特許ウォッチ

公開番号2025104079
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221916
出願日2023-12-27
発明の名称磁気検出回路及びミシン
出願人JUKI株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01R 33/07 20060101AFI20250702BHJP(測定;試験)
要約【課題】磁気検出回路の部品点数及び基板面積を削減するとともに、誤差低減を図る。
【解決手段】磁気検出回路は、第1ホール素子及び第2ホール素子を含み、第1ホール素子及び第2ホール素子の両方に接続する共通端子対、第1ホール素子の専用の第1端子対、及び第2ホール素子の専用の第2端子対を有する検出回路部と、検出回路部に電源を印加する電源部と、オフセット信号成分を検出するように電源部と、共通端子対、第1端子対及び第2端子対との間の接続を切り替える切替回路と、切替回路から出力される出力電圧を増幅するアンプ回路と、アンプ回路の出力電圧に基づいて第1ホール素子及び第2ホール素子のオフセット信号成分を除去するオフセットキャンセル演算を行う演算部と、を備える。アンプ回路は、切替回路を介して、共通端子対、第1端子対及び第2端子対の各々に接続可能な1つの共通アンプを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１ホール素子及び第２ホール素子を含み、前記第１ホール素子及び前記第２ホール素子の両方に接続する共通端子対、前記第１ホール素子の専用の第１端子対、及び前記第２ホール素子の専用の第２端子対を有する検出回路部と、
前記検出回路部に電源を印加する電源部と、
オフセット信号成分を検出するように前記電源部と、前記共通端子対、前記第１端子対及び前記第２端子対との間の接続を切り替える切替回路と、
前記切替回路から出力される出力電圧を増幅するアンプ回路と、
前記アンプ回路の出力電圧に基づいて前記第１ホール素子及び前記第２ホール素子のオフセット信号成分を除去するオフセットキャンセル演算を行う演算部と、を備え、
前記アンプ回路は、前記切替回路を介して、前記共通端子対、前記第１端子対及び前記第２端子対の各々に接続可能な１つの共通アンプを有する、
磁気検出回路。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記共通アンプは、
前記共通端子対に電源を印加したときの前記第１端子対の第１電圧、
前記共通端子対に電源を印加したときの前記第２端子対の第２電圧、
前記第１端子対に電源を印加したときの前記共通端子対の第３電圧、
前記第２端子対に電源を印加したときの前記共通端子対の第４電圧、
の各々を同じ増幅率で増幅して前記演算部に出力する、
請求項１に記載の磁気検出回路。
【請求項３】
前記演算部は、
前記共通アンプにより増幅された前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧及び前記第４電圧の各々をＡＤ変換するＡＤ変換部と、
ＡＤ変換された前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧及び前記第４電圧の前記オフセット信号成分の大きさを揃える調整演算部と、
大きさを揃えた前記オフセット信号成分を、前記オフセットキャンセル演算により除去する除去演算部と、を含む、
請求項２に記載の磁気検出回路。
【請求項４】
前記アンプ回路は、前記共通アンプから出力される電圧を、前記ＡＤ変換部の入力電圧特性に応じた範囲に調整する電圧調整部を有する、
請求項３に記載の磁気検出回路。
【請求項５】
温度検出部をさらに備え、
前記アンプ回路は、前記温度検出部の出力に応じて前記共通アンプの増幅率を調整する温度補償部を有する、
請求項１に記載の磁気検出回路。
【請求項６】
前記演算部は、前記オフセットキャンセル演算により前記オフセット信号成分を除去した第１ホール電圧及び第２ホール電圧を算出し、前記第１ホール電圧及び前記第２ホール電圧に基づく電圧比を出力する、
請求項１に記載の磁気検出回路。
【請求項７】
ミシン本体と、
前記ミシン本体が有する可動部に設けられた磁石と、
前記磁石から発生する磁力を検知する、請求項１から６のいずれか１項に記載の磁気検出回路と、
前記磁気検出回路の出力に基づいて前記可動部の変位を検出する変位検出部と、を備える、
ミシン。
【請求項８】
前記可動部は、前記ミシン本体の押え足を含み、
前記変位検出部は、前記押え足の高さ方向の変位を検出する、
請求項７に記載のミシン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、磁気検出回路及びミシンに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、２つのホール素子を用いた磁気検出回路において、ホール素子のオフセット成分をキャンセルするオフセットキャンセル回路が開示されている。特許文献１では、２つのホール素子が、一対の端子同士が互いに接続される共通端子と、一対の端子同士が各々独立している複数の独立端子とを有する。特許文献１の磁気検出回路は、１つ目のホール素子及び２つ目のホール素子の独立端子にそれぞれ接続する２つの第１のアンプと、２つのホール素子の共通端子に接続する１つの第２のアンプと、の３つのアンプを備える。特許文献１の磁気検出回路は、電源と、電源及び２つのホール素子の各端子の間の接続切り替えを行う多数のスイッチと、加算器とを備える。
【０００３】
特許文献１では、１つ目のホール素子の共通端子に電源を印加した時の第１のアンプからの出力電圧と、１つ目のホール素子の独立端子に電源を印加した時の第２のアンプからの出力電圧と、を加算器により加算することで、１つ目のホール素子のオフセット成分をキャンセルする。同様に、２つ目のホール素子の共通端子に電源を印加した時の第１のアンプからの出力電圧と、２つ目のホール素子の独立端子に電源を印加した時の第２のアンプからの出力電圧と、を加算器により加算することで、２つ目のホール素子のオフセット成分をキャンセルする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４６６３５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、１つ目のホール素子の独立端子、２つ目のホール素子の独立端子、及び、各ホール素子の共通端子のそれぞれに１つずつ、合計３つのアンプ回路が構成されているため、部品点数が多く、基板面積が大型化する。また、３つのアンプの各々のばらつき（個体差）が複合的に関与するので、アンプのばらつきに起因する誤差を解消しにくい。
【０００６】
本明細書で開示する技術は、磁気検出回路の部品点数及び基板面積を削減するとともに、誤差低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書は、磁気検出回路を開示する。磁気検出回路は、第１ホール素子及び第２ホール素子を含み、前記第１ホール素子及び前記第２ホール素子の両方に接続する共通端子対、前記第１ホール素子の専用の第１端子対、及び前記第２ホール素子の専用の第２端子対を有する検出回路部と、前記検出回路部に電源を印加する電源部と、オフセット信号成分を検出するように前記電源部と、前記共通端子対、前記第１端子対及び前記第２端子対との間の接続を切り替える切替回路と、前記切替回路から出力される出力電圧を増幅するアンプ回路と、前記アンプ回路の出力電圧に基づいて前記第１ホール素子及び前記第２ホール素子のオフセット信号成分を除去するオフセットキャンセル演算を行う演算部と、を備え、前記アンプ回路は、前記切替回路を介して、前記共通端子対、前記第１端子対及び前記第２端子対の各々に接続可能な１つの共通アンプを有する。
【０００８】
本明細書は、ミシンを開示する。ミシンは、ミシン本体と、前記ミシン本体が有する可動部に設けられた磁石と、前記磁石から発生する磁力を検知する、上記の磁気検出回路と、前記磁気検出回路の出力に基づいて前記可動部の変位を検出する変位検出部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書で開示する技術によれば、磁気検出回路の部品点数及び基板面積を削減するとともに、誤差低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施形態に係る磁気検出回路を示す図である。
図２は、実施形態に係るホール素子の各端子を示す回路図である。
図３は、切替回路のスイッチＳＷ１～ＳＷ６の切り替えパターンを説明する図である。
図４は、実施形態に係る磁気検出回路を用いた磁気検出方法を説明するフローチャートである。
図５は、第１電圧の取得時のスイッチ切替状態を示す図である。
図６は、第３電圧の取得時のスイッチ切替状態を示す図である。
図７は、実施形態に係るミシンを示す図である。
図８は、実施形態に係る可動部及び磁気検出回路を示す模式的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許