JPH0319928B2 - - Google Patents
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- JPH0319928B2 JPH0319928B2 JP12443281A JP12443281A JPH0319928B2 JP H0319928 B2 JPH0319928 B2 JP H0319928B2 JP 12443281 A JP12443281 A JP 12443281A JP 12443281 A JP12443281 A JP 12443281A JP H0319928 B2 JPH0319928 B2 JP H0319928B2
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 11
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
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。
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するもの、あるいは特開昭56
−26213号公報の「補正装置付磁気方位計」のよ
うに、任意の地点にて移動体に搭載された方位検
出装置を360゜回転させた時の方位信号とジヤイロ
コンパスあるいは方位検出装置のみを同地点にお
いて回転させた時の方位信号とを比較して補正値
を導き出し補正していた。
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するもの、あるいは特開昭56
−26213号公報の「補正装置付磁気方位計」のよ
うに、任意の地点にて移動体に搭載された方位検
出装置を360゜回転させた時の方位信号とジヤイロ
コンパスあるいは方位検出装置のみを同地点にお
いて回転させた時の方位信号とを比較して補正値
を導き出し補正していた。
しかしながら、上記従来のものでは、例えば移
動体が鉄橋を渡る場合などに生ずる瞬時的な地磁
気の乱れがある場合にも、この時の検出値を使つ
て方位が求められるため、誤つた進行方位が示さ
れてしまうという問題がある。
動体が鉄橋を渡る場合などに生ずる瞬時的な地磁
気の乱れがある場合にも、この時の検出値を使つ
て方位が求められるため、誤つた進行方位が示さ
れてしまうという問題がある。
また、上記従来のものでは車両の残留磁気等に
よる地磁気の歪みが経年変化を起こした場合に対
処できなかつた。
よる地磁気の歪みが経年変化を起こした場合に対
処できなかつた。
本発明は上記問題に鑑みたもので、瞬時的な地
磁気の乱れ等による異常値を使用することなく、
かつ車両の残留磁気等による地磁気の歪みが経年
変化した場合にも、移動体の正確な進行方位がで
きるようにすることを目的とする。
磁気の乱れ等による異常値を使用することなく、
かつ車両の残留磁気等による地磁気の歪みが経年
変化した場合にも、移動体の正確な進行方位がで
きるようにすることを目的とする。
そこで、本発明では上記目的を達成するため
に、第６図に示す如く、 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、 前記演算部は、 前記方位検知部からの直交する２成分の電気信
号が瞬時的な異常であるか否を判別する異常判別
手段と、 この異常判別手段にて異常でないと判別された
前記直交する２成分の電気信号のどちらか一方が
前記演算部に記憶されている基準値になつた時、
この時の他方の電気信号を記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された値に基づいて、前記
直交する２成分の各々の歪み量を演算する歪み量
演算手段と、 前記異常判別手段にて異常でないと判別された
前記直交する２成分を、前記歪み量演算手段にて
演算された歪み量にて補正する補正手段とを備え
るという技術手段を採用する。
に、第６図に示す如く、 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、 前記演算部は、 前記方位検知部からの直交する２成分の電気信
号が瞬時的な異常であるか否を判別する異常判別
手段と、 この異常判別手段にて異常でないと判別された
前記直交する２成分の電気信号のどちらか一方が
前記演算部に記憶されている基準値になつた時、
この時の他方の電気信号を記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された値に基づいて、前記
直交する２成分の各々の歪み量を演算する歪み量
演算手段と、 前記異常判別手段にて異常でないと判別された
前記直交する２成分を、前記歪み量演算手段にて
演算された歪み量にて補正する補正手段とを備え
るという技術手段を採用する。
以下本発明を図面に示す実施例について説明す
る。
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。１１
は発振回路で励磁巻線１Ｄを周波数ｆで励磁する
ために矩形流信号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Ｈと車体に着磁した残留磁気の水平
分力ｈの和、Ｈ＋ｈに応じて変化し、この磁心１
Ｃ内の磁界に比例した出力がそれぞれ出力巻線１
Ａ，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2f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，１５
Ｂ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。
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。１１
は発振回路で励磁巻線１Ｄを周波数ｆで励磁する
ために矩形流信号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Ｈと車体に着磁した残留磁気の水平
分力ｈの和、Ｈ＋ｈに応じて変化し、この磁心１
Ｃ内の磁界に比例した出力がそれぞれ出力巻線１
Ａ，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2f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，１５
Ｂ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
角度をなして車体に着磁した残留磁気のひずみの
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。
して地磁気の水平分力Ｈが印加され、またφなる
角度をなして車体に着磁した残留磁気のひずみの
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・（Ｈ・sinθ＋ｈ・sinθ）＋k2x
……(1)
ｙ＝k1・（Ｈ・cosθ＋ｈ・cosφ）＋k2y
……(2)
上式においてk1は方位検出部１の増幅度、k2x，
k2yは方位検出部１のひずみである。
k2yは方位検出部１のひずみである。
また、上式(1)，(2)において、k1＋hsinφ＋k2yお
よびk1hcosφ＋k2yは車両に着磁した残留磁気が
出力巻線１Ｂに扱ぼす成分であるため、経年変化
や、車両が外部の強力な磁界中を通過しない限
り、車両の進行方向の変化に関係なく、一定の値
となる。
よびk1hcosφ＋k2yは車両に着磁した残留磁気が
出力巻線１Ｂに扱ぼす成分であるため、経年変化
や、車両が外部の強力な磁界中を通過しない限
り、車両の進行方向の変化に関係なく、一定の値
となる。
そして、車両を一回転点させると、地磁気と出
力巻線１Ｂとの角度θは、0゜から360゜変化し、こ
れに応じて上式(1)，(2)の出力ｘ，ｙも変化し、出
力ｘ，ｙを成分とするベクトル軌跡は円となる。
力巻線１Ｂとの角度θは、0゜から360゜変化し、こ
れに応じて上式(1)，(2)の出力ｘ，ｙも変化し、出
力ｘ，ｙを成分とするベクトル軌跡は円となる。
すなわち、上式(1)，(2)をそれぞれ２乗し、加算
して、整理すると、 ｛ｘ−（k1・ｈ・sinφ＋k2x）｝2＋ ｛ｙ−（k1・ｈ・cosφ＋k2y）｝2＝ （k1H）2 ……(3) となり、ｘ，ｙのベクトル軌跡は、第３図に示す
ような半径K1Hで、ｘ軸方向に k1・ｈ・sinφ＋k2y，ｙ軸方向に k1・ｈ・cosφ＋k2yだけ原点移動した円となる。
して、整理すると、 ｛ｘ−（k1・ｈ・sinφ＋k2x）｝2＋ ｛ｙ−（k1・ｈ・cosφ＋k2y）｝2＝ （k1H）2 ……(3) となり、ｘ，ｙのベクトル軌跡は、第３図に示す
ような半径K1Hで、ｘ軸方向に k1・ｈ・sinφ＋k2y，ｙ軸方向に k1・ｈ・cosφ＋k2yだけ原点移動した円となる。
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図に示す演算
処理を実行する。
コンピユータシステムを用いて第４図に示す演算
処理を実行する。
まず、イニシヤライズで変数の初期値を零にす
る。方位検知部１の出力ｘ，ｙを読み込み原点移
動量（ひずみ量）xo，yoをそれぞれ減算してx′，
y′を求める。次に√′2＋′2なる演算を行ない、
この値が0.8R〜1.2R（Ｒは第３図のK1Hに対応す
る定数）の範囲を外れていれば方位検知部１の出
力が瞬時的な異常値であると判断し、以下の方位
検知部１の出力ひずみ量の演算処理と、方位信号
の演算を行なわず、直前の方位信号θjを保持して
出力する。
る。方位検知部１の出力ｘ，ｙを読み込み原点移
動量（ひずみ量）xo，yoをそれぞれ減算してx′，
y′を求める。次に√′2＋′2なる演算を行ない、
この値が0.8R〜1.2R（Ｒは第３図のK1Hに対応す
る定数）の範囲を外れていれば方位検知部１の出
力が瞬時的な異常値であると判断し、以下の方位
検知部１の出力ひずみ量の演算処理と、方位信号
の演算を行なわず、直前の方位信号θjを保持して
出力する。
方位検知部１の出力のひずみ量の演算処理は、
x′，y′のどちらかが零の時、他方のy′またはx′の
値をそれぞれ正と負に分けて記憶する。この正と
負に分けたx′，y′のデータの数が全て５以上溜ま
つた時、x′とy′それぞれ10個のデータの平均を求
めて前のxo，yoに足し、新らしい原点移動量
（ひずみ量）xo，yoとする。すなわち、初期には
第３図に示す原点移動量（K1・ｈ・sin＋K2x）
と（K1・ｈ・cos＋K2y）が第５図に示す原点移
動量（ひずみ量）xo（NEW）、yo（NEW）として
求められ、以後は第３図に示す原点移動量
（K1・ｈ・sin＋K2x）と、（K1・ｈ・cos・
K2y）が変化するごとに原点移動量（ひずみ量）
xo，yoを修正する。
x′，y′のどちらかが零の時、他方のy′またはx′の
値をそれぞれ正と負に分けて記憶する。この正と
負に分けたx′，y′のデータの数が全て５以上溜ま
つた時、x′とy′それぞれ10個のデータの平均を求
めて前のxo，yoに足し、新らしい原点移動量
（ひずみ量）xo，yoとする。すなわち、初期には
第３図に示す原点移動量（K1・ｈ・sin＋K2x）
と（K1・ｈ・cos＋K2y）が第５図に示す原点移
動量（ひずみ量）xo（NEW）、yo（NEW）として
求められ、以後は第３図に示す原点移動量
（K1・ｈ・sin＋K2x）と、（K1・ｈ・cos・
K2y）が変化するごとに原点移動量（ひずみ量）
xo，yoを修正する。
そして、ひずみ量xo，yoで方位検知部１の出
力ｘ，ｙを補正したx′，y′からθ＝tan-1（x′／y′
） なる演算を行ない、車両の進行方位に対応する方
位信号θを出力する。
力ｘ，ｙを補正したx′，y′からθ＝tan-1（x′／y′
） なる演算を行ない、車両の進行方位に対応する方
位信号θを出力する。
なお、この演算部２へは、方位検出装置の電源
スイツチ投入時（車両のキースイツチのオン時で
もよい）に電源供給され、また前記原点移動量
xo，yo、およびひずみ量演算用のx′，y′それぞ
れ10個のデータは電源スイツチの投入状態に係わ
りなく不揮発記憶されるように構成されている。
スイツチ投入時（車両のキースイツチのオン時で
もよい）に電源供給され、また前記原点移動量
xo，yo、およびひずみ量演算用のx′，y′それぞ
れ10個のデータは電源スイツチの投入状態に係わ
りなく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。
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。
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。
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。
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、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。
船舶、飛行機、その他の測定器に応用してもよ
い。
さらに、ひずみ量の演算処理では、x′，y′のど
ちらかが零の時、他方のy′またはx′を用いて演算
を行なつたが、x′，y′が零でないある決められた
値の時のy′またはx′の値を用いてもよい。また
x′，y′ではなく方位検知部１の出力ｘ，ｙ（正常
範囲内の値のものを使う）を用いても同様のひず
み量演算が行なえる。
ちらかが零の時、他方のy′またはx′を用いて演算
を行なつたが、x′，y′が零でないある決められた
値の時のy′またはx′の値を用いてもよい。また
x′，y′ではなく方位検知部１の出力ｘ，ｙ（正常
範囲内の値のものを使う）を用いても同様のひず
み量演算が行なえる。
さらに、方位検知部１の出力の瞬時的な異常値
の判断を、√′2＋′2が0.8R〜1.2Rの範囲から外
れることとしたが、0.8R〜1.2Rでなく任意の値
でもよい。また、√′2＋′2なる演算ではなく、
前回のｘ，ｙまたはx′，y′またはθの値と、今回
のｘ，ｙまたはx′，y′またはθの値との差が一定
の値以上であることから異常値として判断しても
よい。
の判断を、√′2＋′2が0.8R〜1.2Rの範囲から外
れることとしたが、0.8R〜1.2Rでなく任意の値
でもよい。また、√′2＋′2なる演算ではなく、
前回のｘ，ｙまたはx′，y′またはθの値と、今回
のｘ，ｙまたはx′，y′またはθの値との差が一定
の値以上であることから異常値として判断しても
よい。
以上述べたように本発明では、異常判別手段に
よつて、正常な検知信号のみを検出し、進向方位
演算に用いるようにしたため、方位演算の際に瞬
時的な地磁気の影響を受けることが防止できる。
よつて、正常な検知信号のみを検出し、進向方位
演算に用いるようにしたため、方位演算の際に瞬
時的な地磁気の影響を受けることが防止できる。
また、本発明では、移動体の残留磁気等による
地磁気の歪みが変化しても特別な煩わしい操作を
必要とすることなく、補正のための歪み量を自動
的に変化させることだできるため、前記異常判別
とともに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という優れた効果が
得られる。
地磁気の歪みが変化しても特別な煩わしい操作を
必要とすることなく、補正のための歪み量を自動
的に変化させることだできるため、前記異常判別
とともに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という優れた効果が
得られる。
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り、第６図は本発明の構成
を示すブロツク図である。 １…方位検知部、２…演算部、１０…方位検知
センサ。
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り、第６図は本発明の構成
を示すブロツク図である。 １…方位検知部、２…演算部、１０…方位検知
センサ。
Claims (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、 前記演算部は、 前記方位検知部からの直交する２成分の電気信
号が瞬時的な異常であるか否を判別する異常判別
手段と、 この異常判別手段にて異常でないと判別された
前記直交する２成分の電気信号のどちらか一方が
前記演算部に記憶されている基準値に等しい時、
この時の他方の電気信号を記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された値に基づいて、前記
直交する２成分の各々の歪み量を演算する歪み量
演算手段と、 前記異常判別手段にて異常でないと判別された
前記直交する２成分を、前記歪み量演算手段にて
演算された歪み量にて補正する補正手段とを備え
ることを特徴とする方位検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12443281A JPS5826213A (ja) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | 方位検出装置 |
| US06/355,622 US4497034A (en) | 1981-08-05 | 1982-03-08 | Heading detecting apparatus |
| DE19823208483 DE3208483A1 (de) | 1981-08-05 | 1982-03-09 | Kursermittlungseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12443281A JPS5826213A (ja) | 1981-08-08 | 1981-08-08 | 方位検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826213A JPS5826213A (ja) | 1983-02-16 |
| JPH0319928B2 true JPH0319928B2 (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=14885335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12443281A Granted JPS5826213A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-08 | 方位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826213A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0781863B2 (ja) * | 1985-10-23 | 1995-09-06 | 日本電装株式会社 | 方位演算システムのための補正装置 |
| US4698912A (en) * | 1985-12-11 | 1987-10-13 | The Laitram Corporation | Magnetic compass calibration |
| JP2006023318A (ja) * | 2000-10-16 | 2006-01-26 | Dentsu Kiko Kk | ３軸磁気センサ、全方位磁気センサおよびそれらを用いた方位測定方法 |
| US6536123B2 (en) | 2000-10-16 | 2003-03-25 | Sensation, Inc. | Three-axis magnetic sensor, an omnidirectional magnetic sensor and an azimuth measuring method using the same |
| JP2005108285A (ja) | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Funai Electric Co Ltd | 光ディスクドライブ及び光ディスクドライブの回転速度制御方法 |
| JP6105221B2 (ja) * | 2012-07-20 | 2017-03-29 | 任天堂株式会社 | 情報処理プログラム、情報処理装置、情報処理システム、および、姿勢算出方法 |
-
1981
- 1981-08-08 JP JP12443281A patent/JPS5826213A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5826213A (ja) | 1983-02-16 |
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