DE3720130C2

DE3720130C2 -

Info

Publication number: DE3720130C2
Application number: DE3720130A
Authority: DE
Inventors: Michiyo Himeji Hyogo Jp Suyama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1991-04-04
Also published as: KR880000799A; DE3720130A1; JPH0629729B2; GB8714063D0; GB2193321B; US4866627A; GB2193321A; JPS62294906A; KR900004374B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus DE 32 08 483 A1 bekannt. Dort werden die erfaßten Signale mittels eines Mikroprozessors über einen dem Korrektursignal entsprechenden, zyklisch ersetzten Versetzungswert umgerechnet und korrigiert, wobei während einer Initialbewegung um 360° ein Ausgangsversetzungswert berechnet wird. Übersteigt die Anzahl der Datenwerte einen vorbestimmten Wert, wird aus abgespeicherten Datenwerten ein Mittelwert gebildet und zu den vorangegangenen Versetzungswerten addiert, wonach mit dem so gebildeten neuen Wert weitergearbeitet wird.

Aus DE 33 05 054 A1 ist ein automatisches Fahrleitsystem bekannt, das einen magnetischen Kompaß des Systems überwacht. Die erfaßten Signale, die das Erdmagnetfeld anzeigen, werden durch abgespeicherte Korrekturwerte so korrigiert, daß der Einfluß von Hintergrundrauschen aufgrund eines Eigenfeldes des Fahrzeuges unterdrückt wird. Die Korrekturwerte werden zyklisch neu berechnet, wenn sich das Fahrzeug in einer bestimmten Richtung bewegt, der sich mittlerweise einstellende Fehler einen festgelegten Wert überschreitet oder eine bestimmte Zeit verstrichen ist.

Aus DE 34 05 933 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung des Kurses eines Fahrzeuges bekannt, bei dem eine Auswerteschaltung den Kurs in bezug auf das Erdmagnetfeld ermittelt und anzeigt. Für die Ermittlung eines Korrektursignals muß das Fahrzeug zunächst einen Rundkurs von 360° durchfahren. Die einmal abgespeicherten Werte werden nicht mehr weiter korrigiert.

Ein Navigationssystem ebenfalls bekannter Art ist dem Prinzip nach in Fig. 1 und 2 dargestellt.

In Fig. 1 wird die horizontale Komponente H des Erdmagnetismus, welche nachfolgend "Erdmagnetismus H" genannt wird, durch einen Erdmagnetismus-Sensor erfaßt (detektiert), der auf oder an einem Fahrzeug, z. B. einem Automobil, installiert ist, dessen Längsachse einen Winkel R zur Richtung des Erdmagnetismus H, beispielsweise zur Richtung Nord, bildet. Das heißt, der Sensor 2 erfaßt eine Feldkomponente H_y (=H cos R) des Erdmagnetismus H, die parallel ist zur Bewegungsrichtung A des Fahrzeuges 1, und eine Feldkomponente H_x (=H sin R) senkrecht zur Richtung A, und liefert elektrische Signale x und y, beispielsweise in Form von entsprechenden Spannungen. Die elektrischen Signale x und y werden in geeigneter Weise verstärkt. Somit können die elektrischen Signale x und y ausgedrückt werden durch die Gleichungen

x = K H_x = K H sin R (1a)

y = K H_y = K H cos R (1b)

worin K einen Magnetismus-/Spannungs-Umwandlungs-Koeffizienten darstellt.

Die erfaßten Signale x und y werden auf Null geeicht, wenn die Feldkomponenten H_x und H_y Null sind, so daß die Größe der Signale x und y proportional ist der Intensität der jeweiligen Komponenten H_x und H_y und als Referenzwerte benutzt werden können.

Fig. 2 zeigt ein rechtwinkliges x-y-Koordinatensystem, in welchem Punkte, die durch die Werte der elektrischen Signale x und y bestimmt sind, eingezeichnet sind. Ein geometrischer Ort für diese Punkte bildet einen Kreis O₁ und der Winkel R, z. B. die Richtung R des Fahrzeuges 1, ist gegeben durch die Gleichung

R = tan^-1(x/y) (2)

Da die Richtung des Erdmagnetismus H mit der geografischen Richtung Nord nicht übereinstimmt, gibt es einen Fehler, nämlich eine Abweichung, zwischen diesen Werten. Die Abweichung ist in ihrem Wert vom Gebiet auf der Erde abhängig. In dieser Beschreibung wird aus Gründen der Vereinfachung der Erklärung jedoch angenommen, daß es keine Abweichung gibt.

Es ist bekannt, daß aufgrund der Magnetisierung von magnetischem Material der verschiedenen Teile, aus denen das Fahrzeug zusammengesetzt ist, die Richtung R, die nach der Gleichung (2) berechnet wird, nicht immer zutreffend ist.

Zur ausführlichen Darlegung dieses Sachverhaltes wird in Fig. 3 und 4 das Fahrzeug 1 einem magnetischen Feld H_v ausgesetzt, das in Fig. 3 gezeigt ist und von solchen magnetisierten Teilen des Fahrzeuges stammt. Unter Berücksichtigung des magnetischen Feldes H_v wird das magnetische Feld, das vom Erdmagnetismus-Sensor 2 detektiert werden kann, zu einem magnetischen Feld H_e, das sich zusammensetzt aus dem Erdmagnetismus H und dem magnetischen Feld H_v. Koordinatenpunkte (x, y), (x_v, y_v) und (x_e, y_e) der Signale des Erdmagnetismus-Sensors 2 entsprechend den Koordinaten (H_x, H_y), (H_vx, H_vy) und (H_ex, H_ey) sind in Fig. 4 dargestellt. Somit sind die Signale x_e und y_e des Erdmagnetismus-Sensors 2 darzustellen durch die Gleichungen

x_e = x+x_v = K H sin R_e+x_v (3a)

y_e = y+y_v = K H cos R_e+y_v (3b)

wobei der Winkel R_e, der aus den Signalen x_e und y_e abzuleiten ist, entsprechend der Gleichung (2) bestimmt wird durch die Gleichung

R_e = tang^-1(x_e/y_e) (4)

Somit läßt sich die zutreffende Richtung R hieraus nicht bestimmen.

Da jedoch das Feld H_v, das durch das Fahrzeug 1 erzeugt wird, ein permanentes Magnetfeld darstellt und dessen Stärke und Richtung in bezug auf die Bewegungsrichtung A des Fahrzeuges konstant sind, bleiben die in Fig. 4 dargestellten Koordinaten (x_v, y_v) des dem magnetischen Feld H_v entsprechenden Signals selbst dann unvergrößert, wenn die Richtung A sich ändert. Deshalb wird der geometrische Ort der Koordinaten (x_e, y_e) des Erfassungssignals beim einmaligen Umlauf des Fahrzeuges auf einer Kreisspur zu einem Kreis O₂ mit einem Mittelpunkt (x_v, y_v), wie dies aus den Gleichungen (3a) und (3b) hervorgeht. Daher kann durch Ermittlung der Mittelpunkt-Koordinaten (x_v, y_v) des Kreises O₂ aus den Erfassungssignalen x_e und y_e die wahre Richtung R durch die folgende Gleichung bestimmt werden:

R = tan^-1[(x_e-x_v)/(y_e-y_v)] (5)

JP 57-148210 A offenbart eine Technik, durch welche die wahre Richtung R ermittelt werden kann durch Eliminierung der Einflüsse des magnetischen Feldes H_v auf der Basis des oben erwähnten Prinzips. Im einzelnen werden aus den Erfassungssignalen x und y, die der Erdmagnetismus-Sensor 2 liefert, wenn das Fahrzeug einmal auf einer Kreisspur umläuft, Maximumwerte x_max und y_max sowie Minimumwerte x_min und y_min auf den entsprechenden Achsen des rechtwinkligen x-y-Koordinatensystems gespeichert. Die Erfassungssignale x_v und y_v entsprechend dem magnetischen Feld H_v werden erhalten als Koordinaten des Mittelpunktes des Kreises O₂ nach folgenden Gleichungen:

x_v = (x_max+x_min)/2 (6a)

y_v = (y_max+y_min)/2 (6b)

Daher ist es möglich, durch Durchfahren einer Kreisspur mit dem Fahrzeug 1 in einer geeigneten Zeit die Erfassungssignale x_v und y_v zu erhalten und durch Ausführung der Gleichung (5) die wahre Richtung R zu bestimmen.

Ist jedoch das Fahrzeug 1 beispielsweise ein Automobil, wird es während seiner Bewegung Erschütterungen ausgesetzt. Deshalb kann das magnetische Feld H_v sich stufenweise ändern, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, obwohl diese Änderung vernachlässigbar sein kann, wenn sie z. B. über einen Tag ausgemittelt wird. Wenn aber das Automobil einen Schienenstrang eines mit Gleichstrom betriebenen Eisenbahnsystems zu einem Zeitpunkt t₀ kreuzt, kann es zusätzlich magnetisiert werden durch ein magnetisches Feld, das von einem Gleichstrom erzeugt wird, der durch die Schienen und Leitungen der Eisenbahnanlage fließt. Hierdurch können Stärke und Richtung des Feldes H_v beträchtlich verändert werden. Nach einer derartigen Änderung des Feldes H_v muß das Automobil erneut eine Kreisspur durchfahren, um Signale x_v und y_v entsprechend dem geänderten Feld H_v zu erhalten. Dies ist in der Praxis sehr schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeuges der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß eine Änderung des magnetischen Feldes H_v automatisch kompensiert werden kann, ohne daß das Fahrzeug ein spezielles Manöver durchzuführen hat.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand von Fig. 5 bis 10 der Zeichnungen näher erläutert. In diesen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 und 2 ein bekanntes Prinzip eines Richtungssuchers unter der Annahme, daß kein Eigen-Magnetfeld existiert,

Fig. 3 und 4 ein bekanntes Prinzip eines Richtungssuchers unter der Voraussetzung, daß ein Eigen-Magnetfeld existiert,

Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung der Änderung des Eigen-Magnetfeldes mit der Zeit,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 ein Diagramm zur Darstellung eines Funktionsprinzips für ein Korrektur-Berichtigungsmittel von Fig. 6,

Fig. 8 ein Blockschaltbild der Ausführungsform gemäß Fig. 6 im einzelnen,

Fig. 9a und 9b Flußdiagramme zur Darstellung der Wirkungsweise eines Mikrocomputers von Fig. 8, und

Fig. 10 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Wirkungsweise des Mikrocomputers einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der Fig. 6 bis 9a beschrieben.

In Fig. 6 enthält das Navigationssystem einen Erdmagnetismus-Sensor 2, der mit dem von Fig. 1 übereinstimmt, ein Magnetisierungs-Korrekturmittel 3 zur Korrektur von Erfassungssignalen x und y, die durch den Erdmagnetismus-Sensor 2 erhalten werden, auf der Basis eines Paares von Korrekturwerten x₀ und y₀, durch welche ein Einfluß eines magnetischen Feldes H_v ausgeglichen wird, entsprechend den folgenden Gleichungen:

x_h = x-x₀ (7a)

y_h = y-y₀ (7b)

wobei ein Paar von korrigierten Erfassungssignalen x_h und y_h gebildet wird. Ferner umfaßt das Navigationssystem ein Mittel 4 zur Durchführung einer ersten Korrektur, welches durch die Handhabung eines Schalters 5 in Betrieb gesetzt wird, um die Erfassungssignale x und y beim Durchlauf des beweglichen Körpers durch eine Kreisspur zu erfassen und zu speichern, um Erfassungssignale x_v und y_v entsprechend dem magnetischen Feld H_v nach den Gleichungen (6a) und (6b) zu erhalten und die Werte x_v und y_v zu den Korrekturwerten x₀ und y₀ zu setzen für die spätere Nutzung in den Magnetisierungs-Korrekturmitteln 3. Außerdem umfaßt das Navigationssystem Korrektur-Berichtigungsmittel 6, die auf die Erfassungssignale x und y des Erdmagnetismus-Sensors 2 ansprechen, zur Berichtigung der korrigierten Werte x₀ und y₀, derart, daß die Werte sich den Koordinaten (x_v, y_v) in einem rechtwinkligen x-y-Koordinatensystem annähern entsprechend dem geänderten magnetischen Feld H_v. Weiterhin umfaßt das Navigationssystem Mittel 7 zur Winkelberechnung, die auf die Korrektur-Erfassungssignale x₀ und y₀ der Magnetisierungs-Korrekturmittel 3 ansprechen, um eine Richtung R_h entsprechend der Gleichung

R_h = tan^-1(x_h/y_h) (8)

zu bestimmen, sowie Anzeigemittel 8 zur Anzeige der Richtung R_h von den Mitteln 7 zur Winkelberechnung. Die Baugruppen mit den Bezugszeichen 3, 4, 6 und 7 bilden eine Steuereinheit 9.

Ein Prinzip der Wirkungsweise der Korrektur-Berichtigungsmittel 6 wird anhand von Fig. 7 näher beschrieben. Es wird angenommen, daß ein einem rechtwinkligen x-y-Koordinatensystem Koordinaten des magnetischen Feldes H_v dargestellt werden durch (x_v1, y_v1) bzw. (x_v2, y_v2), daß Koordinaten entsprechend dem Paar von Erfassungssignalen, die nach Änderung des magnetischen Feldes H_v erhalten werden, durch (x₁, y₁) bzw. (x_n, y_n) dargestellt werden, und daß Werte, die durch die Korrekturwerte x₀ und y₀ der Magnetisierungs-Korrekturmittel 3 vor Änderung des Feldes H_v1 festgelegt sind, durch x_v1 bzw. y_v1 dargestellt werden.

Die Mittelsenkrechte l der Verbindungsstrecke zwischen den Koordinaten (x₁, y₁) und (x_n, y_n) entsprechend den Erfassungssignalen, die nach Änderung des Feldes H_v1 in H_v2 erhalten werden, verläuft notwendigerweise durch die Koordinaten (x_v2, y_v2), die dem Feld H_v2 entsprechen und Koordinaten des Schnittpunktes der Mittelsenkrechten l und einer senkrechten Geraden repräsentieren, die von den Koordinaten (x_v1, y_v1) entsprechend dem Feld H _v1 ausgeht und zur Mittelsenkrechten l durch (x_p, y_p) hinführt. Zwischen den Koordinaten (x_v1, y_v1), (x_v2, v_v2) und (x_p, y_p) besteht folgende Beziehung:

(x_v2-x_p)²+(y_v2-y_p)²

ist gleich oder kleiner als

(x_v1-x_p)²+(y_v1-y_p)² (9)

Deshalb werden die Koordinaten (x_p, y_p) des Schnittpunktes gleich den Koordinaten des Feldes H_v2 oder kommen ihnen wenigstens näher als die Koordinaten (x₀, y₀), die den Korrekturwerten vor der Änderung des magnetischen Feldes H_v in H_v1 mit den Koordinaten (x_v1, y_v1) entsprechen. Nachdem sich das magnetische Feld geändert hat, werden somit die Komponenten x_p und y_p der Koordinaten (x_p, y_p) des Schnittpunktes als Korrekturwerte x₀ und y₀ gesetzt. Durch Wiederholung dieser Operation ist es möglich, die Korrekturwerte x₀ und y₀ an die Komponenten x_v2 und y_v2 entsprechend dem magnetischen Feld H_v2 anzunähern, d. h. an die Korrekturwerte, die notwendig sind, um den Einfluß des magnetischen Feldes H_v2 zu kompensieren.

Fig. 8 zeigt eine gegenüber Fig. 6 andere Ausführungsform, wobei gleiche Komponenten die gleichen Bezugszahlen aufweisen. In Fig. 8 umfaßt die Steuereinheit 9 einen Wechselspannungs-/Gleichspannungswandler 10 zum Konvertieren der Erfassungssignale x und y vom Erdmagnetismus-Sensor 2 in digitale Werte, einen Computer 11, z. B. einen Mikrocomputer, zusammengesetzt aus einem Eingangskreis 11a, einem Speicher 11b, einer Zentraleinheit (CPU) 11c und einem Ausgangskreis 11d, und einem Anzeigetreiber 12, der auf ein Ausgangssignal des Computers 11 zum Treiben der Anzeigeneinrichtung 8 reagiert. Die Anzeigeeinrichtung 8, welche ein Anzeigefeld mit Flüssigkristallen aufweisen kann, hat Anzeigesegmente 8a bis 8h, die von einem Ausgang des Anzeigetreibers 12 angesteuert werden, um jeweils eines der Segmente zum Aufleuchten zu bringen zur Anzeige der Richtung R_h.

Die Arbeitsweise des Computers 11 wird anhand der Flußdiagramme der Fig. 9a und 9b beschrieben.

Wenn in Fig. 9a eine Energiequelle (nicht dargestellt) durch Betätigung eines Schalters 5 zugeschaltet wird, werden der Erdmagnetismus-Sensor 2, der Steuerkreis 9 und die Anzeigeeinrichtung 8 in Betrieb gesetzt. Das bedeutet, der Erdmagnetismus-Sensor 2 beginnt mit der Erfassung des Erdmagnetismus H und liefert entsprechend seiner x- bzw. y-Komponenten die Erfassungssignale x und y, die durch den Wechselspannungs-/Gleichspannungs-Wandler 10 konvertiert und als digitalisierte Signale an den Computer 11 weitergegeben werden.

Der Computer 11 führt, angefangen bei Schritt 101, ein Hauptprogramm aus, wie in Fig. 9a dargestellt ist. Bei Schritt 101 wird festgestellt, ob der Schalter 5 eingeschaltet ist oder nicht. Falls ja, wird in Schritt 102 das erste Korrekturprogramm zur Erlangung der Korrekturwerte x₀ und y₀ ausgeführt.

Die Arbeitsweise der Magnetisierungs-Korrekturmittel 3 wird in den Schritten 103 und 104 dargestellt. Das bedeutet, die Erfassungssignale x und y werden bei Schritt 103 eingegeben und dann bei Schritt 104 die Korrektur-Erfassungssignale x_h und y_h gemäß den Gleichungen (7a) und (7b) ermittelt.

Dann wird bei Schritt 105 die Richtung R_h gemäß Gleichung (8) ermittelt und das Signal R_h bei Schritt 106 an den Anzeigetreiber 12 gegeben. Die Schritte 105 und 106 entsprechen dem Arbeitsgang der Winkelberechnungsmittel 7. Der Anzeigetreiber 12 treibt die Anzeigeeinrichtung 8, um die Anzeige der Richtung R_h durch Aufleuchten eines geeigneten der Anzeigesegmente 8a bis 8h zu veranlassen.

Innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer T wird danach das Programm auf Schritt 101 zurückgeführt und der gleiche Durchlauf so lange wiederholt, bis die Zeitdauer T abläuft.

Sollte die Zeitdauer T ablaufen, während der Arbeitsvorgang der Magnetisierungs-Korrekturmittel 3 durch die Stufen 101 bis 107 wiederholt wird, wird ein Korrektur-Berichtigungsprogramm bei Schritt 108 ausgeführt, das im Flußdiagramm von Fig. 9b dargestellt ist.

Im Korrektur-Berichtigungsprogramm wird festgestellt, ob in Schritt 201 die Ausführung dieses Programms zum ersten Mal stattfindet oder nicht. Falls ja, werden die in Schritt 103 erhaltenen Erfassungssignale x und y in Schritt 202 als Referenz-Erfassungssignale x₁ und y₁ festgehalten, worauf zum Hauptprogramm gemäß Fig. 9a zurückgekehrt wird.

Wenn in Schritt 201 festgestellt wird, daß das Berichtigungsprogramm nicht zum ersten Mal benutzt wird, werden bei Schritt 203 neueste, in Schritt 103 ermittelte Erfassungssignale x und y als aktuelle Erfassungssignale x_n und y_n festgehalten. Dann wird in Schritt 204 festgestellt, ob die Strecke

[(x_n-x₁)²+(y_n-y₁)²]^1/2

zwischen den Koordinatenpunkten, die den aktuellen Erfassungssignalen x_n und y_n und den jeweiligen Referenz-Erfassungssignalen x₁ und y₁ entsprechen, gleich oder größer ist als ein erster vorbestimmter Wert P₁. Falls ja, werden die Korrekturwerte x₀ und y₀ innerhalb der Schritte 205 bis 208 berichtigt. Falls nein, wird zum Hauptprogramm gemäß Fig. 9a zurückgekehrt.

Um den Berichtigungsvorgang ausführlicher zu beschreiben, wird in Schritt 205 die Mittelsenkrechte l in bezug auf die Koordinaten (x₁, y₁) und (x_n, y_n) der entsprechenden Erfassungssignale ermittelt.

Angenommen, die Mittelsenkrechte l wird ausgedrückt durch die Funktion

y=ax+b (10)

Die Konstanten a und b sind durch folgende Gleichungen gegeben:

a = (x_n-x₁)/(y_n-y₁) (10a)

b = [(x₁²+y₁²)-(x_n²+y_n²)]/2(y₁-y_n) (10b)

Dann werden in Schritt 206 die Koordinaten (x_p, y_p) des Schnittpunktes der Mittelsenkrechten l mit einer Geraden, welche sich von den den Korrekturwerten x₀ und y₀ entsprechenden Koordinaten (x₀, y₀) senkrecht zur Mittelsenkrechten l erstreckt, ermittelt.

Die Koordinaten (x_p, y_p) sind gegeben durch die Gleichungen

x_p = [x₀+a(y₀-b)]/(a²+1) (11a)

y_p = ax₀+b (11b)

Wenn die Koordinatenkomponenten y₁ und y_n einander gleich sind, wird die Gleichung der Mittelsenkrechten l zu

x = (x₁+x_n)/2 (12)

Daher ergeben sich die Koordinaten (x_p, y_p) durch

x_p = (x₁+x_n)/2 (13a)

y_p = y₀ (13b)

Im Schritt 207 werden dann die Komponenten x_p und y_p der Koordinaten (x_p, y_p) als entsprechende Korrekturwerte x₀ und y₀ festgelegt. Nachdem in Schritt 209 die Korrektursignale x_n und y_n als Referenz-Erfassungssignale x₁ und y₁ festgelegt wurden, wird zum Hauptprogramm zurückgekehrt.

Dementsprechend wird, wenn das Fahrzeug 1 während seiner Bewegung die Richtung A ändert, während der obige Vorgang kontinuierlich ausgeführt wird, in den Schritten 205 bis 208 der Korrekturvorgang für die Korrekturwerte durchgeführt, so daß die Korrekturwerte x₀ und y₀ sich den wahren Korrekturwerten x_v2 und y_v2 annähern, die zur Eliminierung des Einflusses des Magnetfeldes H_v2 erforderlich sind. Wenn das Feld H_v2 während der Wiederholung obiger Schritte weiter verändert wird, nähern sich die nach obigem Verfahren ermittelten Korrekturwerte x₀ und y₀ ebenfalls den richtigen Korrekturwerten an, die zum Ausgleich des geänderten Magnetfeldes erforderlich sind. In dem Fall, wo sich das Feld H_v von Zeit zu Zeit ändert, können daher die Korrekturwerte x₀ und y₀ während einer normalen Bewegung des Fahrzeuges 1 automatisch berichtigt werden, ohne daß es notwendig wird, daß das Fahrzeug eine Schleife fährt, wie dies im Schritt 102 des ersten Korrekturprogramms nötig ist. Im Ergebnis zeigen die in Schritt 104 ermittelten Korrektur-Erfassungswerte x_h und y_h stets eine genaue Richtung des Fahrzeuges an.

Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm einer anderen Ausführungsform, die eine besondere Ausbildung des Korrektur-Berichtigungsprogrammes von Fig. 9b in den Stufen 209 bis 211 zeigt. Im Schritt 209 wird festgestellt, ob die Strecke

[(x_n-x_n-1)²+(y_n-y_n-1)²]^1/2

zwischen den einem laufenden Korrektursignal entsprechenden Koordinatenpunkten (x_n, y_n) und den einem vorangegangenen Korrektursignal entsprechenden Koordinatenpunkten (x_n-1, y_n-1) gleich oder größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert P₂. Falls ja, werden die laufenden Erfassungssignale x_n und y_n in Schritt 210 als Referenz-Erfassungssignale x₁ und y₁ festgehalten. Falls nein, läuft das Programm weiter durch die Schritte 204 bis 208, die mit denen von Fig. 9a identisch sind, um die laufenden Erfassungssignale x_n und y_n wie auch die vorherigen Erfassungssignale x_n-1 und y_n-1 in Schritt 211 für nachfolgende Arbeitsabläufe einzustellen.

Demgemäß hat die Ausführungsform gemäß Fig. 10 die gleiche Wirkung wie die vorhergehend beschriebene Ausführungsform und bringt außerdem den zusätzlichen Effekt, daß durch Berücksichtigung der Tatsache, daß die Strecke zwischen den Koordinatenpunkten während der Zeitdauer T sich auf einen gleich großen oder größeren Wert geändert hat als dem vorbestimmten Wert P₂, das Auftreten einer plötzlichen Änderung des Magnetfeldes, wie in Fig. 5 dargestellt, angezeigt wird, so daß ein irrtümliches Operieren mit Korrekturwerten x₀ und y₀ verhindert wird, die auf Erfassungssignale x₁ und y₁ vor der Änderung des Magnetfeldes und auf Erfassungssignalen x_n und y_n nach der Änderung beruhen, d. h. auf einem Satz von Signalpaaren mit unterschiedlichen erforderlichen Korrekturwerten.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen werden die Korrekturwerte x₀ und y₀ berichtigt, wenn die Strecke zwischen den Koordinatenpunkten (x₁, y₁) und x_n, y_n) gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert P₁, wie in Schritt 204 vorgesehen. Der Grund dafür ist die Verhinderung des wesentlichen Anwachsens eines Operationsfehlers der Mittelsenkrechten l, wenn die Strecke zu klein ist und Erfassungsfehler in den Erfassungssignalen x₁ und y₁ sowie x_n und y_n vorhanden sind.

Es ist daher möglich, falls ein solcher Erfassungsfehler vernachlässigbar ist, die Korrekturwerte x₀ und y₀ auf der Grundlage der vorangegangenen und laufenden Signale x_n-1, y_n-1, x_n und y_n ohne Benutzung von Schritt 204 zu verwenden.

Obgleich die Erfindung anhand eines Automobils als Fahrzeug beschrieben worden ist, kann sie auch in Verbindung mit jedem anderen Fahrzeug wie z. B. Schiff oder Flugzeug Verwendung finden.

Wie bereits oben erwähnt, können die Korrekturwerte für die sich ändernde Stärke des Magnetfeldes von Zeit zu Zeit automatisch berichtigt werden, um so die genaue Anpassung an das Magnetfeld zu erreichen.

Claims

1. Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs mit:

- Mitteln zur Erfassung von magnetischen Feldstärken Hx, Hy durch einen Erdmagnetfeld-Sensor,
- Mitteln zur Korrektur der erfaßten magnetischen Feldstärken Hx, Hy mit Hilfe von Korrekturwerten Hx0, Hy0 und mit Mitteln zu deren Abspeicherung,
- Mitteln zur Korrektur und Abspeicherung der aufgrund von korrigierten Korrekturwerten Hxp und Hyp korrigierten Korrekturwerten Hx0, Hy0 und
- Mitteln zur Ermittlung der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6; 11) zur Korrektur und Abspeicherung der Korrekturwerte ausgebildet sind zur

- Abspeicherung einer weiteren magnetischen Feldstärke Hx1, Hy1,
- Ermittlung des Unterschiedes der magnetischen Feldstärke Hx1, Hy1 und dessen Vergleich mit einem festgelegten Wert P1 und
- bei Überschreitung des oder Gleichheit mit dem festgelegten Wert P1 Bestimmung der Koordinaten des Schnittpunktes der Mittelsenkrechten (l) zur Verbindungslinie der in einem rechtwinkligen Koordinatensystem dargestellten magnetischen Feldstärken Hx1, Hy1 und Hx, Hy mit einer durch den im rechtwinkligen Koordinatensystem dargestellten Korrekturwert Hx0, Hy0 verlaufenden, auf der Mittelsenkrechten (l) senkrecht stehenden Geraden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6; 11) zur Korrektur und Abspeicherung der Korrekturwerte zur von erneut erfaßten magnetischen Feldstärken Hx, Hy ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Korrektur und Abspeicherung der Korrekturwerte durch einen Mikrocomputer (11) gebildet werden, der mit einer Anzeigeeinrichtung (8) verbunden ist.