DE69202067T2

DE69202067T2 - Verfahren zur Kursbestimmung.

Info

Publication number: DE69202067T2
Application number: DE69202067T
Authority: DE
Inventors: Shin-Ichi Matsuzaki
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1991-01-21
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2012-01-11
Also published as: DE69202067D1; US5319561A; EP0496508B1; EP0496508A1; JPH04238221A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung des Kurses (Azimuth) und insbesondere auf ein solches Verfahren, welches den Kurs der Gierungsrichtung eines sich bewegenden Körpers erfaßt durch die Verwendung eines magnetischen Sensors und eines Drehwinkel-Geschwindigkeitssensors (bspw. eines Kreiselkompasses mit optischer Faser, eines Kreiselkompasses des mechanischen Typs, eines Vibration-Kreiselkompasses, eines Gasrate-Kreiselkompasses) zur Erfassung der Drehwinkel-Geschwindigkeit eines sich bewegenden Körpers.

Beschreibung des Standes der Technik

Als ein Verfahren zur Bereitstellung einer Information über den aktuellen Standort eines Fahrzeuges, das über Straßen fahrt, eines Luftfahrzeuges, das entlang von Fluglinien navigiert, oder eines Schiffes, das entlang von Seerouten navigiert, ist die "Gissung" bekannt, bei welcher ein Entfernungssensor, ein Kurssensor (magnetischer Sensor oder Drehwinkel-Geschwindigkeitssensor) und eine Datenverarbeitungseinheit (bspw. ein Computer) zur Verarbeitung der Entfernungs- und Kursdaten, erhalten von den Entfernungs- und Kurssensoren, verwendet sind und die aktuellen Standortdaten eines sich bewegenden Körpers erhalten werden durch Verwendung einer Größe 1 für die Änderung der Entfernung sowie des Kurses (im Fall des magnetischen Sensors) oder einer Größe der Änderung des Kurses (im Falle des Drehwinkel-Geschwindigkeitssensors). Eine Beschreibung des "Fahrzeuges" wird nachfolgend vermittelt, und in dem Fall, wo auf eine "Bewegung" des Fahrzeuges und eine "Navigation" des Luftfahrzeuges oder Schiffes gemeinsam Bezug genommen wird, wird nur die "Bewegung" verwendet Bei dem Verfahren der Gissung werden die Ost-West-Richtungskomponente x (= 1 x cos ) und die Süd-Nord-Richtungskomponente y (= 1 x sin ) der Größe 1 des Entfernungswechsels, der bei der Bewegung des Fahrzeuges entlang einer Straße stattf indet, berechnet, und die aktuellen Standortausgangsdaten (Px, Py) werden erhalten durch eine Addition der berechneten Komponenten x und y zu den vorhergehenden Standortausgangsdaten (Px', Py'). Die herkommlichen Systeme, welche die Gissung benutzen, haben jedoch ihre Nachteile darin, daß eine Sammlung von Fehlern stattfindet als Folge der eigenen Beschränkungen bei der erreichbaren Genauigkeit des Kurssensors.
Wenn der Kurssensor ein magnetischer Sensor ist, der den Erdmagnetismus erfaßt, um den absoluten Kurs eines sich bewegenden Körpers zu erhalten, dann erfaßt nämlich der magnetische Sensor die schwache Intensität des Erdmagnetfeldes. Wenn der sich bewegende Körper magnetisiert ist, dann tritt folglich ein Fehler bei den Ausgangdaten von dem magnetischen Sensor auf. Um diesen Fehler zu kompensieren, muß die Initialisierung des magnetischen Sensors vorgenommen werden. Wenn der sich bewegende Körper durch Regionen hindurchbewegt, die eine magnetische Störung aufweisen, wie bspw. Kreuzungen von Eisenbahnschienen, Orten, wo Stromkabel verkabelt sind, Eisenbrücken, Schnellstraßen mit Geräusche isolierenden Wänden und Hochhäuser, dann ist der sich bewegende Körper dem Einfluß des starken elektromagnetischen Feldes ausgesetzt, sodaß sich die Größe der Magentisierung des sich beweglichen Körpers ändert. Aus diesem Grund treten manchmal wieder Fehler während der Bewegung auf. Sofern die Ausgangsdaten des magnetischen Sensors, die solche magnetischen Störungen enthalten, nicht genau erfaßt und entfernt werden, kann daher ein genauer Kurs des sich bewegenden Körpers nicht erhalten werden.
Wenn andererseits der Drehwinkel-Geschwindigkeitssensor verwendet wird, so ist bekannt, daß Fehler bei den Sensorausgangsdaten häufig zu dem Zeitpunkt erscheinen, wo der Kurswechsel größer wurde als ein vorbestimmter Wert, zu dem Zeitpunkt, wo die Stromquelle eingeschaltet wird, zu dem Zeitpunkt, wo das Fahrzeug mit sehr langsamen Geschwindigkeiten fährt oder zu dem Zeitpunkt, wo erfaßt wird, daß das Fahrzeug auf rauhen Straßen fährt, wie bspw. Bergstraßen. Sofern keine Kompensation für solche Fehler vorgenommen wird, werden die Gissung-Positionen zunehmend unpräzise oder ungenau.
Dies wurde dann vorgeschlagen, daß der Drehwinkel-Geschwindigkeitssensor und der magnetische Sensor zusammen verwendet werden. Wenn die Ausgangsdaten entweder des Drehwinkel- Geschwindigkeitssensors oder die Ausgangsdaten des magnetischen Sensors an Zuverlässigkeit verringert sind, dann können die einen Daten durch die anderen Daten kompensiert werden. Ein solches Schema ist bspw. in der GB-A-2 216 272 beschrieben.
Bei einem Gerät zur Erfassung eines Kurses, bei welchem ein aktueller Standort eines sich bewegenden Korpers erhalten wird durch ein Lesen und Speichern der Ausgangsdaten der Drehwinkel-Geschwindigkeit- und magnetischen Sensoren und eine Berechnung des aktuellen Kurses des sich bewegenden Körpers von solchen Sensorausgangsdaten und von dem vorhergehend geschätzten Kurs, dann kann ein aktuell geschätzter Kurs des sich bewegenden Körpers erhalten werden durch eine Berechnung der Kalman-Filterverstärkung unter Berücksichtigung von charakteristischen Fehlern, die in den Ausgangsdaten von den Drehwinkel-Geschwindigkeit- und magnetischen Sensoren eigen enthalten sind, und durch eine Verarbeitung der Kursdaten des magnetischen Sensors und der Kursdaten, die von dem Ausgang des Drehwinkel-Geschwindigkeitssensors berechnet wurden, mit einem Verfahren der gewichtigen Datenverarbeitung auf der Basis der berechneten Kalman- Filterverstärkung. Bei diesem Verfahren ist es jedoch wichtig, wie die charakteristischen Fehlerkomponenten, die in den Ausgangsdaten von den Drehwinkel-Geschwindigkeit- und magnetischen Sensoren enthalten sind, ausgewertet werden.
Die einzelnen Fehlerkomponenten werden nämlich ausgewertet durch ein bestimmtes Verfahren, und wenn diese als konstante Werte eingesetzt werden, dann kann die Datenverarbeitung sehr einfach durchgeführt werden. Ein Einsetzen der konstanten Werte ist jedoch unzureichend, weil die Fehlerkomponente in dem Ausgang des magnetischen Sensors manchmal rasch vergrößert wird als Folge der Änderungen bei der magnetisierten Größe während der Fahrt, und es ist vielmehr wünschenswert, die Fehlerkomponenten durch ein bestimmtes verfahren zu einer Realzeit genau auszuwerten. Da zusätzlich ein Vorspannwert, der in den Ausgangsdaten von dem Drehwinkel-Geschwindigkeitssensor enthalten ist, sich mit der Zeit ändert, ist es erforderlich, den Fehler in den Daten des Drehwinkel-Geschwindigkeitssensors in Betracht zu ziehen, der von einer solchen veränderung resultiert. Es ist weiterhin auch erforderlich, den Skalenfaktor (Ausgangsverstärkung) des Drehwinkel-Geschwindigkeitssensors in Betracht zu ziehen, weil der Skalenfaktor manchmal von einem Standardwert abweicht.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat ein Gerät zur Kurserfassung vorgeschlagen (Japanische Patentveröffentlichung No. 1-329851), welches die Ausgangsdaten von den Drehwinkel-Geschwindigkeit- und magnetischen Sensoren mißt und sie bei einer Real zeit verarbeitet und welches fähig ist für eine genaue Schätzung des aktuellen Kurses eines sich bewegenden Körpers mit Hilfe der Daten einer höheren Zuverlässigkeit bei den beiden Ausgangsdaten von den Drehwinkel-Geschwindigkeit- und magnetischen Sensoren. Bei diesem Gerät werden nur Dispersionswerte, die in den abschließenden Ausgangsdaten von den Drehwinkel-Geschwindigkeit- und magnetischen Sensoren enthalten sind, gemessen, und die Datenverarbeitung wird durchgeführt in Übereinstimmung mit den gemessenen Dispersionswerten. Dieses Gerät berücksichtigt daher nicht einzelne Fehlerfaktoren, die in den Ausgangsdaten der Drehwinkel-Geschwindigkeit- und magnetischen Sensoren enthalten sind.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung- ein Gerät für eine Kurserfassung bereitzustellen, welches fähig ist, einen aktuellen Kurs eines sich bewegenden Körpers genau zu schätzen durch eine individuelle Analyse und Auswertung der Fehlerfaktoren, die in den Kursdaten eines magnetischen Sensors und in den Winkelgeschwindigkeitsdaten des Drehwinkel-Geschwindigkeitssensors enthalten sind, und durch eine Bestimmung der Rate der Verwendung der Ausgangsdaten der Drehwinkel-Geschwindigkeit- und magnetischen Sensoren.
Es wird Bezug genommen auf die EP-A-0 451 988 (entsprechend der Japanischen Anmeldung No 2-81582), die sich auf ein ähnliches System der Kurserfassung bezieht. Dieses Dokument fällt unter die Bestimmungen des Artikels 54 (3) EPU Bei diesem System wird der aktuelle Kurs abgeleitet von einem gewichteten Mittelwert der Ausgänge eines magnetischen Sensors und eines Kreiselkompasses unter Verwendung einer Kalman-Filterung. Die Gewichtung wird vorgenommen auf der Basis von Fehlerschätzungen bei jedem Ausgang, jedoch wird dabei nicht in Betracht gezogen der Fehler bei dem Kursausgang des Kreiselkompasses als Folge des Skalenfaktors des Kreiselkompasses (siehe Seite 21 ff).

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erfassung des Kurses eines sich bewegenden Körpers von den Ausgängen eines magnetischen Sensors und eines Kreiselkompasses vorgesehen, bestehend aus den Stufen:
(a) stichprobenmäßige Erfassung des Ausgangs des Kreiselkompasses (43) in regelmäßigen Abständen und Schätzung der Vorspannungs- bzw Vormagnetisierungswerte auf der Basis der erfaßten Ausgänge des Kreiselkompasses im angehaltenen Zustand des sich bewegenden Körpers;
(b) Berechnung eines Dispersionswertes der Vorspannungsbzw. Vormagnetisierungswerte;
(c) Berechnung eines aktuellen Fehlers, der in dem Ausgang des Kreiselkompasses enthalten ist, aus dem Dispersionswert der Vorspannungs- bzw Vormagnetisierungswerte, einer zuvor berechneten Änderungsrate der Zeit des Dispersionswertes der Vorspannungs- bzw. Vormagnetisie- rungswerte, multipliziert mit der Zeit, die von dem Bewegungsbeginn des sich bewegenden Körpers bis zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt vergangen ist, und dem Ausgang des Kreiselkompasses, multipliziert mit einem Skalenfaktor entsprechend einem bekannten Verhältnis eines aus dem Ausgang des Kreiselkompasses gemessenen Drehwinkels und einem aktuellen Drehwinkel;
(d) Berechnung eines Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers auf der Basis der Ausgänge des magnetischen Sensors und des Kreiselkompasses zu jedem Zeitpunkt, in welchem der sich bewegende Körper wendet, und Berechnung eines Dispersionswertes des Magnetisierungsgrades;
(e) Berechnung einer Änderung zwischen dem zuletzt berechneten Magnetisierungsgrad des sich bewegenden Körpers und dem zuvor berechneten Magnetisierungsgrad des sich bewegenden Körpers zu jedem Zeitpunkt, in welchem der sich bewegende Körper wendet, sowie Berechnung des Dispersionswertes der berechneten Änderungen des Magnetisierungsgrades;
(f) Schätzung eines aktuellen Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers und eines Fehlers des gegenwartigen Magnetisierungsgrades aus dem Magnetisierungsgrad des sich bewegenden Körpers und dem Dispersionswert des in der Stufe (d) berechneten Magnetisierungsgrades sowie aus der Änderung des Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers und dem Dispersionswert der in der Stufe (e) berechneten Änderung des Magnetisierungsgrades;
(g) Berechnung eines Unterschiedes zwischen den Kursdaten des magnetischen Sensors (42) und den von dem Ausgang des Kreiselkompasses erhaltenen Kursdaten und seiner Dispersion;
(h) Berechnung eines in dem Kursdatenausgang des magnetischen Sensors (42) enthaltenen Fehlers aus der Dispersion in dem Unterschied zwischen den Kursdaten des magnetischen Sensors und den von dem Ausgang des Kreiselkompasses erhaltenen Kursdaten sowie aus dem Fehler des aktuellen Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers;
(i) Berechnung eines Kalman-Filter-Verstärkungsfaktors aus dem in der Stufe (c) berechneten Fehler in dem Ausgang des Kreiselkompasses und aus dem in der Stufe (h) berechneten Fehler des Kursdatenausganges des magnetischen Sensors (42), wobei die Fehler die Zuverlässigkeit der betreffenden Ausgangsdaten darstellen; und
(j) Berechnung eines aktuellen geschätzten Kurses des sich bewegenden Körpers durch eine Verarbeitung der aus dem Ausgang des Kreiselkompasses berechneten Kursdaten mit einer Gewichtung- bzw. Bewertungsverarbeitung auf der Basis des Kalman-Filter-Verstärkungsfaktors.
Der sich bewegende Körper ist vorzugsweise ein Fahrzeug.
Zuerst wird die stichprobenmäßige Erfassung des Kreiselkompasses in regelmäßigen Abständen zur Schätzung der Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswerte auf der Basis der Ausgänge des Kreiselkompasses während des angehaltenen Zustandes des sich bewegenden Körpers durch die Stufe (a) berechnet. Der Grund dafür, warum die Daten von dem Kreiselkompaß erfaßt werden, während der sich bewegende Körper sich in dem angehaltenen Zustand befindet, ist derjenige, daß der Ausgang des Kreiselkompasses während des Anhaltens des Fahrzeuges nur den Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswert enthält.
Auf der Basis des Dispersionswertes des durch die Stufe (a) berechneten Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswertes, der mit der Zeit multipliziert wird, die vergangen ist, seit sich der sich bewegende Körper in Bewegung gesetzt hat, einer Änderungsrate der Zeit des Dispersionswertes des Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswertes, multipliziert mit der vergangenen Zeit, und des Ausgangs des Kreiselkompasses, multipliziert mit einer zuvor berechneten Rate eines Drehwinkels des Kreiselkompasses (43) wird als nächstes durch die Stufe (c) ein aktueller Fehler berechnet, der in dem Ausgang des Kreiselkompasses (43) enthalten ist.
Durch die Stufe (d) wird als nächstes ein Magnetisierungsgrad des sich bewegenden Körpers und seines Fehlers unter einer vorbestimmten Bedingung berechnet, während der sich bewegende Körper sich in seinem bewegten Zustand befindet, und durch die Stufe (e) werden eine Änderung des Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers und ein Dispersionswert berechnet. "Unter einer vorbestimmten Bedingung sind solche Bedingungen, wie bspw. eine Kurvenfahrt u.dgl., bei welchen der Magnetisierungsgrad des sich bewegenden Körpers und sein Fehler aus den Kursdten des magnetischen Sensors berechnet werden können. Der Grund, warum die Änderung des Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers durch die Stufe (e) berechnet wird, ist derjenige, daß sich der Magnetisierungsgrad ändert als Folge der vorbeschriebenen Faktoren (Kreuzungen von Eisenbahnschienen, usw.).
Durch die Stufe (f) werden als nächstes der aktuelle Magnetisierungsgrad des sich bewegenden Körpers und ein Fehler des aktuellen Magnetisierungsgrades berechnet auf der Basis des Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers und des Fehlers des Magnetisierungsgrades, die durch die Stufe (d) berechnet wurden, und auf der Basis der Änderung des Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers und des Fehlers der Änderung, die durch die Stufe (e) berechnet wurden.
Durch die Stufe (g) wird dann eine Änderung in einem Unterschied zwischen den Kursdaten des magnetischen Sensors 42 und den Kursdaten berechnet, die von dem Ausgang des Kreiselkompasses 43 erhalten wurden. Es tritt manchmal ein Unterschied zwischen den Kursdaten aus dem Kreiselkompaß und den Kursdaten auf, die von dem Ausgang des magnetischen Sensors berechnet wurden. Dieser Unterschied wird jedoch für eine kurze Zeitdauer durch die Fehler in den Kursdaten des magnetischen Sensors eher verursacht als durch den Fehler in den Kursdaten, die von dem Ausgang des Kreiselkompasses berechnet wurden, sodaß der Unterschied als ein Fehler bei den Kursdaten des magnetischen Sensors angesehen wird.
In der Stufe (h) wird auf der Basis des durch die Stufe (g) berechneten Fehlers der Kursdaten des magnetischen Sensors 42 und des durch die Stufe (f) berechneten Fehlers des Magnetisierungsgrades ein Fehler berechnet, der in dem Kursdatenausgang des magnetischen Sensors 42 enthalten ist.
Mit der Stufe (i) wird schließlich eine Zuverlässigkeit bei den Ausgangsdaten jedes Sensors aus dem durch die Stufe (c) berechneten Fehler des Ausgangs des Kreiselkompasses und aus dem durch die Stufe (h) berechneten Fehler des Kursdatenausgangs des magnetischen Sensors berechnet, und es wird dann ein Kalman-Filter-Verstärkungsfaktor berechnet. Durch die Stufe (j) wird durch eine Verarbeitung der von dem Ausgang des magnetischen Sensors berechneten Kursdaten und von dem Ausgang des Kreiselkompasses berechneten Kursdaten mit einer Gewichtungs- bwz. Bewertungsverarbeitung auf der Basis des Kalman-Filter-Verstärkungsfaktors ein aktuell geschätzter Kurs des sich bewegenden Körpers berechnet.
Der aktuelle Kurs des sich bewegenden Körpers kann daher genau geschätzt werden durch ein individuelles Analysieren und Auswerten der Fehlerfaktoren, die in den Ausgangsdaten des magnetischen Sensors und des Kreiselkompasses enthalten sind, und durch eine Bestimmung der Benutzungsrate der Ausgangsdaten des magnetischen Sensors und des Kreiselkompasses. Durch eine Berücksichtigung des Fehlers des Kreiselkompaß-Skalenfaktors kann insbesondere der Fehler des Kreiselkompaßausganges genau ausgewertet werden. Die Kalman- Verstärkung, welches die Verwendungsrate der Ausgangsdaten der magnetischen und Drehwinkel-Geschwindigkeit-Sensoren ist, kann daher auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, sodaß der Kurs des Fahrzeuges genauer erfaßt werden kann. Zusätzlich zu den vorbeschriebenen Fehlern können natürlich auch andere Fehler, wie ein Fehler der Quantisierung zum Zeitpunkt der A/D Umwandlung, berücksichtigt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden und weitere Zielsetzungen und Vorteile werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, bei welchen
Fig 1 ein Blockdiagramm eines Gerätes zur Kurserfassung ist, welches die Prinzipien dieser Erfindung aufweist;
Fig. 2 ein Blockdiagramm ist, welches eine Ausführungsform eines Gerätes zur Kurserfassung zeigt;
Fig. 3 ein Flußdiagramm ist zur Darstellung der Aufeinanderfolge einer Kurserfassung;
Fig. 4 ein Diagramm ist zur Darstellung der Bewegungsspur eines Fahrzeuges, welches mittels des Gerätes zur Kurserfassung der vorliegenden Erfindung erhalten wurde;
Fig. 5 eine Graphik ist zur Darstellung einer Kursänderung während der Bewegung ist bei einer Berücksichtigung des Fehlers eines Kreiselkompaß-Skalenfaktors und zur Darstellung der Verwendungsrate der Daten des magnetischen Sensors; und
Fig. 6 eine Graphik ist zur Darstellung einer Kursänderung während der Bewegung ohne eine Berücksichtigung des Fehlers eines Kreiselkompaß-Skalenfaktors und zur Darstellung der Verwendungsrate der Daten des magnetischen Sensors.

Beschreibung der bevorzugten Ausfuhrungsformen

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Gerätes zur Kurserfassung der vorliegenden Erfindung, welches bei einem Fahrzeug-Navigationssystem verwendet werden kann. Das Gerät zur Kurserfassung umfaßt einen Radsensor 41, der die Anzahl der Drehungen der linken und rechten Räder (nicht gezeigt) eines Fahrzeuges erfaßt (dieser Sensor wird als ein Entfernungssensor benutzt), einen magnetischen Sensor 42 zur Erfassung des Kurses eines Fahrzeuges, einen ersten A/D (Analog/Digital) Wandler 42a, der mit dem magnetischen Sensor 42 verbunden ist, einen Kreiselkompaß 43 und einen zweiten A/D Wandler 43a, der mit dem Kreiselkompaß 43 verbunden ist. Der Kreiselkompaß 43 ist ausgewählt unter einem Kreiselkompaß mit optischer Faser, der eine Drehwinkelgeschwindigkeit als einen Phasenwechsel von Interferenzlicht liest, einem vibration-Kreiselkompaß, der eine Drehwinkelgeschwindigkeit mittels einer Ausleger-Vibrationstechnik eines piezoelektrischen Elements erfaßt, und einem Kreiselkompaß des mechanischen Typs. Der Kreiselkompaß 43 wird als ein Drehwinkel-Geschwindigkeitssensor verwendet, der den Kurs eines Fahrzeuges erfaßt. Das Gerät zur Kurserfassung umfaßt weiterhin einen Straßenkartenspeicher 2 zum Speichern der Daten einer Straßenkarte, einen Positionsgeber 1, der einen geschätzten Kurs eines Fahrzeuges in Übereinstimmung mit den Ausgangsdaten berechnet, die von dem Kreiselkompaß 43 und dem magnetischen Sensor 42 erfaßt wurden, und der auch den Standort des Fahrzeuges mittels der Daten des Radsensors 41 berechnet, einen Pufferspeicher 3, in welchen der Standort und der Kurs des Fahrzeuges eingegeben werden, einen Datenspeicher 6, der mit dem Positionsgeber 1 verbunden ist für ein Speichern der magnetisierten Mengendaten, die in den Daten des magnetischen Sensors 42 enthalten sind, sowie einer Dispersion der magnetisierten Mengendaten und für ein Speichern eines Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswertes des Kreiselkompasses, die in den Daten des Kreiselkompasses enthalten ist, und einer Dispersion des Kreiselkompaß-Vorspannungswertes, einen Navigationsregler 5, ein mit dem Navigationsregler 5 verbundenes Display 7 für die Wiedergabe der aktuellen Standort-Auslesung des Pufferspeichers 3 auf einer Karte und eine Tastatur, die mit dem Navigationsregler 5 verbunden ist.
In dem vorbeschriebenen Positionsgeber 1 werden die Anzahl der Raddrehungen, die durch ein Zählen der von dem Radsensor 1 ausgegebenen Impulse mittels eines Zählers erhalten werden, und die Ausgangsdaten der Wegstrecke je Einheitszeit berechnet durch ein Multiplizieren der Zähldaten des Zählers mit einer vorbestimmten konstanten Anzahl, die eine Entfernung je einer Zählung angibt. Es wird weiterhin eine relative Änderung bei dem Fahrzeugkurs von dem Kreiselkompaß 43 erhalten. Auf der Basis der Ausgangsdaten des magnetischen Sensors 42 für die relative Änderung und den absoluten Kurs berechnet der Positionsgeber 1 die Kursausgangsdaten des Fahrzeuges, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Der vorbeschriebene Straßenkartenspeicher 2 speichert die Daten einer Straßenkarte eines bestimmten Bereichs im vorhinein und weist einen Halbleiterspeicher, ein Kassettenband, CD-ROM, IC Speicher, DAT od.dgl. auf.
Das vorbeschriebene Display 7 besteht aus einem CRT Display, einem Kristallflüssigkeit-Display od.dgl. und bildet eine Straßenkarte ab, über welche sich das Fahrzeug bewegt, sowie einen aktuellen Standort des Fahrzeuges.
Der vorbeschriebene Navigationsregler 5 besteht aus einem Zahlenprozessor, einem Bildprozessorspeicher u.dgl. und erzeugt Instruktionen zur Ausführung eines Zugriffs der Karte auf dem Display 7, einem Umschalten des Maßstabes, einem Abrollen, einer Wiedergabe des aktuellen Fahrzeugstandortes u.dgl.
Der vorbeschriebene Speicher 6 speichert einen Kreiselkompaß-Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswert Bo, einen Kreiselkompaß-Vorspannung-Korrekturfehler go, eine geschätzte Änderungsrate &epsi; des Kreiselkompaß-Vorspannungsfehlers, eine Geräuschkomponente N, die in dem Ausgang des Kreiselkompasses enthalten ist, einen Skalenfaktorfehler A des Kreiselkompasses (Rate eines Drehwinkels, der von dem Kreiselkompaßausgang gemessen ist, und eines aktuellen Drehwinkels), eine magnetisierte Menge Mn des Fahrzeuges, einen Dispersionswert Xn² der magnetisierten Menge Mn, eine magnetisierte Mengenänderung δMn und einen Dispersionswert Yn² der magnetisierten Mengenänderung δMn. Diese Werte werden wie folgt berechnet.
Die Ausgangsdaten δ G des Kreiselkompasses 43 und die Ausgangsdaten H des magnetischen Sensors 42 werden jeweils nach einer konstanten Zeitdauer erfaßt. Wenn angenommen wird, daß die Zeitdauer von dem vorangegangenen Prozeß zu dem aktuellen Prozeß δt beträgt, dann ist die Anzahl der stichprobenartigen Erfassung proportional zu der Zeit δt.
Die Ausgangsdaten δ g des Kreiselkompasses sind normal null, wenn das Fahrzeug angehalten ist, sie erscheinen jedoch, wenn eine Vorspannung bzw. Vormagnetisierung bei dem Kreiselkompaß auftritt. Bei einer Schätzung dieses Kreiselkompaß-Vorspannungswertes Bo wird der Wert, der während der Fahrt vor dem Anhalten des Fahrzeuges verwendet wurde, so wie er ist verwendet. Natürlich können die Kreiselkompaß-Ausgangsdaten während des Anhaltens des Fahrzeuges auch integriert und gemittelt werden.
Der Fehler qo des Kreiselkompaß-Vorspannungswertes gibt an, welches Ausmaß der Schwankung der Kreiselkompaß-Vorspannungswert Bo hat, und er wird durch ein Lesen einer Vielzahl von Kreiselkompaß-Ausgangsdaten während des Anhaltens erhalten sowie durch das Berechnen einer Dispersion, die in diesen Kreiselkompaß-Ausgangsdaten enthalten ist.
Die geschätzte Änderungsrate &epsi; des Kreiselkompaß-Vorspannungsfehlers ist ein Wert, der aus der Erfahrung als eine Funktion der Temperatur usw. erhalten wird.
Die magnetisierte Menge Mn kann erhalten werden durch ein Berechnen der Mitte eines geomagnetischen Kurskreisels aus einer Kursänderungsmenge, wenn das Fahrzeug wendet bzw. seine Richtung ändert, und von den Ausgangsdaten des Kreiselkompasses 43 vor und nach der Wendung des Fahrzeuges (siehe Japanische "kokai" Patentveröffentlichung No. 63- 128222).
Der Dispersionswert Xn² der magnetisierten Menge Mn ist ein Dispersionswert, der in der magnetisierten Menge Mn enthalten ist, die bei jedem Wenden des Fahrzeuges berechnet wird.
Die magnetisierte Mengenänderung δMn ist eine Änderung der magnetisierten Menge (der Bewegungsrichtung und der Größe der Mitte des Geomagnetismus-Kurskreises), wenn das Fahrzeug einer großen Änderung des Magnetfeldes während der Fahrt unterworfen ist, und Yn² ist ein Dispersionswert der magnetisierten Mengenänderung δMn.
Wenn angenommen wird, daß die zuvor magnetisierte Menge M' ist und die aktuell magnetisierte Menge M ist, dann wird die magnetisierte Mengenänderung δMn durch die folgende Gleichung berechnet:
δMn = k1 + k2M' + k3M + k4M'M + k5M'²M² - M
worin k1 bis k5 Koeffizienten sind Die Koeffizienten k1 bis k5 werden berechnet auf der Basis der Daten bei dem tatsächlichen Magnetisieren eines speziellen Fahrzeuges. Der Dispersionswert Yn² ist der Rest, sobald die Koeffizienten k1 bis k5 durch das vorstehende Verfahren bestimmt worden sind.
Die Aufeinanderfolge beim Erfassen des Fahrzeugkurses durch das wie vorstehend ausgeführte Gerät wird nachfolgend im Detail beschrieben. Während der Fahrt werden der Standort des Fahrzeuges und die Karte auf dem Display 7 in übereinstimmung mit den individuellen Sensorausgangsdaten wiedergegeben, die bei dem Positionsgeber 1 gelesen und gespeichert werden. Während der Wiedergabe werden auch die Daten (die Anzahl der Einbrüche wird angegeben durch ein Index n) der magnetisierten Menge Mn, der Dispersionswert Xn², die magnetisierte Mengenänderung δMn und der Dispersionswert Xn² jeweils nach einer konstanten Zeitdauer durch ein Einbrechen gelesen, und es wird dann der Fahrzeugkurs aktualisiert. Der Erfassungsfluß des Fahrzeugkurses zum Zeitpunkt dieses Einbrechens ist in Fig. 3 gezeigt. Es wird angemerkt, daß das Einbrechen auch jeweils nach einer konstanten Entfernung erfolgen kann, die erhalten wird auf der Basis der Ausgangsdaten, welche die durch das Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecken angeben. Die vorbeschriebene konstante Zeit oder Entfernung wird eingestellt in Abhängigkeit von dem Typ des Drehwinkel-Geschwindigkeitssensors und der funktionellen Arbeitsweise des magnetischen Sensors.
In der Stufe (1) werden die Ausgangsdaten δ G des Kreiselkompasses 43 und die Ausgangdaten H des magnetischen Sensors 42 gelesen. Als nächstes werden in der Stufe (2) der Kreiselkompaß-vorspannungswert Bo, der Kreiselkompaß- Vorspannungsfehler qo, die Änderungsrate des Kreiselkompaß- Vorspannungsfehlers, die Geräuschkomponente N und der Kreiselkompaß-Skalenfaktorfehler A aus dem Datenspeicher 6 ausgelesen. In der Stufe (3) werden die magnetisierte Menge Mn, der Dispersionswert Xn², die magnetisierte Mengenänderung δMn und der Dispersionswert Yn² aus dem Datenspeicher 6 ausgelesen. Die magnetisierte Menge Mn und der Dispersionswert Xn² werden nur unter speziellen Bedingungen erhalten, wie bspw. einer Kurvefahrt, sodaß die letzten Werte während der Fahrt nicht immer erhalten werden. In der Stufe (4) werden daher auf der Basis der magnetisierten Mengenänderung δMn und des Dispersionswertes Yn² sowie eines Kalman-Filterkoeffizienten αn, der ein Gewichtungs- bzw. Bewertungsverhältnis einer aktuell geschätzten Menge und der zuvor geschätzten Menge darstellt, eine aktuell geschätzte magnetisierte Menge un und der Dispersionswert uvn² von un wie folgt erhalten:
un = αnMn + (1 - αn) (Mn-1 + δMn)
αn = (Yn² + uvn-1²)/(Xn² + uvn-1²)
uvn =αnXn²
Auf der Basis von allen ausgelesenen Daten wird dann der aktuell geschätzte Kurs eines Fahrzeuges erhalten. Um den aktuell geschätzten Kurs zu erhalten, wird in der Stufe (5) die Dispersion qn² der Ausgangsdaten δ H des Kreiselkompasses 43 zuerst durch die folgende Gleichung (I) berechnet:
gn² = (qo + &epsi;T)²δt² + N²δt + Aδ (I)
worin T die Zeitdauer ist, die seit dem vorhergehenden Anhalten des Fahrzeuges vergangen ist, qo ein Kreiselkompaß- Vorspannungsfehler ist (der einen Fehler der Quantisierung enthält) welche eine Konstante ist, &epsi;T die Änderungsrate des Kreiselkompaß-Vorspannungsfehlers ist, multipliziert mit der vergangenen Zeit T, wobei es sich dabei um einen Fehler handelt, der von einer Änderung (Drift) der Kreiselkompaß-Vorspannung resultiert, und N² eine durch Geräusche verursachte Dispersion ist. Der Grund dafür, daß die Fehler qo und &epsi;T hinzuaddiert werden, liegt darin, daß diese Fehler nicht als ein unabhängiges Phänomen betrachtet werden. Wenn diese Fehler als ein unabhängiges Phänomen betrachtet werden, dann wird das Quadrat von go und das Quadrat von &epsi; T hinzugefügt (Japanische Anmeldung No. 2-81582). Der Grund dafür, warum δt nicht zum Quadrat erhoben wird, liegt darin, daß der Geräuschfehler N proportional zu der Wurzel der Anzahl der Hinzufügungen ist. δ ist eine Änderung zwischen dem vorhergehenden Drehwinkel und dem aktuellen Drehwinkel, und Aδ ist eine Dispersion des Drehwinkels, verursacht durch den Fehler des Skalenfaktors. Der Wert von A hängt ab von der Umgebungstemperatur und wird jeweils bestimmt als ein bestimmter Temperaturbereich als Normgröße eines Kreiselkompasses. Der Wert A wird daher wie vorgegeben verwendet.
Als nächstes wird die Dispersion rn² der Ausgangdaten H des magnetischen Sensors 42 durch die folgende Gleichung berechnet:
rn² = rD² + rQ² + rL² + (τn² - δn-1²) + run²
worin
rD = konstanter Teil eines Fehlers, der in den Ausgangdaten H des magnetischen Sensors 42 enthalten ist,
rQ = Quantisierungsfehler = 1/(2 x Geomagnetismusniveau)
rL = Niveaufehler = 0.7 x Geomagnetismus-Niveauunterschied /geschätzter Wert des Geomagnetismus-Niveaus,
τn = Unterschied zwischen dem von dem Ausgang des Kreiselkompasses 43 erhaltenen Kurs und dem Kurs des magnetischen Sensors 42 = ( n-1 + δ n) - Hn,
δn-1² = Dispersion des vorhergehenden geschätzten Kurses n-1,
τn² - δn-1² = Dispersion, die in der τn-Dispersion des vorhergehend geschätzten Kurses n-1 enthalten ist = Dispersion, die für das erste Mal in dem geschätzten Kurs enthalten ist, und
run² = Dispersion der Kursdaten des magnetischen Sensors, die aus der Dispersion der magnetisierten Menge resultiert.
Es wird angemerkt, daß angenommen wird, daß die verschiedenen vorbeschriebenen Fehler unabhängig voneinander auftreten, und daß die Dispersion rn² erhalten wird aus der Summe der Dispersionswerte auf der Basis der einzelnen Faktoren.
In der Stufe (6) wird unter Verwendung qn² und rn² ein geschätzter Kurs , bei welchem Fehler berücksichtigt werden, durch die folgende Gleichung berechnet:
n = βn Hn + (1 - βn) ( n-1 + δ Gn)
wobei ein aktueller Kurs ist, n-1 der vorhergehende Kurs ist, δ Gn und Hn die Sensorausgangsdaten sind, die bei der Berechnung des aktuellen Kurses verwendet werdend und βn ein Kalman-Verstärkungsfaktor ist, der sich verändert als O< β< 1. Durch Verwendung des vorhergehenden Kalmanverstärkungsfaktors βn-1 wird βn durch die folgende Gleichung erhalten:
βn = (qn² + n-1²)/(qn² + rn² + n-1²)
Die Dispersion des geschätzten Kurses wird durch die folgende Gleichung berechnet:
n² = βnτn²
Wie vorstehend beschrieben, werden der Mittelwert und die Dispersion des geschätzten Wertes der Kreiselkompaß-Vorspannung, der Fehler der Änderungsrate dieses geschätzten Wertes, die Geräuschkomponente, der Fehler des Kreiselkompaß-Skalenfaktors, der Mittelwert und die Dispersion der in dem magnetischen Sensorausgang enthaltenen magnetisierten Menge und der Mittelwert und die Dispersion der Änderungsmenge dieser magnetisierten Menge berechnet und gespeichert. Beim Berechnen des geschätzten Kurses eines Fahrzeuges werden dann die Dispersionen, die in den Ausgangsdaten des Kreiselkompasses und des magnetischen Sensors enthalten sind, aus den vorerwähnten gespeicherten Daten berechnet, und es kann ein geschatzter Kurs erhalten werden auf der Basis der Daten, die gewichtet bzw. bewertet worden sind. Aus diesem geschätzten Kurs und den Entfernungsdaten des Radsensors 41 kann dann der geschätzte Standort eines Fahrzeuges berechnet werden. An diesem Punkt ist es eine Sache der Auswahl, ob ein Verfahren der Kartenübereinstimmung verwendet werden kann, welches einen geschätzten Standort mit einer Straßenkarte vergleicht, einen Ubereinstimmungsgrad in Bezug auf die Daten der Straßenkarte auswertet, den geschätzten Standort korrigiert und den aktuellen Standort eines Fahrzeuges auf der Straße wiedergibt (Japanische "kokai" Patentveröffentlichung No. 63- 148115 und 64-53112).
Fig. 4 zeigt die Fahrspur eines Fahrzeuges, die unter Verwendung des vorbeschriebenen Gerätes der Kurserfassung erhalten wurde. Das Fahrzeug startet an einem Punkt A und passiert Eisenbahn-Kreuzungen 51, 52, um dann über Eckpunkte D, E zurück zu dem Punkt A zu gelangen. Bevor und nachdem das Fahrzeug eine Eisenbrücke C passiert, fährt es Schleifen C1 und C2. Die aktuellen Straßen auf der Karte sind durch die ausgezogene Linie L der Fig. 4 angegeben. Die durch das Gerät zur Kurserfassung der vorliegenden Erfindung erhaltene Fahrspur ist mit der gestrichelten Linie L1 angegeben. Die durch die folgende Gleichung (II), bei welcher der Fehler A des Kreiselkompaß-Skalenfaktors nicht berücksichtigt wird, erhaltene Fahrspur ist durch die strichpunktierte Linie L2 angegeben (es wird angemerkt, daß die EP-A-0 451 988 die Gleichung angibt, in welcher die Geräuschkomponente N unberücksichtigt bleibt und die Fehler qo und &epsi;T unabhängig voneinander sind, jedoch ist sie im wesentlichen identisch mit der Gleichung (II)).
qn² = (qo + &epsi;T)²δt² + N²δt (II)
Wie in Fig 4 gezeigt ist, weicht die Fahrspur von der aktuellen Straße an der Eisenbahnkreuzung B1 ab, was jedoch eine Folge eines Fehlers bei dem anfänglichen Kurs ist.
Fig. 5 zeigt den geschätzten Kurs , der aus der vorbeschriebenen Gleichung (I) erhalten wird, bei welcher der Fehler A des Kreiselkompaß-Skalenfaktors berücksichtigt wird, den Kurs auf der Basis des magnetischen Sensors und die Rate der Verwendung von βn (Kalman-Verstärkungsfaktor) der magnetischen Sensordaten. Fig. 6 zeigt den geschätzten Kurs , der von der vorbeschriebenen Gleichung (II) erhalten wird, bei welcher der Fehler A des Kreiselkompaß-Skalenfaktors nicht berücksichtigt wird, den Kurs auf der Basis des magnetischen Sensors und die Rate der Verwendung von βn (Kalman-Verstärkungsfaktor) der magnetischen Sensordaten. Die Abszisse der Fig. 5 gibt die Entfernungen an, die zwischen den Punkten D, E und A der Fig. 4 durch das Fahrzeug zurückgelegt wurden. Gleichartig gibt die Abszisse der Fig. 6 die Entfernungen an, die zwischen den Punkten D, E und A zurückgelegt wurden.
Der Weg des Fahrzeuges entlang der Spur L1 der Fig. 4 wird zuerst in Verbindung mit der Fig. 5 erläutert. Wenn das Fahrzeug über die Schleife C1 fährt, nachdem es den Punkt D erreicht hat, wiederholt dann der geschätzte Kurs A zweimalig einen Wechsel nach 180º von -180º. Der geschätzte Kurs ändert sich also um 360º entlang der Schleife C1 Wenn das Fahrzeug die Eisenbrücke C überfährt, dann wird die Geräuschkomponente etwas erhöht. Wenn das Fahrzeug über die nächste Schleife C2 fährt, dann wiederholt der geschätzte Kurs zweimal einen Wechsel nach 180º von -180º. An dem Punkt F erfährt das Fahrzeug eine äußere Geräuschbeeinflussung. Nachdem das Fahrzeug die Ecke E angefahren hat, ändert sich die Richtung des Fahrzeuges etwa rechtwinklig, sodaß eine konstante Änderung in dem geschätzten Kurs auftritt.
Der Unterschied zwischen den Spuren L1 und L2 wird nachfolgend in Verbindung mit der Fig. 6 erläutert. Im vergleich mit Fig. 5 besteht der Unterschied darin, daß der geschätzte Kurs nach dem Punkt E unterschiedlich ist, die Rate der Verwendung von βn des magnetischen Sensors niedrig ist und ein Unterschied zwischen dem Kurs des magnetischen Sensors und des geschätzten Kurses groß ist.
Der Grund dafür, daß die Rate der Verwendung von n niedrig ist, kann wie folgt betrachtet werden. Wenn die Gleichung (II) verwendet wird, dann wird der Fehler A des Kreiselkompaß-Skalenfaktors nicht berücksichtigt, sodaß in dem Kreiselkompaß-Ausgang enthaltene Fehler als kleiner ausgewertet werden im Vergleich zu tatsächlichen Fehlern. Da die Zuverlässigkeit des Kreiselkompaß-Ausganges höher ausgewertet wird als die tatsächliche Zuverlässigkeit, wird daher die Rate der Verwendung des magnetischen Sensorausganges verringert. Aus diesem Grund wird der Unterschied zwischen dem Kurs des magnetischen Sensors und dem geschätzten Kurs groß. Wenn die Gleichung (I) verwendet wird, dann wird jedoch der Fehler A des Kreiselkompaß-Skalenfaktors berücksichtigt, sodaß die Zuverlässigkeit bei dem Kreiselkompaß- Ausgang nicht überschätzt wird. Die Rate der Verwendung von βn des magnetischen Sensors wird daher höher. Als ein Ergebnis der Zuverlässigkeit bei der korrekten Auswertung des Kreiselkompaß-Ausganges wird daher der Unterschied zwischen dem Kurs des magnetischen Sensors und dem geschätzten Kurs kleiner, und der geschätzte Kurs des Fahrzeuges wird nach dem Punkt E genauer als derjenige, der durch die Gleichung (II) erhalten wird. Dies wird durch die Tatsache klar, daß in Fig. 4 die Spur L1 zwischen den Punkten E und A parallel zu der aktuellen Straße L verläuft. Wenn die Zuverlässigkeit bei dem Kreiselkompaß-Ausgang ausgewertet wird, kann daher die Genauigkeit bei dem erfaßten Kurs beträchtlich vergrößert werden durch eine Berücksichtigung des Kreiselkompaß-Skalenfaktorfehlers A.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, können verschiedene Änderungen und Anpassungen davon für die Fachleute auf dem vorliegenden Gebiet augenfällig erscheinen. So kann bspw. die Geräuschkomponente, die in er Gleichung (I) enthalten ist, unberücksichtigt bleiben.

Claims

1. Verfahren zur Erfassung des Kurses eines sich bewegenden Körpers von den Ausgängen eines magnetischen Sensors (42) und eines Kreiselkompasses (43), bestehend aus den Stufen:

(a) stichprobenmäßige Erfassung des Ausgangs (δ G) des Kreiselkompasses (43) in regelmaßigen Abständen und Schätzung der Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswerte (so) auf der Basis der erfaßten Ausgänge des Kreiselkompasses im angehaltenen Zustand des sich bewegenden Körpers;

(b) Berechnung eines Dispersionswertes (qo) der Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswerte (Bo);

(c) Berechnung eines aktuellen Fehlers (qn²), der in dem Ausgang des Kreiselkompasses (43) enthalten ist, aus dem Dispersionswert (qo) der Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswerte, einer zuvor berechneten Änderungsrate (&epsi;) der Zeit des Dispersionswertes der Vorspannungs- bzw. Vormagnetisierungswerte, multipliziert mit der Zeit (T), die von dem Bewegungsbeginn des sich bewegenden Körpers bis zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt vergangen ist, und dem Ausgang (δ G) des Kreiselkompasses (43), multipliziert mit einem Skalenfaktor (A) entsprechend einem bekannten Verhältnis eines aus dem Ausgang des Kreiselkompasses (43) gemessenen Drehwinkels und einem aktuellen Drehwinkel;

(d) Berechnung eines Magnetisierungsgrades (Mn) des sich bewegenden Körpers auf der Basis der Ausgänge des magnetischen Sensors (42) und des Kreiselkompasses (43) zu jedem Zeitpunkt, in welchem der sich bewegende Körper wendet, und Berechnung eines Dispersionswertes (Xn²) des Magnetisierungsgrades;

(e) Berechnung einer Änderung (δMn) zwischen dem zuletzt berechneten Magnetisierungsgrad des sich bewegenden Körpers und dem zuvor berechneten Magnetisierungsgrad des sich bewegenden Körpers sowie Berechnung des Dispersionswertes (Yn²) der berechneten Änderungen des Magnetisierungsgrades;

(f) Schätzung eines aktuellen Magnetisierungsgrades (un) des sich bewegenden Körpers und eines Fehlers (uvn²) des gegenwärtigen Magnetisierungsgrades aus dem Magnetisierungsgrad (Mn) des sich bewegenden Körpers und dem in der Stufe (d) berechneten Dispersionswert (Xn²) des Magnetisierungsgrades sowie aus der Änderung (δMn) des Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers und dem Dispersionswert (Yn²) der in der Stufe (e) berechneten Änderung des Magnetisierungsgrades;

(g) Berechnung eines Unterschiedes (τn) zwischen den Kursdaten ( Hn) des magnetischen Sensors (42) und den Kursdaten, von dem Ausgang des Kreiselkompasses (43) erhaltenen Kursdaten und seiner Dispersion (τn²);

(h) Berechnung eines in dem Kursdatenausgang ( H) des magnetischen Sensors (42) enthaltenen Fehlers (rn²) der aus der Dispersion (τn²) in dem Unterschied zwischen den Kursdaten des magnetischen Sensors (42) und den von dem Ausgang des Kreiselkompasses (43) erhaltenen Kursdaten sowie aus dem Fehler (uvn²) des aktuellen Magnetisierungsgrades des sich bewegenden Körpers;

(i) Berechnung eines Kalman-Filter-Verstärkungsfaktors (βn) aus dem in der Stufe (c) berechneten Fehler (qn²) in dem Ausgang des Kreiselkompasses (43), und aus dem in der Stufe (h) berechneten Fehler (rn²) des Kursdatenausgangs des magnetischen Sensors (42) wobei die Fehler die Zuverlässigkeit der betreffenden Ausgangsdaten darstellen; und

(j) Berechnung eines aktuellen geschätzten Kurses ( n) des sich bewegenden Körpers durch eine Verarbeitung der aus dem Ausgang des Kreiselkompasses berechneten Kursdaten mit einer Bewertungsverarbeitung auf der Basis des Kalman-Filter-Verstärkungsfaktors (βn)

2. Verfahren zur Berechnung des Kurses nach Anspruch 1, bei welchem der sich bewegende Körper ein Fahrzeug ist.