(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
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。
【請求項２】
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。
【請求項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請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る磁気センサ１００の構成例を示す。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】本実施形態に係る検出装置２００の構成例を示す。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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８】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９】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１０】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１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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１４】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１５】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】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１７】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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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
【００２４】
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
【００２５】
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
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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
【００３５】
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
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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）
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【数１２】
0006530245.tif 000002
【００７１】
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）／（πＳＸ２）＝ΔＳＸ／ＳＸ
Σ（ＶＹＶＺ３４）／（πＳＹ２）＝ΔＳＹ／ＳＹ
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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））
【００８４】
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。
【００８５】
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）
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【数１６】
0006530245.tif 000003
【数１７】
0006530245.tif 000004
【数１８】
0006530245.tif 000005
【数１９】
0006530245.tif 000006
【００９０】
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
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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）
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【符号の説明】
【０１１５】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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