CN111707974B - 信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统 - Google Patents

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Abstract

信号处理电路对从磁传感器装置输出的第1～第3检测信号进行处理。信号处理电路包括进行第1处理的球体信息生成部和进行第2处理的判定部。第1处理在以某定时的第1～第3检测信号的值的组作为测量数据，并以在直角坐标系中表示测量数据的坐标为测量点时，求取具有将多个测量点的分布近似而得到的球面的假想的球体的中心坐标。第2处理判定4个以上的测量数据是否适合于第1处理。

Description

信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统
技术领域
本发明涉及对从磁传感器装置输出的、与施加于磁传感器装置的磁场的彼此不同的3个方向的分量具有对应关系的3个检测信号进行处理的信号处理电路、以及包括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
关联技术的说明
近年来，在各种用途中使用对施加的磁场的多个方向的分量进行检测的磁传感器装置。作为该磁传感器装置的用途的1个，有中国专利申请公开第101515186A号说明书、日本专利申请公开2018-189512号公报记载的、检测可3维移动的的磁铁的位置的磁式位置检测装置。
磁式位置检测装置例如包括磁传感器装置、可沿以该磁传感器装置为中心的规定球面移动的磁铁和信号处理电路。磁传感器装置对由磁铁产生的施加于磁传感器装置的磁场的彼此正交的3个方向的3个分量进行检测，生成与该3个分量对应的3个检测信号。信号处理电路基于3个检测信号生成表示磁铁的位置的位置信息。
在这样的磁式位置检测装置中，当磁铁产生的磁场以外的干扰磁场施加至磁传感器装置，或磁传感器装置与磁铁的位置关系偏离所希望的位置关系时，3个检测信号产生偏置，其结果是，存在位置信息不正确的情况。
以往已知有对3个检测信号产生的偏置进行修正的方法。在一般的方法中，在将某定时的3个检测信号的值的组作为测量数据，在三维直角坐标系中将表示测量数据的坐标作为测量点时，求取具有将多个定时的多个测量点的分布近似而得到的球面的虚拟球体的中心坐标，使用该中心坐标修正偏置。
中国专利申请公开第101782633A号说明书记载了一种磁传感器控制装置，其包括：输入从3维磁传感器依次输出的具有3个分量的多个磁数据的输入单元；从输入的多个磁数据选择满足事先决定的4点选择条件的4个磁数据的选择单元；计算与以选择的4个磁数据为成分的4点为相等距离的点即中心点的计算单元；和将中心点的成分设定为磁数据的偏置的设定单元。此外，中国专利申请公开第101782633A号说明书中记载了，以在通过4点的球面上在宽广的范围内均匀地分散的方式选择4点很重要。中国专利申请公开第101782633A号说明书中的中心点与上述的虚拟球体的中心坐标对应。
下面，对在包括磁传感器装置、磁铁和信号处理电路的上述的磁式位置检测装置中，利用信号处理电路进行求取用于偏置的修正的虚拟球体的中心坐标的处理的情况下的问题点进行说明。为了求取虚拟球体的中心坐标，需要4个以上的测量数据。下面，将成为用于求取虚拟球体的中心坐标的测量数据的候选的4个以上的测量数据的集合称为候选数据集合。
在位置检测装置中，可能发生输入至信号处理电路的候选数据集合不适合于决定虚拟球体的中心坐标的情况。所谓不适合于决定虚拟球体的中心坐标的候选数据集合，例如是在上述的三维直角坐标系中与位于1个圆上或分布在1个圆的附近的4个以上的测量点对应的4个以上的测量数据的集合。在候选数据集合是与位于1个圆上的4个以上的测量点对应的4个以上的测量数据的集合的情况下，不能使用该候选数据集合决定虚拟球体的中心坐标。在候选数据集合是与分布在1个圆的附近的4个以上的测量点对应的4个以上的测量数据的集合的情况下，当使用该候选数据集合决定虚拟球体的中心坐标时，该中心坐标可能成为精度差的坐标。这样的问题，例如在中国专利申请公开第101515186A号说明书、日本国专利申请公开2018-189512号公报中记载的用于操纵杆的位置检测装置中显著地发生。
依照中国专利申请公开第101782633A号说明书记载的技术，能够选择适于决定中心点、即虚拟球体的中心坐标的4个磁数据。但是，中国专利申请公开第101782633A号说明书记载的技术中存在如下问题：有时会存在直至获得满足4点选择条件的4个磁数据为止需要耗费时间，或者在规定期间内不能获得满足4点选择条件的4个磁数据的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够判定赋予信号处理电路的候选数据集合是否适合于决定用于偏置的修正的虚拟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对从生成第1检测信号、第2检测信号和第3检测信号的磁传感器装置输出的所述第1至第3检测信号进行处理的信号处理电路，所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号与基准位置处的磁场的彼此不同的3个方向的分量具有对应关系。
本发明的信号处理电路将某定时的第1至第3检测信号的值的组作为测量数据，将在由用于表示第1至第3检测信号的值的3个轴定义的直角坐标系中表示测量数据的坐标作为测量点，进行第1处理和第2处理。第1处理包括：使用不同的定时的4个以上的测量数据，求取具有将多个定时的多个测量点的分布近似而得到的球面的虚拟球体的中心坐标。
第2处理包括：在将成为用于第1处理的测量数据的候选的4个以上的测量数据的集合作为候选数据集合，将作为构成候选数据集合的4个以上的测量数据的全部或一部分的4个以上的测量数据的集合作为判定用数据集合时，使用判定用数据集合，判定候选数据集合是否适用于第1处理。判定所述候选数据集合是否适用于第1处理包括：在与在直角坐标系中构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点满足表示该4个以上的测量点均位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内的规定的判定基准的情况下，判定候选数据集合不适用于所述第1处理，这以外的情况下判定候选数据集合适用于所述第1处理。
本发明的信号处理电路还可以进行偏置修正处理。偏置修正处理可以使用第1至第3检测信号和通过第1处理求得的中心坐标，对第1至第3检测信号的偏置进行修正，生成第1至第3修正后信号。
另外，在本发明的信号处理电路中也可以与使用了候选数据集合的第1处理并行地进行第2处理。在此情况下，第1处理可以仅在通过第2处理判定为候选数据集合适用于第1处理的情况下，将求得的中心坐标作为适当的中心坐标输出。
另外，在本发明的信号处理电路中，第1处理也可以使用通过第2处理判定为适用于第1处理的候选数据集合来进行。
另外，在本发明的信号处理电路中，构成候选数据集合的测量数据的数量也可以是5个以上。在此情况下，构成判定用数据集合的测量数据的数量也可以少于构成候选数据集合的测量数据的数量。或者，构成判定用数据集合的测量数据的数量也可以与构成候选数据集合的测量数据的数量相等。
另外，在本发明的信号处理电路中，第2处理也可以包括：使用最小二乘法，决定将在直角坐标系中与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点的分布近似而得到的近似平面的处理。在此情况下，判定基准也可以是决定近似平面时得到的残差平方和可以为规定的阈值以下。
另外，在本发明的信号处理电路中，在将第1检测信号的值作为第1变量，将第2检测信号的值作为第2变量，将第3检测信号的值作为第3变量时，第2处理也可以包括：关于构成判定用数据集合的4个以上的测量数据，求取关于第1变量和第2变量的第1相关系数、关于第2变量和第3变量的第2相关系数和关于第1变量和第3变量的第3相关系数的处理。在此情况下，判定基准也可以是，第1至第3相关系数中的至少1个的绝对值为规定的阈值以上。
另外，在本发明的信号处理电路中，构成判定用数据集合的测量数据的数量也可以是4个。在此情况下，第2处理也可以包括：求取在直角坐标系以与构成判定用数据集合的4个测量数据对应的4个测量点为4个顶点的四面体的体积的处理。判定基准也可以是四面体的体积为规定的阈值以下。
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。磁场产生器的相对于磁传感器装置的相对位置可沿规定的球面变化。磁传感器装置生成第1至第3检测信号。
本发明的磁传感器系统包括磁传感器装置和本发明的信号处理电路。磁传感器装置包括：生成第1检测信号的第1磁传感器、生成第2检测信号的第2磁传感器和生成第3检测信号的第3磁传感器。
依照本发明的信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统，信号处理电路通过进行第2处理，能够判定赋予信号处理电路的候选数据集合是否适合于决定用于偏置的修正的虚拟球体的中心坐标。
本发明的其它目的、特征和效果，将在下面进行充分说明。
附图说明
图1是表示包括本发明的第1实施方式的位置检测装置的关节机构的大致结构的立体图。
图2是表示图1所示的关节机构的大致结构的截面图。
图3是用于说明本发明的第1实施方式的位置检测装置中的基准坐标系的说明图。
图4是表示本发明的第1实施方式的磁传感器系统的结构的功能框图。
图5是表示本发明的第1实施方式中的磁传感器组装体的立体图。
图6是表示本发明的第1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1实施方式中的磁传感器装置的结构的说明图。
图8是表示本发明的第1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是表示本发明的第1实施方式中的磁阻效应元件的立体图。
图10是表示本发明的第1实施方式中的1个电阻部的一部分的立体图。
图11是表示本发明的第1实施方式中的磁场转换部和第3磁传感器的结构的说明图。
图12是表示本发明的第1实施方式中的第1～第3磁传感器和软磁性结构体的各自的一部分的截面图。
图13是表示本发明的第1实施方式中的第1处理的流程图。
图14是表示本发明的第1实施方式中的第2处理的流程图。
图15是表示本发明的第2实施方式中的第2处理的流程图。
图16是表示本发明的第3实施方式中的第2处理的流程图。
图17是表示本发明的第4实施方式的磁传感器系统的结构的功能框图。
图18是表示本发明的第4实施方式中的第2处理器的动作的流程图。
具体实施方式
[第1实施方式]
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。首先，对应用本发明的第1实施方式的位置检测装置1的关节机构300进行说明。关节机构300是包括关节的机构。图1是表示关节机构300的大致结构的立体图。图2是表示关节机构300的大致结构的截面图。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是表示本实施方式的磁传感器系统的结构的功能框图。
如图1和图2所示，关节机构300包括第1部件310、第2部件320和位置检测装置1。
第1部件310包括轴部311和与该轴部311的长度方向的一端连接的球状部312。球状部312具有凸面312a。凸面312a由第1球面的一部分构成。第1球面中的不包含于凸面312a的部分是轴部311与球状部312的边界部分。
第2部件320包括轴部321和与该轴部321的长度方向的一端连接的承受部322。承受部322具有凹面322a。凹面322a由第2球面的一部分构成。凹面322a也可以由第2球面中的一半或接近一半的部分构成。
第1部件310和第2部件320以球状部312嵌入承受部322中的姿态，彼此的位置关系可变化地连接。第2球面的半径与第1球面的半径相等或比第1球面的半径稍大。凸面312a与凹面322a可以接触，也可以隔着润滑剂相对。第2球面的中心与第1球面的中心一致或大致一致。第1部件310与第2部件320的连接部分是关节。在本实施方式中，尤其是该关节是球关节。
位置检测装置1包括磁场产生器2和磁传感器装置4。位置检测装置1还包括图4所示的本实施方式的信号处理电路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的相对于磁传感器装置4的相对位置可沿规定的球面变化。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彼此不同的3个方向的分量具有对应关系的第1检测信号、第2检测信号和第3检测信号。关于基准位置，将在后面详细说明。
信号处理电路5对第1～第3检测信号进行处理，生成表示磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对位置的位置信息。
如图1和图2所示，磁场产生器2以不从凹面322a突出的方式埋入承受部322中。磁传感器装置4配置在球状部312的内部。下面，将第1球面的中心位置称为基准位置。磁传感器装置4构成为检测基准位置的磁场。
下面，将由磁场产生器2产生的磁场中的基准位置的磁场称为对象磁场。对象磁场的方向例如与通过基准位置和磁场产生器2的虚拟直线平行。在图2所示的例子中，磁场产生器2是具有沿上述的虚拟直线排列的N极和S极的磁铁。S极比N极靠近基准位置。图2所示的带箭头的多个虚线，表示与磁场产生器2产生的磁场对应的磁力线。
图1和图2所示的关节机构300中，以球状部312嵌入承受部322中的姿态，第2部件320相对于第1部件310的相对位置可变化。由此，磁场产生器2的相对于磁传感器装置4的相对位置可沿上述的规定球面变化。在本实施方式中，令磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对位置为磁场产生器2中的最靠近基准位置的点的位置。规定的球面中心与第1球面的中心一致或大致一致。规定的球面半径为第1球面的半径以上。规定的球面的半径也可以与第1球面的半径或第2球面的半径不一致。
这里，参照图3，对本实施方式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，是由用于表示第1～第3检测信号的值的3个轴定义的直角坐标系。在基准坐标系中，定义X方向、Y方向和Z方向。如图3所示，X方向、Y方向和Z方向彼此正交。令与X方向相反的方向为-X方向，与Y方向相反的方向为-Y方向，与Z方向相反的方向为-Z方向。
如之前所述，磁传感器装置4生成与基准位置的磁场的彼此不同的3个方向的分量具有对应关系的第1检测信号、第2检测信号和第3检测信号。在本实施方式中，尤其是上述的彼此不同的3个方向是与X方向平行的方向、与Y方向平行的方向、和与Z方向平行的方向。定义基准坐标系的3个轴，是与X方向平行的轴、与Y方向平行的轴、和与Z方向平行的轴。
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球面变化。在图3中，附图标记9表示规定球面。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的相对位置。下面，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。将包括基准位置的XY平面称为基准平面。
在包括位置检测装置1的关节机构300中，通过利用位置检测装置1检测磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对位置，从而能够检测第2部件320相对于第1部件310的相对位置。关节机构300被用于机器人、产业设备、医疗设备、娱乐设备等。
位置检测装置1除了能够用于关节机构300之外，还能够应用于操纵杆(joystick)、跟踪球(track ball)。
操纵杆例如包括杆和可使该杆摆动地支承该杆的支承部。在将位置检测装置1用于操纵杆的情况下，例如以使得伴随杆的摆动，磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对位置沿规定的球面变化的方式，在支承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。
跟踪球例如包括球和可使该球转动地支承该球的支承部。在将位置检测装置1应用于跟踪球的情况下，例如以伴随球的转动，磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对位置沿规定的球面变化的方式，在支承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。
接着，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生成与对象磁场的彼此不同的3个方向的分量具有对应关系的第1检测信号Sx、第2检测信号Sy和第3检测信号Sz。在本实施方式中，第1检测信号Sx与对象磁场的作为第1感磁方向的分量的第1分量具有对应关系。第2检测信号Sy与对象磁场的作为第2感磁方向的分量的第2分量具有对应关系。第3检测信号Sz与对象磁场的作为第3感磁方向的分量的第3分量具有对应关系。
在本实施方式中，磁传感器装置4包括：生成第1检测信号Sx的第1磁传感器10、生成第2检测信号Sy的第2磁传感器20和生成第3检测信号Sz的第3磁传感器30。第1～第3磁传感器10、20、30各自至少包括1个磁检测元件。
信号处理电路5包括第1处理器7和第2处理器8。在本实施方式中，构成第1处理器7的硬件与构成第2处理器8的硬件不同。第1处理器7例如由面向特定用途的集成电路(ASIC)构成。第2处理器8例如由微型计算机构成。
接着，对磁传感器装置4和第1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1芯片的方式。第1处理器7具有与第1芯片不同的第2芯片的方式。第1处理器7也可以与磁传感器装置4一体化地构成。第2处理器8也可以与磁传感器装置4及第1处理器7分体地构成。在本实施方式中，将一体地构成的磁传感器装置4和第1处理器7称为磁传感器组装体200。
图5是表示磁传感器组装体200的立体图。如图5所示，磁传感器装置4和第1处理器7均具有长方体形状。另外，磁传感器装置4和第1处理器7均具有外表面。
磁传感器装置4的外表面包括：彼此位于相反侧的上表面4a和下表面4b、及连接上表面4a和下表面4b的4个侧面。第1处理器7的外表面包括：彼此位于相反侧的上表面7a和下表面7b、及连接上表面7a和下表面7b的4个侧面。磁传感器装置4以下表面4b与第1处理器7的上表面7a相对的姿态安装在上表面7a上。
磁传感器装置4包括设置在上表面4a的端子组。第1处理器7包括设置在上表面7a的端子组。磁传感器装置4的端子组例如通过多个焊接线与第1处理器7的端子组连接。
接着，参照图6，对第1～第3磁传感器10、20、30的配置进行说明。图6是表示磁传感器装置4的俯视图。如图6所示，磁传感器装置4包括上述的第1～第3磁传感器10、20、30、支承第1～第3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。其中，下表面51b在之后说明的图12中图示。
这里，参照图6，对基准坐标系及基准平面与磁传感器装置4的构成要素的关系进行说明。如之前所述，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方向是与基板51的上表面51a平行的方向。Z方向是与基板51的上表面51a垂直的方向，是从基板51的下表面51b朝向上表面51a的方向。下面，将相对于基准位置位于Z方向的前方的位置称为“上方”，将相对于基准位置位于“上方”的相反侧的位置称为“下方”。关于磁传感器装置4的构成要素，将位于Z方向的端部的面称为“上表面”，将位于-Z方向的端部的面称为“下表面”。
在本实施方式中，基板51的上表面51a是基准平面。下面，用符号RP表示基准平面。基准平面RP包括彼此不同的第1区域A10、第2区域A20和第3区域A30。第1区域A10是相对于基准平面RP对第1磁传感器10垂直投影而形成的区域。第2区域A20是相对于基准平面RP对第2磁传感器20垂直投影而形成的区域。第3区域A30是相对于基准平面RP对第3磁传感器30垂直投影而形成的区域。
这里，令位于基准平面RP内，通过第3区域A30的重心C30，与Z方向垂直且彼此正交的2条直线作为第1直线L1和第2直线L2。在本实施方式中，尤其是第1直线L1与X方向平行，第2直线L2与Y方向平行。
在本实施方式中，第1磁传感器10包括配置在X方向的彼此不同的位置的第1部分11和第2部分12。第1区域A10包括：相对于基准平面RP对第1磁传感器10的第1部分11垂直投影而形成的第1部分区域A11；和相对于基准平面RP对第1磁传感器10的第2部分12垂直投影而形成的第2部分区域A12。第1和第2部分区域A11、A12位于与第1直线L1平行的方向上的第3区域A30的两侧。
第2磁传感器20包括配置在Y方向的彼此不同的位置的第1部分21和第2部分22。第2区域A20包括：相对于基准平面RP对第2磁传感器20的第1部分21垂直投影而形成的第3部分区域A21；和相对于基准平面RP对第2磁传感器20的第2部分22垂直投影而形成的第4的部分区域A22。第3和第4的部分区域A21、A22位于与第2直线L2平行的方向上的第3区域A30的两侧。
在本实施方式中，第1和第2部分区域A11、A12均位于与第1直线L1交叉的位置。第3和第4的部分区域A21、A22均位于与第2直线L2交叉的位置。
优选第1区域A10的任何部分均不与第2直线L2交叉。同样，优选第2区域A20的任何部分均不与第1直线L1交叉。
在本实施方式中，尤其是，从上方观看时，第1区域A10和第2区域A20的关系是，当以第3区域A30的重心C30为中心使第1区域A10旋转90°时会与第2区域A20重叠。在图6中，当以重心C30为中心沿逆时针方向使第1和第2部分区域A11、A12旋转90°时，第1和第2部分区域A11、A12分别与第3和第4部分区域A21、A22重叠。
接着，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是表示磁传感器装置4的结构的说明图。图8是表示磁传感器装置4的电路结构的一例的电路图。
如之前所述，第1磁传感器10生成与对象磁场的作为第1感磁方向的分量的第1分量具有对应关系的第1检测信号Sx。第2磁传感器20生成与对象磁场的作为第2感磁方向的分量的第2分量具有对应关系的第2检测信号Sy。第3磁传感器30生成与对象磁场的作为第3感磁方向的分量的第3分量具有对应关系的第3检测信号Sz。
在本实施方式中，尤其是，第1感磁方向是与X方向平行的方向。第1感磁方向包括X方向和-X方向。第2感磁方向是与Y方向平行的方向。第2感磁方向包括Y方向和-Y方向。第3感磁方向是与Z方向平行的方向。第3感磁方向包括Z方向和-Z方向。
如图7所示，磁传感器装置4的端子组包括：与第1磁传感器10对应的电源端子Vx和输出端子Vx+、Vx-；与第2磁传感器20对应的电源端子Vy和输出端子Vy+、Vy-；与第3磁传感器30对应的电源端子Vz和输出端子Vz+、Vz-；和由第1～第3磁传感器10、20、30共同使用的接地端子G。
在图8所示的例子中，第1磁传感器10包括构成惠斯通电桥电路的4个电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4。电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4各自具有与对象磁场的第1分量相应地变化的电阻值。电阻部Rx1设置在电源端子Vx与输出端子Vx+之间。电阻部Rx2设置在输出端子Vx+与接地端子G之间。电阻部Rx3设置在电源端子Vx与输出端子Vx-之间。电阻部Rx4设置在输出端子Vx-与接地端子G之间。
第2磁传感器20包括构成惠斯通电桥电路的4个电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4。电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4各自具有与对象磁场的第2分量相应地变化的电阻值。电阻部Ry1设置在电源端子Vy与输出端子Vy+之间。电阻部Ry2设置在输出端子Vy+与接地端子G之间。电阻部Ry3设置在电源端子Vy与输出端子Vy-之间。电阻部Ry4设置在输出端子Vy-与接地端子G之间。
第3磁传感器30包括构成惠斯通电桥电路的4个电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4。电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4各自具有与从后述的磁场转换部输出的输出磁场分量相应地变化的电阻值。电阻部Rz1设置在电源端子Vz与输出端子Vz+之间。电阻部Rz2设置在输出端子Vz+与接地端子G之间。电阻部Rz3设置在电源端子Vz与输出端子Vz-之间。电阻部Rz4设置在输出端子Vz-与接地端子G之间。
下面，将电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4、Ry1、Ry2、Ry3、Ry4、Rz1、Rz2、Rz3、Rz4中的任意1个称为电阻部R。电阻部R至少包括1个磁检测元件。在本实施方式中，尤其是至少1个磁检测元件是至少1个磁阻效应元件。下面，将磁阻效应元件记作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：具有方向被固定的磁化的固定层；具有方向可与施加磁场的方向相应地变化的磁化的自由层；和配置在磁化固定层与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，也可以是GMR(巨大磁阻效应)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。在自旋阀型的MR元件中，电阻值与自由层的磁化方向相对于磁化固定层的磁化方向所成的角度相应地变化，在该角度为0°时电阻值成为最小值，在角度为180°时电阻值成为最大值。在各MR元件中，自由层具有易磁化轴方向为与磁化固定层的磁化方向正交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方向。在图8所示的例子中，电阻部Rx1、Rx4各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是X方向。电阻部Rx2、Rx3各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-X方向。
另外，电阻部Ry1、Ry4各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是Y方向。电阻部Ry2、Ry3各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向是-Y方向。关于电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4各自中的MR元件的磁化固定层的磁化方向，在后面说明。
输出端子Vx+与输出端子Vx-之间的电位差，与对象磁场的第1分量具有对应关系。第1磁传感器10生成与输出端子Vx+和输出端子Vx-之间的电位差对应的第1检测信号Sx。第1检测信号Sx也可以是对输出端子Vx+与输出端子Vx-之间的电位差施加了振幅或偏置的调节的信号。
输出端子Vy+与输出端子Vy-之间的电位差，与对象磁场的第2分量具有对应关系。第2磁传感器20生成与输出端子Vy+和输出端子Vy-之间的电位差对应的第2检测信号Sy。第2检测信号Sy也可以是对输出端子Vy+与输出端子Vy-之间的电位差施加了振幅或偏置的调节的信号。
输出端子Vz+与输出端子Vz-之间的电位差，与对象磁场的第3分量具有对应关系。第3磁传感器30生成与输出端子Vz+和输出端子Vz-之间的电位差对应的第3检测信号Sz。第3检测信号Sz也可以是对输出端子Vz+与输出端子Vz-之间的电位差施加了振幅或偏置的调节的信号。
这里，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。在该例子中，第1磁传感器10的第1部分11包括电阻部Rx1、Rx4，第1磁传感器10的第2部分12包括电阻部Rx2、Rx3。第2磁传感器20的第1部分21包括电阻部Ry1、Ry4，第2磁传感器20的第2部分22包括电阻部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方向。在图7所示的例子中，第1磁传感器10的第1部分11、第1磁传感器10的第2部分12、第2磁传感器20的第1部分21和第2磁传感器20的第2部分22各自中，其中包括的多个MR元件的磁化固定层的磁化方向为相同方向。因此，依照该例，多个MR元件的磁化固定层的磁化方向的设定变得容易。
接着，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包括从基板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由反铁磁性材料形成，与磁化固定层102之间产生交换耦合，将磁化固定层102的磁化方向固定。
MR元件100中的层101～104的配置也可以构成为，与图9所示的配置上下相反。磁化固定层102也可以不是单个铁磁性层，而是包括2个铁磁性层和配置在该2个铁磁性层之间的非磁性金属层的人工反铁磁性结构。MR元件100也可以是不包括反铁磁性层101的结构。磁检测元件也可以是霍尔元件、磁阻抗元件等MR元件以外的检测磁场的元件。
接着，参照图10，对电阻部R的结构的一例进行说明。在该例子中，电阻部R包括串联连接的多个MR元件100。电阻部R进而包括：以多个MR元件100被串联连接的方式，将在电路结构中邻接的2个MR元件100电连接的1个以上的连接层。在图10所示的例子中，电阻部R，包括1个以上的下部连接层111和1个以上的上部连接层112作为1个以上的连接层。下部连接层111与在电路结构中邻接的2个MR元件100的下表面接触，将该2个MR元件100电连接。上部连接层112与在电路结构中邻接的2个MR元件100的上表面接触，将该2个MR元件100电连接。
接着，参照图11，对第3磁传感器30的结构的一例进行说明。第3磁传感器30除了包括电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4之外，还包括由软磁性材料形成的软磁性结构体40。软磁性结构体40包括磁场转换部42和至少1个软磁性层。磁场转换部42接收对象磁场的第3分量而输出与第3感磁方向垂直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3分量的强度具有对应关系。第3磁传感器30通过检测输出磁场分量的强度，检测对象磁场的第3分量的强度。
在图11所示的例子中，磁场转换部42包括：与电阻部Rz1对应的下部磁轭42B1和上部磁轭42T1、与电阻部Rz2对应的下部磁轭42B2和上部磁轭42T2、与电阻部Rz3对应的下部磁轭42B3和上部磁轭42T3、以及与电阻部Rz4对应的下部磁轭42B4和上部磁轭42T4。
下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4和上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4各自具有在与Z方向垂直的方向上较长的长方体形状。
下部磁轭42B1和上部磁轭42T1配置在电阻部Rz1的附近。下部磁轭42B1配置在比电阻部Rz1更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T1配置在比电阻部Rz1更远离基板51的上表面51a的位置。从上方观看时，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配置在电阻部Rz2的附近。下部磁轭42B2配置在比电阻部Rz2更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T2配置在比电阻部Rz2更远离的基板51的上表面51a的位置。从上方观看时，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配置在电阻部Rz3的附近。下部磁轭42B3配置在比电阻部Rz3更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T3配置在比电阻部Rz3更远离基板51的上表面51a的位置。从上方观看时，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配置在电阻部Rz4的附近。下部磁轭42B4配置在比电阻部Rz4更靠近基板51的上表面51a的位置。上部磁轭42T4配置在比电阻部Rz4更远离基板51的上表面51a的位置。从上方观看时，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包括：由下部磁轭42B1和上部磁轭42T1生成而被施加至电阻部Rz1的磁场分量；由下部磁轭42B2和上部磁轭42T2生成而被施加至电阻部Rz2的磁场分量；由下部磁轭42B3和上部磁轭42T3生成而被施加至电阻部Rz3的磁场分量；和由下部磁轭42B4和上部磁轭42T4生成而被施加至电阻部Rz4的磁场分量。
在图11中，4个空心箭头分别表示在对象磁场的第3分量的方向为Z方向时，施加至电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的磁场分量的方向。另外，在图11中，4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的磁化方向。电阻部Rz1、Rz4的MR元件100的磁化固定层102的磁化方向，分别与对象磁场的第3分量的方向为Z方向时施加至电阻部Rz1、Rz4的磁场分量的方向为相同方向。电阻部Rz2、Rz3的MR元件100的磁化固定层102的磁化方向，分别与对象磁场的第3分量的方向为Z方向时施加至电阻部Rz2、Rz3的磁场分量的方向为相反方向。
这里，对第3磁传感器30的作用进行说明。在不存在对象磁场的第3分量的状态下，电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的MR元件100的自由层104的磁化方向，相对于磁化固定层102的磁化方向是垂直的。
在对象磁场的第3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的磁化方向相对于磁化固定层102的磁化方向为垂直的方向，因此朝向磁化固定层102的磁化方向倾斜。此时，在电阻部Rz2、Rz3的MR元件100中，自由层104的磁化方向，相对于磁化固定层102的磁化方向为垂直的方向，因此朝向磁化固定层102的磁化方向的相反方向倾斜。其结果是，与不存在对象磁场的第3分量的状态相比，电阻部Rz1、Rz4的电阻值减小，电阻部Rz2、Rz3的电阻值增加。
在对象磁场的第3分量的方向为-Z方向的情况下，与上述的情况相反，与不存在对象磁场的第3分量的状态相比，电阻部Rz1、Rz4的电阻值增加，电阻部Rz2、Rz3的电阻值减小。
电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的电阻值的变化量依赖于第3分量的强度。
当对象磁场的第3分量的方向和强度变化时，电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4各自的电阻值按以下方式变化，即，随着电阻部Rz1、Rz4的电阻值增加而电阻部Rz2、Rz3的电阻值减小，或者随着电阻部Rz1、Rz4的电阻值减小而电阻部Rz2、Rz3的电阻值增加。由此，输出端子Vz+与输出端子Vz-之间的电位差发生变化。因此，能够基于该电位差，检测对象磁场的第3分量。第3磁传感器30生成与输出端子Vz+和输出端子Vz-之间的电位差对应的第3检测信号Sz。第3检测信号Sz也可以是对输出端子Vz+与输出端子Vz-之间的电位差施加了振幅或偏置的调节的信号。
接着，参照图12，对第1～第3磁传感器10、20、30的结构的一例进行说明。图12表示第1～第3磁传感器10、20、30各自的一部分。在该例子中，第1～第3磁传感器10、20、30配置在基板51之上。基板51具有上表面51a和下表面51b。
第1磁传感器10除了包括电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4之外，还包括分别由绝缘材料形成的绝缘层66A、67A、68A。绝缘层66A配置在基板51的上表面51a之上。电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4配置在绝缘层66A之上。图12中表示电阻部Rx1、Rx2、Rx3、Rx4包括的多个MR元件100中的1个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的上表面之上配置在电阻部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2磁传感器20的结构与第1磁传感器10相同。即，第2磁传感器20除了包括电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4之外，还包括分别由绝缘材料形成的绝缘层66B、67B、68B。绝缘层66B配置在基板51的上表面51a之上。电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4配置在绝缘层66B之上。图12中表示电阻部Ry1、Ry2、Ry3、Ry4中包括的多个MR元件100中的1个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的上表面之上配置在电阻部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3磁传感器30除了包括电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4和软磁性结构体40之外，还包括分别由绝缘材料形成的绝缘层61、62、63、64。在图12所示的例子中，软磁性结构体40包括磁场转换部42和2个软磁性层41、43。
磁场转换部42包括图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，用附图标记42B表示下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4中的1个，用附图标记42T表示与其对应的上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4中的1个。
软磁性层41配置在基板51的上表面51a之上。下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4配置在软磁性层41之上。绝缘层61在软磁性层41之上配置在下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4的周围。
电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4配置在绝缘层61之上。图12表示电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4中包括的多个MR元件100中的1个和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之上配置在电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4的周围。
上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4配置在绝缘层62之上。绝缘层63在电阻部Rz1、Rz2、Rz3、Rz4和绝缘层62之上配置在上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4的周围。
软磁性层43配置在上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4和绝缘层63之上。绝缘层64覆盖软磁性层43。
从上方观看时，软磁性层41、43存在于第3磁传感器30的整个区域或大致整个区域。换言之，相对于基准平面RP对软磁性层41垂直投影形成的区域和相对于基准平面RP对软磁性层43垂直投影形成的区域，均与第3区域A30一致或大致一致。
在图12所示的例子中，第1～第3磁传感器10、20、30中包括的全部磁检测元件、即MR元件100，配置在与基板51的上表面51a即基准平面RP的距离相等的位置。
另外，磁场转换部42也可以仅包括下部磁轭42B1、42B2、42B3、42B4和上部磁轭42T1、42T2、42T3、42T4中的一方。另外，软磁性结构体40也可以仅包括软磁性层41、43中的一方。
接着，参照图4，对信号处理电路5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1处理、第2处理、偏置修正处理和位置信息生成处理。如之前所述，信号处理电路5包括第1处理器7和第2处理器8。第1处理器7包括模拟-数字转换器(下面，记为A/D转换器。)70A、70B、70C。第2处理器8包括进行第1处理的球体信息生成部81、进行第2处理的判定部82、进行偏置修正处理的偏置修正部83和进行位置信息生成处理的位置信息生成部84。球体信息生成部81、判定部82、偏置修正部83和位置信息生成部84分别是进行上述的处理的功能框。
A/D转换器70A、70B、70C分别将第1～第3检测信号Sx、Sy、Sz转换成数字信号。转换成数字信号后的第1～第3检测信号Sx、Sy、Sz，被输入至球体信息生成部81、判定部82和偏置修正部83。
第1处理、第2处理、偏置修正处理和位置信息生成处理各自在位置检测装置1的使用时被反复执行。
这里，将某定时的第1～第3检测信号Sx、Sy、Sz的值的组作为测量数据，将在上述的基准坐标系中表示测量数据的坐标(Sx、Sy、Sz)作为测量点。如之前所述，当磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对位置变化时，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，当取得多个定时的多个测量点，并在基准坐标系中绘制多个测量点时，多个测量点的分布能够用球面进行近似。在本实施方式中，将使该多个测量点的分布近似而得到的球面称为近似球面。多个测量点分布在近似球面上或近似球面的附近。
由球体信息生成部81进行的第1处理，使用不同的定时的4个以上的测量数据，求取具有近似球面的虚拟球体的中心坐标。下面，将成为用于第1处理的测量数据的候选的4个以上的测量数据的集合称为候选数据集合。可以说第1处理使用候选数据集合进行。
第1处理进而也可以使用候选数据集合求取虚拟球体的半径。下面，将包含虚拟球体的中心坐标和半径的数据的信息称为球体信息。虚拟球体的中心坐标和半径，例如也可以通过使用4个测量数据和球面的方程式决定包含4个测量点的近似球面而求取。或者，虚拟球体的中心坐标和半径，也可以通过使用5个以上的测量数据、球面的方程式和最小二乘法决定最接近5个以上的测量点的近似球面而求取。
由判定部82进行的第2处理，使用构成候选数据集合的4个以上的测量数据的作为全部或一部分的4个以上的测量数据，判定候选数据集合是否适用于第1处理。下面，将用于第2处理的4个以上的测量数据的集合称为判定用数据集合。可以说，第2处理可使用判定用数据集合进行。
在本实施方式中，第2处理可与使用了候选数据集合的第1处理并行地进行。第1处理无论候选数据集合是否适用于第1处理，都开始使用候选数据集合求取虚拟球体的中心坐标的处理。在本实施方式中，第2处理与第1处理相比以短时间结束。因此，在通过第1处理求取虚拟球体的中心坐标前，由第2处理的判定结束。下面，使用判定为适用于第1处理的候选数据集合，通过第1处理求得的中心坐标，是适当的中心坐标。第1处理保持适当的中心坐标，并且每当获得新的适当的中心坐标时，更新保持的适当的中心坐标。
判定部82在判定为候选数据集合不适用于第1处理的情况下，对球体信息生成部81输出中止指令。判定部82在判定为候选数据集合适用于第1处理的情况下，不输出中止指令。
球体信息生成部81接收到中止指令后，中止第1处理。球体信息生成部81在直至求得虚拟球体的中心坐标为止均没有接收到中止指令的情况下，将求得的中心坐标作为适当的中心坐标来保持。球体信息生成部81将保持的适当的中心坐标输出至偏置修正部83。这样，第1处理仅在通过第2处理判定为候选数据集合适用于第1处理的情况下，将求得的中心坐标作为适当的中心坐标输出至偏置修正部83。在本实施方式中，通过球体信息生成部81和第1处理保持并输出的中心坐标，是适当的中心坐标。
球体信息生成部81，在中止了第1处理的情况和更新了适当的中心坐标的情况中的任一情况下，均立刻或在规定的定时开始使用新的候选数据集合求取虚拟球体的中心坐标的处理。
构成候选数据集合的测量数据的数量也可以是5个以上。在此情况下，构成判定用数据集合的测量数据的数量，可以比构成候选数据集合的测量数据的数量少，也可以与构成候选数据集合的测量数据的数量相等。在构成候选数据集合的测量数据的数量为4个的情况下，构成判定用数据集合的测量数据的数量，与构成候选数据集合的测量数据的数量相等，为4个。
球体信息生成部81取得构成候选数据集合的4个以上的测量数据作为时间系列数据。在构成判定用数据集合的测量数据的数量少于构成候选数据集合的测量数据的数量的情况下，判定部82也可以不隔开间隔地取得球体信息生成部81取得候选数据集合的期间中的一部分期间的4个以上的测量数据，将其作为构成判定用数据集合的4个以上的测量数据。或者，判定部82也可以隔开规定的时间间隔取得球体信息生成部81取得的时间系列的数据的一部分，将其作为构成判定用数据集合的4个以上的测量数据。
偏置修正部83进行的偏置修正处理，使用第1～第3检测信号Sx、Sy、Sz和球体信息生成部81保持并输出的适当的中心坐标，对第1～第3检测信号Sx、Sy、Sz的偏置进行修正，生成第1～第3修正后信号，将第1～第3修正后信号输出至位置信息生成部84。
球体信息生成部81也可以保持初始球体信息。初始球体信息包含所述虚拟球体的中心坐标的初始值和半径的初始值的数据。中心坐标的初始值和半径的初始值的数据，例如，基于应用位置检测装置1的关节机构300的结构，在包括关节机构300的设备的出货前被决定。中心坐标的初始值也是适当的中心坐标。
位置信息生成部84的位置信息生成处理，基于第1～第3修正后信号，生成表示磁场产生器2相对于磁传感器装置4的相对位置的位置信息。
接着，对判定部82进行的第2处理进行具体的说明。第2处理，在基准坐标系中与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点满足表示这4个以上的测量点位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内的规定的判定基准的情况下，判定为候选数据集合不适用于第1处理，在这以外的情况下，判定为候选数据集合适用于第1处理。
在本实施方式中，第2处理包括使用最小二乘法决定近似平面的处理。近似平面是对在基准坐标系中与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点的分布进行近似而得到的平面。这里，令第1检测信号Sx的值为第1变量x，令第2检测信号Sy的值为第2变量y，令第3检测信号Sz的值为第3变量z时，近似平面例如用下述的式(1)表示。式(1)中的a、b、c是常数。
z＝a·x+b·y+c……(1)
这里，将N个(N为4以上的整数)测量点称为第1个～第N个测量点。将第i个(i为1以上N以下的任意的整数)测量点表示为(Sxi、Syi、Szi)。在最小二乘法(least squaresmethod)中，例如，求取在式(1)的x、y中代入Sxi、Syi得到的z的值与Szi的残差的平方的总和即残差平方和RSS。通过求取残差平方和RSS成为最小的a、b、c，决定近似平面。残差平方和RSS通过下述的式(2)计算。其中，式(2)中的“Σ”表示从1至N为止的范围中的i的总和。
RSS＝Σ(a·Sxi+b·Syi+c-Szi)2……(2)
在N个测量点分布在近似平面上及其附近的范围内的情况下，残差平方和RSS变小。尤其是，在N个测量点全部位于近似平面上的情况下，残差平方和RSS成为0。在本实施方式中，第2处理利用残差平方和RSS的上述的性质，判定候选数据集合是否适用于第1处理。本实施方式中的判定基准是，如上所述使用最小二乘法决定近似平面时得到的残差平方和RSS为规定阈值TH1以下。
在阈值TH1为0的情况下，判定基准表示与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点位于1个平面上。在阈值TH1大于0的情况下，判定基准表示与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点分布在1个平面上及其附近的范围内。
第2处理在残差平方和RSS为阈值TH1以下的情况下，判定为候选数据集合不适用于第1处理，在这以外的情况下，判定为候选数据集合适用于第1处理。
这里，对阈值TH1的例子进行说明。残差平方和RSS的尺寸(dimension)为长度的平方。因此，阈值TH1的尺寸也是长度的平方。如之前所述，在球体信息生成部81保持着初始球体信息的情况下，阈值TH1例如也可以是与虚拟球体的半径的初始值的平方成比例的值。这里，用记号R0表示虚拟球体的半径的初始值。阈值TH1例如也可以是初始值R0的平方、测量点的数量N与阈值调节值C1的积C1·N·R0 2。由于残差平方和RSS为0以上，因此阈值TH1也需要为0以上。由于N与R0 2为正值，因此阈值调节值C1需要为0以上。
残差平方和RSS除以测量点的数量N得到的值RSS/N为残差的平方的平均值。在阈值TH1为C1·N·R0 2的情况下，判定基准表示残差的平方的平均值RSS/N为C1·R0 2以下。本实施方式中的判定基准表示，残差的平方的平均值RSS/N与半径的初始值R0的平方相比足够小。
阈值调节值C1是用于调节阈值TH1的值。阈值调节值C1越小，阈值TH1也越小。阈值调节值C1优选小于0.5，更优选为0.2以下。例如，在阈值调节值C1为0的情况下，阈值TH1也为0。在此情况下，仅在与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点全部位于近似平面上的情况下，判定为候选数据集合不适用于第1处理。在阈值调节值C1为大于0，但是比1足够小的值的情况下，在与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点分布于近似平面上及其附近的范围内的情况下，判定为候选数据集合不适用于第1处理。
接着，对偏置修正部83进行的偏置修正处理和位置信息生成部84进行的位置信息生成处理进行具体说明。在以下的说明中，用记号CSx表示第1修正后信号，用记号CSy表示第2修正后信号，用记号CSz表示第3修正后信号，用(cx、cy、cz)表示虚拟球体的中心坐标。
如之前所述，基准坐标系中的磁场产生器2的位置沿规定的球面变化，多个测量点分布在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1球面的中心即基准位置一致或大致一致。因此，如果不产生偏置，则具有近似球面的虚拟球体的中心坐标(cx、cy、cz)与基准位置一致或大致一致。但是，当产生偏置时，虚拟球体的中心坐标(cx、cy、cz)偏离基准位置。
基准坐标系的原点也可以是基准位置。在此情况下，偏置修正处理例如也可以是，以使得在球体信息生成处理中计算得到的虚拟球体的中心坐标(cx、cy、cz)成为基准坐标系的原点(0、0、0)的方式，将测量点(Sx、Sy、Sz)转换为点(Sx-cx、Sy-cy、Sz-cz)的处理。在此情况下，第1～第3修正后信号CSx、CSy、CSz各自由下述的式(3)～(5)表示。
CSx＝Sx-cx……(3)
CSy＝Sy-cy……(4)
CSz＝Sz-cz……(5)
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也可以是，对点(CSx、CSy、CSz)的各分量即第1至第3修正后信号CSx、CSy、CSz进行修正，求取基准坐标系中的磁场产生器2的坐标的处理。关于第1至第3修正后信号CSx、CSy、CSz的修正，例如，通过以使得从基准坐标系中的原点至点(CSx、CSy、CSz)为止的距离变得与从磁传感器装置4至磁场产生器2为止的实际的距离相等的方式，对第1至第3修正后信号CSx、CSy、CSz各自乘以规定的修正系数，来进行上述的第1至第3修正后信号CSx、CSy、CSz的修正。
接着，参照图13，对第1处理进行说明。图13是表示第1处理的流程图。在使用位置检测装置1时，反复执行第1处理。
在第1处理中，首先，使用如之前所述取得的候选数据集合，开始求取虚拟球体的中心坐标的处理(步骤S1)。
在第1处理中，接着，确认中止指令是否从判定部82传来(步骤S2)。在步骤S2中确认到没有传来中止指令的情况下(否)，判断求取虚拟球体的中心坐标的处理是否已经完成(步骤S3)。在步骤S3中判断为处理没有完成的情况下(否)，返回至步骤S2。
在步骤S3中判定为处理已经完成的情况下(是)，在第2处理中，判定为候选数据集合适用于第1处理，并且在第1处理中获得适当的中心坐标。在此情况下，用得到的中心坐标更新保持的适当的中心坐标(步骤S4)，结束1次第1处理。
在步骤S2中确认到中止指令传来了的情况下(是)，中止求取虚拟球体的中心坐标的处理(步骤S5)，结束1次第1处理。
接着，参照图14，对第2处理进行说明。图14是表示第2处理的流程图。在位置检测装置1的使用时，反复执行的第2处理。
在第2处理中，首先，使用如之前所述取得的判定用数据集合，执行使用最小二乘法决定近似平面的处理(步骤S11)。接着，判定在步骤S11中得到的残差平方和RSS是否在阈值TH1以下(步骤S12)。在步骤S12中判定为残差平方和RSS为阈值TH1以下的情况下(是)，将中止指令输出至球体信息生成部81(步骤S13)，结束1次第2处理。在步骤S12中判定为残差平方和RSS不是阈值TH1以下的情况下(否)，不输出中止指令，结束1次第2处理。下次的第2处理与下次的第1处理被同时开始。
下面，对本实施方式的位置检测装置1、信号处理电路5和磁传感器系统3的效果进行说明。
在基准坐标系中与构成候选数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点位于1个平面上的情况下，不能使用该4个以上的测量点决定虚拟球体的中心坐标。在该4个以上的测量点分布在1个平面的附近的情况下，当使用该4个以上的测量点决定虚拟球体的中心坐标时，其中心坐标的精度可能变差。因此，这样的候选数据集合不适用于决定虚拟球体的中心坐标。
在本实施方式中，信号处理电路5进行使用候选数据集合决定虚拟球体的中心坐标的第1处理、和使用判定用数据集合判定候选数据集合是否适用于第1处理的第2处理。依照本实施方式，通过信号处理电路5进行第2处理，从而能够判定赋予信号处理电路5的候选数据集合是否适用于求取具有近似球面的虚拟球体的中心坐标的第1处理。判定用数据集合是作为构成候选数据集合的4个以上的测量数据的全部或一部分的4个以上的测量数据的集合。在通过使用了判定用数据集合的第2处理判定为候选数据集合不适用于第1处理的情况下，实际上，候选数据集合存在不适合于决定虚拟球体的中心坐标的可能性。
另外，在第1处理中，保持使用被判定为适用于第1处理的候选数据集合求得的适当的中心坐标。偏置修正处理使用该适当的中心坐标，进行偏置的修正。因此，依照本实施方式，能够提高用于偏置的修正的虚拟球体的中心坐标的可靠性，其结果是，能够提高偏置的修正的可靠性。
[第2实施方式]
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。在本实施方式中，判定部82进行的第2处理的内容与第1实施方式不同。下面，对本实施方式中的第2处理进行具体说明。
这里，考虑将多个测量点投影至基准坐标系中的XY平面、YZ平面和XZ平面。下面，将投影至这些平面的测量点称为投影点。如果，与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内的情况下，在XY平面、YZ平面和XZ平面中的至少1个中，与4个以上的测量点对应的4个以上的投影点分布在1条直线上及其附近的范围内的可能性较高。相反，在XY平面、YZ平面和XZ平面中的至少一个中，与4个以上的测量点对应的4个以上的投影点分布在1条直线上及其附近的范围内的情况下，与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内的可能性较高。
在XY平面中4个以上的投影点分布在1条直线上及其附近的范围内的意思是，第1检测信号Sx与第2检测信号Sy的相关关系强。同样，在YZ平面中4个以上的投影点分布在1条直线上及其附近的范围内的意思是，第2检测信号Sy与第3检测信号Sz的相关关系强。同样，在XZ平面中4个以上的投影点分布在1条直线上及其附近的范围内的意思是，第1检测信号Sx与第3检测信号Sz的相关关系强。所谓相关关系强，具体而言，是指相关系数的绝对值为1或接近1。
这里，令第1检测信号Sx的值为第1变量x，令第2检测信号Sy的值为第2变量y，令第3检测信号Sz的值为第3变量z。关于第1变量x和第2变量y的第1相关系数rxy，能够通过下述的式(6)求取。在式(6)中，sxy是第1变量x与第2变量y的协方差(covariance)，sx是第1变量x的标准偏差，sy是第2变量y的标准偏差。
rxy＝sxy/(sx·sy)……(6)
关于第2变量y与第3变量z的第2相关系数ryz，能够通过下述的式(7)求取。在式(7)中，syz是第2变量y与第3变量z的协方差，sz是第3变量z的标准偏差。
ryz＝syz/(sy·sz)……(7)
关于第1变量x与第3变量z的第3相关系数rxz，能够通过下述的式(8)求取。在式(8)中，sxz是第1变量x与第3变量z的协方差。
rxz＝sxz/(sx·sz)……(8)
在本实施方式中，第2处理利用第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz，判定候选数据集合是否适用于第1处理。具体而言，在本实施方式中，第2处理包含求取第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz的处理。第2处理中的判定基准是，第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值为规定的阈值TH2以上。如果第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值较大，则在XY平面、YZ平面和XZ平面中的至少1个平面中，与4个以上的测量点对应的4个以上的投影点分布在1条直线上及其附近的范围内。因此，如果第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值较大，则能够说与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内。因此，本实施方式中的判定基准，与第1实施方式中的判定基准同样，表示在基准坐标系中与构成判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内。
第2处理，在第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值为阈值TH2以上的情况下，判定为候选数据集合适用于第1处理，在这以外的情况下，判定为候选数据集合适用于第1处理。
相关系数的绝对值为0以上1以下。阈值TH2为1以下。阈值TH2优选大于0.5，更优选为0.7以上。在阈值TH2为1的情况下，判定基准表示在XY平面、YZ平面和XZ平面中的至少1个平面中，与4个以上的测量点对应的4个以上的投影点位于1条直线上，4个以上的测量点位于1个平面上。在阈值TH2小于1但是比0足够大的情况下，判定基准表示4个以上的测量点分布在1个平面上及其附近的范围内。
接着，参照图15，对本实施方式中的第2处理进行说明。图15是表示第2处理的流程图。第2处理在位置检测装置1的使用时被反复执行。
在第2处理中，首先，使用判定用数据集合，执行求取第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz的处理(步骤S21)。接着，判定是否在步骤S21中得到的第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值在阈值TH2以上(步骤S22)。在步骤S22中判定为第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值为阈值TH2以上的情况下(是)，将中止指令输出至球体信息生成部81(步骤S23)，结束1次第2处理。在步骤S22中判定为不是第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值为阈值TH2的情况下(否)，不输出中止指令，结束1次第2处理。下次的第2处理，与下次的第1处理被同时开始。
本实施方式中的其它结构、作用和效果与第1实施方式同样。
[第3实施方式]
接着，对本发明的第3实施方式进行说明。在本实施方式中，判定部82进行的第2处理的内容，与第1实施方式不同。下面，对本实施方式中的第2处理进行具体说明。
在本实施方式中，构成判定用数据集合的测量数据的数量为4个。这里，在基准坐标系中，考虑以与构成判定用数据集合的4个测量数据对应的4个测量点为4个顶点的四面体。在4个顶点分布在1个平面上及其附近的范围内的情况下，上述四面体的体积V为0或接近0的值。尤其是，在4个顶点位于1个平面上的情况下，体积V为0。
在本实施方式中，第2处理利用四面体的体积V，判定候选数据集合是否适用于第1处理。具体而言，在本实施方式中，第2处理包含求取四面体的体积V的处理。第2处理的判定基准是，四面体的体积V为规定的阈值TH3以下。第2处理在四面体的体积V为阈值TH3以下的情况下，判定为候选数据集合不适用于第1处理，在这以外的情况下，判定为候选数据集合适用于第1处理。
这里，将与构成判定用数据集合的4个测量数据对应的4个测量点为表示(Sx1、Sy1、Sz1)、(Sx2、Sy2、Sz2)、(Sx3、Sy3、Sz3)、(Sx4、Sy4、Sz4)表示。关于该4个测量点，定义用下述的式(9)表示的行列式D。
以4个测量点(Sx1、Sy1、Sz1)、(Sx2、Sy2、Sz2)、(Sx3、Sy3、Sz3)、(Sx4、Sy4、Sz4)为4个顶点的四面体的体积V可使用行列式D通过下述的式(10)计算。
V＝|D|/6……(10)
如果四面体的体积V较小，则与构成判定用数据集合的4个测量数据对应的4个测量点分布在1个平面上及其附近。尤其是，如果四面体的体积V为0，则与构成判定用数据集合的4个测量数据对应的4个测量点位于1个平面上。因此，本实施方式中的判定基准表示，在基准坐标系中与构成判定用数据集合的4个测量数据对应的4个测量点位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内。
这里，对阈值TH3的例子进行说明。四面体的体积V的尺寸为长度的立方。因此，阈值TH3的尺寸也是长度的立方。如之前所述，在球体信息生成部81保持初始球体信息的情况下，阈值TH3例如也可以是与一个内接于以半径的初始值R0为半径的虚拟球体的正四面体的体积V0成比例的值。阈值TH3例如也可以是正四面体的体积V0与阈值调节值C3的积C3·V0。
正四面体的体积V0，能够如下所述的那样使用半径的初始值R0求取。内接于以半径的初始值R0为半径的虚拟球体的正四面体的1个边的长度a0，可使用半径的初始值R0由下述的式(11)表示。
正四面体的体积V0使用长度a0由下述的式(12)表示。
当将式(11)代入式(12)中时，能够得到使用半径的初始值R0求取正四面体的体积V0的式(13)。
阈值调节值C3是用于调节阈值TH3的值。阈值调节值C3限定为0以上且1以下的值。阈值调节值C3越小则阈值TH3也越小。阈值调节值C3优选小于0.5，更优选为0.2以下。例如，在阈值调节值C3为0的情况下，阈值TH3也是0。在此情况下，仅在与构成判定用数据集合的4个测量数据对应的4个测量点全部位于1个平面上的情况下，能够判定为候选数据集合不适用于第1处理。在阈值调节值C3为大于0但是与1相比足够小的值的情况下，在与构成判定用数据集合的4个测量数据对应的4个测量点分别在近似平面上及其附近的范围内的情况下，能够判定为候选数据集合不适用于第1处理。
接着，参照图16，对本实施方式中的第2处理进行说明。图16是表示第2处理的流程图。第2处理在位置检测装置1的使用时被反复执行。
在第2处理中，首先，使用判定用数据集合，执行求取四面体的体积V的处理(步骤S31)。接着，判定在步骤S31中得到的四面体的体积V是否在阈值TH3以下(步骤S32)。在步骤S32中判定为四面体的体积V为阈值TH3以下的情况下(是)，将中止指令输出至球体信息生成部81(步骤S33)，结束1次第2处理。在步骤S32中判定为四面体的体积V不是阈值TH3以下的情况下(否)，不输出中止指令，结束1次第2处理。下次的第2处理与下次的第1处理被同时开始。
本实施方式中的其它结构、作用和效果与第1实施方式同样。
[第4的实施方式]
接着，对本发明的第4的实施方式进行说明。首先，参照图17，对本实施方式的信号处理电路5与第1实施方式的不同之处进行说明。图17是表示本实施方式的磁传感器系统3的结构的功能框图。
本实施方式的信号处理电路5的第2处理器8除了包括第1实施方式中说明了的球体信息生成部81、判定部82、偏置修正部83和位置信息生成部84之外，还包括存储部85。在本实施方式中，由信号处理电路5的第1处理器7的A/D转换器70A、70B、70C转换成了数字信号的第1至第3检测信号Sx、Sy、Sz被输入至偏置修正部83和存储部85。
存储部85存储4个以上的测量数据的集合即候选数据集合。在本实施方式中，由判定部82进行的第2处理，从存储部85取得构成判定用数据集合的4个以上的测量数据。
第2处理的内容可以与第1实施方式中的第2处理的内容相同，也可以与第2实施方式中的第2处理的内容相同，还可以与第3实施方式中的第2处理的内容相同。
在本实施方式中，球体信息生成部81进行的第1处理，使用由第2处理判定为适用于第1处理的候选数据集合进行。具体而言，球体信息生成部81仅在通过第2处理判定为存储部85中存储的候选数据集合适用于第1处理的情况下，才从存储部85取得候选数据集合，使用该候选数据集合进行第1处理。
接着，参照图18，对关于第1和第2处理的第2处理器8的动作进行说明。图18是表示第2处理器8的动作的流程图。图18所示的动作，在位置检测装置1的使用时被反复执行。这里，第2处理的内容以与第1实施方式中的第2处理的内容相同的情况为例进行说明。
在图18所示的动作中，首先，存储部85存储候选数据集合(步骤S41)。接着，判定部82如之前所述从存储部85取得判定用数据集合，使用取得的判定用数据集合，执行使用最小二乘法决定近似平面的处理(步骤S42)。接着，判定部82判定在步骤S42中获得的残差平方和RSS是否在阈值TH1以下(步骤S43)。在步骤S43中判定为残差平方和RSS不为阈值TH1以下的情况下(否)，球体信息生成部81从存储部85取得候选数据集合，使用取得的候选数据集合执行第1处理(步骤S44)，结束1次的动作。在步骤S43中判定为残差平方和RSS为阈值TH1以下的情况下(是)，不执行第1处理，结束1次的动作。
在图18所示的动作中，步骤S42、S43与第2处理对应。在本实施方式中的第2处理的内容与第2实施方式中的第2处理的内容相同的情况下，在执行图18所示的步骤S41后，判定部82依次执行第1步骤和第2步骤。在第1步骤中，使用判定用数据集合，求取第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz。在第2步骤中，判定是否在第1步骤中得到的第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值为阈值TH2以上。在第2步骤中判定为不是第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值为阈值TH2以上的情况下，接着，执行图18所示的步骤S44，结束1次的动作。在第2步骤中判定为第1至第3相关系数rxy、ryz、rxz中的至少1个绝对值为阈值TH2以上的情况下，不执行第1处理，结束1次的动作。
在本实施方式中的第2处理的内容与第3实施方式中的第2处理的内容相同的情况下，在执行图18所示的步骤S41后，判定部82依次执行第3步骤和第4步骤。在第3步骤中，使用判定用数据集合，求取四面体的体积V。在第4步骤中，判定在第3步骤中得到的四面体的体积V是否为阈值TH3以下。在第4步骤中判定为四面体的体积V不是阈值TH3以下的情况下，接着，执行图18所示的步骤S44，结束1次的动作。在第4步骤中判定为四面体的体积V为阈值TH3以下的情况下，不执行第1处理，结束1次的动作。
本实施方式中的其它结构、作用和效果与第1至第3实施方式中的任一方式都是同样的。
另外，本发明并不限定于上述各实施方式，能够进行各种变更。例如，本发明的信号处理电路和磁传感器系统，不限定于检测磁场产生器相对于磁传感器装置的相对位置的情况，在规定磁场中检测构成为能够旋转的磁传感器装置的姿态的情况下也能够应用。
基于以上的说明，很明显能够实施本发明的各种方式或变形例。因此，在权利要求同等的范围内，也能够通过上述的优选方式以外的方式实施本发明。

Claims (8)

1.一种信号处理电路，其特征在于：
该信号处理电路对从生成第1检测信号、第2检测信号和第3检测信号的磁传感器装置输出的所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号进行处理，所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号与基准位置处的磁场的彼此不同的3个方向的分量具有对应关系，
将某定时的所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号的值的组作为测量数据，将在由用于表示所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号的值的3个轴定义的直角坐标系中表示所述测量数据的坐标作为测量点，进行第1处理和第2处理，
所述第1处理包括：使用不同的定时的4个以上的测量数据，求取具有将多个定时的多个测量点的分布近似而得到的球面的虚拟球体的中心坐标，
所述第2处理包括：在将成为用于所述第1处理的测量数据的候选的4个以上的测量数据的集合作为候选数据集合，将作为构成所述候选数据集合的4个以上的测量数据的全部或一部分的4个以上的测量数据的集合作为判定用数据集合时，使用所述判定用数据集合，判定所述候选数据集合是否适用于所述第1处理，
判定所述候选数据集合是否适用于所述第1处理包括：在与在所述直角坐标系中构成所述判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点满足表示该4个以上的测量点均位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内的规定的判定基准的情况下，判定所述候选数据集合不适用于所述第1处理；并在这以外的情况下判定所述候选数据集合适用于所述第1处理，
所述第2处理包括：使用最小二乘法，决定将在所述直角坐标系中与构成所述判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点的分布进行近似而得到的近似平面的处理，
所述规定的判定基准是，决定所述近似平面时得到的残差平方和为规定的阈值以下，
所述第2处理与使用了所述候选数据集合的所述第1处理并行地进行，所述第1处理仅在通过所述第2处理判定为所述候选数据集合适用于所述第1处理的情况下，将求得的中心坐标作为适当的中心坐标输出。
2.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于：
还进行偏置修正处理，
所述偏置修正处理使用所述第1检测信号、所述第2检测信号、所述第3检测信号和通过所述第1处理求得的所述中心坐标，对所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号的偏置进行修正，生成第1修正后信号、第2修正后信号和第3修正后信号。
3.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于：
构成所述候选数据集合的测量数据的数量为5个以上，构成所述判定用数据集合的测量数据的数量少于构成所述候选数据集合的测量数据的数量。
4.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于：
构成所述判定用数据集合的测量数据的数量与构成所述候选数据集合的测量数据的数量相等。
5.一种位置检测装置，其特征在于，
包括：
产生规定的磁场的磁场产生器；
磁传感器装置；和
权利要求1所述的信号处理电路，
所述磁场产生器的相对于所述磁传感器装置的相对位置沿规定的球面变化，
所述磁传感器装置生成所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号。
6.一种磁传感器系统，其特征在于：
包括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括：生成所述第1检测信号的第1磁传感器、生成所述第2检测信号的第2磁传感器和生成所述第3检测信号的第3磁传感器。
7.一种信号处理电路，其特征在于：
该信号处理电路对从生成第1检测信号、第2检测信号和第3检测信号的磁传感器装置输出的所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号进行处理，所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号与基准位置处的磁场的彼此不同的3个方向的分量具有对应关系，
将某定时的所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号的值的组作为测量数据，将在由用于表示所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号的值的3个轴定义的直角坐标系中表示所述测量数据的坐标作为测量点，进行第1处理和第2处理，
所述第1处理包括：使用不同的定时的4个以上的测量数据，求取具有将多个定时的多个测量点的分布近似而得到的球面的虚拟球体的中心坐标，
所述第2处理包括：在将成为用于所述第1处理的测量数据的候选的4个以上的测量数据的集合作为候选数据集合，将作为构成所述候选数据集合的4个以上的测量数据的全部或一部分的4个以上的测量数据的集合作为判定用数据集合时，使用所述判定用数据集合，判定所述候选数据集合是否适用于所述第1处理，
判定所述候选数据集合是否适用于所述第1处理包括：在与在所述直角坐标系中构成所述判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点满足表示该4个以上的测量点均位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内的规定的判定基准的情况下，判定所述候选数据集合不适用于所述第1处理；并在这以外的情况下判定所述候选数据集合适用于所述第1处理，
在将所述第1检测信号的值作为第1变量，将所述第2检测信号的值作为第2变量，将所述第3检测信号的值作为第3变量时，所述第2处理包括：关于构成所述判定用数据集合的4个以上的测量数据，求取关于所述第1变量和所述第2变量的第1相关系数、关于所述第2变量和所述第3变量的第2相关系数和关于所述第1变量和所述第3变量的第3相关系数的处理，
所述规定的判定基准是，所述第1相关系数、所述第2相关系数和所述第3相关系数中的至少1个的绝对值为规定的阈值以上，
所述第2处理与使用了所述候选数据集合的所述第1处理并行地进行，所述第1处理仅在通过所述第2处理判定为所述候选数据集合适用于所述第1处理的情况下，将求得的中心坐标作为适当的中心坐标输出。
8.一种信号处理电路，其特征在于：
该信号处理电路对从生成第1检测信号、第2检测信号和第3检测信号的磁传感器装置输出的所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号进行处理，所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号与基准位置处的磁场的彼此不同的3个方向的分量具有对应关系，
将某定时的所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号的值的组作为测量数据，将在由用于表示所述第1检测信号、所述第2检测信号和所述第3检测信号的值的3个轴定义的直角坐标系中表示所述测量数据的坐标作为测量点，进行第1处理和第2处理，
所述第1处理包括：使用不同的定时的4个以上的测量数据，求取具有将多个定时的多个测量点的分布近似而得到的球面的虚拟球体的中心坐标，
所述第2处理包括：在将成为用于所述第1处理的测量数据的候选的4个以上的测量数据的集合作为候选数据集合，将作为构成所述候选数据集合的4个以上的测量数据的全部或一部分的4个以上的测量数据的集合作为判定用数据集合时，使用所述判定用数据集合，判定所述候选数据集合是否适用于所述第1处理，
判定所述候选数据集合是否适用于所述第1处理包括：在与在所述直角坐标系中构成所述判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点满足表示该4个以上的测量点均位于1个平面上或分布在1个平面上及其附近的范围内的规定的判定基准的情况下，判定所述候选数据集合不适用于所述第1处理；并在这以外的情况下判定所述候选数据集合适用于所述第1处理，
所述第2处理包括：使用最小二乘法，决定将在所述直角坐标系中与构成所述判定用数据集合的4个以上的测量数据对应的4个以上的测量点的分布进行近似而得到的近似平面的处理，
所述规定的判定基准是，决定所述近似平面时得到的残差平方和为规定的阈值以下，
所述第1处理使用通过所述第2处理判定为适用于所述第1处理的候选数据集合进行。
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