JPH05215553A

JPH05215553A - ナビゲーション装置

Info

Publication number: JPH05215553A
Application number: JP1778692A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Ariyoshi; 寛展有吉; Akira Iwasaki; 晃岩崎
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1992-02-03
Filing date: 1992-02-03
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】車両走行中に地磁気センサの着磁補正を可能
にする。【構成】地磁気の水平分力を検出する地磁気センサ２
を旋回させたときに、その２軸出力成分Ｈｘ，Ｈｙを合
成して得られるベクトル軌跡により形成される旋回円に
ついて、地磁気センサ２が所定角度を越えて方向転換し
たさいに得られる３組の２軸出力成分から中心点Ｐを求
め、この中心点Ｐに相当する２軸出力成分Ｈｘｏ，Ｈｙ
ｏを外乱磁界による磁気として地磁気センサ２の出力を
着磁補正することにより、地磁気センサ２を完全に１旋
回させることなく、確実に着磁補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、着磁補正が簡単に行
えるようにした地磁気センサ利用のナビゲーション装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車載用のナビゲーション装置は、衛星か
らの電波を頼りに現在地を割り出しながら走行する電波
航法を利用するものと、出発点からの走行経路を逐次割
り出しながら現在地を把握する推定航法を利用するもの
の２種類に大別できるが、推定航法は電波航法に比べ低
コストで実現できる反面、車両方位の検出に様々な問題
を抱えており、特に地球を南北に走査する地磁気を検出
する地磁気センサを方位センサとして用いる場合には、
外乱磁界の影響をいかに排除して検出精度を確保するか
が重要な鍵となる。

【０００３】図６に示す従来のナビゲーション装置１
は、地磁気センサ２と距離センサ３を接続した中央処理
装置４を中心に、走行地域を示す地図に車両の現在地を
重ねて表示する表示装置５や、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒
体から地図データを読み出すための外部記憶装置６、表
示装置５の表示内容や地図データの縮尺を切り替えたり
するときに運転者等がキー操作する入力装置７等が接続
してある。地磁気センサ２は、車両８の天井部に取り付
けてあり、図７に示したように、リング状のヨーク２ａ
の外径をまたぐようにして一対の線輪２ｙ，２ｘを十字
形状に交差させて巻き付け、ヨーク２ａの一部に巻き付
けた励磁巻き線２ｃに通電して、バイアスとなる交流磁
界を誘起させる構成としてある。線輪２ｙと２ｘは、そ
れぞれ車両８の長手方向とこれに直交する方向に固定し
てある。従って、路面に平行な地磁気の水平分力をＨ
（ただし、北向きを正としてある）、地球の南北方向と
車両８の進行方向がなす角度、すなわち方位をθとする
と、線輪２ｘ，２ｙに直交する磁界Ｈｘ，Ｈｙは、定数
をｋとしてＨｘ＝ｋＨｃｏｓθ Ｈｙ＝ｋＨｓｉｎθ で表される。従って、これら２式から求める方位θは、

【０００４】

【数１】

【０００５】となり、簡単な演算によって算出できるこ
とが分かる。

【０００６】しかし、地磁気センサ２は、車両８が対向
車とすれちがったり、踏み切りや高圧線下のような強磁
場地帯を通過したりしたときに、車両８自体が着磁変化
し、これが外乱磁界として地磁気センサ２に与える影響
を無視することができない。こうした外乱磁界が線輪２
ｘ，２ｙに及ぼす外乱磁界をＨｘｏ，Ｈｙｏとすると、
前述の２式は、Ｈｘ＝ｋＨｃｏｓθ＋ＨｘｏＨｙ＝ｋＨｓｉｎθ＋Ｈｙｏと補正しなければならず、方位θについても

【０００７】

【数２】

【０００８】と補正する必要が生ずる。従って、当然の
ことながら、外乱磁界Ｈｘｏ，Ｈｙｏの大きさを常に監
視し、正確に把握しておくことが、方位検出精度を高め
る上での前提となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のナビゲーシ
ョン装置１は、地磁気センサ２に作用する外乱磁界を把
握するため、走行開始前に必ず車両８を１回旋回させ、
２軸出力成分Ｈｘ，Ｈｙを合成して得られるベクトル軌
跡として、図８に示した旋回円を形成しなければならな
い。この旋回円は、前述の補正２式から方位パラメータ
θを消去して得られる式

【００１０】

【数３】

【００１１】で表され、その中心点Ｐ（Ｈｘｏ，Ｈｙ
ｏ）が外乱磁界によるバイアスを与えることになる。実
際には、車両２を旋回させたときに、地磁気センサ２の
２軸出力成分の最大値Ｈｘmax，Ｈｙmaxと最小値Ｈｘmi
n，Ｈｙminを求め、中点を与える公式Ｈｘｏ＝（Ｈｘmax＋Ｈｘmin）／２Ｈｙｏ＝（Ｈｙmax＋Ｈｙmin）／２に従って旋回円の中心点Ｐを（Ｈｘｏ，Ｈｙｏ）を求め
ることができ、このときに得られたバイアス分Ｈｘｏ，
Ｈｙｏを、その後に実際に得られる地磁気センサ２の出
力Ｈｘ，Ｈｙから差し引くことで、着磁補正が行われ
る。

【００１２】しかし、車両８を走行させる前に旋回させ
て初期着磁を補正するといっても、駐車場や車庫の近く
に車両８を旋回させられるだけの広い場所がある場合は
よいが、一般には車両８を旋回させることのできる手頃
なスペースなど簡単に見付けにくいのが実情であり、ま
た仮に車両８を旋回するに足る広場が近くにあっても、
わさわざその場所にまで出向いて車両８を旋回させる人
は少ないと言わざるを得ず、初期着磁の補正が確実に実
行される保証は少ないものであった。また、車両を出発
させた後で走行中に着磁した途中着磁に対しては、適当
な時期に車両を旋回させて着磁補正するしかないため、
初期着磁の補正よりもさらに困難が予想され、交通法規
に触れない場所を探してまで車両を旋回させて行うとい
った着磁補正は、甚だしく実用性を欠くといった課題を
抱えていた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決したものであり、地磁気の水平分力を直交２軸に分
解して検知し、２軸に分解された地磁気の比にもとづい
て方位を検出する地磁気センサと、この地磁気センサを
旋回させたときにその２軸出力成分を合成して得られる
ベクトル軌跡により形成される旋回円について、前記地
磁気センサが所定角度を越えて方向転換したさいに得ら
れる少なくとも３組の２軸出力成分から中心点を求め、
該中心点に相当する２軸出力成分を外乱磁界による磁気
として前記地磁気センサの出力を着磁補正する着磁補正
手段とを具備することを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】この発明は、地磁気の水平分力を検出する地磁
気センサを旋回させたときに、その２軸出力成分を合成
して得られるベクトル軌跡により形成される旋回円につ
いて、地磁気センサが所定角度を越えて方向転換したさ
いに得られる少なくとも３組の２軸出力成分から中心点
を求め、該中心点に相当する２軸出力成分を外乱磁界に
よる磁気として地磁気センサの出力を着磁補正すること
により、地磁気センサを完全に１旋回させることなく、
着磁補正を行う。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図１ない
し図５を参照して説明する。図１は、この発明のナビゲ
ーション装置の一実施例を示す回路ブロック図、図２
は、円周上の３点から旋回円の中心点を求める方法を説
明するための図、図３は、図１に示した中央処理装置に
よる着磁補正動作を説明するためのフローチャート、図
４は、図１に示したリングバッファに格納されるデータ
例を示す図、図５は、図３に示した円周上の３点の存在
範囲を説明するための図である。

【００１６】図１に示すナビゲーション装置１１は、車
両の現在地を推定するための各種演算を行う中央処理装
置１２に、実際に車両を旋回させることなく着磁補正す
る自動着磁補正機能をもたせたものである。この中央処
理装置１２には、地磁気センサ２や距離センサ３の外
に、コリオリの力を利用して車両の進行方向を検出する
ジャイロ１３と、衛星からの電波を捕捉するＧＰＳ受信
機１４が接続してある。ジャイロ１３は、車両の進行方
位の変化量を数度の精度をもって検出できるため、その
出力と距離センサ３の出力から合成される走行ベクトル
を継ぎ合わせることで、現在地に至る車両の走行軌跡を
割り出すことができる。また、こうした推定航法と並行
して、ＧＰＳ受信機１４が受信した衛星からの電波を使
って直接車両の現在地を割り出す電波航法により、車両
の現在地を様々な角度から特定することができるように
なっている。

【００１７】ただし、上記の推定航法は、走行距離が増
えるほどジャイロ１３の出力誤差が積算されるため、一
定距離を走行する都度しかるべき補正が必要であり、ま
たＧＰＳ受信機１４による測位法も、衛星からの電波が
地表近くで遮られる市街地や山岳部或はトンネル内を走
行するときは全く役立たないといった制約を抱えてい
る。このため、ジャイロ１３による推定航法を補完する
ものとして、地磁気センサ２による車両の絶対方位の検
出に負うところは大きく、以下に説明する地磁気センサ
３の着磁補正の良否がナビゲーション装置１１の航法精
度に及ぼす影響はきわめて大であると言える。

【００１８】ナビゲーション装置１１は、車両走行中に
得られる地磁気センサ５の出力を一定の数値処理プログ
ラムに従って処理するようにしているため、走行中に得
られる必要なデータを一時保存するためのメモリとし
て、第１，第２，第３の計３個のリングバッファ１５，
１６，１７が中央処理装置１２に接続してある。実施例
では、車両が直進走行している期間中に地磁気センサ２
から得られる３０組の２軸出力成分Ｈｘ，Ｈｙが、第１
のリングバッファ１５に格納される。また、第２のリン
グバッファ１６には、方向が８０度以上異なる３本の直
進路で統計処理を施して得られた３組の２軸出力成分Ｈ
ｘ，Ｈｙが格納され、また第３のリングバッファ１７に
は、統計処理を施して得られた３組の２軸出力成分から
割り出される旋回円の中心点候補が３組格納されるよう
になっている。

【００１９】ところで、旋回円の中心点Ｐ（Ｈｘｏ，Ｈ
ｙｏ）は、地磁気センサ２から得られる３組の２軸出力
成分Ｈｘ，Ｈｙすなわち旋回円の周上の３点Ｓ１（Ｈｘ
１，Ｈｙ１），Ｓ２（Ｈｘ２，Ｈｙ２），Ｓ３（Ｈｘ
３，Ｈｙ３）が判れば、図２に示したように、点Ｓ１，
Ｓ２を結ぶ弦の垂直二等分線と点Ｓ２，Ｓ３を結ぶ弦の
垂直二等分線の交点として求めることができる。従っ
て、ここでは２直線の交点を与える公式を用い、 Hxo＝{α(Hx2+Hx3)-β(Hx1+Hx2)-(Hy1-Hy3)(Hy3-Hy2)(H
y2-Hy1)}／２(α-β) Hyo＝{α(Hy1+Hy2)-β(Hy2+Hy3)-(Hx1-Hx3)(Hx3-Hx2)(H
x2-Hx1)}／２(α-β) に従って旋回円の中心値（Ｈｘｏ，Ｈｙｏ）を算出する
ことにする。ただし、 α＝（Ｈｘ３−Ｈｘ２）（Ｈｙ２−Ｈｙ１） β＝（Ｈｘ２−Ｈｘ１）（Ｈｙ３−Ｈｙ２）である。

【００２０】実際の着磁補正動作は、車両がπｍ（約
３．１４ｍ）移動するつど行われ、以下その具体的手順
について図３〜５を併せ順を追って説明する。まず、図
３のステップ（１０１）において、地磁気センサ２の出
力Ｈｘ，Ｈｙとジャイロ１３の出力θを読み取り、続く
ステップ（１０２）において、これらの出力をＨｘ１，
Ｈｙ１，θ１として第１のリングバッファ１５に取り込
む。第１のリングバッファ１５は、３０組のデータが格
納できる容量を有しており、３１組目は１組目のデータ
を、そして３２組目は２組目のデータをというように、
書き換え箇所をリング状に循環させることで常に最新の
３０組のデータが格納されるようになっている。そこ
で、ここでは１組目のデータＨｘ１，Ｈｙ１，θ１から
３０組目のデータＨｘ３０，Ｈｙ３０，θ３０が、図４
（Ａ）に示したように、第１のリングバッファ１５に格
納された時点で、判断ステップ（１０３）の肯定結果を
受けてステップ（１０４）に移行する。

【００２１】ステップ（１０４）では、３１組目のデー
タと１組目のデータのそれぞれの進行方位θ３１，θ１
の角度差θ３１−θ１を算出する。そして、算出された
角度差θ３１−θ１が３度以内である場合、すなわち車
両が３０πｍ走行した区間の最初と最後で進行方位θが
殆ど変わらない場合に、判断ステップ（１０５）の肯定
結果を受けるステップ（１０６）において、今度は３１
組目のデータとそれまでの３０組すべてのデータの進行
方位の角度差θ３１−θ１，θ３１−θ２，．．θ３１
−θ３０を算出する。そして、算出された３０個の角度
差θ３１−θ１，θ３１−θ２，．．θ３１−θ３０
が、いずれも５度以内である場合、すなわち車両が３０
πｍ走行した区間中５度を越える方位変化が一度もなか
った場合に、着磁補正に必要な安定したデータ検出が可
能な直進走行が行われたものと判断する。なお、車両が
３０πｍ走行した区間の最初と最後で進行方位θが３度
を越えて変化したことが判明した場合は、その時点で直
進走行でないと判断されるため、ステップ（１０６），
（１０７）を無意味に消化することはあり得ず、このよ
うな僅かな工夫でも、直進判断における無駄を省くこと
によって、中央処理装置１２の負担軽減に寄与すること
ができる。なお、上記角度差の許容数値や或は着磁補正
を行う間隔（３０πｍ）は一例であり、いずれも使用状
況に合わせて任意に設定することができる。

【００２２】こうして、直進判断がなされると、判断ス
テップ（１０７）の肯定結果を受けるステップ（１０
８）において、第１のリングバッファ１５に格納された
３０組のデータのうち、地磁気センサ２の出力Ｈｘ，Ｈ
ｙについてソートし、ＸＹ２軸に分けてそれぞれ小さい
もの順に並べ変える。次に、ステップ（１０９）におい
て、並べ変えを終えた３０組のデータＨｘ１〜Ｈｘ３０
とＨｙ１〜Ｈｙ３０について、バラツキの大きな最小側
と最大側のデータを切り捨てるため、中間の２０個のデ
ータだけを抽出してそれらの平均をとる。こうして、あ
る直進走行区間における３０組の地磁気センサ２の出力
から、統計的にもっとも信頼のおけるデータを得ること
ができ、これまでに得られた３０組のデータは用済みで
あるため、続くステップ（１１０）において、第１のリ
ングバッファ１５をクリアする。

【００２３】ところで、旋回円の中心点Ｐを求めるため
には、前述したように、円周上に最低３個の点Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３が必要である。そこで、ステップ（１１０）ま
でに得られたデータが何個目の点に関するデータである
かを調べる必要があり、ステップ（１１１）において、
ジャイロ１３の最新の出力θ３１と第２のリングバッフ
ァ１６に既に格納されているデータに関する進路方位θ
とを比較し、以下に示すｉ〜ｖの条件に従って資格分け
する。すなわち、ｉ）最新のデータが最初に得られたデータである場合
は、これを第１番目の点Ｓ１に関するデータとして無条
件で第２のリングバッファ１６に格納する。

【００２４】ｉｉ）また、最新のデータが第２番目の
点Ｓ２に関するデータである場合は、第１番目の点Ｓ１
に関する進路方位θ１と第２番目の点Ｓ２に関する進路
方位θ２との角度差θ１−θ２が、８０度以上１３５度
以内である場合に、旋回円の中心点Ｐを求めるにふさわ
しい第２番目の点Ｓ２に関するデータとして、第２のリ
ングバッファ１６に格納する。

【００２５】ｉｉｉ）ただし、角度差θ１−θ２が１
３５度を越える場合は、第１番目の点Ｓ１に関するデー
タをクリアし、第２番目の点Ｓ２に関するデータを第１
番目の点Ｓ１に関するデータに置き換えて第２のリング
バッファ１６に格納する。

【００２６】ｉｖ）また、角度差θ１−θ２が８０度
に満たない場合は、既に試みた実験の結果から旋回円の
中心点Ｐについての誤差が大きく、従って角度差θ１−
θ２が８０°未満のときは、第２番目の点Ｓ２に関する
データを採用せず、次に得られるデータを待つことにす
る。

【００２７】ｖ）さらにまた、第３番目の点Ｓ３に関
するデータについても、すでに格納された第１番目の点
Ｓ１と第２番目の点Ｓ２に関する進路方位θ１，θ２と
第３番目の点Ｓ３に関する進路方位θ３との角度差θ１
−θ３とθ２−θ３が、いずれも８０°以上である場合
に限り、第３番目のデータとして採用する。

【００２８】こうして、上記の条件を満たしたデータだ
けが、判断ステップ（１１２）に続くステップ（１１
３）において第２のリングバッファ１６に格納される。
そして、図４（Ｂ）に示したように、第２のリングバッ
ファ１６に旋回円上の３点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に関するデ
ータが格納されると、判断ステップ（１１４）に続くス
テップ（１１５）において、前述の計算式 Hxo＝{α(Hx2+Hx3)-β(Hx1+Hx2)-(Hy1-Hy3)(Hy3-Hy2)(H
y2-Hy1)}／２(α-β) Hyo＝{α(Hy1+Hy2)-β(Hy2+Hy3)-(Hx1-Hx3)(Hx3-Hx2)(H
x2-Hx1)}／２(α-β) に従って、旋回円上の３点Ｓ１（Ｈｘ１，Ｈｙ１），Ｓ
２（Ｈｘ２，Ｈｙ２），Ｓ３（Ｈｘ３，Ｈｙ３）から中
心点Ｐ（Ｈｘｏ，Ｈｙｏ）を求め、これを中心点候補デ
ータとして、第３のリングバッファ１７に格納する。

【００２９】次に、ステップ（１１６）において、第２
リングバッファ１６に格納された旋回円上の点Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３のうち、最新の点すなわちＳ２，Ｓ３につい
て、進行方位の角度差θ２−θ３を算出する。そして、
続く判断ステップ（１１７）において、角度差θ２−θ
３が１３５度以内であるかどうかを判定する。これは、
３点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が８０度以上離れているという条
件だけでは、仮に第２点Ｓ２が第１点Ｓ１から１８０度
離れている場合に、条件に適合する第３点Ｓ３の存在範
囲が、図５（Ａ）に斜線を付して示したように、８０〜
１００度と２６０〜２８０度の計４０度の範囲しか残ら
ず、実際問題として第３点Ｓ３のデータ採取が困難にな
るため、上限値として１３５度を設定するようにしたか
らである。これにより、図５（Ｂ）に示したように、条
件に適合する第３点Ｓ３の存在範囲が２１５〜２８０度
の範囲に拡大され、それだけデータ採取が容易になる。
従って、角度差θ２−θ３が１３５度以内であれば、ス
テップ（１１８）において、第２のリングバッファ１６
内の一番古いデータすなわち点Ｓ１に関するデータだけ
をクリアする。また、そうでない場合は、第２のリング
バッファ１６内の最新のデータすなわち点Ｓ３に関する
以外のデータをクリアする。すなわち、旋回円の中心点
Ｐに関する演算が済んでも、第２のリングバッファ１６
内のデータをすべてクリアしてしまわずに、一部を保留
しておくことで、限られたデータを次なる旋回円の更新
に有効活用するのである。なお、８０度以上１３５度以
内という条件は、理論値よりも余裕をもたせてあり、理
論的には７０度以上１２０度以内の範囲であればよい。

【００３０】こうした処理を繰り返し、図４（Ｃ）に示
したように、最終的に第３のリングバッファ１７に３個
の中心点候補Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が格納されたならば、判
断ステップ（１２０）に続くステップ（１２１）におい
て、３個の中心点候補Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３について、デー
タのバラツキをチェックするため、３個の中心点候補Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３について、Ｘ座標とＹ座標のそれぞれ最
大値と最小値の差ｄを求める。そして、この差ｄが後述
する許容値Ｄ以内にあれば、判断ステップ（１２２）に
続くステップ（１２３）において、３個の中心点候補Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３のデータを平均し、これを旋回円の中心
値として更新する。すなわち、その場合の旋回円の中心
点Ｐは、Ｘ座標が（Ｈｏｘ１＋Ｈｏｘ２＋Ｈｏｘ３）／
３であり、Ｙ座標が（Ｈｏｙ１＋Ｈｏｙ２＋Ｈｏｙ３）
／３である。

【００３１】なお、許容値Ｄは、図２において、旋回円
の円周上の一点から真の中心点Ｐと偽の中心点Ｐ’を見
込んだときに許容できる角度をφとしたときに、Ｄ＝ｋＨｔａｎφ で表される。ただし、ｋＨは旋回円の半径であり、一例
としてｋＨ＝３９０，φ＝８°なる値を用いた場合、Ｄ
は５５程度になる。

【００３２】このように、上記ナビゲーション装置１１
によれば、車両に搭載した地磁気センサ２を車両ごと１
旋回させなくとも、車両が進路を変更する度に得られる
地磁気センサ２の２軸出力成分Ｈｘ，Ｈｙを最低３組は
収集することで、幾何学の原理に従って旋回円の中心点
Ｐを求めることができ、旋回円の中心点Ｐを求めるのに
用いる３点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３について、できるだけ中心
角度の離れたものを採用することで、求まる中心点Ｐの
誤差を抑えることができ、これにより地磁気センサ２を
方位検出に採用する上で問題とされた着磁変化にともな
う旋回円の更新が随時可能であり、推定航法における航
法精度を十分高めることができる。また、地磁気センサ
２とは別個に設けたジャイロ１３から、車両が一定のぶ
れの範囲で直進走行していることが判ったときに、直進
走行期間中に得られた３０組の地磁気センサ２の２軸出
力成分から、極端にバラツキのある１０組を除外した上
で２０組を平均処理にかけるなどの統計的手法を使っ
て、もっとも誤差の少ない２軸出力成分を求める構成で
あるため、旋回円上の一点一点を慎重に決定することが
でき、これにより円周上の３点から求めようとする中心
点Ｐの確度を最大限にまで高めることができる。さら
に、旋回円上で中心角度にして互いに８０度以上離れた
３点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から旋回円の中心点Ｐを求める構
成したことで、地磁気センサ２を搭載した車両が右折又
は左折などにより進路をほぼ直角に変更した場合に、多
くの場合９０±１０度の範囲で旋回が行われると考えら
れ、しかも実験からは３点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が少なくと
も７０度以上離れていれば、実用に支障のない精度でも
って中心点Ｐを求めることができるため、ここでは進路
変更等の後に旋回円上で８０度以上離れた点が決定され
たときに、地磁気センサ２の出力を取り込むようにし、
これにより旋回円上での３点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を十分に
距離を置くことができるので、幾何学的な手法を用いた
中心点Ｐの算出に、十分な精度を確保することができ
る。さらにまた、旋回円の中心点ＰとしてＰ１，Ｐ２．
Ｐ３の３個が集まったときに、一定のバラツキ範囲内に
あるデータを平均することで真の中心点Ｐを決定する構
成としたので、一度の演算で求まった中心点をそのまま
採用するのではなく、統計学的にみて信頼のおける中心
点Ｐを決定することができ、これにより車両が実際に公
道を走行するときに時々刻々と得られる限られるデータ
を、最大限活用して信頼のおける着磁補正を行うことが
できる。

【００３３】なお、上記実施例では、旋回円上の３組の
２軸出力成分を用いて旋回円の中心点を求めたが、３組
に限らず、３組以上の２軸出力成分を用いて旋回円の中
心点を求めてもよく、その場合例えば３組以上の２軸出
力成分を記憶しておき、そのなかから条件に適合する少
なくとも３組の２軸出力成分を抽出して旋回円の中心点
を求めるようにすることもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、地磁
気の水平分力を検出する地磁気センサを旋回させたとき
に、その２軸出力成分を合成して得られるベクトル軌跡
により形成される旋回円について、地磁気センサが所定
角度を越えて方向転換したさいに得られる少なくとも３
組の２軸出力成分から中心点を求め、該中心点に相当す
る２軸出力成分を外乱磁界による磁気として地磁気セン
サの出力を着磁補正する構成としたから、車両等に搭載
した地磁気センサを車両ごと１旋回させなくとも、車両
が進路を変更する度に得られる地磁気センサの２軸出力
成分を最低３組は収集することで、幾何学的な原理に従
って旋回円の中心点を求めることができ、旋回円の中心
点を求めるのに用いる３点について、できるだけ中心角
度の離れたものを採用することで、求まる中心点の誤差
を抑えることができ、これにより地磁気センサを方位検
出に採用する上で問題とされた着磁変化にともなう旋回
円の更新が、随時可能であり、推定航法における航法精
度を十分高めることができる等の優れた効果を奏する。

【００３５】また、この発明は、着磁補正手段が、直進
中に前記地磁気センサから得られた一定数を越える前記
２軸出力成分を統計処理し、旋回円上の一点を特定する
ことにより、例えば地磁気センサとは別個に設けたジャ
イロ或はステアリング角度センサ等の方位検出手段か
ら、車両が一定のぶれの範囲で直進走行していることが
判ったときに、直進走行期間中に得られた一定数を越え
る地磁気センサの２軸出力成分を、極端にバラツキのあ
るものを除外した上で平均処理にかけるなどの統計的手
法を使って、もっとも誤差の少ない２軸出力成分を求
め、旋回円上の一点一点を慎重に決定することができ、
これにより円周上の３点から求めようとする中心点の確
度を最大限にまで高めることができる等の効果を奏す
る。

【００３６】さらに、この発明は、着磁補正手段が、旋
回円上で中心角度にして互いに７０度以上離れた３点以
上の点から旋回円の中心点を求めることにより、地磁気
センサを搭載した車両等が右折又は左折などにより進路
をほぼ直角に変更したときに、多くの場合進路変更後に
旋回円上で８０度以上離れた点が決定されるため、道路
事情にも妥当する適当な条件に従って地磁気センサの出
力を取り込むことができ、しかも旋回円上での３点を十
分に距離を置くことができるので、幾何学的な手法を用
いた中心点の算出に、十分な精度を確保することができ
る等の効果を奏する。

【００３７】さらにまた、この発明は、着磁補正手段
が、旋回円上の少なくとも３点から旋回円の中心点を求
め、この旋回円の中心点がある個数に達したときに、一
定のバラツキ範囲内にあるデータを平均することで真の
中心点を決定することにより、一度の演算で求まった中
心点をそのまま採用するのではなく、いくつかの中心点
を求めた段階で、やはり統計学的にみて信頼のおける中
心点を決定することができ、これにより車両が実際に公
道を走行するときに時々刻々と得られる限られたデータ
を、最大限活用して信頼のおける着磁補正を行うことが
できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のナビゲーション装置を適用した車両
の一実施例を示す回路ブロック図である。

【図２】円周上の３点から旋回円の中心点を求める方法
を説明するための図である。

【図３】図１に示した中央処理装置による着磁補正動作
を説明するためのフローチャートである。

【図４】図１に示したリングバッファに格納されるデー
タ例を示す図である。

【図５】図３に示した円周上の３点の存在範囲を説明す
るための図である。

【図６】従来のナビゲーション装置の一例を示す回路ブ
ロック図である。

【図７】地磁気センサの一例を示す回路図である。

【図８】円周上の３点から旋回円の中心点を求める方法
を説明するための図である。

【符号の説明】

２地磁気センサ１１ナビゲーシション装置１２着磁補正手段（中央処理装置）１３ジャイロ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地磁気の水平分力を直交２軸に分解して
検知し、２軸に分解された地磁気の比にもとづいて方位
を検出する地磁気センサと、この地磁気センサを旋回さ
せたときにその２軸出力成分を合成して得られるベクト
ル軌跡により形成される旋回円について、前記地磁気セ
ンサが所定角度を越えて方向転換したさいに得られる少
なくとも３組の２軸出力成分から中心点を求め、該中心
点に相当する２軸出力成分を外乱磁界による磁気として
前記地磁気センサの出力を着磁補正する着磁補正手段と
を具備することを特徴とするナビゲーシション装置。
【請求項２】前記着磁補正手段は、直進中に前記地磁
気センサから得られた一定数を越える前記２軸出力成分
を統計処理し、旋回円上の一点を特定することを特徴と
する請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】前記着磁補正手段は、旋回円上で中心角
度にして互いに７０度以上離れた３点以上の点から旋回
円の中心点を求めることを特徴とする請求項１記載のナ
ビゲーション装置。
【請求項４】前記着磁補正手段は、旋回円上の少なく
とも３点から旋回円の中心点を求め、この旋回円の中心
点がある個数に達したときに、一定のバラツキ範囲内に
あるデータを平均することで真の中心点を決定すること
を特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。