JP2876634B2 - Magnetization correction device for geomagnetic direction sensor - Google Patents

Magnetization correction device for geomagnetic direction sensor

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JP2876634B2
JP2876634B2 JP20539589A JP20539589A JP2876634B2 JP 2876634 B2 JP2876634 B2 JP 2876634B2 JP 20539589 A JP20539589 A JP 20539589A JP 20539589 A JP20539589 A JP 20539589A JP 2876634 B2 JP2876634 B2 JP 2876634B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、車両等の移動体の進行方位を地磁気を指標
として検出する地磁気方位センサから出力されるX,Yデ
ータを補正する地磁気方位センサの着磁補正装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a geomagnetic azimuth sensor that corrects X and Y data output from a geomagnetic azimuth sensor that detects the traveling azimuth of a moving object such as a vehicle using geomagnetism as an index. And a magnetization correction device.

[従来の技術] 従来より、磁界の方向を検出する地磁気方位センサを
用いて地磁気の方位を検出することによって、移動体の
進行方位を検出し、移動体の走行位置を表示するものが
知られている。地磁気方位センサが例えば車両などのよ
うに鉄板で構成された移動体に搭載された場合に、移動
体への着磁等の影響を受けて、地磁気方位センサから出
力されるX,Yデータとしての電圧信号Vx,Vyにオフセット
がかかることによって、地磁気の正確な方位を検出でき
ない場合がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an apparatus which detects a traveling direction of a moving body and detects a traveling position of the moving body by detecting a direction of a geomagnetic field using a geomagnetic direction sensor for detecting a direction of a magnetic field. ing. When the geomagnetic azimuth sensor is mounted on a moving body made of an iron plate such as a vehicle, for example, the X and Y data output from the geomagnetic azimuth sensor is affected by the magnetization of the moving body and the like. When the voltage signals Vx and Vy are offset, an accurate azimuth of the geomagnetism may not be detected.

例えば、電車踏切等を通過した際に車両本体が着磁し
た場合に、この着磁の影響を受け、第10図に示すよう
に、地磁気方位センサからの電圧信号Vx,Vyがオフセッ
トされて、電圧信号Vx,Vyの座標の軌跡が描く方位円の
中心座標が、元の中心座標Oaからオフセットされた中心
座標Oの位置に移動する。車両が実際には角度θaだけ
進行方位を変更したのに、地磁気方位センサからの電圧
信号Vx,Vyそのままでは、方位θとして検出されてしま
い、その進行方位に誤差が生じてしまう。
For example, when the vehicle body is magnetized when passing a train crossing or the like, the influence of this magnetization causes the voltage signals Vx and Vy from the geomagnetic direction sensor to be offset as shown in FIG. The center coordinates of the azimuth circle drawn by the locus of the coordinates of the voltage signals Vx and Vy move to the position of the center coordinates O offset from the original center coordinates Oa. Although the traveling direction of the vehicle is actually changed by the angle θa, the voltage signals Vx and Vy from the geomagnetic direction sensor are directly detected as the direction θ, and an error occurs in the traveling direction.

そこで、地磁気方位センサの着磁補正を行う場合に
は、実走行に入る前に円を描くように一回転する走行を
行って、もともとの方位円の中心座標を求めておき、実
走行ではこの方位円の中心座標を用いて進行方位を検出
する。そして、実走行において新たな着磁が起こり、進
行方位に誤差が生じたときには、再び一回転する走行を
行って方位円の中心座標を新たに求める必要があった。
例えば、前記方位円の中心座標Oaと、この新たに求めた
方位円の中心座標Oとに基づいて、中心座標間の誤差方
位ベクトル等を算出し、以後の実際の走行における進行
方位を補正演算をする。しかし、これでは、実走行を中
断して回転走行を行わなければならず、運転者の負担が
大きく実用的ではない。
Therefore, when performing magnetization correction of the terrestrial magnetism azimuth sensor, before starting actual driving, running one revolution so as to draw a circle, the center coordinates of the original azimuth circle are obtained, and in actual driving this The traveling azimuth is detected using the center coordinates of the azimuth circle. Then, when new magnetization occurs in actual traveling and an error occurs in the traveling direction, it is necessary to perform traveling once again to newly obtain the center coordinates of the azimuth circle.
For example, based on the center coordinates Oa of the azimuth circle and the center coordinates O of the newly obtained azimuth circle, an error azimuth vector or the like between the center coordinates is calculated, and the traveling azimuth in the actual running thereafter is corrected. do. However, in this case, the actual traveling must be interrupted and the rotating traveling must be performed, which imposes a heavy burden on the driver and is not practical.

そこで、特開昭63-128222号公報にあるように、車両
の方位変化量を検出する手段により車両の方位変化量を
検出し、また地磁気方位センサにより方位変化前の地磁
気方位センサの出力と方位変化後の地磁気方位センサの
出力を検出し、これらを比較して旋回をするときに自動
的に方位円の中心座標を求めるものが提案されている。
Therefore, as disclosed in JP-A-63-128222, the azimuth change amount of the vehicle is detected by a means for detecting the azimuth change amount of the vehicle, and the output of the geomagnetic azimuth sensor and the azimuth before the azimuth change are detected by the geomagnetic azimuth sensor. There has been proposed an apparatus that detects the output of a geomagnetic azimuth sensor after a change, compares these outputs, and automatically obtains the center coordinates of an azimuth circle when making a turn.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、こうした従来の装置では、車両の方位
変化量が正確に検出できなければ、地磁気方位センサの
補正も正確に行えず、また、補正のための論理演算も複
雑で、車両に搭載しているCPUではその論理演算が困難
であると言う問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional device, if the amount of change in the direction of the vehicle cannot be accurately detected, the correction of the geomagnetic direction sensor cannot be performed accurately, and the logical operation for the correction is not performed. There is a problem that it is complicated and the logical operation is difficult with the CPU mounted on the vehicle.

そこで本発明は上記の課題を解決することを目的と
し、簡単な構成で正確に進行方位の補正を行うことがで
きる地磁気方位センサの着磁補正装置を提供することに
ある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetization correction device for a geomagnetic azimuth sensor capable of accurately correcting a traveling azimuth with a simple configuration, with the object of solving the above-described problems.

[課題を解決するための手段] かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するた
めの手段として次の構成を取った。即ち、第1図に例示
する如く、 移動体に取り付けられ、地磁気の方位を直交するX,Y
成分にて検出する地磁気方位センサM1により検出したX,
Yデータの座標の軌跡が描く方位円の中心座標に基づい
て、前記地磁気の方位を補正する地磁気方位センサの着
磁補正装置において、 前記移動体の旋回方向を検出する旋回方向検出手段M2
と、 前記移動体の旋回時に、前記X,Yデータが描く方位円
上で方位円半径分だけ離れた2組のX,Yデータを算出す
るデータ算出手段M3と、 該データ算出手段M3により算出された2組のX,Yデー
タ及び前記旋回方向検出手段M2により検出された前記旋
回方向に基づいて前記旋回時の方位円の中心座標を算出
する中心座標算出手段M4と、 を備えたことを特徴とする地磁気方位センサの着磁補
正装置の構成がそれである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the object, the present invention has the following configuration as means for solving the problems. That is, as illustrated in FIG.
X detected by the geomagnetic azimuth sensor M1
In a magnetization correction device for a geomagnetic azimuth sensor for correcting the azimuth of the terrestrial magnetism based on the center coordinates of the azimuth circle drawn by the locus of the coordinates of the Y data, a turning direction detecting means M2 for detecting a turning direction of the moving body.
And a data calculating means M3 for calculating two sets of X, Y data separated by the azimuth radius on the azimuth circle drawn by the X, Y data when the moving body turns, calculated by the data calculating means M3 Center coordinate calculating means M4 for calculating the center coordinates of the azimuth circle at the time of turning based on the two sets of X, Y data thus obtained and the turning direction detected by the turning direction detecting means M2. This is the characteristic configuration of the magnetization correction device of the terrestrial magnetism sensor.

[作用] 前記構成を有する地磁気方位センサの着磁補正装置
は、地磁気方位センサM1が移動体に取り付けられ、地磁
気の方位を直交するX,Y成分にて検出し、旋回方向検出
手段M2が移動体の旋回方向を検出する。そして、データ
算出手段M3が移動体の旋回時に、前記X,Yデータの座標
の軌跡が描く方位円上で方位円半径分だけ離れた2組の
X,Yデータを算出し、中心座標算出手段M4がデータ算出
手段M3により算出された2組のX,Yデータ及び旋回方向
検出手段M2により検出された旋回方向に基づいて旋回時
の方位円の中心座標を算出する。この算出した中心座標
に基づいて、前記地磁気の方位を補正する。これによ
り、簡単な構成であっても正確な補正を行うことができ
る。
[Operation] In the magnetization correction device for a terrestrial magnetism sensor having the above configuration, a terrestrial magnetism sensor M1 is attached to a moving body, detects the azimuth of the terrestrial magnetism by orthogonal X and Y components, and the turning direction detecting means M2 moves. Detect the body turning direction. Then, when the data calculating means M3 turns the moving body, two sets of azimuth circles separated by the azimuth circle radius on the azimuth circle drawn by the trajectory of the coordinates of the X, Y data
X, Y data is calculated, and the center coordinate calculating means M4 calculates the azimuth circle at the time of turning based on the two sets of X, Y data calculated by the data calculating means M3 and the turning direction detected by the turning direction detecting means M2. Calculate center coordinates. The azimuth of the geomagnetism is corrected based on the calculated center coordinates. Thus, accurate correction can be performed even with a simple configuration.

[実施例] 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第2図は本発明の一実施例である地磁気方位センサの
着磁補正装置の概略構成図である。1は地磁気の方位を
直交するX,Y成分にて検出する地磁気方位センサであ
り、本実施例では、移動体としての車両に搭載されてい
る。この地磁気方位センサ1は、本実施例ではフラック
スゲート型のものであり、第3図に示すように、強磁性
体の磁心2に励磁巻線4、及び互いに直交するように出
力巻線6,8がそれぞれ巻かれている。励磁巻線4には、
交流回路10により所定周波数の励磁電流が供給され、出
力巻線6,8からは磁心2の磁界に比例したX,Yデータとし
ての電圧信号Vx,Vyが誘起されるように構成されてい
る。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a magnetization correction device for a geomagnetic bearing sensor according to one embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a geomagnetic azimuth sensor for detecting the azimuth of terrestrial magnetism by orthogonal X and Y components, and is mounted on a vehicle as a moving body in the present embodiment. In this embodiment, the geomagnetic direction sensor 1 is of a flux gate type. As shown in FIG. 3, an exciting winding 4 is provided on a ferromagnetic core 2 and an output winding 6 is provided so as to be orthogonal to each other. 8 are each wound. The excitation winding 4 has
An exciting current of a predetermined frequency is supplied by the AC circuit 10, and voltage signals Vx and Vy as X and Y data proportional to the magnetic field of the magnetic core 2 are induced from the output windings 6 and 8.

この地磁気方位センサ1からの電圧信号Vx,Vyは、車
両を一回転させると、第4図に示すように、その軌跡が
半径Rの方位円を描く。また、この方位円上で互いに方
位円半径Rだけ離れた位置にある2点の座標が既知であ
ると、その方位円の中心座標O(Xo,Yo)は、以下のよ
うな手順で求められる。
The voltage signals Vx and Vy from the terrestrial magnetic azimuth sensor 1 draw a trajectory circle with a radius R as shown in FIG. If the coordinates of two points on the azimuth circle that are separated from each other by the azimuth radius R are known, the center coordinates O (Xo, Yo) of the azimuth circle can be obtained by the following procedure. .

方位円半径R分だけ離れた2点をa,bとし、この2点
には以下の関係がある。
Two points separated by an azimuth radius R are a and b, and the two points have the following relationship.

(Xb-Xa)2+(Yb-Ya)2=R2 その2点a,bの中点をcとすると、その座標は、((X
a+Xb)/2,(Ya+Yb/2)となる。e点は、c点を通りY
軸に平行な直線と、O点を通りX軸に平行な直線の交点
であり、その座標は、((Xa+Xb)/2,Yo)となる。そ
して、f点はa点を通りY軸に平行な直線と、b点とを
通りX軸に平行な直線の交点であり、その座標は、(X
a,Yb)となる。また、三角形aboは一辺の長さが方位円
半径Rに等しい正三角形である。
(Xb-Xa) 2 + (Yb-Ya) 2 = R 2 Assuming that the middle point between the two points a and b is c, the coordinates are ((X
a + Xb) / 2, (Ya + Yb / 2). Point e passes point c and Y
It is the intersection of a straight line parallel to the axis and a straight line parallel to the X axis passing through the point O, and the coordinates are ((Xa + Xb) / 2, Yo). The point f is the intersection of a straight line passing through the point a and parallel to the Y-axis and a straight line passing through the point b and parallel to the X-axis.
a, Yb). The triangle abo is an equilateral triangle whose one side length is equal to the azimuth radius R.

ここで、直角三角形abf及び直角三角形oceを考える。
このとき、線分afと線分ceは、共にY軸に対して平行で
あるため、∠baf=∠bceとなる。また、三角形の内角の
和は、180°であり、∠bco=∠bce+∠eco=90°である
ので、∠bce=∠coeが成り立つ。よって、直角三角形ab
fと直角三角形oceとは相似であることが解る。
Here, the right triangle abf and the right triangle oce are considered.
At this time, since the line segment af and the line segment ce are both parallel to the Y axis, ∠baf = ∠bce. The sum of the interior angles of the triangle is 180 ° and ∠bco = ∠bce + ∠eco = 90 °, so that ∠bce = ∠coe holds. Therefore, the right triangle ab
It turns out that f and the right triangle oce are similar.

一方、三角形aboは、正三角形であるため、 が言える。従って、直角三角形oceは、直角三角形abf
の大きさであることが解る。
On the other hand, since the triangle abo is an equilateral triangle, Can be said. Therefore, the right triangle oce is the right triangle abf
of It turns out that it is the size of.

以上より、下記関係が導かれる。 From the above, the following relationship is derived.

更に、第4図において、点aから点b方向に右旋回し
て移動した場合には、データの大きさを考慮して、方位
円の中心座標O(Xo,Yo)は下記式により導かれる。
Further, in FIG. 4, when the vehicle turns rightward from the point a in the direction of the point b, the center coordinate O (Xo, Yo) of the azimuth circle is derived by the following equation in consideration of the size of the data. .

逆に点bから点a方向に左旋回して移動した場合に
は、データの大きさを考慮して、方位円の中心座標O
(Xo,Yo)は下記式により導かれる。
Conversely, when the vehicle turns left from point b in the direction of point a, the center coordinate O of the azimuth circle is determined in consideration of the size of the data.
(Xo, Yo) is derived by the following equation.

以上の結果から、点a(Xa,Ya)をスタート点座標(X
s,Ys)に置き換え、点b(Xb,Yb)をエンド点座標(Xe,
Ye)に置き換えると、以下式のように表せる。
From the above results, the point a (Xa, Ya) is set to the start point coordinate (X
s, Ys) and replace the point b (Xb, Yb) with the end point coordinates (Xe,
Ye), it can be expressed as the following equation.

となる。 Becomes

また、12は旋回方向検出手段M2としての旋回方向検出
センサで、車両の旋回方向が右廻りか左廻りかを検出す
るものであり、ウィンカのターンジクナル、車輪セン
サ、ステアリングセンサ若しくはジャイロ等により構成
すればよい。
Reference numeral 12 denotes a turning direction detection sensor as turning direction detecting means M2, which detects whether the turning direction of the vehicle is clockwise or counterclockwise, and is constituted by a turn signal of a blinker, a wheel sensor, a steering sensor, a gyro, or the like. I just need.

14は地図メモリで、コンパクトディスク等の大容量の
記憶装置で構成されている。この地図メモリ4には、地
図情報、例えば東京都や愛知県あるいは東海地方などの
所定範囲の地図情報が、図示しないCRTの表示画面に表
示されるページ毎に記憶されている。この地図情報とし
ては、道路形状、道路幅、道路名、建物、地名、地形な
どの地図を再生するためのデータ、更に、その地点の地
磁気偏角データ、地磁気強度データ等である。
Reference numeral 14 denotes a map memory, which comprises a large-capacity storage device such as a compact disk. The map memory 4 stores map information, for example, map information of a predetermined range such as Tokyo, Aichi or Tokai region for each page displayed on a display screen of a CRT (not shown). The map information includes data for reproducing a map such as a road shape, a road width, a road name, a building, a place name, and terrain, as well as geomagnetic declination data and geomagnetic intensity data at that point.

これらの地磁気方位センサ1、旋回方向検出センサ1
2、地図メモリ14は、各々電子制御回路20に接続されて
いる。この電子制御回路20は、周知のCPU22、制御用の
プログラムやデータを予め格納するROM24、読み書き可
能なRAM26に、入出力回路28がコモンバス30を介して相
互に接続されて構成されている。CPU22は、地磁気方位
センサ1、旋回方向検出センサ12、地図メモリ14からの
信号を入出力回路28を介して入力し、これらの信号、RO
M24、RAM26内のプログラムやデータ等に基づいてCPU22
は、後述する補正処理を実行する。
These geomagnetic direction sensor 1 and turning direction detection sensor 1
2. The map memory 14 is connected to the electronic control circuit 20. The electronic control circuit 20 includes a well-known CPU 22, a ROM 24 for storing control programs and data in advance, and a readable / writable RAM 26, and an input / output circuit 28 connected to each other via a common bus 30. The CPU 22 inputs signals from the geomagnetic azimuth sensor 1, the turning direction detection sensor 12, and the map memory 14 via the input / output circuit 28, and these signals, RO
M22, CPU 22 based on programs and data in RAM 26
Executes a correction process described later.

前記電子制御回路20は、図示しない電源スイッチがオ
ンされると、ROM24に予め設定されたプログラムに従っ
て、CPU22が演算処理を実行開始する。
When a power switch (not shown) is turned on, the CPU 22 of the electronic control circuit 20 starts executing arithmetic processing according to a program preset in the ROM 24.

次に、電子制御回路20で行われるこの補正制御処理に
ついて、第5図〜第7図に示すフローチャートによって
説明する。
Next, the correction control process performed by the electronic control circuit 20 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.

まず、第5図に示すように、方位円半径Rを求めるた
めに、車両を一回転して、地磁気方位センサ1からの信
号Vx,Vyの座標の軌跡により方位円を描かせる。この方
位円の中心座標Oを求めて旋回補正する(ステップ10
0)。そして、この方位円の半径を予め方位円半径Rと
して格納する(ステップ110)。
First, as shown in FIG. 5, in order to obtain the azimuth circle radius R, the vehicle is rotated once to draw an azimuth circle based on the locus of the coordinates of the signals Vx and Vy from the geomagnetic azimuth sensor 1. The turning coordinate is obtained by obtaining the center coordinate O of this azimuth circle (step 10).
0). Then, the radius of the azimuth circle is stored in advance as the azimuth circle radius R (step 110).

方位円半径Rの算出は、この場合に限らず、第6図に
示すように、運転者により、走行に移る前に、予め現在
の車両の位置を設定する(ステップ150)。次に、この
設定された現在位置に基づいて、その現在位置に対応し
た地磁気強度データを、地図メモリ14から読み込む(ス
テップ160)。そして、読み込んだ地磁気強度データか
らその位置での方位円半径Rを算出する(ステップ17
0)。即ち、その位置での地磁気強度Heに応じて信号Vx,
Vyの大きさが変化し、地磁気強度Heに比例するからであ
り、下記関係が成り立つ。
The calculation of the azimuth circle radius R is not limited to this case. As shown in FIG. 6, the driver sets the current vehicle position before moving on (step 150). Next, based on the set current position, geomagnetic intensity data corresponding to the current position is read from the map memory 14 (step 160). Then, the azimuth circle radius R at that position is calculated from the read geomagnetic intensity data (step 17).
0). That is, according to the geomagnetic intensity He at that position, the signal Vx,
This is because the magnitude of Vy changes and is proportional to the geomagnetic intensity He, and the following relationship holds.

R=K×He Vx2+Vy2=R2 そして、この算出した値を方位円半径Rとして格納す
る(ステップ180)。
R = K × He Vx 2 + Vy 2 = R 2 The calculated value is stored as the azimuth circle radius R (step 180).

次に、実走行が開始されて、前述した処理の実行によ
り求めた方位円の中心座標に基づいて、地磁気方位セン
サ1からの信号Vx,Vyを補正して(ステップ100)、その
状態での車両の進行方位を算出する。車両が道路を走行
すると、橋梁、建築物あるいはガードレール等の影響、
電車踏切等の通過若しくは車両の新たな着磁等の影響な
どの地磁気以外の磁界の影響を受けて、前述した方位円
の中心座標がオフセットされる場合がある。そこで、車
両の走行中のこのような影響で、前記処理により算出し
た方位円の中心座標に基づいて進行方位を算出すると、
進行方位に誤差が生じる。
Next, the actual running is started, and the signals Vx and Vy from the geomagnetic direction sensor 1 are corrected based on the center coordinates of the azimuth circle obtained by executing the above-described processing (step 100). Calculate the traveling direction of the vehicle. When a vehicle travels on a road, the effects of bridges, buildings or guardrails,
The center coordinates of the above-described azimuth circle may be offset by the influence of a magnetic field other than the geomagnetism such as a train crossing or the like or a new magnetization of a vehicle. Therefore, when the traveling direction is calculated based on the center coordinates of the azimuth circle calculated by the above-described process due to such an influence during traveling of the vehicle,
An error occurs in the traveling direction.

そこで、第7図に示すように、実走行中に、着磁補正
処理を実行する。まず、実走行中に車両が旋回を開始し
たか否かを判定する(ステップ200)。これは、地磁気
方位センサ1により検出される進行方位が変化したか否
か、若しくは左右車輪間に速度差が生じた否か等により
判定する。旋回が開始されていないときには、一旦本処
理を終了し、旋回が開始されたと判定されたときには、
一旦、エンド点算出値αを最大の値とし、また、このと
きの地磁気方位センサ1により検出される信号Vx,Vyに
応じた座標値をスタート点X,Yデータ(Xs,Ys)として記
憶する(ステップ210)。
Therefore, as shown in FIG. 7, a magnetization correction process is executed during actual running. First, it is determined whether or not the vehicle has started turning during actual running (step 200). This is determined by whether or not the traveling direction detected by the geomagnetic direction sensor 1 has changed, or whether or not a speed difference has occurred between the left and right wheels. When the turning has not been started, the present process is temporarily terminated, and when it is determined that the turning has been started,
The end point calculation value α is temporarily set to the maximum value, and the coordinate values corresponding to the signals Vx and Vy detected by the geomagnetic azimuth sensor 1 at this time are stored as start point X and Y data (Xs, Ys). (Step 210).

そして、旋回方向が同じか否かを左右車輪間に生じて
いた速度差が逆になったか否か等により判定する(ステ
ップ220)。これは、本補正処理中に車両の進行方向
が、例えば右方向から左方向に変化した場合には、以下
の処理を適正に実行できなくなるので、旋回方向が逆に
なった場合には、一旦、本処理を終了する。旋回方向が
同じであると判定したときには、一定のサンプリング周
期で読み込まれる地磁気方位センサ1から出力される信
号Vx,Vyに応じた中間点X,Yデータ(Xi,Yi)を記憶する
(ステップ230)。
Then, it is determined whether or not the turning directions are the same based on whether or not the speed difference between the left and right wheels has been reversed (step 220). This is because if the traveling direction of the vehicle changes from the right to the left during the correction process, for example, the following process cannot be executed properly. Then, the present process ends. If it is determined that the turning directions are the same, the intermediate point X, Y data (Xi, Yi) corresponding to the signals Vx, Vy output from the geomagnetic azimuth sensor 1 read at a fixed sampling cycle is stored (step 230). ).

次に、ステップ210の処理により算出したスタート点
データ(Xs,Ys)と、ステップ230の処理により求めた中
間点X,Yデータ(Xi,Yi)とから下記算出式により距離の
差βを算出する。
Next, a distance difference β is calculated from the start point data (Xs, Ys) calculated in step 210 and the intermediate point X, Y data (Xi, Yi) calculated in step 230 by the following calculation formula. I do.

β=|(Xi-Xs)2+(Yi-Ys)2−R2| 即ち、スタート点X,Yデータ(Xs,Ys)と中間点X,Yデ
ータ(Xi,Yi)とから、スタート点と現在位置とが丁度
方位円半径Rの距離だけ離れていると距離の差βはOと
なる。
β = | (Xi−Xs) 2 + (Yi−Ys) 2 −R 2 | That is, the start point is obtained from the start point X, Y data (Xs, Ys) and the intermediate point X, Y data (Xi, Yi). If the current position and the current position are exactly separated by the distance of the azimuth circle radius R, the distance difference β becomes O.

続いて、この距離の差βがエンド点算出値αよりも小
さいか否かを判定する(ステップ250)。最初は、エン
ド点算出値α最大値であるので、距離の差βはエンド点
算出値αよりも小さいので、エンド点算出値αに距離の
差βの値を格納する。また、中間点X,Yデータ(Xi,Yi)
の値をエンド点X,Yデータ(Xe,Ye)に格納する(ステッ
プ260)。そして、前記ステップ220以下の処理を繰り返
し実行して、サンプリング周期毎に中間点X,Yデータ(X
i,Yi)を格納し、ステップ240,250の処理により、距離
の差βが前回の値よりも大きくなったときには、現在位
置が方位円半径Rの位置にまで達したと判定する。
Subsequently, it is determined whether or not the distance difference β is smaller than the end point calculation value α (step 250). At first, since the end point calculation value α is the maximum value, the distance difference β is smaller than the end point calculation value α, so the value of the distance difference β is stored in the end point calculation value α. Also, the midpoint X, Y data (Xi, Yi)
Is stored in the end point X, Y data (Xe, Ye) (step 260). Then, the processing after step 220 is repeatedly executed, and the intermediate point X, Y data (X
i, Yi), and when the distance difference β becomes larger than the previous value through the processing of steps 240 and 250, it is determined that the current position has reached the position of the azimuth circle radius R.

次に、エンド点算出値αが予め設定された許容誤差γ
以下か否かを判定する(ステップ270)。この許容誤差
γとは、前記処理により算出したエンド点X,Yデータ(X
e,Ye)の位置が含んでいる誤差量に対応した値であり、
以後の補正を実行できるのかを判定するためのものであ
る。エンド点算出値αが許容誤差γよりも大きいと、適
正な補正ができないと判断して、一旦本処理を終了す
る。また、エンド点算出値αが許容誤差γ以下である
と、スタート点(Xs,Ys)とエンド点(Xe,Ye)とは誤差
の範囲内で方位円半径R分だけ離れていると判断して、
車両の旋回方向が右であるか否かを、旋回方向検出セン
サ12により検出される旋回方向によって判定する(ステ
ップ280)。
Next, the end point calculation value α is set to a predetermined allowable error γ.
It is determined whether or not it is below (step 270). The allowable error γ is the end point X, Y data (X
e, Ye) is a value corresponding to the error amount included in the position,
This is to determine whether the subsequent correction can be performed. If the end point calculation value α is larger than the allowable error γ, it is determined that appropriate correction cannot be performed, and the present process is ended once. If the end point calculation value α is equal to or smaller than the allowable error γ, it is determined that the start point (Xs, Ys) and the end point (Xe, Ye) are separated by the azimuth circle radius R within the range of the error. hand,
Whether the turning direction of the vehicle is right or not is determined based on the turning direction detected by the turning direction detection sensor 12 (step 280).

そして、旋回方向が右方向である場合には、スタート
点X,Yデータ(Xs,Ys)とエンド点X,Yデータ(Xe,Ye)と
に基づいて、前述した下記右旋回時の算出式によって方
位円の中心座標O(Xo,Yo)を算出する(ステップ29
0)。
When the turning direction is the right direction, the above-described calculation at the time of the right turn described above is performed based on the start point X, Y data (Xs, Ys) and the end point X, Y data (Xe, Ye). The center coordinate O (Xo, Yo) of the azimuth circle is calculated by the equation (step 29).
0).

また、旋回方向が左方向である場合には、スタート点
X,Yデータ(Xs,Ys)とエンド点X,Yデータ(Xe,Ye)とに
基づいて、前述した下記左旋回時の算出式によって中心
座標O(Xo,Yo)を算出する(ステップ300)。
When the turning direction is the left direction, the starting point
Based on the X, Y data (Xs, Ys) and the end point X, Y data (Xe, Ye), the center coordinate O (Xo, Yo) is calculated by the above-described calculation formula at the time of the left turn (step 300). ).

ステップ290,300の処理を実行すると一旦本補正処理
を終了する。尚、ステップ200から270の処理の実行がデ
ータ算出手段M3として働き、ステップ280から300の処理
の実行が中心座標算出手段M4として働く。
Once the processing of steps 290 and 300 is executed, the correction processing is once ended. The execution of the processing of steps 200 to 270 functions as the data calculation means M3, and the execution of the processing of steps 280 to 300 functions as the center coordinate calculation means M4.

こうして算出した中心座標O(Xo,Yo)に基づいて、
地磁気方位センサ1から出力される信号Vx,Vyを補正し
て進行方位を検出する。また、旋回する場合に、60°以
上であれば、スタート点エンド点が求められるので、第
8図、第9図に示すように、直角な道路を左折する場合
のように、90°の旋回であれば、その範囲内で、サンプ
リング周期毎にそれぞれのスタート点a1,a2,a3…及びエ
ンド点b1,b2,b3…を算出し、前記処理を複数回実行し
て、それぞれの方位円の中心座標を算出する。そして、
その中心座標の平均値を算出することによって、例え
ば、瞬間的な磁気外乱を取り除き、より精度の高い中心
座標を算出することができる。
Based on the center coordinates O (Xo, Yo) calculated in this way,
The traveling direction is detected by correcting the signals Vx and Vy output from the geomagnetic direction sensor 1. When turning, if the angle is 60 ° or more, the start point and the end point are obtained. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, a 90 ° turn is required as in the case of turning left on a right-angled road. Then, within that range, the respective start points a1, a2, a3 ... and the end points b1, b2, b3 ... are calculated for each sampling cycle, and the above-described processing is executed a plurality of times to calculate the respective azimuth circles. Calculate center coordinates. And
By calculating the average value of the center coordinates, for example, instantaneous magnetic disturbance can be removed, and more accurate center coordinates can be calculated.

前述した如く、本実施例の地磁気方位センサの着磁補
正装置は、方位円半径Rだけ離れたスタート点エンド点
の2組のX,Yデータに基づいて、旋回方向に応じた算出
式を用いて、方位円の中心座標を算出する。
As described above, the magnetization correction device of the terrestrial magnetism sensor of the present embodiment uses the calculation formula according to the turning direction based on two sets of X and Y data of the start point and the end point separated by the azimuth radius R. To calculate the center coordinates of the azimuth circle.

従って、車両の方位を検出して方位変化量等を求める
必要がなく、旋回方向を判断して、簡単な算出式で方位
円の中心座標を算出できる。また、この算出にあたって
も、例えば、距離の差βも2乗値で算出すればよく、乗
算、減算等のみで算出できる。
Therefore, there is no need to detect the azimuth of the vehicle to obtain the azimuth change amount and the like, and it is possible to determine the turning direction and calculate the center coordinates of the azimuth circle using a simple calculation formula. Also, in this calculation, for example, the distance difference β may be calculated as a square value, and can be calculated only by multiplication, subtraction, or the like.

以上本発明はこの様な実施例に何等限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々な
る態様で実施し得る。
As described above, the present invention is not limited to such embodiments at all, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明の地磁気方位センサの着磁
補正装置は、車両の方位を検出して方位変化量等を求め
る必要がなく、旋回方向を判断して、また、乗算、減算
等のみで座標を算出できると共に、簡単な算出式で方位
円の中心座標を算出できるので、装置が簡単になり、車
載用CPUであっても進行方位の十分な補正ができると言
う効果を奏する。
[Effects of the Invention] As described above in detail, the magnetization correction device for a geomagnetic azimuth sensor of the present invention does not need to detect the azimuth of the vehicle to obtain the azimuth change amount and the like, determine the turning direction, It is said that the coordinates can be calculated only by multiplication, subtraction, etc., and the center coordinates of the azimuth circle can be calculated with a simple calculation formula, so that the device is simplified, and it is possible to sufficiently correct the traveling direction even with an in-vehicle CPU. It works.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の地磁気方位センサの着磁補正装置の基
本的構成を例示するブロック図、第2図は本実施例の地
磁気方位センサの着磁補正装置の概略構成図、第3図は
本実施例の地磁気方位センサの概略構成図、第4図は方
位円上の方位円半径分離れた2組の点の関係を説明する
説明図、第5図は本実施例の電子制御回路で行われる旋
回補正処理を示すフローチャート、第6図は同様に本実
施例の半径算出処理を示すフローチャート、第7図は同
様に本実施例の着磁補正処理を示すフローチャート、第
8図は道路を左折する場合の説明図、第9図は左折時の
複数の方位円の中心座標を算出する場合の説明図、第10
図は着磁により方位円の中心座標が変化する場合の説明
図である。 M1,1……地磁気方位センサ M2……旋回方向検出手段、M3……データ算出手段 M4……中心座標算出手段 12……旋回方向検出センサ、20……電子制御回路
FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration of a magnetization correction device for a geomagnetic azimuth sensor of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a magnetization correction device for a geomagnetic azimuth sensor of the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the geomagnetic direction sensor of the present embodiment, FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a relationship between two sets of points separated by an azimuth circle radius on an azimuth circle, and FIG. 5 is an electronic control circuit of the embodiment. 6 is a flowchart showing a radius calculation process of the present embodiment, FIG. 6 is a flowchart showing a magnetization correction process of the present embodiment, and FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram for a left turn, and FIG. 9 is an explanatory diagram for calculating center coordinates of a plurality of azimuth circles at the time of a left turn.
The figure is an explanatory diagram when the center coordinates of the azimuth circle change due to magnetization. M1,1… geomagnetic direction sensor M2… turning direction detecting means, M3… data calculating means M4… center coordinate calculating means 12… turning direction detecting sensor, 20… electronic control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 徹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 梅田 幸彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−38607(JP,A) 特開 昭63−94109(JP,A) 特開 昭63−94108(JP,A) 特開 昭59−100812(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01C 17/38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tohru Ito 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yukihiko Umeda 1 Toyota Town Toyota City, Toyota City Inside Toyota Motor Corporation ( 56) References JP-A-64-38607 (JP, A) JP-A-63-94109 (JP, A) JP-A-63-94108 (JP, A) JP-A-59-100812 (JP, A) (58) ) Surveyed field (Int.Cl. 6 , DB name) G01C 17/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】移動体に取り付けられ、地磁気の方位を直
交するX,Y成分にて検出する地磁気方位センサにより検
出したX,Yデータの座標の軌跡が描く方位円の中心座標
に基づいて、前記地磁気の方位を補正する地磁気方位セ
ンサの着磁補正装置において、 前記移動体の旋回方向を検出する旋回方向検出手段と、 前記移動体の旋回時に、前記X,Yデータが描く方位円上
で方位円半径分だけ離れた2組のX,Yデータを算出する
データ算出手段と、 該データ算出手段により算出された2組のX,Yデータ及
び前記旋回方向検出手段により検出された前記旋回方向
に基づいて前記旋回時の方位円の中心座標を算出する中
心座標算出手段と、 を備えたことを特徴とする地磁気方位センサの着磁補正
装置。
1. A method according to claim 1, further comprising the step of: detecting a trajectory of X, Y data detected by a geomagnetic azimuth sensor which is attached to a moving body and detects an azimuth of geomagnetism by orthogonal X, Y components, based on a center coordinate of an azimuth circle. In the magnetization correction device for a terrestrial magnetism sensor that corrects the azimuth of terrestrial magnetism, a turning direction detecting unit that detects a turning direction of the moving body, and when the moving body turns, on the azimuth circle drawn by the X, Y data. Data calculating means for calculating two sets of X and Y data separated by the azimuth circle radius; two sets of X and Y data calculated by the data calculating means and the turning direction detected by the turning direction detecting means And a center coordinate calculating means for calculating center coordinates of the azimuth circle at the time of turning based on:
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