JPH0318713A - ハイブリッド方位センサ - Google Patents
ハイブリッド方位センサInfo
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- JPH0318713A JPH0318713A JP15425289A JP15425289A JPH0318713A JP H0318713 A JPH0318713 A JP H0318713A JP 15425289 A JP15425289 A JP 15425289A JP 15425289 A JP15425289 A JP 15425289A JP H0318713 A JPH0318713 A JP H0318713A
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- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 37
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- RRLHMJHRFMHVNM-BQVXCWBNSA-N [(2s,3r,6r)-6-[5-[5-hydroxy-3-(4-hydroxyphenyl)-4-oxochromen-7-yl]oxypentoxy]-2-methyl-3,6-dihydro-2h-pyran-3-yl] acetate Chemical compound C1=C[C@@H](OC(C)=O)[C@H](C)O[C@H]1OCCCCCOC1=CC(O)=C2C(=O)C(C=3C=CC(O)=CC=3)=COC2=C1 RRLHMJHRFMHVNM-BQVXCWBNSA-N 0.000 description 3
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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。
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)
本発明は、ハイブリッド方位センサに関し、特に車体着
磁の補正を、短時間にかつ精度良く行うことのできる、
自動車等に用いて好適なハイブリッド方位センサに関す
る。
磁の補正を、短時間にかつ精度良く行うことのできる、
自動車等に用いて好適なハイブリッド方位センサに関す
る。
(従来の技術)
地磁気方位センサとしては、例えば¥49図に示すよう
な方式が知られている。
な方式が知られている。
発振器21から発生された一定の周波数の信号は、分周
器22において2分周された後、増幅器23により増幅
され、特定な磁気特性を有するコア25に巻回されたコ
イル24に印加される。この時、互いに直交して巻かれ
た1組のコイル26. 27には、地磁気の方向αに応
じて強さが変化する高調波電圧が発生する。各々゛の電
圧を同期検波器28. 29において検波すると互いに
直交する直流電圧V,,V,を取り出すことができる。
器22において2分周された後、増幅器23により増幅
され、特定な磁気特性を有するコア25に巻回されたコ
イル24に印加される。この時、互いに直交して巻かれ
た1組のコイル26. 27には、地磁気の方向αに応
じて強さが変化する高調波電圧が発生する。各々゛の電
圧を同期検波器28. 29において検波すると互いに
直交する直流電圧V,,V,を取り出すことができる。
電圧V,,V,の方位角αに対する特性は、第lO図に
示されているように、それぞれ基準電圧に対してコサイ
ン.サインの関数になる。したがって、方位角αは次式
により算出 できる。
示されているように、それぞれ基準電圧に対してコサイ
ン.サインの関数になる。したがって、方位角αは次式
により算出 できる。
ところが、上記の基準電圧は、該地磁気方位センサを車
載すると、車体の着磁状況により変化するため、上式に
よる計算は、誤差を発生しやすい。
載すると、車体の着磁状況により変化するため、上式に
よる計算は、誤差を発生しやすい。
第{0図のV、.■,の関係を第l1図に示す。車体着
磁の存在しない時は、一定の基準点Q1を中心とした円
になる。ところが車体着磁が発生すると、該基準点Q1
からずれた点Q2を中心とする円になる。正しい方位を
求めるためには、新しい円の中心Q2を求める必要があ
る。
磁の存在しない時は、一定の基準点Q1を中心とした円
になる。ところが車体着磁が発生すると、該基準点Q1
からずれた点Q2を中心とする円になる。正しい方位を
求めるためには、新しい円の中心Q2を求める必要があ
る。
新しい円の巾心Q2を求める方式として種々のものが考
案きれている。一つの方式として、車体着磁をしたこと
を検知すると車を1回転させて、第11図に示すような
V.,V,特性を求める方式が考案されているが、該方
式はドライバに負担を■けるという点で好ましくない。
案きれている。一つの方式として、車体着磁をしたこと
を検知すると車を1回転させて、第11図に示すような
V.,V,特性を求める方式が考案されているが、該方
式はドライバに負担を■けるという点で好ましくない。
この問題点に鑑み、回転角検知手段を用いて自動的に着
磁補正を行う方式が提案されている。
磁補正を行う方式が提案されている。
該方式の公知資料として、例えば、特開昭6【−289
014号公報がある。
014号公報がある。
(発明が解決しようとする課題)
上記従来技術では、着磁量の計算を行うために2乗、開
平などの演算を必要とする。このため、低速のマイクロ
プロセッサを用いた場合には、結果を得るのに時間が長
くかかるという問題があった。
平などの演算を必要とする。このため、低速のマイクロ
プロセッサを用いた場合には、結果を得るのに時間が長
くかかるという問題があった。
また、車体着磁現象は除々に進展するものではなく、比
較的短時間に進展するという問題に対して、考慮されて
いなかった。
較的短時間に進展するという問題に対して、考慮されて
いなかった。
本発明は、上記した従来装置の問題点を考慮してなされ
たものであり、簡単な計算で精度の良い着磁補正をする
ことのできるハイブリッド方位センサを提供することを
目的とする。さらに、車体着磁に対しても速やかに補正
しうるハイブリッド方位センサを提供することを他の目
的とする。
たものであり、簡単な計算で精度の良い着磁補正をする
ことのできるハイブリッド方位センサを提供することを
目的とする。さらに、車体着磁に対しても速やかに補正
しうるハイブリッド方位センサを提供することを他の目
的とする。
(課題を解決するための手段)
前記目的を達成するために、請求項(1)の発明は、回
転センサ出力より求められた角度変化量θが一定時間T
.以内に一定値θ■以上の角度変化量となった時に、下
記の第1および第2式を用いて着磁補正量Z x r
Z yを算出し、第3式を用いて方α角αを計算する
虜算処理回路を備えた点に特徴がある。
転センサ出力より求められた角度変化量θが一定時間T
.以内に一定値θ■以上の角度変化量となった時に、下
記の第1および第2式を用いて着磁補正量Z x r
Z yを算出し、第3式を用いて方α角αを計算する
虜算処理回路を備えた点に特徴がある。
2つ =
Z,−
請求項(2)の発明は、前記着磁補正量Z8,Zyが得
られる毎に、2.,2,に対し各々ディジタルフィルタ
処理を施して補正量の平清化を行い、平滑化捕正ML
Z w I Z yを求め、次いで下記の第4式を用
いて方位角αを求める演算処理回路を備えた点に特徴が
ある。
られる毎に、2.,2,に対し各々ディジタルフィルタ
処理を施して補正量の平清化を行い、平滑化捕正ML
Z w I Z yを求め、次いで下記の第4式を用
いて方位角αを求める演算処理回路を備えた点に特徴が
ある。
請求項(3), (4)の発明は、急激な車体着磁があ
った時に、新しいサンプル値2.,2,を前記ディジタ
ルフィルタ処理の初期値として使用する手段を設けた点
に特徴がある。
った時に、新しいサンプル値2.,2,を前記ディジタ
ルフィルタ処理の初期値として使用する手段を設けた点
に特徴がある。
請求項(5)の発明は、急激な車体着磁があった時に、
時定数が小さいディジタルフィルタ処理の結果を用いて
方位角αを算出する手段を設けた点に特徴がある。
時定数が小さいディジタルフィルタ処理の結果を用いて
方位角αを算出する手段を設けた点に特徴がある。
(作 用)
前記請求項(1)の発叩においては、方位センサから直
交する2つの地磁気信号或分V,,V,か求められ、回
転センサから角度変化量θが求められる。該角度変化量
θが一定時間T.内に一定値θ,以上変化すると、例え
ば交叉点等で自動車が約90°曲がると、前記第1式お
よび第2式を用いて、着磁補正量Z1、Z,が求められ
、かっこの結果を用いて、第3式により、着磁補正され
た方位角αが求められる。このため、該方位角αを、自
動的に、かつ精度良く補正することができる。
交する2つの地磁気信号或分V,,V,か求められ、回
転センサから角度変化量θが求められる。該角度変化量
θが一定時間T.内に一定値θ,以上変化すると、例え
ば交叉点等で自動車が約90°曲がると、前記第1式お
よび第2式を用いて、着磁補正量Z1、Z,が求められ
、かっこの結果を用いて、第3式により、着磁補正され
た方位角αが求められる。このため、該方位角αを、自
動的に、かつ精度良く補正することができる。
前記請求項(2)の発明においては、前記着磁袖正m
Z * , Z yが得られる毎に、平滑化補正エ2
.,2,が算出され、これを用いて、第4式により、着
磁補正された方位角αが求められる。このため、高い精
度の方位角αを求めることができる。
Z * , Z yが得られる毎に、平滑化補正エ2
.,2,が算出され、これを用いて、第4式により、着
磁補正された方位角αが求められる。このため、高い精
度の方位角αを求めることができる。
前記請求項(3),(4)の発明においては、急激な車
体着磁があったと判断されると、新しいサンプル値2.
,2,を前記ディジタルフィルタ処理の初期値として用
いられる。このため、前記着磁補正EIZ.,Z,が速
やかに求まり、着磁補正された方位角αも速やかに求め
ることができる。
体着磁があったと判断されると、新しいサンプル値2.
,2,を前記ディジタルフィルタ処理の初期値として用
いられる。このため、前記着磁補正EIZ.,Z,が速
やかに求まり、着磁補正された方位角αも速やかに求め
ることができる。
前記請求項(5)の発明によれば、急激な車体着磁があ
った時に、時定数の小さいディジタルフィルタ処理が行
われる。このため、速やかに着磁補正された方位角αを
求めることができる。
った時に、時定数の小さいディジタルフィルタ処理が行
われる。このため、速やかに着磁補正された方位角αを
求めることができる。
(実 施 例)
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
第1図は、本発明の一実施例のブロック図を示す。図に
おいて、1はマイクロプロセッサ(以下、MPUと略す
)、2は前記第9図に示したと同様の方位センサ、3は
水平面出の角度あるいは角速度を検出する回転センサ、
例えばジャイロ(光ファイバジャイロ、振動ジャイロ等
)、4はアナログディジタル変換器(以下、A/D変換
器と略す)である。また、5はランダムアクセスメモリ
(以下、RAMと略す)、6はバックアップ電源である
。
おいて、1はマイクロプロセッサ(以下、MPUと略す
)、2は前記第9図に示したと同様の方位センサ、3は
水平面出の角度あるいは角速度を検出する回転センサ、
例えばジャイロ(光ファイバジャイロ、振動ジャイロ等
)、4はアナログディジタル変換器(以下、A/D変換
器と略す)である。また、5はランダムアクセスメモリ
(以下、RAMと略す)、6はバックアップ電源である
。
前記方位センサ2からは、第10図および第11図に示
したような電圧V,,V,が出力され、A/D変換器4
によりディジタル信号に変換される。また、ジャイロ3
は角速度情報ωを出力する。
したような電圧V,,V,が出力され、A/D変換器4
によりディジタル信号に変換される。また、ジャイロ3
は角速度情報ωを出力する。
該角速度情報ωも、前記A/D変換器4によりディジタ
ル信号に変換される。該A/D変換器4の出力は、MP
UIに送られる。該MPUIはこれらのセンサ信号を用
いて、後述する計算処理を行う。RAM5はデータ読み
書き用のメモリであり、該RAM5はバックアップ電源
6により、主電源がオフにされた後も電力を供給され、
記憶内容を保持する。
ル信号に変換される。該A/D変換器4の出力は、MP
UIに送られる。該MPUIはこれらのセンサ信号を用
いて、後述する計算処理を行う。RAM5はデータ読み
書き用のメモリであり、該RAM5はバックアップ電源
6により、主電源がオフにされた後も電力を供給され、
記憶内容を保持する。
次に、前記MPUIの計算処理の動作を説明する前に、
着磁補正の式について説明する。
着磁補正の式について説明する。
前述のように、方位センサ2のV.,V,特性の円の中
心、すなわち越準点は、正常時には、第11図の点Q1
にあるが、車体着磁があると、該固の中心は点Q2にシ
フトする。該シフト量をZとし、次のように複素数表示
する。
心、すなわち越準点は、正常時には、第11図の点Q1
にあるが、車体着磁があると、該固の中心は点Q2にシ
フトする。該シフト量をZとし、次のように複素数表示
する。
Z=Z,+ jZ, ・・・
(8)ここで、jは虚数単位である。
(8)ここで、jは虚数単位である。
着磁していない時の■X + Vyの値をVとして複素
数表示をすると、次のようになる。
数表示をすると、次のようになる。
VmVx + jV,ssAe”
ここで、A・・・円の半径
・・・ (9)
V.) −A e ”十Z
・・・ (lO〉
と表わすことができる。
この状態で、θだけ回転すると方位センサ2の出力は、
次式のように表すことができる。
次式のように表すことができる。
V , ,, A el(*+#l+Z・・・ (11
〉 Aが一定とすると、T410式、ll式により前記シフ
トflZを求めることができる。すなわち、ill式よ
り V,mAe”・e”+Z ・・・ (12〉 第10式より Ae”−V6 −Z ・・・ (l3〉 車体看磁があると方位センサ2の出力はとなるから、第
13式を12式に代入すると、次の式が得られる。
〉 Aが一定とすると、T410式、ll式により前記シフ
トflZを求めることができる。すなわち、ill式よ
り V,mAe”・e”+Z ・・・ (12〉 第10式より Ae”−V6 −Z ・・・ (l3〉 車体看磁があると方位センサ2の出力はとなるから、第
13式を12式に代入すると、次の式が得られる。
さらに、
とおき、これらを第l4式に代入し、得られた式を実部
と虚部に分けると、次の式が求めれる。
と虚部に分けると、次の式が求めれる。
・・・07)
したがってite, 17式より、次式が求められる。
Vll+VIO Vrl ”y。
2・一一一丁一一一一一丁一一゜
eotθ
丁
・・・ (1g−1)
ここで、次の式を用いて変形しておくと、後に述べるよ
うにMPUIによる計算が容易になる。
うにMPUIによる計算が容易になる。
16
第(18−1)式および第(18−2)において、V0
,V .o+ V Fil V yOは方位センサ
3の補正前の出力電圧そのものであり既知である。また
、θはジャイロ3により出力される角速度を積分するこ
とにより求まる。
,V .o+ V Fil V yOは方位センサ
3の補正前の出力電圧そのものであり既知である。また
、θはジャイロ3により出力される角速度を積分するこ
とにより求まる。
以上のようにして、シフト量Zが求められると、方位角
αは2,,2,を用いて、次式により求めることができ
る。
αは2,,2,を用いて、次式により求めることができ
る。
以上の第(18−1)式,第(+8−2)式および第1
9式を考慮すると、MPU1の動作フローチャートは第
2図のようになる。以下に、該フローチャートを詳細に
説明する。
9式を考慮すると、MPU1の動作フローチャートは第
2図のようになる。以下に、該フローチャートを詳細に
説明する。
まず、T.?yAtA人などによるリスタート時には、
ステップS100においてZヮ+zyの値を初期化する
。この値としては、前回電源が切られる前の値をRAM
5に保イfニシておいたものを使用すれば良い。もし、
コールドスタート時等でデータがない場合には、着磁の
ない場合のデータ、すなわち、方位センサ2の狸特性の
データをセットするようにすれば良い。また、ステップ
SIOLにおいて、ジャイロ3によって得られている角
度θを基準データθ■とじてメモリに記憶する。さらに
、ステップS102において、タイマ[TIMEを零に
しておく。
ステップS100においてZヮ+zyの値を初期化する
。この値としては、前回電源が切られる前の値をRAM
5に保イfニシておいたものを使用すれば良い。もし、
コールドスタート時等でデータがない場合には、着磁の
ない場合のデータ、すなわち、方位センサ2の狸特性の
データをセットするようにすれば良い。また、ステップ
SIOLにおいて、ジャイロ3によって得られている角
度θを基準データθ■とじてメモリに記憶する。さらに
、ステップS102において、タイマ[TIMEを零に
しておく。
ステップS[03においては、タイマ値TIMEが一定
値(T.)以内であるか判定する。もし一定値を超えて
いれば(ステップS103が否定)、ステップstot
からやり直す。制限値T.は主にジャイロ3のドリフト
特性により決まる。すなわち単位時間当りのドリフト量
が大きいとT.を小さく設定しなければいけない。もし
TIME値がT.以内であれば(ステップS 103が
肯定)、ステップSl04に進み回転角θが一定値θ■
以上変化したか判定する。すなわち、1θ−θ■〉θ■
が或立したか否かを刊定する。
値(T.)以内であるか判定する。もし一定値を超えて
いれば(ステップS103が否定)、ステップstot
からやり直す。制限値T.は主にジャイロ3のドリフト
特性により決まる。すなわち単位時間当りのドリフト量
が大きいとT.を小さく設定しなければいけない。もし
TIME値がT.以内であれば(ステップS 103が
肯定)、ステップSl04に進み回転角θが一定値θ■
以上変化したか判定する。すなわち、1θ−θ■〉θ■
が或立したか否かを刊定する。
もし、該回転角θがθ■以上変化していなければ(ステ
ップS104が否定)、ステップSl03に進み、同じ
処理をくり返す。θ■の値はステップSl05,310
Bにおいて用いられるコタンジェント関数の特性から決
まる。第12図にはコタンジェント関数を示すが、回転
角θが0°あるいは3600に近いと急しゅんな特性の
ため誤差が発生しやすい。したがって、θ■としては3
0″以上330°以下が望ましい。
ップS104が否定)、ステップSl03に進み、同じ
処理をくり返す。θ■の値はステップSl05,310
Bにおいて用いられるコタンジェント関数の特性から決
まる。第12図にはコタンジェント関数を示すが、回転
角θが0°あるいは3600に近いと急しゅんな特性の
ため誤差が発生しやすい。したがって、θ■としては3
0″以上330°以下が望ましい。
前記ステップSl04の条件を満足すると、ステップS
105,SIOGにおいて、第(18−1)式、禎(1
8−2)式にもとずく漬算を行い、補正量Z..2,の
値を求める。なお、前記θ■とじて30″〜90″の間
の角度が選ばれている場合には、互いに直交する四叉路
等の交叉点を自動車が曲がる度に、前記ステップS{0
4は肯定となり、該補正mz.,Z,が求められること
になる。
105,SIOGにおいて、第(18−1)式、禎(1
8−2)式にもとずく漬算を行い、補正量Z..2,の
値を求める。なお、前記θ■とじて30″〜90″の間
の角度が選ばれている場合には、互いに直交する四叉路
等の交叉点を自動車が曲がる度に、前記ステップS{0
4は肯定となり、該補正mz.,Z,が求められること
になる。
一方、MPUIのタイマ割込み処理により、第3図のよ
うな処理が起動される。該タイマ割込みの周期は例えば
looms (ミリ秒)というような時間である。
うな処理が起動される。該タイマ割込みの周期は例えば
looms (ミリ秒)というような時間である。
タイマ割込みが発生すると、ステップsttoにおいて
ジャイロ出力ωをAD変換する。次いで、ステップSi
llでジャイロの出力ωに対して、積分処理を行う。す
なわち、 θ − θ 十 ωΔT
・・・ (20)ここで、ΔT・・・・・・タイマ
割込み周期、なる計算を行う。ステップS112におい
てはタイマ値TIMEのインクリメントをする。さらに
ステップSlll,Sll4において、方位センサ出力
V.,V,のAD変換を行う。次に、ステップSll5
において、方位角αを第19式により計算する。
ジャイロ出力ωをAD変換する。次いで、ステップSi
llでジャイロの出力ωに対して、積分処理を行う。す
なわち、 θ − θ 十 ωΔT
・・・ (20)ここで、ΔT・・・・・・タイマ
割込み周期、なる計算を行う。ステップS112におい
てはタイマ値TIMEのインクリメントをする。さらに
ステップSlll,Sll4において、方位センサ出力
V.,V,のAD変換を行う。次に、ステップSll5
において、方位角αを第19式により計算する。
一般に、小規模のMPUIでは、コタンジェント関数(
cod)は、ソフトウエアで演算する必要がある。高速
化を図るためには、コタンジェント関数をメモリ上にマ
ップとして記憶しておけば良い。
cod)は、ソフトウエアで演算する必要がある。高速
化を図るためには、コタンジェント関数をメモリ上にマ
ップとして記憶しておけば良い。
本実施例は、補正値2.,2,および方位角αの計算に
同じ関数を用いており、マップの容量が小さくできると
いう特徴がある。
同じ関数を用いており、マップの容量が小さくできると
いう特徴がある。
実際に、方位センサ2とジャイロ3の出力に対して第(
18−1). (18−2)式を用いて袖正値Zx12
,を計算してみると、第4図のように、本来の円の中心
に射して、結果が分散することがある。
18−1). (18−2)式を用いて袖正値Zx12
,を計算してみると、第4図のように、本来の円の中心
に射して、結果が分散することがある。
これに対しては、例えば第5図に示すような、いわゆる
ディジタルフィルタ的な処理を施せば良い。
ディジタルフィルタ的な処理を施せば良い。
すなわち、第(lg−t), (18−2)式により求
めた補正Hz,,z,を、それぞれディジタル的な低域
フィルタに入力し、これにより平滑化された補正値2.
,2,を求めればよい。
めた補正Hz,,z,を、それぞれディジタル的な低域
フィルタに入力し、これにより平滑化された補正値2.
,2,を求めればよい。
第5図において、kは1以下の係数を表わし、kが1に
近い程峙定数が大きくなる。また、Z″″lは1サンプ
ル分の遅延を示す。該第5図に示した処理は2次の低域
フィルタ処理であり、ソフトウエアで簡111に実現す
ることができる。ソフトウエアで処理する場合、第6図
(a)に示すようなフローチャートに従い、計算をすれ
ば良い。ここでは、2.についての処理について説明す
るが、Zwについても同様である。
近い程峙定数が大きくなる。また、Z″″lは1サンプ
ル分の遅延を示す。該第5図に示した処理は2次の低域
フィルタ処理であり、ソフトウエアで簡111に実現す
ることができる。ソフトウエアで処理する場合、第6図
(a)に示すようなフローチャートに従い、計算をすれ
ば良い。ここでは、2.についての処理について説明す
るが、Zwについても同様である。
まず、ステップS120において、新しくZ8が計算さ
れる毎に、その値を用いてZ.(1−k)の演算を行な
い、Aを求める。次に、ステップSL22においてA+
Z.−kなる計算を行ない、その結果を新たな平滑化補
正mZヨとする。
れる毎に、その値を用いてZ.(1−k)の演算を行な
い、Aを求める。次に、ステップSL22においてA+
Z.−kなる計算を行ない、その結果を新たな平滑化補
正mZヨとする。
車体の着磁量が変化しない場合には、l(を1に近くす
ると、(27,Z,)は円の中心に非常に近くすること
ができる。第5図は2次の低域フィルタであるが、更に
高次のフィルタ型式でも同様に適用できることはいうま
でもない。
ると、(27,Z,)は円の中心に非常に近くすること
ができる。第5図は2次の低域フィルタであるが、更に
高次のフィルタ型式でも同様に適用できることはいうま
でもない。
ところで、車体着磁は比較的急激に進展する。
着磁ユが大きい場合には第11図に示したように田の中
心Qが大幅に移動することになる。このような状態にな
った場合、係数kが大きいと、すなわち時定数が大きい
と、(Z,,Z,)が、新しい円の中心に収束する速度
が遅くなり、方位角αの誤差が大きくなる。
心Qが大幅に移動することになる。このような状態にな
った場合、係数kが大きいと、すなわち時定数が大きい
と、(Z,,Z,)が、新しい円の中心に収束する速度
が遅くなり、方位角αの誤差が大きくなる。
このような状況に対処するためには、例えば第6図(a
)に示した処理を行う前に第6図(b)のような処理を
MPUIにさせれば良い。すなわちステップSl30に
おいて、Z.と平滑化袖正fSZ m−との差の絶対値
が一定1iiiR以上か否かを判定する。
)に示した処理を行う前に第6図(b)のような処理を
MPUIにさせれば良い。すなわちステップSl30に
おいて、Z.と平滑化袖正fSZ m−との差の絶対値
が一定1iiiR以上か否かを判定する。
もしそうでなければ(否定)、計算を今まで通りに進め
る。もしそうであれば(肯定)、ステップS131にお
いて、Zヨを初期値として採用する。
る。もしそうであれば(肯定)、ステップS131にお
いて、Zヨを初期値として採用する。
すなわち、該Z8を平滑化補正量Z xとして採用する
。Z,についての処理も同様である。
。Z,についての処理も同様である。
該(2,,2,)は、もともと、円中心の近傍に存在す
るため、上記の処理により、急激に車体着磁が進行して
も速やかに新しい円の中心(E,Z,)に収束させるこ
とができる。
るため、上記の処理により、急激に車体着磁が進行して
も速やかに新しい円の中心(E,Z,)に収束させるこ
とができる。
前記ステップS130の’I’l1定式が次式のようで
あっても良い。
あっても良い。
(Z.−″7r.) 2+(Z, −Z, ) 2 >
R2・・・ (2l) 該判定式は、(Z、.Z7)と(2″., 況)との
間の距離が一定(R)以上になった場合に車体着磁が発
生したと判断して、前記ステップ?131の処理を行う
というものである。なお、前記判定値Rは、V,−V,
カーブ(第4図参照)の円の半径程度とすれば良い。
R2・・・ (2l) 該判定式は、(Z、.Z7)と(2″., 況)との
間の距離が一定(R)以上になった場合に車体着磁が発
生したと判断して、前記ステップ?131の処理を行う
というものである。なお、前記判定値Rは、V,−V,
カーブ(第4図参照)の円の半径程度とすれば良い。
上記の車体着磁の問題に対処する他の方法として、第7
図に示す方法がある。これは、係数kをダイナミックに
変えて、車体着磁が発生したと判断される場合には、k
を小さくして、収束を早めるようにするという考えにも
とずくものである。
図に示す方法がある。これは、係数kをダイナミックに
変えて、車体着磁が発生したと判断される場合には、k
を小さくして、収束を早めるようにするという考えにも
とずくものである。
まず、ステップSl40において、Z、とEの差の絶対
値Dを求める。以下、ステップ3141〜3 14Nに
おいて、D9値と判定値R0〜RNとを比較する。そし
て、ステップSl42〜S(14■2)において、Dの
大きさに応じて、係数k +.:k +〜kN++の数
値を割当てる。
値Dを求める。以下、ステップ3141〜3 14Nに
おいて、D9値と判定値R0〜RNとを比較する。そし
て、ステップSl42〜S(14■2)において、Dの
大きさに応じて、係数k +.:k +〜kN++の数
値を割当てる。
再スタートした場合に、収束を早めるためには、前回の
2.,2,を電源をバックアップされたRAM5 (第
1図参照)に記憶させておき、再使用すれば良い。第5
図に示したような巡回型フィルタ横成の場合には、メモ
リの使用量が少ないので、上記のような初期化が行ない
やすい。
2.,2,を電源をバックアップされたRAM5 (第
1図参照)に記憶させておき、再使用すれば良い。第5
図に示したような巡回型フィルタ横成の場合には、メモ
リの使用量が少ないので、上記のような初期化が行ない
やすい。
第8図は、平滑化抽正値の収束を速やかに行うのに有効
な他の方式を説明するフローチャートを示す。これは、
第5図に示したようなフィルタを2個用い、一方の帛力
と他方の出力の差が大きくなりすぎると、車体着磁が発
生したとして、時定数の小さい方のフィルタの出力を出
力として採用する一方、その値を時定数の大きいフィル
タの初期値として採用するようにしたちのである。今、
係数k,が係数k2より大きい(すなわち、kl>k.
)として説明する。
な他の方式を説明するフローチャートを示す。これは、
第5図に示したようなフィルタを2個用い、一方の帛力
と他方の出力の差が大きくなりすぎると、車体着磁が発
生したとして、時定数の小さい方のフィルタの出力を出
力として採用する一方、その値を時定数の大きいフィル
タの初期値として採用するようにしたちのである。今、
係数k,が係数k2より大きい(すなわち、kl>k.
)として説明する。
まずステップS150において、A1一Z.(1 k
+)の計算を行う。次にステップSL51において、「
の仮の推定値B,を計算する。
+)の計算を行う。次にステップSL51において、「
の仮の推定値B,を計算する。
ステップS{52においては、別の係数1(2を用いて
、A2−Z.(1−k2)の計算を行う。ステップS1
53では、先と同様にEの仮の推定値B2を計算する。
、A2−Z.(1−k2)の計算を行う。ステップS1
53では、先と同様にEの仮の推定値B2を計算する。
ステップSl54で、前記推定値B2と81の差の大き
さを調べる。なお、該ステップSl54に、前記第2l
式を用いてもよい。差が一定値Rを超えると着磁と”I
’l1断し、ステップS155に進み、Z8の推定値と
してB2を採用し、ステップSl56において81の値
としてB2を代入する。ステップSl54で青磁と判断
されなかった場合にはステップS157において、B1
を訂として出力する。
さを調べる。なお、該ステップSl54に、前記第2l
式を用いてもよい。差が一定値Rを超えると着磁と”I
’l1断し、ステップS155に進み、Z8の推定値と
してB2を採用し、ステップSl56において81の値
としてB2を代入する。ステップSl54で青磁と判断
されなかった場合にはステップS157において、B1
を訂として出力する。
該ステップ815Gにおいて81に代入されたB2は、
次の動作時に、ステップS151のB,として用いられ
る。
次の動作時に、ステップS151のB,として用いられ
る。
したがって、第8図の方式によれば、通営は、時定数の
大きいフィルタ出力であるB,を尻として採用して精度
を上げ、着磁時には時定数の小さい出力B2をZ.とじ
て採用するようにしているので、着磁の際にもZ,を速
やかに収束させることができる。また、比較する基fI
82が、やはり平滑化されているので、異常なデータ(
V8.Vy)が人力された時に、誤って初期値を与える
ことがなくなり、誤操作が少なくなる。
大きいフィルタ出力であるB,を尻として採用して精度
を上げ、着磁時には時定数の小さい出力B2をZ.とじ
て採用するようにしているので、着磁の際にもZ,を速
やかに収束させることができる。また、比較する基fI
82が、やはり平滑化されているので、異常なデータ(
V8.Vy)が人力された時に、誤って初期値を与える
ことがなくなり、誤操作が少なくなる。
(発明の効果)
以上本発明によれば、第(18−1). (+8−2)
式に示したような簡I11な計算式を用いて、特性円の
中心を推定できるので、車を一周させなくても、交差点
の通過時等に、自動的に方位センサの着磁袖正をするこ
とができる。
式に示したような簡I11な計算式を用いて、特性円の
中心を推定できるので、車を一周させなくても、交差点
の通過時等に、自動的に方位センサの着磁袖正をするこ
とができる。
また、着磁補正データに対して、フィルタリング処理を
加えてあるので、着磁補正データを高精度化できる。
加えてあるので、着磁補正データを高精度化できる。
さらに、車体着磁が急激に進展した場合でも、フィルタ
リング処理の時定数、あるいは、初期値を変更すること
により、速やかに補正値を収束させることができるので
、車体着磁に対して速やかに対処することができる。
リング処理の時定数、あるいは、初期値を変更すること
により、速やかに補正値を収束させることができるので
、車体着磁に対して速やかに対処することができる。
第1図は本発明の一実施例のハイブリッドセンサの構成
を示すブロック図、第2図および第3図は本実施例のハ
イブリッドセンサの処理を説明するフローチャート、第
4囚は計算された+ili正値のばらつきを説明する図
、第5図はディジタルフィルタ処理の説明図、第6図(
a)は、第5図に示した処理をソフトウエアで実現する
場合のフローチし ヤート、第6図(ヘ),第7図,第8図は着磁に対特性
を説明する図、第12図はコタンジェント関数を説明す
る図である。 1・・・マイクロプロセッサ(MPU),2・・・方位
センサ,3・・・ジャイロ,4・・・アナログディジタ
ル変換器(ADC),5・・・読み書きメモリ(RAM
)
を示すブロック図、第2図および第3図は本実施例のハ
イブリッドセンサの処理を説明するフローチャート、第
4囚は計算された+ili正値のばらつきを説明する図
、第5図はディジタルフィルタ処理の説明図、第6図(
a)は、第5図に示した処理をソフトウエアで実現する
場合のフローチし ヤート、第6図(ヘ),第7図,第8図は着磁に対特性
を説明する図、第12図はコタンジェント関数を説明す
る図である。 1・・・マイクロプロセッサ(MPU),2・・・方位
センサ,3・・・ジャイロ,4・・・アナログディジタ
ル変換器(ADC),5・・・読み書きメモリ(RAM
)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)地磁気を、直交する2つの信号成分V_x,V_
yに分けて出力する方位センサと、水平面内の角度ある
いは角速度を検出する回転センサと、前記方位センサお
よび前記回転センサの出力信号を演算して方位を求める
演算処理回路を有するハイブリッド方位センサにおいて
、該演算処理回路は、前記回転センサ出力より求められ
た角度変化量θが一定時間T_■以内に一定値θ_■以
上の角度変化量となった時に、下記の第1および第2式
を用いて着磁補正量Z_x,Z_yを算出し、同時ある
いは異なる時に第3式を用いて方位角αを計算するよう
にしたことを特徴とするハイブリッド方位センサ。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(1) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(2) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(3) ここで、 V_x_1,V_y_1・・・角度変化θが出力された
時点のV_x,V_yの値、 V_x_0,V_y_0・・・角度変化θの基準時点の
V_x,V_yの値、 V_x_2,V_y_2・・・第3式の計算を行う時点
における最新のV_x,V_yの値、 (2)前記演算処理回路は、前記着磁補正量Z_x,Z
_yが得られる毎に、Z_x,Z_yに対し各々ディジ
タルフィルタ処理を施して補正量の平滑化を行い、平滑
化補正量@Z_x@,@Z_y@を求め、次いで下記の
第4式を用いて方位角αを求めるようにしたことを特徴
とするハイブリッド方位センサ。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(4) (3)前記平滑化補正量@Z_x@,@Z_y@と補正
量Z_x,Z_yとが、下記の第5式の関係にある場合
に、Z_x,Z_yを前記ディジタルフィルタ処理にお
ける初期値とするようにしたことを特徴とする請求項第
2項記載のハイブリッド方位センサ。 (@Z_x@−Z_x)^2+(@Z_y@−Z_y)
^2>R_1・・・(5)ここで、R_1・・・・・・
一定値 (4)前記平滑化補正量@Z_x@、@Z_y@と、補
正量Z_x,Z_yとが、下記の第6式の関係にある場
合に、Z_x,Z_yを前記ディジタルフィルタ処理に
おける初期値とするようにしたことを特徴とする請求項
第2項記載のハイブリッド方位センサ。 @Z_x@−Z_x>R_2および/または@Z_y@
−Z_y>R_3・・・(6) ここで、R_2、R_3・・・・・・一定値(5)前記
、補正量Z_x,Z_yに対し、時定数が大きい第1の
ディジタルフィルタ処理と、時定数が小さい第2のディ
ジタルフィルタ処理とを同時に施し、第1のディジタル
フィルタ処理によって得られる結果と第2のディジタル
フィルタ処理によって得られる結果とが前記第5式又は
第6式の関係を満さない時には、第1のディジタルフィ
ルタ処理の結果を補正量として第3式を用いて方位角を
算出し、前記第5又は第6式を満す時には第2のディジ
タルフィルタ手段の結果を用いて方位角αを算出すると
共に、第2のディジタルフィルタ処理の結果を第1のデ
ィジタルフィルタの初期値とするようにしたことを特徴
とするハイブリッド方位センサ。 (6)請求項第1項における時間T_■を回転センサの
ドリフト量に応じて決定するようにしたことを特徴とす
るハイブリッド方位センサ。 (7)請求項第1項における角度変化量の一定値θ_■
が、30度以上であることを特徴とするハイブリッド方
位センサ。 (8)請求項第2項において、ディジタルフィルタ処理
の入力値と出力値の差の大きさに応じて、時定数を可変
としたことを特徴とするハイブリッド方位センサ。 (9)請求項第2,第3,第4,第5または第7項にお
いて、ディジタルフィルタの内部情報を不揮発性メモリ
に蓄積し、再スタート後は、前記情報を初期値として利
用するようにしたことを特徴とするハイブリッド方位セ
ンサ。 (10)前記演算処理回路においてコタンジェント関数
のデータを有するメモリ内のマップを、前記第1,第2
,第3あるいは第4式の計算において共用するようにし
たことを特徴とするハイブリッド方位センサ。 (11)請求項第2,第5,第8または第9項のディジ
タルフィルタ型式が巡回型であることを特徴とするハイ
ブリッド方位センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15425289A JPH0318713A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | ハイブリッド方位センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15425289A JPH0318713A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | ハイブリッド方位センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0318713A true JPH0318713A (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=15580156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15425289A Pending JPH0318713A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | ハイブリッド方位センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0318713A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7792478B2 (en) | 2007-02-02 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Cleaning device for image forming apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62255815A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-07 | Nec Home Electronics Ltd | 車両方位誤差補正方法 |
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 |
JPH01165915A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Tokai Rika Co Ltd | 自動車等の方位センサ |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP15425289A patent/JPH0318713A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62255815A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-07 | Nec Home Electronics Ltd | 車両方位誤差補正方法 |
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 |
JPH01165915A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Tokai Rika Co Ltd | 自動車等の方位センサ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7792478B2 (en) | 2007-02-02 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Cleaning device for image forming apparatus |
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