JP3316690B2 - 電子式方位計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子式方位計に関し、詳
細には、磁気センサに時分割で磁気検出を行なわせると
ともに、検出磁界の大きさに基づいて方位の演算を制御
して正確な方位を算出する電子式方位計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子式方位計としては、種々のも
のが提案されているが、従来の電子式方位計において
は、一般に、その磁気検出素子としてホール素子や強磁
性体等が利用されている。このようなホール素子や強磁
性体等を磁気検出素子として利用した電子式方位計にお
いては、その磁気検出方向が互いに直交するように磁気
検出素子を配置し、常時、磁気検出素子を駆動させて、
各磁気検出素子の出力をｓｉｎ波及びｃｏｓ波で変調し
た後、合成した波形の位相から方位を算出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電子式方位計にあっては、その磁気検出方向
が互いに直交するように磁気検出素子を配置し、常時、
磁気検出素子を駆動させて、各磁気検出素子の出力をｓ
ｉｎ波及びｃｏｓ波で変調した後、合成した波形の位相
から方位を算出していたため、消費電力が大きいという
問題があった。そこで、本発明は、磁気を検出する磁気
検出素子を有する磁気センサを互いに異なる複数の磁気
検出方向毎に時分割で駆動するとともに、磁気センサの
出力する最新の磁気強度信号と前回の磁気強度信号の差
が所定値を超えると、該磁気強度信号に基づいた方位の
演算を中止することにより、消費電力を削減するととも
に、正確な方位を算出することのできる電子式方位計を
提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、隣接する磁気抵抗素子の磁気検出方向が
互いに直交する状態でブリッジ状に結合された少なくと
も４個の磁気抵抗素子と、互いに直交する状態で前記磁
気抵抗素子に卷回された少なくとも２個のバイアス磁界
用コイルと、を有した磁気センサと、前記磁気センサの
磁気抵抗素子の結合部のうち相対向する２つの結合部間
に定電圧を印加する磁気センサ駆動手段と、前記磁気セ
ンサの各バイアス磁界用コイルそれぞれに対して、互い
に逆向きの電流を順次導通させバイアス磁界を発生させ
るバイアス磁界用コイル駆動手段と、 前記磁気センサ駆
動手段により定電圧の印加されている結合部間以外の相
対向する結合部間の電位差を検出する検出手段と、 前記
複数のバイアス磁界用コイルの内、第１のバイアス磁界
用コイルに対して、一方向および逆方向の電流を導通さ
せた時それぞれの、前記磁気抵抗素子の結合部間以外の
相対向する結合部間の電位差の差を第１の差として、前
回および今回の第１の差を記憶する第１記憶手段と、 前
記複数のバイアス磁界用コイルの内、第２のバイアス磁
界用コイルに対して、一方向および逆方向の電流を導通
させた時それぞれの、前記磁気抵抗素子の結合部間以外
の相対向する結合部間の電位差の差を第２の差として、
前回および今回の第２の差を記憶する第２記憶手段と、
前記第１記憶手段に記憶されている前回の第１の差と今
回の第１の差との差が所定値より小さく、且つ、前記第
２記憶手段に記憶されている前回の第２の差と今回の第
２の差との差が所定値より小さい場合に、前記検出手段
によって検出された電位差に基づいて方位を演算する演
算手段と、前記バイアス磁界用コイル駆動手段と、前記
検出手段と、前記演算手段と、に対して動作タイミング
を指示する制御手段と、前記演算手段により演算された
方位を記憶する方位記憶手段と、 前記方位記憶手段に記
憶されている方位データを表示する表示手段と、を備え
たことを特徴としている。

【０００５】

【作用】本発明によれば、磁気センサは、隣接する磁気
抵抗素子の磁気検出方向が互いに直交する状態でブリッ
ジ状に結合された少なくとも４個の磁気抵抗素子と、互
いに直交する状態で前記磁気抵抗素子に卷回された少な
くとも２個のバイアス磁界用コイルと、を有しており、
この磁気センサの磁気抵抗素子の結合部のうち相対向す
る２つの結合部間に磁気センサ駆動手段により定電圧を
印加する。そして、磁気センサの各バイアス磁界用コイ
ルそれぞれに対して、バイアス磁界用コイル駆動手段に
より互いに逆向きの電流を順次導通させてバイアス磁界
を発生させ、磁気センサ駆動手段により定電圧の印加さ
れている結合部間以外の相対向する結合部間の電位差を
検出手段により検出する。検出された電位差において、
第１記憶手段には、複数のバイアス磁界用コイルの内、
第１のバイアス磁界用コイルに対して、一方向および逆
方向の電流を導通させた時それぞれの、磁気抵抗素子の
結合部間以外の相対向する結合部間の電位差の差を第１
の差として、前回および今回の第１の差を記憶し、第２
記憶手段には、複数のバイアス磁界用コイルの内、第２
のバイアス磁界用コイルに対して、一方向および逆方向
の電流を導通させた時それぞれの、磁気抵抗素子の結合
部間以外の相対向する結合部間の電位差の差を第２の差
として、前回および今回の第２の差を記憶する。そし
て、第１記憶手段に記憶されている前回の第１の差と今
回の第１の差との差が所定値より小さく、且つ、前記第
２記憶手段に記憶されている前回の第２の差と今回の第
２の差との差が所定値より小さい場合に、検出手段によ
って検出された電位差に基づいて演算手段により方位を
算出し、方位記憶手段により該方位を記憶し、表示手段
により該方位記憶手段に記憶された方位データを表示す
る。また、前記バイアス磁界用コイル駆動手段と、前記
検出手段と、前記演算手段と、に対して制御手段により
動作タイミングを指示する。したがって、磁気検出信号
が所定の大きさよりも大きいときには、方位の算出を中
止しているので、正確な方位を算出することができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図１〜図１５は、本発明に係る電子式方位計の
一実施例を示す図である。図１は、磁気センサ１の平面
図であり、磁気センサ１は、ガラスあるいはアルミナで
形成された基板２上に４個の磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ
２、ＭＲ３、ＭＲ４及び４個のパッドＰ１、Ｐ２、Ｐ
３、Ｐ４が形成されている。この磁気抵抗素子ＭＲ１、
ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４は、基板２上にパーマロイ等の
強磁性体を真空蒸着することにより形成されており、パ
ッドＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、基板２上に通常の配線
用材料を真空蒸着することにより形成されている。この
磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４は、各検
出方向がそれぞれ相隣接する他の磁気抵抗素子ＭＲ１、
ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の各検出方向と互いに９０度角
度が異なるよう結合されており、また、基板２上に付け
られた北の検出方向を示す矢印Ｎに対して、各検出方向
が４５度の傾きをもつよう形成されている。すなわち、
磁気センサ１は、磁気検出方向の異なる複数（実施例で
は、４つ）の磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、Ｍ
Ｒ４を有している。

【０００７】これら各磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、Ｍ
Ｒ３、ＭＲ４は、図２に示すように、パッドＰ１、Ｐ
２、Ｐ３、Ｐ４により結合部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を
介してブリッジ状に接続されており、相対向する結合部
Ｋ１、Ｋ３間には、所定の電圧Ｖが印加されている。各
磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４は、一般
に知られているように、磁界が作用することによりその
抵抗値が変化し、いま、結合部Ｋ１、Ｋ２間に所定電圧
Ｖが印加されることにより、磁界が作用してその抵抗値
が変化すると、結合部Ｋ２と結合部Ｋ４には、所定の電
位が発生する。すなわち、結合部Ｋ２の電位をＶ１、結
合部Ｋ４の電位をＶ２とすると、結合部Ｋ２と結合部Ｋ
４との間には、Ｖ１−Ｖ２の電位差ＶＳが発生する。

【０００８】また、磁気センサ１には、２つのバイアス
コイルＣ１、Ｃ２（図３参照）が相互に直交するように
磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４に卷回さ
れている。まず、バイアスコイルＣ１は、流される電流
の向きにより図１に矢印Ｂ１及び逆方向の矢印Ｂ３で示
す方向のバイアス磁界を磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、
ＭＲ３、ＭＲ４に印加する。次に、バイアスコイルＣ２
は、流される電流の向きにより図１に矢印Ｂ２及び逆方
向の矢印Ｂ４で示す方向のバイアス磁界を磁気抵抗素子
ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４に印加する。すなわ
ち、バイアスコイルＣ１、Ｃ２により印加されるバイア
ス磁界の方向Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４と各磁気抵抗素子
ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の検出方向とは、それ
ぞれ４５度ずれている。

【０００９】したがって、磁気センサ１は、作用する磁
界の強さに対応した磁気強度信号として、電位Ｖ１、Ｖ
２を出力する。

【００１０】図３は、上記図１及び図２の磁気センサ１
を利用した電子式方位計１０のブロック構成図であり、
電子式方位計１０は、素子駆動回路１１、磁気抵抗素子
部１２、作動増幅回路１３、Ａ／Ｄ変換回路１４、レジ
スタ１５、バイアスコイルＣ１、Ｃ２、コイル駆動回路
１６、波形合成回路１７、レジスタ１８、ＣＰＵ１９、
表示部２０、ＲＯＭ２１及びＲＡＭ２２等を備えてい
る。

【００１１】磁気抵抗素子部１２は、上記ブリッジ状に
接続された磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ
４を総称したものであり、素子駆動回路（磁気センサ駆
動手段）１１は、この磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、Ｍ
Ｒ３、ＭＲ４の形成された磁気センサ１の結合部Ｋ１に
印加する所定電圧Ｖを供給する。磁気抵抗素子部１２
は、その結合部Ｋ２及び結合部Ｋ４から検出電圧Ｖ１、
Ｖ２を作動増幅回路１３に出力する。

【００１２】作動増幅回路１３は、通常の作動増幅回路
であり、磁気抵抗素子部１２から入力される検出電圧Ｖ
１、Ｖ２の電位差ＶＳ（Ｖ１−Ｖ２）を増幅してＡ／Ｄ
変換回路１４に出力する。

【００１３】Ａ／Ｄ変換回路１４は、電位差ＶＳをディ
ジタル変換し、レジスタ１５に出力する。

【００１４】一方、バイアスコイルＣ１、Ｃ２は、上述
のように、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ
４にバイアスコイルＣ１とバイアスコイルＣ２が互いに
直交するように卷回されており、各バイアスコイルＣ
１、Ｃ２には、それぞれコイル駆動回路１６からバイア
ス電流Ｉ１、Ｉ２が供給される。このバイアス電流Ｉ
１、Ｉ２は、各々電流の向きが反転し、バイアス電流Ｉ
１、Ｉ２の向きが反転することより、バイアスコイルＣ
１、Ｃ２は、それぞれ図１に示したように、逆方向のバ
イアス磁界Ｂ１、Ｂ３及びバイアス磁界Ｂ２、Ｂ４を磁
気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４に印加す
る。また、バイアス電流Ｉ１、Ｉ２は、交互に流される
とともに、その向きが反転する。したがって、図１に示
すように、バイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４が、Ｂ
１→Ｂ２→Ｂ３→Ｂ４の順に発生する。

【００１５】コイル駆動回路１６には、波形合成回路１
７からバイアス電流の向きと導通タイミング、すなわち
バイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の向きを指示する
信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が入力され、コイル駆動回
路１６は、この信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に基づいて
バイアス電流Ｉ１、Ｉ２のバイアスコイルＣ１、Ｃ２へ
の供給・停止を行ない、また、バイアス電流Ｉ１、Ｉ２
の向きの切り換えを行なう。

【００１６】波形合成回路１７は、前記コイル駆動回路
１６へ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を出力するととも
に、バイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４に対応するＲ
ＡＭ２２の検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の格納領
域を示す領域信号Ａ１、Ａ０をレジスタ１８に出力し、
またＡ／Ｄ変換回路１４に信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４
に基づいてＡ／Ｄ変換のタイミングを指示する変換タイ
ミング信号Ｓａを出力する。これに対して、Ａ／Ｄ変換
回路１４は、Ａ／Ｄ変換中であることを示す変換中信号
Ｓｂを波形合成回路１７に出力する。さらに、波形合成
回路１７は、ＣＰＵ１９に対してデータ書換処理の開始
を指示する割込み信号ＩＮＴを出力し、ＣＰＵ１９は、
この割込み信号ＩＮＴに基づいてＲＡＭ２２のデータの
書換処理を開始する。したがって、波形合成回路１７
は、バイアス磁界用コイル駆動手段としてのコイル駆動
回路１６、検出手段としてのＡ／Ｄ変換回路１４及び演
算手段としてのＣＰＵ１９に動作タイミングを指示する
制御手段として機能する。その結果、磁気センサ１は、
作用する磁界の強さに対応した磁気強度信号である電位
Ｖ１、Ｖ２を時分割で磁気検出方向毎に出力し、後述す
るように、この動作タイミングを適宜設定することによ
り、良好な検出精度を保った状態で、消費電力を低減す
ることができる。

【００１７】前記レジスタ１５は、Ａ／Ｄ変換回路１４
からの電位差ＶＳの検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２
を一時記憶し、ＣＰＵ１９の要求に応じてＣＰＵ１９に
電位差ＶＳの検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を出力
する。

【００１８】前記レジスタ１８は、波形合成回路１７か
らの領域信号Ａ１、Ａ０を一時記憶し、ＣＰＵ１９の要
求に応じてＣＰＵ１９に領域信号Ａ１、Ａ０のデータを
出力する。

【００１９】表示部２０は、例えば、液晶表示装置等を
有し、ＣＰＵ１９から出力される種々のデータ、例え
ば、方位データＤ等を表示出力する。

【００２０】ＲＯＭ２１は、電子式方位計としてのプロ
グラム、例えば、方位演算処理プログラムや磁気センサ
１の検出した電位差ＶＳの検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ
１、Ｙ２の書換処理プログラム等を格納している。

【００２１】ＲＡＭ２２は、図３に示すように領域Ｄ、
領域Ｘ、領域Ｘ０、領域Ｙ、領域Ｙ０、領域Ｘ１、領域
Ｘ２、領域Ｙ１及び領域Ｙ２に区分されており、領域Ｘ
１、Ｘ２は、バイアスコイルＣ１によりバイアス磁界Ｂ
１、Ｂ３を印加したときの電位差ＶＳの検出データＸ
１、Ｘ２を格納する領域、領域Ｙ１、Ｙ２は、バイアス
コイルＣ２によりバイアス磁界Ｂ２、Ｂ４を印加したと
きの電位差ＶＳの検出データＹ１、Ｙ２を格納する領
域、領域Ｘは、今回バイアスコイルＣ１によりバイアス
磁界Ｂ１、Ｂ３を印加したときの測定値の差データＸ
（Ｘ１−Ｘ２）を格納する領域、領域Ｘ０は、前回の差
データＸ（旧差データＸ０）を格納する領域、領域Ｙ
は、今回バイアスコイルＣ２によりバイアス磁界Ｂ２、
Ｂ４を印加したときの測定値の差データＹ（Ｙ１−Ｙ
２）を格納する領域、領域Ｙ０は、前回の差データＹ
（旧差データＹ０）を格納する領域、領域Ｄは、ＣＰＵ
１９が算出した方位データＤを格納する領域である。

【００２２】ＣＰＵ１９は、ＲＯＭ２１内のプログラム
に従って電子式方位計１０の各部を制御し、電位差ＶＳ
の検出を行なわせるとともに、検出した電位差ＶＳの検
出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２から差データＸ及び差
データＹを算出するとともに、この差データＸ及び差デ
ータＹに基づいて方位Ｄを算出する。ＣＰＵ１９は、こ
の検出した電位差ＶＳの検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、
Ｙ２、差データＸ、Ｙや旧差データＸ０、Ｙ０及び算出
した方位データＤをＲＡＭ２２に格納するとともに、表
示部１０に算出した方位を表示出力させる。

【００２３】次に、作用を説明する。電子式方位計１０
は、その磁気センサ１に磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、
ＭＲ３、ＭＲ４が使用されており、その磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４がブリッジ状に結合され
ている。このブリッジ状に結合された磁気抵抗素子ＭＲ
１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の相対向する結合部Ｋ１と
結合部Ｋ３との間に素子駆動回路１１から駆動電圧Ｖを
印加し、磁気センサ１は、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ
２、ＭＲ３、ＭＲ４の他の相対向する結合部Ｋ２と結合
部Ｋ４との電位を検出電位Ｖ１、Ｖ２として作動増幅回
路１３に出力する。

【００２４】一方、磁気センサ１には、バイアスコイル
Ｃ１、Ｃ２が相直交する方向に卷回されており、バイア
スコイルＣ１、Ｃ２には、コイル駆動回路１６からそれ
ぞれバイアス電流Ｉ１、Ｉ２が供給される。このバイア
ス電流Ｉ１、Ｉ２は、各々電流の向きが反転し、バイア
ス電流Ｉ１、Ｉ２の向きが反転することにより、バイア
スコイルＣ１、Ｃ２は、それぞれ図１に示したように、
逆方向のバイアス磁界Ｂ１、Ｂ３及びバイアス磁界Ｂ
２、Ｂ４を磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ
４に印加する。したがって、磁気センサ１は、磁気検出
方向毎に時分割で地磁気を検出して、磁気強度信号とし
て電位Ｖ１、Ｖ２を出力する。

【００２５】ところで、磁気センサ１に使用されている
磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４は、その
基本特性が、図４のように示され、磁界の強さが、正側
及び負側に大きくなるに従って抵抗値が対象的に減少す
る。したがって、図４に示すように、地磁気による磁界
ＨEが磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４に
作用したとき、抵抗値の変化だけでは、磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の検出方向に対して地磁
気による磁界ＨEの方向が正側であるのか、負側である
のかを判別することができない。また、この地磁気によ
る磁界ＨEによる磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ
３、ＭＲ４の抵抗値の変化量が小さいため、正確な地磁
気ＨEの変化量を検出することができず、方位の算出が
不正確となる。

【００２６】そこで、本実施例では、磁気センサ１にバ
イアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を印加し、磁気抵抗
素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４に対する地磁気に
よる磁界ＨEの方向の判別を可能とするとともに、磁界
ＨEによる磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ
４の抵抗値の変化量を大きくして、検出精度を向上させ
ている。

【００２７】すなわち、相直交する方向に配置されたバ
イアスコイルＣ１、Ｃ２に、反転するバイアス電流Ｉ
１、Ｉ２を供給し、各磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、Ｍ
Ｒ３、ＭＲ４にバイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を
印加している。このバイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ
４を磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４に印
加すると、図５に示すように、磁気抵抗素子ＭＲ１、Ｍ
Ｒ２、ＭＲ３、ＭＲ４の特性曲線の変化の大きい位置に
検出位置を設定することができるとともに、該特性曲線
上での地磁気による磁界ＨEの検出方向に対して、負側
のバイアス磁界−ＨBが印加されたときと、正側のバイ
アス磁界ＨBが印加されたときとでは、磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の抵抗値の変化方向を逆
転させることができ、地磁気による磁界ＨEの変化を精
度よく検出することができるとともに、地磁気の磁界Ｈ
Eの方向を容易に検出することができる。

【００２８】また、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ
３、ＭＲ４は、無限に大きな正側から無限に大きな負側
の磁界が印加された場合、図６に示すように、ヒステリ
シス（なお、図６では、ヒステリシスを分りやすく表示
するため、実際のヒステリシスよりも極端に表示してい
る。）を有しているため、地磁気による磁界ＨEを検出
しているときには、磁界ＨEの増加するときと、減少す
るときとでは、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、
ＭＲ４の異なる特性曲線上を変化することとなり、同じ
磁界ＨEの値であっても異なった抵抗値を示す。その結
果、方位の検出を正確に行なうことができなくなる。

【００２９】そこで、本発明では、上述のように、磁気
センサ１にバイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を印加
し、ヒステリシスによる検出誤差を是正している。

【００３０】すなわち、相直交する方向に配置されたバ
イアスコイルＣ１、Ｃ２に、反転するバイアス電流Ｉ
１、Ｉ２を供給し、各磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、Ｍ
Ｒ３、ＭＲ４にバイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を
印加している。このバイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ
４が印加されると、ヒステリシスを有した磁気抵抗素子
ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の特性は、バイアス磁
界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の方向に対応した特性曲線上
を変化することとなり、バイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ
３、Ｂ４の方向に応じて磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、
ＭＲ３、ＭＲ４の同一方向の特性曲線に対応した検出結
果を得ることができる。その結果、ヒステリシスの影響
を受けることなく、地磁気による磁界ＨEの変化を正確
に検出することができる。

【００３１】また、このバイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ
３、Ｂ４を時分割で方向を変えて印加することにより、
磁気検出に必要な電力を低減することができる。特に、
時分割で印加するバイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４
の印加間隔を開けるほど、消費電力を低減することがで
きる。

【００３２】このようにして磁気センサ１で検出した結
合部Ｋ１の電位Ｖ１と結合部Ｋ２の電位Ｖ２は、上述の
ように、作動増幅回路１３に出力され、作動増幅回路１
３はこの両電位Ｖ１、Ｖ１の電位差ＶＳを増幅してＡ／
Ｄ変換回路１４に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１４は、作
動増幅回路１３から入力される電位差ＶＳをディジタル
変換して、検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２としてレ
ジスタ１５に出力するが、この電位差ＶＳのディジタル
変換を、波形合成回路１７から入力される変換タイミン
グ信号Ｓａに基づいて行っている。

【００３３】すなわち、波形合成回路１７は、図７に示
すように、変換タイミング信号ＳａをＡ／Ｄ変換回路１
４に出力し、Ａ／Ｄ変換回路１４は、変換タイミング信
号Ｓａが入力されると、電位差ＶＳのディジタル変換を
開始するとともに、変換中であることを示す変換中信号
Ｓｂを波形合成回路１７に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１
４は、ディジタル変換した検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ
１、Ｙ２をレジスタ１５に出力し、レジスタ１５は、入
力される検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を一時格納
する。波形合成回路１７は、Ａ／Ｄ変換回路１４から変
換中信号Ｓｂの入力が無くなると、図７に示すように、
ＣＰＵ１９にデータ書換処理の開始を指示する割込み信
号ＩＮＴを出力し、ＣＰＵ１９は、割込み信号ＩＮＴが
入力されると、レジスタ１５から検出データＸ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２を読み取り、データ書換処理や方位の演
算処理を開始する。

【００３４】また、波形合成回路１７は、図７に示すよ
うに、コイル駆動回路１６にバイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、
Ｂ３、Ｂ４を発生させるための信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、
Ｓ４を出力し、コイル駆動回路１６は、信号Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３、Ｓ４に基づいてバイアスコイルＣ１、Ｃ２へ
のバイアス電流Ｉ１、Ｉ２の供給・停止及びバイアス電
流Ｉ１、Ｉ２の向きの切り換えを行なう。そして、上記
変換タイミング信号Ｓａをこの各信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４の出力期間の中間あたりの安定したときに出力
する。したがって、上述のように、磁気抵抗素子ＭＲ
１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４にバイアス磁界Ｂ１、Ｂ
２、Ｂ３、Ｂ４が印加される。

【００３５】さらに、波形合成回路１７は、バイアス磁
界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４への信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、
Ｓ４の出力タイミング、すなわちバイアス磁界Ｂ１、Ｂ
２、Ｂ３、Ｂ４の印加タイミングに応じて、ＲＡＭ２２
への検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の格納領域を示
す領域信号Ａ１、Ａ０をレジスタ１８に出力し、レジス
タ１８は、この領域信号Ａ１、Ａ０を一時格納する。レ
ジスタ１８に格納された領域信号Ａ１、Ａ０は、ＣＰＵ
１９により読み取られる。この領域信号Ａ１、Ａ０は、
図７に示すように、領域信号Ａ１と領域信号Ａ０との組
合わせにより４つの領域Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を指定
している。

【００３６】上述のように、ＣＰＵ１９は、波形合成回
路１７から割込み信号ＩＮＴが入力されて、割込みがか
かると、図８に示すデータ書換処理を行なう。

【００３７】すなわち、ＣＰＵ１９は、割込み信号ＩＮ
Ｔにより割込みがかかると、レジスタ１８から領域信号
Ａ１、Ａ０を読み出し、領域信号Ａ０が「０」かどうか
チェックする（ステップＳ１）。領域信号Ａ０が「０」
のときには、領域信号Ａ１が「０」かどうかチェックし
（ステップＳ２）、領域信号Ａ１も「０」のときには、
レジスタ１５から読み出した検出データを領域Ｘ１に書
き込む（ステップＳ３）。また、ステップＳ２で領域信
号Ａ１が「０」でないときには、レジスタ１５の検出デ
ータを領域Ｘ２に書き込む（ステップＳ４）。

【００３８】次に、ＲＡＭ２２の領域Ｘに格納されてい
る前回の差データＸを旧差データＸ０として領域Ｘ０に
書き込んだ後（ステップＳ５）、領域Ｘ１の検出データ
と領域Ｘ２の検出データとの差データＸ（Ｘ＝Ｘ１−Ｘ
２）を演算し、領域Ｘに書き込む（ステップＳ６）。

【００３９】さらに、ステップＳ１で、領域信号Ａ０が
「０」でないときには、領域信号Ａ１が「０」かどうか
チェックし（ステップＳ７）、領域信号Ａ１が「０」の
ときには、レジスタ１５の検出データを領域Ｔ１に書き
込む（ステップＳ８）。また、ステップＳ７で、領域信
号Ａ１が「０」でないときには、レジスタ１５の検出デ
ータを領域Ｙ２に書き込み（ステップＳ９）。

【００４０】次に、ＲＡＭ２２の領域Ｙに格納されてい
る前回の差データＹを旧差データＹ０として領域Ｙ０に
書き込んだ後（ステップＳ１０）、領域Ｙ１の検出デー
タＹ１と領域Ｘ２の検出データＹ２との差データＹ（Ｙ
＝Ｙ１−Ｙ２）を演算し、領域Ｙに書き込む（ステップ
Ｓ１１）。

【００４１】ＣＰＵ１９は、１回割込み信号ＩＮＴが入
力される毎にレジスタ１５から１つの検出データを読み
込み、上記ＲＡＭ２２への書換処理を行なう。

【００４２】上記ステップＳ５及びステップＳ１０で、
前回の差データＸ、Ｙを旧差データＸ０、Ｙ０としてＲ
ＡＭ２２の領域Ｘ０、Ｙ０に格納しているのは、後述す
るように、この旧差データＸ０、Ｙ０と今回の差データ
Ｘ、Ｙに基づいて磁気センサ１の方向が急変したかどう
かチェックし、方位の算出処理を行なうかどうか判別す
るためである。

【００４３】上記ステップＳ６及びステップＳ１１で、
検出データＸ１、Ｘ２及び検出データＹ１、Ｙ２の差を
演算しているのは、以下の理由による。

【００４４】すなわち、図９に示すように、バイアスコ
イルＣ１によりバイアス磁界Ｂ１を印加したときには、
磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ３の抵抗値は、実線ｒ11に示
すように変化し、磁気抵抗素子ＭＲ２、ＭＲ４の抵抗値
は、実線ｒ12に示すように変化する。また、バイアスコ
イルＣ１によりバイアス磁界Ｂ３を印加したときには、
磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ３の抵抗値は、破線ｒ31で示
すように変化し、磁気抵抗素子ＭＲ２、ＭＲ４の抵抗値
は、破線ｒ32で示すように変化する。さらに、バイアス
コイルＣ２によりバイアス磁界Ｂ２を印加したときは、
図１０に示すように、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ３の抵
抗値は、実線ｒ21で示すように変化し、磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ２、ＭＲ４の抵抗値は、実線ｒ22で示すように変化す
る。また、バイアスコイルＣ２によりバイアス磁界Ｂ４
を印加したときには、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ３の抵
抗値は、破線ｒ41で示すように変化し、磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ２、ＭＲ４の抵抗値は、破線ｒ42で示すように変化す
る。これら各磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、Ｍ
Ｒ４の抵抗値の変化によって結合部Ｋ２と結合部Ｋ４と
に電位Ｖ１、Ｖ２が発生して、電位差ＶＳが生じる。し
たがって、バイアスコイルＣ１によるバイアス磁界Ｂ
１、Ｂ３を印加したときの電位差ＶＳの検出データＸ
１、Ｘ２２は、図１１に示すように変化し、バイアスコ
イルＣ２によるバイアス磁界Ｂ２、Ｂ４を印加したとき
の電位差ＶＳの検出データＹ１、Ｙ２は、図１２に示す
ように変化する。

【００４５】さらに、ＣＰＵ１９は、図８のステップＳ
６及びステップＳ１１においてバイアスコイルＣ１によ
るバイアス磁界Ｂ１、Ｂ３を印加したときの電位差ＶＳ
の検出データＸ１、Ｘ２の差データＸ（Ｘ１−Ｘ２）及
びバイアスコイルＣ２によるバイアス磁界Ｂ２、Ｂ４を
印加したときの電位差ＶＳの検出データＹ１、Ｙ２の差
データＹ（Ｙ１−Ｙ２）を演算しているが、これは、図
１１及び図１２に示すように、逆方向にバイアス磁界Ｂ
１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を印加したときの各電位差ＶＳの
検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２自体の値よりも、差
データＸ、Ｙの方が地磁気の変化に対して出力を大きく
することができ、検出感度を向上させることができるか
らである。さらに、各磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、Ｍ
Ｒ３、ＭＲ４の抵抗値に誤差があるときには、各バイア
スコイルＣ１によるバイアス磁界Ｂ１、Ｂ３を印加した
ときの電位差ＶＳの検出データＧＸ１、ＧＸ２は、図１
３に示すように、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ
３、ＭＲ４の抵抗値に誤差がないときの検出データＸ
１、Ｘ２に対して、ずれるが、抵抗値に誤差があるとき
の検出データＧＸ１、ＧＸ２の差ＧＸ（ＧＸ１−ＧＸ
２）は、抵抗値に誤差がないときの検出データＸ１、Ｘ
２の差データＸ（Ｘ１−Ｘ２）と同じ値となる。これ
は、バイアスコイルＣ２によるバイアス磁界Ｂ２、Ｂ４
を印加したときの電位差ＶＳの検出データＹ１、Ｙ２の
差データＹ（Ｙ１−Ｙ２）についても同様である。した
がって、検出データＸ１、Ｘ２の差データＸ及び検出デ
ータＹ１、Ｙ２の差データＹを演算することにより、磁
気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の抵抗値の
誤差が打ち消され、検出精度を向上させることができ
る。

【００４６】上記書換処理が完了すると、ＣＰＵは割込
み処理から抜け、方位の算出処理や表示部２０への表示
出力処理等を行なう。

【００４７】この方位の算出処理は、図１４のフローチ
ャートに従って行なわれる。すなわち、ＣＰＵ１９は、
この電子式方位計１０に電源が投入されると、この図１
４のフローをスタートする。そして、ＩＮＴ信号を受け
取ると、電位差ＶＳの検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ
２をＲＡＭ２２の各領域Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２に格納
し、前回算出した差データＸ、Ｙを旧差データＸ０、Ｙ
０として領域Ｘ０、Ｙ０に格納するとともに、検出デー
タＸ１、Ｘ２及び検出データＹ１、Ｙ２の差データＸ、
Ｙを演算して領域Ｘ、Ｙに格納すると、割込み処理から
抜け出し、図１４に示す方位の算出処理及び表示処理を
行なう。

【００４８】ＣＰＵ１９は、まず、ＲＡＭ２２から差デ
ータＸ、Ｙ及び旧差データＸ０、Ｙ０を読み出し、旧差
データＸ０と差データＸとの差の絶対値（｜Ｘ０−Ｘ
｜）が予め設定された所定値ΔＸより小さいかどうか、
また旧差データＹ０と差データＹとの差の絶対値（｜Ｙ
０−Ｙ｜）があらかじめ設定された所定値ΔＹより小さ
いかどうかチェックする（ステップＰ１、Ｐ２）。上記
差の絶対値が所定値より小さくないときには、センサー
の方向が急変したと判断し、以後の方位の演算処理を行
なう。したがって、磁気センサ１の各磁気抵抗素子ＭＲ
１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の磁気検出方向毎に時分割
で検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を検出する場合に
おいても、磁気センサ１の方向が急変した場合には、方
位の算出を行なわず、表示部２０の表示内容をそのまま
表示出力することができる。その結果、時分割で検出し
た場合の方位算出の誤差を是正することができ、方位の
算出精度を向上させることができる。なお、上記所定値
ΔＸ及びΔＹは、静止時の出力変動の影響を受けない範
囲で、小さくすることが望ましい。

【００４９】ステップＰ１で、差の絶対値（｜Ｘ０−Ｘ
｜）が所定値よりも小さく、かつステップＰ２で差の絶
対値（｜Ｙ０−Ｙ｜）が所定値よりも小さいときには、
磁気センサ１の方向が急変していないと判断し、ＲＡＭ
２２から差データＸ及び差データＹを読み出し、次式に
より方位Ｄを算出する（ステップＰ３）。 Ｄ＝ｔａｎ^-1（Ｙ／Ｘ）………（１） ところが、ｔａｎ^-1（Ｙ／Ｘ）の値は、図１５に示すよ
うに、その値だけでは、０度から３６０度のどの値であ
るかが判別しない。そこで、本実施例では、表１に示す
ように、Ｘ、Ｙの値の大きさに基づいて方位を判別して
いる。

【００５０】すなわち、図１４に示すように、まず、差
データＸが負かどうかチェックし（ステップＰ４）、差
データＸが負のときには、表１からも分るように、ステ
ップＰ３で算出した方位に１８０度を加算した値を方位
として採用して、ＲＡＭ２２のＤ領域に格納する（ステ
ップＰ５）。このＲＡＭ２２に格納した方位を表示部２
０を駆動して、表示部２０に表示出力させる（ステップ
Ｐ６）。また、ステップＰ４で差データＸが負でないと
きには、差データＹが負かどうかチェックし（ステップ
Ｐ７）、差データＹが負のときには、表１からも分るよ
うに、ステップＰ３で算出した方位に３６０度を加算し
た値を方位として算出して、ＲＡＭ２２のＤ領域に格納
する（ステップＰ８）。この算出した方位を表示部２０
に表示出力させる（ステップＰ６）。さらに、ステップ
Ｐ７で、差データＹの値が負でないときには、表１から
も分るように、ステップＰ３で算出した方位をそのまま
方位として採用し、ＲＡＭ２２の領域Ｄに格納して、そ
の方位Ｄを表示部２０に表示出力させる（ステップＰ
６）。

【表１】

【００５１】このように、磁気センサ１の磁気抵抗素子
ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４が、作用する磁気の強
さに対応した磁気強度信号としての電位差ＶＳを時分割
で磁気検出方向毎に出力し、この磁気センサ１の出力す
る電位差ＶＳに基づいてＣＰＵ１９が方位の演算を行な
うとともに、検出データＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の差デ
ータＸ、Ｙの大きさを各磁気検出方向毎に判別して、該
差データＸ、Ｙの前回の値との変化量、すなわち、Ｘと
Ｘ０との差の絶対値（｜Ｘ０−Ｘ｜）あるいはＹとＹ０
との差の絶対値（｜Ｙ０−Ｙ｜）が所定値ΔＸ、ΔＹを
超えていると、方位の演算を中止するので、時分割で磁
気センサ１を駆動することができ、消費電力を低減する
ことができるとともに、時分割で検出しても、正確な方
位を算出することができる。

【００５２】また、本実施例では、磁気センサ１が、少
なくとも４個の磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、
ＭＲ４と、少なくとも２個のバイアスコイルＣ１、Ｃ２
で形成されるとともに、４個の磁気抵抗素子ＭＲ１、Ｍ
Ｒ２、ＭＲ３、ＭＲ４が、隣接する磁気抵抗素子ＭＲ
１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の磁気検出方向が互いに直
交する状態でブリッジ状に結合されており、２個のバイ
アスコイルＣ１、Ｃ２が、互いに直交する状態で前記磁
気抵抗素子に卷回されているので、バイアス磁界Ｂ１、
Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４により磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、
ＭＲ３、ＭＲ４の特性曲線の変化量の大きい領域で検出
することができ、磁気センサ１を小型・安価で、かつ精
度の高いものとすることができる。

【００５３】また、磁気センサ１の各バイアスコイルＣ
１、Ｃ２に電流Ｉ１、Ｉ２を導通させてバイアス磁界Ｂ
１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を発生させ、定電圧Ｖの印加され
ている結合部Ｋ１、Ｋ３間以外の相対向する結合部Ｋ
２、Ｋ４間の電位差ＶＳから方位を算出し、これらバイ
アスコイルＣ１、Ｃ２への電流導通タイミングや検出タ
イミング及び方位の算出タイミングを調整しているの
で、ブリッジ状に接続された磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ
２、ＭＲ３、ＭＲ４に、制御手段により動作タイミング
をとって、バイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を印加
し、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４の結
合部Ｋ２、Ｋ４間の電位差ＶＳを検出して、方位を算出
することができ、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ
３、ＭＲ４の特性曲線の変化量の大きい領域で検出する
ことができる。その結果、磁気センサ１を小型・安価
で、かつ精度の高いものとすることができる。

【００５４】さらに、１個のバイアスコイルＣ１、Ｃ２
に互いに逆向きの２種類のバイアス電流Ｉ１、Ｉ２を導
通させ、該１個のバイアスコイルＣ１、Ｃ２により互い
に逆向きの２種類のバイアス磁界Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ
４を発生させているので、磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ
２、ＭＲ３、ＭＲ４のヒステリシスによる誤差を適切に
是正することができ、検出精度をより一層向上させるこ
とができる。

【００５５】なお、上記実施例においては、磁気センサ
１を４つの磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ
４で構成しているが、これに限るものではなく、４つ以
上の磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４を直
列あるいは並列にブリッジを形成するように接続して、
構成してもよい。また、ブリッジ状に形成したものに限
るものではない。さらに、磁気検出素子も、上記実施例
のように、磁気抵抗素子に限るものではない。要は、磁
気検出素子が地磁気の強さに対応する磁気強度信号を時
分割で互いに異なる複数の磁気検出方向毎に出力するも
のであればよい。

【００５６】また、本発明の磁気センサや電子式方位計
は、方位計専用装置に限るものではなく、電子腕時計や
高度計等に組み込むこともでき、また、自動車や航空機
のナビゲーション装置に適用することもできる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、電子式方位計が、隣接
する磁気抵抗素子の磁気検出方向が互いに直交する状態
でブリッジ状に結合された少なくとも４個の磁気抵抗素
子と、互いに直交する状態で前記磁気抵抗素子に卷回さ
れた少なくとも２個のバイアス磁界用コイルと、を有し
た磁気センサで構成され、この磁気センサの磁気抵抗素
子の結合部のうち相対向する２つの結合部間に磁気セン
サ駆動手段により定電圧を印加する。そして、磁気セン
サの各バイアス磁界用コイルそれぞれに対して、バイア
ス磁界用コイル駆動手段により互いに逆向きの電流を順
次導通させてバイアス磁界を発生させ、磁気センサ駆動
手段により定電圧の印加されている結合部間以外の相対
向する結合部間の電位差を検出手段により検出する。こ
のとき検出された電位差において、第１記憶手段には、
複数のバイアス磁界用コイルの内、第１のバイアス磁界
用コイルに対して、一方向および逆方向の電流を導通さ
せた時それぞれの、磁気抵抗素子の結合部間以外の相対
向する結合部間の電位差の差を第１の差として、前回お
よび今回の第１の差を記憶し、第２記憶手段には、複数
のバイアス磁界用コイルの内、第２のバイアス磁界用コ
イルに対して、一方向および逆方向の電流を導通させた
時それぞれの、磁気抵抗素子の結合部間以外の相対向す
る結合部間の電位差の差を第２の差として、前回および
今回の第２の差を記憶する。そして、第１記憶手段に記
憶されている前回の第１の差と今回の第１の差との差が
所定値より小さく、且つ、前記第２記憶手段に記憶され
ている前回の第２の差と今回の第２の差との差が所定値
より小さい場合に、前記検出手段によって検出された電
位差に基づいて演算手段により方位を算出し、方位記憶
手段により該方位を記憶し、表示手段により該方位記憶
手段に記憶された方位データを表示する。また、前記バ
イアス磁界用コイル駆動手段と、前記検出手段と、前記
演算手段と、に対して制御手段により動作タイミングを
指示する。したがって、磁気検出信号が所定の大きさよ
りも大きいときには、方位の算出を中止しているので、
正確な方位を算出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る磁気センサの構成図。

【図２】図２の磁気センサの回路構成図。

【図３】本発明の一実施例に係る電子式方位計の回路ブ
ロック図。

【図４】磁気抵抗素子の出力特性図。

【図５】磁気抵抗素子の出力特性とバイアス磁界の関係
を示す図。

【図６】磁気抵抗素子のヒステリシスの様子を示す図。

【図７】図３の各部の出力信号のタイミング図。

【図８】図３のＣＰＵによる検出データ書込処理を示す
フローチャート。

【図９】バイアスコイルＣ１によりバイアス磁界Ｂ１、
Ｂ３を印加したときの各磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、
ＭＲ３、ＭＲ４の抵抗値と方位との関係を示す図。

【図１０】バイアスコイルＣ２によりバイアス磁界Ｂ
２、Ｂ４を印加したときの各磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ
２、ＭＲ３、ＭＲ４の抵抗値と方位との関係を示す図。

【図１１】バイアスコイルＣ１によりバイアス磁界Ｂ
１、Ｂ３を印加したときの検出データＸ１、Ｘ２と方位
との関係を示す図。

【図１２】バイアスコイルＣ２によりバイアス磁界Ｂ
２、Ｂ４を印加したときの検出データＹ１、Ｙ２と方位
との関係を示す図。

【図１３】磁気抵抗素子ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ
４に抵抗値のずれがあるときの誤差を補正する処理の説
明図。

【図１４】ＣＰＵによる方位算出処理を示すフローチャ
ート。

【図１５】ａｒｃｔａｎ-1Ｙ／Ｘと方位との関係を示す
図。

【符号の説明】

１ 磁気センサ ＭＲ１、ＭＲ２、ＭＲ３、ＭＲ４ 磁気抵抗素子 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ パッド Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ バイアス磁界 Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４ 結合部 １０ 電子式方位計 １１ 素子駆動回路 １２ 磁気抵抗素子部 １３ 差動増幅回路 １４ Ａ／Ｄ変換回路 １５、１８ レジスタ １６ コイル駆動回路 １７ 波形合成回路 １９ ＣＰＵ ２０ 表示部 ２１ ＲＯＭ ２２ ＲＡＭ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接する磁気抵抗素子の磁気検出方向が
   互いに直交する状態でブリッジ状に結合された少なくと
   も４個の磁気抵抗素子と、互いに直交する状態で前記磁
   気抵抗素子に卷回された少なくとも２個のバイアス磁界
   用コイルと、を有した磁気センサと、 前記磁気センサの磁気抵抗素子の結合部のうち相対向す
   る２つの結合部間に定電圧を印加する磁気センサ駆動手
   段と、前記磁気センサの各バイアス磁界用コイルそれぞれに対
   して、互いに逆向きの電流を順次導通させバイアス磁界
   を発生させるバイアス磁界用コイル駆動手段と、 前記磁気センサ駆動手段により定電圧の印加されている
   結合部間以外の相対向する結合部間の電位差を検出する
   検出手段と、 前記複数のバイアス磁界用コイルの内、第１のバイアス
   磁界用コイルに対して、一方向および逆方向の電流を導
   通させた時それぞれの、前記磁気抵抗素子の結合部間以
   外の相対向する結合部間の電位差の差を第１の差とし
   て、前回および今回の第１の差を記憶する第１記憶手段
   と、 前記複数のバイアス磁界用コイルの内、第２のバイアス
   磁界用コイルに対して、一方向および逆方向の電流を導
   通させた時それぞれの、前記磁気抵抗素子の結合部間以
   外の相対向する結合部間の電位差の差を第２の差とし
   て、前回および今回の第２の差を記憶する第２記憶手段
   と、 前記第１記憶手段に記憶されている前回の第１の差と今
   回の第１の差との差が所定値より小さく、且つ、前記第
   ２記憶手段に記憶されている前回の第２の差と今回の第
   ２の差との差が所定値より小さい場合に、前記検出手段
   によって検出された電位差に基づいて方位を演算する 演
   算手段と、前記バイアス磁界用コイル駆動手段と、前記検出手段
   と、 前記演算手段と、に対して動作タイミングを指示す
   る制御手段と、前記演算手段により演算された方位を記憶する方位記憶
   手段と、 前記方位記憶手段に記憶されている方位データを表示す
   る表示手段と、 を備えたことを特徴とする電子式方位計。