JPH0650757A - Direction detection apparatus - Google Patents

Direction detection apparatus

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JPH0650757A
JPH0650757A JP22216292A JP22216292A JPH0650757A JP H0650757 A JPH0650757 A JP H0650757A JP 22216292 A JP22216292 A JP 22216292A JP 22216292 A JP22216292 A JP 22216292A JP H0650757 A JPH0650757 A JP H0650757A
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JP
Japan
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detection
coil
azimuth
signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP22216292A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Mizobata
徹 溝端
Shuji Miyazaki
修二 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Nagano Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Nagano Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0650757A publication Critical patent/JPH0650757A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect a direction precisely and with high accuracy. CONSTITUTION:The apparatus is provided with a fluxgate-type magnetic sensor 2 wherein an X-direction detection coil 2x having its axial center in the X- direction and a Y-direction detection coil having its axial center in the Y- direction with reference to a toroidal core 2c on which an excitation coil 2b has been wound and which is provided with its axial center in the Z-direction are arranged, with an excitation circuit 3 wherein the excitation coil 2b is excited by a pulse. excitation signal Sb and with signal processing systems 4x, 4y wherein detection signals Sx, Sy by the respective detection coils 2x, 2y are processed respectively. Especially, a gain setting circuit 5 which sets different gains so as to correspond to the range of a direction with reference to the detection signal Sx by the detection coil 2x is installed at the signal processing system 4x (in the same manner also on the side of the 4y).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自動車に搭載するナビゲ
ーションシステム等に用いて好適な方位検出装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an azimuth detecting device suitable for use in a navigation system mounted on an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、人工衛星からの電波による方位
情報やCD−ROMのマッピング情報等を利用した自動
車のナビゲーションシステムでは、予め、目的地をイン
プットすることにより、現在の走行位置や走行案内等の
情報を容易に知ることができる。しかし、走行地域によ
っては電波の受信状態が不良になることから安定した方
位情報を得れなくなるため、通常、このようなナビゲー
ションシステムには不安定な方位情報を補完する方位検
出装置を備えている。
2. Description of the Related Art Generally, in a car navigation system that uses direction information by radio waves from artificial satellites, mapping information of a CD-ROM, etc., a destination is input in advance so that the current traveling position and traveling guidance can be obtained. You can easily know the information of. However, in some driving areas, the reception state of radio waves becomes poor and stable azimuth information cannot be obtained. Therefore, such a navigation system is usually equipped with an azimuth detection device that complements unstable azimuth information. .

【0003】従来の方位検出装置は地磁気を検出して方
位情報を求めており、通常、この種の装置には励磁コイ
ルを巻回したZ方向の軸心を有するトロイダルコアに対
してX方向の軸心を有するX方向検出コイル及びY方向
の軸心を有するY方向検出コイルを配してなるフラック
スゲート形(倍周波変調形)磁気センサ(図3中符号2
参照)と、この磁気センサにおける各検出コイルの検出
信号を処理して方位に対応した出力データ(出力値)を
得る信号処理系を備えている。
The conventional azimuth detecting device detects the terrestrial magnetism to obtain azimuth information. Usually, in this type of device, an X-direction is applied to a toroidal core having a Z-axis axis around which an exciting coil is wound. A flux-gate type (double frequency modulation type) magnetic sensor (X2 in FIG. 3) is provided by disposing an X-direction detection coil having an axis and a Y-direction detection coil having an axis in the Y direction.
And a signal processing system for processing the detection signal of each detection coil in this magnetic sensor to obtain output data (output value) corresponding to the azimuth.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、フラックス
ゲート形磁気センサは微弱な地磁気を検出することから
高度の検出精度が要求される。このため、従来はアモル
ファス又はパーマロイ等の素材からなる10〜20ミク
ロンメートルの薄帯を10〜20積層したトロイダルコ
アを使用してうず電流損失の低減を図っていた。なお、
トロイダルコアとして、通常の焼結コアを使用した場合
には、周波数が5〜10kHz程度のパルス励磁信号を
用いることから、損失に基づく発熱が大きくなるため使
用できないとともに、フェライトコアを用いた場合に
は、温度特性が悪化し、−40℃〜150℃の使用温度
条件が要求される自動車には使用できない。
By the way, since the fluxgate type magnetic sensor detects weak geomagnetism, a high degree of detection accuracy is required. For this reason, conventionally, an eddy current loss has been reduced by using a toroidal core in which 10 to 20 micrometer thin ribbons made of a material such as amorphous or permalloy are laminated. In addition,
When a normal sintered core is used as the toroidal core, since a pulse excitation signal with a frequency of about 5 to 10 kHz is used, heat generation due to loss becomes large, so it cannot be used, and when a ferrite core is used. Has poor temperature characteristics and cannot be used for automobiles that require operating temperature conditions of -40 ° C to 150 ° C.

【0005】しかし、薄帯を積層したトロイダルコア
は、うず電流損失が大きく低減される反面、薄帯の厚
さ、うねり、巻始めと巻終わりの位置ズレ等によりコア
断面積が不均一となり、結局、各検出コイルからの検出
信号の大きさに誤差を生じ、正確かつ精度の高い方位検
出を行うことができない問題があった。即ち、図4に示
すBHカーブWからも明らかなように、検出コイルの出
力電圧(検出信号)VはV∝K(Δμ1−Δμ2)H=K
B=K(φ/S)(ただし、K:定数、μ1,μ2:透磁
率、H:磁界の強さ、B:磁束密度、φ:磁束、S:断
面積)として表されるが、断面積Sの大きさに均一性を
欠いた場合、トロイダルコアの向きにより出力電圧Vに
誤差分が重畳する問題を生ずる。なお、図4には励磁コ
イルに供給するパルス励磁信号SbをBHカーブWに対
応して示す。
However, in the toroidal core in which the ribbons are laminated, the eddy current loss is greatly reduced, but the core cross-sectional area becomes non-uniform due to the thickness of the ribbon, the undulation, the positional deviation between the winding start and the winding end, and the like. Eventually, there is a problem in that the magnitude of the detection signal from each detection coil causes an error, and accurate and highly accurate azimuth detection cannot be performed. That is, as is clear from the BH curve W shown in FIG. 4, the output voltage (detection signal) V of the detection coil is V∝K (Δμ 1 −Δμ 2 ) H = K
B = K (φ / S) (K: constant, μ 1 , μ 2 : permeability, H: magnetic field strength, B: magnetic flux density, φ: magnetic flux, S: cross-sectional area) If the size of the cross-sectional area S lacks uniformity, there arises a problem that an error component is superimposed on the output voltage V depending on the orientation of the toroidal core. Note that FIG. 4 shows the pulse excitation signal Sb supplied to the excitation coil in correspondence with the BH curve W.

【0006】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、正確かつ精度の高い方位検
出を行うことができる方位検出装置の提供を目的とす
る。
The present invention solves the problems existing in such conventional techniques, and an object of the present invention is to provide an azimuth detecting device capable of performing azimuth detection accurately and with high accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は励磁コイル2b
を巻回したZ方向の軸心を有するトロイダルコア2cに
対してX方向の軸心を有するX方向検出コイル2x及び
Y方向の軸心を有するY方向検出コイル2yを配してな
るフラックスゲート形磁気センサ2と、パルス励磁信号
Sbにより励磁コイル2bを励磁する励磁回路3と、各
検出コイル2x、2yの検出信号Sx、Syをそれぞれ
処理する信号処理系4x、4yを備えてなる方位検出装
置1を構成するに際して、特に、信号処理系4x(4y
側も同じ)に、検出コイル2xの検出信号Sxに対して
方位の範囲に対応して異なるゲインを設定するゲイン設
定回路5を設けたことを特徴とする。
The present invention provides an exciting coil 2b.
Fluxgate type in which an X-direction detection coil 2x having an X-axis axis and a Y-direction detection coil 2y having a Y-axis axis are arranged with respect to a toroidal core 2c having a Z-axis axis wound around Azimuth detection device comprising a magnetic sensor 2, an excitation circuit 3 for exciting the excitation coil 2b with a pulse excitation signal Sb, and a signal processing system 4x, 4y for processing the detection signals Sx, Sy of the detection coils 2x, 2y, respectively. 1 is configured, in particular, the signal processing system 4x (4y
The same applies to the side), a gain setting circuit 5 for setting different gains corresponding to the azimuth range with respect to the detection signal Sx of the detection coil 2x is provided.

【0008】この場合、信号処理系4xは検出コイル2
xの検出信号Sxを正側成分Sxpと負側成分Sxnに
分離する分離回路6を備えて構成できる。そして、ゲイ
ン設定回路5は正側成分Sxpと負側成分Sxnに対し
てそれぞれゲインを設定可能に構成でき、例えば、信号
処理系4xの積分回路7における積分抵抗8、9、1
0、11の抵抗値を切換えてゲインを設定できる。
In this case, the signal processing system 4x includes the detection coil 2
It can be configured by including a separation circuit 6 that separates the detection signal Sx of x into a positive component Sxp and a negative component Sxn. The gain setting circuit 5 can be configured to set the gain for each of the positive side component Sxp and the negative side component Sxn. For example, the integration resistors 8, 9, 1 in the integration circuit 7 of the signal processing system 4x can be set.
The gain can be set by switching the resistance values of 0 and 11.

【0009】[0009]

【作用】本発明に係る方位検出装置1によれば、まず、
X方向検出コイル2x(2y側も同じ)により検出する
方位を二つ(一般には複数)の範囲、即ち、360°を
北側と南側に二分した二つの範囲に設定する。そして、
X方向検出コイル2xが北側の範囲を検出するときはゲ
イン設定回路5により第一のゲインを設定するととも
に、南側の範囲を検出するときはゲイン設定回路5によ
り第一のゲインとは異なる第二のゲインを設定する。こ
の場合、ゲインの設定は、例えば、ゲイン設定回路5に
おけるアナログスイッチを切換えることにより、積分回
路7における抵抗値の異なる積分抵抗8、9、10、1
1を選択して設定できる。
According to the azimuth detecting device 1 of the present invention, first,
The azimuth detected by the X-direction detection coil 2x (same for the 2y side) is set in two ranges (generally a plurality), that is, two ranges obtained by dividing 360 ° into the north side and the south side. And
When the X-direction detection coil 2x detects the north side range, the gain setting circuit 5 sets the first gain, and when the south side range is detected, the gain setting circuit 5 sets the second gain different from the first gain. Set the gain of. In this case, the gain is set by, for example, switching the analog switch in the gain setting circuit 5 so that the integration resistors 8, 9, 10, 1 having different resistance values in the integration circuit 7 are set.
1 can be selected and set.

【0010】したがって、予め、X方向検出コイル2x
により北又は南を検出した際における検出信号Sxの大
きさ(絶対値)が同一になるように、ゲイン設定回路5
におけるゲインを設定しておけば、磁気センサ2のトロ
イダルコア2cに断面積のバラつき等が存在しても北側
と南側における検出信号Sxは平衡し、相対的な誤差が
排除される。
Therefore, the X-direction detection coil 2x is previously prepared.
The gain setting circuit 5 is configured so that the magnitude (absolute value) of the detection signal Sx when the north or the south is detected becomes the same.
If the gain is set, the detection signal Sx on the north side and the detection signal Sx on the south side are balanced and a relative error is eliminated even if the toroidal core 2c of the magnetic sensor 2 has a variation in sectional area.

【0011】なお、フラックスゲート形磁気センサ2は
励磁回路3から供給されるパルス励磁信号Sbにより励
磁コイル2bが励磁され、これにより、X方向検出コイ
ル2xには方位に対応して大きさが変化する検出信号S
xが得られる。この検出信号Sxは信号処理系4xによ
り信号処理され、この信号処理系4xからは方位に対応
した出力値を得る。また、検出コイル2xの検出信号S
xは分離回路6により正側成分Sxpと負側成分Sxn
に分離されるため、各成分Sxp及びSxnに対してゲ
イン設定できる。
In the flux gate type magnetic sensor 2, the exciting coil 2b is excited by the pulse exciting signal Sb supplied from the exciting circuit 3, whereby the size of the X-direction detecting coil 2x changes according to the direction. Detection signal S
x is obtained. The detection signal Sx is processed by the signal processing system 4x, and an output value corresponding to the azimuth is obtained from the signal processing system 4x. Further, the detection signal S of the detection coil 2x
x is a positive side component Sxp and a negative side component Sxn by the separation circuit 6.
The gain can be set for each component Sxp and Sxn.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0013】まず、本発明を明確にするため、方位検出
装置1の全体的な概略構成について図3を参照して説明
する。
First, in order to clarify the present invention, an overall schematic configuration of the azimuth detecting apparatus 1 will be described with reference to FIG.

【0014】図3において、2はフラックスゲート形
(倍周波変調形)磁気センサであり、励磁コイル2bを
巻回したトロイダルコア2c、X方向検出コイル2x及
びY方向検出コイル2yを備える。X方向検出コイル2
x及びY方向検出コイル2yはそれぞれリング形に巻回
し、それぞれ中心を一致させて直角関係に配するととも
に、X方向検出コイル2xの軸心はX方向に、また、Y
方向検出コイル2yの軸心はY方向となるように相対的
に配する。さらにまた、トロイダルコア2cはX方向検
出コイル2x及びY方向検出コイル2yの内側に配し、
中心を一致させるとともに、その軸心はZ方向となるよ
うに相対的に配する。よって、磁気センサ2は図3中、
東西南北を向くように矢印A方向に変位する。なお、地
磁気の方向を矢印Fで示す。
In FIG. 3, reference numeral 2 denotes a flux gate type (double frequency modulation type) magnetic sensor, which includes a toroidal core 2c around which an exciting coil 2b is wound, an X direction detecting coil 2x and a Y direction detecting coil 2y. X direction detection coil 2
The x-direction and Y-direction detection coils 2y are wound in a ring shape and are arranged in a right-angled relationship with their centers being coincident with each other.
The axis of the direction detection coil 2y is relatively arranged in the Y direction. Furthermore, the toroidal core 2c is arranged inside the X-direction detection coil 2x and the Y-direction detection coil 2y,
The centers are made to coincide with each other, and their axes are relatively arranged so as to be in the Z direction. Therefore, the magnetic sensor 2 in FIG.
Displace in the direction of arrow A to face north, south, east, and west. The direction of geomagnetism is indicated by arrow F.

【0015】一方、3は励磁回路であり、パルス励磁信
号Sbを励磁コイル2bに供給することにより、励磁コ
イル2bを励磁する機能を備える。
On the other hand, 3 is an exciting circuit, which has a function of exciting the exciting coil 2b by supplying the pulse exciting signal Sb to the exciting coil 2b.

【0016】他方、4x、4yは二系統の信号処理系で
あり、その入力側には検出コイル2x、2yからの検出
信号Sx、Syをそれぞれ供給する。また、信号処理系
4x、4yの出力側は方位演算部15に接続する。方位
演算部15は各信号処理系4x、4yにより求めた方位
に対応した出力値から最終的な方位情報Doを得、例え
ば、不図示の表示部やデータ処理部等に付与する。
On the other hand, 4x and 4y are two systems of signal processing system, and the detection signals Sx and Sy from the detection coils 2x and 2y are supplied to the input side thereof, respectively. The output sides of the signal processing systems 4x and 4y are connected to the azimuth calculation unit 15. The azimuth calculation unit 15 obtains final azimuth information Do from the output values corresponding to the azimuths obtained by the signal processing systems 4x and 4y, and gives the final azimuth information Do to, for example, a display unit, a data processing unit, or the like (not shown).

【0017】次に、本発明に係る方位検出装置1の要部
を構成する信号処理系の構成について、図1を参照して
具体的に説明する。なお、二系統の信号処理系4x、4
yはいずれも基本構成は同一となるため、以下には一方
の信号処理系4xについてのみ説明する。
Next, the configuration of the signal processing system that constitutes the main part of the azimuth detecting apparatus 1 according to the present invention will be specifically described with reference to FIG. Two signal processing systems 4x, 4
Since all y have the same basic configuration, only one signal processing system 4x will be described below.

【0018】図1において、2xはX方向検出コイルを
示し、この検出コイル2xは増幅回路21の入力側に接
続する。増幅回路21の出力側はゲイン設定回路5及び
分離回路6を含む積分回路7の入力側に接続する。ゲイ
ン設定回路5は一端を増幅回路21の出力側に接続した
四つの積分抵抗8、9、10、11を有するとともに、
一端を各積分抵抗8、9、10、11の他端にそれぞれ
接続したアナログスイッチ22、23、24、25を有
する。なお、積分抵抗8、9、10、11は予め抵抗値
を選定した固定抵抗であってもよいが、可変抵抗を用い
ることにより各抵抗値を任意に可変可能に構成すること
が望ましい。
In FIG. 1, 2x indicates an X-direction detection coil, and this detection coil 2x is connected to the input side of the amplifier circuit 21. The output side of the amplifier circuit 21 is connected to the input side of the integration circuit 7 including the gain setting circuit 5 and the separation circuit 6. The gain setting circuit 5 has four integrating resistors 8, 9, 10, 11 whose one end is connected to the output side of the amplifier circuit 21, and
It has analog switches 22, 23, 24, 25, one end of which is connected to the other end of each of the integrating resistors 8, 9, 10, 11. The integrating resistors 8, 9, 10 and 11 may be fixed resistors whose resistance values are selected in advance, but it is desirable to use variable resistors so that each resistance value can be arbitrarily changed.

【0019】また、二つのアナログスイッチ22、23
の他端はアナログスイッチ26の一端に接続するととも
に、他の二つのアナログスイッチ24、25の他端はア
ナログスイッチ27の一端に接続する。図1中、Si、
Sj、Sp、Snは各アナログスイッチ22、23、2
4、25、26、27の開閉制御信号を示す。
Two analog switches 22 and 23 are also provided.
Is connected to one end of the analog switch 26, and the other ends of the other two analog switches 24 and 25 are connected to one end of the analog switch 27. In FIG. 1, Si,
Sj, Sp and Sn are analog switches 22, 23 and 2 respectively.
The open / close control signals of 4, 25, 26 and 27 are shown.

【0020】ところで、X方向検出コイル2xが南北方
向の方位を検出するものとすれば、同コイル2xにより
検出する方位を二つの範囲、即ち、360°を北側と南
側に二分した二つの範囲に設定し、北側の範囲を検出す
るときはアナログスイッチ22、24をONするととも
に、南側の範囲を検出するときはアナログスイッチ2
3、25をONするように構成する。この場合、X方向
検出コイル2xの検出信号Sxは南の方位のときは負の
最大出力となり、北の方位のときは正の最大出力になる
ため、その中間点である正側成分Sxpと負側積分Sx
nの大きさが同一なる方位を各スイッチの切換点とす
る。また、アナログスイッチ25は検出信号Sxが正側
成分SxpのときにONし、アナログスイッチ26は検
出信号Sxが負側成分SxnのときにONするように構
成する。
By the way, if the X-direction detection coil 2x detects the north-south direction, the direction detected by the coil 2x is divided into two ranges, that is, 360 ° is divided into two ranges which are divided into the north side and the south side. Set and turn on analog switches 22 and 24 to detect the north range, and analog switch 2 to detect the south range.
It is configured so that 3, 25 are turned on. In this case, the detection signal Sx of the X-direction detection coil 2x has a maximum negative output in the south azimuth and a maximum positive output in the north azimuth. Integral Sx
An azimuth in which the size of n is the same is defined as a switching point of each switch. The analog switch 25 is turned on when the detection signal Sx is the positive side component Sxp, and the analog switch 26 is turned on when the detection signal Sx is the negative side component Sxn.

【0021】したがって、ゲイン設定回路5において
は、予め、X方向検出コイル2xにより北又は南を検出
した際における検出信号Sxの大きさ(絶対値)が同一
になるようにゲインを設定、即ち、各積分抵抗8、9、
10、11における抵抗値の大きさ可変設定する。
Therefore, in the gain setting circuit 5, the gain is set in advance so that the magnitude (absolute value) of the detection signal Sx when the north or the south is detected by the X-direction detection coil 2x becomes the same, that is, Each integration resistance 8, 9,
The magnitude of the resistance value at 10 and 11 is variably set.

【0022】他方、各アナログスイッチ26、27の他
端はそれぞれオペアンプ28の反転入力部に接続し、ま
た、オペアンプ28の反転入力部と出力部は積分コンデ
ンサ29により接続するとともに、オペアンプ28の非
反転入力部は接地する。一方、積分回路7の出力部であ
るオペアンプ28の出力部はホールド回路30の入力側
に接続するとともに、ホールド回路30の出力側は出力
回路31の入力側に接続し、この出力回路31の出力側
は前述した方位演算部15に接続する。
On the other hand, the other ends of the analog switches 26 and 27 are respectively connected to the inverting input section of the operational amplifier 28, and the inverting input section and the output section of the operational amplifier 28 are connected by the integrating capacitor 29, and the operational amplifier 28 is not connected. The inverting input is grounded. On the other hand, the output section of the operational amplifier 28, which is the output section of the integrating circuit 7, is connected to the input side of the hold circuit 30, and the output side of the hold circuit 30 is connected to the input side of the output circuit 31. The side is connected to the azimuth calculation unit 15 described above.

【0023】次に、信号処理系4xを含む方位検出装置
1の動作について、図1〜図3を参照して説明する。
Next, the operation of the azimuth detecting apparatus 1 including the signal processing system 4x will be described with reference to FIGS.

【0024】まず、励磁コイル2bは図2(A)に示す
5〜10kHzのパルス励磁信号Sbにより励磁する。
First, the exciting coil 2b is excited by the pulse exciting signal Sb of 5 to 10 kHz shown in FIG.

【0025】一方、X方向検出コイル2xが南北方向の
方位を検出するものとすれば、X方向検出コイル2xの
向き(方位)に応じてX方向検出コイル2xからは図2
(B)に示す正側成分Sxpと負側成分Sxnを含む検
出信号Sxを得る。この検出信号Sxは増幅回路21に
付与され、増幅された後、ゲイン設定回路5に付与され
る。
On the other hand, if the X-direction detection coil 2x detects the north-south azimuth, the X-direction detection coil 2x will detect the azimuth according to the direction (direction) of the X-direction detection coil 2x.
The detection signal Sx including the positive side component Sxp and the negative side component Sxn shown in (B) is obtained. The detection signal Sx is given to the amplifier circuit 21, amplified, and then given to the gain setting circuit 5.

【0026】今、X方向検出コイル2xにより検出する
方位が南側の範囲であれば、アナログスイッチ23、2
5がONするため、積分抵抗9、11が選択される。一
方、アナログスイッチ26には図2(C)に示す切換制
御信号Spが付与され、他方、アナログスイッチ27に
は図2(D)に示す切換制御信号Snが付与されている
ため、増幅された検出信号Sxの正側成分Sxpは積分
抵抗9を介してオペアンプ28の反転入力部に付与され
るとともに、負側成分Sxnは積分抵抗11を介してオ
ペアンプ28の反転入力部に付与される。これにより、
各成分Sxp及びSxnは積分回路7で積分されるが、
積分回路7は図2(E)に示すリセット信号Ss及びS
rにより制御されるため、積分回路7の出力には図2
(F)に示すような数msec周期で繰り返されるのこ
ぎり波状の積分出力信号Smを得る。この場合、積分出
力信号Smにおける信号波形の傾斜角は方位に対応して
変化する。
If the azimuth detected by the X-direction detection coil 2x is in the south side, the analog switches 23 and 2 will be used.
Since 5 is turned on, the integrating resistors 9 and 11 are selected. On the other hand, the analog switch 26 is provided with the switching control signal Sp shown in FIG. 2C, while the analog switch 27 is provided with the switching control signal Sn shown in FIG. The positive side component Sxp of the detection signal Sx is given to the inverting input section of the operational amplifier 28 via the integrating resistor 9, and the negative side component Sxn is given to the inverting input section of the operational amplifier 28 via the integrating resistor 11. This allows
The respective components Sxp and Sxn are integrated by the integrating circuit 7,
The integrating circuit 7 has reset signals Ss and S shown in FIG.
Since it is controlled by r, the output of the integrating circuit 7 is shown in FIG.
A sawtooth-shaped integrated output signal Sm that is repeated in a cycle of several msec as shown in (F) is obtained. In this case, the inclination angle of the signal waveform in the integrated output signal Sm changes according to the azimuth.

【0027】また、積分出力信号Smは図2(G)に示
すラッチ信号Shにより、積分出力信号Smにおける最
大値付近の瞬時値がホールド回路30にホールドされ、
出力回路31を介して外部に出力する。この場合、出力
回路31からの出力値は方位に対応した値となる。
The integrated output signal Sm is held by the hold circuit 30 by the latch signal Sh shown in FIG. 2 (G) to hold an instantaneous value near the maximum value in the integrated output signal Sm.
Output to the outside via the output circuit 31. In this case, the output value from the output circuit 31 becomes a value corresponding to the azimuth.

【0028】他方、X方向検出コイル2xにより検出す
る方位が北側の範囲であればアナログスイッチ22、2
4がONし、積分抵抗8、10が選択される。よって、
磁気センサ2のトロイダルコア2cにおいて断面積のバ
ラつき等が存在しても、ゲイン設定回路5により北側と
南側におけるそれぞれの検出信号Sxの絶対値は平衡す
るため、検出信号Sxの誤差が排除される。具体的には
従来±7°程度であった方位の誤差が本発明により±1
°程度まで改善することができた。
On the other hand, if the azimuth detected by the X-direction detection coil 2x is in the north side, the analog switches 22, 2
4 is turned on and the integration resistors 8 and 10 are selected. Therefore,
Even if there are variations in the cross-sectional area of the toroidal core 2c of the magnetic sensor 2, the gain setting circuit 5 balances the absolute values of the detection signals Sx on the north side and the south side, so that the error of the detection signal Sx is eliminated. . Specifically, the azimuth error, which was about ± 7 ° in the past, is ± 1 according to the present invention.
I was able to improve to about °.

【0029】なお、Y方向検出コイル2yは東西方向の
方位を検出するもので、信号処理系4yは上述した信号
処理系4xと同様に機能(動作)する。
The Y-direction detection coil 2y detects the azimuth in the east-west direction, and the signal processing system 4y functions (operates) similarly to the above-mentioned signal processing system 4x.

【0030】以上、実施例について詳細に説明したが本
発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細
部の回路構成等において、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で任意に変更できる。
Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and detailed circuit configurations and the like can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.

【0031】[0031]

【発明の効果】このように、本発明は励磁コイルを巻回
したZ方向の軸心を有するトロイダルコアに対してX方
向の軸心を有するX方向検出コイル及びY方向の軸心を
有するY方向検出コイルを配してなるフラックスゲート
形磁気センサと、パルス励磁信号により励磁コイルを励
磁する励磁回路と、各検出コイルの検出信号をそれぞれ
処理する信号処理系を備えてなる方位検出装置におい
て、信号処理系に、検出コイルの検出信号に対して方位
の範囲に対応して異なるゲインを設定するゲイン設定回
路を設けてなるため、磁気センサのトロイダルコアに断
面積のバラつき等が存在しても、これに伴う誤差を低減
し、正確かつ精度の高い方位検出を行うことができると
いう顕著な効果を奏する。
As described above, according to the present invention, an X-direction detection coil having an X-axis axis and a Y-axis having a Y-axis axis with respect to a toroidal core having an Z-axis axis wound around an exciting coil. In a azimuth detecting device comprising a flux gate type magnetic sensor in which a direction detecting coil is arranged, an exciting circuit for exciting the exciting coil with a pulse exciting signal, and a signal processing system for processing the detection signal of each detecting coil, Since the signal processing system is provided with a gain setting circuit that sets different gains corresponding to the azimuth range with respect to the detection signal of the detection coil, even if the toroidal core of the magnetic sensor has variations in cross-sectional area, etc. The remarkable effect that the error accompanying this can be reduced and an accurate and highly accurate direction detection can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る方位検出装置の信号処理系のブロ
ック回路図、
FIG. 1 is a block circuit diagram of a signal processing system of an azimuth detecting device according to the present invention,

【図2】同信号処理系の各部における信号のタイムチャ
ート、
FIG. 2 is a time chart of signals in each part of the signal processing system,

【図3】同方位検出装置の全体概略構成図、FIG. 3 is an overall schematic configuration diagram of the same direction detection device,

【図4】従来の技術の説明図、FIG. 4 is an explanatory view of a conventional technique,

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 方位検出装置 2 フラックスゲート形磁気センサ 2b 励磁コイル 2c トロイダルコア 2x X方向検出コイル 2y Y方向検出コイル 3 励磁回路 4x 信号処理系 4y 信号処理系 5 ゲイン設定回路 6 分離回路 7 積分回路 8… 積分抵抗 Sb パルス励磁信号 Sx 検出信号 Sy 検出信号 Sxp 正側成分 Sxn 負側成分 1 azimuth detecting device 2 flux gate type magnetic sensor 2b excitation coil 2c toroidal core 2x X direction detection coil 2y Y direction detection coil 3 excitation circuit 4x signal processing system 4y signal processing system 5 gain setting circuit 6 separation circuit 7 integration circuit 8 ... integration Resistance Sb Pulse excitation signal Sx Detection signal Sy Detection signal Sxp Positive component Sxn Negative component

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励磁コイルを巻回したZ方向の軸心を有
するトロイダルコアに対してX方向の軸心を有するX方
向検出コイル及びY方向の軸心を有するY方向検出コイ
ルを配してなるフラックスゲート形磁気センサと、パル
ス励磁信号により励磁コイルを励磁する励磁回路と、各
検出コイルの検出信号をそれぞれ処理する信号処理系を
備えてなる方位検出装置において、信号処理系に、検出
コイルの検出信号に対して方位の範囲に対応して異なる
ゲインを設定するゲイン設定回路を設けてなることを特
徴とする方位検出装置。
1. An X-direction detection coil having an X-direction axis and a Y-direction detection coil having a Y-direction axis are arranged with respect to a toroidal core having an Z-direction axis wound around an exciting coil. In the azimuth detection device, the signal processing system includes a flux gate type magnetic sensor, an exciting circuit for exciting the exciting coil with a pulse exciting signal, and a signal processing system for processing the detection signals of the respective detecting coils. An azimuth detecting apparatus comprising: a gain setting circuit that sets different gains corresponding to the azimuth range for the detection signal.
【請求項2】 信号処理系は検出コイルの検出信号を正
側成分と負側成分に分離する分離回路を備えることを特
徴とする請求項1記載の方位検出装置。
2. The azimuth detecting device according to claim 1, wherein the signal processing system includes a separation circuit for separating the detection signal of the detection coil into a positive side component and a negative side component.
【請求項3】 ゲイン設定回路は正側成分と負側成分に
対してそれぞれゲインを設定することを特徴とする請求
項1又は2記載の方位検出装置。
3. The azimuth detecting device according to claim 1, wherein the gain setting circuit sets a gain for each of the positive side component and the negative side component.
【請求項4】 ゲイン設定回路は信号処理系の積分回路
における積分抵抗の抵抗値を切換えてゲインを設定する
ことを特徴とする請求項1又は3記載の方位検出装置。
4. The azimuth detecting device according to claim 1, wherein the gain setting circuit sets the gain by switching the resistance value of the integrating resistor in the integrating circuit of the signal processing system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0715348A2 (en) 1994-11-29 1996-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor devices

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