JPH0629735B2 - Vehicle direction detection method - Google Patents
Vehicle direction detection methodInfo
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- JPH0629735B2 JPH0629735B2 JP61255466A JP25546686A JPH0629735B2 JP H0629735 B2 JPH0629735 B2 JP H0629735B2 JP 61255466 A JP61255466 A JP 61255466A JP 25546686 A JP25546686 A JP 25546686A JP H0629735 B2 JPH0629735 B2 JP H0629735B2
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、車両の方位検出方法に関し、特に車載ナビゲ
ーション装置において地磁気センサを用いて車両の方位
を検出する検出方法に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vehicle azimuth detection method, and more particularly to a detection method for detecting a vehicle azimuth using a geomagnetic sensor in a vehicle-mounted navigation device.
背景技術 近年、地図情報をメモリに記憶しておき、その地図情報
をメモリから読み出して車両の現在地とともに表示装置
に表示させることにより、車両を所定の目的地に誘導す
る車載ナビゲーション装置が研究、開発されている。BACKGROUND ART In recent years, a vehicle-mounted navigation device that guides a vehicle to a predetermined destination by storing map information in a memory and reading the map information from the memory on a display device together with the current location of the vehicle has been researched and developed. Has been done.
かかるナビゲーション装置には、車両の方位を検出する
方位センサが不可欠であり、この方位センサとして、例
えば地磁気(地球磁界)に基づいて車両の方位を検出す
る地磁気センサが用いられる。しかしながら、この地磁
気センサは外乱磁界の影響を受け易く、車両の踏切通過
時、鉄橋通過時、或は車両の側を大きな車(例えば、ト
ラックやバス等)が通過した際に、その出力データに大
きな誤差が含まれることになる。An azimuth sensor that detects the azimuth of the vehicle is indispensable to such a navigation device, and as the azimuth sensor, for example, a geomagnetic sensor that detects the azimuth of the vehicle based on the geomagnetism (earth magnetic field) is used. However, this geomagnetic sensor is easily affected by the disturbance magnetic field, and when the vehicle crosses the railroad crossing, the railway bridge, or a large vehicle (for example, a truck or a bus) passes by the vehicle, the output data is output. A large error will be included.
発明の概要 本発明は、上述した点に鑑みなされたもので、車両方位
のより正確な検出を可能とした車両の方位検出方法を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicle heading detection method that enables more accurate detection of a vehicle heading.
本発明による車両の方位検出方法は、地磁気に基づいて
車両の方位データを出力する地磁気センサを備え、この
地磁気センサの出力データに基づいて車両の方位を検出
する方位検出方法であって、前記車両が所定速度以上で
走行している場合に、地図データに基づいて所定距離だ
け走行する毎に前回認識された現在地から前記所定距離
だけ離れた道路上の位置を現在地と認識する車両の現在
地認識の処理が行なわれているときは、その処理におい
て前記地図データから求められた方位を使用し、前記地
磁気センサの出力データから求められた方位は使用しな
いことを特徴としている。A vehicle heading detection method according to the present invention includes a geomagnetic sensor that outputs heading data of a vehicle based on geomagnetism, and detects a heading of a vehicle based on output data of the geomagnetic sensor. When the vehicle is traveling at a predetermined speed or higher, the vehicle's current location is recognized every time it travels a predetermined distance based on the map data. When the processing is being performed, the azimuth obtained from the map data is used in the processing, and the azimuth obtained from the output data of the geomagnetic sensor is not used.
実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。Example Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は、本発明による車両の方位検出方法が適用され
る車載ナビゲーション装置の構成を示すブロック図であ
る。同図において、1は地磁気(地球磁界)に基づいて
車両の方位データを出力するための地磁気センサ、2は
車両の角速度を検出するための角速度センサ、3は車両
の移動距離を検出するための走行距離センサ、4は緯度
及び経度情報等から車両の現在地を検出するためのGP
S(Global Positioning System)装置であり、これら
各センサ(装置)の出力はシステムコントローラ5に供
給される。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle-mounted navigation device to which the vehicle direction detection method according to the present invention is applied. In the figure, 1 is a geomagnetic sensor for outputting the azimuth data of the vehicle based on the geomagnetism (earth magnetic field), 2 is an angular velocity sensor for detecting the angular velocity of the vehicle, and 3 is for detecting the moving distance of the vehicle. A mileage sensor, 4 is a GP for detecting the current position of the vehicle from latitude and longitude information, etc.
This is an S (Global Positioning System) device, and the output of each of these sensors (devices) is supplied to the system controller 5.
システムコントローラ5は、各センサ(装置)1〜4の
出力を入力としA/D(アナログ/ディジタル)変換等
を行なうインターフェース6と、種々の画像データ処理
を行なうとともにインターフェース6から順次送られて
くる各センサ(装置)1〜4の出力データに基づいて車
両の移動量等を演算するCPU(中央処理回路)7と、
このCPU7の各種の処理プログラムやその他必要な情
報が予め書き込まれたROM(リード・オンリ・メモ
リ)8と、プログラムを実行する上で必要な情報の書込
み及び読出しが行なわれるRAM(ランダム・アクセス
・メモリ)9と、いわゆるCD−ROM、ICカード等
からなり、ディジタル化(数値化)された地図情報が記
録された記録媒体10と、V−RAM(Video RAM)等
からなるグラフィックメモリ11と、CPU7から送ら
れてくる地図等のグラフィックデータをグラフィックメ
モリ11に描画しかつ画像としてCRT等のディスプレ
イ12に表示すべく制御するグラフィックコントローラ
13とから構成されている。入力装置14はキーボード
等からなり、使用者によるキー入力により各種の指令等
をシステムコントローラ5に対して発する。The system controller 5 receives the outputs of the respective sensors (devices) 1 to 4 as an input, performs interface A / D (analog / digital) conversion, and the like, and performs various image data processing, and sequentially sends from the interface 6. A CPU (central processing circuit) 7 for calculating the amount of movement of the vehicle based on the output data of each sensor (device) 1 to 4;
A ROM (Read Only Memory) 8 in which various processing programs of the CPU 7 and other necessary information are written in advance, and a RAM (Random Access Memory) in which information necessary for executing the program is read and written. A memory 9 and a so-called CD-ROM, an IC card or the like, a recording medium 10 in which digitized (numerical) map information is recorded, and a graphic memory 11 including a V-RAM (Video RAM) or the like, The graphic controller 13 is configured to draw graphic data such as a map sent from the CPU 7 in the graphic memory 11 and control the graphic data to be displayed as an image on the display 12 such as a CRT. The input device 14 is composed of a keyboard or the like, and issues various commands to the system controller 5 by key input by the user.
次に、CPU7によって実行される基本的な手順を、第
2図のフローチャートに従って説明する。Next, the basic procedure executed by the CPU 7 will be described with reference to the flowchart of FIG.
CPU7は、先ず最初にプログラムを実行させるための
イニシャライズを行ない(ステップS1)、しかる後車
両の現在地がセットされているか否かを判断する(ステ
ップS2)。現在地がセットされていない場合は、現在
地セットルーチンの実行(ステップS3)、例えば入力
装置14でのキー入力による現在地のセットが行なわれ
る。次に、走行距離を零にし(ステップS4)、続いて
入力装置14からのキー入力が有るか否かの判断を行な
う(ステップS5)。The CPU 7 first performs initialization for executing the program (step S1), and thereafter determines whether or not the current position of the vehicle is set (step S2). If the current location has not been set, the current location setting routine is executed (step S3), for example, the current location is set by key input on the input device 14. Next, the traveling distance is set to zero (step S4), and then it is determined whether or not there is a key input from the input device 14 (step S5).
キー入力が無い場合は、ディスプレイ12上に現在地周
辺の地図表示を行なうとともに車両の現在位置及びその
方位を例えば車両マークにてこの地図上に表示し、車両
が移動したらその移動に伴い地図をスクロールさせ、更
に現在グラフィックメモリ11上にある地図データの範
囲を車両位置が越えそうなときには、記録媒体10から
必要な地図データを読み出してディスプレイ12上に表
示する(ステップS6)。When there is no key input, the map around the current position is displayed on the display 12, and the current position and the direction of the vehicle are displayed on this map by, for example, a vehicle mark. When the vehicle moves, the map scrolls with the movement. If the vehicle position is likely to exceed the range of the map data currently stored in the graphic memory 11, the necessary map data is read from the recording medium 10 and displayed on the display 12 (step S6).
キー入力が有ると、その入力データに応じて現在地の再
セット(ステップS7)、センサ補正(ステップS
8)、目的地セット(ステップS9)及び地図の拡大・
縮小(ステップS10)の各ルーチンを実行する。If there is a key input, the current position is reset (step S7) and the sensor is corrected (step S) according to the input data.
8), destination set (step S9) and map enlargement
The reduction (step S10) routines are executed.
また、CPU7はタイマーによる割込み処理により、第
3図に示すように、一定時間間隔で地磁気センサ1及び
角速度センサ2の各出力データに基づいて車両の方位を
常に計算する(ステップS11,S12)。Further, the CPU 7 always calculates the heading of the vehicle based on the output data of the geomagnetic sensor 1 and the angular velocity sensor 2 at a constant time interval as shown in FIG. 3 by the interrupt processing by the timer (steps S11 and S12).
ところで、地磁気センサ1は一般に、同一平面上におい
て互いに90゜の位相角をもって配置された一対の磁気
検出素子からなり、これら一対の素子の一方は例えばU
方向(北方向)の地磁気成分を検出し、他方はV方向
(東方向)の地磁気成分を検出するようになっている。
かかる構成の地磁気センサ1を、水平面上において一回
転させると、U,V双方の検出素子からの出力データに
よって、第4図に示すような、UV直交座標系の原点O
を中心とする円Iの軌跡が描かれる。従って、例えば点
P(U1,V1)における北(U軸)からの時計回りの
方位角θは、次式(1)によって算出される。By the way, the geomagnetic sensor 1 is generally composed of a pair of magnetic detection elements arranged on the same plane with a phase angle of 90 °, and one of the pair of elements is, for example, U.
The geomagnetic component in the direction (north direction) is detected, and the other is detected in the direction V (east direction).
When the geomagnetic sensor 1 having such a configuration is rotated once on a horizontal plane, the origin O of the UV orthogonal coordinate system as shown in FIG. 4 is obtained from the output data from both the U and V detection elements.
A locus of a circle I centered on is drawn. Thus, for example, the azimuth angle θ clockwise from point north of P (U 1, V 1) (U-axis), is calculated by the following equation (1).
θ=tan−1(U/V)……(1) 従って、このような地磁気センサ1を、車両の前後或は
左右方向に対して所定の角度で車両に取り付けておき、
U,V双方の検出素子からの出力データに基づいて
(1)式の演算を行なうことにより、車両の方位を検出
できるのである。θ = tan −1 (U / V) (1) Therefore, such a geomagnetic sensor 1 is attached to the vehicle at a predetermined angle with respect to the front-rear direction or the left-right direction of the vehicle,
The azimuth of the vehicle can be detected by performing the calculation of the equation (1) based on the output data from both the U and V detecting elements.
ここで、地磁気センサ1の周囲には、地球磁界による磁
束のみが存在するのが理想であるが、車両においては、
そのボデー鋼板の着磁等に起因した余分な磁束が存在す
るのが一般的である。そこで、かかる車両ボデーの着磁
による影響を除去して正確な方位検出を行なうために、
例えば、特開昭57−28208号公報に開示の方法が
提案されている。この方法においては、U、V磁気検出
素子が車両に固定されて両者間に相対変位がない場合
に、磁気検出素子を一旋回させて得られる出力をプロッ
トして描かれた円の中心と、座標原点との距離がボデー
着磁の影響によるものである点に鑑みて、描かれた円の
中心が原点に移動するように、両検出素子から得られた
出力データを補正して、ボデー着磁の影響を除去するよ
うにしている。詳述するに、両検出素子の出力が描く円
は第4図のIIで示すように、その中心Qが原点から移動
した位置にある。そこで、両検出素子の出力U,Vの最
大値Umax,Vmax及び最小値Umin,Vminを求め、これ
らから次式(2)によって中心Qの座標を算出する。Here, it is ideal that only the magnetic flux due to the earth's magnetic field exists around the geomagnetic sensor 1, but in the vehicle,
There is generally an extra magnetic flux due to the magnetization of the body steel plate. Therefore, in order to eliminate the influence of the magnetization of the vehicle body and accurately detect the direction,
For example, the method disclosed in JP-A-57-28208 is proposed. In this method, when the U and V magnetic detection elements are fixed to the vehicle and there is no relative displacement between the two, the center of the circle drawn by plotting the output obtained by turning the magnetic detection element once. In consideration of the fact that the distance from the coordinate origin is due to the effect of body magnetization, the output data obtained from both detection elements are corrected so that the center of the drawn circle moves to the origin, and the body The effect of magnetism is removed. More specifically, the circle drawn by the outputs of both detection elements is at a position where the center Q of the circle is moved from the origin, as indicated by II in FIG. Therefore, the maximum values Umax and Vmax and the minimum values Umin and Vmin of the outputs U and V of both detection elements are obtained, and the coordinates of the center Q are calculated from these by the following equation (2).
算出された値U0,V0を用いて次式(3)によって各
磁気検出素子の出力値U,Vの補正がなされ、補正され
たU′,V′から方位の算出が行なわれるのである。 Using the calculated values U 0 and V 0 , the output values U and V of each magnetic detection element are corrected by the following equation (3), and the azimuth is calculated from the corrected U ′ and V ′. .
また、地磁気センサ1の出力データの信頼性を高めるた
めに、ある規則に基づいて地磁気センサ1の出力データ
の変動を許容する許容範囲(以下、ウィンドウと称す
る)を設定する。すなわち、第5図に斜線で示すよう
に、前回求めた方位データ(Un-1,Vn-1)を基準とし
て角度方向にウィンドウを設定し、前回求めた方位デー
タと今回求めた方位データとの差を常に監視し、今回求
めた方位データが前回求めた方位データと著しく違う場
合、即ちウィンドウ外となった場合は、そのデータをエ
ラーとして所定のデータ、例えば前回のデータ若しくは
過去何回(回数は任意)かのデータの平均値と置換する
ことにより、地磁気センサ1の出力データの信頼性を高
める。また、地磁気センサ1から出力されるデータは数
学的には、円の方程式に当てはまるので、この方程式上
にないデータもエラーと判定することができる。しか
し、データはA/D変換誤差等によりばらつくので、半
径方向にもある程度の幅をもたせてウィンドウを設定し
ている。第5図中、αは角度許容値、βは半径許容値を
それぞれ示している。 Further, in order to increase the reliability of the output data of the geomagnetic sensor 1, an allowable range (hereinafter, referred to as a window) that allows the variation of the output data of the geomagnetic sensor 1 is set based on a certain rule. That is, as shown by hatching in FIG. 5, a window is set in the angle direction with reference to the previously obtained direction data (U n-1 , V n-1 ) and the previously obtained direction data and the presently obtained direction data are set. If the direction data obtained this time is significantly different from the direction data obtained last time, that is, if it is outside the window, that data is regarded as an error and the specified data, for example, the previous data or the past number of times The reliability of the output data of the geomagnetic sensor 1 is improved by substituting the average value of (any number of times) data. Further, since the data output from the geomagnetic sensor 1 mathematically applies to the equation of the circle, the data not on this equation can be determined to be an error. However, since the data varies due to A / D conversion errors and the like, the window is set with a certain width in the radial direction. In FIG. 5, α indicates an angle allowable value and β indicates a radius allowable value.
なお、方位データを求める時間間隔により方位の差は異
なるので、角速度と車速の関係で求めることも可能であ
る。例えば、車速が40[km/h]のとき、最高角速
度を30[度/s]とすると、地磁気センサ1の出力デ
ータによる角速度がこの範囲を越えた場合にエラーと
し、前回のデータもしくは過去何回かのデータの平均値
と置換する。また、角度でウィンドウを設定する場合、
車速変化に応じて角度を設定することも可能であり、又
車速に対して角度を一次関数で設定するだけではなく、
あるヒステリシスを持たせることにより、車速変化に応
じて対応角度を頻繁に変えなくとも済むことになる。Since the difference in azimuth differs depending on the time interval for obtaining the azimuth data, it is also possible to obtain it by the relationship between the angular velocity and the vehicle speed. For example, if the maximum angular velocity is 30 [degrees / s] when the vehicle speed is 40 [km / h], an error occurs if the angular velocity based on the output data of the geomagnetic sensor 1 exceeds this range, and the previous data or past Replace with the average of several data. Also, when setting the window by angle,
It is also possible to set the angle according to the change in vehicle speed, and not only to set the angle to the vehicle speed with a linear function,
By providing a certain hysteresis, it is not necessary to frequently change the corresponding angle according to the change in vehicle speed.
次に、CPU7によって実行される本発明による車両の
方位検出方法の手順を、第6図(A)〜(C)のフロー
チャートに従って説明する。Next, the procedure of the vehicle azimuth detecting method according to the present invention executed by the CPU 7 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 6 (A) to 6 (C).
CPU7は先ず、いわゆる一回転補正が完了しているか
否かを判断する(ステップS20)。完了していない場
合は一回転補正ルーチンを実行する(ステップS2
1)。この一回転補正ルーチンでは、地磁気センサ1を
搭載した車両を一回転させ、U0,V0(センタ値)及
び半径rの値が求められる。求められた値はRAM9に
記憶される。The CPU 7 first determines whether or not so-called one-rotation correction is completed (step S20). If not completed, the one-rotation correction routine is executed (step S2).
1). In this one-rotation correction routine, the vehicle equipped with the geomagnetic sensor 1 is rotated once, and the values of U 0 , V 0 (center values) and the radius r are obtained. The obtained value is stored in the RAM 9.
続いて、初期方位の設定を行なう(ステップS22)。
エンジン始動時には車両が静止しており、車両の方位は
一定なはずであるから、初期値はこのとき設定するのが
好ましい。初期方位設定後、地磁気センサ1の出力デー
タを取り込み、更にRAM9内のリングバッファにこの
データを順次記憶していく(ステップS23)。このリ
ングバッファに蓄えておくデータ量はある所定時間分で
構わない。次に、この出力データが先述したウィンドウ
(第5図の斜線部分)に入っているか否かの判断を行な
う(ステップS24)。ウィンドウに入っている場合
は、取り込んだ地磁気センサ1の出力データから先述し
た(1)〜(3)式に基づいて車両の方位を計算する
(ステップS25)。続いて、地磁気センサ1の出力デ
ータがウィンドウ外になった回数をカウントするウィン
ドウエラーカウンタのカウント値N及びセンタ値ずれが
生じた回数をカウントするセンタ値ずれ判定カウンタの
カウント値Eを共に零にし(ステップS26)、更にウ
ィンドウエラー無しのフラグをセットする(ステップS
27)。以上の流れは、地磁気センサ1の出力データが
外乱磁界に影響されることなくウィンドウ内に入ってい
る、通常動作時の流れである。Then, the initial direction is set (step S22).
When the engine is started, the vehicle is stationary, and the azimuth of the vehicle should be constant. Therefore, it is preferable to set the initial value at this time. After setting the initial azimuth, the output data of the geomagnetic sensor 1 is fetched, and this data is sequentially stored in the ring buffer in the RAM 9 (step S23). The amount of data stored in this ring buffer may be for a certain predetermined time. Next, it is determined whether or not this output data is in the above-mentioned window (hatched portion in FIG. 5) (step S24). If it is in the window, the azimuth of the vehicle is calculated from the fetched output data of the geomagnetic sensor 1 based on the above-described equations (1) to (3) (step S25). Then, both the count value N of the window error counter that counts the number of times the output data of the geomagnetic sensor 1 is out of the window and the count value E of the center value shift determination counter that counts the number of times of center value shift are set to zero. (Step S26) Further, a flag indicating no window error is set (step S26).
27). The above flow is the flow during the normal operation in which the output data of the geomagnetic sensor 1 enters the window without being affected by the disturbance magnetic field.
次に、自車方位を決定する流れに入る。先ず、ステップ
S40において現在記録媒体10に記憶されている地図
データから求められる方位(以下、地図方位と称する)
の利用が可能か否かを、後述する地図方位利用禁止フラ
グが“0”であるか否かによって判断する。なお、地図
方位の利用が可能か否かの決定は後述する方法によって
行なわれる。地図方位の利用が許可されていない場合
は、これまでに求められてきた方位を自車方位とし(ス
テップS41)、しかる後ステップS23に戻る。地図
方位の利用が許可されている場合は、更に地磁気センサ
1の出力データがウィンドウに入っていたか否かを、ウ
ィンドウエラー無しフラグがセットされている否かで判
断する(ステップS42)。ウィンドウエラー有りのと
きには地図方位をそのまま利用し(ステップS43)、
しかる後ステップS23に戻る。ウィンドウエラー無し
の場合には、地磁気センサ1の出力データから求められ
た方位と地図方位との差が所定値以上か否かを判断し
(ステップS44)、所定値以上のときは、引込み動作
に疑いがあると思われるので自車方位として地図方位を
使用するのを所定時間だけ禁止し(ステップS46)、
地磁気センサ1の出力データから求められた方位を使用
する(ステップS47)。所定値以上でない場合には、
地図方位をそのまま利用し(ステップS45)、しかる
後ステップS23に戻る。Next, the flow for determining the vehicle direction is entered. First, in step S40, the azimuth obtained from the map data currently stored in the recording medium 10 (hereinafter referred to as the map azimuth)
Is determined by whether or not a map orientation use prohibition flag, which will be described later, is “0”. It should be noted that whether or not the map orientation can be used is determined by the method described later. If the use of the map direction is not permitted, the direction that has been obtained so far is set as the own vehicle direction (step S41), and then the process returns to step S23. If the use of the map orientation is permitted, it is further determined whether or not the output data of the geomagnetic sensor 1 has been stored in the window based on whether or not the window error-free flag is set (step S42). When there is a window error, the map orientation is used as it is (step S43),
Then, the process returns to step S23. If there is no window error, it is determined whether or not the difference between the orientation obtained from the output data of the geomagnetic sensor 1 and the map orientation is equal to or more than a predetermined value (step S44). Since it seems that there is a suspicion, it is prohibited to use the map orientation as the vehicle orientation for a predetermined time (step S46),
The azimuth obtained from the output data of the geomagnetic sensor 1 is used (step S47). If it is less than the specified value,
The map orientation is used as it is (step S45), and then the process returns to step S23.
一方、ステップS24において地磁気センサ1の出力デ
ータがウィンドウに入っていないと判断した場合には、
ウィンドウエラーカウンタのカウント値Nを“1”だけ
カウントアップし(ステップS28)、続いてそのカウ
ント値Nがウィンドウエラー最大値Nmaxに達したか否
かを判断する(ステップS29)。そして、ウィンドウ
エラー最大値Nmaxに達するまでは、今回取り込んだ地
磁気センサ1の出力データをエラーと見なし、地磁気セ
ンサ1の出力データの前回値又は過去何回かの平平均値
に基づいて得られた方位を利用し(ステップS30)、
更にウィンドウエラー有りのフラグをセットし(ステッ
プS31)、しかる後ステップS40に進み前述の動作
を行なう。On the other hand, when it is determined in step S24 that the output data of the geomagnetic sensor 1 is not in the window,
The count value N of the window error counter is incremented by "1" (step S28), and then it is determined whether or not the count value N has reached the window error maximum value Nmax (step S29). Until the window error maximum value Nmax is reached, the output data of the geomagnetic sensor 1 captured this time is regarded as an error, and the output data of the geomagnetic sensor 1 is obtained based on the previous value or the average value of the past several times. Using the direction (step S30),
Further, a flag indicating that there is a window error is set (step S31), and then the process proceeds to step S40 to perform the above-mentioned operation.
また、ウィンドウエラーカウンタのカウント値Nがウィ
ンドウエラー最大値Nmaxに達した場合は、センタ値ず
れカウンタのカウント値Eを“1”だけカウントアップ
し(ステップS32)、続いてそのカウント値Eがセン
タ値ずれ判定最大値Emaxに達したか否かを判断する
(ステップS33)。そして、センタ値ずれ判定最大値
Emaxに達するまでは、ある一定時間のタイマをセット
し(ステップS34)、ステップS35でタイムアップ
と判定するまで、地磁気センサ1の出力データを取り込
み(ステップS36)、そのデータに基づいて方位の計
算を行なう(ステップS37)。すなわち、地磁気セン
サ1の出力データがある一定時間ウィンドウに入らない
場合は、ウィンドウを一時解除し、一定時間エラー処理
を行なわないのである。この処理により、例えば急ハン
ドル等により規格外のデータが取り込まれた場合にもこ
れに対処きるのである。When the count value N of the window error counter reaches the window error maximum value Nmax, the count value E of the center value deviation counter is incremented by "1" (step S32), and then the count value E is set to the center value. It is determined whether or not the value deviation determination maximum value Emax has been reached (step S33). Then, a timer for a certain fixed time is set until the center value deviation determination maximum value Emax is reached (step S34), and the output data of the geomagnetic sensor 1 is fetched until it is determined that the time is up in step S35 (step S36). The azimuth is calculated based on the data (step S37). That is, when the output data of the geomagnetic sensor 1 does not enter the window for a certain period of time, the window is temporarily released and the error processing is not performed for a certain period of time. By this processing, even when non-standard data is taken in by, for example, an abrupt handle, this can be dealt with.
次に、現在地図方位の利用が可能か否かの判断をステッ
プS40の場合と同様にして行なう(ステップS4
8)。地図方位の利用が許可されていない場合は、これ
までに求めれてきた方位を自車方位とし(ステップS4
9)、地図方位の利用が許可されている場合は地図方位
をそのまま利用し(ステップS50)、しかる後ステッ
プS35に戻る。Next, it is determined whether or not the current map orientation is available in the same manner as in step S40 (step S4).
8). If the use of the map direction is not permitted, the direction that has been obtained so far is set as the own vehicle direction (step S4).
9) If the use of the map orientation is permitted, the map orientation is used as it is (step S50), and then the process returns to step S35.
センタ値ずれカウンタのカウント値Eがセンタ値ずれ判
定最大値Emaxに達した場合は、ステップS33におい
てセンタ値ずれと判断し、他のデータを利用してセンタ
値ずれを補正し(ステップS38)、ウィンドウエラー
カウンタのカウント値N及びセンタ値ずれ判定カウンタ
のカウント値Eを共に零にし(ステップS39)、しか
る後ステップS23に戻る。車両が例えば踏切を通過し
た場合、踏切における強力な磁界によって車両ボデーが
着磁され、これに起因して地磁気センサ1の出力データ
がDC成分を持ってしまい、第7図に示す如くセンタ値
ずれを生じるので、それ以降は正しく方位を求めること
ができなくなってしまう。このように車両ボデーが着磁
されセンタ値ずれが生じたような場合、地磁気センサ1
の出力データはいつまでたってもウィンドウに入らない
ことになるので、一定時間ウィンドウに入らない回数を
カウントすることにより、この状態が発生したと判断す
ることができるのである。そして、このような状態にな
った場合は、地磁気センサ1の出力データがDC成分を
持っていても、円の方程式の中心座標が変化するだけで
半径rは変化しない(地磁気の強さが変化しない限り半
径rは変わらない)ので、他のデータを利用して中心座
標を求めることができ、よってセンタ値ずれを補正でき
るのである。When the count value E of the center value deviation counter reaches the center value deviation determination maximum value Emax, it is determined that the center value deviation is present in step S33, and the center value deviation is corrected using other data (step S38). Both the count value N of the window error counter and the count value E of the center value deviation determination counter are set to zero (step S39), and thereafter the process returns to step S23. For example, when a vehicle passes a railroad crossing, the strong magnetic field at the railroad crossing magnetizes the vehicle body, which causes the output data of the geomagnetic sensor 1 to have a DC component, which causes a deviation in the center value as shown in FIG. As a result, the azimuth cannot be obtained correctly after that. In this way, when the vehicle body is magnetized and a center value shift occurs, the geomagnetic sensor 1
Since the output data of (1) will not enter the window forever, it is possible to determine that this state has occurred by counting the number of times the window does not enter the window for a certain period of time. Then, in such a state, even if the output data of the geomagnetic sensor 1 has a DC component, the radius r does not change but the center coordinates of the equation of the circle change (the strength of the geomagnetism changes. Since the radius r does not change unless otherwise), the center coordinates can be obtained by using other data, and thus the center value deviation can be corrected.
このセンタ値ずれの補正においては、他のデータとして
例えば角速度センサ2の出力データが用いられる。角速
度センサ2では絶対値は求まらないが、時間軸で積分す
ることにより角度を求めることができるのである。セン
タ値がずれた状態でわかっている値は、地磁気センサ1
の出力データ(U,V)、一回転補正により求められて
いる半径r及び角速度センサ2の出力データであり、こ
れら値は次式(4)の関係となっている。In this correction of the center value deviation, for example, output data of the angular velocity sensor 2 is used as other data. Although the absolute value cannot be obtained by the angular velocity sensor 2, the angle can be obtained by integrating it on the time axis. The value that is known when the center value is deviated is the geomagnetic sensor 1
Output data (U, V), the radius r obtained by the one-rotation correction, and the output data of the angular velocity sensor 2, and these values have the relationship of the following expression (4).
(4)式の変形により、次式(5)が得られる。 By modifying the equation (4), the following equation (5) is obtained.
よって、(5)式から現在のセンタ値(U0,V0)を
求めることができるのである。 Therefore, the current center value (U 0 , V 0 ) can be calculated from the equation (5).
また、角度θを求める他の方法として、現在車両が走行
する道路の角度を地図データを用いて計算し、この道路
の角度を角度θとすることもできる。すなわち、道路は
2点を結ぶ線(線分)の繋りで表わされ、各点は数値化
されて地図データとして記録媒体10に記憶されてお
り、この地図データから車両が位置する線分の両端(2
点)の値がわかるので、この値から一次関数の傾きを計
算することにより、角度θを求めることができるのであ
る。Further, as another method of obtaining the angle θ, the angle of the road on which the vehicle is currently traveling can be calculated using map data, and the angle of this road can be set as the angle θ. That is, a road is represented by a line (segment) connecting two points, and each point is digitized and stored in the recording medium 10 as map data. From this map data, the line segment on which the vehicle is located is located. Both ends of (2
Since the value of (point) is known, the angle θ can be obtained by calculating the slope of the linear function from this value.
次に、地図方位の利用が可能か否かを決定する方法につ
いて説明する。Next, a method of determining whether or not the map orientation can be used will be described.
CPU7は、車両の走行距離と速度を検出するための走
行距離センサ3から走行パルスが供給されると、走行パ
ルスによる割込み処理を行なう。この走行パルスによる
割込み処理では、走行距離センサ3の検出誤差や地図デ
ータのデジタイズ誤差等に起因して生ずる距離誤差に対
し、一定距離だけ走行する毎に地図データに基づいて前
回検出位置から上記一定距離だけ離れた道路上の位置を
検出し、この検出位置を現在地とすることにより、車両
の現在地を常に正確に認識する現在地認識の処理が行な
われる。この現在地認識の処理の具体的な方法について
は、本出願人により特願昭61−156883号にて既
に提案されている。When the traveling pulse is supplied from the traveling distance sensor 3 for detecting the traveling distance and the speed of the vehicle, the CPU 7 performs the interruption processing by the traveling pulse. In the interrupt processing by the travel pulse, in response to the distance error caused by the detection error of the travel distance sensor 3 or the digitizing error of the map data, etc., every time the vehicle travels a fixed distance, the above-mentioned constant position is detected from the previously detected position based on the map data. By detecting a position on the road that is separated by a distance and setting the detected position as the current position, the current position recognition processing for always accurately recognizing the current position of the vehicle is performed. A specific method of this current location recognition processing has already been proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 61-156883.
この現在地認識の処理では、一定距離だけ走行する毎に
地図データから現在地に最も近い道路を探し出し、その
道路上に現在地を引き込む動作が行なわれるのである
が、このとき、CPU7は第8図に示す走行パルスによ
る割込み処理も並行して行なう。すなわち、CPU7は
先ず、現在地認識の処理が行なわれているか否かを判断
する(ステップS51)。現在地認識の処理が行なわれ
ない場合としては、地図データから現在地に最も近い道
路が見つからない場合がある。現在地認識の処理が行な
われていない場合には、地図方位の利用を禁止するフラ
グを“1”、即ち地図方位の利用を禁止するものとし
(ステップS52)、処理を終える。現在地認識の処理
が行なわれている場合には、車速が所定車速Slmt未満
であるか否かを判断し(ステップS53)。車速が所定
車速Slmt未満である場合には、ステップS52に進
み、車速が所定車速Slmt以上の場合はそのまま処理を
終える。In this current location recognition processing, every time the vehicle travels a certain distance, the road closest to the current location is searched for from the map data, and the current location is drawn onto the road. At this time, the CPU 7 is shown in FIG. Interrupt processing by running pulse is also performed in parallel. That is, the CPU 7 first determines whether or not the current location recognition process is being performed (step S51). When the processing for recognizing the current location is not performed, the road closest to the current location may not be found from the map data. If the current location recognition process is not performed, the flag that prohibits the use of the map orientation is set to "1", that is, the use of the map orientation is prohibited (step S52), and the process is ended. If the current location recognition process is being performed, it is determined whether the vehicle speed is lower than the predetermined vehicle speed Slmt (step S53). If the vehicle speed is lower than the predetermined vehicle speed Slmt, the process proceeds to step S52, and if the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed Slmt, the process is ended.
また、CPU7はタイマーによる割込み処理により、第
9図に示すように、地図方位の利用を禁止するフラグが
“1”、即ち地図方位の利用が禁止されているか否かを
判断し(ステップS54)、禁止のときは所定時間が経
過するまで時間を監視し(ステップS55)、所定時間
が経過したならば、地図方位の利用を禁止するフラグを
“0”に設定して地図方位の利用の禁止を解除する(ス
テップS56)。初めに地図方位の利用が許可されてい
る場合には、何もせずに処理を終える。Further, the CPU 7 judges whether the flag for prohibiting the use of the map orientation is "1", that is, whether the use of the map orientation is prohibited or not as shown in FIG. 9 by the interruption processing by the timer (step S54). When prohibited, the time is monitored until a predetermined time elapses (step S55), and when the predetermined time elapses, a flag that prohibits the use of the map orientation is set to "0" and the use of the map orientation is prohibited. Is canceled (step S56). If the use of the map orientation is permitted at the beginning, the process ends without doing anything.
すなわち、上述した車両の方位検出方法においては、車
両が所定速度(例えば、40[Km/h])以上で走行して
いるときには車両の方位は大きく変化することはなく、
地図上の線分(線分の繋りで道路が表わされる)も直線
近似が可能であると判断されるので、このような状態で
は、地図のデジタイズ作業で誤差が出にくく、地図デー
タから得られる方位の信頼性は地磁気センサ1による方
位よりも高いものとし、車両が所定速度以上で走行して
いる際に、車両の現在地認識の処理が行なわれていると
きは、この処理において地図データから得られる方位を
使用し、地磁気センサ1により求められる方位は使用し
ないのである。これにより、自車方位をより正確に検出
できることになる。That is, in the above-described vehicle heading detection method, the heading of the vehicle does not change significantly when the vehicle is traveling at a predetermined speed (for example, 40 [Km / h]) or more,
Since it is judged that the line segment on the map (the road is represented by connecting line segments) can also be approximated to a straight line, in such a state, it is difficult to make an error in digitizing the map, and it is possible to obtain it from the map data. The reliability of the azimuth determined is higher than the azimuth obtained by the geomagnetic sensor 1, and when the vehicle is traveling at a predetermined speed or more and the current location of the vehicle is being recognized, map data is used in this processing. The obtained azimuth is used, and the azimuth obtained by the geomagnetic sensor 1 is not used. As a result, the vehicle direction can be detected more accurately.
なお、第9図のステップS55においては、時間の経過
を監視するとしたが、車両が所定距離だけ走行したか否
かを監視するようにすることも可能である。In step S55 of FIG. 9, it is described that the passage of time is monitored, but it is also possible to monitor whether or not the vehicle has traveled a predetermined distance.
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、車両が所定速度
で走行している場合であって地図データに基づいて所定
距離だけ走行する毎に前回認識された現在地から当該所
定距離だけ離れた道路上の位置を現在地と認識する車両
の現在地認識の処理が行なわれている場合に限り、地図
データから求められた方位を自車方位として使用し、地
磁気センサにより求められる方位を使用しないことによ
り、常に信頼性の高い方位データに基づいて方位検出を
行なうことができるので、車両の方位をより正確に検出
できることになる。As described above, according to the present invention, every time the vehicle travels at a predetermined speed and travels a predetermined distance based on the map data, only the predetermined distance from the previously recognized current position. Recognize a position on a distant road as the current location Only when the vehicle's current location is being processed, the direction obtained from the map data is used as the vehicle's own direction, and the direction obtained by the geomagnetic sensor is not used. As a result, the heading can be detected based on the heading data with high reliability, so that the heading of the vehicle can be detected more accurately.
第1図は本発明による車両の方位検出方法が適用される
車載ナビゲーション装置の構成を示すブロック図、第2
図及び第3図は第1図におけるCPUによって実行され
る基本的な手順を示すフローチャート、第4図は地磁気
センサの出力データが描く軌跡を示す線図、第5図は地
磁気センサの出力データが描く軌跡にウィンドウを設定
した状態を示す線図、第6図(A)〜(C)は第1図に
おけるCPUによって実行される本発明による車両の方
位検出方法の手順を示すフローチャート、第7図は地磁
気センサの出力データが描く軌跡がセンタ値ずれを生じ
た状態を示す線図、第8図は走行パルスによる割込み処
理の手順を示すフローチャート、第9図はタイマー割込
みの処理手順を示すフローチャートである。 主要部分の符号の説明 1……地磁気センサ、2……角速度センサ 5……システムコントローラ 7……CPU、10……記録媒体 12……ディスプレイ、14……入力装置FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle navigation device to which a vehicle direction detection method according to the present invention is applied, and FIG.
FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing the basic procedure executed by the CPU in FIG. 1, FIG. 4 is a diagram showing the locus drawn by the output data of the geomagnetic sensor, and FIG. 5 is the output data of the geomagnetic sensor. FIG. 6 is a diagram showing a state in which a window is set on a drawn trajectory, and FIGS. 6 (A) to 6 (C) are flowcharts showing the procedure of the vehicle direction detection method according to the present invention executed by the CPU in FIG. 1, FIG. FIG. 8 is a diagram showing a state where the locus drawn by the output data of the geomagnetic sensor has a center value deviation, FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of interrupt processing by a traveling pulse, and FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of a timer interrupt. is there. Description of symbols of main parts 1 ... Geomagnetic sensor, 2 ... Angular velocity sensor 5 ... System controller 7 ... CPU, 10 ... Recording medium 12 ... Display, 14 ... Input device
フロントページの続き (72)発明者 福島 敦彦 埼玉県所沢市花園4丁目2610番地 パイオ ニア株式会社所沢工場内 (56)参考文献 特開 昭60−89300(JP,A) 特開 昭59−191083(JP,A) 特開 昭58−129313(JP,A)Front Page Continuation (72) Inventor Atsuhiko Fukushima 4-2610 Hanazono, Tokorozawa, Saitama Pioneer Co., Ltd. Tokorozawa Plant (56) Reference JP 60-89300 (JP, A) JP 59-191083 ( JP, A) JP-A-58-129313 (JP, A)
Claims (4)
する地磁気センサを備え、この地磁気センサの出力デー
タに基づいて車両の方位を検出する方位検出方法であっ
て、 前記車両が所定速度以上で走行している場合に、地図デ
ータに基づいて所定距離だけ走行する毎に前回認識され
た現在地から前記所定距離だけ離れた道路上の位置を現
在地と認識する車両の現在地認識の処理が行なわれてい
るときは、その処理において前記地図データから求めら
れた方位を使用し、前記地磁気センサの出力データから
求められた方位は使用しないことを特徴とする車両の方
位検出方法。1. A azimuth detecting method comprising a geomagnetic sensor for outputting azimuth data of a vehicle based on geomagnetism, wherein the azimuth detecting method detects the azimuth of the vehicle based on the output data of the geomagnetic sensor. When the vehicle is traveling, the vehicle's current location recognition processing is performed each time the vehicle travels a predetermined distance based on the map data, and recognizes the position on the road that is a predetermined distance away from the previously recognized current location as the current location. If so, the direction obtained from the map data is used in the processing, and the direction obtained from the output data of the geomagnetic sensor is not used.
ときは、所定時間又は所定走行距離だけ前記地図データ
から求められた方位の使用を禁止し、その間は前記地磁
気センサの出力データから求められた方位を使用するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の車両の方位
検出方法。2. When the process of recognizing the current location is not performed, the use of the direction obtained from the map data is prohibited for a predetermined time or a predetermined traveling distance, and during that period, the direction is obtained from the output data of the geomagnetic sensor. The azimuth detecting method for a vehicle according to claim 1, wherein the azimuth is used.
るときは、所定時間又は所定走行距離だけ前記地図デー
タから求められた方位の使用を禁止し、その間は前記地
磁気センサの出力データから求められた方位を使用する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の車両の方
位検出方法。3. When the vehicle is traveling at a speed lower than the predetermined speed, the use of the azimuth obtained from the map data is prohibited for a predetermined time or a predetermined traveling distance, and during that time, the output data of the geomagnetic sensor is used. 3. The vehicle azimuth detecting method according to claim 1, wherein the obtained azimuth is used.
容する許容範囲を設定し、前記地磁気センサの出力デー
タがこの許容範囲内にあるときは、前記地磁気センサの
出力データから求められた方位と前記地図データから求
められた方位との差を監視し、この方位差が所定値以上
のときは、前記地磁気センサの出力データから求められ
た方位を使用することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の車両の方位検出方法。4. A permissible range for allowing fluctuations in the output data of the geomagnetic sensor is set, and when the output data of the geomagnetic sensor is within this permissible range, the azimuth determined from the output data of the geomagnetic sensor is set. Claims characterized in that the difference from the azimuth obtained from the map data is monitored, and when this azimuth difference is a predetermined value or more, the azimuth obtained from the output data of the geomagnetic sensor is used. 1
A method for detecting the direction of a vehicle according to the item.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255466A JPH0629735B2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Vehicle direction detection method |
| DE19873736386 DE3736386A1 (en) | 1986-10-27 | 1987-10-27 | VEHICLE BORING PROCESS |
| US07/113,109 US4890233A (en) | 1986-10-27 | 1987-10-27 | Vehicle bearing detection and data processing methods applicable to vehicle navigation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255466A JPH0629735B2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Vehicle direction detection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109318A JPS63109318A (en) | 1988-05-14 |
| JPH0629735B2 true JPH0629735B2 (en) | 1994-04-20 |
Family
ID=17279155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61255466A Expired - Lifetime JPH0629735B2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Vehicle direction detection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629735B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169517A (en) * | 1987-01-08 | 1988-07-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Magnetism correcting method for earth magnetism azimuth sensor |
| JP4709744B2 (en) * | 2003-02-24 | 2011-06-22 | ジェンテックス コーポレイション | Electronic compass system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089300A (en) * | 1983-10-21 | 1985-05-20 | 三菱電機株式会社 | Running information display |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP61255466A patent/JPH0629735B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109318A (en) | 1988-05-14 |
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