DE69725927T2 - In einem Fahrzeug eingebauter Satellitenempfänger - Google Patents

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DE69725927T2
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Shigeki Toyota-shi Aichi-ken Aoshima
Tomohisa Nishikamo-gun Aichi-ken Harada
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssysteme und insbesondere ein in einem Fahrzeug angebrachtes Satellitensignalempfangssystem, das eine Empfindlichkeitsfehlerdrift, die in einem Satellitenverfolgungskreiselausgangssignal auftritt, ausgleicht.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • In einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssysteme sind bisher für den Empfang elektromagnetischer Wellen von einem Rundfunksatelliten (im folgenden als BS bezeichnet) oder einem Kommunikationssatelliten (im folgenden als CS bezeichnet) durch Verfolgung des BS oder CS (im folgenden typischerweise als BS bezeichnet) mit einer Antenne entwickelt worden. In einem derartigen System wird durch Drehen der Antenne eine Position oder Peilung einer Empfangsantenne entsprechend dem maximal empfangenen Leistungspegel des BS-Signals gefunden, wenn Signale vom BS empfangen werden, und es wird zur Aufrechterhaltung dieses maximal empfangenen Leistungspegels eine optimale Antennenposition durch Abtasten von Leistungspegeländerungen bestimmt, die während einer leichten Änderung der Antennenstrahlrichtung oder des Antennenstrahlwinkels (dieses System wird oftmals als ein Spurverfolgungssystem bezeichnet) erhalten werden.
  • Ein derartiges System kann jedoch nicht während der Bewegung des Fahrzeugs verwendet werden, wenn es nun un möglich ist, BS-Wellen zu empfangen. Zur Lösung dieses Problems wurde ein BS-Verfolgungssystem vorgeschlagen, das einen Kreisel- oder ähnlichen Gierratensensor zur Erfassung der Gierrate des Fahrzeugs verwendet und den BS entsprechend der Fahrzeugpeilungsänderungen, die aus der durch den Gierratensensor erfaßten Fahrzeugwinkelgeschwindigkeit bestimmt werden, verfolgt.
  • Die japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-336821 beschreibt einen in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfänger, der den BS durch Ausrichten der Antenne in Richtung des BS mit einem Kreiselsensor bei einer hohen elektrischen Feldintensität verfolgt, während das Ausrichten der Antenne in Richtung des BS durch Verwendung der empfangenen Leistungspegelwellenspitze bei einer niedrigen elektrischen Feldintensität erfolgt.
  • Die japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 63-262904 beschreibt ebenfalls einen in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfänger.
  • Die japanische Patentoffenlegungsschrift Hei 5-142321 beschreibt einen in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfänger, der eine Winkelsensorkalibrierung erlaubt, um eine Steuerung der Antennenrichtung in Richtung des BS sogar unter Wellenstörungsbedingungen durch Verwendung eines kostengünstigen Winkelsensors zu ermöglichen.
  • Die japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 6-1047480 beschreibt ein System, das nach der Ausrichtung einer Empfangsantenne in Richtung des maximal empfangenen Leistungspegels einen Kreiselsensor verwendet, um die Antennenlage in einer festgelegten Richtung entsprechend der Bewegung des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten.
  • Die WO-A-9520249 A beschreibt eine Verfolgungssteuervorrichtung, die ein hohes Verfolgungsvermögen aufweist, das auf eine schnelle Änderung des Azimuthwinkels reagiert. Sie gibt außerdem eine Verfolgungssteuervorrichtung an, die in der Lage ist, unmittelbar zu unterscheiden, ob die plötzliche Verringerung des empfangenen Signalpegels durch ein Hindernis oder durch eine schnelle Drehung der mobileinrichtung verursacht wird, und die Steuerung entsprechend der Situation einleiten kann.
  • Die EP-A-0690289 gibt eine Vorrichtung zur Berechnung eines Drehwinkels (eines Wendewinkels) eines bewegten Objekts wie z. B. einem Kraftfahrzeug an.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die BS-Verfolgungssysteme, die wie oben beschrieben Kreisel- oder Gierratensensoren verwenden, versagen manchmal bei der genauen Verfolgung des BS, was zu einem BS-Signalempfangsfehler führt, wenn Temperatur- oder Zeitänderungen während der Fahrt des Fahrzeugs zu einer Temperaturdrift oder ähnlichem im Versatzfehler oder Empfindlichkeitsfehler des Kreiselsensorausgangssignals führen. Mit anderen Worten kann eine im Kreiselsensorausgangssignalversatzfehler oder -empfindlichkeitsfehler verursachte Temperaturdrift (oder Zeitdrift) eine Änderung des Kreiselsensorausgangssignals bewirken, wenn die Gierrate 0 Grad/s beträgt. Die 15 und 16 zeigen Beispiele für die Kreiselsensorausgangssignalversatzfehlerdrift.
  • In 15 ist ein Graph gezeigt, der Ergebnisse tatsächlicher Messungen der im Kreiselsensorausgangssignal erzeugten Temperaturdrift zeigt. In diesem Graphen stellt die Y-Achse die Kreiselsensorausgangsspannung oder – temperatur dar, während die X-Achse die Zeit darstellt.
  • Es sind Ausgangsspannungsänderungen für drei Kreiselsensoren bei einer Temperaturerhöhung von +25°C auf 80°C und einer anschließenden Temperaturerniedrigung auf –30°C dargestellt.
  • Ähnlich der 15 ist in 16 ein Graph dargestellt, der tatsächliche Kreiselsensorzeitdriftmeßergebnisse zeigt. In diesem Graphen wird die Ordinate für die Kreiselsensorausgangsspannung und die Abszisse für die Zeit verwendet. Wie aus dem Graphen zu sehen ist, ändert sich die Kreiselsensorausgangsspannung über der Zeit sogar dann, wenn der Kreiselsensor stationär gehalten wird. Dieser Graph zeigt ähnlich wie derjenige der 15 Zeitdriftmessungen für drei Kreiselsensoren.
  • Während die 15 und 16 nur die Drift im Versatzfehler zeigen, können ähnliche Driften im Empfindlichkeitsfehler beobachtet werden.
  • Wie oben gezeigt, ändern sich der Versatzfehler und der Empfindlichkeitsfehler im Kreiselsensorausgangssignal mit der Zeit oder der Temperatur. Das heißt, daß sich der ursprünglich vollständig korrigierte Versatzfehler oder Empfindlichkeitsfehler mit der Zeit ändert. Daher werden der korrigierte Versatzfehlerkoeffizient oder der korrigierte Empfindlichkeitsfehlerkoeffizient ungenau, was zu einer Beurteilung führt, daß das Fahrzeug nach links oder rechts giert, während es tatsächlich stationär ist.
  • Die Erzeugung eines Fehlers bei der Gierratenerfassung aufgrund von Änderungen des Versatzfehlers oder Empfindlichkeitsfehlers kann zu einer Abweichung in der Verfolgung zum Zeitpunkt des Gierens des Fahrzeugs führen. Außerdem kann die Drift entsprechend den einzelnen Charakteristika eines speziellen Kreiselsensors stark schwanken, was zu einer Veränderung der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Temperatur und Zeit führt.
  • Es ist daher ein System wünschenswert, das eine BS-Verfolgung mit hoher Genauigkeit durch genaue Korrektur der Drift im Versatzfehler oder im Empfindlichkeitsfehler im Kreiselsensorausgangssignal ermöglicht. Was die Driftkorrektur des Versatzfehlers betrifft, sind verschiedene Erfindungen in Patentbeschreibungen dargestellt, die von demselben Erfinder angemeldet wurden und in Beziehung zur derzeitigen Anmeldung stehen. Diese Anmeldung gibt eine Erfindung an, die hauptsächlich eine Korrektur der Empfindlichkeitsfehlerdrift erlaubt.
  • Im speziellen ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfänger bereitzustellen, der den BS durch schnelles und angemessenes Korrigieren der Temperaturdrift und der Zeitdrift des Kreiselsensorempfindlichkeitsfehlers genau verfolgen kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes Satellitensignalempfangssystem gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung auf: eine in einem Fahrzeug angebrachte Antenne, einen Kreiselsensor zum Erfassen. der Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Empfindlichkeitsfehlerkorrektureinrichtung zum Korrigieren des Ausgangssignals durch Multiplizieren des Kreiselsensorausgangssignals mit einem Empfindlichkeitskoeffizienten und Ausgeben eines somit erhaltenen korrigierten Sensorausgangssignals, und eine Kreiselverfolgungseinrichtung zur Steuerung der Peilung der Antenne gemäß dem korrigierten Kreiselsensorausgangssignal, und eine unten genannte Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung.
  • Die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung korrigiert den Empfindlichkeitskoeffizienten in der Empfindlichkeitsfehlerkorrektureinrichtung gemäß dem von der Antenne empfangenen Leistungspegel des BS-Signals.
  • Wird der Empfindlichkeitsfehler durch SB und die wahre Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch ωTRUE bezeichnet, ist das Ausgangssignal ωG des Kreiselsensors wie folgt gegeben: ωG = (1 + SB) × ωTRUE (1)
  • Diese Gleichung ignoriert den Versatzfehler. Um einen derartigen Empfindlichkeitsfehler SB auszulöschen, wird das Kreiselsensorausgangssignal unter Verwendung eines Empfindlichkeitskoeffizienten ΔSB (= 1/(1 + SB)) entsprechend ωG × ΔSB = ωG × (1/(1 + SB)) ωTRUE (2)korrigiert.
  • Wenn die Korrektur des Empfindlichkeitsfehlers des Kreiselsensorausgangssignals nicht perfekt ist, wird eine größere oder niedrigere Drehwinkelgeschwindigkeit als die tatsächliche Drehwinkelgeschwindigkeit beim Gieren des Fahrzeugs erfaßt. Daraus resultierend wird die Antenne um einen größeren oder kleineren Betrag als die tatsächliche Drehung des Fahrzeugs gedreht, was zu einer Verringerung des empfangenen Leistungspegels führt.
  • Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird bestimmt, daß die Korrektur des Empfindlichkeitsfehlers nicht perfekt ist und der Empfindlichkeitskoeffizient zur Korrek tur des Kreiselsensorausgangssignals zur Ausgleichung des Empfindlichkeitsfehlers korrigiert, wenn sich der empfangene Leistungspegel auf einen bestimmten Kreiselsensorausgangssignalpegel (d. h. bei einem Gieren des Fahrzeugs) verringert.
  • Es wird gezeigt werden, daß gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung die Driften des Empfindlichkeitsfehlers des Kreiselsensorausgangssignals, die es notwendig machen, den Korrekturkoeffizienten zu korrigieren, durch Erfassen einer Verringerung des empfangenen Leistungspegels erfaßt werden, wenn das Fahrzeug giert (d. h. bei einem bestimmten Kreiselsensorausgangssignalpegel).
  • In dieser Konfiguration wird der BS mittels "Schrittverfolgung" verfolgt, aber diese Erfindung ist für ein beliebiges Verfolgungssystem anwendbar, so lange auch eine Schrittverfolgung angewendet wird, wie z. B. ein Verfolgungssystem mit Hybridverfolgung, d. h. einer Kombination aus einer Schrittverfolgung und einer Kreiselverfolgung anstelle einer Schrittverfolgung.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes Satellitenempfangssystem gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung auf: eine in einem Fahrzeug angebrachte Antenne, einen Kreiselsensor zum Erfassen der Drehwinkelgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, eine Empfindlichkeitsfehlerkorrektureinrichtung zum Korrigieren des Ausgangssignals des Kreiselsensors, um einen Empfindlichkeitsfehler des Ausgangssignals durch Multiplizieren des Kreiselsensorausgangssignals mit einem Empfindlichkeitskoeffizienten und Ausgeben eines somit erhaltenen Korrekturkreiselsensorausgangssignals auszugleichen, eine Kreiselverfolgungseinrichtung zum Steuern der Peilung der Antenne gemäß dem korrigierten Kreiselsensorausgangssignal, wenn der empfangene Leistungspegel eines Satellitensignals, der von der Antenne empfangen wird, oberhalb eines ersten vorbestimmten Leistungspegels ist, und eine Schrittverfolgungseinrichtung zum Steuern der Peilung der Antenne, so daß sich der empfangene Leistungspegel des BS-Signals erhöht, wenn er unterhalb eines zweiten vorbestimmten Pegels liegt, und eine unten genannte Empfindlichkeitsfehlerkorrektureinrichtung.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung steuert die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung den Empfindlichkeitskoeffizienten in der Empfindlichkeitsfehlerkorrektureinrichtung um einen vorbestimmten "Erhöhungs"-Betrag oder einen vorbestimmten "Verringerungs"-Betrag auf der Grundlage des Antennendrehsinns bei der Steuerung durch die Schrittverfolgungseinrichtung und dem in der Steuerung durch die Kreiselverfolgungseinrichtung vorherrschenden Antennendrehsinn, wenn die Antennenpeilungssteuerung durch die Schrittverfolgung aufgrund einer Verringerung des empfangenen Leistungspegels auf einen Pegel unterhalb des zweiten vorbestimmten Leistungspegels eingeleitet wird.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung korrigiert die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung den Empfindlichkeitskoeffizienten ΔSB zum Korrigieren des Kreiselsensorausgangssignals, um den darin enthaltenen Empfindlichkeitsfehler auf der Grundlage des Antennendrehsinns bei der Steuerung durch die Schrittverfolgungseinrichtung und der bei der Steuerung der Kreiselverfolgungseinrichtung vorherrschenden Antennendreheinrichtung auszugleichen. Es ist somit möglich, den Empfindlichkeitsfehler wirksam zu steuern.
  • Im speziellen kann durch Verwendung der Tatsache, daß der Antennendrehsinn bei der Schrittverfolgung, auf die von der Kreiselverfolgung umgeschaltet wird, eine Bezie hung zum Giersinn des Fahrzeugs unabhängig davon aufweist, ob die Kreiselsensorempfindlichkeit hoch oder niedrig ist, bestimmt werden, ob die Empfindlichkeit des Kreiselsensors übermäßig niedrig oder übermäßig hoch ist, wie später beschrieben wird.
  • Wenn die Kreiselsensorempfindlichkeit niedrig ist, ist die Drehwinkelgeschwindigkeit der Antenne unzureichend, und der Antennendrehsinn bei der Schrittverfolgung ist derselbe wie der Fahrzeuggiersinn. Wenn die Kreiselsensorempfindlichkeit andererseits hoch ist, ist die Drehwinkelgeschwindigkeit der Antenne übermäßig, und der Antennendrehsinn bei der Schrittverfolgung ist dem Fahrzeuggiersinn entgegengesetzt. Diese Tatsache wird dazu verwendet, zu bestimmen, ob die Kreiselsensorempfindlichkeit übermäßig niedrig oder übermäßig hoch ist.
  • Wenn die Kreiselsensorempfindlichkeit als niedrig bestimmt wird, wird der Empfindlichkeitskoeffizient des Kreiselsensors erhöht. Wenn die Kreiselsensorempfindlichkeit als hoch bestimmt wird, wird andererseits der Empfindlichkeitskoeffizient des Kreiselsensors verringert. Es ist somit möglich, eine bislang schwierige sofortige Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur gemäß der Kreiselsensorausgangssignalempfindlichkeitsfehlerdrift zu erhalten.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung basiert, außerdem eine Gierratenberechnungseinrichtung zum Berechnen der Gierrate des Fahrzeugs auf. Wenn und nur wenn die von der Gierratenberechnungseinrichtung berechnete Gierrate oberhalb einer ersten Bezugsgierrate Y1 liegt, korrigiert die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung den Empfindlichkeitskoeffizienten.
  • Gemäß dem dritten Aspekt dieser Erfindung korrigiert somit die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung den Empfindlichkeitskoeffizienten dann und nur dann, wenn die Gierrate des Fahrzeugs oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt.
  • Dieses basiert auf der Überlegung, daß, wenn die Gierrate des Fahrzeugs niedrig ist, unter den im Kreiselsensorausgangssignal enthaltenen Fehlern der Versatzfehler größer als der Empfindlichkeitsfehler ist, da der Versatzfehler von sich aus unabhängig von dem Kreiselsensorausgangssignal ist. Der Empfindlichkeitsfehler ist daher in einem festen Verhältnis zur Größe des Kreiselsensorausgangssignals enthalten, so daß der Absolutwert des Empfindlichkeitsfehlers größer als die Größe des Ausgangssignals ist.
  • Unter Verwendung des obigen Empfindlichkeitsfehlers SB und der wahren Drehwinkelgeschwindigkeit ωTRUE des Fahrzeugs und unter Bezeichnung des Versatzfehlers durch ωA ist das Kreiselsensorausgangssignal ωG gegeben durch ωG = ωA + ((1 + SB) × ωTRUE (3)
  • Wenn sowohl die Gierrate als auch ωTRUE hoch sind, wird der dem Empfindlichkeitsfehler SB im Gesamtkreiselsensorausgangssignalfehler zuordnungsbare Fehler erhöht. Umgekehrt ist der Absolutwert des Versatzfehlers ωA größer als der Empfindlichkeitsfehler und besitzt einen größeren Einfluß auf den Gesamtfehler, wenn die Gierrate niedrig ist. Daher ist es in vielen Fällen, wenn die Gierrate niedrig ist, schwierig zu bestimmen, ob der Kreiselsensorausgangssignalempfindlichkeitskoeffizient zu korrigieren ist oder nicht. Im Hinblick darauf wird gemäß einem dritten Aspekt dieser Erfindung der Empfindlichkeitskoeffizient nicht korrigiert, wenn die Gierrate des Fahrzeugs niedrig ist.
  • Unter Annahme der beschriebenen Einrichtung ist es möglich, den Einfluß des Versatzfehlers zu verringern und eine wirksame Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur zu erlauben.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung basiert, außerdem auf: eine Versatzfehlerkorrektureinrichtung zum Korrigieren des Kreiselsensorausgangs, um einen Versatzfehler durch Hinzufügen eines vorbestimmten Versatzfehlerkorrekturwertes zum Kreiselsensorausgangssignal auszugleichen, und eine Korrekturwertkorrektureinrichtung zum Korrigieren des Versatzfehlerkorrekturwertes, wenn und nur wenn die Gierrate unterhalb einer vorbestimmten Gierrate Y2 liegt.
  • Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird der Versatzfehlerkorrekturwert korrigiert, wenn die Gierrate des Fahrzeugs unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt. Für die Versatzfehlerkorrekturwertkorrektur ist es möglich, verschiedene Verfahren zu übernehmen, die vom Erfinder in früheren Patentanmeldungen, die in Beziehung zur vorliegenden Anmeldung des Anmelders stehen, zu übernehmen.
  • Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers korrigiert, wenn die Gierrate des Fahrzeugs hoch ist. Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird zu sätzlich zu dieser Korrektur der Versatzfehlerkorrekturwert korrigiert, wenn die Gierrate niedrig ist. Es ist somit möglich, im Kreiselsensorausgangssignal auftretende Fehlerdrifte wirksam zu entfernen.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß der Erfindung, das auf dem in dem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung basiert, weiterhin eine erste Bezugsgierratenerneuerungseinrichtung zum Erneuern entweder einer oder beider der ersten und zweiten Bezugsgierraten Y1 und Y2 gemäß dem Ausmaß des Konvergierens des Versatzfehlerkorrekturwertes auf.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird wie beim vierten Aspekt der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Kreiselsensorausgangssignalempfindlichkeitsfehlers korrigiert, wenn die Gierrate des Fahrzeugs oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, und der Versatzfehlerkorrekturwert korrigiert, wenn die Gierrate des Fahrzeugs unterhalb der Bezugsgierrate Y liegt, wird der Versatzfehlerkorrekturwert korrigiert. Zusätzlich erneuert die erste Bezugsgierratenerneuerungsseinrichtung gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung die Bezugsgierrate Y gemäß dem Zustand des Konvergierens des Versatzfehlers.
  • Das Konvergieren des Versatzfehlerkorrekturwertes verringert das Verhältnis des Versatzfehlers im Gesamtkreiselsensorausgangssignalfehler, womit sich das Verhältnis des Empfindlichkeitsfehlers entsprechend erhöht. Im allgemeinen erhöht das Konvergieren des Versatzfehlers das Verhältnis des Empfindlichkeitsfehlers zum Gesamtkreiselsensorausgangssignalfehler. Es ist somit möglich, den Empfindlichkeitskoeffizienten zu korrigieren, um den Empfindlichkeitsfehler unabhängig vom Versatzfehler aus zugleichen. Es ist somit im allgemeinen wünschenswert, die Bezugsgierrate Y so einzustellen, daß sie verringert wird, wenn der Versatzfehlerkorrekturwert konvergiert.
  • Mit den obigen Grundsätzen wird gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung die Bezugsgierrate Y, die ein Kriterium dafür ist, ob der Versatzfehlerkorrekturwert oder der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers zu korrigieren ist, gemäß dem Konvergieren des Versatzfehlerkorrekturwertes erneuert. Dieser Aufbau ermöglicht ein frühes Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des im Kreiselsensorausgangssignals enthaltenen Empfindlichkeitsfehlers.
  • Das Ausmaß des Konvergierens des Versatzfehlerkorrekturwertes wird gemäß dem Versatzfehlerkorrekturwertkorrekturzyklus geeignet bestimmt.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe ist ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß der Erfindung basiert, derart ausgelegt, daß die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung den Empfindlichkeitskoeffizienten korrigiert, wenn und nur wenn die Zeit, während der der empfangene Leistungspegel oberhalb eines dritten vorbestimmten Leistungspegels liegt, länger als eine vorbestimmte Zeitdauer ist.
  • Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung wird der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Kreiselsensorausgangssignalempfindlichkeitsfehlers korrigiert, wenn und nur wenn die Zeit, während der der empfangene Leistungspegel oberhalb eines dritten vorbestimmten Leistungspegels liegt, länger als eine vorbestimmte Zeitdauer ist.
  • In einem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem können zeitweilige Verringerungen des empfangenen Leistungspegels auf unterhalb eines vorbestimmten Leistungspegels durch ein Hindernis wie z. B. einen Baum oder ähnliches verursacht sein. Dieses ist nicht der Fall, wenn sich der empfangene Leistungspegel aufgrund einer Empfindlichkeitsfehlererzeugung auf unterhalb des vorbestimmten Pegels verringert. In einem derartigen Fall ist es daher nicht angemessen, den Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers zu korrigieren. Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung wird der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers nicht korrigiert, wenn der empfangene Leistungspegel nur für eine äußerst kurze Zeitdauer auf unterhalb des vorbestimmten Leistungspegels fällt, wie es möglicherweise durch das Blockieren des Signals durch Bäume oder ähnlichem verursacht wird.
  • Da eine unangemessene Korrektur des Empfindlichkeitskoffizienten im sechsten Aspekt der Erfindung nicht vorkommt, ist es möglich, eine genaue Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur zu erhalten.
  • Ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung basiert, weist außerdem eine Roll/Nickerfassungseinrichtung zur Erfassung des Rollens oder Nickens des Fahrzeugs auf.
  • In dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung korrigiert die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrek tureinrichtung den Empfindlichkeitskoeffizienten, wenn und nur wenn die Roll-/Nickeinrichtung kein Rollen oder Nicken erfaßt.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers korrigiert, wenn die Schrittverfolgung aus dem folgenden Grund durch die Verringerung des empfangenen Leistungspegels auf unterhalb eines vorbestimmten Leistungspegels verursacht wird.
  • Es wird bestimmt, daß die Verringerung des empfangenen Leistungspegels auf unterhalb eines vorbestimmten Leistungspegels von einer Erzeugung eines Empfindlichkeitsfehlers (d. h. der Empfindlichkeitsfehler SB ist nicht Null) herrührt. Mit anderen Worten wird bestimmt, daß die Peilung der Antenne von der Peilung des BS aufgrund der Erzeugung eines Empfindlichkeitsfehlers oder eines ungenauen Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers (der Empfindlichkeitskoeffizient ΔSB ist nicht genau 1/(1 + SB)) abweicht.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird mit dem obigen Grundsatz der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers auf der Grundlage des Antennendrehsinns bei der Schrittverfolgung und des bei der Kreiselverfolgung vorherrschenden Drehsinns korrigiert, wenn sich der empfangene Leistungspegel auf unterhalb eines vorbestimmten Leistungspegels verringert. Es ist somit möglich, eine automatische Korrektur des Kreiselsensorausgangssignals zu erhalten, um den darin enthaltenen Empfindlichkeitsfehler während des Empfangs des BS-Signals auszugleichen.
  • Die Verringerung des empfangenen Leistungspegels auf unterhalb eines vorbestimmten Leistungspegels rührt nicht nur von dem Vorhandensein eines Empfindlichkeitsfehlers oder einer nicht perfekten Korrektur her. Zum Beispiel wird gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers in dem Fall nicht korrigiert, in dem die Verringerung des empfangenen Leistungspegels von einer Blockierung eines BS-Signals durch Bäume oder ähnlichem während der Bewegung des Fahrzeugs herrührt. Im allgemeinen der Empfindlichkeitskoeffizient zur behandlung nur einmal während einer vorbestimmten Zeitdauer vor einem Empfindlichkeitskoeffizientenkorrekturzeitpunkt, wenn sich der empfangene Leistungspegel auf unterhalb eines vorbestimmten Leistungspegels verringert hat.
  • Da außerdem die Fahrzeuge im allgemeinen Gieren, kann die Verringerung der empfangenen Leistung durch eine Abweichung der Peilung der Antenne und der des BS voneinander aufgrund einer Neigung des Fahrzeugs nach links oder rechts verursacht sein.
  • Dementsprechend ist es angemessen, im Falle einer Verringerung des Leistungspegels aufgrund einer Neigung des Fahrzeugs keine Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur durchzuführen. Gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung ist eine Roll-/Nickerfassungseinrichtung vorgesehen, um die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur sogar dann zu verhindern, wenn sich der empfangene Leistungspegel auf unterhalb eines vorbestimmten Wertes verringert hat, so lange wie der erfaßte Wert des Rollens/Nickens des Fahrzeugs oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt.
  • Mit diesem Aufbau ist es möglich, eine genaue Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes unabhängig von der Neigung des Fahrzeugs zu gewährleisten.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem achten Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung basiert, außerdem eine Korrektureinheiteinstelleinrichtung zum Einstellen einer Korrektureinheit Δα zur Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten durch die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung gemäß dem Ausmaß des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten auf.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird der Empfindlichkeitskoeffizient ΔSB zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers auf der Grundlage des Antennendrehsinns bei der Schrittverfolgung und dem bei der Kreiselverfolgung vorherrschenden Drehsinn korrigiert. Bezüglich des bestimmten "Betrages" der Korrektur führt in diesem Fall eine übermäßige Korrektur zu einer übermäßigen Kreiselsensorausgangssignalkorrektur zum Ausgleich des Empfindlichkeitsfehlers. Eine ungenügende Korrektur führt andererseits zu einer langen Konvergenzzeitdauer. Im allgemeinen ist jedoch eine übermäßige Korrektur weniger zuverlässig, wenn der Empfindlichkeitsfehler groß ist. Somit ist es in diesem Fall wünschenswert, eine große Korrektureinheit vom Standpunkt des schnellen Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten her einzustellen. Wenn der Empfindlichkeitskoeffizient konvergiert, ist es andererseits wünschenswert, eine kleine Korrektureinheit vom Standpunkt des Verhinderns der übermäßigen Korrektur her einzustellen.
  • Gemäß dem achten Aspekt der Erfindung wird der Korrekturbetrag gemäß dem Ausmaß des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers bestimmt. Im speziellen wird der Korrekturbetrag bei weiter fortgeschrittenem Konvergieren klei ner eingestellt. Umgekehrt wird ein größerer Korrekturbetrag eingestellt, wenn das Konvergieren nicht perfekt ist. Wenn das Konvergieren nicht perfekt ist, so daß der Fehler noch groß ist, ist somit der Korrekturbetrag groß, um ein schnelles Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten und außerdem ein Konvergieren zu einem genauen Empfindlichkeitskoeffizienten hin zu ermöglichen.
  • Das Ausmaß des Konvergierens kann quantitativ auf verschiedene Wege ausgedrückt werden. Es wird geeigneterweise durch die Länge des Korrekturzyklus bestimmt.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt der Erfindung basiert, außerdem auf: eine Versatzfehlerkorrektureinrichtung zum Korrigieren des Kreiselsensorausgangssignals, um dessen Versatzfehler durch Hinzufügen eines vorbestimmten Korrekturkorrigierwertes zum Kreiselsensorausgangssignal auszugleichen, eine Versatzfehlerkorrekturwertkorrektureinrichtung zum Korrigieren des Korrekturwertes und eine Steuereinrichtung zum Starten der Empfindlichkeitskoffizientenkorrektureinrichtung nach der Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes.
  • Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung wird zusätzlich zur Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung die Versatzfehlerkorrekturwertkorrektureinrichtung zu Korrektur des Kreiselsensorausgangssignalversatzfehlerkorrekturwerts bereitgestellt, und nach dem Einschalten wird der Versatzfehlerkorrekturwert korrigiert.
  • Wenn die Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes nicht perfekt ist, enthält das Kreiselsensorausgangssig nal zusätzlich zu einem Empfindlichkeitsfehler einen Versatzfehler.
  • Es ist normalerweise schwierig, den Empfindlichkeitsfehler und den Versatzfehler getrennt voneinander auszugleichen. In vielen Fällen ist es daher nicht angemessen, den Empfindlichkeitskoeffizienten und die Korrektur des Versatzfehlers individuell zu korrigieren. Der Empfindlichkeitsfehler im Kreiselsensorausgangssignal ist proportional zu dessen Größe, während der Versatzfehler immer eine feste Größe im Kreiselsensorausgangssignal besitzt.
  • Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung startet die Steuereinrichtung zunächst die Versatzfehlerkorrekturwertkorrektureinrichtung zum Korrigieren des Versatzfehlerkorrekturwertes. Der Empfindlichkeitskoeffizient wird korrigiert, nachdem die Versatzfehlerkorrekturwertkorrektur konvergiert ist.
  • Gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung wird eine im wesentlichen ähnliche Konstruktion wie die gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung bereitgestellt, mit dem Unterschied, daß sich der zehnte Aspekt der Erfindung auf den vierten Aspekt der Erfindung auf der Grundlage des ersten Aspektes der Erfindung bezieht, wohingegen der neunte Aspekt der Erfindung sich auf den zweiten Aspekt der Erfindung bezieht.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem elften Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt der Erfindung basiert, außerdem eine Steuereinrichtung zur Verringerung der Frequenz der Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten nach Vollendung der Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten durch die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung auf.
  • Nachdem der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Kreiselsensorausgangssignalempfindlichkeitsfehlers zu einem vorbestimmten Wert konvergiert ist, wird der Empfindlichkeitskoeffizient sogar dann korrigiert, wenn sich der empfangene Leistungspegel nur leicht verringert hat. Dieses bedeutet eine mögliche Erhöhung des Empfindlichkeitsfehlers. Dementsprechend ist es wünschenswert, unterschiedliche Empfindlichkeitskoeffizientenerneuerungsprozesse vor und nach dem Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten bereitzustellen. Gemäß einem elften Aspekt der Erfindung wird die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrekturfrequenz vor und nach dem Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten unterschiedlich eingestellt. Im speziellen wird die Korrekturfrequenz nach dem Konvergieren geeignet verringert. Die Verringerung der Korrekturfrequenz auf diesem Wege bewirkt, daß ein Anwachsen eines Fehlers nach dem Konvergieren verhindert wird.
  • Während erfindungsgemäß die Korrekturfrequenz erneuert wird, ist es ebenso geeignet, die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinheit zu erneuern. Die Verringerung der Korrektureinheit gestaltet es schwierig, den Empfindlichkeitskoeffizienten zu korrigieren.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem zwölften Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung basiert, außerdem eine zweite Bezugsgierratenerneuerungseinrichtung zur Erneuerung der Bezugsgierrate Y gemäß dem Ausmaß des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten auf.
  • Die Bezugsgierrate ist ein Kriterium zur Bestimmung, ob der Empfindlichkeitsfehler oder der Versatzfehler im Kreiselsensorausgangssignal größer ist. Somit sollte die Bezugsgierrate entsprechend erneuert werden, wenn der Empfindlichkeitsfehler relativ gesehen geringer wird, während das Konvergieren seiner Korrektur fortschreitet. Das heißt, daß die Bezugsgierrate so erneuert werden sollte, daß der größere von dem Empfindlichkeitsfehler und dem Versatzfehler korrekt ausgedrückt wird.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem dreizehnten Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem achten Aspekt der Erfindung basiert, außerdem auf: eine Korrektureinheiterhöhungseinrichtung zur Erhöhung der Korrektureinheit Δα, wenn die Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers pro Zeiteinheit zumeist entweder in "Erhöhungs"- oder in "Verringerungs"-Richtung erfolgt.
  • Die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung korrigiert den Empfindlichkeitskoeffizienten ΔSB zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers sofort. Diese Korrektur wird durch "Erhöhen" oder "Verringern" des Empfindlichkeitskoeffizienten durch Hinzufügen oder Subtrahieren der Korrektureinheit Δα für eine Korrekturzeitdauer zu oder von dem Empfindlichkeitskoeffizienten durchgeführt.
  • Diese Korrektur wird fortgesetzt bis der Empfindlichkeitskoeffizient perfekt konvergiert ist. Wenn die Korrektur zumeist in der "Erhöhungs"-Richtung erfolgt, d. h.
  • zumeist durch Addition erfolgt, ist es angemessen zu beurteilen, daß das Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten gering ist. In einem derartigen Fall wird die Korrektureinheit Δα pro Korrekturzeiteinheit geeignet erhöht, um ein schnelleres Konvergieren zu ermöglichen. Dieselbe Überlegung gilt für einen Fall, wenn die Korrektur zumeist in der "Erniedrigungs"-Richtung erfolgt, d. h. zumeist durch Subtraktion erfolgt.
  • Somit ist es angemessen zu beurteilen, daß das Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten gering ist, und die Korrektureinheit Δα für eine Zeitdauer der Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur zu erhöhen, wenn die Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zumeist entweder in der "Erhöhungs"- oder der "Erniedrigungs"-Richtung erfolgt. Durch Erhöhen der Korrektureinheit Δα auf diesem Wege kann das Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten beschleunigt werden.
  • wenn die Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zumeist in einer der Richtungen freigegeben wurde, kann eine Verringerung der Korrektureinheit Δα ein Konvergieren mit hoher Genauigkeit erzielen.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe besitzt ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem vierzehnten Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung basiert, das Merkmal, daß die erste und die zweite Bezugsgierrate dieselben sind.
  • Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird eine einzige Bezugsgierrate verwendet, um eine einfachere Winkelgeschwindigkeitsbestimmung zu ermöglichen.
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe besitzt ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem gemäß einem fünfzehnten Aspekt der Erfindung, das auf dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß dem zwölften Aspekt der Erfindung basiert, das Merkmal, daß die erste und die zweite Bezugsgierrate dieselben sind.
  • Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung wird eine einzige Bezugsgierrate verwendet, um eine einfachere Winkelgeschwindigkeitsbestimmung zu ermöglichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm, das ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem mit einer BS-Verfolgungsfunktion zeigt,
  • 2 eine Ansicht, die die der Schrittverfolgung zugrunde liegenden Grundsätze darstellt,
  • 3 eine Ansicht einer ebenen Antenne mit geneigtem Strahl,
  • 4 eine Ansicht, die die Art, auf die die ebene Antenne mit geneigtem Strahl an einem Fahrzeugdach angebracht ist, zeigt
  • 5 einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem empfangenen Leistungspegel und der Abweichung des Antennenstrahls von der BS-Peilung zeigt,
  • 6 eine Ansicht zur Erläuterung der Grundsätze, die der Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur in dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zugrunde liegen,
  • 7 eine Ansicht zur Erläuterung der Grundsätze, die der Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur in dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zugrunde liegen,
  • 8 eine Ansicht zur Erläuterung der Grundsätze, die der Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur in dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zugrunde liegen,
  • 9 ein Flußdiagramm, das einen Ablauf einer Verfolgung eines in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
  • 10 ein Flußdiagramm, das einen Kreiselverfolgungsschritt des Flußdiagramms der 9 zeigt,
  • 11 ein Flußdiagramm, das einen Hybridverfolgungsschritt des Flußdiagramms der 9 zeigt,
  • 12 einen Graphen, der Änderungen des Versatzfehlerkorrekturwertes, des Schwellenwertes Y und des Empfindlichkeitskoeffizienten in dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
  • 13 ein Flußdiagramm, das einen Ablauf einer Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur nach dem Konvergieren eines Versatzfehlerkorrekturwertes in dem in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
  • 14 einen Graphen, der die Gierrate bei dem in 13 gezeigten Ablauf zeigt,
  • 15 ein Flußdiagramm, das die Temperaturdrift in einem Kreiselsensor zeigt, und
  • 16 ein Flußdiagramm, das die Zeitdrift in einem Kreiselsensor zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • A. Grundlegende Ausführungsform
  • A-1 Beschreibung der grundlegenden Ausführungsform
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem mit einer BS-Verfolgungsfunktion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie in der Figur gezeigt, ist eine Antenne (BS-Signalantenne) 10 über einen Wandler 12 mit einem BS-Tuner 14, der innerhalb eines Fahrzeugs vorgesehen ist, verbunden. Die Antenne 10 und der Wandler 12 sind als eine externe Einheit außerhalb des Fahrzeugs vorgesehen. Ein Schrittmotor 16 ist an der Antenne 10 angebracht und kann die Peilung der Antenne 10 ändern. Der Schrittmotor 16 wird durch eine Schrittmotoransteuerung 18 angesteuert, die in der externen Einheit enthalten ist und durch eine Motorsteuerkarte 22 einer Verbindereinheit 20 gesteuert wird. Die Verbindereinheit 20 enthält zusätzlich zur Motorsteuerkarte 24 eine A/D-Karte 24. Die A/D-Karte 24 empfängt ein Ausgangssignal eines Kreiselsensors 26 und ein C/N-Signal vom BS-Tuner 14. Die A/D-Karte 24 dient zum Wandeln der empfangenen analogen Signale in di gitale Signale. Eine Steuerung 28 ist mit der Verbindereinheit 20 verbunden, und die Motorsteuerkarte 22 steuert entsprechend ihren Signalen über die Schrittmotoransteuerung 18 den Schrittmotor 16. Die Steuerung 28 führt außerdem durch Überprüfen des digitalen Signalausgangs der A/D-Karte 24 verschiedene Steuerungen wie z. B. eine Kreiselverfolgung und eine Schrittverfolgung durch, die später beschrieben werden,.
  • In dieser Zusammensetzung überprüft die Steuerung 28 nach dem Einschalten den vorliegenden empfangenen Leistungspegel des BS-Signals. Diese Überprüfung des empfangenen Leistungspegels wird durch Überprüfen des C/N-Signalausgangs des BS-Tuners 14 durch die A/D-Karte 24 durchgeführt. Wenn die Überprüfung des empfangenen Leistungspegels ergibt, daß der empfangene Leistungspegel unterhalb eines vorbestimmten Schwellenleistungspegels liegt, bestimmt die Steuerung 28, daß sich die Peilung (oder der Peilungswinkel) der Antenne 10 von der Peilung des BS unterscheidet und führt eine Anfangssuche durch. Wenn die Steuerung 28 bestimmt, daß der empfangene Leistungspegel oberhalb des vorbestimmten Schwellenleistungspegels liegt, bestimmt sie, daß der Peilungswinkel der Antenne 10 im wesentlichen mit der Peilung des BS übereinstimmt und führt eine Verfolgung aus.
  • In der Anfangssuche dreht die Steuerung 28 die Antenne 10 mit einer hohen Geschwindigkeit, während sie den empfangenen Leistungspegel überwacht. Wenn der empfangene Leistungspegel niedriger als der Schwellenleistungspegel wird, hält die Steuerung 28 die Antenne 10 an und führt eine später beschriebene Verfolgung aus.
  • Bei der Durchführung der Verfolgung liest die Steuerung 28 den empfangenen Leistungspegel und das Ausganssignal des Kreiselsensors 26 aus und steuert die Peilung der Antenne 10. Das Ausgangssignal der A/D-Karte 24 wurde in der A/D-Karte 24 in ein digitales Signal gewandelt, bevor es der Steuerung 28 zugeführt wird. Die Steuerung 28 führt eine Kreiselverfolgung und eine Schrittverfolgung in geeigneter Weise entsprechend den ihr zugeführten digitalen Signalen aus.
  • Die Anfangssuche besteht in geeigneter Weise aus zwei Stufen, d. h. einer Hochgeschwindigkeitsstufe und einer Niedriggeschwindigkeitsstufe. Nach dem Einschalten dreht die Steuerung 28 die Antenne um einen großen Betrag und führt die Drehung der Antenne fort, bis sich der empfangene Leistungspegel erhöht. Wenn sich der einmal erhöhte empfangene Leistungspegel verringert, geht die Steuerung 28 zu Suchstufen mit geringer Geschwindigkeit über, um die Antenne langsam zu drehen und einen maximalen empfangenen Leistungspegelpunkt genau zu erfassen.
  • Wie oben beschrieben, wird der Verfolgungsbetrieb als Kreiselverfolgung oder Schrittverfolgung ausgeführt. Die Kreiselverfolgung ist ein Steuerungsprozeß, um die Antenne durch Drehen der Antenne 10 mit einer Winkelgeschwindigkeit -ωG direkt in Richtung des BS auszurichten, die vom Betrag her gleich und vom Vorzeichen her entgegengesetzt zur Winkelgeschwindigkeit des Gierens (ωG) des Fahrzeugs, wie sie von dem Kreiselsensor erfaßt wird, ist.
  • In einer derartigen Kreiselverfolgung kann die Winkelgeschwindigkeit der Antennendrehung sanft mit Peilungswinkeländerungen des Fahrzeugs aufgrund der Fahrzeuggierung gesteuert werden, und die Last auf den Schrittmotor 16 wird nicht plötzlich geändert, so daß es möglich ist, den BS sogar dann zufriedenstellend zu verfolgen, wenn das Fahrzeug mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit giert. Das Ausgangssignal des Kreiselsen sors kann jedoch, wie zuvor beschrieben, einen Versatzfehler oder einen Empfindlichkeitsfehler enthalten. Wird der Versatzfehler mit ωA, der Empfindlichkeitsfehler mit SB und die wahre Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit ωTRUE bezeichnet, ergibt sich das Kreiselsensorausgangssignal ωG zu ωG = ωA + ((1 + SB) × ωTRUE)) (4)
  • Um diese Fehler zu beseitigen und somit die wahre Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu erhalten, werden ein Korrekturwert und ein Korrekturkoeffizient zur Beseitigung des Versatzfehlers und des Empfindlichkeitsfehlers benötigt. Wird der Versatzfehlerkorrekturwert mit Δω G (= –ωA) und der Korrekturkoeffizient zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers mit ΔSB (= 1/(1 + SB) bezeichnet, wird die wahre Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs ωTRUE aus dem Kreiselsensorausgangssignal ωG wie folgt berechnet: (ωG + ΔωG) × ΔSB = ((1 + SB) × ωTRUE × ΔSB ωTRUE (5)
  • Der Versatzfehler und der Empfindlichkeitsfehler im Kreiselsensorausgangssignal können außerdem Temperatur- und Zeitdrifte enthalten. Außerdem können der Betrag der Steuerung, um den die Antenne 10 durch den Schrittmotor 16 gedreht wird, und die tatsächliche Drehwinkelgeschwindigkeit der Antenne 10 voneinander abweichen. Gewöhnlicherweise ist es notwendig, den Strahl der Antenne 10 unter Verwendung einiger Einrichtungen erneut in Richtung des BS auszurichten. Gewöhnlicherweise ist das Steuerintervall, d. h. das Intervall Δt der Erfassung der Winkelgeschwindigkeit des Gierens des Fahrzeugs bei der Kreiselverfolgung wünschenswerterweise kürzer, da ein kürzeres Steuerintervall Δt ermöglicht, daß der Peilungswinkelfeh ler der Antenne 10 klein gemacht werden kann, wenn sich die Winkelgeschwindigkeit des Gierens plötzlich ändert.
  • Die Schrittverfolgung ist ein Prozeß, bei dem die obere Grenze des empfangenen Leistungspegels durch Bewirken einer leichten Schwingung der Antennenstrahlpeilung überprüft wird, und die Antennenstrahlpeilung wird durch Drehen der Antenne 10 im Sinne einer Erhöhung des empfangenen Leistungspegels in Richtung des BS gerichtet. 2 verdeutlicht die der Schrittverfolgung zugrunde liegenden Grundsätze. Die Steuerung 28 liest den empfangenen Leistungspegel durch die A/D-Karte 24 mit einem festgelegten Intervall ΔT aus und dreht die Antenne 10 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit ωS kontinuierlich im selben Sinn wie vor dem Zeitpunkt ΔT, wenn der empfangene Leistungspegel größer als der vor dem Zeitpunkt ΔT ist. Wenn der empfangene Leistungspegel kleiner als der vor dem Zeitpunkt ΔT ist, bewirkt die Steuerung 28 eine Drehung der Antenne 10 mit der konstanten Winkelgeschwindigkeit ωS im entgegengesetzten Sinn zu demjenigen vor dem Zeitpunkt ΔT. Die Winkelgeschwindigkeit ωS bei der Schrittverfolgung wird Schrittrate genannt. Bei der Schrittverfolgung sollte die Winkelgeschwindigkeit ωS nahezu der Winkelgeschwindigkeit eines schnellen Gierens des Fahrzeugs entsprechen, um oberhalb zu sein, um dem Gieren zu folgen, da die von einer Winkelgeschwindigkeit ωS, die kleiner als die maximale Winkelgeschwindigkeit des Gierens des Fahrzeugs ist, verursachte Drehung der Antenne 10 nicht ausreichend sein kann, um das Gieren des Fahrzeugs zu behandeln. Im tatsächlichen System besitzt der Drehabschnitt jedoch ein Trägheitsmoment, und es ist schwierig, eine schnelle Schrittdrehung zu bewirken. Daher gelingt es häufig nicht, einer raschen Gierung des Fahrzeugs zu folgen.
  • Wenn das Steuerintervall ΔT bei der Schrittverfolgung kurz ist, ist die Änderung (d. h. die erfaßte Änderung) des empfangenen Leistungspegels niedrig. In diesem Fall kann das Mißlingen einer genauen Erfassung des gesteuerten Drehsinns von thermischen Rauschen herrühren, und im extremen Fall kann die Strahlpeilung der Antenne 10 vollständig von der Peilung des BS abweichen. Dementsprechend sollte das Steuerintervall ΔT, das Intervall der Erfassung des empfangenen Leistungspegels bei der Schrittverfolgung eine gewisse Länge besitzen.
  • In dieser Ausführungsform kann die verwendete Antenne beliebigen Typs sein, aber viele besitzen eine feste Richtwirkung (directivity). 3 zeigt eine geeignete geneigte Antenne mit ebenem Strahl. Diese ebene Antenne mit geneigtem Strahl ist eine ebene Antenne, deren Strahl um einen festgelegten Winkel gegenüber einer Normalenrichtung zu seinem Element durch Phasensteuerung geneigt werden kann. Die Richtwirkung der Antenne liegt in einer festgelegten Richtung, wie es in 3 gezeigt ist. Da jedoch der BS oder CS eine festgelegte Höhe besitzt, ist es theoretisch möglich, die Antenne in Richtung des BS oder CS nur durch Drehen der ebenen Antenne in einer horizontalen Ebene, wie es in 3 gezeigt ist, so lange wie sich das Fahrzeug bewegt, in einer horizontalen Richtung auszurichten. Eine derartige ebene Antenne kann als eine dünne Antenne aufgebaut sein, die auf einem Dach eines Fahrzeugs vorgesehen ist (d. h. ein Auto), wie es in 4 gezeigt ist. Natürlich kann die ebene Antenne in geeigneter Weise in einem Sonnendach vorgesehen sein.
  • Die Kreiselverfolgung und die Schrittverfolgung haben, wie oben beschrieben, Vor- und Nachteile. Dementsprechend sind Steuerungen, die die Kreiselverfolgung und Schrittverfolgung kombinieren, d. h. Verfahren zur Steuerung, bei dem Änderungen in der Antennenstrahlpeilung aufgrund des Gierens des Fahrzeugs unter Verwendung eines Kreiselsensorausgangs beseitigt werden, während Antennenpeilungsänderungen, die nicht mit dem Kreiselsensorausgang beseitigt werden konnten, unter Verwendung der Schrittverfolgungssteuerung beseitigt werden, vorgeschlagen worden. Das Verfolgungssystem, das die Kreiselverfolgung und die Schrittverfolgung kombiniert, wird auch in der BS-Verfolgungsfunktion dieser Ausführungsform übernommen. In dieser Beschreibung wird dieses kombinierte Verfahren als Hybridverfolgung bezeichnet.
  • Bei der Hybridverfolgung wird die Antenne 10 unter Verwendung der Summe (–ωG + ωS) eines Wertes –ωG, der durch Invertieren des Vorzeichens der Winkelgeschwindigkeit ωG der Fahrzeuggierung, die vom Kreiselsensor 26 erfaßt wird, erhalten wird, und eines Wertes ωS, der durch Multiplizieren einer konstanten Winkelgeschwindigkeit |ω5| mit einem Vorzeichen (entweder positiv oder negativ), das durch die Größenbeziehung zwischen dem empfangenen Leistungspegel (d. h. C/N-Signal) vor dem Zeitpunkt ΔT und dem vorliegenden empfangenen Leistungspegel erhalten wird, gedreht. Die Schrittrate ωS besitzt einen vorbestimmten Absolutwert und kann entweder ein Plus- oder ein Minuszeichen aufweisen.
  • Bei der Hybrid-Verfolgungssteuerung (d. h. eine Steuerung, die die Kreiselverfolgung und die Schrittverfolgung kombiniert) liest die Steuerung 28 das Ausgangssignal des Kreiselsensors 26 zu jedem Zeitpunkt Δt durch die A/D-Karte 24 aus und bestimmt die Drehwinkelgeschwindigkeit der Antenne 10 durch Überlagern des Steuerbetrages ωS (d. h. +|ωS| oder –|ωS|) mit dem durch Invertieren des Vorzeichens des Kreiselsensorausgangssignals (das die Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt) erhaltenen Wert.
  • Der Steuerbetrag +|ωS| oder –|ωS| für die Schrittverfolgung wird zu jedem Zeitpunkt ΔT erneuert. Das Steuerintervall (oder Zeit) T für die Schrittverfolgung wird zu ΔT = M × Δt (M ist eine ganze Zahl) ausgewählt. Das heißt, daß das Steuerintervall (oder Zeit) ΔT für die Schrittverfolgung auf ein ganzzahliges Vielfaches des Steuerintervalls (oder Zeit) t für die Kreiselverfolgung eingestellt wird. M wird in dieser Ausführungsform zum Beispiel gleich 6 gesetzt, d. h. ΔT ist das Sechsfache von Δt. Wie zuvor beschrieben, ist das Steuerintervall Δt für die Kreiselverfolgung wünschenswerterweise so kurz wie möglich. Andererseits sollte das Steuerintervall ΔT für die Schrittverfolgung eine gewisse Länge aufweisen, um eine stabile Steuerung zu erhalten. Aus diesem Grund sollte ΔT größer als Δt eingestellt werden.
  • Bei der Hybridverfolgungssteuerung (Kombination der Kreiselverfolgung und der Schrittverfolgung) werden somti die Vorteile beider Verfolgungssteuerungen bereitgestellt, und es wird erwartet, daß sogar eine zufriedenstellende Verfolgung des BS bei einem schnell gierenden Fahrzeug verwirklicht wird.
  • In dem BS-Verfolgungssystem, das die Vorteile beider Steuerungen ausnutzt, sind Temperatur- und Zeitdriften in dem jeweiligen Empfindlichkeitsfehler und Versatzfehler im Kreiselsensorausgang weiterhin vorhanden. Bei einer derartigen kombinierten Steuerung ist daher ein Prozeß erwünscht, der den Ausgang des Kreiselsensors 26 sofort korrigieren kann, um den Empfindlichkeitsfehler und den Versatzfehler auszugleichen.
  • Die Erfindung schlägt hauptsächlich ein System vor, das den Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Kreiselsensorausgangssignalempfindlichkeitsfehlers sofort korrigieren kann, wenn darin eine Drift erzeugt wird, so daß der Empfindlichkeitsfehler immer genau entsprechend der derartigen Drift ausgeglichen werden kann. Die Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes entsprechend der Drift des Versatzfehlers wurde in einer getrennten Patenanmeldung durch den Anmelder, die in Beziehung zu dieser Anmeldung steht, vorgeschlagen.
  • Während die Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten in der Beschreibung der Empfindlichkeitsfehlerdrift entspricht, ist es ebenso möglich, die Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Kreiselsensorausgangssignalempfindlichkeitsfehlers in Beziehung zur Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes zur Behandlung des Versatzfehlers zu setzen. Diese Anmeldung schlägt außerdem ein derartiges System zum Einstellen der Korrektur des Empfindlichkeiskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers und der Korrektur des Korrekturwertes zur Behandlung des Versatzfehlers im Verhältnis zueinander vor.
  • A-2 Der grundlegenden Ausführungsform zugrunde liegende Grundsätze
  • Die grundlegende Ausführungsform beabsichtigt, eine genaue BS-Verfolgung durch automatische Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten entsprechend seiner Drift zu ermöglichen, während der BS mittels der Hybridverfolgung verfolgt wird. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der grundlegenden Ausführungsform der Erfindung, wenn beim Verfolgungsbetrieb ein Übergang zwischen der Schrittverfolgung und der Hybridverfolgung eintritt, die Ursache dafür in dem Vorhandensein eines Empfindlichkeitsfehlers (ungenügender Ausgleich des Empfindlichkeitsfehlers) gesehen, und der Empfindlichkeitskoeffizient wird durch "Erhöhen" oder "Verringern" des Empfindlichkeitsfehlers um einen vorbestimmten Betrag in Abhän gigkeit von der Beziehung zwischen dem Sinn der Wiederherstellung der Schrittverfolgung durch die Hybridsteuerung und dem Antennendrehsinn korrigiert.
  • Zunächst wird die Hybridverfolgung (oder Steuerung) der Ausführungsform erläutert.
  • Mit Bezug auf 5 schlägt diese Ausführungsform ein Verfahren zur Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Kreiselsensorausgangssignalempfindlichkeitsfehlers, wenn eine Empfindlichkeitsfehlerdrift in einem BS-Verfolgungssystem erzeugt wird, das eine Verfolgung entsprechend dem einzigen Kreiselsensorausgang durchführt, wenn der empfangene Leistungspegel oberhalb eines Schwellenleistungspegels LC liegt, während eine Hybridverfolgung gemäß einem C/N-Ausgang übernommen wird, wenn der empfangene Leistungspegel unterhalb des Schwellenleistungspegels LB liegt, vor. In Verbindung mit der Ausführungsform wird eher eine Form der Hybridverfolgung, die die Kreiselverfolgung und die Schrittverfolgung kombiniert, als eine strenge Schrittverfolgung verwendet, wie noch beschrieben wird. Während diese Ausführungsform eine Hybridverfolgung darstellt, liegen andere Verfolgungsverfahren ebenso wie eine reine Schrittverfolgung innerhalb des Bereiches der Erfindung, solange eine Schrittverfolgungskomponente vorhanden ist.
  • In der Beschreibung der Ausführungsform wird ein Schwellenpegel eines Übergangs von der Kreiselverfolgung bei einem hohen empfangenen Leistungspegel zu einer Hybridverfolgung aufgrund einer Verringerung des empfangenen Leistungspegels als LB bezeichnet, und ein Schwellenpegel eines Übergangs von der Hybridverfolgung zur Kreiselverfolgung aufgrund einer Erhöhung eines empfangenen Leistungspegels als LC bezeichnet.
  • Ein empfangener Leistungspegel, bei dem die Kreiselverfolgung vorherrscht, ist durch einen Punkt in 5 gezeigt. Wenn der Empfindlichkeitsfehler des Ausgangssignals des Kreiselsensors 26 driftet, verursacht das Gieren des Fahrzeugs einige Sekunden später eine Verschiebung des Punktes des empfangenen Leistungspegels nach rechts oder links. Daraus resultierend wird der empfangene Leistungspegel niedriger als die Schwelle LB, die die Hybridverfolgung (oder Schrittverfolgung) triggert. Dieses erfolgt aufgrund des Fehlschlagens der korrekten Erfassung der Winkelgeschwindigkeit des Gierens des Fahrzeugs aufgrund der Erzeugung einer Drift des Empfindlichkeitsfehlers des Ausgangssignals des Kreiselsensors 26.
  • Da die Hybridverfolgung ein Wiederherstellungsvermögen besitzt, wird die Antenne 10 bei dieser Verfolgung in Richtung eines höheren C/N-Signalpegels gedreht. Somit überschreitet der empfangene Leistungspegel die Schwelle LC, wodurch die Kreiselverfolgung erneut eingeleitet wird. 6 stellt ein Beispiel des Betriebes einer Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur für einen Fall dar, bei dem die Kreiselsensorempfindlichkeit mit einer Drift im Empfindlichkeitsfehler übermäßig hoch ist, d. h. bei dem die Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs als höher als der tatsächliche Wert befindlich beurteilt wird.
  • Wie in 6 gezeigt, fällt die Peilung 10a der Antenne 10 ursprünglich mit der Wellenankunftsrichtung zusammen.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird die Antenne 10 im CW-Sinn (Uhrzeigersinn) 10b gedreht, während sich das Fahrzeug im CCW-Sinn (entgegen dem Uhrzeigersinn) dreht. In diesem Fall stimmt die Peilung 10a der Antenne immer mit der Wellenankunftsrichtung überein. Wenn die Empfindlichkeit des Kreiselsensors 26 übermäßig hoch ist, wird die Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs jedoch als höher als der tatsächliche Wert liegend beurteilt. Demzufolge wird die Drehwinkelgeschwindigkeit der Antenne größer als die des Fahrzeugs. Dieses führt zu einer übermäßigen CW-Drehung der Antenne 10, obwohl das Fahrzeug eine CCW-Drehung ausführt, und die Peilung 10a der Antenne wird von der Wellenankunftsrichtung getrennt, wie des bei b in 6 gezeigt ist.
  • Wenn sich der empfangene Leistungspegel aufgrund einer fortgeschrittenen Abweichung der Peilung 10a der Antenne auf unterhalb des Schwellenleistungspegels LB verringert, wird eine Hybridverfolgung eingeleitet. Da die Hybridverfolgung ein Wiederherstellungsvermögen besitzt, das eine Drehung der Antenne im Sinne eines höheren empfangenen Leistungspegels bewirkt, kann die Peilung 10a der Antenne wieder in Übereinstimmung mit der Wellenankunftsrichtung gebracht werden, wie es bei c in 6 gezeigt ist. Demzufolge überschreitet der empfangene Leistungspegel des BS-Signals wieder die Schwelle LC, womit wieder eine Kreiselverfolgung eingeleitet wird (siehe d in 6).
  • Wenn die Empfindlichkeit des Kreiselsensors 26 übermäßig hoch ist, d. h. wenn er zu empfindlich ist, wird die Antenne 10 wie gezeigt in entgegengesetztem Sinn zu ihrer Drehung bei der Schrittverfolgung (einschließlich der Hybridverfolgung) gedreht.
  • Während der Fall, bei dem die Empfindlichkeit f des Kreiselsensors 26 übermäßig hoch ist, in Verbindung mit 6 beschrieben wurde, ist die Drehwinkelgeschwindigkeit der Antenne 10 unzureichend, wenn die Empfindlichkeit des Kreiselsensors 26 übermäßig niedrig ist (d. h., wenn der Kreiselsensor zu unempfindlich ist). Demzufolge wird die Antenne 10 in dem selben Sinn wie bei der Schrittverfolgung (einschließlich der Hybridverfolgung) gedreht.
  • Wie oben gezeigt, werden der Sinn oder die Drehung der Antenne 10 und der Drehsinn bei der Schrittverfolgung in der Hybridverfolgung miteinander verglichen, wenn von der Kreiselverfolgung zur Hybridverfolgung übergegangen wird. Wenn die beiden Sinne die selben sind, wird geurteilt, daß die Empfindlichkeit des Kreiselsensors 26 übermäßig niedrig ist, und der Empfindlichkeitskoeffizient wird um einen vorbestimmten Betrag erhöht. Wenn andererseits die beiden Sinne entgegengesetzt sind, wird geurteilt, daß die Empfindlichkeit des Kreiselsensors 26 übermäßig hoch ist, und der Empfindlichkeitskoeffizient wird um einen vorbestimmten Betrag verringert.
  • 7 stellt den Betrieb der Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur für den Fall der Verringerung der Empfindlichkeitskoeffizienten um einen vorbestimmten Betrag, wenn die Empfindlichkeit des Kreiselsensors 26 übermäßig hoch ist, dar. Die bei a und b in 7 gezeigten Situationen sind die selben wie die in dem in der 6 gezeigten Fall. Außerdem wird wie im Fall der 6 von der Kreiselverfolgung zur Hybridverfolgung (siehe c in 7) übergegangen, wenn sich der empfangene Leistungspegel auf unterhalb der Schwelle LB verringert.
  • Ein Merkmal des in 7 gezeigten Beispiels besteht darin, daß der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung der Kreiselsensorempfindlichkeit korrigiert wird, wenn die Hybridverfolgung eingeleitet wird. In diesem Beispiel wird, wenn die Hybridverfolgung eingeleitet wird, geurteilt, daß dieses aufgrund einer nicht perfekten Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur erfolgt, und es wird eine Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur durchgeführt. Der Korrekturbetrag ist in diesem Beispiel so gering wie etwa 1/300 des Empfindlichkeitskoeffizienten.
  • Wie in den 6 oder 7 gezeigt, verursacht das Gieren des Fahrzeugs einen Übergang von der Kreiselverfolgung zur Hybridverfolgung, wenn die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur nicht perfekt ist. Wann immer dieser Übergang erfolgt, kann der Empfindlichkeitskoeffizient im obigen Beispiel um etwa 1/300 korrigiert werden. Da eine derartige Vorgehensweise wiederholt durchgeführt wird, fällt der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers im Ausgangssignal des Kreiselsensors 26 schließlich perfekt mit dem Empfindlichkeitsfehler zusammen, d. h. der Empfindlichkeitsfehler wird perfekt korrigiert.
  • 8 stellt eine Art dar, wie der Empfindlichkeitskoeffizient durch Intervallkorrektur korrigiert wird, so daß der Empfindlichkeitsfehler des Kreiselsensors 26 schließlich perfekt ausgeglichen wird. In 8 ist eine an die in 7 bei d gezeigte Situation anschließende Situation gezeigt. In dieser Situation ist die Winkelgeschwindigkeit der Drehung der Antenne 10, wie in der Situation bei b der 7 gezeigt, aufgrund einer übermäßig hohen Empfindlichkeit des Kreiselsensors 26 aufgrund einer noch ungenügenden Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur in der bei c in 7 gezeigten Situation übermäßig angewachsen, so daß der korrekte Wert (gleich dem Empfindlichkeitsfehler im Ausgangssignal des Kreiselsensors 26) noch nicht erhalten wurde. In der bei b in 8 gezeigten Situation wird zur Hybridverfolgung übergegangen und der Empfindlichkeitskoeffizient des Kreiselsensors 26 erneut korrigiert.
  • Da die Korrektur wiederholt wird, konvergiert der Empfindlichkeitskoeffizient schließlich zu dem selben Wert wie der Empfindlichkeitsfehler im Ausgangssignal des Kreiselsensors 26, wie es bei c in 8 gezeigt ist.
  • Wie oben gezeigt, kann in dieser Ausführungsform der Empfindlichkeitskoeffizient automatisch entsprechend einer im Empfindlichkeitsfehler des Ausgangssignals des Kreiselsensors 26 erzeugten Drift korrigiert werden, und es ist somit möglich, den Empfindlichkeitsfehler genau auszugleichen.
  • B. Veränderungen der Ausführungsform
  • B-1 In der zuvor beschriebenen grundlegenden Ausführungsform wird der Empfindlichkeitskoeffizient zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers in einem Fall korrigiert, in dem sich der empfangene Leistungspegel zeitweilig aufgrund eines Blockierens eines BS-Signals durch Bäume oder ein Gebäude oder ähnliches auf unterhalb der Schwelle LB verringert und dann wieder erhöht wird, damit er oberhalb der Schwelle LC liegt. Der Empfindlichkeitskoeffizient sollte in dem Fall, in dem eine momentane empfangene Leistungspegelverringerung aufgrund einer derartigen Signalblockade vorliegt, nicht korrigiert werden. Um die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur zu verhindern, wenn die Hybridverfolgung aufgrund einer derartigen momentanen empfangenen Leistungspegelverringerung eingeleitet wird, reicht es, daß, wenn der Schwellenleistungspegel LD (d. h. LB – ΔCNR (siehe 5)) zumindest einmal während der vergangenen T Sekunden überschritten wurde, die Verringerung des empfangenen Leistungspegels als von einer transienten Blockade des Signals herrührend beurteilt wird und der Empfindlichkeitskoeffizient nicht korrigiert wird.
  • 9 ist ein Flußdiagramm, das einen Verfolgungsablauf eines in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystems als Ausführungsform B-1 darstellt. Die in den Flußdiagrammen gezeigte Routine beginnt aus Bequemlichkeitsgründen mit einem Zustand des Empfangens von BS-Wellen ohne Blockade durch Bäume oder ähnliches (d. h. ein Zustand einer ungestörten Verfolgung) (Schritt S9-1). In einem Schritt S9-2 wird ein 5-ms-Zeitgeber gestartet. Im Zeitgeber wird das obengenannte Steuerintervall Δt für die Kreiselverfolgung eingestellt.
  • In einem Schritt S9-3 wird der empfangene Leistungspegel LR ausgelesen. In einem Schritt 59-4 wird überprüft, ob die Kreiselverfolgung in der vorhergehenden Steuerung durchgeführt wurde (während der vergangenen 5 ms). Wenn die Kreiselverfolgung durchgeführt wurde, geht die Routine zum Schritt S9-5 über, ansonsten geht die Routine zum Schritt S9-5 über.
  • Im Schritt S9-5 wird überprüft, ob der empfangene Leistungspegel größer als der Schwellenleistungspegel LB ist. Wenn der empfangene Leistungspegel größer ist, geht die Routine zu einem Schritt S9-7 zur Ausführung der Kreiselverfolgung über. Ansonsten geht die Routine zu einem Schritt S9-8 über. Der Schritt S9-7 ist im einzelnen im Flußdiagramm der 10 dargestellt.
  • Im Schritt S9-8 wird überprüft, ob der empfangene Leistungspegel LR kleiner als der Schwellenpegel LD (d. h. LB – ΔCNR) ist. Wenn der empfangene Leistungspegel nicht kleiner ist, geht die Routine zu einem Schritt S9-9 zur Ausführung der Kreiselverfolgung über. Der Schritt S9-9 ist im einzelnen im Flußdiagramm der 11 dargestellt. Ansonsten geht die Routine zu einem Schritt S9-10 über.
  • Im Schritt S9-10 wird eine Verfolgung ohne Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers ausgeführt. Bei der Verfolgung ohne Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur wird der Zustand ungestörter Verfolgung wiederhergestellt (Schritt S9-1), wenn der empfangene Leistungspegel innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (z. B. 10 s) auf oberhalb der Schwelle LD liegend wiederhergestellt ist. Wenn der empfangene Leistungspegel nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer wiederhergestellt ist, wird der Ablauf seit dem Einschalten wiederholt, d. h. es wird ein Rücksetzzustand eingestellt.
  • Im Schritt S9-6 wird überprüft, ob der empfangene Leistungspegel LR größer als der Schwellenleistungspegel ist. Wenn der empfangene Leistungspegel größer ist, geht die Routine zum Schritt S9-12 zur Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten über. Ansonsten wird der Schritt S9-8 ausgeführt.
  • Anschließend an den Schritt S9-7 oder den Schritt S9-9 der Verfolgung wird ein abschließender Schritt S9-13 ausgeführt, bei dem überprüft wird, ob 5 ms abgelaufen sind. Die 5 ms entsprechen, wie oben angeführt, dem Steuerintervall Δt bei der Kreiselverfolgung.
  • 10 ist ein Flußdiagramm, das die Kreiselverfolgung darstellt. In dieser Routine wird der Kreiselsensorausgang in einem Schritt S10-1 ausgelesen. In einem Schritt S10-2 wird der Ausgang in die Winkelgeschwindigkeit ωG gewandelt. In einem Schritt S10-3 wird die Winkelgeschwindigkeit der Antenne berechnet. Im speziellen wird die Berechnung ω = –(ωG × ΔSB) + ΔωG durchgeführt, wobei ΔSB der Empfindlichkeitskoeffizient zur Korrektur des Ausgangssignals des Kreiselsensors 26 zum Ausgleich des Empfindlichkeitsfehlers ist, und ΔωG der Korrektur wert zur Korrektur des Ausgangssignals zum Ausgleichen des Versatzfehlers ist. Die korrigierte Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs beim Gieren wird durch ωG × ΔSB – ΔωG berechnet. Die Winkelgeschwindigkeit der Antenne wird somit zu ω = – (ωG × ΔSB – ωG) = – (ωG × ΔSB) + ΔωG berechnet.
  • In einem Schritt 10-4 wird die Motorpulsrate f berechnet. In einem Schritt S10-5 werden der Motordrehsinn und die Pulsrate eingestellt. Die Kreiselverfolgung wird mit dem obigen Ablauf durchgeführt.
  • 11 ist ein Flußdiagramm, das die Hybridverfolgung darstellt. In dieser Routine werden der empfangene Pegel LR und der Kreiselsensorausgang in einem Schritt S11-1 ausgelesen. Im Schritt S11-2 wird der Kreiselsensorausgang zur Winkelgeschwindigkeit ωG gewandelt. Im Schritt 11-3 werden der zuvor erfaßte empfangene Leistungspegel LR(LAST) und der zu dieser Zeit erfaßte empfangene Leistungspegel LR verglichen. Wenn der empfangene Leistungspegel LR kleiner als der zuvor erfaßte Wert ist, geht die Routine zu einem Schritt S11-4 zum Invertieren des Drehsinnes der Schrittverfolgung, d. h. dem Invertieren des Vorzeichens von ωS über.
  • In einem Schritt S11-5 wird der zu dieser Zeit erfaßte empfangene Leistungspegel LR als LR(LAST) zur Verwendung für die nächste Steuerung gespeichert, d. h. LR(LAST) wird erneuert. In einem Schritt S11-6 wird die Winkelgeschwindigkeit der Antenne berechnet. Im speziellen wird die Berechnung ω = –(ωG × ΔSB) + ωS + ΔωG durchgeführt, wobei ωG die durch Wandlung des Kreiselsensorausgangs erhaltene Winkelgeschwindigkeit, ΔSB der Empfindlichkeitskoeffizient, ωS die Schrittrate und Δω der Korrekturwert zur Behandlung des Versatzfehlers sind. In einem Schritt S1-7 wird die Motorpulsrate f aus der somit erhaltenen berechnet. In einem Schritt S11-8 werden der Motordrehsinn und die Motorpulsrate eingestellt. Die Hybridverfolgung wird mit dem obigen Ablauf durchgeführt.
  • B-2 In der oben beschriebenen grundlegenden Ausführungsform kann der Korrekturwert zum Ausgleichen des Versatzfehlers sogar dann korrigiert werden, wenn sich der empfangene Leistungspegel C/N aufgrund eines Rollens oder Nickens des Fahrzeugs vorübergehend verringert. Um dieses zu verhindern, ist es angemessen, den Rollwinkel oder Nickwinkel durch Bereitstellen eines Kreiselsensors zur Erfassung der Rollrate oder der Nickrate zu erfassen und die Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers sogar dann zu verbieten, wenn sich der empfangene Leistungspegel C/N so lange verringert, wie der erfaßte Rollwinkel oder Nickwinkel oberhalb eines Schwellenwinkels liegt. Theoretisch kann geurteilt werden, daß kein Nicken oder Rollen vorhanden ist, wenn die Rollrate oder Nickrate unterhalb einer bestimmten Schwelle liegt. Wenn und nur wenn dieses so ist (wenn kein Rollen oder Nicken vorhanden ist), wird der Empfindlichkeitskoeffizient korrigiert. Auf diese Weise ist es möglich, eine fehlerhafte Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur auszuschließen.
  • Mit diesem Aufbau ist ein stabiler BS-Signalempfang unabhängig von einem Rollen oder Nicken des Fahrzeugs möglich.
  • B-3 In der oben beschriebenen grundlegenden Ausführungsform des in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystems ist der Korrekturbetrag Δα, um den der Empfindlichkeitskoeffizient ΔSB korrigiert wird, unmittelbar nach dem Einschalten sehr klein im Vergleich zum sehr großen Unterschied zwischen dem Empfindlichkeitskoeffizienten und dem tatsächlichen Empfindlich keitsfehler. Daher sollte der Empfindlichkeitskoeffizient zu wiederholten Zeiten korrigiert werden, bis er zu einem korrekten Wert konvergiert ist, was einen bestimmte Zeitdauer benötigt.
  • Andererseits ist es wünschenswert, den einmal konvergierten Empfindlichkeitskoeffizienten so wenig wie möglich zu ändern. In der Abwandlung B-3 wird die Korrektureinheit Δα zur Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten gemäß dem Ausmaß des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten geändert.
  • Das Ausmaß des Konvergierens kann in verschiedenen Standards definiert und unter Verwendung verschiedener Einrichtungen erfaßt werden. Zum Beispiel ist es geeignet, den Zyklus der Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers als Bezug für das Ausmaß des Konvergierens zu nehmen. Zur Übernahme eines derartigen Zyklus als Bezug ist es geeignet, einen Zeitgeber zu verwenden, der zu jedem Empfindlichkeitskoeffizientenkorrekturzeitpunkt erneut gestartet wird. Ein derartiger Zeitgeber wird gleichzeitig mit dem Auslesen seines Wertes für jede Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur zurückgesetzt und erneut gestartet. Der ausgelesene Zeitgeberwert ist der "Zyklus der Korrektur" des Empfindlichkeitskoeffizienten.
  • Wenn der ausgelesene Zyklus größer als eine vorbestimmte Schwelle (das heißt, wenn die Korrekturperiode länger ist) ist, wird geurteilt, daß die Empfindlichkeitskorrektur nahe dem Konvergieren ist, und der Bezugswert Δα der Korrektur, d. h. die Korrektureinheit eines Zeitpunktes der Empfindlichkeitskoeffzientenkorrektur wird auf einen kleinen Wert eingestellt.
  • Mit anderen Worten wird geurteilt, daß der Empfindlichkeitskoeffizient vom Konvergieren weit entfernt ist, wenn der ausgelesene Zyklus nicht größer als eine bestimmte Schwelle ist, und der Bezugswert Δα der Korrektur wird auf einen großen Wert eingestellt.
  • Somit wird eine schnelle Korrektur ermöglicht, wenn die Korrektur noch weit vom Konvergieren entfernt ist, während eine klügere Korrektur durchgeführt werden kann, wenn die Konvergenz erreicht wird. Es ist somit möglich, eine genauere Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers zu erhalten.
  • B-4 In der oben beschriebenen grundlegenden Ausführungsform besitzt der Empfindlichkeitsfehler einen größeren Einfluß auf den Versatzfehler, wenn die erfaßte Gierrate niedrig ist. Wenn andererseits die erfaßte Gierrate hoch ist, ist der Anteil des Empfindlichkeitsfehlers im Gesamtfehler größer als der des Versatzfehlers.
  • Dementsprechend wird in der grundlegenden Ausführungsform der Empfindlichkeitskoeffizient korrigiert, wenn und nur wenn die Gierrate größer als ein vorbestimmter Bereich Y ist. Mit anderen Worten wird bestimmt, daß der Versatzfehler kleiner als der Empfindlichkeitsfehler ist und daher ignoriert werden kann, wenn die Gierrate größer als Y Grad/s ist, und es wird der Empfindlichkeitskoeffizient in dieser Ausführungsform korrigiert. Der Bereich Y (Grad/s) wird für jeden Fall auf der Grundlage von Experimenten oder ähnlichem bestimmt.
  • B-5 In der obigen Abwandlung B-4 werden die Anteile des Empfindlichkeitsfehlers und des Versatzfehlers anhand der Gierrate Y (Grad/s) als Schwelle beurteilt. Zur Erhöhung der Gelegenheit zur Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur N ist ein so kleiner Y wie möglich wünschens wert. Die Korrektur des Korrekturwertes zur Behandlung des Versatzfehlers und des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers können durch Ändern der Schwellengierrate Y (Grad/s) entsprechend dem Ausmaß des Konvergierens des Korrekturwertes zur Behandlung des Versatzfehlers erstellt sein.
  • Im speziellen wird mit dem Fortschritt des Konvergierens des Korrekturwertes zur Behandlung des Versatzfehlers der Einfluß des Versatzfehlers im Ausgangssignal des Kreiselsensors 26 verringert, und Y wird wünschenswerterweise verringert. Wenn andererseits der Versatzfehler ohne wesentlichen Fortschritt des Versatzfehlerkorrekturwertkorrektur im Kreiselsensorausgangssignal einen großen Einfluß besitzt, wird in geeigneter Weise ein großer Wert für Y eingestellt. Mit anderen Worten ist der Wert für Y wünschenswerterweise groß einzustellen, wenn ein großer Versatzfehler im Kreiselsensorausgangssignal mit unzureichender Versatzfehlerkorrekturwertkorrektur vorhanden ist, und zu verringern, wenn die Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes konvergiert.
  • Der Betrieb dieser Abwandlung wird im folgenden im speziellen mit Bezug auf den in 12 gezeigten Graphen beschrieben. 12 zeigt das Ausmaß des Konvergierens des Versatzfehlerkorrekturwertes, das Verhalten der Änderungen der Schwellengierrate und das Verhalten des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten in der Abwandlung des in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystem. In der Darstellung bezeichnet die Ordinate die Gierrate und die Abszisse die Zeit.
  • Kurz nach dem Einschalten ist Y gleich 50 Grad/s. Dieses bedeutet, daß der Empfindlichkeitskoeffizient korrigiert wird, wenn die Gierrate des Fahrzeugs 50 Grad/s oder weniger beträgt, während die Versatzfehlerkorrektur wertkorrektur durchgeführt wird, wenn die Gierrate unterhalb 50 Grad/s liegt. Ein um Y zentrierter Gierratenbereich von näherungsweise 20% wird als eine "Unempfindlichkeitszone" definiert. Wenn die Gierrate in dieser Unempfindlichkeitszone liegt, wird weder die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur noch die Versatzfehlerkorrekturwertkorrektur durchgeführt.
  • Während die "Unempfindlichkeitszone" in dieser Abwandlung zu näherungsweise 30% zentriert um Y definiert wird, ist es natürlich auch möglich, keine Unempfindlichkeitszone vorzusehen. Ein Aufbau ohne Vorsehen einer Unempfindlichkeitszone besitzt die selbe Funktion wie der gemäß den vierzehnten oder fünfzehnten Aspekten der Erfindung. Wenn keine Unempfindlichkeitszone vorgesehen ist, kann nur eine einzige Referenzgierrate als Bezug für die Beurteilung herangezogen werden, womit die Beurteilung und Steuerung erleichtert wird.
  • In dem in 12 gezeigten Beispiel betragen der Versatzfehler und der Empfindlichkeitsfehler im Ausgangssignal des Kreiselsensors 26 entsprechend 10 Grad/s und 20%
  • Beim Übergang von der Kreiselverfolgung zur Hybridverfolgung wird die Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes (als "Versatzkorrektur" in 12 gezeigt) oder die Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten (als "Empfindlichkeitskorrektur" in 12 bezeichnet) durchgeführt.
  • In dem in 12 gezeigten Beispiel wurde das Fahrzeug während einer gleichbleibenden Periode direkt nach dem Einschalten keiner großen Gierung unterzogen, so daß nur der Versatzfehlerkorrekturwert korrigiert wurde. Wie in einem oberen Teil des Graphen der 12 gezeigt ist, wurde daraus resultierend beim Versatzfehlerkorrekturwertkonvergenzpunkt eine im wesentlichen perfekte Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes erhalten, womit der virtuelle Versatzfehler innerhalb 0,5 Grad/s gehalten wurde. Der Empfindlichkeitskoeffizient wurde andererseits überhaupt nicht korrigiert, und der Empfindlichkeitsfehler war der selbe Wert von 20% wie direkt nach dem Einschalten.
  • Wie in 12 gezeigt, ist die Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes bis zum Versatzfehlerkorrekturwertkonvergenzpunkt nach dem Einschalten fortgeschritten. Andererseits verkleinert sich die Schwellengierrate Y im wesentlichen linear, da in dieser Abwandlung die Schwellengierrate Y entsprechend dem Ausmaß des Konvergierens des Versatzfehlerkorrekturwertes geändert wird.
  • In dem Graphen der 12 wird der Empfindlichkeitskoeffizient nicht korrigiert bis der Versatzfehlerkorrekturwertkonvergenzpunkt erreicht ist. Eine genaue Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten ist jedoch durch Änderungen der Schwelle Y vor dem Konvergieren des Versatzfehlerkorrekturwertes möglich.
  • Am Versatzfehlerkorrekturwertkonvergenzpunkt ist die Schwellengierrate Y übermäßig niedrig, so daß sogar ein leichtes Gieren des Fahrzeugs dazu führen würde, daß dessen Gierrate die Schwelle überschreitet und in den "Unempfindlichkeitsbereich" gelangt. Demzufolge wird zumeist eine Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur durchgeführt, nachdem der Versatzfehlerkorrekturwertkonvergenzpunkt überschritten wurde, was zu einer Konvergenz des Empfindlichkeitskoeffizienten führt. In dieser Abwandlung wird die Schwellengierrate entsprechend dem Ausmaß des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten geändert. Die Gierrate sollte entsprechend dem Verhältnis zwischen dem Versatzfehler und dem Empfindlichkeitsfehler bestimmt werden, und diese Rate wird entsprechend dem Ausmaß des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten geändert. Dementsprechend wird die Schwellengierrate Y entsprechend dem Ausmaß des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten geändert.
  • Mit der auf diese Weise fortschreitenden Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur wurde der Empfindlichkeitskoeffizient am in 12 gezeigten Empfindlichkeitskoeffizientenkonvergenzpunkt auf 2% verringert.
  • B-6 In dem Betriebsbeispiel der 12 wird direkt nach dem Einschalten nur der Versatzfehlerkorrekturwert korrigiert, und erst danach wird die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur eingeleitet. Geeigneterweise wird ein derartiger Betrieb unabhängig von der Gierrate ausgeführt.
  • Das heißt, die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur wird nur nach einer Nullpunktkorrektur durchgeführt, die dann ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug anhält oder wendet, um geradeaus zu fahren. Durch Ausbilden der Versatzfehlerkorrekturwertkorrektur und der Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur als vollkommen unverwechselbar ist es möglich, eine genaue Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur zu erhalten.
  • 13 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb der Abwandlung B-6 des in einem Fahrzeug angebrachten BS-Signalempfangssystems darstellt.
  • In einem Schritt S13-1 wird überprüft, ob eine Schrittverfolgung (mit einer Schrittrate von näherungsweise 1,5 Grad/s) bei einer Gierrate jenseits eines Bereiches von 1,0 Grad/s mehr als T s lang fortgesetzt wur de. Wenn das Ergebnis dieser Überprüfung "JA" ist, wird bestimmt, daß das Fahrzeug anhält oder geradeaus fährt, und die Routine geht zu einem Schritt S13-2 über. Im Schritt S13-2 wird die Nullpunktkorrektur durchgeführt. Die Routine geht dann zurück zum Schritt S13-1.
  • Wenn das Ergebnis der Überprüfung im Schritt SD13-1 "NEIN" ist, geht die Routine zu einem Schritt S13-3 über. Im Schritt S13-1 wird überprüft, ob die Nullpunktkorrektur durchgeführt wurde. Wenn die Nullpunktkorrektur noch nicht durchgeführt wurde, geht die Routine zu einem Schritt S13-4 zum Ausgleichen eines Anfangsversatzfehlers über. Der Anfangsversatzfehler wird immer dann ausgeglichen, wenn von der Hybridverfolgung zur Kreiselverfolgung übergegangen wird. Nach der Durchführung der Nullpunktkorrektur wird die Summe der Versatzfehlerkorrekturen zum Versatzfehlerkorrekturwert für jede vorbestimmte Zeitdauer von T s addiert, d. h. eine zum Versatzfehlerkorrekturwert zu addierende Korrektur wird kollektiv alle T Sekunden durchgeführt.
  • Wenn im Schritt S13-3 nicht bestimmt wird, daß die Nullpunktkorrektur nicht durchgeführt wurde, geht die Routine zu einem Schritt S13-5 über, bei dem überprüft wird, ob die Gierrate des Fahrzeugs innerhalb eines Bereiches von ±5,0 Grad/s liegt. Wenn als Ergebnis der Überprüfung bestimmt wird, daß die Gierrate des Fahrzeugs innerhalb dieses Bereiches liegt, geht die Routine zu einem Schritt S13-6 zur Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur über. Wenn die Gierrate des Fahrzeugs nicht innerhalb des Bereiches von ±5,0 Grad/s liegt, geht die Routine zu einem Schritt S13-7 zur Versatzfehlerkorrekturwertkorrektur über.
  • Der Gierratenbereich von ± 5,0 Grad/s im Schritt S13-3 ist eine Schwelle dafür, ob die Empfindlichkeitskoeffi zientenkorrektur oder die Versatzfehlerkorrekturwertkorrektur durchgeführt wird. In dieser Abwandlung ist es ähnlich wie in der vorherigen Abwandlung geeignet, die Schwelle entsprechend dem Ausmaß des Konvergierens des Versatzfehlerkorrekturwertes oder ähnlichem zu ändern. Zusätzlich ist es geeignet, einen Unempfindlichkeitsbereich, wie in dem Fall der 12 beschrieben, vorzusehen, um eine genaue Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zu ermöglichen.
  • 14 stellt einen Graphen dar, der die Gierrate der Abwandlung B-6 angibt. Bei A ist ein Bereich gezeigt, in dem die Nullpunktkorrektur durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug anhält oder geradeaus fährt (Schritt S13-2), bei B ein Bereich, in dem der Anfangsversatzfehler ausgeglichen wird (Schritt S13-4) und bei C ein Bereich, in dem die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur durchgeführt wird (Schritt S13-6). In der Darstellung gibt die Ordinate die Gierrate des Fahrzeugs an, während die Abszisse die Zeit angibt.
  • B-7 In der zuvor beschriebenen grundlegenden Ausführungsform wird, nachdem der Empfindlichkeitskoeffizient konvergiert wurde, dessen Korrektur zum Zeitpunkt des Überganges von der Kreiselverfolgung zur Hybridverfolgung (oder Übergang von der Hybridverfolgung zurück zur Kreiselverfolgung) durchgeführt. Eine Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten jedes Mal nach dem Konvergieren würde jedoch zu großen Empfindlichkeitskoeffizientenvariationen und kann zu Variationen des Empfangszustands führen. Dementsprechend ist es nach dem Konvergieren geeignet, Korrekturen für jeden Einheitsgierwinkel ΔY (Grad) anzuhäufen, z. B. 90, und den Korrekturwert des Empfindlichkeitskoeffizienten für jeden Einheitsgierwinkel ΔY zu bestimmen.
  • B-8 In dieser Abwandlung wird versucht, den Empfindlichkeitsfehler innerhalb von 2% zu halten. Mit anderen Worten wird, wenn der Empfindlichkeitsfehler innerhalb von 2% liegt, der Empfindlichkeitsfehler als konvergiert beurteilt. In der Ausführungsform B-7 ist es geeignet, eine Korrektur durch ein- oder zweimal Δα (Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinheit) durchzuführen, wenn und nur wenn die Fehleranhäufung für jedes ΔY gleich n(n ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr) mal Δα ist.
  • B-9 In der oben beschriebenen Ausführungsform B-3 wurde die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinheit entsprechend dem Ausmaß des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten geändert. Hierbei ist es möglich, ein schnelles Konvergieren und eine genaue Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zu erhalten. Wenn eine derartige Korrektur zumeist zur "Erhöhung" des Empfindlichkeitskoeffizienten dient, wird vorhergesagt, daß der Empfindlichkeitskoeffizient beachtlich kleiner als der richtige Wert ist. Somit ist eine Erhöhung der Korrektureinheit für ein schnelles Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten geeignet, wenn die Korrektur zumeist in "Erhöhungs"-Richtung erfolgt.
  • In einem entgegengesetzten Fall, bei dem der Empfindlichkeitskoeffizient zumeist in der "Erhöhungs"-Richtung korrigiert wird, wird vorhergesagt, daß der Empfindlichkeitskoeffizient beachtlich größer als der richtige Wert ist. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinheit wie in dem obigen Fall zu erhöhen.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß die Korrektureinheit erhöht wird, wenn die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur zumeist entweder in der "Erhöhungs"- oder "Verringerungs"-Richtung erfolgt.
  • In der Abwandlung B-9 wird das "Ausmaß des Konvergierens" in Abhängigkeit davon, ob die Korrektur zumeist in einer der Richtungen erfolgt, erfaßt. Da es auf die obige Weise mit einer einfachen Zusammensetzung möglich ist, zu beurteilen, ob der Empfindlichkeitskoeffizient stark abweichend von dem richtigen Wert eingestellt ist, ist es leicht möglich, dieselben Wirkungen wie in der Abwandlung B-3 zu erhalten.
  • Wie zuvor beschrieben wurde, ist es gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem zu erhalten, das eine wirksame Korrektur einer Drift des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Kreiselsensorausgangssignalempfindlichkeitsfehlers ermöglicht, und es kann immer ein zufriedenstellender Empfangszustand erhalten werden.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann beurteilt werden, ob der Empfindlichkeitskoeffizient zu "erhöhen" oder zu "verringern" ist, und es ist somit möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem vorzusehen, mit dem ein fortgesetzter stabiler Signalempfang möglich ist.
  • Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist es möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem anzugeben, das den Empfindlichkeitskoeffizienten ohne gegenteilige Beeinflussung durch den Versatzfehler korrigieren kann.
  • Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ist es neben den Wirkungen gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem vorzusehen, das den Versatzfehler korrekturwert ohne gegenteilige Beeinflussung durch den Empfindlichkeitsfehler korrigieren kann.
  • Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung wird der Schwellenwert für die Beurteilung der Korrektur gemäß dem Ausmaß des Konvergierens des Versatzfehlerkorrekturwertes erneuert, und es ist möglich, die dritten und vierten Aspekte der Erfindung wirksam durchzuführen.
  • Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung, ist es möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem zu erhalten, das einen stabilen Signalempfang sogar dann fortsetzen kann, wenn ein BS-Signal vorübergehend durch Bäume oder ähnliches blockiert wird.
  • Gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung ist es möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem vorzusehen, bei dem der Empfindlichkeitskoeffizient unabhängig von einem Rollen oder Nicken nicht irrtümlicherweise im Hinblick auf eine Empfindlichkeitsfehlerdrift korrigiert wird.
  • Gemäß dem achten Aspekt der Erfindung wird die Korrektureinheit vor und nach dem Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten unterschiedlich eingestellt, und es ist somit möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem vorzusehen, das eine stabile Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektur durchführen kann, während ein schnelles Konvergieren verwirklicht wird.
  • Gemäß dem neunten und zehnten Aspekt der Erfindung wird der Empfindlichkeitskoeffizient korrigiert, nach der Versatzfehlerkorrekturwert korrigiert wurde, und es ist somit möglich, den Empfindlickeitskoeffizienten ohne gegenteilige Beeinflussung durch den Versatzfehler zu korrigieren.
  • Gemäß dem elften Aspekt der Erfindung wird es erschwert, den Empfindlichkeitskoeffizienten nach seinem Konvergieren zu korrigieren, und es ist somit möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem vorzusehen, mit dem ein stabiler BS-Signalempfang möglich ist.
  • Gemäß dem zwölften Aspekt der Erfindung dient die Gierrate als Bezug zur Beurteilung, ob der Versatzfehlerkorrekturwert oder der Empfindlichkeitskoeffizient zu korrigieren ist, und es ist somit möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem zu erhalten, das stets eine richtige Beurteilung durchführt und einen zufriedenstellenden Empfangszustand verwirklicht.
  • Gemäß dem dreizehnten Aspekt der Erfindung ist es möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem vorzusehen, das ein schnelles Konvergieren des Empfindlichkeitskoeffizienten und die Verwirklichung eines zufriedenstellenden Empfangszustands ermöglicht.
  • Gemäß dem vierzehnten und fünfzehnten Aspekt der Erfindung wird nur eine einzige Bezugsgierrate zur Steuerung verwendet, und es ist somit möglich, ein in einem Fahrzeug angebrachtes BS-Signalempfangssystem anzugeben, das einen einfachen Aufbau aufweist.

Claims (16)

  1. Ein in einem Fahrzeug angebrachtes Satellitensignalempfangssystem, das aufweist: eine in einem Fahrzeug angebrachte Antenne (10), einen Kreiselsensor (26) zum Erfassen der Drehwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs und zum Ausgeben eines Ausgangssignals, wobei das Ausgangssignal einen Versatzfehler und einen Empfindlichkeitsfehler enthält, eine Empfindlichkeitsfehlerkorrektureinrichtung (28) zum Korrigieren des Ausgangssignals des Kreiselsensors, um den Empfindlichkeitsfehler des Ausgangssignals getrennt vom Versatzfehler durch Multiplizieren des Kreiselsensorausgangssignals mit einem Empfindlichkeitskoeffizienten und Ausgeben eines korrigierten Kreiselsensorausgangssignals auszugleichen, eine Kreiselverfolgungseinrichtung (16, 18) zur Steuerung der Peilung der Antenne gemäß dem korrigierten Kreiselsensorausgangssignal, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung aufweist, die entsprechend einem Leistungspegel eines von der Antenne empfangenen Satellitensignals bestimmt, ob eine Korrektur des Empfindlichkeitsfehlers des Kreiselsensors durch die Empfindlichkeitsfehlerkorrektureinrichtung angemessen ist und den Empfindlichkeitskoeffizienten korrigiert, wenn es angemessen ist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, daß eine Korrektur des Empfindlichkeitsfehlers des Kreiselsensors durch die Empfindlichkeitsfehlerkorrektureinrichtung angemessen ist, wenn sich ein empfangener Leistungspegel eines von der Antenne emp fangenen Satellitensignals gegenüber einem vorherigen Pegel verringert hat.
  3. System nach Anspruch 1, wobei die Kreiselverfolgungseinrichtung (16, 18) dazu ausgelegt ist, die Peilung der Antenne entsprechend dem korrigierten Kreiselsensorausgangssignal zu korrigieren, wenn ein empfangener Leistungspegel eines von der Antenne empfangenen Satellitensignals oberhalb eines ersten vorbestimmten Leistungspegels liegt,. wobei das System außerdem eine Schrittverfolgungseinrichtung zur Steuerung der Peilung der Antenne aufweist, wobei es die von der Schrittverfolgungseinrichtung bereitgestellte Steuerung ermöglicht, daß sich der empfangene Leistungspegel des Satellitensignals erhöht, wenn er unterhalb eines zweiten vorbestimmten Leistungspegels liegt, und wobei die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtungen dazu ausgelegt sind, wenn die Steuerung der Peilung der Antenne durch die Schrittverfolgungseinrichtung aufgrund der Verringerung des empfangenen Leistungspegels auf unterhalb des zweiten vorbestimmten Leistungspegels erfolgt, eine Antennendrehrichtung während der Steuerung durch die Schrittverfolgungseinrichtung und die Antennendrehrichtung während der Steuerung durch die Kreiselverfolgungseinrichtung zu vergleichen und den Empfindlichkeitskoeffizienten um einen vorbestimmten Verringerungsbetrag zu korrigieren, wenn die beiden Antennendrehrichtungen unterschiedlich sind, und den Empfindlichkeitskoeffizienten um einen vorbestimmten Erhöhungsbetrag zu korrigieren, wenn die beiden Antennendrehrichtungen dieselben sind.
  4. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach einem der Ansprüche 2 und 3, das außerdem aufweist: eine Gierratenberechnungseinrichtung zur Berechnung der Gierrate des Fahrzeugs, wobei die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung den Empfindlichkeitskoeffizienten nur dann korrigiert, wenn die Gierrate oberhalb einer ersten Bezugsgierrate Y1 liegt.
  5. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 4, das außerdem aufweist: eine Versatzfehlersammeleinrichtung zur Korrektur des Kreiselsensorausgangssignals, um einen Versatzfehler durch Addieren eines vorbestimmten Versatzfehlerkorrekturwertes zum Kreiselsensorausgangssignal auszugleichen, und eine Korrekturwertkorrektureinrichtung zur Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes nur dann, wenn die Gierrate unterhalb einer zweiten Bezugsgierrate Y2 liegt.
  6. Ein in einem Fahrzeug angebrachtes Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 5, das außerdem aufweist: eine erste Bezugsgierratenerneuerungseinrichtung zur Erneuerung der ersten und der zweiten Bezugsgierrate Y1 und Y2 entsprechend dem Ausmaß des Konvergierens des Versatzfehlerkorrekturwertes.
  7. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 3, wobei: die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung den Empfindlichkeitskoeffizienten nur dann korrigiert, wenn die Zeitdauer, während der der empfangene Leistungspegel oberhalb eines dritten vorbestimmten Leistungspegels liegt, länger als eine vorbestimmte Zeitdauer ist.
  8. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 3, das außerdem aufweist: eine Roll-/Nickerfassungseinrichtung zum Erfassen des Rollens oder Nickens des Fahrzeugs, wobei die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung den Empfindlichkeitskoeffizienten nur dann korrigiert, wenn die Roll-/Nickeinrichtung kein Rollen oder Nicken erfaßt.
  9. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 3, das außerdem aufweist: eine Korrektureinheiteinstelleinrichtung zum Einstellen einer Korrektureinheit zur Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten durch die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung entsprechend dem Ausmaß des Konvergierens des Empfindlichkeitskoeffizienten.
  10. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach einem der Ansprüche 2 und 3, das außerdem aufweist: eine Versatzfehlerkorrektureinrichtung zur Korrektur des Kreiselsensorausgangssignals, um dessen Versatzfehler durch Addieren eines vorbestimmten Korrekturwertes zum Kreiselsensorausgangssignal auszugleichen, eine Versatzfehlerkorrekturwertkorrektureinrichtung zur Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes, und eine Steuereinrichtung zum Starten der Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung nach der Konvergierung der Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes.
  11. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 5, das außerdem aufweist: eine Steuereinrichtung zum Starten der Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung nach der Konvergierung der Korrektur des Versatzfehlerkorrekturwertes.
  12. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach einem der Ansprüche 2 und 3, das außerdem aufweist: eine Steuereinrichtung zur Erniedrigung der Frequenz der Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten nach der Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten durch die Empfindlichkeitskoeffizientenkorrektureinrichtung.
  13. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 4, das außerdem aufweist: eine Zweite-Bezugsgierratenerneuerungseinrichtung zur Erneuerung der Bezugsgierrate entsprechend dem Ausmaß der Konvergenz des Empfindlichkeitskoeffizienten.
  14. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 9, das außerdem aufweist: eine Korrektureinheiterhöhungseinrichtung zur Erhöhung der Korrektureinheit, wenn die Korrektur des Empfindlichkeitskoeffizienten zur Behandlung des Empfindlichkeitsfehlers pro Zeiteinheit meistens entweder in einer "Erhöhungs-" oder in einer "Erniedrigungs-"Richtung liegt.
  15. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 5, wobei die erste und die zweite Bezugsgierrate dieselben sind.
  16. Das in einem Fahrzeug angebrachte Satellitensignalempfangssystem nach Anspruch 13, wobei die erste und die zweite Bezugsgierrate dieselben sind.
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