JPS599510A - Azimuth detecting device - Google Patents

Azimuth detecting device

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Publication number
JPS599510A
JPS599510A JP11876582A JP11876582A JPS599510A JP S599510 A JPS599510 A JP S599510A JP 11876582 A JP11876582 A JP 11876582A JP 11876582 A JP11876582 A JP 11876582A JP S599510 A JPS599510 A JP S599510A
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JP
Japan
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signal
magnetic field
coil
vehicle
component
Prior art date
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Pending
Application number
JP11876582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Zenji Mineo
峰尾 善治
Hiroaki Sasaki
博章 佐々木
Takeya Omiya
大宮 健也
Hitoshi Iguchi
整 伊口
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.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, NipponDenso Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP11876582A priority Critical patent/JPS599510A/en
Publication of JPS599510A publication Critical patent/JPS599510A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Abstract

PURPOSE:To make it possible to detect azimuth accurately, by decreasing and increasing the amplification factor of an AC signal amplifier, in correspondence with the magnitude of a magnetic field component, which is not related to the azimuth of a vehicle. CONSTITUTION:A sensor 2 is of a fluxgate type. An exciting coil 14 is applied to a part of an annular core 13. Both ends of the coil 14 are connected to an oscillator 15. The coil is excited by an AC signal. An output coil 10 is provided in the direction of one diameter of the core 13. A coil 11 is provided in the direction perpendicular to said diameter. The coil 10 is arranged in the x axis and the advancing direction of a vehicle. The sensor 2 is saturated by an exciting frequency. Distorted waveforms are generated in the coils 10 and 11. The amplitude of the second harmonic waves of said waveforms is proportional to a DC magnetic field which is applied to the sensor 2. When the magnetizing component becomes large, a resistor 36 is connected in parallel with a resistor 34, and the amplification factor of an operation amplifier 40 is decreased. The output signal of the amplifier 40 is inputted to a sample and hold circuit 60. The amagnetic field component, which is obtained by changing the sample and held peak value into a DC level, is converted into digital value. The value is inputted to a computer system 63. When the magnetizing amount is larger than the specified amount, a signal, which turns ON switches 50 and 51, is sent out, and the amplification factor is decreased.

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
れる方位検出装置に関し、さらに詳しくは、車体等に生
じる着磁が大きくなった場合にのみ、信号増幅器の飽和
を防止するためゲイン制御するようにして、精確かつ高
感度の方位測定を可能にした方位検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a direction detection device used to detect the direction of movement of a vehicle, etc., and more specifically, the present invention relates to a direction detection device used to detect the direction of movement of a vehicle, etc. The present invention relates to an azimuth detecting device that enables accurate and highly sensitive azimuth measurement by performing gain control to prevent this.

従来の方位検出の手法を述べる。A conventional direction detection method will be described.

第1図に示す様に、x軸の正の向きを車の進行方向とし
、水平面上でかっ、車両1に固定した直角座標系o−x
yを採る。磁気センサ2はx軸方向の磁場成分を検出す
る磁気センサ索子2xと、y軸方向の磁場成分を検出す
る磁気センサ索子2vとを有し、画素子は相互に直交す
るように車両に固定されている。今、地磁気の水平分力
を汀とし、そのX及びy成分をそれぞれ1−IX、I」
l/とする。
As shown in Figure 1, the positive direction of the x-axis is the direction of travel of the vehicle, and the rectangular coordinate system o-x is fixed to the vehicle 1 on a horizontal plane.
Take y. The magnetic sensor 2 has a magnetic sensor probe 2x that detects a magnetic field component in the x-axis direction and a magnetic sensor probe 2v that detects a magnetic field component in the y-axis direction, and the pixel elements are mounted on the vehicle so as to be perpendicular to each other. Fixed. Now, let the horizontal component of the earth's magnetic field be the horizontal component, and its X and y components are 1-IX and I, respectively.
Let it be l/.

地磁気の水平分力Hの向きは、図示の如くx軸の正の向
きに対してθ0だけy軸方向に傾斜してぃ−2− る。即ち、車の進行方向番よ、北(N)からθ0東(E
)に傾斜しているとする。この地磁気の水平分力Hは、
全く同一の特性を有するX方向成分を検出する回路系及
びy方向成分を検出する回路系によってそれぞれx、y
磁場成分1−I X 、 l−I Vが測定される。H
X、1−1yは、θを使って次式で表わされる。
As shown in the figure, the direction of the horizontal component H of the earth's magnetism is inclined in the y-axis direction by θ0 with respect to the positive direction of the x-axis. In other words, the direction of travel of the car is from north (N) to θ0 east (E
). This horizontal component of geomagnetic force H is
A circuit system for detecting an X-direction component and a circuit system for detecting a y-direction component, which have exactly the same characteristics, are used to detect x and y components, respectively.
The magnetic field components 1-IX, l-IV are measured. H
X and 1-1y are expressed by the following equation using θ.

HX=lFTICO8θ・・・(1) HV=lFTlsinθ・(2) 従って、車の進行方(Oを表わす0番よ、θ−tan 
 1  (liy /Ilx )によって求めることか
でき、車の進行方向が1にから東へ何度傾斜しているか
が分る。
HX=lFTICO8θ...(1) HV=lFTlsinθ・(2) Therefore, the direction of travel of the car (number 0 representing O, θ-tan
1 (liy/Ilx), which tells you how many degrees the car's direction of travel is tilted eastward from 1.

そして、中゛の進i−j 7j l/llが北、東、南
、西の順に一回転りるど、測定されlこ地磁気の水平分
力Hのベタ1〜ル軌跡It、O−xy座樟系を固定して
考えると、第2図に示ず様に、原点を中心とする半径r
−1FT1の円周上5を反11.’n M1回転方向に
回転する。
Then, as the advance i-j 7j l/ll of the center rotates once in the order of north, east, south, and west, it is measured, and the horizontal component H of the earth's magnetism is measured by the locus It, O-xy. If we consider the zodiac system as fixed, as shown in Fig. 2, the radius r centered at the origin is
-1 5 on the circumference of FT1 is 11. 'n Rotate in the M1 rotation direction.

ところが、現実には、地磁気による磁場だけでなく、そ
の他の原因にJ、って生じる!i場があり、−3一 方向検出手段で検出される全体の磁場ベクトルHs t
、t、1ris =p+FTc ト表ワさレル。タタシ
、HCは地磁気以外の原因によって生じる磁場の水平分
力である。さらにFTCの原因を調べてみると、車両の
着磁に起因して生じる磁場がある。その磁場の水平分力
をHrとし、それ以外のものをFTaとすると、FTC
=ir +i:jaである。ここで14rの性質を調べ
てみる。車両は、一般に鉄等の強磁性体で、磁気的に硬
質の材料でできている。このため、外部磁場によって容
易に帯磁し、残留磁気を生じる。代表的には、直流送電
線の下を通過した時等に帯磁し易い。又、車両の表面電
流によっても帯磁し易い。この車両の帯磁によって方位
検出センサ付近に表じる磁場は、車両に固定された座標
系o−xyによって一意的に表わされる。このため、車
両の回転には依存しない量である。即ち、車両に固定さ
れた方位検出センサからみれば、地磁気の水平分力は、
車両の回転に対して、交流的に変動する交流成分である
のに対し、該帯磁による磁場の水平分力H「は車両の回
転には依存しな−  4 − い直流成分である。このため、車両が一回転する間にp
rが不変、のときは、両者を合成した観測される磁場ベ
クトルのベタ1−ル軌跡は、第2図に示1様に円の中心
が[fr−(’ある半径r=N’TIの円7を描く。即
1)、−一ノの外乱がない場合のベクトル軌跡を11r
だ各」平行移−Jしたものとなる。さらに現実には、車
外の地磁気以外の空間磁場Haの影響を受1ノ(、複雑
に影響する。しかし、車両が走行している場合において
時間的に見れば、車両の一回転周期に比して一般に、F
Taは短時間のしよう乱であるのに対し、HrGよ、一
旦磁化すると消磁するまで残るから、長時間のしよう乱
となる。
However, in reality, J occurs not only due to the geomagnetic field but also due to other causes! i field, and the total magnetic field vector Hs t detected by the -3 one-way detection means
, t, 1ris = p + FTc. Tatashi, HC is the horizontal component of the magnetic field caused by causes other than geomagnetism. Further investigation into the cause of FTC reveals that there is a magnetic field generated due to the magnetization of the vehicle. If the horizontal component of the magnetic field is Hr and the other force is FTa, then FTC
=ir +i:ja. Let us now examine the properties of 14r. Vehicles are generally made of ferromagnetic, magnetically hard materials such as iron. Therefore, it is easily magnetized by an external magnetic field, producing residual magnetism. Typically, it is likely to become magnetized when passing under a DC power line. In addition, it is easily magnetized by the surface current of the vehicle. The magnetic field that appears near the direction detection sensor due to the magnetization of the vehicle is uniquely represented by a coordinate system o-xy fixed to the vehicle. Therefore, the amount does not depend on the rotation of the vehicle. In other words, from the perspective of the direction detection sensor fixed to the vehicle, the horizontal component of the earth's magnetic field is
The horizontal component of the magnetic field due to magnetization is a DC component that does not depend on the rotation of the vehicle. , p during one revolution of the vehicle
When r is constant, the solid locus of the observed magnetic field vector that combines the two is as shown in Figure 2, with the center of the circle being [fr-('with a certain radius r = N'TI Draw a circle 7. In other words, 1), the vector locus when there is no disturbance of -1 is 11r.
The result is a parallel translation of -J. Furthermore, in reality, it is affected by the spatial magnetic field Ha other than the earth's magnetism outside the vehicle, and the influence is complex. However, when the vehicle is running, in terms of time, it is In general, F
While Ta is a short-term disturbance, HrG, once magnetized, remains until it is demagnetized, so it is a long-term disturbance.

従ってHrを補償【)てjl Ml’に地磁気の水平分
力Hだtjを求めて、方位を検出することが課題となっ
ている。
Therefore, the problem is to compensate for Hr and find the horizontal component of the earth's magnetic field H and tj from jl and Ml' to detect the orientation.

ところで、地磁気の水平分力Hの大きさは、坤想的には
、時間に対して不変一定であるのに対し、帯磁によるi
rは、時間的に一般的には長周期で大きく変動する。こ
のため、信号増幅器のダイナミックレンジは、広くとる
必要がある。
By the way, while the magnitude of the horizontal component H of the earth's magnetism is conceptually constant over time, it is
Generally speaking, r varies greatly over a long period of time. Therefore, the dynamic range of the signal amplifier needs to be wide.

−5− 一方測定感度を大きくとるためには、測定回路系におけ
る増幅器の増幅度を大きくとる必要がある。しかし、増
幅度を大きくとると、車両着磁量が太き(なると、検出
される入力信号レベルが大きくなって、増幅器が飽和し
てしまう。これを防止するため、従来の方向検出手段は
、増幅率を小さく制限し感度を犠牲にしていた。
-5- On the other hand, in order to increase the measurement sensitivity, it is necessary to increase the amplification degree of the amplifier in the measurement circuit system. However, when the degree of amplification is increased, the amount of vehicle magnetization becomes larger (which causes the detected input signal level to increase and the amplifier to become saturated. To prevent this, conventional direction detection means The amplification factor was limited to a small value at the expense of sensitivity.

本発明は、以上の欠点を改良する目的でなされたもので
あり、着磁量を検出信号から算出し、この値が所定の値
よりも大きくなった場合には、増幅回路の飽和を防止す
るために、増幅度を小さく切替え、前記着磁量が、所定
の値よりも小さいときは、大ぎな増幅度にJる様にする
ことによって、感度を大きくし、かつ飽和を防止する様
にすることを目的とする。
The present invention was made for the purpose of improving the above-mentioned drawbacks, and calculates the amount of magnetization from the detection signal, and when this value becomes larger than a predetermined value, prevents saturation of the amplifier circuit. Therefore, the amplification degree is switched to a small value, and when the amount of magnetization is smaller than a predetermined value, the amplification degree is increased to a large degree, thereby increasing the sensitivity and preventing saturation. The purpose is to

即ち、本発明は、磁場ベクトルの水平分力を検出する磁
気センサと、該磁気センサによって検出された信号を増
幅する増幅回路手段と、該増幅回路手段の出力信号を入
)〕し、該信号から地磁気の水平分力を算出することに
よって方位を求める処−〇  − 理装置と、その結果を表示Jる表示装置とからなる方位
検出装置において、 前記処1!!装置は、前記磁気[ンリによって検出され
た磁場ベクトルの水平分力のうちで、前記磁気セン9−
の面する方位に無関係な水平分力を選別し、該方位に無
関係な水平分)〕の大きさが、所定の値以上に達したと
きは、その旨の制御信号を送出する機能を有し、 前記増幅回路手段は、処理装置からの前記制御信号を受
信するように接続されており、該制御信号を受信したど
きは、該増幅回路手段の信号増幅度を低増幅度に切替え
うる増幅度切替え手段を有することを特徴とする方位検
出装置から成る。
That is, the present invention includes a magnetic sensor for detecting the horizontal component of a magnetic field vector, an amplifying circuit means for amplifying the signal detected by the magnetic sensor, and an output signal of the amplifying circuit means. In the azimuth detecting device comprising a processing device for determining the azimuth by calculating the horizontal component of the geomagnetic field from the terrestrial magnetic field, and a display device for displaying the result, the processing 1! ! The device detects the horizontal component of the magnetic field vector detected by the magnetic sensor 9-
It has a function that selects the horizontal component unrelated to the direction in which the object faces, and sends a control signal to that effect when the magnitude of the horizontal component (unrelated to the direction) reaches a predetermined value or more. , the amplification circuit means is connected to receive the control signal from the processing device, and upon receiving the control signal, the amplification circuit means has an amplification degree capable of switching the signal amplification degree of the amplification circuit means to a low amplification degree. It consists of an azimuth detection device characterized by having a switching means.

ここで磁気センサとはフラックスゲート磁ノ〕計、ある
いはホール素子又は磁気抵抗素子を利用したセンサが使
用できる。該磁気センサは、水平面上に通常相互に直交
する方向に2つの素子が配置される。そして、その方向
の磁場ベクトル成分がそれぞれのセンサによって検出さ
れる様になっている。しかし、必ずしも2つの磁気セン
サ索子は直−7= 交して配置する必要はなく互いに独立な2つのベクトル
方向に配置して後で補正処理を行なって磁場ベクトルの
大きさ、あるいは方向を求めることも可能である。又、
ここで増幅回路1段とは、一般に周知の交流信号増幅回
路手段なら全てのものが含まれる。処理装置とは、上記
の出ツノ信号を入力し、その処理装置に必要な信号に変
換する回路部、該信号等を記憶する回路部、演算を施す
演算部、回路間の制御のタイミングをとる制御部等を含
むものとする。又、前記磁気センサの面する方位に無関
係な水平分力とは、一端に車両に@磁しに着磁ベクトル
の水平成分をいうが、必ずしもそれのみに限定されるも
のではなく、前述した測定信号のムク1−ル軌跡のうち
で車両が一回転した場合にその変動しない成分をいう。
Here, the magnetic sensor may be a flux gate magnetometer, or a sensor using a Hall element or a magnetoresistive element. In the magnetic sensor, two elements are usually arranged in mutually orthogonal directions on a horizontal plane. Then, the magnetic field vector component in that direction is detected by each sensor. However, it is not always necessary to arrange the two magnetic sensor probes perpendicularly to each other; instead, they can be arranged in two vector directions that are independent of each other, and the magnitude or direction of the magnetic field vector can be determined by performing correction processing later. It is also possible. or,
Here, one stage of amplifier circuit includes all generally known AC signal amplification circuit means. A processing device is a circuit section that inputs the above-mentioned output signal and converts it into a signal necessary for the processing device, a circuit section that stores the signal, etc., an arithmetic section that performs calculations, and a timing control between the circuits. It shall include a control unit, etc. In addition, the horizontal component unrelated to the direction in which the magnetic sensor faces refers to the horizontal component of the magnetization vector that magnetizes the vehicle at one end, but is not necessarily limited to this, and is not limited to the above-mentioned measurement. This refers to the component of a signal's solid trajectory that does not change when the vehicle makes one revolution.

前述ではFrrベク1〜ルとして記載されているもので
ある。又、その方位に無関係な水平分力を選別する方法
としては、前記の測定信号のベクトル軌跡が円になると
いうことからその円の中心を求めるあらゆる方法を利用
することができる。例えばX方向成分を検−8− 出した信号のうらτ°、最大なものと最小なものを記憶
しておき、それの相加i1[均値と、■方向成分につい
て同様に処理した平均値をもってムク1−ル軌跡の中心
を求めることが可能である。又、測定されたずべての信
号の相加平均として直流分を求めることができる。さら
には測定データを最小二乗近似法によって円の方程式を
求め軌跡の円の半径を求めベクトル軌跡の円の中心を求
めることができる。その他、一般的に円の中心を求める
数学的な方法を用いることができる。又、ここでは、車
両が一回転する間に即ち、ベクトル軌跡が一回描かれる
間に肴ramは大きく変化しないということを仮定して
いる。また、増幅回路手段の増幅度とは増幅回路手段を
ブラックボックスと考えた場合にお1)る入力電圧に対
する出ツノ電圧の比をいう。
In the above, it is described as Frr vectors 1 to 1. Further, as a method for selecting the horizontal force components that are unrelated to the orientation, any method of finding the center of a circle, since the vector locus of the measurement signal is a circle, can be used. For example, when detecting the X-direction component, store the maximum and minimum values of the back τ° of the output signal, and calculate the sum i1 [average value] and the average value processed in the same way for the ■-direction component. It is possible to find the center of the Muku1 locus using . Further, the DC component can be determined as the arithmetic average of all the measured signals. Furthermore, it is possible to obtain the equation of a circle using the least squares approximation method using the measured data, find the radius of the circle of the trajectory, and find the center of the circle of the vector trajectory. In addition, a general mathematical method for finding the center of a circle can be used. Further, here, it is assumed that the food ram does not change significantly while the vehicle rotates once, that is, while the vector trajectory is drawn once. Furthermore, the amplification degree of the amplifier circuit means 1) the ratio of the output voltage to the input voltage when the amplifier circuit means is considered as a black box.

従って増幅回路素子自体の増幅率を変化する方法、ある
いは入力信号レベルを低下させる方法等が増幅度の切り
かえ手段として用いることができる。
Therefore, a method of changing the amplification factor of the amplifier circuit element itself or a method of lowering the input signal level can be used as means for switching the amplification degree.

又、切り替え手段自体には、リレー又はアナログスイッ
チ等を用いることができる。
Furthermore, a relay, an analog switch, or the like can be used as the switching means itself.

−9− 以下、本発明に係る処理装置の主要部にマイクロプロセ
ッサを利用したディジタル−]ンビュータを使ったー具
体的実施例に基づいて本発明を詳しく述べる。
-9- Hereinafter, the present invention will be described in detail based on a specific example in which a digital computer using a microprocessor is used as the main part of the processing device according to the present invention.

第3図は方位検出装置全体の構成を示したブロックダイ
ヤグラムである。磁気センサ2の出力信号は、増幅回路
手段4に入力し、増幅後処理装置6に入ツノし、信号処
理の後表示装置8に出ノ〕される。
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the direction detection device. The output signal of the magnetic sensor 2 is inputted to the amplification circuit means 4, inputted to the amplification and post-processing device 6, and outputted to the display device 8 after signal processing.

まず磁気セン+J2の構成について説明する。First, the configuration of magnetic sensor +J2 will be explained.

第4図は、本実施例において使用されたスラックスゲー
ト型の磁カヒンサ2を示したものである。
FIG. 4 shows a slack gate type magnetic capacitor 2 used in this example.

磁性的に硬質の材料でできた環状コア13の一部に励振
コイル14が施されており、励振コイル14の両端は、
発振器15に接続され周波数Fの交流信号によって励振
されている。一方、環状コア13の1つの直径方向に巻
かれた出ノj」イル10及びそれに垂直な方向に巻かれ
た出力コイル11が配設されている。出力コイル10(
よ、そのコイルの軸は、x軸方向に向き、車両の進行方
向に配−10− 段されている。又、出ノJ−11イル11の軸番よ、y
軸方向に向き、車両の進行方向に垂直である。そして、
出力コイル10は磁場ベク1ヘルのX方向成分を検出し
、出ノ〕コイル11(よ磁場ベク]〜ルのy方向成分を
検出Jる。
An excitation coil 14 is provided on a part of an annular core 13 made of a magnetically hard material, and both ends of the excitation coil 14 are
It is connected to an oscillator 15 and excited by an alternating current signal of frequency F. On the other hand, an output coil 10 wound in the diametrical direction of one of the annular cores 13 and an output coil 11 wound in a direction perpendicular thereto are arranged. Output coil 10 (
The axes of the coils are oriented in the x-axis direction, and the coils are arranged in 10 stages in the direction of travel of the vehicle. Also, the axis number of Deno J-11 Ile 11, y
It is axially oriented and perpendicular to the direction of vehicle travel. and,
The output coil 10 detects the X-direction component of the magnetic field vector 1, and the output coil 11 detects the y-direction component of the magnetic field vector.

ここにおいて7ラツクスゲート型の磁力側は良く知られ
ているように励振周波数Fによって容易に飽和されるよ
うに構成されており、その2次巻線である出力コイル1
0及び11にはひずみ波形が生じる。そして、そのひず
み波形の第2高調波の振幅はフラッフスゲ−1〜型の磁
力セン4」−2に印加された直流磁場の大きさに比例し
ている。
Here, the magnetic force side of the 7-lux gate type is configured to be easily saturated by the excitation frequency F, as is well known, and the output coil 1, which is the secondary winding, is configured to be easily saturated by the excitation frequency F.
A distorted waveform is generated at 0 and 11. The amplitude of the second harmonic of the strain waveform is proportional to the magnitude of the DC magnetic field applied to the magnetic force sensor 4''-2 of the fluff sedge type.

次に増幅回路手段について述べる。Next, the amplifier circuit means will be described.

出力コイル10の両端には、それに並列に」ンデン1ノ
20及び抵抗30が接続されている。出力コイル10と
コンデンナ20によって同調回路を構成し、励振周波数
の第2高調波に同調するように構成されている。その同
調された出力信号は、演算増幅器40に入力する様にな
っている。演算増幅器40は、着磁成分が小さい場合に
は、抵抗−11− 32,34によって決定される大ぎさの増幅度を有して
いる。一方、着磁成分が大き(なった場合には、抵抗3
6を抵抗34に並列に接続し、増幅度を低下させるよう
に構成しである。スイッチ50は、アシログスイッチ、
あるいはリレー等で構成されている増幅度切替手段であ
る。
A resistor 20 and a resistor 30 are connected to both ends of the output coil 10 in parallel thereto. The output coil 10 and the condenser 20 constitute a tuning circuit, which is configured to tune to the second harmonic of the excitation frequency. The tuned output signal is input to an operational amplifier 40. The operational amplifier 40 has a large degree of amplification determined by the resistors -11-32 and 34 when the magnetization component is small. On the other hand, if the magnetization component is large (when it becomes large), the resistance 3
6 is connected in parallel to the resistor 34 to reduce the amplification degree. The switch 50 is an asilog switch,
Alternatively, it is an amplification degree switching means composed of a relay or the like.

次に処理装置6について述べる。Next, the processing device 6 will be described.

演算増幅器40の出力信号番、寡、ザンプルホールド回
路60に入力し、ここでその出力信号のピーク値をサン
プルホールドする。そのピーク値をサンプルホールドし
て直流レベルで表わされた磁場成分は、AD変換器62
に入力し、デジタル信号に変換されてコンピュータシス
テム63に入力J−る。同様にコイル11によって検出
されたy成分信号も、前述のX成分を検出すると回路系
と全く同様に構成されている。コンピュータシステムの
処理は後で詳しく述べるが、コンピュータシステムにお
いて計算した結果、着磁量が所定量よりも大きい場合に
はスイッチ50及び51をオンさせる信号を送出し、増
幅度を低下させる。一方、コー  12 − ンビコータシステム63 GJ、表示装置8を駆動し、
車両の進行方向の表示を行なう。一回転補正スイッチ6
4は、車両を一回転させて着磁成分を求めるための、動
作開始信号を与えるスイッチである。
The output signal number of the operational amplifier 40 is inputted to a sample hold circuit 60, where the peak value of the output signal is sampled and held. The peak value is sampled and held and the magnetic field component expressed as a DC level is sent to the AD converter 62.
The signal is input to the computer system 63, converted into a digital signal, and input to the computer system 63. Similarly, the y-component signal detected by the coil 11 is configured in exactly the same way as the circuit system when detecting the aforementioned X-component. The computer system processing will be described in detail later, but if the computer system calculates that the amount of magnetization is larger than a predetermined amount, a signal is sent to turn on the switches 50 and 51 to reduce the amplification. On the other hand, the corn 12-coater system 63 GJ drives the display device 8,
Displays the direction of travel of the vehicle. One rotation correction switch 6
4 is a switch that provides an operation start signal for determining the magnetization component by rotating the vehicle once.

一回転補正スイッチ64の動作信号は、フリップフロッ
プ65に記憶され、コンピュータシステム63にその情
報が入力され、所定の処理を行なう様になっている。
The operation signal of the one-turn correction switch 64 is stored in a flip-flop 65, and the information is input to a computer system 63 for predetermined processing.

次にコンビ1−タシスデ7=%Gこおいて処理される過
程を第5図のフローチャーi−に基づいて説明する。ス
テップ110において、あらゆるパラメータの初期設定
がなされる。次のステップ120に進み一回転補正スイ
ッチ64がオンであるかどうか判定する。オンの場合に
は車両を一回転させて着磁成分を求めることを意味して
いる。ステップ130においては、各方位の信号を入力
1−る。即ち、測定信号の磁場ベクトルのy成分が零と
なる測定値のX成分をXe 、XWとして読み込む。同
様にX成分が零となる測定値のy成分をYn、YSとし
てよみ込む。第6図はこれらの値を表示し−13− た説明図である。そしてステップ140において、それ
らの値の平均値を次式により求める。
Next, the process of processing the combination 1-tasis-de 7=%G will be explained based on the flowchart i- in FIG. In step 110, initial settings of all parameters are made. Proceeding to the next step 120, it is determined whether the one-rotation correction switch 64 is on. When it is on, it means that the vehicle is rotated once and the magnetization component is determined. In step 130, signals in each direction are inputted. That is, the X component of the measurement value where the y component of the magnetic field vector of the measurement signal becomes zero is read as Xe and XW. Similarly, the y components of the measured values where the X component is zero are read as Yn and YS. FIG. 6 is an explanatory diagram showing these values. Then, in step 140, the average value of these values is calculated using the following equation.

Xer−(Xe 十Xw ) / 2−=・−= (1
)Yer= (Yn +Ys )/2・・・・−・= 
(2)この様にしてベクトル軌跡の円の中心(Xer。
Xer-(Xe 1Xw) / 2-=・-= (1
)Yer= (Yn +Ys)/2・・・・−・=
(2) In this way, the center of the circle of the vector locus (Xer).

Ver)が求まったことになる。ステップ150では、
中心ベクトルの大きさを算出する。Hrの値が磁気セン
サの方位に無関係な直流成分である着磁量を表わす。そ
してステップ160Iこ移りその値Hrが所定の(fi
 Chよりも大きいか否か判定1−る。ここでchの値
は、現在の増幅回路が高増幅度にあるか、低増幅度にあ
るかに応じて異なった値に設置されている。所定の値よ
りも大きい場合にはステップ170に移りハイレベルの
着磁信号を出力する。これは@磁ベクトルが所定の値よ
りも太き(なっていることを意味する。又、所定の値よ
りも小さい時にはステップ180に移りロウレベルの着
磁信号を出力する。これは着磁ベクトルが所定の値より
も小さいことを意味する。そして、該信号を出力してス
テップ190においてm−14− 回転指令のためのフリップ70ツブ65をリレットづる
。ステップ170及びステップ180で出力された信号
に応じて演粋増幅器40及び41の入出力に接続された
帰還抵抗36及び37を導通及び非導通にすることによ
って、それらのstew増幅器の増幅度を変化させる。
Ver) has been found. In step 150,
Calculate the magnitude of the center vector. The value of Hr represents the amount of magnetization, which is a DC component that is unrelated to the orientation of the magnetic sensor. Then, in step 160I, the value Hr is set to a predetermined value (fi
Determination 1-1 whether or not the value is larger than Ch. Here, the value of ch is set to a different value depending on whether the current amplifier circuit has a high amplification degree or a low amplification degree. If it is larger than the predetermined value, the process moves to step 170 and a high-level magnetization signal is output. This means that the @magnetic vector is thicker than a predetermined value. Also, if it is smaller than a predetermined value, the process moves to step 180 and outputs a low-level magnetization signal. This means that the magnetization vector is thicker than a predetermined value. This means that the signal is smaller than a predetermined value. Then, in step 190, the signal is output and the flip 70 knob 65 for the m-14 rotation command is relit. By making the feedback resistors 36 and 37 connected to the input and output of the stew amplifiers 40 and 41 conductive and non-conductive accordingly, the amplification degree of these stew amplifiers is changed.

又、ステップ120において一回転スイッチが押されて
ない場合には@磁ベク1ヘル、即ちベクトル軌跡の中心
がすでに求まっている訳であるからステップ200にJ
3いて方位MWを行なう。そして、ステップ210に移
り、そのステップ200で求めた方位を第7図に示ず様
な点燈表示翳1で北の方位を表示する。
Also, if the 1 rotation switch is not pressed in step 120, @magnetic vector 1 hel, that is, the center of the vector locus has already been found, so J is entered in step 200.
3 and perform the direction MW. Then, the process moves to step 210, and the direction determined in step 200 is displayed as a north direction with a light display shade 1 not shown in FIG.

以上の実施例において処]!I!装置は、主にディジタ
ル信号を取り扱うコンビコータシステムによって実現し
たが必ずしもそれらに限定されるものではなく、本発明
は、前記の様な思想に基づくものであるから他のアナロ
グ回路、及びアナログとディジタル回路の混合回路等に
よっても実現することが可能である。
In the above examples]! I! Although the device was realized by a combicoater system that mainly handles digital signals, it is not necessarily limited thereto.Since the present invention is based on the above idea, it can also be used with other analog circuits and analog and digital signals. It can also be realized by a mixed circuit or the like.

以上、要するに本発明は、磁気検出レンジによ−15一 つて検出された信号のうちで車の方位に無関係な磁場成
分を検出しその磁場成分が大きい場合には交流信号増幅
器の増幅率を低く押さえることによって回路が飽和する
のを防止したものである。そして、方位に無関係な磁場
成分が小さい場合には大きな増幅率で増幅し、感度を合
せて大きく保つ様にしたものである。従って本発明装置
によれば、方位検出の感度を減少させることなく、かつ
、着磁が大きくなっても回路を飽和させることがない。
In summary, the present invention detects a magnetic field component unrelated to the direction of the vehicle among the signals detected by the magnetic detection range, and when the magnetic field component is large, the amplification factor of the AC signal amplifier is lowered. This prevents the circuit from becoming saturated by holding it down. When the magnetic field component unrelated to the orientation is small, it is amplified with a large amplification factor, and the sensitivity is kept large. Therefore, according to the device of the present invention, the sensitivity of direction detection is not reduced, and even if the magnetization becomes large, the circuit will not be saturated.

よって精確な方位の検出ができる。Therefore, accurate direction detection is possible.

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

第1図及び第2図は磁場ベクトルの水平分力を検出する
原坤を説明する説明図である。第3図は、本発明に係る
一実施例の方位検出装置の全体を示す構成図である。第
4図は同実施例において使用した磁気センサの構成図で
ある。第5図は同実施例において使用した」ンビュータ
システムの処理を示すフローヂャー1へである。第6図
は、ベクトル軌跡の中心を求める方法を示した説明図、
第7図は方位を表示する表示装置の平面図である。 =  16  = 1・・・車両       2・・・磁気レンジ4・・
・増幅回路手段   6・・・処理装置8・・・表示装
置    10.11・・・出力コイル50.51・・
・アナログスイッチ 63・・・コンピュータシステム 特許出願人  日本電装株式会社 代理人  弁理士  大川 宏 弁理士  原書 修 弁理士  丸山明夫 −17− 第1図 第4図 第6図 第7図 55−
FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams illustrating a method for detecting the horizontal component of a magnetic field vector. FIG. 3 is an overall configuration diagram of an orientation detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram of the magnetic sensor used in the same example. FIG. 5 is a flowchart 1 showing the processing of the computer system used in the same embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method for finding the center of a vector locus,
FIG. 7 is a plan view of a display device that displays orientation. = 16 = 1...Vehicle 2...Magnetic range 4...
- Amplifying circuit means 6... Processing device 8... Display device 10.11... Output coil 50.51...
・Analog switch 63...Computer system patent applicant Nippondenso Co., Ltd. Agent Patent attorney Hiroshi Okawa Original document Patent attorney Akio Maruyama -17- Figure 1 Figure 4 Figure 6 Figure 7 Figure 55-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 !&磁場ベクトル水平分力を検出する磁気はンすと、該
磁気センサによって検出された信号を増幅する増幅回路
手段と、該増幅回路手段の出力信号を入力し、該信号か
ら地磁気の水平分力を算出することによって方位を求め
る処理装置と、その結果を表示する表示装置とからなる
方位検出装置において、 前記処理装置は、前記磁気センサによって検出された磁
場ベクトルの水平分力のうちで、前記磁気センサの面す
る方位に無関係な水平分力を選別し、該方位に無関係な
水平分力の大きさが、所定の値以上に達したときは、そ
の旨の制御信号を送出する機能を有し、 前記増幅回路手段は、処理装置からの前記制御信号を受
信するように接続されており、該制御信号を受信したと
きは、該増幅回路手段の信号増幅−1一 度を低増幅度に切替えうる増幅度切替え手段を有するこ
とを特徴とする方位検出装置。
[Claims]! & Magnetic field vector horizontal component force is detected by an amplifying circuit means for amplifying the signal detected by the magnetic sensor, an output signal of the amplifying circuit means is inputted, and the horizontal component force of the earth's magnetic field is calculated from the signal. In a direction detection device comprising a processing device that obtains a direction by calculating the direction, and a display device that displays the result, the processing device is configured to calculate the direction of the direction by calculating the horizontal component of the magnetic field vector detected by the magnetic sensor. It has a function that selects horizontal force components that are unrelated to the direction in which the magnetic sensor faces, and when the magnitude of the horizontal force components that are unrelated to the direction reaches a predetermined value or more, it sends a control signal to that effect. and the amplification circuit means is connected to receive the control signal from the processing device, and when receiving the control signal, switches the signal amplification -1 of the amplification circuit means to a low amplification degree. An azimuth detection device characterized by having an amplification degree switching means.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04110717A (en) * 1990-08-31 1992-04-13 Seibutsukei Tokutei Sangyo Gijutsu Kenkyu Suishin Kiko Method for detecting travelling direction of agricultural vehicle
JPH05107065A (en) * 1992-04-14 1993-04-27 Nissan Motor Co Ltd Azimuth meter for vehicle
JPH05196468A (en) * 1991-12-18 1993-08-06 Nissan Motor Co Ltd Azimuth meter for car
JP2019002911A (en) * 2017-06-14 2019-01-10 エイブリック株式会社 Magnetic sensor circuit

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