JPH01214710A

JPH01214710A - 方位計測方法およびその装置

Info

Publication number: JPH01214710A
Application number: JP63040487A
Authority: JP
Inventors: Sakuji Oide; 生出　作治; Ryoichi Nakajima; 良一中島
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1989-08-29
Also published as: US5052116A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」　　　・この発明は、地磁気によ°って方位を検出する方位計測
装置に係り、詳しくは、検出した方位を高精度に補正す
ることができる方位計測方法およびその装置に関する。

「従来の技術」地磁気により方位を検出する方位検出装置は、例えば、
車両等に積載されてナビゲーションシステムなどに用い
られる。

この方位検出装置には、直交する２個のコイルにより地
磁気に対応する信号を出力するフラックスゲートセンサ
が一般に用いられる。そして、各コイルの出力信号を合
成することにより方位検出を行う。

ここで、検出原理を説明、する。まず、コイル−方から
南北方向を示す信号ＮＳが出力され、他方から東西方向
を示す信号ＥＷが出力される。これらの出力信号をベク
トル的に合成すると、合成ベクトルの先端の軌跡は、測
定が理想的に行われた場合には第１Ｏ図に示すように円
となる。そして、第１０図に示すように磁北からの角度
をθとすれば、 θ＝　ｊａｎ＝　（（Ｅ　Ｗ出力）／（ＮＳ出カ月なる
式により方位が求められる。

「発明が解決しようとする課題」しかしながら、上述した従来の方位測定装置にあっては
、フラックスゲートセンサの誤差に起因して合成ベクト
ルの軌跡が真円にならず、測定方位の信頼性が低いとい
う欠点があった。

例えば、０°、９０°　１８０°、２７０°付近にあっ
ては、ＮＳ信号が最大または最小となり、ＳＷ倍信号最
小または最大となるが、この際に、最大値付近は逆三角
関数に基づいて角度に変換すると、誤差が大きくなる。

したがって、両者の信号を合成すると、どうしても高精
度化が困ｆｆｌとなる。

また、従来の装置においては、フラックスゲートセンサ
が傾いたり、地磁気が乱れた場合には、これをエラーと
して検出することができないという欠点があった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、極
めて高精度に方位検出を行うことができ、さらに、地磁
気の乱れやセンサの傾きによる誤差をエラーとして、検
出することができる方位検出方法およびその装置を提供
することを目的としている。

「課題を解決するための手段」この発明は、上記課題を解決するために、直交する２個
のコイルにより地磁気を検出し、前記各コイルの出力信
号に基づいて方位を検出する方位計測方法において、前
記各コイル出力に定数を乗じて基準値の範囲内で変化す
るように変換し、この変換後の信号を前記基準値で除し
、この除算結果を変数とした逆三角関数に基づいて各コ
イル出力毎に方位を計測することを特徴としている。

また、前記各コイル出力に基づいて求めた方位。

が各々異なっていた場合には、その角度差を両コ゛イル
の出力比に応じた重み付けにより按分し、真の方位とす
るようにしている。

また、前記各コイル出力の位相関係が正規の関係にある
か否かを判定し、正規の関係でない場合にはそのずれ最
に対応した角度補正を一方のコイル出力に対して行うよ
うにしている。

また、地磁気を検出する２個の直交したコイルと、前記
各コイル出力に定数を乗じて基準値の範囲内で変化する
ように変換する変換手段と、この変換手段によって変換
されたコイル出力を前記基準値で除し、この除算結果を
変数とした逆三角関数に基づいて各コイル出力毎に方位
を計測する計測手段とを具備している。

「作用　」上述の逆三角関数が、測定しようとする角度もしくはそ
の角度に関連した値となる。また、各コイルか、ら個別
に方位が測定されるため、測定結果を比較対照すること
ができる。そして、この比較対象の結果に基づいて測定
結果を高精度に補償することができる。

ここで、本発明の検出原理について説明する。

まず、第２図（イ）〜（ニ）に示すように、直交する２
個のコイルＮ５−ＣとＥＷ−Ｃ（例えば、フラックスゲ
ートセンサ）を水平方向に等速度で１回転させる。ここ
で、コイルＮ５−Ｃは南北方向を測定するコイルであり
、コイルＥＷ−Ｃは東西方向を測定するコイルである。

上述のようにコイルＮＳ　−Ｃ，ＥＷ−Ｃを等速度で１
回転させると、各コイルからは理想的には第１図（イ）
に示すような正弦波形（余弦波形）が得られる。ここで
、破線で示した波形はコイルＮ５−Ｃの出力信号ＮＳで
あり、実線で示した波形はコイルＥＷ・Ｃの出力信号Ｅ
Ｗである。この場合、各出力信号に定数を乗算し、基準
値±Ａの範囲で変化する信号にしである。そして、第１
図（ロ）に示すように、直交する方向線（南北−東西）
の交点Ｏから北側に基準値Ａをとりその先端をａとする
。次に、直線ＯＢの長さを信号ＮＳの値にとり、１ＯＢ
ａが直角となるように点Ｂの位置を決める。そして、点
Ｂについての上記条件の下に、コイルＮ５−Ｃが第２図
（イ）に示す位置から磁北に対して０゜〜９０°回転す
ると、点Ｂは直径を弦とする円周角の頂点となり、その
軌跡は、第１図（ロ）に破線で示すように半円となる。

そして、信号ＮＳは正弦波（余弦波）であるから、ｔＢ
Ｏａは直交コイルの磁北に対する方向θに等しいことが
判る。

そして、基部値Δおよび信号ＮＳの値が既知であるから
、これらの値からθを求めることができる。

例えば、０　＝　１ｓｉｎ−’　（（Ｎ　Ｓ　）／Ａ）　−９０
°１・・・・・・（１）としてＯを求めることができる
。

また、コイルＥＷ−Ｃの出力信号ＥＷについても、上１
氾と同様の処理を行えば、方位θは、例えば、 θ−１ｃｏｓ−’　（（Ｅ　Ｗ　）／Ａ）　−９０°ｌ
−・−・−（２）として０を求めることができる。

以上が本発明の方位測定原理であり、方位の象限は、信
号ＮＳおよび信号ＥＷの各符号によって第３図（イ）、
（ロ）、（ハ）、（ニ）に示すように決定される。第３
図において破線は信号ＮＳによる場合、実線は信号ＥＷ
による場合を各々示している。

このように、本発明においては、各コイルＮＳ・Ｃおよ
びＥＷ−Ｃから個別に方位が測定される。

さらに、本発明にあっては、２つのコイルとその処理回
路から方位が求められることを利用して、これらの測定
結果を比較し、比較結果から測定方位を補正するように
している。また、比較結果が大幅に離れていた場合はエ
ラーとして判断するようにしている°。

以上が本発明の基本原理である。

「実施例」以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第４図は、この発明の一実施例の全体構成を示すブロッ
ク図である。なお、前述した第２図の各部と対応する部
分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

第４図において、ＦＧＳはフラックスゲートセンザであ
り、ＰＣはその１次コイルである。この１次コイルＰＣ
には２．５ＫＨｚの矩形波が発信器ｌからアンプ２を介
して供給されるようになっている。

コイルＮ５−Ｃの出力信号はプリアンプ３を介してバン
ドパルフィルタ４に供給され、ここで、不要ノイズ成分
が除去された後同期検波器５に供給されろ。同期検波器
５は発信器Ｉが発生する５Ｋ　１−１　ｚの矩形波に同
期して検波を行う。そして、検波後の信号がΔＤコンバ
ータ６によってデジタル信号に変換された後に処理回路
８に供給されるようになっている。一方、コイルＥＷ−
Ｃの出力信号は、上記プリアンプ３、バンドパルフィル
タ４および同期検波器５と全く同様の回路１０により同
期検波され、その後にＡＤコンバータ６を介して処理回
路８に供給されるようになっている。

処理回路８は、マイクロコンピュータおよびその周辺１
回路より構成されており、後述する処理により方位を測
定するものである。そして、処理回路８は測定結果をｘ
−Ｙプロッタ１１に供給し、方位測定結果をプロットさ
せる。また、１２は各種の表示を行う表示部であり、Ｃ
ＲＴ表示装置等からｔ番が成されている。なお、参考の
ために、フラックスゲートセンザＦ’ＯＳのコイルＮ５
−ＣとコイルＷ／Ｅ−Ｓの出力特性を第９図に示す。

次に、上記構成によるこの実施例の処理について第５図
〜第８図を参照して説明する。

この実施例の動作には、実際に方位測定を行う測定動作
と、測定を高精度に行うための各種補正値を設定する動
作とがある。初めに、補正値設定動作について説明する
。

Ａ：補正値設定動作処理回路８は、プログラムに従った種々の処理を行うが
、第５図に示す補正値設定サブルーチンが読出されると
、補正値を設定するための処理を開始する。まず、ステ
ップＳＰｌに至り、レジスタやメモリ内に設定されてい
る種々の変数をクリアし、初期設定処理を行う。次に、
ステップＳＰ２に移り、表示部１２に対し、例えば、「
センサーを１０秒間で時計方向に１回転さ仕なさい。」
なるメツセージを表示する。操作者はこの表示に従って
センサーＩ２を回転させる操作を行う。次に、ステップ
ＳＰ３に至り、コイルＮ５−ＣおよびコイルＥＷ−Ｃの
出力データ（ＡＤコンバータ１２によってデジタル化さ
れたデータ：以後、ＮＳデータ、ＥＷデータという）を
取り込む。そして、ステップＳＰ４に移り、変数ｎがｒ
２０００Ｊになったか、あるいはレジスタ′ｒの内容が
「ｌＯ」になったかが判定される。ここで、変数ｎは、
ステップＳＰＩにおいてクリアされた変数である。

レジスタＴは、所定のタイマクロックをカウントするカ
ウンタの出力に基づいて書き換えられるレジスタであり
、その値′が第５図に示すサブルーチンの処理ＪｊＪＪ
始からの時間（秒）Ｊこ対応する。この判定がｒＮＯＪ
のときは、ステップＳＰ５に移り、ここで、変数ｎに１
が加えられて再びステップＳＰ３に進む。そして、以後
はステップＳＰ４の判定がｒ、ＹＥＳＪとなるまでステ
ップＳＰ３→５Ｐ４−ＳＰ５→ＳＰ３なるループを循環
する。この循環処理中のステップＳＰ３におけるデータ
取込み処理により、第６図（イ）に示すようなデータが
ザンプリグされる。この場合、取込まれるデータは、変
数ｎの値に対してｌ対ｌで取り込まれるようになってお
り、以後各データは変数ｎの値によって識別されて用い
られる。また、第６図の上側に示されるのがＮＳ−Ｃデ
ータ、下側に示されるのＥＷ−Ｃデータである。第６図
に示すように、一般に双方のデータともノイズ成分が重
畳されている。

そして、Ｔ＝ｒｌＯＪまたは、ｎ＝ｒ２０００Ｊとなる
とステップＳＰ４の判定がｒＹＥＳＪとなる。ステップ
ＳＰ４の判定がｒＹＥｓｊとなると、ステップＳＰ６に
進んでスムージング処理を行う。

スムージング処理は、取り込んだデータに重畳されてい
るノイズ成分を除去するための処理であり、変数ｎの値
かに、（ｋ＋１）、（ｋ　＋　２　’）　−・−・・−
（ｋ＋４）となるような連続する５個のデータの平均を
とり、この平均値をｎ＝　（ｋ＋２）のデータとして用
いる処理である。

上記処理を簡略された例において説明する。第７図に示
すように、ｎ＝１，２．３・・・・・・に対して■、■
、■・・・・・・のデータがサンプリングされたとする
。この場合は、データΦ〜■を平均し、その平均値Ａｖ
ｅｌをｎ＝３におけるデータとする。

図示の場合は、Ａｖｅｌ＝（■＋■＋■＋■＋■）１５＝（１−＋２＋
２＋３＋４）１５＝２．４ °となる。また、同様にＡｖｅ２＝（■＋■＋■＋■十〇）１５＝　（２＋２＋
３＋４＋４）１５＝３なる値を、ｎ＝＝４におけるデータ値とする。以後は上
記処理を順次操り返して行う。以上がスムージング処理
である。この処理が終了した後は、ＮＳ−Ｃデータおよ
びＥＷ−Ｃデータは、各々第６図（ロ）に示すようにノ
イズ成分が除去されてなめらかな波形となる。

次に、ステップＳＰ７に移り、データの最大値および最
小値を検出する処理を行う。ステップＳＰ７の処理は、
ステップＳＰ８およびステップＳＰ９のループ処理によ
りｎ＝０からｎ＝１９９７までについて行われ、ＮＳ−
ＣデータおよびＥＷ・Ｃデータの各最大、最小値と、そ
の値におけるｎを求める。これよって求められた値を、
　ＮＳ　（ｍａｘ）、ＮＳ　（ｍｉｎ）、Ｅ／Ｓ　（ｍ
ａｘ）、Ｅ／Ｓ（ｍｉｎ）とする（第６図（ロ）参照）
。

次に、ステップ５ＰＩＯに移り、データのオフセット処
理を行う。まず、（ＮＳ（ＩＩＩａｘ）＋ＮＳ（ｍｉｎ））　／２＝ＮＳ
（Ｋｌ）（Ｅ／　Ｓ（＋ｍａｘ）＋　Ｅ／　５（ＩＩｌ
ｉｎ）　）　／　２＝　Ｅ／　５（Ｋｌ）なる演算を行
いオフセット値としてＮＳ（Ｋｌ）およびＥ／Ｓ　（Ｋ
　１　）を算出する。これらのオフセット値は、各デー
タの振幅の中心値であり、スムージング後の波形との関
係を第６図（ロ）に示す。この処理が終わるとステップ
５ＰＩＩに移り、データ値がオフセット値Ｎ５（Ｋｌ）
及びＥＷ　（Ｋｌ）に一致するｎを求める。この処理は
ステップ５Ｐ１２．５Ｐ１３によるループ処理により、
ｎ＝Ｏからｎ＝２０００まで行われる。ここで、求めら
れたｎを、ＮＳ−Ｃデータについてはｎｌ。

ｎ２．ｎ３とし、ＥＷ−Ｃデータについてはｎ１＋、ｎ
２−、ｎ３″とする（第６図（ロ）参照）。

そして、ステップ５Ｐ１４に移り、オフセット値に一致
するｎの敗（ポイントの数）ｈ（３以上かどうかを判定
し、３以上であればステップ５Ｐ１５に移ってエラー表
示を行う。これは、オフセット値に一致するｎの数が３
以上ある場合は、フラックスゲートセンサＦ　Ｇ　Ｓ　
７！！（１回転以上している場合だからであり、この場
合について補正値設定処理を行うと、誤った補正値を設
定してしまうからである。ステップ５Ｐ１５においてエ
ラー表示を行った後は、メインルーチンにリターンし、
再度、第５図に示すザブルーチンが読出されたときに、
初めから補正値設定処理をやり直す。

一方、ステップ５ＰＩ４の判定がｒＮＯＪの場合は、ス
テップ５Ｐ１６に移り、ｎｌ、ｎ２におけるＥＷ−Ｃデ
ータの値を求める。そして、ｎｌ。

ｎ２におけるＥＷ−Ｃデータの各位のうち正の方（オフ
セット値ＥＷ　（Ｋ　１　）に対し正）をＥＶ（ｍａｘ
＋）とし、負の方（オフセット値ＥＷ　（Ｋ　１　）に
対し負）をＥＷ（ｍｉｎｌ）とする（第６図（ロ）参照
）。次に、ステップ５Ｐ１７に移り、ＥＷ（ｍ　ａ　ｘ
　）時のｎの値ｎｘが、ｎｌまたはｎ２の値より大きい
か否かが判定される。本来Ｎ５−ＣデータとＥＷ−Ｃデ
ータとは正弦と余弦の関係にあるので、ｎ＝ｎ　ｌある
いはｎ＝ｎ２でなければならないが、例えば、コイルＥ
Ｗ−ＣとコイルＮ５−Ｃとの直交の度合いに誤差がある
場合などにおいては、上記値が一致しない。そして、ｎ
ｌくｎあるいはｎ２＜ｎの場合にはＮＳ−Ｃデータが正
しい位相より遅れ位相となっており、逆の場合は進み位
相になっている。第６図（ロ）に示す場合は、ｎｌ＜ｎ
となっており、ＥＷ−Ｃデータが逐れ位相となっている
。なお、ｎｌあるいはｎ２のいずれかと比較するように
したのは、フラックスゲートセンサＦＧＳの回転開始位
置により、ｎｌ＜ｎ（あるいはｎｌ＞ｎ）となる場合と
ｎ２＜ｎ（あるいはｎ２＞ｎ）となる場合があるからで
ある。

そして、この判定が「ＮＯ」の場合は、ステップ５Ｐ１
９に移り、進み位相を補正する補正値を算出するための
演算を行い、ｒＹＥｓＪの場合はステップ５Ｐ１Ｂに移
り、遅れ位相を補正する補正値を算出するための演算を
行う。この演算は以下の通りである。

まず、ステップ５Ｐ１８においては、０８＝ＬはＪユなる処理を行う。ここで、θ、およびθ８の意味につい
て説明する。第゛６図（ハ）はＮＳ−ＣデータとＥＷ−
Ｃデータの波形をオフセット値ＮＳ　（Ｋｌ）とＥＷ　
（Ｋ　１　）を一致させて重ねた図である。

この図において、点ａ−ｂ間の角度ずれ比がθ。

であり、点ｃ−ｄ間の角度ずれ比がθ８である。すなわ
ち−波形の正側の角度ずれ比がθ、であり、負側の角度
ずれ比が０８である。そして、これらの角度ずれ比の平
均値が０８である。

また、ステップ５Ｐ１９においては、 θ６＝　θ、＋Ｏ９なる演算を行う。このステップ５Ｐ１９におけるθ、と
０８の演算は、ステップ５ｐｔｓにおける演算の分母と
分子を入れ換えた演算となる。これは、一方が進み位相
の補正値の演算、他方が遅れ位相の補正値の演算だから
である。そして、これらのステップ５Ｐ１８．５Ｐ１９
におけるへの値は、予め設定された基準値であり、ＮＳ
−ＣデータおよびＥＷ−Ｃデータの最大値より大きな値
が設定されている。上記各演算により算出されたθεは
、第５図に示す補正値設定サブルーチンの後に行われる
方位測定動作において用いられる。

又、ステップ５Ｐ１８，５Ｐ１９ではＮＳ基準にてＥＷ
の角度補正値θＥを求めたが、同様にＥＷ基準にてＮＳ
角度補正値を求める事により、さらに、角度補正精度ア
ップも可能である。

次に、ステップ５Ｐ２０において、以下のようにしてレ
ベル補正値が求められる。

Ａ／　（ＮＳｍａｘ）＝ＮＳ　（Ｋ２）Ａ／（ＮＳｍｉ
　ｎ）＝ＮＳ　（Ｋ３）Ａ／　（ＥＷｍａ　ｘ）＝ＥＷ
　（Ｋ２）Ａ／　（ＥＷｍｉ　ｎ）＝ＥＷ　（Ｋ３）こ
こで、ＮＳ　（Ｋ２）、ＮＳ　（Ｋ３）は、ＮＳ・Ｃデ
ータ用のレベル補正値であり、後述する方位測定処理に
おいては、ＮＳ　（Ｋ２）は同データの正側に乗算され
、ＮＳ（Ｋ３）は同データの負側に乗算される。これに
より、ＮＳ−Ｃデータは、±への範囲で変化するデータ
に変換されろ。

また、上記と同様に、ＥＷ　（Ｋ２）　、ＥＷ　（Ｋ３
）は、ＥＷ−Ｃデータ用のレベル補正値であり、後述す
る方位測定処理においては、ＥＷ（Ｋ２）は同データの
正側に乗算され、ＥＷ（Ｋ３）は同データｐ負側に乗算
される。これにより、ＥＷ・Ｃデータは、±Ａの範囲で
変化するデータに変換される。上述したステップ５Ｐ１
８．５Ｐ１９およびステップ５Ｐ２０の処理により、角
度ずれ補正および最大、最小値のずれがＭｔ償されるこ
とになり、補正後の波形としては第６図（ニ）に示すよ
うに、ＮＳ−ＣデータおよびＥＷ−Ｃデータの最大／最
小値が一致し、また、位相関係も正確な９０°差（正弦
／余弦関係）となる。　次に、ステップ５Ｐ２１に進み
、上述した各ステップにおいて求められた補正値、すな
わちθＥ、ＥＷ（Ｋ２）、ＥＷ（Ｋ３）、ＮＳ　（Ｋ２
）、ＮＳ　（Ｋ３）をメモリの所定エリアに格納する。

この後にメインルーチンにリターンする。

Ｂ：方位測定動作次に、方位測定動作について説明する。

まず、ＡＤコンバータ６が出力するＮＳ−Ｃデータを取
り込み、このＮＳ−Ｃデータに符号に応じてＮＳ　（Ｋ
２）またはＮＳ　（Ｋ３）を乗じる。この乗算後のデー
タをＮＳとする。また、同様にＥＷ−Ｃデータについて
もＥｗ（Ｋ２）またはＥＷ（Ｋ３）を乗算し、乗算後の
データをＥＷとする。

そして、ＮＳ−ＣデータおよびＥＷ−Ｃデータの符号の
関係から、求めようとする方位θが第１象現にあるとす
れば、ＮＳデータおよびＥＷデータを用いて前述した（
１）式および（２）式から個別に方位θを求める。ここ
で、ＮＳデータによって求められたθをＮＳ（θ）、Ｅ
Ｗデータによって求められたθをＥＷ（θ）とする。こ
の際に、角度ずれがある場合には、前述した角度ずれ補
正値ＯｃをＥＷ（θ）に乗算して角度ずれを補正する。

ここでは、説明の簡単化のために角度ずれはないとして
説明を行う。

例えば、第８図に示すように、方位θが第１象現にあり
、ＮＳデータが０．８６６、ＥＷデータが０．５７４で
あったとする。そして、基準値Ａが！に設定されていれ
ば、前述の（１）式および（２）式から、ＮＳ（θ）が
３０°、ＥＷ（θ）が３５°となる。このように、０の
値が異なるのは、種々の雑音源や地磁気の影響およびフ
ラックスゲートセ、ンサＦＧＳの傾きなどからある。こ
のθが一致していれば、これを方位θとして採用するこ
とができるが、異なった場合は、以下に示す重み付け処
理により補償した値を方位Ｏとする。

次に、重み付け処理について説明する。まず、方位０が
等しいとすれば、三角関数の関係から（ＮＳ）”＋　（
ＥＷ）”＝　１となり、従って、（ＮＳ）’＝　１−　（ＥＷ）” （ＥＷ）”＝’ｌ　−（ＮＳ）″となる。

上記例によれば、ＥＷ＝０．５７４であるから（、ＮＳ
）＝１−０．５７４’ ＃０．　６７（ＥＷ）’＝１−０．６７＃　０．　３３となる。次に、ＮＳ（θ）とＢＷ（θ）との差を求め、
これをＸ（θ）とする。すなわち、Ｘ（θ）＝３０°−
３５゜となる。そして、重み付け後の角度をＮＳ（θ゛）、Ｅ
Ｗ（θ゛）とし、これらを次式より求める。

ＮＳ（θ゛）＝ＮＳ　（θ）−Ｘ（θ）ｘ　（ＥＷ）’＝３０＋５ｘ
０．３３＝３１．６５″ ＥＷ（θ′）＝ＥＷ　（θ）＋Ｘ（θ）ｘ　（ＮＳ）”＝３５−５Ｘ
０，６７＝３１．６５” そして、角度の分解能をビとすれば、測定方位として３
２°を表示する。

また、ＥＷ（θ）とＮＳ（θ）とが大きく離れていた場
合は、処理回路８は、エラーと判定し、エラー表示を表
示部１２に行なわせる。このようなエラーが発生ずる原
因としては、フラックスゲートセンサＦ　Ｇ　Ｓが傾斜
している場合などがある。

「発明の効果」以上説明したように、請求項（１）、（４）に係る発明
においては、直交する２個のコイルにより地磁気を検出
し、前記各コイルの出力信号に基づいて方位を検出する
方位計測方法において、前記各コイル出力に定数を乗じ
て基準値の範囲内で変化するように変換し、この変換後
の信号を萌記基孕値で除し、この除算結果を変数とした
逆三角関数に基づいて各コイル出力毎に方位を計測する
ようにし、または、上記方法を実施する手段を設けたの
で、方位検出が２つのルートから行われ、これらを比較
することにより、エラー補正および方位補償を行うこと
ができる。したがって、より信頼性の高い方位測定を行
うことができる。

また、請求項（２）に係る発明にあっては、前記各コイ
ル出力に基づいて求めた方位が各々異なっていた場合に
は、その角度差に他方のコイル出力値の二乗を掛け、こ
の乗算値を一方のコイル出力によって得られる方位から
減算し、減算結果を真の方位とする重み付け処理を行う
ようにしたので、地磁気の乱れ等があった場合において
も、その影響を受けずに正確な方位測定を行うことがで
きる。

また、請求項（３）に係る発明にあっては、前記各コイ
ル出力の位相関係が正規の関係にあるか否かを判定し、
正規の関係でない場合にはそのずれ量に対応した角度補
正を一方のコイル出力に対して行うようにしたので、例
えば、２つのコイルの直交の度合いに誤差がある場合で
あっても、当該誤差除去できる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の測定原理を示す原理図、第２図は
フラックスゲートセンサの回転と地磁気との関係を示す
平面図、第３図は本発明における方位１を示す点の軌跡
を示す図、第４図はこの発明の一実施例の措成を示すブ
ロック図、第５図は同実施例における動作を示すための
フローヂャート、第６図は同実施例におけるデータの変
化を示す波形図、第７図は同実施例におけるスムージン
グ処理を説明するための図、第８図は同実施例における
重み付け処理を説明するための波形図、第９図は同実施
例において用いるフラックスゲートセンサの特性図、第
１θ図は従来の方位測定方法を説明するためのベクトル
図である。ＮＳ、・Ｃ，Ｗ／Ｅ−Ｃ・・・・・・コイル（直交する
コイル）、８・・・・・・処理回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直交する２個のコイルにより地磁気を検出し、前
記各コイルの出力信号に基づいて方位を検出する方位計
測方法において、前記各コイル出力に定数を乗じて基準
値の範囲内で変化するように変換し、この変換後の信号
を前記基準値で除し、この除算結果を変数とした逆三角
関数に基づいて各コイル出力毎に方位を計測することを
特徴とする方位計測方法。
（２）前記各コイル出力に基づいて求めた方位が各々異
なっていた場合には、その角度差を両コイルの出力比に
応じた重み付けにより按分し、真の方位とする重り付け
処理を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の方位計測方法。
（３）前記各コイル出力の位相関係が正規の関係にある
か否かを判定し、正規の関係でない場合にはそのずれ量
に対応した角度補正を一方のコイル出力に対して行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方位計測方
法。
（４）地磁気を検出する２個の直交したコイルと、前記
各コイル出力に定数を乗じて基準値の範囲内で変化する
ように変換する変換手段と、この変換手段のよって変換
されたコイル出力を前記基準値で除し、この除算結果を
変数とした逆三角関数に基づいて各コイル出力毎に方位
を計測する計測手段とを具備することを特徴とする方位
計測装置。
（５）前記各コイル出力の位相関係が正規の関係にある
か否かを判定し、正規の関係でない場合にはそのずれ量
に対応した角度補正を一方のコイル出力に対して行う補
正手段を具備することを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載の方位計測装置。