JPH0123047B2 - - Google Patents

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JPH0123047B2
JPH0123047B2 JP57140797A JP14079782A JPH0123047B2 JP H0123047 B2 JPH0123047 B2 JP H0123047B2 JP 57140797 A JP57140797 A JP 57140797A JP 14079782 A JP14079782 A JP 14079782A JP H0123047 B2 JPH0123047 B2 JP H0123047B2
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JP
Japan
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correction
travel trajectory
post
sensor
trajectory
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JP57140797A
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Japanese (ja)
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JPS5930012A (en
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Noboru Tsushima
Masashi Fuse
Yasushi Okada
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ARUPUSU DENKI KK
PPONDA GIKEN KOGYO KK
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ARUPUSU DENKI KK
PPONDA GIKEN KOGYO KK
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Application filed by ARUPUSU DENKI KK, PPONDA GIKEN KOGYO KK filed Critical ARUPUSU DENKI KK
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Publication of JPH0123047B2 publication Critical patent/JPH0123047B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コース誘導装置、特に地磁気方位を
検出する磁気方位センサと走行速度を検出する速
度センサとの出力にもとづいて得られる走行軌跡
情報によつて、例えば乗用車などの移動体の現在
位置を更新しつつ道路地図に対応させて表示する
コース誘導装置において、上記移動体の走行時に
生じる上記磁気方位センサの微小オフセツト誤差
を、上記走行軌跡情報にもとづいて補正すること
によつて正確な走行軌跡を表示せしめるようにし
たコース誘導装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides information on traveling trajectories obtained based on the outputs of a course guidance device, particularly a magnetic azimuth sensor that detects the geomagnetic direction and a speed sensor that detects the traveling speed. In a course guidance device that updates the current position of a moving object and displays it in correspondence with a road map, a minute offset error of the magnetic azimuth sensor that occurs when the moving object is traveling is corrected based on the traveling trajectory information. The present invention relates to a course guidance device that displays an accurate travel trajectory.

従来から、磁界の方向を検出する磁気方位セン
サを用いて地磁気の方位を検出することによつて
移動体の走行方向の方位を検出することが考慮さ
れている。そして、例えば乗用車などの移動体に
搭載された上記磁気方位センサおよび速度センサ
の出力にもとづいて上記乗用車の現在位置を抽出
し、例えばデイスプレイ上に上記乗用車の走行軌
跡としてプロツトさせると共に、道路地図を上記
デイスプレイ上に対応づけ、上記プロツトが道路
上の道路に沿つて延びて行くようにしてコースを
誘導する移動体用コース誘導装置が開発されつつ
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been considered to detect the direction of travel of a mobile object by detecting the direction of earth's magnetism using a magnetic direction sensor that detects the direction of a magnetic field. Then, the current position of the passenger car is extracted based on the outputs of the magnetic azimuth sensor and speed sensor mounted on a moving object such as a passenger car, and is plotted as a traveling trajectory of the passenger car on a display, for example, and a road map is also displayed. A course guidance device for a moving object is being developed that guides a course by making the plots correspond to the above-mentioned display and extend along the road.

上記磁気方位センサによる方位検出原理を第1
図を参照して説明する。図中の符号1が磁気方位
センサであつて、直交するX,Yの2軸方向にお
ける地磁気を検出することによつて、例えば第1
図に図示されている如く、磁北方位する磁気方位
センサ1のY方向の角度θを求めることができ
る。即ち、上記磁気方位センサ1のX軸およびY
軸方向の出力(Vx,Vy)は次式(1)によつて表わ
される。
The principle of direction detection using the magnetic direction sensor described above is explained as follows.
This will be explained with reference to the figures. Reference numeral 1 in the figure is a magnetic azimuth sensor, which detects geomagnetism in two orthogonal axes, X and Y.
As shown in the figure, the angle θ in the Y direction of the magnetic azimuth sensor 1 oriented in the magnetic north direction can be determined. That is, the X-axis and Y-axis of the magnetic orientation sensor 1
The axial output (Vx, Vy) is expressed by the following equation (1).

Vx=Kx・Hex・sinθ Vy=Ky・Hex・cosθ ……(1) 但し、Hexは地磁気水平分力の強さ、Kxおよ
びKyは磁気方位センサ1のX軸およびY軸方向
の感度を表わす係数。
Vx = Kx・Hex・sinθ Vy=Ky・Hex・cosθ ...(1) However, Hex represents the strength of the geomagnetic horizontal component, and Kx and Ky represent the sensitivity of the magnetic orientation sensor 1 in the X-axis and Y-axis directions. coefficient.

上記磁気方位センサ1のX軸およびY軸の感度
が均一になるように調整すると、即ちKx=Ky=
Kとなるようにすれば、第(1)式にもとづいて、上
記磁気方位センサ1のY方向の磁北方位に対する
角度θを次式(2)によつて求めることができる。
When the sensitivity of the X-axis and Y-axis of the magnetic direction sensor 1 is adjusted to be uniform, that is, Kx=Ky=
If K is set, then the angle θ of the magnetic direction sensor 1 in the Y direction with respect to the magnetic north direction can be determined by the following equation (2) based on equation (1).

θ=tan-1(Vx/Vy) ……(2) このようにして、移動体の走行方向を上記磁気
方位センサ1の出力によつて知ることができる。
しかしながら、上記磁気方位センサ1が例えば乗
用車などのように鉄板によつて構成された車輛内
に搭載された場合には、車輛を構成する鉄板の帯
磁の影響を受けて、上記磁気方位センサの出力は
オフセツトがかかることによつて、地磁気の正確
な方位を検出することができない。また、上記磁
気方位センサの車輛内における搭載位置によつて
検出感度に差異が生じることがある。従つて、こ
のようなことから、ただ単に上記磁気方位センサ
の出力をそのまま走行方向の方位決定のデータと
して用いると、現在位置表示に誤差が生じるとい
う問題がある。
θ=tan −1 (Vx/Vy) (2) In this way, the traveling direction of the moving object can be known from the output of the magnetic orientation sensor 1.
However, when the magnetic orientation sensor 1 is mounted in a vehicle such as a passenger car that is made of iron plates, the output of the magnetic orientation sensor is affected by the magnetization of the iron plates that make up the vehicle. Due to the offset, the accurate direction of the earth's magnetic field cannot be detected. Furthermore, the detection sensitivity may vary depending on the mounting position of the magnetic orientation sensor in the vehicle. Therefore, if the output of the magnetic azimuth sensor is simply used as data for determining the running direction, there is a problem that an error will occur in the current position display.

本願出願人らは、上記の問題を解決するため本
願出願に先立つて、上記磁気方位センサの出力に
対してオフセツト補正、感度補正等の補正を加え
ることによつて、移動体の走行方向の方位を正確
に検出するようにした磁気式方位検出装置をそな
えた第2図図示の如きコース誘導装置を提案して
いる。図中、1は磁気方位センサ、2はA/Dコ
ンバータ、3は初期補正部、4は角度変換部、5
は単位ベクトル発生部、6は速度センサ、7は積
算器、8は走行軌跡メモリ、9は表示部を表わ
す。
In order to solve the above-mentioned problem, the applicants of the present application, prior to filing the application of the present application, applied corrections such as offset correction and sensitivity correction to the output of the above-mentioned magnetic azimuth sensor, thereby determining the azimuth in the traveling direction of the moving object. We have proposed a course guiding device as shown in FIG. 2, which is equipped with a magnetic azimuth detecting device that accurately detects the direction of the vehicle. In the figure, 1 is a magnetic direction sensor, 2 is an A/D converter, 3 is an initial correction section, 4 is an angle conversion section, and 5
6 represents a unit vector generator, 6 a speed sensor, 7 an integrator, 8 a travel locus memory, and 9 a display unit.

第2図において、磁気方位センサ1の出力Vx,
Vy(第(1)式によつて示されているアナログ信号)
は、A/Dコンバータ2によつてデジタル信号に
変換される。該A/Dコンバータ2によつてデジ
タル信号に変換された上記磁気方位センサ1の出
力Vx,Vyに対する初期状態におけるオフセツト
補正および感度補正が初期補正部3において行な
われる。なお、該初期補正部3における初期補正
は第(3)式にもとづいて行なわれる。
In FIG. 2, the output Vx of the magnetic direction sensor 1,
Vy (analog signal shown by equation (1))
is converted into a digital signal by the A/D converter 2. An initial correction section 3 performs offset correction and sensitivity correction in an initial state on the outputs Vx and Vy of the magnetic azimuth sensor 1, which are converted into digital signals by the A/D converter 2. Note that the initial correction in the initial correction section 3 is performed based on equation (3).

V′x=kx(Vx−Vx0) V′y=ky(Vy−Vy0) ……(3) 但し、kxおよびkyは感度補正値、Vx0および
Vy0はオフセツト補正値、V′xおよびV′yは補正
後の磁気方位センサ1の出力。
V′x=k x (Vx−Vx 0 ) V′y=k y (Vy−Vy 0 ) ……(3) However, k x and k y are sensitivity correction values, Vx 0 and
Vy 0 is the offset correction value, and V'x and V'y are the outputs of the magnetic direction sensor 1 after correction.

次に角度変換部4において、上記初期補正部3
の出力即ち補正後の磁気方位センサ1の出力
V′x,V′yによつて走行方向角θを求める。該走
行方位角θは次式(4)によつて求められる。
Next, in the angle conversion section 4, the above-mentioned initial correction section 3
That is, the output of the magnetic direction sensor 1 after correction
Find the running direction angle θ using V′x and V′y. The traveling azimuth angle θ is determined by the following equation (4).

θ=tan-1(V′x/V′y) ……(4) 単位ベクトル発生部5は、上記角度変換部4の
出力即ち第(4)式によつて示されている走行方位角
θのsin成分およびcos成分即ちsinθおよびcosθを
求める。また、速度センサ6は例えば車輪の回転
に対応させて一定距離Δl走行する毎にクロツ
ク・パルスを出力する。そして、積算器7におい
ては、上記速度センサ6からクロツク・パルスが
入力される毎に、即ち移動体が距離Δl走行する
毎に、上記単位ベクトル発生部5から入力される
走行方位角情報即ち上記sinθおよびcosθを順次積
算し、当該積算値は走行軌跡メモリ8に上記移動
体の走行軌跡情報として順次格納される。該走行
軌跡メモリ8に格納される走行軌跡情報は、第3
図に図示されている如く、距離Δl毎の走行位置
P1,P2,…,Pnの座標値であり、一般に走行位
置Piに対応する走行軌跡情報(Vi,Yi)は次式
(5)によつて表わされる。
θ=tan -1 (V'x/V'y) ...(4) The unit vector generator 5 converts the output of the angle converter 4, that is, the traveling azimuth θ shown by equation (4). Find the sin and cos components, ie, sin θ and cos θ. Further, the speed sensor 6 outputs a clock pulse every time the vehicle travels a certain distance Δl in accordance with the rotation of the wheels, for example. In the integrator 7, each time a clock pulse is input from the speed sensor 6, that is, each time the moving object travels a distance Δl, the travel azimuth information input from the unit vector generator 5, that is, the sin θ and cos θ are successively integrated, and the integrated values are sequentially stored in the travel trajectory memory 8 as travel trajectory information of the mobile object. The traveling trajectory information stored in the traveling trajectory memory 8 is the third
As shown in the figure, the traveling position for each distance Δl
These are the coordinate values of P 1 , P 2 , ..., Pn, and generally the traveling trajectory information (Vi, Yi) corresponding to the traveling position Pi is calculated by the following formula:
(5).

そして、上記走行軌跡メモリ8の内容にもとづ
いて上記移動体の走行軌跡即ち走行距離Δl毎の
位置が表示部9に表示される。表示部9は例えば
CRTやLCDによつて構成されるデイスプレイ装
置であつて、該表示部9に道路地図が表示されて
おり、該道路地図に対応させて上記走行軌跡が表
示される。
Then, based on the contents of the traveling trajectory memory 8, the traveling trajectory of the moving body, that is, the position for each traveling distance Δl is displayed on the display section 9. For example, the display section 9
It is a display device composed of a CRT or an LCD, and a road map is displayed on the display section 9, and the travel trajectory is displayed in correspondence with the road map.

上述したコース誘導装置においては、初期補正
部3における磁気方位センサ1の出力に対する補
正、特にオフセツト補正の適否が上記走行軌跡表
示の精度に大きく影響する。このことを第4図お
よび第5図を参照して具体的に説明する。第4図
において、OP→はオフセツトのない場合の上記磁
気方位センサ1の出力ベクトル(大きさを1とす
る単位ベクトルで表わされている。)を示す。し
かし、第4図に図示されている如く、例えば方位
「東」方向にオフセツトaが存在する場合には、
磁気方位センサ1の出力は、上記OP→とオフセツ
トaとが合成されることによつて、検出される方
位角はθからθ′となることから走行軌跡メモリ8
に格納される走行軌跡情報に誤差が生じる。その
ため、例えば方位角θ方向に直進した場合に表示
部9に表示される走行軌跡は、第5図図示P1
P2,P3と続く軌跡l1であるべきところ、P′1,P′2
P′3と続く軌跡l2として表示されることになる。
In the above-mentioned course guidance device, the accuracy of the traveling trajectory display is greatly influenced by the correction of the output of the magnetic orientation sensor 1 in the initial correction section 3, especially the suitability of the offset correction. This will be specifically explained with reference to FIGS. 4 and 5. In FIG. 4, OP→ indicates the output vector (represented by a unit vector with a magnitude of 1) of the magnetic orientation sensor 1 in the case of no offset. However, as shown in FIG. 4, if there is an offset a in the "east" direction, for example,
The output of the magnetic azimuth sensor 1 is combined with the above OP→ and the offset a, so that the detected azimuth changes from θ to θ'.
An error occurs in the travel trajectory information stored in the . Therefore, for example, when traveling straight in the azimuth angle θ direction, the traveling locus displayed on the display unit 9 is P 1 as shown in FIG.
P ′ 1 , P 2 , P′ 1 , P′ 2 ,
It will be displayed as a trajectory l 2 following P′ 3 .

従つて、前述した如く、第2図図示例において
は初期補正部3における補正を行なつて正確な走
行軌跡を表示するように考慮されている。しかし
ながら、正確な初期補正が行なわれたとしても、
上記移動体が自動車のように鉄板事の強磁性体に
よつて構成されている場合には、例えば直流送電
の鉄道踏切を通過する際のように直流磁界の存在
によつてオフセツト量(本発明において微小オフ
セツト量と呼ぶ)が変動することがあり、これに
気付かずにそのまま走行を続けると、上記走行軌
跡表示に誤差が生じることになる。そのため、精
度の良い走行軌跡情報を得るためには、前述した
初期補正を何度も繰返さなければならないという
欠点があつた。
Therefore, as described above, in the example illustrated in FIG. 2, consideration is given to performing correction in the initial correction section 3 to display an accurate traveling trajectory. However, even if an accurate initial correction is made,
When the above-mentioned moving object is made of a ferromagnetic material such as a car, the amount of offset (in the present invention (referred to as a minute offset amount) may fluctuate, and if you continue to drive without noticing this, an error will occur in the display of the traveling trajectory. Therefore, in order to obtain accurate travel trajectory information, the above-mentioned initial correction must be repeated many times.

本発明は、上記の如き欠点を解決することを目
的とし、移動体の走行によつて得られる走行軌跡
情報にもとづいて、磁気方位センサの初期補正後
における微小オフセツト量を自動的に補正するこ
とによつて、精度の良い走行軌跡情報を得るよう
にして正確な走行軌跡表示を行なうことを可能な
らしめるコース誘導装置を提供することを目的と
している。以下図面を参照しつつ説明する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the above-mentioned drawbacks, and aims to automatically correct the minute offset amount after the initial correction of the magnetic azimuth sensor based on travel locus information obtained from the travel of a moving object. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a course guidance device that makes it possible to accurately display a traveling trajectory by obtaining highly accurate traveling trajectory information. This will be explained below with reference to the drawings.

第6図ないし第10図は本発明における微小オ
フセツト補正の基本原理を説明するための説明
図、第11図は本発明の一実施例構成を示すブロ
ツク図である。
6 to 10 are explanatory diagrams for explaining the basic principle of minute offset correction in the present invention, and FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

本発明に言うところの微小オフセツトが方位
「東」方向の存在する場合の微小オフセツト補正
を第6図を参照して説明する。なお説明の都合
上、第6図(後述する第7図ないし第10図も同
じ)におけるX軸を方位「東」方向、Y軸を方位
「北」方向に一致させるものとする。第6図にお
いて、図示矢印aが微小オフセツト量を表わし、
OP→は微小オフセツト量aが存在しない場合の上
記磁気方位センサ1の出力から得られる単位ベク
トルであり、該単位ベクトルOP→はX成分のsinθ
=xとY成分のcosθ=yとによつて表わされる。
しかし、微小オフセツト量aが存在するために、
実際の磁気方位センサ1の出力は、第4図を参照
して前述した如く、OQ→に対応するものとなり、
該OQ→の単位ベクトルはOP→′となる。従つて、
(OP→′―OP→)が微小オフセツト量aによる誤差ベ
クトルPP→′となる。即ち、PP→′=OP→−OP→従つ
て、 OP→=OP→′−PP→′ ……(6) 上記第(6)式において、OP→は磁気方位センサ1
の出力に対応するものであり、上記微小オフセツ
ト量aの存在によつて生じた誤差ベクトルPP→′を
求めることによつて、本来の単位ベクトルOP→を
得ることができる。
The minute offset correction according to the present invention in the case where a minute offset exists in the azimuth "east" will be explained with reference to FIG. For convenience of explanation, it is assumed that the X axis in FIG. 6 (the same applies to FIGS. 7 to 10, which will be described later) coincides with the "east" direction, and the Y axis coincides with the "north" direction. In FIG. 6, the illustrated arrow a represents the minute offset amount,
OP→ is a unit vector obtained from the output of the magnetic orientation sensor 1 when the minute offset amount a does not exist, and the unit vector OP→ is the sinθ of the X component.
=x and cosθ=y of the Y component.
However, since there is a small offset amount a,
The actual output of the magnetic orientation sensor 1 corresponds to OQ→, as described above with reference to FIG.
The unit vector of OQ→ becomes OP→'. Therefore,
(OP→′−OP→) becomes the error vector PP→′ due to the minute offset amount a. That is, PP→′=OP→−OP→Therefore, OP→=OP→′−PP→′……(6) In the above equation (6), OP→ is the magnetic direction sensor 1
The original unit vector OP→ can be obtained by finding the error vector PP→′ caused by the existence of the minute offset amount a.

第6図において、PQ→=a,また一般に0<a
≪1であるために∠QPP′≒θ,従つて、 PP→′=PQ→cos(∠QPP′)≒a cosθ 更に、PP→′のX成分Δxa、Y成分Δyaは次式(7)
によつて表わされる。
In Figure 6, PQ→=a, and generally 0<a
Since ≪1, ∠QPP′≒θ, therefore, PP→′=PQ→cos(∠QPP′)≒a cosθ Furthermore, the X component Δx a and Y component Δy a of PP→′ are expressed by the following equation (7 )
It is represented by.

従つて、第(7)式によつて表わされる誤差ベクト
ルPP→′のX成分ΔxaおよびY成分Δyaを求めるこ
とによつて、第(6)式を各ベクトルの夫々X成分、
Y成分によつて表わすと次式(8)となる。
Therefore, by finding the X component Δx a and the Y component Δy a of the error vector PP→' expressed by equation (7), equation (6) can be transformed into the respective X components of each vector,
Expressed in terms of the Y component, the following equation (8) is obtained.

(x,y)=(x′−Δxa、y′−Δya) ……(8) 即ち、第(8)式が、方位「東」方向に微小オフセ
ツト量aが存在する場合における上記磁気方位セ
ンサ1の出力(x′,y′)に対するオフセツト補正
式である。
(x, y) = (x' - Δx a , y' - Δy a ) ...(8) In other words, Equation (8) is This is an offset correction formula for the output (x', y') of the direction sensor 1.

次に、方位「北」方向に微小オフセツト量bが
存在する場合の微小オフセツト補正を第7図を参
照して説明する。第6図と同様にして、OP→が本
来の単位ベクトル、OP→′がオフセツトによる単位
ベクトル、PP→′が誤差ベクトルである。そして、
PS=b,∠PSP′=∠PP′T≒θであり、上記誤
差ベクトルPP→′のX成分ΔxbおよびY成分Δybは、
第6図図示例と同様にして、次式(9)によつて表わ
される。
Next, the minute offset correction when there is a minute offset amount b in the north direction will be explained with reference to FIG. Similarly to FIG. 6, OP→ is the original unit vector, OP→' is the unit vector due to offset, and PP→' is the error vector. and,
PS=b, ∠PSP'=∠PP'T≒θ, and the X component Δx b and Y component Δy b of the above error vector PP→' are
Similar to the example shown in FIG. 6, it is expressed by the following equation (9).

一般に第8図に図示されている如く、図示矢印
cに示されているような微小オフセツト量が存在
する場合、該微小オフセツト量cをX成分(図示
矢印a)とY成分(図示矢印b)とに分解するこ
とによつて、前述した第(7)式および第(9)式を適用
して次式(10)に示される如く、誤差ベクトル(Δx,
Δy)を表わすことができる。
Generally, as shown in FIG. 8, when there is a minute offset amount as shown by the arrow c in the figure, the minute offset amount c is divided into the X component (arrow a in the figure) and the Y component (arrow b in the figure). By decomposing the error vector (Δx,
Δy).

Δx=Δxa+Δxb=a cos2−b sinθ・cosθ Δy=Δya+Δyb=b sin2−asinθ・cosθ ……(10) 上記第(10)式は単位ベクトルに表わしたときの誤
差ベクトルのX,Y成分であるが、走行軌跡上で
は次のようになる。
Δx=Δx a +Δx b =a cos 2 −b sinθ・cosθ Δy=Δy a +Δy b =b sin 2 −asinθ・cosθ ...(10) Equation (10) above is the error vector when expressed as a unit vector. The X and Y components of the vehicle are as follows on the traveling trajectory.

即ち、第3図を参照して前述した如く、夫々の
走行位置の座標は一般に第(5)式によつて表わされ
る。例えば、第9図Aに図示されている如く、地
点Pi-1から地点Piへの単位ベクトルのX成分ΔXi
およびY成分ΔYiは次式(11)によつて表わされる。
That is, as described above with reference to FIG. 3, the coordinates of each traveling position are generally expressed by equation (5). For example, as shown in FIG. 9A, the X component ΔX i of a unit vector from point P i-1 to point P i
and Y component ΔY i is expressed by the following equation (11).

ΔXi=Xi-1=Δlsinθi ΔYi=Yi−Yi-1=Δlcosθi ……(11) なお、上記第(10)式に示されている誤差ベクトル
(Δx,Δy)は単位ベクトルに対するものである
ため、第9図Aに対応する誤差ベクトル(Δx′i
Δy′i)は次式(12)によつて表わされる。
∆X i = _ _ _ _ Since it is for a vector, the error vector (Δx′ i ,
Δy′ i ) is expressed by the following equation (12).

Δx′i=Δl・Δxi =Δl(a cos2θi−b sinθi・cosθi) Δy′i=Δl・Δyi Δy′i=Δl・Δyi =Δl(b sin2θi−a sinθi・cosθi)……(1
2) しかしながら、前述した如く走行軌跡情報は方
位角情報(sinθi,cosθi)にもとづいて演算され
た座標情報(Xi,Yi)であるために、次式(13)
式にもとづいて上記第(12)式は下記の第(14)式の
如く表わすことができる。即ち、 sinθi=ΔXi/Δl=(Xi−Xi-1)/Δl cosθi=ΔYi/Δl=(Yi−Yi-1) ……(13) 第(13)式を第(12)式に代入すると Δx′i=Δl{a・(Yi−Yi-12/(Δl)2−b・(
Xi−Xi-1)/Δl ・(Yi−Yi-1)/Δl} Δy′i=Δl{b・(Xi−Xi-12/(Δl)2−a・ (Xi−Xi-1)/Δl・(Yi−Yi-1)/Δl} 従つて、 即ち、上記地点Pに対する補正後の位置P′の座
標(X′i,Y′i)は次式(15)によつて表わされ
る。
Δx′ i = Δl・Δx i = Δl(a cos 2 θ i −b sinθ i・cosθ i ) Δy′ i = Δl・Δy i Δy′ i = Δl・Δy i = Δl(b sin 2 θ i −a sinθ i・cosθ i )……(1
2) However, as mentioned above, since the travel trajectory information is coordinate information (X i , Y i ) calculated based on the azimuth information (sinθ i , cosθ i ), the following equation (13)
Based on the equation, the above equation (12) can be expressed as the following equation (14). That is, sinθ i = ΔX i / Δl = (X i −X i-1 ) / Δl cosθ i = ΔY i / Δl = (Y i −Y i-1) ...(13) Expression (13) is Substituting into equation (12), Δx′ i = Δl{a・(Y i −Y i-1 ) 2 /(Δl) 2 −b・(
X i −X i-1 )/Δl ・(Y i −Y i-1 )/Δl} Δy′ i = Δl{b・(X i −X i-1 ) 2 /(Δl) 2 −a・ ( X i −X i-1 )/Δl・(Y i −Y i-1 )/Δl} Therefore, That is, the coordinates (X' i , Y' i ) of the corrected position P' with respect to the point P are expressed by the following equation (15).

X′i=Xi-1+ΔX′i=Xi-1+ΔXi−Δx′i =Xi-1+(Xi−Xi-1)−Δx′i Xi−Δx′i 同様にして Y′i=Yi−Δy′i ……(15) なお、上記第(15)式による補正を図示すると
第9図Bの如くになる。
X′ i =X i-1 +ΔX′ i =X i-1 +ΔX i −Δx′ i =X i-1 +(X i −X i-1 )−Δx′ i X i −Δx′ i Similarly, Y′ i =Y i −Δy′ i (15) The correction according to the above equation (15) is illustrated as shown in FIG. 9B.

以上、或る走行位置Piにおける補正について説
明したが、全走行軌跡情報に対して補正が行なわ
れることは言うまでもない。即ち、走行位置P1
ないしPoにおけるX成分の補正後の座標X′1
X′2,…は、 X′1=X′0+ΔX1−Δx′1 =X0+(X1−X0)−Δx′1 =X1−Δx′1 X′2=X′1+ΔX2−Δx′2 =X′1+(X2−X1)−Δx′2 =(X1−Δx′1)+(X2−X1)−Δx′2 =X2−Δx′1−Δx′2 同様にして、 X′3=X3−Δx′1−Δx′2−Δx′3 そして、一般には次式(16)によつて表わされ
る。
Although the correction at a certain traveling position P i has been described above, it goes without saying that the correction is performed on all traveling locus information. That is, traveling position P 1
The coordinate X′ 1 after correction of the X component at P o
X′ 2 ,… are X′ 1 =X′ 0 + ΔX 1 −Δx′ 1 =X 0 +(X 1 −X 0 )−Δx′ 1 =X 1 −Δx 1 2 −Δx′ 2 =X′ 1 +(X 2 −X 1 )−Δx′ 2 =(X 1 −Δx′ 1 )+(X 2 −X 1 )−Δx′ 2 =X 2 −Δx′ 1 − Similarly to Δx′ 2 , X′ 3 =X 3 −Δx′ 1 −Δx′ 2 −Δx′ 3 and is generally expressed by the following equation (16).

X′o=Xooi=1 Δx′i ……(16) また、Y成分も同様にして次式(17)によつて
表わされる。
X′ o =X ooi=1 Δx′ i (16) Furthermore, the Y component is similarly expressed by the following equation (17).

Y′o=Yooi=1 Δy′i ……(17) 従つて、上記第(15)式に示されているよう
に、走行軌跡メモリに格納されている走行軌跡情
報にもとづいてX′iおよびY′iを計算して順次積算
し、上記第(16)式および第(17)式にもとづく
補正を行なうことによつて正確な走行軌跡情報を
得ることができる。
Y′ o = Y ooi=1 Δy′ i ...(17) Therefore, as shown in equation (15) above, based on the traveling trajectory information stored in the traveling trajectory memory, By calculating X′ i and Y′ i and sequentially integrating them, and making corrections based on equations (16) and (17) above, accurate travel trajectory information can be obtained.

このようにして全走行軌跡情報が補正された後
に、この補正された軌跡情報に基づいた走行軌跡
をデイスプレイ上に表示させ、道路地図と対応さ
せることによつて補正量a,bの良否を判定す
る。
After all travel trajectory information is corrected in this way, the travel trajectory based on this corrected trajectory information is displayed on the display, and the quality of the correction amounts a and b is determined by making it correspond to the road map. do.

以上によつて走行後の軌跡情報の補正が完了す
る。
With the above steps, the correction of the trajectory information after traveling is completed.

再び走行状態に戻つた時の微小オフセツト量
a,bによる事後補正は以下の様になる。
The post-correction based on the minute offset amounts a and b when the vehicle returns to the running state is as follows.

i番めの軌跡情報は補正されており、i+1番
めから走行を再開すると、座標成分は Xi+1=X′i+ΔXi+1 Yi+1=Y′i+ΔYi+1 ……(18) 第(11)式より ΔXi+1=Δlsinθi+1 ΔYi+1=Δlcosθi+1 ……(19) であるから、補正量Δx′i+1,Δy′i+1は第(12)式より Δx′i+1=Δl(a cos2θi+1−b sinθi+1cosθi+1) Δy′i+1=Δl(b sin2θi+1−a sinθi+1cosθi+1) ……(20) となる。従つて補正後の座標成分は X′i+1=X′i+ΔXi+1−Δx′i+1 X′i+1=X′i+ΔXi+1−Δx′i+1 =X′i+Δl(sinθi+1−a cos2θi+1+b sinθi
+1
cosθi+1) 同様に 同様に Y′i+1=Y′i+Δl(cosθi+1−b sin2θi+1+a sin
θi+1cosθi+1)……(21) となる。
The i-th trajectory information has been corrected, and when traveling is resumed from the i+1th position, the coordinate components are X i+1 = X′ i +ΔX i+1 Y i+1 = Y′ i +ΔY i+1 …… (18) From equation (11), ΔX i+1 = Δlsinθ i+1 ΔY i+1 = Δlcosθ i+1 ... (19) Therefore, the correction amounts Δx' i+1 and Δy' i+1 are From equation (12), Δx′ i+1 = Δl(a cos 2 θ i+1 −b sinθ i+1 cosθ i+1 ) Δy′ i+1 = Δl(b sin 2 θ i+1 −a sinθ i+1 cosθ i+1 ) ...(20) Therefore, the coordinate components after correction are X′ i+1 =X′ i +ΔX i+1 −Δx′ i+1 X′ i+1 =X′ i +ΔX i+1 −Δx′ i +1 =X′ i +Δl(sinθ i+1 −a cos 2 θ i+1 +b sinθ i
+1
cosθ i+1 ) Similarly, Y′ i+1 =Y′ i +Δl(cosθ i+1 −b sin 2 θ i+1 +a sin
θ i+1 cosθ i+1 )...(21)

以上の様に、速度センサーからのパルスが入力
するごとに第(21)式に基づいて、補正された軌
跡情報が得られる。
As described above, trajectory information corrected based on equation (21) is obtained every time a pulse from the speed sensor is input.

第10図は軌跡の補正の模式図であり、簡単の
ためにΔy′iだけの補正が示されている。l3は補正
前の軌跡である。そして第(17)式で示す補正が
順次行なわれた補正後の軌跡はl4で示されてい
る。
FIG. 10 is a schematic diagram of trajectory correction, and for simplicity, only correction of Δy′ i is shown. l 3 is the trajectory before correction. The corrected trajectory in which the corrections shown in equation (17) are sequentially performed is indicated by l4 .

第11図は本発明の一実施例の基本構成を示す
ブロツク図であつて、図中の符号1ないし9は第
2図に対応している。そして、符号10は事後補
正値入力部であつて事後補正値aおよびbを入力
するもの、11は事後補正ベクトル発生部であつ
て上記事後補正値a,bにもとづき、上記速度セ
ンサ6からのクロツク・パルスに対応させて単位
ベクトル発生部5からの単位ベクトルに対する補
正を行なうもの、12は軌跡データ事後補正部で
あつて上記事後補正値入力部10からの事後補正
値a,bと走行軌跡メモリ8に格納されている走
行軌跡情報とにもとづいて補正値Δx′iおよびΔy′i
を求め(第(14)式による)、各走行軌跡情報に
対応するΣx′i,Σy′iを一時保持して上記走行軌跡
メモリ8の内容の書換えを行なうものを表わして
いる。以下、第11図図示実施例の動作について
説明する。
FIG. 11 is a block diagram showing the basic configuration of an embodiment of the present invention, and reference numerals 1 to 9 in the figure correspond to those in FIG. Reference numeral 10 denotes a post-correction value input section into which the post-correction values a and b are inputted, and numeral 11 denotes a post-correction vector generation section which receives the post-correction values a and b from the speed sensor 6 based on the post-correction values a and b. 12 is a trajectory data post-correction section which corrects the unit vector from the unit vector generator 5 in response to the clock pulse of Correction values Δx′ i and Δy′ i are calculated based on the traveling trajectory information stored in the traveling trajectory memory 8.
(according to equation (14)), Σx' i and Σy' i corresponding to each travel locus information are temporarily held, and the contents of the travel locus memory 8 are rewritten. The operation of the embodiment shown in FIG. 11 will be described below.

ある程度の走行軌跡情報が得られた後に、まず
事後補正値入力部10によつて微小オフセツト値
a,bを入力する。この入力値a,bにより、軌
跡データ事後補正部12は走行軌跡メモリ8に格
納されている走行軌跡情報を利用し、前述した第
(14)式による補正値Δx′i,Δy′iを求める。
After a certain amount of travel trajectory information has been obtained, first, minute offset values a and b are input using the post-correction value input section 10. Based on these input values a and b, the trajectory data post-correction unit 12 uses the traveling trajectory information stored in the traveling trajectory memory 8 to calculate the correction values Δx' i and Δy' i according to the above-mentioned equation (14). .

Δx′i=1/Δl{a(Yi−Yi-12 −b(Xi−Xi-1)(Yi−Yi-1)} Δy′i=1/Δl{b(Xi−Xi-12 −a(Xi−Xi-1)(Yi−Yi-1)} 次に、前述した第(16)式および第(17)に基
づいて走行軌跡情報に補正を加える。即ち X′o=Xooi=1 Δx′i Y′o=Yooi=1 Δy′i 最後に、この得られた新しい軌跡情報を走行軌
跡メモリ8に格納する。
Δx′ i =1/Δl{a(Y i −Y i-1 ) 2 −b(X i −X i-1 )(Y i −Y i-1 )} Δy′ i =1/Δl{b( X i −X i-1 ) 2 −a(X i −X i-1 )(Y i −Y i-1 )} Next, the traveling trajectory is calculated based on the above-mentioned equations (16) and (17). Add corrections to the information. That is, X′ o =X ooi=1 Δx′ i Y′ o =Y ooi=1 Δy′ i Finally, this obtained new trajectory information is stored in the traveling trajectory memory 8.

ここで表示部9は補正された軌跡情報に基づい
て走行軌跡を表示することができる。この表示さ
れた走行軌跡と道路地図とを比較することにより
微小オフセツト値a,bの値が良かつたかどうか
判断することができる。その結果、表示された走
行軌跡が道路地図に対応しない時はもう一度上記
微小オフセツト値a,bを入力し直し、補正計算
を繰り返す。この様にして、走行軌跡情報に対す
る補正を行ない、微小オフセツト値a,bを決定
する。走行軌跡と道路地図とのずれなどを総合判
断して最初に微小オフセツト値a,bを想定して
セツトし、補正を加えた走行軌跡を得る。この補
正を加えた走行軌跡が道路地図と正しく対応して
いれば、上記値a,bが所望のものであつたと判
断する。正しく対応していなければ、上記値a,
bを入力し直す。このようにして、カツト・アン
ド・トライによつて、あるべき値a,bを得る。
あるべき値a,bが得られていたら、次に述べる
如く補正が行われることとなり、上記対応は以後
正しいものとなる。
Here, the display unit 9 can display the travel trajectory based on the corrected trajectory information. By comparing the displayed travel trajectory with the road map, it can be determined whether the minute offset values a and b are appropriate. As a result, if the displayed travel trajectory does not correspond to the road map, the minute offset values a and b are input again and the correction calculation is repeated. In this way, the traveling trajectory information is corrected and the minute offset values a and b are determined. After comprehensively determining the deviation between the travel trajectory and the road map, minute offset values a and b are first assumed and set, and a corrected travel trajectory is obtained. If the corrected travel trajectory corresponds correctly to the road map, it is determined that the values a and b are desired values. If the correspondence is not correct, the above values a,
Re-enter b. In this way, desired values a and b are obtained by cut and try.
If the desired values a and b have been obtained, correction will be performed as described below, and the above correspondence will be correct from now on.

次に走行を再開する時のために、積算器7には
最新の軌跡情報の補正された値X′i,Y′iが格納さ
れる。また、微小オフセツト値a,bは事後補正
ベクトル発生部にも送られて、走行時の補正演算
に用いられる。
The corrected values X' i and Y' i of the latest trajectory information are stored in the integrator 7 in preparation for the next time the vehicle resumes running. Further, the minute offset values a and b are also sent to the post-correction vector generation section and used for correction calculations during running.

走行時の事後補正は前述した第(21)式によつ
て行なう。即ち X′i+1=X′i+Δl(sinθi+1−a cos2θi+1+b
sinθi+1・cosθi+1) X′i+1=X′i+Δl(sinθi+1−a cos2θi+1+b
sinθi+1・cosθi+1) Y′i+1=Y′i+Δl(cosθi+1−b sin2θi+1+a sin
θi+1・cosθi+1) ここで第(21)式の括弧内の式が事後補正後の
単位ベクトルである。従つて、事後補正ベクトル
発生部11では速度センサ6からのパルスが入力
するごとに、単位ベクトル発生部5から出力され
るcos,sin成分に対して、 (sinθi+1−a cos2θi+1+b sinθi+1・cosθi+1

および (cosθi+1−b sin2θi+1+a sinθi+1・cosθi+1
) の計算で補正後の単位ベクトルを生成して積算器
7へ送る。積算器7においては、上記第(21)式
によつて座標を更新し、走行軌跡記憶装置に格納
する。以上のような手順で微小オフセツト値a,
bによる事後補正は完了し、精度の良い走行軌跡
情報を得ることが可能となる。
Post-correction during driving is performed using the above-mentioned equation (21). That is, X′ i+1 = X′ i +Δl(sinθ i+1 −a cos 2 θ i+1 +b
sinθ i+1・cosθ i+1 ) X′ i+1 =X′ i +Δl(sinθ i+1 −a cos 2 θ i+1 +b
sinθ i+1・cosθ i+1 ) Y′ i+1 =Y′ i +Δl(cosθ i+1 −b sin 2 θ i+1 +a sin
θ i+1・cos θ i+1 ) Here, the expression in parentheses in Equation (21) is the unit vector after the post-correction. Therefore, each time a pulse from the speed sensor 6 is input, the post-correction vector generator 11 calculates (sinθ i+1 −a cos 2 θ i +1 +b sinθ i+1・cosθ i+1
)
and (cosθ i+1 −b sin 2 θ i+1 +a sinθ i+1・cosθ i+1
), a corrected unit vector is generated and sent to the integrator 7. In the integrator 7, the coordinates are updated according to the above equation (21) and stored in the travel trajectory storage device. Using the above procedure, the minute offset values a,
The post-correction in b is completed, and it becomes possible to obtain highly accurate travel trajectory information.

以上説明した如く、本発明によれば、磁気方位
センサの初期補正後、走行中に発生する微小オフ
セツトの変化に対する補正を、走行軌跡情報を利
用して自動的に精度良く行なうことが可能となる
ため、常に正確な走行軌跡を表示して効果的なコ
ース誘導装置を行なうことを可能ならしめるコー
ス誘導装置を提供することができる。
As explained above, according to the present invention, after the initial correction of the magnetic azimuth sensor, it is possible to automatically and accurately correct small offset changes that occur during driving using driving trajectory information. Therefore, it is possible to provide a course guidance device that always displays an accurate travel trajectory and can perform an effective course guidance device.

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

第1図はコース誘導装置に用いられる磁気方位
センサの説明図、第2図はコース誘導装置の従来
例の構成を示すブロツク図、第3図はコース誘導
装置における走行軌跡表示態様を説明するための
説明図、第4図および第5図は磁気方位センサの
出力に対してのオフセツト補正の必要性を説明す
るための説明図、第6図ないし第10図は本発明
における微小オフセツト補正の基本原理を説明す
るための説明図、第11図は本発明のコース誘導
装置の一実施例構成を示すブロツク図である。 図中、1は磁気方位センサ、2はA/Dコンバ
ータ、3は初期補正部、4は角度変換部、5は単
位ベクトル発生部、6は速度センサ、7は積算
器、8は走行軌跡メモリ、9は表示部、10は事
後補正値入力部、11は事後補正ベクトル発生
部、12は軌跡データ事後補正部を夫々表わす。
Fig. 1 is an explanatory diagram of a magnetic azimuth sensor used in a course guidance device, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of a conventional example of a course guidance device, and Fig. 3 is an explanatory diagram for explaining a traveling locus display mode in the course guidance device. FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams for explaining the necessity of offset correction for the output of the magnetic orientation sensor, and FIGS. 6 to 10 illustrate the basics of minute offset correction in the present invention. FIG. 11, which is an explanatory diagram for explaining the principle, is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the course guiding device of the present invention. In the figure, 1 is a magnetic direction sensor, 2 is an A/D converter, 3 is an initial correction section, 4 is an angle conversion section, 5 is a unit vector generation section, 6 is a speed sensor, 7 is an integrator, and 8 is a travel trajectory memory , 9 is a display section, 10 is a post-correction value input section, 11 is a post-correction vector generation section, and 12 is a trajectory data post-correction section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 地磁気方位を検出して移動体の走行方向情報
を出力する磁気方位センサと移動体の走行距離情
報を出力する速度センサとをそなえると共に上記
磁気方位センサと速度センサとの出力にもとづい
て演算される走行軌跡情報が格納される走行軌跡
メモリをそなえ、該走行軌跡メモリの内容が読出
されて、道路地図が表示されるデイスプレイ上に
当該道路地図に対応づけられて移動体の走行軌跡
を表示するようにしたコース誘導装置において、
上記磁気方位センサの出力に対して微小オフセツ
ト補正を行なうための微小オフセツト値を入力す
る事後補正値入力部と、該事後補正値入力部から
入力される微小オフセツト値にもとづいて上記走
行軌跡メモリに格納されている走行軌跡情報に対
する微小オフセツト補正を行なう軌跡データ事後
補正部と、上記事後補正値入力部から入力される
微小オフセツト値にもとづいて上記磁気方位セン
サの出力に対して微小オフセツト補正を行なつて
上記走行軌跡メモリに出力する事後補正ベクトル
発生部とをそなえ、上記微小オフセツト補正によ
つて得られた走行軌跡情報によつて上記デイスプ
レイ上に表示される走行軌跡を上記道路地図に対
比せしめることによつて、所望する走行軌跡が得
られるように上記事後補正値入力部において入力
される微小オフセツト値を調整するように構成さ
れていることを特徴とするコース誘導装置。
1. A magnetic azimuth sensor that detects the geomagnetic azimuth and outputs traveling direction information of a moving object, and a speed sensor that outputs traveling distance information of a moving object, and is calculated based on the outputs of the magnetic azimuth sensor and speed sensor. The vehicle is equipped with a travel trajectory memory in which travel trajectory information is stored, and the contents of the travel trajectory memory are read out and the travel trajectory of the moving object is displayed in association with the road map on a display displaying the road map. In the course guiding device,
A post-correction value input section for inputting a small offset value for performing a small offset correction on the output of the magnetic orientation sensor; A trajectory data post-correction section that performs minute offset correction on the stored travel trajectory information, and a minute offset correction on the output of the magnetic azimuth sensor based on the minute offset value input from the post-correction value input section. and a post-correction vector generation unit that performs the correction and outputs it to the travel trajectory memory, and compares the travel trajectory displayed on the display with the road map based on the travel trajectory information obtained by the minute offset correction. 2. A course guidance device, characterized in that the minute offset value inputted in the post-correction value input section is adjusted so that a desired travel trajectory can be obtained by adjusting the course guidance device.
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