JPS61269014A - 地磁気方位センサ補正方法 - Google Patents
地磁気方位センサ補正方法Info
- Publication number
- JPS61269014A JPS61269014A JP11173985A JP11173985A JPS61269014A JP S61269014 A JPS61269014 A JP S61269014A JP 11173985 A JP11173985 A JP 11173985A JP 11173985 A JP11173985 A JP 11173985A JP S61269014 A JPS61269014 A JP S61269014A
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- JP
- Japan
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- sensor
- geomagnetic
- angle
- vehicle
- magnetism
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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】
【ｌ）産業上の利用分野
本発明は道路上を走行する車輌の進行方位を地磁気を指
標として検出する方位センサ計測方法に関する。特に車
輌等の移動体が着磁する事によって生じる方位計測誤差
を、着磁量の直交する２成分Ｖｘとｖｙとその偏移ｄ＃
ｘ、 ｄＶｙ、ならびに車輪速センサから検出される同
成分の回転角θの偏移ｄθとから常時数値的に把握して
方位計測における誤差を補正する計測方法を与えるもの
である。 【２】従来の技術 地磁気センサとして従来から知られている装置）動作の
原理を第２図に示す。トロイダルコア（２）：励磁コイ
ル（２）が捲回されていて、所定の周期で力磁電流がコ
イル（２）に流されると、同じくコア（ハ）；互いに直
交する方向ＸとＹに捲回された出力コｒル（至）と（財
）とに、それぞれ電圧ＶＸとｖｙが誘起さする。 第２図の構成の地磁気センサを完全に脱磁した大部で３
６０度水平に回転させると、出力電圧Ｖｘ。 ｖｙ のディジタル変換値はコモン電圧値を中心座票
とする円で示され、これを全方位検出基準パターンと称
する。第８図にその一例を示す。ナなわら出力コイル−
と（財）にそれぞれ発生する誘起電圧Ｖｘとｖｙとが描
く軌跡は半径ｒの円（至）となる。 こ翫にｒは次式で示される。 ｒ千Ｋ Ｘ Ｂ （１） Ｋ：出力コイル定数 Ｂ：地磁気の水平成分 次に橋梁、建築物あるいはガードレール等の影響で地磁
気以外の磁界が角度α、強さく大きさ）Ｇで加えられる
と、Ｖｘ、 Ｖｙ の軌跡はシフトし、円ｃｏ−”’
ｇ呈たＢの座標は、地磁気以外の磁界の重畳によって真
の位置Ａから角度−だけ角度偏位し、回転角（方位）θ
をθ′として検出することになる。従って実際に車輌に
地磁気センサを装備し、その走行方位を検出しながら所
定の地点へ移動するためには、角偏移φで表わされる方
位誤差を補正することが必要になる。 上記の着磁による地磁気方位の補正方法として特開昭５
８−１８５９１１号公報ならびに特開昭 ５９−１５１
８００号公報に開示された内容のものがあるが、いづれ
も車輌を走行途中又は適当な地点で束、西、南、北に方
位をかえ周回せしめ、結果として車載地磁気センサが水
平に３６０度回紙回転た状態にし、その時のＶｘとｖｙ
とが描（軌跡から円（至）を求め、着磁の大きさと方向
を知って、測定値を補正して真の方位を求める方法であ
る。 【３１発明が解決しようとする問題点 車輌着磁による地磁気方位計測誤差を補正するための前
記の方法は原理的にはその通りであっても、実際に成る
出発点から目的地点に向う途中で車輌の進行方位を３６
０度回紙回転、かつ、この動作を周期的に繰返して方位
を修正しながら走行することは容易ではない。この発明
は従来技術のこのような問題点を解決し、常に正確な方
位を地磁気方位センサによって測定することのできる補
正方法を提供するものである。 ［４３問題点を解決するための手段 前記の第Ｓ図において計測方位Ｂ点を補正し、着磁によ
る影響を除去して真の位置Ａ点を求めるには、地磁気以
外による磁界偏位角αとその偏位量Ｇを求める必要があ
る。つまり原点θからの車輌回転角の計測値θ′を角度
φだけ補正し真の回転角θとしなければならない。 本発明の方位誤差補正方法によると、地磁気センサの２
次出力ＶｘとｖｙのＢ点における車輌回転角θに関する
一次微分値を着磁量ＧのＶｘ及びｖｙ酸成分それぞれ加
える事によりＶｘ、 Ｖｙ の真の値を求め、この座
標値から偏位角αと偏位量Ｇとを算出する。以下の式に
よりその様態を示す。 １５］作 用 本発明の補正方法によると地磁気センサの出力電圧Ｖｘ
、 Ｖｙ を一定のサンプリング周期で検出し、それ
らの回転角で微分した値を加味して軌跡円弧の原点のシ
ストデータを算出し、シフト平均等の演算を施して着磁
原点を常時求めて検出値を補正することができる。又、
このようにすればあるサンプリング周期における偏位角
又は偏位量が他のセンサ、例えば車輪速による回転角０
の計測精度が劣るような場合には、θが大きな値を示し
た場合にのみセンサ出力の補正を行なうなどフレクシプ
ルな応用ができる。 ［６３実施例 第１図は本発明の地磁気方位センサ補正方法を適用する
ための方位検出機構を模式的に示す図である。地磁気セ
ンサ（１）を搭載した車輌の回転角θは例えば車輪速セ
ンサ（２）によって検出され、これらの出力は演算処理
装置（３）に送出され演算の結果が”位置情報”として
出力される。 次に演算処理装置（３）における処理内容について説明
するが、その装置は演算回路、逃理用ソフトウェアの自
由な組み合せが可能である。 第３図において点Ｂの座標を（ｖｘ、ｖｙ）とすると、 Ｖｘ ｗｇ ＫＢｃｏｓθ＋Ｇｃｏｓａ
（１）ＶＹ ＝ ＫＢｓｉｎθ＋Ｇ５１ｎａ
（２）式（１）、（２）より
実線の円の方程式を求める。 Ｖｘ−Ｇｃｏｓｇ ＝ ＫＢｃｏｓθ Ｖｙ−Ｇｓｉｎａ ｗ ＫＢｓｉｎθ これらより、 （Ｖｘ−Ｇｃｏａａ）ｍ＋ （Ｖｙ−Ｇｓｉｎα戸＝
（ＫＢ）”（ｃｏｓ！θ＋ｓｉｎ”？）＝ （ＫＢ）”
（３）式（３）は
円の中心（Ｇｃｏｓａ、 Ｇ５１ｎａ） 、半径ＫＢの
円つまり第３図の実線の円を表現している。 つぎにこの円の点ＢにおけるＶｘ方向、ｖｙ方向の微係
数を求める。 式（１）、（２）を０で微分すると、 となる。 式（１）、（２）と式（４）、（５）より、式（６）、
（７）は着磁量のＶｘ酸成分ｖｙ酸成分表わしている。 大きさＧと角度αは式（６）、（７）より次のように求
められる。 式（８）、（９）におけるＶｘ、 Ｖｙ、 ｄＶｘ、
ｄＶｙ は地磁気方位センサ（１）より得られ、ｄθ
は車面の左右輪に取り付けた車輪速センサ（２）より得
られるものである。 【７〕効 果 本発明の補正方法を適用すれば地磁気方位センサを搭載
した車輌は地磁気以外の磁界による検出方位情報の誤差
を常に補正しっ翫正確な位置情報に基づいて目的地へ進
むことができる。
標として検出する方位センサ計測方法に関する。特に車
輌等の移動体が着磁する事によって生じる方位計測誤差
を、着磁量の直交する２成分Ｖｘとｖｙとその偏移ｄ＃
ｘ、 ｄＶｙ、ならびに車輪速センサから検出される同
成分の回転角θの偏移ｄθとから常時数値的に把握して
方位計測における誤差を補正する計測方法を与えるもの
である。 【２】従来の技術 地磁気センサとして従来から知られている装置）動作の
原理を第２図に示す。トロイダルコア（２）：励磁コイ
ル（２）が捲回されていて、所定の周期で力磁電流がコ
イル（２）に流されると、同じくコア（ハ）；互いに直
交する方向ＸとＹに捲回された出力コｒル（至）と（財
）とに、それぞれ電圧ＶＸとｖｙが誘起さする。 第２図の構成の地磁気センサを完全に脱磁した大部で３
６０度水平に回転させると、出力電圧Ｖｘ。 ｖｙ のディジタル変換値はコモン電圧値を中心座票
とする円で示され、これを全方位検出基準パターンと称
する。第８図にその一例を示す。ナなわら出力コイル−
と（財）にそれぞれ発生する誘起電圧Ｖｘとｖｙとが描
く軌跡は半径ｒの円（至）となる。 こ翫にｒは次式で示される。 ｒ千Ｋ Ｘ Ｂ （１） Ｋ：出力コイル定数 Ｂ：地磁気の水平成分 次に橋梁、建築物あるいはガードレール等の影響で地磁
気以外の磁界が角度α、強さく大きさ）Ｇで加えられる
と、Ｖｘ、 Ｖｙ の軌跡はシフトし、円ｃｏ−”’
ｇ呈たＢの座標は、地磁気以外の磁界の重畳によって真
の位置Ａから角度−だけ角度偏位し、回転角（方位）θ
をθ′として検出することになる。従って実際に車輌に
地磁気センサを装備し、その走行方位を検出しながら所
定の地点へ移動するためには、角偏移φで表わされる方
位誤差を補正することが必要になる。 上記の着磁による地磁気方位の補正方法として特開昭５
８−１８５９１１号公報ならびに特開昭 ５９−１５１
８００号公報に開示された内容のものがあるが、いづれ
も車輌を走行途中又は適当な地点で束、西、南、北に方
位をかえ周回せしめ、結果として車載地磁気センサが水
平に３６０度回紙回転た状態にし、その時のＶｘとｖｙ
とが描（軌跡から円（至）を求め、着磁の大きさと方向
を知って、測定値を補正して真の方位を求める方法であ
る。 【３１発明が解決しようとする問題点 車輌着磁による地磁気方位計測誤差を補正するための前
記の方法は原理的にはその通りであっても、実際に成る
出発点から目的地点に向う途中で車輌の進行方位を３６
０度回紙回転、かつ、この動作を周期的に繰返して方位
を修正しながら走行することは容易ではない。この発明
は従来技術のこのような問題点を解決し、常に正確な方
位を地磁気方位センサによって測定することのできる補
正方法を提供するものである。 ［４３問題点を解決するための手段 前記の第Ｓ図において計測方位Ｂ点を補正し、着磁によ
る影響を除去して真の位置Ａ点を求めるには、地磁気以
外による磁界偏位角αとその偏位量Ｇを求める必要があ
る。つまり原点θからの車輌回転角の計測値θ′を角度
φだけ補正し真の回転角θとしなければならない。 本発明の方位誤差補正方法によると、地磁気センサの２
次出力ＶｘとｖｙのＢ点における車輌回転角θに関する
一次微分値を着磁量ＧのＶｘ及びｖｙ酸成分それぞれ加
える事によりＶｘ、 Ｖｙ の真の値を求め、この座
標値から偏位角αと偏位量Ｇとを算出する。以下の式に
よりその様態を示す。 １５］作 用 本発明の補正方法によると地磁気センサの出力電圧Ｖｘ
、 Ｖｙ を一定のサンプリング周期で検出し、それ
らの回転角で微分した値を加味して軌跡円弧の原点のシ
ストデータを算出し、シフト平均等の演算を施して着磁
原点を常時求めて検出値を補正することができる。又、
このようにすればあるサンプリング周期における偏位角
又は偏位量が他のセンサ、例えば車輪速による回転角０
の計測精度が劣るような場合には、θが大きな値を示し
た場合にのみセンサ出力の補正を行なうなどフレクシプ
ルな応用ができる。 ［６３実施例 第１図は本発明の地磁気方位センサ補正方法を適用する
ための方位検出機構を模式的に示す図である。地磁気セ
ンサ（１）を搭載した車輌の回転角θは例えば車輪速セ
ンサ（２）によって検出され、これらの出力は演算処理
装置（３）に送出され演算の結果が”位置情報”として
出力される。 次に演算処理装置（３）における処理内容について説明
するが、その装置は演算回路、逃理用ソフトウェアの自
由な組み合せが可能である。 第３図において点Ｂの座標を（ｖｘ、ｖｙ）とすると、 Ｖｘ ｗｇ ＫＢｃｏｓθ＋Ｇｃｏｓａ
（１）ＶＹ ＝ ＫＢｓｉｎθ＋Ｇ５１ｎａ
（２）式（１）、（２）より
実線の円の方程式を求める。 Ｖｘ−Ｇｃｏｓｇ ＝ ＫＢｃｏｓθ Ｖｙ−Ｇｓｉｎａ ｗ ＫＢｓｉｎθ これらより、 （Ｖｘ−Ｇｃｏａａ）ｍ＋ （Ｖｙ−Ｇｓｉｎα戸＝
（ＫＢ）”（ｃｏｓ！θ＋ｓｉｎ”？）＝ （ＫＢ）”
（３）式（３）は
円の中心（Ｇｃｏｓａ、 Ｇ５１ｎａ） 、半径ＫＢの
円つまり第３図の実線の円を表現している。 つぎにこの円の点ＢにおけるＶｘ方向、ｖｙ方向の微係
数を求める。 式（１）、（２）を０で微分すると、 となる。 式（１）、（２）と式（４）、（５）より、式（６）、
（７）は着磁量のＶｘ酸成分ｖｙ酸成分表わしている。 大きさＧと角度αは式（６）、（７）より次のように求
められる。 式（８）、（９）におけるＶｘ、 Ｖｙ、 ｄＶｘ、
ｄＶｙ は地磁気方位センサ（１）より得られ、ｄθ
は車面の左右輪に取り付けた車輪速センサ（２）より得
られるものである。 【７〕効 果 本発明の補正方法を適用すれば地磁気方位センサを搭載
した車輌は地磁気以外の磁界による検出方位情報の誤差
を常に補正しっ翫正確な位置情報に基づいて目的地へ進
むことができる。
第１図は本発明の地磁気方位センサ補正方法を実施する
方位検出機構を示す模式図である。 第２図は地磁気方位センサを示す図である。 第３図は地磁気以外の磁界の重畳を；よる方位誤差を説
明する図である。 ｌ 地磁気センサ ２ 車輌回転角センサ ３ 演算処理装置 ２１ ）ロイダルコア ２２ 励磁コイル ２３ 出力巻線 ２４ 出力巻線
方位検出機構を示す模式図である。 第２図は地磁気方位センサを示す図である。 第３図は地磁気以外の磁界の重畳を；よる方位誤差を説
明する図である。 ｌ 地磁気センサ ２ 車輌回転角センサ ３ 演算処理装置 ２１ ）ロイダルコア ２２ 励磁コイル ２３ 出力巻線 ２４ 出力巻線
Claims (3)
- （１）道路を走行する車輌等の移動体の進行する方位を
検出する地磁気方位センサの移動体の着磁に起因する測
定誤差を常時補正する方法であつて、あるサンプリング
周期Δｔで求めた着磁による車輌位置原点のシフト量を
一定の経過時間（移動時間、旅行時間）分集約し、その
平均値を車輌位置の原点とする事によつて方位補正を行
なう事を特徴とする地磁気方位センサ補正方法。 - （２）地磁気以外の重畳された磁界によつて生じる偏移
角αと偏移量Ｇとを次式により常時算出して計測値を補
正することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の地
磁気方位センサ補正方法。 α＝ｔａｎ＾−＾１（Ｖｙ＋ｄＶｘ／ｄθ）／（Ｖｘ−
ｄＶｙ／ｄθ）Ｇ＝√（（Ｖｘ−ｄＶｙ／ｄθ）＾２＋
（Ｖｙ＋ｄＶｘ／ｄθ）＾２）こゝにＶｘ，Ｖｙは地磁
気センサの出力、 θは車輌の回転角である。 - （３）車輌の回転角θをその左右の両輪にとりつけた車
輪速センサを用いて計測し、その変化分φが車輪速セン
サの有効精度と同等あるいはそれ以上の場合にのみ計測
値を補正することを特徴とする特許請求の範囲第１項及
び第２項記載の地磁気方位センサ補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111739A JPH0643897B2 (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 地磁気方位センサ補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111739A JPH0643897B2 (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 地磁気方位センサ補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269014A true JPS61269014A (ja) | 1986-11-28 |
| JPH0643897B2 JPH0643897B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=14568957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60111739A Expired - Lifetime JPH0643897B2 (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 地磁気方位センサ補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643897B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62138718A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-22 | Niles Parts Co Ltd | 車両用方位計 |
| JPH05264286A (ja) * | 1991-05-10 | 1993-10-12 | Mannesmann Kienzle Gmbh | 車両の非直線移動を求めるためのデータ用のメモリコストを低減したデータ検出方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58155311A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-16 | Niles Parts Co Ltd | 車両の残留磁界補正方法 |
| JPS59141012A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-13 | Nippon Soken Inc | 方位検出装置 |
| JPS601510A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 車載地磁気センサの補正方法 |
-
1985
- 1985-05-23 JP JP60111739A patent/JPH0643897B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58155311A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-16 | Niles Parts Co Ltd | 車両の残留磁界補正方法 |
| JPS59141012A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-13 | Nippon Soken Inc | 方位検出装置 |
| JPS601510A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Honda Motor Co Ltd | 車載地磁気センサの補正方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62138718A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-22 | Niles Parts Co Ltd | 車両用方位計 |
| JPH05264286A (ja) * | 1991-05-10 | 1993-10-12 | Mannesmann Kienzle Gmbh | 車両の非直線移動を求めるためのデータ用のメモリコストを低減したデータ検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0643897B2 (ja) | 1994-06-08 |
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