DE4003563A1 - Vorrichtung zur messung der fahrtrichtung eines fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs mit Hilfe eines geomagnetischen Richtungssensors. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Richtungsmeßvorrichtung, die auch dann eine genaue Messung der Fahrtrichtung gestattet, wenn die Fahrzeugkarosserie magnetisiert ist.

Ein Beispiel einer herkömmlichen Vorrichtung zur Messung der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs wird in der japanischen Patentanmeldung (1. Veröffentlichung) Nr. 59-100 612 beschrieben.

Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen System wird ein geomagnetischer Richtungssensor zur Messung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs verwendet. Der Richtungssensor weist zwei Wicklungen auf, die einander rechtwinklig schneiden und in waagerechter Stellung auf einem ringförmigen Kern angeordnet sind. Als Ausgangssignale liefert der Richtungssensor Meßspannungen (Ausgangsspannungen), die den mit den jeweiligen Wicklungen koppelnden Richtungskomponenten des Erdmagnetfelds entsprechen.

Wenn das Fahrzeug in dem homogenen Erdmagnetfeld eine vollständige Drehung ausführt und die Meßdaten des Richtungssensors als Punkte in einem ebenen Koordinatensystem dargestellt werden, wobei die Koordinaten jedes Punktes den von den beiden Wicklungen abgegriffenen Ausgangsspannungen entsprechen, so bildet die Gesamtheit der Meßpunkte in dem ebenen Koordinatensystem einen Kreis, der nachfolgend als Meßwertekreis bezeichnet werden soll. Normalerweise wird somit während der Fahrt des Fahrzeugs die Fahrtrichtung durch die Richtung vom Mittelpunkt des Meßwertekreises zu dem aktuellen Meßpunkt angegeben.

Wenn jedoch der Fahrzeugaufbau infolge einer Störung des Erdmagnetfelds magnetisiert ist, so führt dies zu einer Veränderung oder Bewegung des Mittelpunkts des Meßwertekreises und somit zu einem Fehler bei der Richtungsmessung. Um diesen Fehler zu korrigieren, muß mit dem Fahrzeug erneut eines vollständige Drehung ausgeführt werden, damit sich der neue Mittelpunkt des Meßwertekreises bestimmen läßt. Während der Drehung des Fahrzeugs werden die Meßdaten des Richtungssensors gesammelt und anschließend gemittelt, um den neuen oder korrigierten Mittelpunkt des Meßwertekreises zu bestimmen.

Da jedoch bei dem herkömmlichen System auch in den Fällen, in denen die magnetische Umgebung relativ ungünstig ist, die Mittelwertbildung nur auf der Basis einer relativ kleinen Anzahl gesammelter Meßdaten erfolgt, ist es kaum möglich, die neue, korrigierte Lage des Mittelpunkts des Meßwertekreises präzise zu bestimmen. Weiterhin ist ungünstig, daß bei der Neubestimmung des Mittelpunktes eine vollständige Drehung mit dem Fahrzeug ausgeführt werden muß.

Möglichst sollte eine 360°-Drehung mit dem Fahrzeug ausgeführt werden, unmittelbar nachdem der Fahrzeugaufbau magnetisiert wurde bzw. nachdem sich die Magnetisierung geändert hat. In der Praxis ist es jedoch schwierig, sofort einen geeigneten Platz zu finden, auf dem mit dem Fahrzeug ein vollständiger Kreis gefahren werden kann. Es muß deshalb während der Fahrt mit dem Fahrzeug eine Fortdauer des Fehlers bei der Richtungsmessung in Kauf genommen werden, bis ein geeigneter Platz zum Wenden des Fahrzeugs gefunden wurde.

Wenn die oben beschriebene Prozedur zur Korrektur der Lage des Mittelpunkts des Meßwertekreises unter Bedingungen oder in einer Umgebung ausgeführt wird, die durch eine starke Störung des Erdmagnetfelds gekennzeichnet ist, beispielsweise unterhalb einer Hochstraße oder zwischen hohen Gebäuden, so ist die Genauigkeit der Korrektur wesentlich schlechter als in dem Fall, daß die Korrektur unter günstigeren Bedingungen bei ungestörtem Erdmagnetfeld vorgenommen wird. Aus diesem Grund ist die korrigierte Lage des Mittelpunkts des Meßwertekreises tendenziell unzuverlässig, so daß die gesamte Korrektur nutzlos wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Messung der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs zu schaffen, bei der die Lage des Mittelpunkts des Meßwertekreises einfacher und genauer korrigiert werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patenanspruch 1 angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es, die Lage des Mittelpunkts des Meßwertekreises ungeachtet von Störungen des Erdmagnetfelds in der Umgebung des Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit zu korrigieren, ohne daß das Fahrzeug hierzu gedreht werden muß.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Richtungsmeßvorrichtung;

Fig. 2 eine Skizze eines in der Vorrichtung gem. Fig. 1 verwendeten geomagnetischen Richtungssensors;

Fig. 3 ein Flußdichte-Feldstärke-Diagramm zur Erläuterung der Erregung des geomagnetischen Richtungssensors;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm der Änderung des magnetischen Flusses in einem Kern des Richtungssensors ohne äußeres Magnetfeld;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm des magnetischen Flusses in dem Kern in Anwesenheit eines Magnetfelds;

Fig. 6 ein Zeitdiagramm einer an dem Richtungssensor abgegriffenen Meßspannung;

Fig. 7 einen Grundriß eines mit dem Richtungssensor gem. Fig. 2 ausgerüsteten Fahrzeugs;

Fig. 8 eine Skizze eines anhand der Ausgangssignale des geomagnetischen Richtungssensors gebildeten Meßwertekreises;

Fig. 9 eine Skizze des geomagnetischen Richtungssensors unter dem Einfluß des Erdmagnetfelds und eines weiteren Magnetfelds;

Fig. 10 eine Skizze zur Erläuterung der Ortsveränderung des Meßwertekreises infolge einer Magnetisierung des Fahrzeugaufbaus;

Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Programmes zur Bestimmung eines neuen Mittelpunktes des Meßwertekreises, das von einer arithmetischen Verarbeitungseinheit der Vorrichtung gem. Fig. 1 ausgeführt wird;

Fig. 12 ein Flußdiagramm einer Interrupt-Routine, die von der Verarbeitungseinheit in bestimmten Zeitintervallen ausgeführt wird;

Fig. 13 ein Flußdiagramm einer Interrupt-Routine, die von der Verarbeitungseinheit in bestimmten Wegintervallen ausgeführt wird;

Fig. 14 ein Flußdiagramm einer Interrupt-Routine eines Normalmodus-Verfahrens, die von der Verarbeitungseinheit zu bestimmten Zeiten durchgeführt wird, wenn genügend Daten für die Berechnung einer vorläufigen Mittelpunktsposition gesammelt wurden;

Fig. 15 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms des Normalmodus-Verfahrens und eines Magnetisierungsmodus- Verfahrens zur Bestimmung einer vorläufigen Mittelpunktsposition und der Berechnungsgenauigkeit derselben;

Fig. 16 ein Flußdiagramm einer Interrupt-Routine zur Bestimmung einer neuen Mittelpunktsposition des Meßwertekreises;

Fig. 17 ein Flußdiagramm eines Initialisierungs-Unterprogramms für das Magnetisierungsmodus-Verfahren;

Fig. 18(a) und 18(b) Flußdiagramme einer Interrupt-Routine des Magnetisierungsmodus- Verfahrens, die zu bestimmten Zeiten ausgeführt wird, wenn genügend neue Daten für die Berechnung einer vorläufigen Mittelpunktsposition gesammelt wurden;

Fig. 19 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms des Magnetisierungsmodus-Verfahrens zur Bestimmung einer vorläufigen Mittelpunktsposition und der Berechnungsgenauigkeit derselben;

Fig. 20(a) eine Skizze zur Illustration der Bestimmung einer neuen vorläufigen Mittelpunktsposition in einer V _x -V _y -Koordinatenebene in dem Normalmodus- Verfahren;

Fig. 20(b) eine Skizze zur Illustration der Bestimmung einer neuen Mittelpunktsposition in dem Magnetisierungsmodus- Verfahren;

Fig. 21 eine Skizze eines Matrixpuffers;

Fig. 22 eine Skizze zur Illustration eines Verfahrens zur Bestimmung einer neuen Mittelpunktsposition mit Hilfe eines inneren Teilungsfaktors; und

Fig. 23 ein Diagramm in der V _x -V _y -Koordinatenebene zur Erläuterung des Verfahrens zur Bestimmung einer neuen vorläufigen Mittelpunktsposition mit Hilfe eines gleichschenkligen Dreiecks.

Eine Vorrichtung zur Messung der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs umfaßt gemäß Fig. 1 einen geomagnetischen Richtungssensor 1, vorzugsweise in Form eines Fluß-Gatters, der das Erdmagnetfeld in zwei Richtungskomponenten entsprechend zwei zueinander senkrechten Richtungen in einer waagerechten Ebene zerlegt und zwei Richtungskomponenten-Meßdaten in Form elektrischer Signale V _x , V _y liefert, die einen bestimmten Meßpunkt in einer X-Y-Koordinatenebene angeben. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 liefert jedesmal ein Zählsignal, wenn das Fahrzeug ein bestimmtes Wegintervall Δ D zurückgelegt hat. Ein Kreiselsensor 3 liefert ein die Winkelgeschwindigkeit ω _G des Fahrzeugs um die Gierachse angebendes Signal. Der Kreiselsensor 3 kann durch einen anderen Sensor ersetzt werden, beispielsweise durch einen Lenkwinkelsensor und einen Differential-Geschwindigkeitssensor, der die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der linken und rechten Räder ermittelt. Wesentlich ist lediglich, daß das Ausgangssignal des Kreiselsensors oder des an seiner Stelle verwendeten Sensors nicht durch die magnetische Umgebung des Fahrzeugs beeinflußt wird.

Die Ausgangssignale des geomagnetischen Richtungssensors 1, des Geschwindigkeitssensors 2 und des Kreiselsensors 3 werden über eine Schnittstelle 4 in eine arithmetische Verarbeitungseinheit 5 eingegeben. Die Verarbeitungseinheit 5 führt auf der Grundlage der eingegebenen Daten verschiedene Berechnungen zur Bestimmung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs aus, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben werden soll.

Fig. 2 zeigt den Aufbau des geomagnetischen Richtungssensors 1. Der Richtungssensor 1 weist einen ringförmigen magnetischen Kern 6 aus Permalloy und zwei Wicklungen 7 _x , 7 _y auf, die auf den Kern 6 gewickelt sind. Die Wicklungen 7 _x , 7 _y sind rechtwinklig zueinander orientiert. Weiterhin ist ein Umfangsabschnitt des ringförmigen Kerns 6 mit einer Wicklung 8 versehen. Die Wicklung 8 wird mit Hilfe einer Spannungsquelle 9 derart erregt, daß der Kern 6 bis zu einem Punkt kurz vor seiner Sättigungsmagnetisierung magnetisiert wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn sich der Richtungssensor 1 in einem magnetfeldfreien Raum befindet, während die Spannungsversorgung für die Wicklung 8 eingeschaltet ist, so haben der magnetische Fluß Φ₁ an der Stelle S₁ und der magnetische Fluß Φ₂ an der Stelle S₂ des Kerns 6 den gleichen Betrag, jedoch entgegengesetzte Richtungen, wie in Fig. 4 gezeigt ist (Phasenverschiebung von 180°). Da somit der mit der Wicklung 7 _x koppelnde Fluß gleich null ist, hat auch die von dieser Wicklung abgegriffene Meßspannung V _x =N dΦ/dt (N ist die Windungszahl der Wicklung) den Wert null. Entsprechend ist auch die an der Wicklung 7 _y abgegriffene Meßspannung V _y gleich null.

Wenn das Erdmagnetfeld H _e rechtwinklig zu der Wicklung 7 _x anliegt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, so erhält der Kern 6 eine Vormagnetisierung entsprechend einem magnetischen Fluß B _e =μ H _e (μ ist die Permeabilität des Permalloy-Kerns). Infolgedessen ergibt sich eine Asymmetrie in den magnetischen Flüssen Φ₁ und Φ₂, wie in Fig. 5 gezeigt ist, und die Wicklung 7 _x liefert eine Meßspannung V _x mit der in Fig. 6 gezeigten Wellenform.

Da das Erdmagnetfeld H _e gemäß Fig. 2 parallel zu der Wicklung 7 _y orientiert ist, ergibt sich keine Kopplung zwischen dem Erdmagnetfeld und der Wicklung 7 _y , so daß in der Wicklung 7 _y keine Meßspannung V _y erzeugt wird.

Der geomagnetische Richtungssensor 1 ist in waagerechter Orientierung in dem Fahrzeug montiert, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Wenn das Erdmagnetfeld H _e beispielsweise so orientiert ist, daß beide Wicklungen 7 _x , 7 _y eine Komponente des Erdmagnetfelds aufnehmen, so liefern die Wicklungen 7 _x , 7 _y Meßspannungen V _x und V _y (Meßpunkt), die die Orientierung des Erdmagnetfelds widerspiegeln, wie in Fig. 8 gezeigt ist.

Die Meßspannungen V _x , V _y werden durch die folgenden Gleichungen (1) und (2) gegeben:

V _x = KB cos R (1)

V _y = KB sin R (2)

wobei K eine Wicklungskonstante und B die Horizontalkomponente des Erdmagnetfelds H _e ist.

Folglich ist der Winkel R zwischen der Nordrichtung und der Querrichtung des Fahrzeugs (der Richtung rechtwinklig zur Fahrtrichtung) durch die folgende Gleichung (3) gegeben:

R = tan⁻¹ (V _x /V _y ) (3)

Wenn das Fahrzeug in dem homogenen Erdmagnetfeld H _e eine vollständige Drehung ausführt, so liegen gemäß Gleichungen (1) und (2) die durch die Meßspannungen V _x und V _y definierten Meßpunkte in der X-Y-Koordinatenebene auf einem Kreis, wie in Fig. 8 zu erkennen ist. Dieser Kreis wird als Meßwertekreis bezeichnet und hat die Kreisgleichung (4):

V _x ² + V _y ² =(KB) ² (4)

Da somit der durch die Meßspannungen V _x , V _y bestimmte Punkt in der Koordinatenebene auf dem Meßwertekreis liegt, wird durch die arithmetische Verarbeitungseinheit 5 die Richtung von dem Mittelpunkt O des Meßwertekreises zu dem aktuellen Meßpunkt (Fig. 8) als Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmt.

Sofern das Fahrzeug magnetisiert ist, wird ein zusätzliches Magnetfeld G erzeugt, das dem Erdmagnetfeld H _e überlagert ist und ebenfalls mit den Wicklungen 7 _x , 7 _y koppelt, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Infolgedessen verlagert sich der Meßwertekreis von der in Fig. 10 durch eine gestrichelte Linie gezeigten Position zu der durch eine durchgezogene Linie gezeigten Position, und die durch die arithmetische Verarbeitungseinheit 5 bestimmte Fahrtrichtung des Fahrzeugs weist einen Fehler auf, da der nach der Magnetisierung des Fahrzeugaufbaus ermittelte Meßpunkt nicht mehr auf dem vor der Magnetisierung bestimmten Meßwertekreis liegt. Um diesen Fehler zu korrigieren, führt die Verarbeitungseinheit 5 das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Ermittlung korrigierter Koordinaten für den Mittelpunkt des Meßwertekreises aus.

Die allgemeine Arbeitsweise der Vorrichtung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert werden. Diese Figur zeigt ein allgemeines Flußdiagramm eines Programms, das von der Verarbeitungseinheit 5 ausgeführt wird, um eine korrigierte Mittelpunktsposition des Meßwertekreises zu bestimmen.

In einem ersten Schritt 100 wird entschieden, ob das Fahrzeug magnetisiert ist bzw. ob sich die Magnetisierung geändert hat. Diese Entscheidung erfolgt auf der Grundlage der eingegebenen Daten, die die Meßwerte V _x und V _y des geomagnetischen Sensors 1 repräsentieren, die in einem weiter unten beschriebenen Ringspeicher A gespeichert werden. Wenn die Störung des Magnetfelds in der Umgebung des Fahrzeugs so groß ist, daß das Fahrzeug magnetisiert wird, so ändern sich die Meßwerte V _x , V _y des geomagnetischen Richtungssensors 1 sprunghaft. Durch Berechnung der Änderungen der Meßwerte V _x , V _y und durch Vergleich dieser Änderungen mit einem bestimmten Schwellenwert läßt sich somit entscheiden, ob das Fahrzeug magnetisiert wurde oder ob sich der Magnetisierungszustand des Fahrzeugs geändert hat. Die Verarbeitungseinheit 5 stellt somit fest, ob sich der Magnetisierungsgrad des Fahrzeugs von dem vorherigen Wert, bei dem es sich auch um den Magnetisierungsgrad Null handeln kann, auf einen anderen Wert geändert hat. Um genau feststellen zu können, ob eine Änderung in dem Magnetisierungszustand des Fahrzeugs aufgetreten ist, berechnet die Verarbeitungseinheit 5 beispielsweise zunächst einen Mittelwert aus einer vorgegebenen Anzahl (beispielsweise 20) von Werten V _x , die in dem Ringspeicher A gespeichert sind, und einen Mittelwert aus einer vorgegebenen Anzahl (beispielsweise 20) von Werten V _y , die ebenfalls in dem Ringspeicher A gespeichert sind. Anschließend berechnet die Verarbeitungseinheit 5 den Abstand zwischen dem durch die neu eingegebenen Meßwerte V _x und V _y bestimmten Meßpunkt und dem durch die Mittelwerte bestimmten Meßpunkt. Wenn der berechnete Abstand über einem bestimmten Wert liegt, entscheidet die Verarbeitungseinheit 5, daß das Fahrzeug magnetisiert oder ummagnetisiert wurde.

Die Einzelheiten des oben kurz dargestellten Entscheidungsprozesses werden näher erläutert in der am 21. Februar 1989 veröffentlichten japanischen Patentanmeldung (erste Veröffentlichung) Nr. 64-46612 und in der entsprechenden deutschen Patentanmeldung Nr. P 40 00 345.

Wenn die Abfrage in Schritt 100 verneint wird, d. h., wenn keine wesentliche Änderung der Magnetisierung eingetreten ist, so wird anschließend in Schritt 102 der Zustand eines Modus-Flags überprüft. Wenn das Modus-Flag nicht auf 1 gesetzt ist, erfolgt eine Verzweigung zu Schritt 104, und es wird ein Normalmodus-Verfahren ausgeführt. Wenn dagegen das Flag gesetzt ist, wird zu Schritt 106 verzweigt, und es wird ein Magnetisierungsmodus-Verfahren ausgeführt.

Bei dem Normalmodus-Verfahren in Schritt 104 wird eine vorläufige Position des Mittelpunkts des Meßwertekreises bestimmt, und es wird die Genauigkeit abgeschätzt, mit der die neue Position des Mittelpunkts berechnet wurde, wie nachfolgend im einzelnen erläutert werden soll. In Schritt 108 wird überprüft, ob die oben genannte vorläufige Mittelpunktsposition und deren Berechnungsgenauigkeit in Schritt 104 bestimmt wurde. Wenn dies der Fall ist, so wird in Schritt 110 das Modus-Flag auf 0 zurückgesetzt (im Fall des Normalmodus-Verfahrens behält das Flag in Schritt 110 den Wert 0, da es bereits in Schritt 102 den Wert 0 hatte), und schließlich wird in Schritt 112 auf der Grundlage der oben erwähnten vorläufigen Mittelpunktsposition und der Berechnungsgenauigkeit ein endgültiger korrigierter Wert ermittelt, der den neuen Mittelpunkt des Meßwertekreises angibt, wie ebenfalls weiter unten im einzelnen beschrieben werden soll.

Wenn das Ergebnis in Schritt 100 positiv ist, d. h., wenn die Möglichkeit besteht, daß eine wesentliche Änderung des Magnetisierungszustands eingetreten ist, verzweigt das Programm nach Schritt 114, wo eine später im einzelnen beschriebene Initialisierungsroutine ausgeführt wird, und anschließend wird in Schritt 116 das Modus-Flag auf 1 gesetzt. Danach kehrt das Programm zu Schritt 100 zurück.

Wenn dann das Abfrageergebnis in Schritt 100 negativ ist, wird zu Schritt 102 verzweigt. Da in diesem Fall das Modus-Flag in Schritt 116 auf 1 gesetzt wurde, wird das Programm mit Schritt 106 fortgesetzt, und in diesem Schritt wird in einem Magnetisierungsmodus-Verfahren eine vorläufige Position des Mittelpunkts des Meßwertekreises und die Genauigkeit bei der Berechnung dieser Position ermittelt, wie später im einzelnen beschrieben werden soll. In Schritt 108 wird in ähnlicher Weise wie im Anschluß an das Normalmodus-Verfahren überprüft, ob die vorläufige Mittelpunktsposition und deren Berechnungsgenauigkeit in Schritt 106 bestimmt wurden. Wenn dies der Fall ist, wird das Programm mit Schritt 110 fortgesetzt, und das Modus-Flag wird auf 0 zurückgesetzt. Anschließend wird in Schritt 112 der endgültige korrigierte Wert für die Mittelpunktsposition des Meßwertekreises anhand der festgestellten vorläufigen Mittelpunktsposition und der Berechnungsgenauigkeit bestimmt, wie später näher beschrieben wird.

Wenn dagegen das Ergebnis der Abfrage in Schritt 100 erneut positiv ist, werden die Schritte 114 und 116 wiederholt, bis das Abfrageergebnis in Schritt 100 negativ ist. Dieser Fall ist besonders dann relativ wahrscheinlich, wenn das Fahrzeug nacheinander eine Vielzahl von Bahnübergängen überquert.

Fig. 12 zeigt ein Flußdiagramm einer Interrupt-Routine, die in bestimmten Zeitintervallen Δ T, beispielsweise alle 100 ms, ausgeführt wird.

In Schritt 200 werden jeweils nach Ablauf des Zeitintervalls Δ T die Meßwerte V _x , V _y des geomagnetischen Sensors 1 und die mit Hilfe des Kreiselsensors 3 bestimmte Gier-Winkelgeschwindigkeit ω _G des Fahrzeugs gelesen. In Schritt 202 werden die gelesenen Meßwerte V _x , V _y in dem Ringspeicher A gespeichert. Der Ringspeicher A nimmt aufeinanderfolgend eine bestimmte Anzahl (beispielsweise 20) von Meßwertepaaren V _x , V _y auf. Wenn ein neues Meßwertepaar eingespeichert wird, so wird das älteste Paar gelöscht. Somit enthält der Ringspeicher A jeweils eine bestimmte Anzahl der zuletzt eingetroffenen Meßwertepaare V _x , V _y . Die in dem Ringspeicher A gespeicherten geomagnetischen Daten werden in Schritt 100 in Fig. 11 benötigt, um zu entscheiden, ob sich der Magnetisierungszustand des Fahrzeugs geändert hat.

Bevor der nachfolgende Schritt 204 erläutert wird, soll zunächst anhand der Fig. 113 eine Interrupt-Routine zum Aufzählen eines Geschwindigkeitszählers erläutert werden. Diese Interrupt-Routine wird jeweils aufgerufen, nachdem das Fahrzeug einen bestimmten Weg Δ D zurückgelegt hat. Wenn beispielsweise der Geschwindigkeitssensor 2 24 Impulse pro Drehung eines Fahrzeugrades liefert, so hat das Wegintervall Δ D eine Länge von beispielsweise 6 bis 7 cm. Der genaue Wert ist jedoch entsprechend dem Außendurchmesser des Reifens variabel. Die Interrupt-Routine wird in diesem Fall 24mal pro Umdrehung des Fahrzeugrades ausgeführt. Bei jedem Durchlauf der Interrupt-Routine wird in Schritt 300 der Geschwindigkeitszähler um 1 aufgezählt. Der Zählerstand des Geschwindigkeitszählers wird in Schritt 204 in Fig. 12 benötigt, um zu entscheiden, ob das Fahrzeug angehalten hat. Wenn der Zählerstand des Geschwindigkeitszählers gleich null ist, wird angenommen, daß das Fahrzeug steht.

Wenn in Schritt 204 in Fig. 12 festgestellt wird, daß der Zählerstand des Geschwindigkeitszählers null ist, d. h., daß das Fahrzeug steht, so werden die nachfolgenden Schritte des Flußdiagramms in Fig. 12 übersprungen, um zu verhindern, daß Daten gesammelt werden, während das Fahrzeug stillsteht. Andernfalls würden die während des Stillstands des Fahrzeugs gesammelten Daten ein zu großes Gewicht bekommen, so daß die Berechnung der korrigierten Mittelpunktsposition des Meßwertekreises nicht wirksam ausgeführt werden könnte.

Wenn dagegen die Abfrage in Schritt 204 verneint wird, d. h., wenn sich das Fahrzeug bewegt, so wird anschließend in Schritt 206 der Geschwindigkeitszähler auf Null zurückgesetzt, um eine Überprüfung des Bewegungszustands des Fahrzeugs im nächsten Programmzyklus zu ermöglichen. In Schritt 208 wird ein Kreisel-Richtungswert R _G gemäß der folgenden Gleichung (5) berechnet:

R _G = R _GOLD + ω _G × Δ T (5)

wobei R _GOLD der Wert R _G ist, der in dem vorangegangenen Programmzyklus anhand des in einem Ringspeicher B in Schritt 224 gespeicherten Ausgangssignals des Kreiselsensors ermittelt wurde.

Anschließend wird in Schritt 210 die Zuverlässigkeit der Daten V _x , V _y ermittelt. Die Meßwerte V _x , V _y enthalten nämlich nicht nur die regulären Komponenten des Erdmagnetfelds, sondern auch irreguläre Komponenten, die durch Störungen des Erdmagnetfelds in der Umgebung des Fahrzeugs verursacht wurden. Diese irregulären Komponenten beeinträchtigen naturgemäß die Genauigkeit der Messung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Durch Abschätzung der Stärke der Störung kann somit die Verläßlichkeit der Daten bestimmt werden, wobei von einer höheren Verläßlichkeit der Daten ausgegangen werden kann, wenn das Ausmaß der Störung gering ist.

Die Abschätzung der Stärke der Störung wird beispielsweise in der Weise ausgeführt, daß man den geomagnetischen Richtungssensor 1 mit dem Kreiselsensor 3 kombiniert. Der geomagnetische Richtungssensor 1 ist in der Lage, die absolute Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu messen, doch wird sein Ausgangssignal durch magnetische Störungen in der Umgebung des Fahrzeugs beeinflußt. Mit Hilfe des Kreiselsensors 3 können Änderungen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs unbeeinflußt durch die magnetische Umgebung bestimmt werden, indem die gemessenen Winkelgeschwindigkeiten aufintegriert werden. Die folgenden Beispiele zeigen, wie die Stärke der Störung abgeschätzt werden kann.

(1) Die mit Hilfe des Ausgangssignals des Kreiselsensors 3 bestimmte Richtungsänderung des Fahrzeugs wird mit einer mit Hilfe des geomagnetischen Richtungssensors 1 ermittelten Richtungsänderung verglichen, und es wird angenommen, daß die Störung stärker ist, wenn die Differenz zwischen diesen Richtungsänderungen groß ist. Diese Abschätzung beruht auf der Annahme, daß das Ausgangssignal des Kreiselsensors 3 zwar einen Driftfehler enthält, jedoch innerhalb kurzer Zeitintervalle, d. h. für kleine Änderungen, als zuverlässig angesehen werden kann.

(2) Ein erster Weg des Fahrzeugs in dem Zeitintervall Δ T zwischen Zeitpunkten t₁ und t₂ wird bestimmt als das Produkt ΔR _G ×R, wobei ΔR _G die anhand des Ausgangssignals des Kreiselsensors 3 bestimmte Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs während des Zeitintervalls Δ T und R der Radius des zugehörigen Meßwertekreises ist. Anschließend wird ein zweiter, von dem Fahrzeug während des Zeitintervalls Δ T zurückgelegter Weg nach der folgenden Gleichung (6) bestimmt:

{(V _x ₁ - V _x ₂)² + (V _y ₁ - V _y ₂)²}^1/2 (6)

wobei (V _x ₁, V _y ₁) ein mit Hilfe des geomagnetischen Richtungssensors zum Zeitpunkt t₁ bestimmter Meßpunkt und (V _x ₂, V _y ₂) ein mit Hilfe des geomagnetischen Richtungssensors zum Zeitpunkt t₂ bestimmter Meßpunkt ist.

Die beiden so ermittelten Wege werden miteinander verglichen, und das Ausmaß der Störung ist um so größer, je größer die Differenz zwischen diesen Wegen ist.

Weitere Einzelheiten dieses Verfahrens werden in der japanischen Patentanmeldung Nr. 63-211967 erläutert.

Anschließend wird in Schritt 212 die Zuverlässigkeit der Daten mit einem vorbestimmten Wert α₁ verglichen. Wenn das Ergebnis der Abfrage in Schritt 212 positiv ist, d. h., wenn die Zuverlässigkeit der Daten kleiner ist als der vorbestimmte Wert, werden die nachfolgenden Verfahrensschritte ausgelassen.

Wenn die Antwort in Schritt 212 negativ ist, d. h., wenn die Zuverlässigkeit der Daten nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert, so wird anschließend ein Schritt 214 ausgeführt, in welchem ein Matrixpuffer B erneuert wird. In Schritt 216 wird überprüft, ob das Modus-Flag auf 1 gesetzt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird ein weiterer Matrixpuffer A in Schritt 218 ebenfalls erneuert. Wenn die Antwort in Schritt 216 positiv ist, wird der Matrixpuffer A nicht erneuert.

Bevor auf den nächsten Schritt 220 eingegangen wird, sollen die Matrixpuffer A und B unter Bezugnahme auf Fig. 21 erläutert werden.

Jeder Matrixpuffer repräsentiert eine V _x -V _y -Koordinatenebene, die ähnlich einem Gitterraster in eine Vielzahl von Abschnitten aufgeteilt ist, und jeder dieser Abschnitte enthält einen Zähler. Wenn der von dem geomagnetischen Richtungssensor 1 ermittelte X-Koordinatenwert V _x in einem Bereich zwischen x _n ®₁ und x _n ®₂ liegt und der zugehörige Y-Koordinatenwert V _y in dem Bereich zwischen y _n und y _n ®₁ liegt, so wird der zu dem schraffierten Gebiet in Fig. 21 gehörende Zähler entsprechend der zuvor ermittelten Datengenauigkeit aufgezählt. Folglich wird der Zählerstand des Zählers um so größer, je größer die Genauigkeit der Daten ist und je häufiger die Meßdaten innerhalb des Abschnittes der Koordinatenebene liegen, für die dieser Zähler zuständig ist.

Der Matrixpuffer A wird für das Normalmodus-Verfahren und der Matrixpuffer B für das Magnetisierungsmodus-Verfahren verwendet, wie nachfolgend beschrieben werden soll.

In Schritt 220 in Fig. 12 wird die Fahrtrichtung R des Fahrzeugs anhand der folgenden Gleichung (7) berechnet:

wobei C _x und C _y die Mittelpunktskoordinaten des Meßwertekreises sind, die in einem vorausgegangenen Lauf einer Korrekturroutine bestimmt wurden, die weiter unten in Verbindung mit Fig. 16 erläutert werden soll.

Die in Schritt 220 bestimmte Fahrtrichtung R des Fahrzeugs dient in Schritt 400 in Fig. 14 zur Bestimmung des Zeitpunkts des Beginns des Normalmodus-Verfahrens.

In Schritt 222 in Fig. 12 werden die in Schritt 210 ermittelten Zuverlässigkeits-Daten mit einem weiteren vorbestimmten Wert α₂ verglichen, der größer ist als der Wert α₁. Wenn die Zuverlässigkeit größer oder gleich α₂ ist, werden die Meßwerte V _x und V _y und der in Schritt 208 bestimmte Wert R _G in Schritt 224 in dem Ringspeicher B gespeichert. Ähnlich wie der Ringspeicher A nimmt der Ringspeicher B eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender Datensätze auf. Die in dem Ringspeicher B gespeicherten Daten dienen in dem Magnetisierungsmodus-Verfahren zur Bestimmung der vorläufigen Koordinaten des Mittelpunkts und zur Bestimmung der Berechnungsgenauigkeit, wie später erläutert wird.

Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf Fig. 14 das Normalmodus-Verfahren erläutert werden.

Zunächst wird in Schritt 400 die in Schritt 220 in Fig. 12 ermittelte aktuelle Fahrtrichtung R des Fahrzeugs mit einer früheren Fahrtrichtung R _OLD ₁ verglichen, die bei einer vorherigen Durchführung des Normalmodus-Verfahrens in Schritt 430 gespeichert wurde. Wenn die Differenz zwischen den Fahrtrichtungen R und R _OLD ₁ größer als ein vorgegebener Schwellenwert THD₁ von beispielsweise 100° ist, so wird in Schritt 410 die vorläufige Mittelpunktsposition PC des Meßwertekreises berechnet, und in Schritt 420 wird die Berechnungsgenauigkeit AC bei der Bestimmung der vorläufigen Mittelpunktsposition PC in Schritt 410 bestimmt, und diese Bestimmungen erfolgen auf der Grundlage der in dem Matrixpuffer A gespeicherten Daten. Der Matrixpuffer A speichert alle Daten während der Fahrt des Fahrzeugs mit Ausnahme jeder Daten, die in dem Magnetisierungsmodus-Verfahren gelöscht wurden, wie weiter unten beschrieben wird. In Schritt 430 wird die aktuelle Fahrtrichtung R als R _OLD ₁ für den nächsten Lauf des Normalmodus-Verfahrens gespeichert.

Wenn sich dagegen in Schritt 400 ergibt, daß die Differenz zwischen den Richtungen R und R _OLD ₁ kleiner ist als der Schwellenwert THD₁, so werden die nachfolgenden Schritte ausgelassen, um zu verhindern, daß die Berechnung einer neuen vorläufigen Mittelpunktsposition erfolgt, bevor eine ausreichende Anzahl neuer Daten für diese Berechnung gesammelt wurde.

Wenn die arithmetische Verarbeitungseinheit 5 mit dem Einschalten der Versorgungsspannung in Betrieb genommen wird, wird als Anfangswert für R _OLD ₁ bei der Initialisierung der in Schritt 220 ermittelte Wert genommen.

Nachfolgend sollen unter Bezugnahme auf Fig. 15 die Einzelheiten der Verfahrensschritte 410 und 420 erläutert werden.

Zunächst werden in Schritt 500 Anfangswerte für V _x ₀ und V _y ₀ auf C _x bzw. C _y gesetzt. C _x und C _y sind virtuelle X- und Y-Koordinaten des Mittelpunkts des Meßwertekreises, die aus den in dem Matrixpuffer A unter der Annahme hergeleitet werden, daß die in diesem Matrixpuffer gespeicherten Daten einen Kreis definieren.

Beispielsweise werden C _x und C _y nach den folgenden Gleichungen hergeleitet:

wobei i die Anzahl der von dem geomagnetischen Sensor 1 gemessenen X- und Y-Koordinatenwerte ist.

In Schritt 500 wird außerdem ein Anfangswert für den virtuellen Radius R₀ des Meßwertekreises mit den Mittelpunktskoordinaten V _x ₀ und V _y ₀ auf 30 µT (300 Milligauß) festgesetzt, was einem Mittelwert des Betrags der magnetischen Flußdichte des Erdmagnetfelds entspricht.

In den nachfolgenden Schritten 510 bis 560 wird die vorläufige Mittelpunktsposition nach der Methode der kleinsten Quadrate berechnet.

Ein Abstand R _i zwischen den durch die virtuellen Mittelpunktskoordinaten (V _x ₀, V _y ₀) gegebenen Punktes und eines Meßpunktes (V _xi , V _yi ) des geomagnetischen Sensors 1 wird gemäß der folgenden Gleichung (8) berechnet:

Ri = {(V _xi - V _x ₀)² + (V _yi - V _y ₀)²}^1/2 (8)

In Schritt 510 wird demgemäß nach der Methode der kleinsten Quadrate eine Größe J anhand der folgenden Gleichung (9) berechnet:

Nach der Methode der kleinsten Quadrate erhält man die korrigierten Werte von C _x und C _y , indem man die Werte von V _x ₀, V _y ₀ und R₀ ermittelt, für die J minimal ist.

In Schritt 520 werden die partiellen Ableitungen von J nach V _x ₀, V _y ₀ und R₀ gebildet.

Um die Werte von V _x ₀, V _y ₀ und R₀ zu erhalten, für die J minimal wird, muß die folgende Bedingung erfüllt sein:

Indem man die Werte von V _x ₀, V _y ₀ und R₀ bestimmt, die die Gleichungen (10), (11) und (12) erfüllen, wird durch die so erhaltenen Koordinaten V _x ₀ und V _y ₀ ein vorläufiger korrigierter Mittelpunkt PC definiert.

Die Werte der Größen V _x ₀, V _y ₀ und R₀, die die Gleichungen (10), (11) und (12) erfüllen, können jedoch nicht ohne weiteres bestimmt werden. Aus diesem Grund wird zu diesem Zweck in Schritt 530 das Newton-Raphson-Verfahren eingesetzt. In Schritt 530 werden Korrekturwerte h, m und l anhand der folgenden Gleichungen (13), (14), (15) und (16) gebildet:

wobei giz = δ gi/δ z ist.

Im nachfolgenden Schritt 540 werden die Korrekturwerte jeweils mit einem bestimmten Vergleichswert R₁, R₂ bzw. R₃ verglichen. Wenn die Abfrage in Schritt 540 bejaht wird, d. h., wenn alle Korrekturwerte kleiner oder gleich dem zugehörigen Vergleichswert sind, so werden die in Schritt 500 erhaltenen X- und X-Koordinatenwerte V _x ₀ und V _y ₀ in Schritt 560 als Koordinaten des korrigierten vorläufigen Mittelpunktes PC bestimmt.

Wenn dagegen einer der Korrekturwerte in Schritt 540 über dem zugehörigen Vergleichswert liegt, so wird in Schritt 550 der Korrekturwert h zu V _x ₀, der Korrekturwert l zu V _y ₀ und der Korrekturwert m zu R₀ addiert. In diesem Fall werden die Schritte 520 bis 540 wiederholt, bis jeder der Korrekturwerte unter dem zugehörigen Vergleichswert liegt.

Die Einzelheiten des Verfahrens zur Bestimmung des vorläufigen Mittelpunktes werden in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung (erste Veröffentlichung) Nr. 1-144814, veröffentlicht am 4. Oktober 1989, beschrieben.

In Schritt 570 wird die Berechnungsgenauigkeit AC ermittelt, mit der die Koordinaten des vorläufigen Mittelpunkts in Schritt 560 berechnet wurden. Diese Berechnungsgenauigkeit erhält man aus einer Funktion f(J) der Größe J. Der Funktionswert der Funktion f(J) wird kleiner, wenn die Korrekturwerte h, m, l größer werden, und liegt in dem Intervall von 0 bis 1.

Nachfolgend soll anhand der Fig. 16 die Korrekturroutine zur Bestimmung einer neuen oder endgültigen korrigierten Mittelpunktsposition erläutert werden, auf die in Schritt 112 in Fig. 11 bezug genommen wurde.

In Schritt 600 wird eine innere Teilungsrate DR anhand der folgenden Gleichung (17) berechnet:

DR = AC/IVC (17)

wobei AC die in Schritt 570 in Fig. 15 ermittelte Berechnungsgenauigkeit ist und IVC einen Koeffizienten bezeichnet, der entsprechend der Änderung des Magnetisierungsniveaus des Fahrzeugaufbaus variabel ist, wie später noch näher erläutert wird.

Bei dem inneren Teilungsverhältnis DR handelt es sich um einen Koeffizienten, der bestimmt, an welchen Punkt zwischen der vorläufigen Mittelpunktsposition PC und der bei der vorhergehenden Ausführung der Korrekturroutine ermittelten früheren Mittelpunktsposition OC die neue Mittelpunktsposition NC angenähert werden soll. Die innere Teilungsrate DR bestimmt somit einen Punkt für die neue Mittelpunktsposition zwischen der vorläufigen Mittelpunktsposition PC und der früheren Mittelpunktsposition OC.

Der Parameter für die Berechnungsgenauigkeit liegt, wie oben erwähnt wurde, zwischen 0 und 1, und der Koeffizient IVC ist nicht kleiner als 1, wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen wird. Folglich handelt es sich bei der inneren Teilungsrate DR um einen Wert in dem Intervall zwischen 0 und 1.

In Schritt 610 wird die neue Mittelpunktsposition NC anhand der folgenden Gleichung (8) bestimmt

NC = OC + DR × | PC - OC | (18)

wobei OC die bei der vorherigen Ausführung der Korrekturroutine zur Bestimmung des Mittelpunkts ermittelte Mittelpunktsposition ist, DR das innere Teilungsverhältnis angibt und PC die in Schritt 560 in Fig. 15 ermittelte vorläufige Mittelpunktsposition ist.

Gemäß Gleichung (18) liegt die neue Mittelpunktsposition NC näher an der vorläufigen Mittelpunktsposition PC und weiter von der früheren Mittelpunktsposition OC entfernt, wenn die innere Teilungsrate DR relativ groß ist, wie in Fig. 22 zu erkennen ist.

Anschließend wird der Koeffizient IVC erhöht, wenn die in Schritten 620 und 630 abgefragten Bedingungen erfüllt sind. Wenn sich in Schritt 620 ergibt, daß die in Schritt 570 in Fig. 15 ermittelte Berechnungsgenauigkeit AC größer als ein vorgegebener Schwellenwert TH₂ ist, und wenn der Betrag der Differenz zwischen der vorläufigen Mittelpunktsposition PC und der neuen Mittelpunktsposition NC kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert THL₁ ist, so wird ein neuer Koeffizient NIVC gemäß der folgenden Gleichung (19) gebildet:

NIVC = OIVC + K₂ (19)

wobei K₂ eine vorgegebene Konstante und OIVC der vorherige Wert des Koeffizienten IVC, der in einem früheren Programmlauf in Schritt 640 der Korrekturroutine bestimmt und bei dem aktuellen Programmlauf in dem vorausgegangenen Schritt 600 verwendet wurde, oder der letzte Koeffizient IVC ist, der in Schritt 600 sowohl in dem vorherigen als auch in dem aktuellen Programmlauf verwendet wurde, sofern in dem vorherigen Programmlauf keine Erhöhung des Koeffizienten IVC in Schritt 640 erfolgte.

Wenn durch die wiederholte Ausführung des Normalmodus-Verfahrens kontinuierlich zuverlässige Werte für die vorläufige Mittelpunktsposition erhalten werden, so nimmt der Koeffizient IVC bei der wiederholten Ausführung der Korrektur-Routine beträchtlich hohe Werte an. Selbst wenn sich das Fahrzeug in einer ungünstigen magnetischen Umgebung bewegt, d. h. im Fall einer geomagnetischen Störung, die zur Ummagnetisierung des Fahrzeugs nicht ausreichend ist, nachdem das Fahrzeug sich vorher lange in einer günstigen magnetischen Umgebung befunden hat, so daß die berechnete vorläufige Mittelpunktsposition von der bei dem vorherigen Programmlauf erhaltenen früheren Mittelpunktsposition abweicht, wird die Lage der neuen Mittelpunktsposition nicht wesentlich verändert, da der Koeffizient IVC in Schritt 600 relativ groß ist, so daß die innere Teilungsrate in Schritt 610 verhältnismäßig klein wird. Auf diese Weise wird eine zuverlässige und stabile Messung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ermöglicht.

Beim Einschalten der arithmetischen Verarbeitungseinheit 5 wird der Koeffizient IVC auf einen geeigneten Anfangswert eingestellt.

Nunmehr soll anhand der Fig. 16 bis 19 die Korrektur der Mittelpunktsposition nach dem Magnetisierungsmodus-Verfahren erläutert werden.

Fig. 17 zeigt die in Schritt 114 in Fig. 11 erwähnte Initialisierungsroutine für das Magnetisierungsmodus-Verfahren.

In dem Magnetisierungsmodus-Verfahren wird die Berechnung der vorläufigen Mittelpunktsposition nur auf der Grundlage solcher Daten ausgeführt, die ermittelt wurden, nachdem in Schritt 100 eine Änderung des Magnetisierungsniveaus festgestellt wurde. Aus diesem Grund werden in der Initialisierungsroutine in Schritten 700 und 710 die in dem Matrixpuffer B und dem Ringspeicher B gespeicherten Daten gelöscht. Anschließend wird in Schritten 720 und 730 die Fahrtrichtung R _G , die in Schritt 208 in Fig. 12 zum Zeitpunkt der Initialisierung ermittelt wurde, als Variable R _OLD ₂ und als Variable R _OLD ₃ gespeichert. Bei der Initialisierung stimmen somit R _OLD ₂ und R _OLD ₃ überein.

Nachdem die Initialisierung abgeschlossen ist, wird in Schritt 116 in Fig. 11 das Modus-Flag auf 1 gesetzt, und das Programm wird mit dem Magnetisierungsmodus-Verfahren fortgesetzt, sofern die Abfrage in Schritt 100 ein negatives Ergebnis liefert, d. h., sofern eine weitere Änderung des Magnetisierungsniveaus ausgeschlossen werden kann.

Fig. 18(a) und 18(b) zeigen das Magnetisierungsmodus-Verfahren entsprechend dem Schritt 106 in Fig. 11.

In einem ersten Schritt 800 wird die aktuelle Fahrtrichtung R _G des Fahrzeugs gelesen, die in Schritt 208 in Fig. 12 ermittelt wurde. Danach wird in Schritt 802 die Differenz zwischen der aktuellen Fahrtrichtung R _G und der in Schritt 720 in Fig. 17 gespeicherten Fahrtrichtung R _OLD ₂ mit einem vorgegebenen Schwellenwert THD₂ verglichen, der beispielsweise auf 10° eingestellt ist. Wenn die Abfrage in Schritt 802 bejaht wird, d. h., wenn die Differenz größer ist als der Schwellenwert THD₂, wird das Programm mit dem nächsten Schritt fortgesetzt. Andernfalls erfolgt ein Rücksprung zu Schritt 800, und die Schritte 800 und 802 werden wiederholt. Hierdurch wird ähnlich wie in Schritt 400 in Fig. 14 verhindert, daß die nachfolgenden Berechnungen ausgeführt werden, bevor genügend Daten für die Berechnungen zur Verfügung stehen.

In Schritt 802 wird die Änderung der Fahrtrichtung anhand des Ausgangssignals des Kreiselsensors ermittelt, wohingegen in dem Normalmodus-Verfahren diese Änderung der Fahrtrichtung anhand der Meßwerte des geomagnetischen Richtungssensors 1 ermittelt wurde. Der Grund besteht darin, daß in dem Magnetisierungsmodus-Verfahren eine tatsächliche Verlagerung der Mittelpunktsposition von der bei dem vorherigen Lauf der Korrekturroutine vor der Änderung der Magnetisierungsniveaus bestimmten Mittelpunktsposition auftritt und die Bestimmung der Fahrtrichtung R in Schritt 220 in den Magnetisierungsmodus-Verfahren unter Verwendung der vor der Änderung des Magnetisierungsniveaus bestimmten Mittelpunktsposition erfolgt. Folglich kann die Änderung der Fahrtrichtung auf der Grundlage der Meßwerte des geomagnetischen Richtungssensors 1 nicht präzise gemessen werden.

Obgleich die von dem Kreiselsensor erhaltenen Richtungsdaten auf lange Sicht einen beträchtlichen Fehler infolge einer Drift des Kreiselsensors aufweisen, kann über kurze Zeiträume hinweg die mit Hilfe des Kreiselsensors bestimmte Richtung als verläßlicher angesehen werden als die mit Hilfe des geomagnetischen Richtungssensors ermittelte Richtung.

In Schritt 804 wird eine vorläufige Mittelpunktsposition anhand der in dem Ringspeicher B gespeicherten Daten nach der sogenannten Methode der gleichschenkligen Dreiecke bestimmt, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 19 erläutert werden soll.

In einem ersten Schritt 900 wird die in Schritt 800 in Fig. 18(a) gelesene Fahrtrichtung R _G als Variable R _G ₁ gespeichert. Anschließend wird in Schritt 910 aus den in dem Ringspeicher B gespeicherten Fahrtrichtungsdaten diejenige Fahrtrichtung R _G ₂ gelesen, die gegenüber der aktuellen Fahrtrichtung R _G ₁ die größte Winkelabweichung aufweist. Im nachfolgenden Schritt 920 wird die Winkelabweichung ΔR _G zwischen den Fahrtrichtungen R _G ₁ und R _G ₂ berechnet.

Die vorläufige Mittelpunktsposition kann in folgender Weise bestimmt werden.

Gemäß Fig. 23 entspricht ein Punkt A mit den Koordinaten V _x ₁ und V _y ₁ der Fahrtrichtung R _G ₁, und ein Punkt B mit den gespeicherten Koordinaten V _x ₂ und V _y ₂ entspricht der Fahrtrichtung R _G ₂. Die vorläufige Mittelpunktsposition C (C _xc , C _yc ) wird so bestimmt, daß der vorläufige Mittelpunkt C zu den Punkten A und B in der Koordinatenebene den Abstand R₁ aufweist und die Geraden zwischen den Punkten A und C und B und C am Punkt C den Winkel ΔR _G einschließen.

Dieses Verfahren entspricht der Bestimmung der vorläufigen Mittelpunktsposition in Schritt 930 mit Hilfe der folgenden Gleichung:

Im Anschluß an die Berechnung der vorläufigen Mittelpunktsposition in Schritt 930 wird in Schritt 940 die Berechnungsgenauigkeit AC anhand einer Funktion f( ΔR _G ) der Richtungsänderung ΔR _G bestimmt. Wie aus dem Graphen der Funktion f in Fig. 19 hervorgeht, wird der Funktionswert f( ΔR _G ) größer, wenn die Richtungsänderung ΔR _G größer wird, und der Funktionswert liegt im Bereich zwischen 0 und 1.

Die Einzelheiten der oben erwähnten Methode der gleichschenkligen Dreiecke werden in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung (erste Veröffentlichung) Nr. 1-117712 beschrieben, die am 9. August 1989 veröffentlicht wurde.

Gemäß Fig. 18(a) wird im Anschluß an einen Schritt 806, in dem die oben erwähnte Bestimmung der Berechnungsgenauigkeit AC durchgeführt wurde, ein Schritt 808 ausgeführt, in welchem die aktuelle Fahrtrichtung R _G als R _OLD ₂ gespeichert wird, für eine nachfolgende Ausführung des Magnetisierungsmodus-Verfahrens, sofern eine Abfrage in Schritt 812 negativ ist, wie nachfolgend näher erläutert wird.

In Schritt 810 wird die ermittelte Berechnungsgenauigkeit AC mit einem vorgegebenen Schwellenwert TH₁ verglichen. Wenn das Abfrageergebnis in Schritt 810 negativ ist, d. h., wenn die Berechnungsgenauigkeit AC nicht kleiner ist als der Schwellenwert TH₁, wird anschließend unter Umgehung der Schritte 812 bis 816 unmittelbar ein Schritt 818 ausgeführt. Wenn dagegen das Abfrageergebnis in Schritt 810 positiv ist, d. h., wenn die Berechnungsgenauigkeit kleiner ist als der Schwellenwert TH₁, wird anschließend der Schritt 812 ausgeführt. Da die Berechnungsgenauigkeit bei der Methode der gleichschenkligen Dreiecke kleiner ist als bei der zuvor beschriebenen Methode der kleinsten Quadrate, werden die Schritte 812 bis 816 nur dann ausgelassen, wenn die Berechnungsgenauigkeit AC nicht größer ist als der Schwellenwert TH₁.

In Schritt 812 wird die Richtungsabweichung zwischen der neuen Fahrtrichtung R _G und der gespeicherten Fahrtrichtung R _OLD ₃ mit einem vorgegebenen Schwellenwert THD₃ verglichen, der beispielsweise auf 90° eingestellt ist. Der Schwellenwert THD₃ ist wesentlich größer als der auf 10° eingestellte Schwellenwert THD₂. Wenn das Abfrageergebnis in Schritt 812 negativ ist, d. h., wenn die Richtungsabweichung kleiner ist als der Schwellenwert THD₃, so erfolgt ein Rücksprung zu Schritt 800, und die oben beschriebenen Vorgänge werden wiederholt. Wenn die Richtungsabweichung nicht kleiner ist als der Schwellenwert THD₃, werden anschließend die Schritte 814 und 816 ausgeführt, in welchen die vorläufige Mittelpunktsposition PC berechnet und die zugehörige Berechnungsgenauigkeit AC anhand der in dem Matrixpuffer B gespeicherten Daten nach der Methode der kleinsten Quadrate bestimmt werden, wie im Zusammenhang mit Fig. 15 beschrieben wurde.

In dem Magnetisierungsmodus-Verfahren wird somit die vorläufige Mittelpunktsposition bei jeder kleinen Richtungsänderung nach der Methode der gleichschenkligen Dreiecke bestimmt, bis die Berechnungsgenauigkeit größer oder gleich TH₁ wird. Wenn die Berechnungsgenauigkeit AC größer oder gleich TH₁ wird, so wird angenommen, daß ein zuverlässiger Wert für die vorläufige Mittelpunktsposition PC bestimmt wurde, und das Programm springt direkt zu Schritt 818. Wenn dagegen die Berechnungsgenauigkeit kleiner ist als der Schwellenwert TH₁ und die aufgelaufene Richtungsänderung seit der Initialisierung in Schritt 730 in Fig. 17 größer oder gleich dem Schwellenwert THD₃ wird, so wird die vorläufige Mittelpunktsposition PC und die zugehörige Berechnungsgenauigkeit AC anhand der in dem Matrixpuffer B gespeicherten Daten nach der Methode der kleinsten Quadrate bestimmt.

In Schritt 818 in Fig. 18(b) wird ein Koeffizient VC, der die Änderung des Magnetisierungsniveaus des Fahrzeugs angibt, gemäß der folgenden Gleichung (21) ermittelt:

VC = K₁ × | PC - OC | (21)

wobei K₁ eine vorgegebene Konstante, PC die vorläufige Mittelpunktsposition und OC die vorherige Mittelpunktsposition ist, die bei dem vorangegangenen Lauf der Korrekturroutine gemäß Fig. 16 ermittelt wurde. Der Koeffizient VC liegt im Bereich zwischen 0 und 1 und ist proportional zu der Differenz zwischen der vorläufigen Mittelpunktsposition PC und der letzten Mittelpunktsposition OC. Folglich wird der Koeffizient VC größer, wenn die Änderung des Magnetisierungsniveaus größer wird.

Anschließend wird in Schritt 820 der bereits im Zusammenhang mit Fig. 16 erwähnte Koeffizient IVC erneuert. Ein neuer Koeffizient NIVC wird gemäß der folgenden Gleichung (22) berechnet:

NIVC = OIVC × (1 - VC) (22)

wobei OIVC der letzte, bei dem vorangegangenen Lauf der Korrekturroutine gemäß Fig. 16 in Schritt 640 bestimmte Koeffizient IVC oder der in dem vorherigen Lauf der Korrekturroutine in Schritt 600 verwendete letzte Koeffizient IVC ist, wenn bei dem vorherigen Lauf der Schritt 640 nicht ausgeführt wurde. Der Koeffizient IVC ist nicht kleiner als 1.

Wie aus Gleichung (22) hervorgeht, ist der neue Koeffizient NIVC um so kleiner, je größer die Änderung des Magnetisierungsniveaus ist, d. h., je größer der Koeffizient VC ist.

Anschließend werden in Schritt 822 die in dem Matrixpuffer A gespeicherten Daten mit einer durch den Koeffizienten VC bestimmten Geschwindigkeit gelöscht. Beispielsweise wird jeder der Zählerstände des Matrixpuffers A mit dem Faktor (1-VC) multipliziert. Wenn der Koeffizient VC den Maximalwert 1 hat, werden somit in Schritt 822 sämtliche Daten in dem Matrixpuffer A gelöscht.

In dem nachfolgenden Schritt 824 werden die in dem Matrixpuffer gespeicherten Daten zum Inhalt des Matrixpuffers A addiert.

Die Schritte 822 und 824 werden benötigt für eine nachfolgende Durchführung des Normalmodus-Verfahrens, bei dem das Magnetisierungsniveau im wesentlichen mit dem Magnetisierungsniveau übereinstimmt, bei dem das Magnetisierungsmodus-Verfahren ausgeführt wurde.

Wie in Fig. 20(a) gezeigt ist, wird in dem Normalmodus-Verfahren die vorläufige Mittelpunktsposition PC anhand sämtlicher Daten V₀ ermittelt, die in dem Matrixpuffer A gespeichert sind. In dem Magnetisierungsmodus-Verfahren wird dagegen gemäß Fig. 20(b) der Meßwertekreis C₁, der aus den vor der Änderung des Magnetisierungsniveaus gesammelten Daten V₁ bestimmt wurde, zu einem Meßwertekreis C₂ bewegt, der aus den nach der Änderung des Magnetisierungsniveaus hergeleiteten Daten V₂ gebildet wurde. Folglich wird die vorläufige Mittelpunktsposition in dem Magnetisierungsmodus-Verfahren nur auf der Grundlage derjenigen Daten bestimmt, die nach der Änderung des Magnetisierungsniveaus gesammelt wurden. In Fig. 20(b) bezeichnet O₃ eine virtuelle Mittelpunktsposition, die durch Mischen der Daten V₁ und V₂ bestimmt wurde.

Nachfolgend soll die Mittelpunkts-Korrekturroutine gemäß Fig. 16 erläutert werden, die nach den Magnetisierungsmodus-Verfahren ausgeführt wird. Die Korrekturroutine als solche stimmt mit der Korrekturroutine nach Ausführung des Normalmodus-Verfahrens überein.

In Schritt 600 wird die innere Teilungsrate DR nach der Gleichung (17) bestimmt:

DR = AC/IVC (17)

wobei AC die in Schritt 806 oder in Schritt 816 in Fig. 18(a) ermittelte Berechnungsgenauigkeit und IVC gleich dem in Schritt 820 in Fig. 18(a) bestimmten Koeffizienten NIVC ist.

Die innere Teilungsrate DR ist ein Koeffizient, der festlegt, zu welchem Punkt zwischen der in Schritt 804 oder 814 bestimmten vorläufigen Mittelpunktsposition und der bei dem vorherigen Lauf der Korrekturroutine bestimmten Mittelpunktsposition die neue Mittelpunktsposition angenähert werden soll. Die Teilungsrate DR legt somit einen die neue Mittelpunktsposition bildenden Punkt zwischen der vorläufigen Mittelpunktsposition und der letzten Mittelpunktsposition fest.

Die Berechnungsgenauigkeit ist durch einen zwischen 0 und 1 liegenden Parameter gegeben, und der Koeffizient IVC ist nicht kleiner als 1. In Schritt 820 wird festgelegt, daß der Mindestwert für den neuen Koeffizienten NIVC gleich 1 ist. Folglich hat die innere Teilungsrate DR einen Wert zwischen 0 und 1.

In Schritt 610 wird die neue Mittelpunktsposition NC gemäß der Gleichung (18) gebildet:

NC = OC + DR × | PC - OC | (18)

wobei OC die bei dem vorangegangenen Lauf der Korrekturroutine ermittelte letzte Mittelpunktsposition, DR die Teilungsrate und PC die in Schritt 804 oder in Schritt 814 in Fig. 18(a) bestimmte vorläufige Mittelpunktsposition ist.

Wie aus Gleichung (18) hervorgeht, liegt die neue Mittelpunktsposition näher an der vorläufigen Mittelpunktsposition und weiter von der letzten Mittelpunktsposition entfernt, wenn die Teilungsrate relativ groß ist, wie in Fig. 22 veranschaulicht wird. Da der Koeffizient IVC in Schritt 820 in Fig. 18(b) auf einen kleinen Wert eingestellt wurde, wird die innere Teilungsrate DR in Schritt 600 auf einen großen Wert eingestellt, so daß die Verlagerung der Mittelpunktsposition in Richtung auf die vorläufige Mittelpunktsposition PC bei der Durchführung der Korrekturroutine nach der Ausführung des Magnetisierungsmodus-Verfahrens größer ist.

Anschließend wird der Koeffizient IVC erhöht, wenn die Bedingungen in Schritten 620 und 630 erfüllt sind. Wenn die in Schritt 806 oder 816 in Fig. 18(a) bestimmte Berechnungsgenauigkeit AC größer als der vorgegebene Schwellenwert TH₂ ist (Schritt 620) und der Betrag der Differenz zwischen der vorläufigen Mittelpunktsposition PC und der neuen Mittelpunktsposition NC kleiner als der Schwellenwert THL₁ ist, so wird der neue Koeffizient NIVC gemäß der Gleichung (19) gebildet:

NIVC = OIVC + K₂ (19)

wobei K₂ eine vorgegebene Konstante ist und OIVC der letzte Koeffizient IVC ist, der in Schritt 820 in Fig. 18(b) als neuer Koeffizient NIVC bestimmt und in dem aktuellen Lauf der Korrekturroutine in dem vorangegangenen Schritt 600 verwendet wurde.

Da im allgemeinen die Berechnungsgenauigkeit in dem Magnetisierungsmodus-Verfahren kleienr ist als in dem Normalmodus-Verfahren, wenn sich das Fahrzeug in einer günstigen magnetischen Umgebung bewegt, und da der Schwellenwert TH₂ relativ hoch ist, wird der Schritt 640 im Anschluß an das Magnetisierungsmodus-Verfahren nur relativ selten ausgeführt.

Wenn bei der oben beschriebenen Vorrichtung bei der wiederholten Ausführung des Normalmodus-Verfahrens fortlaufend zuverlässige vorläufige Mittelpunktspositionen erhalten werden, so wird der Koeffizient IVC infolge der wiederholten Ausführung der Korrekturroutine relativ groß. Auch wenn das Fahrzeug eine ungünstige magnetische Umgebung durchfährt, beispielsweise in Gegenwart von magnetischen Störungen, die nicht so groß sind, daß das Fahrzeug ummagnetisiert wird, nachdem das Fahrzeug zuvor lange Zeit in einer günstigen magnetischen Umgebung gefahren ist, so daß die berechnete vorläufige Mittelpunktsposition von der im vorhergehenden Lauf der Korrekturroutine ermittelten letzten Mittelpunktsposition abweicht, ändert sich die neue Mittelpunktsposition nicht wesentlich, da der Koeffizient IVC in Schritt 600 auf einen relativ großen Wert eingestellt wurde, so daß die innere Teilungsrate in Schritt 610 einen kleinen Wert erhält. Auf diese Weise wird eine zuverlässige und stabile Messung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ermöglicht. Unmittelbar nach einer Änderung des Magnetisierungsniveaus des Fahrzeugaufbaus, d. h. in dem Magnetisierungsmodus-Verfahren, sollte dagegen die Mittelpunktsposition unverzöglich an eine neue Mittelpunktsposition angenähert, d. h. in Richtung auf die vorläufige Mittelpunktsposition bewegt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß der Koeffizient IVC in Schritt 820 in Fig. 18(b) drastisch verringert wird, so daß sich in Schritt 600 in Fig. 16 eine große innere Teilungsrate DR ergibt.

Wie weiterhin aus der vorstehenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels hervorgeht, können durch die Korrektur der Mittelpunktsposition in dem Normalmodus-Verfahren kleine Änderungen des Magnetisierungsniveaus, d. h. Änderungen unterhalb des vorgegebenen Schwellenwertes, die sich andernfalls zur einer beträchtlichen Änderung über den vorgegebenen Wert hinaus aufaddieren würden, bei den einzelnen Neubestimmungen der Mittelpunktsposition allmählich kompensiert werden, wohingegen in dem Magnetisierungsmodus-Verfahren die starke, über dem Schwellenwert liegende Änderung des Magnetisierungsniveaus sofort durch eine entsprechend starke Korrektur kompensiert wird.

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Messung der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs mit einem geomagnetischen Sensor (1) zur sequentiellen Bestimmung von Meßdaten, die die Komponenten des Erdmagnetfelds in der Umgebung des Fahrzeugs in zwei zueinander senkrechten Richtungen in einer waagerechten Ebene repräsentieren, und einer Einrichtung zur Ermittlung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs anhand der Richtung von einem Bezugspunkt (C) zu dem durch die Meßdaten gegebenen Meßpunkt (V _x , V _y ), wobei der Bezugspunkt der Mittepunkt des Kreises möglicher Meßpunkte ist, gekennzeichnet durch

• - eine Entscheidungseinrichtung, die anhand der Meßdaten entscheidet, ob sich der Magnetisierungszustand des Fahrzeugs von einem ersten Magnetisierungsniveau auf ein zweites Magnetisierungsniveau geändert hat,
• - eine erste Speichereinrichtung zur Speicherung einer ersten Gruppe der Meßdaten,
• - eine zweite Speichereinrichtung zur Speicherung einer zweiten Gruppe der Meßdaten,
• - eine erste Änderungseinrichtung, die anhand der ersten Gruppe der Meßdaten einen ersten vorläufig korrigierten Bezugspunkt (PC) bestimmt, wenn die Entscheidungseinrichtung keine Änderung des Magnetisierungszustands festgestellt hat,
• - eine zweite Änderungseinrichtung, die anhand der zweiten Gruppe der Meßdaten einen zweiten vorläufig korrigierten Bezugspunkt (PC) bestimmt, wenn die Entscheidungseinrichtung eine Änderung des Magnetisierungszustands feststellt,
• - eine Einrichtung zur Bestimmung eines ersten Parameters (AC), der die Genauigkeit des ersten oder zweiten vorläufig korrigierten Bezugspunktes angibt,
• - eine Einrichtung zur Bestimmung eines zweiten Parameters (IVC), der in Abhängigkeit von der Änderung des Magnetisierungszustands des Fahrzeugs variabel ist, und
• - eine Korrektureinrichtung zur Berechnung des endgültigen korrigierten Bezugspunktes (NC) anhand des ersten oder zweiten vorläufig korrigierten Bezugspunktes (PC) und anhand des bisherigen Bezugspunktes (OC), der von der Korrektureinrichtung im vorhergehenden Zyklus als endgültig korrigierter Bezugspunkt bestimmt wurde, wobei die Korrektureinrichtung als neuen Bezugspunkt (NC) einen Punkt zwischen dem bisherigen Bezugspunkt (OC) und dem ersten oder zweiten vorläufig korrigierten Bezugspunkt (PC) bestimmt und eine Teilungsrate (DR), die die Verschiebung des neuen Bezugspunktes zwischen dem bisherigen Bezugspunkt und dem vorläufig korrigierten Bezugspunkt bestimmt, anhand der ersten und zweiten Parameter (AC, IVC) verändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste oder zweite Magnetisierungsniveau den unmagnetisierten Zustand einschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung die zweite Änderungseinrichtung aktiviert, wenn sich der Magnetisierungszustand des Fahrzeugs erstmals von dem ersten Magnetisierungsniveau auf das zweite Magnetisierungsniveau ändert und dann das zweite Magnetisierungsniveau beibehält.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung den neuen Bezugspunkt (NC) näher an den vorläufig korrigierten Bezugspunkt legt, wenn der erste Parameter (AC) bei gegebenen Wert des zweiten Parameters (IVC) einen größeren Wert hat.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung den neuen Bezugspunkt näher an den vorläufig korrigierten Bezugspunkt legt, wenn bei gegebenem Wert des ersten Parameters der zweite Parameter kleiner ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Parameter (IVC) konstant ist, solange die Änderung des Magnetisierungsgrades gleich null ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimmung des zweiten Parameters (IVC) eine Einrichtung zur Bestimmung des Ausmaßes der Änderung der Magnetisierung enthält, die nur dann in Betrieb ist, wenn der vorläufig korrigierte Bezugspunkt durch die zweite Änderungseinrichtung bestimmt wird, und daß der zweite Parameter anhand des Ausmaßes der Änderung der Magnetisierung bestimmt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ausmaß der Änderung der Magnetisierung angebende Größe VC durch folgende Gleichung gegeben ist: VC = K × | PC - OC |wobei VC auf Werte zwischen 0 und 1 beschränkt ist, K eine Konstante ist, PC der vorläufig korrigierte Bezugspunkt und OC der bisherige Bezugspunkt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Parameter IVC gegeben ist durch die Gleichung IVC = OIVC × (1 - VC)wobei OIVC der bisherige Wert des zweiten Parameters ist und mindestens den Wert 1 hat.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung die Teilungsrate DR nach der folgenden Gleichung bestimmt: DR = AC/IVCwobei AC der erste Parameter ist und im Bereich zwischen 0 und 1 liegt, IVC der zweite Parameter ist, der nicht kleiner als 1 ist, und DR auf Werte zwischen 0 und 1 beschränkt ist, und daß der endgültig korrigierte Bezugspunkt NC nach der folgenden Gleichung bestimmt wird:NC = OC + DR × (PC - OC)wobei OC der vorherige Bezugspunkt und PC der vorläufig korrigierte Bezugspunkt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe der Meßdaten durch Meßdaten gebildet wird, die ermittelt wurden, nachdem die Entscheidungseinrichtung die Änderung des Magnetisierungszustandes von dem ersten Magnetisierungsniveau auf das zweite Magnetisierungsniveau festgestellt hat.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum allmählichen Löschen der ersten Gruppe der Meßdaten mit einer Geschwindigkeit, die von dem Ausmaß der Änderung des Magnetisierungsgrades abhängig ist, und durch eine Einrichtung zum Addieren der zweiten Gruppe der Meßdaten zu der ersten Gruppe der Meßdaten.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Speichereinrichtung alle während der Fahrt des Fahrzeugs aufgenommenen Meßdaten speichert mit Ausnahme der durch die Löscheinrichtung gelöschten Meßdaten.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Parameter (IVC) um eine bestimmte Konstante (K₂) erhöht wird, nachdem die Korrektureinrichtung den endgültigen Bezugspunkt bestimmt hat, sofern der erste Parameter (AC) größer als ein vorgegebener Wert (TH₂) ist und der Betrag der Differenz zwischen dem neuen Bezugspunkt (NC) und dem vorläufig korrigierten Bezugspunkt (PC) kleiner als ein vorgegebener Wert (THL₁) ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• - zusätzlich zu dem geomagnetischen Richtungssensor ist eine Einrichtung zur Bestimmung von Richtungsänderungen des Fahrzeugs mit Hilfe eines nichtmagnetischen Sensors vorgesehen, dessen Ausgangssignal nicht durch das Magnetfeld in der Umgebung des Fahrzeugs beeinflußt wird,
• - es ist eine Einrichtung zur Ermittlung eines zweiten Wertes für die Fahrtrichtung anhand der mit Hilfe des nichtmagnetischen Sensors ermittelten Richtungsänderung vorgesehen,
• - es ist eine dritte Speichereinrichtung (Ringspeicher B) zur Speicherung einer dritten Gruppe der Meßdaten und zugehöriger Daten über den zweiten Wert für die Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorgesehen,
• - die zweite Änderungseinrichtung umfaßt eine Einrichtung zur Bestimmung eines dritten vorläufig korrigierten Bezugspunktes anhand der in der dritten Speichereinrichtung gespeicherten Daten (Schritt 804),
• - es ist eine Einrichtung zur Bestimmung eines dritten Parameters vorgesehen, der die Genauigkeit des dritten vorläufig korrigierten Bezugspunktes angibt,
• - die zweite Änderungseinrichtung berechnet den zweiten vorläufig korrigierten Bezugspunkt (PC) anhand der zweiten Gruppe der Meßdaten, wenn der dritte Parameter kleiner als ein erster vorgegebener Schwellenwert (TH₁) ist, und
• - die Korrektureinrichtung verwendet bei der Bestimmung des endgültig korrigierten Bezugspunktes den ersten vorläufig korrigierten Bezugspunkt oder einen der von der zweiten Änderungseinrichtung ermittelten zweiten und dritten vorläufig korrigierten Bezugspunkte und ändert die Teilungsrate (DR) anhand des ersten oder dritten und anhand des zweiten Parameters.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Speichereinrichtung Daten enthält, die ermittelt wurden, nachdem die Entscheidungseinrichtung die erste Änderung des Magnetisierungszustands von dem ersten Magnetisierungsniveau auf das zweite Magnetisierungsniveau festgestellt hat.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Änderungseinrichtung den zweiten korrigierten Bezugspunkt anhand der Daten der zweiten Speichereinrichtung bestimmt, wenn der dritte Parameter kleiner als der erste vorgegebene Schwellenwert (TH₁) ist und wenn eine erste Richtungsänderung nach der Feststellung einer Änderung des Magnetisierungszustands größer ist als ein zweiter vorgegebener Schwellenwert (THD₃), wobei die Richtungsänderung mit Hilfe des nichtmagnetischen Sensors bestimmt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte vorläufig korrigierte Bezugspunkt bestimmt wird, wenn eine zweite Richtungsänderung nach der Feststellung der Änderung des Magnetisierungszustands größer als ein dritter vorgegebener Schwellenwert (THD₂) ist, wobei die zweite Richtungsänderung mit Hilfe des nichtmagnetischen Sensors bestimmt wird und der dritte vorgegebene Schwellenwert kleiner als der zweite vorgegebene Schwellenwert ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung des dritten vorläufig korrigierten Bezugspunktes wiederholt wird, bis der dritte Parameter wenigstens gleich dem ersten vorgegebenen Schwellenwert (TH₁) wird, aber bevor die erste Richtungsänderung größer als der zweite vorgegebene Schwellenwert wird.