JP2006023318A - 3軸磁気センサ、全方位磁気センサおよびそれらを用いた方位測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板を本体として形成され、基板と平行な平面に規定される磁気ベクトルの2軸成分を検出するフラックスゲート型磁気センサ100と、磁気ベクトルの基板とは垂直な方向の成分を検出するホール素子24と、基板の傾斜角を検出する傾斜センサ22と、CPU20とを含み、ハイブリッドICとして一体に構成されたハイブリッド磁気センサ200を提供する。検出される3次元の磁気ベクトルは、基板の傾斜を考慮して補正されるので、地磁気の正確な方位を算出することができる。
【選択図】 図3
Description
θ=arctan(yh/xh) (3)
方位角算出部204は、さらに地磁気の伏角、すなわち地磁気ベクトルと水平磁界ベクトル(xh,yh)とのなす角φを次式により求めてもよい。
φ=arccos(H/r) (4)
ただし、Hは水平磁界ベクトル(xh,yh)の大きさであり、rは磁気ベクトル(xh,yh,zh)の大きさ、すなわち磁界強度である。
Claims (16)
- 基板を本体として形成され、前記基板と平行な平面に規定される磁気ベクトルの2軸成分を検出する2軸磁気センサと、
前記磁気ベクトルの前記平面とは垂直な方向の成分を検出する磁気検出素子と
をハイブリッドICとして一体に構成したことを特徴とする3軸磁気センサ。 - 前記2軸磁気センサは、磁気ベクトルの2軸成分を検出するためのコイルパターンが、積層される基板にわたって形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の3軸磁気センサ。
- 前記基板は前記磁気検出素子から出力される検出信号を伝達するためのパターンを有し、前記磁気検出素子が前記基板上に実装されたとき、前記検出信号が前記パターンを介して前記基板に直接導入されることを特徴とする請求項1または2に記載の3軸磁気センサ。
- 前記2軸磁気センサと前記磁気検出素子の出力信号を処理する信号処理部をさらに含み、前記信号処理部は、検出された磁気の強度を算出し、前記2軸磁気センサが検出する磁気ベクトルの2軸成分の補正を行うことを特徴とする請求項3に記載の3軸磁気センサ。
- 基板上に形成され、3次元の磁気ベクトルを検出する3軸磁気センサと、
前記基板の傾斜角を検出する傾斜センサと
をハイブリッドICとして一体に構成したことを特徴とする全方位磁気センサ。 - 前記基板は前記傾斜センサから出力される検出信号を伝達するためのパターンを有し、前記傾斜センサが前記基板上に実装されたとき、前記検出信号が前記パターンを介して前記基板に直接導入されることを特徴とする請求項5に記載の全方位磁気センサ。
- 前記基板から外に向けて延びる形にて、その基板に装着されるフィルム基板をさらに含み、前記傾斜センサを前記フィルム基板の上に実装し、前記フィルム基板を前記基板の方へ折り返し、全体を固着して形成されたことを特徴とする請求項5に記載の全方位磁気センサ。
- 前記3軸磁気センサは、前記基板を本体として形成され、前記基板と平行な平面に規定される磁気ベクトルの2軸成分を検出する2軸磁気センサと、
前記磁気ベクトルの前記平面とは垂直な方向の成分を検出する磁気検出素子とを含むことを特徴とする請求項5から7のいずれかに記載の全方位磁気センサ。 - 前記傾斜センサは、前記基板と平行な平面に規定されるx軸方向の傾斜角とy軸方向の傾斜角を検出することを特徴とする請求項5から8のいずれかに記載の全方位磁気センサ。
- 前記傾斜センサは、3軸方向の傾斜による変位を検出することを特徴とする請求項5から8のいずれかに記載の全方位磁気センサ。
- 前記3軸磁気センサと前記傾斜センサの出力信号を処理する信号処理部をさらに含み、前記信号処理部は、前記3軸磁気センサが検出する3次元の磁気ベクトルと前記傾斜センサが検出する傾斜角に基づいて、水平磁界成分を算出することを特徴とする請求項5から9のいずれかに記載の全方位磁気センサ。
- 前記3軸磁気センサと前記傾斜センサの出力信号を処理する信号処理部をさらに含み、前記信号処理部は、前記傾斜センサが検出する3軸方向の傾斜による変位に基づいて、前記傾斜角の補正を行い、前記3軸磁気センサが検出する3次元の磁気ベクトルと補正された前記傾斜角に基づいて、水平磁界成分を算出することを特徴とする請求項10に記載の全方位磁気センサ。
- 前記信号処理部は、前記3次元の磁気ベクトルから計算される磁気の強度に基づいて、前記水平磁界成分の補正を行うことを特徴とする請求項11または12に記載の全方位磁気センサ。
- 3次元の磁気ベクトルの検出信号を受け取る過程と、
前記磁気ベクトルを規定する3次元座標が地平面となす傾斜角の検出信号を受け取る過程と、
前記3次元の磁気ベクトルから計算される磁界強度を用いて、3次元の磁気ベクトルの検出信号を補正する過程と、
補正された前記3次元の磁気ベクトルを前記傾斜角に基づいて座標変換し、水平磁界成分を算出する過程と
を含むことを特徴とする方位測定方法。 - 前記傾斜角の検出信号を受け取る過程において、重力の3軸成分を検出して、前記傾斜角の検出信号を補正することを特徴とする請求項14に記載の方位測定方法。
- 前記水平磁界成分に基づいて方位角を算出する過程をさらに含むことを特徴とする請求項14または15に記載の方位測定方法。
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