(57)【要約】  本発明の磁気センシングシステム１０は、外力の作用に伴って変化する磁界の強さに応じて電気信号を発生するセンシング装置１１と、センシング装置１１からの電気信号に基づく磁界の変化から、外力の作用に伴う物理量を検出する検出装置１２とを備える。センシング装置１１は、外力の作用によって変位する部位から、強さの異なる所望の測定用磁界を発生させる磁界発生手段１５，１８と、測定用磁界を含む周囲の磁界の強さを測定する磁界測定手段１９とを備える。検出装置１２では、予め記憶された関係式により、強さの異なる測定用磁界の経時的な変動に基づいて、測定用磁界とは別に発生している干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量を特定し、磁気干渉量の影響を除外して前記物理量を求める。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力の作用に伴って変化する磁界の強さに応じて電気信号を発生するセンシング装置と、当該センシング装置からの電気信号に基づく前記磁界の変化から、前記外力の作用に伴う物理量を検出する検出装置とを備えた磁気センシングシステムにおいて、
前記センシング装置は、外力の作用によって変位する部位から、強さの異なる所望の測定用磁界を発生させる磁界発生手段と、前記測定用磁界を含む周囲の磁界の強さを測定する磁界測定手段とを備え、
前記検出装置では、予め記憶された関係式により、前記磁界発生手段から強さの異なる前記測定用磁界を発生させたときの当該測定用磁界の経時的な変動に基づいて、当該測定用磁界とは別に前記磁界測定手段の周囲に発生している干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量を特定し、当該磁気干渉量の影響を除外して前記物理量を求めることを特徴とする磁気センシングシステム。
【請求項２】
前記関係式は、前記磁界測定手段での測定値と、前記物理量と、前記測定用磁界の強さと、前記磁気干渉量との関係を表す数式であることを特徴とする請求項１記載の磁気センシングシステム。
【請求項３】
前記磁界発生手段では、所定の２時刻で異なる強さの前記測定用磁界を発生させ、
前記検出装置では、前記２時刻における前記測定用磁界の強さと前記２時刻における前記磁界測定手段での測定値とから、前記関係式を用いて、前記磁気干渉量と前記物理量を算出することを特徴とする請求項２記載の磁気センシングシステム。
【請求項４】
前記磁界発生手段では、少なくとも２箇所から同一時刻で相互に異なる強さの前記測定用磁界を発生させるとともに、それぞれの箇所において、所定の２時刻で異なる強さの前記測定用磁界を発生させ、
前記検出装置では、前記各箇所でそれぞれ発生する前記２時刻での前記測定用磁界の強さと、前記各箇所に対応する前記磁界測定手段での前記２時刻における測定値とから、前記関係式を用いて、前記磁気干渉量と前記物理量を算出することを特徴とする請求項２記載の磁気センシングシステム。
【請求項５】
外力の作用に伴って変化する磁界の強さに応じて電気信号を発生するセンシング装置と、当該センシング装置からの電気信号に基づく前記磁界の変化から、前記外力の作用に伴う物理量を検出する検出装置とを備えた磁気センシングシステムにおいて、
前記センシング装置は、前記物理量を測定する部位に取り付けられるセンサ本体と、当該センサ本体に繋がって電流を供給する電流供給部とを備え、
前記センサ本体は、外力の作用によって変位する変位部と、当該変位部に一体的に設けられた電磁石と、周囲の磁界の強さを測定する磁気センサとを備え、
前記電流供給部は、前記電磁石から発生する測定用磁界の強さを可変にするように、当該電磁石に電流供給可能に設けられ、
前記検出装置では、予め記憶された関係式により、前記電磁石で発生する経時的な前記測定用磁界の変動に基づいて、当該測定用磁界とは別に前記磁気センサの周囲に発生している干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量を特定し、当該磁気干渉量の影響を除外して前記物理量を求めることを特徴とする磁気センシングシステム。
【請求項６】
所定の平面に沿って複数配置され、外力の作用に伴って変化する磁界の強さに応じて電気信号を発生するセンサ本体と、当該センサ本体からの電気信号に基づく前記磁界の変化から、前記外力の作用に伴う物理量を検出する検出装置とを備えた磁気センシングシステムにおいて、
前記センサ本体は、前記外力の影響を受けないように配置されたオフセット用センサと、前記外力が作用する外力検出用センサとからなり、
前記検出装置では、前記オフセット用センサからの検出結果により、前記物理量の測定対象となる測定用磁界と別に前記センサ本体の周囲に発生している干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量を特定し、当該磁気干渉量を前記外力検出用センサの測定値から減算することにより、前記センサ本体に作用した外力を求めることを特徴とする磁気センシングシステム。
【請求項７】
外力の作用により変位する部位から発生する測定用磁界の強さを変化させ、当該変化に基づいて、前記外力の作用に伴う物理量を検出する検出装置であって、
経時的に強さが変化するように前記測定用磁界を発生させた際に、予め記憶された関係式により、前記測定用磁界とは別に周囲に発生している干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量を特定し、当該磁気干渉量の影響を除外して前記物理量を求める機能を有することを特徴とする検出装置。
【請求項８】
外力の作用により変位する部位から発生する測定用磁界の変化に基づいて、前記外力の作用に伴う物理量を検出するシステムに適用され、前記物理量の検出の際に、前記測定用磁界とは別に周囲に発生している干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量の影響を除外するオフセット方法であって、
経時的に強さが変化するように前記測定用磁界を発生させ、当該測定用磁界に前記干渉磁界が影響した周囲の磁界の強さを経時的に測定し、当該測定結果と前記測定用磁界の強さから、予め記憶された関係式により、前記磁気干渉量を特定し、当該磁気干渉量の影響を除外して前記物理量を求めることを特徴とする磁気干渉のオフセット方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センシングシステム、検出装置、及び磁気干渉のオフセット方法に係り、更に詳しくは、磁気センサでの測定に影響を与える磁気干渉を除外した状態で、外力の作用に対応する物理量を検出する磁気センシングシステム、検出装置、及び磁気干渉のオフセット方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間と共存しながら所定の作業をするロボットには、ロボットの周囲の環境中に存在する人や物がロボットに接触した際に、当該接触部分に作用する押圧力やせん断力等の外力を検出する力センサや、当該接触部分の変位を検出する変位センサ等の各種センサが設けられる。そして、これら各種センサからの検出値に基づいて、ロボットの動作制御が行われる。これらセンサとして、例えば、外力の作用による磁界の変化を利用した磁気式の力センサや変位センサが知られている。当該磁気式の各センサは、外力の作用によって変位する弾性体等からなる変位部と、当該変位部に固定された永久磁石と、永久磁石によって発生する測定用磁界の状態を検知する磁気センサとを備えている。これら磁気式の各センサにおいては、作用した外力の大きさに応じて変位部と一体的に永久磁石が変位し、当該変位に伴って磁気センサで測定される磁界の強さが変化することを利用して、変位部に作用した外力の大きさや変位部の変位量を検出するようになっている。【０００３】
ここで、地磁気の影響や、他の磁性体や永久磁石で強磁性化する磁性材料等が磁気センサの近傍に接近することにより、外力の作用に伴って変位する永久磁石から発生する測定用磁界に対して磁気干渉が生じ得る。その結果、測定用磁界の変化を正確に検出できず、外力の作用に対応する物理量である外力の大きさや前記変位量を正確に検出することができない。【０００４】
ところで、特許文献１には、前述の磁気干渉を考慮して外力の大きさを検出する磁気式力覚センサが開示されている。この磁気式力覚センサは、磁石と、当該磁石の一方側の表面から所定距離分隔てて対向配置されるとともに、外力の作用に伴って変位することで、外力によって生じる磁場変化を検出する変位磁電変換素子と、当該磁石の他方側の表面上に固定され、外力の作用に伴って変位しない固定磁電変換素子とを備えている。この固定磁電変換素子では、外力の作用に関係のない磁界の強さが検出される。そして、この磁気式力覚センサでは、外力の付与に対応する変位磁電変換素子での検出結果から、外力に関係しない固定磁電変換素子での検出結果が減算され、外力の大きさが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１２５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１の磁気式力覚センサにあっては、磁気干渉の影響のみを検出するための固定磁電変換素子が更に必要となる。しかも、固定磁電変換素子は、外力によって生じる磁場変化を検出する変位磁電変換素子に対し、磁石を挟んで反対側に設けられる。従って、このような固定磁電変換素子の追加配置により、センサ全体の小型化が阻害されるとともに、センサやロボットの設計自由度を制約することになる。加えて、変位磁電変換素子と離れた位置に固定磁電変換素子が存在するため、それらの周囲において、外力の作用に関係無く発生している磁界の状況が異なる場合に、外力を検出するための変位磁電変換素子における磁気干渉の影響を正確に除外できないという問題もある。【０００７】
本発明は、このような課題を解決するために案出されたものであり、その目的は、磁気干渉の影響を除外して、外力の大きさや当該外力が作用した部位の変位量等の外力の作用に伴う正確な物理量を正確に検出でき、且つ、物理量を測定する部位に取り付けられるセンサ部分の構成をコンパクトにできる磁気センシングシステム、検出装置、及び磁気干渉のオフセット方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、主として、外力の作用に伴って変化する磁界の強さに応じて電気信号を発生するセンシング装置と、当該センシング装置からの電気信号に基づく前記磁界の変化から、前記外力の作用に伴う物理量を検出する検出装置とを備えた磁気センシングシステムにおいて、前記センシング装置は、外力の作用によって変位する部位から、強さの異なる所望の測定用磁界を発生させる磁界発生手段と、前記測定用磁界を含む周囲の磁界の強さを測定する磁界測定手段とを備え、前記検出装置では、予め記憶された関係式により、前記磁界発生手段から強さの異なる前記測定用磁界を発生させたときの当該測定用磁界の経時的な変動に基づいて、当該測定用磁界とは別に前記磁界測定手段の周囲に発生している干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量を特定し、当該磁気干渉量の影響を除外して前記物理量を求める、という構成を採っている。【０００９】
また、本発明は、外力の作用により変位する部位から発生する測定用磁界の強さを変化させ、当該変化に基づいて、前記外力の作用に伴う物理量を検出する検出装置であって、経時的に強さが変化するように前記測定用磁界を発生させた際に、予め記憶された関係式により、前記測定用磁界とは別に周囲に発生している干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量を特定し、当該磁気干渉量の影響を除外して前記物理量を求める機能を有する、という構成を採っている。【００１０】
更に、本発明は、外力の作用により変位する部位から発生する測定用磁界の変化に基づいて、前記外力の作用に伴う物理量を検出するシステムに適用され、前記物理量の検出の際に、前記測定用磁界とは別に周囲に発生している干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量の影響を除外するオフセット方法であって、経時的に強さが変化するように前記測定用磁界を発生させ、当該測定用磁界に前記干渉磁界が影響した周囲の磁界の強さを経時的に測定し、当該測定結果と前記測定用磁界の強さから、予め記憶された関係式により、前記磁気干渉量を特定し、当該磁気干渉量の影響を除外して前記物理量を求める、という手法を採っている。【００１１】
なお、本発明の明細書及び特許請求の範囲において、「経時的」なる用語は、異なる複数の時刻での測定や動作にて同等の目的と結果を得る数理的な方法が存在することにも鑑み、それらの異なる複数の時刻の順序を問わない概念をも含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、発生する測定用磁界の強さを可変にする磁界発生手段が用いられ、磁界発生手段により、経時的に強さが変化する測定用磁界を発生させた状態で、磁気干渉量を特定して、磁気干渉をオフセットして外力の作用に伴う物理量を検出する構成となっている。このため、磁気干渉を測定する目的のセンサを別途設ける必要がなく、物理量を測定する部位に取り付けられるセンサ部分の構成をコンパクト化することができる。また、外力の作用に伴う測定用磁界の状態変化と、磁気干渉に起因する干渉磁界の状況とが、共通の磁界測定手段を使って検出でき、外力の作用に伴う測定用磁界の変化について、磁気干渉をより確実に排除した状態で正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における磁気センシングシステムの概略構成図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態におけるセンサ本体の平面配置を表す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
【００１５】
図１には、第１実施形態における磁気センシングシステムの概略構成図が示されている。この図において、前記磁気センシングシステム１０は、外力の作用に伴って変化する磁界の強さに対応した電気信号を発生するセンシング装置１１と、センシング装置１１からの電気信号の測定値に基づく磁界の変化から、外力の作用に伴う物理量を検出する検出装置１２とを備えている。本実施形態において、磁気センシングシステム１０は、外力の作用による磁界の変化を利用して、当該外力の大きさを物理量として検出する磁気式の力センサとして機能する。
【００１６】
前記センシング装置１１は、外力を測定する所望の部位に取り付けられ、作用した外力の大きさに対応する電気信号を発生するセンサ本体１４と、センサ本体１４に繋がって電流を供給する電流供給部１５とからなる。
【００１７】
前記センサ本体１４は、外力の作用によって変位する弾性体からなる変位部１７と、変位部１７に一体的に設けられた電磁石１８と、電磁石１８との間に空気層を隔てて固定配置され、周囲の磁界の強さを測定する磁気センサ１９とを備えている。
【００１８】
前記磁気センサ１９は、磁気を検知する素子及び回路基板等からなる公知の構造のものが採用される。この磁気センサ１９では、変位部１７に外力が付与されたときに、変位部１７と一体的に電磁石１８が変位することによる磁界の変化を検出し、当該磁界の強さに対応する電気信号を発生するようになっている。
【００１９】
前記電流供給部１５は、電磁石１８に電流を供給する機能を有し、電磁石１８から発生する磁界である測定用磁界の強さを変化させるように、電磁石１８に供給する電流量を可変とする構成となっている。
【００２０】
以上において、電流供給部１５と電磁石１８は、外力の作用によって変位する部位から、強さの異なる所望値の測定用磁界を発生させる磁界発生手段を構成する。また、磁気センサ１９は、測定用磁界を含む周囲の磁界の強さを測定する磁界測定手段を構成する。なお、本発明における磁界発生手段は、本実施形態の構成に限定されず、測定用磁界の強さを調整し、当該強さを変化させながら発生させる構成である限りにおいて、種々の磁界発生装置やシステムを採用することができる。また、磁界測定手段についても、本実施形態の磁気センサ１９の構成に限定されず、同様の作用を奏する限りにおいて、種々の機器やシステムを採用可能である。
【００２１】
前記検出装置１２は、所定の処理回路及びコンピュータからなり、後述するように、磁気センサ１９からの測定値に基づいて外力の大きさを算出する際に、電磁石１８からの測定用磁界とは別に磁気センサ１９の周囲に発生している磁界（干渉磁界）が影響する磁気干渉をオフセットする機能を有する。
【００２２】
すなわち、この検出装置１２では、次のようにして、予め記憶された関係式により、電磁石１８から発生する経時的な測定用磁界の変動に基づき、磁気干渉に係る干渉磁界の強さに対応する磁気干渉量を特定し、当該磁気干渉量の影響を除外して外力の大きさを求めるようになっている。なお、以下においては、１軸方向の外力の大きさを検出する力センサを対象として説明するが、本発明はこれに限らず、多軸方向の外力の大きさを検出する力センサを対象として同様の手法を適用可能である。
【００２３】
先ず、時刻ｔにおける磁気センサ１９の測定値Ｍ（ｔ）と、時刻ｔで作用した外力の大きさＦ（ｔ）と、同時刻ｔにおいて電磁石１８で発生する測定用磁界の強さＥ（ｔ）と、同時刻ｔにおける磁気干渉量Ｄ（ｔ）との間には、次式（１）の関係が成り立ち、当該関係式が、検出装置１２に予め記憶されている。
Ｍ（ｔ）＝ｆ（Ｆ（ｔ））・Ｅ（ｔ）＋Ｄ（ｔ）                  （１）
【００２４】
ここで、ｆ（Ｆ（ｔ））は、外力の大きさＦ（ｔ）を入力値とした関数を表し、当該関数により、外力の大きさＦ（ｔ）から、測定用磁界の強さＥ（ｔ）に乗じる係数が求められるようになっている。この関数は、事前に行われるキャリブレーション（較正）作業によって特定される。
【００２５】
そして、実測される磁気センサ１９の測定値Ｍ（ｔ）と、電流供給部１５の調整によって、電磁石１８で発生する既知の測定用磁界の大きさＥ（ｔ）とから、上式（１）により、次のようにして、その際に作用した外力の大きさＦ（ｔ）と磁気干渉量Ｄ（ｔ）とが求められる。つまり、ここで求められる外力の大きさＦ（ｔ）は、上式（１）の関係から、磁気干渉がオフセットされた値となる。
【００２６】
具体的に、時刻ｔ１とｔ２の間の短時間において、同一のセンサ本体１４に作用する外力の大きさＦ（ｔ１），Ｆ（ｔ２）が同一であり、且つ、磁気干渉量Ｄ（ｔ１），Ｄ（ｔ２）も同一となる場合に、２時刻ｔ１とｔ２の間で、電流供給部１５から電磁石１８に供給される電流量を変化させて電磁石１８で発生する測定用磁界の強さを変化させる。
【００２７】
この際、時刻ｔ１とｔ２で実測される磁気センサ１９の測定値Ｍ（ｔ１），Ｍ（ｔ２）と、時刻ｔ１とｔ２における電磁石１８で発生する測定用磁界の強さＥ（ｔ１），Ｅ（ｔ２）が既知となる。従って、上式（１）により、変位部１７に付与された外力の大きさＦ（ｔ１）＝Ｆ（ｔ２）＝Ｆｘと、磁気干渉量Ｄ（ｔ１）＝Ｄ（ｔ２）＝Ｄｙとの間で、次の連立方程式が成り立ち、当該連立方程式から、外力の大きさＦｘと磁気干渉量Ｄｙが算出される。
Ｍ（ｔ１）＝ｆ（Ｆｘ）・Ｅ（ｔ１）＋Ｄｙ
Ｍ（ｔ２）＝ｆ（Ｆｘ）・Ｅ（ｔ２）＋Ｄｙ
【００２８】
ここで、時刻ｔ１とｔ２の何れかにおいて、電流供給部１５からの電流の供給を停止し、電磁石１８で発生する測定用磁界の大きさＥ（ｔ１），Ｅ（ｔ２）の何れか一方をゼロとすることもできる。また、所定の関数に従って、電磁石１８に供給される電流量を時間に対して変化させることで、電磁石１８で発生する測定用磁界の強さＥ（ｔ）を時間に対して規則的、周期的に変化させることも可能である。例えば、測定用磁界の強さＥ（ｔ）を時間に対して正弦波状に変化させるように、電流供給部１５からの電流供給を制御可能である。更に、時刻ｔ１とｔ２における測定用磁界の強さＥ（ｔ１），Ｅ（ｔ２）は、外力の検出を高精度にする理由で微小でない方が好ましく、また、同様の理由で、測定用磁界の強さＥ（ｔ１），Ｅ（ｔ２）の差は、より大きい方が好ましい。
【００２９】
以上の第１実施形態での外力の算出は、時刻ｔ１とｔ２の間で作用する外力の大きさが一定であることが前提であるため、過去の測定結果に基づく傾向等から、外力の大きさが一定となる時間を推定し、当該時間内での磁気センサ１９からの測定値を用いて前述の処理を行うと良い。
【００３０】
なお、上記で２つの時刻ｔ１とｔ２での測定から連立方程式を解く方法を説明したが、数理的には、より多くの時刻での測定値の集合から、例えば最小二乗法を用いることで、同等あるいはそれ以上の正確さで結果を求めることが可能となる。
【００３１】
次に、前記第１実施形態の変形例について説明する。
【００３２】
この変形例では、２時刻ｔ１とｔ２において作用する外力が異なる場合に、相互に近接配置された複数のセンサ本体１４からの測定結果を利用して、上式（１）から、各時刻ｔ１とｔ２で作用した外力の大きさと、各センサ本体１４での外力の検出に影響を与える磁気干渉量とが求められる。
【００３３】
すなわち、この変形例に係る検出装置１２では、同時刻において同一の大きさの外力が作用するように配置された隣り合う２箇所のセンサ本体１４の測定結果が用いられ、次のようにして、時刻ｔ１とｔ２において作用する外力が算出される。なお、以下の説明において、一方側となる第１のセンサ本体１４の磁気センサ１９における時刻ｔ１とｔ２での測定値をＭ１（ｔ１），Ｍ１（ｔ２）と表し、他方側となる第２のセンサ本体１４の磁気センサ１９における時刻ｔ１とｔ２での測定値をＭ２（ｔ１），Ｍ２（ｔ２）と表す。また、時刻ｔ１とｔ２で作用した外力の大きさをＦｘ（ｔ１），Ｆｘ（ｔ２）とする。
【００３４】
先ず、電流供給部１５から、隣り合う各センサ本体１４の各電磁石１８について、同時刻で異なる電流量が供給され、同時刻において各電磁石１８で異なる強さの測定用磁界を発生させる。しかも、この条件下で、各電磁石１８それぞれについて、時刻ｔ１，ｔ２で異なる強さの測定用磁界を発生させる。以下、第１のセンサ本体１４の電磁石１８について、時刻ｔ１，ｔ２で発生する測定用磁界の強さをＥ（Ｍ１，ｔ１）、Ｅ（Ｍ１，ｔ２）と表す。また、第２のセンサ本体１４の電磁石１８について、時刻ｔ１，ｔ２で発生する測定用磁界の強さをＥ（Ｍ２，ｔ１）、Ｅ（Ｍ２，ｔ２）と表す。
【００３５】
このとき、外力の検出に影響を与える干渉磁界に対応する磁気干渉量は、設置位置の異なる各センサ本体１４の各磁気センサ１９で異なるものの、第１のセンサ本体１４の磁気センサ１９における磁気干渉量Ｄｙ（Ｍ１）と、第２のセンサ本体１４の磁気センサ１９における磁気干渉量Ｄｙ（Ｍ２）とがそれぞれ時刻ｔ１，ｔ２で変化しない短時間で処理が行われる。この状況において、第１のセンサ本体１４の磁気センサ１９の時刻ｔ１，ｔ２における測定値Ｍ１（ｔ１），Ｍ１（ｔ２）と、第２のセンサ本体１４の磁気センサ１９の時刻ｔ１，ｔ２における測定値Ｍ２（ｔ１），Ｍ２（ｔ２）とは、それぞれ実測されるため既知である。また、各電磁石１８で発生する測定用磁界の強さＥ（Ｍ１，ｔ１）、Ｅ（Ｍ１，ｔ２）、Ｅ（Ｍ２，ｔ１）、Ｅ（Ｍ２，ｔ２）についても、予め把握されており既知である。従って、これらの既知の各値を利用し、上式（１）から、時刻ｔ１とｔ２で作用した外力の大きさをＦｘ（ｔ１），Ｆｘ（ｔ２）と、各磁気センサ１９における磁気干渉量Ｄｙ（Ｍ１），Ｄｙ（Ｍ２）とを変数とした次の連立方程式が得られ、これら変数は、当該連立方程式を解くことで求められる。
【００３６】
Ｍ１（ｔ１）＝ｆ（Ｆｘ（ｔ１））・Ｅ（Ｍ１，ｔ１）＋Ｄｙ（Ｍ１）
Ｍ２（ｔ１）＝ｆ（Ｆｘ（ｔ１））・Ｅ（Ｍ２，ｔ１）＋Ｄｙ（Ｍ２）
Ｍ１（ｔ２）＝ｆ（Ｆｘ（ｔ２））・Ｅ（Ｍ１，ｔ２）＋Ｄｙ（Ｍ１）
Ｍ２（ｔ２）＝ｆ（Ｆｘ（ｔ２））・Ｅ（Ｍ２，ｔ２）＋Ｄｙ（Ｍ２）
【００３７】
なお、磁気干渉量が時刻によって変化する場合には、同一時刻で同一の磁気干渉量を測定できるように第１及び第２のセンサ本体１４における各磁気センサ１９を配置することで、前述のように上式（１）から、外力の大きさと磁気干渉量とが求められる。また、この場合において、各磁気センサ１９について、磁気干渉量と時刻の関係を特定することにより、同様にして外力の大きさと磁気干渉量とが求められる。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前記第１実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一符号を用いるものとし、説明を省略若しくは簡略にする。
（第２実施形態）
【００３９】
本実施形態では、図２（Ａ），（Ｂ）に例示するように、所定の平面に沿って複数均一に配置したセンサ本体１４のうち、幾つかを外力に影響されないオフセット用センサ２１として配置し、残りを外力が作用する外力検出用センサ２２として配置している。これらセンサ２１，２２を構成する磁性体としては、電磁石１８に限らず永久磁石等あらゆる種類の磁性体を採用することができる。ここで、例えば、オフセット用センサ２１としては、変位部１７に電磁石１８等の磁性体を設けずに、磁気センサ１９のみで構成する一方、外力検出用センサ２２としては、第１実施形態におけるセンサ本体１４と同一の構成のものが用いられる。
【００４０】
本実施形態における検出装置１２では、オフセット用センサ２１からの検出結果により磁気干渉量を特定してから、当該磁気干渉量を外力検出用センサ２２の測定値から減算することにより、センサ本体１４に作用した外力が、磁気干渉をオフセットした状態で求められる。また、近傍の複数箇所のオフセット用センサ２１での検出結果から、それらの間に設けられた外力検出用センサ２２について、その位置での磁気干渉量を各オフセット用センサ２１との相対距離に基づいて所定の計算から求め、磁気干渉量を外力検出用センサ２２の測定値から減算しても良い。
【００４１】
この第２実施形態によれば、外力検出用センサ２２と同一面に沿ってオフセット用センサ２１が配置されているため、これらセンサ２１，２２を厚み方向に配置する場合に比べ、センサ本体１４の厚みを最小限にすることができる。
【００４２】
なお、前記各実施形態では、磁気センシングシステム１０を磁気式の力センサとして機能させた例について図示説明したが、本発明はこれに限らず、外力の作用に伴う物理量として、当該外力が作用した部位の変位量を検出する磁気式の変位センサとして機能する磁気センシングシステムにも適用可能である。要するに、本発明は、磁界の変化によって所定の物理量を検出する磁気式の各種センサとして機能するシステム全般に適用可能である。
【００４３】
その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  磁気センシングシステム
１１  センシング装置
１２  検出装置
１４  センサ本体
１５  電流供給部（磁界発生手段）
１７  変位部
１８  電磁石（磁界発生手段）
１９  磁気センサ（磁界測定手段）
【図１】
2020170771.tif 000003
【図２】
2020170771.tif 000004
【国際調査報告】
2020170771.tif 000005
2020170771.tif 000006
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