JP6530245B2 - Detection device, magnetic sensor, detection method, and program - Google Patents

Detection device, magnetic sensor, detection method, and program Download PDF

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Description

本発明は、検出装置、磁気センサ、検出方法、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a detection device, a magnetic sensor, a detection method, and a program.

従来、磁気式の非接触回転角センサは、回転体に取り付けられた磁石が発生させる回転磁場を検出することで、当該回転体の回転角度を算出していた（例えば、特許文献１および２参照）。このような非接触回転角センサとして、２次元および３次元回転角センサが知られており、３次元回転角センサは、３次元空間において回転体の磁石が作る磁場ベクトルの方向を、ＸＹＺ直交座標系のＸＹ面、ＹＺ面、およびＺＸ面に分けて検出し、回転角度を算出していた。
特許文献１ 米国特許出願公開第２００２／００２１１２４号明細書
特許文献２ 特開２０１２−１８１１８８号公報
非特許文献１ R.S. Popovic著、「Hall Effect Devices」、Inst of Physics Pub Inc、１９９１年５月 Conventionally, a magnetic noncontact rotation angle sensor calculates the rotation angle of the rotating body by detecting a rotating magnetic field generated by a magnet attached to the rotating body (see, for example, Patent Documents 1 and 2) ). Two-dimensional and three-dimensional rotational angle sensors are known as such non-contact rotational angle sensors, and the three-dimensional rotational angle sensor has XYZ Cartesian coordinates of the direction of the magnetic field vector produced by the magnet of the rotating body in three-dimensional space. The rotation angle was calculated by dividing detection into the XY plane, YZ plane, and ZX plane of the system.
Patent Document 1 US Patent Application Publication No. 2002/0021124 Patent Document 2 Japanese Patent Application Publication No. 2012-181188 Non-Patent Document 1 RS Popovic, "Hall Effect Devices", Inst of Physics Pub Inc, May 1991

このような回転角センサは、製造段階で発生する誤差等を低減させて回転角の検出精度を向上させることが望ましい。例えば、製品出荷時の製品試験等において、精度良く回転角センサの誤差を検出し、製品毎に補正パラメータを算出することが望ましい。また、回転角センサの誤差を検出する場合に、複数の誤差が重畳していることがあり、このような場合、それぞれの誤差を分離して検出することが望ましい。   It is desirable that such a rotation angle sensor improve the detection accuracy of the rotation angle by reducing an error or the like generated at the manufacturing stage. For example, in product testing at the time of product shipment, it is desirable to accurately detect an error of the rotation angle sensor and calculate a correction parameter for each product. Moreover, when detecting the error of the rotation angle sensor, a plurality of errors may be superimposed, and in such a case, it is desirable to detect each error separately.

本発明の第１のある態様においては、第１センサ対および第２センサ対を有する磁気センサの誤差を検出する検出装置であって、磁気センサの出力信号を取得する取得部と、第１センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第１信号算出部と、第２センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第２信号算出部と、第１信号算出部および第２信号算出部の算出結果に基づき、磁気センサの誤差パラメータを出力する誤差出力部と、磁気センサに予め定められた複数の方向の磁場を印加する磁場印加部と、を備え、誤差出力部は、磁気センサに印加された複数の方向の磁場に応じた第１信号算出部および第２信号算出部の算出結果に基づき、磁気センサの誤差パラメータを出力し、第１センサ対および第２センサ対は、第１センサ対の配列方向である第１軸、第２センサ対の配列方向である第２軸、ならびに第１軸および第２軸に垂直な第３軸の各軸方向の磁場を検出するものであり、誤差出力部は、第１センサ対および第２センサ対の他軸感度誤差を演算する他軸感度演算部を有し、他軸感度演算部は、第１センサ対の差分信号および第２センサ対の差分信号のそれぞれの振幅値と、第１センサ対の差分信号および和信号の積と、第２センサ対の差分信号および和信号の積とを、第１センサ対および第２センサ対に複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、に基づき、第１センサ対および第２センサ対の他軸感度誤差を演算する、検出装置、検出方法、およびプログラムを提供する。
本発明の第１の他の態様においては、第１センサ対および第２センサ対を有する磁気センサの誤差を検出する検出装置であって、磁気センサの出力信号を取得する取得部と、第１センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第１信号算出部と、第２センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第２信号算出部と、第１信号算出部および第２信号算出部の算出結果に基づき、磁気センサの誤差パラメータを出力する誤差出力部と、磁気センサに予め定められた複数の方向の磁場を印加する磁場印加部と、を備え、誤差出力部は、磁気センサに印加された複数の方向の磁場に応じた第１信号算出部および第２信号算出部の算出結果に基づき、磁気センサの誤差パラメータを出力し、第１センサ対および第２センサ対は、第１センサ対の配列方向である第１軸、第２センサ対の配列方向である第２軸、ならびに第１軸および第２軸に垂直な第３軸の各軸方向の磁場を検出するものであり、誤差出力部は、第１センサ対および第２センサ対の他軸感度誤差を演算する他軸感度演算部を有し、他軸感度演算部は、第１センサ対の差分信号および和信号の積と、第２センサ対の差分信号および和信号の積と、第１センサ対の差分信号と第２センサ対の和信号の積と、第２センサ対の差分信号と第１センサ対の和信号の積とを、第１センサ対および第２センサ対に複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、第１センサ対の差分信号および第２センサ対の差分信号のそれぞれの振幅値と、に基づき、第１センサ対および第２センサ対の他軸感度誤差を演算する、検出装置、検出方法、およびプログラムを提供する。 In the first of some aspects of the present invention, there is provided a detection apparatus for detecting the error of the magnetic sensor having a first sensor pair and a second sensor pair, an acquisition unit that acquires an output signal of the magnetic sensor, the first sensor A first signal calculation unit that calculates a difference signal and a sum signal of a pair of output signals, a second signal calculation unit that calculates a difference signal and a sum signal of output signals of a second sensor pair, a first signal calculation unit, and a first signal calculation unit based on the calculation result of the second signal calculation unit comprises an error output unit for outputting the error parameter of the magnetic sensor, and a magnetic field application unit for applying a plurality of direction of the magnetic field predetermined for the magnetic sensor, the error output unit And outputting an error parameter of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculating unit and the second signal calculating unit according to the magnetic fields in a plurality of directions applied to the magnetic sensor, and the first sensor pair and the second sensor pair Is the first A magnetic field in each axial direction of a first axis which is an arrangement direction of sensor pairs, a second axis which is an arrangement direction of second sensor pairs, and a third axis perpendicular to the first axis and the second axis is detected. The error output unit has an other-axis sensitivity calculation unit that calculates the other-axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair, and the other-axis sensitivity calculation unit calculates the difference signal of the first sensor pair and the second sensor The product of the amplitude value of each differential signal of the pair, the product of the differential signal and the sum signal of the first sensor pair, and the product of the differential signal and the sum signal of the second sensor pair is referred to as a first sensor pair and a second sensor pair A detection device, a detection method, and a program for calculating the other-axis sensitivity error of a first sensor pair and a second sensor pair based on an integrated value integrated each time a magnetic field in a plurality of directions is applied. .
In a first other aspect of the present invention, there is provided a detection device for detecting an error of a magnetic sensor having a first sensor pair and a second sensor pair, the acquisition unit acquiring an output signal of the magnetic sensor, and A first signal calculation unit that calculates a difference signal and a sum signal of output signals of a sensor pair, a second signal calculation unit that calculates a difference signal and a sum signal of output signals of a second sensor pair, a first signal calculation unit, An error output unit that outputs an error parameter of the magnetic sensor based on the calculation result of the second signal calculation unit, and a magnetic field application unit that applies magnetic fields in a plurality of predetermined directions to the magnetic sensor Outputs an error parameter of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculating unit and the second signal calculating unit according to the magnetic fields in a plurality of directions applied to the magnetic sensor, and the first sensor pair and the second sensor The pair is the first A magnetic field in each axial direction of a first axis which is an arrangement direction of sensor pairs, a second axis which is an arrangement direction of second sensor pairs, and a third axis perpendicular to the first axis and the second axis is detected. The error output unit has an other-axis sensitivity calculation unit that calculates the other-axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair, and the other-axis sensitivity calculation unit calculates the difference signal and the sum signal of the first sensor pair Product, product of difference signal and sum signal of second sensor pair, product of difference signal of first sensor pair and sum signal of second sensor pair, sum of difference signal of second sensor pair and first sensor pair An integrated value obtained by integrating the product of the signals each time a magnetic field in a plurality of directions is applied to the first sensor pair and the second sensor pair, and a differential signal of the first sensor pair and a differential signal of the second sensor pair Calculate the other axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair based on each amplitude value That, the detection device provides a detection method, and a program.

本発明の第２の態様においては、第１の態様の検出装置が検出した誤差を補正する誤差パラメータを記憶する記憶部を備え、当該検出装置の検出対象である磁気センサを提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a storage unit for storing an error parameter for correcting an error detected by the detection device of the first aspect, and a magnetic sensor to be detected by the detection device is provided.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   Note that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a subcombination of these feature groups can also be an invention.

本実施形態に係る磁気センサ１００の構成例を示す。An example of composition of magnetic sensor 100 concerning this embodiment is shown. 本実施形態に係る第１センサ対１１０が第１方向の磁場を検出する場合の一例を示す。An example in case a 1st sensor pair 110 concerning this embodiment detects a magnetic field of the 1st direction is shown. 本実施形態に係る第１センサ対１１０が第３方向の磁場を検出する場合の一例を示す。An example in case the 1st sensor pair 110 which concerns on this embodiment detects the magnetic field of a 3rd direction is shown. 本実施形態に係る検出装置２００の構成例を示す。The structural example of the detection apparatus 200 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る磁気センサ１００と回転磁場を印加する磁場印加部４００の構成例を示す。The structural example of the magnetic sensor 100 which concerns on this embodiment, and the magnetic field application part 400 which applies a rotating magnetic field is shown. 本実施形態に係る検出装置２００の動作フローの第１例を示す。The 1st example of the operation flow of detection system 200 concerning this embodiment is shown. 本実施形態に係る第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０が算出した差分信号の一例を示す。An example of the difference signal which the 1st signal calculation part 220 concerning this embodiment and the 2nd signal calculation part 230 computed is shown. 本実施形態に係る磁気センサ１００と磁場印加部４００に実装誤差が生じた例を示す。The example which the mounting error produced in the magnetic sensor 100 and the magnetic field application part 400 which concern on this embodiment is shown. 本実施形態に係る回転磁石４１０の回転軸４１２の位置ずれが、Ｘ軸およびＹ軸間の感度ミスマッチに与える影響の一例を示す。An example of the influence which position shift of the rotating shaft 412 of the rotary magnet 410 which concerns on this embodiment gives to the sensitivity mismatch between X-axis and Y-axis is shown. 本実施形態に係る回転磁石４１０の回転軸４１２の位置ずれが、Ｘ軸およびＺ軸間の他軸感度およびＹ軸およびＺ軸間の他軸感度に与える影響の一例を示す。An example of the influence which position shift of the rotating shaft 412 of the rotary magnet 410 which concerns on this embodiment gives to the other axis sensitivity between X axis and Z axis and the other axis sensitivity between Y axis and Z axis is shown. 本実施形態に係る回転磁石４１０および磁気センサ１００の間に位置ずれが生じた場合の、回転磁石４１０から磁気センサ１００に印加される磁場ベクトルのＸ成分およびＹ成分の一例を示す。An example of X component and Y component of a magnetic field vector applied to magnetic sensor 100 from rotary magnet 410 when position gap arises between rotary magnet 410 concerning this embodiment and magnetic sensor 100 is shown. 本実施形態に係る回転磁石４１０および磁気センサ１００の間に位置ずれが生じた場合の、回転磁石４１０から磁気センサ１００に印加される磁場ベクトルのＺ成分の一例を示す。The example of Z component of the magnetic field vector applied to the magnetic sensor 100 from the rotating magnet 410 when position shift arises between the rotating magnet 410 which concerns on this embodiment, and the magnetic sensor 100 is shown. 本実施形態に係る検出装置２００の動作フローの第２例を示す。The 2nd example of the operation flow of detection device 200 concerning this embodiment is shown. 本実施形態に係る検出装置２００が出力する補正パラメータに基づき、誤差を補正した結果の一例を示す。An example of the result of having correct | amended the error based on the correction | amendment parameter which the detection apparatus 200 which concerns on this embodiment outputs is shown. 本実施形態に係る検出装置２００が算出する実装誤差の第１例を示す。The 1st example of the mounting error which detection system 200 concerning this embodiment computes is shown. 本実施形態に係る検出装置２００が算出する実装誤差の第２例を示す。The 2nd example of the mounting error which detection system 200 concerning this embodiment computes is shown. 本実施形態に係る検出装置２００として機能するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。An example of the hardware constitutions of the computer 1900 which functions as a detection apparatus 200 which concerns on this embodiment is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through the embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Moreover, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the solution of the invention.

図１は、本実施形態に係る磁気センサ１００の構成例を示す。磁気センサ１００は、当該磁気センサ１００に入力する磁気を検出する。また、磁気センサ１００は、当該磁気センサ１００に入力する磁気の変動を検出してもよい。磁気センサ１００は、例えば、当該磁気センサ１００の近傍において回転軸を中心に回転する回転磁石の回転角を非接触で検出する回転角センサとして機能する。磁気センサ１００は、基板１０と、第１センサ対１１０と、第２センサ対１２０と、磁気収束板１３０と、を備える。   FIG. 1 shows a configuration example of a magnetic sensor 100 according to the present embodiment. The magnetic sensor 100 detects magnetism input to the magnetic sensor 100. In addition, the magnetic sensor 100 may detect the fluctuation of the magnetism input to the magnetic sensor 100. The magnetic sensor 100 functions as, for example, a rotation angle sensor that detects the rotation angle of a rotating magnet that rotates around a rotation axis in the vicinity of the magnetic sensor 100 in a noncontact manner. The magnetic sensor 100 includes a substrate 10, a first sensor pair 110, a second sensor pair 120, and a magnetic focusing plate 130.

基板１０は、シリコン等の半導体によって形成され、半導体回路および半導体素子等を含む。基板１０は、ＩＣチップであってよく、この場合、外部の基板、回路、および配線等と電気的に接続する端子を備えてよい。図１において、基板１０の一方の面（表面）を、Ｘ軸およびＹ軸で示すＸＹ面とし、ＸＹ面に略垂直な軸をＺ軸とした。即ち、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸は、互いに直交する座標系の例を示す。   The substrate 10 is formed of a semiconductor such as silicon and includes a semiconductor circuit, a semiconductor element, and the like. The substrate 10 may be an IC chip, and in this case, may be provided with terminals electrically connected to an external substrate, a circuit, a wiring, and the like. In FIG. 1, one surface (surface) of the substrate 10 is an XY plane indicated by the X axis and the Y axis, and an axis substantially perpendicular to the XY plane is the Z axis. That is, the X, Y, and Z axes indicate examples of coordinate systems orthogonal to one another.

第１センサ対１１０は、基板１０に形成され、当該基板１０に形成された回路等と接続される。第１センサ対１１０は、基板１０の表面に形成されてよく、これに代えて、少なくとも一部が基板１０に埋め込まれるように形成されてよい。第１センサ対１１０は、一例として、第１方向に配置される。ここで、本実施形態における第１方向は、図１におけるＸ軸方向（第１軸）である。第１センサ対１１０は、第１センサ素子１１２と第２センサ素子１１４とを有し、Ｘ軸に平行に（例えばＸ軸上に）当該２つのセンサ素子が配置される。   The first sensor pair 110 is formed on the substrate 10 and connected to a circuit or the like formed on the substrate 10. The first sensor pair 110 may be formed on the surface of the substrate 10, or alternatively, may be formed to be at least partially embedded in the substrate 10. The first sensor pair 110 is, for example, disposed in the first direction. Here, the first direction in the present embodiment is the X-axis direction (first axis) in FIG. The first sensor pair 110 has a first sensor element 112 and a second sensor element 114, and the two sensor elements are arranged parallel to the X axis (for example, on the X axis).

第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４は、Ｚ軸方向に入力する磁場を検出する機能を有する。第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４は、例えば、Ｘ軸方向に電流を流すとＺ軸方向に入力する磁場に応じたＹ軸方向の起電力を発生させる素子である。第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４は、ホール効果を発生させるホール素子でよい。第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４は、半導体等で形成されてよく、基板１０を形成するプロセスにおいて形成されることが望ましい。   The first sensor element 112 and the second sensor element 114 have a function of detecting a magnetic field input in the Z-axis direction. The first sensor element 112 and the second sensor element 114 are elements that generate an electromotive force in the Y-axis direction according to the magnetic field input in the Z-axis direction, for example, when current flows in the X-axis direction. The first sensor element 112 and the second sensor element 114 may be Hall elements that generate a Hall effect. The first sensor element 112 and the second sensor element 114 may be formed of a semiconductor or the like, and are desirably formed in the process of forming the substrate 10.

第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４は、一例として、基板１０上において、Ｙ軸に対して線対称に配置される。これに代えて、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４は、基板１０上において、原点に対して点対称に配置されてもよい。本実施例において、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４がＹ軸に対して線対称に配置される例を説明する。   The first sensor element 112 and the second sensor element 114 are, for example, disposed on the substrate 10 in line symmetry with respect to the Y axis. Alternatively, the first sensor element 112 and the second sensor element 114 may be arranged on the substrate 10 in point symmetry with respect to the origin. In the present embodiment, an example in which the first sensor element 112 and the second sensor element 114 are disposed in line symmetry with respect to the Y axis will be described.

第２センサ対１２０は、第１センサ対１１０と同様に、基板１０に形成され、当該基板１０に形成された回路等と接続される。第２センサ対１２０は、一例として、第２方向に配置される。ここで、本実施形態における第２方向は、図１におけるＹ軸方向（第２軸）である。また、第３方向は、図１におけるＺ軸方向（第３軸）である。第２センサ対１２０は、第３センサ素子１２２と第４センサ素子１２４とを有し、Ｙ軸に平行に（例えばＹ軸上に）当該２つのセンサ素子が配置される。このような第１センサ対１１０および第２センサ対１２０は、第１センサ対１１０の配列方向である第１軸、第２センサ対１２０の配列方向である第２軸、ならびに第１軸および第２軸に垂直な第３軸の各軸方向の磁場を検出してよい。   Similar to the first sensor pair 110, the second sensor pair 120 is formed on the substrate 10, and is connected to a circuit or the like formed on the substrate 10. The second sensor pair 120 is, for example, disposed in the second direction. Here, the second direction in the present embodiment is the Y-axis direction (second axis) in FIG. The third direction is the Z-axis direction (third axis) in FIG. The second sensor pair 120 has a third sensor element 122 and a fourth sensor element 124, and the two sensor elements are arranged in parallel with the Y axis (for example, on the Y axis). The first sensor pair 110 and the second sensor pair 120 may have a first axis which is an arrangement direction of the first sensor pair 110, a second axis which is an arrangement direction of the second sensor pair 120, and a first axis and a first axis. A magnetic field in each axial direction of a third axis perpendicular to the two axes may be detected.

第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４は、第１センサ対１１０と同様に、Ｚ軸方向に入力する磁場を検出する機能を有する。第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４は、例えば、Ｙ軸方向に電流を流すとＺ軸方向に入力する磁場に応じたＸ軸方向の起電力を生じさせる素子である。第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４は、ホール効果を発生させるホール素子でよい。   Similar to the first sensor pair 110, the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 have a function of detecting a magnetic field input in the Z-axis direction. The third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 are elements that generate an electromotive force in the X-axis direction according to the magnetic field input in the Z-axis direction, for example, when current flows in the Y-axis direction. The third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 may be Hall elements that generate a Hall effect.

第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４は、一例として、基板１０上において、Ｘ軸に対して線対称に配置される。これに代えて、第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４は、基板１０上において、原点に対して点対称に配置されてもよい。本実施例において、第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４がＸ軸に対して線対称に配置される例を説明する。   The third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 are, for example, disposed on the substrate 10 in line symmetry with respect to the X axis. Alternatively, the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 may be arranged on the substrate 10 in point symmetry with respect to the origin. In the present embodiment, an example in which the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 are disposed in line symmetry with respect to the X axis will be described.

以上の第１センサ対１１０および第２センサ対１２０は、オフセット出力をキャンセルすべく、Ｘ軸方向の通電およびＹ軸方向の通電をそれぞれ交互に切り替えられてよい。このようなオフセットのキャンセル方法は、非特許文献１に記載されているように、Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ法として知られている。   The first sensor pair 110 and the second sensor pair 120 may be alternately switched between energization in the X-axis direction and energization in the Y-axis direction in order to cancel offset output. A method for canceling such an offset is known as the Spinning Current method, as described in Non-Patent Document 1.

磁気収束板１３０は、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０の上方に配置され、磁気センサ１００に入力する磁場を曲げる。磁気収束板１３０は、磁性材料等で形成されてよく、一例として、ＦｅＮｉ合金等を含む軟磁性材料で形成される。また、磁気収束板１３０は、円柱形上に形成されてよい。磁気収束板１３０は、例えば、Ｘ軸方向および／またはＹ軸方向の磁場を、Ｚ軸方向の成分が発生するように曲げ、Ｚ軸方向に感度を有する第１センサ対１１０および第２センサ対１２０に入力させる。磁気収束板１３０は、基板１０の上面に形成されてよく、これに代えて、基板１０の上方に、絶縁層等を介して形成されてもよい。これに代えて、またはこれに加えて、磁気収束板１３０は、基板１０の下面側に形成されてもよい。   The magnetic focusing plate 130 is disposed above the first sensor pair 110 and the second sensor pair 120 to bend the magnetic field input to the magnetic sensor 100. The magnetic focusing plate 130 may be formed of a magnetic material or the like, and as an example, is formed of a soft magnetic material containing an FeNi alloy or the like. Also, the magnetic focusing plate 130 may be formed in a cylindrical shape. For example, the magnetic focusing plate 130 bends the magnetic field in the X-axis direction and / or the Y-axis direction so that a component in the Z-axis direction is generated, and the first sensor pair 110 and the second sensor pair having sensitivity in the Z-axis direction Make it input to 120. The magnetic convergence plate 130 may be formed on the upper surface of the substrate 10, or alternatively, may be formed above the substrate 10 via an insulating layer or the like. Alternatively or additionally, the magnetic flux concentrator 130 may be formed on the lower surface side of the substrate 10.

以上の第１センサ対１１０および第２センサ対１２０は、Ｚ軸方向に入力する磁場に応じた信号を出力する。即ち、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０からの出力信号は、磁気センサ１００の近傍に発生して入力する磁場に応じて出力される。当該出力信号について、図２および図３を用いて説明する。   The first sensor pair 110 and the second sensor pair 120 described above output signals according to the magnetic field input in the Z-axis direction. That is, the output signals from the first sensor pair 110 and the second sensor pair 120 are output in response to the magnetic field generated in the vicinity of the magnetic sensor 100 and input. The said output signal is demonstrated using FIG. 2 and FIG.

図２は、本実施形態に係る第１センサ対１１０が第１方向（Ｘ軸方向）の磁場を検出する場合の一例を示す。図２において、紙面の横方向をＸ軸、紙面の垂直方向をＹ軸、紙面の縦方向をＺ軸とする。また、第１センサ対１１０は、ホール効果を発生させるホール素子を第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４として有する例を説明する。   FIG. 2 shows an example of the case where the first sensor pair 110 according to the present embodiment detects a magnetic field in the first direction (X-axis direction). In FIG. 2, the horizontal direction of the paper is X axis, the vertical direction of the paper is Y axis, and the vertical direction of the paper is Z axis. Also, an example in which the first sensor pair 110 has Hall elements that generate a Hall effect as the first sensor element 112 and the second sensor element 114 will be described.

ここで、図２に示すように、磁気センサ１００に＋Ｘ軸方向の磁場ベクトルＨｉｎ（ＨＸ，０，０）が入力する例を説明する。磁気収束板１３０は、一例として、図中の磁束密度ベクトルＢのように、入力した磁場を曲げ、第１センサ素子１１２に＋Ｚ軸方向の磁束を発生させて入力させる。同様に、磁気収束板１３０は、入力した磁場を曲げ、第２センサ素子１１４に−Ｚ軸方向の磁束を発生させて入力させる。第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４に入力する磁束の方向は、磁気収束板１３０の配置および入力する磁場ベクトルＨｉｎの入力方向と位置によってそれぞれ定まる。 Here, as shown in FIG. 2, an example in which a magnetic field vector H in (H x , 0, 0) in the + X axis direction is input to the magnetic sensor 100 will be described. As an example, the magnetic convergence plate 130 bends the input magnetic field like the magnetic flux density vector B in the figure, and generates and inputs a magnetic flux in the + Z-axis direction to the first sensor element 112. Similarly, the magnetic focusing plate 130 bends the input magnetic field to generate and input a magnetic flux in the −Z-axis direction to the second sensor element 114. The direction of the magnetic flux input to the first sensor element 112 and the second sensor element 114 is determined by the arrangement of the magnetic flux concentrator 130 and the input direction and position of the magnetic field vector H in to be input.

ここで、磁気収束板１３０、第１センサ素子１１２、および第２センサ素子１１４は、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４に入力する磁束のそれぞれの方向が互いに逆向きで、かつ、磁場の絶対値の大きさが略等しくなるようにそれぞれ配置されることが望ましい。そこで、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４に入力するＺ方向の磁束密度ベクトルの絶対値が理想的に等しく、当該磁束密度ベクトルの絶対値をμ１ＢＺとする。ここで、μ１は、入力した磁場をセンサ素子が有する感度の方向に変換する係数の一例である。また、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の磁気感度をＳ１、Ｓ２とする。 Here, in the magnetic flux concentrator 130, the first sensor element 112, and the second sensor element 114, the directions of the magnetic flux input to the first sensor element 112 and the second sensor element 114 are opposite to each other, and the magnetic field It is desirable to arrange each so that the magnitude of the absolute value of is approximately equal. Therefore, the absolute value of the Z-direction of the magnetic flux density vector to be input to the first sensor element 112 and the second sensor element 114 is ideally equal, the absolute value of the magnetic flux density vector and mu 1 B Z. Here, μ 1 is an example of a coefficient for converting the input magnetic field into the direction of sensitivity of the sensor element. The magnetic sensitivities of the first sensor element 112 and the second sensor element 114 are S 1 and S 2 , respectively.

この場合、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４が磁束密度ベクトルのＺ成分であるμ１ＢＺに応じて出力する出力信号ＶＺ１およびＶＺ２は、それぞれＳ１・μ１ＢＺおよびＳ２・（−μ１ＢＺ）と示すことができる。即ち、第１センサ素子１１２が磁束密度ベクトルμ１ＢＺに応じて出力する出力信号Ｖ１は、次式のように、当該磁束密度ベクトルのＺ方向成分ＢＺに応じて出力される出力信号ＶＺ１で示される。
（数１）
Ｖ１＝ＶＺ１＝Ｓ１・μ１ＢＺ＝Ｓ１・ＨＸ In this case, the output signals V Z1 and V Z2 output by the first sensor element 112 and the second sensor element 114 according to μ 1 B Z which is the Z component of the magnetic flux density vector are S 1 · μ 1 B Z and It can be shown as S 2 · (-μ 1 B Z ). That is, the output signal V 1 output by the first sensor element 112 according to the magnetic flux density vector μ 1 B Z is an output signal output according to the Z direction component B Z of the magnetic flux density vector It is indicated by V Z1 .
(1)
V 1 = V Z1 = S 1 · μ 1 B Z = S 1 · H X

同様に、第２センサ素子１１４が磁束密度ベクトル−μ１ＢＺに応じて出力する出力信号Ｖ２は、次式のように、当該磁束密度ベクトルのＺ方向成分−μ１ＢＺに応じて出力される出力信号ＶＺ２で示される。
（数２）
Ｖ２＝ＶＺ２＝−Ｓ２・μ１ＢＺ＝−Ｓ２・ＨＸ Similarly, the output signal V 2 of the second sensor element 114 is output in accordance with magnetic flux density vector - [mu] 1 B Z, as follows, in accordance with the Z direction component - [mu] 1 B Z of the magnetic flux density vector It is indicated by the output signal V Z2 to be output.
(2)
V 2 = V Z2 = −S 2 · μ 1 B Z = −S 2 · H X

したがって、磁気センサ１００に＋Ｘ軸方向の磁場ベクトルＨｉｎ（ＨＸ，０，０）が入力することにより、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４が検出して出力する出力信号ＶＸは、次式で示される。
（数３）
ＶＸ＝Ｖ１−Ｖ２＝（Ｓ１＋Ｓ２）・μ１ＢＺ＝（Ｓ１＋Ｓ２）・ＨＸ Therefore, when the magnetic field vector H in (H x , 0, 0) in the + X axis direction is input to the magnetic sensor 100, the output signal V X detected and output by the first sensor element 112 and the second sensor element 114 is , It is shown by following Formula.
(Number 3)
V X = V 1- V 2 = (S 1 + S 2 ) · μ 1 B Z = (S 1 + S 2 ) · H X

以上のように、磁気センサ１００は、Ｘ方向の入力磁場を磁気収束板１３０で曲げ、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４にそれぞれ逆向きのＺ方向の磁場として供給する。したがって、磁気センサ１００は、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の出力信号の差分を演算することで、当該Ｚ方向の磁場成分を検出して対応するＸ方向の入力磁場の大きさを取得することができる。   As described above, the magnetic sensor 100 bends the input magnetic field in the X direction with the magnetic focusing plate 130 and supplies it to the first sensor element 112 and the second sensor element 114 as magnetic fields in the opposite Z direction. Therefore, the magnetic sensor 100 detects the magnetic field component in the Z direction by calculating the difference between the output signals of the first sensor element 112 and the second sensor element 114, and measures the magnitude of the corresponding input magnetic field in the X direction. It can be acquired.

なお、磁気センサ１００は、入力磁場にＺ方向の成分が含まれていても、当該磁場成分については第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４に略同一方向の磁場成分として入力する。したがって、磁気センサ１００は、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の出力信号の差分を演算することで、当該同一方向の磁場成分をキャンセルすることができ、検出対象のＸ方向の入力磁場の成分を取得することができる。   In addition, even if the magnetic sensor 100 contains a component in the Z direction in the input magnetic field, the magnetic field component is input to the first sensor element 112 and the second sensor element 114 as magnetic field components in substantially the same direction. Therefore, the magnetic sensor 100 can cancel the magnetic field component in the same direction by calculating the difference between the output signals of the first sensor element 112 and the second sensor element 114, and the input magnetic field in the X direction of the detection target The ingredients of can be obtained.

同様に、磁気センサ１００は、Ｙ方向の入力磁場を磁気収束板１３０で曲げ、第２センサ対１２０の第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４にそれぞれ逆向きのＺ方向の磁場として供給する。したがって、磁気センサ１００は、第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４の出力信号の差分を演算することで、当該Ｚ方向の磁場成分を次式のように検出して対応するＹ方向の入力磁場の大きさを取得することができる。
（数４）
ＶＹ＝Ｖ３−Ｖ４＝（Ｓ３＋Ｓ４）・μ１ＢＺ＝（Ｓ３＋Ｓ４）・ＨＹ Similarly, the magnetic sensor 100 bends the input magnetic field in the Y direction with the magnetic focusing plate 130 and supplies the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 of the second sensor pair 120 as magnetic fields in the opposite direction. . Therefore, the magnetic sensor 100 detects the magnetic field component in the Z direction by calculating the difference between the output signals of the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 as in the following equation, and inputs the corresponding Y direction. The magnitude of the magnetic field can be obtained.
(Number 4)
V Y = V 3- V 4 = (S 3 + S 4 ) · μ 1 B Z = (S 3 + S 4 ) · H Y

なお、（数４）式において、第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４に入力するＺ方向の磁束密度ベクトルの絶対値をそれぞれμ１ＢＺとした。また、第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４の磁気感度をＳ３、Ｓ４とし、第３センサ素子１２２が磁束密度ベクトルμ１ＢＺおよび第４センサ素子１２４が磁束密度ベクトル−μ１ＢＺに応じて出力する出力信号をそれぞれＶ３、Ｖ４とした。 Note that in equation (4), and respectively mu 1 B Z absolute value in the Z direction of the magnetic flux density vector to be input to the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124. Further, the magnetic sensitivities of the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 are S 3 and S 4, and the third sensor element 122 has a magnetic flux density vector μ 1 B Z and the fourth sensor element 124 has a magnetic flux density vector −μ 1 an output signal to be output in response to B Z was set to V 3, V 4, respectively.

なお、磁気センサ１００は、入力磁場にＺ方向の成分が含まれていても、当該磁場成分については第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４が略同一方向の磁場として入力する。したがって、磁気センサ１００は、第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４の出力信号の差分を演算することで、当該同一方向の磁場成分をキャンセルすることができ、検出対象のＹ方向の入力磁場の大きさを取得することができる。   In the magnetic sensor 100, even if the input magnetic field contains a component in the Z direction, the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 input the magnetic field component as a magnetic field in substantially the same direction. Therefore, the magnetic sensor 100 can cancel the magnetic field component in the same direction by calculating the difference between the output signals of the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124, and the input magnetic field in the Y direction of the detection target You can get the size of the

図３は、本実施形態に係る第１センサ対１１０が第３方向（Ｚ軸方向）の磁場を検出する場合の一例を示す。図３において、紙面の横方向をＸ軸、紙面の垂直方向をＹ軸、紙面の縦方向をＺ軸とする。また、第１センサ対１１０は、ホール効果を発生させるホール素子を第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４として有する例を説明する。   FIG. 3 shows an example of the case where the first sensor pair 110 according to this embodiment detects a magnetic field in the third direction (Z-axis direction). In FIG. 3, the horizontal direction of the paper is taken as the X axis, the vertical direction of the paper is taken as the Y axis, and the vertical direction of the paper is taken as the Z axis. Also, an example in which the first sensor pair 110 has Hall elements that generate a Hall effect as the first sensor element 112 and the second sensor element 114 will be described.

ここで、図３に示すように、磁気センサ１００に＋Ｚ軸方向の磁場ベクトルＨｉｎ（０，０，ＨＺ）が入力する例を説明する。磁気収束板１３０は、一例として、図中の点線のように、入力した磁場を曲げて収束させ、第１センサ素子１１２に＋Ｚ軸方向の磁束を発生させて入力させる。同様に、磁気収束板１３０は、入力した磁場を曲げ、第２センサ素子１１４に＋Ｚ軸方向の磁束を発生させて入力させる。 Here, as shown in FIG. 3, an example in which the magnetic field vector H in (0, 0, H Z ) in the + Z axis direction is input to the magnetic sensor 100 will be described. As an example, the magnetic focusing plate 130 bends and converges the input magnetic field as shown by a dotted line in the drawing, and generates and inputs a magnetic flux in the + Z-axis direction to the first sensor element 112. Similarly, the magnetic focusing plate 130 bends the input magnetic field to generate and input a magnetic flux in the + Z-axis direction to the second sensor element 114.

ここで、磁気収束板１３０、第１センサ素子１１２、および第２センサ素子１１４は、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４に入力する磁束のそれぞれの方向が略同一で、かつ、磁場の絶対値の大きさが略等しくなるようにそれぞれ配置されることが望ましい。そこで、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４に入力するＸ方向およびＺ方向の磁束密度ベクトルの絶対値が理想的に等しく、当該磁束密度ベクトルの絶対値をμ２ＢＺとする。ここで、μ２は、入力した磁場ＨＺを磁気収束板１３０が収束させてセンサ素子に入力させる場合の変換係数の一例である。また、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の磁気感度をＳ１、Ｓ２とする。 Here, in the magnetic flux concentrator 130, the first sensor element 112, and the second sensor element 114, the directions of the magnetic flux input to the first sensor element 112 and the second sensor element 114 are substantially the same, and It is desirable to arrange each so that magnitudes of absolute values become approximately equal. Therefore, the absolute value of the X and Z directions of the magnetic flux density vector input to the first sensor element 112 and the second sensor element 114 is ideally equal, the absolute value of the magnetic flux density vector and mu 2 B Z. Here, μ 2 is an example of a conversion coefficient in the case where the magnetic convergence plate 130 converges the input magnetic field H Z and inputs the magnetic field H Z to the sensor element. The magnetic sensitivities of the first sensor element 112 and the second sensor element 114 are S 1 and S 2 , respectively.

即ち、第１センサ素子１１２が磁束密度ベクトルμ２ＢＺに応じて出力する出力信号Ｖ１は、（数５）式のように、当該磁束密度ベクトルのＺ方向成分μ２ＢＺに応じて出力される出力信号で示されることになる。また、第２センサ素子１１４が磁束密度ベクトルμ２ＢＺに応じて出力する出力信号Ｖ２は、次式のように、当該磁束密度ベクトルのＺ方向成分μ２ＢＺに応じて出力される出力信号で示される。
（数５）
Ｖ１＝ＶＺ１＝Ｓ１・μ２ＢＺ＝Ｓ１・ＨＺ
Ｖ２＝ＶＺ２＝Ｓ２・μ２ＢＺ＝Ｓ２・ＨＺ That is, the output signal V 1 output by the first sensor element 112 according to the magnetic flux density vector μ 2 B Z is , according to the Z direction component μ 2 B Z of the magnetic flux density vector, It will be indicated by the output signal to be output. Further, the output signal V 2 output by the second sensor element 114 according to the magnetic flux density vector μ 2 B Z is output according to the Z direction component μ 2 B Z of the magnetic flux density vector as expressed by the following equation It is indicated by the output signal.
(Number 5)
V 1 = V Z1 = S 1 · μ 2 B Z = S 1 · H Z
V 2 = V Z2 = S 2 · μ 2 B Z = S 2 · H Z

したがって、磁気センサ１００に＋Ｚ軸方向の磁場ベクトルＨｉｎ（０，０，ＨＺ）が入力することにより、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４が検出して出力する出力信号ＶＺ１２は、次式で示される。
（数６）
ＶＺ１２＝Ｖ１＋Ｖ２＝（Ｓ１＋Ｓ２）・μ２ＢＺ＝（Ｓ１＋Ｓ２）・ＨＺ Therefore, when the magnetic field vector H in (0, 0, H Z ) in the + Z-axis direction is input to the magnetic sensor 100, the output signal V Z12 detected and output by the first sensor element 112 and the second sensor element 114 is , It is shown by following Formula.
(Number 6)
V Z12 = V 1 + V 2 = (S 1 + S 2 ) · μ 2 B Z = (S 1 + S 2 ) · H Z

以上のように、磁気センサ１００は、Ｚ方向の入力磁場を磁気収束板１３０で曲げ、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４にそれぞれ同じ向きのＺ方向の磁場として供給する。したがって、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の出力信号の和を演算することで、当該Ｚ方向の磁場成分を検出して対応するＺ方向の入力磁場の大きさを取得することができる。   As described above, the magnetic sensor 100 bends the input magnetic field in the Z direction with the magnetic convergence plate 130 and supplies the same to the first sensor element 112 and the second sensor element 114 as the magnetic field in the same direction. Therefore, by calculating the sum of the output signals of the first sensor element 112 and the second sensor element 114, it is possible to detect the magnetic field component in the Z direction and obtain the magnitude of the corresponding input magnetic field in the Z direction. .

なお、磁気センサ１００は、入力磁場にＸ方向およびＹ方向の成分が含まれていても、当該磁場成分については第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４にそれぞれ逆向きの磁場として入力する。したがって、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の出力信号の和を演算することで、当該逆向きの磁場成分をキャンセルすることができ、検出対象のＺ方向の入力磁場の大きさを取得することができる。   In addition, even if the magnetic sensor 100 includes components in the X direction and the Y direction in the input magnetic field, the magnetic field components are input to the first sensor element 112 and the second sensor element 114 as reverse magnetic fields. Therefore, by calculating the sum of the output signals of the first sensor element 112 and the second sensor element 114, the magnetic field component in the reverse direction can be canceled, and the magnitude of the input magnetic field in the Z direction of the detection target is obtained. can do.

磁気センサ１００は、同様に、Ｚ方向の入力磁場を磁気収束板１３０で曲げ、第２センサ対１２０の第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４にそれぞれ同じ向きのＺ方向の磁場として供給する。したがって、第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４の出力信号の和を演算することで、当該Ｚ方向の磁場成分を検出して対応するＺ方向の入力磁場の大きさを次式のように取得することもできる。
（数７）
ＶＺ３４＝Ｖ３＋Ｖ４＝（Ｓ３＋Ｓ４）・μ２ＢＺ＝（Ｓ３＋Ｓ４）・ＨＺ Similarly, the magnetic sensor 100 bends the input magnetic field in the Z direction with the magnetic focusing plate 130 and supplies it to the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 of the second sensor pair 120 as magnetic fields in the same direction. . Therefore, by calculating the sum of the output signals of the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124, the magnetic field component in the Z direction is detected, and the magnitude of the input magnetic field in the corresponding Z direction is expressed by the following equation. You can also get it.
(Number 7)
V Z34 = V 3 + V 4 = (S 3 + S 4 ) · μ 2 B Z = (S 3 + S 4 ) · H Z

以上のように、センサ素子からの出力信号の差分および和を演算することで、磁気センサ１００に入力する磁場ベクトルのＸ、Ｙ、およびＺ成分を分離して検出することができる。これにより、磁気センサ１００は、例えば、回転軸を中心に回転する回転磁石による磁場の変化を軸毎に検出して、当該回転磁石の回転角を検出することができる。この場合、磁気センサ１００は、磁場の変化のＸ成分およびＹ成分を取得して、ＸＹ平面における回転磁石の回転角を検出してよく、また、ＺＸ平面、ＹＺ平面における回転磁石の回転角を検出してもよい。これに代えて、磁気センサ１００は、磁場の変化のＸ成分、Ｙ成分、およびＺ成分を取得して、回転磁石の３次元的な回転を検出してもよい。   As described above, the X, Y, and Z components of the magnetic field vector input to the magnetic sensor 100 can be separately detected by calculating the difference and the sum of the output signals from the sensor elements. Thereby, the magnetic sensor 100 can detect, for example, the change of the magnetic field due to the rotating magnet rotating about the rotation axis for each axis and detect the rotation angle of the rotating magnet. In this case, the magnetic sensor 100 may acquire the X component and the Y component of the change of the magnetic field to detect the rotation angle of the rotating magnet in the XY plane, and may set the rotation angles of the rotating magnet in the ZX plane and the YZ plane. It may be detected. Alternatively, the magnetic sensor 100 may acquire the X component, the Y component, and the Z component of the change of the magnetic field to detect the three-dimensional rotation of the rotating magnet.

磁気センサ１００がこのような回転角を検出する場合において、回転角の誤差の要因として、他軸感度が挙げられる。他軸感度は、例えば、Ｘ方向に磁束密度ベクトルが印加されているにもかかわらず、Ｘ方向以外の方向（例えばＺ方向）に信号出力が検出されてしまう現象である。このような他軸感度は、例えば、Ｘ軸およびＺ軸の間、Ｙ軸およびＺ軸の間等で発生する。他軸感度の発生原因は、センサ素子間の磁気感度（一例として、単位磁場あたりの信号出力）が、製造バラツキ等によってミスマッチを有することが挙げられる。   When the magnetic sensor 100 detects such a rotation angle, another axis sensitivity may be mentioned as a factor of the rotation angle error. The other axis sensitivity is a phenomenon in which a signal output is detected in a direction other than the X direction (for example, the Z direction) although a magnetic flux density vector is applied in the X direction, for example. Such other axis sensitivity occurs, for example, between the X axis and the Z axis, between the Y axis and the Z axis, or the like. The cause of the generation of the other axis sensitivity is that the magnetic sensitivity between sensor elements (for example, signal output per unit magnetic field) has a mismatch due to manufacturing variations and the like.

ここで、他軸感度の発生原因の説明例として、磁気センサ１００に＋ＸＹＺ軸方向の磁場ベクトルＨｉｎ（ＨＸ，ＨＹ，ＨＺ）が入力する例を説明する。磁気センサ１００に＋ＸＹＺ軸方向の磁場ベクトルＨｉｎ（ＨＸ，ＨＹ，ＨＺ）が入力した場合の、Ｖ１〜Ｖ４出力と、ＶＸ、ＶＹ、ＶＺ１２、ＶＺ３４出力は以下の式であらわされる。
（数８）
Ｖ１＝ＶＸ１＋ＶＺ１＝Ｓ１・ＨＸ＋Ｓ１・ＨＺ
Ｖ２＝ＶＸ２＋ＶＺ２＝−Ｓ２・ＨＸ＋Ｓ２・ＨＺ
Ｖ３＝ＶＹ３＋ＶＺ３＝Ｓ３・ＨＹ＋Ｓ３・ＨＺ
Ｖ４＝ＶＹ４＋ＶＺ４＝−Ｓ４・ＨＹ＋Ｓ４・ＨＺ
（数９）
ＶＸ＝Ｖ１−Ｖ２＝（Ｓ１＋Ｓ２）・ＨＸ＋（Ｓ１−Ｓ２）・ＨＺ
ＶＹ＝Ｖ３−Ｖ４＝（Ｓ３＋Ｓ４）・ＨＹ＋（Ｓ３−Ｓ４）・ＨＺ
ＶＺ１２＝Ｖ１＋Ｖ２＝（Ｓ１−Ｓ２）・ＨＸ＋（Ｓ１＋Ｓ２）・ＨＺ
ＶＺ３４＝Ｖ３＋Ｖ４＝（Ｓ３−Ｓ４）・ＨＹ＋（Ｓ３＋Ｓ４）・ＨＺ Here, as an explanatory example of the cause of generation of the other axis sensitivity, an example in which the magnetic field vector H in (H X , H Y , H Z ) in the + XY- Z- axis direction is input to the magnetic sensor 100 will be described. When the magnetic field vector H in (H X , H Y , H Z ) in the + XYZ axis direction is input to the magnetic sensor 100, the V 1 to V 4 outputs and the V X , V Y , V Z12 , and V Z34 outputs are as follows: It is expressed by the formula of
(Equation 8)
V 1 = V X1 + V Z1 = S 1 · H X + S 1 · H Z
V 2 = V X 2 + V Z 2 = -S 2 · H X + S 2 · H Z
V 3 = V Y 3 + V Z 3 = S 3 · H Y + S 3 · H Z
V 4 = V Y 4 + V Z 4 = -S 4 · H Y + S 4 · H Z
(Number 9)
V X = V 1- V 2 = (S 1 + S 2 ) · H X + (S 1- S 2 ) · H Z
V Y = V 3- V 4 = (S 3 + S 4 ) · H Y + (S 3- S 4 ) · H Z
V Z12 = V 1 + V 2 = (S 1 -S 2 ) · H X + (S 1 + S 2 ) · H Z
V Z34 = V 3 + V 4 = (S 3 -S 4 ) · H Y + (S 3 + S 4 ) · H Z

例えば、（数８）および（数９）式において、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の磁気感度にミスマッチが生じた場合、Ｓ１−Ｓ２が零にならず、磁場の検出対象の軸成分（例えば、Ｚ成分）に他の軸の成分（例えば、Ｘ成分またはＹ成分）が含まれてしまうことになる。このような他軸感度が発生すると、理想的には直交座標系である（例えば、ＺＸ平面、ＹＺ平面における）軸間の直交性が崩れてしまい、磁気センサ１００は誤差を含む角度検出結果を出力してしまう。 For example, in equation (8) and (9) below, when a mismatch in the magnetic sensitivity of the first sensor element 112 and the second sensor element 114 occurs, S 1 -S 2 does not become zero, the detection target of the magnetic field The component of another axis (for example, X component or Y component) is included in the axis component of (for example, Z component). When such other-axis sensitivity occurs, the orthogonality between the axes (for example, in the ZX plane and the YZ plane) which is ideally an orthogonal coordinate system is broken, and the magnetic sensor 100 detects the angle detection result including an error It will output.

例えば、Ｘ軸およびＺ軸間の他軸感度を、１００×（Ｓ１−Ｓ２）／（Ｓ１＋Ｓ２）［％］、Ｙ軸およびＺ軸間の他軸感度を、１００×（Ｓ３−Ｓ４）／（Ｓ３＋Ｓ４）［％］と定義すると、１％の他軸感度の発生は、略０．６度の角度誤差に相当することが算出される。一例として、ＺＸ平面において、磁気センサ１００の０度方向に磁場ベクトル（ＨＸ，ＨＹ）＝（１，０）を印加した場合、磁束密度ベクトルの角度の検出結果であるａｒｃ ｔａｎ（ＶＺ／ＶＸ）は、ａｒｃ ｔａｎ（（Ｓ１−Ｓ２）／（Ｓ１＋Ｓ２））に略等しくなり、略０．６度と算出される。即ち、実際の磁場の方向に対して略０．６度の検出誤差が生じることになる。 For example, the other axis sensitivity between the X axis and the Z axis is 100 × (S 1 −S 2 ) / (S 1 + S 2 ) [%], and the other axis sensitivity between the Y axis and the Z axis is 100 × (S 3 -S 4) / (the S 3 + S 4) is defined as [%], the occurrence of 1% cross-axis sensitivity, it is calculated that corresponds to an angle error of about 0.6 degrees. As an example, when a magnetic field vector (H X , H Y ) = (1, 0) is applied in the 0 degree direction of the magnetic sensor 100 in the ZX plane, arc tan (V Z) which is a detection result of the angle of the magnetic flux density vector / V X ) is approximately equal to arc tan ((S 1 −S 2 ) / (S 1 + S 2 )) and calculated to be approximately 0.6 degrees. That is, a detection error of approximately 0.6 degrees occurs with respect to the direction of the actual magnetic field.

また、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の磁気感度が略等しく、かつ、第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４の磁気感度が略等しくても、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０の間の磁気感度にミスマッチが生じると、Ｘ軸およびＹ軸間での感度ミスマッチによる角度誤差が発生する場合がある。   Further, even if the magnetic sensitivities of the first sensor element 112 and the second sensor element 114 are substantially equal and the magnetic sensitivities of the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 are substantially equal, the first sensor pair 110 and the second Mismatches in the magnetic sensitivity between the sensor pairs 120 may cause angular errors due to sensitivity mismatches between the X and Y axes.

第１センサ対１１０および第２センサ対１２０のセンサ素子間の磁気感度にミスマッチが生じた場合、（Ｓ１＋Ｓ２）および（Ｓ３＋Ｓ４）の値が一致しなくなるので、ＸＹ平面における角度検出において誤差が生じることになる。ここで、Ｘ軸およびＹ軸間の感度ミスマッチを、｛（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｓ３＋Ｓ４）−１｝×１００［％］と定義すると、１％の感度ミスマッチの発生は、略０．３度の角度誤差に相当することが算出される。一例として、ＸＹ平面において、磁気センサ１００の４５度方向に磁場ベクトル（ＨＸ，ＨＹ）＝（１，１）を印加し、（Ｓ１＋Ｓ２）：（Ｓ３＋Ｓ４）を１．００５：０．９９５とした場合、磁束密度ベクトルの角度の検出結果として、ａｒｃ ｔａｎ（ＶＹ／ＶＸ）は、略４４．７度と算出される。即ち、実際の磁場の方向に対して略０．３度の検出誤差が生じることになる。 If a mismatch occurs in the magnetic sensitivity between the sensor elements of the first sensor pair 110 and the second sensor pair 120, the values of (S 1 + S 2 ) and (S 3 + S 4 ) will not match, so the angle in the XY plane Errors will occur in detection. Here, when the sensitivity mismatch between the X axis and the Y axis is defined as {(S 1 + S 2 ) / (S 3 + S 4 ) −1} × 100 [%], the occurrence of 1% sensitivity mismatch is approximately It is calculated to correspond to an angle error of 0.3 degrees. As an example, in the XY plane, a magnetic field vector (H X , H Y ) = (1, 1) is applied in the 45 ° direction of the magnetic sensor 100, and (S 1 + S 2 ): (S 3 + S 4 ) is 1. When 005: 0.995, arc tan (V Y / V X ) is calculated approximately 44.7 degrees as a detection result of the angle of the magnetic flux density vector. That is, a detection error of approximately 0.3 degrees occurs with respect to the direction of the actual magnetic field.

このような検出誤差を低減すべく、センサ素子の感度ミスマッチを観測して補正することが望ましい。そこで、本実施形態に係る検出装置は、このようなセンサ素子の感度ミスマッチに基づく他軸感度を補正する誤差パラメータを算出して出力する。検出装置について、図４を用いて説明する。   In order to reduce such a detection error, it is desirable to observe and correct the sensitivity mismatch of the sensor element. Therefore, the detection device according to the present embodiment calculates and outputs an error parameter for correcting the other-axis sensitivity based on the sensitivity mismatch of such a sensor element. The detection device will be described with reference to FIG.

図４は、本実施形態に係る検出装置２００の構成例を示す。検出装置２００は、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０を有する磁気センサ１００の誤差を検出する。検出装置２００は、取得部２１０と、第１信号算出部２２０と、第２信号算出部２３０と、角度演算部２４０と、誤差出力部２５０とを備える。   FIG. 4 shows a configuration example of a detection apparatus 200 according to the present embodiment. The detection device 200 detects an error of the magnetic sensor 100 having the first sensor pair 110 and the second sensor pair 120. The detection apparatus 200 includes an acquisition unit 210, a first signal calculation unit 220, a second signal calculation unit 230, an angle calculation unit 240, and an error output unit 250.

取得部２１０は、磁気センサ１００の出力信号を取得する。取得部２１０は、磁気センサ１００に備わる複数のセンサ素子の出力をそれぞれ取得してよい。取得部２１０は、磁気センサ１００と有線、無線、またはネットワークで接続されてよい。また、取得部２１０は、記憶装置等に接続され、当該記憶装置等に記憶された磁気センサ１００の出力信号を取得してもよい。取得部２１０は、取得した磁気センサ１００の出力信号を第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０に供給する。   The acquisition unit 210 acquires an output signal of the magnetic sensor 100. The acquisition unit 210 may acquire the outputs of a plurality of sensor elements provided in the magnetic sensor 100. The acquisition unit 210 may be connected to the magnetic sensor 100 by wire, wireless, or a network. Further, the acquisition unit 210 may be connected to a storage device or the like, and may acquire an output signal of the magnetic sensor 100 stored in the storage device or the like. The acquisition unit 210 supplies the acquired output signal of the magnetic sensor 100 to the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230.

第１信号算出部２２０は、第１センサ対１１０の出力信号の差分信号および和信号を算出する。第１信号算出部２２０は、例えば、取得部２１０に接続され、当該取得部２１０から第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の出力信号を受け取る。第１信号算出部２２０は、受けとった出力信号の和および差分を算出して角度演算部２４０および誤差出力部２５０に供給する。   The first signal calculation unit 220 calculates a difference signal and a sum signal of the output signals of the first sensor pair 110. The first signal calculation unit 220 is connected to, for example, the acquisition unit 210, and receives an output signal of the first sensor element 112 and the second sensor element 114 from the acquisition unit 210. The first signal calculation unit 220 calculates the sum and the difference of the received output signals and supplies the sum and the difference to the angle calculation unit 240 and the error output unit 250.

第２信号算出部２３０は、第２センサ対１２０の出力信号の差分信号および和信号を算出する。第２信号算出部２３０は、例えば、取得部２１０に接続され、当該取得部２１０から第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４の出力信号を受け取る。第２信号算出部２３０は、受けとった出力信号の和および差分を算出して角度演算部２４０および誤差出力部２５０に供給する。   The second signal calculator 230 calculates a difference signal and a sum signal of the output signals of the second sensor pair 120. The second signal calculation unit 230 is connected to, for example, the acquisition unit 210, and receives an output signal of the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124 from the acquisition unit 210. The second signal calculation unit 230 calculates the sum and difference of the received output signals and supplies the sum and the difference to the angle calculation unit 240 and the error output unit 250.

角度演算部２４０は、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０の算出結果に基づき、磁気センサ１００の検出対象である回転磁石等の回転角度を演算する。角度演算部２４０は、例えば、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０に接続され、当該第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０の算出結果を受けとる。角度演算部２４０は、１または複数の予め定められた平面における検出対象の回転角度を演算してよい。また、角度演算部２４０は、３次元空間における検出対象の回転角度を演算してもよい。角度演算部２４０は、例えば、磁気センサ１００に入力する磁場ベクトルの各軸の成分をそれぞれ算出して、検出対象の回転角度を演算する。角度演算部２４０は、演算結果を外部に出力する。   The angle calculation unit 240 calculates the rotation angle of the rotating magnet or the like to be detected by the magnetic sensor 100 based on the calculation results of the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230. The angle calculation unit 240 is connected to, for example, the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230, and receives the calculation results of the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230. The angle calculation unit 240 may calculate the rotation angle of the detection target in one or a plurality of predetermined planes. Further, the angle calculation unit 240 may calculate the rotation angle of the detection target in the three-dimensional space. For example, the angle calculation unit 240 calculates components of respective axes of the magnetic field vector input to the magnetic sensor 100, and calculates the rotation angle of the detection target. The angle calculation unit 240 outputs the calculation result to the outside.

誤差出力部２５０は、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０の算出結果に基づき、磁気センサ１００の誤差パラメータを出力する。誤差出力部２５０は、例えば、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０に接続され、当該第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０の算出結果を受けとる。誤差出力部２５０は、磁気センサ１００の誤差を算出し、当該誤差を補正する誤差パラメータを算出して出力する。誤差出力部２５０は、他軸感度演算部２５２と、実装誤差演算部２５４とを有する。   The error output unit 250 outputs an error parameter of the magnetic sensor 100 based on the calculation results of the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230. The error output unit 250 is connected to, for example, the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230, and receives the calculation results of the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230. The error output unit 250 calculates an error of the magnetic sensor 100, and calculates and outputs an error parameter for correcting the error. The error output unit 250 includes another axis sensitivity computing unit 252 and a mounting error computing unit 254.

他軸感度演算部２５２は、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０の算出結果に基づき、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０の他軸感度誤差を演算する。また、実装誤差演算部２５４は、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０の算出結果に基づき、磁気センサ１００の実装誤差を演算する。他軸感度演算部２５２および実装誤差演算部２５４の動作については後に述べる。   The other axis sensitivity calculation unit 252 calculates the other axis sensitivity error of the first sensor pair 110 and the second sensor pair 120 based on the calculation results of the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230. Further, the mounting error calculation unit 254 calculates the mounting error of the magnetic sensor 100 based on the calculation results of the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230. The operations of the other-axis sensitivity computing unit 252 and the mounting error computing unit 254 will be described later.

以上の本実施形態に係る検出装置２００は、予め定められた磁場ベクトルを磁気センサ１００に供給し、当該磁場ベクトルに応じて出力される磁気センサ１００の出力信号に基づき、誤差パラメータを算出して出力する。ここで、予め定められた磁場ベクトルは、絶対値が略均一で、予め定められた回転速度で回転する回転磁場ベクトルであることが望ましい。磁気センサ１００にこのような回転磁場ベクトルを印加する構成を、図５を用いて説明する。   The detection device 200 according to the present embodiment described above supplies a predetermined magnetic field vector to the magnetic sensor 100, and calculates an error parameter based on the output signal of the magnetic sensor 100 output according to the magnetic field vector. Output. Here, it is preferable that the predetermined magnetic field vector is a rotating magnetic field vector that has a substantially uniform absolute value and rotates at a predetermined rotation speed. A configuration for applying such a rotating magnetic field vector to the magnetic sensor 100 will be described with reference to FIG.

図５は、本実施形態に係る磁気センサ１００と回転磁場を印加する磁場印加部４００の構成例を示す。磁場印加部４００は、磁気センサ１００に予め定められた複数の方向の磁場を印加する。磁場印加部４００は、磁気センサ１００に印加する磁場の方向を、予め定められた方向に変化させる。図５は、磁場印加部４００が回転磁石を有し、磁気センサ１００に印加する磁場を予め定められた回転速度で回転させる例を示す。磁場印加部４００は、回転磁石４１０と、回転軸４１２と、モーター４２０とを備える。   FIG. 5 shows a configuration example of the magnetic sensor 100 according to the present embodiment and a magnetic field application unit 400 that applies a rotating magnetic field. The magnetic field application unit 400 applies magnetic fields in a plurality of predetermined directions to the magnetic sensor 100. The magnetic field application unit 400 changes the direction of the magnetic field applied to the magnetic sensor 100 in a predetermined direction. FIG. 5 shows an example in which the magnetic field application unit 400 has a rotating magnet and rotates the magnetic field applied to the magnetic sensor 100 at a predetermined rotational speed. The magnetic field application unit 400 includes a rotating magnet 410, a rotating shaft 412, and a motor 420.

回転磁石４１０は、回転軸４１２回りに回転する。図５は、回転磁石４１０が磁気センサ１００の上方に設けられる例を示す。回転磁石４１０は、一例として、円盤状の形状を有し、ＸＹ平面と略平行な面で回転する。回転磁石４１０は、ＸＹ平面と略平行な断面がそれぞれ半円形状となる２つの領域に分割されてよく、一方の領域がＳ極であり、他方の領域がＮ極である磁石を形成する。回転磁石４１０は、ＸＹ平面と略平行な面で回転することにより、理想的には、例えば、次式で示される回転磁場を磁気センサ１００に印加する。
（数１０）
ＨＸ（θ）＝ｃｏｓ（θ）
ＨＹ（θ）＝ｓｉｎ（θ） The rotating magnet 410 rotates around the rotation axis 412. FIG. 5 shows an example in which the rotating magnet 410 is provided above the magnetic sensor 100. The rotary magnet 410 has, for example, a disk-like shape, and rotates in a plane substantially parallel to the XY plane. The rotary magnet 410 may be divided into two regions in which the cross sections substantially parallel to the XY plane have a semicircular shape, respectively, forming a magnet in which one region is an S pole and the other region is an N pole. The rotating magnet 410 ideally applies, for example, a rotating magnetic field represented by the following equation to the magnetic sensor 100 by rotating in a plane substantially parallel to the XY plane.
(Number 10)
H X (θ) = cos (θ)
H Y (θ) = sin (θ)

回転軸４１２は、ＸＹ平面と略垂直な方向に形成される。回転軸４１２は、一例として、中心軸の磁気センサ１００側の延長線上に、第１センサ対１１０を通過するＸ軸と第２センサ対１２０を通過するＹ軸との交点が位置するように、形成される。回転軸４１２は、一端が回転磁石４１０に接続され、他端がモーター４２０に接続される。モーター４２０は、回転軸４１２および当該回転軸に接続された回転磁石４１０を回転させる。モーター４２０は、予め定められた略一定の回転速度で回転磁石４１０を回転させることが望ましい。   The rotation axis 412 is formed in a direction substantially perpendicular to the XY plane. The rotation axis 412 is, as an example, an intersection of the X axis passing through the first sensor pair 110 and the Y axis passing through the second sensor pair 120 on an extension of the central axis on the magnetic sensor 100 side. It is formed. One end of the rotating shaft 412 is connected to the rotating magnet 410, and the other end is connected to the motor 420. The motor 420 rotates the rotating shaft 412 and the rotating magnet 410 connected to the rotating shaft. The motor 420 desirably rotates the rotary magnet 410 at a predetermined substantially constant rotational speed.

以上の本実施形態に係る磁場印加部４００により、磁気センサ１００は、ＸＹ平面において、絶対値が略一定で、方向が時間的に変化する磁場を検出する。検出装置２００は、磁気センサ１００がこのような回転磁場を検出して出力する出力信号に基づき、磁気センサ１００の誤差パラメータを出力する。検出装置２００の動作について、図６を用いて説明する。   By the magnetic field application unit 400 according to the present embodiment described above, the magnetic sensor 100 detects a magnetic field whose absolute value is substantially constant and whose direction changes temporally in the XY plane. The detection device 200 outputs an error parameter of the magnetic sensor 100 based on an output signal that the magnetic sensor 100 detects and outputs such a rotating magnetic field. The operation of the detection device 200 will be described using FIG.

図６は、本実施形態に係る検出装置２００の動作フローの第１例を示す。検出装置２００は、図６に示す動作フローを実行して、磁気センサ１００の他軸感度誤差を検出し、当該磁気センサ１００の検出信号を補正する誤差パラメータを出力する。   FIG. 6 shows a first example of the operation flow of the detection apparatus 200 according to the present embodiment. The detection apparatus 200 executes the operation flow shown in FIG. 6 to detect the other axis sensitivity error of the magnetic sensor 100, and outputs an error parameter for correcting the detection signal of the magnetic sensor 100.

まず、磁場印加部４００は、（数１０）式に示す回転磁場を磁気センサ１００に印加する（Ｓ６１０）。次に、取得部２１０は、磁気センサ１００に印加される予め定められた複数の方向の磁場に応じた当該磁気センサ１００の出力信号を取得する（Ｓ６２０）。第１センサ素子１１２、第２センサ素子１１４、第３センサ素子１２２、および第４センサ素子１２４の出力信号を、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、およびＶ４とする。 First, the magnetic field application unit 400 applies a rotating magnetic field expressed by Equation 10 to the magnetic sensor 100 (S610). Next, the acquisition unit 210 acquires an output signal of the magnetic sensor 100 according to the magnetic fields in a plurality of predetermined directions applied to the magnetic sensor 100 (S620). The output signals of the first sensor element 112, the second sensor element 114, the third sensor element 122, and the fourth sensor element 124 are V 1 , V 2 , V 3 , and V 4 .

取得部２１０は、このような出力信号を取得する。取得部２１０は、予め定められたクロック信号等に同期して、磁気センサ１００の出力信号を略一定の周期で取得してよい。取得部２１０は、出力信号のそれぞれを、予め定められた時間間隔における時系列信号としてそれぞれ取得してよい。また、取得部２１０は、回転磁石４１０の回転周期以上の時間間隔における時系列信号を取得することが好ましい。   The acquisition unit 210 acquires such an output signal. The acquisition unit 210 may acquire the output signal of the magnetic sensor 100 at a substantially constant cycle in synchronization with a predetermined clock signal or the like. The acquisition unit 210 may acquire each of the output signals as a time series signal at a predetermined time interval. Moreover, it is preferable that the acquisition part 210 acquires the time-sequential signal in the time interval more than the rotation period of the rotary magnet 410.

次に、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０は、取得した出力信号の差分信号および和信号を算出する（Ｓ６３０）。即ち、第１信号算出部２２０は、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の出力信号の差分信号（Ｖ１−Ｖ２）および和信号（Ｖ１＋Ｖ２）を算出する。また、第２信号算出部２３０は、第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４の出力信号の差分信号（Ｖ３−Ｖ４）および和信号（Ｖ３＋Ｖ４）を算出する。即ち、取得部２１０が複数の方向の磁場に応じて磁気センサ１００の複数の出力信号を取得し、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０は、取得した複数の信号毎に差分信号および和信号を算出する。 Next, the first signal calculating unit 220 and the second signal calculating unit 230 calculate a difference signal and a sum signal of the acquired output signals (S630). That is, the first signal calculation unit 220 calculates the difference signal (V 1 −V 2 ) and the sum signal (V 1 + V 2 ) of the output signals of the first sensor element 112 and the second sensor element 114. The second signal calculation unit 230 also calculates a difference signal (V 3 −V 4 ) and a sum signal (V 3 + V 4 ) of the output signals of the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124. That is, the acquisition unit 210 acquires a plurality of output signals of the magnetic sensor 100 according to the magnetic fields in a plurality of directions, and the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230 calculate difference signals for each of the plurality of acquired signals. And calculate the sum signal.

ここで、磁場印加部４００が磁気センサ１００に印加する回転磁場ベクトルをＨｉｎ（ｃｏｓ（θ），ｓｉｎ（θ），０）とすると、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０は、差分信号および和信号を次式のように算出する。ここで、ＳＸ＝（Ｓ１＋Ｓ２）、ＳＹ＝（Ｓ３＋Ｓ４）、ΔＳＸ＝（Ｓ１−Ｓ２）、ΔＳＹ＝（Ｓ３−Ｓ４）とした。
（数１１）
Ｖ１−Ｖ２＝（Ｓ１＋Ｓ２）・ｃｏｓ（θ）＝ＳＸ・ｃｏｓ（θ）＝ＶＸ
Ｖ３−Ｖ４＝（Ｓ３＋Ｓ４）・ｓｉｎ（θ）＝ＳＹ・ｓｉｎ（θ）＝ＶＹ
Ｖ１＋Ｖ２＝（Ｓ１−Ｓ２）・ｃｏｓ（θ）＝ΔＳＸ・ｃｏｓ（θ）＝ＶＺ１２
Ｖ３＋Ｖ４＝（Ｓ３−Ｓ４）・ｓｉｎ（θ）＝ΔＳＹ・ｓｉｎ（θ）＝ＶＺ３４ Here, assuming that the rotating magnetic field vector that the magnetic field application unit 400 applies to the magnetic sensor 100 is H in (cos (θ), sin (θ), 0), the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230 , And the difference signal and the sum signal are calculated as follows. Here, S X = (S 1 + S 2), S Y = (S 3 + S 4), ΔS X = (S 1 -S 2), ΔS Y = was (S 3 -S 4).
(Equation 11)
V 1 −V 2 = (S 1 + S 2 ) · cos (θ) = S X · cos (θ) = V X
V 3 −V 4 = (S 3 + S 4 ) · sin (θ) = S Y · sin (θ) = V Y
V 1 + V 2 = (S 1 −S 2 ) · cos (θ) = ΔS X · cos (θ) = V Z12
V 3 + V 4 = (S 3 −S 4 ) · sin (θ) = ΔS Y · sin (θ) = V Z34

ここで、角度演算部２４０は、第１センサ素子１１２および第２センサ素子１１４の出力信号の差分信号（Ｖ１−Ｖ２）および第３センサ素子１２２および第４センサ素子１２４の出力信号の差分信号（Ｖ３−Ｖ４）をＶＸおよびＶＹとし、回転磁石４１０のＸＹ平面上における回転角度を算出して出力してよい。 Here, the angle calculation unit 240 is a difference signal (V 1 −V 2 ) between output signals of the first sensor element 112 and the second sensor element 114 and a difference between output signals of the third sensor element 122 and the fourth sensor element 124. The signals (V 3 -V 4 ) may be V X and V Y, and the rotation angle of the rotary magnet 410 on the XY plane may be calculated and output.

誤差出力部２５０は、磁気センサ１００に印加された複数の方向の磁場に応じた第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０の算出結果に基づき、磁気センサ１００の誤差パラメータを出力する。ここで、他軸感度演算部２５２は、第１センサ対１１０の差分信号および第２センサ対１２０の差分信号のそれぞれの振幅値と、第１センサ対１１０の差分信号および和信号の積と、第２センサ対１２０の差分信号および和信号の積とを、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０に複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、に基づき、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０の他軸感度誤差をそれぞれ演算し、誤差パラメータを算出する。当該算出について、次に述べる。   The error output unit 250 outputs error parameters of the magnetic sensor 100 based on the calculation results of the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230 according to the magnetic fields in a plurality of directions applied to the magnetic sensor 100. Here, the other-axis sensitivity computing unit 252 is the product of the respective amplitude values of the differential signal of the first sensor pair 110 and the differential signal of the second sensor pair 120, and the product of the differential signal and the sum signal of the first sensor pair 110; A product of the difference signal and the sum signal of the second sensor pair 120 is calculated based on an integrated value integrated each time a magnetic field in a plurality of directions is applied to the first sensor pair 110 and the second sensor pair 120. The other axis sensitivity error of one sensor pair 110 and the second sensor pair 120 is calculated to calculate an error parameter. The calculation will be described next.

他軸感度演算部２５２は、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０が算出した差分信号の振幅値を取得する（Ｓ６４０）。ここで、当該差分信号は、（数１１）式に示すように、回転磁石４１０の回転周期に応じて変動する。したがって、取得部２１０が当該出力信号を回転磁石４１０の回転周期以上における時系列信号を取得することにより、他軸感度演算部２５２は、当該周期的に変動する信号の振幅値を取得することができる。   The other axis sensitivity calculator 252 acquires the amplitude value of the difference signal calculated by the first signal calculator 220 and the second signal calculator 230 (S 640). Here, the difference signal fluctuates according to the rotation cycle of the rotary magnet 410, as shown in equation (11). Therefore, when the acquisition unit 210 acquires the time-series signal in which the output signal is greater than or equal to the rotation period of the rotary magnet 410, the other-axis sensitivity calculation unit 252 may acquire the amplitude value of the periodically fluctuating signal. it can.

図７は、本実施形態に係る第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０が算出した差分信号の一例を示す。図７において、横軸は回転磁石４１０のＸＹ平面における角度位置を示し、縦軸は第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０が算出した差分信号（即ち、ＶＸおよびＶＹ）の出力強度を示す。（数１１）式に示すように、差分信号ＶＸは正弦波信号として周期的に変動し、差分信号ＶＹは余弦波信号として周期的に変動する。 FIG. 7 shows an example of the difference signal calculated by the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230 according to the present embodiment. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the angular position of the rotary magnet 410 in the XY plane, and the vertical axis indicates the difference signals (ie, V X and V Y ) calculated by the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230. Indicates the output intensity. As shown in equation (11), the difference signal V X periodically varies as a sine wave signal, the difference signal V Y periodically varies as a cosine wave signal.

そして、差分信号ＶＸの振幅値ＳＸは、（数１１）式より、磁気感度の和（Ｓ１＋Ｓ２）に等しくなる。同様に、差分信号ＶＹの振幅値ＳＹは、磁気感度の和（Ｓ３＋Ｓ４）に等しくなる。そこで、他軸感度演算部２５２は、差分信号ＶＸおよびＶＹの振幅値を取得することで、（Ｓ１＋Ｓ２）および（Ｓ３＋Ｓ４）の値を取得することができる。他軸感度演算部２５２は、一例として、差分信号の最大値および最小値の差分を１／２にすることで、当該差分信号の振幅値を算出する。 Then, the amplitude value S X of the difference signal V X, from equation (11) becomes equal to the sum of magnetic sensitivity (S 1 + S 2). Likewise, the amplitude value S Y of the difference signal V Y is equal to the sum of magnetic sensitivities (S 3 + S 4 ). Therefore, the other-axis sensitivity computing unit 252 can obtain the values of (S 1 + S 2 ) and (S 3 + S 4 ) by obtaining the amplitude values of the difference signals V X and V Y. As another example, the other-axis sensitivity calculator 252 calculates the amplitude value of the difference signal by halving the difference between the maximum value and the minimum value of the difference signal.

このように、本実施形態に係る他軸感度演算部２５２は、磁気感度の和（Ｓ１＋Ｓ２）および（Ｓ３＋Ｓ４）の値を取得するので、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０の間における（Ｘ軸およびＹ軸間の）感度ミスマッチ｛（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｓ３＋Ｓ４）−１｝＝ＳＸ／ＳＹ−１を算出することができる。 As described above, the other-axis sensitivity calculation unit 252 according to the present embodiment acquires the values of the sums (S 1 + S 2 ) and (S 3 + S 4 ) of the magnetic sensitivities, so the first sensor pair 110 and the second sensor A sensitivity mismatch {(S 1 + S 2 ) / (S 3 + S 4 ) −1} = S X / S Y −1 (between the X and Y axes) between the pair 120 can be calculated.

次に、他軸感度演算部２５２は、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０が算出した差分信号および和信号の積を積算する（Ｓ６５０）。他軸感度演算部２５２は、例えば、回転磁石４１０が１回転（またはｎ回転）する間に取得する差分信号および和信号の積（ＶＸＶＺ１２およびＶＹＶＺ３４）を積算する。これにより、他軸感度演算部２５２は、次式で示す計算を実行したことに相当する。

Figure 0006530245
Next, the other-axis sensitivity calculation unit 252 integrates the product of the difference signal and the sum signal calculated by the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230 (S650). The other-axis sensitivity computing unit 252 integrates, for example, the products (V X V Z12 and V Y V Z34 ) of the difference signal and the sum signal acquired while the rotary magnet 410 makes one rotation (or n rotations). Accordingly, the other-axis sensitivity calculation unit 252 corresponds to performing the calculation represented by the following equation.
Figure 0006530245

ここで、他軸感度演算部２５２は、ＳＸおよびＳＹの値を既に取得しているので、センサ素子の感度ミスマッチによる他軸感度を算出することができる（Ｓ６６０）。他軸感度演算部２５２は、例えば、差分信号および和信号の積の積算結果をそれぞれΣ（ＶＸＶＺ１２）、Σ（ＶＹＶＺ３４）とすると、Ｘ軸およびＺ軸間の他軸感度ΔＳＸ／ＳＸおよびＹ軸およびＺ軸間の他軸感度ΔＳＹ／ＳＹを、次式のように算出することができる。
（数１３）
Σ（ＶＸＶＺ１２）／（πＳＸ ２）＝ΔＳＸ／ＳＸ
Σ（ＶＹＶＺ３４）／（πＳＹ ２）＝ΔＳＹ／ＳＹ Here, since the other-axis sensitivity calculation unit 252 has already acquired the values of S X and S Y , it is possible to calculate the other-axis sensitivity due to the sensitivity mismatch of the sensor elements (S 660). For example, assuming that the integration result of the product of the difference signal and the sum signal is Σ (V X V Z12 ) and Σ (V Y V Z34 ), for example, the other axis sensitivity between the X axis and the Z axis The ΔS X / S X and the other axis sensitivity ΔS Y / S Y between the Y axis and the Z axis can be calculated as the following equation.
(Equation 13)
Σ (V X V Z12) / (πS X 2) = ΔS X / S X
Σ (V Y V Z34) / (πS Y 2) = ΔS Y / S Y

以上のように、他軸感度演算部２５２は、センサ対間の磁気感度のミスマッチ、およびセンサ素子間の磁気感度のミスマッチによる他軸感度を算出することができるので、当該ミスマッチに基づく誤差を補正する補正パラメータを算出することができる。即ち、誤差出力部２５０は、予め定められた方向に変化する磁場に応じた第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０の算出結果に基づき、磁気センサ１００の誤差パラメータを出力する。   As described above, since the other-axis sensitivity calculation unit 252 can calculate the other-axis sensitivity due to the mismatch of the magnetic sensitivity between the sensor pair and the mismatch of the magnetic sensitivity between the sensor elements, the error based on the mismatch is corrected Correction parameters can be calculated. That is, the error output unit 250 outputs an error parameter of the magnetic sensor 100 based on the calculation results of the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230 according to the magnetic field changing in a predetermined direction.

以上のように、本実施形態に係る検出装置２００は、磁場印加部４００によって予め定められた複数の方向の磁場が磁気センサ１００に印加され、当該磁場に応答した信号出力に基づき、誤差パラメータを出力する。ここで、磁場印加部４００および磁気センサ１００の相対位置がずれた場合、（数１０）式とは異なる方向の磁場が磁気センサ１００印加されることになる。   As described above, in the detection apparatus 200 according to the present embodiment, the magnetic field application unit 400 applies magnetic fields in a plurality of directions determined in advance to the magnetic sensor 100, and the error parameter is output based on the signal output in response to the magnetic field. Output. Here, when the relative positions of the magnetic field application unit 400 and the magnetic sensor 100 shift, the magnetic sensor 100 applies a magnetic field in a direction different from that of the equation (10).

図８は、本実施形態に係る磁気センサ１００と磁場印加部４００に実装誤差が生じた例を示す。図８において、図５に示された本実施形態に係る磁気センサ１００および磁場印加部４００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。図８に示すように、回転磁石４１０の回転軸４１２の中心位置が、磁気センサ１００のＸＹ平面においてＸ方向にずれた例を示す。このように、磁気センサ１００および磁場印加部４００の相対位置の誤差が生じた場合、磁気センサ１００が回転角を検出すると、回転角の誤差の要因に、他軸感度および磁気センサ１００の実装誤差が含まれてしまう。   FIG. 8 shows an example in which a mounting error occurs in the magnetic sensor 100 and the magnetic field application unit 400 according to the present embodiment. In FIG. 8, the same symbols are given to the elements that are substantially the same as the operations of the magnetic sensor 100 and the magnetic field application unit 400 according to the present embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 8, an example in which the center position of the rotation axis 412 of the rotary magnet 410 is shifted in the X direction on the XY plane of the magnetic sensor 100 is shown. As described above, when an error occurs in the relative position between the magnetic sensor 100 and the magnetic field application unit 400, when the magnetic sensor 100 detects a rotation angle, the other axis sensitivity and the mounting error of the magnetic sensor 100 are caused by the error of the rotation angle. Is included.

そこで、本実施形態の検出装置２００は、このような複数の誤差を分離して検出し、それぞれ補正する誤差パラメータを算出して、磁気センサ１００の回転角の誤差を低減させる。即ち、本実施形態の他軸感度演算部２５２は、他軸感度に基づく誤差を実装誤差と分離して算出し、実装誤差演算部２５４は、磁気センサ１００および磁場印加部４００の相対位置の誤差を磁気センサ１００の実装誤差として演算する。   Therefore, the detection apparatus 200 according to the present embodiment separately detects such a plurality of errors, calculates error parameters to be corrected respectively, and reduces an error of the rotation angle of the magnetic sensor 100. That is, the other-axis sensitivity calculation unit 252 of this embodiment separately calculates the error based on the other-axis sensitivity from the mounting error, and the mounting error calculation unit 254 calculates the error of the relative position of the magnetic sensor 100 and the magnetic field application unit 400. Is calculated as a mounting error of the magnetic sensor 100.

図９は、本実施形態に係る回転磁石４１０の回転軸４１２の位置ずれが、Ｘ軸およびＹ軸間の感度ミスマッチに与える影響の一例を示す。図９は、円柱形状（直径２５ｍｍ、厚み１０ｍｍ）の回転磁石４１０の中心軸と、磁気センサ１００の中心位置とにずれが生じた場合の検出誤差について、積分要素法を用いた静磁場３次元解析よりシミュレーションした結果の一例である。図９は、横軸が回転磁石４１０の中心軸および磁気センサ１００の中心位置のＸ方向における相対的なずれ量を示し、縦軸がＸ軸およびＹ軸間の感度ミスマッチ１００×（ＳＸ／ＳＹ−１）を示す。 FIG. 9 shows an example of the influence of the positional deviation of the rotating shaft 412 of the rotating magnet 410 according to this embodiment on the sensitivity mismatch between the X axis and the Y axis. FIG. 9 shows a three-dimensional static magnetic field using the integral element method for detection errors when a shift occurs between the central axis of a cylindrical magnet (diameter 25 mm, thickness 10 mm) and the center position of the magnetic sensor 100. It is an example of the result of simulation from analysis. In FIG. 9, the horizontal axis represents the relative shift amount in the X direction of the central axis of the rotary magnet 410 and the center position of the magnetic sensor 100, and the vertical axis represents the sensitivity mismatch 100 × (S X /) between the X and Y axes. S Y -1) is shown.

図９は、回転磁石４１０および磁気センサ１００の実装誤差（ずれ量）が大きくなるにしたがい、感度ミスマッチも大きくなる傾向を示すことがわかる。これは実装誤差により、磁気センサ１００に入力される磁場ベクトルの大きさがＸ方向とＹ方向でミスマッチすることで生じる。また、２００μｍのＸ方向の位置ずれに対して、感度ミスマッチは０．０１２％未満程度となることがわかる。   FIG. 9 shows that as the mounting error (displacement amount) of the rotary magnet 410 and the magnetic sensor 100 increases, the sensitivity mismatch also tends to increase. This is caused by a mismatch between the magnitude of the magnetic field vector input to the magnetic sensor 100 in the X direction and the Y direction due to mounting error. In addition, it is understood that the sensitivity mismatch is about less than 0.012% with respect to the displacement in the X direction of 200 μm.

図１０は、本実施形態に係る回転磁石４１０の回転軸４１２の位置ずれが、Ｘ軸およびＺ軸間の他軸感度およびＹ軸およびＺ軸間の他軸感度に与える影響の一例を示す。図１０は、図９と同様のシミュレーションを実行した結果の一例である。図１０は、横軸が回転磁石４１０の中心軸および磁気センサ１００の中心位置のＸ方向における相対的なずれ量を示し、縦軸はＸ軸およびＺ軸間の他軸感度１００×ΔＳＸ／ＳＸおよびＹ軸およびＺ軸間の他軸感度１００×ΔＳＹ／ＳＹを示す。 FIG. 10 shows an example of the influence of the positional deviation of the rotary shaft 412 of the rotary magnet 410 according to this embodiment on the other axis sensitivity between the X and Z axes and the other axis sensitivity between the Y and Z axes. FIG. 10 is an example of the result of executing the same simulation as that of FIG. In FIG. 10, the horizontal axis indicates the relative shift amount in the X direction of the central axis of the rotary magnet 410 and the central position of the magnetic sensor 100, and the vertical axis indicates the sensitivity of the other axis between the X and Z axes 100 × ΔS X / The other axis sensitivity 100 × ΔS Y / S Y between the S X and Y axes and the Z axis is shown.

Ｘ軸およびＺ軸間の他軸感度がＸ方向の実装誤差の大きさに応じて大きくなる一方、Ｙ軸およびＺ軸間の他軸感度は略一定の値の傾向を示すことがわかる。即ち、Ｘ方向の実装誤差は、Ｘ軸およびＺ軸間の他軸感度に影響を及ぼし、Ｙ方向の実装誤差は、Ｙ軸およびＺ軸間の他軸感度に影響を及ぼすことがわかる。これは実装誤差により、磁気センサ１００に入力される磁場がＺ方向の成分を持つことによって生じる。また、２００μｍの位置ずれに対して、他軸感度は１．５％程度の大きさとなり、Ｘ軸およびＹ軸間の感度ミスマッチと比較して１００倍程度の大きさとなることがわかる。   It can be seen that while the other axis sensitivity between the X axis and the Z axis increases with the magnitude of the mounting error in the X direction, the other axis sensitivity between the Y axis and the Z axis tends to have a substantially constant value. That is, it is understood that the mounting error in the X direction affects the sensitivity of the other axis between the X axis and the Z axis, and the mounting error in the Y direction affects the sensitivity of the other axis between the Y axis and the Z axis. This is caused by the fact that the magnetic field input to the magnetic sensor 100 has a component in the Z direction due to mounting error. In addition, for the positional deviation of 200 μm, the sensitivity of the other axis is about 1.5%, which is about 100 times the size of the sensitivity mismatch between the X axis and the Y axis.

図１１は、本実施形態に係る回転磁石４１０および磁気センサ１００の間においてＸ軸方向に２００μｍの位置ずれが生じた場合の、回転磁石４１０から磁気センサ１００に印加される磁場ベクトルのＸ成分およびＹ成分をシミュレーションした結果の一例を示す。また、図１２は、本実施形態に係る回転磁石４１０および磁気センサ１００の間においてＸ軸方向に２００μｍの位置ずれが生じた場合の、回転磁石４１０から磁気センサ１００に印加される磁場ベクトルのＺ成分をシミュレーションした結果の一例を示す。   FIG. 11 shows an X component of a magnetic field vector applied from the rotating magnet 410 to the magnetic sensor 100 and a positional displacement of 200 μm in the X-axis direction between the rotating magnet 410 and the magnetic sensor 100 according to this embodiment. An example of the result of having simulated Y component is shown. 12 shows the Z of the magnetic field vector applied from the rotating magnet 410 to the magnetic sensor 100 when a positional shift of 200 μm occurs in the X-axis direction between the rotating magnet 410 and the magnetic sensor 100 according to the present embodiment. An example of a result of having simulated a ingredient is shown.

回転磁石４１０の回転軸が磁気センサ１００の中心位置からずれたことにより、磁場ベクトルのＺ成分が発生することがわかる。このような実装誤差が、Ｘ軸およびＹ軸間の感度ミスマッチ、Ｘ軸およびＺ軸間の他軸感度、およびＹ軸およびＺ軸間の他軸感度等と共に誤差要因となった場合、これらの複数の誤差を分離して検出しなければ誤差を補正することができないので、当該誤差を低減することは困難であった。そこで、本実施形態の検出装置２００は、これらの誤差を分離して検出し、誤差を補正する誤差パラメータを出力する。検出装置２００の動作について、図１３を用いて説明する。   It can be seen that the Z component of the magnetic field vector is generated as the rotation axis of the rotary magnet 410 is shifted from the center position of the magnetic sensor 100. When such a mounting error causes an error together with the sensitivity mismatch between the X and Y axes, the other axis sensitivity between the X and Z axes, and the other axis sensitivity between the Y and Z axes, etc. Since the errors can not be corrected without detecting a plurality of errors separately, it is difficult to reduce the errors. Therefore, the detection apparatus 200 according to the present embodiment separately detects these errors, and outputs an error parameter for correcting the errors. The operation of the detection apparatus 200 will be described using FIG.

図１３は、本実施形態に係る検出装置２００の動作フローの第２例を示す。図１３の動作フローにおいて、図６に示された本実施形態に係る検出装置２００の動作フローの動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。   FIG. 13 shows a second example of the operation flow of the detection apparatus 200 according to the present embodiment. In the operation flow of FIG. 13, the same reference numerals are given to the elements substantially the same as the operation of the operation flow of the detection apparatus 200 according to the present embodiment shown in FIG.

まず、磁場印加部４００は、回転磁場を磁気センサ１００に印加する（Ｓ６１０）。ここで、磁場印加部４００は、図１１および図１２に示すような、Ｚ成分を有する回転磁場ベクトルを磁気センサ１００に印加する。このような磁場ベクトルは、積分要素法を用いた静磁場３次元解析により、次式のように示される。
（数１４）
（ＨＸ，ＨＹ，ＨＺ）≒（ｃｏｓ（θ），ｓｉｎ（θ），α・ｓｉｎ（θ＋β）） First, the magnetic field application unit 400 applies a rotating magnetic field to the magnetic sensor 100 (S610). Here, the magnetic field application unit 400 applies a rotating magnetic field vector having a Z component as shown in FIGS. 11 and 12 to the magnetic sensor 100. Such a magnetic field vector is represented by the following formula by static magnetic field three-dimensional analysis using an integral element method.
(Equation 14)
(H X , H Y , H Z ) ≒ (cos (θ), sin (θ), α · sin (θ + β))

ここで、αは位置ずれの大きさを示す定数（α＜＜１）であり、βは位置ずれの方向を示す定数である。このように、理想的には０である磁場ベクトルのＺ成分が、実装誤差によって磁気センサ１００に印加されることになる。また、磁場ベクトルのＸ成分とＹ成分に関しては、図９で示したように位置ずれにより生じるミスマッチ量が小さいことから、位置ずれが生じた場合も（数１０）式と同様に、ｃｏｓ（θ）、ｓｉｎ（θ）と近似される。   Here, α is a constant (α << 1) indicating the magnitude of positional deviation, and β is a constant indicating the direction of positional deviation. As described above, the Z component of the magnetic field vector that is ideally 0 is applied to the magnetic sensor 100 due to the mounting error. Further, with regard to the X component and the Y component of the magnetic field vector, as shown in FIG. 9, the amount of mismatch caused by the positional deviation is small, so cos (θ And sin (θ).

次に、取得部２１０は、磁気センサ１００の出力信号を取得する（Ｓ６２０）。次に、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０は、取得した出力信号の差分信号および和信号を算出する（Ｓ６３０）。（数１４）式に示す磁場ベクトルに対して、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０は、差分信号および和信号を次式のように算出する。
（数１５）
ＶＸ＝ＳＸ・ｃｏｓ（θ）＋ΔＳＸ・α・ｓｉｎ（θ＋β）≒ＳＸ・ｃｏｓ（θ）
ＶＹ＝ＳＹ・ｓｉｎ（θ）＋ΔＳＹ・α・ｓｉｎ（θ＋β）≒ＳＹ・ｓｉｎ（θ）
ＶＺ１２＝ΔＳＸ・ｃｏｓ（θ）＋ＳＸ・α・ｃｏｓ（θ＋β）
ＶＺ３４＝ΔＳＹ・ｓｉｎ（θ）＋ＳＹ・α・ｓｉｎ（θ＋β） Next, the acquisition unit 210 acquires an output signal of the magnetic sensor 100 (S620). Next, the first signal calculating unit 220 and the second signal calculating unit 230 calculate a difference signal and a sum signal of the acquired output signals (S630). The first signal calculating unit 220 and the second signal calculating unit 230 calculate the difference signal and the sum signal according to the following equation with respect to the magnetic field vector represented by the equation (14).
(Equation 15)
V x = S x cos (θ) + ΔS x · α · sin (θ + β) ≒ S x · cos (θ)
V Y = S Y・ sin (θ) + ΔS Y・ α ・ sin (θ + β) ≒ S Y・ sin (θ)
V Z12 = ΔS X · cos (θ) + S X · α · cos (θ + β)
V Z34 = ΔS Y · sin (θ) + S Y · α · sin (θ + β)

なお、差分信号ＶＸおよびＶＹにおいて、ＳＸ＞＞ΔＳＸ・α、ＳＹ＞＞ΔＳＹ・αより、ΔＳＸ・αおよびΔＳＹ・αの項を０と近似した。（数１５）式より、実装誤差によって発生する他軸感度の項が、和信号ＶＺ１２およびＶＺ３４の第２項に相当することがわかる。また、センサ素子の磁気感度に起因する他軸感度は、和信号ＶＺ１２およびＶＺ３４において直交関係となるが、実装誤差によって発生する他軸感度は、同相の信号となることがわかる。 In the difference signals V X and V Y , the terms ΔS X · α and ΔS Y · α are approximated to 0 from S X >> ΔS X · α and S Y >> ΔS Y · α. From the equation (15), it can be understood that the term of the other-axis sensitivity generated due to the mounting error corresponds to the second term of the sum signals V Z12 and V Z34 . Also, it can be seen that while the other axis sensitivities resulting from the magnetic sensitivities of the sensor elements are orthogonal in the sum signals Vz12 and Vz34 , the other axis sensitivities generated due to mounting errors are signals in phase.

次に、他軸感度演算部２５２は、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０が算出した差分信号の振幅値を取得する（Ｓ６４０）。これにより、他軸感度演算部２５２は、差分信号ＶＸの振幅値ＳＸおよびＳＹを取得し、Ｘ軸およびＹ軸間の感度ミスマッチＳＸ／ＳＹ−１を算出することができる。他軸感度演算部２５２の振幅値の取得については、図６および図７で説明したのでここでは省略する。なお、実装誤差が生じても、図９に示したように、Ｘ軸およびＹ軸間の感度ミスマッチへの影響は比較的小さいので、実装誤差の有無にかかわらず、図６および図７で説明した動作で感度ミスマッチが精度良く算出できると考えられる。 Next, the other-axis sensitivity calculation unit 252 acquires the amplitude value of the difference signal calculated by the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230 (S640). Thereby, the other-axis sensitivity computing unit 252 can obtain the amplitude values S X and S Y of the difference signal V X and calculate the sensitivity mismatch S X / S Y −1 between the X axis and the Y axis. The acquisition of the amplitude value by the other-axis sensitivity calculation unit 252 has been described in FIG. 6 and FIG. It should be noted that even if mounting errors occur, as shown in FIG. 9, the effect on the sensitivity mismatch between the X and Y axes is relatively small. Therefore, regardless of the presence or absence of mounting errors, explanations will be given in FIGS. It is considered that the sensitivity mismatch can be calculated with high accuracy by the above operation.

次に、他軸感度演算部２５２は、第１信号算出部２２０および第２信号算出部２３０が算出した差分信号および和信号の積を積算する（Ｓ６７０）。即ち、他軸感度演算部２５２は、第１センサ対１１０の差分信号および和信号の積と、第２センサ対１２０の差分信号および和信号の積と、第１センサ対１１０の差分信号と第２センサ対１２０の和信号の積と、第２センサ対１２０の差分信号と第１センサ対１１０の和信号の積とを、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０に複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、第１センサ対１１０の差分信号および第２センサ対１２０の差分信号のそれぞれの振幅値と、に基づき、第１センサ対１１０および第２センサ対１２０の他軸感度誤差を演算する。   Next, the other-axis sensitivity calculation unit 252 integrates the product of the difference signal and the sum signal calculated by the first signal calculation unit 220 and the second signal calculation unit 230 (S670). That is, the other-axis sensitivity calculation unit 252 calculates the product of the difference signal and the sum signal of the first sensor pair 110, the product of the difference signal and the sum signal of the second sensor pair 120, the difference signal of the first sensor pair 110, and The product of the sum signal of the two sensor pairs 120, the product of the difference signal of the second sensor pair 120 and the product of the sum signal of the first sensor pair 110, the magnetic field in a plurality of directions for the first sensor pair 110 and the second sensor pair 120 The first sensor pair 110 and the second sensor pair are based on the integrated value integrated each time the voltage is applied and the respective amplitude values of the differential signal of the first sensor pair 110 and the differential signal of the second sensor pair 120. Calculate 120 other axis sensitivity error.

他軸感度演算部２５２は、例えば、回転磁石４１０が１回転（またはｎ回転）する間に取得する差分信号および和信号の積（ＶＸＶＺ１２、ＶＹＶＺ３４、ＶＹＶＺ１２、およびＶＸＶＺ３４）を積算する。これにより、他軸感度演算部２５２は、次式で示す計算を実行したことに相当する。

Figure 0006530245
Figure 0006530245
Figure 0006530245
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 The other-axis sensitivity calculation unit 252, for example, calculates the product of the difference signal and the sum signal acquired while the rotary magnet 410 makes one rotation (or n rotations) (V X V Z12 , V Y V Z34 , V Y V Z12 , and Accumulate V X V Z34 ). Accordingly, the other-axis sensitivity calculation unit 252 corresponds to performing the calculation represented by the following equation.
Figure 0006530245
Figure 0006530245
Figure 0006530245
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ここで、他軸感度演算部２５２は、ＳＸおよびＳＹの値を既に取得しているので、センサ素子の感度ミスマッチによる他軸感度を算出することができる（Ｓ６８０）。他軸感度演算部２５２は、例えば、差分信号および和信号の積の積算結果をそれぞれΣ（ＶＸＶＺ１２）、Σ（ＶＹＶＺ３４）、Σ（ＶＹＶＺ１２）、およびΣ（ＶＸＶＺ３４）とすると、Ｘ軸およびＺ軸間の他軸感度ΔＳＸ／ＳＸおよびＹ軸およびＺ軸間の他軸感度ΔＳＹ／ＳＹを、次式のように算出することができる。
（数２０）
｛Σ（ＶＸＶＺ１２）／（πＳＸ）−Σ（ＶＸＶＺ３４）／（πＳＹ）｝／ＳＸ＝ΔＳＸ／ＳＸ
｛Σ（ＶＹＶＺ３４）／（πＳＹ）−Σ（ＶＹＶＺ１２）／（πＳＸ）｝／ＳＹ＝ΔＳＹ／ＳＹ Here, since the other-axis sensitivity calculation unit 252 has already acquired the values of S X and S Y , it is possible to calculate the other-axis sensitivity due to the sensitivity mismatch of the sensor elements (S 680). The other-axis sensitivity calculation unit 252, for example, calculates the integration result of the product of the difference signal and the sum signal as Σ (V X V Z12 ), Σ (V Y V Z34 ), Σ (V Y V Z12 ), and Σ (V Assuming that X V Z34 ), the other axis sensitivity ΔS X / S between X and Z axes and the other axis sensitivity ΔS Y / S Y between Y and Z axes can be calculated as the following equation .
(Equation 20)
{Σ (V X V Z12) / (πS X) -Σ (V X V Z34) / (πS Y)} / S X = ΔS X / S X
{Σ (V Y V Z34) / (πS Y) -Σ (V Y V Z12) / (πS X)} / S Y = ΔS Y / S Y

以上のように、他軸感度演算部２５２は、センサ対間の磁気感度のミスマッチ、およびセンサ素子間の磁気感度のミスマッチによる他軸感度を算出することができるので、当該ミスマッチに基づく誤差を補正する補正パラメータを算出することができる。図１４は、本実施形態に係る検出装置２００が出力する補正パラメータに基づき、誤差を補正した結果の一例を示す。図１４は、上記の計算方法により、実装誤差と他軸感度とを分離し、Ｘ軸およびＺ軸間の他軸感度およびＹ軸およびＺ軸間の他軸感度を算出して誤差を補正する動作について、積分要素法を用いた静磁場３次元解析によるシミュレーションを実行した結果を示す。   As described above, since the other-axis sensitivity calculation unit 252 can calculate the other-axis sensitivity due to the mismatch of the magnetic sensitivity between the sensor pair and the mismatch of the magnetic sensitivity between the sensor elements, the error based on the mismatch is corrected Correction parameters can be calculated. FIG. 14 shows an example of the result of correcting the error based on the correction parameter output from the detection apparatus 200 according to this embodiment. FIG. 14 separates the mounting error from the other axis sensitivity by the above calculation method, and calculates the other axis sensitivity between the X axis and the Z axis and the other axis sensitivity between the Y axis and the Z axis to correct the error. The operation results of simulation by static magnetic field three-dimensional analysis using integral element method are shown.

当該シミュレーションは、図９および図１０のシミュレーションと同様に、円柱形状（直径２５ｍｍ、厚み１０ｍｍ）の回転磁石４１０の中心軸と、磁気センサ１００の中心位置とにずれが生じた場合の検出誤差を算出した結果である。図１４は、横軸が回転磁石４１０の中心軸および磁気センサ１００の中心位置のＸ方向における相対的なずれ量を示し、縦軸はＸ軸およびＺ軸間の他軸感度１００×ΔＳＸ／ＳＸおよびＹ軸およびＺ軸間の他軸感度１００×ΔＳＹ／ＳＹを示す。略２００μｍの相対的な位置ずれに対して他軸感度の検出誤差が１．５％程度生じていた図１０の結果と比較して、図１４は、検出誤差が１／１００以下に改善していることがわかる。 In the simulation, as in the simulations of FIGS. 9 and 10, the detection error when the center axis of the rotary magnet 410 having a cylindrical shape (diameter 25 mm, thickness 10 mm) and the center position of the magnetic sensor 100 deviate is It is the result of calculation. In FIG. 14, the horizontal axis represents the relative displacement between the central axis of the rotary magnet 410 and the center position of the magnetic sensor 100 in the X direction, and the vertical axis represents the sensitivity of the other axis between the X and Z axes 100 × ΔS X / The other axis sensitivity 100 × ΔS Y / S Y between the S X and Y axes and the Z axis is shown. Compared with the result of FIG. 10 in which the detection error of the other-axis sensitivity occurs about 1.5% for the relative positional deviation of approximately 200 μm, FIG. 14 improves the detection error to 1/100 or less I understand that

次に、実装誤差演算部２５４は、実装誤差を算出する（Ｓ６９０）。実装誤差演算部２５４は、例えば、差分信号および和信号の積の積算結果Σ（ＶＹＶＺ１２）およびΣ（ＶＸＶＺ３４）から、実装誤差を、次式のように算出することができる。
（数２１）
Σ（ＶＸＶＺ３４）／πＳＸＳＹ＝α・ｓｉｎ（β）
Σ（ＶＹＶＺ１２）／πＳＸＳＹ＝α・ｃｏｓ（β） Next, the mounting error calculation unit 254 calculates a mounting error (S690). The mounting error calculation unit 254 can calculate the mounting error from the integration result ((V Y V Z12 ) and Σ (V X V Z34 ) of the product of the difference signal and the sum signal, for example, as the following equation .
(21)
Σ (V X V Z34 ) / π S X S Y = α · sin (β)
Σ (V Y V Z12 ) / π S X S Y = α · cos (β)

図１５は、本実施形態に係る検出装置２００が算出する実装誤差の第１例を示す。図１６は、本実施形態に係る検出装置２００が算出する実装誤差の第２例を示す。図１５および図１６は、図１４と同様のシミュレーションによって、（数２１）式からα・ｓｉｎ（β）およびα・ｃｏｓ（β）を算出した結果を示す。図１５は、Ｘ方向の位置ずれに対するα・ｓｉｎ（β）およびα・ｃｏｓ（β）の値を示す。図１５より、Ｘ方向の位置ずれに応じて、α・ｓｉｎ（β）の値が変動することがわかる。図１６は、Ｙ方向の位置ずれに対するα・ｓｉｎ（β）およびα・ｃｏｓ（β）の値を示す。図１６より、Ｙ方向の位置ずれに応じて、α・ｃｏｓ（β）の値が変動することがわかる。   FIG. 15 shows a first example of the mounting error calculated by the detection apparatus 200 according to the present embodiment. FIG. 16 shows a second example of the mounting error calculated by the detection device 200 according to this embodiment. FIGS. 15 and 16 show the results of calculation of α · sin (β) and α · cos (β) from the equation (21) by the same simulation as that of FIG. FIG. 15 shows values of α · sin (β) and α · cos (β) with respect to displacement in the X direction. From FIG. 15, it can be seen that the value of α · sin (β) fluctuates according to the positional deviation in the X direction. FIG. 16 shows values of α · sin (β) and α · cos (β) with respect to displacement in the Y direction. It can be seen from FIG. 16 that the value of α · cos (β) fluctuates according to the positional deviation in the Y direction.

なお、図１５および図１６の縦軸は、回転磁石４１０の磁石のサイズ、形状、材質等によって定まる相対的な軸である。したがって、例えば、略同一の磁場印加部４００を用いて、複数の磁気センサ１００のα・ｓｉｎ（β）およびα・ｃｏｓ（β）の値を検出して比較することで、実装誤差（位置ずれの大きさ、方向）を評価することができる。また、予め定められた実装誤差を与えた磁場印加部４００および磁気センサ１００の検出結果と比較することで、実装誤差を評価してもよい。   The vertical axes in FIGS. 15 and 16 are relative axes determined by the size, shape, material, etc. of the magnet of the rotary magnet 410. Therefore, for example, by detecting and comparing the values of α · sin (β) and α · cos (β) of the plurality of magnetic sensors 100 using substantially the same magnetic field application unit 400, the mounting error (displacement deviation) Size, direction) can be evaluated. Alternatively, the mounting error may be evaluated by comparing the detection result of the magnetic field application unit 400 and the magnetic sensor 100 given a predetermined mounting error.

以上の本実施形態に係る検出装置２００は、精度良く磁気センサの誤差を検出し、補正パラメータを算出することができる。また、検出装置２００は、他軸感度および実装誤差の複数の誤差が重畳していても、それぞれの誤差を分離して検出することができ、補正パラメータを算出することができる。   The detection apparatus 200 according to the present embodiment described above can accurately detect the error of the magnetic sensor and calculate the correction parameter. Further, even if a plurality of errors of the other-axis sensitivity and the mounting error are superimposed, the detection device 200 can separately detect the respective errors and can calculate the correction parameter.

以上の本実施形態に係る検出装置２００は、磁気センサ１００と別個独立に形成されてよく、これに代えて、磁気センサ１００の基板１０に形成されてよい。この場合、磁気センサ１００および検出装置２００が一体となったセンサ装置として形成されてもよい。また、磁気センサ１００および検出装置２００は、磁場印加部４００の予め定められた位置に配置されてよい。この場合、磁気センサ１００、検出装置２００、および磁場印加部４００は、一体となった回転角センサ装置として形成されてもよい。   The detection device 200 according to the present embodiment described above may be formed separately and independently from the magnetic sensor 100, or may be formed on the substrate 10 of the magnetic sensor 100 instead. In this case, the magnetic sensor 100 and the detection device 200 may be formed as an integrated sensor device. In addition, the magnetic sensor 100 and the detection device 200 may be arranged at predetermined positions of the magnetic field application unit 400. In this case, the magnetic sensor 100, the detection device 200, and the magnetic field application unit 400 may be formed as an integrated rotation angle sensor device.

また、以上の本実施形態に係る検出装置２００は、角度演算部２４０が回転角を出力し、誤差出力部２５０が磁気センサ１００の誤差パラメータを出力することを説明した。ここで、検出装置２００は、角度演算部２４０が出力する回転角を、誤差出力部２５０が出力する誤差パラメータで補正してよい。   In the detection device 200 according to the present embodiment described above, it has been described that the angle calculation unit 240 outputs the rotation angle, and the error output unit 250 outputs the error parameter of the magnetic sensor 100. Here, the detection device 200 may correct the rotation angle output by the angle calculation unit 240 using the error parameter output by the error output unit 250.

また、磁気センサ１００は、検出装置２００が出力する誤差パラメータを記憶してもよい。この場合、磁気センサ１００は、検出装置２００の検出対象であり、また、当該検出装置２００が検出した誤差を補正する誤差パラメータを記憶する記憶部を備え、当該誤差パラメータを用いて検出結果を補正する。これにより、磁気センサ１００は、例えば、工場出荷時にそれぞれ個別に誤差を検出して誤差パラメータを記憶してから、市場に投入することができる。これにより、製造バラツキを低減させて精度を向上させた磁気センサ１００を供給できる。   In addition, the magnetic sensor 100 may store an error parameter output from the detection device 200. In this case, the magnetic sensor 100 is a detection target of the detection device 200, and further includes a storage unit for storing an error parameter for correcting the error detected by the detection device 200, and the detection result is corrected using the error parameter. Do. As a result, for example, the magnetic sensor 100 can detect an error individually at the time of factory shipment, store an error parameter, and then put it on the market. As a result, it is possible to supply the magnetic sensor 100 in which the manufacturing variation is reduced and the accuracy is improved.

また、検出装置２００は、経時変化した磁気センサ１００の誤差を検出して誤差パラメータを出力してもよい。これにより、検出装置２００は、出荷済の磁気センサ１００の再調整、再較正等を容易に実行することができる。   Further, the detection device 200 may detect an error of the magnetic sensor 100 that has changed with time and output an error parameter. Thus, the detection device 200 can easily perform readjustment, recalibration, and the like of the shipped magnetic sensor 100.

図１７は、本実施形態に係る検出装置２００として機能するコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、および表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、およびＤＶＤドライブ２０６０を有する入出力部と、入出力コントローラ２０８４に接続されるＲＯＭ２０１０、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、および入出力チップ２０７０を有するレガシー入出力部と、を備える。   FIG. 17 shows an example of the hardware configuration of a computer 1900 that functions as a detection apparatus 200 according to this embodiment. The computer 1900 according to this embodiment is connected to the host controller 2082 by the input / output controller 2084 and the CPU peripheral unit having the CPU 2000, the RAM 2020, the graphic controller 2075, and the display device 2080 mutually connected by the host controller 2082. An I / O unit having a communication interface 2030, a hard disk drive 2040, and a DVD drive 2060, and a legacy I / O unit having a ROM 2010, a flexible disk drive 2050, and an I / O chip 2070 connected to the I / O controller 2084; Equipped with

ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００およびグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０およびＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。   The host controller 2082 connects the RAM 2020 to the CPU 2000 and the graphic controller 2075 which access the RAM 2020 at a high transfer rate. The CPU 2000 operates based on the programs stored in the ROM 2010 and the RAM 2020 to control each part. The graphic controller 2075 acquires image data generated by the CPU 2000 or the like on a frame buffer provided in the RAM 2020 and causes the display device 2080 to display the image data. Instead of this, the graphic controller 2075 may internally include a frame buffer for storing image data generated by the CPU 2000 or the like.

入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤドライブ２０６０は、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。   The input / output controller 2084 connects the host controller 2082 with the communication interface 2030, the hard disk drive 2040, and the DVD drive 2060, which are relatively high-speed input / output devices. The communication interface 2030 communicates with other devices via a network. The hard disk drive 2040 stores programs and data used by the CPU 2000 in the computer 1900. The DVD drive 2060 reads a program or data from the DVD-ROM 2095 and provides it to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020.

また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０、および入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、および／または、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ２０５０は、フレキシブルディスク２０９０からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続する。   Further, to the input / output controller 2084, the ROM 2010, the flexible disk drive 2050, and relatively low-speed input / output devices of the input / output chip 2070 are connected. The ROM 2010 stores a boot program executed when the computer 1900 starts up, and / or a program depending on the hardware of the computer 1900, and the like. The flexible disk drive 2050 reads a program or data from the flexible disk 2090 and provides it to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020. The input / output chip 2070 connects the flexible disk drive 2050 to the input / output controller 2084 and, for example, inputs / outputs various input / output devices via parallel port, serial port, keyboard port, mouse port, etc. Connect to the controller 2084.

ＲＡＭ２０２０を介してハードディスクドライブ２０４０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５、またはＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内のハードディスクドライブ２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。   The program provided to the hard disk drive 2040 via the RAM 2020 is stored in a recording medium such as the flexible disk 2090, the DVD-ROM 2095, or an IC card and provided by the user. The program is read from the recording medium, installed in the hard disk drive 2040 in the computer 1900 via the RAM 2020, and executed by the CPU 2000.

プログラムは、コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を取得部２１０、第１信号算出部２２０、第２信号算出部２３０、角度演算部２４０、誤差出力部２５０、他軸感度演算部２５２、および実装誤差演算部２５４として機能させる。   The program is installed in the computer 1900, and the computer 1900 is acquired by the acquisition unit 210, the first signal calculation unit 220, the second signal calculation unit 230, the angle calculation unit 240, the error output unit 250, the other axis sensitivity calculation unit 252, and the mounting error It functions as the calculation unit 254.

プログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である取得部２１０、第１信号算出部２２０、第２信号算出部２３０、角度演算部２４０、誤差出力部２５０、他軸感度演算部２５２、および実装誤差演算部２５４として機能する。そして、この具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算または加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の検出装置２００が構築される。   The information processing described in the program is an acquisition unit 210 which is a specific means in which software and the various hardware resources described above cooperated by being read into the computer 1900, a first signal calculation unit 220, a second It functions as the signal calculation unit 230, the angle calculation unit 240, the error output unit 250, the other axis sensitivity calculation unit 252, and the mounting error calculation unit 254. Then, by realizing calculation or processing of information according to the purpose of use of the computer 1900 in the present embodiment by this specific means, a unique detection device 200 according to the purpose of use is constructed.

一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、ハードディスクドライブ２０４０、フレキシブルディスク２０９０、またはＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置または通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０または記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。   As an example, when communication is performed between the computer 1900 and an external device etc., the CPU 2000 executes the communication program loaded on the RAM 2020, and based on the processing content described in the communication program, the communication interface It instructs communication processing to 2030. Under the control of the CPU 2000, the communication interface 2030 reads out transmission data stored in a transmission buffer area or the like provided on a storage device such as the RAM 2020, the hard disk drive 2040, the flexible disk 2090, or the DVD-ROM 2095 to the network. Alternatively, it writes data received or received from the network into a reception buffer area or the like provided on the storage device. As described above, the communication interface 2030 may transfer transmission / reception data to / from the storage device by the DMA (direct memory access) method, and instead, the storage device or communication interface 2030 of the transfer source from the CPU 2000. The transmission / reception data may be transferred by reading the data from the memory and writing the data to the communication interface 2030 or storage device of the transfer destination.

また、ＣＰＵ２０００は、ハードディスクドライブ２０４０、ＤＶＤドライブ２０６０（ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５）、フレキシブルディスク・ドライブ２０５０（フレキシブルディスク２０９０）等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、および／または記憶装置に含まれるものとする。   In addition, the CPU 2000 may use all or necessary portions of files or databases stored in an external storage device such as a hard disk drive 2040, a DVD drive 2060 (DVD-ROM 2095), a flexible disk drive 2050 (flexible disk 2090). Are read into the RAM 2020 by DMA transfer or the like, and various processing is performed on the data on the RAM 2020. Then, the CPU 2000 writes the processed data back to the external storage device by DMA transfer or the like. In such processing, the RAM 2020 can be considered to temporarily hold the contents of the external storage device, so in the present embodiment, the RAM 2020 and the external storage device are collectively referred to as a memory, a storage unit, or a storage device. Various kinds of information such as various kinds of programs, data, tables, databases, and the like in the present embodiment are stored on such a storage device and become an object of information processing. The CPU 2000 can hold a part of the RAM 2020 in a cache memory, and can read and write on the cache memory. Even in such a mode, since the cache memory takes part of the function of the RAM 2020, in the present embodiment, the cache memory is also included in the RAM 2020, the memory, and / or the storage device unless otherwise indicated. Do.

また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（または不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。   In addition, the CPU 2000 performs various operations described in this embodiment on data read from the RAM 2020 and specified by a program instruction sequence, including various operations, information processing, condition determination, information search / replacement, etc. And write back to the RAM 2020. For example, in the case where the CPU 2000 makes a condition determination, whether the various variables described in the present embodiment satisfy the condition such as greater than, less than, equal to, or less than or equal to other variables or constants. If the condition is satisfied (or not satisfied), branch to a different instruction sequence or call a subroutine.

また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。   The CPU 2000 can also search information stored in a file or database in the storage device. For example, in the case where a plurality of entries in which the attribute value of the second attribute is associated with the attribute value of the first attribute are stored in the storage device, the CPU 2000 can generate a plurality of entries stored in the storage device. Search for an entry that matches the condition for which the attribute value of the first attribute is specified from among them, and by reading out the attribute value of the second attribute stored in the entry, it is associated with the first attribute that satisfies the predetermined condition An attribute value of the second attribute can be obtained.

以上に示したプログラムまたはモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク２０９０、ＤＶＤ−ＲＯＭ２０９５の他に、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、またはＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。   The programs or modules described above may be stored in an external recording medium. As the recording medium, in addition to the flexible disk 2090, the DVD-ROM 2095, an optical recording medium such as DVD, Blu-ray (registered trademark) or CD, a magneto-optical recording medium such as MO, a tape medium, a semiconductor such as an IC card A memory or the like can be used. Alternatively, a storage device such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium, and the program may be provided to the computer 1900 via the network.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It is apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be added to the above embodiment. It is also apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such alterations or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
本願によれば、以下の各項目もまた開示される。
（項目１）
第１センサ対および第２センサ対を有する磁気センサの誤差を検出する検出装置であって、
前記磁気センサの出力信号を取得する取得部と、
前記第１センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第１信号算出部と、
前記第２センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第２信号算出部と、
前記第１信号算出部および前記第２信号算出部の算出結果に基づき、前記磁気センサの誤差パラメータを出力する誤差出力部と、
を備える検出装置。
（項目２）
前記磁気センサに予め定められた複数の方向の磁場を印加する磁場印加部を備え、
前記誤差出力部は、前記磁気センサに印加された前記複数の方向の磁場に応じた前記第１信号算出部および前記第２信号算出部の算出結果に基づき、前記磁気センサの前記誤差パラメータを出力する項目１に記載の検出装置。
（項目３）
前記取得部は、前記磁気センサに印加される予め定められた複数の方向の磁場に応じた当該磁気センサの出力信号を取得する項目２に記載の検出装置。
（項目４）
前記第１センサ対および前記第２センサ対は、前記第１センサ対の配列方向である第１軸、前記第２センサ対の配列方向である第２軸、ならびに第１軸および第２軸に垂直な第３軸の各軸方向の磁場を検出するものであり、
前記誤差出力部は、前記第１センサ対および前記第２センサ対の他軸感度誤差を演算する他軸感度演算部を有する項目２または３に記載の検出装置。
（項目５）
前記誤差出力部は、前記磁気センサおよび前記磁場印加部の相対位置の誤差を前記磁気センサの実装誤差として演算する実装誤差演算部を有する項目４に記載の検出装置。
（項目６）
前記他軸感度演算部は、
前記第１センサ対の差分信号および前記第２センサ対の差分信号のそれぞれの振幅値と、
前記第１センサ対の差分信号および和信号の積と、前記第２センサ対の差分信号および和信号の積とを、前記第１センサ対および前記第２センサ対に前記複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、
に基づき、
前記第１センサ対および前記第２センサ対の他軸感度誤差を演算する項目４または５に記載の検出装置。
（項目７）
前記他軸感度演算部は、
前記第１センサ対の差分信号および和信号の積と、
前記第２センサ対の差分信号および和信号の積と、
前記第１センサ対の差分信号と前記第２センサ対の和信号の積と、
前記第２センサ対の差分信号と前記第１センサ対の和信号の積とを、
前記第１センサ対および前記第２センサ対に前記複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、
前記第１センサ対の差分信号および前記第２センサ対の差分信号のそれぞれの振幅値と、
に基づき、
前記第１センサ対および前記第２センサ対の他軸感度誤差を演算する項目４または５に記載の検出装置。
（項目８）
前記磁場印加部は、前記磁気センサに印加する磁場の方向を、予め定められた方向に変化させ、
前記誤差出力部は、前記予め定められた方向に変化する磁場に応じた前記第１信号算出部および前記第２信号算出部の算出結果に基づき、前記磁気センサの前記誤差パラメータを出力する項目２から７のいずれか一項に記載の検出装置。
（項目９）
項目１から７のいずれか一項に記載の検出装置が検出した誤差を補正する前記誤差パラメータを記憶する記憶部を備え、当該検出装置の検出対象である磁気センサ。
（項目１０）
第１センサ対および第２センサ対を有する磁気センサの誤差を検出する検出方法であって、
前記磁気センサの出力信号を取得する取得段階と、
前記第１センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第１信号算出段階と、
前記第２センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第２信号算出段階と、
前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの誤差パラメータを出力する誤差出力段階と、
を備える検出方法。
（項目１１）
前記取得段階は、前記磁気センサに印加される予め定められた複数の方向の磁場に応じた当該磁気センサの出力信号を取得し、
前記誤差出力段階は、前記複数の方向の磁場に応じた前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの誤差パラメータを出力する項目１０に記載の検出方法。
（項目１２）
前記誤差出力段階は、前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの他軸感度誤差を演算する他軸感度演算段階を有する項目１０または１１に記載の検出方法。
（項目１３）
前記誤差出力段階は、前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの実装誤差を演算する実装誤差演算段階を有する項目１０から１２のいずれか一項に記載の検出方法。
（項目１４）
コンピュータに、項目１０から１３のいずれか一項に記載の検出方法を実行させるためのプログラム。 The execution order of each process such as operations, procedures, steps, and steps in the apparatuses, systems, programs, and methods shown in the claims, the specification, and the drawings is particularly “before”, “preceding” It is to be noted that “it is not explicitly stated as“ etc. ”and can be realized in any order as long as the output of the previous process is not used in the later process. With regard to the flow of operations in the claims, the specification and the drawings, even if it is described using “first,” “next,” etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
According to the present application, the following items are also disclosed.
(Item 1)
A detection device for detecting an error of a magnetic sensor having a first sensor pair and a second sensor pair, the detection device comprising:
An acquisition unit that acquires an output signal of the magnetic sensor;
A first signal calculator configured to calculate a difference signal and a sum signal of output signals of the first sensor pair;
A second signal calculator configured to calculate a difference signal and a sum signal of output signals of the second sensor pair;
An error output unit that outputs an error parameter of the magnetic sensor based on calculation results of the first signal calculation unit and the second signal calculation unit;
A detection device comprising:
(Item 2)
A magnetic field application unit that applies magnetic fields in a plurality of predetermined directions to the magnetic sensor;
The error output unit outputs the error parameter of the magnetic sensor based on the calculation result of the first signal calculation unit and the second signal calculation unit according to the magnetic fields in the plurality of directions applied to the magnetic sensor. The detection device according to item 1.
(Item 3)
The detection device according to Item 2, wherein the acquisition unit acquires output signals of the magnetic sensor according to magnetic fields in a plurality of predetermined directions applied to the magnetic sensor.
(Item 4)
The first sensor pair and the second sensor pair have a first axis which is an arrangement direction of the first sensor pair, a second axis which is an arrangement direction of the second sensor pair, and a first axis and a second axis. It detects the magnetic field in the direction of each of the vertical third axes,
The detection apparatus according to Item 2 or 3, wherein the error output unit includes an other-axis sensitivity calculation unit that calculates the other-axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair.
(Item 5)
The detection apparatus according to Item 4, wherein the error output unit includes a mounting error calculation unit that calculates an error of a relative position of the magnetic sensor and the magnetic field application unit as a mounting error of the magnetic sensor.
(Item 6)
The other axis sensitivity calculation unit
Respective amplitude values of the differential signal of the first sensor pair and the differential signal of the second sensor pair;
The magnetic field of the plurality of directions in the first sensor pair and the second sensor pair is the product of the difference signal and the sum signal of the first sensor pair and the product of the difference signal and the sum signal of the second sensor pair The integrated value integrated each time it is applied, and
Based on
The detection device according to Item 4 or 5, which calculates the other axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair.
(Item 7)
The other axis sensitivity calculation unit
A product of the difference signal and the sum signal of the first sensor pair;
A product of the difference signal and the sum signal of the second sensor pair;
A product of a difference signal of the first sensor pair and a sum signal of the second sensor pair;
The product of the difference signal of the second sensor pair and the sum signal of the first sensor pair
An integrated value integrated each time a magnetic field in the plurality of directions is applied to the first sensor pair and the second sensor pair,
Respective amplitude values of the differential signal of the first sensor pair and the differential signal of the second sensor pair;
Based on
The detection device according to Item 4 or 5, which calculates the other axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair.
(Item 8)
The magnetic field application unit changes the direction of the magnetic field applied to the magnetic sensor in a predetermined direction.
The error output unit outputs the error parameter of the magnetic sensor based on the calculation result of the first signal calculation unit and the second signal calculation unit according to the magnetic field changing in the predetermined direction. The detection apparatus as described in any one of to 7.
(Item 9)
A magnetic sensor, which is a detection target of the detection device, includes a storage unit that stores the error parameter that corrects an error detected by the detection device according to any one of Items 1 to 7.
(Item 10)
A detection method for detecting an error of a magnetic sensor having a first sensor pair and a second sensor pair, the detection method comprising:
Acquiring an output signal of the magnetic sensor;
A first signal calculating step of calculating a difference signal and a sum signal of output signals of the first sensor pair;
A second signal calculating step of calculating a difference signal and a sum signal of output signals of the second sensor pair;
An error output step of outputting an error parameter of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step;
A detection method comprising:
(Item 11)
The acquiring step acquires an output signal of the magnetic sensor according to magnetic fields in a plurality of predetermined directions applied to the magnetic sensor,
10. The detection method according to Item 10, wherein the error output step outputs error parameters of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step according to the magnetic fields in the plurality of directions.
(Item 12)
The detection according to the item 10 or 11, wherein the error output step includes another axis sensitivity operation step of calculating the other axis sensitivity error of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step. Method.
(Item 13)
The error output step is described in any one of items 10 to 12 including a mounting error calculation step of calculating a mounting error of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step. Detection method.
(Item 14)
A program for causing a computer to execute the detection method according to any one of Items 10 to 13.

１０ 基板、１００ 磁気センサ、１１０ 第１センサ対、１１２ 第１センサ素子、１１４ 第２センサ素子、１２０ 第２センサ対、１２２ 第３センサ素子、１２４ 第４センサ素子、１３０ 磁気収束板、２００ 検出装置、２１０ 取得部、２２０ 第１信号算出部、２３０ 第２信号算出部、２４０ 角度演算部、２５０ 誤差出力部、２５２ 他軸感度演算部、２５４ 実装誤差演算部、４００ 磁場印加部、４１０ 回転磁石、４１２ 回転軸、４２０ モーター、１９００ コンピュータ、２０００ ＣＰＵ、２０１０ ＲＯＭ、２０２０ ＲＡＭ、２０３０ 通信インターフェイス、２０４０ ハードディスクドライブ、２０５０ フレキシブルディスク・ドライブ、２０６０ ＤＶＤドライブ、２０７０ 入出力チップ、２０７５ グラフィック・コントローラ、２０８０ 表示装置、２０８２ ホスト・コントローラ、２０８４ 入出力コントローラ、２０９０ フレキシブルディスク、２０９５ ＤＶＤ−ＲＯＭ Reference Signs List 10 substrate 100 magnetic sensor 110 first sensor pair 112 first sensor element 114 second sensor element 120 second sensor pair 122 third sensor element 124 fourth sensor element 130 magnetic focusing plate 200 detection Device, 210 acquisition unit, 220 first signal calculation unit, 230 second signal calculation unit, 240 angle operation unit, 250 error output unit, 252 other axis sensitivity operation unit, 254 mounting error operation unit, 400 magnetic field application unit, 410 rotation Magnet, 412 axis, 420 motor, 1900 computer, 2000 CPU, 2010 ROM, 2020 RAM, 2030 communication interface, 2040 hard disk drive, 2050 flexible disk drive, 2060 DVD drive, 2070 I / O chip, 2075 graph Click controller, 2080 display device, 2082 host controller, 2084 input-output controller, 2090 flexible disk, 2095 DVD-ROM

Claims (11)

第１センサ対および第２センサ対を有する磁気センサの誤差を検出する検出装置であって、
前記磁気センサの出力信号を取得する取得部と、
前記第１センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第１信号算出部と、
前記第２センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第２信号算出部と、
前記第１信号算出部および前記第２信号算出部の算出結果に基づき、前記磁気センサの誤差パラメータを出力する誤差出力部と、
前記磁気センサに予め定められた複数の方向の磁場を印加する磁場印加部と、
を備え、
前記誤差出力部は、前記磁気センサに印加された前記複数の方向の磁場に応じた前記第１信号算出部および前記第２信号算出部の算出結果に基づき、前記磁気センサの前記誤差パラメータを出力し、
前記第１センサ対および前記第２センサ対は、前記第１センサ対の配列方向である第１軸、前記第２センサ対の配列方向である第２軸、ならびに第１軸および第２軸に垂直な第３軸の各軸方向の磁場を検出するものであり、
前記誤差出力部は、前記第１センサ対および前記第２センサ対の他軸感度誤差を演算する他軸感度演算部を有し、
前記他軸感度演算部は、
前記第１センサ対の差分信号および前記第２センサ対の差分信号のそれぞれの振幅値と、
前記第１センサ対の差分信号および和信号の積と、前記第２センサ対の差分信号および和信号の積とを、前記第１センサ対および前記第２センサ対に前記複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、
に基づき、
前記第１センサ対および前記第２センサ対の他軸感度誤差を演算する、
検出装置。 A detection device for detecting an error of a magnetic sensor having a first sensor pair and a second sensor pair, the detection device comprising:
An acquisition unit that acquires an output signal of the magnetic sensor;
A first signal calculator configured to calculate a difference signal and a sum signal of output signals of the first sensor pair;
A second signal calculator configured to calculate a difference signal and a sum signal of output signals of the second sensor pair;
An error output unit that outputs an error parameter of the magnetic sensor based on calculation results of the first signal calculation unit and the second signal calculation unit;
A magnetic field application unit that applies magnetic fields in a plurality of predetermined directions to the magnetic sensor;
Equipped with
The error output unit outputs the error parameter of the magnetic sensor based on the calculation result of the first signal calculation unit and the second signal calculation unit according to the magnetic fields in the plurality of directions applied to the magnetic sensor. And
The first sensor pair and the second sensor pair have a first axis which is an arrangement direction of the first sensor pair, a second axis which is an arrangement direction of the second sensor pair, and a first axis and a second axis. It detects the magnetic field in the direction of each of the vertical third axes,
The error output unit has another-axis sensitivity calculation unit that calculates the other-axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair,
The other axis sensitivity calculation unit
Respective amplitude values of the differential signal of the first sensor pair and the differential signal of the second sensor pair;
The magnetic field of the plurality of directions in the first sensor pair and the second sensor pair is the product of the difference signal and the sum signal of the first sensor pair and the product of the difference signal and the sum signal of the second sensor pair The integrated value integrated each time it is applied, and
Based on
Calculating the other axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair,
Detection device. 第１センサ対および第２センサ対を有する磁気センサの誤差を検出する検出装置であって、
前記磁気センサの出力信号を取得する取得部と、
前記第１センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第１信号算出部と、
前記第２センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第２信号算出部と、
前記第１信号算出部および前記第２信号算出部の算出結果に基づき、前記磁気センサの誤差パラメータを出力する誤差出力部と、
前記磁気センサに予め定められた複数の方向の磁場を印加する磁場印加部と、
を備え、
前記誤差出力部は、前記磁気センサに印加された前記複数の方向の磁場に応じた前記第１信号算出部および前記第２信号算出部の算出結果に基づき、前記磁気センサの前記誤差パラメータを出力し、
前記第１センサ対および前記第２センサ対は、前記第１センサ対の配列方向である第１軸、前記第２センサ対の配列方向である第２軸、ならびに第１軸および第２軸に垂直な第３軸の各軸方向の磁場を検出するものであり、
前記誤差出力部は、前記第１センサ対および前記第２センサ対の他軸感度誤差を演算する他軸感度演算部を有し、
前記他軸感度演算部は、
前記第１センサ対の差分信号および和信号の積と、
前記第２センサ対の差分信号および和信号の積と、
前記第１センサ対の差分信号と前記第２センサ対の和信号の積と、
前記第２センサ対の差分信号と前記第１センサ対の和信号の積とを、
前記第１センサ対および前記第２センサ対に前記複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、
前記第１センサ対の差分信号および前記第２センサ対の差分信号のそれぞれの振幅値と、
に基づき、
前記第１センサ対および前記第２センサ対の他軸感度誤差を演算する、
検出装置。 A detection device for detecting an error of a magnetic sensor having a first sensor pair and a second sensor pair, the detection device comprising:
An acquisition unit that acquires an output signal of the magnetic sensor;
A first signal calculator configured to calculate a difference signal and a sum signal of output signals of the first sensor pair;
A second signal calculator configured to calculate a difference signal and a sum signal of output signals of the second sensor pair;
An error output unit that outputs an error parameter of the magnetic sensor based on calculation results of the first signal calculation unit and the second signal calculation unit;
A magnetic field application unit that applies magnetic fields in a plurality of predetermined directions to the magnetic sensor ;
Equipped with
The error output unit outputs the error parameter of the magnetic sensor based on the calculation result of the first signal calculation unit and the second signal calculation unit according to the magnetic fields in the plurality of directions applied to the magnetic sensor. And
The first sensor pair and the second sensor pair have a first axis which is an arrangement direction of the first sensor pair, a second axis which is an arrangement direction of the second sensor pair, and a first axis and a second axis. It detects the magnetic field in the direction of each of the vertical third axes,
The error output unit has another-axis sensitivity calculation unit that calculates the other-axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair,
The other axis sensitivity calculation unit
A product of the difference signal and the sum signal of the first sensor pair;
A product of the difference signal and the sum signal of the second sensor pair;
A product of a difference signal of the first sensor pair and a sum signal of the second sensor pair;
The product of the difference signal of the second sensor pair and the sum signal of the first sensor pair
An integrated value integrated each time a magnetic field in the plurality of directions is applied to the first sensor pair and the second sensor pair,
Respective amplitude values of the differential signal of the first sensor pair and the differential signal of the second sensor pair;
Based on
Calculating the other axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair,
Detection device. 前記取得部は、前記磁気センサに印加される予め定められた複数の方向の磁場に応じた当該磁気センサの出力信号を取得する請求項１または２に記載の検出装置。 The acquisition unit, the detection apparatus according to claim 1 or 2 to obtain the output signal of the magnetic sensor according to a plurality of directions of the magnetic field a predetermined applied to the magnetic sensor. 前記誤差出力部は、前記磁気センサおよび前記磁場印加部の相対位置の誤差を前記磁気センサの実装誤差として演算する実装誤差演算部を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の検出装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the error output unit includes a mounting error calculation unit that calculates an error of a relative position of the magnetic sensor and the magnetic field application unit as a mounting error of the magnetic sensor. . 前記磁場印加部は、前記磁気センサに印加する磁場の方向を、予め定められた方向に変化させ、
前記誤差出力部は、前記予め定められた方向に変化する磁場に応じた前記第１信号算出部および前記第２信号算出部の算出結果に基づき、前記磁気センサの前記誤差パラメータを出力する請求項１から４のいずれか一項に記載の検出装置。 The magnetic field application unit changes the direction of the magnetic field applied to the magnetic sensor in a predetermined direction.
The error output unit is configured to output the error parameter of the magnetic sensor based on the calculation result of the first signal calculation unit and the second signal calculation unit according to the magnetic field changing in the predetermined direction. The detection device according to any one of 1 to 4 . 請求項１から５のいずれか一項に記載の検出装置が検出した誤差を補正する前記誤差パラメータを記憶する記憶部を備え、当該検出装置の検出対象である磁気センサ。 The magnetic sensor which is a detection object of the detection device provided with the storage part which memorizes the error parameter which amends the error which the detection device according to any one of claims 1 to 5 detected. 第１センサ対および第２センサ対を有する磁気センサの誤差を検出する検出方法であって、
前記磁気センサの出力信号を取得する取得段階と、
前記第１センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第１信号算出段階と、
前記第２センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第２信号算出段階と、
前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの誤差パラメータを出力する誤差出力段階と、
前記磁気センサに予め定められた複数の方向の磁場を印加する磁場印加段階と、
を備え、
前記誤差出力段階は、前記複数の方向の磁場に応じた前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの誤差パラメータを出力し、
前記第１センサ対および前記第２センサ対は、前記第１センサ対の配列方向である第１軸、前記第２センサ対の配列方向である第２軸、ならびに第１軸および第２軸に垂直な第３軸の各軸方向の磁場を検出するものであり、
前記誤差出力段階は、前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの他軸感度誤差を演算する他軸感度演算段階を有し、
前記他軸感度演算段階は、
前記第１センサ対の差分信号および前記第２センサ対の差分信号のそれぞれの振幅値と、
前記第１センサ対の差分信号および和信号の積と、前記第２センサ対の差分信号および和信号の積とを、前記第１センサ対および前記第２センサ対に前記複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、
に基づき、
前記第１センサ対および前記第２センサ対の他軸感度誤差を演算する、
検出方法。 A detection method for detecting an error of a magnetic sensor having a first sensor pair and a second sensor pair, the detection method comprising:
Acquiring an output signal of the magnetic sensor;
A first signal calculating step of calculating a difference signal and a sum signal of output signals of the first sensor pair;
A second signal calculating step of calculating a difference signal and a sum signal of output signals of the second sensor pair;
An error output step of outputting an error parameter of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step;
Applying a magnetic field to the magnetic sensor in a plurality of predetermined directions;
Equipped with
The error output step outputs error parameters of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step according to the magnetic fields in the plurality of directions.
The first sensor pair and the second sensor pair have a first axis which is an arrangement direction of the first sensor pair, a second axis which is an arrangement direction of the second sensor pair, and a first axis and a second axis. It detects the magnetic field in the direction of each of the vertical third axes,
The error output step includes an other-axis sensitivity calculation step of calculating the other-axis sensitivity error of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step.
The other axis sensitivity calculation step is
Respective amplitude values of the differential signal of the first sensor pair and the differential signal of the second sensor pair;
The magnetic field of the plurality of directions in the first sensor pair and the second sensor pair is the product of the difference signal and the sum signal of the first sensor pair and the product of the difference signal and the sum signal of the second sensor pair The integrated value integrated each time it is applied, and
Based on
Calculating the other axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair,
Detection method. 第１センサ対および第２センサ対を有する磁気センサの誤差を検出する検出方法であって、
前記磁気センサの出力信号を取得する取得段階と、
前記第１センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第１信号算出段階と、
前記第２センサ対の出力信号の差分信号および和信号を算出する第２信号算出段階と、
前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの誤差パラメータを出力する誤差出力段階と、
前記磁気センサに予め定められた複数の方向の磁場を印加する磁場印加段階と、
を備え、
前記誤差出力段階は、前記複数の方向の磁場に応じた前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの誤差パラメータを出力し、
前記第１センサ対および前記第２センサ対は、前記第１センサ対の配列方向である第１軸、前記第２センサ対の配列方向である第２軸、ならびに第１軸および第２軸に垂直な第３軸の各軸方向の磁場を検出するものであり、
前記誤差出力段階は、前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの他軸感度誤差を演算する他軸感度演算段階を有し、
前記他軸感度演算段階は、
前記第１センサ対の差分信号および和信号の積と、
前記第２センサ対の差分信号および和信号の積と、
前記第１センサ対の差分信号と前記第２センサ対の和信号の積と、
前記第２センサ対の差分信号と前記第１センサ対の和信号の積とを、
前記第１センサ対および前記第２センサ対に前記複数の方向の磁場が印加される毎にそれぞれ積算した積算値と、
前記第１センサ対の差分信号および前記第２センサ対の差分信号のそれぞれの振幅値と、
に基づき、
前記第１センサ対および前記第２センサ対の他軸感度誤差を演算する、
検出方法。 A detection method for detecting an error of a magnetic sensor having a first sensor pair and a second sensor pair, the detection method comprising:
Acquiring an output signal of the magnetic sensor;
A first signal calculating step of calculating a difference signal and a sum signal of output signals of the first sensor pair;
A second signal calculating step of calculating a difference signal and a sum signal of output signals of the second sensor pair;
An error output step of outputting an error parameter of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step;
Applying a magnetic field to the magnetic sensor in a plurality of predetermined directions;
Equipped with
The error output step outputs error parameters of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step according to the magnetic fields in the plurality of directions.
The first sensor pair and the second sensor pair have a first axis which is an arrangement direction of the first sensor pair, a second axis which is an arrangement direction of the second sensor pair, and a first axis and a second axis. It detects the magnetic field in the direction of each of the vertical third axes,
The error output step includes an other-axis sensitivity calculation step of calculating the other-axis sensitivity error of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step.
The other axis sensitivity calculation step is
A product of the difference signal and the sum signal of the first sensor pair;
A product of the difference signal and the sum signal of the second sensor pair;
A product of a difference signal of the first sensor pair and a sum signal of the second sensor pair;
The product of the difference signal of the second sensor pair and the sum signal of the first sensor pair
An integrated value integrated each time a magnetic field in the plurality of directions is applied to the first sensor pair and the second sensor pair,
Respective amplitude values of the differential signal of the first sensor pair and the differential signal of the second sensor pair;
Based on
Calculating the other axis sensitivity error of the first sensor pair and the second sensor pair,
Detection method. 前記取得段階は、前記磁気センサに印加される予め定められた複数の方向の磁場に応じた当該磁気センサの出力信号を取得する請求項７または８に記載の検出方法。 The detection method according to claim 7 , wherein the acquisition step acquires an output signal of the magnetic sensor according to magnetic fields in a plurality of predetermined directions applied to the magnetic sensor. 前記誤差出力段階は、前記第１信号算出段階および第２信号算出段階の算出結果に基づき、前記磁気センサの実装誤差を演算する実装誤差演算段階を有する請求項７から９のいずれか一項に記載の検出方法。 10. The method according to any one of claims 7 to 9 , wherein the error output step comprises a mounting error calculation step of calculating a mounting error of the magnetic sensor based on the calculation results of the first signal calculation step and the second signal calculation step. Detection method described. コンピュータに、請求項７から１０のいずれか一項に記載の検出方法を実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute the detection method according to any one of claims 7 to 10 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6538943B2 (en) * 2017-08-31 2019-07-03 旭化成エレクトロニクス株式会社 Measuring device and measuring method
US10921156B2 (en) 2018-04-10 2021-02-16 Simmonds Precision Products, Inc. Rotary encoder with additive manufacturing features
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US11497425B2 (en) 2019-03-08 2022-11-15 Asahi Kasei Microdevices Corporation Magnetic field measurement apparatus
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Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006042537A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Japan Servo Co Ltd Brushless dc motor added with magnetic encoder and signal processing circuit
US9018943B2 (en) * 2010-12-20 2015-04-28 Joral Llc Magnetically coupled rotary magnetic encoder with angle error reduction
JP5679136B2 (en) * 2011-11-24 2015-03-04 トヨタ自動車株式会社 Rotation angle detection device and electric power steering device provided with rotation angle detection device
JP2013117442A (en) * 2011-12-02 2013-06-13 Fujikura Ltd Bearing error compensation device, bearing error compensation method, bearing error compensation program, error angle compensation apparatus, triaxial magnetic sensor and sensor module
JP2015075465A (en) * 2013-10-11 2015-04-20 旭化成エレクトロニクス株式会社 Three-dimensional magnetic field measuring apparatus and three-dimensional magnetic field measuring method

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