JPS59104510A - 車載用方位センサ− - Google Patents
車載用方位センサ−Info
- Publication number
- JPS59104510A JPS59104510A JP21496482A JP21496482A JPS59104510A JP S59104510 A JPS59104510 A JP S59104510A JP 21496482 A JP21496482 A JP 21496482A JP 21496482 A JP21496482 A JP 21496482A JP S59104510 A JPS59104510 A JP S59104510A
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- Japan
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- variation
- magnetic field
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- sensor
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- Pending
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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
- G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (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】
この発明は、車の中で使用する方位計、または車載用ブ
ラウン管に表示させる走行軌跡表示装置等に使用する車
載用方位センサーに関するものである。
ラウン管に表示させる走行軌跡表示装置等に使用する車
載用方位センサーに関するものである。
従来、この種の車載用方位センサーを用いた方位計とし
て第1図に示すものが知られている。図において、符号
1は車体の前後方向の地磁気成分■及び車体の左右方向
の地磁気成分Uを出力する地磁気センサー、2及び6は
地磁気センサー1の補正を行なうための電圧Eu、Ev
を発生させる補正ボリューム、4及び5は地磁気センサ
ー1の出力U、Vから補正ボリューム2,3の出力Eu
、Evを引き、それぞれU −Eu、 V −Ev を
出力する減算回路、6は減算回路4,5の出力であるア
カログ信号をティンタル信号に変換するA//D変換回
路・7はA口変換された信号U −Eu、 v−Eyを
用いて車体の向きを算出する演算回路、8は車体の向き
を表示するための表示回路を示すものである。
て第1図に示すものが知られている。図において、符号
1は車体の前後方向の地磁気成分■及び車体の左右方向
の地磁気成分Uを出力する地磁気センサー、2及び6は
地磁気センサー1の補正を行なうための電圧Eu、Ev
を発生させる補正ボリューム、4及び5は地磁気センサ
ー1の出力U、Vから補正ボリューム2,3の出力Eu
、Evを引き、それぞれU −Eu、 V −Ev を
出力する減算回路、6は減算回路4,5の出力であるア
カログ信号をティンタル信号に変換するA//D変換回
路・7はA口変換された信号U −Eu、 v−Eyを
用いて車体の向きを算出する演算回路、8は車体の向き
を表示するための表示回路を示すものである。
上記地磁気センサー1の取付位置における磁界ベクトル
は第2図のように表わすことができる。
は第2図のように表わすことができる。
図において、符号9は車体前後方向に平行なU軸、10
は車体左右方向に平行なV軸、11は地磁気H112は
車体の着磁による車体磁気E113は前記磁気H,Eの
合成磁界である。
は車体左右方向に平行なV軸、11は地磁気H112は
車体の着磁による車体磁気E113は前記磁気H,Eの
合成磁界である。
地磁気Hと車体のなす角をθとし、地磁気Hの大きさを
IHl、車体磁気EのU成分をEuo、v成分をEvO
で表わすと、地磁気センサー1の出力はU= (1H
lsinθ+Euo ) 、V= (’ lHl c
osθ+EVOlとなる。但し、Kは一定定数である。
IHl、車体磁気EのU成分をEuo、v成分をEvO
で表わすと、地磁気センサー1の出力はU= (1H
lsinθ+Euo ) 、V= (’ lHl c
osθ+EVOlとなる。但し、Kは一定定数である。
上記の車体磁気E=Oならば、jan−” U/Vによ
って簡単にθを求めることができるが、実際には車体磁
気Eキロであり、この磁気Eを打消すような補正を必衰
とする。このため、前記補正ボリューム2.ろを次のよ
うに調整している。先ず車体を地磁気Hの方向に向け、
θ=Dとなるようにし減算回路4の出力がOとなるよう
に補正ボリューム2を調整する。
って簡単にθを求めることができるが、実際には車体磁
気Eキロであり、この磁気Eを打消すような補正を必衰
とする。このため、前記補正ボリューム2.ろを次のよ
うに調整している。先ず車体を地磁気Hの方向に向け、
θ=Dとなるようにし減算回路4の出力がOとなるよう
に補正ボリューム2を調整する。
このとき、U ”” Euoであるから、Eu=Euo
となっている。次に車体を西に向け、θ−π今となるよ
うにし、減算回路5の出力が0となるように補正ボリュ
ーム6を調整する。このときV−Evo ’″7′ある
から、Ev=Evoとなっている。
となっている。次に車体を西に向け、θ−π今となるよ
うにし、減算回路5の出力が0となるように補正ボリュ
ーム6を調整する。このときV−Evo ’″7′ある
から、Ev=Evoとなっている。
上部調整後は車体が任意の方向θを向いてもEu=Eu
o・Ev=Evo と々つているため、減算回路4.5
の出力にはそれぞれKIHlsinθ+ K’1Hlc
osθが得られる。この2出力ばA/D変換回路乙によ
りティンタル信号に変換され、演算回路7によってこの
2信号は、θ−tan”、’(KIH1sinθ/KI
Hlcosθ)なる演算が行表われ、車体の地磁気Hに
対する向きθを算出する。この算出された角度θは表示
回路8によって表示される。
o・Ev=Evo と々つているため、減算回路4.5
の出力にはそれぞれKIHlsinθ+ K’1Hlc
osθが得られる。この2出力ばA/D変換回路乙によ
りティンタル信号に変換され、演算回路7によってこの
2信号は、θ−tan”、’(KIH1sinθ/KI
Hlcosθ)なる演算が行表われ、車体の地磁気Hに
対する向きθを算出する。この算出された角度θは表示
回路8によって表示される。
このように調整された方位計では、減算回路4゜5の出
力には、KIH1s1nθ、 KIH1cosθが得ら
れる。
力には、KIH1s1nθ、 KIH1cosθが得ら
れる。
減算回路4の出力をY、減算回路5の出力をXとすると
、X2+ Y2−iKI71)2となシ、地磁気H以外
の外部磁界が存在し々い場合は、車を1回転すると、方
位センサーの出力は第6図に示すようにその軌跡か円と
なる。この円の半径はKIHl であシ、一定値であ
る。
、X2+ Y2−iKI71)2となシ、地磁気H以外
の外部磁界が存在し々い場合は、車を1回転すると、方
位センサーの出力は第6図に示すようにその軌跡か円と
なる。この円の半径はKIHl であシ、一定値であ
る。
もし、地磁気H以外の外部磁界が存在すると、第4図の
ような合成磁界となる。第4図において第2図と同一符
号は同様のものを示す。符号16は地磁気H以外の外部
磁界Nを示す。この外部磁界Nが存在するときには、前
記第1図で説明した減算回路4.5の出力X、Yは、(
1) 、 (2)式のようになる。
ような合成磁界となる。第4図において第2図と同一符
号は同様のものを示す。符号16は地磁気H以外の外部
磁界Nを示す。この外部磁界Nが存在するときには、前
記第1図で説明した減算回路4.5の出力X、Yは、(
1) 、 (2)式のようになる。
XS:K(Hcosθ+NcosθN ・=・(1
)Y=−K(Hsinθ十N5inθ′)・・・・・(
2)但し、θ′は外部磁界Nか地磁 気Hとなす角 従って、地磁気H以外の外部磁界Nが存在すると、方位
計は次の(3)式で示す角度誤差が必ず発生するという
欠点があった。
)Y=−K(Hsinθ十N5inθ′)・・・・・(
2)但し、θ′は外部磁界Nか地磁 気Hとなす角 従って、地磁気H以外の外部磁界Nが存在すると、方位
計は次の(3)式で示す角度誤差が必ず発生するという
欠点があった。
この発明は上記した従来の欠点を除去し、地磁気H以外
の外部磁界Nか存在しても真の方位を出力することがで
きる車載用方位センサーを提供するものであり、従来の
地磁気センサーに加え角速度センサーを備えたものであ
る。
の外部磁界Nか存在しても真の方位を出力することがで
きる車載用方位センサーを提供するものであり、従来の
地磁気センサーに加え角速度センサーを備えたものであ
る。
以下、この発明の一実施例を第5図について説明する。
第5図において、第1図と同一符号は同効のものを示す
。符号7は演算部であり、マイクロコンピュータにより
構成はれ、xy、Y2を演算する抗A1演3テ部 7a
+’ C=ガ+Y2 を演算する第八2偵算部7b
、1び−01≦ΔCKなっているか否〃・を演nする第
八6演算部7C,Ic’−(、,1≦△Cを満足すると
き(・せ地磁気センサー1からの方位θを出力し、さら
に後述の角速度センサー9からの信号の積分を開始する
演算出力回路7dを有する。尚、上記△Cはある一定値
、C′は地磁気H以外の外部磁界Nが存在しないときに
車を1回転させて第A2演算部7b’″cX2+Y2を
計算した値であり、これを一定イ17jとして記憶させ
である。
。符号7は演算部であり、マイクロコンピュータにより
構成はれ、xy、Y2を演算する抗A1演3テ部 7a
+’ C=ガ+Y2 を演算する第八2偵算部7b
、1び−01≦ΔCKなっているか否〃・を演nする第
八6演算部7C,Ic’−(、,1≦△Cを満足すると
き(・せ地磁気センサー1からの方位θを出力し、さら
に後述の角速度センサー9からの信号の積分を開始する
演算出力回路7dを有する。尚、上記△Cはある一定値
、C′は地磁気H以外の外部磁界Nが存在しないときに
車を1回転させて第A2演算部7b’″cX2+Y2を
計算した値であり、これを一定イ17jとして記憶させ
である。
上記角速度センサー9は車がえの進行方向に対して反時
計宵口に回転すると正、時計方形に回転すると負の角速
度に比例した出力電圧を発生する。
計宵口に回転すると正、時計方形に回転すると負の角速
度に比例した出力電圧を発生する。
10はA/Dコンバーターであり、角速度センサー9か
らのアナログ信号をディジタル信号に変換する。
らのアナログ信号をディジタル信号に変換する。
上記した減算回路4,5の出力であるfl)、(21式
は、X2+Y2Φ(K′lHI ) 2であれば必ず地
磁気H以外の外部磁界E の存在するこ
とを、示している。また、c t == < Ki H
i ) 2であるから、Ic’−C’lΦOならば地磁
気H以外の外部磁界Eが存在する。上記演算部7の第1
A演算部7aにおいてX2.T2を演算し、第A2演算
部7bでCを計算し、第A2演算部7bでIc/−C1
≦△Cか否かを判断するが、△Cをある程度率さな値に
設定しておいて、Ic’−C1≦△CならばIc’ −
C’l = 0とみなす。このIc’ −Ci≦△Cが
確認された瞬間から角速度センサー9の角速度出力の積
分を演算出力回路7dにより開始する。上記の Ic’
−CI= 0のときは、前記(1)。
は、X2+Y2Φ(K′lHI ) 2であれば必ず地
磁気H以外の外部磁界E の存在するこ
とを、示している。また、c t == < Ki H
i ) 2であるから、Ic’−C’lΦOならば地磁
気H以外の外部磁界Eが存在する。上記演算部7の第1
A演算部7aにおいてX2.T2を演算し、第A2演算
部7bでCを計算し、第A2演算部7bでIc/−C1
≦△Cか否かを判断するが、△Cをある程度率さな値に
設定しておいて、Ic’−C1≦△CならばIc’ −
C’l = 0とみなす。このIc’ −Ci≦△Cが
確認された瞬間から角速度センサー9の角速度出力の積
分を演算出力回路7dにより開始する。上記の Ic’
−CI= 0のときは、前記(1)。
(2)式により外部磁界N=0であるとは限らない。
しかし外部磁界Nが存在してIc’ −C’i = 0
となる確率は、(i)、 (2)式から全方向角度のう
ち2点しか存在し得す、その確率は非常に小といえる。
となる確率は、(i)、 (2)式から全方向角度のう
ち2点しか存在し得す、その確率は非常に小といえる。
従って、1−C’−CI≦△Cのときは、θ力S真の方
位である確率が高い。このとき、方位出力とじて演算出
力回路7dによシθを出力する。
位である確率が高い。このとき、方位出力とじて演算出
力回路7dによシθを出力する。
上記第5図の演算部7において、7a′は第1の演算部
であり、時間T1時と時間(T+十ΔT)時との地磁気
センサー1の方位出力値の差分A=j a n ’ T
2 /X2 t an −’ Yl /X+ の
演算(但し、んYlはT1 時における地磁気センサ
ー1の出力値、X2IY2は(T+ +△T)時にお
ける地磁気センサー1の出力値)、及び角速度センサー
9の用途7b′は第2の演算部であり、IA−Bl≦△
C/になっているか否かを計算する(但し、△C′は一
定価であり、比較的小さな値に設定されている)。
であり、時間T1時と時間(T+十ΔT)時との地磁気
センサー1の方位出力値の差分A=j a n ’ T
2 /X2 t an −’ Yl /X+ の
演算(但し、んYlはT1 時における地磁気センサ
ー1の出力値、X2IY2は(T+ +△T)時にお
ける地磁気センサー1の出力値)、及び角速度センサー
9の用途7b′は第2の演算部であり、IA−Bl≦△
C/になっているか否かを計算する(但し、△C′は一
定価であり、比較的小さな値に設定されている)。
7C’id第6の演算部であり、IA−Bl≦△Cなら
ば、 E F tan ’ Y1/X+ + Aを
、またIA−Bl>△Cならば、 F = tan ’
Y1/Xl+ Bを演算して出力する。 7d/ は
第4の演算部であり、上記第2の演算部7b の判断で
IA−Bl≦△Cならば変分人を、IA−Bl>△Cな
らば変分Bを、これらの変分が生ずる前に第6の演算部
7C’ で演算された方位出力値に加算する演算を行な
い、これを出力する。
ば、 E F tan ’ Y1/X+ + Aを
、またIA−Bl>△Cならば、 F = tan ’
Y1/Xl+ Bを演算して出力する。 7d/ は
第4の演算部であり、上記第2の演算部7b の判断で
IA−Bl≦△Cならば変分人を、IA−Bl>△Cな
らば変分Bを、これらの変分が生ずる前に第6の演算部
7C’ で演算された方位出力値に加算する演算を行な
い、これを出力する。
上記第1〜第4の演算部7a’ + 7b’t 7c’
7d’の演算によって Ic’−CI ≦△C′に
なったときの時間をT+ とすれば、Tl+ΔT時に第
1の演算部73′ でA = tan−1Y2/X
2 tan ’ Y+/JTI槁T X1+ B = w dt が演算される
。ここで。
7d’の演算によって Ic’−CI ≦△C′に
なったときの時間をT+ とすれば、Tl+ΔT時に第
1の演算部73′ でA = tan−1Y2/X
2 tan ’ Y+/JTI槁T X1+ B = w dt が演算される
。ここで。
1
+c′−ci≦△Cになったときは、θ−jan ”Y
l /XI が真の方位といえる。捷た第2の演謁部
7b では・ IA−Bl ≦△C′ の演算が行な
われ・ △CCO2に近い一定値に選定されて1いるの
でIA−Bl ≦ΔCであれば地磁気H以外の外部磁界
Eは存在しないといえる。IA−Bl>△C′であれば
、地磁気H以外の外部磁界Eの存在する確率は極めて高
く、この場合には地磁気センサー1の出力よりも角速度
センサー9の出力である角速度の積分値から得られる方
位の変分が真の変分に近いといえる。上記第6の演算部
7C’では、IA−Bl≦ΔC′ のとき tan −
t Yl/X+ 十A、I A−B I>△C′のと
きjan ’ Yl/Xs + Bが出力され、上記
第4の演算部 7d′では、IA−B1≦△C′ なら
ば変分Aを、IA−Bl>△C′ならば変分Bを、変分
が生ずる前に第6の演算部7C’ で演算された方位
出力値に加算して出力され゛るので、常に真の方位情報
が得られる。即ち、車の走行時においては、地磁気H以
外の外部磁界Eが存在しても真の方位を出力することが
できる。
l /XI が真の方位といえる。捷た第2の演謁部
7b では・ IA−Bl ≦△C′ の演算が行な
われ・ △CCO2に近い一定値に選定されて1いるの
でIA−Bl ≦ΔCであれば地磁気H以外の外部磁界
Eは存在しないといえる。IA−Bl>△C′であれば
、地磁気H以外の外部磁界Eの存在する確率は極めて高
く、この場合には地磁気センサー1の出力よりも角速度
センサー9の出力である角速度の積分値から得られる方
位の変分が真の変分に近いといえる。上記第6の演算部
7C’では、IA−Bl≦ΔC′ のとき tan −
t Yl/X+ 十A、I A−B I>△C′のと
きjan ’ Yl/Xs + Bが出力され、上記
第4の演算部 7d′では、IA−B1≦△C′ なら
ば変分Aを、IA−Bl>△C′ならば変分Bを、変分
が生ずる前に第6の演算部7C’ で演算された方位
出力値に加算して出力され゛るので、常に真の方位情報
が得られる。即ち、車の走行時においては、地磁気H以
外の外部磁界Eが存在しても真の方位を出力することが
できる。
この発明1は上記したように、地磁気センサーと角速度
−センサーとを組合せ、地磁気センサ−yyらの出力値
から得られるX2 十Y2の値が、地磁気以外の外部磁
界が存在しないときに計算されたX2 T2の値(C
′)から一定価(ΔC)以内にあるどきには、地磁気セ
ンサ一方位を真値として出力し、その後地磁気センサー
と角速度センサーからの方位の変化分を演−pし、分化
分の差が大のときは、方位に角速度センサーからの補正
値を加えた方位を出力するようにしたから、地磁気以外
の外部磁界が存在しても、従来の地磁気センサーに比較
して精度の高い方位出力が得られる。
−センサーとを組合せ、地磁気センサ−yyらの出力値
から得られるX2 十Y2の値が、地磁気以外の外部磁
界が存在しないときに計算されたX2 T2の値(C
′)から一定価(ΔC)以内にあるどきには、地磁気セ
ンサ一方位を真値として出力し、その後地磁気センサー
と角速度センサーからの方位の変化分を演−pし、分化
分の差が大のときは、方位に角速度センサーからの補正
値を加えた方位を出力するようにしたから、地磁気以外
の外部磁界が存在しても、従来の地磁気センサーに比較
して精度の高い方位出力が得られる。
第1図は従来の方位計のブロック図、第2図は地磁気セ
ンサーの取付位置における磁界ベクトル第4図は地硼気
以外の外部磁界の存在するときの磁界ベクトル図、第5
図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。 1:地磁気センサー、 7a′:第1の演算部。 7b′:第2の演算部、 7C′:第6の演算部、9二
用途度センサー。 代理人 為 野 信 − 第1図 第3図 第4図 υ
ンサーの取付位置における磁界ベクトル第4図は地硼気
以外の外部磁界の存在するときの磁界ベクトル図、第5
図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。 1:地磁気センサー、 7a′:第1の演算部。 7b′:第2の演算部、 7C′:第6の演算部、9二
用途度センサー。 代理人 為 野 信 − 第1図 第3図 第4図 υ
Claims (1)
- 車体の前後方向の地磁気成分である第1の信号Y及び車
体の左右方向の地磁気成分である第2の信号Xを出力す
る地磁気センサーと、角速度センサーと、一定時間にお
ける地磁気センサーの出力値tan−’ y//Xの変
分Aと角速度センサーの角速度出力値の積分値の変分B
とを演算する第1の演算部と、変分の差の絶対値IA−
Biが一定範囲内にあるか否かを判定する第2の演算部
と、該第2の演算部の判定で上記絶対値IA−Blが一
定範囲内にあるときには変分Aを、また一定範囲内にな
いときには変分Bを変分が生ずる前の地磁気方位センサ
ーの出力値tan−1Y/Xに加算または減算した値を
方位情報として出力する第5の演算部とを有することを
%拳とする車載用方位センサー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21496482A JPS59104510A (ja) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | 車載用方位センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21496482A JPS59104510A (ja) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | 車載用方位センサ− |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59104510A true JPS59104510A (ja) | 1984-06-16 |
Family
ID=16664481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21496482A Pending JPS59104510A (ja) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | 車載用方位センサ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59104510A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS63113308A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-18 | Pioneer Electronic Corp | 地磁気センサのデ−タ処理方法 |
JPS63150617A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-23 | Honda Motor Co Ltd | 走行経路表示装置 |
JPH01219610A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用走行方位検出装置 |
EP0373317A2 (en) * | 1988-10-14 | 1990-06-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Device and method for determining errors in the data of a magnetic direction sensor |
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JP2014211324A (ja) * | 2013-04-17 | 2014-11-13 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、プログラム |
-
1982
- 1982-12-06 JP JP21496482A patent/JPS59104510A/ja active Pending
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