JP2815534B2 - 進行方位検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの移動体に
搭載されるいわゆるナビゲーションシステムにおいて特
に有利に実施することができる進行方位検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ナビゲーションシステムは、自動車など
の移動体の走行した経路を算出し、表示手段上の地図画
面に、現在走行している地点を表示して運転者を支援す
る装置である。このようなナビゲーションシステムは、
たとえば特開昭６４−３５３１４に開示されており、地
磁気センサを使用して走行方向を検出し、移動距離を車
速センサ出力の積分によって検出し、こうして検出した
走行方向と移動距離とから走行地点を算出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記地磁気センサは、
地球上の地磁気を検出して絶対方位を出力するものであ
る。この地磁気の水平成分は約０．３Ｇ（ガウス）と微
弱であるため、絶対方位の検出の外乱としては、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
による影響もあるが、他に鉄橋、ビル、高架道路、トン
ネル、更には他の車両等による影響もある。そのため外
乱による誤差要因を補正する方法が講じられているが、
充分な精度を得るのは難しいのが現状である。

【０００４】しかしこの地磁気センサは、次に述べる回
転速度を検出して方位算出して相対方位を求めるレート
式センサと比べて、誤差が累積しないという長所があ
る。すなわち地磁気センサでは、５〜１０度の方位の誤
差は生じるおそれがあるけれども、たとえば９０度以上
もの大きな誤差が生じることは少ない。

【０００５】相対方位を求めるレート式センサは、振動
ジャイロ、光ファイバジャイロ、ガスレートセンサ等
の、回転速度を検出して基準点からの回転角度、回転角
速度を算出し、基準となる角度と加算することで方位を
求める構成を有する。この相対方位を求めるセンサは、
誤差が累積していないうちは、基準方位に対する微少角
度の誤差しか生じず、非常に高精度な検出結果が得られ
るけれども、その誤差が累積して大きくなるという新た
な問題がある。

【０００６】本発明の目的は、地磁気センサなどの絶対
方位センサとレート式センサなどの相対方位センサとの
両者を用いて各問題点を相互に補完し合うことによっ
て、長時間にわたって高精度な方位の検出結果が得られ
るようにした進行方位検出装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、移動体の絶対
方位を検出する絶対方位センサと、予め設定した基準方
位からの移動体の変位量を求めて相対変位を検出する相
対方位センサと、絶対方位センサと相対方位センサとの
各出力を加重平均して移動体の進行方位を演算する進行
方位演算手段と、進行方位演算手段によって求められた
進行方位が、絶対方位センサによって検出される絶対方
位から発散するかどうかを判断する発散判断手段と、発
散判断手段の出力に応答し、発散すると判断されたと
き、発散しないように相対方位センサの出力を決める基
準点を補正する手段とを含むことを特徴とする進行方位
検出装置である。

【０００８】また本発明の発散判断手段は、進行方位と
絶対方位との角度の差が予め定める値を超える第１条件
と、進行方位が絶対方位から一方の方位寄りにある第２
の条件と、第１および第２の条件がいずれも成立した状
態が継続しているという第３の条件とが同時に成立した
とき、進行方位が絶対方位から発散すると判断すること
を特徴とする。

【０００９】さらにまた本発明は、（ａ）移動体の絶対
方位を検出する絶対方位センサと、（ｂ）予め設定した
基準点からの移動体の角変位量を求めてその相対変位を
検出する相対変位センサと、（ｃ）絶対方位センサと相
対方位センサとの各出力を加重平均して移動体の第１進
行方位を演算する第１演算手段と、（ｄ）移動体が移動
する道路をマップマッチングして道路方位を求める道路
方位算出手段と、（ｅ）相対方位センサと道路方位算出
手段との各出力を加重平均して第２進行方位を演算する
第２演算手段と、（ｆ）発散判断手段であって、第１進
行方位と絶対方位との角度の差が予め定める第１の値を
超える第１条件と、第１進行方位と第２進行方位との角
度の差が予め定める第２の値を超える第２の条件と、第
１進行方位が絶対方位と第２進行方位との両者から同じ
一方の方位寄りにある第３の条件と、第１、第２および
第３の条件がいずれも成立した状態が継続しているとい
う第４の条件とが同時に成立したとき、第１方位が絶対
方位から発散するものと判断する発散判断手段と、
（ｇ）発散判断手段の出力に応答し、発散すると判断さ
れたとき、発散しないように相対方位センサの基準点を
補正する手段とを含むことを特徴とする進行方位検出装
置である。

【００１０】また本発明の補正手段は、移動体の移動距
離が予め定める値になるたび毎に、基準点の補正動作を
行うことを特徴とする。

【００１１】さらにまた本発明の補正手段は、予め定め
る時間の経過のたび毎に、基準点の補正動作を行うこと
を特徴とする。

【００１２】また本発明は、絶対方位センサの安定度を
求める安定度検出手段を含み、補正手段は、安定度検出
手段の出力に応答し、安定度が大きいとき、基準点の補
正量を大きくすることを特徴とする。

【００１３】さらにまた本発明の絶対方位センサは、水
平面内でコイル軸線が直交する一対のコイルを有するフ
ラックスゲート形磁気センサであって、安定度検出手段
は、各コイルの出力から求められる地磁気の方位ベクト
ルの絶対値の大きさが予め定める値の範囲内であると
き、安定度が大きいものと検出することを特徴とする。

【００１４】また本発明の安定度検出手段は、移動体の
停止中を検出して、その停止中に、安定度の検出を行う
ことを特徴とする。

【００１５】さらにまた本発明の前記安定度検出手段
は、移動体の直進走行中を検出して、直進走行中に安定
度の検出を行うことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明に従えば、絶対方位センサと相対方位セ
ンサとの各出力を加重平均して移動体の進行方位を演算
して求め、こうして求めた進行方位が、絶対方位センサ
によって検出される絶対方位から発散するときには、発
散が生じないように、すなわち進行方位が絶対方位から
ずれてゆくことのないように、相対方位センサの基準点
を補正する。こうして進行方位が、地磁気センサによっ
て検出される絶対方位から発散しないようにするため
に、相対方位センサの検出結果に大きな誤差が累積しな
いようにして、移動体の進行方位をできるだけ正確に検
出することを可能にする。

【００１７】本発明に従えばさらに、移動体が移動する
道路をマップマッチングして、道路方位を道路方位算出
手段によって求め、この道路方位と相対方位センサによ
って検出される相対方位とを加重平均してもう１つの進
行方位を演算し、絶対方位と相対方位との加重平均によ
って求めた第１進行方位と絶対方位との角度の差が予め
定める第１の値を超え、また相対方位センサと道路方位
算出手段との各出力の加重平均によって求めた第２進行
方位が第１進行方位と成す角度の差が予め定める第２の
値を超え、さに第１進行方位が、絶対方位と第２進行方
位との両者から同じ一方の方位寄りにあるとき、この状
態が継続しているならば、第１進行方位が絶対方位から
発散しているものと判断して、相対方位センサの基準点
を補正する。

【００１８】この相対方位センサの基準点の補正にあた
っては、絶対方位センサの安定度が大きいとき、その補
正量を大きくして、発散を抑制する。このような安定度
の検出は、たとえば移動体の停止中、または直線走行
中、すなわち直進中であるときに行われ、これによって
安定度を高精度に検出することを可能にする。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の自動車などの移
動体の進行方位検出装置の全体の構成を示すブロック図
である。この進行方位検出装置では、絶対方位センサ１
と、相対方位センサ２とが、アナログ／デジタル変換器
３，４をそれぞれ介して、マイクロコンピュータなどに
よって実現される処理回路５に接続される。

【００２０】絶対方位センサ１は、たとえばフラックス
ゲート形の地磁気センサであって、図２（１）にその水
平断面が示されるように、水平面内でコイル軸線６，７
が鉛直軸線８で直交する一対のコイルＬ１，Ｌ２が、移
動体に固定されて構成され、これらのコイルＬ１，Ｌ２
を鎖交する地磁気に対応する出力レベルが導出される。
この図２（１）に示される地磁気センサの出力は、外乱
による悪影響がないとき、たとえば移動体を水平面内で
鉛直軸線８まわりに１回転したとき、図２（２）のよう
に、その出力レベルＶ１は、表示の中心９まわりに半径
Ｖ１を有する円１０を描く。この地磁気センサの出力
は、橋、高架道、鉄道および大きな建造物などによって
外乱を受けて誤差が大きくなり、その半径であるレベル
Ｖ１が変動する欠点がある。

【００２１】また、図３（１）に示されるようにそのよ
うな外乱がないときに、その地磁気センサの出力である
地磁気の方位ベクトルａ，ｂの絶対値が等しくても、車
体への着磁などによる外乱で図３（２）に示されるよう
にその地磁気の方位ベクトルａ，ｂの絶対値が変化して
しまう。したがってこの絶対方位センサ１の安定度を後
述のように検出して、安定度が大きいとき相対方位セン
サ２の補正量を大きくする工夫がなされている。

【００２２】相対方位センサ２は、たとえば振動ジャイ
ロ、光ファイバジャイロ、ガスレートセンサ等から回転
角度を算出し、基準となる角度と加算することによって
相対方位を求めるレート式センサによって実現すること
ができる。

【００２３】さらに移動体が移動する道路のマップマッ
チングを行うことによって道路方位を求めるために、Ｇ
ＰＳ（Global Positioning System、全世界測位システ
ム）用アンテナ１２と、そのアンテナ１２に接続される
ＧＰＳ受信機１３とを含み、このＧＰＳ受信機１３は、
高周波部およびデコーダなどを備え、ＧＰＳ人工衛星か
らの信号を受信して移動体の現在の位置の緯度および経
度を求め、また移動体の所定速度以上での移動中は絶対
方位を求めることができる。ＧＰＳ受信機１３の出力を
処理することによって、このように絶対方位を求めるこ
とができ、前述の絶対方位センサ１としての働きをする
こともまた可能である。

【００２４】さらにマップマッチングで道路方位を求め
るために、移動体の単位距離走行毎にパルスを発生する
車速センサ１４が備えられ、その車速センサ１４からの
出力パルスをカウンタ１５で計数して、走行速度および
走行距離を演算して求める。

【００２５】道路データベース手段１６は、たとえばＣ
Ｄ−ＲＯＭを備え、道路地図情報を記憶している。

【００２６】絶対方位センサ１と相対方位センサ２との
各出力を加重平均して後述のように第１の進行方位を求
め、その進行方位を基に、カウンタ１５から得られる移
動体の走行距離によって、道路データベース手段１６の
地図情報と照らし合わせながらマップマッチングを行っ
て現在位置を検出し、これによって地図情報に含まれる
図４（１）に示される道路上のノード１７ａ〜１７ｅを
相互に結ぶリンク１８ａ〜１８ｅ毎の予めストアされて
いる道路方位を得ることができる。たとえば現在位置が
リンク１８ａ上であれば、そのリンク１８ａに対応して
ストアされている道路方位を読取ることによって、方位
を知ることができる。

【００２７】このマップマッチング評価は、前述の絶対
方位センサ１と相対方位センサ２との加重平均によって
得られる第１進行方位を基に、移動体の走行距離とから
現在位置を求め、道路データベース手段１６からの地図
情報と照らし合わせながら誤差を自動的に求めて、行う
ことができる。この評価は、たとえば０〜２５５までの
複数段階で行うことができる。こうして移動体が道路上
を走行するとき、マップマッチングによって得られる道
路方位は、たとえば図４（２）で示されるようにリンク
１８ａ，１８ｃ，１８ｅにそれぞれ対応してストアされ
ている方位である。

【００２８】次に絶対方位センサ１である地磁気センサ
の安定度を求める手法を説明する。前記図３に示される
ような地磁気センサの地磁気の方位ベクトルａ，ｂの絶
対値に応じて、図５に示されるように安定度Ｍが定めら
れる。図５の横軸は、地磁気の方位ベクトルａ，ｂの大
きさであって、この値は、一定時間内における一定サン
プリング時間間隔毎の方位ベクトルの累積値であっても
よいし、あるいはまたその方位ベクトルの絶対値の平均
値であってもよい。方位ベクトルａ，ｂの各絶対値の和
は、一定値である。

【００２９】図３（１）に示されるように方位ベクトル
ａ，ｂの絶対値が等しい一定の値Ｄｃであるとき、すな
わち式１が成立するときの値の範囲では、安定度Ｍは高
い一定値であり、その範囲からずれたとき、安定度Ｍが
低下し、こうして図５の台形の特性関数を用いて安定度
を演算して求める。

【００３０】 │ａ│≒│ｂ│≒Ｄｃ …（１） このような安定度Ｍによって、図６に示されるように相
対方位センサ２の後述の基準点のための補正量Ｐが定め
られ、また重みｋとするとき、（１−ｋ）が定められ
る。安定度Ｍが予め定める値Ｍ１未満では、これらの補
正量Ｐおよび値（１−ｋ）は零であり、それよりも大き
い安定度Ｍ２までの範囲では、安定度Ｍの増大に伴い、
補正量Ｐおよび値（１−ｋ）が増大し、安定度Ｍが予め
定める値Ｍ２以上では、補正量Ｐおよび値（１−ｋ）は
一定の値のままである。

【００３１】地磁気センサが図２に関連して説明したよ
うにフラックスゲート形であるとき、前述の図５に示さ
れるように、その各コイルＬ１，Ｌ２の出力から求めら
れる地磁気の方位ベクトルの絶対値の大きさが予め定め
る値の範囲ΔＤ１内であるとき、上述のように安定度Ｍ
が最大値であるものとして検出する。

【００３２】このような地磁気センサの安定度の検出に
あたっては、処理回路５はカウンタ１５の出力に応答
し、移動体が停止中であることを検出したとき、または
マップマッチングの手法で前述のようにリンク１８ａ〜
１８ｅの１つを走行中であって、すなわち直線走行中で
あるとき、換言すると直進中であるとき、その安定度の
検出動作を行う。

【００３３】マップマッチングを行っているときには、
実際の移動体の進行方位として用いるのは、道路方位と
振動ジャイロなどの相対方位センサ２との各出力によっ
て得られた第２進行方位であり、また道路を走行してお
らず、したがってマップマッチングをしていないときに
は、絶対方位センサ１と相対方位センサ２との各出力の
加重平均として求めた第１進行方位である。

【００３４】処理回路５には表示器２５が接続されてお
り、第１進行方位θｎ１、絶対方位θｎおよび第２進行
方位θｑ１などが表示され、また道路データベース手段
１６による地図、さらにはＧＰＳ受信機１３による現在
の絶対位置などの表示が行われる。

【００３５】図７は、処理回路５の進行方位を算出する
ための動作を説明するためのフローチャートである。ス
テップａ１からステップａ２に移り、処理回路５に備え
られているカウンタＲＣ，ＬＣ，ＲＳ，ＬＳの計数値を
零にリセットし、また基準点の補正量をストアするメモ
リＲＰ，ＬＰを零に初期化する。次にステップａ３に移
り、絶対方位センサ１、相対方位センサ２、車速センサ
１４によるカウンタ１５、ＧＳＰ受信機１３の各出力の
データを読取る。ステップａ４では、マップマッチング
処理による前述の図４に関連して述べたリンク方位およ
びマッチング評価の値を演算して読取る。

【００３６】ステップａ５では、絶対方位センサ１であ
る地磁気センサの安定度を前述の図５に基づいて演算し
て求めて判定する。ステップａ６では、式２で示される
ように、第１進行方位θｎ１を、絶対方位センサ１の出
力θｎと相対方位センサ２の出力θｃとの加重平均によ
って演算して求める。ここで係数ｋは式３で示される。

【００３７】 θｎ１＝ｋ・θｃ＋（１−ｋ）・θｎ …（２） ０ ＜ ｋ ＜ １ …（３） また第２進行方位θｑ１を、道路データベース手段１６
を含む道路方位センサによるマップマッチングによって
求めた道路方位θｑと、相対方位センサ２の出力θｃと
を加重平均して式４から求める。ここで係数ｋ１は式５
で示される。

【００３８】 θｑ１＝ｋ１・θｃ＋（１−ｋ１）・θｑ …（４） ０ ＜ ｋ１ ＜ １ …（５） ここで絶対方位センサ１によって検出される絶対方位は
θｎであり、相対方位センサ２によって検出される相対
方位はθｃである。ｋ，ｋ１は、たとえば０．８または
０．９などの値であってもよい。

【００３９】図７のステップａ７では、移動体の移動ベ
クトルを演算して出力し、前述のステップａ４における
マップマッチング処理のために利用することができる。
この移動体の移動ベクトルは、前述のようにマップマッ
チングしているとき、前述の式４で示される第２進行方
位θｑ１であり、マップマッチングしていないとき、ま
たは道路データベース手段１６が備えられておらず、マ
ップマッチング動作を行わない構成であるときには、前
述の式２で示される第１進行方位θｎ１を用いる。

【００４０】次のステップａ８では、相対方位センサ２
の基準点を補正して零点補正処理を行い、これによって
第１進行方位θｎ１が絶対方位センサ１の絶対方位θｎ
から発散しないように動作を行う。

【００４１】図８は第１進行方位θｎ１、絶対方位セン
サ１によって検出される絶対方位θｎおよび第２進行方
位θｑ１をそれぞれ示し、また同時に参照符，，
でそれぞれ示す。相対方位センサ２の基準点が誤差を含
まないときには、正確に方位検出を行うことができ、こ
のとき式２によって、第１進行方位θｎ１は、絶対方位
センサ１による絶対方位θｎに収束し、参照符２１のよ
うに変化する。

【００４２】ところが相対方位センサ２の基準点が大き
くずれているときには、たとえば図９に示されるよう
に、第１進行方位θｎ１が矢符２２のように発散しよう
とするとき、また図１０に示されるように、矢符２３の
ように発散しようとするときには、その相対方位センサ
２の基準点の補正を行って発散を抑制する。

【００４３】相対方位センサ２の基準点の補正をすると
いうのは、たとえば具体的に述べると、その相対方位セ
ンサ２の出力が全方位に対応して０〜５Ｖの電圧の範囲
であり、基準点が２．５Ｖであるものとするとき、その
基準点の誤差が増大したとき、２．５Ｖからずれてゆく
ことになり、したがってその基準点を表す電圧２．５Ｖ
に補正量Ｐを、加算または減算する動作である。

【００４４】前述の図９のように、第１進行方位θｎ１
と絶対方位θｎとの角度の差θ２が、予め定める第１の
値Ｃ２を超える第１条件と、第１進行方位θｎ１と第２
進行方位θｑ１との角度の差θ１が予め定める第２の値
Ｃ１を超える第２の条件と、第１進行方位θｎ１が、絶
対方位θｎと第２進行方位θｑ１との両者から同じ一方
の方位寄り、すなわち図９の左方寄りにある第３の条件
と、さらにこれらの第１、第２および第３の条件がいず
れも成立した状態が予め定める時間または走行距離にわ
たって継続しているという第４の条件とが同時に成立し
たとき、第１進行方位θｎ１が発散しているものと判断
する。このとき相対方位センサ２の基準点の補正を行
う。

【００４５】このことは前述の図１０に関しても同様で
あり、この図１０では第１進行方位θｎ１が、絶対方位
θｎと第２進行方位θｑ１との両者から同じ一方の方位
寄り、すなわち図１０の右方にある第３の条件が成立し
ていることを示している。前述の角度の差θ１，θ２が
小さいときには、式２の特性によって、第１進行方位θ
ｎ１は、地磁気の方位θｎに収束する傾向がある。

【００４６】図１１は処理回路５の動作を説明するため
のフローチャートであり、相対方位センサ２の基準点ｏ
ｆｓを求める動作を示す。ステップｂ１からステップｂ
２に移り、道路データベース手段１６を用いてマップマ
ッチング動作をしているかどうかを判断し、その動作を
していないのであれば、ステップｂ１２に移り、カウン
タＲＣ，ＬＣ，ＲＳ，ＬＳを零に初期化し、また零点補
正量メモリＲＰ，ＬＰも零として初期化する。マップマ
ッチングしていれば、ステップｂ２からステップｂ３に
移り、地磁気センサである絶対方位センサ１の安定度Ｍ
を、図５から求め、その安定度Ｍに基づいて、図６から
補正量Ｐを算出する。

【００４７】ステップｂ４では、第１進行方位θｎ１と
第２進行方位θｑ１との角度の差θ１が第２の値Ｃ１を
超えるかどうか、すなわち第２条件が成立するか否かを
判断し、そうであれば、次のステップｂ５に移り、第１
進行方位θｎ１と絶対方位θｎとの角度の差θ２が第１
の値Ｃ２を超えるか、すなわち第１条件が成立するか否
かを判断し、そうであれば、さらにステップｂ６に移
り、第１進行方位θｎ１から見て、絶対方位θｎと第２
進行方位θｑ１との両者が同一方向に存在するか否か、
すなわち第３条件が成立するかを判断する。

【００４８】このステップｂ６において、同一方向の存
在が判断されて、図９または図１０の状態であることが
判断されると、次のステップｂ７に移り、第１進行方位
θｎ１から見て、絶対方位θｎと第２進行方位θｑ１と
が右方向に存在するかどうかが判断され、そうであるこ
と、すなわち図９の状態であることが判断されると、次
のステップｂ８に移り、次の式６〜式１１が演算され
る。ここでカウンタＲＣは、第１進行方位θｎ１から見
て、絶対方位θｎと第２進行方位θｑ１とが右側に連続
して存在することを示すカウンタである。カウンタＬＣ
は、第１進行方位θｎ１から見て、絶対方位θｎおよび
第２進行方位θｑ１が左側に連続して存在することを示
すカウンタである。カウンタＲＳおよびカウンタＬＳ
は、データ数を計数するカウンタである。ＲＰ，ＬＰ
は、零点補正量を表す。Δｄは、移動体の移動距離を示
し、あるいはまた他の実施例として時間を表し、この値
Δｄは、一定値である。

【００４９】 ＲＣ＝ＲＣ＋Δｄ …（６） ＬＣ＝０ …（７） ＲＳ＝ＲＳ＋１ …（８） ＬＳ＝０ …（９） ＲＰ＝ＲＰ＋Ｐ …（10） ＬＰ＝０ …（11） ステップｂ１０では、カウンタＲＣの値が予め定める基
準点補正条件、すなわち移動体の移動距離の最大値Ｌを
超えるかどうか、すなわち次の式１２が成立するかどう
かが判断される。式１２が成立するたび毎に、ステップ
ｂ１１に移り、式１３において相対方位センサ２の基準
点ｏｆｓが演算され、そこで次のステップｂ１２では、
初期化が行われる。

【００５０】 ＲＣ＞Ｌ …（12） ｏｆｓ＝ｏｆｓ＋ＲＰ／ＲＳ …（13） ステップｂ７において、第１進行方位θｎ１の方位から
見て、絶対方位θｎおよび第２進行方位θｑ１が右方向
に存在するとは判断されないとき、すなわち図１０に示
されるように左方向に存在すれば、次のステップｂ９に
移り、式１４〜式１９が演算される。

【００５１】 ＲＣ＝０ …（14） ＬＣ＝ＬＣ＋Δｄ …（15） ＲＳ＝０ …（16） ＬＳ＝ＬＳ＋１ …（17） ＲＰ＝０ …（18） ＬＰ＝ＬＰ＋Ｐ …（19） 次のステップｂ１４では、カウンタＬＣが予め定める基
準点補正条件Ｌを超えるかどうかが式２０で示されるよ
うに判断される。

【００５２】 ＬＣ＞Ｌ …（20） 式２０が成立すれば、ステップｂ１５において、式２１
で示されるように、基準点ｏｆｓが演算して求められ、
次のステップｂ１２において初期化が行われる。

【００５３】 ｏｆｓ＝ｏｆｓ−ＬＰ／ＬＳ …（21） 本発明のさらに他の実施例として、マップマッチングを
して道路方位を求める道路方位算出手段の代りに、ＧＰ
Ｓ受信機１３から出力される方位を参照するようにし、
これと相対方位センサの出力とに基づいて、加重平均し
て第２進行方位を演算するようにしてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、地磁気セ
ンサなどの絶対方位センサとレート式センサのような相
対方位センサとの出力に基づいて進行方位を演算し、そ
の進行方位が絶対方位から発散するときには、発散しな
いように相対方位センサの基準点を補正するようにし、
こうして相対方位センサの誤差が累積したときであって
も、絶対方位センサによって検出される絶対方位から進
行方位が発散しないようにして、その進行方位の精度を
高く維持することが可能である。

【００５５】さらに本発明によれば、絶対方位センサと
相対方位センサとによって求めた第１進行方位だけでな
く、マップマッチングをして求めた道路方位と相対方位
とによって演算した第２進行方位をも加味して、第１進
行方位が絶対方位から発散するときには、相対方位セン
サの基準点を補正するようにして発散の検出精度をもっ
と向上することを可能にしている。

【００５６】さらに本発明によれば、絶対方位センサの
安定度を求め、その安定度が大きいときには、基準点の
補正量を大きくして絶対方位と相対方位とから求める進
行方位が絶対方位から発散することを迅速に抑制する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
図である。

【図２】絶対方位センサ１である地磁気センサの構成と
その出力とを示す図である。

【図３】地磁気センサの出力を説明するための図であ
る。

【図４】マップマッチングの動作を説明するための図で
ある。

【図５】方位ベクトルの大きさと安定度Ｍとの関係を示
すグラフである。

【図６】安定度Ｍと補正量Ｐおよび値（１−ｋ）との関
係を示すグラフである。

【図７】本発明の一実施例の処理回路５の全体的な動作
を説明するための図である。

【図８】第１進行方位θｎ１、絶対方位θｎおよび第２
進行方位θｑ１を示す図である。

【図９】第１進行方位θｎ１から見て絶対方位θｎおよ
び第２進行方位θｑ１が右側にある状態を示す図であ
る。

【図１０】第１進行方位θｎ１から見て絶対方位θｎお
よび第２進行方位θｑ１が左側にある状態を示す図であ
る。

【図１１】基準点ｏｆｓを求める処理回路５の動作を説
明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 絶対方位センサ ２ 相対方位センサ ３，４ アナログ／デジタル変換器 ５ 処理回路 １３ ＧＰＳ受信機 １４ 車速センサ １５ カウンタ １６ 道路データベース手段 Ｌ１，Ｌ２ コイル θｎ１ 第１進行方位 θｎ 絶対方位 θｑ１ 第２進行方位

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01C 21/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の絶対方位を検出する絶対方位セ
   ンサと、 予め設定した基準方位からの移動体の変位量を求めて相
   対変位を検出する相対方位センサと、 絶対方位センサと相対方位センサとの各出力を加重平均
   して移動体の進行方位を演算する進行方位演算手段と、 進行方位演算手段によって求められた進行方位が、絶対
   方位センサによって検出される絶対方位から発散するか
   どうかを判断する発散判断手段と、 発散判断手段の出力に応答し、発散すると判断されたと
   き、発散しないように相対方位センサの出力を決める基
   準点を補正する手段とを含むことを特徴とする進行方位
   検出装置。
2. 【請求項２】 発散判断手段は、 進行方位と絶対方位との角度の差が予め定める値を超え
   る第１条件と、 進行方位が絶対方位から一方の方位寄りにある第２の条
   件と、 第１および第２の条件がいずれも成立した状態が継続し
   ているという第３の条件とが同時に成立したとき、 進行方位が絶対方位から発散すると判断することを特徴
   とする請求項１記載の進行方位検出装置。
3. 【請求項３】 （ａ）移動体の絶対方位を検出する絶対
   方位センサと、 （ｂ）予め設定した基準点からの移動体の角変位量を求
   めてその相対変位を検出する相対変位センサと、 （ｃ）絶対方位センサと相対方位センサとの各出力を加
   重平均して移動体の第１進行方位を演算する第１演算手
   段と、 （ｄ）移動体が移動する道路をマップマッチングして道
   路方位を求める道路方位算出手段と、 （ｅ）相対方位センサと道路方位算出手段との各出力を
   加重平均して第２進行方位を演算する第２演算手段と、 （ｆ）発散判断手段であって、 第１進行方位と絶対方位との角度の差が予め定める第１
   の値を超える第１条件と、 第１進行方位と第２進行方位との角度の差が予め定める
   第２の値を超える第２の条件と、 第１進行方位が絶対方位と第２進行方位との両者から同
   じ一方の方位寄りにある第３の条件と、 第１、第２および第３の条件がいずれも成立した状態が
   継続しているという第４の条件とが同時に成立したと
   き、 第１方位が絶対方位から発散するものと判断する発散判
   断手段と、 （ｇ）発散判断手段の出力に応答し、発散すると判断さ
   れたとき、発散しないように相対方位センサの基準点を
   補正する手段とを含むことを特徴とする進行方位検出装
   置。
4. 【請求項４】 補正手段は、移動体の移動距離が予め定
   める値になるたび毎に、基準点の補正動作を行うことを
   特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の
   進行方位検出装置。
5. 【請求項５】 補正手段は、予め定める時間の経過のた
   び毎に、基準点の補正動作を行うことを特徴とする請求
   項１〜３のうちのいずれか１つに記載の進行方位検出装
   置。
6. 【請求項６】 絶対方位センサの安定度を求める安定度
   検出手段を含み、 補正手段は、安定度検出手段の出力に応答し、安定度が
   大きいとき、基準点の補正量を大きくすることを特徴と
   する請求項４または５記載の進行方位検出装置。
7. 【請求項７】 絶対方位センサは、水平面内でコイル軸
   線が直交する一対のコイルを有するフラックスゲート形
   磁気センサであって、 安定度検出手段は、各コイルの出力から求められる地磁
   気の方位ベクトルの絶対値の大きさが予め定める値の範
   囲内であるとき、安定度が大きいものと検出することを
   特徴とする請求項６記載の進行方位検出装置。
8. 【請求項８】 安定度検出手段は、移動体の停止中を検
   出して、その停止中に、安定度の検出を行うことを特徴
   とする請求項６記載の進行方位検出装置。
9. 【請求項９】 前記安定度検出手段は、移動体の直進走
   行中を検出して、直進走行中に安定度の検出を行うこと
   を特徴とする請求項６記載の進行方位検出装置。