JPS61193016A - 方位検知装置 - Google Patents
方位検知装置Info
- Publication number
- JPS61193016A JPS61193016A JP3273085A JP3273085A JPS61193016A JP S61193016 A JPS61193016 A JP S61193016A JP 3273085 A JP3273085 A JP 3273085A JP 3273085 A JP3273085 A JP 3273085A JP S61193016 A JPS61193016 A JP S61193016A
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- JP
- Japan
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- azimuth
- output
- sensor
- tilt angle
- angle
- Prior art date
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、地磁気検出式の方位検知装置に係り、特に傾
斜して移動することが多い移動物体に装着された場合に
おいて、走行中に自動的に補正を行なうことで走行中の
方位誤差を少なくする方法に関する。
斜して移動することが多い移動物体に装着された場合に
おいて、走行中に自動的に補正を行なうことで走行中の
方位誤差を少なくする方法に関する。
従来、地気コンパスは船舶で用いられているが常に水平
を保つ様にしておプ、傾角を補正する装ｍはない。一般
的なものとしてジンバル装置という前後左右を慣性に応
じて自由回転する軸で支える装置の上に地気コンパスを
置いている。この様な傾角補正装置は、必然的に大型１
重電となシ、自動車や小型船舶などの移動体に取付ける
には不向きである。
を保つ様にしておプ、傾角を補正する装ｍはない。一般
的なものとしてジンバル装置という前後左右を慣性に応
じて自由回転する軸で支える装置の上に地気コンパスを
置いている。この様な傾角補正装置は、必然的に大型１
重電となシ、自動車や小型船舶などの移動体に取付ける
には不向きである。
例えば特開昭５７−１１６２１１号公報に示す如く基本
的にセンサーは煩いではいけないというのが原則であっ
て、頌いた場合の補正は考慮されていなかった。
的にセンサーは煩いではいけないというのが原則であっ
て、頌いた場合の補正は考慮されていなかった。
本発明の目的は、登はん路などで車体が傾いた場合に、
頑差浦正を行ない、常に正しい方位全出力する地磁気検
出型の方位検知装置を提供することにある。
頑差浦正を行ない、常に正しい方位全出力する地磁気検
出型の方位検知装置を提供することにある。
地磁気を検出して方位を出す装置においては、地磁気が
水平面に対しである角度と持っているため車体が傾い九
りして水平でなくなると出力が変化し誤差を生じる。本
発明は、その傾きが小さい時には、簡単な出力修正を行
なうことで補正できる点に着目し、別体で設けた傾度セ
ンサーからの出力に応じてソフト上で補正を行ない、常
に正確な方位を出力することを可能にした。
水平面に対しである角度と持っているため車体が傾い九
りして水平でなくなると出力が変化し誤差を生じる。本
発明は、その傾きが小さい時には、簡単な出力修正を行
なうことで補正できる点に着目し、別体で設けた傾度セ
ンサーからの出力に応じてソフト上で補正を行ない、常
に正確な方位を出力することを可能にした。
以下、本発明の一実施例ｔ−第１〜第７図を用いて説明
する。
する。
まず、地磁気検出鳳のセンサー及びそのシステム構成ｔ
−第１図に示す。方位センサーは、環状のコア１とコア
にトロイダル状に巻かれた励磁コイル２と方位を検出す
る次めＸ、Ｙ２方向く対応する２次検出コイル３，４か
らなり、２次検出コイルは水平面上に９０゛で直交レ一
方のコイルの軸を車体の進行方向に合せる。そして、セ
ンナ−からのＸ、 Ｙに対応する信号を検波器１１．１
２ｆｔ通し積分器１３，１４を経てアンプ１５．１６に
より増幅し、Ａ／Ｄ変換器１７よりＣＰＵ１９に入力し
、更に傾斜角センサ２２からの出力もＡ／Ｄ変換器１７
よりＣＰＵＩ ９に入カレ、ＣＰＵ内で方位演算を行な
うものとする。
−第１図に示す。方位センサーは、環状のコア１とコア
にトロイダル状に巻かれた励磁コイル２と方位を検出す
る次めＸ、Ｙ２方向く対応する２次検出コイル３，４か
らなり、２次検出コイルは水平面上に９０゛で直交レ一
方のコイルの軸を車体の進行方向に合せる。そして、セ
ンナ−からのＸ、 Ｙに対応する信号を検波器１１．１
２ｆｔ通し積分器１３，１４を経てアンプ１５．１６に
より増幅し、Ａ／Ｄ変換器１７よりＣＰＵ１９に入力し
、更に傾斜角センサ２２からの出力もＡ／Ｄ変換器１７
よりＣＰＵＩ ９に入カレ、ＣＰＵ内で方位演算を行な
うものとする。
方位センサーの動作原理は第２図に示す様に、２次検出
コイル３とコア１０重なり合う部分において、１次コイ
ル２より作られる交流磁界Ｈａと外部より入る地磁気Ｈ
との合成ベクトルがコアの左右で差ができる。その差は
コアと２次コイルの重なる面積に対する地磁気Ｈの入射
角θに比例する丸め、その２次検出コイルを直交させて
設定するとそれに対応するアナログ出力は第３図の様に
方位角θに対しＳＩＮカーブ、ＣＯＳカーブを描く。
コイル３とコア１０重なり合う部分において、１次コイ
ル２より作られる交流磁界Ｈａと外部より入る地磁気Ｈ
との合成ベクトルがコアの左右で差ができる。その差は
コアと２次コイルの重なる面積に対する地磁気Ｈの入射
角θに比例する丸め、その２次検出コイルを直交させて
設定するとそれに対応するアナログ出力は第３図の様に
方位角θに対しＳＩＮカーブ、ＣＯＳカーブを描く。
次に、その車体が頌いた場合の出力変化についての説明
であるが、第４図に示す様に、地磁気は水平面に対しで
ある角度ｒｌなしているのが普通である。その角度は地
球上の位置で違い、一般に磁気赤道でＶｉ９０’、磁極
では０°となる。従つて、この数値は、地域の情報とし
て、偏角と同様に設定される。そして、車体２４が水平
面に対し傾斜角ψをなす場合、車体２４に水平に取付け
られた方位センサーは第４図（ａ）の様な位置関係に有
り、金運行方向側の軸ｔＸ軸とすると、方位センサーの
出力Ｖｚ、ｖｙはそれぞれ、次式で表わされる。
であるが、第４図に示す様に、地磁気は水平面に対しで
ある角度ｒｌなしているのが普通である。その角度は地
球上の位置で違い、一般に磁気赤道でＶｉ９０’、磁極
では０°となる。従つて、この数値は、地域の情報とし
て、偏角と同様に設定される。そして、車体２４が水平
面に対し傾斜角ψをなす場合、車体２４に水平に取付け
られた方位センサーは第４図（ａ）の様な位置関係に有
り、金運行方向側の軸ｔＸ軸とすると、方位センサーの
出力Ｖｚ、ｖｙはそれぞれ、次式で表わされる。
￥ ｘ −Ａ １ Ｓｕθ＋Ｖ ｍｘ ’
・・・・・・・・（１）ｖＹ＝ＡＩｃｏ３θＸｃＯｓ
９） −Ａ ｘ ５ｉｌｌψ十Ｖ。−・−・−（２）た
だし、Ａ＋ ＝ＡＣＯ８γ＊ Ａｘ ”ＡＳｕγと
し、人は、出力の振幅係数である。
・・・・・・・・（１）ｖＹ＝ＡＩｃｏ３θＸｃＯｓ
９） −Ａ ｘ ５ｉｌｌψ十Ｖ。−・−・−（２）た
だし、Ａ＋ ＝ＡＣＯ８γ＊ Ａｘ ”ＡＳｕγと
し、人は、出力の振幅係数である。
この時の出力特性は、ｒ−４０°とすると、第５図に示
す様に変化し、ψが小さい場合では出力は平行移動して
いる様になる。式で表わすと、（２）式よりψが小とす
ると、 Ｖｙ ＝ｓ Ａ ｌ ｃｏｓθＸＣＯ３ψ−Ａ ２ ｓ
ｉｎψ＋ｖ１中Ａ １ ｃｏＳθ−Ａ１ψ＋ｖ、ｙ
−−−−−−（３）と表わせる。従って、この（
１）、 （３）式より方位角θを求めると、 （４）式の様に従来の方法に対し、分子項にｋｇψが加
わっただけの簡単な式で表わせる。Ａ３は定数であるの
で、傾斜角センサーからの出力ψに応じてθを求めるこ
とができる。
す様に変化し、ψが小さい場合では出力は平行移動して
いる様になる。式で表わすと、（２）式よりψが小とす
ると、 Ｖｙ ＝ｓ Ａ ｌ ｃｏｓθＸＣＯ３ψ−Ａ ２ ｓ
ｉｎψ＋ｖ１中Ａ １ ｃｏＳθ−Ａ１ψ＋ｖ、ｙ
−−−−−−（３）と表わせる。従って、この（
１）、 （３）式より方位角θを求めると、 （４）式の様に従来の方法に対し、分子項にｋｇψが加
わっただけの簡単な式で表わせる。Ａ３は定数であるの
で、傾斜角センサーからの出力ψに応じてθを求めるこ
とができる。
ここで、傾斜角センサーとしては、種々有るが本実施例
としては、簡単な構造のものとして、第６図に示すもの
を用いる。動作原理はポテンショ／メータの抵抗２７に
対して、支点２５を軸として、振子２６と反対側に接点
を設けたもので、可動方向は一方向であるが、傾斜角の
方向に合せておくことにすると、その出力は、第６図（
ｂ）に示す様に水平時の出力２８を通る直線の特性にす
ることができる。
としては、簡単な構造のものとして、第６図に示すもの
を用いる。動作原理はポテンショ／メータの抵抗２７に
対して、支点２５を軸として、振子２６と反対側に接点
を設けたもので、可動方向は一方向であるが、傾斜角の
方向に合せておくことにすると、その出力は、第６図（
ｂ）に示す様に水平時の出力２８を通る直線の特性にす
ることができる。
以上のセンサー出力情報より・、計算のフローを第７図
に示す。傾斜角ψの続込みはセンサー出力に応じて平均
化処理することも考えられる。
に示す。傾斜角ψの続込みはセンサー出力に応じて平均
化処理することも考えられる。
以上より、方位センサーと傾斜角センサーを態別に設け
ることでスペース的にも汎用性のある小型軽量の傾斜角
補正形の方位検出装置ができる。
ることでスペース的にも汎用性のある小型軽量の傾斜角
補正形の方位検出装置ができる。
なお、本実施例では、自動車を対象とし一番傾き易い方
向に１つ傾斜角センサーを設けているが、進行方向と垂
直なヨーレイト角の方向にも同様の傾斜角センサーを設
けることで補正でき、船舶などへも応用可能となる。
向に１つ傾斜角センサーを設けているが、進行方向と垂
直なヨーレイト角の方向にも同様の傾斜角センサーを設
けることで補正でき、船舶などへも応用可能となる。
本発明によれば、登はん路などで車体が傾いた場合で出
力が水平時に比して変化しても、傾斜角に応じて補正が
できるので、正しい方位を検出できる。ま九、別体の傾
斜センサーを設けるため、方位センサー自体としては、
従来と変らず小型軽量化ができ取付は場所の制約を受け
なくなる。
力が水平時に比して変化しても、傾斜角に応じて補正が
できるので、正しい方位を検出できる。ま九、別体の傾
斜センサーを設けるため、方位センサー自体としては、
従来と変らず小型軽量化ができ取付は場所の制約を受け
なくなる。
第１図は、本実施例のシステム構成図、第２図は、本実
施例の方位センサーの動作説明図、第３図は、本実施例
の方位センサーの水平時のアナログ出力特性図、第４図
は、車体が傾斜した場合の説明図、第５図は、傾斜角ψ
に対する方位センサーの出力特性図、第６図は、本実施
例の傾斜角センサーの説明図、第７図は、方位角θの計
算フローである。 １・・・センサーコア、２・・・励磁コイル、３．４・
・・２次検出コイル、５・・・励磁回路、６・・・発振
器、７゜９・・・出力、８．１０・・・センサー基準電
圧、１１゜１２・・・検波器、１３．１４・・・積分器
、１５．１６・・・アンプ、１７・・・Ａ／Ｄ変換器、
１８・・・定電圧源、１９・・・演算処理部、２０・・
・表示部、２１・・・メモリー、２２・・・傾斜角セン
サー、２４・・・車体、２５・・・支点、２６・・・成
子、２７・・・抵抗、２８・・・頑斜角Ｏ′も２図 も３町 アナロ幅力特＋１・！ （ｂ） 率５図 （α） （ｂ） Ｖ、 （Ｖ） 弔６図 （α）２−Ｉ （ｂ） ９） （ｄｅｎ）
施例の方位センサーの動作説明図、第３図は、本実施例
の方位センサーの水平時のアナログ出力特性図、第４図
は、車体が傾斜した場合の説明図、第５図は、傾斜角ψ
に対する方位センサーの出力特性図、第６図は、本実施
例の傾斜角センサーの説明図、第７図は、方位角θの計
算フローである。 １・・・センサーコア、２・・・励磁コイル、３．４・
・・２次検出コイル、５・・・励磁回路、６・・・発振
器、７゜９・・・出力、８．１０・・・センサー基準電
圧、１１゜１２・・・検波器、１３．１４・・・積分器
、１５．１６・・・アンプ、１７・・・Ａ／Ｄ変換器、
１８・・・定電圧源、１９・・・演算処理部、２０・・
・表示部、２１・・・メモリー、２２・・・傾斜角セン
サー、２４・・・車体、２５・・・支点、２６・・・成
子、２７・・・抵抗、２８・・・頑斜角Ｏ′も２図 も３町 アナロ幅力特＋１・！ （ｂ） 率５図 （α） （ｂ） Ｖ、 （Ｖ） 弔６図 （α）２−Ｉ （ｂ） ９） （ｄｅｎ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、同一平面にて互いに９０°の位相角をもつて地磁気
を検出する二つの磁気検出素子を有し、その二つの素子
からの出力より方位を検出する方位検知装置の移動物体
上に取付けられた場合の方位出力補正法において、その
移動物体の傾き易い方向に対し傾斜角検知センサーを取
付け、その出力より傾斜角の補正を行なうことを特徴と
する方位検知装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載において、傾斜角の補正
を傾斜角度に比例した出力オフセツトとして方位センサ
ーの出力に加えた後に方位角演算を行なうことを特徴と
する方位検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273085A JPS61193016A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 方位検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273085A JPS61193016A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 方位検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193016A true JPS61193016A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=12366954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273085A Pending JPS61193016A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 方位検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193016A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100206U (ja) * | 1987-12-22 | 1989-07-05 | ||
| JPH0642969A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-02-18 | Kajima Corp | 水中設置物の姿勢計測方法及び装置 |
| JP2007248477A (ja) * | 2003-12-30 | 2007-09-27 | Samsung Electronics Co Ltd | 勾配の影響を補償し方位角を演算する地磁気センサー、およびその演算方法 |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP3273085A patent/JPS61193016A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01100206U (ja) * | 1987-12-22 | 1989-07-05 | ||
| JPH0642969A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-02-18 | Kajima Corp | 水中設置物の姿勢計測方法及び装置 |
| JP2007248477A (ja) * | 2003-12-30 | 2007-09-27 | Samsung Electronics Co Ltd | 勾配の影響を補償し方位角を演算する地磁気センサー、およびその演算方法 |
| US7295943B2 (en) | 2003-12-30 | 2007-11-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Geomagnetic sensor for calibrating azimuth by compensating for an effect of tilting and method thereof |
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