JPH0124565Y2 - - Google Patents
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- JPH0124565Y2 JPH0124565Y2 JP1985132702U JP13270285U JPH0124565Y2 JP H0124565 Y2 JPH0124565 Y2 JP H0124565Y2 JP 1985132702 U JP1985132702 U JP 1985132702U JP 13270285 U JP13270285 U JP 13270285U JP H0124565 Y2 JPH0124565 Y2 JP H0124565Y2
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- JP
- Japan
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- circuit
- output signal
- output
- outputs
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、地磁気を検知し、それに基づいて
方角を表示する方角表示装置に関するものであ
る。
方角を表示する方角表示装置に関するものであ
る。
この種の方角表示装置としては、永久磁石を回
転自在に支持し、その地磁気との磁気力による回
転を利用して方角を指示する装置が良く知られて
いるが、この装置は設置場所、取付等に制約があ
るばかりでなく、地磁気による回転力は極僅かな
もので、軸受等の摩耗による動作不良、あるいは
可動部の不足制動による指示の揺らぎなどのた
め、精度、視認性、信頼性を著しく損ねているの
が現状である。
転自在に支持し、その地磁気との磁気力による回
転を利用して方角を指示する装置が良く知られて
いるが、この装置は設置場所、取付等に制約があ
るばかりでなく、地磁気による回転力は極僅かな
もので、軸受等の摩耗による動作不良、あるいは
可動部の不足制動による指示の揺らぎなどのた
め、精度、視認性、信頼性を著しく損ねているの
が現状である。
この考案は上記の点に鑑みてなされたもので、
地磁気の検知を電子的に行い、さらに表示に際し
ても電子的処理を行うことにより、精度、視認
性、信頼性の高い方角表示装置を提供することを
目的としている。
地磁気の検知を電子的に行い、さらに表示に際し
ても電子的処理を行うことにより、精度、視認
性、信頼性の高い方角表示装置を提供することを
目的としている。
以下この考案を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第１図〜第７図はこの考案の一実施例を示すも
ので、第１図は地磁気検知の原理を説明する図で
ある。図において、１は磁気センサ、２１，２２
は増幅器で、上記磁気センサ１は２つの検出軸
ｘ，ｙと出力端子１１，１２を有する。この磁気
センサ１としては２個のホール素子を組合わせた
もの、あるいは磁気変調形センサ等を用いる。
ので、第１図は地磁気検知の原理を説明する図で
ある。図において、１は磁気センサ、２１，２２
は増幅器で、上記磁気センサ１は２つの検出軸
ｘ，ｙと出力端子１１，１２を有する。この磁気
センサ１としては２個のホール素子を組合わせた
もの、あるいは磁気変調形センサ等を用いる。
磁気センサ１は、センサとしてホール素子を用
いた場合には第１図に示すように検出軸ｘに対し
てθなる角度をなして強さＨの磁界が印加される
と、出力端子１１，１２にex＝K1Hcosθ，ey＝
K1Hsinθの出力信号が得られる。ただし、K1は
定数である。
いた場合には第１図に示すように検出軸ｘに対し
てθなる角度をなして強さＨの磁界が印加される
と、出力端子１１，１２にex＝K1Hcosθ，ey＝
K1Hsinθの出力信号が得られる。ただし、K1は
定数である。
また、磁気センサとして磁気変調形センサを用
いた場合は、出力端子１１，１２にex＝
K2Hcosθ・sin2ωt，ey＝K2Hsinθ・sin2ωtなる励
振信号の２倍調波成分を含む出力信号が得られ
る。ただし、K2は定数、ωは励振信号の角周波
数である。
いた場合は、出力端子１１，１２にex＝
K2Hcosθ・sin2ωt，ey＝K2Hsinθ・sin2ωtなる励
振信号の２倍調波成分を含む出力信号が得られ
る。ただし、K2は定数、ωは励振信号の角周波
数である。
上述のようにいずれのセンサを用いても出力信
号ex，eyはそれぞれHcosθ，Hsinθに比例してい
る。従つて、磁気センサ１のタイプに応じて増幅
器２１，２２を適宜な構成とすれば、増幅器２
１，２２の出力Vx，VyをVx＝KHcosθ，Vy＝
KHsinθとすることができ、この出力Vx，Vyよ
り角度θ、即ち方角が求められる。ただし、Ｋは
定数である。
号ex，eyはそれぞれHcosθ，Hsinθに比例してい
る。従つて、磁気センサ１のタイプに応じて増幅
器２１，２２を適宜な構成とすれば、増幅器２
１，２２の出力Vx，VyをVx＝KHcosθ，Vy＝
KHsinθとすることができ、この出力Vx，Vyよ
り角度θ、即ち方角が求められる。ただし、Ｋは
定数である。
第２図は表示部の方角表示素子の配置を示すも
ので、表示素子としての発光素子３１〜３８が正
８角形の頂点に位置する如く環状に配列されてお
り、発光素子３１〜３８は順次「北」、「北東」、
「東」、「南東」、「南」、「南西」、「西」、「北西
」を
表示するように位置付けされている。
ので、表示素子としての発光素子３１〜３８が正
８角形の頂点に位置する如く環状に配列されてお
り、発光素子３１〜３８は順次「北」、「北東」、
「東」、「南東」、「南」、「南西」、「西」、「北西
」を
表示するように位置付けされている。
ところで、前述したようにVx＝KHcosθ，Vy
＝KHsinθであるから、Vx2＋Vy2＝K2H2とな
り、第３図に示すように（Vx，Vy）の軌跡は円
となる。従つて、第２図の如く８個の発光素子で
方角を表示する場合は、（Vx，Vy）の軌跡を示
す円を第３図に示すように８つの円弧４１〜４８
に等分し、（Vx，Vy）が円弧４１上にあるとき
は発光素子３１を点灯させ、（Vx，Vy）が円弧
４２上にあるときは発光素子３２を点灯させると
いうように円周上の領域（円弧）４１〜４８と発
光素子３１〜３８を対応させると、発光素子３１
〜３８の点灯制御によつて方角表示が可能とな
る。このような動作はVx及びVyを第３図の円の
各領域の境界点の値と比較することにより達成で
きる。
＝KHsinθであるから、Vx2＋Vy2＝K2H2とな
り、第３図に示すように（Vx，Vy）の軌跡は円
となる。従つて、第２図の如く８個の発光素子で
方角を表示する場合は、（Vx，Vy）の軌跡を示
す円を第３図に示すように８つの円弧４１〜４８
に等分し、（Vx，Vy）が円弧４１上にあるとき
は発光素子３１を点灯させ、（Vx，Vy）が円弧
４２上にあるときは発光素子３２を点灯させると
いうように円周上の領域（円弧）４１〜４８と発
光素子３１〜３８を対応させると、発光素子３１
〜３８の点灯制御によつて方角表示が可能とな
る。このような動作はVx及びVyを第３図の円の
各領域の境界点の値と比較することにより達成で
きる。
上述の表示方式は地磁気の強さＨを一定とした
場合であるが、地磁気の強さＨは必ずしも一定で
はなく、また定数Ｋもセンサ１の感度により変化
するので、第３図の円の半径は一定ではなくな
る。従つて、このような条件のもとで正確な方角
を表示するには補正が必要であり、次にその一例
を説明する。
場合であるが、地磁気の強さＨは必ずしも一定で
はなく、また定数Ｋもセンサ１の感度により変化
するので、第３図の円の半径は一定ではなくな
る。従つて、このような条件のもとで正確な方角
を表示するには補正が必要であり、次にその一例
を説明する。
即ち、第４図に示すように円の中心を通る４本
の直線５１〜５４で分割される８つの領域６１〜
６８と発光素子３１〜３８を対応させる方式であ
り、４本の直線５１〜５４は次式で与えられる。
の直線５１〜５４で分割される８つの領域６１〜
６８と発光素子３１〜３８を対応させる方式であ
り、４本の直線５１〜５４は次式で与えられる。
直線５１：Vy＝αVx
直線５２：Vy＝１／αVx
直線５３：Vy＝−１／αVx
直線５４：Vy＝−αVx
ただし、α＝tan67.5゜2.414である。
従つて、領域６１〜６８は次のように定義され
る。
る。
領域６１：｜Vy｜＞α｜Vx｜，Vy＞０
領域６２：１／α｜Vx｜｜Vy｜
α｜Vx｜，Vx＞０，Vy＞０
領域６３：｜Vx｜＞α｜Vy｜，Vx＞０
領域６４：１／α｜Vx｜｜Vy｜
α｜Vx｜，Vx＞０，Vy＜０
領域６５：｜Vy｜＞α｜Vx｜，Vy＜０
領域６６：１／α｜Vx｜｜Vy｜
α｜Vx｜，Vx＜０，Vy＜０
領域６７：｜Vx｜＞α｜Vy｜，Vx＜０
領域６８：１／α｜Vx｜｜Vy｜
α｜Vx｜，Vx＜０，Vy＞０
第５図〜第７図は上記領域６１〜６８の判定を
行い、発光素子３１〜３８を点灯させる信号処理
部の回路構成を示すもので、７１は直流電気信号
Vxを入力とする絶対値回路、７２は上記信号Vx
を入力とする符号判定器で、Vx＞０のとき出力
が論理「１」となる。７３は前記絶対値回路７１
の出力｜Vx｜に係数１／αを乗ずる係数器で、
α＝tan67.5゜である。７６は直流電気信号Vyを入
力とする絶対値回路、７７は信号Vyを入力とす
る符号判定器で、Vy＞０のとき出力が論理「１」
となる。７８は前記絶対値回路７６の出力｜Vy
｜に係数１／αを乗ずる係数器で、α＝tan67.5゜
である。７４，７９は比較器であつて、比較器７
４は１／α｜Vx｜，｜Vy｜を入力とし、｜Vy｜＞ １／α｜Vx｜のとき論理「１」の出力を生じる。ま た、比較器７９は｜Vx｜，１／α｜Vy｜を入力と し、｜Vx｜＞１／α｜Vy｜のとき論理「１」の出力 を生じる。前記係数器７３，７８は具体的には第
６図に示すような抵抗R1，R2からなる減衰器で
あつて、抵抗R1，R2の値を適宜選択することに
よつて１／αなる係数器として作動する。
行い、発光素子３１〜３８を点灯させる信号処理
部の回路構成を示すもので、７１は直流電気信号
Vxを入力とする絶対値回路、７２は上記信号Vx
を入力とする符号判定器で、Vx＞０のとき出力
が論理「１」となる。７３は前記絶対値回路７１
の出力｜Vx｜に係数１／αを乗ずる係数器で、
α＝tan67.5゜である。７６は直流電気信号Vyを入
力とする絶対値回路、７７は信号Vyを入力とす
る符号判定器で、Vy＞０のとき出力が論理「１」
となる。７８は前記絶対値回路７６の出力｜Vy
｜に係数１／αを乗ずる係数器で、α＝tan67.5゜
である。７４，７９は比較器であつて、比較器７
４は１／α｜Vx｜，｜Vy｜を入力とし、｜Vy｜＞ １／α｜Vx｜のとき論理「１」の出力を生じる。ま た、比較器７９は｜Vx｜，１／α｜Vy｜を入力と し、｜Vx｜＞１／α｜Vy｜のとき論理「１」の出力 を生じる。前記係数器７３，７８は具体的には第
６図に示すような抵抗R1，R2からなる減衰器で
あつて、抵抗R1，R2の値を適宜選択することに
よつて１／αなる係数器として作動する。
８は判断回路であつて、符号判定器７２，７７
及び比較器７４，７９の出力信号を入力とし、こ
れら４つの信号の組合わせにより出力端に接続さ
れた発光素子３１〜３８の選択点灯を行うように
構成されており、その回路構成を第７図に示す。
及び比較器７４，７９の出力信号を入力とし、こ
れら４つの信号の組合わせにより出力端に接続さ
れた発光素子３１〜３８の選択点灯を行うように
構成されており、その回路構成を第７図に示す。
第７図において、８０１，８０２，８０３，８
０４はインバータ８００，８０５，８０７，８０
９，８１１は２入力アンドゲート、８０６，８０
８，８１０，８１２は３入力アンドゲートで、２
入力アンドゲート８００は比較器７４，７９の出
力を入力とし、その出力が３入力アンドゲート８
０６，８０８，８１０，８１２の入力の一つとな
る。判断回路としてはトランジスタによる電流切
換回路を応用することも可能である。
０４はインバータ８００，８０５，８０７，８０
９，８１１は２入力アンドゲート、８０６，８０
８，８１０，８１２は３入力アンドゲートで、２
入力アンドゲート８００は比較器７４，７９の出
力を入力とし、その出力が３入力アンドゲート８
０６，８０８，８１０，８１２の入力の一つとな
る。判断回路としてはトランジスタによる電流切
換回路を応用することも可能である。
如上の判断回路８には増幅器２１，２２の出力
である直流電気信号Vx，Vyが前段で絶対値回路
７１，７６、符号判定器７２，７７、係数器７
３，７８、比較器７４，７９により所要の処理が
施されて加わり、内部で発光素子３１〜３８の選
択点灯のための論理動作が行われる。すなわち、
｜Vx｜｜Vy｜に１／αに乗じ、これと｜Vy｜｜ Vx｜を比較器７４，７９で比較することにより、
先ず１つの象限のみでの領域判定が行われ、さら
にこの結果に対して符号判定器７２，７７の出力
信号を判定材料として４つの象限での領域判定が
行われる。この動作によつて信号Vx，Vyに基づ
いて算定された方角の発光素子が点灯し、方角表
示が行われる。
である直流電気信号Vx，Vyが前段で絶対値回路
７１，７６、符号判定器７２，７７、係数器７
３，７８、比較器７４，７９により所要の処理が
施されて加わり、内部で発光素子３１〜３８の選
択点灯のための論理動作が行われる。すなわち、
｜Vx｜｜Vy｜に１／αに乗じ、これと｜Vy｜｜ Vx｜を比較器７４，７９で比較することにより、
先ず１つの象限のみでの領域判定が行われ、さら
にこの結果に対して符号判定器７２，７７の出力
信号を判定材料として４つの象限での領域判定が
行われる。この動作によつて信号Vx，Vyに基づ
いて算定された方角の発光素子が点灯し、方角表
示が行われる。
なお、上記実施例では８個の発光素子による表
示としたが、発光素子の数は必要に応じて増減が
可能である。また、表示素子として自己発光性の
発光素子を例示したが、液晶の如き受動形表示素
子を使用してもよい。
示としたが、発光素子の数は必要に応じて増減が
可能である。また、表示素子として自己発光性の
発光素子を例示したが、液晶の如き受動形表示素
子を使用してもよい。
以上のようにこの考案によれば、方角の検知、
表示が全電子的に行われ、またその方角表示は磁
気センサのそれぞれの出力の比率によつて行うよ
う構成したため、地磁気の強さが変化しても常に
正確な方角表示が可能で、精度、信頼性などが著
しく向上するとともに視認性が改善され、実用的
価値が高まる。また、方角を複数個の領域に分割
して表示するようにしたので、この分割個数を変
更することによつて方角表示の疎密度を自由に変
えることができる。しかも符号判定器、絶対値回
路、係数器および比較回路等一般的な回路によつ
て構成したので、回路構成も簡素で調整等の作業
も容易であり、安価でかつ信頼性の高い装置が得
られる。
表示が全電子的に行われ、またその方角表示は磁
気センサのそれぞれの出力の比率によつて行うよ
う構成したため、地磁気の強さが変化しても常に
正確な方角表示が可能で、精度、信頼性などが著
しく向上するとともに視認性が改善され、実用的
価値が高まる。また、方角を複数個の領域に分割
して表示するようにしたので、この分割個数を変
更することによつて方角表示の疎密度を自由に変
えることができる。しかも符号判定器、絶対値回
路、係数器および比較回路等一般的な回路によつ
て構成したので、回路構成も簡素で調整等の作業
も容易であり、安価でかつ信頼性の高い装置が得
られる。
図面はこの考案に係る方角表示装置の一実施例
を示すもので、第１図は地磁気検知部の原理動作
説明図、第２図は表示部の略図、第３図及び第４
図は表示方式の説明図、第５図は処理部の回路
図、第６図は係数器の回路図、第７図は判断回路
の回路図である。 １……磁気センサ、８……判断回路、２１，２
２……増幅器、３１〜３８……発光素子、７１，
７６……絶対値回路、７２，７７……符号判定
器、７３，７８……係数器、７４，７９……比較
器。なお、図中同一符号は同一または相当部分を
示す。
を示すもので、第１図は地磁気検知部の原理動作
説明図、第２図は表示部の略図、第３図及び第４
図は表示方式の説明図、第５図は処理部の回路
図、第６図は係数器の回路図、第７図は判断回路
の回路図である。 １……磁気センサ、８……判断回路、２１，２
２……増幅器、３１〜３８……発光素子、７１，
７６……絶対値回路、７２，７７……符号判定
器、７３，７８……係数器、７４，７９……比較
器。なお、図中同一符号は同一または相当部分を
示す。
Claims (1)
- 略直交する２つの検出軸を有し、外部磁界の上
記検出軸方向成分に対応した電気出力ex及びey
を出力する磁気センサと、この磁気センサの出力
ex，eyを増幅し、出力ex，eyに対応した直流電
気信号Vx，Vyを出力する増幅回路と、上記直流
電気信号Vx，Vyのそれぞれの絶対値を得る一対
の絶対値回路と、上記直流電気信号Vx，Vyの正
負を判定する符号判定器と、上記絶対値回路のそ
れぞれの出力に、検出地点を中心にしてその角度
を分割して形成する複数の領域の各境界線の傾き
に対応した係数を乗じる複数の係数器と、この係
数器のそれぞれの出力信号と、該出力信号に対す
る上記絶対値回路の他方の検出軸方向成分の出力
信号とを入力し、これらの大小を判定する比較回
路と、上記符号判定器の出力信号及び上記比較回
路の出力信号の組合わせに基づいて上記直流電気
信号Vx，Vyが上記複数の領域中のどの領域にあ
るかを判断する判断回路と、この判断回路の出力
により上記複数の領域に対応して点灯制御される
複数の方角表示素子を有する表示部とを備えた方
角表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985132702U JPH0124565Y2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985132702U JPH0124565Y2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6150208U JPS6150208U (ja) | 1986-04-04 |
| JPH0124565Y2 true JPH0124565Y2 (ja) | 1989-07-25 |
Family
ID=30691263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985132702U Expired JPH0124565Y2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0124565Y2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50151558A (ja) * | 1974-05-27 | 1975-12-05 | ||
| JPS6044606A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-09 | ハ−エルペ−エム・ホランド・ベシュトロ−テン・フエンノットシャフト | 振動流体動力モ−タ |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP1985132702U patent/JPH0124565Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50151558A (ja) * | 1974-05-27 | 1975-12-05 | ||
| JPS6044606A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-09 | ハ−エルペ−エム・ホランド・ベシュトロ−テン・フエンノットシャフト | 振動流体動力モ−タ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6150208U (ja) | 1986-04-04 |
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