JPS6243511A - Vehicle bearing detector - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a better accuracy in detecting the bearings of a vehicle by constituting a detector by geomagnetism detecting means, bearing calculating means, coordinate changing means, discriminating means and the like and quickly returning the detector to a state wherein an accuracy in a bearing calculation is not decreased when the coordinate changing means is not effectively operated. CONSTITUTION:A geomagnetic vector in a vehicle body fixed coordinate system is detected by geomagnetism detecting means 1, the geomagnetic vector is made to correspond to a vehicle body direction vector in a predetermined bearing coordinate system and, based thereon, the bearings of a vehicle body are obtained. When the vehicle body vector has been obtained over the whole area in an angular range determined in advance in the bearing coordinate system, the origin of a coordinate system for a bearing calculation 2 is moved from the coordinate point indicative of the vehicle body vectors to a coordinate point positioned in an approximately equal distance by coordinate changing means 3. Thus, the effect of external fixed magnetic fields on the bearing calculation except the geomagnetism is removed. Further, when the effectiveness of the means 3 is discriminated by discriminating means 4 based on a predetermined number of the vehicle body vectors obtained by the above-mentioned coordinate systems and decided ineffective, the origin of the coordinate system for he bearing calculation is moved to coordinates wherein the means 3 is effective by another coordinate changing means 5.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車体固定座標系での地磁気ベクトルを検出す
ることにより所定方位座標系での車体方向ベクトルを検
出し、この検出車体方向ベクトルに基づいて車体方位を
求めるようにした車両の方位検出装置に係り、特に、上
記方位座標系で予め定めた角度範囲内の全域にわたって
車体方向ベクトルが得られた時に、各車体方向ベクトル
を表わす座標点から略等距離にある座標点まで方位演算
に係る方位座標系の原点を移動するようにした車両の方
位検出装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention detects a geomagnetic vector in a coordinate system fixed to the vehicle body, thereby detecting a vehicle body direction vector in a predetermined azimuth coordinate system, and In particular, when the vehicle direction vectors are obtained over the entire area within a predetermined angular range in the above-mentioned azimuth coordinate system, coordinate points representing each vehicle direction vector are provided. The present invention relates to a vehicle orientation detection device that moves the origin of an orientation coordinate system related to orientation calculation to a coordinate point located approximately equidistant from a vehicle.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の車両の方位検出装置として、所謂フラッ
クスゲート方式を採用したものがあるが、当該方位検出
装置における方位センサは例えば第９図に示すような構
造となっている（特開昭５８−５６１０号参照）、これ
は、リング状のコア１１７７）外周に検出コイル１２及
び１３を夫々の巻き方向が垂直となるように巻回すると
共に、コア１１に補助コイル１４を巻回し、この補助コ
イル１４に対して交流型１！Ａ１５からの所定交流信号
が供給される構造となっている。このような構造となる
方位センサ１０を車体固定座標系Ｘ’−Ｙ’に対して検
出コイル１２．１３が夫々Ｙ′軸、ｘ°軸に平行となる
ように車体８に設置すると、例えば検出コイル１２につ
いてみれば、当該検出コイル１２からの検出信号ＶＸは
第１０図に示すように、交流電源１５からの交流信号に
同期した信号が地磁気ベクトル（方向、大きさ）のＸ′
酸成分応じて１例えば直流レベルがＶＸ　　（ｔ）、Ｖ
Ｘ　　（２）、ｖ）ｌ　　（３）だけシフトしたものと
なる。また、検出コイル１３からの検出信号Ｖｙ　も同
様に地磁気ベクトルのＹ′酸成分応じてその直流レベル
がシフトするようになる。上記のような方位センサを使
用した車両の方位検出装置では、当該方位センサ１０に
おける検出コイル１２．１３からの検出信号Ｖｘ、Ｖｙ
からその直流レベル（電圧値）Ｖｘ、Ｖｙを抽出し、こ
の車体固定座標系Ｘ’−Ｙ’での地磁気ベクトルＶｅに
対応した検出電圧Ｖ　Ｘ　　、　Ｖ　ｖに基づいて車体
固定座標系Ｘ’−Ｙ’と所定の関係となる方位座標系Ｘ
−Ｙでの車体方向ベクトル■を求めている。Conventionally, this type of vehicle orientation detection device has adopted the so-called flux gate method, and the orientation sensor in this orientation detection device has a structure as shown in FIG. 9, for example (Japanese Patent Laid-Open No. 58 -5610), this is a ring-shaped core 1177) in which the detection coils 12 and 13 are wound around the outer periphery so that the respective winding directions are perpendicular, and the auxiliary coil 14 is wound around the core 11. AC type 1 for coil 14! It has a structure in which a predetermined AC signal is supplied from A15. If the orientation sensor 10 having such a structure is installed on the vehicle body 8 so that the detection coils 12 and 13 are parallel to the Y' axis and the x° axis, respectively, with respect to the vehicle body fixed coordinate system X'-Y', the detection Regarding the coil 12, the detection signal VX from the detection coil 12 is a signal synchronized with the AC signal from the AC power source 15, as shown in FIG.
For example, the DC level is VX (t), V
It is shifted by X (2), v)l (3). Similarly, the DC level of the detection signal Vy from the detection coil 13 shifts in accordance with the Y' acid component of the geomagnetic vector. In the vehicle orientation detection device using the orientation sensor as described above, the detection signals Vx, Vy from the detection coils 12.13 in the orientation sensor 10 are
The DC levels (voltage values) Vx, Vy are extracted from the vehicle body fixed coordinate system X'-Y' based on the detected voltages VX, Vv corresponding to the geomagnetic vector Ve in the vehicle body fixed coordinate system X'-Y'. Azimuth coordinate system X that has a predetermined relationship with Y'
The vehicle body direction vector ■ at -Y is determined.

そして、この車体方向ベクトル■の当該方位座標系Ｘ−
Ｙでの方向を車体方位としている。Then, the azimuth coordinate system X- of this vehicle body direction vector ■
The direction at Y is the vehicle body orientation.

更に具体的に説明すると、車両が全方位移動を行なうと
、それに伴なって第１１図に示すように車体固定座標系
Ｘ’−Ｙ　’での地磁気ベクトルｖｅは円軌跡を描くこ
とになる。そのため、車体固定座標系Ｘ’−Ｙ’に対し
て固定設置された方位センサ１０からの各検出電圧Ｖ、
、Ｖｖは当該車両移動に伴なって正弦波的に変化しく位
相は９０度ずれている）、同時に得られる検出電圧（Ｖ
ｘ　　、　Ｖｙ　）は地磁気ベクトルＶ、に一対一に対
応したものとなる。そして、この地磁気ベクトルｖｅに
対応した各検出電圧Ｖ　Ｘ　　、　Ｖ　ｖを車体固定座
標系ｘ’−ｙ’と所定の関係にある方位座標系Ｘ−Ｙ（
一般にｘ＝−ｘ’の関係となる）での車体方向ベクトル
Ｖの当該軸方向成分としている。More specifically, when the vehicle moves in all directions, the geomagnetic vector ve in the vehicle-fixed coordinate system X'-Y' draws a circular locus as shown in FIG. Therefore, each detected voltage V from the direction sensor 10 fixedly installed with respect to the vehicle body fixed coordinate system X'-Y',
, Vv changes sinusoidally as the vehicle moves, and the phase is shifted by 90 degrees), and the detected voltage (Vv) obtained at the same time
x, Vy) have a one-to-one correspondence with the geomagnetic vector V. Then, each detected voltage V X , V v corresponding to this geomagnetic vector ve is expressed in an azimuth coordinate system X-Y (
In general, the relationship x=-x' is used as the axial component of the vehicle body direction vector V.

ここで、南（Ｓ）北（Ｎ）方向をＹ軸方向とし、西（Ｗ
）束（Ｅ）方向をＸ軸方向とした方位座標系Ｘ−Ｙを想
定すると、例えば、車体８が北方向（第１２図における
■方向）を向いている場合、地磁気ベクトルＶｅｌは車
体固定座標系Ｘ’−Ｙ’においてＹ′軸方向のものとな
り、その時の検出電圧（ＶＸＩ　、　Ｖｙ＋）によって
方位座標系ｘ−ＹにおけるＹ軸方向（北方向）の車体方
向ベクトルＶｌ　を表わす、また、車体８が北東方向（
第１２図における■方向）に向いた場合、地磁気ベクト
ルは車体固定座標系ｘ’−ｙ’においてＶｅ２となり、
その時の検出電圧（Ｖ　Ｘ２　、　Ｖ　ｖ２）によって
方位座標系ｘ−Ｙにおける車体方向ベクトルＶ２　　（
北東方向）を表わし、更に、車体８が西北西（第１２図
における■方向）に向いた場合、地磁気ベクトルは車体
固定座標系Ｘ’−Ｙ’においてＶｅ３となり、その時の
検出電圧（ＶＸ３１ＶＶ３）によって方位座標系Ｘ−Ｙ
における車体方向ベクトル■３を表わす。Here, the south (S) and north (N) directions are the Y-axis directions, and the west (W
) Assuming an azimuth coordinate system X-Y with the flux (E) direction as the It is in the Y'-axis direction in the system X'-Y', and the detected voltage (VXI, Vy+) at that time represents the vehicle body direction vector Vl in the Y-axis direction (north direction) in the azimuth coordinate system x-Y. 8 is in the northeast direction (
(■ direction in Fig. 12), the geomagnetic vector becomes Ve2 in the vehicle fixed coordinate system x'-y',
The vehicle body direction vector V2 (
Furthermore, when the vehicle body 8 faces west-northwest (■ direction in Fig. 12), the geomagnetic vector becomes Ve3 in the vehicle body fixed coordinate system X'-Y', and the direction is determined by the detected voltage at that time (VX31VV3). Coordinate system X-Y
represents the vehicle body direction vector ■3 at .

上記のように方位センサ１０からの検出電圧（ＶＸ、Ｖ
Ｖ）に基づいて所定方位座標系Ｘ−Ｙにおける車体方向
ベクトル■が検出されると、当該検出車体方向ベクトル
Ｖの方向が車体方位ということになる。As described above, the detection voltages (VX, V
When the vehicle body direction vector (2) in the predetermined azimuth coordinate system X-Y is detected based on V), the direction of the detected vehicle body direction vector V is the vehicle body direction.

一方、上記のような車両の方位検出装置では、基本的に
地磁気ベクトルｖｅ（大きさ、方向）を検出しているも
のであるが、このように地磁気ベクトル■、を検出する
ような方位検出装置は、車体８が何等かの原因で着磁し
た場合等、第１３図に示すように車体固定座標系ｘ’−
ｙ’において着磁に対応した固定磁気ベクトルＶＯ成分
を有することになり、検出されるＪ１ｉＩ磁気ベクトル
Ｖｅ゛は真の地磁気ベクトルＶｅ　と固定磁気ベクトル
ＶＱ　との和になる。従って、当該検出地磁気ベクトル
ｖｅ゛に対応した方位座標系ｘ−Ｙでの車体方向ベクト
ル■°は第１４図に示すように真の車体方向ベクトルＶ
から上記固定磁気ベクトルに対応したベクトルだけずれ
たものとなり、結果として当該車体方向ベクトルＶ′に
基づいて求められる車体方位が実際の車体方位からずれ
てしまう。On the other hand, the above-mentioned vehicle azimuth detection device basically detects the geomagnetic vector ve (magnetic field, direction), but the azimuth detection device that detects the geomagnetic vector When the car body 8 is magnetized for some reason, the car body fixed coordinate system x'-
It has a fixed magnetic vector VO component corresponding to the magnetization at y', and the detected J1iI magnetic vector Ve' is the sum of the true geomagnetic vector Ve and the fixed magnetic vector VQ. Therefore, the vehicle body direction vector ■° in the azimuth coordinate system x-Y corresponding to the detected geomagnetic vector ve is the true vehicle body direction vector V as shown in FIG.
As a result, the vehicle orientation determined based on the vehicle direction vector V' deviates from the actual vehicle orientation.

上記のような事情から、従来の方位検出装置では、車両
が走行している間は検出される車体方向ベクトル■、即
ち当該車体方向ベクトルの座標点に対応した前記方位セ
ンサ１０からの検出電圧（Ｖ、、ＶＶ）を収集し、予め
定めた角度範囲内の全域にわたって車体方向ベクトルが
収集される毎に、各車体方向ベクトルの座標点から等距
離にある座標点０′を求め、以後の方位座標系の原点を
当該座標点０゛に変更するようにしている。このような
方位座標系の変更を行なうようにすれば、第１４図に示
すように方位座標系Ｘ−Ｙにおいて真の車体方向ベクト
ル■からずれた車体方向ベクトルＶ′を検出した場合で
も、その差ベクトルΔＶだけ方位座標系がずれることに
なるので、当該新たな座標系（原点０’）における車体
方向ベクトルＶａはもとの座標系（原点０）における真
の車体方向ベクトルＶと同一のものとなる。Due to the above-mentioned circumstances, in the conventional direction detecting device, while the vehicle is running, the detected vehicle body direction vector ■, that is, the detected voltage from the direction sensor 10 corresponding to the coordinate point of the vehicle body direction vector ( V,, VV), and each time the vehicle body direction vector is collected over the entire area within a predetermined angle range, a coordinate point 0' equidistant from the coordinate point of each vehicle body direction vector is determined, and the subsequent direction is calculated. The origin of the coordinate system is changed to the coordinate point 0. If the azimuth coordinate system is changed in this way, even if a vehicle body direction vector V' that deviates from the true vehicle body direction vector ■ is detected in the azimuth coordinate system X-Y as shown in FIG. Since the azimuth coordinate system is shifted by the difference vector ΔV, the vehicle direction vector Va in the new coordinate system (origin 0') is the same as the true vehicle direction vector V in the original coordinate system (origin 0). becomes.

上記方位座標系の変更の具体例として、例えば３６０度
の角度範囲、即ち全方位範囲で収集された車体方向ベク
トルに基づいて行なうもの（以下、円検定という）、或
いは４５度の角度範囲で収集された車体方向ベクトルに
基づいて行なうもの（以下、４５度検定という）等が従
来提案されている。As a specific example of changing the azimuth coordinate system, for example, one based on vehicle direction vectors collected in a 360-degree angular range, that is, an omnidirectional range (hereinafter referred to as circle test), or one based on vehicle direction vectors collected in a 45-degree angular range. Conventionally, methods have been proposed that perform the test based on the determined vehicle body direction vector (hereinafter referred to as 45-degree test).

まず、上記円検定について説明すると、例えば第１５図
に示すように、方位センサからの検出電圧Ｖ、、Ｖ、に
基づいた電圧平面Ｍ、、ｖ、上に設定される現在の方位
演算に係る方位座標系ＸＩ　−Ｙｌ　において、３６０
度の角度範囲（全方位）を例えば８つの領域ＴＭＸＩ乃
至ＴＭＸ８に分割している（実際にはもっと多くの分割
１例えば１２８分割等）、そして、車両が全方位につい
て走行し、各領域ＴＭＸＩ乃至Ｔ　Ｍ　Ｘ　ｓすべてに
ついて例えば車体方向ベクトルｖ１乃至Ｖ８が検出され
ると、その方位座標系ｘ、−ｙ、での座標点Ｑ＋　　（
Ｖｘ＋　、　ＶＶＩ）乃至Ｑｓ　　（ＶＨ２，Ｖｙａ）
　ニ基づきΔＶｘ、ΔＶνを に従って演算する。このΔＶＸ、ΔＶソは、方位センサ
が車体前８１等の外部固定磁界の影響を受けていない場
合は、各車体力向ベクトルｖ１乃至ｖ８の座標点Ｑｌ乃
至Ｑ８が原点ＯＩから等距離となることがら略″０”と
なり、また、当該外部固定磁界の影響を受けている場合
は、各車体方向ベクトルの外部固定磁界による変動量に
相当するものである。First, to explain the above-mentioned circle test, for example, as shown in FIG. In the azimuth coordinate system XI - Yl, 360
The angular range of degrees (all directions) is divided into, for example, 8 regions TMXI to TMX8 (actually more divisions 1, for example, 128 divisions), and the vehicle runs in all directions, and each region TMXI to TMX8 For example, when the vehicle body direction vectors v1 to V8 are detected for all TMXs, the coordinate point Q+ (
Vx+, VVI) to Qs (VH2, Vya)
ΔVx and ΔVν are calculated based on the above. These ΔVX and ΔVso mean that if the orientation sensor is not affected by an external fixed magnetic field such as the front 81 of the vehicle body, the coordinate points Ql to Q8 of each vehicle body force direction vector v1 to v8 are equidistant from the origin OI. If the value is approximately "0" and is affected by the external fixed magnetic field, this corresponds to the amount of variation of each vehicle body direction vector due to the external fixed magnetic field.

従って、この円検定では、以後の方位座標系をｘ、−Ｙ
ｔからその原点を電圧平面上でΔ■ｘ　。Therefore, in this circle test, the subsequent azimuth coordinate system is x, -Y
From t, its origin is Δ■x on the voltage plane.

Δ■ソだけ移動したｘ？−ｙ？（原点０２　）に変更し
ている。尚、車体方向ベクトルを収集すべき３６０度の
角度範囲を細分化して車体方向ベクトルの収集数を多く
すればするほど精度は向上する。Δ■ Only x moved? -y? (origin 02). Note that the accuracy improves as the angular range of 360 degrees in which vehicle body direction vectors are collected is divided into smaller parts and the number of vehicle body direction vectors collected increases.

一方、上記４５度検定について説明すると、この４５度
検定は、車両が限られた方位内（少なくとも４５度の範
囲を有する）を走行している場合、或いは方位センサに
対する外部固定磁界の影響が大きい場合に、上述したよ
うな円検定を補うものである。On the other hand, to explain the above-mentioned 45 degree test, this 45 degree test is performed when the vehicle is running within a limited direction (having a range of at least 45 degrees) or when the direction sensor is greatly influenced by an external fixed magnetic field. In some cases, it supplements the circle test as described above.

ここで、例えば第１６図に示すように、外部固定磁界の
＃響が大きく、車両が全方位の走行を行なっているにも
かかわらず車体方向ベクトルが方位座標系ｘ、−ｙ、に
おいてαの角度範囲でしか得られない場合を想定する。For example, as shown in Fig. 16, the external fixed magnetic field has a large influence, and even though the vehicle is traveling in all directions, the vehicle body direction vector is α in the azimuth coordinate system x, -y. Assume a case where it can only be obtained in an angular range.

この場合、上記と同様に所定領域（ＴＭＸ）毎に車体方
向ベクトルを収集して当該αの角度範囲で得られた車体
方向ベクトルのうちその大きさが最大となる車体方向ベ
クトル■１を定め、当該車体方向ベクトルＶｌの方向β
を求めると共に、この車体方向ベクトル■ｌに対して＋
２２．５度に位置する領域（ＴＭＸ）にて収集されてい
る車体方向ベクトルｖ２及び同一２２．５度に位置する
領域（ＴＭＸ）にて収集されている車体方向ベクトルｖ
３を求める。そして、上記車体方向ペクトｌＶ２　１　
、ｌＶ３　１．車体方向ベクトルＶ１と■２とのなす角
度０１、車体方向ベクトルＶ１とｖ３とのなす角度θ２
に基づいて各車体方向ベクトルを表わす座標点Ｑ＋　　
、Ｑ２　　、Ｑ３から等距離にある座標点０２と当該方
位座標系ＸＩ−Ｙ、の原点Ｏ１との距離Ｒ×を以下のよ
うにしてｖｔ算する。In this case, similarly to the above, the vehicle body direction vectors are collected for each predetermined region (TMX), and among the vehicle body direction vectors obtained in the angle range of α, the vehicle body direction vector ■1 whose magnitude is the largest is determined, Direction β of the vehicle body direction vector Vl
At the same time, for this vehicle direction vector ■l, +
Vehicle direction vector v2 collected in a region (TMX) located at 22.5 degrees and vehicle direction vector v collected in a region (TMX) located at the same 22.5 degrees.
Find 3. Then, the vehicle body direction vector lV2 1
, lV3 1. Angle 01 between vehicle direction vectors V1 and ■2, angle θ2 between vehicle direction vectors V1 and v3
Coordinate point Q+ representing each vehicle body direction vector based on
, Q2, and Q3, the distance Rx between the coordinate point 02, which is equidistant from the origin O1 of the azimuth coordinate system XI-Y, is calculated by vt as follows.

座標点Ｑ＋　　、Ｑ２　　、Ｑｓから０２までの距離を
Ｒと仮定し、車体方向ベクトル■２に注目すると。Assuming that the distance from coordinate points Q+, Q2, and Qs to 02 is R, and focusing on the vehicle direction vector ■2.

Ｒ”Ｒｘ２＋ｌＶｚ　１２−２Ｒｘ　　ｌＶ２１ｅａｓ
　θｌｌＶ＋　　ＩｘＲＸ＋Ｒ となることから、 となる、また、同様に車体方向ベクトルｖ３に注目する
と、 となる、そして、上記（１）、（２）式により演算した
Ｒｘを平均して真のＲ，を求め、この真のＲＸの電圧平
面丑のｖｘ成分ΔＶＸ、ＶＶ成分ΔＶｙをΔＶｘ　＝　
Ｒｘ　ｓｉｎβ　　　　　・（３）ΔＶＶ　−ＲＸ　ｃ
ｏｓβ　　　　　−（４）に従って演算する。R”Rx2+lVz 12-2Rx lV21eas
Since θllV+IxRX+R, we get: Similarly, if we pay attention to the vehicle direction vector v3, we get: Then, calculate the true R by averaging the Rx calculated using equations (1) and (2) above. , let the vx component ΔVX and VV component ΔVy of this true RX voltage plane be ΔVx =
Rx sinβ ・(3)ΔVV −RX c
Calculate according to osβ-(4).

従って、この４５度検定では、以後の方位座標系をＸＩ
−Ｙｌからその原点を電圧平面上で上記（３）、（４）
式で演算されるΔＶｘ、Δｖｙだけ移動したＸ２−Ｙｚ
（原点０２）に変更している。Therefore, in this 45 degree test, the subsequent azimuth coordinate system is
- From Yl to the origin on the voltage plane (3), (4)
ΔVx calculated by the formula, X2-Yz moved by Δvy
(origin 02).

即ち、従来の車両の方位検出装置は。That is, the conventional vehicle direction detection device.

ｌ）車体固定座標系での地磁気ベクトルを検出する地磁
気検出手段 ２）　この地磁気検出手段からの検出地磁気ベクトルを
所定座標系での車体方向ベクトルに対応づけ、この車体
方向ベクトルに基づいて車体方位を求める方位演算手段 ３）上記円検定、或いは４５度検定のように、上記方位
座標系で予め定めた角度範囲内の全域にわたって車体方
向ベクトルが得られた時に、各車体方向ベクトルを表わ
す座標点から略等距離にある座標点まで方位演算に係る
方位座標系の原点を移動する座標変更手段 を基本構成要素とし、上記座標変更によって地磁気以外
の外部固定磁界による方位演算に対する影響を排除する
ようにしている。l) Geomagnetic detection means for detecting the geomagnetic vector in the vehicle body fixed coordinate system 2) Correlates the detected geomagnetic vector from the geomagnetism detection means with the vehicle body direction vector in a predetermined coordinate system, and determines the vehicle body direction based on this vehicle body direction vector. Direction calculating means to obtain 3) When vehicle direction vectors are obtained over the entire area within a predetermined angular range in the azimuth coordinate system, as in the above-mentioned circle test or 45 degree test, from the coordinate point representing each vehicle direction vector. The basic component is a coordinate changing means for moving the origin of the azimuth coordinate system related to the azimuth calculation to a coordinate point that is approximately equidistant, and the influence of an external fixed magnetic field other than earth's magnetism on the azimuth calculation is eliminated by the coordinate change. There is.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、上記座標変更手段は以下に示す場合、予め定
めた角度範囲内の全域にわたって車体方向ベクトルが得
られないことから有効に作用しない。By the way, the coordinate changing means does not work effectively in the following cases because the vehicle body direction vector cannot be obtained over the entire area within the predetermined angle range.

■　車両が予め定めた角度範囲より狭い限られた方位角
度範囲内で走行している場合。■ When the vehicle is traveling within a limited azimuth angle range that is narrower than the predetermined angle range.

■　車体着磁等、地磁気ベクトル以外の外部固定磁界が
地磁気ベクトルより大きい場合０例えば、円検定では当
該外部固定磁界の大きさが地磁気ベクトルの大きさ以上
となる場合、また、４５度検定では当該外部固定磁界の
大きさが地磁気ベクトルの大きさの約２．８倍以上とな
る場合。■ If the external fixed magnetic field other than the geomagnetic vector is larger than the geomagnetic vector, such as when magnetizing a car body, etc. When the magnitude of the external fixed magnetic field is approximately 2.8 times or more the magnitude of the geomagnetic vector.

従って、従来の車両の方位検出装２は、方位座標系の原
点を移動する手段の有効でない状態が継続している場合
、上記■の場合であるのか■の場合であるのかがわから
ず、■の場合はまだ有効になり得る状態であるので聞届
はないが、上記■の場合は演算方位の不正確な状態がそ
のまま継続してしまう。Therefore, if the means for moving the origin of the azimuth coordinate system continues to be ineffective, the conventional vehicle azimuth detection device 2 cannot tell whether the case is in the above case (■) or in the case (■). In case (2), there is no report as it is still in a valid state, but in case (2) above, the calculated direction will continue to be inaccurate.

そこで、本発明の課題は、座標変更手段が有効に作用し
ていない場合、特に上記■の場合にできるだけ早く方位
演算の精度を損なわない状態にすることである。Therefore, an object of the present invention is to bring the azimuth calculation to a state where the accuracy is not impaired as quickly as possible when the coordinate changing means is not working effectively, especially in the case (2) above.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そして、第１図に示すように、従来のＪ１！磁気検出手
段ｌと方位演算手段２と座標変更手段とを有する車両の
方位座標系において、上記課題解決の手段は、一の方位
座標系で得られた所定数の車体方向ベクトルに基づいて
上記座標変更手段３が有効になり得るか否かを判別する
判別手段４と、この判別手段４が座標変更手段３が有効
になり得ないことを判別した時に上記得られた車体方向
ベクトルに基づいて座標変更を段３が有効になり得る座
標点まで方位演算に係る方位座標系の原点を移動する他
の座標変更手段５とを備えるものである。As shown in Figure 1, the conventional J1! In a vehicle azimuth coordinate system having a magnetic detection means 1, an azimuth calculating means 2, and a coordinate changing means, the means for solving the above problem is to change the coordinates based on a predetermined number of vehicle body direction vectors obtained in one azimuth coordinate system. A determining means 4 determines whether or not the changing means 3 can become effective, and when the determining means 4 determines that the coordinate changing means 3 cannot become effective, the coordinates are determined based on the vehicle body direction vector obtained above. Another coordinate changing means 5 is provided for moving the origin of the azimuth coordinate system related to the azimuth calculation to a coordinate point where the change stage 3 becomes effective.

〔作用〕[Effect]

第２図に示すように、現在の方位演算に係る方位座標系
Ｘ＋　−Ｙ＋　において所定数ｎの車体方向ベクトルｖ
、、ｖ２　　、・・・Ｖｎ１　、Ｖｎが得られると、こ
の車体方向ベクトルに基づいて（例えば、一番大きなベ
クトルの大きさに基づいて）判別手段４が座標変更手段
３が有効になり得ないと判別すると、他の座標変更手段
５が上記得られた車体方向ベクトルに基づいて座標変更
手段３が有効になり得る座標点０２まで（例えば、各車
体方向ベクトルの平均的なベクトルＶｄを表わす座標点
まで）方位演算に係る方位座標系の原点を移動する。As shown in FIG. 2, in the azimuth coordinate system X+ -Y+ related to the current azimuth calculation, a predetermined number n of vehicle body direction vectors v
,,v2,...Vn1,Vn are obtained, the determining means 4 determines that the coordinate changing means 3 cannot be enabled based on this vehicle direction vector (for example, based on the magnitude of the largest vector). When it is determined that point) moves the origin of the azimuth coordinate system related to azimuth calculation.

以後、Ｅ配座標点０２を原点とする方位座標系Ｘ２−Ｙ
２において、車体方向ベクトルの収集が行なわれ、当該
方位座標系Ｘ２−Ｙ２で予め定めた角度範囲αの全域に
わたって車体方向ベクトルが収集されると、座標変更手
段３が有効となる。Hereafter, the azimuth coordinate system X2-Y with E coordinate point 02 as the origin
In step 2, the vehicle body direction vectors are collected, and when the vehicle body direction vectors are collected over the entire angular range α predetermined in the azimuth coordinate system X2-Y2, the coordinate changing means 3 becomes effective.

発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Examples of the invention] Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第３図は本発明に係る車両の方位検出装置を所謂ドライ
ブガイドに適用した場合の−・例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example in which the vehicle orientation detection device according to the present invention is applied to a so-called drive guide.

同図において、２０は方位センサであり、この方位セン
ナ２０は第８図に示す構造のセンサ部ＩＯとこのセンサ
部ｌＯから出力される検出信号ＶＸ　　＋ｖＶから検出
電圧Ｖ、、Ｖｖ（直流レベル）を抽出する回路とからな
っている。また、方位センナ２０は当該検出電圧ｖ×　
。In the same figure, 20 is an orientation sensor, and this orientation sensor 20 has a sensor part IO having the structure shown in FIG. It consists of a circuit that extracts the Further, the direction sensor 20 detects the detected voltage v×
.

ｖＶに基準バイアス電圧Ｖ、を含ませるものとして、地
磁気ベクトルに対応した真の検出電圧（Ｖ、−Ｖｎ）　
、　（Ｖｖ　−Ｖｎ　）が温度等の環境変化に起因した
回路定数等の変化に伴なって変動しないようにしている
。尚、方位センサ２０はＬ記基準バイアス電圧Ｖｎの出
力も行なっている。Assuming that vV includes the reference bias voltage V, the true detection voltage (V, -Vn) corresponding to the geomagnetic vector
, (Vv - Vn) are prevented from varying due to changes in circuit constants caused by environmental changes such as temperature. Note that the orientation sensor 20 also outputs an L reference bias voltage Vn.

２１はＡ／Ｄ変換回路であり、方位センナ２０からの検
出電圧ｖｘ　、Ｖｙ及び基準バイアス電圧ＶｎがＡ／Ｄ
変換回路２１を介してマイクロプロセッサ１００（以下
、ＣＰＵ１００という）に入力するようになっている。21 is an A/D conversion circuit, in which the detection voltages vx and Vy from the orientation sensor 20 and the reference bias voltage Vn are converted into an A/D conversion circuit.
The signal is input to a microprocessor 100 (hereinafter referred to as CPU 100) via a conversion circuit 21.

また、２２は車輪の回転速に比例した周波数の信号を出
力する車速センサ、２３は車速センサ２２からの交流信
号を矩形パルス信号に波形整形する波形整形回路であり
（この波形整形回路２３は所定の分周機能をも有する）
、車輪速度に比例した周波数の矩形パルス信号が波形整
形回路２３からｃｐｕｔｏｏに人力するようになってい
る。そして、ＣＰＵ１００は入力した検出電圧ＶＸ、Ｖ
Ｖ及び基準バイアス電圧ｖｏに基づいて後述のように所
定方位座標系での車体方位データＡｘｖを演算すると共
に、当該車体方位データＡＸｙ及び上記矩形パルス信号
に基づいて単位時間毎のち該方位座標系での走行距離デ
ータｄ、、ｄ、を演算し、この走行距離データｄｘ、ｄ
ｖをドライブガイドシステム３０に送出するようにして
いる。尚、ドライブガイドシステム３０は上記単位時間
毎に入力する走行距離データｄｘ、ｄｖ及び予め設゛定
した始点位置データに基づいて車両の現在位ｌを地図等
に表示している。Further, 22 is a vehicle speed sensor that outputs a signal with a frequency proportional to the rotational speed of the wheels, and 23 is a waveform shaping circuit that shapes the AC signal from the vehicle speed sensor 22 into a rectangular pulse signal (this waveform shaping circuit 23 is (also has a frequency division function)
, a rectangular pulse signal with a frequency proportional to the wheel speed is manually inputted from the waveform shaping circuit 23 to the cputoo. Then, the CPU 100 inputs the detected voltages VX, V
Based on V and the reference bias voltage vo, calculate the vehicle body orientation data Axv in a predetermined orientation coordinate system as described later, and calculate the vehicle body orientation data Axv in the orientation coordinate system every unit time based on the vehicle body orientation data AXy and the rectangular pulse signal. The mileage data d, d, are calculated, and the mileage data dx, d
v is sent to the drive guide system 30. The drive guide system 30 displays the current position l of the vehicle on a map or the like based on the travel distance data dx, dv inputted every unit time and the preset starting point position data.

ＣＰＵ１００の周辺回路について説明すると。The peripheral circuits of the CPU 100 will be explained.

１０１は水晶発振器１０１ａ’ｌで構成される）ｊ；、
準発振回路、１０２はマルチプレクサ、１０３はプログ
ラムデータ等を記憶した読出し専用のメモリ（以下、Ｒ
ＯＭという）、１０４は方位センサ２０から（７）検出
電圧（ＶＸ　　、　Ｖｖ　　、　Ｖｎ　）等を記憶する
書込み可能なメモリ（以下、ＲＡＭという）である、そ
して、ＣＰＵ１００のＷＲ端子からライト信号が出力さ
れると、マルチプレクサ１０２を介してパラレルデータ
となったＣＰＵ１００からのデータ（ＤＡＴ）がＣＥ端
子からのＧＥ倍信号よって選択されたＲＡＭ１０４の指
定アドレス（ＡＤ）に書込まれる一方、ＣＰＵ１００の
ＲＤ端子からリード信号が出力されると、ＣＥ信号によ
って選択されたＲＯＭ１０３またはＲＡＭ１０４におけ
る指定アドレス（ＡＤ）内のデータがＣＰＵ１００側に
読出されるようになっている。４０は入力ポートＦｉｌ
　　、Ｆｉ２及び出力ポートＰｏ＋　　、Ｐｏ２を有す
る補助回路であり、この補助回路４０は、入カポ−）Ｐ
ｉＩ　にイグニツシ、ンスイッチ７及びダイオードＤＩ
　を介してバッテリイＢ電圧が印加した時に出カポ−）
Ｐｏｔからｃｐｔｒｉｏｏに対してリセットをかける機
能、同人カポ−）ＰｉＩにバッテリイＢ電圧が印加して
いる間、出カポ−）Ｐｏ２から定電圧出力を行なう機能
、インバータ２４、コンデンサＣ３、ダイオードＤ２を
介して入力ポートＰｉ２　に人力するＣＰＵ１００から
のウオッチドツクパルス（ＷＤＰ）を監視してＣＰＵ１
００の暴走時に出カポ−）’Ｐｏ＋からＣＰＵ１００に
対してリセットをかける機能を有している（尚、出力ポ
ートＰｏ＋　とＰＯ２がコンデンサＣ４を介して接続さ
れているため、電源電圧の瞬時低下に対してもＣＰＵ１
００にリセットをかけるようになる）、５０はトランジ
スタＴｒ１　　、Ｔｒ２及び抵抗Ｒａ　　、Ｒｓ　　、
Ｒｂ等で構成されたＲＡＭ１０４の保護回路であり、こ
の保護回路５０は補助回路４０のＣＰＵＬＯＯに対する
リセット時にＲＡＭ１０４のチップイレーザブル端子（
ＣＥ）を強制的にＨレベルにしてＲＡＭ１０４内データ
の消去等を防止している。６０はツェナーダイオードＤ
ｚ及び抵抗Ｒ７，Ｒ８、コンデンサＣ５，Ｃ６等で構成
されたＲＡＭ１０４専用の電源回路であり、この電源回
路６０は、イグニッションスイッチ７がオン状態の時に
Ｅ記保護回路５０のトランジスタＴｒＩを介した補助回
路４０からの定電圧をＲＡＭ１０４の電源端子Ｖｃｃに
印加する一方、イグニッションスイッチ７がオフ状態の
時にツェナーダイオードＤｚ　のブレーク電圧に基づく
定電圧をバックアップ電圧として同電源端子Ｖｃｃに印
加するようになっている。101 is composed of a crystal oscillator 101a'l)j;
A quasi-oscillation circuit, 102 a multiplexer, 103 a read-only memory (hereinafter referred to as R) that stores program data, etc.
OM), 104 is a writable memory (hereinafter referred to as RAM) that stores (7) detected voltages (VX, Vv, Vn), etc. from the orientation sensor 20, and a write signal is output from the WR terminal of the CPU 100. Then, the data (DAT) from the CPU 100 that has become parallel data via the multiplexer 102 is written to the designated address (AD) of the RAM 104 selected by the GE multiplication signal from the CE terminal, while the RD terminal of the CPU 100 When a read signal is output from the CPU 100, the data in the designated address (AD) in the ROM 103 or RAM 104 selected by the CE signal is read out to the CPU 100. 40 is input port Fil
, Fi2 and output ports Po+ and Po2, this auxiliary circuit 40 has an input port
Ignition switch 7 and diode DI
When battery voltage is applied through
Function to reset cptrioo from Pot, function to perform constant voltage output from output capo Po2 while battery voltage is applied to doujin capo PiI, via inverter 24, capacitor C3, diode D2. The watchdog pulse (WDP) from the CPU 100 that is input manually to the input port Pi2 is monitored, and the CPU 1
It has a function to reset the CPU 100 from the output port Po+ when the output port 00 goes out of control. Even for CPU1
00), 50 indicates transistors Tr1, Tr2 and resistors Ra, Rs,
This protection circuit 50 is a protection circuit for the RAM 104 made up of Rb, etc., and this protection circuit 50 protects the chip erase terminal of the RAM 104 (
CE) is forcibly set to H level to prevent data in the RAM 104 from being erased. 60 is Zener diode D
z, resistors R7, R8, capacitors C5, C6, etc. This is a power supply circuit dedicated to the RAM 104, and this power supply circuit 60 supplies auxiliary power via the transistor TrI of the protection circuit 50 when the ignition switch 7 is on. A constant voltage from the circuit 40 is applied to the power supply terminal Vcc of the RAM 104, while a constant voltage based on the break voltage of the Zener diode Dz is applied to the same power supply terminal Vcc as a backup voltage when the ignition switch 7 is in the off state. There is.

また、ＣＰＵ１００はイグニッションスイッチ７のオン
−オフ確認端子ＩＧ−ＳＩＧを有している。そして、こ
のオン・オフ確認端Ｔ−Ｉ　Ｇ・ＳＩＧにはバッテリイ
Ｂ電圧がイグニッションスイッチ７、ダイオードＤＩ　
、抵抗Ｒ１を介して印加するようになっており、ＣＰＵ
１００はオン・オフ確認端子ＩＧ−３ＩＧの入力電圧が
Ｈレベルの時にイグニッションスイッチ７のオン状態を
認識する一方、同端子の入力電圧がＬレベルの時にイグ
ニッションスイッチ７のオフ状態を認識するようにして
いる。Further, the CPU 100 has an on/off confirmation terminal IG-SIG for the ignition switch 7. Then, the battery IB voltage is applied to this on/off confirmation terminal T-I G/SIG from the ignition switch 7 and the diode DI.
, is applied via resistor R1, and the CPU
100 recognizes the on state of the ignition switch 7 when the input voltage of the on/off confirmation terminal IG-3IG is at the H level, and recognizes the off state of the ignition switch 7 when the input voltage of the same terminal is at the L level. ing.

次に、本装置の作動について説明する。Next, the operation of this device will be explained.

ＣＰＵ１００は方位センサ２０からの出力電圧■ｎに基
づき原則として第７図に示すように゛電圧モ面Ｖ　Ｘ　
　Ｖ　ｖ　上の点（Ｖｎ　、Ｖｎ）を原点とする方位座
標系Ｘ−Ｙｔ−認識しており、方位センナ２０からの検
出電圧Ｖ、、Ｖ、に基づく電圧平面上での点（ＶＸ　　
、　ＶＶ　）　、即ち、当該方位座標系Ｘ−Ｙ−ｔ’の
点Ｑ　（Ｖｘ　−Ｖｎ　　、　Ｖｙ　　Ｖｎ　）を車体
方向ベクトルＶとして認識している。そして車体方位Ａ
１テは Ａｘｙ＝　ｊａｎ−１（Ｖｙ　−Ｖｎ　）／（ＶＸ　−
Ｖｎ　）　”（５）に従って演算している（以下、差電
圧ｖＸ−ｖｎを単にＶＸ、差電圧Ｖ　ｖ　　Ｖ　ｎを単
にＶＶとする）。Based on the output voltage n from the orientation sensor 20, the CPU 100 basically calculates the voltage plane VX as shown in FIG.
The azimuth coordinate system X-Yt- whose origin is the point (Vn, Vn) on V v is recognized, and the point (VX
, VV), that is, the point Q (Vx - Vn, Vy Vn) of the azimuth coordinate system X-Y-t' is recognized as the vehicle direction vector V. And vehicle direction A
1 Te is Axy= jan-1(Vy-Vn)/(VX-
(5) (hereinafter, the differential voltage vX-vn is simply referred to as VX, and the differential voltage VvVn is simply referred to as VV).

更に、ＣＰＵ１００は車体Ｒ磁等の外部固定磁界の影響
を排除するため、第４図に示す処理フローに従って方位
座標系の変更処理を行なう。Furthermore, in order to eliminate the influence of an external fixed magnetic field such as the vehicle R magnet, the CPU 100 performs a process of changing the azimuth coordinate system according to the process flow shown in FIG.

まず、３ｆ！負が車両を発進させるためにイグニッショ
ンスイッチ７のオン操作を行なうと、補助回路４０から
ＣＰＵ１００に対してリセットがかかり、ＣＰＵ１００
は内部状態をイニシャル状態に復帰させると共に、ＲＡ
Ｍ１０４の状態チェックを行なう（１−１，１−２）、
そして。First, 3f! When the ignition switch 7 is turned on to start the vehicle, the auxiliary circuit 40 resets the CPU 100.
returns the internal state to the initial state, and RA
Check the status of M104 (1-1, 1-2),
and.

ＲＡＭ１０４の状態が正常である場合には、以後、方位
センサ２０からの検出電圧ＶＸ、ＶＶの取込み（１−３
）、電圧データｖ８の加算（１−４）、電圧データｖｖ
の加算（１−５）、レジスタＮのインクリメント（１−
６）の処理を当該レジスタＮが所定ａＮｏｌ！にとなる
まで（１−７）繰返す、このようにして、検出電圧ＶＷ
、Ｖνが所定数Ｎｏだけ収集されると、今収集された検
出電圧Ｖ、、Ｖ、で表わされる車体方向ベクトルが当該
方位座標系で３６０度範囲の全域にわたるものであるか
否かを判別する（１−８）、Ａ体的には前述したように
３６０度範囲を所定領域（ＴＭＸ）に分割し、各領域（
ＴＭＸ）に対応する車体方向ベクトルが少なくとも、１
つあるか否かを判別する。ここで、当該３６０度範囲全
域にわたっての車体方向ベクトルが収集されたと判別す
ると、前述した円検定を行ない、その時演算される座標
原点のずれ量ΔＶＸ　　、ΔＶｖをＲＡＭ１０４に書き
込む、そして、以後ＣＰＵ１００は電圧磨面上で（Ｖｎ
。If the state of the RAM 104 is normal, the detection voltages VX and VV from the direction sensor 20 are taken in (1-3
), addition of voltage data v8 (1-4), voltage data vv
addition (1-5), increment of register N (1-5),
6) when the register N is a predetermined value aNol! Repeat (1-7) until the detection voltage VW
, Vν are collected by a predetermined number No, it is determined whether the vehicle body direction vector represented by the detected voltages V, , V, just collected covers the entire 360 degree range in the azimuth coordinate system. (1-8), In terms of A-body, as mentioned above, the 360 degree range is divided into predetermined regions (TMX), and each region (
The vehicle body direction vector corresponding to TMX) is at least 1
Determine whether there is one. Here, if it is determined that the vehicle body direction vectors over the entire 360 degree range have been collected, the above-mentioned circle test is performed, and the deviation amounts ΔVX and ΔVv of the coordinate origin calculated at that time are written in the RAM 104, and from then on, the CPU 100 On the polished surface (Vn
.

ｖｎ）を原点とした方位座標系から（ｖ　ｎ＋ΔＶｘ、
Ｖ１１＋ΔＶν）を原点とした方位座標系に変更し、当
該方位座標系を新たに認識することになる。From the azimuth coordinate system with the origin at (v n + ΔVx,
The azimuth coordinate system is changed to an azimuth coordinate system with the origin at V11+ΔVν), and this azimuth coordinate system is newly recognized.

一方、今、例えば車両を長時間放置することにより大き
な車体着磁がなされ、その状態で車両を発進しである限
られた方位の走行を行なう場合を想定する。On the other hand, let us now assume a case where, for example, the vehicle body is largely magnetized due to being left alone for a long time, and the vehicle is started in this state and travels in a limited direction.

この場合１例えば第８図に示すように、電圧平面ＶＸ　
−ｖＶｈで（Ｖｎ、Ｖｎ）を原点０１　として認識して
いる方位座標系Ｘ＋　　−Ｙ＋　において、重体方向ベ
クトル■１乃至ｖ８が得られる。ここで、第４図ステッ
プ（１−７）でＮｏ＝８（実際′にはもっと多い０例え
ばＮｏ＝５１２）とすると、上記第８図における車体方
向ベクトルｖ１乃至ｖ８が収集された時点で第４図にお
ける処理ステップ（１−７）から（１−８）に移行し、
当該車体方向ベクトルｖ１乃至ｖ８が３６０度範囲の全
域にわたるものでないことから、各市体力向ベクトルＶ
ｌ乃至■８に基づいて平均ベクトルＶｄを算出する（１
−１０）、具体的には、第５図に示すような処理が行な
われる。即ち、収集データのＶ８加算値Ｘｒ　　（ステ
ー２プ１−４参照）をその時点での収集データ数（レジ
スタＮ）Ｎｏ＝８で除してその平均値Ｘｏ　＝Ｘ＋　／
８を演算すると共に（１−１０−１）、同Ｖ、加算偵Ｙ
＋　　（ステップ１−５参照）の平均値Ｙ６ｗＹ【／８
を演算する（１−１０−２）　、そして。In this case 1, for example, as shown in FIG.
In the azimuth coordinate system X+ -Y+ in which (Vn, Vn) is recognized as the origin 01 at -vVh, the heavy body direction vectors 1 to v8 are obtained. Here, if No. 8 is set in step (1-7) in FIG. 4 (in reality, there are more 0, for example No. = 512), then when the vehicle body direction vectors v1 to v8 in FIG. Moving from processing step (1-7) to (1-8) in Figure 4,
Since the vehicle body direction vectors v1 to v8 do not cover the entire 360 degree range, each city body force direction vector V
Calculate the average vector Vd based on l to ■8 (1
-10), specifically, the processing shown in FIG. 5 is performed. That is, the V8 addition value Xr (see Step 2 1-4) of the collected data is divided by the number of collected data (register N) No. = 8 at that time, and the average value Xo = X+ /
In addition to calculating 8 (1-10-1), the same V, addition Y
+ Average value of (see step 1-5) Y6wY[/8
(1-10-2), and.

このＸｏ、Ｙｏの夫々を当該平均ベクトルｖ′ｄのＸｌ
ａ分、Ｙ１成分とし、この平均ベクトルＶａの方向０を ０　＝　ｊａｎ　＝　（Ｘｏ　／　Ｙｏ　）に従って演
算すると共に（１−１０−３）、平均ベクトルＶｄの大
きさｌＶｄ　ｌを １プｄ　ｌ＝　ルｔ６ｔ”＋ｔπア に従って演算する（１−１０−４）。Each of these Xo and Yo is expressed as Xl of the average vector v'd.
The direction 0 of this average vector Va is calculated according to 0 = jan = (Xo / Yo) (1-10-3), and the size lVd l of the average vector Vd is 1 pd l = Calculate according to t6t''+tπa (1-10-4).

このように演算された平均ベクトルＶｄの大きさｌＶｄ
　ｌは外部固定磁界の大きさに対応するものであり、こ
の１Ｖａｌが予め定めた基準値Ｒｓ以−ヒになると（第
４図におけるステップ１−１１）、上記のように演算し
たＸｏ　　。The size lVd of the average vector Vd calculated in this way
l corresponds to the magnitude of the external fixed magnetic field, and when this 1 Val becomes less than the predetermined reference value Rs (step 1-11 in FIG. 4), Xo calculated as above.

ＹＤをＲＡＭ１０４に書き込む、そして、以後ＣＰＵ１
００は電圧平面りで（Ｖｎ　　、　Ｖｎ　）を原点０１
とした方位座標系Ｘ＋−Ｙ＋から（Ｎ’ｎ　＋　Ｘｏ　
　、　Ｖｎ　＋　Ｙｏ　）を原点０２とした方位座標系
Ｘ２−Ｙ２に変更し、当該方位座標系Ｘ２−Ｙ２を新た
に認識することになる（１−１４）。Write YD to RAM104, and from now on CPU1
00 is the voltage plane and (Vn, Vn) is the origin 01
From the azimuth coordinate system X+-Y+, (N'n + Xo
, Vn + Yo) is changed to the azimuth coordinate system X2-Y2 with the origin 02, and the azimuth coordinate system X2-Y2 is newly recognized (1-14).

上記のように方位座標系がＸ２−Ｙ２に変更されると、
今まで収集されたデータをクリア（１−１６）、更に新
たなデータ収集を行なうことになる（１−３．１−４．
１−５．１−６）　。When the azimuth coordinate system is changed to X2-Y2 as above,
Clear the data collected so far (1-16) and collect new data (1-3.1-4.
1-5.1-6).

ここで、車両がまだ限られた方位での走行を継続してい
る場合には、方位座標系Ｘ２−Ｙ２において、上記と同
様収集されたデータに基づいて平均ベクトルＶｄの算出
を行ない、この場合ＩＶｄ　ｌが基準値Ｒ３に達しない
ことから（ｉ−ｔＢ、４５度検定に必要なデータが収集
されたかを確認しつつ（１−１２）更にデータの収集を
１ａ統する。そして、そのデータ収集の過程で車両が４
５度範囲での走行を行なうことに起因して、その角度範
囲でのデータが収集されると、前述したような４５度検
定が行なわれ、その時演算される座標点のずれ量ΔＶＸ
　　、ΔＶｖをＲＡＭ１０４に書き込む、そして、以後
ＣＰＵ１００は方位座標系Ｘ２−Ｙ２から更に原点をΔ
ＶＸ、Δｖソだけ移動した方位座標系を認識する。Here, if the vehicle is still running in a limited direction, the average vector Vd is calculated based on the data collected in the same way as above in the direction coordinate system X2-Y2. Since IVd l does not reach the standard value R3 (i-tB, while checking whether the data necessary for the 45 degree test has been collected (1-12), data collection is further carried out in 1a. Then, the data collection In the process, the vehicle
When data is collected in that angular range due to running in a 5-degree range, the 45-degree test as described above is performed, and the deviation amount ΔVX of the coordinate point calculated at that time is
, ΔVv is written in the RAM 104, and thereafter the CPU 100 further changes the origin from the azimuth coordinate system X2-Y2 to ΔVv.
Recognize the azimuth coordinate system that has moved by VX, Δv.

と記のような処理フローに従って方位座標系の変更が行
なわれている際、所定周期毎に例えば第６図に示す処理
フローに従ってＣＰＵ１００はドライブガイドシステム
３０に対して走行距離データを出力している。即ち、Ｃ
ＰＵ１００は。When the azimuth coordinate system is being changed according to the processing flow shown in , the CPU 100 outputs mileage data to the drive guide system 30 at predetermined intervals according to the processing flow shown in FIG. 6, for example. . That is, C
PU100 is.

所定単位時間毎に方位センサ２０からの検出電圧Ｖ’ｓ
、Ｖνを読み込むと共に、同単位時間内に波形整形回路
２３からの車速に対応した矩形パルス信号を人力する（
２−１．２−２）、そして、当該検出信号Ｖ、、Ｖｖに
基づき１記（５）式に従ってその時点での方位座標系で
の車体方位Ａｉｔｖを演算する（２−３）、一方当該方
位データＡＸＶ及びＬ犯人カパルス信号に基づいて当該
単位時間での走行距離データｄｘ、ｄ、ｙをｄ）＝Ｐｅ
ｔ１１ｃｏｓＡｘｖ ｄｙ＝Ｐ＊　ｉ　＊ｓｉｎ　ＡＸＶ Ｐ二単位時単位時間λカパルス数 ｉ：ｌパルス当りの走行距離 に従ってｒｉ４算しく２−４）、この走行距離データｄ
ｘ、ｄｖをドライブガイドシステム３０に出力している
（２−５）。Detected voltage V's from the direction sensor 20 every predetermined unit time
, Vν, and manually generate a rectangular pulse signal corresponding to the vehicle speed from the waveform shaping circuit 23 within the same unit time (
2-1.2-2), and calculates the vehicle azimuth Aitv in the azimuth coordinate system at that time according to equation 1 (5) based on the detection signals V, , Vv (2-3); Based on the direction data AXV and the L culprit couple signal, the mileage data dx, d, y in the unit time is calculated as d)=Pe
t11 cosAxv dy=P* i *sin AXV P2 unit time unit time λ Copulse number i:l According to the distance traveled per pulse, ri4 is calculated 2-4), and this distance data d
x and dv are output to the drive guide system 30 (2-5).

尚、第４図ステップ（１−１１）における基準値Ｒｓは
、前述したように外部固定磁界の大きさが地磁気の大き
さの約２．６倍以上になると４５度検定が不ｆｉとなる
ので、これを考慮して定められるものである。Note that the reference value Rs in step (1-11) in Figure 4 is based on the fact that the 45 degree test becomes invalid when the magnitude of the external fixed magnetic field becomes approximately 2.6 times or more the magnitude of the earth's magnetism, as mentioned above. , is determined taking this into consideration.

上記のように本実施例によれば、車体着磁等の外部固定
磁界が大きな状態で（４５度検定が不能）、更に車両が
ある限られた方位を走行している場合、とりあえず収集
した重体方向ベクトルの平均ベクトルＶｄだけ方位座標
系を移動するので、方位演算が大きく狂う状態が長詩間
継続しなくなる（尚、従来は重体着磁等が消磁するまで
方位演算が大きく狂う状態がｍ続する）、そして、車両
が当該とりあえず移動した方位座標系において４５度検
定ｉｎ　ｉ＠なだけの角度範囲を走行した場合に精度の
高い座標変更が行なわれる。また、車両がもともと全方
位での走行を行なっていれば、収集される車体方向ベク
トルの座標点が第８図において破線で示す円上にくるこ
とから、その平均ベクトルＶｄの座標点は各車体方向ベ
クトルを表わす座標点から略等距離のものとなり。As described above, according to this embodiment, when the external fixed magnetic field such as vehicle body magnetization is large (45 degree verification is impossible) and the vehicle is traveling in a certain limited direction, the collected heavy objects Since the azimuth coordinate system is moved by the average vector Vd of the direction vectors, the state in which the azimuth calculation is greatly deviated will not continue for a long period of time (in the past, the state in which the azimuth calculation is greatly deviated will not continue for a long time until the magnetization of a heavy body etc. is demagnetized). Then, when the vehicle travels in an angular range corresponding to 45 degrees in the azimuth coordinate system in which it has moved for the time being, a highly accurate coordinate change is performed. Furthermore, if the vehicle was originally traveling in all directions, the coordinate points of the collected vehicle body direction vectors would be on the circle indicated by the broken line in FIG. 8, so the coordinate points of the average vector Vd would be It is approximately equidistant from the coordinate point representing the direction vector.

この場合、平均ベクトルだけ移動した方位座標系での方
位演算の精度も１−分確保される。In this case, the accuracy of the azimuth calculation in the azimuth coordinate system shifted by the average vector is also ensured by 1 minute.

尚、本実施例では得られた車体方向ベクトルの平均ベク
トルの大きさに基づいて本発明の座標変更手段３に相当
する４５度検定の有効、無効を判別するようにしたが、
本発明はこれに限られることなく、例えば得られた重体
方向ベクトルのうち　４最も大きなもの、或いは最も小
さなものの大きさに基づいて判別する等、得られた車体
方向ベクトルに基づいて種々判別することが可能である
。In this embodiment, it is determined whether the 45 degree test corresponding to the coordinate changing means 3 of the present invention is valid or invalid based on the magnitude of the average vector of the obtained vehicle direction vectors.
The present invention is not limited to this, but may perform various determinations based on the obtained vehicle body direction vectors, for example, based on the size of the four largest or smallest of the obtained heavy body direction vectors. is possible.

また、当該判別結果に基づく方位座標系の変更も、上記
実施例のように平均ベクトルだけの移動の他、得られた
車体方向ベクトルに基づいた種々の移動が可能である。Further, regarding the change of the azimuth coordinate system based on the determination result, in addition to movement of only the average vector as in the above embodiment, various movements based on the obtained vehicle body direction vector are possible.

また尚、第４図におけるステップ（１−１０）及びステ
ップ（１−’１１）の処理はステップ（１−８）の処理
の前に行なうようにしても良い。Furthermore, the processing of step (1-10) and step (1-'11) in FIG. 4 may be performed before the processing of step (1-8).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明してきたように、本発明によれば、車体着磁等
の外部固定磁界が大きく座標変更手段３が有効に作用し
ない場合であっても、その継続を極力短いものとするこ
とができる。即ち、方位演算の精度を損なわない状態に
すばやく復帰させることがαｆｔ＠で、より精度の良い
方位検出？ｔ２＋１が実現できる。As described above, according to the present invention, even when the external fixed magnetic field such as that generated by vehicle body magnetization is large and the coordinate changing means 3 does not operate effectively, its continuation can be made as short as possible. In other words, it is αft@ to quickly return to a state where the accuracy of azimuth calculation is not lost, and more accurate azimuth detection? t2+1 can be realized.

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

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の作用を示す図、２Ｆ５３図は本発明に係る車両の方
位検出装置を所謂ドライブガイドに適用した場合の一例
を示す回路図、第４図乃至第６図は第２図におけるＣＰ
Ｕの処理フローを示すフローチャート、第７図及び第８
図は検出電圧と車体方位ベクトルの関係を示す図、第９
図は方位センサの基本構造と当該方位センサの車体固定
座標系に対する取付は関係を示す図、第１０図は方位セ
ンサの出力信号の一例を示す信号波形図、第１１図は方
位センサからの検出電圧と地磁気ベクトル及び車体方向
ベクトルの関係を示す図、第１２図は車体方位の一例を
示す図、ｔＪＩＪ１３図は車体着磁が検出地磁気ベクト
ルに与える影響を示す図、第１４図は車体着磁が検出車
体方向ベクトルに与える影響を示す図、第１５図は円検
定の一例を示す図、第１６図は４５度検定の一例を示す
図である。 ｌ・・・地磁気検出手段 ２・・・方位演算手段 ３・・・座標変更手段 ４・・・判別手段 ５・・・座標変更１段 ２０・・・方位センサ ２１・・・Ａ／Ｄ変換回路 ２２・・・車速センサ ２３・・・波形整形回路 ２４・・・インバータ ３０・・・ドライブガイドシステム ４０・・・補助回路 ５０・・・保護回路 ６０・・・電源回路 １００・・・ＣＰＵ １０１・・・基準発振回路 １０２・・・マルチプレクサ １０３・・・ＲＯＭ １０４・・・ＲＡＭ 特許出願人　　日産自動車株式会社 第亀図 第５図　　　　　第６図 第７図 第１２図 Ｘ　　　　　ＸＸ 〉〉〉Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the operation of the present invention, and Fig. 2F53 is a circuit showing an example of the case where the vehicle orientation detection device according to the present invention is applied to a so-called drive guide. Figures 4 to 6 are CPs in Figure 2.
Flowcharts showing the processing flow of U, FIGS. 7 and 8
The figure shows the relationship between the detected voltage and the vehicle orientation vector.
The figure shows the relationship between the basic structure of the orientation sensor and the attachment of the orientation sensor to the vehicle fixed coordinate system. Figure 10 is a signal waveform diagram showing an example of the output signal of the orientation sensor. Figure 11 is the detection from the orientation sensor. A diagram showing the relationship between voltage, geomagnetic vector, and vehicle body direction vector, Figure 12 is a diagram showing an example of vehicle orientation, tJIJ13 is a diagram showing the influence of vehicle body magnetization on detected geomagnetic vector, and Figure 14 is a diagram showing vehicle body magnetization. FIG. 15 is a diagram showing an example of the circular test, and FIG. 16 is a diagram showing an example of the 45-degree test. l...Geomagnetism detection means 2...Azimuth calculation means 3...Coordinate change means 4...Discrimination means 5...Coordinate change 1 stage 20...Azimuth sensor 21...A/D conversion circuit 22... Vehicle speed sensor 23... Waveform shaping circuit 24... Inverter 30... Drive guide system 40... Auxiliary circuit 50... Protection circuit 60... Power supply circuit 100... CPU 101. ...Reference oscillation circuit 102...Multiplexer 103...ROM 104...RAM Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 12 X XX 〉〉〉

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 車体固定座標系での地磁気ベクトルを検出する地磁気検
出手段と、この地磁気検出手段からの検出地磁気ベクト
ルを所定方位座標系での車体方向ベクトルに対応づけ、
この車体方向ベクトルに基づいて車体方位を求める方位
演算手段と、上記方位座標系で予め定めた角度範囲内の
全域にわたって車体方向ベクトルが得られた時に、各車
体方向ベクトルを表わす座標点から略等距離にある座標
点まで方位演算に係る方位座標系の原点を移動する座標
変更手段とを有し、この座標変更によって地磁気以外の
外部固定磁界による方位演算に対する影響を排除するよ
うにした車両の方位検出装置において、一の方位座標系
で得られた所定数の車体方向ベクトルに基づいて上記座
標変更手段が有効になり得るか否かを判別する判別手段
と、この判別手段が座標変更手段が有効になり得ないこ
とを判別した時に、上記得られた車体方向ベクトルに基
づいて上記座標変更手段が有効になり得る座標点まで方
位演算に係る方位座標系の原点を移動する他の座標変更
手段とを備えたことを特徴とする車両の方位検出装置。a geomagnetic detection means for detecting a geomagnetic vector in a vehicle body fixed coordinate system; and a geomagnetic vector detected by the geomagnetism detection means to be associated with a vehicle body direction vector in a predetermined azimuth coordinate system;
When the vehicle direction vectors are obtained over the entire area within the predetermined angular range in the azimuth coordinate system, a direction calculation means for calculating the vehicle direction based on the vehicle direction vector is used, and when the vehicle direction vectors are obtained over the entire area within the predetermined angular range in the azimuth coordinate system, the direction calculation means calculates the vehicle direction from the coordinate point representing each vehicle direction vector. a coordinate changing means for moving the origin of an azimuth coordinate system related to azimuth calculation to a coordinate point located at a distance, and by changing the coordinates, the influence of an external fixed magnetic field other than earth's magnetism on the azimuth calculation is eliminated. The detection device includes a determining means for determining whether or not the coordinate changing means can be enabled based on a predetermined number of vehicle direction vectors obtained in one azimuth coordinate system; and another coordinate changing means that moves the origin of the azimuth coordinate system related to the azimuth calculation to a coordinate point where the coordinate changing means can become effective based on the obtained vehicle body direction vector. A vehicle orientation detection device comprising: