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VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG DER FAHRTRICHTUNG EINES FAHRZEUGES MIT ELEKTRONISCHEM KOMPASS

阅读:228发布:2022-05-05

专利汇可以提供VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG DER FAHRTRICHTUNG EINES FAHRZEUGES MIT ELEKTRONISCHEM KOMPASS专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且Le compas électronique du procédé ci-décrit comprend un magnétomètre muni de deux sondes tournées de 90o l'une par rapport à l'autre, et un circuit d'évaluation. Pour déterminer le champ terrestre (He) et son angle (phi') sur un diagramme vectoriel (X, Y), on saisit d'abord, par rotation du véhicule, les points de mesure (M1...M4) avec les valeurs maximales et minimales (x, y) du lieu géométrique elliptique (O) du champ magnétique (H) mesuré sur le magnétomètre, après quoi on détermine le vecteur d'un champ parasitaire (Hs) fixe avec les coordonnées du point central (P) comme paramètre du lieu géométrique (O). Ensuite on saisit les points de mesure (M5...M8) du champ magnétique (H) avec les espacements maximaux et minimaux des points sur le lieu géométrique (O) par rapport à son point central (P), et on détermine alors la longueur des demi-axes (a, b) comme paramètre du lieu géométrique (O). Les valeurs mesurées de l'un de ces points de mesure et du point central (P) permettent de déterminer l'angle de rotation (alpha) en tant que paramètre du lieu géométrique (O). Finalement, la direction de déplacement est calculée en marche, au moyen d'un algorithme, à partir des valeurs mesurées du champ magnétique (H) et des paramètres déterminés du lieu géométrique (O).,下面是VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG DER FAHRTRICHTUNG EINES FAHRZEUGES MIT ELEKTRONISCHEM KOMPASS专利的具体信息内容。

Ansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung eines Fahrzeuges mit einem elektronischen Kompass, der ein im Fahrzeug fest angeordnetes Magnetometer mit mindestens zwei mit ihren Längsachsen um 90º gegeneinander verdrehten Sonden hat und mit einer Auswerteschaltung, welche die vom gemessenen Magnetfeld abhängigen elektrischen Signale der Sonde zur Ermittlung von Richtung und Größe der am Magnetomet er wirksamen Magnetfelder sowie zur Berechnung der Fahrtrichtung durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, a) daß zur Ermittlung der Richtung des Erdfeldes (He) und seines Winkels zur X-Achse des Magnetometers (10) durch Drehen des Fahrzeuges (19) zunächst in einem Vektordiagramm (X, Y) Meßpunkte (M1 ... M4 ) mit den maximalen und minimalen Werten (x, y) einer elliptischen Ortskurve (0) des an Magnetometer (10) gemessenen Magnetfeldes (H) erfaßt und von der Auswerteschaltung (11) daraus der Vektor eines festen Stδrfelies (Hs) mit den Koordinaten (Xp, Yp) des Mittelpunktes (P) als Parameter der elliptischen Ortskurve (O) ermittelt und gespeicher. wird, b) daß danach Meßpunkte (M5 ··· M8 ) des Magnetfeldes (H; mit den maximalen und minimalen Radien (a, b) der elliptischen Ortskurve (O) zu ihrem Mittelpunkt (P) erfaßt und daraus die Halbachsen als weitere Parameter der Ortskurve (O) ermittelt und gespeichert werden, c) daß aus den Werten (x, y) des Mittelpunktes (P) und den Werten (x, y) mindestens eines Meßpunktes (M5 ··· M8) mit minimalen oder maximalen Radius (a, b) der Ortskurve (A) der Drehungswinkel (<%) als Parameter der Ortskurve (O) ermittelt und gespeichert wird und d) daß schließlich während der Fahrt aus den gespeicherten Parametern der Ortskurve (O) und den Werten (x, y) des zyklisch gemessenen Magnetfeldes (H) über einen Algorithmus die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ermittelt wird.
2 . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Fahrt weitere Meßpunkte (Mx) im Vektordiagramm (x, y) von der Auswerteschaltung (11 ) erfaßt, aogespeichert und zur Überprüfung und Korrektur der ermittelten Parameter der Ortskurve (O) verarbeitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Meßpunkte (M1 ... M4) mit den maximalen und minimalen Meßwerten (x, y) im Vektordiagramm (X, Y) während einer vollen Drehung des Fahrzeuges (19) erfaßt und in der Auswerteschaitung abgespeichert werden.
k . Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der vollen Drehung bzw. einer Kreisfahrt des Fahrzeuges (19) neben den vier Meßpunkten (M1 ... M4) eine Vielzahl weiterer Meßpunkte (M5 ... M8 ) von der Auswerteschaltung (11) zur Ermittlung weiterer Parameter der Ortskurve (O) des gemessenen Magnetfeldes (H) erfaßt und gespeichert verden.
5. Verfahren nach Anspruch h , dadurch gekennzeichnet, daß vährend der Fahrt des Fahrzeuges (19) die gemessenen Werte (x, y) des Magnetfeldes (H) mit den gespeicherten Werten der Ortskurve (O) verglichen und bei Abweichungen von der Ortskurve (O) zur Nacheichung erfaßt und gespeichert verden.
说明书全文

Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung eines Fahrzeuges mit elektronischem Kompass

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung eines Fahrzeuges mit einem elektronischen Kompass nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem bekannten Navigationsapparat (DE-PS 27 54 888) vird die Fahrtrichtung eines Fahrzeugs mit einem Zwei-Achsen-Magnetometer ermittelt, dessen Ausgangssignale zur Kompensation von magnet is chen Störfeidern im Fahrzeug einer Korrektureinheit zugeführt werden. Bei dieser Lösung geht man davon aus, daß im Fahrzeug ein Störfeli vorhanden ist, das einem Erdfeld überlagert ist, welches durch die Karosserie des Kraftfahrzeuges je nach Ausrichtung des Fahrzeuges mehr oder weniger abgeschirmt wird. Dadurch ergibt sich für die Meßwerte des Magnetometers auf der X- und Y- Achse im Vektordiagramm durch Drehen des Fahrzeuges eine Ortskurve, deren Mittelpunkt mit dem Vektor des Störfeldes aus dem Achsenkreuz verschoben ist und die durch die proportionale Veränderung der Signale eine Ellipse bildet, deren Achsen parallel zu den Meßachsen im Vektordiagramm verlaufen. Durch die proportionale Veränderung des einen Ausgangssignales soll eine Ellipse zu einem Kreis umgeformt und durch die Nullpunktverschiebung soll der Kreis ins Achsenkreuz verlegt werden. Dies wird durch eine Kontrollstufe dadurch überprüft, daß die so korrigierten Signale jeweils zum Quadrat erhoben und addiert einen konstanten Wert bilden müssen (Kreisgleichung).

Nachteilig bei dieser bekannten Lösung ist, daß die Korrektur der vom Magnetometer gemessenen Werte in einer analogen Rechenschaltung durchgeführt wird, was nach der bisherigen Technologie zu ungenau ist. Die von der Kontrollstufe ermittelten Korrekturgrößen müssen durch Tastversuche ermittelt werden, was äußerst umständlich und fehlerhaft ist. Außerdem sind auf diese Weise nur zeitlich konstante Störfelder zu berücksichtigen. Ein weiterer wesentlicher Nachteil des bekannten Verfahrens besteht aber darin, daß für die elliptische Ortskurve des abgeschwächten Erdfeldes lediglich eine achsparallele Verschiebung aus dem Nullpunkt berücksichtigt wird, wogegen in Wirklichkeit eine solche elliptische Ortskurve auch noch im Vektordiagramm um einen Winkelbetrag gedreht ist. Da diese Drehung beim bekannten Meßverfahren nicht erfaßt wird, ergibt sich für die Navigation mit einem solchen elektronischen Kompass eine erhebliche Abweichung der ermittelten von der tatsächlichen Fahrtrichtung. Mit der vorliegenden Erfindung wird angestrebt, durch eine möglichst genaue Ermittlung der tatsächlichen Ortskurve des am Magnetometer wirksamen Magnetfeldes die Richtung des Erdfeldes bzw. die Fahrtrichtung des Fahrzeuges möglichst genau zu ermitteln.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß mit den während der Drehung des Fahrzeuges erfaßten Meßwerten des am Magnetometer wirksamen Magnetfeldes durch die digitale Auswerteschaltung alle erforderlichen von dem Einbauort im Fahrzeug abhängigen Parameter zu ermitteln sind, welche die Mittelpunkt sverschiebung als auch die Form und die Drehung der Ortskurve des Magnetfeldes im Vektordiagramm bestimmen. Auf diese Weise ist es möglich, aus den laufenden Messungen am Magnetometer über die ermittelte Ortskurve die genaue Richtung des Erdfeldes, die Nordrichtung bzw. die Fahrtrichtung oder die Richtung zu einem vorgegebenen Ziel zu ermitteln und anzuzeigen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Besonders vorteilhaft ist es, unter Verwendung eines Mikrocomputers während der Fahrt die Änderungen der Fahrtrichtung durch Messung des Magnet feldvektors von der Auswerteschaltung zu erfassen und beim Überschreiten eines vorgegebenen Wertes der Fahrtrichtungsänderung der aktuell gemessenen Werte als weiteren Meßpunkt der Ortskurve im Vektordiagramm abzuspeich.ern. Die so eingelesenen Meßpunkte werden zur Überprüfung und gegebenenfalls zur Korrektur der ermittelten Parameter der Ortskurve vom Rechner weiter verarbeitet. Außerdem können die Werte für die Fahrtrichtungsänderung zusammen mit Wegsignalen des Kraftfahrzeuges zur Ortsbestimmung des Fahrzeuges verwendet werden. Zur Ermittlung der Nullpunktverschiebung der Ortskurve des vom Magnetometer gemessenen Magnetfeldes ist es zweckmäßig, daß die vier Meßpunkte mit dem maximalen und minimalen Meßwerten während einer vollen Drehung zB Kreisfahrt des Fahrzeuges erfaßt und in der Auswerteschaltung abgespeichert werden. Bei einer zweiten vollen Drehung des Fahrzeuges kann dann aus der laufenden Messung des Magnetfeldes am Magnetometer der größte und der kleinste Abstand der elliptischen Ortskurve von dessen Mittelpunkt von der Auswerteschaltung erfaßt und gespeichert werden. Die zweite Drehung des Fahrzeuges kann jedoch zweckmäßigerweise dadurch vermieden werden, daß während der ersten vollen Drehung bzw. einer ersten Kreisfahrt des Fahrzeuges neben den vier Meßpunkten mit den maximalen und minimalen Meßwerten noch eine Vielzahl weiterer Meßpunkte von der Auswerteschaltung zur Ermittlung der Parameter der Ortskurve des gemessenen Magnetfeldes erfaßt und gespeichert werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild eines elektronischen Kompasses zur er fi ndungs gemäßen Ermittlung der Fahrtrichtung eines Fahrzeuges, Figur 2 ein Vektordiagramm mit der Ortskurve des vom Kompass gemessenen Magnetfeldes, Figur 3 zeigt ein Kraftfahrzeug mit den Vektorachsen in einer Eichstellung und Figur 4 zeigt ein Flußdiagramm für die Arbeitsweise des elektronischen Kompasses nach Figur 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In Figur 1 ist das Blockschaltbild für einen elektronischen Kompass dargestellt, der zur Navigation in einem Kraftfahrzeug fest eingebaut ist. Der elektronische Kompass besteht aus einem Sensor 10, einer digitalen Auswerteschaltung 11 und einer Anzeige 12. Der Sensor 10, der beispielsweise mitten unter dem Dach eines Personenkraftfahrzeuges angebracht ist, enthält ein Magnetometer mit Zeitverschlüsselung. Das Magnetometer kann ein Drei-Achsen-Magnetometer oder ein Zwei-Achsen-Magnetometer sein, wobei die Achsen der Magnet feldsonden um 90 gegeneinander verdreht sind. Das Magnetometer ist zusammen mit einer Stromversorgung und einer S i gnalformerstufe für jede der Magnetfeldsonden gemäß DE-OS 33 45 712 im Sensor 10 untergebracht. Die Auswerteschaltung 11 wird im wesentlichen durch einen Mikrocomputer realisiert, dessen Eingang die Sensorsignale zugeführt werden. Zur besseren Veranschaulichung des Verfahrens zur Ermittlung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist die Auswerteschaltung 11 in eine Speicherstufe 13, eine Rechenstufe 14 für die Berechnung der Parameter einer Ortskurve des gemessenen Magnetfeldes, eine weitere Rechenstufe

15 zur Winkelbestimmung zwischen dem Erdfeld und der Fahrtrichtung sowie in eine Korrekturstufe 16 zur Winkelkorrektur aufgegliedert dargestellt. Über einen Tastschalter 17 kann dabei ein fester Richtungswinkel

an der Korrekturstufe

16 eingegeben werden. Über einen Ausgang ist die Rechenstufe 15 mit der Anzeige 12 verbunden, auf der neben weiteren Informationen die Fahrtrichtung angezeigt werden kann. Mit einem Tast Schalter 13 vird die Auswerteschaltung 11 zur Ermittlung der Ort skurve vorbereitet. Mit Hil fe der Figuren 2, 3 und 4 soll numehr die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung der Fahrtrichtung eines Fahrzeuges erläutert werden. Figur 2 zeigt das Vektordiagramm zur Messung des Magnetfeldes im Kraftfahrzeug 19 mit einem im Sensor 10 angeordneten Magnetometer. Von den beiden Sonden werden jeweils die X-Komponente bzw. die Y-Komponente des Magnet feldvekt ors H gemessen, die sich aus der Größe und Richtung des vom Sensor 10 gemessenen Magnetfeldes ergibt.

In Figur 3 ist der Vektor H des Magnetfeldes im Bezug auf die Längsachse x o und die quer dazu in der Fahrzeugebene verlaufende Achse y o dargestellt. Dabei ist angenommen, daß hier der Sensor 10 mitten unter dem Dach des Personenwagens 19 angeordnet ist. Das dort gemessene Magnetfeld H setzt sich zusammen aus einem festen Störfeld Hs und der im Fahrzeug wirksamen Komponente Hr des Erdfeldes He. Obwohl der tatsächliche Vektor des gemessenen Magnetfeldes schräg im Raum liegt, genügt es zur Bestimmung der Fahrtrichtung, mit dem Senosr 10 nur den in der Fahrebene projizierten Vektor H des Magnetfeldes zu messen.

Zur Ermittlung der Fahrtrichtung ist es erforderlich, aus dem gemessenen Magnet feldvektor H die Richtung des Erdfeldes He zu finden. Zu diesem Zweck sind verschiedene aufeinanderfolgende Verfahrensschritte erforderlich, die in Figur 4 in einem Flußdiagramm dargestellt sind, das von der Auswerteschaltung 11 zyklisch durchlaufen wird.

Mit dem Einschalten der Versorgungss-pannung des elektronischen Kompasses wird das Programm gemäß Figur 4 im S chritt 20 gestartet. Im folgenden Programmschritt 21 wird geprüft, ob der Tastschalter 18 geschlossen ist. Um die Ortskurve O in Figur 2 für den Vektor H des gemessenen Magnetfeldes ermitteln zu können, muß nun zunächst der Tastschalter 18 geschlossen werden und das Fahrzeug 19 muß mit eingeschlagener Lenkung einen geschlossenen Kreis fahren. Dabei werden im Programmschritt 22 die X- und Y-Meßwerte des vom Sensor 10 gemessenen, sich ständig in Größe und Richtung ändernden Magnetfeldes H in einer Vielzahl von Meßpunkten M1 .... Mx erfaßt und in der Speicherstufe 13 abgelegt. Die Erfassung der Meßpunkte kann dabei während der Kreisfahrt des Fahrzeuges 19 in bestimmten Zeitintervallen erfolgen oder nach Durchfahren bestimmter Wegabschnitte, die beispielsweise durch Signale eines nicht dargestellten Weggebers über den Tastschalter 18 in der Rechenstufe 14 der Auswerteschaltung 11 erfaßt werden. Gleichzeitig werden die vom Sensor 10 laufend gemessenen X- und Y-Werte des Magnetfeldes H an der Rechenstufe 15 überwacht und zB durch ein Differenzierglied werden die Meßpunkte M1 bis blh mit den maximalen und minimalen X- und Y-Werten im Programmschritt 23 erfaßt und in der Speicherstufe 13 abgelegt. Nach der Kreisfahrt wird der Schalter 18 im Programmschritt 2 k wieder geöffnet, da andernfalls weitere Meßwerte Mx eingelesen werden. Aus den in der Speicherstufe 13 befindlichen Meßpunkten ergibt sich gemäß Figur 2 eine elliptische Ortskurve O, die bezogen auf das Achsenkreuz des Vektordiagramms durch folgende Vektorgleichung zu beschreiben ist:

H = Hs + Hr dabei ist Hs der Vektor des auf die Fahrebene projizierten konstanten Störfeldes, welches durch die Form und den Aufbau des Fahrzeuges vorgegeben ist und Hr ist der Vektor eines resultierenden Magnetfeldes, welches sich aus dem Vektcr des Erdfeldes He und eines inάuzisrten Störfeldes Hi zusammensetzt. Der Vektor Hi des induzierten Störfeldes ist abhängig von der Abschirmung des Erdfeldes durch die Fahrzeugkarosserie bzw. durch deren vom Erdfeld erzeugte Magnetisierung. Im Programmschritt 25 wi rd nun in der der Rechenstufe 14 aus den im Schritt 23 ermittelten maximalen und minimalen Meßwerten der Vektor des konstanten Störfeldes Hs nach folgender Gleichung ermittelt:

die nach dieser Gleichung in der Rechenstufe 1 4 nacheinander ermittelten X- und Y-Werte des konstanten Störfeldes Hs werden in der Speicherstufe 13 abgelegt. Die ermittelte Ortskurve O ist gemäß Figur 2 eine Ellipse, die um den konstanten Störfeldvektor Hs aus dem Achsenursprung des Vektordiagramms x, y verschoben und mit ihren Achsen um den Winke α gedreht ist. Mit den gespeicherten Werten des Störfeldvektors Hs sind damit gleichzeitig die X- und Y- Werte für den Mittelpunkt P der elliptischen Ortskurve O erfaßt und als erste Parameter der Ortskurve O gespeichert. Im nächsten Programmabschnitt 26 wird nun aus den gespeicherten Meßpunkten M1 ... Mx jeweils der resultierende Magnetfeldvektor Hr ermittelt nach der Vektorgleichung:

Hr = H - Hs.

Dabei werden gleichzeitig als weitere Parameter der Ortskurve O von der Rechenstufe 14 die Meßpunkte M5 bis M8 mit dem größten und dem kleinsten Vektor H r erkannt, erfaßt und abgespeichert. Sie entsprechen dem größten Radius a und dem kleinsten Radius b der elliptischen Ortskurve 0. Aus den X- und Y-Werten des Mittelpunktes P und den X- und Y-Werten eines der Meßpunkte M5 bis M8 für den größten bzw. kleinsten Radius a bzw. b der Ortskurve 0 vom Mittelpunkt P wird außerdem im gleichen Progammabschnitt 26 zB mit dem Meßpunkt M6 in der Rechenstufe 15 der Drehungswinkel α der Ortskurve O im Vektordiagramm als Parameter nach folgender Gleichung ermittelt: ~ -

wobei anstelle des Meßpunktes M6 auch der Meßpunkt M8 mit den Koordinaten X

8 , Y

8 , gewählt werden kann. Bei entsprechender Umformung der Formel können auch die gespeicherten Werte der Meßpunkte M5 oder M7 in Bezug auf die Werte des Mittelpunktes P zur Berechnung des Winkels verwendet werden. Günstig sind die Meßpunkte auf den kleinen Halbachsen.

Da das Erdfeld He während der Kreisfahrt des Fahrzeuges 19 unverändert bleibt, beschreibt der Vektor He des Erdfeldes im Fahrzeug 19 einen, Kreis K gemäß Figur 2, dessen Mittelpunkt P mit dem der elliptischen Ortskurve O identisch ist. Im Programmschritt 27 kann daher in. der Rechenstufe 14 die Größe des Erdfeldes He und die Größe des induzierten Störfeldes Hi als feste Parameter nach folgenden Gleichungen aus den Radien a und b der elliptischen Ortskurve O ermittelt und in der Spei chers tufe 13 abgelegt werden:

Eine ähnliche Kalibriermethode bestimmt analog zum beschriebenen Verfahren die fünf Ellipsenparamet er bei zweimaliger Kreisfahrt. Während der ersten Kreisfahrt werden die Koordinaten des Ellipsenmittelpunktes bestimmt. Bei der zweiten Kreisfahrt werden die beiden Halbachsen und der Winkel

berechnet. Mit dieser Methode kann viel Speicherplatz gespart werden.

Damit sind alle Parameter, die zur Bestimmung der Fahrtrichtung während der anschließenden Fahrt benötigt werden von der Auswerteschaltung 11 ermittelt und gespeichert. Der für die Fahrtrichtung ermittelte Winkel bedarf jedoch noch einer Korrektur, da er die sogenannte Mißweisung, also die Abweichung der Erdfeldrichtung vom tatsächlichen Nordpol nicht berücksichtigt. Außerdem sind die Einbautoleranzen bei der Anbringung des Sensors 10 im Fahrzeug 19 nicht berücksichtigt, so daß die X-Achse der in Fahrtrichtung liegenden Sonde des Magnetometers nicht mit der Fahrzeuglängsachse x o zusammenfällt. In Figur 3 ist diese Einbautoleranz und die Mißweisung durch ein Vektordiagramm mit den gestrichelt dargestellten Achsen x' und y' dargestellt, welches mit den Fahrzeugachsen xo und yo eine Drehung um den Winkel Δ α

bildet. Um diese Meßfehler auszugleichen, muß im Programmabschnitt 28 nunmehr die Eichung des elektronischen Kompasses vorgenommen werden.

Zu diesem Zweck wird das Fahrzeug auf eine vorgegebene Himmelsrichtung, im Beispielsfall nach Osten ausgerichtet oder auf einer Straße bewegt, wobei der Winkel der Luftlinienverbindung zwischen Ausgangs- und Zielpunktbekannt ist oder aus der Landkarte abgemessen wird. Daraus ergibt sich zur tatsächlichen Nordrichtung ein Winkel , der im Beispielfall 90 beträgt. Diese fest

vorgegebene Winkelgröße wird nun im Programmabschnitt 29 in die Korrekturstufe 16 der Auswerteschaltung 11 nach Figur 1 durch Betätigen des Tastschalters 17 als Festwert eingegeben. Zugleich wird in dieser Fahrzeugposition durch die Rechenstufe 14 und 15 aufgrund der laufenden Messungen aus der Ortskurve O die Richtung des Erdfeldes He ermittelt und der dabei auftretende Winkel in cLie Korrekturstufe i6 mit eingegeben. Dabei gibt φ ~ wie Figur 3 zeigt - den Winkel an, den das Erdfeld He mit der Achse x'des Vektordiagramms x , γ bildet. Im nachfolgenden Programmabschnitt 30 wird nun in der Korrekturstufe 16 ein Korrekturwinkel Δ. gebildet, in dem nach der Gleichung: der durch die Fahrzeuglängsachse x

o eingestellte Winkel zur Nordrichtung von dem im Kompass ermittelten Wert des Erdfeldes He abgezogen wird. Der so gebildete Korrekturwinkel wird in der Korrekturstufe 16 abgelegt und zugleich auf die Rechenstufen 14 und 15 gegeben. Durch ihn werden Mißweisung und Einbautoleranzen kompensiert, so daß der in der Rechenstufe 15 nunmehr ermittelte Winkel den tatsächlichen Winkel der Fahrzeuglängsachse x

o zur Nordrichtung darstellt.

Im nachfolgenden Programmabschnitt 31 wird nun mit Antritt einer Fahrt jeweils ein neuer Meßwert Mx auf der Ortskurve O in Figur 2 durch die vom Magnetometer des Sensors 10 gemessene X- und Y-Werte in die Auswerteschaltung 11 eingegeben. Aufgrund der ermittelten Parameter Hs , He, Hi , a, b und Ό muß nun im Programmabschnitt 32 erneut der Winkel

ermittelt werden.

Wie Figur 2 zeigt, besteht zwischen dem Erdfeldvektor H e und dem

resultierenden Magnet feldsektor Kr ein Differenzwinkel δ . Da nun mit der laufenden Messung des Magnetfeldes H_ am Sensor 10 durch die Vektorgleichung H = Hs + Hr zunächst nur die Größe und Richtung des resultierenden Feldes Hr zu ermitteln ist, muß in der Rechenstufe 15 im Programmabschnitt 32 über den Kosinussatz zunächst noch der Differenzwinkel δ nach folgender Gleichung ermittelt werden:

Der Winkel ψ" für das resultierende Magnetfeld Hr im Meßpunkt Mx zur X-Achse gibt sich nach der Gleichung:

so daß schließlich der Winkel des Erdfeldes He nach der Gleichung δ errechnet vird. Da der Differenzwinkel δ je nach Lage des resultierenden Magnetfeldes Hr zum Winkel -f " abzuziehen oder hinzuzuaddieren ist, ergibt sich für den Wert K:

Der auf diese Weise in der Rechenstufe 15 ermittelte Winkel

des Erdfeldes zur X-Achse des Vektordiagrammes kann nun in einem letzten Schritt des Programmabschnittes 32 von der Rechenstufe 15 nach der Gleichung:

in den tatsächlichen Winkel der Fahrtrichtung zur Nordrichtung und umgerechnet werden. Im Programmschritt 33 wird dieser Wert bzw. die Fahrtrichtung über die Anzeige 12 dem Fahrer mitgeteilt.

Im Programmschritt 34 wird nun geprüft, ob das Fahrzeug mit dem laufenden Meßpunkt Mx im Bereich der für den Eichvorgang ermittelten Meßpunktε M1 bis M8 der elliptischen Ortskurve O gelangt. Solange dies nicht der Fall ist, werden die Programmschritte 31, 32 und 33 zyklisch durchlaufen und die Fahrtrichtung bzw. der Winkel <p zwischen Fahrtrichtung und Nordrichtung vird kontinuierlich angezeigt. Nähert sich jedoch der Meßpunkt Mx einem der Meßpunkte M1 bis M8, so wird dies im Programmschritt 34 von der Rechenstufe 15 erkannt und der gemessene Wert zunächst in der Speicherstufe 13 zwischengespeichert. Im Programmschritt 35 wird geprüft, ob der gemessene Wert zur Nacheichung des elektronischen Kompasses benötigt vird. Dies ist dann der Fall, wenn der gemessene Wert des Magnetfeldes H einen vorgebbaren Betrag von der Ortskurve O abweicht. In diesem Fall springt das Programm wieder zurück auf den Schritt 23 und es ermittelt in den nachfolgenden Schritten mit dem neuen Meßwert die entsprechend korrigierte Ortskurve O. Wird dagegen keine Abweichung des gemessenen Magnetfeldes H von der Ortskurve O festgestellt, so springt das Programm auf den Programmschritt 31 zur Messung der aktuellen Fahrtrichtung zurück. Dies gilt auch für alle weiteren Fahrten mit dem Fahrzeug 19, bei denen eine Eichfahrt nicht mehr erforderlich ist. Nach dem Programmstart springt dann folglich im Programmschritt 21 bei geöffnetem Schalter 18 das Programm sogleich auf den Schritt 31 zur Erfassung des aktuellen Meßwertes für das Magnetfeld H am Sensor 10 mit anschließender Berechnung der Fahrtrichtung im Schritt 32 und der Anzeige im Schritt 33.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise bei entsprechend korrektem Einbau des Sen-sors ein*e Ermittlung des Korrekturwinkels

entfallen, indem di e sogenannte Mißweisung als bekannter, im Fahrbereich des Kraftfahrzeuges praktisch unveränderter Wert in die Auswerteschaltung eingegeben und dann von dem Programm der Auswerteschaltung berücksichtigt wird. Es ist ebenso im Rahmen der Erfindung möglich, den Programmschritt 34 zur Prüfung der Fahrtrichtungsänderung wegzulassen und mit jedem Programmdurchlauf zu prüfen, ob der vom Magnetometer gemessene Wert des Magnetfeldes H auf der ermittelten Ortskurve O liegt bzw. ob eine Korrektur der Ortskurve erforderlich ist. Durch ein entsprechend erweitertes Programm kann außerdem festgelegt werden, daß eine Korrektur der Ortskurve O erst dann erfolgt, wenn die Abweichung der Meßwerte mehrfach einen bestimmten 3etrag überschreitet. Außerdem ist es für die Eichung des elektronischen Kompasses unerheblich, ob die Eichung durch eine oder zwei Kre isf ahrt en oder durch vollständige Drehungen des Fahrzeuges 19, beispielsweise auf einer Bühne erfolgt. Erfindungswesentlich ist, daß zur Ermittlung der Richtung des Erdfeldes He und zur Ermittlung der Fahrtrichtung in einem Vektordiagramm die Meßpunkte mit den maximalen und minimalen X- und Y-Werten der elliptischen Ortskurve O des am Magnetometer gemessenen Magnetfeldes H erfaßt werden, daß daraus der

Vektor des festen Störfeldes Hs mit den Koordinaten X p und Y p des Mittelpunktes P als Parameter der elliptischen Ortskurve O ermittelt und gespeichert wird, daß danach die Meßpunkte des Magnetfeldes H mit den maximalen und minimalen Radien a, b der elliptischen Ortskurve O erfaßt und daraus die Halbachsen als weitere Parameter der Ortskurve O ermittelt und gespeichert werden und daß aus den X- und Y-Werten des Mittelpunktes P sowie den X-und Y-Werten eines Meßpunktes mit dem minimalen oder maximalen Radius a bzw. b der Ortskurve O der Drehungswinkel

oc als Parameter der Ortskurve O ermittelt und gespeichert wird. Da sich aus diesen Parametern die Größe und die Lage der elliptischen Ortskurve des gemessenen Magnetfeldes H bestimmen läßt, kann schließlich während der Fahrt aus den jeweils gemessenen X-und Y-Werten des Magnetfeldes H über einen Algorithmus die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ermittelt und angezeigt werden.

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