JPH0749232A - Bearing detection device for vehicle - Google Patents

Bearing detection device for vehicle

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JPH0749232A
JPH0749232A JP5530192A JP5530192A JPH0749232A JP H0749232 A JPH0749232 A JP H0749232A JP 5530192 A JP5530192 A JP 5530192A JP 5530192 A JP5530192 A JP 5530192A JP H0749232 A JPH0749232 A JP H0749232A
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JP
Japan
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vector
signal
geomagnetic
vehicle body
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
JP5530192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Nakajo
諭 中條
Kenichi Mitamura
健一 三田村
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0749232A publication Critical patent/JPH0749232A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a highly accurate drive guide by correcting an earth magnetism vector via the calculation of a body magnetism vector from an earth magnetism vector along at least two vehicle travel directions and the magnitude thereof. CONSTITUTION:A direction sensor 1 outputs an earth magnetism detection signal Es and a reference signal Er constituting an earth magnetism vector. A phase detector 2 finds the travel direction of a vehicle from the signals Er and Es. Furthermore, an arithmetic unit 5 finds the current position of the vehicle from a travel distance outputted from a travel sensor 3 or the like, and then computes and outputs a rectilinear distance to a destination and the direction thereof. On the other hand, a correction calculation circuit 16, upon receipt of an instruction on calculation, arithmetically operates the phase difference of a signal component due to body magnetism and the level thereof on the basis of each detected phase and signal level along at least two vehicle travel directions. Then, the circuit 16 generates such a correction signal as agreeing to the signal component due to the body magnetism. Thus, an error signal component contained in the signal Es due to the body magnetism can be eliminated by subtracting the correction signal therefrom.

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、ドライブガイド装置に
関し、特に走行中に車体磁気が変化したことより、方向
センサの方位に検出誤差が発生したとき、方向センサの
方位を補正するようにした車両用方位検出装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive guide device, and more particularly to correcting the direction of the direction sensor when a detection error occurs in the direction sensor due to a change in vehicle magnetism during traveling. The present invention relates to a vehicle azimuth detecting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来車両用走行誘導装置においては、運
転者が地図上で調べた出発地点と目的地点のデータを設
定入力すると、車両の走行に伴って方向センサの出力す
る地磁気検出信号の位相に基づいて車両の進行方位を検
出し、この車両の進行方向と距離センサで検出した走行
距離とから車両の現在位置を単位走行距離毎に演算し、
この現在位置から目的地までの直線距離および目的地の
方向の各々を求めて、表示するようにしているものがあ
る。
2. Description of the Related Art In a conventional vehicle guidance system, when a driver sets and inputs data of a starting point and a destination point examined on a map, the phase of a geomagnetic detection signal output from a direction sensor as the vehicle travels. The traveling direction of the vehicle is detected based on, and the current position of the vehicle is calculated for each unit traveling distance from the traveling direction of this vehicle and the traveling distance detected by the distance sensor,
There is a device which obtains and displays each of the straight line distance from the current position to the destination and the direction of the destination.

【0003】ところで、上記の装置で用いている方向セ
ンサは、地磁気の方向を誘導磁界とする地磁気検出コイ
ル等の定速回転により得られる交流信号を地磁気検出信
号として出力しているが、このような方向センサを車両
に設けた場合には、車両に装着されているモータ、電磁
アクチュエータ等による車両ごとに固有の大きさと方向
をもつ車体磁気の影響を受け、方向センサの出力する地
磁気検出信号には車体磁気による誤差が含まれるように
なる。
By the way, the direction sensor used in the above-mentioned device outputs an AC signal obtained by constant-speed rotation of a geomagnetic detection coil or the like having an induced magnetic field in the direction of geomagnetism as a geomagnetic detection signal. If a direction sensor is installed in the vehicle, it will be affected by the vehicle magnetism that has a unique size and direction for each vehicle due to the motor, electromagnetic actuator, etc. installed in the vehicle, and the geomagnetic detection signal output by the direction sensor will be affected. Will include an error due to the vehicle body magnetism.

【0004】そこで、車体磁気による方向センサの誤差
を無くすため、該方向センサの近傍に車体磁気を打ち消
すような方向の磁界を発生する電磁石を設ける等の手段
により誤差の低減を図っているが、ある程度の誤差が残
っており、走行距離が増えて目的地に近づくにつれて方
向センサの誤差が累積されて目立つようになるという問
題があった。
Therefore, in order to eliminate the error of the direction sensor due to the magnetism of the vehicle body, the error is reduced by a means such as providing an electromagnet near the direction sensor which generates a magnetic field in a direction canceling the magnetism of the vehicle body. There was a certain amount of error remaining, and there was a problem that the error of the direction sensor was accumulated and became conspicuous as the traveling distance increased and the destination was approached.

【0005】そこで本願発明者等は、車体磁気による方
向センサの誤差を略完全に無くす手段として、工場出し
等の際に、東西南北の4方向の各々に向けて車両を配置
したときの方向センサの検出値と車両の進行方向とのず
れをチェッカを用いて予め測定し、このずれを補正デー
タとして設定しておくことにより車両の進行方向の検出
値を補正するようにした装置を提案している〔特願昭5
6−125320号(特開昭58−27009号)〕。
この装置によれば車体磁気による方向センサの検出誤差
は略完全に補正でき、精度の高いドライブガイドを可能
にしている。
Therefore, the inventors of the present application, as a means for almost completely eliminating the error of the direction sensor due to the magnetism of the vehicle body, when the vehicle is placed in a factory, the direction sensor when the vehicle is arranged in each of the four directions of north, south, east, west and We have proposed a device that corrects the detected value in the traveling direction of the vehicle by measuring the deviation between the detected value of the vehicle and the traveling direction of the vehicle in advance using a checker, and setting this deviation as correction data. [Japanese Patent Application Sho 5
6-125320 (JP-A-58-27009)].
According to this device, the detection error of the direction sensor due to the magnetism of the vehicle body can be almost completely corrected, and a highly accurate drive guide can be realized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが上記のように
車体磁気による方向センサの誤差を補正していても、使
用中に誤差を生ずる場合があり、その原因を究明したと
ころ、走行中に電車踏切のように架線の高電圧、高電流
で強い磁界を生じている場合を通過したときに車体が磁
化され、補正時と異なった車体磁気の状態に変化するこ
とが判明した。しかしながら方向センサの誤差が車体磁
気の変化によるものであるか否かは、東西南北を示すマ
ーカを備えた施設に車両を持ち込み、専用のチェッカを
用いてマーカで示す絶対方位に対する検出誤差を測定し
て見なければ判らない。
However, even if the error of the direction sensor due to the magnetism of the vehicle body is corrected as described above, an error may occur during use. The cause of the error was clarified. It was found that the car body is magnetized when passing through a case where a strong magnetic field is generated with a high voltage and a high current of the overhead wire, and the state of the car body becomes different from that at the time of correction. However, to determine whether the error of the direction sensor is due to changes in vehicle magnetism, bring the vehicle to a facility equipped with a marker indicating north, south, east, and west and measure the detection error for the absolute azimuth indicated by the marker using a dedicated checker. I don't know unless I look at it.

【0007】そのため、ユーザは車体磁気の変化による
誤差の発生に気ずかないままドライブガイドを利用する
ようになり、このような状態で走行誘導装置を使用する
と、走行距離が長くなるにつれて目的地の方向及び目的
地までの距離の誤差が大きくなるという問題がある。
Therefore, the user will use the drive guide without being aware of the error caused by the change in the vehicle body magnetism. When the travel guide device is used in such a state, the travel guide becomes longer as the travel distance increases. There is a problem that the error in the direction and the distance to the destination becomes large.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑みてな
されたもので、車両用方位検出装置を、地磁気と車体磁
気を合成した地磁気ベクトルを検出する方向センサと、
前記方向センサが少なくとも2つの車両進行方向に向い
た場合の前記地磁気ベクトルを検出するベクトル検出手
段と、前記地磁気の大きさを予め記憶する記憶手段と、
前記少なくとも2つの車両進行方向における地磁気ベク
トルと前記記憶手段に記憶された地磁気の大きさから車
体の磁気を表す車体磁気ベクトルを算出する車体磁気ベ
クトル算出手段と、前記方向センサの地磁気ベクトルを
前記車体磁気ベクトルに基づいて補正する補正手段とを
有するものとした。
The present invention has been made in view of the above, and includes a vehicle azimuth detecting device, a direction sensor for detecting a geomagnetic vector that is a combination of geomagnetism and vehicle body magnetism,
Vector detecting means for detecting the geomagnetic vector when the direction sensor faces at least two vehicle traveling directions; and storage means for storing the magnitude of the geomagnetism in advance.
Vehicle body magnetic vector calculation means for calculating a vehicle body magnetic vector representing the magnetism of the vehicle body from the at least two vehicle geomagnetic vectors in the traveling direction and the magnitude of the earth magnetism stored in the storage means, and the geomagnetic vector of the direction sensor for the vehicle body A correction means for correcting the magnetic vector is used.

【0009】また、地磁気と車体磁気を合成した地磁気
ベクトルを検出する方向センサと、前記方向センサが少
なくとも2つの車両進行方向に向いた場合の前記地磁気
ベクトルを検出するベクトル検出手段と、前記地磁気の
大きさを予め記憶する記憶手段と、前記ベクトル検出手
段で検出された地磁気ベクトル毎に、地磁気ベクトルの
終端の座標を中心点として前記地磁気の大きさを半径と
した円を求めて該円の交点座標を求める座標算出手段
と、地磁気ベクトルの始端の座標と前記座標算出手段で
求められた交点座標から車体磁気ベクトルを算出する車
体磁気ベクトル算出手段と、前記方向センサの地磁気ベ
クトルを前記車体磁気ベクトルに基づいて補正する補正
手段とを有するものとした。
Further, a direction sensor for detecting a geomagnetic vector obtained by combining the geomagnetism and the vehicle body magnetism, a vector detecting means for detecting the geomagnetic vector when the direction sensor faces at least two vehicle traveling directions, and the geomagnetic field Storage means for pre-storing the magnitude, and for each geomagnetic vector detected by the vector detecting means, a circle having the radius of the magnitude of the geomagnetism centered on the coordinates of the end of the geomagnetic vector is obtained and the intersection of the circles is obtained. Coordinate calculation means for obtaining the coordinates, vehicle body magnetic vector calculation means for calculating the vehicle body magnetic vector from the coordinates of the starting point of the geomagnetic vector and the intersection coordinates obtained by the coordinate calculation means, and the geomagnetic vector of the direction sensor as the vehicle body magnetic vector. And a correction means for making correction based on the above.

【0010】更に、地磁気と車体磁気を合成した地磁気
ベクトルを検出する方向センサと、前記方向センサが複
数の車両進行方向に向いた場合の前記地磁気ベクトルを
検出するベクトル検出手段と、前記地磁気の大きさを予
め記憶する記憶手段と、前記ベクトル検出手段で検出さ
れた一対の地磁気ベクトル毎に、地磁気ベクトルの終端
の座標を中心点として前記地磁気の大きさを半径とした
円を求めて該円の交点座標を求める座標算出手段と、該
座標算出手段で前記一対の地磁気ベクトル毎に求められ
た複数の交点座標の平均座標を求める平均座標算出手段
と、地磁気ベクトルの始端の座標と該平均座標算出手段
で求められた平均座標から車体磁気ベクトルを算出する
車体磁気ベクトル算出手段と、前記方向センサの地磁気
ベクトルを前記車体磁気ベクトルに基づいて補正する補
正手段とを有するものとした。
Further, a direction sensor for detecting a geomagnetic vector which is a combination of the geomagnetism and the vehicle body magnetism, a vector detecting means for detecting the geomagnetic vector when the direction sensors face a plurality of vehicle traveling directions, and a magnitude of the geomagnetism. For each pair of geomagnetic vectors detected by the vector detecting means, a circle having the radius of the magnitude of the geomagnetism with the coordinate of the end of the geomagnetic vector as the center point Coordinate calculation means for obtaining the intersection coordinates, average coordinate calculation means for obtaining the average coordinates of the plurality of intersection coordinates obtained for each of the pair of geomagnetic vectors by the coordinate calculation means, starting coordinates of the geomagnetic vector and the average coordinate calculation. The vehicle body magnetic vector calculating means for calculating the vehicle body magnetic vector from the average coordinates obtained by the means, and the geomagnetic vector of the direction sensor for the vehicle It was assumed and a correcting means for correcting, based on the magnetic vector.

【0011】[0011]

【作用】次に本発明の作用を説明する。方向センサによ
り、地磁気と車体磁気を合成した地磁気ベクトルを検出
する。また記憶手段により、前記地磁気の大きさを予め
記憶する。更に前記少なくとも2つの車両進行方向にお
ける地磁気ベクトルと前記記憶手段に記憶された地磁気
の大きさから、車体磁気ベクトル算出手段により、車体
の磁気を表す車体磁気ベクトルを算出する。そして補正
手段により、前記方向センサの地磁気ベクトルを前記車
体磁気ベクトルに基づいて補正する。
Next, the operation of the present invention will be described. The direction sensor detects a geomagnetic vector that is a combination of geomagnetism and vehicle body magnetism. Further, the magnitude of the geomagnetism is stored in advance by the storage means. Further, the vehicle body magnetic vector calculation means calculates a vehicle body magnetic vector representing the magnetism of the vehicle body from the at least two geomagnetic vectors in the traveling direction of the vehicle and the magnitude of the geomagnetism stored in the storage means. Then, the correcting means corrects the geomagnetic vector of the direction sensor based on the vehicle body magnetic vector.

【0012】また、方向センサにより、地磁気と車体磁
気を合成した地磁気ベクトルを検出する。また記憶手段
により、前記地磁気の大きさを予め記憶する。更に座標
算出手段により、前記ベクトル検出手段で検出された地
磁気ベクトル毎に、地磁気ベクトルの終端の座標を中心
点として前記地磁気の大きさを半径とした円を求めて該
円の交点座標を求め、車体磁気ベクトル算出手段によ
り、地磁気ベクトルの始端の座標と前記座標算出手段で
求められた交点座標から車体磁気ベクトルを算出する。
そして補正手段により、前記方向センサの地磁気ベクト
ルを前記車体磁気ベクトルに基づいて補正する。
Further, the direction sensor detects a geomagnetic vector which is a combination of geomagnetism and vehicle body magnetism. Further, the magnitude of the geomagnetism is stored in advance by the storage means. Further, by the coordinate calculating means, for each geomagnetic vector detected by the vector detecting means, a circle having the radius of the magnitude of the geomagnetism with the coordinates of the coordinates of the end of the geomagnetic vector as the center point is obtained, and the intersection coordinates of the circle are obtained. The vehicle body magnetic vector calculating means calculates the vehicle body magnetic vector from the coordinates of the start point of the geomagnetic vector and the intersection coordinates obtained by the coordinate calculating means.
Then, the correcting means corrects the geomagnetic vector of the direction sensor based on the vehicle body magnetic vector.

【0013】更に、方向センサにより、地磁気と車体磁
気を合成した地磁気ベクトルを検出する。記憶手段によ
り、前記地磁気の大きさを予め記憶する。更に座標算出
手段により、前記ベクトル検出手段で検出された一対の
地磁気ベクトル毎に、地磁気ベクトルの終端の座標を中
心点として前記地磁気の大きさを半径とした円を求めて
該円の交点座標を求め、平均座標算出手段により、前記
座標算出手段で前記一対の地磁気ベクトル毎に求められ
た複数の交点座標の平均座標を求め、車体磁気ベクトル
算出手段により、地磁気ベクトルの始端の座標と該平均
座標算出手段で求められた平均座標から車体磁気ベクト
ルを算出する。そして補正手段により、前記方向センサ
の地磁気ベクトルを前記車体磁気ベクトルに基づいて補
正する。
Further, the direction sensor detects a geomagnetic vector that is a combination of geomagnetism and vehicle magnetism. The magnitude of the geomagnetism is stored in advance by the storage means. Further, by the coordinate calculating means, for each of a pair of geomagnetic vectors detected by the vector detecting means, a circle having the radius of the magnitude of the geomagnetism as the center point of the coordinates of the end of the geomagnetic vector is obtained, and the intersection coordinates of the circles are calculated. The average coordinate calculation means calculates the average coordinates of a plurality of intersection coordinates obtained for each of the pair of geomagnetic vectors by the coordinate calculation means, and the vehicle body magnetic vector calculation means calculates the start coordinates of the geomagnetic vector and the average coordinates. The vehicle body magnetic vector is calculated from the average coordinates obtained by the calculating means. Then, the correcting means corrects the geomagnetic vector of the direction sensor based on the vehicle body magnetic vector.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は本発明の一実施例を示したブロック図である。まず
構成を説明すると、1は方向センサであり、例えばモー
タにより定速回転される地磁気検出コイルを有し、この
検出コイルからの地磁気検出信号Esをモータの回転数
に一致した周波数の基準信号Erとともに出力するよう
にしている。この地磁気検出信号Esと基準信号Erと
で、地磁気ベクトル信号が構成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. First, the configuration will be described. 1 is a direction sensor, which has, for example, a geomagnetic detection coil that is rotated at a constant speed by a motor, and a geomagnetic detection signal Es from this detection coil is used as a reference signal Er having a frequency that matches the rotation speed of the motor. I am trying to output with. The geomagnetic vector signal is composed of the geomagnetic detection signal Es and the reference signal Er.

【0015】2は方向センサ1からの地磁気検出信号E
sと基準信号Erとの位相差を検出する位相検出器であ
り、この検出位相が基準方位に対する車両の進行方向θ
を表わす信号となる。尚、位相検出器2による検出方向
θはデジタルデータとして出力されるもので、例えば西
を基準に、 360°の方位を右回りに 256分割し、そのた
め東西南北にわたる各データを十進数で表わすと、西で
0,北で64,東で128,南で192 となる。
2 is a geomagnetic detection signal E from the direction sensor 1.
is a phase detector that detects the phase difference between s and the reference signal Er, and the detected phase is the traveling direction θ of the vehicle with respect to the reference azimuth.
Becomes a signal indicating. The direction θ detected by the phase detector 2 is output as digital data. For example, with respect to the west, a 360 ° azimuth is divided into 256 clockwise parts. , 0 in the west, 64 in the north, 128 in the east and 192 in the south.

【0016】3は車輪の回転数に比列した数のパルスを
出力する走行センサ、4は走行センサ3からのパルスを
計数して走行距離をもとめ、単位走行距離ds毎にパル
スを出力する距離カウンタ、5は車両の進行方向θを走
行距離dsとに基づいて車両の現在位置を求め、更にこ
の現在位置のデータに基づいて予め定めた目的地までの
直線距離L及び目的地の方向θG を演算して出力する演
算装置、6は地図上で調べた出発地点(xo ,yo )、
目的地点(xG , G )の各々を運転者が入力するため
のキーボードである。ここで演算装置5による演算とし
ては、まず車両の現在位置(x,y)については、
Reference numeral 3 denotes a traveling sensor which outputs a number of pulses proportional to the number of rotations of the wheel. Reference numeral 4 denotes a traveling distance obtained by counting the pulses from the traveling sensor 3 and outputting a pulse for each unit traveling distance ds. The counter 5 obtains the current position of the vehicle based on the traveling direction θ of the vehicle and the traveling distance ds, and further, based on the data of the current position, the straight line distance L to the destination and the direction θ G of the destination. A computing device for computing and outputting, 6 is a departure point (x o , y o ) checked on the map,
It is a keyboard for the driver to input each of the destination points (x G, y G ). Here, as the calculation by the calculation device 5, first, regarding the current position (x, y) of the vehicle,

【0017】[0017]

【数1】 の演算を行ない又目的地までの直線距離L及び目的地の
方向θG については、
[Equation 1] For the linear distance L to the destination and the direction θ G of the destination,

【0018】[0018]

【数2】 の演算を行なうようにしている。[Equation 2] Is calculated.

【0019】7は演算装置5の出力する目的地までの直
線距離L及び目的地の方向θG を表示する表示器であ
り、直線距離Lの表示にはバーグラフ8が設けられ、目
的地に近づくにつれてバーグラフ8を下側から消すよう
にして目的地までの残存距離を表示するようにしてお
り、又バーグラフ8の周囲には目的地の方向を示す複数
の表示矢印9を設け、目的地を示すいづれか1つの表示
矢印9を点灯するようにしている。
Reference numeral 7 is a display device for displaying the linear distance L to the destination and the direction θ G of the destination output from the arithmetic unit 5. A bar graph 8 is provided for the display of the linear distance L and the destination is displayed. As the bar graph 8 is approached, the remaining distance to the destination is displayed by deleting the bar graph 8 from the lower side, and a plurality of display arrows 9 indicating the direction of the destination are provided around the bar graph 8 to indicate the destination. One of the display arrows 9 indicating the ground is turned on.

【0020】一方、方向センサ1と位相検出器2との間
には、車体磁気の変化により方向センサ1よりの地磁気
検出信号Esに誤差が生じたことを検出する為の誤差検
出回路10が設けられ、この誤差検出回路10の出力に
より警報ランプ、ブザー等を備えた警報器11を作動す
るようにしている。図2は、図1の実施例における誤差
検出回路10の具体的な一実施例を示したブロック図で
ある。
On the other hand, an error detection circuit 10 is provided between the direction sensor 1 and the phase detector 2 for detecting that an error has occurred in the geomagnetic detection signal Es from the direction sensor 1 due to a change in vehicle magnetism. The output of the error detection circuit 10 activates the alarm device 11 including an alarm lamp, a buzzer, and the like. FIG. 2 is a block diagram showing a specific embodiment of the error detection circuit 10 in the embodiment of FIG.

【0021】図2において誤差検出回路10は、基準信
号Erに対する地磁気検出信号Esの位相差θを検出す
る位相検出器12と、所定の位相差における地磁気検出
信号Esの大きさ(車両の向きに対して所定の角度方向
における地磁気ベクトル信号の大きさ)、すなわち信号
レベルSO を予め記憶した記憶回路13と、位相検出器
12が記憶回路13に記憶している地磁気検出信号Es
の信号レベルS0 に対応した位相差を検出した時に、記
憶回路13の信号レベルS0 を基準信号としてEsと比
較し、両者の差の絶対値が所定値以上のときに出力する
比較器14と、比較器14の出力を増幅して図1に示す
警報器11に設けた警報ランプもしくはブザー等を作動
するためのアンプ15とで構成される。尚、図1の位相
検出器2に対する地磁気検出信号Es及び基準信号Er
は誤差検出回路10を介してそのまゝ印加されている。
In FIG. 2, an error detection circuit 10 includes a phase detector 12 for detecting a phase difference θ between the geomagnetic detection signal Es and a reference signal Er, and a magnitude of the geomagnetic detection signal Es at a predetermined phase difference (in the direction of the vehicle). geomagnetic magnitude of the vector signal) in a predetermined angular direction for, namely a storage circuit 13 previously stores a signal level S O, terrestrial magnetism detection signal phase detector 12 is stored in the storage circuit 13 Es
When the phase difference corresponding to the signal level S 0 is detected, it is compared with Es using the signal level S 0 of the memory circuit 13 as a reference signal, and is output when the absolute value of the difference between the two is equal to or more than a predetermined value. And an amplifier 15 for amplifying the output of the comparator 14 to operate an alarm lamp or a buzzer provided in the alarm device 11 shown in FIG. Incidentally, the geomagnetic detection signal Es and the reference signal Er for the phase detector 2 of FIG.
Is still applied via the error detection circuit 10.

【0022】次に、図1,図2の実施例の作用を説明す
る。まず方向センサ1より出力される基準信号Erに対
する地磁気検出信号Esの大きさと位相差で得られる信
号ベクトルの車両を同一地点で例えばターンテーブル上
に載せて一回転した場合の軌跡を描くと図3のように表
わされる。図3において信号ベクトルCが方向センサ1
より出力される地磁気検出信号Esであり、この信号ベ
クトルCは車体磁気による基準信号Erに対して所定の
位相差をもつ信号ベクトルAと、車両の進行方向におけ
る本来の地磁気による信号ベクトルBとの合成ベクトル
で与えられる。そこで図1,図2の実施例においては、
例えば図3の信号ベクトルに示すように、基準信号Er
に対する地磁気検出信号Esの位相差がθ0 となる所定
の方向に車両を向けた時に得られる地磁気検出信号Es
の信号レベル、即ち信号ベクトルCの大きさS0 を位相
差θ0 とともに記憶回路13に予め記憶させておく。
Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described. First, when a vehicle having a signal vector obtained by the magnitude and phase difference of the geomagnetic detection signal Es with respect to the reference signal Er output from the direction sensor 1 is placed at the same point, for example, on a turntable and rotated once, a trajectory is drawn as shown in FIG. It is expressed as. In FIG. 3, the signal vector C is the direction sensor 1.
This is a geomagnetic detection signal Es output from the signal vector C. This signal vector C is a signal vector A having a predetermined phase difference from the reference signal Er due to the vehicle body magnetism and a signal vector B due to the original geomagnetism in the traveling direction of the vehicle. Given as a composite vector. Therefore, in the embodiment of FIGS. 1 and 2,
For example, as shown in the signal vector of FIG. 3, the reference signal Er
Geomagnetic detection signal Es obtained when the vehicle is oriented in a predetermined direction in which the phase difference of the geomagnetic detection signal Es with respect to is θ 0.
Signal level, that is, the magnitude S 0 of the signal vector C is stored in the storage circuit 13 together with the phase difference θ 0 .

【0023】次に、このように記憶回路13に対する位
相差θ0 及び信号レベルS0 を記憶させた状態で走行中
に車両が、例えば電車踏切のように強い磁界の場所を通
過することにより車体磁気が変化し、例えば図4の信号
ベクトルに示すように、車体磁気の変化により、信号ベ
クトルA’となる位相及び大きさの変化を生じ、そのた
め地磁気検出信号Esの基準信号Erに対する位相差が
θ0 となった時の信号レベルがSn のように増加したと
する。このような車体磁気が変化した後における地磁気
検出信号Esの所定の位相差θ0 における信号レベルの
変化は、車両が位相検出器12において、所定の位相差
θ0 を検出する方向に向いた時に、位相差検出器12の
検出出力に基づいて記憶回路13より予め記憶した位相
差θ0 における信号レベルS0 が比較器14に基準信号
として与えられ、この時、地磁気検出信号Esの信号レ
ベルは図4の信号ベクトルC’に示すようにSn とな
り、Sn >S0 であり差の絶対値|Sn −S0 |が所定
値ΔS以上となるために比較器14が出力を生じ、アン
プ15を介して警報器11の警報ランプもしくは警報ブ
ザーを作動し、運転者に対し車体磁気の変化により方向
センサ1の検出信号に誤差が生じたことを知らせる。
Next, while the phase difference θ 0 and the signal level S 0 with respect to the storage circuit 13 are stored in this manner, the vehicle passes through a strong magnetic field such as a railroad crossing while traveling. The magnetism changes, and for example, as shown in the signal vector of FIG. 4, a change in the vehicle body magnetism causes a change in the phase and magnitude that become the signal vector A ′. Therefore, the phase difference of the geomagnetic detection signal Es with respect to the reference signal Er It is assumed that the signal level at θ 0 increases like S n . Such a change in the signal level of the geomagnetic detection signal Es at the predetermined phase difference θ 0 after the change of the vehicle body magnetism is caused when the vehicle is oriented in the phase detector 12 to detect the predetermined phase difference θ 0. , The signal level S 0 at the phase difference θ 0 stored in advance from the memory circuit 13 based on the detection output of the phase difference detector 12 is given to the comparator 14 as a reference signal. At this time, the signal level of the geomagnetic detection signal Es is S n becomes as shown by a signal vector C 'of FIG. 4, the absolute value of Yes difference S n> S 0 | S n -S 0 | occurs the comparator 14 outputs to become a predetermined value or more [Delta] S, The alarm lamp or alarm buzzer of the alarm device 11 is operated via the amplifier 15 to notify the driver that an error has occurred in the detection signal of the direction sensor 1 due to a change in the vehicle body magnetism.

【0024】尚警報器11より警報出力が行なわれた場
合には、後の説明で明らかにする他の実施例により、方
向センサ1よりの地磁気検出信号Esに含まれる車体磁
気による誤差信号成分を除去するための補正が行なわれ
る。
When an alarm is output from the alarm device 11, the error signal component due to the vehicle body magnetism contained in the geomagnetic detection signal Es from the direction sensor 1 is changed according to another embodiment which will be described later. Correction for removal is performed.

【0025】図5は第1の実施例を示したブロック図で
あり、この実施例は走行中に検出する基準信号Erに対
する地磁気検出信号Esの位相差θと信号の大きさ、す
なわち信号レベルSに基づいて、地磁気検出信号Esに
含まれる車体磁気による信号成分を演算し、この車体磁
気による信号を補正信号として発生し、地磁気検出信号
から差し引くことにより、地磁気検出信号Esを補正す
るようにしたことを特徴とする。
FIG. 5 is a block diagram showing the first embodiment. In this embodiment, the phase difference θ of the geomagnetic detection signal Es with respect to the reference signal Er detected during traveling and the magnitude of the signal, that is, the signal level S. Based on the above, the signal component due to the vehicle body magnetism included in the geomagnetic field detection signal Es is calculated, the signal due to the vehicle body magnetism is generated as a correction signal, and the geomagnetic field detection signal Es is corrected by subtracting the signal from the geomagnetic field detection signal. It is characterized by

【0026】まず、構成を説明すると、方向センサ1、
位相検出器2、走行センサ3、距離カウンタ4、演算装
置5、キーボード6、表示器7については、図1の実施
例と同様であり、これに加えて方向センサ1よりの基準
信号Er及び地磁気検出信号Esを入力した補正演算回
路16が位相検出器2の前段に設けられる。この補正演
算回路16は、図6に示す回路構成を有する。
First, the structure will be described.
The phase detector 2, the traveling sensor 3, the distance counter 4, the arithmetic unit 5, the keyboard 6 and the display 7 are the same as those in the embodiment of FIG. 1, and in addition to this, the reference signal Er from the direction sensor 1 and the geomagnetism are added. The correction arithmetic circuit 16 to which the detection signal Es is input is provided in the preceding stage of the phase detector 2. The correction arithmetic circuit 16 has the circuit configuration shown in FIG.

【0027】図6において、17は基準信号Erに対す
る地磁気検出信号Esの位相差θを検出する位相検出
器、18は、地磁気検出信号Esの信号レベル例えば実
効値又は、整流した直流電圧を検出するレベル検出器、
20は、位相検出器17の検出位相差θとレベル検出器
18の検出レベルSとに基づいて、地磁気検出信号Es
に含まれる車体磁気による信号成分の、基準信号Erに
対する位相差θ0 及び信号レベルS0 のそれぞれを演算
する演算器である。
In FIG. 6, 17 is a phase detector for detecting the phase difference θ of the geomagnetic detection signal Es with respect to the reference signal Er, and 18 is a signal level of the geomagnetic detection signal Es, for example, an effective value or a rectified DC voltage. Level detector,
Reference numeral 20 denotes a geomagnetic detection signal Es based on the detection phase difference θ of the phase detector 17 and the detection level S of the level detector 18.
Is a calculator for calculating each of the phase difference θ 0 and the signal level S 0 of the signal component due to the vehicle body magnetism included in the reference signal Er.

【0028】この演算器20による位相差θ0 及び信号
レベルS0 の演算は、方向センサ1から出力される地磁
気検出信号Esが図7に示すように車体磁気による信号
ベクトルAと地磁気による信号ベクトルBとの合成ベク
トルCで表わされ、且つ車両の進行方向に応じて、車両
を同一地点で例えばターンテーブルの上に載せて一回転
した場合に発生するのと同様な、地磁気信号ベクトルB
の回転による円となる軌跡を描くことから、この円の中
心(xo ,yo )を信号ベクトルCの位相差θ及び信号
レベルSとから求めれば、車体磁気による信号ベクトル
Aの位相差θo及び大きさS0 のそれぞれが求められ、
車体磁気に対応した地磁気検出信号に含まれる信号成分
を補正信号として発生することが可能となる。すなわ
ち、図7における円の方程式は、
The calculation of the phase difference θ 0 and the signal level S 0 by the calculator 20 is performed by using the vehicle body magnetism signal vector A and the earth magnetism signal vector A as the geomagnetic detection signal Es output from the direction sensor 1 as shown in FIG. A geomagnetic signal vector B, which is represented by a composite vector C of B and B, and which is similar to that generated when the vehicle is placed on the turntable at the same point for one rotation, depending on the traveling direction of the vehicle.
Since a locus of a circle due to the rotation of is drawn, if the center (x o , y o ) of this circle is obtained from the phase difference θ of the signal vector C and the signal level S, the phase difference θ of the signal vector A due to the vehicle body magnetism. o and the size S 0 are respectively obtained,
It is possible to generate a signal component included in the geomagnetic detection signal corresponding to the vehicle magnetism as a correction signal. That is, the circle equation in FIG. 7 is

【0029】[0029]

【数3】 であることから、少なくとも円周上の2点、例えば(x
1 ,y1 )及び(x2 ,y2 )の2点を選び、上記数式
3に基づいた
[Equation 3] Therefore, at least two points on the circumference, for example (x
Two points of ( 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ) are selected, and based on the above equation 3,

【0030】[0030]

【数4】 の連立方程式を解くことにより、信号ベクトルBの回転
中心(x0,0)が求められる。なお、数式4の演算にお
いて、信号ベクトルBは地磁気ベクトルであり、方向セ
ンサ1に固有のもので、その大きさRは予め分かってい
る値である。
[Equation 4] The center of rotation (x 0, y 0 ) of the signal vector B can be obtained by solving the simultaneous equation of In addition, in the calculation of Expression 4, the signal vector B is a geomagnetic vector, which is unique to the direction sensor 1, and the magnitude R thereof is a value known in advance.

【0031】又、数式4の演算においては雑音等の影響
を除く為に、実用上は、上記の演算を複数回行ない、演
算された(x0,0)の平均値を求めるようにすることが
望ましい。このようにして求めた(x0,0)の値から、
車体磁気による信号ベクトルAの信号レベルS0 及び位
相差θ0
In addition, in order to remove the influence of noise and the like in the calculation of Expression 4, in practice, the above calculation is performed a plurality of times to obtain the average value of the calculated (x 0, y 0 ). Is desirable. From the value of (x 0, y 0 ) thus obtained,
The signal level S 0 and the phase difference θ 0 of the signal vector A due to the vehicle body magnetism are

【0032】[0032]

【数5】 によって求める。前記数式4,5の演算を行なう演算器
20の具体的な構成としては、図8に示すように位相検
出器17よりの位相差θと、レベル検出器18よりの検
出レベルSの夫々を、正弦演算器20a及び余弦演算器
20bに入力して図7の信号ベクトルCの円周上におけ
る座標 x=Scos θ及びy=Ssin θの夫々を求め、
この正弦及び余弦演算器20a,20bの出力を演算器
20cに入力して前記第(4)式の連立方程式を解いて、
前記と同様に回転中心(x0,0)を求め、更に演算器2
0d及び20eのそれぞれにて第(5)式に示した信号ベ
クトルAの信号レベルS0 及び位相差θo のそれぞれを
演算して出力する。勿論、このような演算器20cにお
ける演算はマイクロコンピュータを用いたプログラム演
算によるものであっても良い。
[Equation 5] Ask by. As a specific configuration of the arithmetic unit 20 for performing the arithmetic operations of the equations 4 and 5, the phase difference θ from the phase detector 17 and the detection level S from the level detector 18 are respectively set as shown in FIG. By inputting to the sine calculator 20a and the cosine calculator 20b, the coordinates x = Scos θ and y = Ssin θ on the circumference of the signal vector C of FIG.
The outputs of the sine and cosine calculators 20a and 20b are input to the calculator 20c to solve the simultaneous equations of the equation (4),
The center of rotation (x 0, y 0 ) is obtained in the same manner as described above, and the calculation unit 2
The signal level S 0 and the phase difference θ o of the signal vector A shown in the equation (5) are calculated and output at each of 0d and 20e. Of course, the calculation in the calculator 20c may be a program calculation using a microcomputer.

【0033】再び図6を参照するに、演算器20で演算
された地磁気検出信号Esに含まれる、車体磁気による
信号成分を表わす位相差θo 及び信号レベルS0 のそれ
ぞれは、正弦波発振器21及び掛算器22に与えられ
る。正弦波発振器21は、演算器20よりの演算位相差
θo に基づく位相制御により基準信号Erに対してθo
となる位相遅れをもつ正弦波信号を掛算器22に発振出
力し、掛算器22においては演算器20よりの演算信号
レベルS0 に基づく所定の計数設定により正弦波発振器
21よりの正弦波信号の信号レベルが演算器20で演算
された信号レベルS0 に変換され、掛算器22より基準
信号Erに対して位相差θo を有し、且つ信号レベルが
0 となる車体磁気による信号成分に一致する補正信号
Eoが出力される。
Referring again to FIG. 6, each of the phase difference θ o and the signal level S 0 representing the signal component due to the vehicle body magnetism contained in the geomagnetism detection signal Es calculated by the calculator 20 has a sine wave oscillator 21. And the multiplier 22. The sine wave oscillator 21 performs a phase control based on the calculated phase difference θ o from the calculator 20 with respect to the reference signal Er θ o.
A sine wave signal having a phase delay of is oscillated and output to the multiplier 22, and in the multiplier 22, the sine wave signal from the sine wave oscillator 21 is set by a predetermined count setting based on the operation signal level S 0 from the calculator 20. The signal level is converted into the signal level S 0 calculated by the calculator 20, and the multiplier 22 converts the signal level into a signal component due to vehicle magnetism that has a phase difference θ o with respect to the reference signal Er and has a signal level S 0. The matching correction signal Eo is output.

【0034】この補正信号Eoは地磁気検出信号Esが
入力された引算器24に与えられ、地磁気検出信号Es
から補正信号Eoを差し引くことにより地磁気検出信号
Esに含まれている車体磁気による信号成分を取り除
き、車体磁気により地磁気検出信号Esに含まれる誤差
を補正する。この引算器24における補正作用は、図7
の信号ベクトル図における車体磁気による信号ベクトル
Aが除去されたことに相当するもので、その結果引算器
24より出力される地磁気検出信号Esは、地磁気によ
る信号ベクトルBのみとなり、地磁気検出信号Esは、
車体磁気による誤差信号成分が全く含まれないことにな
る。
The correction signal Eo is given to the subtractor 24 to which the geomagnetic detection signal Es is input, and the geomagnetic detection signal Es is supplied.
By subtracting the correction signal Eo from, the signal component due to the vehicle body magnetism included in the geomagnetic field detection signal Es is removed, and the error contained in the geomagnetic field detection signal Es is corrected by the vehicle body field magnetism. The correction action in the subtractor 24 is as shown in FIG.
This is equivalent to the removal of the signal vector A due to the vehicle body magnetism in the signal vector diagram of No. 3, and as a result, the geomagnetic detection signal Es output from the subtractor 24 is only the signal vector B due to the geomagnetism. Is
The error signal component due to the vehicle body magnetism is not included at all.

【0035】次に、図5,図6によって第1の実施例の
補正作用を説明する。まず補正演算回路16に対する補
正演算の開始指令としては、次のいずれかの方法が用い
られる。 (イ) 補正演算を開始する車両の進行方向を予め複数方
向に定めておき、この複数の演算開始方向のいずれかに
一致する位相検出器17の検出位相差が得られた時に補
正演算を行なう。 (ロ)図1,図2に示した誤差検出回路10における誤
差検出機能を補正演算回路16に設けておき、所定位相
差を生じた時のレベル検出器18よりの検出レベルが予
め記憶した記憶レベルに対し、所定値以上となる差を生
じた誤差検出時に自動的にもしくは警報後におけるキー
ボード等よりの補正指令により補正演算を行なう。 (ハ)一定時間又は一定走行距離毎に補正演算を指令す
る。
Next, the correction operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. First, one of the following methods is used as a correction calculation start command to the correction calculation circuit 16. (B) The traveling direction of the vehicle in which the correction calculation is started is determined in advance in a plurality of directions, and the correction calculation is performed when the detected phase difference of the phase detector 17 that matches any of the plurality of calculation start directions is obtained. . (B) The error detection function of the error detection circuit 10 shown in FIGS. 1 and 2 is provided in the correction arithmetic circuit 16, and the detection level from the level detector 18 when a predetermined phase difference is generated is stored in advance. A correction calculation is performed automatically when an error that causes a difference of a predetermined value or more is detected, or by a correction command from a keyboard or the like after an alarm. (C) The correction calculation is instructed for every fixed time or every fixed mileage.

【0036】このように前記(イ)〜(ハ)のいずれか
により補正演算回路16に対し、演算指令が行なわれる
と、少なくとも車両が異なる2方向を向いた時の位相検
出器17及びレベル検出器18の各検出位相θ、信号レ
ベルSに基づいて前記数式4による演算を実行して図7
における信号ベクトルBの回転中心(xo ,yo )を求
め、この中心座標(xo ,yo )に基づいて前記数式5
により車体磁気による信号成分の位相差θo 及び信号レ
ベルS0 を演算し、正弦波発振器21の位相制御及び掛
算器22に対するレベル制御により、車体磁気による信
号成分に一致する補正信号Eoを発生し、図9の信号波
形図に示すように、引算器24において、基準信号Er
に対し位相差θを有し、且つ信号レベルがSとなる地磁
気検出信号Esから、演算器20により設定された位相
差θo 及び信号レベルS0 となる補正信号Eoを差し引
くことにより、地磁気検出信号Esに含まれる車体磁気
による誤差信号成分を取り除き、地磁気による位相差と
信号レベルをもつ図7の信号ベクトルBに相当する地磁
気補正信号を図5に示す位相検出器16に基準信号Er
とともに出力し、距離カウンタ4が単位走行距離dsに
パルスを出力した時に、演算装置5により前記数式1,
2に基づく予め定めた目的地までの直線距離L及び目的
地の方向θG を演算して表示器7に表示する。
As described above, when a calculation command is issued to the correction calculation circuit 16 by any of the above (a) to (c), at least the phase detector 17 and the level detection when the vehicle faces two different directions. Based on each detected phase θ of the device 18 and the signal level S, the calculation according to the equation 4 is executed, and FIG.
The rotation center (x o , y o ) of the signal vector B at is calculated, and based on the center coordinates (x o , y o ), the equation 5
Calculates the phase difference θ o of the signal component due to the vehicle body magnetism and the signal level S 0 , and generates the correction signal Eo that matches the signal component due to the vehicle body magnetism by the phase control of the sine wave oscillator 21 and the level control for the multiplier 22. As shown in the signal waveform diagram of FIG.
In contrast to the geomagnetic detection signal Es having a phase difference θ and a signal level of S, the phase difference θ o set by the calculator 20 and the correction signal Eo having a signal level S 0 are subtracted from the geomagnetic detection signal Es. The error signal component due to the vehicle body magnetism included in the signal Es is removed, and the geomagnetic correction signal corresponding to the signal vector B of FIG. 7 having the phase difference due to the geomagnetism and the signal level is supplied to the phase detector 16 shown in FIG.
When the distance counter 4 outputs a pulse to the unit traveled distance ds, the arithmetic unit 5 outputs
The linear distance L to the predetermined destination based on 2 and the direction θ G of the destination are calculated and displayed on the display 7.

【0037】なお、図5,図6の実施例において補正演
算回路16に演算器20を設けておくことは装置構成が
複雑になり易いので、補正演算回路16には位相制御可
能な正弦波発信器21及び係数設定可能な掛算器22の
それぞれのみを設けておき、図1,図2に示した誤差検
出回路10の誤差検出により警報が行なわれた後に車両
を整備工場等に持ち込み、図6の誤差演算回路16にお
ける位相検出器17、レベル検出器18及び演算器20
を内蔵したチェッカーをコネクタ接続し、この状態で車
両を少なくとも所定の2方向に向けて車体磁気による信
号成分の位相差θo 及び信号レベルS0 のそれぞれを演
算し、正弦波発振器21に対し、位相差θo を設定する
とともに掛算器22に信号レベルS0 を出力するための
係数設定を行なうようにして誤差演算回路16の構成を
簡潔にするようにしても良い。
In the embodiments of FIGS. 5 and 6, since the arithmetic unit 20 is provided in the correction arithmetic circuit 16 because the device configuration is likely to be complicated, the correction arithmetic circuit 16 has a phase controllable sine wave transmission. 6 is provided with only the multiplier 21 and the multiplier 22 in which the coefficient can be set, and after the alarm is issued by the error detection of the error detection circuit 10 shown in FIGS. Phase detector 17, level detector 18, and calculator 20 in the error calculation circuit 16
With a built-in checker connected to a connector, in this state, the vehicle is directed in at least two predetermined directions to calculate the phase difference θ o of the signal component due to the vehicle body magnetism and the signal level S 0 , and to the sine wave oscillator 21, The configuration of the error calculation circuit 16 may be simplified by setting the phase difference θ o and setting the coefficient for outputting the signal level S 0 to the multiplier 22.

【0038】図10は第2の実施例を示したブロック図
であり、この実施例は方向センサとして回転機構を有し
ない非回転方式の方向センサを用いたことを特徴とす
る。まず、構成を説明すると、方向センサ25は、リン
グ状のコア26に直交して一対の検出コイル27,28
を巻き回し、コア26の円周方向に励磁コイル29を巻
き回した構造でなる。この方向センサ25による地磁気
の方向の検出は、コア26に巻き回した励磁コイル29
に対し、発振器30より所定周波数のパルス信号又は交
流信号が供給されて励磁コイル29を励振しており、励
磁コイル29の励振により直交配置した検出コイル2
7,28にはパルス信号又は交流信号を微分した信号電
圧が誘導される。
FIG. 10 is a block diagram showing a second embodiment. This embodiment is characterized in that a non-rotation type direction sensor having no rotation mechanism is used as the direction sensor. First, the configuration will be described. The direction sensor 25 includes a pair of detection coils 27 and 28 that are orthogonal to the ring-shaped core 26.
Is wound, and the exciting coil 29 is wound in the circumferential direction of the core 26. The direction sensor 25 detects the direction of the geomagnetism by detecting the exciting coil 29 wound around the core 26.
On the other hand, a pulse signal or an AC signal having a predetermined frequency is supplied from the oscillator 30 to excite the exciting coil 29, and the exciting coil 29 excites the detecting coil 2 arranged orthogonally.
A signal voltage obtained by differentiating the pulse signal or the alternating current signal is induced in 7, 28.

【0039】方向センサ25に外部磁界が加わっていな
い時には、検出コイル27,28の検出信号は、励振信
号の奇数次の高調波成分が表われているが、外部磁界が
加わると偶数次の高調波成分が表われるようになり、こ
の偶数次の高調波成分の信号レベルは、検出コイル2
7,28に直交する外部磁界の磁界成分の大きさに比例
して変化する。そこで各検出コイル27,28の出力
は、偶数次の高調波成分を検出する高調波検出回路3
1,32に加えられ偶数次の高調波成分の大きさに比例
した直流電圧ex,y を検出し、補正演算回路33を介
して演算回路34において、
When no external magnetic field is applied to the direction sensor 25, the detection signals of the detection coils 27 and 28 show odd harmonic components of the excitation signal, but when an external magnetic field is applied, even harmonics are generated. The wave component comes to appear, and the signal level of this even harmonic component is detected by the detection coil 2.
It changes in proportion to the magnitude of the magnetic field component of the external magnetic field orthogonal to 7, 28. Therefore, the outputs of the detection coils 27 and 28 are harmonic detection circuits 3 for detecting even harmonic components.
Was added to 1, 32 is proportional to the magnitude of the even-order harmonic component DC voltage e x, detects e y, the arithmetic circuit 34 through a correction calculation circuit 33,

【0040】[0040]

【数6】 の演算により車両の進行方向θを演算出力する。尚走行
センサ3、距離カウンタ4、演算装置5、キーボード
6、表示器7でなる他の回路部については、図1,図6
と同じになる。
[Equation 6] The traveling direction θ of the vehicle is calculated and output by the calculation. It should be noted that other circuit parts including the traveling sensor 3, the distance counter 4, the arithmetic unit 5, the keyboard 6 and the display 7 are shown in FIGS.
Will be the same as

【0041】高調波検出回路31,32よりの検出電圧
x,y のそれぞれを入力した補正演算回路33は、図
11に取り出して示す回路構成を有し、検出電圧ex,
y は図12の信号ベクトル図に示すように車体磁気によ
る信号ベクトルAと地磁気による信号ベクトルBとの合
成ベクトルCのX,Y軸方向の信号電圧を表わしている
ので、信号ベクトルBの回転中心となる信号電圧
(exo,eyo)を回転中心とする半径eR (信号ベクト
ルBの大きさ)とする円の方程式は
The correction operation circuit 33 inputs the respective detection voltages e x, e y than harmonics detection circuits 31 and 32 has a circuit configuration shown removed in FIG. 11, the detection voltage e x, e
As shown in the signal vector diagram of FIG. 12, y represents the signal voltage in the X and Y axis directions of the combined vector C of the signal vector A due to the vehicle magnetism and the signal vector B due to the geomagnetism, so the center of rotation of the signal vector B The equation of the circle with radius e R (size of signal vector B) about the signal voltage (e xo , e yo )

【0042】[0042]

【数7】 で与えられる。従って、演算器35において、図12の
円周上における少なくとも任意の2点の検出電圧ex ,
y に基づいた前記数式7の連立方程式を解くことによ
り、回転中心となる信号ベクトルAの大きさを表す信号
電圧exo,eyoを出力する。
[Equation 7] Given in. Therefore, in the calculator 35, the detection voltages e x , at at least two arbitrary points on the circumference of FIG.
By solving the simultaneous equations of Equation 7 based on e y , the signal voltages e xo and e yo representing the magnitude of the signal vector A that is the center of rotation are output.

【0043】この演算器35よりの演算出力exo,eyo
のそれぞれは、引算器36,37に入力されて高調波検
出回路31,32よりの検出電圧ex ,ey のそれぞれ
から差し引かれ、その結果、引算器36,37よりは地
磁気に応じた信号ベクトルB(図11参照)のみを表わ
す検出電圧ex ,ey が出力され演算器34において車
両の進行方向θが前記数式6に基づいて演算される。
Calculation outputs e xo and e yo from the calculator 35
Are subtracted from the detected voltages e x and e y from the harmonic detection circuits 31 and 32, respectively, as a result of being input to the subtractors 36 and 37. The detected voltages e x and e y representing only the signal vector B (see FIG. 11) are output, and the traveling direction θ of the vehicle is calculated in the calculator 34 based on the equation (6).

【0044】図13は、非回転式の方向センサ25を用
いた第3の実施例を示したブロック図であり、この実施
例は、高調波検出回路31,32の検出電圧ex ,ey
に基づいて演算器35で演算した補正用の電圧exo,e
yoのそれぞれを高調波検出回路31,32の入力側にマ
イナス電圧としてフィードバックし、高調波検出回路3
1,32に入力する方向センサ25よりの検出電圧に含
まれる車体磁気による信号成分を直接に補正するように
したものである。
FIG. 13 is a block diagram showing a third embodiment using the non-rotational direction sensor 25. In this embodiment, the detection voltages e x and e y of the harmonic wave detection circuits 31 and 32 are shown.
The correction voltages e xo and e calculated by the calculator 35 based on
Each of yo is fed back to the input side of the harmonic detection circuits 31 and 32 as a negative voltage, and the harmonic detection circuit 3
The signal component due to the vehicle body magnetism contained in the detection voltage from the direction sensor 25 input to 1, 32 is directly corrected.

【0045】尚、図10,図13の実施例における地磁
気検出信号の補正演算については、図6の実施例と同様
に前記(イ)〜(ハ)のいずれかの状態における補正演
算の指令に基づいて地磁気検出信号に含まれる車体磁気
による誤差信号成分の補正が行なわれる。
Regarding the correction calculation of the geomagnetism detection signal in the embodiment shown in FIGS. 10 and 13, as in the embodiment shown in FIG. Based on this, the error signal component due to the vehicle magnetism included in the geomagnetic detection signal is corrected.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、地磁気と車体磁気を合成した地磁気ベクトルを検出
する方向センサと、前記方向センサが少なくとも2つの
車両進行方向に向いた場合の前記地磁気ベクトルを検出
するベクトル検出手段と、前記地磁気の大きさを予め記
憶する記憶手段と、前記少なくとも2つの車両進行方向
における地磁気ベクトルと前記記憶手段に記憶された地
磁気の大きさから車体の磁気を表す車体磁気ベクトルを
算出する車体磁気ベクトル算出手段と、前記方向センサ
の地磁気ベクトルを前記車体磁気ベクトルに基づいて補
正する補正手段とを有するようにしたため、車体磁気が
変化してもこれを適切に補正して、車体磁気による方向
センサの検出誤差は略完全に補正でき、精度の高いドラ
イブガイドを可能になるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, a direction sensor for detecting a geomagnetic vector that is a combination of the geomagnetism and the vehicle body magnetism, and the direction sensor when the direction sensor faces at least two traveling directions of the vehicle. Vector detection means for detecting a geomagnetic vector, storage means for storing the magnitude of the geomagnetism in advance, magnetism of the vehicle body based on the geomagnetic vectors in the at least two vehicle traveling directions and the magnitude of the geomagnetism stored in the storage means. Since the vehicle body magnetic vector calculating means for calculating the vehicle body magnetic vector represented and the correcting means for correcting the geomagnetic vector of the direction sensor based on the vehicle body magnetic vector are provided, the vehicle body magnetism vector can be appropriately adjusted even if the vehicle body magnetism changes. By correcting, the detection error of the direction sensor due to the vehicle body magnetism can be corrected almost completely, and a highly accurate drive guide is possible. It has the effect of making.

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

【図1】本発明の一実施例を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例における誤差検出回路の実施例を
示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of an error detection circuit in the embodiment of FIG.

【図3】地磁気検出信号の通常の場合を示すベクトル図
である。
FIG. 3 is a vector diagram showing a normal case of a geomagnetism detection signal.

【図4】地磁気検出信号の異常の場合を示すベクトル図
である。
FIG. 4 is a vector diagram showing a case where the geomagnetic detection signal is abnormal.

【図5】車体磁気による誤差を補正する第1の実施例を
示したブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a first embodiment for correcting an error due to vehicle body magnetism.

【図6】図5における補正演算回路の実施例を示したブ
ロック図である。
6 is a block diagram showing an embodiment of a correction arithmetic circuit in FIG.

【図7】補正演算の作用を示した信号ベクトル図であ
る。
FIG. 7 is a signal vector diagram showing the operation of correction calculation.

【図8】図6の演算器の具体的構成の一実施例を示した
ブロック図である。
8 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the arithmetic unit of FIG.

【図9】図6の実施例における地磁気検出信号の補正を
示した信号波形図である。
9 is a signal waveform diagram showing correction of the geomagnetic detection signal in the embodiment of FIG.

【図10】非回転式の方向センサを用いた第2の実施例
を示したブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a second embodiment using a non-rotational direction sensor.

【図11】図10の補正演算回路の具体的な構成の一実
施例を示したブロック図である。
11 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the correction arithmetic circuit of FIG.

【図12】図11における補正演算を説明するための信
号ベクトル図である。
FIG. 12 is a signal vector diagram for explaining the correction calculation in FIG.

【図13】非回転式の方向センサを用いた第3の実施例
を示したブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a third embodiment using a non-rotational direction sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Es 地磁気ベクトル信号 1 方向センサ 13 記憶回路 16 補正手段(補正演算回路) 20 車体磁気ベクトル算出手段 Es Geomagnetic vector signal 1 Direction sensor 13 Storage circuit 16 Correction means (correction calculation circuit) 20 Body magnetic vector calculation means

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年4月6日[Submission date] April 6, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】次に、図1,図2の実施例の作用を説明す
る。まず方向センサ1より出力される基準信号Erに対
する地磁気検出信号Esの大きさと位相差で得られる信
号ベクトルの車両を同一地点で例えばターンテーブル上
に載せて一回転した場合の軌跡を描くと図3のように表
わされる。図3において信号ベクトルCが方向センサ1
より出力される地磁気検出信号Esであり、この信号ベ
クトルCは車体磁気による基準信号Erに対して所定の
位相差をもつ信号ベクトルAと、車両の進行方向におけ
る本来の地磁気による信号ベクトルBとの合成ベクトル
で与えられる。そこで図1,図2の実施例においては、
例えば図3の信号ベクトルに示すように、基準信号Er
に対する地磁気検出信号Esの位相差がθ0 となる所定
の方向に車両を向けた時に得られる地磁気検出信号Es
の信号レベル、即ち信号ベクトルCの大きさS0 を位相
差θ0 とともに記憶回路13に予め記憶させておく。
た、図3において、破線で示したものは、信号ベクトル
Cが上記所定の方向とは異なる方向の場合を示したもの
である。いずれにしろ、地磁気による信号ベクトルB
は、どの方向でも一定の大きさであることがわかる。こ
のため、上記記憶回路13に記憶された信号ベクトルC
の大きさS0 と位相差θ0 は、信号ベクトルBがどの方
向でも一定の大きさであることから、信号ベクトルAで
示される車体磁気の大きさと方向を記憶しているのに等
しい。
Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described. First, when a vehicle having a signal vector obtained by the magnitude and phase difference of the geomagnetic detection signal Es with respect to the reference signal Er output from the direction sensor 1 is placed at the same point, for example, on a turntable and rotated once, a trajectory is drawn as shown in FIG. It is expressed as. In FIG. 3, the signal vector C is the direction sensor 1.
This is a geomagnetic detection signal Es output from the signal vector C, which is a signal vector A having a predetermined phase difference with respect to the reference signal Er due to vehicle body magnetism and a signal vector B due to the original geomagnetism in the traveling direction of the vehicle. Given as a composite vector. Therefore, in the embodiment of FIGS. 1 and 2,
For example, as shown in the signal vector of FIG. 3, the reference signal Er
Geomagnetic detection signal Es obtained when the vehicle is oriented in a predetermined direction in which the phase difference of the geomagnetic detection signal Es with respect to is θ 0.
Signal level, that is, the magnitude S 0 of the signal vector C is stored in the storage circuit 13 together with the phase difference θ 0 . Well
Also, in FIG. 3, what is indicated by a broken line is a signal vector.
Shows the case where C is in a direction different from the above predetermined direction
Is. In any case, the geomagnetic signal vector B
It can be seen that is constant in any direction. This
Therefore, the signal vector C stored in the storage circuit 13 is
The magnitude S 0 and the phase difference θ 0 of which the signal vector B is
The signal vector A is
Even though it remembers the magnitude and direction of the indicated body magnet
Good

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0029[Name of item to be corrected] 0029

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0029】[0029]

【数3】 であることから、すくなくとも信号ベクトルCの円周上
の2点、例えば(x1 ,y1 )及び(x2 ,y2 )の2点
中心として、上記数式3と同様の
[Equation 3] Therefore, at least two points on the circumference of the signal vector C , for example, two points of (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ) are centered and

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0031】又、数式4の演算においては雑音等の影響
を除く為に、実用上は、上記の2点での演算を複数回行
ない(すなわち3方向以上)、演算された(x0
0)の平均値を求めるようにすることが望ましい。こ
のようにして求めた(x0 ,y0)の値から、車体磁気
による信号ベクトルAの信号レベルS0 及び位相差θ0
In addition, in order to remove the influence of noise and the like in the calculation of Expression 4, in practice , the calculation at the above-mentioned two points is performed a plurality of times (that is, three or more directions) and the calculation is performed (x 0 ,
It is desirable to find the average value of y 0 ). From the value of (x 0 , y 0 ) thus obtained, the signal level S 0 and the phase difference θ 0 of the signal vector A due to the vehicle body magnetism are obtained.
To

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地磁気と車体磁気を合成した地磁気ベク
トルを検出する方向センサと、 前記方向センサが少なくとも2つの車両進行方向に向い
た場合の前記地磁気ベクトルを検出するベクトル検出手
段と、 前記地磁気の大きさを予め記憶する記憶手段と、 前記少なくとも2つの車両進行方向における地磁気ベク
トルと前記記憶手段に記憶された地磁気の大きさから車
体の磁気を表す車体磁気ベクトルを算出する車体磁気ベ
クトル算出手段と、 前記方向センサの地磁気ベクトルを前記車体磁気ベクト
ルに基づいて補正する補正手段と、を有することを特徴
とする車両用方位検出装置。
1. A direction sensor that detects a geomagnetic vector that is a combination of geomagnetism and vehicle body magnetism, vector detection means that detects the geomagnetic vector when the direction sensor faces at least two vehicle traveling directions, and Storage means for storing a magnitude in advance; vehicle body magnetic vector calculation means for calculating a vehicle body magnetic vector representing the magnetism of the vehicle body from the geomagnetic vectors in the at least two vehicle traveling directions and the magnitude of the geomagnetism stored in the storage means; And a correction unit that corrects the geomagnetic vector of the direction sensor based on the vehicle body magnetic vector.
【請求項2】 地磁気と車体磁気を合成した地磁気ベク
トルを検出する方向センサと、 前記方向センサが少なくとも2つの車両進行方向に向い
た場合の前記地磁気ベクトルを検出するベクトル検出手
段と、 前記地磁気の大きさを予め記憶する記憶手段と、 前記ベクトル検出手段で検出された地磁気ベクトル毎
に、地磁気ベクトルの終端の座標を中心点として前記地
磁気の大きさを半径とした円を求めて該円の交点座標を
求める座標算出手段と、 地磁気ベクトルの始端の座標と前記座標算出手段で求め
られた交点座標から車体磁気ベクトルを算出する車体磁
気ベクトル算出手段と、 前記方向センサの地磁気ベクトルを前記車体磁気ベクト
ルに基づいて補正する補正手段と、を有することを特徴
とする車両用方位検出装置。
2. A direction sensor for detecting a geomagnetic vector that is a combination of geomagnetism and vehicle body magnetism, vector detecting means for detecting the geomagnetic vector when the direction sensor faces at least two vehicle traveling directions, and Storage means for storing the magnitude in advance, for each geomagnetic vector detected by the vector detection means, a circle having the radius of the magnitude of the geomagnetism centered on the coordinates of the end of the geomagnetic vector is obtained and the intersection of the circles is obtained. Coordinate calculation means for obtaining coordinates, vehicle body magnetic vector calculation means for calculating a vehicle body magnetic vector from the coordinates of the start point of the geomagnetic vector and the intersection coordinates obtained by the coordinate calculation means, and the geomagnetic vector of the direction sensor as the vehicle body magnetic vector. A vehicle azimuth detecting device, comprising:
【請求項3】 地磁気と車体磁気を合成した地磁気ベク
トルを検出する方向センサと、 前記方向センサが複数の車両進行方向に向いた場合の前
記地磁気ベクトルを検出するベクトル検出手段と、 前記地磁気の大きさを予め記憶する記憶手段と、 前記ベクトル検出手段で検出された一対の地磁気ベクト
ル毎に、地磁気ベクトルの終端の座標を中心点として前
記地磁気の大きさを半径とした円を求めて該円の交点座
標を求める座標算出手段と、 該座標算出手段で前記一対の地磁気ベクトル毎に求めら
れた複数の交点座標の平均座標を求める平均座標算出手
段と、 地磁気ベクトルの始端の座標と該平均座標算出手段で求
められた平均座標から車体磁気ベクトルを算出する車体
磁気ベクトル算出手段と、 前記方向センサの地磁気ベクトルを前記車体磁気ベクト
ルに基づいて補正する補正手段と、を有することを特徴
とする車両用方位検出装置。
3. A direction sensor that detects a geomagnetic vector that is a combination of geomagnetism and vehicle body magnetism, a vector detecting unit that detects the geomagnetic vector when the direction sensor faces a plurality of vehicle traveling directions, and a magnitude of the geomagnetism. And a storage means for storing the height in advance, for each pair of geomagnetic vectors detected by the vector detection means, a circle having the radius of the magnitude of the geomagnetism with the coordinates of the coordinates of the end of the geomagnetic vector as the center point is obtained. Coordinate calculation means for obtaining the intersection coordinates, average coordinate calculation means for obtaining the average coordinates of the plurality of intersection coordinates obtained for each of the pair of geomagnetic vectors by the coordinate calculation means, coordinates of the start point of the geomagnetic vector and the average coordinate calculation A vehicle body magnetic vector calculation means for calculating a vehicle body magnetic vector from the average coordinates obtained by the means; A vehicle azimuth detecting device, comprising: a correcting unit that corrects based on a magnetic vector.
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