JPS61258112A - 陸上車両用進行方向デ−タ発生装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一般的に、陸上車両の進行方向に関する高精
度情報を提供する装置に関する。

［従来の技術］ 車両用の自動航法装置（ナビゲータ）は、道路を走行中
の車両の現在位置に関する情報を提供するものとして種
々のものが開発され、実用化されている。例えば、この
種の航法装置として広く知られているものに、「推測航
法」方式がある。この方式では、車両の走行距離と進行
方向を測定し、その測定値から推測航法位置を前進させ
ることによって、車両の軌跡をとる方法をとっている。

推測航法装置にとって重要なことは、どの装置の場合も
、条件が絶えず変化する中で走行する車両の進行方向に
関するデータを生成する必要があることである。航法装
置が生成した情報に誤差があると、推測航法方式の装置
では、その誤差がそのまま車両の位置決め誤差となって
しまう。

従来の装置の中には、磁気コンパスやジャイロコンパス
のように、車両の進行方向に関するデータを発生する絶
対方向センサを採用しているものがある。ジャイロコン
パスは高価であり、自動車やその他の陸上車両のように
、ハンドル操作が激しい車両での使用には不向台である
。また、磁気コンパスも同様に陸上車両には不向きであ
る。というのは、街路の周囲には鉄骨構築物があること
があり、このことが構築物をとり巻く地球磁場の異常原
因となり、この異常が車両がその場所を通過するとき磁
気コンパスの目盛を狂わすことになるからである。さら
に、街路は両側に土手があったり、坂道があったり、あ
るいは隆起があったりするので、磁気伏角誤差のような
誤差の原因となり、これがセンサの出力信号に反映され
ることになる。磁気コンパスジンバルの形態に構成され
ている場合には、車両を加速させると、コンパスの照準
に影響を与え、その結果磁気伏角誤差が顕著になるとい
う問題がある。

方向センサの別タイプとして、相対進行方向を測定する
ものも知られている。この種の例とじては、指向性ジャ
イロ・コンパス、ガス回転速度センサ（ｇａｓ　ｔｕｒ
ｎｉｎｇ−ｒａｔｅ　５ｅｎｓｏｒ）　、レーザ・リン
グ・ジャイロ・コンパス、振動棒回転速度センサ（ｖｉ
ｂｒａＬｆｎｇ　ｒｏｄ　ｔｕｒｎｉｎｇ−ｒａｔｅ　
５ｅｎｓｏｒ）　、差動走行距離計などがある。この種
のセンサでは、回転速度を測定し、以前のある時期の進
行方向が与えらたものとして、ある時期の車両の進行方
向を、その測定値から計算している。相対方向センサも
同様に、温度、成分のドリフト、および成分のオフセッ
トによって起こるさまざまな誤差の影響を受けやすい。

また、差動走行距離計は、街路の隆起、凹凸の道路、車
道上を走行する車輪の上下動、車輪の位置ずれなどの、
道路や車両の車輪、あるいは車輪自体の特性による誤差
の影響を受けやすい。以上およびその他の理由により、
この種のセンサは、その精度を維持することが困難であ
るという欠点がある。

どのタイプの方向センサの場合も、発生信号中の誤差は
、大部分がセンサ自体の外部から発生するものなので、
センサを較正するだけでは、陸上車両の進行方向の誤差
発生原因によっては補償できない場合がある。どの方向
センサも、車両、センサ、および車両が走行する道路や
土地の状態によって起こる誤差の影響を受けやすいので
、従来の航法装置では、陸上車両の進行方向に関する正
確なデータが得られないという欠点があった。

したがって、陸上車両が変化のある道路面上や周囲環境
が変化する中を走行するときのように、条件が絶えず変
化する中を走行する車両の進行方向に関する正確なデー
タが得られる装置が必要とされている。

［発明が解決しようとしている問題点］本発明の目的は
、陸上車両の進行方向に関する正確なデータを生成する
装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段コ 本発明の装置によれば、陸上車両の進行方向を指示する
方向情報などの、相互に独立の複数の方向信号を発生す
る複数のセンサ装置から構成されている。また、これら
の独立方向信号を受けて車両の進行方向を高精度に推測
するプロセッサ装置を備えている。

複数の独立方向信号は、基本的に独立のスペクトル特性
をもつ誤差を含んでいる。言い換えれば、複数のセンサ
装置の各々が影響を受ける誤差は、他の独立方向信号が
影響を受ける周波数特性と異なる周波数特性をもつ独立
方向信号に反映されている。したがって、本発明の好適
実施例では、プロセッサ装置は、複数の独立方向信号の
うちの少なくとも１つを、その１つの方向信号に含まれ
る誤差のスペクトル特性に応じて、選択的にフィルタに
かける手段を備えている。これにより、少な（とも１つ
の方向信号からの方向情報は、はぼ誤差のない状態に回
復されることになる。

本発明の１つの実施例では、複数の独立方向信号は、基
本的に第１スペクトル特性をもつ誤差を含む第１方向信
号と、第１スペクトル特性と異なる第２スペクトル特性
をもつ誤差を含む第２方向信号とからなっている。この
実施例では、プロセッサ装置は、第１方向信号と第２方
向信号を結合して、第１信号誤差と第２信号誤差を方向
情報から分離した結合誤差信号を発生する第１手段を備
えている。この結合誤差信号は、結合誤差信号を第１ス
ペクトル特性に応じてフィルタにかけて、基本的に第２
誤差だけを含むフィルタ誤差信号を発生する手段に入力
される。最後に、フィルタ誤差信号と第２方向信号は、
第２誤差をフィルタ誤差信号でオフセットすることによ
って、方向情報の推測精度を向上する第２結合手段に入
力される。

本発明の別の目的は、車両航法装置で操作可能な陸上車
両の進行方向に関するデータを生成する装置を提供する
ことにある。この車両航法装置はマツプ内の道路の進行
方向に関するデータからなるマップ・データ・ベースを
保管するための記憶装置を備えている。また、車両航法
装置は車両がある特定の街路上にあることを認識して、
特定の街路上にあると認識された車両の進行方向に関す
る信号を発生する手段を備えている。さらに、本発明に
よれば、制御信号の入力を受けて、マップ・データ・ベ
ースから取り出した方向データと、方向センサの１つか
らの出力方向データとのどちらかを選択する手段を備え
ている。

［作用］ 以上を要約すると、本発明によれば、相互に独立した方
向データ発生源が２つ以上あり、各発生源は他の発生源
と周波数特性が異なる誤差を受けるようになっている。

本発明の装置によれば、殆どの誤差は、独立の発生源か
らの方向信号を結合し、フィルタにかけ、再結合するこ
とによって効率的にフィルタにかけられるので、任意の
単一発生源の方向推測値よりも平均的にすぐれた方向推
測値が得られる。

し実施例］ まず、図面を参照［・て本発明の装置の概要を説明し、
次に、基本的動作ｉ埋と好ましい実施例について説明す
ることにする。

■−漿果 本発明による装置１Ｇの構成要素は第１図のシステム概
要図に示す通りである０本発明によれば、装置１０は、
少なくとも、方向情報を含む第１方向信号をライン１２
上に発生する第１センチ手段１１と、方向情報を含む第
２方向信号を第１方向信号から独立してライン１４上に
発生する第２センチ手段１３とからなる複数のセンサ手
段５を備えている。第１および第２方向信号は方向情報
のほかに第１および第２誤差を含んでいる。第１誤差は
第１スペクトル特性をもち、第２方向信号中の第２誤差
は第１スペクトル特性と異なる第２スペクトル特性をも
）ている。

ライン１４上の第２方向信号とライン１２上の第１方向
信号は、第１方向信号と第２方向信号を結合して結合誤
差信号をライン１Ｂ上に発生する第１結合手段１５に接
続されている。この結合誤差信号は第１方向信号と第２
方向信号との差信号であり、これにより、方向情報は結
合誤差信号から打ち消されることになる。第１結合手段
１５からの結合誤差信号ＤＥＬＴ＾はライン１６経由で
フィルタ手段１７に送られ、そこで、ＤＥＬＴＡ信号は
第２スペクトル特性に応じてフィルタにかけられる。フ
ィルタ手段１７の出力は、第２誤差が殆どフィルタ除去
され、第１誤差だけを含むフィルタ誤差信号Ｆ−ＤＥＬ
ＴＡとしてライン１８上に送出される。ライン１２上の
第１方向信号とライン１８上のＦ−ＤＥＬＴＡは第２結
合手段１９の入力となるものである。第２結合手段１９
はＦ−ＤＥＬＴＡ信号と第１方向信号を結合して第１誤
差を殆ど打ち消して、本発明装置１０搭載の陸上車両の
進行方向を推測する高精度方向推測値ＥＨをライン２０
上に出力する。

以トを要豹すると、第１図図示の装置ｌＯは、少なくと
も、第１センサ装置１１と、第２センサ装置１３と、第
１センサ装置１１からの第１方向信号と第２センサ装置
１３からの第２方向信号の入力を受けて車両の予測方向
Ｅｆ（に関するデータをライン２０上に出力するプロセ
ッサ装置２１とから構成きれている。

Ｉｌ、動作原理 以下では、方向信号に含まれる誤差の「スペクトル特性
」からとらえて、本発明の動作原理について説明する。

ある特定の方向信号に含まれる誤差のスペクトル特性は
、一部には、五の信号を発生する方向センサの種類によ
りて決まる。本発明の好適実施例では、下達するように
、第１センサ装置は、竿動走行距離計のように、相対方
向信号ＲＤＳを発生する相対方向センサで構成されてお
り、他方、第２センサ装置は磁気コンパスのように、絶
対方向信号ＡＤＳを発生する絶対方向センサで構成され
ている。前述したように、磁気コンパスのような絶対方
向センサは、磁気異常の影響を労りやすく、短期的誤差
の原因となっている。具体的に説明すれば、これらの磁
気異常は磁気異常発生個所に比較的近い距離にあるとき
、ＡＤＳ信ｊｉＴの誤差の原因となっている。したがっ
て、車両が異常個所のそばを通過すると、その影響は短
距殖でも顕著に現れる。距離と時間は直接関係があるの
１・（速度　Ｘ　時間　＝　距離）、距離の代りに時間
を用い、比較的親しみのある時間と周波数の例を用いて
、本発明について説明するごとにする。

したがって、＾ＤＳに含まれる誤差は方向イ３号スペク
トルの比較的高い領域範囲に限定されている。

つまり、これらの誤差は比較的高周波フ、）成分を含ん
でいる。

これに対して、ＲＤＳの一次誤差は比較的長期的（つま
り、長距離）であるので、方向信号スペクトラムの比較
的低い領域範囲に限定されている。

つまり、これらの誤差は比較的低周波の成分を含んでい
る。

最後に、実際の方向情報自体は、どの時点においても、
方向信号スペクトル内の全周波数成分をもつスペクトル
特性を備えているものと考えることができる。例えば、
車両が急カーブで角を回るときは、実際の進行方向は比
較的短距離で短時間に急激に変化して、高周波数成分を
発生する。車両が長い直線路を走行するときは、実際の
進行方向はわずかに変化するだけなので、非常に低い周
波数成分が発生することになる。一般的に、進行方向の
周波数成分は、速度とルートに応じ丁、広いスペクトル
範囲で変化するのが普通である。

実際の進行方向は広いスペクトル範囲で変化オるので、
ＡＤＳ信号とＲＤＳ信号のどちらか一方を周波数フィル
タにかけるｆミけでは、不十−分である。。

というのは、誤差信号のほかに、実際の方向信号も常時
フィルタにかけられるからである。

本発明の好適実施例では、まず、一方の方向信号を他方
の方向信号から減算することによって、実際の方向情報
を除去すると共に、両信号から誤差を含む結合誤差信号
ＤＥＬＴ＾を生成している。２センサからの誤差は相互
に独立しているので、平均値をとると、打ち消し合うも
のは他にないので残りの信号ＤＥＬＴ＾はすべての誤差
を表すことになる９次に、この結合誤差信号ＤＥＬＴＡ
を、高周波数誤差成分、つまり、ＡＯ５中の誤差のスペ
クトル特性をもつ誤差を除去するように調節された周波
数選択フィルタに通せばよい、これは、ＡＩ’ｌＳの高
周波誤差を除去する効果がある。フィルタにかけて残ワ
た信号Ｆ−ｎＥｉ、ＴＡ（第１図中のライン１８）には
、ＲＤＳの低周波数誤差だけがほぼ未変更のまま含まれ
ているのが理想的である。この信号はＲＤＳ信号と再結
合され、これらの低周波数誤差を打ち消して、理想的に
は実際の方向情報だけが残り１．＝れは高精度の方向イ
ｊ滓１１値Ｅ肋、・してト（・１町に現ね、７，７、本
発明をさらに改善したものついて以下説明する。これは
、＾０５とＲＤＳに含まれる誤差の相対的大きさを推測
するものである。ある時点では一方のセンサが、また他
の時点では他方のセンサが相対的に高いレベルの誤差を
表示することがある。

そのようなときは、フィルタは、相対的に高いレベルの
誤差を出力した方のセンサから誤差をより多く除去する
ように調整されるようになっている。

一般に、推測方向ＥＨは正確には車両の実際の方向と一
致していないが、これは、結合処理とフィルタ処理が理
想的でなく、両センサのスペクトル特性が完全に分離さ
れていないからである。しかるに、本発明によれば、走
行条件や周囲環境条件が厳しくても、どちらかのセンサ
を個別的に使用して得られるものより、はるかに正確な
推測方向Ｅ）Ｉが得られる。

本発明を、単純化された数学モデルで表現すると理解し
やすいので、以下では、具体例を示しながら説明するこ
とにする。第１センサ装置１１は、例えば、車両の以前
の進行方向を基準にした車両の相対進行方向を示してい
る相対方向信号ＲＤＳを出力する。第１センサ装置１１
は相対方向信号ＲＤＳを出力するので、車両のランダム
な開始進行方向は、大地を基準にした車両の相対進行方
向からランダムな値だけずれて、第１センサ装置１１の
出力に反映されることになる。また、タイヤがスリップ
したり、較正が不正確であると、付加誤差が生じること
にもなる。これらの誤差はＲＤＳ信号に累積される。つ
まり、誤差がセンサ装置１１の以前の出力に反映される
ごとに、その誤差が第１センサ装置１１の現在の出力に
含まれて、それが現在の進行方向となってしまう、した
がって、相対方向信号（ＲＤＳ）を式で表現すると、次
のように単純化することができる。

（１）　　ＲＤＳ　−）１　＋　Ｒ＋　Ｄ上式において
、Ｈは方向情報、Ｒはランダムな開始進行方向、Ｄはド
リフトや他の誤差により第１センサ出力信号に累積され
た誤差である。

第２センサ装置１３は、例えば、大地を基準にした車両
の相対進行方向を示１ノでいる絶対方向信号ＡＤＳを出
力する。本発明の好適実施例では、第２センサ装置は、
地球磁場の方位を検出して、地球磁場の方位を基準にし
た車両の相対方向を計算するようになりている。磁気方
位と実際の進行方向との差異（これを偏差と呼ぶ）は参
照テーブルやその他によって容易に修正できるので、説
明を簡単にするために、ここではその説明を省略する。

第２センサ装置１３の出力の主な誤差発生原因は、車両
が変化のある土地や街路を走行するとき、第２センサ装
置１３の周囲の条件の変化によって起こる地球磁場の変
化といりた磁気異常にある。したがって、第２センサ装
置１３の出力である絶対方向信号（ＡＤＳ）は、次式の
ように単純化して表すことができる。

（２）　　＾０５−　Ｈ＋＾ 上式において、Ｈは車両の進行方向情報であり、Ａは磁
気異常による誤差やその他の誤差である。

相対方向信号ＲＤＳと絶対方向信号へ〇Ｓを結合する手
段２１は、絶対方向信号＾ＤＳにおける誤差Ａと相対方
向信号ＲＤＳにおける誤差Ｂの影響を減少して、車両の
高精度の推測方向値をライン２０上に出力するものであ
る。

したがって、第１結合手段１５は、下式に示すように、
相対方向信号ＲＤＳを絶対方向信号Ａｌ１５から減算し
て、結合誤差信号ＤＥＬＴ＾を出力する。

（３）　ＤＥＬＴ＾−ＡＤＳ　−ＲＤＳ・（Ｈ＋＾）　
−（Ｈ＋　Ｄ＋　Ｒ）−八−（Ｄ　＋　Ｒ） この信号では、車両の進行方向情報Ｈは打ち消されてい
る。残りはすべて、磁気異常Ａ、ランダムな開始進行方
向誤差Ｒ１およびドリフト誤差である。Ａがないので、
このＤＥＬＴＡ信号は変化がゆるやかになり、Ｒが一定
であり、Ｄはゆるやかに変化するので、低周波数特性を
もつことになる。しかし、磁気異常Ａは一般に時間、つ
まり、車両が走行する距離と共に急激に変化する。これ
らの異常Ａは、一定値や変化が遅い信号だけを通過させ
る低域フィルタに通すことによって、信号から除去する
ことができる。また、Ｈも急激に変化するので、本実施
例では、まずＨを減算で除去して誤差を分離し、次に、
その結果書た信号ＤＥＬＴＡをブィルタにかけてＡを除
去し、さらに、フィルタを通過した誤差信号Ｆ−ＤＥＬ
Ｔ＾信号を用いて低周波数誤差をＲＤＳ信号から打ち消
して、進行方向の推測を向上している。フィルタ手段１
７は誤差ＡをフィルタにかけてＤＥＬＴＡから除去して
Ｆ−ＤＥＬＴＡを出力する。したがって、Ｆ−ＤＥＬＴ
Ａは次式で表すことができる。

（４）　Ｆ−ＤＥＬＴＡ−（Ｒ＋　Ｄ）次に、第２結合
手段１９はＲＤＳとＦ−ＤＥＬＴＡを加算して、下式に
示すように、進行方向に関する高精度の推測値を出力す
る。

（５）　　ＥＨ−ＲＤＳ　　＋　　Ｆ−ＤＥＬＴＡ　−
Ｈ＋　　Ｒ＋　　Ｄ　　−（Ｒ＋　　Ｄ）Ｈ 上述した単純数学モデルから明らかなように、本装置１
０のライン２０上の出力は車両の進行方向を推測する信
号である。

なお、上述の例は、実際の処理過程を数学モデルで近似
的に表したにすぎず、したがって、その出力は正確でな
いことに注意すべきである。また測定時の雑音、フィル
タ処理の不完全、Ａと他の誤差信号Ｒ，Ｄのスペクトル
の重なりといった誤差があると、推測値が不正確になる
。

第１図に図示の本発明の実施例は、第１Ａ、　ＩＢ、お
よびＩＣ図を参照して以下に説明するように、多数のセ
ンサで構成するように拡張が可能である。

第１Ａ図は、Ｎ１図の装置１ｏを、標準線形系表記に従
って書き直して示したものである（例えば、Ａ。

ＯｐｐｅｎｈｅｉｍおよびＲ，５ｃｈａｆｅｒ著の「デ
ジタル信号処理」を参照のこと）。したがって、第１Ａ
図では、各信号とフィルタは周波数（Ｓ）の関数として
表しである。したがって、ＡＤＳ　（ｓ）は絶対方向信
号を表し、Ｒｎｓ　（ｓ）は相対方向信号を表し、Ｆ（
ｓ）はフィルタを表している。故に、第１Ａ図の場合の
システム式は次式（６）のように書くことができる。

（６）　Ｅ）Ｉ（Ｓ）　−ＲＤＳ（Ｓ）　＋　（ＡＤＳ
（ｓ）　−ＲＤＳ（ｓ））Ｆ（ｓ）上式において、Ｅｌ
　（ｓ）は周波数と共に変化する推測進行方向である。

式（６）は次式（７）のように書き直すことができる。

（７）　　ＥＨ（ｓ）　　−ＲＤＳ（ｓ）　　（ｉ　−
Ｎ５））　＋　ＡＤＳ（ｓ）Ｆ（ｓ）式（７）は次式（
８）で表すことができる。

（８）　Ｅｌ（ｓ）　−ＲＤＳ（ｓ）　Ｆ＋　（ｓ）　
＋　ＡＤＳ（Ｓ）　Ｆ２（Ｓ）ただし、Ｆｌ（ｓ）　十
Ｆ２　（Ｓ）はすべてのＳについて１である。

したがって、ｉｌＡ図は第１Ｂ図に示すように書き直す
ことができる。この場合、Ｆ、（ｓ）は相対方向信号に
現れることが予想されるスペクトル特性をもつ誤差をフ
ィルタにかけるように構成されたフィルタ式である。同
様に、Ｆ２（Ｓ）は絶対方向信号に現れることが予想さ
れる誤差のスペクトル特性に対応するフィルタ特性を定
義するフィルタ式である。したがって、第１Ｂ図に図示
の実施例によれば、各方向信号は別々にフィルタにかけ
られ、フィルタ出力は結合されて推測進行方向ＥＨ（ｓ
）が得られるが、これらのフィルタには、Ｆ、とＦ２を
加算すると、進行方向の計算に関わりもつ全周波数範囲
にわたって１になるという制約がある。

第１Ｂ図と式（８）をさらに拡張したものが、第１Ｃ図
に示している実施例である。この実施例は多数の方向信
号ｘ＋（ｓ）　、＞ｈ　（ｓ）５．−　、ＸＮ　（ｓ）
を出力するセンサと、式Ｆ＋（ｓ）　、Ｆ２（Ｓ）　１
．、、、ＦＮ（Ｓ）で定義されたフィルタ特性をもつフ
ィルタとを多数使用した例である。推測進行方向は、下
式（９）に示すように、多数のフィルタの各々の出力を
結合することによって得られる。

（９）　ＥＨ（ｓ）　＝　Ｌ（ｓ）　ｈ（ｓ）　十Ｘ２
（Ｓ）　Ｆ２（Ｓ）　＋−−−Ｘｓ（ｓ）　Ｆｓ（ｓ） ただし、Ｆ＋（ｓ）　”　Ｆ２（Ｓ）　”　、、、ＦＮ
に）はすべてのＳでは１である。

本好適実施例では、Ｘｌ（ｓ）はｉ番目のセンサからの
信号を表す場合には、ｈ（Ｓ）はｉ番目のセンサからの
信号Ｘ＋（ｓ）に現れることが予想されるスペクトル特
性をもつ誤差をフィルタにかけるのに適したフィルタ特
性を定義するフィルタ式を表している。したがって、各
センサは、すべての関係周波数のフィルタ式の和が１に
なるとのフィルタの制約の枠内で、センサが出力する方
向信号に現れることが予想される誤差のスペクトル特性
に従ってフィルタにかけられる。

（実施例） 第２図は、陸上を走行する車両に搭載され、車両航法装
置と併用される本発明の好適実施例のブロック図である
。第１図で用いている図面符号は矛盾のないかぎり、第
２図でも用いることにする。１第２図の装置ＩＯの動作
例を、第３＾〜３Ｅ図を参照して説明する。第３八図は
、例えば、車両に搭載の磁束ゲート・コンパスから出力
された相対方向信号ＲＤＳのサンプルである。第３Ｃ図
は、第１結合手段１５の出力に現れるＤＥＬＴＡ信号の
例である。第３Ｄ図は、フィルタ装置１７の出力に現れ
るＦ−ＤＥＬＴ＾信号の例である。　第３Ｅ図は、実際
のコースＨに重ね合せたコースを走行する車両の推測進
行方向出力例である。

第２図に図示の装置ｌＯは第１センチ装置１１、第２セ
ンチ装置１３、および第１結合手段１５とフィルタ手段
１７と第２結合手段１９とを含むプロセッサ装置２１か
ら構成されている。

第１センサ装置１１は差動走行距離計２２からなってい
る。この差動走行距離計２２は、車両車軸の両側の車輪
の走行距離差を、上述したように比較することによって
、相対方向信号ＲＤＳをライン１２上に出方するもので
ある。

第２センサ装置１３は絶対方向信号ＡＤＳを出力すルコ
ンパス装置２３から構成されている。このコンパス装置
は、米国特許出願第６７５，８２７号（発明の名称ｒ磁
束ゲート・センサ」、発明者アランＣフィリップ、譲受
人本願と同一人）に開示の磁束ゲート・コンパスの使用
が可能である。コンパス装置２３は、地球磁場を基準に
した車両の相対進行方向を示す信号をライン２Ｂ上に出
力する。コンパス装置２３の出力は、コンパス装置２３
の周囲の磁場の強さを示す強度成分Ｍと、磁場を基準に
した車両の進行方向の相対角度を示す方向成分θからな
っている。

実際のコンパス出力ＸとＹは下式ｌＯと１１で求めるこ
とができる。

（１０）　　Ｘ　＝　Ｍ　ｃｏｓ　Ｌ　ｃｏｓθ（１１
）　　Ｙ　−Ｍ　ｃｏｓ　Ｌ　ｃｏｓθただし、 Ｍ−地球磁場の大きさ し一地球磁場の水平面より上の角、つまり、「伏角」 θ−地球磁場の水平角、つまり、「方位」したがって、
方向成分θは次式（１２）によって近似値を求めること
ができる。

（１２）　　θ　−ａｒｃｔａｎ　（Ｙ／Ｘ）出力の進
行方向成分θはセレクタ装置２４に入力され、このセレ
クタ装置はライン２６上のＡＤＳ制御信号を受けて、２
入力のうちの１つをライン１４の絶対方向信号ＡＤＳと
して選択する。セレクタ装置２４のもう一方の入力は、
下達する車両航法装置のマップ・データ・ベースに保管
されているデータである。マップ・データ・ベースから
取り出されるデータは、車両がある特定の街路を走行し
ていることが分かっているときの車両の進行方向を示し
ている。

通常の動作では、セレクタ装置がコンパス装置２３から
の進行方向成分θを、ライン１４の絶対方向信号ＡＤＳ
として選択するものとして、第２図に図示の装置１０に
ついて説明する。へ〇Ｓ制御信号がどのようにライン２
６上に出力され、２入力がどのように選択されかを、第
５図を参照して詳細に説明することにする。

上述したように、第２図の装置ｌＯの動作は、第３Ａ〜
３Ｅ図の信号図を参照して説明することが可能である。

まず、第３Ｅ図を参照して説明することにする。同図に
おいて、ラインＨはこの例での車両の実際の進行方向を
示している。したがって、本例での車両は、東北に約４
５度の角度の進行方向で線分１０１に沿ってスタートす
る。（説明の便宜上、方向転換は瞬時に行なわれるもの
とする。）そのあと、線分１０２で示すように、車両は
４５度向きを変えて、東方に走行する。次に、車両は、
線分１０４で示すように約１２Ｑ度向きを変えるまで、
線分１０３で示すように直線走行する。続いて、車両は
北西に約３０度の進行方向で本例の目的地まで線分１０
５に沿って直線走行する。

第３Ａ図は、磁束ゲート・コンパス２３の進行方向成分
θとしての絶対方向信号ＡｌＸｌ５の例を示したもので
ある。磁束ゲート・コンパス２３の出力信号は実際の進
行方向Ｈの軌跡をとったものである。同図から明らかな
ように、伏角誤差といった異常による誤差が発生して、
磁束ゲート・コンパス２３の信号に反映されている。ま
た、第３Ａ図に示すように、鉄骨構築物などによる磁気
異常によって、磁束ゲート・コンパスは、ＡＤＳが凡そ
３６０度向きを変えているように、信号が大きな偏差を
示しているスパイク現象１０７を引き起こしている。

第３Ｂ図は、差動走行距離計２２が出力するＲＤＳの例
を単純化して示したものである。開始進行方向１０９は
上述したようにランダム値であり、車両の進行方向とな
らないものである。この信号はセンサのドリフトを示し
ており、これは、相対方向信号の傾斜に反映されている
。車両が向きを変更したことは線分１１０と１１１によ
く表れている。しかし、例えば、車輪のスリップで引き
起こされた誤差により、相対方向信号ＲＤＳが示すよう
に、その向き変更１１１は線分１０４に示されている１
２０度より若干小さくなっている。また、第３Ｂ図から
明らかなように、最終線分１１２での傾斜が、同図のそ
れより前の線分の傾斜より若干大きくなっているが、こ
れは、ドリフト誤差が一定の速度で相対方向信号に累積
していないことを示している。

第３Ｃ図は、第３Ａ図の絶対方向信号を第３Ｂ図の相対
方向信号から減算することによフて得たＤＥＬＴ＾信号
を示している。磁気異常１０１１と１０７は、同図から
明らかなように、ＤＥＬＴ＾侶号に反映されている。ま
た、ドリフト、車輪のスリップ、およびランダム開始進
行方向もＤＥＬＴＡ信号に反映されている。最終線分１
１３では、第３Ｂ図の線分１１２で示すドリフトの傾斜
が大きくなっている。また、車輪のスリップによる若干
のオフセット１１４がＤＥＬＴＡ信号に見られる。急激
に変化する進行方向情報はＲＤＳをＡＤＳから減算する
ことによって打ち消されている。

上述したように、ライン１６上のＤＥＬＴＡ信号からの
高周波異常は、フィルタ手段１７に通してフィルタにか
ければ、進行方向情報Ｈに影響を与えないで、第３Ｄ図
に示すＦ−ＤＥＬＴＡ信号が得られる。第３Ｄ図に示す
ライン１８からのＦ−ｆｌＥＬＴＡ信号は若干の例外を
除き、第３Ｃ図のＤＥＬＴ＾信号と同じである。最も注
目されることは、スパイク１０７が減少したことである
。次に注目すべきは、磁気伏角誤差異常１０８と車輪の
スリップ１１４が若干減少したことである。ドリフトの
傾斜は、若干の傾斜依存シフトが１１５の個所から１１
６の個所までフィルタによって引き起こされているが、
そのまま維持されている。

次に、Ｆ−ＤＥＬＴＡ信号は第２結合手段１９によフて
相対方向信号に加算され、その出力は磁気偏差を含む推
測進行方向Ｅｌとなり、これは第３Ｅ図に示すように実
際の進行方向Ｈに重なり合っている。推測進行方向Ｈは
、絶対方向信号と相対方向信号に反映されている大部分
の異常の影響を受けていない。

ＡＤＳとＲＤＳ信号に含まれる誤差を除去すると鰺の装
置１０の相対特性は、フィルタ１７装置の特性によって
決まる。したがって、フィルタ装置１７の特性を設定す
ると、それがそのまま装置１０の応答性になり、車両の
推測進行方向に関する正確なデータが得られる。本発明
の好適実施例では、フィルタ装置１７は、走行距離期間
にわたって、第１結合手段１５のライン１６からのＤＥ
ＬＴＡ信号のサンプリングを定期的にとり、ＤＥＬＴＡ
信号をフィルタにかけることによって動作し、下記のフ
ィルタ式（１３）に従ってＦ−ＤＥＬＴＡを出力する。

上式において、Ｆ−ＤＥＬＴＡｎ、ｖはＦ−ＤＥＬＴＡ
の新しい値であり、Ｆ−ＤＥＬＴＡ。１ｄはＦ−ＤＥＬ
ＴＡの以前の値であり、ＴＣはフィルタの時（つまり、
距１り定数であり、ＤＥＬＴＡｎ、、はＤＥＬＴＡの新
しいサンプルである。

したがって、フィルタ装置１７はフィルタ定数Ｔｃに従
って動作する。Ｔｃは、ライン１６上のＤＥＬ丁Ａ信号
に含まれるＡＤＳからの誤差による高周波数変動がフィ
ルタで除去され、ＲＤＳからの誤差による定周波数と低
周波数の変動がフィルタを通過してライン１８上のＦ−
ＤＥＬＴＡに反映されるように設定されている。Ｔｃを
小さくすると、通過周波数が増加してＡＤＳへのウエー
トが多くなり、Ｔｃを大きくすると、通過周波数が減少
してＲＤＳへのウエートが大きくなる。フィルタ装置１
７は、第１センサ装置と第２センサ装置からの方向信号
に反映される誤差のスペクトル特性に応じて、アナログ
方式とデジタル方式のどちらのフィルタを採用すること
も可能であり、フィルタ相互間の関係もさまざまにする
ことができる。

本発明の好適実施例では、フィルタ装置１７はライン２
７上のフィルタ制御信号の入力を受けて、例えば、上に
挙げたフィルタ式（１３）におけるフィルタ時定数Ｔｃ
を変えることによって、フィルタ装置１７の特性を変え
るようになっている１次に、第４図を参照してフィルタ
装置１７の制御について説明する。

ヱヱ」ヨ運１札理 第４図は、フィルタ制御信号をライン２７上に出力する
フィルタ制御手段３０を示したものである。

フィルタ制御手段３０はＦＰＮを通して複数のパラメー
タＦＰＩ％ＦＰ２　、ＦＰ３　、ＦＰ４　、　、　、　
、の入力を受ける。これらのフィルタ・パラメータは、
相対方向信号、絶対方向信号、絶対方向信号と相対方向
信号との比較、マップ・データ・ベース、磁場の測定強
度、および磁場強度とその他のデータ発生源との比較か
ら生成されるものである。ライン１７上のフィルタ制御
信号はフィルタ定数Ｔｃを変えるように働くことによっ
て、車両の推測データをライン２０上に出力する際に絶
対方向信号と比べて、相対方向信号に付加されるウエー
トを制御するものである。

上記の式（１３）に従って作られたフィルタ装置１７で
は、フィルタ定数Ｔｃが１に近づくと、装置１０のライ
ン２０上の出力はライン１４上の絶対方向信号に近似す
る。フィルタ定数Ｔｃが大きくなると、ライン１４上の
絶対方向信号に付加されるウエートは小さくなり、ライ
ン１２上の相対方向信号はより近似してライン２０上に
反映される。

フィルタ制御手段３０に入力される第１フイルタ・パラ
メータＦＰＩは、ライン１２上の相対方向信号ＲＤＳを
、ライン２８上のコンパス手段２３からの絶対方向信号
ＡＤＳから減算することによって生成される（ＡＤＳ　
−ＲＤＳ）　、そのあと、距離の関数としてウエートが
付けられた（ＡＤＳ　−ＲＤＳ）の標準偏差ＳＤＤが求
められる。距離の関数としてウエートが付けられた標準
偏差ＳＤＤが大きい場合は、差動走行距離計２２とコン
パス手段２３（またはそのどちらか）は誤差のある信号
を出力することになる。コンパス手段２３または差動走
行距離計２２（またはその両方）が第１フイルタ・パラ
メータＦＰＩで示された誤差信号を出力すると、フィル
タ制御手段３０は他のフィルタ・パラメータに基づいて
、フィルタ定数丁を増加すべきか、減少すべかを判断す
る。

第１フイルタ・パラメータを生成する手段３１はこの実
施例では、コンピュータ（図示せず）をソフトウェアで
制御することによって実現されている。１つの例として
、この手段３１は、車両が毎秒約４．８１１（１５フイ
ート）またはそれ以上走行するつど、１秒に１回の割合
で（ＡＤＳ　−ＲＤＳ）をサンプリングすることによっ
て第１フイルタ・パラメータＦｆ’ｌを出力する。標準
偏差Ｓ［ｌ［ｌは、最近の読取値を３個（Ｒ１−Ｒ３）
サンプリングして、これらのサンプルの現在の標準偏差
ＳＤＮを計算することによって計算される。ＳＤＨがＳ
ＤＤより大か、等しい場合は、Ｓ［ｌＤはＳＤＮに設定
される。Ｓ［ｌＮが５ｔ）Ｄ以下であれば、ＳＤＤは下
式（１４）によって減少される。

ただし、ＴはＳＤＤが減衰するときの時定数である。

このようにすると、（ＡＤＳ−ＲＤＳ）の標準偏差は走
行距離の最も近接した線分で収集されたデータに偏差を
さらに明確に反映するようにウエートが付けられ、急激
な増加に即時に応答するようになる。

第２フイルタ・パラメータＦＰ２は磁気コンパス２３で
検出された地球磁場の強度の異常な偏差を示す信号を発
生する手段３２によって生成される。つまり、この第２
フイルタ・パラメータは、磁気コンパス２３の出力から
の測定地球磁場強度を、予想地球磁場強度（これは車両
の所在地での垂直伏角りが大きいと修正される）と比較
することによって得られる。予想強度と測定強度との差
が大きいと、磁気コンパスの出力は信頼度が低下するこ
とになる。したがって、測定地球磁場強度が予想強度と
異なることを知らせるフィルタ・パラメータＦＰ２を上
記手段３２が出力し、第１フイルタ・パラメータＦＰＩ
が設定されると、フィルタ制御手段３１はフィルタ装置
１７に信号を送り、フィルタ時定数Ｔｃを減少すること
によって、出力に対する絶対方向信号の影響を小さくし
、相対方向信号に対する依存度を大きくするように指示
する。

本発明の好適実施例では、この手段３２はコンピュータ
をソフトウェアで制御することによって実現されている
。予想地球磁場強度の値は、コンパス手段２３の較正時
にコンピュータに記憶される。

例えば、このデータは、コンパス手段２３をいくつかの
既知進行方向に標定し、これらの既知進行方向の各々に
ついて地球磁場強度を測定することにより得ることがで
きる。既知進行方向の測定強度はコンピュータに記憶さ
れる。車両が地球磁場に異常を引き起こす場所を走行す
るときは、これらの異常の多くが存在することは、コン
パス手段２３の較正時に生成された予想地球磁場強度と
測定強度との差によって指示される。

第３フイルタ・パラメータＦＰ３は、コンパス手段２３
の精度を示すものであり、これは手段３３の中に置かれ
ている。例えば、この手段３３はマップ・データ・ベー
ス（これはあとで詳述する）で実現して、コンパス手段
２３の出力が異常の影響を受けることが予想されるマツ
プ上の地域について特定のビットをセットするようにす
ることが可能である。この第３フイルタ・パラメータＦ
Ｐ３はＦＰＩがセットされたときフィルタ時定数Ｔ６を
減少することを指示する。

第４フイルタ・パラメータＦＰ４は、相対方向信号を出
力する差動走行距離計２２、つまり、第１センサ装置１
１の精度を指示する手段３４によって生成される。例え
ば、この手段３４が差動走行距離計２２と併用されると
きは、回転半径と車両にかかる遠心力を検出する手段を
備えている０回転半径と回転時に車両にかかる遠心力に
関するこれらのデータは、車両のサスペンションの形状
やそのほか差動走行距離計の特定の実施形態に特有な要
因によって左右される差動走行距離計２２の誤差と相関
関係がある。ＦＰ４で使用される係数は、車両の仕様に
関して入力されたデータと、特定の車両に搭載された相
対方向センサの測定較正とから得ることができる。

第４図中にｎ番目のフィルタ・パラメータＦＰＮで示し
ているように、追加のパラメータは、使用される方向セ
ンサの個々の実施形態に応じて取り入れることが可能で
ある。

本発明の好適実施例では、フィルタ制御手段は多数のパ
ラメータの入力を受けて、フィルタ手段１７のフィルタ
時定数丁、：を制御する信号をライン２７上に出力する
ようになっている。このフィルタ制御も、コンピュータ
をソフトウェアで制御することによって行なわれる。

フィルタ制御手段３０の入力となる多数のパラメータ相
互間のさまざまな関係は、どのような実・施形態を選択
するかによって決まり、コンピュータがこれらの相互関
係を認識するようにプログラミングすることによって取
り入れることができる。

したがって、センサ装置の個数が決まれば、フィルタ手
段１７は、これらのセンサ装置が出力する方向信号に反
映される誤差のスペクトル特性に合せて制御が可能であ
る。

監医版抹葱１ 上述したように、第２図に図示の本発明実施例の装置ｌ
Ｏは、車両航法装置を搭載した陸上車両で使用されるも
のである。車両航法装置はある特定の街路を走行してい
ることが分かりている車両の進行方向に関する方向デー
タが保管されているマップ・データ・ベース２５を装備
している。

車両航法装置については、米国特許出願第６１８．０４
１、発明の名称「車両航法装置と方法」発明者スタンレ
イ　に、へニーその他、出願口１９８４年７月６日　譲
受人本件出願と同一人）にその実施例が詳しく説明され
ている。上記特許出願の説明内容は、本発明装置１０が
併用される車両航法装置の１好適実施例を説明する便宜
上、本明細書に引用しである。

マップ・データ・ベース 車両航法装置と併用される本発明に係る装置１０では、
上述したように、マップ・データ・ベースにある進行方
向データと＾ＤＳ信号の形で第２センサ装置が出力する
進行方向データのどちらかを選択するセレクタ手段２４
を備えている。次に、このマップ・データ・ベース２５
について説明する。

車両航法装置は、前掲米国特許出願第６１８，０４１号
に開示されているマップ・データ・ベースが保管された
マツプ記憶装置２５（第２図参照）を備えている。この
マップ・データ・ベースは、（１）　街路群Ｓｔを定義
する１組の線分Ｓ、（２）街路の幅、（３）線分Ｓの縦
方向の傾斜、（４）マツプで識別される地域の磁気偏差
、および（６）街路基と街路住所を識別するデータから
なっている。

街路群Ｓｔを定義する１組の線分Ｓを識別するためにマ
ツプ記憶装置２５に保管されている街路線分データにつ
いて、第６図を参照して説明する。これらの街路Ｓｔは
、各々の街路Ｓｔを代数式で表して記憶装置２５に保管
されている。一般的には、各々の街路Ｓｔは、１個また
は２個以上の円弧、さらに具体的には、１個または２個
以上の直線線分Ｓとして保管されている。第６図に示す
ように、各線分Ｓはそれぞれ座標ＸＩＹＩとＸ２Ｙ２で
定義された２つの終点ＥＰＩ　とＥＰ２をもっており、
これらの座標データが記憶装置２５に保管されている。

線分Ｓのコースまたは進行方向はこれらの終点から判断
される。

また、マップ・データ・ベースには、Ｎ極を実際のＮ極
伏角と関係づけて、街路Ｓｔの垂直傾斜による進行方向
誤差を判断するデータと、ある地域の実際の磁気偏差を
表すその他のデータが保管されている。これらの特性は
一般に連続しており、徐々に変化するので、この目的の
ために保管しておく係数は、マップ・データ・ベース全
体から見ると、わずかですむ。上述したように、これら
の係数は多数のパラメータのうちの１つまたは２以上と
して、フィルタ制御手段３０と上述するセレクタ制御手
段５０に入力することができる。

マップ・データ・ベースは、マップ・データ・ベースを
構築するためにある地域を調査し写真にとるとき起こり
やすい調査誤差や写真誤差、マップ・データ・ベースを
構築したあと新しい街路が舗装されたことによる未更新
データ誤差、３次元の地表面を２次元の平坦面で表すと
きによく犯しやすい誤差といった、さまざまな誤差の影
響を受けやすい。この結果、マップ・データ・ベースに
は、マツプ全体、マツプのサブエリアまたは特定の線分
Ｓに関する精度を推測するデーダを含めてもよい。さら
に、マツプＭ内のいくつかの街路Ｓｔは、実際の場所（
例えば、トレーラ駐車道路）を概念化したものとして知
られている。マツプ精度データはこれらの街路Ｓｔを識
別するようにコード化することが可能である。

ある特定の線分Ｓ上にあると認識される車両の進行方向
は、終点ＥＰ、とＥＰ２から線分Ｓの傾斜を判断し、そ
の傾斜をマツプの既知方位と比較することにより、マッ
プ・データ・ベースから計算される０両方向街路の場合
は、車両の進行方向は、最も最近に発生した′車両の推
測進行方向に最も近い方向であると判断される。

以上を要約すれば、マップ・データ・ベースには、磁気
伏角誤差の原因となる坂道のある街路、近くにその周囲
の磁場に異常を引き起こす大きな鉄骨建造物がある街路
のように、コンパス装置の信顆性を低下させることが予
想される特性をもつマツプ上の場所を識別するデータ、
磁場の偏差が自然現象で起こる地域を識別するデータ、
そのほかのデータが収容されている。地域の特性を識別
するデータはマップ・データ・ベースにおいてマツプ自
体の精度を示すデータで補足されている。

セレクタ制御 第５図は、ＡＤＳ制御信号をライン２６上に出力するセ
レクタ制御手段５０のブロック図である。上述したよう
に、第２図の装置２３は、通常は、コンパス装置２３の
出力を選択するように動作する。しかし、マップ・デー
タ・ベースから計算された進行方向の方が望ましいと、
ＡＤＳ信号が示しているときは、選択手段２４はマツプ
からの進行方向を、ライン１４上の絶対方向信号として
選択するようになっている。本発明の好適実施例では、
ＡＤＳ制御信号をライン２６上に出力するセレクタ制御
装置５０は多数の選択パラメータＳＰ１〜ＳＰＮの入力
を受けてＡＤＳ制御信号をライン２６上に出力して、選
択装置２４にマップ・データ・ベース２５かコンパス装
置２３のどちらかのデータを選択させるようになってい
る。

第１選択パラメータＳＰＩは、車両の所在場所がある特
定の街路上にあると航法制御装置が認識したかどうかを
指示する。したがって、第１選択パラメータＳＰＩは、
車両がある特定の街路上に所在していることを指示する
手段５１によって生成される。

第２選択パラメータＳＰ２は、特定の街路の進行方向が
車両の推測進行方向に関するライン２０上のデータのし
きい値の範囲内にあるかどうかを指示するものである。

したがって、第２選択パラメータＳＰ２は、マップ・デ
ータ・ベース２５上の特定の街路が予測している進行方
向に対応する車両の推測進行方向を指示するデータを、
装置１０が出力しているかどうかを指示する手段５１に
よって生成される。

第３選択パラメータＳＰ３はマップ・データ・ベースに
あるものが使用され、コンパス装置２３の出力の誤差の
原因となる磁気異常を受けることが予想される地域や特
定の街路線分に車両が所在しているかどうかを指示する
ものである。車両の場所によってコンパス信号に予想さ
れる誤差に関するデータは、第３選択パラメータＳＰ３
を生成する手段５３から得られる。

実施例では、セレクタ制御手段５０は、第１選択パラメ
ータＳＰＩ　、第２選択パラメータＳＰ２　、および第
３選択パラメータＳＰ３がセットされているときだけセ
レクタ装置２４にマップ・データ・ベースを選択させる
ようになっている。したがって、ライン１４上に絶対方
向信号を発生するためにマップ・データ・ベースが使用
されるのは、車両がある特定の街路上にあると航法装置
が判断し、コンパス装置が車両の所在する地域の磁気異
常の影響を受けると予想されることをマップ・データ・
ベースが示しており、車両の推測進行方向に関するデー
タを示す装置１０の出力がマップ・データ・ベース上の
特定の街路が示している進行方向のしきし）角の範囲内
にあるときだけである。

第５図に示すように、絶対方向信号を出力する第２セン
サ装置にどのタイプのものを使用するかに応じて、追加
の選択パラメータＳＰＮを採用することも可能である。

選択パラメータ相互間のさまざまな関係は、車両航法装
置、マップ・データ・ベース、および絶対方向信号の出
力に使用されるセンサの特性によって決まる。

本発明の好適実施例では、選択パラメータＳＰＩ〜ＳＰ
Ｎの各々とセレクタ制御装置５０は、航法制御装置と共
にコンピュータをソフトウェアで制御することによって
実現される。

航法装置パラメータ 本発明の装置が上述した車両航法装置と併用されるとき
は、フィルタ制御装置の出力はパラメータとして航法装
置にフィードバックされる。ライン１７上のパラメータ
は車両が特定の街路上にあるかどうかを判断するために
、そのアルゴリズムの中で車両航法装置によって使用さ
れる。このアルゴリズムの一部は、装置ｌＯの出力、つ
まり、ライン２０上の車両の推測進行方向を、車両が現
在所在している線分Ｓの既知進行方向と比較するもので
ある。

第７図は、前掲の米国特許出願第６１８，０４１号に開
示されている車両航法装置でのサブルーチンの流れ図を
示したもので、線分Ｓがしきい値の範囲内で車両の推測
進行方向と並行になっているかどうかはこのサブルーチ
ンによって判断される。まず最初に、線分Ｓの角度αが
下式（１５）に従って計算される（ブロック７Ａ）。

（１５）　　ａ　＝　ａｒｃｔａｎ　［（Ｙ２−Ｙｌ）
／（Ｘ２−　ＸＩ）　］上式において、Ｘｌ、×２、Ｙ
８、Ｙ２は車両が所在していると予想される線分Ｓの終
点ＥＰのＸＹ座標データと現在航法装置によって処理中
のＸＹ座欅データである。

次に、車両の現在の推測進行方向ＥＨが本装置１０のラ
イン２０から判断される（ブロック７Ｂ）。つづいて、
システムはα−ＥＨの絶対値またはα−ＥＨ＋　１８０
　”の絶対値がしきい値の度数以下であるかどうかを判
断する（ブロック７Ｄ）。この差がしきい値より大であ
ると（ブロック７Ｄ）、システムはこの線分Ｓが車両の
推測進行方向Ｅ）ｌと並列でないと判断する（ブロック
７Ｅ）。この差がしきい値以下であれば（ブロック７Ｄ
）、システムはこの線分Ｓが車両の推測進行方向Ｅ）Ｉ
と並行であると判断する（ブロック７Ｆ）。

この特定の線分が車両の推測進行方向と並列であるかど
うかを判断する装置は第４図のライン２７上のパラメー
タを受は取り、ブロック７Ｄのしきい値を出力する。推
測進行方向手段２ｏが信頼できないことをパラメータが
示しているときは、ブロック７Ｄのしきい値は増加され
る。他方、ライン２ｏ上の推測進行方向の（ｇ顆度が高
いことがライン２７上のパラメータが示していれば、ブ
ロック７Ｄのしきい値は減少される。

ブロック７Ｄのしきい値を設定するこのパラメータは、
前掲米国特許出願第６１８，０４１号に開示の航法装置
でパラメータの１つとして使用され、車両がどの線分上
に所在するかが判断され、したがって、上述したように
ＡＤＳとして使用されるマツプ上の進行方向データが判
断される。

用されるソフトウェア 上述したように陸上車両の進行方向に関する高精度の推
測データを提供する装置１０は、公知のアナログ部品ま
たはデジタル部品を用いて製造することができる。本発
明の好適実施例では、本装置はコンピュータ（図示せず
）をソフトウェアで制御する方法を採用している。第８
図と第８Ａ〜８Ｈ図は本発明に従って動作するコンピュ
ータをソフトウェアで制御する過程を流れ図で示したも
のである。

第８図は、本発明に従って推測進行方向ＥＨを計算する
全体流れ図である。この流れ図において、推測進行方向
Ｅ）Ｉの計算は、まず、コンパスからの進行方向Ｈｅを
計算することから開始される（ブロック８＾）。コンパ
スからの進行方向Ｈｃは、コンパスの出力の方向成分に
対応している。進行方向Ｈｅの計算の仕方は第８Ａ図に
示しである。

次のステップでは、車輪からの進行方向Ｈｗ、つまり、
車輪上の差動走行距離計からの方向信号の計算が行なわ
れる（ブロック８Ｂ）。車輪からの進行方向Ｈｗの計算
方法は第８０図に示しである。

次のステップでは、コンパス誤差限界ＥＣの計算が行な
われる（ブロック８Ｃ）。コンパス誤差限界の計算方式
は第８Ｃ図に示す通りである。

次のステップでは、車輪センサ誤差限界Ｅ、の計算が行
なわれる（ブロック８Ｄ）。車輪誤差限界Ｅ−の計算方
法は第８Ｄ図に示しである。

第８図の全体流れ図の次のステップでは、Ｈｃと）ｔｗ
から結合誤差信号ＤＥＬＴ＾が計算される（ブロック５
　）　、　ＤＥＬＴＡはＨ，−Ｈ，に等しい。

次のステップでは、ソフトウェアは、車両がしきい値の
距離だけ走行したかどうかを判断する（ブロック６）。

しきい値の距離は使用されるセンサの種類、車両の平均
速度、その他の要因によって判断され、推測進行方向の
計算が最適化される。

車両がしきい値の距離だけ走行すると、フィルタ時定数
の係数が計算される（ブロック８Ｅ）。フィルタ時定数
の係数Ｆは上述したフィルタ時定数Ｔの計算のとぎ使用
されるものである。フィルタ時定数の係数Ｆの計算過程
は第８Ｅ図の流れ図に示しである。車両がしきい値の距
離だけまだ走行していなかった場合は、時定数の係数は
そのままになっている。

次のステップでは、絶対方向信号を進行方向Ｈｃから選
択すべきか、マップ・データ・ベースから選択すべきか
が判断される。進行方向がマップ・データ・ベースから
選択された場合は、ＤＥＬＴＡが再計算される（ブロッ
ク８Ｆ）、第８Ｆ図はマップ・データ・ベースまたは進
行方向Ｈｃを選択するときのアルゴリズムを示したもの
である。

次のステップでは、フィルタ時定数Ｔ０を計算するため
にフィルタ時定数の係数Ｆを用いてＦ−ＤＥＬＴＡが計
算される（ブロック８Ｇ）。Ｆ−ＤＥＬＴＡを計算する
流れ図は第８Ｇ図に示す通りである。

最後のステップでは、推測進行方向ＥＨが車輪の進行方
向Ｈ，とＦ−ＤＥＬＴＡから計算される。推測進行方向
ＥＨを計算するアルゴリズムは第８Ｈ図に示す通りであ
る。

第８Ａ図はコンパスからの進行方向Ｈｅを計算するため
のアルゴリズムを示したものである。最初のステップで
は、磁束ゲート・コンパスｘ１とＹｌからの出力が読み
取られる（ブロック１）。次のステップで、コンパスの
ずれが、Ｘｉ　−Ｘ２に相当するｘ２とＹｌ　−ＹＯに
相当するＹｌを出力することによフて補償される。ただ
し、ＸＯとＹＯはコンパスのずれである（ブロック２）
、、次のステップでは、コンパスからの出力のうちの進
行方向成分が計算される（ブロック３）。進行方向成分
Ａは逆正接（Ｙｌ。

Ｘ２）に相当する。次のステップでは、コンパスの偏差
が進行方向Ａにおいて補償される（ブロック４）。これ
は、Ｂ−Ａに進行方向Ａの偏差を加えることによって行
なわれる。この偏差は較正時に作成したテーブルにある
ものが使用される。最後のステップでは、コンパスの回
転と磁気偏差が補償される（ブロック５）。これはＨｃ
−Ｂ　−Ｒ＋　Ｖを計算することによって行なわれる。

ただし、Ｒはコンパスの回転であり、■は磁気偏差であ
る。

回転の項Ｒは較正時に計算され、磁気偏差の項Ｖはマッ
プ・データ・ベースの一部として保管されている。

第８Ｂ図は、車輪からの進行方向Ｈｗを計算するための
流れ図を示したものである。最初のステップでは、左右
の車輪からの車輪パルスを読み取って、左右の車輪がそ
れぞれ走行した距離１．ｒが判断される（ブロック１）
。次のステップでは、速度Ｖが１と「を加え、その結果
を２で割ることによって計算される（ブロック２）。次
のステップでは、（Ｌ　−Ｒ）／Ｖに相当する比率Ｒが
計算される（ブロック３）。次に、比率Ｒと速度Ｖを基
準にして、実効車輪軌跡Ｔが参照テーブルから求められ
る（ブロック４）、参照テーブルは較正時に作成される
。そのあと、回転角αが（Ｌ　−Ｒ）　ｘ　Ｋ。

倍し、その積をＴで割ることによって計算される。ただ
し、に、は車輪センサの較正係数である（ブロック５）
、最後に、車輪の進行方向Ｈｗが以前の車輪の進行方向
にαを加えた値に設定される（ブロック６）、。

第８Ｃ図はコンパス誤差限界ＥＣを計算するときの流れ
図である。最初のステップでは、磁束ゲート・コンパス
からの出力ＸとＹが読み取られる（ブロック１）。次の
ステップでは、コンパスのずれが補償される（ブロック
２）。次に、磁場強度りが（ｘ２２◆ｙ２２）の平方根
をとることによって計算される（ブロック３）。磁場強
度はコンパス装置の出力のうちの強度成分に対応してい
る。次のステップでは、係数りが（ＤＭ−Ｂｇ）／Ｂｃ
の絶対値をとることによって計算される。ただし、８区
は参照テーブルに入っている地球磁場の強度である（ブ
ロック４）。最後に、コンパス誤差限界ＥＣがＤ　ｘ　
６０゜に設定される（ブロック５）。第８Ｄ図は、車輪
センサの誤差限界Ｅｗの計算過程を示したものである。

最初のステップでは、進行方向変更αが車輪から計算さ
れる（ブロック２）。次に、車輪センサの増分誤差Ｅ　
ｗ　ｔがαｘＫの絶対値になるように計算される。ただ
し、Ｋはほぼ０．１に相当する定数である（ブロック２
）、次のステップでは、車輪センサの累積誤差Ｅｗ＾が
ＥＶ　”　ＥＷＩに設定される（ブロック３）、次に、
フィルタ定数Ｆ、がＤＮ　／ＤＴに設定される。ただし
、ＤＨは名目距離定数であり、Ｄ丁は最後の計算以降車
両が走行した距離である（ブロック４）、最後に、車輪
センサ誤差限界ＥＷがＥｗＡＸ　（ＦＥ−１）／ＦＥに
設定さ°れる（ブロック５）。

第８Ｅ図はフィルタ時定数Ｔｃを計算するとき使用され
るフィルタ時定数の係数Ｆの計算流れ図である。最初の
ステップでは、ＤＥＬＴＡの時間重み付き標準偏差ＳＤ
Ｄが計算される（ブロックＡ）。ＤＥＬＴＡの時間重み
付き標準偏差の計算アルゴリズムは第８Ｅハ図に示す通
りである。次のステップでは、進行方向誤差Ｅｈ−ＳＤ
Ｄ　ｘ　Ｋ　ｘ　（Ｅｗ　−Ｅｃ）が計算ざれる（ブロ
ック２）、ただし、Ｋは装置の精度を最大にするために
試行錯誤で設定された定数である。次のステップでは、
Ｅｈがゼロと比較される（ブロック３）。Ｅｈがゼロよ
り大であれば、誤差は主に差動走行距離計の車輪による
ものなので、フィルタ時定数の係数Ｆは０：ｈ”　Ｋｌ
）／に１になるように計算される（ブロック４）。ただ
し、に１は定数である。Ｅ、がゼロ以下かそれと等しけ
れば、誤差は主にコンパスからの出力によるものである
。

したがって、フィルタ時定数の係数Ｆはに２　／（Ｅｈ
十に２）になるように設定される（ブロック５）。

ただし、に２は定数である。

第８　Ｅ／Ａは、時間重み付き標準偏差ＳＤＤの計算流
れ図を示したものである。最初のステップでは、以前の
３つのＤＥＬＴ八測定への標準偏差ＳＤＮが計算される
（ブロック１）。次のステップでは、時間重み付き標準
偏差ＳＤＤが（ｉ、／Ｔ）　Ｘ　ＳＤＮ　”　（Ｔ　−
１）ＳＤＤ、になるように計算される（ブロック２）。

ただし、Ｔはほぼ６であり、５ＤＤｏは以前に計算され
たＳＤＤである。次のステップでは、ＳＤＮがＳＤＤと
比較される（ブロック３）。ＳＤＮが５００より犬であ
れば、ＳＤＤはＳＤＮに設定される（ブロック４）。そ
うでなければ、５００はブロック２で計算された値のま
まになっている。

第８Ｆ図は、コンパスからのＡＤＳ信号を選択するか、
マップ・データ・ベースを選択するかを判断するときの
アルゴリズムを示したものである。最初のステップでは
、ソフトウェアは、航法アルゴリズムの最後の更新時に
車両がマツプ上のどこにいたかを判断する（ブロック１
）。車両がある特定の街路上にいなかった場合は、進行
方向はコンパスから選択される。しかし、車両がマツプ
に更新されていた場合は、ソフトウェアは特別なマップ
・データ・ベース・ビットがセットされているかどうか
を判断する（ブロック２）。この特殊マップ・データ・
ベース・ビットは、コンパスからの進行方向信号Ｈｃが
不正確であると予想される地域に車両がいることを、マ
ツプが示しているときセットされる。特殊マップ・デー
タ・ベース・ビットがセットされていないと、進行方向
はコンパスから選択される。特殊マップ・データ・ベー
ス・ビットがセットされていると、ソフトウェアはマツ
プの進行方向がしきい値内のコンパスの進行方向に一致
しているかどうかを判断する。進行方向が一致していな
ければ、進行方向はコンパスから選択される。一致して
いれば、進行方向はマップ・データ・ベースから選択さ
れ、［１ＥＬＴＡはＨＭ　−）ＩＷと一致するように再
計算される（ブロック４）。ただし、ＨＭはマツプから
の進行方向であり、Ｈｗは車輪からの進行方向である。

第８Ｇ図はＦ−ＤＥＬＴＡの計算アルゴリズムを示した
ものである。最初のステップでは、フィルタ定数ＴＣが
ＤＮ／ＤＴ　ｘ　Ｆ）に設定されるように計算される（
ブロック１）。ただし、ＤＮは名目距離定数であり、Ｄ
Ｔは走行距離であり、Ｆはフィルタ時定数の係数である
。次のステップでは、上述したように、　Ｆ−ＤＥＬＴ
Ａ　　が、　　（ＤＥＬＴＡ、、、　　／Ｔｃ）　　＋
　　（（丁ａ−１）／７ｃ）　ｘ　Ｆ−ＤＥＬＴＡｏｔ
ｄと一致するように計算される（ブロック２）。

第８Ｈ図は、車輪からの進行方向とＦ−ＤＥＬＴＡの計
算を示したものである。推測進行方向ＥＨはｌ１ｗ　　
”Ｆ−ＤＥＬＴＡと一致するように設定される（ブロッ
ク１）。

本明細書の付録Ａは、本発明を実行するためにソース・
コード言語で書いたプログラムの印刷出力であり、本発
明の１実施例を実現するために作られたものである。付
ｄＡにリストされているソフトウェアは次のサブルーチ
ン・モジュールから構成されている。

１）　ＣＱＵＲＭＯＤ　、このモジュールは、Ｆ−ＤＥ
ＬＴＡを計算する低域フィルタの係数を求めるものであ
る。

２）　５ＤＥＶゆこのモジュールは欅！１！偏差を計算
するものである。

３）　５ＴＤＥＶゆこのモジュールは標準偏差を計算す
るものである。

４）　ＤＨＶ（：ＯＲＲゆこのモジュールはだ円偏差の
コンパス読取り値を修正するものである。

５）　ＯＲ、このモジュールは中心となる航法プログラ
ムである。

６）　ＥＲＲＦＬＴＲ，このモジ・・・−ルは動作が速
く１、減衰が遅いフィルタ機能をもつものである。

７）　ＬＦＩＬＴＥＲ，このモジュールは単極無限パル
ス応答デジタル・フィルタの機能をもつものである。

８）　ＲＤＳＥＮＳＯＲ、このモジュールは磁場センサ
と車輪センサを読み取るものである。

９）　ＴＲＡＣＫ、このモジュールは、左右車輪の間隔
が与えられているときアツカマン操舵車輪の軌跡を計算
するものである。

１０）　ＤＲＰｔｌＰＤＴ。このモジュールは、車両位
置の増分変化が与えられているとき航法位置を更新する
ものである。

１１）　ＤＲＣＡＬＣ，このモジュールは左右の車輪セ
ンサの読取り値が与えられているとき走行増分距離と増
分進行方向変化を計算するものである。

［発明の効果］ 本発明による装置１０は、陸上車両の進行方向に関する
正確な情報を得るために、方向センサに発生する信号誤
差を除去することによって従来センサの問題を解決した
のである。本発明の装置および方法によれば、絶対方向
信号と相対方向信号に反映される誤差を最小にする効果
がある。相対方向センサでの誤差の大部分は確率的に絶
対方向信号に反映される磁気異常誘因誤差から独立して
おり、スペクトル的には分離されているので、本発明に
よれば、これらの信号を結合して、車両の進行方向に関
する正確データを生成するときの誤差による影響を隔離
し、最小にすることができる。

本発明の好適実施例を図例をもって以上説明してきたが
、本発明はこれまでに説明してきた内容に限定されるも
のではない。これまでの開示事項に照らして、種々変更
と改良が可能であることは勿論である。特定の実施例を
選択して説明してきたのは、本発明の原理とその応用例
を最も分かりやすく説明することによって、当業者が目
的とする特定の用途に合った形に変更を加えて、本発明
を最大限に活用できるようにするためである。本発明の
技術範囲は特許請求の範囲に記載されている通りである
。

したがって、本発明のそのほかの特徴と利点は明細書、
付録、特許請求の範囲の記載および図面を検討をするこ
とにより明確になるはずである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステム概要ブロック図、第１Ａ−Ｉ
Ｃ図は本発明の各種実施例を示すブロック図、 第２図は本発明の好適実施例のブロック図、第３Ａ〜３
Ｅ図は第１図の装置の説明に使用される信号波形図、 第４図は第２図に図示の装置と併用されるフィルタ制御
装置のブロック図、 第５図は第２図の装置と併用されるセレクタ制御装置の
ブロック図、 第６図はマップ・データ・ベースの説明グラフ図、 第７図は車両がマップ・データ・ベース内の特定の街路
と並行に走行しているかどうかを判断するサブルーチン
を示す流れ図、 第８図、および第８Ａ〜８Ｅ図、第８Ｅハ図および第８
Ｆ〜第８Ｈ図は本発明による方法を説明する流れ図であ
る。 ５０９．センサ手段、 １０、、、本発明装置、 １１、、、、第１センサ手段、 １２．１４．１６．１８．２０．２６．２７．、、ライ
ン、１３、、、第２センサ手段、 １５、、、第１結合手段、 １７、、、フィルタ手段、 １９、、、第２結合手段、 ２１、、、プロセッサ手段、 ２２、、、差動走行距離計、 ２３、、、コンパス、 ２４、、、セレクタ手段、 ２５、、、マップ・データ・ベース、 ３Ｇ、、、フィルタ制御手段、 ３１、、、第１フイルタ・パラメータ発生手段、３２、
、、信号異常偏差表示手段、 ３３、、、コンパス手段の精度表示手段、３４、、、差
動走行距離計の精度表示手段、５０、、、セレクタ制御
手段、 ｓｉ、、、車両が特定の街路に所在することを表示する
手段、 １０１　Ｎ１０５．、、線分、 １０６、、、誤差、 １０７、、、スパイク、 １０９、、、開始進行方向、 １１０〜１１２．、、線分、 １１３、、、最終線分、 １１４、、、若干のオフセット、 １１５．１１８．、、最終点。 特５千昨原亘友　　エタック　ィンコーホ’Ｌ’　−７
Ｚ／　ト４＜理友　　　　、忙すＬヤ　　老ト　表　−
ＦＩＧ、−Ｉ ＦＩＧ、　−２ ＦＩＧ、−ＩＡ ＦＩＧ、−１８ ＦＩＧ、　−ＩＣ ＦＩＧ、−６ ＦＩＧ、−７ ＦＩＧ、　−８０ ＦＩＧ、−８ヒ／Ａ マ叩７ｅｓｔ−ｒｔフンハｔス４に４−ＦＩＧ、−８Ｆ ＦＩＧ、−８６ ＦＩＧ、−８Ｈ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）陸上車両の進行方向を示す進行方向情報を含む複数
   の独立方向信号をそれぞれが出力する複数のセンサ手段
   と、前記複数の独立方向信号の入力を受けて陸上車両の
   進行方向の高精度推測値を出力する処理手段とを具えた
   ことを特徴とする陸上車両用進行方向データ発生装置。 ２）前記複数の独立方向信号は、それぞれ、基本的に独
   立のスペクトル特性をもつ誤差を含み、前記処理手段は
   該複数の独立方向信号のうちの少なくとも１つの方向信
   号を、該少なくとも１つの方向信号に含まれる誤差のス
   ペクトル特性に従って選択的にフィルタにかけるための
   手段を具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の陸上車両用進行方向データ発生装置。 ３）前記複数の独立方向信号は、それぞれ、基本的に独
   立のスペクトル特性をもつ誤差を含み、前記処理手段は
   該複数の独立方向信号の結合を、該複数の独立方向信号
   のうちの少なくとも１つの信号の誤差のスペクトル特性
   に従って選択的にフィルタにかけるための手段を具えた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の陸上車両
   用進行方向データ発生装置。 ４）前記複数の独立方向信号は誤差を含み、前記処理手
   段は誤差の影響を低減するフィルタ手段を具えたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の陸上車両用進行
   方向データ発生装置。 ５）前記複数の独立方向信号は誤差を含み、前記処理手
   段は、フィルタ制御信号の入力を受けて該誤差の影響を
   低減するフィルタ手段と、任意の時期において該複数の
   独立方向信号のうちの少なくとも１つの信号の推測誤差
   の大きさを示すパラメータの入力を受けて前記フィルタ
   制御信号を出力する手段とを具えたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の陸上車両用進行方向データ発
   生装置。 ６）前記複数の独立方向信号は誤差を含み、前記処理手
   段は、フィルタ制御信号の入力を受けて該誤差の影響を
   低減するフィルタ手段と、任意の時期において該複数の
   独立方向信号のうちの少なくとも２信号の結合の推測誤
   差の大きさを示すパラメータの入力を受けて該フィルタ
   制御信号を出力する手段とを具えたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の陸上車両用進行方向データ発
   生装置。 ７）前記複数の独立方向信号は誤差を含み、前記処理手
   段は、フィルタ制御信号の入力を受けて該誤差の影響を
   低減するフィルタ手段と、前記第１センサ手段と、前記
   第２センサ手段と、該第１センサ手段と第２センサ手段
   の結合との信頼度を示す複数のパラメータの入力を受け
   て該フィルタ制御信号を出力する手段とを具えたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の陸上車両用進行
   方向データ発生装置。 ８）前記複数の独立方向信号は少なくとも第１方向信号
   と第２方向信号とからなり、該第１方向信号は主に第１
   スペクトル特性をもつ誤差を含み、該第２方向信号は前
   記第１スペクトル特性と異なる第２スペクトル特性を主
   にもつ誤差を含み、この場合において、前記処理手段は
   、前記第１方向信号と第２方向信号を結合して、前記第
   １と第２誤差を前記進行方向情報から基本的に分離した
   結合誤差信号を出力する第１手段と、前記第１スペクト
   ル特性に近似するフィルタ特性に従って前記結合誤差信
   号をフィルタにかけて、基本的に前記誤差を含むフィル
   タ誤差信号を出力するフィルタ手段と、前記フィルタ誤
   差信号と前記第２方向信号を結合して前記第２誤差を打
   ち消し、もって該進行方向情報を高精度に推測する第２
   手段とを具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の陸上車両用進行方向データ発生装置。 ９）前記フィルタ手段は、フィルタ制御信号の入力を受
   けて前記フィルタ特性を変更する手段と、前記第１方向
   信号と前記第２方向信号の入力を受けて該フィルタ制御
   信号を出力する手段とを具えたことを特徴とする特許請
   求の範囲第８項記載の陸上車両用進行方向データ発生装
   置。 １０）陸上車両の以前の進行方向を基準にした陸上車両
   の進行方向を示す進行方向情報を含む相対方向信号を出
   力する第１センサ手段と、地上を基準にした陸上車両の
   進行方向を示す進行方向情報を含む絶対方向信号を出力
   する第２センサ手段と、前記絶対方向信号と前記相対方
   向信号の入力を受けて車両の進行方向の高精度推測値を
   出力する処理手段とを具えたことを特徴とする陸上車両
   用進行方向データ発生装置。 １１）前記絶対方向信号は誤差を含み、前記処理手段は
   該絶対方向信号に含まれる誤差の影響を低減する手段を
   具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の
   陸上車両用進行方向データ発生装置。 １２）前記相対方向信号は誤差を含み、前記処理手段は
   該相対方向信号に含まれる誤差の影響を低減する手段を
   具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の
   陸上車両用進行方向データ発生装置。 １３）前記絶対方向信号と前記相対方向信号は誤差を含
   み、前記処理手段は、フィルタ制御信号の入力を受けて
   、該絶対方向信号と該相対方向信号からの該誤差のうち
   の少なくとも一部をフィルタにかけるフィルタ手段と、
   任意の一時期において該絶対方向信号と該相対方向信号
   のうちの少なくとも一方の推定誤差の大きさを示すパラ
   メータの入力を受けて、該フィルタ制御信号を出力する
   手段とを具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１０
   項記載の陸上車両用進行方向データ発生装置。 １４）前記絶対方向信号と前記相対方向信号は誤差を含
   み、前記処理手段は、フィルタ制御信号の入力を受けて
   、該絶対方向信号と該相対方向信号からの該誤差のうち
   の少なくとも一部をフィルタにかけるフィルタ手段と、
   任意の時期において該絶対方向信号と該相対方向信号の
   結合の推定誤差の大とするきさを示すパラメータの入力
   を受けて、該フィルタ制御信号を出力する手段とを具え
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の陸上
   車両用進行方向データ発生装置。 １５）前記絶対方向信号と相対方向信号は誤差を含み、
   前記処理手段は、フィルタ制御信号の入力を受けて、該
   方向信号からの高周波誤差をフィルタにかけるフィルタ
   手段と、前記第１センサ手段と前記第２センサ手段の信
   頼度を示す複数のパラメータの入力を受けて、前記フィ
   ルタ制御信号を出力する手段とを具えたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１０項記載の陸上車両用進行方向デ
   ータ発生装置。 １６）前記第２センサ手段は、地球磁場を基準にした陸
   上車両の進行方向を示すコンパス信号を出力するコンパ
   ス手段を具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１０
   項記載の陸上車両用進行方向データ発生装置。 １７）前記第２センサ手段は、地球磁場を基準にした陸
   上車両の進行方向を示すコンパス信号を出力するコンパ
   ス手段からなり、さらに、地球磁場の予想強度を基準に
   して前記コンパス信号の強度成分の変動を検出すること
   によって前記パラメータを生成する手段を具えたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の陸上車両用進
   行方向データ発生装置。 １８）前記パラメータを生成する手段は、前記コンパス
   手段が出力したコンパス信号の強度成分が入力される手
   段と、地球磁場の予想強度のテーブルを組単位の方向別
   に保管する記憶手段と、該コンパス手段が出力したコン
   パス信号の強度成分を、前記テーブルからの地球磁場の
   予想強度と比較して差信号を出力する手段と、該差信号
   の入力を受けて前記パラメータを生成する手段とを具え
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の陸上
   車両用進行方向データ発生装置。 １９）前記センサ手段は陸上車両の進行方向を示す方向
   成分を含むコンパス信号を出力するコンパス手段からな
   り、この場合において、前記１つのパラメータを生成す
   る前記手段は、前記相対方向信号と該コンパス信号の方
   向成分を結合して結合誤差信号を出力する手段と、該結
   合誤差信号の統計偏差を示す偏差信号を出力する手段と
   、該偏差信号の入力を受けて害１つのパラメータを生成
   する手段とを具えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １４項記載の陸上車両用進行方向データ発生装置。 ２０）前記処理手段は、前記相対方向信号と前記絶対方
   向信号を結合して、該相対方向信号と該絶対方向信号と
   の差を示す結合誤差信号を出力する第１手段と、前記結
   合誤差信号からの相対的に高い周波数誤差をフィルタに
   かけて、フィルタ誤差信号を出力するフィルタ手段と、
   前記フィルタ誤差信号と前記相対方向信号を結合して、
   陸上車両の進行方向の高精度推測値を出力する第２手段
   とを具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記
   載の陸上車両用進行方向データ発生装置。 ２１）前記第１センサ手段は、前記相対方向信号を出力
   する差動走行距離計であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１０項記載の陸上車両用進行方向データ発生装置
   。 ２２）前記第１センサ手段は、前記相対方向信号を出力
   する差動走行距離計センサ手段であり、さらに、該車両
   の速度と回転率を測定することにより前記パラメータを
   生成する手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １３項記載の陸上車両用進行方向データ発生装置。 ２３）前記第２センサ手段は、地球磁場の方位を基準に
   した陸上車両の進行方向を示すコンパス進行方向データ
   を出力するコンパス手段と、ある特定の街路上に所在す
   る陸上車両が、ある与えられた地域の街路に向かう進行
   方向を示すマップ進行方向データを含むマップ・データ
   ・ベースを保管するための手段と、選択信号の入力を受
   けて、前記コンパス進行方向データまたは前記マップ進
   行方向データを前記絶対方向信号として選択するセレク
   タ手段と、前記選択信号を供給するセレクタ制御手段と
   を具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載
   の陸上車両用進行方向データ発生装置。 ２４）前記セレクタ制御手段は少なくとも１つのパラメ
   ータの入力を受け、さらに、前記少なくとも１つのパラ
   メータを供給する手段を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第２３項記載の陸上車両用進行方向データ発生装
   置。 ２５）前記少なくとも１つのパラメータを供給する前記
   手段は、陸上車両の推測進行方向が前記マップ進行方向
   データのしきい値の範囲内にあるとき該マップ進行方向
   データを選択するための１つのパラメータを生成する手
   段を具えることを特徴とする特許請求の範囲第２４項記
   載の陸上車両用進行方向データ発生装置。 ２６）前記少なくとも１つのパラメータを供給する前記
   手段は、陸上車両がある特定の街路上を走行しているか
   どうかを判断する手段と、車両がその特定の街路上を走
   行しているとき前記マップ進行方向データを選択するた
   めの１つのパラメータを生成する手段とを具えることを
   特徴とする特許請求の範囲第２４項記載の陸上車両用進
   行方向データ発生装置。 ２７）前記少なくとも１つのパラメータを供給する前記
   手段は、前記コンパス手段の信頼性を低下させる特性を
   もつマップ上の地理的場所を識別するデータを保管する
   ための手段と、車両が前記地理的場所の１つ内にあると
   き前記マップ進行方向データを選択するための１つのパ
   ラメータを生成する手段とを具えることを特徴とする特
   許請求の範囲第２４項記載の陸上車両用進行方向データ
   発生装置。 ２８）さらに、陸上車両の所在を突き止める車両航法装
   置を含み、前記選択信号を、陸上車両の所在を突き止め
   るとき使用されるパラメータとして該車両航法装置に供
   給することとしたことを特徴とする特許請求の範囲第２
   ３項記載の陸上車両用進行方向データ発生装置。 ２９）マップで識別されたある任意の地域上を移動可能
   な自動車両を自動的に追跡する車両航法装置において、
   自動車両の以前の進行方向を基準にした自動車両の進行
   方向を示す進行方向情報を含むと共に、第１誤差を含む
   相対方向信号を出力する第１センサ手段と、地上を基準
   にした自動車両の進行方向を示す進行方向情報を含むと
   共に、第２誤差を含む絶対方向信号を出力する第２セン
   サ手段であって、地上を基準にした自動車両の進行方向
   を示すコンパス進行方向データを出力するコンパス手段
   、ある特定の街路上に所在する自動車両が任意の地域に
   ある街路に向かう進行方向を示すマップ進行方向データ
   を含むマップ・データ・ベースを提供する手段、セレク
   タ制御信号の入力を受けて、前記コンパス進行方向デー
   タまたは前記マップ進行方向データを前記絶対方向信号
   として選択するセレクタ手段、および前記セレクタ制御
   信号を供給する手段からなる第２センサ手段と、前記相
   対方向信号を前記絶対方向信号から減算して結合誤差信
   号を出力する第１結合手段と、フィルタ制御信号の入力
   を受けて、該結合誤差信号をフィルタにかけることによ
   り、前記第２誤差をほぼ打ち消して、フィルタ誤差信号
   を出力するフィルタ手段であって、ある任意の磁気にお
   いて前記第１および第２センサ手段のうちの少なくとも
   ４つの誤差の推測大きさを示す少なくとも１つのパラメ
   ータの入力を受けて前記フィルタ制御信号を出力する手
   段を備えたフィルタ手段と、前記相対方向信号に含まれ
   る前記第１誤差をほぼ打ち消すために前記フィルタ誤差
   信号を該相対方向信号に加算して、自動車両の進行方向
   の高精度推測値を出力する第２結合手段とで構成された
   ことを特徴とする陸上車両用進行方向データ発生装置。