JPH0395407A - Gyro device - Google Patents
Gyro deviceInfo
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- JPH0395407A JPH0395407A JP23359889A JP23359889A JPH0395407A JP H0395407 A JPH0395407 A JP H0395407A JP 23359889 A JP23359889 A JP 23359889A JP 23359889 A JP23359889 A JP 23359889A JP H0395407 A JPH0395407 A JP H0395407A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野〕
本発明は、例えば自動車等のナビゲーション装置に適用
されるジャイロ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a gyro device applied to a navigation device of, for example, an automobile.
本発明は、例えばナビゲーション装置に適用される角速
度センサを用いたジャイロ装置において、角速度センサ
のドリフト戒分を連続的なデータとして検出し、このド
リフト戒分を角速度センサの出力から減算して角速度デ
ータを得るようにし、正確な角速度データが得られるよ
うにしたものである。The present invention detects the drift command of the angular velocity sensor as continuous data in a gyro device using an angular velocity sensor applied to a navigation device, for example, and subtracts this drift command from the output of the angular velocity sensor to obtain angular velocity data. This makes it possible to obtain accurate angular velocity data.
近年、自動車に搭載させるナビゲーション装置として種
々のものが開発されている。例えば、自車の位置を出発
点からの車の走行方向、走行量等の検出により判別し、
この判別した自車位置の近傍の道路地図をCD RO
M装置の如き大容量記憶装置からの情報に基づいてディ
スプレイ装置に表示させることが考えられる。In recent years, various navigation devices have been developed to be mounted on automobiles. For example, the position of the own vehicle is determined by detecting the direction of travel of the vehicle from the starting point, the amount of travel, etc.
This determined road map in the vicinity of your vehicle's position is stored on a CD RO.
It is conceivable to display information on a display device based on information from a mass storage device such as an M device.
このような自動車用ナビゲーション装置に使用する走行
方向検出装置としては、ジャイロ装置を使用することが
考えられるが、自動車用ナビゲーション装置は比較的安
価に構或させる必要があり、比較的精度の低い安価なジ
ャイロ装置が使用される。It is conceivable to use a gyro device as a driving direction detection device used in such a car navigation system, but a car navigation system needs to be constructed at a relatively low cost. A gyro device is used.
この精度の低いジャイロ装置は、0点ドリフトと称され
る誤差が検出出力に生じる不都合があった。即ち、例え
ば自動車の走行により発生する角速度が第5図Aに示す
状態であったとき、第5図Bに示す如く徐々に増加する
ドリフト戊分が発生し、実際にジャイロ装置の出力とし
ては、第6図Aに示す如くこの角速度データにドリフト
成分が重畳されたものになってしまう。This low-accuracy gyro device has the disadvantage that an error called 0-point drift occurs in the detection output. That is, for example, when the angular velocity generated by the running of a car is in the state shown in FIG. 5A, a drift component that gradually increases as shown in FIG. 5B occurs, and the actual output of the gyro device is as follows. As shown in FIG. 6A, a drift component is superimposed on this angular velocity data.
このため、トリフト成分を検出出力から除去する必要が
あるが、検出出力がドリフl−1分だけになるのは自動
車が停止しているときだけであり、交差点等で自動車が
一時的に停止したときに、このドリフ1・戒分を検出し
てオフセットをOにするようにしていた。例えば、自動
車が走行を開始してからjl+ t2の時点(第6図
A参照)で一時停止したとすると、第6図Bに示す如く
このt1及びt2で検出出力を0にリセソl・させるこ
とで、自動車が一時停止する毎にドリフトIffl分が
除去されドリフト威分の蓄積がなくなる。For this reason, it is necessary to remove the drift component from the detection output, but the detection output becomes only the drift l-1 minutes only when the car is stopped, and when the car is temporarily stopped at an intersection etc. Sometimes, the offset was set to O by detecting this Drift 1/Kibun. For example, if the car stops temporarily at jl+t2 (see Figure 6A) after it starts running, the detection output can be reset to 0 at t1 and t2 as shown in Figure 6B. Then, each time the car temporarily stops, the drift Iffl is removed and the drift weight is no longer accumulated.
ところが、このように停止時にドリフト成分の除去を行
っても、走行開始から停止するまでの間には依然として
ドリフI−戒分が蓄積し、この第6図Bに示す検出デー
タと第5図Aに示す実際の走行状態による本来の角速度
データとには違いが発生する。However, even if the drift component is removed at the time of stopping in this way, the drift I-Kibun still accumulates between the start of running and the time of stopping, and the detected data shown in Fig. 6B and Fig. 5A There is a difference between the actual angular velocity data shown in the actual driving conditions and the original angular velocity data.
本発明はかかる点に鑑み、ドリフ1・成分を除去して良
好な方向検出が行えるようにすることを目的とする。In view of this point, it is an object of the present invention to remove the Drift 1 component to enable good direction detection.
[課題を解決するための手段〕
本発明のジャイロ装置は、例えば第1図に示す如く、移
動体の移動方向を角速度センサ(11)の出力に基づい
て検出するジャイロ装置において、角速度センサ(11
)のドリフト成分を連続的なデータとして近似的に検出
し、このトリフI−戒分を角速度センサ(11)の出力
から減算器(17)で減算して角速度データを得るよう
にしたものである。[Means for Solving the Problem] As shown in FIG. 1, for example, a gyro device of the present invention detects the moving direction of a moving body based on the output of an angular velocity sensor (11).
) is approximately detected as continuous data, and this trifle I-command is subtracted from the output of the angular velocity sensor (11) by a subtracter (17) to obtain angular velocity data. .
(作用〕
この構戒によると、連続的にドリフ1・戒分が角速度セ
ンサの出力から減算され、ほとんどドリフト成分のない
角速度データが得られ、この角速度データに基づいて正
確な方向検出が行える。(Operation) According to this structure, the drift 1 and the predetermined value are continuously subtracted from the output of the angular velocity sensor, angular velocity data with almost no drift component is obtained, and accurate direction detection can be performed based on this angular velocity data.
(実施例]
以下、本発明のジャイロ装置の一実施例を、第1図〜第
3図を参照して説明する。(Embodiment) Hereinafter, one embodiment of the gyro device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
本例においては、自動車用のナビゲーション装置に適用
したもので、第1図に示す如く構戊ずる。In this example, the present invention is applied to a navigation system for an automobile, and the structure is as shown in FIG.
この第1図において、(10)はジャイロ装置全体を示
し、このジャイロ装置は自動車に搭載され、角速度セン
サ(11)の出力に基づいて角速度データを検出する。In FIG. 1, (10) indicates the entire gyro device, which is mounted on an automobile and detects angular velocity data based on the output of an angular velocity sensor (11).
即ち、角速度センサ (11)の出力を、メモリ(12
)に供給して記憶させると共に、ザンブル・ホールド回
路(13)を介してメモリ(14)に記憶させる。この
場合、サンプル・ホールド回路(13)でのサンプリン
グタイミングは、自動車の停止状態を検出する停止検出
回路(15)により制御され、停止検出回路(15)が
自動車の停止状態を検出すると、サンプリング制御信号
をサンプル・ホールド回路(13)に供給し、このサン
プリング制御信号の供給で角速度センサ(11)の出力
をサンプリングしてメモリ(14)に供給する。そして
、メモリ(14)の出力信号を近似推定回路(16)に
供給する。この近似推定回路(16)は、メモリ(14
)に記憶された停止時のセンサ出力を補関して、連続的
なデータに近似すると共に変化量を推定する回路で、本
例においてはそれぞれの停止時のセンサ出力の間を、直
線で結んで補間ずる。また、補間したデータを基に、以
後のデータの変化量を推定する。この近似推定回路(1
5)で停止時のセンサ出力より近似推定したデータを、
ドリフトデータとする。That is, the output of the angular velocity sensor (11) is stored in the memory (12).
) and stored in the memory (14) via the Zumble/Hold circuit (13). In this case, the sampling timing in the sample/hold circuit (13) is controlled by a stop detection circuit (15) that detects the stopped state of the vehicle, and when the stop detection circuit (15) detects the stopped state of the vehicle, the sampling timing is The signal is supplied to a sample and hold circuit (13), and by supplying this sampling control signal, the output of the angular velocity sensor (11) is sampled and supplied to a memory (14). Then, the output signal of the memory (14) is supplied to the approximate estimation circuit (16). This approximate estimation circuit (16) is connected to a memory (14).
) is a circuit that approximates continuous data and estimates the amount of change by interpolating the sensor output at the time of stop stored in Interpolation is wrong. Also, based on the interpolated data, the amount of subsequent change in data is estimated. This approximate estimation circuit (1
The data approximated from the sensor output when stopped in 5) is
Use it as drift data.
そして、メモリ(12)に一旦記憶された角速度センザ
(11)の出力を減算器(l7)に供給すると共に、近
似推定回路(16)が近似推定したデータを減算器(1
7)に供給し、角速度センサ(11)が検出した角速度
データから近似推定したドリフトデータを減算し、減算
出力をジャイロ装置(10)の角速度データ検出出力と
して積分回路(21)に供給する。Then, the output of the angular velocity sensor (11) temporarily stored in the memory (12) is supplied to the subtracter (l7), and the data approximately estimated by the approximate estimation circuit (16) is supplied to the subtracter (1).
7), the approximate estimated drift data is subtracted from the angular velocity data detected by the angular velocity sensor (11), and the subtracted output is supplied to the integrating circuit (21) as the angular velocity data detection output of the gyro device (10).
そして、積分回路(21)は、ジャイロ装置(10)か
ら供給される角速度データを積分して走行方向を検出す
る。即ち、出発点での走行方向が判別できれば、この出
発点での走行方向を角速度データの積分により修正する
ことで、現在の走行方向が検出できる。そして、積分回
路(21)が出力する走行方向データを現在位置検出回
路(22)に供給し、さらに距離センサ(23)が検出
した自動車の走行距離データを現在位置検出回路(22
)に供給する。このようにすることで、現在位置検出回
路(22)は自動車の現在の座標位置を検出することが
でき、ディスプレイ装置(24)に検出した座標位置に
基づいた表示データを供給することで、ディスプレイ装
置(24)の画面に道路地図等と共に現在位置が表示さ
れる。The integrating circuit (21) then integrates the angular velocity data supplied from the gyro device (10) to detect the running direction. That is, if the running direction at the starting point can be determined, the current running direction can be detected by correcting the running direction at the starting point by integrating the angular velocity data. Then, the driving direction data outputted by the integrating circuit (21) is supplied to the current position detection circuit (22), and furthermore, the driving distance data of the car detected by the distance sensor (23) is supplied to the current position detection circuit (22).
). By doing so, the current position detection circuit (22) can detect the current coordinate position of the automobile, and by supplying display data based on the detected coordinate position to the display device (24), the display device (24) can display data based on the detected coordinate position. The current location is displayed on the screen of the device (24) along with a road map and the like.
次に、このナビゲーション装置が搭載された自動車の位
置検出を行う際の動作について説明すると、現在位置検
出回路(22)は積分回路(21)から供給される走行
方向データ及び距離センサ(23)から供給される走行
距離データに基づいて、出発点の座標位置を移動させて
常に現在位置を検出する。Next, to explain the operation when detecting the position of a car equipped with this navigation device, the current position detection circuit (22) uses the driving direction data supplied from the integrating circuit (21) and the distance sensor (23). Based on the supplied travel distance data, the coordinate position of the starting point is moved to constantly detect the current position.
ここで、走行方向データはジャイロ装置(10)が出力
する角速度データを積分回路(21)が積分して得たも
ので、この角速度データの検出動作について説明すると
、ジャイロ装置(10〉の角速度センザ(11)が出力
する角速度データにはドリフト成分が含まれている。こ
のドリフト威分が含まれた角速度データとして、例えば
第2図Aに示す如きデータが得られたとする。この角速
度データはそのままメモリ(12〉に連続的なデータと
して記憶されると共に、停止検出回路(15)が自動車
の停止を検出した時点の角速度データが、ザンプル・ホ
ールド回路(14)でサンプリングされてメモリ(l4
)に記憶される。例えば第2図Aの走行データ中のt1
t2及びt3で自動車が停止したとすると、このt+,
tz及びt3の角速度データがメモリ(14)に記憶さ
れる。そして、この5,t2及びt3の角速度データの
補間処理が、近似推定回路(16)で第2図Bに実線で
示す如《行われる。この場合、出発点のデータを「0」
とし、出発点から各停止時毎に直線で結ばれる。また、
各停止時のデータ1+,12・・・・に基づいて、次に
自動車が停止するまでの角速度の変化量を推定する。例
えば、停止時のデータとして1,,12の2点の角速度
が検出できたとき、第3図に示す如く、1.までの角速
度の変化量とt1からt2までの角速度の変化量とに基
づいて、t2以後の角速度Xを推定する。Here, the running direction data is obtained by integrating the angular velocity data output by the gyro device (10) by the integrating circuit (21). The angular velocity data output by (11) includes a drift component.Suppose that the angular velocity data including this drift component is obtained, for example, as shown in Fig. 2A.This angular velocity data can be used as it is. The data is stored as continuous data in the memory (12), and the angular velocity data at the time when the stop detection circuit (15) detects the stop of the vehicle is sampled by the sample/hold circuit (14) and stored in the memory (14).
). For example, t1 in the running data in Figure 2A
If the car stops at t2 and t3, this t+,
The angular velocity data of tz and t3 are stored in the memory (14). Then, interpolation processing of the angular velocity data of 5, t2, and t3 is performed in the approximate estimation circuit (16) as shown by the solid line in FIG. 2B. In this case, the starting point data is set to “0”.
and is connected by a straight line from the starting point at each stop. Also,
Based on data 1+, 12, . . . at each stop, the amount of change in angular velocity until the car stops next time is estimated. For example, when the angular velocities at two points 1, 12 can be detected as data at the time of stopping, as shown in FIG. The angular velocity X after t2 is estimated based on the amount of change in angular velocity up to and the amount of change in angular velocity from t1 to t2.
そして、この近似推定して求めたドリフトデータを、メ
モリ(12)に一旦記憶させた角速度データより減算す
ることで、第2図Cに示す如く、ドリフト成分が除去さ
れた角速度データが得られる。Then, by subtracting the drift data obtained by this approximate estimation from the angular velocity data once stored in the memory (12), angular velocity data from which the drift component has been removed is obtained as shown in FIG. 2C.
この場合、木例においては減算するドリフトデー夕を、
各停止時のデータを上述した近似推定により連続的なデ
ータとしているので、連続的にドリフト成分が除去され
た角速度データが得られ、ドリフト成分が極めて少ない
正確な角速度データがジャイロ装置(10)から出力さ
れる。従って、ジャイロ装置(lO)に組込まれた角速
度センサ(l1)として、ドリフト成分が多く発生する
安価なものを使用しても、正確な角速度データが得られ
、正確な位置検出ができるナビゲーション装置が安価に
構戒できる。In this case, in the tree example, the drift data to be subtracted is
Since the data at each stop is made into continuous data by the above-mentioned approximate estimation, angular velocity data with drift components removed continuously can be obtained, and accurate angular velocity data with extremely low drift components can be obtained from the gyro device (10). Output. Therefore, even if an inexpensive angular velocity sensor (l1) that generates a large amount of drift components is used as the angular velocity sensor (l1) incorporated in the gyro device (lO), accurate angular velocity data can be obtained and a navigation device that can accurately detect the position is possible. It can be maintained cheaply.
なお、上述実施例においては、近似推定回路(16)で
の近似推定を、各データ間を直線で結ぶようにしたが、
多項式による演算処理で2次以上の曲線で結ぶようにし
、第2図Bに破線で示す如くより実際のドリフト成分に
近い値を求めるようにしても良い。このようにすること
て、より精度の高い角速度データが得られる。In the above embodiment, the approximate estimation circuit (16) connects each piece of data with a straight line.
It is also possible to use polynomial arithmetic processing to connect the curves with quadratic or higher order curves, and obtain a value closer to the actual drift component as shown by the broken line in FIG. 2B. By doing so, more accurate angular velocity data can be obtained.
また、上述実施例では車が停止したときのセンサ出力よ
りドリフト成分を検出するようにしたが、ドリフト成分
が比較的遅く変動することを利用して、ドリフト戒分を
抽出するようにしても高い。In addition, in the above embodiment, the drift component is detected from the sensor output when the car stops, but even if the drift component is extracted by taking advantage of the fact that the drift component fluctuates relatively slowly, it will still be expensive. .
即ち、例えば第4図に示す如く、ジャイロ装置(10’
)として、角速度センサ(11)の出力を低域通過フィ
ルタ(l8)に供給し、このフィルタ(18)により高
域威分をカットしてゆっくり変動するドリフト戒分だけ
を抽出し、抽出したドリフト成分をメモリ(19)に記
憶させる。そして、メモリ(19)の出力を減算器(1
7)に供給し、角速度センサ(11)の出力をそのまま
記憶したメモリ(12)の出力からトリフト成分を減算
させる。そして、減算出力をジャイロ装置(10’)の
出力データとして積分回路(21)に供給する。その他
の部分は、第1図例の回路と同様に構或する。That is, for example, as shown in FIG.
), the output of the angular velocity sensor (11) is supplied to a low-pass filter (l8), and this filter (18) cuts off the high-frequency components and extracts only the slowly fluctuating drift components. Store the ingredients in memory (19). Then, the output of the memory (19) is converted to the subtracter (1
7) and subtracts the drift component from the output of the memory (12) which stores the output of the angular velocity sensor (11) as it is. Then, the subtracted output is supplied to the integration circuit (21) as output data of the gyro device (10'). The other parts have the same structure as the circuit in the example shown in FIG.
この第4図例の構或によっても、ドリフト成分が連続的
に検出され、連続的にドリフト戒分が除去された角速度
データが得られる。With the configuration of the example in FIG. 4 as well, drift components are continuously detected and angular velocity data from which drift components are continuously removed can be obtained.
さらにまた、本発明は上述実施例に限らず、その他種々
の構或が取り得ることは勿論である。Furthermore, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can take various other configurations.
従来の検出状態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a conventional detection state.
(10)はジャイロ装置、(11)は角速度センザ、(
l2)+(14)はメモリ、(13)はサンプル・ホー
ルド回路、(15)は停止検出回路、(16)は近似推
定回路である。(10) is a gyro device, (11) is an angular velocity sensor, (
l2)+(14) is a memory, (13) is a sample/hold circuit, (15) is a stop detection circuit, and (16) is an approximate estimation circuit.
〔発明の効果]
本発明のジャイロ装置によると、ドリフト成分が多く発
生する比較的安価な角速度センサを用いて、正確な角速
度データを検出することができ、正確な位置検出等が行
える利益がある。[Effects of the Invention] According to the gyro device of the present invention, accurate angular velocity data can be detected using a relatively inexpensive angular velocity sensor that generates many drift components, and there is an advantage that accurate position detection can be performed. .
Claims (1)
するジャイロ装置において、 上記角速度センサのドリフト成分を連続的なデータとし
て近似的に検出し、該ドリフト成分を上記角速度センサ
の出力から減算して角速度データを得るようにしたジャ
イロ装置。[Claims] A gyro device that detects the moving direction of a moving body based on the output of an angular velocity sensor, which approximately detects a drift component of the angular velocity sensor as continuous data, and uses the drift component as continuous data. A gyro device that obtains angular velocity data by subtracting it from the output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23359889A JPH0395407A (en) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | Gyro device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23359889A JPH0395407A (en) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | Gyro device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0395407A true JPH0395407A (en) | 1991-04-19 |
Family
ID=16957570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23359889A Pending JPH0395407A (en) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | Gyro device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0395407A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5906653A (en) * | 1995-12-01 | 1999-05-25 | Fujitsu Ten Limited | Navigation system and gyroscopic device |
| JP2008247109A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method and apparatus for correcting rate sensor for measuring yaw angular velocity of railway vehicle |
| US9108308B2 (en) | 2011-11-14 | 2015-08-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Switch operation device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS61258109A (en) * | 1985-05-10 | 1986-11-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Gyro error compensating device |
| JPS6413524A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal display device |
-
1989
- 1989-09-08 JP JP23359889A patent/JPH0395407A/en active Pending
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