JP3741467B2 - 移動体用電子方位検出装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、移動体に装着して移動体の移動方角を地磁気を検出して計測するようにした移動体用電子方位検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の移動体用電子方位検出装置としては、図3に示したように(特開昭56−164911号公報参照)、励磁巻線(図示略)が捲回された磁性体である環状トロイダルコア1と、前記環状トロイダルコア1の一対向部1a,1b間に直径方向に捲回された内側コイル(第1巻線)2と、前記環状トロイダルコア1の前記一対向部1a,1bと90度ずれた対向部1c,1d間に前記内側コイル2と直交して前記内側コイル2上から捲回された外側コイル3(第2巻線)とを備える地磁気検出型の方位センサ(即ちフラックスゲートセンサ(電子方位計))が考えられている。
【0003】
この方位センサでは、励磁巻線を交流励磁すると、環状トロイダルコア1の対向部1a,1bを通る磁束Φ1,Φ2は大きさが等しく方向が反対であるため、出力巻線である内側コイル2の鎖交磁束はゼロとなって出力電圧V1は発生しない。また、外側コイル3についても同様に出力電圧V2は発生しない。
【0004】
次に、内側コイル2に直角方向から地球磁界Heが加わると、磁束Φ1,Φ2は非対称になり、内側コイル2に出力電圧V1が発生する。この際、外側コイル3には地球磁界Heが鎖交しないので出力電圧V2は発生しない。
【0005】
この様な方位センサを自動車等の車両に装備した場合において、車両の進行方向θは、
θ=tan-1(V1/V2)
で表すことができる。この様にして、自動車等の車両の進行方向が計測されることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した様な方位センサにおいては、内側コイル2と外側コイル3の線径が同じであることと、外側コイル3は内側コイル2の上から巻回されているために、この両コイル2,3をの巻数を同一にした場合には、外側コイル3の方が内側コイル2よりも環状トロイダルコア1に対して僅かに遠くなることにより、内側コイルの方が感度が高くなり、感度差が生じる。
【0007】
そして、この様に内側コイル2と外側コイル3との間に感度差があると、指度誤差を生じるものであった。
【0008】
従って、この様な誤差を補正するために、従来はコイル2,3の出力増幅を行うアンプの増幅度を調整することで、磁気検出感度を調整するようにしていたが、調整作業が非常に複雑であった。
【0009】
そこで、この発明は、指度誤差を従来よりも充分低減して、従来のような複雑な磁気感度の調整作業をする必要のない移動体用電子方位検出装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、この発明は、励磁巻線が捲回された環状磁性体と、前記環状磁性体の一対向部間に直径方向に捲回された第1巻線と、前記環状磁性体の前記一対向部と90度ずれた対向部間に前記第1巻線と直交して捲回された第2巻線とを備える方位センサが移動体に装着され、且つ前記第2巻線上が第1巻線と同一巻数で前記第1巻線上から前記環状磁性体に捲回されて、前記第2巻線が前記第1巻線よりも前記環状磁性体から遠くなっていることにより、前記第1巻線の検出感度が前記第2巻線の検出感度よりも高くなっている移動体用電子方位検出装置であって、前記方位センサは前記移動体の中央部に取り付けられていると共に、前記第2巻線よりも検出感度の高い前記第1巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の低い方向に向けられていると共に、前記第1巻線よりも検出感度の低い前記第2巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の高い方向に向けられている移動体用電子方位検出装置としたことを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図1,図2に基づいて説明する。
【0012】
図1(a),(c)において、10は移動体である自動車(車両)の車体、11は車体10に装着された地磁気検出型の方位センサである。
【0013】
この方位センサ11(即ちフラックスゲートセンサ)は、図1,図2に示したように、強磁性体である環状トロイダルコア(環状磁性体)12、環状トロイダルコア12に捲回された励磁巻線13、環状トロイダルコア12の一対向部12a,12b間に直径方向に捲回された内側コイル(第1巻線)14、環状トロイダルコア12の一対向部12a,12bと90度ずれた対向部12c,12d間に内側コイル14と直交して内側コイル14上から捲回された外側コイル(第2巻線)15を有する。尚、コイル14,15には同じ線径のものが用いられていると共に、コイル14,15は同じ回数だけ環状トロイダルコア12に巻かれている。
【0014】
また、この方位センサ11の励磁巻線13は励磁回路16によって交流励磁され、コイル14の出力V1及びコイル15の出力V2はアンプ17,18によってそれぞれ増幅されて表示制御回路19に入力される様になっている。しかも、この表示制御回路19の出力側には表示器20が接続されている。尚、アンプ17,18は同じ増幅度に設定されている。
【0015】
ところで、内側コイル14と外側コイル15の線径が同じであることと、外側コイル15は内側コイル14の上から巻回されている。しかも、この両コイル14,15の巻数が同一に設定されているので、外側コイル15の方が内側コイル14よりも環状トロイダルコア12に対して僅かに遠くなることにより、内側コイルの方が感度が高くなり、感度差が生じる。そして、この様に内側コイル14と外側コイル15との間に感度差があると、指度誤差が生じる。
【0016】
この結果、方位センサ11は、車体10に装着していない状態で、内側コイル14の磁束検出方向(内側コイル14と直交する方向)Yの検出感度Yaの方が、図1(b)に示したように、外側コイル15の磁束検出方向(外側コイル15と直交する方向)Xの検出感度Xaよりも、その検出感度が10〜25%だけ高くなっている。
【0017】
一方、自動車等の移動体は、車体10の大半が鉄で形成されていると共に、車体10の前後の長さと左右の長さの比率等が異なるために、即ち車体10の前後方向の長さが車幅方向の長さよりも長いために、図1(a)に示したように、車体10の前後方向の磁気感度(磁束の集めやすさ)Aが車幅方向の磁気感度Bよりも高い。
【0018】
従って、方位センサ11を車体10に装着する場合に、磁束検出方向Yを車体10の車幅方向に向けると共に、磁束検出方向Xを車体10の前後方向に向けることで、方位センサ11の磁束検出方向X,Yの検出感度Xa,Yaを図1(c)に示したようにより近似するようにできる。
【0019】
この結果、上述の方位センサ11では、励磁回路16からの交流により励磁巻線13を交流励磁すると、環状トロイダルコア12の対向部12a,12bを通る磁束Φ1,Φ2は大きさが等しく方向が反対であるため、出力巻線である内側コイル14の鎖交磁束はゼロとなって出力電圧V1は発生しない。また、外側コイル15についても同様に出力電圧V2は発生しない。次に、内側コイル14に直角方向から地球磁界Heが加わると、磁束Φ1,Φ2は非対称になり、内側コイル14に出力電圧V1が発生する。この際、外側コイル15には地球磁界Heが鎖交しないので出力電圧V2は発生しない。
【0020】
故に、車両の進行方向θは、
θ=tan-1(V1/V2)……………(1)
で表すことができる。この様にして、自動車等の車両の進行方向が計測されることになる。
【0021】
そして、コイル14,15の出力電圧V1,V2はアンプ17,18によって増幅されて表示制御回路19に入力される。この表示制御回路19は、(1)式から車両の移動方向θを求めて、表示部20に車両の移動方向θを車体10の向き或は矢印等で表示させることになる。尚、本方位センサの車両への取付位置としては、車体着磁の受けにくいところ、すなわち磁束が一定(平行)となる車両の中央部が望ましい。
【0022】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、励磁巻線が捲回された環状磁性体と、前記環状磁性体の一対向部間に直径方向に捲回された第1巻線と、前記環状磁性体の前記一対向部と90度ずれた対向部間に前記第1巻線と直交して捲回された第2巻線とを備える方位センサが移動体に装着され、且つ前記第2巻線上が第1巻線と同一巻数で前記第1巻線上から前記環状磁性体に捲回されて、前記第2巻線が前記第1巻線よりも前記環状磁性体から遠くなっていることにより、前記第1巻線の検出感度が前記第2巻線の検出感度よりも高くなっている移動体用電子方位検出装置であって、前記方位センサは前記移動体の中央部に取り付けられていると共に、前記第2巻線よりも検出感度の高い前記第1巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の低い方向に向けられていると共に、前記第1巻線よりも検出感度の低い前記第2巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の高い方向に向けられている構成としたので、指度誤差を従来よりも充分低減させて、従来のような複雑な磁気感度の調整作業をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は車両の磁気感度特性を示す説明図、(b)は電子式の方位センサの説明図、(c)は(a)の車両に(b)の方位センサを組み込んだときの説明図である。
【図2】図1(b)に示した方位センサの制御回路図である。
【図3】従来の方位センサの説明図である。
【符号の説明】
10…車体(移動体)
11…方位センサ
12…環状トロイダルコア(環状磁性体)
12a,12b…一対向部
12c,12d…対向部
13…励磁巻線
14…内側コイル(第1巻線)
15…外側コイル(第2巻線)
【産業上の利用分野】
この発明は、移動体に装着して移動体の移動方角を地磁気を検出して計測するようにした移動体用電子方位検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の移動体用電子方位検出装置としては、図3に示したように(特開昭56−164911号公報参照)、励磁巻線(図示略)が捲回された磁性体である環状トロイダルコア1と、前記環状トロイダルコア1の一対向部1a,1b間に直径方向に捲回された内側コイル(第1巻線)2と、前記環状トロイダルコア1の前記一対向部1a,1bと90度ずれた対向部1c,1d間に前記内側コイル2と直交して前記内側コイル2上から捲回された外側コイル3(第2巻線)とを備える地磁気検出型の方位センサ(即ちフラックスゲートセンサ(電子方位計))が考えられている。
【0003】
この方位センサでは、励磁巻線を交流励磁すると、環状トロイダルコア1の対向部1a,1bを通る磁束Φ1,Φ2は大きさが等しく方向が反対であるため、出力巻線である内側コイル2の鎖交磁束はゼロとなって出力電圧V1は発生しない。また、外側コイル3についても同様に出力電圧V2は発生しない。
【0004】
次に、内側コイル2に直角方向から地球磁界Heが加わると、磁束Φ1,Φ2は非対称になり、内側コイル2に出力電圧V1が発生する。この際、外側コイル3には地球磁界Heが鎖交しないので出力電圧V2は発生しない。
【0005】
この様な方位センサを自動車等の車両に装備した場合において、車両の進行方向θは、
θ=tan-1(V1/V2)
で表すことができる。この様にして、自動車等の車両の進行方向が計測されることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した様な方位センサにおいては、内側コイル2と外側コイル3の線径が同じであることと、外側コイル3は内側コイル2の上から巻回されているために、この両コイル2,3をの巻数を同一にした場合には、外側コイル3の方が内側コイル2よりも環状トロイダルコア1に対して僅かに遠くなることにより、内側コイルの方が感度が高くなり、感度差が生じる。
【0007】
そして、この様に内側コイル2と外側コイル3との間に感度差があると、指度誤差を生じるものであった。
【0008】
従って、この様な誤差を補正するために、従来はコイル2,3の出力増幅を行うアンプの増幅度を調整することで、磁気検出感度を調整するようにしていたが、調整作業が非常に複雑であった。
【0009】
そこで、この発明は、指度誤差を従来よりも充分低減して、従来のような複雑な磁気感度の調整作業をする必要のない移動体用電子方位検出装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、この発明は、励磁巻線が捲回された環状磁性体と、前記環状磁性体の一対向部間に直径方向に捲回された第1巻線と、前記環状磁性体の前記一対向部と90度ずれた対向部間に前記第1巻線と直交して捲回された第2巻線とを備える方位センサが移動体に装着され、且つ前記第2巻線上が第1巻線と同一巻数で前記第1巻線上から前記環状磁性体に捲回されて、前記第2巻線が前記第1巻線よりも前記環状磁性体から遠くなっていることにより、前記第1巻線の検出感度が前記第2巻線の検出感度よりも高くなっている移動体用電子方位検出装置であって、前記方位センサは前記移動体の中央部に取り付けられていると共に、前記第2巻線よりも検出感度の高い前記第1巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の低い方向に向けられていると共に、前記第1巻線よりも検出感度の低い前記第2巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の高い方向に向けられている移動体用電子方位検出装置としたことを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図1,図2に基づいて説明する。
【0012】
図1(a),(c)において、10は移動体である自動車(車両)の車体、11は車体10に装着された地磁気検出型の方位センサである。
【0013】
この方位センサ11(即ちフラックスゲートセンサ)は、図1,図2に示したように、強磁性体である環状トロイダルコア(環状磁性体)12、環状トロイダルコア12に捲回された励磁巻線13、環状トロイダルコア12の一対向部12a,12b間に直径方向に捲回された内側コイル(第1巻線)14、環状トロイダルコア12の一対向部12a,12bと90度ずれた対向部12c,12d間に内側コイル14と直交して内側コイル14上から捲回された外側コイル(第2巻線)15を有する。尚、コイル14,15には同じ線径のものが用いられていると共に、コイル14,15は同じ回数だけ環状トロイダルコア12に巻かれている。
【0014】
また、この方位センサ11の励磁巻線13は励磁回路16によって交流励磁され、コイル14の出力V1及びコイル15の出力V2はアンプ17,18によってそれぞれ増幅されて表示制御回路19に入力される様になっている。しかも、この表示制御回路19の出力側には表示器20が接続されている。尚、アンプ17,18は同じ増幅度に設定されている。
【0015】
ところで、内側コイル14と外側コイル15の線径が同じであることと、外側コイル15は内側コイル14の上から巻回されている。しかも、この両コイル14,15の巻数が同一に設定されているので、外側コイル15の方が内側コイル14よりも環状トロイダルコア12に対して僅かに遠くなることにより、内側コイルの方が感度が高くなり、感度差が生じる。そして、この様に内側コイル14と外側コイル15との間に感度差があると、指度誤差が生じる。
【0016】
この結果、方位センサ11は、車体10に装着していない状態で、内側コイル14の磁束検出方向(内側コイル14と直交する方向)Yの検出感度Yaの方が、図1(b)に示したように、外側コイル15の磁束検出方向(外側コイル15と直交する方向)Xの検出感度Xaよりも、その検出感度が10〜25%だけ高くなっている。
【0017】
一方、自動車等の移動体は、車体10の大半が鉄で形成されていると共に、車体10の前後の長さと左右の長さの比率等が異なるために、即ち車体10の前後方向の長さが車幅方向の長さよりも長いために、図1(a)に示したように、車体10の前後方向の磁気感度(磁束の集めやすさ)Aが車幅方向の磁気感度Bよりも高い。
【0018】
従って、方位センサ11を車体10に装着する場合に、磁束検出方向Yを車体10の車幅方向に向けると共に、磁束検出方向Xを車体10の前後方向に向けることで、方位センサ11の磁束検出方向X,Yの検出感度Xa,Yaを図1(c)に示したようにより近似するようにできる。
【0019】
この結果、上述の方位センサ11では、励磁回路16からの交流により励磁巻線13を交流励磁すると、環状トロイダルコア12の対向部12a,12bを通る磁束Φ1,Φ2は大きさが等しく方向が反対であるため、出力巻線である内側コイル14の鎖交磁束はゼロとなって出力電圧V1は発生しない。また、外側コイル15についても同様に出力電圧V2は発生しない。次に、内側コイル14に直角方向から地球磁界Heが加わると、磁束Φ1,Φ2は非対称になり、内側コイル14に出力電圧V1が発生する。この際、外側コイル15には地球磁界Heが鎖交しないので出力電圧V2は発生しない。
【0020】
故に、車両の進行方向θは、
θ=tan-1(V1/V2)……………(1)
で表すことができる。この様にして、自動車等の車両の進行方向が計測されることになる。
【0021】
そして、コイル14,15の出力電圧V1,V2はアンプ17,18によって増幅されて表示制御回路19に入力される。この表示制御回路19は、(1)式から車両の移動方向θを求めて、表示部20に車両の移動方向θを車体10の向き或は矢印等で表示させることになる。尚、本方位センサの車両への取付位置としては、車体着磁の受けにくいところ、すなわち磁束が一定(平行)となる車両の中央部が望ましい。
【0022】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、励磁巻線が捲回された環状磁性体と、前記環状磁性体の一対向部間に直径方向に捲回された第1巻線と、前記環状磁性体の前記一対向部と90度ずれた対向部間に前記第1巻線と直交して捲回された第2巻線とを備える方位センサが移動体に装着され、且つ前記第2巻線上が第1巻線と同一巻数で前記第1巻線上から前記環状磁性体に捲回されて、前記第2巻線が前記第1巻線よりも前記環状磁性体から遠くなっていることにより、前記第1巻線の検出感度が前記第2巻線の検出感度よりも高くなっている移動体用電子方位検出装置であって、前記方位センサは前記移動体の中央部に取り付けられていると共に、前記第2巻線よりも検出感度の高い前記第1巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の低い方向に向けられていると共に、前記第1巻線よりも検出感度の低い前記第2巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の高い方向に向けられている構成としたので、指度誤差を従来よりも充分低減させて、従来のような複雑な磁気感度の調整作業をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は車両の磁気感度特性を示す説明図、(b)は電子式の方位センサの説明図、(c)は(a)の車両に(b)の方位センサを組み込んだときの説明図である。
【図2】図1(b)に示した方位センサの制御回路図である。
【図3】従来の方位センサの説明図である。
【符号の説明】
10…車体(移動体)
11…方位センサ
12…環状トロイダルコア(環状磁性体)
12a,12b…一対向部
12c,12d…対向部
13…励磁巻線
14…内側コイル(第1巻線)
15…外側コイル(第2巻線)
Claims (1)
- 励磁巻線が捲回された環状磁性体と、前記環状磁性体の一対向部間に直径方向に捲回された第1巻線と、前記環状磁性体の前記一対向部と90度ずれた対向部間に前記第1巻線と直交して捲回された第2巻線とを備える方位センサが移動体に装着され、且つ前記第2巻線上が第1巻線と同一巻数で前記第1巻線上から前記環状磁性体に捲回されて、前記第2巻線が前記第1巻線よりも前記環状磁性体から遠くなっていることにより、前記第1巻線の検出感度が前記第2巻線の検出感度よりも高くなっている移動体用電子方位検出装置であって、
前記方位センサは前記移動体の中央部に取り付けられていると共に、前記第2巻線よりも検出感度の高い前記第1巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の低い方向に向けられていると共に、前記第1巻線よりも検出感度の低い前記第2巻線の磁束検出方向が前記移動体の磁気感度の高い方向に向けられていることを特徴とする移動体用電子方位検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31988295A JP3741467B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 移動体用電子方位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31988295A JP3741467B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 移動体用電子方位検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09159454A JPH09159454A (ja) | 1997-06-20 |
JP3741467B2 true JP3741467B2 (ja) | 2006-02-01 |
Family
ID=18115297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31988295A Expired - Fee Related JP3741467B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 移動体用電子方位検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3741467B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114280510A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-05 | 中国长江电力股份有限公司 | El cid检测小车自适应检测巨型定子铁芯的装置及方法 |
-
1995
- 1995-12-08 JP JP31988295A patent/JP3741467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09159454A (ja) | 1997-06-20 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050720 |
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TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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