CN117501142A - 磁计测装置 - Google Patents

Abstract

磁计测装置具有检测沿着任一第一方向作用的磁的第一磁传感器(An)、检测沿着与第一磁传感器检测磁的第一方向交叉的第二方向作用的磁的第二磁传感器(Bn)以及与通电相应地产生磁场的磁场产生部(Cn)，磁场产生部(Cn)在相对于第一磁传感器(An)以及第二磁传感器(Bn)的位置固定的状态下以与通电相应地沿着第一方向以及第二方向作用磁的方式组装。

Description

磁计测装置

技术领域

本发明涉及包括用于计测磁的磁传感器的磁计测装置。

背景技术

以往，提出有使用安装于车辆的多个磁传感器来检测配设于道路的磁标识器的方法(例如参照下述的专利文献1。)。在该方法中，欲通过求出多个磁传感器中的两个以上的磁传感器的磁计测值的差量来抑制干扰磁的影响，提高磁标识器的检测精度。在求出两个以上磁传感器的磁计测值的差量时，因磁传感器的特性的波动引起的磁计测值的误差可能通过差量运算被放大而成为大的误差。

于是，提出有组装有磁传感器的校正功能的磁计测装置(例如参照下述的专利文献2。)。该磁计测装置所具备的磁传感器是相对于形成感磁体的非晶体线材外套配置有检测线圈的MI(Magneto Impedance)传感器。在该磁场计测装置中，相对于检测线圈串联配设有磁场产生线圈。若利用磁场产生线圈，则即使在磁场计测装置的运用中，也能够随时进行磁传感器的校正。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-083189号公报

专利文献2：日本特开2016-194531号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在所述以往的磁计测装置中，存在如下那样问题。即，在需要多个磁的检测方向的磁计测装置的情况下，需要针对每个磁的检测方向设置磁场产生线圈，不仅诱发成本上升，并且在设置有多个磁场产生线圈的情况下，磁场产生线圈的磁输出特性的波动可能成为问题。

本发明是鉴于所述以往的问题点而完成的，欲提供一种磁计测装置，该磁计测装置具有多个磁的检测方向，校正容易，且在成本上有利。

用于解决课题的方案

本发明为一种磁计测装置，其中，

所述磁计测装置具有：

第一磁传感器，其检测沿着任一第一方向作用的磁；

第二磁传感器，其检测沿着与该第一磁传感器检测磁的所述第一方向交叉的第二方向作用的磁；以及

磁场产生部，其与通电相应地产生磁场，

所述磁场产生部在相对于所述第一磁传感器以及所述第二磁传感器的位置固定的状态下以与通电相应地沿着所述第一方向以及所述第二方向作用磁的方式组装。

发明效果

本发明的磁计测装置除了检测磁的方向相互交叉的第一以及第二磁传感器以外，还具备磁场产生部。该磁场产生部能够与通电相应地沿着所述第一磁传感器检测磁的方向以及所述第二磁传感器检测磁的方向这两个方向作用磁。该磁场产生部能够在所述第一磁传感器以及所述第二磁传感器的校正中共用。

根据本发明的磁计测装置，能够共用磁场产生部来校正第一磁传感器以及第二磁传感器。在该磁计测装置中，无需相对于第一以及第二磁传感器分别设置校正用的磁场产生部而在成本上有利。另外，在本发明的磁计测装置中，在第一磁传感器与第二磁传感器之间共用磁场产生部，因此不会产生因用于第一磁传感器的校正的磁场产生部与用于第二磁传感器的校正的磁场产生部的磁输出特性的波动引起的问题。

附图说明

图1是实施例1中的安装有传感器阵列的车辆的主视图。

图2是示出实施例1中的配设有磁标识器的车道上的车辆的俯瞰图。

图3是示出实施例1中的传感器阵列的结构的框图。

图4是示出实施例1中的磁传感器以及校准电路的结构的框图。

图5是实施例1中的磁传感器与磁场产生线圈的位置关系的说明图。

图6是实施例1中的用于实施维护模式下的处理的装置的说明图。

图7是示出实施例1中的检测磁标识器的处理的流程的流程图。

图8是示出实施例1中的通过磁标识器时的磁传感器An的磁计测值(总和)的时间性变化的图表。

图9是示出实施例1中的传感器阵列位于磁标识器的正上方时的磁传感器Bn的磁计测值的变化曲线的图表。

图10是示出实施例1中的维护模式下的处理的流程的流程图。

图11是示出实施例1中的通常模式下的处理的流程的流程图。

图12是实施例1中的磁传感器的校正处理的说明图(校正前的磁传感器的传感器输出特性)。

图13是实施例1中的磁传感器的校正处理的说明图(校正后的磁传感器的传感器输出特性)。

图14是实施例2中的磁传感器与磁场产生线圈的其他位置关系的说明图。

图15是实施例2中的磁传感器与磁场产生线圈的其他位置关系的说明图。

图16是实施例2中的磁传感器与磁场产生线圈的其他位置关系的说明图。

图17是实施例3中的磁传感器与磁场产生线圈的其他位置关系的说明图。

图18是实施例3中的磁传感器与磁场产生线圈的其他位置关系的说明图。

具体实施方式

使用以下的实施例对本发明的实施方式进行具体说明。

(实施例1)

本例是涉及用于检测配设于道路的磁标识器10的标识器检测装置1的例子。使用图1～图13对该内容进行说明。

标识器检测装置1如图1以及图2所示，是组装于车辆5以便检测配设于道路的磁标识器10的车载装置，且形成磁计测装置的一例。磁标识器10例如以沿着车辆5所行驶的车道100的中央的方式配设于路面100S。该磁标识器10例如呈直径20mm、高度28mm的圆柱状，并收容于在路面100S贯穿设置的收容孔100H而埋设。

(1)标识器检测装置的结构

标识器检测装置1如图1以及图2所示，是将排列有多个磁传感器的传感器阵列11与内置未图示的CPU(central processing unit)等的检测单元12组合而成的装置。

传感器阵列11是在一直线上排列有多个磁传感器的棒状的单元。传感器阵列11安装于相当于车辆5的底面的车身底盘50。在本例的车辆5的情况下，以路面100S为基准的安装高度成为约200mm。在传感器阵列11组装有检测行进方向的磁的磁传感器以及检测车宽方向的磁的磁传感器。

检测单元12是对传感器阵列11所输出的传感器信号实施处理而检测磁标识器10的单元。由检测单元12得到的检测结果例如向车辆5侧的未图示的ECU等输入，并在用于车辆5维持车道100地行驶的自动转向控制、车道脱离警报等各种控制中利用。以下，对检测单元12、传感器阵列11的结构依次进行说明。

(1.1)检测单元的结构

检测单元12(图3)是具备除了执行各种运算的CPU以外还安装有ROM、RAM等存储器元件等的电子基板(省略图示)单元。检测单元12具备用于检测磁标识器10的标识器检测电路以及用于计测车辆5相对于检测出的磁标识器10的横向偏移量的横向偏移量计测电路。

(1.2)传感器阵列的结构

在传感器阵列11中，如图3所示，组装有磁传感器An·Bn的传感器块Sn(n为1至15的整数。)在一直线上排列。传感器阵列11以传感器块S1位于车辆5的左侧(右舵车的副驾驶员座侧)且朝向右侧按编号顺序排列的方式沿着车宽方向安装。传感器阵列11中的传感器块Sn的间隔设定为10cm。传感器阵列11构成为除了15个传感器块Sn以外，还包括校准电路110。各传感器块Sn是两个一组的磁传感器An·Bn以及磁场产生线圈Cn组装并单片化而成的电子部件。也能够将各传感器块Sn视作组装有磁传感器An·Bn的磁传感器。在该情况下，也可以将磁传感器An·Bn视作传感器元件。

传感器阵列11以能够同时输出各传感器块Sn的传感器信号的方式具备15通道的输出端口。传感器信号是表示磁传感器An的磁计测值以及磁传感器Bn的磁计测值的信号。传感器阵列11根据基于检测单元12的控制信号来执行磁计测，并将传感器信号向检测单元12输入。需要说明的是，检测单元12每当取得与车轮的旋转相应地从车辆5侧输出的脉冲信号时，将控制信号向传感器阵列11输入，详情后述。脉冲信号例如每当车轮旋转相当于30mm的距离的角度的量时输出。

在传感器阵列11中，通过将15个传感器块Sn配置在一直线上，从而实现各15个磁传感器An·Bn在一直线上排列的方案。另外，通过采用组装有磁场产生线圈Cn的传感器块Sn，从而实现相对于磁传感器An·Bn单独附设有磁场产生线圈Cn的方案。在各传感器块Sn中，后述的脉冲电路22、信号处理电路24等作为电子电路而组装。脉冲电路22以及信号处理电路24等电子电路以能够应对磁传感器An以及磁传感器Bn的方式设置有两个系统。需要说明的是，也可以将电子电路设置一个系统，另一方面，在磁传感器An与磁传感器Bn之间分时地共用电子电路。

两个一组的磁传感器An·Bn(图3)中的一方形成检测沿着任一第一方向作用的磁的第一磁传感器的一例，另一方形成检测沿着相对于第一磁传感器检测磁的第一方向交叉的第二方向作用的磁的第二磁传感器的一例。本例的磁传感器An·Bn能够计测沿着相互正交的方向作用的磁分量。各传感器块Sn以在传感器阵列11的车载状态下磁传感器An计测沿着行进方向作用的磁分量且磁传感器Bn计测沿着车宽方向作用的磁分量的方式组装于传感器阵列11。行进方向以及车宽方向是上述的第一方向或者第二方向的一例。

各传感器块Sn的磁传感器An·Bn如图4所示，是利用包括CoFeSiB系合金制的为大致零磁致伸缩的非晶体线材(磁性体线材)20以及卷绕于该非晶体线材20的周围的拾取线圈(线圈)21的MI(Magneto-Impedance)元件而构成的磁传感器。

磁传感器An·Bn是磁通密度的测定范围为±0.6毫特斯拉且测定范围内的磁通分辨率为0.02微特斯拉这样的高灵敏度的传感器。这样的高灵敏度通过非晶体线材20的阻抗根据外部磁场而敏感变化这样的MI效果而实现。

MI元件通过计测在向非晶体线材20通电了脉冲电流时在拾取线圈21产生的电压，从而检测对非晶体线材20作用的磁。该MI元件在作为感磁体的非晶体线材20的轴向(长边方向)上具有检测灵敏度。

在本例的传感器阵列11中，磁传感器An中的非晶体线材20的轴向与磁传感器Bn中的非晶体线材20的轴向处于正交的关系。并且，本例的传感器阵列11以各磁传感器An的非晶体线材20沿着行进方向并且各磁传感器Bn的非晶体线材20沿着车宽方向的方式组装于车辆5。

组装于传感器块Sn的脉冲电路22(图4)是生成成为向非晶体线材20通电的脉冲电流的来源的脉冲信号的电路。信号处理电路24(图4)是利用与脉冲信号连动地开闭的检波器(同步检波器)241而取出拾取线圈21的感应电压且放大器242将该感应电压放大的电路。信号处理电路24将放大后的感应电压作为磁传感器的磁计测值。放大器242能够通过由校准电路110进行的控制而调整放大率。

磁场产生线圈Cn(图3)是以能够与通电相应地产生磁场的方式卷绕有电线的筒状的线圈，并形成磁场产生部的一例。组装于各传感器块Sn的磁场产生线圈Cn以相互呈电串联的方式连接。磁场产生线圈Cn与由校准电路110进行的通电相应地产生磁场，并对磁传感器An·Bn作用磁。该磁场产生线圈Cn在磁传感器An·Bn的校正中利用。作为卷绕有电线的线圈的磁场产生线圈Cn具有磁量相对于通电电流的大小的线性高这样的特性，因此适合于磁传感器An·Bn的校正。

磁场产生线圈Cn如图5所示在相对于磁传感器An·Bn的位置固定的状态下组装。需要说明的是，在该图中，利用示意性表示感磁体的线段表现磁传感器An·Bn，并且利用表示中心轴的线段表现磁场产生线圈Cn。磁传感器An·Bn的检测方向分别处于对应的线段方向。磁传感器An·Bn的检测轴与对应的线段一致。以呈筒状的方式卷绕有电线的磁场产生线圈Cn的筒方向处于表示中心轴的线段的方向。

筒状的磁场产生线圈Cn如图5所示，以其筒方向相对于车宽方向以及行进方向以45度的角度交叉的方式组装。在此，磁场产生线圈Cn的筒方向意味着呈筒状的线圈的中心轴的方向。以下，将沿着磁场产生线圈Cn的筒方向的轴称为磁场产生线圈Cn的中心轴。采用这样相对于车宽方向以45度的角度交叉并且相对于行进方向也以45度的角度交叉的磁场产生线圈Cn，能够与通电相应地对磁传感器An·Bn这两方作用磁。并且，在本例的结构中，磁场产生线圈Cn相对于磁传感器An的位置关系与磁场产生线圈Cn相对于磁传感器Bn的位置关系大致一致。故而，采用磁场产生线圈Cn，能够对磁传感器An与磁传感器Bn作用接近均等的磁。

对于各传感器块Sn的磁场产生线圈Cn而言，设计规格共通，并且作为与磁传感器An·Bn的相对位置关系的规格的装入规格也共通。并且，如上述那样，各磁场产生线圈Cn以能够对对应的磁传感器An·Bn均等地作用磁的方式配设。另外，各传感器块Sn的磁场产生线圈Cn如上述那样串联地连接，因此从校准电路110供给的电流向各磁场产生线圈Cn相等地通电。

因此，在设计上，各传感器块Sn的磁场产生线圈Cn能够相等地产生磁，并且，能够对对应的磁传感器An与磁传感器Bn均等地作用磁。然而，各磁场产生线圈Cn的磁输出特性的波动不可避免，各传感器块Sn中的由磁场产生线圈Cn的组装误差引起的与磁传感器An·Bn的位置关系的波动等也不可避免。因此，各磁场产生线圈Cn对对应的磁传感器An以及磁传感器Bn作用的磁量的波动不可避免。

上述的校准电路110(图4)构成为包括执行向磁场产生线圈Cn的通电等的线圈驱动电路114以及执行各传感器块Sn的磁传感器An·Bn的校正处理等的校正电路112。形成校正部的一例的校正电路112构成为包括CPU、ROM(read only memory)·RAM(random accessmemory)·闪速ROM、I/O等。

校正电路112具备作为存储各磁场产生线圈Cn的特性信息(磁输出特性)的存储部、求出磁传感器An以及Bn的磁计测值的推定值即推定计测值的推定部等的功能。存储部所存储的各磁场产生线圈Cn的特性信息在推定部求出推定计测值时利用。

线圈驱动电路114构成为包括向磁场产生线圈Cn供给电流的定电流电路114A以及计测供给电流的电流值的电流计测电路114B。定电流电路114A根据校准电路110的控制而向磁场产生线圈Cn供给电流。电流计测电路114B将计测出的磁场产生线圈Cn的电流值向校正电路112输入。

校正电路112通过CPU对从ROM读出的程序进行处理，从而至少能够执行两种动作模式。作为动作模式，存在在车辆5的使用期间中执行的通常模式以及工厂出厂时、维护作业时的维护模式。向维护模式的切换例如通过外部连接的维护装置61(图6)的控制来执行。

通常模式是用于在车辆5的使用期间校正各传感器块Sn的磁传感器An·Bn的动作模式。维护模式是用于利用亥姆霍兹线圈60(参照图6。)的基准磁来确定各磁场产生线圈Cn的磁输出特性(特性信息)的动作模式。由该维护模式确定的各磁场产生线圈Cn的特性信息(后述)被上述的校准电路110(校正电路112)的存储部存储，并在磁传感器An以及Bn的校正中利用。需要说明的是，关于各动作模式的内容，参照图10以及图11的流程图等在后说明。

在此，参照图6对用于执行维护模式下的处理的装置的结构进行说明。执行维护模式下的处理的装置构成为包括执行电源供给、动作模式的切换等的专用的维护装置61、产生均匀的磁场的磁场产生装置6等。磁场产生装置6例如是具备亥姆霍兹线圈60的磁装置。

亥姆霍兹线圈60是包括在同轴上分隔地配置的共通规格的两个圆形线圈且两个圆形线圈的间隔与线圈的半径相等的线圈系统。在亥姆霍兹线圈60中，通过向两个圆形线圈通电相同朝向的相等电流，从而能够生成均匀性高的磁场。亥姆霍兹线圈60所生成的磁能够作为基准的磁量即基准磁而利用。需要说明的是，也可以利用在亥姆霍兹线圈60的外周侧同心配置大径的线圈而进一步提高磁场的均匀性的麦克斯韦线圈。

维护装置61是在执行维护模式下的处理时控制传感器阵列11以及磁场产生装置6这两方的装置。维护装置61除了能够对传感器阵列11供给动作电力以外，还能够在传感器阵列11与磁场产生装置6之间进行表示动作状况的状态信息的收发的中介。作为状态信息，例如存在为从磁场产生装置6向亥姆霍兹线圈60的通电准备已完成的等待状态的意旨的信息等。

(2)标识器检测装置的动作

接着，作为标识器检测装置1的动作，在概要说明(2.1)磁标识器10的检测动作之后，说明(2.2)传感器块Sn的校正动作的内容。需要说明的是，如上所述，在传感器块Sn的校正动作中存在(2.2.1)维护模式下的处理以及(2.2.2)通常模式下的处理。

(2.1)磁标识器的检测动作

检测单元12如图7所示，将例如每前进30mm时从车辆5侧输出的脉冲信号作为触发而输出控制信号，使传感器阵列11执行磁计测(S101)。如上述那样，传感器阵列11当执行磁计测时，将在每个通道(n＝1～15的15通道)包含磁传感器An的磁计测值以及磁传感器Bn的磁计测值的传感器信号向检测单元12输入。

检测单元12将各传感器块Sn的传感器信号随时保存于未图示的存储器缓冲区。各传感器块Sn的传感器信号从在过去的规定期间内在时间上较早的传感器信号起依次存储。如上述那样，各传感器块Sn的传感器信号是表示磁传感器An的磁计测值以及磁传感器Bn的磁计测值的信号。在存储器缓冲区中生成磁传感器An·Bn的磁计测值的时间序列数据。

检测单元(标识器检测电路)12利用行进方向的磁分量的计测值即磁传感器An的磁计测值的时间序列数据，执行标识器检测处理(S102)。例如，磁传感器An在沿着车辆5的行进方向移动而通过磁标识器10的正上方时，行进方向的磁计测值如图8所示以在磁标识器10的前后正负反转并且在磁标识器10的正上方的位置与零交叉的方式变化。

在车辆5的行驶中，关于传感器块Sn的各磁传感器An检测出的行进方向的磁计测值的总和，在产生了其正负反转的零交叉Zc时，能够判断为传感器阵列11位于磁标识器10的正上方。检测单元12在像这样传感器阵列11位于磁标识器10的正上方且产生了行进方向的磁计测值的零交叉Zc时，判断为检测出磁标识器10。

检测单元12当判断为检测出磁标识器10时(S103：是)，执行车辆5相对于该磁标识器10的横向偏移量的计测处理(S104)。检测单元(横向偏移量计测电路)12读入传感器阵列11位于磁标识器10的正上方的时间点、即图9中的零交叉Zc的时间点的各传感器块Sn的磁传感器Bn的磁计测值，并执行横向偏移量的计测处理。如上述那样，磁传感器Bn的磁计测值是沿车宽方向作用的磁分量的计测值。各传感器块Sn的磁传感器Bn的磁计测值形成表示车宽方向的磁计测值在车宽方向上的分布的数据列。

在此，例如关于与计测沿着车宽方向的磁分量的磁传感器Bn相同的规格的磁传感器，设想沿着通过磁标识器10的正上方的车宽方向的假想线的移动。在该情况下，由该磁传感器得到的车宽方向的磁计测值以在隔着磁标识器10的两侧正负反转并且在磁标识器10的正上方的位置与零交叉的方式变化。因此，在沿车宽方向排列有15个传感器块Sn的传感器阵列11中，根据隔着磁标识器10位于哪一侧，磁传感器Bn检测出的车宽方向的磁计测值的正负不同。

在例示各传感器块Sn的磁传感器Bn的磁计测值(车宽方向的磁计测值)的数据列的图9的变化曲线中，车宽方向的磁计测值的正负反转的零交叉Zc与磁标识器10的位置对应地出现。该图的零交叉Zc的位置与磁标识器10的车宽方向的位置一致。车宽方向上的磁标识器10的位置能够确定为与零交叉Zc对应的位置。

检测单元(横向偏移量计测电路)12将车辆5相对于磁标识器10的车宽方向的偏差计测为横向偏移量。在本例中，将传感器阵列11的中央的传感器块S8的位置、即车宽方向上的车辆5的中央设定为代表点。例如在图9的情况下，与磁标识器10对应的零交叉Zc的位置成为相当于S9与S10的中间附近的S9.5的位置。如上述那样，传感器块S9与S10的间隔为10cm，因此车辆5的代表点(传感器块S8)相对于磁标识器10的横向偏移量成为(9.5-8)×10＝15cm。

(2.2)传感器块的校正动作

如上所述，作为为了校正传感器阵列11的各传感器块Sn的磁传感器An·Bn而由校准电路110(图3)执行的处理，存在(2.2.1)工厂出厂时、维护作业时的维护模式下的处理以及(2.2.2)在车辆的使用期间中执行的动作模式即通常模式下的处理。

在此，如上述那样，本例的传感器阵列11的各传感器块Sn上的磁场产生线圈Cn以产生包含磁传感器An的检测方向(行进方向)的磁分量以及磁传感器Bn的检测方向(车宽方向)的磁分量的磁场的方式组装。在传感器阵列11中，能够利用各传感器块Sn的磁场产生线圈Cn来校正磁传感器An·Bn。以下的维护模式下的处理以及通常模式下的处理的内容是对磁传感器An·Bn共通的处理。于是，在以下的说明中，以磁传感器An为例来说明校正方法的内容。关于磁传感器Bn，也能够通过相同的维护模式下的处理以及通常模式下的处理而进行磁特性的校正。

(2.2.1)维护模式下的处理

维护模式下的处理是用于利用亥姆霍兹线圈60(图6)的基准磁来确定磁场产生线圈Cn(图3、图4)的磁输出特性(特性信息)的处理。磁场产生线圈Cn(图3、图4)由于电流值与磁量的线性高，因此若得知磁输出特性，则能够定量地控制或者推定对磁传感器An作用的磁量。例如，在作为磁场产生线圈Cn的磁输出特性而掌握了在通电了某电流值I的电流时对磁传感器作用磁量H的情况下，若向磁场产生线圈Cn通电0.5I的电流值的电流，则能够对该磁传感器作用0.5H的磁量。

维护模式下的处理利用产生均匀的磁场的磁场产生装置6、维护装置61等来执行(参照图6。)。维护模式下的处理在磁场产生装置6一样地形成磁场的空间中保持有传感器阵列11的状态下实施(图6中例示的状态)。此时，优选以校正对象的磁传感器An的磁的检测方向沿一样的磁场的方式保持传感器阵列11。维护装置61当取得为从磁场产生装置6向亥姆霍兹线圈60的通电准备已完成的等待状态的意旨的状态信息时，将该状态信息向传感器阵列11转送。

在接收到为等待状态的意旨的磁场产生装置6的状态信息时，传感器阵列11的校准电路110使各磁传感器An执行磁计测，取得由亥姆霍兹线圈60产生的磁未作用时的传感器输出值R1n(图10，S201)。校准电路110将传感器输出值R1n存储为亥姆霍兹线圈60以及磁场产生线圈Cn的非通电状态下的各磁传感器An的传感器输出。该传感器输出值R1n由于自然界的外部磁、传感器输出值的偏置等，而大多不为零。

磁场产生装置6当从传感器阵列11接收到磁计测完成的状态信息时，开始向亥姆霍兹线圈60的通电(S202)。磁场产生装置6以对传感器阵列11的各磁传感器An作用基准的磁量即基准磁Hk的方式控制亥姆霍兹线圈60的通电电流。

亥姆霍兹线圈60所产生的磁场作为相对于外部磁场重叠的偏置磁场而作用于各磁传感器An。因此，当将亥姆霍兹线圈60的基准磁Hk作用于各磁传感器An时，作用于磁传感器An的磁量变化基准磁Hk的量。即，开始向亥姆霍兹线圈60的通电时的作用于各磁传感器An的磁的变化量即基准的磁差量值ΔHs成为ΔHs＝Hk。磁场产生装置6在成为将基准磁Hk作用于各磁传感器An的状态后，将为通电中的意旨的状态信息经由维护装置61向校准电路110发送。

校准电路110当从磁场产生装置6接收到为通电中的意旨的状态信息时，通过使各磁传感器An执行磁计测而取得传感器输出值R2n(S203)。并且，维护装置61对各磁传感器An运算开始向亥姆霍兹线圈60的通电时的磁传感器An的传感器输出的变化量即基准的输出差量值ΔRsn(＝R2n-R1n)(S204，传感器特性取得步骤)。

校准电路110将由上述的步骤S202存储了的基准的磁差量值ΔHs(对于各磁传感器An而言共通)与由步骤S204运算出的基准的输出差量值ΔRsn的数值的组合()针对每个磁传感器An存储为各磁传感器An的特性信息即传感器输出特性(S205，传感器特性取得步骤)。该组合表示作用于磁传感器An的磁量变化了ΔHs时的磁传感器An的输出差量值为ΔRsn这样的传感器输出特性。

磁场产生装置6(图6)在从传感器阵列11接收到全部磁传感器An的传感器输出特性(特性信息)的存储已完成的意旨的状态信息时，停止向亥姆霍兹线圈60(图6)的通电(S206)。传感器阵列11当接收到向亥姆霍兹线圈60的通电已停止的意旨的状态信息时，开始向磁场产生线圈Cn的通电(S207)。

作为向磁场产生线圈Cn通电的电流值I1，优选基于磁场产生线圈Cn的匝数、线圈直径等设计规格，来设定能够将与由亥姆霍兹线圈60产生的基准磁Hk接近的磁量作用于磁传感器An的电流值。若将向磁场产生线圈Cn的通电电流从电流值零切换为电流值11，则向磁场产生线圈Cn通电的电流值的变化量即电流差量值成为ΔIa＝I1。需要说明的是，磁场产生线圈Cn以相互呈串联的方式连接，因此电流差量值ΔIa对于各磁场产生线圈Cn而言共通。另一方面，在各磁场产生线圈Cn中磁输出特性产生波动，因此各磁场产生线圈Cn作用于磁传感器An的磁量并不恒定，而是波动。

校准电路110在将电流值I1向各磁场产生线圈Cn通电的期间中，执行由各磁传感器An进行的磁计测，针对每个磁传感器An取得传感器输出值R3n(S208，磁计测步骤)。并且，校准电路110对各磁传感器An实施从磁场产生线圈Cn的磁作用了时的传感器输出值R3n减去来自磁场产生线圈Cn以及亥姆霍兹线圈60的磁未作用时的传感器输出值R1n(上述S201的传感器输出值)的运算。由此，针对每个磁传感器An取得与向磁场产生线圈Cn的通电电流的变化量即电流差量值ΔIa相应的磁传感器An的传感器输出的变化量即输出差量值ΔRcn(＝R3n-R1n)(S209，磁计测步骤)。

校准电路110为了推定与各磁传感器An的输出差量值ΔRcn对应的磁差量值ΔHan，首先，参照由上述的步骤S205存储了的磁传感器An的传感器输出特性()(S210，磁输出特性取得步骤)。并且，通过基于因磁差量值ΔHs而产生输出差量值ΔRsn这样的磁传感器An的传感器输出特性的比例计算，求出与各磁传感器An的输出差量值ΔRcn(上述的S209)对应的磁差量值ΔHan(＝(ΔRcn/ΔRsn)×ΔHs)(S211，磁输出特性取得步骤)。并且，校准电路110作为磁场产生线圈Cn的磁输出特性，通过将磁差量值ΔHan与电流差量值ΔIa建立对应关系地存储从而存储两者的数值的组合(S212，磁输出特性取得步骤)。

若实施以上那样的顺序的维护模式下的处理，则通过使磁传感器An计测亥姆霍兹线圈60的基准磁Hk，从而能够掌握各磁传感器An的传感器输出特性(传感器特性取得步骤)。并且，若使用掌握了传感器输出特性的各磁传感器An计测磁场产生线圈Cn所作用的磁(磁计测步骤)，则能够掌握磁场产生线圈Cn的磁输出特性(磁输出特性取得步骤)。

通常，对于卷绕有电线的磁场产生线圈Cn而言，磁的大小相对于通电的电流的大小的线性高，磁量与通电电流的电流值大致成正比地变化。因此，采用掌握了磁输出特性的磁场产生线圈Cn，以能够定量地控制作用于对应的磁传感器An的磁量的方式在磁传感器An的校正中发挥作用。

(2.2.2)通常模式下的处理

与上述的维护模式下的处理相同地，以磁传感器An为例来说明通常模式下的处理的内容。关于磁传感器Bn，也相同地能够进行通常模式下的处理。

在车辆5的使用期间，从车辆5的内外对各磁传感器An作用各种磁。尤其是，在车辆5搭载有可能成为磁产生源的各种电子部件，也有时来自这些电子部件的磁作用于磁传感器An，该磁量比从磁标识器10作用的磁量大。另外，构成道路的隧道、桥等RC构造的构造物可能成为大的磁产生源，因此根据行驶环境，从外部作用于车辆5的外部磁的大小也变动。

通常，对于磁传感器的灵敏度、即作用的磁量变化了ΔH时的传感器输出值的变化量ΔR的比率而言，若ΔH小则能够将该比率处理为恒定。另一方面，当计测对象的磁量的绝对值的高低、即磁量的变动范围的高低变动时，磁传感器An的灵敏度有时大幅变化。并且，这样的灵敏度的变动程度由于个体差异而针对每个磁传感器An有所不同。因此，在车辆5的使用期间，若作用于各磁传感器An的磁量的变动范围变化，则各磁传感器An的灵敏度产生波动的可能性高。

由校准电路110进行的通常模式下的处理在车辆5的使用期间为了提高各磁传感器An的灵敏度的均匀性而执行。该通常模式下的处理适合从外部对传感器阵列11的各磁传感器An接近一样地作用有磁的状况。

通常模式下的处理例如为即使来自于磁标识器10、工作口等比较小的磁产生源、RC构造的桥等大的磁产生源的端部等的磁作用于传感器阵列11的状况、即与车辆的移动相应地作用于传感器阵列11的磁变化的状况，也能够充分执行。如上述那样通常模式下的处理是利用与向磁场产生线圈Cn通电的电流变化相应的磁传感器An的输出差量值ΔRcn的处理。例如在对磁传感器An作用电流变化时，若为以短周期切换通电/非通电的情况，则与车辆的移动相应地作用于传感器阵列11的磁的变化轻微，输出差量值ΔRcn的精度不会大幅受损。因此，通常模式下的处理即使为由磁标识器10等产生的磁作用于传感器阵列11的状况，也能够精度高地执行。

校准电路110如图11所示，首先，在对磁场产生线圈Cn非通电的状态下，计测从外部对各磁传感器An接近一样地作用的磁，并依次存储各磁传感器An的传感器输出值R4n(S301)。接着，校准电路110开始向磁场产生线圈Cn的通电(S302)。作为此时的电流值I2，可以设定与维护模式下的上述的步骤S207相同的电流值I1，也可以是不同的电流值。在本例中，将与电流值I1相同的电流值I2向各磁场产生线圈Cn通电。因此，向各磁场产生线圈Cn通电的电流的变化量即电流差量值成为ΔIb＝I2＝I1。

校准电路110在向各磁场产生线圈Cn的通电中，使各磁传感器An执行磁计测，并取得传感器输出值R5n(S303)。并且，通过运算而求出与向磁场产生线圈Cn的通电开始时的电流差量值ΔIb量的电流变化相应的各磁传感器An的输出差量值ΔRcn(＝R5n-R4n)(S304)。

校准电路110执行用于判断由上述的S304求出的输出差量值ΔRcn是否属于预先设定的灵敏度修正阈值的范围的阈值处理(S305)。校准电路110在输出差量值ΔRcn比灵敏度修正阈值下限值大且比灵敏度修正阈值上限值小而属于上述的灵敏度修正阈值的范围的情况(S305：是)下，判断为不需要用于校正各磁传感器An的处理，且不实施而绕过该处理。

另一方面，在输出差量值ΔRcn为灵敏度修正阈值下限值以下、或者灵敏度修正阈值上限值以上而为上述的灵敏度修正阈值的范围外的情况(S305：否)下，校准电路110进而执行用于判断输出差量值ΔRcn是否属于预先设定的异常判定阈值的范围的阈值处理(S306)。在输出差量值Δ Rcn为异常判定阈值下限值以下、或者输出差量值ΔRcn为异常判定阈值上限值以上而为上述的异常判定阈值的范围外的情况(S306：否)下，校准电路110不执行用于校正各磁传感器An的处理，而对检测单元12通知异常(S317)。

校准电路110在输出差量值ΔRcn比异常判定阈值下限值大且输出差量值ΔRcn比异常判定阈值上限值小而属于上述的异常判定阈值的范围的情况(S306：是)下，执行用于校正各磁传感器An的步骤S307～S310的处理。校准电路110为了校正各磁传感器An，首先，参照由维护模式下的上述的步骤S212存储了的磁场产生线圈Cn的磁输出特性 (S307)。并且，利用该磁输出特性，利用在步骤S302中将电流值I2向磁场产生线圈Cn通电了时的电流差量值ΔIb推定对各磁传感器An作用的磁量的变化即磁差量值ΔHbn(S308，磁推定步骤)。

该磁差量值ΔHbn的推定方法以磁差量值相对于电流差量值大致呈线性变化、即使外部环境变动也保持步骤S307中参照的磁输出特性 中的ΔHan与ΔIa的比例关系为前提。将电流差量值ΔIb作用于磁场产生线圈Cn时的磁差量值ΔHbn能够通过ΔHbn＝(ΔIb/ΔIa)×ΔHan的运算式而推定。在本例的情况下，电流差量值为ΔIa＝ΔIb，因此磁差量值ΔHbn与ΔHan相等。

校准电路110以步骤S304的磁传感器An的输出差量值ΔRcn与由步骤S308推定出的磁差量值ΔHbn的比率成为规定值的方式求出输出差量值ΔRcn的放大率(S309，校正步骤)。并且，校准电路110对对应的放大器242设定通过运算求出的各磁传感器An的放大率，从而校正各磁传感器An(S310，校正步骤)。

在此，上述的步骤S309中的规定值表示磁传感器An相对于磁差量值ΔHbn的灵敏度。因此，若对各磁传感器An实施上述的步骤S309，则能够使全部磁传感器An的灵敏度接近均匀。关于该内容，参照例示磁传感器An中的任两个磁传感器Aα、Aβ(α、β为1～15中的不同的自然数。)的传感器输出特性的图12、图13来说明。该图的横轴表示作用于磁传感器的磁量H，纵轴表示磁传感器的传感器输出值R。

例如，在作用的磁量变化了ΔH时(即，磁差量值为ΔH时)，若任两个磁传感器Aα以及Aβ存在灵敏度的差异，则如图12那样输出值的变化量即输出差量值ΔRα以及ΔRβ产生差。若对各磁传感器Aα、Aβ实施单独设定放大率的上述的步骤S309以及S310，则如图13那样能够使与各磁传感器Aα以及Aβ对应的变化量ΔRα’以及变化量ΔRβ’相等。

需要说明的是，校准电路110在由于外部磁的大小的变动等而作用于磁传感器An的磁量的变动范围变化了时、或者定期的校正时期到来了时等，反复执行上述的通常模式下的处理，随时执行磁传感器An的校正。采用包括校正磁传感器An的处理的上述的标识器检测装置1的运用方法，即使产生磁性环境的变化、随时间的变化、温度、湿度等环境的变化等，也能够避免每个磁传感器An的时间差量值的误差，能够将检测精度维持得高。另外，无需为了包括磁传感器An的校正的维护而每次将车辆带入保养工厂等，因此能够减少车辆用户侧的工夫、费用等。也可以对磁量的变动范围的高低设定阈值。

以上，对磁传感器An的校正方法进行了说明，但关于磁传感器Bn也能够利用相同的方法来校正。这样，本例的标识器检测装置1(磁计测装置的一例)是具备磁传感器An·Bn的校正功能的装置。在本例的传感器阵列11的各磁传感器块Sn中，组装有能够对磁传感器An·Bn作用磁的磁场产生线圈Cn。若利用该磁场产生线圈Cn，则能够在传感器阵列11的通常的使用状态(通常模式)下，进行磁传感器An·Bn的校正。因此，本例的传感器阵列11能够在车辆的长期范围的使用期间维持基于磁传感器An·Bn的良好的传感器特性。采用磁传感器An·Bn的传感器特性良好的传感器阵列11，则能够在抑制误检测的同时可靠性高地检测磁标识器10。

在本例中，作为磁场产生部而例示了磁场产生线圈Cn，但磁场产生部为与通电相应地产生磁场的磁场产生部即可，也可以是单纯的电线。另外，在本例中，例示了将传感器阵列11与检测单元12设为分体的结构，但也可以在传感器阵列11组装检测单元12并一体化。

并且，在本例中，以将磁传感器An的检测方向与磁传感器Bn的检测方向正交的90度的角度分割的方式，在该角度范围的内侧将磁场产生线圈Cn配置为中心轴沿着径向配置。代替于此，也可以在上述的90的角度范围的外侧将磁场产生线圈Cn配置为中心轴沿着径向配置。

在本例的结构中，采用了将各磁场产生线圈Cn电串联地连接的结构。在串联地将磁场产生线圈Cn连接的情况下，能够将相等的电流向各磁场产生线圈Cn同时通电，能够效率良好地校正各磁传感器An·Bn。

需要说明的是，在本例中，以中心轴属于由磁传感器An的检测轴(感磁体的中心轴、沿着检测方向的轴)与磁传感器Bn的检测轴规定的平面的方式配设有磁场产生线圈Cn(参照图5。)。磁场产生线圈Cn的中心轴属于该平面不是必需的要件。也可以以中心轴相对于该平面平行的方式配设磁场产生线圈Cn。即，磁场产生线圈Cn的中心轴也可以相对于磁传感器An的检测轴以及磁传感器Bn的检测轴呈歪扭的位置关系而交叉。磁场产生线圈Cn的筒方向相对于磁传感器An的检测方向以及磁传感器Bn的检测方向交叉即可。另外，也可以是磁场产生线圈Cn的中心轴相对于由磁传感器An的检测轴与磁传感器Bn的检测轴规定的平面倾斜、即中心轴相对于平面斜行的磁场产生线圈Cn。

例如，磁传感器An的检测方向与磁场产生线圈Cn的形成中心轴的轴向的筒方向交叉的表现是包括相当于磁传感器An的检测方向的感磁体的中心轴与磁场产生线圈Cn的中心轴以歪扭的位置关系交叉的情况的表现。另外，例如，磁传感器An的检测方向与磁场产生线圈Cn的形成中心轴的轴向的筒方向呈直角地交叉这样的表现是包括相当于磁传感器An的检测方向的感磁体的中心轴与磁场产生线圈Cn的中心轴以歪扭的位置关系呈直角地交叉的情况的表现。

在本例中，以中心轴将磁传感器An的检测轴与磁场产生线圈Bn的检测轴所成的直角(也可以是歪扭的位置关系。)均等地分割的方式配设有磁场产生线圈Cn。磁场产生线圈Cn的中心轴将磁传感器An·Bn的检测轴交叉的直角均等地分割不是必需的要件，也可以是例如30度与60度等不均等。另外，在本例中，例示了检测轴正交的磁传感器An与磁传感器Bn。磁传感器An的检测轴与磁传感器Bn的检测轴交叉的角度不限定于直角。并且，磁传感器An的检测轴与磁传感器Bn的检测轴包含于一个平面不是必需的要件，也可以处于歪扭的位置关系。磁场产生线圈Cn的磁均等地作用于磁传感器An与磁传感器Bn也不是必需的要件。

在维护模式下的处理中，也可以利用亥姆霍兹线圈60作用于各磁传感器的基准磁Hk，来实施使各磁传感器的灵敏度均匀的校正处理。在该校正处理中，以磁传感器所输出的传感器输出的变化量即输出差量值相对于亥姆霍兹线圈60作用于各磁传感器的磁差量值ΔHs变得均匀的方式，设定各放大器242的放大率即可。在该情况下，优选在图10中的步骤S205中，存储实施了该校正处理后的传感器输出特性。

关于表示磁传感器的传感器输出特性的特性信息，例示了作用于磁传感器的磁差量值与磁传感器所输出的传感器输出的变化量即输出差量值的组合的信息。作为磁传感器的特性信息，也可以是作用于磁传感器的磁量与磁传感器所输出的传感器输出值的组合，也可以是传感器输出值相对于作用的磁量的比率。特性信息是表示作用于磁传感器的磁与基于磁传感器的传感器输出的关系的信息即可。

在本例中，作为第一磁传感器以及第二磁传感器的一例，例示磁传感器An、磁传感器Bn，并且例示了具备多个第一磁传感器与第二磁传感器的组合的磁计测装置(标识器检测装置1)。磁计测装置也可以仅具备一组第一磁传感器与第二磁传感器的组合。

(实施例2)

本例是基于实施例1的传感器块Sn变更了磁场产生线圈Cn相对于磁传感器An·Bn的配置的例子。参照图14～图16来说明磁场产生线圈Cn的配置。在图14～图16中，与实施例1中的图5相同地，利用示意性表示感磁体的线段表现磁传感器An·Bn，并且利用表示中心轴的线段表现磁场产生线圈Cn。中心轴是沿着呈筒状的磁场产生线圈Cn的筒方向的轴。

图14是在被磁传感器An·Bn的检测轴(感磁体的中心轴)夹着的区域的外侧配设有磁场产生线圈Cn的例子。并且，也可以将该图中的磁场产生线圈Cn沿其筒方向挪动。磁场产生线圈Cn能够产生沿着磁传感器An的检测方向的磁分量与沿着磁传感器Bn的检测方向的磁分量即可。

图15是以沿着磁传感器Bn的检测方向的方式配设有磁场产生线圈Cn的例子。在磁场产生线圈Cn中，筒方向相对于磁传感器An的检测方向正交，并且筒方向的中央相对于磁传感器An(以磁传感器An的检测轴的轴线为基准)沿筒方向错开地配置。如该图中例示的那样，表示磁场产生线圈Cn的磁场的磁力线在磁场产生线圈Cn的中间的部分相对于筒方向接近平行，另一方面，在磁场产生线圈Cn的端部磁力线以回绕的方式倾斜。并且，在倾斜方向的磁力线中，包含相对于磁场产生线圈Cn的筒方向正交的磁分量。在该图的结构中，相对于磁场产生线圈Cn的筒方向正交的磁分量对磁传感器An进行作用。

图16是用于说明不包含于本申请发明的技术思想的磁场产生线圈Cn的配置的图。在图16中，磁场产生线圈Cn的筒方向与磁传感器An的检测方向正交，并且磁场产生线圈Cn的筒方向的中央位于磁传感器An的检测轴的轴线上。在这样磁场产生线圈Cn的筒方向的中央位于磁传感器An的检测轴的轴线上的情况下，相对于磁场产生线圈Cn的筒方向正交的磁分量不作用于磁传感器An。因此，图16那样的配置不包含于本申请发明的技术思想。

另一方面，以图16的配置为基准，将磁场产生线圈Cn沿筒方向挪动了的配置、以不与磁传感器An的检测方向正交的方式使磁场产生线圈Cn的筒方向旋转了的配置等包含于本申请发明的技术思想。

需要说明的是，关于其他结构以及作用效果，与实施例1相同。

(实施例3)

本例是基于实施例1的传感器块Sn变更了磁传感器的结构的例子。参照图17以及图18对该内容进行说明。在这些图中，利用x轴、y轴、z轴表示各磁传感器的检测方向，并且利用线段表示磁场产生线圈Cn的中心轴。

在本例的传感器块Sn中，如图17那样，以检测方向沿着相互正交的3个方向(x轴、y轴、z轴的轴向)的方式组装有3个磁传感器。并且，磁场产生线圈Cn相对于3个磁传感器全部以呈45度地斜交的方式配设。采用该图的磁场产生线圈Cn，能够对相互正交的3个磁传感器同时作用磁。

在图18中，基于图17的结构，变更了磁场产生线圈Cn的配置规格。在图18的结构中，磁场产生线圈Cn相对于沿着任一磁传感器的检测方向的x轴呈平行。但是，以沿着其他两个磁传感器的检测方向的y轴以及z轴为基准，磁场产生线圈Cn的筒方向的中央沿筒方向错开地配置。

需要说明的是，关于其他结构以及作用效果，与实施例1或者实施例2相同。

以上，如实施例那样对本发明的具体例详细地进行了说明，但这些具体例只不过公开了包含于专利技术方案的技术的一例。当然不应通过具体例的结构、数值等限定性地解释专利技术方案。专利技术方案包含利用公知技术、本领域技术人员的知识等对所述具体例进行各种变形、变更或者适当组合而得到的技术。

附图标记说明

1标识器检测装置(磁计测装置)

10磁标识器

11传感器阵列

110校准电路

112校正电路(存储部、推定部、校正部)

12检测单元

125过滤处理电路

127检测处理电路

2传感器块

20非晶体线材(磁性体线材)

21拾取线圈(线圈)

Sn传感器块

An、Bn磁传感器

Cn磁场产生线圈(磁场产生部、线圈)

5车辆

6磁场产生装置

60亥姆霍兹线圈。

Claims (9)

1.一种磁计测装置，其中，

所述磁计测装置具有：

第一磁传感器，其检测沿着任一第一方向作用的磁；

第二磁传感器，其检测沿着与该第一磁传感器检测磁的所述第一方向交叉的第二方向作用的磁；以及

磁场产生部，其与通电相应地产生磁场，

所述磁场产生部在相对于所述第一磁传感器以及所述第二磁传感器的位置固定的状态下以与通电相应地沿着所述第一方向以及所述第二方向作用磁的方式组装。

2.根据权利要求1所述的磁计测装置，其中，

所述磁场产生部是卷绕有电线的筒状的线圈，

该磁场产生部呈所述筒状的线圈的筒方向与所述第一方向交叉的位置关系、所述筒方向与所述第一方向呈平行的位置关系以及所述筒方向与所述第一方向正交并且所述筒方向的中央相对于所述第一磁传感器沿该筒方向错开地配置的位置关系中的任一位置关系，且

呈所述筒方向与所述第二方向交叉的位置关系、所述筒方向与所述第二方向呈平行的位置关系以及所述筒方向与所述第二方向正交并且所述筒方向的中央相对于所述第二磁传感器沿该筒方向错开地配置的位置关系中的任一位置关系。

3.根据权利要求2所述的磁计测装置，其中，

所述第一方向与所述第二方向正交，所述筒方向相对于该第一方向以及该第二方向以相等的角度交叉。

4.根据权利要求2或3所述的磁计测装置，其中，

所述磁计测装置具有检测沿着相对于所述第一方向以及所述第二方向交叉的第三方向作用的磁的第三磁传感器，

所述磁场产生部呈所述筒方向与所述第三方向交叉的位置关系、所述筒方向与所述第三方向呈平行的位置关系以及所述筒方向与所述第三方向正交并且所述筒方向的中央相对于所述第三磁传感器沿该筒方向错开地配置的位置关系中的任一位置关系。

5.根据权利要求4所述的磁计测装置，其中，

所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向中的任两个方向也相互正交，

所述筒方向相对于所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向的全部方向以相等的角度交叉。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的磁计测装置，其中，

所述磁计测装置具有多个由所述第一磁传感器以及所述第二磁传感器构成的磁传感器的组合，并且针对每个该磁传感器的组合设置有所述磁场产生部。

7.根据权利要求4或5所述的磁计测装置，其中，

所述磁计测装置具有多个所述第一磁传感器、所述第二磁传感器以及所述第三磁传感器的组合，并且针对每个该磁传感器的组合设置有所述磁场产生部。

8.根据权利要求6或7所述的磁计测装置，其中，

所述磁场产生部是卷绕有电线的筒状的线圈，针对每个所述磁传感器的组合设置的所述磁场产生部的线圈以呈电串联的方式连接。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的磁计测装置，其中，

所述磁计测装置具备：

存储部，其针对至少任一磁传感器，存储在管理了从外部作用的磁的状态下向所述磁场产生部通电了规定的电流时的第一磁计测值及在管理了从外部作用的磁的状态下所述磁场产生部非通电时的第二磁计测值；

推定部，其针对所述任一磁传感器，基于所述存储部所存储的所述第一磁计测值及所述第二磁计测值求出作为在向所述磁场产生部通电了规定的电流的情况下预测的磁计测值的推定值；以及

校正部，其针对所述任一磁传感器，以使向所述磁场产生部通电了规定的电流时的实际的磁计测值接近所述推定值的方式校正所述磁计测装置。