JPH03189514A - 自動車用ジャイロセンサのドリフト補正方式 - Google Patents
自動車用ジャイロセンサのドリフト補正方式Info
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- JPH03189514A JPH03189514A JP32851089A JP32851089A JPH03189514A JP H03189514 A JPH03189514 A JP H03189514A JP 32851089 A JP32851089 A JP 32851089A JP 32851089 A JP32851089 A JP 32851089A JP H03189514 A JPH03189514 A JP H03189514A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車用のナビゲーション装置に使われるジャ
イロセンサのドリフト補正装置に関するものである。
イロセンサのドリフト補正装置に関するものである。
この種の自動車用のナビゲーション装置には、車の進行
方向の変化を検知するために方位センサ(例えば地磁気
方位センサ)が用いられている。
方向の変化を検知するために方位センサ(例えば地磁気
方位センサ)が用いられている。
しかし、地磁気は0.4ガウス程度と弱いため。
例えば鉄橋、高架橋、鉄道などの場所では外乱を受けや
すく、磁場が乱れて誤差゛を発生しやすい。
すく、磁場が乱れて誤差゛を発生しやすい。
そこで、この外乱を受けにくいジャイロセンサを用いる
ことが検討されている。しかし、このジャイロセンサは
短期間ではよい精度を有するが、環境温度などにより出
力特性が変化しやすい。このため、長時間走行すると、
方位が狂って、直線道路を走行しても大きく弧を描いて
走行したように検知する不都合がある。
ことが検討されている。しかし、このジャイロセンサは
短期間ではよい精度を有するが、環境温度などにより出
力特性が変化しやすい。このため、長時間走行すると、
方位が狂って、直線道路を走行しても大きく弧を描いて
走行したように検知する不都合がある。
この不都合を解決するものとして、従来1例えば特開昭
64−3509号公報に記載の車両位置検出装置は、車
の速度を検知する車速センサを用いて、車の停止状態を
検知し、その停止時のジャイロセンサ出力をドリフトと
して取扱うものである。
64−3509号公報に記載の車両位置検出装置は、車
の速度を検知する車速センサを用いて、車の停止状態を
検知し、その停止時のジャイロセンサ出力をドリフトと
して取扱うものである。
従来の自動車用ジャイロセンサのドリフ1へ補正装置は
以上のように構成されているので、車が比較的頻繁に停
止する場合には効果的であるが、高速道路などを長時間
に渡って走行状態にある場合には、問題が発生する。
以上のように構成されているので、車が比較的頻繁に停
止する場合には効果的であるが、高速道路などを長時間
に渡って走行状態にある場合には、問題が発生する。
すなわち、ジャイロセンサのドリフト量(角速度)は前
述のように、時間、環境温度などの変化に伴い変化する
ため、停止せずに長時間走行状態にあると、ドリフト補
正が効果的にできない。
述のように、時間、環境温度などの変化に伴い変化する
ため、停止せずに長時間走行状態にあると、ドリフト補
正が効果的にできない。
この結果、次第に検知結果に角度のずれが発生すること
になる。
になる。
また、車が駐車場などのターンテーブル上で回転した場
合には、きわめて大きな検知誤差が発生するなどの問題
があった。
合には、きわめて大きな検知誤差が発生するなどの問題
があった。
本発明は上記のような従来の問題点を解消することを課
題になされたものであり、走行中であるか否かにかかわ
らず効果的にジャイロセンサのドリフ1〜補正を行い得
るドラフト補正装置を提供することを目的とする。
題になされたものであり、走行中であるか否かにかかわ
らず効果的にジャイロセンサのドリフ1〜補正を行い得
るドラフト補正装置を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、方位センサの出力
信号あるいは該出力信号より算出される方位の一定時間
内の変化量が一定値以内である場合に、ジャイロセンサ
の出力を入力して推定ドリフト量を算出する演算処理手
段を具備したものである。
信号あるいは該出力信号より算出される方位の一定時間
内の変化量が一定値以内である場合に、ジャイロセンサ
の出力を入力して推定ドリフト量を算出する演算処理手
段を具備したものである。
本発明は方位センサの出力信号あるいは該出力信号より
算出される方位の一定時間内の変化量が一定値以内であ
る場合、ジャイロセンサの出力をドリフトとして取扱う
ことにより、走行中であるか否かにかかわらず、ジャイ
ロセンサのドラフト量の演算を継続することができ、高
精度の計測を可能とする。
算出される方位の一定時間内の変化量が一定値以内であ
る場合、ジャイロセンサの出力をドリフトとして取扱う
ことにより、走行中であるか否かにかかわらず、ジャイ
ロセンサのドラフト量の演算を継続することができ、高
精度の計測を可能とする。
以下に、図面を参照して1本発明の詳細な説明する。第
1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図に
おいて、1は演算処理手段としてのマイクロプロセッサ
(MPU)、2はマイクロプロセッサ1の入力側に設け
たアナログ/ディジタル変換器(ADC)、3は地磁気
方位センサなどの方位センサであり、この方位センサ3
は磁性体でできたコア30に1次コイル38と1組の2
次コイル31.32を直交させて巻付け、この1次コイ
ル38に増幅器33を介して分周器34を接続し、1組
の2次コイル31.32に同期検波器35.36を接続
した構成である。4は車の進行方向が変化する速度(角
速度)に比例した電圧信号Wを出力するジャイロセンサ
である。
1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図に
おいて、1は演算処理手段としてのマイクロプロセッサ
(MPU)、2はマイクロプロセッサ1の入力側に設け
たアナログ/ディジタル変換器(ADC)、3は地磁気
方位センサなどの方位センサであり、この方位センサ3
は磁性体でできたコア30に1次コイル38と1組の2
次コイル31.32を直交させて巻付け、この1次コイ
ル38に増幅器33を介して分周器34を接続し、1組
の2次コイル31.32に同期検波器35.36を接続
した構成である。4は車の進行方向が変化する速度(角
速度)に比例した電圧信号Wを出力するジャイロセンサ
である。
次に動作について説明する。分周器34は発振器37の
出力を2分の1分周し、増幅器33を介して1次コイル
38を駆動する。このため、2次コイル31゜32には
地磁気の方向に応じて、レベルの異なる第2高調波が発
生する。
出力を2分の1分周し、増幅器33を介して1次コイル
38を駆動する。このため、2次コイル31゜32には
地磁気の方向に応じて、レベルの異なる第2高調波が発
生する。
この高調波成分を発振器37の出力を同期検波器35、
36で同期検波すると、例えば第2図に示すように、地
磁気の方位センサによりレベルが変化する一組の直流電
圧■工I Vyが得られる。
36で同期検波すると、例えば第2図に示すように、地
磁気の方位センサによりレベルが変化する一組の直流電
圧■工I Vyが得られる。
この直流電圧V工HVvはサイン、コサインの関係にあ
り、方位角0は次式により求められる。
り、方位角0は次式により求められる。
また、2次コイル31.32の方向により、直流電圧v
XとV、を入れ替えてもよい。
XとV、を入れ替えてもよい。
マイクロプロセッサ1は直流電圧V工t VYをアナロ
グディジタル変換器2を介して読取り、」二記(1)式
を用いて方位角0を計算する。また、マイクロプロセッ
サ1はアナログディジタル変換器2を介して、ジャイロ
センサ4から出力された電圧信号Wの値を読取ることが
できる。
グディジタル変換器2を介して読取り、」二記(1)式
を用いて方位角0を計算する。また、マイクロプロセッ
サ1はアナログディジタル変換器2を介して、ジャイロ
センサ4から出力された電圧信号Wの値を読取ることが
できる。
このジャイロセンサ4からの電圧信号Wは第3図に示す
ように、車の停止時においても時間とともに変化するド
リフト特性を示す。このため、このジャイロセンサ4の
出力を用いて、車の走行軌跡をトレースする場合、方位
に誤差が発生する。
ように、車の停止時においても時間とともに変化するド
リフト特性を示す。このため、このジャイロセンサ4の
出力を用いて、車の走行軌跡をトレースする場合、方位
に誤差が発生する。
そこで、本実施例においては、マイクロプロセッサ1に
おけるソフトウェアにより対策を施している。第4図は
マイクロプロセッサ1の処理のフローチャートを示すも
ので、プログラムがスタートすると、所要の初期化を行
った後、ステップST1において、信号V x 、V
yの値をアナログディジタル変換器2を介して取込む。
おけるソフトウェアにより対策を施している。第4図は
マイクロプロセッサ1の処理のフローチャートを示すも
ので、プログラムがスタートすると、所要の初期化を行
った後、ステップST1において、信号V x 、V
yの値をアナログディジタル変換器2を介して取込む。
つぎにステップST2において、信号■工1 vyをそ
れぞれ基準値VXR,V、、として記憶し、ステップS
T3において、前記(1)式により方位角Oを計算して
地磁気方位MAとして記憶する。
れぞれ基準値VXR,V、、として記憶し、ステップS
T3において、前記(1)式により方位角Oを計算して
地磁気方位MAとして記憶する。
つぎにステップS T 4において、ジャイロ方位(O
A)の初期値として、上記地磁気方位をMAを代入して
記憶し、ステップST5においてタイマ(TIMER)
の値が0であるが否かを判定し、rQJになるまで待つ
。
A)の初期値として、上記地磁気方位をMAを代入して
記憶し、ステップST5においてタイマ(TIMER)
の値が0であるが否かを判定し、rQJになるまで待つ
。
タイマは、ソフ1へタイマでもハードタイマでもかまわ
ない。ここでは、一定値をセットシておくと、一定時間
毎に第5図に示す割込み処理が起動されて、タイマイ直
が[O」になるまでカラン1〜ダウンされる。すなわち
ステップ5T14において、タイマが「0」であるかど
うかが判定され、「o」でなければ、ステップ5T15
でタイマ値を「1」つ減じメインプログラムに戻る。
ない。ここでは、一定値をセットシておくと、一定時間
毎に第5図に示す割込み処理が起動されて、タイマイ直
が[O」になるまでカラン1〜ダウンされる。すなわち
ステップ5T14において、タイマが「0」であるかど
うかが判定され、「o」でなければ、ステップ5T15
でタイマ値を「1」つ減じメインプログラムに戻る。
いずれにしろ、ステップST6以降の処理は一定時間毎
に行われる必要がある。タイマがrQJになると、ステ
ップST6において、一定時間T、をタイマに再セット
する。
に行われる必要がある。タイマがrQJになると、ステ
ップST6において、一定時間T、をタイマに再セット
する。
ステップST7において、方位センサの信号■工yVy
およびジャイロ出力Wをサンプルする。
およびジャイロ出力Wをサンプルする。
ついでステップST8において、信号Vxの値が前回サ
ンプルされた基準値■工、から一定値(D工)以内にあ
るか否かを判定し、否であれば、方位が変化したとして
、ドリフト演算を行わない。
ンプルされた基準値■工、から一定値(D工)以内にあ
るか否かを判定し、否であれば、方位が変化したとして
、ドリフト演算を行わない。
一定値以内であれば、ステップST9において、信号V
工についても基準値VYRに対して一定値り。
工についても基準値VYRに対して一定値り。
以内か判定する。信号V工l VYの値がともに基準値
■工1+VTRに対して一定値(Dx Dv )以内で
あれば、方位があまり変化しなかったとして、ステップ
5TIOにおいてドリフ量WDを推定する演算が行われ
る。
■工1+VTRに対して一定値(Dx Dv )以内で
あれば、方位があまり変化しなかったとして、ステップ
5TIOにおいてドリフ量WDを推定する演算が行われ
る。
上記ドリフと量WDを演算するフローを第6図に示す。
この演算処理は、第7図に示すディジタルフィルタの処
理を実現するものである。第6図。
理を実現するものである。第6図。
第7図において、kは「O」以上「1」以下の定数であ
り、kが大きい程、フィルタの時定数が大きくなり、出
力はゆっくりとした変化に押えられる。2”は遅延を表
す。この遅延景は一定ではなく、第4図のステップ5T
IOが起動される間隔に等しくなる。第6図のステップ
5T16において、中間的な変数AAの計算を行う。す
なわち、入力Wに対して(1−k)を掛ける。ステップ
5T17において、前回のトリフMwoの値に係数kを
掛けたものに変数AAを加えて、新しいドリフ量WL、
とする。一般にドリフNWDは、時間的に速く変化する
ものではなく、ゆっくりとした変化を示す。そこで定数
を0.9以上の大きな値にしておけば、入力に多少の雑
音(測定誤差)があったとしても、十分に除去されて、
精度の高い推定値ドリフト量Waが得られる。第7図は
一次形式のディジタルフィルタであるが、さらに高次の
ものでも同様である。
り、kが大きい程、フィルタの時定数が大きくなり、出
力はゆっくりとした変化に押えられる。2”は遅延を表
す。この遅延景は一定ではなく、第4図のステップ5T
IOが起動される間隔に等しくなる。第6図のステップ
5T16において、中間的な変数AAの計算を行う。す
なわち、入力Wに対して(1−k)を掛ける。ステップ
5T17において、前回のトリフMwoの値に係数kを
掛けたものに変数AAを加えて、新しいドリフ量WL、
とする。一般にドリフNWDは、時間的に速く変化する
ものではなく、ゆっくりとした変化を示す。そこで定数
を0.9以上の大きな値にしておけば、入力に多少の雑
音(測定誤差)があったとしても、十分に除去されて、
精度の高い推定値ドリフト量Waが得られる。第7図は
一次形式のディジタルフィルタであるが、さらに高次の
ものでも同様である。
つぎにステップ5TIIにおいては、計算されたドリフ
トftwDを用いてジャイロ方位GAの更新を次式によ
り行う。
トftwDを用いてジャイロ方位GAの更新を次式によ
り行う。
G A=G A+ (W Wo) ・TPここで
、T、はステップST6で用いた値と同一であり、入力
WからドリフトffiwDを引き、rPを掛けると、角
度変化及が求まり、前回のジャイロ方位GAに加えてジ
ャイロ方位を更新する。
、T、はステップST6で用いた値と同一であり、入力
WからドリフトffiwDを引き、rPを掛けると、角
度変化及が求まり、前回のジャイロ方位GAに加えてジ
ャイロ方位を更新する。
ステップ5T12において地磁気方位(MA)を算出し
、ステップ5T13において、信号■工、Vマの基準値
■工R,VTRを更新して、ステップST5に戻る。
、ステップ5T13において、信号■工、Vマの基準値
■工R,VTRを更新して、ステップST5に戻る。
第8図はマイクロプロセッサ1の他の処理フローチャー
トを示すもので、第4図の処理においては、ドリフト量
演算を開始する条件として、方位センサから出力された
信号V工、Voの変化が一定値以内としたが、第8図の
処理では上記条件として、地磁気方位の変化が、一定値
以内としたものである。
トを示すもので、第4図の処理においては、ドリフト量
演算を開始する条件として、方位センサから出力された
信号V工、Voの変化が一定値以内としたが、第8図の
処理では上記条件として、地磁気方位の変化が、一定値
以内としたものである。
まず、ステップ5T18で、方位センサから出力された
信号V工t Vyをサンプルし、ステップ5T19にお
いて地磁気方位(MA)を算出する。ステップ5T20
においては、上記地磁気方位MAの値を基準値MARと
する。ステップ5T21においては、ジャイロ方位(O
A)の初期化を行う。ステップ5T22ではタイマの値
が「O」になるのを待つ。ステップ5T23においては
、一定時間′rPをタイマにプリセットする。ステップ
5T24においては、信号VX、V、入力Wのサンプル
を行い、ステップ5T25では信号■工I VYの値を
用いて、新しい地磁気方位MAを算出する。
信号V工t Vyをサンプルし、ステップ5T19にお
いて地磁気方位(MA)を算出する。ステップ5T20
においては、上記地磁気方位MAの値を基準値MARと
する。ステップ5T21においては、ジャイロ方位(O
A)の初期化を行う。ステップ5T22ではタイマの値
が「O」になるのを待つ。ステップ5T23においては
、一定時間′rPをタイマにプリセットする。ステップ
5T24においては、信号VX、V、入力Wのサンプル
を行い、ステップ5T25では信号■工I VYの値を
用いて、新しい地磁気方位MAを算出する。
ステップs’rz6において、基準値M A Rからの
差が一定値D2より小かを判定する。小であれば、ステ
ップ5T27において方位の変化が少なかったとして、
ドリフトM (wD)の演算を行う。つぎにステップ5
T28においてジャイロ方位(GA)の更新を行い、ス
テップ5T29において、方位の基準値M A Rを更
新して、ステップ5T22に戻る。
差が一定値D2より小かを判定する。小であれば、ステ
ップ5T27において方位の変化が少なかったとして、
ドリフトM (wD)の演算を行う。つぎにステップ5
T28においてジャイロ方位(GA)の更新を行い、ス
テップ5T29において、方位の基準値M A Rを更
新して、ステップ5T22に戻る。
また、上記ステップ5T26の判定において大であれば
、ステップ5T28に移行してジャイロ方位の更新を行
うものである。
、ステップ5T28に移行してジャイロ方位の更新を行
うものである。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、方位
センサの出力信号あるいは該出力信号より算出される方
位の一定時間内の変化型が一定値以内である場合に、ジ
ャイロセンサの出力を入力して推定ドリフト量を算出す
るように構成したので、車の走行中であるか否かにかか
わらず、ジャイロセンサのドリフ量の演算を継続するこ
とができ、精度の高い計測が=T能となるという効果が
達成される。
センサの出力信号あるいは該出力信号より算出される方
位の一定時間内の変化型が一定値以内である場合に、ジ
ャイロセンサの出力を入力して推定ドリフト量を算出す
るように構成したので、車の走行中であるか否かにかか
わらず、ジャイロセンサのドリフ量の演算を継続するこ
とができ、精度の高い計測が=T能となるという効果が
達成される。
第1図は本発明の一実施例のセンサシステムの構成を示
すブロック図、第2図は方位センサの角度特性を示す波
形図、第3図はジャイロセンサのドリフト特性を説明す
る特性図、第4図はマイクロプロセッサによるドリフト
補正のフローチャート、第5図はタイマ処理を説明する
フローチャート、第6図はドリフト址演算処理を説明す
るフローチャート、第7図は第6図のディジタルフィル
タ処理の内容を説明するブロック図、第8図は他のドリ
フト補正方法を説明するフローチャーi−である。 1・・・マイクロプロセッサ(演算処理手段)、2・・
アナログティジタル変換器、 3・−・方位センサ、 4・・・ジャイロセンサ。 第 1 聞 第 4 (2) 第 図 第 図 第 図
すブロック図、第2図は方位センサの角度特性を示す波
形図、第3図はジャイロセンサのドリフト特性を説明す
る特性図、第4図はマイクロプロセッサによるドリフト
補正のフローチャート、第5図はタイマ処理を説明する
フローチャート、第6図はドリフト址演算処理を説明す
るフローチャート、第7図は第6図のディジタルフィル
タ処理の内容を説明するブロック図、第8図は他のドリ
フト補正方法を説明するフローチャーi−である。 1・・・マイクロプロセッサ(演算処理手段)、2・・
アナログティジタル変換器、 3・−・方位センサ、 4・・・ジャイロセンサ。 第 1 聞 第 4 (2) 第 図 第 図 第 図
Claims (2)
- (1)ドリフト量を出力するジャイロセンサおよび車の
走行方位を検出する方位センサと、 前記方位センサの出力信号あるいは該出力信号より算出
される方位の一定時間内の変化量が一定値以内である場
合に、前記ジャイロセンサの出力を入力して推定ドリフ
ト量を算出する演算処理手段とを備えた自動車用ジャイ
ロセンサのドリフト補正装置。 - (2)前記演算処理手段がディジタルフィルタであるこ
とを特徴とする請求項1記載の自動車用ジャイロセンサ
のドリフト補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1328510A JP2887207B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 自動車用ジャイロセンサのドリフト補正方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1328510A JP2887207B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 自動車用ジャイロセンサのドリフト補正方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03189514A true JPH03189514A (ja) | 1991-08-19 |
| JP2887207B2 JP2887207B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=18211083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1328510A Expired - Lifetime JP2887207B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 自動車用ジャイロセンサのドリフト補正方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2887207B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007088731A1 (ja) | 2006-02-03 | 2007-08-09 | Pioneer Corporation | ナビゲーション装置、その方法、そのプログラム及びその記録媒体 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61181912A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 方位センサ |
| JPS63182519A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 車載用ナビゲ−シヨン装置 |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP1328510A patent/JP2887207B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61181912A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 方位センサ |
| JPS63182519A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 車載用ナビゲ−シヨン装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007088731A1 (ja) | 2006-02-03 | 2007-08-09 | Pioneer Corporation | ナビゲーション装置、その方法、そのプログラム及びその記録媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2887207B2 (ja) | 1999-04-26 |
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