JPH0138242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両の進行方向を検出する方位検出
装置の、車両の残留磁界補正方法に関するもので
ある。

従来、車両の方位検出装置としては、地磁気検
出センサにより地磁気と車両の残留磁界の和を検
出するものであるが、その残留磁界を一定と考
え、該地磁気検出センサの出力から該残留磁界に
相当する一定値を減算して、該地磁気だけの座標
データを得るものであつた。しかしながら、車両
内部に磁界を発生する残留磁界は、外部の環境変
化により変動するものである。従つて、一定値を
減算するだけでは、地磁気の正確なデータを得ら
れず、また、残留磁界が大幅に変動した場合に
は、上記一定値を調整する必要がある。

本発明は、上記問題点に鑑み発明されたもので
あり、その目的は、刻々と検出される座標データ
から３点以上のデータを選出し、その選出したデ
ータを通つて描く円弧の軌跡の中心座標を算出し
て、それを車両の残留磁界とすることにより、上
記車両の残留磁界を随時正確なものに自動的に補
正することにある。

本発明の好適な一実施例を添付図面に基づき詳
述する。

先づ、車両の残留磁界の補正理論を第１図に基
づき説明する。

車両に積載された地磁気検出センサは、地磁気
と該車両の残留磁界との和を検出することにな
る。第１図は、横軸をｘ軸、縦軸をｙ軸として地
磁気の方向並びにその強さを表わす座標である。

今、車両を短時間内に方向転換させ、地磁気検
出センサが３点の各地磁気と車両の残留磁界との
それぞれの和の磁界の方向並びにその強さを0A→
_１、0A→₂、0A→₃の順序で検出したと仮定する。その
時の車両自身の残留磁界の方向並びにその強さが
00′であると、真の地磁気の方向並びにその強さ
の成分は、それぞれ0′A→₁、0′A→₂、0′A→₃で表わ
され
る。尚、第１図の座標において、0′点の位置は
x₀、y₀、A₁点の位置はx₁、ｙ、A₂点の位置はx₂、
y₂、A₃点の位置はx₃、y₃で各々表わされる。

この場合、車両を短時間内に方向転換するので
その時間帯並びにその地帯においては該車両の残
留磁界の方向並びにその強さは00′からほとんど
変化しないものである。従つて、0′は上記３点の
座標データを通つて描く円弧の軌跡、即ち円Ｓの
中心座標となる。また、0′A→₁、0′A→₂、0′A→₃は
それ
ぞれ円Ｓの半径として表わされる。従つて、0′点
位置は３点を通る円の方程式によつて算出でき
る。

即ち、円Ｓの半径であるそれぞれの真の成分は
下記(1)式の関係になる。

｜0′A→₁｜＝｜0′A→₂｜＝｜0′A→₃｜……(1) (1)式を書き換えると、(2)(3)式となる。

（x₀−x₁）²＋（y₀−y₁）² ＝（x₀−x₂）²＋（y₀−y₂）² ……(2) （x₀−x₁）²＋（y₀−y₁）² ＝（x₀−x₃）²＋（y₀−y₃）³ ……(3) 故に、x₀、y₀は(2)(3)式を変形して、各々(4)(5)式
で求められる。

x₀＝｛（y₃−y₁）（x₂ ²＋y₂ ²−x₁ ²−y₁ ²） −（y₂−y₁）（x₃ ²−y₃ ²−x₁ ²−y₁ ²）｝ ／２｛x₂−x₁）（y₃−y₁）−（x₃−x₁） ×（y₂−y₁）｝ ……(4) y₀＝｛（x₃−x₁）（x₂ ²＋y₂ ²−x₁ ²−y₁ ²） −（x₂−x₁）（x₃ ²−y₃ ²−x₁ ²−y₁ ²）｝ ／２｛（x₂−x₁）（y₃−y₁）−（x₃−x₁） ×（y₂−y₁）｝ ……(5) また、車両を方向転換直後の真の地磁気の方向
並びにその強さ0′A₃はx₃→x₀、y₃→y₀で算定され
る。

次に、第２図に基づき構成を説明する。

１は、地磁気の方向、即ち北方向と、その地磁
気の強さをアナログ信号で出力する地磁気検出セ
ンサであり、フラツクスゲートや可動磁石などを
主体として構成される。２は地磁気検出センサ１
から入力されたアナログ信号をデイジタル信号に
変換するＡ−Ｄ変換器である。３はイグニツシヨ
ンスイツチである。４はマイクロコンピユータで
あり、予め設定した残留磁界補正プログラムを含
む制御プログラムに従つてソフトウエアのデイジ
タル演算処理を実行するものである。このマイク
ロコンピユータ４は作動により、Ａ−Ｄ変換器２
からの信号やイグニツシヨンスイツチ３からの
ON信号を受けて各種演算処理を実行し、表示器
などの負荷５を作動させる。このマイクロコンピ
ユータ４は車両の残留磁界を補正するための演算
手順をステツプ単位にて順次記録した補正プログ
ラムを有する読出専用メモリ（ROM）と、この
ROMの補正プログラムをステツプ単位で順次読
出してそれに対応する演算処理を実行する中央演
算処理部（CPU）と、このCPUの演算処理に関
連する各種データを一時記憶すると共にそのデー
タのCPUによる読出しが可能なメモリと、上記
各種演算のための基準クロツクパルスを発生する
クロツク発生部と、各種信号の入出力を調整する
入出力回路部とを主として構成したものである。

次に、上記構成においてその作動を第３図及び
第４図で示すマイクロコンピユータ４の制御フロ
ーチヤートと共に説明する。

先づ、マイクロコンピユータ４の処理のうち、
車両の残留磁界の補正が基本となるので、この補
正処理が第３図に示すメインルーチンとなる。マ
イロコンピユータ４をスタートさせると、イグニ
ツシヨンスイツチ３がONであるか判定し、それ
がONなら地磁気検出センサ１からＡ−Ｄ変換器
２を介して入力される地磁気データの入力を待
つ。地磁気検出センサ１から第１データD₁を入
力すると、それを記憶すると共に予め設定した時
間のタイマをセツトする。次のステツプとして第
２データD₂を入力すると、それを記憶すると共
に上記第１データD₁との比較した絶対値が予め
設定した最小値Ｍ以上であるが判定し、最小値Ｍ
以上になつた時点で次のステツプに進む。次に第
３データD₃を入力すると、それを記憶すると共
に上記第１データD₁並びに第２データD₂とのそ
れぞれ比較した絶対値が上記所定値Ｍ以上である
か判定し、所定値Ｍ以上になつた時点で次のステ
ツプに進む。次のステツプにおいてタイマセツト
内であるか判定し、それがタイマセツト内なら、
車両の残留磁界の補正値である座標x₀、y₀を上記
(4)(5)式に基づき算出する。また、タイマセツト外
なら、スタートのステツプにリターンする。算出
されたx₀、y₀値は次のステツプで記憶される。上
記一連の制御ステツプが完了すると再度スタート
のステツプにリターンする。

而して、第１データD₁を第１図で示す地磁気
と車両の残留磁界との和の磁気の方向並びにその
強さ0A₁、第２データD₂を同様に0A₂、第３デー
タD₃を同様に0A₃とすれば、上記(4)(5)式に基づ
き、車両の残留磁界の補正値である座標x₀、y₀を
算出することになる。

尚、上記最少値Ｍは、３点のデータD₁，D₂，
D₃同志が十分に離反することにより、極力正確
な車両の残留磁界の補正値である座標x₀、y₀を得
ることを考慮して決定される。また、タイマセツ
ト時間は、３点のデータD₁，D₂，D₃が短時間内
に入力することにより、車両走行環境の大幅な変
化の影響による車両の残留磁界の変動を受けない
ように考慮して決定される。更には上記説明にお
いて、選定されるデータ数を３点としたが、４点
以上の多数データとし上記(4)(5)式をそれぞれ対応
させれば、座標x₀、y₀は一層精度良く算出でき
る。

一方、一定時間間隔毎、例えば0.1秒毎に割り
込みをかけ、その都度に真の地磁気の方向並びに
その強さを算出し、表示器などの負荷５を作動す
る。第４図の割り込みルーチンにおいて、先づ、
最初のステツプで割り込みをかけ、その都度に地
磁気検出センサ１から入力された座標x′、y′なる
データD′を入力し、次のステツプでx′−x₀及び
y′−y₀の演算処理を実行して、その時点における
真の地磁気の方向並びにその強さを算出し、負荷
５を作動する。負荷５を方位計などの表示器で構
成すれば、その時点の北方向を表示することにな
る。

以上述べたように本発明によれば、刻々と検出
される座標データから３点以上のデータを選出
し、その選出したデータを通つて描く円弧の中心
座標を算出して、それを車両の残留磁界とするこ
とにより、上記車両の残留磁界を随時正確なもの
に自動的に補正できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明にかかる車両の残
留磁界補正方法の一実施例を示し、第１図は地磁
気の方向並びにその強さを表わす座標、第２図は
ブロツク図、第３図及び第４図はマイクロコンピ
ユーターの制御フローチヤートを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両に積載した地磁気検出センサで、地磁気
   と該車両の残留磁界との和の磁気の方向とその強
   さの座標データを検出し、上記座標データのうち
   予め設定した時間内において相互の比較値が所定
   値以上である３点以上を選出し、上記の選出した
   各座標データを通つて描く円弧の軌跡の中心を算
   出して、車両の残留磁界を補正することを特徴と
   する車両の残留磁界補正方法。