JPS6246809B2 - - Google Patents
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- JPS6246809B2 JPS6246809B2 JP11446081A JP11446081A JPS6246809B2 JP S6246809 B2 JPS6246809 B2 JP S6246809B2 JP 11446081 A JP11446081 A JP 11446081A JP 11446081 A JP11446081 A JP 11446081A JP S6246809 B2 JPS6246809 B2 JP S6246809B2
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/02—Magnetic compasses
- G01C17/28—Electromagnetic compasses
- G01C17/30—Earth-inductor compasses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
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- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、所定周期で方位信号値を検知するご
とに、一定周期前に検出した方位信号値との差を
検出し、この差に基づいて表示すべき方位を決め
る装置において、方位の誤表示防止を確実にした
車両用方位計に関する。
とに、一定周期前に検出した方位信号値との差を
検出し、この差に基づいて表示すべき方位を決め
る装置において、方位の誤表示防止を確実にした
車両用方位計に関する。
従来車両の運転者が自車両の進行方位を知るこ
とができるように車両に方位計を搭載することが
考えられており、最近は電子式方位計が提案され
ている。そこでまず第１図を参照して電子式方位
計の方位センサの原理を説明すると、図示したよ
うに、リング状の強磁性体１に励磁（一次）コイ
ル（図示せず）と、２次コイルとして互いに直交
するようにＸコイル２とＹコイル３とを巻いてお
く。地磁気ＨがあるとＸコイル２とＹコイル３に
はそれぞれ地磁気ＨのＸ軸成分およびＹ軸成分に
比例した起電力ＶX，ＶYが誘起される。処理回路
４はこの起電力ＶX，ＶYをベクトル合成して、磁
北に対するコイルの角度θを方位データとして出
力する。
とができるように車両に方位計を搭載することが
考えられており、最近は電子式方位計が提案され
ている。そこでまず第１図を参照して電子式方位
計の方位センサの原理を説明すると、図示したよ
うに、リング状の強磁性体１に励磁（一次）コイ
ル（図示せず）と、２次コイルとして互いに直交
するようにＸコイル２とＹコイル３とを巻いてお
く。地磁気ＨがあるとＸコイル２とＹコイル３に
はそれぞれ地磁気ＨのＸ軸成分およびＹ軸成分に
比例した起電力ＶX，ＶYが誘起される。処理回路
４はこの起電力ＶX，ＶYをベクトル合成して、磁
北に対するコイルの角度θを方位データとして出
力する。
ところで、地上では、鉄筋を含む構造物（鉄
橋、ビルなど）や大電流を流してある鉄道線路や
送電線などによつて局部的に地磁気の乱れが生じ
ている（以下これを「外乱」と呼ぶ）。方位計を
搭載した車両がこのような外乱のある場所を通過
すると、その影響を受けて方位が狂つてしまうの
で従来外乱の影響を除くために次のような操作が
行なわれている。すなわち一定時間間隔で次んに
組込まれる方位データのある時刻で取込まれる方
位データをＡo、その一定時間前に取込まれる方
位データをＡo-1、Ｋを定数とすると、｜Ａo−Ａ
o-1｜≦Ｋのときは外乱による影響がないとして
方位データＡoに基づいて方位表示をするが、｜
Ａo−Ａo-1｜＞ＫのときはＡoを外乱の影響を受
けた異常データとみなしその一定時間前に取込ん
だ方位データＡo-1に基づいて方位表示をしてい
る。
橋、ビルなど）や大電流を流してある鉄道線路や
送電線などによつて局部的に地磁気の乱れが生じ
ている（以下これを「外乱」と呼ぶ）。方位計を
搭載した車両がこのような外乱のある場所を通過
すると、その影響を受けて方位が狂つてしまうの
で従来外乱の影響を除くために次のような操作が
行なわれている。すなわち一定時間間隔で次んに
組込まれる方位データのある時刻で取込まれる方
位データをＡo、その一定時間前に取込まれる方
位データをＡo-1、Ｋを定数とすると、｜Ａo−Ａ
o-1｜≦Ｋのときは外乱による影響がないとして
方位データＡoに基づいて方位表示をするが、｜
Ａo−Ａo-1｜＞ＫのときはＡoを外乱の影響を受
けた異常データとみなしその一定時間前に取込ん
だ方位データＡo-1に基づいて方位表示をしてい
る。
このようにすれば外乱による誤表示を防止する
ことはできるが、定数Ｋが一定であるために方位
表示の精度に限界がある。すなわち、定数Ｋを大
きく設定すると小さい外乱による方位データの異
常が検出できず異常な方位をそのまま表示してし
まうし、定数Ｋを小さく設定すると車両の向きが
実際に変化したにもかかわらず方位の変化を外乱
による変化と誤つて判断してしまうという問題が
ある。
ことはできるが、定数Ｋが一定であるために方位
表示の精度に限界がある。すなわち、定数Ｋを大
きく設定すると小さい外乱による方位データの異
常が検出できず異常な方位をそのまま表示してし
まうし、定数Ｋを小さく設定すると車両の向きが
実際に変化したにもかかわらず方位の変化を外乱
による変化と誤つて判断してしまうという問題が
ある。
本発明は車両が一定時間の間にその走行方向を
変化し得る角度はその車速によつて決まるという
点に着目し、所定周期で方位信号値が検出される
ごとに、一定周期前に検出した方位信号値との差
を検出し、この差に基づいていずれの方位信号値
で表示すべきかを決める装置において、方位の誤
表示防止を確実にするため、上記差を車速との所
定の関数で変化させるようにしたものである。
変化し得る角度はその車速によつて決まるという
点に着目し、所定周期で方位信号値が検出される
ごとに、一定周期前に検出した方位信号値との差
を検出し、この差に基づいていずれの方位信号値
で表示すべきかを決める装置において、方位の誤
表示防止を確実にするため、上記差を車速との所
定の関数で変化させるようにしたものである。
以下本発明を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明による方位計の回路の一実施例
を示しており、５はたとえば第１図に示すような
方位センサを有する方位計、６は前回取込んだ方
位データを記憶するメモリ、７は現在取込んだデ
ータを前回取込んだデータと比較する比較器、８
は比較データ発生器で、車両が一定距離走行する
ごとにパルスを発生する距離センサ８１と、距離
―車速変換器８２と、車速によつて決められる比
較データを発生する関数発生器８３とから成る。
９は発振器で、その出力信号は距離―車速変換器
８２には時間基準信号となり、比較器７には割算
器１０で割算されて方位データ取込み信号Ｓとな
る。
を示しており、５はたとえば第１図に示すような
方位センサを有する方位計、６は前回取込んだ方
位データを記憶するメモリ、７は現在取込んだデ
ータを前回取込んだデータと比較する比較器、８
は比較データ発生器で、車両が一定距離走行する
ごとにパルスを発生する距離センサ８１と、距離
―車速変換器８２と、車速によつて決められる比
較データを発生する関数発生器８３とから成る。
９は発振器で、その出力信号は距離―車速変換器
８２には時間基準信号となり、比較器７には割算
器１０で割算されて方位データ取込み信号Ｓとな
る。
さて、上記回路において、距離センサ８１から
のパルス信号は距離―車速変換器８２によつて発
振器９からの信号を時間基準信号としてパルス間
の周期が測定され速度データとして関数発生器８
３に送られる。関数発生器８３は、車速と車両の
旋回性能とによつて決まるデータ取込み信号Ｓの
発生間隔ｔの間に変化しうる角度θを比較データ
として発生する。すなわち、ｔ：データ取込み信
号発生間隔（秒）ｖ：車速（ｍ／秒）θ：車両が
その速度で旋回することができる最大の回転角
（ラジアン）ｒ：車速ｖにおける最小回転半径ｒn
io：その車両の最小回転半径、Ｇ：その車両が車
速ｖで旋回しているときに耐えられる最大遠心力
とすると、ｖ２／ｒ＝Ｇ、vt＝ｒθまたｒ≧ｒnioであ
る から、Ｖ＜√nioではθ＝ｖｔ／ｒｎｉｏ…(1)、Ｖ
≧√ Grnioではθ＝Ｇ・ｔ／ｖ…(2)で表わせる。なお、車両 の回転角θと車速ｖにおける最小回転半径ｒとの
関係は第３図に示すようになり、ｔをパラメータ
として回転角θと車速ｖとの関係を表わすと第４
図に示すようになる。従つて関数発生器８３から
は比較データとして車速ｖに対して上式(1)，(2)の
いずれかにより決まるθが出力される。外乱がな
い場所ではメモリ６に記憶されている前回の方位
データＢと現在の方位データＡとがＢ−θ＜Ａ＜
Ｂ＋θの条件を満たしているため、現在の方位デ
ータＡを真値として出力し、かつメモリ６にも方
位データＡを記憶する。
のパルス信号は距離―車速変換器８２によつて発
振器９からの信号を時間基準信号としてパルス間
の周期が測定され速度データとして関数発生器８
３に送られる。関数発生器８３は、車速と車両の
旋回性能とによつて決まるデータ取込み信号Ｓの
発生間隔ｔの間に変化しうる角度θを比較データ
として発生する。すなわち、ｔ：データ取込み信
号発生間隔（秒）ｖ：車速（ｍ／秒）θ：車両が
その速度で旋回することができる最大の回転角
（ラジアン）ｒ：車速ｖにおける最小回転半径ｒn
io：その車両の最小回転半径、Ｇ：その車両が車
速ｖで旋回しているときに耐えられる最大遠心力
とすると、ｖ２／ｒ＝Ｇ、vt＝ｒθまたｒ≧ｒnioであ
る から、Ｖ＜√nioではθ＝ｖｔ／ｒｎｉｏ…(1)、Ｖ
≧√ Grnioではθ＝Ｇ・ｔ／ｖ…(2)で表わせる。なお、車両 の回転角θと車速ｖにおける最小回転半径ｒとの
関係は第３図に示すようになり、ｔをパラメータ
として回転角θと車速ｖとの関係を表わすと第４
図に示すようになる。従つて関数発生器８３から
は比較データとして車速ｖに対して上式(1)，(2)の
いずれかにより決まるθが出力される。外乱がな
い場所ではメモリ６に記憶されている前回の方位
データＢと現在の方位データＡとがＢ−θ＜Ａ＜
Ｂ＋θの条件を満たしているため、現在の方位デ
ータＡを真値として出力し、かつメモリ６にも方
位データＡを記憶する。
次に車両がガードの下や踏切りなどの外乱が大
きい場所を走行した場合を考えると、現在の方位
データＡはこの外乱の影響を受けて大きく変化
し、Ｂ−θ＜Ａ＜Ｂ＋θの条件を満たさない。そ
のため比較器７は前回の正常な方位データＢをそ
のまま出力し、現在の方位データＡは異常とみな
して無視する。
きい場所を走行した場合を考えると、現在の方位
データＡはこの外乱の影響を受けて大きく変化
し、Ｂ−θ＜Ａ＜Ｂ＋θの条件を満たさない。そ
のため比較器７は前回の正常な方位データＢをそ
のまま出力し、現在の方位データＡは異常とみな
して無視する。
次に上記方位計を車両の位置検出装置に応用し
た場合について説明する。
た場合について説明する。
位置検出の原理は第５図に示すように、方位デ
ータ取込み信号Ｓが発生する間に走行した微小距
離をdlその時の方位をθとすると、そのときの現
在位置Ｐの座標（ｘ，ｙ）は ｘ＝x0＋sinθ・dl ただしスタート点Ｑ ｙ＝y0＋cosθ・dl の座標を（x0，y0）とす
る で表わされる。すなわち、現在位置Ｐの座標
（ｘ，ｙ）はデータ取込み信号Ｓが発生する間に
走行した距離をＸ，Ｙ軸（東西，南北）成分に分
解して積分し、スタート地点Ｑの座標（x0，y0）
に加えることによつて求められる。
ータ取込み信号Ｓが発生する間に走行した微小距
離をdlその時の方位をθとすると、そのときの現
在位置Ｐの座標（ｘ，ｙ）は ｘ＝x0＋sinθ・dl ただしスタート点Ｑ ｙ＝y0＋cosθ・dl の座標を（x0，y0）とす
る で表わされる。すなわち、現在位置Ｐの座標
（ｘ，ｙ）はデータ取込み信号Ｓが発生する間に
走行した距離をＸ，Ｙ軸（東西，南北）成分に分
解して積分し、スタート地点Ｑの座標（x0，y0）
に加えることによつて求められる。
データ取込み信号Ｓの発生時にθに外乱による
誤差があるとそれがＸ，Ｙ軸の走行距離の誤差と
なつて表われる。走行距離が長くなると、方位デ
ータを取込む回数も増加し、θの誤差によるＸ，
Ｙ軸成分の走行距離の誤差の絶対値も増加し、現
在位置Ｐの座標が正確に求められない。比較デー
タが固定値であると比較データを大きくしても小
さくしても地磁気異常を正確につかむことができ
ず、これがθの誤差となつて現在位置の算出を不
正確なものにしてしまうが、車速応答形にするこ
とによつて地磁気異常をより正確に把握できるた
め現在位置の算出結果を一層正確なものにするこ
とができる。
誤差があるとそれがＸ，Ｙ軸の走行距離の誤差と
なつて表われる。走行距離が長くなると、方位デ
ータを取込む回数も増加し、θの誤差によるＸ，
Ｙ軸成分の走行距離の誤差の絶対値も増加し、現
在位置Ｐの座標が正確に求められない。比較デー
タが固定値であると比較データを大きくしても小
さくしても地磁気異常を正確につかむことができ
ず、これがθの誤差となつて現在位置の算出を不
正確なものにしてしまうが、車速応答形にするこ
とによつて地磁気異常をより正確に把握できるた
め現在位置の算出結果を一層正確なものにするこ
とができる。
以上の例ではデータ取込み信号を発振器よる一
定時間ごととしたが、距離パルスがｎ（ｎは整
数）個発生するごとにしても同様の効果を得るこ
とができる。また方位計は電子式である必要はな
く、磁針コンパスの針位置を光学的に読取る方式
でもよい。
定時間ごととしたが、距離パルスがｎ（ｎは整
数）個発生するごとにしても同様の効果を得るこ
とができる。また方位計は電子式である必要はな
く、磁針コンパスの針位置を光学的に読取る方式
でもよい。
以上説明したように、本発明においては比較デ
ータθを車速による可変値としたため、地磁気の
異常をより正確に検出できる。すなわち、比較デ
ータθを固定値として大きくすると微弱な異常に
対してはそれを正常値としてみなしてしまい、比
較データθを小さくするとおそい車速で旋回して
車体の向きが変わつたにもかかわらず、その変化
を外乱による変化として異常としてみなしてしま
い誤判断を招くのを本発明により防止でき一層正
確な方位の検出ができる。さらに本発明による方
位計を用いて車両の位置検出を行なう場合は、出
発点からの走行距離を東西、南北方向に積分して
現在位置を求めるため、方位データに誤差がある
とそれが東西、南北の走行距離として積分される
ため本発明が特に有効なものとなる。
ータθを車速による可変値としたため、地磁気の
異常をより正確に検出できる。すなわち、比較デ
ータθを固定値として大きくすると微弱な異常に
対してはそれを正常値としてみなしてしまい、比
較データθを小さくするとおそい車速で旋回して
車体の向きが変わつたにもかかわらず、その変化
を外乱による変化として異常としてみなしてしま
い誤判断を招くのを本発明により防止でき一層正
確な方位の検出ができる。さらに本発明による方
位計を用いて車両の位置検出を行なう場合は、出
発点からの走行距離を東西、南北方向に積分して
現在位置を求めるため、方位データに誤差がある
とそれが東西、南北の走行距離として積分される
ため本発明が特に有効なものとなる。
第１図は方位センサの原理図、第２図は本発明
による方位計のブロツク線図、第３図は関数発生
器の説明図、第５図は位置検出の原理説明図、第
４図は車速ｖと方位θとの関係をデータ取込み信
号の発生間隔ｔをパラメータとして表わした関係
図である。 １…強磁性体、２…Ｘコイル、３…Ｙコイル、
４…処理回路、５…方位計、６…メモリ、７…比
較器、８…比較データ発生器、９…発振器、１０
…割算器、８１…距離センサ、８２…距離―車速
変換器、８３…関数発生器。
による方位計のブロツク線図、第３図は関数発生
器の説明図、第５図は位置検出の原理説明図、第
４図は車速ｖと方位θとの関係をデータ取込み信
号の発生間隔ｔをパラメータとして表わした関係
図である。 １…強磁性体、２…Ｘコイル、３…Ｙコイル、
４…処理回路、５…方位計、６…メモリ、７…比
較器、８…比較データ発生器、９…発振器、１０
…割算器、８１…距離センサ、８２…距離―車速
変換器、８３…関数発生器。
Claims (1)
- １ 地磁気の方位を検出し方位データを出力する
地磁気検出手段と、前記方位データを記憶する記
憶手段と、該記憶手段に記憶された方位データと
その後所定時間後に前記地磁気検出手段から出力
する方位データとを比較し、両方位データの差が
所定値より大きいときは前記記憶手段に記憶され
た方位データを出力し該所定値より小さいときは
前記所定時間後に出力された方位データを出力す
る比較手段と、該比較手段から出力する方位デー
タに基づいて方位表示する表示部とを有する方位
計において、前記所定値を車速および車両の旋回
性能によつて決まる前記所定時間内に変化し得る
最大の回転角に応じて変えるようにしたことを特
徴とする車両用方位計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11446081A JPS5817313A (ja) | 1981-07-23 | 1981-07-23 | 車両用方位計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11446081A JPS5817313A (ja) | 1981-07-23 | 1981-07-23 | 車両用方位計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5817313A JPS5817313A (ja) | 1983-02-01 |
| JPS6246809B2 true JPS6246809B2 (ja) | 1987-10-05 |
Family
ID=14638286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11446081A Granted JPS5817313A (ja) | 1981-07-23 | 1981-07-23 | 車両用方位計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5817313A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166922A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-05 | Mazda Motor Corp | 車両の走行誘導装置 |
| JPS6311809A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-19 | Pioneer Electronic Corp | 地磁気センサの出力デ−タの処理方法 |
| JPS6379517U (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-26 | ||
| US6301794B1 (en) | 1999-05-27 | 2001-10-16 | Johnson Controls, Inc. | Vehicle compass system with continuous automatic calibration |
| CN114939268B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-07-25 | 毛羽鹏 | 一种采用纳米发电机监测自行车运动的人机交互系统 |
-
1981
- 1981-07-23 JP JP11446081A patent/JPS5817313A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5817313A (ja) | 1983-02-01 |
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