JPH0553209B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0553209B2 JPH0553209B2 JP3289886A JP3289886A JPH0553209B2 JP H0553209 B2 JPH0553209 B2 JP H0553209B2 JP 3289886 A JP3289886 A JP 3289886A JP 3289886 A JP3289886 A JP 3289886A JP H0553209 B2 JPH0553209 B2 JP H0553209B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- geomagnetic sensor
- magnetization
- calculates
- vehicle body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、電波航法装置と地磁気センサとの
ハイブリツド航法装置に関し、特に地磁気センサ
に対する車体着磁補正機能を備えたハイブリツド
航法装置に関する。
ハイブリツド航法装置に関し、特に地磁気センサ
に対する車体着磁補正機能を備えたハイブリツド
航法装置に関する。
一般に、車両が走行しているときには車体に着
磁が起こる。そのため地磁気センサの航法装置を
備えた車両の場合には、車体着磁が地磁気センサ
に影響を及ぼし、正確な測位ができなくなる問題
がある。そこで従来から、地磁気センサに対する
車体着磁補正ついて特開昭58−48811号公報にお
いて車体着磁補正技術が開示されている。この従
来の車体着磁補正技術は、車両に円旋回を行なわ
せ、地磁気センサ出力の中心座標を検出し、車体
着磁の影響を除去するものである。
磁が起こる。そのため地磁気センサの航法装置を
備えた車両の場合には、車体着磁が地磁気センサ
に影響を及ぼし、正確な測位ができなくなる問題
がある。そこで従来から、地磁気センサに対する
車体着磁補正ついて特開昭58−48811号公報にお
いて車体着磁補正技術が開示されている。この従
来の車体着磁補正技術は、車両に円旋回を行なわ
せ、地磁気センサ出力の中心座標を検出し、車体
着磁の影響を除去するものである。
ところが、このような従来の車体着磁補正技術
の場合には、車体の方位データを１旋回サンプリ
ングしないと補正できず、通常の走行で１旋回分
のデータをサンプリングするには、サンプリング
を開始してから終了まで相当の時間と距離を要す
ることが予想され、サンプリング途中で車体着磁
状態に変化が生じ、正しい補正が行なえなくなる
問題があつた。また円旋回データによる補正は、
外乱による補正値誤差を少くするために、通常予
想されるデータ範囲以外のデータは削除するよう
にしているため、車体着磁に大きな変化が生じた
場合には補正できなくなつてしまう問題もあつ
た。
の場合には、車体の方位データを１旋回サンプリ
ングしないと補正できず、通常の走行で１旋回分
のデータをサンプリングするには、サンプリング
を開始してから終了まで相当の時間と距離を要す
ることが予想され、サンプリング途中で車体着磁
状態に変化が生じ、正しい補正が行なえなくなる
問題があつた。また円旋回データによる補正は、
外乱による補正値誤差を少くするために、通常予
想されるデータ範囲以外のデータは削除するよう
にしているため、車体着磁に大きな変化が生じた
場合には補正できなくなつてしまう問題もあつ
た。
この発明は、このような従来の問題に鑑みて成
されたものであつて、電波航法演算部により車両
の進行方位を求め、この進行方位により地磁気セ
ンサの車体着磁補正を行ない、地磁気センサによ
る進行方位の正確な指示ができるようにしたハイ
ブリツド航法装置を提供することも目的とする。
されたものであつて、電波航法演算部により車両
の進行方位を求め、この進行方位により地磁気セ
ンサの車体着磁補正を行ない、地磁気センサによ
る進行方位の正確な指示ができるようにしたハイ
ブリツド航法装置を提供することも目的とする。
この発明は第１図に示すように、航法用電波を
受信し、車両の位置を算出する電波航法演算部
と、磁界を検出する地磁気センサ部と、車両が移
動した距離を検出する距離センサ部と、車両の相
対的な位置を算出する相対位置演算部を有するハ
イブリツド航法装置であつて、前記電波航法演算
部で算出した車両の位置から求めた車両の進行方
位と前記地磁気センサ部で求めた磁界及び、あら
かじめ定めておいた磁界の水平成分の大きさとか
ら車体着磁量を算出し、この車体着磁量を相対位
置演算部に送る着磁補正演算部を備えて成ること
を特徴とするハイブリツド航法装置を要旨とする
ものである。
受信し、車両の位置を算出する電波航法演算部
と、磁界を検出する地磁気センサ部と、車両が移
動した距離を検出する距離センサ部と、車両の相
対的な位置を算出する相対位置演算部を有するハ
イブリツド航法装置であつて、前記電波航法演算
部で算出した車両の位置から求めた車両の進行方
位と前記地磁気センサ部で求めた磁界及び、あら
かじめ定めておいた磁界の水平成分の大きさとか
ら車体着磁量を算出し、この車体着磁量を相対位
置演算部に送る着磁補正演算部を備えて成ること
を特徴とするハイブリツド航法装置を要旨とする
ものである。
以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説す
る。第２図はこの発明の一実施例を示しており、
地磁気の水平成分を車両方向によつてＸ，Y2つ
の電圧に変換する地磁気センサ１と、車両が一定
距離移動する毎に信号を発生する距離センサ２、
前記地磁気センサ１からのＸ，Ｙデータから進行
方位を求め、この進行方位と距離センサ２からの
距離データとに基づき車両の相対位置を算出する
相対位置演算回路３を備えている。またGPS衛
星の電波を受信して車両の絶対位置を演算する
GPS位置演算回路４、及びこのGPS位置演算回
路４からの進行方位データと地磁気センサ１から
の磁気データと、あらかじめ設定されている地磁
気磁界の水平成分の大きさとに基づき車体着磁量
を演算し、相対位置演算回路３に与える着磁補正
演算回路５を備えている。
る。第２図はこの発明の一実施例を示しており、
地磁気の水平成分を車両方向によつてＸ，Y2つ
の電圧に変換する地磁気センサ１と、車両が一定
距離移動する毎に信号を発生する距離センサ２、
前記地磁気センサ１からのＸ，Ｙデータから進行
方位を求め、この進行方位と距離センサ２からの
距離データとに基づき車両の相対位置を算出する
相対位置演算回路３を備えている。またGPS衛
星の電波を受信して車両の絶対位置を演算する
GPS位置演算回路４、及びこのGPS位置演算回
路４からの進行方位データと地磁気センサ１から
の磁気データと、あらかじめ設定されている地磁
気磁界の水平成分の大きさとに基づき車体着磁量
を演算し、相対位置演算回路３に与える着磁補正
演算回路５を備えている。
上記構成のハイブリツド航法装置の動作につい
て次に説明する。地磁気センサ１はリングコアを
有する磁界ベクトル検出器で成るものであつて、
地磁気の磁界を車両の向きによつてＸ，Y2方向
の電圧に分けて出力する。そこで車両が一回旋回
するときのＸ，Ｙ電圧は、第３図に示すように円
を描く。この円中心点Ｑ＝（X0，Y0）は、車体着
磁があつた場合には基準点Ｏに対しずれた位置と
なる。そして、車両の進行方位は、地磁気センサ
１の出力がP1＝（X1，Y1）とするとき、ベクトル
QP1とＹ軸が成す各θ1となる。
て次に説明する。地磁気センサ１はリングコアを
有する磁界ベクトル検出器で成るものであつて、
地磁気の磁界を車両の向きによつてＸ，Y2方向
の電圧に分けて出力する。そこで車両が一回旋回
するときのＸ，Ｙ電圧は、第３図に示すように円
を描く。この円中心点Ｑ＝（X0，Y0）は、車体着
磁があつた場合には基準点Ｏに対しずれた位置と
なる。そして、車両の進行方位は、地磁気センサ
１の出力がP1＝（X1，Y1）とするとき、ベクトル
QP1とＹ軸が成す各θ1となる。
相対位置演算回路３では、この進行方位を表わ
すベクトルQP1を算出し、距離センサ２の距離信
号と乗算して相対位置を決定する。−ステツプ11
−13。
すベクトルQP1を算出し、距離センサ２の距離信
号と乗算して相対位置を決定する。−ステツプ11
−13。
ところが車体着磁量が変化して中心点がQ′に
ずれてしまうと、同じ地磁気センサ１からの出力
P1＝（X1，Y1）があつても、車両の進行方位は
θ1′になつてしまう。このため常に、正しい中心
点座標を検出し、中心点座標がずれていれば、そ
の補正をする必要がある。
ずれてしまうと、同じ地磁気センサ１からの出力
P1＝（X1，Y1）があつても、車両の進行方位は
θ1′になつてしまう。このため常に、正しい中心
点座標を検出し、中心点座標がずれていれば、そ
の補正をする必要がある。
一方、GPS位置演算回路４では、GPS衛星の
電波を受信し、絶対位置測定を行なう。しかしこ
のGPS位置演算回路４による測位では、車両と
衛星との間に遮蔽物があると衛星電波が受信でき
ず、測位できなくなつてしまう。そのために、
GPS航法による測位が不可能な場合には、地磁
気センサによる測位補間する必要があり、地磁気
センサ１がGPS位置演算回路４とともに用いら
れているのである。
電波を受信し、絶対位置測定を行なう。しかしこ
のGPS位置演算回路４による測位では、車両と
衛星との間に遮蔽物があると衛星電波が受信でき
ず、測位できなくなつてしまう。そのために、
GPS航法による測位が不可能な場合には、地磁
気センサによる測位補間する必要があり、地磁気
センサ１がGPS位置演算回路４とともに用いら
れているのである。
GPS位置演算回路４では、測位精度がよくし
かも測位演算間隔が短くできるため、第４図に示
すようにある地点Ａにおける測位結果と、隣接地
点A′における測位結果とより車両の進行方位θA
を算出する−ステツプ14，15。
かも測位演算間隔が短くできるため、第４図に示
すようにある地点Ａにおける測位結果と、隣接地
点A′における測位結果とより車両の進行方位θA
を算出する−ステツプ14，15。
着磁補正演算回路５においては、地磁気センサ
１からの磁界データ出力PA＝（XA，YA）を取込
み（ステツプ12，18）、同時にGPS位置演算回路
４からの進行方位データθAを取込み（ステツプ
16，19）、第５図に示すように進行方位直線lAを
算出する。さらにこの着磁補正演算回路５には、
地磁気による磁界の大きさがあらかじめ一定（約
300mG）なので、その磁界の大きさが与えられ
ており、測位直線lAにおける磁界PA＝（XA，YA）
から300mG分だけ離れた点Ｑ＝（X0，Y0）を求
め、この点を中心点座標とする−ステツプ20，
21。
１からの磁界データ出力PA＝（XA，YA）を取込
み（ステツプ12，18）、同時にGPS位置演算回路
４からの進行方位データθAを取込み（ステツプ
16，19）、第５図に示すように進行方位直線lAを
算出する。さらにこの着磁補正演算回路５には、
地磁気による磁界の大きさがあらかじめ一定（約
300mG）なので、その磁界の大きさが与えられ
ており、測位直線lAにおける磁界PA＝（XA，YA）
から300mG分だけ離れた点Ｑ＝（X0，Y0）を求
め、この点を中心点座標とする−ステツプ20，
21。
このようにして着磁補正演算回路５において得
られた中心点座標Ｑ＝（X0，Y0）の情報は、相対
位置演算回路３に与えられる。
られた中心点座標Ｑ＝（X0，Y0）の情報は、相対
位置演算回路３に与えられる。
相対位置演算回路３では、この中心点座標９を
用いて地磁気センサ１から与えられる磁界電圧Ｑ
＝（Ｘ，Ｙ）に対し、ベクトルQP→を求め、こ
の進行方位ベクトルQP→に対し距離センサ２から
の距離信号を乗算し、相対位置を求めるのであ
る。
用いて地磁気センサ１から与えられる磁界電圧Ｑ
＝（Ｘ，Ｙ）に対し、ベクトルQP→を求め、こ
の進行方位ベクトルQP→に対し距離センサ２から
の距離信号を乗算し、相対位置を求めるのであ
る。
なお、この車体着磁による補正演算は、車両走
行中定期的に行なうことができる。
行中定期的に行なうことができる。
この場合、Ａ点からA′点まで走行する間に車
両の進行方位が変わると、地磁気センサ１の出力
も変わつてしまい、正確な補正が行なえないと思
われる場合は車両の操舵角センサー等を用いて直
線走行状態か否かを判別して直線走行状態でない
ときは補正を行なわないようにしても良い。
両の進行方位が変わると、地磁気センサ１の出力
も変わつてしまい、正確な補正が行なえないと思
われる場合は車両の操舵角センサー等を用いて直
線走行状態か否かを判別して直線走行状態でない
ときは補正を行なわないようにしても良い。
また上記実施例の場合、電波航法演算部として
GPS位置演算回路４を用いたが、これに限定さ
れることはなく、例えばLORAN、オメガ等の他
の電波航法演算装置を用いても勿論よいものであ
る。更に地磁気センサ１の出力円の半径を
300mGとしが、これは地球の各地域において若
干異なるものであり、更に北極付近と赤道付近と
では地磁気の磁界の水平成分の大きさが大きく異
なるため、車両を使用する地域にあつた値を選択
する必要がある。
GPS位置演算回路４を用いたが、これに限定さ
れることはなく、例えばLORAN、オメガ等の他
の電波航法演算装置を用いても勿論よいものであ
る。更に地磁気センサ１の出力円の半径を
300mGとしが、これは地球の各地域において若
干異なるものであり、更に北極付近と赤道付近と
では地磁気の磁界の水平成分の大きさが大きく異
なるため、車両を使用する地域にあつた値を選択
する必要がある。
この発明は、電波航法演算部で求めた車両の進
行方位と、その時の地磁気センサの出力電圧及び
地磁気による磁界の水平成分の大きさから磁界出
力の中心点座標を求め、車体着磁補正を行なうも
のである。従つて、従来のように地磁気センサの
出力電圧の中心点座標を求めるため車両を実際に
一旋回させるか又は一旋回するまで待つ必要がな
く、少ないデータによつて短時間で車体着磁の補
正が行なえる利点がある。更に、車体着磁量に時
間的に急激な変化があつた場場合でも容易に車体
着磁補正量の変更が可能である。
行方位と、その時の地磁気センサの出力電圧及び
地磁気による磁界の水平成分の大きさから磁界出
力の中心点座標を求め、車体着磁補正を行なうも
のである。従つて、従来のように地磁気センサの
出力電圧の中心点座標を求めるため車両を実際に
一旋回させるか又は一旋回するまで待つ必要がな
く、少ないデータによつて短時間で車体着磁の補
正が行なえる利点がある。更に、車体着磁量に時
間的に急激な変化があつた場場合でも容易に車体
着磁補正量の変更が可能である。
第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図は
この発明の一実施例の回路ブロツク図、第３図は
地磁気センサに対する車体着磁の影響を示す図、
第４図はGPS位置演算回路による進行方位決定
動作を説明する図、第５図は上記実施例の着磁補
正演算回路による中心点座標を求める動作を説明
する図、第６図は上記実施例の動作を説明するフ
ローチヤートである。 １…地磁気センサ、２…距離センサ、３…相対
位置演算回路、４…GPS位置演算回路、５…着
磁補正演算回路。
この発明の一実施例の回路ブロツク図、第３図は
地磁気センサに対する車体着磁の影響を示す図、
第４図はGPS位置演算回路による進行方位決定
動作を説明する図、第５図は上記実施例の着磁補
正演算回路による中心点座標を求める動作を説明
する図、第６図は上記実施例の動作を説明するフ
ローチヤートである。 １…地磁気センサ、２…距離センサ、３…相対
位置演算回路、４…GPS位置演算回路、５…着
磁補正演算回路。
Claims (1)
- １ 航法用電波を受信し、車両の位置を算出する
電波航法演算部と、磁界を検出する地磁気センサ
部と、車両が移動した距離を検出する距離センサ
部と、車両の相対的な位置を算出する相対位置演
算部を有するハイブリツド航法装置であつて、前
記電波航法演算部で算出した車両の位置から求め
た車両の進行方位と前記地磁気センサ部で求めた
磁界及び、あらかじめ定めておいた磁界の水平成
分の大きさから車体着磁量を算出し、この車体着
磁量を相対位置演算部に送る着磁補正演算部を備
えて成ることを特徴とするハイブリツド航法装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289886A JPS62191714A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | ハイブリツド航法装置 |
| US07/015,999 US4743913A (en) | 1986-02-19 | 1987-02-18 | Hybrid navigation system for determining a relative position and direction of a vehicle and method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289886A JPS62191714A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | ハイブリツド航法装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62191714A JPS62191714A (ja) | 1987-08-22 |
| JPH0553209B2 true JPH0553209B2 (ja) | 1993-08-09 |
Family
ID=12371712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3289886A Granted JPS62191714A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | ハイブリツド航法装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62191714A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6466514A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | Bearing detector for moving object |
| JP2580214B2 (ja) * | 1987-12-01 | 1997-02-12 | 三菱電機株式会社 | 移動体用方位検出装置 |
-
1986
- 1986-02-19 JP JP3289886A patent/JPS62191714A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62191714A (ja) | 1987-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |