JPH07119612B2

JPH07119612B2 - 車両用走行方位検出装置

Info

Publication number: JPH07119612B2
Application number: JP1006620A
Authority: JP
Inventors: 沖彦中山; 寛津田; 克彦水島; 敏行伊藤; 裕史上野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: DE4000781A1; JPH02186215A; DE4000781C2; US5151862A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕この発明は、車両の走行方位を検出する装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の車両用走行方位検出装置としては、例えば、特開
昭58−34483号に示されているものが知られている。

この装置は、車両の絶対方位を検出することのできる地
磁気センサと、車両の相対的方位変化を検出することの
できるジャイロセンサとを組合せて用いることにより、
車両の走行方位を検出しようとするものである。

以下、第９図に基づいて上記従来装置の作用を説明す
る。

例えば、車両が磁場環境の悪い“直線路”を走行中の場
合、車両の真の走行方位をＰとすると、ジャイロセンサ
は周囲の磁場の影響を受けることなく、その検出方位は
安定な直線Ｑとなる。

なお、第９図において、上記の直線Ｑは、真の方位Ｐと
は少しづつずれているが、これはジャイロセンサのドリ
フトの影響による誤差である。

一方、地磁気センサによって検出した方位は、周囲の磁
場の影響を受けるので、この例ではサインカーブＲを描
いている。

したがって、地磁気センサの出力に基づいて検出した方
位をそのまま車両走行方位としたのでは、真の方位との
誤差が大きくなってしまう。

そのため、この例では、地磁気センサによる方位Ｒとジ
ャイロセンサによる方位Ｑとの差を求めることによって
一定水準のスレッシュホールドレベル（閾値）S₁、S₂を
設け、地磁気センサによって検出された方位Ｒがこのス
レッシュホールドレベルS₁、S₂を越えた場合には、スレ
ッシュホールドレベルS₁、S₂と等しくなるように地磁気
センサで検出した方位Ｒを補正し、その補正された方位
Ｔを車両の走行方位とするように構成されている。

なお、地磁気センサのみを用いた車両走行方位検出装置
としては、例えば、特開昭59−100812号に記載されたも
のがあり、また、ジャイロセンサのみを用いた車両方位
検出装置としては、例えば、特開昭59−202014号に記載
されたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のごとき従来装置においては、地磁気センサによっ
て検出した方位の誤差をジャイロセンサの検出方位によ
って補正することにより、スレッシュホールドレベル
S₁、S₂の水準にまで誤差を低減することが出来る。

しかし、前記第９図からも判るように、上記の補正を行
っても真の方位Ｐとの誤差（第９図のＬ）は依然として
かなり大きい。そのため、上記のごとき補正後の方位を
基準として車両走行中の現在位置計算を行なった場合に
は、誤差が累積されて行くので、真の現在位置と計算上
の現在位置との誤差が次第に大きくなってしまう、とい
う問題があった。

また、上記のごとき従来装置においては、ジャイロセン
サはスレッシュホールドレベルを設定するためにのみ利
用され、単に、より安定した地磁気センサ出力値を得る
ために用いられているだけであって、磁場環境に影響さ
れず精度良く相対的方位変化量を検出することが出来る
というジャイロセンサの長所が生かされていない、とい
う問題があった。

本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決するため
になされたものであり、絶対方位を検出することは出来
るが磁場の乱れに弱い地磁気センサと、ドリフトはある
が磁場の乱れに影響されないジャイロセンサとの各々の
特徴を生かし、より正確な走行方位検出を行うことの出
来る車両用走行方位検出装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明においては、特許請
求の範囲に記載するように構成している。

以下、第１図に示す機能ブロック図に基づいて本発明の
構成を説明する。

第１図において、地磁気式走行方位検出手段ａは、地磁
気センサによって車両の走行方位を検出するものであ
る。

また、ジャイロ式走行方位検出手段ｂは、ジャイロセン
サによって車両の走行方位を検出するものである。

また、第１磁場環境検出手段ｃは、単位距離走行毎（実
際上は単位時間走行毎に演算し、等価的に単位距離毎の
演算とすることも出来る）に、地磁気式走行方位検出手
段ａによって検出された走行方位の変化量とジャイロ式
走行方位検出手段ｂによって検出された走行方位の変化
量との差を演算することにより、車両走行中の周囲の磁
場環境における短スパン（例えば数ｍオーダー）の磁場
の乱れを示す磁場環境指数βを算出するものである。

また、第２磁場環境検出手段ｅは、単位距離走行毎（上
記と同様に、単位時間毎でも可能）に、下記の走行方位
検出手段ｄによって求められた車両の走行方位と地磁気
式走行方位検出手段ａによって検出された走行方位との
差を演算することにより、車両走行中の周囲の磁場環境
における長スパン（例えば数10〜数100mのオーダー）の
磁場の乱れを示す磁場環境指数γを検出するものであ
る。

また、走行方位検出手段ｄは、地磁気式走行方位検出手
段ａの検出結果とジャイロ式走行方位検出手段ｂの検出
結果とに基づいて車両の走行方位を算出し、かつ、算出
時における上記両手段の検出結果に対する依存度を上記
磁場環境指数βとγとに基づいて変化させるものであ
る。

〔作用〕

本発明の要点は、ドリフトは大きいが安価なジャイロセ
ンサを磁場乱れが大きくなった地点で適切に利用するこ
とにより、地磁気センサとジャイロセンサの２種のセン
サを組合せ、全体としてより精度の高い方位検出を可能
にすることである。

すなわち、地磁気センサのみで方位検出を行った場合に
は、通常は正確な方位検出が可能であるが、磁場乱れが
あると方位計算結果が狂ってしまう。また、ジャイロセ
ンサのみで方位検出を行なった場合には、ドリフト誤差
が方位に順次累積されて行くので、短い距離はよいが或
る程度走行した後の方位計算結果は実際の方位から大幅
にずれてしまう。

したがって両者の特徴を生かすために、短スパンの磁場
の乱れを示す磁場環境指数βと長スパンの磁場の乱れを
示す磁場環境指数γとを求め、それらに基づいて、ON−
OFF的にではなく連続的にジャイロセンサへの依存度を
変化させることにより、磁場の乱れに対してレスポンス
良く適切な対応を行うことが出来、かつジャイロセンサ
のドリフト誤差の影響も受けることなく、全体として方
位検出の精度を高めることが出来る。

〔実施例〕

第２図は本発明が適用された車両用走行方位検出装置の
一実施例のブロック図である。

第２図において、１は車両の走行距離に応じた信号を発
生する距離センサであり、例えば、タイヤの回転数に比
例したパルス信号を出力する光電式、電磁式または機械
接点式等のセンサである。また、２は車両の進行方位に
応じた絶対方位の信号を出力する地磁気センサ、３は車
両の走行方位に応じてその方位または方位変化量に比例
した信号を出力するレート式のジャイロセンサである。

上記の距離センサ１、地磁気センサ２およびジャイロセ
ンサ３の各出力は、コントローラ４に入力される。

コントローラ４は、例えばコンピュータで構成されてお
り、距離センサ１からのパルス信号数をカウントして、
車両の走行距離を検出すると共に、地磁気センサ２およ
びジャイロセンサ３から出力される方位信号等によって
車両の走行方位を検出し、それらの検出結果に応じて車
両の単位走行距離毎の二次元座標上の位置を演算によっ
て求めるよう構成されている。

また、表示装置５は、上記コントローラ４によって求め
られた刻々変化する二次元座標上の位置データに基づい
て車両の現在地を順次更新して表示する装置であり、例
えば、CRT表示装置や液晶表示装置等である。

〔作用〕

まず、第３図のゼネラルフローチャートに基づいて全体
の演算処理を説明する。

システムがスタートすると、まずステップ100において
初期処理が行なわれる。

次に、ステップ102において、運転者等のキー操作によ
るキー入力によって現在地が設定されると、それに基づ
いて表示装置５上に現在地および周辺の地図が表示され
る（ステップ104）。

次に、ステップ106においては、ステップ108以下の割込
みを許可し、それによって以下のメインループに入るこ
とになる。

このメインループは、単位距離走行毎の走行量を積分加
算して車両の現在地と地図を更新するものであり、単位
距離走行毎の割込み処理（ステップ108）および単位時
間毎の割込み処理（ステップ110）により、現在地が移
動した場合（ステップ112でYESの場合）には、ステップ
114で車両現在地および周辺地図を更新するようになっ
ている。

次に、第４図は、上記ステップ108における単位距離走
行毎の割込み処理の一実施例を示すフローチャートであ
る。

第４図の割込み処理は、車両が所定距離ΔＤを走行する
毎に第２図の距離センサ１が発生する車速パルスに対応
して実行される。例えば、距離センサ１がタイヤ１回転
につき24パルスを発生するタイプであれば、タイヤの外
径によって変わるが例えばΔＤは６〜7cmになる。

また、第４図の処理では、３種類のカウンタが用いられ
ている。

まず、カウンタSSSは、停車判断のために用いられるカ
ウンタであり、ステップ400に示すように、この割込み
処理１回毎（タイヤ１回転に24回）にインクリメントさ
れる。

また、カウンタSSとカウンタＳは、方位計算時に用いら
れるカウンタであり、カウンタSSは、ステップ404、406
に示すように、割込み処理12回（タイヤ半回転）毎にイ
ンクリメントされ、また、カウンタＳは、ステップ402
に示すように、割込み処理１回毎にインクリメントされ
る。すなわち、カウンタＳはカウンタSSの下の桁数えカ
ウンタであり、カウンタＳが12回インクリメントされる
（パルスを12個数える）とカウンタSSが１だけインクリ
メントされるようになっている。

また、カウンタSSSSは、位置計算時に移動量を求めるた
めのカウンタであり、ステップ410に示すように、割込
み処理１回毎にインクリメントされる。

なお、カウンタＳはステップ408で０にクリアされ、そ
れ以外のカウンタは、メインルーチンで値が読まれた後
に０クリアされる（後記第５図中で説明）。

次に、第５図は、第３図のメインフローにおけるステッ
プ110の処理手順を示すフローチャートであり、本実施
例の中心部分をなすものである。

第５図の割込み処理は、単位時間ΔＴ（例えば100mse
c）毎に実行される。

第５図において、まず、ステップ500において、前記第
４図のカウンタSSSの値に基づいて停車か否かの判断を
行なう（SSS＝０の場合は停車）。

停車（ステップ500＝YES）の場合は、方位変化はあり得
ないので、以下の方位計算ルーチン処理は行なわず、ス
テップ504でジャイロセンサのドリフト補正のみが行わ
れる。これは、停車中は角速度量は０であることを考
え、そのときのジャイロセンサの出力値をもってドリフ
ト量とするものである。

一方、車両が移動中（ステップ500＝NO）の場合には、
ステップ502でカウンタSSSをクリアした後、ステップ50
6以下の処理を行なす。

ステップ506〜508は、地磁気センサ出力処理である。ま
ず、ステップ506では、第２図の地磁気センサ２で検出
した車両の絶対方位θ_Ｍ（以下、地磁気方位と記す）を
読み込み、ステップ508では、上記θ_Ｍとθ_MOLDとの差
Δθ_Ｍを求める。なお、上記のθ_MOLDは前回の割込み処
理時のθ_Ｍであり、後記のステップ534で順次、次回の
演算のために記憶しておく。

次に、ステップ510〜516はジャイロセンサ処理である。

まず、ステップ510では、第２図のジャイロセンサ３か
ら車両のヨー方向角速度Ω_Ｇを読み込み、ステップ512
では、前回の割込み処理時からのジャイロセンサによる
方位差Δθ_Ｇ（Δθ_Ｇ＝Ω_Ｇ×ΔＴ）を算出する。次の
ステップ514、516は、或る領域のΔθ_Ｇをカットするも
のである。すなわち、ジャイロセンサにはドリフトによ
る誤差がつきものであり、１回毎のドリフト量は少なく
とも、たび重なる積分によって誤差が増大してゆく。そ
のため、Δθ_Ｇの絶対値が所定値以下の場合（すなわち
０付近）には、ステップ516でΔθ_Ｇ＝０にすることに
より、方位計算に悪影響を及ぼさない範囲で、ドリフト
分の積分を抑えるようにしている。

次に、ステップ518からステップ532までが、両センサの
データから方位を計算するプロセスである。

まず、ステップ518では、前回までの演算で得られてい
る車両方位θをθ_１とする。なお、θは後記のステップ
536で順次、次回の演算のために記憶しておいたもので
ある。

次に、スップ520では、上記のθ_１にジャイロセンサで
検出された方位変化分Δθ_Ｇを加算する。これによって
得られたθ_２は、ジャイロの方位が反映された方位であ
る。

続くステップ522、524は、磁場環境指数β、γ（磁気外
乱の程度を示す指数）を算出する演算であり、ステップ
522で算出するβは、第１図における第１磁場環境検出
手段の検出結果に相当し、また、ステップ524で算出す
るγは、第１図における第２磁場環境検出手段の検出結
果に相当する。

磁場環境指数βは、β＝｜Δθ_Ｇ−Δθ_M|の式によって
算出されるものであり、短い距離（または短い時間）に
おける地磁気センサ出力とジャイロセンサの出力との差
を求めたもの、すなわち短スパン（例えば数ｍオーダ
ー）における磁気の乱れを示す指数である。

上記の磁場環境指数βは次のごとき意味を有する。

すなわち、車両が、例えば高架道路上を走行していると
きには、地磁気センサの出力には数ｍ程度走行する毎に
変化する変動成分が増加する。これは高架道路の金属性
構造部材の影響と考えられる。また、高架道路が上を走
っている道路を走行しているような場合にも、両側の高
架支持部材の影響で、同様に地磁気センサの出力には数
ｍオーダーでの乱れ成分が増加する。磁場環境指数β
は、このような短スパンでの乱れ成分を数値として捕ら
えようとするものであり、短い距離では正確であると予
想されるジャイロセンサの出力と地磁気センサの出力と
を比較して数値化したものである。

また、磁場環境指数γは、γ＝｜θ_２−θ_M|の式によっ
て計算されるもの、すなわち、ステップ520で求められ
た車両方位θ_２（前回までの車両方位θ_１にジャイロセ
ンサの方位変化分Δθ_Ｇを加算したもの）と地磁気方位
θ_Ｍとの差で示されるものであり、前記βの場合よりも
長い距離単位（数10〜数100m）での磁場の乱れ（すなわ
ち地磁気センサ出力の乱れ）の程度を数値化した指数で
ある。なお、数10〜数100mオーダーでの地磁気の乱れ
は、鉄道線路との並走や地下鉄が敷設されている道路を
走行している場合等にひきおこされると考えられる。

第６図および第７図は、走行距離に対する検出方位変化
の一例を示す図であり、車両が点線で示す方位、すなわ
ち、同一方向に走行している場合を想定している。

まず、第６図の場合は、数ｍオーダーの短スパンで地磁
気方位が乱れた場合を示す。この場合には、図示のごと
く、βの変化が大きくなる。

また、第７図は、地磁気方位に短スパンの乱れと長スパ
ンの乱れとが含まれている場合を示し、（ａ）は全体の
波形、（ｂ）は数ｍオーダーの乱れ成分のみ、（ｃ）は
数10〜数100mオーダーでの乱れ成分のみ、を分解して示
したものである。

第７図の例は、短スパンの乱れは小さく（βの変化が
小）、長スパンの乱れが大きい（γの変化が大）の場合
を示している。

次に、再び第５図に戻り、ステップ526では、下記
（１）式に基づいて係数Ｋを算出する。この係数Ｋは、
後述するごとく、ステップ520で求められた車両方位θ
_２を地磁気方位θ_Ｍに近づけて行く速さを規定する係数
である。

上記（１）式において、βおよびγは前記ステップ522
および524で得られた値であり、またα_１、α_２、
α_３、α_４、n₁、n₂はそれぞれ定数である。

なお、上記の各定数の値は、例えば、下記の程度の値で
ある。

α_１＝0.58、n₁＝６ α_２＝0.02、n₂＝１ α_３＝２ α_４＝0.1 （１）式の各定数として上記の値を代入すると、となる。

上記（２）式において、右辺の第１項をK₁、第２項をK₂
とすれば、Ｋ＝K₁×K₂×0.1 ……（３）となり、係数ＫはK₁とK₂とに分けることが出来るが、K₁
はβによって決定され、K₂はγによって決定される。

第８図は、上記のK₁、K₂と磁場環境指数β、γとの関係
を示す特性図であり、（ａ）はβとK₁との関係、（ｂ）
はγとK₂との関係を示す。

第８図から判るように、磁場環境指数β、γが増加する
と、K₁、K₂は共に減少してゆく。

なお、前記の各定数の意味は下記の通りである。

α_１…最も地磁気乱れが少ない場合（β＝０、γ＝０）
に係数Ｋが最大となるが、α_１は、このときの上限値を
規定する定数であり、この値が大きい程、地磁気方位へ
近づく速さが大きくなる。

α_２…数ｍオーダーで地磁気が乱れているが、長い距離
でのずれは少ない場合（βが大で、γが０）に、地磁気
方位へ近づく速さを規定する定数。この値が小さい程、
地磁気方位へ近づく速さが小さくなり、ジャイロへの依
存度が高くなる。

α_３…地磁気方位へ近づける速さにγをどの程度反映さ
せるかを規定する定数。この値が大きい程γが小さい内
から速さに反映してゆく。換言すれば、γが小さい内か
らジャイロへの依存度が深まる。

α_４…全体として、地磁気方位へ近づける速さを調整す
るための定数。

n₁…磁場環境指数βによってK₁が変化する特性を規定す
る定数。例えば、第８図（ａ）では、n₁が大きい（＝
６）場合の例なので、βが１付近でK₁が急激に変化して
いる。n₁が大きければ、β＝１付近でのK₁の変化が大に
なり、n₁が小さければ、１付近がもっとなだらかにな
る。

n₂…γによってK₂が変化する特性を規定する定数。例え
ば、第８図（ｂ）では、n₂が小さい場合（＝１）の例な
ので、第８図（ａ）ほどの急激な変化はないが、α_３＝
２なので、n₂が大きくなるに従ってγ＝1/2付近で立ち
下がりが急激な特性になる。

なお、これらの定数n₁、n₂は、磁場環境指数βまたはγ
が変化するに従ってゆるやかにＫを変化させていった方
が良いか、または或る値前後で急激に変化させる方が良
いか、によって決定される。

次に、ステップ528、530では、ステップ520で求められ
た車両方位θ_２を今回検出された地磁気方位θ_Ｍに近づ
けてゆく。そのときの寄せ比率（ΔＴ毎の割込み演算毎
に近づけてゆく比率）が前記の係数Ｋである。このＫの
値が大きいほど、地磁気方位θ_Ｍに近づく率が大きくな
る。

例えば、ステップ530において、Ｋ＝１の場合は、θ_２
＝１×（θ_Ｍ−θ_１）＋θ_２＝θ_Ｍとなり、このルーチ
ンを１回通ると車両方位θ_２は地磁気方位θ_Ｍと等しく
なってしまう。一方、Ｋ＝０（最小値）の場合は、地磁
気方位は全く反映されない。

第10図は、上記の特性を示した図であり、直線路走行時
に、地磁気が急激に変化した場合、車両方位はＫが大き
い（１に近い）ほど速く地磁気方位に近づいてゆき、Ｋ
が小さい（０に近い）ほど近づく速さが小さい。

なお、ステップ528は、カウンタSSの計数値の回数（移
動距離に対応）だけステップ530を繰り返すことを意味
し、SS＝０の場合（停止時）には、ステップ530をとば
して直ちにステップ532へ行く。

このように、移動距離に対応した回数だけステップ530
を繰り返すのは、実際には単位時間（ΔＴ）毎に計算し
ながら、等価的に単位距離毎の計算とするためである。
理想的には、単位距離走行毎に割込み処理を行えばよい
が、CPUの計算負荷の問題から、実際上は、上記のよう
に単位時間毎の処理で単位距離毎の演算と同様の効果を
得る方法が現実的である。

なお、上記の計数Ｋが磁場環境指数βとγによって決め
られるのは前記の通りである。

例えば、地磁気の乱れが全くなく、地磁気方位がジャイ
ロの動きと全く同一の場合には、β＝γ＝０となるの
で、K₁＝0.06、K₂＝1.0となり、したがってＫ＝0.06と
なる。一方、地磁気の乱れが大で、例えばβ＝＋∞、γ
＝＋∞の場合には、Ｋ＝０となる。そして、もしＫ＝０
の状態が長く続くと、その間、ジャイロだけで方位が計
数されることになるが、その場合にはジャイロのドリフ
ト誤差が積算されていってしまう。ただし、実際には、
Ｋは最大値0.6、最小値０の間の値をとるので、ジャイ
ロのみの状態が続くことは実際上は殆どありえない。し
たがって長期的にみれば、車両方位θはθ_Ｍに近づいて
ゆくので、ジャイロのドリフト誤差はキャンセルされ
る。

次に、再び第５図に戻り、ステップ532では、カウンタS
Sを０にリセットし、次回の処理に備えておく。また、
ステプ534では、次回に備えてθ_Ｍをθ_MOLDとして記憶
しておく。

また、ステップ536では、ステップ530で演算したθ_２を
車両方位θとして登録し、ステップ538では、上記の車
両方位θを用いて現在位置（Ｘ、Ｙ）を書き換える。そ
して、ステップ540では、現在位置書き換えのための距
離カウンタSSSSを０にリセットする。

なお、システム立ち上げ時の初期処理（第３図のステッ
プ100）では、θ_MOLDおよび車両方位は地磁気方位θ_Ｍ
でイニシャライズされる。

また、カウンタ（カウンタＳ、SS、SSS、SSSS等）は０
リセットされる。

次に、前記の磁場環境指数γを用いた効果について詳細
に説明する。

第11図に示す如く、直線路走行時に、地磁気方位θ_Ｍが
突然、数10m乃至数100mオーダーでずれた場合を想定す
る。なお、モデルを簡単化するため、数ｍオーダーの乱
れは重畳されておらず磁気環境指数βは一定であるとす
る。

磁場環境指数γは“車両方位θ＋ジャイロ方位変化分”
と地磁気方位θ_Ｍとの差であるから、第11図（ａ）にお
いて、地磁気方位θ_Ｍと車両方位θの差がγとなる。こ
の例では、γの値は第11図（ｂ）に示すようになり、時
点t₁〜t₁₀の範囲でγが常に大きな値となる。したがっ
て、前記第８図（ｂ）においてK₂が小さな値となり、Ｋ
も小さくなる。そのため地磁気方位に近づける率が小さ
くなる。

そして、時点t₁₀→t₁₁で地磁気のずれが戻ると、γは一
挙に小さくなり、地磁気方位に近づける率も大となり、
迅速に地磁気方位に収束する。

一方、βの値は、第11図（ｃ）に示すように、地磁気方
位が変化した時点、すなわち時点t₁とt₁₀の時にしか反
映しないので、時点t₂〜t₃の範囲ではβは小さい値のま
まである。そのため、もし、γを用いなかった場合に
は、車両方位がt₂〜t₃の区間で地磁気方位の方に近づい
てしまう。しかし、この区間は、地磁気が乱れて地磁気
方位が真の方位からずれている場合であるから、上記の
ように車両方位が地磁気方位に近づくことは誤差が増大
することを意味する。

上記のように、磁場環境指数γを用いることにより、長
スパンで地磁気が乱れた場合に、車両方位が誤った地磁
気方位に近づくのを防止し、方位検出の精度を大幅に向
上させることが出来る。

なお、第11図の（ａ）（ｂ）（ｃ）は、同一距離軸（時
間軸）で示している。

また、前記の係数α_１〜α_４、n₁、n₂として例示した値
は、0.1deg/sec程度のドリフトがおこりえるジャイロセ
ンサを使用する場合を想定している。したがって、ドリ
フトがより少ないジャイロセンサを用いる場合には、上
記の係数の値を変化させ、さらにジャイロセンサへの依
存度を深めるようにすれば、更に磁場乱れに強い方位検
出を行うことが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、地磁気セ
ンサとジャイロセンサの方位変化量の差から短スパンの
磁場の乱れを示す磁場環境指数βを算出し、また計算方
位と地磁気センサ方位との差から長スパンの磁場の乱れ
を示す磁場環境指数γを計算し、そのβ、γが第である
程、地磁気センサ方位の信頼性が低いものとして、車両
方位を地磁気方位に近づけないように（地磁気センサよ
りジャイロセンサへの信頼を重くして、車両方位計算に
おける重点をジャイロの方によせる）し、β、γが小で
あれば、地磁気方位の信頼性が高いものとして、車両方
位を地磁気方位へより多く近づける方位計算を行なうよ
うに構成しているので、磁場の乱れに適確に対応して２
種のセンサの配分率を決定することが出来る。そのた
め、磁場の乱れに左右されにくく、かつ、ジャイロセン
サのドリフトの影響もキャンセルすることが出来、真の
方位を正確に検出することが出来る、という優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すクレーム対応図、第２図は
本発明の一実施例のブロック図、第３〜５図はそれぞれ
本発明の演算内容の一実施例を示すフローチャート、第
６図および第７図は走行距離に対する検出方位変化の一
例を示す図、第８図は係数K₁、K₂と磁場環境指数β、γ
との関係の一例を示す特性図、第９図は従来装置におけ
る方位検出の特性図、第10図は係数Ｋの値による方位検
出特性の変化の一例を示す図、第11図は地磁気が乱れた
場合における磁場環境指数β、γの変化の一例を示す図
である。〈符号の説明〉ａ……地磁気式走行方位検出手段ｂ……ジャイロ式走行方位検出手段ｃ……第１磁場環境検出手段ｄ……走行方位検出手段ｅ……第２磁場環境検出手段、１……距離センサ、２……地磁気センサ３……ジャイロセンサ、４……コントローラ５……表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤敏行神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者上野裕史神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭59−218913（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−104510（ＪＰ，Ａ) 特開平１−219610（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−163721（ＪＰ，Ｕ) 特公平２−16446（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地磁気センサによって車両の走行方位を検
出する地磁気式走行方位検出手段と、ジャイロセンサによって車両の走行方位を検出するジャ
イロ式走行方位検出手段と、単位距離走行毎に、上記地磁気式走行方位検出手段によ
って検出された走行方位変化量と上記ジャイロ式走行方
位検出手段によって検出された走行方位変化量との差を
演算することにより、車両走行中の周囲の磁場環境にお
ける短スパンの磁場の乱れを示す磁場環境指数βを算出
する第１磁場環境検出手段と、単位距離走行毎に、下記走行方位検出手段における前回
の演算で求められた車両方位と上記ジャイロ式走行方位
検出手段によって検出された走行方位変化量とを加算し
た値と、上記地磁気式走行方位検出手段によって検出さ
れた走行方位との差を演算することにより、車両走行中
の周囲の磁場環境における長スパンの磁場の乱れを示す
磁場環境指数γを検出する第２磁場環境検出手段と、上記地磁気式走行方位検出手段の検出結果と上記ジャイ
ロ式走行方位検出手段の検出結果とに基づいて車両の走
行方位を算出し、かつ、算出時における上記両手段の検
出結果に対する依存度を上記磁場環境指数βとγとに基
づいて変化させる走行方位検出手段と、を備えたことを特徴とする車両用走行方位検出装置。