JP2723651B2 - 地磁気方位センサの着磁補正方法 - Google Patents
地磁気方位センサの着磁補正方法Info
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- JP2723651B2 JP2723651B2 JP2093377A JP9337790A JP2723651B2 JP 2723651 B2 JP2723651 B2 JP 2723651B2 JP 2093377 A JP2093377 A JP 2093377A JP 9337790 A JP9337790 A JP 9337790A JP 2723651 B2 JP2723651 B2 JP 2723651B2
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Description
この発明は、地磁気方位センサと地磁気以外で移動体
の方位変化を検出する例えば車輪速センサを用いた移動
体用ナビゲーション装置における地磁気方位センサの着
磁補正方法に関するものである。
の方位変化を検出する例えば車輪速センサを用いた移動
体用ナビゲーション装置における地磁気方位センサの着
磁補正方法に関するものである。
第７図及び第８図は、例えば特開昭63−128222号公報
に示された従来の地磁気方位センサの着磁補正方法を示
す装置の構成図および方位変化における地磁気方位セン
サの出力変化原理の説明図であり、図において、71は地
磁気方位センサ、72は車両の方位変化検出手段として
の、例えば車輪速センサ、73は演算手段である。また第
８図は方位変化における地磁気方位センサ71の出力変化
説明図である。まず、車両がθだけ変化すると方位セン
サ出力もＡからＢに変化する。この場合、地磁気方位セ
ンサ71の方位円の半径が方位変化前と方位変化後で変ら
ないとすると、第８図より明らかなように、方位円の中
心、０は線分▲▼を底辺とする２等辺三角形で、頂
角がθとなる三角形の頂点である。つまり、車両の方位
変化量θと回転方向と車両が方位変化する前の地磁気方
位センサ71の出力Ａ及び方位変化後の地磁気方位センサ
71の出力Ｂが求められれば、方位の中心、つまり着磁量
を求めることができる。 次に、上記原理に基く従来例を図について説明する。
第９図（イ）は新たな着磁が加ったときの地磁気方位セ
ンサ71の出力変化、及び演算説明図である。車両が進行
中に新たな着磁が起こり、着磁量がΔｘ→Δx1,Δｙ→
Δy1に変化したとする。また、カーブする前の比較的安
定した地磁気方位センサ71の出力をAp（x1,y1）、カー
ブした後の比較的安定した地磁気方位センサ71の出力を
Bp（x2,y2）とする。まず、車両が方位変化する前の地
磁気方位センサ71の出力Ap（x1,y1）を演算手段73に記
憶しておく。次に、車両が方位変化すると、左右輪の車
輪速センサ72等により方位変化量θＳが求まる。（ハ）
図は車両の方位変化前を示し、（ニ）図は車両の左回り
による方位変化後の変化角θとなったことを示してい
る。前記左右車輪速センサによって求まるθＳとθとは
同じ角度と考える。 方位変化後、方位センサの出力Bp（x2,y2）が求ま
る。これらAp1（x1,y1）,Bp（x2,y2），θＳより方位変
化前後の方位用の半径は一定として、（イ）図におい
て、 ここで、ベクトル の方向をθApBpとすると、 ベクトルSOpの方向をθSOpとすると、 着磁の中心Op（Δx1＋Δy1）は （Δx1,Δy1）＝（Sx＋lcos θSOp,Sy＋lsin θsop） で求められる。
に示された従来の地磁気方位センサの着磁補正方法を示
す装置の構成図および方位変化における地磁気方位セン
サの出力変化原理の説明図であり、図において、71は地
磁気方位センサ、72は車両の方位変化検出手段として
の、例えば車輪速センサ、73は演算手段である。また第
８図は方位変化における地磁気方位センサ71の出力変化
説明図である。まず、車両がθだけ変化すると方位セン
サ出力もＡからＢに変化する。この場合、地磁気方位セ
ンサ71の方位円の半径が方位変化前と方位変化後で変ら
ないとすると、第８図より明らかなように、方位円の中
心、０は線分▲▼を底辺とする２等辺三角形で、頂
角がθとなる三角形の頂点である。つまり、車両の方位
変化量θと回転方向と車両が方位変化する前の地磁気方
位センサ71の出力Ａ及び方位変化後の地磁気方位センサ
71の出力Ｂが求められれば、方位の中心、つまり着磁量
を求めることができる。 次に、上記原理に基く従来例を図について説明する。
第９図（イ）は新たな着磁が加ったときの地磁気方位セ
ンサ71の出力変化、及び演算説明図である。車両が進行
中に新たな着磁が起こり、着磁量がΔｘ→Δx1,Δｙ→
Δy1に変化したとする。また、カーブする前の比較的安
定した地磁気方位センサ71の出力をAp（x1,y1）、カー
ブした後の比較的安定した地磁気方位センサ71の出力を
Bp（x2,y2）とする。まず、車両が方位変化する前の地
磁気方位センサ71の出力Ap（x1,y1）を演算手段73に記
憶しておく。次に、車両が方位変化すると、左右輪の車
輪速センサ72等により方位変化量θＳが求まる。（ハ）
図は車両の方位変化前を示し、（ニ）図は車両の左回り
による方位変化後の変化角θとなったことを示してい
る。前記左右車輪速センサによって求まるθＳとθとは
同じ角度と考える。 方位変化後、方位センサの出力Bp（x2,y2）が求ま
る。これらAp1（x1,y1）,Bp（x2,y2），θＳより方位変
化前後の方位用の半径は一定として、（イ）図におい
て、 ここで、ベクトル の方向をθApBpとすると、 ベクトルSOpの方向をθSOpとすると、 着磁の中心Op（Δx1＋Δy1）は （Δx1,Δy1）＝（Sx＋lcos θSOp,Sy＋lsin θsop） で求められる。
従来の地磁気方位センサの着磁補正方法は、以上のよ
うに実行されているので、方位変化前後で地磁気方位セ
ンサの方位円半径が一定であるとの条件により、旋回後
の外乱磁気を多く含む異端データを除去し、方位変化前
後の旋回角と地磁気方位センサ出力データに基づいて方
位円中心を算出する方法は、旋回前の地磁気方位センサ
出力データが仮に外乱磁気の影響を大きく受け検出誤差
が大きかったならば、旋回後に方位円半径が一定である
との条件を満足して方位円を算出しても算出した方位円
中心の値は誤差を大きく持つことになる。従って、この
方位円中心をそのまま使い補正すると、補正する毎に方
位円中心が大きく変動することになり方位円中心を収束
させることができない。仮に方位円中心を平均化しても
地磁気方位センサの方位円が外乱磁気により大きく歪ん
だ環境化における方位円中心の平均化ならば、いつまで
も方位円中心が真値に修正されない。 具体的には、高架道路などの地磁気方位センサの方位
円が歪んで、しかも乱れている環境下では地磁気方位セ
ンサ出力データの検出精度が下がるため方位円中心の誤
った算出や、誤った補正を行ってしまうという課題があ
った。 この発明は上記のような課題を解決するためになされ
たもので、車両は実走行中に地磁気以外の磁界から受け
る車体ボディーへの着磁量の変化で方位誤差を生ずる。
これを補正するため、方位円中心の算出に用いる個々の
データの信頼性に応じて算出した方位円中心をそれまで
の方位円中心に対して割合を変えて学習させる。そし
て、新たな方位円中心を得るようにすることで車体ボデ
ィーの着磁量の変化に対応した補正を行う地磁気方位セ
ンサの着磁補正方法を得ることを目的とする。
うに実行されているので、方位変化前後で地磁気方位セ
ンサの方位円半径が一定であるとの条件により、旋回後
の外乱磁気を多く含む異端データを除去し、方位変化前
後の旋回角と地磁気方位センサ出力データに基づいて方
位円中心を算出する方法は、旋回前の地磁気方位センサ
出力データが仮に外乱磁気の影響を大きく受け検出誤差
が大きかったならば、旋回後に方位円半径が一定である
との条件を満足して方位円を算出しても算出した方位円
中心の値は誤差を大きく持つことになる。従って、この
方位円中心をそのまま使い補正すると、補正する毎に方
位円中心が大きく変動することになり方位円中心を収束
させることができない。仮に方位円中心を平均化しても
地磁気方位センサの方位円が外乱磁気により大きく歪ん
だ環境化における方位円中心の平均化ならば、いつまで
も方位円中心が真値に修正されない。 具体的には、高架道路などの地磁気方位センサの方位
円が歪んで、しかも乱れている環境下では地磁気方位セ
ンサ出力データの検出精度が下がるため方位円中心の誤
った算出や、誤った補正を行ってしまうという課題があ
った。 この発明は上記のような課題を解決するためになされ
たもので、車両は実走行中に地磁気以外の磁界から受け
る車体ボディーへの着磁量の変化で方位誤差を生ずる。
これを補正するため、方位円中心の算出に用いる個々の
データの信頼性に応じて算出した方位円中心をそれまで
の方位円中心に対して割合を変えて学習させる。そし
て、新たな方位円中心を得るようにすることで車体ボデ
ィーの着磁量の変化に対応した補正を行う地磁気方位セ
ンサの着磁補正方法を得ることを目的とする。
請求項１記載の発明に係る地磁気方位センサの着磁補
正方法は、車両の進行方向変化前後における絶対方位を
計測する第１の方位センサから得られる方位円半径、XY
座標の２つの情報と、前記地磁気以外の物理量から前記
車両の進行方位変化角を計測する第２の方位センサから
得られる方位差の情報とを複合的に評価し、外乱磁気に
よる乱れの小さいものを前記方位円中心XCO,YCOの計算
に使用するものである。 また、この発明に係る地磁気方位センサの着磁補正方
法は、車体ボディーの着磁量の変化に対応させて該方位
円中心の補正を行い、車両の進行方向変化前後に前記方
位円の学習した半径値を基にして前記方位円の半径の大
きさやX,Y座標上の個々の座標点間大きさなど任意の組
み合わせで第１の方位センサ、または第２の方位センサ
から検出するデータの乱れ評価を実行し、前記乱れ評価
の結果に応じて可変定数とした学習係数を用い、前記計
算した方位円中心をそのままでの方位円中心に対して所
定割合だけ学習させ新たな方位円中心を得、さらに前記
第１の方位センサまたは第２の方位センサから検出する
データより算出した前記方位円の半径値を前記学習係数
を用いて学習した半径値に対して所定の割合だけ学習さ
せ、新たに学習した半径値を得ることで前記乱れ評価を
車体ボディーの着磁量の変化に対応させるようにしたも
のである。
正方法は、車両の進行方向変化前後における絶対方位を
計測する第１の方位センサから得られる方位円半径、XY
座標の２つの情報と、前記地磁気以外の物理量から前記
車両の進行方位変化角を計測する第２の方位センサから
得られる方位差の情報とを複合的に評価し、外乱磁気に
よる乱れの小さいものを前記方位円中心XCO,YCOの計算
に使用するものである。 また、この発明に係る地磁気方位センサの着磁補正方
法は、車体ボディーの着磁量の変化に対応させて該方位
円中心の補正を行い、車両の進行方向変化前後に前記方
位円の学習した半径値を基にして前記方位円の半径の大
きさやX,Y座標上の個々の座標点間大きさなど任意の組
み合わせで第１の方位センサ、または第２の方位センサ
から検出するデータの乱れ評価を実行し、前記乱れ評価
の結果に応じて可変定数とした学習係数を用い、前記計
算した方位円中心をそのままでの方位円中心に対して所
定割合だけ学習させ新たな方位円中心を得、さらに前記
第１の方位センサまたは第２の方位センサから検出する
データより算出した前記方位円の半径値を前記学習係数
を用いて学習した半径値に対して所定の割合だけ学習さ
せ、新たに学習した半径値を得ることで前記乱れ評価を
車体ボディーの着磁量の変化に対応させるようにしたも
のである。
この発明における地磁気方位センサの着磁補正方法
は、車両の進行方位変化前後における絶対方位を計測す
る第１の方位センサから得られる方位円半径、XY座標の
２つの情報と、前記地磁気以外の物理量から前記車両の
進行方位変化角を計測する第２の方位センサから得られ
る方位差の情報とを複合的に評価し、外乱磁気による乱
れの小さいものを前記方位円中心XCO,YCOの計算に使用
することにより、信頼性の高い推定値が得られる。 また、この発明における地磁気方位センサの着磁補正
方法は、方位円半径を用いて、外乱磁気による乱れの評
価を実施し、外乱磁気による評価の結果に応じて可変定
数とした学習係数を用い、方位円半径を補正することに
より、 a.地磁気方位センサの車体ボディーへの取り付け位置毎
で異なる方位円の大きさを学習する。 b.鉄構造材が多く使用されている場所毎に、地磁気強度
が異なるが、場所特有の地磁気強度に基づいて方位円の
大きさを学習できる。 c.上記a.b.により、乱れ評価を適切に行うことができる
ので、方位円中心の推定値及び補正値の精度を高くでき
る。
は、車両の進行方位変化前後における絶対方位を計測す
る第１の方位センサから得られる方位円半径、XY座標の
２つの情報と、前記地磁気以外の物理量から前記車両の
進行方位変化角を計測する第２の方位センサから得られ
る方位差の情報とを複合的に評価し、外乱磁気による乱
れの小さいものを前記方位円中心XCO,YCOの計算に使用
することにより、信頼性の高い推定値が得られる。 また、この発明における地磁気方位センサの着磁補正
方法は、方位円半径を用いて、外乱磁気による乱れの評
価を実施し、外乱磁気による評価の結果に応じて可変定
数とした学習係数を用い、方位円半径を補正することに
より、 a.地磁気方位センサの車体ボディーへの取り付け位置毎
で異なる方位円の大きさを学習する。 b.鉄構造材が多く使用されている場所毎に、地磁気強度
が異なるが、場所特有の地磁気強度に基づいて方位円の
大きさを学習できる。 c.上記a.b.により、乱れ評価を適切に行うことができる
ので、方位円中心の推定値及び補正値の精度を高くでき
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図はこの発明の一実施例による移動体用ナビゲー
ション装置の構成を示すブロック図で、図において、１
は地磁気に基づいて絶対方位を検出する第１の方位セン
サとしての地磁気方位センサ、２は車両の左右の車輪速
の相違などから車両の方位変化を検出する第２の方位セ
ンサとしての車輪速センサ、３は移動体としての車両の
移動距離を検出する走行距離センサで、前記各センサ１
〜３はセンサインタフェース４に入力される。５は順次
送られてくる各センサ１〜３からの出力データに基づい
て地磁気センサ・データの安定値抽出や車両の移動距
離、進行方位および自車位置の算出などを行う演算部、
６は自車位置などを描画する表示部である。 ここで、対象として評価する地磁気センサ・データの
乱れは、座標乱れ、方位乱れ、そして半径乱れの３つで
あり、それぞれの評価方法を以下に示す。 まず、座標乱れは地磁気以外の外乱磁気を含む磁気の
乱れを判定するもので、評価基準値の方位円半径の学習
値に対する、現在値を含めた過去何個か分のXY座標点を
移動平均した平均座標点と平均に使った個々の座標点の
座標点間の大きさの比で区分することで大中小の３段階
に評価する。 方位乱れは車両のジグザグ走行による乱れ分を除去し
たいために、現在値を含めた過去何個か分の絶対方位の
方位変化角と第２の方位センサから検出した方位変化角
の、それぞれの絶対値を移動平均した両平均値の差の大
きさを区分することで大中小の３段階に評価する。 また、半径乱れは地磁気以外の外乱磁気の大きさを判
定するもので、評価基準値の方位円半径の学習値に対す
る車両の左右折動作における方位変化前後の個々のXY座
標点と車両の旋回角から算出する方位円半径の大きさの
比で区分することで大中小の３段階に評価する。 これらの乱れの評価で使う判定値の一例を第２図に示
す。第２図において、ａは座標乱れ、ｂは方位乱れ、そ
してｃは半径乱れのそれぞれの判定値を示す。 次に、請求項（１）〜（４）に関する動作を第３図と
第４図のフローチャート及び第５図の着磁補正処理図を
用いて説明する。 まず、第３図においてステップST31では移動体ナビゲ
ーション装置のイニシャル処理、初期表示と地磁気方位
センサ１の旋回補正を実行する。ここで得た地磁気方位
センサ１のXY出力成分値の最大最小値から方位円半径の
学習値の初期化を行う。（１）式でXmax,Xmin,Ymax,Y
minはXY出力成分値のそれぞれ最大値及び最小値で、RA1
は方位円半径の学習値である。 ステップST32では車両が一定距離以上移動するまで待
機する。ステップST33では地磁気方位センサ１と車輪速
センサ２からの出力データを入力する。ステップST34で
は絶対方位と車両の方位変化量を算出する。ステップST
35では、個々の現在値を含む過去何個か分のデータを基
に、方位円のそれまでに学習した半径値を評価基準値と
してXY座標の乱れ、および絶対方位の乱れの評価を行
う。この評価を受けて以後の着磁補正処理で使うデータ
の決定と重み付けや、補正時期の決定を行う。また、重
み付けされたデータは方位円の中心の算出（ステップST
49）と後述する車両の進行方向の算出（ステップST36）
に用いられる。 更に、前記評価基準値のそれまでに学習した半径値
は、更に学習させ個々のデータの乱れの再評価結果とし
て車体ボディの着磁量の変化に対応させるように処理す
る。ステップST36では（２）式により車両の進行方位を
算出する。（２）式において、θｉとθi-1は車両の進
行方位の現在値と前回値、JKは絶対方位、φは車両の方
位変化、ｋは座標と方位乱れの評価結果により値を替え
る絶対方位の重み付け係数をそれぞれ示す。 θｉ＝θi-1＋（JK＋θi-1）×ｋ＋θ×（１−ｋ）…
（２） ステップST37では地磁気方位センサ１の着磁補正を行
う。ステップST38では各データのメモリ格納と車両位置
の更新を行う。 第４図において、ステップST41では車両の旋回角と旋
回距離の更新を行い、ステップST42では車両が直進走行
状態でかつ磁気乱れと方位乱れが小さいことを判定する
ために、座標と方位乱れの評価結果を判定し、評価結果
が共に小ならばステップST43を実行し、そうでないなら
ば地磁気方位センサ・データの検出精度が低いというこ
とで着磁補正の処理を抜ける。ステップST43では方位変
化前のX,Y成分出力値の設定と車両の旋回角と旋回距離
の有効を判定し、方位変化前のX,Y成分出力値が設定さ
れていないか、もしくは、旋回角が60゜未満か120゜超
過か、旋回距離が200m超過ならばステップST44を実行
し、そうでなければステップST45を実行する。ここで、
旋回角と旋回距離を処理の条件に含めたのは、磁気環境
の変化する前後のデータを除去することと車両の左右折
動作で補正ができるようにするためである。ステップST
44では方位変化前のX,Y成分出力値の設定値と車両の旋
回角、旋回距離の０クリアをし、その後着磁補正の処理
を抜ける。ステップST45では外乱磁気の大きさを判定す
るために半径乱れの評価を行う。ステップST46では外乱
磁気の大きなところでの補正を避けるためにステップST
45での評価結果が大ならば着磁補正の処理を抜け、そう
でなければステップST47を実行する。ステップS47では
外乱磁気の変動に対応させるために評価基準値である地
磁気方位センサの方位円半径の学習値を更新する。
（３）式でX1,Y1とX2,Y2は方位変化前後のX,Y成分出力
値、Ψは車両の旋回角、そして、Ｒは方位円半径の現在
値である。 ステップST48では補正を確実に行うためにステップST
45での評価結果が中ならば着磁補正の処理を抜け、そう
でなければステップST49を実行する。ステップST49では
第６図に示す方位変化前後のX,Y成分出力値と車両の旋
回角との関係により（５）〜（８）式に基づいて方位円
の中心を算出し学習する。（５）〜（８）式でXCO,YCO
とX0,Y0は地磁気方位センサの方位円中心の推定値と学
習値のX,Y成分出力値である。 なお、上記実施例では、座標乱れ、方位乱れ、および
半径乱れの個々の評価方法について説明したが、他の評
価方法により重み付けしたデータを着磁補正以外の処理
に使用してもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。 また、方位円中心の算出式で方位変化前後のX,Y成分
出力値を、平均したX,Y成分出力値の平均座標点として
もよいし、算出式を、方位円のXY成分最大、最小値を使
う方法など、その他の任意の方法にしてもよい。
ション装置の構成を示すブロック図で、図において、１
は地磁気に基づいて絶対方位を検出する第１の方位セン
サとしての地磁気方位センサ、２は車両の左右の車輪速
の相違などから車両の方位変化を検出する第２の方位セ
ンサとしての車輪速センサ、３は移動体としての車両の
移動距離を検出する走行距離センサで、前記各センサ１
〜３はセンサインタフェース４に入力される。５は順次
送られてくる各センサ１〜３からの出力データに基づい
て地磁気センサ・データの安定値抽出や車両の移動距
離、進行方位および自車位置の算出などを行う演算部、
６は自車位置などを描画する表示部である。 ここで、対象として評価する地磁気センサ・データの
乱れは、座標乱れ、方位乱れ、そして半径乱れの３つで
あり、それぞれの評価方法を以下に示す。 まず、座標乱れは地磁気以外の外乱磁気を含む磁気の
乱れを判定するもので、評価基準値の方位円半径の学習
値に対する、現在値を含めた過去何個か分のXY座標点を
移動平均した平均座標点と平均に使った個々の座標点の
座標点間の大きさの比で区分することで大中小の３段階
に評価する。 方位乱れは車両のジグザグ走行による乱れ分を除去し
たいために、現在値を含めた過去何個か分の絶対方位の
方位変化角と第２の方位センサから検出した方位変化角
の、それぞれの絶対値を移動平均した両平均値の差の大
きさを区分することで大中小の３段階に評価する。 また、半径乱れは地磁気以外の外乱磁気の大きさを判
定するもので、評価基準値の方位円半径の学習値に対す
る車両の左右折動作における方位変化前後の個々のXY座
標点と車両の旋回角から算出する方位円半径の大きさの
比で区分することで大中小の３段階に評価する。 これらの乱れの評価で使う判定値の一例を第２図に示
す。第２図において、ａは座標乱れ、ｂは方位乱れ、そ
してｃは半径乱れのそれぞれの判定値を示す。 次に、請求項（１）〜（４）に関する動作を第３図と
第４図のフローチャート及び第５図の着磁補正処理図を
用いて説明する。 まず、第３図においてステップST31では移動体ナビゲ
ーション装置のイニシャル処理、初期表示と地磁気方位
センサ１の旋回補正を実行する。ここで得た地磁気方位
センサ１のXY出力成分値の最大最小値から方位円半径の
学習値の初期化を行う。（１）式でXmax,Xmin,Ymax,Y
minはXY出力成分値のそれぞれ最大値及び最小値で、RA1
は方位円半径の学習値である。 ステップST32では車両が一定距離以上移動するまで待
機する。ステップST33では地磁気方位センサ１と車輪速
センサ２からの出力データを入力する。ステップST34で
は絶対方位と車両の方位変化量を算出する。ステップST
35では、個々の現在値を含む過去何個か分のデータを基
に、方位円のそれまでに学習した半径値を評価基準値と
してXY座標の乱れ、および絶対方位の乱れの評価を行
う。この評価を受けて以後の着磁補正処理で使うデータ
の決定と重み付けや、補正時期の決定を行う。また、重
み付けされたデータは方位円の中心の算出（ステップST
49）と後述する車両の進行方向の算出（ステップST36）
に用いられる。 更に、前記評価基準値のそれまでに学習した半径値
は、更に学習させ個々のデータの乱れの再評価結果とし
て車体ボディの着磁量の変化に対応させるように処理す
る。ステップST36では（２）式により車両の進行方位を
算出する。（２）式において、θｉとθi-1は車両の進
行方位の現在値と前回値、JKは絶対方位、φは車両の方
位変化、ｋは座標と方位乱れの評価結果により値を替え
る絶対方位の重み付け係数をそれぞれ示す。 θｉ＝θi-1＋（JK＋θi-1）×ｋ＋θ×（１−ｋ）…
（２） ステップST37では地磁気方位センサ１の着磁補正を行
う。ステップST38では各データのメモリ格納と車両位置
の更新を行う。 第４図において、ステップST41では車両の旋回角と旋
回距離の更新を行い、ステップST42では車両が直進走行
状態でかつ磁気乱れと方位乱れが小さいことを判定する
ために、座標と方位乱れの評価結果を判定し、評価結果
が共に小ならばステップST43を実行し、そうでないなら
ば地磁気方位センサ・データの検出精度が低いというこ
とで着磁補正の処理を抜ける。ステップST43では方位変
化前のX,Y成分出力値の設定と車両の旋回角と旋回距離
の有効を判定し、方位変化前のX,Y成分出力値が設定さ
れていないか、もしくは、旋回角が60゜未満か120゜超
過か、旋回距離が200m超過ならばステップST44を実行
し、そうでなければステップST45を実行する。ここで、
旋回角と旋回距離を処理の条件に含めたのは、磁気環境
の変化する前後のデータを除去することと車両の左右折
動作で補正ができるようにするためである。ステップST
44では方位変化前のX,Y成分出力値の設定値と車両の旋
回角、旋回距離の０クリアをし、その後着磁補正の処理
を抜ける。ステップST45では外乱磁気の大きさを判定す
るために半径乱れの評価を行う。ステップST46では外乱
磁気の大きなところでの補正を避けるためにステップST
45での評価結果が大ならば着磁補正の処理を抜け、そう
でなければステップST47を実行する。ステップS47では
外乱磁気の変動に対応させるために評価基準値である地
磁気方位センサの方位円半径の学習値を更新する。
（３）式でX1,Y1とX2,Y2は方位変化前後のX,Y成分出力
値、Ψは車両の旋回角、そして、Ｒは方位円半径の現在
値である。 ステップST48では補正を確実に行うためにステップST
45での評価結果が中ならば着磁補正の処理を抜け、そう
でなければステップST49を実行する。ステップST49では
第６図に示す方位変化前後のX,Y成分出力値と車両の旋
回角との関係により（５）〜（８）式に基づいて方位円
の中心を算出し学習する。（５）〜（８）式でXCO,YCO
とX0,Y0は地磁気方位センサの方位円中心の推定値と学
習値のX,Y成分出力値である。 なお、上記実施例では、座標乱れ、方位乱れ、および
半径乱れの個々の評価方法について説明したが、他の評
価方法により重み付けしたデータを着磁補正以外の処理
に使用してもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。 また、方位円中心の算出式で方位変化前後のX,Y成分
出力値を、平均したX,Y成分出力値の平均座標点として
もよいし、算出式を、方位円のXY成分最大、最小値を使
う方法など、その他の任意の方法にしてもよい。
以上のように、この発明によれば、車両の進行方位変
化前後における絶対方位を計測する第１の方位センサか
ら得られる方位円半径、XY座標の２つの情報と、前記地
磁気以外の物理量から前記車両の進行方位変化角を計測
する第２の方位センサから得られる方位差の情報とを複
合的に評価し、外乱磁気による乱れの小さいものを前記
方位円中心XCO,YCOの計算に使用するように構成したの
で、信頼性の高い推定値が得られる効果がある。 また、この発明によれば、方位円半径を用いて、外乱
磁気による乱れの評価を実施し、外乱磁気による評価の
結果に応じて可変定数とした学習係数を用い、方位円半
径を補正するように構成したので、 a.地磁気方位センサの車体ボディーへの取り付け位置毎
で異なる方位円の大きさを学習する。 b.鉄構造材が多く使用されている場所毎に、地磁気強度
が異なるが、場所特有の地磁気強度に基づいて方位円の
大きさを学習できる。 c.上記a.b.により、乱れ評価を適切に行うことができる
ので、方位円中心の推定値及び補正値の精度を高くでき
る。 等の効果がある。
化前後における絶対方位を計測する第１の方位センサか
ら得られる方位円半径、XY座標の２つの情報と、前記地
磁気以外の物理量から前記車両の進行方位変化角を計測
する第２の方位センサから得られる方位差の情報とを複
合的に評価し、外乱磁気による乱れの小さいものを前記
方位円中心XCO,YCOの計算に使用するように構成したの
で、信頼性の高い推定値が得られる効果がある。 また、この発明によれば、方位円半径を用いて、外乱
磁気による乱れの評価を実施し、外乱磁気による評価の
結果に応じて可変定数とした学習係数を用い、方位円半
径を補正するように構成したので、 a.地磁気方位センサの車体ボディーへの取り付け位置毎
で異なる方位円の大きさを学習する。 b.鉄構造材が多く使用されている場所毎に、地磁気強度
が異なるが、場所特有の地磁気強度に基づいて方位円の
大きさを学習できる。 c.上記a.b.により、乱れ評価を適切に行うことができる
ので、方位円中心の推定値及び補正値の精度を高くでき
る。 等の効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による車両位置検出装置の
構成を示すブロック図、第２図は一例として乱れの評価
で使う評価基準値の説明図、第３図及び第４図はこの発
明の動作を説明するフローチャート、第５図はこの発明
の着磁補正処理図、第６図は方位変化前後のXY成分出力
値と車両旋回角の説明図、第７図は従来の車両検出装置
における着磁補正の構成図、第８図は方位変化における
地磁気方位センサの出力変化説明図、第９図（イ）は地
磁気方位センサの出力変化及び演算説明図、同図（ロ）
は左右車輪速センサによって求めた車両の回転角説明
図、同図（ハ），（ニ）は車両の方位変化説明図であ
る。 図において、１は地磁気方位センサ（第１の方位セン
サ）、２は車輪速センサ（第２の方位センサ）、３は走
行距離センサ、５は演算部である。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
構成を示すブロック図、第２図は一例として乱れの評価
で使う評価基準値の説明図、第３図及び第４図はこの発
明の動作を説明するフローチャート、第５図はこの発明
の着磁補正処理図、第６図は方位変化前後のXY成分出力
値と車両旋回角の説明図、第７図は従来の車両検出装置
における着磁補正の構成図、第８図は方位変化における
地磁気方位センサの出力変化説明図、第９図（イ）は地
磁気方位センサの出力変化及び演算説明図、同図（ロ）
は左右車輪速センサによって求めた車両の回転角説明
図、同図（ハ），（ニ）は車両の方位変化説明図であ
る。 図において、１は地磁気方位センサ（第１の方位セン
サ）、２は車輪速センサ（第２の方位センサ）、３は走
行距離センサ、５は演算部である。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−128222（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−18713（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−165915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−34314（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−173614（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】車両の進行方位変化前後における絶対方位
を計測する第１の方位センサのX,Y成分出力値（X1,
Y1）、（X2,Y2）と、地磁気以外の物理量から前記車両
の進行方位変化角を計測する第２の方位センサで算出し
た該車両旋回角Ψとを用いて、車体ボディーの着磁量に
対応した前記X,Y成分出力値による座標上の方位円中心X
CO,YCOを、下記式により算出する地磁気方位センサの着
磁補正方法において、前記第１の方位センサから得られ
る方位円半径、XY座標の２つの情報と、前記第２の方位
センサから得られる方位差の情報とを複合的に評価し、
外乱磁気による乱れの小さいものを前記方位円中心XCO,
YCOの計算に使用することを特徴とする地磁気方位セン
サの着磁補正方法。 - 【請求項２】車両の進行方位変化前後における絶対方位
を計測する第１の方位センサのX,Y成分出力値（X1,
Y1）、（X2,Y2）と、地磁気以外の物理量から前記車両
の進行方位変化角を計測する第２の方位センサで算出し
た該車両旋回角Ψとを用いて、車体ボディーの着磁量に
対応した前記x,y成分出力値による座標上の方位円中心X
CO,YCOを、下記式により算出する地磁気方位センサの着
磁補正方法において、前記車体ボディーの着磁量の変化
に対応させて方位円中心の補正を行い、前記車両の進行
方位変化前後に前記方位円の学習した半径値を基にして
前記方位円の半径の大きさやX,Y座標上の個々の座標点
間の大きさなど任意の組合せで前記第１の方位センサ、
または第２の方位センサから検出するデータの乱れ評価
を実行し、前記乱れ評価の結果に応じて可変定数とした
学習係数を用い、前記算出した方位円中心をそのままで
の方位円中心に対して所定割合だけ学習させ新たな方位
円中心を得、さらに前記第１の方位センサまたは第２の
方位センサから検出するデータより算出した前記方位円
の半径値を前記学習係数を用いて学習した半径値に対し
て所定の割合だけ学習させ、新たに学習した半径値を得
ることで前記乱れ評価を車体ボディーの着磁量の変化に
対応させることを特徴とする地磁気方位センサの着磁補
正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2093377A JP2723651B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 地磁気方位センサの着磁補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2093377A JP2723651B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 地磁気方位センサの着磁補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03291515A JPH03291515A (ja) | 1991-12-20 |
| JP2723651B2 true JP2723651B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=14080616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2093377A Expired - Fee Related JP2723651B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 地磁気方位センサの着磁補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723651B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2687955B1 (en) * | 2012-07-20 | 2018-08-22 | Nintendo Co., Ltd. | Information processing program, information processing system and attitude calculation method for calculating an attitude of an input unit |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834314A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-28 | Nippon Soken Inc | 方位検出装置 |
| JPS63128222A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 地磁気方位センサの着磁補正方法 |
| JP2590154B2 (ja) * | 1987-12-11 | 1997-03-12 | 株式会社日立製作所 | 並列プロセッサのプログラムデバッグ支援装置 |
| JPH01165915A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Tokai Rika Co Ltd | 自動車等の方位センサ |
| JPH01173614U (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-08 |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP2093377A patent/JP2723651B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03291515A (ja) | 1991-12-20 |
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|---|---|---|---|
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