JPH0518770A - 方位検出装置 - Google Patents
方位検出装置Info
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- JPH0518770A JPH0518770A JP3170059A JP17005991A JPH0518770A JP H0518770 A JPH0518770 A JP H0518770A JP 3170059 A JP3170059 A JP 3170059A JP 17005991 A JP17005991 A JP 17005991A JP H0518770 A JPH0518770 A JP H0518770A
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- azimuth
- geomagnetic sensor
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
-
- 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)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Navigation (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 車載用ナビゲーションシステムに用いられる
方位検出装置に関し、地磁気センサの誤差を自動的に補
正し、ユーザの負担を減少させるとともに、地磁気セン
サの測定精度を所定精度に維持する方位検出装置を提供
する。 【構成】 方位検出装置１００は、ＧＰＳ衛星からの測
位用電波を受信して第１方位データＤ1 を出力するＧＰ
Ｓ測位手段１０１と、第２方位データＤ2 を出力する地
磁気センサ１０２と、前回の測定タイミングにおける前
記第１方位データＤ1Bおよび前記第２方位データＤ1Bを
記憶する記憶手段１０３と、前回並びに今回の測定タイ
ミングにおける前記第１方位データＤ1B、Ｄ1 および前
記第２方位データＤ2B、Ｄ2 から地磁気センサ１０２に
ついての真の磁気円データＤTCを求め、当該真の磁気円
データＤTCに基づいて地磁気センサ１０２を補正する補
正演算手段１０４と、を備えて構成する。
方位検出装置に関し、地磁気センサの誤差を自動的に補
正し、ユーザの負担を減少させるとともに、地磁気セン
サの測定精度を所定精度に維持する方位検出装置を提供
する。 【構成】 方位検出装置１００は、ＧＰＳ衛星からの測
位用電波を受信して第１方位データＤ1 を出力するＧＰ
Ｓ測位手段１０１と、第２方位データＤ2 を出力する地
磁気センサ１０２と、前回の測定タイミングにおける前
記第１方位データＤ1Bおよび前記第２方位データＤ1Bを
記憶する記憶手段１０３と、前回並びに今回の測定タイ
ミングにおける前記第１方位データＤ1B、Ｄ1 および前
記第２方位データＤ2B、Ｄ2 から地磁気センサ１０２に
ついての真の磁気円データＤTCを求め、当該真の磁気円
データＤTCに基づいて地磁気センサ１０２を補正する補
正演算手段１０４と、を備えて構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は方位検出装置に係り、特
に車載用ナビゲーションシステムに用いられる方位検出
装置に関する。
に車載用ナビゲーションシステムに用いられる方位検出
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、方位検出装置としては、自立型の
センサあるいはＧＰＳ衛星からの電波を受信して衛星測
位を行うＧＰＳレシーバ等が知られている。これらの方
位検出装置は、それぞれ単独で用いられたり、測位精度
を向上させるため、併用して用いられている。
センサあるいはＧＰＳ衛星からの電波を受信して衛星測
位を行うＧＰＳレシーバ等が知られている。これらの方
位検出装置は、それぞれ単独で用いられたり、測位精度
を向上させるため、併用して用いられている。
【０００３】図６に自立型センサとＧＰＳレシーバを併
用した方位検出装置の基本構成ブロック図を示す。方位
検出装置５０は、ＧＰＳアンテナ５１によりＧＰＳ衛星
からの電波を受信し、このＧＰＳアンテナ５１の出力信
号により受信動作を行って第１方位データＤ10としてＧ
ＰＳレシーバ５２により出力する。また、方位検出装置
５０は自立型センサとして地磁気センサ５３を有し、こ
の地磁気センサ５３は約０．３ガウスという非常に微弱
な地磁気の水平分力を検出し、移動体の進行方向の方位
に対応する第２方位データＤ20を出力する。マイクロコ
ンピュータ５４は第１方位データＤ10および第２方位デ
ータＤ20に基づいて方位データＤT を出力する。
用した方位検出装置の基本構成ブロック図を示す。方位
検出装置５０は、ＧＰＳアンテナ５１によりＧＰＳ衛星
からの電波を受信し、このＧＰＳアンテナ５１の出力信
号により受信動作を行って第１方位データＤ10としてＧ
ＰＳレシーバ５２により出力する。また、方位検出装置
５０は自立型センサとして地磁気センサ５３を有し、こ
の地磁気センサ５３は約０．３ガウスという非常に微弱
な地磁気の水平分力を検出し、移動体の進行方向の方位
に対応する第２方位データＤ20を出力する。マイクロコ
ンピュータ５４は第１方位データＤ10および第２方位デ
ータＤ20に基づいて方位データＤT を出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方位検出装
置５０を車載用ナビゲーションシステムに用いる場合、
車体は地磁気により磁化されているため僅かながら磁界
が発生しており、地磁気センサは地磁気と車体の磁界の
合成ベクトルを検出することになり、第２方位データＤ
20は誤差を含んでいる。この車体から発生する磁界は半
固定的なので車両を一回転させて固定成分を検出し、こ
の固定成分を用いて補正（旋回補正）を行えば第２方位
データＤ20の誤差を除去することができる。しかしなが
ら、踏切などの強い磁界が発生している場所を車両が通
過した際には新たな着磁現象が生じて磁界が変化するの
で、以前の補正値を用いて補正しても第２方位データＤ
20は正しい値とはならない。このため正確なナビゲーシ
ョンを行うためには、再度上述の旋回補正を行う必要が
あるが、この様な操作を繰り返すことはユーザにとって
負担が大きいという問題点があった。また、地磁気の水
平分力が異なる場合にはその水平分力の大きさにより地
磁気センサの精度にばらつきが生じるという問題点があ
った。
置５０を車載用ナビゲーションシステムに用いる場合、
車体は地磁気により磁化されているため僅かながら磁界
が発生しており、地磁気センサは地磁気と車体の磁界の
合成ベクトルを検出することになり、第２方位データＤ
20は誤差を含んでいる。この車体から発生する磁界は半
固定的なので車両を一回転させて固定成分を検出し、こ
の固定成分を用いて補正（旋回補正）を行えば第２方位
データＤ20の誤差を除去することができる。しかしなが
ら、踏切などの強い磁界が発生している場所を車両が通
過した際には新たな着磁現象が生じて磁界が変化するの
で、以前の補正値を用いて補正しても第２方位データＤ
20は正しい値とはならない。このため正確なナビゲーシ
ョンを行うためには、再度上述の旋回補正を行う必要が
あるが、この様な操作を繰り返すことはユーザにとって
負担が大きいという問題点があった。また、地磁気の水
平分力が異なる場合にはその水平分力の大きさにより地
磁気センサの精度にばらつきが生じるという問題点があ
った。
【０００５】そこで、本発明は地磁気センサの誤差を自
動的に補正し、ユーザの負担を減少させることができる
とともに、地磁気センサの測定精度を所定精度に維持す
ることができる方位検出装置を提供することを目的とす
る。
動的に補正し、ユーザの負担を減少させることができる
とともに、地磁気センサの測定精度を所定精度に維持す
ることができる方位検出装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理説明
図を示す。方位検出装置１００は、ＧＰＳ衛星からの測
位用電波を受信して第１方位データＤ1 を出力するＧＰ
Ｓ測位手段１０１と、第２方位データＤ2 を出力する地
磁気センサ１０２と、前回の測定タイミングにおける前
記第１方位データＤ1Bおよび前記第２方位データＤ1Bを
記憶する記憶手段１０３と、前回並びに今回の測定タイ
ミングにおける前記第１方位データＤ1B、Ｄ1 および前
記第２方位データＤ 2B、Ｄ2 から地磁気センサ１０２に
ついての真の磁気円データＤTCを求め、当該真の磁気円
データＤTCに基づいて地磁気センサ１０２を補正する補
正演算手段１０４と、を備えて構成する。
図を示す。方位検出装置１００は、ＧＰＳ衛星からの測
位用電波を受信して第１方位データＤ1 を出力するＧＰ
Ｓ測位手段１０１と、第２方位データＤ2 を出力する地
磁気センサ１０２と、前回の測定タイミングにおける前
記第１方位データＤ1Bおよび前記第２方位データＤ1Bを
記憶する記憶手段１０３と、前回並びに今回の測定タイ
ミングにおける前記第１方位データＤ1B、Ｄ1 および前
記第２方位データＤ 2B、Ｄ2 から地磁気センサ１０２に
ついての真の磁気円データＤTCを求め、当該真の磁気円
データＤTCに基づいて地磁気センサ１０２を補正する補
正演算手段１０４と、を備えて構成する。
【０００７】
【作用】本発明によれば、ＧＰＳ測位手段１０１は、Ｇ
ＰＳ衛星からの測位用電波を受信して第１方位データＤ
1 を出力する。地磁気センサ１０２は、第２方位データ
Ｄ2 を出力する。記憶手段１０３は、前回の測定タイミ
ングにおける前記第１方位データＤ1Bおよび前記第２方
位データＤ2Bを記憶する。補正演算手段１０４は、前回
および今回の測定タイミングにおける前記第１方位デー
タＤ1B、Ｄ1 並びに前記第２方位データＤ2B、Ｄ2 から
地磁気センサ１０２についての真の磁気円データＤTCを
求め、当該真の磁気円データＤTCに基づいて地磁気セン
サ１０２を補正する。
ＰＳ衛星からの測位用電波を受信して第１方位データＤ
1 を出力する。地磁気センサ１０２は、第２方位データ
Ｄ2 を出力する。記憶手段１０３は、前回の測定タイミ
ングにおける前記第１方位データＤ1Bおよび前記第２方
位データＤ2Bを記憶する。補正演算手段１０４は、前回
および今回の測定タイミングにおける前記第１方位デー
タＤ1B、Ｄ1 並びに前記第２方位データＤ2B、Ｄ2 から
地磁気センサ１０２についての真の磁気円データＤTCを
求め、当該真の磁気円データＤTCに基づいて地磁気セン
サ１０２を補正する。
【０００８】したがって、地磁気センサは常に最新の磁
気円データを用いて第２方位データを出力することとな
り、正確な方位データを出力することができる。
気円データを用いて第２方位データを出力することとな
り、正確な方位データを出力することができる。
【０００９】
【実施例】次に、図２乃至図５を参照して本発明の実施
例を説明する。地磁気センサの補正原理 まず図２の磁気円の説明図および図３の磁気円の部分拡
大図を参照して本発明の方位検出装置の地磁気センサの
補正原理を説明する。
例を説明する。地磁気センサの補正原理 まず図２の磁気円の説明図および図３の磁気円の部分拡
大図を参照して本発明の方位検出装置の地磁気センサの
補正原理を説明する。
【００１０】地図上の北（真北）と地磁気上の北（磁
北）にはずれがあり、このずれ（角度差）を偏角（真の
偏角）という。これは地球の時点軸を中心とした極と、
磁極が異なるために生ずるものであり、例えば、関東付
近の偏角は−６°（真北より磁北が西側に６°ずれてい
ることを示す。）、サンフランシスコ付近の偏角は＋１
５°（真北より磁北が東側に６°ずれていることを示
す。）である。このため地磁気センサを使用したナビゲ
ーション装置では、正確な方位を求めるために偏角補正
を行う必要がある。また、ナビゲーション装置を実際に
用いる場合には、地磁気センサを取り付ける際の取付誤
差が生じてしまう。そこで本発明においては、取付誤差
と真の偏角を加えたものを偏角θ0 として取り扱うもの
とする。
北）にはずれがあり、このずれ（角度差）を偏角（真の
偏角）という。これは地球の時点軸を中心とした極と、
磁極が異なるために生ずるものであり、例えば、関東付
近の偏角は−６°（真北より磁北が西側に６°ずれてい
ることを示す。）、サンフランシスコ付近の偏角は＋１
５°（真北より磁北が東側に６°ずれていることを示
す。）である。このため地磁気センサを使用したナビゲ
ーション装置では、正確な方位を求めるために偏角補正
を行う必要がある。また、ナビゲーション装置を実際に
用いる場合には、地磁気センサを取り付ける際の取付誤
差が生じてしまう。そこで本発明においては、取付誤差
と真の偏角を加えたものを偏角θ0 として取り扱うもの
とする。
【００１１】この場合において、ＧＰＳ測位により求め
たＧＰＳ方位データをθGPS 、ＧＰＳ方位データθGPS
に対応するリファレンス方位データ（真の方位データ）
をθとすると、リファレンス方位データθは、偏角θD
を用いて次式のように表わすことができる。すなわち、 θ＝θGPS ＋θD とする。
たＧＰＳ方位データをθGPS 、ＧＰＳ方位データθGPS
に対応するリファレンス方位データ（真の方位データ）
をθとすると、リファレンス方位データθは、偏角θD
を用いて次式のように表わすことができる。すなわち、 θ＝θGPS ＋θD とする。
【００１２】このリファレンス方位データθを用い、求
めようとする真の磁気円ＭＣの磁気円データを求める。
真の磁気円中心座標を（ｘ0 、ｙ0 ）、磁気円ＭＣの長
軸（Ｘ方向の軸）半径をｒx 、磁気円ＭＣの短軸（Ｙ方
向の軸）半径をｒy とし、地磁気センサにより得られる
図示しない磁気方位ベクトルにより示される磁気データ
を（ｘ、ｙ）とすると、次式が成り立つ。
めようとする真の磁気円ＭＣの磁気円データを求める。
真の磁気円中心座標を（ｘ0 、ｙ0 ）、磁気円ＭＣの長
軸（Ｘ方向の軸）半径をｒx 、磁気円ＭＣの短軸（Ｙ方
向の軸）半径をｒy とし、地磁気センサにより得られる
図示しない磁気方位ベクトルにより示される磁気データ
を（ｘ、ｙ）とすると、次式が成り立つ。
【００１３】ｘ0 ＝ｘ−ｒx ・cos θ ……（１）
ｙ0 ＝ｙ−ｒy ・sin θ ……（２）
また、各ＧＰＳ測位タイミングＴn （n ：１〜ｉ）にお
けるリファレンス方位データθおよび磁気データ（ｘ、
ｙ）をそれぞれ、 測定タイミング リファレンス方位θ 磁気データ(x,y) Ｔ1 θ1 （ｘ1 、ｙ1 ） Ｔ2 θ2 （ｘ2 、ｙ2 ） Ｔ3 θ3 （ｘ3 、ｙ3 ） ： ： ： ： ： ： Ｔi-1 θi-1 （ｘi-1 、ｙi-1 ） Ｔi θi （ｘi 、ｙi ） とする。
けるリファレンス方位データθおよび磁気データ（ｘ、
ｙ）をそれぞれ、 測定タイミング リファレンス方位θ 磁気データ(x,y) Ｔ1 θ1 （ｘ1 、ｙ1 ） Ｔ2 θ2 （ｘ2 、ｙ2 ） Ｔ3 θ3 （ｘ3 、ｙ3 ） ： ： ： ： ： ： Ｔi-1 θi-1 （ｘi-1 、ｙi-1 ） Ｔi θi （ｘi 、ｙi ） とする。
【００１４】これらのデータを（１）式および（２）式
にそれぞれ代入すると、 測定タイミングＴ1 ： ｘ0 ＝ｘ1 −ｒx ・cos θ1 ……（３） ｙ0 ＝ｙ1 −ｒy ・sin θ1 ……（４） 測定タイミングＴ2 ： ｘ0 ＝ｘ2 −ｒx ・cos θ2 ……（５） ｙ0 ＝ｙ2 −ｒy ・sin θ2 ……（６） ： ： 測定タイミングＴi ： ｘ0 ＝ｘi −ｒx ・cos θi ……（７） ｙ0 ＝ｙi −ｒy ・sin θi ……（８） となる。
にそれぞれ代入すると、 測定タイミングＴ1 ： ｘ0 ＝ｘ1 −ｒx ・cos θ1 ……（３） ｙ0 ＝ｙ1 −ｒy ・sin θ1 ……（４） 測定タイミングＴ2 ： ｘ0 ＝ｘ2 −ｒx ・cos θ2 ……（５） ｙ0 ＝ｙ2 −ｒy ・sin θ2 ……（６） ： ： 測定タイミングＴi ： ｘ0 ＝ｘi −ｒx ・cos θi ……（７） ｙ0 ＝ｙi −ｒy ・sin θi ……（８） となる。
【００１５】ここで、（３）式〜（６）式から、測定タ
イミングＴ2 における求めようとする真の磁気円につい
ての中心座標（ｘ02、ｙ02）、磁気円の長軸半径ｒx2、
磁気円の短軸半径ｒy2および長軸と短軸の比である楕円
率ｋ2 を求める。
イミングＴ2 における求めようとする真の磁気円につい
ての中心座標（ｘ02、ｙ02）、磁気円の長軸半径ｒx2、
磁気円の短軸半径ｒy2および長軸と短軸の比である楕円
率ｋ2 を求める。
【００１６】磁気円の長軸半径ｒx2は（３）式と（５）
式とを連立方程式として解き、
式とを連立方程式として解き、
【００１７】
【数１】
により求める。また、磁気円の短軸半径ｒy2は（４）式
と（６）式とを連立方程式として解き、
と（６）式とを連立方程式として解き、
【００１８】
【数２】
により求められる。
測定タイミングＴ2 における中心座標（ｘ02、ｙ02）
は、（９）式および（１０）式をそれぞれ（１）式、
（２）式に代入することにより、
は、（９）式および（１０）式をそれぞれ（１）式、
（２）式に代入することにより、
【００１９】
【数３】
【００２０】
【数４】
となる。また、楕円率ｋ2 は、
【００２１】
【数５】
となる。同様にして、測定タイミングＴi における求め
ようとする真の磁気円ＭＣi の磁気円中心座標を
（ｘ0i、ｙ0i）、磁気円ＭＣi の長軸（Ｘ方向の軸）の
長さの半径をｒxi、磁気円ＭＣの短軸（Ｙ方向の軸）の
長さの半径をｒyi、楕円率ｋi は以下のようになる。
ようとする真の磁気円ＭＣi の磁気円中心座標を
（ｘ0i、ｙ0i）、磁気円ＭＣi の長軸（Ｘ方向の軸）の
長さの半径をｒxi、磁気円ＭＣの短軸（Ｙ方向の軸）の
長さの半径をｒyi、楕円率ｋi は以下のようになる。
【００２２】
【数６】
以上の（１４）式〜（１８）式の各式からわかるように
２回のＧＰＳ測位を行うことで求めたい真の磁気円の中
心座標、長軸および短軸の半径、楕円率が求まり、これ
らを用いて得られた地磁気データを較正することにより
地磁気センサを補正することが可能となる。
２回のＧＰＳ測位を行うことで求めたい真の磁気円の中
心座標、長軸および短軸の半径、楕円率が求まり、これ
らを用いて得られた地磁気データを較正することにより
地磁気センサを補正することが可能となる。
【００２３】具体的実施例
図４に本発明の方位検出装置の一実施例の基本構成図を
示し、以下、本発明の具体的実施例を説明する。
示し、以下、本発明の具体的実施例を説明する。
【００２４】方位検出装置１０は、ＧＰＳ衛星からの測
位用電波を受信してＧＰＳ方位データＤGPS を出力する
ＧＰＳ測位手段としてのＧＰＳレシーバ１１と、地磁気
の水平分力を検出して磁気方位データＤMAG を出力する
地磁気センサ１２と、を有している。
位用電波を受信してＧＰＳ方位データＤGPS を出力する
ＧＰＳ測位手段としてのＧＰＳレシーバ１１と、地磁気
の水平分力を検出して磁気方位データＤMAG を出力する
地磁気センサ１２と、を有している。
【００２５】ＧＰＳ方位データＤGPS および磁気方位デ
ータＤMAG を受け取ったマイクロコンピュータ１３は、
記憶手段および補正演算手段として機能し、図示しない
メモリに前回の測定タイミングにおけるＧＰＳ方位デー
タおよび磁気方位データを記憶し、今回の測定タイミン
グにおけるＧＰＳ方位データＤGPS 、磁気方位データＤ
MAG 、メモリに記憶した前回の測定タイミングにおける
ＧＰＳ方位データＤGP S および磁気方位データＤMAG に
より地磁気センサ１２についての磁気円データを求め
る。さらに、マイクロコンピュータ１３は、求めた磁気
円データを用いて地磁気センサ１２を補正しより正確な
磁気方位データを求め、ＧＰＳ方位データおよび補正し
た磁気方位データに基づいて方位データＤDIR を出力す
る。
ータＤMAG を受け取ったマイクロコンピュータ１３は、
記憶手段および補正演算手段として機能し、図示しない
メモリに前回の測定タイミングにおけるＧＰＳ方位デー
タおよび磁気方位データを記憶し、今回の測定タイミン
グにおけるＧＰＳ方位データＤGPS 、磁気方位データＤ
MAG 、メモリに記憶した前回の測定タイミングにおける
ＧＰＳ方位データＤGP S および磁気方位データＤMAG に
より地磁気センサ１２についての磁気円データを求め
る。さらに、マイクロコンピュータ１３は、求めた磁気
円データを用いて地磁気センサ１２を補正しより正確な
磁気方位データを求め、ＧＰＳ方位データおよび補正し
た磁気方位データに基づいて方位データＤDIR を出力す
る。
【００２６】ここで図５の補正処理フローチャートを参
照して、補正動作を説明する。まず、マイクロコンピュ
ータ１３は、今回ＧＰＳ測位が可能か否か、すなわちＧ
ＰＳレシーバ１１がＧＰＳ衛星からの測位用電波を受信
可能か否かをを判別する（ステップＳ１）。測位用電波
を受信できない場合には、地磁気センサ１２の補正を行
うことは出来ないので、処理を終了する。
照して、補正動作を説明する。まず、マイクロコンピュ
ータ１３は、今回ＧＰＳ測位が可能か否か、すなわちＧ
ＰＳレシーバ１１がＧＰＳ衛星からの測位用電波を受信
可能か否かをを判別する（ステップＳ１）。測位用電波
を受信できない場合には、地磁気センサ１２の補正を行
うことは出来ないので、処理を終了する。
【００２７】測位用電波を受信可能な場合には、前回の
ＧＰＳ方位データがメモリに記憶してあるか否かを判別
する（ステップＳ２）。前回のＧＰＳ方位データがメモ
リに記憶されていない場合には、地磁気センサ１２の補
正を行うことは出来ないので、処理を終了する。
ＧＰＳ方位データがメモリに記憶してあるか否かを判別
する（ステップＳ２）。前回のＧＰＳ方位データがメモ
リに記憶されていない場合には、地磁気センサ１２の補
正を行うことは出来ないので、処理を終了する。
【００２８】前回のＧＰＳ方位データが、メモリに記憶
されている場合には、
されている場合には、
【００２９】
【数７】
の各式の演算を行い、今回の測定にかかる求めたい真の
磁気円の中心座標（ｘ0i、ｙ0i）、長軸および短軸の半
径ｒxi、ｒyi、楕円率ｋi を求める（ステップＳ３）。
磁気円の中心座標（ｘ0i、ｙ0i）、長軸および短軸の半
径ｒxi、ｒyi、楕円率ｋi を求める（ステップＳ３）。
【００３０】上述ので示される式からわかるように２
回のＧＰＳ測位を行うことで求めたい真の磁気円の中心
座標、長軸および短軸の半径、楕円率が求まる。したが
って、これに基づいて磁気方位データＤMAG を補正する
ことにより、より正確な磁気方位データを得ることがで
きる。
回のＧＰＳ測位を行うことで求めたい真の磁気円の中心
座標、長軸および短軸の半径、楕円率が求まる。したが
って、これに基づいて磁気方位データＤMAG を補正する
ことにより、より正確な磁気方位データを得ることがで
きる。
【００３１】ところで、実際の測定では、地磁気センサ
による磁気方位データＤMAG は、橋梁、高架道路、大き
な建造物等鉄筋の入った構造物の近傍では固定磁界等に
よる外乱を受ける。そこで、前回求めた真の磁気円の中
心座標（ｘ0n-1、ｙ0n-1）、長軸および短軸の半径ｒ
xn-1、ｒyn-1、楕円率ｋn-1 を図示しないメモリに記憶
しておき、これらと今回求めた真の磁気円の中心座標
（ｘ0i、ｙ0i）、長軸および短軸の半径ｒxi、ｒyi、楕
円率ｋi を用いて、以下の式より今回求めたい真の磁
気円の中心座標（ｘ0n、ｙ0n）、長軸および短軸の半径
ｒxn、ｒyn、楕円率ｋn を較正し、より正確な値を求め
る（ステップＳ４）。
による磁気方位データＤMAG は、橋梁、高架道路、大き
な建造物等鉄筋の入った構造物の近傍では固定磁界等に
よる外乱を受ける。そこで、前回求めた真の磁気円の中
心座標（ｘ0n-1、ｙ0n-1）、長軸および短軸の半径ｒ
xn-1、ｒyn-1、楕円率ｋn-1 を図示しないメモリに記憶
しておき、これらと今回求めた真の磁気円の中心座標
（ｘ0i、ｙ0i）、長軸および短軸の半径ｒxi、ｒyi、楕
円率ｋi を用いて、以下の式より今回求めたい真の磁
気円の中心座標（ｘ0n、ｙ0n）、長軸および短軸の半径
ｒxn、ｒyn、楕円率ｋn を較正し、より正確な値を求め
る（ステップＳ４）。
【００３２】
【数８】
この場合において、補正定数ｈは、前回のデータを重視
する場合には０に近い値を設定し、今回のデータを重視
する場合には１に近い値を設定する。また、各データの
初期値は、初回の測定で各データを初期値として設定
し、初回の測定データによる地磁気センサの補正は行わ
ないように構成しても良いが、あらかじめ正しそうな値
を実験的に求め初期値として設定しておけば、真の値へ
の収束が早くなる。
する場合には０に近い値を設定し、今回のデータを重視
する場合には１に近い値を設定する。また、各データの
初期値は、初回の測定で各データを初期値として設定
し、初回の測定データによる地磁気センサの補正は行わ
ないように構成しても良いが、あらかじめ正しそうな値
を実験的に求め初期値として設定しておけば、真の値へ
の収束が早くなる。
【００３３】以上の説明のように、地磁気センサは常に
最新かつ正確な磁気円データを用いることができるの
で、より正確な磁気方位データを出力することが可能と
なる。
最新かつ正確な磁気円データを用いることができるの
で、より正確な磁気方位データを出力することが可能と
なる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、補正演算手段は、前回
および今回の測定タイミングにおける前記第１方位デー
タ並びに前記第２方位データから地磁気センサについて
の真の磁気円データを求め、当該真の磁気円データに基
づいて地磁気センサを補正するので地磁気センサは自動
的に補正され、補正のためのユーザの負担を軽減するこ
とができる。また、ＧＰＳ測位手段が測位可能な場合に
は、前回の真の磁気円データを用いて今回の真の磁気円
データを較正するので、地磁気の水平分力が異なるよう
な地域、例えば緯度が異なる地域に移動したとしても地
磁気センサの精度が低下しない。
および今回の測定タイミングにおける前記第１方位デー
タ並びに前記第２方位データから地磁気センサについて
の真の磁気円データを求め、当該真の磁気円データに基
づいて地磁気センサを補正するので地磁気センサは自動
的に補正され、補正のためのユーザの負担を軽減するこ
とができる。また、ＧＰＳ測位手段が測位可能な場合に
は、前回の真の磁気円データを用いて今回の真の磁気円
データを較正するので、地磁気の水平分力が異なるよう
な地域、例えば緯度が異なる地域に移動したとしても地
磁気センサの精度が低下しない。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】磁気円の説明図である。
【図３】図２の磁気円の部分拡大図である。
【図４】本発明の実施例の基本構成ブロック図である。
【図５】本発明の補正処理フローチャートである。
【図６】従来の方位検出装置の基本構成ブロック図であ
る。
る。
【符号の説明】
１０…方位検出装置
１１…ＧＰＳレシーバ
１２…地磁気センサ
１３…マイクロコンピュータ
１００…方位検出装置
１０１…ＧＰＳ測位手段
１０２…地磁気センサ
１０３…記憶手段
１０４…補正演算手段
Ｄ1 …第１方位データ
Ｄ1B…前回の第１方位データ
Ｄ2 …第２方位データ
Ｄ2B…前回の第２方位データ
ＤTC…真の磁気円データ
ＭＣ…磁気円
θGPS …ＧＰＳ方位データ
θD …偏角
θ…リファレンス方位データ
ｘ、ｙ…磁気データ
ｘ0 、ｙ0 …磁気円中心
ｒx …長軸半径
ｒy …短軸半径
Claims (2)
- 【請求項１】 ＧＰＳ衛星からの測位用電波を受信して
第１方位データを出力するＧＰＳ測位手段と、 第２方位データを出力する地磁気センサと、 前回の測定タイミングにおける前記第１方位データおよ
び前記第２方位データを記憶する記憶手段と、 前回並びに今回の測定タイミングにおける前記第１方位
データおよび前記第２方位データから前記地磁気センサ
についての真の磁気円データを求め、当該真の磁気円デ
ータに基づいて地磁気センサを補正する補正演算手段
と、を備えたことを特徴とする方位検出装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の方位検出装置において、 前記補正演算手段は、前回の真の磁気円データを記憶
し、前記前回の真の磁気円データを用いて今回の真の磁
気円データを較正すること特徴とする方位検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3170059A JPH0518770A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 方位検出装置 |
| EP92306329A EP0522861A1 (en) | 1991-07-10 | 1992-07-09 | GPS direction detecting device with true magnetic circle and geomagnetic sensor |
| US07/910,244 US5349530A (en) | 1991-07-10 | 1992-07-09 | Direction detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3170059A JPH0518770A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 方位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518770A true JPH0518770A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15897866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3170059A Pending JPH0518770A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 方位検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5349530A (ja) |
| EP (1) | EP0522861A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0518770A (ja) |
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- 1991-07-10 JP JP3170059A patent/JPH0518770A/ja active Pending
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1992
- 1992-07-09 US US07/910,244 patent/US5349530A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-09 EP EP92306329A patent/EP0522861A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5349530A (en) | 1994-09-20 |
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