JP2000131067A - 電子方位計 - Google Patents

電子方位計

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JP2000131067A
JP2000131067A JP10302090A JP30209098A JP2000131067A JP 2000131067 A JP2000131067 A JP 2000131067A JP 10302090 A JP10302090 A JP 10302090A JP 30209098 A JP30209098 A JP 30209098A JP 2000131067 A JP2000131067 A JP 2000131067A
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雅史 藤井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異常な着磁により増幅回路の出力が上限ある
いは下限を超えて着磁補正をかけられないことに対応可
能な電子方位計の構成を提供する。 【解決手段】 磁気センサ10と、X側フィルタ12
と、Y側フィルタ13と、X側積分回路14と、Y側積
分回路15と、X側増幅回路20と、Y側増幅回路22
1と、X側A/D変換回路60と、Y側変換回路と、C
PUと表示部とを備える電子方位計であって、X側比較
回路40と、Y側比較回路50と、増幅回路に抵抗器と
トランジスタ35を設ける構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子方位計の構成
に関し、とくに磁気センサを利用して地磁気を検出する
電子方位計の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】電子方位計を構成する従来技術のブロッ
ク図を図5に示す。図5に示すように、地磁気を検出す
る磁気センサ10は磁気コアに巻かれて励振周波数fで
励振する励磁コイルで構成する励磁回路11と、キャパ
シタや抵抗器で構成するX側フィルタ12と、キャパシ
タや抵抗器で構成するY側フィルタ13に接続し、X側
フィルタ12の出力を直流増幅するX側増幅回路20に
接続し、X側増幅回路20の出力電圧をデジタル信号に
変換するX側A/D変換回路60に接続する。
【0003】Y側フィルタ13に接続し、Y側フィルタ
13の出力を直流増幅するY側増幅回路30に接続し、
Y側増幅回路30の出力電圧をデジタル信号に変換する
Y側A/D変換回路61に接続する。
【0004】X側A/D変換回路60と、Y側A/D変
換回路61との出力信号に基づいて地磁気の水平成分と
のなす角度を算出するCPU(Central Processing Uni
t ;以下CPUと略す)70に接続し、そのCPU70
の信号は方位を表示する表示部80に接続する。
【0005】このCPU70には前述の角度の演算を行
なう演算手段71と、から演算手段71の出力信号をエ
リア判別手段72に入力し、エリア判別手段72のエリ
アから外れていると警告を行なう警告手段73がソフト
ウエア上で実現する。
【0006】つぎに着磁補正は、本体を360度回転し
て着磁量を求めるか、あるいは相対する180度の出力
から着磁量を求める方法があり、増幅回路の出力が上限
あるいは下限を超えると増幅回路出力は電源電圧あるい
は負の電源電圧となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図5を用いて説明した
従来の技術における電子方位計においては、着磁による
影響を受けて正常な方位を表示できないと警告を行な
う。しかしながら、異常な着磁により増幅回路の出力が
上限あるいは下限を超えると着磁補正もかけられないこ
とになり対応は充分ではない。
【0008】〔発明の目的〕本発明の目的は、上記課題
を解決して、異常な着磁により増幅回路の出力が上限あ
るいは下限を超えて着磁補正をかけられないことに対応
可能な電子方位計の構成を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電子方位計は、下記記載の構成を採用す
る。
【0010】本発明の電子方位計は、磁気センサと、X
側フィルタと、Y側フィルタと、X側積分回路と、Y側
積分回路と、X側増幅回路と、Y側増幅回路と、X側A
/D変換回路と、Y側変換回路と、CPUと表示部とを
備える電子方位計であって、X側比較回路と、Y側比較
回路と、増幅回路に抵抗器とトランジスタを設ける構成
を特徴とする。
【0011】(作用)本発明の電子方位計は比較回路と
オペアンプに接続する分圧抵抗器と、CPUからの信号
で動作するトランジスタを設けることで構成している。
このように本発明の電子方位計は、従来なかった比較回
路と分圧抵抗器とトランジスタを設けている。
【0012】比較回路で増幅回路の出力が上限あるいは
下限を超えるとCPUを経由して増幅回路の増幅率を変
えることができる。このため本発明では異常な着磁によ
っても着磁補正を行なうことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を実施す
るための最良の形態における電子方位計の構成を説明す
る。図1は本発明の実施形態における電子方位計の構成
を示すブロック図であり、図2は比較回路の詳細回路図
であり、図3は増幅回路の詳細回路図であり、図4は電
子方位計の各部出力波形の説明図を示す。以下、図1と
図2と図3で電子方位計の構成を、図4で電子方位計の
動作を説明する。
【0014】図1の磁気センサ10は励磁回路11と、
X側フィルタ12と、Y側フィルタ13とに接続し、X
側フィルタ12の出力はX側積分回路14に接続し、X
側積分回路14の出力はX側増幅回路20に接続し、X
側増幅回路20の出力はX側比較回路40とX側A/D
変換回路60に接続する。Y側フィルタ13の出力はY
側積分回路15に接続し、Y側積分回路15の出力はY
側増幅回路30に接続し、Y側増幅回路30の出力はY
側比較回路50とY側A/D変換回路61に接続する。
X側A/D変換回路60とY側変換回路61の出力とは
CPU70に接続し、CPU70の出力は表示部80と
X側増幅回路20とY側増幅回路30とに接続する。
【0015】図2のX側比較回路40においては、X側
増幅回路20の出力をX側A/D変換回路60と、X側
下限設定コンパレータ41の非反転入力端子と、X側上
限設定コンパレータ44の非反転入力端子に接続し、電
源電圧を分圧抵抗器42と分圧抵抗器43で分圧する電
圧をX側下限設定コンパレータ41の反転入力端子に接
続し、電源電圧を分圧抵抗器45と分圧抵抗器46で分
圧する電圧をX側上限設定コンパレータ44の反転入力
端子に接続し、X側下限設定コンパレータ41の出力を
X側インバータゲート47の入力端子に接続し、X側イ
ンバータゲート47の出力と、X側上限設定コンパレー
タ44の出力をX側ORゲート48の入力端子に接続す
る。
【0016】Y側比較回路50は、Y側増幅回路30の
出力をY側A/D変換回路61と、Y側下限設定コンパ
レータ51の非反転入力端子と、Y側上限設定コンパレ
ータ54の非反転入力端子に接続し、電源電圧を分圧抵
抗器52と分圧抵抗器53で分圧する電圧をY側下限設
定コンパレータ51の反転入力端子に接続し、電源電圧
を分圧抵抗器55と分圧抵抗器56で分圧する電圧をY
側上限設定コンパレータ54の反転入力端子に接続し、
Y側下限設定コンパレータ51の出力をY側インバータ
ゲート57の入力端子に接続し、Y側インバータゲート
57の出力と、Y側上限設定コンパレータ54の出力を
Y側ORゲート58の入力端子に接続して、X側ORゲ
ート48の出力と、Y側ORゲート58の出力をORゲ
ート59の入力端子に接続し、ORゲート59の出力端
子をCPU70に接続する。
【0017】図3のX側増幅回路20は、X側積分回路
14の出力をX側オペアンプ21の非反転入力端子に接
続し、X側オペアンプ21の反転入力端子は抵抗器22
と、抵抗器23と、抵抗器24に接続し、抵抗器24を
経由した出力はトランジスタ25のコレクタに接続し、
トランジスタ25のエミッタと抵抗器23を経由した出
力は負電源に接続し、抵抗器22を経由する出力はX側
オペアンプ21の出力端子と、X側比較回路40と、X
側A/D変換回路60に接続し、X側比較回路40の出
力はCPU70に接続し、X側A/D変換回路60の出
力はCPU70に接続し、CPU70の出力信号はトラ
ンジスタ25のゲートに接続する。
【0018】Y側増幅回路30はY側積分回路15の出
力をY側オペアンプ31の非反転入力端子に接続し、Y
側オペアンプ31の反転入力端子は抵抗器32と抵抗器
33と抵抗器34とに接続し、抵抗器34を経由した出
力はトランジスタ35のコレクタに接続し、トランジス
タ35のエミッタと抵抗器33を経由した出力は負電源
に接続し、抵抗器32を経由する出力はY側オペアンプ
31の出力端子と、Y側比較回路50と、Y側A/D変
換回路61に接続し、Y側比較回路40の出力はCPU
70に接続し、そのY側A/D変換回路61の出力はC
PU70に接続し、CPU70の出力信号はトランジス
タ35のゲートに接続する。
【0019】つぎに、以上の構成による本発明の実施の
形態の動作を図4の出力波形の説明図とともに説明す
る。磁気コアに巻かれて励振周波数fで励振する励磁コ
イルで構成する励磁回路11の励振で地磁気を検出する
磁気センサ10は磁気の強さを直交する2成分に分解す
る。磁気センサ10のX軸側出力VxおよびY軸側出力
Vyはそれぞれ以下の式となる。 Vx=K・H・Cosθ+m Vy=K・H・Sinθ+n ここで、Kは定数、Hは地磁気の水平分力、θは地磁気
の水平分力とX軸側とのなす角度、mとnは着磁量であ
る。
【0020】磁気センサ10のX軸側出力とY軸側出力
とは、キャパシタや抵抗器で構成するX側フィルタ12
と、キャパシタや抵抗器で構成するY側フィルタ13に
入力する。X側フィルタ12を経由する出力はX側積分
回路14に入力し、X側積分回路14で積分する出力は
X側増幅回路20に入力し、X側増幅回路20で非反転
増幅する出力はX側A/D変換回路60とX側比較回路
40に入力する。
【0021】X側比較回路40では、X側増幅回路20
の出力をX側下限設定コンパレータ41の非反転入力端
子と、X側上限設定コンパレータ44の非反転入力端子
に入力し、X側増幅回路20の出力が下限設定を超える
と、X側下限設定コンパレータ41の出力はHiレベル
からLoレベルになり、X側インバータゲート47の出
力はLoレベルからHiレベルになり、X側ORゲート
48の出力はLoレベルからHiレベルになり、Y側比
較回路50に設けてあるORゲート59の出力はLoレ
ベルからHiレベルになり、CPU70に出力する。
【0022】X側増幅回路20の出力が上限設定を超え
ると、X側上限設定コンパレータ44の出力はLoレベ
ルからHiレベルになり、X側ORゲート48の出力は
LoレベルからHiレベルになり、Y側比較回路50に
設けてあるORゲート59の出力はLoレベルからHi
レベルになり、CPU70に出力する。
【0023】CPU70はORゲート59の出力がLo
レベルからHiレベルになると、X側増幅回路20にL
oレベルを出力し、トランジスタ25のゲートはLoレ
ベルになり抵抗器24オープン状態になり、X側オペア
ンプ21の反転入力は抵抗器22と、抵抗器23にな
り、抵抗器24と抵抗器23の合成抵抗値より抵抗値が
下がり、X側オペアンプ21は増幅率が減少し、X側増
幅回路20の出力が下がり、下限設定あるいは上限設定
の範囲内になる。
【0024】X側増幅回路20の出力は、X側A/D変
換回路60でアナログ値からデジタル値に変換した出力
をCPU70に入力し、CPU70ではX側A/D変換
回路60の出力とY側A/D変換回路61の出力を演算
手段71で方位角度に演算して、CPU70の演算出力
を表示部80に入力し、表示部80で方位角度を表示す
る。
【0025】Y側比較回路50では、Y側増幅回路30
の出力をY側下限設定コンパレータ51の非反転入力端
子と、Y側上限設定コンパレータ54の非反転入力端子
に入力し、Y側増幅回路30の出力が下限設定を超える
と、Y側下限設定コンパレータ51の出力はHiレベル
からLoレベルになり、Y側インバータゲート57の出
力はLoレベルからHiレベルになり、Y側ORゲート
58の出力はLoレベルからHiレベルになり、ORゲ
ート59の出力はLoレベルからHiレベルになり、C
PU70に出力する。
【0026】Y側増幅回路30の出力が上限設定を超え
ると、Y側上限設定コンパレータ54の出力はLoレベ
ルからHiレベルになり、Y側ORゲート58の出力は
LoレベルからHiレベルになり、ORゲート59の出
力はLoレベルからHiレベルになり、CPU70に出
力する。
【0027】CPU70は、ORゲート59の出力がL
oレベルからHiレベルになるとY側増幅回路30にL
oレベルを出力し、トランジスタ35のゲートはLoレ
ベルになり抵抗器34オープン状態になり、Y側オペア
ンプ31の反転入力は抵抗器32と、抵抗器33にな
り、抵抗器34と抵抗器33の合成抵抗値より抵抗値が
下がり、Y側オペアンプ31は増幅率が減少し、Y側増
幅回路30の出力が下がり、下限設定あるいは上限設定
の範囲内になる。
【0028】Y側増幅回路30の出力は、Y側A/D変
換回路61でアナログ値からデジタル値に変換した出力
をCPU70に入力し、CPU70ではY側A/D変換
回路61の出力とX側A/D変換回路60の出力を演算
手段71で方位角度に演算して、CPU70の演算出力
を表示部80に入力し、表示部80で方位角度を表示す
る。
【0029】以上の説明において、トランジスタを適用
する実施形態で説明したが、接点リレーでも適用でき
る。
【0030】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
電子方位計は、X側比較回路と、Y側比較回路と、増幅
回路に抵抗器とトランジスタを設けることで構成してい
る。このように本発明の電子方位計は、X側比較回路
と、Y側比較回路と、増幅回路に抵抗器とトランジスタ
を設けている。
【0031】異常な着磁により増幅回路の出力が上限あ
るいは下限を超えると増幅回路の増幅率を増減し、増幅
回路の出力を上限あるいは下限以内にして着磁補正をか
けられないことに対応可能な電子方位計を構成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における電子方位計の回路ブ
ロック構成を示す図面である。
【図2】本発明の実施形態における電子方位計の比較回
路構成を示す図面である。
【図3】本発明の実施形態における電子方位計の増幅回
路構成を示す図面である。
【図4】本発明の実施形態における電子方位計の各部出
力波形説明を説明するための図面である
【図5】従来技術における電子方位計の回路ブロック構
成を示す図面である。
【符号の説明】
10:磁気センサ 11:励磁回路 1
2:X側フィルタ 13:Y側フィルタ 14:X側積分回路
15:Y側積分回路 20:X側増幅回路 21:X側オペアンプ 22:抵抗器 23:抵抗器 24:抵抗
器 25:トランジスタ 30:Y側増幅回路 31:Y側オペアンプ 32:抵抗器 3
3:抵抗器 34:抵抗器 35:トランジスタ 4
0:X側比較回路 41:X側下限設定コンパレータ 42:分圧抵
抗器 43:分圧抵抗器 44:X側上限設定コンパレ
ータ 45:分圧抵抗器 46:分圧抵抗器 47:X側インバータゲート 48:X側ORゲ
ート 50:Y側比較回路 51:Y側下限設定コンパ
レータ 52:分圧抵抗器 53:分圧抵抗器 54:Y側上限設定コンパレータ 55:分圧抵
抗器 56:分圧抵抗器 57:Y側インバータゲート 58:Y側ORゲート 59:ORゲート 60:X側A/D変換回路 61:Y側A/D変
換回路 70:CPU 71:演算手段 72:エ
リア判別手段 73:警報手段 80:表示部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気の強さを直交する2成分に分解して
    検出する磁気センサと、 上記磁気センサを駆動する磁気センサ駆動手段と、 上記磁気センサの出力信号から方位の算出を行なう演算
    手段と、 上記磁気センサの出力信号が所定の大きさを超えている
    かを比較する比較手段と、 上記比較手段によって所定の大きさを超えていると上記
    磁気センサの出力増幅率を増減する増幅手段とを備える
    ことを特徴とする電子方位計。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017049217A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁気検出装置及び方法ならびに集積回路

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