CN111707175A - 信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统 - Google Patents

Abstract

磁传感器系统具备磁传感器装置和信号处理电路。磁传感器装置生成与相对于磁传感器装置的相对的位置能够变化的磁场产生器所产生的磁场的三个方向的分量相对应的第一至第三检测信号。信号处理电路在直角坐标系中，包含当将表示某一时刻的第一至第三检测信号的值的组的坐标设定为测量点时，从多个时刻的多个测量点中，抽出连结它们的线段的长度成为最大的第一点和第二点的最大线段抽出部、以及连结第一点和第二点的线段的重点的坐标的中点坐标运算部。

Description

信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统

技术领域

本发明涉及一种处理从磁传感器装置输出、与施加于磁传感器装置的磁场的互相不同的三个方向的分量具有对应关系的三个检测信号的信号处理电路、以及包含该信号处理电路的位置检测装置和磁传感器系统。

背景技术

近年来，在各种用途中，使用检测施加的磁场的多个方向的分量的磁传感器装置。作为该磁传感器装置的用途之一，具有如中国专利申请公开第101515186A号说明书、日本专利申请公开第2018-189512号公报中所公开的，检测能够三维地移动的磁铁的位置的磁式的位置检测装置。

磁式的位置检测装置例如具备磁传感器装置、能够沿以该磁传感器装置为中心的规定的球面移动的磁铁、以及信号处理电路。磁传感器装置检测由磁铁产生并施加于磁传感器装置的磁场的互相正交的三个方向的三个分量，并且生成对应于这三个分量的三个检测信号。信号检测电路基于三个检测信号生成表示磁铁的位置的位置信息。

在这种磁式的位置检测装置中，当除磁铁产生的磁场以外的干扰磁场施加于磁传感器装置，磁传感器装置和磁铁之间的位置关系从期望的位置关系偏离时，在三个检测信号中产生偏移，其结果，有时会发生位置信息不正确的情况。

现有已知有一种校正产生于三个检测信号的偏移的方法。在该一般的方法中，在三维的正交坐标系中，当将表示某一时刻的三个检测信号的值的组的坐标设定为测量点时，求得具有近似了多个时刻的多个测量点的分布的球面的假想的球体，并使用该假想的球体的中心坐标来校正偏移。

在日本专利申请公开第2011-185862号公报中，如下所述，公开了一种当偏移变化时求得新的假想的球体的中心坐标的技术。在日本专利申请公开第2011-185862号公报中，公开了一种具有包含X轴传感器、Y轴传感器和Z轴传感器的磁检测部和运算部的磁场检测装置。运算部基于X轴传感器、Y轴传感器和Z轴传感器的检测输出，求得磁矢量作为在三维坐标上具有中心点的球面坐标上的坐标点，如果检测出从预先设定的球面坐标离开的偏离坐标点为规定数以上，则使用多个偏离坐标点来求得新的球面座标的中心点。球面坐标的中心点是当将磁矢量表示为球面坐标上的坐标点时的基准原点。日本专利申请公开第2011-185862号公报中的球面坐标对应于上述的假想的球体。日本专利申请公开第2011-185862号公报中的球面坐标的中心点对应于上述的假想的球体的中心坐标。

日本专利申请公开第2011-185862号中公开了以下的第一方法和第二方法，作为求得新的球面坐标的中心点的方法。在第一方法中，将初始的球面座标的半径设定为R，求得以一个偏移坐标点为中心的半径R的假想球和以另一个偏移坐标点为中心的半径R的假想球，进一步求得这两个假想球的交叉圆，在该交叉圆上，将最靠近预先设定的球面座标的中心点设定为新的球面座标的中心点。在第二方法中，求得与通过连结两个偏移坐标点的线段的中点的所述线段正交的平面，和从预先设定的球面座标的中心点落到所述平面的垂线与所述平面的交点，在连结所述交点与所述中点的线上，将只远离所述中点半径R的点设为新的球面座标的中心点。

在具备磁传感器装置、磁铁和信号处理电路的上述的磁式的位置检测装置中，三个检测信号的偏移根据环境的变化等而变化，其结果，上述的假想的球体的中心坐标能够变化。当中心坐标变化时，如果不更新在偏移校正处理中使用的中心坐标，则校正将不准确。因此，在位置检测装置中，当偏移变化时，期望可以快速地识别该变化，为此，期望能够快速地推定偏移变化后的假想的球体的中心坐标。

日本专利申请公开第2011-185862号公报中公开的新的球面坐标的中心点对应于上述的偏移变化后的假想的球体的中心坐标。如上所述，日本专利申请公开第2011-185862号公报中公开了用于求得新的球面坐标的中心点的第一方法和第二方法。在第一方法中，需要求得两个假想球。在第二方法中，需要求得平面的方程式。第一方法和第二方法的任一者均需要相对复杂的运算，并且要花费一些时间。因此，在日本专利申请公开第2011-185862号公报中公开的第一和第二方法中，存在难以快速地推定偏移变化后的假想的球体的中心坐标的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种当与磁传感器检测的磁场的互相不同的三个方向的分量具有对应关系的三个检测信号的偏移变化时，可以快速地推定偏移变化后的假想的球体的中心坐标的信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统。

本发明的信号处理电路是处理从生成与基准位置处的磁场的互相不同的三个方向的分量具有对应关系的第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号的磁传感器输出的第一至第三检测信号的电路。

本发明的信号处理电路进行第一处理和第二处理。第一处理包含在用于表示第一至第三检测信号的值的三个轴定义的正交坐标系中，当将表示某一时刻的第一至第三检测信号的值的组的坐标设定为测量点时，从多个时刻的多个测量点中，抽出连结它们的线段的长度成为最大的第一点和第二点。第二处理包含求得连结由第一处理抽出的第一点和第二点的线段的中点的坐标。

第二处理可以进一步包含求得连结第一点和第二点的线段的长度的1/2，将其设为磁场强度数据，并且保持中点的坐标和磁场强度数据。在这种情况下，信号处理电路还可以进一步进行使用由第二处理保持的中点的坐标和磁场强度数据，并检测第一至第三检测信号的偏移的变化的偏移变化检测处理。

本发明的信号处理电路可以进一步地，通过使用了第一至第三检测信号的计算，进行生成球体信息的球体信息生成处理。球体信息可以包含具有近似了多个时刻的多个测量点的分布的球面的假想的球体的中心坐标和半径的数据。

本发明的信号处理电路可以进一步地，进行偏移校正处理。偏移校正处理可以包含使用由球体信息生成处理生成的球体信息中的中心坐标的数据，校正第一至第三检测信号的偏移，并且生成第一至第三校正后信号。

本发明的信号处理电路可以进一步地，进行检测第一至第三检测信号的偏移的变化的偏移变化检测处理。偏移变化检测处理可以包含从检测出偏移的变化起使球体信息生成处理开始。在这样的情况下，第二处理可以进一步包含求得连结第一点和第二点的线段的长度的1/2，将其设为磁场强度数据，并且保持中点的坐标和磁场强度数据。另外，偏移变化检测处理可以使用由第二处理保持的中点的坐标和磁场强度数据的组、以及由球体信息生成处理生成的球体信息中的一者来进行。

另外，偏移变化检测处理可以在从使球体信息生成处理开始之后在规定时间以内获得新的球体信息时，使用该新的球体信息来进行，也可以在从使球体信息生成处理开始之后在规定时间以内没有获得新的球体信息时，使用中点的坐标和磁场强度数据的组来进行。

本发明的位置检测装置具备产生规定的磁场的磁场产生器、磁传感器装置和本发明的信号处理电路。磁场产生器相对于磁传感器装置的相对的位置能够沿规定的球面变化。磁传感器装置生成第一至第三检测信号。

本发明的磁传感器系统具备磁传感器装置和本发明的信号处理电路。磁传感器装置包含生成第一检测信号的第一磁传感器、生成第二检测信号的第二磁传感器、生成第三检测信号的第三磁传感器。

在本发明的信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统中，通过相对简单的第一和第二处理，可以求得连结第一点和第二点的线段的中点的坐标。该中点的坐标相当于推定假想的球体的中心坐标的坐标。由此，根据本发明，当第一至第三检测信号的偏移变化时，可以快速地推定偏移变化后的假想的球体的中心坐标。

本发明的其它目的、特征和益处通过以下的说明将会变得显而易见。

附图说明

图1是示出包含本发明的第一实施方式所涉及的位置检测装置的关节机构的概略的结构的立体图。

图2是示出图1所示的关节机构的概略的结构的截面图。

图3是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的位置检测装置中的基准坐标系的说明图。

图4是示出本发明的第一实施方式所涉及的磁传感器系统的结构的功能块图。

图5是示出本发明的第一实施方式中的磁传感器组件的立体图。

图6是示出本发明的第一实施方式中的磁传感器装置的俯视图。

图7是表示本发明的第一实施方式中的磁传感器装置的结构的说明图。

图8是示出本发明的第一实施方式中的磁传感器装置的电路结构的一例的电路图。

图9是示出本发明的第一实施方式中的磁阻效应元件的立体图。

图10是示出本发明的第一实施方式中的一个电阻部的一部分的立体图。

图11是示出本发明的第一实施方式中的磁场转换部和第三磁传感器的结构的说明图。

图12是示出本发明的第一实施方式中的第一至第三磁传感器和软磁性结构体中的各个的一部分的截面图。

图13是示出本发明的第一实施方式中的抽出第一点和第二点的第一方法的流程图。

图14是用于说明本发明的第一实施方式中的抽出第一点和第二点的第一方法的说明图。

图15是示出本发明的第一实施方式中的抽出第一点和第二点的第二方法的流程图。

图16是用于说明本发明的第一实施方式中的抽出第一点和第二点的第二方法的说明图。

图17是用于说明本发明的第一实施方式中的抽出第一点和第二点的第二方法的说明图。

图18是用于说明本发明的第一实施方式中的抽出第一点和第二点的第二方法的说明图。

图19是示出本发明的第一实施方式中的抽出第一点和第二点的第三方法的流程图。。

图20是示出本发明的第一实施方式中的第一处理器的操作的流程图。

图21是示出本发明的第一实施方式中的第二处理器的操作的流程图。

图22是示出本发明的第二实施方式所涉及的磁传感器系统的结构的功能块图。

图23是示出本发明的第二实施方式中的第一处理器的操作的流程图。

图24是示出本发明的第二实施方式中的第二处理器的操作的流程图。

具体实施方式

[第一实施方式]

在下文中，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。首先，对本发明的第一实施方式所涉及的位置检测装置1所适用的关节机构300进行说明。关节机构300是包含关节的机构。图1是示出包含关节机构300的概略的结构的立体图。图2是示出关节机构300的概略的结构的截面图。图3是用于说明位置检测装置1中的基准坐标系的说明图。图4是示出本发明的方式所涉及的磁传感器系统的结构的功能块图。

如图1和图2所示，关节机构300包含第一构件310、第二构件320和位置检测装置1。

第一构件310包含轴部311和连结于该轴部311的长边方向的一端的球状部312。球状部312具有凸面312a。凸面312a由第一球面的一部分构成。第一球面中的不包含于凸面312a中的部分是轴部311和球部312之间的边界部分。

第二构件320包含轴部321和连结于该轴部321的长边方向的一端的接受部322。接受部322具有凹面322a。凹面322a由第二球面的一部分构成。凹面322a也可以由第二球面中的一半或接近一半的一部分构成。

第一构件310和第二构件320以球状部312嵌入于接受部322的姿势，能够变化互相的位置关系地连结。第二球面的半径与第一球面的半径相等或比其略大。凸面312a和凹面322a可以接触，也可以经由润滑剂相对。第二球面的中心与第一球面的中心一致或大致一致。第一构件310和第二构件320之间的连结部分是关节。特别在本实施方式中，该关节是球关节。

位置检测装置1具备磁场产生器2和磁传感器装置4。位置检测装置1还具备如图4所示的本实施方式所涉及的信号处理电路5。如图4所示，磁传感器装置4和信号处理电路5构成本实施方式所涉及的磁传感器系统3。因此，可以说位置检测装置1具备磁场产生器2和磁传感器系统3。

磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置能够沿规定的球面变化。位置检测装置1是用于检测磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置的装置。

磁场产生器2产生规定的磁场。磁场产生器2例如是磁铁。磁传感器装置4生成与基准位置处的磁场的互相不同的三个方向的分量具有对应关系的第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号。关于基准位置，将在之后进行详细说明。

信号处理电路5处理第一至第三检测信号，并生成表示磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置的位置信息。

如图1和图2所示，磁场产生器2以不从凹面322a突出的方式埋入于接受部322。磁传感器装置4配置于球状部312的内部。在下文中，将第一球面的中心的位置称为基准位置。磁传感器装置4以检测基准位置处的的磁场的方式构成。

在下文中，将由磁场产生器2产生的磁场中的基准位置处的磁场称为对象磁场。对象磁场的方向例如平行于通过基准位置和磁场产生器2的假想的直线。在图2所示的例子中，磁场产生器2是具有沿上述的假想的直线排列的N极和S极的磁铁。S极比N极更靠近基准位置。图2中所示的带有箭头的多条虚线表示对应于由磁场产生器2产生的磁场的磁力线。

在图1和图2所示的关节机构300中，以球状部312嵌入于接受部322的姿势，第二构件320相对于第一构件310的相对的位置能够变化。由此，磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置能够沿上述的规定的球面变化。在本实施方式中，将磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置设定为最接近于磁场产生器2的基准位置的点的位置。规定的球面的中心与第一球面的中心一致或大致一致。规定的球面的半径为第一球面的半径以上。规定的球面的半径可以与第一球面的半径或第二球面的半径一致。

此处，参照图3，对本实施方式中的基准坐标系进行说明。基准坐标系是以磁传感器装置4为基准的坐标系，并且是由用于表示第一至第三检测信号的值的三个轴所定义的正交坐标系。在基准坐标系中，定义了X方向、Y方向和Z方向。如图3所示，X方向、Y方向和Z方向互相正交。另外，与X方向相反的方向被定义为-X方向，与Y方向相反的方向被定义为-Y方向，与Z方向相反的方向被定义为-Z方向。

如上所述，磁传感器装置4生成与基准位置处的磁场的互相不同的三个方向的分量具有对应关系的第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号。在本实施方式中，特别地，上述的三个不同的方向是平行于X方向的方向、平行于Y方向的方向以及平行于Z方向的方向。定义基准坐标系的三个轴是平行于X方向的轴、平行于Y方向的轴和平行于Z方向的轴。

基准坐标系中的磁传感器装置4的位置不变化。当磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置变化时，基准坐标系中的磁场产生器2的位置沿上述的规定的球面变化。在图3中，符号9表示规定的球面。基准坐标系中的磁场产生器2的位置表示磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置。在下文中，将基准坐标系中的磁场产生器2的位置简称为磁场产生器2的位置。另外，将包含基准位置的XY平面称为基准平面。

在包含位置检测装置1的关节机构300中，通过根据位置检测装置1检测磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置，可以检测第二构件320相对于第一构件310的相对的位置。关节机构300可以被用于机器人、工业设备、医疗设备、娱乐设备等。

位置检测装置1除了适用于关节机构300，还可以适用于操纵杆或轨迹球。

操纵杆例如包含杆和能够摇动地支撑该杆的支撑部。当将位置检测装置1应用于操纵杆时，例如，为了使伴随着杆的摇动，磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置沿规定的球面变化，在支撑部的内部设置磁场产生器2，在杆的内部设置磁传感器装置4。

轨迹球例如包含球和能够旋转地支撑该球的支撑部。当将位置检测装置1应用于轨迹球时，例如，为了使伴随着球的旋转，磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置沿规定的球面变化，在支撑部的内部设置磁场产生器2，在球的内部设置磁传感器装置4。

接下来，参照图4，对磁传感器装置4和信号处理电路5的结构进行说明。磁传感器装置4生成与对象磁场的互相不同的三个方向的分量具有对应关系的第一检测信号Sx、第二检测信号Sy和第三检测信号Sz。在本实施方式中，第一检测信号Sx与对象磁场的作为第一磁敏方向的分量的第一分量具有对应关系。第二检测信号Sy与对象磁场的作为第二磁敏方向的分量的第二分量具有对应关系。第三检测信号Sz与对象磁场的作为第三磁敏方向的分量的第三分量具有对应关系。

在本实施方式中，磁传感器装置4具备生成第一检测信号Sx的第一磁传感器10、生成第二检测信号Sy的第二磁传感器20、生成第三检测信号Sz的第三磁传感器30。第一至第三磁传感器10、20、30的各个包含至少一个磁检测元件。

信号处理电路5具备第一处理器7和第二处理器8。

在本实施方式中，构成第一处理器7的硬件与构成第二处理器8的硬件不同。第一处理器7例如由特定用途向集成电路(ASIC)构成。第二处理器8例如由微型计算机构成。

接下来，对磁传感器装置4和第一处理器7的结构进行说明。在本实施方式中，磁传感器装置4具有第一芯片的形态。另外，第一处理器7具有与第一芯片不同的第二芯片的形态。第一处理器7可以与磁传感器装置4一体化。第二处理器8可以与磁传感器装置4和第一处理器7分体。在本实施方式中，将一体化的磁传感器装置4和第一处理器7称为磁传感器组件200。

图5是示出磁传感器组件200的立体图。如图5所示，磁传感器装置4和第一处理器7均具有长方体形状。另外，磁传感器装置4和第一处理器7均具有外表面。

磁传感器装置4的外表面包含位于互为相反侧的上表面4a和下表面4b、以及连接上表面4a和下表面4b的四个侧面。第一处理器7的外表面包含位于互为相反侧的上表面7a和下表面7b、以及连接上表面7a和下表面7b的四个侧面。磁传感器装置4以下表面4b相对于第一处理器7的上表面7a的姿势，被安装于上表面7a上。

磁传感器装置4具备设置于上表面4a的端子组。第一处理器7具备设置于上表面7a的端子组。磁传感器装置4的端子组例如通过多条焊线连接于第一处理器7的端子组。

接下来，参照图6，对第一至第三磁传感器10、20、30的配置进行说明。图6是示出磁传感器装置4的俯视图。如图6所示，磁传感器装置4具备上述的第一至第三磁传感器10、20、30、支撑第一至第三磁传感器10、20、30的基板51和端子组。基板51具有上表面51a和下表面51b。下表面51b将在之后说明的图12中示出。

在此，参照图6，对基准坐标系以及基准面与磁传感器装置4的构成要素之间的关系进行说明。如上所述，在基准坐标系中，定义了X方向、Y方向、Z方向、-X方向、-Y方向、-Z方向。X方向和Y方向是平行于基板51的上表面51a的方向。Z方向是垂直于基板51的上表面51a的方向，并且是从基板51的下表面51b朝向上表面51a的方向。在下文中，将位于Z方向相对于基准位置的前方的位置称为“上方”，将相对于基准位置的位于与“上方”相反侧的位置称为“下方”。另外，关于磁传感器装置4的构成要素，将位于Z方向的端的面称为“上表面”，将位于-Z方向的端的面称为“下表面”。

在本实施方式中，基板51的上表面51a是基准平面。在下文中，将基准平面由符号RP表示。基准平面RP包含互相不同的第一区域A10、第二区域A20和第三区域A30。第一区域A10是可以将第一磁传感器10垂直投影于基准平面RP的区域。第二区域A20是可以将第二磁传感器20垂直投影于基准平面RP的区域。第三区域A30是可以将第三磁传感器30垂直投影于基准平面RP的区域。

在此，将位于基准面RP内，通过第三区域A30的重心C30，垂直于Z方向且互相正交的两条直线定义为第一直线L1和第二直线L2。在本实施方式中，特别地，第一直线L1平行于X方向，第二直线L2平行于Y方向。

在本实施方式中，第一磁传感器10包含配置于X方向的互为不同位置的第一部分11和第二部分12。第一区域A10包含可以将第一磁传感器10的第一部分11垂直投影于基准平面RP的第一部分区域A11和可以将第一磁传感器10的第二部分12垂直投影于基准平面RP的第二部分区域A12。第一和第二部分区域A11、A12位于平行于第一直线L1的方向上的第三区域A30的两侧。

另外，第二磁传感器20包含配置于Y方向的互为不同位置的第一部分21和第二部分22。第二区域A20包含可以将第二磁传感器20的第一部分21垂直投影于基准平面RP的区域第三部分区域A21和可以将第二磁传感器20的第二部分22垂直投影于基准平面RP的区域第四部分区域A22。第三和第四部分区域A21、A22位于平行于第二直线L2的方向上的第三区域A30的两侧。

在本实施方式中，第一和第二部分区域A11、A12均位于与第一直线L1交叉的位置。另外，第三和第四部分区域A21、A22均位于与第二直线L2交叉的位置。

优选第一区域A10的任何部分均不与第二直线L2交叉。同样地，优选第二区域A20的任何部分均不与第一直线L1交叉。

在本实施方式中，特别地，第一区域A10和第二区域A20当从上方观察，是当以第三区域A30的重心C30为中心将第一区域A10旋转90°时与A20重叠的位置关系。在图6中，当以重心C30为中心在逆时针方向上将第一和第二部分区域A11、A12旋转90°时，第一和第二部分区域A11、A12分别与第三和第四部分区域A21、A22重叠。

接下来，参照图7和图8，对磁传感器装置4的结构的一例进行说明。图7是示出磁传感器装置4的结构的说明图。图8是示出磁传感器装置4的电路结构的一例的电路图。

如上所述，第一磁传感器10生成与对象磁场的作为第一磁敏方向的分量的第一分量具有对应关系的第一检测信号Sx。第二磁传感器20生成与对象磁场的作为第二磁敏方向的分量的第二分量具有对应关系的第二检测信号Sy。第三磁传感器30生成与对象磁场的作为第三磁敏方向的分量的第三分量具有对应关系的第三检测信号Sz。

在本实施方式中，特别地，第一磁敏方向是平行于X方向的方向。第一磁敏方向包含X方向和-X方向。第二磁敏方向是平行于Y方向的方向。第二磁敏方向包含Y方向和-Y方向。第三磁敏方向是平行于Z方向的方向。第三磁敏方向包含Z方向和-Z方向。

另外，如图7所示，磁传感器装置4的端子组包含：对应于第一磁传感器10的电源端子Vx和输出端子Vx+、Vx-；对应于第二磁传感器20的电源端子Vy和输出端子Vy+、Vy-；对应于第三磁传感器30的电源端子Vz和输出端子Vz+、Vz-；以及在第一至第三磁传感器10、20、30中共同地使用的接地端子G。

在图8所示的例子中，第一磁传感器10包含构成惠斯通电桥电路的四个电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4。电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4的各个具有根据对象磁场的第一分量而变化的电阻值。电阻部Rx1设置于电源端子Vx与输出端子Vx+之间。电阻部Rx2设置于输出端子Vx+与接地端子G之间。电阻部Rx3设置于电源端子Vx与输出端子Vx-之间。电阻部Rx4设置于输出端子Vx-与接地端子G之间。

第二磁传感器20包含构成惠斯通电桥电路的四个电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4。电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4的各个具有根据对象磁场的第二分量而变化的电阻值。电阻部Ry1设置于电源端子Vy与输出端子Vy+之间。电阻部Ry2设置于输出端子Vy+与接地端子G之间。电阻部Ry3设置于电源端子Vy与输出端子Vy-之间。电阻部Ry4设置于输出端子Vy-与接地端子G之间。

第三磁传感器30包含构成惠斯通电桥电路的四个电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4。电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的各个具有根据从后述的磁场转换部输出的输出磁场分量而变化的电阻值。电阻部Rz1设置于电源端子Vz与输出端子Vz+之间。电阻部Rz2设置于输出端子Vz+与接地端子G之间。电阻部Rz3设置于电源端子Vz与输出端子Vz-之间。电阻部Rz4设置于输出端子Vz-与接地端子G之间。

在下文中，将电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Ry1、Ry2、Ry3、Ry4、Rz1、Rz2、Rz3、Rz4中的任意的一个称为电阻部R。电阻部R包含至少一个磁检测元件。在本实施方式中，特别地，至少一个磁检测元件是至少一个磁阻效应元件。在下文中，将磁阻效应元件记为MR元件。

在本实施方式中，特别地，MR元件是自旋阀型的MR元件。该自旋阀型的MR元件具有具有方向固定的磁化的磁化固定层、具有根据施加磁场的方向而方向能够变化的磁化的自由层、以及配置于磁化固定层和自由层之间的间隙层。自旋阀型的MR元件可以是TMR(隧道磁阻效应)元件或GMR(巨磁阻效应)元件。在TMR元件中，间隙层是隧道势垒层。在GMR元件中，间隙层是非磁性导电层。在旋转阀MR元件中，根据自由层的磁化的方向相对于磁化固定层的磁化的方向所成的角度，电阻值变化，当该角度为0°时，电阻值成为最小值，当角度为180°时，电阻值成为最大值。在各MR元件中，自由层的易磁化轴方向具有成为正交于磁化固定层的磁化的方向的形状各向异性。

在图8中，实心箭头表示MR元件中的磁化固定层的磁化的方向。在图8所示的例子中，电阻部Rx1、Rx4的各个中的MR元件的磁化固定层的磁化的方向是X方向。电阻部Rx2、Rx3的各个中的MR元件的磁化固定层的磁化的方向是-X方向。

另外，电阻部Ry1、Ry4的各个中的MR元件的磁化固定层的磁化的方向为Y方向。电阻部Ry2、Ry3的各个中的MR元件的磁化固定层的磁化的方向是-Y方向。关于电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的各个中的MR元件的磁化固定层的磁化的方向将在之后说明。

输出端子Vx+和输出端子Vx-之间的电位差与对象磁场的第一分量具有对应关系。第一磁传感器10生成对应于输出端子Vx+和输出端子Vx-之间的电位差的第一检测信号Sx。第一检测信号Sx可以对输出端子Vx+和输出端子Vx-之间的电位差实施振幅或偏移的调整。

输出端子Vy+和输出端子Vy-之间的电位差与对象磁场的第二分量具有对应关系。第二磁传感器20生成对应于输出端子Vy+和输出端子Vy-之间的电位差的第二检测信号Sy。第二检测信号Sy可以对输出端子Vy+和输出端子Vy-之间的电位差实施振幅或偏移的调整。

输出端子Vz+和输出端子Vz-之间的电位差与对象磁场的第三分量具有对应关系。第三磁传感器30生成对应于输出端子Vz+和输出端子Vz-之间的电位差的第三检测信号Sz。第三检测信号Sz可以对输出端子Vz+和输出端子Vz-之间的电位差实施振幅或偏移的调整。

此处，参照图7，对电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Ry1、Ry2、Ry3、Ry4的配置的一例进行说明。在该示例中，第一磁传感器10的第一部分11包含电阻部Rx1、Rx4，第一磁传感器10的第二部分12包含电阻部Rx2、Rx3。另外，第二磁传感器20的第一部分21包含电阻部Ry1、Ry4，第二磁传感器20的第二部分22包含电阻部Ry2、Ry3。

在图7中，实心箭头表示MR元件中的磁化固定层的磁化的方向。在图7所示的例子中，在第一磁传感器10的第一部分11、第一磁传感器10的第二部分12、第二磁传感器20的第一部分21、第二磁传感器20的第二部分22的各个中，包含于其中的多个MR元件的磁化固定层的磁化的方向是相同的方向。因此，根据该示例，多个MR元件的磁化固定层的磁化的方向的设定变得容易。

接下来，参照图9，对MR元件的结构的一例进行说明。图9所示的MR元件100包含从基板51侧依次层叠的反铁磁性层101、磁化固定层102、间隙层103和自由层104。反铁磁性层101由反铁磁性材料构成，并且在与磁化固定层102之间使交换耦合产生，从而固定磁化固定层102的磁化的方向。

此外，MR元件100中的层101～104的配置可以与图9所示的配置上下颠倒。另外，磁化固定层102可以不是单一的铁磁性层，而是包含两个铁磁性层和配置于两个铁磁性层之间的非磁性金属层的人工反铁磁性结构。另外，MR元件100可以是不包含反铁磁性层101的结构。另外，磁检测元件可以是霍尔元件、磁阻抗元件等除MR元件以外的检测磁场的元件。

接下来，参照图10，对电阻部R的结构的一例进行说明。在该示例中，电阻部R包含串联连接的多个MR元件100。电阻部R还包含电连接电路结构上邻接的两个MR元件100的一个以上的连接层，以使多个MR元件100串联连接。在图10所示的例子中，电阻部R包含一个以上的下部连接层111和一个以上的上部连接层112，作为一个以上的连接层。下部连接层111与电路结构上邻接的两个MR元件100的下表面相接，并且电连接这两个MR元件100。上部连接层112与电路结构上邻接的两个MR元件100的上表面相接，并且电连接这两个MR元件100。

接下来，参照图11，对第三磁传感器30的结构的一例进行说明。第三磁传感器30除了电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4之外，还包含由软磁性材料构成的软磁性构造体40。软磁性构造体40包含磁场转换部42和至少一个软磁性层。磁场转换部42接受对象磁场的第三分量，并且输出在垂直于第三磁敏方向的方向的输出磁场分量。输出磁场分量的强度与对象磁场的第三分量的强度具有对应关系。第三磁传感器30通过检测输出磁场分量的强度，来检测对象磁场的第三分量的强度。

在图11所示的例子中，磁场转换部42包含对应于电阻部Rz1的下部磁轭42B1和上部磁轭42T1、对应于电阻部Rz2的下部磁轭42B2和上部磁轭42T2、对应于电阻部Rz3的下部磁轭42B3和上部磁轭42T3、以及对应于电阻部Rz4的下部磁轭42B4和上部磁轭42T4。

下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4和上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4的各个具有在垂直于Z方向的方向上长的长方体形状。

下部磁轭42B1和上部磁轭42T1配置于电阻部Rz1的附近。下部磁轭42B1配置于比电阻部Rz1更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T1配置于比电阻部Rz1更远离基板51的上表面51a的位置。当从上方观察时，电阻部Rz1位于下部磁轭42B1与上部磁轭42T1之间。

下部磁轭42B2和上部磁轭42T2配置于电阻部Rz2的附近。下部磁轭42B2配置于比电阻部Rz2更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T2配置于比电阻部Rz2更远离基板51的上表面51a的位置。当从上方观察时，电阻部Rz2位于下部磁轭42B2与上部磁轭42T2之间。

下部磁轭42B3和上部磁轭42T3配置于电阻部Rz3的附近。下部磁轭42B3配置于比电阻部Rz3更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T3配置于比电阻部Rz3更远离基板51的上表面51a的位置。当从上方观察时，电阻部Rz3位于下部磁轭42B3与上部磁轭42T3之间。

下部磁轭42B4和上部磁轭42T4配置于电阻部Rz4的附近。下部磁轭42B4配置于比电阻部Rz4更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T4配置于比电阻部Rz4更远离基板51的上表面51a的位置。当从上方观察时，电阻部Rz4位于下部磁轭42B4与上部磁轭42T4之间。

磁场转换部42输出的输出磁场分量是由下部磁轭42B1和上部磁轭42T1生成并施加于电阻部Rz1的磁场分量、由下部磁轭42B2和上部磁轭42T2生成并施加于电阻部Rz2的磁场分量、由下部磁轭42B3和上部磁轭42T3生成并施加于电阻部Rz3的磁场分量、以及由下部磁轭42B4和上部磁轭42T4生成并施加于电阻部Rz4的磁场分量。

在图11中，四个空心箭头分别表示当对象磁场的第三分量的方向为Z方向时施加于电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的磁场分量的方向。另外，在图11中，四个实心箭头分别表示电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的MR元件100的磁化固定层102的磁化的方向。电阻部Rz1、Rz4的MR元件100的磁化固定层102的磁化的方向分别与当对象磁场的第三分量的方向为Z方向时施加于电阻部Rz1、Rz4的磁场分量的方向为相同的方向。电阻部Rz2、Rz3的MR元件100的磁化固定层102的磁化的方向分别与当对象磁场的第三分量的方向为Z方向时施加于电阻部Rz2、Rz3的磁场分量的方向为相反方向。

此处，对第三磁传感器30的作用进行说明。在不存在对象磁场的第三分量的状态下，电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的MR元件100的自由层104的磁化的方向相对于磁化固定层102的磁化的方向垂直。

当对象磁场的第三分量的方向为Z方向时，在电阻部Rz1、Rz4的MR元件100中，自由层104的磁化的方向从相对于磁化固定层102的磁化的方向垂直的方向，向磁化固定层102的磁化的方向倾斜。此时，在电阻部Rz2、Rz3的MR元件100中，自由层104的磁化的方向从相对于磁化固定层102的磁化的方向垂直的方向，向磁化固定层102的磁化的方向的相反方向倾斜。其结果，与不存在对象磁场的第三分量的状态相比，电阻部Rz1、Rz4的电阻值减少，电阻部Rz2、Rz3的电阻值增加。

当对象磁场的第三分量的方向为-Z方向时，与上述的情况相反，与不存在对象磁场的第三分量的状态相比，电阻部Rz1、Rz4的电阻值增加，电阻部Rz2、Rz3的电阻值减少。

电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的电阻值的变化量取决于第三分量的强度。

当对象磁场的第三分量的方向和强度变化时，在电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的各自的电阻值中，电阻部Rz1、Rz4的电阻值增加并且电阻部Rz2、Rz3的电阻值减少，或者电阻部Rz1、Rz4的电阻值减少并且电阻部Rz2、Rz3的电阻值增加。由此，输出端子Vz+和输出端子Vz-之间的电位差变化。因此，可以基于该电位差来检测对象磁场的第三分量。第三磁传感器30生成对应于输出端子Vz+和输出端子Vz-之间的电位差的第三检测信号Sz。第三检测信号Sz可以对输出端子Vz+和输出端子Vz-之间的电位差实施振幅或偏移的调整。

接下来，参照图12，对第一至第三磁传感器10、20、30的结构的一例进行说明。图12示出了第一至第三磁传感器10、20、30的各自的一部分。在该示例中，第一至第三磁传感器10、20、30配置于基板51上。基板51具有上表面51a和下表面51b。

第一磁传感器10除了电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4之外，还分别包含由绝缘材料构成的绝缘层66A、67A、68A。绝缘层66A配置于基板51的上表面51a上。电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4配置于绝缘层66A上。图12示出了电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4中所包含的多个MR元件100中的一个，以及与其连接的下部连接层111和上部连接层112。绝缘层67A在绝缘层66A的上表面上配置于电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4的周围。绝缘层68A覆盖电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4和绝缘层67A。

第二磁传感器20的结构与第一磁传感器10相同。即，第二磁传感器20除了电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4之外，还分别包含由绝缘材料构成的绝缘层66B、67B、68B。绝缘层66B配置于基板51的上表面51a上。电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4配置于绝缘层66B上。图12示出了电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4中所包含的多个MR元件100中的一个，以及与其连接的下部连接层111和上部连接层112。绝缘层67B在绝缘层66B的上表面上配置于电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4的周围。绝缘层68B覆盖电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4和绝缘层67B。

第三磁传感器30除了包含电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4以及软磁性构造体40之外，还包含由绝缘材料构成的绝缘层61、62、63、64。在图12所示的例子中，软磁性构造体40包含磁场转换部42和两个软磁性层41、43。

磁场转换部42包含图11所示的下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4和上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4。在图12中，下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4中的一个由符号42B表示，与其对应的上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4中的一个由符号42T表示。

软磁性层41配置于基板51的上表面51a上。下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4配置于软磁性层41上。绝缘层61在软磁性层41上配置于下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4的周围。

电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4配置于绝缘层61上。图12示出了电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4中所包含的多个MR元件100中的一个，以及与其连接的下部连接层111和上部连接层112。绝缘层62在下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4和绝缘层61上配置于电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的周围。

上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4配置于绝缘层62上。绝缘层63在电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4和绝缘层62上配置于上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4的周围。

软磁性层43配置于上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4和绝缘层63上。绝缘层64覆盖软磁性层43。

当从上方观察时，软磁性层41、43遍及第三磁传感器30的整个区域或者大致整个区域而存在。换句话说，可以将软磁性层41垂直投影于基准平面RP的区域和可以将软磁性层43垂直投影于基准平面RP的区域均与第三区域A30一致或大致一致。

在图12所示的例子中，第一至第三磁传感器10、20、30中所包含的所有磁检测元件，即MR元件100，配置于距基板51的上表面51a，即基准平面RP相等的距离的位置。

此外，磁场转换部42可以仅包含下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4和上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4的一者。另外，软磁性构造体40可以仅包含软磁性层41、43的一者。

接下来，参照图4，对信号处理电路5所进行的处理的内容和信号处理电路5的结构进行说明。信号处理电路5进行第一处理、第二处理、偏移变化检测处理、球体信息生成处理、偏移校正处理和位置信息生成处理。如上所述，信号处理电路5具备第一处理器7和第二处理器8。第一处理器7包含模拟-数字转换器(以下，记为A/D转换器。)70A、70B、70C、进行第一处理的最大线段抽出部71、进行第二处理的中点坐标运算部72、进行偏移变化检测处理的偏移变化检测部73。第二处理器8包含进行偏移校正处理的偏移校正部81、进行球体信息生成处理的球体信息生成部82、以及进行位置信息生成处理的位置信息生成部84。

最大线段抽出部71、中点坐标运算部72、偏移变化检测部73、偏移校正部81、球体信息生成部82、和位置信息生成部84分别是进行上述的处理的功能块。

A/D转换器70A、70B、70C分别将第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz转换为数字信号。转换为数字信号的第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz被输入至最大线段抽出部71、偏移变化检测部73、偏移校正部81和球体信息生成部82。

第一处理、第二处理、偏移变化检测处理、球体信息生成处理、偏移校正处理和位置信息生成处理分别在使用位置检测装置1时重复实行。

在此，在上述基准坐标系中，将表示某一时刻的第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的值的组的坐标(Sx、Sy、Sz)设定为测量点。如上所述，当磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对的位置变化时，基准坐标系中的磁场产生器2的位置沿规定的球面变化。因此，当取得多个时刻的多个测量点，并且将多个测量点绘制于基准坐标系时，多个测量点的分布可以通过球面来近似。在本实施方式中，将近似了该多个测定点的分布的球面称为近似球面。多个测量点分布于近似球面上或近似球面的附近。

由最大线段抽出部71进行的第一处理包含从多个时刻的多个测量点中抽出连结它们的线段的长度成为最大的第一点和第二点，将第一点和第二点对中点坐标运算部72输出。

由中点坐标运算部72进行的第二处理包含在实行了第一处理之后，求得连结由第一处理抽出的第一点和第二点的线段的中点的坐标、以及连结第一点和第二点的线段的长度的1/2。在下文中，将连结第一点和第二点的线段的长度的1/2称为磁场强度数据M。由中点坐标运算部72进行的第二处理还包含保持中点的坐标和磁场强度数据M。中点的坐标相当于推定了具有近似球面的假想的球体的中心坐标的坐标。磁场强度数据M相当于推定了上述假想的球体的半径的数据。在以下的说明中，将中点的坐标和磁场强度数据M的组称为推定球体信息。

在下文中，第一点的坐标表示为(x1,y1,z1)，第二点的坐标表示为(x2,y2,z2)，连结第一点和第二点的线段的中点的坐标表示为(mx,my,mz)。mx、my、mz分别由下述的式(1)～(3)表示。

mx＝(x1+x2)/2……(1)

my＝(y1+y2)/2……(2)

mz＝(z1+z2)/2……(3)

另外，磁场强度数据M由下述的式(4)表示。

M＝√((x1-x2)²+(y1-y2)²+(z1-z2)²)/2……(4)

在第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz中，产生由于对象磁场即磁场产生器2产生的磁场以外的要因而引起的偏移。由偏移变化检测部73进行的偏移变化检测处理包含使用由第二处理保持的推定球体信息来检测第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的偏移的变化。

偏移变化检测部73在检测出偏移的变化时，输出表示其的通知信号Sn，并且停止偏移变化检测处理。在本实施方式中，最大线段抽出部71以可以接收通知信号Sn的方式构成，并且以从接收到通知信号Sn起开始第一处理的方式构成。换句话说，如果偏移变化检测部73检测出偏移的变化，则将通知信号Sn对最大线段抽出部71输出，从而使第一处理开始。由中点坐标运算部72进行的第二处理包含当通过第一处理抽出第一点和第二点时，求得连结第一点和第二点的线段的中点的坐标和磁场强度数据M，并更新保持的推定球体信息。偏移变化检测部73当在通知信号Sn的输出之后在中点坐标运算部72中更新了推定球体信息时，重新开始偏移变化检测处理。

此外，在第一处理器7中，在实行了位置检测装置1的使用开始后的最初的偏移变化检测处理之前，可以实行如下的初始处理。该初始处理中，首先，最大线段抽出部71实行第一处理，并且抽出第一点和第二点。接下来，中点坐标计算器72实行第二处理，求得连结第一点和第二点的线段的中点的坐标和磁场强度数据M，并将它们保持作为推定球体信息。接下来，偏移变化检测部73开始偏移变化检测处理。

或者，代替实行上述的初始处理，中点坐标运算部72可以保持初始推定球体信息。初始推定球体信息包含中点的坐标的初始值和磁场强度数据M的初始值。中点的坐标的初始值和磁场强度数据M的初始值，例如，基于适用了位置检测装置1的关节机构300的结构，在包含关节机构300的设备出厂前被确定。在位置检测装置1的使用开始后的最初的偏移变化检测处理中，偏移变化检测部73使用中点的坐标的初始值和磁场强度数据M的初始值取代中点的坐标和磁场强度数据M，检测偏移的变化。

通过球体信息生成部82进行的球体信息生成处理包含通过使用了第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的计算来生成球体信息Ss。球体信息Ss包含具有近似球面的假想的球体的中心坐标和半径的数据。假想的球体的中心坐标和半径，例如，可以通过使用四个测量点和球面的方程式，来确定包含四个测量点的近似球面来求得。或者，假想球体的中心坐标和半径可以通过使用五个以上的测量点和球面的方程式和最小二乘法来确定最接近五个以上的测量点的近似球面来求得。

在本实施方式中，球体信息生成部82以可以接收通知信号Sn的方式构成，并且以在接收到通知信号Sn起开始球体信息生成处理的方式构成。换句话说，由偏移变化检测部73进行的偏移变化检测处理包含当检测出偏移的变化时，对球体信息生成部82输出通知信号Sn，从而使球体信息生成处理开始。

通过偏移校正部81进行的偏移校正处理包含在实行了球体信息生成处理之后，使用第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz和由球体信息生成处理生成的球体信息Ss的中心坐标的数据，来校正第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的偏移，并且生成第一至第三校正后信号，对位置信息生成部84输出。

此外，球体信息生成部82可以在实行位置检测装置1的使用开始后的最初的偏移变化检测处理之前，可以实行球体信息生成处理。或者，球体信息生成部82可以保持初始球体信息。初始球体信息包含所述假想的球体的中心坐标的初始值和半径的初始值的数据。基于适用了位置检测装置1的关节机构300的结构，在包含关节机构300的设备出厂前被确定。在实行了位置检测装置1的使用开始后的最初的偏移变化检测处理之前，偏移校正部81使用中心坐标的初始值的数据取代中心坐标的数据，来进行偏移校正处理。

此外，上述的中点的坐标的初始值可以与中心坐标的初始值相同。同样地，上述的磁场强度数据M的初始值可以与半径的初始值相同。

位置信息生成部84中的位置信息生成处理包含基于第一至第三校正后信号，生成表示磁场生成器2相对于磁传感器装置4的相对的位置的位置信息。

接下来，将对通过最大线段抽出部71进行的第一处理进行说明。在第一处理中，取得多个时刻的多个测量点，并且从该多个测量点中抽出第一点和第二点。在下文中，作为抽出第一点和第二点的方法的例子，对第一方法、第二方法和第三方法进行说明。在第一至第三方法中，最大线段抽出部71取得多个时刻的多个测量点作为时序数据。

首先，参照图13和图14，对第一方法进行说明。图13是示出第一方法的流程图。图14是用于说明第一方法的说明图。此外，如上所述，多个测量点分布于近似球面上或近似球面的附近。在图14中，为了方便起见，将近似球面由附有记号S的圆表示。

在第一方法中，首先，将第一测量点设定为第一点P1，并将下一测量点设定为第二点P2(步骤S11)。接下来，计算第一点P1和第二点P2之间的距离，并且将该距离设定为最大距离MD(步骤S12)。接下来，取得最新的测量点P(步骤S13)。接下来，计算第一点P1和最新的测量点P之间的距离，并且将该距离设定为比较用距离D(步骤S14)。

接下来，判断比较用距离D是否大于最大距离MD(步骤S15)。图14示出比较用距离D大于最大距离MD的情况。如图14所示，在比较用距离D大于最大距离MD的情况下(YES)，将最新的测量点P设定为第二点P2(步骤S16)，并返回至步骤S12。

在比较用距离D为最大距离MD以下的情况下(步骤S15中为NO)，接下来，判断从最大距离MD的最后的更新起是否经过了规定时间以上(步骤S17)。如果从最大距离MD的最后的更新起经过了规定时间以上(步骤S17中为YES)，则确定第一点P1和第二点P2(步骤S18)。如果从最大距离MD的最后的更新起未经过规定时间以上(步骤S17为NO)，则返回至步骤S13。

在步骤S17中为YES的情况下，可以判断最大距离MD是否为规定值以上。并且，在最大距离MD为规定值以上的情况下前进至步骤S18，在最大距离MD不到规定值的情况下，则无法确定第一点P1和第二点P2，可以输出表示错误的通知，并结束处理。

另外，在图13所示的方法中，最大线段抽出部71每一次取得测量点P时，判断测量点P是否为第二点P2，最大线段抽出部71在最初取得规定的数量的测量点P后，可以对所取得的全部的测量点P，依次判断是否为第二点P2。

接下来，参照图15至图18对描述第二方法进行说明。图15是示出第二方法的流程图。图16至图18是用于说明第二方法的说明图。此外，在图16至图18中，为方便起见，与图14同样地，将近似球面由附有记号S的圆表示。

在第二方法中，首先，将第一测量点设定为第一点P1，并将下一测量点设定为第二点P2(步骤S21)。接下来，计算第一点P1和第二点P2之间的距离，并且将该距离设定为最大距离MD(步骤S22)。接下来，取得最新的测量点P(步骤S23)。接下来，计算第一点P1和最新的测量点P之间的距离，并且将该距离设定为第一比较用距离D1，并且计算第二点P2和最新的测量点P之间的距离，并且将该距离设定为第二比较用距离D2(步骤S24)。

接下来，确定第一比较用距离D1和第二比较用距离D2中的至少一个是否大于最大距离MD(步骤S25)。图16示出了第一和第二比较用距离D1、D2均小于最大距离MD的情况。图17示出了第一比较用距离D1大于最大距离MD和第二比较用距离D2的情况。图18示出第二比较用距离D2大于最大距离MD和第一比较用距离D1的情况。

如图17和18所示，在第一比较用距离D1和第二比较用距离D2中的至少一个大于最大距离MD的情况下(步骤S25中为YES)，接下来，判断第二比较用距离D2是否大于第一比较用距离D1(步骤S26)。如图18所示，在第二比较用距离D2大于第一比较用距离D1时(步骤S26为YES)，将最新的测量点P设定为第一点P1(步骤S27)，并返回至步骤S22。如图17所示，在第二比较用距离D2为第一比较用距离D1以下的情况下(步骤S26为NO)，将最新的测定点P设定为第二点P2(步骤S28)，并返回至步骤S22。

如图16所示，在第一和第二比较用距离D1、D2均为最大距离MD以下的情况下(步骤S25中为NO)，接下来，判断从最大距离MD的最后的更新起是否经过了规定时间以上(步骤S29)。如果从最大距离MD的最后的更新起经过了规定时间以上(步骤S29中为YES)，则确定第一点P1和第二点P2(步骤S30)。如果从最大距离MD的最后的更新起未经过规定时间以上(步骤S29为NO)，则返回至步骤S23。

在步骤S29中为YES的情况下，可以判断最大距离MD是否为规定值以上。并且，在最大距离MD为规定值以上的情况下前进至步骤S30，在最大距离MD不到规定值以下的情况下，则无法确定第一点P1和第二点P2，可以输出表示错误的通知，并结束处理。

另外，在图15所示的方法中，最大线段抽出部71每一次取得测量点P时，判断测量点P是否为第一点P1或第二点P2，最大线段抽出部71在最初取得规定的数量的测量点P后，可以对所取得的全部的测量点P，依次判断是否为第一点P1或第二点P2。

接下来，对第三方法进行说明。在第三方法中，预先确定三个以上的假想的球体的直径(通过球体的中心，并且两端位于球面上的任意的线段)的候选，并且将形成离三个以上的的假想的球体的直径的候选的任一个最近的且最长的线段的两个测量点设定为第一点和第二点。在下文中，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离各直径的候选的任一个最近的且最长的线段的两个测量点中的各个称为候选点，并且组合两个候选点，称为候选点对。

在下文中，对将假想的球体的直径的候选设定为第一轴至第九轴的例子进行说明。第一轴至第九轴使用绘制有多个测量点的基准坐标系并如下定义。在以下的说明中，α是任意的实数。第一轴是平行于直线上的点的坐标由(α,0,0)表示的直线的轴。第二轴是平行于直线的点的坐标由(0,α,0)表示的直线的轴。第三轴是平行于直线上的点的坐标由(0,0,α)表示的直线的轴。第四轴是平行于直线上的点的坐标由(α,α,0)表示的直线的轴。第五轴是平行于直线上的点的坐标表示由(α,-α,0)表示的直线的轴。第六轴是平行于直线上的点的坐标表示由(0,α,α)表示的直线的轴。第七轴线是平行于直线上的点的坐标由(0,α,-α)表示的直线的轴。第八轴是平行于直线上的点的坐标由(α,0,α)表示的直线的轴。第九轴是平行于直线上的点的坐标由(-α,0,α)表示的直线的轴。

在下文中，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离第一轴最近的且最长的线段的两个候选点称为候选点P11、P12，并且组合两个候选点P11、P12，称为第一候选点对。候选点P11是在多个测量点中第一检测信号Sx的值成为最大的测量点。候选点P12是在多个测量点中第一检测信号Sx的值成为最小的测量点。

另外，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离第二轴最近的且最长的线段的两个候选点称为候选点P21、P22，并且组合两个候选点P21、P22，称为第二候选点对。候选点P21是在多个测量点中第二检测信号Sy的值成为最大的测量点。候选点P22是在多个测量点中第二检测信号Sy的值成为最小的测量点。

另外，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离第三轴最近的且最长的线段的两个候选点称为候选点P31、P32，并且组合两个候选点P31、P32，称为第三候选点对。候选点P31是在多个测量点中第三检测信号Sz的值成为最大的测量点。候选点P32是在多个测量点中第三检测信号Sz的值成为最小的测量点。

另外，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离第四轴最近的且最长的线段的两个候选点称为候选点P41、P42，并且组合两个候选点P41、P42，称为第四候选点对。候选点P41是在多个测量点中，Sx+Sy的值成为最大的测量点。候选点P42是在多个测量点中，Sx+Sy的值成为最小的测量点。

另外，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离第五轴最近的且最长的线段的两个候选点称为候选点P51、P52，并且组合两个候选点P51、P52，称为第五候选点对。候选点P51是在多个测量点中，Sx-Sy的值成为最大的测量点。候选点P52是在多个测量点中，Sx-Sy的值成为最小的测量点。

另外，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离第六轴最近的且最长的线段的两个候选点称为候选点P61、P62，并且组合两个候选点P61、P62，称为第六候选点对。候选点P61是在多个测量点中，Sy+Sz的值成为最大的测量点。候选点P62是在多个测量点中，Sy+Sz的值成为最小的测量点。

另外，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离第七轴最近的且最长的线段的两个候选点称为候选点P71、P72，并且组合两个候选点P71、P72，称为第七候选点对。候选点P71是在多个测量点中，Sy-Sz的值成为最大的测量点。候选点P72是在多个测量点中，Sy-Sz的值成为最小的测量点。

另外，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离第八轴最近的且最长的线段的两个候选点称为候选点P81、P82，并且组合两个候选点P81、P82，称为第八候选点对。候选点P81是在多个测量点中，Sz+Sx的值成为最大的测量点。候选点P82是在多个测量点中，Sz+Sx的值成为最小的测量点。

另外，在确定第一点和第二点之前的最新的时间点，将形成离第九轴最近的且最长的线段的两个候选点称为候选点P91、P92，并且组合两个候选点P91、P92，称为第九候选点对。候选点P91是在多个测量点中，Sz-Sx的值成为最大的测量点。候选点P92是在多个测量点中，Sz-Sx的值成为最小的测量点。

接下来，参照图19，以如上所述地将假想的球体的直径的候选设定为第一轴至第九轴的情况为例，对第三方法进行具体地说明。图19是示出第三方法的流程图。

在第三方法中，首先，将最初的测量点设定为18个候选点P11、P12、P21、P22、P31、P32、P41、P42、P51、P52、P61、P62、P71、P72、P81、P82、P91、P92(步骤S31)。接下来，对每一对第一至第九候选点对，求得作为两个候选点间的距离的两点间距离(步骤S32)。在步骤S32的实行时点，第一至第九候选点对的两个点距离全部为0。18个候选点与每一对第一至第九候选点对的两点间距离，直到更新为止，由最大线段抽出部71保持。

接下来，取得最新的测量点(步骤S33)。接下来，将最新的测量点与18个候选点进行比较，来判断最新的测量点是否对应于一个以上的候选点(步骤S34)。该判断通过将最新的测量点与保持的18个候选点进行比较来进行。在最新测量点对应于一个以上的候选点的情况下(YES)，则相应的候补点由最新的测量点更新(步骤S35)。接下来，更新包含更新了的候选点的候选点对的两点间距离(步骤S36)，并返回至步骤S33。

在最新的测量点不对应于一个以上的候选点的情况下(步骤S34中为NO)，接下来，判断从候选点的最后的更新起是否经过了规定时间以上(步骤S37)。在从候选点的最后的更新起经过了规定时间以上的情况下(步骤S37中为YES)，则将具有最大的两点间距离的候选点对的两个候选点设定为第一点P1和第二点P2(步骤S38)。在从候选点的最后的更新起没有经过规定时间以上的情况下(步骤S37中为NO)，则返回至步骤S33。

在步骤S37中为YES的情况下，可以判断最大的两点间距离是否为规定值以上。并且，在最大的两点间距离为规定值以上的情况下前进至步骤S38，在最大的两点间距离不到规定值的情况下，则无法确定第一点P1和第二点P2，可以输出表示错误的通知，并结束处理。

另外，在图19所示的方法中，最大线段抽出部71每当取得测量点时，判断测量点是否对应于一个以上的候选点，最大线段抽出部71也可以在最初取得了规定的数的测量点后，从规定的数的测量点中抽出18个候选点，进一步地，将具有最大的两点间距离的候选点对的两个候选点设定为第一点P1和第二点P2。

接下来，对由偏移变化检测部73进行的偏移变化检测处理进行具体地说明。在偏移变化检测处理中，例如，判断偏移如下地变化。首先，通过取得某一时刻的第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的值的组，来获得上述的测量点(Sx,Sy,Sz)。另外，取得由中点坐标运算部72保持的中点的坐标(mx,my,mz)和磁场强度数据M。接下来，求得判定值D。本实施方式中的判定值D是测量点(Sx,Sy,Sz)与中点的坐标(mx,my,mz)之间的距离与磁场强度数据M之间的差。判定值D由下述的式(5)表示。

D＝√((Sx-mx)²+(Sy-my)²+(Sz-mz)²)-M……(5)

接下来，将判定值D的绝对值与规定的阈值进行比较。规定的定阈值是用于检测偏移的变化的阈值。在偏移变化检测处理中，在判定值D的绝对值为规定的阈值以上的情况下，判断偏移发生变化，并且输出通知信号Sn。

偏移变化检测部73取得第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的值的组的时刻与第一处理器7的采样周期同步。偏移变化检测部73每当取得第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的值的组时，可以进行偏移变化检测处理。在这种情况下，如果缩短第一处理器7的采样周期，则偏移变化检测处理的实行间隔也变短。

接下来，对通过偏移校正部81进行的偏移校正处理和通过位置信息生成部84进行的位置信息生成处理进行具体地说明。在以下的说明中，第一校正后信号由符号CSx表示，第二校正后信号由符号CSy表示，第三校正后信号由符号CSz表示，假想的球体的中心坐标由(cx、cy、cz)表示。

如上所述，基准坐标系中的磁场产生器2的位置沿规定的球面变化，并且多个测量点分布于近似球面上或近似球面的附近。另外，规定的球面的中心与第一球面的中心即基准位置一致或大致一致。因此，如果不产生偏移，则具有近似球面的假想的球体的中心坐标(cx、cy、cz)与基准位置一致或大致一致。但是，当产生偏移时，假想的球体的中心坐标(cx、cy、cz)从基准位置偏移。

基准坐标系的原点可以是基准位置。在这种情况下，偏移校正处理，例如，可以是以使在球体信息生成处理中计算出的假想的球体的中心坐标(cx、cy、cz)成为基准坐标系的原点(0、0、0)，将测量点(Sx、Sy、Sz)转换为点(Sx-cx、Sy-cy、Sz-cz)的处理。在这种情况下，第一至第三校正后信号CSx、CSy、CSz分别由以下的式(6)～(8)表示。

CSx＝Sx-cx……(6)

CSy＝Sy-cy……(7)

CSz＝Sz-cz……(8)

基准坐标系中的点(CSx、CSy、CSz)与基准坐标系中的磁场产生器2的坐标具有对应关系。位置信息生成处理，例如，可以是对点(CSx、CSy、CSz)的各分量即第一至第三校正后信号CSx、CSy、CSz进行校正，并且求得基准坐标系中的磁场产生器2的坐标的处理。第一至第三校正后信号CSx、CSy、CSz，例如，以使从基准坐标系中的原点到点(CSx、CSy、CSz)的距离与从磁传感器装置4到磁场产生器2的实际的距离相等，通过将第一至第三校正后信号CSx、CSy、CSz中的各个乘以规定的校正系数来进行。

接下来，参照图20，对关于第一处理、第二处理和偏移变化检测处理的第一处理器7操作进行说明。图20是示出第一处理器7的操作的流程图。在图20所示的操作中，首先，偏移变化检测部73如上所述，使用由中点坐标运算部72保持的推定球体信息来求得判定值D(步骤S41)。

接下来，偏移变化检测部73判断判定值D的绝对值是否为规定的阈值以上(步骤S42)。在步骤S42中判断为判定值D的绝对值不为规定的阈值以上的情况下(NO)，则第一处理器7判断是否结束图20所示的操作(步骤S43)。在步骤S43中判断为结束的情况下(YES)，则图20所示的操作结束。图20所示的操作，例如，通过指示结束的信号被输入至第一处理器7来结束。在步骤S43中判断为不结束的情况下(NO)，则返回至步骤S41。在步骤S42中判断为判定值D的绝对值为规定的阈值以上的情况下(YES)，则偏移变化检测部73输出通知信号Sn，并且停止偏移变化检测处理(步骤S44)。

在图20所示的操作中，接下来，最大线段抽出部71实行第一处理，抽出第一点和第二点(步骤S45)。接下来，中点坐标运算部72实行第二处理，求得连结第一点和第二点的线段的中点的坐标和磁场强度数据M，并且将它们作为推定球体信息保持(步骤S46)。接下来，偏移变化检测部73重新开始偏移变化检测处理(步骤S47)，并返回至步骤S41。

接下来，参照图21，对与球体信息Ss的生成有关的第二处理器8的操作进行说明。图21是示出与球体信息Ss的生成有关的第二处理器8的操作的流程图。在图21所示的操作中，首先，球体信息生成部82确认是否已经接收到通知信号Sn(步骤S51)。在步骤S51中确认尚未接收到通知信号Sn的情况下(NO)，则第二处理器8判断是否结束图21所示的操作(步骤S52)。在步骤S52中确认结束的情况下(YES)，则图21所示的操作结束。图21所示的操作，例如，通过指示结束的信号被输入至第二处理器8来结束。在步骤S52中判断不结束的情况下(NO)，则经过规定的时间后，再次，实行步骤S51。

在步骤S51中确认已经接收到通知信号Sn的情况下(YES)，则球体信息生成部82生成球体信息Ss(步骤S53)。在图21所示的操作中，在实行了步骤S53之后，返回至步骤S51。

如以上所说明的，在本实施方式所涉及的信号处理电路5、位置检测装置1以及磁传感器系统3中，进行从多个时刻的多个测量点中，抽出连结它们的线段的长度成为最大的第一点和第二点的第一处理，和求得连结由第一处理抽出的第一点和第二点的线段的中点的坐标的第二处理。连结第一点和第二点的线段的中点的坐标相当于推定假想的球体的中心坐标的坐标。

而且，作为假想的球体的中心坐标的计算方法，存在一种通过球体信息生成处理来生成球体信息Ss的方法。如上所述，为了求得球体信息Ss，即假想的球体的中心坐标和半径，例如，需要使用球面的方程式来确定近似球面。因此，生成球体信息Ss的处理需要相对复杂的运算，并且需要一定程度的时间。

相对于此，抽出第一点和第二点的第一处理以及求得连结第一点和第二点的线段的中点的坐标的第二处理可以比生成球面信息Ss的处理使用更简单的运算来实行。因此，根据本实施方式，在通过偏移变化检测处理检测到第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的偏移变化之后，通过实行比较简单的第一处理和第二处理，可以快速地推定偏移变化后的假想的球体的中心坐标。

另外，在本实施方式中，第二处理还包含求得磁场强度数据M，并将中点的坐标和磁场强度数据M作为推定球体信息来保持。偏移变化检测处理使用由第二处理保持的推定球体信息来进行。因此，根据本实施方式，在检测到第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的偏移变化之后停止偏移变化检测处理的情况下，通过实行比较简单的第一处理和第二处理，可以快速地重新开始偏移变化检测处理。

[第二实施方式]

接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。首先，参照图22，对本实施方式所涉及的信号处理电路5与第一实施方式不同的点进行说明。图22是示出本实施方式所涉及的磁传感器系统3的结构的功能块图。

本实施方式所涉及的信号处理电路5除了进行第一实施方式中所说明的第一处理、第二处理、偏移变化检测处理、球体信息生成处理、偏移校正处理以及位置信息生成处理，还进行球体信息接收/保持处理和球体信息发送处理。信号处理电路5的第一处理器7除了包含第一实施方式中所说明的最大线段抽出部71、中点坐标运算部72和偏移变化检测部73之外，还包含进行球体信息接收/保持处理的球体信息接收/保持部74。信号处理电路5的第二处理器8除了包含第一实施方式中所说明的偏移校正部81、球体信息生成部82和位置信息生成部84之外，还包含进行球体信息发送处理的球体信息发送部83。

球体信息接收/保持部74和球体信息发送部83是分别进行上述的处理的功能块。另外，球体信息接收/保持处理和球体信息发送处理分别在使用位置检测装置1时，反复实行。

由球体信息发送部83进行的球体信息发送处理包含，在进行了由球体信息生成部82进行的球体信息生成处理之后，将通过球体信息生成处理生成的球体信息Ss发送至球体信息接收/保持部74。球体信息接收/保持部74进行的球体信息接收/保持处理包含接收并保持从球体信息发送部83发送的球体信息Ss。

在本实施方式中，由偏移变化检测部73进行的偏移变化检测处理是使用由中点坐标运算部72进行的第二处理保持的中点的坐标和磁场强度数据M的组，即推定球体信息，以及由球体信息接收/保持部74进行的球体信息接收/保持处理保持的球体信息Ss，即由球体信息生成处理生成的球体信息Ss中的一者来进行的。

如第一实施方式中所述，球体信息生成部82以可以接收通知信号Sn的方式构成，并且以在接收到通知信号Sn起开始球体信息生成处理的方式构成。换句话说，由偏移变化检测部73进行的偏移变化检测处理包含当检测出偏移的变化时，对球体信息生成部82输出通知信号Sn，从而使球体信息生成处理开始。由球体信息生成部82进行的球体信息生成处理包含当接收到通知信号Sn时，开始最新的球体信息Ss的生成。由球体信息接收/保持部74进行的球体信息接收/保持处理包含当接收到新的球体信息Ss时，更新保持的球体信息Ss。

此外，在球体信息生成部82保持第一实施方式中所说明的初始球体信息的情况下，在第一处理器7和第二处理器8中，在实行了位置检测装置1的使用开始后的最初的球体信息生成处理之前，可以进行如下的初始处理。在该初始处理中，球体信息发送部83将初始球体信息发送至球体信息接收/保持部74。球体信息接收/保持部74接收并保持初始球体信息。在实行了最初的球体信息生成处理前，偏移变化检测部73可以使用推定球体信息来检测偏移的变化，可以使用第一实施方式中所说明的初始推定球体信息来检测偏移的变化，也可以使用初始球体信息来检测偏移的变化。

在下文中，对通过偏移变化检测部73进行的偏移变化检测处理进行具体地说明。在偏移变化检测处理中，在使用推定球体信息的第一情况和在使用球体信息Ss的第二情况中的任一者中，与第一实施方式中的偏移变化检测处理同样地，求得判定值D，将判定值D的绝对值与规定的阈值进行比较，在判定值D的绝对值为规定的阈值以上的情况下，判断为偏移发生了变化，输出通知信号Sn。第一情况下的判定值D的计算方法与第一实施方式相同。即，第一情况下的判定值D由上文中出现过的式(5)表示。

第二情况下的判定值D由以下的方式求得。首先，通过在某一时刻取得第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的值的组，来获得上述的测量点(Sx，Sy，Sz)。另外，取得由球体信息接收/保持部74保持的球体信息Ss。接下来，求得测量点(Sx、Sy、Sz)与根据球体信息Ss的假想的球体的中心坐标(cx、cy、cz)之间的距离，以及该距离和根据球体信息Ss的假想的球体的半径r的差。该差是第二情况下的判定值D。第二情况下的判定值D由下述的式(9)表示。

D＝√((Sx-cx)²+(Sy-cy)²+(Sz-cz)²)-r……(9)

接下来，参照图23，对关于第一处理、第二处理、偏移变化检测处理和关于球体信息接收/保持处理的第一处理器7操作进行说明。图23是示出第一处理器7的操作的流程图。

在图23所示的操作中，首先，偏移变化检测部73确认由球体信息接收/保持部74保持的球体信息Ss是否比由中点坐标运算部72保持的推定球体信息新(步骤S61)。在球体信息Ss为新的情况下(YES)，偏移变化检测部73使用球体信息Ss，通过式(9)，求得判定值D(步骤S62)。在球体信息Ss不为新的情况下(NO)，偏移变化检测部73使用推定球体信息，通过式(5)，求得判定值D(步骤S63)。

此外，由于在实行了最初的球体信息生成处理之前，球体信息接收/保持部74不保持球体信息Ss，因此实行了步骤S63。在中点坐标运算部72保持初始推定球体信息的情况下，在实行了最初的球体信息生成处理之前，作为步骤S63的代替，偏移变化检测部73可以使用初始推定球体信息来实行求得判定值D的处理。在这种情况下，判定值D可以通过分别将式(5)中的中点的坐标和磁场强度数据M置换为中点的坐标的初始值和磁场强度数据M的初始值来求得。或者，在球体信息接收/保持部74保持初始球体信息的情况下，在实行了最初的球体信息生成处理之前，作为步骤S63的替代，偏移变化检测部73可以实行使用初始球体信息来求得判定值D的处理。在这种情况下，判定值D可以通过将式(9)中的假想的球体的中心坐标和半径r置换为假想的球体的中心坐标的初始值和半径r的初始值来求得。

在图23所示的操作中，在步骤S62的实行之后或在步骤S63的实行之后，偏移变化检测部73判断判定值D的绝对值是否为规定的阈值以上(步骤S64)。在步骤S64中判断出判定值D的绝对值不为规定的阈值以上的情况下(NO)，第一处理器7确判断是否结束图23所示的操作(步骤S65)。在步骤S65中判断为结束的情况下(YES)，图23所示的操作结束。图23所示的操作，例如，通过将表示结束的信号输入至第一处理器7来结束。在步骤S65中判断为不结束的情况下(NO)，返回至步骤S61。在步骤S64中判断为判定值D的绝对值为规定的阈值以上的情况下(YES)，偏移变化检测部73输出通知信号Sn，并且停止偏移变化检测处理(步骤S66)。

在图23所示的操作中，接下来，最大线段抽出部71实行第一处理，抽出第一点和第二点(步骤S67)。接下来，中点坐标运算部72实行第二处理，求得连结第一点和第二点的线段的中点的坐标以及磁场强度数据M，并将它们作为推定球体信息保持(步骤S68)。接下来，偏移变化检测部73重新开始偏移变化检测处理(步骤S69)，并返回至步骤S61。

接下来，参照图24，对关于球体信息Ss的生成和发送的第二处理器8的操作进行说明。图24是示出关于球体信息Ss的生成和发送的第二处理器8的操作的流程图。在图24所示的操作中，首先，球体信息生成部82确认是否接收到通知信号Sn(步骤S71)。在步骤S71中确认了没有接收到通知信号Sn(NO)的情况下，第二处理器8判断是否结束图24所示的操作(步骤S72)。在步骤S72中判断为结束的情况下(YES)，图24所示的操作结束。图24所示的操作，例如，通过将指示结束的信号输入至第二处理器8来结束。在步骤S72中判断为没有结束的情况下(NO)，在经过规定的时间之后，再次，实行步骤S71。

在步骤S71中确认接收到通知信号Sn的情况下(YES)，球体信息生成部82生成球体信息Ss(步骤S73)。接下来，球体信息发送部83将球体信息Ss发送至球体信息接收/保持部74(步骤S74)。在图24所示的操作中，在实行步骤S74之后，返回至步骤S71。

如以上所说明的，在本实施方式中，偏移变化检测处理是使用由第二处理保持的中点的坐标和磁场强度数据M的组即推定球体信息、以及由球体信息生成处理生成的球体信息Ss中的一者来进行的。中点的坐标相当于推定假想的球体的中心坐标的坐标，并且磁场强度数据M相当于推定假想的球体的半径的数据。在使用推定的球体信息的情况下，与第一实施方式同样地，可以快速地重新开始偏移变化检测处理。

另一方面，由球体信息生成处理生成的球体信息Ss不是如中心的坐标和磁场强度数据M那样的假想的球体的中心坐标和半径的推定值，而是假想的球体的中心坐标和半径本身。因此，根据本实施方式，通过使用由球体信息生成处理生成的球体信息Ss进行偏移变化检测处理，可以准确检测到第一至第三检测信号Sx、Sy、Sz的偏移的变化。

另外，在本实施方式中，偏移变化检测处理在从使球体信息生成处理开始之后在规定时间以内获得新的球体信息Ss时，使用该新的球体信息Ss来进行，并且在从使球体信息生成处理开始之后在规定时间以内没有获得新的球体信息Ss时，使用推定球体信息来进行。由此，根据本实施方式，可以快速地重新开始偏移变化检测处理。另外，根据本实施方式，即使在球体信息接收/保持部74无法接收从球体信息发送部83发送的球体信息Ss的情况下，也可以重新开始偏移变化检测处理。

本实施方式中的其它的结构、作用和效果，与第一实施方式是同样的。

此外，本发明不限于上述各实施方式，可以进行各种变更。例如，最大线段抽出部71、中点坐标运算部72、偏移变化检测部73和球体信息接收/保持部74可以设置于第二处理器8。

另外，本发明的信号处理电路和磁传感器系统不限于检测磁场产生器相对于磁传感器装置的相对的位置的情况，也可以适用于检测构成为能够在规定的磁场中旋转的磁传感器装置的姿势的情况。

基于以上的说明，显而易见的是，能够实施本发明的各种方式或变形例。因此，在与所述权利要求的范围等同的范围内，也能够以除了上述的最佳的方式以外的方式来实施本发明。

Claims (10)

1.一种信号处理电路，其特征在于，

是处理从生成与基准位置处的磁场的互相不同的三个方向的分量具有对应关系的第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号的磁传感器输出的所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号的信号处理电路，

其进行：

第一处理，其包含在用于表示所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号的值的三个轴定义的正交坐标系中，当将表示某一时刻的所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号的值的组的坐标设定为测量点时，从多个时刻的多个测量点中，抽出连结它们的线段的长度成为最大的第一点和第二点；以及

第二处理，其包含求得连结由所述第一处理抽出的所述第一点和所述第二点的线段的中点的坐标。

2.根据权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，

所述第二处理进一步包含求得连结所述第一点和所述第二点的线段的长度的1/2，将其设为磁场强度数据，并且保持所述中点的坐标和所述磁场强度数据。

3.根据权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，

进一步进行使用由所述第二处理保持的所述中点的坐标和磁场强度数据，并检测所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号的偏移的变化的偏移变化检测处理。

4.根据权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，

进一步地，通过使用了所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号的计算，进行生成球体信息的球体信息生成处理，所述球体信息包含具有近似了多个时刻的多个测量点的分布的球面的假想的球体的中心坐标和半径的数据。

5.根据权利要求4所述的信号处理电路，其特征在于，

进一步地，进行偏移校正处理，

所述偏移校正处理包含使用由所述球体信息生成处理生成的所述球体信息中的所述中心坐标的数据，校正所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号的偏移，并且生成第一校正后信号、第二校正后信号和第三校正后信号。

6.根据权利要求4所述的信号处理电路，其特征在于，

进一步地，进行检测所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号的偏移的变化的偏移变化检测处理，

所述偏移变化检测处理包含从检测出偏移的变化起使所述球体信息生成处理开始。

7.根据权利要求6所述的信号处理电路，其特征在于，

所述第二处理进一步包含求得连结所述第一点和所述第二点的线段的长度的1/2，将其设为磁场强度数据，并且保持所述中点的坐标和所述磁场强度数据，

所述偏移变化检测处理使用由所述第二处理保持的所述中点的坐标和磁场强度数据的组、以及由所述球体信息生成处理生成的所述球体信息中的一者来进行。

8.根据权利要求7所述的信号处理电路，其特征在于，

所述偏移变化检测处理在从使所述球体信息生成处理开始之后在规定时间以内获得新的球体信息时，使用该新的球体信息来进行，并且在从使所述球体信息生成处理开始之后在所述规定时间以内没有获得新的球体信息时，使用所述中点的坐标和磁场强度数据的组来进行。

9.一种位置检测装置，其特征在于，

具备：

产生规定的磁场的磁场产生器；

磁传感器装置；以及

权利要求1所述的信号处理电路，

所述磁场产生器相对于所述磁传感器装置的相对的位置能够沿规定的球面变化，

所述磁传感器装置生成所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号。

10.一种磁传感器系统，其特征在于，

具备磁传感器装置和权利要求1所述的信号处理电路，

所述磁传感器装置包含生成所述第一检测信号的第一磁传感器、生成所述第二检测信号的第二磁传感器、生成所述第三检测信号的第三磁传感器。

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