DE4034965C2

DE4034965C2 - System zur Bestimmung der wirklichen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE4034965C2
Application number: DE4034965A
Authority: DE
Inventors: Kenji Takano; Hiroshi Tsuda; Toshiyuki Itoh
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1990-11-02
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2010-11-03
Also published as: DE4034965A1; JPH03146819A; US5251139A; JP2591192B2

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung der wirklichen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, wie es aus der GB 22 16 272 A bekannt ist.

Ein bekanntes System verwendet einen geomagnetischen Sensor, der die absolute Fahrtrichtung des Fahrzeugs liefert, und einen Kreisel-Sensor, der eine relative Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzeigt. Das System ermöglicht es, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs unter Verwendung der Kombination der Ausgangssignale des geomagnetischen Sensors und des Kreisel-Sensors zu bestimmen, wie später anhand von Fig. 1 beschrieben werden soll.

Wenn ein Fahrzeug beispielsweise in Richtung P auf einer geraden Straße fährt, auf der das geomagnetische Umfeld ungünstig ist, ergibt sich eine Fahrtrichtung durch den Kreisel-Sensor, der eine gerade Linie Q darstellt, die stabil und nahe der Richtung P ist, da der Kreisel-Sensor bekanntlich nicht durch äußere geomagnetische Einflüsse gestört wird. Die Abweichung zwischen den Richtungen P und Q wird verursacht durch einen Fehler aufgrund einer Drift des Kreisel-Sensors. Da sich der Fehler über die Zeit oder eine bestimmte zurückgelegte Strecke aufaddiert, wird die Abweichung zwischen den Richtungen P und Q größer, wie Fig. 1 ebenfalls zeigt. Da andererseits die Richtung, die durch den geomagnetischen Sensor angegeben wird, durch das geomagnetische Umfeld beeinflußt wird, wird sie in Fig. 1 beispielhaft als Sinuskurve R wiedergegeben.

Wenn daher die Fahrtrichtung des Fahrzeugs nur auf der Basis des Ausgangssignals des geomagnetischen Sensors gemessen wird, wie es beispielsweise in JP 59-100 812 (A) beschrieben worden ist, wird der Fehler zwischen der wahren Fahrtrichtung P des Fahrzeugs und der gemessenen Fahrtrichtung R erheblich. Wenn andererseits die Fahrtrichtung des Fahrzeugs nur auf der Basis des Kreisel-Sensors gemessen wird, nimmt der Fehler zwischen der wahren Fahrtrichtung P und der gemessenen Fahrtrichtung Q mit der Zeit zu.

Zur Überwindung dieser Nachteile werden vorgegebene konstante untere und obere Schwellenwerte S₁ und S₂ festgesetzt, wie Fig. 1 zeigt. Diese Werte werden ausgewählt durch Bildung der Differenz zwischen den Richtungen R und Q, die durch den geomagnetischen und den Kreisel-Sensor gemessen werden. Wenn die Richtung R die Schwellenwerte S₁ oder S₂ überschreitet, wird die Richtung R korrigiert, so daß sie gleich dem Schwellenwert S₁ oder S₂ ist. Somit wird eine Richtungslinie T erzielt, die gehalten wird als gemessene Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Richtung R, die durch den geomagnetischen Sensor ermittelt wird, wird korrigiert durch die Richtung Q, die der Kreisel-Sensor angibt, so daß der Fehler verringert wird auf eine Differenz L zwischen dem Schwellenwert und der wahren Richtung P des Fahrzeugs.

Aus Fig. 1 geht jedoch hervor, daß der Fehler L immer noch erheblich ist. Wenn daher eine geografische Position des Fahrzeugs errechnet wird unter Verwendung der korrigierten Richtungslinie T, wird die Differenz zwischen der wahren Position des Fahrzeugs und der errechneten Position größer mit der Zeit, da sich der Fehler mit der Zeit aufaddiert. Da weiterhin der Kreisel-Sensor nur verwendet wird zum Festsetzen der Schwellenwerte und zur Bildung eines stabileren Ausgangssignals des geomagnetischen Sensors, wird ein wesentlicher Vorteil des Kreisel-Sensors, nämlich die Möglichkeit, eine relative Richtungsänderung mit hoher Genauigkeit anzuzeigen, ohne durch den Geomagnetismus im Umfeld beeinflußt zu werden, nicht ausreichend genutzt.

Aus der oben genannten GB 22 16 272 A ist ein System zur Messung der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs mit einem geomagnetischen Sensor und einem Kreiselkompaß-Sensor bekannt, bei dem in kurzen Zeitintervallen der Wert der geomagnetischen Störung festgestellt und für die Ermittlung der wirklichen Fahrtrichtung berücksichtigt wird. Das System kann daher geomagnetische Störungen, die nur in längeren Zeitintervallen auftreten, nicht ausreichend erkennen. Der Driftfehler des Kreiselkompasses wird in längeren Abschnitten anhand eines vorgegebenen, konstanten Korrekturwertes korrigiert. Bei dieser Lösung können weder geomagnetische Störungen noch der Driftfehler des Kreiselkompasses in angemessener Weise kompensiert werden, so daß die Genauigkeit begrenzt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein System zur Bestimmung der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs zu schaffen, bei dem der Abhängigkeitsgrad von den Signalen des geomagnetischen Sensors und des Kreiselsensors entsprechend den ermittelten geomagnetischen Umfeldbedingungen und der ermittelten Zuverlässigkeit des Kreiselsensors geändert werden kann. Die Fähigkeit eines geomagnetischen Sensors zur Lieferung der absolut Richtung und die Fähigkeit des Kreiselsensors zur Lieferung sehr genauer Daten über Richtungsänderungen soll in zweckmäßiger Weise ausgenutzt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das in Richtung in Abhängigkeit von der Zeit zeigt und die Merkmale der bekannten Richtungsmeßeinrichtungen veranschaulicht;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das den allgemeinen Aufbau eines Systems zur Messung der Fahrtrichtung veranschaulicht;

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer Steuereinheit für die bevorzugte Ausführungsform gemäß Fig. 3;

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des Programms, das jeweils nach einer vorgegebenen Distanz von der Steuereinheit gemäß Fig. 3 durchlaufen wird;

Fig. 6A, 6B und 6C sind Flußdiagramme, die ein Programm veranschaulichen, das jeweils nach vorgegebener Zeit von der Steuereinheit gemäß Fig. 3 durchlaufen wird.

Fig. 7 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang von Abstand und Richtung zeigt und den Einfluß einer Störung des geomagnetischen Feldes zeigt, die sich in geringem Abstand zu dem Fahrzeug befindet;

Fig. 8(a) zeigt den Zusammenhang von Abstand und Fahrtrichtung und den Einfluß einer geomagnetischen Störung in geringem und weitem Abstand;

Fig. 8(b) zeigt den Zusammenhang von Abstand und Richtung und veranschaulicht den Einfluß einer Störung des geomagnetischen Feldes in geringem Abstand;

Fig. 8(c) zeigt den Einfluß einer Störung des geomagnetischen Feldes in weitem Abstand;

Fig. 9(a) zeigt die Beziehung zwischen dem Zeitablauf und einem zweiten Korrekturwert α₁ für die Kreisel-Drift, der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ermittelt worden ist;

Fig. 9(b) zeigt den Zusammenhang zwischen dem Zeitablauf und einem dritten Kreiseldrift-Korrekturwert α₂;

Fig. 9(c) veranschaulicht die Beziehung zwischen einem Wert β für geomagnetische, nahegelegene Störungen und einem Koeffizienten K₁, der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ermittelt wird;

Fig. 9(d) zeigt die Beziehung zwischen einem Wert γ für geomagnetische Störungen in größerem Abstand und einem Koeffizienten K₂, der bei Fig. 3 ermittelt wird;

Fig. 10 zeigt den Zusammenhang von Abstand oder Zeit einerseits und Richtung andererseits und veranschaulicht Änderungen der Fahrtrichtungs-Meßcharakteristik entsprechend dem Wert des Koeffizienten K;

Fig. 11(a), (b) und (c) sind Diagramme, die Änderungen der Werte β und γ für geomagnetische Störungen in geringem und weitem Abstand beim Auftreten derartiger Störungen im weiten Abstand veranschaulichen.

Fig. 2 veranschaulicht das grundsätzliche Konzept eines Systems zur Messung einer Fahrtrichtung eines Fahrzeugs in der Form eines Blockdiagramms.

Das System umfaßt eine geomagnetische Richtungsmeßeinrichtung a, die die Fahrtrichtung des Fahrzeugs unter Verwendung eines geomagnetischen Sensors ermittelt, und eine Kreisel-Meßeinrichtung b, die die Fahrtrichtung des Fahrzeugs mit Hilfe eines Kreisel-Sensors feststellt. Weiterhin ist eine erste Einrichtung c für das geomagnetische Umfeld vorgesehen, die den Wert β liefert, der eine Störung des geomagnetischen Feldes in geringem Abstand, beispielsweise in der Größenordnung von einigen Metern zeigt. Diese erste Einrichtung c berechnet eine Differenz zwischen der Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entsprechend der Messung der geomagnetischen Richtungsmeßeinrichtung a und einer Änderung der Fahrtrichtung entsprechend einer Messung der Kreisel-Meßeinrichtung b für ein vorgegebenes Intervall, beispielsweise eine vorgegebene Fahrtstrecke. Diese Differenz wird verwendet als erster geomagnetischer Wert β.

In der Praxis kann die Berechnung durch die erste Einrichtung c zunächst durchgeführt werden für bestimmte Zeitintervalle bei der Fahrt des Fahrzeugs und dann umgewandelt werden in einen Wert, der sich auf Fahrtstrecken bezieht.

Das System umfaßt weiterhin eine zweite Prüfeinrichtung e für das geomagnetische Umfeld, die einen zweiten geomagnetischen Wert γ für dieses geomagnetische Umfeld liefert, der repräsentativ ist für eine Störung des Feldes in großem Abstand, beispielsweise in der Größenordnung von mehreren zehn oder hundert Metern.

Genauer gesagt, berechnet diese zweite Einrichtung e im einzelnen eine Differenz zwischen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs gemäß der Messung der geomagnetischen Meßeinrichtung a und einer Fahrtrichtung, die ermittelt wird auf der Basis der Richtungsänderung durch die Kreisel-Meßeinrichtung b und einer Fahrtrichtung, die ermittelt wird durch eine Fahrtrichtungs-Ermittlungseinrichtung d, auf die unten eingegangen wird, in einem vorangegangenen Zyklus des Systems, und zwar jeweils für ein vorgegebenes Intervall, etwa eine vorgegebene Fahrtstrecke. Diese Differenz wird verwendet als der zweite geomagnetische Wert γ.

In der Praxis kann die Berechnung durch die zweite Einrichtung e zunächst jeweils für vorgegebene Zeitintervalle während der Fahrt des Fahrzeugs erfolgen, und der Wert kann anschließend in einen auf Wegstrecken bezogenen Wert umgerechnet werden.

Das System umfaßt weiterhin eine Einrichtung f zur Ermittlung eines Korrekturwertes, α für die Kreisel-Drift in Zeitstufen nach einer Nullpunkt-Korrektur unter Berücksichtigung der Drift-Charakteristik des Kreisel-Sensors. Der Korrekturwert α wird verwendet durch die Einrichtung d zur Ermittlung der Fahrtrichtung, und zwar zur Kompensation eines Fehlers, der durch die Drift des Kreisel-Sensors entsteht, und damit zur Ermittlung einer von dem Drift-Fehler freien Fahrtrichtung.

Schließlich ermittelt die Einrichtung d die Fahrtrichtung durch Berechnung aus den Ausgangssignalen der geomagnetischen Richtungsmeßeinrichtung a und der Kreisel-Meßeinrichtung b, indem der Abhängigkeitsgrad von diesen Ausgangssignalen entsprechend dem ersten und zweiten Wert β und γ für geomagnetische Einflüsse und dem Korrekturwert α geändert wird.

Wenn beispielsweise die Fahrtrichtung nur mit Hilfe des geomagnetischen Sensors ermittelt wird, ist es möglich, eine genaue Richtung zu erhalten, solange keine wesentlichen geomagnetischen Störungen vorliegen, jedoch ist es unmöglich, wenn derartige Störungen in nennenswertem Maße existieren. Eine Messung der Fahrtrichtung allein mit Hilfe des Kreisel-Sensors führt zu einem Fehler aufgrund der Drift des Kreisel-Sensors, der sich mit der Fahrtstrecke aufaddiert. Ein genauer Wert läßt sich daher für eine kurze Strecke erhalten, während sich bei langen Strecken eine erhebliche Abweichung ergibt.

Zur Ausnutzung der Möglichkeiten beider Sensoren verwendet das System die ersten und zweiten geomagnetischen Werte β und γ und den Korrekturwert α, wie oben erläutert wurde. Durch Variierung des Abhängigkeitsgrads von dem geomagnetischen oder dem Kreisel-Sensor, und zwar nicht in der Form eines ENTWEDER/ODER, sondern kontinuierlich, gestattet das System unter Verwendung der geomagnetischen Werte β und γ und des Korrekturwertes α, eine genaue Bestimmung der Fahrtrichtung vorzunehmen, ohne daß magnetische Störungen oder die Drift des Kreisel-Sensors, eine Rolle spielen.

Nunmehr soll eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 11 näher erläutert werden.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrtrichtungs-Meßsystems. Ein Geschwindigkeits- oder Fahrtstrecken-Sensor 1 liefert ein Signal, das einer zurückgelegten Strecke entspricht, an eine Steuereinheit 4. Der Fahrtstrecken-Sensor 1 kann ein fotoelektrischer, elektromagnetischer oder mechanischer Sensor sein, der Impulssignale proportional zu der Drehzahl eines Rades liefert. Ein geomagnetischer Sensor 2 liefert ein Signal entsprechend der geomagnetischen Fahrtrichtung des Fahrzeugs an die Steuereinheit 4. Ein Kreisel-Sensor 3 gibt Ausgangssignale an die Steuereinheit ab, die eine Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzeigen.

Die Steuereinheit 4 umfaßt beispielsweise einen Mikrocomputer und nimmt die Ausgangssignale der drei Sensoren 1, 2 und 3 in der beschriebenen Weise auf. Sie zählt die Impulse des Fahrtstrecken-Sensors 1 und berechnet daraus die zurückgelegte Strecke. Ferner errechnet sie die Fahrtrichtung des Fahrzeugs auf der Basis der Ausgangssignale des geomagnetischen Sensors 2 und des Kreisel-Sensors 3 und bestimmt damit eine Position des Fahrzeugs in einem zweidimensionalen X-/Y-Koordinatensystem für eine vorgegebene Streckeneinheit.

Eine Anzeigeeinrichtung 5, etwa eine Kathodenstrahlröhre (CRT) oder Flüssigkristallanzeige, zeigt jeweils die laufende Position des Fahrzeugs auf der Basis der Positionsdaten der Steuereinheit 4 an.

Die Arbeitsweise der Fahrtrichtungs-Meßeinrichtung soll anschließend im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert werden. Diese Figur zeigt ein Flußdiagramm der einzelnen Schritte, die zur Ermittlung der Position des Fahrzeugs im X-/Y-Koordinatensystem durchgeführt werden müssen.

Unmittelbar nach dem Anlegen von Strom an die Steuereinheit 4 schreitet das Programm fort zu der Initialisierungs-Stufe 100. Bei Stufe 102 wird die jeweilige Position des Fahrzeugs durch eine Eingabe-Tastatur für den Fahrer eingegeben. Bei Stufe 104 werden die laufende Position des Fahrzeugs und eine Umgebungskarte auf der Anzeigeeinrichtung 5 angezeigt.

Wenn bei der Unterbrechungs-Stufe 106 eine Unterbrechung gestattet wird, bewegt sich der Verfahrensablauf zu einer Hauptschleife, die die Schritte 112 und 114 umfaßt. In dieser Hauptschleife werden bei Schritt 114 die laufende Position des Fahrzeugs und die Umgebungskarte erneuert, wenn bei Schritt 112 aufgrund der Ergebnisse des Unterbrechungsprogramms bei Schritt 108, 110 die jeweilige Position des Fahrzeugs geändert worden ist.

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm zu dem Unterbrechungs-Programm bei Schritt 108 in Fig. 4. Dieses Programm wird jeweils nach einer vorgegebenen Strecke ΔD des Fahrzeugs durchgeführt. Wenn der Fahrtstrecken-Sensor 1 beispielsweise 24 Impulse pro Raddrehung liefert, so beträgt ΔD beispielsweise 6 oder 7 cm. Diese Strecke ist entsprechend dem Außendurchmesser des Reifens variabel, und das Unterbrechungs-Programm läuft 24mal pro Raddrehung ab.

Gemäß Fig. 5 zählt ein Zähler SSS bei Schritt 400 für jeden Programmdurchlauf eine Ziffer weiter. Auf diese Weise wird bestimmt, ob das Fahrzeug anhält. Ein Zähler S zählt bei Schritt 402 ebenfalls jeweils um die Ziffer 1 bei jeder Durchführung des Programms weiter, und ein Zähler SS (Schritt 406) zählt jeweils bei zwölf Durchführungen, das heißt einer halben Umdrehung des Reifens, um eine Ziffer weiter (Schritt 404 und 406). Der Zähler SS zählt um eine Ziffer weiter entsprechend einer zwölffachen Zählung durch den Zähler S. Der Zähler S wird auf Null zurückgestellt bei Schritt 408. Diese Zähler S und SS werden verwendet zur Berechnung der Fahrtrichtung, wie später erläutert werden soll.

Ein Zähler SSSS zählt jeweils um eine Ziffer weiter bei jeder Durchführung des Programms (Schritt 410) und dient zur Berechnung der jeweiligen Position des Fahrzeugs, wie ebenfalls anschließend erläutert werden soll.

Fig. 6A, 6B und 6C zeigen Flußdiagramme von Wiederholungsprogrammen, wie sie gemäß Schritt 110 in Fig. 4 durchgeführt werden. Der Programmdurchlauf erfolgt jeweils nach einer vorgegebenen Zeiteinheit ΔT, beispielsweise jeweils alle 100 msec.

Gemäß Fig. 6A wird bei Schritt 500 bestimmt, ob das Fahrzeug angehalten hat, daß heißt, ob der Wert des Zählers SSS gleich Null ist. Ist der Zählerstand gleich Null, das heißt, lautet die Antwort bei Schritt 500 JA, so ist keine Änderung der Fahrtrichtung möglich. Das Programm geht weiter zu Schritt 504 über Schritt 503 unter Umgehung eines anschließenden Programmablaufs zur Fahrtrichtungsberechnung. Bei Schritt 504 wird eine Korrektur der Kreiselsensor-Drift durchgeführt. Da die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs beim Anhalten Null ist, wird das Ausgangssignal des Kreisel-Sensors 3 als Maßstab für die Drift angesehen. Bei Schritt 503 wird ein Zählerwert i auf Null zurückgesetzt. Der Zählerwert i wird jeweils um die Ziffer 1 bei jeder Durchführung des Schritts 505 zur Ermittlung des Zeitablaufs weitergezählt. Dabei wird an einem Zeitpunkt begonnen, an dem die Korrektur der Kreisel-Drift bei Schritt 504 durchgeführt worden ist.

Wenn andererseits die Antwort bei Schritt 500 NEIN lautet, das Fahrzeug sich also bewegt, wird der Zähler SSS bei Schritt 502 auf Null zurückgestellt, und das Programm geht weiter zu Schritt 505. Bei Schritt 505 wird der Zählerwert i bei jeder Durchführung des Programms um einen Zähler erhöht, so daß die abgelaufene Zeit gezählt wird, beginnend mit dem Zeitpunkt der Korrektur der Kreiselsensor-Drift bei Schritt 504. Folglich wird bei Schritt 506 ein erster Korrekturwert α₀ unter Verwendung der abgelaufenen Zeit gemäß Schritt 505 ermittelt, sowie eine Drift-Charakteristik des Kreisel-Sensors, das heißt der Driftfehler pro Zeiteinheit, die normalerweise 0,01°/sec bis 0,1°/sec beträgt und vorab gemessen wird. Der erste Korrekturwert α₀ wird verwendet in den anschließenden Schritten 507 und 508 zur Ableitung zweiter und dritter Korrekturwerte α₁ und α₂. Die ersten bis dritten Korrekturwerte α₀, α₁ und α₂ ergeben sich aus den folgenden Gleichungen:

In diesen Gleichungen ist DR die Drift-Charakteristik des Kreisel-Sensors 3, i ist der Zeitablauf gemäß Schritt 505 und C₁, C₂ und C₃ sind Konstanten. Diese Konstanten werden beispielsweise wie folgt angesetzt:

C₁ = 300 C₂ = 0,4 C₃ = 4

Wie aus den obigen Gleichungen hervorgeht, werden der erste und zweite Korrekturwert α₀ und α₁ größer mit dem Zeitablauf i, während der dritte Korrekturwert α₂ mit dem Zeitablauf i abnimmt.

Das Programm schreitet fort zu Schritt 509, bei dem die geomagnetische (erste) Fahrtrichtung R_M des Fahrzeugs, die durch den geomagnetischen Sensor 2 gemessen wird, ausgelesen wird. Bei dem nachfolgenden Schritt 510 wird die zweite Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_M, also die Differenz zwischen der geomagnetischen Fahrtrichtung R_M und einer früheren geomagnetischen Fahrtrichtung R_M(OLD) abgeleitet. Die frühere geomagnetische Fahrtrichtung R_M(OLD) entspricht einer geomagnetischen Fahrtrichtung R_M, die während der vorangegangenen Durchführung des Programms ermittelt worden ist und bei Schritt 534 in Reihe zur anschließenden Durchführung des Programms gespeichert wird.

Bei einem nachfolgenden Schritt 511 (Fig. 6B) wird eine Winkelgeschwindigkeit ω_G in Gier-Richtung des Fahrzeugs, die durch den Kreisel-Sensor 3 gemessen wird, ausgelesen. Bei Schritt 512 wird die erste Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_G errechnet aus ω_G×ΔT. Wenn ein absoluter Wert von ΔR_G von weniger als 0,3°/sec ΔT bei Schritt 514 bestimmt wird, geht das Programm zu Schritt 516 weiter, und der Wert ΔR_G wird auf Null gesetzt. Folglich wird während der Schritte 514 und 516 die erste Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_G während des nächsten Berechnungsvorganges außer acht gelassen, wenn der absolute Wert von ΔR_G geringer als der vorgegebene Wert ist. Wie oben beschrieben wurde, ist der Meßfehler aufgrund der zwangsläufigen Drift des Kreisel-Sensors beim einmaligen Durchgang des Programms gering, jedoch wird er durch Integration bei wiederholtem Durchgang des Programms erheblich. Durch die Schritte 514 und 516 wird verhindert, daß Änderungen der Richtung aufgrund der Drift des Kreisel-Sensors während des Programms integriert werden.

In Schritten 518 bis 530 wird die Fahrtrichtung des Fahrzeugs aufgrund der Daten berechnet, die durch die Ausgangssignale des geomagnetischen Sensors 2 und des Kreisel-Sensors 3 geliefert werden.

Bei Schritt 518 wird die Fahrtrichtung R des Fahrzeugs, die durch die vorangegangene Durchführung des Programms ermittelt und bei 536 gespeichert worden ist, als R₁ festgesetzt. Bei Schritt 520 wird die erste Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_G, die bei Schritt 512 ermittelt worden ist, zu der Richtung R₁ hinzugefügt, so daß die erste Fahrtrichtung R₂ gebildet wird. Die erste Fahrtrichtung R₂ schließt nur die Richtungsänderung ein, die durch den Kreisel-Sensor ermittelt worden ist.

Bei Schritt 522 und 524 werden die Werte β und γ für das geomagnetische Umfeld errechnet. Der Wert β, der bei Schritt 522 abgeleitet wird, entspricht dem Ausgangswert der ersten Einrichtung c in Fig. 2, und der Wert γ für das geomagnetische Umfeld, der bei Schritt 524 gebildet wird, entspricht dem Ausgangswert der zweiten Einrichtung e in Fig. 2.

Der geomagnetische Wert β wird berechnet nach der Gleichung

β = |ΔR_G - ΔR_M|

Der Wert entspricht also einer Differenz zwischen den Ausgangssignalen des geomagnetischen Sensors 2 und des Kreisel-Sensors 3 bei kurzen Strecken- oder Zeitabständen. Der Wert entspricht somit einer Störung des geomagnetischen Umfeldes bei geringen Strecken oder in geringen Zeitintervallen, etwa in der Größenordnung von wenigen Metern.

Der geomagnetische Wert β hat die folgende Bedeutung.

Wenn das Fahrzeug auf einer hochgelegten Straße fährt, ist die Störkomponente im Ausgangssignal des geomagnetischen Sensors, bezogen auf einige Meter, größer. Es wird angenommen, daß diese Erhöhung der Störkomponente auf metallischen Bauteilen der hochgelegten Straße beruht. Wenn ein Fahrzeug auf einer Straße unterhalb der Hochstraße fährt, wird die Störkomponente im Ausgangssignal des geomagnetischen Sensors über mehrere Meter ebenfalls erhöht, und zwar aufgrund der Stützpfosen auf beiden Seiten der Straße, die die Hochstraße abstützen. Der geomagnetische Wert β ist ein numerischer Wert zur Definition dieser Störkomponente bei geringem räumlichen oder zeitlichen Abstand. Der geomagnetische Wert β wird ermittelt durch Vergleich des Ausgangssignals des Kreisel-Sensors, der über eine kurze Strecke als genau angenommen wird, und des geomagnetischen Sensors.

Auf der anderen Seite wird der geomagnetische Wert γ aus folgender Gleichung errechnet:

γ = |R₂ - R_M|

Dieser Wert repräsentiert eine Differenz zwischen der ersten Fahrtrichtung R₂, die bei Schritt 520 gebildet wird und der geomagnetischen Fahrtrichtung R_M, die bei Schritt 509 ausgelesen wird. Es handelt sich um einen numerischen Wert, der eine Störung des magnetischen Umfelds im Ausgangssignal des geomagnetischen Sensors bei größeren Intervallen von beispielsweise mehreren zehn oder hundert Metern und zumindest in größerer Entfernung als bei dem Wert β wiedergibt. Derartige Störungen in weiterem Abstand können beispielsweise auftreten, wenn das Fahrzeug in Abstand und parallel zu einer Schienenbahn oder auf einer Straße fährt, unter der sich eine Untergrundbahn befindet.

Fig. 7 und 8 zeigen Diagramme zur Darstellung des Zusammenhangs der Strecke und der Fahrtrichtung entsprechend der Messung des geomagnetischen Sensors 2. In Fig. 7 und 8(a) wird die wahre Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben. Diese Linie verläuft geradeaus in dieselbe Richtung.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel, bei dem die Störung des geomagnetischen Feldes in geringem Abstand erheblich ist. Die durchgezogene Linie zeigt die Fahrtrichtung des Fahrzeugs gemäß dem Signal des geomagnetischen Sensors an, das erheblich von der wahren Fahrtrichtung des Fahrzeugs abweicht. Bei diesem Beispiel ändert sich der entsprechende Wert β erheblich.

Fig. 8(a) zeigt ein anderes Beispiel, bei dem in geringem und in größerem Abstand Störungen des geomagnetischen Feldes auftreten. Fig. 8(b) zeigt aus Fig. 8(a) die durchgezogene Linie, die den geomagnetischen Störungen in geringem Abstand entspricht, während Fig. 8(c) die durchgezogenen Linien in Fig. 8(a), bezogen auf Störungen in großem Abstand betrifft. Bei diesem Beispiel sind Störungen in geringem Abstand geringer als bei Fig. 7. Das heißt, die Änderungen des geomagnetischen Wertes β sind geringer, während die Änderungen des geomagnetischen Wertes γ groß sind.

Nunmehr soll wieder auf Fig. 6B eingegangen werden. Ein Koeffizient K wird errechnet in Schritt 526 auf der Grundlage der folgenden Gleichung (1):

Der Koeffizient K ist ein numerischer Wert zur Bestimmung, wie schnell sich die bei Schritt 520 gebildete erste Fahrtrichtung R₂ an die bei Schritt 509 ausgelesene geomagnetische Fahrtrichtung R_M annähert, wie später erläutert werden soll.

Bei Gleichung 1 sind β und γ die geomagnetischen Werte, die bei Schritt 522 und 524 ermittelt worden sind. α₁ und α₂ sind die bei Schritt 507 und 508 ermittelten Korrekturwerte. C₄, C₅, n₁ und n₂ sind Konstanten. Die Konstanten werden beispielsweise wie folgt festgesetzt:

C₄ = 0,6
n₁ = 6
C₅ = 0,1-1,0	n₂ = 1

Wenn diese Werte (C₅=0,1) in die Gleichung 1 eingesetzt werden, ergibt sich

In Gleichung (2) wird der erste Teil auf der rechten Seite mit K₁ und der zweite Teil auf der rechten Seite mit K₂ bezeichnet. Damit wird

K = K₁ × K₂ × 0,1 (3)

K₁ wird bestimmt durch den geomagnetischen Wert β sowie α₁ und
K₂ wird bestimmt durch den geomagnetischen Wert γ sowie α₂.

Fig. 9(a) ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Zeitablauf und dem zweiten Korrekturwert α₁. Die Linie (1) zeigt diese Beziehung bei einem Kreisel-Sensor mit einer Drift-Charakteristik von 0,1°/sec. Die Linie (2) bezieht sich auf eine Drift-Charakteristik von 0,05°/sec und die Linie (3) auf 0,01°/sec. Gemäß Fig. 9(a) wird der zweite Korrekturwert α₁ größer mit dem Zeitablauf und kleiner bei geringerem Driftfehler des Kreisel-Sensors.

Fig. 9(b) zeigt den Zusammenhang zwischen dem Zeitablauf und dem dritten Korrekturwert α₂. Die Linie (1) bezieht sich auf einen Kreisel-Sensor mit einer Drift-Charakteristik von 0,1°/sec, die Linie (2) auf 0,05°/sec und die Linie (3) auf 0,01°/sec. Gemäß Fig. 9(b) wird der dritte Korrekturwert α₂ geringer mit dem Zeitablauf und größer mit geringerem Driftfehler des Sensors.

Fig. 9(c) zeigt den Zusammenhang zwischen dem geomagnetischen Wert β und K₁. Die Linie (1) bezieht sich auf den zweiten Korrekturwert α₁ von 0,2, die Linie (2) auf einen zweiten Korrekturwert α₁ von 0,02. Wie aus Fig. 9(c) hervorgeht, wird K₁ geringer mit zunehmendem Wert β und größer mit zunehmenden zweiten Korrekturwert α₁.

Fig. 9(d) ist ein Diagramm das den Zusammenhang zwischen dem geomagnetischen Wert γ und K₂ zeigt. Die Linie (1) zeigt die Beziehung für den Fall eines dritten Korrekturwertes α₂ von 1. Die Linie (2) bezieht sich auf einen dritten Korrekturwert α₂ von 2. Gemäß Fig. 9(d) nimmt K₂ ab mit zunehmendem Wert γ und zu mit abnehmendem dritten Korrekturwert α₂.

Fig. 9(a) bis 9(b) zeigen im übrigen, daß der Einfluß der Werte β und γ auf K₁ und K₂ mit dem Zeitablauf gegenüber dem Zeitpunkt der Korrektur der Kreisel-Drift in Schritt 504 geringer wird, da der zweite und dritte Korrekturwert vorhanden sind.

Die obenerwähnten Konstanten haben die folgende Bedeutung:

C₁: Diese Konstante bestimmt den Grad der Beeinflussung des Koeffizienten K durch die Kreisel-Drift.
C₂: Diese Konstante bestimmt die Einstellgeschwindigkeit der Richtung R₂ gemäß Schritt 520 an die geomagnetische Fahrtrichtung R_M gemäß Schritt 509 für den Fall, daß die Störung des geomagnetischen Feldes in der Größenordnung von mehreren Metern auftritt, während die entsprechende Störung bei großen Intervallen gering ist (β groß, γ=0). Wenn diese Konstante abnimmt, verringert sich die Annäherungsgeschwindigkeit. Folglich wird der Abhängigkeitsgrad von dem Kreisel-Sensor größer.
C₃: Diese Konstante dient zur Einstellung des Zusammenhangs des geomagnetischen Wertes γ mit der Annäherungsgeschwindigkeit. Wenn diese Konstante groß ist, ist der Einfluß auf die Annäherungsgeschwindigkeit größer und der Abhängigkeitsgrad von dem Kreisel-Sensor wird größer, selbst wenn der Wert γ klein ist.
C₄: Wenn die Störung des geomagnetischen Umfeldes sehr gering ist (β=0, γ=0), nimmt der Koeffizient K seinen Maximalwert an. Die Konstante C₄ dient zur Einstellung dieses Maximalwertes. Wird diese Konstante größer, so nimmt die Geschwindigkeit zu, mit der die Richtung R₂, die bei Schritt 520 ermittelt wird, an die geomagnetische Fahrtrichtung R_M gemäß Schritt 509 angenähert wird.
C₅: Diese Konstante dient zur Einstellung der Annäherungsgeschwindigkeit insgesamt.
n₁: Diese Konstante dient zur Einstellung der Charakteristik von K₁ auf der Basis des geomagnetischen Wertes β. Beispielsweise ist in Fig. 9(c) die Konstante groß (n₁=6), so daß sich K₁ rasch um β=1 ändert, wie die beiden Linien (1) und (2) zeigen. Wenn die Konstante n₁ größer wird, nimmt die Änderung von K₁ um den Wert β=1 zu. Nimmt die Konstante n₁ ab, so gilt dies auch für die Variation von K₁ um β=1.
n₂: Diese Konstante dient zur Einstellung der Charakteristik von K₂ auf der Basis des geomagnetischen Wertes γ. Beispielsweise ist in Fig. 9(d) die Konstante n₂=1 und damit gering. K₂ ändert sich nicht sehr rasch, verglichen mit K₁ in Fig. 9(c). Da die Linie (2) α₂=2 ist, ändert sich K₂ rasch um γ=1/2 herum, wenn diese Konstante größer wird. Da andererseits α₂=1 für die Linie (1) gilt, ändert sich K₂ rasch um γ=1, wenn die Konstante zunimmt.

Daraus geht hervor, daß die Werte der Konstanten n₁ und n₂ bestimmt werden in Abhängigkeit davon, ob der Koeffizient K rasch oder langsam um bestimmte Werte der geomagnetischen Werte β und γ herum geändert werden sollte.

Nunmehr soll noch einmal auf Fig. 6(c) zurückgegriffen werden. Bei den Schritten 528 und 530 wird die Fahrtrichtung R₂, die bei Schritt 520 ermittelt worden ist, an die geomagnetische Fahrtrichtung R_M gemäß Schritt 509 angenähert. Die Annäherungsgeschwindigkeit bei Schritt 528 und 530 wird bestimmt durch den Koeffizienten K. Wenn der Koeffizient K zunimmt, so erhöht sich auch die Annäherungsgeschwindigkeit.

So gilt beispielsweise bei Schritt 530 für die Koeffizienten K=1 die Beziehung

R₂ = 1 × (R_M - R₁) + R₂ = R_M

Folglich ist die Fahrtrichtung R₂ gemäß Schritt 520 gleich der geomagnetischen Fahrtrichtung R_M in nur einem Schritt 530. Wenn andererseits der Koeffizient K=0 ist, wird die geomagnetische Fahrtrichtung R_M, die bei Schritt 509 ausgelesen wird, bei Schritt 530 nicht berücksichtigt.

In Fig. 10 sind die obenerwähnten Charakteristika gezeigt. Wenn das Fahrzeug auf einer geraden Straße mit rascher Änderung des geomagnetischen Feldes fährt, nähert sich die Fahrtrichtung R₂ gemäß Schritt 520 der geomagnetischen Fahrtrichtung R_M gemäß Schritt 509 schneller an, wenn der Wert des Koeffizienten K zunimmt, und langsamer, wenn der Wert K abnimmt.

Unmittelbar nach dem Korrigieren der Drift des Kreisel-Sensors in Schritt 504 und, sofern keine Störung des geomagnetischen Umfelds vorliegt, besteht keine Diskrepanz zwischen den gemessenen Richtungen des geomagnetischen Sensors und des Kreisel-Sensors. Folglich ist β=γ=0, α₁=0, α₂=4, und damit K₁=0,6 und K₂=1,0. Wenn die Konstante C₅ gleich 1 ist, dann ist K=0,6 (Maximalwert). Wenn andererseits die Störung des geomagnetischen Umfeldes groß ist und β=+∞ ist und γ=+∞ ist, so beträgt K=0. Wenn diese Bedingung K=0 lange anhält, wird die Änderung der Fahrtrichtung nur durch den Kreisel-Sensor ermittelt, so daß sich der Drift-Fehler ansammelt. In der Praxis liegt jedoch der Koeffizient K zwischen dem Minimalwert 0 und dem Maximalwert 0,6, und es ist ein Wert, durch den die zweiten und dritten Korrekturwerte α₁ und α₂ korrigiert werden, so daß es nicht wahrscheinlich ist, daß die Bedingung K=0 länger anhält und der Driftfehler angesammelt werden kann. Auf Langzeitbasis nähert sich daher die Fahrtrichtung R₂ gemäß Schritt 520 der geometrischen Fahrtrichtung R_M gemäß Schritt 530 an, und der Driftfehler wird aufgehoben.

Schritt 528 gibt eine Anweisung zur Wiederholung vom Schritt 530 entsprechend der Anzahl der Zähler des Zählers SS. Wenn daher der Wert des Zählers SS=2 ist, wird der Schritt 530 zweimal wiederholt. Wenn andererseits der Wert des Zählers SS=0 ist, läuft das Verfahren weiter zu einem Schritt 532, in dem der Zähler SS auf 0 zurückgestellt wird, damit das Programm anschließend neu durchgeführt werden kann.

Die Wiederholung des Schrittes 530 ist erforderlich zur Ermittlung eines Rechenergebnisses auf der Basis einer vorgegebenen Distanz, da das Programm auf der Basis eines vorgegebenen Zeitintervalls ΔT durchgeführt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist es daher gleichwertig, wenn Schritt 530 pro halbe Radumdrehung durchgeführt wird, da der Zähler SS jeweils um 1 weiterzählt, wenn der Zähler S zwölffach gezählt hat, wie Fig. 5 zeigt. Obgleich es vorzuziehen ist, das Verfahren jeweils nach einer vorgegebenen Strecke durchzuführen, hat es praktische Vorteile, das Verfahren jeweils nach bestimmten Zeitintervallen ablaufen zu lassen, da das Ergebnis demjenigen auf der Basis der Strecken gleichwertig ist, da dies die Rechnerbelastung der zentralen Rechnereinheit (CPU) des Mikrocomputers verringert.

Gemäß Fig. 6C wird bei Schritt 534 die geomagnetische Fahrtrichtung R_M, die bei Schritt 509 ausgelesen worden ist, gespeichert als R_M(OLD) und für einen nachfolgenden Programmdurchlauf verwendet. Bei Schritt 536 wird die Fahrtrichtung R₂, die bei Schritt 530 ermittelt worden ist, als R gespeichert, und bei Schritt 538 wird die jeweilige Position in Form von X- und Y-Koordinaten erneuert. Bei Schritt 538 zeigt ΔD×SSSS eine zurückgelegte Distanz gegenüber dem vorangegangenen Programmdurchlauf an. Folglich wird bei Schritt 540 der Schalter SSSS auf Null für den nächsten Programmdurchlauf zurückgesetzt.

Bei dem Initialisierungs-Schritt 100 gemäß Fig. 4 werden die Fahrtrichtungen R und R_M(OLD) initialisiert auf eine geomagnetische Fahrtrichtung R_M, die durch den geomagnetischen Sensor zum Zeitpunkt der Initialisierung ausgelesen wird. Ferner werden Zähler S, SS, SSS und SSSS auf Null zurückgestellt.

Anschließend sollen die Vorteile der Verwendung der beiden geomagnetischen Werte β und γ und des zweiten und dritten Korrekturwertes α₁ und α₂ erläutert werden.

Gemäß Fig. 11(a) soll angenommen werden, daß eine abrupte geomagnetische Störung in Intervallen von mehreren 10 oder 100 m auftritt, während sich das Fahrzeug auf gerader Straße befindet. Zur Vereinfachung soll eine Störung des geomagnetischen Feldes im Bereich von mehreren Metern Abstand vernachlässigt werden, so daß der geomagnetische Wert β als konstant angesehen werden kann.

Der geomagnetische Wert γ ergibt sich nach Schritt 524 aus γ=|R₂-R_M|, wie oben angegeben wurde. In Fig. 11(a) bezeichnet daher der Unterschied zwischen der absoluten Richtung R_M (entsprechend RM aus Schritt 524) und der Fahrtrichtung R (entsprechend R₂ gemäß Schritt 524), den Wert R. Eine Änderung des Wertes γ ist in Fig. 11b gezeigt, bei der sich der Wert γ zwischen den Zeitpunkten t1 und t10 auf hohem Wert befindet. K₂ wird daher zwischen den Zeitpunkten t1 und t10 klein. Damit wird der Koeffizient K ebenfalls klein. Die Annäherungsgeschwindigkeit, die oben beschrieben wurde, wird gering.

Obgleich somit der Wert γ groß ist, bewirken der zweite und dritte Korrekturwert α₁ und α₂ gemeinsam eine Kompensation des Driftfehlers des Kreisel-Sensors, so daß die Ansammlung dieses Fehlers wirksam vermieden wird.

Wenn andererseits das geomagnetische Feld zum Zeitpunkt t10 in den Normalzustand zurückkehrt, wird der Wert γ zwischen dem Zeitpunkt t10 und t11 rasch kleiner, und die vorangegangene Annäherungsgeschwindigkeit wird größer.

Fig. 11(c) zeigt eine Abwandlung des geomagnetischen Wertes β. Wie aus Fig. 11(c) hervorgeht, ändert sich der Wert β nur zu den Zeitpunkten t1 und t10, das heißt, nur zu dem Zeitpunkt der Änderung der Störungen des geomagnetischen Feldes aus weiter Entfernung, so daß der Wert β zwischen den Punkten t2 und t9 klein bleibt. Wenn der Wert γ in der Kalkulation des Koeffizienten K nicht verwendet wird, wird die vorangegangene Annäherungsgeschwindigkeit zwischen den Zeitpunkten t2 und t9 groß, so daß die gemessene Fahrtrichtung R rasch an die geomagnetische Fahrtrichtung R_M gemäß Fig. 11(a) angenähert wird. Daher weicht die schließlich ermittelte Richtung stark von der tatsächlichen Fahrtrichtung ab.

Die Abstands- oder Zeitachsen in Fig. 11(a), 11(b) und 11(c) sind gleich.

Unter Verwendung der beiden geomagnetischen Werte β und γ ist es möglich, eine genaue Messung der Fahrtrichtung auch dann durchzuführen, wenn geomagnetische Störungen aus geringer und aus großer Entfernung auftreten. Ferner ermöglichen es die zweiten und dritten Korrekturwerte α₁ und α₂, den Driftfehler des Kreisel-Sensors wirksam zu kompensieren.

Die als Beispiele genannten Werte der Konstanten C₁ bis C₅, n₁ und n₂ werden festgesetzt in der Annahme, daß der verwendete Kreisel-Sensor einen Drift-Fehler von etwa 0,1°/sec hat. Wenn daher der Sensor einen geringeren Drift-Fehler aufweist, können die Werte der Konstanten geändert werden, so daß damit der Grad der Abhängigkeit von dem Kreisel-Sensor erhöht wird. Daraus ergibt sich eine genauere Messung der Fahrtrichtung mit geringeren Einflüssen des geomagnetischen Feldes.

Claims

1. System zur Bestimmung der wirklichen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs, mit
einer ersten Einrichtung zur Ermittlung einer ersten Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_G des Fahrzeugs auf der Basis des Ausgangssignals eines Kreisel-Sensors, der bezüglich eines Driftfehlers korrigierbar ist,
einer zweiten Einrichtung zur Ermittlung einer ersten Fahrtrichtung R₂ des Fahrzeugs auf der Grundlage der ersten Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_G,
einer dritten Einrichtung zur Ermittlung einer zweiten Fahrtrichtung R_M auf der Grundlage des Ausgangssignals eines geomagnetischen Sensors, der das Signal auf der Grundlage des das Fahrzeug umgebenden geomagnetischen Feldes bildet,
einer vierten Einrichtung zur Ableitung einer zweiten Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_M, die der Differenz zwischen früheren und laufenden Werten der zweiten Fahrtrichtung R_M entspricht,
einer fünften Einrichtung zur Ermittlung eines ersten geomagnetischen Wertes (β), der repräsentativ ist für die Differenz zwischen der ersten und zweiten Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_G und ΔR_M und ein Maß darstellt für eine Störung des geomagnetischen Feldes in der Umgebung des Fahrzeugs auf der Basis kurzer Zeitintervalle, und
einer sechsten Einrichtung zur Ableitung der wirklichen Fahrtrichtung R auf der Basis der ersten und zweiten Fahrtrichtung R₂ und R_M durch Änderung des Abhängigkeitsgrades von der ersten und zweiten Fahrtrichtung R₂ und R_M in Abhängigkeit von der Größe des ersten geomagnetischen Wertes (β),
dadurch gekennzeichnet, daß
eine siebente Einrichtung zur Ableitung eines zweiten geomagnetischen Wertes (γ), der repräsentativ ist für die Differenz zwischen der ersten und zweiten Fahrtrichtung R₂ und R_M und ein Maß darstellt für die Störung des geomagnetischen Feldes in der Umgebung des Fahrzeugs auf der Basis langer Zeitintervalle, vorgesehen ist,
eine achte Einrichtung zur Ableitung eines ersten Korrekturwertes (α₀), durch den der Driftfehler des Kreisel-Sensors zeitabhängig korrigierbar ist, vorgesehen ist, und
die sechste Einrichtung zur Ableitung der wirklichen Fahrtrichtung R derart ausgebildet ist, daß zusätzlich der zweite geomagnetische Wert (γ) und der erste Korrekturwert (α₀) zur Änderung des Abhängigkeitsgrades von der ersten und zweiten Fahrtrichtung R₂ und R_M berücksichtigt werden.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung den Abhängigkeitsgrad derart ändert, daß die Abhängigkeit von der ersten Fahrtrichtung R₂ größer und die Abhängigkeit von der zweiten Fahrtrichtung R_M kleiner wird, wenn der erste, auf kurzen Zeitintervallen basierende geomagnetische Wert (β) größer oder der zweite, auf langen Zeitintervallen basierende geomagnetische Wert (γ) größer oder der erste Korrekturwert (α₀) kleiner wird, sofern die anderen Werte konstant bleiben.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung den Abhängigkeitsgrad derart ändert, daß die Abhängigkeit von der ersten Fahrtrichtung R₂ größer und die Abhängigkeit von der zweiten Fahrtrichtung R_M kleiner wird, wenn die Störung des geomagnetischen Feldes auf der Basis kurzer Zeitintervalle größer oder die Störung auf der Basis längerer Zeitintervalle größer oder der Driftfehler kleiner wird, sofern die anderen Bedingungen konstant gehalten werden.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die achte Einrichtung zweite und dritte Korrekturwerte (α₁, α₂) auf der Basis des ersten Korrekturwertes (α₀) bildet, welcher zweite Korrekturwert (α₁) größer wird, wenn der erste Korrekturwert (α₀) zunimmt, und welcher dritte Korrekturwert (α₂) kleiner wird, wenn der erste Korrekturwert (α₀) zunimmt, wobei die sechste Einrichtung den Abhängigkeitsgrad auf der Basis des ersten geomagnetischen Wertes (β) für kurze Zeitintervalle, des zweiten geomagnetischen Wertes (γ) für lange Zeitintervalle und des zweiten und des drittten Korrekturwertes (α₁, α₂) ändert.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine neunte Einrichtung zur Bestimmung des Anhaltens des Fahrzeugs und eine zehnte Einrichtung zur Korrektur des Driftfehlers des Kreisel-Sensors beim Anhalten des Fahrzeugs vorgesehen ist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die achte Einrichtung erste, zweite und dritte Korrekturwerte nach folgenden Gleichungen bildet: Dabei sind α₀, α₁, α₂ der erste, zweite und dritte Korrekturwerte, DR ist der Driftfehler des Kreisel-Sensors pro Zeiteinheit, i ist der Zeitablauf von dem Zeitpunkt der Korrektur des Driftfehlers durch die neunte Einrichtung und C₁, C₂ und C₃ sind vorgegebene Konstanten.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung eine elfte Einrichtung zur Bildung eines Koeffizienten K auf der Basis der folgenden Gleichung aufweist Dabei sind C₄ und C₅ sowie n₁ und n₂ vorgegebene Konstanten,
wobei der Abhängigkeitsgrad entsprechend dem Koeffizienten derart geändert wird, daß die Abhängigkeit von der ersten Fahrtrichtung gering und die Abhängigkeit von der zweiten Fahrtrichtung groß wird, wenn der Koeffizient K zunimmt.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung die erste Fahrtrichtung R₂ ermittelt durch Addition der ersten Fahrtrichtungs- Änderung ΔR_G und der wirklichen Fahrtrichtung R bei einem vorangegangenen Durchlauf.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung die wirkliche Fahrtrichtung R auf der Basis der folgenden Gleichung ermittelt: R = K × (R_M-R₁) + R₁Darin ist K der Koeffizient, R_M die zweite Fahrtrichtung und R₁ die in einem vorhergehenden Zyklus bestimmte erste Fahrtrichtung R₂.

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung die erste Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_G auf Null setzt, wenn die erste Fahrtrichtungs-Änderung ΔR_G geringer als ein vorgegebener Wert ist.

11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in kurzen Zeitintervallen ermittelte geomagnetische Wert (β) auf Strecken von mehreren Metern und der für längere Zeitintervalle bestimmte geomagnetische Wert (γ) auf mehrere 10 oder 100 m bezogen ist.

12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung die wirkliche Fahrtrichtung R nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit ermittelt.

13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung die wirkliche Fahrtrichtung R auf der Basis einer vorgegebenen Strecke ermittelt.

14. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeit 100 msec beträgt.

15. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Strecke einer halben Radumdrehung entspricht.