JPS62138716A - Signal processing circuit for azimuth sensor - Google Patents
Signal processing circuit for azimuth sensorInfo
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- JPS62138716A JPS62138716A JP28025385A JP28025385A JPS62138716A JP S62138716 A JPS62138716 A JP S62138716A JP 28025385 A JP28025385 A JP 28025385A JP 28025385 A JP28025385 A JP 28025385A JP S62138716 A JPS62138716 A JP S62138716A
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、車両に搭載されてその進行方向を検出する方
位センサの出力信号を処理する回路に関し、特に車両の
走行ゆれは検出せずに、道路に沿った進行方向の変化の
みを確実にかつ迅速に取り出すための方位センサ信号処
理回路に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a circuit that processes an output signal of a direction sensor mounted on a vehicle to detect the direction of travel of the vehicle, and in particular to a circuit that processes an output signal of a direction sensor that is mounted on a vehicle and detects the direction of travel of the vehicle. The present invention relates to a direction sensor signal processing circuit for reliably and quickly extracting only changes in the direction of travel along a road.
近年、電子技術の急速な発達に伴って、車載用ナビゲー
ション装置が開発されている。この車載用ナビゲーショ
ン装置は、車両の現在位置および進行方向を自動的に表
示することによって、目的地への走行を案内するもので
ある。In recent years, with the rapid development of electronic technology, in-vehicle navigation devices have been developed. This in-vehicle navigation device automatically displays the current location and direction of travel of the vehicle to guide the vehicle to its destination.
ここで、車載用ナビゲーション装置は、車両の走行方位
を検出する方位検出部と、車輪の回転から車両の走行速
度を検出する車速検出部と、前記方位検出部から発生さ
れる方位信号と前記車速検出部から発生される車速信号
とを入力として演算することにより、車両の現在位置を
求める演算部と、この演算部において求められた現在位
置を走行方向とともに表示する表示部とによって構成さ
れている。Here, the in-vehicle navigation device includes a direction detection section that detects the running direction of the vehicle, a vehicle speed detection section that detects the running speed of the vehicle from the rotation of the wheels, a direction signal generated from the direction detection section, and a direction signal generated from the direction detection section and the vehicle speed. It consists of a calculation part that calculates the current position of the vehicle by inputting and calculating the vehicle speed signal generated from the detection part, and a display part that displays the current position determined by this calculation part along with the driving direction. .
ここで、方位検出部に用いられる方位センサは、地磁気
を利用して方位を検出するものであって、互いに異なる
方向に巻回された2個のコイルから方位に応じたレベル
を有する2種の方位信号X。Here, the orientation sensor used in the orientation detection section detects the orientation using earth's magnetism, and consists of two types of coils wound in different directions, each having a level corresponding to the orientation. Direction signal X.
Yを取り出し、この両方位信号の位相関係とレベルから
車両進行方向の方位を求めている。Y is taken out, and the azimuth in the vehicle's traveling direction is determined from the phase relationship and level of these two direction signals.
しかしながら、方位センサを自動車に搭載して進行方向
の方位を検出して見ると、直線道路を走行している場合
においても、方位センサの出力信号に微妙なゆらぎが生
ずる。つまり、運転者は直線道路の走行に際しても、左
右にずれる車両の進行方向を微妙なハンドル操作によっ
て直進走行を確保していることから、この車両の微妙な
左右移動がゆらぎとなって方位センサの出力信号に表わ
れるものである。そして、この方位センサの出力信号に
ゆらぎが生ずると、現在位置および進行方向の算出に誤
差が生じてしまうことになる。However, when an azimuth sensor is mounted on a car to detect the azimuth in the direction of travel, subtle fluctuations occur in the output signal of the azimuth sensor even when driving on a straight road. In other words, even when driving on a straight road, the driver uses delicate steering wheel operations to ensure that the vehicle continues to travel in a straight line, even if the vehicle is drifting left or right.This slight left and right movement of the vehicle causes fluctuations in the direction sensor. This is what appears in the output signal. If fluctuation occurs in the output signal of this direction sensor, an error will occur in the calculation of the current position and the direction of travel.
これに対して、方位センサの出力信号を平均化処理回路
に供給して平均化処理を加えることにより、微少変化を
除去することも行われているが、車両がその進行方向を
実際に変えた場合における信号にも平均化処理が加えら
れることから、出力信号波形がなまって走行方向の変化
を迅速に検出することが出来ない問題点を有している。On the other hand, slight changes have been removed by supplying the output signal of the direction sensor to an averaging processing circuit and applying averaging processing, but if the vehicle actually changes its direction of travel, Since the averaging process is also applied to the signal in the case of a vehicle, the output signal waveform becomes dull and a change in the running direction cannot be detected quickly.
この発明による方位センサ信号処理回路は、方位センサ
の出力信号を通常時は平均化して取り出すことにより方
位信号とし、方位センサの出力信号を微分した微分信号
のレベルが設定範囲を越えたならば、方位センサの出力
信号を方位信号として直接取り出すものである。The orientation sensor signal processing circuit according to the present invention normally averages and extracts the output signal of the orientation sensor to obtain the orientation signal, and if the level of the differential signal obtained by differentiating the output signal of the orientation sensor exceeds the set range, The output signal of the direction sensor is directly extracted as a direction signal.
この様に構成された方位センサ信号処理回路においては
、通常時は方位センサ信号を平均化処理して取り出すた
めに、直線走行時における方位センサ信号の微妙なゆら
ぎが防止されて安定した方位信号が得られることになる
。そして、方位センサの出力信号を微分する微分信号の
レベルが談定値を越えたならば、車両の進行方向が道路
に沿って変化したものと判断し、この期間は方位センサ
の出力信号を直接取り出すことによって、平均化処理回
路による信号の遅れを防止して走行方向変化の迅速な検
出を優先させているものである。In the azimuth sensor signal processing circuit configured in this way, the azimuth sensor signal is normally averaged and extracted, so subtle fluctuations in the azimuth sensor signal are prevented when driving in a straight line, and a stable azimuth signal is obtained. You will get it. If the level of the differential signal that differentiates the output signal of the direction sensor exceeds the negotiated value, it is determined that the direction of travel of the vehicle has changed along the road, and during this period, the output signal of the direction sensor is directly extracted. This prevents signal delays caused by the averaging circuit and prioritizes prompt detection of changes in travel direction.
第1図は、本発明による方位センサ信号処理回路の一実
施例を示す回路図である。同図においては1は平均化処
理回路であって、図示しない方位センサから出力される
方位センサ信号を積分することにより、微少変化を除去
した平均化信号Bを取り出している。2は方位センサ信
号Aを微分することにより、その変化分に応じた微分信
号Cを取り出す微分回路、3は微分信号Cのレベルが設
定範囲を越える期間を判別して、信号選択制御信号りを
出力するウィンドコンパレータであって、微分信号Cが
可変抵抗3aによって設定される上限基準値V□を越え
る期間を検出するコンパレータ3bと、微分信号Cが可
変抵抗3cによって設定される下限基準値vLを越えて
低下する期間を検出スるコンパレータ3bおよび両コン
パレータ3b、3dの出力信号を信号選択制御信号りと
して取り出すオアゲート3eとによって構成されている
。4は信号選択回路であって、通常時は平均化処理回路
1から入力端6に供給される平均化信号を選択すること
により方位信号Eとして出力し、ウィンドコンパレータ
3から出力される信号選択制御信号りが“H”に反転す
ると、その“H”期間においてのみ、入力端aに供給さ
れる方位センサ信号Aを選択することにより方位信号E
として出力するように構成されている。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an orientation sensor signal processing circuit according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an averaging processing circuit, which integrates the azimuth sensor signal output from an azimuth sensor (not shown) to extract an averaged signal B from which minute changes have been removed. 2 is a differentiation circuit that differentiates the direction sensor signal A and extracts a differential signal C corresponding to the amount of change; 3 is a differentiation circuit that determines the period in which the level of the differential signal C exceeds a set range, and controls the signal selection control signal. A comparator 3b which is a window comparator that outputs and detects a period in which the differential signal C exceeds the upper limit reference value V□ set by the variable resistor 3a, and a comparator 3b which detects the period in which the differential signal C exceeds the lower limit reference value VL set by the variable resistor 3c. It is comprised of a comparator 3b that detects a period in which the signal decreases beyond that level, and an OR gate 3e that takes out the output signals of both comparators 3b and 3d as a signal selection control signal. Reference numeral 4 denotes a signal selection circuit, which normally selects the averaged signal supplied from the averaging processing circuit 1 to the input terminal 6 to output it as an azimuth signal E, and controls signal selection to be output from the window comparator 3. When the signal RI is inverted to "H", the azimuth signal E is selected by selecting the azimuth sensor signal A supplied to the input terminal a only during the "H" period.
It is configured to output as .
この様に構成された方位センサ信号処理回路において、
例えば第2図(alに示す状態の方位センサ信号Aが発
生されると、平均化処理回路lはこの方位センサ信号A
に積分回路等を用いて平均化処理を加えることにより、
微少変化が吸収された第2図(b)に示す平均化信号B
が出力される。一方、微分回路2は、方位センサ信号A
を微分することにより、第2図[C)に示す微分信号C
を出力してウィンドコンパレータ3に供給する。ここで
、ウィンドコンパレータ3を構成するコンパレータ3b
は、正極入力端に微分信号Cが供給され、負極入力端に
可変抵抗器3aによって設定される上限基準値Vllが
供給されていることから、微分信号Cが第2図(C1に
示す上限基準値VHを越えると、このコンパレータ3b
の出力が反転して“H”信号が出力される。そして、こ
の“I]”信号は、オアゲート3eにより信号選択制御
信号りとして出力される。つまり、第2図(C1に示す
微分信号Cに対しては、上限基準値V、を越える時点t
、−zt。In the direction sensor signal processing circuit configured in this way,
For example, when the azimuth sensor signal A in the state shown in FIG.
By applying averaging processing using an integrating circuit, etc.,
Averaged signal B shown in Fig. 2(b) in which minute changes have been absorbed
is output. On the other hand, the differentiating circuit 2 receives the direction sensor signal A
By differentiating , the differential signal C shown in Fig. 2 [C] is obtained.
is output and supplied to the window comparator 3. Here, the comparator 3b constituting the window comparator 3
Since the differential signal C is supplied to the positive input terminal and the upper limit reference value Vll set by the variable resistor 3a is supplied to the negative input terminal, the differential signal C is set to the upper limit reference value shown in FIG. 2 (C1). When the value VH is exceeded, this comparator 3b
The output of is inverted and an "H" signal is output. This "I" signal is output as a signal selection control signal by the OR gate 3e. In other words, for the differential signal C shown in FIG.
, -zt.
間において信号選択制御信号りが出力されることになる
。A signal selection control signal is output in between.
ここで、信号選択制御信号りによって切替制御される信
号選択回路4は、時点1.までの期間は微分回路2から
出力される微分信号Cのレベルが上限基準値■□と下限
基準値VL間に位置して信号選択制御信号りが“L”と
なっていることから、第2図(b)に示す平均化信号B
を選択し、これを第2図(d)に示す方位信号Eとして
出力する。従って、この時点L1までの期間においては
、方位センサ信号Aに含まれるゆれが除去された安定信
号が方位信号Eとして出力される。次に、第2図(c)
に示す時点tI+LZ間においては、微分回路2から出
力される微分信号Cが上限基準値VH以上であることか
ら、ウィンド・コンパレータ3から“H”レベルの信号
選択制御信号りが発生される。信号選択制御信号りが発
生されると、信号選択回路4は入力端aに供給されてい
る方位センサ信号へを選択し、これを方位信号Eとして
出力する。つまり、方位センサ信号Aの大きな変化に対
しては、方位センサ信号Aをそのまま取り出して方位信
号Eとすることにより、信号の遅れを防止している。Here, the signal selection circuit 4, which is switched and controlled by the signal selection control signal, operates at time 1. During the period up to this point, the level of the differential signal C output from the differentiating circuit 2 is between the upper limit reference value □ and the lower limit reference value VL, and the signal selection control signal is “L”. Averaged signal B shown in figure (b)
is selected and outputted as the azimuth signal E shown in FIG. 2(d). Therefore, during the period up to this point L1, a stable signal from which the fluctuations included in the azimuth sensor signal A have been removed is output as the azimuth signal E. Next, Figure 2(c)
Between time points tI+LZ shown in FIG. 2, since the differential signal C output from the differentiating circuit 2 is greater than the upper limit reference value VH, the window comparator 3 generates an "H" level signal selection control signal. When the signal selection control signal is generated, the signal selection circuit 4 selects the azimuth sensor signal supplied to the input terminal a, and outputs this as the azimuth signal E. That is, in response to a large change in the direction sensor signal A, the direction sensor signal A is taken out as it is and used as the direction signal E, thereby preventing a signal delay.
ここで、微分信号Cが最大となる時点から時点t2まで
の期間においては、信号にゆれが含まれてしまうことに
なるが、この期間は掻めて短いために何ら問題とはなら
ず、これよりも方位が迅速に検出出来る効果の方が有効
である。次に、第2図(C1に示す時点L2以後におい
ては、微分信号Cが上限基準値■□と下限基準値■、と
の範囲内に含まれることから、信号選択制御信号りが“
L”となって、信号選択回路4はゆれが除去されて安定
している微分信号Bを方位信号Eとして第2図(dlに
示すように出力する。つまり、この方位センサ信号処理
回路においては、方位センサ信号が小さくゆれている場
合には、直線状の走行状態であると判断して、方位セン
サ信号Aを平均化処理して安定化させたものを方位信号
Eとして出力することにより信号の安定化を優先させる
。これに対して、方位センサ信号が大きく変動する走行
方向の変化時には、方位センサ信号Aをそのまま出力す
ることによって、信号の安定化よりも走行方向変化の検
出に対する迅速化を優先させている。従って、この方位
センサ信号処理回路から出力される方位信号を用いて各
種演算処理を行うことにより、現在位置および走行方向
を高精度にかっ、その変化を迅速に求めることが可能に
なる。Here, the signal will contain fluctuations during the period from the time when the differential signal C reaches its maximum to time t2, but this period is quite short and does not pose any problem. It is more effective to be able to detect the direction quickly. Next, after time L2 shown in FIG.
The signal selection circuit 4 outputs the differential signal B, which is stabilized with the fluctuation removed, as the orientation signal E as shown in FIG. 2 (dl).In other words, in this orientation sensor signal processing circuit, If the direction sensor signal fluctuates slightly, it is determined that the vehicle is traveling in a straight line, and the direction sensor signal A is stabilized by averaging processing and outputted as the direction signal E. On the other hand, when the direction sensor signal changes significantly and the direction of travel changes, by outputting the direction sensor signal A as it is, priority is given to stabilizing the direction of travel rather than stabilizing the signal. Therefore, by performing various arithmetic processing using the azimuth signal output from this azimuth sensor signal processing circuit, it is possible to determine the current position and traveling direction with high precision, and to quickly determine changes therein. It becomes possible.
なお、走行方向が前述した場合とは逆の方向に大きく変
化した場合には、方位センサ信号Aのレベルが急激に低
下することから、微分回路2から出力される微分信号C
が負方向に大きく変化することになるが、ウィンドコン
パレータ3には入力信号を下限基準値■、と比較すちコ
ンパレータ3dが設けられているために、この場合にお
いても上述した場合と同様に、この下限基準値■、を越
えて低下する入力信号期間に対しては、信号選択回路4
が方位センサ信号Aを直接選択して出力することにより
、方位変化の検出を迅速化する。Note that if the running direction changes significantly in the direction opposite to the case described above, the level of the direction sensor signal A will drop rapidly, so the differential signal C output from the differentiator circuit 2 will
will change significantly in the negative direction, but since the window comparator 3 is provided with a comparator 3d that compares the input signal with the lower limit reference value , in this case as well, as in the case described above, The signal selection circuit 4
directly selects and outputs the azimuth sensor signal A, thereby speeding up the detection of azimuth changes.
以上説明したように、本発明による方位センサ信号処理
回路は、通常時は方位センサ信号を平均化して取り出す
ことにより小さなゆれを除去して安定な方位信号とし、
方位センサ信号が大きく変化した期間においては方位セ
ンサ信号をそのまま方位信号として出力するものである
。このために、通常時には信号のゆれを除去して安定し
た方位信号とすることにより高精度の方位検出が行え、
また走行方向の変化時には迅速な方位検出が行える優れ
た効果を有する。As explained above, the azimuth sensor signal processing circuit according to the present invention normally averages and extracts the azimuth sensor signal to remove small fluctuations and obtain a stable azimuth signal.
During a period in which the direction sensor signal changes significantly, the direction sensor signal is output as it is as a direction signal. For this reason, under normal conditions, highly accurate direction detection can be performed by removing signal fluctuations and creating a stable direction signal.
It also has the excellent effect of quickly detecting the direction when the running direction changes.
第1図は本発明による方位センサ信号処理回路の一実施
例を示す回路図、第2図ta+〜(dlは第1図に示す
回路図の動作を説明するための各部動作波形図である。
1・・・平均化処理回路、2・・・微分回路、3・・・
ウィンドコンパレータ、4・・・信号選択回路。
出願人 日本電気ホームエレクトロニクス・を曳>
蜘司し凹
> ◆史0 酬FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the azimuth sensor signal processing circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of each part for explaining the operation of the circuit diagram shown in FIG. 1. 1...Averaging processing circuit, 2...Differentiating circuit, 3...
Window comparator, 4...signal selection circuit. Applicant: NEC Home Electronics Co., Ltd.>
Kujishiku> ◆History 0 Rei
Claims (1)
平均化信号を出力する平均化処理回路と、前記方位セン
サ信号を微分する微分回路と、この微分回路の出力信号
レベルが予め定められた範囲外に位置するときに信号選
択制御信号を出力するウインドコンパレータと、通常時
は前記平均化処理回路から出力される平均化信号を選択
し、前記信号選択制御信号の発生期間においては前記方
位センサ信号を選択することにより方位信号として出力
する信号選択回路とを備えたことを特徴とする方位セン
サ信号処理回路。an averaging processing circuit that averages the orientation sensor signals output from the orientation sensor and outputs an averaged signal; a differentiation circuit that differentiates the orientation sensor signal; A window comparator that outputs a signal selection control signal when the user is located at An azimuth sensor signal processing circuit comprising: a signal selection circuit that outputs an azimuth signal upon selection.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28025385A JPS62138716A (en) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Signal processing circuit for azimuth sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28025385A JPS62138716A (en) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Signal processing circuit for azimuth sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62138716A true JPS62138716A (en) | 1987-06-22 |
Family
ID=17622423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28025385A Pending JPS62138716A (en) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Signal processing circuit for azimuth sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62138716A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04151511A (en) * | 1990-10-16 | 1992-05-25 | Fujitsu Ten Ltd | Processing device for output signal of flux-gate sensor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60170715A (en) * | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Nissan Motor Co Ltd | Direction detector for vehicle |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP28025385A patent/JPS62138716A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60170715A (en) * | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Nissan Motor Co Ltd | Direction detector for vehicle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04151511A (en) * | 1990-10-16 | 1992-05-25 | Fujitsu Ten Ltd | Processing device for output signal of flux-gate sensor |
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