JP2020153663A - 位置検出装置、信号処理回路および磁気センサシステム - Google Patents
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Abstract
Description
CSy=Sy−cy …(2)
CSz=Sz−cz …(3)
Claims (10)
- 所定の磁界を発生する磁界発生器と、
磁気センサ装置と、
信号処理回路とを備えた位置検出装置であって、
前記磁界発生器は、前記磁気センサ装置に対する相対的な位置が所定の球面に沿って変化可能であり、
前記磁気センサ装置は、基準位置における磁界の互いに異なる3つの方向の成分と対応関係を有する第1の検出信号、第2の検出信号および第3の検出信号を生成し、
前記信号処理回路は、前記第1ないし第3の検出信号に関する第1の処理を行う第1のプロセッサと、前記第1ないし第3の検出信号に関する第2の処理を行う第2のプロセッサとを備え、
前記第1の処理は、球体情報受信・保持処理と、オフセット変化検出処理とを含み、
前記球体情報受信・保持処理は、前記第2のプロセッサから送信される球体情報を受信すると共に保持し、
前記球体情報は、前記第1ないし第3の検出信号の値を表すための3つの軸によって定義された直交座標系において、あるタイミングにおける前記第1ないし第3の検出信号の値の組を表す座標を測定点としたときに、複数のタイミングにおける複数の測定点の分布を近似した球面を有する仮想の球体の中心座標および半径のデータを含み、
前記オフセット変化検出処理は、前記第1ないし第3の検出信号と、前記球体情報受信・保持処理によって保持されている前記球体情報とを用いて前記第1ないし第3の検出信号のオフセットの変化を検出し、前記オフセットの変化を検出したときに、そのことを示す通知信号を出力し、
前記第2の処理は、球体情報生成処理と、球体情報送信処理と、オフセット補正処理と、位置情報生成処理とを含み、
前記球体情報生成処理は、前記第1ないし第3の検出信号を用いた計算によって前記球体情報を生成し、
前記球体情報送信処理は、前記球体情報生成処理によって生成された前記球体情報を前記第1のプロセッサに送信し、
前記オフセット補正処理は、前記第1ないし第3の検出信号と、前記球体情報生成処理によって生成された前記球体情報のうちの前記中心座標のデータとを用いて、前記第1ないし第3の検出信号のオフセットを補正して、第1ないし第3の補正後信号を生成し、
前記位置情報生成処理は、前記第1ないし第3の補正後信号に基づいて、前記磁気センサ装置に対する前記磁界発生器の相対的な位置を表す位置情報を生成することを特徴とする位置検出装置。 - 前記オフセット変化検出処理は、前記第1ないし第3の検出信号に基づく前記測定点と、前記球体情報受信・保持処理によって保持されている前記球体情報による前記中心座標との間の距離を求め、この距離と、前記球体情報受信・保持処理によって保持されている前記球体情報による前記半径との差の絶対値が所定の閾値以上の場合に、オフセットが変化したと判断して前記通知信号を出力することを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
- 前記球体情報生成処理は、前記オフセット変化検出処理によって出力される前記通知信号を受信可能であり、前記通知信号を受信したら最新の球体情報の生成を開始することを特徴とする請求項1または2記載の位置検出装置。
- 前記磁気センサ装置は、前記第1の検出信号を生成する第1の磁気センサと、前記第2の検出信号を生成する第2の磁気センサと、前記第3の検出信号を生成する第3の磁気センサとを含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の位置検出装置。
- 前記第1のプロセッサは前記磁気センサ装置と一体化され、前記第2のプロセッサは前記磁気センサ装置および前記第1のプロセッサとは別体であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の位置検出装置。
- 基準位置における磁界の互いに異なる3つの方向の成分と対応関係を有する第1の検出信号、第2の検出信号および第3の検出信号を生成する磁気センサ装置から出力される前記第1ないし第3の検出信号を処理する信号処理回路であって、
前記第1ないし第3の検出信号に関する第1の処理を行う第1のプロセッサと、
前記第1ないし第3の検出信号に関する第2の処理を行う第2のプロセッサとを備え、
前記第1の処理は、球体情報受信・保持処理と、オフセット変化検出処理とを含み、
前記球体情報受信・保持処理は、前記第2のプロセッサから送信される球体情報を受信すると共に保持し、
前記球体情報は、前記第1ないし第3の検出信号の値を表すための3つの軸によって定義された直交座標系において、あるタイミングにおける前記第1ないし第3の検出信号の値の組を表す座標を測定点としたときに、複数のタイミングにおける複数の測定点の分布を近似した球面を有する仮想の球体の中心座標および半径のデータを含み、
前記オフセット変化検出処理は、前記第1ないし第3の検出信号と、前記球体情報受信・保持処理によって保持されている前記球体情報とを用いて前記第1ないし第3の検出信号のオフセットの変化を検出し、前記オフセットの変化を検出したときに、そのことを示す通知信号を出力し、
前記第2の処理は、球体情報生成処理と、球体情報送信処理とを含み、
前記球体情報生成処理は、前記第1ないし第3の検出信号を用いた計算によって前記球体情報を生成し、
前記球体情報送信処理は、前記球体情報生成処理によって生成された前記球体情報を前記第1のプロセッサに送信することを特徴とする信号処理回路。 - 前記オフセット変化検出処理は、前記第1ないし第3の検出信号に基づく前記測定点と、前記球体情報受信・保持処理によって保持されている前記球体情報による前記中心座標との間の距離を求め、この距離と、前記球体情報受信・保持処理によって保持されている前記球体情報による前記半径との差の絶対値が所定の閾値以上の場合に、オフセットが変化したと判断して前記通知信号を出力することを特徴とする請求項6記載の信号処理回路。
- 前記球体情報生成処理は、前記オフセット変化検出処理によって出力される前記通知信号を受信可能であり、前記通知信号を受信したら最新の球体情報の生成を開始することを特徴とする請求項6または7記載の信号処理回路。
- 前記第2の処理は、更に、オフセット補正処理を含み、
前記オフセット補正処理は、前記第1ないし第3の検出信号と、前記球体情報生成処理によって生成された前記球体情報のうちの前記中心座標のデータとを用いて、前記第1ないし第3の検出信号のオフセットを補正して、第1ないし第3の補正後信号を生成することを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の信号処理回路。 - 磁気センサ装置と、請求項6ないし9のいずれかに記載の信号処理回路とを備え、
前記磁気センサ装置は、前記第1の検出信号を生成する第1の磁気センサと、前記第2の検出信号を生成する第2の磁気センサと、前記第3の検出信号を生成する第3の磁気センサとを含むことを特徴とする磁気センサシステム。
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