JPS60129609A - 車両用電子コンパスの補正装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は車両用電子コンパスの補正装置、さらに詳しく
言えば１、方位センサの車体磁化による影響をなくす補
正中に前記方位センサの振幅値の算出も同時に行なうこ
とができる車両用電子コンパスの補正装置に関する。

（従来技術）　、 車両の進行方位を表示する車両用電子コンパス。

として倍周波形の、方位センサが知られている。まず、
この種の方位センサについて略述し、このセンサの持つ
問題点について言及する。

第１図は方位センサの基本構成を、示す構成図である。

方位センサ１はトロイ゛ダル状のフェライトコア１０に
互いに直交した検出巻線１１．１２を設け、励磁巻線１
３を交流励磁させる構成がとられている。　・　、　。

（２） 方位センサ１に外部磁界Ｇが印加されると検出巻き線に
表われる東西方向および南北方向の出力電圧Ｖｕ、Ｖν
は次式で与えられる。

Ｖｕ　＝Ｖｃｕ＋ｋＧｓｉｎθ　・ｆｌ、１Ｖｖ−Ｖｃ
ｖ＋ｋＧｃｏｓθ　・１２１ここで、Ｇはその地域の標
準地磁気、ｋは定数、θは北方位から時計回りに取った
方位角である。

Ｖ　ｃ　（Ｖ　ｃｕ、Ｖ　ｃｖ）は方位センサのセンサ
中心電圧であり、車体磁化ベクトルにより生ずる電圧で
ある。Ｖ　ｃｕ、Ｖ　ｃｖはそれぞれＵ方向、■方向の
成分である。したがってＴｌｌ、　＋２１式より、方位
角θは、θ＝ａｒｃｔａｎ　（（Ｖｕ　−Ｖｃｕ）　／
　（Ｖ　ｖ　−Ｖｃｖ）　）・・・（３） によりめられる。Ｖｕ、Ｖｖはそれぞれ方位セ　□フサ
１の出力によりめられるが、Ｖ　ｃｕ、、　、　Ｖ　ｃ
ｖについては各車体により区々である。

車体磁化の影響をなくすための補正（以下、車体磁化補
正という。）を行うには、車体磁化ベクトルを打ち消す
方向に補正ベクトルを発生させればよい。この補正ベク
トルは検出巻線１１．１２（３） に補正電流を流し、この電流値を調整すれば任意の車体
に対して補正が可能である。

第２図は方位センサの車体磁化補正の原理を説明するた
めの図である。車両の車体磁化ベクトルを００とすると
車両の１旋回時に得られる方位センサ１の出力の軌跡は
０点を中心とする円になる。

直交座標のＵ軸、Ｖ軸と円軌跡との交点をＶａ。

Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄがまれば、０点の座標（Ｖ　ｃｕ。

Ｖｃｖ）は次式で算出できる。

Ｖｃｕ＝　（Ｖａ　＋Ｖｂ）　／　２　−（４１Ｖｃｖ
＝　（Ｖ　ｃ　＋Ｖ　ｄ）　／　２　−ｔ５）そこで、
０点の座標（Ｖ　ｃｕ、Ｖ　ｃｖ）がまれば、ベクトル
ＣＯを発生させるような（−Ｖ　ｃｕ、−Ｖ　ｃｖ）座
標に対応する補正電流を方位センサ１の検出巻線１１．
１２に印加すればよい。

車体磁化が異常に大きいときには、第２図に示す円の中
心Ｃが半径以上にずれてしまい、この場合には車両の１
旋回ではＵ軸、Ｖ軸との計４切片がめられない。このた
めには、車両の現在方位を０にするような原点収束補正
を行ない、その後（４） に前述の補正を行なえばよい。

つぎに、＋１１．　＋２１式の振幅Ａ＝ｋＧ　（以下、
Ａ値という。）について説明する。Ａ値は東西および南
北の単位時間τあたりの走行□移動距離を算□出する時
に用いられる。単位時間当たりの東西方向移動距離をΔ
Ｘτ、走行距離をΔＬτとし、そ゛の時の方位センサの
東西方向のセレサ出力電圧を（Ｖ　ｅｈ）τ、中心電圧
を（’Ｖｃ）ｒとすれ□ば、　Δにτ−（（（Ｖｅｌｌ
）τ−（Ｖｃ　）’　ｒ）ンＡ〕×ΔＬ　τ　・・・′
（６ト で表される。同様に、単位時間当りの南北方向移動距離
Δｙｔは、 Δｙ　ｔ　＝　（（（Ｖｎｓ）　ｒ　−（Ｖｃ”’）τ
）　／Ａ）×□ΔＬｒ　□　・・・（７） である。を時間後の東西の移動距゛離’ｘｔ、および南
北の″移動″距離ｙイは、 ｘｔ＝ΣΔＸτ　・・・（８） ｙｔ＝ΣΔｙτ　゛　・・・（９） で′与えられる。ことで、Σはｔ＝Ｑ〜Ｔの和とする。

このＡ値はその地域の緯度により変化す纂値（５） であるので、緯度の変わるごとに調整しなければ正確な
電子コンパスの表示はできない。自動車が世界各地に輸
出されている現状においては、車両ごとにいちいち調整
することは煩しい。

（発明の目的）・′　□ そこで、本発明の目的は倍周波形方位センサを使用する
電子コンパスで車両を旋回して車体磁化補正を行う動作
中に前記方位センサの振幅の算出も同時に行なかごとの
できる車両用電子コンパスの補正装置を提供することに
あ□る。

（発明の構成）′ 前記目的を達成するために本発明、による車両用電子コ
ンパスの補正装置は、円・環状の・コアに励磁巻線を施
し該コ・アの外周直径方向に設けられた第１および第２
の検出巻線からなる方□位センサと。

前・記方位センサの励磁巻線を励磁する゛と・ともに前
記第１および第２め検出巻線の′出力を整流増椙す・る
方位センサ制御回路と、前記方位センサ制御回路の出力
により車両の方向方位を゛演算する演算回路と、前記演
算回路の出力を表示する表示□器と。

（６） からなる車両用電子コンパスに、前記車両を１回または
それ以上旋回することにより前記方位センサの出力軌跡
から前記車両の車体磁化による誤差をなくす補正を行う
車体磁化補正回路を設けた車両用電子コンパスの補正装
置において、前記車体磁化補正回路が作動しているとき
に、前記方位センサのいずれか一方の検出巻線の出力の
最大値および最小値を検出して、それらの値の平均値か
ら前記車両が走行している地域の地磁気に対応する前記
方位センサの振幅値を算出する振幅演算回路を設けて構
成されている。

前記構成によれば本発明の目的は完全に達成できる。

（実施例） 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

第３図は本発明による車両用電子コンパスの補正装置を
示したブロック図、第４図〜第６図は動作を説明するた
めの図である。

方位センサ１は、前述したようにフェライトコ（７） ア１０、検出巻線１１，１２、励磁巻線１３を基本構成
とするセンサである。方位センサｌは方位センサ制御回
路２に接続されている。方位センサ制御回路２は方位セ
ンサｌの励磁巻線１３を励磁するとともに、検出巻線１
１．１２からの検出電圧を整流、増幅する機能を有する
回路である。方位セン号制御回路２からの検出電圧はＡ
／Ｄコンバータ３でディジタル変換されたのちＣＰＵ５
に入力されている。一方、補正スイッチ４は車体磁化補
正を指令するスイッチであり、その出力は方位センサ制
御回路２に接線されている。車体磁化補正がされている
ときには、方位センサ制御回路２からＣＰＵ５にその旨
の信号が出力される。ＣＰＵ５ではその他にも車両の状
態情報が入力されており、補正計算、角度計算、各種ア
ルゴリズムの制御を司っている。ＣＰＵ５で処理された
方位信号は出力インターフニス６を介して表示器７に表
示されている。

つぎに、第４図〜第６図を主に参照して動作を説明する
。

（８） 車体磁化補正をするために、補正スイッチ４を押すと、
方位センサ制御回路２を介してＣＰＵ５へ車体磁化補正
中である旨の信号が出力され、表示器７で補正中の表示
がされる。このとき、車両を１旋回して原点集束補正を
行い、さらに旋回して前述の車体磁化補正を行う。ここ
では、原点集束補正を行う最初の旋回で振幅補正を行う
と考え　□ることにする。　。

ＣＰＵ５で値第、４図に示す＋うに、車体磁化補正が行
なわれているか否かをタイマ割込ルーチンで判断しく１
００）ミ車体磁化補正中である場、命にはインプットキ
ャプチャ割込ルーチンでＡ値を算出する（２００）。　
□ タイマ割込ルーチンは、第５図に示すように他の処理を
行ったのちに（１，０１１）、車体磁化補正　。

が開始されている力項かを判→する（１０２）。

車体磁化補正が行われているときには車体磁化補　。

正フラグに１を立てて（１０３）　、車体磁化補正が行
われていないときにはつぎのステップに進む。、。

つぎに、車体磁化補正が終了しているか否か牽判　□、
、（９） 断して（１０４）　、終了しているときには車体磁化補
正フラグを０にして（１０５）　、終了してい　。

ないときにはつぎのステップに進み、さらに他の□　処
理を行なう（１０６）。

インプットキャプチャ割込ルーチンは、第６図に示すよ
うに他の処理を行ったのちに（２０１）、車体磁化補正
フラグが１か否かを判断する（２０２）。車体磁化補正
フラグが１のときには、方位センサ１のＶｎｓデータが
Ｖｎｓデータの最大値よりも大きいか否かを判断する（
２０３）。大きいときには、そのＶｎｓデータを最大値
Ｖｎｓｍａｘとして記憶する（２０４）。小さいときに
は、そのＶｎｓ゛データがＶｎｓデータの最小値よりも
小さいか否かを判断しく２０５）、小さいときにはその
Ｖｎｓデータを最小値Ｖｎｓｎ＋ｉｎとして記憶する（
２０６）。

□　このようにして、方位センサ１の出力Ｖｎｓデータ
の最大値Ｖｐｓｍａｘ勺最示値Ｖｎｓｍｉｎを決定する
。

つぎに、これらめ値を基にしてＡ値をＡ＝（Ｖｎｓｗａ
ｘ　−Ｖ　ｎｓ　ｗｉｎ）　／２の式により算出して（
２０７）、Ａ値を右にシフトする（２０　Ｂ）。車体磁
（１０） 化補正フラグが立てられていないときには（２０２）、
Ａ値の算出（２０３〜２０８）は行われず、他の処理が
行われる（２０９）。

なお、本実施例では方位センサ１の南北方向の出力Ｖｎ
ｓを例にして説明したが、東西方向の出力Ｖｅｗをもと
に同様の補正を行うこともできる。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように、本発明によれば、車体磁化
補正中に方位センサの振幅値の演算も同時に行なうこと
ができるので、生産行程中に予め地域別に補正を行なっ
ておく必要がなくなった。

さらに、方位センサの振幅値がその地域ごとに演算して
補正されるので電子コンパスの表示が正確に行われるよ
うになっ□た。

【図面の簡単な説明】

第１図は方位センサの基本構成を示した図、第２図は方
位センサの車体磁化補正の原理を□説明するための図で
ある。 第３図は本発明による車両用電子コンパスの補正装置を
示した図、第４図〜第６図は動作を説明するための図で
ある。 ｌ・・・方位センサ　２・・・方位センサ制御回路３・
・・Ａ／Ｄコンバータ　４・・・補正スイッチ５・・・
ＣＰＵ　６・・・出力インタフェース７・・・表示器 特許出願人　鈴木自動車工嵩株式会社 代理人　弁理士　井　ノ　ロ　壽 手続補正書 昭和５９年　２月１Ｏ日 特許庁長官　若杉　和犬　殿□・”） １、事件の表示 ８訓５８年特　許　願第２３８３７７号２、発明の名称 車両用電子コンパスの補正装置 ３、補正をする者 ４、代　理　人 ６、補　正　の　対象　明細書および図面補正の内容（
特願昭５８−２３８３７７）（１）明細書第１０頁第１
８行目から同第２０行目のｒＡ　＝　（Ｖｎｓ　ｗａｘ
　−Ｖｎｓ　ｍ１ｎ）　／　２の式により算出して（２
０７）、Ａ値を右にシフトする（２　′０８）、Ｊをｒ
Ａ−（Ｖｎｓ　ｍａｘ−Ｖｎｓ　ｍ１ｎ）　／　２の式
により算出する（２０７）。」に補正する。 （２）明細書第１１頁第２行目から同第３行目の［Ａ値
の算出（２０３〜２０８）は行われず、他の処理（２０
９）が行われる。」を［Ａ値の算出（２０３〜２０７）
は行われず、他の処理（２０８）が行われる。」に補正
する。 （３）添付図面の第６図を別添の第６図に補正する。 以　上 （１） １□ −５４−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円環状のコアに励磁巻線を施し該コアの外周直径方向に
   設けられた第１お、よび第・２の検出巻線から、なる・
   方位センサと、前記方位センサの励・磁巻線を励磁する
   とともに前記１第、：１およ：び第、２の検出巻線の出
   力を整流増幅する方位センサ制御回路と。 前記方位センサ制御回路の出力により一車両の方、向方
   位を演算する演算回路と、前記演算回路・の出力を・表
   示する表示器、と、からなる車両用電子コンパス、に、
   前記車両を１・回またはそれ、以上、旋回すること：に
   より前記方位セン□すの・出力軌跡から前記車両の車体
   磁化、に−よる誤差をな、く・・ず補正を行う車体磁化
   補正回路を設けた車両用電子コンパスの補正装置に、劃
   、い、て、前記車体磁・・化補正回路が作動しているど
   き、に、前記方位センサ、の゛いずれ、か一方の検出巻
   線の出力の最大値および最小値、を・検・出し・て、そ
   れらの°値の平均・値から前記車両が走行している地（
   １） 域の地磁気に対応する前記方位センサの振幅値を算出す
   る振幅演算回路を設けて構成したことを特徴とする車両
   用電子コンパスの補正装置。