JPS58225312A - Output correction of bearing detector - Google Patents

Output correction of bearing detector

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JPS58225312A
JPS58225312A JP11046382A JP11046382A JPS58225312A JP S58225312 A JPS58225312 A JP S58225312A JP 11046382 A JP11046382 A JP 11046382A JP 11046382 A JP11046382 A JP 11046382A JP S58225312 A JPS58225312 A JP S58225312A
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JP
Japan
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component
vector
value
correction
bearing
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Application number
JP11046382A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Iguchi
整 伊口
Takeya Omiya
大宮 健也
Hiroaki Sasaki
博章 佐々木
Zenji Mineo
峰尾 善治
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/38Testing, calibrating, or compensating of compasses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE:To measure accurate bearing by evaluating the authenticity of a vector locus for calibration determined by turning a bearing detection sensor for detecting magnetic fields for one time. CONSTITUTION:Output of a bearing sensor 10 is inputted into a computer system 50 following a A/D conversion 60 through a signal processing section 20 and the bearing is calculated and displayed 30. The computer system 50 compared the DC component in the vector locus of a magnetic field vector detected from an earth magnetism bearing sensor 10 when it is turned once with the value of the DC component determined from the vector locus previously measured. When the difference therebetween is smaller than a specified value, the DC component most currently measured is used as such for the correction of the bearing. But when it is larger than the value, a specified correction value is added to the DC component used for the previous correction of the bearing and the results are used for the correction of the bearing as DC component.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等の進行方向を検出することに用いられ
る方位検出装置の出力補正方法に関し、さらに詳しくは
地磁気により空気中に生じたw1mベクトルを測定して
方位を検出する方位検出装置− の出力補正に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for correcting the output of a direction detection device used to detect the direction of movement of a vehicle, etc., and more specifically, the present invention relates to a method for correcting the output of a direction detection device used to detect the direction of movement of a vehicle, etc. The present invention relates to output correction of an azimuth detection device.

地磁気によって生じた磁場ベクトルを測定する原理を応
用、した自動車用方位検出センサの取り付C)位置は、
車両の中ででき金、だり地球磁場のみだれが少なく、か
・つ方位検出センサ°の取り何番ノ固定が容易でなりれ
ばならない。従ってたとえばルーフ中央部のボディー鋼
板が選ばれる。このボディー鋼板は、鉄等の強磁性体に
よって作られ−(いるため残留磁気が生じやすい。この
ため車両を初期において完全に゛消磁しておいても、車
両の長期的な使用によって車両外部からの磁界、車両の
ボディー表面電流に起因する磁界、または11Ei等に
よる磁界によってボディー鋼板が磁化されその結果残留
磁気が形成される。このため方位検出装置においては地
磁気による磁場ベクトルのみならずボディー鋼板の着磁
によって生じる磁場も検出し、このIこめ正確な方位検
出ができない。
C) The mounting position of the automobile orientation detection sensor, which applies the principle of measuring the magnetic field vector generated by the earth's magnetism, is as follows:
It should be possible to reduce the amount of metal and the earth's magnetic field inside the vehicle, and to make it easy to fix the orientation detection sensor. Therefore, for example, a body steel plate in the center of the roof is selected. This body steel plate is made of ferromagnetic material such as iron, so residual magnetism is likely to occur.For this reason, even if the vehicle is completely demagnetized at the initial stage, as the vehicle is used for a long time, residual magnetism may be generated from outside the vehicle. The body steel plate is magnetized by the magnetic field caused by the surface current of the vehicle body, or the magnetic field caused by 11Ei, etc., and residual magnetism is formed as a result.For this reason, in the direction detection device, not only the magnetic field vector due to the earth's magnetism but also the body steel plate The magnetic field generated by magnetization is also detected, and accurate orientation cannot be detected due to this I.

従り°C正確な方位を検出するためには地球磁場以外の
磁場成分は、補正しなりればならない。このための手段
どして次の方法が考えられている。
Therefore, in order to detect accurate orientation in degrees Celsius, magnetic field components other than the earth's magnetic field must be corrected. The following method has been considered as a means for this purpose.

その1つの方法は、車両の使用過程において車体m板を
交流消磁法等によって消磁りる方法ぐある。
One method is to demagnetize the vehicle body plate by AC demagnetization or the like during the use of the vehicle.

しかしこの方法は、消磁に手間と時間を要し、また消磁
設備が必要どなる欠点がある。一方、もう1つの別の方
法として、補償巻線を6位検出装置近傍、あるいはその
方位検出装置自体に組込み適当な直流電流を流し補償磁
界を作り、これによってボディーの着磁による残留磁場
を打ち消す方法である。この方法は、補償巻線の追加が
必要であり、また着磁mの大きさが変化するたびに補償
電流を精密に調整して補償磁界の大きさを調整しな【ノ
ればならない。その調整上の煩雑さが欠点となっている
However, this method has the disadvantage that demagnetization requires time and effort, and demagnetization equipment is required. On the other hand, as another method, a compensation winding is installed near the 6th position detection device or in the direction detection device itself, and an appropriate DC current is passed to create a compensation magnetic field, thereby canceling out the residual magnetic field caused by the magnetization of the body. It's a method. This method requires the addition of a compensation winding, and also requires precise adjustment of the compensation current to adjust the magnitude of the compensation magnetic field every time the magnitude of magnetization m changes. The drawback is that the adjustment is complicated.

ところで、地球磁界による磁場ベクトルを測定づるヒン
サとしては例えばフラックスゲートバルブ、あるいはホ
ール素子等を用いたフシックスメータがある。この検出
素子を2個使い、例えば一平面上において、互いに直交
づる2方向(X軸。
By the way, as a sensor for measuring the magnetic field vector due to the earth's magnetic field, there are, for example, a flux gate valve, a flux meter using a Hall element, etc. Two of these detection elements are used, for example, in two directions (X-axis) perpendicular to each other on one plane.

Y軸方向)に配置し、それぞれの磁場成分を求める方法
である。この2つの検出素子から検出された信号を適当
な回路によって処理した後、電圧信号で取り出すど、そ
の信号の描く軌跡は一般に楕円形状を有するものである
。そしてその1つの出力成分をVX、他の出力成分をV
Vとすると、■x、Vyは以下の様な式に書くことがで
きる。
Y-axis direction), and each magnetic field component is determined. After the signals detected from these two detection elements are processed by an appropriate circuit and extracted as a voltage signal, the locus of the signal generally has an elliptical shape. Then, one output component is VX, and the other output component is VX.
When V, x and Vy can be written as the following formulas.

VX =Kx −[3cos e vy 4y ” Bs1nθ ただし、■×は第1の磁気検出素子の出力、Vy t、
を第2の磁気検出素子の出力、KX 、KVは第1及び
第2の磁気検出素子の出力系に依存ψる係数。Bは地球
磁界の水平分力である。θは水平分力Bと第1の磁気検
出素子の中心軸とのなす角である。ここにおいてKx 
、Kyを相等しく出力回路を調整しておけば測定された
電圧出力で表わされた磁場ベクトル軌跡は円になる。第
1図は、このベクトル軌跡を表わしたものである。この
様に磁場ベク]−ルが地球磁界によるものだGtである
場合にはその検出されたベクトル軌跡は原点を中心とす
る円1となる。ところが、現実には前述した様に、車体
にお番ノる@磁の影響を受【ノ、このベクトル軌跡の原
点は、必ずしも原点にはない。この@磁ベクトルは、車
体に固定された座標系における値が測定される。従って
車両が方位に対して回転しても、着磁ベクトルは車体と
ともに回転するためその車体に固定されている磁気方位
センサの出力は、車体の回転に伴っては変動しない。
VX = Kx - [3 cos e vy 4y ” Bs1nθ However, ■× is the output of the first magnetic detection element, Vy t,
is the output of the second magnetic detection element, KX and KV are coefficients ψ that depend on the output system of the first and second magnetic detection elements. B is the horizontal component of the earth's magnetic field. θ is the angle between the horizontal component B and the central axis of the first magnetic sensing element. Here Kx
, Ky are adjusted to be equal to each other, the magnetic field vector locus represented by the measured voltage output becomes a circle. FIG. 1 shows this vector locus. In this way, when the magnetic field vector is caused by the earth's magnetic field Gt, the detected vector locus becomes a circle 1 centered on the origin. However, in reality, as mentioned above, the origin of this vector trajectory is not necessarily the origin due to the influence of the magnetic field on the vehicle body. The value of this @magnetic vector is measured in a coordinate system fixed to the vehicle body. Therefore, even if the vehicle rotates with respect to its orientation, the magnetization vector rotates together with the vehicle body, so the output of the magnetic orientation sensor fixed to the vehicle body does not vary with the rotation of the vehicle body.

即ち、車両の回転に対して、着磁ベタ1−ルの方位検出
レンリに与える影響は、直流成分としての影響である。
That is, the influence that the magnetized flat wheel has on the orientation detection range with respect to the rotation of the vehicle is the influence as a DC component.

このため第1図に示す様に原点からΔベクトルだ番ノ離
れた点を中心とする円状のベク(・ル軌跡を描く。従っ
て、このベクトル軌跡から方位を求めるにあたって着磁
の影響がある場合には、単に、測定された磁場ベクトル
のX方向あるいはYh向の成分の比の逆正接としては、
求めることができない。即ち、次式によって方位を求め
なければならない。
For this reason, as shown in Figure 1, a circular vector locus is drawn centered at a point Δvector away from the origin.Therefore, when determining the direction from this vector locus, there is an influence of magnetization. In this case, simply the arctangent of the ratio of the components in the X direction or Yh direction of the measured magnetic field vector is:
I can't ask for it. That is, the direction must be determined using the following formula.

G=+an −’  ((Vx −Box> / (V
V −13゜y ) ) ここにおいてBoX 、BoVは前記の着磁ベクトルの
X、Y方向成分である。この様に車両に装置した方位検
出センサから検出される出力信号は、その着磁ベクトル
量分だけ補正しなければならない。そして、この@磁場
クトル量は、車体を0か6360度の範囲で1回転させ
た場合にその出力信号が描くベクトル軌跡の円の中心の
ベクトルmで与えられる。従って、ベクトル軌跡の中心
を適当な方法で求めた後上記の式の様に補正をしてh位
θを求めなければならない。
G=+an −' ((Vx −Box> / (V
V -13°y ) Here, BoX and BoV are the X and Y direction components of the magnetization vector. The output signal detected from the direction detection sensor installed in the vehicle in this manner must be corrected by the amount of the magnetization vector. This @magnetic field torque amount is given by the vector m at the center of the circle of the vector locus drawn by the output signal when the vehicle body is rotated once in the range of 0 to 6360 degrees. Therefore, it is necessary to find the center of the vector locus using an appropriate method and then correct it as shown in the above equation to find the h position θ.

ところが、この様な方法によって補正したθにおいても
外乱等め影響によって誤差が生じている。
However, even in θ corrected by such a method, errors occur due to the influence of external disturbances.

即ち、上記のベクトル軌跡の円の中心ベクトルを求める
のに使用した測定データに短時間の外乱が含まれている
場合には明らかに誤差を含むことになる。例えば、車両
が1回転した場合の方位検出センサによって検出される
ベクトル軌跡が第2図のようになったとづる。このベク
トル軌跡の中心ベクトルは通常測定値のX成分の最大値
と最小値の平均(10、あるいはY成分の最大値と最小
値の平均値等に基づいて算出される。そのため第2図に
示−!1(ll+ <測定点P1点、P2点において短
時間の外乱が発生した場合には、11点と13点との平
均及び12点とP4点との平均から求めた中心ベタ1〜
ルΔ1(よ、ベクトル軌跡のマクロ的な中心AOとは外
れたものになる。第2図の様なベクトル軌跡が得られた
場合、着磁ベクトル、一般的には、方向に対する直流成
分ベクトルは、AOにしなt]ればならないのは明らか
である。従ってこの様な場合にベクトル軌跡の中心をA
1ベクトルとすると、現実には着磁ベクトルに変化が生
じていないのであるから、方位の測定に大きな誤りを生
ずる。
That is, if the measurement data used to find the center vector of the circle of the vector locus includes a short-time disturbance, it will clearly contain an error. For example, suppose that the vector locus detected by the direction detection sensor when the vehicle rotates once becomes as shown in FIG. The center vector of this vector locus is usually calculated based on the average (10) of the maximum and minimum values of the X component of the measured values, or the average of the maximum and minimum values of the Y component. -!1(ll+ <If a short-term disturbance occurs at measurement points P1 and P2, the center solid 1 to 1 calculated from the average of points 11 and 13 and the average of points 12 and P4
If a vector locus like that shown in Fig. 2 is obtained, the magnetization vector, generally the DC component vector with respect to the direction, is , AO]. Therefore, in such a case, the center of the vector locus should be set to A
If it is one vector, there will be no change in the magnetization vector in reality, which will cause a large error in the measurement of the orientation.

そこで本発明は、この様に円の中心ベクトルを搾出した
場合に、直ちにその値を持って直流分として測定データ
を補正するのではなく前回において測定したベクトル軌
跡のデータをもとにして求めた中心ベタ1ヘルとの関係
においで、その新たに求めた中心ベクトルA1の値の新
実性を評価するのである。本発明は、着磁ベクトルは、
車両が一回転する周期程度以上の短周期では変動しない
という前提の基に、直流分(着磁ベクトル〉を求め、過
去の直流分測定データと比較し、連続して2回はぼ同程
度の値が得られたならば、その最近の測定値によって求
めた値を方位補正の直流分とし、そうでない場合には、
前回の方位補正の直流分を所定量だi)補正した値を方
位補正の直流分として補正することにより短期間に発生
した外乱によって受ける影響を防止し、これによって車
体の進行方向を正確に測定することを、目的とづる。
Therefore, when the center vector of a circle is extracted in this way, the present invention does not immediately use that value to correct the measurement data as a direct current component, but instead calculates it based on the data of the vector locus measured last time. The novelty of the newly obtained value of the center vector A1 is evaluated in relation to the center solid vector A1. In the present invention, the magnetization vector is
Based on the premise that the DC component (magnetization vector) does not fluctuate in a short cycle equal to or longer than the period of one rotation of the vehicle, the DC component (magnetization vector) is calculated and compared with past DC component measurement data, and it is determined that two consecutive measurements are approximately the same. If the value is obtained, use the value determined from the most recent measurement value as the DC component of the direction correction, otherwise,
By correcting the DC component of the previous direction correction by a predetermined amount i) By correcting the corrected value as the DC component of the direction correction, it is possible to prevent the influence of disturbances that occur in a short period of time, thereby accurately measuring the direction of movement of the vehicle body. Define what you want to do as your purpose.

即ち、本発明は、地磁気方位検出センυから検出される
磁場ベクトルのペルトル軌跡において、地磁気方位検出
゛ヒンリの配位方向に無関係な直流分を求め、前記検出
された磁場ペルトルから前記直流分で補正した後の値に
よって方位を求める方法において、 最新に測定された前記ベクトル軌跡から求めた直流分と
、その前回に測定したベクトル軌跡から求めた直流分の
値を比較し、その差が所定の値よりも小さいときは、最
新測定の直流分を方位補正に使用する直流分とし、また
その差が所定の値以上のときは、前回の方位補正に使用
された直流分に、所定の補正mを(J加した値を方位補
正に使用づる直流分として補正する方位検出装置の出力
補正方法から成る。
That is, the present invention obtains a DC component unrelated to the alignment direction of the geomagnetic direction detection sensor υ in the Peltle locus of the magnetic field vector detected from the geomagnetic direction detection sensor υ, and extracts the DC component from the detected magnetic field Peltle. In the method of determining the direction using the corrected value, the DC component obtained from the most recently measured vector trajectory is compared with the DC component obtained from the previously measured vector trajectory, and the difference is determined by a predetermined value. When it is smaller than the value, the DC component of the latest measurement is used as the DC component used for direction correction, and when the difference is more than a predetermined value, the predetermined correction m is applied to the DC component used for the previous direction correction. This consists of a method for correcting the output of the direction detecting device, in which the value obtained by adding (J) is corrected as a direct current component used for direction correction.

ここにおいてベクトル軌跡の円の中心ベクトルを求める
方法としては、数学的な円の中心を求める方法を使うこ
とができ、その方法には限定されない。例えば前述した
様に測定値X成分の最大値と最小値の平均値と測定値Y
方向の最大値と最小値の平均値をそれぞれX、Y成分と
する中心点として求めることができる。また、実施例で
示すようにX@に平行な直線とベタ1−ル軌跡とが交わ
る2点の平均値、Y軸に平行な直線とベクトル軌跡とが
交わる2点のの平均値、としても中心ベクトルの成分求
めることができる。(の伯、円周上の任意の2点の垂直
2等分線を2組求めて、その直線の交点として求めるこ
ともできる。この様に車7両を1回転して1つのベクト
ル軌跡が得られそれに基づいて中心ベクトルが求まる。
Here, as a method for determining the center vector of the circle of the vector locus, a mathematical method for determining the center of the circle can be used, but the method is not limited to this method. For example, as mentioned above, the average value of the maximum and minimum values of the measured value X component and the measured value Y
The average value of the maximum value and minimum value in the direction can be determined as the center point with the X and Y components, respectively. In addition, as shown in the example, the average value of two points where a straight line parallel to The components of the center vector can be found. It is also possible to find two sets of perpendicular bisectors of any two points on the circumference and find the intersection of the straight lines. In this way, one vector locus can be obtained by rotating seven cars once. The center vector is determined based on the obtained value.

そして、ぞのベトル量を記憶しておき、次に車両がもう
1回転した場合に測定されるベクトル軌跡の中心ベタ1
〜ルを求めた場合にその前回の中心ベクトルとの関係に
おいて、新たに求めlζ中心ベクトルの真実性を判定し
ようとするものである。そして、本発明では前回に求め
た補正しない中心ベタ1〜ルと、最新に求めた補正しな
い中心ベクトルの差のベタ1−ル量が所定の値、よりも
小さ、ければ新たに求めた中心ベクトルは真実性がある
としてその値を採用する。即ち、車両の1回転を1リー
イクルとして、連続した2サイクルにおいて、続り又同
程度の中心ベクトルが求まった場合には、その値は、正
しいものと見なし4q゛る。なぜならば、着磁以外の外
乱は、車両の回転周期に比べて短周期であるので、連続
して2回同一測定位相点において外乱が発生ずることは
、確率的に低い、又着磁の変動周期は、一般に車両の回
転周期よりも十分に長いと見なし得るからである。一方
、その差の値が所定の値よりも大きくなれば、いづれか
の補正−しない中心ベクトルは外乱によって影響された
ものであると判l!yi’!jる。従って、その場合に
は、新たな直流分〈着磁ベク1〜ル)【11今までの補
正に使用してきた直流分に所定の僅かな補正成分をイ]
加したものにする。ここで所定の補正成分は、例えば前
記の差のベクトルと方向が等・しくで絶対111が所定
の値のベクI〜ル聞にづることもできる。また、実施例
で示Jように偏差ベクトルの所定の値との差はそれぞれ
X成分、Y成分独立して判定することもできる。この場
合には、X成分が所定の値よりも小さ【ノればその値を
採用し、差のX成分が所定の値よりも大きくなれば今ま
で使用してきた直流分のX成分に所定の僅かな量の補正
間を付加したものに補正する。Y成分についても同様で
ある。X成分どY成分をそれぞれ独立に補正Jるの1よ
、測定位相点近傍にお1ノる局所的なそれぞれ独立した
外乱が発生した場合に有効である(第2図の如き短周期
の外乱)。この様に本発明は、極り外乱による影響を防
止して正確に方位を求めようとするものpある。
Then, memorize the amount of rotation, and then select the center solid 1 of the vector trajectory that will be measured when the vehicle rotates one more time.
When . In the present invention, if the difference between the previously calculated uncorrected center vector and the most recently calculated uncorrected center vector is smaller than a predetermined value, then the newly calculated center vector is calculated. The value of the vector is assumed to be true. That is, if one rotation of the vehicle is one recycle, and if consecutive or similar center vectors are found in two consecutive cycles, the value is considered to be correct and is set to 4q. This is because disturbances other than magnetization have a short period compared to the rotation period of the vehicle, so the probability that a disturbance will occur at the same measurement phase point twice in a row is low, and magnetization fluctuations This is because the period can generally be considered to be sufficiently longer than the rotation period of the vehicle. On the other hand, if the value of the difference is larger than a predetermined value, it is determined that one of the uncorrected central vectors is affected by a disturbance! yi'! I will. Therefore, in that case, a new DC component (magnetization vectors 1 to 1) [11 Add a predetermined small correction component to the DC component that has been used for correction up to now]
Make it something that has added to it. Here, the predetermined correction component may be, for example, a vector I to Le whose direction is equal to the vector of the difference and whose absolute value 111 is a predetermined value. Further, as shown in the embodiment, the difference between the deviation vector and a predetermined value can be determined independently for the X component and the Y component. In this case, if the X component is smaller than a predetermined value, that value is adopted; if the X component of the difference is larger than the predetermined value, the Correct by adding a small amount of correction. The same applies to the Y component. Correcting the X and Y components independently is effective when one local independent disturbance occurs near the measurement phase point (a short-period disturbance as shown in Figure 2). ). In this manner, the present invention is intended to prevent the influence of disturbances to a minimum and to accurately determine the orientation.

以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on Examples.

第3図は、本発明り法を実現するだめの一興体的な装置
を示すブロックダイ12グラムである。10は6位セン
ナである。方位センサ10は環状のコア14を有し、そ
のコア14を内心として励磁巻線11が4施されている
。励磁巻線11の両端は、発振器21に接続されている
。。一方、環状コア14の相対向する胴部を内包・して
巻かれた出り巻線12と、これに直交する方向に同様に
環状コア14に巻かれた出力巻線13とが配設されてい
る。
FIG. 3 is a block diagram 12-gram showing a single-function device for implementing the method of the present invention. 10 is Senna in 6th place. The orientation sensor 10 has an annular core 14, and four excitation windings 11 are arranged around the core 14. Both ends of the excitation winding 11 are connected to an oscillator 21. . On the other hand, an output winding 12 that is wound around the opposing body portions of the annular core 14 and an output winding 13 that is similarly wound around the annular core 14 in a direction perpendicular to this are arranged. ing.

該出ツノ巻線12はその両端を増幅器238に入力し、
伯の出力巻線13の両端は、他の増幅器23bに入力し
てい゛る。そして、これらの増幅器の出力は、それぞれ
サンプルホールド回路24a、及び24bに入力し、こ
れらのサンプルボールド回路のゲート入力はタイミング
発生回路22からの信号を入力するように接続されてい
る。そして、サンプルホールド回路の出力は、それぞれ
AD変換器60に入力し、デジタル量に変換して、コン
ピュータシステム50に入ツノしている。コンビ」−タ
システム50の出りは、表示駆動回路40に出力され表
示駆動回路40は表示装置30を駆動して車両の進行方
向を表示している。この様な構成において、その作用を
説明するど次の様になる。
The output horn winding 12 inputs both ends thereof to an amplifier 238,
Both ends of the output winding 13 are input to another amplifier 23b. The outputs of these amplifiers are input to sample and hold circuits 24a and 24b, respectively, and the gate inputs of these sample bold circuits are connected to input the signal from the timing generation circuit 22. The outputs of the sample and hold circuits are each input to an AD converter 60, converted into a digital quantity, and input to the computer system 50. The output of the combination system 50 is output to a display drive circuit 40, which drives the display device 30 to display the direction of travel of the vehicle. In such a configuration, the operation will be explained as follows.

環状のコア14は磁気的に硬質の月利からできているた
め容易に飽和させることが可能である。
Since the annular core 14 is made of magnetically hard material, it can be easily saturated.

そして、励磁巻線11に印加された周波数Fの交流電流
は、この環状コア内の磁束を飽和させる。
The alternating current of frequency F applied to the excitation winding 11 saturates the magnetic flux within this annular core.

そして、直流磁場である地球磁場がこの環状コア内を員
いているため、内部にできる磁場は、その地球l&場酸
成分分だ番プバイアスされた高周波振動どなる。そして
、この地球磁場成分で変調された飽和した磁束の高周波
振動は2つの出力巻線に電1i M Meを引き起し、
その両端に出ツノ信号が発生する。その出カイを月の前
記励磁周波数Fの第2高調波成分の振幅は、この直流成
分である地球磁場の大きさに比例している。そこで、増
幅器において第2高調波のみを増幅し、サンプルボール
ド回路においてそのピーク値をサンプルホールドする。
Since the earth's magnetic field, which is a direct current magnetic field, is inside this annular core, the magnetic field created inside is a high-frequency oscillation that is biased by the earth's lion and field acid components. Then, the high frequency oscillation of the saturated magnetic flux modulated by this earth's magnetic field component causes an electric current 1i M Me in the two output windings,
Output signals are generated at both ends. The amplitude of the second harmonic component of the excitation frequency F of the moon is proportional to the magnitude of the earth's magnetic field, which is the DC component. Therefore, only the second harmonic is amplified in the amplifier, and its peak value is sampled and held in the sample bold circuit.

出力巻1j112及びそれに直交する出力巻線13によ
って検出された出力信号(VX 、Vν)をX成分、Y
成分とするベタ1〜ルの軌跡は、前述しlこ様に車が1
回転すると14図に示1ように円を描く。
The output signal (VX, Vν) detected by the output winding 1j112 and the output winding 13 perpendicular to it is expressed as
The trajectory of solid 1 to 1, which is the component, is as described above when the car is 1.
When rotated, it draws a circle as shown in Figure 14.

次に本発明の要旨である、出力補正方法をコンピュタシ
ステムによって、実現するソフトウェアについて説、明
する。第5図は、その方法を示したフローチャートであ
る。ステ0.ツブ100はいわゆるデータの初期化を行
なう、ためのステップである。
Next, software for realizing the output correction method, which is the gist of the present invention, using a computer system will be explained. FIG. 5 is a flowchart showing the method. Ste 0. The knob 100 is a step for so-called data initialization.

ここでXC,YCはベクトル軌跡の所定の補正処理を行
なった中心ベクトルのX成分、Y成分を表わす。従って
(XC,YC)の値は、方位決定に寄与づる量である。
Here, XC and YC represent the X component and Y component of the center vector after performing a predetermined correction process on the vector locus. Therefore, the value of (XC, YC) is an amount that contributes to direction determination.

又、Xold、及び−’(1+clは、それぞれ前回に
11定したベクトル軌跡から、所定の手法によって求め
られた補正処理前の中心ベクトルの×成分、Y成分の値
を示す。これらの値を初期値Oにそれてれ設定する。即
ち@磁がな(X状態にセットづ°る。その後、ステップ
200に移りACCスイッチがオンの場合には次のステ
ップへ進む。オンでない場合には車が動いてない状態で
あるからオンになるまで待機する。次のステップ300
では、前述した回路によって各々出力電圧が発生してい
るので、出力電圧vx 、vyを読みとる。次のステッ
プ400においては、ベクトル軌跡の中心を求めるため
のデータを選定づるステップである。この中心を求める
データは、それぞれXE、XW、YN、YSk:読ミ取
うレル。ココでこれらの数値について説明する。第4図
において、ベクトル軌跡80は、前回に測定したベク]
・ル軌跡であり、ベクトル軌跡81は今回測定したべ9
1−ル軌跡であるとする。そして、前回のベクトル軌跡
にお1ノるその補正処理された中心の座標は、XC1,
YClで与えられる。X軸に平行な(XC1,YCl 
)点を通る直線ど、ベクトル軌跡81との交点のX座標
がそれぞれXW、XEである。。同様にして(XC1,
YCI )を通り、Y軸に平行な直線とベクトル軌跡8
1との交点のY座標がそれぞれYN、YSである。これ
らの値が読み取られると次のステップ500に移り、新
たなベクトル軌跡81の中心0′の中心の座標(Xnc
w 、 Ynew )を求める。X newは(XE+
XW)/2で求めY newは(YN+YS)/2とい
う計梓式で求める。これによって新たに測定されたベク
トル軌跡の中心が求まる。次に、スフツブ600に移行
し、この様にして求めた中心ベクトルで与えられる着磁
ベクトルが真実性があるかどうかを判定する。即ち、本
発明方法の要旨に係る中心ベクトルの補正処理をヌテな
う。この判定は第6図に示すフローチャートに示されて
いる。ステップ601に83いて、「が1の場合には、
中心のデータが求まったことを意味しているから次のス
テップ602に移る。602では、新たな中心ベクトル
のX成分と前回の測定で求めた補正処理前の中心のベク
トルX成分の差がlXnew −XOId1≦nの式を
満たずときにはステップ603に移る。ステップ603
では、今回求めた新たな中心ベクトルのX成分を着磁ベ
クトルのX成分とする。一方、ステップ602において
判定条件を満たしていない場合には、前回の測定値から
求めた      (中心のX座標と大きくずれている
ことを意味している。従って、新たなデータが信用でき
ないものとしてステップ604にお1)る式で補正する
。ここで新たな中心のX成分は、今までの方向補正に使
用した中心ベタ1−ルのX成分(XC)にベクトル軌跡
の半径のほぼ10分の1の微小量を加えたものである。
In addition, Xold and -'(1+cl indicate the values of the Set it to the value O. In other words, set the ACC switch to the Since it is not moving, wait until it is turned on.Next step 300
Now, since each of the circuits described above generates an output voltage, the output voltages vx and vy are read. The next step 400 is a step of selecting data for finding the center of the vector locus. The data for finding this center are XE, XW, YN, and YSk: read/read. I will explain these numbers here. In FIG. 4, the vector locus 80 is the previously measured vector]
・The vector trajectory 81 is the vector trajectory 81 measured this time.
1-le locus. Then, the coordinates of the corrected center of the previous vector trajectory are XC1,
It is given in YCl. Parallel to the X axis (XC1, YCl
), the X coordinates of the intersection with the vector locus 81 are XW and XE, respectively. . Similarly (XC1,
A straight line and vector locus passing through YCI) and parallel to the Y axis8
The Y coordinates of the intersection with 1 are YN and YS, respectively. Once these values are read, the process moves to the next step 500, where the center coordinates (Xnc
w, Ynew). X new is (XE+
Y new is calculated using the Azusa formula (YN+YS)/2. This determines the center of the newly measured vector trajectory. Next, the process moves to step 600, and it is determined whether the magnetization vector given by the center vector obtained in this way is true. In other words, the central vector correction process according to the gist of the method of the present invention is ignored. This determination is shown in the flowchart shown in FIG. At step 601, if 83 is 1, then
Since this means that the central data has been found, the process moves to the next step 602. In step 602, if the difference between the X component of the new center vector and the X component of the center vector before correction processing determined in the previous measurement does not satisfy the expression lXnew -XOId1≦n, the process moves to step 603. Step 603
Now, let the X component of the new center vector found this time be the X component of the magnetization vector. On the other hand, if the judgment condition is not satisfied in step 602, this means that the new data is significantly deviated from the center X coordinate obtained from the previous measurement value. 604 is corrected using the formula 1). Here, the new center X component is the sum of the center solid X component (XC) used for the direction correction up to now, plus a minute amount approximately 1/10 of the radius of the vector locus.

そして、次のステップ605に移り、ステップ606,
607において、Y座標におい°Cも同様な補正を行な
う。そして、その結果新たな補正処理後の中心ベクトル
の成分がそれぞれ決定される。そして以後の方位決定は
、この補正処理後の中心ベタ1〜ル(XC,YC)を使
用して行なう。ステップ608は補正前の中心ベクトル
を(Xold 、 Yold )として記憶するだめの
ステップである。次にステップ700に移り次式でもつ
で車両の進行方位θを算出づる。
Then, proceed to the next step 605, step 606,
At 607, a similar correction is made to the Y coordinate in °C. As a result, the components of the center vector after new correction processing are determined. Then, the subsequent direction determination is performed using the center plane (XC, YC) after this correction process. Step 608 is a step in which the center vector before correction is stored as (Xold, Yold). Next, proceeding to step 700, the traveling direction θ of the vehicle is calculated using the following formula.

θ=tan −’  ((Vx −XC)/ (VV 
−Yc ) )算出した後はステップ8″OOにおいて
、方位を表示するための算出を行ないステップ900に
おいて表示装置を駆動させるための信号を発生させる。
θ=tan −' ((Vx −XC)/(VV
-Yc)) After the calculation, in step 8''OO, calculation for displaying the orientation is performed, and in step 900, a signal for driving the display device is generated.

尚、(XC,YC)、(Xo ld、 Yold )等
の値は、メインスイッチが断であっても記憶される様に
なっている。以上の様にして、本発明は具体的に実施す
ることができる。
Note that the values such as (XC, YC) and (Xold, Yold) are stored even if the main switch is turned off. The present invention can be concretely implemented as described above.

以上、要づるに本発明は、着磁ベクトルを求めて測定デ
ータを補正して正確に方位を決定する方法において、@
磁ベクトルの測定誤差を、極力排除しようとするもので
ある。このため、磁場の測定値から求めた着磁ベクトル
が、連続して2回同程度の値を示したならば1.、その
値を着磁ベクトルとして採用し、それらの値が大きくず
れている場合には、今までの方位補正に使用した磁場ベ
クトルを微小量補正することにした。この様な構成を取
るため、本発明方法によれば、短周期の外乱を排除し、
極めて正確な直流分である着磁ベタ1〜ルを求めること
ができる。しかも2回連続して測定Ilsから所定の方
法で求めた着磁ベクトルが同程度の値を示す場合には、
その値を採用するため、@磁ベクトルの急激な変化にも
、早いサイクルで追随できるという効果がある。従って
、上記の様に補正処理された直流分である着磁ベクトル
を採用して方位決定を行なえば正確な決定がなされる。
In summary, the present invention provides a method for accurately determining orientation by determining a magnetization vector and correcting measurement data.
This is an attempt to eliminate magnetic vector measurement errors as much as possible. Therefore, if the magnetization vector obtained from the measured value of the magnetic field shows the same value twice in a row, 1. , we adopted that value as the magnetization vector, and if those values deviated significantly, we decided to slightly correct the magnetic field vector used for azimuth correction. In order to adopt such a configuration, according to the method of the present invention, short-period disturbances are eliminated,
It is possible to obtain an extremely accurate DC component, ie, a magnetized flat signal. Moreover, if the magnetization vectors obtained by a predetermined method from two consecutive measurements Ils show similar values,
Since this value is adopted, it has the effect of being able to follow rapid changes in the @magnetic vector in a fast cycle. Therefore, if the direction is determined by employing the magnetization vector which is the DC component corrected as described above, an accurate determination can be made.

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

第1図μノj位検出センザから検出された信号のベクト
ル軌跡の概略図である。第2図は方位検出レンジによっ
て検出された信号にJ3いて外乱を含む場合のベタ1〜
ル軌跡である。第3図C五水光明方法を具体的に実施す
る制御装置の構成を示すブロックダイアグラムである。 第4図は中心ベタ1−ルを求める方法説明図である。第
5図は同実施例にJ3いて使用したコンピュータシス1
ムのラフトウ1アを承りフローチャートである。第6図
は同フI」−ヂャー1〜にお1ノるステップ600の詳
細な70−チャートである。 10・・・方位レンジ  20・・・信号処理部50・
・・コンピュータシステム 特W[出願人  日本電装株式会社 代理人  弁理士  大川 宏 同   弁理士  膝行 修 同   弁理士  丸山明夫 第1図
FIG. 1 is a schematic diagram of a vector locus of a signal detected from a μ-j position detection sensor. Figure 2 shows solid 1 to 1 when the signal detected by the direction detection range includes disturbance at J3.
This is the locus. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a control device that specifically implements the Gosui Komei method. FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for determining the center solida. Figure 5 shows computer system 1 used in J3 in the same example.
This is a flowchart for the first draft of the program. FIG. 6 is a detailed 70-chart of step 600 in the same process. 10... Azimuth range 20... Signal processing section 50.
...Computer System Special W [Applicant Nippondenso Co., Ltd. Agent Patent Attorney Hirodo Okawa Patent Attorney Shudo Hizuki Patent Attorney Akio Maruyama Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 地磁気方位検出センサから検出される磁場ベタ1−ルの
ペルトル軌跡において、地磁気方位検出センサの配位方
向に無関係な直流分を求め、前記検出された!i場ペル
トルから前記直流分で補正した後の値によって方位を求
める方法において、最新に測定された前記ベクトル軌跡
から求めた直流分と、その前回に測定したベクトル軌跡
から求めた直流分の値を比較し、その差が所定の値より
も小さいときは、最新測定の直流分を方位補正に使用す
る直流分とし、またその差が所定の値以上のときは、前
回の方位補正に使用された直流分に、所定の補正量を付
加した値を方位補正に使用する直流分として補正する方
位検出装置の出力補正方法。
In the Peltor locus of the magnetic field detected by the geomagnetic direction detection sensor, a direct current component unrelated to the orientation direction of the geomagnetic direction detection sensor is determined, and the detected ! In the method of determining the direction from the value after correcting the i-field Peltor with the DC component, the DC component determined from the most recently measured vector trajectory and the DC component determined from the previously measured vector trajectory are calculated. If the difference is smaller than a predetermined value, the DC component of the latest measurement will be used for direction correction, and if the difference is greater than a predetermined value, the DC component used for the previous direction correction will be used. An output correction method for an orientation detection device that corrects a value obtained by adding a predetermined correction amount to a DC component as a DC component used for orientation correction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6123912A (en) * 1984-07-11 1986-02-01 Nippon Soken Inc Azimuth detecting device
JPS61147104A (en) * 1984-12-20 1986-07-04 Niles Parts Co Ltd Azimuth detecting device for vehicle

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