(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分を検出し、この検出したＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分に基づいて車両の進行方位を検出する一方、入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分を補正用データとして離散的に所定数収集し、この収集した補正用データに基づいて方位円の原点を求め直し、この求め直した原点を使用して検出進行方位を補正する車両用方位検出装置において、
前記収集した各補正用データを中心として前記方位円の半径で描かれる円の各交差点を求め、これにより求められた各交差点の中からその占有面積が最小のＮ個の交差点の組み合わせを選択し、この選択したＮ個の交差点の内の一つでも予め定められた所定の収束範囲に入らない場合、その収集した補正用データを用いての検出進行方位の補正を禁止する補正禁止手段を
備えたことを特徴とする車両用方位検出装置。
【請求項２】
入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分を検出し、この検出したＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分に基づいて車両の進行方位を検出する一方、入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分を補正用データとして離散的に所定数収集し、この収集した補正用データに基づいて方位円の原点を求め直し、この求め直した原点を使用して検出進行方位を補正する車両用方位検出装置において、
前記収集した各補正用データを中心として前記方位円の半径で描かれる円の各交差点を求め、これにより求められた各交差点の中からその占有面積が最小のＮ個の交差点の組み合わせを選択し、この選択したＮ個の交差点の内の一つでも予め定められた所定の収束範囲に入らない場合、その収集した補正用データを用いての検出進行方位の補正を禁止する第１の補正禁止手段と、
前記選択したＮ個の交差点の全てが前記所定の収束範囲に入った場合、その選択したＮ個の交差点の平均座標点を算出原点として求める算出原点導出手段と、
この算出原点導出手段により求められた算出原点に対する前記各補正用データの座標上における偏差を求め、所定の上下限の範囲に入らない偏差があれば、最大偏差にかかわる補正用データを異常データとして除去する異常データ除去手段と、
この異常データ除去手段により異常データが除去された場合、前記選択されたＮ個の交差点の中から前記異常データとして除去された補正用データを利用して求められた交差点を除去し、残された各交差点の平均座標点を算出原点として再度求め、この算出原点に対する前記各補正用データの座標上における偏差を求め、所定の上下限の範囲に入らない偏差があれば、その補正用データを用いての検出進行方位の補正を禁止する第２の補正禁止手段と
備えたことを特徴とする車両用方位検出装置。
【請求項３】
請求項２において、算出原点を所定数記憶し、この記憶した各算出原点間の距離のばらつきが所定の範囲内である場合、各算出原点の平均座標点を確定原点とするようにしたことを特徴とする車両用方位検出装置。
【請求項４】
請求項３において、確定原点と現在使用している方位円の原点（使用原点）との距離が所定距離未満の場合には確定原点と使用原点との平均値を新たな使用原点とし、所定距離以上離れている場合には確定原点を新たな使用原点とするようにしたことを特徴とする車両用方位検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地磁気を利用して車両の進行方位を検出する車両用方位検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の車両用方位検出装置においては、入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分を検出し、この検出したＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分から予め記憶されている車両のＸ軸方向およびＹ軸方向の着磁量（オフセット量）を差し引き、この着磁量の差し引かれた検出磁気成分に基づいて車両の進行方位を検出するものとしている。
【０００３】
すなわち、直交する２軸（Ｘ，Ｙ軸）の磁気検出素子（Ｘ軸コイル，Ｙ軸コイル）を有する磁気センサを、そのＸ軸を車両の幅方向にとり、そのＹ軸を車両の長さ方向（車両の進行方向）にとり、Ｘ，Ｙ軸のなす面が水平面となるように保持のうえ、車両に配置している。
ここで、Ｘ軸と地磁気ベクトル（水平成分）との成す角度をθ、地磁気ベクトル（水平成分）の絶対値をＲ、車両のＸ軸方向の着磁量をα、車両のＹ軸方向の着磁量をβとすると、磁気センサの検出する入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分ＶｘおよびＹ軸方向成分Ｖｙは、下記（１）および（２）式により表される。
Ｖｘ＝Ｒ・ｃｏｓθ＋α  ・・・（１）
Ｖｙ＝Ｒ・ｓｉｎθ＋β  ・・・（２）
【０００４】
つまり、均一な地磁気中で車両が周回旋回した時のＶｘ，Ｖｙを座標面上で描くならば、図９に示すように、円（以下、この円を方位円と呼ぶ）が描かれる。ちなみに、方位円の原点Ｃ０の座標は（α，β）であり、半径はＲとなる。
ここで、車両の着磁量α，βは、車両を周回旋回することにより検出することができる。例えば、方位円のＸ軸，Ｙ軸それぞれについて、その最大値（Ｖｘｍａｘ  ，Ｖｙｍａｘ  ），最小値（Ｖｘｍｉｎ  ，Ｖｙｍｉｎ  ）を求めることにより、下記（３）および（４）式から着磁量αおよびβを得ることができる。
α＝（Ｖｘｍａｘ  ＋Ｖｘｍｉｎ  ）／２  ・・・（３）
β＝（Ｖｙｍａｘ  ＋Ｖｙｍｉｎ  ）／２  ・・・（４）
これにより、着磁量αおよびβをオフセット量として予め記憶しておけば、すなわち方位円の原点ＣＯの座標を（α，β）として記憶しておけば、車両の刻々の進行方位θは下記（５）式より求めることができる。
θ＝ｔａｎ−１〔（Ｖｙ−β）／（Ｖｘ−α）〕  ・・・（５）
【０００５】
しかしながら、この場合、方位円の原点Ｃ０から磁気センサの検出する座標点（Ｖｘ，Ｖｙ）に向かうベクトルの方向を求めているから、マグネットを車両に近づけたり、車両が強磁場中を通過するなどして、着磁量α，βが変化した場合、検出誤差を生ずる。すなわち、図１０に示すように、方位円の原点Ｃ０がＣ１にずれた場合、実際の進行方位がθ’であるにも拘らずθとして検出されてしまい、θ’−θ＝θＥ  の検出誤差が生じてしまう。
このような場合、再度車両を周回旋回し、着磁量α，βを求め直すことが考えられる。しかし、周回旋回に適した広い場所は都市部において皆無とも言える状況であり、またユーザに頻繁な周回旋回による検出誤差の補正を強いるのは酷である。そこで、頻繁な周回旋回の実施をユーザに強いることなく、着磁量の変化による検出誤差の補正を自動的に行うことの可能な車両用方位検出装置が提案されている。
【０００６】
この車両用方位検出装置では、走行中、所定時間が経過する毎に、検出Ｘ軸方向成分および検出Ｙ軸方向成分で示される座標点を記憶候補座標点として抽出する。そして、この抽出した記憶候補座標点とすでに記憶されている各記憶確定座標点とを比較し、その記憶候補座標点が各記憶確定座標点を中心として定められる各領域（非選択領域）の何れにも位置していなければ、その記憶候補座標点を記憶確定座標点として収集する。そして、離散的に収集されるこの記録確定座標点（補正用データ）が所定数（例えば、４個）以上となった場合、これらの記憶確定座標点を通る円弧の中心点を求め、この中心点の座標位置から車両のＸ軸方向およびＹ軸方向の着磁量を求め、この求めた着磁量を車両の新しいＸ軸方向およびＹ軸方向の着磁量α’，β’、すなわち方位円の原点Ｃ１（α’，β’）として更新記憶する。これにより、交差点等での旋回時、方位円の原点が求め直され、この求め直された原点を使用して検出進行方位の補正が自動的に行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
入力磁気ベクトルの変化は、地磁気変化だけではく、工事現場の鉄板上の走行、高圧線下の通過、磁気を帯びた車両の側方通過、高架・橋の走行、車載電装品のオン・オフ等により変化する。しかしながら、上述した従来の車両用方位検出装置では、実際の地磁気変化と地磁気以外による磁気変化（以下、外乱磁気による磁気変化と言う）との識別が困難で、記憶候補座標点が外乱磁気によって非選択領域に位置しなくなったのにも拘らず、その記憶候補座標点を記憶確定座標点として決定してしまう。このため、記憶確定座標点が所定数以上となった場合に求められる記憶確定座標点の円弧の中心点、すなわち新たに求められる車両のＸ軸方向およびＹ軸方向の着磁量は、現在の車両のＸ軸方向およびＹ軸方向の着磁量α’，β’と一致せず、検出誤差が生じることになる。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、頻繁な周回旋回の実施をユーザに強いることなく、着磁量の変化による検出誤差の補正を自動的に行うことが可能で、かつ外乱磁気の影響をでき得る限り排除して検出誤差の補正を高精度で行うことの可能な車両用方位検出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、第１発明（請求項１に係る発明）は、入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分を補正用データとして離散的に所定数収集し、この収集した補正用データに基づいて方位円の原点を求め直し、この求め直した原点を使用して検出進行方位を補正する一方、収集した各補正用データを中心として方位円の半径で描かれる円の各交差点を求め、これにより求められた各交差点の中からその占有面積が最小のＮ個の交差点の組み合わせを選択し、この選択したＮ個の交差点の内の一つでも予め定められた所定の収束範囲に入らない場合、その収集した補正用データを用いての検出進行方位の補正を禁止するようにしたものである。
【００１０】
この発明によれば、入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分が補正用データとして離散的に所定数（例えば、４個）収集され、この収集された補正用データに基づいて検出進行方位が補正される。この場合、収集された各補正用データを中心として方位円の半径で描かれる円の各交差点（例えば、１２個）が求められ、これにより求められた各交差点の中からその占有面積が最小のＮ個（例えば、６個）の交差点の組み合わせが選択され、そのＮ個の交差点が所定の収束範囲に入っているか否かがチェックされる。Ｎ個の交差点の内の一つでも所定の収束範囲に入っていなければ、その収集した補正用データを用いての検出進行方位の補正はキャンセルされる。
【００１１】
第２発明（請求項２に係る発明）は、入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分を補正用データとして離散的に所定数収集し、この収集した補正用データに基づいて方位円の原点を求め直し、この求め直した原点を使用して検出進行方位を補正する一方、収集した各補正用データを中心として方位円の半径で描かれる円の各交差点を求め、これにより求められた各交差点の中からその占有面積が最小のＮ個の交差点の組み合わせを選択し、この選択したＮ個の交差点の内の一つでも予め定められた所定の収束範囲に入らない場合、その収集した補正用データを用いての検出進行方位の補正を禁止し、上記選択したＮ個の交差点の全てが所定の収束範囲に入った場合、その選択したＮ個の交差点の平均座標点を算出原点として求め、この算出原点に対する各補正用データの座標上における偏差を求め、所定の上下限の範囲に入らない偏差があれば、最大偏差にかかわる補正用データを異常データとして除去するものとし、これにより異常データが除去された場合、上記選択されたＮ個の交差点の中から異常データとして除去された補正用データを利用して求められた交差点を除去し、残された各交差点の平均座標点を算出原点として再度求め、この算出原点に対する各補正用データの座標上における偏差を求め、所定の上下限の範囲に入らない偏差があれば、その補正用データを用いての検出進行方位の補正を禁止するようにしたものである。
【００１２】
この発明によれば、入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分が補正用データとして離散的に所定数（例えば、４個）収集され、この収集された補正用データに基づいて検出進行方位が補正される。この場合、収集された各補正用データを中心として方位円の半径で描かれる円の各交差点（例えば、１２個）が求められ、これにより求められた各交差点の中からその占有面積が最小のＮ個（例えば、６個）の交差点の組み合わせが選択され、そのＮ個の交差点が所定の収束範囲に入っているか否かがチェックされる。Ｎ個の交差点の内の一つでも所定の収束範囲に入っていなければ、その収集した補正用データを用いての検出進行方位の補正はキャンセルされる。
これに対し、Ｎ個の交差点の全てが所定の収束範囲に入っていれば、その選択したＮ個の交差点の平均座標点が算出原点として求められる。そして、この算出原点に対する各補正用データの座標上における偏差が求められ、所定の上下限の範囲に入らない偏差があれば、最大偏差にかかわる補正用データが異常データとして除去される。
また、これにより異常データが除去された場合、選択されたＮ個の交差点の中から異常データとして除去された補正用データを利用して求められた交差点が除去され、残された各交差点の平均座標点が算出原点として再度求められ、この算出原点に対する各補正用データ（異常データ除去後の各補正用データ）の座標上における偏差が求められる。ここで、所定の上下限の範囲に入らない偏差があれば、その補正用データを用いての検出進行方位の補正はキャンセルされる。
【００１３】
第３発明（請求項３に係る発明）は、第２発明において、算出原点を所定数記憶し、この記憶した各算出原点間の距離のばらつきが所定の範囲内である場合、各算出原点の平均座標点を確定原点とするようにしたものである。この発明によれば、算出原点が所定数（例えば、３個）記憶され、この記憶された各算出原点間の距離のばらつきが判定される、この結果、各算出原点間の距離のばらつきが所定の範囲内であれば、各算出原点の平均座標点が確定原点とされる。
【００１４】
第４発明（請求項４に係る発明）は、第３発明において、確定原点と現在使用している方位円の原点（使用原点）との距離が所定距離未満の場合には確定原点と使用原点との平均値を新たな使用原点とし、所定距離以上離れている場合には確定原点を新たな使用原点とするようにしたものである。この発明によれば、確定原点と使用原点との距離が所定距離未満であれば、確定原点と使用原点との平均値が新たな使用原点とされ、所定距離以上離れている場合には確定原点が新たな使用原点とされる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。図２はこの発明の一実施の形態を示す車両用方位検出装置のシステム構成図である。同図において、１は車両に搭載された磁気センサ、２−１および２−２はこの磁気センサ１の検出する入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分ＶｘおよびＹ軸方向成分Ｖｙを入力とするＡ／Ｄ変換回路、３はこのＡ／Ｄ変換回路２−１および２−２によりディジタル値に変換されたＸ軸方向成分ＶｘおよびＹ軸方向成分Ｖｙを所定のサンプリング周期で読み込み、所定のプログラムに従い処理動作を行う演算回路、４は演算回路３での処理動作により得られる車両の進行方位を表示するＬＥＤやＬＣＤパネル等の表示装置である。
【００１６】
磁気センサ１は、磁気検出素子としてのＸ軸コイル１−１およびＹ軸コイル１−２と、Ｘ軸コイル１−１およびＹ軸コイル１−２に生ずる入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分に応じた検出電圧を増幅するＸアンプ１−３およびＹアンプ１−４とを備えている。なお、演算回路３には、メモリ（図示せず）が設けられ、このメモリに車両のＸ軸方向およびＹ軸方向の着磁量αおよびβ、すなわち方位円の原点Ｃ０（α，β）ならびに振幅係数Ｋｘ，Ｋｙが格納されている。ここで、振幅係数ＫｘはＸ軸方向成分に対する振幅係数、振幅係数ＫｙはＹ軸方向成分に対する振幅係数である。
【００１７】
次に、この車両用方位検出装置における特徴的な動作について、図３および図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。図３（ａ）は演算回路３内部での処理を示すフローチャートである。演算回路３は、初期設定を行ってから（ステップ＃１）、メイン処理に入る（ステップ＃２）。
【００１８】
メイン処理＃２において、演算回路３は、磁気センサ１の検出している入力磁気ベクトルのＸ軸方向成分ＶｘおよびＹ軸方向成分ＶｙのＡ／Ｄ変換値を所定のサンプリング周期で読み込み、所定数読み込む毎に平均化処理を行う（図３（ｂ）に示すステップ３０１）。そして、メモリに格納されている方位円の原点Ｃ０（α，β）および振幅係数Ｋｘ，Ｋｙを読み出し、Ｘ軸方向成分ＶｘおよびＹ軸方向成分Ｖｙの平均化処理値に対してオフセット・振幅調整を行う（ステップ３０２）。このオフセット・振幅調整によって得られるＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分をＶＸおよびＶＹとする。なお、この実施の形態では、方位円の半径Ｒが２５０ｍＧとなるように、振幅係数Ｋｘ，Ｋｙを設定している。
【００１９】
そして、演算回路３は、ステップ３０３へ進み、ステップ３０２で得られたＸ軸方向成分ＶＸおよびＹ軸方向成分ＶＹで示される座標点（ＶＸ，ＶＹ）を記憶候補座標点とする。そして、この記憶候補座標点（ＶＸ，ＶＹ）と補正用データとしてすでに記憶されている各記憶確定座標点（Ｘｔ（ｎ），Ｙｔ（ｎ））とを比較し、記憶候補座標点（ＶＸ，ＶＹ）が各記憶確定座標点（Ｘｔ（ｎ），Ｙｔ（ｎ））を中心として定められる非選択領域の何れにも位置していなければ、その記憶候補座標点（ＶＸ，ＶＹ）を次の記憶確定座標点（Ｘｔ（ｎ），Ｙｔ（ｎ））とする。
【００２０】
図５を用いて記憶確定座標点（Ｘｔ（ｎ），Ｙｔ（ｎ））の決定過程を具体的に説明する。今、補正用データとして記憶確定座標点Ｑ１（Ｘｔ（１），Ｙｔ（１））、Ｑ２（Ｘｔ（２），Ｙｔ（２））、Ｑ３（Ｘｔ（３），Ｙｔ（３））が決定されており、ステップ３０３において記憶候補座標点Ｑ４（ＶＸ，ＶＹ）が抽出されたとする。この場合、記憶確定座標点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対しては、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を中心とする正方形状の非選択領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が定められている。記憶候補座標点Ｑ４は非選択領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の何れにも位置していない。したがって、この場合、記憶候補座標点Ｑ４は次の記憶確定座標点Ｑ４（Ｘｔ（４），Ｙｔ（４））、すなわち補正用データとして決定される。
【００２１】
演算回路３は、補正用データが４点確定するまでの間は、ステップ３０４におけるステップ４０１（図４参照）でのＮＯに応じ、ステップ３０５，３０６，３０７を経てステップ３０１へ戻る。この場合、ステップ３０５では、ステップ３０２で得たＸ軸方向成分ＶＸおよびＹ軸方向成分ＶＹに対しフィルタ処理を施し、ノイズ成分を除去する。ステップ３０６では、ノイズ成分の除去されたＸ軸方向成分ＶＸおよびＹ軸方向成分ＶＹに基づいて現在の進行方位を算出し、表示用角度に換算する。ステップ３０７では、表示出力処理を行い、換算された表示用角度を表示する。
【００２２】
これに対し、補正用データが４点確定すると、演算回路３は、ステップ４０１でのＹＥＳに応じ、ステップ４０２へ進む。ステップ４０２では、確定した４点の補正用データを中心として方位円の半径Ｒで描かれる円の各交差点を求める。すなわち、図１に示す如く、確定した４点の補正用データをＱ１（Ｘｔ（１），Ｙｔ（１））、Ｑ２（Ｘｔ（２），Ｙｔ（２））Ｑ３（Ｘｔ（３），Ｙｔ（３））、Ｑ４（Ｘｔ（４），Ｙｔ（４））とした場合、Ｑ１〜Ｑ４を中心とする半径Ｒの円の各交差点Ｐ１〜Ｐ６，Ｐ１’〜Ｐ６’を求める。
【００２３】
ここで、Ｐ１，Ｐ１’はＱ１およびＱ２を中心とする半径Ｒの円の交差点、Ｐ２，Ｐ２’はＱ１およびＱ３を中心とする半径Ｒの円の交差点、Ｐ３，Ｐ３’はＱ１およびＱ４を中心とする半径Ｒの円の交差点、Ｐ４，Ｐ４’はＱ２およびＱ３を中心とする半径Ｒの円の交差点、Ｐ５，Ｐ５’はＱ２およびＱ４を中心とする半径Ｒの円の交差点、Ｐ６，Ｐ６’はＱ３およびＱ４を中心とする半径Ｒの円の交差点である。
【００２４】
今、Ｑ１〜Ｑ４が半径Ｒの方位円の円周上に乗っているものとすれば、交差点Ｐ１〜Ｐ６は１点に収束する。すなわち、所定の収束範囲（２軸の領域）Ｓａを定め、この収束範囲Ｓａに交差点Ｐ１〜Ｐ６の全てが入れば、Ｑ１〜Ｑ４が半径Ｒの方位円の円周上にほゞ乗っていると判断することができる。これに対し、交差点Ｐ１〜Ｐ６の内の一つでも収束範囲Ｓａに入らないものがあれば（図６参照）、Ｑ１〜Ｑ４中に半径Ｒの方位円の円周上からかなり外れているものがあると判断することができる。
【００２５】
そこで、この実施の形態では、確定した４点の補正用データを中心として方位円の半径Ｒで描かれる円の各交差点を求め（ステップ４０２）、これにより求められた１２個の各交差点の中からその占有面積が最小の６個の交差点の組み合わせを選択し（ステップ４０３）、この選択した６個の交差点の全てが収束範囲Ｓａに入っているか否かを判定するようにしている（ステップ４０４）。
【００２６】
なお、この実施の形態では、１００ｍＧ（Ｒ÷２．５＝２５０ｍＧ÷２．５＝１００ｍＧ）角の領域を収束範囲Ｓａとしている。また、１２個の各交差点の中からその占有面積が最小の６個の交差点の組み合わせを選択する際、同一占有面積のものが存在した場合には、縦横比が１に近い方を選択するようにしている。
【００２７】
ここで、選択した６個の交差点の内一つでも収束範囲Ｓａに入らないものがあれば、ステップ４０４でのＮＯに応じてステップ４２０へ進み、補正用データＱ１〜Ｑ４をクリアしてステップ３０５以降の処理へと進む。すなわち、選択した６個の交差点の内一つでも収束範囲Ｓａに入らないものがあれば、その収集した補正用データＱ１〜Ｑ４を用いての検出進行方位の補正をキャンセルする。
【００２８】
これにより、外乱等による異常地磁気が発生しても初期設定されている半径Ｒにある程度適合する地磁気データの原点を算出することが可能となる。なお、ここでは後述の処理とのからみがあり、比較的許容したレベルに判定領域（収束範囲Ｓａ）を設定している。
【００２９】
選択した６個の交差点の全てが収束範囲Ｓａに入れば、ステップ４０４でのＹＥＳに応じて、ステップ４０５へ進む。
ステップ４０５では、ステップ４０３で選択した６個の交差点の平均座標点、すなわち図１で言えば交差点Ｐ１〜Ｐ６の平均座標点を、算出原点Ｍ（ＡＸ，ＡＹ）として求める。
ＡＸ＝（Ｐ１〜Ｐ６のＸ座標合計）／６
ＡＹ＝（Ｐ１〜Ｐ６のＹ座標合計）／６
そして、この求めた算出原点Ｍ（ＡＸ，ＡＹ）に対する補正用データＱ１〜Ｑ４の座標上における偏差δ１〜δ４を求める（図７参照）。
【００３０】
そして、ステップ４０５で求めた偏差δ１〜δ４と所定の上下限（本実施の形態では、Ｒ±（Ｒ／５）＝２５０ｍＧ±５０ｍＧ）とを比較し、異常値が存在するか否かを判断する（ステップ４０６）。ここで、偏差δ１〜δ４が上記上下限の間に入れば、異常値が存在しないものと判断し、その時の算出原点Ｍ（ＡＸ，ＡＹ）を記憶する（ステップ４１０）。
【００３１】
一方、ステップ４０６において、上記上下限の間に入らない偏差があれば、最大偏差にかかわる補正用データを異常データとして除去する（ステップ４０７）。そして、ステップ４０８へ進み、ステップ４０３で選択した６個の交差点の中から異常データとして除去された補正用データを利用して求められた交差点を除去し、残された交差点の平均座標点を算出原点Ｍ（ＡＸ，ＡＹ）として再度求める。例えば、補正用データＱ４が異常データとして除去された場合には、ステップ４０３で選択した交差点Ｐ１〜Ｐ６の中から補正用データＱ４を利用して求められた交差点Ｐ３，Ｐ５，Ｐ６を除去し、残された交差点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４の平均座標点を算出原点Ｍ（ＡＸ，ＡＹ）として再度求める。
ＡＸ＝（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４のＸ座標合計）／３
ＡＹ＝（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４のＹ座標合計）／３
そして、この求めた算出原点Ｍ（ＡＸ，ＡＹ）に対する補正用データＱ１〜Ｑ３の座標上における偏差δ１〜δ３を求める。
【００３２】
そして、このステップ４０８で求めた偏差δ１〜δ３と所定の上下限（本実施の形態では、Ｒ±（Ｒ／５）＝２５０ｍＧ±５０ｍＧ）とを比較し、異常値が存在するか否かを判断する（ステップ４０９）。ここで、偏差δ１〜δ３が上記上下限の間に入れば、異常値が存在しないものと判断し、その時の算出原点Ｍ（ＡＸ，ＡＹ）を記憶する（ステップ４１０）。これに対し、ステップ４０９において、上記上下限の間に入らない偏差があれば、ステップ４２０へ進み、補正用データＱ１〜Ｑ４をクリアしてステップ３０５以降の処理へと進む。すなわち、偏差δ１〜δ３の内一つでも上記上下限の間に入らないものがあれば、補正用データＱ１〜Ｑ３を用いての検出進行方位の補正をキャンセルする。
【００３３】
ここでの処理の狙いは、比較的許容した形で車両の旋回の判定を行い、次にサンプリングした補正用データのバラツキを認識し、異常データを除去して精度よく原点算出を行うことにある。また、データ自体が仮にバラツキが大だっとしても平均値に対するバラツキ判定でそれを認識して処理を中断することができる。今回のサンプリングポイントは９０度以内に４点が測定されるように設定してあり、通常の交差点の通過で、この算出原点Ｍが確定する。
【００３４】
ステップ４１０で算出原点Ｍを記憶すれば、ステップ４１１へ進んで、バラツキ判定を行う。今、算出原点Ｍとして、最初の算出原点Ｍ１（ＡＸ１，ＡＹ１）が記憶されたとする。この場合、ステップ４１１では、比較すべき算出原点がまだ無いので、ステップ４１２へ進み、ステップ４１２でのＮＯに応じてステップ３０５以降の処理へと進む。
【００３５】
次に、ステップ４１０において、次の算出原点Ｍ２（ＡＸ２，ＡＹ２）が記憶されたとする。この場合、ステップ４１１では、最初の算出原点Ｍ１と次の算出原点Ｍ２との距離を測定し、一定の距離以内か否かを判定する。本実施の形態では、この一定の距離を、９５ｍＧとして定めている。この９５ｍＧはＲ×ｓｉｎ（表示分解能）より得た値である（図８参照）。
【００３６】
ステップ４１１において、算出原点Ｍ１と算出原点Ｍ２との距離が９５ｍＧ未満であれば、Ｍ１とＭ２を算出原点として確定のうえ、ステップ４１２へ進む。この場合、算出原点Ｍ１，Ｍ２については確定されたが、Ｍ３についてはまだ確定されていないので、ステップ４１２でのＮＯに応じてステップ３０５以降の処理へと進む。
【００３７】
次に、ステップ４１０において、算出原点Ｍ３（ＡＸ３，ＡＹ３）が記憶されたとする。この場合、ステップ４１１では、算出原点Ｍ３と算出原点Ｍ１との距離、算出原点Ｍ３と算出原点Ｍ２との距離を測定し、９５ｍＧ以内か否かを判定する。ここで、算出原点Ｍ３と算出原点Ｍ１との距離、算出原点Ｍ３と算出原点Ｍ２との距離が９５ｍＧ未満であれば、算出原点Ｍ１〜Ｍ３間の距離のばらつきが所定の範囲内であるとして、Ｍ１〜Ｍ３を算出原点として確定する。算出原点Ｍ１〜Ｍ３が確定されれば、ステップ４１２でのＹＥＳに応じ、ステップ４１３へ進む。
【００３８】
ステップ４１３では、確定された算出原点Ｍ１〜Ｍ３の平均座標点、すなわち（Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３）／３を確定原点Ｇとする。そして、現在使用している方位円の原点（使用原点）Ｄとの距離を｜Ｇ−Ｄ｜として求め、この距離｜Ｇ−Ｄ｜が一定の距離以内か否かをチェックする（ステップ４１４）。本実施の形態では、この一定の距離を、９５ｍＧとして定めている。この９５ｍＧはＲ×ｓｉｎ（表示分解能）より得た値である。
【００３９】
ここで、距離｜Ｇ−Ｄ｜が９５ｍＧ以上である場合は、現在使用している原点Ｄが着磁等で異常状態である可能性があるため、Ｇを振幅補正前の状態Ｇ’に戻した後（ステップ４１５）、使用原点ＤをＧ’に置き換える（ステップ４１６）。これにより、異常に際して、早期回復が図られる。
【００４０】
距離｜Ｇ−Ｄ｜が９５ｍＧ未満である場合は、特に異常状態ではないため、Ｇを振幅補正前の状態Ｇ’に戻した後（ステップ４１７）、使用原点Ｄを｛（Ｄ＋Ｇ’）／２｝とする（ステップ４１８）。これにより、過去の原点座標データの移動平均的な処理が実行され、常に安定的に精度を確保できるような補正が行われる。
【００４１】
なお、ステップ４１１において、算出原点Ｍ１，Ｍ２間、またはＭ１，Ｍ２，Ｍ３間で９５ｍＧ以上を越えるバラツキが存在すれば、その段階で全ての記憶算出原点Ｍｎをクリアして（ステップ４１９）、また全ての記憶補正用データＱｎをクリアして（ステップ４２０）、ステップ３０５以降の処理へと進む。これは、記憶算出原点の何れかが外乱成分を含んでいる可能性があり、また記憶されている算出原点の測定ポイントが全く異なる環境である危険性があるためである。このＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、道路上での交差点３回または２７０度程度の旋回が安定的に実施されれば確定できるため、比較的短時間に実行される。
【００４２】
また、この実施の形態では、算出原点Ｍが３個確定された場合にステップ４１３へ進むものとしたが、３個に限られるものでないことは言うまでもない。本実施の形態では、外乱の侵入、退出の際の地磁気変化を考慮して２個まではあり得ると考えて３個とした。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、収集された各補正用データを中心として方位円の半径で描かれる円の各交差点が求められ、これにより求められた各交差点の中からその占有面積が最小のＮ個の交差点の組み合わせが選択され、そのＮ個の交差点の内の一つでも所定の収束範囲に入っていなければ、その収集した補正用データを用いての検出進行方位の補正がキャンセルされるものとなり、頻繁な周回旋回の実施をユーザに強いることなく、着磁量の変化による検出誤差の補正を自動的に行うことを可能としたうえ、外乱磁気の影響をでき得る限り排除することができるようになる。
すなわち、外乱を含む地磁気データであっても収束・バラツキ等の各種判定により、外乱データのみを排除することが可能となり、着磁等により方位円の原点がずれてしまったような場合でも、早期にかつ信頼性の高い真の方位円の原点を算出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】交差点Ｐ１〜Ｐ６が収束範囲に入っている状況を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す車両用方位検出装置のシステム構成図である。
【図３】この車両用方位検出装置における演算回路内部での処理を示すフローチャートである。
【図４】図３（ｂ）における自動補正処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】記憶確定座標点（Ｘｔ（ｎ），Ｙｔ（ｎ））の決定過程を説明するための図である。
【図６】交差点Ｐ１〜Ｐ６の内の交差点Ｐ１が収束範囲に入っていない状況を示す図である。
【図７】算出原点Ｍ（ＡＸ，ＡＹ）に対する補正用データＱ１〜Ｑ４の座標上における偏差δ１〜δ４を示す図である。
【図８】Ｒ×ｓｉｎ（表示分解能）を示す図である。
【図９】均一な地磁気中で車両が周回旋回した時に磁気センサの出力Ｖｘ，Ｖｙにより座標面で描かれる方位円を示す図である。
【図１０】図９に示した方位円の中心点Ｃ０がＣ１にずれた状態を示す図である。
【符号の説明】
１…磁気センサ、１−１…Ｘ軸コイル、１−２…Ｙ軸コイル、１−３…Ｘアンプ、１−４…Ｙアンプ、２−１，２−２…Ａ／Ｄ変換回路、３…演算回路、４…表示装置、Ｑ１〜Ｑ４…補正用データ、Ｐ１〜Ｐ６，Ｐ１’〜Ｐ６’…交差点、Ｓａ…収束範囲、Ｒ…方位円の半径、δ１〜δ４…偏差。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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