JP5085501B2 - Operation position calculation device - Google Patents
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Description
本発明は、操作位置算出装置に関する。 The present invention relates to an operation position calculation device.
従来の技術として、レバー本体と、レバー本体に対して上下前後及び回転操作可能となるようにレバー本体に設けられた操作レバーと、操作レバーの各操作による操作の位置を検出する第１〜第３の位置検出部と、を備えたコンビネーションスイッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。
As a conventional technique, a lever main body, an operation lever provided on the lever main body so that the lever main body can be operated up and down, forward and backward, and a rotation operation, and first to first positions for detecting each operation of the
第１の検出部は、円筒形状を有して操作ノブに固定され、操作ノブと一体的に回転する第１のマグネットと、第１のマグネットの内部スペースに設けられた第１のホールセンサと、を有し、操作レバーの操作ノブを回転させることによって第１のマグネットが回転し、この回転による磁界変化を第１のホールセンサが検出して出力し、その出力レベルに応じて、車両のヘッドライトの点灯等が制御される。 The first detection unit has a cylindrical shape and is fixed to the operation knob. The first magnet rotates integrally with the operation knob. The first hall sensor is provided in the internal space of the first magnet. The first magnet rotates by rotating the operation knob of the operation lever, and the first Hall sensor detects and outputs a magnetic field change due to this rotation. The lighting of the headlight is controlled.
第２の検出部は、被レバー操作部の軸部に磁石ホルダを介して固定され、円筒形状を有する第２のマグネットと、第２のマグネットの内部スペースに設けられた第２のホールセンサと、を有し、操作レバーを上下方向に操作することによって第２のマグネットが回転し、この回転による磁界変化を第１のホールセンサが検出して出力し、その出力レベルに応じて、車両のウインカーの点灯、又はワイパーの駆動等が制御される。 The second detection unit is fixed to the shaft portion of the lever-operated unit via a magnet holder, and has a second magnet having a cylindrical shape, and a second Hall sensor provided in an internal space of the second magnet. The second magnet rotates by operating the operating lever in the vertical direction, and the first Hall sensor detects and outputs a change in the magnetic field due to this rotation. The turn-on of the blinker or the driving of the wiper is controlled.
第３の検出部は、レバー本体に固定された扇形の平板形状を有する第３のマグネットと、この第３のマグネットの上面の近接位置に配置された第３のホールセンサと、を有し、操作レバーを前後方向に操作することによって第３のマグネットと第３のホールセンサの相対位置の変化に基づく磁界の変化を第３のホールセンサが検出して出力し、その出力レベルに応じてパッシング、及びウオッシャの駆動等が制御される。
しかし、従来のコンビネーションスイッチは、３方向の操作レバーの操作方向を検出するため、それぞれにマグネットを必要とし、コストが掛かるという問題があった。 However, since the conventional combination switch detects the operation directions of the three operation levers, each of them requires a magnet, and there is a problem that costs increase.
従って本発明の目的は、１つの磁石によって３方向の操作位置を検出する操作位置算出装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an operation position calculation device that detects operation positions in three directions with one magnet.
（１）本発明は上記目的を達成するため、磁界を発生させる磁界発生部と、前記磁界発生部の側面部に発生する前記磁界を検出領域とする２つの磁気抵抗素子が９０°の角度をなして形成するハーフブリッジ回路であり、前記磁界発生部との相対変位に伴う前記磁界の変化に基づいて正弦波形状の第１の出力信号を出力する第１の磁気抵抗回路と、前記磁界の変化に基づいて余弦波形状の第２の出力信号を出力する第２の磁気抵抗回路と、を有する第１の磁気センサと、前記磁界発生部を介して前記第１の磁気センサと対向して設けられ、前記磁界の変化に基づいて正弦波形状の第３の出力信号を出力する第３の磁気抵抗回路と、前記磁界の変化に基づいて余弦波形状の第４の出力信号を出力する第４の磁気抵抗回路と、を有する第２の磁気センサと、前記第１及び前記第３の出力信号に基づいて第１の差分値を算出し、前記第２及び前記第４の出力信号に基づいて第２の差分値を算出し、算出された前記第１及び前記第２の差分値に基づいて逆正接値を算出し、算出された前記逆正接値に基づいて前記相対変位の変位量を算出する算出部と、を備える操作位置算出装置を提供する。 (1) In order to achieve the above object, the present invention achieves an angle of 90 ° between a magnetic field generating unit that generates a magnetic field and two magnetoresistive elements that use the magnetic field generated on the side surface of the magnetic field generating unit as a detection region. A half-bridge circuit formed, a first magnetoresistive circuit that outputs a first output signal having a sinusoidal shape based on a change in the magnetic field due to relative displacement with the magnetic field generation unit, A first magnetic sensor having a second magnetoresistive circuit that outputs a second output signal in the form of a cosine wave based on the change, and opposed to the first magnetic sensor via the magnetic field generator. A third magnetoresistive circuit that outputs a third output signal having a sine wave shape based on the change in the magnetic field, and a fourth magnetoresistive circuit that outputs a fourth output signal having a cosine wave shape based on the change in the magnetic field. 4 magnetoresistive circuit, and a second magnetism A first difference value is calculated based on the sensor and the first and third output signals, and a second difference value is calculated based on the second and fourth output signals. An operation position calculation device comprising: a calculation unit that calculates an arctangent value based on the first and second difference values and calculates a displacement amount of the relative displacement based on the calculated arctangent value. provide.
（２）本発明は上記目的を達成するため、前記磁界発生部は、支持機構によって傾倒操作、及びプッシュ操作可能に支持された操作部に設けられ、磁化方向が前記プッシュ操作方向となる永久磁石であり、前記第１及び前記第３の磁気抵抗回路は、前記磁化方向に対してそれぞれの感磁方向が４５°の角度をなすように形成され、前記第２及び前記第４の磁気抵抗回路は、前記磁化方向に対して１つの前記磁気抵抗素子の前記感磁部が直交するように形成される前記（１）に記載の操作位置算出装置を提供する。 (2) In order to achieve the above object, the magnetic field generation unit is provided in an operation unit supported by a support mechanism so as to be tiltable and pushable, and a permanent magnet whose magnetization direction is the push operation direction. The first and third magnetoresistive circuits are formed such that the respective magnetosensitive directions form an angle of 45 ° with respect to the magnetization direction, and the second and fourth magnetoresistive circuits. Provides the operation position calculation device according to (1), wherein the magnetosensitive part of one magnetoresistive element is formed to be orthogonal to the magnetization direction.
（３）本発明は上記目的を達成するため、前記第２の磁気センサは、前記第３の磁気抵抗回路を１８０°回転させ、反転した正弦波形状の第５の出力信号を出力する第５の磁気抵抗回路を有し、前記算出部は、前記第１及び前記第５の出力信号から算出された第３の差分値と前記第２の差分値から前記逆正接値を算出し、算出された前記逆正接値に基づいて前記操作部の前記プッシュ操作によるプッシュ操作位置を算出する前記（２）に記載の操作位置算出装置を提供する。 (3) In order to achieve the above object, the second magnetic sensor rotates the third magnetoresistive circuit by 180 ° and outputs an inverted sine wave shaped fifth output signal. And the calculation unit calculates the arc tangent value from the third difference value and the second difference value calculated from the first and fifth output signals. The operation position calculation device according to (2), wherein a push operation position by the push operation of the operation unit is calculated based on the arctangent value.
（４）本発明は上記目的を達成するため、支持機構によって傾倒操作、及びプッシュ操作可能に支持された操作部に設けられ、磁界を発生させる磁界発生部と、前記磁界発生部の側面部に発生する前記磁界を検出領域とする２つの磁気抵抗素子が９０°の角度をなして形成するハーフブリッジ回路であり、前記磁界発生部との相対変位に伴う前記磁界の変化に基づいて正弦波形状の第１の出力信号を出力する第１の磁気抵抗回路と、前記磁界の変化に基づいて余弦波形状の第２の出力信号を出力する第２の磁気抵抗回路と、を有する第１の磁気センサと、前記磁界発生部を介して前記第１の磁気センサと対向して設けられ、前記磁界の変化に基づいて正弦波形状の第３の出力信号を出力する第３の磁気抵抗回路と、前記磁界の変化に基づいて余弦波形状の第４の出力信号を出力する第４の磁気抵抗回路と、前記第３の磁気抵抗回路を１８０°回転させ、反転した正弦波形状の第５の出力信号を出力する第５の磁気抵抗回路と、を有する第２の磁気センサと、前記第１及び前記第２の磁気センサの中心を回転中心として時計回りに９０°回転した位置に設けられ、前記第１の磁気抵抗回路と同様の構成を有し、正弦波形状の第６の出力信号を出力する第６の磁気抵抗回路と、前記第２の磁気抵抗回路と同様の構成を有し、余弦波形状の第７の出力信号を出力する第７の磁気抵抗回路と、を有する第３の磁気センサと、前記第３の磁気抵抗回路と同様の構成を有し、正弦波形状の第８の出力信号を出力する第８の磁気抵抗回路と、前記第４の磁気抵抗回路と同様の構成を有し、余弦波形状の第９の出力信号を出力する第９の磁気抵抗回路と、を有する第４の磁気センサと、前記第１及び前記第３の出力信号、及び前記第２及び前記第４の出力信号に基づいて算出されたそれぞれの差分値に基づいて第１の逆正接値を算出し、算出された前記第１の逆正接値に基づいて前記第１及び前記第２の磁気センサ方向の前記傾倒操作に基づく前記相対変位の変位量を算出し、前記第６及び前記第８の出力信号、及び前記第７及び前記第９の出力信号に基づいて算出されたそれぞれの差分値に基づいて第２の逆正接値を算出し、算出された前記第２の逆正接値に基づいて前記第３及び前記第４の磁気センサ方向の前記傾倒操作に基づく前記相対変位の変位量を算出する算出部と、を備える操作位置算出装置を提供する。 (4) In order to achieve the above object, the present invention is provided in an operation unit supported by a support mechanism so that it can be tilted and pushed, and generates a magnetic field on a side surface of the magnetic field generation unit. A half-bridge circuit formed by forming two magnetic resistance elements having a detection region of the generated magnetic field at an angle of 90 °, and having a sine wave shape based on a change in the magnetic field accompanying a relative displacement with the magnetic field generation unit A first magnetoresistive circuit that outputs the first output signal and a second magnetoresistive circuit that outputs a second output signal in the form of a cosine wave based on the change in the magnetic field. A third magnetoresistive circuit that is provided opposite to the first magnetic sensor via the magnetic field generator and outputs a third output signal having a sinusoidal shape based on the change in the magnetic field; Based on the change of the magnetic field A fourth magnetoresistive circuit that outputs a fourth output signal in the form of a chord wave, and a fifth magnetoresistive circuit that rotates the third magnetoresistive circuit by 180 ° and outputs an inverted sine wave shaped fifth output signal A second magnetic sensor having a magnetoresistive circuit; and a first magnetic sensor provided at a position rotated 90 ° clockwise around the center of the first and second magnetic sensors. A sixth magnetoresistive circuit that has a similar configuration and outputs a sixth output signal in the form of a sine wave, and a seventh magnetoresistive circuit that has the same configuration as the second magnetoresistive circuit. A third magnetic sensor having a seventh magnetoresistive circuit for outputting a signal; and an eighth output having a configuration similar to that of the third magnetoresistive circuit and outputting an eighth output signal having a sinusoidal shape. And a cosine wave shape having the same configuration as the fourth magnetoresistive circuit. A fourth magnetic sensor having a ninth magnetoresistive circuit for outputting a ninth output signal, the first and third output signals, and the second and fourth output signals. A first arctangent value is calculated based on each calculated difference value, and based on the tilting operation in the first and second magnetic sensor directions based on the calculated first arctangent value. A displacement amount of the relative displacement is calculated, and a second arctangent is calculated based on the respective difference values calculated based on the sixth and eighth output signals and the seventh and ninth output signals. A calculation unit that calculates a value and calculates a displacement amount of the relative displacement based on the tilting operation in the third and fourth magnetic sensor directions based on the calculated second arctangent value. An operation position calculation device is provided.
（５）本発明は上記目的を達成するため、前記算出部は、前記第１及び前記第５の出力信号、及び前記第２及び前記第４の出力信号に基づいて算出されたそれぞれの差分値に基づいて第３の逆正接値を算出し、算出された前記第３の逆正接値に基づいて前記操作部の前記プッシュ操作によるプッシュ操作位置を算出する前記（４）に記載の操作位置算出装置を提供する。 (5) In order to achieve the above object, the calculation unit may calculate each difference value calculated based on the first and fifth output signals and the second and fourth output signals. The operation position calculation according to (4), wherein a third arc tangent value is calculated based on the third arc tangent value, and a push operation position by the push operation of the operation unit is calculated based on the calculated third arc tangent value. Providing equipment.
（６）本発明は上記目的を達成するため、前記磁界発生部は、磁化方向が前記プッシュ操作方向であり、前記第１及び第２の磁気センサに面する磁極と、前記第３及び第４の磁気センサに面する磁極が異なる前記（４）又は（５）の何れか１項に記載の操作位置算出装置を提供する。 (6) In order to achieve the above object, the magnetic field generator has a magnetization direction in the push operation direction, a magnetic pole facing the first and second magnetic sensors, and the third and fourth. The operation position calculation apparatus according to any one of (4) and (5), wherein magnetic poles facing the magnetic sensor are different.
このような発明によれば、１つの磁石によって３方向の操作位置を検出することができる。 According to such an invention, the operation position in three directions can be detected by one magnet.
以下に、本発明の操作位置算出装置の実施の形態を図面を参考にして詳細に説明する。 In the following, an embodiment of the operation position calculation apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[実施の形態]
（レバーコントロールスイッチ装置の構成）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るレバーコントロールスイッチ装置の概略図であり、（ｂ）は、磁石と磁気センサ部の位置関係を示す側面図である。本発明における操作位置算出装置をレバーコントロールスイッチ装置とした場合について説明する。なお、図１（ｂ）は、操作部１７が基準操作位置にある場合について図示している。また、図１（ｂ）は、第２のＭＲ（Magneto Resistance）センサ４１と第４のＭＲセンサ４３は、第１のＭＲセンサ４０と第３のＭＲセンサ４２を結んだ中心を回転中心として時計回りに９０°回転した位置に配置されるので、第１のＭＲセンサ４０と第３のＭＲセンサ４２の側面図と、第２のＭＲセンサ４１と第４のＭＲセンサ４３の側面図の両方を図１（ｂ）に図示している。
[Embodiment]
(Configuration of lever control switch device)
FIG. 1A is a schematic diagram of a lever control switch device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view showing a positional relationship between a magnet and a magnetic sensor unit. A case where the operation position calculation device in the present invention is a lever control switch device will be described. FIG. 1B illustrates a case where the operation unit 17 is at the reference operation position. Further, FIG. 1B shows a second MR (Magneto Resistance)
なお、レバーコントロールスイッチ装置１は、一例として、図１（ａ）に示すように、Ｙ軸支持部１５を台座１１に対して垂直に保ち、Ｘ軸支持部１４の回転に伴って操作部１７が移動する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸支持部１４を台座１１に対して平行となるように保ち、Ｙ軸支持部１５の回転に伴って操作部１７が移動する方向をＹ軸方向とし、操作部１７に対するプッシュ方向、言い換えるなら後述する磁石２の中心を通る軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸は、Ｘ−Ｙ軸の交点を中心に変位するものとする。
As an example, as shown in FIG. 1A, the lever
また、操作部１７の中心軸が、Ｘ軸及びＹ軸に対して直交する操作位置を、図１（ｂ）に示す基準操作位置とし、そのときのＺ軸をＺ（基準操作位置）と示すものとする。 In addition, an operation position in which the central axis of the operation unit 17 is orthogonal to the X axis and the Y axis is set as a reference operation position shown in FIG. Shall.
例えば、このレバーコントロールスイッチ装置１は、車両に搭載されたとき、一例として、Ｘ方向の操作位置によってウインカーを、Ｙ方向の操作位置によってライトのハイビームとパッシングの切り替えを、Ｚ方向の操作位置によってライトのオン・オフを操作できるものである。なお、Ｘ方向の操作位置とは、Ｘ軸回りに回転した位置であり、Ｙ方向の操作位置とは、Ｙ軸回りに回転した位置である。
For example, when the lever
レバーコントロールスイッチ装置１は、図１（ａ）に示すように、磁石（磁界発生部）２と、磁気センサ部４と、支持機構部１０と、操作部１７と、を備えて概略構成されている。
As shown in FIG. 1A, the lever
（支持機構部の構成）
支持機構部１０は、図１（ａ）に示すように、台座１１の上面から垂直方向に立ち上って対向する１組の凸部１２を有している。凸部１２に設けられた開口に挿入されたピン１３は、ロ形状を有するＸ軸支持部１４の対応する２辺中央に設けられた開口にも挿入され、Ｘ軸支持部１４は、ピン１３を回転軸として回転自在に台座１１に設けられている。Ｘ軸支持部１４は、ピン１３を回転軸とすることで、Ｙ方向への操作部１７の傾倒操作を可能としている。
(Configuration of support mechanism)
As shown in FIG. 1A, the
また、Ｘ軸支持部１４は、他の２辺中央に開口を有し、コ字形状を有するＹ軸支持部１５の対応する両端に設けられた開口にピン１６を挿入することで、Ｙ軸支持部１５は、ピン１６を回転軸としてＸ軸支持部１４に対して回転可能に設けられている。Ｙ軸支持部１５は、ピン１６を回転軸とすることで、Ｘ方向への操作部１７の傾倒操作を可能としている。
Further, the
なお、支持機構部１０の構成は、上記に限定されず、傾倒操作及びプッシュ操作が可能な公知の支持機構で良い。
In addition, the structure of the
（操作部の構成）
操作部１７は、一例として図１（ａ）に示すように、略球形状を有するノブ１８と、ノブ１８に設けられたレバー１９と、を備えて概略構成されている。
(Configuration of operation unit)
As shown in FIG. 1A as an example, the operation unit 17 includes a
レバー１９は、Ｙ軸支持部１５の長手方向上面部に設けられた開口に挿入され、図１（ｂ）に示すＺ方向にＹ軸支持部１５に対して移動可能、言い換えるなら、プッシュ操作可能に設けられている。
The
また、レバー１９は、ノブ１８と対向する端部に後述する磁石２を有し、ノブ１８及びレバー１９を介して磁石２をＸ―Ｙ座標系の傾倒操作位置、及びＺ軸に沿ったプッシュ操作位置に自在に操作可能である。
The
（磁石の構成）
図２は、本発明の実施の形態に係る磁気センサ部の位置関係を示す平面図である。磁石２は、アルニコ、フェライト及びネオジム等によって形成された永久磁石であり、図１（ｂ）に示すように、磁化方向がプッシュ操作方向であり、また、磁化方向に垂直な断面の形状が正方形の立体となっている。
(Composition of magnet)
FIG. 2 is a plan view showing the positional relationship of the magnetic sensor unit according to the embodiment of the present invention. The
磁石２は、図２に示すように、対角線を境にして時計回りにＮ極、Ｓ極、Ｎ極及びＳ極と磁区が配置されるように着磁され、さらにＮ極の下部にＳ極が、Ｓ極の下部にＮ極が配置されるように着磁されている。言い換えるなら、磁石２は、第１及び第３のＭＲセンサ４０、４２に面する磁極と、第２及び第４のＭＲセンサ４１、４３に面する磁極が異なるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
この磁石２は、外側に向けて放射状に磁界２０を形成し、特にＭＲセンサが配置されている検出領域は、磁界２０の方向変化が急峻となるようになっている。言い換えるなら、磁石２は、図２に示すように、磁石２の辺の中央から発生する磁界２０が、ＭＲセンサ付近で上側（図２においてＳ極の場合）、又は下側（図２においてＮ極の場合）に急峻な変化をするものである。
The
磁石２は、図１（ｂ）に示すように、その厚みＷ１が、一例として５ｍｍであり、また、図３に示す幅Ｗ２が、一例として１０ｍｍとなるように構成されている。また磁石２は、操作部１７を介してＺ軸に沿って上下、すなわちプッシュ操作位置に、一例として、±１ｍｍ移動可能となっている。磁石２は、一例として、第１の操作位置（−１ｍｍ）、第２の操作位置（０ｍｍ）及び第３の操作位置（＋１ｍｍ）の３つの操作位置を有するものとする。
As shown in FIG. 1B, the
磁石２は、操作部１７の傾倒操作に基づいて基準操作位置にあるときのＺ軸から傾き、図１（ｂ）に示すθは、その傾きを示すものとする。なお、磁石２の形状、及び着磁等はこれに限定されず、円柱形状や矩形状の磁石であっても良く、これに限定されない。
The
（磁気センサ部４の構成）
磁気センサ部４は、磁石２との相対変位に伴う磁界２０の変化を検出するものであり、第１の出力電圧（第１の出力信号）Ｖ１を出力する第１のハーフブリッジ回路（第１の磁気抵抗回路）Ｓ１と第２の出力電圧（第２の出力信号）Ｖ２を出力する第２のハーフブリッジ回路（第２の磁気抵抗回路）Ｓ２を有する第１のＭＲセンサ（第１の磁気センサ）４０と、第３の出力電圧（第６の出力信号）Ｖ３を出力する第３のハーフブリッジ回路（第６の磁気抵抗回路）Ｓ３と第４の出力電圧（第７の出力信号）Ｖ４を出力する第４のハーフブリッジ回路（第７の磁気抵抗回路）Ｓ４を有する第２のＭＲセンサ（第３の磁気センサ）４１と、第５の出力電圧（第５の出力信号）Ｖ５を出力する第５のハーフブリッジ回路（第５の磁気抵抗回路）Ｓ５と第６の出力電圧（第３の出力信号）Ｖ６を出力する第６のハーフブリッジ回路（第３の磁気抵抗回路）Ｓ６と第７の出力電圧（第４の出力信号）Ｖ７を出力する第７のハーフブリッジ回路（第４の磁気抵抗回路）Ｓ７を有する第３のＭＲセンサ（第２の磁気センサ）４２と、第８の出力電圧（第８の出力信号）Ｖ８を出力する第８のハーフブリッジ回路（第８の磁気抵抗回路）Ｓ８と第９の出力電圧（第９の出力信号）Ｖ９を出力する第９のハーフブリッジ回路（第９の磁気抵抗回路）Ｓ９を有する第４のＭＲセンサ（第４の磁気センサ）４３と、を備えて概略構成されている。以下に各ＭＲセンサの詳細な構成について説明する。
(Configuration of magnetic sensor unit 4)
The
（第１のＭＲセンサの構成）
図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係る第１のＭＲセンサの等価回路図であり、（ｂ）は、第２のＭＲセンサの等価回路図である。
(Configuration of first MR sensor)
FIG. 3A is an equivalent circuit diagram of the first MR sensor according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an equivalent circuit diagram of the second MR sensor.
第１のＭＲセンサ４０は、図１（ｂ）に示すように、基板４０ａ上に後述する複数の磁気抵抗素子が形成され、磁石２の側面部の所定の領域に発生する磁界２０が、磁気抵抗素子の後述する感磁部を横切るようにプリント配線基板３から立ち上がるように設けられている。言い換えるなら、第１のＭＲセンサ４０は、Ｘ軸と基準操作位置にあるときのＺ軸とで作る平面と、磁気抵抗素子が作る平面とが、略平行となるようにプリント配線基板３に設けられている。
As shown in FIG. 1B, the
図３（ａ）に示す等価回路図は、図１（ｂ）に示す第１のＭＲセンサ４０の回路図を示しており、Ｍ１〜Ｍ４は、磁気抵抗素子を示している。
The equivalent circuit diagram shown in FIG. 3A shows a circuit diagram of the
なお、磁気抵抗素子は、一例として、基板４０ａ上の設置面に強磁性金属の薄膜によって形成され、磁界が横切る角度によって抵抗値が変化する感磁部を有し、感磁部は、図３（ａ）に示す矩形状の図形に対して短手方向にじゃばら状に折り返した形状を有している。感磁部は、磁界が平行に横切るとき、その抵抗値は変化せず、磁界と感磁部との角度が大きくなるにつれて、その抵抗値が小さくなる性質を有している。
As an example, the magnetoresistive element is formed of a thin film of ferromagnetic metal on the installation surface on the
第１のＭＲセンサ４０は、図３（ａ）に示すように、磁気抵抗素子Ｍ１〜Ｍ４によってフルブリッジ回路を形成しており、さらに、磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ２とによって第１のハーフブリッジ回路Ｓ１、及び磁気抵抗素子Ｍ３と磁気抵抗素子Ｍ４とによって第２のハーフブリッジ回路Ｓ２が形成されている。
As shown in FIG. 3A, the
磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ２は、９０°の角度をなして配置され、磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ２とで形成される第１のハーフブリッジ回路Ｓ１は、基準操作位置にあるＺ軸に平行な直線に対して感磁部が４５°となるように傾いて基板４０ａ上に形成されている。
The magnetoresistive element M1 and the magnetoresistive element M2 are arranged at an angle of 90 °, and the first half-bridge circuit S1 formed by the magnetoresistive element M1 and the magnetoresistive element M2 is in the reference operation position. The magnetic sensitive part is formed on the
磁気抵抗素子Ｍ３と磁気抵抗素子Ｍ４は、９０°の角度をなして配置され、磁気抵抗素子Ｍ３と磁気抵抗素子Ｍ４とで形成される第２のハーフブリッジ回路Ｓ２は、基準操作位置にあるＺ軸に平行な直線に対して磁気抵抗素子Ｍ３の感磁部が直交するように基板４０ａ上に形成されている。
The magnetoresistive element M3 and the magnetoresistive element M4 are arranged at an angle of 90 °, and the second half-bridge circuit S2 formed by the magnetoresistive element M3 and the magnetoresistive element M4 is in the reference operation position. The magnetoresistive element M3 is formed on the
磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ３の間には、電圧Ｖｃｃが印加され、磁気抵抗素子Ｍ２とＭ４の間は、プリント配線基板３の接地回路に電気的に接続されている。
A voltage Vcc is applied between the magnetoresistive element M1 and the magnetoresistive element M3, and the magnetoresistive elements M2 and M4 are electrically connected to the ground circuit of the printed
磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ２の間の中点電位は、第１の出力電圧Ｖ１であるものとし、磁気抵抗素子Ｍ３と磁気抵抗素子Ｍ４の間の中点電位は、第２の出力電圧Ｖ２であるものとする。 The midpoint potential between the magnetoresistive element M1 and the magnetoresistive element M2 is the first output voltage V1, and the midpoint potential between the magnetoresistive element M3 and the magnetoresistive element M4 is the second output voltage. It is assumed that it is V2.
（第２のＭＲセンサの構成）
第２のＭＲセンサ４１は、図１（ｂ）に示すように、基板４１ａ上に複数の磁気抵抗素子が形成され、第１のＭＲセンサ４０と同様に、磁石２の側面部の所定の領域に発生する磁界２０が、磁気抵抗素子の感磁部を横切るようにプリント配線基板３から立ち上がるように設けられている。言い換えるなら、第２のＭＲセンサ４１は、Ｙ軸と基準操作位置にあるときのＺ軸とで作る平面と、磁気抵抗素子が作る平面とが、略平行となるようにプリント配線基板３に設けられている。
(Configuration of second MR sensor)
As shown in FIG. 1B, the
図３（ｂ）に示す等価回路図は、図１（ｂ）に示す第２のＭＲセンサ４１の回路図を示しており、磁気抵抗素子Ｍ１〜Ｍ４は、第１のＭＲセンサ４０の磁気抵抗素子Ｍ１〜Ｍ４と同様の構成を有している。
The equivalent circuit diagram shown in FIG. 3B is a circuit diagram of the
第２のＭＲセンサ４１は、図３（ｂ）に示すように、磁気抵抗素子Ｍ１〜Ｍ４によってフルブリッジ回路を形成しており、さらに、磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ２とによって第３のハーフブリッジ回路Ｓ３、及び磁気抵抗素子Ｍ３と磁気抵抗素子Ｍ４とによって第４のハーフブリッジ回路Ｓ４が形成されている。
As shown in FIG. 3B, the
磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ３の間には、電圧Ｖｃｃが印加され、磁気抵抗素子Ｍ２とＭ４の間は、プリント配線基板３の接地回路に電気的に接続されている。
A voltage Vcc is applied between the magnetoresistive element M1 and the magnetoresistive element M3, and the magnetoresistive elements M2 and M4 are electrically connected to the ground circuit of the printed
磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ２の間の中点電位は、第３の出力電圧Ｖ３であるものとし、磁気抵抗素子Ｍ３と磁気抵抗素子Ｍ４の間の中点電位は、第４の出力電圧Ｖ４であるものとする。 The midpoint potential between the magnetoresistive element M1 and the magnetoresistive element M2 is the third output voltage V3, and the midpoint potential between the magnetoresistive element M3 and the magnetoresistive element M4 is the fourth output voltage. It is assumed that it is V4.
（第３のＭＲセンサの構成）
図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る第３のＭＲセンサの等価回路図であり、（ｂ）は、第４のＭＲセンサの等価回路図である。
(Configuration of third MR sensor)
FIG. 4A is an equivalent circuit diagram of the third MR sensor according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4B is an equivalent circuit diagram of the fourth MR sensor.
第３のＭＲセンサ４２は、図２に示すように、磁石２を介して第１のＭＲセンサ４０に対向する位置に設けられ、図１（ｂ）に示すように、基板４２ａ上に複数の磁気抵抗素子が形成され、第１のＭＲセンサ４０と同様に、磁石２の側面部の所定の領域に発生する磁界２０が、磁気抵抗素子の感磁部を横切るようにプリント配線基板３から立ち上がるように設けられている。言い換えるなら、第３のＭＲセンサ４３は、Ｘ軸と基準操作位置にあるときのＺ軸とで作る平面と、磁気抵抗素子が作る平面とが、略平行となるようにプリント配線基板３に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
図４（ａ）に示す等価回路図は、図３に示す第３のＭＲセンサ４２の等価回路図を示しており、磁気抵抗素子Ｍ１〜Ｍ４は、第１のＭＲセンサ４０の磁気抵抗素子Ｍ１〜Ｍ４と同様の構成を有しており、磁気抵抗素子Ｍ５と磁気抵抗素子Ｍ６は、磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ２を１８０°回転させた形状を有している。
The equivalent circuit diagram shown in FIG. 4A is an equivalent circuit diagram of the
第３のＭＲセンサ４２は、図４（ａ）に示すように、磁気抵抗素子Ｍ１及びＭ２、磁気抵抗素子Ｍ５及びＭ６によってフルブリッジ回路が形成され、さらに磁気抵抗素子Ｍ７と磁気抵抗素子Ｍ８によって第７のハーフブリッジ回路Ｓ７が形成されている。
As shown in FIG. 4A, the
このフルブリッジ回路は、磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ２とによって第５のハーフブリッジ回路Ｓ５、及び磁気抵抗素子Ｍ５と磁気抵抗素子Ｍ６とによって第６のハーフブリッジ回路Ｓ６が形成されている。 In the full bridge circuit, a fifth half bridge circuit S5 is formed by the magnetoresistive element M1 and the magnetoresistive element M2, and a sixth half bridge circuit S6 is formed by the magnetoresistive element M5 and the magnetoresistive element M6.
また、磁気抵抗素子Ｍ５と磁気抵抗素子Ｍ６は、第５のハーフブリッジ回路Ｓ５を設置面内で１８０°回転させたものであるから、基準操作位置にあるＺ軸に対して感磁部が４５°となっている。 In addition, the magnetoresistive element M5 and the magnetoresistive element M6 are obtained by rotating the fifth half-bridge circuit S5 by 180 ° within the installation surface, so that the magnetosensitive part has 45 in the Z axis at the reference operation position. It is °.
磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ５の間、及び磁気抵抗素子Ｍ３には、電圧Ｖｃｃが印加され、磁気抵抗素子Ｍ２とＭ６の間、及び磁気抵抗素子Ｍ４は、プリント配線基板３の接地回路に電気的に接続されている。
A voltage Vcc is applied between the magnetoresistive element M1 and the magnetoresistive element M5 and between the magnetoresistive element M3, and between the magnetoresistive elements M2 and M6 and between the magnetoresistive element M4 and the ground circuit of the printed
磁気抵抗素子Ｍ１と磁気抵抗素子Ｍ２の間の中点電位は、第５の出力電圧Ｖ５であるとし、磁気抵抗素子Ｍ５と磁気抵抗素子Ｍ６の間の中点電位は、第６の出力電圧Ｖ６であるとし、磁気抵抗素子Ｍ３と磁気抵抗素子Ｍ４の間の中点電位は、第７の出力電圧Ｖ７であるものとする。 The midpoint potential between the magnetoresistive element M1 and the magnetoresistive element M2 is the fifth output voltage V5, and the midpoint potential between the magnetoresistive element M5 and the magnetoresistive element M6 is the sixth output voltage V6. It is assumed that the midpoint potential between the magnetoresistive element M3 and the magnetoresistive element M4 is the seventh output voltage V7.
（第４のＭＲセンサの構成）
第４のＭＲセンサ４３は、図２に示すように、磁石２を介して第２のＭＲセンサ４１に対向する位置に設けられ、図１（ｂ）に示すように、基板４３ａ上に複数の磁気抵抗素子が形成され、第１のＭＲセンサ４０と同様に、磁石２の側面部の所定の領域に発生する磁界２０が、磁気抵抗素子の感磁部を横切るようにプリント配線基板３から立ち上がるように設けられている。言い換えるなら、第４のＭＲセンサ４３は、Ｘ軸と基準操作位置にあるときのＺ軸とで作る平面と、磁気抵抗素子が作る平面とが、略平行となるようにプリント配線基板３に設けられている。
(Configuration of the fourth MR sensor)
As shown in FIG. 2, the
図４（ｂ）に示す等価回路図は、図１（ｂ）に示す第４のＭＲセンサ４３の等価回路図を示しており、磁気抵抗素子Ｍ５、Ｍ６は、第３のＭＲセンサ４２の磁気抵抗素子Ｍ５、Ｍ６と同様の構成を有しており、また、磁気抵抗素子Ｍ７と磁気抵抗素子Ｍ８は、第３のＭＲセンサ４２の磁気抵抗素子Ｍ７、Ｍ８と同様の構成を有している。
The equivalent circuit diagram shown in FIG. 4B shows an equivalent circuit diagram of the
第４のＭＲセンサ４３は、図４（ｂ）に示すように、磁気抵抗素子Ｍ５及びＭ６、磁気抵抗素子Ｍ７及びＭ８によってフルブリッジ回路が形成されている。また、このフルブリッジ回路は、磁気抵抗素子Ｍ５と磁気抵抗素子Ｍ６とによって第８のハーフブリッジ回路Ｓ８、及び磁気抵抗素子Ｍ７と磁気抵抗素子Ｍ８とによって第９のハーフブリッジ回路Ｓ９が形成されている。
As shown in FIG. 4B, the
磁気抵抗素子Ｍ５と磁気抵抗素子Ｍ７の間に電圧Ｖｃｃが印加され、磁気抵抗素子Ｍ６とＭ８の間は、プリント配線基板３の接地回路に電気的に接続されている。
A voltage Vcc is applied between the magnetoresistive element M5 and the magnetoresistive element M7, and the magnetoresistive elements M6 and M8 are electrically connected to the ground circuit of the printed
磁気抵抗素子Ｍ５と磁気抵抗素子Ｍ６の間の中点電位は、第８の出力電圧Ｖ８であるとし、磁気抵抗素子Ｍ７と磁気抵抗素子Ｍ８の間の中点電位は、第９の出力電圧Ｖ９であるものとする。 The midpoint potential between the magnetoresistive element M5 and the magnetoresistive element M6 is the eighth output voltage V8, and the midpoint potential between the magnetoresistive element M7 and the magnetoresistive element M8 is the ninth output voltage V9. Suppose that
（判定部の構成）
図５は、本発明の実施の形態に係るレバーコントロールスイッチ装置に関するブロック図である。レバーコントロールスイッチ装置１の判定部（算出部）５は、図５に示すように、磁気センサ部４に接続され、磁気センサ部４から出力される出力信号に基づいて操作部１７の操作位置を判定し、判定した判定結果を車両を総合的に制御する車両制御部６に送信する。
(Configuration of judgment unit)
FIG. 5 is a block diagram relating to the lever control switch device according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the determination unit (calculation unit) 5 of the lever
車両制御部６は、レバーコントロールスイッチ装置１によって操作可能な被制御装置７に接続され、判定結果に基づいて被制御装置７を制御する。なお、上記に一例として上げたように、本実施の形態における被制御装置７は、ウインカー、及びライトであるとしているが、これに限定されず、カーナビゲーションシステムの操作や表示画面に表示されたアイコン等の操作に用いられても良く、また、これに限定されない。
The
また判定部５は、各ハーフブリッジ回路から出力される出力信号から正弦波形状を有する差分値、及び余弦波形状を有する差分値を算出し、算出した差分値に基づいて角度変換として逆正接値を算出し、その逆正接値に基づいてプッシュ操作位置、Ｘ軸及びＹ軸回りの回転による操作位置を算出する。
The
（動作）
以下に、本実施の形態におけるレバーコントロールスイッチ装置に関する動作を各図を参照して詳細に説明する。まず、Ｚ軸方向の操作位置、つまりプッシュ操作位置の検出について説明する。なお、以下におけるグラフは、各条件下におけるシミュレーションの結果に基づいており、一例として、−１０°≦Ｘ≦１０°、−５．５°≦Ｙ≦５．５°、−１．２ｍｍ≦Ｚ≦１．２ｍｍの範囲で操作部１７は操作されるものとする。
(Operation)
Hereinafter, operations relating to the lever control switch device according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. First, detection of an operation position in the Z-axis direction, that is, a push operation position will be described. In addition, the graph below is based on the result of the simulation under each condition. As an example, −10 ° ≦ X ≦ 10 °, −5.5 ° ≦ Y ≦ 5.5 °, −1.2 mm ≦ Z It is assumed that the operation unit 17 is operated within a range of ≦ 1.2 mm.
（Ｘ＝−１０°、Ｙ＝−５．５°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図６は、本発明の実施の形態に係るＺ軸の操作位置を検出するＭＲセンサの組み合わせを示す概略図であり、図７（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ＝−１０°、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ５の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｘ＝−１０°、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｘ＝−１０°、Ｙ＝−５．５°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when X = −10 ° and Y = −5.5 °)
FIG. 6 is a schematic diagram showing a combination of MR sensors for detecting the operation position of the Z axis according to the embodiment of the present invention, and FIG. 7A shows X = −10 according to the embodiment of the present invention. It is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S5 and the operation position on the Z axis at the time of °, Y = −5.5 °, and FIG. It is a graph regarding the difference value V of the half bridge circuits S2 and S7 at the time of ° and the operation position of the Z axis, and (c) is a graph obtained by angle conversion. A case where the operation unit 17 is operated in the Z-axis direction while being fixed at X = −10 ° and Y = −5.5 ° will be described.
判定部５は、正弦波形状となる組み合わせとして、図６に示すように、ハーフブリッジ回路Ｓ１及びＳ５の出力電圧から差分値（第３の差分値）Ｖ１−Ｖ５を算出する。この組み合わせによれば、操作部１７が、Ｘ＝−１０°、Ｙ＝−５．５°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合、算出された差分値Ｖ１−Ｖ５は、図７（ａ）に示すように、正弦波形状となる。
As shown in FIG. 6, the
同様に、判定部５は、余弦波形状となる組み合わせとして、図６に示すように、ハーフブリッジ回路Ｓ２及びＳ７の出力電圧から差分値（第２の差分値）Ｖ２−Ｖ７を算出する。この組み合わせによれば、操作部１７が、Ｘ＝−１０°、Ｙ＝−５．５に固定されたままＺ軸方向に操作された場合、算出された差分値Ｖ２−Ｖ７は、図７（ｂ）に示すように、余弦波形状となる。
Similarly, the
判定部５は、この正弦波形状となる差分値Ｖ１−Ｖ５と余弦波形状となる差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値（第３の逆正接値）を算出する。この算出された逆正接値は、図７（ｃ）に示すように、図中左から右に下がる直線、つまり線形なグラフとなり、判定部５は、Ｚ軸方向の操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｘ＝０°、Ｙ＝−５．５°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図８（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ＝０°、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ５の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｘ＝０°、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｘ＝０°、Ｙ＝−５．５°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when X = 0 ° and Y = −5.5 °)
FIG. 8A is a graph relating to the differential value V of the half-bridge circuits S1 and S5 and the operation position on the Z axis when X = 0 ° and Y = −5.5 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 and the operation position on the Z axis when X = 0 ° and Y = −5.5 °, and (c) is obtained by angle conversion. It is the obtained graph. A case where the operation unit 17 is operated in the Z-axis direction while being fixed at X = 0 ° and Y = −5.5 ° will be described.
判定部５は、図８（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ５と図８（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図８（ｃ）に示すように、図中左から右に下がる直線、つまり線形なグラフとなり、判定部５は、Ｚ軸方向の操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｘ＝１０°、Ｙ＝−５．５°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図９（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ＝１０°、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ５の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｘ＝１０°、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｘ＝１０°、Ｙ＝−５．５°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when X = 10 ° and Y = −5.5 °)
FIG. 9A is a graph relating to the differential value V of the half-bridge circuits S1 and S5 and the operation position on the Z axis when X = 10 ° and Y = −5.5 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 and the operation position on the Z axis when X = 10 ° and Y = −5.5 °, and (c) is obtained by angle conversion. It is the obtained graph. A case where the operation unit 17 is operated in the Z-axis direction while being fixed at X = 10 ° and Y = −5.5 ° will be described.
判定部５は、図９（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ５と図９（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図９（ｃ）に示すように、図中左から右に下がる直線、つまり線形なグラフとなり、判定部５は、Ｚ軸方向の操作位置を容易に判定することができる。
The
続いて、操作部１７が、Ｙ＝０°に固定されたまま、プッシュ操作、及びＸ軸周りの傾倒操作を行われた場合について説明する。 Next, a case where the operation unit 17 performs a push operation and a tilt operation around the X axis while being fixed at Y = 0 ° will be described.
（Ｘ＝−１０°、Ｙ＝０°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図１０（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ＝−１０°、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ５の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｘ＝−１０°、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｘ＝−１０°、Ｙ＝０°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when X = −10 ° and Y = 0 °)
FIG. 10A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S5 and the operation position on the Z axis when X = −10 ° and Y = 0 ° according to the embodiment of the present invention. b) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 and the operation position of the Z axis when X = −10 ° and Y = 0 °, and (c) is a graph obtained by angle conversion. It is. A case will be described in which the operation unit 17 is operated in the Z-axis direction while being fixed at X = −10 ° and Y = 0 °.
判定部５は、図１０（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ５と図１０（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図１０（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｚ軸方向の操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｘ＝０°、Ｙ＝０°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図１１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ＝０°、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ５の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｘ＝０°、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｘ＝０°、Ｙ＝０°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when X = 0 ° and Y = 0 °)
FIG. 11A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S5 and the operation position on the Z axis when X = 0 ° and Y = 0 ° according to the embodiment of the present invention. ) Is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 when X = 0 ° and Y = 0 ° and the operation position of the Z axis, and (c) is a graph obtained by angle conversion. . A case where the operation unit 17 is operated in the Z-axis direction while being fixed at X = 0 ° and Y = 0 ° will be described.
判定部５は、図１１（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ５と図１１（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図１１（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｚ軸方向の操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｘ＝１０°、Ｙ＝０°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図１２（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ＝１０°、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ５の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｘ＝１０°、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｘ＝１０°、Ｙ＝０°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when X = 10 ° and Y = 0 °)
FIG. 12A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S5 and the operation position on the Z axis when X = 10 ° and Y = 0 ° according to the embodiment of the present invention. ) Is a graph regarding the differential value V of the half-bridge circuits S2 and S7 and the operation position of the Z axis when X = 10 ° and Y = 0 °, and (c) is a graph obtained by angle conversion. . A case where the operation unit 17 is operated in the Z-axis direction while being fixed at X = 10 ° and Y = 0 ° will be described.
判定部５は、図１２（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ５と図１２（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図１２（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｚ軸方向の操作位置を容易に判定することができる。
The
続いて、操作部１７が、Ｙ＝５．５°に固定されたまま、プッシュ操作、及びＸ軸周りの傾倒操作を行われた場合について説明する。 Next, the case where the operation unit 17 performs a push operation and a tilt operation around the X axis while being fixed at Y = 5.5 ° will be described.
（Ｘ＝−１０°、Ｙ＝５．５°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図１３（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ＝−１０°、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ５の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｘ＝−１０°、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｘ＝−１０°、Ｙ＝５．５°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when X = −10 ° and Y = 5.5 °)
FIG. 13A is a graph relating to the differential value V of the half-bridge circuits S1 and S5 and the Z-axis operation position when X = −10 ° and Y = 5.5 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 and the operation position of the Z-axis when X = −10 ° and Y = 5.5 °, and (c) is obtained by angle conversion. It is the obtained graph. A case where the operation unit 17 is operated in the Z-axis direction while being fixed at X = −10 ° and Y = 5.5 ° will be described.
判定部５は、図１３（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ５と図１３（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図１３（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｚ軸方向の操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｘ＝０°、Ｙ＝５．５°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図１４（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ＝０°、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ５の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｘ＝０°、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｘ＝０°、Ｙ＝５．５°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when X = 0 ° and Y = 5.5 °)
FIG. 14A is a graph relating to the differential value V of the half-bridge circuits S1 and S5 and the operation position on the Z axis when X = 0 ° and Y = 5.5 ° according to the embodiment of the present invention, (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 and the operation position of the Z axis when X = 0 ° and Y = 5.5 °, and (c) is obtained by angle conversion. It is a graph. A case where the operation unit 17 is operated in the Z-axis direction while being fixed at X = 0 ° and Y = 5.5 ° will be described.
判定部５は、図１４（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ５と図１４（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図１４（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｚ軸方向の操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｘ＝１０°、Ｙ＝５．５°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図１５（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＸ＝１０°、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ５の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｘ＝１０°、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＺ軸の操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｘ＝１０°、Ｙ＝５．５°に固定されたままＺ軸方向に操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when X = 10 ° and Y = 5.5 °)
FIG. 15A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S5 and the operation position on the Z axis when X = 10 ° and Y = 5.5 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 and the operation position of the Z axis when X = 10 ° and Y = 5.5 °, and (c) is obtained by angle conversion. It is a graph. A case where the operation unit 17 is operated in the Z-axis direction while being fixed at X = 10 ° and Y = 5.5 ° will be described.
判定部５は、図１５（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ５と図１５（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図１５（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｚ軸方向の操作位置を容易に判定することができる。
The
上記したように、このレバーコントロールスイッチ装置１は、差分値Ｖ１−Ｖ５と差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出することによって、Ｘ軸及びＹ軸周りの傾倒操作に依存せず、Ｚ軸方向の操作位置、つまりプッシュ操作位置を検出することができる。続いて、Ｘ軸周りの傾倒操作の検出について説明する。
As described above, the lever
（Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°のときのＸ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図１６は、本発明の実施の形態に係るＸ軸周りの傾倒操作位置を検出するＭＲセンサの組み合わせを示す概略図であり、図１７（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ３、Ｓ８の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ４、Ｓ９の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the X axis when Z = −1.0 mm and Y = −5.5 °)
FIG. 16 is a schematic diagram showing a combination of MR sensors for detecting the tilting operation position around the X axis according to the embodiment of the present invention, and FIG. 17 (a) shows Z = according to the embodiment of the present invention. It is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S3 and S8 when Y = −5.5 ° and the tilting operation position around the X axis, and (b) is Z = −1.0 mm, It is a graph regarding the difference value V of the half bridge circuits S4 and S9 when Y = −5.5 ° and the tilt operation position around the X axis, and (c) is a graph obtained by angle conversion. A case where the operation unit 17 is tilted around the X axis while being fixed at Z = −1.0 mm and Y = −5.5 ° will be described.
判定部５は、正弦波形状となる組み合わせとして、図１６に示すように、ハーフブリッジ回路Ｓ３及びＳ８の出力電圧から差分値Ｖ３−Ｖ８を算出する。この組み合わせによれば、操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合、算出された差分値Ｖ３−Ｖ８は、図１７（ａ）に示すように、符号が反転した正弦波形状となる。
As shown in FIG. 16, the
同様に、判定部５は、余弦波形状となる組み合わせとして、図１６に示すように、ハーフブリッジ回路Ｓ４及びＳ９の出力電圧から差分値Ｖ４−Ｖ９を算出する。この組み合わせによれば、操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合、算出された差分値Ｖ４−Ｖ９は、図１７（ｂ）に示すように、余弦波形状となる。
Similarly, the
判定部５は、この正弦波となる差分値Ｖ３−Ｖ８と余弦波となる差分値Ｖ４−Ｖ９とに基づいて逆正接値（第１の逆正接値）を算出する。この算出された逆正接値は、図１７（ｃ）に示すように、図中左から右に上がる直線、つまり線形なグラフとなり、判定部５は、Ｘ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°のときのＺ軸方向の操作位置の検出について）
図１８（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ３、Ｓ８の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ４、Ｓ９の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of operation position in the Z-axis direction when Z = 0 mm and Y = −5.5 °)
FIG. 18A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S3 and S8 and the tilt operation position around the X axis when Z = 0 mm and Y = −5.5 ° according to the embodiment of the present invention. And (b) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S4 and S9 when Z = 0 mm and Y = −5.5 ° and the tilt operation position around the X axis, and (c) is the angle. It is the graph obtained by conversion. A case where the operation unit 17 is tilted around the X axis while being fixed at Z = 0 mm and Y = −5.5 ° will be described.
判定部５は、図１８（ａ）に示す差分値Ｖ３−Ｖ８と図１８（ｂ）に示す差分値Ｖ４−Ｖ９とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図１８（ｃ）に示すように、図中左から右に上がる直線、つまり線形なグラフとなり、判定部５は、Ｘ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°のときのＸ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図１９（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ３、Ｓ８の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ４、Ｓ９の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝−５．５°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the X axis when Z = 1.0 mm and Y = −5.5 °)
FIG. 19A relates to the difference value V of the half bridge circuits S3 and S8 and the tilt operation position around the X axis when Z = 1.0 mm and Y = −5.5 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S4 and S9 when Z = 1.0 mm and Y = −5.5 ° and the tilting operation position around the X-axis, (c) ) Is a graph obtained by angle conversion. The case where the operation unit 17 is tilted around the X axis while being fixed at Z = 1.0 mm and Y = −5.5 ° will be described.
判定部５は、図１９（ａ）に示す差分値Ｖ３−Ｖ８と図１９（ｂ）に示す差分値Ｖ４−Ｖ９とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図１９（ｃ）に示すように、図中左から右に上がる直線、つまり線形なグラフとなり、判定部５は、Ｘ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
続いて、操作部１７が、Ｙ＝０°に固定されたまま、プッシュ操作、及びＸ軸周りの傾倒操作を行われた場合について説明する。 Next, a case where the operation unit 17 performs a push operation and a tilt operation around the X axis while being fixed at Y = 0 ° will be described.
（Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝０°のときのＸ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図２０（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ３、Ｓ８の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ４、Ｓ９の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝０°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the X axis when Z = -1.0 mm and Y = 0 °)
FIG. 20A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S3 and S8 and the tilt operation position around the X axis when Z = −1.0 mm and Y = 0 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S4 and S9 and the tilting operation position around the X axis when Z = −1.0 mm and Y = 0 °, and (c) is the angle. It is the graph obtained by conversion. A case where the operation unit 17 is tilted around the X axis while being fixed at Z = −1.0 mm and Y = 0 ° will be described.
判定部５は、図２０（ａ）に示す差分値Ｖ３−Ｖ８と図２０（ｂ）に示す差分値Ｖ４−Ｖ８とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図２０（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｘ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝０ｍｍ、Ｙ＝０°のときのＸ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図２１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝０ｍｍ、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ３、Ｓ８の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝０ｍｍ、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ４、Ｓ９の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝０ｍｍ、Ｙ＝０°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the X axis when Z = 0mm and Y = 0 °)
FIG. 21A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S3 and S8 and the tilting operation position around the X axis when Z = 0 mm and Y = 0 ° according to the embodiment of the present invention. b) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S4 and S9 when Z = 0 mm and Y = 0 ° and the tilt operation position around the X axis, and (c) is a graph obtained by angle conversion. It is. A case where the operation unit 17 is tilted around the X axis while being fixed at Z = 0 mm and Y = 0 ° will be described.
判定部５は、図２１（ａ）に示す差分値Ｖ３−Ｖ８と図２１（ｂ）に示す差分値Ｖ４−Ｖ９とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図２１（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｘ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝０°のときのＸ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図２２（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ３、Ｓ８の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ４、Ｓ９の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝０°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the X axis when Z = 1.0 mm and Y = 0 °)
FIG. 22A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S3 and S8 and the tilt operation position around the X axis when Z = 1.0 mm and Y = 0 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S4 and S9 when Z = 1.0 mm and Y = 0 ° and the tilting operation position around the X axis, and (c) is obtained by angle conversion. It is the obtained graph. A case where the operation unit 17 is tilted around the X axis while being fixed at Z = 1.0 mm and Y = 0 ° will be described.
判定部５は、図２２（ａ）に示す差分値Ｖ３−Ｖ８と図２２（ｂ）に示す差分値Ｖ４−Ｖ９とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図２２（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｘ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
続いて、操作部１７が、Ｙ＝５．５°に固定されたまま、プッシュ操作、及びＸ軸周りの傾倒操作を行われた場合について説明する。 Next, the case where the operation unit 17 performs a push operation and a tilt operation around the X axis while being fixed at Y = 5.5 ° will be described.
（Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝５．５°のときのＸ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図２３（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ３、Ｓ８の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ４、Ｓ９の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｙ＝５．５°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the X axis when Z = −1.0 mm and Y = 5.5 °)
FIG. 23A shows the difference value V of the half bridge circuits S3 and S8 and the tilt operation position around the X axis when Z = −1.0 mm and Y = 5.5 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S4 and S9 when Z = −1.0 mm and Y = 5.5 ° and the tilting operation position around the X axis; ) Is a graph obtained by angle conversion. A case where the operation unit 17 is tilted around the X axis while being fixed at Z = −1.0 mm and Y = 5.5 ° will be described.
判定部５は、図２３（ａ）に示す差分値Ｖ３−Ｖ８と図２３（ｂ）に示す差分値Ｖ４−Ｖ９とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図２３（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｘ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝０ｍｍ、Ｙ＝５．５°のときのＸ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図２４（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝０ｍｍ、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ３、Ｓ８の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝０ｍｍ、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ４、Ｓ９の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝０ｍｍ、Ｙ＝５．５°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the X axis when Z = 0 mm and Y = 5.5 °)
FIG. 24A is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S3 and S8 and the tilt operation position around the X axis when Z = 0 mm and Y = 5.5 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S4 and S9 when Z = 0 mm and Y = 5.5 ° and the tilting operation position around the X axis, and (c) is obtained by angle conversion. It is the obtained graph. The case where the operation unit 17 is tilted around the X axis while being fixed at Z = 0 mm and Y = 5.5 ° will be described.
判定部５は、図２４（ａ）に示す差分値Ｖ３−Ｖ８と図２４（ｂ）に示す差分値Ｖ４−Ｖ９とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図２４（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｘ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝５．５°のときのＸ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図２５（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ３、Ｓ８の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝５．５°のときのハーフブリッジ回路Ｓ４、Ｓ９の差分値ＶとＸ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｙ＝５．５°に固定されたままＸ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detecting the tilting operation position around the X axis when Z = 1.0 mm and Y = 5.5 °)
FIG. 25A is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S3 and S8 and the tilt operation position around the X axis when Z = 1.0 mm and Y = 5.5 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S4 and S9 when Z = 1.0 mm and Y = 5.5 ° and the tilt operation position around the X axis, and (c) is It is the graph obtained by angle conversion. The case where the operation unit 17 is tilted around the X axis while being fixed at Z = 1.0 mm and Y = 5.5 ° will be described.
判定部５は、図２５（ａ）に示す差分値Ｖ３−Ｖ８と図２５（ｂ）に示す差分値Ｖ４−Ｖ９とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図２５（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｘ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
上記したように、このレバーコントロールスイッチ装置１は、差分値Ｖ３−Ｖ８と差分値Ｖ４−Ｖ９とに基づいて逆正接値を算出することによってＺ軸方向のプッシュ操作、及びＹ軸の周りの傾倒操作に依存せず、Ｘ軸周りの傾倒操作を検出することができる。続いて、Ｙ軸周りの傾倒操作の検出について説明する。
As described above, the lever
（Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°のときのＹ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図２６は、本発明の実施の形態に係るＹ軸周りの傾倒操作位置を検出するＭＲセンサの組み合わせを示す概略図であり、図２７（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ６の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the Y axis when Z = −1.0 mm and X = −10 °)
FIG. 26 is a schematic diagram showing a combination of MR sensors for detecting the tilt operation position around the Y axis according to the embodiment of the present invention, and FIG. 27 (a) shows Z = according to the embodiment of the present invention. It is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S6 when X is −1.0 mm and X = −10 ° and the tilt operation position around the Y axis, and (b) is Z = −1.0 mm and X = It is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 at the time of −10 ° and the tilt operation position around the Y axis, and (c) is a graph obtained by angle conversion. A case where the operation unit 17 is tilted around the Y axis while being fixed at Z = −1.0 mm and X = −10 ° will be described.
判定部５は、正弦波形状となる組み合わせとして、図２６に示すように、ハーフブリッジ回路Ｓ１及びＳ６の出力電圧から差分値（第１の差分値）Ｖ１−Ｖ６を算出する。この組み合わせによれば、操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合、Ｙ軸周りの回転角度が小さいため、算出された差分値Ｖ１−Ｖ６は、図２７（ａ）に示すように、直線に近い正弦波形状の曲線となる。
As shown in FIG. 26, the
同様に、判定部５は、余弦波形状となる組み合わせとして、図２６に示すように、ハーフブリッジ回路Ｓ２及びＳ７の出力電圧から差分値（第２の差分値）Ｖ２−Ｖ７を算出する。この組み合わせによれば、操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合、上記と同様の理由により、算出された差分値Ｖ２−Ｖ７は、図２７（ｂ）に示すように、直線に近い余弦波形状の曲線となる。
Similarly, as shown in FIG. 26, the
判定部５は、この正弦波形状となる差分値Ｖ１−Ｖ６と余弦波形状となる差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値（第１の逆正接値）を算出する。この算出された逆正接値は、図２７（ｃ）に示すように、図中左から右に下がる直線、つまり線形なグラフとなり、判定部５は、Ｙ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝０ｍｍ、Ｘ＝−１０°のときのＸ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図２８（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝０ｍｍ、Ｘ＝−１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ６の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝０ｍｍ、Ｘ＝−１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝０ｍｍ、Ｘ＝−１０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the X axis when Z = 0 mm and X = −10 °)
FIG. 28A is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S6 and the tilt operation position around the Y axis when Z = 0 mm and X = −10 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 when Z = 0 mm and X = −10 ° and the tilting operation position around the Y axis, and (c) is obtained by angle conversion. It is a graph. The case where the operation unit 17 is tilted around the Y axis while being fixed at Z = 0 mm and X = −10 ° will be described.
判定部５は、図２８（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ６と図２８（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図２８（ｃ）に示すように、図中左から右に下がる直線、つまり線形なグラフとなり、判定部５は、Ｙ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°のときのＹ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図２９（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ６の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝−１０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the Y axis when Z = 1.0 mm and X = −10 °)
FIG. 29A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S6 and the tilt operation position around the Y axis when Z = 1.0 mm and X = −10 ° according to the embodiment of the present invention. And (b) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 and the tilt operation position around the Y axis when Z = 1.0 mm and X = −10 °, and (c) is the angle. It is the graph obtained by conversion. The case where the operation unit 17 is tilted around the Y axis while being fixed at Z = 1.0 mm and X = −10 ° will be described.
判定部５は、図２９（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ６と図２９（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図２９（ｃ）に示すように、図中左から右に下がる直線、つまり線形なグラフとなり、判定部５は、Ｙ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
続いて、操作部１７が、Ｘ＝０°に固定されたまま、プッシュ操作、及びＹ軸周りの傾倒操作を行われた場合について説明する。 Subsequently, a case where the operation unit 17 performs a push operation and a tilting operation around the Y axis while being fixed at X = 0 ° will be described.
（Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝０°のときのＹ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図３０（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ６の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detecting the tilting operation position around the Y axis when Z = -1.0 mm and X = 0 °)
FIG. 30A is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S6 and the tilt operation position around the Y axis when Z = −1.0 mm and X = 0 ° according to the embodiment of the present invention. And (b) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 when Z = −1.0 mm and X = 0 ° and the tilting operation position around the Y axis, and (c) is the angle. It is the graph obtained by conversion. The case where the operation unit 17 is tilted around the Y axis while being fixed at Z = −1.0 mm and X = 0 ° will be described.
判定部５は、図３０（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ６と図３０（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図３０（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｙ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝０ｍｍ、Ｘ＝０°のときのＹ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図３１（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝０ｍｍ、Ｘ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ６の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝０ｍｍ、Ｘ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝０ｍｍ、Ｘ＝０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around Y axis when Z = 0mm and X = 0 °)
FIG. 31A is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S6 and the tilt operation position around the Y axis when Z = 0 mm and X = 0 ° according to the embodiment of the present invention. b) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 when Z = 0 mm and X = 0 ° and the tilt operation position around the Y axis, and (c) is a graph obtained by angle conversion. It is. A case where the operation unit 17 is tilted around the Y axis while being fixed at Z = 0 mm and X = 0 ° will be described.
判定部５は、図３１（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ６と図３１（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図３１（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｙ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝０°のときのＹ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図３２（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ６の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the Y axis when Z = 1.0 mm and X = 0 °)
FIG. 32A is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S6 and the tilt operation position around the Y axis when Z = 1.0 mm and X = 0 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 when Z = 1.0 mm and X = 0 ° and the tilting operation position around the Y axis, and (c) is obtained by angle conversion. It is the obtained graph. The case where the operation unit 17 is tilted around the Y axis while being fixed at Z = 1.0 mm and X = 0 ° will be described.
判定部５は、図３２（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ６と図３２（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図３２（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｙ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
続いて、操作部１７が、Ｘ＝１０°に固定されたまま、プッシュ操作、及びＹ軸周りの傾倒操作を行われた場合について説明する。 Next, a case where the operation unit 17 performs a push operation and a tilt operation around the Y axis while being fixed at X = 10 ° will be described.
（Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝１０°のときのＹ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図３３（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ６の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝−１．０ｍｍ、Ｘ＝１０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detection of tilting operation position around the Y axis when Z = −1.0 mm and X = 10 °)
FIG. 33A is a graph relating to the difference value V of the half bridge circuits S1 and S6 and the tilting operation position around the Y axis when Z = −1.0 mm and X = 10 ° according to the embodiment of the present invention. And (b) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 and the tilt operation position around the Y axis when Z = −1.0 mm and X = 10 °, and (c) is the angle. It is the graph obtained by conversion. The case where the operation unit 17 is tilted around the Y axis while being fixed at Z = −1.0 mm and X = 10 ° will be described.
判定部５は、図３３（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ６と図３３（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図３３（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｙ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝０ｍｍ、Ｘ＝１０°のときのＹ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図３４（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝０ｍｍ、Ｘ＝１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ６の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝０ｍｍ、Ｘ＝１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝０ｍｍ、Ｘ＝１０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detecting the tilting operation position around the Y axis when Z = 0 mm and X = 10 °)
FIG. 34 (a) is a graph relating to the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S6 and the tilt operation position around the Y axis when Z = 0 mm and X = 10 ° according to the embodiment of the present invention. b) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 when Z = 0 mm and X = 10 ° and the tilting operation position around the Y axis, and (c) is a graph obtained by angle conversion. It is. The case where the operation unit 17 is tilted around the Y axis while being fixed at Z = 0 mm and X = 10 ° will be described.
判定部５は、図３４（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ６と図３４（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図３４（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｙ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
（Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝１０°のときのＹ軸周りの傾倒操作位置の検出について）
図３５（ａ）は、本発明の実施の形態に係るＺ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ１、Ｓ６の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｂ）は、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝１０°のときのハーフブリッジ回路Ｓ２、Ｓ７の差分値ＶとＹ軸周りの傾倒操作位置に関するグラフであり、（ｃ）は、角度変換によって得られたグラフである。操作部１７が、Ｚ＝１．０ｍｍ、Ｘ＝１０°に固定されたままＹ軸周りに傾倒操作された場合について説明する。
(Detecting the tilting operation position around the Y axis when Z = 1.0 mm and X = 10 °)
FIG. 35A is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S1 and S6 and the tilting operation position around the Y axis when Z = 1.0 mm and X = 10 ° according to the embodiment of the present invention. (B) is a graph regarding the difference value V of the half-bridge circuits S2 and S7 when Z = 1.0 mm and X = 10 ° and the tilting operation position around the Y axis, and (c) is obtained by angle conversion. It is the obtained graph. The case where the operation unit 17 is tilted around the Y axis while being fixed at Z = 1.0 mm and X = 10 ° will be described.
判定部５は、図３５（ａ）に示す差分値Ｖ１−Ｖ６と図３５（ｂ）に示す差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出する。この算出された逆正接値は、図３５（ｃ）に示すような線形なグラフとなり、判定部５は、Ｙ軸周りの傾倒操作位置を容易に判定することができる。
The
上記したように、このレバーコントロールスイッチ装置１は、差分値Ｖ１−Ｖ６と差分値Ｖ２−Ｖ７とに基づいて逆正接値を算出することによってＺ軸方向のプッシュ操作、及びＸ軸の周りの傾倒操作に依存せず、Ｙ軸周りの傾倒操作を検出することができる。
As described above, the lever
（効果）
（１）本実施の形態におけるレバーコントロールスイッチ装置１は、１つの磁石２によってＺ軸方向のプッシュ操作位置、Ｘ軸周りの傾倒操作位置、及びＹ軸周りの傾倒操作位置の３方向の操作位置を検出することができる。
(effect)
(1) The lever
（２）本実施の形態におけるレバーコントロールスイッチ装置１は、ハーフブリッジ回路Ｓ１〜Ｓ９によって、Ｚ軸方向のプッシュ操作位置、Ｘ軸周りの傾倒操作位置、及びＹ軸周りの傾倒操作位置を独立して検出することができる。
(2) The lever
（３）本実施の形態におけるレバーコントロールスイッチ装置１は、磁石２が図２に示す形状を有しているので、より急峻な磁界２０を発生させることができるので、操作部１７の操作位置に基づいて大きな変化のある出力電圧を出力することができる。
(3) In the lever
（４）本実施の形態におけるレバーコントロールスイッチ装置１は、磁石２が永久磁石であるので、低コストで製造することができる。
(4) The lever
（５）本実施の形態におけるレバーコントロールスイッチ装置１は、逆正接値を算出することによって、操作部１７の操作位置を検出するので、正確に操作位置を検出することができる。
(5) Since the lever
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from or changing the technical idea of the present invention.
Ｍ１〜Ｍ８…磁気抵抗素子、Ｓ１〜Ｓ９…第１〜第９のハーフブリッジ回路、Ｖ１〜Ｖ９…第１〜第９の出力電圧、Ｖｃｃ…電圧、１…レバーコントロールスイッチ装置、２…磁石、３…プリント配線基板、４…磁気センサ部、５…判定部、６…車両制御部、７…被制御装置、１０…支持機構部、１１…台座、１２…凸部、１３…ピン、１４…Ｘ軸支持部、１５…Ｙ軸支持部、１６…ピン、１７…操作部、１８…ノブ、１９…レバー、２０…磁界、４０〜４３…第１〜第４のＭＲセンサ、４０ａ〜４３ａ…基板
M1 to M8 ... magnetoresistive elements, S1 to S9 ... first to ninth half bridge circuits, V1 to V9 ... first to ninth output voltages, Vcc ... voltage, 1 ... lever control switch device, 2 ... magnet DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記磁界発生部の側面部に発生する前記磁界を検出領域とする２つの磁気抵抗素子が９０°の角度をなして形成するハーフブリッジ回路であり、前記磁界発生部との相対変位に伴う前記磁界の変化に基づいて正弦波形状の第１の出力信号を出力する第１の磁気抵抗回路と、前記磁界の変化に基づいて余弦波形状の第２の出力信号を出力する第２の磁気抵抗回路と、を有する第１の磁気センサと、前記磁界発生部を介して前記第１の磁気センサと対向して設けられ、前記磁界の変化に基づいて正弦波形状の第３の出力信号を出力する第３の磁気抵抗回路と、前記磁界の変化に基づいて余弦波形状の第４の出力信号を出力する第４の磁気抵抗回路と、を有する第２の磁気センサと、
前記第１及び前記第３の出力信号に基づいて第１の差分値を算出し、前記第２及び前記第４の出力信号に基づいて第２の差分値を算出し、算出された前記第１及び前記第２の差分値に基づいて逆正接値を算出し、算出された前記逆正接値に基づいて前記相対変位の変位量を算出する算出部と、
を備える操作位置算出装置。 A magnetic field generator for generating a magnetic field;
A half-bridge circuit formed by two magnetoresistive elements having a detection region as the magnetic field generated on the side surface of the magnetic field generation unit at an angle of 90 °, and the magnetic field accompanying relative displacement with the magnetic field generation unit A first magnetoresistive circuit that outputs a first output signal in the form of a sine wave based on the change of the second, and a second magnetoresistive circuit that outputs a second output signal in the form of a cosine wave based on the change of the magnetic field And a third output signal having a sinusoidal shape based on the change of the magnetic field. The first magnetic sensor is provided to face the first magnetic sensor via the magnetic field generator. A second magnetic sensor having a third magnetoresistive circuit and a fourth magnetoresistive circuit that outputs a fourth output signal in the form of a cosine wave based on the change in the magnetic field;
A first difference value is calculated based on the first and third output signals, a second difference value is calculated based on the second and fourth output signals, and the calculated first difference value is calculated. And a calculation unit that calculates an arctangent value based on the second difference value, and calculates a displacement amount of the relative displacement based on the calculated arctangent value;
An operation position calculation device comprising:
前記第１及び前記第３の磁気抵抗回路は、前記磁化方向に対してそれぞれの感磁方向が４５°の角度をなすように形成され、
前記第２及び前記第４の磁気抵抗回路は、前記磁化方向に対して１つの前記磁気抵抗素子の前記感磁部が直交するように形成される請求項１に記載の操作位置算出装置。 The magnetic field generation unit is a permanent magnet provided in an operation unit supported so as to be tilted and pushed by a support mechanism, and a magnetization direction is the push operation direction,
The first and third magnetoresistive circuits are formed such that each of the magnetic sensitive directions forms an angle of 45 ° with respect to the magnetization direction,
2. The operation position calculation device according to claim 1, wherein the second and fourth magnetoresistive circuits are formed so that the magnetosensitive part of one magnetoresistive element is orthogonal to the magnetization direction.
前記算出部は、前記第１及び前記第５の出力信号から算出された第３の差分値と前記第２の差分値から前記逆正接値を算出し、算出された前記逆正接値に基づいて前記操作部の前記プッシュ操作によるプッシュ操作位置を算出する請求項２に記載の操作位置算出装置。 The second magnetic sensor has a fifth magnetoresistive circuit that rotates the third magnetoresistive circuit by 180 ° and outputs an inverted sinusoidal fifth output signal,
The calculation unit calculates the arc tangent value from the third difference value and the second difference value calculated from the first and fifth output signals, and based on the calculated arc tangent value The operation position calculation device according to claim 2, wherein a push operation position by the push operation of the operation unit is calculated.
前記磁界発生部の側面部に発生する前記磁界を検出領域とする２つの磁気抵抗素子が９０°の角度をなして形成するハーフブリッジ回路であり、前記磁界発生部との相対変位に伴う前記磁界の変化に基づいて正弦波形状の第１の出力信号を出力する第１の磁気抵抗回路と、前記磁界の変化に基づいて余弦波形状の第２の出力信号を出力する第２の磁気抵抗回路と、を有する第１の磁気センサと、前記磁界発生部を介して前記第１の磁気センサと対向して設けられ、前記磁界の変化に基づいて正弦波形状の第３の出力信号を出力する第３の磁気抵抗回路と、前記磁界の変化に基づいて余弦波形状の第４の出力信号を出力する第４の磁気抵抗回路と、前記第３の磁気抵抗回路を１８０°回転させ、反転した正弦波形状の第５の出力信号を出力する第５の磁気抵抗回路と、を有する第２の磁気センサと、
前記第１及び前記第２の磁気センサの中心を回転中心として時計回りに９０°回転した位置に設けられ、前記第１の磁気抵抗回路と同様の構成を有し、正弦波形状の第６の出力信号を出力する第６の磁気抵抗回路と、前記第２の磁気抵抗回路と同様の構成を有し、余弦波形状の第７の出力信号を出力する第７の磁気抵抗回路と、を有する第３の磁気センサと、前記第３の磁気抵抗回路と同様の構成を有し、正弦波形状の第８の出力信号を出力する第８の磁気抵抗回路と、前記第４の磁気抵抗回路と同様の構成を有し、余弦波形状の第９の出力信号を出力する第９の磁気抵抗回路と、を有する第４の磁気センサと、
前記第１及び前記第３の出力信号、及び前記第２及び前記第４の出力信号に基づいて算出されたそれぞれの差分値に基づいて第１の逆正接値を算出し、算出された前記第１の逆正接値に基づいて前記第１及び前記第２の磁気センサ方向の前記傾倒操作に基づく前記相対変位の変位量を算出し、前記第６及び前記第８の出力信号、及び前記第７及び前記第９の出力信号に基づいて算出されたそれぞれの差分値に基づいて第２の逆正接値を算出し、算出された前記第２の逆正接値に基づいて前記第３及び前記第４の磁気センサ方向の前記傾倒操作に基づく前記相対変位の変位量を算出する算出部と、
を備える操作位置算出装置。 A magnetic field generation unit that is provided in an operation unit supported so as to be tilted and pushed by a support mechanism, and generates a magnetic field;
A half-bridge circuit formed by two magnetoresistive elements having a detection region as the magnetic field generated on the side surface of the magnetic field generation unit at an angle of 90 °, and the magnetic field accompanying relative displacement with the magnetic field generation unit A first magnetoresistive circuit that outputs a first output signal in the form of a sine wave based on the change of the second, and a second magnetoresistive circuit that outputs a second output signal in the form of a cosine wave based on the change of the magnetic field And a third output signal having a sinusoidal shape based on the change of the magnetic field. The first magnetic sensor is provided to face the first magnetic sensor via the magnetic field generator. A third magnetoresistive circuit, a fourth magnetoresistive circuit that outputs a fourth output signal in the form of a cosine wave based on the change in the magnetic field, and the third magnetoresistive circuit rotated 180 ° and inverted Outputs a fifth output signal in the form of a sine wave. A second magnetic sensor having 5 magnetoresistive circuits;
The first and second magnetic sensors are provided at a position rotated 90 ° clockwise around the center of rotation, and have the same configuration as the first magnetoresistive circuit. A sixth magnetoresistive circuit that outputs an output signal; and a seventh magnetoresistive circuit that has a configuration similar to that of the second magnetoresistive circuit and that outputs a seventh output signal in the form of a cosine wave. A third magnetic sensor, an eighth magnetoresistive circuit having a configuration similar to that of the third magnetoresistive circuit, and outputting an eighth output signal having a sinusoidal shape; and the fourth magnetoresistive circuit; A fourth magnetic sensor having a similar configuration and having a ninth magnetoresistive circuit that outputs a ninth output signal in the form of a cosine wave;
A first arc tangent value is calculated based on the respective difference values calculated based on the first and third output signals and the second and fourth output signals, and the calculated first tangent value is calculated. A displacement amount of the relative displacement based on the tilting operation in the first and second magnetic sensor directions is calculated based on an arctangent value of 1, and the sixth and eighth output signals; and the seventh And a second arctangent value is calculated based on the respective difference values calculated based on the ninth output signal, and the third and fourth values are calculated based on the calculated second arctangent value. A calculating unit that calculates a displacement amount of the relative displacement based on the tilting operation in the magnetic sensor direction;
An operation position calculation device comprising:
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