JPH0755490A - Apparatus for determining direction of travel - Google Patents
Apparatus for determining direction of travelInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車体の進行方向を識別
する進行方向識別装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traveling direction identification device for identifying the traveling direction of a vehicle body.
【0002】[0002]
【従来の技術】運転中の自動車の刻々の進行方向を識別
して、進行方向を示す信号を継続的に出力する進行方向
識別装置が実用化されている。進行方向識別装置は、前
面パネルに設けた液晶表示器に表示した車体画像を回転
させたり、ナビゲーション装置において、車速センサの
出力と組合せて演算し、車輛の刻々の現在位置を求める
用途に利用されている。2. Description of the Related Art A traveling direction discriminating apparatus has been put into practical use, which discriminates the traveling direction of a moving vehicle and continuously outputs a signal indicating the traveling direction. The traveling direction identification device is used for rotating the vehicle body image displayed on the liquid crystal display provided on the front panel, or for calculating the current position of the vehicle by calculating it in combination with the output of the vehicle speed sensor in the navigation device. ing.
【0003】従来のナビゲーション装置における進行方
向識別装置の例は、車体の相対的な回転角を計測するジ
ャイロセンサと、車体の絶対方向(東西南北)を検知す
る磁気センサとを組合せて構成されていた。ここでは、
磁気センサが求めた南北方向を用いてジャイロセンサを
初期設定し、また、ジャイロセンサによる進行方向の表
示が怪しくなった場合には、磁気センサが求めた南北方
向を用いてジャイロセンサを初期設定し直す。An example of a traveling direction identification device in a conventional navigation device is configured by combining a gyro sensor for measuring a relative rotation angle of a vehicle body and a magnetic sensor for detecting an absolute direction (east, west, north, and south) of the vehicle body. It was here,
Initialize the gyro sensor using the north-south direction obtained by the magnetic sensor, and if the display of the traveling direction by the gyro sensor becomes questionable, initialize the gyro sensor using the north-south direction obtained by the magnetic sensor. cure.
【0004】すなわち、運転中に刻々と変化する進行方
向は、専ら、応答性が高くて分解能も高いジャイロセン
サによって計測されるが、ジャイロセンサ自身は絶対方
向(例えば南北)を識別できない。従って、走行開始時
には、磁気センサによる絶対方向を初期値として与える
必要があり、また、ジャイロセンサの指値は、時間経過
とともに誤差が蓄積して絶対方向とのずれが拡大するか
ら、絶対方向を用いてジャイロセンサの指値を定期的に
補正する必要がある。That is, the traveling direction that changes momentarily during operation is measured exclusively by the gyro sensor having high responsiveness and high resolution, but the gyro sensor itself cannot identify the absolute direction (for example, north and south). Therefore, when starting traveling, it is necessary to give the absolute direction by the magnetic sensor as an initial value, and the limit value of the gyro sensor uses the absolute direction because errors accumulate over time and the deviation from the absolute direction expands. It is necessary to periodically correct the limit price of the gyro sensor.
【0005】ところで、車輛の刻々の位置を演算して、
画像表示された地図上に車輛位置を示すナビゲーション
装置には、GPS衛星の送出する電波信号を利用したも
のが実用化されている。GPS(Global Positioning S
ystem )受信機では、地球の高度2万kmあまりの衛星軌
道を周回する複数の衛星から送出される電波放送を受信
して、地球上の経度、緯度(および高度)に固定して表
現された絶対位置が演算される。ここで、通常は、地球
の回りを縦横に周回する20個あまりの衛星のうちで近
いもの4つからの送出信号が使用される。By the way, by calculating the momentary position of the vehicle,
As a navigation device which indicates a vehicle position on a map which is displayed as an image, a navigation device using a radio signal transmitted from a GPS satellite has been put into practical use. GPS (Global Positioning S
The ystem) receiver receives radio waves transmitted from multiple satellites that orbit the earth at an altitude of more than 20,000 km, and expresses them by fixing the longitude, latitude (and altitude) on the earth. The absolute position is calculated. Here, normally, the transmitted signals from four of the 20 or so satellites that orbit the earth in the vertical direction and the horizontal direction are used.
【0006】従って、例えば、車輛を直進させた状態
で、一定時間の開始と終了時の絶対位置の差を演算すれ
ば、地球表面の座標に固定された絶対方向を求めること
が可能である。そして、この絶対方向を利用して、ジャ
イロセンサの指値を定期的に補正することも可能であ
る。Therefore, for example, by calculating the difference between the absolute positions at the start and end of a fixed time while the vehicle is moving straight, it is possible to obtain the absolute direction fixed to the coordinates of the earth surface. Then, by using this absolute direction, it is possible to periodically correct the limit price of the gyro sensor.
【0007】すなわち、直線路で、1つ目の絶対位置を
記憶して所定時間直線走行し、2つ目の絶対位置を求
め、2つ目の絶対位置から1つ目の絶対位置を差し引い
て、地球表面の座標に固定された移動ベクトルを演算
し、移動ベクトルの向きを判別する。That is, on a straight road, the first absolute position is stored, the vehicle travels straight for a predetermined time, the second absolute position is obtained, and the first absolute position is subtracted from the second absolute position. , The movement vector fixed to the coordinates of the surface of the earth is calculated, and the direction of the movement vector is determined.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】磁気センサで地磁気を
検知して絶対方向を識別する場合、地磁気が乱れた場所
では正確な絶対方向を検知できないという問題がある。
例えば、踏切を横断する場合、鉄道線路に沿って走行す
る場合、製鉄所や機械工場の脇を通過する場合、地磁気
の異常な地域等では、磁気センサが出力する絶対方向の
信頼性が格段に低下する。When the geomagnetic field is detected by the magnetic sensor to identify the absolute direction, there is a problem that the exact absolute direction cannot be detected in a place where the geomagnetic field is disturbed.
For example, when crossing a railroad crossing, traveling along a railroad track, passing by a steel mill or a machine shop, or in an area with abnormal geomagnetism, the absolute reliability of the magnetic sensor output is remarkably high. descend.
【0009】また、強い磁界のある場所を通過して車体
(鉄製)が偶然に磁化された場合、車体磁化によるオフ
セットが磁気センサの定常的な誤差となり、強い磁界の
ある場所を通過するごとに、オフセット量が変化する問
題もある。When the vehicle body (made of iron) is accidentally magnetized by passing through a place with a strong magnetic field, the offset due to the magnetization of the vehicle body becomes a steady error of the magnetic sensor, and every time the vehicle passes through a place with a strong magnetic field. There is also a problem that the offset amount changes.
【0010】従って、磁気センサを用いて地磁気を検知
し、ジャイロセンサの指値を定期的に補正する進行方向
識別装置では、地磁気が乱れた場所で補正が行われる
と、かえって進行方向が混乱することになる。Therefore, in the traveling direction identification device which detects the geomagnetism by using the magnetic sensor and periodically corrects the limit value of the gyro sensor, the traveling direction is rather confused when the correction is performed in a place where the geomagnetism is disturbed. become.
【0011】一方、GPS受信機では、絶対位置の計測
誤差が30m以上あるため、航空機並みの高速移動が行
われてる場合や、数100mといった長距離の走行を行
った場合を除けば、実用的な補正精度が得られない問題
がある。On the other hand, since the GPS receiver has an absolute position measurement error of 30 m or more, it is practical except for the case where it is moving at a high speed comparable to an aircraft or when it is traveling for a long distance of several 100 m. There is a problem that a high correction accuracy cannot be obtained.
【0012】つまり、補正を行うたびに直線路を確保す
る必要があり、直線路の始点と終点を操作者が指定しな
いと補正が開始されない。従って、操作者が補正を怠る
と進行方向識別装置の出力の誤差が際限なく拡大してし
まう。That is, it is necessary to secure a straight road every time correction is performed, and the correction cannot be started unless the operator specifies the start point and the end point of the straight road. Therefore, if the operator neglects the correction, the error in the output of the traveling direction identification device will endlessly increase.
【0013】本発明は、地磁気に頼ることなく、正確な
補正を自動的に実行する進行方向識別装置を提供するこ
とを目的としている。It is an object of the present invention to provide a traveling direction identification device that automatically executes accurate correction without relying on geomagnetism.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】図1は本発明の基本的な
構成の説明図である。図1において、請求項1の進行方
向識別装置は、車体姿勢に関する相対的な回転角度を計
測する相対回転角検出手段を有する進行方向識別装置に
おいて、GPS衛星10からの送出電波を受信するGP
S受信手段11と、GPS受信手段11による受信信号
のドップラ効果を計算して、車体の速度ベクトルを求め
る速度ベクトル演算手段12と、走行速度が所定値を越
えて大きい場合に、前記相対回転角検出手段13の出力
に基づく車体進行方向を、前記速度ベクトルの方向に置
き換えて補正する補正手段14とを設けたものである。FIG. 1 is an explanatory view of the basic constitution of the present invention. In FIG. 1, the traveling direction identification device according to claim 1 is a traveling direction identification device having relative rotation angle detection means for measuring a relative rotation angle with respect to a vehicle body posture, and a GP which receives radio waves transmitted from a GPS satellite 10.
The S receiving means 11 and the speed vector calculating means 12 for calculating the Doppler effect of the signal received by the GPS receiving means 11 to obtain the speed vector of the vehicle body, and the relative rotation angle when the traveling speed is larger than a predetermined value. Correction means 14 for correcting the vehicle body traveling direction based on the output of the detection means 13 by replacing it with the direction of the velocity vector is provided.
【0015】請求項2の進行方向識別装置は、請求項1
の進行方向識別装置において、前記補正手段を、前記速
度ベクトル演算手段が求めた前記速度ベクトルの絶対値
が所定値を越えて大きい場合に、前記相対回転角検出手
段の出力に基づく車体進行方向を、前記速度ベクトルの
方向に置き換えて補正する手段としたものである。A traveling direction identification device according to a second aspect is the first aspect.
In the traveling direction identification device, if the absolute value of the velocity vector obtained by the velocity vector computing means exceeds the predetermined value and is large, the correcting means determines the traveling direction of the vehicle body based on the output of the relative rotation angle detecting means. The means for correction is made by replacing with the direction of the velocity vector.
【0016】[0016]
【作用】本発明の進行方向識別装置では、例えば、従来
の相対回転角検出手段(例えばジャイロセンサ)を主体
とした進行方向の識別を行うのではなく、GPS衛星か
らの送出信号に基づく絶対方向を採用する。そして、G
PS衛星の送出信号から絶対方向を算出する手法は、2
つの絶対位置の差によるのではなく、1つの時刻のドッ
プラ効果を検知して(速度ベクトルから)絶対方向を求
める。速度ベクトル自体は最終目的でないので、その絶
対値等は演算しなくてもよい。In the traveling direction discriminating apparatus of the present invention, for example, the conventional relative rotation angle detecting means (for example, a gyro sensor) is not mainly used to discriminate the traveling direction, but the absolute direction based on the signal transmitted from the GPS satellite is used. To adopt. And G
The method of calculating the absolute direction from the signal sent from the PS satellite is 2
The absolute direction is obtained by detecting the Doppler effect at one time (from the velocity vector) rather than by the difference between the two absolute positions. Since the velocity vector itself is not the final purpose, its absolute value does not have to be calculated.
【0017】そして、走行速度が小さい範囲では、求め
られた速度ベクトルに対するその検出誤差の相対値が大
きいため、速度ベクトルによる絶対方向を採用せず、最
後の絶対方向で補正した相対回転角検出手段による走行
方向を採用する。In a range where the traveling speed is small, the relative value of the detection error with respect to the obtained speed vector is large, so that the absolute direction by the speed vector is not adopted and the relative rotation angle detecting means corrected in the last absolute direction is used. Adopt the direction of travel by.
【0018】例えば、通常の運転状態では、走行開始
後、一定速度に達した際に相対回転角検出手段による走
行方向の初期設定が行われ、一定速度を割り込まない限
り、速度ベクトルによる絶対方向が実質的に採用され続
ける。そして、例えば、GPS衛星の送出電波の受信状
態が悪化したり、一定速度を割り込んで必要な精度で速
度ベクトルを演算できなくなった期間について、相対回
転角検出手段による走行方向の識別結果を採用する。For example, in a normal driving condition, when the vehicle reaches a constant speed after the start of traveling, the relative rotation angle detection means initializes the traveling direction, and unless the constant speed is interrupted, the absolute direction based on the speed vector is changed. Substantially continue to be adopted. Then, for example, during a period in which the reception state of the radio wave transmitted from the GPS satellite deteriorates or the velocity vector cannot be calculated with a required accuracy by interrupting a certain velocity, the result of identification of the traveling direction by the relative rotation angle detection means is adopted. .
【0019】図1において、請求項1の進行方向識別装
置では、GPS受信手段11がGPS衛星10の送出電
波から受信信号を取り出す。そして、速度ベクトル演算
手段12は、受信信号のドップラ効果を計算して、例え
ば、車体の速度ベクトルの絶対座標(緯度、経度)に対
する傾き、すなわち、絶対方向を求める。In FIG. 1, in the traveling direction identification device according to the first aspect, the GPS receiving means 11 extracts the reception signal from the radio wave transmitted from the GPS satellite 10. Then, the velocity vector calculation means 12 calculates the Doppler effect of the received signal to obtain, for example, the inclination of the velocity vector of the vehicle body with respect to the absolute coordinates (latitude, longitude), that is, the absolute direction.
【0020】補正手段14は、走行速度が十分に高く
て、絶対方向を精度高く求め得るタイミングで、相対回
転角検出手段13の出力に基づく車体進行方向を絶対方
向に置き換える補正を実行する。その後、相対回転角検
出手段13の出力に基づく車体進行方向は、この絶対方
向を基点として相対回転角検出手段13が検知した相対
回転角分ずれた方向となる。The correction means 14 executes the correction for replacing the traveling direction of the vehicle body with the absolute direction based on the output of the relative rotation angle detection means 13 at the timing when the traveling speed is sufficiently high and the absolute direction can be obtained with high accuracy. After that, the traveling direction of the vehicle body based on the output of the relative rotation angle detection unit 13 is a direction deviated by the relative rotation angle detected by the relative rotation angle detection unit 13 with this absolute direction as a base point.
【0021】請求項2の進行方向識別装置では、特別な
車速センサに頼らず、速度ベクトル演算手段が求めた速
度ベクトルの絶対値を演算して走行速度を判別する。In the traveling direction identification device of the second aspect, the traveling speed is determined by calculating the absolute value of the speed vector obtained by the speed vector calculating means without relying on a special vehicle speed sensor.
【0022】[0022]
【実施例】図2は実施例の進行方向識別装置の説明図、
図3は実施例のフローチャートである。図2中、(a) は
機器構成、(b) は速度ベクトルを示す。ここでは、GP
S受信機の出力に基づいて速度ベクトルを演算し、速度
ベクトルの絶対値が所定値を越えた場合にこの絶対値を
進行方向出力とするが、速度ベクトルの絶対値が所定値
に満たない場合には、最後の有効な絶対方向で補正され
たジャイロセンサーによる走行方向の識別結果を進行方
向出力とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 is an explanatory view of a traveling direction identification device of an embodiment,
FIG. 3 is a flowchart of the embodiment. In FIG. 2, (a) shows the device configuration and (b) shows the velocity vector. Here, GP
When the velocity vector is calculated based on the output of the S receiver and the absolute value of the velocity vector exceeds a prescribed value, this absolute value is used as the traveling direction output, but when the absolute value of the velocity vector is less than the prescribed value In addition, the result of the identification of the traveling direction by the gyro sensor corrected with the last effective absolute direction is used as the traveling direction output.
【0023】図2(a) において、実施例の進行方向識別
装置は、GPS衛星からの送出電波を受信するGPS受
信機21、運転中の操舵に伴う車体の相対回転角を計測
するジャイロセンサー23、GPS受信機21およびジ
ャイロセンサー23の出力を用いて演算を行う演算素子
22、演算素子22に対して演算に必要な各種定数やプ
ログラムを提供し、また、演算素子22の演算結果を一
時保存する等のメモリ24を有する。In FIG. 2 (a), the traveling direction identification device of the embodiment is a GPS receiver 21 that receives radio waves transmitted from GPS satellites, and a gyro sensor 23 that measures the relative rotation angle of the vehicle body due to steering during driving. , Provides an arithmetic element 22 for performing arithmetic operation using the outputs of the GPS receiver 21 and the gyro sensor 23, various constants and programs necessary for the arithmetic operation to the arithmetic element 22, and temporarily saves the operation result of the arithmetic element 22 It has a memory 24 such as.
【0024】GPS受信機21は、図示しないナビゲー
ション装置に対して、刻々の車輛位置(絶対位置)の演
算に使用される複数のGPS衛星からの受信信号を出力
するとともに、演算素子22に対しては、個々のGPS
衛星の受信信号に加えて、受信信号のドップラ効果(遷
移周波数)の測定結果を出力する。The GPS receiver 21 outputs received signals from a plurality of GPS satellites, which are used to calculate the vehicle position (absolute position) every moment, to a navigation device (not shown). Is an individual GPS
In addition to the satellite received signal, the measurement result of the Doppler effect (transition frequency) of the received signal is output.
【0025】演算素子22では、GPS衛星の受信信号
からGPS衛星の種類(番号)を特定し、メモリ24か
ら、特定されたGPS衛星に関する演算情報を呼び出
す。そして、受信信号のドップラ効果の測定結果から、
自車輛とGPS衛星の相対速度を求め、特定されたGP
S衛星の対地速度を差し引いて、自車輛とGPS衛星を
結ぶ座標軸における自車輛の現在の相対速度が求められ
る。The computing element 22 identifies the type (number) of the GPS satellite from the received signal of the GPS satellite, and calls the computation information on the identified GPS satellite from the memory 24. And from the measurement result of the Doppler effect of the received signal,
GP specified by calculating the relative speed between the vehicle and GPS satellites
By subtracting the ground speed of the S satellite, the current relative speed of the own vehicle in the coordinate axis connecting the own vehicle and the GPS satellite is obtained.
【0026】同様な演算操作を複数のGPS衛星につい
て実行することにより、複数のGPS衛星に対応する複
数の座標軸に関して、自車輛の現在の相対速度が求ま
り、これらを合成すれば、「地表面の東西南北の座標
軸」に対する自車輛の速度ベクトルが求められる。By performing the same calculation operation on a plurality of GPS satellites, the current relative speed of the vehicle can be obtained with respect to a plurality of coordinate axes corresponding to the plurality of GPS satellites. The velocity vector of the vehicle is calculated with respect to the north, south, east, and west coordinate axes.
【0027】例えば、図2(b) に示すように、第1のG
PS衛星の受信信号から経度方向の相対速度ベクトルが
求まり、第2のGPS衛星の受信信号から緯度方向の相
対速度ベクトルが求まった場合、自車輛の現在の速度ベ
クトルは、両方の相対速度ベクトルを合成したものとな
り、速度ベクトルの絶対値および絶対方向(θ)が演算
される。For example, as shown in FIG. 2 (b), the first G
When the relative velocity vector in the longitude direction is obtained from the received signal of the PS satellite and the relative velocity vector in the latitude direction is obtained from the received signal of the second GPS satellite, the current velocity vector of the vehicle is obtained by comparing both relative velocity vectors. As a result of the combination, the absolute value of the velocity vector and the absolute direction (θ) are calculated.
【0028】ただし、実際のGPS衛星の周回軌道は、
GPS衛星の種類(番号)に応じてそれぞれ異なってお
り、図2(b) に示すように、毎回、経度方向と緯度方向
の相対速度ベクトルが得られる訳ではない。However, the orbit of an actual GPS satellite is
It differs depending on the type (number) of the GPS satellites, and as shown in FIG. 2B, the relative velocity vector in the longitude direction and the latitude direction cannot be obtained every time.
【0029】ジャイロセンサー23は、車体に固定され
た筐体に対する、筐体内に収納された慣性体(フライホ
ィール、ガス流、光ファイバー等)の相対的な回転角度
を計測して、演算素子22に計測結果を出力する。演算
素子22は、ジャイロセンサー23が計測した相対的な
回転角度と、最後に獲得された有効な絶対方向との合成
処理を行って、刻々の進行方向を出力する。The gyro sensor 23 measures the relative rotation angle of the inertial body (flywheel, gas flow, optical fiber, etc.) housed in the housing with respect to the housing fixed to the vehicle body, and causes the arithmetic element 22 to operate. Output the measurement result. The arithmetic element 22 performs a synthesis process of the relative rotation angle measured by the gyro sensor 23 and the last acquired effective absolute direction, and outputs the advancing direction every moment.
【0030】すなわち、最後に有効な絶対方向が獲得さ
れた時刻から現在までの期間におけるジャイロセンサー
23が計測した相対的な回転角度に、最後に獲得された
有効な絶対方向を加算して現在の進行方向とする。That is, the last acquired effective absolute direction is added to the relative rotation angle measured by the gyro sensor 23 in the period from the time when the last acquired effective absolute direction is acquired to the present, The direction of travel.
【0031】従って、最後に有効な絶対方向が獲得され
た時刻から、次回に有効な絶対方向が獲得される時刻ま
での間は、運転者の刻々の操舵状態に対応して変化する
車体の進行方向は、専ら、ジャイロセンサー23の出力
変化を拾って書き替えることになる。Therefore, from the time when the last effective absolute direction is acquired to the time when the next effective absolute direction is acquired, the progress of the vehicle body changes corresponding to the driver's momentary steering state. For the direction, the output change of the gyro sensor 23 is exclusively picked up and rewritten.
【0032】図3のフローチャートは、図2(a) の演算
素子22における演算プログラムを示している。図3お
いて、ステップ31では、GPS受信機21の受信信号
を識別して、正常なドップラ効果が求められたか否かが
判断される。そして、正常なドップラ効果が得られてい
る場合には、ステップ32でGPS衛星を特定して車輛
の対地相対速度が演算される。ステップ33では、複数
の相対速度の合成演算を通じて速度ベクトルが演算さ
れ、速度ベクトルの絶対値と偏角(絶対方向)とが求め
られる。The flowchart of FIG. 3 shows an arithmetic program in the arithmetic element 22 of FIG. 2 (a). In FIG. 3, in step 31, the received signal of the GPS receiver 21 is identified and it is determined whether or not the normal Doppler effect is required. Then, if the normal Doppler effect is obtained, the GPS satellite is specified and the vehicle relative speed to the ground is calculated in step 32. In step 33, the velocity vector is calculated through a combination calculation of a plurality of relative velocities, and the absolute value and the deviation angle (absolute direction) of the velocity vector are obtained.
【0033】ステップ34では、速度ベクトルの絶対値
が識別され、速度ベクトルの絶対値が基準値を越えてい
る場合、すなわち、車体の対地速度が一定値以上の場合
にのみ、ステップ35〜37の補正操作が実行される。In step 34, the absolute value of the speed vector is identified, and only when the absolute value of the speed vector exceeds the reference value, that is, when the ground speed of the vehicle body is a certain value or more, the steps 35 to 37 are executed. The correction operation is executed.
【0034】一方、速度ベクトルの絶対値が基準値に満
たない場合、すなわち、車体の対地速度が一定値以下の
場合には、ステップ39において、絶対方向が既に記憶
されている否かが識別される。そして、絶対方向が記憶
されている場合には、最後に書き換え記憶された絶対方
向にジャイロセンサー23の出力変化分が差引きされた
進行方向が演算され、ステップ35〜37で補正操作が
実行された場合と同様にして、ステップ38で進行方向
が出力される。On the other hand, if the absolute value of the speed vector is less than the reference value, that is, if the ground speed of the vehicle body is less than a certain value, it is discriminated in step 39 whether or not the absolute direction is already stored. It Then, if the absolute direction is stored, the traveling direction is calculated by subtracting the change in the output of the gyro sensor 23 from the last rewritten and stored absolute direction, and the correction operation is executed in steps 35 to 37. In the same way as in the case of the above, the traveling direction is output in step 38.
【0035】これに対して、走行開始後、電波状態が悪
い等の理由でGPS受信機に正常なドップラ効果が検出
されない場合や、渋滞等で所定速度に到達できない場合
には、ステップ39をNO側に辿り、進行方向が出力さ
れることなくプログラムが繰り返される。On the other hand, if the normal Doppler effect is not detected in the GPS receiver after the start of traveling due to bad radio wave conditions, or if the predetermined speed cannot be reached due to traffic congestion, step 39 is NO. The program is repeated without tracing the traveling direction.
【0036】なお、本実施例では、速度ベクトルの絶対
値が基準値に満たない場合について補正操作の足切りを
実行したが、絶対方向(すなわち速度ベクトル)の精度
に関しては、複数の相対速度がそれぞれ正確に求められ
ることも重要であるから、少なくとも2つの相対速度が
両方とも所定値以上の場合に補正操作を実施するように
してもよい。In this embodiment, the correction operation is cut off when the absolute value of the velocity vector is less than the reference value. However, regarding the accuracy of the absolute direction (ie, the velocity vector), a plurality of relative velocities are Since it is also important to obtain each accurately, the correction operation may be performed when at least two relative velocities are both equal to or more than a predetermined value.
【0037】また、3つ以上のGPS衛星について相対
速度を求め、3種類の組合せで速度ベクトルを演算し、
3つの速度ベクトルがほぼ等しい場合にのみ、補正操作
を実行してもよい。Further, relative velocities are obtained for three or more GPS satellites, and a velocity vector is calculated by a combination of three types,
The correction operation may be executed only when the three velocity vectors are substantially equal.
【0038】さらに、本実施例では、走行開始後、GP
S受信機から正常なドップラ速度が獲得され、かつ、走
行速度が一定速度以上となるまで、進行方向が出力され
ないことになるから、例えば、この期間は、前回の走行
時に最終記憶された絶対方向を用いて進行方向の合成演
算を実施してもよい。また、簡単な磁気センサを組み合
わせて最初に粗い初期値を設定してもよい。Furthermore, in this embodiment, after the start of traveling, the GP
Until the normal Doppler speed is obtained from the S receiver and the traveling speed becomes equal to or higher than a certain speed, the traveling direction is not output. Therefore, for example, during this period, the absolute direction stored last time during the traveling is stored. May be used to perform the combining calculation in the traveling direction. Alternatively, a simple magnetic sensor may be combined to initially set a rough initial value.
【0039】[0039]
【発明の効果】請求項1の進行方向識別装置によれば、
GPS衛星の送出信号のドップラ効果の計測による高精
度な絶対方向を利用できる。例えば、現在の技術水準で
も、GPSによる絶対位置の検出誤差が30m以上であ
るのに対して、GPS衛星の送出信号のドップラ効果の
計測による相対速度の検出誤差は、0.1m/秒である
から、例えば、30km/時(8m/秒)程度の低い走
行速度でも、十分に正確な絶対方向の識別が可能であ
る。According to the traveling direction identification device of the first aspect,
It is possible to use a highly accurate absolute direction by measuring the Doppler effect of the signal transmitted by the GPS satellite. For example, even in the current state of the art, the absolute position detection error by GPS is 30 m or more, whereas the relative velocity detection error by measuring the Doppler effect of the GPS satellite signal is 0.1 m / sec. Therefore, for example, even at a low traveling speed of about 30 km / hour (8 m / sec), it is possible to identify the absolute direction with sufficient accuracy.
【0040】また、絶対方向を用いた走行方向の補正操
作が頻繁かつ自動的に実行されるから、走行方向の表示
やナビゲーション画面上の自車輛の進行方向が急に変化
することがなく、操作者は、走行方向の補正操作に注意
を払うことなく、これらの表示を信用して運転に専念で
きる。Further, since the correction operation of the traveling direction using the absolute direction is executed frequently and automatically, the traveling direction is not changed and the traveling direction of the vehicle on the navigation screen does not suddenly change. A person can trust these displays and concentrate on driving without paying attention to the correction operation of the traveling direction.
【0041】さらに、磁気センサのように、地磁気の乱
れや車体の磁化によって絶対方向の信頼性が失われる心
配が無く、車体をバックさせた場合でも、正常に、後退
方向の識別が実行される。Further, unlike the magnetic sensor, there is no fear that the reliability of the absolute direction will be lost due to the disturbance of the earth's magnetism or the magnetization of the vehicle body, and the backward direction can be normally identified even when the vehicle body is backed up. .
【0042】ところで、従来の磁気センサを用いた進行
方向識別装置では、運転開始後、広い場所で円をトレー
スして車体を360度回転させる必要があった。また、
車体のバック走行の判断には、後退灯やバックギアセン
サの出力を取り込む必要があった。これに対して、請求
項1の進行方向識別装置によれば、円をトレースするた
めの広い場所が不要であり、後退灯やバックギアセンサ
の出力を取り込む必要もない。By the way, in the traveling direction identification device using the conventional magnetic sensor, after starting the operation, it is necessary to trace the circle in a wide place and rotate the vehicle body by 360 degrees. Also,
It was necessary to capture the output of the backward light and the back gear sensor in order to judge the back running of the vehicle body. On the other hand, according to the traveling direction identification device of the first aspect, a wide space for tracing the circle is unnecessary, and it is not necessary to take in the output of the backward light or the back gear sensor.
【0043】請求項2の進行方向識別装置によれば、G
PS衛星の送出信号の受信機の出力から走行速度が判別
されるから、特別な速度センサを設ける必要がない。According to the traveling direction identification device of claim 2, G
Since the traveling speed is determined from the output of the receiver of the signal transmitted from the PS satellite, it is not necessary to provide a special speed sensor.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の基本的な構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of the present invention.
【図2】実施例の進行方向識別装置の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a traveling direction identification device according to an embodiment.
【図3】実施例のフローチャートの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a flowchart of an embodiment.
10 GPS衛星 11 GPS受信機 12 速度ベクトル演算手段 13 相対回転角検出手段 14 補正手段 10 GPS Satellites 11 GPS Receivers 12 Velocity Vector Calculation Means 13 Relative Rotation Angle Detection Means 14 Correction Means
Claims (2)
測する相対回転角検出手段(13)、を有する進行方向
識別装置において、 GPS衛星(10)からの送出電波を受信するGPS受
信手段(11)と、 GPS受信手段(11)による受信信号のドップラ効果
を計算して、車体の速度ベクトルを求める速度ベクトル
演算手段(12)と、 走行速度が所定値を越えて大きい場合に、前記相対回転
角検出手段(13)の出力に基づく車体進行方向を、前
記速度ベクトルの方向に置き換えて補正する補正手段
(14)と、を設けたことを特徴とする進行方向識別装
置。1. A traveling direction identification device having a relative rotation angle detecting means (13) for measuring a relative rotation angle with respect to a vehicle body posture, comprising a GPS receiving means (11) for receiving radio waves transmitted from a GPS satellite (10). ) And a speed vector calculation means (12) for calculating a Doppler effect of a signal received by the GPS reception means (11) to obtain a speed vector of the vehicle body, and the relative rotation when the traveling speed is larger than a predetermined value. A traveling direction identification device, comprising: a correction means (14) for correcting the vehicle body traveling direction based on the output of the angle detection means (13) by replacing it with the direction of the velocity vector.
前記補正手段は、 前記速度ベクトル演算手段が求めた前記速度ベクトルの
絶対値が所定値を越えて大きい場合に、前記相対回転角
検出手段の出力に基づく車体進行方向を、前記速度ベク
トルの方向に置き換えて補正する手段、としたことを特
徴とする進行方向識別装置。2. The traveling direction identification device according to claim 1,
When the absolute value of the speed vector calculated by the speed vector calculation means is larger than a predetermined value, the correction means sets the vehicle body traveling direction based on the output of the relative rotation angle detection means to the direction of the speed vector. An advancing direction identifying device, characterized in that it is a means for replacing and correcting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20664893A JPH0755490A (en) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | Apparatus for determining direction of travel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20664893A JPH0755490A (en) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | Apparatus for determining direction of travel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755490A true JPH0755490A (en) | 1995-03-03 |
Family
ID=16526834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20664893A Withdrawn JPH0755490A (en) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | Apparatus for determining direction of travel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755490A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008014810A (en) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | Mitsubishi Precision Co Ltd | Method and device for calculating movement locus, and map data generation method |
| JP2014522190A (en) * | 2011-08-04 | 2014-08-28 | グーグル インコーポレイテッド | Compass heading display for computer controlled mobile devices |
| JP2015127717A (en) * | 2015-03-27 | 2015-07-09 | 日置電機株式会社 | measuring device |
| JP2017106842A (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 三菱重工業株式会社 | Position measuring device, position measuring method and program |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP20664893A patent/JPH0755490A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008014810A (en) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | Mitsubishi Precision Co Ltd | Method and device for calculating movement locus, and map data generation method |
| JP2014522190A (en) * | 2011-08-04 | 2014-08-28 | グーグル インコーポレイテッド | Compass heading display for computer controlled mobile devices |
| JP2015127717A (en) * | 2015-03-27 | 2015-07-09 | 日置電機株式会社 | measuring device |
| JP2017106842A (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | 三菱重工業株式会社 | Position measuring device, position measuring method and program |
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