JPH0968432A - 方位検出装置 - Google Patents

方位検出装置

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JPH0968432A
JPH0968432A JP27846095A JP27846095A JPH0968432A JP H0968432 A JPH0968432 A JP H0968432A JP 27846095 A JP27846095 A JP 27846095A JP 27846095 A JP27846095 A JP 27846095A JP H0968432 A JPH0968432 A JP H0968432A
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Noriaki Baba
紀明 馬場
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 円状ベクトルを得るための自動車の旋回動作
において演算処理を簡単なものとし自動車等の移動体固
有の着磁特性による検出誤差補正を安価な構成にて達成
する。 【解決手段】 同一平面上にて互いに略90度の位相角
をもつ地磁気に対応した検出信号を出力する磁気センサ
からの出力信号を受け、この信号に基づいて方位を検出
するとともに、磁気センサが搭載される移動体固有の着
磁特性による地磁気からの変動誤差を磁気センサの回転
により得られた円状のベクトルからの中心点補正によっ
て補正する制御手段9を備え、円状のベクトル上の検出
座標(X,Y)の各データから中心データを引くことに
より変動誤差を補正することを特徴とし、さらに、任意
の始点(X1,Y1)に対する他の2点、(X1,Y
2)および(X2,Y1)のうち一方の座標が始点座標
と同じくなるように始点aが選ばれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れて進行方位を検出したとえばナビゲーションにて用い
ることのできる方位検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等の移動体に搭載して進行
方向を方位との対比にて把握できるようにしたナビゲー
ション表示等への方位信号を得るため、フラックスゲー
トのような磁気センサを備え、走行地域の磁場ベクトル
を測定するようにしている。
【0003】このような磁気センサからなる方位検出装
置にあっては、搭載する自動車の車体固有の着磁による
影響を受けるため、検出出力に補正を加えて車体固有の
着磁影響をなくし真の磁場ベクトルを得るようにしてお
り、たとえば、特公昭62−30364号、特公平3−
14125号にて提案されているように、自動車の回転
により得られた円状のベクトルの中心を求め、検出座標
からこの中心座標を引くことにより車体固有の着磁によ
る誤差を補正するようにしている。
【0004】こうした円状ベクトルの中心算出による誤
差補正方法は、演算による簡易な手法で磁気センサをそ
のまま使えるという利点があり、円状ベクトルからの中
心算出手法がそのまま方位検出の精度を決定しかつ演算
ステップの簡素化に影響を及ぼす。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】こうした補正方法にお
いて、前記従来構成においては円状ベクトルの座標上で
のX軸とY軸にて交差する4点を検出し、この4点から
中心を求める方法を採っているが、前者は円状ベクトル
の測定途中でXmin,Xmax,Ymin,Ymaxを逐次比較演
算して求めなければならず、この円状ベクトルを得るた
めの自動車の旋回動作においてその旋回軌跡のずれで測
定点が飛び飛びになり、特に高速旋回した場合にはこう
した測定変動への追従に高速性を必要とし、高性能マイ
コンが必要で高価となる。また後者においても、所定の
X軸線とY軸線を用意しこれら軸線と円状ベクトルの交
点座標を求め、こうして求めた4点の座標から中心を算
出するため、4つの交点算出ステップが必要となり、演
算データもこれら4点を取り込んでの演算となるため処
理が複雑になってしまう。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記円状のベ
クトル中心を簡易な演算処理にて求め得る検出装置を提
供するもので、同一平面上にて互いに略90度の位相角
をもつ地磁気に対応した検出信号を出力する磁気センサ
からの出力信号を受け、この信号に基づいて方位を検出
するとともに、前記磁気センサが搭載される移動体固有
の着磁特性による地磁気からの変動誤差を前記磁気セン
サの回転により得られた円状のベクトルからの中心点補
正によって補正する制御手段を備え、この制御手段は前
記円状のベクトル上にて任意の始点(X1,Y1)とこ
の始点座標の各一方の座標を共通にする円状のベクトル
上の他の2点、(X1,Y2)および(X2,Y1)の
データに基づき前記円状のベクトル中心を(X1+X
2)/2と(Y1+Y2)/2にて求め、前記円状のベ
クトル上の検出座標(X,Y)の各データから前記中心
データを引くことにより前記変動誤差を補正することを
特徴とし、さらに、前記任意の始点(X1,Y1)に対
する他の2点、(X1,Y2)および(X2,Y1)の
うち一方の座標が前記始点座標と同じくなるように前記
始点が選ばれることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】磁気センサを回転して得られる地
磁気に対応した円状のベクトルに対し、任意の始点(X
1,Y1)とこの始点座標の各一方の座標を共通にする
他の2点、(X1,Y2)および(X2,Y1)に基づ
き前記円状のベクトル中心を(X1+X2),(Y1,
Y2)として求め、検出座標(X,Y)の各座標データ
からこの中心データを引いて誤差補正を行なう制御手段
を設けたことにより、少ない検出点データに基づいての
演算が可能となり、制御手段の演算負荷を軽減して安価
な装置を提供できるものである。
【0008】
【実施例】図1は、本発明に適用する典型的装置ブロッ
ク図であり、磁気センサ1にはいわゆるフラックスゲー
トタイプのものを用いており、環状コア2に巻線した励
振コイル3に発振器4から励磁信号を与え、前記環状コ
アに略直交して巻線した出力巻線5,6から地磁気に対
応した略90度の位相角をもつ出力信号を得るようにし
ている。
【0009】前記磁気センサ1からの出力信号はノイズ
フィルターを含む信号増幅回路7およびデジタル処理の
ためのデジタル信号に変換するA/D変換器8を経由し
てマイクロコンピュータからなる制御手段9に入力さ
れ、この制御手段9にて演算処理された方位信号が例え
ばナビゲーション等に用いられる表示装置10に供給さ
れる。
【0010】こうした方位検出装置は、磁気センサ1と
ともに自動車等の着磁されやすい移動体に搭載され、こ
の移動体としての自動車の走行地点における地磁気を検
出して方位を演算し表示するようにするが、磁気センサ
1の出力信号はこの搭載自動車固有の着磁特性による誤
差を含んでのものであるため、制御手段9にてこの誤差
を補正するような演算をなすことになる。
【0011】本発明では、制御手段9にて、自動車固有
の着磁特性による誤差を含んだA/D変換器8の出力信
号を補正し地磁気による忠実な方位を求める処理を行な
うが、補正の仕方については図2で示す典型的なベクト
ル検出にて実行するよう制御手段9の実行プログラミン
グを設定する。
【0012】すなわち、走行地域での走行に当たって自
動車をその場で旋回走行させると、搭載される磁気セン
サ1も同様にその地域における地磁気の磁場内で回転し
地磁気に対応した座標出力を出すことになるが、自動車
の着磁特性の影響を受けない真の地磁気のみによる検出
出力特性は原点座標Oを中心とした円状のベクトル軌跡
として得られるのに対し、自動車固有の着磁特性の分が
誤差としてその検出成分に加わるため、その検出出力は
図2に示すように円状のベクトル中心が大きくずれ、た
とえば(X0,Y0)という座標を中心とした円状のベ
クトル出力が制御手段9に入力される。
【0013】制御手段9では、図2の円状のベクトル出
力データ(X,Y)においてまず演算始点を決定する
が、この演算始点は自動車を旋回させるに際しての旋回
開始初期値を採用することでよい。この旋回開始初期値
はたとえば補正値の決定をなす旋回作業に際して制御手
段9に補正値決定指令を出し、この指令による補正値決
定演算処理のための検出信号取り込み動作の最初の入力
値を始点(X1,Y1)とするよう構成すればよい。こ
の補正値決定演算処理の実行については、たとえば予め
運転者の操作可能なスイッチを用意し、このスイッチ操
作によって制御手段9が補正値演算を行なうようにする
こともでき、補正値が決定すればその後は磁気センサ1
における誤差を含んだ検出出力に対してこの補正値に基
づく補正演算を実行して地磁気に対応した正しい方位デ
ータを求め出力することができ、方位表示装置において
もこの正しい方位データによる方位表示が可能となる。
【0014】補正値すなわち円状のベクトルの中心座標
(X0,Y0)の決定プロセスについては、図2にて示
すように始点をaとしたaの座標を始点(X1,Y1)
とすれば、これを始点として旋回させた時の検出出力
(X,Y)は中心(X0,Y0)を中心とした円状のベ
クトルとして得られることとなり、この円状のベクトル
上での前記始点(X1,Y1)と各一方の座標を共通と
する他の2点(X1,Y2),(X2,Y1)を選択し
てこれらデータをもとに円状のベクトルの中心座標を各
々、X0=(X1+X2)/2,Y0=(Y1+Y2)
/2にて求めるものである。
【0015】このようにして始点(X1,Y1)および
他の2点(X1,Y2),(X2,Y1)の3点の座標
データのみで円状のベクトル中心(X0,Y0)を簡単
に求めることができるため、後は検出データ(X,Y)
からこの補正値である中心データ(X0,Y0)を引く
ことにより自動車固有の着磁特性による誤差を補正した
地磁気に忠実な方位データを得ることができる。すなわ
ち、この方位データを(XM,YM)とすれば制御手段
9における方位の補正演算は、各座標毎に、XM=X−
(X1+X2)/2,YM=Y−(Y1+Y2)/2に
て実行されることになる。
【0016】このようにして得られた地磁気に対応した
方位データはたとえば図1における表示装置10に出力
され、自動車の走行地域の方位に対する進行方向表示を
正しく行なうことができる。こうした本発明の検出装置
による3点の座標検出と演算については、図2にて示し
た円状ベクトル軌跡における始点の決定と他の2点の選
択による演算処理にて代表されるが、始点aが図3に示
すように円状ベクトルの中心座標X0もしくはY0と同
じ座標に一致する場合はその座標(X1,Y1)が始点
(X0,Y1)として得られるため、他の2点のうち
(X2,Y1)に相当する座標は共通の座標(X0,Y
1)となり、この場合の演算はX1=X0としてただち
にX座標の中心が得られることになる。
【0017】従って、XM=X−(X1+X2)/2と
いったX座標の演算自体も不要となり、演算ステップも
より簡易になるため、こうした特徴を生かして少なくと
も一方の座標についてのみ始点を予めこの座標に選定す
ることで同様の演算軽減を行なうことができる。すなわ
ち、補正値決定プロセスで磁気センサ1から取り込んだ
検出信号から円状ベクトルのMIN座標もしくはMAX
座標を検出し、この座標を始点aとして決定することで
その後の検出点数を少なくすることができ、補正値を含
んだ演算ステップを軽減することができるものである。
【0018】
【発明の効果】以上のように、本発明になる方位検出装
置によれば、始点座標と他の2点の座標の一方の軸座標
とを一致比較し補正値である中心座標を求めるだけの簡
単な演算ステップで実行すればよいため、マイクロコン
ピュータから制御手段を構成する場合にも、その演算処
理回数が少なくて済み、クロック周波数の低周波数化や
低ビットプロセッサの使用による消費電流の低下による
周辺回路の簡素化さらには低価格化を実現できるもので
ある。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する方位検出装置の代表的な回路
ブロック図。
【図2】本発明の方位検出装置における補正値演算のた
めの検出出力説明図。
【図3】本発明の方位検出装置における検出出力の他の
実施例を示す検出出力説明図。
【符号の説明】
1 磁気センサ 2 環状コア 5,6 出力巻線 8 A/D変換器 9 制御手段 10 表示装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一平面上にて互いに略90度の位相角
    をもつ地磁気に対応した検出信号を出力する磁気センサ
    からの出力信号を受け、この信号に基づいて方位を検出
    するとともに、前記磁気センサが搭載される移動体固有
    の着磁特性による地磁気からの変動誤差を前記磁気セン
    サの回転により得られた円状のベクトルからの中心点補
    正によって補正する制御手段を備え、この制御手段は前
    記円状のベクトル上にて任意の始点(X1,Y1)とこ
    の始点座標の各一方の座標を共通にする円状のベクトル
    上の他の2点、(X1,Y2)および(X2,Y1)の
    データに基づき前記円状のベクトル中心を(X1+X
    2)/2と(Y1+Y2)/2にて求め、前記円状のベ
    クトル上の検出座標(X,Y)の各データから前記中心
    データを引くことにより前記変動誤差を補正することを
    特徴とする方位検出装置。
  2. 【請求項2】 前記任意の始点(X1,Y1)に対する
    他の2点、(X1,Y2)および(X2,Y1)のうち
    一方の座標が前記始点座標と同じくなるように前記始点
    が選ばれることを特徴とする請求項1に記載の方位検出
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100561849B1 (ko) * 2003-11-13 2006-03-16 삼성전자주식회사 이동체의 방위각 보정방법 및 장치
CN109798884A (zh) * 2019-02-21 2019-05-24 广东工业大学 一种多旋翼无人机磁力计动态实时校准方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100561849B1 (ko) * 2003-11-13 2006-03-16 삼성전자주식회사 이동체의 방위각 보정방법 및 장치
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CN109798884B (zh) * 2019-02-21 2021-04-23 广东工业大学 一种多旋翼无人机磁力计动态实时校准方法

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