JP5302099B2 - Automotive compass - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気センサにより地磁気を検出するとともに、検出される地磁気に基づいて車両の進行方向の方位を検出する車載用電子コンパスに関する。 The present invention relates to an in-vehicle electronic compass that detects geomagnetism by a magnetic sensor and detects the direction of the traveling direction of a vehicle based on the detected geomagnetism.
この種の車載用電子コンパスとしては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１に記載の車載用電子コンパスは、車両のインナーミラー（ルームミラー）に内蔵されるものであって、同じくインナーミラーに内蔵されている液晶ディスプレイなどの表示装置により車両の進行方向の方位をミラー面上に映し出すようにしている。そして、こうした車載用電子コンパスの具体的な構成としては、例えば特許文献２に記載のものが知られている。
As this type of in-vehicle electronic compass, for example, the one described in
この特許文献２に記載の電子コンパスは、地磁気の水平方向成分を２軸の磁気成分に分解して検出するための２つの磁気検出素子を備える、いわゆる２軸型の磁気センサにより構成されるものであって、地磁気の変化に応じて各磁気検出素子から出力される信号に基づいて車両の進行方向の方位を演算するようにしている。
The electronic compass described in
ところで、こうした電子コンパスでは、例えば各種車載機器から発せられる磁気ノイズが存在する環境下において、磁気検出素子を通じて検出される磁気ノイズの影響を無視することができず、磁気センサにより正確な地磁気を検出することが難しくなる。そして、このように正確な地磁気を検出することが難しくなれば、正確な方位を演算することも難しくなる。 By the way, in such an electronic compass, for example, in an environment where there is magnetic noise emitted from various in-vehicle devices, the influence of magnetic noise detected through the magnetic detection element cannot be ignored, and accurate geomagnetism is detected by the magnetic sensor. It becomes difficult to do. And if it becomes difficult to detect accurate geomagnetism in this way, it will also be difficult to calculate an accurate bearing.
そこで、こうした電子コンパスには通常、例えば特許文献２に記載の電子コンパスに見られるように、上記演算される方位と実際の方位とのずれを校正する、いわゆるキャリブレーション機能が設けられており、こうしたキャリブレーション機能により、磁気ノイズが存在する環境下でも正確な方位を演算することが可能になっている。ちなみに、特許文献２に記載の電子コンパスでは、キャリブレーションにかかる制御として、以下のような制御を実行するようにしている。すなわち、ユーザが車両を任意の方向に１回転させる運転を行った際の各磁気検出素子の出力信号をそれぞれサンプリングするとともに、サンプリングされた出力信号に基づいて各磁気検出素子の出力信号に対する補正値をそれぞれ求め、求めた補正値により各磁気検出素子の出力信号をそれぞれ補正するようにしている。
Therefore, such an electronic compass is usually provided with a so-called calibration function that calibrates the deviation between the calculated azimuth and the actual azimuth as seen in the electronic compass described in
一方、こうした２軸型の磁気センサにより構成される電子コンパスでは、同電子コンパスが水平状態にあるときには正確な方位を演算することが可能であるが、電子コンパスが傾斜した状態になると、上記演算される方位と実際の方位とにずれが生じてしまうおそれがある。これは、磁気センサの各磁気検出素子により検出される磁気に、地磁気の水平方向成分のみならず、地磁気の鉛直方向成分も含まれるようになるため、この地磁気の鉛直方向成分が方位演算の際に外乱となってしまうことに起因している。 On the other hand, an electronic compass composed of such a biaxial magnetic sensor can calculate an accurate azimuth when the electronic compass is in a horizontal state, but when the electronic compass is tilted, the above calculation is performed. There is a risk that a deviation occurs between the orientation and the actual orientation. This is because the magnetism detected by each magnetism detection element of the magnetic sensor includes not only the horizontal component of the geomagnetism but also the vertical component of the geomagnetism. This is due to the disturbance.
そこで、近年は、例えば特許文献３に記載の電子コンパスのように、地磁気の水平方向成分を検出する２つの磁気検出素子に加え、地磁気の鉛直方向成分を検出する１つの磁気検出素子を更に備える、いわゆる３軸型の磁気センサにより構成される電子コンパスも提案されている。
Therefore, in recent years, as in the electronic compass described in
この特許文献３に記載の電子コンパスでは、磁気センサが傾斜しているときの３つの磁気検出素子のそれぞれの出力信号に基づいて、仮にセンサが傾斜していなかったとするならば検出されたであろう出力信号を求め、求めた出力信号に基づいて方位の演算を行うようにしている。これにより、例えば車両が坂道走行をしている状況など、車両全体が傾斜することにより電子コンパスが傾斜しているときであっても正確な方位を演算することができるため、ユーザに正確な方位を知らせることができるようになる。
In the electronic compass described in
このように、３軸型の磁気センサの出力信号に基づいて車両の進行方向の方位を演算するようにすれば、確かに正確な方位を演算することができるようにはなる。ただし、こうした３軸型の磁気センサにより構成される電子コンパスでも、上述した２軸型の磁気センサにより構成される電子コンパスと同様に、磁気ノイズが存在する環境下では、磁気検出素子により検出される磁気ノイズの影響を無視することができず、正確な方位を演算することが難しくなる。ちなみに、インナーミラーに内蔵される電子コンパスにとって磁気ノイズになるものとしては、例えばサンルーフを駆動させるためのモータから発せられる磁気がある。また、インナーミラーにＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）装置が内蔵されている場合には、ＥＴＣ装置のスピーカから発せられる磁気など、インナーミラーに搭載される各種機器から発せられる磁気も磁気ノイズとなる。 As described above, if the azimuth in the traveling direction of the vehicle is calculated based on the output signal of the three-axis type magnetic sensor, the accurate azimuth can be certainly calculated. However, even in an electronic compass composed of such a three-axis magnetic sensor, similarly to the electronic compass composed of the two-axis magnetic sensor described above, it is detected by a magnetic detection element in an environment where magnetic noise exists. It is difficult to ignore the influence of magnetic noise, and it is difficult to calculate an accurate orientation. Incidentally, what causes magnetic noise for the electronic compass built in the inner mirror is, for example, magnetism generated from a motor for driving a sunroof. In addition, when an ETC (Electronic Toll Collection System) device is built in the inner mirror, magnetism generated from various devices mounted on the inner mirror, such as magnetism generated from the speaker of the ETC device, also becomes magnetic noise.
一方、こうした磁気ノイズの対策として、例えば磁気ノイズを検知するセンサを新たに電子コンパスに設けるようにした上で、同センサにより磁気ノイズを検知したときに、上述した電子コンパスのキャリブレーションを実行するといった方法を採用することも考えられる。しかしながら、こうした方法を採用するようにした場合には、新たに磁気ノイズを検知するためのセンサを電子コンパスに設ける必要があるため、電子コンパスの部品点数の増加やその大型化を招くおそれがある。 On the other hand, as a countermeasure against such magnetic noise, for example, a sensor for detecting magnetic noise is newly provided in the electronic compass, and when the magnetic noise is detected by the sensor, the above-described calibration of the electronic compass is executed. It is also possible to adopt such a method. However, when such a method is adopted, it is necessary to newly provide a sensor for detecting magnetic noise in the electronic compass, which may increase the number of parts of the electronic compass and increase its size. .
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気ノイズを検出する手段を設ける上での部品点数の増加を回避しつつ、方位演算の信頼性を的確に確保することのできる車載用電子コンパスを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to accurately ensure the reliability of the azimuth calculation while avoiding an increase in the number of parts in providing means for detecting magnetic noise. It is to provide an in-vehicle electronic compass that can be used.
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、互いに直交する３軸方向の磁気成分を検出する磁気センサを備え、該磁気センサに印加される地磁気を前記３軸方向の磁気成分に分解して前記磁気センサにより検出するとともに、検出した磁気成分に基づいて車両の進行方向の方位を演算し、演算した方位を車両に搭載された表示装置に表示する車載用電子コンパスにおいて、前記磁気センサにより検出される３軸方向の磁気成分のうち、２軸方向の磁気成分に基づいて車両の進行方向の方位を演算しつつ、同２軸方向の磁気成分を除く１軸方向の磁気成分の経時的な変化に基づいて前記磁気センサにより検出される磁気ノイズの有無を監視し、前記磁気ノイズの存在が検知されたとき、報知手段を通じて前記磁気ノイズの存在を報知する制御手段を備えることを要旨としている。
In order to solve the above problems, the invention described in
一般に、車両が坂道を走行する際、車両のピッチ角の変化は大きくても１０数度程度であるため、例えば携帯機に搭載される電子コンパスと比較すると、車載用電子コンパスの傾斜角度は小さい。このため、上記構成によるように、３つの磁気検出素子の出力信号のうち、２つの磁気検出素子の出力信号に基づいて車両の進行方向の方位を演算するようにしたとしても、すなわち上述した２軸型の磁気センサから構成される電子コンパスで採用されている方位演算の手法と同様の演算手法により方位演算を行うようにしたとしても、方位の演算精度を高く維持することは可能である。また、３つの磁気検出素子の出力信号のうち、２つの磁気検出素子を除く１つの磁気検出素子の出力信号の経時的な変化に基づいて磁気ノイズの有無を監視するようにすれば、磁気ノイズを検出するための新たなセンサを設ける必要がない。したがって、磁気ノイズを検出する手段を設ける上での部品点数の増加を回避しつつ、方位演算の信頼性を的確に確保することができるようになる。 In general, when the vehicle travels on a slope, the change in the pitch angle of the vehicle is at most about 10 degrees, so the inclination angle of the in-vehicle electronic compass is small compared to, for example, an electronic compass mounted on a portable device. . For this reason, as described above, even if the direction of travel of the vehicle is calculated based on the output signals of the two magnetic detection elements out of the output signals of the three magnetic detection elements, that is, the above-described 2 Even if the azimuth calculation is performed by the same calculation method as the azimuth calculation method employed in the electronic compass composed of the shaft type magnetic sensor, it is possible to maintain high azimuth calculation accuracy. Further, if the presence or absence of magnetic noise is monitored based on the change over time of the output signal of one magnetic detection element excluding two magnetic detection elements among the output signals of the three magnetic detection elements, the magnetic noise There is no need to provide a new sensor for detecting. Therefore, it is possible to accurately ensure the reliability of the azimuth calculation while avoiding an increase in the number of parts in providing the means for detecting magnetic noise.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載用電子コンパスにおいて、前記報知手段は、前記表示装置からなり、前記表示装置に表示されている前記車両の進行方向の方位の表示色を前記磁気ノイズのレベルに応じて変化させることで前記磁気ノイズの存在を報知するものであることを要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the in-vehicle electronic compass according to the first aspect, the notification unit includes the display device, and the display color of the direction of travel of the vehicle displayed on the display device The gist is that the presence of the magnetic noise is notified by changing the value according to the level of the magnetic noise .
同構成によれば、磁気センサにより磁気ノイズが検出されたとすると、表示装置の表示色が変化するため、ユーザは表示装置の表示色の変化を通じて磁気ノイズの存在を知ることができる。このため、磁気ノイズに対して適宜の対策を施すようにユーザを促すことができ、ユーザが磁気ノイズに対して有効な対策を施せば、磁気ノイズの影響を好適に除去することができるようになる。また、車両の進行方向の方位を表示する表示装置を流用して磁気ノイズの存在を報知するようにすれば、磁気ノイズの存在を報知する装置を新たに設ける必要がない。したがって、部品点数の増加を回避しつつ、たとえ磁気ノイズが存在する環境下であっても、方位演算の信頼性を的確に確保することができるようになる。 According to this configuration, if magnetic noise is detected by the magnetic sensor, the display color of the display device changes, so that the user can know the presence of magnetic noise through the change of the display color of the display device. Therefore, the user can be prompted to take appropriate measures against the magnetic noise, and if the user takes effective measures against the magnetic noise, the influence of the magnetic noise can be suitably removed. Become. In addition, if a display device that displays the direction of the traveling direction of the vehicle is used to notify the presence of magnetic noise, there is no need to newly provide a device that notifies the presence of magnetic noise. Therefore, it is possible to accurately ensure the reliability of the azimuth calculation even in an environment where magnetic noise exists, while avoiding an increase in the number of parts.
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車載用電子コンパスにおいて、前記制御手段は、前記磁気ノイズの存在が検知されたとき、前記磁気ノイズの影響による前記演算される方位のずれを校正する制御を行うものであることを要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the in-vehicle electronic compass according to the first or second aspect, when the control means detects the presence of the magnetic noise, the calculated direction due to the influence of the magnetic noise The gist is that control is performed to calibrate the deviation.
同構成によれば、磁気センサにより磁気ノイズが検出されたとすると、磁気ノイズの影響による上記演算される方位のずれが自動的に校正されるため、磁気ノイズの影響を好適に除去することができるようになる。したがって、磁気ノイズが存在する環境下であっても、方位演算の信頼性を的確に確保することができるようになる。 According to this configuration, if magnetic noise is detected by the magnetic sensor, the calculated azimuth shift due to the influence of the magnetic noise is automatically calibrated, so that the influence of the magnetic noise can be suitably removed. It becomes like this. Therefore, the reliability of the azimuth calculation can be accurately ensured even in an environment where magnetic noise exists.
本発明にかかる車載用電子コンパスによれば、磁気ノイズを検出する手段を設ける上での部品点数の増加を回避しつつ、方位演算の信頼性を的確に確保することができるようになる。 According to the vehicle-mounted electronic compass according to the present invention, it is possible to accurately ensure the reliability of the azimuth calculation while avoiding an increase in the number of components in providing the means for detecting magnetic noise.
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる車載用電子コンパスを、車両のインナーミラーに内蔵される電子コンパスに適用した第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。図１（ａ）は、インナーミラーの正面構造を、また、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面構造をそれぞれ示したものである。なお、図１（ａ），（ｂ）では、インナーミラー１の厚さ方向をｘ軸方向、その幅方向をｙ軸方向、及びその高さ方向をｚ軸方向としてそれぞれ示している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which an in-vehicle electronic compass according to the present invention is applied to an electronic compass built in an inner mirror of a vehicle will be described with reference to FIGS. FIG. 1A shows the front structure of the inner mirror, and FIG. 1B shows the cross-sectional structure taken along line II in FIG. 1A. In FIGS. 1A and 1B, the thickness direction of the
同図１（ａ），（ｂ）に示されるように、インナーミラー１の内部には、地磁気を検出するための磁気センサ２が配設されるとともに、そのミラー部５には、車両の進行方向の方位を表示する表示装置３が埋め込まれている。そして、電子コンパスは、基本的には、これら磁気センサ２及び表示装置３により構成されており、磁気センサ２により検出される地磁気に基づいて車両の進行方向の方位を演算するとともに、演算した方位を表示装置３に表示するものである。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a
ここで、表示装置３は、車両の進行方向の方位を８方位で表示するものであって、例えば上記検出された方位が北であるときには「Ｎ」の文字を表示し、また、上記検出された方位が北西であるときには「ＮＷ」の文字を表示する。
Here, the
また、磁気センサ２は、図中の互いに直交する３軸方向、すなわちｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向のそれぞれの磁気成分を検出して各磁気成分に応じた電圧信号を出力する３つの磁気検出素子２ａ〜２ｃが１チップに集積化されたものである。ちなみに、これらの磁気検出素子２ａ〜２ｃは、例えば印加される磁気の強度に応じてＭＩ効果（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ｅｆｆｅｃｔ）によりインピーダンスが変化する、いわゆるＭＩ素子により形成されている。ちなみに、車両では、インナーミラー１のミラー部５が車両の後方を向くように配置されるため、磁気検出素子２ａ〜２ｃは、以下の（ａ１）〜（ａ３）に示す地磁気の各成分を検出することが可能である。
The
（ａ１）ｘ軸用磁気検出素子２ａは、地磁気の車両の進行方向の成分、すなわち図２に示すＸ軸方向の成分を検出することができる。
（ａ２）ｙ軸用磁気検出素子２ｂは、地磁気の車両の幅方向の成分、すなわち図２に示すＹ軸方向の成分を検出することができる。
(A1) The x-axis
(A2) The y-axis
（ａ３）ｚ軸用磁気検出素子２ｃは、地磁気の車両の高さ方向の成分、すなわち図２に示すＺ軸方向の成分を検出することができる。
一方、図１（ａ）に示されるように、このインナーミラー１のハウジング４には操作ボタン４ａが設けられており、この電子コンパスでは、ユーザが操作ボタン４ａを押圧操作した後に車両を任意の方向に回転させる運転を行うことにより、上記演算される方位から車両磁場などによる方位のずれを校正することができる。すなわち、この電子コンパスは、演算される方位を校正するキャリブレーション機能を有している。
(A3) The z-axis
On the other hand, as shown in FIG. 1 (a), an operation button 4a is provided on the
また一方、図１（ｂ）に示されるように、インナーミラー１の内部には基板６が配設されており、この基板６に、上記磁気センサ２及び表示装置３が実装されている。ちなみに、この基板６には、マイクロコンピュータを中心に構成されて電子コンパスにかかる各種制御を統括的に司る制御手段としての制御装置７も実装されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, a
図３は、こうした構成からなる電子コンパスのシステム構成をブロック図として示したものであり、次に、この図３を参照して、電子コンパスの動作を説明する。
同図３に示されるように、この電子コンパスでは、磁気センサ２に地磁気が印加されると、印加された地磁気のＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のそれぞれの磁気成分が磁気検出素子２ａ〜２ｃにより検出されて、磁気検出素子２ａ〜２ｃは、各磁気成分に応じた出力信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚを制御装置７にそれぞれ出力する。
FIG. 3 is a block diagram showing a system configuration of an electronic compass having such a configuration. Next, the operation of the electronic compass will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, in this electronic compass, when geomagnetism is applied to the
ところで、こうした３軸型の磁気センサ２を利用した電子コンパスでは、上述のように、出力信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚに基づいてＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の各磁気成分を求め、求めた各磁気成分に基づいて車両の進行方向の方位を演算することにより、磁気センサ２が傾斜した状態であってもその方位を正確に演算することができる。このため、例えば車両が坂道走行するなどして車両のピッチ角が変化したとしても、車両の進行方向の方位を高い精度で演算することができることも上述の通りである。
By the way, in the electronic compass using such a three-axis
一方、車両が坂道走行する際の車両のピッチ角の変化は、一般に、大きくても１０数度程度であるため、例えば携帯機に搭載される電子コンパスと比較すると、車載用電子コンパスの傾斜角度は小さい。このため、車両の進行方向の方位を演算するにあたり、ｘ軸用磁気検出素子２ａ及びｙ軸用磁気検出素子２ｂのそれぞれの出力信号Ｓｘ，Ｓｙに基づいてＸ軸方向及びＹ軸方向の各磁気成分を求め、求めた各磁気成分に基づいて車両の進行方向の方位を演算するようにしたとしても、演算される方位と実際の方位とのずれは極僅かである。すなわち、上述した２軸型の磁気センサから構成される電子コンパスで採用されている方位演算の手法と同様の演算手法により方位演算を行うようにしたとしても、ほぼ正確な車両の進行方向の方位を演算することは可能である。
On the other hand, since the change in the pitch angle of the vehicle when the vehicle travels on a hill is generally about a few tens of degrees at most, the inclination angle of the in-vehicle electronic compass is compared with, for example, an electronic compass mounted on a portable device. Is small. For this reason, in calculating the direction of the traveling direction of the vehicle, the respective magnetisms in the X-axis direction and the Y-axis direction are based on the output signals Sx, Sy of the x-axis
また、ｚ軸用磁気検出素子２ｃの出力信号Ｓｚは、地磁気の仰俯角の変化や、車両のピッチ角の変化に伴って変化するものであるため、例えばｘ軸用磁気検出素子２ａ及びｙ軸用磁気検出素子２ｂの出力信号Ｓｘ，Ｓｙの変化と比較すると、その変化は緩やかである。したがって、ｚ軸用磁気検出素子２ｃの出力信号Ｓｚに急激な変化が生じた場合には、ｚ軸用磁気検出素子２ｃに磁気ノイズが印加されたと推定することが可能である。
Further, since the output signal Sz of the z-axis
そこで、本実施形態では、上記ｘ軸用磁気検出素子２ａ及びｙ軸用磁気検出素子２ｂのそれぞれの出力信号Ｓｘ，Ｓｙに基づいて車両の進行方向の方位を演算するとともに、ｚ軸用磁気検出素子２ｃの出力信号Ｓｚに基づいて磁気ノイズの有無を検出するようにしている。これにより、磁気ノイズの存在を検出するための新たなセンサを設けることなく、磁気ノイズの有無を検出することができるようになる。
Therefore, in the present embodiment, the azimuth in the traveling direction of the vehicle is calculated based on the output signals Sx and Sy of the x-axis
一方、制御装置７は、上記演算された方位を表示装置３に表示する表示制御を実行するとともに、上記操作ボタン４ａの押圧操作を検知したときに上記電子コンパスのキャリブレーションにかかる制御を実行する。ちなみに、この電子コンパスのキャリブレーションにかかる制御の具体的な手法としては、例えば特許文献２に記載の制御手法を採用することができる。
On the other hand, the
次に、図４を参照して、制御装置７がｚ軸用磁気検出素子２ｃの出力信号Ｓｚの経時的な変化に基づいて磁気ノイズの有無を検出する方法についてその具体的な手法を説明する。なお、図４は、出力信号Ｓｚの経時的な変化を示したものである。
Next, with reference to FIG. 4, a specific method for detecting the presence / absence of magnetic noise based on the temporal change of the output signal Sz of the z-axis
同図４に示されるように、制御装置７は、ｚ軸用磁気検出素子２ｃの出力信号Ｓｚを所定の周期Ｔａで取り込むとともに、所定時間前の時刻ｔ（１）から現在の時刻ｔ（ｎ）までに取り込まれた出力信号Ｓｚの時系列データを内蔵するメモリに記憶している。そして、制御装置７は、時刻ｔ（ｎ）で出力信号Ｓｚ（ｎ）を検出したとすると、その直前に検出された出力信号Ｓｚ（ｎ−１）をメモリから読み込んで、単位時間Ｔａ当たりの出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚ（＝｜Ｓｚ（ｎ）−Ｓｚ（ｎ−１）｜）を求める。ここで、この出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚと所定の閾値Ｓａ，Ｓｂ（Ｓａ＜Ｓｂ）との比較を行うことにより、以下の（ｂ１）〜（ｂ３）に示すように磁気ノイズのレベルを推定することが可能である。
As shown in FIG. 4, the
（ｂ１）出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚが「０」以上であって且つ、閾値Ｓａ未満であるとき。すなわち、出力信号Ｓｚが変化していないとき、あるいは変化量ΔＳｚが小さいとき。このとき、磁気ノイズは存在していないと推定することができる。 (B1) When the change amount ΔSz of the output signal Sz is “0” or more and less than the threshold value Sa. That is, when the output signal Sz is not changed or when the change amount ΔSz is small. At this time, it can be estimated that magnetic noise does not exist.
（ｂ２）出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚが閾値Ｓａ以上であって且つ、閾値Ｓｂ未満であるとき。すなわち、変化量ΔＳｚがある程度大きいとき。このとき、磁気ノイズが存在していると推定することができる。 (B2) When the change amount ΔSz of the output signal Sz is greater than or equal to the threshold value Sa and less than the threshold value Sb. That is, when the change amount ΔSz is large to some extent. At this time, it can be estimated that magnetic noise exists.
（ｂ３）出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚが閾値Ｓｂ以上であるとき。すなわち、変化量ΔＳｚが大きいとき。このとき、ノイズレベルの大きい磁気ノイズが存在していると推定することができる。 (B3) When the change amount ΔSz of the output signal Sz is greater than or equal to the threshold value Sb. That is, when the change amount ΔSz is large. At this time, it can be estimated that magnetic noise having a high noise level exists.
そして、図５に併せ示すように、制御装置７は、上記（ｂ１）〜（ｂ３）に示す出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚと閾値Ｓａ，Ｓｂとの比較結果に基づいて上記表示装置３に表示する方位を緑色、オレンジ色、及び赤色のいずれかの色で表示する表示制御を実行する。そして、この車載用電子コンパスでは、磁気ノイズのレベルに応じて表示装置３の表示色を変更することにより、ユーザに磁気ノイズの存在を報知するようにしている。すなわち、車両の進行方向の方位を表示する表示装置３を流用して磁気ノイズの存在を報知するようにしている。これにより、磁気ノイズの存在を報知する装置を新たに設けることなく、ユーザに磁気ノイズの存在を知らせることができるようになる。また、表示装置３に表示されている方位の正確性をユーザに報知することもできるようになる。
Then, as shown in FIG. 5, the
ちなみに、この電子コンパスでは、表示装置３の表示色がオレンジ色、あるいは赤色のいずれかの色になった後、ユーザが上記操作ボタン４ａを押圧操作して電子コンパスのキャリブレーションを行えば、表示装置３の表示が緑色に切り替わる。
By the way, in this electronic compass, after the display color of the
図６は、制御装置７を通じて実行される、車両の進行方向の方位を表示装置３に表示するとともに、表示装置３に表示する方位の表示色を変更する制御についてその制御手順を示したフローチャートであり、次に、この図６に基づいて同制御の具体的手順を総括する。なお、図６に示す制御は、実際には上記周期Ｔａをもって繰り返し実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing the control procedure for the control executed by the
図６に示すように、この制御では、はじめに、各磁気検出素子２ａ〜２ｃの出力信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚが取得されるとともに（ステップＳ１）、ｘ軸用磁気検出素子２ａ及びｙ軸用磁気検出素子２ｂの出力信号Ｓｘ，Ｓｙに基づいて車両の進行方向の方位が演算される（ステップＳ２）。そしてこのステップＳ２の処理に続いて、ｚ軸用磁気検出素子２ｃの現在の出力信号Ｓｚ（ｎ）、及び制御装置７のメモリに記憶されている直前の出力信号Ｓｚ（ｎ−１）に基づいて上記出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚが算出されるとともに（ステップＳ３）、この変化量ΔＳｚに基づいて表示装置３の表示色が選定される（ステップＳ４）。このステップＳ４の処理では、具体的には、先の図５に示したように、出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚと上記閾値Ｓａ，Ｓｂとの比較結果に応じて表示装置３の表示色が選定される。そして、上記演算された車両の進行方向の方位を、選定された表示色で表示装置３に表示する処理が実行され（ステップＳ５）、この一連の処理が一旦終了される。
As shown in FIG. 6, in this control, first, the output signals Sx, Sy, Sz of the
電子コンパスとしてのこうした構成によれば、ユーザが、例えば磁気ノイズを発生する機器をインナーミラー１の近傍に配置するなどして磁気センサ２により磁気ノイズが検出されるようになったとすると、表示装置３の表示色が緑色からオレンジ色等に切り替わるため、ユーザは表示装置３の表示色の変化を通じて磁気ノイズの存在を知ることができる。このため、磁気ノイズに対して適宜の対策を施すようにユーザを促すことができ、ユーザが、例えば磁気ノイズを発生する機器を磁気センサ２から遠ざけたり、あるいは上記電子コンパスのキャリブレーションを行うなど、磁気ノイズに対して有効な対策を施せば、磁気センサ２により検出される磁気ノイズの影響を好適に除去することができるようになる。したがって、たとえ磁気ノイズの存在する環境下であっても、方位演算の信頼性を的確に確保することができるようになる。
According to such a configuration as an electronic compass, when the user detects magnetic noise by the
以上説明したように、本実施形態にかかる車載用電子コンパスによれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）磁気センサ２のｘ軸用磁気検出素子２ａ及びｙ軸用磁気検出素子２ｂのそれぞれの出力信号Ｓｘ，Ｓｙに基づいて車両の進行方向の方位を演算しつつ、ｚ軸用磁気検出素子２ｃの出力信号Ｓｚの経時的な変化に基づいて磁気ノイズの有無を監視するようにした。これにより、磁気ノイズを検出する手段を設ける上での部品点数の増加を回避しつつ、方位演算の信頼性を的確に確保することができるようになる。
As described above, according to the in-vehicle electronic compass according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The z-axis magnetic detection element while calculating the direction of the vehicle traveling direction based on the respective output signals Sx and Sy of the x-axis
（２）ｚ軸用磁気検出素子２ｃの出力信号Ｓｚに基づいて磁気ノイズのレベルを監視し、磁気ノイズのレベルに応じて表示装置３の方位の表示色を変更するようにした。これにより、磁気ノイズの存在を報知する装置を新たに設けることなく、磁気ノイズを好適に除去することができるようになる。したがって、部品点数の増加を回避しつつ、たとえ磁気ノイズの存在する環境下であっても、方位演算の信頼性を的確に確保することができるようになる。
（第２実施形態）
続いて、本発明にかかる車載用電子コンパスを、ここでも車両のインナーミラーに内蔵される電子コンパスに適用した第２実施形態について図７を参照して説明する。なお、この第２実施形態も電子コンパスとしての基本構造は先の図１〜図３に示した構造と同様である。
(2) The magnetic noise level is monitored based on the output signal Sz of the z-axis
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment in which the vehicle-mounted electronic compass according to the present invention is applied to an electronic compass built in an inner mirror of a vehicle will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the basic structure as an electronic compass is the same as the structure shown in FIGS.
第１実施形態では、磁気ノイズの存在が検知されたときに表示装置３の表示色を変更する制御を実行するようにしたが、本実施形態では、これに代えて、上記電子コンパスのキャリブレーションを自動的に実行するようにしている。
In the first embodiment, the control for changing the display color of the
図７は、先の図６に対応する図として、制御装置７を通じて実行される、車両の進行方向の方位を表示装置３に表示するとともに、電子コンパスのキャリブレーションを実行する制御についてその制御手順を示したものであり、次に、この図７を参照して同制御の具体的手順を説明する。なお、この図７において、図６に示した処理と同一の処理には同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛し、以下では、両者の相違点を中心に説明する。なお、図７に示す制御も、実際には上記周期Ｔａをもって繰り返し実行される。
FIG. 7 is a diagram corresponding to the previous FIG. 6, and shows the control procedure for the control executed by the
同図７に示されるように、この制御では、上記ステップＳ１〜Ｓ３の処理を実行した後、ステップＳ３の処理を通じて算出された出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚに基づいて磁気ノイズが存在しているか否かが判断される（ステップＳ６）。具体的には、出力信号Ｓｚの変化量ΔＳｚの値が上記閾値Ｓａ以上である旨が判断されたとき、磁気ノイズが存在している旨が判断される。 As shown in FIG. 7, in this control, after the processing of steps S1 to S3 is performed, whether magnetic noise exists based on the change amount ΔSz of the output signal Sz calculated through the processing of step S3. It is determined whether or not (step S6). Specifically, when it is determined that the change amount ΔSz of the output signal Sz is equal to or greater than the threshold value Sa, it is determined that magnetic noise exists.
そして、磁気ノイズが存在している旨が判断された場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、上記電子コンパスのキャリブレーションが実行される（ステップＳ７）。一方、磁気ノイズが存在している旨が判断されなかった場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、上記演算された車両の進行方向の方位を表示装置３に表示する処理が実行される（ステップＳ８）。
If it is determined that magnetic noise is present (step S6: YES), the electronic compass is calibrated (step S7). On the other hand, when it is not determined that magnetic noise exists (step S6: NO), a process of displaying the calculated direction of travel of the vehicle on the
電子コンパスとしてのこうした構成によれば、例えばサンルーフを駆動させるためのモータから発せられる磁気ノイズが磁気センサ２により検出されたとすると、電子コンパスのキャリブレーションが自動的に実行されるため、磁気ノイズの影響を好適に軽減することができるようになる。したがって、たとえ磁気ノイズの存在する環境下であっても、方位演算の信頼性を的確に確保することができるようになる。
According to such a configuration as an electronic compass, for example, if magnetic noise generated from a motor for driving a sunroof is detected by the
以上説明したように、本実施形態にかかる車載用電子コンパスによれば、先の第１実施形態の車載用電子コンパスによる上記（１）の効果と同様、もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、上記（２）に代わる効果として、以下のような効果が得られるようになる。 As described above, according to the vehicle-mounted electronic compass according to the present embodiment, the effect similar to or equivalent to the effect (1) of the vehicle-mounted electronic compass of the first embodiment can be obtained. As an alternative to the above (2), the following effects can be obtained.
（３）磁気ノイズの存在が検知されることに基づいて上記電子コンパスのキャリブレーションを自動的に実行するようにした。これにより、磁気センサ２により磁気ノイズが検出されると同磁気ノイズの影響による上記演算される方位のずれが自動的に校正されるため、磁気ノイズの影響を好適に除去することができるようになる。したがって、磁気ノイズが存在する環境下であっても、方位演算の信頼性を的確に確保することができるようになる。
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
(3) The electronic compass calibration is automatically executed based on the detection of the presence of magnetic noise. Thus, when the magnetic noise is detected by the
(Other embodiments)
In addition, each said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
・上記第１実施形態では、磁気ノイズのレベルに応じて表示装置３の表示色を３段階で変化させるようにしたが、これに代えて、２段階、あるいは４段階以上変化させるようにしてもよい。
In the first embodiment, the display color of the
・上記第１実施形態では、ユーザに磁気ノイズの存在を報知するための報知手段として、表示装置３を流用するようにしたが、これに代えて、例えばスピーカを新たに設けて、同スピーカからの音声によりユーザに磁気ノイズの存在を報知するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
・上記各実施形態では、本発明にかかる車載用電子コンパスを、インナーミラー１に内蔵される電子コンパスに適用するようにしたが、これに代えて、例えば車両のインストルメントパネルに車両の方位を表示するための電子コンパスに採用するようにしてもよい。要は、車両に搭載される電子コンパスであればよい。
（付記）
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
In each of the above embodiments, the vehicle-mounted electronic compass according to the present invention is applied to the electronic compass built in the
(Appendix)
Next, a technical idea that can be grasped from the above embodiment and its modifications will be additionally described.
（イ）前記２軸方向の磁気成分を除く１軸方向の磁気成分の経時的な変化に基づく前記磁気ノイズの有無の監視が、同１軸方向の磁気成分の所定時間当たりの変化量と、予め定められた閾値との比較に基づいて行われることを特徴とする車載用電子コンパス。同構成によれば、１軸方向の磁気成分の所定時間当たりの変化量と、予め定められた閾値とを比較するだけで磁気ノイズの有無を監視することができるようになるため、磁気ノイズの有無を容易に監視することができるようになり、ひいては上記請求項１〜３にかかる車載用電子コンパスの実現も容易となる。
(B) pre-Symbol 2 axially of the presence or absence of the magnetic noise based on changes over time in the one axial direction of the magnetic components excluding the magnetic component monitoring, a change amount per predetermined time of the magnetic component of the same one axial direction An in-vehicle electronic compass characterized in that it is performed based on a comparison with a predetermined threshold value. According to this configuration, it is possible to monitor the presence or absence of magnetic noise simply by comparing the amount of change in the magnetic component in one axis direction per predetermined time with a predetermined threshold. Presence / absence can be easily monitored, and consequently, the on-vehicle electronic compass according to
（ロ）車両のインナーミラーに、前記車載用電子コンパスを内蔵してなることを特徴とする車両のミラー装置。上述のように、車両のインナーミラーに搭載される電子コンパスにあっては、サンルーフを駆動させるためのモータから発せられる磁気などが磁気ノイズとなって正確な方位を検出することが難しくなるといった状況が発生し得る。したがって、こうしたインナーミラーに内蔵された車載用電子コンパスにあっては、上述した構成が採用されることの意義は大きい。 (B) A vehicle mirror device, wherein the vehicle-mounted electronic compass is built in an inner mirror of the vehicle. As described above, in an electronic compass mounted on an inner mirror of a vehicle, it is difficult to detect an accurate bearing due to magnetic noise generated from a motor for driving a sunroof being magnetic noise. Can occur. Therefore, in the vehicle electronic compass incorporated in these inner mirror, the great significance of the configuration described above is employed.
Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚ…出力信号、１…インナーミラー、２…磁気センサ、２ａ…ｘ軸用磁気検出素子、２ｂ…ｙ軸用磁気検出素子、２ｃ…ｚ軸用磁気検出素子、３…表示装置、４…ハウジング、４ａ…操作ボタン、５…ミラー部、６…基板、７…制御装置。
Sx, Sy, Sz ... output signal, 1 ... inner mirror, 2 ... magnetic sensor, 2a ... magnetic detection element for x axis, 2b ... magnetic detection element for y axis, 2c ... magnetic detection element for z axis, 3 ...
Claims (3)
前記磁気センサにより検出される３軸方向の磁気成分のうち、２軸方向の磁気成分に基づいて車両の進行方向の方位を演算しつつ、同２軸方向の磁気成分を除く１軸方向の磁気成分の経時的な変化に基づいて前記磁気センサにより検出される磁気ノイズの有無を監視し、前記磁気ノイズの存在が検知されたとき、報知手段を通じて前記磁気ノイズの存在を報知する制御手段を備える
ことを特徴とする車載用電子コンパス。 A magnetic sensor that detects magnetic components in three axial directions orthogonal to each other is provided. The geomagnetism applied to the magnetic sensor is decomposed into magnetic components in the three axial directions and detected by the magnetic sensor. In the vehicle-mounted electronic compass that calculates the direction of the traveling direction of the vehicle based on and displays the calculated direction on the display device mounted on the vehicle,
Among the three-axis magnetic components detected by the magnetic sensor, the unidirectional magnetism is calculated by calculating the azimuth in the traveling direction of the vehicle based on the two-axis magnetic components and excluding the two-axis magnetic components. Control means for monitoring the presence or absence of magnetic noise detected by the magnetic sensor based on a change in component over time and notifying the presence of the magnetic noise through notification means when the presence of the magnetic noise is detected. An in-vehicle electronic compass.
請求項１に記載の車載用電子コンパス。 The notification means includes the display device, and notifies the presence of the magnetic noise by changing a display color of the direction of the traveling direction of the vehicle displayed on the display device in accordance with the level of the magnetic noise. automotive electronic compass according to claim 1 is intended.
請求項１又は２に記載の車載用電子コンパス。 The in-vehicle electronic compass according to claim 1 or 2, wherein when the presence of the magnetic noise is detected, the control means performs control to calibrate the calculated deviation of the orientation due to the influence of the magnetic noise. .
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