JPH0643897B2 - 地磁気方位センサ補正方法 - Google Patents
地磁気方位センサ補正方法Info
- Publication number
- JPH0643897B2 JPH0643897B2 JP60111739A JP11173985A JPH0643897B2 JP H0643897 B2 JPH0643897 B2 JP H0643897B2 JP 60111739 A JP60111739 A JP 60111739A JP 11173985 A JP11173985 A JP 11173985A JP H0643897 B2 JPH0643897 B2 JP H0643897B2
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- Japan
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- sensor
- geomagnetic
- vehicle
- direction sensor
- geomagnetic direction
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Description
【発明の詳細な説明】 〔１〕産業上の利用分野 本発明は道路上を走行する車輛の進行方位を地磁気を指
標として検出する方位センサ計測方法に関する。特に車
輛等の移動体が着磁する事によつて生じる方位計測誤差
を、地磁気方位センサ出力の直交する２成分VxとVyとそ
の偏移ｄωｘ，ｄＶｙ，ならびに車輪速センサから検出
される両成分の回転角θの偏移ｄθとから常時数値的に
把握して方位計測における誤差を補正する計測方法を与
えるものである。
標として検出する方位センサ計測方法に関する。特に車
輛等の移動体が着磁する事によつて生じる方位計測誤差
を、地磁気方位センサ出力の直交する２成分VxとVyとそ
の偏移ｄωｘ，ｄＶｙ，ならびに車輪速センサから検出
される両成分の回転角θの偏移ｄθとから常時数値的に
把握して方位計測における誤差を補正する計測方法を与
えるものである。
〔２〕従来の技術 地磁気センサとして従来から知られている装置の動作の
原理を第２図に示す。トロイダルコア(21)に励磁コイル
(22)が捲回されていて、所定の周期で励磁電流がコイル
(22)に流されると、同じくコア(21)に互いに直交する方
向ＸとＹに捲回された出力コイル(23)と(24)とに、それ
ぞれ電圧VxとVyが誘起される。
原理を第２図に示す。トロイダルコア(21)に励磁コイル
(22)が捲回されていて、所定の周期で励磁電流がコイル
(22)に流されると、同じくコア(21)に互いに直交する方
向ＸとＹに捲回された出力コイル(23)と(24)とに、それ
ぞれ電圧VxとVyが誘起される。
第２図の構成の地磁気センサを完全に脱磁した状態で36
0度水平に回転させると、出力電圧Vx，Vyのデイジタル
変換値はコモン電圧値を中心座標とする円で示され、こ
れを全方位検出基準パターンと称する。第３図にその一
例を示す。すなわち出力コイル(23)と(24)にそれぞれ発
生する誘起電圧VxとVyとが描く軌跡は半径ｒの円(31)と
なる。
0度水平に回転させると、出力電圧Vx，Vyのデイジタル
変換値はコモン電圧値を中心座標とする円で示され、こ
れを全方位検出基準パターンと称する。第３図にその一
例を示す。すなわち出力コイル(23)と(24)にそれぞれ発
生する誘起電圧VxとVyとが描く軌跡は半径ｒの円(31)と
なる。
こゝにｒは次式で示される。
ｒ＝Ｋ×Ｂ Ｋ：出力コイル定数 Ｂ：地磁気の水平成分 次に車輛着磁橋梁、建築物あるいはガードレール等の影
響で地磁気以外の外部磁界が角度α、強さ（大きさ）Ｇ
で加えられると、Vx，Vyの軌跡はシフトし、円(32)に移
動する。つまり、円(32)として検出されたＢの座標は、
地磁気以外の磁界の重畳によつて真の位置Ａから角度
だけ角度偏位し、回転角（方位）θをθ′として検出す
ることになる。従つて実際に車輛に地磁気センサを装備
し、その走行方位を検出しながら所定の地点へ移動する
ためには、角偏移で表わされる方位誤差を補正するこ
とが必要になる。
響で地磁気以外の外部磁界が角度α、強さ（大きさ）Ｇ
で加えられると、Vx，Vyの軌跡はシフトし、円(32)に移
動する。つまり、円(32)として検出されたＢの座標は、
地磁気以外の磁界の重畳によつて真の位置Ａから角度
だけ角度偏位し、回転角（方位）θをθ′として検出す
ることになる。従つて実際に車輛に地磁気センサを装備
し、その走行方位を検出しながら所定の地点へ移動する
ためには、角偏移で表わされる方位誤差を補正するこ
とが必要になる。
上記の着磁による地磁気方位の補正方法として特開昭58
−135911号公報ならびに特開昭59−151300号公報に開示
された内容のものがあるが、いづれも車輛を走行途中又
は適当な地点で東、西、南、北に方位をかえ周回せし
め、結果として車載地磁気センサが水平に360度回転さ
れた状態にし、その時のVxとVyとが描く軌跡から円(32)
を求め、着磁の大きさと方向を知つて、測定値を補正し
て真の方位を求める方法である。
−135911号公報ならびに特開昭59−151300号公報に開示
された内容のものがあるが、いづれも車輛を走行途中又
は適当な地点で東、西、南、北に方位をかえ周回せし
め、結果として車載地磁気センサが水平に360度回転さ
れた状態にし、その時のVxとVyとが描く軌跡から円(32)
を求め、着磁の大きさと方向を知つて、測定値を補正し
て真の方位を求める方法である。
〔３〕発明が解決しようとする問題点 車輛着磁による地磁気方位計測誤差を補正するための前
記の方法は原理的にはその通りであつても、実際に或る
出発点から目的地点に向う途中で車輛の進行方位を360
度回転させ、かつ、この動作を周期的に繰返して方位を
修正しながら走行することは容易ではない。この発明は
従来技術のこのような問題点を解決し、常に正確な方位
を地磁気方位センサによつて測定することのできる補正
方法を提供するものである。
記の方法は原理的にはその通りであつても、実際に或る
出発点から目的地点に向う途中で車輛の進行方位を360
度回転させ、かつ、この動作を周期的に繰返して方位を
修正しながら走行することは容易ではない。この発明は
従来技術のこのような問題点を解決し、常に正確な方位
を地磁気方位センサによつて測定することのできる補正
方法を提供するものである。
〔４〕問題点を解決するための手段 前記の第３図において計測方位Ｂ点を補正し、着磁によ
る影響を除去して真の位置Ａ点を求めるには、地磁気以
外による磁界偏位角αとその偏位量Ｇを求める必要があ
る。つまり原点Ｏからの車輛回転角の計測値θ′を角度
φだけ補正し真の回転角θとしなければならない。
る影響を除去して真の位置Ａ点を求めるには、地磁気以
外による磁界偏位角αとその偏位量Ｇを求める必要があ
る。つまり原点Ｏからの車輛回転角の計測値θ′を角度
φだけ補正し真の回転角θとしなければならない。
本発明の方位誤差補正方法によると、地磁気センサの２
次出力VxとVyのＢ点における車輛回転角θに関する一次
微分値を着磁量ＧのVx及びVy成分にそれぞれ加える事に
よりVx，Vyの真の値を求め、この座標値から偏位角αと
偏位量Ｇとを算出する。以下の式によりその様態を示
す。
次出力VxとVyのＢ点における車輛回転角θに関する一次
微分値を着磁量ＧのVx及びVy成分にそれぞれ加える事に
よりVx，Vyの真の値を求め、この座標値から偏位角αと
偏位量Ｇとを算出する。以下の式によりその様態を示
す。
〔５〕作用 本発明の補正方法によると地磁気センサの出力電圧Vx，
Vyを一定のサンプリング周期で検出し、それらの回転角
で微分した値を加味して軌跡円弧の原点のシストデータ
を算出し、シフト平均等の演算を施して着磁原点を常時
求めて検出値を補正することができる。又、このように
すればあるサンプリング周期における偏位角又は偏位量
が他のセンサ、例えば車輛速による回転角θの計測精度
が劣るような場合には、θが大きな値を示した場合にの
みセンサ出力の補正を行なうなどフレクシブルな応用が
できる。
Vyを一定のサンプリング周期で検出し、それらの回転角
で微分した値を加味して軌跡円弧の原点のシストデータ
を算出し、シフト平均等の演算を施して着磁原点を常時
求めて検出値を補正することができる。又、このように
すればあるサンプリング周期における偏位角又は偏位量
が他のセンサ、例えば車輛速による回転角θの計測精度
が劣るような場合には、θが大きな値を示した場合にの
みセンサ出力の補正を行なうなどフレクシブルな応用が
できる。
〔６〕実施例 第１図は本発明の地磁気方位センサ補正方法を適用する
ための方位検出機構を模式的に示す図である。地磁気セ
ンサ(1)を搭載した車輛の回転角θは例えば車輛速セン
サ(2)によつて検出され、これらの出力は演算処理装置
(3)に送出され演算の結果が“位置情報”として出力さ
れる。
ための方位検出機構を模式的に示す図である。地磁気セ
ンサ(1)を搭載した車輛の回転角θは例えば車輛速セン
サ(2)によつて検出され、これらの出力は演算処理装置
(3)に送出され演算の結果が“位置情報”として出力さ
れる。
次に演算処理装置(3)における処理内容について説明す
るが、その装置は演算回路、処理用ソフトウエアの自由
な組み合せが可能である。
るが、その装置は演算回路、処理用ソフトウエアの自由
な組み合せが可能である。
第３図において点Ｂの座標を（Vx，Vy）とすると、 Vx＝KBcosθ＋Gcosα (1) Vy＝KBsinθ＋Gsinα (2) 式(1)、(2)より実線の円の方程式を求める。
Vx−Gcosα＝KBcosθ Vy−Gsinα＝KBsinθ これらより、 （Vx−Gcosα）2＋（Vy−Gsinα）2＝(KB)2(cos2θ＋si
n2θ)＝(KB)2 (3) 式(3)は円の中心（Gcosα，Gsinα），半径ＫＢの円つ
まり第３図の実線の円を表現している。
n2θ)＝(KB)2 (3) 式(3)は円の中心（Gcosα，Gsinα），半径ＫＢの円つ
まり第３図の実線の円を表現している。
つぎにこの円の点ＢにおけるVx方向、Vy方向の微係数を
求める。
求める。
式(1)、(2)をθで微分すると、 となる。
式(1)、(2)と式(4)、(5)より、 式(6)、(7)は着磁量のVx成分、Vy成分を表わしている。
大きさＧと角度αは式(6)、(7)より次のように求められ
る。
る。
式(8)、(9)におけるVx，Vy，dVx，dVyは地磁気方位セン
サ(1)より得られ、ｄθは車両の左右輪に取り付けた車
輪速センサ(2)より得られるものである。
サ(1)より得られ、ｄθは車両の左右輪に取り付けた車
輪速センサ(2)より得られるものである。
なお、α及びＧが求まれば(1)式および(2)式を用いて地
磁気方位センサ出力Vx、Vyを補正することができる。
磁気方位センサ出力Vx、Vyを補正することができる。
〔７〕効果 本発明の補正方法を適用すれば地磁気方位センサを搭載
した車輛は地磁気以外の磁界による検出方位情報の誤差
を常に補正しつゝ正確な位置情報に基づいて目的地へ進
むことができる。
した車輛は地磁気以外の磁界による検出方位情報の誤差
を常に補正しつゝ正確な位置情報に基づいて目的地へ進
むことができる。
第１図は本発明の地磁気方位センサ補正方法を実施する
方位検出機構を示す模式図である。 第２図は地磁気方位センサを示す図である。 第３図は地磁気以外の磁界の重畳による方位誤差を説明
する図である。 １……地磁気センサ ２……車輛回転角センサ ３……演算処理装置 ２１……トロイダルコア ２２……励磁コイル ２３……出力巻線 ２４……出力巻線 ３１……真の方位に対応する出力の軌跡 ３２……検出方位に対応する出力の軌跡
方位検出機構を示す模式図である。 第２図は地磁気方位センサを示す図である。 第３図は地磁気以外の磁界の重畳による方位誤差を説明
する図である。 １……地磁気センサ ２……車輛回転角センサ ３……演算処理装置 ２１……トロイダルコア ２２……励磁コイル ２３……出力巻線 ２４……出力巻線 ３１……真の方位に対応する出力の軌跡 ３２……検出方位に対応する出力の軌跡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−141012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−155311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−139875（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】車輛速度と車両回転角を検出する車輪速セ
ンサを左右両輪に備え、かつ車輛進行方位を検出する地
磁気方位センサを備えた車輛の地磁気以外の外部磁界に
起因する地磁気方位センサの測定誤差を常時補正する方
法であって、前記車輪速センサより得られる車輛回転角
の微少変化ｄθに対する前記地磁気方位センサの直交出
力Vx、Vyの微少変化dVx、dVyを検出して、前記外部磁界
の変位角α及び変位量Ｇを次式により算出して前記地磁
気方位センサの出力を常時補正することを特徴とする地
磁気方位センサ補正方法。 - 【請求項２】前記車輛回転角の微少変化ｄθが車輪速セ
ンサの有効精度と同等あるいはそれ以上の場合にのみ上
記偏位角α、偏位量Ｇを算出して地磁気方位センサの出
力を補正することを特徴とする特許請求の範囲第１項の
地磁気方位センサ補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111739A JPH0643897B2 (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 地磁気方位センサ補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111739A JPH0643897B2 (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 地磁気方位センサ補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269014A JPS61269014A (ja) | 1986-11-28 |
| JPH0643897B2 true JPH0643897B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=14568957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60111739A Expired - Lifetime JPH0643897B2 (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 地磁気方位センサ補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643897B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0627650B2 (ja) * | 1985-12-13 | 1994-04-13 | ナイルス部品株式会社 | 車両用方位計 |
| DE4115315C2 (de) * | 1991-05-10 | 1995-01-12 | Mannesmann Kienzle Gmbh | Verfahren zur Nachführung des Korrekturwertes eines Magnetfeldsensors |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58155311A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-16 | Niles Parts Co Ltd | 車両の残留磁界補正方法 |
| JPS59141012A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-13 | Nippon Soken Inc | 方位検出装置 |
| JPS601510A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 車載地磁気センサの補正方法 |
-
1985
- 1985-05-23 JP JP60111739A patent/JPH0643897B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61269014A (ja) | 1986-11-28 |
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