[发明专利]信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统

说明书

磁传感器系统具备磁传感器装置和信号处理电路。磁传感器装置生成与相对于磁传感器装置的相对的位置能够变化的磁场产生器所产生的磁场的三个方向的分量相对应的第一至第三检测信号。信号处理电路在直角坐标系中，包含当将表示某一时刻的第一至第三检测信号的值的组的坐标设定为测量点时，从多个时刻的多个测量点中，抽出连结它们的线段的长度成为最大的第一点和第二点的最大线段抽出部、以及连结第一点和第二点的线段的重点的坐标的中点坐标运算部。

技术领域

本发明涉及一种处理从磁传感器装置输出、与施加于磁传感器装置的磁场的互相不同的三个方向的分量具有对应关系的三个检测信号的信号处理电路、以及包含该信号处理电路的位置检测装置和磁传感器系统。

背景技术

近年来，在各种用途中，使用检测施加的磁场的多个方向的分量的磁传感器装置。作为该磁传感器装置的用途之一，具有如中国专利申请公开第101515186A号说明书、日本专利申请公开第2018-189512号公报中所公开的，检测能够三维地移动的磁铁的位置的磁式的位置检测装置。

磁式的位置检测装置例如具备磁传感器装置、能够沿以该磁传感器装置为中心的规定的球面移动的磁铁、以及信号处理电路。磁传感器装置检测由磁铁产生并施加于磁传感器装置的磁场的互相正交的三个方向的三个分量，并且生成对应于这三个分量的三个检测信号。信号检测电路基于三个检测信号生成表示磁铁的位置的位置信息。

在这种磁式的位置检测装置中，当除磁铁产生的磁场以外的干扰磁场施加于磁传感器装置，磁传感器装置和磁铁之间的位置关系从期望的位置关系偏离时，在三个检测信号中产生偏移，其结果，有时会发生位置信息不正确的情况。

现有已知有一种校正产生于三个检测信号的偏移的方法。在该一般的方法中，在三维的正交坐标系中，当将表示某一时刻的三个检测信号的值的组的坐标设定为测量点时，求得具有近似了多个时刻的多个测量点的分布的球面的假想的球体，并使用该假想的球体的中心坐标来校正偏移。

在日本专利申请公开第2011-185862号公报中，如下所述，公开了一种当偏移变化时求得新的假想的球体的中心坐标的技术。在日本专利申请公开第2011-185862号公报中，公开了一种具有包含X轴传感器、Y轴传感器和Z轴传感器的磁检测部和运算部的磁场检测装置。运算部基于X轴传感器、Y轴传感器和Z轴传感器的检测输出，求得磁矢量作为在三维坐标上具有中心点的球面坐标上的坐标点，如果检测出从预先设定的球面坐标离开的偏离坐标点为规定数以上，则使用多个偏离坐标点来求得新的球面座标的中心点。球面坐标的中心点是当将磁矢量表示为球面坐标上的坐标点时的基准原点。日本专利申请公开第2011-185862号公报中的球面坐标对应于上述的假想的球体。日本专利申请公开第2011-185862号公报中的球面坐标的中心点对应于上述的假想的球体的中心坐标。

日本专利申请公开第2011-185862号中公开了以下的第一方法和第二方法，作为求得新的球面坐标的中心点的方法。在第一方法中，将初始的球面座标的半径设定为R，求得以一个偏移坐标点为中心的半径R的假想球和以另一个偏移坐标点为中心的半径R的假想球，进一步求得这两个假想球的交叉圆，在该交叉圆上，将最靠近预先设定的球面座标的中心点设定为新的球面座标的中心点。在第二方法中，求得与通过连结两个偏移坐标点的线段的中点的所述线段正交的平面，和从预先设定的球面座标的中心点落到所述平面的垂线与所述平面的交点，在连结所述交点与所述中点的线上，将只远离所述中点半径R的点设为新的球面座标的中心点。

在具备磁传感器装置、磁铁和信号处理电路的上述的磁式的位置检测装置中，三个检测信号的偏移根据环境的变化等而变化，其结果，上述的假想的球体的中心坐标能够变化。当中心坐标变化时，如果不更新在偏移校正处理中使用的中心坐标，则校正将不准确。因此，在位置检测装置中，当偏移变化时，期望可以快速地识别该变化，为此，期望能够快速地推定偏移变化后的假想的球体的中心坐标。