JPS59218914A - Method for correcting hybrid of direction sensor - Google Patents

Method for correcting hybrid of direction sensor

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JPS59218914A
JPS59218914A JP9452983A JP9452983A JPS59218914A JP S59218914 A JPS59218914 A JP S59218914A JP 9452983 A JP9452983 A JP 9452983A JP 9452983 A JP9452983 A JP 9452983A JP S59218914 A JPS59218914 A JP S59218914A
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JP
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sensor
signal
detected
angle
angular velocity
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JP9452983A
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Yasushi Okada
岡田 泰仕
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network

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Abstract

PURPOSE:To correct respective error factors of an angular speed sensor and an earth magnetism sensor respectively properly by correcting the error factor of one sensor so that the difference between detecting angles by both the sensors is removed. CONSTITUTION:At the running of a car, an angular speed omega due to the directional change of the car is continously detected by the angular speed sensor 1, the detecting signal is amplified 2, the amplified signal is sampled every unit time and converted into a signal indicating declination DELTAtheta corresponding to the advancing of the car by an A/D converter 3, and then the converted signal is applied to a signal processing circuit 9. Simultaneously, a signal indicating relative angle thetaFG between the horizontal component direction of earth magnetism detected by the earth magnetism sensor 4 and the advancing direction of the car is applied to the circuit 9. A pulse signal P outputed from a distance sensor 5 in accordance with the unit travelling distance of the car is sent to a travelling distance counting circuit 7 and a distance signal L is applied to the circuit 9. The frequency of the P output is detected by a frequency detecting 8 and a detecting signal (f) is applied to the circuit 9. When the signal (f) is turned to zero, the circuit 9 detects the stop of the car.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、自動車等の移I#I体における移動方向を検
出する方向センサのハイブリッド補正方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hybrid correction method for a direction sensor that detects the moving direction of a mobile object such as an automobile.

従来技術 最近、方向検出器により自動車の移動にともなう方向の
変化を検出するとともに、距離検出器により単連に応じ
た自!IJIJ車の走行距離を検出し、それら各検出値
から自動車の走行経路上における現在位置を演舞によ−
5″c求め、その刻々袈化フーる現在位置の情報を道路
地図と対比させながら画…1上に表示させることにより
ガイダンスを行なわせるようにしfc走行経路表示装置
が開発されている。
Prior Art Recently, direction detectors are used to detect changes in direction as the vehicle moves, and distance detectors are used to detect changes in the direction of the vehicle as it moves. IJIJ detects the distance traveled by the vehicle and uses the detected values to determine the current position on the vehicle's travel route.
An fc travel route display device has been developed that provides guidance by calculating the current location information and displaying it on the screen while comparing it with a road map.

一般に、この種の走行経路表示装置における方向検出器
としては、浮動体のヨ一方向変化Q角速度を検出するレ
ート式のジャイロスコープまたはガスレートセンサ(移
動体の方向変換によりて生ずるガス流の変位をセンサ部
により感熱量変化としてとらえてそのときの角速度を検
出するものうなどのレートセンサを利用したものが用い
られている。しかし、このよりなレートセンサによるも
のでは方向変化の検出精度が良いが、ドリフトによる累
積誤差を生じてしまりという欠点がある。
Generally, the direction detector in this type of travel route display device is a rate-type gyroscope that detects the unidirectional change Q angular velocity of the floating object or a gas rate sensor (the displacement of the gas flow caused by the direction change of the moving object). A rate sensor such as a monopoly is used, which detects the change in the amount of heat sensitive by the sensor part and detects the angular velocity at that time.However, this type of rate sensor has good accuracy in detecting changes in direction. However, it has the disadvantage of causing cumulative errors due to drift.

また、レートセンサには回転角の検出感度に若干の経時
変化があジ、移動体を多回転走行させるとその地点を境
として走行経路表示装置に表示される移動体の走行軌跡
が折れ曲がるという誤差を生じてしまう。
In addition, there is a slight change over time in the detection sensitivity of the rotation angle of the rate sensor, and there is an error that when a moving object runs multiple times, the traveling trajectory of the moving object displayed on the traveling route display device bends around that point. will occur.

また、方向検出器として、ナl磁気を感知してその水平
成分の向きと移動体の移動方向との相対的な角度を検出
する地磁気センサを利用したものが用いられている。そ
の地磁気センサを用いた方向検出器では、常に現時点で
の絶対方位がわかるのでレートセンサのようにドリフト
誤差が累積サレるようなことが全くないが、踏切、鉄橋
の通過時などに外乱の影響を大きく受けてしまうとい9
欠点がある。
Further, as a direction detector, a geomagnetic sensor is used that senses the magnetic field and detects the relative angle between the direction of its horizontal component and the moving direction of the moving object. Direction detectors using geomagnetic sensors always know the current absolute direction, so unlike rate sensors, there is no cumulative drift error. 9.
There are drawbacks.

そのため、レートセンサと地磁気センサとの利点に着目
し、短時間(時間微分)はレートセンサ。
Therefore, we focused on the advantages of rate sensors and geomagnetic sensors, and chose rate sensors for short time (time differential).

長時間に地磁気センサなそれぞれ用いるとい5組合せで
、移動体の移動状況に応じて画センサの出力を適宜割合
でもって合成させるようにした移動ガロ検出方式が提案
されている。
A moving Garo detection method has been proposed in which five combinations of geomagnetic sensors are used for a long time, and the outputs of the image sensors are combined at an appropriate ratio depending on the movement status of the moving body.

しかし、このよりな移動方間検出方式は、あくまでもレ
ートセンサと地磁気センナとの各出力を合成するだけで
あるので、−万のセンサに狂いを生じていればいつまで
もその狂いが残つ又しようとい9問題がある。その際、
例えば地磁気センサが踏切着磁で狂ってしまえば、それ
以飲狂った地磁気センサによって検出される角度が最終
出力にあられわてしまうことになる。
However, this method of detecting the direction of movement simply combines the outputs of the rate sensor and the geomagnetic sensor, so if there is a deviation in the sensors, the deviation will remain forever. There are 9 problems. that time,
For example, if a geomagnetic sensor goes awry due to railroad crossing magnetization, the angle detected by the erroneous geomagnetic sensor will appear in the final output.

目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、レートセ
ンサと地磁気センサとによりてそれぞれ検出される角度
を比較しながら、各センサの誤差要因のハイブリッド補
正を行なわせるようにした方向センサのハイブリッド補
正方法を提供するものである。
Purpose The present invention has been made in consideration of the above points, and provides a direction sensor that performs hybrid correction of error factors of each sensor while comparing angles respectively detected by a rate sensor and a geomagnetic sensor. The present invention provides a hybrid correction method.

溝底 以下、本発明の一実施例について詳述する。groove bottom An embodiment of the present invention will be described in detail below.

本発明による方向センサのノ・イブリッド補正方法ニア
っては、レートセンサと地磁気センナトノ各検出角度を
比較しなからノ1イブリッド補正を行なわせる際、第1
に、レートセンサによる検出角度が正確であるとみなし
たうえで地磁気センサの外乱によるオフセット誤差の補
正を行なわせる手段と、第2に、地磁気センサによる検
出角度が正確であるとみなしたうえでレートセンサのド
リフト誤差の補正を行なわせる手段と、第3に、地磁気
センサによる検出角度が正確であるとみなしたうえでレ
ートセンサの経時変化による感度補正な行なわせる手段
とをとるようにしている。
In the direction sensor hybrid correction method according to the present invention, the first hybrid correction is performed after comparing the detection angles of the rate sensor and the geomagnetic sensor.
The second method is to correct the offset error due to disturbance of the geomagnetic sensor after assuming that the angle detected by the rate sensor is accurate. A means for correcting the drift error of the sensor, and thirdly a means for correcting the sensitivity of the rate sensor due to changes over time, assuming that the angle detected by the geomagnetic sensor is accurate.

まず、地磁気センサのオフセット誤差の補正手段につい
て、以下説明をする。
First, the offset error correction means of the geomagnetic sensor will be explained below.

レートセンサと地磁気センサとが同時に働きはじめると
き、レートセンサによる検出角度を地磁気セ/すによる
検出角度に0合せて両センザ間の角度誤差が零となるよ
うに設定する。なお、レートセンサによる角度(方向)
検出は、移動体の移動にともなうヨ一方向変化の角速度
ωを連続的に検知し、その角速度ω信号を単位時間Δt
ごとにサンプリングすることによつて方向変化に応じた
偏角Δ0(Δθ=ω・Δt〕 を求め、その偏角Δθω
信号刻々と累積加算することによって現在の移動体の移
動方向なわ9出すことによってなされる。
When the rate sensor and the geomagnetic sensor start working at the same time, the angle detected by the rate sensor is zeroed to the angle detected by the geomagnetic sensor, so that the angle error between the two sensors becomes zero. In addition, the angle (direction) determined by the rate sensor
Detection involves continuously detecting the angular velocity ω that changes in one direction as the moving body moves, and converting the angular velocity ω signal into a unit time Δt.
By sampling each time, the declination angle Δ0 (Δθ=ω・Δt) corresponding to the direction change is obtained, and the declination angle Δθω
This is done by cumulatively adding up the signals every moment to determine the current moving direction of the moving object.

ま良、地磁気センサによる検出角度(絶対万位〕を基量
として、方位面を例えば第1図に示すように16等分に
分割した5えで(一般的には16 、32等分などの江
意の方位に等分すればよい)、各時点でのレートセンサ
による検出角度との差を平均化処理しながら記憶させて
いく。なお、その平均化処理としては、例えば各時点で
の角度差を順次重みづけしたうえで平均化する低域通過
フィルタ処理によって実行される。
Based on the angle detected by the geomagnetic sensor (absolute ten thousand degrees), the azimuth plane is divided into 16 equal parts, for example, as shown in Figure 1. The difference between the angle and the angle detected by the rate sensor at each point in time is averaged and stored.In addition, as for the averaging process, for example, the angle at each point in time is This is performed by low-pass filtering, which sequentially weights and averages the differences.

その際、レートセンサによる検出角度が正確であるとす
ると、地磁気センサのx、yめ各方向におけるオフセッ
ト誤差にしたがうて第2図(a)e (b)にそれぞれ
示すような誤差が発生する。したがって、同図(8)に
示すX方向のオフセット誤差ΔX0FFに対しては、Y
I+11に関して16万位誤差が対称になるようにX方
向のオフセット誤差ΔX0FF を変化させれば、その
地磁気センサにおけるX方向のオフセット誤差ΔX O
FF  を完全に補正することができるようになる。な
お、X方向のオフセット誤差ΔX□ F F  を変化
させたときの各方位誤差εXは、もとの各方位誤差をε
(、平均化された角度差をθどしたとき、次式によって
与えられる。
At this time, assuming that the angle detected by the rate sensor is accurate, errors as shown in FIGS. 2(a) and 2(b) occur according to offset errors in each of the x and y directions of the geomagnetic sensor. Therefore, for the offset error ΔX0FF in the X direction shown in (8) of the same figure, Y
If the X-direction offset error ΔX0FF is changed so that the 160,000-position error becomes symmetrical with respect to I+11, the X-direction offset error ΔXO of the geomagnetic sensor
It becomes possible to completely correct FF. In addition, each azimuth error εX when the offset error ΔX□ F F in the X direction is changed is the original azimuth error ε
(, where θ is the averaged angular difference, is given by the following equation.

t X ” e ’X+ΔX0FF −CO5θ   
・・・・・・(1)また、同図(b)に示すY方向のオ
フセット誤差ΔyoB・Fに対しては、X軸に関して1
6万位誤差が対称になるようにY方向のオフセット誤差
ΔYOFFを変化させれば、その地磁気センサにおける
Y方向のオフセット誤差ΔYOFFを完全に補正するこ
とができるようになる。なお、Y方向のオフセット誤差
ΔYOFFを変化させたときの各方位誤差εYは、もと
の各方位誤差を4.平均化された角度差をθとしたとき
、次式によって与えられる。
t X ” e 'X+ΔX0FF −CO5θ
......(1) Also, for the offset error ΔyoB・F in the Y direction shown in FIG.
If the Y-direction offset error ΔYOFF is changed so that the 60,000-position error becomes symmetrical, the Y-direction offset error ΔYOFF in the geomagnetic sensor can be completely corrected. Note that each azimuth error εY when the Y-direction offset error ΔYOFF is changed is 4. When the averaged angular difference is θ, it is given by the following equation.

e Y”” e ’−z+ΔYOFF ’ sinθ 
  ・・・・・・(2)したがって、レートセンサによ
る検出角度との比較をなしながら地磁気センサにおける
XおよびY方向の各オフセット誤差の補正をなすことに
より、FlllKのよい方向センサのハイブリッド補正
を行なわせることができるよりになる。
e Y""e'-z+ΔYOFF' sinθ
(2) Therefore, by correcting each offset error in the X and Y directions in the geomagnetic sensor while making a comparison with the angle detected by the rate sensor, hybrid correction of the direction sensor with good FlllK is performed. It becomes more than possible.

具体的には、過大磁界検知手段を用いて踏切通過時など
に地磁気センサの外乱となる過大磁界を検知したときに
、それまでの16万位誤差テーブルをクリヤして(同時
に角度差を平均化処理1−る重みづけを軽くするように
してもよい〕、新たなオフセット誤差補正に対応する1
6万位誤差テーブルをとり入れろようにすれば、踏切着
磁後にすみやかに地磁気センサのオフセット誤差の補正
を行なわせることができるようになる。
Specifically, when an excessive magnetic field detection means is used to detect an excessive magnetic field that disturbs the geomagnetic sensor when passing through a railroad crossing, etc., it clears the previous 160,000-degree error table (at the same time averages the angular difference). 1 corresponding to the new offset error correction.
If the 60,000-degree error table is incorporated, the offset error of the geomagnetic sensor can be corrected immediately after the magnetization of the railroad crossing.

なお、本発明では荷にレートセンサによる検出角度と地
磁気センサによる検出角度との差を平均化処理して地磁
気センナのオフセット誤差なゆるや力)に補正させるよ
う番こしているが、その際地磁気センサにあっては時間
よジも場所によって性能にばらつきが出るので、一定の
移動距離ごとにおけるサンプリング値の平均をとること
が望ましい。
In addition, in the present invention, the difference between the angle detected by the rate sensor and the angle detected by the geomagnetic sensor is averaged and corrected to the offset error of the geomagnetic sensor (a gentle force). Since the performance of sensors varies depending on time and location, it is desirable to average the sampled values for each fixed distance traveled.

次に、レートセンサのドリフト誤差の補正手段について
、以下説明をする。
Next, the means for correcting the drift error of the rate sensor will be explained below.

移動体が停車するたびにそのときのレートセンサによっ
て検出される偏角信号Δθを零とするようなオフセット
調整を行なわせ、逐次そのオフセット調整がなされたの
ち、一定時間ごとにレートセンサによる検出角度と地磁
気センサによる検出角度との差の平均を求めていく。
Each time the moving object stops, an offset adjustment is made to zero the declination signal Δθ detected by the rate sensor at that time.After the offset adjustment is performed one after another, the angle detected by the rate sensor and the angle detected by the rate sensor are adjusted at regular intervals. The average difference between the angle and the angle detected by the geomagnetic sensor is calculated.

そのとき、地磁気センサによる検出角度が正確であると
すると、レートセンサによる検出角度にx0/secの
ドリフト誤差が生じていれば、第3図に示すように一定
時間Δtごとにサンプリングされた各角度差θ1.θ2
.θ3.・・・の平均化された図中破線で示される角度
差特性が得られ、その平均化された角度差θmに次式に
よって与えられることになる。
At that time, assuming that the angle detected by the geomagnetic sensor is accurate, if there is a drift error of x0/sec in the angle detected by the rate sensor, each angle sampled at a fixed time Δt as shown in Figure 3. Difference θ1. θ2
.. θ3. The averaged angular difference characteristic shown by the broken line in the figure is obtained, and the averaged angular difference θm is given by the following equation.

θm= x?/see X t (see )    
 −−(3)したがって、その角度差θ□が零となるよ
うに、以後の移動体の移動に際してレートセンサの検出
角Uから−x’ / sec X tずつオフセットさ
せていくことによって、レートセンサのドリフト誤差の
補正を行なわせることができ、比較的低精度のレートセ
ンサによっても長時間にわたって精度のよい方向検出を
なすことができるようになる。
θm=x? /see Xt (see)
--(3) Therefore, by offsetting the detection angle U of the rate sensor by -x'/sec The drift error can be corrected, and even a relatively low-accuracy rate sensor can perform accurate direction detection over a long period of time.

次に、レートセンサの経時変化による感度補正手段につ
いて、以下説明をする。
Next, a description will be given below of the sensitivity correction means based on changes in the rate sensor over time.

レートセンサと地磁気センサとが同時に働きはじめると
き、レートセンサによる検出角度をJ1u磁気センザに
よる検出角度に合せて両センサ間の角度誤差が零となる
ように設定する。
When the rate sensor and the geomagnetic sensor start working at the same time, the angle detected by the rate sensor is set to match the angle detected by the J1u magnetic sensor so that the angular error between the two sensors becomes zero.

その後、移動体を多回転走行させ、例えば360゜の1
回転ごとにレートセンサによる検出角度と地磁気センサ
蚤こよる検出角度との差の平均を求めていく。
After that, the moving object is made to travel many times, for example, 1 of 360 degrees.
For each rotation, the average difference between the angle detected by the rate sensor and the angle detected by the geomagnetic sensor is calculated.

そのとき、地磁気センサ蚤こよる検出角度が正確である
とすると、レートセンサの経時変化による感度差が1%
であれば、第4図に示すように、移動体の1101転ご
とにサンプリングされた谷角度差θ′1.θ′2.θ′
5.・・・の平均化された図中破線で示される角度差特
性が得られ、その平均化された角度差θ當は次式によっ
て与えられる。
At that time, assuming that the detection angle of the geomagnetic sensor is accurate, the sensitivity difference due to the rate sensor's change over time is 1%.
If so, as shown in FIG. 4, the valley angle difference θ'1. which is sampled every 1101 rotations of the moving body. θ′2. θ′
5. The averaged angular difference characteristic shown by the broken line in the figure is obtained, and the averaged angular difference θ is given by the following equation.

0’  = 360°Xx%Xn回転  ・・・・・・
(4)したがって、その角度差θ□が零となるようにレ
ートセンサの感度を−x%分だけ補正してやることに、
lレートセンサの感度補正を行なわせることができ、比
較的低精度のレートセンサによっても長時間にわたって
精度のよい方向検出をなすことができるようになる。
0' = 360°Xx%Xn rotation...
(4) Therefore, the sensitivity of the rate sensor is corrected by -x% so that the angular difference θ□ becomes zero.
The sensitivity of the rate sensor can be corrected, and even a relatively low-accuracy rate sensor can perform accurate direction detection over a long period of time.

以上説明した地磁気センサのオフセット誤差の補正、レ
ートセンサのドリフト誤差の補正およびレートセンサの
感度補正の各ハイブリッド補正鉱、それぞれ単独で実行
するようにしても、また2種類以上のハイブリッド補正
を組み合せて同時に実行するようにしてもよい。
The above-described hybrid corrections for geomagnetic sensor offset error correction, rate sensor drift error correction, and rate sensor sensitivity correction can be performed individually or by combining two or more types of hybrid corrections. They may be executed simultaneously.

なお、それら谷ハイブリッド補正を実行する際、それぞ
れは−万の方間センサによる検出角度が正しいと見込ん
だ上での補正処理をなすようにしているため、両刀の方
間センサに狂いを生じている場合には補正が正しい値に
収束しないのではないかとの懸念が生ずるが、実際には
レートセンサと地磁気センサとではそれぞれ誤差の発生
パターンが全く異なるために補正時に両者の誤差が混成
するような場合は非常に少ない。
In addition, when performing these valley hybrid corrections, the correction process is performed based on the assumption that the angle detected by the -10,000 direction sensor is correct, so there may be a deviation in the direction sensor of both swords. However, in reality, the rate sensor and the geomagnetic sensor have completely different error patterns, so errors from both may be mixed during correction. There are very few cases.

このように、本発明による方向七ンサのハイブリッド補
正方法によれば、レートセンサによる検出角l現と地磁
気センサによる検出角j皮との比較をなしながらお互i
の精度を高めるための補正を実現することができ、例え
ばレートセンサと地磁気センサとの各検出角度を移動体
の移動状況に応じて補正係数に、J:9重み付けした適
宜割合でもって合成させろことにより移動方向検出を行
なわせる際に、その方向検出の精度をレートセンサと地
磁気センサとの各精度アップ分を単に加えるのではなく
相乗的に高めることができるようになる。
As described above, according to the hybrid direction sensor hybrid correction method according to the present invention, the detected angle l by the rate sensor and the detected angle j by the geomagnetic sensor are compared and compared to each other.
For example, the detection angles of the rate sensor and the geomagnetic sensor can be combined into a correction coefficient according to the movement status of the moving object at an appropriate ratio weighted by J:9. When detecting the moving direction, the precision of the direction detection can be increased synergistically, rather than simply adding the increased precision of the rate sensor and the geomagnetic sensor.

なお、以上説明したレートセンサと地磁気センサとの各
−・イブリッド補正は、具体的には、走行経路表示装置
におけるマイクロコンピュータからなる信号処理部にお
いて、レートセンサからの出力信号と地磁気センサから
の出力信号とを読み込むことによってそわぞれ実行され
ることになる。
In addition, each hybrid correction of the rate sensor and the geomagnetic sensor explained above is specifically performed in a signal processing section consisting of a microcomputer in the travel route display device, which processes the output signal from the rate sensor and the output from the geomagnetic sensor. Each command is executed by reading the signal.

効果 以上、本発明による方間センサのハイブリッド補正方法
にあっては、レートセンサによる検出角度と地磁気セン
サによる検出角度とを比較しながら、−万のセンサによ
る検出角度が正確であるとみなしたうえで、両センサに
よる検出角度の差がなくなるように他方のセンサの誤差
要因の補正を行なわせるよう]こしたもので、ハイブリ
ッド方式によりレートセンサと地磁気センサとの各誤差
要因をそれぞれ最適に補正させることができるという優
れ几利点を有している。
As described above, in the hybrid correction method for direction sensors according to the present invention, while comparing the angle detected by the rate sensor and the angle detected by the geomagnetic sensor, it is assumed that the angle detected by the -10,000 sensor is accurate. Then, the error factors of the other sensor are corrected so that there is no difference in the detection angle between the two sensors] In this way, each error factor of the rate sensor and the geomagnetic sensor is optimally corrected by the hybrid method. It has the great advantage of being able to

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は方位面を16等分した図、第2図(−は地磁気
センサのX方向におけるオフセット1差状態を示す図、
同図(b)は地磁気センサのY方向におけるオフセット
誤差状態を示す図 H43図にレートセンサと地磁気セ
ンサとの各角度差を単位時間ごとにサンプリングして平
均化した角度差特性を示す図、第4図にレートセンサと
地磁気センサとの各角度差を移動体の1回転ごとにサン
プリングして平均化した角度差特性を示す図である。 出願人代理人  鳥 井  清 手続補正書 昭和58年 6月27日 特許庁長官 若 杉 和 夫  殿 ”溌1、事件の表
示 昭和58年特許願第094529号 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都渋谷区神宮前6丁目27番8号 4、代理人 昭和   年    月    1コ (発送日昭和  年  月  日) 6、補正(こより   する発明の数 明      細      書 発明の名称  方間センザのハイブリッド補正方法特許
請求の範囲 1、角速度センサによる検出角度と地磁気センサによる
検出角皿とを比較し、−万のセンサによる検出角度が正
確であるとみなしたりえで、両センサによる検出角度の
差がなくなるように他方のセンサの誤差要因の補正を行
なわせる手段をとるよりにした方向センサのハイブリッ
ド補正方法。 2、角速度センサによる検出角度が正確であるとみなし
、地磁気センサの外乱によるオフセット誤差の補正を行
なわせるようlこしたことを特徴とする前記m1項の記
載による方間センサの))イブリッド補正号法。 3、地磁気センサによる検出角度が正確であるとみなし
、角速度センサのドリフト誤差の補正を行なわせるよう
にしたことをcf徴とする前記第1項の記載による方向
センサのハイブリッド補正方法。 4、地磁気センサによる検出角度が正確であるとみなし
、角速度センサの経時変化による感夏補正を行なわせる
ようにしたことを特徴とする前記第1項の記載による方
向センサのハイブリッド補正方法。 発明の詳細な説明 技術分野 本発明は、自動車等の移動体における移動方向を検出す
る方向センサのハイブリッド補正方法に関する。 従来技術 最近、方向検出器にまり自動車の移動にともなう方向の
変化を検出するとともに、距離検出器によV車速に応じ
た自動車の走行距離を検出し、それら各検出値から自動
車の走行経路上における現任位置な演算によって求め、
その刻々変化する現在位置の情報を道路地図と対比させ
ながら画面上に表示させることによりガイダンスを行な
わせるよりにした走行経路表示装置が開発されている。 一般に、この種の走行経路表示装置における方向検出器
としては、移動体のヨ一方間質化σ〕角速度を検出する
レート式のジャイロスコープま7jはガスレートセンサ
(移動体のガロ変換によって生ずるガス流の変位なセン
ザ都により感熱量変化としてとらえてそのときの角速度
を検出するもの)などの角速度センサを利用したものが
用いられている。しかし、このような角速度センサによ
るものでは方向変化の検出精度が良いが、ドリフトによ
る累積誤差を生じてしまうという欠点がある。 また、゛角速度センサには回転角の検出感展に若干の経
時変化があり、移動体を多回転走行させるとその地点を
境として走行経路表示装置に表示される移動体の定行軌
跡が折れ曲がるという誤差を生じてしまり。 ま7cs方向検出器として、地磁気を感知してその水平
成分の向きと移動体の移動方向との相対的な角度を検出
する地磁気センサを利用したものが用いられている。そ
の地磁気センナを用いた方向検出器でに、常に現時点で
の絶対方位がわかるので角速度センサのようにドリフト
誤差が累積されるようなことが全くないが、踏切、鉄橋
の通過時などに外乱の影響を大きく受けてしまうという
欠点がある。 そのため、角速度センサと地磁気センサとの利点に看目
し、短時間(詩画微分〕は角速度センサ。 長時間に地磁気センサをそれぞれ用いるという組合せで
、移動体の移動状況に応じて両センサの出力を適宜割合
てもって合成させるようにした移動ガロ検出方式が提案
されている。 しかし、このような移動ガロ検出方式は、あくまでも角
速度センサと地磁気センサとの各出方を合成するたけで
あるので、−万のセンナに狂いを生じていればいつまで
もその狂いが残ってしまうという問題がある。その際、
例えば地磁気センサが踏切着磁で狂ってしまえば、それ
以後狂った地磁気センサによって検出される角度が最終
出方にあられれてしまうことになる。 目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、角速度セ
ンサと地磁気センサとにまってそれぞれ検出される角度
を比較しながら、谷センザの誤差要因のハイブリッド補
正を行なわせるようにした方向センサのハイブリッド補
正方法を提供するものである。 構成 以下、本発明の一実施例について詳述する。 本発明による方向センサのハイブリッド補正方法にあっ
ては、角速度センサと地磁気センサとの各検出角度を比
較しながらハイブリッド補正を行なわせる際、第1に、
角速度センサによる検出角度が正確であるとみなしたう
えで地磁気センサの外乱によるオフセット誤差の補正を
行なわせる手段と、第2に、地磁気センサにょる検出角
μ(が正確であるとみなしたうえで角速度センサのドリ
フト誤差の補正を行なわせる手段と、第3に、地磁気セ
ンサによる検出角度が正確であるとみなした9えで角速
度センサの経時変化による感度補正を行なわせる手段と
をとるようにしている。 1ず、地磁気センサのオフセット誤差の補正手段につい
て、以下説明をする。 角速度センサと地磁気センサとが同時に働きはじめると
き、角速Iffセンサによる検出角度を地磁気センサに
よる検出角度に合せて両セン丈間の角夏誤差が零となる
ように設定する。なお、角速度センサによる角度(方向
)検出に、移動体の移動にともなうヨ一方向変化の角速
度ωを連続的に検知し、その角速度ω信号を単位時間Δ
tごとにサンプリング1−ることによって方向変化に応
じた偏角Δθ(Δθ=ω・Δt)を求め、その偏角Δθ
ω信号刻々と累積加算することにょ9て現在の移動体の
移動ガロをわ9出すことによってなされる。 また、地磁気センサによる検出角度(絶対方位)を基準
として、方位面を例えば第1図に示すように16等分に
分割したうえで(一般的には16 、32等分などの任
意の方位に等分すればよい)、各時点での角速度センサ
による検出角度との差を平均化処理しながら記憶させて
いく。なお、その平均化処理とし
Figure 1 is a diagram in which the azimuth plane is divided into 16 equal parts, Figure 2 (- is a diagram showing the state of one offset difference in the X direction of the geomagnetic sensor,
Figure (b) is a diagram showing the offset error state of the geomagnetic sensor in the Y direction. FIG. 4 is a diagram showing angular difference characteristics obtained by sampling and averaging each angular difference between the rate sensor and the geomagnetic sensor every rotation of the moving body. Applicant's agent Kiyoshi Torii Procedural amendment June 27, 1980 Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japan Patent Office ``Sei 1, Indication of the case 1982 Patent Application No. 094529 3, Relationship with the amended person case Patent Applicant: 6-27-8-4 Jingumae, Shibuya-ku, Tokyo, Agent: 1 year, month, 1920 (Delivery date: month, day, 1927) 6. Amendment (details of the number of inventions to be submitted, title of the invention, and Hybrid correction method Claim 1: Compare the angle detected by the angular velocity sensor and the square plate detected by the geomagnetic sensor, and determine the difference between the angles detected by both sensors, assuming that the angle detected by the -10,000 sensor is accurate. A hybrid correction method for a direction sensor, in which the error factor of the other sensor is corrected so that the error factor is eliminated. 2. The angle detected by the angular velocity sensor is assumed to be accurate, and the offset error caused by the disturbance of the geomagnetic sensor is )) Ibrid correction method for the directional sensor according to the description in the m1 section above, which is characterized in that the correction is performed. 3. It is assumed that the angle detected by the geomagnetic sensor is accurate, and the drift error of the angular velocity sensor is A hybrid direction sensor correction method according to the above item 1, in which the cf characteristic is that the correction is performed. 4. It is assumed that the angle detected by the geomagnetic sensor is accurate, and the summer sensitivity correction is performed based on the change over time of the angular velocity sensor. A hybrid correction method for a direction sensor according to item 1 above, characterized in that: Related to hybrid correction method.Prior art Recently, a direction detector is used to detect changes in direction as the vehicle moves, and a distance detector is used to detect the travel distance of the vehicle according to the vehicle speed. Obtained by calculating the current position on the car's travel route,
A driving route display device has been developed that provides guidance by displaying constantly changing current position information on a screen while comparing it with a road map. In general, the direction detector in this type of travel route display device is a rate-type gyroscope that detects the angular velocity of a moving object, or a gas rate sensor (a gas rate sensor that detects the angular velocity of a moving object). Sensors that use angular velocity sensors, such as those that detect the angular velocity at that time by detecting changes in the amount of heat sensitive to the displacement of the flow, are used. However, although such an angular velocity sensor has good accuracy in detecting changes in direction, it has the disadvantage of causing cumulative errors due to drift. In addition, the angular velocity sensor has a slight change in the detection sensitivity of the rotation angle over time, and when a moving object travels many times, the normal trajectory of the moving object displayed on the driving route display device will bend around that point. This caused an error. As the 7cs direction detector, a geomagnetic sensor is used that senses the geomagnetic field and detects the relative angle between the direction of its horizontal component and the moving direction of the moving object. Direction detectors using geomagnetic sensors always know the current absolute direction, so unlike angular velocity sensors, there is no accumulation of drift errors. The disadvantage is that it is greatly influenced. Therefore, considering the advantages of the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor, we decided to use the angular velocity sensor for the short time (poetry differentiation) and the geomagnetic sensor for the long time, so that the output of both sensors can be adjusted according to the movement status of the moving object. A moving Garo detection method has been proposed in which the signals are combined in an appropriate proportion.However, such a moving Garo detection method only combines the outputs of the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor. -There is a problem that if there is any deviation in Senna, that deviation will remain forever.In that case,
For example, if a geomagnetic sensor becomes erroneous due to magnetization at a railroad crossing, the angle detected by the erroneous geomagnetic sensor will be skewed in the final direction. Purpose The present invention has been made in consideration of the above points, and provides a direction in which hybrid correction of the error factor of the valley sensor is performed while comparing the angles respectively detected by the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor. A hybrid sensor correction method is provided. Configuration An embodiment of the present invention will be described in detail below. In the hybrid correction method for a direction sensor according to the present invention, when performing hybrid correction while comparing each detection angle of an angular velocity sensor and a geomagnetic sensor, firstly,
A means for correcting an offset error due to disturbance of the geomagnetic sensor after assuming that the angle detected by the angular velocity sensor is accurate; A means for correcting the drift error of the angular velocity sensor, and thirdly, a means for correcting the sensitivity of the angular velocity sensor due to a change over time at a point where the angle detected by the geomagnetic sensor is deemed to be accurate. First, the correction means for the offset error of the geomagnetic sensor will be explained below. When the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor start working at the same time, the angle detected by the angular velocity Iff sensor is adjusted to match the angle detected by the geomagnetic sensor. Set so that the angle error between lengths is zero.In addition, when detecting the angle (direction) using an angular velocity sensor, the angular velocity ω that changes in one direction due to the movement of the moving object is continuously detected, and the angular velocity ω Signal unit time Δ
The declination angle Δθ (Δθ = ω・Δt) corresponding to the direction change is obtained by sampling 1- every t, and the declination angle Δθ
This is done by calculating the current movement of the moving body by cumulatively adding the ω signal every moment. In addition, based on the angle detected by the geomagnetic sensor (absolute azimuth), the azimuth plane is divided into 16 equal parts as shown in Figure 1 (generally, it is divided into 16 or 32 equal parts, etc.). ), and the difference between the angle detected by the angular velocity sensor at each point in time is averaged and stored. Note that the averaging process

【ホ、例えば各時点で
の角度差をjlfi欠重みづけしたうえで平均化する低
域通過フィルタ処理によって実行される。 その際、角速度センサによる検出角度が正確であると1
“ると、地磁気センサのX、Yの各方向におけるオフセ
ット誤差にしたがって第2図(a) 、 (b)にそれ
ぞれ示すよう乃:誤差が先生する。したがって、同lネ
1(a)に示jX力向のオフセット誤差ΔX0FFに対
しては、Y軸に関して16力位角度誤差が対称になるよ
うにXガロのオフセット誤差ΔX0FFを変化させれば
、その地磁気センサリにおけるX′)5回のオフセット
誤差ΔX0FFを完全に補正することができるようにな
る。なお、X方間のオフセット誤差ΔX0FFを変化さ
せたときの各方位)14度誤差(Xは、もとり各方位誤
差を8zH平均化さtした角度差をθとしたとき、次式
によって与えらイする。 ここでMは、円の半径すなわち地磁気の大きさである。 また、同図(b)に示すYガロのオフセット誤差ΔYO
FFに対してn、X軸に関して16力位角度誤差が対称
になるようにYガロのオフセット誤差ΔYOFFを変化
させれば、その地磁気センサにおけるYガロのオフセッ
ト誤差ΔY OFFを完全に補正することができるよう
になる。なお、Yガロのオフセット誤差ΔYOFFを変
化させたときの谷方位角夏誤差ε工は、もとの各方位角
度誤差を6′Y、平均化された角度差をθとしたとき、
次式によって与えられる。 したがって、角速度センサによる検出角度との比較をな
しながら地磁気センサにおけるXおよびYガロの各オフ
セット誤差の補正をなすことにより、精度のよい方間セ
ンサのハイブリッド補正を行なわせることができるよう
になる。 具体的には、過大磁界検知手段を用いて踏切通過時など
に地磁気センサの外乱となる過大磁界を検知したときに
、それまでの16力位角度誤差テーブルをクリヤして(
同時に角度差を平均化処理する重みづけを軽くするよう
にしてもまいり、新たなオフセット誤差補正に対応する
16力位角度誤差テーブルをと9入れ;bJ:うにすれ
ば、踏切着磁後にすみやかに地磁気センサのオフセット
誤差の補正を行なわせることができるようになる。 なお、本発明では特に角速度センサによる検出角度と地
磁気センサによる検出角度との差を平均化処理して地磁
気センサのオフセット誤差をゆるやかに補正させるよう
にしているが、その際地磁気セン゛す゛にあっては時間
よVも場所をこまって性能にばらつきが出るので、−足
の移動距離ごとにおけるサンプリング値の平均をとるこ
とが望ましい。 次に、角速度センサのドリフト誤差の補正手段について
、以下説明をする。 移動体が停車するたびにそのときの角速度センサによっ
て検出される偏角信号Δθ を零とするようなオフセッ
ト調整を行なわせ、逐次そのオフセット調整がなされた
のち、−足時間ごとに角速度センサによる検出角度と地
磁気センサによる検出角度との差の平均を求めていく。 そのとき、地磁気センサによる検出角度が正確であると
すると、角速度センサによる検出角度にx’/seeの
ドリフトF差が生じていれば、第3図に示すように一足
時間Δtごとにサンプリングされた各角度差θ4.θ2
.θ5.・・・の平均化された図中破線で示される角度
差特性が得られ、その平均化された角度差θmに次式に
よって与えられることになる。 θm= x0/ sec X t(sec )    
 e値3)したが7て、その角度差θ□が零となるよう
に、以後の移動体の移動に際して角速度センサの検出角
度から−x’/ see X t ずつオフセットさせ
ていくことに、Jニー)て、角速度センサのドリフト誤
差の補正を行なわせることができ、比較的低a度の角速
度センサによっても長時間にわたって精度のよい1同検
出をなすことができるよう(こなる。 次に、角速度センサの経時変化による感度補正手段につ
いて、以下説明をする。 角速度センサと地磁気センサとが同時に働きはしめると
き、角速度センサ蚤こよる検出角度を地磁気センサによ
る検出角度に合せて両センサ間の角度誤差が零となるよ
うに設定する。 その後、移動体を多回転走行させ、例えば360゜の1
 r!、!1転ごとに角速度センサによる・湧出角度と
地磁気センサに、J:る検出角度との差の平均を求めて
いく。 そのとき、地磁気センサによる検出角)現が正確である
とすると、角速度センサの経時変化による感Iff差が
Xチであれば、第4図に示すように、移動体の11pJ
転ごとにサンプリングされた各角度差θ′1.θ′2.
θ′へ、・・・の平均化された図中破線で示される角度
差特性が得られ、七〇)平均化さ2’した角1現差θ1
nは次式によって与えられる。 θ:n = 360°×x%×n回転    ・・・(
4)したがって、その角度差θnが零となるよ月こ角速
度センサの感度を−X% 分だけ補正してやるこよにニ
ジ角速度センサり感度補正を行なわせろことができ、比
較的低精度の角速度センサ番こよっても長時間にわたっ
て精度のよい1同検出をな丁ことができるようになる。 以上説明した地磁気センサのオフセット誤差の補正、角
速度センサのドリフト誤差の補正および角速度センサの
感度補正の各ハイブリッド補正は、それぞわ単独で実行
するようlこしても、また2種類以上のハイブリッド補
正を組み合せて同時に実行するようにしてもよい。 なお、それら各ハイブリッド補正を実行する際、それぞ
nは一万のガロセンサによる検出角度が正しいと見込ん
だ上での補正処理をなすようにしているため、両刀の方
向センサ1こ狂いを生じている場合には補正が正しい値
に収束しないのでrr、ないかとり懸念が生ずるが、実
際にに角速度センサと地磁気センサとでにそnぞれ誤差
の兄生パターンが全く異なるために補正時に両者の誤差
が混成するような場合は非常に少ない。 このように、本発明によるガロセンサのハイブリッド補
正方法によれば、角速度センサによる検出角波と地磁気
センサによる検出角度との比較をなしながらお互いの精
度を高めるための補正を実現することができ、例えば角
速度センサと地磁気センサとの各検出角度を移動体の移
動状況に応して補正係数によりMみ付けした適宜割合で
もって合成させることにより移動方向検出を行なわせる
際に、その1同検出の精度を角速度センサと地磁気セン
サとの各精度アップ分を単ζこ加えるのでになく相乗的
に高めることができるよう(こなる。 なお、以上説明した角速度センサと地磁気センサとの各
ハイブリッド補正は、具体的に灯、産性経路表示装置に
おけるマイクロコンビュータカ)らなる信号処理部にお
いて、角速度センサ刀・らの出力信号と地磁気センサか
らの出力信号とを読み込むことによってそれぞれ実行さ
れろことになる。 第5図は本発明によるガロセンサのハイブリッド補正方
法を具体的に実施するための一借成vすを示すもので、
ヨー1同の角速度を検出′jる角ノ土度センサ1および
その検出出力を増幅するレートJ′19幅器2と、その
増幅信号をサンプリングするA−1)変換″”153と
、地磁気セ/す4と、自動ボの単位移勤距離ごとにパル
ス信号を発生する距離センサ5と、そのパルス出力を波
形整形する波形整形回路6と、その波形整形されたパル
ス信号の計数を行なう走行距離計数回路7と、前記波形
整形回路6の出力周波数を検出する周波数検出回路8と
、前記A−D変侠器3.走行距離計数回路7および周波
数検出回路8の各出力にもとづいて所定の演算を行なう
マイクロコンピュータからなる信号処理回路9とによっ
て構成されている。 このように構成されたものにあっては、自動車の走行時
に角速度センサlによって自動車のヨ一方向変化の角速
度ωが連続的に検出され、その検出信号がレート増幅器
2によって増幅されたのちA−D 変換器3で単位時間
Δtごとにサンプリングされて自動車の進行方向に応じ
た偏角Δθ(Δθ=ω・Δt)の信号として変換され、
その偏角信号Δθが信号処理回路9に与えられる。それ
と同時に、地磁気センサ4によって検出された地磁気の
水平成分の同きと自動車の進行方向との相対的な角度θ
FGの信号が(q号処理回路9に与えられる。また、距
離センナ5カ・ら自動車の単位走行距離に応じて出力さ
れるパルス信号Pが波形整形回路6を通して走行距離計
数回路7に送られ、そこで計数された距離信号りが信号
処理回路9に与えられるとともに、周波数検出回路8に
よ、てパルス信号P出力周波数が検出さイtてその検出
信号fが信号処理回路9に与えられる。信号処理回路9
は、その検出信号fが零になることにょ7て自動車が停
止状態にあることを検知することができるようになる。 第6図に信号処理回路9におけるメインルーチンのフロ
ーチャートを示している。また、第7図に信号処理回路
9における地磁気センナのハイブリッド補正処理のフロ
ーチ十−1を、第8図に角速度センサのハイブリッド補
正処理のフローチャートをそれぞれ示している。 効果 以上、本発明による方向センサのハイブリッド補正方法
にあっては、角速度センサによる検出角度と地磁気セン
ナによる検出角度とを比較しながら、一方のセンサによ
る検出角度が正確であるとみなしたうえで、両センサに
よる検出角度の差がなくなるように他方のセンサの誤差
要因の補正を行なわせるようにしたもので、ハイブリッ
ド方式により角速度センサと地磁気センナとの各誤差要
因をそれぞれ最適に補正させることができるという優れ
た利点を有している。 図面の簡単な説明 第1図は方位面を16等分した図、第2図(a)に地磁
気センサのXガロにおけるオフセット誤差状態を示す図
、同図(b)は地磁気センサのY方向におけるオフセッ
ト誤差状態を示す図、第3図は角速度センサと地磁気セ
ンナとの各角度差を単位時間ごとにサンプリングして平
均化した角度差特性を示す図、第4図は角速度センサと
地磁気センサとの各角度差を移動体の1回転ごとにサン
プリングして平均化した角度差特性を示す図、第5図は
本発明を具体的に実施するための構成例を示すグロック
崗、第6図に同実施例の信号処理回路Iこおけるメづン
ルーチンのフローチャート、第7図は同実施例における
地磁気センサのハイブリッド補正処理のフローチャート
を、第8図は角速度センサのハイブリッド補正処理のフ
ローチャートをそれぞれ示している。 】・・・角速度センサ 2・・・レート増幅器 3・・
・A−D変換器 4・・・地磁気セン“リー 5・・・
距離センサ 6・・・波形整形回路 7・・・走行距離
引数回路 8・・・周波数検出回路 9・・・信号処理
1問路 出願人代理人  烏 井  消 第5図 第6図
[E] For example, this is performed by low-pass filter processing in which the angular difference at each time point is weighted with jlfi and then averaged. At that time, if the angle detected by the angular velocity sensor is accurate, 1
Then, according to the offset error of the geomagnetic sensor in each of the X and Y directions, the errors will occur as shown in Figure 2 (a) and (b), respectively. j For the offset error ΔX0FF in the X force direction, if the offset error ΔX0FF in the It becomes possible to completely correct ΔX0FF.In addition, when changing the offset error ΔX0FF between X directions, each direction) 14 degree error (X is the angle obtained by averaging each direction error by 8zH) When the difference is θ, it is given by the following formula: Here, M is the radius of the circle, that is, the magnitude of the earth's magnetism. Also, the offset error ΔYO of Y Galo shown in Figure (b)
By changing the offset error ΔYOFF of Y Galo so that the 16 force position angle error is symmetrical with respect to FF and the X axis, it is possible to completely correct the offset error ΔY OFF of Y Galo in that geomagnetic sensor. become able to. In addition, the valley azimuth angle summer error ε when changing the offset error ΔYOFF of Y Galo is, when each original azimuth angle error is 6'Y and the averaged angular difference is θ.
It is given by the following equation. Therefore, by correcting the X and Y gallo offset errors in the geomagnetic sensor while comparing the detected angle with the angle detected by the angular velocity sensor, it becomes possible to perform hybrid correction of the direction sensor with high accuracy. Specifically, when an excessive magnetic field detection means is used to detect an excessive magnetic field that disturbs the geomagnetic sensor when passing through a railroad crossing, etc., the previous 16 force position angle error tables are cleared (
At the same time, we will lighten the weighting for averaging the angle differences, and add a 16 force position angle error table that corresponds to the new offset error correction. It becomes possible to correct the offset error of the geomagnetic sensor. In addition, in the present invention, in particular, the difference between the detected angle by the angular velocity sensor and the detected angle by the geomagnetic sensor is averaged to gently correct the offset error of the geomagnetic sensor. Since performance varies depending on time and location, it is desirable to average the sampled values for each distance traveled by the -foot. Next, the means for correcting the drift error of the angular velocity sensor will be explained below. Every time the moving body stops, an offset adjustment is made to zero the declination signal Δθ detected by the angular velocity sensor at that time, and after the offset adjustment is performed sequentially, the angle detected by the angular velocity sensor is adjusted every - foot time. The average difference between the angle detected by the geomagnetic sensor and the angle detected by the geomagnetic sensor is calculated. At that time, assuming that the angle detected by the geomagnetic sensor is accurate, if there is a drift F difference of x'/see in the angle detected by the angular velocity sensor, then the angle detected by the angular velocity sensor is sampled every foot time Δt, as shown in Figure 3. Each angle difference θ4. θ2
.. θ5. The averaged angular difference characteristic shown by the broken line in the figure is obtained, and the averaged angular difference θm is given by the following equation. θm= x0/sec X t(sec)
e value 3) Therefore, in order to make the angular difference θ□ zero, J With this, the drift error of the angular velocity sensor can be corrected, and accurate detection can be performed over a long period of time even with a relatively low degree angular velocity sensor.Next, The sensitivity correction means for changing the angular velocity sensor over time will be explained below. When the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor work simultaneously, the angle between the two sensors is adjusted so that the angle detected by the angular velocity sensor is adjusted to the angle detected by the geomagnetic sensor. Set so that the error is zero.Then, make the moving object travel many times, for example, 1 of 360 degrees.
r! ,! For each rotation, the average difference between the gushing angle detected by the angular velocity sensor and the angle detected by the geomagnetic sensor is calculated. At that time, assuming that the angle detected by the geomagnetic sensor is accurate, if the difference in sensitivity due to the angular velocity sensor's change over time is
Each angle difference θ'1 sampled for each rotation. θ′2.
To θ', the averaged angle difference characteristic shown by the broken line in the figure is obtained, and 70) The averaged 2' angle 1 current difference θ1
n is given by the following equation. θ:n = 360°×x%×n rotations...(
4) Therefore, it is possible to correct the sensitivity of the moon angular velocity sensor by -X% so that the angular difference θn becomes zero, and to correct the sensitivity of the rainbow angular velocity sensor. This also makes it possible to carry out highly accurate single detection over a long period of time. The above-described hybrid corrections of offset error correction of the geomagnetic sensor, correction of the drift error of the angular velocity sensor, and sensitivity correction of the angular velocity sensor can be performed individually, or two or more types of hybrid correction may be performed. They may be combined and executed simultaneously. In addition, when executing each of these hybrid corrections, the correction process is performed after assuming that the angle detected by the 10,000 Galo sensors is correct, so the direction sensor of both swords may be slightly off. If the correction does not converge to the correct value, there is a concern that the error may be incorrect.However, in reality, the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor have completely different error patterns, so when correcting both There are very few cases where errors occur. As described above, according to the hybrid correction method for a Garo sensor according to the present invention, it is possible to perform correction to improve the accuracy of each other while comparing the angular waves detected by the angular velocity sensor and the angle detected by the geomagnetic sensor. When detecting the direction of movement by combining the detection angles of the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor at an appropriate ratio determined by a correction coefficient M according to the movement status of the moving object, the accuracy of the detection The precision of the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor can be increased synergistically rather than by adding only ζ. Note that each hybrid correction of the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor described above is This is executed by reading the output signal from the angular velocity sensor and the output signal from the geomagnetic sensor in a signal processing unit consisting of a light and a microcomputer in the productivity route display device. FIG. 5 shows a scheme for concretely implementing the hybrid correction method for a Garo sensor according to the present invention.
An angular velocity sensor 1 that detects the angular velocity of the yaw 1, a rate converter 2 that amplifies the detected output, A-1) conversion 153 that samples the amplified signal, and a geomagnetic sensor 1. 4, a distance sensor 5 that generates a pulse signal for each unit movement distance of the automatic vehicle, a waveform shaping circuit 6 that shapes the waveform of the pulse output, and a travel distance that counts the waveform-shaped pulse signal. A counting circuit 7, a frequency detection circuit 8 for detecting the output frequency of the waveform shaping circuit 6, and the A-D converter 3. The signal processing circuit 9 includes a microcomputer that performs predetermined calculations based on the outputs of the mileage counting circuit 7 and the frequency detection circuit 8. In a device configured in this way, when the car is running, the angular velocity ω of the car as it changes in one direction is continuously detected by the angular velocity sensor l, and after the detection signal is amplified by the rate amplifier 2, D The signal is sampled by the converter 3 every unit time Δt and converted into a signal with a declination angle Δθ (Δθ=ω・Δt) according to the direction of travel of the vehicle,
The declination signal Δθ is provided to the signal processing circuit 9. At the same time, the relative angle θ between the horizontal component of the geomagnetic field detected by the geomagnetic sensor 4 and the traveling direction of the vehicle
The FG signal is given to the Q processing circuit 9. Also, the pulse signal P output from the distance sensor 5 according to the unit mileage of the car is sent to the mileage counting circuit 7 through the waveform shaping circuit 6. The distance signal counted there is given to the signal processing circuit 9, and the frequency detection circuit 8 detects the output frequency of the pulse signal P, and the detected signal f is given to the signal processing circuit 9. Signal processing circuit 9
When the detection signal f becomes zero, it becomes possible to detect that the vehicle is in a stopped state. FIG. 6 shows a flowchart of the main routine in the signal processing circuit 9. Further, FIG. 7 shows a flowchart 10-1 of the hybrid correction processing of the geomagnetic sensor in the signal processing circuit 9, and FIG. 8 shows a flowchart of the hybrid correction processing of the angular velocity sensor. As described above, in the hybrid direction sensor correction method according to the present invention, while comparing the angle detected by the angular velocity sensor and the angle detected by the geomagnetic sensor, it is assumed that the detected angle by one sensor is accurate, and then, The error factors of the other sensor are corrected so that there is no difference in the angle detected by both sensors, and the hybrid method allows each error factor of the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor to be optimally corrected. It has this excellent advantage. Brief explanation of the drawings Figure 1 is a diagram dividing the azimuth plane into 16 equal parts, Figure 2 (a) is a diagram showing the offset error state of the geomagnetic sensor in the A diagram showing the offset error state, Figure 3 is a diagram showing the angular difference characteristics obtained by sampling and averaging each angular difference between the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor every unit time, and Figure 4 is a diagram showing the angular difference characteristics between the angular velocity sensor and the geomagnetic sensor. A diagram showing the angular difference characteristics obtained by sampling each angular difference every rotation of the moving body and averaging it. FIG. 7 is a flowchart of the main routine in the signal processing circuit I of the embodiment, FIG. 7 is a flowchart of the hybrid correction processing of the geomagnetic sensor in the same embodiment, and FIG. 8 is a flowchart of the hybrid correction processing of the angular velocity sensor. . ]...Angular velocity sensor 2...Rate amplifier 3...
・A-D converter 4... Geomagnetic sensor 5...
Distance sensor 6...Waveform shaping circuit 7...Distance argument circuit 8...Frequency detection circuit 9...Signal processing Question 1 Applicant's agent Masaru Karasui Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、t、’−)センサによる検出角度と地磁気センサに
よる検出角度とを比較し、−万のセンチによる検出角度
が正確であるとみなしたりえで1両センサによる検出角
度の差がなくなるように他方のセンサの誤差要因の補正
を行なわせる手段をとるようにした方向センサのハイブ
リッド補正方法。 2、 レートセンサによる検出角度が正確であるとみな
し、地磁気センサの外乱にょるオフセット誤差の補正を
行なわせるようにしたことを特徴とする前記a< 1項
の記載による方向センサのハイブリッド補正方法。 3、地磁気センサによる検出角度が正確であるとみなし
、レートセンサのドリフト誤差の補正を行なわせるよう
にし几ことを特徴とする前記第1項の記載による方向セ
ンサのハイブリッド補正方法。 4、地磁気センサによる検出角匹が正確であるとみなし
、レートセンサの経時変化による感度補正を行なわせる
ようにしたことを特徴とする前記第1項の記載による方
向センサQ)ハイブリッド補正方法。
[Claims] Compare the angle detected by the 1, t, '-) sensor with the angle detected by the geomagnetic sensor, and assume that the angle detected by -10,000 centimeters is accurate. A hybrid correction method for a direction sensor, which takes means for correcting error factors of the other sensor so as to eliminate the difference between the two sensors. 2. The hybrid direction sensor correction method according to item a<1 above, wherein the angle detected by the rate sensor is assumed to be accurate, and an offset error due to disturbance of the geomagnetic sensor is corrected. 3. The direction sensor hybrid correction method according to item 1 above, wherein the angle detected by the geomagnetic sensor is assumed to be accurate and the drift error of the rate sensor is corrected. 4. Direction sensor Q) hybrid correction method according to item 1 above, characterized in that the angle detected by the geomagnetic sensor is assumed to be accurate, and sensitivity correction is performed based on changes in the rate sensor over time.
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