JPH0666566A - 乗物の方向を決定する装置 - Google Patents
乗物の方向を決定する装置Info
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- JPH0666566A JPH0666566A JP5080686A JP8068693A JPH0666566A JP H0666566 A JPH0666566 A JP H0666566A JP 5080686 A JP5080686 A JP 5080686A JP 8068693 A JP8068693 A JP 8068693A JP H0666566 A JPH0666566 A JP H0666566A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses
-
- G—PHYSICS
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- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/02—Magnetic compasses
- G01C17/28—Electromagnetic compasses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定精度に対する乗物本体の様々な磁化の影
響を十分に排除する。 【構成】 本発明の装置は、乗物本体の強磁性体の外壁
に近接して配置され、かつ、前記外壁と剛固に連結して
いる磁界センサ3 を具える。外部磁場により前記本体の
壁部分1 を不所望に磁化されるおそれがあり、磁気セン
サ3 は壁部分1 に近接して設けられているので、測定は
不正確になる。外部磁界の悪影響を十分に排除するため
に、好ましくは壁部分を、少なくとも磁石23,27 をも含
む磁気回路に含めることにより、関連の壁部分を磁気的
に安定化させる。
響を十分に排除する。 【構成】 本発明の装置は、乗物本体の強磁性体の外壁
に近接して配置され、かつ、前記外壁と剛固に連結して
いる磁界センサ3 を具える。外部磁場により前記本体の
壁部分1 を不所望に磁化されるおそれがあり、磁気セン
サ3 は壁部分1 に近接して設けられているので、測定は
不正確になる。外部磁界の悪影響を十分に排除するため
に、好ましくは壁部分を、少なくとも磁石23,27 をも含
む磁気回路に含めることにより、関連の壁部分を磁気的
に安定化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも部分的に強
磁性体である本体を有する乗物の方向を決定する装置で
あって、本体の外壁に近接して配置され、かつ、外壁に
剛固に連結している磁界センサを具えているものに関す
るものである。
磁性体である本体を有する乗物の方向を決定する装置で
あって、本体の外壁に近接して配置され、かつ、外壁に
剛固に連結している磁界センサを具えているものに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】このような装置の例として、欧州特許公
告第0 067 337号明細書に記載されたものが知られてい
る。この既知の装置は、乗物の金属体の軟磁性体部分は
地上の磁界の磁力線を束ね、したがってこの磁界のより
正確な測定に寄与する、という仮定に基づいている。こ
の場合、乗物の硬質磁性体の部分により発生する妨害磁
界の影響が、適正な補正法により補償しうるものと仮定
している。このような補正法の例として、前記の欧州特
許公告第 0 067 337号明細書は、欧州特許公開第0 067
338号明細書を参照している。この方法によれば、乗物
は円を描いて駆動する必要があり、この場合補正係数の
計算が可能となるように測定をおこなっている。妨害が
生じている本体の部分の磁化がほぼ一定である場合、こ
のような補正法は比較的満足なものである。この場合、
比較的複雑で時間を消費する補正法が一度だけ、例えば
乗物に乗り始めるに先だって行われる必要がある。
告第0 067 337号明細書に記載されたものが知られてい
る。この既知の装置は、乗物の金属体の軟磁性体部分は
地上の磁界の磁力線を束ね、したがってこの磁界のより
正確な測定に寄与する、という仮定に基づいている。こ
の場合、乗物の硬質磁性体の部分により発生する妨害磁
界の影響が、適正な補正法により補償しうるものと仮定
している。このような補正法の例として、前記の欧州特
許公告第 0 067 337号明細書は、欧州特許公開第0 067
338号明細書を参照している。この方法によれば、乗物
は円を描いて駆動する必要があり、この場合補正係数の
計算が可能となるように測定をおこなっている。妨害が
生じている本体の部分の磁化がほぼ一定である場合、こ
のような補正法は比較的満足なものである。この場合、
比較的複雑で時間を消費する補正法が一度だけ、例えば
乗物に乗り始めるに先だって行われる必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は上記本体の部分に存在する残留磁気は、比較的容易に
変化するおそれがあることを確かめた。しかも、このよ
うな上記本体の部分の磁化は比較的頻繁にかつ予測のつ
かない仕方で変化する。これは例えば、上記乗物が外部
磁界に入ったとき発生する。このような磁界は、非常に
多数の構造的な鋼鉄を有する橋、貨物トラック又はビル
のような巨大な鋼鉄製の建造物の付近に発生する。強力
な磁界はまた、強い直流電流が流れる電気リード線、例
えば列車又は電車の直流リード線の付近でも発生する。
例えば4000A までの電流が、頭上にある鉄道の電線を流
れることができ、このとき4.4 ×10-4T の水平成分を有
する磁界が発生する。比較のために、オランダ国の地上
の磁気は2.7 ×10-5T の水平成分を有することを注意す
べきである。このような外部磁界の影響の下では、上記
本体の強磁性体の部分の磁化は連続的に変化する。一方
では、このような部分の部分的消磁が、例えば衝撃や、
温度サイクルや、例えば高圧ケーブルの付近で発生する
交流磁界により発生するおそれがある。
は上記本体の部分に存在する残留磁気は、比較的容易に
変化するおそれがあることを確かめた。しかも、このよ
うな上記本体の部分の磁化は比較的頻繁にかつ予測のつ
かない仕方で変化する。これは例えば、上記乗物が外部
磁界に入ったとき発生する。このような磁界は、非常に
多数の構造的な鋼鉄を有する橋、貨物トラック又はビル
のような巨大な鋼鉄製の建造物の付近に発生する。強力
な磁界はまた、強い直流電流が流れる電気リード線、例
えば列車又は電車の直流リード線の付近でも発生する。
例えば4000A までの電流が、頭上にある鉄道の電線を流
れることができ、このとき4.4 ×10-4T の水平成分を有
する磁界が発生する。比較のために、オランダ国の地上
の磁気は2.7 ×10-5T の水平成分を有することを注意す
べきである。このような外部磁界の影響の下では、上記
本体の強磁性体の部分の磁化は連続的に変化する。一方
では、このような部分の部分的消磁が、例えば衝撃や、
温度サイクルや、例えば高圧ケーブルの付近で発生する
交流磁界により発生するおそれがある。
【０００４】本発明は、複雑で時間を消費する補正行為
を用いる必要なく測定精度に及ぼす本体の可変磁化の影
響を十分減少させる、上述した種類の装置を提供するこ
とを目的とするものである。
を用いる必要なく測定精度に及ぼす本体の可変磁化の影
響を十分減少させる、上述した種類の装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の装置は、磁界センサに隣接した本体の壁部
分が磁気的に安定していることを特徴とするものであ
る。
に、本発明の装置は、磁界センサに隣接した本体の壁部
分が磁気的に安定していることを特徴とするものであ
る。
【０００６】「磁気的に安定している」という用語はこ
こでは、関連の壁部分が約2 ×10-4T の外部磁界にさら
された後、関連の壁部分から約1cm の距離での磁気誘導
が、所望の値から約0.02×10-4T 以上変位しない、こと
を意味するものとする。この変位は、同じ状況で安定化
されていない壁部分により受ける変化の約10％になる。
この安定化の結果、乗物が通常動作する付近に発生する
外部磁界の影響下での関連の壁部分の磁化の変化は、も
はや測定結果に重大な影響を及ぼさない。
こでは、関連の壁部分が約2 ×10-4T の外部磁界にさら
された後、関連の壁部分から約1cm の距離での磁気誘導
が、所望の値から約0.02×10-4T 以上変位しない、こと
を意味するものとする。この変位は、同じ状況で安定化
されていない壁部分により受ける変化の約10％になる。
この安定化の結果、乗物が通常動作する付近に発生する
外部磁界の影響下での関連の壁部分の磁化の変化は、も
はや測定結果に重大な影響を及ぼさない。
【０００７】本発明の装置の好適例は、関連の壁部分は
磁気回路に含まれており、この磁気回路はまた少なくと
も磁石を有することを特徴とするものである。本例で
は、制御された磁界を上記壁部分に発生させることがで
き、その結果外部磁界の影響が十分に減少する。上記磁
石は、電磁石でも永久磁石でもよい。
磁気回路に含まれており、この磁気回路はまた少なくと
も磁石を有することを特徴とするものである。本例で
は、制御された磁界を上記壁部分に発生させることがで
き、その結果外部磁界の影響が十分に減少する。上記磁
石は、電磁石でも永久磁石でもよい。
【０００８】この好適例の第１の変形例は、磁気回路は
また、断面がほぼＵ字形状であり、かつ、軟磁性又は強
磁性材料から形成されているヨークを具え、ヨークの脚
部の自由端が関連の壁部に面しており、ヨークは、電磁
石を形成するために、電気コイルにより少なくとも部分
的に取り囲まれていることを特徴とするものである。
また、断面がほぼＵ字形状であり、かつ、軟磁性又は強
磁性材料から形成されているヨークを具え、ヨークの脚
部の自由端が関連の壁部に面しており、ヨークは、電磁
石を形成するために、電気コイルにより少なくとも部分
的に取り囲まれていることを特徴とするものである。
【０００９】さらに、この変形例の本体の壁部分を安定
化させる方法の例は、壁部分を第１の磁化の飽和状態に
するために、予め設定された電流方向及び予め設定され
た値を有する直流電流をコイルに流し、その後電流をゼ
ロまで徐々に減少することを特徴とするものである。本
例によれば、上記磁気回路は物理的に良好に規定された
状態となる。この方法を実行した後に上記磁気回路に存
在し、かつ、制御された方法で誘起された残留磁化は、
外部磁界による関連の壁部分への影響を高程度に阻止す
る。
化させる方法の例は、壁部分を第１の磁化の飽和状態に
するために、予め設定された電流方向及び予め設定され
た値を有する直流電流をコイルに流し、その後電流をゼ
ロまで徐々に減少することを特徴とするものである。本
例によれば、上記磁気回路は物理的に良好に規定された
状態となる。この方法を実行した後に上記磁気回路に存
在し、かつ、制御された方法で誘起された残留磁化は、
外部磁界による関連の壁部分への影響を高程度に阻止す
る。
【００１０】さらに前記方法の変形例は、壁部分を第２
の磁化の飽和状態にするために、第１の電流方向と逆の
第２の電流方向及び予め設定された値を有する直流電流
をコイルに流し、その後電流をゼロまで徐々に減少する
ことを特徴とするものである。本例で生じる残留磁化
は、上述したようにして誘起される残留磁化の方向と反
対方向となり、測定結果に及ぼす残留磁化の影響は、残
留磁化の両状態における測定を行い、かつ、これらの結
果を加算することにより、容易に排除できる。
の磁化の飽和状態にするために、第１の電流方向と逆の
第２の電流方向及び予め設定された値を有する直流電流
をコイルに流し、その後電流をゼロまで徐々に減少する
ことを特徴とするものである。本例で生じる残留磁化
は、上述したようにして誘起される残留磁化の方向と反
対方向となり、測定結果に及ぼす残留磁化の影響は、残
留磁化の両状態における測定を行い、かつ、これらの結
果を加算することにより、容易に排除できる。
【００１１】さらに上記方法の変形例は、壁部分を第１
の磁化の飽和状態にする前に、磁気回路を消磁するため
に徐々に振幅を減少させる交流をコイルに流すことを特
徴とするものである。外部磁界により生じる予測のつか
ないいかなる磁化もこのようにして中性化され、上記磁
気回路は、磁化に適して規定された初期状態となる。
の磁化の飽和状態にする前に、磁気回路を消磁するため
に徐々に振幅を減少させる交流をコイルに流すことを特
徴とするものである。外部磁界により生じる予測のつか
ないいかなる磁化もこのようにして中性化され、上記磁
気回路は、磁化に適して規定された初期状態となる。
【００１２】本発明の装置の前記好適例の第２の変形例
は、磁気回路はまた、軟磁性材料で形成されているヨー
ク及び複数の永久磁石を具えることを特徴とするもので
ある。これらの永久磁石が存在する結果、関連の壁部分
は一定の方法で磁化され、外部磁界が磁化に及ぼす影響
をかなり小さくすることができる。この例の特に実用的
かつ容易である製造可能な変形例は、ヨークは関連の壁
部分にほぼ平行に延在し、永久磁石は壁部分とヨークと
を連結し、かつ、磁石によって壁部分に発生される磁界
が互いに強められるように分極していることを特徴とす
るものである。
は、磁気回路はまた、軟磁性材料で形成されているヨー
ク及び複数の永久磁石を具えることを特徴とするもので
ある。これらの永久磁石が存在する結果、関連の壁部分
は一定の方法で磁化され、外部磁界が磁化に及ぼす影響
をかなり小さくすることができる。この例の特に実用的
かつ容易である製造可能な変形例は、ヨークは関連の壁
部分にほぼ平行に延在し、永久磁石は壁部分とヨークと
を連結し、かつ、磁石によって壁部分に発生される磁界
が互いに強められるように分極していることを特徴とす
るものである。
【００１３】本発明の装置の更に好適な実施例は、関連
の壁部分が硬質磁性材料を含むことを特徴とするもので
ある。本例は、関連の壁部の少なくとも片面を硬質磁性
材料（例えばフェロックス・デュア）の粒子を含むラッ
カー層で被覆することによって非常に簡単かつ目立たな
いように実現することができる。
の壁部分が硬質磁性材料を含むことを特徴とするもので
ある。本例は、関連の壁部の少なくとも片面を硬質磁性
材料（例えばフェロックス・デュア）の粒子を含むラッ
カー層で被覆することによって非常に簡単かつ目立たな
いように実現することができる。
【００１４】
【実施例】図１は、乗物例えば乗用車の本体の外壁の一
部分１の断面図である。少なくとも図示の外壁部分１
（この場合は上記乗用車の屋根の一部）は、強磁性体例
えば鋼鉄で形成されている。例えば米国特許明細書 4 4
29 469号に記載されている磁気コンパスの一部を形成す
る磁界センサ３は、壁部分１に近接して配置されてい
る。ケーブル５を介して磁界センサ３は既知の信号処理
回路７と接続している。信号処理回路７を、好ましくは
上記乗物内部に位置させる。本実施例のように上記乗物
の外側に配置されている磁界センサ３は、上記乗物の内
側例えば乗用車の屋根と屋根の裏張との間に配置するこ
ともできることは明らかである。
部分１の断面図である。少なくとも図示の外壁部分１
（この場合は上記乗用車の屋根の一部）は、強磁性体例
えば鋼鉄で形成されている。例えば米国特許明細書 4 4
29 469号に記載されている磁気コンパスの一部を形成す
る磁界センサ３は、壁部分１に近接して配置されてい
る。ケーブル５を介して磁界センサ３は既知の信号処理
回路７と接続している。信号処理回路７を、好ましくは
上記乗物内部に位置させる。本実施例のように上記乗物
の外側に配置されている磁界センサ３は、上記乗物の内
側例えば乗用車の屋根と屋根の裏張との間に配置するこ
ともできることは明らかである。
【００１５】図示の外壁部分１は、磁気回路内に含まれ
る。本実施例では、この磁気回路は、軟磁性材料（例え
ばシリコン鉄）からなる多数の積層プレートのヨーク９
と、例えばフェロックス・デュアからなる２個又はそれ
以上の永久磁石１１と、をも具える。永久磁石１１は、
外壁部分１とヨーク９とを結合している。また永久磁石
１１は、磁石により外壁部分及びヨーク９に発生する磁
界が互いに強められるように分極している。このように
上記磁気回路の複数部分で発生した磁化の方向は矢印１
３によって示される。磁界センサ３は支持体１４により
ヨーク９の上方に装着され、その結果外壁部分１と剛固
に連結している。この目的のためには、所望に応じ、磁
界センサ３をヨーク９に形成された凹部（図示せず）に
収容させるようにすることもできる。この場合ヨーク９
は、長方形の軟磁性材料を多数堆積した枠を具えてもよ
く、例えば永久磁石１１はヨークのそれぞれの角に配置
される。図示されるように、上記磁気回路及び磁界セン
サ３は屋根の上側（すなわち乗物の外側）に具えられて
いるが、代わりに上記磁気回路及び／又は磁気センサ３
を屋根の下側（すなわち乗物の内側）に具えることもで
きる。
る。本実施例では、この磁気回路は、軟磁性材料（例え
ばシリコン鉄）からなる多数の積層プレートのヨーク９
と、例えばフェロックス・デュアからなる２個又はそれ
以上の永久磁石１１と、をも具える。永久磁石１１は、
外壁部分１とヨーク９とを結合している。また永久磁石
１１は、磁石により外壁部分及びヨーク９に発生する磁
界が互いに強められるように分極している。このように
上記磁気回路の複数部分で発生した磁化の方向は矢印１
３によって示される。磁界センサ３は支持体１４により
ヨーク９の上方に装着され、その結果外壁部分１と剛固
に連結している。この目的のためには、所望に応じ、磁
界センサ３をヨーク９に形成された凹部（図示せず）に
収容させるようにすることもできる。この場合ヨーク９
は、長方形の軟磁性材料を多数堆積した枠を具えてもよ
く、例えば永久磁石１１はヨークのそれぞれの角に配置
される。図示されるように、上記磁気回路及び磁界セン
サ３は屋根の上側（すなわち乗物の外側）に具えられて
いるが、代わりに上記磁気回路及び／又は磁気センサ３
を屋根の下側（すなわち乗物の内側）に具えることもで
きる。
【００１６】図２に、乗用車の屋根から1cm 上で測定さ
れ、外部直流磁界Ｂexにより誘導された磁気誘導の水平
成分Ｂxmに及ぼす上述した構成の影響を示す。曲線１５
は、本発明による特別な処理を施さずに屋根が上記外部
直流磁界Ｂexにさらされた後のＢxmの変化を示し、曲線
１７は、図１に示すような磁気回路を取り付けた後のＢ
xmの変化を示す。この場合上記磁気回路は、短軸に沿っ
て磁化されている４個の13×7 ×3mm3のNdFeB 磁石と、
２枚のプレート(120×120 ×0.5mm3) 及び６個の枠(120
×120 ×0.5mm3で開口部が80×80mm3)からなる軟磁性体
ヨーク９とから構成されている。図２Ａは0 〜5 ×10-4
T における上記外部磁界の影響を、図２Ｂは0 〜2 ×10
-4T における上記外部磁界の影響をそれぞれ示す。図２
Ａ及びＢにはまた水平線２１が示されており、水平線２
１はＢxmが0.0025×10-4T すなわち地上の磁界の値の約
10％に相当する。図２Ａ及びＢでは、本発明による処理
を施していなければ外部磁界が5 ×10-4T になると1.25
×10-4T の妨害が発生することが示されている。磁気回
路を取り付けた後では、妨害は0.255 ×10-4T のみとな
り、５倍向上したことを意味する。処理を施していない
場合には、1 ×10-4T （曲線１５と水平線２１との交
点）から外部磁界が地上の磁界の10％以上の磁気誘導を
生じせしめる。上記磁気回路を取り付けた後では、地上
の磁界の10％以上の磁気誘導を生ぜしめるには2.5 ×10
-4T 以上の外部磁界が必要とされる。磁気回路を取り付
けた結果、直流妨害に対する乗用車の屋根の磁化の安定
性が十分改善されることは明らかである。
れ、外部直流磁界Ｂexにより誘導された磁気誘導の水平
成分Ｂxmに及ぼす上述した構成の影響を示す。曲線１５
は、本発明による特別な処理を施さずに屋根が上記外部
直流磁界Ｂexにさらされた後のＢxmの変化を示し、曲線
１７は、図１に示すような磁気回路を取り付けた後のＢ
xmの変化を示す。この場合上記磁気回路は、短軸に沿っ
て磁化されている４個の13×7 ×3mm3のNdFeB 磁石と、
２枚のプレート(120×120 ×0.5mm3) 及び６個の枠(120
×120 ×0.5mm3で開口部が80×80mm3)からなる軟磁性体
ヨーク９とから構成されている。図２Ａは0 〜5 ×10-4
T における上記外部磁界の影響を、図２Ｂは0 〜2 ×10
-4T における上記外部磁界の影響をそれぞれ示す。図２
Ａ及びＢにはまた水平線２１が示されており、水平線２
１はＢxmが0.0025×10-4T すなわち地上の磁界の値の約
10％に相当する。図２Ａ及びＢでは、本発明による処理
を施していなければ外部磁界が5 ×10-4T になると1.25
×10-4T の妨害が発生することが示されている。磁気回
路を取り付けた後では、妨害は0.255 ×10-4T のみとな
り、５倍向上したことを意味する。処理を施していない
場合には、1 ×10-4T （曲線１５と水平線２１との交
点）から外部磁界が地上の磁界の10％以上の磁気誘導を
生じせしめる。上記磁気回路を取り付けた後では、地上
の磁界の10％以上の磁気誘導を生ぜしめるには2.5 ×10
-4T 以上の外部磁界が必要とされる。磁気回路を取り付
けた結果、直流妨害に対する乗用車の屋根の磁化の安定
性が十分改善されることは明らかである。
【００１７】上記磁気回路を取り付けることにより、乗
用車の内部つまり乗用車の屋根の直下に約3 ×10-5〜5
×10-5T の漂遊磁界が発生する。この磁界は非常に小さ
いので、乗用車内の小さい鉄製物体が屋根に引きつけら
れるおそれがない。
用車の内部つまり乗用車の屋根の直下に約3 ×10-5〜5
×10-5T の漂遊磁界が発生する。この磁界は非常に小さ
いので、乗用車内の小さい鉄製物体が屋根に引きつけら
れるおそれがない。
【００１８】磁気回路を取り付けることによって、地上
の磁界に対する磁気センサ３の感度は減少する。上記磁
気回路がなければ、乗物が180 °回転することにより、
測定される磁界の強さは2 ×5 ×10-5T 変化する。磁気
回路を取り付けた後では、この信号が1 ×10-5T に減少
する。上記妨害は上述したように1/5 に減少するので、
上記センサの感度の正味の向上はしたがって２倍にな
る。地上の磁界に対する感度が減少するのは、ヨーク９
によって磁束の一部が捕らえられるからである。この効
果は、磁気センサ３が非飽和軟磁性体ヨークのすぐ近く
に位置するときはいつでも生じる。例えば永久磁石１１
の磁性の強さを均一にしたままヨーク９の厚さを減少さ
せることによりヨーク９を飽和させることができるが、
一方では乗物内の漂遊磁界はこのときかなり増大し、他
方では、屋根の永久的な磁化が減少し、その結果妨害に
対する磁化の感度が増加する。
の磁界に対する磁気センサ３の感度は減少する。上記磁
気回路がなければ、乗物が180 °回転することにより、
測定される磁界の強さは2 ×5 ×10-5T 変化する。磁気
回路を取り付けた後では、この信号が1 ×10-5T に減少
する。上記妨害は上述したように1/5 に減少するので、
上記センサの感度の正味の向上はしたがって２倍にな
る。地上の磁界に対する感度が減少するのは、ヨーク９
によって磁束の一部が捕らえられるからである。この効
果は、磁気センサ３が非飽和軟磁性体ヨークのすぐ近く
に位置するときはいつでも生じる。例えば永久磁石１１
の磁性の強さを均一にしたままヨーク９の厚さを減少さ
せることによりヨーク９を飽和させることができるが、
一方では乗物内の漂遊磁界はこのときかなり増大し、他
方では、屋根の永久的な磁化が減少し、その結果妨害に
対する磁化の感度が増加する。
【００１９】上述した方法により、コンパス信号の安定
性を約２倍に向上できる。上述した構成は簡単、頑丈か
つコンパクトである（厚さは約1cm ）。屋根の一部の永
久的な磁化は、欠点となるおそれがある。
性を約２倍に向上できる。上述した構成は簡単、頑丈か
つコンパクトである（厚さは約1cm ）。屋根の一部の永
久的な磁化は、欠点となるおそれがある。
【００２０】図３は、上記屋根の磁化を十分に小さくす
ることができる磁気回路を具える装置の一実施例を示
す。対応する構成要素は、図１で用いられた符号と同一
の符号で示されている。この磁気回路は電磁石を具え、
これによって関連の壁部分１を予め定められた磁化状態
にすることができる。上記磁気回路は、断面がほぼＵ字
形状であり、軟磁性材料で形成されているヨークを具え
る。このヨークは、図１に示したヨーク９と同様に構成
することができる基部２３を具える。上記磁気回路はま
た、複数（好ましくは２個）の脚部２５を具え、脚部２
５の自由端は外壁部分１に面する。基部２３はソレノイ
ド型の電気コイル２７によって囲まれており、したがっ
て電磁石が形成されている。コイル２７は、２本の接続
線２９を介して電源装置３１と接続しており、電源装置
３１はこのコイルに可変電流を供給することができる。
基部２３の寸法は例えば120 ×185 ×1mm3であり、コイ
ル２７は例えば１メートルにつき4000巻きである。電源
装置３１が1Aの電流を供給すると、上記コイルはしたが
って4000×1/2A/mの磁界を誘起する。本実施例では、乗
用車の屋根の壁部分１の金属が飽和するのに必要とされ
る磁界の強さは約6000A/m となった。テスト中壁部分１
を安定させるために以下の３工程が実行された。 １） 電源装置からコイル２７に、50Hzの周波数を有す
る交流を供給した。この交流は最初3Aであり、ゼロまで
徐々に減少させた。これにより外壁部分１は消磁され
た。 ２） 次に、コイル２７に3Aの直流を供給し、その後こ
の直流をゼロまで徐々に減少した。これにより壁部分１
は第１の磁気飽和状態となり、その後(H,M)=(0,-M r )
の残留磁化状態となった。ここでＨは磁界の強さであ
り、Ｍは壁部分１内の磁化の強さである。またM r は残
留磁化の強さである。 ３） 最後に、上記コイルに-3A の直流を供給し、その
後この直流をゼロまで徐々に減少した。これにより壁部
分１は第２の磁気飽和状態となり、その後(H,M)=(0,
M r) の残留磁化状態となった。
ることができる磁気回路を具える装置の一実施例を示
す。対応する構成要素は、図１で用いられた符号と同一
の符号で示されている。この磁気回路は電磁石を具え、
これによって関連の壁部分１を予め定められた磁化状態
にすることができる。上記磁気回路は、断面がほぼＵ字
形状であり、軟磁性材料で形成されているヨークを具え
る。このヨークは、図１に示したヨーク９と同様に構成
することができる基部２３を具える。上記磁気回路はま
た、複数（好ましくは２個）の脚部２５を具え、脚部２
５の自由端は外壁部分１に面する。基部２３はソレノイ
ド型の電気コイル２７によって囲まれており、したがっ
て電磁石が形成されている。コイル２７は、２本の接続
線２９を介して電源装置３１と接続しており、電源装置
３１はこのコイルに可変電流を供給することができる。
基部２３の寸法は例えば120 ×185 ×1mm3であり、コイ
ル２７は例えば１メートルにつき4000巻きである。電源
装置３１が1Aの電流を供給すると、上記コイルはしたが
って4000×1/2A/mの磁界を誘起する。本実施例では、乗
用車の屋根の壁部分１の金属が飽和するのに必要とされ
る磁界の強さは約6000A/m となった。テスト中壁部分１
を安定させるために以下の３工程が実行された。 １） 電源装置からコイル２７に、50Hzの周波数を有す
る交流を供給した。この交流は最初3Aであり、ゼロまで
徐々に減少させた。これにより外壁部分１は消磁され
た。 ２） 次に、コイル２７に3Aの直流を供給し、その後こ
の直流をゼロまで徐々に減少した。これにより壁部分１
は第１の磁気飽和状態となり、その後(H,M)=(0,-M r )
の残留磁化状態となった。ここでＨは磁界の強さであ
り、Ｍは壁部分１内の磁化の強さである。またM r は残
留磁化の強さである。 ３） 最後に、上記コイルに-3A の直流を供給し、その
後この直流をゼロまで徐々に減少した。これにより壁部
分１は第２の磁気飽和状態となり、その後(H,M)=(0,
M r) の残留磁化状態となった。
【００２１】上記第１工程後には、壁部分１の磁化の強
さＭは地上の磁界の大きさ程度であり、したがってセン
サ３の領域の壁部分により発生した磁気誘導もまた地上
の磁界の大きさ程度である。工程２及び３の後、壁部分
１の磁化の強さは-M r及びM r にそれぞれなり、これに
より上記センサの領域の壁部分により発生した磁気誘導
は-B r及びB r にそれぞれなる。工程２は、必ずしも工
程１の後に行う必要がない。残留磁化状態は原理的に任
意の初期状態から到達せしめることができる。しかしな
がら、前もって工程１を行うことにより、初期状態がこ
のように適切に規定されるという利点を有する。センサ
３の領域の地上の磁界により発生する磁気誘導B a を、
壁部分１の材料の残留磁化状態で測定する。残留磁化に
より発生した磁気誘導-B r又はB r に対して補正を行う
必要があることは明らかである。この補正は、工程２完
了後最初に測定を行うことにより容易に到達することが
できる。次に合計の磁気誘導B=B a -B rを測定する。次
に工程３を行い、その後合計の磁気誘導B=B a +B rを測
定する。これら２回の測定の結果を加えることによって
B r を消去することができ、その結果B a を正確に決定
できる。これら２回の測定の結果を減算することもで
き、その結果B a の値はB r となる。次にこの値を、工
程２又は工程３のみを実行した後行われる測定に対する
補正量として用いることができる。この場合、B r は測
定の間に変化しないものと仮定する。例えば温度の変動
又は材料が老化するために、B r は長時間に渡って変化
するおそれがあるため、定期的な間隔を置いてB r を再
び決定する必要がある。この決定は特に簡単であるので
問題ではない。測定中コイル２７には電流が流れず、ヨ
ーク２３，２５は磁化M r に対する短絡回路を構成し、
その結果B r の値は制限される。ヨークはこの状態で飽
和しえないので、本実施例では、地上の磁界の一部をも
吸収し、その結果センサにより発生する通常の信号は減
少する。
さＭは地上の磁界の大きさ程度であり、したがってセン
サ３の領域の壁部分により発生した磁気誘導もまた地上
の磁界の大きさ程度である。工程２及び３の後、壁部分
１の磁化の強さは-M r及びM r にそれぞれなり、これに
より上記センサの領域の壁部分により発生した磁気誘導
は-B r及びB r にそれぞれなる。工程２は、必ずしも工
程１の後に行う必要がない。残留磁化状態は原理的に任
意の初期状態から到達せしめることができる。しかしな
がら、前もって工程１を行うことにより、初期状態がこ
のように適切に規定されるという利点を有する。センサ
３の領域の地上の磁界により発生する磁気誘導B a を、
壁部分１の材料の残留磁化状態で測定する。残留磁化に
より発生した磁気誘導-B r又はB r に対して補正を行う
必要があることは明らかである。この補正は、工程２完
了後最初に測定を行うことにより容易に到達することが
できる。次に合計の磁気誘導B=B a -B rを測定する。次
に工程３を行い、その後合計の磁気誘導B=B a +B rを測
定する。これら２回の測定の結果を加えることによって
B r を消去することができ、その結果B a を正確に決定
できる。これら２回の測定の結果を減算することもで
き、その結果B a の値はB r となる。次にこの値を、工
程２又は工程３のみを実行した後行われる測定に対する
補正量として用いることができる。この場合、B r は測
定の間に変化しないものと仮定する。例えば温度の変動
又は材料が老化するために、B r は長時間に渡って変化
するおそれがあるため、定期的な間隔を置いてB r を再
び決定する必要がある。この決定は特に簡単であるので
問題ではない。測定中コイル２７には電流が流れず、ヨ
ーク２３，２５は磁化M r に対する短絡回路を構成し、
その結果B r の値は制限される。ヨークはこの状態で飽
和しえないので、本実施例では、地上の磁界の一部をも
吸収し、その結果センサにより発生する通常の信号は減
少する。
【００２２】上述した装置をテストするために、ヨーク
２３，２５が軟磁性材料（軟磁性体シリコン鉄）で形成
されている本実施例において、磁気誘導を上記それぞれ
の工程の後乗用車の屋根の1cm 上で測定した。次に、5
×10-4T の妨害の磁界を加え、その後一連の測定を繰り
返した。上記一連の測定を繰り返す際、その都度まず最
初、乗物の第１の位置（位置１）で測定を行い、続いて
上記乗物を180 °回転した後測定を行った。再現性を検
査するために、残留磁化を帯びた点ごとに上述した２回
の測定を行った。その結果を以下の〔表１〕に示す。測
定結果は10-7Tの単位で示されている。3Aで予め磁化し
た後の2 回の測定の平均値をこれに対応する-3A で予め
磁化した後の2 回の測定の平均値に加えることにより、
かつ、これらの差を２で割ることにより、上述したよう
に地上の磁界により発生する磁気誘導B a がわかる。同
様に上記平均値の和を２で割ることにより、残留磁化に
より発生する磁気誘導B r の値がわかる。このようにし
てわかったB a 及びB r の値もまた〔表１〕に示す。
２３，２５が軟磁性材料（軟磁性体シリコン鉄）で形成
されている本実施例において、磁気誘導を上記それぞれ
の工程の後乗用車の屋根の1cm 上で測定した。次に、5
×10-4T の妨害の磁界を加え、その後一連の測定を繰り
返した。上記一連の測定を繰り返す際、その都度まず最
初、乗物の第１の位置（位置１）で測定を行い、続いて
上記乗物を180 °回転した後測定を行った。再現性を検
査するために、残留磁化を帯びた点ごとに上述した２回
の測定を行った。その結果を以下の〔表１〕に示す。測
定結果は10-7Tの単位で示されている。3Aで予め磁化し
た後の2 回の測定の平均値をこれに対応する-3A で予め
磁化した後の2 回の測定の平均値に加えることにより、
かつ、これらの差を２で割ることにより、上述したよう
に地上の磁界により発生する磁気誘導B a がわかる。同
様に上記平均値の和を２で割ることにより、残留磁化に
より発生する磁気誘導B r の値がわかる。このようにし
てわかったB a 及びB r の値もまた〔表１〕に示す。
【表１】
【００２３】180 °の乗物の回転により発生したB a の
測定値の変化（位置１におけるB aと位置２におけるB
a との差）は、妨害磁界を加える前は56.7×10-7T とな
り、妨害磁界を加えた後は58.8×10-7T となる。したが
って、妨害磁界により生じる差は2 ×10-7T より小さく
なり、本発明による処置を講じていない場合に比べて約
600 倍よくなる。この差は、上述した測定の再現性に関
して行った値と同程度の値である。この測定値は、地上
の磁界によって生じた磁気誘導の実際の値（2.7 ×10-5
T ）の約1/4 倍から1/5 倍であり、その結果ヨーク２
３，２５を具えることによって感度は1/4 〜1/5 倍にな
る。したがって安定性の正味の増加は80〜100 倍であ
る。感度は磁束収束器（図示せず）を具えることにより
さらに増大させることができるが、漂遊磁界により屋根
と強力に結合せしめてしまう。ヨーク２３，２５が強磁
性材料（例えば鋼板）で形成されている実施例では、屋
根の磁化による妨害磁気誘導をかなり排除できる、とい
う利点が得られる。 測定されたB a の値はこのとき、
実際の値の1 〜1/2 倍である。このとき安定性の正味の
増加は約400 倍である。
測定値の変化（位置１におけるB aと位置２におけるB
a との差）は、妨害磁界を加える前は56.7×10-7T とな
り、妨害磁界を加えた後は58.8×10-7T となる。したが
って、妨害磁界により生じる差は2 ×10-7T より小さく
なり、本発明による処置を講じていない場合に比べて約
600 倍よくなる。この差は、上述した測定の再現性に関
して行った値と同程度の値である。この測定値は、地上
の磁界によって生じた磁気誘導の実際の値（2.7 ×10-5
T ）の約1/4 倍から1/5 倍であり、その結果ヨーク２
３，２５を具えることによって感度は1/4 〜1/5 倍にな
る。したがって安定性の正味の増加は80〜100 倍であ
る。感度は磁束収束器（図示せず）を具えることにより
さらに増大させることができるが、漂遊磁界により屋根
と強力に結合せしめてしまう。ヨーク２３，２５が強磁
性材料（例えば鋼板）で形成されている実施例では、屋
根の磁化による妨害磁気誘導をかなり排除できる、とい
う利点が得られる。 測定されたB a の値はこのとき、
実際の値の1 〜1/2 倍である。このとき安定性の正味の
増加は約400 倍である。
【００２４】図４に本発明の装置の一実施例を示す。本
実施例では、センサ３のすぐ近くに位置する壁部分１
は、硬質磁性材料を含むので磁気的に安定している。本
例は壁部全体又は一部を製造するに当たり硬質磁性材料
（例えばフェロックス・デュア）を用いることにより実
現できるが、実際上の理由から図４に示した解決策の方
が好ましい。図４の例では、壁部分１を硬質磁性材料の
粒子を含むラッカー層３３が被覆された一般的な鋼板か
ら形成する。このラッカーは、均一に分散された1mm 程
度の寸法のフェロックス・デュアの粒子を含む。この硬
質磁性材料は、通常生じる外部妨害磁界により磁化状態
を変化させるのが困難である、という特性を有する。上
記センサの領域で関連の壁部分１により生じる妨害磁気
誘導はほぼ一定となる。
実施例では、センサ３のすぐ近くに位置する壁部分１
は、硬質磁性材料を含むので磁気的に安定している。本
例は壁部全体又は一部を製造するに当たり硬質磁性材料
（例えばフェロックス・デュア）を用いることにより実
現できるが、実際上の理由から図４に示した解決策の方
が好ましい。図４の例では、壁部分１を硬質磁性材料の
粒子を含むラッカー層３３が被覆された一般的な鋼板か
ら形成する。このラッカーは、均一に分散された1mm 程
度の寸法のフェロックス・デュアの粒子を含む。この硬
質磁性材料は、通常生じる外部妨害磁界により磁化状態
を変化させるのが困難である、という特性を有する。上
記センサの領域で関連の壁部分１により生じる妨害磁気
誘導はほぼ一定となる。
【図１】本発明の装置の第１実施例を図示している。
【図２】Ａは、図１に示す装置の動作を表すグラフを、
ＢはＡの１９を拡大したものをそれぞれ示す。
ＢはＡの１９を拡大したものをそれぞれ示す。
【図３】本発明の装置の第２実施例を図示している。
【図４】本発明の装置の第３実施例を図示している。
【符号の説明】 １ 壁部分 ３ 磁界センサ ５ ケーブル ７ 信号処理回路 ９ ヨーク １１ 永久磁石 １３ 磁化方向 １４ 支持体 １５，１７ 曲線 １９ グラフ部分 ２１ 水平線 ２３ 基部 ２５ 脚部 ２７ コイル ２９ 接続線 ３３ ラッカー層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨセフ ペター マリー ナウス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ１ (72)発明者 ウィプケ フォルカーツ オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ１ (72)発明者 マルチヌス アデラ マリア ヘイス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ１
Claims (11)
- 【請求項１】少なくとも部分的に強磁性体である本体を
有する乗物の方向を決定する装置であって、この装置
は、前記本体の外壁に近接して配置され、かつ、前記外
壁に剛固に連結している磁界センサ(3) を具えている当
該装置において、前記磁界センサ(3) に隣接した前記本
体の壁部分(1) が磁気的に安定していることを特徴とす
る乗物の方向を決定する装置。 - 【請求項２】関連の壁部(1) は磁気回路に含まれてお
り、この回路はまた少なくとも磁石(11;23,27)を有する
ことを特徴とする請求項１記載の乗物の方向を決定する
装置。 - 【請求項３】前記磁気回路はまた、断面がほぼＵ字形状
であり、かつ、軟磁性又は強磁性材料から形成されてい
るヨーク(23,25) を具え、前記ヨークの脚部(25)の自由
端が関連の壁部分(1) に面しており、前記ヨークは、電
磁石を形成するために、電気コイル(27)により少なくと
も部分的に取り囲まれていることを特徴とする請求項２
記載の乗物の方向を決定する装置。 - 【請求項４】前記磁気回路はまた、軟磁性材料で形成さ
れているヨーク(9) 及び複数の永久磁石(11)を具えるこ
とを特徴とする請求項２記載の乗物の方向を決定する装
置。 - 【請求項５】前記ヨーク(9) は関連の壁部分(1) にほぼ
平行に延在し、前記永久磁石(11)は前記壁部分とヨーク
とを連結し、かつ、前記磁石によって前記壁部分に発生
される磁界が互いに強められるように分極していること
を特徴とする請求項４記載の乗物の方向を決定する装
置。 - 【請求項６】関連の壁部(1) が硬質磁性材料を含むこと
を特徴とする請求項１記載の乗物の方向を決定する装
置。 - 【請求項７】関連の壁部の少なくとも片面が、硬質磁性
材料の粒子を含むラッカー層(33)で被覆されていること
を特徴とする請求項６記載の乗物の方向を決定する装
置。 - 【請求項８】前記硬質磁性材料がフェロックス・デュア
であることを特徴とする請求項６又は７記載の乗物の方
向を決定する装置。 - 【請求項９】請求項３記載の乗物の方向を決定する装置
の本体の壁部分(1) を磁気的に安定化させる磁化安定化
方法において、前記壁部分(1) を第１の磁化の飽和状態
にするために、予め設定された電流方向及び予め設定さ
れた値をを有する直流電流を前記コイル(27)に流し、そ
の後前記電流をゼロまで徐々に減少することを特徴とす
る磁気安定化方法。 - 【請求項１０】請求項９記載の磁気安定化方法におい
て、次に前記壁部分(1) を第２の磁化の飽和状態にする
ために、前記第１の電流方向と逆の第２の電流方向及び
予め設定された値を有する直流電流を前記コイル(27)に
流し、その後前記電流をゼロまで徐々に減少することを
特徴とする磁気安定化方法。 - 【請求項１１】請求項９又は１０記載の磁気安定化方法
において、前記壁部分を前記第１の磁化の飽和状態にす
る前に、前記磁気回路を消磁するために徐々に振幅が減
少する交流を前記コイル(27)に流すことを特徴とする磁
気安定化方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL92201018:6 | 1992-04-09 | ||
| EP92201018 | 1992-04-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666566A true JPH0666566A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=8210540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5080686A Pending JPH0666566A (ja) | 1992-04-09 | 1993-04-07 | 乗物の方向を決定する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5481808A (ja) |
| EP (1) | EP0565177B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0666566A (ja) |
| DE (1) | DE69304768T2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7969150B2 (en) * | 2004-12-13 | 2011-06-28 | Baker Hughes Incorporated | Demagnetizer to eliminate residual magnetization of wellbore wall produced by nuclear magnetic resonance logs |
| US7913756B2 (en) * | 2004-12-13 | 2011-03-29 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for demagnetizing a borehole |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4060845A (en) * | 1976-03-25 | 1977-11-29 | The Arnold Engineering Company | Portable demagnetizer |
| US4358886A (en) * | 1979-06-21 | 1982-11-16 | Nippon Soken, Inc. | Method of mounting an azimuth indicator in an automobile |
| JPS5814056B2 (ja) * | 1980-05-28 | 1983-03-17 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 車両用消磁装置 |
| JPS56167308A (en) * | 1980-05-28 | 1981-12-23 | Nippon Soken Inc | Magnetic eraser for vehicle |
| JPS5784310A (en) * | 1980-11-13 | 1982-05-26 | Alps Electric Co Ltd | Direction sensing means |
| DE3150872C2 (de) * | 1980-12-26 | 1987-03-12 | Nippon Soken, Inc., Nishio, Aichi | Kursermittlungseinrichtung |
| DE3123180A1 (de) * | 1981-06-11 | 1983-01-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Korrekturverfahren und -einrichtung fuer eine magnetfeldsonde |
| DE3123215A1 (de) * | 1981-06-11 | 1983-01-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Anordnung einer magnetfeldsonde an einem fahrzeug |
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