JPS5924260A - マグネツトメ−タの設定方向測定方式 - Google Patents
マグネツトメ−タの設定方向測定方式Info
- Publication number
- JPS5924260A JPS5924260A JP57134591A JP13459182A JPS5924260A JP S5924260 A JPS5924260 A JP S5924260A JP 57134591 A JP57134591 A JP 57134591A JP 13459182 A JP13459182 A JP 13459182A JP S5924260 A JPS5924260 A JP S5924260A
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- Japan
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- meter
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Links
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/02—Magnetic compasses
- G01C17/28—Electromagnetic compasses
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気コンパス・ジャイロコンパス尋を使用する
ことなくマグネットメータの設定方向’に測定する方式
に関する。
ことなくマグネットメータの設定方向’に測定する方式
に関する。
自動操舵装置のように船舶の操舵ｔ＠動的に制御する場
合、従来は８１図のブロック構成図に示すように磁気コ
ンパス１１）の上に針路設定つまみ（２）を有する管制
器（マグネットメータ）（３）を載せて後述するように
操作していた。（４）は交流電圧源を示している。磁気
検出四路（５）において針路設定つまみ（２）の操作に
対応する出力を得てブリッジ回路（６）の１組の端子に
印加する。第２図はマグネットメータを示す概略図で０
υと示す励振交流電流用巻線と出力巻線（１２１とｔ有
している。磁気コンパスの磁針（２）と各巻ｍン図示す
る位置としたときは、第３図の波形図において出力巻線
に第３図Ｂが得られる。なお第６地人は励振交流波形ン
示す。第３図Ｂは励振交流波形の第２高周波であってＶ
、＝Ｖ２となっている。
合、従来は８１図のブロック構成図に示すように磁気コ
ンパス１１）の上に針路設定つまみ（２）を有する管制
器（マグネットメータ）（３）を載せて後述するように
操作していた。（４）は交流電圧源を示している。磁気
検出四路（５）において針路設定つまみ（２）の操作に
対応する出力を得てブリッジ回路（６）の１組の端子に
印加する。第２図はマグネットメータを示す概略図で０
υと示す励振交流電流用巻線と出力巻線（１２１とｔ有
している。磁気コンパスの磁針（２）と各巻ｍン図示す
る位置としたときは、第３図の波形図において出力巻線
に第３図Ｂが得られる。なお第６地人は励振交流波形ン
示す。第３図Ｂは励振交流波形の第２高周波であってＶ
、＝Ｖ２となっている。
次に管制器のつまみ（２）７：ｔＭして磁針に対し各巻
線の位Ｒｗ変えたとき、出力巻線ＵＪ邊の波形は第３図
Ｃとなる。Ｖ、 ＞ Ｖ２であって、若しつまみ（２）
の回動方向が逆のときはＶ、＞Ｖ２となって、第３図り
に示す波形である。この電圧が第１図の磁気検出回路（
５）においてつまみ回動角と電圧の変化値を調整してブ
リッジ回路（６）の１つの辺に印加する。他の辺には追
従ボテンショメータα・からの出力が印加され、両川力
の差をブリッジ回路（６）から取出し、増幅器（７）に
おいて増幅する。その値により操舵機（８）が操作され
、舵（９）を動かす。舵（９）の動きは追従ポテンショ
メークａＱｌｔｗＪかして増幅器（７）への入力が零と
なるように動作している。そのためつまみ（２１ｗ ）
Ｍ した方向へ舵（９）が設定される。そのため磁針の
に対して船の進む方向が判明する。磁気コンパスは船体
に取付げられたとき船体の鉄構造物のため「自差」を生
じ、自動操舵のとき蛇行することがあった。マタジャイ
ロコンパスが磁気コンパスより高性能のため利用されて
いるが動作用電力が大きく、高速回転させることを要す
るため大型になるという欠点があった。
線の位Ｒｗ変えたとき、出力巻線ＵＪ邊の波形は第３図
Ｃとなる。Ｖ、 ＞ Ｖ２であって、若しつまみ（２）
の回動方向が逆のときはＶ、＞Ｖ２となって、第３図り
に示す波形である。この電圧が第１図の磁気検出回路（
５）においてつまみ回動角と電圧の変化値を調整してブ
リッジ回路（６）の１つの辺に印加する。他の辺には追
従ボテンショメータα・からの出力が印加され、両川力
の差をブリッジ回路（６）から取出し、増幅器（７）に
おいて増幅する。その値により操舵機（８）が操作され
、舵（９）を動かす。舵（９）の動きは追従ポテンショ
メークａＱｌｔｗＪかして増幅器（７）への入力が零と
なるように動作している。そのためつまみ（２１ｗ ）
Ｍ した方向へ舵（９）が設定される。そのため磁針の
に対して船の進む方向が判明する。磁気コンパスは船体
に取付げられたとき船体の鉄構造物のため「自差」を生
じ、自動操舵のとき蛇行することがあった。マタジャイ
ロコンパスが磁気コンパスより高性能のため利用されて
いるが動作用電力が大きく、高速回転させることを要す
るため大型になるという欠点があった。
本発明の目的は前述の欠点を改善し、簡易な構成で鉄材
による影響が少なく、正確なマグネットメータの設定方
向を測定する方式を提供することにある。
による影響が少なく、正確なマグネットメータの設定方
向を測定する方式を提供することにある。
以下本発明の実施例として第１図と同じ自動操舵製型に
適用した場合について説明する。第４図は本発明の実施
例を示すブロック構成図であって、管制器〔マグネット
メータ〕（３）に対し磁気コンパス（１１を使用してい
ない。第５図に示すマグネットメータは励振交流電流用
巻線αυと。
適用した場合について説明する。第４図は本発明の実施
例を示すブロック構成図であって、管制器〔マグネット
メータ〕（３）に対し磁気コンパス（１１を使用してい
ない。第５図に示すマグネットメータは励振交流電流用
巻線αυと。
巻数の同じ出力巻線（１２−ム）と（１２−Ｂ）とを有
し、（Ｉｌ＆ｌ助言源で磁心（１４１を飽和させるに十
分な振幅値のものとする。出力巻線（１２−ム） （１
２−Ｂ）はＭ点において直列接続して構成される。磁心
Ｉのなす円の中央点０をＭ点と結ぶ線と、地球磁場方向
Ｈとの角度αに対応する出力を出力巻線（１２−ム）
（１２−Ｂ）から得る。この出力信号は磁気検出回路（
５）に印加される。第６図は磁気検出回路（５）の具体
的構成例を示している。また第７図は磁気検出回路（５
）内容部分における信号波形を同一符号により示してい
る。磁気検出回路（５）の入力端子（５−１）において
前述の角度ａが零であるとき第７図５−１ｍ に示す
ように第３図Ｂと同じ＜Ｖ、＝Ｖ２ となっている。
し、（Ｉｌ＆ｌ助言源で磁心（１４１を飽和させるに十
分な振幅値のものとする。出力巻線（１２−ム） （１
２−Ｂ）はＭ点において直列接続して構成される。磁心
Ｉのなす円の中央点０をＭ点と結ぶ線と、地球磁場方向
Ｈとの角度αに対応する出力を出力巻線（１２−ム）
（１２−Ｂ）から得る。この出力信号は磁気検出回路（
５）に印加される。第６図は磁気検出回路（５）の具体
的構成例を示している。また第７図は磁気検出回路（５
）内容部分における信号波形を同一符号により示してい
る。磁気検出回路（５）の入力端子（５−１）において
前述の角度ａが零であるとき第７図５−１ｍ に示す
ように第３図Ｂと同じ＜Ｖ、＝Ｖ２ となっている。
この信号は比較回路（５−２）において１サイクルのう
ち正側のみを検出するため可変抵抗器ＶＲ１により動作
点な調整する。比較回路（５−２）の出力は第７図５−
２ａのように負パルスに整形され、取舵方向識別（ロ）
路（５−Ｓ）・面舵方向識別回路（５−７）およびトリ
ガ回路（５−５） Ｋ入力する。トリガ回路（５−５）
では５−２ａ Ｋ示すパルスの前縁で５−３と示すトリ
ガ信号を作り単安定マルチパイプレーク（５−４，）を
セットさせ、パルス幅を可変抵抗器ＶＲ２により調整し
て比較回路（５−２）の負パルス幅と同一とする。次に
単安定マルチパイプレーク（５−４）の出力をインバー
タ（５−５）で反転し各方向識別回路（５−４） （５
−７）に印加する。方向識別回路（５−６） （５−７
）はノアゲートにより構成され、管制器のつまみ（２１
の回転位置が前述の角度αを零としているときは単安定
マルチバイブレータ（５−４）のパルス時間ＴＲと比較
回路（５−２）の出力信号Ｔ、が等しいとき、取舵方向
識別回路（５−６）と面舵方向識別回路（５−７）の出
力には共に信号が現われない。
ち正側のみを検出するため可変抵抗器ＶＲ１により動作
点な調整する。比較回路（５−２）の出力は第７図５−
２ａのように負パルスに整形され、取舵方向識別（ロ）
路（５−Ｓ）・面舵方向識別回路（５−７）およびトリ
ガ回路（５−５） Ｋ入力する。トリガ回路（５−５）
では５−２ａ Ｋ示すパルスの前縁で５−３と示すトリ
ガ信号を作り単安定マルチパイプレーク（５−４，）を
セットさせ、パルス幅を可変抵抗器ＶＲ２により調整し
て比較回路（５−２）の負パルス幅と同一とする。次に
単安定マルチパイプレーク（５−４）の出力をインバー
タ（５−５）で反転し各方向識別回路（５−４） （５
−７）に印加する。方向識別回路（５−６） （５−７
）はノアゲートにより構成され、管制器のつまみ（２１
の回転位置が前述の角度αを零としているときは単安定
マルチバイブレータ（５−４）のパルス時間ＴＲと比較
回路（５−２）の出力信号Ｔ、が等しいとき、取舵方向
識別回路（５−６）と面舵方向識別回路（５−７）の出
力には共に信号が現われない。
次に針路設定つまみ（２）を取舵方向に廻した場合、マ
グネットメータの磁心Ｉが回転し角度αが零でなくなる
から出力巻線（１２−Ａ） （ｊ２−Ｂ）からの出力信
号は第７図５〜１ｂに示すようにパルス性波形がなまっ
て幅広くなる。このとき振幅は殆んど変化していない。
グネットメータの磁心Ｉが回転し角度αが零でなくなる
から出力巻線（１２−Ａ） （ｊ２−Ｂ）からの出力信
号は第７図５〜１ｂに示すようにパルス性波形がなまっ
て幅広くなる。このとき振幅は殆んど変化していない。
そのため比較回路（５−２）の出力も第７図５−２ｂに
示すように幅広のパルスとなって各方向識別回路（５−
６） （５−７）に印加される。単安定マルチパイプレ
ーク（５−４）の出力パルス幅ＴＲと、比較図ｉｔｓ
（５−２）の出力５−２ｂの幅Ｔ２とを取舵方向識別回
路（５−６）において比較し、ＴＢ＜Ｔ２の時間におい
てのみ出力が発生する。即ち取舵方向識別回Ｍ （５−
６）からの信号出力をＴｐとすると’ｒｐ ＝ Ｔ２−
ＴＲとなり第７図５−６に示す細いパルス’ｈｐが得
られる。
示すように幅広のパルスとなって各方向識別回路（５−
６） （５−７）に印加される。単安定マルチパイプレ
ーク（５−４）の出力パルス幅ＴＲと、比較図ｉｔｓ
（５−２）の出力５−２ｂの幅Ｔ２とを取舵方向識別回
路（５−６）において比較し、ＴＢ＜Ｔ２の時間におい
てのみ出力が発生する。即ち取舵方向識別回Ｍ （５−
６）からの信号出力をＴｐとすると’ｒｐ ＝ Ｔ２−
ＴＲとなり第７図５−６に示す細いパルス’ｈｐが得
られる。
マグネットメータの磁心（１４１の回転角αの大きさに
パルスＴＰＯ幅が比例している。
パルスＴＰＯ幅が比例している。
針路設定つまみ（３）を面舵方向に廻した場合は５−１
ｏ、５−２ｃの波形となり、面舵方向識別回路（５−７
）は取舵方向識別回路（５−６）と同様に動作して出力
をＴ８とすると’ｒＢ＝’ｒＲ−’ｒ、 （Ｔ３は比較
回路の出力５−２０のパルス幅）となる。このとき第７
図５−７に示す細いパルスＴ８が得られる。
ｏ、５−２ｃの波形となり、面舵方向識別回路（５−７
）は取舵方向識別回路（５−６）と同様に動作して出力
をＴ８とすると’ｒＢ＝’ｒＲ−’ｒ、 （Ｔ３は比較
回路の出力５−２０のパルス幅）となる。このとき第７
図５−７に示す細いパルスＴ８が得られる。
各方向識別回路（５−６） （５−７）の出力はレベル
変換を兼ねたインバータ（５−８） （５−９）に入力
する。基準電圧−〔５〜１０〕において電圧Ｖ＋を約Ｚ
として、インバータを構成するトランジスタＴＲ１、Ｔ
Ｒ３のエミッタ回路に供給している。取舵方向識別回路
（５−６）の出力’ｒｐはトランジスタＴＲＩで反転の
後、トランジスタＴＲ２で更に反転され、充放電回路（
５−１１）のダイオードＤ、を導通させる。そのためコ
ンデンサＣ１を充電し、パルス幅経過後は抵抗Ｒ１で放
電する。そのため抵抗Ｒ，，Ｒ４の接続点の電位は正側
であって出力変換取出回路（５−１２）から取舵命令舵
角信号が得られる。面舵方向の出力パルスＴＢの場合は
インパークＴＲ５において反転されダイオードＤ２を負
方回に充電する。そのため抵抗Ｒ，，Ｒ４の接続点の電
位は負側であって面舵命令舵角信号が得られる。
変換を兼ねたインバータ（５−８） （５−９）に入力
する。基準電圧−〔５〜１０〕において電圧Ｖ＋を約Ｚ
として、インバータを構成するトランジスタＴＲ１、Ｔ
Ｒ３のエミッタ回路に供給している。取舵方向識別回路
（５−６）の出力’ｒｐはトランジスタＴＲＩで反転の
後、トランジスタＴＲ２で更に反転され、充放電回路（
５−１１）のダイオードＤ、を導通させる。そのためコ
ンデンサＣ１を充電し、パルス幅経過後は抵抗Ｒ１で放
電する。そのため抵抗Ｒ，，Ｒ４の接続点の電位は正側
であって出力変換取出回路（５−１２）から取舵命令舵
角信号が得られる。面舵方向の出力パルスＴＢの場合は
インパークＴＲ５において反転されダイオードＤ２を負
方回に充電する。そのため抵抗Ｒ，，Ｒ４の接続点の電
位は負側であって面舵命令舵角信号が得られる。
これら命令舵角信号がＭ４図のブリッジ回路（６）に印
加されて従来と同様な自動操舵が行なわれる。管制器（
マグネットメータ）（３）は従来磁気コンパスと併用す
るため、また「自差」の影響を受げないようにするため
、使用できる場ハ１の選定に長時間を要したが、不発ゆ
」によるとマグネットメータの設［場所は限定されない
から有効である。
加されて従来と同様な自動操舵が行なわれる。管制器（
マグネットメータ）（３）は従来磁気コンパスと併用す
るため、また「自差」の影響を受げないようにするため
、使用できる場ハ１の選定に長時間を要したが、不発ゆ
」によるとマグネットメータの設［場所は限定されない
から有効である。
また従来は磁気コンパスと管制器を併用しているから船
舶航行中揺れ動くことで磁針と管制器線輪との相対位置
が不安定になりつまみ操作が不確実になり易く、角度測
定と胱取りの積度が向上できなかったが、本発明による
と航行のために相対位置の変ることはないから、正確な
角度測定ができる。
舶航行中揺れ動くことで磁針と管制器線輪との相対位置
が不安定になりつまみ操作が不確実になり易く、角度測
定と胱取りの積度が向上できなかったが、本発明による
と航行のために相対位置の変ることはないから、正確な
角度測定ができる。
なおマグネットメータは第８図に示すように構成するこ
とができる。第８図においては励振交流電流囲巻＋＊Ｑ
υと出力巻線＜１２−ｈ） （１２−ＢＪ トをすべて
共用していて、巻線の接続点Ｍから磁気検出回路（５）
への出力を取出している。このときも巻線の接続点ｙと
磁心圓の中央点０を結ぶ線と地球磁場方向となす角に応
じたパルス波形が得られるから第６図に示す磁気検出回
路を使用して角度検出ができる。
とができる。第８図においては励振交流電流囲巻＋＊Ｑ
υと出力巻線＜１２−ｈ） （１２−ＢＪ トをすべて
共用していて、巻線の接続点Ｍから磁気検出回路（５）
への出力を取出している。このときも巻線の接続点ｙと
磁心圓の中央点０を結ぶ線と地球磁場方向となす角に応
じたパルス波形が得られるから第６図に示す磁気検出回
路を使用して角度検出ができる。
このようにして不発１１によるとマグネットメータの出
力信号として地球磁場方向となす角度に対応する出力を
パルス幅の変化の形で得ているから、その後パルス波形
を簡易に操作することで容易に角度を知ることができる
。
力信号として地球磁場方向となす角度に対応する出力を
パルス幅の変化の形で得ているから、その後パルス波形
を簡易に操作することで容易に角度を知ることができる
。
Ｍ１図は従来の自動操舵装置のブロック構成図、
第２図は従来のマグネットメータな示す図、第３図は第
１図・第２図の動作波形図、第４図は本発明の実施例を
示すブロック構成図１ 第５図は第４図に使用するマグネットメータの図、 第６図は第４図の磁気検出回路の具体的構成例図、 る。 （３）・・・管制器（マグネットメーク）（４）・・・
交流電圧源 （５）・・・磁気検出回路（６）・・
・ブリッジ回路 （８）・・・操舵機（９）・・・舵
（＋３１・・・励振源（１２−Ａ） （
１２−Ｂ）・・・出力巻線 ・特許出願人 株式会社
佐浦計器製作所代理人弁理土鈴木栄祐 手続補正器（自釦 ■、小事件表示 昭和５７年特許願第１３４５９１号 ２、発明の名称 マグネットメータの設定力向側定力式 ３、補止をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都豊島区巣鴨３丁目３９番４号氏名
株式会社佐浦計器製作所代表者佐浦祐吉 ４、代理人 住所 東京都渋谷区代々木２−１３−３６、補
止の対象 明細暑中発明の詳細な説明の欄（１）明細書
第２貢第１６行「ｖｌ〉ｖ２」をＶＶｌ＜ｖ２」 と
補正する。 （２）明細書第４貞第３行「（１）を使用していない。 」を「（１）を使用してなく、第１図と同一の符号は同
様のものを示している。」と補正する。 （３） 明ｆｌｌｌｉＦ第４貞５ｇ７行「値のものと
する。」を「値のものとし、且つ第４図の交流電圧源（
４）と同一とする。」と補正する。 （４）図面第５図を別紙のとおり補正する。 ３６３− ２−Ｂ 第５図
１図・第２図の動作波形図、第４図は本発明の実施例を
示すブロック構成図１ 第５図は第４図に使用するマグネットメータの図、 第６図は第４図の磁気検出回路の具体的構成例図、 る。 （３）・・・管制器（マグネットメーク）（４）・・・
交流電圧源 （５）・・・磁気検出回路（６）・・
・ブリッジ回路 （８）・・・操舵機（９）・・・舵
（＋３１・・・励振源（１２−Ａ） （
１２−Ｂ）・・・出力巻線 ・特許出願人 株式会社
佐浦計器製作所代理人弁理土鈴木栄祐 手続補正器（自釦 ■、小事件表示 昭和５７年特許願第１３４５９１号 ２、発明の名称 マグネットメータの設定力向側定力式 ３、補止をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都豊島区巣鴨３丁目３９番４号氏名
株式会社佐浦計器製作所代表者佐浦祐吉 ４、代理人 住所 東京都渋谷区代々木２−１３−３６、補
止の対象 明細暑中発明の詳細な説明の欄（１）明細書
第２貢第１６行「ｖｌ〉ｖ２」をＶＶｌ＜ｖ２」 と
補正する。 （２）明細書第４貞第３行「（１）を使用していない。 」を「（１）を使用してなく、第１図と同一の符号は同
様のものを示している。」と補正する。 （３） 明ｆｌｌｌｉＦ第４貞５ｇ７行「値のものと
する。」を「値のものとし、且つ第４図の交流電圧源（
４）と同一とする。」と補正する。 （４）図面第５図を別紙のとおり補正する。 ３６３− ２−Ｂ 第５図
Claims (1)
- 磁心に励振交流電流用巻線と出力巻線とを有するマグネ
ットメータにおいて、前者巻線には磁心を飽和させるに
十分な振幅値の交流を印加し、後者は巻数の等しい２個
の線輪を直列接続して構成し、後者の巻線接続点と磁心
中央点とを結ぶ線が地球磁場方向となす角度に対応する
出力ｔパルス幅の変化として後者巻線より得ることを特
徴とする地球磁場方向に対するマグネットメータの設定
方向測定式。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57134591A JPS5924260A (ja) | 1982-07-31 | 1982-07-31 | マグネツトメ−タの設定方向測定方式 |
| AU16790/83A AU553333B2 (en) | 1982-07-31 | 1983-07-13 | Measuring system of magnetometer setting direction |
| US06/515,258 US4634978A (en) | 1982-07-31 | 1983-07-19 | Magnetometer direction measuring system requiring no external compass |
| DE8383304197T DE3378544D1 (en) | 1982-07-31 | 1983-07-20 | Measuring system of magnetometer setting direction |
| EP83304197A EP0100625B1 (en) | 1982-07-31 | 1983-07-20 | Measuring system of magnetometer setting direction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57134591A JPS5924260A (ja) | 1982-07-31 | 1982-07-31 | マグネツトメ−タの設定方向測定方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5924260A true JPS5924260A (ja) | 1984-02-07 |
| JPH0157726B2 JPH0157726B2 (ja) | 1989-12-07 |
Family
ID=15131958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57134591A Granted JPS5924260A (ja) | 1982-07-31 | 1982-07-31 | マグネツトメ−タの設定方向測定方式 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4634978A (ja) |
| EP (1) | EP0100625B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5924260A (ja) |
| AU (1) | AU553333B2 (ja) |
| DE (1) | DE3378544D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
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