JPH04213083A - 車両用方位検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、相対方位を検出する
ジャイロセンサを用いたような車両用方位検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の進行方向としての方位を検
出する装置は、絶対方位を検出することができる地磁気
センサと、特開昭６０−７１９０９号公報に記載のよう
に相対方位を検出することができるジャイロセンサとの
二種類があるが、上述の地磁気センサは高価であり、一
方、ジャイロセンサは安価な反面、絶対方位を検出する
ことができない問題点があった。

【０００３】一方、ＧＰＳ（米国国防総省で開発された
衛星測位システムのことで、ｇｌｏｂａｌｐｏｓｉｔｉ
ｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　の略）衛星からのＧＰＳ電
波を受信して現在地を測定する衛星航法も知られている
が、車両がトンネル、陸橋、高速道路の立体交差橋の影
、ビルの谷間等を走行する場合には、上述のＧＰＳ衛星
からのＧＰＳ電波の受信が一時的に困難となるため、こ
の衛星航法のみでは車両の絶対方位を常時検出すること
ができない問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、衛星航法
により測定した２点の絶対位置を用いて、ジャイロセン
サの初期値設定（北から右周りに何度かという角度の設
定）を行なうことで、安価なジャイロセンサにより車両
の進行方向の絶対方位の検出を容易に行なうことができ
る車両用方位検出装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、ジャイロセ
ンサを用いた車両用方位検出装置であって、衛星からの
電波を受信して現在位置を測定する衛星航法手段と、上
記衛星航法手段により測定された現在位置を記憶する記
憶手段と、上記記憶手段に記憶された今回位置と前回位
置とに基づいて車両の進行方向を算出し、該進行方向を
上記ジャイロセンサの初期値として設定する設定手段と
を備えた車両用方位検出装置であることを特徴とする。

【０００６】

【発明の効果】この発明によれば、上述の衛星航法手段
は衛星からの電波を受信して前回および今回の現在位置
を測定し、この前回および今回の現在位置は上述の記憶
手段に記憶される。

【０００７】このようにして記憶手段に記憶された上述
の今回位置と前回位置とに基づいて車両の進行方向が算
出され、上述の設定手段は算出された進行方向をジャイ
ロセンサの初期値として設定するので、この初期値設定
を容易に行なうことができ、この結果、安価なジャイロ
センサによる車両の進行方向の絶対方位検出を容易に行
なうことができる効果がある。

【０００８】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。

【０００９】図面は車両用方位検出装置を示し、第１図
において、軌道高度約２万ｋｍの地球上に打上げられた
静止人工衛星としての少なくとも３個、望ましくは４個
のＧＰＳ衛星１からのＧＰＳ電波ａを、ＧＰＳアンテナ
２を介して受信するＧＰＳ受信機３を設け、このＧＰＳ
受信機３で２次元測位（ＧＰＳ衛星が３個の場合）もし
くは３次元測位（ＧＰＳ衛星が４個の場合）により車両
の現在位置（絶対位置）を測定すべく構成している。

【００１０】一方、中央処理装置いわゆるＣＰＵ等によ
り構成したコントローラ４を設け、このコントローラ４
にＲＯＭ５およびＲＡＭ６を接続すると共に、同コント
ローラ４内には車両の直進を検出する直進検出部７と、
車両の横方向に付勢される加速度（以下単に横Ｇと略記
する）信号を時間積分する時間積分回路８と、車両の初
期の進行方向を認識する初期進行方向認識部９と、車両
の進行方向を認識する進行方向認識部１０とを形成し、
さらに上述のコントローラ４によりナビゲーション（ｎ
ａｖｉｇａｔｉｏｎ）などの推測航法装置１１を駆動す
べく構成している。

【００１１】また、車両に対する横Ｇを検出するジャイ
ロセンサ１２と、車両の走行距離を検出する走行距離セ
ンサ１３とを設け、上述のジャイロセンサ１２からの横
Ｇ信号を時間積分回路８に入力して、この時間積分回路
８の出力段に相対旋回角度信号つまり相対方位信号をえ
るように構成している。

【００１２】さらに、上述のジャイロセンサ１２から横
Ｇ信号が入力される直進検出部７の出力信号と、ＧＰＳ
受信機３からの現在位置信号（絶対位置）とを上述の初
期進行方向認識部９に入力して、この初期進行方向認識
部９の出力段に初期方位信号すなわち北から右周りの角
度のことで初期における相対方位信号を得るように構成
している。

【００１３】さらにまた、上述の初期進行方向認識部９
からの初期方位信号と、時間積分回路８からの相対旋回
角度信号とを、進行方向認識部１０に入力して、この進
行方向認識部１０の出力段に車両の進行方向としての絶
対方位信号を得るように構成している。

【００１４】このように構成した車両用方位検出装置の
動作を、第２図のフローチャートおよび第３図の説明図
を参照して以下に説明する。

【００１５】なお、第２図のフローチャートによる処理
は上述のＧＰＳ受信機３が現在位置（絶対位置）を計算
する毎に起動する。

【００１６】第１ステップ２１で、コントローラ４はＧ
ＰＳ受信機３により計算された位置データＡを初期進行
方向認識部９に記憶させる。

【００１７】次に第２ステップ２２で、コントローラ４
はジャイロセンサ１２からの横Ｇ信号の有無に基づいて
、横Ｇ＝０か否かを判定し、横Ｇ＝０の直進時には次の
第３ステップ２３に移行する一方、横Ｇ≠０の非直進時
には別の第６ステップ２６に移行する。

【００１８】上述の第３ステップ２３で、コントローラ
４は直進フラグが０か否かを判定し、これまでの非直進
走行状態（直進フラグ＝０）から横Ｇ＝０の直進状態に
なった場合（ＹＥＳ判定時）には、次の第４ステップ２
４に移行し、この第４ステップ２４で、コントローラ４
は上述の位置データＡを直進開始位置Ｂ（第３図参照）
として初期進行方向認識部９に記憶させ、次の第５ステ
ップ２５で、コントローラ４は車両の直進走行状態に対
応して、直進フラグを１に設定した後に、上述の第１ス
テップ２１にリターンする。

【００１９】車両の直進走行状態が継続する場合には、
各ステップ２１，２２，２３をこの順に循環するが、車
両が直進走行状態から非直進走行状態に移行した場合に
は、非直進時の車両に対して横Ｇが付勢されるので、上
述の第２ステップ２２で横Ｇ≠０と判定されて、次の第
６ステップ２６に移行する。

【００２０】この第６ステップ２６で、コントローラ４
は直進フラグが０か否かを判定するが、これまでの直進
走行状態（直進フラグ＝１）から横Ｇ≠０の非直進状態
になった場合（ＮＯ判定時）には、次の第７ステップ２
７に移行し、予め上述の第１ステップ２１で既に記憶さ
せておいた位置データＡを直進終了位置Ｃ（第３図参照
）として上述の初期進行方向認識部９に記憶させる。

【００２１】次に第８ステップ２８で、コントローラ４
は車両の非直進走行状態に対応して、直進フラグをリセ
ット（直進フラグ＝０）した後に、次の第９ステップ２
９に移行し、この第９ステップ２９で、コントローラ４
は第３図に示す直進開始位置Ｂと直進終了位置Ｃとの間
のベクトルの絶対値、つまり位置Ｂ，Ｃ間の距離を計算
する。

【００２２】次に第１０ステップ３０で、コントローラ
４は上述の各位置Ｂ，Ｃ間のベクトルの絶対値（ＢＣ間
距離）が予めＲＡＭ６で設定された設定値Ｌ（具体的に
は約５０メートルに相当するデータ）に対して大か否か
を判定し、ＢＣ間距離が設定値Ｌより小さいの場合には
車両を車庫等から出すような際の誤設定をインヒビット
する目的で、上述の第１ステップ２１にリターンする一
方、ＢＣ間距離が設定値Ｌより大きいの時には次の第１
１ステップ３１に移行する。

【００２３】この第１１ステップ３１で、コントローラ
４は直進開始位置Ｂと直進終了位置Ｃとの間のベクトル
を北から右周りの角度つまり相対方位Ｄ（第３図参照）
に換算した後に、次の第１２ステップ３２に移行して、
この相対方位Ｄをジャイロセンサ１２の進行方向の初期
値として設定する。

【００２４】なお、第３図におけるＮは北、Ｓは南、Ｅ
は東、Ｗは西を意味することは勿論である。

【００２５】このように、衛星航法手段としてのＧＰＳ
受信機３がＧＰＳ衛星１からのＧＰＳ電波ａを受信して
前回および今回の現在位置Ｂ，Ｃ（第３図参照）を測定
し、この前回および今回の現在位置Ｂ，Ｃは記憶手段（
第４ステップ２４、第７ステップ２７参照）に記憶され
、このようにして上述の記憶手段に記憶された今回位置
Ｃ（第３図参照）と前回位置Ｂとに基づいて第１１ステ
ップ３１で車両の進行方向（具体的には相対方位Ｄ）が
算出され、次に設定手段（第１２ステップ３２参照）は
算出された上述の進行方向をジャイロセンサ１２の初期
値として設定するので、この初期値設定を容易かつ車両
の直進走行部分により正確に行なうことができ、この結
果、安価なジャイロセンサ１２による車両の進行方向の
絶対方位検出を容易に行なうことができる効果がある。

【００２６】第４図は車両用方位検出装置の他の実施例
を示し、この実施例では車両の方位検出を簡易的に行な
うために、第１図の初期進行方向認識部９および直進検
出部７を省略すると共に、第１図の走行距離センサ１３
に代えて、車両の走行速度を検出する車速センサ１４を
用いている。なお、第４図において第１図と同一の部分
には同一番号および同符号を付している。

【００２７】上述の第４図に示す車両用方位検出装置の
動作を第５図のフローチャートおよび第６図の説明図を
参照して以下に説明する。

【００２８】なお、第５図のフローチャートによる処理
はナビゲーションなどの推測航法装置１１の起動時にス
タートする。

【００２９】第１ステップ５１で、ＧＰＳ受信機３は前
回位置Ｘ（第６図参照）を測位し、この前回位置Ｘを内
蔵メモリに記憶し、次の第２ステップ５２で、ＧＰＳ受
信機３は今回位置Ｙ（第６図参照）を測位し、この今回
位置を内蔵メモリに記憶し、さらに次の第３ステップ５
３で、ＧＰＳ受信機３は内蔵メモリから読出した両位置
Ｘ，Ｙデータに基づいて進行方位つまり相対方位Ｄ（第
６図参照）を算出する。

【００３０】上述の相対方位Ｄはコントローラ４内の進
行方位認識部１０で認識されるので、次の第４ステップ
５４で、コントローラ４は相対方位Ｄが算出されたか否
かを判定し、算出時には次の第５ステップ５５に移行す
る。

【００３１】この第５ステップ５５で、コントローラ４
は車速センサ１４からの現行の車速Ｖを読込み、この読
込んだ現行車速データを、予めＲＡＭ６に記憶させた設
定速度Ｖｏ（具体的には約１０ｋｍ／ｈ　）に相当する
データと比較して、Ｖ＜Ｖｏの時には、車両を車庫等か
ら出すような際の誤設定をインヒビットする目的で、上
述の第１ステップ５１にリターンする一方、Ｖ＞Ｖｏの
時には次の第６ステップ５６に移行し、この第６ステッ
プ５６で、コントローラ４は既に算出された上述の相対
方位Ｄをジャイロセンサ１２の進行方向の初期値として
設定する。

【００３２】このように、衛星航法手段としてのＧＰＳ
受信機３がＧＰＳ衛星１からのＧＰＳ電波ａを受信して
前回および今回の現在位置Ｘ，Ｙ（第６図参照）を測定
し、この前回および今回の現在位置Ｘ，Ｙは記憶手段（
第１ステップ５１、第２ステップ５２参照）に記憶され
、このようにして上述の記憶手段に記憶された今回位置
Ｙ（第６図参照）と前回位置Ｘ（第６図参照）とに基づ
いて、次の第３ステップ５３で車両の進行方向（具体的
には相対方位Ｄ）が算出され、次に設定手段（第６ステ
ップ５６参照）は算出された上述の進行方向をジャイロ
センサ１２の初期値として設定するので、初期値設定を
容易に行なうことができ、この結果、安価なジャイロセ
ンサ１２による車両の進行方向の絶対方位検出を容易に
行なうことができる効果がある。

【００３３】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の衛星は、実施例のＧＰＳ衛星１に
対応し、以下同様に、衛星からの電波は、ＧＰＳ衛星１
からのＧＰＳ電波ａに対応し、衛星航法手段は、ＧＰＳ
受信機３に対応し、記憶手段は、第１実施例（第２図参
照）の第４ステップ２４および第７ステップ２７と、第
２実施例（第５図参照）の第１ステップ５１および第２
ステップ５２とに対応し、設定手段は、第１実施例の第
１２ステップ３２および第２実施例の第６ステツプ５６
に対応し、前回位置は、第１実施例の直進開始位置Ｂお
よび第２実施例の前回位置Ｘに対応し、今回位置は、第
１実施例の直進終了位置Ｃおよび第２実施例の今回位置
Ｙに対応し、進行方向は、方位Ｄに対応するも、この発
明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではな
い。

【００３４】例えば、第２図、第５図のフローチャート
の途中に、ＧＰＳ受信機３により位置データに測位誤差
が生ずるような場合には、この測位誤差を演算により平
均化処理するステップを設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用方位検出装置を示すブロック図
。

【図２】初期値設定処理を示すフローチャート。

【図３】説明図。

【図４】本発明の車両用方位検出装置の他の実施例を示
すブロック図、

【図５】初期値設定処理を示すフローチャート。

【図６】説明図。

【符号の説明】

１…ＧＰＳ衛星 ３…ＧＰＳ受信機 ２４…第４ステップ（記憶手段） ２７…第７ステップ（記憶手段） ３２…第１２ステップ（設定手段） ５１…第１ステップ（記憶手段） ５２…第２ステツプ（記憶手段） ５６…第６ステップ（設定手段） ａ…ＧＰＳ電波 Ｂ…直進開始位置 Ｃ…直進終了位置 Ｄ…方位 Ｘ…前回位置 Ｙ…今回位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ジャイロセンサを用いた車両用方位検出装
   置であって、衛星からの電波を受信して現在位置を測定
   する衛星航法手段と、上記衛星航法手段により測定され
   た現在位置を記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶
   された今回位置と前回位置とに基づいて車両の進行方向
   を算出し、該進行方向を上記ジャイロセンサの初期値と
   して設定する設定手段とを備えた車両用方位検出装置。