JP2723352B2 - In-vehicle navigation system - Google Patents
In-vehicle navigation systemInfo
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- JP2723352B2 JP2723352B2 JP2298993A JP29899390A JP2723352B2 JP 2723352 B2 JP2723352 B2 JP 2723352B2 JP 2298993 A JP2298993 A JP 2298993A JP 29899390 A JP29899390 A JP 29899390A JP 2723352 B2 JP2723352 B2 JP 2723352B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 地磁気センサは、安価で絶対方位が検出でき、回転速
度を検出して方位を得るレート式方位センサのような誤
差の累積が無いという利点があるが、種々の外乱の影響
を受けやすく検出誤差が大きいという問題がある。鉄
道、橋及びビル等による外乱は補正不可能であるが、こ
れらの構造物は長期にわたって固定されているのが一般
的である。そこで車載用航法装置の地図データとしてこ
れらの外乱情報を記憶しておき、この外乱情報と走行位
置から地磁気の外乱状況を把握して、地磁気センサとレ
ート式方位センサの出力を適切に処理してより正確な方
位を検出する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] A geomagnetic sensor has the advantage of being inexpensive and capable of detecting an absolute azimuth and not accumulating errors as in a rate azimuth sensor for detecting a rotational speed to obtain an azimuth. There is a problem that the detection error is large due to the influence of various disturbances. Although disturbances caused by railways, bridges, buildings, and the like cannot be corrected, these structures are generally fixed for a long period of time. Therefore, these disturbance information is stored as map data of the on-board navigation device, the disturbance information of the geomagnetism is grasped from the disturbance information and the traveling position, and the outputs of the geomagnetic sensor and the rate type direction sensor are appropriately processed. Detect more accurate orientation.
本発明は車載用航法装置（以下本明細書においてはナ
ビゲーションシステムと称する。）に関し、特に方位検
出の精度を改善したナビゲーションシステムに関する。The present invention relates to an on-vehicle navigation device (hereinafter, referred to as a navigation system in the present specification), and particularly to a navigation system with improved azimuth detection accuracy.
自動車等の移動物体で、走行した経路を算出し、表示
装置上の地図に現在走行している地点を表示することで
運転者を支援するナビゲーションシステムと呼ばれる装
置が利用されるようになっている。このような装置は、
走行方向を検出する方位センサと移動距離を検出する距
離センサを備え、検出した走行方向と移動距離から走行
地点を算出している。このような装置で使用される方位
センサは、地図上の方向に対応する絶対方位を検出する
必要がある。For a moving object such as a car, a device called a navigation system that assists a driver by calculating a traveled route and displaying a currently traveling point on a map on a display device has been used. . Such devices are:
An azimuth sensor for detecting a traveling direction and a distance sensor for detecting a traveling distance are provided, and a traveling point is calculated from the detected traveling direction and the traveling distance. The direction sensor used in such an apparatus needs to detect an absolute direction corresponding to a direction on a map.
車載用ナビゲーションシステムに用いられる方位セン
サの一つに、回転速度を検出して基準方位からの回転角
度を検出して方位を検出するレート式方位センサと呼ば
れるものがある。レート式方位センサとしては振動ジャ
イロ、光ファイバジャイロ及びガスレートセンサ等があ
る。レート式方位センサは、一般的に短時間内での検出
精度は非常に良好であるが、時間の経過に従って誤差が
累積するため、長時間使用すると大きな誤差を生じる。
そこで適当な時間間隔で補正を行なう必要がある。この
補正には絶対方位が必要である。またレート式方位セン
サは基準方位からの回転角度を算出するものであるか
ら、動作開始時には基準方位を設定する初期化が必要で
あり、このためにも絶対方位が必要である。One type of azimuth sensor used in an in-vehicle navigation system is a so-called rate azimuth sensor that detects a rotational speed and a rotational angle from a reference azimuth to detect an azimuth. As a rate type direction sensor, there are a vibration gyro, an optical fiber gyro, a gas rate sensor, and the like. The rate type azimuth sensor generally has very good detection accuracy within a short time, but since errors accumulate over time, a large error occurs when used for a long time.
Therefore, it is necessary to perform correction at appropriate time intervals. This correction requires an absolute bearing. Further, since the rate type azimuth sensor calculates the rotation angle from the reference azimuth, initialization for setting the reference azimuth is required at the start of the operation, and therefore, the absolute azimuth is also required.
絶対方位を検出するためには衛星システムを利用した
方法等もあるが高価であるという問題がある。そこで安
価な地磁気センサを使用するのが一般的である。There is a method using a satellite system to detect the absolute direction, but there is a problem that it is expensive. Therefore, it is common to use an inexpensive geomagnetic sensor.
地磁気センサは、地球表面の地磁気の方向を検出して
方位を算出するものであり、絶対方位を検出できるとい
う利点がある。しかし地磁気の強度は0.3G（ガウス）程
度と微弱なため、ナビゲーションシステムを取り付けた
自動車の車体の着磁による磁界、車両内の電子機器によ
る磁界等車両による外乱もあるが、他に鉄橋、ビル、高
架道路、トンネル等の構造物によっても地磁気が乱さ
れ、検出誤差を生じる。そのため外乱の大きな状態で検
出した地磁気センサによる方位で、レート式方位センサ
の初期設定や補正を行なうと逆に誤差が増大することに
もなる。The terrestrial magnetism sensor detects the terrestrial magnetism direction on the earth's surface and calculates the azimuth, and has the advantage of being able to detect the absolute azimuth. However, since the intensity of geomagnetism is as low as about 0.3G (Gauss), there are disturbances caused by the vehicle, such as the magnetic field generated by the magnetization of the body of an automobile equipped with a navigation system and the magnetic field generated by the electronic devices in the vehicle. In addition, geomagnetism is also disturbed by structures such as elevated roads and tunnels, causing detection errors. For this reason, if the initial setting or correction of the rate type direction sensor is performed in the direction detected by the geomagnetic sensor detected in a state of large disturbance, an error increases conversely.
地磁気センサの検出精度向上のため種々の対策が行な
われており、車両による外乱についてはかなりの程度補
正が可能になっている。しかし上記の構造物等による外
乱はランダムに生じており、充分な補正が行なえないの
が現状である。Various measures have been taken to improve the detection accuracy of the terrestrial magnetism sensor, and it is possible to correct the disturbance caused by the vehicle to a considerable extent. However, disturbances due to the above-mentioned structures and the like occur randomly, and at present, sufficient correction cannot be performed.
また現状では一般的にレート式方位センサを主たる方
位センサとして、地磁気センサは初期設定や補正の時に
のみ利用してただけである。しかし地磁気センサも外乱
に対して充分な対策を施し、しかも構造物等からの外乱
のない安定した磁界中ではかなりの検出精度が得られ
る。その上レート式方位センサのような累積誤差は、発
生しないという利点がある。そこで安定した磁界中では
レート式方位センサだけでなく地磁気センサも利用する
方が、累積誤差を防ぐ点からも望ましい。Further, at present, generally, a geomagnetic sensor is used only at the time of initial setting or correction as a main sensor having a rate type direction sensor as a main direction sensor. However, the geomagnetic sensor also takes sufficient measures against disturbance, and can obtain a considerable detection accuracy in a stable magnetic field without disturbance from a structure or the like. In addition, there is an advantage that a cumulative error as in the rate type direction sensor does not occur. Therefore, it is preferable to use not only the rate type direction sensor but also a geomagnetic sensor in a stable magnetic field from the viewpoint of preventing accumulated errors.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
レート式方位センサと組み合せて使用する地磁気センサ
をより有効に活用し、絶対方位の検出が可能であるとい
う点を充分に生かすことを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems,
An object of the present invention is to utilize a geomagnetic sensor used in combination with a rate type direction sensor more effectively, and to make full use of the fact that an absolute direction can be detected.
本発明では、上記問題点を解決するためある地域内で
の地磁気に対する外乱の状況をあらかじめ測定し、測定
結果を車載用ナビゲーションシステムの地図データに対
応させて記憶し、車両の走行地点での外乱状況を把握可
能にする。そして外乱状況に基づいて、地磁気センサの
出力を処理する。第１図は、本発明の車載用ナビゲーシ
ョンシステムの方位検出に関する部分の基本構成を示す
図である。なお以下の図において同様の機能を有する部
分については同一の番号にアルファベットの小文字を付
して表わす。In the present invention, in order to solve the above problems, the state of disturbance to geomagnetism in a certain area is measured in advance, the measurement result is stored in association with the map data of the on-vehicle navigation system, and the disturbance at the traveling point of the vehicle is stored. Make the situation understandable. Then, the output of the geomagnetic sensor is processed based on the disturbance situation. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a part relating to azimuth detection of a vehicle-mounted navigation system according to the present invention. In the following drawings, parts having the same functions are indicated by the same numbers with the lowercase letters of the alphabet attached.
第１図に示す車載用ナビゲーションシステムは、搭載
された自車の走行地点を算出して運転への表示又は指示
を行なうものであって、地磁気センサ１、レート式方位
センサ２、方位演算手段３及び地図データ記憶手段４を
備えている。地磁気センサ１は、地磁気を検出し、検出
した地磁気の方向から算出した方位を出力する。レート
式方位センサ２は、回転速度を検出して基準方位からの
回転角度を算出し、検出した回転角度から方位を算出し
て出力する。方位演算手段３は、地磁気センサ１の出力
とレート式方位センサ２の出力から走行方位を算出す
る。地図データ記憶手段４は、地図上の地点での地磁気
への外乱情報を記憶している。方位演算手段３は、地図
データ記憶手段４の走行地点での外乱情報に対応して走
行地点の算出工程を変化させる。The on-vehicle navigation system shown in FIG. 1 calculates a traveling point of the mounted vehicle and displays or instructs driving, and includes a geomagnetic sensor 1, a rate type direction sensor 2, and a direction calculation means 3. And a map data storage means 4. The terrestrial magnetism sensor 1 detects terrestrial magnetism and outputs an azimuth calculated from the detected terrestrial magnetism direction. The rate type direction sensor 2 detects a rotation speed, calculates a rotation angle from a reference direction, calculates a direction from the detected rotation angle, and outputs the calculated direction. The azimuth calculation means 3 calculates a running azimuth from the output of the geomagnetic sensor 1 and the output of the rate type azimuth sensor 2. The map data storage means 4 stores information on disturbance to geomagnetism at a point on the map. The azimuth calculation means 3 changes the calculation process of the travel point according to the disturbance information at the travel point in the map data storage means 4.
車載用ナビゲーションシステムは、方位検出のため地
磁気センサ１とレート式方位センサ２を備えており、方
位演算手段３が地磁気センサ１の出力した方位とレート
式方位センサ２が出力した方位を処理してナビゲーショ
ンシステムとしての方位を得ている。処理方法として
は、通常はレート式方位センサ２の出力する方位を使用
して、一定時間毎に地磁気センサ１の出力した方位で補
正を行なう方法やレート式方位センサ２の出力する方位
と地磁気センサ１の出力する方位を、レート式方位セン
サ２の方の寄与率を大きくして加重平均する方法等があ
る。しかし地磁気センサ１は、外乱の影響を受け易く誤
差が大きい場合もあり、これで補正を行なうと誤差が大
きくなることもある。そこで本発明の車載用ナビゲーシ
ョンシステムは、あらかじめ測定した地図上の各地点で
の地磁気への外乱情報をナビゲーションシステムの地図
と対応付けて記憶している。ナビゲーションシステムは
自車の走行地点を算出するものであり、走行地点から地
磁気の外乱状況を知ることができる。外乱状況により地
磁気センサ１の誤差が推測できるので、これに基づいて
処理方法を変えれば、より正確に方位を検出することが
可能になる。The in-vehicle navigation system includes a geomagnetic sensor 1 and a rate type direction sensor 2 for direction detection. The direction calculation means 3 processes the direction output by the geomagnetic sensor 1 and the direction output by the rate type direction sensor 2. The direction as a navigation system has been obtained. As a processing method, a method of correcting the azimuth output from the geomagnetic sensor 1 at regular time intervals using the azimuth output from the rate azimuth sensor 2 or a method of correcting the azimuth output from the rate azimuth sensor 2 and the geomagnetic sensor For example, there is a method of increasing the contribution rate of the rate type direction sensor 2 to the azimuth output by the method 1 and averaging the weighted average. However, the geomagnetic sensor 1 may be susceptible to disturbance and may have a large error, and if this is corrected, the error may be large. Therefore, the in-vehicle navigation system according to the present invention stores the information on the disturbance to the geomagnetism at each point on the map measured in advance in association with the map of the navigation system. The navigation system calculates the traveling point of the own vehicle, and can know the geomagnetic disturbance state from the traveling point. Since the error of the geomagnetic sensor 1 can be estimated based on the disturbance situation, if the processing method is changed based on the error, the azimuth can be detected more accurately.
レート式方位センサとしては、振動ジャイロ、ガスレ
ートセンサ等があるが、ここでは光ファイバジャイロを
用いた実施例を説明する。なお以下の説明ではレート式
方位センサは、レートセンサと称する。このようなナビ
ゲーションシステムにおいて各種の処理は、すべてマイ
コンを用いて行なっており、第２図はその基本構成を示
す図である。1aは地磁気センサであり、2aは光ファイバ
ジャイロである。4aはCD−ROM装置であり、地図の他に
地磁気に大きな影響を及ばす鉄橋、鉄道、高架道及び大
きなビル等の特定の構造物の位置と、ある程度以上の影
響を及ぼす範囲である影響範囲がその位置からの距離で
表わされて記憶されている。5aは車速パルスセンサであ
り、この出力であるパルスをカウンタ5aで計数すること
により走行距離が求まる。6aと7aはA/D変換器であり、
それぞれ地磁気センサ1aと光ファイバジャイロ2aの出力
をデジタル信号に変換する。9aはマイコンであり、各種
の処理を行なって走行地点を算出して表示装置10aに表
示し、運転者に指示を与える。As the rate type direction sensor, there are a vibration gyro, a gas rate sensor, and the like. Here, an embodiment using an optical fiber gyro will be described. In the following description, the rate type direction sensor is referred to as a rate sensor. In such a navigation system, various processes are all performed using a microcomputer, and FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration thereof. 1a is a geomagnetic sensor, and 2a is an optical fiber gyro. Reference numeral 4a denotes a CD-ROM device, which is a map, a location of a specific structure such as an iron bridge, a railway, an elevated road, and a large building that has a large influence on geomagnetism, and an influence range that is a range that has a certain degree of influence. Is stored as a distance from the position. Reference numeral 5a denotes a vehicle speed pulse sensor, and the traveling distance is obtained by counting the output pulse by the counter 5a. 6a and 7a are A / D converters,
The outputs of the geomagnetic sensor 1a and the optical fiber gyro 2a are converted into digital signals. Reference numeral 9a denotes a microcomputer, which performs various processes to calculate a traveling point, displays the traveling point on the display device 10a, and gives an instruction to the driver.
本実施例では、光ファイバジャイロ2aの出力した方位
と地磁気センサ1aの出力した方位を加重平均して走行方
位を算出している。そして特定構造物の影響範囲に入っ
た時には、地磁気センサ1aの出力した方位の加重をゼ
ロ、すなわち光ファイバジャイロ2aの出力した方位をそ
のまま走行方位としている。特定構造物の影響範囲に入
る様子を示した例が第３図である。第３図は鉄道線路の
踏切を通過する時の様子を示した図であり、影響範囲は
円の半径で示されており、この円内に入った時に光ファ
イバジャイロ2aの出力をそのまま走行方位とする。踏切
がビル等の構造物であっても同様である。In this embodiment, the running direction is calculated by performing a weighted average of the direction output from the optical fiber gyro 2a and the direction output from the geomagnetic sensor 1a. Then, when the vehicle enters the influence range of the specific structure, the weight of the azimuth output from the geomagnetic sensor 1a is set to zero, that is, the azimuth output from the optical fiber gyro 2a is used as the traveling azimuth as it is. FIG. 3 is an example showing a state of entering a range of influence of a specific structure. FIG. 3 is a diagram showing a state when passing through a railroad crossing. The affected area is indicated by the radius of a circle, and when entering the circle, the output of the optical fiber gyro 2a is used as it is in the traveling direction. And The same applies even if the railroad crossing is a structure such as a building.
マイコン9aの処理手順を示したのが第４図のフローチ
ャートである。ステップ101では、地磁気センサ1aの方
位と光ファイバジャイロ2aの方位から走行方位を算出
し、車速パルスセンサ5aの出力した走行距離を用いて走
行地点を算出して表示装置10aに表示している。ステッ
プ102では、CD−ROM 4aより地図データを読み出し、現
在の走行地点付近に特定構造物があるかを判定する。な
ければステップ101とステップ102を繰り返す。特定構造
物がある場合には、ステップ103で走行地点と特定構造
物との距離を算出する。この距離が影響範囲内であるか
をステップ104で判定し、影響範囲外であればステップ1
01に戻り、影響範囲内であればステップ105に進んで光
ファイバジャイロ2aの出力した方位がそのまま走行方位
となるように設定する。ステップ106と107では光ファイ
バジャイロ2aの出力を走行方位とする航法を行なう。更
新された走行地点が特定構造物の影響範囲であるかの判
定をステップ108と109で行ない、この航法を影響範囲外
に出るまで繰り返す。影響範囲外に出た場合には、ステ
ップ110で地磁気センサを含めた航法に戻り、ステップ1
01から同様の工程を繰り返す。FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the microcomputer 9a. In step 101, the traveling direction is calculated from the direction of the geomagnetic sensor 1a and the direction of the optical fiber gyro 2a, and the traveling point is calculated using the traveling distance output from the vehicle speed pulse sensor 5a, and is displayed on the display device 10a. In step 102, map data is read from the CD-ROM 4a, and it is determined whether or not there is a specific structure near the current traveling point. If not, steps 101 and 102 are repeated. If there is a specific structure, the distance between the traveling point and the specific structure is calculated in step 103. It is determined in step 104 whether this distance is within the range of influence.
Returning to 01, if it is within the influence range, the process proceeds to step 105, and the azimuth output from the optical fiber gyro 2a is set to be the running azimuth as it is. In steps 106 and 107, navigation is performed with the output of the optical fiber gyro 2a as the running direction. A determination is made in steps 108 and 109 as to whether the updated traveling point is within the range of influence of the specific structure, and this navigation is repeated until the updated position is out of the range of influence. If it is out of the range of influence, return to navigation including the geomagnetic sensor in step 110, and
The same process is repeated from 01.
以上のように地磁気への外乱が大きな特定構造物付近
では、地磁気センサ1aの出力は誤差が大きいため、この
範囲では光ファイバジャイロ2aのみを使用して地磁気セ
ンサ1aの出力は無視することで誤差の多い値での補正を
行なわず、精度が維持される。なお光ファイバジャイロ
2aは、検出を開始する際に基準方位を設定する初期化を
行なうが、これに地磁気センサ1aを利用する。そこでCD
−ROM装置4aに記憶されている地磁気の安定した地域に
おいて、地磁気センサ1aの出力した方位で光ファイバジ
ャイロ2aの初期化を行っている。As described above, the output of the geomagnetic sensor 1a has a large error near a specific structure where the disturbance to the geomagnetism is large.Therefore, in this range, the error is obtained by using only the optical fiber gyro 2a and ignoring the output of the geomagnetic sensor 1a. Accuracy is maintained without performing correction with a large number of values. Optical fiber gyro
2a performs initialization for setting a reference azimuth when starting detection, and uses the geomagnetic sensor 1a for this. So CD
-In an area where geomagnetism is stable, which is stored in the ROM device 4a, the optical fiber gyro 2a is initialized with the azimuth output from the geomagnetic sensor 1a.
上記の実施例は、第３図に示したように踏切を横断す
るといった影響範囲が小さい場合であり、影響範囲内に
いる時間も限られているため光ファイバジャイロ2aのみ
で走行方位を算出する時間は短かい。そのため光ファイ
バジャイロ2aの累積誤差は問題にならない。しかし第５
図に示すように高架道路を走行したり、高架道路に沿っ
た道路を長い距離走行する場合等には、高架道路が大き
な外乱を与える特定構造物に相当するため、長時間光フ
ァイバジャイロ2aのみの方位で走行することになり、光
ファイバジャイロの誤差の累積が問題になる。そこでこ
のような場合は、光ファイバジャイロ2aに完全に切り換
えるのではなく、通常の走行時に行なう地磁気センサ1a
の出力した方位と光ファイバジャイロ2aの出力した方位
の加重平均を求めて走行方位を算出する処理における重
み付け係数を変化させ、地磁気センサ1aの寄与率を小さ
くする。このための処理を示したのが第６図に示すフロ
ーチャートである。In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the influence range, such as crossing a railroad crossing, is small, and the traveling direction is calculated only by the optical fiber gyro 2a because the time within the influence range is limited. Time is short. Therefore, the accumulated error of the optical fiber gyro 2a does not matter. But the fifth
As shown in the figure, when traveling on an elevated road or traveling along a road along an elevated road for a long distance, etc., since the elevated road corresponds to a specific structure that causes large disturbance, only the optical fiber gyro 2a for a long time And the accumulation of errors of the optical fiber gyro becomes a problem. Therefore, in such a case, instead of completely switching to the optical fiber gyro 2a, the geomagnetic sensor
A weighting average of the azimuth output from the optical fiber gyro 2a and the azimuth output from the optical fiber gyro 2a is calculated to change the weighting coefficient in the process of calculating the running azimuth, thereby reducing the contribution ratio of the geomagnetic sensor 1a. The processing for this is shown in the flowchart of FIG.
第６図のフローチャートに示すように、ステップ111
では光ファイバジャイロ2aの出力する方位と地磁気セ
ンサ1aの出力する方位を読み取り、式（１）に従がっ
て加重平均を求めてこれを走行方位としている。As shown in the flowchart of FIG.
Reads the azimuth output from the optical fiber gyro 2a and the azimuth output from the geomagnetic sensor 1a, obtains a weighted average according to equation (1), and uses this as the running azimuth.
式（１）においてw1とw2は重み付け係数であり、これ
によりそれぞれのセンサの寄与率が定まる。ステップ11
5までは第４図とほとんど同一であるが、ステップ113で
特定構造物の影響範囲が大きいか判定している。ステッ
プ116で光ファイバジャイロ2aの出力する方位と地磁
気センサ1aの出力する方位を読み取り、ステップ117
で加重平均するが、この時ステップ111での加重平均に
比べてw1を大きくし、w2を小さくして地磁気センサの寄
与率を小さくする。このように完全には光ファイバジャ
イロ2aに切り換えないことで、ある程度光ファイバジャ
イロ2aの誤差の累積を防いでいる。 W 1 and w 2 in the formula (1) is a weighting factor, thereby contribution of each sensor is determined. Step 11
Up to 5 is almost the same as that in FIG. 4, but it is determined in step 113 whether the influence range of the specific structure is large. At step 116, the azimuth output from the optical fiber gyro 2a and the azimuth output from the geomagnetic sensor 1a are read.
Weighted averaging, but in this case to increase the w 1 as compared with the weighted average at step 111, to reduce the contribution of the geomagnetic sensor by reducing the w 2. By not completely switching to the optical fiber gyro 2a, accumulation of errors of the optical fiber gyro 2a is prevented to some extent.
以上の実施例では通常走行時も地磁気センサ1aと光フ
ァイバジャイロ2aの出力する方位を加重平均している
が、地磁気に対する外乱が少ない地域では地磁気センサ
1aの出力のみを利用しても良く、更には外乱の程度によ
り加重平均の重み係数を段階的に変化させても良い。In the above embodiment, the azimuths output by the geomagnetic sensor 1a and the optical fiber gyro 2a are also weighted average during normal driving.
Only the output of 1a may be used, and the weighting coefficient of the weighted average may be changed stepwise according to the degree of disturbance.
次にCD−ROM 4aにどのような形で外乱情報が記憶され
ているかについて説明する。上記実施例では特定構造物
の位置と影響範囲が記憶されているが、そのデータ形式
の例を表１に示す。Next, how the disturbance information is stored in the CD-ROM 4a will be described. In the above embodiment, the position of the specific structure and the influence range are stored. An example of the data format is shown in Table 1.
踏切やビル等の影響範囲が小さいものの場合には、座
標と円形の影響範囲の半径が記憶される。高架の道路や
橋等の場合には影響範囲は円形では表わせないため、複
数の点で表わしその点の間は一様な影響があると考え
る。そして分類と名称により影響範囲が大きいかを判定
できるようになっている。 When the range of influence such as a railroad crossing or a building is small, the coordinates and the radius of the circular range of influence are stored. In the case of elevated roads and bridges, the influence range cannot be represented by a circle, so it is represented by a plurality of points, and it is considered that there is a uniform influence between the points. Then, it is possible to determine whether the range of influence is large based on the classification and the name.
これら特定構造物は、建設後は変わることがないため
一度作成したデータは長期間にわたって使用可能であ
る。Since these specific structures do not change after construction, data created once can be used for a long time.
なお記憶する情報量は増大するが、特定構造物の位置
や影響範囲だけでなく、外乱の状況をより詳細に記憶し
たり、更には道路上のすべての地点での外乱状況をあら
かじめ測定して記憶し、地磁気センサの出力をより正確
に把握して精度の高い方位を得ることも可能である。Although the amount of information to be stored increases, not only the position and the range of influence of the specific structure, but also the disturbance situation is stored in more detail, and the disturbance situation at all points on the road is measured in advance. It is also possible to memorize and more accurately grasp the output of the geomagnetic sensor to obtain a highly accurate azimuth.
外乱の影響を受け易く、これまであまり信頼性のある
検出結果が得られず、レートセンサの補正用に使用する
にも問題のあった地磁気センサが、安定して地磁気状態
でのみ使用することが可能になり、レートセンサの補正
にも充分使用できるようになる。Geomagnetic sensors that are susceptible to external disturbances, have not been able to provide very reliable detection results, and have been problematic for use in correcting rate sensors, can be used only in a stable geomagnetic state. This makes it possible to use it sufficiently for correcting the rate sensor.
第１図は、本発明の車載用ナビゲーションシステムの方
位算出に関する部分の基本構成を示す図であり、 第２図は、マイコンを用いた車載用ナビゲーションシス
テムの基本構成を示す図であり、 第３図は、特定構造物が踏切である場合の影響範囲を示
す図であり、 第４図は、影響範囲が小さい場合の処理を示すフローチ
ャートであり、 第５図は、高架道路等の影響範囲が大きい場合を示す図
であり、 第６図は、影響範囲が大きい場合の処理を示すフローチ
ャートである。 図において、 １……地磁気センサ、 ２……レート式方位センサ、３……方位演算手段、 ４……地図データ記憶手段、 5a……車速パルスセンサ、9a……マイコン。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a part related to azimuth calculation of a vehicle-mounted navigation system according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration of a vehicle-mounted navigation system using a microcomputer. FIG. 4 is a diagram showing an influence range when the specific structure is a railroad crossing. FIG. 4 is a flowchart showing a process when the influence range is small. FIG. 5 is a flowchart showing an influence range such as an elevated road. FIG. 6 is a flowchart showing a case where the influence range is large, and FIG. 6 is a flowchart showing a process when the influence range is large. In the figure, 1 ... geomagnetic sensor, 2 ... rate type direction sensor, 3 ... direction calculation means, 4 ... map data storage means, 5a ... vehicle speed pulse sensor, 9a ... microcomputer.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−11810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−258112（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172214（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−144016（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−55112（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−186215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−218913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−295913（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−231516（ＪＰ，Ａ)Continuation of the front page (56) References JP-A-63-11810 (JP, A) JP-A-61-258112 (JP, A) JP-A-4-172214 (JP, A) JP-A-62-144016 (JP) JP-A-62-55112 (JP, A) JP-A-2-186215 (JP, A) JP-A-59-218913 (JP, A) JP-A-63-295913 (JP, A) 2-231516 (JP, A)
Claims (1)
又は指示を行う車載用ナビゲーションシステムであっ
て、 地磁気を検出し、検出した地磁気の方向から算出した方
位を出力する地磁気センサ（１）と、 回転速度を検出して基準方位からの回転角度を算出し、
基準方位に回転角を加算した方位を出力するレート式方
位センサ（２）と、 地図データ記憶手段（４）に記憶された地図情報に基づ
いて地磁気への所定の程度以上の影響を有する影響範囲
の位置と大きさを検出し、自車の走行位置が前記影響範
囲内に存在し、且つこの影響範囲の小さい時には、前記
レート式方位センサ（２）の出力を走行方位とすると共
に、自車の走行位置が前記影響範囲内に存在し、且つこ
の影響範囲の大きい時には、前記地磁気センサ（１）及
び前記レート式方位センサ（２）の出力に基づき加重平
均して走行方位を算出する方位演算手段（３）とを備え
ることを特徴とする車載用ナビゲーションシステム。An in-vehicle navigation system for calculating a traveling point of a vehicle and displaying or giving an instruction to a driver, wherein the geomagnetic sensor detects geomagnetism and outputs an azimuth calculated from the detected direction of the geomagnetism. (1) and calculating the rotation angle from the reference direction by detecting the rotation speed,
A rate type direction sensor (2) for outputting a direction obtained by adding a rotation angle to a reference direction, and an influence range having a predetermined degree or more of influence on geomagnetism based on map information stored in a map data storage means (4) When the traveling position of the own vehicle is within the influence range and the influence range is small, the output of the rate type direction sensor (2) is used as the traveling direction and the own vehicle is detected. When the travel position is within the influence range and the influence range is large, the azimuth calculation for calculating the travel azimuth by performing a weighted average based on the outputs of the geomagnetic sensor (1) and the rate type azimuth sensor (2) An on-vehicle navigation system comprising: means (3).
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| JP2298993A JP2723352B2 (en) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | In-vehicle navigation system |
| DE69117661T DE69117661T2 (en) | 1990-11-06 | 1991-11-04 | Direction sensor with an earth magnetism sensor and a rotation speed gyro sensor and navigation system, which contains this direction sensor |
| EP91310150A EP0485132B1 (en) | 1990-11-06 | 1991-11-04 | Direction sensor having an earth magnetism sensor and a rate gyro sensor and navigation system having this direction sensor |
| US07/788,456 US5297050A (en) | 1990-11-06 | 1991-11-06 | Direction sensor having an earth magnetism sensor and a rate gyro sensor and navigation system having this direction sensor |
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| JP2298993A JP2723352B2 (en) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | In-vehicle navigation system |
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-
1990
- 1990-11-06 JP JP2298993A patent/JP2723352B2/en not_active Expired - Fee Related
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