JPS63262518A - Navigation apparatus for vehicle - Google Patents

Navigation apparatus for vehicle

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Publication number
JPS63262518A
JPS63262518A JP9791287A JP9791287A JPS63262518A JP S63262518 A JPS63262518 A JP S63262518A JP 9791287 A JP9791287 A JP 9791287A JP 9791287 A JP9791287 A JP 9791287A JP S63262518 A JPS63262518 A JP S63262518A
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JP
Japan
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vehicle
geomagnetic sensor
current position
satellite
sensor
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Application number
JP9791287A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Kakihara
正樹 柿原
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Abstract

PURPOSE:To increase the precision in recognition of a present position, by conducting offset correction of a geomagnetic sensor by utilizing the azimuth of running detected at two different points by a position measuring means utilizing a satellite. CONSTITUTION:A navigation apparatus has a GPS receiver 2 receiving an electric wave from a satellite, a vehicle-speed sensor 4a, a geomagnetic sensor 4b, a present position recognizing means 3 and a control unit 10. The recognition of a present position by the present position recognizing device 3 is conducted on the basis of a history of running measured by the vehicle-speed sensor 4a and the geomagnetic sensor 4b. On the occasion, offset correction for magnetization of the geomagnetic sensor 4b is conducted on the basis of the azimuth of running of a vehicle which is detected by the GPS receiver 2.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車のナビゲーションve11、特に、車
両の走行方位を地磁気を利用して検出するようにしてな
るナビゲーション装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a navigation system for an automobile, and particularly to a navigation device configured to detect the running direction of a vehicle using geomagnetism.

(従来の技術) 自動車のナビゲーション装置としては、例えば特開昭5
8−70117号に開示されているように、車両の現在
位置およびその周辺の地図を表示器の画面上に表示して
走行案内を行うものが知られている。
(Prior art) As an automobile navigation device, for example,
As disclosed in Japanese Patent No. 8-70117, a vehicle is known that displays the current location of the vehicle and a map of its surroundings on the screen of a display device to provide driving guidance.

このようなナビゲーション装置における車両の現在位置
認識手段としては、地磁気センサを利用したものが既に
実用化されている。すなわち、この現在位置認識手段は
、走行距離測定器および上記地磁気センサにより基準位
置からの車両の走行距5離および方位を検出して車両の
現在位置を認識することができるようにしたものであっ
て、比較的低コストで構成することが可能である。
As means for recognizing the current position of a vehicle in such a navigation device, one using a geomagnetic sensor has already been put into practical use. That is, this current position recognition means is capable of recognizing the current position of the vehicle by detecting the distance traveled by the vehicle from the reference position and the direction using the odometer and the geomagnetic sensor. Therefore, it can be constructed at relatively low cost.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記のような地磁気センサを利用した現
在位置認識手段にあっては、車両の現在位置を基準位置
からの走行履歴を積粋して基準位置に対する相対位置と
して認識するものであるため、車両が基準位置から遠ざ
かるにつれて走行距離や方位の測定誤差が累積されるこ
ととなり、現在位置の認識精度が低下する。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the current position recognition means using the geomagnetic sensor as described above, the current position of the vehicle is determined relative to the reference position by integrating the driving history from the reference position. Since the vehicle is recognized as a position, as the vehicle moves away from the reference position, measurement errors in travel distance and direction accumulate, and the accuracy of recognizing the current position decreases.

上記測定誤差(よ、走行距離測定器による車両の走行距
離の測定誤差と地磁気センサによる車両の走行方位の測
定誤差とを含むものであるが、車両の現在位置の認識精
度の低下の主たる原因は、走行方位の測定誤差にある。
The above measurement error (includes the measurement error of the vehicle's travel distance by the odometer and the measurement error of the vehicle's running direction by the geomagnetic sensor), but the main cause of the decrease in the recognition accuracy of the vehicle's current position is the The error lies in the measurement error of direction.

そして、この走行方位の測定誤差は、偏角による誤差(
すなわち、地磁気センサは地図上の真北とは異なった北
(磁北)を示すために生ずる誤差)によるものと、地磁
気センサが外乱等により着磁して生ずる着磁誤差とがあ
る。
The measurement error of this running direction is the error due to the declination angle (
That is, there are two types of errors: errors caused by the geomagnetic sensor indicating a north (magnetic north) that is different from true north on the map, and magnetization errors caused by the geomagnetic sensor being magnetized by disturbances.

一般に、方位センサとして地磁気センサを用いる場合、
その出力は第6図に示すように、車両を一回転させた時
のりサージュ図形が基準値(例えば(5,5>)を中心
とする実線円になる。しかし、車体着磁があると、図中
矢印で示すtra磁界分だけその方向に平行移動(オフ
セット)した破線円になり、このため、基準値(5,5
)を基準とする東西南北の方位間に出力差が生じて、走
行方位の検出に誤差が生ずるという問題がある。
Generally, when using a geomagnetic sensor as an orientation sensor,
As shown in Fig. 6, the output is a solid circle centered on the reference value (for example, (5, 5>)) when the vehicle rotates once.However, if the vehicle body is magnetized, The broken line circle is translated (offset) in the direction indicated by the arrow in the tra magnetic field, and therefore the reference value (5, 5
) There is a problem in that an output difference occurs between north, south, east, and west directions, and an error occurs in detecting the driving direction.

従って、車両の現在位置の認識精度を高く維持するため
には、適当な時期に偏角あるいは着磁に対する補正、す
なわち地磁気センサで検出された方位の補正をする必要
がある。しかしながら、このような補正を運転者等が行
なうことは大変面倒であり、且つ困難である。
Therefore, in order to maintain high recognition accuracy of the current position of the vehicle, it is necessary to correct the declination or magnetization, that is, correct the orientation detected by the geomagnetic sensor at an appropriate time. However, it is extremely troublesome and difficult for a driver or the like to perform such correction.

(問題点を解決するための手段) 本発明はこのようなことから、地磁気センサの誤差の補
正、特に着磁によるリサージュ円のオフセットの補正を
行なえるようにして現在位置の認識′I/#度を向上さ
せることができる手段を提供しようとするものである。
(Means for Solving the Problems) In view of the above, the present invention corrects the error of the geomagnetic sensor, especially the offset of the Lissajous circle due to magnetization, so that the current position can be recognized. The aim is to provide a means by which the level of performance can be improved.

このために、本発明においては、衛星からの電波を受信
して少なくとも車両の走行方位を検出する衛星利用測位
手段を設けており、この衛星利用測位手段により異なる
2地点における車両の走行方位を検出し、この検出した
走行方位を用いて地磁気センサの着磁によるオフセット
の補正を行なうように構成している。
For this purpose, the present invention is provided with a satellite-based positioning means that receives radio waves from a satellite and detects at least the running direction of the vehicle, and this satellite-based positioning means detects the running direction of the vehicle at two different points. However, the detected traveling direction is used to correct the offset caused by the magnetization of the geomagnetic sensor.

(作用) 上記構成のナビゲーション装置を用いると、基準位置か
らの走行履歴を地磁気センサにより検出した方位を用い
て測定して基準位置に対する相対位置として現在位置の
認識がなされるのであるが、衛星利用測位手段により検
出された車両の走行方位を用いて地磁気センサの着磁に
よるオフセット補正が適宜なされるので、着磁による測
定誤差を小さくすることができ、現在位置の認識精度が
向上する。
(Function) When the navigation device with the above configuration is used, the current position is recognized as a relative position to the reference position by measuring the travel history from the reference position using the direction detected by the geomagnetic sensor. Since the offset correction by magnetization of the geomagnetic sensor is appropriately performed using the running direction of the vehicle detected by the positioning means, measurement errors due to magnetization can be reduced, and the recognition accuracy of the current position is improved.

(実施例) 以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して
説明する。
(Embodiments) Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る車両用ナビゲーション装置の1例
を示す全体構成図である。このナビゲージョン装置は、
衛星からの電波を受信するGPS受信器2と、車速を検
出する車速センサ4aと、地磁気を検出する地磁気セン
サ4bと、車速センサ4aおよび地磁気センサ4bから
の信号に基づく走行履歴から現在位置を認識する現在位
置認識手段3と、この現在位置認識手段3からの信号を
受けて、種々の信号制御を行なう制御装置10とを有し
てなる。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of a vehicle navigation device according to the present invention. This navigation device
A GPS receiver 2 that receives radio waves from satellites, a vehicle speed sensor 4a that detects vehicle speed, a geomagnetic sensor 4b that detects geomagnetism, and recognizes the current position from the driving history based on signals from the vehicle speed sensor 4a and the geomagnetic sensor 4b. A control device 10 receives signals from the current position recognition means 3 and performs various signal controls.

さらに、この制御装置10には、地図情報等を記憶した
コンパクトディスク、ROM等からなる記憶装置5およ
び種々のキー操作を行なう操作装置7が、それぞれデコ
ーダ6およびエンコーダ8を介して接続されるとともに
、CRT等の表示器16およびビデオRAM15が表示
制御装置14を介して接続されている。
Furthermore, a storage device 5 consisting of a compact disk, ROM, etc. that stores map information, etc., and an operating device 7 for performing various key operations are connected to the control device 10 via a decoder 6 and an encoder 8, respectively. , a display device 16 such as a CRT, and a video RAM 15 are connected via a display control device 14 .

記憶装置5は道路、建物等車両の走行案内に必要な内容
が表わされた地図等を記憶している。操作装置7は、運
転者等が操作できるキースイッチ等であり、この操作に
応じて表示器16に表示される内容を切換えたりするこ
とができるようになっている。制御回路10は、演算回
路12およびこれに接続されたR OM 11a、 R
A M 11bを備えたマイクロコンピュータからなり
、演算回路12はインタフェイス13を介して図示の如
く現在位置認識装置3等に接続されている。そして、こ
の制御回路10において、現在位置認識装置3からの信
号に基づいて車両の現在位置の算出がなされ、この現在
位置の周辺の地図を記憶装置5から引出してこの現在位
置を表示器16に表示させたり、ビデオRAM15に記
憶させたりする。なお、現在位置認識装置3による現在
位置の認識は、上述のように車速センサ4aおよび地磁
気センサ4bにより測定された走行履歴に基づいてなさ
れるのであるが、GPS受信器2により検出された車両
の走行方位に基づいて地磁気センサ4bの着磁に対する
オフセット補正がなされるようになっている。
The storage device 5 stores maps and the like showing information such as roads, buildings, etc. necessary for vehicle travel guidance. The operating device 7 is a key switch or the like that can be operated by a driver or the like, and can change the content displayed on the display 16 in response to this operation. The control circuit 10 includes an arithmetic circuit 12 and ROMs 11a, R
It consists of a microcomputer equipped with an A M 11b, and an arithmetic circuit 12 is connected to a current position recognition device 3 and the like via an interface 13 as shown in the figure. Then, in this control circuit 10, the current position of the vehicle is calculated based on the signal from the current position recognition device 3, a map around this current position is pulled out from the storage device 5, and this current position is displayed on the display 16. It is displayed or stored in the video RAM 15. Note that the current position recognition device 3 recognizes the current position based on the driving history measured by the vehicle speed sensor 4a and the geomagnetic sensor 4b as described above. Offset correction for the magnetization of the geomagnetic sensor 4b is performed based on the traveling direction.

上記地磁気センサ4bは、第2図に示すように、検知コ
イル41を有し、この検知コイル41はパーマ0イ薄板
を積層したリング状の磁芯41aと、この磁芯41aの
全周にわたってその断面中心線をコイル中心線として巻
回された励磁コイル41bと、磁芯41aが描く円の一
直径に沿って磁芯41aの外側に巻回されたU軸コイル
41−uと、磁芯41aが描く円の上記−直径に直交す
る他の直径に沿って磁芯41aの外側に巻回されたV軸
コイル41vからなる。
As shown in FIG. 2, the geomagnetic sensor 4b has a detection coil 41, which includes a ring-shaped magnetic core 41a made of laminated permanent thin plates, and a ring-shaped magnetic core 41a that extends over the entire circumference of the magnetic core 41a. An excitation coil 41b wound around the cross-sectional centerline as the coil centerline, a U-axis coil 41-u wound around the outside of the magnetic core 41a along one diameter of a circle drawn by the magnetic core 41a, and a magnetic core 41a. It consists of a V-axis coil 41v wound outside the magnetic core 41a along another diameter perpendicular to the above-diameter of the circle drawn by.

また、この地磁気センサ4bには励磁発振器42が設け
られ、この励磁発振器42から与えられる周波数fの信
号によって上記検知コイル41の8−1−(特性が飽和
される。上記検知コイル41のB−H特性が飽和された
状態では、外部磁場Ha  (地磁気の水平成分)に対
応してU軸コイル41uおよびV軸コイル41vに電磁
誘導による交流信号が発生する。
Further, this geomagnetic sensor 4b is provided with an excitation oscillator 42, and the 8-1-(characteristic of the detection coil 41 is saturated by the signal of the frequency f given from the excitation oscillator 42. When the H characteristic is saturated, an AC signal is generated by electromagnetic induction in the U-axis coil 41u and the V-axis coil 41v in response to the external magnetic field Ha (horizontal component of earth's magnetism).

この地磁気センサ4bには、更に、これらの出力を濾波
する各倍周フィルタ回路43u 、 43vと、濾波さ
れた出力電圧を増幅する交流増幅器44u 、 44v
と、励磁発振器42の出力する周波数を2倍に逓倍する
周波数逓倍器45と、位相器46と、この位相器46を
介して周波数2fの位相信号を人力し、交流増幅器44
u 、 44vの出力を位相検波することにより方位に
対応する直流信号を出力する各位相検波器47u 、4
7vと、これらの直流信号を増幅する直流増幅器48u
 、 48vを有する。この直流増幅器48u、48v
の出力U、Vが次段の現在位置認識装置3に出力される
The geomagnetic sensor 4b further includes frequency doubler filter circuits 43u, 43v that filter these outputs, and AC amplifiers 44u, 44v that amplify the filtered output voltages.
, a frequency multiplier 45 that doubles the frequency output from the excitation oscillator 42 , a phase shifter 46 , and a phase signal with a frequency of 2f is manually inputted via the phase shifter 46 to the AC amplifier 44 .
Each phase detector 47u, 4 outputs a DC signal corresponding to the direction by phase-detecting the output of 44v.
7v and a DC amplifier 48u that amplifies these DC signals.
, has 48v. This DC amplifier 48u, 48v
The outputs U and V are output to the current position recognition device 3 at the next stage.

上記検知コイル41をU、V両軸に直交する検知コイル
41の中心軸心のまわりに回転させると、第3図(A)
に示すように、地磁気の方向と上記U軸出力コイル41
uの交角αに対応してU軸出力コイル41uからの出力
電圧Uはl−10sinαであり、上記V軸出力コイル
41vからの出力電圧VはH8CO5αとなる。従って
、理論的には各出力電圧U、■の平均値は零となるはず
であるが、実際には、車体への着磁、外的異常磁場等の
影響で、各出力電圧の平均値uoqVOは零とならずに
オフセットしており、また、センサ感度によってU軸方
向とv軸方向のゲインが異なってくるので、両出力電圧
U、Vが描くリサージュ曲線は第3図<B)に示すよう
に、原点からオフセットした楕円を描くことになる。
When the above-mentioned detection coil 41 is rotated around the central axis of the detection coil 41 which is orthogonal to both the U and V axes, as shown in Fig. 3(A).
As shown in FIG.
Corresponding to the intersection angle α of u, the output voltage U from the U-axis output coil 41u is 1-10 sin α, and the output voltage V from the V-axis output coil 41v is H8CO5α. Therefore, theoretically, the average value of each output voltage U, is not zero but is offset, and the gains in the U-axis direction and the v-axis direction differ depending on the sensor sensitivity, so the Lissajous curve drawn by both output voltages U and V is shown in Figure 3<B). This will draw an ellipse offset from the origin.

そこで、上記現在位置認識装置3には、地磁気センサ4
bの出力信号U、Vから次のようにして真北を+y力方
向する車両の方位を原点からこれを中心とする円上の1
点(x、V)に向くベクトルの方向として測定できる方
位判別手段(図示せず)が設けられる。
Therefore, the current position recognition device 3 includes a geomagnetic sensor 4.
From the output signals U and V of b, calculate the direction of the vehicle moving due north in the +y force direction from the origin to 1 on a circle centered on this point.
A direction determining means (not shown) is provided which can measure the direction of a vector toward the point (x, V).

この方位判別手段は、まず、車体への着磁、外的異常磁
場等の影響を取り除くために、U軸、■軸各方向への出
力電圧U、Vの平均値Uo1vo、すなわち着磁による
オフセット分を後述のようにして、GPS受信器2によ
り衛星からの信号を受信して得られた車両の走行方位か
ら求め、(1)、(2)式に従って、その楕円のオフセ
ット分を除いたオフセット補正電圧U1■を求める。
This direction determining means first calculates the average value Uo1vo of the output voltages U and V in each direction of the U-axis and ■-axis, that is, the offset due to magnetization, in order to remove the influence of magnetization on the vehicle body, external abnormal magnetic fields, etc. As described later, the GPS receiver 2 receives a signal from a satellite and calculates the vehicle's driving direction, and then calculates the offset by subtracting the offset of the ellipse according to formulas (1) and (2). Find the correction voltage U1■.

tJ=u−uo         ・・・・・・(1)
■ −V−vo         ・・・・・・(2)
このオフセット補正電圧USVにより描かれるリサージ
ュ曲線は第3図(C)に示すように原点を中心とする楕
円形を描く。また、上記方位判別手段には、センサの感
度の不均一性から生じるオフセット補正電圧U1Vの不
揃いを取り除くために、両オフセット補正電圧U、■の
最高値と最低値から、(3)式に従って楕円率Kを演算
し、この楕円率Kをy軸方向のオフセット補正電圧Vに
乗じて、y軸方向の電圧■を(4)式に従って更に補正
するセンサ感度楕円補正手段(図示せず)を有する。
tJ=u−uo (1)
■ -V-vo ・・・・・・(2)
The Lissajous curve drawn by this offset correction voltage USV forms an ellipse centered on the origin, as shown in FIG. 3(C). In addition, in order to eliminate the unevenness of the offset correction voltage U1V caused by non-uniformity of the sensitivity of the sensor, the azimuth determination means uses an ellipse according to equation (3) from the maximum and minimum values of both offset correction voltages U and . It has a sensor sensitivity ellipse correction means (not shown) that calculates the ellipticity K, multiplies the y-axis direction offset correction voltage V by this ellipticity K, and further corrects the y-axis direction voltage ■ according to equation (4). .

jJp   umaX −ulll!nK=□−□ ・
・・・・・(3) VD   VlaX −Vlnin V = K (v −v o )        −−
(4)このセンサ感度楕円補正手段の出力電圧U、■が
描くリサージュ曲線は第3図(D>に示すように原点を
中心とする円形になる。このリサージュ曲線の中心であ
°る原点から該リサージュ曲線上の1点(Ll、 V)
に至るベクトルの方向によって、+U力方向磁北とする
U1V座標系における車両の方位を判別することができ
る。
jJP umaX -ull! nK=□−□・
...(3) VD VlaX −Vlnin V = K (v − v o ) −−
(4) The Lissajous curve drawn by the output voltage U and ■ of this sensor sensitivity ellipse correction means is circular with the origin as the center as shown in Fig. 3 (D).From the origin which is the center of this Lissajous curve One point on the Lissajous curve (Ll, V)
By the direction of the vector leading to , it is possible to determine the orientation of the vehicle in the U1V coordinate system, which is defined as the +U force direction magnetic north.

しかし、上記方位判別手段には、+U力方向磁北とする
U1V座標系における車両の方位を+X方向を真北方向
とするx、y座標系の地図の上でその方位に対応する真
の方位として処理するために、GPS受信器2により得
た真北と磁北(+U力方向の角度の相違から得られた偏
角補正量θを用いて、上記点(U、V)の座標を(5)
、(6)式に従って、(x、y)座標に換算する偏角補
正手段が設けられる。
However, in the above-mentioned direction determining means, the direction of the vehicle in the U1V coordinate system where +U force direction magnetic north is taken as the true direction corresponding to that direction on the map of the x,y coordinate system where the +X direction is the true north direction. In order to process, the coordinates of the above point (U, V) are calculated using
, (6), is provided with an argument correction means for converting into (x, y) coordinates.

x = V COSθ−jl sinθ     ・・
・・・・(5)y = IJ cosθ+VSinθ 
    ・・・・・・(6)このx、y座標系の原点と
座標(x、y)を結ぶベクトルの方向によって+y力方
向真北方向とするx、y座標系の地図の上での車両の真
の方位が判別されることになる。
x = V COSθ−jl sinθ...
...(5) y = IJ cosθ+VSinθ
・・・・・・(6) The vehicle on the map of the x, y coordinate system where the direction of the +y force is set to true north by the direction of the vector connecting the origin of this x, y coordinate system and the coordinates (x, y). The true direction of the direction will be determined.

ここで判別された方位に連続して単位走行距離△L定走
行たと仮定すれば、その方位に走行した車両のX軸方向
への移動量ΔXとy軸方向への移動量ΔYとは(7)、
(8)式によって求めることができる。
Assuming that the unit travel distance ΔL is continuously traveled in the determined direction, the amount of movement ΔX in the X-axis direction and the amount ΔY of movement in the y-axis direction of the vehicle traveling in that direction are (7 ),
It can be obtained using equation (8).

Δx−□×ΔL    ・・・・・・(7)F■扁肩コ 従って、座標が(Xo 、Yo)の出発地から単位走行
距離へり走行したときの推測現在位置(X。
Δx−□×ΔL (7) F■ flat shoulders Therefore, the estimated current position (X) when traveling a unit mileage from the starting point whose coordinates are (Xo, Yo).

Y)は、 X=Xo+Δx・・・・・・(11) Y = Y o十ΔY・・・・・・(12)である。ま
た、ここでX 2 + y2 =ΔL2と仮定すれば、
出発地(Xo 、 Yo )から時々刻々方位を変えな
がら走行している車両の推測現在位置(X、Y)は、 となる。
Y) is: X = Xo + Δx (11) Y = Yo + ΔY (12). Also, if we assume that X 2 + y2 = ΔL2,
The estimated current position (X, Y) of a vehicle traveling while changing its direction from the starting point (Xo, Yo) from time to time is as follows.

ところで、着磁によるオフセット分U。、■。By the way, the offset U due to magnetization. ,■.

の検出について説明する。この検出はGPS受信器2に
より衛星からの電波を受信して車両の走行方位を検出し
て行なうのであるが、その作動を第4図のフローチャー
トを用いて説明する。オフセット分の検出は、まず、ス
テップ51において′#星からの電波を受信しているか
否かが検知され、車両の走行方位θを検出するに充分な
電波を受信している場合には、ステップ52に進んで前
回の走行方位の検出データがあるか否かが検知される。
Detection will be explained. This detection is performed by receiving radio waves from satellites using the GPS receiver 2 and detecting the running direction of the vehicle.The operation thereof will be explained using the flowchart shown in FIG. To detect the offset, first, in step 51, it is detected whether or not radio waves are being received from the '# star. If sufficient radio waves are being received to detect the running direction θ of the vehicle, step 51 is performed. The process proceeds to step 52, where it is detected whether or not there is detection data of the previous running direction.

なお、充分な電波が受信されていない場合には、本フロ
ーチャートを終了し、以下ステップ51による検知が繰
返される。前回のデータが無い場合には、ステップ60
に進んで今回検出された走行方位θを01として記憶し
、ステップ61において現時点での地磁気センサ4bの
出力ul 、Vtを読取る。この出力を縦軸にU軸、横
軸にV軸をとって示したのが第5図のグラフである。第
5図に示したように、地磁気センサ4bの出力は車両の
走行方向を示すものであるため、上述のようにして衛星
からの電波に基づいて検出した走行方位θ1と合致しな
ければならず、このため、このときの地磁気センサ4b
の出力が描くリサージュ円R1の中心は点(Llt 、
 Vt )を通り傾きθ1の直線Li上になければなら
ない。このため、ステップ62において、点(LJl、
Vt )を通り傾きθ1の直線の方程式%式% 一方、ステップ52において、既にに前回のf−タが有
ると判定されたとき、すなわち、前回に走行方位θ1の
測定および地磁気センサの出力の読取りが行なわれてい
る場合には、ステップ53に進み、今回の測定による走
行方位θと前回の測定による走行方位θ1との差の絶対
値1θ−θ11が315°より大きいか否か、また、4
5°より小さいか否かが判定される。IO−θI≦31
5°または≧45°のときには、ステップ54に進んで
地磁気センサ4bの出力値U、Vを読取る。この場合、
地磁気センサ4bの出力は車両の走行方向を示すもので
あるため、この場合においても、上述のようにして衛星
からの電波に基づいて検出した走行方位θと合致しなけ
ればならず、このため、このときの地磁気センサ4bの
出力が描くリサージュ円Rの中心は点(U、V)を通り
傾きθの直線り上になければならない。このため、ステ
ップ55において、点(U、V)を通り傾きθの直線の
方程式%式% このようにして、異なる2地点における走行方位の測定
およびそのときの地磁気センサの出力の測定がなされて
、2本の直線り、Llが求められると、両側室の間に地
磁気センサに@磁によるオフセット両の変化がない限り
、両側定時におけるリサージュ円の中心は同じでなけれ
ばならず、このことから、リサージュ円の中心(uo 
、 Vo )は上記2本の直1i1L、Lo’の交点と
して求められる。このリサージュ円の中心(”Ja *
 Vo )がオ7セツト分であり、このため、ステップ
56において直線り、Loの方程式から両直線の交点(
1o。
Note that if sufficient radio waves are not received, this flowchart is ended, and the detection in step 51 is repeated thereafter. If there is no previous data, step 60
In step 61, the currently detected traveling direction θ is stored as 01, and in step 61, the current outputs ul and Vt of the geomagnetic sensor 4b are read. The graph in FIG. 5 shows this output with the U axis on the vertical axis and the V axis on the horizontal axis. As shown in FIG. 5, the output of the geomagnetic sensor 4b indicates the running direction of the vehicle, so it must match the running direction θ1 detected based on the radio waves from the satellite as described above. , Therefore, at this time, the geomagnetic sensor 4b
The center of the Lissajous circle R1 drawn by the output of is the point (Llt,
Vt) and must lie on a straight line Li with an inclination θ1. Therefore, in step 62, the point (LJl,
On the other hand, when it is determined in step 52 that there is already a previous f-ta, that is, the previous measurement of the traveling direction θ1 and the reading of the output of the geomagnetic sensor If so, the process proceeds to step 53, where it is determined whether the absolute value 1θ-θ11 of the difference between the running direction θ according to the current measurement and the running direction θ1 according to the previous measurement is larger than 315°.
It is determined whether the angle is smaller than 5°. IO-θI≦31
When the angle is 5° or ≧45°, the process proceeds to step 54 and the output values U and V of the geomagnetic sensor 4b are read. in this case,
Since the output of the geomagnetic sensor 4b indicates the traveling direction of the vehicle, in this case as well, it must match the traveling direction θ detected based on the radio waves from the satellite as described above. The center of the Lissajous circle R drawn by the output of the geomagnetic sensor 4b at this time must be on a straight line passing through the point (U, V) and having an inclination θ. Therefore, in step 55, the equation of a straight line passing through the points (U, V) and having an inclination θ %Formula %In this way, the traveling direction at two different points and the output of the geomagnetic sensor at that time are measured. , two straight lines, and Ll are found, unless there is a change in the offset due to @magnetism in the geomagnetic sensor between both chambers, the center of the Lissajous circle at both sides must be the same, and from this, , the center of the Lissajous circle (uo
, Vo) is obtained as the intersection of the above two lines 1i1L and Lo'. The center of this Lissajous circle (“Ja *
Vo) is offset, so in step 56 a straight line is drawn, and from the equation of Lo, the intersection of both straight lines (
1 o.

v。)を求める。なお、こののち、次回の測定のデータ
として、ステップ57において、今回の測定によるa、
b、θの値をam 、 bl 、θ1として記憶する。
v. ). After this, as data for the next measurement, in step 57, a,
The values of b and θ are stored as am, bl, and θ1.

一方、ステップ53において、1θ−011〉3156
もしくは<45°であると判定されたときには、上記2
本の直線の傾きが近く、両直線の交点の測定に際しての
誤差が大きくなり易いので、この場合には測定を行なわ
ず、ステップ51に戻り上記フローを繰返す。
On the other hand, in step 53, 1θ-011〉3156
Or, if it is determined that the angle is <45°, the above 2.
Since the slopes of the straight lines of the book are close and the error in measuring the intersection of both straight lines is likely to be large, no measurement is performed in this case, and the process returns to step 51 to repeat the above flow.

なお、上記においては、異なる2地点における測定によ
る2本の直線り、Llの交点として着磁によるオフセッ
ト分を求める例を示したが、地磁気の磁界強度の大きさ
くリサージュ円の半径)は各測定毎にそんなに大きくバ
ラツクものではないので、例えば、1回の測定によって
得られた、走行方位θと地磁気センサの出力U、Vとか
ら、直線りを求め、この直線り上の点(U、V)からり
サージュ円の半径“r″だけ離れた点をリサージュ円の
中心(Uo 、 VO)として憇定することができ、こ
のようにすれば、1回の測定によりオフセットの概略値
を知ることができる。
In addition, in the above example, the offset due to magnetization is calculated as the intersection of two straight lines and Ll measured at two different points, but the magnitude of the geomagnetic field strength (radius of Lissajous circle) is For example, the straight line is calculated from the traveling direction θ and the geomagnetic sensor outputs U and V obtained in one measurement, and the points on this straight line (U, V ) The point separated by the radius "r" of the Lissajous circle can be determined as the center (Uo, VO) of the Lissajous circle, and in this way, the approximate value of the offset can be known with a single measurement. Can be done.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、衛星からの電波
を受信して車両の走行方位を検出する衛星利用測位手段
を有しており、この衛星利用測位手段により異なる2地
点における車両の走行方位を検出し、この検出した走行
方位を用いて地磁気センサの着磁によるオフセットを求
めて、このオフセットの補正を行なうように構成してい
るので、基準位置からの走行履歴を地磁気センサにより
検出した方位を用いて測定して基準位置に対する相対位
置として現在位置の認識がなされるのであるが、着磁に
よる測定誤差を小さくして地磁気センサの測定誤差を小
さくするすることができ、現在位置の認識精度を向上さ
せることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, the present invention includes a satellite-based positioning means that receives radio waves from a satellite and detects the running direction of the vehicle. The vehicle's running direction at a point is detected, and the detected running direction is used to determine the offset due to the magnetization of the geomagnetic sensor, and this offset is corrected, so the driving history from the reference position is The current position is recognized as a relative position to a reference position by measuring using the direction detected by the geomagnetic sensor, but it is possible to reduce the measurement error of the geomagnetic sensor by reducing the measurement error due to magnetization. , it is possible to improve the recognition accuracy of the current position.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係るナビゲーション装置の1例を示す
全体構成図、 第2図は地磁気センサを示すブロック図、第3図(A)
は地磁気に対して水平回転する地磁気センサの出力信号
図、 第3図(B)〜(E)は現在位置認識装置による地磁気
センサの補正手順を示す各リサージュ曲線図、 第4図は上記ナビゲーション装置における地磁気センサ
のオフセット補正の作動を示すフローチャート、 第5図および第6図は地磁気センサの出力の例を示すグ
ラフである。 2・・・GPS受信゛器   4a・・・車速センサ4
b・・・地磁気センサ   10・・・制御装置16・
・・表示器      41・・・検知コイル第5図 第6図
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is an overall configuration diagram showing an example of a navigation device according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing a geomagnetic sensor, and Fig. 3 (A)
is an output signal diagram of a geomagnetic sensor that rotates horizontally with respect to the geomagnetism, Figures 3 (B) to (E) are Lissajous curve diagrams showing the correction procedure of the geomagnetic sensor by the current position recognition device, and Figure 4 is the navigation device mentioned above. Flowchart showing the offset correction operation of the geomagnetic sensor in FIG. 5 and FIG. 6 are graphs showing examples of the output of the geomagnetic sensor. 2...GPS receiver 4a...Vehicle speed sensor 4
b...Geomagnetic sensor 10...Control device 16.
...Indicator 41...Detection coil Fig. 5 Fig. 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)地磁気センサを用いて車両の現在位置の測定を行な
う現在位置認識手段を備えた車両用ナビゲーション装置
において、 衛星からの電波を受信して少なくとも車両の走行方位を
検出する衛星利用測位手段を備えており、異なる2地点
において該衛星利用測位手段により検出された走行方位
を用いて地磁気センサのオフセット補正を行なうように
したことを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
[Claims] 1) A vehicle navigation device equipped with current position recognition means that measures the current position of the vehicle using a geomagnetic sensor, which detects at least the running direction of the vehicle by receiving radio waves from a satellite. What is claimed is: 1. A vehicle navigation device comprising a satellite-based positioning means and configured to perform offset correction of a geomagnetic sensor using traveling directions detected by the satellite-based positioning means at two different points.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483457A (en) * 1991-10-25 1996-01-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Vehicle navigation system using GPS including correction of coefficients for velocity sensor
GB2453433B (en) * 2007-10-02 2010-01-20 Toyota Motor Co Ltd Azimuth detecting device and azimuth detecting method

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US8527201B2 (en) 2007-10-02 2013-09-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Azimuth detecting device and azimuth detecting method

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