JPS5834314A - 方位検出装置 - Google Patents

方位検出装置

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JPS5834314A
JPS5834314A JP13309081A JP13309081A JPS5834314A JP S5834314 A JPS5834314 A JP S5834314A JP 13309081 A JP13309081 A JP 13309081A JP 13309081 A JP13309081 A JP 13309081A JP S5834314 A JPS5834314 A JP S5834314A
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JP
Japan
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bearing
outputs
signal
vehicle
values
Prior art date
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Pending
Application number
JP13309081A
Other languages
English (en)
Inventor
Muneaki Matsumoto
宗昭 松本
Akira Kuno
晃 久野
Akishi Numata
沼田 晃志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Publication date
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Priority to US06/355,622 priority patent/US4497034A/en
Priority to DE19823208483 priority patent/DE3208483A1/de
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • G01C17/02Magnetic compasses
    • G01C17/28Electromagnetic compasses
    • G01C17/30Earth-inductor compasses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 体、例えば車両の進行方向に対応する方位信号を発生す
る方位検出装置に関するものである。
従来の方位検出装置においては、車両の残留磁気等によ
る地磁気のひずみを外部に取)付ける補正用磁石によシ
袖正していた。
この従来の構成では、車両の残留磁気等による地磁気の
ひずみを打ち消すため外部に取り付ける補正用磁石の位
置、個数、強さなどいろいろな面からの考慮が必要とな
シ、その補正は複雑なものとなシ、壕だ、車両毎に地磁
気のひずみの特性が異なるため、車両毎に異なった補正
が必要となる。
さらに、車両の残留磁気等による地磁気のひずみの経時
変化の影撞を取シ除くことが困難である。
本発明け」二記問題に鑑みたもので、方位検知部からの
直交する2成分の゛rli気信号の任意の3組の値から
前記2成分の電気信号による円のベクトル軌跡のオフセ
ット量(バを所定タイミング時に演算・記憶し、このオ
フ七ツ) figにより前記方位検知部からの電気信号
を常時Mli正することによって、移動体の残留磁気等
による地磁気のひずみ及びその経時変化による影曽をな
くして移動体の正確な進行方位に対応する方位信号を発
生することができる方位検出装置を提供することを目的
としている。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
第1図はその一実施例を示す電気結線図であって、方位
検知上ンサlOは強磁性体の磁心IC」−に励磁巻線I
D、および互いに直交するように出力巻線IA、IBが
それぞれ巻かれている。11は発振回路で励磁巻線ID
を周波数fで励磁するために矩形波信号A(第2図(1
))を出力する。磁心IC内の磁界は方位検知上ンサl
Oに加わる地磁気の水平分力Hの地磁気のひずみの水平
分力りの和、H+hに応じて変化し、この磁心IC内の
磁界に比例した出力がそれぞれ出力巻線IA、IBより
取シ出され、コンデンサと抵抗からなる同構成のフィル
タ12A、12Bにより周波数2f成分の出力X、Y(
第2図(2) 、 (3) )が得られる。この出力x
、yを増巾回路13A、13Bを用いて増l」した後、
タイミング回路14よシの信号C(第2図(4))にて
ホールド回路15A、15Bでサンプルホールドすれば
15a点、151)点に1ffIff、の出力X、yが
得られる。
そして、出力巻線IBに対してθなる角度をなして地磁
気の水平分力Hが印加され、またψなる角度をなして地
磁気のひずみの水平分力りが印加された場合、出力x+
yは次式で表わされる。
X=K]、(Hsj、no+hsinψ)→−に2Xy
=に1 (HcosO+hcosψ)+に2X上式にお
いてKlは方位検知部lの増幅度、K2X。
K2yは方位検知部lのひずみである。そして、車両つ
まシ0を:360°回転させた場合、方位検知部1の出
力xty(lsa点、15b点)のベク)/し軌跡は第
3図に示すような半径K I Hで、X軸方向にに1h
E11nψ+に2X、、Y軸方向にに1″bcosψ+
に2yだけ原点移動した実線で示すような円となる。
ここでX軸方向のオフセット量をxo(−Kzhsin
ψ十に2X)、y軸方向のオフセット量をyo (=に
1hcosψ+に2y)とすル、!: 車両の残留磁気
等による地磁気のひずみの変化でオフセットMXO1y
O即ち半径KIHの円の中心(xot yo )が変化
することになる。ここで第3図に示すように前記出力X
、yの任意の3 Allの値(xt、 yI L (X
213/’2 )及び(X3゜、Y3)から円の中心(
”+ yo )の値を次式よシ求めると (KiH) =(xt−xo ) −)(yl−yo 
)”=(X2−XO) +CV2−y’)2−(xs−
xo ) +ff3−、YO) ”となる。従って前記
出力X、yの任意の3組の値(Xll yx L  (
X21 yg )及び(xs、ys)よシオフセット量
xo、yoが求まシ、このオフセット量XO及びyoで
前記方位検知部1の出力X及びyをそれぞれ補正した値
X’(=X −X O)及びy’c=y−yo)のθに
関するベクトル軌跡は第3図の点線で示すよう表原点中
心の円となる。
第1図において、2は演算部で公知のマイクロコンピュ
ータシステムを用いて第4図に示す演Jに処理を実行す
る。第4図に示す演算処理は、前記、方位検知部1の出
力X、yを読み込み、この出力X、yからオフセラ)J
fixo、yo(初期値はともに$)を減算した補正値
x’(=x−xo)及び−I  X′ y’<−y−yo>よシθ=tan(−了)寿る演算を
行ない車両の進行方位に対応する方位信号θを出力する
次に第1図に示す車両の駆動シャフト43または車輪の
回転に連動する磁石からなる回転体42と、この回転体
42のN−8極に応じて開閉を行なうリードスイッチ4
1からなる車速センサ4からの車速信号より求めた車速
塵と設定速度とを比較し、車Jf度が設定速度(例えば
50Km/h)以上の時で、かつθ1(初期値は零)と
前記方位信号θとの差の絶対値が設定値(例えば300
)以上となる時の出力X+Vの補正値x /、y lの
3組の値によfixo’、yo’  を求め、さらにそ
れまでのオフセット祉xo、VOにそのxo’、yo’
  を加えることによシ新しいオフセット量xo、yo
を求めて記ta b、オフセット、ht X ’ + 
V ’が求まった後は方位検知部1の出力x、yよシ前
記オフセット祇XO+、YOをそれぞれ減算した補正値
x1. ylよシ車両進行方位に対応する方位信号0を
求め出力する。
なお、この演算部2を含む方位検出装置はこの装置専用
の電源スィッチのオンによる電源供給(車両のイグニッ
ションキースイッチのオンによる電源供給でもよい)を
受けて作動状態になり、また前記ひずみ員はこの電源ス
ィッチのオンオフ状態に係わシなく記憶(不揮発記憶)
されるように構成されている。
なお、上記実施例では方位検知部lの出力X。
yの補正値x’、 y’の3組の値(Xl、yl)。
(X21 y2)及び(X31 ya )の抽出条件と
して、瞬時的な異常値を抽出するのを防ぐため車両があ
る設定速度以上でかつ、オフセラ) fA: X O。
yOを求める精度を向上させるため車両の回転がある設
定値以上となる場合を考えたが、瞬時的な異常値の抽出
を防ぐ方法としてtiiJ記補正値x’、 ylの値の
(X’  十y’  )がある設定範囲にある時のみ抽
出可能としてもよいことは明白である。
また、」二記実施例では、補正値x1. ylの任意の
3組の値によシxo’、yo’を求め、さらにそれまで
のオフセット量xo、yoにそのxo’、yo’を加え
て新しいオフセットbixo、yoを求めるものを示し
たが、Qi両の速度および車両の回転が設定値以上とな
る時のB、1力X+Vの3組の値により新しいオフセラ
) f7rX O、yOを直接求めるようにしてもよい
さらに、車両の速度および車両の回転が設定値以上の時
の補正イIRx ′、 y tの任意の3組の値を求め
るものを示したが、車両の速度が設定値以上の時の補正
値X′の値が予め定めた3つの値XI、X2゜XS(そ
れぞれの値の曲は適当な数だけ離れている)のいずれか
に411当した時のy′の値を記憶し、所足距14II
(例えば1〜2Km)走行するまでに3つの幀xl、x
2.xsに列するy′の値をすべて記憶した時にオフセ
ット量xo、yoを演算・記憶するようにしてもよい。
また、これは先に示したようにy′の代わシにyを用い
て直接オフセット量xo、yoを求めるものに適用して
もよい。
さらに、オフセット量xo、yoを更新する演算を車両
の運転中に行なうものを示したが、ひずみ量検出スイッ
チを設け、地磁気が正常な場所において1、車両を回転
させ、方位検知部lからの任意の3組の出力X、yによ
ってオフセラ) 皿XO。
yOを求めるようにしてもよい。
さらに、車両の速度が設定値以上の時のx’、 y’の
組、あるいはX、yの組の値を複数記憶しておき、その
うちの任意の3組の値によシオフセット量を複数求め、
その平均をとって新しいオフセット量を求めるようにし
てもよい。
さらに、出力X、yのペク) /l/軌跡が真円となら
ずに楕円となる場合には、楕円の計算式を用いてオフセ
ット蓋を求めるようにしてもよい。
また方位検知センサ10としてリングコアタイプフラッ
クスゲートセンサを示したが、その代わシに、他のフラ
ックスゲートセンサ、ホール素子等を用いてもよい。
(9) 演算によらなくても、レベル比較によって2N分割の方
位信号としてもよい。
さらに、演算部2はマイクロコンピュータシステムによ
るデジタル処理ではなくアナログ的に比較回路、加減算
回路等を組み合わせても実現できる。
さらに、本方位検出装置は、車両だけでなく、船舶、飛
行機、その他の測定器に応用してもよい。
以上述べたように本発明では、方位検知部からの直交す
る2成分の電気信号の任意の3組の値により前記2成分
の電気信号による円のベクトル軌跡のオフセット祉を所
定タイミング時に演算・記憶し、このひずみ量によシ前
記方位検知部からの電気信号を常時補正し、この補正し
た電気信号によシ方位を演算し方位信号を発生している
から、移動体の残留磁気等による地磁気のひずみの影響
を受けることなく、またその地磁気のひずみの経年変化
を考慮して移動体の正確な進行方位に対応する方位信号
を発生することができるという優れた効果がある。
(10’ )
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す電気結線図、第2図(
1) 、 (2) 、 (3) 、 (4)は方位検知
部の作動説明に供する電圧波形図、第3図は方位検知部
の作動説明、及び演算部の演算処理の説明に供する説明
図、第4図は演算部の演算処理を示す演算流れ図である
。 l・・・方位検知部、2・−演算部、10・・・方位検
知センサ、4・・・車速センサ。 代理人弁理士 間部 隆 (11) >I>l>1>

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 移動体に取シ付けられ、地磁気の方位を直交する2成分
    にて検知する方位検知部と、該方位検知部からの直交す
    る2成分の電気信号により方位を演算し方位信号を発生
    する演算部を有する方位検出装置に於いて、 前記演算部は、前記方位検知部からの直交する2成分の
    電気信号の任意の3組の値より前記2成分の電気信号に
    よる円のベクトル軌跡のオフセット量を所定タイミング
    時に演算・記憶し、このオフセット量により前記方位検
    知部からの直交する2成分のWc電気信号補正する機能
    を有することを特徴とする方位検出装置d0
JP13309081A 1981-08-05 1981-08-24 方位検出装置 Pending JPS5834314A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13309081A JPS5834314A (ja) 1981-08-24 1981-08-24 方位検出装置
US06/355,622 US4497034A (en) 1981-08-05 1982-03-08 Heading detecting apparatus
DE19823208483 DE3208483A1 (de) 1981-08-05 1982-03-09 Kursermittlungseinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

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JP13309081A JPS5834314A (ja) 1981-08-24 1981-08-24 方位検出装置

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JPS5834314A true JPS5834314A (ja) 1983-02-28

Family

ID=15096609

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JP13309081A Pending JPS5834314A (ja) 1981-08-05 1981-08-24 方位検出装置

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