JPS5817313A - 車両用方位計 - Google Patents
車両用方位計Info
- Publication number
- JPS5817313A JPS5817313A JP11446081A JP11446081A JPS5817313A JP S5817313 A JPS5817313 A JP S5817313A JP 11446081 A JP11446081 A JP 11446081A JP 11446081 A JP11446081 A JP 11446081A JP S5817313 A JPS5817313 A JP S5817313A
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- JP
- Japan
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- output
- azimuth
- data
- vehicle
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/02—Magnetic compasses
- G01C17/28—Electromagnetic compasses
- G01C17/30—Earth-inductor compasses
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、所定周期で方位信号値を検知するごとに、一
定周期前に検出した方位信号値との差を検出し、この差
に基づいて表示すべき方位を決める装置において、方位
の誤表示防止を確実にした車両用方位針に関する・ 従来車両の運転基が自車両の進行方位を知ることができ
るように車両に方位針を搭載することが考えられており
、最近は電子式方位計が提案されている。そこでまず第
１図を参照して電子式方位針の方位上ンサのｉｍｔ−説
明すると、図示したように、リング状の強磁性体１に励
磁（−次）コイル・（図示せず）と、２次コイルとして
互いに直交するようにＸコイル２とＹコイル３とを巻い
ておく。地磁気ＨがあるとＸコイル２とＹコイル３には
それぞれ地磁気ＨのＸ軸成分およびＹ軸成分に・比例し
た起電力ＶＸ、ＶＹが誘起される。処１１１ｇ１路４は
この起電力Ｖｘ。
定周期前に検出した方位信号値との差を検出し、この差
に基づいて表示すべき方位を決める装置において、方位
の誤表示防止を確実にした車両用方位針に関する・ 従来車両の運転基が自車両の進行方位を知ることができ
るように車両に方位針を搭載することが考えられており
、最近は電子式方位計が提案されている。そこでまず第
１図を参照して電子式方位針の方位上ンサのｉｍｔ−説
明すると、図示したように、リング状の強磁性体１に励
磁（−次）コイル・（図示せず）と、２次コイルとして
互いに直交するようにＸコイル２とＹコイル３とを巻い
ておく。地磁気ＨがあるとＸコイル２とＹコイル３には
それぞれ地磁気ＨのＸ軸成分およびＹ軸成分に・比例し
た起電力ＶＸ、ＶＹが誘起される。処１１１ｇ１路４は
この起電力Ｖｘ。
Ｖｙをベクトル合成して、磁北に対するコイルの角＃Ｌ
１９を方位データとして出力する。
１９を方位データとして出力する。
ところで１地上では、鉄筋を含む構造物（鉄橋、ビルな
ど）や大電流を流しである鉄道線路や送電線などによっ
て局部的に地磁気の乱れが生じている（以下これを「外
乱」と呼ぶ）。方位計を搭載した車両がこのような外乱
のある場所を通過′１６と、その影響を受けて方位が狂
ってしまうので従来外乱の影響を除くために次のような
操作が行なわれている。すなわち一定時間間隔で次んに
取込まれる方位データのある時刻で取込まれる方位デー
タをム１、その一定時間前に取込まれる方位データをＡ
ｍ−５、Ｋを定数とすると、ｌ ＡＷｌ−Ａゎ一１１≦
にのときは外乱による影響がないとして方位データム、
に基づいて方位表示をするが、Ｉ ＡＢ−Ａｍ−＊ ｌ
＞ ＫのときはＡゎを外乱の影響を受けた異常データ
とみなしその一定時間割に取込んだ方位データＡイー、
に基づし、て方位表示をしている◎このようトすれば外
乱による誤表示を防止することはでｆ’ ６が、定数Ｋ
が一定であるために方位表示の精度に限界がある。すな
わち、定数Ｋを大きく翳定すると小さい外乱による方位
データの異常か検出できず異常な方位を十の１１表示し
てしりうし、定数Ｋを小さく設定すると車両の向きが実
際に変化したにもかかわらず方位の変化を外乱による変
化と誤って判断してしまうという間層がある。
ど）や大電流を流しである鉄道線路や送電線などによっ
て局部的に地磁気の乱れが生じている（以下これを「外
乱」と呼ぶ）。方位計を搭載した車両がこのような外乱
のある場所を通過′１６と、その影響を受けて方位が狂
ってしまうので従来外乱の影響を除くために次のような
操作が行なわれている。すなわち一定時間間隔で次んに
取込まれる方位データのある時刻で取込まれる方位デー
タをム１、その一定時間前に取込まれる方位データをＡ
ｍ−５、Ｋを定数とすると、ｌ ＡＷｌ−Ａゎ一１１≦
にのときは外乱による影響がないとして方位データム、
に基づいて方位表示をするが、Ｉ ＡＢ−Ａｍ−＊ ｌ
＞ ＫのときはＡゎを外乱の影響を受けた異常データ
とみなしその一定時間割に取込んだ方位データＡイー、
に基づし、て方位表示をしている◎このようトすれば外
乱による誤表示を防止することはでｆ’ ６が、定数Ｋ
が一定であるために方位表示の精度に限界がある。すな
わち、定数Ｋを大きく翳定すると小さい外乱による方位
データの異常か検出できず異常な方位を十の１１表示し
てしりうし、定数Ｋを小さく設定すると車両の向きが実
際に変化したにもかかわらず方位の変化を外乱による変
化と誤って判断してしまうという間層がある。
本発明は車両が一定時間の間にその走行方向を変化し得
る角度はその車速によって決まるという点に着目し、所
定周期で方位信号値が検出されるごとに、一定周期前に
検出した方位信号値との差を検出し、この差に基づいて
いずれの方位信号値で表示すべきかを決める装置におい
て、方位の誤表示防止を確実にするため１上記差を車速
との所定の関数で変化させるようにしたものである。
る角度はその車速によって決まるという点に着目し、所
定周期で方位信号値が検出されるごとに、一定周期前に
検出した方位信号値との差を検出し、この差に基づいて
いずれの方位信号値で表示すべきかを決める装置におい
て、方位の誤表示防止を確実にするため１上記差を車速
との所定の関数で変化させるようにしたものである。
以下本発明を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明による方位計の回路の一実施例を示して
おり、５はたとえば第１図に示すような方位センサを有
する方位計、６は前回取込んだ方位データを記憶するメ
モリ、７は現在取込んだデータを前回取込んだデータと
比較する比較器、８は比較データ発生器で、車両が一定
距離走行するごとにパルスを発生する距離センサ８１と
、距離−車速変換器８２と、車速によって決められる比
較データを発生す６１４数発生昏８３とから成る。９は
発振器で、その出力伽号は距離−車速変換監８２には時
間基準信号となり、比較器７には割算ｌｉ＃１０で１１
１算されて方位データ取込み（＊＠Ｓとなる。
おり、５はたとえば第１図に示すような方位センサを有
する方位計、６は前回取込んだ方位データを記憶するメ
モリ、７は現在取込んだデータを前回取込んだデータと
比較する比較器、８は比較データ発生器で、車両が一定
距離走行するごとにパルスを発生する距離センサ８１と
、距離−車速変換器８２と、車速によって決められる比
較データを発生す６１４数発生昏８３とから成る。９は
発振器で、その出力伽号は距離−車速変換監８２には時
間基準信号となり、比較器７には割算ｌｉ＃１０で１１
１算されて方位データ取込み（＊＠Ｓとなる。
さて、上記回路において、距離センサ８１からのパルス
情張は距離−１ＩＬ達変換器８２によって発＆器９から
の信号を時間基準信号としてパルス間の周期が測定され
速度データとして関数発生器８３に送られる。関数発生
器８３は、車速と車両の旋回性能とによって決まるデー
タ取込み信号Ｓの定生間隔１の間に変化しうる角度θを
比較データとして発生する。すなわち、ｔ：データ椴込
うｆｒｊ ｆ発生間隔（秒） マ：車途Ｃｍ／秒） ０
１回転角（ラジアン） ｊｌ車返！■におけ乙・１小
回転牛径 ｒｌ、、１ｍ ’その車両の最小回転半柱、
Ｇ：その車両かＲ４途Ｖで胸囲してい６ときに′豹えら
れる最大遠心力とすると、’ｌ ｚＧ Ｓｖｌ ｔ ｒ
６であるから、ｒ≧ｒ＋ｙ＋ｉｍではθ＝ Ｇ−ｔ／ｖ
・・・（すｒ ＜ ｒ ｍ ＋ ｍではｅ ｍ ｖｔ
／ ｒｍｌｍ ”’（２）で表わせる。なお、車両の
回転角Ｏと車速Ｖにおける最小回転半径ｒとの関係は第
３図に示すようになり、重をパラメータとして回転角Ｏ
と車速マとの関係を表わすと第４図に示すようになる。
情張は距離−１ＩＬ達変換器８２によって発＆器９から
の信号を時間基準信号としてパルス間の周期が測定され
速度データとして関数発生器８３に送られる。関数発生
器８３は、車速と車両の旋回性能とによって決まるデー
タ取込み信号Ｓの定生間隔１の間に変化しうる角度θを
比較データとして発生する。すなわち、ｔ：データ椴込
うｆｒｊ ｆ発生間隔（秒） マ：車途Ｃｍ／秒） ０
１回転角（ラジアン） ｊｌ車返！■におけ乙・１小
回転牛径 ｒｌ、、１ｍ ’その車両の最小回転半柱、
Ｇ：その車両かＲ４途Ｖで胸囲してい６ときに′豹えら
れる最大遠心力とすると、’ｌ ｚＧ Ｓｖｌ ｔ ｒ
６であるから、ｒ≧ｒ＋ｙ＋ｉｍではθ＝ Ｇ−ｔ／ｖ
・・・（すｒ ＜ ｒ ｍ ＋ ｍではｅ ｍ ｖｔ
／ ｒｍｌｍ ”’（２）で表わせる。なお、車両の
回転角Ｏと車速Ｖにおける最小回転半径ｒとの関係は第
３図に示すようになり、重をパラメータとして回転角Ｏ
と車速マとの関係を表わすと第４図に示すようになる。
従って関数発生器８３からは比較データとして車速マに
対して上式（１）、（２）により決まるθのうち小さい
方が出力され６゜外乱がない場所ではメモリ６に記憶さ
れている前回の方位データＢと現在の方位データＡとが
Ｂ−ａ＜ｈくＢ＋θの条件を満たしているため１現在の
方位データＡを真値として出力し、かつメモリ６にも方
位データＡを記憶する。
対して上式（１）、（２）により決まるθのうち小さい
方が出力され６゜外乱がない場所ではメモリ６に記憶さ
れている前回の方位データＢと現在の方位データＡとが
Ｂ−ａ＜ｈくＢ＋θの条件を満たしているため１現在の
方位データＡを真値として出力し、かつメモリ６にも方
位データＡを記憶する。
次に車両かガードの１や踏切りなどの外乱が大きい場所
を走行した場合を考え乙と、現在の方位データＡはこの
外乱の影響を受けて大きく変化し、Ｂ−１９（Ａ（Ｂ十
〇の条件を満たさない。そのため比較器７は前回の正常
な方位デー次に上記方位計を車両の位置検出装置に応用
した場合について説明する。
を走行した場合を考え乙と、現在の方位データＡはこの
外乱の影響を受けて大きく変化し、Ｂ−１９（Ａ（Ｂ十
〇の条件を満たさない。そのため比較器７は前回の正常
な方位デー次に上記方位計を車両の位置検出装置に応用
した場合について説明する。
位置検出の原理はＨＳ図に示すように、方位データ取込
み信号８が発生する間に走行した微小距離をｄｌその時
の方位を０とすると、そのときの現在位Ｗｔｐの座標（
ｘ＋ｙ）は Ｘｅ ｘｏ＋六〇・ｄｉ ただしスタート点Ｑｙ
ｗ”ｙａ＋傷θ・ａ の座標を（真・、ｙ・）とす
るで表わされ乙。すなわち、現在位１１１Ｐの座標（ｘ
、ｙ）はデータ取込み信号Ｓが発生する閏に走行した距
離をＸ、Ｙ軸（東西、南北）成分に分解して積分し、ス
タート地点Ｑの座標（Ｘ・。
み信号８が発生する間に走行した微小距離をｄｌその時
の方位を０とすると、そのときの現在位Ｗｔｐの座標（
ｘ＋ｙ）は Ｘｅ ｘｏ＋六〇・ｄｉ ただしスタート点Ｑｙ
ｗ”ｙａ＋傷θ・ａ の座標を（真・、ｙ・）とす
るで表わされ乙。すなわち、現在位１１１Ｐの座標（ｘ
、ｙ）はデータ取込み信号Ｓが発生する閏に走行した距
離をＸ、Ｙ軸（東西、南北）成分に分解して積分し、ス
タート地点Ｑの座標（Ｘ・。
ｙｏ）に加えることによって求められる。
データ取込み信号８の発生時＆−−に外乱による誤差が
あるとそれがｘ、Ｙ軸の走行側−の誤差となって表われ
る。走行距離が長くなると、方位データを取込む回数も
増加し、０の誤差によるＸ、Ｙ軸成分の走行距離の誤差
の絶対値も増加し、現在位置Ｐの座標が正確に求められ
ない。比較データが固定値であると比較データを大きく
しても小さくしても地磁気異常を正確につかむことがで
きず、これが１の誤差となって現在位置の算出な不正確
なものにしてしまうが１車速応答形にすることによって
地磁気異常をより正確に把握できるため現在位置の算出
結果を−に正確なものにすることができ６゜ 以上の例ではデータ取込み信号な発振器による一定時間
ごととしたか、距離パルスがｎ（ｎは整数）個発生す・
、るごとにしても同様の効果を得ることができ己。また
方位計は電子式である必要はなく、磁針コンパスの針位
敗を光学的に読取る方式でもよい。
あるとそれがｘ、Ｙ軸の走行側−の誤差となって表われ
る。走行距離が長くなると、方位データを取込む回数も
増加し、０の誤差によるＸ、Ｙ軸成分の走行距離の誤差
の絶対値も増加し、現在位置Ｐの座標が正確に求められ
ない。比較データが固定値であると比較データを大きく
しても小さくしても地磁気異常を正確につかむことがで
きず、これが１の誤差となって現在位置の算出な不正確
なものにしてしまうが１車速応答形にすることによって
地磁気異常をより正確に把握できるため現在位置の算出
結果を−に正確なものにすることができ６゜ 以上の例ではデータ取込み信号な発振器による一定時間
ごととしたか、距離パルスがｎ（ｎは整数）個発生す・
、るごとにしても同様の効果を得ることができ己。また
方位計は電子式である必要はなく、磁針コンパスの針位
敗を光学的に読取る方式でもよい。
以上説明したように、本発明においては比較データ０を
車速による可変値としたため、地磁気の異常をより正確
に検出できる。すなわち、比較データーを固定値として
大きくすると微弱な異常に対してはそれを正常値として
みなしてしまい、比較データーを小さくするとおそい車
速で旋回して車体の向きが変わったにもかかわらず、そ
の変化を外乱による変化として異常としてみなしてしま
い鋲判断を招くのｅ本発明により防止でき一尾正確な方
位の検出ができる。
車速による可変値としたため、地磁気の異常をより正確
に検出できる。すなわち、比較データーを固定値として
大きくすると微弱な異常に対してはそれを正常値として
みなしてしまい、比較データーを小さくするとおそい車
速で旋回して車体の向きが変わったにもかかわらず、そ
の変化を外乱による変化として異常としてみなしてしま
い鋲判断を招くのｅ本発明により防止でき一尾正確な方
位の検出ができる。
さらに本発明による方位計を用いて車両の位置検出を行
なう場合は、出発点からの走行距離を東西、南北方向に
積分して現在位置を求めるため、方位データに誤差があ
るとそれが東西、南北の定行距離として積分されるため
本発明が特に有効なものとなる。
なう場合は、出発点からの走行距離を東西、南北方向に
積分して現在位置を求めるため、方位データに誤差があ
るとそれが東西、南北の定行距離として積分されるため
本発明が特に有効なものとなる。
第１ＷＩ４は方位センサの原理図、第２図は本発明によ
る方位計のブロックＩｊＩ図、第３図は関数発生器の説
明図、９５図は位置検出の原理説明図、第４図は車速Ｖ
と方位０との関係をデータ取込み信号の発生間隔型をパ
ラメータとして表わした関係図であるＯ １・・・強磁性体、２・・・Ｘコイル、３・・・Ｙコイ
ル、４・・・処理回路、５・・・方位計、６・・・メモ
リ、７・・・比較器、８・・・比較データ発生器、９・
・・発振器、ｌＯ・・・割算器、８１・・・距離センサ
、８２・・・距離−重連変換器、８３・・・関数発生器
。 第３図 Ｑ（勾、ｙｏ） 第４図 一東（白）
る方位計のブロックＩｊＩ図、第３図は関数発生器の説
明図、９５図は位置検出の原理説明図、第４図は車速Ｖ
と方位０との関係をデータ取込み信号の発生間隔型をパ
ラメータとして表わした関係図であるＯ １・・・強磁性体、２・・・Ｘコイル、３・・・Ｙコイ
ル、４・・・処理回路、５・・・方位計、６・・・メモ
リ、７・・・比較器、８・・・比較データ発生器、９・
・・発振器、ｌＯ・・・割算器、８１・・・距離センサ
、８２・・・距離−重連変換器、８３・・・関数発生器
。 第３図 Ｑ（勾、ｙｏ） 第４図 一東（白）
Claims (1)
- 地磁気の方位を検出し方位データを出力する地磁気検出
手段と、前記方位データを記憶する記憶手段と、該記憶
手段に記憶された方位データとその後所定時間後に前記
地磁気検出手段から出力する方位データとを比較し、両
方位データの差が所定値より大きいときは前記記憶手段
に記憶された方位データを出力し該所定値より小さいと
きは前記所定時間に出力された方位データを出力する比
較手段と、該比較手段から出力する方位データに基づい
て方位表示する表示部とを有する方位＃［において、前
記所定値を車速の関数で変えるようにしたことを特徴と
する車両用方位針。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11446081A JPS5817313A (ja) | 1981-07-23 | 1981-07-23 | 車両用方位計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11446081A JPS5817313A (ja) | 1981-07-23 | 1981-07-23 | 車両用方位計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5817313A true JPS5817313A (ja) | 1983-02-01 |
| JPS6246809B2 JPS6246809B2 (ja) | 1987-10-05 |
Family
ID=14638286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11446081A Granted JPS5817313A (ja) | 1981-07-23 | 1981-07-23 | 車両用方位計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5817313A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166922A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-05 | Mazda Motor Corp | 車両の走行誘導装置 |
| JPS6311809A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-19 | Pioneer Electronic Corp | 地磁気センサの出力デ−タの処理方法 |
| JPS6379517U (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-26 | ||
| US6857194B2 (en) | 1999-05-27 | 2005-02-22 | Johnson Controls Technology Company | Vehicle compass system with continuous automatic calibration |
| CN114939268A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-26 | 毛羽鹏 | 一种采用纳米发电机监测自行车运动的人机交互系统 |
-
1981
- 1981-07-23 JP JP11446081A patent/JPS5817313A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166922A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-05 | Mazda Motor Corp | 車両の走行誘導装置 |
| JPS6311809A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-19 | Pioneer Electronic Corp | 地磁気センサの出力デ−タの処理方法 |
| JPS6379517U (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-26 | ||
| US6857194B2 (en) | 1999-05-27 | 2005-02-22 | Johnson Controls Technology Company | Vehicle compass system with continuous automatic calibration |
| CN114939268A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-26 | 毛羽鹏 | 一种采用纳米发电机监测自行车运动的人机交互系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6246809B2 (ja) | 1987-10-05 |
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