JPS6351484B2 - - Google Patents
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- JPS6351484B2 JPS6351484B2 JP9107782A JP9107782A JPS6351484B2 JP S6351484 B2 JPS6351484 B2 JP S6351484B2 JP 9107782 A JP9107782 A JP 9107782A JP 9107782 A JP9107782 A JP 9107782A JP S6351484 B2 JPS6351484 B2 JP S6351484B2
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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
- G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁気方位センサの補正装置をそなえ
たコース誘導システム、特に例えば自動車などの
移動体に搭載された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走行軌跡を地図と重
ね合わせて表示するようにするコース誘導システ
ムにおいて、上記磁気方位センサの出力に対する
オフセツト補正および感度補正を行なう補正装置
をそなえると共に当該補正の確認手段をそなえる
ことによつて、上記走行軌跡の正確な表示を行な
うようにしたコース誘導システムに関するもので
ある。
たコース誘導システム、特に例えば自動車などの
移動体に搭載された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走行軌跡を地図と重
ね合わせて表示するようにするコース誘導システ
ムにおいて、上記磁気方位センサの出力に対する
オフセツト補正および感度補正を行なう補正装置
をそなえると共に当該補正の確認手段をそなえる
ことによつて、上記走行軌跡の正確な表示を行な
うようにしたコース誘導システムに関するもので
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ことによつて
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よびスピード・
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、例えばデイスプレイ上に上記乗用車の
走行軌跡としてプロツトさせると共に、道路地図
を上記デイスプレイ上に対応づけ、上記プロツト
が地図上の道路に沿つ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システムが開
発されつつある。
サを用いて地磁気の方位を検出することによつて
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よびスピード・
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、例えばデイスプレイ上に上記乗用車の
走行軌跡としてプロツトさせると共に、道路地図
を上記デイスプレイ上に対応づけ、上記プロツト
が地図上の道路に沿つ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システムが開
発されつつある。
上記磁気方位センサを用いた移動体用コース誘
導システムにおける基本原理は前述した如く、上
記磁気方位センサによつ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。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つて構成
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ツトがかかることによつて、
地磁気の正確な方位を検出することができない。
また、上記磁気方位センサの車輛内における搭載
位置によつて検出感度に差異が生じることがあ
る。従つて、このようなことから、ただ単に上記
磁気方位センサの出力をそのまま走行方向の方位
決定のデータとして用いると、現在位置表示に誤
差が生じるという問題がある。
導システムにおける基本原理は前述した如く、上
記磁気方位センサによつ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。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つて構成
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ツトがかかることによつて、
地磁気の正確な方位を検出することができない。
また、上記磁気方位センサの車輛内における搭載
位置によつて検出感度に差異が生じることがあ
る。従つて、このようなことから、ただ単に上記
磁気方位センサの出力をそのまま走行方向の方位
決定のデータとして用いると、現在位置表示に誤
差が生じるという問題がある。
つまり、磁界の方向を検出する例えば第1図A
図示の如き磁気方位センサを用いて地磁気の方向
を検出することによつて移動体の進行方向の方位
を検出する。第1図A図示のいわゆるフラツク
ス・ゲート型の磁気方位センサ1においては、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つて、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1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軸成分であつて、比例定数
をKとすると、次式によつて与えられる。即ち、 Vx=KHe・sinθ Vy=KHe・cosθ そして、上記地磁気の方向に対して磁気方位セン
サ1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 2+Vy 2=(KHe)2=a2 で与えられる円l1となる。従つて、上記磁気方位
センサ1の出力VxおよびVyによつて地磁気の方
向即ち磁北方位を求めることができる。その結
果、例えば上記磁気方位センサ1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。
図示の如き磁気方位センサを用いて地磁気の方向
を検出することによつて移動体の進行方向の方位
を検出する。第1図A図示のいわゆるフラツク
ス・ゲート型の磁気方位センサ1においては、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つて、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1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軸成分であつて、比例定数
をKとすると、次式によつて与えられる。即ち、 Vx=KHe・sinθ Vy=KHe・cosθ そして、上記地磁気の方向に対して磁気方位セン
サ1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 2+Vy 2=(KHe)2=a2 で与えられる円l1となる。従つて、上記磁気方位
センサ1の出力VxおよびVyによつて地磁気の方
向即ち磁北方位を求めることができる。その結
果、例えば上記磁気方位センサ1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1が例えば
自動車などのように鉄板によつて構成された車輛
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)によつて、上記磁気方位センサ1のX−Y出
力はオフセツトがかけられることになる。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によつて上記磁気
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1の出力(Vx、
Vy)の軌跡は第2図図示l2の如くになる。従つ
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の出力に
よつ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0)となり、正確な地磁気
の方向を検出することができない。
自動車などのように鉄板によつて構成された車輛
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)によつて、上記磁気方位センサ1のX−Y出
力はオフセツトがかけられることになる。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によつて上記磁気
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1の出力(Vx、
Vy)の軌跡は第2図図示l2の如くになる。従つ
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の出力に
よつ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0)となり、正確な地磁気
の方向を検出することができない。
また、車体が鉄板等強磁性体で構成されている
自動車などでは、形状の異方性により車体の前後
方向と左右方向とでは、磁束の通り易さが異なる
ため、実質的に上記磁気方向センサ1のX方向、
Y方向における地磁気検出感度に相違が生じ、そ
の結果、前述した磁気方位センサ1の出力(Vx、
Vy)の軌跡は第2図図示軌跡l2の如き真円となら
ず、図示省略するが楕円となり、正確な地磁気の
方向を検出することができないという問題が生じ
ていた。
自動車などでは、形状の異方性により車体の前後
方向と左右方向とでは、磁束の通り易さが異なる
ため、実質的に上記磁気方向センサ1のX方向、
Y方向における地磁気検出感度に相違が生じ、そ
の結果、前述した磁気方位センサ1の出力(Vx、
Vy)の軌跡は第2図図示軌跡l2の如き真円となら
ず、図示省略するが楕円となり、正確な地磁気の
方向を検出することができないという問題が生じ
ていた。
そこで、本願出願人らは、上記の問題を解決す
るため、本願出願に先立つて、上記磁気方位セン
サの出力に対してオフセツト補正および感度補正
を加えて地磁気の方位を正確に検出するようにし
た磁気式方位検出装置を提案している(例えば特
願昭56−127582号)。以下、該提案の磁気式方位
検出装置の概要を説明する。
るため、本願出願に先立つて、上記磁気方位セン
サの出力に対してオフセツト補正および感度補正
を加えて地磁気の方位を正確に検出するようにし
た磁気式方位検出装置を提案している(例えば特
願昭56−127582号)。以下、該提案の磁気式方位
検出装置の概要を説明する。
上記提案の磁気式方位検出装置は、上記オフセ
ツト補正の手段として、第1図を参照して前述し
た上記磁気方位センサ1の出力Vx、Vy(以下Vx
をx、Vyをyと略称する)それぞれの最大値、
最小値の平均値を求めることによつて、オフセツ
ト補正値を決定する手段が考慮されている。即
ち、例えば第3図に図示されている如く、上記磁
気方位センサを設置した車輛を1周させて得られ
る該磁気方位センサの出力xおよびyの軌跡は、
第4図図示楕円l2によつて表わされる。そして、
該楕円l3のX方向の最大値xnax、最小値xnioおよ
びY方向の最大値ynax、最小値ynioを求めること
よつて、X、Y座標上のオフセツト点0′の座標
(x0、y0)は次式によつて表わすことができる。
即ち、 x0=xnax+xnio/2 y0=ynax+ynio/2 従つて、上記磁気方位センサの出力x、yから上
記オフセツト補正値x0、y0を次式のように減算す
ることによつて、オフセツト補正が可能となる。
即ち、 x′=x−x0 y′=y−y0 このようにして補正されたx′、y′の軌跡は、第
4図図示楕円l4となる。
ツト補正の手段として、第1図を参照して前述し
た上記磁気方位センサ1の出力Vx、Vy(以下Vx
をx、Vyをyと略称する)それぞれの最大値、
最小値の平均値を求めることによつて、オフセツ
ト補正値を決定する手段が考慮されている。即
ち、例えば第3図に図示されている如く、上記磁
気方位センサを設置した車輛を1周させて得られ
る該磁気方位センサの出力xおよびyの軌跡は、
第4図図示楕円l2によつて表わされる。そして、
該楕円l3のX方向の最大値xnax、最小値xnioおよ
びY方向の最大値ynax、最小値ynioを求めること
よつて、X、Y座標上のオフセツト点0′の座標
(x0、y0)は次式によつて表わすことができる。
即ち、 x0=xnax+xnio/2 y0=ynax+ynio/2 従つて、上記磁気方位センサの出力x、yから上
記オフセツト補正値x0、y0を次式のように減算す
ることによつて、オフセツト補正が可能となる。
即ち、 x′=x−x0 y′=y−y0 このようにして補正されたx′、y′の軌跡は、第
4図図示楕円l4となる。
更に、例えばボリウム等で、X方向検出用増幅
器の増幅度とY方向検出用増幅度との調整即ち感
度補正処理を行なうことによつて、X、Y方向の
出力最大値を等しくするという手段が提案されて
いる。
器の増幅度とY方向検出用増幅度との調整即ち感
度補正処理を行なうことによつて、X、Y方向の
出力最大値を等しくするという手段が提案されて
いる。
上記提案の磁気式方位検出装置は、正常な地磁
気のみを検出する場合には、正確な地磁気方位を
検出することが可能であるが、磁気方位センサの
出力x、yの最大値または最小値附近で突発的な
磁気外乱(本願発明者らの実験的研究によれば、
例えば車輛が大口径の水道鉄管上を通過した場
合、或は大きなビルの横を通過する場合に発生す
ることが判明している)の影響を受けた場合に
は、正しいオフセツト補正が行なわれないことが
判明した。即ち、例えば第5図図示l5の如く、Y
方向最大値ynaxとして正常値よりも大きな値が偶
発的に取込まれた場合には、Y方向のオフセツト
補正値(y0=ynax+ynio/2)にもとづくオフセツト 補正によれば、オフセツト座標点は点0″となり、
本来求められるべき点0′とずれて補正されること
になる。なお、第5図図示例においては、Y方向
最大値のみを取り上げて説明したが、Y方向最小
値またはX方向最大値、最小値についても同様な
ことが起り得る。このように、上記オフセツト補
正値x0、y0をそれぞれの最大値および最小値のみ
から求める上記提案の磁気式方位検出装置による
地磁気方位の検出は不安定であり、再現性の良い
オフセツト補正を期待できない場合もあり得る。
また、感度補正を行なうにしても、X、Y両方向
について磁気方位センサの設置場所を変更する度
に実施しなければならないため、補正作業が実に
煩雑となるなどの問題があるため、これらの問題
の解決が望まれている。
気のみを検出する場合には、正確な地磁気方位を
検出することが可能であるが、磁気方位センサの
出力x、yの最大値または最小値附近で突発的な
磁気外乱(本願発明者らの実験的研究によれば、
例えば車輛が大口径の水道鉄管上を通過した場
合、或は大きなビルの横を通過する場合に発生す
ることが判明している)の影響を受けた場合に
は、正しいオフセツト補正が行なわれないことが
判明した。即ち、例えば第5図図示l5の如く、Y
方向最大値ynaxとして正常値よりも大きな値が偶
発的に取込まれた場合には、Y方向のオフセツト
補正値(y0=ynax+ynio/2)にもとづくオフセツト 補正によれば、オフセツト座標点は点0″となり、
本来求められるべき点0′とずれて補正されること
になる。なお、第5図図示例においては、Y方向
最大値のみを取り上げて説明したが、Y方向最小
値またはX方向最大値、最小値についても同様な
ことが起り得る。このように、上記オフセツト補
正値x0、y0をそれぞれの最大値および最小値のみ
から求める上記提案の磁気式方位検出装置による
地磁気方位の検出は不安定であり、再現性の良い
オフセツト補正を期待できない場合もあり得る。
また、感度補正を行なうにしても、X、Y両方向
について磁気方位センサの設置場所を変更する度
に実施しなければならないため、補正作業が実に
煩雑となるなどの問題があるため、これらの問題
の解決が望まれている。
しかしながら、上記の問題が解決されたとして
も(本発明はこれらの問題をも解決するものであ
る)、従来、正しい補正値でもつて上記補正が行
なわれているか否かを判断する手段は考慮されて
おらず、例えば、当該磁気方位センサを用いたコ
ース誘導システムにおいては、運転者がデイスプ
レイに表示された走行軌跡と地図とを比較して判
断せざるを得なかつた。
も(本発明はこれらの問題をも解決するものであ
る)、従来、正しい補正値でもつて上記補正が行
なわれているか否かを判断する手段は考慮されて
おらず、例えば、当該磁気方位センサを用いたコ
ース誘導システムにおいては、運転者がデイスプ
レイに表示された走行軌跡と地図とを比較して判
断せざるを得なかつた。
本発明は、上記の諸問題を一挙に解決すること
を目的とし、磁気方位センサの出力に対するオフ
セツト補正および感度補正を正確に行なうことが
できる補正装置をそなえると共にコース誘導シス
テムにおける走行軌跡を表示するための表示部を
用いて上記補正の正確さをリアルタイムに確認す
ることを可能ならしめるコース誘導システムを提
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。
を目的とし、磁気方位センサの出力に対するオフ
セツト補正および感度補正を正確に行なうことが
できる補正装置をそなえると共にコース誘導シス
テムにおける走行軌跡を表示するための表示部を
用いて上記補正の正確さをリアルタイムに確認す
ることを可能ならしめるコース誘導システムを提
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。
第6図AおよびBは本発明におけるオフセツト
補正および感度補正に関する基本原理を説明する
ための説明図、第7図は本発明の一実施例構成を
示すブロツク図、第8図は本発明における補正結
果の確認モードを説明するための説明図を示して
いる。
補正および感度補正に関する基本原理を説明する
ための説明図、第7図は本発明の一実施例構成を
示すブロツク図、第8図は本発明における補正結
果の確認モードを説明するための説明図を示して
いる。
第7図に図示されている本発明の一実施例の説
明に先立つて、第6図を参照して本発明における
磁気方位センサの出力に対する補正の原理につい
て説明する。
明に先立つて、第6図を参照して本発明における
磁気方位センサの出力に対する補正の原理につい
て説明する。
第3図に示すように水平面上で車輛6が360゜回
転した時に得られる磁気方位センサーのX、Y出
力のデータの中から、地磁気方位の東西南北方向
におけるN個のデータを平均し、磁気方位センサ
ーの東西南北データ(E、E)、(W、W)
(S、S)、(N、N)を求め、次式によつて
オフセツト値(x0、y0)が決定される。
転した時に得られる磁気方位センサーのX、Y出
力のデータの中から、地磁気方位の東西南北方向
におけるN個のデータを平均し、磁気方位センサ
ーの東西南北データ(E、E)、(W、W)
(S、S)、(N、N)を求め、次式によつて
オフセツト値(x0、y0)が決定される。
x0=xE+xW+xS+xN/4
y0=yE+yW+yS+yN/4
但し、x0:X出力に対するオフセツト補正値、
y0:Y出力に対するオフセツト補正値、E:東
方向のN個の入出力値の平均値であつてX出力値
を大きい順にN個抽出して平均したもの、E:
xEを求めるために抽出されたN個の入出力値に
対応するN個のY出力値の平均値、xW:西方向
のN個の入出力値の平均値であつてX出力値を小
さい順にN個抽出して平均したもの、W:W
を求めるために抽出されたN個のX出力値に対応
するN個のY出力値の平均値、S:南方向のN
個のY出力値の平均値であつてY出力値を小さい
順にN個抽出して平均したもの、S:Sを求め
るために抽出されたN個のY出力値に対応するN
個のX出力値の平均値、N:北方向のN個のY
出力値の平均値であつてY出力値を大きい順にN
個抽出して平均したもの、N:Nを求めるため
に抽出されたN個のY出力値に対応するN個のX
出力値の平均値。
y0:Y出力に対するオフセツト補正値、E:東
方向のN個の入出力値の平均値であつてX出力値
を大きい順にN個抽出して平均したもの、E:
xEを求めるために抽出されたN個の入出力値に
対応するN個のY出力値の平均値、xW:西方向
のN個の入出力値の平均値であつてX出力値を小
さい順にN個抽出して平均したもの、W:W
を求めるために抽出されたN個のX出力値に対応
するN個のY出力値の平均値、S:南方向のN
個のY出力値の平均値であつてY出力値を小さい
順にN個抽出して平均したもの、S:Sを求め
るために抽出されたN個のY出力値に対応するN
個のX出力値の平均値、N:北方向のN個のY
出力値の平均値であつてY出力値を大きい順にN
個抽出して平均したもの、N:Nを求めるため
に抽出されたN個のY出力値に対応するN個のX
出力値の平均値。
さらに詳しく述べると、東方向のX出力データ
ーとしては、X方向出力の最大値xnaxから大きい
順にN個取りだしたものであり、同じく東方向Y
出力データーというのはxnaxの時のyつまりy
(xnax)で表現される様な、N個のX方向出力値
に対応したY方向出力値のデータである。
ーとしては、X方向出力の最大値xnaxから大きい
順にN個取りだしたものであり、同じく東方向Y
出力データーというのはxnaxの時のyつまりy
(xnax)で表現される様な、N個のX方向出力値
に対応したY方向出力値のデータである。
つまり、東方向データは、
xE=xnax+xnax-1+xnax-2
+…+xnax-(N-1)
yE=y(xnax)+y(xnax-1)
+y(xnax-2)+…y(xnax-(N-1))
同様にして西方向では、X方向出力値の最小値
より小さい順にN個を得る。すなわち xW=xnio+xnio-1+…+xnio-(N-1) yW=y(xnio)+y(xnio-1) +…+y(xnio-(N-1)) 北方向ではY方向出力値の最大値より大きい順
にN個をデーターとする。すなわち yN=ynax+ynax-1+…+ynax-(N-1)) xN=x(ynax)+x(ynax-1) …+x(ynax-(N-1)) 同様に南方向ではY方向出力値の最小値より小
さい順にN個をデーターとする。すなわち yS=ynio+ynio-1+…+ynio-(N-1) xS=x(ynio)+x(ynio-1) +…+x(ynio-(N-1)) そしてオフセツト補正計算のための東西南北の
データーとして上述したそれぞれN個のデータを
平均化する。
より小さい順にN個を得る。すなわち xW=xnio+xnio-1+…+xnio-(N-1) yW=y(xnio)+y(xnio-1) +…+y(xnio-(N-1)) 北方向ではY方向出力値の最大値より大きい順
にN個をデーターとする。すなわち yN=ynax+ynax-1+…+ynax-(N-1)) xN=x(ynax)+x(ynax-1) …+x(ynax-(N-1)) 同様に南方向ではY方向出力値の最小値より小
さい順にN個をデーターとする。すなわち yS=ynio+ynio-1+…+ynio-(N-1) xS=x(ynio)+x(ynio-1) +…+x(ynio-(N-1)) そしてオフセツト補正計算のための東西南北の
データーとして上述したそれぞれN個のデータを
平均化する。
E=xE/N、E=yE/N
W=xW/N、W=yW/N
S=xS/N、S=yS/N
N=xN/N、N=yN/N
データのサンプリング時間が早ければ、このよ
うに東西南北方向でのN個のデータを平均するこ
とにより、瞬間的な磁気外乱にあまり影響されな
い第6図A図示の如き東西南北のデータ(E、
yE)(W、W)、(S、S)、(N、N)を得
ることができる。
うに東西南北方向でのN個のデータを平均するこ
とにより、瞬間的な磁気外乱にあまり影響されな
い第6図A図示の如き東西南北のデータ(E、
yE)(W、W)、(S、S)、(N、N)を得
ることができる。
上記の4点のデータにもとづき、前述した式に
よる演算を行なうことによつてオフセツト補正値
を求める。すなわち、 x0=x/―E+x/―W+x/―S+x/―N/
4 y0=y/―E+y/―W+y/―S+y/―N/
4 このように、東西南北方向4点から東西方向、
南北方向のそれぞれのオフセツト値を求める本発
明は、前述した最大値、最小値の2点からだけで
求める方法に比べ非常に再現性の良いものであ
る。
よる演算を行なうことによつてオフセツト補正値
を求める。すなわち、 x0=x/―E+x/―W+x/―S+x/―N/
4 y0=y/―E+y/―W+y/―S+y/―N/
4 このように、東西南北方向4点から東西方向、
南北方向のそれぞれのオフセツト値を求める本発
明は、前述した最大値、最小値の2点からだけで
求める方法に比べ非常に再現性の良いものであ
る。
さらに本発明による補正方法では、オフセツト
補正した後の磁気方位センサーのX、Y出力値に
対して、東西、南北両方向とも最大値が等しくな
るように、感度補正を行なう。
補正した後の磁気方位センサーのX、Y出力値に
対して、東西、南北両方向とも最大値が等しくな
るように、感度補正を行なう。
磁気方位センサーのオフセツト後のX、Y出力
(x−x0)、(y−y0)の最大値があらかじめ定め
られた値、たとえばA′なる値になる様にする。
東西方向の最大値は(E−W)/2で表わさ
れ、また南北方向最大値は(N−S)/2で表
わすことができる。従つて、東西、南北両方向の
感度を一様にするために次の式で感度係数Kx、
Kyを決める。
(x−x0)、(y−y0)の最大値があらかじめ定め
られた値、たとえばA′なる値になる様にする。
東西方向の最大値は(E−W)/2で表わさ
れ、また南北方向最大値は(N−S)/2で表
わすことができる。従つて、東西、南北両方向の
感度を一様にするために次の式で感度係数Kx、
Kyを決める。
以上の式により、東西方向、南北方向の最大値
はA′となる。最終的に補正された磁気方位セン
サーの出力は x′=Kx(x−x0) y′=Ky(y−y0) となる。
はA′となる。最終的に補正された磁気方位セン
サーの出力は x′=Kx(x−x0) y′=Ky(y−y0) となる。
このような補正を行なうことによつて、第3図
に示されているように、車輛6が360゜回転した時
に磁気方位センサーの補正後の出力x′、y′が描く
軌跡は第6図B図示l7に示すような半径A′の円と
なり、地磁気方位を正確に検出することができ
る。
に示されているように、車輛6が360゜回転した時
に磁気方位センサーの補正後の出力x′、y′が描く
軌跡は第6図B図示l7に示すような半径A′の円と
なり、地磁気方位を正確に検出することができ
る。
次に、第7図図示実施例について説明する。図
中の符号1は磁気方位センサであつて、第1図A
に図示されているように、直交するX、Y方向の
検出コイル4,5をそなえ、入射磁気ベクトルの
X成分およびY成分に対応する直流電圧x、yを
出力する。7はマルチプレクサであつて上記磁気
方位センサ1からのx、y出力を交互に後述する
A/Dコンバータ8に送出するもの、8はA/D
コンバータ、9は切換スイツチであつて、端子t1
側に接続されると初期補正用データ取込みモード
となり、端子t2側に接続されると初期補正確認モ
ードまたは走行モードとなる。また、10ないし
13は比較回路、14ないし17はデータ・メモ
リを表わしている。
中の符号1は磁気方位センサであつて、第1図A
に図示されているように、直交するX、Y方向の
検出コイル4,5をそなえ、入射磁気ベクトルの
X成分およびY成分に対応する直流電圧x、yを
出力する。7はマルチプレクサであつて上記磁気
方位センサ1からのx、y出力を交互に後述する
A/Dコンバータ8に送出するもの、8はA/D
コンバータ、9は切換スイツチであつて、端子t1
側に接続されると初期補正用データ取込みモード
となり、端子t2側に接続されると初期補正確認モ
ードまたは走行モードとなる。また、10ないし
13は比較回路、14ないし17はデータ・メモ
リを表わしている。
比較回路10は、上記磁気方位センサ1からマ
ルチプレクサ7、A/Dコンバータ8、切替スイ
ツチ9を介して送られてくるX、Y出力のうちX
出力の最大値から大きい順に20個即ちxnaxないし
xnax-19を選択し、該xnaxないしxnax-19に対応す
るY出力即ちy(xnax)ないしy(xnax-19)と対
にしてデータ・メモリ14に格納する。即ち、本
発明にいう東方向データがデータ・メモリ14に
格納されることになる。
ルチプレクサ7、A/Dコンバータ8、切替スイ
ツチ9を介して送られてくるX、Y出力のうちX
出力の最大値から大きい順に20個即ちxnaxないし
xnax-19を選択し、該xnaxないしxnax-19に対応す
るY出力即ちy(xnax)ないしy(xnax-19)と対
にしてデータ・メモリ14に格納する。即ち、本
発明にいう東方向データがデータ・メモリ14に
格納されることになる。
同様にして、データ・メモリ15には西方向デ
ータ、データ・メモリ16には南方向データ、デ
ータ・メモリ17には北方向データが夫々格納さ
れる。なお、第7図図示実施例においては、上記
各データ・メモリ14ないし17に格納されるデ
ータは何れも20対である。
ータ、データ・メモリ16には南方向データ、デ
ータ・メモリ17には北方向データが夫々格納さ
れる。なお、第7図図示実施例においては、上記
各データ・メモリ14ないし17に格納されるデ
ータは何れも20対である。
18は補正値演算部であつて、上記データ・メ
モリ14ないし17に格納されている東、西、
南、北各方向データの平均値即ち前述した(E、
yE)、(W、W)、(S、S)、(N、N)を
求め、更に該平均値にもとづいて、下記第(1)式に
示す演算を行なうことによつてオフセツト補正値
(x0、y0)と、下記第(2)式に示す演算を行なうこ
とによつて感度補正係数(Kx、Ky)とを求める。
モリ14ないし17に格納されている東、西、
南、北各方向データの平均値即ち前述した(E、
yE)、(W、W)、(S、S)、(N、N)を
求め、更に該平均値にもとづいて、下記第(1)式に
示す演算を行なうことによつてオフセツト補正値
(x0、y0)と、下記第(2)式に示す演算を行なうこ
とによつて感度補正係数(Kx、Ky)とを求める。
19は演算開始スイツチであり、上記補正値演
算部18に対し上記演算の開始を指示するもので
ある。
算部18に対し上記演算の開始を指示するもので
ある。
20は補正処理部であり、上記補正値演算部1
8から送られてきてセツトされているオフセツト
補正値(x0、y0)および感度補正係数(Kx、Ky)
にもとづき、移動体の通常走行時における上記磁
気方位センサ1の出力(x、y)に対して、下記
第(3)式に示されている補正処理を行なう。
8から送られてきてセツトされているオフセツト
補正値(x0、y0)および感度補正係数(Kx、Ky)
にもとづき、移動体の通常走行時における上記磁
気方位センサ1の出力(x、y)に対して、下記
第(3)式に示されている補正処理を行なう。
x′=Kx(x−x0)
y′=Ky(y−y0) …(3)
21は切替スイツチであつて、端子t3側に接続
されると初期補正確認モードとなり、端子t4側に
接続されると走行モードとなる。
されると初期補正確認モードとなり、端子t4側に
接続されると走行モードとなる。
22は角度情報処理部であつて、上記補正処理
部20における補正処理後の補正出力(x′、y′)
にもとづいて、下記第(4)式に示す演算を行ない方
位角信号θを算出するものである。
部20における補正処理後の補正出力(x′、y′)
にもとづいて、下記第(4)式に示す演算を行ない方
位角信号θを算出するものである。
θ=tan-1(x′/y′) …(4)
23はスピード・センサであつて、車輛6が所
定の距離走行する毎にパルス信号を発生するもの
である。
定の距離走行する毎にパルス信号を発生するもの
である。
24は積算部であつて、上記スピード・センサ
23からのパルス信号に対応させて上記角度情報
処理部22からの方位角信号θにもとづいて下記
第(5)式に示す積算を行なう。即ち lx=γΣcosθ ly=γΣsinθ …(5) 25は補正マーク発生部であつて、上記補正値
演算部18において算出された東北南北各方向の
平均値(E、E)、(W、W)、(S、S)お
よび(N、N)と、オフセツト補正値(第(1)式
に示されているx0、y0)とが取込まれて、第8図
を参照して後述する補正マーク情報を表示部27
に送出するものである。
23からのパルス信号に対応させて上記角度情報
処理部22からの方位角信号θにもとづいて下記
第(5)式に示す積算を行なう。即ち lx=γΣcosθ ly=γΣsinθ …(5) 25は補正マーク発生部であつて、上記補正値
演算部18において算出された東北南北各方向の
平均値(E、E)、(W、W)、(S、S)お
よび(N、N)と、オフセツト補正値(第(1)式
に示されているx0、y0)とが取込まれて、第8図
を参照して後述する補正マーク情報を表示部27
に送出するものである。
26は切換スイツチであつて、端子t5ないしt8
への接続を切替えることによつて、表示部27に
下記(i)ないし(iv)の各表示が行なわれる。即ち、 (i) 前述した初期補正データ取込みモード時に端
子t5に接続すると、A/D変換後の上記磁気方
位センサ1の出力(上記A/Dコンバータ8の
出力)が表示される(例えば、第8図A図示
l8)。
への接続を切替えることによつて、表示部27に
下記(i)ないし(iv)の各表示が行なわれる。即ち、 (i) 前述した初期補正データ取込みモード時に端
子t5に接続すると、A/D変換後の上記磁気方
位センサ1の出力(上記A/Dコンバータ8の
出力)が表示される(例えば、第8図A図示
l8)。
(ii) 補正値演算時に端子t6に接続されると、補正
マーク発生部25の出力が表示される(例え
ば、第8図B図示の如く、東方向平均値(E、
yE)マーク28、西方向平均値(W、W)
マーク29、南方向平均値(S、S)マーク
30、北方向平均値(N、N)マーク31お
よびオフセツト補正値(x0、y0)マーク32)。
マーク発生部25の出力が表示される(例え
ば、第8図B図示の如く、東方向平均値(E、
yE)マーク28、西方向平均値(W、W)
マーク29、南方向平均値(S、S)マーク
30、北方向平均値(N、N)マーク31お
よびオフセツト補正値(x0、y0)マーク32)。
(iii) 初期補正確認モード即ち上記補正処理部20
における補正の確認を行なうモード(該補正処
理部20に前述したオフセツト補正値および感
度補正係数がセツトされたのち、第3図に図示
されているように車輛6を360゜回周させて行な
う)時に端子t7が接続されて補正処理部20の
出力を表示する(例えば、第8図C図示l3)。
なお、この場合、切換スイツチ9は端子t2に接
続され、切換スイツチ21は端子t3に接続され
ている。
における補正の確認を行なうモード(該補正処
理部20に前述したオフセツト補正値および感
度補正係数がセツトされたのち、第3図に図示
されているように車輛6を360゜回周させて行な
う)時に端子t7が接続されて補正処理部20の
出力を表示する(例えば、第8図C図示l3)。
なお、この場合、切換スイツチ9は端子t2に接
続され、切換スイツチ21は端子t3に接続され
ている。
(iv) 走行モード時即ち実際に走行中の車輛の現在
位置または走行軌跡を表示する場合には端子t3
に接続される。なお、この場合、切換スイツチ
9は端子t2、切換スイツチ21は端子t4に夫々
接続されている。
位置または走行軌跡を表示する場合には端子t3
に接続される。なお、この場合、切換スイツチ
9は端子t2、切換スイツチ21は端子t4に夫々
接続されている。
次に、第7図図示実施例の動作を順を追つて具
体的に説明する。
体的に説明する。
先づ、初期補正データ取込みモード時には切換
スイツチ9を端子t1に、切換スイツチ26を端子
t5に接続し、第3図図示の如く、車輛6を1周さ
せる。その結果、表示部27に、例えば第8図A
図示l3の如く、磁気方位センサ1の出力(言うま
でもなく補正前の出力)の軌跡が表示される。こ
のことによつて、車輛6が1周したことを確認す
ることができる。そして、この間に、比較回路1
0ないし13によつて選択された東西南北の各方
向データがデータ・メモリ14ないし17に格納
される。
スイツチ9を端子t1に、切換スイツチ26を端子
t5に接続し、第3図図示の如く、車輛6を1周さ
せる。その結果、表示部27に、例えば第8図A
図示l3の如く、磁気方位センサ1の出力(言うま
でもなく補正前の出力)の軌跡が表示される。こ
のことによつて、車輛6が1周したことを確認す
ることができる。そして、この間に、比較回路1
0ないし13によつて選択された東西南北の各方
向データがデータ・メモリ14ないし17に格納
される。
次に、演算開始スイツチ19をオンすることに
よつて、補正値演算部18は、前述したようにオ
フセツト補正値(x0、y0)および感度補正係数
(Kx、Ky)を算出して補正処理部20にセツトす
る。また、補正マーク発生部25には、上記オフ
セツト補正値(x0、y0)および前述した東西南北
各方向データ(E、E)、(W、W)、(S、
yS)(N、N)が送られる。
よつて、補正値演算部18は、前述したようにオ
フセツト補正値(x0、y0)および感度補正係数
(Kx、Ky)を算出して補正処理部20にセツトす
る。また、補正マーク発生部25には、上記オフ
セツト補正値(x0、y0)および前述した東西南北
各方向データ(E、E)、(W、W)、(S、
yS)(N、N)が送られる。
そして、切換スイツチ26を端子t6に接続する
と(なお、上記演算開始スイツチ19のオンと同
時に自動的に端子t6に接続されるようにしても良
い)、表示部27に、例えば第8図Bに図示され
ている如く、東、西、南、北の各方向データ平均
値マーク28,29,30,31およびオフセツ
ト値マーク32(第8図B図示実施例では十字マ
ークによつて表示され、その交点の座標値がオフ
セツト値を示す)が表示される。
と(なお、上記演算開始スイツチ19のオンと同
時に自動的に端子t6に接続されるようにしても良
い)、表示部27に、例えば第8図Bに図示され
ている如く、東、西、南、北の各方向データ平均
値マーク28,29,30,31およびオフセツ
ト値マーク32(第8図B図示実施例では十字マ
ークによつて表示され、その交点の座標値がオフ
セツト値を示す)が表示される。
更に、切換スイツチ9を端子t2に、切換スイツ
チ21を端子t3に、切換スイツチ26を端子t7に
夫々接続して、もう1度車輛6を1周させると補
正後の磁気方位センサ1の出力が、例えば第8図
C図示l9の如く表示される(なお、表示画面には
X、Y座標軸を表わす十字マーク33も同時に表
示される)。そして、上記表示l3が真円でありか
つその中心が十字マーク33の座標原点に一致し
ていれば、補正は正確に行なわれていると判断す
ることができる。
チ21を端子t3に、切換スイツチ26を端子t7に
夫々接続して、もう1度車輛6を1周させると補
正後の磁気方位センサ1の出力が、例えば第8図
C図示l9の如く表示される(なお、表示画面には
X、Y座標軸を表わす十字マーク33も同時に表
示される)。そして、上記表示l3が真円でありか
つその中心が十字マーク33の座標原点に一致し
ていれば、補正は正確に行なわれていると判断す
ることができる。
このようにして、補正確認をしたのち、切換ス
イツチ21を端子t4に、切換スイツチ26を端子
t8に夫々接続して、実際に走行を開始すれば、正
確な走行軌跡を表示部27に表示することができ
る。
イツチ21を端子t4に、切換スイツチ26を端子
t8に夫々接続して、実際に走行を開始すれば、正
確な走行軌跡を表示部27に表示することができ
る。
以上説明した如く、本発明によれば、鉄板等強
磁性体によつて構成された移動体に搭載された磁
気方位センサの出力に対するオフセツト補正およ
び感度補正の精度を高めることが可能となるばか
りでなく、これらの補正結果を確認することがで
きるため、例えば磁気外乱の存在する地点での上
記補正が不正確になることもリアルタイムにその
場で知ることも可能となり、そのため正確な走行
軌跡を表示することが可能なコース誘導システム
を提供することができる。
磁性体によつて構成された移動体に搭載された磁
気方位センサの出力に対するオフセツト補正およ
び感度補正の精度を高めることが可能となるばか
りでなく、これらの補正結果を確認することがで
きるため、例えば磁気外乱の存在する地点での上
記補正が不正確になることもリアルタイムにその
場で知ることも可能となり、そのため正確な走行
軌跡を表示することが可能なコース誘導システム
を提供することができる。
第1図は本発明に用いられる磁気方位センサの
説明図、第2図ないし第5図は鉄板等強磁性体に
よつて構成された移動体に搭載された磁気方位セ
ンサの出力軌跡の各種態様を説明するための説明
図、第6図A,Bは本発明におけるオフセツト補
正および感度補正に関する基本原理を説明するた
めの説明図、第7図は本発明の一実施例構成を示
すブロツク図、第8図AないしCは本発明におけ
る補正確認態様の説明図を示す。 図中、1は磁気方位センサ、7はマルチプレク
サ、8はA/Dコンバータ、9,21および26
は切換スイツチ、10ないし13は比較回路、1
4ないし17はデータ・メモリ、18は補正値演
算部、19は演算開始スイツチ、20は補正処理
部、22は角度情報処理部、23はスピード・セ
ンサ、24は積算部、25は補正マーク発生部、
27は表示部、28ないし31は夫々平均値マー
ク、32はオフセツト補正値マーク、33は座標
軸十字マークを表わしている。
説明図、第2図ないし第5図は鉄板等強磁性体に
よつて構成された移動体に搭載された磁気方位セ
ンサの出力軌跡の各種態様を説明するための説明
図、第6図A,Bは本発明におけるオフセツト補
正および感度補正に関する基本原理を説明するた
めの説明図、第7図は本発明の一実施例構成を示
すブロツク図、第8図AないしCは本発明におけ
る補正確認態様の説明図を示す。 図中、1は磁気方位センサ、7はマルチプレク
サ、8はA/Dコンバータ、9,21および26
は切換スイツチ、10ないし13は比較回路、1
4ないし17はデータ・メモリ、18は補正値演
算部、19は演算開始スイツチ、20は補正処理
部、22は角度情報処理部、23はスピード・セ
ンサ、24は積算部、25は補正マーク発生部、
27は表示部、28ないし31は夫々平均値マー
ク、32はオフセツト補正値マーク、33は座標
軸十字マークを表わしている。
Claims (1)
- 1 互に交差する2軸方向に検出方向をもつて地
磁気を検出する磁気方位センサと移動体の走行速
度を検出するスピード・センサとを搭載し、上記
磁気方位センサおよびスピード・センサの出力に
もとづいて表示部に移動体の走行軌跡を表示する
ようにするコース誘導システムにおいて、上記移
動体をほぼ水平に少なくとも360゜回周するように
走行させて得られる上記磁気方位センサの上記2
軸方向の出力データのうちの夫々の最大値および
最小値に関連して夫々抽出された複数個のデータ
の夫々の平均値を演算すると共に該平均値にもと
づいてオフセツト補正値と感度補正値とを演算す
る補正値演算部と、該補正値演算部において算出
された上記オフセツト補正値および感度補正値に
もとづいて上記磁気方位センサの出力に対する補
正を行なう補正処理部とから構成される補正装置
をそなえると共に、上記補正値演算時における上
記磁気方位センサの出力に対応した出力軌跡と、
上記補正値演算を行つた結果の上記各平均値の上
記出力軌跡上での位置と、上記補正装置によつて
補正された磁気方位センサの出力に対応した出力
軌跡とを切換えて上記表示部に表示するようにす
る切換スイツチをそなえていることを特徴とする
コース誘導システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107782A JPS58206913A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 磁気方位センサの補正装置をそなえたコ−ス誘導システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107782A JPS58206913A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 磁気方位センサの補正装置をそなえたコ−ス誘導システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58206913A JPS58206913A (ja) | 1983-12-02 |
| JPS6351484B2 true JPS6351484B2 (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=14016440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9107782A Granted JPS58206913A (ja) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | 磁気方位センサの補正装置をそなえたコ−ス誘導システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58206913A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103175520B (zh) * | 2013-03-20 | 2018-01-09 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 电子罗盘校正方法、装置和设备 |
-
1982
- 1982-05-27 JP JP9107782A patent/JPS58206913A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58206913A (ja) | 1983-12-02 |
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