JP2009222517A - Magnetic position detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気抵抗素子からなる磁気抵抗効果センサを利用して被検出体の位置を検出する磁気式位置検出装置に関する。 The present invention relates to a magnetic position detection device that detects a position of a detection object using a magnetoresistive sensor composed of a magnetoresistive element.
この種の磁気式位置検出装置を利用したものとしては、例えば特許文献1に記載のバイワイヤ式のシフト装置が知られている。このシフト装置は、互いに直交する第1及び第2の軸方向の2つの軸方向にそれぞれ操作可能なシフトレバーと、このシフトレバーの第1及び第2の軸方向の操作位置をそれぞれ検出するための磁気式位置検出装置とを有している。ここで、この磁気式位置検出装置には、シフトレバーの第1の軸方向の操作に伴って所定の回転軸を中心に回転する第1の磁石と、シフトレバーの第2の軸方向の操作に伴って同第1の磁石の回転軸の方向に沿って往復動するヨークと、このヨークの往復動に伴って同ヨークが当接したり、あるいは離間したりする第2の磁石とが設けられている。また、この磁気式位置検出装置には、第1の磁石により形成される磁界の磁気ベクトルの変化を検出するとともに、検出される磁気ベクトルに応じて出力される電圧信号の変化する磁気抵抗効果センサ(MREセンサ)が設けられている。さらに、この磁気式位置検出装置には、第2の磁石により形成される磁界の磁束密度の変化を検出するとともに、検出される磁束密度の大きさに応じて出力される電圧信号の変化するホールセンサも設けられている。
As a device using this type of magnetic position detection device, for example, a by-wire shift device described in
シフト装置としてのこうした構成によれば、例えばシフトレバーが第1の軸方向に操作されたとすると、第1の磁石がその回転軸を中心に回転して同第1の磁石により形成される磁界の磁気ベクトルが変化するため、この磁気ベクトルの変化に伴いMREセンサの出力信号が変化する。したがって、このMREセンサの出力信号の変化に基づいてシフトレバーの第1の軸方向の操作を検出することができるようになる。また、例えばシフトレバーが第2の軸方向に操作されたとすると、ヨークが第2の磁石に当接したり、あるいは第2の磁石から離間したりして第2の磁石により形成される磁界の磁束密度が変化するため、この磁束密度の変化に伴いホールセンサの出力信号が変化する。したがって、このホールセンサの出力信号の変化に基づいて上記ヨークの位置を検出することができるようになるとともに、このヨークの位置からシフトレバーの第2の軸方向の操作も検出することができるようになる。 According to such a configuration as the shift device, for example, if the shift lever is operated in the first axial direction, the first magnet rotates about its rotation axis, and the magnetic field formed by the first magnet is reduced. Since the magnetic vector changes, the output signal of the MRE sensor changes with the change of the magnetic vector. Therefore, the operation of the shift lever in the first axial direction can be detected based on the change in the output signal of the MRE sensor. For example, if the shift lever is operated in the second axial direction, the magnetic flux generated by the second magnet when the yoke abuts on the second magnet or moves away from the second magnet. Since the density changes, the output signal of the Hall sensor changes with the change of the magnetic flux density. Therefore, the position of the yoke can be detected based on the change in the output signal of the Hall sensor, and the operation of the shift lever in the second axial direction can also be detected from the position of the yoke. become.
なお、この特許文献1には、第2の磁石により形成される磁界の磁束密度の変化を検出するためのセンサとして、上記ホールセンサに代えて、MREセンサを採用するようにしてもよい旨が記載されている。
このように、第2の磁石により形成される磁界の磁束密度の変化を検出するためのセンサとしてMREセンサを採用するようにしたとしても、確かに上記ヨークの位置を検出することはできるようにはなる。ただし、MREセンサを構成する磁気抵抗素子は一般に、自身の有する温度等の影響を受けてその抵抗値が変化するといった物性を有するため、MREセンサの温度の変化に伴って同センサの出力信号も変化する。このため、MREセンサの出力信号に変化が生じた場合に、その変化が実際には同センサの有する温度等の変化に起因するものであるにもかかわらず、第2の磁石により形成される磁界の磁束密度の変化に起因するものであると誤判定するおそれがあり、ひいては上記ヨークの位置を誤検出するおそれがある。 As described above, even if the MRE sensor is adopted as a sensor for detecting the change in the magnetic flux density of the magnetic field formed by the second magnet, the position of the yoke can be surely detected. It becomes. However, since the magnetoresistive element constituting the MRE sensor generally has physical properties such that its resistance value changes due to the influence of its own temperature, the output signal of the MRE sensor also changes as the temperature of the MRE sensor changes. Change. For this reason, when a change occurs in the output signal of the MRE sensor, the magnetic field formed by the second magnet even though the change is actually caused by a change in temperature or the like of the sensor. May be erroneously determined to be caused by a change in the magnetic flux density, and as a result, the position of the yoke may be erroneously detected.
なお、こうした問題は、バイワイヤ式のシフト装置に搭載されて上記ヨークの位置を検出する磁気式位置検出装置に限らず、ヨークに相当するものを被検出体として、同被検出体の位置を磁気抵抗効果センサを利用して検出する磁気式位置検出装置に共通する課題である。 This problem is not limited to the magnetic position detection device that is mounted on a by-wire type shift device and detects the position of the yoke, and the position corresponding to the yoke is set as the detection target, and the position of the detection target is magnetically detected. This is a problem common to magnetic position detection devices that detect using a resistance effect sensor.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検出体の位置を磁気抵抗効果センサにより検出する場合であれ、高い信頼性を維持しつつその位置を検出することのできる磁気式位置検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to detect the position of the detection object while maintaining high reliability even when the position of the detection object is detected by a magnetoresistive sensor. Another object is to provide a magnetic position detecting device.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、印加される磁界の磁束密度の大きさに対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子によりそれぞれ構成される2つの磁気検出部を有する磁気抵抗効果センサと、磁石からなり前記磁気抵抗効果センサに磁界を印加するとともに、前記磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能な被検出体とを備え、前記被検出体と前記磁気抵抗効果センサとの間の距離は、前記被検出体の移動に伴い前記磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度の大きさに変化が生じた際に、前記2つの磁気検出部のうちの一方の磁気検出部を構成する1種類の磁気抵抗素子の抵抗値が飽和した状態を維持するとともに、他方の磁気検出部を構成する1種類の磁気抵抗素子の抵抗値に変化が生じる距離に設定され、印加される磁界の磁束密度の大きさに応じた出力電圧の大きさを示す値であるセンサ感度を前記2つの磁気検出部についてそれぞれ検出した上で、これら検出されたセンサ感度の値の比の値を算出し、この算出された比の値に基づいて前記被検出体の移動方向の位置を検出することを要旨としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
前述のように、磁気抵抗効果センサを構成する磁気抵抗素子は一般に、自身の有する温度等の影響を受けてその抵抗値が変化するといった物性を有するため、印加される磁界の磁束密度の大きさに応じた出力電圧の大きさを示すセンサ感度の値も、同センサの温度等の変化に伴って変化する。ただし、印加される磁界の磁束密度の大きさに対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子によりそれぞれ構成される2つの磁気検出部を磁気抵抗効果センサに設けた上で、これら2つの磁気検出部のセンサ感度の値を各々検出するとともに、検出された各々のセンサ感度の値の比の値を算出するようにすれば、磁気抵抗素子の有する温度等の影響が相殺された値を得ることができるようになる。一方、被検出体が磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動したとすると、2つの磁気検出部のうちの一方の磁気検出部を構成する1種類の磁気抵抗素子の抵抗値はほとんど変化することはないが、他方の磁気検出部を構成する1種類の磁気抵抗素子の抵抗値には変化が生じる。すなわち、一方の磁気検出部のセンサ感度の値は飽和した状態に維持されるとともに、他方の磁気検出部のセンサ感度の値は変化する。したがって、上記2つの磁気検出部のセンサ感度の値の比の値は被検出体の移動方向の位置に応じて変化するため、このセンサ感度の値の比の値に基づいて被検出体の移動方向の位置を検出することができる。このため、同構成によれば、上記磁気抵抗素子の有する温度等の影響が軽減され、高い信頼性を維持しつつ被検出体の位置を検出することができるようになる。 As described above, the magnetoresistive element constituting the magnetoresistive effect sensor generally has physical properties such that its resistance value changes under the influence of its own temperature or the like, and therefore the magnitude of the magnetic flux density of the applied magnetic field. The value of the sensor sensitivity indicating the magnitude of the output voltage according to the value also changes with changes in the temperature of the sensor. However, the magnetic resistance sensor is provided with two magnetic detectors each composed of two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnitude of the magnetic flux density of the applied magnetic field. If the sensor sensitivity value of each part is detected and the ratio value of each detected sensor sensitivity value is calculated, a value in which the influence of the temperature etc. of the magnetoresistive element is offset can be obtained. Will be able to. On the other hand, if the detected object moves in the direction of approaching and separating from the magnetoresistive sensor, the resistance value of one type of magnetoresistive element constituting one of the two magnetic detectors is Almost no change is made, but a change occurs in the resistance value of one type of magnetoresistive element constituting the other magnetic detector. That is, the value of the sensor sensitivity of one magnetic detection unit is maintained in a saturated state, and the value of the sensor sensitivity of the other magnetic detection unit changes. Therefore, the value of the ratio of the sensor sensitivity values of the two magnetic detection units changes according to the position of the detected object in the moving direction. Therefore, the movement of the detected object is based on the ratio value of the sensor sensitivity values. The direction position can be detected. For this reason, according to the configuration, the influence of the temperature or the like of the magnetoresistive element is reduced, and the position of the detection object can be detected while maintaining high reliability.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の磁気式位置検出装置において、前記被検出体が、前記磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能であるとともに、その移動軸を回転軸として更に回転可能なものであって、前記被検出体の移動に伴い前記磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に抵抗値が飽和した状態に維持される1種類の磁気抵抗素子から構成される一方の磁気検出部から出力される電圧信号に基づいて前記被検出体の回転方向の位置を検出することを要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the magnetic position detecting device according to the first aspect, the detected object is movable in the direction of approaching and separating from the magnetoresistive sensor, and the movement thereof. The shaft is further rotatable with the shaft as a rotating shaft, and the resistance value is maintained saturated when the magnetic flux density of the magnetic field applied to the magnetoresistive effect sensor changes as the detected object moves. The gist is to detect the position of the detected body in the rotational direction based on a voltage signal output from one of the magnetic detection units constituted by one type of magnetoresistive element.
磁気抵抗効果センサにあっては、例えば磁石により形成されて所定の回転軸を中心に回転する被検出体の回転方向の位置を検出することも可能であるが、この場合には、磁気抵抗素子の抵抗値が飽和する程度の大きさの磁束密度が磁気抵抗効果センサに印加されるように被検出体と磁気抵抗効果センサとの間の距離を予め調整する必要がある。この点、同構成によるように、被検出体の磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向への移動に伴い磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に抵抗値が飽和した状態に維持される1種類の磁気抵抗素子から構成される一方の磁気検出部から出力される電圧信号を利用して被検出体の回転方向の位置を検出するようにすれば、1つの磁気抵抗効果センサにより被検出体の移動方向の位置及びその回転方向の位置を共に検出することができるようになる。 In the magnetoresistive effect sensor, for example, it is possible to detect the position in the rotation direction of the detected object that is formed of a magnet and rotates around a predetermined rotation axis. In this case, in this case, the magnetoresistive element It is necessary to adjust in advance the distance between the object to be detected and the magnetoresistive effect sensor so that the magnetic flux density of a magnitude that saturates the resistance value is applied to the magnetoresistive effect sensor. In this respect, as in the same configuration, the resistance is detected when the magnetic flux density of the magnetic field applied to the magnetoresistive sensor changes as the object to be detected moves in the direction toward and away from the magnetoresistive sensor. If the position in the rotational direction of the detected object is detected using a voltage signal output from one magnetic detection unit composed of one type of magnetoresistive element that is maintained in a saturated state, One magnetoresistive sensor can detect both the position of the detected object in the moving direction and the position in the rotating direction thereof.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の磁気式位置検出装置において、前記印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子が、線幅の異なる2種類の磁気抵抗膜によりそれぞれ形成され、前記2つの磁気検出部のうちの一方の磁気検出部が、線幅の太い磁気抵抗膜により形成される磁気抵抗素子からなり、前記他方の磁気検出部が、線幅の細い磁気抵抗膜により形成される磁気抵抗素子からなることを要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the magnetic position detection device according to the first or second aspect, two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field have different line widths. Each of the two magnetic detectors is formed of a magnetoresistive element formed by a magnetoresistive film having a large line width, and the other magnetic detector is formed of two types of magnetoresistive films. Is composed of a magnetoresistive element formed by a magnetoresistive film having a narrow line width.
磁気抵抗素子は、一般に、同素子を形成する磁気抵抗膜の線幅が太いほど、印加される磁界の磁束密度が小さくてもその抵抗値が飽和し易くなり、また、磁気抵抗膜の線幅が細いほど、印加される磁界の磁束密度が大きくなければその抵抗値が飽和しなくなるといった物性を有する。このため、具体的には、同構成によるように、印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子が、線幅の異なる2種類の磁気抵抗膜によりそれぞれ形成されるとともに、2つの磁気検出部のうちの一方の磁気検出部が、線幅の太い磁気抵抗膜により形成される磁気抵抗素子からなり、他方の磁気検出部が、線幅の細い磁気抵抗膜により形成される磁気抵抗素子からなるといった構成を採用することができる。また、このように印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子を線幅の異なる2種類の磁気抵抗膜によりそれぞれ形成するようにすれば、これら2種類の磁気抵抗膜の膜厚を同じ厚さとすることができる。このため、磁気抵抗効果センサの製造の際に、磁気抵抗膜を形成する工程を基本的には1つの工程とすることができるため、印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子を容易に製造することができるようになる。 In general, in a magnetoresistive element, as the line width of the magnetoresistive film forming the element increases, the resistance value is more likely to be saturated even if the magnetic flux density of the applied magnetic field is small. The smaller the thickness is, the more the physical property that the resistance value is not saturated unless the magnetic flux density of the applied magnetic field is large. For this reason, specifically, as in the same configuration, two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are respectively formed by two types of magnetoresistive films having different line widths. In addition, one of the two magnetic detectors is composed of a magnetoresistive element formed by a magnetoresistive film having a large line width, and the other magnetic sensor is formed by a magnetoresistive film having a thin line width. The structure which consists of a magnetoresistive element made can be employ | adopted. If two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are formed by two types of magnetoresistive films having different line widths, these two types of magnetoresistive elements are used. The film thickness can be the same. For this reason, when the magnetoresistive effect sensor is manufactured, the process of forming the magnetoresistive film can be basically performed as one process, so that two types of resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are different. The magnetoresistive element can be easily manufactured.
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の磁気式位置検出装置において、前記印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子が、膜厚の異なる2種類の磁気抵抗膜によりそれぞれ形成され、前記2つの磁気検出部のうちの一方の磁気検出部が、膜厚の厚い磁気抵抗膜により形成される磁気抵抗素子からなり、前記他方の磁気検出部が、膜厚の薄い磁気抵抗膜により形成される磁気抵抗素子からなることを要旨としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the magnetic position detection device according to the first or second aspect, the two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are different in film thickness. Each of the two magnetic detectors is formed of a magnetoresistive element formed of a thick magnetoresistive film, and the other magnetic detector is formed of two types of magnetoresistive films. However, the gist of the invention is that it is composed of a magnetoresistive element formed by a thin magnetoresistive film.
磁気抵抗素子は、一般に、同素子を形成する磁気抵抗膜の膜厚が薄いほど、印加される磁界の磁束密度が小さくてもその抵抗値が飽和し易くなり、また、磁気抵抗膜の膜厚が厚いほど、印加される磁界の磁束密度が大きくなければその抵抗値が飽和しなくなるとともに、抵抗値の変化量が大きくなるといった物性を有する。このため、具体的には、同構成によるように、印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子が、膜厚の異なる2種類の磁気抵抗膜によりそれぞれ形成され、2つの磁気検出部のうちの一方の磁気検出部が、膜厚の厚い磁気抵抗膜により形成される磁気抵抗素子からなり、他方の磁気検出部が、膜厚の薄い磁気抵抗膜により形成される磁気抵抗素子からなるといった構成を採用することができる。また、このように印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子を膜厚の異なる2種類の磁気抵抗膜によりそれぞれ形成するようにすれば、磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に、上記2つの磁気検出部のセンサ感度の値の比の値が大きく変化するようになるため、被検出体の位置の検出が容易となり、ひいては被検出体の位置を、より高い精度で検出することができるようになる。 In general, in a magnetoresistive element, the thinner the magnetoresistive film forming the element, the easier it is to saturate even if the magnetic flux density of the applied magnetic field is small. As the thickness increases, the resistance value does not saturate unless the magnetic flux density of the applied magnetic field is large, and the amount of change in the resistance value increases. Therefore, specifically, as in the same configuration, two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are respectively formed by two types of magnetoresistive films having different thicknesses, One of the two magnetic detectors is composed of a magnetoresistive element formed by a thick magnetoresistive film, and the other magnetic detector is formed by a thin magnetoresistive film. A configuration including a magnetoresistive element can be employed. Further, if two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are formed by two types of magnetoresistive films having different film thicknesses, the magnetoresistive effect sensor is applied When a change occurs in the magnetic flux density of the magnetic field generated, the value of the ratio of the sensor sensitivity values of the two magnetic detectors greatly changes. The position of the detection object can be detected with higher accuracy.
そしてこの場合、具体的には、請求項5に記載の発明によるように、前記印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子のうちの一方の磁気抵抗素子が、前記磁気抵抗効果センサの半導体基板上に45°ずつ傾くかたちで環状に8つ配置されるとともに、他方の磁気抵抗素子が、この一方の磁気抵抗素子の外側に位置して、同じく45°ずつ傾くかたちで同心円上に環状に8つ配置され、前記2つの磁気検出部の各々が、それぞれ4つの磁気抵抗素子により構成されるフルブリッジ回路を2つずつ有するといった構成を採用することができる。 In this case, specifically, according to the invention described in claim 5, one of the two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field is: Eight annular elements are arranged on the semiconductor substrate of the magnetoresistive sensor in an inclined manner by 45 °, and the other magnetoresistive element is located outside the one magnetoresistive element and is also inclined by 45 °. It is possible to adopt a configuration in which eight circularly arranged concentric circles are provided, and each of the two magnetic detection units has two full bridge circuits each composed of four magnetoresistive elements.
本発明にかかる磁気式位置検出装置によれば、被検出体の位置を磁気抵抗効果センサにより検出する場合であれ、高い信頼性を維持しつつその位置を検出することのできる磁気式位置検出装置を提供することができるようになる。 According to the magnetic position detection device of the present invention, a magnetic position detection device capable of detecting the position while maintaining high reliability even when the position of the detection object is detected by a magnetoresistive sensor. Will be able to provide.
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる磁気式位置検出装置の第1の実施形態について図1〜図16を参照して説明する。ここで、図1は、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置の適用対象となるレバースイッチ装置が設けられた車両内部の斜視構造を示したものである。
(First embodiment)
A magnetic position detection device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, FIG. 1 shows a perspective structure inside a vehicle provided with a lever switch device to which the magnetic position detection device according to the present embodiment is applied.
同図1に示されるように、このレバースイッチ装置10は、車両の運転席のステアリング装置1の近傍の位置に固定配設されて、運転者自身によって操作される。そして、図2は、こうしたレバースイッチ装置10についてその斜視構造を示したものである。同図2に示されるように、このレバースイッチ装置10は、その本体として車両に固定されるレバーユニット本体11と、このレバーユニット本体11に片持ち支持されて車載機器のスイッチング操作に供される操作レバー12とを基本的に備える構成となっている。ここで、この操作レバー12は、例えば運転者による外力が印加された際に、レバーユニット本体11に支持された部分を基端として図中の矢印x1,x2で示す方向に傾動するとともに、図中の矢印y1,y2で示す方向にも傾動する。また、この操作レバー12の先端部には、同レバー12の長手方向に延びる中心軸mを中心に回動、すなわち図中の矢印a1,a2で示す方向に回動するロータリスイッチ13が設けられている。さらに、このロータリスイッチ13の先端部には、上記中心軸mに沿った方向、すなわち図中の矢印z1,z2で示す方向に移動するプッシュボタン14が設けられている。そして、このレバースイッチ装置10では、ロータリスイッチ13及びプッシュボタン14の操作を通じて、車両に搭載されるヘッドライト、スモールライト、及びフォグランプのスイッチングをそれぞれ操作する。一方、操作レバー12の内部には、ロータリスイッチ13及びプッシュボタン14の各操作位置を検出するための装置として、磁気抵抗効果センサ(MREセンサ)からなる磁気式位置検出装置が設けられている。次に、図3を参照して、この磁気式位置検出装置の構造について説明する。図3は、操作レバー12の分解斜視構造を示したものである。
As shown in FIG. 1, the
同図3に示されるように、この磁気式位置検出装置100は、略円柱状に形成されたロータリスイッチ13の底面から上記中心軸mに沿って突設される可動シャフト101と、この可動シャフト101の先端部に取り付けられる直方体状の磁石102とを備えている。ここで、可動シャフト101は、ロータリスイッチ13に一体回転可能に取り付けられるとともに、プッシュボタン14の操作に連動してロータリスイッチ13に対し中心軸mの方向に相対移動する。また、この磁石102は、その中心が上記中心軸m上に位置するように可動シャフト101に取り付けられるとともに、上記中心軸mに直交する方向にN極とS極とが並ぶようにして着磁されている。一方、この操作レバー12では、運転者が同レバー12を操作する際に把持する部分となる円筒状のカバー15の内部にプリント基板110が固定されている。そして、上記可動シャフト101及び磁石102をカバー15内に挿入しつつロータリスイッチ13をカバー15に取り付けた際には、プリント基板110と磁石102とが中心軸mに沿った方向に所定間隔だけ離間して互いに対向するかたちで配置されることとなる。そして、このプリント基板110には、磁石102に対向する側の面にMREセンサ120が配設され、磁石102からMREセンサ120に磁界が印加されている。
As shown in FIG. 3, the magnetic
続いて、図4及び図5を参照して、ロータリスイッチ13の操作に伴う磁石102とMREセンサ120との間の相対的な位置関係の変化、並びに磁界の変化について説明する。ここで、図4は、ロータリスイッチ13の側面構造を、また、図5(a)〜(c)は、先の図3のA−A線に沿った断面構造をそれぞれ示したものである。なお、図4及び図5では、中心軸mを通る軸線m10を基準として、軸線m10から矢印a1で示す方向へ所定角度だけ回動した状態(位置)を軸線m11にて、また、軸線m11から矢印a1で示す方向へさらに所定角度だけ回動した状態(位置)を軸線m12にてそれぞれ示している。
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, changes in the relative positional relationship between the
図4に示されるように、このロータリスイッチ13は、その中心軸mを通る基準線mrが軸線m10と一致する位置を基準位置Pa0とし、通常はこの位置で保持されている。また、このロータリスイッチ13は、このように基準位置Pa0に保持されている状態から矢印a1で示す方向に外力が印加されると、上記基準線mrが軸線m11と一致する位置である第1の操作位置Pa1まで回動し、その位置が保持される。さらに、ロータリスイッチ13は、このように第1の操作位置Pa1に保持されている状態から矢印a1で示す方向に外力が印加されると、上記基準線mrが軸線m12と一致する位置である第2の操作位置Pa2までさらに回動し、その位置が保持される。ちなみに、ロータリスイッチ13は、第2の操作位置Pa2に保持されている状態から矢印a2で示す方向に外力が印加されると、第1の操作位置Pa1、あるいは基準位置Pa0まで復帰する。そして、ロータリスイッチ13が基準位置Pa0に位置している状態から第1の操作位置Pa1を経て第2の操作位置Pa2まで操作されたとすると、磁石102の位置が図5(a)〜(c)に示す態様にて変化する。
As shown in FIG. 4, in the
すなわち、磁石102は、可動シャフト101と一体となって中心軸mを中心に矢印a1で示す方向に回動し、その中心軸mを通る基準線mjが軸線m10と一致する基準位置Pα0から、同基準線mjが軸線m11と一致する第1の回転位置Pα1を経て、同基準線mjが軸線m12と一致する第2の回転位置Pα2まで回動する。そしてこのとき、MREセンサ120に対する磁石102の中心軸mを中心とした回転方向の相対的な位置が変化し、MREセンサ120に印加される磁界の磁気ベクトルが変化する。
That is, the
次に、図6及び図7を参照して、プッシュボタン14の操作に伴う磁石102とMREセンサ120との間の相対的な位置関係の変化、並びに磁界の変化について説明する。ここで、図6は、プッシュボタン14の正面構造を、また、図7は、磁気式位置検出装置100の正面構造をそれぞれ示したものである。なお、同図6では、上記中心軸mに交わる軸線m20を基準として、同軸線m20から矢印z1で示す方向へ所定距離だけ変位した状態(位置)を軸線m21にて示している。
Next, a change in the relative positional relationship between the
図6に示されるように、このプッシュボタン14は、その端面の位置mpが軸線m20と一致する位置を基準位置Pz0とし、通常はこの位置で保持されている。また、このプッシュボタン14は、このように基準位置Pz0に保持されている状態から矢印z1で示す方向に外力が印加されると、その端面の位置mpが軸線m21と一致する第1の操作位置Pz1まで移動し、その位置が保持される。なお、このプッシュボタン14は、このように第1の操作位置Pz1に保持されている状態から矢印z1で示す方向にさらに外力が印加されると、矢印z1で示す方向に一旦移動した後に、その位置が基準位置Pz0まで復帰する。そして、プッシュボタン14が基準位置Pz0に位置している状態から第1の操作位置Pz1まで操作されたとすると、磁石102の位置が図7に示す態様にて変化する。
As shown in FIG. 6, the
すなわち、磁石102は、可動シャフト101と一体となって矢印z1で示す方向に移動し、MREセンサ120から離間した位置である図中の実線で示す第1の操作位置d0から、MREセンサ120に近接した位置である図中の破線で示す第2の操作位置d1まで移動する。そしてこのとき、MREセンサ120に対する磁石102の中心軸mに沿った方向の相対的な位置が変化し、磁石102が第2の操作位置d1に位置しているときの方がより大きな磁束密度がMREセンサ120に印加されるようになる。
That is, the
次に、図8を参照して、こうした磁気ベクトル及び磁束密度の変化を検出するMREセンサ120の構造について説明する。図8は、MREセンサ120の平面構造を示したものである。
Next, the structure of the
同図8に示されるように、このMREセンサ120には、上記磁石102により形成される磁界の変化を感知する磁気感知面が各々45°ずつ傾くかたちで同一の半導体基板上にて上記中心軸mを中心として環状に配置される8つの磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24が設けられている。また、磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24の外側には、同じく45°ずつ傾くかたちで上記中心軸mを中心として環状に配置される8つの磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44が設けられている。ここで、これら磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24,M31〜M34,M41〜M44は、強磁性金属を主成分とする磁気抵抗膜からなり、印加される磁界に応じてその抵抗値が変化するとともに、所定の大きさを超える磁束密度が印加されることでその抵抗値が飽和するといった物性を有している。そして、磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24,M31〜M34,M41〜M44が、外側に向かうほど長く形成された複数の直線状の膜の端部が交互に接続されることでジグザグ状のパターンに形成されている。そして、このMREセンサ120では、これら磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24,M31〜M34,M41〜M44を形成する磁気抵抗膜の膜厚をそれぞれ一定の厚さに設定するとともに、外側に配置された8つの磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44を形成する磁気抵抗膜の線幅を、内側に配置された8つの磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24を形成する磁気抵抗膜の線幅よりも太く設定するようにしている。これにより、このMREセンサ120では、内側に配置された8つの磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24と外側に配置された8つの磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44とで、印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率が互いに異なったものとなっている。そして、このMREセンサ120では、磁界の磁気ベクトル及び磁束密度の変化を検出する磁気検出部が、内側に配置された8つの磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24からなる第1の磁気検出部と、外側に配置された8つの磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44からなる第2の磁気検出部との2つの磁気検出部によって構成されている。
As shown in FIG. 8, the
図9(a)は、MREセンサ120の第1の磁気検出部からなる電気的な構成について、また、図9(b)はその第2の磁気検出部からなる電気的な構成について、それぞれの等価回路を示したものである。
FIG. 9A shows an electrical configuration including the first magnetic detection unit of the
同図9(a)に示されるように、MREセンサ120の第1の磁気検出部121からなる回路では、上記4つの磁気抵抗素子M11〜M14により1つのフルブリッジ回路が構成されるとともに、上記4つの磁気抵抗素子M21〜M24によりもう1つのフルブリッジ回路が構成されている。ここで、この回路では、磁気抵抗素子M11,M13の間、及び磁気抵抗素子M21,M23の間に定電圧Vccがそれぞれ印加されるとともに、磁気抵抗素子M12,M14の間、及び磁気抵抗素子M22,M24の間が各々接地されている。そして、この回路には、磁気抵抗素子M11,M12の間の中点電位と、磁気抵抗素子M13,M14の間の中点電位とをそれぞれ取り込んで差動増幅を行う差動増幅器140が設けられている。また、磁気抵抗素子M21,M22の間の中点電位と、磁気抵抗素子M23,M24の間の中点電位とをそれぞれと取り込んで差動増幅を行う差動増幅器141も設けられている。そして、この回路では、差動増幅器140,141による各差動増幅出力として、磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24に印加される磁界の変化に応じて連続的に変化する第1の正弦信号V11及び第1の余弦信号V12がそれぞれ出力される。なお、以下ではこれら第1の正弦信号V11及び第1の余弦信号V12を第1の出力信号V11,V12と略記する。
As shown in FIG. 9A, in the circuit composed of the first
一方、図9(b)に示されるように、MREセンサ120の第2の磁気検出部122からなる回路も、基本的には第1の磁気検出部121と同様の回路構成を有している。すなわち、この第2の磁気検出部122からなる回路でも、上記4つの磁気抵抗素子M31〜M34により1つのフルブリッジ回路が構成されるとともに、上記4つの磁気抵抗素子M41〜M44によりもう一つのフルブリッジ回路が構成されている。また、この回路でも、磁気抵抗素子M31,M33の間、及び磁気抵抗素子M41,M43の間に定電圧Vccがそれぞれ印加されるとともに、磁気抵抗素子M32,M34の間、及び磁気抵抗素子M42,M44の間が各々接地されている。そして、この回路にも、磁気抵抗素子M31,M32の間の中点電位と、磁気抵抗素子M33,M34の間の中点電位とをそれぞれ取り込んで差動増幅を行う差動増幅器142が設けられている。また、磁気抵抗素子M41,M42の間の中点電位と、磁気抵抗素子M43,M44の間の中点電位とをそれぞれ取り込んで差動増幅を行う差動増幅器143も設けられている。そして、この回路では、差動増幅器142,143による各差動増幅出力として、磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44に印加される磁界の変化に応じて連続的に変化する第2の正弦信号V21及び第2の余弦信号V22がそれぞれ出力される。なお、以下ではこれら第2の正弦信号V21及び第2の余弦信号V22を第2の出力信号V21,V22と略記する。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, the circuit composed of the second
そして、図10に示すように、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100では、MREセンサ120から出力されるこれら第1の出力信号V11,V12及び第2の出力信号V21,V22が車両の各種制御を統括する車両側制御装置200に取り込まれる。そして、同制御装置200は、第1の出力信号V11,V12及び第2の出力信号V21,V22に基づいて上記ロータリスイッチ13及びプッシュボタン14のそれぞれの操作位置を検出し、検出された上記ロータリスイッチ13及びプッシュボタン14のそれぞれの操作位置に基づいて車両のヘッドライト201、スモールライト202、及びフォグランプ203のスイッチングをそれぞれ制御する。
As shown in FIG. 10, in the magnetic
次に、第1の出力信号V11,V12及び第2の出力信号V21,V22に基づくプッシュボタン14の操作位置の検出方法について説明する。
まず、第1の磁気検出部121から出力される第1の正弦信号V11及び第1の余弦信号V12はそれぞれ以下の(1),(2)で表すことができる。なお、これら(1),(2)において、V1は第1の磁気検出部121のセンサ感度(出力電圧の大きさ)を、また、θは磁石102の上記矢印a1,a2で示す方向の回転角度をそれぞれ示す。
Next, a method for detecting the operation position of the
First, the first sine signal V11 and the first cosine signal V12 output from the first
V11=V1sinθ・・・(1)
V12=V1cosθ・・・(2)
一方、第2の磁気検出部122から出力される第2の正弦信号V21及び第2の余弦信号V22はそれぞれ以下の(3),(4)で表すことができる。なお、これら(3),(4)において、V2は第2の磁気検出部122のセンサ感度(出力電圧の大きさ)を示す。
V11 = V1sin θ (1)
V12 = V1 cos θ (2)
On the other hand, the second sine signal V21 and the second cosine signal V22 output from the second
V21=V2sinθ・・・(3)
V22=V2cosθ・・・(4)
ちなみに、第1及び第2の磁気検出部121,122のセンサ感度のそれぞれの値V1,V2は、第1及び第2の磁気検出部121,122をそれぞれ構成する磁気抵抗素子の抵抗値の大きさに基づいて変化する値である。ここで、前述のように、第1及び第2の磁気検出部121,122をそれぞれ構成する磁気抵抗素子は、印加される磁界に応じてその抵抗値が変化するとともに、所定の大きさを超える磁束密度が印加されるとその値が飽和するといった物性を有している。すなわち、これらセンサ感度の値V1,V2は、第1及び第2の磁気検出部121,122に印加される磁界の磁束密度の大きさに応じて変化するとともに、所定の大きさを超える磁束密度が第1及び第2の磁気検出部121,122に印加されると飽和する値である。
V21 = V2sin θ (3)
V22 = V2 cos θ (4)
Incidentally, the sensor sensitivity values V1 and V2 of the first and second
ところで、前述のように、第1及び第2の磁気検出部121,122は、印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子によりそれぞれ構成されているため、それぞれ同様の回路構成を有してはいるものの、MREセンサ120に印加される磁界の磁束密度の変化に伴うセンサ感度の値V1,V2の変化態様はそれぞれ若干異なる。
As described above, the first and second
そこで、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100では、まず、第1の出力信号V11,V12から以下の(5)式に基づいて第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1を算出するとともに、第2の出力信号V21,V22から以下の(6)式に基づいて第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2を算出するようにしている。
Therefore, in the magnetic
V1=√(V112+V122)・・・(5)
V2=√(V212+V222)・・・(6)
そして、第1及び第2の磁気検出部121,122のセンサ感度のそれぞれの値V1,V2の変化態様の違いを利用して磁石102の上記矢印z1,z2で示す方向の位置を検出し、これによりプッシュボタン14の操作位置を検出するようにしている。
V1 = √ (V11 2 + V12 2 ) (5)
V2 = √ (V21 2 + V22 2 ) (6)
Then, the position of the
続いて、図11を参照して、MREセンサ120に印加される磁界の磁束密度の変化に伴う第1及び第2の磁気検出部121,122のセンサ感度のそれぞれの値V1,V2の変化の様子について説明する。
Subsequently, referring to FIG. 11, changes in sensor sensitivity values V1 and V2 of the first and second
ここで、図11は、磁石102の上記矢印z1,z2で示す方向の位置と第1及び第2の磁気検出部121,122のセンサ感度のそれぞれの値V1,V2とについて、それぞれ横軸と縦軸とにとって両者の関係を示したグラフである。なお、図11のグラフにおいて、実線は第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1の変化傾向を、また一点鎖線は第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2の変化傾向をそれぞれ示している。
Here, FIG. 11 shows the position of the
例えばいま、先の図7に示すように、磁石102が、基準位置Pz0よりも矢印z2で示す方向に離間した位置d2から、すなわちMREセンサ120から十分に離間した位置から、矢印z1で示す方向に移動してMREセンサ120に徐々に近接したとする。このとき、MREセンサ120に印加される磁界の磁束密度は徐々に大きくなる態様にて変化し、図11に示されるように、第1及び第2の磁気検出部121,122のセンサ感度のそれぞれの値V1,V2は共に徐々に大きくなるとともに、次第に飽和して一定値に達する。ここで、これらセンサ感度のそれぞれの値V1,V2の変化態様を比較すると、まずは第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1が飽和した後、これに続くかたちで第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2が飽和する。
For example, as shown in FIG. 7 above, the direction in which the
そして、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100では、磁石102とMREセンサ120との間の距離を以下のように調整するようにしている。すなわち、磁石102が第1の操作位置d0から第2の操作位置d1まで移動してMREセンサ120に印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に、第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1が飽和した状態を維持するとともに、第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2に変化が生じる距離に設定するようにしている。換言すれば、第1の磁気検出部121を構成する磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24の抵抗値が飽和した状態に維持されるとともに、第2の磁気検出部122を構成する磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44の抵抗値に変化が生じる距離に設定するようにしている。これにより、図12に示すように、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が第1の操作位置d0から第2の操作位置d1へ変化した際には、第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1は一定値V1maxを示し、第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2は、V2(d0)からV2(d1)まで増加するようになる。
In the magnetic
ところで、磁石102の位置が第1の操作位置d0と第2の操作位置d1の間で変化する際には、磁石102の位置に応じて第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2が変化することから、例えばこのセンサ感度の値V2に基づいて磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置を検出することが可能であるとも考えられる。
By the way, when the position of the
しかしながら、前述のように、第1の磁気検出部121を構成する磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24も含め、第2の磁気検出部122を構成する磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44は、一般に、自身の有する温度等の影響を受けてその抵抗値が変化するため、第2の磁気検出部122の温度の変化に伴ってそのセンサ感度の値V2も変化する。具体的には、例えば、図13に二点鎖線で併せ示すように、MREセンサ120の温度の低下に伴い第2の磁気検出部122の温度が低下した場合には、そのセンサ感度の値V2が全体的に大きくなる方向にシフトする。したがって、センサ感度の値V2に変化が生じた場合に、その変化が同磁気抵抗素子の温度変化等に起因するものであるか、あるいは磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置の変化に起因するものであるかを区別することが困難であり、センサ感度の値V2に基づいた磁石102の位置の検出は困難なものとなる。
However, as described above, the magnetoresistive elements M31 to M34 and M41 to M44 constituting the second
そこで、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100では、こうした磁気抵抗素子の温度変化等の影響が第1及び第2の磁気検出部121,122のセンサ感度のそれぞれの値V1,V2に反映されることに着目して、これらの比の値を算出することで磁気抵抗素子の温度変化等の影響が相殺された値を得るようにしている。具体的には、第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1を第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2で除算した値Vr12(=V1/V2)を算出した上で、この算出されたセンサ感度比の値Vr12に基づいて磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置、換言すればプッシュボタン14の操作位置を検出するようにしている。
Therefore, in the magnetic
図14は、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置とセンサ感度比の値Vr12とについて、それぞれ横軸と縦軸とにとって両者の関係を示したものである。
同図14に示されるように、センサ感度比の値Vr12は、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が第1の操作位置d0から第2の操作位置d1へ変化したとすると、徐々に減少する態様で変化する。ここで、この磁気式位置検出装置100では、このセンサ感度比の値Vr12に対し、磁石102が第1の操作位置d0に位置しているときのセンサ感度比の値Vr12(d0)及び第2の操作位置d1に位置しているときのセンサ感度比の値Vr12(d1)の中間値Vrd(=(Vr12(d0)+Vr12(d1))/2)が閾値として設定されている。そして、同装置100では、第1の出力信号V11,V12及び第2の出力信号V21,V22からセンサ感度比の値Vr12を算出した上で、このセンサ感度比の値Vr12に基づいて以下のようにしてプッシュボタン14の操作位置を検出するようにしている。
FIG. 14 shows the relationship between the position of the
As shown in FIG. 14, the sensor sensitivity ratio value Vr12 is gradually increased if the position of the
a1.センサ感度比の値Vr12が閾値Vrd以上の値である旨が判断された場合。この場合には、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が第1の操作位置d0であり、プッシュボタン14の操作位置は基準位置Pz0である旨が検出される。
a1. When it is determined that the sensor sensitivity ratio value Vr12 is greater than or equal to the threshold value Vrd. In this case, it is detected that the position of the
a2.センサ感度比の値Vr12が閾値Vrdより小さい値である旨が判断された場合。この場合には、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が第2の操作位置d1であり、プッシュボタン14の操作位置は第1の操作位置Pz1である旨が検出される。
a2. When it is determined that the sensor sensitivity ratio value Vr12 is smaller than the threshold value Vrd. In this case, it is detected that the position of the
続いて、ロータリスイッチ13の操作位置の検出方法について説明する。
本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100では、前述のように、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が第1の操作位置d0と第2の操作位置d1との間で変化した際に、第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1は飽和した状態を維持する。すなわち、この第1の磁気検出部121から出力される第1の正弦信号V11及び第1の余弦信号V12には、磁石102からMREセンサ120に印加される磁界の磁束密度の大きさの変化の影響、換言すればプッシュボタン14の操作位置の影響が及ぶことはない。そこで、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100では、第1の正弦信号V11及び第1の余弦信号V12に基づいて同磁石102の上記矢印a1,a2で示す方向の回転位置を検出し、これによりロータリスイッチ13の操作位置を検出するようにしている。
Next, a method for detecting the operation position of the
In the magnetic
図15は、磁石102の上記矢印a1,a2で示す方向への回転角度θと第1の出力信号V11,V12とについて、それぞれ横軸と縦軸とにとって両者の関係を示したグラフである。
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the rotation angle θ of the
同図15に示されるように、第1の正弦信号V11及び第1の余弦信号V12は、磁石102の上記矢印a1,a2で示す方向への回転角度θに応じて、それぞれ正弦波状及び余弦波状に変化する。そして、図16は、これら第1の正弦信号V11及び第1の余弦信号V12に基づき算出される逆正接値Vat(=arctan(V12/V11))の変化傾向を示したグラフである。
As shown in FIG. 15, the first sine signal V11 and the first cosine signal V12 are a sine wave shape and a cosine wave shape according to the rotation angle θ of the
同図16に示されるように、この逆正接値Vatは、回転角度θに応じて正の値から負の値へと直線状に緩やかに減少するとともに、所定の周期で正の値となって再び減少するといった変化を繰り返し、その値がジグザグ状に変化する。そして、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100では、磁石102とMREセンサ120との間の上記矢印a1,a2で示す方向の相対的な位置が以下のように調整されている。すなわち、磁石102が、先の図5(a)〜(c)に示した基準位置Pα0に位置している状態から第1の回転位置Pα1を経て第2の回転位置Pα2まで回動した際に、逆正接値Vatが正の値Vat1から「0」の値を経て負の値Vat2へと直線状に変化するように、それらの間の相対的な位置が調整されている。ここで、この磁気式位置検出装置100では、この逆正接値Vatに対し、正の値Vat1の半分の値(Vat1/2)と負の値Vat2の半分の値(Vat2/2)とが閾値としてそれぞれ設定されている。そして、同装置100では、第1の正弦信号V11及び第1の余弦信号V12から逆正接値Vatを算出した上で、この逆正接値Vatに基づいて以下のようにしてロータリスイッチ13の操作位置を検出するようにしている。
As shown in FIG. 16, the arctangent value Vat gradually decreases linearly from a positive value to a negative value according to the rotation angle θ, and becomes a positive value at a predetermined period. Repeated changes such as decreasing again, the value changes in a zigzag shape. In the magnetic
b1.逆正接値Vatが閾値(Vat1/2)以上の値である旨が判断された場合。この場合には、磁石102の矢印a1,a2で示す方向の回転位置が基準位置Pα0であり、ロータリスイッチ13の操作位置が基準位置Pa0である旨が検出される。
b1. When it is determined that the arctangent value Vat is equal to or greater than the threshold value (Vat1 / 2). In this case, it is detected that the rotational position of the
b2.逆正接値Vatが閾値(Vat1/2)よりも小さい値であり、且つ閾値(Vat2/2)以上の値である旨が判断された場合。この場合には、磁石102の矢印a1,a2で示す方向の回転位置が第1の回転位置Pα1であり、ロータリスイッチ13の操作位置が第1の操作位置Pa1である旨が検出される。
b2. When it is determined that the arctangent value Vat is a value smaller than the threshold value (Vat1 / 2) and a value equal to or larger than the threshold value (Vat2 / 2). In this case, it is detected that the rotation position of the
b3.逆正接値Vatが閾値(Vat2/2)よりも小さい値である旨が判断された場合。この場合には、磁石102の矢印a1,a2で示す方向の回転位置が第2の回転位置Pα2であり、ロータリスイッチ13の操作位置が第2の操作位置Pa2である旨が検出される。
b3. When it is determined that the arctangent value Vat is smaller than the threshold value (Vat2 / 2). In this case, it is detected that the rotation position of the
磁気式位置検出装置としてのこのような構成によれば、MREセンサ120の温度等の影響によって磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24,M31〜M34,M41〜M44の抵抗値が変化した場合であっても、同磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置を検出することができるようになる。また、同時に、同磁石102の矢印a1,a2で示す方向の回転位置も検出することができるようにもなる。
According to such a configuration as the magnetic position detecting device, when the resistance values of the magnetoresistive elements M11 to M14, M21 to M24, M31 to M34, and M41 to M44 are changed by the influence of the temperature of the
以上説明したように、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置によれば、以下のような効果が得られるようになる。
(1)印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる磁気抵抗素子からなる第1及び第2の磁気検出部121,122をMREセンサ120に設けた上で、磁石102によりMREセンサ120に磁界を印加するようにした。そして、MREセンサ120と磁石102との間の距離を、磁石102の位置が矢印z1,z2で示す方向に変化した際に、第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1が飽和した状態を維持するとともに、第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2に変化が生じる距離に設定するようにした。換言すれば、第1の磁気検出部121を構成する磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24の抵抗値が飽和した状態に維持されるとともに、第2の磁気検出部122を構成する磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44の抵抗値に変化が生じる距離に設定するようにした。さらに、第1及び第2の磁気検出部121,122のセンサ感度のそれぞれの値V1,V2の比の値であるセンサ感度比の値Vr12を算出し、算出されたセンサ感度比の値Vr12に基づいて磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置を検出するようにした。これにより、MREセンサ120の温度等の影響が軽減されるようになり、ひいては高い信頼性を維持しつつ磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置を検出することができるようになる。また、同時に、磁石102の矢印a1,a2で示す方向の回転位置も検出することができるようにもなる。
As described above, according to the magnetic position detection apparatus according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子を、線幅の細い磁気抵抗膜からなる磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24と、線幅の太い磁気抵抗膜からなる磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44とにより形成するようにした。これにより、磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24,M31〜M34,M41〜M44の膜厚についてはこれを同じ厚さに設定することができるようになるため、MREセンサ120の製造の際に、磁気抵抗膜を形成する工程を基本的には1つの工程とすることができようになる。したがって、印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子を容易に形成することができるようになる。
(第2の実施形態)
続いて、本発明にかかる磁気式位置検出装置の第2の実施形態について図17〜図21を参照して説明する。なお、この第2の実施形態にかかる磁気式位置検出装置、及び同装置の適用対象となるレバースイッチ装置の基本構造は、先の図2〜図10等に示した構造に準ずるものであり、ここでは先の図8に対応する図としてMREセンサ120の平面構造を図17に示す。なお、以下では、先の図2〜図10に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛し、以下では、両者の相違点を中心に説明する。
(2) Two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are magnetoresistive elements M11 to M14, M21 to M24 made of a magnetoresistive film having a thin line width, and a magnet having a wide line width. The magnetoresistive elements M31 to M34 and M41 to M44 made of a resistance film are used. As a result, the magnetoresistive elements M11 to M14, M21 to M24, M31 to M34, and M41 to M44 can be set to the same thickness, so that the
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the magnetic position detection device according to the present invention will be described with reference to FIGS. The basic structure of the magnetic position detection device according to the second embodiment and the lever switch device to which the device is applied conforms to the structure shown in FIGS. Here, FIG. 17 shows a planar structure of the
同図17に示されるように、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100に設けられるMREセンサ120には、上記磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24がそのまま設けられるとともに、上記磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44に代えて、磁気抵抗素子M51〜M54,M61〜M64が設けられている。ここで、このMREセンサ120では、これら磁気抵抗素子M51〜M54,M61〜M64を形成する磁気抵抗膜の線幅が、磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24を形成する磁気抵抗膜の線幅と同じ長さに設定されている。ただし、同図のB−B線に沿った断面構造を図18に示すように、磁気抵抗素子M51〜M54,M61〜M64を形成する磁気抵抗膜の膜厚が、磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24を形成する磁気抵抗膜の膜厚よりも厚く設定されている。これにより、このMREセンサ120でも、内側に配置された8つの磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24と外側に配置された8つの磁気抵抗素子M51〜M54,M61〜M64とで、印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率が互いに異なったものとなっている。そして、このMREセンサ120でも、内側に配置された8つの磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24により第1の磁気検出部121が構成されている。そして、外側に配置された8つの磁気抵抗素子M51〜M54,M61〜M64により、上記第2の磁気検出部122に代えて第3の磁気検出部123が構成されている。
As shown in FIG. 17, the
図19は、先の図11に対応する図として、こうした第1及び第3の磁気検出部121,123のセンサ感度のそれぞれの値V1,V3と磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置とについて、それぞれ縦軸と横軸とにとって両者の関係を示したグラフである。なお、この図19に示すグラフにおいて、実線は第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1の変化傾向を、また一点鎖線は第3の磁気検出部123のセンサ感度の値V3の変化傾向を示している。
FIG. 19 is a diagram corresponding to FIG. 11 described above, and the sensor sensitivity values V1, V3 of the first and third
例えばいま、先の図7に示すように、磁石102が、基準位置Pz0よりも矢印z2で示す方向に離間した位置d2から、すなわちMREセンサ120から十分に離間した位置から、矢印z1で示す方向に移動してMREセンサ120に徐々に近接したとする。このとき、MREセンサ120に印加される磁界の磁束密度は徐々に大きくなる態様にて変化し、図19に示されるように、第1及び第3の磁気検出部121,123のセンサ感度のそれぞれの値V1,V3は共に徐々に大きくなるとともに、次第に飽和してそれぞれ一定の値に達する。ここで、これらセンサ感度のそれぞれの値V1,V3の変化態様を比較すると、まずは第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1が飽和した後、これに続くかたちで第3の磁気検出部123のセンサ感度の値V3が飽和することとなるが、飽和したときの値については、センサ感度の値V1よりもセンサ感度の値V3の方が大きくなる。このため、先の図11を参照しつつ、センサ感度の値V2の変化態様とセンサ感度の値V3の変化態様とを比較すると、飽和したときの値については、センサ感度の値V2よりもセンサ感度の値V3の方が大きくなる。
For example, as shown in FIG. 7 above, the direction in which the
そして、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100でも、同磁石102とMREセンサ120との間の距離が以下のように調整されている。すなわち、磁石102が第1の操作位置d0から第2の操作位置d1まで移動してMREセンサ120に印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に、第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1が飽和した状態を維持するとともに、第3の磁気検出部123のセンサ感度の値V3に変化が生じる距離に設定されている。具体的には、図20に示すように、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が第1の操作位置d0から第2の操作位置d1へ変化した際には、第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1は一定値V1maxを示し、第3の磁気検出部123のセンサ感度の値V3は、V3(d0)からV3(d1)まで増加する。
In the magnetic
そして、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100でも、第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1を第3の磁気検出部123のセンサ感度の値V3で除算した値Vr13(=V1/V3)を算出した上で、この算出されたセンサ感度比の値Vr13に基づいて磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置、換言すればプッシュボタン14の操作位置を検出するようにしている。
In the magnetic
図21は、先の図14に対応する図として、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置とセンサ感度比の値Vr13とについて、それぞれ横軸と縦軸とにとって両者の関係を示したものである。
FIG. 21 shows the relationship between the position of the
同図21に示されるように、センサ感度比の値Vr13も、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が第1の操作位置d0から第2の操作位置d1へ変化したとすると、徐々に減少する態様で変化する。そして、本実施形態にかかる磁気式位置検出装置100でも、このセンサ感度比の値Vr13に対し、磁石102が第1の操作位置d0に位置しているときのセンサ感度比の値Vr13(d0)及び第2の操作位置d1に位置しているときのセンサ感度比の値Vr13(d1)の中間値Vrd(=(Vr13(d0)+Vr13(d1))/2)が閾値として設定されている。そして、同装置100では、このセンサ感度比の値Vr13に基づいて以下のようにしてプッシュボタン14の操作位置を検出するようにしている。
As shown in FIG. 21, the sensor sensitivity ratio value Vr13 also gradually changes when the position of the
c1.センサ感度比の値Vr13が閾値Vrd以上の値である旨が判断された場合。この場合には、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が第1の操作位置d0であり、プッシュボタン14の操作位置は基準位置Pz0である旨が検出される。
c1. When it is determined that the sensor sensitivity ratio value Vr13 is greater than or equal to the threshold value Vrd. In this case, it is detected that the position of the
c2.センサ感度比の値Vr13が閾値Vrdより小さい値である旨が判断された場合。この場合には、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が第2の操作位置d1であり、プッシュボタン14の操作位置は第1の操作位置Pz1である旨が検出される。
c2. When it is determined that the sensor sensitivity ratio value Vr13 is smaller than the threshold value Vrd. In this case, it is detected that the position of the
磁気式位置検出装置としてのこのような構成によれば、運転者によってプッシュボタン14が操作されて磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置が変化した際に、センサ感度比の値Vr13が大きく変化するようになる。したがって、磁石102の位置の検出が容易となるため、ひいては磁石102の矢印z1,z2で示す方向の操作位置、換言すればプッシュボタン14の操作位置を、より高い精度で検出することができるようになる。
According to such a configuration as the magnetic position detection device, when the
以上説明したように、本実施形態によれば、先の第1の実施形態による上記(2)の効果に代わる効果として以下の効果が得られるようになる。
(3)印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子を、膜厚の薄い磁気抵抗膜からなる磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24と、膜厚の厚い磁気抵抗膜からなる磁気抵抗素子M51〜M54,M61〜M64とによりそれぞれ形成するようにした。これにより、第1及び第3の磁気検出部121,123のセンサ感度のそれぞれの値V1,V3の比の値Vr13が大きく変化するようになるため、このセンサ感度比の値Vr13に基づいて磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置を検出するようにすれば、その位置の検出が容易となり、ひいては磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置を、より高い精度で検出することができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained as an effect in place of the effect (2) according to the first embodiment.
(3) Two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are magnetoresistive elements M11 to M14 and M21 to M24 made of thin magnetoresistive films, and thick magnetic films. The magnetoresistive elements M51 to M54 and M61 to M64 each made of a resistance film are formed. As a result, the value Vr13 of the ratios V1 and V3 of the sensor sensitivities of the first and third
(他の実施の形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記第1の実施形態では、線幅の細い磁気抵抗膜からなる8つの磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24の外側に線幅の太い磁気抵抗膜からなる8つの磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44を配置するようにした。これに代えて、例えば線幅の太い磁気抵抗膜からなる8つの磁気抵抗素子の外側に線幅の細い磁気抵抗膜からなる8つの磁気抵抗素子を配置するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In addition, each said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the first embodiment, eight magnetoresistive elements M31 to M34 made of a magnetoresistive film having a large line width outside the eight magnetoresistive elements M11 to M14 and M21 to M24 made of a magnetoresistive film having a thin line width. , M41 to M44 are arranged. Instead of this, for example, eight magnetoresistive elements composed of a magnetoresistive film having a narrow line width may be arranged outside the eight magnetoresistive elements composed of a magnetoresistive film having a large line width.
・上記第2の実施形態では、膜厚の薄い磁気抵抗膜からなる8つの磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24の外側に膜厚の厚い磁気抵抗膜からなる8つの磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44を配置するようにした。これに代えて、例えば膜厚の厚い磁気抵抗膜からなる8つの磁気抵抗素子の外側に膜厚の薄い磁気抵抗膜からなる8つの磁気抵抗素子を配置するようにしてもよい。 In the second embodiment, eight magnetoresistive elements M31 to M34 made of a thick magnetoresistive film outside the eight magnetoresistive elements M11 to M14 and M21 to M24 made of a thin magnetoresistive film. , M41 to M44 are arranged. Instead of this, for example, eight magnetoresistive elements composed of thin magnetoresistive films may be arranged outside the eight magnetoresistive elements composed of thick magnetoresistive films.
・印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子を、上記第1の実施形態では線幅の異なる2種類の磁気抵抗膜により、また、上記第2の実施形態では膜厚の異なる2種類の磁気抵抗膜により形成するようにした。これに代えて、例えば線幅及び膜厚の両者が異なる2種類の磁気抵抗膜により形成するようにしてもよい。要は、印加される磁界の磁束密度に対する抵抗変化率の異なる2種類の磁気抵抗素子により2つの磁気検出部が構成されていればよい。 The two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are replaced with two types of magnetoresistive films having different line widths in the first embodiment, and in the second embodiment. It was formed by two types of magnetoresistive films having different film thicknesses. Instead of this, for example, two types of magnetoresistive films having different line widths and film thicknesses may be used. In short, it is only necessary that the two magnetic detection units are composed of two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field.
・例えば第1の実施形態では、第1及び第2の磁気検出部121,122のセンサ感度のそれぞれの値V1,V2の比の値として、第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1を第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2で除算した値Vr12(=V1/V2)を採用するようにした。これに代えて、例えば第2の磁気検出部122のセンサ感度の値V2を第1の磁気検出部121のセンサ感度の値V1で除算した値(V2/V1)を採用するようにしてもよい。
For example, in the first embodiment, the sensor sensitivity value V1 of the first
・上記第1の磁気検出部121は、磁石102の矢印a1,a2で示す方向の回転位置を検出する部分として機能するため、これを構成する磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24を中心軸mを中心として環状に配置することが望ましい。一方、上記第2の磁気検出部122は、磁石102の矢印a1,a2で示す方向の位置を検出する部分としては機能しないため、これを構成する磁気抵抗素子M31〜M34,M41〜M44を中心軸mを中心として環状に配置する必要はない。このため、例えば図22に示すように、磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24を中心軸mを中心として環状に配置するとともに、磁気抵抗素子M11〜M14,M21〜M24を、中心軸mとは別の中心軸nを中心として環状に配置するようにしてもよい。
The first
・上記各実施形態では、本発明にかかる磁気式位置検出装置をレバースイッチ装置10に適用して、操作レバーのロータリスイッチ13及びプッシュボタン14のそれぞれの操作に連動して動く磁石102の位置を検出することでこれらロータリスイッチ13及びプッシュボタン14の操作位置を検出するようにした。これに代えて、例えばカーナビゲーションシステムに適用して、同システムを操作するための操作レバーの回転操作及びプッシュ操作に連動して動く磁石を設けた上で、この磁石の位置を検出することで操作レバーの回転操作及びプッシュ操作を検出するようにしてもよい。要は、磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能であるととも、その移動軸を回転軸として回転可能な被検出体を備え、この被検出体の移動方向及び回転方向の位置を検出するものであればよい。
In each of the above embodiments, the magnetic position detection device according to the present invention is applied to the
・上記各実施形態では、磁石102の矢印z1,z2で示す方向の位置、及び矢印a1,a2で示す方向の位置をそれぞれ検出するようにしたが、例えばロータリスイッチ13の設けられていないレバースイッチ装置にあっては、矢印z1,z2で示す方向の位置のみを検出するようにしてもよい。要は、磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動可能な被検出体を備え、この被検出体の移動方向の位置を検出するものであればよい。
(付記)
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
In each of the above embodiments, the position of the
(Appendix)
Next, a technical idea that can be grasped from the above embodiment and its modifications will be additionally described.
(イ)車両に設けられた操作レバーの操作を通じて車載機器のスイッチングを操作するレバースイッチ装置であって、前記操作レバーには、押圧操作されるプッシュボタンと回転操作されるロータリスイッチとが設けられ、前記被検出体が、前記プッシュボタンの押圧操作に伴って前記磁気抵抗効果センサに対して近接及び離間する方向に移動するとともに、前記ロータリスイッチの回転操作に伴ってその移動軸を中心に回転するものであり、前記2つの磁気検出部のセンサ感度の値の比の値に基づいて前記プッシュボタンの押圧操作を検出するとともに、前記被検出体の同センサに対して近接及び離間する方向への移動に伴い前記印加される磁界の磁束密度に変化が生じた際に抵抗値が飽和した状態に維持される1種類の磁気抵抗素子から構成される一方の磁気検出部から出力される電圧信号に基づいて前記ロータリスイッチの回転操作を検出することを特徴とする請求項2に記載の磁気式位置検出装置。近年、例えば車両に設けられて車載機器のスイッチングを操作するための操作レバーにあっては、その多機能化の要求の高まりとともに、同レバーの傾動操作による車載機器のスイッチング操作のみならず、新たにロータリスイッチやプッシュボタンを設けた上で、これらロータリスイッチの回転操作やプッシュボタンの押圧操作を通じて車載機器のスイッチングを操作するようにしたものがある。このため、こうしたロータリスイッチの回転操作やプッシュボタンの押圧操作を検出するための装置として上述した磁気式位置検出装置が採用されることの意義は大きい。
(A) A lever switch device that operates switching of in-vehicle devices through operation of an operation lever provided on the vehicle, wherein the operation lever is provided with a push button that is pressed and a rotary switch that is rotated. The object to be detected moves in a direction approaching and separating from the magnetoresistive sensor as the push button is pressed, and rotates around the moving axis as the rotary switch is rotated. And detecting a push operation of the push button based on a ratio value of sensor sensitivities of the two magnetic detection units, and moving the detected object toward and away from the sensor. When the magnetic flux density of the applied magnetic field changes as the magnetic field moves, the resistance value is maintained in a saturated state. Magnetic position detector according to
M11〜M14,M21〜M24,M31〜M34,M41〜M44,M51〜M54,M61〜M64…磁気抵抗素子、1…ステアリング装置、10…レバースイッチ装置、11…レバーユニット本体、12…操作レバー、13…ロータリスイッチ、14…プッシュボタン、15…カバー、100…磁気式位置検出装置、101…可動シャフト、102…磁石、110…プリント基板、120…磁気抵抗効果センサ(MREセンサ)、121…第1の磁気検出部、122…第2の磁気検出部、123…第3の磁気検出部、140〜143…差動増幅器、200…車両側制御装置、200…制御装置、201…ヘッドライト、202…スモールライト、203…フォグランプ。
M11 to M14, M21 to M24, M31 to M34, M41 to M44, M51 to M54, M61 to M64 ... magnetoresistive elements, 1 ... steering device, 10 ... lever switch device, 11 ... lever unit body, 12 ... operation lever, DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記被検出体と前記磁気抵抗効果センサとの間の距離は、前記被検出体の移動に伴い前記磁気抵抗効果センサに印加される磁界の磁束密度の大きさに変化が生じた際に、前記2つの磁気検出部のうちの一方の磁気検出部を構成する1種類の磁気抵抗素子の抵抗値が飽和した状態を維持するとともに、他方の磁気検出部を構成する1種類の磁気抵抗素子の抵抗値に変化が生じる距離に設定され、
印加される磁界の磁束密度の大きさに応じた出力電圧の大きさを示す値であるセンサ感度を前記2つの磁気検出部についてそれぞれ検出した上で、これら検出されたセンサ感度の値の比の値を算出し、この算出された比の値に基づいて前記被検出体の移動方向の位置を検出する
ことを特徴とする磁気式位置検出装置。 A magnetoresistive sensor having two magnetic detectors each composed of two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnitude of the magnetic flux density of the applied magnetic field, and a magnetoresistive sensor composed of magnets. And an object to be detected that is movable in the direction of approaching and separating from the magnetoresistive sensor,
The distance between the detected object and the magnetoresistive effect sensor is determined when the magnitude of the magnetic flux density of the magnetic field applied to the magnetoresistive effect sensor changes as the detected object moves. The resistance value of one type of magnetoresistive element constituting the other magnetic detector is maintained while the resistance value of one type of magnetoresistive element constituting one of the two magnetic detectors is maintained saturated. Set to the distance where the value changes,
The sensor sensitivity, which is a value indicating the magnitude of the output voltage corresponding to the magnitude of the magnetic flux density of the applied magnetic field, is detected for each of the two magnetic detectors, and the ratio of the detected sensor sensitivity values is calculated. A magnetic position detection device that calculates a value and detects the position of the detected object in the moving direction based on the calculated ratio value.
請求項1に記載の磁気式位置検出装置。 The object to be detected is movable in the direction of approaching and separating from the magnetoresistive effect sensor, and further rotatable with the movement axis as a rotation axis, and with the movement of the object to be detected A voltage output from one magnetic detection unit composed of one type of magnetoresistive element that maintains a saturated resistance value when a change occurs in the magnetic flux density of the magnetic field applied to the magnetoresistive sensor. The magnetic position detection device according to claim 1, wherein the position of the detection target in the rotation direction is detected based on a signal.
請求項1又は2に記載の磁気式位置検出装置。 Two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are respectively formed by two types of magnetoresistive films having different line widths, and one of the two magnetic detection units is magnetically detected. The part is made of a magnetoresistive element formed by a magnetoresistive film having a large line width, and the other magnetic detecting part is made of a magnetoresistive element formed by a magnetoresistive film having a thin line width. The magnetic position detection device described.
請求項1又は2に記載の磁気式位置検出装置。 Two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field are respectively formed by two types of magnetoresistive films having different film thicknesses, and one of the two magnetic detectors detects the magnetic field. The part comprises a magnetoresistive element formed by a thick magnetoresistive film, and the other magnetic sensing part comprises a magnetoresistive element formed by a thin magnetoresistive film. The magnetic position detection device described.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の磁気式位置検出装置。 One of the two types of magnetoresistive elements having different resistance change rates with respect to the magnetic flux density of the applied magnetic field is annularly tilted by 45 ° on the semiconductor substrate of the magnetoresistive effect sensor. The other magnetoresistive elements are arranged on the outer side of the one magnetoresistive element, and are arranged in an annular manner on a concentric circle in a manner inclined by 45 °. The magnetic position detecting device according to any one of claims 1 to 4, comprising two full bridge circuits each including four magnetoresistive elements.
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