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公開番号2025144347
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024044086
出願日2024-03-19
発明の名称磁気センサ装置、磁気センサシステムおよび補正方法
出願人TDK株式会社
代理人インフォート弁理士法人,弁理士法人イトーシン国際特許事務所
主分類G01R 33/02 20060101AFI20250925BHJP(測定;試験)
要約【課題】簡単な方法で、磁気センサの検出誤差を低減する。
【解決手段】磁気センサ装置100は、磁気センサ1と、磁界発生器70と、プロセッサ2とを備えている。プロセッサ2は、付加的磁界の強度を第1の範囲で変化させたときの磁気センサ1の感度である第1の感度を生成し、付加的磁界の強度を第2の範囲で変化させたときの磁気センサ1の感度である第2の感度を生成し、検出信号、第1の感度および第2の感度に基づいて、対象磁界の所定の方向の成分である磁界成分と対応関係を有する検出値を生成するように構成されている。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
対象磁界の所定の方向の成分である磁界成分を検出して検出信号を出力するように構成された磁気センサと、
前記磁気センサの前記所定の方向の感度の測定に用いられる付加的磁界を発生するように構成された磁界発生器と、
前記検出信号が入力されるように構成されたプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
前記付加的磁界の強度を第１の範囲で変化させたときの前記磁気センサの前記感度である第１の感度を生成し、
前記付加的磁界の強度を第２の範囲で変化させたときの前記磁気センサの前記感度である第２の感度を生成し、
前記検出信号、前記第１の感度および前記第２の感度に基づいて、前記磁界成分と対応関係を有する検出値を生成するように構成されていることを特徴とする磁気センサ装置。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記磁気センサの前記感度は、前記磁気センサに印加される磁界の前記所定の方向の成分の強度に応じて変化することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記第１の感度と前記第２の感度が等しい場合には、前記磁気センサに印加される磁界の前記所定の方向の成分の強度がゼロであると判定することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記第１の感度と前記第２の感度を用いて、前記磁気センサに印加される磁界の前記所定の方向の成分の方向が、第１の方向であるか、前記第１の方向とは反対の第２の方向であるかを判定することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、更に、前記磁気センサに印加される磁界の前記所定の方向の成分の強度と前記磁気センサの前記感度との対応関係を示すデータを保持するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気センサ装置。
【請求項６】
前記磁界発生器は、コイルを含み、
前記付加的磁界の強度は、前記コイルに流す電流の大きさに依存して変化することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、更に、前記コイルに流す電流の大きさと前記付加的磁界の強度との対応関係を示すデータを保持するように構成されていることを特徴とする請求項６記載の磁気センサ装置。
【請求項８】
前記磁界発生器は、前記付加的磁界として交流磁界を発生するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気センサ装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記第１の感度と前記第２の感度に基づいて前記検出信号を補正することを特徴とする請求項１記載の磁気センサ装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、更に、前記検出信号のオフセット値を保持するように構成され、
前記プロセッサは、前記オフセット値を用いて前記検出信号を補正することを特徴とする請求項９記載の磁気センサ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサの感度測定用の磁界発生器を備えた磁気センサ装置、この磁気センサ装置を含む磁気センサシステム、ならびに磁気センサの検出信号の補正方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、種々の用途で、外部磁界の所定の方向の成分を検出するための磁気センサが利用されている。磁気センサとしては、磁気検出素子を用いたものが知られている。磁気検出素子としては、例えば磁気抵抗効果素子が用いられる。
【０００３】
磁気センサでは、外乱磁界等に起因して、磁気センサの検出信号にオフセットが生じる場合がある。また、磁気センサの感度は、磁気センサの個体差や使用環境によって変化し得る。オフセットや感度の変化は、磁気センサの検出誤差の原因になる。そのため、磁気センサでは、オフセットと感度を補正できることが望まれる。
【０００４】
特許文献１には、地磁気データの補正装置であって、物理量データを空間上に分布させることにより得られる分布形状を楕円体で近似し、楕円体を球に補正する補正係数であって、オフセット値の補正を与えるパラメータを含む補正係数を演算し、補正係数に基づいて地磁気データを補正する補正装置が開示されている。
【０００５】
特許文献２，３には、３つの磁気センサと、３つの磁気センサの主軸感度および他軸感度の測定に用いられる３方向の付加的磁界成分を発生する磁界発生部とを備えた磁気センサ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０１４／１４１６３１号
特開２０２０－０６０４５７号公報
特開２０２０－０９４８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
互いに直交する３つの方向の３成分を検出し、この３成分に対応する３つの検出信号を生成する磁気センサでは、３つの検出信号の各々のオフセットを補正しようとすると、特許文献１に開示されているように、複雑な演算が必要になる。この場合、プロセッサの負荷が大きくなるという問題点がある。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な方法で、磁気センサの検出誤差を低減することが可能になる磁気センサ装置、磁気センサシステムおよび補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の磁気センサ装置は、基準位置における対象磁界の所定の方向の成分である磁界成分を検出して検出信号を出力するように構成された磁気センサと、磁気センサの所定の方向の感度の測定に用いられる付加的磁界を発生するように構成された磁界発生器と、検出信号が入力されるように構成されたプロセッサとを備えている。プロセッサは、付加的磁界の強度を第１の範囲で変化させたときの磁気センサの感度である第１の感度を生成し、付加的磁界の強度を第２の範囲で変化させたときの磁気センサの感度である第２の感度を生成し、検出信号、第１の感度および第２の感度に基づいて、磁界成分と対応関係を有する検出値を生成するように構成されている。
【００１０】
本発明の磁気センサシステムは、本発明の磁気センサ装置と、外部プロセッサとを備えている。検出信号は、基準位置における対象磁界の互いに異なる３つの方向の成分と対応関係を有する第１の信号、第２の信号および第３の信号を含んでいる。外部プロセッサは、第１ないし第３の信号の値を表すための３つの軸によって定義された直交座標系において、あるタイミングにおける第１ないし第３の信号の値の組を表す座標を測定点としたときに、複数のタイミングにおける複数の測定点の分布を近似した球面を有する仮想の球体の中心座標のデータを生成する。プロセッサは、中心座標のデータを用いて、第１ないし第３の信号の各々のオフセットを補正する。
（【００１１】以降は省略されています）

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