JPS5899714A - 移動体用コ−ス誘導装置 - Google Patents

移動体用コ−ス誘導装置

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JPS5899714A
JPS5899714A JP56197894A JP19789481A JPS5899714A JP S5899714 A JPS5899714 A JP S5899714A JP 56197894 A JP56197894 A JP 56197894A JP 19789481 A JP19789481 A JP 19789481A JP S5899714 A JPS5899714 A JP S5899714A
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moving object
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JP56197894A
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Masashi Fuse
布施 雅志
Takashi Hirochika
広近 隆
Noboru Tsushima
対馬 登
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/38Testing, calibrating, or compensating of compasses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、移動体用コース誘導装置、特に例えば乗用車
などの移動体に搭載されて地磁気の方位を検出する磁気
方位センサとスピード・センサとの出力にもとづいて移
動体の現在位置をディスプレイ上に表示する移動体用コ
ース誘導装置において、上記移動体の現在位置表示機能
に加えて、上記磁気方位センサに検出される方位ベクト
ル信号の絶対値が方位によって異なっていることが検出
された際に警告する機能をそなえた移動体用コース誘導
装置に関するものである。
従来から、磁界の方向を検出する磁気方位センサを用い
て地磁気の方位を検出するーことによって移、動体の走
行方向の方位を検出〜することが考慮されている。そし
−て、例えば乗用車などの移動体に搭載された上記磁気
方位セ゛ンサお工びスピード・センサ、の出力にもとづ
いて上記乗用車の現在位置を抽出し、例えばディスプレ
イ上に上記乗用車の走行軌跡としてプロットさせると共
に、道路地図を上記ディスプレイ上に対応づけ、°上記
プロットが地図上の道路に沿って延びて行くようにして
コースを誘導する移動体用コース誘導装置が開発されつ
つめる。上記磁気方位センサを用いた移動体用コース誘
導装置における基本原理は前述した如く、上記磁気方位
センナによって検出される地磁気の方位にもとづいて上
記移動体の走行方向の方位を知ることにある0従って、
磁気力位センサの検出信号は地磁気の正確な方位情報で
なけれiならない。しかしながら、上記磁気方位センサ
が例えば乗用車などのように鉄板によって構成された車
−柄内に搭載された場合には、車輛を構成する鉄板の帯
磁の影響を受けて、上記磁気方位センサの出力はオフセ
ットがかかること°によって、地磁気の正確な方位を検
出することができない。また、鉄板構造の車輛の形状(
一般に車体の横幅は進行方向長さに比較して小さい)に
もとづく磁來の通り易さに異、方性があるという問題の
ために、上記磁気方位センサの車輛内における搭載位置
または地磁気の入射方向の如何によって、磁気方位セン
サの地磁気に対する検出感度が異なり、そのため、地磁
気の方位を正確に検出することができなくなる。これら
のことを第1図および第2図を参照して具体的に説明す
る。
例えば、第1図(A)に図示されている磁気方位センサ
lK:おいては、リング・コア2に巻回されている励磁
コイル3に周波数fの交流電流を供給することによって
、リング・コア2を飽和・不飽和が繰返されるように交
流励磁する。この状態において、図示の如く、磁界の強
さHeを有する磁界(この場合、地磁気によるもの)が
加えられると、直交する検出コイル4.5に上記磁界の
強さHeに比例した電圧VX、VYが発生する。該発生
電圧即ち上記磁気方位センサlの出力vxおよびvYは
、上記地磁気ベクトルHeのX軸およびY軸成分であっ
て、比例定数をKとすると、次式によって与えられる。
即ち、 そして、上記地磁気の方向に対して磁気方位センサlを
360°回転させたとすると、該磁気方位センサ1の出
力VxとVyとで得られる軌跡は、第1図(B)図示の
如く、 Vx+Vy = (KHe)=  a−・・・−@で与
えられる円4 となる0従って、上記磁気方位センサ1
の出力VxおよびvYによって地磁気の方向即ち磁北方
位を求めることができる0その結果、゛例えば上記磁気
方位センサlのY軸方向を移動体の進行方向に一致させ
るようにすれば、磁北方向に対する移動体の進行方向の
方位を知ることができる。
しかしながら、上記磁気方位センサlが例えば自動車な
どのように鉄板によって構゛成された車輛内に搭載され
た場合には、車輛を構成する鉄板等の残留磁気(車輛組
立時における帯磁によるもの)によって、上記磁気方位
センサlのXLY出力はオフ・セットがかけられること
になる0即ち、第2図図示矢印Hrが上記残留磁気ベク
トルを表わし、該残留磁気ベクトルHrによって上記磁
気方位センサ1のX−Y出力の原点0は図示点0′に変
位してしまう。その結果、地磁気ベクトルHeにもとづ
く上記゛磁気方位センサlの出力(Vx、VY)の軌跡
は第2図図示り、の如くになる0従って、地磁気ベクト
ルHeの方向は図示矢印0’P方向で゛あるにも拘らず
、上記磁気方位センサlの出力によって得られる方位ベ
クトルは、上記残留磁気ベクトルHrと地磁気ベクトル
Heとの合成ベクトル(第2図図示ベクトル0P−)と
な?、正確な地磁気の方向を検出することができない。
また、前述した如く、車輛に対する地磁気の入射角の変
化にもとづき方位、によって磁気方位センt1の磁気検
出感度が異なる。この場合の磁気方位センサlの出力軌
跡は、第1図または第2図に一図示されている軌跡t、
または1t の如き真円とならないで、図示省略したが
楕円となる。更に、磁気方位センサの車輛内における設
置位置による影響は、図示省略したが楕円状軌跡の長袖
がX1Y軸に対して傾斜した軌跡として表われる。
従って、磁気方位センサlの出力に対してオフセット補
正および感度−正を行なうことによって正確な地磁気の
方位情報が得瞥れるようにしている。しかしながら、例
えば走行開始時などに上記の補正を行なったとしても、
例えば直流送電の鉄道踏切り等を通過したりした場合に
車体の帯磁量に変化が生じたり、或は時間の経過によっ
て少しづつ減磁して上記帯磁量に変化が生じることがあ
る。このように、車体の帯磁量が変化すると、初期状態
に行なった上記オフセット補正に狂いが生じる。従って
、−上記帯磁量の変化に気付かずに走行を続けると、走
行軌跡表示に誤差が生じるという問題がある。
本発明は、上記の如き問題を解決することを目的とし、
磁気方位センサの補正後の検出信号の絶対値をモニタし
、該絶対値の方位による変動を検出して該変動値が所定
のレベル以上になった場、合に警告が発せられるように
する−こ左によって、オフセット補正の再補正を行なう
べきタイミングを適切に認知し、正確な走行軌跡表示が
得られるようにする移動体用コース誘導装置を提供する
ことを目的としている。以下図面を参照しつつ説明する
0 第3図は本発明の一実施例ブロック図を示している。図
中の符号lは第1図に対応しており、6はセンナ出力補
正部であって融気方位センサlの出力(xSy)に対し
てオフセット補正および感度補正を行なうもの、7は絶
対値演算部であってセンサ出力補正部6から出力される
補正データ(X+ SY+ )の絶対値を演算するもの
、8Xおよび8Yは絶対値補正部であって上記絶対値演
算部7の出力にもとづいてセンサ出力補正部6からの補
正データX1およびYl に対する補正を行なうもの、
9はスピード・センサであって移動体の単位走行距離例
えば車輪の10回転毎にクロック信号を出力するもの、
10は積算部でおって上記スピード・センサ9からのク
ロック信号に対応して上記絶対値補正部8Xおよび8Y
の出力X2およびY! を積算して出力するもの、ll
は軌跡記憶部であって上記積算部10の出力が順次記憶
されると共に該記憶された内容にもとづいてディスプレ
イ12に移動体の走行軌跡を表示せしめるもの、13は
象限判定部であって上記センサ出力補正部6の出力(X
+ 、Y+ )  の方位ベクトルが第何象限に存在す
るものであるかを判定するもの、14および15はゲー
ト回路、16は分配回路部、17ないし20は第1ない
し第4のシフト・レジスタ、21ないし24は平均値演
算部であって上記シフト・レジスタ17ないし20に格
納されている内容を読出して平均値を演算するもの、2
5は比較回路部であって予め設定され九基準値と上記平
均値演算部21″&いし24の内容とを比較して不一致
の場合に警告信号を出力するものを嚢わしている0 本発明の一実施例を示す第3図において、先づ本発明、
の走行軌跡表示機能について説明する。本願明細書智頭
に述べた如く、磁気方位センサlによって検出された出
力(x、y)はセンサ出力補正部6において′オフセッ
ト補正および感度補正が次式にもとづいて行なわれて補
正データ(X、、Ml)が出力される。即ち、 第(3)弐において、αはXオフセット補正値、bはY
オフセット補正値、c#iX感度補正値、dはY感度補
正値である。
上記センサ出力補正部6から出力される補正データ(X
I 、Yt )  は、絶対値演算部7において演算さ
れて求められた絶対値(r)  にもとづいて絶対値補
正部8Xおよび8Yにおいて次式にもとづく絶対値補正
が行なわれて方位単位ベクトルX、 、Y、が積算部1
0に送られる。戻口ち、積算部10においては、スピー
ド・センサ9がらのクロック信号に対応して上記方位単
位ベクトルX、およびYtが順次積算されて軌跡記憶部
11に順次格納される。そして、該軌跡記憶i11の内
容が読出されて、ディスプレイI2に走行軌跡として表
示される。
次に、本発明における他の機能即ち車体の帯磁量の変動
に伴なうオフセット状態の変化の発生を直ちに警告する
機能について説明する。上記センサ出力補正部6におけ
る補正が正しく行なわれている場合には、該センサ出力
補正部6から出力される補正データ(Xr 、Ys )
  の軌跡は例えば第1図(B)図系の軌跡L1  の
如く直円となる。従って、上記補正データ(Xl、Yl
)によって表わされる方位ベクトルの絶対値(5)はほ
ぼ一定である。しかしながら、本願明細書冒頭に述べた
如く、車体の帯磁量に変化が生じると、第2図に関連し
て説明したオフセット状態の変化が生じて上記補正デー
タ(Xi 、 Yt >  の軌跡は例えば第2図図示
の軌跡t、の如く原点がX−Y軸の原点0に対してずれ
たものになる。即ち、方位によって上記絶対値(2)K
差異が生じる。本発明においてはこのことに着目して、
上記補正データX1、Ylの絶対値((cア+Y、”)
ノ第1ないし第4象限毎の平均値と基準値(第1図(B
)ま゛たは第2図図示矢印・Heに相当するもの)との
不一致を検出して上記オフセット状態の変化が生じたこ
とを警告するようにしている0以下、第3図によって具
体的に説明する。前述した如く、上記補正デーl (X
I 、Y、 >  o絶対値<lYt ”Yt”)  
カ絶対値演算部7において演算されると共に該補正デー
タ(XI 、y、 )  によって表わされる方位ベク
トルが何れの象限に存在するものであるかが象限判定部
13によって判定される。そして、スピード・センサ9
からのクロック信号に同期して上記絶対値(〆X、” 
+Y、” )と象限判定結果とが同時にゲート回路14
お゛よび15を介し分配回路部16に送られる。該分配
回路部16においては、該絶検値(〆X、”+7θ)を
上記象限判定結果にもとづいて第1ないし第40シフト
・レジスタ1−7ないし20に分配する0即ち、該第1
ないし第4のシフト・レジスタ17ないし2−0は予め
上記象限対応に定められてお9、例えば、第1のシフト
・レジスタ □17は第1象限範囲内の劣位ベクトルの
絶対値を格納するもの、第2のシフト・レジスタ18は
第2象−範囲内の方位ベクトルの絶対値を格納するもの
、・・・・・・というように定められている0このよう
に、各象限に区分−れて上記第1ないし第4のシフト・
レジスタ17ないし20の夫々にシフトされつつ格納さ
れた複数の絶対値(m)は、平均値演算部21ないし2
4において夫々の平均値が演算される。該各平均値は比
較回路部25において所定の閾値をもつ基準値と比較さ
れて、不一致が検出された際にオフセット補正の再補正
が必要であることを意味する警告信号が出力される。そ
して、該警告信号によって例えば警告ランプや警告ブザ
ーを動作させて運転者などに知らせるようにすれば良い
。なお、上記警告が発せられた場合には、上記オフセッ
ト補正の再補正を行なって、正確な走行軌跡表示が行な
われるようにして、移動体の正しいコース誘導が行なわ
れるようにすることは言うまでもない0 以上説明した如く、本発明によれば、磁気力位センサの
補正後の検出信号の絶対値を常時モニタし、該絶対値の
方位にもとづく変動を検出して該変動値が所定のレベル
以上になった場合には、直ちに警告を発するようにする
ことによって、オフセット補正の再補正を行なうべきタ
イミングの適切な認知を可能ならしめて、正確な走行軌
跡表示が得られるようにする移動体用コース誘導装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(4)、0)は本発明に用いられる磁気方位セン
サの一実施例を説明するための説明図、第2図は磁気方
位センサの出力におけるオフセットに関する説明図、第
3図は本発明の一実施例全体ブロック図を示す。 図中、lは磁気方位センサ、6はセンサ出力補正部、7
は絶対値演算部、8xおよび8Yは絶対値補正部、9は
スピード・センサ、10は積算部、11は軌跡記憶部、
12はディスプレイ、13は象限判定部、14および1
5はゲート回路、16は分配回路部、17ないし20は
第1ないし第4のシフト−レジスタ、21ないし24は
平均値演算部、25は比較回路部を表6わす〇 特許出願人 アルプス電気株式会社 代理人弁理士  森  1)   ★ (A) CB) 才 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 移動体に磁気方位センサとスピード・センサとを載置す
    ると共に、移動体に載置したディスプレイと該ディスプ
    レイの表示画面に対応せしめて表示する地図とを士なえ
    、上記磁気方位センサとスピード・センサとによって上
    記移動体の現在位置を抽出しかつ当該現在位置を上記デ
    ィスプレイ上にプロットして上記地図と対応づけるよう
    に構成された移動体用コース誘動装置において、磁気方
    位ベクトルのXおよびY方向成分を検出する上記磁気方
    位センサの出力に対して移動体帯磁量にも ′とづくオ
    フセント補正と出力レベルを調整する感度補正とを行な
    って補正データを出力するセンサ出力補正部と、該セン
    サ出力補正部から出力される補正データの絶対値を演算
    する絶対値演算部と、該絶対値演算部の出力にもとづき
    上記補正データに対して絶対値補正を行なう絶対値補正
    部と、該絶対値補正部からの出力される方位情報を上記
    スピード・センサから予め定められた単位走行距離毎に
    出力されるクロック信号によって積算しつつ順次記憶す
    る軌跡記憶部とをそなえ、該軌跡記憶部の内容にもとづ
    いて上記移動体の現在位置を上記ディスプレイに光示す
    ると共に、上記センサ出力補正部から出力される補正デ
    ータによって表わされる方位ベクトルの存在する象限を
    判定する象限判定部をそなえ、該象限判定部の内容にも
    とづいて上記絶対値演算部の出力が分配され、該分配さ
    れた各分配内答毎に演゛算された平均値と予め定められ
    て所定の闇値をもつ基準値とを比較して不一致が検出さ
    れた際に警告信号を出力するように構成されていること
    を特徴とする移動体用コース誘導装置0
JP56197894A 1981-12-09 1981-12-09 移動体用コ−ス誘導装置 Granted JPS5899714A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62255815A (ja) * 1986-04-28 1987-11-07 Nec Home Electronics Ltd 車両方位誤差補正方法
JPS62255814A (ja) * 1986-04-28 1987-11-07 Nec Home Electronics Ltd 車両方位誤差補正方法
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