JPH05288558A - Travel direction detecting device - Google Patents

Travel direction detecting device

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Publication number
JPH05288558A
JPH05288558A JP4094470A JP9447092A JPH05288558A JP H05288558 A JPH05288558 A JP H05288558A JP 4094470 A JP4094470 A JP 4094470A JP 9447092 A JP9447092 A JP 9447092A JP H05288558 A JPH05288558 A JP H05288558A
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JP
Japan
Prior art keywords
azimuth
correction
vehicle traveling
corrected
vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4094470A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Nakatani
康弘 中谷
Atsushi Ichimura
淳 市村
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP4094470A priority Critical patent/JPH05288558A/en
Publication of JPH05288558A publication Critical patent/JPH05288558A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the precision of the direction sensor of a navigation system mounted on an automobile. CONSTITUTION:A vehicle travel direction correcting device having a geomagnetism sensor 11 for outputting the direction is provided with a rate sensor 12 outputting the direction added with the rotational angle to the reference direction, a measuring vehicle travel direction calculating means 2 weight-averaging the direction outputted from the geomagnetism sensor 11 and the direction outputted from the rate sensor 12 and outputting the measuring vehicle travel direction, a vehicle travel corrected direction outputting means 3 outputting the vehicle travel corrected direction from the outside, a correcting means 4 weight-averaging the measured vehicle travel direction and the vehicle travel corrected direction from the outside to guide the final corrected direction, and a vehicle travel corrected direction validity judging means 5 judging whether the vehicle travel corrected direction from the outside of the vehicle travel corrected direction outputting means 3 is valid and selectively outputting the measured vehicle travel direction or the final corrected direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に搭載される
ナビゲーションシステムの方位センサに関する。特に本
発明では地磁気センサと回転速度を検出して方位を得る
レート式方位センサを併用する方位センサの精度向上を
目的とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direction sensor for a navigation system mounted on an automobile or the like. In particular, the present invention aims to improve the accuracy of the azimuth sensor that uses both the geomagnetic sensor and the rate-type azimuth sensor that detects the rotational speed to obtain the azimuth.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車等の移動物体で走行した経
路を算出し、表示装置上の地図に現在走行している地点
を表示することで運転者を支援するナビゲーションシス
テムとよばれる装置が利用されるようになっている。こ
のような装置は、走行方向を検出するセンサと移動距離
を検出する距離センサを備え、検出した走行方向と移動
距離から走行地点を算出している。このような装置では
使用される方位センサ等により地図上の方向に対応する
絶対方位を検出する必要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, a device called a navigation system has been used which assists a driver by calculating a route traveled by a moving object such as an automobile and displaying a current traveling point on a map on a display device. It is supposed to be done. Such a device includes a sensor for detecting a traveling direction and a distance sensor for detecting a moving distance, and calculates a traveling point from the detected traveling direction and moving distance. In such a device, it is necessary to detect the absolute azimuth corresponding to the direction on the map by the azimuth sensor used.

【0003】このような技術の分野のものとして特開昭
64−35314号公報に記載された車両用ナビゲーシ
ョンシステム装置がある。この装置では方位センサとし
て地磁気センサが使用されている。これは地球上の地磁
気を検出して絶対方位を出力するものであるが、地磁気
の水平成分は約0.3G(ガウス)と微弱であるため、
外乱としては、車体の着磁による磁界、車両内の電子機
器による磁界等、車両による影響もあるが、他に鉄橋、
ビル、高架道路、トンネル、更には他の車両等によって
も地磁気が乱される。そのため外乱による誤差要因を補
正する方法が講じられているが充分な精度を得るのは難
しいのが現状である。しかしこの地磁気センサは、後述
する回転速度を検出して方位算出するレート式センサと
比べて誤差が累積しないという特徴がある。このように
地磁気以外の外乱としての磁気影響除去自体については
例えは特開昭61−72618号公報、特開昭62−1
91713号公報等に記載されたものがある。本発明で
は外乱磁気自体の除去を問題としないので上記の説明は
省略する。
As a field of such a technology, there is a vehicle navigation system device described in Japanese Patent Laid-Open No. 64-35314. This device uses a geomagnetic sensor as a direction sensor. This detects the geomagnetism on the earth and outputs the absolute azimuth, but the horizontal component of the geomagnetism is about 0.3 G (gauss), which is very weak.
Disturbances may also be affected by the vehicle, such as the magnetic field due to the magnetization of the vehicle body, the magnetic field due to electronic devices inside the vehicle, etc.
Geomagnetism is disturbed by buildings, elevated roads, tunnels, and even other vehicles. Therefore, although a method of correcting an error factor due to disturbance has been taken, it is currently difficult to obtain sufficient accuracy. However, this geomagnetic sensor is characterized in that errors do not accumulate as compared with a rate sensor which detects a rotational speed and calculates an azimuth, which will be described later. In this way, the removal of the magnetic influence itself as a disturbance other than the earth magnetism is described in, for example, JP-A-61-272618 and JP-A-62-1.
There is one described in Japanese Patent Publication No. 91713. Since the removal of the disturbance magnetism itself does not matter in the present invention, the above description is omitted.

【0004】他の方位センサとしては、振動ジャイロ、
光ファイバジャイロ、ガスレートセンサ等の回転速度を
検出して基準方位からの回転角度を算出し、基準となる
角度と加算することで方位を求めるレート式方位センサ
と呼ばれる方位センサがある。これらの方位センサは、
非常に高精度な検出結果が得られるが、誤差が大きくな
るという問題がある。
Other direction sensors include a vibration gyro,
There is an azimuth sensor called a rate type azimuth sensor that detects the azimuth by detecting the rotation speed of an optical fiber gyro, a gas rate sensor, etc., and calculating the rotation angle from the reference azimuth and adding it to the reference angle. These orientation sensors
Although a highly accurate detection result can be obtained, there is a problem that the error becomes large.

【0005】また自動車用ナビゲーションシステムの方
位センサとしては、他に衛星システムを利用したり、路
上ビーコンを利用したものが考えられるが受信状況によ
り誤差が発生する。
As the azimuth sensor of the navigation system for automobiles, a satellite system or a road beacon may be used. However, an error occurs depending on the reception condition.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の進行方位
検出装置では、上記問題に対して、レート式方位センサ
を使用して時々補正することで誤差の累積を避ける方法
が使われる。この補正方1では、運転者が補正する方法
があるが運転者に煩雑な作業を行う必要があることや、
運転者自身の個人差のため信頼性に問題がある。
In the above-mentioned conventional traveling azimuth detecting device, a method of avoiding the accumulation of errors by using the rate type azimuth sensor for occasional correction to solve the above problem is used. In this correction method 1, there is a method for the driver to correct, but it is necessary for the driver to perform complicated work.
There is a problem in reliability due to individual differences among drivers.

【0007】補正には絶対方位を検出することが必要で
あり地磁気センサを用いるのが好ましい。しかし地磁気
センサには上記のように外乱による誤差があるため、地
磁気センサの出力でそのまま補正したのでは逆に誤差が
増加するという問題が生じている。したがって、本発明
は上記問題点に鑑みてレート式センサ、地磁気センサ、
衛星システム、路上ビーコン等の問題点を相互に補う合
うことで、長時間にわたって高精度の検出結果が得られ
る方位センサを実現することを目的とする。
Since it is necessary to detect the absolute azimuth for correction, it is preferable to use a geomagnetic sensor. However, since the geomagnetic sensor has an error due to the disturbance as described above, if the output of the geomagnetic sensor is directly corrected, the error increases. Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a rate sensor, a geomagnetic sensor,
It is an object of the present invention to realize an azimuth sensor that can obtain highly accurate detection results for a long time by mutually complementing the problems of satellite systems, road beacons, and the like.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、地磁気を検出し、検出した地磁気の方向
から算出した方位を出力するための地磁気センサを有す
る車両進行方位補正装置に、レートセンサ、測定車両進
行方位算出手段、車両進行補正方位出力手段、補正手段
及び車両進行補正方位有効判定手段を設ける。前記レー
トセンサは回転速度を検出して基準方位からの回転角度
を算出し、回転角度を基準方位に加算した方位を出力す
る。前記測定車両進行方位算出手段は前記地磁気センサ
が出力した方位と前記レートセンサが出力した方位を加
重平均して測定車両進行方位を出力する。前記車両進行
補正方位出力手段は外部からの車両進行補正方位を出力
する。前記補正手段は前記測定車両進行方位算出手段か
らの測定車両進行方位及び前記車両進行補正方位出力手
段からの補正方位を加重平均によって最終補正方位を導
出する。前記車両進行補正方位有効判定手段は該車両進
行補正方位出力手段の外部からの車両進行補正方位が有
効かを判定して前記測定車両進行方位又は前記最終補正
方位を択一的に出力させる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a vehicle heading compensating device having a geomagnetic sensor for detecting geomagnetism and outputting a heading calculated from the direction of the detected geomagnetism. A rate sensor, a measured vehicle traveling azimuth calculating means, a vehicle traveling corrected azimuth output means, a correcting means, and a vehicle traveling corrected azimuth valid determining means are provided. The rate sensor detects the rotation speed, calculates the rotation angle from the reference azimuth, and outputs the azimuth obtained by adding the rotation angle to the reference azimuth. The measurement vehicle traveling azimuth calculating means outputs a measurement vehicle traveling azimuth by weighted averaging the azimuth output by the geomagnetic sensor and the azimuth output by the rate sensor. The vehicle traveling correction azimuth output means outputs a vehicle traveling correction azimuth from the outside. The correction means derives a final corrected azimuth by weighted averaging the measured vehicle traveling azimuth from the measured vehicle traveling azimuth calculating means and the corrected azimuth from the vehicle traveling corrected azimuth output means. The vehicle traveling correction azimuth validity determining means determines whether the vehicle traveling correction azimuth from the outside of the vehicle traveling correction azimuth output means is valid and selectively outputs the measured vehicle traveling azimuth or the final corrected azimuth.

【0009】さらに前記車両進行補正方位有効判定手段
に代えて、前記補正手段における加重平均の重み計数
を、前記車両進行補正方位出力手段の外部からの車両進
行方位の有効度を関数として設定する補正方位有効度検
出手段を備えるようにしてもよい。また前記補正手段の
最終補正方位で、前記レートセンサの基準方位を更新す
るようにしてもよい。
Further, in place of the vehicle traveling correction azimuth validity determining means, a correction for setting the weighted average of the weighted average in the correcting means as a function of the validity of the vehicle traveling azimuth from outside the vehicle traveling correction azimuth output means. You may make it provide a direction effectiveness detection means. The reference azimuth of the rate sensor may be updated with the final corrected azimuth of the correction means.

【0010】[0010]

【作用】本発明の進行方位検出装置によれば、前記地磁
気センサにより検出した地磁気の方向から算出した方位
を出力するために地磁気が検出される。前記レートセン
サにより回転速度が検出されて基準方位からの回転角度
が算出され、回転角度が基準方位に加算されて方位が出
力される。前記測定車両進行方位算出手段により前記地
磁気センサが出力した方位と前記レートセンサが出力し
た方位が加重平均されて測定車両進行方位が出力され
る。前記車両進行補正方位出力手段により外部からの車
両進行補正方位が出力される。前記補正手段により前記
測定車両進行方位算出手段からの測定車両進行方位及び
前記車両進行補正方位出力手段からの補正方位が加重平
均された最終補正方位が導出される。前記車両進行補正
方位有効判定手段により該車両進行補正方位出力手段の
外部からの車両進行補正方位が有効かが判定されて前記
測定車両進行方位又は前記最終補正方位が択一的に出力
される。このため外部からの、例えばGSP(Global Ps
ition System) 、路上ビーコン、マップマッチングから
車両進行補正方位による補正が可能になり、方位の誤差
が小さくなる。
According to the traveling direction detecting device of the present invention, the geomagnetism is detected in order to output the direction calculated from the direction of the geomagnetism detected by the geomagnetic sensor. The rotation speed is detected by the rate sensor, the rotation angle from the reference azimuth is calculated, the rotation angle is added to the reference azimuth, and the azimuth is output. The measurement vehicle traveling azimuth calculating means outputs a measurement vehicle traveling azimuth by weighted averaging the azimuth output by the geomagnetic sensor and the azimuth output by the rate sensor. The vehicle traveling correction azimuth output means outputs the vehicle traveling correction azimuth from the outside. The correction means derives a final corrected azimuth obtained by weighted averaging the measured vehicle traveling azimuth from the measured vehicle traveling azimuth calculating means and the corrected azimuth from the vehicle traveling corrected azimuth output means. The vehicle traveling correction azimuth validity determining means determines whether the vehicle traveling correction azimuth from the outside of the vehicle traveling correction azimuth output means is valid and selectively outputs the measured vehicle traveling azimuth or the final corrected azimuth. Therefore, for example, GSP (Global Ps
ition system), road beacons, and map matching can be used to correct the vehicle heading correction heading, thus reducing heading errors.

【0011】さらに前記車両進行補正方位有効判定手段
に代えた補正方位有効度検出手段により前記補正手段に
おける加重平均の重み計数が、前記車両進行補正方位出
力手段の外部からの車両進行方位の有効度を関数として
設定される。このため上記構成に柔軟性が得られる。ま
た前記補正手段の最終補正方位で、前記レートセンサの
基準方位が更新されることにより、外部からの補正方位
によっても、レートセンサが初期化できるようになり、
さらに進行方位の誤差が小さくできるようになった。
Further, the weighted average of the weighted averages in the correction means is detected by the corrected azimuth effectiveness detection means in place of the vehicle travel corrected azimuth validity determination means, and the effectiveness of the vehicle travel azimuth from outside the vehicle travel corrected azimuth output means is determined. Is set as a function. Therefore, flexibility can be obtained in the above configuration. Further, by updating the reference azimuth of the rate sensor with the final correction azimuth of the correction means, the rate sensor can be initialized also by the correction azimuth from the outside,
Furthermore, the error in the traveling direction can be reduced.

【0012】[0012]

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の第1の実施例に係る車両信号
方位補正装置を示す図である。本図に示す進行方位検出
装置は、地球上の地磁気を検出して絶対方位を出力する
地磁気センサ、振動ジャイロ、光ファイバジャイロ、ガ
スレートセンサ等の回転速度を検出して基準方位からの
回転角度を算出し、基準となる角度と加算することで方
位を求めるレートセンサ等からなる各種方位センサ1
と、該各種方位センサ1の地磁気センサとレートセンサ
から測定車両進行方位を算出する測定車両進行方位算出
手段2と、外部からの、例えばGSP(Global Psition
System) 、路上ビーコン、マップマッチングから車両進
行補正方位を出力する車両進行補正方位出力手段3と、
前記測定車両進行方位算出手段2からの測定車両進行方
位データθm 及び前記車両進行補正方位出力手段3から
の方位データθc から最終補正方位θm1を、 θm1=k・θc +(1−k)・θm ;(0≦k≦1)…(1) として加重平均によって導出する補正手段4と、該車両
進行補正方位出力手段3の方位データθc が有効かを判
定する車両進行補正方位有効判定手段5と、該車両進行
補正方位有効判定手段5によって前記測定車両進行方位
算出手段2からの方位データθm 又は前記補正手段4か
らの最終補正方位θm1を択一的にナビゲーションシステ
ム本体に出力するスイッチ6−1及び6−2とを含む。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a vehicle signal bearing correction device according to a first embodiment of the present invention. The traveling direction detection device shown in this figure detects the rotational speed of a geomagnetic sensor, a vibration gyro, an optical fiber gyro, a gas rate sensor, etc. that detects the geomagnetism on the earth and outputs the absolute direction, and the rotation angle from the reference direction. Azimuth sensor 1 including a rate sensor or the like for calculating the azimuth by calculating
And a measurement vehicle traveling direction calculating means 2 for calculating the measurement vehicle traveling direction from the geomagnetic sensor and the rate sensor of the various direction sensors 1, and from the outside, for example, a GSP (Global Position).
System), on-road beacon, vehicle advancing correction orientation output means 3 for outputting vehicle advancing orientation from map matching,
From the measured vehicle traveling azimuth data θm from the measured vehicle traveling azimuth calculation means 2 and the azimuth data θc from the vehicle traveling corrected azimuth output means 3, a final corrected azimuth θm1 is obtained, θm1 = k · θc + (1-k) · θm (0 ≦ k ≦ 1) ... (1) as a correction means 4 which is derived by a weighted average, and a vehicle travel correction azimuth validity determination means 5 which determines whether the azimuth data θc of the vehicle travel correction azimuth output means 3 is valid. A switch 6-1 for selectively outputting the azimuth data θm from the measurement vehicle traveling azimuth calculating means 2 or the final correction azimuth θm1 from the correcting means 4 to the navigation system body by the vehicle traveling corrected azimuth validity determining means 5. And 6-2.

【0013】次に測定車両進行方位算出手段2について
説明する。前記各種方位センサ1におけるレートセンサ
のディジタル出力信号をΔθとして、レートセンサによ
る方位をθi とすると、下記式が成立する。 θi =θi-1 +Δθ …(2) 所定時間毎に上記式θi-1 を後述する測定車両信号方位
θm に初期化する。次に地磁気センサからのディジタル
出力信号をθm0としてレートセンサによるθi とを加重
平均として以下の測定車両信号方位θm を求める信号処
理をする。
Next, the measuring vehicle traveling direction calculation means 2 will be described. When the digital output signal of the rate sensor in the various direction sensors 1 is Δθ and the direction by the rate sensor is θi, the following formula is established. θi = θi-1 + Δθ (2) The above equation θi-1 is initialized to the measured vehicle signal direction θm described later every predetermined time. Next, the digital output signal from the geomagnetic sensor is set to θm0, and θi from the rate sensor is weighted average to perform the signal processing to obtain the following measured vehicle signal direction θm.

【0014】 θm =k1・θm0+(1−k1)・θi ;(0≦k1≦1) …(3) ここで重み計数k1について説明する。レートセンサを上
記式で初期化した直後では重み計数k1を大きくし、時間
経過にともなって重み計数k1を小さくする。これは前述
したように、レートセンサは短時間では非常に高精度な
検出が可能なため、初期的には重み計数k1を大きくし、
この間地磁気センサの誤差の影響を小さくできる。動作
時間が長くなりレートセンサの誤差が大きくなってきた
段階で、重み計数k1を徐々に小さくしてレートセンサの
影響を少なくする。
Θm = k1 · θm0 + (1−k1) · θi; (0 ≦ k1 ≦ 1) (3) Here, the weighting factor k1 will be described. Immediately after the rate sensor is initialized by the above equation, the weighting factor k1 is increased, and the weighting factor k1 is decreased over time. As described above, this is because the rate sensor can detect with very high accuracy in a short time, so initially increase the weighting factor k1,
During this time, the influence of the error of the geomagnetic sensor can be reduced. When the operation time becomes long and the error of the rate sensor becomes large, the weighting factor k1 is gradually decreased to reduce the influence of the rate sensor.

【0015】次に地磁気センサは、車体の着磁、橋、高
架道、鉄道及び大きな建造物等による外乱を受けて誤差
が大きくなることは前述したが、これらの構築物または
その影響範囲をあらかじめ調査し、ナビゲーションシス
テム本体の地図にあらかじめ地域毎の安定度を記憶して
おく。そして走行中の地域の安定度から重み計数k1を求
める。すなわち、この重み計数k1は地磁気センサの検出
結果が安定で誤差が小さい地域では。地磁気センサの寄
与率を大きくし不安定の場合には地磁気センサの寄与率
を小さくし逆にレータセンサの寄与率を大きくする。か
くして車体の着磁等による外乱による誤差を小さくでき
る。
As described above, the geomagnetic sensor has a large error due to disturbances caused by the magnetization of the vehicle body, bridges, elevated roads, railways, large structures, etc., but it was previously investigated whether these structures or their affected areas were affected. However, the stability of each region is stored in advance on the map of the navigation system body. Then, the weighting factor k1 is obtained from the stability of the running area. In other words, this weighting factor k1 is stable in areas where the geomagnetic sensor detection results are stable and the error is small. If the contribution ratio of the geomagnetic sensor is increased and is unstable, the contribution ratio of the geomagnetic sensor is decreased and the contribution ratio of the lator sensor is increased. Thus, the error due to the disturbance due to the magnetization of the vehicle body can be reduced.

【0016】次に車両進行補正方位出力手段3について
説明する。車両進行補正方位出力手段3は、外部から入
力した補正方位がGSPによる場合、GSP用アンテ
ナ、高周波部(RF)、デコーダ部等からなるGSP受
信機を含む。さらに車両進行補正方位出力手段3は、補
正方位入力が路上ビーコン、サインポストの場合、アン
テナ、高周波部(RF)、デコーダ部等からなるビーコ
ン、サインポスト受信機を含むようにしてもよい。
Next, the vehicle traveling correction direction output means 3 will be described. The vehicle traveling corrected azimuth output means 3 includes a GSP receiver including a GSP antenna, a radio frequency unit (RF), a decoder unit, and the like when the corrected azimuth input from outside is GSP. Further, when the corrected heading input is a road beacon or a sign post, the vehicle traveling corrected heading output means 3 may include a beacon composed of an antenna, a radio frequency section (RF), a decoder section, and a sign post receiver.

【0017】また車両進行補正方位出力手段3は、補正
方位入力として道路地図データの場合、道路地図デー
タ、道路地図データ読み出し装置、道路地図データから
現在走行している道路を特定する装置等の一式、すなわ
ちマップマッチングを用いたロケーションシステムの一
部を含むようにしてもよい。次に車両進行補正方位有効
判定手段5について説明する。車両進行補正方位有効判
定手段5では外部から入力した補正方位がGSPの場合
には、GSP衛星の受信有効個数、GSP衛星の幾何学
的位置誤差(PDOP値)等のパラメータから補正有効
度を判定する。
In the case of road map data as the corrected azimuth input, the vehicle traveling corrected azimuth output means 3 is a set of devices such as road map data, a road map data reading device, and a device for identifying the road currently traveling from the road map data. , That is, a part of the location system using map matching may be included. Next, the vehicle traveling correction azimuth validity determining means 5 will be described. When the correction direction input from the outside is GSP, the vehicle travel correction direction validity determining means 5 determines the correction degree from parameters such as the effective reception number of GSP satellites and the geometric position error (PDOP value) of the GSP satellites. To do.

【0018】路上ビーコン、サインポストの場合には、
受信強度、受信エラーレート等のパラメータから補正有
効度を判定する。道路地図データの場合には、特定され
た道路の長さ(直線性)、道路を特定する確からしさ等
のパラメータから補正有効度を判定する。車両進行補正
方位有効判定手段5では、上記パラメータから補正方位
が有効と判定した場合に補正手段4に補正方位θc を出
力し、同時にスイッチ6−1及び6−2を切り換えて測
定車両進行方位算出手段2から測定車両進行方位θm を
補正手段4に入力させる。上記パラメータから補正方位
θc が有効と判定できない場合には、測定車両進行方位
算出手段2からの測定車両進行方位θm をそのまま出力
する。
In the case of a road beacon or a sign post,
The correction effectiveness is determined from parameters such as reception intensity and reception error rate. In the case of road map data, the correction effectiveness is determined from parameters such as the length (linearity) of the identified road and the certainty of identifying the road. The vehicle traveling correction azimuth validity determining means 5 outputs the corrected azimuth .theta.c to the correcting means 4 when it determines that the correction azimuth is valid from the above parameters, and at the same time switches the switches 6-1 and 6-2 to calculate the measured vehicle traveling azimuth. The measuring vehicle traveling direction θm is inputted from the means 2 to the correcting means 4. If the corrected azimuth θc cannot be determined to be valid from the above parameters, the measured vehicle advancing azimuth θm from the measured vehicle advancing azimuth calculating means 2 is output as it is.

【0019】補正手段4では、上記補正方位θc 及び測
定車両進行方位θm からあらかじめ定められた重み計数
kを上記式(1)に代入して最終補正方位θm1を求め、
車両進行補正方位有効判定手段5で補正方位θc が有効
な場合には、最終補正方位θm1が出力される。このため
方位の精度が向上する。さらに同時に測定車両進行方位
算出手段2にフィードバックされて、上記式(2)のθ
i-1 を最終補正方位θm1に初期化する。したがって車両
進行補正方位出力手段3よりGSP等の補正方位が有効
な場合だけでなく有効な場合でなくたってもその後のレ
ートセンサにより、一定期間誤差の小さい方位が提供で
きる。すなわち従来はレートセンサは地磁気センサを主
とした方位のみによって初期化されていたが、本実施例
によれば、外部からの補正方位によっても、レートセン
サを初期化できるようになり、さらに進行方位の誤差を
小さくできるようになった。
In the correction means 4, a predetermined weighting factor k is substituted into the above equation (1) from the corrected azimuth θc and the measured vehicle advancing azimuth θm to obtain the final corrected azimuth θm1,
If the corrected azimuth θc is valid in the vehicle traveling corrected azimuth validity determination means 5, the final corrected azimuth θm1 is output. Therefore, the accuracy of the azimuth is improved. Further, at the same time, it is fed back to the measurement vehicle traveling azimuth calculation means 2, and θ in the above equation (2) is calculated.
i-1 is initialized to the final corrected azimuth θm1. Therefore, the direction in which the error is small for a certain period can be provided by the rate sensor thereafter, not only when the corrected heading such as GSP is valid from the vehicle traveling corrected heading output means 3 but also when the corrected heading is not valid. That is, in the past, the rate sensor was initialized only by the azimuth mainly including the geomagnetic sensor, but according to the present embodiment, the rate sensor can be initialized by the corrected azimuth from the outside. The error of can be reduced.

【0020】図2は本発明の第2の実施例に係る車両進
行方位補正装置を示す図である。本図においては、図1
の第1の実施例でのスイッチ6−1及び6−2を除去し
て常時補正手段4で補正を実施するようにし、車両進行
補正方位有効判定手段5とほぼ同様であるが車両進行補
正方位出力手段3からの前記パラメータから補正有効度
を求め、上記式(1)の重み計数kを決定して補正手段
4に出力する。作用効果は第1の実施例と同様である。
FIG. 2 is a diagram showing a vehicle heading correction device according to a second embodiment of the present invention. In this figure, FIG.
In the first embodiment, the switches 6-1 and 6-2 are removed so that the correction is always performed by the correction means 4. The correction effectiveness is obtained from the parameter from the output means 3, the weighting factor k of the above equation (1) is determined, and the weighting coefficient k is output to the correction means 4. The function and effect are similar to those of the first embodiment.

【0021】図3は第2の実施例の一つの具体例を示す
図である。本図に示す進行方位検出装置の各種方位セン
サ1は、地磁気センサ11及びジャイロセンサ12と、
該地磁気センサ11及びジャイロセンサ12のアナログ
入力信号をディジタル信号に変換するA/D変換器14
及び15(Analog to Digital Converter)と、走行距離
に応じたパルスを発生する車速パルスセンサ13と、該
車速パルスセンサ13からのパルスを計数するカウンタ
16を含む。
FIG. 3 is a diagram showing one specific example of the second embodiment. The various azimuth sensors 1 of the traveling azimuth detecting device shown in the figure include a geomagnetic sensor 11 and a gyro sensor 12,
A / D converter 14 for converting analog input signals of the geomagnetic sensor 11 and the gyro sensor 12 into digital signals
And 15 (Analog to Digital Converter), a vehicle speed pulse sensor 13 that generates a pulse according to the traveling distance, and a counter 16 that counts the pulses from the vehicle speed pulse sensor 13.

【0022】測定車両進行方位算出手段2、車両進行補
正方位出力手段3、補正手段4、車両進行方位有効度検
出手段7等はCPU(中央演算処理装置)で構成され、
例えば車両進行補正方位出力手段3はマップマッチング
処理部で形成される。マップマッチング処理部3には道
路地図情報を記憶するCD−ROM(Compact Disk-Read
Only Memory) 8と、マップマッチング処理部3にCD
−ROM8から情報を出力するのを制御するCD−RO
M制御装置9と、マップマッチング処理部3に種々の命
令をする操作部10が設けられる。
The measured vehicle traveling azimuth calculating means 2, the vehicle traveling azimuth correction azimuth output means 3, the correcting means 4, the vehicle traveling azimuth effectiveness detecting means 7 and the like are constituted by a CPU (central processing unit),
For example, the vehicle traveling correction direction output unit 3 is formed by a map matching processing unit. The map matching processing unit 3 stores a road map information in a CD-ROM (Compact Disk-Read).
Only Memory) 8 and the CD in the map matching processing unit 3
-CD-RO that controls the output of information from ROM 8
An M control device 9 and an operation unit 10 for issuing various commands to the map matching processing unit 3 are provided.

【0023】マップマッチング処理部3では補正手段4
からの最終補正方位θm1を基に車両の走行距離とから補
正方位θc と共に現在位置を求め、CD−ROM8から
の地図情報と照らし合わせながら誤差を自動的にもとめ
てマッチング評価が行われる。この評価段階は例えばh
段階(0から255段)で行われる。車両進行方位有効
度検出手段7では、 k=h/255 として重み計数kが求められ、補正手段4に重み計数k
が設定される。
In the map matching processing section 3, the correction means 4 is used.
Based on the final corrected azimuth .theta.m1, the current position is obtained from the traveling distance of the vehicle together with the corrected azimuth .theta.c, and the matching is evaluated by automatically finding the error while comparing with the map information from the CD-ROM 8. This evaluation stage is, for example, h
It is performed in stages (0 to 255 stages). The vehicle traveling azimuth effectiveness detecting means 7 obtains the weighting coefficient k as k = h / 255, and the correcting means 4 receives the weighting coefficient k.
Is set.

【0024】この評価ではマップマッチングにおける道
路を特定する確からしさにより行われる。例えば第1に
は車両が特定の道路に存在するかが、現在位置のマップ
マッチングによる地図上の方位と本装置による方位の差
の大きさにより判断される。この差が小さい程補正の有
効度が高い。第2には、過去の走行道路と評価すべき道
路がつながっていれば補正の有効度が高い。道路が途切
れていればその有効度は低い。第3には方位データを用
いた現在位置と道路との距離が小さい程補正の有効度が
高い。この距離が大きい有効度が低い。第4には、評価
する道路が長い場合には補正の有効度は高い。短いと誤
差が大きくなるからである。以上の総合評価で補正の有
効度が最も高いと、h=255となり、最も低いとh=
0となる。
This evaluation is performed based on the certainty of identifying the road in the map matching. For example, first, whether or not a vehicle is present on a specific road is determined by the magnitude of the difference between the orientation on the map obtained by map matching of the current position and the orientation obtained by the present device. The smaller the difference, the higher the effectiveness of the correction. Second, the effectiveness of the correction is high if the past road and the road to be evaluated are connected. If the road is broken, its effectiveness is low. Thirdly, the smaller the distance between the current position using the azimuth data and the road, the higher the effectiveness of the correction. This distance is large The effectiveness is low. Fourth, the effectiveness of the correction is high when the road to be evaluated is long. This is because the shorter the error, the larger the error. When the effectiveness of the correction is the highest in the above comprehensive evaluation, h = 255, and the lowest is h =
It becomes 0.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、地
磁気センサが出力した方位とレートセンサが出力した方
位が加重平均されて測定車両進行方位が出力され、さら
にこの測定車両進行方位及び外部からの車両進行補正方
位がが加重平均された最終補正方位が導出され、外部か
らの車両進行補正方位が有効かが判定されて前記測定車
両進行方位又は前記最終補正方位が択一的に出力される
ようになったので、方位の誤差がより小さくなることが
可能になった。
As described above, according to the present invention, the azimuth output by the geomagnetic sensor and the azimuth output by the rate sensor are weighted and averaged to output the measured vehicle advancing azimuth. A final correction azimuth obtained by weighted averaging vehicle travel correction azimuths is derived, it is determined whether the vehicle travel correction azimuth from the outside is valid, and the measured vehicle travel azimuth or the final correction azimuth is alternatively output. As a result, it becomes possible to reduce the bearing error.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る車両信号方位補正
装置を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a vehicle signal bearing correction device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例に係る車両進行方位補正
装置を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a vehicle traveling direction correction device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】第2の実施例の一つの具体例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing one specific example of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…各種方位センサ 2…測定車両進行方位算出手段 3…車両進行補正方位出力手段 4…補正手段 5…車両進行補正方位有効判定手段 6−1、6−2…スイッチ 7…車両進行方位有効度検出手段 8…CD−ROM 11…地磁気センサ 12…ジャイロセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Various azimuth sensors 2 ... Measuring vehicle advancing azimuth calculation means 3 ... Vehicle advancing correction azimuth output means 4 ... Correction means 5 ... Vehicle advancing correction azimuth validity determining means 6-1, 6-2 ... Switch 7 ... Vehicle advancing azimuth effectiveness Detecting means 8 ... CD-ROM 11 ... Geomagnetic sensor 12 ... Gyro sensor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地磁気を検出し、検出した地磁気の方向
から算出した方位を出力するための地磁気センサ(1
1)を有する車両進行方位補正装置において、 回転速度を検出して基準方位からの回転角度を算出し、
回転角度を基準方位に加算した方位を出力するレートセ
ンサ(12)と、 前記地磁気センサ(11)が出力した方位と前記レート
センサ(12)が出力して方位を加重平均して測定車両
進行方位を出力する測定車両進行方位算出手段(2)
と、 外部からの車両進行補正方位を出力する車両進行補正方
位出力手段(3)と、 前記測定車両進行方位算出手段(2)からの測定車両進
行方位及び前記車両進行補正方位出力手段(3)からの
補正方位を加重平均によって最終補正方位を導出する補
正手段(4)と、 該車両進行補正方位出力手段(3)の外部からの車両進
行補正方位が有効かを判定して前記測定車両進行方位又
は前記最終補正方位を択一的に出力させる車両進行補正
方位有効判定手段(5)とを備えることを特徴とする進
行方位検出装置。
1. A geomagnetic sensor (1) for detecting geomagnetism and outputting an azimuth calculated from the direction of the detected geomagnetism.
In the vehicle traveling direction correction device having 1), the rotation speed is detected and the rotation angle from the reference direction is calculated,
A rate sensor (12) that outputs an azimuth obtained by adding a rotation angle to a reference azimuth, a azimuth output by the geomagnetic sensor (11), and a weighted average of the azimuths output by the rate sensor (12) to measure a vehicle traveling azimuth Measuring vehicle traveling azimuth calculating means for outputting (2)
A vehicle traveling correction azimuth output means (3) for outputting a vehicle traveling corrected azimuth from the outside; a measured vehicle traveling azimuth and the vehicle traveling corrected azimuth output means (3) from the measured vehicle traveling azimuth calculating means (2); A correction means (4) for deriving a final correction azimuth from the correction azimuth by means of a weighted average and a vehicle traveling correction azimuth from the outside of the vehicle traveling correction azimuth output means (3) are judged to determine whether the measured vehicle traveling is effective. A traveling azimuth detecting device, comprising: a vehicle traveling correction azimuth valid determining means (5) for selectively outputting the azimuth or the final corrected azimuth.
【請求項2】 前記車両進行補正方位有効判定手段
(5)に代えて、前記補正手段(4)における加重平均
の重み計数を、前記車両進行補正方位出力手段(3)の
外部からの車両進行方位の有効度を関数として設定する
補正方位有効度検出手段(7)を備える請求項1記載の
進行方位検出装置。
2. A vehicle advancing direction from outside the vehicle advancing correction orientation output means (3) instead of the vehicle advancing correction orientation valid determining means (5), the weighted average weighting coefficient in the correcting means (4) is used. The traveling azimuth detecting device according to claim 1, further comprising a corrected azimuth effectiveness detecting means (7) for setting the effectiveness of the azimuth as a function.
【請求項3】 前記補正手段(4)の最終補正方位で、
前記レートセンサ(12)の基準方位を更新する請求項
1記載の進行方位検出装置。
3. The final correction azimuth of the correction means (4),
The traveling direction detection device according to claim 1, wherein the reference direction of the rate sensor (12) is updated.
JP4094470A 1992-04-14 1992-04-14 Travel direction detecting device Withdrawn JPH05288558A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016057126A (en) * 2014-09-08 2016-04-21 富士通株式会社 Electronic apparatus and traveling azimuth estimation program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016057126A (en) * 2014-09-08 2016-04-21 富士通株式会社 Electronic apparatus and traveling azimuth estimation program

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