JPH03194416A - 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〕 本発明は、ナビゲーション装置における、方位検出方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭５８−４８８１１号公報に記載の
様しこ、車体が看磁し、正確な方位を得られなくなった
時は、車両を旋回させて、再度補正するようになってい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、補正を行なうために、車を旋回させ得
るスペースという点について配慮がされておらず、必要
とするスペースが確保できない時は、誤差を含んだ方位
を示すという問題があった。

本発明の目的は、方位検出装置を動作させている時は、
装置内で、自己補正し正確な方位を得る事にある。

【課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、地磁気と係わりなく、車両
の旋回角を求め得るセンサを用い、旋回角から地磁気セ
ンサ出力を予測し、規定値以上ずれていた場合に、方位
補正データを修正さる様にしたものである。

〔作用〕

地磁気検出手段の出力データに対し、予測手段比較手段
・修正手段により、地磁気変化や車体着磁の影響が自動
的に補正される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。

第１図は、クレーム対応図で、■は距離検出手段（図示
せず）と舵角検出手段（図示せず）とのデータに基づき
、ある地点又は方向から何度移動（回転）した方向にあ
るか検出するための旋回角検出手段、２は地磁気をＸＹ
座標系において検出する地磁気検出手段、３５は旋回角
検出手段１の情報により、地磁気検出手段２の出力情報
を予測する予測手段、３４は予測手段３５による情報と
地磁気検出手段２の出力を比較する比較手段、３３は比
較手段３４の結果に基づき地磁気検出手段２の出力補正
情報を修正する修正手段、３２は地磁気検出手段２の出
力情報に基づき、初期の地磁気検出手段２の出力補正情
報を演算する係数演算手段、３１は地磁気検出手段２の
出力情報と、係数演算手段３２と修正手段３３の補正情
報とにより、車両の進行方向を演算する方位演算手段で
ある。最終的に方位演算手段３１の情報をナビゲーショ
ンシステムあるいは表示装置等に送り、走行経路の演算
あるいは進行方向の表示等を行なう。

第２図は、第１図のクレーム対応図に基づき具体的一実
施例を示す図である。１１は距離センサで、一定の走行
距離ごとにｏｎ１０ｆｆパルスを出力する。

このパルス出力を波形成形回路１２を通し矩形波にして
３のマイクロコンピュータに入力する。１３は舵角セン
サであり、車両の転舵角を検出し、マイクロコンピュー
タ３に入力する。

方位センサ２１は地磁気の強度を検出するものであり、
車両の進行方向をＸ座標、これに垂直な方向をＹ座標と
するＸＹ座標系における地磁気のＸ座標成分ＶｘとＹ座
標成分ｖｙとを出力する。これらＶｘとｖｙはＡ／Ｄコ
ンバータ２２．２３によりディジタルデータに変換され
マイクロコンピュータに入力される。マイクロコンピュ
ータ３は距離センサ１１・舵角センサ１３・方位センサ
２１のデータにより後述する処理を行ない車両の進行方
位を求める。この進行方位を表示装置に出力して進行方
向を表示したり、ナビゲーションシステムに送信して走
行経路の演算を行なったりする。

第３図は舵角センサ１３の一実施例である。１４はステ
アリングシャフトである。このステアリングシャフト１
４とベルト１５を介してポテンションメータ１６を接続
する。これはベルトではなく歯車を介して行なってもよ
い。ステアリングシャフト１４が回転する、つまり転舵
すると、これに対応してポテンショメータ１６が回転す
る。すると、定電圧電源ＡＢ間の電圧が抵抗分割され出
力される。この出力電圧をＡ／Ｄコンバータ１７でデジ
タルに変換しマイクロコンピュータ３に入力する。この
事で。

舵角に対応したデータを得る事ができる。

第４図は予測手段の一実施例を示す流れ図である。この
一連の処理は、距離センサのパルス入力ごとに開始され
る。この予測処理では、まず処理１００において舵角セ
ンサ１３のデータを読み込む。

次に処理１０１で進行方位を求める。これは、この処理
が距離センサ１１の１パルス毎に実行されることから、
ある回転半径における円弧の長さは一定である。また回
転半径は処理１００で得たデータを１対１に対応する。

したがって、処理１００で得た舵角センサ１３のデータ
と、予測処理実行ごとの移動角Δθは１対１に対応する
ことになる。このΔ０をこの予測処理実行直前の進行方
位θに加算することで、新たな進行方位が得られる０次
に処理１０２では、処理１０１で求めた進行方位に基づ
き方位センサデータの予測値を演算する。これは、車両
を一旋回させた方位センサデータに後述する補正を加え
ることで、ＸＹ座標系上で図５の様な円に表わされる。

したがって、処理１０１で求めた進行方位θにより一意
的にＶｘ、Ｖｙの予測値を得る事ができる。処理１０３
〜１０４ではこの予測をメモリにストアする。尚、本発
明では、舵角により方位を求めるため、スリップ等によ
り誤差を含むことになる。そこで、距離センサのパルス
入力時間から車両速度を求め、この車速と舵角の関係に
おいて、予測したＶｘ、Ｖｙに対し、許容誤差範囲を設
定する。

第６図は、比較処理の一実施例を示す流れ図である。処
理２００では、処理に先たちＸ、ＹのＮＧフラグをクリ
アする。処理２０１で、方位センサデータＶ’　ｘと予
測処理で求めたＶ’ｘの比較を行なう。ここで、方位セ
ンサデータＶｘが、予測データＶ’ｘ±αの範囲に入っ
ていれば、Ｖｘは正しいと判断し、処理２０４に進む。

又、上記範囲に入っていなければｖｙは正しくないと判
断し処理２０２に進む。処理２０２では方位センサＶｘ
データをメモリにストアし、処理２０３において、ＸＮ
ＧＮＧフラグットする。

処理２０４では、方位センサＶｙデータに対し、上記処
理２０１〜２０３と同様に行ない、比較処理を終了する
。

次に、着磁補正の一実施例について述べる。

方位センサの出力データは図７に示すように、方位セン
サの回路を構成する素子のバラツキや車体着磁の影響に
より、ある基準点に対しＸＹ力方向出力中点オフセット
を持ち、かつＸＹ力方向出力振幅も異なる楕円となる。

そこで、車両を一旋回させ、Ｖｘ及びＶｙの最大最小値
をサンプリングし、Ｖｘ、Ｖｙの中点○’ｘ、Ｏ’ｙ及
び振幅Ｄｘ。

Ｄｙを求める。このデータより中点補正値Ｎｘ。

Ｎｙ及び振幅補正値Ｋｘ、Ｋｙを次式により求める。

Ｎｘ＝０’ｘ−Ｏｘ　　（ＯｘはＸ方向基準点）Ｎ：ｙ
−０’ｙ−Ｏｙ　　（ＯｙはＸ方向基準点）Ｋｘ＝Ｅｘ
／Ｄｘ　　　（ＥｘはＸ方向基準振１）Ｋｙ＝Ｅｙ／Ｅ
ｙ　　　（Ｅｘはｙ方向基準振幅）上記Ｎｘ、Ｎｙ、Ｋ
ｘ、Ｋｙにより方位センサ出力データＶｘ、Ｖｙを次式
により補正する事で、第５図に示した円データを得る事
ができる。

Ｘ二〇ｘ　十（Ｖ　ｘ　−Ｎ　ｘ　）　Ｘ　Ｋ　ｘＹ＝
Ｏｙ＋　　（Ｖｙ−Ｎｙ）ＸＫｙ 次に修正処理の実施例について第８図により説明する。

処理３０１では上記比較処理結果においてＸＮＧフラグ
状態を判定し、フラグが１なら処理３０２に、フラグが
Ｏなら処理３０４に進む。

処理３０２では、方位センサデータと予測データの差を
求め、処理３０３において中点補正値Ｎｘを修正する。

処理３０４ではｙ方向データに対し処理３０１〜３０３
のと同様に行ない、ｙ方向中点補正値を修正する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、予測手段及び判定手段により車体の着
磁状況が変化したかどうかがわかるという効果がある。

また、車体の着磁状況が変化した場合、修正手段により
中点補正値を修正するため、常に車体の着磁をうち消し
た進行方位が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のフレーム対応図。 第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、第３図は
舵角センサの一実施例を示す説明図、第４図は予測処理
説明図、第５図は方位センサデータの補正後のベクトル
軌跡説明図、第６図は判定処理説明図、第７図は方位セ
ンサデータの出力手段のベクトル軌跡説明図、第８図は
修正処理説明図である。 １・・・旋回角検出手段、２・・・地磁気検出手段、３
・・・マイクロコンピュータ。 纂 ！ 図 栴 図 ６ ネ キ 図 稟 図 稟 図 察 図 晃 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、地磁気を検知して車輌の進行方向を検出する方位検
   出装置において、地磁気を互いに直交する２軸方向に検
   出する地磁気検出手段と、車輌の走行距離を検出する距
   離検出手段と、車輌の旋回角度を検出する舵角検出手段
   と、上記車輌をほぼ水平に３６０度旋回しこの間に、上
   記地磁気検出手段の出力に対して前記車輌の磁力の影響
   をなくす為の補正係数を求める係数演算手段と、上記舵
   角検出手段及び距離検出手段の出力により前記方位検出
   手段の２軸方向の出力を予測する予測手段と、前記方位
   検出手段の出力が上記予測手段により得られた結果の近
   傍に包含されるか比較する比較手段と、比較手段により
   必要と判断された時に前記係数演算手段で求めた補正係
   数を修正する修正手段と、前記方位検出手段の出力と、
   上記係数演算手段又は修正手段による補正係数とにより
   、車両の進行方向を演算する方位演算手段とを備えた事
   を特徴とする方位検出装置。