JP2541648B2 - 直流利用の位置及び方向測定装置 - Google Patents

直流利用の位置及び方向測定装置

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JP2541648B2
JP2541648B2 JP63500271A JP50027188A JP2541648B2 JP 2541648 B2 JP2541648 B2 JP 2541648B2 JP 63500271 A JP63500271 A JP 63500271A JP 50027188 A JP50027188 A JP 50027188A JP 2541648 B2 JP2541648 B2 JP 2541648B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流信号を使用して、送信アンテナに対す
る受信アンテナの位置、および方向を測定するための装
置に関する。
位置及び方向の測定用に、電磁結合を有する送受信素
子を使用する技術は、受信素子が射撃手のヘルメットの
中に設けられており、かつ送信素子が近辺の非電導構造
体に取付けられている軍事用照準装置においては公知で
ある。
射撃手が、ヘルメットに付けられた照準十字線によっ
て目標に照準を合わせると、受信機は、送信機から送信
される信号を受信する。ついで、この信号は、コンピュ
ータによって処理されて、ヘルメットの位置及び方向を
出すと同時に兵器をヘルメット取付型照準火器と同一の
方向に向ける。
1977年２月18日にラーブ（Raab）に付与された米国特
許第4,054,881号明細書、1981年９月８日にエグリ（Egl
i）等に付与された米国特許第4,287,809号明細書、1982
年２月２日にラーブに付与された米国特許第4,314,251
号明細書、及び1983年８月２日にコンスタント（Consta
nt）に付与された米国特許第4,396,885号明細書で開示
されているように、２つもしくは３つの直交するコイル
を備える送信機には、時分割もしくは周波数分割フォー
マットで、交流信号が送られ、前記コイルが発生する交
流電磁界は、３つもしくは２つの直交するコイルを備え
る交流受信機によって測定される。検知された信号は、
フィルターへ通され、かつ送信したフォーマットと適合
するように増幅され、デジタルフォーマットに変換され
て、各種数学的方法を使用するコンピュータに読取ら
れ、電磁界方程式によって位置および方向が割り出され
る。
交流の送信信号を利用する前述のような電流方式は、
すべて、電導材料が送信機もしくは受信機の近くにない
場合にしか、正確に作動しない。というのは、すべての
送信交流信号は、交流磁界を発生させて、常に導体内に
渦電流を誘導させ、導体は、すべての送信磁界及び最終
的な出力位置及び方位のデータを歪ませるからである。
戦闘機もしくはヘリコプターには、位置及び方向測定
装置を使用するのが望ましいが、そのコックピット、座
席、配線及びヘルメット取付型ディスプレイの中に、ア
ルミニウム、チタン、マグネシウム、ステンレス及び銅
のような高導電材が、大量に使用されている。
米国特許第4,287,809号明細書には、送信機に対して
動くことのないコックピットの金属による磁界歪によっ
て発生する誤差の補正方法が開示されている。この補正
方法では、コックピット内を測定して、歪の総量を測定
し、ついで、そのデータを使用して、検知した信号を補
正する。
1983年７月26日にエグリ等に付与された米国特許第4,
394,831号明細書には、パイロットのヘルメットに取付
けられたディスプレイの中の金属に誘導される渦電流に
よって発生する誤差の補正方法が開示されている。この
補正方法では、最初に歪を試験的に測定しなければなら
ず、ヘルメットの金属が１か所に集中しており、ヘルメ
ットがコックピット内で大きな角回転もしくは角並進を
行なわない場合にしか、高い精度は得られない。
交流装置を正確に作動させるのに必要なこの種の補正
には、時間を要するとともに、費用がかかり、かつ送信
機もしくは受信機の近辺に大量の導体がない場合にし
か、正確さを保たない。例えば、ヘリコプターの場合、
交流装置は、歪みが大きすぎて、このような写像だけで
は補正できないので、全く使用することはできない。
本発明による装置は、送受信の位置及び方向測定装置
に関する従来技術とは根本的に異なっており、交流信号
の代わりに、直流信号を使用している。直流信号を使用
することによって、較正の必要性がなくなり、この種の
装置の利用度が高まる。また、従来の装置と同様の機能
を発揮させるようにした本発明の装置の製造及び使用に
関する費用は、従来の装置に比して、格段に安くなる。
本装置は、作動中の送信機から送信された直流磁界に
感じうる三軸もしくは二軸受信機に接続された直流パル
ス電流によって駆動される二軸もしくは三軸送信機を備
えている。また、受信機を制御し、かつその出力を、受
信した信号を処理して、デジタルコンピュータによって
処理するのに適したフォーマットに変換し、それによっ
て位置方向データを得るようにした受信機信号処理電子
装置をも備えている。
本発明の第１の目的は、デジタルコンピュータと共に
固有の電子装置を有し、測定前に、経費のかかる較正を
行なう必要がなく、かつ反磁性もしくは常磁性の金属材
料が近くに存在するか否かを考慮することなく、容易に
位置及び方向を測定することができる送受信アンテナ装
置を提供することである。この特徴を有する装置は、例
えばヘリコプター用として使用することができる。
本発明の第２の目的は、現在のところでは２次元「マ
ウス」しか存在していないのに対し、効果的な３次元
「マウス」を有するコンピュータグラフィックス装置を
提供することである。それによって、グラフィックスプ
ロセッサにおいて、一方の手で、コンピュータスクリー
ン上での長さ及び幅製図用の「マウス」を制御し、かつ
他方の手でつまみを調節して、像の奥行きを制御すると
いう必要がなくなる。この装置によって、一方の手で、
スクリーン上における像の回転を含む像の描画に関する
３次元をすべて制御し、かつ他方の手で、録画、製図等
の別の作業を行なうことができる。
本発明の第３の目的は、較正の必要をなくすことによ
って、経費を削減し、かつ現在の技術で提供される照準
装置よりも、はるかに安価な照準装置を提供することで
ある。従来、この種の装置の送信素子のコアは、フェラ
イトで出来ている。フェライトはかなり高価であり、ま
たもろいため、成形が困難である。しかし、フェライト
は、交流電流を使用する場所における渦電流歪を、許容
できる程度に低く抑えるためのコアピースとして必要で
ある。本発明の装置の定常状態の信号の中には、交流信
号の成分は含まれていないので、送信用コアピースとし
てより安価な鉄もしくは鋼を使用することによって、フ
ェライトによる磁束集中と同一の磁束集中を得ることが
できる。従って、本装置においては、渦電流の問題はま
ったくない。
〔実施例〕
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適実施例を
詳細に説明する。
第１図は、本発明のブロック図である。
第２図は、本発明の装置と一体をなす送信機駆動電子
装置のブロック図である。
第３図は、本発明の送信機要素を示す斜視図である。
第４図は、本発明の装置と一体をなす受信機信号処理
電子装置のブロック図である。
第５図は、本発明装置の使用時に発生される送信信号
と受信信号との関係を示すタイミング図である。
第６図は、本発明の装置におけるコンピュータにより
実行される計算・制御タスク・シーケンスのフローチャ
ートである。
第１図は、本発明による主な要素を示す図である。
電磁気的な装置および方法の測定装置は、送信機
（２）の２つもしくは３つの軸のそれぞれに、制御され
た量のDC電流を、一度に一つずつ送るための送信機駆動
電子装置（１）を備えている。この電子装置（１）によ
り送信機の軸に与えられるDC電流の量は、コンピュータ
（５）によって制御される。
送信機（２）は、通常、飛行機やヘリコプターのコッ
クピットに取り付けられる。軍事的利用とか、コンピュ
ータグラフィックス利用の場合には、パイロットの頭部
から約1m（数フィート）以内に置かれる。送信機（２）
は、コンピュータグラフィックスの使用者が作業してい
るテーブルの上か下、またはその上方に置かれる。
送信機（２）は、同軸をなす２つまたは３つのアンテ
ナから構成されている。各アンテナは、いろいろなDC磁
界を発生し、これらは受信機（３）によってとらえられ
る。
受信機（３）は、送信機（２）によって発生される磁
界、並びに地磁気による磁界を測定し、その支持物の位
置および方向を最終的に測定する。支持体は、軍事利用
の場合には、通常、パイロットのヘルメットである。コ
ンピュータグラフィックスの場合、受信機（３）は、通
常、手で持たれる。
受信機（３）は、DC磁界を感知する駆動・検知用回路
を備える２つまたは３つの軸を有している、受信機
（３）からのDC出力信号は、信号処理電子装置（４）へ
送られる。
信号処理電子装置（４）は、受信機のアナログ信号を
制御して、それを、コンピュータ（５）が読み取ること
のできるディジタル・フォーマットに変換する。
第６図の下方に示されているように、アルゴリズムに
より作動するコンピュータ（５）は、送信機（２）に対
する受信機（３）の位置および方向を計算する。次に、
コンピュータ（５）は、この情報を、航空機の兵器制御
コンピュータへ出力し、また、コンピュータグラフィッ
クス利用の場合には、それを、画像制御装置へ出力す
る。
第２図は、送信機駆動電子装置（１）の細部を示す図
である。
この電子装置（１）の目的は、DC電流パルスを、送信
機（２）の各アンテナへ、一度に一つずつ送ることであ
る。
所定の送信機（２）のアンテナに電流が送られている
間、受信機（３）のアンテナにより読取りが行なわれ
る。３つのアンテナ（Ｘ、ＹおよびＺ軸アンテナ）から
構成されている送信機（２）、および３つのアンテナ
（Ｘ、ＹおよびＺ軸アンテナ）から構成されている受信
機（３）には、９通りの送信信号の読取りが可能であ
る。
送信機（２）を遮断すると、受信機（３）は、地磁気
による磁界のＸ、ＹおよびＺ成分を測定する。
送信機DC駆動電子装置の作動の際、コンピュータ
（５）は、選択された送信アンテナへ送られる電流パル
スの振幅を表わすディジタル数を、ディジタル／アナロ
グ（D/A）コンバータ（７）へ送る。D/Aコンバータ
（７）は、この振幅のディジタル表現を、アナログ制御
電圧に変換する。
この制御電圧は、マルチプレキサー（MUX）（８）へ
送られる。MUXは、Ｘ、ＹまたはＺの送信軸上で送信を
行わなければならない場合、コンピュータ（５）の指令
により、制御電圧を、電流電源（９）（10）（11）のい
ずれか一つへ接続するか、切り換えたりする。電流源
（９）（10）（11）は、同じものである。これらの目的
は、DC電流を、一度に一つずつ送信機（２）のアンテナ
に送ることである。
このようにして送られる電流の振幅は、D/Aコンバー
タ（７）により発生される入力制御電圧に比例してい
る。DC電流源の詳細な構造は、当業者であればよく知っ
ているところであるので、その説明は省略する。
第３図示の送信機（２）は、Ｘ、Ｙおよび（または）
Ｚアンテナが巻かれているコアーを備えている。このコ
アーは、空気により構成することができるが、通常、ア
ンテナ周囲の所望の位置に磁東を集めうる透磁性フェラ
イトで構成される。
フェライトは、高価であり、もろく、しかも成形しに
くいものであるが、うず電流損が非常に少ないために、
AC信号フォーマットを使用している装置のコアーには、
不可欠のものとされている。
本明細書に開示されいる送信機（２）に関しては、定
常信号におけるAC信号成分が全く存在しない。そのた
め、コアーに、非常に安価な鉄または鋼を使用すること
でき、しかも、高価なフェライトと同等の磁束密度を得
ることができる。
送信機（２）のアンテナ巻線は、標準の磁性ワイヤを
多数巻きしたものである。ワイヤの太さ、巻数、および
アンテナ線による被覆領域は、アンテナの設計者によく
知られている方法により決められる。
送信機（２）は、1/R3（式中、Ｒは、常に、送信機
（２）および受信機（３）間の間隔に等しい。）のオー
ダーに近い磁界信号強度変化を生じさせる。
受信機（３）は、互いにほぼ直交して配列され、かつ
駆動・検知用回路を備える３つもしくは２つのアンテナ
から構成されている。各アンテナは、DC磁界を測定でき
る。
DC受信機（３）として使用できる技術は、多く紹介さ
れている。受信機（３）の代表的な例は、1974年３月26
日に特許されたローデン（Rorden）による米国特許第3,
800,213号明細書に記載されている３軸のトロイダル・
フラックスゲート磁力計である。
そのほか、受信機（３）として使用しうる別のDC磁界
感知技術の代表的な例を挙げると、次のようなものがあ
る。
1976年３月９日に特許されたスタッキ（Stucki）等に
よる米国特許第3,942,258号明細書に記載されている薄
膜磁力計。
「IEEE・トランザクション・オン・マグネチックス
（IEEE Transactions on Magnetics）」、MAG−19巻、
第５号（1983年９月発行）に掲載のケイ・モーリ（K.Mo
hri）等による「２段非晶質コアー式マルチバイブレー
タ・ブリッジを使用した磁力計（Magnetometer Using T
wo Amorphous Core Multivibrator Bridge）」なる論文
に詳述されているゼロ磁気ひずみ非晶質リボン磁力計。
「ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（J.
Appl.Phys.）」、53（11）、（1982年11月）に掲載のピ
ー・ダニール（P.Daniil）およびイー・コーエン（E.Co
hen）による「低磁界ホール効果による磁気測定（Low F
ield Hall Effect Magnetometry）」なる論文に詳述さ
れているホール効果に基づくDCセンサー。
「エレクトロニック・レターズ（Electronic Letter
s）」、第20巻、第14号（1984年７月）に掲載のエイ・
ディー・カーシー（A.D.Kersey）等による「移相ゼロ式
DC−磁界ファイバーオプチック磁力計（Phase Shift Nu
lling DC−Field Fibreoptic Magnetometer）」なる論
文に詳述されているファイバーオプチック磁力計。
「ジャーナル・オブ・フィジックス、イー：サイエン
ティフィック・インストゥルメンツ（Journal of Physi
cs,E:Scientific Instruments）」第14巻（1981年）に
掲載のエス・ミデルホーク（S.Middelhoek）およびディ
ー・ジェイ・ダブリュー・ヌーラグ（D.J.W.Noorlag）
による「シリコン・マイクロ変換器（Silcon Micro−Tr
ansducers）」なる論文に詳述されている半導体による
磁界センサおよびトランジスタ。
「ジャーナル・オブ・フィッジクス・イー：サイエン
ティフィック・インストゥルメンツ」、第19巻、第７号
（1986年７月）に掲載のダブリュー・クウィアトウスキ
ー（W.Kwiatowski）およびエス・ツマンスキー（S.Tuma
nski）による「パーマロイ磁気抵抗センサー−特性と応
用（The Permalloy Magnetoresistive Sensors−Proper
ties and Applicotions）」なる論文に詳述されている
パーマロイによる磁気抵抗センサー。
1971年２月16日に許可されたアール・ピットマン（R.
Pittmann）による「圧電性結晶を利用しての磁界の強度
および方向を測定するための装置（Apparatus for meas
uring the Strength and direction of magnetic field
s utilizing a Piezoelectric Crystal）」なる名称の
米国特許第3,564,402号明細書に記載されている圧電性
結晶受信機である。
この種のDCセンサーの多くの変形が、文献に紹介され
ている。また、そのほかの多くの方法が、当業者にはよ
く知られている。
この分野において、地磁気による磁界の頂部に重ねら
れた送信磁界を測定したい場合、1949年10月25日に登録
されている米国特許第2,485,847号明細書に開示されて
いるような装置を用いると、受信機（３）のアンテナの
ところで地磁界をうまく打ち消すことができるため、地
磁界からの送信磁界の偏差を、より鋭敏に測定すること
ができる。受信機（３）からの出力は、信号処理電子装
置（４）へ送られる。上記の技術はよく知られているの
で、受信機（３）の図は、省略することにする。
第４図に示すように、信号処理電子装置（４）は、マ
ルチプレキサー（MUX）（12）を備えている。このマル
チプレキサーは、コンピュータ（５）からの指令によ
り、所望のＸ、ＹまたはＺの検出アンテナ信号を、一度
に一つずつ、差動増幅器（DIFF）（13）へ入力する。
DIFF（13）は、このアンテナ信号から、地磁気による
磁界の既に測定されている成分を減算して、送信磁界に
より生じている受信信号の一部のみを出力する。この地
磁気による磁界成分は、前の測定周期の間、コンピュー
タに蓄積されていたものであり、かつD/A変換器（14）
を介してDIFF（13）へ送られたものである。
次に、DIFF（13）からの出力は、ノイズを取り除くた
め、フィルター（15）により波され、かつ増幅器（1
6）によって増幅される。コンピュータ（５）は、受信
機（３）の信号が、アナログ／ディジタル（A/D）変換
器（17）の限界を越えないよう、増幅器（16）のゲイン
を、最大値いっぱいにセットする。次に、A/D変換器（1
7）は、受信DC信号を、コンピュータ（５）が読み取れ
るディジタル・フォーマットに変換する。
第５図は、送信機駆動回路（１）により送信機（２）
へ送られる電流パルスと、受信機（３）により受信され
る信号とのタイミング関係を示す。
図に示されているように、送信および受信のシーケン
スは、３つの送信機（２）アンテナがすべて遮断されて
いる状態における時間T0から開始する。時間T0からT1の
間、地磁気による磁界のＸ、ＹおよびＺ成分は、受信機
（３）によって測定され、かつコンピュータ（５）に読
み込まれる。
コンピュータ（５）は、地磁界によるこれらの値を、
信号処理電子装置（４）へ出力し、そこで、それらの値
は、送信機（２）のＸ、ＹおよびＺのアンテナがオンさ
れる際に生じる９つの測定値から減算される。
時間T1において、電流パルスは、送信機（２）のＸア
ンテナのみに送られる。このパルスが定常値に達する
と、うず電流に歪みのない送信機（２）のＸアンテナの
周りに、DC磁界が生ずる。
第５図に示すように、受信機（３）のＸ、ＹおよびＺ
アンテナは、時間T1からT2の間の地磁気による磁界を加
えた送信磁界のＸ、ＹおよびＺ成分を測定する。測定さ
れた信号の振幅は、送信機（２）のＸアンテナに対する
受信機（３）のアンテナの位置および方向、並びに地表
面における受信機（３）の位置および方向の関数であ
る。
T1からT2の間に、地磁気による磁界は、受信機（３）
のＸ、ＹおよびＺ信号から減算される。その結果生ずる
アナログ信号は、調整されるとともに、受信機の信号処
理電子装置（４）により、ディジタル・フォーマットに
変換されて、コンピュータ（５）に読み込まれると、送
信機（２）のアンテナは、オフにされる。
時間T2において、電流パルスは、送信機（２）のＹア
ンテナに加えられ、再度、受信機（３）のＸ、Ｙおよび
Ｚのアンテナの値は、時間T2からT3の間にコンピュータ
（５）に読み込まれる。時間T3で開始して、同じ過程
が、送信機（２）のＺアンテナに対して繰り返される。
この周期の終点において、受信機の12の値は、コンピュ
ータ（５）に読み込まれている。この12の値とは、地磁
気による磁界成分に対する３つ、並びに、３つの送信機
アンテナに対する３つずつの受信機の値である。
送信機のＸ、ＹおよびＺのアンテナをオンした際の完
全なシーケンスは、上のようにして繰り返し行なわれ、
測定を必要とする限り続けられる。
第６図は、コンピュータ（５）により、ハードウエア
要素（７）（８）（12）（14）（16）を制御し、かつ受
信データを、位置および方向の出力に変換する際に行な
われる計算・制御タスクシーケンスを示す。
装置によって測定される12のデータは、次のようなマ
トリックスで表わされる。
上式において、各行は、受信機（３）のＸ、Ｙおよび
Ｚ軸により測定された値を示し、また、最初の３つの列
は、送信機（２）のＸ、ＹおよびＺ軸を、一度に一つず
つオンした際、地磁気による磁界を差し引いた受信機
（３）により測定された値を表わす。
第４列は、送信機（２）の３つの軸をオフした際に測
定された地磁気による磁界の成分を示す。例えば、Ｍ
（２、１）は、送信機のＸ軸をオンした際、地磁気によ
る磁界のＹ成分（Ｅ（２、４））を差し引いて測定され
た受信機のＹ成分の値を示している。
もし、地磁気による磁界が存在しなければ、最初の３
つの列は、送信機（２）から測定される信号を示すた
め、送信機（２）に対する受信機（３）の位置および方
向は、当業者にとって周知の多くのアルゴリズムのいず
れか一つを用いて、これら９つの要素から求めることが
できる。例えば、米国特許第4,287,809号明細書、また
は同第4,314,251号明細書に詳述されているアルゴリズ
ムにより、所望の位置および方向の情報を得ることがで
きる。

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】送信手段に対する受信手段のポジションを
    定量的に測定するための装置であって、 ａ）一つの軸又は複数の互いに平行でない軸に沿った磁
    界を感知可能な受信手段（３）と、 ｂ）通電時に、前記受信手段に一つの磁界又は複数の互
    いに平行でない磁界を発生させるための送信手段（２）
    と、 ｃ）前記送信手段にDC電気パルス信号を送ることによっ
    て、磁界を繰り返し発生させるための又は互いに平行で
    ない磁界を順次発生させるための駆動手段（１）とを備
    え、 ｄ）一つの磁界もしくは複数の互いに平行でない磁界及
    び一つの軸もしくは複数の互いに平行でない軸の数の積
    が受信手段の送信手段に対するポジションの所望の定量
    的な測定の自由度の数に等しく、 ｅ）さらに、装置の作動に対する地磁気の影響を補正す
    るための手段と、 ｆ）前記受信手段によって感知された磁界の大きさを求
    め、当該磁界から送信手段に対する受信手段のポジショ
    ンを定量的に計算するための信号処理手段（４、５）
    と、 を備えたことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】前記送信手段が少なくとも２つの互いに平
    行でない送信アンテナを備え、前記受信手段が少なくと
    も２つの互いに平行でない受信アンテナを備え、送信ア
    ンテナと受信アンテナとの数の積が少なくとも６であ
    り、前記信号処理手段が、３つの座標方向中のロケーシ
    ョン及び３つの座標軸の周りの方向としてのポジション
    を定量的に計算することを特徴とする、特許請求の範囲
    第１項に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記送信手段が、３つの互いに直交するDC
    磁界ベクトルを発生するように配置された３つの送信ア
    ンテナより構成されることを特徴とする、特許請求の範
    囲第２項に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記磁界が一度に一つずつ、あるいは３つ
    の送信アンテナがある場合には、一度に一つまたは二つ
    ずつ送信されることを特徴とする、特許請求の範囲第２
    または３項に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記受信手段またはアンテナが、前記３つ
    の互いに直交するDC磁界またはベクトルを同時に受信す
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第２ないし４項の
    いずれかに記載の装置。
  6. 【請求項６】前記送信手段（２）が、少なくとも２つの
    磁気送信要素より構成されて、同数の互いに平行でない
    磁界ベクトルを発生し、 前記駆動手段（１）が、前記送信要素にDC電気パルス信
    号を送ることによって互いに平行でない磁界ベクトルを
    発生し、 前記受信手段（３）が、前記送信要素より発生する前記
    磁界ベクトルに個別に反応する少なくとも２つの磁界感
    知要素より構成され、 送信要素の数と感知要素の数の積が、測定される自由度
    の数以上であり、 地磁気の影響を補正する手段と、 前記駆動手段および前記補正手段を実行管理し、そのよ
    うな実行管理の結果得られた信号から、前記磁界送信要
    素に対する磁界感知手段のポジションを計算する手段
    （４、５）と、 を備えたことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記
    載の装置。
  7. 【請求項７】送信アンテナまたは手段が送信していない
    間、前記地磁気補正手段が、前記受信アンテナまたは手
    段を用いて地磁気成分を検出して該検出した地磁気成分
    の量を求め、該求めた情報を用いて、送信アンテナまた
    は手段が磁気ベクトルまたは磁界を送信する際に受信ア
    ンテナまたは手段が検出する地磁気を補正することを特
    徴とする、特許請求の範囲第１ないし６項のいずれかに
    記載の装置。
  8. 【請求項８】前記DC電気パルス信号及び前記磁気ベクト
    ルまたは磁界が、方形波形であることを特徴とする、特
    許請求の範囲第１ないし７項のいずれかに記載の装置。
  9. 【請求項９】DC磁界を作動させる金属の存在下で、送信
    アンテナに対する受信アンテナのロケーション及び方向
    を定量的に測定するための装置であって、 ａ）２つもしくは３つの互いに直交する軸上でDC磁界を
    送信するための送信手段（２）と、 ｂ）前記の送信された２つもしくは３つの互いに直交す
    る軸に沿ったDC磁界を受信するための受信手段（３）
    と、 ｃ）前記送信手段にDC電気パルス信号を送ることによっ
    て、前記送信されるDC磁界を発生させるための手段
    （１）と、 を備え、 ｄ）前記送信手段の軸の数と前記受信手段の軸の数の積
    が少なくとも６であり、 ｅ）前記送信手段及び受信手段の回路素子を制御し、受
    信信号を測定し、前記受信手段からの出力信号を、３つ
    の座標方向中のロケーション及び３つの座標軸の周りの
    方向の測定値に変換するための手段（４、５）とを備え
    たことを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】前記送信手段が、３つの互いに直交する
    DC磁界ベクトルを発生するように配置された３つの送信
    アンテナより構成されることを特徴とする、特許請求の
    範囲第９項に記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記磁界が一度に一つずつ、あるいは３
    つの送信アンテナがある場合には、一度に一つまたは二
    つずつ送信されることを特徴とする、特許請求の範囲第
    ９または10項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記受信手段またはアンテナが、前記３
    つの互いに直交するDC磁界またはベクトルを同時に受信
    することを特徴とする、特許請求の範囲第９ないし11項
    のいずれかに記載の装置。
  13. 【請求項１３】装置の作動に対する地磁界の影響を補正
    するための手段をさらに備えたことを特徴とする、特許
    請求の範囲第９項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】送信アンテナまたは手段が送信していな
    い間、前記地磁気補正手段が、前記受信アンテナまたは
    手段を用いて地磁気成分を検出して該検出した地磁気成
    分の量を求め、該求めた情報を用いて、送信アンテナま
    たは手段が磁気ベクトルまたは磁界を送信する際に受信
    アンテナまたは手段が検出する地磁気を補正することを
    特徴とする、特許請求の範囲第13項に記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記DC電気パルス信号及び前記磁気ベク
    トルまたは磁界が、方形波形であることを特徴とする、
    特許請求の範囲第９ないし14項のいずれかに記載の装
    置。
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