述Y轴方向边之间的距离的27％～33％的长度。

3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

四个所述连结边是直线，

所述X轴方向边的端部与从所述Y轴方向边的端部延长的延长线的距离是两个所述X轴方向边之间的距离或者两个所述Y轴方向边之间的距离的18％～21％的长度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的位置检测装置，其中，具备：

X轴位置计算部，其不使用所述磁检测部检测出的所述Y轴方向的分量，而是根据所述磁检测部检测出的所述X轴方向的分量，来计算所述磁铁的所述X轴方向的位置；和

Y轴位置计算部，其不使用所述磁检测部检测出的所述X轴方向的分量，而是根据所述磁检测部检测出的所述Y轴方向的分量，来计算所述磁铁的所述Y轴方向的位置。