JPS6230569B2 - - Google Patents

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JPS6230569B2
JPS6230569B2 JP55152751A JP15275180A JPS6230569B2 JP S6230569 B2 JPS6230569 B2 JP S6230569B2 JP 55152751 A JP55152751 A JP 55152751A JP 15275180 A JP15275180 A JP 15275180A JP S6230569 B2 JPS6230569 B2 JP S6230569B2
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JP
Japan
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magnetic
output
magnetic detection
maximum
Prior art date
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JP55152751A
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English (en)
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JPS5776411A (en
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Kazuo Sato
Shiro Kawamura
Ken Kawahashi
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Navigation (AREA)

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
等に用いられる方位検出装置の出力補正装置に係
り、更に詳細には地球磁界により空気中に生ずる
磁束を利用して方位を検出する方位検出装置の出
力補正方法及び装置に係る。
同一平面上にて互いに90゜の位相角をもつて地
球磁界、即ち地磁気を検出する第一及び第二の磁
気検出素子を有し、前記第一及び第二の磁気検出
素子の各出力より方位を検出する方位検出装置は
従来から考えられている。
かかる方位検出装置にあつては、第一の磁気検
出素子の出力と第二の磁気検出素子の出力との組
合せにより方位を検出するのであるから、第一及
び第二の磁気検出素子の各々のゲイン特性が互い
に等しくないと正確な方位を検出することができ
ない。しかし、実際には、磁気検出素子のばらつ
きに起因して第一及び第二の磁気検出素子が各々
の異なつたゲイン特性を持つことが往往にしてあ
る。また、これら磁気検出素子が例えばルーフ等
の車輌ボデー鋼板に近接して取付けられ固定され
ている場合には、ボデー鋼板近傍を地磁気が通る
のに車輌前後方向と左右方向とでは地磁気の通り
易さが異なるといつた車輌構造上からの指向性に
起因して、第一及び第二の磁気検出素子の出力が
車輌構造に依存することがある。このため、従
来、磁気検出素子の出力を増幅する増幅回路の増
幅率を個々に調整して、各磁気検出素子そのもの
のゲイン特性及び車輌構造上の指向性に起因する
各磁気検出素子出力のアンバランスを補償してい
る。
ところで、地球磁界により空気中に生じた磁束
が検出素子と鎖交する量に比例して出力電圧を発
生する磁気検出装置として、例えば磁気変調型の
フラツクスゲートバルブ、ホール素子等を用いた
フラツクスメータ等がある。このような検出素子
を二個用い、例えば磁気変調型のフラツクスゲー
トバルブではその第一及び第二の磁気検出素子を
同一平面上にて互いに90゜の位相角をもつて配置
し、これを地球磁界中に水平に置いた場合、第一
の磁気検出素子の巻線中心軸が地球磁界による空
気中磁界密度の水平成分Behとなる角度をθとす
れば、適当な出力回路により次式(1)及び(2)に示さ
れている如き出力を取出すことが可能である。
X=KxBeh cosθ (1) Y=KyBeh cos(θ−90゜) =KyBeh sinθ (2) ここで、Xは第一の磁気検出素子の出力、Yは
第二の磁気検出素子の出力、Kx,Kyは第一及び
第二の磁気検出素子の出力ゲインに依存する係数
であり、完全に第一及び第二の磁気検出素子の出
力のバランス調整がとられ、且車輌構造による指
向性が等方であれば、KxとKyは互いに等しく、
Kx=Ky=Kである。
(1)及び(2)式で示されるX,Y出力は、Kx=Ky
=Kの場合に於て、θを0〜360゜変化させた場
合、例えば車輌に於ては、車輌が地球磁界中にて
一回転或いは一旋回された場合、(1)及び(2)式から
θを消去すれば、数式的には周知のように次式(3)
で示される如く、XY座標の原点を中心とする半
径KBehの円を描く軌跡となる。
X2+Y2=(KBeh)2 (3) また、X,Y出力は、Kx≠Kyの場合には次式
(4)で示される如く、XY座標の原点を中心とする
楕円を描く軌跡となる。
/(KxBeh)+Y/(KyBeh)
I(4) Kx=Ky=Kの場合の(1),(2),(3)式を第1図
に、Kx≠Kyの場合の(1),(2),(4)式を第2図に示
す。
第一の磁気検出素子の出力X、第二の磁気検出
素子の出力Yを使つて車輌方位を求めようとする
場合、例えば、第3図に示す如くある基準レベル
をX=XH,XL及びY=YH,YLを使い、領域判
定を行ない、方位を求める場合がある。この場
合、地磁気センサの出力は前述の(3)式で示される
ように円となつていることが望ましい。従つて地
磁気センサ出力が前述の(4)式で示されるように楕
円となつている場合には、この地磁気センサ出力
を(3)式に示されるような円に補正して信号処理す
ることが必要となる。この補正の方法としては地
磁気センサ出力を増幅する回路の増幅率を個々に
前もつて調整することが考えられるが、本発明は
以下に示すように地磁気センサの出力データを利
用して自動的に補正を行なおうとするものであ
る。
第2図に於て、第一及び第二の磁気検出素子の
出力ゲイン係数KxとKyは次式(5)及び(6)によつて
関係づけられることは明らかである。
Kx=1/Beh Xmax−Xmin/2∝Xmax
−Xmin/2(5) Ky=1/Beh Ymax−Ymin/2∝Ymax
−Ymin/2(6) 本発明はこの関係式に着目してKx≠Kyの場合
のX,Y出力を以下に示すように補正することに
よつて等価的にKx=Ky=Kのときの出力となる
よう出力補正を演算的に行なう補正装置を提供す
ることを目的としている。
以下に本発明を添付の図を参照して実施例につ
いて詳細に説明する。
第4図は本発明による出力補正装置を方位検出
装置の第一の磁気検出素子のX出力の1チヤンネ
ル分について示したブロツク線図である。方位検
出装置10が含んでいる第一の磁気検出素子が発
生するX出力は最大/最小出力値検出装置11及
び演算装置12に入力される。最大/最小出力値
検出装置11は、制御装置13により指令される
期間中に入力された出力X=X1,X2,……Xo
値より最大値Xmax、最小値Xminを求める。こ
の最大出力値Xmax、最小出力値Xminは記憶装
置14に格納される。
演算装置12に入力された第一の磁気検出素子
の出力Xは記憶装置14に格納された前記最大出
力値Xmaxと最小出力値Xminをもとに次式
(13)に示す演算を行ない、補正出力値X′を出力
する。
X′=2A/Xmax−XminX (7) 但しAは基準ゲインである。
制御装置13は最大/最小出力値検出装置11
及び記憶装置14の作動を制御し、最大出力値及
び最小出力値を求めるためのデータサンプル期
間、磁気検出素子から新しい最大出力値及び最小
出力値を求めて記憶装置14に格納するに際し、
以前に記憶装置14に格納されていた最大及び最
小出力値をリセツトするための制御信号等を発生
する装置である。
方位検出装置10の第二の磁気検出素子の出力
の補正は第4図に示されたそれと実質的に同様の
装置によつて行なわれる。この場合、演算装置は
次式(8)に示す演算を行ない、第二の磁気検出素子
の補正出力値を出力する。
Y′=2A/Ymax−YminY (8) 第5図は本発明による出力補正装置の他の一つ
の実施例を示すブロツク線図である。
方位検出装置10の第一及び第二の磁気検出素
子の出力X,Yはマルチプレクサ15、A/D変
換器を経てデイジタル値として最大/最小出力値
検出装置17に入力され、第一の磁気検出素子の
最大出力値Xmaxと最小出力値Xmin及び第二の
磁気検出素子の最大出力値Ymaxと最小出力値
Yminが求められる。この各最大出力値及び最小
出力値は記憶装置18に格納される。押ボタンス
イツチ19はキヤリブレーシヨン(補正)用デー
タである上述の如き最大出力値及び最小出力値を
求める時に人手によつて操作されるものである。
押ボタンスイツチ19の信号はキヤリブレーシヨ
ン信号発生装置20に与えられ、この信号を受け
たキヤリブレーシヨン信号発生装置20は押ボタ
ンスイツチ19がオン状態である間、第一及び第
二の磁気検出素子の出力X,Yからそれぞれ最大
出力値及最小出力値を求め、これらキヤリブレー
シヨンデータが新たに記憶装置18に格納される
よう最大/最小出力値検出装置17及び制御装置
18の作動を制御する。
第一及び第二の磁気検出素子の出力X,Yは演
算装置21に入力され、記憶装置18に格納され
た最大出力値と最小出力値をもとに、上述した式
(7)及び(8)に示す演算を行ない、各検出素子の出力
補正を行ない、出力補正値X′,Y′を出力するよ
うになつている。
第5図に示された実施例に於ては、第一及び第
二の磁気検出素子の二出力部についてマルチプレ
クサ、A/D変換器を用いてデイジタル信号処理
を行なうようになつているが、必ずしもデイジタ
ル信号処理を行なう必要はなく、最大出力値と最
小出力値を求める機能及び演算機能が達成されれ
ばアナログ信号処理であつても良い。
第6図は第5図に示された装置の動作を説明す
るフローチヤートである。まず最初に、キヤリブ
レーシヨン用の押ボタンスイツチがオンとなつて
いる場合、このオン信号により記憶装置18に格
納されている以前の第一及び第二の磁気検出素子
のそれぞれの最大出力値及び最小出力値が零リセ
ツトされる。そしてその後、この押ボタンスイツ
チがオン状態である間に車輌を地球磁場の乱れが
ない場所で360゜回転させるか或いは車輌を円を
描いて一旋回させる。この期間中に第一及び第二
の磁気検出素子が発生した出力X=X1,X2,…
…Xo,Y=Y1,Y2,……Yoを読み取る。そし
て、X1〜nの最大出力値Xmax、最小出力値
Xmin及びY1〜nの最大出力値Ymax、最小出力
値Yminを求め、これらを記憶装置18に新たに
格納する。これで押ボタンスイツチ19のオンに
よる補正データを求める作業は終了である。
次に押ボタンスイツチ9がオンでない時、即ち
通常の車輌走行時には、第一及び第二の磁気検出
素子の出力X,Yを読取り、これを上述の如く記
憶装置18に格納された補正データ、Xmax,
Xmin,Ymax,Yminを用いて上述の(7)及び(8)式
に示す演算を行ない各磁気検出素子の補正出力値
X′及びY′を算出し出力する。この補正出力値
X′及びY′は車輌の方位を求める図には示されて
いない演算装置へ入力されるものである。
以上に於ては、本発明を特定の実施例について
詳細に説明したが、本発明はこれに限られるもの
ではなく本発明の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとつて明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図はKx=Ky=Kの場合の第一及び第二の
磁気検出素子の各々の出力及びこれが描く軌跡を
示したグラフ、第2図はKx≠Kyの場合の第一及
び第二の磁気検出素子各々の出力及びこれが描く
軌跡を示したグラフ、第3図は基準レベルを用い
領域判定を行なうことにより磁気検出素子の描く
軌跡から方位を求める例を示したグラフ、第4図
及び第5図は各々本発明による出力補正装置の実
施例を示すブロツク線図、第6図は第5図に示さ
れた出力補正装置の動作を示すフローチヤートで
ある。 10〜方位検出装置、11〜最大/最小出力値検
出装置、12〜演算装置、13〜制御装置、14
〜記憶装置、15〜マルチプレクサ、16〜A/
D変換器、17〜最大/最小出力値検出装置、1
8〜記憶装置、19〜押ボタンスイツチ、20〜
キヤリブレーシヨン信号発生装置、21〜演算装
置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 同一平面上にて互いに90゜の位相角をもつて
    地磁気を検出する第一及び第二の磁気検出素子を
    有し、前記第一及び第二の磁気検出素子の各出力
    より方位を検出する方位検出装置の出力補正装置
    にして、前記第一及び第二の磁気検出素子の出力
    信号を入力され各磁気検出素子の最大出力値と最
    小出力値を検出する最大/最小出力値検出装置
    と、前記最大/最小出力値検出装置に前記第一及
    び第二の磁気検出素子の出力信号が入力される期
    間を制御する制御装置と、前記最大出力値と前記
    最小出力値をもとに下式に示す演算を行ない各磁
    気検出素子の補正出力値を算出する演算装置とを
    有していることを特徴とする出力補正装置。 X′=2A/Xmax−XminX Y′=2A/Ymax−YminY 但し、X′:第一の磁気検出素子の補正出力
    値、X:第一の磁気検出素子の出力値、Xmax:
    第一の磁気検出素子の最大出力値、Xmin:第一
    の磁気検出素子の最小出力値、Y′:第二の磁気
    検出素子の補正出力値、Y:第二の磁気検出素子
    の出力値、Ymax:第二の磁気検出素子の最大出
    力値、Ymin:第二の磁気検出素子の最小出力
    値、A:基準ゲイン。
JP15275180A 1980-10-29 1980-10-29 Method and apparatus for correcting output of azimuth detector Granted JPS5776411A (en)

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JPS6035851U (ja) * 1983-08-19 1985-03-12 旭フアイバ−グラス株式会社 室内用の組立防音部屋

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