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JPS59100812A - Device for detecting bearing - Google Patents

Device for detecting bearing

Info

Publication number
JPS59100812A
JPS59100812A JP21185482A JP21185482A JPS59100812A JP S59100812 A JPS59100812 A JP S59100812A JP 21185482 A JP21185482 A JP 21185482A JP 21185482 A JP21185482 A JP 21185482A JP S59100812 A JPS59100812 A JP S59100812A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
directions
circle
vector
vector locus
points
Prior art date
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Granted
Application number
JP21185482A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0314125B2 (en
Inventor
Hitoshi Iguchi
整 伊口
Hiroaki Sasaki
博章 佐々木
Zenji Mineo
峰尾 善治
Takeya Omiya
大宮 健也
Shigetoshi Azuma
重利 東
Kenichi Onishi
健一 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, NipponDenso Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP21185482A priority Critical patent/JPS59100812A/en
Publication of JPS59100812A publication Critical patent/JPS59100812A/en
Publication of JPH0314125B2 publication Critical patent/JPH0314125B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • G01C17/38Testing, calibrating, or compensating of compasses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE:To compensate bearing drift by simple operation by adding a value smaller than the radius of a vector circle to the vector component of detected earth magnetism and making a straight line intersect with the vector circle to determine the center of the vector circle from the coordinates of the intersecting point. CONSTITUTION:When a switch 70 is turned on, a microcomputer 50 adds a fixed value smaller than the radius of earth magnetism vector circle to the detected components of the intersecting directions of two axis x, y of the earth magnetism vectors corresponding to the bearing of a car which is outputted from a bearing detecting sensor 10. At least one straight line out of two straight lines parallel with the axis x, y passing through the added coordinate value intersects with the vector circle. Consequently, the center coordinates to the vector circle is determined simply without using the coordinates of three points on the circumference by operating a mean value of these intersecting coordinates. The detected earth magnetism vector component is compensated in accordance with the center coordinate value corresponding to the drift due to magnetization to the car body and the correct bearing of the car body is detected.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等の進行方位を検出することに用いられ
る方位検出装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a direction detection device used for detecting the direction of movement of an automobile or the like.

従来、地球磁界による磁場ベクトルを測定するセンサと
しては例えばフラックスゲートバルブ、あるいはホール
素子等を用いたフランクスメータがある。この検出素子
を2個使い、例えば一平面上において、互いに直交する
2方向(X軸、Y軸方向)配置し、それぞれの磁場成分
を求める方法である。この2つの検出素子から検出され
た信号を適当な回路によって処理した後、電圧信号で取
り出すと、その信号の描く軌跡は一般に楕円形状を有す
るものである。そしてその1つの出力成分をVx、他の
出力成分をvyとすると、Vx、Vyは以下の様な式に
書くことができる。
Conventionally, as a sensor for measuring a magnetic field vector due to the earth's magnetic field, there are, for example, a flux gate valve, a Franks meter using a Hall element, or the like. This is a method in which two of these detection elements are used, arranged for example in two directions (X-axis, Y-axis directions) orthogonal to each other on one plane, and the magnetic field components of each are determined. When the signals detected from these two detection elements are processed by an appropriate circuit and then extracted as a voltage signal, the locus of the signal generally has an elliptical shape. When one output component is Vx and the other output component is vy, Vx and Vy can be written as the following equation.

Vx=Kx−Bcosθ V)’=Ky−Bs inθ ただし、Vxは第1の磁気検出素子の出力、Vyは第2
の磁気検出素子の出力、Kx、Kyは第1及び第2の磁
気検出素子の出力系に依存する係数、Bは地球磁界の水
平分力である。θは水平分力Bと第2の磁気検出素子の
中心軸とのなす角である。ここにおいてKx、Kyを相
等しく出力回路を開塾しておけば測定された電圧出力で
表わされた磁場ベクトル軌跡は円になる。第1図は、こ
のベクトル軌跡を表わしたものである。この様に磁場ベ
クトルが地球磁界によるものだけである場合にはその検
出されたベクトル軌跡は原点を中心とする円1となる。
Vx=Kx-Bcosθ V)'=Ky-Bs inθ However, Vx is the output of the first magnetic detection element, and Vy is the output of the second magnetic detection element.
The outputs of the magnetic detection elements, Kx and Ky are coefficients depending on the output systems of the first and second magnetic detection elements, and B is the horizontal component of the earth's magnetic field. θ is the angle between the horizontal component B and the central axis of the second magnetic sensing element. Here, if the output circuits for Kx and Ky are opened equally, the magnetic field vector locus represented by the measured voltage output will be a circle. FIG. 1 shows this vector locus. In this way, when the magnetic field vector is only due to the earth's magnetic field, the detected vector locus becomes a circle 1 centered on the origin.

ところが、現実には前述した様に、車体における着磁の
影響を受け、このベクトル軌跡の原点は、必ずしも原点
にはない。この着磁ベクトルは、車体に固定された座標
系における値が測定される。従って車両が方位に対して
回転しても、着磁ベクトルは車体とともに回転するため
その車体に固定されている方位検出センサの出力は、車
体の回転に伴っては変動しない。
However, in reality, as described above, the origin of this vector trajectory is not necessarily the origin due to the influence of magnetization in the vehicle body. The value of this magnetization vector is measured in a coordinate system fixed to the vehicle body. Therefore, even if the vehicle rotates with respect to its orientation, the magnetization vector rotates together with the vehicle body, so the output of the orientation detection sensor fixed to the vehicle body does not vary with the rotation of the vehicle body.

即ち、車両の回転に対して、着磁ベクトルの方位検出セ
ンサに与える影響は、直流成分としての影響である。こ
のため第1図に示す様に原点からAベクトルだけ離れた
点を中心とする円状のベクトル軌跡を描く。従って、こ
のベクトル軌跡から方位を求めるにあたって着磁の影響
がある場合には、単に、測定された磁場ベクトルのX方
向あるいはY方向の成分の比の逆正接としては、求める
ことができない。即ち、次式によって方位を求めなけれ
ばならない。
That is, the influence of the magnetization vector on the orientation detection sensor with respect to the rotation of the vehicle is the influence as a direct current component. Therefore, as shown in FIG. 1, a circular vector locus is drawn centered on a point that is A vector away from the origin. Therefore, if the direction is influenced by magnetization when determining the orientation from this vector locus, it cannot be determined simply as the arctangent of the ratio of the X-direction or Y-direction components of the measured magnetic field vector. That is, the direction must be determined using the following formula.

θ−tan  ’  ((Vx−Box) / (Vy
−Boy)ここにおいて13ox、、Boyは前記の着
磁ベクトルのX、Y方向成分によるものである。この様
に車両に装着した方位検出センサから検出される出力信
号は、その着磁ベクトル量分だけ補正しなければならな
い。そして、この着磁ベクトル量は、車体を0から36
0度の範囲で1回転させた場合にその出力信号が描くベ
クトル軌跡の円の中心のベクトル量で与えられる。従っ
て、ベクトル軌跡の中心を求めた後上記の式の様に補正
をして方位θを求めなければならない。
θ-tan' ((Vx-Box) / (Vy
-Boy) Here, 13ox, Boy is due to the X and Y direction components of the magnetization vector. In this way, the output signal detected from the direction detection sensor mounted on the vehicle must be corrected by the amount of the magnetization vector. And, this magnetization vector amount changes the vehicle body from 0 to 36
It is given by the vector amount at the center of the circle of the vector locus drawn by the output signal when it is rotated once in the range of 0 degrees. Therefore, after finding the center of the vector locus, it is necessary to correct it as in the above equation to find the orientation θ.

そこで、上記したベクトル軌跡の円の中心を求めて補正
を行なうようにしたものに特開昭57−148210号
の「方位検出装置」がある。この方位検出装置は、スイ
・ソチ操作によるタイミンク゛にて移動体を1回転以上
回転させた時のX方向とY方向のそれぞれの最大値Xm
a x、Yma x と最小値Xm1n、Yminを求
めるようにし、(Xma x+Ym i n)/2、(
Ymax+Yrnin)/2の演算を行なって補正値を
求めるようにしている。
Therefore, there is a "direction detecting device" disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 148210/1983, which performs correction by finding the center of the circle of the vector locus described above. This direction detection device detects the maximum value Xm in each of the X direction and Y direction when the moving object is rotated one rotation or more at the timing of the Swiss-Sochi operation.
a x, Ymax and the minimum values Xm1n, Ymin are calculated, (Xmax+Ymin)/2, (
The correction value is obtained by calculating Ymax+Yrnin)/2.

しかしながら、このものは移動体が一回転以上回転した
ことを2回のスイッチ操作にて行なうようにしているた
め、その2回のスイッチ操作の間に移動体が1回転以上
回転していない時にはff12図の実線にて示すように
ベクトル軌跡が完全なる円を描かず、従ってX方向、Y
方向の最大値、最小値が真のものとは異なってしまい、
(Xmax十Xm1n)/2、(Ymax十Ymin)
/2の演算にて求める補正値が誤まったものになってし
まうという問題がある。第2図のものおいては、Xm1
n、Yminは真の値であるが、Xmax。
However, since this device requires two switch operations to indicate that the moving object has rotated one turn or more, if the moving object has not rotated one turn or more between the two switch operations, ff12 is activated. As shown by the solid line in the figure, the vector locus does not draw a perfect circle, so
The maximum and minimum values of the direction are different from the true ones,
(Xmax 10Xm1n)/2, (Ymax 10Ymin)
There is a problem that the correction value obtained by calculating /2 becomes incorrect. For the one in Figure 2, Xm1
n, Ymin are true values, but Xmax.

Ym a xが真の値より小さいものになるため、円の
中心が真の中心より原点寄りになってしまう。
Since Ym a x is smaller than the true value, the center of the circle is closer to the origin than the true center.

本発明は上記問題に対処してなされたもので、その目的
とするところは、スイッチ等のタイミング手段からタイ
ミング指示が発生すると、前記円の真の中心を求めるに
必要なデータを求めるようにし、それらのデータが全て
そろった段階で前記円の真の中心、すなわち補正値を求
めるようにした方位検出装置を提供することにある。す
なわち、本発明はベクトル軌跡の円の中心を求めるのに
、移動体を1回転以上回転させる必要がなく、その円の
中心を求めるのに必要なデータ、すなわちX軸に平行な
直線とベクトル軌跡とが交わる2点の平均値およびY軸
に平行な直線とベクトル軌跡とが交わる2点の平均値と
がそろった段階で円の中心を求めるようにしている。従
って、出力補正のタイミングをスイッチ操作にて与える
場合にはそのスイッチ操作を2回行なう必要がなく1回
で済むため、入力操作のわずられしさをなくすことがで
きる。
The present invention has been made in response to the above problem, and its purpose is to obtain data necessary to find the true center of the circle when a timing instruction is generated from a timing means such as a switch, It is an object of the present invention to provide an orientation detecting device that determines the true center of the circle, that is, the correction value, when all such data are collected. In other words, the present invention eliminates the need to rotate the moving body more than once in order to find the center of the circle of the vector locus, and the data necessary to find the center of the circle, that is, a straight line parallel to the X-axis and the vector locus, are not required. The center of the circle is determined when the average value of the two points where the vector locus intersects with the line parallel to the Y axis and the average value of the two points where the vector locus intersects with a straight line parallel to the Y axis are obtained. Therefore, when the timing of output correction is given by a switch operation, it is not necessary to perform the switch operation twice, but only once, and the cumbersomeness of the input operation can be eliminated.

以下本発明を図に示す実施例について説明する。The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.

第3図はその一実施例を示すブロックダイヤフラムであ
る。この第3図において、lOは方位検出センサである
。方位検出センサ1oは環状のコア14を有し、そのコ
ア14を内心として励磁巻線11が施されている。励磁
巻線11の両端は、発振器21に接続されている。一方
、環状コア14の相対向する胴部を内包して巻かれた出
力巻線12と、これに直交する方向に同様に環状コア1
4に巻かれた出力巻線13とが配設されている。該出力
巻線12の出力はフィルター25aを通った後、増幅器
23aに入力し、他の出方巻線13の出力はフィ、ルタ
ー25bを通った後、増幅器23bに入力している。そ
して、これらの増幅器23a、23bの出力は、それぞ
れサンプルホールド回路24a1及び24bに入力し、
これらのサンプルホールド回路24a、24bのゲート
六方はタイミング発生回路22からの信号を入力するよ
うに接続されている。そして、サンプルホールド回路2
4a、24bの出力は、それぞれA/D変換器60に入
力し、デジタル量に変換して、マイクロコンピュータ5
0に入力している。マイクロコンピュータ50の出力(
方位信号)は、表示駆動回路40に出力され表示駆動回
路40は表示装置30を駆動して車両の進行方向を表示
している。
FIG. 3 is a block diaphragm showing one embodiment thereof. In this FIG. 3, lO is an orientation detection sensor. The orientation detection sensor 1o has an annular core 14, and an excitation winding 11 is provided around the core 14. Both ends of the excitation winding 11 are connected to an oscillator 21. On the other hand, the output winding 12 is wound around the opposing body portions of the annular core 14, and the annular core 1 is similarly wound in a direction orthogonal thereto.
An output winding 13 wound around 4 is arranged. The output of the output winding 12 passes through a filter 25a and is input to an amplifier 23a, and the output of the other output winding 13 passes through a filter 25b and then input to an amplifier 23b. The outputs of these amplifiers 23a and 23b are input to sample and hold circuits 24a1 and 24b, respectively.
The hexagonal gates of these sample and hold circuits 24a and 24b are connected to input a signal from the timing generation circuit 22. And sample hold circuit 2
The outputs of 4a and 24b are respectively input to an A/D converter 60, converted into digital quantities, and sent to a microcomputer 5.
It is entered as 0. The output of the microcomputer 50 (
The direction signal) is output to the display drive circuit 40, and the display drive circuit 40 drives the display device 30 to display the traveling direction of the vehicle.

また、スイッチ70はユーザがマイクロコンピュータ5
0に補正を実行させるためのもので、その投入時にタイ
ミング指示を発生するタイミング手段を構成している。
Further, the switch 70 is set by the user to the microcomputer 5.
This is for causing the 0 to execute correction, and constitutes a timing means that generates a timing instruction when it is turned on.

なお、A/D変換器60とマイクロコンピュータ50に
て演算手段を構成し、符号100で示す部分にて方位検
知部を構成している。この様な構成において、その作用
を説明すると次の様になる。
Note that the A/D converter 60 and the microcomputer 50 constitute a calculation means, and the part indicated by the reference numeral 100 constitutes an azimuth detection section. In such a configuration, the operation will be explained as follows.

環状のコア14は磁気的に硬質の材料からできているた
め容易に飽和させることが可能である。
Since the annular core 14 is made of a magnetically hard material, it can be easily saturated.

そして、励磁巻線11に印加された周波数Fの交流電流
は、この環状コア14内の磁束を飽和させる。そして、
直流磁場である地球磁場がこの環状コア14内を貫いて
いるため、内部にできる磁場は、その地球磁場成分の分
だけバイアスされた高周波数振動となる。そして、この
地球磁場成分で変調された飽和した磁束の高周波振動は
2つの出力巻線12.13に電磁誘導を引き起し、その
両端に出力信号が発生する。その出力信号の前記励磁周
波数Fの第2高調波成分の振幅は、この直流成分である
地球磁場の大きさに比例している。そこで、フィルター
25a、25bを介し、増幅器23a、23bにおいて
第2高調波のみを増幅し、サンプルホールド回路24a
、24bにおいてそのピーク値をサンプルホールドする
。出力巻線12及びそれに直交する出力巻線13によっ
て検出された出力信号(Vx、Vy)をX成分、Y成分
とするベクトルの軌跡は、前述した様に車が1回転する
と第7図に示すように円を描く。
The alternating current of frequency F applied to the excitation winding 11 saturates the magnetic flux within the annular core 14. and,
Since the earth's magnetic field, which is a DC magnetic field, penetrates the annular core 14, the magnetic field created inside becomes high-frequency vibrations biased by the earth's magnetic field component. The high frequency vibration of the saturated magnetic flux modulated by the earth's magnetic field component causes electromagnetic induction in the two output windings 12, 13, and output signals are generated at both ends thereof. The amplitude of the second harmonic component of the excitation frequency F of the output signal is proportional to the magnitude of the earth's magnetic field, which is the DC component. Therefore, only the second harmonic is amplified in the amplifiers 23a and 23b via the filters 25a and 25b, and the sample and hold circuit 24a
, 24b sample and hold the peak value. The locus of the vector whose X and Y components are the output signals (Vx, Vy) detected by the output winding 12 and the output winding 13 perpendicular thereto is shown in FIG. 7 when the car rotates once as described above. Draw a circle like this.

次に、マイクロコンピュータ50の演算処理について説
明する。第4.5.6図は、その演算処理を示すフロー
チャートである。ステップ100はいわゆるデータの初
期化を行・)ためのステップである。ステップ200で
はディジタル化されたセンサの出力Vx、VyをA/D
変換器60より取り込む。ステップ300ではユーザが
補正を行うためにスイッチ70を押したか否かを判定す
る。
Next, the arithmetic processing of the microcomputer 50 will be explained. FIG. 4.5.6 is a flowchart showing the calculation process. Step 100 is a step for so-called data initialization. In step 200, the digitized sensor outputs Vx and Vy are converted into A/D
It is taken in from the converter 60. In step 300, it is determined whether the user has pressed the switch 70 to perform correction.

スイッチ70が押された場合にはステップ310に進み
、その時点のセンサ出力Vx、Vyをもとに第4図に示
す計算式にて計算を行ない、CV X + +CVx 
−+  CVy+、CV)’−の値を記憶する。
If the switch 70 is pressed, the process proceeds to step 310, where calculation is performed using the formula shown in FIG. 4 based on the sensor outputs Vx and Vy at that time, and CV X + +CVx is calculated.
-+ CVy+, CV)'- value is stored.

このCV X + 、 CV X −、CV )T +
 、 CV y−の値とその時点のセンサ出力Vx、V
y (出力円上のP点)とは第7図に示すような関係に
なっている。なお、第4図の計算式で示すrは出力円の
半径である。また、0.625という値はこの値に限定
するものではなく、スイッチ70が押された時、センサ
出力がセンサ出力円のどの位置にあっても、出力円と直
線X=CVx+あるいはX=CVx−が2つの交点を持
ち、出力円と直iM Y = CV y +あるいはy
=cvy−も2つの交点を持つような値ならばよい。そ
して、ステップ320で補正中であることを示ずFOを
1にセントし、ステップ400に戻る。ステップ400
ではセンサ出力■x+V)’から補正値xc、 yc 
<それまでに求めて記憶しておいたもの)を減算し、そ
の結果から車両進行方位θを第4図に示す計算式にて算
出する。ステップ500では表示を駆動回路40を駆動
しステップ400で求めたθを表示器3oに表示させる
。ステップ600ではFOO値により補正中であるかな
いかを判定し、補正中でなければ(FO=0)、ステッ
プ200に戻る。補正中ならば(FO=1)、第5図の
ステップ700に進む。ステップ700では出力円と直
線X=CVx+あるいはX=CVx−との交点が2つ求
まったかを示すFlの値により分岐する。交点が2つ求
まった場合(F1=1)は第6図のステップ1゜00に
進むか、交点が2つ求まっていない場合(F1=0)は
ステップ800に進む。ステップ800ではセンサのX
出力VxがCVx+と等しいか判定する(センサ出力円
と直線X = CV x + +7)交点であるかどう
か判定する)。等しくなければステップ900へ進む。
This CV X + , CV X −, CV )T +
, CV y- value and sensor output Vx, V at that time
The relationship with y (point P on the output circle) is as shown in FIG. Note that r shown in the calculation formula of FIG. 4 is the radius of the output circle. Furthermore, the value of 0.625 is not limited to this value; when the switch 70 is pressed, no matter where the sensor output is on the sensor output circle, the output circle and the straight line X = CVx + or X = CVx - has two intersections and is perpendicular to the output circle iM Y = CV y + or y
=cvy- may also be a value that has two points of intersection. Then, in step 320, FO is set to 1 without indicating that the correction is in progress, and the process returns to step 400. step 400
Then, from the sensor output ■x+V)', the correction values xc, yc
(previously determined and stored) is subtracted, and the vehicle traveling direction θ is calculated from the result using the formula shown in FIG. In step 500, the display drive circuit 40 is driven to display θ obtained in step 400 on the display 3o. In step 600, it is determined based on the FOO value whether correction is being performed or not. If correction is not being performed (FO=0), the process returns to step 200. If correction is in progress (FO=1), the process advances to step 700 in FIG. At step 700, the process branches depending on the value of Fl, which indicates whether two intersections between the output circle and the straight line X=CVx+ or X=CVx- have been found. If two points of intersection have been found (F1=1), the process proceeds to step 100 in FIG. 6, or if two points of intersection have not been found (F1=0), the process proceeds to step 800. In step 800, the sensor
Determine whether the output Vx is equal to CVx+ (determine whether the sensor output circle intersects the straight line X = CV x + +7). If they are not equal, the process advances to step 900.

等しい場合にはステップ810へ進みF2=1ならばス
テップ812に進み、F2=0ならばステップ811へ
進む。F2=1とは出力円と直線X=CVx+の交点が
1つ求まったことを意味し、F2=Oとは1つも求まっ
ていないことを意味する。ステップ811では求まった
交点のY出力vyをYCIとして記憶し、交点が1つ求
まったのでF2=1にセットする。
If they are equal, the process proceeds to step 810, if F2=1, the process proceeds to step 812, and if F2=0, the process proceeds to step 811. F2=1 means that one intersection between the output circle and the straight line X=CVx+ has been found, and F2=O means that no intersection has been found. In step 811, the Y output vy of the intersection point found is stored as YCI, and since one intersection point has been found, F2=1 is set.

また、ステップ812に進んだ時には今回求まった出力
円と直線X=CVx+との交点のY出力■yが以前に求
まった交点のY出力YCIとに以上能れているかを判断
する。これはセンサ出力が外乱により変化し、直線X=
CVx+と交わった場合のY出力を取り込まないように
するためである。
Further, when the process proceeds to step 812, it is determined whether the Y output ``y'' of the intersection of the output circle and the straight line X=CVx+ found this time is greater than the Y output YCI of the intersection found previously. This is because the sensor output changes due to disturbance, and the straight line
This is to avoid capturing the Y output when it intersects with CVx+.

YCIとvyの差かに未満の場合には同一交点と判定す
る。YCIとvyの差がR以上のときはステップ813
へ進み、(YCl +V y) /2の演算により、セ
ンサY出力補正予定値YC′を求める。また、ステップ
900,910,911,912.913はX=CVx
について上述したステップ800,810..811,
812,833と同様な処理を行なっている。さらに、
第6図のステップ1100.1110,1111,11
12.1113とステップ1200,1210,121
1.1212.1213についてもy=cvy+とY=
cVy−につき同様の処理を行なっている。
If the difference between YCI and vy is less than , it is determined that they are the same intersection. If the difference between YCI and vy is R or more, step 813
Then, the sensor Y output correction expected value YC' is obtained by calculating (YCl +V y) /2. Also, steps 900, 910, 911, 912, and 913 are X=CVx
Steps 800, 810 . as described above. .. 811,
The same processing as 812 and 833 is performed. moreover,
Steps 1100, 1110, 1111, 11 in Figure 6
12.1113 and steps 1200, 1210, 121
Also for 1.1212.1213, y=cvy+ and Y=
A similar process was performed for cVy-.

1300では、センサ出力補正予定値XC′とYC′が
それぞれ求まったか否かをFl、F4の値により判定し
、求まっている場合はステップ1310へ進み、センサ
出力補正予定値Xc′、YC′をセンサ出力補正値xc
、ycとする。またフラグFO〜F6をクリアーする。
At step 1300, it is determined whether or not the sensor output correction scheduled values XC' and YC' have been determined, respectively, based on the values of Fl and F4. If they have been determined, the process advances to step 1310, and the sensor output correction scheduled values Xc' and YC' are determined. Sensor output correction value xc
, yc. Also, flags FO to F6 are cleared.

このことにより、次回から第4図のステップ400にて
使われるセンサ出力補正値xc、ycが新たに求められ
タモのになり、従って車両進行方位θが正確に求められ
る。
As a result, the sensor output correction values xc, yc to be used in step 400 of FIG. 4 from the next time onwards are newly determined and become the correct values, so that the vehicle traveling direction θ can be determined accurately.

なお、上記実施例ではタイミング手段として、ユーザに
よりスイッチ操作されるスイッチ70を用いるものを示
したが、タイマにより車両の運転時間が所定時間に達す
る毎、あるいは車両の走行距離が所定距離に達する毎に
自動的にタイミング指示を発生する手段を用いるように
してもよい。
In the above embodiment, the switch 70 operated by the user is used as the timing means, but the timer uses a timer to control the timing when the driving time of the vehicle reaches a predetermined time or the distance traveled by the vehicle reaches a predetermined distance. Means for automatically generating timing instructions may be used.

〔本発明の効果〕[Effects of the present invention]

一般に円周上の点からその円の中心を求めるためには、
数学的には円周上の相異なる点がわかればよい。しかし
、そのためには乗算など複雑な計算処理を行なう必要が
あり、その処理のためにマイクロコンピュータを使った
場合には、多量のプログラムを必要としてしまう。これ
に対して、本発明の演算ではX軸に平行な直線とベクト
ル軌跡とが交わる2点の平均値およびY軸に平行な直線
とベクトル軌跡とが交わる2点の平均値を求めるという
簡単な演算処理で円の中心を求めることができる。また
、ベクトル軌跡が真円とはならず楕円になるような場合
、上記3点を用いて中心を求めるものでは楕円の偏平率
が大きくなる程、求める円の中心が真の中心からずれて
しまうということに対して、本発明では偏平率の大きさ
にあまり影響されることなく円の中心を求めることがで
きる。
Generally, to find the center of a circle from a point on its circumference,
Mathematically, all you need to know is the different points on the circumference. However, this requires complex calculation processing such as multiplication, and if a microcomputer is used for this processing, a large amount of programs will be required. In contrast, the calculation of the present invention simply calculates the average value of two points where a straight line parallel to the X-axis intersects with the vector locus, and the average value of two points where a straight line parallel to the Y-axis intersects with the vector locus. The center of the circle can be found through arithmetic processing. Also, when the vector locus is not a perfect circle but an ellipse, the center of the circle that is found using the three points mentioned above will deviate from the true center as the oblateness of the ellipse increases. In contrast, according to the present invention, the center of the circle can be determined without being influenced much by the magnitude of the aspect ratio.

また、X軸に平行な2つの直線とY軸に平行な2つの直
線は、タイミング手段からタイミング指示が発生した時
点の方位検知部からのX、Y方向の電気信号を基に設定
されるので、前記それぞれの直線のうち必ずベクトル軌
跡と2点で交わるX軸、Y軸にそれぞれ平行な2本の直
線が存在し、それぞれの直線の2つの交点を用いてベク
トル軌跡の円の中心を必ず求めることができる。(ベク
トル軌跡との交点を求めるための直線が固定、例えばX
軸、Y軸とした場合には、その直線とベクトル軌跡とが
交わらない場合があり、その場合には円の中心を求める
ことができない。)
Furthermore, the two straight lines parallel to the X-axis and the two straight lines parallel to the Y-axis are set based on the electrical signals in the X and Y directions from the direction detection section at the time when the timing instruction is generated from the timing means. , among the above-mentioned straight lines, there are two straight lines parallel to the X-axis and Y-axis that always intersect the vector locus at two points, and the center of the circle of the vector locus must be determined using the two intersections of each straight line. You can ask for it. (The straight line used to find the intersection with the vector locus is fixed, e.g.
If the axis is the Y axis, the straight line and the vector locus may not intersect, and in that case, the center of the circle cannot be found. )

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は方位検知部100からの信号のベクトル軌跡の
概整図、第2図は従来装置の問題点を説明するための説
明図、第3図は本発明の一実施例を示すブロックダイア
フラム、第4図、第5図、第6図は第3図中のマイクロ
コンピュータ50の演算処理を示すフローチャート、第
7図は作動説明に供する説明図である。 10・・・方位検出センサ、100・・・方位検知部。 50・・・マイクロコンピュータ、60・・・A/D変
IA器、70・・・スイツチ。 代理人弁理士 岡 部   隆
FIG. 1 is a schematic diagram of the vector locus of the signal from the direction detection unit 100, FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the problems of the conventional device, and FIG. 3 is a block diaphragm showing an embodiment of the present invention. , FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 are flowcharts showing the arithmetic processing of the microcomputer 50 in FIG. 3, and FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation. 10... Direction detection sensor, 100... Direction detection section. 50...Microcomputer, 60...A/D converter/IA device, 70...Switch. Representative Patent Attorney Takashi Okabe

Claims (1)

【特許請求の範囲】 移動体に取り付けられ、地磁気の方位を直交する2方向
(X、Y方向とする)に分解して検知するようになし、
そのX、Y方向の電気信号出力が円のベクトル軌跡を描
くように構成した方位検出部と、出力補正のタイミング
指示を発生するタイミング手段と、前記方位検出部から
のx、Y方向の電気信号を入力するとともにそのX、Y
方向の電気信号からそれまでに求めておいたX、Y方向
の補正値をそれぞれ減算し、その減算した結果の信号に
て該移動体の進行方位を求めて方位信号を発生し、さら
に前記タイミング手段からタイミング指示が発生し、さ
らに前記タイミング手段からタイミング指示が発生する
と、前記方位検知部からのX、Y方向の電気信号により
そのX、Y方向の電気信号が描くベクトル軌跡の円の中
心を定め、この中心を規定するX、Y方向の値にて前記
X。 Y方向の補正値とするようにした演算手段を有する方位
検出装置において、前記演算手段は前記タイミング手段
からタイミング指示が発生すると、その時点で入力した
前記方位検知部からのX、 Y方向の電気信号により、
そのX方向の電気信号、Y方向の電気信号に、前記ベク
トル軌跡の円の半径より小さい所定値を加減算して、X
方向、Y方向毎にそれぞれ2つの平行な直線を形成し、
前記方位検知部からのx、Y方向の電気信号により円の
ベクトル軌跡と前記X方向、Y方向におけるそれぞれの
直線との交点を求めるようにし、X方向における2つの
直線のいずれか一方が前記円のベクトル軌跡と2点で交
わり、かつY方向に″おける2つの直線のいずれか一方
が前記円のベクトル軌跡と2点で交わったことを判定す
ると、そのX方向の直線と前記ベクトル軌跡とが交わる
2点の平均値とY方向の直線と前記ベクトル軌跡とが交
わる2点の平均値にて前記X、Y方向の補正値をなすよ
うにしたことを特徴とする方位検出装置。
[Claims] The device is attached to a moving body and configured to separate and detect the direction of the earth's magnetic field into two orthogonal directions (X and Y directions),
An azimuth detecting section configured such that the electrical signal output in the X and Y directions draws a circular vector locus, a timing means for generating a timing instruction for output correction, and an electrical signal in the x and Y directions from the azimuth detecting section. Input the X, Y
The previously determined X and Y direction correction values are each subtracted from the electrical signal in the direction, the direction of travel of the moving object is determined using the signal resulting from the subtraction, and a direction signal is generated. When a timing instruction is generated from the means, and when a timing instruction is further generated from the timing means, electric signals in the X and Y directions from the direction detecting section determine the center of a circle of a vector locus drawn by the electric signals in the X and Y directions. The above-mentioned X is determined by the values in the X and Y directions that define the center. In an orientation detection device having a calculation means configured to obtain a correction value in the Y direction, when a timing instruction is generated from the timing means, the calculation means calculates the electricity in the X and Y directions input from the orientation detection unit at that time. By the signal
A predetermined value smaller than the radius of the circle of the vector locus is added or subtracted to the electric signal in the X direction and the electric signal in the Y direction, and
Form two parallel straight lines in each direction and Y direction,
Electrical signals in the x and y directions from the direction detection section are used to find the intersection points of the vector locus of the circle and the straight lines in the x and y directions, so that one of the two straight lines in the x direction intersects the vector locus of the circle at two points, and determines that one of the two straight lines in the Y direction intersects the vector locus of the circle at two points, then the straight line in the X direction and the vector locus intersect at two points. A direction detection device characterized in that the correction values in the X and Y directions are determined by an average value of two points where the straight line in the Y direction intersects with the vector trajectory.
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