JPS6047965B2 - 磁気方位センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は地磁気を利用して方位を表示する装置の磁気
方位センサに関し、特に出力巻線の巻き方に工夫を凝ら
した磁気方位センサに関するものである。

自動車などの移動体内において走行中の進行方向を知る
には、磁針による方法が一般的てあるが、自動車の室内
は鉄製の車体によつて磁気遮蔽されているため、正確な
方角を知ることが困難てあり、運転者は自動車を一旦止
めて車外に出て磁Ａ１Ｌ！ＬェＩを、、） １層υ゛Ｊ
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百わしい行為が必要であつた。

近年、このような不具合を解消するものとして、地磁気
の磁力線を検出する磁気方位センサを車体の外側の磁気
遮蔽を受けない個所に取り付け、これにより検知された
方角に関連する電気信号を車内、たとえば運転席前面の
ダッシュボードに設けた指示計器に導き、この指示計器
の指針指示位置によつて現在の進行方向を知らしめる方
位表示装置が各種提案されている。

第１図は、この種装置の磁気方位センサの従来例を示す
ものて、１は磁気方位センサ、２は高透磁率磁性特性を
有する磁性材料で環状に形成したコア（磁心）、３はコ
ア２が飽和するに充分な程度に励振するための交流励振
巻線で、コア２の全周にわたつてトロイダル状に巻いて
ある。

４、５は励磁巻線３によつて発生する磁力線と周囲磁場
（地磁気）による磁力線とによつてコア２内に発生する
交流励振信号の第２高調波信号のみを取り出すための出
力巻線で、それぞれは直交Ｘ軸、Ｙノ軸に沿つて励振巻
線３を巻いたコア２の互いに対向する部分を共に包囲す
る如く巻かれている。

この出力巻線４、５の出力信号は増幅器て所定のレベル
まで増幅され、積分回路などによりアナログ量に変換さ
れて指示計器を作動させる。夕 ところで、この磁気方
位センサ１は、コア２に励振巻線３を巻いた後、まず一
方の出力巻線、たとえばＸ軸に沿つてコア２を包むよう
に位置する出力巻線４を巻き、次にコア２に巻いた出力
巻線４を交叉状態で包むようＹ軸に沿つて他方の出力θ
巻線５を巻くものである。このため、コア２から見て内
側に巻かれる出力巻線４と外側に巻かれる出力巻線５の
平均径が異なり、前者が後者よりも短くなる。これは、
２つの出力巻線４，５の平均径が等しく巻かれた時のみ
正確な方角を得ることができる、というこの種磁気方位
センサの理論条件を欠くものであり、このま）での使用
は著しく信頼性を損う。この結果、前記出力巻線４，５
間の平均径の差を修正するために巻線治具を用いて調整
しながら巻いたり、あるいは誤差修正用の別種装置を磁
気方位センサ１と指示計器間に設けるなどの手段を用い
ていたが、製造工数や時間がか）り、また補正装置の設
置に関しては方位表示装置全体としての構成が大掛りと
なりコストアップは免れない。

第２図は、磁気方位センサの他の従来例を示すもので、
磁気方位センサ１のコア２、交流励振巻線３は第１図従
来例と同じてあつて、出力巻線４，５の巻き方が異なつ
ている。すなわち、２つの出力巻線は各々２分割され、
Ｘ軸に沿つて巻かれる出力巻線４１および４２はコア２
の中心に対して対称な位置に巻かれ、前記励振巻線３に
印加される交流信号に対して差動的になるように結線さ
れている。

出力巻線５１，５２も同様であるが、この位置はＸ軸と
直交するＹ軸に沿つてコア２の中心に対して対称な位置
に巻かれ、前記励振巻線３に印加される交流信号に対し
て差動的になるように結線されている。

この磁気方位センサ１は、第１図従来の磁気方位センサ
１のように２つの出力巻線の平径が異な．”ることはな
い。

しかしながら、出力巻線は各々２つに分かれており、計
４回の巻線作業が必要である。

このため専用機械による自動巻きにしても第１図の従来
例と比べた場合作業の難化は必至である。 ；
この発明は、このような従来の欠点に鑑みてなされたも
ので、出力巻線を新しい方法でコアに巻きつけた磁気方
位センサを提供することを目的とする。以下、第３図〜
第７図に基づいてこの発明の磁４気方位センサの実施例
を示す。

第３図は励磁巻線を巻いた状態の磁気方位センサを示し
、１は磁気方位センサ、２は高透磁率磁性特性を示する
磁性材料で環状に形成したコア（磁心）、３はコア２が
飽和するに充分な程度に励振するための交流励振巻線で
、コア２の全周にわたつてトロイダル状に巻いてある。

第４図〜第６図は出力巻線の巻き方を示す図て励振巻線
３はコア２に巻いてあるものとし、図には示さない。励
振巻線３を巻いたコア２の全周にわたり、巻き始めと巻
き終わりを同一個所に合わせるようにトロイダル状に２
本の出力巻線４，５を一緒に巻 く （第４図）。

コア２の出力巻線４，５巻き始め個所を起点としてコア
２の中心に対し９０度の角度差を有する個所合計３個所
に、出力巻線４，５の結線部分４ａ，４ｂ，４ｃおよび
５ａ，５ｂ，５ｃを設ける（第５図）。Ｘ軸に沿つて位
置する出力巻線４の結線部４ａと４ｃを切断し、Ｙ軸に
沿つて位置する出力巻線５の結線部５ｂを切断する。

これらの出力巻線４，５を第７図に示す等価回゛路のよ
うに前記励振巻線３に印加される交流信号に対して差動
的かつ出力巻線４，５が各々９０度の角度差をもつて対
称形となるよう結線する（第６図）。

この磁気方位センサ１の出力巻線４，５端子からは、コ
アンが励振巻線３で励振されると周囲磁場の磁力線の向
き、すなわち方角に対応する出力信号が得られる。

しかるに、この磁気方位センサ１を自動車の車体の外側
の磁気遮蔽を受けない個所に取り付け、これにより得ら
れた方角に関連する電気信号を車内に遠隔的に導びき、
所定のレベルまで増幅し、積分回路などでアナログ量に
変換して、ダッシュボードに設けた指示計器へ送ること
により、この指示計器の指針指示位置によつて現在の進
行方向を知ることができることは言うまでもない。この
発明による磁気方位センサ１は、２つの出力巻線４，５
の平均径が異なることなく、巻線条件を一致させること
ができる。

このため、特種な巻線調整治具や特別な補償装置を設け
る必要がない。

また励振巻線３と出力巻線４，５は両方共コア２の全周
にわたりトロイダル状に巻く構成であるから、同じ巻線
装置を使用てき、工程を簡略化することができる。

なお、第６図のように作られた磁気方位センサ１は、励
振巻線３および出力巻線４，５の端子部分を除く全体を
樹脂モールド材などによつてモールドされ、プラスチッ
クケースに圧入密封されるから、巻線がたるんだりずれ
たりすることはない。

以上述べたようにこの発明によれば、出力誤差の少ない
高度な磁気方位センサを、極めて容易に製造することが
可能である。

特に弱い磁力線を検知する場合にこの磁気方位センサは
有効てあり、また機械的部分を有しないため外部からの
振動による影響を受けず。

小型化が可能であるから、自動車などの移動体の進行方
向を表示する装置の検出装置として使用するのに便利で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁気方位センサの一従来例である。 第２図は、磁気方位センサの他の従来例である。第３図
は、この発明の磁気方位センサの実施例のコアと励振巻
線の関係を示す図である。第４図〜第６図は、同上セン
サの出力巻線の巻方を示す図である。第７図は、同上セ
ンサの出力巻線の等価回路図てある。１・・・磁気方位
センサ、２・・・コア、３・・・励振巻線、４，５・・
・出力巻線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外部磁界中におかれる環状磁心、この磁心に巻回さ
   れる励磁巻線、磁心の全周にわたつて一緒かつトロイダ
   ル状に巻回される第１および第２の出力巻線を有し、前
   記第１の出力巻線は磁心の中心に対して対称な２個所で
   切断され、また前記第２の出力巻線は前記第１の出力巻
   線の切断された個所とは磁心の中心に対して９０度の角
   度差を有する２個所で切断され、前記２つに分割された
   第１の出力巻線は前記励磁巻線に印加される交流信号に
   対して差動的に結線され、また前記２つに分割された第
   ２の出力巻線は前記励磁巻線に印加される交流信号に対
   して差動的かつ第１の出力巻線と９０度の角度差を有す
   るように結線され、前記励振巻線には交流励振電圧を印
   加し、第１の出力巻線から成る回路と第２の出力巻線か
   ら成る回路から得られる電気信号により、磁心と外部磁
   界との成す角度を検知することを特徴とする磁気方位セ
   ンサ。