JP4812203B2

JP4812203B2 - アレイ型センサ

Info

Publication number: JP4812203B2
Application number: JP2001292016A
Authority: JP
Inventors: 修下村; 武田　　憲司; 恒司伊藤
Original assignee: Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003097904A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の位置検出などに用いられる複数個の非接触型センサを所定位置に配置して構成したアレイ型センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行レーン内の車両の位置を検出する手法として、特開平８−２０１００６号公報に開示されている技術が知られている。この技術は、路面の走行レーン中央に沿って永久磁石を配置し、この永久磁石で形成される磁界の強度を車両の横方向にアレイ状に配置される一連の磁界センサ（ピックアップコイル）によって検出することで、この永久磁石からの車両の横方向の変位を検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたアレイ型センサにおいては、各センサの出力をできるだけ均等に合わせることが必要となる。また、このように横方向の位置検出に用いる場合には、センサ自体が位置ずれを起こすと、位置検出の誤差を生ずる要因ともなる。
【０００４】
そこで本発明は、位置ずれやセンサの出力変化を低減して高精度の位置検出が可能なアレイ型センサを提供することを課題とする。
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るアレイ型センサは、複数個の磁気センサを所定位置に配置して磁界強度を検出するよう構成したアレイ型センサであって、各センサを位置決めして保持する高熱伝導性の位置決め部材を備えており、各センサは、予め計測された感度に応じて隣接するセンサ間での出力差が小さくなるように配置されていることを特徴とする。
【０００６】
このように各センサを高熱伝導性の位置決め部材に配置することで、各センサの位置関係を正確に規定することができるとともに、高熱伝導性の位置決め部材が各センサの温度をほぼ均一に保つことで、センサの温度の違いによる出力変位の発生を抑制できる。これにより、高精度の測定が可能となる。ここで、非接触センサとしては、磁気センサ、磁界センサのほか、電波センサ、超音波センサ、光学センサ等が含まれる。
【０００７】
各センサを感度順に並べて隣接するセンサ間の感度差を最小にすることにより、計測対象となる物性量が最大となる箇所の特定が容易になり、高精度の測定が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【０００９】
図１は、本発明に係るアレイ型センサを用いた車両の位置検出装置の検出部を示す全体構成図であり、図２は、そのアレイ型センサを下から見た図であり、図３は、そのIII−III線断面図である。
【００１０】
本発明に係るアレイ型センサ９は、ホール素子、ホールＩＣ、半導体ＭＲ素子等の磁気抵抗素子、ＭＩ素子等の磁気センサ１を多数個（例えば４０〜６０個）、アルミニウム、銅等の高熱伝導性の位置決め部材２に所定の間隔（１〜１．５ｃｍ間隔）で配置して構成される。そして、各センサ１はその配線１ｂが位置決め部材２の裏側に配置されるプリント基板４へと電気的に接続されることで、各センサ１への電源供給を行うとともに、その出力信号が図示していない車両内部のＥＣＵへと送られ処理される。
【００１１】
アレイ型センサ９は、筐体５に収容され、蓋６で封止された上で、ブラケット７を介して車両１０の前方下部に取り付けられる。そして、路面２０の走行レーン中央に沿って配置される永久磁石等からなる磁界マーカー２１の発する磁界を検出するものである。
【００１２】
位置決め部材２には、所定の間隔でセンサ１を収容するための窪みである位置決め溝２ａが設けられており、その壁面２ｂに各センサ１の側壁が突き当たるように接着剤３により固定することで、各センサ１は所定の間隔で位置決め固定される。ここで、位置決め部材２として前述したようなアルミニウム、銅等を用いることで、位置決め溝２ａおよび壁面２ｂの加工精度を向上させることができ、高精度の位置決めが可能となる。そのため、各センサ１を個別に車両１０に固定する場合と比較して、正確な位置調整を行うことができ、センサ１の位置ずれを抑制することができるので、車両１０の位置検出精度も向上する。
【００１３】
さらに、センサ１は高熱伝導性の位置決め部材２と面接触しているので、センサ１と位置決め部材２との熱伝導によりセンサ１は位置決め部材２とほぼ等温に維持され、さらに、位置決め部材２の内部温度分布も小さく維持されるので、各センサ１の温度をほぼ均一に保つことができる。その結果、温度変位によるセンサ１間の出力変位を抑制することができる。
【００１４】
さらにセンサ１を以下に述べるようにその感度に応じて配置することが好ましい。説明を簡単にするため、センサの配置数が５個の場合を例にとる。まず、６個のセンサを用意し、同一の温度条件、磁束密度でそれぞれのセンサの出力値（電圧）を測定する。その結果が表１に示されるようになったとする。
【００１５】
【表１】

ここで、他のセンサとの出力差が大きいセンサＤのみを除外し、その他のセンサをセンサ型アレイ９が車両１０に配置されたときに、車両１０の右側から左側に向かって、出力の小さい側から順に、つまり、センサＦ、センサＢ、センサＡ、センサＣ、センサＥの順に取り付ける。このように各センサを配置すると、隣接するセンサ間の感度差を最小とすることができる。したがって、センサ出力を調整することなく生出力のまま測定を行っても、センサの感度差による位置検出の誤り発生を抑制することができる。したがって、センサの感度調整コストを低減することができる。また、この測定を使用頻度が最も高いと予想される特定の温度条件、磁束密度で行うことで、この特定の条件、つまり使用頻度の高い条件下での位置検出精度を特に向上させることもできる。
【００１６】
ここで、センサの配置順は、上記の説明と逆であってもよく、あるいは、中央に最も高感度あるいは低感度のセンサを配置し、感度が山形あるいは谷型の分布となるように配置してもよい。
【００１７】
以上の説明では、磁気センサの場合を説明してきたが、非接触型のアレイ型センサ、例えば、電波センサ、超音波センサ、光学センサ等についても本発明は好適に適用できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、多数のセンサを高熱伝導性の位置決め部材に配置することで、高精度で位置決めできるとともに、各センサの温度をほぼ均一に維持して温度変位に伴う出力変位の発生を抑制することができる。さらに、各センサの出力を予め測定しておき、その出力に応じて隣接するセンサ間での出力差が小さくなるように配置することで、センサの出力調整を行わなくとも高精度の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアレイ型センサを用いた車両の位置検出装置の検出部を示す全体構成図である。
【図２】図１のアレイ型センサを下から見た図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【符号の説明】
１…センサ、１ａ…センサ本体、１ｂ…配線部、２…位置決め部材、２ａ…位置決め溝、２ｂ…壁面、３…接着剤、４…プリント基板、５…筐体、６…蓋、７…ブラケット、１０…車両、２０…路面、２１…信号源。

Claims

複数個の磁気センサを所定位置に配置して磁界強度を検出するよう構成したアレイ型センサであって、
各センサを位置決めして保持する高熱伝導性の位置決め部材を備えており、前記各センサは、予め計測された感度に応じて隣接するセンサ間での出力差が小さくなるように配置されていることを特徴とするアレイ型センサ。