JPH0588767B2 - - Google Patents
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- JPH0588767B2 JPH0588767B2 JP62189901A JP18990187A JPH0588767B2 JP H0588767 B2 JPH0588767 B2 JP H0588767B2 JP 62189901 A JP62189901 A JP 62189901A JP 18990187 A JP18990187 A JP 18990187A JP H0588767 B2 JPH0588767 B2 JP H0588767B2
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- Japan
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- coil
- rotating shaft
- signal
- voltage
- coils
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- 230000005358 geomagnetic field Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、地磁気を感知して方位を求める車載
用方位センサに関する。
用方位センサに関する。
従来技術
従来、地磁気を感知して方位を知るものとして
地磁気コンパスがあるが、例えばそれを自動車に
搭載して進行方向の方位を検知するような場合、
車体が振動したり、またその進行方向が高速で変
化したりして、方位を瞬時かつ正確に検知するこ
とが困難となつている。
地磁気コンパスがあるが、例えばそれを自動車に
搭載して進行方向の方位を検知するような場合、
車体が振動したり、またその進行方向が高速で変
化したりして、方位を瞬時かつ正確に検知するこ
とが困難となつている。
目 的
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
自動車などに搭載しても、その移動や振動の影響
を受けることなく、刻々変化する自動車の進行方
向などの方位を瞬時かつ正確に検知することがで
きるようにした車載用方位センサを提供するもの
である。
自動車などに搭載しても、その移動や振動の影響
を受けることなく、刻々変化する自動車の進行方
向などの方位を瞬時かつ正確に検知することがで
きるようにした車載用方位センサを提供するもの
である。
構 成
本発明はその目的達成のため、定速回転する回
転軸に地磁気の磁界を切るように、その回転軸に
対して軸対称となるように取り付けられた一対の
コイルと、前記回転軸の予め設定された回転基準
位置を検出する位置検出手段と、前記一対のコイ
ルの各誘起電圧e1，e2の減算処理（e1−e2）をな
す信号処理手段と、検出された回転軸の回転基準
位置と減算処理された電圧信号のピーク点との時
間間隔を求めて、その時間間隔の大きさにしたが
つて方位をわり出す方位判定手段とによつて方位
センサを構成するようにしている。
転軸に地磁気の磁界を切るように、その回転軸に
対して軸対称となるように取り付けられた一対の
コイルと、前記回転軸の予め設定された回転基準
位置を検出する位置検出手段と、前記一対のコイ
ルの各誘起電圧e1，e2の減算処理（e1−e2）をな
す信号処理手段と、検出された回転軸の回転基準
位置と減算処理された電圧信号のピーク点との時
間間隔を求めて、その時間間隔の大きさにしたが
つて方位をわり出す方位判定手段とによつて方位
センサを構成するようにしている。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
本発明による車載用方位センサにあつては、第
１図に示すように、非磁性材からなるケース１に
軸受け２，３を介して垂直方向に取り付けられ、
かつモータ４によつてギヤ５，６を介して定速で
駆動される回転軸７と、その回転軸７に水平方向
の各アーム８，９を介して回転軸７に対して軸対
称となるように取り付けられた一対のコイル１
０，１１と、その可動側の各コイル１０，１１の
出力信号をそれぞれ固定側に引き出すスリツプリ
ング１２１〜１２３およびブラシ１３１〜１３３
からなる信号引出し機構１４と、回転軸７にアー
ム８方向に突出して設けられた突起１５が回転軸
７の回転に応じてホトセンサ１６の光をしや断す
ることによつて回転軸７の回転基準位置を検出す
る位置検出器１７と、信号引出し機構１４から引
き出された各コイル１０，１１の出力信号を処理
する信号処理部１８と、その処理信号と位置検出
器１７からの基準位置信号とにもとづいて方位を
わり出すマイクロコンピユータ１９とによつて構
成されている。
１図に示すように、非磁性材からなるケース１に
軸受け２，３を介して垂直方向に取り付けられ、
かつモータ４によつてギヤ５，６を介して定速で
駆動される回転軸７と、その回転軸７に水平方向
の各アーム８，９を介して回転軸７に対して軸対
称となるように取り付けられた一対のコイル１
０，１１と、その可動側の各コイル１０，１１の
出力信号をそれぞれ固定側に引き出すスリツプリ
ング１２１〜１２３およびブラシ１３１〜１３３
からなる信号引出し機構１４と、回転軸７にアー
ム８方向に突出して設けられた突起１５が回転軸
７の回転に応じてホトセンサ１６の光をしや断す
ることによつて回転軸７の回転基準位置を検出す
る位置検出器１７と、信号引出し機構１４から引
き出された各コイル１０，１１の出力信号を処理
する信号処理部１８と、その処理信号と位置検出
器１７からの基準位置信号とにもとづいて方位を
わり出すマイクロコンピユータ１９とによつて構
成されている。
２つのコイル１０，１１は、アーム８，９に対
する各巻回方向が同じで、回転軸７の回転に応じ
てそれぞれ地磁気の磁界を切つて、第２図に示す
ように、互いに180゜位相が異なる正弦波電圧e1，
e2が誘起されるようになつている。そのときの各
コイル１０，１１における誘起電圧e1，e2の周波
数は、回転軸７の回転数に依存することになる。
する各巻回方向が同じで、回転軸７の回転に応じ
てそれぞれ地磁気の磁界を切つて、第２図に示す
ように、互いに180゜位相が異なる正弦波電圧e1，
e2が誘起されるようになつている。そのときの各
コイル１０，１１における誘起電圧e1，e2の周波
数は、回転軸７の回転数に依存することになる。
信号処理部１８は、第３図に示すように、各コ
イル１０，１１の誘起電圧e1，e2の減算処理（e1
−e2）をなす減算回路１８１と、その処理信号中
からノイズ成分を除去するローパスフイルタ１８
２と、そのフイルタ出力を増幅する増幅器１８３
とからなつている。
イル１０，１１の誘起電圧e1，e2の減算処理（e1
−e2）をなす減算回路１８１と、その処理信号中
からノイズ成分を除去するローパスフイルタ１８
２と、そのフイルタ出力を増幅する増幅器１８３
とからなつている。
いま例えば第４図に示すように、アーム８がＮ
（北）の基準方位に向いているときにコイル１０
を通る地磁気の磁界Ｈによる順方向の鎖交磁束の
数が最大となるようにコイル１０を設けた場合、
回転軸７が図中矢印で示すように回転することに
よつてコイル１０に誘起される交流電圧e1が正方
向にピークになる時点におけるアーム８の方向が
Ｎの基準方位を示すことになる。また例えば、ア
ーム８がＥ（東）の基準方位に向いているときに
コイル１０を通る地磁気の磁界Ｈによる順方向の
鎖交磁束の数が最大となるようにコイル１０を設
ければ、そのコイル１０に誘起される交流電圧e1
が正方向にピークになる時点におけるアーム８の
方向がＥの基準方位を示すことになる。
（北）の基準方位に向いているときにコイル１０
を通る地磁気の磁界Ｈによる順方向の鎖交磁束の
数が最大となるようにコイル１０を設けた場合、
回転軸７が図中矢印で示すように回転することに
よつてコイル１０に誘起される交流電圧e1が正方
向にピークになる時点におけるアーム８の方向が
Ｎの基準方位を示すことになる。また例えば、ア
ーム８がＥ（東）の基準方位に向いているときに
コイル１０を通る地磁気の磁界Ｈによる順方向の
鎖交磁束の数が最大となるようにコイル１０を設
ければ、そのコイル１０に誘起される交流電圧e1
が正方向にピークになる時点におけるアーム８の
方向がＥの基準方位を示すことになる。
したがつて、回転軸７を定速回転させたとき、
第５図に示すようにアーム８と同方向に突起１５
が設けられた位置検出器１７からパルス状の基準
位置信号Ｐが得られてからコイル１０の誘起電圧
e1がピーク点に達するまでの時間間隔Ｔをみるこ
とにより、そのときの基準方位に体する相対的な
方位センサの設置方向を知ることができる。すな
わち、基準方位をＮにとつた場合、位置検出器１
７から基準位置信号が得られてから回転軸７が1/
４回転したときにコイル１０の誘起電圧e1がピー
ク点に達したとき、そのときこの方位センサの設
置方向（回転軸７からみたホトセンサ１６の方
向）はＷ（西）の方位に向いていることになる。
第５図に示すようにアーム８と同方向に突起１５
が設けられた位置検出器１７からパルス状の基準
位置信号Ｐが得られてからコイル１０の誘起電圧
e1がピーク点に達するまでの時間間隔Ｔをみるこ
とにより、そのときの基準方位に体する相対的な
方位センサの設置方向を知ることができる。すな
わち、基準方位をＮにとつた場合、位置検出器１
７から基準位置信号が得られてから回転軸７が1/
４回転したときにコイル１０の誘起電圧e1がピー
ク点に達したとき、そのときこの方位センサの設
置方向（回転軸７からみたホトセンサ１６の方
向）はＷ（西）の方位に向いていることになる。
なお、以上の関係はコイル１１にあつても同様
である。
である。
このような方位センサを自動車などに搭載した
場合、第６図に示すように、その自動車の移動
（移動方向を図中矢印で示す）によつても各コイ
ル１０，１１が地磁気の磁界Ｈを切つて、各コイ
ル１０，１１の誘起電圧e1，e2にそれぞれ直流分
が重畳されてしまう。いま、例えば、第６図の関
係において自動車が一定加速度をもつて移動した
ときの各コイル１０，１１の誘起電圧e1，e2は第
７図に示すようになり、各誘起電圧e1，e2にそれ
ぞれ一定の直流電圧VE分が重畳されてしまう。
同様に自動車の振動によつても各コイル１０，１
１が地磁気の磁界Ｈを切つて、その分が各コイル
１０，１１の誘起電圧e1，e2に重畳されてしまう
ことになる。
場合、第６図に示すように、その自動車の移動
（移動方向を図中矢印で示す）によつても各コイ
ル１０，１１が地磁気の磁界Ｈを切つて、各コイ
ル１０，１１の誘起電圧e1，e2にそれぞれ直流分
が重畳されてしまう。いま、例えば、第６図の関
係において自動車が一定加速度をもつて移動した
ときの各コイル１０，１１の誘起電圧e1，e2は第
７図に示すようになり、各誘起電圧e1，e2にそれ
ぞれ一定の直流電圧VE分が重畳されてしまう。
同様に自動車の振動によつても各コイル１０，１
１が地磁気の磁界Ｈを切つて、その分が各コイル
１０，１１の誘起電圧e1，e2に重畳されてしまう
ことになる。
したがつて、前述したように位置検出器１７に
よつて基準位置信号Ｐが得られてからコイル１０
（または１１）の誘起電圧e1（またはe2）がそのピ
ーク点に達するまでの時間間隔Ｔにしたがつて方
位センサの設置方向の方位を判定する際に、その
方位センサを搭載する自動車自体の移動およびそ
の振動によつてコイル１０（または１１）の誘起
電圧e1（またはe2）に重畳される直流電圧VE分に
よつて誘起電圧e1（またはe2）のピーク点がずれ
たり、ふらついたりしてしまう。
よつて基準位置信号Ｐが得られてからコイル１０
（または１１）の誘起電圧e1（またはe2）がそのピ
ーク点に達するまでの時間間隔Ｔにしたがつて方
位センサの設置方向の方位を判定する際に、その
方位センサを搭載する自動車自体の移動およびそ
の振動によつてコイル１０（または１１）の誘起
電圧e1（またはe2）に重畳される直流電圧VE分に
よつて誘起電圧e1（またはe2）のピーク点がずれ
たり、ふらついたりしてしまう。
そのため、信号処理部１８の減算回路１８１に
おいて、２つのコイル１０，１１の各誘起電圧
e1，e2の減算処理（e1−e2）を行なわせ、それに
より同相の直流電圧VE分は相殺され、互いに逆
相となつている誘起電圧e1，e2が加算されて、各
誘起電圧e1，e2の大きさが同じの場合には実質的
に大きさが２倍になり、かつ位相がコイル１０の
誘起電圧e1と全く同じの交流電圧e3が得られるよ
うにしている。
おいて、２つのコイル１０，１１の各誘起電圧
e1，e2の減算処理（e1−e2）を行なわせ、それに
より同相の直流電圧VE分は相殺され、互いに逆
相となつている誘起電圧e1，e2が加算されて、各
誘起電圧e1，e2の大きさが同じの場合には実質的
に大きさが２倍になり、かつ位相がコイル１０の
誘起電圧e1と全く同じの交流電圧e3が得られるよ
うにしている。
したがつて、その大きさが倍増された交流電圧
e3をローパスフイルタ１８２および増幅器１８３
により処理した信号をマイクロコンピユータ１９
に与えて、そこでその信号のピーク点の検出を行
なわせたうえで、前述したように位置検出器１７
から送られてくるパルス状の基準位置信号Ｐと信
号処理部１８において処理された信号のピーク点
との間の時間間隔Ｔを計測するようにすれば、そ
のＴの値に応じてそのときの基準方位に対する相
対的な方位センサの設置方向の方位を自動車自体
の移動および振動の影響を何ら受けることなく正
確にかつ瞬時に検知することができるようにな
る。
e3をローパスフイルタ１８２および増幅器１８３
により処理した信号をマイクロコンピユータ１９
に与えて、そこでその信号のピーク点の検出を行
なわせたうえで、前述したように位置検出器１７
から送られてくるパルス状の基準位置信号Ｐと信
号処理部１８において処理された信号のピーク点
との間の時間間隔Ｔを計測するようにすれば、そ
のＴの値に応じてそのときの基準方位に対する相
対的な方位センサの設置方向の方位を自動車自体
の移動および振動の影響を何ら受けることなく正
確にかつ瞬時に検知することができるようにな
る。
また、そのマイクロコンピユータ１９から前述
のように計測された時間間隔Ｔに応じた信号をド
ライバ（図示せず）に与えてその時間間隔Ｔにし
たがう大きさの直流電圧を発生させ、そのドライ
バの出力電圧によつて第８図に示すような方位計
メータ２０を駆動させて、そのときの検知方位を
指針によつて示すようにすることができる。
のように計測された時間間隔Ｔに応じた信号をド
ライバ（図示せず）に与えてその時間間隔Ｔにし
たがう大きさの直流電圧を発生させ、そのドライ
バの出力電圧によつて第８図に示すような方位計
メータ２０を駆動させて、そのときの検知方位を
指針によつて示すようにすることができる。
効 果
以上、本発明による車載用方位センサにあつて
は、回転軸の基準位置が検出されてからコイルの
誘起電圧がピーク点に達するまでのあいだの時間
間隔にしたがつて車両の進行方向の方位をわり出
すに際して、方位誤差の要因となる方位センサを
搭載する車両の移動および振動の影響を有効に除
去して、その方位を正確に、かつ瞬時に求めるこ
とができるという優れた利点を有している。
は、回転軸の基準位置が検出されてからコイルの
誘起電圧がピーク点に達するまでのあいだの時間
間隔にしたがつて車両の進行方向の方位をわり出
すに際して、方位誤差の要因となる方位センサを
搭載する車両の移動および振動の影響を有効に除
去して、その方位を正確に、かつ瞬時に求めるこ
とができるという優れた利点を有している。
第１図は本発明による車載用方位センサの一実
施例を示す正面図、第２図は同実施例における２
つのコイルの誘起電圧の特性図、第３図は同実施
例における信号処理部の一構成例を示すブロツク
図、第４図は地磁気の磁界内でのコイルの回転状
態を示す平面図、第５図は同実施例における回転
軸の基準位置信号とコイルの誘起電圧との相対的
な関係を示す特性図、第６図は地磁気の磁界内を
方位センサ自体が移動する状態を示す図、第７図
はコイルの誘起電圧に方位センサ自体の移動によ
る直流電圧分が重畳されたときの特性図、第８図
は方位計メータを示す正面図である。 ４…モータ、７…回転軸、１０，１１…コイ
ル、１４…信号引出し機構、１７…位置検出器、
１８…信号処理部、１９…マイクロコンピユー
タ、１８１…減算回路、１８２…ローパスフイル
タ、１８３…増幅器。
施例を示す正面図、第２図は同実施例における２
つのコイルの誘起電圧の特性図、第３図は同実施
例における信号処理部の一構成例を示すブロツク
図、第４図は地磁気の磁界内でのコイルの回転状
態を示す平面図、第５図は同実施例における回転
軸の基準位置信号とコイルの誘起電圧との相対的
な関係を示す特性図、第６図は地磁気の磁界内を
方位センサ自体が移動する状態を示す図、第７図
はコイルの誘起電圧に方位センサ自体の移動によ
る直流電圧分が重畳されたときの特性図、第８図
は方位計メータを示す正面図である。 ４…モータ、７…回転軸、１０，１１…コイ
ル、１４…信号引出し機構、１７…位置検出器、
１８…信号処理部、１９…マイクロコンピユー
タ、１８１…減算回路、１８２…ローパスフイル
タ、１８３…増幅器。
Claims (1)
- １ 定速回転する回転軸に、地磁気の磁界を切る
ように、その回転軸に対して軸対称となるように
取り付けられた一対のコイルと、前記回転軸の予
め設定された回転基準位置を検出する位置検出手
段と、前記一対のコイルの各誘起電圧e1，e2の減
算処理（e1−e2）をなす信号処理手段と、検出さ
れた回転軸の回転基準位置と減算処理された電圧
信号のピーク点との時間間隔を求めて、その時間
間隔の大きさにしたがつて車両の進行方向の方位
をわり出す方位判定手段とによつて構成された車
載用方位センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18990187A JPS6432111A (en) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Azimuth sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18990187A JPS6432111A (en) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Azimuth sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6432111A JPS6432111A (en) | 1989-02-02 |
| JPH0588767B2 true JPH0588767B2 (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=16249093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18990187A Granted JPS6432111A (en) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Azimuth sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6432111A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009098769A1 (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-13 | Pioneer Corporation | ナビゲーション装置及びナビゲーション方法、並びにナビゲーション用プログラム |
| WO2009098768A1 (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-13 | Pioneer Corporation | ナビゲーション装置及びナビゲーション方法、並びにナビゲーション用プログラム |
| WO2009107238A1 (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | パイオニア株式会社 | ナビゲーション装置及びナビゲーション方法、並びにナビゲーション用プログラム |
| JP5784881B2 (ja) * | 2010-02-19 | 2015-09-24 | 日本電産コパル電子株式会社 | モータ付スリップリング |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54114267A (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-06 | Nippon Soken | Azimuth detector |
| JPS60194309A (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-02 | Kyosan Electric Mfg Co Ltd | 磁気方位計 |
| JPS62126314A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-08 | Toshiba Corp | 進行方向表示装置 |
-
1987
- 1987-07-29 JP JP18990187A patent/JPS6432111A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54114267A (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-06 | Nippon Soken | Azimuth detector |
| JPS60194309A (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-02 | Kyosan Electric Mfg Co Ltd | 磁気方位計 |
| JPS62126314A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-08 | Toshiba Corp | 進行方向表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6432111A (en) | 1989-02-02 |
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