JPS58135911A - 車輌用ナビゲ−シヨンシステムの誤差補正装置 - 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】 本発明は車輛用ナビゲーションシステムの誤差補正装置
、特に車輛走行方向を検出する方位センナの検出誤差を
補正しナビゲーションシステムに車輌の走行位置を正し
く表示させる誤差補正装置に関する。

近年車輪の走行位置をリアルタイムでＣＲＴ上に表示す
るナビゲーションシステムを備えた車輛が実用化されて
おシ、ドライバーはＣＲＴ上に表示された車輌走行位置
から目的地までの距離を即時に判断でき長距離走行時の
際特に便利となる。

このようなナビゲーションシステムは、通常車輛の走行
方向を検出する方位センサを用い、この方位センナの検
出する車輛走行方向に基づきＣＲ。

Ｔ上に車輛の走行位置を表示して込る。従って、ナビゲ
ーションシステムが正確に作動するためには方位センサ
Ｏ検出する車輛走行方向が正確であることが前提となる
。

このよりなナビゲーションシステムにおいて、車輛走行
方向を検出する方位センサには、ジャイロを用いたもの
、地磁気を利用するもの等幾つかのタイプがある。その
うち、地磁気を利用したタイプの方位セ／すは、微弱な
地磁気を検知しているため車輛本体が着磁してしまうと
検出する車輪走行方向に誤差が発生するという問題がお
る。

通常、地磁気タイプの方位センナを用いたナビゲーショ
ンシステムが取付妙られた車輛は、工場出荷時に脱磁さ
れ前記誤差発生が防止されていたが、車幅本体は、走行
中にしばしば外部からの強電磁界の影響を受け、更に車
輌に永久磁石固定式のハム用アンテナ等を取付けること
によシ発生する磁界の影響等を受けてしだいに着磁され
、前記誤差発生の防止は困難であった。従って、車輛の
着磁による方位センナの車輛走行方向検出誤差が大きく
なるに従い、ＣＲＴ上に表示される車輪走行位置の誤差
も大きくなるという問題があり、その対策が望まれてい
た。、′ 本発明は、このような従来の課題に鑑みなされたもので
あシ、その目的は、地磁気タイプの方位センナの検出誤
差を正確に判断でき、そのＷＡ差補正を簡単かつ正確に
行ない、ＣＲＴ上に車輪走行位置を正しく表示させるこ
との可能な車両用ナビゲーションシステムの誤差補正装
置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明の装置は、車輛走行方
向を地磁気に基づき検出する方位センサを含み、該方位
センナの検出する車輛走行方向に基づきＣＲＴ上に車輛
の走行位置を表示する車輌用ナビゲーションシステムに
おりで、車輛の無着磁状態における方位センサの全方位
検出基準パターンをＣＲＴＪ：に表示する基準パターン
光示装置と、方位センサが実際に出力する全方位検出パ
ターンをＣＲＴ上に表示し前記基準パターンとの位置ず
れをもって車輛本体の着磁に基づく方位センナの検出誤
差を懺わす検出パターン表示装置と、ＣＲＴ上に表示さ
れる前記両パターンの位置ずれの修正によシ車輛本体の
着磁に基づく方位センサの検出誤差を補正する補正装置
と、を備えたことを特徴とする。

次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。

第１図には車輪用ナビゲーションシステムが示されてお
り、該システムは方位センサｌＯの検出する車輪走行方
向および車速センサ１２の検出する車速ヲマイクロコン
ピュータ１４で演算処理し、車内の所定部位、例えばコ
ンソールボックス等に取付けられたＣＲＴ１６上に車輛
走行位置をリアルタイムで表示するものである。従って
、ドライバーはＣＲＴ１６上に光示された地図と車輛走
行位置との相関から現在位置および目的地までの距離を
即時に判断できる。

ところで、ＣＲＴｔ６上には車輛が走行する地域の地図
を適宜表示する必要がある。このため実施例のシステム
においては、カセットデツキ１８を備え、所定地図情報
が記録されているカセットテープから地図情報の読み込
みを行なっている。

このようにカセットデツキ１８を用いて読み込まれた情
報はカセットインタフェイス２０を介してマイクロコン
ピュータ１４内に入力され、更にＩｌｏ　　インタフェ
イス２２を介してＲＡＭ２４内に書き込み記憶される。

通常市販のカセットテープ（Ｃ−６０）には約２００枚
の地図情報が記録されているため、前述した地図情報の
読み込みによ］ＲＡＭ２４内には被数枚の地図情報が記
憶されることになる。

従って、ドライバーはキーボード２６上に配置された各
種キーに所定のキー操作を施し、Ｉ１０インタフェイス
２８を介してマイクロコンピュータ１４に適宜必要外地
図情報の表示を指示すれば、マイクロコンピュータ１４
は必要な情報をＲＡＭ２４から読み出しＣＲＴコントロ
ーラ３０を制御してＣＲＴ１６上に第２図に示す如き地
図表示を行なわせる。

このようにしてＣＲＴ１６上に光示された地図上に車輪
走行位置を表示させるには、初期条件として出発点を設
定してやることが必要となる。このためには、キーボー
ド２６上のキーに所定のキー操作を施しＣＲＴ１６上に
表われるカーソルＡを出発点にセットしてやればよ５０ 以上のように、ＣＲＴＪ５上に必要な地図を表示させし
かも出発点の設定も行なった後に車輛を走行させると、
マイクロコンピュータ１４には、方位センサｌＯによシ
検出される車輛走行方向が方位センサアップ３２を介し
て入力されるとともに、車速センサ１２によシ検出され
る車輛走行速度がＩ１０インタフェイス２８を介して入
力される。そして、マイクロコンピュータ１４は入力さ
れる車輛走行方向および車輛走行速度に所定の演算処理
を施し車輛走行位置を算出し、この走行位置をＣＲＴ１
６上に表示することとなる。

第３図には第１図に示す方位セ／す１０が示されており
、実施例では、車輛走行方向を地磁気に基づき検出する
方位センサが用いられている。第４図にはこの方位セン
サｌＯを含む本発明の要部の電気回路図が示されている
。

実施例の方位センサｌＯは、パーマロイリング１０ａに
Ｘ軸コイルｌＯｂおよ・びＹ軸コイルＩＯＣを互いに電
気的に直交するよう巻装し、更に励磁コイル１０ｄを巻
装して形成されてｈる。励磁コイル１０ｄには励磁駆動
回路３２ａから所定の交流電圧が加えられ、パーマ９イ
リング１０ａ内に交電磁束を発生させてｈる。

該方位センサｌＯは車輛の所定部位、例えばルーフに取
付けられ、各コイル１０ｂ、ＩＯｃに鎖交する地磁気に
よ６ｘ軸コイル端子、Ｙ軸コイル端子に車輛走行方向に
応じた端子電圧を出力する。

すなわち、地磁気の方向および強さは一定であるため、
方位センサ１０の各コイルｌＯｂ、１０Ｃに対する地磁
気の実効鎖交量と車輛走行方向とは一定の相関関係をも
つ。従って予じめ各コイル１０ｂ、ＩＯＣ端子から出力
される電圧と車輛走行方向との関係を測定しておけば、
各コイル１０ｂ、１０ｃ端子が出力する電圧から車輛走
行方向が即座に検出することができる。

なお、このような方位センサｌＯは車輛本体が着磁する
と車輛走行方向の検出に誤差を生じ、その結果ＣＲＴ１
６上に表示する車輪走行位置にも誤差が発生する。本発
明は方位セン？１０に発生するこのような検出誤差を補
正しＣＲＴ１５上に車輛走行位置を正しく表示させるも
のであり、その誤差補正を方位センナｉｏが出力する全
方位検出基準パターンと全方位検出パターンとを用りで
行なっている。以下その内容について詳述する。

方位センサ１０の全方位検出基準パターンは、車輌本体
が無着磁状態の場合に方位センナ１ｏがら得られる座標
パターンでアシ、その内容は方位センサｌＯを水平に３
６００回転させた際そのＸ軸コイル１０ｂＸｙ軸コイル
ＩＯｃから出力される電圧をＸ−Ｙ座標軸にプロットし
九ものである。

実施例の方位センナ１ｏＦｉｘ軸コイルｌｏｂとＹ軸コ
イルｌｏｃとが直交するようリングｌＱａに巻装されて
いるため、その全方位検出基準パターンＦｉｘ軸コイル
ｌＱｂ、Ｙ軸コイル１０ｅのコモン電圧によりバイアス
された電圧を中心とする正円となる。

従って、完全に脱磁された状態の車輛本体に方位センサ
ｌＯを取付け、この方位センサ１０を水平に３６０６回
転させた際そのＸ軸コイルｉｏｂ。

Ｙ軸コイルｌｏｃから出力される電圧をゲイン及び原点
調整回路３６でゲイン調整し、更にＡ／Ｄコンバータ３
８を介してデジタル変換しこれをＸ−Ｙ座標にプロット
すると、第５図に示す如く、Ｘ軸コイル１Ｏｂ１Ｙ軸コ
イルＩＯｃのコモン電圧Ｘｃ、Ｙｅを中心とする真円か
らなる全方位検出基準パターン１００が得られる。

ＲＯＭ３４内にはこのようにして得られる全方位検出基
準パターン１００が記憶されている。

この基準パターン１００の半径をＲとすると、実施例に
おいては、車輛走行方向が東のときこれら各コイルｌＯ
ｂ、１０Ｃから得られる電圧が（Ｘ、　＋　Ｒ％Ｙｃ　
）、車輛走行方向が北のときにこれら各コイル１０ｂ、
１０ｃから得られる電圧が（Ｘｃ１Ｙｃ＋Ｒ）、となる
よう方位センサ１０が車輛本体に取付けられている。

従って、方位センサ１０の各コイル１０ｂ、ＩＯＣから
得られる電圧が第５図中のＰ点（Ｘ％　Ｙ）であるとす
れば、車輛走行方向は東方向からの変位θをもって、 で表されることが理解される。

このようにしてコンピュータ１４は車輌走行方向を検出
するが、このような検出方法は、車輪本体とともに方位
セフｔ１０を実際に３６ｆ水平に回転させたとき得られ
る全方位検出ノ（ターンの中心とＲＯＭ３４内に記憶さ
れてｈる全方位検出基準パターン１００の中心とが一致
するとの前提の下においてなされている。

ところが、ＲＯＭ３４内に記憶される全方位検出基準パ
ターン１００は車輛本体が無着磁状態のときを基準にし
て作成されるため、車輛本体が着磁すると、第５図に示
す如く、方位センサｌＯが実際に出力する全方位検出パ
ターン２００はその中心が基準検出パターン１００に比
しく）Ｘ１ノＹ）ずれてしまう。これは、車輌本体が着
磁すると車輛本体から発せられる磁束が真の地磁気成分
に影譬を与えるためである。□゛□・ このように、方位センサｌＯが実際に出力する全方位検
出パターン２００が基準ノ（ターン１００に比しく　ｊ
Ｘ、　ｊＹ）ずれると、真の車輪走行方向θは、 となる、しかしながら、コンピュータ１４は基準パター
ン１００の中心を基準にして車輪走行方向を前記第（１
）式に基づき演算してしまう。従って、真の車幅走行方
向θ′に対しコンピュータ１４の演算する車輛走行方向
はθとなり、両者の間に（０′−〇）の誤差が生ずる。

一般ニナビゲーションシステムを取付けた車輛は工場出
荷時に脱磁されるため、購入当初は方位センサ１０によ
るこのような検出誤差は生じない。

しかし、車輛本体は、ルーフ等に取付けた永久磁石固定
式アンテナ等により徐々に磁化され、また強電磁界中を
走行することによシ磁化される。従って、車輪本体は購
入時から時間が経過するに従い徐々に磁化され前述した
方位センサｌＯの検出誤差を生ずる。

本発明の特徴的事項は、ＣＲＴ１６上に基準パターン１
００と方位センサｌＯが実際に出力する全方位検出パタ
ーン２００とを表示させ、両パターン１００．２００の
中心を一致させることＫよシ前記第（１）、（２）式で
演算される方位θ、θ′を一致させ、方位センサｌＯの
誤差補正を行々うことにおる。

キーボード２６上にはこのような誤差補正を指示する方
位センナ原点校正スイッチ２６ａが設けられておシ、該
スイッチ２６ａを操作することによシコンピユータ１４
内に含まれる基準パターン表示装置４０および検出パタ
ーン表示装置４２を駆動する。

基準パターン表示装置４（ｌｔ、スイッチ２６１が操作
されることによｆｉＲＯＭ３４内に記憶されてｂる全方
位検出基準パターン１００をＣＲＴ１５に表示させる。

実施例にお込ては、後述する補正操作を容易にするため
、第６図に示す如く基準パターン１００を内径ｒ１、外
径ｒｂの一定の巾をもたせて表示させる。

検出パターン表示装置４２Ｆｉ、スインｆ　２６　ａが
操作されることによシ方位センサ１０が実際ニ出力する
全方位検出パターン２００をＣＲＴ１６上に表示してｈ
く。方位センサｌＯが実際に出力する全方位検出パター
ン２００は、車輛本体に取付けられた方位センサｌＯを
水平に３６０６回転させ該回転中にＸ軸コイルｘＯｂｘ
Ｙ軸コイルＩＯｃから出力される電圧を記憶しておき第
６図に示す如く表示させる。

実施例において、方位センサｌＯは車輛本体に固定され
ているため、方位センサ１０を水平に３６０＠回転させ
るためには車輛を周回させる必要がある。

このようにしてＣＲＴ１６上に基準パターン１００と全
方位検出パターン２００とが第６図に示す如く表示され
ると、基準パターン１００と全方位検出パターン２００
との位置ずれをもって方位センサｌＯの検出誤差が確認
できる。

従って、このようにしてＣＲＴ１６上に表示される両パ
ターンｉｏｎ、２００の位置ずれの修正によシ車輛本体
の着磁に基づく方位センサ１０の検出誤差を補正するこ
とができる。

実施例においては、キーボード２６上に設けられたＸ原
点調整ボリューム４４、Ｘ原点調整ボリューム４６およ
びゲイン及び原点調整回路３６によシ前記補正を行なう
補正装置を形成している。

すなわち、ゲイン及び原点調整回路３６は調整ボ１）：
ｘ−−Ａ４４．４６の操作量に応じたバイアス電圧を方
位センサ１０のＸ軸コイルｘＯｂ、Ｙ軸コイルＩＯｃの
出力する電圧に重畳する。

従って、補正を行なおうとする者は、ＣＲＴ１５上の表
示から全方位検出パターン２００の基準パターン１００
に対する位置ずれ量を判断し、各調整ボリューム４４．
４６を操作することにょシ前記位置ずれ量を相殺するバ
イアス電圧を方位センナｌＯの出力に重畳してやればよ
ｈｏこれにより、全方位検出パターン２００＃ｉ基準パ
ターン１００に一致するよう補正される。

なお、現実には方位センナｌＯの出力する全方位検出パ
ターン２００は真円にはならず、歪みをもっているため
、ＣＲＴ１６上の表示からだけでは全方位検出パターン
２００を基準パターン１００にどの程度一致させれば方
位センサ１ｏの検出誤差が許容値内に納まるか判断が難
しい。実施例においては、基準パターン１００を内径’
ａ　、外径ｒ−の一定の巾をもたせて表示しているため
、この内径ｒい外径ｒｂを許容誤差範囲に設定すれば、
この内径ｒい外径ｒｂに囲まれた範囲内におさまるよう
全方位検出パターン２００を補正すればよい。これによ
り、補正操作は迅速かつ容易に行なうことができ、しか
も方位センサ１０の補正は検出誤差が許容範囲内におさ
まるよう正確になされる。

なお、実施例の装置において、ＣＲＴ１６上に表示され
る基準パターンｌｏｏの内径ｒい外径ｒｂはキーボード
２６上のキー操作により任意の値に調整される。

本発明は以上の構成からなり、次にその作用を第７図に
示すフローチャートに基づき説明する。

本発明の装置は、方位センサ１０が検出する車輛走行方
向の誤差が大きくなりＣＲＴｔ６上、に表示される車輪
走行位置の誤差が大きくなった際、その誤差補正を行な
うために用いられる。

まず、キーボード２６上に取付けられた校正スイッチ２
６ａを操作するとコンピュータ１４内に含まれる基準パ
ターン表示装ｖ１４０および検出パターン表示装置４２
が駆動され、基準パターン表示装置４０ｔｉＣＲＴ１６
上に第８図に示す如く、基準パターン１００を表示する
とともに、次に続く補正手順を説明する文字を表示する
。

ＣＲＴ１６上に第８図に示す表示がなされると、補正を
行なう者はＣＲＴｉ６上に表示される補正手順に従い車
輪を３６（］″周回させる。検出パターン表示装置４２
Ｕ車輛が周回する際方位センサ１０から出力されるＸ軸
コイル１０ｂ、ｙ軸コイル１０ｃの電圧の読み込みを行
ない、この読み込みから得られる方位センサｌＯの全方
位検出パターン２００を第８図に示す如＜ＣＲＴｘ６上
に表示させる。

前記車輛の周回動作は周囲に高圧線、磁性体、モータ等
地磁気の磁場を乱すものが存在しない場所で行なう必要
がある０例えば、周囲に磁性体等が存在する場所で車輪
を周回させると、方位センサ１０から得られる全方位検
出パターン２００の歪みが大きくなるからである。

このようにしてなされるＣＲＴ１６上の表示から補正を
行なう者は基準パターン１００に対する全方位検出パタ
ーン２００の補正量を判断し、調整ボリューム４４．４
６を用いた誤差補正を行なう。すなわち、ＣＲＴ１６上
の表示から判断される全方位検出パターン２００の補正
量に応じ調整ボリューム４４．４６を操作すれば、Ｘ軸
コイル１ｏｂｓＹ軸コイルＩＯＣの出力する電圧にゲイ
ン及び原点調整回路３６で所定のバイアス電圧が重畳さ
れる。これによシ、方位センサｌＯが実際に出力する全
方位検出パターン２００は第８図中実線２００で示す位
置から鎖線２００−ａ　に示す位置まで補正され、基準
パターン１００と一致することとなる。

補正を行なう者はＣ）ｔＴ１ｇ上の表示から誤差補正が
適正になされたか否かを判断し、適正になされたと判断
した場合には校正スイッチ２６ａをオフし誤差補正操作
を終了する。

このようにして方位センサ１０の誤差補正がなされると
、ナビゲーションシステムは方位センナｌＯの検出する
車輛走行方向に基づきＣＲＴ１６上に車輛走行位置を正
確に表示することが可能となる。

以上説明した如く、本発明によれば、車輛本体が着磁す
ることによシ方位センサに発生する車輛走行方向の検出
誤差をＣＲＴの表示に基づき正確に判断でき、しかもそ
の誤差補正をＣＲＴ上の表示に基づき簡単かつ正確に行
なうことができる。

従って、車輛本体が着磁してもＣＲＴ上には常に正確な
車輌走行位置の表示が可能とな）、車輛用ナビゲーショ
ンシステムの実用化に伴な込その効用は非常に大きいも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はナビゲーションシステムのブロック図、第２図
は第１図のＣＲＴに表示される画像の説明図、 第３図は第１図に示す方位センナの構造説明図、第４図
は第１図のナビゲーションシステムに設けられた本発明
の好適な実施例を示す回路図、第５図、第６図は方位セ
ンサの全方位検出基準パターンおよび全方位検出パター
ンの説明図、第７図は本発明の作用を示すフローチャー
ト図、第８図、第９図はＣＲＴ上になされる画像表示図
である。 ｌＯ・・・方位センサ、 １６・・・ＣＲＴ。 ４０・・・基準パターン表示装置、 ４２・・・検出パターン表示装置、 ３６．４４．４６・・・補正装置を構成するゲイン及び
原点調整回路、Ｘ軸調整ボリューム、Ｘ軸調整ボリュー
ム、 １００・・・全方位検出基準パターン、２００・・・全
方位検出パターン。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 ７３− 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輛走行方向を地磁気に基づき検出する方位セン
   サを、含み、該方位センナの検出する車輛走行方向に基
   づきＣＲＴ上に車輛の走行位置を表示する車輌用ナビゲ
   ーションシステムにシいて、車輪の無着磁状態における
   方位センナの全方位検出基準パターンをＣＲＴ上に表示
   する基準パターン表示装置と、方位センサが実際に出力
   する全方位検出パターンをＣＲＴ上に表示し前記基準パ
   ターンとの位置ずれをもって車幅本体の着磁に基づく方
   位センサの検出誤差を表わす検出パターン表示装置と、
   ＣＲＴ上に表示される前記両パターンの位置ずれの修正
   によシ車輛本体の着磁に基づく方位センサの検出誤差を
   補正する補正装置と、を備えたことを特徴とする車輛用
   ナビゲーションシステムの誤差補正装置。