JPS61147104A - Azimuth detecting device for vehicle - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To correct the azimuth detection error of a vehicle automatically by calculating an azimuth vector indicating the magnetic north at specific intervals of timing on the basis of the output signal of a magnetism sensing element which detects the earth magnetism. CONSTITUTION:A microcomputer 1 reads data from the magnetism sensing element 2 and it is judged at intervals of timing on the basis of the data from the element 2 and reference decision values VX0 and VY0 whether the azimuth vector C or C' indicating the magnetic north is collected over a 360 deg. direction range or not. Then, the mean value Re' of the value of the azimuth vector C' at current timing is calculated and it is decided whether the current mean value exceeds the mean value Re of the value of the azimuth vector C at the last timing by a specific quantity or not. When it is decided whether an YES decision is continued in a specific-distance run or not to prevent an error in detection due to a transient disturbance noise, etc. Then, the X-directional component dx and Y-directional component dy of the mean value Re' are added to reference values VX0 and VY0 at the last timing to vary each reference decision value. Then, a circle test is taken and an error in reference decision value is adjusted finely on the basis of the test result.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用方位検出装置に関し、特に車体の着磁等
による方位の検出誤差を自動的に補正する装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a vehicle azimuth detection device, and more particularly to a device that automatically corrects azimuth detection errors caused by magnetization of a vehicle body, etc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の技術としては例えば、特開昭５８−１３
５９１１号公報に示されるものがあった。Conventionally, as this type of technology, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-13
There was one shown in Publication No. 5911.

これは、庫両用ナビゲーションシステムのＣＲ７画面に
車両の無着磁状態における方位センサの全方位検出基漁
パターンを表示する一方、車両を周回運転した時に方位
センサが実際に出力する全方位検出パターンを０８７画
面上に表示し、前記基漁パターンとの位置ずれを乗員が
確認し調整ボリュームを操作することにより車体の着磁
等による方位の検出誤差を補正するもの１嘩　森　Ｉ）
−一 〔本発明が解決しようとする問題点〕 かかる従来の技術によれば、手動により誤差を補正しな
ければいけない為、車両走行中に常時誤差を補正するこ
とは実際上困難であった。This displays the omnidirectional detection pattern of the orientation sensor when the vehicle is in a non-magnetized state on the CR7 screen of the dual-use navigation system, while also displaying the omnidirectional detection pattern that the orientation sensor actually outputs when the vehicle is driven around the vehicle. 087 Displayed on the screen, the crew member confirms the positional deviation from the basic fishing pattern and operates the adjustment volume to correct the error in detecting the direction due to the magnetization of the car body, etc. 1)
-1 [Problems to be Solved by the Present Invention] According to such conventional technology, since errors must be corrected manually, it is actually difficult to constantly correct errors while the vehicle is running.

一方、車両走行中に於いては、直流変電所や他車両等の
近接に伴なう自走車両の車体の着磁状態の変化が頻繁に
発生するが、車両用ナビゲーションシステムごとき方位
センサの検出する方位に基づき道順案内等をする場合、
方位の検出誤差を常時性なわないと誤差が積重なってし
まい実用性の全くないものとなってしまう為、常時誤差
を補正する必要、があシ、その為には自動的に補正する
手段が望まれた。On the other hand, while the vehicle is running, the magnetization state of the self-propelled vehicle's body frequently changes due to the proximity of DC substations, other vehicles, etc. When providing directions etc. based on the direction,
If the direction detection error is not constantly corrected, the error will accumulate and become completely impractical, so it is necessary to constantly correct the error, and for that purpose there is a method to automatically correct it. It was desired.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明はかかる欠点を解消すべく発案されたものであり
、地磁気を検出する感磁要素と、該感磁要素の出力信号
を処理する信号処理回路とでなる方位検出装置に於いて
、前記感磁要素の出力信号に基づき所定タイミング毎に
磁北を示す方位ベクトルを演算し、今回タイミングにお
ける方位ベクトルの大きさの平均値が前回タイミングに
おける方位ベクトルの大きさの平均値に対して所定量大
きくなると、前回の全方位ベクトルの中心値に今回の方
位ベクトルの平均値を加減算することにより方位ベクト
ルの中心値を変更すべく構成された中心値変更手段を具
備してなる車両用方位検出装置を提供するものである。The present invention was devised to eliminate such drawbacks, and includes a direction detecting device comprising a magnetically sensitive element that detects earth's magnetism and a signal processing circuit that processes an output signal of the magnetically sensitive element. An azimuth vector indicating magnetic north is calculated at each predetermined timing based on the output signal of the magnetic element, and when the average value of the magnitude of the azimuth vector at the current timing is larger than the average value of the magnitude of the azimuth vector at the previous timing by a predetermined amount. , provides a vehicle azimuth detection device comprising a center value changing means configured to change the center value of the azimuth vector by adding or subtracting the average value of the current azimuth vector to the center value of the previous omnidirectional vector. It is something to do.

〔作用〕[Effect]

本発明は紙上の手段により、所定タイミング内で得られ
た方位ベクトルの大きさ成分の平均値を順時比較し、今
回の平均値が前回の平均値に対して所定量大きくなると
、前回の全方位ベクトルの力点つまり中心値に今回の方
位ベクトルの平均値を加減算することにより方位ベクト
ルの力点つ１り中心値を変更し、方位の検出誤差を自動
的に補正すべく作用する。The present invention uses paper means to sequentially compare the average values of the magnitude components of the azimuth vectors obtained within a predetermined timing, and when the current average value is larger than the previous average value by a predetermined amount, the previous average value is By adding or subtracting the current average value of the azimuth vector to the emphasis point, that is, the center value, of the azimuth vector, the central value of the azimuth vector is changed one by one, and the error in detecting the azimuth is automatically corrected.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の好適な実施例を添付図面に基づき詳述する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第１図は、本発明の好適な実施例を示す電気ブロック図
であり、第１図に於いて１は中心値変更手段としてのプ
ログラムを有するマイクロコンピュータ、２は感磁要素
としての感磁素子、３は前記感磁素子２及びマイクロコ
ンピュータ１間に介設されたＡ−Ｄコンバータ、４は車
両の走行距離等を算出するだめの信号をマイクロコンピ
ュータ１に入力する車速センサ、５は地図情報等をマイ
クロコンピュータ１に読み込むだめのＲＯＭカードリー
ダー、６は道順案内のだめの出発地や到着地等を乗員が
入力するためのキーボード、７は地図情報、道順案内及
び方位等を表示するＣＲＴ若しくは液晶等によるドツト
マトリックスディスプレイからなる表示部−乃び８はマ
イクロコンピュータ１からの信号に基づき表示部７を制
御する表示部コントローラである。FIG. 1 is an electrical block diagram showing a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a microcomputer having a program as center value changing means, and 2 is a magnetic sensing element as a magnetic sensing element. , 3 is an A-D converter interposed between the magnetic sensing element 2 and the microcomputer 1, 4 is a vehicle speed sensor that inputs a signal for calculating the distance traveled by the vehicle, etc. to the microcomputer 1, and 5 is map information. A ROM card reader is used to read information such as information into the microcomputer 1, a keyboard 6 is used by the crew to input information such as departure and arrival points for route guidance, and 7 is a CRT or liquid crystal display for displaying map information, route guidance, directions, etc. A display section 8 consisting of a dot matrix display manufactured by E.T. et al. is a display section controller that controls the display section 7 based on signals from the microcomputer 1.

以下、第２図及び第３図を用いて本発明の好適な実施例
の作用を説明する。Hereinafter, the operation of the preferred embodiment of the present invention will be explained using FIGS. 2 and 3.

先づ第２図におしへて、ａは例えば車両に加わる磁気の
横方向つまりＸ方向成分を検知して感磁素子２が出力す
る電気信号、ｂは同じく車両の進行方向つまりＹ方向成
分を検知して出力する電気信号である。又、Ｃは前記Ｘ
方向信号ａ及びＹ方向信号すの２人力によりマイクロコ
ンピュータ１で演算された磁北を示す方位ベクトルであ
り、ｄは前記方位ベクトルＣの力点、ｅは方位ベクトル
Ｃの大きさをそれぞれ示したものである。尚、前記力点
ｄは便宜上前回の全方位ベクトルの中心と称する。又、
この力点ｄｔ／ｉＸ方向及びＹ方向に加わる地磁気が零
の状態を判定するためにマイクロコンピュータ１が有す
るＸ方向零状態の判定基准値Ｖｘｏ及びＹ方向零状態の
判定基部値Ｖｙｏを合成したものであり、該判定基醜値
ＶＸＯ及びＶｙｏは後述する誤差補正の作用により書き
換えられる値である。First, in Fig. 2, a is an electric signal output by the magneto-sensitive element 2 by detecting, for example, the lateral direction, that is, the X-direction component of the magnetism applied to the vehicle, and b is the electric signal that is output in the traveling direction of the vehicle, that is, the Y-direction component. This is an electrical signal that is detected and output. Also, C is the above-mentioned
It is an azimuth vector indicating the magnetic north calculated by the microcomputer 1 by two manual inputs of the direction signal a and the Y direction signal S, d is the power point of the azimuth vector C, and e is the magnitude of the azimuth vector C. be. Note that the power point d is referred to as the center of the previous omnidirectional vector for convenience. or,
This force point dt/i is a composite of the determination reference value Vxo for the X direction zero state and the determination base value Vyo for the Y direction zero state, which the microcomputer 1 has, in order to determine the state in which the earth's magnetism applied in the X and Y directions is zero. The criterion ugliness values VXO and Vyo are values that are rewritten by the action of error correction, which will be described later.

今ここで、前記判定基’＆Ｖｘｏ及びＶｙｏが適正であ
ると、車体の着磁等による磁界の影響を見かけ上受けず
、車両を周回運転した時方位ベクトルＣは全方向に大き
さθがほぼ一定の円を描くことになる。したがって、こ
の状態にお（＾ては正確な磁北方向を検知することがで
きる。Now, if the judgment criteria '&Vxo and Vyo are appropriate, there will be no apparent influence of the magnetic field due to the magnetization of the vehicle body, and when the vehicle is driven around, the azimuth vector C will have approximately the same magnitude θ in all directions. It will draw a certain circle. Therefore, in this state, it is possible to accurately detect the magnetic north direction.

所で、車両走行中に高架線等による強力な磁界の影響を
受けだとする。すると、感磁素子２が出力するＸ方向信
号ａ′及びＹ方向信号ｂ′はそれぞれバイアス状態に成
ってしまい、車両を周回運転しても前回の全方位ベクト
ルの中心）　　　である力点ｄを基部としだ方位ベクト
ルＣ′の向きはほぼ一方向に傾向する。Now suppose that a vehicle is affected by a strong magnetic field from an elevated wire while it is running. Then, the X-direction signal a' and the Y-direction signal b' output by the magnetic sensing element 2 become biased, and even if the vehicle is driven around, the point of force d, which is the center of the previous omnidirectional vector, is the base point. The direction of the Toshida azimuth vector C' tends to be approximately in one direction.

しかし、川口運転や通常走行により得られた多くの方位
ベクトルＣ′のデータを平均し算出されたベクトルの大
きさ及び向きは全方位ベクトル中心の偏心量に近似する
原理を有しており、この原理を用いて誤差補正を行なう
作用を第３図に示すフローチ・ヤードを用いて詳述する
。However, the magnitude and direction of the vector calculated by averaging the data of many azimuth vectors C' obtained from Kawaguchi driving and normal driving have a principle that approximates the eccentricity of the center of all directional vectors. The operation of error correction using the principle will be explained in detail using the flow yard shown in FIG.

先づ、ステップ１０１では不要な蓄積データを消却し感
磁素子２からのデータを読み込みステップ１０２に進む
。First, in step 101, unnecessary accumulated data is erased, data from the magnetic sensing element 2 is read, and the process proceeds to step 102.

ステップ１０２では、所定タイミング毎に前記感磁素子
２からのデータ及び判定基迩値Ｖｘｏ。In step 102, the data from the magneto-sensitive element 2 and the judgment reference value Vxo are collected at predetermined timings.

Ｖｙｏに基づき演算された磁北を示す方位ペクト、υＣ
若しくはＣ′が５６０度方向分収集されたかを判定し、
ＹＥＳであればステップ１０７に進み、Ｎｏであればス
テップ１０５に進む。Azimuth pect indicating magnetic north calculated based on Vyo, υC
Or determine whether C′ has been collected in 560 degrees,
If YES, proceed to step 107; if NO, proceed to step 105.

ステップ１０６では、今回タイミングにおける方位ベク
トルＣ′の大きさの平均値Ｒθ′を算出し、ステップ１
０４に進む。In step 106, the average value Rθ' of the magnitude of the azimuth vector C' at the current timing is calculated, and in step 1
Proceed to 04.

ステップ１０４では、今回、タイミングにおける前記平
均値Ｒｅ′が前回タイミングにおける方位ベクトルＣの
大きさの平均値Ｒ８に対して所定量例えばＲｅ以上に成
ったかを判定し、Ｙｌｌであればステップ１０５に進み
、ＮＯであればステップ１０１に帰る。補足説明すれば
、前記前回タイミングにおける方位ベクトルＣの大きさ
の平均値Ｒ，は判定基部値Ｖｘｏ、　Ｖｙｏつまり全方
位ベクトルの中心である力点ｄが適正であれば各方位ベ
クトルＣの大きさｅにほぼ等しく八ことが言える。In step 104, it is determined whether the average value Re' at this timing is greater than a predetermined amount, for example Re, with respect to the average value R8 of the magnitude of the azimuth vector C at the previous timing, and if Yll, the process proceeds to step 105. , if NO, the process returns to step 101. To give a supplementary explanation, the average value R of the magnitudes of the azimuth vectors C at the previous timing is the determination base value Vxo, Vyo, that is, the magnitude e of each azimuth vector C if the emphasis point d, which is the center of all azimuth vectors, is appropriate. Eight things can be said about the same thing.

ステップ１０５は、前記ステラ７’１０４１ＣおけるＹ
ＥＳ判定が所定距離走行中に続いたかを判定するステッ
プであり、一時的な外乱ノイズ等による誤検出を防止す
るものである。そして、判定がＹＥＳであればステップ
１０６に進み、ＮＯであれば１０１に・帰る。Step 105 includes Y in the Stella 7' 1041C.
This is a step of determining whether the ES determination continues while the vehicle is traveling a predetermined distance, and is intended to prevent erroneous detection due to temporary disturbance noise or the like. If the determination is YES, the process advances to step 106; if the determination is NO, the process returns to 101.

ステップ１０６では、前回タイミングにおける全方位ベ
クトルの中、１゛１．Ｌ−１での力点ｄを今回り゛イミ
ングにおける方位ベクトルＣ′の平均値し Ｒｅ’だけ移動する処理１４テツプ１０１に帰る。In step 106, among the omnidirectional vectors at the previous timing, 1.1. The process 14 returns to step 101 where the power point d at L-1 is set to the average value of the azimuth vector C' at the current timing and moved by Re'.

つまり、前回タイミングにおける判定基部値Ｖｘｏ、　
Ｖｙｏに前記平均値Ｒｅ　／のＸ方向成分ｄｘ及びＹ方
向成分ａｙを加算することにより各判定基部値を変更す
る。ここに於いて、上記ステップ１０３ないしステップ
１０６は中心値変更手段としてのステップである。In other words, the determination base value Vxo at the previous timing,
Each determination base value is changed by adding the X-direction component dx and Y-direction component ay of the average value Re / to Vyo. Here, steps 103 to 106 are steps as a center value changing means.

次に、ステップ１０７では円検定つまり全方位ベクトル
の描く円の真円度若しくは偏心度を検定し検定結果に基
づきステップ１０８で各判定基臨値の誤差を微調整しス
テップ１０１に帰る。Next, in step 107, a circle test is performed, that is, the circularity or eccentricity of the circle drawn by the omnidirectional vector is tested, and based on the test result, the error of each criterion value is finely adjusted in step 108, and the process returns to step 101.

尚、本発明は車両走行中や駐停車中に車両の着磁状態等
が大きく変化し、判定基部の微調整等が仮にできなくな
ってしまった時にも、今回タイミングにおける方位ベク
トルの平均値分だけ判定基部を変更することにより概ね
補正し、微調整できるレベルまで適正値に近似できるも
のであればよく、実施例に限定されるものではな（＾。Furthermore, in the present invention, even if the magnetization state of the vehicle changes significantly while the vehicle is running or parked or parked, and it becomes impossible to make fine adjustments to the determination base, it is possible to make fine adjustments to the determination base only by the average value of the azimuth vector at the current timing. It is not limited to the examples, as long as it can approximate the appropriate value to a level that can be roughly corrected and finely adjusted by changing the determination base (^.

〔本発明の効果〕[Effects of the present invention]

本発明は、上記した構成、作用により自動的に方位検出
誤差を補正することができ、車両走行中においても常時
誤差を補正されるため誤差が積重なることがなく車両用
ナビゲーションシステムに最適であり、且つ車両の着磁
状態が急に大きく変化しても第１段階として概ね誤差補
正値に近似できるため速やかな補正が可能である等の優
れた種々の効果を奏する。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is capable of automatically correcting direction detection errors through the above-described configuration and operation, and is constantly corrected even while the vehicle is running, so errors do not accumulate, making it ideal for vehicle navigation systems. In addition, even if the magnetization state of the vehicle suddenly changes greatly, it can approximate the error correction value in the first stage, so it has various excellent effects such as being able to quickly correct the error correction value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は、本発明の好適な実施例を示す電気ブロック図
である。第２図は第１図に示す実施例による方位検出誤
差の補正作用を説明する作用説明図である。 第６図は第１図に示す実施例のマイクロコンピュータが
有する誤差補正のプログラムのフローチャートである。 １・・・・・・マイクロコンピュータ、２・・・・・・
感磁素子。 ６・・・・・・Ａ−Ｄコンバータ、４・・・・・・車速
センサ。 ５・・・・・・ＲＯＭカードリーダー、６・・・・・・
キーボード７・・・・・・表示部、８・・・・・・表示
部コントローラ。 以上FIG. 1 is an electrical block diagram showing a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the effect of correcting the direction detection error according to the embodiment shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart of an error correction program included in the microcomputer of the embodiment shown in FIG. 1...Microcomputer, 2...
Magnetic sensing element. 6...A-D converter, 4...Vehicle speed sensor. 5...ROM card reader, 6...
Keyboard 7...display section, 8...display section controller. that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 地磁気を検出する感磁要素と、該感磁要素の出力信号を
処理する信号処理回路とでなる方位検出装置に於いて、
前記感磁要素の出力信号に基づき所定タイミング毎に磁
北を示す方位ベクトルを演算し、今回タイミングにおけ
る方位ベクトルの大きさの平均値が前回タイミングにお
ける方位ベクトルの大きさの平均値に対して所定量大き
くなると、前回の全方位ベクトルの中心値に今回の方位
ベクトルの平均値を加減算することにより方位ベクトル
の中心値を変更すべく構成された中心値変更手段を具備
してなる車両用方位検出装置。In an orientation detection device comprising a magnetically sensitive element that detects earth's magnetism and a signal processing circuit that processes an output signal of the magnetically sensitive element,
An azimuth vector indicating magnetic north is calculated at each predetermined timing based on the output signal of the magnetically sensitive element, and the average value of the magnitude of the azimuth vector at this timing is a predetermined amount with respect to the average value of the magnitude of the azimuth vector at the previous timing. A vehicle azimuth detection device comprising a center value changing means configured to change the center value of the azimuth vector by adding or subtracting the average value of the current azimuth vector to the center value of the previous omnidirectional vector when the center value increases. .