JPH0150846B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、方位検知部からの信号により、移動
体、例えば車両の進行方向に対応する方位信号を
発生する方位検出装置に関するものである。

従来の方位検出装置においては、車両の残留磁
気等による地磁気のひずみを外部に取り付ける補
正用磁石により補正していた。

この従来の構成では、車両の残留磁気等による
地磁気のひずみを打ち消すため外部に取り付ける
補正用磁石の位置、個数、強さなどいろいろな面
からの考慮が必要となり、その補正は複雑なもの
となり、また、車両毎に地磁気のひずみの特性が
異なるため、車両毎に異なつた補正が必要とな
る。また方位検知部の信号そのものがひずんでい
る場合もあるため正確な地磁気の方位を検知する
ことができなかつた。

本発明は上記問題に鑑みたもので、移動体を１
回転させることにより、移動体の残留磁気等によ
る地磁気のひずみが方位検出部に与える影響及び
方位検知部のひずみを、タイミング発生手段から
のタイミング信号によつて方位検知部の信号のひ
ずみ量として検出し、かつ方位検知部の信号から
移動体の１回転を判別してひずみ量の検出作動を
自動的に終了するようにし、この検出作動によつ
て演算・記憶したひずみ量により方位検知部から
の信号を補正することによつて、移動体の正確な
進行方位に対応する方位信号を発生することがで
きる方位検出装置を提供することを目的としてい
る。

以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。第１図はその一実施例を示す電気結線図であ
つて、方位検知センサ１０は強磁性体の磁心１Ｃ
上に励磁巻線１Ｄ、および互いに直交するように
出力巻線１Ａ，１Ｂがそれぞれ巻かれている。１
１は発振回路で励磁巻線１Ｄを周波数で励磁す
るために矩形波信号Ａ（第２図１）を出力する。
磁心１Ｃ内の磁界は方位検知センサ１０に加わる
地磁気の水平分力Ｈと地磁気のひずみの水平分力
ｈの和、Ｈ＋ｈに応じて変化し、この磁心１Ｃ内
の磁界に比例した出力がそれぞれ出力巻線１Ａ，
１Ｂより取り出され、コンデンサと抵抗からなる
同構成のフイルタ１２Ａ，１２Ｂにより周波数2
成分の出力Ｘ，Ｙ（第２図２，３）が得られる。
この出力Ｘ，Ｙを増巾回路１３Ａ，１３Ｂを用い
て増巾した後、タイミング回路１４よりの信号Ｃ
（第２図４）にてホールド回路１５Ａ，１５Ｂで
サンプルホールドすれば15a点、15b点に直流の
出力ｘ，ｙが得られる。

そして、出力巻線１Ｂに対してθなる角度をな
して地磁気の水平分力Ｈが印加され、またφなる
角度をなして地磁気のひずみの水平分力ｈが印加
された場合、出力ｘ，ｙは次式で表わされる。

ｘ＝K1（Hsinθ＋hsinφ）＋K3 ｙ＝K2（Hcosθ＋hcosφ）＋K4 上式においてK1，K2は方位検知部１のひずみ
を持つた増幅度、K3，K4は方位検知部１の零点
移動ひずみである。そして、車両つまりθを360゜
回転させた場合、方位検知部１の出力ｘ，ｙ
（15a点、15b点）のベクトル軌跡は第３図に示す
ような離心率K2／K1で、ｘ軸方向にK1hsinφ＋
K3、ｙ軸方向にK2hcosφ＋K4だけ原点移動した
楕円となる。

第１図において、２は演算部で公知のマイクロ
コンピユータシステムを用いて第４図ａ及びｂに
示す２種の演算処理を実行する。まず第４図ａに
示す演算処理において、ひずみ量検出始動スイツ
チ３の投入によりひずみ量検出の処理を開始す
る。

まず、ひずみ量検出作動信号Ｄを出力して、図
示しない表示器（LED等）にひずみ量検出処理
中であることを表示させ、方位検知部１の出力の
初期値xo，yoを読み取つて記憶する。次に方位
検知部１の出力ｘ，ｙを連続的に読み取り、最大
値Xmax，Ymaxと最小値Xmin，Ymin（ひずみ
特性に応じたそれぞれのひずみ最大値）を探す。
また読み取つたｘ，ｙの値と、記憶している初期
値xo，yoを比較し、一度一致しなくなつたのち、
共に一致したら最大値Xmax，Ymaxと最小値
Xmin，Yminの値から原点移動量Xoffset＝
Xmax＋Xmin／２、Yoffsef＝Xmax＋Ymin／２、増 幅度補正量Xgain＝Ｋ／Xmax−Xmin、Ygain＝ Ｋ／Ymax−Yminの４つのひずみ量を求めて記憶す る。只しＫは定数である。そしてひずみ量検出作
動信号Ｄを止め、表示器の表示を解除してひずみ
量検出処理が終了したことを示す。すなわち、ひ
ずみ量検出始動スイツチ３を投入してひずみ量検
出処理を開始させて車両を回転させると、第３図
に示す原点移動した楕円を原点中心の円に補正す
る（第５図参照）ひずみ量Xoffset，Yoffset，
Xgain，Ygainが求められ、車両が360゜回転する
と自動的にひずみ量検出処理が終了する。

次に、第４図ｂに示す演算処理は、第４図ａの
ひずみ量検出処理が行なわれていない時、方位検
知部１の出力ｘ，ｙを読み取り、前記のひずみ量
とから、第５図に示す原点中心の円に補正するた
めにx′＝（ｘ−xoffset）・Xgain、y′＝（ｙ−
Yoffset）・Ygainなる演算を行ない、さらにθ＝
tan^-1（x′／y′）なる演算を行なつて、車両の進行方 位に対する方位信号θを出力する。

なお、この演算部２を含む方位検出装置はこの
装置専用の電源スイツチのオンによる電源供給
（車両のイグニツシヨンキースイツチのオンによ
る電源供給でもよい）を受けて作動状態になり、
また前記ひずみ量はこの電源スイツチのオンオフ
状態に係わりなく記憶（不揮発記憶）されるよう
に構成されている。

なお、上記実施例では、方位検知センサ１０と
してリングコアタイプフラツクスゲートセンサを
示したが、その代わりに、他のフラツクスゲート
センサ、ホール素子等を用いてもよい。

また、ひずみ量のうち増幅度補正量をgain＝
Ymax−Ymin／Xmax−Xminなる演算によつて求め、x′＝
（ｘ −Xoffset）・gain、y′＝（ｙ−Yoffset）なる演算
を行なつてもよい。

さらに、方位信号θは、tan^-1（x′／y′）なる演算 によらなくても、レベル比較によつて2N分割の
方位信号としてもよい。

さらに、演算部２はマイクロコンピユータシス
テムによるデジタル処理ではなくアナログ的に比
較回路、加減算回路等を組み合わせても実現でき
る。

さらに、タイミング発生手段としてひずみ量検
出始動スイツチ３を示したが、ひずみ量検出始動
を意味する音声を認識する音声認識装置を用いる
ようにしてもよい。

さらに、本方位検出装置は、車両だけでなく、
船舶、飛行機、その他の測定器に応用してもよ
い。

以上述べたように本発明では、移動体を１回転
させた時の方位検知部からの直交する２成分の電
気信号のひずみ特性に応じたそれぞれのひずみ最
大値を検知し、このそれぞれのひずみ最大値によ
りひずみ量を演算・記憶し、このひずみ量により
前記方位検知部からの電気信号を補正し、この補
正した電気信号により方位を演算し方位信号を発
生しているから、移動体の残留磁気等による地磁
気のひずみおよび方位検出部のひずみの影響を受
けることなく、移動体の正確な進行方位に対応す
る方位信号を発生することができ、しかも前記方
位検知部からの電気信号を補正するための補正値
を、移動体の１回転に対する角度毎の補正値とせ
ずにひずみ最大値により演算したひずみ量として
いるため、その補正値の記憶数が少なくてすみ、
またタイミング発生手段からのタイミング信号発
生時にひずみ量検出処理を開始させて移動体を回
転させると移動体の１回転を自動的に判別してひ
ずみ量検出処理を自動的に終了するようにしてい
るから、移動体の回転量に注意を払らわなくても
正確なひずみ量検出ができるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気結線図、
第２図１，２，３，４は方位検知部の作動説明に
供する電圧波形図、第３図は方位検知部の作動説
明に供する説明図、第４図ａ，ｂは演算部の演算
処理を示す演算流れ図、第５図は演算部の演算処
理の説明に供する説明図である。 １……方位検知部、２……演算部、３……タイ
ミング発生手段としてのひずみ検出始動スイツ
チ、１０……方位検知センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 移動体に取り付けられ、地磁気の方位を直交
   する２成分にて検知する方位検知部と、該方位検
   知部からの直交する２成分の電気信号により方位
   を演算し方位信号を発生する演算部を有する方位
   検出装置に於いて、 外部操作によりひずみ量の演算・記憶機能を作
   動させるためのタイミング信号を発生するタイミ
   ング発生手段を備え、 前記演算部は、前記タイミング発生手段からタ
   イミング信号が発生すると、該移動体の回転によ
   る前記方位検知部からの直交する２成分の電気信
   号のひずみ特性に応じたそれぞれのひずみ最大値
   を検出する作動を実行し、前記直交する２成分の
   電気信号により該移動体が１回転したことを判別
   して前記検出作動を終了し、前記検出したそれぞ
   れのひずみ最大値によりひずみ量を演算・記憶す
   る機能、及び前記方位検知部からの電気信号を前
   記ひずみ量により補正する機能を有する ことを特徴とする方位検出装置。