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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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050720 |
|
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