JPS61231411A - 車輛の位置計測装置 - Google Patents

車輛の位置計測装置

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JPS61231411A
JPS61231411A JP60072943A JP7294385A JPS61231411A JP S61231411 A JPS61231411 A JP S61231411A JP 60072943 A JP60072943 A JP 60072943A JP 7294385 A JP7294385 A JP 7294385A JP S61231411 A JPS61231411 A JP S61231411A
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須山 美千代
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赤間 康之
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/183Compensation of inertial measurements, e.g. for temperature effects
    • G01C21/188Compensation of inertial measurements, e.g. for temperature effects for accumulated errors, e.g. by coupling inertial systems with absolute positioning systems
    • GPHYSICS
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は計測した車輛の進行方位と走行距離とから車
輛の地理的位置を演算によって求める車輛の位置計測装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の技術としては例えば特開昭54−121
767号公報等に記載されているように、自動車の一定
微小走行距離間の地球の南北方向と自動車の進行方向と
のなす角(進行方向角)θより廁θおよび囲θを求め、
これに一定微小走行距離と地図の縮尺との積に相当する
比例定数Kを掛けて微小走行距離毎に基準点より累計し
た値にΣ龜θおよびにΣ□□□θを地図上における基準
点を原点とした現地点の座標とするようにしたものがあ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記した従来技術の場合は、比較的狭い地域内の走行で
は上記の累計値にΣ血θ、にΣ房θと実際の自動車の位
置との誤差は小さいが、広い地域での走行では大きくな
る。第6図はこのことを説明するための図で、例えばア
メリカ合衆国の一部地域を示す。図において各地点A、
B、C,Dの座標(経度、緯度)はそれぞれ(100°
、35°)。
(90,35)、(90,45)、(100,45)で
、各地点間の距離は次の通りである。
ただし、AB間、CD間の距離は各地点を通る緯線に沿
って測った円周上の円弧の長さ、BC間。
DA間の距離は各地点を通る経線に沿って測った円周上
の円弧の長さを示す。またRは地球の赤道中径と極手径
の平均値とし6367.5Kmとした。
さて、A点を出発地点(原点とする)としてA。
B、C,Dの順に各経線、緯線上を走行し、出発地点A
に再び戻ったとき、南北方向の累計値はBC間、DA間
距離が等しいため零となるが、東西方向の累計値はAB
間、CD間の距離が異なるために各距離の差124bと
なシ、自動車が出発地点Aに戻っているにも拘わらず累
計値が零にはならない問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、広い地域での走行で出発地点に戻った場合に
累計値の誤差が小さくできる車輛の位置計測装置を得る
ことを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る車輛の位置計測装置は、車輛の走行距離
と進行方位とから車輛の単位走行当りの東西方向移動成
分と南北方向移動成分とを求める移動成分演算手段と、
この南北方向移動成分を積算し、初期設定点からの南北
方向距離を求める南北方向距離演算手段と、この南北方
向距離から初期設定点と車輛の現在位置との緯度差を・
求め、これに基準緯度を加算して!輛の現在位置の仮想
緯度演算手段と、この仮想緯度と基準緯度とを用い東西
方向移動成分を基準緯度における東西方向移動成分に換
算し、これを積算することで初期設定点からの東西方向
距離を求める東西方向距離演算手段とからなる。
〔作 用] この発明における車輛の位置計測装置は、車輛の単位走
行における東西、南北方向の移動成分を求め、南北方向
の移動成分を積算して車輛の甫−北方向距離を求め、こ
の距離と基準緯度とから車輛の仮想緯度を求め、仮想緯
度と基準緯度とから東西方向移動成分を基準緯度におけ
る東西方向移動成分に換算し、これを積算することで車
輛の東西方向距離を求めることができる。
〔発明の実施例」 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図は車輛の位置計測装置のブロック図であって、図にお
いて、1は車輛の走行距離を計測する走行距離計測手段
、2は車輛の進行方位を計測する方位計測手段、3は両
計測手段1.2によって得られた走行距離および進行方
位から車輛の単位走行当りの東西方向移動成分および南
北方向移動成分を求める移動成分演算手段、4はこの演
算手段3.によって得られた南北方向移動成分を積算し
、設定可能な初期設定点からの南北方向距離を求める南
北方向距離演算手段、5はこの演算手段4によって得ら
れた車輛の南北方向距離から上記初期設定点と車輛の現
在位置との緯度差を求め、この緯度差を予め設定されて
いる基準緯度に加算することによって車輌の現在位置の
仮想緯度を求める仮想緯度演算手段である。6は仮想緯
度演算手段5によって得られた仮想緯度を基準緯度とを
用い、上記移動成分演算手段3によって得られた東西方
向移動成分を基準緯度における東西方向移動成分に換算
し、この換算値を積算することで上記初期設定点からの
東西方向距離を求める東西方向距離演算手段、7は上記
初期設定点における上記名演算手段の東西方向距離およ
び南北方向距離の初期値を設定する初期設定手段である
。8aは東西方向距離演算手段6によって得られた車輛
の東西方向距離を表示する表示器、8bは南北方向距離
演算手段4によって得られた車輛の南北方向距離を表示
する表示器である。
第2図は第1図に示した装置を実現するためのハードウ
ェアを示すブロック図で、走行距離センサ201.方位
センサ202.スタートスイッチ203、制御回路20
4および表示器8a 、 8bとから構成されている。
走行距離センサ201は車輪の回転を電磁ピツクアッグ
やリードスイッチなどによって検出し、車輪の回転数に
比例したパルス数をもつ信号を出力する。方位センサ2
02は例えば第3図に示すように車輛301に固定され
たフラックスゲート形の地磁気検出器302等によって
地磁気Hを車輛301の進行方向成分Haと、その垂直
成分励とに分解して検出し、それに比例した直流電圧信
号Va 、 Vbを出力する。制御回路204はCPU
2051.メモリ2052 、入力回路2053および
出力回路2054を有したマイクロコンピュータ205
と、方位センサ202からの出力Va 、 Vbをディ
ノタル量に変換するA/Di換器206と、蛍光表示管
等からなる表示器8a 、 8bニマイクロコンピユー
タ205からのデータを表示させる駆動回路207と、
インターフェイス用のレソスタ2081 、2082か
ら構成されている。走行距離センサ201とスタートス
イッチ203の出カバマイクロコンピュータ205の入
力回路2053に与えられ、方位センサ202の出力F
iA/D変換器206に与えられ、その出力はマイクロ
コンピュータ205の入力回路2053に与えられる。
また、マイクロコンピュータ205で作成した表示用デ
ータはその出力回路2054から駆動回路207に与え
られ、駆動回路207の出力は表示器8a 、8bに与
えられる。
次に動作をマイクロコンピュータ205のメモリ205
2に記憶されたグロダラムのフローチャートである第4
A図、第4B図に基づいて説明する。
g4A図はメインルーチンのフローチャートを示し、制
御回路204への給電開始にニジスタートし、ステップ
8101で変数などの初期化を行なったのち、ステップ
8102.8103の実行を繰返す。操作者がスタート
スイッチ203を操作すると、ステップ8103で検出
され、ステップ5104で車輛の東西方向距離を示す積
算用メモリXと、同じく南北方向のメモリyO値をゼロ
クリアし、スタートスイッチ203を操作した地点(初
期設定点という)を原点とする距離積算の初期設定を行
なう。
車輛を走行させていくと、走行距離センサ201によっ
て得られるパルス信号をもとに単位走行距離Δt(例え
ば3ffl)毎にマイクロコンピュータ204に割込信
号が入力し、これによって第4B図に70−チャートを
示す割込処理ルーチンを実行する。まず、ステップ52
01で方位セフf202からの信号Va 、 Vbを入
力し、第3図に示した地磁気πと車輛301の進行方向
303とのなす角度θをステップ5202で、次式 0式%) によシ算出する。次にステップ8203で単位走行距離
Δtの東西方向移動成分ΔX、南北方向移動成分−Δy
を次式 %式% にニジ算出する。次にステップ5205で先に求めた南
北方向距離yかも原点と車輛の現在位置との緯度差()
’/R)・(360/2π)を算出し、この直に基準緯
度(例えば第6図で北緯35°と45の中間綿線40を
基準緯度として記憶しておく)を加算した値β°(仮想
緯度という)、すなわち、を算出する。次にステツfS
 206で先に求めた仮想緯度βと基準緯度40のも余
弦の北回40/部β(換算比という)゛を用いてステッ
プ5203で求めた東西方向移動成分ΔXを基準緯度4
0における東西方向移動成分Δx (cxI540 /
 cnsβ)に換昇し、この換″J1.値を積丼し1、
原点からの東西方向距離Xを算出する。ここで上記換算
比は基準緯度40°における緯度の円周の長さ2πRc
m 40°と、仮想緯度βにおける緯線の円周の長さ2
πRwsβとの比を意味する。次にステップ8207で
東西。
南北の各方向距離x r 1を表示用のデータに変換す
る処理を行ない、ステツfS 208でそのデータを駆
動回路207に出力する。駆動回路207はこのデータ
を表示器8a 、8bが表示するように駆動し、例えば
x= 123 (Km) 、 y=456(KI!l)
であれば第5図に示すような表示形態となる。
この発明は以上のように構成されており、例えば第6図
の地点Aでスタートスイッチ203を操作し、緯線、経
線に沿って地点A、B、C,D。
Aの順に走行したとすると、地点Aに戻ったときのx、
yの値は x=−27(Km) y=   O(Km) となり、従来技術による東西方向距離の誤差124hに
比べて27らとなって非常に小さくなる。また、地点C
を初期設定点として、地点C,D、A。
B、Cの順に走行したとすると、地点Cに戻ったときの
x、yの値は x=19(Km) y=  01+) となる。仮に基準緯度40°上の任意の地点から出発し
た場合は緯度によってその緯線の円周の長さが異なるこ
とによる誤差は明らかに零となる。このように走行可能
な領域が(例えば国境等によって)予め定められている
場合、その領域内を通る適当な緯線を基準緯度に定めて
おくと、その領域内の任意の地点を初期設定点(出発点
)に選んでも積算値Xの誤差を小さく抑えることが可能
となる。
なお、実施例では基準緯度として走行領域の南北端の中
間値を用いたが、これによると南端(例えばA点)から
出発した場合と北端(例えばC点)からとでは東西方向
移動成分の換算比が異なるため、前述のように誤差が生
じる。この誤差を等しくするための基準緯度β。は谷緯
線の円周の長さの比が等しいという条件式、 から求められ、基準緯度β。は40.4 とすればよい
。また基準緯度は別に設けた操作器によって操作者が任
意に設定できるようにしておけば頻繁に用いる出発地点
を基準緯度に設定することにより常に正確な位置計算が
可能となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明にLれば、車輛の単位走
行における東西、南北方向の移動成分な求め、南北方向
の移動成分を積算して得た車輛の南北方向距離と基準緯
度とから車輛の仮想緯度を求め、この仮想緯度と基準緯
度とから東西方向移動成分を基準緯度における東西方向
移動成分に換算し、これを積算することで東西方向距離
を求めるようにしたので、車輛が広い地域での走行で出
発点に戻った場合に累計値の誤差が小さくできる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す車輛の位置計測装置
のブロック図、第2図はハードウェアのブロック図、第
3図は方位センナの説明図、第4A図および第4B図は
マイクロコンピュータのメモリに記憶されたプログラム
のフローチャート、第5図は表示器の正面図、第6図は
走行する地域図である。 1・・・走行距離計測手段、2・・・方位計測手段、3
・・・移動成分演算手段、4・・・南北方向距離演算手
段、5・・・仮想緯度演算手段、6・・・東西方向距離
演算手段、7・−・初期設定手段、8a 、8b・・・
表示器。 な2、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す0

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 車輛の走行距離を計測する走行距離計測手段と、上記車
    輛の進行方位を計測する方位計測手段と、上記両計測手
    段によつて得られた走行距離および進行方位から車輛の
    単位走行当りの東西方向移動成分および南北方向移動成
    分を求める移動成分演算手段と、この演算手段によつて
    得られた南北方向移動成分を積算し、設定可能な初期設
    定点からの南北方向距離を求める南北方向距離演算手段
    と、この南北方向距離演算手段によつて得られた車輛の
    南北方向距離から上記初期設定点と車輛の現在位置との
    緯度差を求め、この緯度差を予め設定されている基準緯
    度に加算することによつて車輛の現在位置の仮想緯度を
    求める仮想緯度演算手段と、この仮想緯度演算手段によ
    つて得られた東西方向移動成分を上記基準緯度における
    東西方向移動成分に換算し、この換算値を積算すること
    によつて上記初期設定点からの東西方向距離を求める東
    西方向距離演算手段と、および上記初期設定点における
    各演算手段の東西方向距離および南北方向距離の初期値
    を設定する初期設定手段とを備えたことを特徴とする車
    輛の位置計測装置。
JP60072943A 1985-04-05 1985-04-05 車輛の位置計測装置 Granted JPS61231411A (ja)

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