JP2003344514A - Method of detecting geomagnetic azimuth and geomagnetic azimuth sensor - Google Patents

Method of detecting geomagnetic azimuth and geomagnetic azimuth sensor

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JP2003344514A
JP2003344514A JP2002147327A JP2002147327A JP2003344514A JP 2003344514 A JP2003344514 A JP 2003344514A JP 2002147327 A JP2002147327 A JP 2002147327A JP 2002147327 A JP2002147327 A JP 2002147327A JP 2003344514 A JP2003344514 A JP 2003344514A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the overall size and the cost of a sensor while simplifying the circuitry by making it possible to detect the azimuth with sufficient accuracy although the output accuracy of a second sensor is lowered when geomagnetic azimuth is detected based on the outputs from first and second magnetic sensors secured while being spaced apart by a specified angle in their fixed directions. <P>SOLUTION: With regard to geomagnetism He making an angle θ or (180°-θ) with the plus direction of X-axis, the first magnetic sensor S1 generating an output proportional to sinθ is secured to direct the Y-axis direction, and the second magnetic sensor S2 for judging to which range of (-90° to 90°) or (90° to 270°) the θ belongs is secured to direct a direction separated by a specified angle α (α≠180°) from the direction of the first magnetic sensor S1. The field detection accuracy of the second magnetic sensor S2 is set lower than that of the first magnetic sensor S1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は地磁気方位の検出方
法及び地磁気方位センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a geomagnetic direction and a geomagnetic direction sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】地磁気方位を電気量として出力する地磁
気方位センサは、CRTの地磁気補正、ナビゲーション
システム等の現在位置の検知に用いられ、旧来、フラッ
クスゲート型が使用されている。図7はフラックスゲー
ト型の地磁気方位センサを示し、励磁用巻線C0を巻き
付けたトロイダルコアC上にX軸検出用巻線CxとY軸
検出用巻線Cyとを角度90°の交差で巻回した構成で
あり、励磁用巻線C0にパルス電流を流して、検出用巻
線を通る外部磁束φに対しての磁気抵抗をパルス周期で
交互に∞と低有限値とに変化させ、その変化に伴う前記
の通過外部磁束φの収束と解放とに基づく磁束変化で各
検出巻線に出力を誘起させている。この場合、励磁巻線
のパルス電流により発生する磁束φ'に基づく検出巻線
の誘起電圧は打ち消されるから、検出巻線の出力には影
響を来さない。
2. Description of the Related Art A geomagnetic direction sensor that outputs the geomagnetic direction as an electric quantity is used for CRT geomagnetic correction, detection of the current position of a navigation system, etc., and has conventionally been of the fluxgate type. FIG. 7 shows a fluxgate type geomagnetic direction sensor, in which an X-axis detection winding Cx and a Y-axis detection winding Cy are wound at an angle of 90 ° on a toroidal core C around which an excitation winding C0 is wound. The pulse current is passed through the exciting winding C0, and the magnetic resistance to the external magnetic flux φ passing through the detecting winding is alternately changed to ∞ and a low finite value in a pulse cycle. An output is induced in each detection winding by a magnetic flux change based on the convergence and release of the passing external magnetic flux φ due to the change. In this case, the induced voltage in the detection winding based on the magnetic flux φ ′ generated by the pulse current of the excitation winding is canceled, so that the output of the detection winding is not affected.

【0003】上記において、Y軸検出系とY軸検出系と
は、配向方向が90°ずらされているだけであり、実質
的に同一特性とされている。従って、地磁気とX軸プラ
ス方向とのなす角度をθ、磁界強度をHeとすると、Y
軸検出巻線の出力VyがVy=KHe・cosθ、X軸検出巻
線の出力VxがVx=KHe・sinθで与えられ、Kを負と
して、Vy、Vxを図示すると、図8に示す通りであり、
Y軸の方向が地磁気の方向に一致してθ=90°となっ
たとき、すなわち、センサの方向がY軸検出系軸芯を基
準として南北の方向に向けられたとき、Vx=−┃K
┃,Vy=0となる。更に、Y軸検出系軸芯を基準とし
てセンサの方向と出力Vx、Vyの正負との関係を示せ
ば、表1の通りとなり、
In the above description, the Y-axis detection system and the Y-axis detection system have substantially the same characteristics except that their orientation directions are shifted by 90 °. Therefore, if the angle between the geomagnetism and the X-axis plus direction is θ and the magnetic field strength is He, then Y
The output Vy of the axis detection winding is given by Vy = KHe · cos θ, the output Vx of the X-axis detection winding is given by Vx = KHe · sin θ, and when K is negative and Vy and Vx are illustrated, as shown in FIG. Yes,
When the direction of the Y-axis coincides with the direction of the earth's magnetism and becomes θ = 90 °, that is, when the direction of the sensor is oriented north-south with respect to the Y-axis detection system axis, Vx = −┃K
┃, Vy = 0. Furthermore, the relationship between the sensor direction and the positive / negative of the outputs Vx and Vy with reference to the Y-axis detection system axis is as shown in Table 1.

【表1】 北東、東南、南西、西北での角度は、前記の両出力V
x、Vyを所定の演算回路に送入することにより算出でき
る。
[Table 1] The angles for northeast, southeast, southwest, and northwest are both outputs V described above.
It can be calculated by sending x and Vy to a predetermined arithmetic circuit.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記フラックスゲート
型の地磁気方位センサでは、トロイダルコアを使用して
いるために魂状であり、小型化に適応しない。また、ト
ロイダルコアの全体に励磁巻線を巻き付けなければなら
ず、励磁巻線のインピーダンスが高く励磁速度が遅く検
出感度に劣る。
The above fluxgate type geomagnetic direction sensor is a soul because it uses a toroidal core, and is not suitable for miniaturization. Further, the excitation winding must be wound around the entire toroidal core, and the impedance of the excitation winding is high, the excitation speed is slow, and the detection sensitivity is poor.

【0005】而して、磁気インピーダンス効果エレメン
トや磁気抵抗効果エレメント等を使用することが提案さ
れている。この場合、上記フラックスゲート型の地磁気
方位センサの原理を使用している。すなわち、Y軸セン
サ及びX軸センサの双方に高い同一検出精度のセンサを
用い、図9に示すように、Y軸出力Vy=KHe・cosθを
発生するY軸センサ系とX軸出力Vx=KHe・sinθを発
生するX軸センサ系とを90°を隔てて配向固定し、両
出力Vx,Vyから地磁気の方向θを演算している。上記
の磁気インピーダンス効果センサや磁気抵抗効果センサ
に所定の高検出精度を付与するには、バイアスや負帰還
をかけ、また励磁電流を大きくする必要があり、Y軸セ
ンサとX軸センサの双方に高検出精度を付与する限り、
センサ全体の大型化が余儀なくされる。これを、磁気イ
ンピーダンス効果センサについて説明すれば、次ぎの通
りである。
Therefore, it has been proposed to use a magneto-impedance effect element, a magneto-resistive effect element or the like. In this case, the principle of the flux gate type geomagnetic direction sensor is used. That is, a sensor with high identical detection accuracy is used for both the Y-axis sensor and the X-axis sensor, and as shown in FIG. 9, a Y-axis sensor system that generates a Y-axis output Vy = KHe · cos θ and an X-axis output Vx = KHe. The orientation of the X-axis sensor system that generates sin θ is fixed at 90 °, and the geomagnetic direction θ is calculated from both outputs Vx and Vy. In order to give the above-mentioned magneto-impedance effect sensor or magneto-resistive effect sensor a predetermined high detection accuracy, it is necessary to apply a bias or a negative feedback and to increase the exciting current. Therefore, both the Y-axis sensor and the X-axis sensor are required. As long as high detection accuracy is given,
The size of the entire sensor is inevitably increased. This will be described below with reference to the magnetic impedance effect sensor.

【0006】磁気インピーダンス効果エレメントには、
自発磁化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向の磁
区が交互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する零磁
歪乃至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤ、リボン、ス
パッタ膜等が用いられている。この磁気インピーダンス
効果エレメントに高周波電流を通電したときに発生する
エレメント両端間出力電圧中のインダクタンス電圧分
は、ワイヤの横断面内に生じる円周方向磁束によって上
記の円周方向に易磁化性の外殻部が円周方向に磁化され
ることに起因して発生する。従って、周方向透磁率μθ
は同外殻部の円周方向の磁化に依存する。而るに、この
通電中のアモルファスエレメントに外部磁界を作用させ
ると、上記通電による円周方向磁束とエレメント軸方向
外部磁界成分との合成により、上記円周方向に易磁化性
を有する外殻部に作用する磁束の方向が円周方向からず
れ、それだけ円周方向への磁化が生じ難くなり、上記周
方向透磁率μθが変化する。すなわち、前記の軸方向外
部磁界成分が作用したときの前記磁束の周方向からのず
れをΨとすれば、周方向磁束がcosΨ倍減少され、この
回転磁化により前記μθが減少される。従って、このμ
θの減少により、上記インダクタンス電圧分が減少され
るようになる。更に、上記通電電流の周波数がMHzオ
−ダになると、高周波表皮効果が大きく現れ、表皮深さ
δ=(2ρ/wμθ1/2(μθは前記した通り、円
周方向透磁率、ρは電気抵抗率、wは角周波数)がμθ
より変化し、このμθが前記した通り、平行外部磁界成
分によって変化するので、エレメント両端間出力電圧中
の抵抗電圧分も平行外部磁界成分で変動するようにな
る。
The magneto-impedance effect element includes
A zero magnetostrictive or negative magnetostrictive amorphous alloy wire, a ribbon, a sputtered film, or the like having an outer shell portion in which magnetic domains whose spontaneous magnetization directions are opposite to each other with respect to the wire circumferential direction are alternately separated by domain walls is used. There is. The inductance voltage component in the output voltage across both ends of the magneto-impedance effect element generated when a high-frequency current is passed through the element is not easily magnetized in the circumferential direction due to the circumferential magnetic flux generated in the cross section of the wire. It occurs because the shell is magnetized in the circumferential direction. Therefore, the circumferential magnetic permeability μ θ
Depends on the circumferential magnetization of the outer shell. Thus, when an external magnetic field is applied to the energized amorphous element, the outer magnetic flux portion is easily magnetized in the circumferential direction due to the composition of the circumferential magnetic flux due to the energization and the element axial direction external magnetic field component. The direction of the magnetic flux acting on is deviated from the circumferential direction, so that the circumferential magnetization is less likely to occur, and the circumferential magnetic permeability μ θ changes. That is, if the deviation of the magnetic flux from the circumferential direction when the axial external magnetic field component acts is Ψ, the circumferential magnetic flux is reduced by cos Ψ times, and the rotational magnetization reduces μ θ . Therefore, this μ
By the decrease of θ, the inductance voltage is reduced. Further, the energizing current frequency is MHz O - When Da, appearing high frequency skin effect is large, the skin depth δ = (2ρ / wμ θ) as the 1/2 (mu theta mentioned above, circumferential permeability, ρ is electrical resistivity, w is the angular frequency) is changed by mu theta, as the mu theta is the so changed by the parallel external magnetic field component, parallel external magnetic field component the resistance voltage of in the element ends between the output voltage Will fluctuate with.

【0007】従って、外部磁界による上記インダクタン
ス電圧分と抵抗電圧分の双方、すなわち、エレメント両
端間出力電圧(この外部磁界による出力電圧の変動は磁
気インピーダンス効果と称されている)が外部磁界成分
により変動されるが、外部磁界成分が作用したときの前
記磁束の周方向からのずれΨが磁界の正負により±にな
っても、cosΨの符号が変動しないから、外部磁界成分
に対する出力電圧曲線は、図6の(イ)におけるhで示
すように、対称特性となり、外部磁界の極性を判別でき
ない。
Therefore, both the above-mentioned inductance voltage component and resistance voltage component due to the external magnetic field, that is, the output voltage across the element (the variation of the output voltage due to this external magnetic field is called the magnetic impedance effect) is caused by the external magnetic field component. Although varied, even if the deviation Ψ of the magnetic flux from the circumferential direction when the external magnetic field component acts becomes ± depending on whether the magnetic field is positive or negative, the sign of cos Ψ does not change. As indicated by h in (a) of FIG. 6, the characteristic becomes symmetric, and the polarity of the external magnetic field cannot be determined.

【0008】そこで、磁気インピーダンス効果センサに
おいては、Hbのバイアス磁界をかけて被検出時間の正
負に対応して正負で出力させ、更に、直線性とするため
に負帰還をかけて、図6の(ロ)に示すように、被検出
磁界Hexに対し、極性の判別が可能な非対称で、かつ高
検出精度の直線特性としている。この非対称直線特性は
Therefore, in the magneto-impedance effect sensor, a bias magnetic field of Hb is applied to output positive and negative in correspondence with the positive and negative of the time to be detected, and further negative feedback is applied for linearity. As shown in (b), the magnetic field Hex has a linear characteristic which is asymmetrical and whose detection accuracy is high and whose polarity can be determined. This asymmetric linear characteristic

【数1】V=KHex (1) で表すことができる。[Equation 1] V = KHex (1) Can be expressed as

【0009】従来、図9において、X軸磁気センサ及び
Y軸磁気センサに共に同一の高検出精度の磁気インピー
ダンス効果センサを用いことが公知である。図9におい
て、地磁気(強度He)の方向がX軸プラス方向に対し
θであるとすると、Y軸磁気インピーダンス効果センサ
に対する平行地磁気成分hyは、hy=He・sinθであ
り、従って、Y軸磁気インピーダンス効果センサの出力
Vyは、式(1)から、Vy=KHe・sinθとなり、ま
た、X軸磁気インピーダンス効果センサに対する平行地
磁気成分Hxは、Hx=He・cosθであり、従って、X軸
磁気インピーダンス効果センサの出力Vxは、式(1)
から、Vx=KHe・cosθとなる。そして、図10に示す
ように、VyとVxとから、地磁気方位θを検出してお
り、何れかの出力に誤差が生じると、例えば、Vxに±
ΔVの誤差が生じると、±Δθの方位誤差が生じる。従
って、両磁気インピーダンス効果センサの検出精度を同
等の高精度にしている。
Conventionally, in FIG. 9, it is known to use the same magnetic impedance effect sensor with high detection accuracy for both the X-axis magnetic sensor and the Y-axis magnetic sensor. In FIG. 9, if the direction of the geomagnetism (intensity He) is θ with respect to the X-axis plus direction, the parallel geomagnetic component hy to the Y-axis magneto-impedance effect sensor is hy = He · sin θ, and therefore the Y-axis magnetic field From the equation (1), the output Vy of the impedance effect sensor is Vy = KHe · sin θ, and the parallel geomagnetic component Hx to the X-axis magneto-impedance effect sensor is Hx = He · cos θ. The output Vx of the effect sensor is expressed by the equation (1)
Therefore, Vx = KHe · cos θ. Then, as shown in FIG. 10, the geomagnetic azimuth θ is detected from Vy and Vx, and if an error occurs in any output, for example, Vx ±
When an error of ΔV occurs, an azimuth error of ± Δθ occurs. Therefore, the detection accuracy of both magneto-impedance effect sensors is set to the same high accuracy.

【0010】本発明の目的は、所定の角度を隔てて第1
磁気センサと第2磁気センサとを配向固定し、両センサ
の出力から地磁気の方位を検出する場合、第2磁気セン
サの出力精度を低くするにもかかわらず、前記方位を充
分な精度で検出できるようにして、センサ全体の小型
化、回路構成の簡易化、低廉化を図ることにある。
It is an object of the present invention to first separate a predetermined angle.
When the orientations of the magnetic sensor and the second magnetic sensor are fixed, and the orientation of the geomagnetism is detected from the outputs of both sensors, the orientation can be detected with sufficient accuracy, although the output accuracy of the second magnetic sensor is lowered. In this way, it is possible to reduce the size of the entire sensor, simplify the circuit configuration, and reduce the cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る地磁気方
位の検出方法は、Y軸方向またはX軸方向に第1磁気セ
ンサを、第1磁気センサの方向から所定の角度α(α≠
180°)を隔てた方向に第2磁気センサをそれぞれ配
向固定し、X軸プラス方向との角度がθの地磁気に対し
てsinθまたはcosθに比例した角度信号を出力させ、第
2磁気センサの出力で前記θが(−90°〜90°)、
(90°〜270°)の何れの範囲に属するか、または
(0°〜180°)、(180°〜360°)の何れの
範囲に属するかを判別して上記角度信号から地磁気の方
位を検出することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a geomagnetic direction, in which a first magnetic sensor is arranged in a Y-axis direction or an X-axis direction, and a predetermined angle α (α ≠) from the direction of the first magnetic sensor.
180 degrees) and the orientation of the second magnetic sensor is fixed, and an angle signal proportional to sin θ or cos θ is output with respect to the geomagnetism whose angle to the X-axis plus direction is θ, and the output of the second magnetic sensor. And the θ is (−90 ° to 90 °),
The range of (90 ° to 270 °), the range of (0 ° to 180 °), and the range of (180 ° to 360 °) are determined to determine the azimuth of the geomagnetism from the angle signal. It is characterized by detecting.

【0012】請求項2に係る地磁気方位センサは、X軸
プラス方向との角度がθまたは(180°−θ)の地磁
気に対し、sinθに比例する出力を発生する第1磁気セ
ンサをY軸方向に配向固定し、上記θが(−90°〜9
0°)、(90°〜270°)の何れの範囲に属するか
を判別するための第2磁気センサを第1磁気センサの方
向に対して所定の角度α(α≠180°)を隔てた方向
に配向固定し、しかも第2磁気センサの磁界検出精度を
第1磁気センサの磁界検出精度よりも低くしたことを特
徴とする。
In the geomagnetic direction sensor according to a second aspect of the present invention, the first magnetic sensor that produces an output proportional to sin θ with respect to the geomagnetism whose angle to the X-axis plus direction is θ or (180 ° −θ) is the Y-axis direction. Orientation is fixed at, and the above θ is (-90 ° to 9
0 °) and (90 ° to 270 °) in which the second magnetic sensor is separated from the direction of the first magnetic sensor by a predetermined angle α (α ≠ 180 °). The orientation is fixed in the direction, and the magnetic field detection accuracy of the second magnetic sensor is lower than the magnetic field detection accuracy of the first magnetic sensor.

【0013】請求項3に係る地磁気方位センサは、X軸
プラス方向との角度がθまたは(360°−θ)の地磁
気に対し、cosθに比例する出力を発生する第1磁気セ
ンサをX軸方向に配向固定し、上記θが(0°〜180
°)、(180°〜360°)の何れの範囲に属するか
を判別するための第2磁気センサを第1磁気センサの方
向に対して所定の角度α(α≠180°)を隔てた方向
に配向固定し、しかも第2磁気センサの磁界検出精度を
第1磁気センサの磁界検出精度よりも低くしたことを特
徴とする。
In the geomagnetic direction sensor according to a third aspect of the present invention, the first magnetic sensor that produces an output proportional to cos θ with respect to the geomagnetism whose angle to the X-axis plus direction is θ or (360 ° −θ) is the X-axis direction. Orientation is fixed at, and the above θ is (0 ° to 180
Angle), (180 ° to 360 °), the direction in which the second magnetic sensor is separated from the direction of the first magnetic sensor by a predetermined angle α (α ≠ 180 °). It is characterized in that the orientation is fixed at, and the magnetic field detection accuracy of the second magnetic sensor is lower than the magnetic field detection accuracy of the first magnetic sensor.

【0014】請求項4では、第1磁気センサ及び第2磁
気センサを、外部磁界に対し非対称の出力特性を有する
磁気インピーダンス効果センサで構成している。
According to a fourth aspect of the present invention, the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are constituted by a magnetic impedance effect sensor having an asymmetric output characteristic with respect to an external magnetic field.

【0015】請求項5では、第1磁気センサを、バイア
スと負帰還をかけて非対称直線性とした磁気インピーダ
ンス効果センサとしており、第2磁気センサには、非対
称性の磁気抵抗効果センサ、ホール効果センサ等を使用
できる。
According to a fifth aspect of the present invention, the first magnetic sensor is a magneto-impedance effect sensor having asymmetric linearity by applying bias and negative feedback, and the second magnetic sensor is an asymmetric magneto-resistive effect sensor and Hall effect. A sensor etc. can be used.

【0016】請求項6では、第1磁気センサを、バイア
スと負帰還をかけて非対称直線性とした磁気インピーダ
ンス効果センサで構成し、第2磁気センサを、バイアス
をかけて非対称性とした磁気インピーダンス効果センサ
で構成し、請求項7では、第1磁気センサを、バイアス
と負帰還をかけて非対称直線性とし磁気インピーダンス
効果センサで構成し、第2磁気センサを、磁気インピー
ダンス効果エレメントにひねりを加えて非対称性とした
磁気インピーダンス効果センサで構成し、請求項8で
は、第2磁気センサの磁気インピーダンス効果エレメン
トの励磁電流を第1磁気センサの磁気インピーダンス効
果エレメントの励磁電流よりも低電流とし、請求項9で
は、前記の角度αを90°としている。
According to a sixth aspect of the present invention, the first magnetic sensor comprises a magneto-impedance effect sensor having an asymmetric linearity by applying bias and negative feedback, and the second magnetic sensor has a biasing asymmetric magnetic impedance. According to the present invention, the first magnetic sensor is asymmetrical linearity by applying bias and negative feedback, and the second magnetic sensor is a twisted magneto-impedance effect element. And an asymmetrical magnetic impedance effect sensor, wherein the exciting current of the magneto-impedance effect element of the second magnetic sensor is lower than the exciting current of the magneto-impedance effect element of the first magnetic sensor. In the item 9, the angle α is 90 °.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図1は本発明に係る地磁
気方位センサの一実施例を示す図面である。図1におい
て、S1は第1磁気センサであり、基板等のベースP上
のY軸方向に配向固定してある。S2は第2磁気センサ
であり、基板等のベースP上のX軸方向に配向固定して
ある。すなわち、第1磁気センサS1に対し、時計方向
に90°隔てた方向に配向固定してある。Bは演算回路
である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing an embodiment of a geomagnetic direction sensor according to the present invention. In FIG. 1, S1 is a first magnetic sensor, which is oriented and fixed in the Y-axis direction on a base P such as a substrate. S2 is a second magnetic sensor, which is oriented and fixed in the X-axis direction on the base P such as the substrate. That is, the orientation of the first magnetic sensor S1 is fixed at 90 ° in the clockwise direction. B is an arithmetic circuit.

【0018】Heは地磁気ベクトルを示し、X軸プラス
方向に対しθの方向であり、前記第1磁気センサは、地
磁気のY軸方向成分に比例した出力V1を発生する。す
なわち、V1=KHe・sinθの出力を発生する。前記第
2磁気センサは、前記地磁気の方向θが、(−90°〜
90°)か(90°〜270°)の何れの範囲に属する
かを判別する信号、例えば、第2磁気センサS2に対す
る地磁気X軸方向成分He・cosθが正の場合は+1を、
負の場合は−1を出力する。上記第1磁気センサS1の
出力V1、第2磁気センサS2の判別信号V2を図示すれ
ば、図の通りである。
He indicates a geomagnetic vector, which is in the direction of θ with respect to the positive direction of the X axis, and the first magnetic sensor generates an output V1 proportional to the Y axis direction component of the geomagnetism. That is, an output of V1 = KHe · sin θ is generated. In the second magnetic sensor, the direction θ of the geomagnetism is (-90 ° ~
(90 °) or (90 ° to 270 °), a signal for determining which range it belongs to, for example, +1 if the geomagnetic X-axis direction component He · cos θ for the second magnetic sensor S2 is positive,
If it is negative, -1 is output. The output V1 of the first magnetic sensor S1 and the discrimination signal V2 of the second magnetic sensor S2 are shown in the figure.

【0019】本発明に係る地磁気方位の検出方法におい
ては、これらの出力信号V1,V2を演算回路Bに送入
し、第1磁気センサS1の出力をAとすれば、V2が+1
のときは、θ=βを、V2が−1のときは、θ=180
°−βを表示させる。
In the method of detecting the geomagnetic direction according to the present invention, if these output signals V1 and V2 are sent to the arithmetic circuit B and the output of the first magnetic sensor S1 is A, V2 will be +1.
When V2 is −1, θ = β, and θ = 180
Display ° -β.

【0020】図3は本発明に係る地磁気方位センサの別
実施例を示す図面である。図3において、S1は第1磁
気センサであり、基板等のベースP上のX軸方向に配向
固定してある。S2は第2磁気センサであり、基板等の
ベースP上のY軸方向に配向固定してある。Bは演算回
路である。
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the geomagnetic direction sensor according to the present invention. In FIG. 3, S1 is a first magnetic sensor, which is oriented and fixed in the X-axis direction on a base P such as a substrate. S2 is a second magnetic sensor, which is oriented and fixed in the Y-axis direction on a base P such as a substrate. B is an arithmetic circuit.

【0021】Heは地磁気ベクトルを示し、X軸プラス
方向に対しθの方向であり、前記第1磁気センサS1
は、地磁気のX軸方向成分に比例した出力V1を発生す
る。すなわち、V1=KHe・cosθの出力を発生する。前
記第2磁気センサS2は、前記地磁気の方向θが、(0
°〜180°)か(180°〜360°)の何れの範囲
に属するかを判別する信号、例えば、第2磁気センサS
2に対する地磁気X軸方向成分He・sinθが正の場合は+
1を、負の場合は−1を出力し、これら出力V1、判別
信号V2を図示すれば、図4の通りである。
He indicates a geomagnetic vector, which is in the direction of θ with respect to the plus direction of the X axis, and is the first magnetic sensor S1.
Produces an output V1 proportional to the X-axis component of the earth's magnetism. That is, an output of V1 = KHe · cos θ is generated. In the second magnetic sensor S2, the direction of the geomagnetism θ is (0
(° to 180 °) or (180 ° to 360 °), a signal for determining to which range it belongs, for example, the second magnetic sensor S
+ If the geomagnetic X-axis direction component He · sin θ for 2 is positive
1 is output, and -1 is output when the output is negative, and the output V1 and the discrimination signal V2 are shown in FIG.

【0022】本発明に係る地磁気方位の検出方法によれ
ば、これらの出力信号V1,V2を演算回路Bに送入し、
第1磁気センサS1の出力をAとすると、V2が+1の
ときは、θ=βを、V2が−1のときは、θ=360°
−βを表示させる。上記第1磁気センサS1及び第2磁
気センサS2には、磁気インピーダンス効果センサを用
いることができる。
According to the geomagnetic direction detection method of the present invention, these output signals V1 and V2 are sent to the arithmetic circuit B,
When the output of the first magnetic sensor S1 is A, θ = β when V2 is +1 and θ = 360 ° when V2 is −1.
-Display β. A magnetic impedance effect sensor can be used as the first magnetic sensor S1 and the second magnetic sensor S2.

【0023】この場合、第1磁気センサには、上記した
通り、方位θ、強度Heの地磁気に対し、KHe・sinθま
たはKHe・cosθを高精度で検出できる性能が要求さ
れ、このため、外部磁界に対する高検出精度の非対称直
線性を付与してある。また、第2磁気センサにおいて
は、前記判別信号を発生させるために、外部磁界に対す
る極性判別が可能であることが要求され、非対称性を付
与してある。第2磁気センサには、直線性は要求され
ず、外部磁界の極性を判別できれば、それ以上の検出精
度は必要とされない。
In this case, as described above, the first magnetic sensor is required to have a capability of detecting KHe.sin.theta. Or KHe.cos.theta. With high accuracy with respect to the geomagnetism of the azimuth .theta. And the intensity He. Asymmetric linearity with high detection accuracy is given. In addition, the second magnetic sensor is required to be able to discriminate the polarity with respect to the external magnetic field in order to generate the discrimination signal, and is provided with asymmetry. The second magnetic sensor is not required to have linearity, and if the polarity of the external magnetic field can be discriminated, further detection accuracy is not required.

【0024】図5は、非対称直線性を付与した磁気イン
ピーダンス効果センサを示している。図5において、MI
は磁気インピーダンス効果エレメントであり、零磁歪乃
至は負磁歪のアルモファスワイヤ、アルモファスリボ
ン、スパッタアルモファス膜等を使用できる。1は磁気
インピーダンス効果エレメントMIに高周波電流やパルス
電流等の励磁電流を通電するための発信回路である。2
は検波回路であり、磁気インピーダンス効果エレメント
MIに加わる外部磁界のエレメント軸方向成分(以下、外
部磁界成分と称する)Hexによるエレメント両端間の
インピーダンス変化に基づく変調波を復調して外部磁界
成分信号を出力する。3fは負帰還磁界発生用コイル、
3bはバイアス磁界発生用コイルであり、何れのコイル
3f,3bとも、発生磁界をエレメントMIの軸方向に作用
させるように配設してある。
FIG. 5 shows a magneto-impedance effect sensor with asymmetric linearity. In FIG. 5, MI
Is a magneto-impedance effect element, and a zero magnetostrictive or negative magnetostrictive Armophus wire, Armophus ribbon, sputtered Armophus film or the like can be used. Reference numeral 1 is a transmission circuit for supplying an exciting current such as a high frequency current or a pulse current to the magneto-impedance effect element MI. Two
Is a detection circuit, the magneto-impedance effect element
An external magnetic field component signal is output by demodulating a modulated wave based on a change in impedance between both ends of the element due to an element axial direction component (hereinafter referred to as an external magnetic field component) Hex of an external magnetic field applied to MI. 3f is a negative feedback magnetic field generating coil,
Reference numeral 3b denotes a bias magnetic field generating coil, and both coils 3f and 3b are arranged so that the generated magnetic field acts in the axial direction of the element MI.

【0025】図6は磁気インピーダンス効果センサの出
力特性を示している。図6の(イ)において、hは負帰
還及びバイアスをかけないときの出力電圧V−外部磁界
成分Hexの関係を示し、対称非直線性であり、外部磁
界成分Hexの極性(±)を判別できない。そこで、第1
磁気インピーダンス効果センサに対し、外部磁界成分の
検出巾を±ΔHexとしてバイアス磁界強度Hbでバイア
スをかけ、更に、負帰還をかけて、図6の(ロ)に示す
ように、高感度の非対称直線性を付与してある。この場
合、外部磁界線分強度をHex、負帰還発生用コイルの
長さをl、巻数をN、接地抵抗をRとすれば、検出出力
Vは
FIG. 6 shows the output characteristic of the magneto-impedance effect sensor. In (a) of FIG. 6, h represents the relationship between the output voltage V and the external magnetic field component Hex when negative feedback and bias are not applied, which is symmetric nonlinearity, and the polarity (±) of the external magnetic field component Hex is determined. Can not. So the first
For the magneto-impedance effect sensor, the detection width of the external magnetic field component is set to ± ΔHex and bias is applied with the bias magnetic field strength Hb, and further negative feedback is applied, as shown in (b) of FIG. It has been given sex. In this case, if the external magnetic field segment strength is Hex, the length of the negative feedback generation coil is 1, the number of turns is N, and the ground resistance is R, the detection output V is

【数2】 V=HexlR/N=KHex (2) で表すことができる。他方、第2磁気インピーダンス効
果センサにおいては、前記した通り、外部磁界成分の極
性判別さえ可能であればよく、直線性は必要とされず、
負帰還はかけずにバイアスHbのみをかけて、図6の
(ハ)に示すように、非対称性としてある。このよう
に、第2磁気インピーダンス効果センサにおいては、非
対称性であり、この非対称性により外部磁界成分の極性
の判別が可能でさえあれば、それ以上の感度が要求され
ないから、磁気インピーダンス効果エレメントの励磁電
流を第2磁気インピーダンス効果センサよりも低くし
て、電源消費電力の低減を図ることができる。
## EQU2 ## V = HexlR / N = KHex (2) On the other hand, in the second magneto-impedance effect sensor, as described above, linearity is not required as long as it is possible to determine the polarity of the external magnetic field component,
Negative feedback is not applied and only the bias Hb is applied, which is asymmetrical as shown in FIG. As described above, the second magneto-impedance effect sensor has asymmetry, and as long as the polarity of the external magnetic field component can be discriminated by this asymmetry, further sensitivity is not required. The exciting current can be made lower than that of the second magnetic impedance effect sensor to reduce the power consumption of the power supply.

【0026】図1に示すように、上記第1磁気インピー
ダンス効果センサS1をY軸方向に配向固定した場合の
当該第1磁気センサS1の出力V1を求めると、地磁気H
eの方向をX軸プラス方向に対し+θの方向とすれば、
地磁気の第1磁気インピーダンス効果センサS1のエレ
メント軸方向成分HexがHe・sinθとなり、これを式2
に代入し、
As shown in FIG. 1, the output V1 of the first magnetic impedance effect sensor S1 when the orientation of the first magnetic impedance effect sensor S1 is fixed in the Y-axis direction is obtained.
If the direction of e is + θ with respect to the positive direction of the X axis,
The element axial direction component Hex of the first magneto-impedance effect sensor S1 of geomagnetism becomes He · sin θ, which is given by Equation 2
To

【数3】 V1=KHe・sinθ (3) が成立する。他方、X軸方向に配向固定した第2磁気イ
ンピーダンス効果センサS2には、そのエレメント軸方
向に、外部磁界成分としてHe・cosθが作用するから、
図6の(ハ)に示した非対称特性から、θが0°〜90
°、270°〜360°の範囲に属するときに+の出力
V2を発生し、θが270°〜360°の範囲に属する
ときに−の出力V2を発生し、それらの出力V1,V2
は、図2に示したものに同じである。
[Formula 3] V1 = KHe · sin θ (3) holds. On the other hand, since He.cos θ acts as an external magnetic field component in the element axial direction of the second magneto-impedance effect sensor S2 whose orientation is fixed in the X-axis direction,
From the asymmetrical characteristics shown in FIG. 6C, θ is 0 ° to 90 °.
When the angle θ is in the range of 270 ° to 360 °, the positive output V2 is generated, and when the angle θ is in the range of 270 ° to 360 °, the negative output V2 is generated, and those outputs V1 and V2 are generated.
Is the same as that shown in FIG.

【0027】従って、本発明に係る地磁気方位の検出方
法により、これらの出力信号を演算回路に送入し、第1
磁気センサの出力をAとすれば、V2が+1のときは、
θ=βを、V2が−1のときは、θ=180°−βを表
示させ得て地磁気方位を認識できる。
Therefore, by the method for detecting the geomagnetic direction according to the present invention, these output signals are sent to the arithmetic circuit, and the first
Assuming that the output of the magnetic sensor is A, when V2 is +1
When θ = β and V2 is −1, θ = 180 ° −β can be displayed and the geomagnetic direction can be recognized.

【0028】また、図3に示すように、上記第1磁気イ
ンピーダンス効果センサS1をX軸方向に配向固定した
場合の当該第1磁気センサS1の出力V1を求めると、地
磁気Heの方向をX軸プラス方向に対し+θの方向とす
れば、地磁気の第1磁気インピーダンス効果センサS1
のエレメント軸方向成分HexがHe・cosθであり、これ
を式2に代入し、
Further, as shown in FIG. 3, when the output V1 of the first magnetic sensor S1 when the orientation of the first magnetic impedance effect sensor S1 is fixed in the X-axis direction, the direction of the geomagnetism He is determined to be the X-axis. If the direction is + θ with respect to the plus direction, the first magneto-impedance effect sensor S1
The element axial component Hex of is He · cos θ, which is substituted into Equation 2,

【数4】 V1=KHe・cosθ (4) が成立する。他方、X軸方向に配向固定した第2磁気イ
ンピーダンス効果センサS2には、そのエレメント軸方
向に、外部磁界成分としてHe・sinθが作用するから、
図6の(ハ)に示した非対称特性から、θが0°〜18
0°の範囲に属するときに+の出力V2を発生し、θが
180°〜360°の範囲に属するときに−の出力V2
を発生し、それらの出力V1,V2は、図4に示したもの
に同じである。従って、本発明に係る地磁気方位の検出
方法により、これらの出力信号を演算回路に送入し、第
1磁気センサの出力をAとすれば、V2が+1のとき
は、θ=βを、V2が−1のときは、θ=360°−β
を表示させ得て地磁気方位を認識できる。
## EQU00004 ## V1 = KHe.cos.theta. (4) holds. On the other hand, since the second magnetic impedance effect sensor S2 fixed in the X-axis direction has He.sin.theta. Acting as an external magnetic field component in the element axis direction,
From the asymmetrical characteristics shown in FIG. 6C, θ is 0 ° to 18 °
A positive output V2 is generated when it belongs to the range of 0 °, and a negative output V2 when θ belongs to the range of 180 ° to 360 °.
And their outputs V1 and V2 are the same as those shown in FIG. Therefore, if these output signals are sent to the arithmetic circuit and the output of the first magnetic sensor is A by the method for detecting the geomagnetic direction according to the present invention, when V2 is +1 then θ = β and V2 is Is −1, θ = 360 ° −β
Can be displayed to recognize the geomagnetic direction.

【0029】磁気インピーダンス効果エレメントの非対
称特性は、エレメント(ワイヤ)にひねりを加えると共
に励磁電流に、直流バイアスを重畳した交流またはパル
ス電流等の非対称電流を用いることにより付与すること
もできる。すなわち、ひねりにより、エレメントワイヤ
表面に、ワイヤ周方向からワイヤ軸方向に傾いた方向に
磁化容易性が誘導されると共に磁壁移動の保持力が増加
される結果、正極性の外部磁界では、非対称励磁電流に
よる非対称励磁磁界により前記磁化容易方向に磁化ベク
トルが回転されてμθが増加され、これに対し、負極性
の外部磁界では、磁化ベクトルと非対称励磁磁界とのな
す角度が90°以上になり、前記の増加された保持力の
ために磁化ベクトルが反転できずに不回転になってμθ
が低い値にとどめられて出力電圧が一定になる。而し
て、外部磁界の正負に応じ電圧出力が異なる非対称特性
を呈する。従って、前記第2磁気インピーダンス効果セ
ンサの非対称性を、バイアス磁界法に代え、エレメント
にひねりを加えることにより行なうこともできる。
The asymmetrical characteristics of the magneto-impedance effect element can be imparted by adding a twist to the element (wire) and using an asymmetrical current such as an alternating current or a pulsed current in which a direct current bias is superimposed on the exciting current. That is, as a result of the twist, the easiness of magnetization is induced on the surface of the element wire in the direction inclined from the wire circumferential direction to the wire axis direction, and the coercive force of the domain wall movement is increased. The magnetization vector is rotated in the easy magnetization direction by the asymmetrical excitation magnetic field due to the current, and μ θ is increased. On the other hand, in the negative external magnetic field, the angle formed by the magnetization vector and the asymmetrical excitation magnetic field is 90 ° or more. , The magnetization vector cannot be reversed due to the increased coercive force and becomes non-rotation μ θ
Is kept low and the output voltage becomes constant. Thus, the voltage output is asymmetrical depending on whether the external magnetic field is positive or negative. Therefore, the asymmetry of the second magneto-impedance effect sensor can be achieved by twisting the element instead of the bias magnetic field method.

【0030】図2における第2磁気センサの判別信号V
2や図4における第2磁気センサの判別信号V2から理解
できるように、判別信号の変化点近傍で地磁気方位セン
サが振動されると、判別信号が振動に追従して正負間の
間で振れる。その結果、方位表示が不安定になり、方位
認識が困難になる。従って、前記判別信号の変化点近傍
の所望の範囲(例えば、±5°程度の範囲)では、方位
表示させないようにするか、特定の値を表示させとが好
ましい。例えば、前記ひねりエレメントの励磁電流を、
変化の急峻なパルス電流とし、磁壁移動に対し強力な渦
電流制動をかけ、低い外部磁界に対しては、磁化ベクト
ルを回転させず、前記制動を越える大きな外部磁界で磁
化ベクトルを反転させるようにして、所望の外部磁界範
囲で二値を出力するヒステリシス特性を付与し、前記判
別信号の変化点近傍では、特定の二値をデジタル表示さ
せることができる。
Discrimination signal V of the second magnetic sensor in FIG.
As can be understood from 2 and the discrimination signal V2 of the second magnetic sensor in FIG. 4, when the geomagnetic direction sensor vibrates near the change point of the discrimination signal, the discrimination signal follows the vibration and vibrates between positive and negative. As a result, the azimuth display becomes unstable and the azimuth recognition becomes difficult. Therefore, it is preferable not to display the azimuth or to display a specific value in a desired range (for example, a range of about ± 5 °) near the change point of the discrimination signal. For example, the exciting current of the twist element is
A pulse current with a sharp change is applied, strong eddy current braking is applied to the domain wall movement, the magnetization vector is not rotated with respect to a low external magnetic field, and the magnetization vector is inverted with a large external magnetic field exceeding the braking. By providing a hysteresis characteristic that outputs binary in a desired external magnetic field range, a specific binary can be digitally displayed in the vicinity of the change point of the discrimination signal.

【0031】上記した実施例では、第1磁気センサS1
と第2磁気センサS2とのなす角度αを90°としてい
るが、α≠180°であれば、適宜の角度、例えば45
°とすることもできる。
In the above embodiment, the first magnetic sensor S1
The angle α between the second magnetic sensor S2 and the second magnetic sensor S2 is 90 °, but if α ≠ 180 °, an appropriate angle, for example, 45 °
It can also be °.

【0032】本発明に係る地磁気方位センサは、車の運
転席に設置したり、携帯電話に実装し、地図画像上で現
在方向を認識して進路を決定するナビゲーションシステ
ムやCRTの地磁気補正等に使用できる。
The geomagnetic direction sensor according to the present invention is installed in a driver's seat of a car or mounted on a mobile phone, and is used for a navigation system for recognizing a current direction on a map image to determine a course and for a geomagnetic correction of a CRT. Can be used.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、第1磁気センサと第2
磁気センサとを用いて地磁気方位を検出する場合、第2
磁気センサの磁気検出精度を低くしても、充分に高精度
で地磁気方位を検出でき、第2磁気センサの小型化、簡
易化により地磁気方位センサ全体の小型化、簡易化を図
ることができる。特に、磁気インピーダンス効果センサ
の場合、第2磁気インピーダンス効果センサの励磁電流
を低くして電池消費電力を軽減でき、負帰還を省略で
き、地磁気方位センサ全体の小型化、簡易化を図ること
ができる。
According to the present invention, the first magnetic sensor and the second magnetic sensor
When detecting the geomagnetic direction using a magnetic sensor, the second
Even if the magnetic detection accuracy of the magnetic sensor is lowered, the geomagnetic direction can be detected with sufficiently high accuracy, and the size and simplification of the second magnetic sensor can reduce the size and simplification of the entire geomagnetic direction sensor. Particularly, in the case of the magneto-impedance effect sensor, the exciting current of the second magneto-impedance effect sensor can be lowered to reduce the battery power consumption, negative feedback can be omitted, and the geomagnetic direction sensor can be downsized and simplified. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る地磁気方位センサの一実施例を示
す図面である。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a geomagnetic direction sensor according to the present invention.

【図2】図1に示す実施例の第1磁気センサ出力及び第
2磁気センサ判別信号を示す図面である。
FIG. 2 is a diagram showing a first magnetic sensor output and a second magnetic sensor discrimination signal of the embodiment shown in FIG.

【図3】本発明に係る地磁気方位センサの別実施例を示
す図面である。
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the geomagnetic direction sensor according to the present invention.

【図4】図3に示す実施例の第1磁気センサ出力及び第
2磁気センサ判別信号を示す図面である。
FIG. 4 is a diagram showing a first magnetic sensor output and a second magnetic sensor discrimination signal of the embodiment shown in FIG.

【図5】本発明において使用する第1磁気インピーダン
ス効果センサを示す図面である。
FIG. 5 is a view showing a first magneto-impedance effect sensor used in the present invention.

【図6】本発明において使用する第1磁気インピーダン
ス効果センサ及び第2磁気インピーダンス効果センサの
出力特性を示す図面である。
FIG. 6 is a diagram showing output characteristics of a first magneto-impedance effect sensor and a second magneto-impedance effect sensor used in the present invention.

【図7】従来のフラックスゲート型地磁気方位センサを
示す図面である。
FIG. 7 is a view showing a conventional fluxgate type geomagnetic direction sensor.

【図8】図7に示すフラックスゲート型地磁気方位セン
サのX軸検出出力及びY軸検出出力特性を示す図面であ
る。
8 is a drawing showing the X-axis detection output and Y-axis detection output characteristics of the flux gate type geomagnetic direction sensor shown in FIG. 7. FIG.

【図9】磁気インピーダンス効果センサを用いた従来の
地磁気方位センサを示す図面である。
FIG. 9 is a view showing a conventional geomagnetic direction sensor using a magnetic impedance effect sensor.

【図10】図9に示す地磁気方位センサの方位検出方法
を示す図面である。
10 is a diagram showing a direction detection method of the geomagnetic direction sensor shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S1 第1磁気センサ S2 第2磁気センサ B 演算回路 He 地磁気 θ 地磁気方位 MI 磁気インピーダンスエレメント 1 励磁電流源 2 検波回路 3b バイアス磁界発生用コイル 3f 負帰還磁界発生用コイル S1 First magnetic sensor S2 Second magnetic sensor B arithmetic circuit He geomagnetism θ Geomagnetic direction MI magneto-impedance element 1 Exciting current source 2 Detection circuit 3b Bias field generating coil 3f Negative feedback magnetic field generating coil

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Y軸方向またはX軸方向に第1磁気センサ
を、第1磁気センサの方向から所定の角度α(α≠18
0°)を隔てた方向に第2磁気センサをそれぞれ配向固
定し、X軸プラス方向との角度がθの地磁気に対して第
1磁気センサにsinθまたはcosθに比例した角度信号を
出力させ、第2磁気センサの出力で前記θが(−90°
〜90°)、(90°〜270°)の何れの範囲に属す
るか、または(0°〜180°)、(180°〜360
°)の何れの範囲に属するかを判別して上記角度信号か
ら地磁気の方位を検出することを特徴とする地磁気方位
の検出方法。
1. A first magnetic sensor in the Y-axis direction or the X-axis direction, a predetermined angle α (α ≠ 18) from the direction of the first magnetic sensor.
The second magnetic sensor is oriented and fixed in a direction separated by 0 °), and the first magnetic sensor outputs an angle signal proportional to sin θ or cos θ for the geomagnetism whose angle with the X-axis plus direction is θ, and 2 The output of the magnetic sensor shows that θ is (-90 °
To 90 °), (90 ° to 270 °), or (0 ° to 180 °), (180 ° to 360)
The method for detecting the geomagnetic azimuth is characterized in that the geomagnetic azimuth is detected from the angle signal by discriminating to which range the angle belongs.
【請求項2】X軸プラス方向との角度がθまたは(18
0°−θ)の地磁気に対し、sinθに比例する出力を発
生する第1磁気センサをY軸方向に配向固定し、上記θ
が(−90°〜90°)、(90°〜270°)の何れ
の範囲に属するかを判別するための第2磁気センサを第
1磁気センサの方向に対して所定の角度α(α≠180
°)を隔てた方向に配向固定し、しかも第2磁気センサ
の磁界検出精度を第1磁気センサの磁界検出精度よりも
低くしたことを特徴とする地磁気方位センサ。
2. The angle with the plus direction of the X axis is θ or (18
0 ° -θ) geomagnetism, the first magnetic sensor that generates an output proportional to sin θ is fixed in the Y-axis direction,
The second magnetic sensor for determining which range of (-90 ° to 90 °) and (90 ° to 270 °) the predetermined angle α (α ≠) with respect to the direction of the first magnetic sensor. 180
A geomagnetic direction sensor, characterized in that the orientation is fixed in a direction separated by (°) and the magnetic field detection accuracy of the second magnetic sensor is lower than the magnetic field detection accuracy of the first magnetic sensor.
【請求項3】X軸プラス方向との角度がθまたは(36
0°−θ)の地磁気に対し、cosθに比例する出力を発
生する第1磁気センサをX軸方向に配向固定し、上記θ
が(0°〜180°)、(180°〜360°)の何れ
の範囲に属するかを判別するための第2磁気センサを第
1磁気センサの方向に対して所定の角度α(α≠180
°)を隔てた方向に配向固定し、しかも第2磁気センサ
の磁界検出精度を第1磁気センサの磁界検出精度よりも
低くしたことを特徴とする地磁気方位センサ。
3. The angle with the plus direction of the X axis is θ or (36
0 ° -θ) for the geomagnetism, the first magnetic sensor that generates an output proportional to cos θ is fixed in the X-axis direction,
The second magnetic sensor for determining which range of (0 ° to 180 °) and (180 ° to 360 °) belongs to the direction of the first magnetic sensor at a predetermined angle α (α ≠ 180).
A geomagnetic direction sensor, characterized in that the orientation is fixed in a direction separated by (°) and the magnetic field detection accuracy of the second magnetic sensor is lower than the magnetic field detection accuracy of the first magnetic sensor.
【請求項4】第1磁気センサ及び第2磁気センサが、外
部磁界に対し非対称の出力特性を有する磁気インピーダ
ンス効果センサである請求項2または3記載の地磁気方
位センサ。
4. The geomagnetic direction sensor according to claim 2, wherein the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are magneto-impedance effect sensors having asymmetric output characteristics with respect to an external magnetic field.
【請求項5】第1磁気センサがバイアスと負帰還をかけ
て非対称直線性とされている磁気インピーダンス効果セ
ンサである請求項2または3記載の地磁気方位センサ。
5. The geomagnetic direction sensor according to claim 2, wherein the first magnetic sensor is a magneto-impedance effect sensor which has asymmetric linearity by applying bias and negative feedback.
【請求項6】第1磁気センサがバイアスと負帰還をかけ
て非対称直線性とされ、第2磁気センサがバイアスをか
けて非対称性とされている請求項4記載の地磁気方位セ
ンサ。
6. The geomagnetic direction sensor according to claim 4, wherein the first magnetic sensor is biased and negatively feedbacked to be asymmetrical, and the second magnetic sensor is biased to be asymmetrical.
【請求項7】第1磁気センサがバイアスと負帰還をかけ
て非対称直線性とされた磁気インピーダンス効果センサ
であり、第2磁気センサが磁気インピーダンス効果エレ
メントにひねりを加えて非対称性とされた磁気インピー
ダンス効果センサである請求項4記載の地磁気方位セン
サ。
7. The first magnetic sensor is a magneto-impedance effect sensor having asymmetric linearity by applying a bias and a negative feedback, and the second magnetic sensor is asymmetrical magnetism by twisting the magneto-impedance effect element. The geomagnetic direction sensor according to claim 4, which is an impedance effect sensor.
【請求項8】第2磁気センサの磁気インピーダンス効果
エレメントの励磁電流が第1磁気センサの磁気インピー
ダンス効果エレメントの励磁電流よりも低電流とされて
いる請求項4、6、7何れか記載の地磁気方位センサ。
8. The geomagnetism according to claim 4, wherein the exciting current of the magneto-impedance effect element of the second magnetic sensor is lower than the exciting current of the magneto-impedance effect element of the first magnetic sensor. Direction sensor.
【請求項9】角度αが90°である請求項2〜8何れか
記載の地磁気方位センサ。
9. The geomagnetic direction sensor according to claim 2, wherein the angle α is 90 °.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007278882A (en) * 2006-04-07 2007-10-25 Nippon Soken Inc Measuring device
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