JPH01145518A - 移動体用方位検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、移動体用方位検出装置に関するものであり
、特に、方位検出装置が搭載された移動体を回転させる
ことなく、現在の移動体の方位を的確に知ることができ
る移動体用方位検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は、従来の移動体用方位検出装置を示すブロック
図である。この第４図において、地磁気センサ（４１）
は、例えば車両のような移動体の適所に設けられている
。この地磁気センサ（４１）からの出力Ｅｘ、Ｅｙは、
それぞれに、第１、第２　Ａ／Ｄコンバータ（４２）、
（４３）で対応のデジタル信号に変換されてからマイク
ロコンピュータ（４４）に印加されるものである。

第５図は、前記地磁気センサ（４１）からの出力につい
ての説明図である。いま、Ｘｏ力方向向いている移動体
く車体）と地磁気Ｈとの間の角度がθ、地磁気Ｔ’ｌの
絶対値が回、車体に対する着磁が交であるものとすると
、地磁気センサ（４１）からの出力のＸ成分Ｅｘおよび
ｙ成分Ｅｙは次式で表される。

Ｅｘ＝ｌＨｌｃｏｓθ＋Ｘ。

Ｅｙ＝ｌＩ（ｌｓｉｎθ＋ｙ いま、交−〇であるものとすると、ｊａｎ”Ｅｙ／Ｅｘ
なる関係よりθを求めることができる。しかしながら、
実際にはＸ≠０であることから、このＸに基づく成分を
打ち消すような補正をすることが必要である。

第６図は、移動体く車体）に対する着磁の有無に依存す
る、前記移動体が１回転したときの軌跡の例示図である
。いま、移動体に着磁がないとき、即ちＸ＝０であると
きに移動体が１回転したものとすると、実線で示すよう
な、水平軸Ｅｘと垂直軸Ｅｙとの交点である原点（０，
０）を中心とする円形の軌跡が得られる。ここで、ＩＨ
Ｉ　＝　Ｒとされる。これに対して、文≠０であるとき
には、原点（０、Ｏ）からベクトル量でＸだけ荒れた座
標点（ｘ、ｙ）を中心とする点線で示すような円形の軌
跡が得られる。

なお、このときの中心としての座標点（ｘ、ｙ）は、従
来は、マイクロコンピュータ（４４）で求めるのが普通
であった。そして、前記された点線の円形軌跡の中心座
標点（ｘ、ｙ）を基準として、移動体の真の方位を求め
るようにされていた。いま、地磁気センサ（４１）から
の出力が（Ｅｘｘ、Ｅｙｙ）であるものとすると、 θ＝　ｔａＩｒ’　（Ｅｙｙ　　ｙ）／　（Ｅｘｘ　−
ｘ）なる関係式に基づいて、真の方位θが求められるよ
うにされていた。

このようにして、従来は、移動体の着磁の状態が変化し
て方位の誤差が生じたときには、周囲に磁界の乱れがな
い平地部分に移動体を移動させ、この移動体を円形状に
回転させることにより、その中心座標点（ｘ、ｙ）を求
め、これを新しい円形の中心として移動体の真の方位を
求めるようにしていた。

しかるに、移動体を回転させるときには、前述されたよ
うに、或る程度の広さの、周囲に磁界の乱れがない平地
部分が必要であるが、例えば市街地においては、このよ
うな平地部分を見付けることは困碓であり、これに加え
て、移動体を回転さぜるときに物損事故や人身事故を起
こしたりする恐れがある。

［発明が解決しようとする開運点］ 従来の移動体用方位検出装置は以上のように構成され、
動作するものであるから、その方位に誤差を生じたとき
に、移動体を回転させるための適当な平地部分を見付け
なければならず、更に、その回転の際に種々の事故が起
きる恐れがあるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、移動体を回転させることを必要とせず、その
直線的な移動経路上を移動しているときに、搭載された
地磁気センサからの出力を平均化することにより、磁界
の多少の乱れに拘わらず、蓄積されている地図データに
基づいて移動体の方位を計算して、これらを比較　照合
することにより、或る対象の円形の中心Ｆｉ環点を求め
るようにされた移動体用方位検出装置を得ることを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る移動体用方位検出装置は、移動体の適所
に付設された地磁気センサ、前記移動体の移動距離を検
知する距離センサ、所要の地図情報を記憶する地図デー
タ記憶部、所望の演算機能をもつマイクロコンピュータ
からなるものである。

［作用］ この発明においては、前記地図データ記憶部からの道路
情報の直線近似経路内の或る所定の部分における前記地
磁気センサの出力を平均し或る所定の半径Ｒを有する円
の中心座標（Ｅｘ０、Ｅｙ０）を求めること、前記直線
近似経路の両端のノード座標値に基づき当該直線近似経
路の傾斜θを計算すること、中心座標が（Ｅｘ０、Ｅｙ
０）で半径がＲの円と、前記座標（Ｅ　ｘｏ、　Ｅ　ｙ
ｏ）から傾斜θをもって引いた直線との交点（Ｃｘ、Ｃ
ｙ）を求めること、および前記（Ｃｘ、Ｃｙ）と前記地
磁気センサからの２個の出力とに基づいて移動体の真の
方位を計算すること、の諸機能を果たすようにされる。

［実施例］ 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である移動体用方位検出装置
を示すブロック図である。この第１図において、地磁気
センサ（１１）は、例えば車両のような移動体の適所に
設けられている。この地磁気センサ（１１）からの出力
Ｅｘ、Ｅｙは、それぞれに、第１、第２Ａ／Ｄコンバー
タ（１２）、（１３）で対応のデジタル信号に変換され
てがらマイクロコンピュータ（１４）に印加されるもの
である。なお、このマイクロコンピュータ（１４）には
、移動体の距離を知るための距離センサ（１５）と、移
動体の移動経路に関する地図データを記憶する地図デー
タ記憶部（１６）とが付設されている。また、このマイ
クロコンピュータ（１４）には、或る所定の演算機能を
果たすための第１、第２、第３、第４演算機能部（１４
Δ）、（１４Ｂ）、（１４Ｃ）、（１４Ｄ）が含まれて
いる。

第２図は、前記地図データ記憶部（１６）（第１図）に
記憶されている地図上の移動経路を部分的に直線近似す
る例示図であって、ここでは、２本の直線近似部（Ａ−
Ｂ）および（Ｂ−Ｃ）が示されている。

第３図は、上記実施例の動作を説明するための例示図で
ある。その中の第３１２１（八）についてみると、いま
、移動体が前記第２図における直線近似部（Ａ　−Ｂ　
）上を移動しているものとして、その中の或る所定の区
間ｄにおいて連続的に得られる地磁気センサ（１１）か
らの出力（Ｅｘ、Ｅｙ）の平均値（Ｅｘ０、Ｅｙ０）を
求め、これを中心座標値とする半径Ｒの円を描く。ここ
に、 Ｅｘ＝Ｒｃｏｓθ Ｅｙ＝Ｒｓｉｎθ なる関係が成立する。

次に、前記直線近似部（Ａ　−Ｂ　）の両端のノードＡ
およびＢの座標値（ｘ＋、ｙ＋）および（Ｘ２、ｙ２）
の読み収りを、マイクロコンピュータ（１４）が行って
、θｏ−ｊａｎ’　（Ｘ２　　ｘ＋）／　（ｙｚ　　Ｙ
ｌ）なる計算をして、その結果としてのθ。がとられる
ように、座標値（Ｅ　ｘｏ、　Ｅ　ｙｏ）から直線を引
く。

そして、この直線と半径Ｒの円との交点Ｐ　（Ｃｘ。

Ｃｙ）を求める。

次いで、第３図（［１）に示されるように、地磁気セン
サ（１１）からの出力が（Ｅにに、　Ｅ　ｙｙ）である
ものとすると、前記交点Ｐ（Ｃｘ、Ｃｙ）との関係によ
り、移動体の真の方位θは、 θ＝ｔｎｆ’（Ｅｙｙ　　Ｃｙ）／（Ｅｘｘ−Ｃｘ）と
して求められる。

［発明の効果コ 以上説明されたように、この発明に係る移動体用方位検
出装置は、移動体の適所に付設された地磁気センサ、前
記移動体の移動距離を検知する距離センサ、所要の地図
情報を記憶する地図データ記憶部、所望の演算機能をも
つマイクロコンピュータから構成されており、前記地図
データ記憶部からの道路情報の直線近似経路内の或る所
定の部分における前記地磁気センサの出力を平均して或
る所定の半径Ｒを有する円の中心座ｔＭ　（Ｅ　ｘｏ　
、　Ｅ　ｙｏ）を求めること、前記直線近似経路の両端
のノード座標値に基づき当該直線近似経路の傾斜θを計
算すること、中心座環が（Ｅｘ０、Ｅｙ０）で半径がＲ
の円と、前記座標（Ｅｘ０、Ｅｙ０）から傾斜θをもっ
て引いた直線との交点（Ｃｘ、Ｃｙ）を求めること、お
よび前記（Ｃｘ、Ｃｙ）と前記地磁気センナからの２個
の出力とに基づいて移動体の真の方位を計算すること、
の諸機能を果たすようにされていることから、移動体を
回転させることを必要とせず、その直線的な移動経路上
を移動しているときに、搭載された地磁気センサからの
出力を平均化することにより、磁界の多少の乱れに拘わ
らず、蓄績されている地図データに基づいて移動体の方
位を計算して、これらを比軸・照合することにより、或
る対象の円形の中心座標点を求めるようにされた移動体
用方位検出装置を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例である移動体用方位検出
装πを示すブロック図、第２図は、上記実施例における
地図データ記憶部に記憶されている地図上の移動経路を
部分的に直線近似する例示図、第３図は、上記実施例の
動作を説明するための例示図、第４図は、従来の移動体
用方位検出装置を示すブロック図、第５図は、前記地磁
気センサ（４１）からの出力についての説明図、第６図
は、上記従来例における、移動体が１回転したときの軌
跡の例示図である。 （１１）は地磁気センサ、（１２〉、（１３）は第１、
第２Ａ／Ｄコンバータ、（１４）はマイクロコンピュー
タ、（１４八）、（１４Ｂ）、（１４Ｃ）、（１４０）
は第１、第２、第３、第４演ｒ１機能部、（１５）は距
離センサ、（１６）は地図データ記憶部。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 旭 篤２図 Ｗ−）３図（Ａ） ＰＩＦ、３図（Ｂ） 軒 昂６図 Ｙ １、事件の表示 昭和６２年特許願第３０１４８５号 ２、発明の名称 ゛移動体用方位検出装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目４番１号
丸の内ビルディング４階 ５、補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書第４頁第１０行目の式を、［θ＝ｊａｎ−
’［（Ｅｙｙ　　ｙ）／（Ｅｘｘ−Ｘ）］Ｊに補正する
。 （２）明細書第８頁第１８行目の式を、「θｏ＝　ｊａ
ｎ−’［（ｘ２ｘ＋）／　（Ｙ２　　ｙ＋）］Ｊに補正
する。 （３）明細書第９頁第７行目の式を、 ［θ＝ｊａｎ−’［（Ｅｙｙ　　Ｃｙ）／（Ｅｘｘ−Ｃ
Ｘ）］Ｊに補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動体の適所に付設された地磁気センサ、前記移
   動体の移動距離を検知する距離センサ、所要の地図情報
   を記憶する地図データ記憶部、所望の演算機能をもつマ
   イクロコンピュータからなる移動体用方位検出装置であ
   って、 前記地図データ記憶部からの道路情報の直線近似経路内
   の或る所定の部分における前記地磁気センサの出力を平
   均して或る所定の半径Ｒを有する円の中心座標（Ｅ＿ｘ
   ＿０、Ｅ＿ｙ＿０）を求めること、前記直線近似経路の
   両端のノード座標値に基づき当該直線近似経路の傾斜θ
   を計算すること、中心座標が（Ｅ＿ｘ＿０、Ｅ＿ｙ＿０
   ）で半径がＲの円と、前記座標（Ｅ＿ｘ＿０、Ｅ＿ｙ＿
   ０）から傾斜θをもって引いた直線との交点（Ｃ＿ｘ、
   Ｃ＿ｙ）を求めること、および前記（Ｃ＿ｘ、Ｃ＿ｙ）
   と前記地磁気センサからの２個の出力とに基づいて移動
   体の真の方位を計算すること、 の諸機能を果たすことを特徴とする移動体用方位検出装
   置。