JPH10213405A - Spherical body sensor - Google Patents

Spherical body sensor

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JPH10213405A
JPH10213405A JP36834597A JP36834597A JPH10213405A JP H10213405 A JPH10213405 A JP H10213405A JP 36834597 A JP36834597 A JP 36834597A JP 36834597 A JP36834597 A JP 36834597A JP H10213405 A JPH10213405 A JP H10213405A
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忠敏 後藤
Yasuhiro Yuasa
康弘 湯浅
Shuichi Tanaka
秀一 田中
Nobuyuki Akatsu
伸行 赤津
Kazuya Sakamoto
和也 坂元
Hiroshi Sakamoto
宏 坂本
Akio Yamamoto
明男 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction type new spherical body sensor, which senses the arbitrary, free movement applied from the outside. SOLUTION: The following parts are provided. A case 1 comprises a nonmagnetic body having at least the lower surface in a curved-surface shape. A magnetic response member 3 is contained in the case 1 so that the member is freely moved in accordance with gravity. A coil part 2 is provided at the specified arrangement at least at the above described lower surface of the case 1 and generates the induced output voltage in response to the relative position of the magnetic response member 3. Then, the case 1 is rolled, fluctuated or inclined in response to the movement applied on the case 1 from the outside. The magnetic response member 3 is relatively displaced in the case 1 in response to the motion of the case 1. The induced output voltage generated in a coil part 2 is changed in response to the displacement. Thus, the induced output signal, which senses the displacement of the case 1 in response to the movement applied from the above described outside, is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、完全な球体又は半
球体若しくは部分球体あるいはその他の曲面形状の外形
を有し、外部から加えられた運動を転がり運動又は揺れ
運動に転換して、又は傾きとして受け、該外部から加え
られた運動の検知を行うようにした、新規な球体センサ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spherical or hemispherical or partial sphere or other curved external shape, which converts an externally applied motion into a rolling motion or a swaying motion, or tilts. The present invention relates to a novel sphere sensor which detects a motion applied from the outside.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来知られた位置センサは、直線位置を
検出するリニアセンサ、回転位置を検出する回転センサ
などである。検出方式としては、電磁誘導式や光学式な
どいくつかの方式があるが、光学式には検出分解能に限
度がある。例えば、パーソナルコンピュータのカーソル
指示装置としてマウスが知られているが、従来のマウス
は、全方向回転子の回転運動をX軸とY軸の成分に分離
し、X軸とY軸に夫々光学式のインクリメンタルパルス
エンコーダを取付けて構成されている。しかし、光学式
のインクリメンタルパルスエンコーダの検出分解能には
限度があるため、移動距離に対する発生パルス数を多く
とることができず、長い距離のカーソル移動操作が面倒
であった。これに対して、電磁誘導式のセンサにおいて
は、位相差カウント等の回路処理を用いることにより、
電気処理的に検出分解能を精密にすることができる。し
かし、従来の誘導式回転センサにおいては、装置の小型
化が不十分であったため、これをX,Yの2軸設けて装
置を構成するとなると、大型となってしまい、とても、
マウスのようなコンパクトな指示装置を構成することが
できなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally known position sensors include a linear sensor for detecting a linear position and a rotation sensor for detecting a rotational position. There are several detection methods such as an electromagnetic induction method and an optical method, but the optical method has a limit in detection resolution. For example, a mouse is known as a cursor pointing device of a personal computer. A conventional mouse separates the rotational motion of an omni-directional rotator into X-axis and Y-axis components, and optically moves the X-axis and Y-axis components respectively. Is attached. However, since the detection resolution of the optical incremental pulse encoder is limited, it is not possible to increase the number of generated pulses with respect to the moving distance, and it is troublesome to move the cursor over a long distance. On the other hand, in the electromagnetic induction type sensor, by using circuit processing such as phase difference counting,
The detection resolution can be refined by electric processing. However, in the conventional inductive rotation sensor, since the size of the device is insufficiently reduced, if the device is configured by providing two axes of X and Y, the device becomes large.
A compact pointing device such as a mouse could not be constructed.

【0003】ところで、従来知られた誘導型位置検出装
置には、直線位置検出装置としては差動トランスがあ
り、回転位置検出装置としてはレゾルバがある。差動ト
ランスは、1つの1次巻線を1相で励磁し、差動接続さ
れた2つの2次巻線の各配置位置において検出対象位置
に連動する鉄心コアの直線位置に応じて差動的に変化す
るリラクタンスを生ぜしめ、その結果として得られる1
相の誘導出力交流信号の電圧振幅レベルが鉄心コアの直
線位置を示すようにしたものである。レゾルバは、複数
の1次巻線を1相で励磁し、サイン相取り出し用の2次
巻線からサイン相の振幅関数特性を示す出力交流信号を
取り出し、コサイン相取り出し用の2次巻線からコサイ
ン相の振幅関数特性を示す出力交流信号を取り出すよう
にしたものである。この2相のレゾルバ出力は公知のR
/Dコンバータといわれる変換回路を用いて処理し、検
出した回転位置に対応する位相値をディジタル的に測定
することができる。また、サイン相とコサイン相のよう
な複数相の交流信号によって複数の1次巻線を夫々励磁
し、検出対象直線位置又は回転位置に応じて該交流信号
を電気的に位相シフトした出力交流信号を出力し、この
出力交流信号の電気的位相シフト量を測定することによ
り、検出対象直線位置又は回転位置をディジタル的に測
定する技術も知られている(例えば、特開昭49−10
7758号、特開昭53−106065号、特開昭55
−13891号、実公平1−25286号など)。
Incidentally, in the conventionally known inductive position detecting device, there is a differential transformer as a linear position detecting device, and a resolver as a rotational position detecting device. The differential transformer excites one primary winding in one phase, and performs differential operation in accordance with a linear position of an iron core interlocking with a detection target position at each arrangement position of two differentially connected secondary windings. The resulting reluctance, resulting in 1
The voltage amplitude level of the phase induction output AC signal indicates the linear position of the iron core. The resolver excites a plurality of primary windings in one phase, extracts an output AC signal indicating a sine phase amplitude function characteristic from the sine phase extracting secondary winding, and extracts the cosine phase extracting secondary winding from the secondary winding. An output AC signal showing an amplitude function characteristic of a cosine phase is taken out. This two-phase resolver output is a known R
By using a conversion circuit called a / D converter, the phase value corresponding to the detected rotational position can be digitally measured. Also, an output AC signal in which a plurality of primary windings are respectively excited by AC signals of a plurality of phases such as a sine phase and a cosine phase, and the AC signal is electrically phase-shifted according to a linear position or a rotational position to be detected. There is also known a technique of digitally measuring a linear position or a rotational position of a detection target by measuring the electric phase shift amount of the output AC signal (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-10 / 1979).
7758, JP-A-53-106065, JP-A-55
No. 13891, No. 1-25286).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来知られた
誘導型位置検出装置は、すべて、所定のガイド又は軸に
沿う直線位置または回転位置を測定するものであり、外
部から加わる任意のフリーな動きを検知することはでき
なかった。一般に、誘導型位置検出装置は、構造的に非
接触であり、また、コイルと鉄片等の簡単な構成によ
り、簡便かつ安価に製造することができるので、これ
を、外部から加わる任意のフリーな動きを検知する装置
として構成することができれば、広い応用・用途が見込
まれる。例えば、1つの操作子のX−Y方向の2軸的動
きを検出する装置として構成することができれば、マウ
スのような既存の2軸操作子に代替し得る簡易な構成の
操作子を提供することができるし、その他従来はなかっ
た応用・用途が考えられる。本発明は上述の点に鑑みて
なされたもので、外部から加わる任意のフリーな動きを
検知し得るようにした、誘導型の新規な球体センサを提
供することを目的とする。
However, all of the conventionally known inductive position detecting devices measure a linear position or a rotational position along a predetermined guide or axis, and are free from any externally applied free position. No movement could be detected. In general, an inductive position detecting device is structurally non-contact, and can be manufactured easily and inexpensively with a simple configuration such as a coil and an iron piece. If it can be configured as a device for detecting motion, wide applications and applications are expected. For example, if the device can be configured as a device that detects two-axis movement of one operator in the X-Y directions, an operator having a simple configuration that can replace an existing two-axis operator such as a mouse is provided. It can be applied to other applications and uses that did not exist before. The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a novel inductive spherical sensor capable of detecting any free movement applied from the outside.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係る球体センサ
は、曲面形状の下面を少なくとも有する非磁性体からな
るケースと、該ケース内において重力に従って移動自在
に収納された磁気応答部材と、前記ケースの少なくとも
前記下面において所定の配置で設置され、前記磁気応答
部材の相対的位置に応答した誘導出力信号を生じるコイ
ル部とを備え、前記ケースに外部より加えられる動きに
応じて該ケースを転動又は揺動又は傾斜させ、このケー
スの動きに応じて前記磁気応答部材が該ケース内で相対
的に変位し、この変位に応じて前記コイル部に生じる誘
導出力信号が変化し、前記外部より加えられる動きに応
じた前記ケースの変位を検知することを特徴とするもの
である。
A spherical sensor according to the present invention comprises a case made of a non-magnetic material having at least a curved lower surface, a magnetic responsive member housed movably in accordance with gravity in the case, and A coil portion that is installed at a predetermined position on at least the lower surface of the case and generates an induction output signal in response to a relative position of the magnetically responsive member, and that the case is rotated in response to a movement externally applied to the case. The magnetic responsive member is relatively displaced in the case according to the movement of the case, and the induced output signal generated in the coil portion changes in accordance with the displacement, and the magnetic response member is changed from the outside. It is characterized in that the displacement of the case according to the applied movement is detected.

【0006】少なくともケースの下面が曲面形状を成し
ており、少なくともこの下面においてコイル部が所定の
配置で設置されており、ケースと共に動く。ケースに外
部より加えられる動きに応じて該ケースが転動又は揺動
又は傾斜し、外部から加わる任意のフリーな動きに応答
して前記コイル部配置面が該ケースの動きと共に転動又
は揺動又は傾斜する。このケースの内部には重力に従っ
て移動自在に磁気応答部材が収納されており、該磁気応
答部材は常に重力方向を指向するので、ケースの動きに
応じて該磁気応答部材が、該ケース内で相対的に動き、
該ケース下面に配置されたコイル部に対して相対的に変
位することになる。この磁気応答部材とコイル部との位
置関係の変化に応じてコイル部に生じる誘導出力信号が
変化し、外部より加えられる動きに応じた前記ケースの
変位が検知される。
[0006] At least the lower surface of the case has a curved shape, and at least on the lower surface, a coil portion is provided in a predetermined arrangement and moves together with the case. The case rolls or swings or tilts in response to a movement externally applied to the case, and the coil portion arrangement surface rolls or swings with the movement of the case in response to any free movement applied from the outside. Or tilt. A magnetic response member is movably accommodated in the case according to gravity, and the magnetic response member is always oriented in the direction of gravity, so that the magnetic response member moves relative to each other in the case according to the movement of the case. Movement,
It will be displaced relatively to the coil part arranged on the lower surface of the case. The induced output signal generated in the coil portion changes according to the change in the positional relationship between the magnetic response member and the coil portion, and the displacement of the case according to the movement applied from the outside is detected.

【0007】本発明の球体センサに対する外力の与え方
は、使用目的に応じて、任意に設定してよい。例えば、
テーブル等の任意の水平面の上に、この球体センサを、
前記ケースの下面を下にして、置く。この場合、人の手
等によってケースに対して直接外力を加えて、該ケース
を転動又は揺動させる。これによって、人の手による操
作量を検知するための新規な装置として、本発明の球体
センサを利用することができる。あるいは、この球体セ
ンサを振り子状に吊るして、振動検知等の目的で応用す
るようにしてもよい。あるいは、この球体センサを対象
物に固定して設置し、該対象物の傾きに応じて前記ケー
スが傾くことに基づき、傾斜検知の目的で応用するよう
にしてもよい。また、一瞬の振動又は傾斜の振れ幅は、
加速度に対応しているので、車両等に搭載して傾斜計及
び/又は加速度計として応用できる。
The method of applying an external force to the sphere sensor of the present invention may be arbitrarily set according to the purpose of use. For example,
Place this sphere sensor on any horizontal surface such as a table
Place the case with the bottom side down. In this case, the case is rolled or rocked by applying an external force directly to the case by a human hand or the like. Thus, the sphere sensor of the present invention can be used as a novel device for detecting the amount of operation by a human hand. Alternatively, the spherical sensor may be suspended in a pendulum shape and applied for the purpose of detecting vibration or the like. Alternatively, the sphere sensor may be fixedly installed on an object, and may be applied for the purpose of tilt detection based on the case tilting according to the tilt of the object. In addition, the swing width of the instantaneous vibration or inclination is
Since it corresponds to acceleration, it can be mounted on a vehicle or the like and applied as an inclinometer and / or accelerometer.

【0008】前記ケースは全体が完全な球体からなって
いてもよいし、あるいは、半球体若しくは部分球体から
なっていてもよい。また、完全な球に限らず、楕円球等
であってもよく、また、部分的に(すなわち少なくとも
下面において)曲面を形成していればよい。前記磁気応
答部材は、固形状の球体からなるものであってよい。あ
るいは、磁性流体からなるものであってもよい。あるい
は、磁性粉体からなるものであってもよい。あるいは、
固体の磁気応答部材と磁性流体又は磁性粉体の両方を含
むものであってもよい。
[0008] The case may consist entirely of a full sphere, or a hemisphere or partial sphere. In addition, the shape is not limited to a perfect sphere, and may be an elliptical sphere or the like, and it is sufficient that a curved surface is partially formed (that is, at least on the lower surface). The magnetic response member may be formed of a solid sphere. Alternatively, it may be made of a magnetic fluid. Alternatively, it may be made of magnetic powder. Or,
It may include both a solid magnetic response member and a magnetic fluid or magnetic powder.

【0009】一実施の形態として、前記コイル部は、第
1の方向に沿って配置された複数の極を含んでいて、各
極は1次及び2次コイルによる電磁誘導結合を有してい
る第1の検出コイル部と、前記第1の方向に直交する第
2の方向に沿って配置された複数の極を含んでいて、各
極は1次及び2次コイルによる電磁誘導結合を有してい
る第2の検出コイル部とを具備してなり、前記磁気応答
部材の相対的位置に応じたX軸成分位置検出信号とY軸
成分位置検出信号とを前記第1及び第2の検出コイル部
から夫々出力するようにするとよい。これにより、ケー
スの転動又は揺動をX軸成分とY軸成分に分解して検出
することができるので、本発明に係る1つの球体センサ
によって、全方向に関する(ただし垂直方向は除く)外
部から加わる任意のフリーな動きを検知することができ
る。また、このような第1及び第2の検出コイル部を有
する球体センサを使用して、該球体センサから出力され
る前記X軸成分位置検出信号とY軸成分位置検出信号と
に基づきカーソルX軸駆動信号とカーソルY軸駆動信号
を形成する回路を具備すれば、新規な球体状マウスを提
供することができる。このような球体マウスを使用する
ことにより、テーブル等の任意の平面を持つ場所で、手
軽に手で転がして、カーソル操作を行うことができる。
[0009] In one embodiment, the coil section includes a plurality of poles arranged along a first direction, and each pole has an electromagnetic inductive coupling by primary and secondary coils. Including a first detection coil unit and a plurality of poles arranged along a second direction orthogonal to the first direction, each pole has an electromagnetic induction coupling by primary and secondary coils And a second detection coil section for detecting an X-axis component position detection signal and a Y-axis component position detection signal corresponding to the relative position of the magnetic response member. It is good to output each from a part. As a result, the rolling or swinging movement of the case can be separated into the X-axis component and the Y-axis component and detected, so that one sphere sensor according to the present invention can be used for externally detecting all directions (excluding the vertical direction). Any free movement added from the motion can be detected. Further, using a sphere sensor having such first and second detection coil portions, a cursor X-axis based on the X-axis component position detection signal and the Y-axis component position detection signal output from the sphere sensor is used. If a circuit for forming a drive signal and a cursor Y-axis drive signal is provided, a novel spherical mouse can be provided. By using such a spherical mouse, the cursor can be easily rolled by hand at a place having an arbitrary plane, such as a table, to perform a cursor operation.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明しよう。図1の(a)は本
発明に係る球体センサの一例を示す外観斜視図、(b)
はその内部に収納される磁気応答部材3の一例を示す外
観斜視図、(c)はケース1の下面に配置されるコイル
部2のコイル(極)配置の一例を示す展開図、である。
図1において、ケース1は、外形が完全な球体形状を成
しており、また、その内部空間も完全な球状のスペース
を有しており、プラスチック又はステンレスのような非
磁性体からなる。このケース1内においては、磁気応答
部材3として、(b)に示すような鉄等の磁性体からな
る鋼球3aが収納されており、該鋼球3aは、重力に従
ってケース1内で移動自在である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is an external perspective view showing an example of a sphere sensor according to the present invention, and FIG.
FIG. 2 is an external perspective view showing an example of a magnetic response member 3 housed therein, and FIG. 2C is a developed view showing an example of a coil (pole) arrangement of a coil unit 2 arranged on a lower surface of a case 1.
In FIG. 1, a case 1 has a complete spherical shape in its outer shape, has a complete spherical space inside, and is made of a nonmagnetic material such as plastic or stainless steel. In the case 1, a steel ball 3a made of a magnetic material such as iron as shown in FIG. 2B is housed as the magnetic response member 3, and the steel ball 3a is movable in the case 1 according to gravity. It is.

【0011】ケース1の外側の下面には1又は複数のコ
イルからなるコイル部2が取り付けられる。コイル部2
の各コイルは、巻き軸方向がケース1の面に直交する方
向であり、かつ、ケース1の転動を妨げないような薄型
のものである。勿論、コイル部2は、薄型のコイルをケ
ース1の外側に貼り付けて、更にその上から非磁性物質
でモールド等して、表面が滑らかになるようにして、ケ
ース1の滑らかな転動を確保し得るように、適宜、製造
・加工してよいものである。しかし、その点は設計事項
であるから特に説明しない。なお、コイル部2は、ケー
ス1の外側ではなく、内側に貼り付けてもよい。その場
合も、その上から非磁性物質でモールド等して、表面が
滑らかになるようにして、鋼球3aの滑らかな転動を確
保するようにするものとする。なお、ケース1は完全な
球体であっても、半分割等ができるようになっていて、
内部への磁気応答部材3(鋼球3a)の収納等の製造作
業に便ならしめるようにすることは、設計上適宜なされ
る。
A coil portion 2 composed of one or a plurality of coils is mounted on the outer lower surface of the case 1. Coil section 2
Each of the coils is a thin type in which the winding axis direction is a direction perpendicular to the surface of the case 1 and does not hinder the rolling of the case 1. Of course, the coil section 2 is such that a thin coil is attached to the outside of the case 1 and is molded from above with a non-magnetic material so that the surface becomes smooth and the case 1 is smoothly rolled. It may be appropriately manufactured and processed so that it can be secured. However, this point is a design matter and will not be particularly described. The coil section 2 may be attached to the inside of the case 1 instead of the outside. Also in this case, the surface is smoothed by molding with a non-magnetic substance or the like from above to ensure smooth rolling of the steel ball 3a. In addition, even if the case 1 is a perfect sphere, it can be divided into half and so on.
It is appropriately designed so that the magnetic responsive member 3 (steel ball 3a) is easily housed in the manufacturing operation.

【0012】コイル部2における個別コイル配置及び接
続並びに励磁の態様は、採用しようとする検出原理に従
って、適宜、設計してよい。図1(c)に示すコイル部
2のコイル配置は、レゾルバタイプの位置検出原理に従
って構成した例を示す。図1(c)において、コイル部
2は、第1の方向(便宜的にX軸方向という)に沿って
配置された複数の極を含んでいて、各極は1次及び2次
コイルによる電磁誘導結合部を有している第1の検出コ
イル部2Xと、前記第1の方向に直交する第2の方向
(便宜的にY軸方向という)に沿って配置された複数の
極を含んでいて、各極は1次及び2次コイルによる電磁
誘導結合を有している第2の検出コイル部2Yとを具備
している。
The arrangement and connection of the individual coils in the coil section 2 and the mode of excitation may be appropriately designed according to the detection principle to be adopted. The coil arrangement of the coil unit 2 shown in FIG. 1C shows an example configured according to a resolver type position detection principle. In FIG. 1C, the coil unit 2 includes a plurality of poles arranged along a first direction (for convenience, referred to as an X-axis direction). Including a first detection coil unit 2X having an inductive coupling unit and a plurality of poles arranged along a second direction (conveniently referred to as a Y-axis direction) orthogonal to the first direction. Each of the poles includes a second detection coil unit 2Y having an electromagnetic inductive coupling by primary and secondary coils.

【0013】第1の検出コイル部2Xは、X軸方向に等
間隔で配置された4つの極を含み、各極は少なくとも2
次コイル21,22,23,24を有している。すなわ
ち、ケース1の曲面に沿ってX軸方向に等間隔で配置さ
れた4つの少なくとも2次コイル21,22,23,2
4と図示していない1次コイルとによって第1の検出コ
イル部2Xが構成される。同様に、第2の検出コイル部
2Yは、Y軸方向に等間隔で配置された4つの極を含
み、各極は少なくとも2次コイル25,26,27,2
8を有しており、かつ、図示していない1次コイルを含
んでいる。第1の検出コイル部2Xの極配列(2次コイ
ル21〜24の配列)と第2の検出コイル部2Yの極配
列(2次コイル25〜28の配列)とは、ケース1の曲
面上において図示のように交差している。
The first detection coil section 2X includes four poles arranged at regular intervals in the X-axis direction, and each pole has at least two poles.
Secondary coils 21, 22, 23, 24 are provided. That is, four at least secondary coils 21, 22, 23, 2 arranged at regular intervals in the X-axis direction along the curved surface of case 1.
4 and a primary coil (not shown) constitute a first detection coil unit 2X. Similarly, the second detection coil unit 2Y includes four poles arranged at equal intervals in the Y-axis direction, and each pole is at least a secondary coil 25, 26, 27, 2
8 and includes a primary coil (not shown). The pole arrangement of the first detection coil unit 2X (the arrangement of the secondary coils 21 to 24) and the pole arrangement of the second detection coil unit 2Y (the arrangement of the secondary coils 25 to 28) are on the curved surface of the case 1. They intersect as shown.

【0014】なお、1次コイルの配置については特に図
示しないが、該1次コイルによって励起した磁界を対応
する各2次コイルに及ぼすことができるような配置であ
れば適宜の配置であってよい。例えば、個々の2次コイ
ルに対応して同じ位置に重複して個別の1次コイルをそ
れぞれ設けるようにしてもよいし、あるいは、ケース1
の適宜の範囲ですべての2次コイルを包囲するように1
個の1次コイルを設けてもよいし、あるいは、いくつか
のグループに分けて複数の2次コイルを包囲するように
複数の1次コイルを設けてもよい。いずれの場合におい
ても、レゾルバタイプの位置検出原理に従う場合、ある
いは後述の差動変圧器原理に従う場合、すべての1次コ
イルが同相(1相)の交流信号で励磁される。
Although the arrangement of the primary coils is not particularly shown, any suitable arrangement may be used as long as the magnetic field excited by the primary coils can be applied to the corresponding secondary coils. . For example, individual primary coils may be provided so as to overlap at the same position corresponding to individual secondary coils, respectively, or case 1
1 to surround all the secondary coils within an appropriate range of
One primary coil may be provided, or a plurality of primary coils may be provided so as to surround a plurality of secondary coils in some groups. In any case, when the resolver type position detection principle is followed or when the differential transformer principle described later is followed, all the primary coils are excited by an in-phase (one-phase) AC signal.

【0015】ケース1内に収納された磁気応答部材3
は、各検出コイル部2X,2Yにおけるそれぞれの各2
次コイルに対する近接位置関係に応じて、該2次コイル
と対応する1次コイルとの間の磁気結合(すなわち電磁
誘導結合)を変化させる。その近接位置関係に応じた出
力信号が各検出コイル部2X,2Yからそれぞれ出力さ
れる。従って、各検出コイル部2X,2Yの出力に基づ
き、磁気応答部材3の相対的位置に応じたX軸成分位置
検出信号とY軸成分位置検出信号とを得ることができ
る。なお、磁気応答部材3としての鋼球3aのサイズ
(直径)は、各2次コイルの配置間隔と同様に、レゾル
バタイプの位置検出原理に従って適切に設計してよい。
例えば図示の例では、磁気応答部材3すなわち鋼球3a
は、隣合う2つの2次コイル21,22の配置範囲にほ
ぼ対応する直径を有するように描かれているが、これに
限らず、直径寸法の適量の減少又は増加が設計上可能で
ある。
The magnetic response member 3 housed in the case 1
Represents each 2 in each detection coil unit 2X, 2Y.
The magnetic coupling (ie, electromagnetic induction coupling) between the secondary coil and the corresponding primary coil is changed according to the proximity positional relationship with the secondary coil. An output signal corresponding to the close positional relationship is output from each of the detection coil units 2X and 2Y. Therefore, an X-axis component position detection signal and a Y-axis component position detection signal corresponding to the relative position of the magnetic response member 3 can be obtained based on the outputs of the detection coil units 2X and 2Y. The size (diameter) of the steel ball 3a as the magnetic response member 3 may be appropriately designed according to the resolver type position detection principle, similarly to the arrangement interval of each secondary coil.
For example, in the illustrated example, the magnetic response member 3, that is, the steel ball 3a
Is drawn so as to have a diameter substantially corresponding to the arrangement range of the two adjacent secondary coils 21 and 22. However, the present invention is not limited to this, and it is possible in design to reduce or increase an appropriate amount of the diameter dimension.

【0016】レゾルバタイプの位置検出原理について、
第1の検出コイル部2Xを例にして説明すると、鋼球3
aの各2次コイル21〜24に対する対応位置が変化す
ることにより、1次コイルと各2次コイル21〜24間
の磁気結合が該X軸成分位置に応じて変化され、これに
より、該X軸成分位置に応じて振幅変調された誘導出力
交流信号が、各2次コイル21〜24の配置のずれに応
じて異なる振幅関数特性で、各2次コイル21〜24に
誘起される。各2次コイル21〜24に誘起される各誘
導出力交流信号は、1次コイルが1相の交流信号によっ
て共通に励磁されるが故に、その電気的位相が同相であ
り、その振幅関数が鋼球3aの各2次コイルに対する接
近または遠ざかりに従ってそれぞれ変化する。
Regarding the principle of position detection of the resolver type,
The first detection coil unit 2X will be described as an example.
By changing the corresponding position of a with respect to each of the secondary coils 21 to 24, the magnetic coupling between the primary coil and each of the secondary coils 21 to 24 is changed in accordance with the X-axis component position. The induction output AC signal amplitude-modulated according to the axial component position is induced in each of the secondary coils 21 to 24 with different amplitude function characteristics according to the displacement of the secondary coils 21 to 24. Each of the induced output AC signals induced in each of the secondary coils 21 to 24 has the same electrical phase because the primary coil is commonly excited by the single-phase AC signal, and its amplitude function is steel. It changes in accordance with the approach or distance of the sphere 3a to or from each secondary coil.

【0017】レゾルバ原理を採用する場合は、検出コイ
ル部2Xにおける4つの2次コイル21〜24に生じる
誘導出力交流信号の振幅関数が、サイン関数(図でsを
付記する)、コサイン関数(図でcを付記する)、マイ
ナス・サイン関数(図で/s(sバー)を付記する)、
マイナス・コサイン関数(図で/c(cバー)を付記す
る)、にそれぞれ相当するものとなるように、各2次コ
イル21〜24の配置間隔と磁気応答部材3(すなわち
鋼球3a)のサイズを、設定する。種々の条件によっ
て、各コイルの配置は微妙に変わり得るし、磁気応答部
材3(鋼球3a)のサイズも変わりうるので、希望の関
数特性が得られるように各コイル配置を適宜調整した
り、あるいは2次出力レベルを電気的増幅によって調整
することにより、希望の振幅関数特性が最終的に得られ
るようにすることができる。従って、各2次コイル21
〜24の配置と磁気応答部材3(鋼球3a)のサイズは
重要ではあるが、絶対的精度を要求されるわけではな
く、設計上適宜に設定若しくは変更できる。第2の検出
コイル部2Yについても同様であり、4つの2次コイル
25〜28に生じる誘導出力交流信号の振幅関数が、サ
イン関数(s)、コサイン関数(c)、マイナス・サイ
ン関数(/s)、マイナス・コサイン関数(/c)、に
それぞれ相当するものとなるように、配置されている。
なお、明細書中では、表記の都合上、反転を示すバー記
号は「/(スラッシュ)」で記載するが、これは、図中
のバー記号に対応している。
When the resolver principle is adopted, the amplitude function of the induced output AC signal generated in the four secondary coils 21 to 24 in the detection coil unit 2X is represented by a sine function (s is added in the figure) and a cosine function (FIG. , A minus sine function (/ s (s bar) in the figure),
The arrangement intervals of the secondary coils 21 to 24 and the magnetic response member 3 (that is, the steel ball 3a) correspond to a minus cosine function (/ c (c bar) is added in the figure). Set the size. Depending on various conditions, the arrangement of each coil can be slightly changed, and the size of the magnetic response member 3 (steel ball 3a) can also be changed. Therefore, the arrangement of each coil can be appropriately adjusted so as to obtain desired functional characteristics. Alternatively, by adjusting the secondary output level by electrical amplification, a desired amplitude function characteristic can be finally obtained. Therefore, each secondary coil 21
Although the arrangement of 〜24 and the size of the magnetic response member 3 (steel ball 3a) are important, absolute accuracy is not required and can be set or changed as appropriate in design. The same applies to the second detection coil unit 2Y. The amplitude functions of the induced output AC signals generated in the four secondary coils 25 to 28 are represented by a sine function (s), a cosine function (c), and a minus sine function (/ s) and the negative cosine function (/ c).
In the specification, for convenience of notation, a bar symbol indicating inversion is described as “/ (slash)”, which corresponds to the bar symbol in the figure.

【0018】図2は、第1の検出コイル部2Xにおける
1次及び2次コイルの回路図であり、1次コイルには共
通の励磁交流信号(説明の便宜上、sinωtで示す)が
印加される。この1次コイルの励磁に応じて、鋼球3a
のX軸成分位置に応じた振幅値を持つ交流信号が各2次
コイル21〜24に誘導される。夫々の誘導電圧レベル
は該X軸成分位置に対応して2相の関数特性sinθ,cos
θ及びその逆相の関数特性−sinθ,−cosθを示す。す
なわち、各2次コイル21〜24の誘導出力信号は、該
X軸成分位置に対応して2相の関数特性sinθ,cosθ及
びその逆相の関数特性−sinθ,−cosθで振幅変調され
た状態で夫々出力される。なお、θは該X軸成分位置に
比例しており、例えば、θ=2π(x/p)のような関
係である。ここで、xはX軸成分位置、pは上記関数の
1周期に相当する長さである。説明の便宜上、コイルの
巻数等、その他の条件に従う係数は省略し、2次コイル
21をサイン相として、その出力信号を「sinθ・sinω
t」で示し、2次コイル22をコサイン相として、その
出力信号を「cosθ・sinωt」で示す。また、2次コイ
ル23をマイナス・サイン相として、その出力信号を
「−sinθ・sinωt」で示し、2次コイル24をマイナ
ス・コサイン相として、その出力信号を「−cosθ・sin
ωt」で示す。サイン相とマイナス・サイン相の誘導出
力を差動的に合成することによりサイン関数の振幅関数
を持つ第1の出力交流信号A(=2sinθ・sinωt)が
得られる。また、コサイン相とマイナス・コサイン相の
誘導出力を差動的に合成することによりコサイン関数の
振幅関数を持つ第2の出力交流信号B(=2cosθ・sin
ωt)が得られる。なお、表現の簡略化のために、係数
「2」を省略して、以下では、第1の出力交流信号Aを
「sinθ・sinωt」で表わし、第2の出力交流信号Bを
「cosθ・sinωt」で表わす。
FIG. 2 is a circuit diagram of the primary and secondary coils in the first detection coil section 2X. A common excitation AC signal (indicated by sinωt for convenience of explanation) is applied to the primary coil. . In response to the excitation of the primary coil, the steel ball 3a
The AC signal having an amplitude value corresponding to the X-axis component position is guided to each of the secondary coils 21 to 24. The respective induced voltage levels correspond to the two-phase function characteristics sinθ and cos corresponding to the X-axis component position.
θ and the function characteristics −sin θ and −cos θ of the opposite phase are shown. That is, the induced output signals of the respective secondary coils 21 to 24 are amplitude-modulated by the two-phase function characteristics sinθ and cosθ and the opposite-phase function characteristics −sinθ and −cosθ corresponding to the X-axis component position. Are output respectively. Note that θ is proportional to the X-axis component position, for example, θ = 2π (x / p). Here, x is an X-axis component position, and p is a length corresponding to one cycle of the above function. For convenience of explanation, coefficients according to other conditions, such as the number of turns of the coil, are omitted, and the secondary coil 21 is used as a sine phase, and the output signal is represented by “sin θ · sin ω
t ”, and the output signal of the secondary coil 22 is represented by“ cos θ · sin ωt ”with the cosine phase being used. The secondary coil 23 has a negative sine phase, and its output signal is represented by “−sin θ · sin ωt”. The secondary coil 24 has a negative sine phase and its output signal is “−cos θ · sin
ωt ”. A first output AC signal A (= 2 sin θ · sin ωt) having a sine function amplitude function is obtained by differentially combining the induced outputs of the sine phase and the minus sine phase. The second output AC signal B (= 2 cos θ · sin) having a cosine function amplitude function is obtained by differentially combining the induced outputs of the cosine phase and the negative cosine phase.
ωt) is obtained. Note that, for simplicity of expression, the coefficient “2” is omitted, and hereinafter, the first output AC signal A is represented by “sinθ · sinωt”, and the second output AC signal B is represented by “cosθ · sinωt”. ".

【0019】こうして、X軸成分位置xに対応する第1
の関数値sinθを振幅値として持つ第1の出力交流信号
A=sinθ・sinωtと、同じX軸成分位置xに対応する
第2の関数値cosθを振幅値として持つ第2の出力交流
信号B=cosθ・sinωtとが出力される。このような巻
線構成によれば、回転型位置検出装置として従来知られ
たレゾルバにおいて得られるのと同様の、同相交流であ
って2相の振幅関数を持つ2つの出力交流信号A,B
(サイン出力とコサイン出力)を第1の検出コイル部2
Xにおいて得ることができることが理解できる。この第
1の検出コイル部2Xから出力される2相の出力交流信
号(A=sinθ・sinωtとB=cosθ・sinωt)は、従来
知られたレゾルバの出力と同様の使い方をすることがで
きる。例えば、図2に示すように、検出コイル部2Xの
出力交流信号A,Bを適切なディジタル位相検出回路4
0に入力し、前記サイン関数sinθとコサイン関数cosθ
の位相値θをディジタル位相検出方式によって検出し、
X軸成分位置xのディジタルデータDxを得るようにす
ることができる。ディジタル位相検出回路40で採用す
るディジタル位相検出方式としては、公知のR−D(レ
ゾルバ−ディジタル)コンバータを適用してもよいし、
本発明者らによって開発済の新方式を採用してもよい。
Thus, the first position corresponding to the X-axis component position x
The first output AC signal A = sinθ · sinωt having the function value sinθ as the amplitude value and the second output AC signal B = having the second function value cosθ corresponding to the same X-axis component position x as the amplitude value cosθ · sinωt is output. According to such a winding configuration, two output AC signals A and B, which are in-phase AC and have a two-phase amplitude function, similar to those obtained in a resolver conventionally known as a rotary position detecting device.
(Sine output and cosine output) to the first detection coil unit 2
It can be seen that X can be obtained. The two-phase output AC signal (A = sin θ · sin ωt and B = cos θ · sin ωt) output from the first detection coil unit 2X can be used in the same manner as the output of a conventionally known resolver. For example, as shown in FIG. 2, the output AC signals A and B of the detection coil unit 2X are converted into an appropriate digital phase detection circuit 4.
0 and the sine function sinθ and the cosine function cosθ
The digital phase detection method detects the phase value θ of
Digital data Dx of the X-axis component position x can be obtained. As a digital phase detection method employed in the digital phase detection circuit 40, a known RD (resolver-digital) converter may be applied,
A new method developed by the present inventors may be adopted.

【0020】第2の検出コイル部2Yについても、図2
と同様に1次及び2次コイル回路を構成し、Y軸成分位
置を示すレゾルバタイプの2相出力交流信号を出力する
ようにすることができる。そして、上記と同様に、ディ
ジタル位相検出方式を採用することにより、Y軸成分位
置を示すディジタルデータDyを得るようにすることが
できる。こうして、第1の検出コイル部2Xと第2の検
出コイル部2Yからそれぞれ得られるX軸成分位置とY
軸成分位置のデータDx,Dyの組合せにより、ケース
1に対して外部から加えられた運動の変位量を全方向に
ついて検知する(ただし垂直方向は除く)データを得る
ことができる。
The second detection coil section 2Y is also shown in FIG.
Similarly, the primary and secondary coil circuits can be configured to output a resolver type two-phase output AC signal indicating the Y-axis component position. Then, similarly to the above, the digital data Dy indicating the Y-axis component position can be obtained by adopting the digital phase detection method. Thus, the X-axis component position and Y obtained from the first detection coil unit 2X and the second detection coil unit 2Y, respectively.
The combination of the axial component position data Dx and Dy makes it possible to obtain data for detecting the amount of displacement of the motion applied externally to the case 1 in all directions (excluding the vertical direction).

【0021】コイル部2のコイル配置は、上記例に限ら
ず、適宜に変形可能である。例えば、図3(a)は、第
1及び第2の検出コイル部2X,2Yの各極毎の2次コ
イル21’〜24’及び25’〜28’を扇状に配置し
た例を示す。ダッシュ符号を付した各2次コイル21’
〜24’及び25’〜28’は、図1(c)におけるダ
ッシュ符号を付していない同一符号の2次コイル21〜
24及び25〜28に対応しており、同様の技術的意義
を持っている。図1(c)の配置と異なる点は、各2次
コイル21’〜24’及び25’〜28’が図示のよう
な扇状の配置からなっている点である。このような各極
の扇状の配置は、例えば2次コイル21’の極(第1の
検出コイル部2Xのサイン極)について示すと、図3
(b)に示すように1つの2次コイルを所定の扇状に巻
回して構成してもよいし、図3(c)に示すように複数
の2次コイルを所定の扇状に並べて構成してもよい。図
3(c)のように複数の2次コイルによって1つの極を
構成する場合は、前述と同様に、これらの同相の2次コ
イルを直列接続して当該極についての1つの出力信号を
生じるようにする。図4は、第1及び第2の検出コイル
部2X,2Yの各極毎の2次コイル21'’〜24'’及
び25'’〜28'’を半円状に配置し、第1及び第2の
検出コイル部2X,2Yを2層に積み重ねた例を示す。
The coil arrangement of the coil section 2 is not limited to the above example, but can be modified as appropriate. For example, FIG. 3A shows an example in which the secondary coils 21 'to 24' and 25 'to 28' for each pole of the first and second detection coil units 2X and 2Y are arranged in a fan shape. Each secondary coil 21 'with a dash sign
1 to 24 'and 25' to 28 'are secondary coils 21 to 21 having the same reference numerals without dashes in FIG.
24 and 25 to 28, and have the same technical significance. 1C differs from the arrangement of FIG. 1C in that each of the secondary coils 21 'to 24' and 25 'to 28' has a fan-shaped arrangement as shown. FIG. 3 shows such a fan-shaped arrangement of each pole, for example, with respect to the pole of the secondary coil 21 ′ (sine pole of the first detection coil unit 2X).
One secondary coil may be wound in a predetermined fan shape as shown in FIG. 3B, or a plurality of secondary coils may be arranged in a predetermined fan shape as shown in FIG. 3C. Is also good. When one pole is constituted by a plurality of secondary coils as shown in FIG. 3C, similarly to the above, these in-phase secondary coils are connected in series to generate one output signal for the pole. To do. FIG. 4 shows that the secondary coils 21 ″ to 24 ″ and 25 ″ to 28 ″ for each pole of the first and second detection coil units 2X and 2Y are arranged in a semicircle, An example in which the second detection coil units 2X and 2Y are stacked in two layers is shown.

【0022】また、コイル部2における1次及び2次コ
イルの数並びに相数(又は極数)も図示のものに限ら
ず、公知の誘導型位置検出装置の構成に準じて適宜に設
計変更可能である。例えば、サイン相とコサイン相のレ
ゾルバタイプ出力を生じる構成に限らず、120度づつ
位相のずれた3相のシンクロタイプ出力を生じるような
構成、あるいはその田適宜の構成であってよい。なお、
コイル部2のコイル配置は、ケース1の下面に限らず、
全面にわたって設けるようにしてもよい。その場合、例
えば、球体のケース1の1つの半球を上記のような1組
の第1及び第2の検出コイル部2X,2Yによって分担
し、もう1つの半球を上記のような別の1組の第1及び
第2の検出コイル部2X,2Yによって分担する、とい
うような配置が可能である。勿論、その他の配置も適宜
設計上可能である。そのように、完全な球からなるケー
ス1の全面にわたって適宜の配置でコイル部2を設ける
ようにすれば、ケース1をコロコロと1回転以上転動さ
せるような使い方の場合でも、全回転にわたって検出出
力を得ることができる。これに対して、図示の各例に示
すようにケース1の下面に対応してコイル部2を配置し
た場合は、磁気応答部材3(鋼球3a)がコイル部2に
対応する範囲から外れると検出不能になるので、検出可
能範囲が限られてくる。その場合は、ケース1を所定範
囲内で揺動させるような運動の検出あるいは傾斜の検出
に、本発明の球体状センサを使用することができる。
The number of primary and secondary coils and the number of phases (or poles) in the coil section 2 are not limited to those shown in the figure, and the design can be changed as appropriate according to the configuration of a known inductive type position detecting device. It is. For example, the present invention is not limited to a configuration in which a sine phase and a cosine phase resolver-type outputs are generated, but may be a configuration in which three-phase synchro-type outputs with a phase shift of 120 degrees are generated, or an appropriate configuration thereof. In addition,
The coil arrangement of the coil unit 2 is not limited to the lower surface of the case 1,
It may be provided over the entire surface. In this case, for example, one hemisphere of the spherical case 1 is shared by one set of the first and second detection coil units 2X and 2Y as described above, and another hemisphere is another set as described above. And the first and second detection coil sections 2X and 2Y can share the arrangement. Of course, other arrangements can be appropriately designed. Thus, if the coil portion 2 is provided in an appropriate arrangement over the entire surface of the case 1 made of a complete sphere, even if the case 1 is used to roll the case 1 more than one turn, detection is performed over the entire turn. You can get the output. On the other hand, when the coil portion 2 is arranged corresponding to the lower surface of the case 1 as shown in each of the illustrated examples, if the magnetic response member 3 (steel ball 3a) is out of the range corresponding to the coil portion 2, Since detection becomes impossible, the detectable range is limited. In such a case, the spherical sensor of the present invention can be used to detect a motion that swings the case 1 within a predetermined range or to detect a tilt.

【0023】また、ケース1の形状は、完全な球体に限
らず、図5に示すような半球体形状又はその他の部分球
体形状であってもよい。勿論、半球体形状等のケース1
においては適宜の蓋でカバーするものとする。ケース1
の形状は、その他、楕円球体若しくは部分的に曲面を有
する形状等であってよい。
The shape of the case 1 is not limited to a perfect sphere, but may be a hemisphere or another partial sphere as shown in FIG. Of course, case 1 with a hemispherical shape
Shall be covered with an appropriate lid. Case 1
May be an elliptical sphere or a shape having a partially curved surface.

【0024】また、磁気応答部材3の形状は、上記実施
例のような球体3aに限らず、図6(a)に示すような
部分球(又は部分円)3bであってもよい。また、その
材質も、鉄等の磁性体に限らず、銅のような良導電体で
あってもよい。良導電体を磁気応答部材3として使用し
た場合は渦電流損によって磁気抵抗変化が得られ、1次
及び2次コイル間の結合係数が変化されることは既に知
られている。また、磁性体と良導電体の組合せによっ
て、相補的に磁気結合係数の変化率を高めて検出感度を
向上させることも知られているので、これを採用しても
よい。また、磁気応答部材3としては、固定形状の物体
に限らず、非固定形状の物体(流体又は粉体)であって
もよい。図6(b)は、磁気応答部材3として適量の磁
性流体3cを収納した例を示す。図6(c)は、磁気応
答部材3として適量の磁性粉体3dを収納した例を示
す。この場合、細かな粉体3dに限らず、砂鉄のような
粒体であってもよい。図6(d)は、磁気応答部材3と
して、鋼球3aと適量の磁性流体3c(又は粉体又は粒
体)の組み合わせを使用する例を示す。図6(d)のよ
うなハイブリッドタイプは、検出出力信号のS/N比を
向上させることができると共に、出力信号変化を滑らか
にすることができる。別の例として、ケース1内を非磁
性の粘性流体で満たし、その中に鋼球2aを収納して、
急激な動きに対して緩衝作用をもたせるようにしてもよ
い。
The shape of the magnetic response member 3 is not limited to the sphere 3a as in the above embodiment, but may be a partial sphere (or partial circle) 3b as shown in FIG. The material is not limited to a magnetic material such as iron, but may be a good conductor such as copper. It is already known that when a good conductor is used as the magnetic response member 3, a change in magnetoresistance is obtained due to eddy current loss, and the coupling coefficient between the primary and secondary coils is changed. It is also known that a combination of a magnetic substance and a good conductor complementarily increases the rate of change of the magnetic coupling coefficient to improve the detection sensitivity. This may be adopted. Further, the magnetic response member 3 is not limited to a fixed-shaped object, and may be a non-fixed-shaped object (fluid or powder). FIG. 6B shows an example in which an appropriate amount of magnetic fluid 3 c is stored as the magnetic response member 3. FIG. 6C shows an example in which an appropriate amount of magnetic powder 3 d is stored as the magnetic response member 3. In this case, the material is not limited to the fine powder 3d, and may be a granular material such as iron sand. FIG. 6D shows an example in which a combination of a steel ball 3a and an appropriate amount of a magnetic fluid 3c (or powder or granules) is used as the magnetic response member 3. The hybrid type as shown in FIG. 6D can improve the S / N ratio of the detection output signal and can smooth the change of the output signal. As another example, the inside of the case 1 is filled with a non-magnetic viscous fluid, and the steel ball 2a is stored therein,
You may make it give a buffering action to a sudden movement.

【0025】本発明の球体状センサに対する外力の与え
方は、使用目的に応じて、任意に設定してよい。図7は
いくつかの使用例を略示するもので、(a)は、テーブ
ル等の任意の水平面11の上に、この球体状センサを、
ケース1の下面(つまりコイル部2を配置した面)を下
にして、置く。この場合、人の手等によってケース1に
対して直接外力を加えて、該ケース1を転動又は揺動さ
せる。これによって、人の手による操作量を検知するた
めの新規な装置として、本発明の球体状センサを利用す
ることができる。(b)は、この球体状センサを振り子
状に吊るして、振動検知等の目的で応用するようにした
例を示す。(c)は、この球体状センサを対象物12に
固定して設置し、該対象物12の傾きに応じてケース1
が傾くことに基づき、傾斜検知の目的で応用するように
した例を示す。また、一瞬の振動又は傾斜の振れ幅は、
加速度に対応しているので、対象物12として車両等に
搭載して傾斜計及び/又は加速度計としても応用でき
る。
The method of applying an external force to the spherical sensor of the present invention may be arbitrarily set according to the purpose of use. FIGS. 7A and 7B schematically show some examples of use. FIG. 7A shows this spherical sensor on an arbitrary horizontal surface 11 such as a table.
The case 1 is placed with its lower surface (that is, the surface on which the coil unit 2 is arranged) facing down. In this case, the case 1 is rolled or rocked by applying an external force directly to the case 1 by a human hand or the like. Thus, the spherical sensor of the present invention can be used as a novel device for detecting the amount of operation by a human hand. (B) shows an example in which this spherical sensor is suspended in a pendulum shape and applied for the purpose of vibration detection or the like. (C) shows a case 1 in which the spherical sensor is fixedly installed on the object 12 and the case 1 is changed according to the inclination of the object 12.
An example will be described in which the present invention is applied for the purpose of detecting the inclination based on the inclination of. In addition, the swing width of the instantaneous vibration or inclination is
Since it corresponds to acceleration, it can be mounted on a vehicle or the like as the object 12 and applied as an inclinometer and / or accelerometer.

【0026】ケース1が図1のような全球型からなるも
の、あるいは図5のような半球(又は部分球)型からな
るもの、などいずれのタイプのものを使用する場合で
も、上記実施例に示したような第1及び第2の検出コイ
ル部2X,2Yを設けて2方向位置検出可能とすれば、
球体状マウスとして使用することができる。すなわち、
ケース1をテーブル上に置いて、手で任意の方向に転動
させる。これに応じて第1及び第2の検出コイル部2
X,2YからX軸位置成分及びY軸位置成分の移動量に
対応する出力信号が夫々得られ、この出力信号を前述の
ディジタル位相検出回路40で処理することにより、X
軸位置成分及びY軸位置成分の位置データDx,Dyが
得られる。この位置データDx,Dyは複数ビットのア
ブソリュート値であるため、これを例えば図8に示すよ
うな変位検出/インクリメンタルパルス形成回路81,
82で処理し、一定の変位毎にインクリメンタルパルス
Px,Pyを発生するようにすればよい。このインクリ
メンタルパルスPx,Pyを、カーソルのX,Y移動を
指示する信号として使用する。時間的に変化するアブソ
リュート位置データの入力に基づきインクリメンタルパ
ルスを形成する回路は公知であるため、各回路81,8
2の詳細は省略する。
Regardless of whether the case 1 is of a full spherical type as shown in FIG. 1 or of a hemispherical (or partial spherical) type as shown in FIG. If the first and second detection coil units 2X and 2Y as shown are provided to enable two-directional position detection,
It can be used as a spherical mouse. That is,
Place the case 1 on the table and roll it by hand in any direction. Accordingly, the first and second detection coil units 2
Output signals corresponding to the movement amounts of the X-axis position component and the Y-axis position component are obtained from X and 2Y, and the output signals are processed by the above-described digital phase detection circuit 40, whereby X
Position data Dx and Dy of the axis position component and the Y axis position component are obtained. Since the position data Dx and Dy are absolute values of a plurality of bits, the position data Dx and Dy are converted to displacement detection / incremental pulse forming circuits 81 and 81 as shown in FIG.
The processing is performed at 82, and the incremental pulses Px and Py may be generated at every constant displacement. The incremental pulses Px and Py are used as signals for instructing the X and Y movements of the cursor. Since a circuit for forming an incremental pulse based on the input of absolute position data that changes with time is known, each of the circuits 81, 8
The details of 2 are omitted.

【0027】図9は、ディジタル位相検出回路40とし
て、公知のR−D(レゾルバ−ディジタル)コンバータ
を適用した例を示す。コイル部2の2次コイル21〜2
4から出力されるレゾルバタイプの2相の出力交流信号
A=sinθ・sinωtとB=cosθ・sinωtが、それぞれア
ナログ乗算器30,31に入力される。順次位相発生回
路32では位相角φのディジタルデータを発生し、サイ
ン・コサイン発生回路33から該位相角φに対応するサ
イン値sinφとコサイン値cosφのアナログ信号を発生す
る。乗算器30では、サイン相の出力交流信号A=sin
θ・sinωtに対してサイン・コサイン発生回路33から
のコサイン値cosφを乗算し、「cosφ・sinθ・sinωt」
を得る。もう一方の乗算器31では、コサイン相の出力
交流信号B=cosθ・sinωtに対してサイン・コサイン
発生回路33からのサイン値sinφを乗算し、「sinφ・c
osθ・sinωt」を得る。引算器34で、両乗算器30,
31の出力信号の差を求め、この引算器34の出力によ
って順次位相発生回路32の位相発生動作を次のように
制御する。すなわち、順次位相発生回路32の発生位相
角φを最初は0にリセットし、以後順次増加していき、
引算器34の出力が0になったとき増加を停止する。引
算器34の出力が0になるのは、「cosφ・sinθ・sinω
t」=「sinφ・cosθ・sinωt」が成立したときであ
り、すなわち、φ=θが成立し、順次位相発生回路32
から位相角φのディジタルデータが出力交流信号A,B
の振幅関数の位相角θのディジタル値に一致している。
従って、任意のタイミングで周期的にリセットトリガを
与えて順次位相発生回路32の発生位相角φを0にリセ
ットして、該位相角φのインクリメントを開始し、引算
器34の出力が0になったとき、該インクリメントを停
止し、位相角θのディジタルデータを得る。なお、順次
位相発生回路32をアップダウンカウンタ及びVCOを
含んで構成し、引算器34の出力によってVCOを駆動
してアップダウンカウンタのアップ/ダウンカウント動
作を制御するようにすることが知られており、その場合
は、周期的なリセットトリガは不要である。
FIG. 9 shows an example in which a known RD (resolver-digital) converter is applied as the digital phase detection circuit 40. Secondary coils 21 and 2 of coil unit 2
A = sin θ · sin ωt and B = cos θ · sin ωt of the resolver type two-phase output AC signals output from the analog multipliers 30 and 31 are input to the analog multipliers 30 and 31, respectively. The phase generating circuit 32 sequentially generates digital data of the phase angle φ, and the sine / cosine generating circuit 33 generates an analog signal of a sine value sinφ and a cosine value cosφ corresponding to the phase angle φ. In the multiplier 30, the sine phase output AC signal A = sin
θ · sinωt is multiplied by the cosine value cosφ from the sine / cosine generating circuit 33 to obtain “cosφ · sinθ · sinωt”.
Get. The other multiplier 31 multiplies the cosine phase output AC signal B = cos θ · sin ωt by the sine value sin φ from the sine / cosine generating circuit 33 to obtain “sin φ · c
osθ · sinωt ”. In the subtractor 34, both multipliers 30,
The difference between the output signals of the phase generator 31 is obtained, and the phase generation operation of the phase generator 32 is sequentially controlled by the output of the subtractor 34 as follows. That is, the generated phase angle φ of the phase generating circuit 32 is reset to 0 at first, and then sequentially increased,
When the output of the subtractor 34 becomes 0, the increase is stopped. The output of the subtractor 34 becomes 0 because “cosφ · sinθ · sinω
t ”=“ sin φ · cos θ · sin ωt ”, that is, φ = θ is satisfied, and the phase generation circuit 32
From the output AC signals A and B
And the digital value of the phase angle θ of the amplitude function.
Accordingly, a reset trigger is periodically given at an arbitrary timing to sequentially reset the generated phase angle φ of the phase generation circuit 32 to 0, start incrementing the phase angle φ, and the output of the subtractor 34 becomes 0 When this happens, the increment is stopped and digital data of the phase angle θ is obtained. It is known that the phase generating circuit 32 is configured to include an up / down counter and a VCO, and the output of the subtractor 34 drives the VCO to control the up / down counting operation of the up / down counter. In that case, a periodic reset trigger is unnecessary.

【0028】温度変化等によってコイル部2の1次及び
2次コイルのインピーダンスが変化することにより2次
出力交流信号における電気的交流位相ωtに誤差が生じ
るが、上記のような位相検出回路においては、sinωt
の位相誤差は自動的に相殺されるので、好都合である。
これに対して、従来知られた2相交流信号(例えばsin
ωtとcosωt)で励磁することにより1相の出力交流
信号に電気的位相シフトが生じるようにした方式では、
そのような温度変化等に基づく出力位相誤差を除去する
ことができない。ところで、上記のような従来のR−D
コンバータからなる位相検出回路は、追従比較方式であ
るため、φを追従カウントするときのクロック遅れが生
じ、応答性が悪い、という問題がある。そこで、本発明
者等は、以下に述べるような新規な位相検出回路を開発
したので、これを使用すると好都合である。
An error occurs in the electrical AC phase ωt of the secondary output AC signal due to a change in the impedance of the primary and secondary coils of the coil unit 2 due to a temperature change or the like. , Sinωt
Is automatically canceled out, which is advantageous.
On the other hand, conventionally known two-phase AC signals (for example, sin
ωt and cosωt), a system in which an electric phase shift is generated in a one-phase output AC signal by exciting in
The output phase error based on such a temperature change cannot be removed. By the way, the conventional RD as described above
Since the phase detection circuit including the converter is a tracking comparison method, there is a problem that a clock delay occurs when φ is tracked and counted, resulting in poor response. Therefore, the present inventors have developed a novel phase detection circuit as described below, and it is convenient to use this.

【0029】図10は、本発明に係る球体状センサにお
ける1軸分の検出コイル部2X(又は2Y)に適用可能
な新規なディジタル位相検出回路40の一実施形態を示
している。図10において、検出回路部41では、カウ
ンタ42で所定の高速クロックパルスCKをカウント
し、そのカウント値に基づき励磁信号発生回路43から
励磁用の交流信号(例えばsinωt)を発生し、コイ
ル部2の1次コイルに与える。カウンタ42のモジュロ
数は、励磁用の交流信号の1周期に対応しており、説明
の便宜上、そのカウント値の0は、基準のサイン信号si
nωtの0位相に対応しているものとする。コイル部2
の2次コイル21〜24から出力される2相の出力交流
信号A=sinθ・sinωtとB=cosθ・sinωtは、検出回
路部41に入力される。
FIG. 10 shows an embodiment of a novel digital phase detection circuit 40 applicable to the detection coil unit 2X (or 2Y) for one axis in the spherical sensor according to the present invention. 10, in a detection circuit section 41, a predetermined high-speed clock pulse CK is counted by a counter 42, and an excitation AC signal (for example, sinωt) is generated from an excitation signal generation circuit 43 based on the count value. To the primary coil. The modulo number of the counter 42 corresponds to one cycle of the exciting AC signal, and for convenience of explanation, the count value 0 is set to the reference sine signal si.
It is assumed that it corresponds to the 0 phase of nωt. Coil section 2
The two-phase output AC signals A = sinθ · sinωt and B = cosθ · sinωt output from the secondary coils 21 to 24 are input to the detection circuit unit 41.

【0030】検出回路部41において、第1の交流出力
信号A=sinθ・sinωtが位相シフト回路44に入力さ
れ、その電気的位相が所定量位相シフトされ、例えば9
0度進められて、位相シフトされた交流信号A’=sin
θ・cosωtが得られる。また、検出回路部41において
は加算回路45と減算回路46とが設けられており、加
算回路45では、位相シフト回路44から出力される上
記位相シフトされた交流信号A’=sinθ・cosωtとコ
イル部10の2次コイル21〜24から出力され第2の
交流出力信号B=cosθ・sinωtとが加算され、その加
算出力として、B+A’=cosθ・sinωt+sinθ・cosω
t=sin(ωt+θ)なる略式で表わせる第1の電気的
交流信号Y1が得られる。減算回路46では、上記位相
シフトされた交流信号A’=sinθ・cosωtと上記第2
の交流出力信号B=cosθ・sinωtとが減算され、その
減算出力として、B−A’=cosθ・sinωt−sinθ・cos
ωt=sin(ωt−θ)なる略式で表わせる第2の電気
的交流信号Y2が得られる。このようにして、検出対象
位置(x)に対応して正方向にシフトされた電気的位相
角(+θ)を持つ第1の電気的交流信号Y1=sin(ω
t+θ)と、同じ前記検出対象位置(x)に対応して負
方向にシフトされた電気的位相角(−θ)を持つ第2の
電気的交流信号Y2=sin(ωt−θ)とが、電気的処
理によって夫々得られる。
In the detection circuit section 41, the first AC output signal A = sin θ · sin ωt is input to the phase shift circuit 44, and its electric phase is phase-shifted by a predetermined amount.
AC signal A '= sin advanced by 0 degree and phase shifted
θ · cosωt is obtained. Further, in the detection circuit section 41, an addition circuit 45 and a subtraction circuit 46 are provided. In the addition circuit 45, the phase-shifted AC signal A ′ = sinθ · cosωt output from the phase shift circuit 44 and the coil The second AC output signal B = cosθ · sinωt output from the secondary coils 21 to 24 of the unit 10 is added, and the added output is B + A ′ = cosθ · sinωt + sinθ · cosω.
As a result, a first electrical AC signal Y1 can be obtained, which can be represented by a simplified expression t = sin (ωt + θ). In the subtraction circuit 46, the phase-shifted AC signal A ′ = sin θ · cosωt and the second
Is subtracted from the AC output signal B = cos θ · sin ωt, and as a subtraction output, BA ′ = cos θ · sin ωt−sin θ · cos
A second electrical AC signal Y2 can be obtained, which can be represented by a simplified expression ωt = sin (ωt−θ). Thus, the first electric AC signal Y1 = sin (ω) having the electric phase angle (+ θ) shifted in the positive direction corresponding to the detection target position (x)
t + θ) and a second electric AC signal Y2 = sin (ωt−θ) having an electric phase angle (−θ) shifted in the negative direction corresponding to the same detection target position (x). Each is obtained by electrical processing.

【0031】加算回路45及び減算回路46の出力信号
Y1,Y2は、夫々ゼロクロス検出回路47,48に入
力され、それぞれのゼロクロスが検出される。ゼロクロ
スの検出の仕方としては、例えば、各信号Y1,Y2の
振幅値が負から正に変化するゼロクロスつまり0位相を
検出する。各回路47,48で検出したゼロクロス検出
パルスつまり0位相検出パルスは、ラッチパルスLP
1,LP2として、ラッチ回路49,50に入力され
る。ラッチ回路49,50では、カウンタ42のカウン
ト値を夫々のラッチパルスLP1,LP2のタイミング
でラッチする。前述のように、カウンタ42のモジュロ
数は励磁用の交流信号の1周期に対応しており、そのカ
ウント値の0は基準のサイン信号sinωtの0位相に対
応しているものとしたので、各ラッチ回路49,50に
ラッチしたデータD1,D2は、それぞれ、基準のサイ
ン信号sinωtに対する各出力信号Y1,Y2の位相ず
れに対応している。各ラッチ回路49,50の出力は誤
差計算回路51に入力されて、「(D1+D2)/2」
の計算が行なわれる。なお、この計算は、実際は、「D
1+D2」のバイナリデータの加算結果を1ビット下位
にシフトすることで行われるようになっていてよい。
The output signals Y1 and Y2 of the adder circuit 45 and the subtractor circuit 46 are input to zero-cross detection circuits 47 and 48, respectively, where the respective zero-crosses are detected. As a method of detecting the zero cross, for example, a zero cross in which the amplitude values of the signals Y1 and Y2 change from negative to positive, that is, zero phase is detected. The zero-cross detection pulse, that is, the zero-phase detection pulse detected by each of the circuits 47 and 48 is a latch pulse LP
1 and LP2 are input to the latch circuits 49 and 50. The latch circuits 49 and 50 latch the count value of the counter 42 at the timing of the respective latch pulses LP1 and LP2. As described above, the modulo number of the counter 42 corresponds to one cycle of the exciting AC signal, and the count value of 0 corresponds to the 0 phase of the reference sine signal sinωt. The data D1 and D2 latched by the latch circuits 49 and 50 respectively correspond to the phase shifts of the output signals Y1 and Y2 with respect to the reference sine signal sinωt. The output of each of the latch circuits 49 and 50 is input to the error calculation circuit 51, and "(D1 + D2) / 2"
Is calculated. Note that this calculation is actually “D
This may be performed by shifting the addition result of the binary data of “1 + D2” by one bit lower.

【0032】ここで、コイル部2と検出回路部41間の
配線ケーブル長の長短による影響や、コイル部2の各1
次及び2次コイルにおいて温度変化等によるインピーダ
ンス変化が生じていることを考慮して、その出力信号の
位相変動誤差を「±d」で示すと、検出回路部41にお
ける上記各信号は次のように表わされる。 A=sinθ・sin(ωt±d) A’=sinθ・cos(ωt±d) B=cosθ・sin(ωt±d) Y1=sin(ωt±d+θ) Y2=sin(ωt±d−θ) D1=±d+θ D2=±d−θ
Here, the influence of the length of the wiring cable between the coil section 2 and the detection circuit section 41 and the influence of each length of the coil section 2 are described.
Taking into account that an impedance change due to a temperature change or the like occurs in the secondary and secondary coils, the phase variation error of the output signal is indicated by “± d”. Is represented by A = sinθ · sin (ωt ± d) A ′ = sinθ · cos (ωt ± d) B = cosθ · sin (ωt ± d) Y1 = sin (ωt ± d + θ) Y2 = sin (ωt ± d−θ) D1 = ± d + θ D2 = ± d-θ

【0033】すなわち、各位相ずれ測定データD1,D
2は、基準のサイン信号sinωtを基準位相に使用して
位相ずれカウントを行なうので、上記のように位相変動
誤差「±d」を含む値が得られてしまう。そこで、誤差
計算回路51において、「(D1+D2)/2」の計算
を行なうことにより、 (D1+D2)/2={(±d+θ)+(±d−θ)}/2
= ±2d/2 = ±d により、位相変動誤差「±d」を算出することができ
る。
That is, each phase shift measurement data D1, D
No. 2 performs the phase shift count using the reference sine signal sinωt as the reference phase, so that a value including the phase variation error “± d” is obtained as described above. Therefore, the error calculation circuit 51 calculates “(D1 + D2) / 2” to obtain (D1 + D2) / 2 = {(± d + θ) + (± d−θ)} / 2.
= ± 2d / 2 = ± d, the phase variation error “± d” can be calculated.

【0034】誤差計算回路51で求められた位相変動誤
差「±d」のデータは、減算回路52に与えられ、一方
の位相ずれ測定データD1から減算される。すなわち、
減算回路52では、「D1−(±d)」の減算が行なわ
れるので、 D1−(±d)=±d+θ−(±d)=θ となり、位相変動誤差「±d」を除去した正しい検出位
相差θを示すディジタルデータが得られる。このよう
に、本発明によれば、位相変動誤差「±d」が相殺され
て、検出対象位置xに対応する正しい位相差θのみが抽
出されることが理解できる。
The data of the phase variation error “± d” obtained by the error calculation circuit 51 is supplied to a subtraction circuit 52, and is subtracted from one phase shift measurement data D1. That is,
In the subtraction circuit 52, since the subtraction of “D1− (± d)” is performed, D1− (± d) = ± d + θ− (± d) = θ, and the correct detection after removing the phase variation error “± d” Digital data indicating the phase difference θ is obtained. As described above, according to the present invention, it can be understood that the phase fluctuation error “± d” is canceled and only the correct phase difference θ corresponding to the detection target position x is extracted.

【0035】この点を図11を用いて更に説明する。図
11においては、位相測定の基準となるサイン信号sin
ωtと前記第1及び第2の交流信号Y1,Y2の0位相
付近の波形を示しており、同図(a)は位相変動誤差が
プラス(+d)の場合、(b)はマイナスの場合(−
d)を示す。同図(a)の場合、基準のサイン信号sin
ωtの0位相に対して第1の信号Y1の0位相は「θ+
d」だけ進んでおり、これに対応する位相差検出データ
D1は「θ+d」に相当する位相差を示す。また、基準
のサイン信号sinωtの0位相に対して第2の信号Y2
の0位相は「−θ+d」だけ遅れており、これに対応す
る位相差検出データD2は「−θ+d」に相当する位相
差を示す。この場合、誤差計算回路51では、 (D1+D2)/2={(+d+θ)+(+d−θ)}/2
= +2d/2 = +d により、位相変動誤差「+d」を算出する。そして、減
算回路52により、 D1−(+d)=+d+θ−(+d)=θ が計算され、正しい位相差θが抽出される。
This point will be further described with reference to FIG. In FIG. 11, a sine signal sin as a reference for phase measurement is shown.
ωt and the waveforms near the zero phase of the first and second AC signals Y1 and Y2 are shown. FIG. 11A shows a case where the phase fluctuation error is plus (+ d), and FIG. −
d) is shown. In the case of FIG. 7A, the reference sine signal sin
The 0 phase of the first signal Y1 is “θ +
d ”, and the corresponding phase difference detection data D1 indicates a phase difference corresponding to“ θ + d ”. Also, the second signal Y2 with respect to the zero phase of the reference sine signal sinωt
Is delayed by “−θ + d”, and the corresponding phase difference detection data D2 indicates a phase difference corresponding to “−θ + d”. In this case, in the error calculation circuit 51, (D1 + D2) / 2 = {(+ d + θ) + (+ d−θ)} / 2
= + 2d / 2 = + d, the phase variation error "+ d" is calculated. Then, D1-(+ d) = + d + θ − (+ d) = θ is calculated by the subtraction circuit 52, and the correct phase difference θ is extracted.

【0036】図11(b)の場合、基準のサイン信号si
nωtの0位相に対して第1の信号Y1の0位相は「θ
−d」だけ進んでおり、これに対応する位相差検出デー
タD1は「θ−d」に相当する位相差を示す。また、基
準のサイン信号sinωtの0位相に対して第2の信号Y
2の0位相は「−θ−d」だけ遅れており、これに対応
する位相差検出データD2は「−θ−d」に相当する位
相差を示す。この場合、誤差計算回路51では、 (D1+D2)/2={(−d+θ)+(−d−θ)}/2
= −2d/2 = −d により、位相変動誤差「−d」を算出する。そして、減
算回路52により、 D1−(−d)=−d+θ−(−d)=θ が計算され、正しい位相差θが抽出される。なお、減算
回路52では。「D2−(±d)」の減算を行なうよう
にしてもよく、原理的には上記と同様に正しい位相差θ
を反映するデータ(−θ)が得られることが理解できる
であろう。
In the case of FIG. 11B, the reference sine signal si
The zero phase of the first signal Y1 is “θ” with respect to the zero phase of nωt.
−d ”, and the corresponding phase difference detection data D1 indicates a phase difference corresponding to“ θ−d ”. Also, the second signal Y with respect to the zero phase of the reference sine signal sinωt
The 0 phase of No. 2 is delayed by “−θ−d”, and the corresponding phase difference detection data D2 indicates a phase difference corresponding to “−θ−d”. In this case, in the error calculation circuit 51, (D1 + D2) / 2 = {(− d + θ) + (− d−θ)} / 2
= −2d / 2 = −d, the phase variation error “−d” is calculated. Then, D1-(− d) = − d + θ − (− d) = θ is calculated by the subtraction circuit 52, and a correct phase difference θ is extracted. In the subtraction circuit 52, A subtraction of “D2− (± d)” may be performed, and in principle, the correct phase difference θ
It can be understood that data (−θ) reflecting the above is obtained.

【0037】また、図11からも理解できるように、第
1の信号Y1と第2の信号Y2との間の電気的位相差は
2θであり、常に、両者における位相変動誤差「±d」
を相殺した正確な位相差θの2倍値を示していることに
なる。従って、図10におけるラッチ回路49,50及
び誤差計算回路51及び減算回路52等を含む回路部分
の構成を、信号Y1,Y2の電気的位相差2θをダイレ
クトに求めるための構成に適宜変更するようにしてもよ
い。例えば、ゼロクロス検出回路47から出力される第
1の信号Y1の0位相に対応するパルスLP1の発生時
点から、ゼロクロス検出回路48から出力される第2の
信号Y2の0位相に対応するパルスLP2の発生時点ま
での間を適宜の手段でゲートし、このゲート期間をカウ
ントすることにより、位相変動誤差「±d」を相殺し
た、電気的位相差(2θ)に対応するディジタルデータ
を得ることができ、これを1ビット下位にシフトすれ
ば、θに対応するデータが得られる。
As can be understood from FIG. 11, the electrical phase difference between the first signal Y1 and the second signal Y2 is 2θ, and the phase variation error “± d” between them is always obtained.
, Which is twice the value of the accurate phase difference θ. Therefore, the configuration of the circuit portion including the latch circuits 49 and 50, the error calculation circuit 51, and the subtraction circuit 52 in FIG. 10 is appropriately changed to a configuration for directly obtaining the electrical phase difference 2θ between the signals Y1 and Y2. It may be. For example, from the point in time when the pulse LP1 corresponding to the zero phase of the first signal Y1 output from the zero-cross detection circuit 47 occurs, the pulse LP2 corresponding to the zero phase of the second signal Y2 output from the zero-cross detection circuit 48 By gating by an appropriate means until the time of occurrence, and counting this gate period, digital data corresponding to the electrical phase difference (2θ) can be obtained in which the phase fluctuation error “± d” is canceled. , Is shifted one bit lower, data corresponding to θ is obtained.

【0038】ところで、上記実施例では、+θをラッチ
するためのラッチ回路49と、−θをラッチするための
ラッチ回路50とでは、同じカウンタ42の出力をラッ
チするようにしており、ラッチしたデータの正負符号に
ついては特に言及していない。しかし、データの正負符
号については、本発明の趣旨に沿うように、適宜の設計
的処理を施せばよい。例えば、カウンタ42のモジュロ
数が4096(10進数表示)であるとすると、そのデ
ィジタルカウント0〜4095を0度〜360度の位相
角度に対応させて適宜に演算処理を行なうようにすれば
よい。最も単純な設計例は、カウンタ42のカウント出
力の最上位ビットを符号ビットとし、ディジタルカウン
ト0〜2047を+0度〜+180度に対応させ、ディ
ジタルカウント2048〜4095を−180度〜−0
度に対応させて、演算処理を行なうようにしてもよい。
あるいは、別の例として、ラッチ回路50の入力データ
又は出力データを2の補数に変換することにより、ディ
ジタルカウント4095〜0を−360度〜−0度の負
の角度データ表現に対応させるようにしてもよい。
In the above embodiment, the output of the same counter 42 is latched by the latch circuit 49 for latching + θ and the latch circuit 50 for latching -θ. No particular reference is made to the sign of. However, the sign of the data may be subjected to appropriate design processing so as to conform to the gist of the present invention. For example, assuming that the modulo number of the counter 42 is 4096 (decimal notation), the digital counts 0 to 4095 may be appropriately processed according to the phase angle of 0 to 360 degrees. In the simplest design example, the most significant bit of the count output of the counter 42 is a sign bit, the digital counts 0 to 2047 correspond to +0 to +180 degrees, and the digital counts 2048 to 4095 correspond to −180 to −0.
The arithmetic processing may be performed in accordance with the degree.
Alternatively, as another example, by converting input data or output data of the latch circuit 50 into a two's complement number, the digital counts 4095-0 are made to correspond to negative angle data expressions of -360 degrees to -0 degrees. You may.

【0039】ところで、ケース1が静止状態のときは特
に問題ないのであるが、時間的に変化するときは、それ
に対応する位相角θも時間的に変動することになる。そ
の場合、加算回路45及び減算回路46の各出力信号Y
1,Y2の位相ずれ量θが一定値ではなく、移動速度に
対応して時間的に変化する動特性を示すものとなり、こ
れをθ(t)で示すと、各出力信号Y1,Y2は、 Y1=sin{ωt±d+θ(t)} Y2=sin{ωt±d−θ(t)} となる。すなわち、基準信号sinωtの周波数に対し
て、進相の出力信号Y1は+θ(t)に応じて周波数が高
くなる方向に周波数遷移し、遅相の出力信号Y2は−θ
(t)に応じて周波数が低くなる方向に周波数遷移する。
このような動特性の下においては、基準信号sinωtの
1周期毎に各信号Y1,Y2の周期が互いに逆方向に次
々に遷移していくので、各ラッチ回路49,50におけ
る各ラッチデータD1,D2の計測時間基準が異なって
くることになり、両データD1,D2を単純に回路5
1,52で演算するだけでは、正確な位相変動誤差「±
d」を得ることができない。
By the way, there is no particular problem when the case 1 is stationary, but when it changes with time, the phase angle θ corresponding thereto also changes with time. In that case, each output signal Y of the addition circuit 45 and the subtraction circuit 46
1 and Y2 are not constant values but show dynamic characteristics that change with time according to the moving speed. When this is represented by θ (t), the output signals Y1 and Y2 are Y1 = sin {ωt ± d + θ (t)} Y2 = sin {ωt ± d−θ (t)} That is, with respect to the frequency of the reference signal sinωt, the leading output signal Y1 makes a frequency transition in a direction of increasing the frequency in accordance with + θ (t), and the lagging output signal Y2 becomes −θ.
Frequency transition is performed in a direction in which the frequency becomes lower according to (t).
Under such dynamic characteristics, the periods of the signals Y1 and Y2 transition in the opposite directions one after another for each period of the reference signal sinωt. The measurement time reference for D2 will be different, and both data D1 and D2 will simply be
By simply performing the calculations at 1, 52, the accurate phase variation error “±
d "cannot be obtained.

【0040】検出対象が時間的に変化している最中であ
っても時々刻々の該検出対象の位置に対応する位相差θ
を正確に検出できるようにすることが望ましい。そこ
で、上記のような問題点を解決するために、検出対象位
置が時間的に変化している最中であっても時々刻々の該
検出対象位置に対応する位相差θを検出できるようにし
た改善策について図12を参照して説明する。
Even when the detection target is changing with time, the phase difference θ corresponding to the position of the detection target every moment.
It is desirable to be able to detect accurately. Therefore, in order to solve the above-described problem, even when the detection target position is changing with time, the phase difference θ corresponding to the detection target position can be detected every moment. An improvement measure will be described with reference to FIG.

【0041】図12は、図10の検出回路部41におけ
る誤差計算回路51と減算回路52の部分の変更例を抽
出して示しており、他の図示していない部分の構成は図
10と同様であってよい。検出対象位置が時間的に変化
している場合における該位置に対応する位相差θを、+
θ(t)および−θ(t)で表わすと、各出力信号Y
1,Y2は前記のように表わせる。そして、夫々に対応
してラッチ回路49,50で得られる位相ずれ測定値デ
ータD1,D2は、 D1=±d+θ(t) D2=±d−θ(t) となる。この場合、±d+θ(t) は、θの時間的変化に
応じて、プラス方向に0度から360度の範囲で繰り返
し時間的に変化してゆく。また、±d−θ(t) は、θの
時間的変化に応じて、マイナス方向に360度から0度
の範囲で繰り返し時間的に変化してゆく。従って、±d
+θ(t) ≠ ±d−θ(t) のときもあるが、両者の変化
が交差するときもあり、そのときは±d+θ(t) = ±
d−θ(t) が成立する。このように、±d+θ(t) =
±d−θ(t) が成立するときは、各出力信号Y1,Y2
の電気的位相が一致しており、かつ、夫々のゼロクロス
検出タイミングに対応するラッチパルスLP1,LP2
の発生タイミングが一致していることになる。
FIG. 12 shows a modified example of a part of the error calculating circuit 51 and the subtracting circuit 52 in the detecting circuit part 41 of FIG. 10, and the configuration of other parts not shown is the same as that of FIG. 10. It may be. When the position to be detected is temporally changing, the phase difference θ corresponding to the position is represented by +
When represented by θ (t) and −θ (t), each output signal Y
1, Y2 can be represented as described above. The phase shift measurement value data D1 and D2 obtained by the latch circuits 49 and 50 respectively become D1 = ± d + θ (t) and D2 = ± d−θ (t). In this case, ± d + θ (t) repeatedly temporally changes in the plus direction from 0 ° to 360 ° in accordance with the temporal change of θ. Further, ± d-θ (t) repeatedly and temporally changes in the minus direction from 360 degrees to 0 degrees in accordance with the temporal change of θ. Therefore, ± d
+ Θ (t) ≠ ± d-θ (t), but sometimes both changes intersect, in which case ± d + θ (t) = ±
d−θ (t) holds. Thus, ± d + θ (t) =
When ± d-θ (t) holds, the output signals Y1, Y2
Of the latch pulses LP1 and LP2 corresponding to the respective zero-cross detection timings.
Are coincident with each other.

【0042】図12において、一致検出回路53は、各
出力信号Y1,Y2ののゼロクロス検出タイミングに対
応するラッチパルスLP1,LP2の発生タイミング
が、一致したことを検出し、この検出に応答して一致検
出パルスEQPを発生する。一方、時変動判定回路54
では、適宜の手段により(例えば一方の位相差測定デー
タD1の値の時間的変化の有無を検出する等の手段によ
り)、検出対象傾斜角θが時間的に変化するモードであ
ることを判定し、この判定に応じて時変動モード信号T
Mを出力する。誤差計算回路51と減算回路52との間
にセレクタ55が設けられており、上記時変動モード信
号TMが発生されていないとき、つまりTM=“0”す
なわち検出対象傾斜角θが時間的に変化していないと
き、セレクタ入力Bに加わる誤差計算回路51の出力を
選択して減算回路52に入力する。このようにセレクタ
55の入力Bが選択されているときの図12の回路は、
図10の回路と等価的に動作する。すなわち、検出対象
直線位置xが静止しているときは、誤差計算回路51の
出力データがセレクタ55の入力Bを介して減算回路5
2に直接的に与えられ、図10の回路と同様に動作す
る。
In FIG. 12, the coincidence detecting circuit 53 detects that the generation timings of the latch pulses LP1 and LP2 corresponding to the zero-cross detection timing of each of the output signals Y1 and Y2 coincide, and responds to this detection. A coincidence detection pulse EQP is generated. On the other hand, the time variation determination circuit 54
Then, it is determined by a suitable means (for example, a means for detecting the presence or absence of a temporal change in the value of the one phase difference measurement data D1) to determine that the mode is one in which the detection target inclination angle θ temporally changes. , The time-varying mode signal T
Output M. A selector 55 is provided between the error calculation circuit 51 and the subtraction circuit 52, and when the time variation mode signal TM is not generated, that is, TM = “0”, that is, the detection target inclination angle θ changes with time. If not, the output of the error calculation circuit 51 added to the selector input B is selected and input to the subtraction circuit 52. Thus, when the input B of the selector 55 is selected, the circuit of FIG.
It operates equivalently to the circuit of FIG. That is, when the detection target linear position x is stationary, the output data of the error calculation circuit 51 is supplied to the subtraction circuit 5 via the input B of the selector 55.
2 and operates similarly to the circuit of FIG.

【0043】一方、上記時変動モード信号TMが発生さ
れているとき、つまりTM=“1”すなわち検出対象位
置が時間的に変化しているときは、セレクタ55の入力
Aに加わるラッチ回路56の出力を選択して減算回路5
2に入力する。上記時変動モード信号TMが“1”で、
かつ前記一致検出パルスEQPが発生されたとき、アン
ドゲート57の条件が成立して、該一致検出パルスEQ
Pに応答するパルスがアンドゲート57から出力され、
ラッチ回路56に対してラッチ命令を与える。ラッチ回
路56は、このラッチ命令に応じてカウンタ42の出力
カウントデータをラッチする。ここで、一致検出パルス
EQPが生じるときは、カウンタ42の出力をラッチ回
路49,50に同時にラッチすることになるので、D1
=D2であり、ラッチ回路56にラッチするデータは、
D1又はD2(ただしD1=D2)に相当している。
On the other hand, when the time-varying mode signal TM is generated, that is, when TM = “1”, that is, when the position to be detected is temporally changing, the latch circuit 56 applied to the input A of the selector 55 Select output and subtraction circuit 5
Enter 2 When the time variation mode signal TM is "1",
When the coincidence detection pulse EQP is generated, the condition of the AND gate 57 is satisfied and the coincidence detection pulse EQP is generated.
A pulse responsive to P is output from the AND gate 57,
A latch instruction is given to the latch circuit 56. The latch circuit 56 latches the output count data of the counter 42 according to the latch instruction. Here, when the coincidence detection pulse EQP occurs, the output of the counter 42 is latched by the latch circuits 49 and 50 at the same time.
= D2, and the data latched by the latch circuit 56 is
This corresponds to D1 or D2 (where D1 = D2).

【0044】また、一致検出パルスEQPは、各出力信
号Y1,Y2のゼロクロス検出タイミングが一致したと
き、すなわち「±d+θ(t) = ±d−θ(t)」が成立し
たとき、発生されるので、これに応答してラッチ回路5
6にラッチされるデータは、D1又はD2(ただしD1
=D2)に相当しているが故に、 (D1+D2)/2 と等価である。このことは、 (D1+D2)/2=[{±d+θ(t)}+{±d−θ(t)}]
/2=2(±d)/2=±d であることを意味し、ラッチ回路56にラッチされたデ
ータは、位相変動誤差「±d」を正確に示しているもの
であることを意味する。
The coincidence detection pulse EQP is generated when the zero-cross detection timing of each of the output signals Y1 and Y2 coincides, that is, when “± d + θ (t) = ± d−θ (t)” is satisfied. Therefore, in response to this, the latch circuit 5
6 is D1 or D2 (where D1
= D2), which is equivalent to (D1 + D2) / 2. This means that (D1 + D2) / 2 = [{± d + θ (t)} + {± d−θ (t)}]
/ 2 = 2 (± d) / 2 = ± d, and the data latched by the latch circuit 56 accurately indicates the phase variation error “± d”. .

【0045】こうして、検出対象位置が時間的に変動し
ているときは、位相変動誤差「±d」を正確に示すデー
タが一致検出パルスEQPに応じてラッチ回路56にラ
ッチされ、このラッチ回路56の出力データがセレクタ
55の入力Aを介して減算回路52に与えられる。従っ
て、減算回路52では、位相変動誤差「±d」を除去し
た検出対象位置のみに正確に応答するデータθ(時間的
に変動する場合はθ(t) )を得ることができる。なお、
図12において、アンドゲート57を省略して、一致検
出パルスEQPを直接的にラッチ回路56のラッチ制御
入力に与えるようにしてもよい。また、ラッチ回路56
には、カウンタ42の出力カウントデータに限らず、図
11で破線で示すように誤差計算回路51の出力データ
「±d」をラッチするようにしてもよい。その場合は、
一致検出パルスEQPの発生タイミングに対して、それ
に対応する誤差計算回路51の出力データの出力タイミ
ングが、ラッチ回路49,50及び誤差計算回路51の
回路動作遅れの故に、幾分遅れるので、適宜の時間遅れ
調整を行なった上で、誤差計算回路51の出力をラッチ
回路56にラッチするようにするとよい。また、動特性
のみを考慮して検出回路部41を構成する場合は、図1
2の回路51及びセレクタ55と図1の一方のラッチ回
路49又は50を省略してもよいことが、理解できるで
あろう。
As described above, when the position to be detected fluctuates with time, data accurately indicating the phase fluctuation error "± d" is latched by the latch circuit 56 in accordance with the coincidence detection pulse EQP. Is supplied to the subtraction circuit 52 via the input A of the selector 55. Therefore, the subtraction circuit 52 can obtain data θ (or θ (t) if it fluctuates over time) that accurately responds only to the detection target position from which the phase fluctuation error “± d” has been removed. In addition,
In FIG. 12, the AND gate 57 may be omitted, and the coincidence detection pulse EQP may be directly supplied to the latch control input of the latch circuit 56. Also, the latch circuit 56
In addition, not only the output count data of the counter 42 but also the output data “± d” of the error calculation circuit 51 may be latched as shown by a broken line in FIG. In that case,
Since the output timing of the output data of the error calculation circuit 51 corresponding to the generation timing of the coincidence detection pulse EQP is slightly delayed due to the circuit operation delay of the latch circuits 49 and 50 and the error calculation circuit 51, an appropriate After performing the time delay adjustment, the output of the error calculation circuit 51 may be latched in the latch circuit 56. When the detection circuit section 41 is configured in consideration of only the dynamic characteristics, FIG.
It will be understood that the two circuits 51 and selector 55 and one of the latch circuits 49 or 50 of FIG. 1 may be omitted.

【0046】図13は、位相変動誤差「±d」を相殺す
ることができる位相差検出演算法についての別の実施例
を示す。コイル部2の2次コイル21〜24から出力さ
れるレゾルバタイプの前記第1及び第2の交流出力信号
A,Bは、検出回路部60に入力され、図10の例と同
様に、第1の交流出力信号A=sinθ・sinωtが位相シ
フト回路44に入力され、その電気的位相が所定量位相
シフトされて、位相シフトされた交流信号A’=sinθ・
cosωtが得られる。また、減算回路46では、上記位
相シフトされた交流信号A’=sinθ・cosωtと上記第
2の交流出力信号B=cosθ・sinωtとが減算され、そ
の減算出力として、B−A’=cosθ・sinωt−sinθ・c
osωt=sin(ωt−θ)なる略式で表わせる電気的交
流信号Y2が得られる。減算回路46の出力信号Y2は
ゼロクロス検出回路48に入力され、ゼロクロス検出に
応じてラッチパルスLP2が出力され、ラッチ回路50
に入力される。
FIG. 13 shows another embodiment of a phase difference detection calculation method capable of canceling the phase fluctuation error "± d". The resolver-type first and second AC output signals A and B output from the secondary coils 21 to 24 of the coil unit 2 are input to the detection circuit unit 60, and the first and second AC output signals A and B are input to the detection circuit unit 60 as in the example of FIG. AC output signal A = sinθ · sinωt is input to the phase shift circuit 44, and its electric phase is phase-shifted by a predetermined amount, and the phase-shifted AC signal A ′ = sinθ ·
cosωt is obtained. In the subtraction circuit 46, the phase-shifted AC signal A ′ = sin θ · cos ωt and the second AC output signal B = cos θ · sin ωt are subtracted. sinωt-sinθ ・ c
As a result, an electrical AC signal Y2 can be obtained, which can be represented by a simplified expression of osωt = sin (ωt−θ). The output signal Y2 of the subtraction circuit 46 is input to the zero-cross detection circuit 48, and a latch pulse LP2 is output in response to the zero-cross detection.
Is input to

【0047】図13の実施例が図10の実施例と異なる
点は、検出対象位置に対応する電気的位相ずれを含む交
流信号Y2=sin(ωt−θ)から、その位相ずれ量θ
を測定する際の基準位相が相違している点である。図1
0の例では、位相ずれ量θを測定する際の基準位相は、
基準のサイン信号sinωtの0位相であり、これは、コ
イル部2に入力されるものではないので、温度変化等に
よるコイルインピーダンス変化やその他の各種要因に基
づく位相変動誤差「±d」を含んでいないものである。
そのために、図10の例では、2つの交流信号Y1=si
n(ωt+θ)及びY2=sin(ωt−θ)を形成し、そ
の電気的位相差を求めることにより、位相変動誤差「±
d」を相殺するようにしている。これに対して、図13
の実施例では、コイル部2から出力される第1及び第2
の交流出力信号A,Bを基にして、位相ずれ量θを測定
する際の基準位相を形成し、該基準位相そのものが上記
位相変動誤差「±d」を含むようにすることにより、上
記位相変動誤差「±d」を排除するようにしている。
The difference between the embodiment of FIG. 13 and the embodiment of FIG. 10 is that the phase shift amount θ is obtained from the AC signal Y2 = sin (ωt−θ) including the electrical phase shift corresponding to the position to be detected.
Are different from each other in the reference phase when measuring. FIG.
In the example of 0, the reference phase when measuring the phase shift amount θ is:
This is the zero phase of the reference sine signal sinωt, which is not input to the coil unit 2 and includes a phase variation error “± d” based on a coil impedance change due to a temperature change or other various factors. Not something.
Therefore, in the example of FIG. 10, two AC signals Y1 = si
n (ωt + θ) and Y2 = sin (ωt−θ), and by obtaining the electrical phase difference, the phase variation error “±
"d" is offset. On the other hand, FIG.
In the embodiment, the first and second signals output from the coil unit 2 are
By forming a reference phase for measuring the amount of phase shift θ based on the AC output signals A and B, and making the reference phase itself include the phase fluctuation error “± d”, The fluctuation error “± d” is excluded.

【0048】すなわち、検出回路部60において、コイ
ル部2から出力された前記第1及び第2の交流出力信号
A,Bがゼロクロス検出回路61,62に夫々入力さ
れ、それぞれのゼロクロスが検出される。なお、ゼロク
ロス検出回路61,62は、入力信号A,Bの振幅値が
負から正に変化するゼロクロス(いわば0位相)と正か
ら負に変化するゼロクロス(いわば180度位相)のど
ちらにでも応答してゼロクロス検出パルスを出力するも
のとする。これは信号A,Bの振幅の正負極性を決定す
るsinθとcosθがθの値に応じて任意に正又は負となる
ため、両者の合成に基づき360度毎のゼロクロスを検
出するためには、まず180度毎のゼロクロスを検出す
る必要があるためである。両ゼロクロス検出回路61,
62から出力されるゼロクロス検出パルスがオア回路6
3でオア合成され、該オア回路63の出力が適宜の1/
2分周パルス回路64(例えばT−フリップフロップの
ような1/2分周回路とパルス出力用アンドゲートを含
む)に入力されて、1つおきに該ゼロクロス検出パルス
が取り出され、360度毎のゼロクロスすなわち0位相
のみに対応するゼロクロス検出パルスが基準位相信号パ
ルスRPとして出力される。この基準位相信号パルスR
Pは、カウンタ65のリセット入力に与えられる。カウ
ンタ65は所定のクロックパルスCKを絶えずカウント
するものであるが、そのカウント値が、前記基準位相信
号パルスRPに応じて繰返し0にリセットされる。この
カウンタ65の出力がラッチ回路50に入力され、前記
ラッチパルスLP2の発生タイミングで、該カウント値
が該ラッチ回路50にラッチされる。ラッチ回路50に
ラッチしたデータDが、検出対象位置xに対応した位相
差θの測定データとして出力される。
That is, in the detection circuit section 60, the first and second AC output signals A and B output from the coil section 2 are input to zero cross detection circuits 61 and 62, respectively, and the respective zero crosses are detected. . The zero-cross detection circuits 61 and 62 respond to either a zero-cross where the amplitude values of the input signals A and B change from negative to positive (so-called 0 phase) or a zero-cross where the amplitude value changes from positive to negative (so-called 180 degree phase). Output a zero-cross detection pulse. This is because sinθ and cosθ, which determine the positive and negative polarities of the amplitudes of the signals A and B, are arbitrarily positive or negative according to the value of θ. This is because it is necessary to detect a zero cross every 180 degrees. Both zero cross detection circuits 61,
The zero-crossing detection pulse output from the OR circuit 62
3 or the output of the OR circuit 63 is
The pulse is input to a divide-by-2 pulse circuit 64 (including, for example, a 分 -divider circuit such as a T-flip-flop and a pulse output AND gate). , A zero-crossing detection pulse corresponding to only the zero phase is output as the reference phase signal pulse RP. This reference phase signal pulse R
P is provided to the reset input of counter 65. The counter 65 constantly counts a predetermined clock pulse CK, and its count value is repeatedly reset to 0 in accordance with the reference phase signal pulse RP. The output of the counter 65 is input to the latch circuit 50, and the count value is latched by the latch circuit 50 at the generation timing of the latch pulse LP2. The data D latched by the latch circuit 50 is output as measurement data of the phase difference θ corresponding to the detection target position x.

【0049】コイル部2から出力される第1及び第2の
交流出力信号A,Bは、それぞれ、A=sinθ・sinω
t、B=cosθ・sinωt、であり、電気的位相は同相で
ある。従って、同じタイミングでゼロクロスが検出され
るはずであるが、振幅係数がサイン関数sinθ及びコサ
イン関数cosθで変動するので、どちらかの振幅レベル
が0か又は0に近くなる場合があり、そのような場合
は、一方については、事実上、ゼロクロスを検出するこ
とができない。そこで、この実施例では、2つの交流出
力信号A=sinθ・sinωt、B=cosθ・sinωtのそれぞ
れについてゼロクロス検出処理を行ない、両者のゼロク
ロス検出出力をオア合成することにより、どちらか一方
が振幅レベル小によってゼロクロス検出不能であって
も、他方の振幅レベル大の方のゼロクロス検出出力信号
を利用できるようにしたことを特徴としている。
The first and second AC output signals A and B output from the coil unit 2 are A = sin θ · sin ω, respectively.
t, B = cos θ · sin ωt, and the electric phases are in phase. Therefore, a zero cross should be detected at the same timing, but since the amplitude coefficient fluctuates with the sine function sin θ and the cosine function cos θ, either amplitude level may be 0 or close to 0, and such In one case, virtually no zero crossing can be detected. Therefore, in this embodiment, zero-cross detection processing is performed for each of the two AC output signals A = sin θ · sin ωt and B = cos θ · sin ωt, and either of the zero-cross detection outputs is OR-combined, so that one of the amplitude levels is obtained. It is characterized in that even if the zero-cross detection cannot be performed due to a small amplitude, the other zero-cross detection output signal having the larger amplitude level can be used.

【0050】図13の例の場合、コイル部2のコイルイ
ンピーダンス変化等による位相変動誤差が、例えば「−
d」であるとすると、減算回路46から出力される交流
信号Y2は、図14の(a)に示すように、Y2=sin
(ωt−d−θ)となる。この場合、コイル部2の出力
信号A,Bは、θに応じた振幅値sinθ及びcosθを夫々
持ち、図14の(b)に例示するように、A=sinθ・si
n(ωt−d)、B=cosθ・sin(ωt−d)、というよ
うに位相変動誤差分を含んでいる。従って、このゼロク
ロス検出に基づいて図14の(c)のようなタイミング
で得られる基準位相信号パルスRPは、本来の基準のサ
イン信号sinωtの0位相から位相変動誤差−dだけず
れたものである。従って、この基準位相信号パルスRP
を基準として、減算回路46の出力交流信号Y2=sin
(ωt−d−θ)の位相ずれ量を測定すれば、位相変動
誤差−dを除去した正確な値θが得られることになる。
In the case of the example of FIG. 13, the phase fluctuation error due to a change in the coil impedance of the coil section 2 is, for example, "-
d ", the AC signal Y2 output from the subtraction circuit 46 becomes Y2 = sin, as shown in FIG.
(Ωt−d−θ). In this case, the output signals A and B of the coil unit 2 have amplitude values sinθ and cosθ corresponding to θ, respectively, and A = sinθ · si as illustrated in FIG.
n (ωt−d) and B = cos θ · sin (ωt−d), which include the phase fluctuation error. Therefore, the reference phase signal pulse RP obtained at the timing shown in FIG. 14C based on the zero-cross detection is shifted from the original zero phase of the reference sine signal sinωt by a phase variation error −d. . Therefore, this reference phase signal pulse RP
, The output AC signal Y2 of the subtraction circuit 46 = sin
If the phase shift amount of (ωt−d−θ) is measured, an accurate value θ from which the phase fluctuation error −d is removed can be obtained.

【0051】なお、コイル部2の配線長等の装置条件が
定まると、そのインピーダンス変化は主に温度に依存す
ることになる。そうすると、上記位相変動誤差±dは、
この球体状センサが配備された周辺環境の温度を示すデ
ータに相当する。従って、図10の実施例のような位相
変動誤差±dを演算する回路51を有するものにおいて
は、そこで求めた位相変動誤差±dのデータを温度検出
データとして適宜出力することができる。従って、その
ような本発明の構成によれば、1つの球体状センサによ
って位置を検出することができるのみならず、該センサ
の周辺環境の温度を示すデータをも得ることができる、
という優れた効果を有するものである。勿論、温度変化
等によるセンサ側のインピーダンス変化や配線ケーブル
長の長短の影響を受けることなく、検出対象位置に応答
した高精度の検出が可能となる、という優れた効果をも
奏するものである。また、図10や図13の例は、交流
信号における位相差を測定する方式であるため、図9の
ような検出法に比べて、高速応答性にも優れた検出を行
なうことができる、という優れた効果を奏する。
When the device conditions such as the wiring length of the coil section 2 are determined, the impedance change mainly depends on the temperature. Then, the phase variation error ± d is
This corresponds to data indicating the temperature of the surrounding environment where the spherical sensor is provided. Therefore, in the circuit having the circuit 51 for calculating the phase variation error ± d as in the embodiment of FIG. 10, the data of the phase variation error ± d obtained therefrom can be appropriately output as the temperature detection data. Therefore, according to such a configuration of the present invention, not only can the position be detected by one spherical sensor, but also data indicating the temperature of the surrounding environment of the sensor can be obtained.
It has an excellent effect. Of course, there is an excellent effect that high-precision detection in response to the detection target position can be performed without being affected by a change in impedance on the sensor side due to a temperature change or the like and a length of the wiring cable. Further, since the examples of FIGS. 10 and 13 are methods for measuring a phase difference in an AC signal, it is possible to perform detection excellent in high-speed response as compared with the detection method shown in FIG. It has excellent effects.

【0052】上記のようなディジタル位相検出回路40
は、各検出コイル部2X,2Y毎に設けられ、夫々の出
力信号に対応するX軸成分位置データDx及びY軸成分
位置データDyを生成するようにする。その場合、ディ
ジタル位相検出回路40の共通のハードウェア装置を、
複数の検出コイル部2X,2Y毎の位相差データθの算
出のために時分割共用するようにするとよい。なお、各
検出コイル部2X,2Yの出力信号に含まれる位相成分
θの測定は、上述のようなディジタルアブソリュート値
の演算によるものに限らず、その他の設計変更が可能で
ある。例えば、位相成分θに対応するアナログ信号(電
圧又は電流)を出力するようにしてもよい。また、図8
のように、位相成分θの増加(変位)に応じてインクリ
メンタルパルスPx,Pyを発生するようにしてもよ
い。また、位相値θを周波数変換して、該位相値θに対
応する周波数のクロックパルスを繰り返し発生するよう
にしてもよい。あるいは、位相成分θを求める演算を行
わずに、出力信号A又はBの振幅値sinθ又はcos
θをそのまま位置検出情報として使用してもよい。ある
いは、該出力信号A又はBの振幅値sinθ又はcos
θを、電圧−周波数変換して、該振幅値sinθ又はc
osθに対応する周波数のクロックパルスを繰り返し発
生するようにしてもよい。要するに、本発明の球体セン
サの出力信号の処理の仕方は、ティジタル/アナログを
問わず、どのようなものであってもよい。
The digital phase detection circuit 40 as described above
Are provided for each of the detection coil units 2X and 2Y, and generate X-axis component position data Dx and Y-axis component position data Dy corresponding to the respective output signals. In that case, the common hardware device of the digital phase detection circuit 40 is
In order to calculate the phase difference data θ for each of the plurality of detection coil units 2X and 2Y, it is preferable to share the time division data. The measurement of the phase component θ included in the output signals of the detection coil units 2X and 2Y is not limited to the calculation of the digital absolute value as described above, and other design changes are possible. For example, an analog signal (voltage or current) corresponding to the phase component θ may be output. FIG.
As described above, the incremental pulses Px and Py may be generated according to the increase (displacement) of the phase component θ. Further, the phase value θ may be frequency-converted, and a clock pulse having a frequency corresponding to the phase value θ may be repeatedly generated. Alternatively, without performing the calculation for obtaining the phase component θ, the amplitude value sin θ or cos of the output signal A or B is used.
θ may be used as it is as position detection information. Alternatively, the amplitude value sinθ or cos of the output signal A or B
is subjected to voltage-frequency conversion to obtain the amplitude value sin θ or c.
A clock pulse having a frequency corresponding to osθ may be repeatedly generated. In short, the method of processing the output signal of the sphere sensor of the present invention may be any method irrespective of digital / analog.

【0053】なお、上記各実施例において、コイル部2
と磁気応答部材3による検出原理を、公知の位相シフト
タイプ位置検出原理によって構成してもよい。例えば、
図2に示されたコイル部において、1次コイルと2次コ
イルの関係を逆にして、サイン相のコイル21とマイナ
ス・サイン相のコイル23を互いに逆相のサイン信号s
inωt,−sinωtによって励磁し、コサイン相の
コイル22とマイナス・コサイン相のコイル24を互い
に逆相のコサイン信号cosωt,−cosωtによっ
て励磁し、出力用コイルから検出対象傾斜θに応じた電
気的位相シフトθを含む出力信号sin(ωt−θ)を
得るようにしてもよい。あるいは、コイル部2と磁気応
答部材3による検出原理を、公知の差動トランス型の位
置検出原理に基づいてアナログ検出出力を得るように構
成してもよい。
In each of the above embodiments, the coil 2
And the principle of detection by the magnetic response member 3 may be constituted by a known phase shift type position detection principle. For example,
In the coil unit shown in FIG. 2, the relationship between the primary coil and the secondary coil is reversed so that the sine-phase coil 21 and the minus-sine-phase coil 23 are switched to the opposite sine signal s.
are excited by inωt and −sinωt, and the cosine phase coil 22 and the negative cosine phase coil 24 are excited by cosine signals cosωt and −cosωt having phases opposite to each other. An output signal sin (ωt−θ) including the shift θ may be obtained. Alternatively, the detection principle by the coil unit 2 and the magnetic response member 3 may be configured to obtain an analog detection output based on a known differential transformer type position detection principle.

【0054】あるいは、上記各実施例において、コイル
部2の構成として、1次コイルと2次コイルの対を含む
ように構成せずに、1つのコイルのみによって構成し、
該1つのコイルを所定の交流信号によって定電圧駆動
し、該コイルへの磁性体(磁気応答部材3)の侵入量に
応じて生じるインダクタンス変化に基づく電流変化を計
測することにより、操作量に対応する検出データを得る
ようにしてもよい。その場合、該電流変化に応答する出
力信号の振幅変化を測定する方法、あるいは該電流変化
に応答するコイル各端部での出力信号間の位相変化を測
定する方法などによって所要の測定を行うことができ
る。その他、コイル部2と磁気応答部材3による検出手
段の構成は任意の変形が可能である。そのほか、上記実
施例で示した新規かつ有意義な構成の一部を選択的に採
用して球体状センサを構成してもよい。
Alternatively, in each of the above embodiments, the configuration of the coil unit 2 is not constituted to include a pair of a primary coil and a secondary coil, but is constituted by only one coil.
The one coil is driven at a constant voltage by a predetermined AC signal, and a current change based on a change in inductance generated according to an amount of a magnetic body (magnetic responsive member 3) penetrating into the coil is measured. May be obtained. In that case, the required measurement should be performed by a method of measuring an amplitude change of an output signal responsive to the current change, or a method of measuring a phase change between output signals at each end of the coil responsive to the current change. Can be. In addition, the configuration of the detection unit using the coil unit 2 and the magnetic response member 3 can be arbitrarily modified. In addition, the spherical sensor may be configured by selectively adopting a part of the new and meaningful configuration shown in the above embodiment.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、少なくと
もケースの下面が曲面形状を成しており、少なくともこ
の下面においてコイル部が所定の配置で設置されてお
り、ケースと共に動くようになっており、該ケースに外
部より加えられる動きに応じて該ケースが転動又は揺動
又は傾斜し、外部から加わる任意のフリーな動きに応答
して前記コイル部配置面が該ケースの動きと共に転動又
は揺動又は傾斜する。そして、このケースの内部には重
力に従って移動自在に磁気応答部材が収納されており、
該磁気応答部材は常に重力方向を指向するので、ケース
の動きに応じて該磁気応答部材が、該ケース内で相対的
に動き、該ケース下面に配置されたコイル部に対して相
対的に変位することになる。この磁気応答部材とコイル
部との位置関係の変化に応じてコイル部に生じる誘導出
力信号が変化し、外部より加えられる動きに応じた前記
ケースの変位を検知することができる。従って、誘導型
の検出装置を使用して、構造的に非接触であり、かつ簡
単な構成によって簡便かつ安価に、外部から加わる任意
のフリーな動きを検知することができる新規なセンサを
提供することができ、広い応用・用途が見込まれる。
As described above, according to the present invention, at least the lower surface of the case has a curved shape, and at least the lower surface has the coil portion disposed in a predetermined arrangement so that it can move with the case. The case rolls, swings or tilts in response to a movement externally applied to the case, and the coil portion arrangement surface rolls with the movement of the case in response to any free movement applied from the outside. Move or swing or tilt. And, inside this case, a magnetic response member is housed movably according to gravity,
Since the magnetic responsive member is always oriented in the direction of gravity, the magnetic responsive member relatively moves within the case in response to the movement of the case, and is relatively displaced with respect to the coil portion disposed on the lower surface of the case. Will do. The induced output signal generated in the coil portion changes according to the change in the positional relationship between the magnetic response member and the coil portion, and the displacement of the case according to the movement applied from the outside can be detected. Therefore, there is provided a novel sensor which is structurally non-contact and can detect any externally applied free movement easily and inexpensively with a simple configuration using an inductive type detection device. It is expected to have a wide range of applications and applications.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る球体センサの一実施例を示す図
であって、(a)は外観略図、(b)は磁気応答部材の
一例を示す図、(c)はコイル部のコイル配置の一例を
示す展開図。
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a sphere sensor according to the present invention, in which FIG. 1A is a schematic view of the appearance, FIG. 1B is a diagram showing an example of a magnetic response member, and FIG. FIG.

【図2】 コイル部を構成する2つの検出コイル部の1
つの回路構成例を示す回路図。
FIG. 2 shows one of two detection coil units constituting the coil unit.
FIG. 1 is a circuit diagram showing two circuit configuration examples.

【図3】 コイル部のコイル配置の別の例を示す展開
図。
FIG. 3 is a developed view showing another example of the coil arrangement of the coil unit.

【図4】 コイル部のコイル配置の更に別の例を示す展
開図。
FIG. 4 is a developed view showing still another example of the coil arrangement of the coil unit.

【図5】 本発明に係る球体センサの別の実施例を示す
外観略図。
FIG. 5 is a schematic external view showing another embodiment of the sphere sensor according to the present invention.

【図6】 図1における磁気応答部材の変更例を示す
図。
FIG. 6 is a view showing a modification of the magnetic response member in FIG. 1;

【図7】 本発明に係る球体センサの使用例を示す図。FIG. 7 is a view showing an example of use of a sphere sensor according to the present invention.

【図8】 コイル部を構成する2つの検出コイル部から
得られるX軸位置成分データとY軸位置成分データとに
基づきインクリメンタルパルスを夫々発生する構成例を
示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example in which incremental pulses are respectively generated based on X-axis position component data and Y-axis position component data obtained from two detection coil units constituting the coil unit.

【図9】 本発明に係る球体センサに適用可能な位相検
出タイプの測定回路の一例を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a phase detection type measurement circuit applicable to the sphere sensor according to the present invention.

【図10】 本発明に係る球体センサに適用可能な位相
検出タイプの測定回路の別の例を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing another example of a phase detection type measurement circuit applicable to the sphere sensor according to the present invention.

【図11】 図10の動作説明図。FIG. 11 is an operation explanatory diagram of FIG. 10;

【図12】 図10の回路に付加される変更例を示すブ
ロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing a modification example added to the circuit of FIG. 10;

【図13】 本発明に係る球体センサに適用可能な位相
検出タイプの測定回路の更に別の例を示すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing still another example of a phase detection type measurement circuit applicable to the sphere sensor according to the present invention.

【図14】 図13の動作説明図。FIG. 14 is an operation explanatory diagram of FIG. 13;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケース 2 コイル部 2X,2Y 所定方向に沿う検出コイル部 21〜24 2次コイル 3 磁気応答部材 3a 鋼球 40 ディジタル位相検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Coil part 2X, 2Y Detection coil part 21-24 along a predetermined direction Secondary coil 3 Magnetic response member 3a Steel ball 40 Digital phase detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤津 伸行 東京都東大和市新堀2−1453−43 (72)発明者 坂元 和也 東京都羽村市川崎1丁目1番5号、MAC 羽村コートII−405 (72)発明者 坂本 宏 埼玉県川越市山田896−8 (72)発明者 山本 明男 東京都国立市西1−13−29 KMハイツ 101 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Nobuyuki Akazu 2-1453-43, Niibori, Higashiyamato-shi, Tokyo (72) Inventor Kazuya Sakamoto 1-1-5 Kawasaki, Hamura-shi, Tokyo, MAC Hamura Court II- 405 (72) Inventor Hiroshi Sakamoto 896-8 Yamada, Kawagoe-shi, Saitama (72) Inventor Akio Yamamoto 1-13-29 Nishi, Kunitachi-shi, Tokyo KM Heights 101

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 曲面形状の下面を少なくとも有する非磁
性体からなるケースと、 該ケース内において重力に従って移動自在に収納された
磁気応答部材と、 前記ケースの少なくとも前記下面において所定の配置で
設置され、前記磁気応答部材の相対的位置に応答した誘
導出力信号を生じるコイル部とを備え、前記ケースに外
部より加えられる動きに応じて該ケースを転動又は揺動
又は傾斜させ、このケースの動きに応じて前記磁気応答
部材が該ケース内で相対的に変位し、この変位に応じて
前記コイル部に生じる誘導出力信号が変化し、前記外部
より加えられる動きに応じた前記ケースの変位を検知す
ることを特徴とする球体センサ。
1. A case made of a non-magnetic material having at least a curved lower surface, a magnetic responsive member housed movably in accordance with gravity in the case, and a predetermined arrangement at least on the lower surface of the case. A coil portion that generates an induction output signal in response to the relative position of the magnetic response member, and rolls, swings or tilts the case in response to a movement externally applied to the case, and moves the case. The magnetic responsive member is relatively displaced in the case in response to the change, and the induced output signal generated in the coil portion changes in accordance with the displacement, and the displacement of the case in response to the externally applied movement is detected. A spherical sensor.
【請求項2】 前記ケースは全体が球体からなる請求項
1に記載の球体センサ。
2. The sphere sensor according to claim 1, wherein the case is formed entirely of a sphere.
【請求項3】 前記ケースは部分球体からなる請求項1
に記載の球体センサ。
3. The case according to claim 1, wherein the case comprises a partial sphere.
A sphere sensor according to claim 1.
【請求項4】 前記磁気応答部材は、球体からなるもの
である請求項1乃至3のいずかに記載の球体センサ。
4. The sphere sensor according to claim 1, wherein the magnetic response member is formed of a sphere.
【請求項5】 前記磁気応答部材は、磁性流体からなる
ものである請求項1乃至3のいずかに記載の球体セン
サ。
5. The sphere sensor according to claim 1, wherein the magnetic response member is made of a magnetic fluid.
【請求項6】 前記磁気応答部材は、磁性粉体からなる
ものである請求項1乃至3のいずかに記載の球体セン
サ。
6. The sphere sensor according to claim 1, wherein the magnetic response member is made of a magnetic powder.
【請求項7】 前記磁気応答部材は、固体の磁気応答部
材と磁性流体又は磁性粉体を含むものである請求項1乃
至3のいずかに記載の球体センサ。
7. The sphere sensor according to claim 1, wherein the magnetic response member includes a solid magnetic response member and a magnetic fluid or a magnetic powder.
【請求項8】 前記コイル部は、第1の方向に沿って配
置された複数の極を含んでいて、各極は1次及び2次コ
イルによる電磁誘導結合を有している第1の検出コイル
部と、前記第1の方向に直交する第2の方向に沿って配
置された複数の極を含んでいて、各極は1次及び2次コ
イルによる電磁誘導結合を有している第2の検出コイル
部とを具備してなり、前記磁気応答部材の相対的位置に
応じたX軸成分位置検出信号とY軸成分位置検出信号と
を前記第1及び第2の検出コイル部から夫々出力するこ
とを特徴とする請求項1乃至7のいずかに記載の球体セ
ンサ。
8. The first detection unit, wherein the coil unit includes a plurality of poles arranged along a first direction, each pole having an electromagnetic inductive coupling by a primary and a secondary coil. A second portion including a coil portion and a plurality of poles arranged along a second direction orthogonal to the first direction, wherein each of the poles has an electromagnetic induction coupling by a primary and a secondary coil; And outputs an X-axis component position detection signal and a Y-axis component position detection signal corresponding to the relative position of the magnetic response member from the first and second detection coil units, respectively. The sphere sensor according to any one of claims 1 to 7, wherein:
【請求項9】 請求項8に記載された前記球体センサ
と、 該球体センサから出力される前記X軸成分位置検出信号
とY軸成分位置検出信号とに基づきカーソルX軸駆動信
号とカーソルY軸駆動信号を形成する回路とを具えた球
体状マウス。
9. A cursor X-axis drive signal and a cursor Y-axis based on the sphere sensor according to claim 8, and the X-axis component position detection signal and the Y-axis component position detection signal output from the sphere sensor. A spherical mouse comprising a circuit for forming a drive signal.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6148669A (en) * 1998-06-29 2000-11-21 U.S. Philips Corporation Acceleration sensor with a spherical inductance influencing member
WO2001043063A1 (en) * 1999-12-06 2001-06-14 Soundtouch Limited. Inputting data
JP2002181505A (en) * 2000-12-14 2002-06-26 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Magnetic sensor unit
JP2010271333A (en) * 1999-03-15 2010-12-02 Amitec:Kk Rotary type position detecting apparatus
JP2011123036A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Edison Opto Corp Particle movement type azimuth sensor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6148669A (en) * 1998-06-29 2000-11-21 U.S. Philips Corporation Acceleration sensor with a spherical inductance influencing member
JP2010271333A (en) * 1999-03-15 2010-12-02 Amitec:Kk Rotary type position detecting apparatus
WO2001043063A1 (en) * 1999-12-06 2001-06-14 Soundtouch Limited. Inputting data
US6891527B1 (en) 1999-12-06 2005-05-10 Soundtouch Limited Processing signals to determine spatial positions
US8436808B2 (en) 1999-12-06 2013-05-07 Elo Touch Solutions, Inc. Processing signals to determine spatial positions
JP2002181505A (en) * 2000-12-14 2002-06-26 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Magnetic sensor unit
JP2011123036A (en) * 2009-12-14 2011-06-23 Edison Opto Corp Particle movement type azimuth sensor

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