JP2019078547A - Position detector - Google Patents
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Abstract
【課題】記憶領域が小さいままに少ない演算回数で補正値を算出して出力精度を向上させることができる位置検出装置を提供する。【解決手段】位置検出装置は、磁気発生部と、磁気発生部との相対位置に応じた信号を出力するホール素子13と、補正値及び補正値算出時に使う各種値を記憶するメモリ15と、補正値を算出し、ホール素子13の出力信号に基づく実出力値を補正値で補正し、補正後の値に基づき磁気発生部の相対回転角度を算出するDSP14とを備える。DSP14は、実出力値と理想出力値との差分である一次差分を算出し、所定の計測範囲内において予め設定されたn個の補正点における一次差分を仮の補正値に設定して補間処理を実施する。また、DSP14は、補間処理後の出力値と理想出力値との差分である二次差分を算出し、n個の補正点に対応する仮の補正値を二次差分に基づき微調整して補正値とする。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detecting device capable of calculating a correction value with a small number of calculations while keeping a small storage area and improving output accuracy. A position detecting device includes a Hall element 13 that outputs a signal corresponding to a position relative to a magnetic generating unit and a magnetic generating unit, a memory 15 that stores a correction value and various values used when calculating the correction value, and the like. It includes a DSP 14 that calculates a correction value, corrects an actual output value based on the output signal of the Hall element 13 with the correction value, and calculates a relative rotation angle of the magnetic generating portion based on the corrected value. The DSP 14 calculates a primary difference, which is the difference between the actual output value and the ideal output value, and sets the primary difference at n preset correction points within a predetermined measurement range as a temporary correction value for interpolation processing. To carry out. Further, the DSP 14 calculates the quadratic difference which is the difference between the output value after the interpolation processing and the ideal output value, and finely adjusts and corrects the tentative correction values corresponding to the n correction points based on the quadratic difference. Let it be a value. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、位置検出装置に関する。 The present invention relates to a position detection device.
従来、ホール素子などの信号出力部の出力信号に基づく実出力値を補正値で補正して相対位置を算出する位置検出装置が知られている。補正値は予め設定される。特許文献1に開示された位置検出装置は、一次関数補間を実施した後の出力値と理想出力値との誤差量の最大絶対値を補正値に設定して補正する一連の処理を行い、それらの処理を誤差量が所定値を下回るまで繰り返す。このようにして、誤差量が大きい箇所から順番に補正点に設定することで、数少ない補正点により出力精度を向上させることを特許文献1では目指している。
BACKGROUND Conventionally, there has been known a position detection device which calculates a relative position by correcting an actual output value based on an output signal of a signal output unit such as a Hall element with a correction value. The correction value is preset. The position detection device disclosed in
特許文献1では、前記一連の処理を繰り返す間、誤差量、誤差量の絶対値が最大となる位置、その位置の誤差量を基に設定される補正値を順次記憶する必要がある。そのため、ある一定の記憶領域を必要の有無に関わらず準備しなければならない。また、特許文献1では、前記一連の処理を繰り返す毎に補正後の出力値を演算する必要がある。そのため、演算回数が多くなる。演算回数が多いことは、回路大規模化や製造工数増加につながる。
According to
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、記憶領域が小さいままに少ない演算回数で補正値を算出して出力精度を向上させることができる位置検出装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described point, and an object thereof is to provide a position detection device capable of calculating a correction value with a small number of operations with a small storage area and improving output accuracy. It is.
本発明の位置検出装置は、磁気発生部(11)と、磁気発生部との相対位置に応じた信号を出力する信号出力部(13)と、補正値を算出する補正値算出部(14、21)と、補正値および当該補正値の算出時に使われる各種値を記憶する記憶部(15)と、信号出力部の出力信号に基づく実出力値を補正値で補正する補正部(14)と、補正部により補正された値に基づき信号出力部に対する磁気発生部の相対位置を算出する位置算出部(14)とを備える。 The position detection device of the present invention comprises a magnetism generation unit (11), a signal output unit (13) that outputs a signal according to the relative position of the magnetism generation unit, and a correction value calculation unit (14) that calculates a correction value. 21) a storage unit (15) for storing a correction value and various values used when calculating the correction value, and a correction unit (14) for correcting an actual output value based on an output signal of the signal output unit with the correction value And a position calculation unit (14) that calculates the relative position of the magnetism generation unit with respect to the signal output unit based on the value corrected by the correction unit.
補正値算出部は、実出力値と理想出力値との差分である一次差分を算出し、所定の計測範囲内において予め設定されたn個の補正点における一次差分を仮の補正値に設定して補間処理を実施する。また、補正値算出部は、補間処理後の出力値と理想出力値との差分である二次差分を算出し、n個の補正点に対応する仮の補正値を二次差分に基づき微調整して補正値とする。 The correction value calculation unit calculates a primary difference which is a difference between an actual output value and an ideal output value, and sets primary differences at n correction points set in advance within a predetermined measurement range as temporary correction values. To perform interpolation processing. In addition, the correction value calculation unit calculates a secondary difference which is a difference between the output value after interpolation processing and the ideal output value, and finely adjusts temporary correction values corresponding to n correction points based on the secondary difference. And set it as a correction value.
従来のように二次差分を基に新たな補正点を設定することを繰り返すのではなく、二次差分を基に仮の補正値を1回だけ微調整するので、記憶領域を小さいままに演算が可能である。また、一次差分を基に設定された仮の補正値を二次差分に基づき微調整するという手順で演算が終了するので、演算回数が少ない。したがって、記憶領域が小さいままに少ない演算回数で補正値を算出して出力精度を向上させることができる。 Since the provisional correction value is finely adjusted only once based on the secondary difference instead of repeating setting of a new correction point based on the secondary difference as in the past, calculation is performed while keeping the storage area small Is possible. Further, since the calculation is completed in the procedure of finely adjusting the temporary correction value set based on the primary difference based on the secondary difference, the number of calculations is small. Therefore, it is possible to improve the output accuracy by calculating the correction value with a small number of operations while keeping the storage area small.
以下、複数の実施形態を図面に基づき説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, a plurality of embodiments will be described based on the drawings. The same reference numerals are given to substantially the same configuration in the plurality of embodiments and the description will be omitted.
[第1実施形態]
第1実施形態による位置検出装置を図1、図2に示す。位置検出装置10は、基準部材5に対する被検出部材6の相対回転角度を検出する回転角検出装置である。位置検出装置10は、磁気発生部11およびホールIC12を備えている。ホールIC12は、ホール素子13とデジタルシグナルプロセッサ(以下、DSP)14とメモリ15とを含む。
First Embodiment
The position detection device according to the first embodiment is shown in FIG. 1 and FIG. The
磁気発生部11は、被検出部材6に固定されており、2つのヨーク16および2つの磁石17を有する。一方の磁石17は、各ヨーク16の一端部の間に設けられている。他方の磁石17は、各ヨーク16の他端部の間に設けられている。2つのヨーク16および2つの磁石17は、閉磁気回路を形成している。被検出部材6の回転軸部7の一端に形成された基準溝8は、計測器と嵌合させて、被検出部材6の角度と計測器の角度の基準を一致させるために用いられる。
The
ホールIC12は、基準部材5に固定されており、磁気発生部11の閉磁気回路の内側、すなわち2つのヨーク16の間に配置されている。磁気発生部11は、被検出部材6と共にホールIC12に対して相対的に回転可能である。
The Hall IC 12 is fixed to the
ホール素子13は、磁気発生部11との相対位置に応じた信号を出力する信号出力部である。DSP14は、デジタル信号処理に特化したものであり、ホール素子13から出力されてデジタル信号に変換された値に対して補正処理および位置算出処理等の処理を行う。DSP14は、補正部および位置算出部である。メモリ15は、例えば、読み出し専用メモリ、および、書き込みおよび消去可能なメモリを含む記憶部であり、DSP14で使われる各種データが記憶される。メモリ15には、被検出部材6の回転角度に対応する補正値が記憶されている。
The
図3に示すように、ホールIC12は、ホール素子13とDSP14とメモリ15との他に、アナログ−デジタル変換回路(以下、ADC)18、および、デジタル−アナログ変換回路(以下、DAC)19などを内蔵したICチップである。
As shown in FIG. 3, the
次に、位置検出装置10の作動について説明する。ホール素子13は、磁気発生部11がホール素子13に対して中心軸AX周りに相対回転することにより生じる磁束密度の変化に応じた信号を出力する。ADC18は、ホール素子13が出力するアナログ値をデジタル値に変換し、DSP14に出力する。以下、ADC18により変換されたデジタル値を単に実出力値という。DSP14は、実出力値に対して補正処理および位置算出処理等を行い、処理結果をDAC19に出力する。DAC19は、DSP14から出力されたデジタル値をアナログ値に変換して出力する。
Next, the operation of the
DSP14による補正処理について説明する。本実施形態の場合、被検出部材6の回転可能な角度範囲に対応する所定の計測範囲内においてn個の補正点が予め設定され、n個の補正点に対応する補正値に基づき実出力値が補正される。メモリ15には、各補正点に対応する所定値A(1)〜A(n)および補正値c(1)〜c(n)が記憶されている。所定値A(1)〜A(n)は、いずれもホール素子13の出力信号に基づく実出力値の範囲内の値である。
The correction processing by the
実出力値が所定値A(1)〜A(n)のうち、いずれか一個と一致する場合、その一致する所定値に対応する補正値を実出力値から減算することで実出力値が補正される。例えば、実出力値がA(3)と一致する場合、A(3)に対応する補正値がc(3)であるため、実出力値はA(3)−c(3)に補正される。 When the actual output value matches one of the predetermined values A (1) to A (n), the actual output value is corrected by subtracting the correction value corresponding to the matching predetermined value from the actual output value. Be done. For example, if the actual output value matches A (3), the correction value corresponding to A (3) is c (3), so the actual output value is corrected to A (3) -c (3) .
また、実出力値が所定値A(1)〜A(n)のいずれとも異なる場合、実出力値に対応する演算補正値を実出力値から減算することで実出力値が補正される。演算補正値cは、実出力値を間にとる二つの所定値、および、この二つの所定値に対応する補正値を用いて、下記の式1により導出される式2によって一次補間を行うことで算出される。
{c(n)−c(n−1)}/{A(n)−A(n−1)}={c−c(n−1)}/{A−A(n−1)}・・・式1
c={c(n)−c(n−1)}/{A(n)−A(n−1)}×{A−A(n−1)}+c(n−1)・・・式2
When the actual output value is different from any of the predetermined values A (1) to A (n), the actual output value is corrected by subtracting the operation correction value corresponding to the actual output value from the actual output value. The arithmetic correction value c is to be subjected to linear interpolation according to the equation 2 derived by the
{C (n) -c (n-1)} / {A (n) -A (n-1)} = {c-c (n-1)} / {A-A (n-1)}. ..
c = {c (n) -c (n-1)} / {A (n) -A (n-1)} * {A-A (n-1)} + c (n-1) .. Formula 2
例えば、実出力値が所定値A(3)と所定値A(4)との間の値Aである場合、この実出力値Aに対応する演算補正値をcとする。ここで、実出力値A、所定値A(3)、所定値A(4)、補正値c(3)、および、補正値c(4)を式1に代入すると、式3が得られる。そして、式3により式4が得られる。また、実出力値はA−cに補正されるため、実出力値は式5による計算値に補正される。このように、DSP14は、一次関数補間処理によって算出された演算補正値を実出力値から減算することで実出力値を補正する。
{c(4)−c(3)}/{A(4)−A(3)}={c−c(3)}/{A−A(3)}・・・式3
c=[{c(4)−c(3)}/{A(4)−A(3)}]×{A−A(3)}+c(3)・・・式4
A−[{c(4)−c(3)}/{A(4)−A(3)}]×{A−A(3)}−c(3)・・・式5
For example, when the actual output value is a value A between the predetermined value A (3) and the predetermined value A (4), the operation correction value corresponding to the actual output value A is c. Here, when the actual output value A, the predetermined value A (3), the predetermined value A (4), the correction value c (3), and the correction value c (4) are substituted into
{C (4) -c (3)} / {A (4) -A (3)} = {c-c (3)} / {A-A (3)}
c = [{c (4) -c (3)} / {A (4) -A (3)}] × {A-A (3)} + c (3) formula 4
A-[{c (4) -c (3)} / {A (4) -A (3)}] × {A-A (3)}-c (3)
次に、補正値の設定について図4〜図8を参照して説明する。本実施形態では、DSP14が補正値算出部である。DSP14は、図4に示す処理フローチャートに基づき、補正値を算出する。
Next, the setting of the correction value will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the
図4のS101では、所定の計測範囲内の被検出部材6の回転角度に対応する角度値Angle(m)と実出力値V(m)を計測する。計測された角度値Angle(m)と実出力値V(m)の関係の一例を図5に曲線S1で示す。図5において、角度値範囲θb1は、所定の計測範囲に対応する範囲である。角度値Angle(m)と実出力値V(m)はメモリ15に記憶される。S101の後、処理はS102へ移行する。
In S101 of FIG. 4, an angle value Angle (m) and an actual output value V (m) corresponding to the rotation angle of the
S102では、計測された実出力値V(m)に基づき理想出力値VR(m)を計算する。本実施形態の場合、理想出力値VR(m)は、角度値Angle(m)と実出力値V(m)がそれぞれ0である座標(0,0)を通り且つ傾きが理想傾きである理想直線上の値である。角度値Angle(m)と理想出力値VR(m)との関係の一例を図5に直線S2で示す。理想出力値VR(m)は、メモリ15に記憶される。S102の後、処理はS103へ移行する。
In S102, an ideal output value VR (m) is calculated based on the measured actual output value V (m). In the case of this embodiment, the ideal output value VR (m) passes through the coordinates (0, 0) at which the angle value Angle (m) and the actual output value V (m) are 0 respectively, and the inclination is the ideal inclination. It is a value on a straight line. An example of the relationship between the angle value Angle (m) and the ideal output value VR (m) is shown by a straight line S2 in FIG. The ideal output value VR (m) is stored in the
S103では、一次差分を算出する。一次差分は、実出力値V(m)と理想出力値VR(m)との差分{V(m)−VR(m)}である。角度値Angle(m)と一次差分との関係の一例を図6に曲線S3で示す。S103の後、処理はS104へ移行する。 In S103, a primary difference is calculated. The primary difference is the difference {V (m) −VR (m)} between the actual output value V (m) and the ideal output value VR (m). An example of the relationship between the angle value Angle (m) and the primary difference is shown by a curve S3 in FIG. After S103, the process proceeds to S104.
S104では、所定の計測範囲内において予め設定されたn個の補正点における一次差分を仮の補正値ct(n)に設定する。図5に示すように、n個の補正点は、実出力値V(m)に対して均等に配置される。S104の後、処理はS105へ移行する。 In S104, the primary differences at n correction points set in advance within the predetermined measurement range are set to a temporary correction value ct (n). As shown in FIG. 5, the n correction points are equally arranged with respect to the actual output value V (m). After S104, the process proceeds to S105.
S105では、仮の補正値ct(n)による一次関数補間処理された出力値VC(m)(以下、補間後出力値)を計算する。補間後出力値VC(m)は、メモリ15に記憶される。S105の後、処理はS106へ移行する。
In S105, an output value VC (m) (hereinafter, an output value after interpolation) subjected to linear function interpolation processing using the temporary correction value ct (n) is calculated. The interpolated output value VC (m) is stored in the
S106では、二次差分を算出する。二次差分は、補間後出力値VC(m)と理想出力値VR(m)との差{VC(m)−VR(m)}である。所定の計測範囲内の角度値Angle(m)と二次差分との関係を図6に曲線S4で示す。S106の後、処理はS107へ移行する。 At S106, a secondary difference is calculated. The secondary difference is the difference {VC (m) −VR (m)} between the interpolated output value VC (m) and the ideal output value VR (m). The relationship between the angle value Angle (m) within a predetermined measurement range and the second-order difference is shown by a curve S4 in FIG. After S106, the process proceeds to S107.
S107では、補正点カウンタのカウント値kを2にセットする。S107の後、処理はS108へ移行する。 In S107, the count value k of the correction point counter is set to 2. After S107, the process proceeds to S108.
S108では、k番目の補正点と(k−1)番目の補正点との間において二次差分の絶対値が最大となる位置における二次差分Y1と、k番目の補正点と(k+1)番目の補正点との間において二次差分の絶対値が最大となる位置における二次差分Y2を算出する。二次差分Y1、Y2は、メモリ15に記憶される。S108の後、処理はS109へ移行する。
In S108, the secondary difference Y1 at the position where the absolute value of the secondary difference is maximum between the k-th correction point and the (k-1) -th correction point, the k-th correction point and the (k + 1) -th correction point The secondary difference Y2 is calculated at the position where the absolute value of the secondary difference is maximum between the correction point of. The secondary differences Y1 and Y2 are stored in the
S109では、{(Y1×Y2)≧0}であるか否かを判断する。つまり、二次差分Y1と二次差分Y2の符号が同じか否かを判断する。図7は{(Y1×Y2)≧0}の場合である。この場合(S109:YES)、処理はS110へ移行する。一方、図8は{(Y1×Y2)<0}の場合である。この場合(S109:NO)、処理はS113へ移行する。 In S109, it is determined whether or not {(Y1 × Y2) ≧ 0}. That is, it is determined whether the signs of the secondary difference Y1 and the secondary difference Y2 are the same. FIG. 7 shows the case of {(Y1 × Y2) ≧ 0}. In this case (S109: YES), the process proceeds to S110. On the other hand, FIG. 8 shows the case of {(Y1 × Y2) <0}. In this case (S109: NO), the process proceeds to S113.
S110では、(Y1≧Y2)であるか否かを判断する。(Y1≧Y2)である場合(S110:YES)、処理はS111へ移行する。一方、(Y1<Y2)である場合(S110:NO)、処理はS112へ移行する。図7は(Y1<Y2)の場合である。 In S110, it is determined whether (Y1 ≧ Y2). If (Y1 ≧ Y2) (S110: YES), the process proceeds to S111. On the other hand, if (Y1 <Y2) (S110: NO), the process proceeds to S112. FIG. 7 shows the case of (Y1 <Y2).
S111では、k番目の補正点に対応する仮の補正値ct(k)を二次差分に基づき微調整して補正値c(k)とする。具体的には、補正値c(k)を式6から算出する。すなわち、絶対値の大きい二次差分Y1の半分を微調整量とする。S111の後、処理はS114へ移行する。
c(k)=ct(k)+Y1/2・・・式6
At S111, the temporary correction value ct (k) corresponding to the kth correction point is finely adjusted based on the secondary difference to obtain a correction value c (k). Specifically, the correction value c (k) is calculated from
c (k) = ct (k) + Y1 / 2
S112では、k番目の補正点に対応する仮の補正値ct(k)を二次差分に基づき微調整して補正値c(k)とする。具体的には、補正値c(k)を式7から算出する。すなわち、絶対値の大きい二次差分Y2の半分を微調整量とする。S112の後、処理はS114へ移行する。
c(k)=ct(k)+Y2/2・・・式7
At S112, the temporary correction value ct (k) corresponding to the kth correction point is finely adjusted based on the secondary difference to obtain a correction value c (k). Specifically, the correction value c (k) is calculated from
c (k) = ct (k) + Y 2/2
S113では、k番目の補正点に対応する仮の補正値ct(k)を二次差分に基づき微調整して補正値c(k)とする。具体的には、補正値c(k)を式8から算出する。すなわち、二次差分Y1と二次差分Y2の和の半分を微調整量とする。S113の後、処理はS114へ移行する。
c(k)=ct(k)+(Y1+Y2)/2・・・式8
At S113, the temporary correction value ct (k) corresponding to the kth correction point is finely adjusted based on the secondary difference to obtain a correction value c (k). Specifically, the correction value c (k) is calculated from Expression 8. That is, half of the sum of the secondary difference Y1 and the secondary difference Y2 is set as the fine adjustment amount. After S113, the process proceeds to S114.
c (k) = ct (k) + (Y1 + Y2) / 2 Equation 8
S114では、補正点カウンタのカウント値kをカウントアップ(すなわち、+1)する。S114の後、処理はS115へ移行する。 In S114, the count value k of the correction point counter is counted up (that is, +1). After S114, the process proceeds to S115.
S115では、カウント値kがn−1であるか否かを判断する。カウント値kがn−1である場合(S115:YES)、処理は終了する。一方、カウント値kがn−1ではない、すなわちカウント値kがn−1よりも小さい場合(S115:NO)、処理はS108へ移行する。 In S115, it is determined whether the count value k is n-1. If the count value k is n-1 (S115: YES), the process ends. On the other hand, if the count value k is not n-1, that is, if the count value k is smaller than n-1 (S115: NO), the process proceeds to S108.
所定の計測範囲内の角度値Angle(m)と最終差分との関係を図6に曲線S5で示す。最終差分は、微調整後の補正値c(n)による一次関数補間処理された出力値VC2(m)と理想出力値VR(m)との差{VC2(m)−VR(m)}である。なお、DSP14が最終差分を算出するわけではない。
The relationship between the angle value Angle (m) within the predetermined measurement range and the final difference is shown by a curve S5 in FIG. The final difference is the difference {VC2 (m) −VR (m)} between the ideal output value VR (m) and the output value VC2 (m) subjected to linear function interpolation processing by the correction value c (n) after fine adjustment is there. The
(効果)
以上説明したように、位置検出装置10は、磁気発生部11と、磁気発生部11との相対位置に応じた信号を出力するホール素子13と、補正値および当該補正値の算出時に使われる各種値を記憶するメモリ15と、補正値を算出し、ホール素子13の出力信号に基づく実出力値を補正値で補正し、補正された値に基づきホール素子13に対する磁気発生部11の相対回転角度を算出するDSP14とを備える。
(effect)
As described above, the
DSP14は、実出力値と理想出力値との差分である一次差分を算出し、所定の計測範囲内において予め設定されたn個の補正点における一次差分を仮の補正値に設定して補間処理を実施する。また、DSP14は、補間処理後の出力値と理想出力値との差分である二次差分を算出し、n個の補正点に対応する仮の補正値を二次差分に基づき微調整して補正値とする。
The
従来のように二次差分を基に新たな補正点を設定することを繰り返すのではなく、二次差分を基に仮の補正値を1回だけ微調整するので、記憶領域を小さいままに演算が可能である。また、一次差分を基に設定された仮の補正値を二次差分に基づき微調整するという手順で演算が終了するので、演算回数が少ない。したがって、記憶領域が小さいままに少ない演算回数で補正値を算出して出力精度を向上させることができる。 Since the provisional correction value is finely adjusted only once based on the secondary difference instead of repeating setting of a new correction point based on the secondary difference as in the past, calculation is performed while keeping the storage area small Is possible. Further, since the calculation is completed in the procedure of finely adjusting the temporary correction value set based on the primary difference based on the secondary difference, the number of calculations is small. Therefore, it is possible to improve the output accuracy by calculating the correction value with a small number of operations while keeping the storage area small.
また、第1実施形態では、n個の補正点は、実出力値に対して均等に配置される。そのため、所定の計測範囲の両端の実出力値が分かれば、その他の点を記憶する必要がない。 Further, in the first embodiment, the n correction points are equally arranged with respect to the actual output value. Therefore, if the actual output values at both ends of the predetermined measurement range are known, it is not necessary to store other points.
また、第1実施形態では、DSP14は、{(Y1×Y2)≧0}である場合には、Y1およびY2の絶対値が大きい方の1/2をk番目の補正点の微調整量とする。また、DSP14は、{(Y1×Y2)<0}である場合には、(Y1+Y2)/2をk番目の補正点の微調整量とする。これによれば、仮の補正値を簡易な演算手段で微調整することで、実出力値と理想出力値との差分が小さくなるように効果的に補正することができる。そのため、簡易に出力精度を向上させることができる。
In the first embodiment, when {(Y1 × Y2) ≧ 0}, the
[第2実施形態]
第2実施形態では、図9に示すように、ホールIC12の外部にコンピュータ21が設けられている。コンピュータ21は、補正算出部として機能し、補正値c(1)〜c(n)を算出し、メモリ15に記憶する。このようにホールIC12の外部に補正算出部が設けられてもよい。
Second Embodiment
In the second embodiment, as shown in FIG. 9, a
[第3実施形態]
第3実施形態では、図10、図11に示すように、位置検出装置30の磁気発生部31は、ホールIC12に対して中心軸AXまわりに相対回転可能である。磁気発生部31の2つのヨーク32は、中心軸AXと平行な方向に対向するように設けられている。ホールIC12は、2つのヨーク32および2つの磁石33が形成する閉磁気回路の内側に設けられている。位置検出装置30は、ホールIC12に対する磁気発生部31の相対回転角度を検出する。このような磁気発生部31を備えるものであってよい。それでも、ホールIC12が第1実施形態と同様の構成であるため、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Third Embodiment
In the third embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the
[第4実施形態]
第4実施形態では、図12、図13に示すように、位置検出装置40の磁気発生部41は、ホールIC12に対して直線方向へ相対移動可能である。磁気発生部41の2つのヨーク42は、移動方向に対して直交する方向に対向するように設けられている。ホールIC12は、2つのヨーク42および2つの磁石43が形成する閉磁気回路の内側に設けられている。位置検出装置40は、ホールIC12に対する磁気発生部41の相対ストローク量を検出する。このような磁気発生部41を備えるものであってよい。それでも、ホールIC12が第1実施形態と同様の構成であるため、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Fourth Embodiment
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 12 and FIG. 13, the
[他の実施形態]
他の実施形態では、信号出力部は、ホール素子に限らず、例えば磁気抵抗素子などの他の構成であってもよい。要するに、磁気発生部との相対位置に応じた信号を出力するものであればよい。
[Other embodiments]
In another embodiment, the signal output unit is not limited to the Hall element but may be another configuration such as a magnetoresistive element. In short, any signal may be output as long as the signal corresponds to the relative position with the magnetism generation unit.
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various forms without departing from the scope of the invention.
10、30、40・・・位置検出装置
11、31、41・・・磁気発生部
13・・・ホール素子(信号出力部)
14・・・デジタルシグナルプロセッサ(DSP、補正値算出部、補正部、位置算出部)
15・・・メモリ(記憶部)
21・・・コンピュータ(補正値算出部)
10, 30, 40 · · ·
14: Digital signal processor (DSP, correction value calculation unit, correction unit, position calculation unit)
15 ・ ・ ・ Memory (storage unit)
21: Computer (correction value calculation unit)
Claims (4)
前記磁気発生部との相対位置に応じた信号を出力する信号出力部(13)と、
補正値を算出する補正値算出部(14、21)と、
前記補正値および当該補正値の算出時に使われる各種値を記憶する記憶部(15)と、
前記信号出力部の出力信号に基づく実出力値を前記補正値で補正する補正部(14)と、
前記補正部により補正された値に基づき前記信号出力部に対する前記磁気発生部の相対位置を算出する位置算出部(14)と、
を備え、
前記補正値算出部は、
前記実出力値と理想出力値との差分である一次差分を算出し、
所定の計測範囲内において予め設定されたn個の補正点における前記一次差分を仮の補正値に設定して補間処理を実施し、
前記補間処理後の出力値と前記理想出力値との差分である二次差分を算出し、
前記n個の補正点に対応する前記仮の補正値を前記二次差分に基づき微調整して前記補正値とする
位置検出装置。 Magnetism generating parts (11, 31, 41),
A signal output unit (13) for outputting a signal according to the relative position to the magnetism generation unit;
A correction value calculation unit (14, 21) that calculates a correction value;
A storage unit (15) for storing the correction value and various values used when calculating the correction value;
A correction unit (14) for correcting an actual output value based on an output signal of the signal output unit with the correction value;
A position calculation unit (14) that calculates the relative position of the magnetism generation unit with respect to the signal output unit based on the value corrected by the correction unit;
Equipped with
The correction value calculation unit
Calculating a primary difference which is a difference between the actual output value and the ideal output value;
Interpolation processing is performed by setting the primary differences at n correction points set in advance within a predetermined measurement range as temporary correction values,
Calculating a secondary difference which is a difference between the output value after the interpolation process and the ideal output value;
A position detection device, wherein the temporary correction value corresponding to the n correction points is finely adjusted based on the secondary difference to obtain the correction value.
k番目の補正点と(k−1)番目の補正点との間において前記二次差分の絶対値が最大となる位置における前記二次差分をY1とし、
k番目の補正点と(k+1)番目の補正点との間において前記二次差分の絶対値が最大となる位置における前記二次差分をY2とすると、
{(Y1×Y2)≧0}である場合には、Y1およびY2の絶対値が大きい方の1/2をk番目の補正点の微調整量とし、
{(Y1×Y2)<0}である場合には、(Y1+Y2)/2をk番目の補正点の微調整量とする
請求項1または2に記載の位置検出装置。 The correction value calculation unit
The secondary difference at a position where the absolute value of the secondary difference is maximum between the k-th correction point and the (k-1) -th correction point is Y1;
Assuming that the secondary difference at a position where the absolute value of the secondary difference is maximum between the k-th correction point and the (k + 1) -th correction point is Y 2:
When {(Y1 × Y2) ≧ 0}, 1⁄2 of the larger one of the absolute values of Y1 and Y2 is set as the fine adjustment amount of the k-th correction point,
The position detection device according to claim 1, wherein (Y1 + Y2) / 2 is set as a fine adjustment amount of the k-th correction point when {(Y1 × Y2) <0}.
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