JPH06167348A - Navigation system for vehicle - Google Patents

Navigation system for vehicle

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Publication number
JPH06167348A
JPH06167348A JP33986492A JP33986492A JPH06167348A JP H06167348 A JPH06167348 A JP H06167348A JP 33986492 A JP33986492 A JP 33986492A JP 33986492 A JP33986492 A JP 33986492A JP H06167348 A JPH06167348 A JP H06167348A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gyro
value
vehicle
azimuth
output
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP33986492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Watanabe
博史 渡邉
Yasuyuki Konishi
康之 小西
Ichiro Yamamoto
一郎 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP33986492A priority Critical patent/JPH06167348A/en
Publication of JPH06167348A publication Critical patent/JPH06167348A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect the position of a driving vehicle accurately by correcting an azimuth axis basing on the integral value of a gyro output value and at the same time reading the map information of the current position which is estimated from the output values of an earth magnetism sensor, a vehicle speed sensor, and a gyro from a storage part and then displaying it. CONSTITUTION:A control means 40 obtains the center and the radius of a circular turning from the output value of an earth magnetism sensor 20 when a vehicle turns by one revolution, integrates the output value of a gyro 30 in reference to the time when the vehicle is directed toward the magnetic north, and then obtains the azimuth axes of east/west/north/south according to the output value of the sensor 20 and the center of the circular turning. When an arbitrary output value of the sensor 20 is input during driving, the control means 40 performs correction basing on each azimuth axis and the angle of the azimuth axes and then obtains an accurate azimuth. Further, a current position is estimated from the obtained azimuth and the output value of the vehicle sensor and the gyro 30 and then the map information of the position is read from a map information storage part 60 and then is displayed by a display means 50.

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、車両用ナビゲーション
システムに係り、とくに走行車両の位置を正確に検出す
るのに好適な車両用ナビゲーションシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle navigation system, and more particularly to a vehicle navigation system suitable for accurately detecting the position of a traveling vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、推定航行用センサとしてジャイロ
を利用したナビゲーションシステムが車両に搭載される
ようになってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, a navigation system using a gyro as an estimated navigation sensor has been mounted on a vehicle.

【0003】従来の車両用ナビゲーションシステムは、
スイッチ入力機構を含む表示手段と、道路地図情報を記
憶している地図情報記憶部と、地磁気センサと、ジャイ
ロと、地磁気センサとジャイロからのデータに基づいて
推測した現在位置の地図情報を地図情報記憶部から読み
出して表示手段に表示する制御手段とから構成されてい
た。
A conventional vehicle navigation system is
Display information including a switch input mechanism, a map information storage unit that stores road map information, a geomagnetic sensor, a gyro, and map information of the current position estimated based on the data from the geomagnetic sensor and the gyro. It is composed of a control unit that reads out from the storage unit and displays it on the display unit.

【0004】一般にジャイロの出力は車両の垂直軸に対
する取付角度に依存しているために、車両が同一角速度
で旋回してもジャイロの出力は変化する。
Since the output of the gyro is generally dependent on the mounting angle of the vehicle with respect to the vertical axis, the output of the gyro varies even when the vehicle turns at the same angular velocity.

【0005】また、ジャイロと信号処理回路が別々とな
っている場合にはそれぞれにばらつきがあるため測定結
果に誤差が生じる。
Further, when the gyro and the signal processing circuit are separate from each other, there are variations in the gyro and the signal processing circuit, so that an error occurs in the measurement result.

【0006】そこで、これらの誤差を補正するため種々
の補正が行われている。
Therefore, various corrections are made to correct these errors.

【0007】また、地磁気センサの使用に際しては、車
両への取り付け時やその後の調整時などに、主として取
り付け角度補正や車体着磁補正を目的とした初期化作業
を以下のように行っている。
Further, when using the geomagnetic sensor, the initialization work mainly for the purpose of correcting the mounting angle and correcting the magnetization of the vehicle body is carried out in the following manner, for example, at the time of mounting on the vehicle and subsequent adjustment.

【0008】.図5に示されるように、車両を円旋回
させながら約1回転分の地磁気センサ出力x(t),y
(t)を取り込み、これをもとにして地磁気センサ出力
の方位円中心(x0,y0)と半径rを求める。
[0008] As shown in FIG. 5, the geomagnetic sensor output x (t), y for about one rotation while turning the vehicle in a circle.
(T) is taken in, and the center (x 0 , y 0 ) of the azimuth circle and the radius r of the geomagnetic sensor output are obtained based on this.

【0009】.次に車両を磁北に向けて地磁気センサ
の出力値(xN,yN)と方位円中心(x0,y0)を用い
て、図6に示されるように方位円における北方位軸を定
める。
[0009]. Next, the vehicle is directed to the magnetic north, and the output value (x N , y N ) of the geomagnetic sensor and the center (x 0 , y 0 ) of the bearing circle are used to determine the north bearing axis in the bearing circle as shown in FIG. .

【0010】.東、西、南の方位軸に関しては、北方
位と同様に車両を実際にその方位に向けて方位軸を定め
たり、北方位から方位円上で90度間隔で各方位軸を定
める。
[0010]. Regarding the east, west, and south azimuth axes, the azimuth axis is determined by actually directing the vehicle to that azimuth in the same manner as the north azimuth, or each azimuth axis is determined at 90 ° intervals from the north azimuth on the azimuth circle.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】図7に示されるよう
に、磁力線は鉄製構造体等により歪むために、鉄製の車
体内部においても磁力線は同様の影響を受ける。そし
て、その磁力線の歪み具合は磁力線に対する車体の向き
によって異なっている。
As shown in FIG. 7, since the magnetic force lines are distorted by the iron structure or the like, the magnetic force lines are similarly affected inside the iron body. The degree of distortion of the lines of magnetic force differs depending on the orientation of the vehicle body with respect to the lines of magnetic force.

【0012】上記従来例においては、磁力線の不均一な
歪みにより図8に示されるように方位軸がずれてしま
い、実際の方位と一致しないために検出位置に誤差が生
じるという不都合があった。
In the above-mentioned conventional example, the azimuth axis is displaced as shown in FIG. 8 due to the non-uniform distortion of the lines of magnetic force, and there is an inconvenience that an error occurs in the detection position because it does not coincide with the actual azimuth.

【0013】[0013]

【発明の目的】本発明の目的は、かかる従来例の有する
不都合を改善し、とくに磁力線の不均一歪みによる方位
軸のずれを自動的に補正し、走行車両の位置を正確に検
出することができる車両用ナビゲーションシステムを提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to improve the inconvenience of the conventional example, and in particular, to automatically correct the deviation of the azimuth axis due to the non-uniform distortion of the lines of magnetic force to accurately detect the position of the traveling vehicle. It is to provide a vehicle navigation system that can perform.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、ス
イッチ入力機構を含む表示手段と、道路地図情報を記憶
している地図情報記憶部と、地磁気を検出する地磁気セ
ンサと、車速を検出する車速センサと、旋回角速度を検
出するジャイロと、ジャイロ出力値の積分値に基づいて
方位軸の補正を行うとともに地磁気センサと車速センサ
とジャイロの出力値から推測した現在位置の地図情報を
地図情報記憶部から読み出して表示手段に表示する制御
手段とを具備するという構成を採っている。これによっ
て前述した目的を達成しようとするものである。
Therefore, in the present invention, a display means including a switch input mechanism, a map information storage section for storing road map information, a geomagnetic sensor for detecting geomagnetism, and a vehicle speed are detected. The vehicle speed sensor, the gyro that detects the turning angular velocity, and the azimuth axis correction based on the integrated value of the gyro output value, and the map information of the current position estimated from the geomagnetic sensor, the vehicle speed sensor, and the output value of the gyro is stored as map information. And a control means for reading out from the unit and displaying it on the display means. This aims to achieve the above-mentioned object.

【0015】[0015]

【作用】制御手段は、車両が1回転した時の地磁気セン
サ出力値から、円旋回の中心と半径を求める。
The control means obtains the center and radius of the circular turning from the output value of the geomagnetic sensor when the vehicle makes one revolution.

【0016】続いて、操作者が車両を磁北に向けた時を
基準とし、ジャイロ出力値を積分していく。そして、そ
の積分値が90度の倍数となる時点での地磁気センサ出
力値と円旋回の中心とから東西南北の方位軸を求める。
Next, the gyro output value is integrated with reference to the time when the operator turns the vehicle to magnetic north. Then, the azimuth axis of north, south, east, and west is obtained from the output value of the geomagnetic sensor at the time when the integrated value becomes a multiple of 90 degrees and the center of the circular turning.

【0017】走行中に任意の地磁気センサ出力値が入力
されると、制御手段は各方位軸および各方位軸間の角度
に基づいて補正を行い、正確な方位を求める。
When an arbitrary geomagnetic sensor output value is input during traveling, the control means performs correction based on each azimuth axis and the angle between each azimuth axis to obtain an accurate azimuth.

【0018】さらに、制御手段は求めた方位と車速セン
サおよびジャイロの出力値とから現在位置を推定し、当
該位置の地図情報を地図情報記憶部から読み出して表示
手段に表示する。
Further, the control means estimates the current position from the obtained azimuth and the output values of the vehicle speed sensor and the gyro, reads the map information of the current position from the map information storage section and displays it on the display means.

【0019】[0019]

【発明の実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし
図4に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0020】図1の実施例は、スイッチ入力機構を含む
表示手段50と、道路地図情報を記憶している地図情報
記憶部60と、地磁気を検出する地磁気センサ20と、
車速を検出する車速センサ10と、旋回角速度を検出す
るジャイロ30とを備えている。また、ジャイロ30の
出力値の積分値に基づいて方位軸の補正を行うとともに
地磁気センサ20と車速センサ10とジャイロ30の出
力値から推測した現在位置の地図情報を地図情報記憶部
60から読み出して表示手段50に表示する制御手段4
0が装備されている。
In the embodiment shown in FIG. 1, a display means 50 including a switch input mechanism, a map information storage section 60 for storing road map information, a geomagnetic sensor 20 for detecting geomagnetism,
A vehicle speed sensor 10 for detecting a vehicle speed and a gyro 30 for detecting a turning angular velocity are provided. Further, the azimuth axis is corrected based on the integrated value of the output value of the gyro 30, and the map information of the current position estimated from the output values of the geomagnetic sensor 20, the vehicle speed sensor 10 and the gyro 30 is read from the map information storage unit 60. Control means 4 displayed on the display means 50
0 is equipped.

【0021】次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0022】ここで、初期条件として各種フラグ、各種
パラメータ、各種配列の内容を全て0クリアしておく。
Here, as initial conditions, various flags, various parameters, and contents of various arrays are all cleared to 0.

【0023】操作者が、車両の旋回開始を制御手段40
に通知すると、以下の処理が開始される。
The operator controls the start of turning of the vehicle by the control means 40.
The following processing is started when the notification is sent to.

【0024】(1).制御手段40は、地磁気センサ2
0の出力信号x(t),y(t)と、ジャイロ30の出
力信号g(t)を入力し、サンプリング処理を行うとと
もに内部メモリに格納する。
(1). The control means 40 is the geomagnetic sensor 2
The output signals x (t) and y (t) of 0 and the output signal g (t) of the gyro 30 are input, and sampling processing is performed and stored in the internal memory.

【0025】(2).制御手段40は、旋回開始フラグ
をチェックし、その値が「1」でなければ、ジャイロ3
0の出力変化Gdをチェックする。
(2). The control means 40 checks the turning start flag, and if the value is not "1", the gyro 3
Check the output change G d of 0.

【0026】(3).制御手段40は、上記(2)の処
理において、ジャイロ30の出力変化Gdをチェックし
た結果、あらかじめ設定されている値Gsを越えている
場合には、まだ車両の旋回が行われていないと判断し、
何もせずに上記(1)の処理に戻る。
(3). As a result of checking the output change G d of the gyro 30 in the processing of (2) above, if the control means 40 exceeds the preset value G s , the vehicle has not yet turned. And judge
The process returns to the above (1) without doing anything.

【0027】一方、ジャイロ出力の変化Gdがあらかじ
め設定されている値Gs以下の場合には旋回開始フラグ
を「1」にして上記(1)の処理に戻る。
On the other hand, when the change G d of the gyro output is equal to or less than the preset value G s , the turning start flag is set to "1" and the process returns to the above (1).

【0028】(4).一方、上記(2)の処理におい
て、旋回開始フラグが「1」であればデータ数NUMを
チェックする。
(4). On the other hand, in the process of (2) above, if the turning start flag is "1", the number of data NUM is checked.

【0029】(5).制御手段40は、データ数NUM
をチェックした結果、データ数NUMが0であれば、地
磁気センサ20の出力信号x(t)の値をxの初期値S
T_Xとxの最大値MAX_Xとxの最小値MIN_X
とし、出力信号y(t)の値を、yの初期値ST_Yと
yの最大値MAX_Yとyの最小値MIN_Yとする。
(5). The control means 40 determines the number of data NUM
If the number of data NUM is 0 as a result of checking, the value of the output signal x (t) of the geomagnetic sensor 20 is set to the initial value S of x.
Maximum value of T_X and x MAX_X and minimum value of x MIN_X
Let the output signal y (t) be the initial value ST_Y of y, the maximum value MAX_Y of y, and the minimum value MIN_Y of y.

【0030】一方、データ数NUMが0でなければ、制
御手段40は、地磁気センサ20の出力信号x(t),
y(t)の値とそれらの最大値,最小値とを比較する。
On the other hand, if the data number NUM is not 0, the control means 40 outputs the output signal x (t) of the geomagnetic sensor 20,
The value of y (t) is compared with their maximum and minimum values.

【0031】すなわち、地磁気センサ20の出力信号x
(t)の値がxの最大値MAX_Xよりも大きい場合に
は、出力信号x(t)の値をあらたなxの最大値MAX
_Xとする。地磁気センサ20の出力信号x(t)の値
がxの最小値MIN_Xよりも小さい場合には、出力信
号x(t)の値をあらたなxの最小値MIN_Xとす
る。
That is, the output signal x of the geomagnetic sensor 20
When the value of (t) is larger than the maximum value MAX_X of x, the value of the output signal x (t) is newly set to the maximum value MAX of x.
_X. When the value of the output signal x (t) of the geomagnetic sensor 20 is smaller than the minimum value MIN_X of x, the value of the output signal x (t) is set to the new minimum value MIN_X of x.

【0032】同様に、地磁気センサ20の出力信号y
(t)の値がyの最大値MAX_Yよりも大きい場合に
は、出力信号y(t)の値をあらたなyの最大値MAX
_Yとする。地磁気センサ20の出力信号y(t)の値
がyの最小値MIN_Yよりも小さい場合には、出力信
号y(t)の値をあらたなyの最小値MIN_Yとす
る。
Similarly, the output signal y of the geomagnetic sensor 20
When the value of (t) is larger than the maximum value MAX_Y of y, the value of the output signal y (t) is newly set to the maximum value MAX of y.
_Y. When the value of the output signal y (t) of the geomagnetic sensor 20 is smaller than the minimum value MIN_Y of y, the value of the output signal y (t) is set to the new minimum value MIN_Y of y.

【0033】(6).さらに制御手段40は、ジャイロ
30の出力信号g(t)の値をジャイロ積分値SGに加
えるとともに、地磁気センサ20の出力信号x(t)と
Xの初期値ST_Xとの差DXとその絶対値ABS_D
Xとを求める。
(6). Further, the control means 40 adds the value of the output signal g (t) of the gyro 30 to the gyro integral value SG, and the difference DX between the output signal x (t) of the geomagnetic sensor 20 and the initial value ST_X of X and its absolute value. ABS_D
Find X and.

【0034】(7).制御手段40は、旋回監視フラグ
が偶数かどうかをチェックする。
(7). The control means 40 checks whether the turning monitoring flag is even.

【0035】旋回監視フラグが偶数でなければ、絶対値
ABS_DXがあらかじめ設定されている値D2以下で
あるかどうかをチェックする。
If the turning monitoring flag is not an even number, it is checked whether the absolute value ABS_DX is less than or equal to a preset value D2.

【0036】一方、旋回監視フラグが偶数であれば、絶
対値ABS_DXがあらかじめ設定されている値D1以
上であるかどうかをチェックする。
On the other hand, if the turning monitoring flag is an even number, it is checked whether or not the absolute value ABS_DX is greater than or equal to a preset value D1.

【0037】(8).上記処理(7)において、旋回監
視フラグが偶数で絶対値ABS_DXがD1以上の場
合、あるいは旋回監視フラグが奇数で絶対値ABS_D
XがD2以下の場合には、DXの値が正であれば状態配
列S[N]に「1」をセットし、DXの値が負であれば
状態配列S[N]に「−1」をセットする。そして、旋
回監視フラグと状態配列番号Nを+1する。
(8). In the process (7), when the turning monitoring flag is even and the absolute value ABS_DX is D1 or more, or when the turning monitoring flag is odd and the absolute value ABS_D is
When X is D2 or less, "1" is set to the state array S [N] if the value of DX is positive, and "-1" is set to the state array S [N] if the value of DX is negative. Set. Then, the turning monitoring flag and the state array element number N are incremented by one.

【0038】一方、旋回監視フラグが偶数で絶対値AB
S_DXがD1以下の場合、あるいは旋回監視フラグが
奇数で絶対値ABS_DXがD2以上の場合には、何も
せずに以下の処理に移る。
On the other hand, when the turning monitoring flag is even, the absolute value AB
If S_DX is D1 or less, or if the turning monitoring flag is an odd number and absolute value ABS_DX is D2 or more, nothing is done and the process proceeds to the following.

【0039】(9).制御手段40は、旋回監視フラグ
が3以上か否かをチェックする。
(9). The control means 40 checks whether the turning monitoring flag is 3 or more.

【0040】(10).上記処理(9)において、旋回
監視フラグが3以上であれば、さらに旋回監視フラグが
5以上かどうかをチェックする。
(10). In the process (9), if the turning monitoring flag is 3 or more, it is further checked whether the turning monitoring flag is 5 or more.

【0041】(11).上記処理(10)において、旋
回監視フラグが5以上であるか、旋回監視フラグが5以
下でS[N]とS[N−1]とS[N−2]が同じであ
れば、車両が一回転以上旋回したと判断し旋回終了フラ
グに「1」をセットするとともに、その時の地磁気セン
サ20の出力値x(t)を最終値EN_X,地磁気セン
サ20の出力値y(t)を最終値EN_Yとする。
(11). In the above process (10), if the turning monitoring flag is 5 or more, or if the turning monitoring flag is 5 or less and S [N], S [N-1], and S [N-2] are the same, the vehicle is It is determined that the vehicle has made one or more turns, and the turning end flag is set to "1", and the output value x (t) of the geomagnetic sensor 20 at that time is the final value EN_X and the output value y (t) of the geomagnetic sensor 20 is the final value. EN_Y.

【0042】また、表示手段50に旋回終了を表示す
る。
Further, the end of turning is displayed on the display means 50.

【0043】一方、上記処理(9)において、旋回監視
フラグが3以下の場合、および上記処理(10)におい
て、旋回監視フラグが5以下でS[N]とS[N−1]
とS[N−2]が同じでなければ、何もせずに以下の処
理に移る。
On the other hand, in the processing (9), when the turning monitoring flag is 3 or less, and in the processing (10), when the turning monitoring flag is 5 or less, S [N] and S [N-1].
And S [N-2] are not the same, the process proceeds to the following process without doing anything.

【0044】(12).制御手段40は、データ数NU
Mを+1する。
(12). The control means 40 determines the number of data NU
Increment M by 1.

【0045】(13).制御手段40は、旋回終了フラ
グが「1」かどうかをチェックする。
(13). The control means 40 checks whether the turning end flag is "1".

【0046】(14)上記処理(13)において、旋回
終了フラグが「1」でなければ上記処理(1)に戻る。
(14) In the process (13), if the turning end flag is not "1", the process returns to the process (1).

【0047】一方、旋回終了フラグが「1」であれば、
地磁気センサ20のMAX_X,MAX_Y,MIN_
X,MIN_Yとから方位円の中心(x0,y0)と半径
rを算出する。
On the other hand, if the turning end flag is "1",
MAX_X, MAX_Y, MIN_ of the geomagnetic sensor 20
From X and MIN_Y, the center (x 0 , y 0 ) of the azimuth circle and the radius r are calculated.

【0048】(15).次に操作者は車両を磁北に向け
る。制御手段40は、この時の地磁気センサ20の出力
値(xN,yN)と方位円中心(x0,y0)とから図2に
示されるように北方位PNを求めるとともに、図3に示
されるように、内部メモリに格納されている地磁気セン
サ出力値g(t)から北方位PNと一致するときの時間
t(=tN)を求める。
(15). Next, the operator turns the vehicle to magnetic north. The control means 40 obtains the north azimuth PN as shown in FIG. 2 from the output values (x N , y N ) of the geomagnetic sensor 20 at this time and the azimuth center (x 0 , y 0 ), and at the same time, FIG. As shown in, the time t (= t N ) when it coincides with the north direction P N is calculated from the geomagnetic sensor output value g (t) stored in the internal memory.

【0049】(16).図3に示されるように、制御手
段40の内部メモリに格納されている地磁気センサ出力
値g(t)の測定時間範囲がt0からt5であった場合、
Nから見てデータ数の多い方向にジャイロ出力を積分
していく。ここではt0の方向に積分している。
(16). As shown in FIG. 3, when the measurement time range of the geomagnetic sensor output value g (t) stored in the internal memory of the control means 40 is t0 to t5,
The gyro output is integrated in the direction in which the amount of data is large when viewed from t N. Here, integration is performed in the direction of t 0 .

【0050】(17).制御手段40は、ジャイロ積分
値Gnから計算できる車両旋回角が90度になる毎のt
を求め、順にtW,tS,tEとする。
(17). The control unit 40 calculates t at each time when the vehicle turning angle that can be calculated from the gyro integral value Gn becomes 90 degrees.
Is obtained, and they are sequentially set as t W , t S , and t E.

【0051】すなわち、tNからt0方向へのジャイロ積
分値をG1とすると、次式が満足された時の時間をtW
とする。
That is, assuming that the gyro integral value in the direction from tN to t0 is G1, the time when the following equation is satisfied is tW.
And

【0052】[0052]

【数1】 [Equation 1]

【0053】kG1 = 90(度)KG 1 = 90 (degrees)

【0054】ここで、nullはジャイロ出力の基準電
圧であり、kは電圧値を角度に変換するための角度変換
係数である。
Here, null is a reference voltage of the gyro output, and k is an angle conversion coefficient for converting the voltage value into an angle.

【0055】tWが決定されると、次にtSを求める。す
なわちtWからt0方向へのジャイロ積分値をG2とする
と、次式が満足された時の時間をtSとする。
When t W is determined, t S is calculated next. That is, when the gyro integral value from t W to t 0 is G2, the time when the following expression is satisfied is t S.

【0056】[0056]

【数2】 [Equation 2]

【0057】kG2 = 90(度)KG 2 = 90 (degrees)

【0058】tSが決定されると、次にtEを求める。す
なわちtSからt0方向へのジャイロ積分値をG3とする
と、次式が満足された時の時間をtEとする。
Once t S has been determined, t E is then determined. That is, when the gyro integral value in the direction from t S to t 0 is G 3 , the time when the following equation is satisfied is t E.

【0059】[0059]

【数3】 [Equation 3]

【0060】kG3 = 90(度)KG3 = 90 (degrees)

【0061】(18).制御手段40は、tWとtSとt
Eの3つが決定される前に、最初に積分を開始した方向
すなわちt0方向にデータがなくなった場合には、再び
tNに戻り、今度は反対の方向すなわちt5方向にジャイ
ロ出力を積分していく。
(18). The control means 40 controls t W , t S and t
If there is no data in the direction where integration was first started, that is, in the direction t 0 before the three Es are determined, the process returns to tN, and the gyro output is integrated in the opposite direction, that is, direction t 5. To go.

【0062】(19).制御手段40は、上記(17)
と同様にしてジャイロ積分値Gnから計算できる車両旋
回角が90度になる毎のtを求める。
(19). The control means 40 uses the above (17).
In the same manner as described above, t is calculated each time the vehicle turning angle that can be calculated from the gyro integral value Gn becomes 90 degrees.

【0063】(20).制御手段40は、tN、tW、t
S、tEの4つが求められた時点で積分作業を終了する。
このとき、tN、tW、tS、tEは、旋回が右旋回であっ
たとすればそれぞれ北、西、南、東に車両が向いた時に
なり、図4に示されるように、地磁気センサデータの
(x(tN),y(tN))、(x(tW),y
(tW))、(x(tS),y(tS))、(x(tE),
y(tE))と方位円中心(x0,y0)とから地磁気セ
ンサ出力の方位円における北、西、南、東の方位軸(P
N、PW、PS、PE)と方位軸間隔(θN-E、θE-S、θ
S-W、θW-N)を求める。
(20). The control means 40 controls t N , t W , and t.
The integration work is terminated when four of S and t E are obtained.
At this time, t N , t W , t S , and t E are when the vehicle turns to the north, west, south, and east, respectively, if the turn is a right turn, and as shown in FIG. Geomagnetic sensor data (x (t N ), y (t N )), (x (t W ), y
(T W )), (x (t S ), y (t S )), (x (t E ),
y (t E )) and the azimuth circle center (x 0 , y 0 ), the north, west, south, and east azimuth axes (P
N , P W , P S , P E ) and azimuth axis spacing (θ NE , θ ES , θ
SW , θ WN ) is calculated.

【0064】(21).制御手段40は、ここで求めた
方位軸間隔θN-E、θE-S、θS-W、θW-Nにより、任意の
地磁気センサ出力(xi,yi)から計算される方位Pi
を補正する。ここで仮に北方位を基準に反時計回りに角
度を計算したとすると、補正後の方位Pi’は、以下の
式〜のいずれかにより求める。
(21). The control means 40 calculates the azimuth P i calculated from an arbitrary geomagnetic sensor output (x i , y i ) by the azimuth axis intervals θ NE , θ ES , θ SW , and θ W-N obtained here.
To correct. If the angle is calculated counterclockwise with respect to the north azimuth, the corrected azimuth P i ′ is obtained by one of the following expressions (1) to (4).

【0065】・PN≦Pi≦PWの時When P N ≤P i ≤P W

【0066】 Pi’=Pi・(90/θW-N) ・・・・・P i '= P i · (90 / θ WN )

【0067】・PW<Pi≦PSの時When P W <P i ≤P S

【0068】 Pi’=PW+(Pi−PW)・(90/θS-W) ・・・・・P i '= P W + (P i −P W ) · (90 / θ SW ) ...

【0069】・PS<Pi≦PEの時When P S <P i ≤P E

【0070】 Pi’=PS + (Pi−PS) ・ ( 90/θE-S )・・・・P i '= P S + (P i −P S ) · (90 / θ ES ) ...

【0071】・PE<Pi<PNの時When P E <P i <P N

【0072】 Pi’=PE + (Pi−PE) ・ ( 90/θN-E )・・・・P i '= P E + (P i −P E ) · (90 / θ NE ) ...

【0073】以上のように、本発明では、地磁気センサ
の初期化作業の際に、地磁気センサ出力とともにジャイ
ロ出力を同時に取り込み、ジャイロ出力の積分値によっ
て求められる車両の旋回角を用いて地磁気センサ出力の
方位円における方位軸を補正している。
As described above, according to the present invention, when the geomagnetic sensor is initialized, the gyro output is simultaneously captured together with the geomagnetic sensor output, and the geomagnetic sensor output is obtained by using the turning angle of the vehicle obtained by the integrated value of the gyro output. The azimuth axis in the azimuth circle of is corrected.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、磁力線の歪みによる方位軸のずれ
補正を自動的に行うことができ、これがため、正確な位
置検出を行うことができ、車両用ナビゲーションシステ
ムの信頼性を向上させることができるという従来にない
優れた車両用ナビゲーションシステムを提供することが
できる。
Since the present invention is constructed and functions as described above, according to this, it is possible to automatically correct the deviation of the azimuth axis due to the distortion of the lines of magnetic force, which enables accurate position detection. Therefore, it is possible to provide an unprecedented excellent vehicle navigation system that can improve the reliability of the vehicle navigation system.

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

【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例における方位軸の計算方法を説明
するための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating an azimuth axis in the embodiment of FIG.

【図3】図1の実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment of FIG.

【図4】図1の実施例における方位軸の計算方法を説明
するための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating an azimuth axis in the embodiment of FIG.

【図5】円旋回時の地磁気センサの出力を説明するため
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the output of the geomagnetic sensor during a circular turn.

【図6】方位円と方位軸との関係を説明するための説明
図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a relationship between an azimuth circle and an azimuth axis.

【図7】磁力線の歪みを説明するための説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining distortion of magnetic force lines.

【図8】磁力線の歪みによる方位軸の変化を説明するた
めの説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a change in an azimuth axis due to distortion of magnetic force lines.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 車速センサ 20 地磁気センサ 30 ジャイロ 40 制御手段 50 表示手段 60 地図情報記憶部 10 vehicle speed sensor 20 geomagnetic sensor 30 gyro 40 control means 50 display means 60 map information storage unit

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年11月19日[Submission date] November 19, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Name of item to be amended] Detailed explanation of the invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【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、車両用ナビゲーション
システムに係り、とくに走行車両の位置を正確に検出す
るのに好適な車両用ナビゲーションシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle navigation system, and more particularly to a vehicle navigation system suitable for accurately detecting the position of a traveling vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、推定航行用センサとしてジャイロ
を利用したナビゲーションシステムが車両に搭載される
ようになってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, a navigation system using a gyro as an estimated navigation sensor has been mounted on a vehicle.

【0003】従来の車両用ナビゲーションシステムは、
スイッチ入力機構を含む表示手段と、道路地図情報を記
憶している地図情報記憶部と、地磁気センサと、ジャイ
ロと、地磁気センサとジャイロからのデータに基づいて
推測した現在位置の地図情報を地図情報記憶部から読み
出して表示手段に表示する制御手段とから構成されてい
た。
A conventional vehicle navigation system is
Display information including a switch input mechanism, a map information storage unit that stores road map information, a geomagnetic sensor, a gyro, and map information of the current position estimated based on the data from the geomagnetic sensor and the gyro. It is composed of a control unit that reads out from the storage unit and displays it on the display unit.

【0004】一般にジャイロの出力は車両の垂直軸に対
する取付角度に依存しているために、車両が同一角速度
で旋回してもジャイロの出力は変化する。
Since the output of the gyro is generally dependent on the mounting angle of the vehicle with respect to the vertical axis, the output of the gyro varies even when the vehicle turns at the same angular velocity.

【0005】また、ジャイロと信号処理回路が別々とな
っている場合にはそれぞれにばらつきがあるため測定結
果に誤差が生じる。
Further, when the gyro and the signal processing circuit are separate from each other, there are variations in the gyro and the signal processing circuit, so that an error occurs in the measurement result.

【0006】そこで、これらの誤差を補正するため種々
の補正が行われている。
Therefore, various corrections are made to correct these errors.

【0007】また、地磁気センサの使用に際しては、車
両への取り付け時やその後の調整時などに、主として取
り付け角度補正や車体着磁補正を目的とした初期化作業
を以下のように行っている。
Further, when using the geomagnetic sensor, the initialization work mainly for the purpose of correcting the mounting angle and correcting the magnetization of the vehicle body is carried out in the following manner, for example, at the time of mounting on the vehicle and subsequent adjustment.

【0008】.図5に示されるように、車両を円旋回
させながら約1回転分の地磁気センサ出力x(t),y
(t)を取り込み、これをもとにして地磁気センサ出力
の方位円中心(x0,y0)と半径rを求める。
[0008] As shown in FIG. 5, the geomagnetic sensor output x (t), y for about one rotation while turning the vehicle in a circle.
(T) is taken in, and the center (x 0 , y 0 ) of the azimuth circle and the radius r of the geomagnetic sensor output are obtained based on this.

【0009】.次に車両を磁北に向けて地磁気センサ
の出力値(xN,yN)と方位円中心(x0,y0)を用い
て、図6に示されるように方位円における北方位軸を定
める。
[0009]. Next, the vehicle is directed to the magnetic north, and the output value (x N , y N ) of the geomagnetic sensor and the center (x 0 , y 0 ) of the bearing circle are used to determine the north bearing axis in the bearing circle as shown in FIG. .

【0010】.東、西、南の方位軸に関しては、北方
位と同様に車両を実際にその方位に向けて方位軸を定め
たり、北方位から方位円上で90度間隔で各方位軸を定
める。
[0010]. Regarding the east, west, and south azimuth axes, the azimuth axis is determined by actually directing the vehicle to that azimuth in the same manner as the north azimuth, or each azimuth axis is determined at 90 ° intervals from the north azimuth on the azimuth circle.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】図7に示されるよう
に、磁力線は鉄製構造体等により歪むために、鉄製の車
体内部においても磁力線は同様の影響を受ける。そし
て、その磁力線の歪み具合は磁力線に対する車体の向き
によって異なっている。
As shown in FIG. 7, since the magnetic force lines are distorted by the iron structure or the like, the magnetic force lines are similarly affected inside the iron body. The degree of distortion of the lines of magnetic force differs depending on the orientation of the vehicle body with respect to the lines of magnetic force.

【0012】上記従来例においては、磁力線の不均一な
歪みにより図8に示されるように方位軸がずれてしま
い、実際の方位と一致しないために検出位置に誤差が生
じるという不都合があった。
In the above-mentioned conventional example, the azimuth axis is displaced as shown in FIG. 8 due to the non-uniform distortion of the lines of magnetic force, and there is an inconvenience that an error occurs in the detection position because it does not coincide with the actual azimuth.

【0013】[0013]

【発明の目的】本発明の目的は、かかる従来例の有する
不都合を改善し、とくに磁力線の不均一歪みによる方位
軸のずれを自動的に補正し、走行車両の位置を正確に検
出することができる車両用ナビゲーションシステムを提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to improve the inconvenience of the conventional example, and in particular, to automatically correct the deviation of the azimuth axis due to the non-uniform distortion of the lines of magnetic force to accurately detect the position of the traveling vehicle. It is to provide a vehicle navigation system that can perform.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、ス
イッチ入力機構を含む表示手段と、道路地図情報を記憶
している地図情報記憶部と、地磁気を検出する地磁気セ
ンサと、車速を検出する車速センサと、旋回角速度を検
出するジャイロと、ジャイロ出力値の積分値に基づいて
方位軸の補正を行うとともに地磁気センサと車速センサ
とジャイロの出力値から推測した現在位置の地図情報を
地図情報記憶部から読み出して表示手段に表示する制御
手段とを具備するという構成を採っている。これによっ
て前述した目的を達成しようとするものである。
Therefore, in the present invention, a display means including a switch input mechanism, a map information storage section for storing road map information, a geomagnetic sensor for detecting geomagnetism, and a vehicle speed are detected. The vehicle speed sensor, the gyro that detects the turning angular velocity, and the azimuth axis correction based on the integrated value of the gyro output value, and the map information of the current position estimated from the geomagnetic sensor, the vehicle speed sensor, and the output value of the gyro is stored as map information. And a control means for reading out from the unit and displaying it on the display means. This aims to achieve the above-mentioned object.

【0015】[0015]

【作用】制御手段は、車両が1回転した時の地磁気セン
サ出力値から、円旋回の中心と半径を求める。
The control means obtains the center and radius of the circular turning from the output value of the geomagnetic sensor when the vehicle makes one revolution.

【0016】続いて、操作者が車両を磁北に向けた時を
基準とし、ジャイロ出力値を積分していく。そして、そ
の積分値が90度の倍数となる時点での地磁気センサ出
力値と円旋回の中心とから東西南北の方位軸を求める。
Next, the gyro output value is integrated with reference to the time when the operator turns the vehicle to magnetic north. Then, the azimuth axis of north, south, east, and west is obtained from the output value of the geomagnetic sensor at the time when the integrated value becomes a multiple of 90 degrees and the center of the circular turning.

【0017】走行中に任意の地磁気センサ出力値が入力
されると、制御手段は各方位軸および各方位軸間の角度
に基づいて補正を行い、正確な方位を求める。
When an arbitrary geomagnetic sensor output value is input during traveling, the control means performs correction based on each azimuth axis and the angle between each azimuth axis to obtain an accurate azimuth.

【0018】さらに、制御手段は求めた方位と車速セン
サおよびジャイロの出力値とから現在位置を推定し、当
該位置の地図情報を地図情報記憶部から読み出して表示
手段に表示する。
Further, the control means estimates the current position from the obtained azimuth and the output values of the vehicle speed sensor and the gyro, reads the map information of the current position from the map information storage section, and displays it on the display means.

【0019】[0019]

【発明の実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし
図4に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0020】図1の実施例は、スイッチ入力機構を含む
表示手段50と、道路地図情報を記憶している地図情報
記憶部60と、地磁気を検出する地磁気センサ20と、
車速を検出する車速センサ10と、旋回角速度を検出す
るジャイロ30とを備えている。また、ジャイロ30の
出力値の積分値に基づいて方位軸の補正を行うとともに
地磁気センサ20と車速センサ10とジャイロ30の出
力値から推測した現在位置の地図情報を地図情報記憶部
60から読み出して表示手段50に表示する制御手段4
0が装備されている。
In the embodiment shown in FIG. 1, a display means 50 including a switch input mechanism, a map information storage section 60 for storing road map information, a geomagnetic sensor 20 for detecting geomagnetism,
A vehicle speed sensor 10 for detecting a vehicle speed and a gyro 30 for detecting a turning angular velocity are provided. Further, the azimuth axis is corrected based on the integrated value of the output value of the gyro 30, and the map information of the current position estimated from the output values of the geomagnetic sensor 20, the vehicle speed sensor 10 and the gyro 30 is read from the map information storage unit 60. Control means 4 displayed on the display means 50
0 is equipped.

【0021】次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0022】ここで、初期条件として各種フラグ、各種
パラメータ、各種配列の内容を全て0クリアしておく。
Here, as initial conditions, various flags, various parameters, and contents of various arrays are all cleared to 0.

【0023】操作者が、車両の旋回開始を制御手段40
に通知すると、以下の処理が開始される。
The operator controls the start of turning of the vehicle by the control means 40.
The following processing is started when the notification is sent to.

【0024】(1).制御手段40は、地磁気センサ2
0の出力信号x(t),y(t)と、ジャイロ30の出
力信号g(t)を入力し、サンプリング処理を行うとと
もに内部メモリに格納する。
(1). The control means 40 is the geomagnetic sensor 2
The output signals x (t) and y (t) of 0 and the output signal g (t) of the gyro 30 are input, and sampling processing is performed and stored in the internal memory.

【0025】(2).制御手段40は、旋回開始フラグ
をチェックし、その値が「1」でなければ、ジャイロ3
0の出力変化Gdをチェックする。
(2). The control means 40 checks the turning start flag, and if the value is not "1", the gyro 3
Check the output change G d of 0.

【0026】(3).制御手段40は、上記(2)の処
理において、ジャイロ30の出力変化Gdをチェックし
た結果、あらかじめ設定されている値Gs 以下の場合
は、まだ車両の旋回が行われていないと判断し、何もせ
ずに上記(1)の処理に戻る。
(3). As a result of checking the output change G d of the gyro 30 in the processing of (2) above, the control means 40 determines that the vehicle has not yet been turned if it is equal to or less than the preset value G s. Then, the process returns to the above (1) without doing anything.

【0027】一方、ジャイロ出力の変化Gdがあらかじ
め設定されている値Gs を越えている場合には旋回開始
フラグを「1」にして上記(1)の処理に戻る。
On the other hand, returns to the case where it exceeds the value G s change G d of the gyro output is preset by the turning start flag to "1" in the process (1).

【0028】(4).一方、上記(2)の処理におい
て、旋回開始フラグが「1」であればデータ数NUMを
チェックする。
(4). On the other hand, in the process of (2) above, if the turning start flag is "1", the number of data NUM is checked.

【0029】(5).制御手段40は、データ数NUM
をチェックした結果、データ数NUMが0であれば、地
磁気センサ20の出力信号x(t)の値をxの初期値S
T_Xとxの最大値MAX_Xとxの最小値MIN_X
とし、出力信号y(t)の値を、yの初期値ST_Yと
yの最大値MAX_Yとyの最小値MIN_Yとする。
(5). The control means 40 determines the number of data NUM
If the number of data NUM is 0 as a result of checking, the value of the output signal x (t) of the geomagnetic sensor 20 is set to the initial value S of x.
Maximum value of T_X and x MAX_X and minimum value of x MIN_X
Let the output signal y (t) be the initial value ST_Y of y, the maximum value MAX_Y of y, and the minimum value MIN_Y of y.

【0030】一方、データ数NUMが0でなければ、制
御手段40は、地磁気センサ20の出力信号x(t),
y(t)の値とそれらの最大値,最小値とを比較する。
On the other hand, if the data number NUM is not 0, the control means 40 outputs the output signal x (t) of the geomagnetic sensor 20,
The value of y (t) is compared with their maximum and minimum values.

【0031】すなわち、地磁気センサ20の出力信号x
(t)の値がxの最大値MAX_Xよりも大きい場合に
は、出力信号x(t)の値をあらたなxの最大値MAX
_Xとする。地磁気センサ20の出力信号x(t)の値
がxの最小値MIN_Xよりも小さい場合には、出力信
号x(t)の値をあらたなxの最小値MIN_Xとす
る。
That is, the output signal x of the geomagnetic sensor 20
When the value of (t) is larger than the maximum value MAX_X of x, the value of the output signal x (t) is newly set to the maximum value MAX of x.
_X. When the value of the output signal x (t) of the geomagnetic sensor 20 is smaller than the minimum value MIN_X of x, the value of the output signal x (t) is set to the new minimum value MIN_X of x.

【0032】同様に、地磁気センサ20の出力信号y
(t)の値がyの最大値MAX_Yよりも大きい場合に
は、出力信号y(t)の値をあらたなyの最大値MAX
_Yとする。地磁気センサ20の出力信号y(t)の値
がyの最小値MIN_Yよりも小さい場合には、出力信
号y(t)の値をあらたなyの最小値MIN_Yとす
る。
Similarly, the output signal y of the geomagnetic sensor 20
When the value of (t) is larger than the maximum value MAX_Y of y, the value of the output signal y (t) is newly set to the maximum value MAX of y.
_Y. When the value of the output signal y (t) of the geomagnetic sensor 20 is smaller than the minimum value MIN_Y of y, the value of the output signal y (t) is set to the new minimum value MIN_Y of y.

【0033】(6).さらに制御手段40は、ジャイロ
30の出力信号g(t)の値をジャイロ積分値SGに加
えるとともに、地磁気センサ20の出力信号x(t)と
Xの初期値ST_Xとの差DXとその絶対値ABS_D
Xとを求める。
(6). Further, the control means 40 adds the value of the output signal g (t) of the gyro 30 to the gyro integral value SG, and the difference DX between the output signal x (t) of the geomagnetic sensor 20 and the initial value ST_X of X and its absolute value. ABS_D
Find X and.

【0034】(7).制御手段40は、旋回監視フラグ
が偶数かどうかをチェックする。
(7). The control means 40 checks whether the turning monitoring flag is even.

【0035】旋回監視フラグが偶数でなければ、絶対値
ABS_DXがあらかじめ設定されている値D2以下で
あるかどうかをチェックする。
If the turning monitoring flag is not an even number, it is checked whether the absolute value ABS_DX is less than or equal to a preset value D2.

【0036】一方、旋回監視フラグが偶数であれば、絶
対値ABS_DXがあらかじめ設定されている値D1以
上であるかどうかをチェックする。
On the other hand, if the turning monitoring flag is an even number, it is checked whether or not the absolute value ABS_DX is greater than or equal to a preset value D1.

【0037】(8).上記処理(7)において、旋回監
視フラグが偶数で絶対値ABS_DXがD1以上の場
合、あるいは旋回監視フラグが奇数で絶対値ABS_D
XがD2以下の場合には、DXの値が正であれば状態配
列S[N]に「1」をセットし、DXの値が負であれば
状態配列S[N]に「−1」をセットする。そして、旋
回監視フラグと状態配列番号Nを+1する。
(8). In the process (7), when the turning monitoring flag is even and the absolute value ABS_DX is D1 or more, or when the turning monitoring flag is odd and the absolute value ABS_D is
When X is D2 or less, "1" is set to the state array S [N] if the value of DX is positive, and "-1" is set to the state array S [N] if the value of DX is negative. Set. Then, the turning monitoring flag and the state array element number N are incremented by one.

【0038】一方、旋回監視フラグが偶数で絶対値AB
S_DXがD1以下の場合、あるいは旋回監視フラグが
奇数で絶対値ABS_DXがD2以上の場合には、何も
せずに以下の処理に移る。
On the other hand, when the turning monitoring flag is even, the absolute value AB
If S_DX is D1 or less, or if the turning monitoring flag is an odd number and absolute value ABS_DX is D2 or more, nothing is done and the process proceeds to the following.

【0039】(9).制御手段40は、旋回監視フラグ
が3以上か否かをチェックする。
(9). The control means 40 checks whether the turning monitoring flag is 3 or more.

【0040】(10).上記処理(9)において、旋回
監視フラグが3以上であれば、さらに旋回監視フラグが
5以上かどうかをチェックする。
(10). In the process (9), if the turning monitoring flag is 3 or more, it is further checked whether the turning monitoring flag is 5 or more.

【0041】(11).上記処理(10)において、旋
回監視フラグが5以上であるか、旋回監視フラグが5未
でS[N]とS[N−1]とS[N−2]が同じであ
れば、車両が一回転以上旋回したと判断し旋回終了フラ
グに「1」をセットするとともに、その時の地磁気セン
サ20の出力値x(t)を最終値EN_X,地磁気セン
サ20の出力値y(t)を最終値EN_Yとする。
(11). In the above process (10), the turning monitoring flag is 5 or more, or the turning monitoring flag is not 5
If S [N], S [N-1], and S [N-2] are the same, it is determined that the vehicle has made one or more turns, and the turning end flag is set to "1". The output value x (t) of the geomagnetic sensor 20 is the final value EN_X, and the output value y (t) of the geomagnetic sensor 20 is the final value EN_Y.

【0042】また、表示手段50に旋回終了を表示す
る。
Further, the end of turning is displayed on the display means 50.

【0043】一方、上記処理(9)において、旋回監視
フラグが3未満の場合、および上記処理(10)におい
て、旋回監視フラグが5未満でS[N]とS[N−1]
とS[N−2]が同じでなければ、何もせずに以下の処
理に移る。
On the other hand, in the processing (9), when the turning monitoring flag is less than 3 , and in the processing (10), the turning monitoring flag is less than 5 , S [N] and S [N-1].
And S [N-2] are not the same, the process proceeds to the following process without doing anything.

【0044】(12).制御手段40は、データ数NU
Mを+1する。
(12). The control means 40 determines the number of data NU
Increment M by 1.

【0045】(13).制御手段40は、旋回終了フラ
グが「1」かどうかをチェックする。
(13). The control means 40 checks whether the turning end flag is "1".

【0046】(14)上記処理(13)において、旋回
終了フラグが「1」でなければ上記処理(1)に戻る。
(14) In the process (13), if the turning end flag is not "1", the process returns to the process (1).

【0047】一方、旋回終了フラグが「1」であれば、
地磁気センサ20のMAX_X,MAX_Y,MIN_
X,MIN_Yとから方位円の中心(x0,y0)と半径
rを算出する。
On the other hand, if the turning end flag is "1",
MAX_X, MAX_Y, MIN_ of the geomagnetic sensor 20
From X and MIN_Y, the center (x 0 , y 0 ) of the azimuth circle and the radius r are calculated.

【0048】(15).次に操作者は車両を磁北に向け
る。制御手段40は、この時の地磁気センサ20の出力
値(xN,yN)と方位円中心(x0,y0)とから図2に
示されるように北方位PNを求めるとともに、図3に示
されるように、内部メモリに格納されている地磁気セン
サ出力値g(t)から北方位PNと一致するときの時間
t(=tN)を求める。
(15). Next, the operator turns the vehicle to magnetic north. The control means 40 obtains the north azimuth PN as shown in FIG. 2 from the output values (x N , y N ) of the geomagnetic sensor 20 at this time and the azimuth center (x 0 , y 0 ), and at the same time, FIG. As shown in, the time t (= t N ) when it coincides with the north direction P N is calculated from the geomagnetic sensor output value g (t) stored in the internal memory.

【0049】(16).図3に示されるように、制御手
段40の内部メモリに格納されている地磁気センサ出力
値g(t)の測定時間範囲がt0からt5であった場合、
Nから見てデータ数の多い方向にジャイロ出力を積分
していく。ここではt0の方向に積分している。
(16). As shown in FIG. 3, when the measurement time range of the geomagnetic sensor output value g (t) stored in the internal memory of the control means 40 is t0 to t5,
The gyro output is integrated in the direction in which the amount of data is large when viewed from t N. Here, integration is performed in the direction of t 0 .

【0050】(17).制御手段40は、ジャイロ積分
値Gnから計算できる車両旋回角が90度になる毎のt
を求め、順にtW,tS,tEとする。
(17). The control unit 40 calculates t at each time when the vehicle turning angle that can be calculated from the gyro integral value Gn becomes 90 degrees.
Is obtained, and they are sequentially set as t W , t S , and t E.

【0051】すなわち、tNからt0方向へのジャイロ積
分値をG1とすると、次式が満足された時の時間をtW
とする。
That is, assuming that the gyro integral value in the direction from tN to t0 is G1, the time when the following equation is satisfied is tW.
And

【0052】[0052]

【数1】 [Equation 1]

【0053】kG1 = 90(度)KG 1 = 90 (degrees)

【0054】ここで、nullはジャイロ出力の基準電
圧であり、kは電圧値を角度に変換するための角度変換
係数である。
Here, null is a reference voltage of the gyro output, and k is an angle conversion coefficient for converting the voltage value into an angle.

【0055】tWが決定されると、次にtSを求める。す
なわちtWからt0方向へのジャイロ積分値をG2とする
と、次式が満足された時の時間をtSとする。
When t W is determined, t S is calculated next. That is, when the gyro integral value from t W to t 0 is G2, the time when the following expression is satisfied is t S.

【0056】[0056]

【数2】 [Equation 2]

【0057】kG2 = 90(度)KG 2 = 90 (degrees)

【0058】tSが決定されると、次にtEを求める。す
なわちtSからt0方向へのジャイロ積分値をG3とする
と、次式が満足された時の時間をtEとする。
Once t S has been determined, t E is then determined. That is, when the gyro integral value in the direction from t S to t 0 is G 3 , the time when the following equation is satisfied is t E.

【0059】[0059]

【数3】 [Equation 3]

【0060】kG3 = 90(度)KG3 = 90 (degrees)

【0061】(18).制御手段40は、tWとtSとt
Eの3つが決定される前に、最初に積分を開始した方向
すなわちt0方向にデータがなくなった場合には、再び
tNに戻り、今度は反対の方向すなわちt5方向にジャイ
ロ出力を積分していく。
(18). The control means 40 controls t W , t S and t
If there is no data in the direction where integration was first started, that is, in the direction t 0 before the three Es are determined, the process returns to tN, and the gyro output is integrated in the opposite direction, that is, direction t 5. To go.

【0062】(19).制御手段40は、上記(17)
と同様にしてジャイロ積分値Gnから計算できる車両旋
回角が90度になる毎のtを求める。
(19). The control means 40 uses the above (17).
In the same manner as described above, t is calculated each time the vehicle turning angle that can be calculated from the gyro integral value Gn becomes 90 degrees.

【0063】(20).制御手段40は、tN、tW、t
S、tEの4つが求められた時点で積分作業を終了する。
このとき、tN、tW、tS、tEは、旋回が右旋回であっ
たとすればそれぞれ北、西、南、東に車両が向いた時に
なり、図4に示されるように、地磁気センサデータの
(x(tN),y(tN))、(x(tW),y
(tW))、(x(tS),y(tS))、(x(tE),
y(tE))と方位円中心(x0,y0)とから地磁気セ
ンサ出力の方位円における北、西、南、東の方位軸(P
N、PW、PS、PE)と方位軸間隔(θN-E、θE-S、θ
S-W、θW-N)を求める。
(20). The control means 40 controls t N , t W , and t.
The integration work is terminated when four of S and t E are obtained.
At this time, t N , t W , t S , and t E are when the vehicle turns to the north, west, south, and east, respectively, if the turn is a right turn, and as shown in FIG. Geomagnetic sensor data (x (t N ), y (t N )), (x (t W ), y
(T W )), (x (t S ), y (t S )), (x (t E ),
y (t E )) and the azimuth circle center (x 0 , y 0 ), the north, west, south, and east azimuth axes (P
N , P W , P S , P E ) and azimuth axis spacing (θ NE , θ ES , θ
SW , θ WN ) is calculated.

【0064】(21).制御手段40は、ここで求めた
方位軸間隔θN-E、θE-S、θS-W、θW-Nにより、任意の
地磁気センサ出力(xi,yi)から計算される方位Pi
を補正する。ここで仮に北方位を基準に反時計回りに角
度を計算したとすると、補正後の方位Pi’は、以下の
式〜のいずれかにより求める。
(21). The control means 40 calculates the azimuth P i calculated from an arbitrary geomagnetic sensor output (x i , y i ) by the azimuth axis intervals θ NE , θ ES , θ SW , and θ W-N obtained here.
To correct. If the angle is calculated counterclockwise with respect to the north azimuth, the corrected azimuth P i ′ is obtained by one of the following expressions (1) to (4).

【0065】・PN≦Pi≦PWの時When P N ≤P i ≤P W

【0066】 Pi’=Pi・(90/θW-N) ・・・・・P i '= P i · (90 / θ WN )

【0067】・PW<Pi≦PSの時When P W <P i ≤P S

【0068】 Pi’=PW+(Pi−PW)・(90/θS-W) ・・・・・P i '= P W + (P i −P W ) · (90 / θ SW ) ...

【0069】・PS<Pi≦PEの時When P S <P i ≤P E

【0070】 Pi’=PS + (Pi−PS) ・ ( 90/θE-S )・・・・P i '= P S + (P i −P S ) · (90 / θ ES ) ...

【0071】・PE<Pi<PNの時When P E <P i <P N

【0072】 Pi’=PE + (Pi−PE) ・ ( 90/θN-E )・・・・P i '= P E + (P i −P E ) · (90 / θ NE ) ...

【0073】以上のように、本発明では、地磁気センサ
の初期化作業の際に、地磁気センサ出力とともにジャイ
ロ出力を同時に取り込み、ジャイロ出力の積分値によっ
て求められる車両の旋回角を用いて地磁気センサ出力の
方位円における方位軸を補正している。
As described above, according to the present invention, when the geomagnetic sensor is initialized, the gyro output is simultaneously captured together with the geomagnetic sensor output, and the geomagnetic sensor output is obtained by using the turning angle of the vehicle obtained by the integrated value of the gyro output. The azimuth axis in the azimuth circle of is corrected.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、磁力線の歪みによる方位軸のずれ
補正を自動的に行うことができ、これがため、正確な位
置検出を行うことができ、車両用ナビゲーションシステ
ムの信頼性を向上させることができるという従来にない
優れた車両用ナビゲーションシステムを提供することが
できる。
Since the present invention is constructed and functions as described above, according to this, it is possible to automatically correct the deviation of the azimuth axis due to the distortion of the lines of magnetic force, which enables accurate position detection. Therefore, it is possible to provide an unprecedented excellent vehicle navigation system that can improve the reliability of the vehicle navigation system.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図3】 [Figure 3]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スイッチ入力機構を含む表示手段と、道
路地図情報を記憶している地図情報記憶部と、地磁気を
検出する地磁気センサと、車速を検出する車速センサ
と、旋回角速度を検出するジャイロとを備え、 前記ジャイロの出力値の積分値に基づいて方位軸の補正
を行うとともに前記地磁気センサと前記車速センサと前
記ジャイロの出力値から推測した現在位置の地図情報を
前記地図情報記憶部から読み出して前記表示手段に表示
する制御手段を装備したことを特徴とする車両用ナビゲ
ーションシステム。
1. A display unit including a switch input mechanism, a map information storage unit for storing road map information, a geomagnetic sensor for detecting geomagnetism, a vehicle speed sensor for detecting vehicle speed, and a gyro for detecting turning angular velocity. From the map information storage unit, the map information of the current position estimated from the output value of the geomagnetic sensor, the vehicle speed sensor, and the gyro while correcting the azimuth axis based on the integrated value of the output value of the gyro. A vehicle navigation system equipped with a control means for reading and displaying on the display means.
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