JPH051915A - 車両用走行方位検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車両が同一角度で左右方向にそれぞれ旋回した
時の振動ジャイロの検出出力がそれぞれ相違するときで
も、車両走行方位検出精度を高める。 【構成】車両の角速度を検出する振動ジャイロ２からの
角速度出力を積分して変換定数によりこの車両の走行方
位に変換する演算装置６に、変換定数変更手段６ａを設
ける。変換定数変更手段６ａは車両を同一角度で左右方
向にそれぞれ旋回させたときの振動ジャイロ２の検出出
力がそれぞれ相違するときに、演算装置６の変換定数
を、車両の旋回方向に応じて左旋回用変換定数と右旋回
用変換定数とをそれぞれ設定するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカーナビゲーションシス
テムの車載装置として好適な車両用走行方位検出装置に
係り、特に、車両走行方位検出精度を高めた車両用走行
方位検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カーナビゲーションシステムと
しては車両用走行方位検出装置を自動車等の車両に搭載
して、自動車の走行方位を検出することにより、自車位
置を検出するものがある。

【０００３】従来、この種の車両用走行方位検出装置は
振動ジャイロで検出された検出出力に基づいて車両の走
行方位を算出している。つまり、振動ジャイロは振動し
ている物体に角速度が加わることにより、その振動方向
に対して垂直方向に発生するコリオリ力を検出するもの
であり、その検出出力は車両の旋回する方向によって発
生する電圧の極性が変わるので、車両の停止状態または
直進状態の出力を基準にして、例えば図４に示すように
右旋回時に正の信号を、左旋回時に負の信号をそれぞれ
出力する。したがって、振動ジャイロ２の線形出力から
車両の方位角を容易に求めることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の振動ジャイロでは、その検出軸に対して斜め
にこの振動ジャイロを車両に取り付けた場合や、振動ジ
ャイロの入出力特性、振動ジャイロの検出出力の旋回方
向を判断するための基準となる基準電圧を設定する信号
処理回路の入出力特性等により、車両が同一角度で左、
または右に旋回しても、その左、右旋回時のジャイロの
検出出力が相違する場合がある。

【０００５】そして、このような場合でも振動ジャイロ
の検出出力の積分値を車両の走行方位に変換する変換定
数が左右旋回時で同一であるので、走行方位に誤差が発
生し、しかも、この誤差は振動ジャイロの積分値に比例
して増大する。

【０００６】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は振動ジャイロの出力の積分
値を車両走行方位に変換する変換定数を左右旋回時でそ
れぞれ変えることにより、車両走行方位検出精度を高め
ることができる車両用走行方位検出装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の同一角
度の左右旋回時とで振動ジャイロの検出出力がそれぞれ
相違するときは、振動ジャイロの検出出力の積分値を車
両の走行方位に変換する変換定数を左右旋回時にそれぞ
れ別々に設定するものであり、次のように構成される。

【０００８】つまり本発明は、車両に搭載されて振動し
ている物体に角速度が加わったときにその振動方向に対
して垂直方向に発生するコリオリ力を検出する振動ジャ
イロと、この振動ジャイロからの検出出力を積分して変
換定数により前記車両の走行方位に変換する演算手段と
を有する車両用走行方位検出装置において、前記車両の
同一角度の正旋回時とその逆方向の逆旋回時とで前記振
動ジャイロの検出出力がそれぞれ相違するとき、前記変
換定数を車両の旋回方向に応じてそれぞれ変更させる変
更手段を設けたことを特徴する。

【０００９】

【作用】車両が同一角度で左右に旋回したときに、振動
ジャイロの検出出力が相互に相違するときは、振動ジャ
イロの出力の積分値を車両走行方位に変換する変換定数
が変換定数変更手段により左、右旋回用にそれぞれ別々
に設定され、車両の左旋回時には左旋回用の変換定数に
より車両走行方位に変換され、右旋回時には右旋回用の
変換定数により車両走行方位にそれぞれ変換される。

【００１０】したがって本発明によれば、車両の左右旋
回時の誤差を左右旋回用の変換定数により修正できるの
で、車両用走行方位検出精度を高めることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図５に基づ
いて説明する。

【００１２】図２は本発明の一実施例の全体構成を示す
ブロック図であり、図において、車両用走行方位検出装
置１は自動車等の車両に搭載されて、車両の走行方位
（角）を検出するものであり、振動ジャイロ２、信号処
理回路３、フィルタ４、ＡＤ変換器５および演算装置６
をこの順に順次電気的に接続し、演算装置６から車両の
走行方位角を出力するようになっている。

【００１３】前記振動ジャイロ２は振動している物体に
角速度が加わったときに、その振動方向に対して垂直方
向に発生するコリオリ力を検出するものであり、図４に
示すように例えば車両が右方向に旋回したときに基準電
圧Ｏよりプラス側の正電圧の検出出力２ａを線形出力す
る一方、車両が左方向に旋回するときに、基準電圧Ｏよ
り低い負電圧の検出出力を線形出力するものである。

【００１４】振動ジャイロ２の一例としては図３に示す
ように構成されたものがあり、これはベース２ａの一面
上に、図中上下一対の薄板状のベースクリスタル２ｂ，
２ｃを相互に所要の間隔を置いて立設し、さらに、これ
らベースクリスタル２ｂ，２ｃの自由端上に、上下一対
の薄板状のセンスクリスタル２ｄ，２ｅを直角に取り付
けている。

【００１５】そして、一対のセンスクリスタル２ｄ，２
ｅを振動させた状態で検出軸ＯＯ周りに角速度が発生す
ると、一対のセンスクリスタル２ｄ，２ｅにコリオリ力
が生じ、センスクリスタル２ｄ，２ｅが屈曲して電気信
号が出力される。

【００１６】信号処理回路３はこの振動ジャイロ２から
の検出出力２ａ，２ｂ、つまり角速度出力を演算装置６
で走行方位に変換する演算処理を行ない易くするため
に、図５に示すように、車両の停止または直進状態を示
す基準電圧を例えば０ボルトからプラス側に適宜移動す
るものである。

【００１７】フィルタ４は信号処理回路３からの角速度
出力に重畳された高周波ノイズを除去するローパスフィ
ルタであり、ＡＤ変換器５はフィルタ４から出力される
アナログ信号をデジタル信号に変換して演算装置６に与
えるものである。

【００１８】演算装置６はＡＤ変換器５からの角速度デ
ジタル信号を変換定数により所要の走行方位に変換する
ものであり、変換定数変更手段６ａを付設している。変
換定数変更手段６ａは車両を同一角度で左および右方向
に旋回したときに、振動ジャイロ２の検出出力がそれぞ
れ相違するときに、振動ジャイロの角速度出力を車両走
行方位に変換する変換定数を左旋回用と右旋回用とにそ
れぞれ設定するものであり、これら処理手順を図１およ
び図６のフローチャートにそれぞれ示す。なお、図１，
６中Ｐ１〜Ｐ５、Ｐ１１〜Ｐ１５はフローチャートの各
ステップを示す。

【００１９】まず、Ｐ１で演算装置６はＡＤ変換器５か
ら振動ジャイロ２の検出信号（角速度出力）を読み込
む。次に、Ｐ２で読み込んだ検出信号が車両の左旋回を
示す信号か、または右旋回を示す信号か、あるいは信号
が０、つまり直進を示す信号か否かを基準電圧を基準に
して判断する。つまり、検出出力の電圧が基準電圧のま
まであれば信号出力が０であり、基準電圧よりも低けれ
ば左旋回の信号、また基準電圧よりも高ければ右旋回の
信号であると判断し、Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５へそれぞれ進
む。

【００２０】Ｐ３では振動ジャイロ２の出力信号が０で
ある場合に、方位角＝０、つまり車両は直進であると判
断する。一方、Ｐ４では、ＡＤ変換器５からの振動ジャ
イロの出力信号から左信号（左旋回）用変換定数によ
り、左旋回方向の方位角に変換し、車両の走行方位を求
める。

【００２１】また、Ｐ５では、ＡＤ変換器５からの振動
ジャイロ２の出力信号から右信号（右旋回）用変換定数
により、右旋回方向の方位角に変換し、車両の走行方位
を求める。そして、前記左、右旋回用変換定数は変換定
数変更手段６ａにより例えば図６のフローチャートで示
す手順によりそれぞれ設定される。

【００２２】つまり、車両が同一角度、例えば３６０°
で左および右方向にそれぞれ１回旋回したときに、振動
ジャイロ２の検出出力（角速度出力）が左、右の旋回方
向で相違するときは、振動ジャイロ２がその検出軸ＯＯ
に対して斜めに車両へ取り付けられている等の理由によ
り誤差が発生しているものと判断して、変換定数変更手
段６ａにより左、右信号用変換定数をそれぞれ別々に設
定する。そこで、変換定数変更手段６ａは車両の走行前
に図５に示すようにＰ１１で車両を例えば左方向に１回
旋回させ、Ｐ１２でそのときの振動ジャイロ２の検出出
力（角速度）と１回転３６０°とを対応させて左信号用
変換定数を求める。

【００２３】一方、Ｐ１３では車両、例えば右方向に１
回旋回させ、Ｐ１４でそのときの振動ジャイロ２の検出
出力と１回転３６０°とを対応させて右信号用変換定数
を求め、Ｐ１５で終了する。

【００２４】したがって本実施例によれば、振動ジャイ
ロ２の出力から変換定数を用いて車両走行方位に変換す
るときに、左右旋回方向で別々の変換定数を使用するの
で、振動ジャイロ２をその検出軸に対して斜めに車両に
取り付けた場合等により、車両が左、右方向に同一角度
で旋回したときに、振動ジャイロ２の角速度出力が左右
で相違する場合でも、車両走行方位検出精度を高めるこ
とができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、車両を
左、右方向に同一角度でそれぞれ旋回させたときに、振
動ジャイロの検出出力が左右旋回で相違するときは、左
右別々の変換定数を用いて振動ジャイロの出力を車両の
走行方位に変換するので、その分、車両走行方位検出精
度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２で示す演算装置の処理手順を示すフローチ
ャート。

【図２】本発明に係る車両用走行方位検出装置の全体構
成を示すブロック図。

【図３】図２で示す振動ジャイロの斜視図。

【図４】図３で示す振動ジャイロの左、右旋回時の単位
時間当りの角度と出力電圧の関係を示すグラフ。

【図５】図２で示す信号処理回路の単位時間当りの角度
と出力電圧の関係を示すグラフ。

【図６】図２で示す変換定数変更手段の処理手順を示す
フローチャート。

【符号の説明】

１ 車両用走行方位検出装置 ２ 振動ジャイロ ３ 信号処理回路 ４ フィルタ ６ 演算装置 ６ａ 変換定数変更手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 車両に搭載されて振動している物体に角
   速度が加わったときにその振動方向に対して垂直方向に
   発生するコリオリ力を検出する振動ジャイロと、この振
   動ジャイロからの検出出力を積分して変換定数により前
   記車両の走行方位に変換する演算手段とを有する車両用
   走行方位検出装置において、前記車両の同一角度の正旋
   回時とその逆方向の逆旋回時とで前記振動ジャイロの検
   出出力がそれぞれ相違するとき、前記変換定数を車両の
   旋回方向に応じてそれぞれ変更させる変更手段を設けた
   ことを特徴する車両用走行方位検出装置。