JP6947194B2 - 信号処理回路および磁気センサシステム - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図1および図2を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る磁気センサシステムの概略について説明する。本実施の形態に係る磁気センサシステム1は、検出対象の角度と対応関係を有する角度検出値θsを生成するものである。
PCSy=C21・Sx+Sy …(5)
=Σ[(Sx+C12・Sy)2
+(C21・Sx+Sy)2−r2]2 …(6)
=Σ[√((Sx+C12・Sy)2
+(C21・Sx+Sy)2)−r]2 …(7)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。始めに、図11および図12を参照して、本実施の形態に係る磁気センサシステムの概略について説明する。本実施の形態に係る磁気センサシステム70は、直線的に移動可能な対象物の位置を検出するものである。
Claims (7)
- 磁気センサ装置によって生成され、それぞれ外部磁界の互いに異なる2つの方向の成分と対応関係を有する第1および第2の検出信号を処理する信号処理回路であって、
第1および第2の検出信号を補正するための補正関数を決定する補正関数決定処理と、前記補正関数を用いて前記第1および第2の検出信号を補正して第1および第2の補正後信号を生成する補正処理とを行い、
前記補正関数は、前記第1および第2の検出信号を要素として含む第1の列ベクトルを、前記第1および第2の補正後信号を要素として含む第2の列ベクトルに変換するための行列である係数行列で表され、
前記係数行列は、i,jをそれぞれ1以上2以下の整数としたときに、補正係数Cijをi行j列成分として含み、
前記補正関数決定処理のために、未確定補正関数、第1および第2の未確定補正後信号値、未確定測定値、目標値および測定値誤差が定義され、
前記未確定補正関数は、iとjの値が一致しない1つまたは2つの未確定の補正係数Cijを含む前記補正関数であり、
前記第1および第2の未確定補正後信号値は、前記第1および第2の検出信号の値から前記未確定補正関数を用いて求められる前記第1および第2の補正後信号の値であり、
前記未確定測定値は、前記第1および第2の未確定補正後信号値の2乗和またはその平方根であり、
前記目標値は、前記未確定測定値の目標となる値であり、
前記測定値誤差は、前記未確定測定値と前記目標値との差の2乗であり、
前記補正関数決定処理は、前記目標値を保持すると共に、前記第1および第2の検出信号の値の複数の組を取得し、この複数の組の第1および第2の検出信号の値に関して得られる複数の前記測定値誤差の総和を最小にする前記1つまたは2つの未確定の補正係数の値を求める演算によって、前記1つまたは2つの未確定の補正係数を確定することを特徴とする信号処理回路。 - 前記1つまたは2つの未確定の補正係数の値を求める演算は、前記複数の組の第1および第2の検出信号の値に関して得られる複数の前記測定値誤差の総和を求めることを含むことを特徴とする請求項1記載の信号処理回路。
- 前記1つまたは2つの未確定の補正係数の数は2つであり、
前記係数行列において、補正係数C11,C22は同じ値であり、補正係数C12,C21が前記2つの未確定の補正係数であることを特徴とする請求項1または2記載の信号処理回路。 - 前記1つまたは2つの未確定の補正係数の数は1つであり、
前記係数行列において、補正係数C11,C22は同じ値であり、補正係数C12,C21のうちの一方は0であり、他方は前記1つの未確定の補正係数であることを特徴とする請求項1または2記載の信号処理回路。 - 磁気センサ装置によって生成され、それぞれ外部磁界の互いに異なる2つの方向の成分と対応関係を有する第1および第2の検出信号を処理する信号処理回路であって、
第1および第2の検出信号を補正するための補正関数を決定する補正関数決定処理と、前記補正関数を用いて前記第1および第2の検出信号を補正して第1および第2の補正後信号を生成する補正処理とを行い、
前記補正関数は、前記第1および第2の検出信号を要素として含む第1の列ベクトルを、前記第1および第2の補正後信号を要素として含む第2の列ベクトルに変換するための行列である係数行列で表され、
前記係数行列は、i,jをそれぞれ1以上2以下の整数としたときに、補正係数C ij をi行j列成分として含み、
前記補正関数決定処理のために未確定補正関数が定義され、前記未確定補正関数は、iとjの値が一致しない1つまたは2つの未確定の補正係数C ij を含む前記補正関数であり、
前記補正関数決定処理は、前記第1および第2の検出信号の値の複数の組を取得し、この複数の組の第1および第2の検出信号の値を用いた演算によって、前記1つまたは2つの未確定の補正係数を確定し、
前記1つまたは2つの未確定の補正係数の数は1つであり、
前記係数行列において、補正係数C 11 ,C 22 は同じ値であり、補正係数C 12 ,C 21 のうちの一方は0であり、他方は前記1つの未確定の補正係数であることを特徴とする信号処理回路。 - 前記補正関数決定処理のために、第1および第2の未確定補正後信号値、未確定測定値、目標値および測定値誤差が定義され、
前記第1および第2の未確定補正後信号値は、前記第1および第2の検出信号の値から前記未確定補正関数を用いて求められる前記第1および第2の補正後信号の値であり、
前記未確定測定値は、前記第1および第2の未確定補正後信号値の2乗和またはその平方根であり、
前記目標値は、前記未確定測定値の目標となる値であり、
前記測定値誤差は、前記未確定測定値と前記目標値との差の2乗であり、
前記補正関数決定処理は、前記目標値を保持すると共に、前記複数の組の第1および第2の検出信号の値を用いた前記演算として、前記複数の組の第1および第2の検出信号の値に関して得られる複数の前記測定値誤差の総和を最小にする前記1つまたは2つの未確定の補正係数の値を求める演算を行うことを特徴とする請求項5記載の信号処理回路。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の信号処理回路と、磁気センサ装置とを備えた磁気センサシステムであって、
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の磁気センサとを含むことを特徴とする磁気センサシステム。
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JP2016053547A (ja) * | 2014-09-04 | 2016-04-14 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 非接触回転角センサ及びそれに備えられた磁気センサ信号処理回路並びに磁気センサの他軸感度調整方法 |
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JP6319601B1 (ja) * | 2016-12-19 | 2018-05-09 | Tdk株式会社 | 角度センサの補正装置および角度センサ |
US20190298202A1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Magnetocardiographic measurement apparatus, calibration method, and recording medium having recorded thereon calibration program |
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