JP2003035757A

JP2003035757A - 磁界検出装置

Info

Publication number: JP2003035757A
Application number: JP2001220725A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nonomura; 裕野々村; Hideya Yamadera; 秀哉山寺; Norikazu Ota; 則一太田; Yuji Nishibe; 祐司西部; Atsushi Tsukada; 厚志塚田
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】検出精度のより良い磁界検出装置１０を実現
する。【解決手段】磁界検出装置１０は、大きく分けて、Ｘ
方向磁界を検出する２つのＭＩ素子２０ａ、２０ｂとＹ
方向磁界を検出する２つのＭＩ素子２０ｃ、２０ｄを持
つ磁界センサ１６と、磁界センサ１６の４つのＭＩ素子
２０ａ〜２０ｄを駆動する駆動部（方形波発振回路１
２、パルス電流調整回路１４）と、磁界センサ１６の４
つのＭＩ素子２０ａ〜２０ｄのインピーダンスを検出す
る検出部（負荷抵抗２８ａ〜２８ｄ、ピークホールド回
路３０ａ〜３０ｄ、差分回路３２ａ、３２ｂ）と、Ｘ方
向ＭＩ素子とＹ方向ＭＩ素子の少なくとも一方が所定の
強度以上の磁界を検出したかを判別する判別手段４３
（整流回路３８ａ、３８ｂと、加算回路４０と、判別回
路４２）で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁界検出技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、通過車両や停止車両等の移動
物体や静止物体の検出、あるいは、工作機械のアームの
回転等の物体の動きに関する量を検出する目的のため
に、磁界検出装置の開発が行われている。以下では、磁
界検出装置によって通過車両や停止車両を検出する場合
を例示する。車両は大部分が鉄等の強磁性体で構成され
ているため、外部の磁界によって着磁している。車両に
着磁した磁界による影響を検出することで、通過車両あ
るいは停止車両の有無等を検出することができるはずで
ある。しかし、車両に着磁した磁界強度は、通常は地磁
気程度の微小量であるため、微小な磁界強度を検出でき
るセンサが必要とされる。この要求を満たすセンサを実
現する素子として、特開平６−２８３３４４号公報等に
開示された磁気インピーダンス効果を利用する磁界検出
素子（磁気インピーダンス（Magneto−Impedance）素
子：以下では主に「ＭＩ素子」という）が知られてい
る。従来は、１つのＭＩ素子を備えた磁界検出装置、即
ち、ある一定方向の磁界強度が検出できる磁界検出装置
によって、車両に着磁した磁界による影響を検出してい
た。この磁界検出装置によって、例えば車両の進行方向
に向かう磁界強度を検出すると、通過車両あるいは停止
車両の有無等をある程度は精度良く検出することができ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
の磁界検出装置によると、通過車両あるいは停止車両の
有無等を精度良く検出するには限界があった。具体的に
は、１台しか車両が通過していないのに２台の車両が通
過したものと誤って検出してしまったり、あるいは、停
止車両が存在しているのにその存在を検出できないとい
った場合があった。この誤検出あるいは検出不能の原因
が、本発明者のその後の検討によって明らかになった。
即ち、車両に着磁した磁界による影響を受ける場所であ
りながら、磁界検出装置で測定している方向に沿った磁
界についてはゼロないしゼロに極めて近い値を示す場所
があるのである。このために、従来の磁界検出装置によ
って一方向の磁界を検出して通過車両を検出しようとす
ると、１台の車両の通過中に一時的にゼロの磁界を検出
することがあり、このために、２台の車両が通過したも
のと誤検出することがある。また、磁界検出装置で測定
している方向に沿った磁界がゼロないしゼロに極めて近
い値を示す位置関係で車両が停止されていると、停止し
ている車両が検出できないのである。上記した問題は車
両に限らず、他の物体等についても起こり得る。一方向
の磁界を検出するだけでは、物体の有無等を正しく検出
できないことが起こるのである。

【０００４】本発明は、上記した問題を解決するために
なされたものであり、検出精度のより良い磁界検出装置
を実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用と効果】本発
明の磁界検出装置は、Ｘ方向の磁界強度を検出するＸ方
向磁界検出素子と、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁界強度
を検出するＹ方向磁界検出素子と、Ｘ方向およびＹ方向
に直交するＺ方向の磁界強度を検出するＺ方向磁界検出
素子のうちの少なくとも２つの磁界検出素子を備え、さ
らに、少なくとも１つの磁界検出素子が所定強度以上の
磁界を検出したか否かを判別する判別手段を備えてい
る。ここで、「磁界検出素子」としては、上記で例示し
た磁気インピーダンス素子（ＭＩ素子）の他、フラック
スゲート型、Ｈａｌｌ効果型、ＭＲ型、ＧＭＲ型等の磁
界検出素子が挙げられる。本発明者のさらなる研究によ
って、１つの磁界検出方向でみると車両に着磁した磁界
から受ける影響がゼロないしゼロに極めて近い値を示す
位置であっても、その方向と直交する方向ではむしろ逆
に大きな磁界強度を示す場合が多いという知見を得た。
例えば、図１（ａ）に示すように、３つの磁石を直列に
配置した場合の周辺位置（例えば直線Ｌ上）での磁界強
度は、図１（ｂ）に示すＸ方向の磁界だけでみると、Ａ
点〜Ｅ点ではゼロとなるが、Ｙ方向の磁界は、図１
（ｃ）に示すように、Ａ点〜Ｅ点では逆に大きな磁界強
度を示す。同様に、図１（ｃ）に示すＹ方向の磁界だけ
でみると、Ｆ点〜Ｉ点ではゼロとなるが、Ｘ方向の磁界
は、図１（ｂ）に示すように、Ｆ点〜Ｉ点では逆に大き
な磁界強度を示す。

【０００６】１台について３箇所に着磁した車両が通過
する際の磁界をＸ方向で検出する場合には、通過中に３
回（Ｂ、Ｃ、Ｄの通過時）にゼロを検出して複数車両が
通過したと誤検出する可能性がある。同様に、Ｙ方向磁
界で検出する場合には、通過中に４回（Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ
の通過時）にゼロを検出して複数車両が通過したと誤検
出する可能性がある。これに対して、Ｘ方向磁界強度と
Ｙ方向磁界強度が共にゼロに近いという状態から、Ｘ方
向磁界強度とＹ方向磁界強度の少なくとも一方はゼロで
ないという状態を経て、Ｘ方向磁界強度もＹ方向磁界強
度も共にゼロに近い状態に戻るときに１台の車両が通過
したとする処理をすれば、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ
の通過時に誤検出する可能性を低くすることができ、１
台の車両を複数台の車両と誤検出する可能性を低くする
ことができる。また、静止している車両に対して、セン
サがたまたまＢ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉにあっても、
検出不能となる可能性を低くすることができる。

【０００７】本発明によると、Ｘ方向磁界強度とＹ方向
磁界強度が共にゼロに近い場合と、Ｘ方向磁界強度とＹ
方向磁界強度の少なくとも一方が所定強度以上のである
場合を判別することから、上記した誤検出や検出不能が
生じる可能性を低くすることができるので、検出精度の
より良い磁界検出装置が実現される。また、Ｘ方向磁界
検出素子と、Ｙ方向磁界検出素子に加えて、Ｘ方向およ
びＹ方向に直交するＺ方向の磁界強度を検出するＺ方向
磁界検出素子を備えることで、上記したＸ方向磁界強度
とＹ方向磁界強度に加えてＺ方向磁界強度も検出可能と
なるため、検出精度がさらに向上した磁界検出装置を実
現できる。

【０００８】この磁界検出装置の場合、各磁界検出素子
は、検出磁界に対する出力値の変化方向が互いに逆向き
となるように配置された２つの素子で構成し、さらに、
各磁界検出素子を構成する２つの素子の出力値の差をと
る回路群を備えることが好ましい。この場合、検出磁界
に対する出力値の変化方向が逆向きとなるように配置さ
れた２つの素子の出力値の差をとるために、１つの素子
を用いる場合に比較して検出磁界に対する出力値の変化
をほぼ２倍程度にすることができる。また、２つの素子
の出力値の差をとるために、温度等が素子出力に与える
影響をほぼ相殺することができる。即ち、温度補償しな
がら感度良く磁界を検出できる。

【０００９】さらに、この磁界検出装置では、判別手段
は、各磁気検出素子の出力値を整流または自乗する回路
群と、各整流または自乗回路の出力値を加算する加算回
路と、加算回路の出力値が所定値以上であるか否かを判
別する判別回路を備えることが好ましい。各整流または
自乗回路は素子出力を整流または自乗して出力するため
に、磁界方向に関係なく同じ符号に揃えられる。即ち、
＋Ｘ方向の磁界も−Ｘ方向の磁界もともに同じ符号に変
換され、このようにして符号が揃えられた上で、各方向
の出力が加算される。加算結果は、磁界方向に無関係
に、磁界強度の絶対値に良く相関し、これが所定値と比
較されるために、検出結果の精度が高められる。

【００１０】本発明はまた新規な磁界センサを実現し
た。この磁界センサは、Ｘ方向の磁界強度を検出するＸ
方向磁界検出素子と、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁界強
度を検出するＹ方向磁界検出素子と、Ｘ方向およびＹ方
向に直交するＺ方向の磁界強度を検出するＺ方向磁界検
出素子のうちの少なくとも２つの磁界検出素子を備え、
各磁界検出素子は、検出磁界に対する出力値の変化方向
が互いに逆向きとなるように配置された２つの素子で構
成されていることを特徴とする。このセンサを用いる
と、検出磁界に対する出力値の変化方向が逆向きとなる
ように配置された２つの素子の出力値の差をとることが
できるために、１つの素子を用いる場合に比較して検出
磁界に対する出力値の変化をほぼ２倍程度にすることが
できる。また、２つの素子の出力値の差をとることがで
きるために、温度等が素子出力に与える影響をほぼ相殺
することができる。

【００１１】前記した磁界センサは、Ｘ方向磁界検出素
子を構成する２つの素子を原点を隔ててＸ軸上に配置
し、Ｙ方向磁界検出素子を構成する２つの素子を原点を
隔ててＹ軸上に配置し、さらに、その４つの素子が配置
されたＸＹ平面に接してＸＹ平面内で伸びるバイアス磁
石が設けることで実現される。そのバイアス磁石は、原
点側で同一極に着磁され、周辺側で異極に着磁されてい
るものとする。この場合、Ｘ方向磁界検出素子を構成す
る２つの素子に対して、反対方向のバイアス磁界を印加
できる。Ｘ方向の２つの素子は、出力値の変化方向が互
いに逆向きとなるように配置されているので、結果とし
て２つの素子に対して出力値が同一方向に変化した（即
ち、同一符号の）バイアス磁界を印加できる。Ｙ方向磁
界検出素子を構成する２つの素子についても同様であ
る。ここで、バイアス磁石は円形状の１個の磁石で構成
することもでき、４個の磁石を十字状に配置して構成す
ることもできる。

【００１２】本発明はまた、Ｘ方向の磁界強度を検出す
るＸ方向磁界検出素子と、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁
界強度を検出するＹ方向磁界検出素子を備えた磁界セン
サの新規な製造方法を提供する。この製造工程では、Ｘ
方向に対し約４５度傾斜する方位を持つ磁場内で、Ｘ方
向に長い磁性膜とＹ方向に長い磁性膜を成膜する工程を
実行する。この方法によると、Ｘ方向磁界検出素子を構
成する磁性膜と、Ｙ方向磁界検出素子を構成する磁性膜
が、それぞれの磁性膜の長さ方向に対して約４５度傾斜
した方向に磁化容易軸を持った状態で成膜される。その
ために、その後に熱処理すると、磁性膜の形状磁気異方
性によって、磁化容易軸の向きがそれぞれの磁性膜の長
さ方向と平行になるように誘導される。この方法によれ
ば、Ｘ方向に磁化容易軸を持つＸ方向に長い磁性膜と、
Ｙ方向に磁化容易軸を持つＹ方向に長い磁性膜を同時に
製造することができ、成膜形成工程が簡素化される。

【００１３】前記工程の後に、回転磁場内で各磁性膜を
熱処理する工程を実行することが好ましい。この場合、
磁性膜の磁化容易軸を磁性膜の長手方向と平行になるよ
うに誘導するための時間を短縮することができる。

【００１４】あるいは、回転磁場内でＸ方向に長い磁性
膜とＹ方向に長い磁性膜を成膜し、さらに、回転磁場内
でこれらの磁性膜を熱処理して磁界センサを製造するこ
ともできる。この方法によっても、磁化容易軸がＸ方向
に揃ったＸ方向に長い磁性膜と、磁化容易軸がＹ方向に
揃ったＹ方向に長い磁性膜を同時に成膜することができ
る。磁性膜の成膜工程が簡素化される。

【００１５】本発明また、本発明の磁界検出装置または
磁界センサで検出可能な新規な磁気タグを実現する。こ
の磁気タグは、読出し開始部と、読出し開始部の着磁方
向と平行な方向に着磁された読出し終了部と、読出し開
始部および読出し終了部の着磁方向と直交する方向に着
磁されたデータ部を備える。この磁気タグを車両等に例
示される移動物体に取付け、磁界センサを道路鋲に取付
けることで、移動物体に取付けられた磁気タグの情報を
道路鋲の磁界センサで検出できる。この磁気タグは、読
出し開始部および読出し終了部と、データ部の着磁方向
が互いに直交しているので、磁気タグの存在自体の検出
と、磁気タグのデータの検出にあたって、誤検出や検出
不能といった問題が生じにくい。

【００１６】本発明の磁界センサを利用することによっ
て、磁気通信装置が実現される。この磁気通信装置は、
送信側に、第１コイルと、第１コイルに直交する第２コ
イルと、第１コイルおよび第２コイルに直交する第３コ
イルのうちの少なくとも２つのコイルを持つコイル装置
と、各コイルに流す電流を信号変調する信号変調回路群
を備えている。それに対する受信側に、Ｘ方向の磁界強
度を検出するＸ方向磁界検出素子と、Ｘ方向に直交する
Ｙ方向の磁界強度を検出するＹ方向磁界検出素子と、Ｘ
方向およびＹ方向に直交するＺ方向の磁界強度を検出す
るＺ方向磁界検出素子のうちの少なくとも２つの磁界検
出素子を持つ磁界センサを備えている。この装置を例え
ば車両等の移動物体と道路鋲のそれぞれに組込むこと
で、移動物体と道路鋲間で誤検出や検出不能といった問
題が生じにくい信頼性の高い通信を行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施例の磁界検出装置
を図を参照して説明する。図２に本実施例の磁界検出装
置の回路ブロック図を示す。図２に示す磁界検出装置１
０は、大きく分けて、Ｘ方向磁界を検出する２つのＭＩ
素子（磁界検出素子の一例）２０ａ、２０ｂとＹ方向磁
界を検出する２つのＭＩ素子２０ｃ、２０ｄを持つ磁界
センサ１６と、磁界センサ１６の４つのＭＩ素子２０ａ
〜２０ｄを駆動する駆動部（方形波発振回路１２、パル
ス電流調整回路１４）と、磁界センサ１６の４つのＭＩ
素子２０ａ〜２０ｄのインピーダンスを検出する検出部
（負荷抵抗２８ａ〜２８ｄ、ピークホールド回路３０ａ
〜３０ｄ、差分回路３２ａ、３２ｂ）と、Ｘ方向ＭＩ素
子とＹ方向ＭＩ素子の少なくとも一方が所定の強度以上
の磁界を検出したかを判別する判別手段４３（整流回路
３８ａ、３８ｂと、加算回路４０と、判別回路４２）で
構成されている。

【００１８】方形波発振回路１２は、非安定マルチバイ
ブレータ等で構成されており、所定のクロック周波数の
方形波パルスを発生する。パルス電流調整回路１４は、
方形波発振回路１２の出力端子に接続されている。パル
ス電流調整回路１４は、バッファアンプ、抵抗、コンデ
ンサ等で構成されている。パルス電流調整回路１４は、
各部品の種類や値を変えることでＭＩ素子２０ａ〜２０
ｄに通電するパルス形状（パルス幅と高さ）を変えるこ
とができる。本実施例では、パルス幅が１００ｎｓ（駆
動周波数１０ＭＨｚ）となるように調整している。な
お、方形波発振回路１２に代えて、正弦波発振回路等を
用いてもよい。

【００１９】磁界センサ１６は、ガラスや柔軟性を有す
るポリイミドやシリコン等の材料で形成されている基板
１８（図３、４参照）の表面側に、Ｘ方向ＭＩ素子２０
ａ、２０ｂと、Ｙ方向ＭＩ素子２０ｃ、２０ｄを持つ。
各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄの一方の端子（導体膜２４ａ
〜２４ｄ）は、パルス電流調整回路１４の出力端子に接
続されている。Ｘ方向ＭＩ素子２０ａ、２０ｂは、Ｘ方
向の磁界を検出する方位に配置されている。Ｙ方向ＭＩ
素子２０ｃ、２０ｄは、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁界
を検出する方位に配置されている。Ｘ方向ＭＩ素子２０
ａと２０ｂは、検出磁界に対する出力値の変化方向が逆
向きとなるように配置されている。Ｙ方向ＭＩ素子２０
ｃと２０ｄは、検出磁界に対する出力値の変化方向が逆
向きとなるように配置されている。さらに、Ｘ方向のＭ
Ｉ素子２０ａと２０ｂは間に空隙を設けて配置され、Ｙ
方向のＭＩ素子２０ｃとＭＩ素子２０ｄも間に空隙を設
けて配置され、その空隙同士が一致するように配置され
ている。空隙中央に原点を持つＸ軸とＹ軸を考えると、
Ｘ方向磁気インピーダンス素子を構成する２つの素子２
０ａ、２０ｂが原点を隔ててＸ軸上に配置され、Ｙ方向
磁気インピーダンス素子を構成する２つの素子２０ｃ、
２０ｄが原点を隔ててＹ軸上に配置されている。Ｘ方向
磁気インピーダンス素子２０ａ、２０ｂはＸ方向に長く
伸び、Ｙ方向磁気インピーダンス素子２０ｃ、２０ｄは
Ｙ方向に長く伸びている。後述する製造方法によって、
Ｘ方向磁気インピーダンス素子２０ａ、２０ｂの磁化容
易軸はＸ方向に伸び、Ｙ方向磁気インピーダンス素子２
０ｃ、２０ｄの磁化容易軸はＹ方向に伸びている。

【００２０】図２および図２の磁界センサ１６のIII−I
II線断面図である図３に示すように、磁界センサ１６の
基板１８の裏面側には、リング状に形成された薄板のバ
イアス磁石２６が取付けられている。リング状のバイア
ス磁石２６は、中央部がＮ極に着磁され、周縁部がＳ極
に着磁されており、平面視したときに、リング状磁石の
の中央部と、前記した空隙同士が重なる位置関係に配置
されている。４つの素子２０ａ〜２０ｄが配置されたＸ
Ｙ平面に接してＸＹ平面内で伸びるバイアス磁石２６が
設けられており、そのバイアス磁石２６は、原点側で同
一極に着磁され、周辺側で異極に着磁されているのであ
る。

【００２１】なお、後記するように本実施例では、感度
向上と温度補償のためにＸ方向ＭＩ素子とＹ方向ＭＩ素
子をそれぞれ２つ用いているが、感度をそれほど向上さ
せる必要がなく、また、温度補償を必要としない程度の
精度でよい場合には、各方向について１個のＭＩ素子を
用いればよい。この場合、Ｘ方向ＭＩ素子とＹ方向ＭＩ
素子をＬ字状あるいはＴ字状に配置することが好まし
い。また各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄは、その磁化容易軸
の方向を素子の幅方向に揃えてもよい。また、バイアス
磁石２６は薄膜で形成されていてもよい。

【００２２】各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄは、図４に示す
ように、素子の両端に１ＭＨｚ以上の高周波の電流を通
電しているときに、素子の長さ方向に数Ｏｅから数十Ｏ
ｅの低磁界が印加されると、素子の両端のインピーダン
スが約１０％〜約８０％と大きく変化するという磁気−
インピーダンス効果を有する素子である。このインピー
ダンス変化を検出器で検出することで印加された磁界強
度を検出するというのが基本原理である。各ＭＩ素子２
０ａ〜２０ｄは、図４の斜視図に示すように、基板１８
上に配置された下部磁性膜２３と、下部磁性膜２３上に
配置された導体膜２４と、導体膜２４を覆うように配置
された上部磁性膜２２で構成されている。磁性膜２２、
２３はＣｏＮｂＺｒ、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＣｏＳｉＢ等の
アモルファス軟磁性体で形成されている。導体膜２４は
磁性膜２２、２３より導電率が１桁ないし２桁低い材料
のＣｕ、Ａｌ、Ａｇ等で形成されている。磁性膜２２、
２３の膜幅は約１ｍｍ、膜高は約２μｍである。導体膜
２４の膜幅は約０．２ｍｍ、膜高は約３μｍである。各
ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄは、棒状の素子を３箇所で折返
したつづら折り状となっており、各ＭＩ素子２０ａ〜２
０ｄの長さは約５ｍｍ、幅は約３ｍｍである。なお、各
ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄは棒状の素子をそのまま用いて
もよい。

【００２３】なお、図５に示すように、円形のバイアス
磁石２６の代わりに、基板１８の表面側に十字状に配置
された各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄの各位置に対応する裏
面側に、それぞれ矩形状の薄板あるいは薄膜のバイアス
磁石１２６ａ〜１２６ｄを中心側がＮ極、周縁側がＳ極
となるように取付けてもよい。図５の各矩形状のバイア
ス磁石１２６ａ〜１２６ｄの長さは約７ｍｍ、幅は約５
ｍｍである。なお、バイアス磁石１２６の長さあるいは
幅はＭＩ素子の長さあるいは幅より１ｍｍ以上大きくす
ることが好ましい。また、図６に示すように、基板１８
の表面側にＭＩ素子２０ａ〜２０ｄを四角形状に配置
し、各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄの各位置に対応する裏面
側に、バイアス磁石１２６ａ〜１２６ｄを隣接する磁石
の極が同じ極となるように取付けてもよい。図５または
図６に示す場合、各バイアス磁石１２６ａ〜１２６ｄが
互いに吸着せずに反発し合うので、各バイアス磁石１２
６ａ〜１２６ｄを取付け易い。また、各バイアス磁石１
２６ａ〜１２６ｄからの磁束が互いに反発することによ
って、各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄにバイアス磁界が効果
的に印加されるという効果も得られる。

【００２４】図２に示すように、各負荷抵抗２８ａ〜２
８ｄの一端側は、各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄの他方の端
子（導体膜２５ａ〜２５ｄ）に接続されている。各負荷
抵抗２８ａ〜２８ｄの他端側は接地されている。各ＭＩ
素子２０ａ〜２０ｄの他方の端子２５ａ〜２５ｄには、
ピークホールド回路３０ａ〜３０ｄが接続されている。
各ピークホールド回路３０ａ〜３０ｄは、各ＭＩ素子２
０ａ〜２０ｄと各負荷抵抗２８ａ〜２８ｄの間の接点Ａ
〜Ｄに現れた高周波パルス電圧のピーク値を保持する。
第１差分回路３２ａの２つの入力端子は、ピークホール
ド回路３０ａと３０ｂの出力端子に接続されており、第
２差分回路３２ｂの２つの入力端子は、ピークホールド
回路３０ｃと３０ｄの出力端子に接続されている。各差
分回路３２ａ、３２ｂは差動増幅器によって構成されて
いる。第１差分回路３２ａは、ピークホールド回路３０
ａと３０ｂの出力電圧の差をとって増幅する。第２差分
回路３２ｂは、ピークホールド回路３０ｃと３０ｄの出
力電圧の差をとって増幅する。

【００２５】素子の長さ方向に磁化容易軸を揃えたとき
の磁界−インピーダンス曲線を図８に示す。図２に示す
ような円形のバイアス磁石２６を配置すると、Ｘ方向Ｍ
Ｉ素子を構成する２つの素子２０ａ、２０ｂに対して、
反対方向のバイアス磁界を印加できる。Ｘ方向の２つの
素子２０ａ、２０ｂは、出力値の変化方向が互いに逆向
きとなるように配置されているので、図８に示すように
結果として２つの素子２０ａ、２０ｂに対して出力値が
同一方向に変化した（即ち、同一符号の）バイアス磁界
Ｈｂを印加できる。Ｙ方向ＭＩ素子を構成する２つの素
子２０ｃ、２０ｄについても同様である。外部磁界Ｈｅ
ｘが印加されると、Ｘ方向の２つの素子２０ａ、２０ｂ
は、出力値の変化方向が互いに逆向きとなるように配置
されているので、一方のＭＩ素子２０ａは外部磁界Ｈｅ
ｘによって出力インピーダンス値が図示右方向（Ａ点：
磁界Ｈｂ＋Ｈｅｘ）に移動し、他方のＭＩ素子２０ｂは
外部磁界Ｈｅｘによって出力インピーダンス値が図示左
方向（Ｂ点：磁界Ｈｂ−Ｈｅｘ）に移動する。２つのＭ
Ｉ素子２０ａと２０ｂの出力インピーダンス値の差ΔＺ
１をとることで、１つのＭＩ素子だけを用いる場合に比
較して、検出磁界に対する出力インピーダンス値の変化
をほぼ２倍程度にすることができる。また、温度が変化
して磁界−インピーダンス曲線が図８の点線のように変
化した場合でも、２つのＭＩ素子２０ａと２０ｂの出力
値（Ｃ点とＤ点）の差ΔＺ２をとることで、温度が変化
する前の出力インピーダンスの差ΔＺ１とほぼ同様の値
を得ることができる。

【００２６】検出磁界に対する出力値の変化方向が互い
に逆向きとなるように配置された２つの素子で、Ｘ方向
磁気インピーダンス素子とＹ方向磁気インピーダンス素
子ののそれぞれを構成し、Ｘ方向磁気インピーダンス素
子を構成する２つの素子の出力値の差をとる回路と、Ｙ
方向磁気インピーダンス素子を構成する２つの素子の出
力値の差をとる回路を設けると、Ｘ方向磁界とＹ方向磁
界を感度良く、しかも、温度による影響を受けないよう
にしながら測定することができる。

【００２７】各差分回路３２ａと３２ｂの出力端子は分
岐しており、一方はそのまま端子３４ａと３４ｂより出
力を取出すことができ、他方は後述する各整流回路３８
ａ、３８ｂに接続されている。なお、この端子３４ａと
３４ｂは、後述する磁気タグを用いる場合や磁気通信装
置に組込まれる場合に使用される。端子３４ａはＸ方向
磁界強度を示す電圧を出力し、端子３４ｂはＹ方向磁界
強度を示す電圧を出力する。

【００２８】１台の車両が通過した場合の第１差分回路
３２ａの出力電圧の一例と、第２差分回路３２ｂの出力
電圧の一例をそれぞれ図７（ａ）と図７（ｂ）に示す。
図７（ａ）と図７（ｂ）に示すように、Ｘ方向あるいは
Ｙ方向の一方だけをみると、１台の車両が通過している
間でもすべての時間に亘ってある大きさの磁界強度が検
出されるわけではなく、一時的に磁界強度がゼロとなる
時があることがわかる。また、Ｘ方向の出力電圧がゼロ
のときはＹ方向の出力電圧は逆に比較的大きな値を示
し、一方、Ｙ方向の出力電圧がゼロのときはＸ方向の出
力電圧は逆に比較的大きな値を示すことがわかる。

【００２９】図２に示すように、第１整流回路３８ａの
入力端子は第１差分回路３２ａの出力端子に接続され、
第２整流回路３８ｂの入力端子は第２差分回路３２ｂの
出力端子に接続されている。各整流回路３８ａ、３９ｂ
は、全波整流回路によって構成されている。各整流回路
３８ａと３８ｂは、それぞれ図７（ｃ）と図７（ｄ）に
示すように、各差分回路３２ａと３２ｂの出力電圧を全
波整流してゼロ以上の値の電圧波形を出力する。なお、
整流回路３８は半波整流回路で構成されていてもよい
し、あるいは整流回路３８に代えて自乗検波回路を用い
てもよい。加算回路４０の２つの入力端子は、各整流回
路３８ａと３８ｂの出力端子に接続されている。加算回
路４０は、図７（ｅ）に示すように各整流回路３８ａ、
３８ｂの出力電圧を加算した電圧値を出力する。判別回
路４２の入力端子は、加算回路４０の出力端子に接続さ
れている。

【００３０】図７（ａ）と図７（ｂ）に示したように、
Ｘ方向またはＹ方向の一方だけに着目すると、１台の車
両が通過している間に一時的に磁界強度がゼロとなる時
がある。しかしながら、Ｘ方向とＹ方向のうちの一方の
磁界強度がゼロのときには、他方の磁界強度はむしろ大
きい値を示すことから、整流回路３８ａ、３８ｂの出力
電圧を加算した値は、１台の車両が通過している間は、
常時ある大きさ以上の値となる。判別回路４２は、加算
回路４０の出力電圧が所定のしきい値に達しているか否
かを判別し、所定のしきい値Ｖｔｈに達している間は、
図７（ｆ）に示すような信号を出力する。加算回路４０
の出力は１台の車両が通過している間はある大きさ以上
の値となることから、車両が磁界検出装置１０の周辺を
通過しているときは、常時判別回路４２からオン信号が
出力される。このために、図７（ａ）または（ｂ）の一
方向の磁界強度で通過台数を計数する場合に比較して、
車両の通過速度が遅い場合でも、１台しか車両が通過し
ていないのに複数台の車両が通過したとする計数ミスを
起こす可能性を低くすることができる。

【００３１】次に、磁界センサ１６の製造方法を図９を
参照して説明する。図９（ａ）に示すように、２つのＳ
ｍＣｏ磁石５０、５０を対向して配置して形成したＸ方
向に対し４５度傾斜する方位を持つ静磁場内で、Ｘ方向
に長い下部磁性膜２３ａ、２３ｂと、Ｙ方向に長い磁性
膜２３ｃ、２３ｄ（図４参照）を同時に成膜する。その
後、各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄを構成する導体膜２４ａ
〜２４ｄ（図４参照）を同時に成膜する。その後、下部
磁性膜２３と同様にして各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄを構
成する上部磁性膜２２ａ〜２２ｄ（図４参照）を同時に
成膜する。なお、成膜は、真空蒸着法やスパッタリング
法等の薄膜作成技術によって行えばよく、各膜のパター
ン形成には、微細なメタルマスクを用いたり、エッチン
グを行ったり、あるいはエッチングが不可能な薄膜の場
合にはリフトオフ法によって形成してもよい。このよう
にして成膜すると、下部磁性膜２３ａ〜２３ｄと上部磁
性膜２２ａ〜２２ｄの磁化容易軸は、２つの磁石５０、
５０で形成される磁場方向に揃い、結果としてＸ方向と
Ｙ方向に４５度傾斜する。

【００３２】その後に、回転磁場内で熱処理を行う。具
体的には、図９（ｂ）に示すように、真空チャンバ５２
内の２つの対向するＳｍＣｏ磁石５６、５６の間に配置
された回転テーブル５４上に基板１８を載置し、その回
転テーブル５４を回転させながらヒータ５８によって熱
処理を行う。この結果、図９（ｃ）に示すように、磁性
膜の形状磁気異方性によって、各素子２０ａ〜２０ｄを
構成する各磁性膜の磁化容易軸は各磁性膜の長手方向に
揃う。下部磁性膜２３ａ、２３ｂと上部磁性膜２２ａ、
２２ｂの磁化容易軸はＸ方向を向き、下部磁性膜２３
ｃ、２３ｄと上部磁性膜２２ｃ、２２ｄの磁化容易軸は
Ｙ方向を向く。熱処理に先立って、下部磁性膜２３ａ〜
２３ｄと上部磁性膜２２ａ〜２２ｄの磁化容易軸が、Ｘ
方向からも４５度傾斜し、Ｙ方向からも４５度傾斜して
いる状態で成膜されているから、磁性膜の形状磁気異方
性が効果的に作用する。

【００３３】また、図９（ａ）に示した工程に代えて、
図１０に示すように、図９（ｂ）で説明したような回転
磁場内で、各ＭＩ素子２０ａ〜２０ｄを構成する下部磁
性膜２３ａ〜２３ｄを同時に成膜し、その後に、各ＭＩ
素子２０ａ〜２０ｄを構成する導体膜２４ａ〜２４ｄを
同時に成膜し、さらにその後に、各ＭＩ素子２０ａ〜２
０ｄを構成する上部磁性膜２２ａ〜２２ｄを同時に成膜
してもよい。このようにしても、下部磁性膜２３ａ、２
３ｂと上部磁性膜２２ａ、２２ｂの磁化容易軸がＸ方向
を向き、下部磁性膜２３ｃ、２３ｄと上部磁性膜２２
ｃ、２２ｄの磁化容易軸がＹ方向を向くようにすること
ができる。

【００３４】なお、図９（ａ）に示した工程に代えて、
図１１（ａ）に示すように、２つのＳｍＣｏ磁石５１、
５１を対向して配置して形成した静磁場内で、磁場の方
向に対し成膜後のＸ方向ＭＩ素子２０ａ、２０ｂの長さ
方向が平行となるようにＸ方向ＭＩ素子２０ａ、２０ｂ
を構成する下部磁性膜２３ａ、２３ｂを同時に成膜し、
その後に、図１１（ｂ）に示すように、磁石５１、５１
あるいは基板１８を９０度回転させて、磁場の方向に対
し成膜後のＹ方向ＭＩ素子２０ｃ、２０ｄの長さ方向が
平行となるようにＹ方向ＭＩ素子２０ｃ、２０ｄを構成
する下部磁性膜２３ｃ、２３ｄを同時に成膜してもよ
い。同様のことを、上部磁性膜２２ａ〜２２ｄにも実行
することによって、下部磁性膜２３ａ、２３ｂと上部磁
性膜２２ａ、２２ｂの磁化容易軸がＸ方向を向き、下部
磁性膜２３ｃ、２３ｄと上部磁性膜２２ｃ、２２ｄの磁
化容易軸がＹ方向を向くようにすることができる。

【００３５】次に、本実施例の磁界検出装置１０によっ
て検出可能な磁気を発生する磁気タグを図１２と図１３
を参照して説明する。図１２（ａ）に磁気タグの一例を
示す。図１２（ａ）の磁気タグは、着磁方向がＹ方向の
磁石（データ部）６２群と、その磁石６２群の長さ方向
の両端に配置された着磁方向がＸ方向の磁石（読出し開
始部）６０および磁石（読出し終了部）６４を備えてい
る。図１２（ａ）の磁気タグを、車両の進行方向と磁気
タグのＸ方向が平行となり、かつ、車両の幅方向と磁気
タグのＹ方向が平行となるように車両本体の下面に取付
ける。すると、磁気タグの直下の位置では、大まかにモ
デル化して示すと、Ｘ方向磁界が図１２（ｂ）、Ｙ方向
磁界が図１２（ｃ）のように現れる。このため、車両の
直下に位置すると想定される道路鋲に磁界検出装置１０
を組込むことで、磁気タグから発生するＸ方向磁界とＹ
方向磁界を検出することができる。ここで、道路鋲上を
車両が通過すると、まず、磁石６０によりＸ方向の磁界
が図１２（ｂ）のように変化する。これにより、車両に
関するデータ（緊急車両等の車両の種類等）の読出しが
開始される。次に、磁石６２群によりＹ方向の磁界が図
１２（ｃ）のように変化する。これにより、その車両に
関するデータが読出される。次に、磁石６４によりＸ方
向の磁界が図１２（ｂ）のように変化する。これによ
り、車両に関するデータの読出しが終了される。なお、
読出し開始部６０と終了部６４をＹ方向（車両の幅方
向）に着磁し、データ部６２をＸ方向（車両の長さ方
向）に着磁してもよい。ただし、上記のようにデータ部
６２をＹ方向（車両の幅方向）に着磁させた方がデータ
の記録密度を上げることができる。また、磁界検出装置
１０を車両本体に組込み、磁気タグを道路鋲側に組込む
ことによっても、磁界検出装置１０によって磁気タグを
精度良く検出できる。

【００３６】上記の例のように、磁気タグを車両に組込
み、磁界検出装置１０を交差点の道路鋲に組込むと、道
路鋲の磁界検出装置１０はデータ部６２の情報を読み取
ることができ、交差点側は緊急車両等の特別車両が近づ
いたこと等を認識できる。あるいは逆に、磁気タグを交
差点の道路鋲に組込み、磁界検出装置１０を車両に組込
むと、車両側で特定の交差点に近づいたこと等を認識で
きる。

【００３７】図１３（ａ）に磁気タグの他の一例を示
す。図１３（ａ）の磁気タグは、着磁方向がＹ方向の磁
石６８群と、その磁石６８群の両側に配置され、着磁方
向がＸ方向の磁石６６群および磁石７０群を備えてい
る。図１３（ａ）の磁気タグを、車両の進行方向と磁気
タグのＸ方向が平行となり、かつ、車両の幅方向と磁気
タグのＹ方向が平行となるように車両本体の下面に取付
ける。すると、磁気タグ（磁石６８群）の直下の位置で
は、大まかにモデル化して示すと、Ｘ方向磁界が図１３
（ｂ）、Ｙ方向磁界が図１３（ｃ）のように現れる。こ
こで、道路鋲上を車両が通過すると、まず、磁石６６に
よりＸ方向の磁界が図１３（ｂ）のように変化する。こ
れにより、車両に関するデータの読出しが開始される。
同時に、磁石６８群によりＹ方向の磁界が図１３（ｃ）
のように変化する。これにより、その車両に関するデー
タが読出される。図１３（ａ）の磁気タグは、Ｘ方向に
着磁された磁石が磁気タグの長さ方向に亘って配置され
ているから、車両の通過速度が速くても車両（磁気タ
グ）の存在を高い確率で検出できる。また、磁石６８の
両側に着磁方向がＸ方向（車両の進行方向）の磁石６
６、７０が配置されているから、Ｘ方向磁界の磁界強度
を検出することで中央からのずれの検出が容易である。
このため、このずれを補正することで磁界検出装置１０
によって常時高い精度で磁気タグを検出できる。

【００３８】次に、本実施例の磁界検出装置１０を組込
んだ磁気通信装置を図１４と図１５を参照して説明する
図１４には、車両側の磁気通信装置７２と、道路鋲側の
磁気通信装置１７２が示されている。各磁気通信装置７
２、１７２は、送信のために、第１のコイル７８ａおよ
び第１のコイル７８ａに直交する第２のコイル７８ｂを
持つコイル装置（直交コイル）７８と、第１のコイル７
８ａに流す交流電流を発生させる第１の交流電流発生器
７４ａと、第１の交流電流発生器７４ａからの電流を信
号変調する第１の信号変調回路７６ａと、第２のコイル
７８ｂに流す交流電流を発生させる第２の交流電流発生
器７４ｂと、第２の交流電流発生器７４ｂからの電流を
信号変調する第２の信号変調回路７６ｂを備えている。
また、受信のために、直交交流磁界を検出する磁界検出
装置１０と、検出した直交交流磁界を復調する復調器８
９を備えている。また、道路鋲側の磁気通信装置１７２
は、ネットワーク８２からサーバ８４を介してセンタ８
６に接続可能となっている。

【００３９】車両側の磁気通信装置７２では、交流電流
発生器７４ａからの交流電流を信号変調回路７６ａで変
調する。交流電流発生器７４ａから発生する交流電流は
低周波に設定されており、変調信号も低周波となる。こ
の低周波変調信号には、車両の通過に関するデータが乗
せられている。車両側の磁気通信装置７２では、交流電
流発生器７４ｂからの交流電流を信号変調回路７６ｂで
変調する。交流電流発生器７４ｂから発生する交流電流
は高周波に設定されており、変調信号も高周波となる。
この高周波変調信号は、車両の特定データや外部と通信
を行うための種々のデータが乗せられている。第１コイ
ル７８ａに低周波変調信号を流し、第２コイル７８ｂに
高周波変調信号を流す。コイル装置７８には、車両の通
過に関するデータと外部と通信を行うための種々のデー
タ等が直交して重畳された交流磁界が発生する。ここ
で、各変調信号は、磁気の極性が上向き（１）、下向き
（−１）、無し（０）の３値を情報として伝送できる。
このため、コイル装置７８を用いることで、単位信号当
たり３×３＝９値の情報量を有する信号を送ることがで
きる。

【００４０】この交流磁界を道路鋲側の磁気通信装置１
７２での磁界検出装置１０で検出する。検出した交流磁
界は復調器８０で復調して情報を取出す。図１５（ａ）
は、図１４のＡ点を流れている低周波変調信号を示した
波形であり、図１５（ｂ）は、図１４のＢ点を流れてい
る高周波変調信号を示した波形であり、復調器８０で復
調されるべき信号波形である。図１５（ａ）に示す検出
のし易い低周波変調信号によって時間Ｔ１の間に低速で
車両を検出し、車両を検出したら、図１５（ｂ）に示す
ように高周波変調信号によって時間Ｔ２の間に高速で種
々のデータ通信を行う。その後、時間Ｔ３の間に低周波
変調信号によって低速で車両の通過終了を検出する。道
路鋲側の装置１７２は、ネットワーク８２からサーバ８
４を介してセンタ８６に接続可能となっているから、セ
ンタ８６に各車両に関する情報を集約させることができ
る。

【００４１】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明の適用範囲は上記の実施例になんら限定され
るものではない。すなわち、本発明は、当業者の知識に
基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施すること
ができる。例えば、上記実施例では、各差分回路３２ａ
と３２ｂの出力端子を各整流回路３８ａ、３８ｂの入力
端子に接続しているが、例えば、各差分回路３２ａと３
２ｂの出力端子にそれぞれ判定回路の入力端子を接続し
て、２つの判定回路の出力端子にＯＲ回路を接続するよ
うな構成であってもよい。この構成によると、判定回路
３２ａと３２ｂのいずれかの出力がオンしているとき
は、ＯＲ回路の出力もオンされるので、上記実施例の装
置と同様により高い精度で物体の動きあるいは存在の有
無を検出できる。

【００４２】また、上記実施例では、Ｘ方向とＹ方向の
２軸の磁界を検出する場合を例にして説明したが、より
検出精度を良く、安定した検知をするためには、３軸目
のＺ方向の磁界検出素子を備えて、Ｚ方向の磁界を検出
することがさらに望ましい。この場合、Ｚ方向の磁界検
出素子（ＭＩ素子等）は、ＸＹ平面に垂直なＺ方向に配
置し、検出磁界に対する出力値の変化方向が互いに逆向
きとなるように配置された２つの素子で構成し、差動型
とする。バイアス磁石は、原点側に他の２軸と同じ磁極
（例えば図２の場合はＮ極）とし、周辺側（原点から離
反する側）を異なる磁極（例えば図２の場合はＳ極）と
する。さらに図２を例にすると、パルス電流調整回路１
４からの出力を分岐してＺ方向磁界検出素子の２つの素
子に入力する。このＺ方向磁界検出素子には、Ｘ方向、
Ｙ方向磁界検出素子と同様に、負荷抵抗２８、ピークホ
ールド回路３０、差分回路３２、整流回路３８が備えら
れ、接続される。Ｚ方向磁界検出素子に接続された整流
回路３８の出力は各方向の整流回路３８の出力（３つの
出力）を加算できる加算回路４０によって加算される。
この結果、判別回路４２によって車両通過あるいは車両
の有無を判別することができる。なお、Ｚ方向磁界検出
素子は、Ｘ方向、Ｙ方向磁界検出素子とは別に製造し、
Ｘ方向、Ｙ方向磁界検出素子が設けられた素子基板に追
加して装着する。

【００４３】また、上記実施例では、磁界検出素子とし
て薄膜ＭＩ素子を用いた場合を例にして説明したが、本
発明の適用範囲はこれに限られない。例えば、ワイヤー
形状のＭＩ素子を用いても、上記実施例の差分回路３
２、整流回路３８、加算回路４０、判別回路４２等によ
る着磁物体、あるいは磁気発生物体の検知・判別を行う
ことができる。同様に、上記実施例で説明したような磁
気タグ、磁気通信装置にも適用可能である。また、上記
で例示した磁気インピーダンス素子（ＭＩ素子）の他、
フラックスゲート型、Ｈａｌｌ効果型、ＭＲ型、ＧＭＲ
型等の磁界検出素子を用いても、上記実施例の差分回路
３２、整流回路３８、加算回路４０、判別回路４２等に
よる着磁物体、あるいは磁気発生物体の検知・判別を行
うことができる。同様に、上記実施例で説明したような
磁気タグ、磁気通信装置にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】３つの磁石を直列に配置した場合に磁石群の長
さ方向に平行な方向（Ｘ方向）とこれに直交する方向
（Ｙ方向）の磁界強度分布を示した図。

【図２】磁界検出装置の回路ブロック図。

【図３】磁界センサの断面図。

【図４】磁界センサの拡大斜視図。

【図５】他の磁界センサの平面図。

【図６】他の磁界センサの平面図。

【図７】各回路の出力電圧を示した図。

【図８】磁界−インピーダンス曲線を示した図。

【図９】磁界センサの製造方法の説明図。

【図１０】磁界センサの他の製造方法の説明図。

【図１１】磁界センサの他の製造方法の説明図。

【図１２】磁気タグの一例を示した図。

【図１３】磁気タグの他の一例を示した図。

【図１４】磁気通信装置を示した図。

【図１５】図１４のＡ点とＢ点を流れている変調信号の
波形を示した図。

【符号の説明】

１０：磁界検出装置１２：方形波発振回路１４：パルス電流調整回路１６：磁界センサ１８：基板２０：磁気インピーダンス素子（磁界検出素子の一例）２２：磁性膜２４、２５：導体膜２６：バイアス磁石２８：負荷抵抗３０：ピークホールド回路３２：差分回路３８：整流回路４０：加算回路４２：判別回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田則一愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者西部祐司愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者塚田厚志愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AA03 AC09 AD51 BA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ方向の磁界強度を検出するＸ方向磁界
検出素子と、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁界強度を検出
するＹ方向磁界検出素子と、Ｘ方向およびＹ方向に直交
するＺ方向の磁界強度を検出するＺ方向磁界検出素子の
うちの少なくとも２つの磁界検出素子を備え、少なくとも１つの磁界検出素子が所定強度以上の磁界を
検出したか否かを判別する判別手段を備えた磁界検出装
置。
【請求項２】各磁界検出素子は、検出磁界に対する出
力値の変化方向が互いに逆向きとなるように配置された
２つの素子で構成され、さらに、各磁界検出素子を構成する２つの素子の出力値
の差をとる回路群を備えた請求項１に記載の磁界検出装
置。
【請求項３】判別手段は、各磁界検出素子の出力値を
整流または自乗する回路群と、各整流または自乗回路の
出力値を加算する加算回路と、加算回路の出力値が所定
値以上であるか否かを判別する判別回路を備えることを
特徴とする請求項１または２に記載の磁界検出装置。
【請求項４】Ｘ方向の磁界強度を検出するＸ方向磁界
検出素子と、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁界強度を検出
するＹ方向磁界検出素子と、Ｘ方向およびＹ方向に直交
するＺ方向の磁界強度を検出するＺ方向磁界検出素子の
うちの少なくとも２つの磁界検出素子を備え、各磁界検出素子は、検出磁界に対する出力値の変化方向
が互いに逆向きとなるように配置された２つの素子で構
成された磁界センサ。
【請求項５】Ｘ方向磁界検出素子を構成する２つの素
子が原点を隔ててＸ軸上に配置され、Ｙ方向磁界検出素
子を構成する２つの素子が原点を隔ててＹ軸上に配置さ
れ、その４つの素子が配置されたＸＹ平面に接してＸＹ平面
内で伸びるバイアス磁石が設けられており、そのバイア
ス磁石は、原点側で同一極に着磁され、周辺側で異極に
着磁されていることを特徴とする請求項４に記載の磁界
センサ。
【請求項６】Ｘ方向の磁界強度を検出するＸ方向磁界
検出素子と、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁界強度を検出
するＹ方向磁界検出素子を備えた磁界センサの製造方法
であって、Ｘ方向に対し約４５度傾斜する方位を持つ磁場内で、Ｘ
方向に長い磁性膜とＹ方向に長い磁性膜を成膜する工程
を有することを特徴とする磁界センサの製造方法。
【請求項７】請求項６に記載の工程の後、回転磁場内
で各磁性膜を熱処理する工程を実行することを特徴とす
る磁界センサの製造方法。
【請求項８】Ｘ方向の磁界強度を検出するＸ方向磁界
検出素子と、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁界強度を検出
するＹ方向磁界検出素子を備えた磁界センサの製造方法
であって、回転磁場内でＸ方向に長い磁性膜とＹ方向に長い磁性膜
を成膜する工程と、回転磁場内でこれらの磁性膜を熱処
理する工程を実行することを特徴とする磁界センサの製
造方法。
【請求項９】Ｘ方向の磁界強度を検出するＸ方向磁界
検出素子と、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁界強度を検出
するＹ方向磁界検出素子と、Ｘ方向およびＹ方向に直交
するＺ方向の磁界強度を検出するＺ方向磁界検出素子の
うちの少なくとも２つの磁界検出素子を備えた磁界セン
サで検出可能な磁気タグであって、読出し開始部と、読出し開始部の着磁方向と平行な方向
に着磁された読出し終了部と、読出し開始部および読出
し終了部の着磁方向と直交する方向に着磁されたデータ
部を備えた磁気タグ。
【請求項１０】送信側に、第１コイルと、第１コイル
に直交する第２コイルと、第１コイルおよび第２コイル
に直交する第３コイルのうちの少なくとも２つのコイル
を持つコイル装置と、各コイルに流す電流を信号変調す
る信号変調回路群を備え、受信側に、Ｘ方向の磁界強度を検出するＸ方向磁界検出
素子と、Ｘ方向に直交するＹ方向の磁界強度を検出する
Ｙ方向磁界検出素子と、Ｘ方向およびＹ方向に直交する
Ｚ方向の磁界強度を検出するＺ方向磁界検出素子のうち
の少なくとも２つの磁界検出素子を持つ磁界センサを備
えた磁気通信装置。