JPH0781863B2

JPH0781863B2 - 方位演算システムのための補正装置

Info

Publication number: JPH0781863B2
Application number: JP60237010A
Authority: JP
Inventors: 一史阿久津; 仁司市川
Original assignee: 日本電装株式会社
Priority date: 1985-10-23
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: DE3636087A1; US4771547A; JPS6296814A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は車両等の各種移動体の方位を二方位成分として
磁気的に検出しこれら両検出結果に基き移動体の方位を
演算する方位演算システムに係り、特に、かかる方位の
演算にあたり、移動体の着磁により生じる二方位成分の
磁気的検出誤差を補正するに適した方位演算システムの
ための補正装置に関する。

〔従来技術〕

従来、この種の補正装置においては、例えば、特開昭57
−148210号公報に示されているように、自動車の方位を
演算するにあたり、この方位を特定する二方位成分が自
動車の一回転により方位円を形成するとき二方位成分の
一方がかかる方位円上にてとる最大値と最少値の平均値
及び二方位成分の他方が同方位円上にてとる最大値と最
少値の平均値をそれぞれ求め、自動車の着磁状態にて生
じる二方位成分の磁気的検出誤差を前記両平均値でもっ
て補正するようにしたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような構成においては、上述の二方
位成分の各々にノイズが乗って方位円の一部が外方に突
出するような現象が生じると、前記各平均値が方位円上
の点から求めた値からずれてしまい、その結果このよう
な各平均値によっては適正な着磁補正ができないという
不具合がある。

これに対しては、特開昭59−100812号公報に示されてい
るように、方位円を特定するXY座標面上において、Ｘ軸
に平行な直線と方位円との二交点の平均値を求めるとと
もに、Ｙ軸に平行な直線と方位円との二交点の平均値を
求め、これら両平均値でもって方位円の中心を特定する
ようにすることも考えられる。

しかし、かかる構成にあっては、上述のように、方位円
の中心の特定にあたり、Ｘ軸に平行な直線とＹ軸に平行
な直線とをそれぞれ一本ずつしか利用していないため、
これら各直線と方位円との各交点にノイズが乗ると、方
位円の中心を特定する各平均値がノイズのために大きく
ずれてしまい、その結果、正確な方位検出をすることが
できないという不具合を生ずる。

そこで、本発明は、以上のようなことに対処すべく、方
位演算システムにおいて、方位円の中心を平均化により
求めるにあたり、方位円の互いに直交する両直径の近傍
にて、これら両直径に平行に位置する各複数の直線と方
位円との各交点の座標を有効に活用して、上述のような
ノイズの影響を解消するようにした補正装置を提供しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段〕かかる課題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴は、
第１図に示すごとく、移動体の方位を特定するに必要な
二方位成分を検出しそれぞれ第１及び第２の方位成分検
出信号を発生する方位検出手段１と、移動体を一回転し
たとき前記二方位成分により形成される方位円の中心を
表す第１と第２の中心値並びに前記第１及び第２の方位
検出信号の各値に応じ前記二方位成分を演算する演算手
段２と、前記演算二方位成分に基き移動体の方位を演算
する方位検出手段３とを備えた方位演算システムにおい
て、前記方位円を特定する座標面の第１座標軸に平行に
定められて前記方位円とそれぞれ交差する予め定められ
た複数の第１座標線と、前記第１座標軸に直交する前記
座標面の第２座標軸に平行に定められて前記方位円とそ
れぞれ交差する予め定められた複数の第２座標線との関
連において、前記各第１座標線上の各一対の前記第１方
位成分検出信号の値を読取り、前記各第２座標線上の各
一対の前記第２方位成分検出信号の値を読取る読取手段
４と、この読取手段にて読み取られた値に基づき、前記各第１
座標線の前記方位円との各両交点間の各差にそれぞれ相
当する各線分長のうちの最長のものを第１最大線分長と
して特定するとともに、前記各第２座標線の前記方位円
との各両交点間の各差にそれぞれ相当する各線分長のう
ちの最長のものを第２最大線分長として特定する最大線
分長特定手段５と、前記複数の第１座標線のうちの前記第１最大線分長を有
する第１座標線に隣接して連続位置する複数の第１座標
線上の各一対の前記第１方位成分検出信号の値を平均化
して前記第１中心値として設定するとともに、前記複数
の第２座標線のうちの前記第２最大線分長を有する第２
座標線に隣接して連続位置する複数の第２座標線上の各
一対の前記第２方位成分検出信号の値を平均化して前記
第２中心値として設定する平均化手段６とを設けるよう
にしたことにある。

〔発明の作用効果〕

本発明では、予め定められた複数の座標線上の座標デー
タがサンプリングされるため、移動体を一回転させる際
の回転速度にかかわらず、常に所定座標線上での信頼性
のあるデータが使用でき、高精度の方位演算が可能とな
る。

しかも、方位円の中心を求めるにあたり、最大線分長を
有する座標線に隣接して連続位置する複数の座標線上の
各一対の検出信号の値を平均化して求めているから、移
動体が着磁した場合に生じるノイズの影響を非常に小さ
くした状態にて方位円の中心値を決定することができ
る。

さらに、最大線分長を有する座標線は方位円の直径の近
傍に位置する場合が多いため、最大線分長を有する座標
線に隣接して連続位置する複数の座標線は直径近傍に位
置するものと考えることができる。従って、そのような
座標線と方位円との交点を用いることにより、方位円の
傾き等に影響されることなく方位円の中心を精度よく設
定することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第２
図は、車両用方位表示システムに本発明が適用された例
を示している。この方位表示システムは、方位センサ10
を備えており、この方位センサ10は、当該車両の適所に
配設されて、パーマロイからなる環状のコア11と、この
コア11に巻回した励磁巻線12と、コア11に互いに直交す
るように巻回した一対の出力巻線13,14とにより構成さ
れている。しかして、方位センサ10は、励磁巻線12の励
磁のもとに第１及び第２の出力電圧を地磁気との関連に
おいて各出力巻線13,14からそれぞれ発生する。

また、方位表示システムは、発振回路20aと、この発振
回路20aに接続した分周回路20bと、この分周回路20bと
励磁巻線12との間に接続した励磁回路30を備えており、
発振回路20aは所定の発振周波数にて一連の発振パルス
を発生する。分周回路20bは発振回路20aからの各発振パ
ルスの周波数を分周しこの分周結果を順次分周パルスと
して発生する。

励磁回路30は、NPN形トランジスタ31を有しており、こ
のトランジスタ31は、そのベースにて抵抗31aを介し分
周回路20bの出力端子に接続され、そのコレクタにて抵
抗31bを介し直流電源の正側端子＋Vcに接続されてい
る。しかして、トランジスタ31は分周回路20bからの各
分周パルスを電流増幅し電流増幅パルスとしてそのコレ
クタから順次発生する。PNP形トランジスタ32及びNPN形
トランジスタ33は、その各ベースにてトランジスタ31の
コレクタに接続されており、トランジスタ32のコレクタ
は接地され、一方トランジスタ33のコレクタは前記直流
電源の正側端子＋Vcに接続されている。しかして、両ト
ランジスタ32,33は共にトランジスタ31からの各電流増
幅パルスを受けて電流増幅し電流増幅パルスとして各エ
ミッタからそれぞれ順次発生する。

NPN形トランジスタ34はそのエミッタにて接地されてお
り、このトランジスタ34のベースは両抵抗34a,34a（低
抵抗値を有する）を介しトランジスタ33のエミッタに接
続されている。一方、PNP形トランジスタ35はそのエミ
ッタにて前記直流電源の正側端子＋Vcに接続されてい
て、このトランジスタ35のベースは両抵抗35a,35a（低
抵抗値を有する）を介しトランジスタ32のエミッタに接
続されており、一方、このトランジスタ35のコレクタは
両抵抗35b,34bを介しトランジスタ34のコレクタに接続
されている。しかして、これら各トランジスタ34,35
は、それぞれ、各両抵抗34a,34a,35a,35aの低抵抗値の
もとに各トランジスタ32,33からの各電流増幅パルスを
受けて電流増幅し両抵抗34b,35bの共通端子から直流カ
ットコンデンサ36を介し励磁パルスとして順次発生し励
磁巻線12にこの励磁巻線12を励磁すべく付与する。

また、方位表示システムは、両出力巻線13,14に接続し
た共通電圧発生器40と、各出力巻線13,14にそれぞれ接
続したフィルタ回路50,60と、これら各フィルタ回路50,
60にそれぞれ接続した各増幅回路70,80と、分周回路20b
に接続したサンプリングパルス発生回路90を備えてお
り、共通電圧発生器40は、前記直流電源からの直流電圧
を両直列抵抗41,42により分圧しこれを共通電圧COM（例
えば、2.5V）として両直列抵抗41,42の共通端子（以
下、出力端子という）から発生し両出力巻線13,14の各
共通端子13a,14aに付与する。このことは、両出力巻線1
3,14からの第１及び第２の出力電圧がともに共通電圧発
生器40からの共通電圧COMを基準として発生されること
を意味する。

フィルタ回路50は、コンデンサ51及び抵抗52を出力巻線
13に並列接続し、出力巻線13からの第１出力電圧を濾波
し第１フィルタ交流電圧として発生する。一方、フィル
タ回路60は、コンデンサ61及び抵抗62を出力巻線14に並
列接続し、出力巻線14からの第２出力電圧を濾波し第２
フィルタ交流電圧として発生する。増幅回路70は、演算
増幅器71を有しており、この演算増幅器71はその非反転
入力端子にて共通電圧発生器40の出力端子に接続されて
いる。また、演算増幅器71の反転入力端子は入力抵抗72
を介しフィルタ回路50の出力端子に接続されるととも
に、帰還抵抗73を介し演算増幅器71の出力端子に接続さ
れている。しかして、増幅回路70は、フィルタ回路50か
らの第１フィルタ交流電圧を、共通電圧発生器40からの
共通電圧COMを基準として、入力抵抗72及び帰還抵抗73
により定まる増幅率にて演算増幅器71により増幅し第１
増幅交流電圧として発生する。

一方、増幅回路80は演算増幅器81を有しており、この演
算増幅器81はその非反転入力端子にて共通電圧発生器40
の出力端子に接続されている。また、演算増幅器81の反
転入力端子は入力抵抗82を介しフィルタ回路60の出力端
子に接続されるとともに、帰還抵抗83を介し演算増幅器
81の出力端子に接続されている。しかして、増幅回路80
は、フィルタ回路60からの第２フィルタ交流電圧を、共
通電圧発生器40からの共通電圧COMを基準として、入力
抵抗82及び帰還抵抗83により定まる増幅率にて演算増幅
器81により増幅して第２増幅交流電圧として発生する。

サンプリングパルス発生回路90は、分周回路20bに接続
した積分器91と、この積分器91に接続したインバータ92
と、このインバータ92に接続した微分器93とにより構成
されている。積分器91は、互いに並列接続した可変抵抗
91a及び抵抗91bと、これら可変抵抗91a及び抵抗91bに接
続したコンデンサ91cを備えており、この積分器91は、
可変抵抗91a及び抵抗91bの並列合成抵抗値とコンデンサ
91cの静電容量とから定まる積分時定数のもとに、分周
回路20bからの各分周パルスの立上がり又は立下がりに
応答して積分し積分信号を発生する。かかる場合、前記
積分時定数は可変抵抗91aの抵抗調整により変わる。

インバータ92は、積分器91からの積分信号のレベルを反
転させて矩形波パルスを発生する。かかる場合、インバ
ータ92の反転作用は同インバータ92のスレッショールド
レベルを基準として行なわれ、このスレッショールドレ
ベルは積分器91からの積分信号のレベルの最大値の約
（1/2）に定めてある。微分器93は、互いに直列接続し
たコンデンサ93a及び抵抗93bと、この抵抗93bに並列接
続したダイオード93cとからなり、この微分器93は、コ
ンデンサ93aの静電容量及び抵抗93bの抵抗値により定ま
る微分時定数のもとにインバータ92からの矩形波パルス
の立上がりを微分し正微分パルスとして発生し、またコ
ンデンサ93a及びダイオード93cの協働によりインバータ
92からの矩形波パルスの立下がりを微分し負微分パルス
として発生する。かかる場合、前記負微分パルスのピー
ク値はダイオード93cにより小さく抑えられる。このこ
とは、サンプリングパルス発生回路90が微分器93から順
次生じる正微分パルスをサンプリングパルスとして発生
することを意味する。

サンプルホールド回路100は、増幅回路70からの第１増
幅交流電圧をサンプリングパルス発生回路90からの各サ
ンプリングパルスに順次応答してサンプルホールドしこ
のサンプルホールド結果に対応する直流レベルＸを有す
る第１サンプルホールド信号を発生する。一方、サンプ
ルホールド回路110は増幅回路80からの第２増幅交流電
圧をサンプリングパルス発生回路90からの各サンプリン
グパルスに順次応答してサンプルホールドしこのサンプ
ルホールド結果に対応する直流レベルＹを有する第２サ
ンプルホールド信号を発生する。

補正操作スイッチ120はその閉成操作により補正要求信
号を発生する。Ａ−Ｄ変換器130はサンプルホールド回
路100からの第１サンプルホールド信号及びサンプルホ
ールド回路110からの第２サンプルホールド信号をそれ
ぞれディジタル変換し第１ディジタルサンプルホールド
信号（ディジタルサンプルホールド値Ｘを表す）及び第
２ディジタルサンプルホールド信号（ディジタルサンプ
ルホールド値Ｙを表す）を発生する。マイクロコンピュ
ータ140は、その内蔵に係るROMに予め記憶したコンピュ
ータプログラムを、第４図及び第５図に示すフローチャ
ートに従い補正操作スイッチ120及びＡ−Ｄ変換器130と
の協働のもとに実行し、この実行中において、後述のよ
うな着磁補正演算処理或いは表示回路150の当該車両の
方位の表示に必要な演算処理を行う。

以上のように構成した本実施例において、方位表示シス
テムを作動させれば、分周回路20bが発振回路20aとの協
働により一連の分周パルスを発生し励磁回路30及びサン
プリングパルス発生回路90に付与する。すると、励磁回
路30が分周回路20bからの各分周パルスに順次応答して
励磁パルスを発生し方位センサ10の励磁巻線12に付与す
る。これにより、励磁巻線12が励磁回路30からの各励磁
パルスに応答して励磁されコア11に磁界を発生させる。

かかる場合、励磁回路30の各トランジスタによる電流増
幅作用にあたり、各抵抗34a,34a,35a,35aの抵抗値が低
く設定され、励磁回路30の出力段を構成する各トランジ
スタ34,35としてそれぞれNPN形トランジスタ及びPNP形
トランジスタが採用され、トランジスタ34のエミッタが
接地され、かつトランジスタ35のエミッタが前記直流電
源の正側端子＋Vcに接続されているため、トランジスタ
34のエミッタ・コレクタ間電圧変動及びトランジスタ35
のエミッタ・コレクタ間電圧変動が、励磁回路30の周囲
温度変化にもかかわらず、極めて小さく維持されること
となる。このため、励磁回路30からの各励磁パルス、即
ち励磁巻線12の励磁状態が、励磁回路30の周囲温度の影
響を受けることなく、常に安定し得る。このことは、両
出力巻線13,14の各出力に励磁回路30の周囲温度変化に
よる誤差が混入しないことを意味する。

また、上述のように分周回路20bからの各分周パルスが
サンプリングパルス発生回路90に付与されると、積分器
91が、その積分時定数でもって、分周回路20bからの各
分周パルス（第３図（ａ）参照）の立上がりにて積分を
開始して上昇波形の積分信号（第３図（ｂ）参照）を発
生し各分周パルスの立下がりにて積分を開始して前記積
分信号の波形を下降させ、インバータ92がそのスレッシ
ョールドレベルを基準として積分器91からの各積分信号
を順次反転させ矩形波パルス（第３図（ｃ）参照）を発
生する。かかる場合、インバータ92からの各矩形波パル
スの立下がり（又は立上がり）はインバータ92のスレッ
ショールドレベルとの関連にて分周回路20bからの各分
周パルスの立上がり（又は立下がり）よりも遅延してい
る。このようにインバータ92から矩形波パルスが順次生
じると、微分器93がその微分時定数でもって各矩形波パ
ルスの立上がりを微分しサンプリングパルス（第３図
（ｄ）参照）として順次発生し両サンプルホールド回路
100,110に付与する。

このような状態にて、方位センサ10の各出力巻線13,14
が第１及び第２の出力電圧を地磁気との関連にて共通電
圧発生器40からの共通電圧COMを基準としてそれぞれ発
生すると、フィルタ回路50が出力巻線13からの第１出力
電圧に応答して第１フィルタ交流電圧を発生し、一方、
フィルタ回路60が出力巻線14からの第２出力電圧に応答
して第２フィルタ交流電圧を発生する。すると、各増幅
回路70,80が各フィルタ回路50,60からの第１及び第２の
フィルタ交流電圧にそれぞれ応答して第１及び第２の増
幅交流電圧（第３図（ｅ）（ｆ）参照）を発生し各サン
プルホールド回路100,110に付与する。

すると、サンプルホールド回路100がサンプリングパル
ス発生回路90からの各サンプリングパルスに応答して増
幅回路70からの第１増幅交流電圧をサンプルホールドし
て第１サンプルホールド信号として発生し、一方、サン
プルホールド回路110がサンプリングパルス発生回路90
からの各サンプリングパルスに応答して増幅回路80から
の第２増幅交流電圧をサンプルホールドして第２サンプ
ルホールド信号として発生する。

かかる場合、サンプリングパルス発生回路90からの各サ
ンプリングパルスが両増幅回路70,80からの各第１及び
第２の増幅交流電圧のピーク値（第３図（ｄ）（ｅ）
（ｆ）参照）のとき発生するように前記積分時定数（即
ち、可変抵抗91aの可変抵抗値）が予め設定されてお
り、かつサンプリングパルス発生回路90からの各サンプ
リングパルスの周期が、第２図の分周回路20bを基準と
する電気回路構成に基き両増幅回路70,80からの各第１
及び第２の増幅交流電圧の周期の２倍となるため、両サ
ンプルホールド回路100,110からの第１及び第２のサン
プルホールド信号の値が両増幅回路70,80からの第１及
び第２の増幅交流電圧の一つおきの各ピーク値にそれぞ
れ相当することとなる。

従って、方位センサ10の各出力巻線13,14から生じる第
１及び第２の出力電圧、即ち各増幅回路70,80から生じ
る第１及び第２の増幅交流電圧の波形が、それぞれ、方
位センサ10に固有の特性に基き隣接交流波形間同志では
異なり一つおきの交流波形同志で同一となる現象が生じ
ても、上述のごとく、前記第１及び第２の増幅交流電圧
の各ピーク値を共に一つおきにサンプルホールドするた
め、前記第１及び第２のサンプルホールド信号の各値は
それぞれ経時的に同一レベルに維持され得る。このこと
は、両サンプルホールド回路100,110の各サンプルホー
ルド結果に対する方位センサ10に固有の第１及び第２の
出力電圧の隣接交流波形同志間の相違に基く誤差の混入
を防止できることを意味する。また、方位センサ10にお
ける特性のバラツキによりその第１及び第２の出力電圧
にバラツキがあっても、可変抵抗91aの抵抗調整により
サンプリングパルス発生時期を調整すれば、前記第１及
び第２の増幅交流電圧のサンプリングホールドレベルを
所望の値に設定できるので、この種方位センサの特性バ
ラツキとはかかわりなく上述の誤差の混入を防止でき
る。

また、上述のように方位表示システムの作動によりマイ
クロコンピュータ140が第４図のフローチャートに従い
コンピュータプログラムの実行をステップ160にて開始
し、ステップ161にて初期設定する。かかる段階にて、
補正操作スイッチ120から補正要求信号を発生させれ
ば、マイクロコンピュータ140がステップ162にて「YE
S」と判別し、コンピュータプログラムをステップ163に
進める。

このような状態にて当該車両を路面上にて一回転旋回さ
せれば、マイクロコンピュータ140が、Ａ−Ｄ変換器130
からの第１ディジタルサンプルホールド信号の値Ｘ及び
第２ディジタルサンプルホールド信号の値Ｙに基き、Ｘ
＝X1上のＹの最大値Y1H及び最少値Y1L、Ｘ＝X2上のＹの
最大値Y2H及び最少値Y2L、・・・,X＝Xi上のＹの最大値
YiH及び最少値YiL,・・・、Ｘ＝Xm上のＹの最大値YmH及
び最少値YmL,Y＝Y1上のＸの最大値X1H及び最少値X1L、
Ｙ＝Y2上のＸの最大値X2H及び最少値X2L、・・・、Ｙ＝
Yj上のＸの最大値XjH及び最少値XjL、・・・、Ｙ＝Yn上
のＸの最大値XnH及び最少値XnLを読込む。但し、X,Yは
第７図に示すように直交座標軸をそれぞれ構成し、X1,X
2,・・・,Xi,・・・,Xm,Y1,Y2,・・・,Yj,・・・,YnはX
Y座標面上にて格子状に交叉するように選定されてマイ
クロコンピュータ140のROMに予め記憶されている。従っ
て、X1H,X1L,X2H,X2L,・・・,XjH,XjL,・・・,XnH,XnL,
Y1H,Y1L,Y2H,Y2L,・・・,YiH,YiL,・・・,YmH,YmLは、
第７図に示すごとく、第１ディジタルサンプルホールド
信号の値Ｘ及び第２ディジタルサンプルホールド信号の
値Ｙにより当該車両の一回転時に形成される方位円Ｌ
と、Ｘ＝X1〜Xm,Y＝Y1〜Ynとの交点により特定される。

なお、方位円Ｌは第１、第２サンプルホールド信号の値
Ｘ、Ｙの軌跡により形成されるものであり、その軌跡を
基に上記それぞれの交点が特定される。

然る後、マイクロコンピュータ140が、ステップ164に
て、方位円Ｌ上の二点を結ぶＸ軸に平行な線分長Ａを零
とセットし、ｊ＝１とセットし、ステップ165にて、ス
テップ163における読込みデータからｊ＝１に基き、（X
1H−X1L）を求め、Ａ＝０＜（X1H−X1L）に基き「YES」
と判別し、ステップ166にて、Ａ＝（X1H−X1L）とセッ
トするとともにｌ＝ｊ＝１とセットし、ステップ167に
てｊ＝ｊ＋１＝２と加算更新し、ステップ168にて、ｊ
＝２＜ｎ＋１に基き「NO」と判別しコンピュータプログ
ラムをステップ165に戻す。しかして、このように各ス
テップ165,166,167及び168を循環する演算は、ステップ
167にて加算更新されるｊに基きステップ165にて得られ
る（XjH−XjL）が、これに先行してステップ166にてセ
ットされる線分長Ａ以下になるまで繰返される。このこ
とは第７図にて例示すれば、Ｙ＝Y1と方位円との二交点
間の差（X1H−X1L）、Ｙ＝Y2と方位円Ｌとの二交点間の
差（X2H−X2L），・・・がY1からYnにかけて順次大きく
なる間繰返されることになる。

このような過程においてステップ165における判別がス
テップ166における線分長Ａに基き「NO」となると、マ
イクロコンピュータ140がステップ166における線分長Ａ
のセット更新を行うことなくステップ167におけるｊの
加算更新を行う。このことは第７図にて例示すれば、ス
テップ166におけるＡ＝XjH−XjLがＹ＝Yjと方位円Ｌと
の二交点QjL,QjH間の差（第７図に示すごとく最大値に
相当）に一致したことになる。然る後は、前記二交点Qj
L,QjHにより特定されるステップ166での線分長Ａ＝XlH
−XlLを維持したまま、ｊ＝ｎ＋１が成立するまで各ス
テップ165,167及び168を循環する演算が繰返される。

このような状態にてステップ168における判別が「YES」
になると、マイクロコンピュータ140が、ステップ169に
て、方位円Ｌ上の二点を結ぶＹ軸に平行な線分長Ｂを零
とセットし、ｉ＝１とセットし、ステップ170にて、ス
テップ163における読込データからｉ＝１に基き、（Y1H
−Y1L）を求め、Ｂ＝０＜（Y1H−Y1L）に基き「YES」と
判別し、ステップ171にて、Ａ＝（Y1H−Y1L）とセット
するとともに、ｋ＝ｉ＝１とセットし、ステップ172に
てｉ＝ｉ＋１＝２と加算更新し、ステップ173にてｉ＝
２＜ｍ＋１に基き「NO」と判別しコンピュータプログラ
ムをステップ170に戻す。しかして、このように各ステ
ップ170,171,172及び173を循環する演算は、ステップ17
2にて加算更新されるｉに基きステップ170にて得られる
（YiH−YiL）が、これに先行してステップ171にてセッ
トされる線分長Ｂ以下になるまで繰返される。このこと
を第７図にて例示すれば、Ｘ＝X1と方位円Ｌとの二交点
間の差（Y1H−Y1L）、Ｘ＝X2と方位円Ｌとの二交点間の
差（Y2H−Y2L），・・・がX1からXnにかけて順次大きく
なる間繰返されることになる。

このような過程においてステップ170における判別がス
テップ171における線分長Ｂに基き「NO」になると、マ
イクロコンピュータ140がステップ171における線分長Ｂ
のセット更新を行うことなくステップ172におけるｉの
加算更新を行う。このことを第７図にて例示すれば、ス
テップ171におけるＢ＝（YiH−YiL）がＸ＝Xiと方位円
Ｌとの二交点PiL,PiH間の差（第７図に示すごとく最大
値に相当）に一致したことになる。然る後は、前記二交
点PiL,PiHにより特定されるステップ171での線分長Ｂ＝
YkH−YkLを維持したまま、ｉ＝ｍ＋１が成立するまで各
ステップ170,172及び173を循環する演算が繰返される。

然る後、ステップ173における判別が「YES」になると、
マイクロコンピュータ140が、ステップ174にて、ステッ
プ166における最新の線分長Ａ＝（XlH−XlL）に基き、
この線分長Ａ上のXlH,XlLを特定するｌから順次遠ざか
るｊについてのXjH,XjLをステップ163の記憶データから
2N組選択し方位円Ｌの中心のＸ座標Xcを演算するととも
に方位円ＬのＸ軸に平行な半径ａを演算し、かつステッ
プ171における最新の線分長Ｂ＝（YkH−YkL）に基き、
この線分長Ｂ上のYkH,YkLを特定するｋから順次遠ざか
るｉについてのYiH,YiLをステップ163の記憶データから
2N組選択し方位円Ｌの中心のＹ座標Ycを演算するととも
に方位円ＬのＹ軸に平行な半径ｂを演算する。かかる演
算においては、次の各関係式（１）、（２）、（３）及
び（４）（マイクロコンピュータ140のROM）に予め記憶
済み）に基いて、Xc,a,Yc,bが求められる。但し、各関
係式（１）、（２）、（３）及び（４）において、Ｎ
は、当然のことながら、第４図のフローチャートにおけ
るｎ或いはｍ及び第７図におけるＸのサフィックスｍ或
いはＹのサフィックスｎよりも小さい値である。また、
2N組とは、方位円ＬのＸ軸に平行な直径の近傍に位置す
るXjHとXjLの各組、或いは方位円ＬのＹ軸に平行な直径
の近傍に位置するYiHとYiLの各組をいう。

しかして、これら各関係式（１）〜（４）から容易に理
解されるとおり、Xcを求めるにあたり、XjH,XjLの相加
平均値の2N組の平均値をとり、ａを求めるにあたり、Xj
HとXjLとの差の（1/2）の2N組の平均値をとり、Ycを求
めるにあたり、YiH,YiLの相加平均値の2N組の平均値を
とり、かつｂを求めるにあたり、YiHとYiLとの差の（1/
2）の2N組の平均値をとるようにしたので、当該車両の
着磁によるノイズに起因して方位円Ｌ上の一部のXjH,Xj
L,YiH,YiLが方位円Ｌ上の本来の値からずれるようなこ
とがあっても、上述のような2N組の平均値をとることに
より、Xc,a,Yc,bに混入するノイズ誤差を（1/4N）に減
少させることができる。また、Xc,Yc,b,aの演算にあた
り、各ステップ166,171における最大のセットデータXl
H,XlL,YkH,YkLを使用しないため、上述のようなノイズ
誤差の混入をより一層減少させ得る。

また、上述のような作用において、方位円Ｌの一部が着
磁ノイズ等に起因して外方へ突出する現象が生じていた
としても、この方位円Ｌの突出部分に対応するXjH,XjL,
YiH,YiLが各関係式（１），（２），（３），（４）に
おいて算出されることがなければ、方位円Ｌの突出部分
に起因する誤差がXc,Yc,a,bに混入することは有り得な
い。一方、方位円Ｌの突出部分に対応するXjH,XjL,YiH,
YiLが各関係式（１），（２），（３），（４）により
算出されるようなことがあっても、Xc,Yc,a,bが上述の
ごとくステップ174にてＮ組のデータにより平均化され
るため、方位円Ｌの突出部分に起因するXc,Yc,a,bへの
誤差の混入度合は1/4Nに減少する。

また、上述のような作用においてX1,X2・・・,Xi,・・
・,Xm,Y1,Y2,・・・,Yj・・・,Ymは第７図に示すごとく
互いに間隔を付与されて格子を形成しているため、方位
円Ｌ上にパルス状のノイズが生じとしても、このノイズ
が前記格子を横切らなければ、かかるノイズによる誤差
が上述と同様にXc,Yc,a,bに対し混入することは有り得
ない。一方、パルス状のノイズが前記格子を横切ったと
しても、前記格子により特定される方位円Ｌ上のXjH,Xj
L,YiH,YiLが各関係式（１）〜（４）において算入され
て平均化されるため、パルス状のノイズによるXc,Yc,a,
bへの誤差の混入を小さく抑制できる。

また、上述の作用においては、方位円Ｌが実質的に真円
に近い場合について説明したが、これに限ることなく、
方位円Ｌがどのように変形していても上述の作用と実質
的に同様にして各ステップ165〜168の演算及び各ステッ
プ170〜173の演算に基き各ステップ166,171における各
線分長A,Bの最大値を設定するとともにステップ174にお
ける演算を、各線分長A,Bの最大値、即ちこれらに平行
な方位円の各直径の近傍における方位円上の交点座標と
の関連にて、方位円の変形とはかかわりなく、精度よく
なし得る。

然る後、乗員が補正操作スイッチ120からの補正要求信
号を消滅させれば、マイクロコンピュータ140がステッ
プ162にて「NO」と判別し、第５図のステップ175にてＡ
−Ｄ変換器130からの第１ディジタルサンプルホールド
信号の値Ｘ及び第２ディジタルサンプルホールド信号の
値Ｙを読込む。ついで、マイクロコンピュータ140が、
ステップ176にて、ステップ175における値Ｘからステッ
プ174における平均値Xcを減算しこの減算結果をXdとセ
ットし、ステップ175における値Ｙからステップ174にお
ける平均値Ycを減算しこの減算結果をYdとセットする。

このようにステップ176における演算を行なった後、マ
イクロコンピュータ140が、ステップ177にて、ステップ
174における半径ｂをステップ174における半径ａにより
除し、この除算結果（b/a）にステップ176におけるセッ
ト値Xdを乗じ、この乗算結果をXaとセットする。これに
より、方位円Ｌが第６図に示すごとく楕円を形成しａ＞
ｂとなっているとしても、Xdを真円状の方位円L1（第６
図にて破線により示す）上の値Xaとして補正できる。つ
いで、マイクロコンピュータ140が、ステップ178にて、
ステップ177における値Xaをステップ176における値Ydに
より除してtan^-1（Xa/Yd）を求めて、当該車両の方位θ
とセットし、ステップ179にて方位θを方位表示信号を
発生し、これに応答して表示回路150が方位θを表示す
る。かかる場合、上述のごとくXc,a,Yc,bがステップ174
においてそれぞれ2N組のデータでもって平均化されてい
るため、ノイズ等の誤差による影響が方位θに表れる度
合を大幅に減少させ得る。

また、本発明の実施にあたり、方位円Ｌ上における格子
状のX1〜Xm,Y1〜Ymは必要に応じて適宜変更して実施し
てもよい。

また、前記実施例においては、車両用方位表示システム
に本発明が適用された例について説明したが、これに限
ることなく、各種移動体のための方位表示システム、方
位演算システム等に本発明を適用して実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲に記載の発明の構成に対する対
応図、第２図は本発明を適用した車両用表示システムの
ブロック図、第３図は第２図におけるサンプリングパル
ス発生回路の各素子の入出力波形図、第４図及び第５図
は第２図のマイクロコンピュータの作用を示すフローチ
ャート、並びに第６図及び第７図は方位円との関連にお
ける補正演算説明図である。符号の説明 10……方位センサ、130……Ａ−Ｄ変換器、140……マイ
クロコンピュータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−206913（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−10116（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−100812（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体の方位を特定するに必要な二方位成
分を検出しそれぞれ第１及び第２の方位成分検出信号を
発生する方位検出手段と、移動体を一回転したとき前記
二方位成分により形成される方位円の中心を表す第１と
第２の中心値並びに前記第１及び第２の方位検出信号の
各値に応じ前記二方位成分を演算する演算手段と、前記
演算二方位成分に基き移動体の方位を演算する方位演算
手段とを備えた方位演算システムにおいて、前記方位円を特定する座標面の第１座標軸に平行に定め
られて前記方位円とそれぞれ交差する予め定められた複
数の第１座標線と、前記第１座標軸に直交する前記座標
面の第２座標軸に平行に定められて前記方位円とそれぞ
れ交差する予め定められた複数の第２座標線との関連に
おいて、前記各第１座標線上の各一対の前記第１方位成
分検出信号の値を読取り、前記各第２座標線上の各一対
の前記第２方位成分検出信号の値を読取る読取手段と、この読取手段にて読み取られた値に基づき、前記各第１
座標線の前記方位円との各両交点間の各差にそれぞれ相
当する各線分長のうちの最長のものを第１最大線分長と
して特定するとともに、前記各第２座標線の前記方位円
との各両交点間の各差にそれぞれ相当する各線分長のう
ちの最長のものを第２最大線分長として特定する最大線
分長特定手段と、前記複数の第１座標線のうちの前記第１最大線分長を有
する第１座標線に隣接して連続位置する複数の第１座標
線上の各一対の前記第１方位成分検出信号の値を平均化
して前記第１中心値として設定するとともに、前記複数
の第２座標線のうちの前記第２最大線分長を有する第２
座標線に隣接して連続位置する複数の第２座標線上の各
一対の前記第２方位成分検出信号の値を平均化して前記
第２中心値として設定する平均化手段とを設けるように
したことを特徴とする方位演算システムのための補正装
置。