JP2000180170A - 地磁気検出装置 - Google Patents
地磁気検出装置Info
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- JP2000180170A JP2000180170A JP10376036A JP37603698A JP2000180170A JP 2000180170 A JP2000180170 A JP 2000180170A JP 10376036 A JP10376036 A JP 10376036A JP 37603698 A JP37603698 A JP 37603698A JP 2000180170 A JP2000180170 A JP 2000180170A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的な補正に頼ることなく演算処理のみで
精度の高い方位の検出および補正を、短時間で、再現性
良く実現する地磁気検出装置を得る。 【解決手段】 地磁気を検出する磁気センサを直交２軸
以上有するセンサ部と該センサ部のアナログ出力信号を
デジタル信号へ変換するＡＤ変換部１５と、前記デジタ
ル信号を処理する補正演算部２０とで構成される地磁気
検出装置において、Ｘ軸検出部の最大出力値をＡ１と
し、Ｙ軸検出部の出力値が零の位置から９０度回転した
点のＸ軸検出部の出力値をＡ２とし、さらに磁気センサ
の検出範囲を９０度毎に４ブロックに 分割し、Ｙ軸検
出部の出力値が零の位置から９０度回転した点のＸ軸検
出部の出力値が、＋側である場合、−側である場合、ま
た微少である場合に分類して、第１の補正式、あるい
は、第２の補正式を用いて演算処理し、磁気センサの直
交度補正を行う地磁気検出装置とする。
精度の高い方位の検出および補正を、短時間で、再現性
良く実現する地磁気検出装置を得る。 【解決手段】 地磁気を検出する磁気センサを直交２軸
以上有するセンサ部と該センサ部のアナログ出力信号を
デジタル信号へ変換するＡＤ変換部１５と、前記デジタ
ル信号を処理する補正演算部２０とで構成される地磁気
検出装置において、Ｘ軸検出部の最大出力値をＡ１と
し、Ｙ軸検出部の出力値が零の位置から９０度回転した
点のＸ軸検出部の出力値をＡ２とし、さらに磁気センサ
の検出範囲を９０度毎に４ブロックに 分割し、Ｙ軸検
出部の出力値が零の位置から９０度回転した点のＸ軸検
出部の出力値が、＋側である場合、−側である場合、ま
た微少である場合に分類して、第１の補正式、あるい
は、第２の補正式を用いて演算処理し、磁気センサの直
交度補正を行う地磁気検出装置とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地磁気を検出し
て、方位を決定する地磁気検出装置に関するものであ
る。
て、方位を決定する地磁気検出装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の補正方法として、直交し
た磁気センサの検出部分を機械的にトリミングし、直交
度を補正する手段が用いられている。
た磁気センサの検出部分を機械的にトリミングし、直交
度を補正する手段が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、直交した
磁気センサの検出部分を機械的にトリミングする、ある
いは、回路のボリウムをトリミングして直交度を調整し
ていた。そのため、補正に要する時間がかかり、又、補
正状態の再現性が完全でなく、精度が高い方位を検出で
きない課題があった。
磁気センサの検出部分を機械的にトリミングする、ある
いは、回路のボリウムをトリミングして直交度を調整し
ていた。そのため、補正に要する時間がかかり、又、補
正状態の再現性が完全でなく、精度が高い方位を検出で
きない課題があった。
【０００４】上記のような問題を解決するために、本発
明では、機械的な補正に頼ることなく、演算処理のみ
で、精度の高い方位の検出および補正を、短時間、再現
性良く実現することを目的とする。
明では、機械的な補正に頼ることなく、演算処理のみ
で、精度の高い方位の検出および補正を、短時間、再現
性良く実現することを目的とする。
【０００５】従って、本発明の課題は、機械的なトリミ
ング等の調整に頼ることなく、演算処理のみで精度の高
い方位の検出および補正を、短時間、再現性良く実現す
る地磁気検出装置を提供することである。
ング等の調整に頼ることなく、演算処理のみで精度の高
い方位の検出および補正を、短時間、再現性良く実現す
る地磁気検出装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、回路の演算処
理のみで直交度補正が行う地磁気検出装置を提供するも
のであり、磁気センサにトリミング等の機械的な調整機
構を設けることを不要とする。
理のみで直交度補正が行う地磁気検出装置を提供するも
のであり、磁気センサにトリミング等の機械的な調整機
構を設けることを不要とする。
【０００７】即ち、本発明は、地磁気を検出する磁気セ
ンサを直交２軸以上有するセンサ部と、該センサ部のア
ナログ出力信号をデジタル信号へ変換するＡＤ変換部
と、前記デジタル信号を処理する補正演算部とで構成さ
れる地磁気検出装置において、Ｘ軸検出部の最大出力電
圧値をＡ１とし、Ｙ軸検出部の出力値が零の位置から９
０度回転した点のＸ軸検出部の出力電圧値をＡ２とし、
さらに磁気センサの検出範囲を９０度毎に４ブロックに
分割し、かつ、前記出力電圧値Ａ２が、＋側である場
合、−側である場合、また微少である場合に分類し、各
場合に対応して、第１の補正式、第２の補正式、あるい
は、補正なしを選択し、補正パラメータＺ＝Ａ１／[Ａ
１−ＡＢＳ（Ａ２）]として、前記第１の補正式は、Ｘ
軸検出部の実測出力電圧がＡ３の場合にて、［ＡＢＳ
（Ａ３）−ＡＢＳ（Ａ２）］×Ｚとして、Ｘ軸検出部の
補正後の出力電圧とし、第２の補正式は、［ＡＢＳ（Ａ
３）＋ＡＢＳ（Ａ２）］×（１／Ｚ）として、Ｘ軸検出
部の補正後の出力電圧とし磁気センサの直交度補正を行
う地磁気検出装置である。
ンサを直交２軸以上有するセンサ部と、該センサ部のア
ナログ出力信号をデジタル信号へ変換するＡＤ変換部
と、前記デジタル信号を処理する補正演算部とで構成さ
れる地磁気検出装置において、Ｘ軸検出部の最大出力電
圧値をＡ１とし、Ｙ軸検出部の出力値が零の位置から９
０度回転した点のＸ軸検出部の出力電圧値をＡ２とし、
さらに磁気センサの検出範囲を９０度毎に４ブロックに
分割し、かつ、前記出力電圧値Ａ２が、＋側である場
合、−側である場合、また微少である場合に分類し、各
場合に対応して、第１の補正式、第２の補正式、あるい
は、補正なしを選択し、補正パラメータＺ＝Ａ１／[Ａ
１−ＡＢＳ（Ａ２）]として、前記第１の補正式は、Ｘ
軸検出部の実測出力電圧がＡ３の場合にて、［ＡＢＳ
（Ａ３）−ＡＢＳ（Ａ２）］×Ｚとして、Ｘ軸検出部の
補正後の出力電圧とし、第２の補正式は、［ＡＢＳ（Ａ
３）＋ＡＢＳ（Ａ２）］×（１／Ｚ）として、Ｘ軸検出
部の補正後の出力電圧とし磁気センサの直交度補正を行
う地磁気検出装置である。
【０００８】また、本発明は、前記地磁気検出装置にお
いて、Ｙ軸検出部の最大出力値をＢ１とし、Ｘ軸検出部
の出力値が零の位置から９０度回転した点のＹ軸検出部
の出力値をＢ２とし、さらに、磁気センサの検出範囲を
９０度毎に４ブロックに分割し、Ｘ軸検出部の出力値が
零の位置から９０度回転した点のＹ軸検出部の出力値
が、＋側である場合、−側である場合、また、微少であ
る場合に分類し、各場合に応じて、第３の補正式、第４
の補正式、あるいは、補正なしを選択し、補正パラメー
タＺ’＝Ｂ１／［Ｂ１−ＡＢＳ（Ｂ２）］として、前記
第３の補正式は、Ｙ軸検出部の実測出力電圧がＢ３の場
合、［ＡＢＳ（Ｂ３）−ＡＢＳ（Ｂ２）］×Ｚ’として
Ｙ軸検出部の補正後の出力電圧とし、第４の補正式は、
［ＡＢＳ（Ｂ３）−ＡＢＳ（Ｂ２）］×（１／Ｚ’）と
して演算処理してＹ軸検出部の補正後の出力電圧として
磁気センサの直交度補正を行う地磁気検出装置である。
いて、Ｙ軸検出部の最大出力値をＢ１とし、Ｘ軸検出部
の出力値が零の位置から９０度回転した点のＹ軸検出部
の出力値をＢ２とし、さらに、磁気センサの検出範囲を
９０度毎に４ブロックに分割し、Ｘ軸検出部の出力値が
零の位置から９０度回転した点のＹ軸検出部の出力値
が、＋側である場合、−側である場合、また、微少であ
る場合に分類し、各場合に応じて、第３の補正式、第４
の補正式、あるいは、補正なしを選択し、補正パラメー
タＺ’＝Ｂ１／［Ｂ１−ＡＢＳ（Ｂ２）］として、前記
第３の補正式は、Ｙ軸検出部の実測出力電圧がＢ３の場
合、［ＡＢＳ（Ｂ３）−ＡＢＳ（Ｂ２）］×Ｚ’として
Ｙ軸検出部の補正後の出力電圧とし、第４の補正式は、
［ＡＢＳ（Ｂ３）−ＡＢＳ（Ｂ２）］×（１／Ｚ’）と
して演算処理してＹ軸検出部の補正後の出力電圧として
磁気センサの直交度補正を行う地磁気検出装置である。
【０００９】また、本発明は、前記地磁気検出装置にお
いて、アナログデータあるいはデジタルデータを送るた
めのインターフェースを含んだ伝送経路を持つ地磁気検
出装置である。
いて、アナログデータあるいはデジタルデータを送るた
めのインターフェースを含んだ伝送経路を持つ地磁気検
出装置である。
【００１０】また、本発明は、前記地磁気検出装置の演
算処理手段において、磁気センサの検出感度差を補正す
るために感度補正演算を用い、磁気センサの感度差をな
くす処理を加えた地磁気検出装置である。
算処理手段において、磁気センサの検出感度差を補正す
るために感度補正演算を用い、磁気センサの感度差をな
くす処理を加えた地磁気検出装置である。
【００１１】また、本発明は、前記地磁気検出装置の演
算処理手段において、磁気センサの検出オフセットを補
正するためにオフセット補正演算を用い、磁気センサの
オフセットをなくす処理を加えた地磁気検出装置であ
る。
算処理手段において、磁気センサの検出オフセットを補
正するためにオフセット補正演算を用い、磁気センサの
オフセットをなくす処理を加えた地磁気検出装置であ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。
する。
【００１３】図１は、本発明の実施の形態による補正方
法の全体を示す図である。１０は磁気センサ、１１はＸ
軸検出部、１２はＸ軸アナログ信号処理部、１３はＹ軸
検出部、１４はＹ軸アナログ信号処理部、１５はアナロ
グ信号からディジタル信号に変換するＡＤ変換部、１６
はオフセット演算部、１７は感度演算部、１８は直交度
補正演算部、１９は方位角度演算部、２０は補正演算部
であり、２１は演算出力部を示す。
法の全体を示す図である。１０は磁気センサ、１１はＸ
軸検出部、１２はＸ軸アナログ信号処理部、１３はＹ軸
検出部、１４はＹ軸アナログ信号処理部、１５はアナロ
グ信号からディジタル信号に変換するＡＤ変換部、１６
はオフセット演算部、１７は感度演算部、１８は直交度
補正演算部、１９は方位角度演算部、２０は補正演算部
であり、２１は演算出力部を示す。
【００１４】図２は、Ｙ軸検出部を基準としている図で
ある。図２（ａ）は、Ｘ軸検出部の巻線２４、Ｙ軸軸検
出部の巻線２３が直交度９０度より小さい場合を示す。
２２はセンサ巻枠、２５は直交度のずれが９０度より小
さいずれ角度を示す。
ある。図２（ａ）は、Ｘ軸検出部の巻線２４、Ｙ軸軸検
出部の巻線２３が直交度９０度より小さい場合を示す。
２２はセンサ巻枠、２５は直交度のずれが９０度より小
さいずれ角度を示す。
【００１５】図２（ｂ）は、Ｘ軸検出部の巻線２４、Ｙ
軸軸検出部の巻線２３が直交度９０度より大きい場合を
示し、２６は直交度のずれが９０度より大きいずれ角度
を示す。
軸軸検出部の巻線２３が直交度９０度より大きい場合を
示し、２６は直交度のずれが９０度より大きいずれ角度
を示す。
【００１６】図３は、オフセットの説明図である。３１
はオフセットがないときのＹ軸検出部の出力電圧、３２
はオフセットがあるときのＹ軸検出部の出力電圧、３３
はオフセットがないときのＸ軸検出部の出力電圧、３４
はオフセットがあるときのＸ軸検出部の出力電圧、３５
はオフセットがないときの円、３６はオフセットがある
ときの円、３７はｙ方向のオフセット出力電圧成分Δ
ｙ、３８はｘ方向のオフセット出力電圧成分Δｘ、３９
はｙ成分の出力電圧最大値ｙ１、４０はｙ成分の出力電
圧最小値ｙ２、４１はｘ成分の出力電圧最大値ｘ１、４
２はｘ成分の出力電圧最小値ｘ２、４３はオフセットが
ないときの円の中心を示す。
はオフセットがないときのＹ軸検出部の出力電圧、３２
はオフセットがあるときのＹ軸検出部の出力電圧、３３
はオフセットがないときのＸ軸検出部の出力電圧、３４
はオフセットがあるときのＸ軸検出部の出力電圧、３５
はオフセットがないときの円、３６はオフセットがある
ときの円、３７はｙ方向のオフセット出力電圧成分Δ
ｙ、３８はｘ方向のオフセット出力電圧成分Δｘ、３９
はｙ成分の出力電圧最大値ｙ１、４０はｙ成分の出力電
圧最小値ｙ２、４１はｘ成分の出力電圧最大値ｘ１、４
２はｘ成分の出力電圧最小値ｘ２、４３はオフセットが
ないときの円の中心を示す。
【００１７】図１で、磁気センサ１０はＸ軸検出部１１
とＹ軸検出部１３にて構成されており、それぞれ地磁気
を二軸直交成分に分けて検出する。この信号は、Ｘ軸ア
ナログ信号処理部１２、およびＹ軸アナログ信号処理部
１４によって、アナログ信号に処理される。前記Ｘ軸ア
ナログ信号処理部１２、Ｙ軸アナログ信号処理部１４で
適切に処理されたアナログ信号は、ＡＤ変換部１５でデ
ジタルデータに変換される。ＡＤ変換部１５でデジタル
データに変換された二軸直交成分は、オフセット演算部
１６で磁気センサ１０の周辺の磁気的なオフセットを演
算補正する。
とＹ軸検出部１３にて構成されており、それぞれ地磁気
を二軸直交成分に分けて検出する。この信号は、Ｘ軸ア
ナログ信号処理部１２、およびＹ軸アナログ信号処理部
１４によって、アナログ信号に処理される。前記Ｘ軸ア
ナログ信号処理部１２、Ｙ軸アナログ信号処理部１４で
適切に処理されたアナログ信号は、ＡＤ変換部１５でデ
ジタルデータに変換される。ＡＤ変換部１５でデジタル
データに変換された二軸直交成分は、オフセット演算部
１６で磁気センサ１０の周辺の磁気的なオフセットを演
算補正する。
【００１８】図３で、オフセット、オフセット演算部及
び感度演算部について説明する。３５は磁気センサの周
辺の磁気的なオフセットが無い状態、３６は磁気センサ
の周辺に磁気的なオフセットが存在する状態を示してい
る。実際に計測出来る磁気センサの各成分は、オフセッ
トがある時の円３６の状態から３９、４０、４１、４２
の各成分の出力電圧値である。
び感度演算部について説明する。３５は磁気センサの周
辺の磁気的なオフセットが無い状態、３６は磁気センサ
の周辺に磁気的なオフセットが存在する状態を示してい
る。実際に計測出来る磁気センサの各成分は、オフセッ
トがある時の円３６の状態から３９、４０、４１、４２
の各成分の出力電圧値である。
【００１９】下記の式を用いてオフセット演算のための
パラメータを求める。 Ｘ（オフセット）＝−［（ Ｘ1＋Ｘ2）／２］ Ｙ（オフセット）＝−［（ Ｙ1＋Ｙ2）／２］
パラメータを求める。 Ｘ（オフセット）＝−［（ Ｘ1＋Ｘ2）／２］ Ｙ（オフセット）＝−［（ Ｙ1＋Ｙ2）／２］
【００２０】下記の式を用いて感度演算のためのパラメ
ータを求める。Ｘ軸検出部の感度にＹ軸検出部の感度を
合わせる場合について示す。 Ｘ（感度）＝１ Ｙ（感度）＝［Ｘ1＋Ｘ（オフセット）］／［Ｙ1＋Ｙ
（オフセット）］
ータを求める。Ｘ軸検出部の感度にＹ軸検出部の感度を
合わせる場合について示す。 Ｘ（感度）＝１ Ｙ（感度）＝［Ｘ1＋Ｘ（オフセット）］／［Ｙ1＋Ｙ
（オフセット）］
【００２１】下記の式を用いてオフセット演算と感度演
算とをおこなう。 Ｘ（補正）＝Ｘｎ×Ｘ（感度）＋Ｘ（オフセット） Ｙ（補正）＝Ｙｎ×Ｙ（感度）＋Ｙ（オフセット） Ｘｎ及びＹｎは、Ｘ軸検出部１１及びＹ軸検出部１３で
検出した信号をＸ軸アナログ信号処理部１２及びＹ軸ア
ナログ信号処理部１４を経てＡＤ変換部１５で変換した
値である。
算とをおこなう。 Ｘ（補正）＝Ｘｎ×Ｘ（感度）＋Ｘ（オフセット） Ｙ（補正）＝Ｙｎ×Ｙ（感度）＋Ｙ（オフセット） Ｘｎ及びＹｎは、Ｘ軸検出部１１及びＹ軸検出部１３で
検出した信号をＸ軸アナログ信号処理部１２及びＹ軸ア
ナログ信号処理部１４を経てＡＤ変換部１５で変換した
値である。
【００２２】図２で、直交度演算部について説明する。
図２（ａ）は、Ｙ軸検出部の巻線２３とＸ軸検出部の巻
線２４の角度が９０度より小さい場合を示し、図２
（ｂ）は、前記Ｙ軸検出部の巻線２３とＸ軸検出部の巻
線２４の角度が、９０度より大きい場合を示している。
Ｘ軸検出部１１及びＹ軸検出部１３で検出した地磁気を
基に方位角を求める場合、Ｙ軸検出部の巻線２３とＸ軸
検出部の巻線２４の角度が９０度で直交している場合
は、表１のパターン１のような検出状態となるが、Ｙ軸
検出部の巻線２３とＸ軸検出部の巻線２４の角度が９０
度より小さい場合は、パターン２のような検出状態とな
る。また、Ｙ軸検出部の巻線２３とＸ軸検出部の巻線２
４の角度が９０度より大きい場合は、パターン３のよう
な検出状態となる。
図２（ａ）は、Ｙ軸検出部の巻線２３とＸ軸検出部の巻
線２４の角度が９０度より小さい場合を示し、図２
（ｂ）は、前記Ｙ軸検出部の巻線２３とＸ軸検出部の巻
線２４の角度が、９０度より大きい場合を示している。
Ｘ軸検出部１１及びＹ軸検出部１３で検出した地磁気を
基に方位角を求める場合、Ｙ軸検出部の巻線２３とＸ軸
検出部の巻線２４の角度が９０度で直交している場合
は、表１のパターン１のような検出状態となるが、Ｙ軸
検出部の巻線２３とＸ軸検出部の巻線２４の角度が９０
度より小さい場合は、パターン２のような検出状態とな
る。また、Ｙ軸検出部の巻線２３とＸ軸検出部の巻線２
４の角度が９０度より大きい場合は、パターン３のよう
な検出状態となる。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１の中でパターン２について、座標を９
０度ごとのブロック（０ブロック、９０ブロック、１８
０ブロック、及び２７０ブロック）に分割し、Ｙ軸検出
部を基準にしてＸ軸検出部に固定したバラメータを用い
て演算する。これを表２に示す。
０度ごとのブロック（０ブロック、９０ブロック、１８
０ブロック、及び２７０ブロック）に分割し、Ｙ軸検出
部を基準にしてＸ軸検出部に固定したバラメータを用い
て演算する。これを表２に示す。
【００２５】
【００２６】Ａ１としてＸ軸検出部の最大出力値、Ａ２
としてＹ軸検出部の出力値が零の位置から９０度回転し
た点のＸ軸検出部の出力値とすると、補正パラメータＺ
は、Ｚ＝Ａ１／［Ａ１−ＡＢＳ（Ａ２）］となる。ここ
で、ＡＢＳは絶対値を示す。
としてＹ軸検出部の出力値が零の位置から９０度回転し
た点のＸ軸検出部の出力値とすると、補正パラメータＺ
は、Ｚ＝Ａ１／［Ａ１−ＡＢＳ（Ａ２）］となる。ここ
で、ＡＢＳは絶対値を示す。
【００２７】補正可否の判定は、Ａ２が微少である場合
は、補正不要とする。Ａ２が＋側である場合は、補正式
１を使用する。Ａ２が−側である場合は、補正式２を使
用する。表２に対応した補正式の選択一覧表を表３に示
す。ここで、Ａ５は、補正式１を用いた場合のＸ軸検出
部の補正後の出力電圧であり、Ａ６は、補正式２を用い
た場合のＸ軸検出部の補正後の出力電圧である。
は、補正不要とする。Ａ２が＋側である場合は、補正式
１を使用する。Ａ２が−側である場合は、補正式２を使
用する。表２に対応した補正式の選択一覧表を表３に示
す。ここで、Ａ５は、補正式１を用いた場合のＸ軸検出
部の補正後の出力電圧であり、Ａ６は、補正式２を用い
た場合のＸ軸検出部の補正後の出力電圧である。
【００２８】
【表３】
【００２９】前記表３を用いて補正演算を行った結果を
表４に示す。
表４に示す。
【００３０】
【表４】
【００３１】表４での結果確認は、９０度及び２７０度
の場合とした。９０度の場合は、補正式２を使用し、２
７０度の場合は、補正式１を使用した。
の場合とした。９０度の場合は、補正式２を使用し、２
７０度の場合は、補正式１を使用した。
【００３２】表４に示すように、オフセット及び感度補
正ついては、Ｘ軸検出部の出力電圧の補正前をＡ３、補
正後をＡ５に示す。結果として、オフセットが減少し、
感度が補正されている。
正ついては、Ｘ軸検出部の出力電圧の補正前をＡ３、補
正後をＡ５に示す。結果として、オフセットが減少し、
感度が補正されている。
【００３３】表４にて、直交度補正については、発生角
度を基準にして、補正前が検出角度、補正後が補正後角
度に示す。結果として、直交度が補正され、補正後の角
度は誤差が減少している。
度を基準にして、補正前が検出角度、補正後が補正後角
度に示す。結果として、直交度が補正され、補正後の角
度は誤差が減少している。
【００３４】本実施の形態では、Ｙ軸検出部を基準とし
てＸ軸検出部実測出力電圧を補正する例であるが、同様
に、Ｘ軸検出部を基準としてＹ軸検出部実測出力電圧を
補正することができる。又、磁気センサの検出部がＸ軸
検出部とＹ軸検出部及びＺ軸検出部の３軸の場合にも同
様の補正方法を適用できる。
てＸ軸検出部実測出力電圧を補正する例であるが、同様
に、Ｘ軸検出部を基準としてＹ軸検出部実測出力電圧を
補正することができる。又、磁気センサの検出部がＸ軸
検出部とＹ軸検出部及びＺ軸検出部の３軸の場合にも同
様の補正方法を適用できる。
【００３５】なお、今まで説明した補正式の根拠は、以
下のごとくである。
下のごとくである。
【００３６】Ｙ軸検出部の出力値が零の位置から９０度
回転した点のＸ軸検出部の出力電圧値Ａ２が零以上で、
角度θが０度より大きく９０度より小さい場合で、補正
前Ａ３＝Ａ１ｃｏｓ（θ−Δθ）とし、 Δθは誤差角
度とした場合、補正後、Ａ５の値が、Ａ５＝Ａ１ｃｏｓ
θ、および、Ａ２＝Ａ１ｓｉｎθとなることが補正の目
的である。
回転した点のＸ軸検出部の出力電圧値Ａ２が零以上で、
角度θが０度より大きく９０度より小さい場合で、補正
前Ａ３＝Ａ１ｃｏｓ（θ−Δθ）とし、 Δθは誤差角
度とした場合、補正後、Ａ５の値が、Ａ５＝Ａ１ｃｏｓ
θ、および、Ａ２＝Ａ１ｓｉｎθとなることが補正の目
的である。
【００３７】ここで、（Δθ／θ）＜＜ １であれば、 Ａ５＝Ａ１ｃｏｓθ＝Ａ１ｃｏｓ[（θ−Δθ）＋Δθ] ＝Ａ１ｃｏｓ（θ‐Δθ）ｃｏｓΔθ−Ａ１ｓｉｎ（θ
‐Δθ）ｓｉｎθ （Δθ2）以上を無視すると、数１となり、θが約９０
度であれば、数２となるから、数１は数３となる。
‐Δθ）ｓｉｎθ （Δθ2）以上を無視すると、数１となり、θが約９０
度であれば、数２となるから、数１は数３となる。
【００３８】
【数１】
【００３９】
【数２】
【００４０】
【数３】
【００４１】また、θ＝０度で、Ａ５＝Ａ１とならなけ
ればならないため、 Ａ５＝Ａ１×[（Ａ３−Ａ２）／（Ａ１−Ａ２）] と規格化する。
ればならないため、 Ａ５＝Ａ１×[（Ａ３−Ａ２）／（Ａ１−Ａ２）] と規格化する。
【００４２】ここで、補正パラメータをＺとおき、 Ｚ＝Ａ１／［Ａ１−ＡＢＳ（Ａ２）］ とすると、 Ａ５＝（Ａ３−Ａ２）× Ｚ となる。
【００４３】以下、他の象限について示す
【００４４】Ｙ軸検出部の出力値が零の位置から９０度
回転した点のＸ軸検出部の出力電圧値Ａ２が零より小さ
く、角度θが０度より大きく９０度より小さい場合で、
（Ａ２／Ａ１）＜＜１であれば、数４であるため、数５
となる。
回転した点のＸ軸検出部の出力電圧値Ａ２が零より小さ
く、角度θが０度より大きく９０度より小さい場合で、
（Ａ２／Ａ１）＜＜１であれば、数４であるため、数５
となる。
【００４５】
【数４】
【００４６】
【数５】
【００４７】ここで、補正パラメータＺを使用すると、 Ａ５＝（Ａ３＋Ａ２）×１／Ｚ となる。
【００４８】Ｙ軸検出部の出力値が零の位置から９０度
回転した点のＸ軸検出部の出力値Ａ２が零以上で、角度
θが９０度より大きく１８０度より小さい場合で、θが
約９０度で数３の式より、Ａ５＝Ａ３−Ａ２となる。
回転した点のＸ軸検出部の出力値Ａ２が零以上で、角度
θが９０度より大きく１８０度より小さい場合で、θが
約９０度で数３の式より、Ａ５＝Ａ３−Ａ２となる。
【００４９】θ＝１８０度で、Ａ５＝−Ａ１とならなけ
ればならないため、数４より、 Ａ５＝−Ａ１×[（Ａ３−Ａ２）／（Ａ１＋Ａ２）] となる。
ればならないため、数４より、 Ａ５＝−Ａ１×[（Ａ３−Ａ２）／（Ａ１＋Ａ２）] となる。
【００５０】ここで、先の補正パラメータＺを使用する
と、 Ａ５＝−（Ａ３−Ａ２）×Ｚ となる。
と、 Ａ５＝−（Ａ３−Ａ２）×Ｚ となる。
【００５１】Ｙ軸検出部の出力値が零の位置から９０度
回転した点のＸ軸検出部の出力値Ａ２が零より小さく、
角度θが９０度より大きく１８０度より小さい場合で、 Ａ５＝−Ａ１×[（Ａ３−Ａ２）／（Ａ１＋Ａ２）] となる。
回転した点のＸ軸検出部の出力値Ａ２が零より小さく、
角度θが９０度より大きく１８０度より小さい場合で、 Ａ５＝−Ａ１×[（Ａ３−Ａ２）／（Ａ１＋Ａ２）] となる。
【００５２】
【発明の効果】以上、本発明によれば、機械的な補正に
頼ることなく、演算処理のみで精度の高い方位の検出お
よび補正を、短時間で、再現性良く実現する地磁気検出
装置を提供できるものである。
頼ることなく、演算処理のみで精度の高い方位の検出お
よび補正を、短時間で、再現性良く実現する地磁気検出
装置を提供できるものである。
【図１】本発明の実施の形態による補正方法の全体図。
【図２】直交２軸の磁気センサの検出部（巻線）の直交
度の説明図、図２（ａ）は、直交２軸の磁気センサの検
出部（巻線）が直交度９０度より小さい場合を示す図、
図２（ｂ）は、直交２軸の磁気センサの検出部（巻線）
が直交度９０度より大きい場合を示す図。
度の説明図、図２（ａ）は、直交２軸の磁気センサの検
出部（巻線）が直交度９０度より小さい場合を示す図、
図２（ｂ）は、直交２軸の磁気センサの検出部（巻線）
が直交度９０度より大きい場合を示す図。
【図３】オフセットの説明図。
【符号の説明】 １０ 磁気センサ １１ Ｘ軸検出部 １２ Ｘ軸アナログ信号処理部 １３ Ｙ軸検出部 １４ Ｙ軸アナログ信号処理部 １５ ＡＤ変換部 １６ オフセット演算部 １７ 感度演算部 １８ 直交度補正演算部 １９ 方位角度演算部 ２０ 補正演算部 ２１ 演算出力部 ２２ センサ巻枠 ２３ Ｙ軸検出部の巻線 ２４ Ｘ軸検出部の巻線 ２５ （直交度のずれが９０度より小さいずれ角度） ２６ （直交度のずれが９０度より大きいずれ角度） ３１ （オフセットがないときのＹ軸検出部の出力電
圧） ３２ （オフセットがあるときのＹ軸検出部の出力電
圧） ３３ （オフセットがないときのＸ軸検出部の出力電
圧） ３４ （オフセットがあるときのＸ軸検出部の出力電
圧） ３５ オフセットがないときの円 ３６ オフセットがあるときの円 ３７ ｙ方向のオフセット出力電圧成分Δｙ ３８ ｘ方向のオフセット出力電圧成分Δｘ ３９ ｙ成分の出力電圧最大値ｙ１ ４０ ｙ成分の出力電圧最小値ｙ２ ４１ ｘ成分の出力電圧最大値ｘ１ ４２ ｘ成分の出力電圧最小値ｘ２ ４３ オフセットがないときの円の中心
圧） ３２ （オフセットがあるときのＹ軸検出部の出力電
圧） ３３ （オフセットがないときのＸ軸検出部の出力電
圧） ３４ （オフセットがあるときのＸ軸検出部の出力電
圧） ３５ オフセットがないときの円 ３６ オフセットがあるときの円 ３７ ｙ方向のオフセット出力電圧成分Δｙ ３８ ｘ方向のオフセット出力電圧成分Δｘ ３９ ｙ成分の出力電圧最大値ｙ１ ４０ ｙ成分の出力電圧最小値ｙ２ ４１ ｘ成分の出力電圧最大値ｘ１ ４２ ｘ成分の出力電圧最小値ｘ２ ４３ オフセットがないときの円の中心
Claims (5)
- 【請求項１】 地磁気を検出する磁気センサを直交２軸
以上有するセンサ部と、該センサ部のアナログ出力信号
をデジタル信号へ変換するＡＤ変換部と、前記デジタル
信号を処理する補正演算部とで構成される地磁気検出装
置において、Ｘ軸検出部の最大出力電圧値をＡ１とし、
Ｙ軸検出部の出力値が零の位置から９０度回転した点の
Ｘ軸検出部の出力電圧値をＡ２とし、さらに磁気センサ
の検出範囲を９０度毎に４ブロックに分割し、かつ、前
記出力電圧値Ａ２が、＋側である場合、−側である場
合、また微少である場合に分類し、各場合に対応して、
第１の補正式、第２の補正式、あるいは、補正なしを選
択し、補正パラメータＺ＝Ａ１／[Ａ１−ＡＢＳ（Ａ
２）]として、前記第１の補正式は、Ｘ軸検出部の実測
出力電圧がＡ３の場合にて、［ＡＢＳ（Ａ３）−ＡＢＳ
（Ａ２）］×Ｚとして、Ｘ軸検出部の補正後の出力電圧
とし、第２の補正式は、［ＡＢＳ（Ａ３）＋ＡＢＳ（Ａ
２）］×（１／Ｚ）として、Ｘ軸検出部の補正後の出力
電圧とし磁気センサの直交度補正を行うことを特徴とす
る地磁気検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の地磁気検出装置におい
て、Ｙ軸検出部の最大出力値をＢ１とし、Ｘ軸検出部の
出力値が零の位置から９０度回転した点のＹ軸検出部の
出力値をＢ２とし、さらに、磁気センサの検出範囲を９
０度毎に４ブロックに分割し、Ｘ軸検出部の出力値が零
の位置から９０度回転した点のＹ軸検出部の出力値が、
＋側である場合、−側である場合、また、微少である場
合に分類し、各場合に応じて、第３の補正式、第４の補
正式、あるいは、補正なしを選択し、補正パラメータ
Ｚ’＝Ｂ１／［Ｂ１−ＡＢＳ（Ｂ２）］として、前記第
３の補正式は、Ｙ軸検出部の実測出力電圧がＢ３の場
合、［ＡＢＳ（Ｂ３）−ＡＢＳ（Ｂ２）］×Ｚ’として
Ｙ軸検出部の補正後の出力電圧とし、第４の補正式は、
［ＡＢＳ（Ｂ３）−ＡＢＳ（Ｂ２）］×（１／Ｚ’）と
して演算処理してＹ軸検出部の補正後の出力電圧として
磁気センサの直交度補正を行うことを特徴とする地磁気
検出装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の地磁気検
出装置において、アナログデータあるいはデジタルデー
タを送るためのインターフェースを含んだことを特徴と
する伝送経路を持つ地磁気検出装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の地
磁気検出装置の演算処理手段において、磁気センサの検
出感度差を補正するために感度補正演算を用い、磁気セ
ンサの感度差を補正する処理を加えたことを特徴とする
地磁気検出装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の地
磁気検出装置の演算処理手段において、磁気センサの検
出オフセットを補正するためにオフセット補正演算を用
い、磁気センサのオフセットを補正する処理を加えたこ
とを特徴とする地磁気検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37603698A JP4004166B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 地磁気検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37603698A JP4004166B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 地磁気検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180170A true JP2000180170A (ja) | 2000-06-30 |
| JP4004166B2 JP4004166B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=18506473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37603698A Expired - Lifetime JP4004166B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 地磁気検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4004166B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003065791A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Asahi Kasei Corp | 方位角計測装置および方位角計測方法 |
| WO2004003476A1 (ja) * | 2002-07-01 | 2004-01-08 | Asahi Kasei Emd Corporation | 方位角計測装置および方位角計測方法 |
| JP2006138843A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-06-01 | Yamaha Corp | 地磁気検出装置 |
| US7346466B2 (en) | 2004-10-07 | 2008-03-18 | Yamaha Corporation | Geomagnetic sensor and geomagnetic sensor correction method, temperature sensor and temperature sensor correction method, geomagnetism detection device |
| US7437257B2 (en) | 2004-10-07 | 2008-10-14 | Yamaha Corporation | Geomagnetic sensor and geomagnetic sensor correction method, temperature sensor and temperature sensor correction method, geomagnetism detection device |
| JP2011099872A (ja) * | 2011-02-07 | 2011-05-19 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 方位角計測装置 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP37603698A patent/JP4004166B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003065791A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Asahi Kasei Corp | 方位角計測装置および方位角計測方法 |
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| US7177779B2 (en) | 2002-07-01 | 2007-02-13 | Asahi Kasei Emd Corporation | Azimuth measuring device and azimuth measuring method |
| US7346466B2 (en) | 2004-10-07 | 2008-03-18 | Yamaha Corporation | Geomagnetic sensor and geomagnetic sensor correction method, temperature sensor and temperature sensor correction method, geomagnetism detection device |
| US7437257B2 (en) | 2004-10-07 | 2008-10-14 | Yamaha Corporation | Geomagnetic sensor and geomagnetic sensor correction method, temperature sensor and temperature sensor correction method, geomagnetism detection device |
| US7676340B2 (en) | 2004-10-07 | 2010-03-09 | Yamaha Corporation | Geomagnetic sensor and geomagnetic sensor correction method, temperature sensor and temperature sensor correction method, geomagnetism detection device |
| JP2006138843A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-06-01 | Yamaha Corp | 地磁気検出装置 |
| JP2011099872A (ja) * | 2011-02-07 | 2011-05-19 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 方位角計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4004166B2 (ja) | 2007-11-07 |
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