DE60128620T2

DE60128620T2 - Elektronische Uhr mit elektronischem Azimutmessgerät und Korrektionsmechanismus für das elektronische Azimutmessgerät

Info

Publication number: DE60128620T2
Application number: DE60128620T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Chiba-shi KATO
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP3857499B2; US20010042314A1; JP2001324331A; EP1154234A2; HK1041918A1; CN1323979A; HK1041918B; US6768957B2; EP1154234B1; EP1154234A3; DE60128620D1; CN1299098C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches Azimutmessgerät, insbesondere die Korrektur oder Kalibrierung eines elektronischen Azimutmessgerätes.
Es ist ein elektronisches Azimutmessgerät mit X-Richtungs- und Y-Richtungs-Magnetsensoren bekannt, die MR-Elemente (MR = magnetoresistiver Effekt) zum Detektieren der Intensität eines Magnetfeldes bezüglicher zweier Richtungen X bzw. Y, die orthogonal zueinander verlaufen, und zum Berechnen des Azimuts anhand der X-Richtungs- und Y-Richtungs-Magnetfelder, die durch die Magnetsensoren detektiert werden, umfasst. Es ist des Weiteren bekannt, dass bei einem solchen elektronischen Azimutelement bei Magnetisierung eines Teils des Materials, aus dem das Azimutmessgerät besteht, ein durch die Magnetisierung erzeugtes Magnetfeld das durch den Geomagnetismus erzeugte Magnetfeld überlagert und – weil ein durch den Geomagnetismus erzeugtes Magnetfeld von sich aus klein ist – ein durch die Magnetsensoren erfasstes oder detektiertes Magnetfeld von dem Magnetfeld des Geomagnetismus' abweicht und es infolge dessen schwierig ist, den Azimut präzise zu messen.
Es ist des Weiteren bekannt, dass zum Korrigieren des Einflusses einer Restmagnetisierung eines Materials eines Bestandteils eines solchen elektronischen Azimutmessgerätes Maximalwerte und Minimalwerte von Magnetfelddetektionswerten durch X-Richtungs- bzw. Y-Richtungs-Magnetsensoren gemessen werden, wenn sich der Azimut des elektronischen Azimutmessgerätes verschiedentlich ändert, und die Magnetfelddetektionswerte auf der Grundlage der Maximalwerte und der Minimalwerte korrigiert werden (zum Beispiel aus der japanischen Patentschrift Nr. 30364/1987).
Weil jedoch, wie oben beschrieben, das durch den Geomagnetismus der Erde (bzw. der Erdoberfläche) erzeugte Magnetfeld von sich aus klein ist (in der Umgebung von Tokio beträgt die magnetische Horizontalkraft (genauer gesagt, die magnetische Flussdichte) etwa 30 μT, und des Weiteren beträgt die Horizontschräge etwa 50 Grad, und die Deklination beträgt etwa 6 Grad nach Westen) und die detektierte Stärke des Magnetfeldes ebenfalls klein ist, gibt es das Problem, dass eine durch Rauschen hervorgerufene Veränderung nur schwierig zu vermeiden ist und dementsprechend eine einfache und schnelle Bestimmung der Maximalwerte und der Minimalwerte eigentlich nicht unbedingt unterstützt wird.
Des Weiteren detektieren die Magnetsensoren des elektronischen Azimutmessgerätes Größenordnungen von Komponenten in zuvor festgelegten Richtungen des Magnetfeldes (magnetostatischen Feldes) oder die magnetische Flussdichte in der Luft. Es liegt kein wirklicher Nutzen in der Unterscheidung des Magnetfeldes und der magnetischen Dichte in der Luft, so dass in der Spezifikation der Fachbegriff "Magnetfeld" benutzt wird.
US 5345382 offenbart einen Richtungssensor und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Richtungssensors, der einen Sensor für die relative Richtung und einen Sensor für die absolute Richtung aufweist. US 5345382 betrifft allgemein Richtungssensoren für Streckenleitsysteme für die Fahrzeugnavigation und insbesondere die Kalibrierung eines Sensors für die relative Richtung, wie zum Beispiel eines Gyroskops.
JP-A-10170663 offenbart eine elektronische Uhr, die ein elektronisches Azimutmessgerät umfasst.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des oben beschriebenen Problems entwickelt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Korrekturmechanismus eines elektronischen Azimutelements zum Vereinfachen der Bestimmung der Maximalwerte und der Minimalwerte, ein elektronisches Azimutmessgerät, das den Korrekturmechanismus enthält, und eine elektronische Uhr, das mit dem elektronischen Azimutmessgerät ausgerüstet ist, bereitzustellen.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß der Erfindung eine elektronische Uhr bereitgestellt, die ein elektronisches Azimutmessgerät umfasst, das Folgendes umfasst: eine Magnetsensoreinheit mit einem X-Richtungs-Magnetsensor und einem Y-Richtungs-Magnetsensor zum Detektieren von Intensitäten eines Magnetfeldes in zwei orthogonalen Richtungen X und Y; und gekennzeichnet durch einen Korrekturmechanismus mit einem Azimutänderungsinduzierungsmittel zum Induzieren einer kontinuierlichen Änderung eines Azimuts eines elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers; wobei das Azimutänderungsinduzierungsmittel dafür konfiguriert ist, eine Induktionsanzeige über einen Bereich von größer als 360 Grad hinweg zu geben.
Wir nehmen an, dass bei Beginn eines Induzierungsvorgangs zum Korrigieren in einer Nähe eines Azimuts, bei dem der Magnetfelddetektionswert von einem X-Richtungs- oder Y-Richtungs-Magnetsensor gerade zu einem Maximum oder einem Minimum wird, zum Beispiel an einer Stelle, an der sich der Magnetsensor gerade um 360 Grad dreht und zu einem Anfangsazimut zurückkehrt, der Magnetfelddetektionswert an der Stelle, wo der Azimut angehalten werden soll, einen Wert einer oberen oder unteren Spitze oder nahe dem Maximal- oder dem Minimalwert annimmt. Jedoch wird der Magnetfelddetektionswert in einer Sinuskurve bezüglich des Azimuts verändert, und dementsprechend ist die Azimutabhängigkeit des Magnetfelddetektionswertes in der Nähe der oberen oder der unteren Spitze oder des Maximal- oder des Minimalwertes unbedeutend, weshalb es im Fall des Überlagerns eines Rauschens ein Problem des Aktualisierens des Maximalwertes oder des Minimalwertes unmittelbar vor dem beabsichtigten Anhalten des Azimuts gibt. Des Weiteren ist der durch das elektronische Azimutmessgerät zu detektierende Geomagnetismus von sich aus schwach, und dementsprechend ist es wahrscheinlich, dass die detektierte Stärke des Magnetfeldes des Geomagnetismus' dem Einfluss eines Rauschens unterliegt, und dementsprechend gibt es ein Problem, das beim Aktualisieren des Maximalwertes oder des Minimalwertes durch ein solches Rauschen nur schwierig zu vermeiden ist. Infolge dessen gibt es das Problem, dass der Korrekturvorgang nicht ordnungsgemäß abgeschlossen werden kann.
Im Gegensatz dazu induziert bei dem Korrekturmechanismus der Erfindung selbst im Fall des Aktualisierens des Maximalwertes oder des Minimalwertes unmittelbar vor dem Anhalten des Sensors durch Überlagern eines Rauschens in einer Richtung des Anhebens der Spitze an einer Stelle, an der sich der Sensor gerade um etwa 360 Grad dreht und in die Nähe des Ausgangsazimuts zurückkehrt, das Azimutänderungsinduzierungsmittel eine Azimutänderungsdrehung des elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers durch Überschreiten von 360 Grad.
Der Magnetsensor kann jede beliebige Konfiguration aufweisen, solange ein schwaches Magnetfeld wie zum Beispiel der Geomagnetismus detektiert werden kann und die Magnetfelddetektionswerte in den zwei orthogonalen Richtungen X und Y ermittelt werden können.
Das Azimutänderungsinduzierungsmittel umfasst in der Regel eine Drehmarke. Es kann jedoch auch eine andere Konfiguration verwendet werden, solange der Azimutmessgerät-Hauptkörper durch den Nutzer entsprechend der Induktion durch das Azimutänderungsmittel gedreht werden kann. Wenn die Anzeigeeinheit durch eine Flüssigkristallanzeige gebildet wird, so ist die Marke in der Regel eine auffällige Marke, und die Marke ist zum Beispiel eine Blinkmarke. Jedoch kann die Marke auch durch Farbe oder Form auffällig sein. Im Fall der Anzeigeeinheit eines mechanischen Mechanismus' kann die Marke zum Beispiel der Zeiger einer Uhr sein.
Vorzugsweise umfasst der Korrekturmechanismus des Weiteren Folgendes: ein Vorhersagemittel zum Vorhersagen, dass ein bestimmter maximaler oder minimaler Wert der detektierten Intensität des Magnetfeldes in der X-Richtung oder der Y-Richtung ein wahrer Wert ist, wenn der bestimmte Wert entsprechend der Drehung des elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers entsprechend der Drehung einer Anzeige des Azimutänderungsinduzierungsmittels über einen zuvor festgelegten Zeitraum nicht aktualisiert wird, und zum Löschen einer Vorhersage, die den wahren Wert anzeigt, wenn der Maximalwert oder der Minimalwert, der als der wahre Wert vorhergesagt wurde, aktualisiert wird; und ein Stoppsteuerungsmittel zum Stoppen einer Aktualisierungsverarbeitung, wenn zu allen Maximalwerten und Minimalwerten in der X-Richtung und der Y-Richtung vorhergesagt wird, dass sie die wahren Werte sind, und die Induktion durch die Induktionsanzeige des Azimutänderungsinduzierungsmittels 360 Grad oder mehr erreicht.
Dadurch werden der maximale Detektionswert und der minimale Detektionswert des Magnetfeldes in der X- und der Y-Richtung, die zu dem Zeitpunkt in dem Speichermittel gespeichert werden, als Referenzwerte zum Bestimmen des Azimuts durch das elektronische Azimutmessgerät verwendet. Wenn, wie oben beschrieben, der maximale Detektionswert und der minimale Detektionswert in der X- und der Y-Richtung zum Darstellen der Referenzwerte zum Bestimmen des Azimuts verändert werden, indem ein Bestandteil des elektronischen Azimutmessgerätes, der wahrscheinlich noch eine Restmagnetisierung aufweist, herausgenommen und eingesetzt wird, zum Beispiel eine Knopfbatterie, oder die Batterie gegen eine neue ausgetauscht wird, so können der maximale Detektionswert und der minimale Detektionswert in der X- und der Y-Richtung wieder durch Ausführen eines neuen Korrekturvorgangs korrigiert werden.
Des Weiteren stoppt, wenn der Korrekturvorgang vollendet wurde, das Stoppsteuerungsmittel die Aktualisierungsverarbeitung durch das Aktualisierungsmittel, und solange die Maximalwerte und die Minimalwerte in der X-Richtung und der Y-Richtung, die in dem Speichermittel gespeichert sind, zur Messungsverarbeitung des Azimutmessgerätes verwendet werden, kann gewünschtenfalls die Detektion des Magnetfeldes durch die Magnetsensoren, die das Magnetfeld lesen und detektieren, fortgesetzt werden.
Des Weiteren ist das Stoppsteuerungsmittel vorzugsweise dafür konfiguriert, auch die Induktion durch die Induktionsanzeige des Azimutänderungsinduzierungsmittels zu stoppen, wenn die Aktualisierungsverarbeitung durch das Aktualisierungsmittel gestoppt wird. Dadurch kann der Verbrauch von Batteriestrom minimiert werden. Jedoch kann der Induktionsvorgang (in der Regel ein Drehungsvorgang) der Induktionsanzeige des Induktionsmittels nicht gestoppt werden, und nur die Anzeige durch die Anzeigevorrichtung, welche die Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfasst, kann aus dem Azimutmessgerätkorrekturmodus in den Korrekturanzeigemodus geschaltet werden.
Das elektronische Azimutmessgerät gemäß der Erfindung ist mit dem oben beschriebenen Korrekturmechanismus ausgestattet, und eine elektronische Uhr mit einem elektronischen Azimutmessgerät gemäß der Erfindung ist mit dem elektronischen Azimutmessgerät ausgestattet, das den oben beschriebenen Korrekturmechanismus aufweist, und ist in der Regel so konfiguriert, dass sie zwischen dem Azimutanzeigemodus und dem Zeitanzeigemodus umgeschaltet werden kann.
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weiterhin lediglich beispielhaft und anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen Folgendes dargestellt ist:
1 ist ein erläuterndes Funktionsblockschaubild eines elektronischen Azimutmessgerätes mit einem Korrekturmechanismus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine erläuternde Ansicht eines Zustands, in dem sich ein elektronisches Azimutmessgerät mit dem elektronischen Azimutmessgerät von 1 in einem Azimutmodus befindet.
3 ist ein erläuterndes Blockschaubild mit einem Hardware-Aufbau einer elektronischen Uhr mit dem elektronischen Azimutmessgerät von 2.
Die 4 zeigen eine Möglichkeit des Drehens eines Indikators (Induktionsmarke vom Blinktyp) und eine Möglichkeit des Drehens eines Azimutmessgerät-Hauptkörpers beim Ausführen eines Korrekturvorgangs durch das elektronische Azimutmessgerät von 1, wobei die 4A–4F erläuternde Ansichten sind, die jeweilige Stufen der Drehung zeigen, 4G eine erläuternde Ansicht der Anzeige ist, wenn der Korrekturvorgang normal ausgeführt wird, und 4H eine erläuternde Ansicht der Anzeige ist, wenn der Korrekturvorgang fehlschlägt.
5 ist ein Flussdiagramm, das in groben Zügen den Korrekturvorgang des elektronischen Azimutmessgerätes von 1 zeigt.
6 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm eines Maximalwert/Minimalwert-Aktualisierungsschrittes in dem Flussdia gramm von 5 und ist ein Flussdiagramm des Maximalwert/Minimalwert-Aktualisierungsschrittes eines X-Richtungs-Magnetfelddetektionswertes.
7 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm eines Maximalwert/Minimalwert-Aktualisierungsschrittes in dem Flussdiagramm von 5 und ist ein Flussdiagramm des Maximalwert/Minimalwert-Aktualisierungsschrittes eines Y-Richtungs-Magnetfelddetektionswertes.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Korrekturvorgangs in dem elektronischen Azimutmessgerät von 1 zeigt.
Als nächstes wird eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage einer bevorzugten Ausführungsform, die durch die angehängten Zeichnungen gezeigt wird, erläutert.
Eine elektronische Uhr mit einem elektronischen Azimutmessgerät 1 hat eine Form, die zum Beispiel einer Armbanduhr ähnelt, wie in 2 gezeigt, und durch Drücken eines Druckknopfschalters 2a kann zwischen einem Zeitanzeigemodus als einer Uhr und einem Azimutanzeigemodus als einem elektronischen Azimutmessgerät 3, wie veranschaulicht, umgeschaltet werden. Des Weiteren wird in dem Fall von 2 angezeigt, dass der Azimutwinkel ϕ = 270 Grad beträgt und ein oberer Azimut auf einer Anzeigefläche von 2 Westen (W) ist. Der Betrieb im Zeitanzeigemodus ist der gleiche wie der einer allgemein bekannten Uhr, weshalb auf seine Beschreibung hier verzichtet wird.
Das elektronische Azimutmeter 3 ist mit einer Magnetsensoreinheit 7 ausgestattet, die einen X-Richtungs-Magnetsensor 5 und einen Y-Richtungs-Magnetsensor 6 umfasst, um ein Magnetfeld (eine magnetische Flussdichte) in zwei orthogonalen Richtungen – X und Y – in einem elektronischen Azi mutmessgerät-Hauptkörper 4, der ein Gehäuse oder dergleichen des Azimutmessgerätes umfasst, zu erfassen oder zu detektieren. In der Regel hat jeder der Magnetsensoren 5 und 6 einen Aufbau, der eine Brückenschaltung umfasst, die zwei oder vier magnetoresistive Elemente (MR-Elemente) enthält, und einen Differenzialausgang der Brückenschaltung abgreift. Bei den Magnetsensoren 5 und 6 kann es sich anstelle der MR-Elemente auch um beliebige andere Sensoren, wie zum Beispiel Flussgattersensoren oder Hall-Element-Sensoren, handeln, solange das Magnetfeld (oder die magnetische Flussdichte) mit einer Größenordnung von etwa dem Geomagnetismus direkt oder indirekt detektiert werden kann. Hier ist das X-Y-Koordinatensystem ein Koordinatensystem, das an dem elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörper 4 befestigt ist. Des Weiteren bezeichnet die Bezugszahl 8 eine Anzeigeeinheit, die zum Beispiel Flüssigkristallanzeigeelemente umfasst.
Bei dem elektronischen Azimutmessgerät 3 ist im Hinblick auf seine Hardware, wie in 3 gezeigt, zusätzlich zu der CPU (Betriebssteuereinheit) 10, wie zum Beispiel einem Mikroprozessor, ein Sensoransteuerschaltkreis 11 zum Ansteuern des Magnetsensors 7, ein Auswahlschaltkreis 12 zum Steuern von Zeitpunkten der Ansteuerung des Sensors 7 durch den Sensoransteuerschaltkreis 11 und von Zeitpunkten des Lesens der Magnetfelddetektionsmesswerte Vx und Vy des Sensors 7 und eine A/D-Wandlerschaltung 13 zum Umwandeln der Magnetfelddetektionsausgänge (Spannung) Vx und Vy des Sensors 7 in digitale Signale um die CPU 10 als sensorbezogene Eingangs/Ausgangsschaltungen. Des Weiteren sind ein ROM 14 und ein RAM 15 als Speichereinheiten, die mit der CPU 10 verbunden sind, vorhanden. Im ROM 14 sind Programme und dergleichen zum Ausführen des Azimutmessgerätbetriebes gespeichert, wie später noch besprochen wird. Der ROM 14 enthält in der Regel einen PROM-Abschnitt, wie zum Beispiel einen EEPROM, und in dem Abschnitt sind überschreibbar die Maximalwerte Vx_M und Vy_M und die Minimalwerte Vx_m und Vy_m der Magnetfelder in der X- und der Y-Richtung gespeichert, wie später noch besprochen wird. Des Weiteren erzeugen eine Oszillationsschaltung 16 zum Erzeugen eines Basistaktes und eine zugehörige Teilungsschaltung 17 Ansteuerzeitimpulse durch die CPU; eine Tasteneingabeschaltung 18 erzeugt Drücksignale von den Druckknopfschaltern 2a, 2b, 2c und 2d zur CPU 10 als Tasteneingaben; und eine Anzeigeansteuerschaltung 19 steuert die Anzeigeeinheit 8 zum Anzeigen des Anzeigeausgangssignals von der CPU an.
Wenn nur die horizontale Magnetkraft des Geomagnetismus' auf den X-Richtungs-Magnetsensor 5 des elektronischen Azimutmessgerätes 3 wirkt, so wird der Magnetfelddetektionsausgang Vx des X-Richtungs-Magnetsensors 5 zum Maximalwert Vx_M, wenn die X-Richtung des Magnetsensor 5 mit der Richtung der horizontalen Magnetkraft in Übereinstimmung gebracht wird, und wird zum Minimalwert Vx_m, wenn die X-Richtung in eine Richtung gerichtet wird, die dieser direkt entgegengesetzt ist, und dazwischen wird eine Sinuskurve gezogen. Was den Magnetfelddetektionsausgang des Y-Richtungs-Magnetsensor 6 anbelangt, so ist in ähnlicher Weise eine Sinuskurve zwischen dem Maximalwert Vy_M und dem Minimalwert Vy_m vorhanden – ähnlich, mit Ausnahme einer Phasendifferenz. Wenn darum die Empfindlichkeiten der zwei Sensoren 5 und 6 gleich sind und kein ferromagnetisches Teil vorhanden ist, das sich unterschiedlich auf die zwei Sensoren 5 und 6 im Hinblick auf die orthogonalen Koordinaten Vx-Vy auswirkt, so bildet (Vx, Vy) einen Kreis, der seine Mitte am Ursprungspunkt hat, und wird zu einer Ellipse, die ihre Mitte am Ursprungspunkt hat, wenn sich die Empfindlichkeiten und dergleichen der zwei Sensoren 5 und 6 voneinander unterscheiden. In jedem Fall ist, wenn Vx, Vy, Vx_M, Vx_m, Vy_M und Vy_m bestimmt werden, der Azimutwinkel ϕ = F (Vx, Vy, Vx_M, Vx_m, Vy_M und Vy_m). Gemäß dem Beispiel ist Vx_M + VX_m = 0, Vy_M + Vy_m = 0.
Wenn des Weiteren eine Restmagnetisierung mit einer kon stanten Größenordnung an einem Abschnitt des elektronischen Azimutmessgerätes 3 mit Ausnahme des Sensors 5 oder des Sensors 6 an sich vorhanden ist, so wirkt auf den X-Richtungs- und den Y-Richtungs-Magnetsensor 5 bzw. 6 ein konstantes Restmagnetfeld, das nicht vom Azimut des Azimutmessgerätes 3 abhängt, zusätzlich zu den Azimutkomponenten der horizontalen Magnetkraft, die vom Azimut des Azimutmessgerätes 3 abhängt, und darum wird (Vx, Vy) zu einem Kreis oder einer Ellipse, dessen bzw. deren Mitte entsprechend dem Restmagnetfeldvektor verschoben wird. In jedem Fall ist, wenn Vx, Vy, Vx_M, Vx_m, Vy_M und Vy_m bestimmt werden, der Azimutwinkel ϕ = F (Vx, Vy, Vx_M, Vx_m, Vy_M und Vy_m). In diesem Beispiel ist die Mitte ((Vx_M + Vx_m)/2, (Vy_M + VY_m)/2)).
Darum sind bei dem elektronischen Azimutmessgerät 3 in der Regel, wie in 1 gezeigt, in einer X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswertspeichereinheit 21, einer X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswertspeichereinheit 22, einer Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswertspeichereinheit 23 und einer Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswertspeichereinheit 24 der X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert Vx_M, der X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert Vx_m, der Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert Vy_M bzw. der Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert Vy_m gespeichert. Auf der Grundlage des Ausgabewertes Vx, der als ein Ausgang des X-Richtungs-Magnetsensors 5 durch das X-Richtungs-Lesemittel 31 gelesen wird, und des Ausgabewertes Vy, der als ein Ausgang des Y-Richtungs-Magnetsensors 6 durch das Y-Richtungs-Lesemittel 32 gelesen wird, wird in einer Azimutwinkelberechnungseinheit 41 der Azimutwinkel ϕ als ϕ = F (Vx, Vy, Vx_M, Vx_m, Vy_M, Vy_m) berechnet. Der Azimutwinkel ϕ wird durch eine Azimutanzeigesteuereinheit 42 in eine Azimutanzeige umgewandelt, und die Azimutanzeige wird, wie durch die Anzeigeeinheit 8 von 2 gezeigt, ausgeführt.
Obgleich in dem oben Dargelegten ein Beispiel der Berechnung des Azimutwinkels ϕ (Vx, Vy) direkt aus einer Beziehung zwischen Vx und Vy erläutert wurde, kann statt dessen zum Beispiel auch – wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 15998/2000 von den Erfindern eingehend erläutert – unter Nutzung des Umstandes, dass ein Diagramm, das eine Abhängigkeit von Vx bzw. Vy vom Azimut β ausdrückt, zu einer geschlossenen Kurve wird, deren Phase um etwa 90 Grad relativ zum Azimut β verschoben ist, je nachdem, ob Vy (oder Vx) positiv oder negativ ist, eine von zwei Arten von Beziehungen β1 = β1 (Vx (oder Vy)); Vx_M, Vx_m (oder Vy_M, Vy_m)) und β2 = β (Vy (oder Vx)); Vy_M, Vy_m (oder Vx_M, Vx_m)) zwischen Vx (oder Vy) und dem Azimut β gewählt werden, und der Azimut β kann anhand der gewählten Beziehung errechnet werden.
In jedem Fall werden, wie oben beschrieben, wenn ein Restmagnetisierungszustand oder dergleichen des elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers 4 verändert wird, Vx_M, Vx_m, Vy_M und Yy_m verändert. Die Änderung des Magnetisierungszustands wird in der Regel zum Beispiel durch Austauschen einer Knopfbatterie, die einen schwachen Ferromagnetismus aufweisen kann, oder eine Richtungsänderung der Batterie durch Anschließen oder Abklemmen der Batterie hervorgerufen. Des Weiteren kann eine ähnliche Änderung nicht nur durch die Batterie des elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers 4 verursacht werden, sondern auch, wenn ein Magnetisierungszustand eines anderen elektronischen Teils oder der Leiterplatte durch den Einfluss eines externen Magnetfeldes in einem langen Zeitraum verändert wird.
Wenn eine Restmagnetisierung des elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers 4, oder genauer gesagt, ihre horizontale Komponente, verändert wird, so wird die Vektorsumme der Restmagnetisierung (ihrer horizontalen Komponente) und der horizontalen Magnetkraft ebenfalls verändert, und darum werden Vx_M, Vx_m, Vy_M und Yy_m verändert. Darum ist es notwendig, die Werte von Vx_M, Vx_m, Vy_M und Yy_m, welche die Parameter der Gleichung F (Vx, Vy; Vx_M, Vx_m, Vy_M, Yy_m) bilden, die den Azimutwinkel (Vx, Vy) ergibt, exakt neu zu berechnen. In 1 ist ein detailliertes Blockschaubild eines Korrekturmechanismus' 94 des elektronischen Azimutmessgerätes 3 veranschaulicht.
Der Korrekturmechanismus 90 enthält ein Maximalwert/Minimalwertaufbewahrungsmittel oder -speichermittel 20 des Magnetfeldes in der X- und der Y-Richtung, ein Ausgabelese/speichermittel (eine Ausgabelese/speichereinheit) 30 des Magnetsensors 7, ein Maximalwert/Minimalwertaktualisierungsmittel oder -vergleichsextraktionsmittel (eine Maximalwert/Minimalwertaktualisierungs- oder -vergleichsextraktionseinheit) 50 des Magnetfeldes in der X- und der Y-Richtung, ein Azimutänderungsinduzierungsmittel (eine Azimutänderungsinduzierungseinheit) 60 für eine Drehanzeige einer Induktionsmarke M, um eine kontinuierliche Änderung des Azimuts des elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers 4 zu induzieren, ein Vorhersagemittel (eine Vorhersageeinheit) 70 zum Vorhersagen der Bestimmung der Aktualisierung des Maximalwertes/Minimalwertes des Magnetfeldes in der X- und der Y-Richtung, eine Umdrehungsbestimmungseinheit 80a zum Bestimmen, ob der elektronische Azimutmessgerät-Hauptkörper 4 eine Umdrehung vollzogen hat, oder anders ausgedrückt: ob die Induktionsmarke M um 360 Grad gedreht wurde, und ein Stoppsteuerungsmittel (eine Aktualisierungsstoppsteuereinheit) 80 zum Stoppen der Aktualisierung des Maximalwertes/Minimalwertes des Magnetfeldes in der X- und der Y-Richtung.
Wie aus 1 zu erkennen ist, besteht das Speichermittel 20 aus der X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswertspeichereinheit 21, der X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswertspeichereinheit 22, der Y-Richtungs-Magnetfeldmaxi maldetektionswertspeichereinheit 23 und der Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswertspeichereinheit 24, die Speicherbereiche von Vx_M, Vx_m, Vy_M, Yy_m bilden. Die Speichereinheiten 21, 22, 23 und 24 sind so konfiguriert, dass sie auf Anfangswerte zurückgesetzt werden, wenn ein Rücksetzungsimpuls R empfangen wird. Die Anfangswerte können beliebige Werte sein, solange die Werte eine Größenordnung zwischen Vx_M und Vx_m in Bezug auf die X-Richtung und eine Größenordnung zwischen Vy_M und Yy_m in Bezug auf die Y-Richtung haben und zum Beispiel einen Mittelwert (Vx_M + Vx_m)/2 und einen Mittelwert (Vy_M + Yy_m)/2 darstellen. Wenn des Weiteren Vx_M und Vy_M nach einer Korrektur kleiner als der Mittelwert vor der Korrektur werden oder wenn Vx_m und Vy_m nach einer Korrektur größer als der Mittelwert vor der Korrektur werden, so können die gemessenen Werte unmittelbar nach dem Beginn des Messens des Korrekturvorgangs (Pfeilmarke 1 von 8) Anfangswerte von Vx_M, Vx_m, Vy_m, Yy_m darstellen. Das Speichermittel 20 umfasst zum Beispiel einen EEPROM oder PROM, wie zum Beispiel einen elektrisch überschreibbaren Flashspeicher des ROM 14 in 3.
Das Ausgabelese/speichermittel 30 des Magnetsensors 7 enthält das X-Richtungs-Ausgabelesemittel oder die X-Richtungs-Ausgabeleseeinheit 31 zum Lesen des Ausgangs Vx des X-Richtungs-Magnetsensors 5 und eine X-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 33 zum Speichern des X-Richtungs-Ausgangs oder des X-Richtungs-Magnetfelddetektionswertes Vx, der durch die Leseeinheit 31 gelesen wird, und das Y-Richtungs-Ausgabelesemittel oder die Y-Richtungs-Ausgabeleseeinheit 32 zum Lesen des Ausgangs Vy des Y-Richtungs-Magnetsensors 6 und eine Y-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 34 zum Speichern des Y-Richtungs-Ausgangs oder des Y-Richtungs-Magnetfelddetektionswertes Vy, der durch die Leseeinheit 32 gelesen wird. Die Leseeinheiten 31 und 32 umfassen den Sensoransteuerschaltkreis 11, den Auswahlschaltkreis 12 und die A/D-Wandlerschaltung sowie zugehörige Lesesteuerprogrammabschnitte in 3.
Das Vergleichsextraktionsmittel 50 als Aktualisierungsmittel enthält eine X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 51 als eine X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Aktualisierungseinheit, eine X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 52 als eine X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Aktualisierungseinheit, eine Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 53 als eine Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Aktualisierungseinheit und eine Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 54 als eine Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Aktualisierungseinheit.
Die X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 51 vergleicht einen neuesten des Detektionswertes Vx, der in der X-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 33 gespeichert ist, mit dem Maximalwert Vx_M zu dem Zeitpunkt, der in der Maximaldetektionswertspeichereinheit 21 gespeichert ist, ersetzt (aktualisiert) einen Wert der X-Richtungs-Maximaldetektionswertspeichereinheit 21 durch den Wert Vx der X-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 33, wenn Vx > Vx_M, und erzeugt ein Aktualisierungssignal Ux_M, das anzeigt, dass der Wert auf den neuen Maximalwert aktualisiert ist, und verwaltet den Wert der X-Richtungs-Maximaldetektionswertspeichereinheit 21 im unveränderten Zustand, wenn Vx ≤ Vx_M, und erzeugt ein Nichtaktualisierungssignal NUx_M. In ähnlicher Weise vergleicht die X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 52 einen neuesten des Detektionswertes Vx, der in der X-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 33 gespeichert ist, mit dem Minimalwert Vx_m zu dem Zeitpunkt, der in der X-Richtungs-Minimaldetektionswertspeichereinheit 22 gespeichert ist, ersetzt (aktualisiert) einen Wert der X-Richtungs-Minimaldetektionswertspeichereinheit 22 durch den Wert Vx der X-Richtungs- Detektionswertspeichereinheit 33, wenn Vx < Vx_m, und erzeugt ein Aktualisierungssignal Ux_m, das anzeigt, dass der Wert auf den neuen Minimalwert aktualisiert ist, und verwaltet den Wert der X-Richtungs-Minimaldetektionswertspeichereinheit 22 im unveränderten Zustand, wenn Vx ≥ Vx_m, und erzeugt ein Nichtaktualisierungssignal NUx_m. Des Weiteren vergleicht die Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 53 einen neuesten des Detektionswertes Vy, der in der Y-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 34 gespeichert ist, mit dem Maximalwert Vy_m zu dem Zeitpunkt, der in der Y-Richtungs-Maximaldetektionswertspeichereinheit 23 gespeichert ist, aktualisiert einen Wert der Y-Richtungs-Maximaldetektionswertspeichereinheit 23 durch den Wert Vy der Y-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 34, wenn Vy > Vy_M, und erzeugt ein Aktualisierungssignal Uy_M, das anzeigt, dass der Wert auf den neuen Maximalwert aktualisiert ist, und verwaltet den Wert der Y-Richtungs-Maximaldetektionswertspeichereinheit 23 im unveränderten Zustand, wenn Vy ≤ Vy_M, und erzeugt ein Nichtaktualisierungssignal NUy_M. In ähnlicher Weise vergleicht die Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 54 einen neuesten des Detektionswertes Vy, der in der Y-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 34 gespeichert ist, mit dem Minimalwert Vy_m zu dem Zeitpunkt, der in der Y-Richtungs-Minimaldetektionswertspeichereinheit 24 gespeichert ist, aktualisiert den Wert der Y-Richtungs-Minimaldetektionswertspeichereinheit 24 durch den Wert Vy der Y-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 34, wenn Vy < Vy_m, und erzeugt ein Aktualisierungssignal Uy_m, das anzeigt, dass der Wert auf den neuen Minimalwert aktualisiert ist, und verwaltet den Wert der Y-Richtungs-Minimaldetektionswertspeichereinheit 24 im unveränderten Zustand, wenn Vy ≥ Vy_m, und erzeugt ein Nichtaktualisierungssignal NUy_m.
Die Azimutänderungsinduzierungseinheit 60 als Azimutänderungsinduzierungsmittel ist ein Mittel zum Drehen der Induktionsmarke M, die auf der Flüssigkristallanzeigeeinheit 8 des elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers 4 angezeigt wird, in eine Richtung, zum Beispiel in der Uhrzeigerrichtung C, bekommt ein Startsignal Gs zum Starten einer C-Richtungs-Drehung der Marke M und ein Induktionssignal P in einem Modus eines Induktionszeitsteuerimpulses eingegeben und enthält eine Induktionswinkelberechnungseinheit 61 zum Erzeugen eines Drehwinkels θ der Induktion, θ = ω·Np, eine Marke M nach dem Empfang des Startsignals Gs, und eine Anzeigesteuereinheit 62 zum Ausführen der Anzeigesteuerung der Marke M zum Veranlassen der Anzeige der Marke M in einer Drehposition des Winkels θ in einem Winkelbereich 0 < θ < θ_M, der mit dem maximalen Induktionswinkel θ_M eingestellt ist. Des Weiteren bezeichnet die Winkelgeschwindigkeit ω einen Winkel, der jedes Mal gedreht wird, wenn ein Induktionssignal oder ein Zeitsteuerimpuls P in die Induktionswinkelberechnungseinheit 61 eingegeben wird. Die Benennung Np bezeichnet eine Anzahl von Impulsen P, nachdem das Startsignal Gs in die Induktionswinkelberechnungseinheit 61 eingespeist wurde, und die Zahl 63 bezeichnet eine Speichereinheit des maximalen Induktionswinkelwertes θ_M.
Hier ist der maximale Induktionswinkelwert θ_M größer als 360 Grad und fällt vorzugsweise in einen Bereich von 360 Grad < θ_M < 450 Grad. Obgleich es keine Grenze für einen oberen Grenzwert gibt, wird des Weiteren, wenn der obere Grenzwert zu mindestens 450 Grad wird, eine neue Spitze detektiert, und dementsprechend ist der obere Grenzwert kleiner als 450, um einen Zeitraum zu minimieren, der für den Korrekturvorgang benötigt wird. Um des Weiteren den Einfluss des Rauschens zu vermeiden, wenn der Korrekturvorgang durch Messen in einer Nähe der Spitze begonnen oder beendet wird, kann ein Winkel gebildet werden, der in der Lage ist, die Nähe der Spitze hinreichend zu überschreiten, und dementsprechend kann der obere Grenzwert in der Regel maximal etwa 405 Grad (360 Grad + 45 Grad) betragen und kann sogar maximal etwa 390 Grad (360 Grad + 30 Grad) betragen. Was ω anbelangt, kann – um die Messgenauigkeit zu erhöhen und einen Korrekturvorgangszeitraum auf zum Beispiel maximal etwa 1 bis 2 Minuten zu beschränken – ω = (1,5-2) Grad/Einheit betragen (im folgenden Beispiel erfolgt eine Erläuterung mit etwa 1,7 Grad/Einheit). Gewünschtenfalls kann ω aber auch größer oder kleiner sein. Um eine Drehung um etwa 360 bis 390 Grad auszuführen, beträgt Np in diesem Fall des Weiteren etwa = 210 bis 230 Einheiten, und dementsprechend dauert es zum Beispiel, wenn ein Wiederholungszeitraum für den Impuls P etwa 0,4 Sekunden/Einheit misst, etwa 84 bis 92 Sekunden. Um jedoch den Messungszeitraum weiter zu verkürzen, kann der Wiederholungszeitraum für den Impuls verkürzt werden. Des Weiteren kann der Wiederholungszeitraum für den Impuls P durch einen Zeitraum bestimmt werden, den zugehörige Programme benötigen, eine Verarbeitungsschleife zu durchlaufen (Schritte SC02 bis SC06 von 5), oder er kann ein konstanter Zeitraum sein, der mindestens so lang ist wie ein maximaler Zeitraum des Zeitraums. Im letzteren Fall kann der Zeitraum einstellbar sein.
Wenn zum Beispiel im Azimutanzeigemodus der Druckknopfschalter 2b von 2 dauerhaft gedrückt wird und dabei ein zuvor festgelegter Zeitraum überschritten wird (zum Beispiel etwa 2 Sekunden) und anschließend losgelassen wird, so wird der Modus in einen Azimutmessgerätkorrekturmodus umgeschaltet, ein Korrekturvorgangsstartvorbereitungssignal wird erzeugt, die Flüssigkristallanzeigeeinheit 8 wird auf die Anzeige für den Korrekturvorgang umgeschaltet, es werden CALIB, die Induktionsmarke M und eine Marke Mup, die eine Ausgangsposition der Marke darstellt (darum Position einer Umdrehung) (siehe 4A) angezeigt, und wenn der Druckknopfschalter 2a weiter gedrückt wird, so wird das Induktionsstartsignal Gs erzeugt, und der Korrekturvorgang wird begonnen.
Das Vorhersagemittel 70 enthält eine X-Richtungs-Magnetfeldmaximalwertdetektionsvorhersageeinheit 71, eine X-Richtungs-Magnetfeldminimalwertdetektionsvorhersageeinheit 72, eine Y-Richtungs-Magnetfeldmaximalwertdetektionsvorhersageeinheit 73 und eine Y-Richtungs-Magnetfeldminimalwertdetektionsvorhersageeinheit 74.
Die X-Richtungs-Magnetfeldmaximalwertdetektionsvorhersageeinheit 71 wird durch einen X-Richtungs-Magnetfeldmaximalwert-Nichtaktualisierungszähler 71a gebildet, der jedes Mal auf einen zuvor festgelegten Wert Nu zurückgesetzt wird, wenn das X-Richtungs-Magnetfeldmaximalwertaktualisierungssignal Ux_M empfangen wird, und der jedes Mal rückwärts zählt, wenn das X-Richtungs-Magnetfeldmaximalwert-Nichtaktualisierungssignal NUx_M empfangen wird, und ein Maximalwertvorhersagesignal Hx_M erzeugt, das anzeigt, dass, wenn der Zählwert 0 wird, der detektierte Wert Vx_M, der in der Speichereinheit 21 zu dem Zeitpunkt gespeichert ist, ein wahrer Wert des Maximalwertes ist, und eine X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Nichtaktualisierungsmarkierungseinheit 71b, die durch das Maximalwertvorhersagesignal Hx_M von dem Nichtaktualisierungszähler 71a eingestellt wird, setzt eine Wahrwert-Vorhersagemarkierung Fx_M in Bezug auf den X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert und wird zurückgesetzt, um dadurch die Markierung Fx_M zu deaktivieren, um die Vorhersage, dass der detektierte Wert der wahre Wert ist, umzukehren, wann immer das X-Richtungs-Magnetfeldmaximalwertaktualisierungssignal Ux_M von der X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 51 empfangen wird.
In ähnlicher Weise wird die X-Richtungs-Magnetfeldminimalwertdetektionsvorhersageeinheit 72 durch einen X-Richtungs-Magnetfeldminimalwert-Nichtaktualisierungszähler 72a gebildet, der jedes Mal auf einen zuvor festgelegten Wert Nu zurückgesetzt wird, wenn das X-Richtungs-Magnetfeldminimalwertaktualisierungssignal Ux_m empfangen wird, und der jedes Mal rückwärts zählt, wenn das X-Richtungs-Magnetfeldminimalwert-Nichtaktualisierungssignal NUx_m empfangen wird, und ein Minimalwertvorhersagesignal Hx_m erzeugt, das anzeigt, dass, wenn der Zählwert 0 wird, der detektierte Wert Vx_m, der in der Speichereinheit 22 zu dem Zeitpunkt gespeichert ist, ein wahrer Wert des Minimalwertes ist, und eine X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Nichtaktualisierungsmarkierungseinheit 72b, die durch das Minimalwertvorhersagesignal Hx_m von dem Nichtaktualisierungszähler 72a eingestellt wird, setzt eine Wahrwert-Vorhersagemarkierung Fx_m in Bezug auf den X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert und wird zurückgesetzt, um dadurch die Markierung Fx_m zu deaktivieren, um die Vorhersage, dass der detektierte Wert der wahre Wert ist, umzukehren, wann immer das X-Richtungs-Magnetfeldminimalwertaktualisierungssignal Ux_m von der X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 52 empfangen wird.
Des Weiteren wird die Y-Richtungs-Magnetfeldmaximalwertdetektionsvorhersageeinheit 73 durch einen Y-Richtungs-Magnetfeldmaximalwert-Nichtaktualisierungszähler 73a gebildet, der jedes Mal auf einen zuvor festgelegten Wert Nu zurückgesetzt wird, wenn das Y-Richtungs-Magnetfeldmaximalwertaktualisierungssignal Uy_M empfangen wird, und der jedes Mal rückwärts zählt, wenn das Y-Richtungs-Magnetfeldmaximalwert-Nichtaktualisierungssignal NUy_M empfangen wird, und ein Maximalwertvorhersagesignal Hy_M erzeugt, das anzeigt, dass, wenn der Zählwert 0 wird, der detektierte Wert Vy_M, der in der Speichereinheit 23 zu dem Zeitpunkt gespeichert ist, ein wahrer Wert des Maximalwertes ist, und eine Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Nichtaktualisierungsmarkierungseinheit 73b, die durch das Maximalwertvorhersagesignal Hy_M von dem Nichtaktualisierungszähler 73a eingestellt wird, setzt eine Wahrwert-Vorhersagemarkierung Fy_M in Bezug auf den Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert und wird zurückgesetzt, um dadurch die Markierung Fy_M zu deaktivieren, um die Vorhersage, dass der detek tierte Wert der wahre Wert ist, umzukehren, wann immer das X-Richtungs-Magnetfeldmaximalwertaktualisierungssignal Uy_M von der Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 53 empfangen wird.
Des Weiteren wird die Y-Richtungs-Magnetfeldminimalwertdetektionsvorhersageeinheit 74 durch einen Y-Richtungs-Magnetfeldminimalwert-Nichtaktualisierungszähler 74a gebildet, der jedes Mal auf einen zuvor festgelegten Wert Nu zurückgesetzt wird, wenn das Y-Richtungs-Magnetfeldminimalwertaktualisierungssignal Uy_m empfangen wird, und der jedes Mal rückwärts zählt, wenn das Y-Richtungs-Magnetfeldminimalwert-Nichtaktualisierungssignal NUy_m empfangen wird, und ein Minimalwertvorhersagesignal Hy_m erzeugt, das anzeigt, dass, wenn der Zählwert 0 wird, der detektierte Wert Vy_m, der in der Speichereinheit 24 zu dem Zeitpunkt gespeichert ist, ein wahrer Wert des Minimalwertes ist, und eine Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Nichtaktualisierungsmarkierungseinheit 74b, die durch das Minimalwertvorhersagesignal Hy_m von dem Nichtaktualisierungszähler 74a eingestellt wird, setzt eine Wahrwert-Vorhersagemarkierung Fy_m in Bezug auf den Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert und wird zurückgesetzt, um dadurch die Markierung Fy_m zu deaktivieren, um die Vorhersage, dass der detektierte Wert der wahre Wert ist, umzukehren, wann immer das Y-Richtungs-Magnetfeldminimalwertaktualisierungssignal Uy_m von der Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert-Vergleichsextraktionseinheit 54 empfangen wird.
Anstatt des Weiteren den Nichtaktualisierungszähler so zu konfigurieren, dass der Nichtaktualisierungszähler auf den zuvor festgelegten Wert Nu zurückgesetzt wird und durch das Nichtaktualisierungssignal rückwärts gezählt wird und der Zählwert 0 wird, solange das Nichtaktualisierungssignal gezählt werden kann, kann der Nichtaktualisierungszähler auch auf andere Weise betrieben werden, und zwar so, dass der Nichtaktualisierungszähler dafür konfiguriert wird, das Nichtaktualisierungssignal zu zählen, bis der Nichtaktualisierungszähler auf 0 zurückgesetzt wird und zu dem zuvor festgelegten Wert Nu wird.
Die Umdrehungsbestimmungseinheit 80a empfängt das Induktionswinkelsignal θ von der Induktionswinkelberechnungseinheit 61, bestimmt, ob θ ≥ 360 Grad, und wenn θ mindestens 360 Grad beträgt, so erzeugt die Umdrehungsbestimmungseinheit 80a ein Signal θa, das dies anzeigt.
Die Stoppsteuereinheit 80 als ein Stoppsteuerungsmittel sagt vorher, dass der Korrekturvorgang beendet wurde, wenn die Zustände Fx_M, Fx_m, Fy_M und Fy_m hergestellt sind, die anzeigen, dass alle Vorhersageeinheiten 71, 72, 73 und 74 der Maximalwerte Vx_m und Vy_m und der Minimalwerte Vx_m und Vy_m in der X-Richtung und der Y-Richtung wahre Werte sind, und wenn das Signal θa, das anzeigt, dass eine Drehung erreicht ist, von der Umdrehungsbestimmungseinheit 80a erhalten wird, und erzeugt ein Korrekturstopp- oder Korrektur-Ende-Vorhersagesignal W für die Aktualisierungseinheit 50, das heißt, die Aktualisierungseinheiten (Vergleichsextraktionseinheiten) 51, 52, 53 bzw. 54, um dadurch die Aktualisierungsverarbeitung zu stoppen. Des Weiteren wird das Korrektur-Ende-Vorhersagesignal W auch in die Induktionsmarkenanzeigesteuereinheit 62 eingespeist, um dadurch die Induktion durch die Induktionsmarke M zu stoppen. Des Weiteren – obgleich in 3 zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt – wird das Korrektur-Ende-Vorhersagesignal W außerdem in eine X-Richtungs-Spannenbestimmungseinheit 81 und eine Y-Richtungs-Spannenbestimmungseinheit 82 eingespeist, und der Spannenbestimmungsvorgang durch die Spannenbestimmungseinheiten 81 und 82 wird begonnen.
Die X-Richtungs-Spannenbestimmungseinheit 81 vergleicht den X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert Vx_M und den X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert Vx_m, um zu bestimmen, ob eine Differenz zwischen ihnen – ΔVx = VX_M – Vx_m – mindestens so groß ist wie ein zuvor festgelegter Spannenwert Sx, wenn das Korrektur-Ende-Vorhersagesignal W von dem Stoppsteuereinheit 80 empfangen wird, befindet, dass der X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert Vx_M und der X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert Vx_m korrekt detektiert wurden, falls die Differenz mindestens so groß ist wie der zuvor festgelegte Spannenwert Sx, und erzeugt ein X-Richtungs-Magnetfeldmaximal/minimalwert-Korrektur-Ende-Signal Cxc, und befindet, dass wenigstens einer des X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswertes Vx_M und des X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswertes Vx_m nicht korrekt detektiert wurde, falls die Differenz maximal so groß ist wie der zuvor festgelegte Spannenwert Sx, und erzeugt ein X-Richtungs-Magnetfeldmaximal/minimalwert-Korrektur-gescheitert-Signal Exc. Der zuvor festgelegte Spannenwert Sx kann ein bestimmter konstanter Wert sein (zum Beispiel ein konstanter Wert von etwa 10 μT), oder es kann ein Wert, der durch Multiplizieren der Differenz S0x zwischen dem Maximalwert Vx_M und dem Minimalwert Vx_m vor der Korrektur mit einer zuvor festgelegten Rate (zum Beispiel etwa 80 bis 90 %, eventuell auch größer oder kleiner) erhalten wird, errechnet und als der zuvor festgelegte Spannenwert verwendet werden.
In ähnlicher Weise vergleicht die Y-Richtungs-Spannenbestimmungseinheit 82 den Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert Vy_M und den Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert Vy_m, um zu bestimmen, ob eine Differenz zwischen ihnen – ΔVy = Vy_M – Vy_m – mindestens so groß ist wie ein zuvor festgelegter Spannenwert Sy, wenn das Korrektur-Ende-Vorhersagesignal W von der Stoppsteuereinheit 80 empfangen wird, befindet, dass der Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert Vy_M und der Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert Vy_m korrekt detektiert wurden, wenn die Differenz mindestens so groß ist wie der zuvor festgelegte Spannenwert Sy, und erzeugt ein Y-Richtungs-Magnetfeldmaximal/minimalwert-Korrektur-Ende-Signal Cyc und befindet, dass wenigstens einer des Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswertes Vy_M und des Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswertes Vy_m nicht korrekt detektiert wurde, wenn die Differenz maximal so groß ist wie der zuvor festgelegte Spannenwert Sy, und erzeugt ein Y-Richtungs-Magnetfeldmaximal/minimalwert-Korrektur-gescheitert-Signal Eyc. Der Spannenwert Sy kann in ähnlicher Weise wie der Spannenwert Sx gebildet werden, nur dass sich der Spannenwert Sy auf die Y-Richtung bezieht.
Entsprechend den Bestimmungsergebnissen der X-Richtungs- und der Y-Richtungs-Spannenbestimmungseinheit 81 und 82 erzeugt eine Spannenallgemeinbestimmungseinheit 83 ein "Korrektur-fertig"-Signal Ccf, wenn beide Fertig-Signale Ccx und Ccy gebildet wurden, und veranlasst die Flüssigkristallanzeigeeinheit 8, dies zusammen mit einem Ton, zum Beispiel "piep, piep, piep" (4G, wie später noch besprochen wird), anzuzeigen, und wenn mindestens eines von ihnen das "Gescheitert"-Signal Ecx oder Ecy ist, so erzeugt die Spannenallgemeinbestimmungseinheit 83 ein "Korrektur-gescheitert"-Signal Ecf und veranlasst die Flüssigkristallanzeigeeinheit 8, dies zusammen mit einem Ton, zum Beispiel "piep" (4H, wie später noch besprochen wird), anzuzeigen.
Als nächstes wird der Korrekturvorgang durch den Korrekturmechanismus, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, anhand von 4 bis 8 erläutert.
Bei dem Korrekturvorgang zum Beispiel wird das elektronische Azimutmessgerät 3 in einen im Wesentlichen horizontalen Zustand gebracht, dergestalt, dass die X-Y-Ebene von 2 horizontal wird, und im Hinblick auf die horizontale Ebene wird das elektronische Azimutmessgerät 3 in einen Zustand gebracht, in dem sich eine Unterseite des elektronischen Azimutmessgerätes 3 in 2 auf dieser Seite befindet und die linke und die rechte Seite des elektroni schen Azimutmessgerätes 3 sich links bzw. rechts in 2 befinden, und der Druckknopfschalter 2b (siehe 2) zum Veranlassen des Umschaltens in den Korrekturvorgang wird etwa 2 Sekunden lang oder länger gedrückt.
Durch ein Korrekturvorgangsstartvorbereitungssignal, das von dem Drücken und Loslassen des Schalters 2b auf einer Seite begleitet wird, wird die Maximal/Minimaldetektionswertspeichereinheit 20 – das heißt, 21, 22, 23 und 24 des X-Richtungs- und des Y-Richtungs-Magnetfeldes – initialisiert (Schritt SC01 von 5, die ein Flussdiagramm ist, das allgemein den Korrekturvorgang insgesamt zeigt). Die Anfangswerte können beliebige Werte sein, solange die Werte eine Größenordnung zwischen Vx_M und Vx_m in Bezug auf die X-Richtung und eine Größenordnung zwischen Vy_M und Vy_m in Bezug auf die Y-Richtung haben. Zum Beispiel werden Mittelwerte von ursprünglichen Maximalwerten und ursprünglichen Minimalwerten ((Vx_M + Vx_m)/2 und (Vy_M + Vy_m)/2) errechnet und als Anfangswerte gespeichert. Wenn des Weiteren Vx_M und Vy_M nach der Korrektur kleiner sind als die Mittelwerte vor der Korrektur oder wenn Vx_m und Vy_m größer sind als die Mittelwerte vor der Korrektur, so können die gemessenen Werte (Pfeilmarke 1 von 8) unmittelbar nach dem Beginn des Korrekturvorgangs und der Messung die Anfangswerte von Vx_M, Vx_m, Yy_M und Vy_m bilden. Des Weiteren werden beim Rücksetzungsvorgang die ursprünglichen Werte Vx_M, Vx_m, Vy_M und Vy_m in jeweiligen (nicht gezeigten) Verlaufsspeichereinheiten gespeichert. Die gespeicherten Werte werden erneut in die Speichereinheiten 21 bis 24 eingelesen, um die in den Zustand vor Beginn des Korrekturvorgangs zurückzubringen, wenn der Korrekturvorgang mittendrin unterbrochen wird. Des Weiteren können die gespeicherten Werte gewünschtenfalls zum Beispiel als Referenzwerte verwendet werden, um zu prüfen, ob die Größenordnung der Änderung vor und nach der Korrektur der jeweiligen Werte nach der Spannenbestimmung zu groß ist.
Auf der anderen Seite durch wird das Korrekturvorgangsstartvorbereitungssignal die Anzeige der Flüssigkristallanzeigeeinheit 8 zu einem Anzeigeschirm 8a des Korrekturmodus' umgeschaltet, wie in 4A gezeigt. Auf dem Anzeigeschirm 8a sind die Anzeige "CALIB", die den Korrekturmodus oder den Kalibrierungsmodus anzeigt, und die Marke Mup gezeigt, die eine Ausgangsposition in der Aufwärts/Abwärtsrichtung (Ausgangsrichtung) darstellt. Des Weiteren ist, wie weiter unten noch erläutert wird, die Aufwärts-Marke Mup überlappend mit der Blinkinduktionsmarke M angezeigt. Jedoch können die Aufwärts-Marke Mup und die Induktionsmarke M auch in verschiedenen Diagrammen oder Farben angezeigt werden (Schritt SC02 von 5).
Wenn der Druckknopfschalter 2a im Zustand des Korrekturvorgangsvorbereitungsschirms erneut gedrückt wird, so wird das Induktionsstartsignal Gs ausgegeben, und durch das Induktionsstartsignal Gs wird das Zählen der Anzahl Np des Induktionssignalzeitsteuerimpulses P in der Induktionswinkelberechnungseinheit 61 der Azimutänderungsinduzierungseinheit 60 als dem Azimutänderungsinduzierungsmittel begonnen. Des Weiteren beginnt die Induktionsmarkenanzeigesteuereinheit 62 die Anzeigesteuerung zum Anzeigen der Blinktyp-Induktionsmarke M an einer Winkelposition θ = ω·Np, und wie in 1 und 4A gezeigt, beginnt sich die Induktionsmarke M in der Uhrzeigerrichtung C mit einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit ωc zu drehen (= ω·Np)/t, wobei t hier einen Zeitraum nach dem Beginn des Korrekturvorgangs bezeichnet). Obgleich in der folgenden Erläuterung ωc = etwa 360 Grad/80 Sekunden (etwa 4,5 Grad je Sekunde) und Np etwa = 10 Mal/4 Sekunden = 2,5 Mal/Sekunde beträgt, können ωc oder Np von gewünschten Größenordnungen entsprechend den Zweckmäßigkeiten des Nutzers sein.
Mit der Drehung der Blink-Induktionsmarke M in der C-Richtung dreht der Nutzer den elektronischen Azimutmessgerät- Hauptkörper 4 entgegen der Uhrzeigerrichtung Cr mit konstanter Geschwindigkeit von zum Beispiel –ωc, während er das elektronische Azimutmessgerät 3 im horizontalen Zustand hält, dergestalt, dass sich die Induktionsmarke M in der gleichen Position (Richtung) relativ zum Nutzer befindet (siehe 4A bis 4F). Dadurch wird auch die Richtung oder der Azimut des Magnetsensors, das heißt, des X-Richtungs-Magnetsensors 5 und des Y-Richtungs-Magnetsensors 6, die mit dem elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörper 7 integral sind, mit der konstanten Geschwindigkeit von –ωc verändert, und darum wird während des Änderns des Azimuts im Wesentlichen mit der konstanten Geschwindigkeit von –ωc durch den X-Richtungs-Magnetsensor 5 und den Y-Richtungs-Magnetsensor 6 das Magnetfeld detektiert, und die Detektionsausgänge Vx und Vy können abgegriffen werden. In den 4 zeigt 4B einen Zustand, in dem der elektronische Azimutmessgerät-Hauptkörper 4 in Cr-Richtung um 90 Grad gedreht wird, dergestalt, dass die Blink-Induktionsmarke M in der oberen Position gespeichert wird. In ähnlicher Weise zeigen die 4C, 4D und 4E Zustände, in denen der elektronische Azimutmessgerät-Hauptkörper 4 in Cr-Richtung um 180 Grad, 270 Grad bzw. 360 Grad gedreht wird, und 4F zeigt einen Zustand, in dem der elektronische Azimutmessgerät-Hauptkörper 4 in Cr-Richtung aus 360 Grad weiter gedreht wird (in dem veranschaulichten Beispiel beträgt der Drehungszustand etwa 400 Grad), dergestalt, dass die Blinktyp-Induktionsmarke M in der oberen Position gehalten wird.
Mit dem Korrekturvorgangsstartsignal Gs wird die Ausgabe der Ausgabewerte Vx und Vy zum Lesen und Detektieren des Magnetfeldes durch das Ausgabelese- und -speichermittel 30 des Magnetsensors 7 begonnen (Schritt SC03 von 5). Die Detektionsausgabewerte Vx und Vy werden, wie gezeigt, durch Kurven verändert, die mit Vx und Vy in 8 bezeichnet sind, wobei die Abszisse die Anzahl der Male des Lesens im Wesentlichen entsprechend dem Drehwinkel anzeigt (in diesem Beispiel 2,5 Mal/Sekunde). Die Detektionsausgänge bei einem ersten Mal entsprechen Punkten von linken Enden der Kurven Vx und Vy in 8. Hier wird, wie aus 8 hervorgeht, ein Beispiel des Falles genommen, in dem die Korrektur des Azimuts in einem Zustand wird begonnen, in dem das elektronische Azimutmessgerät 3 im Wesentlichen auf den magnetischen Norden ausgerichtet ist.
In der ersten Position, wenn der Leseschritt SC03 von 5 beendet wurde, schreitet der Ablauf zum X-Achsen-Maximalwert/Minimalwert-Aktualisierungsschritt SC04 und Y-Achsen-Maximalwert/Minimalwert-Aktualisierungsschritt SC05 voran. Als anfängliche Magnetfelddetektionsausgabe-Lese- und -Speicherwerte können Werte an einer Position (Richtung), bevor die Marke M sich bewegen beginnt, übernommen werden, oder es können Werte an einer Position, an der sich die Marke M um einen einzelnen Schritt gedreht hat, übernommen werden. Des Weiteren bedeutet eine Drehung um 360 Grad oder mehr, dass es einen Punkt (eine Richtung) gibt, an dem- bzw. in der – anfängliche Magnetfelddetektionsausgabe-Lese- und -Speicherwerte als Referenz gebildet werden. Die Magnetfelddetektionsausgabewerte werden bis zu einem Punkt (einer Richtung) gelesen und gespeichert und für Vergleichszwecke extrahiert, der mit dem Punkt oder einem Punkt (einer Richtung), der bzw. die diesen überschreitet, übereinstimmt.
Details von Schritt SC04 sind in einem Flussdiagramm von 6 gezeigt. Das heißt, bei Schritt SC04, wie in 6 gezeigt, wird verglichen, ob der X-Richtungs-Magnetfelddetektionsausgabewert Vx, der neu gelesen und in der X-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 33 gespeichert ist, größer ist als der Maximalwert Vx_M (der anfänglich zurückgesetzt und an eine Position gesetzt wird, die in 8 mit Vx₀ bezeichnet ist), der in der X-Richtungs-Magnetfeldmaximalwertspeichereinheit 21 gespeichert ist (Schritt SXM1; des Weiteren ist in dem Flussdiagramm Vx_M als Vxmax bezeichnet, wie auch im Folgenden). Dies entspricht einer Verarbeitung in der Maximaldetektionswert-Vergleichs- und -Extraktionseinheit 51 von 1. In diesem Beispiel, wie in 8 gezeigt, ist der Detektionswert Vx > Vx_M = Vx₀, und dementsprechend schreitet der Ablauf weiter zu Schritt SXM2. Der Maximalwert von X wird aktualisiert. Des Weiteren wird die Nichtaktualisierungsmarkierung Fx_M zurückgesetzt, und der Nichtaktualisierungszähler 71a wird auf den Anfangswert Nu = 15 gesetzt (Schritt SXM3). Obgleich des Weiteren für die Erläuterung dieser Ausführungsform in allem Folgenden Nu als Nu = 15 eingestellt wird, kann Nu zum Beispiel auch zunächst dementsprechend eingestellt werden, welcher Grad an Breiteninversion eines Spitzenwertes in einer Nähe einer Spitze durch den Einfluss von Rauschen verursacht wird, und Nu kann kleiner als 15 sein (zum Beispiel etwa 2 bis 3 oder auch 1, je nach dem Einzelfall), oder kann größer als 15 sein (insbesondere kann Nu größer als 15 genommen werden, wenn der Einfluss von Rauschen erheblich ist oder ein gemessenes Winkelintervall klein ist). In 6 ist der gespeicherte Wert des Zählers 71a mit XmaxCt bezeichnet. In dem Blockschaubild von 1 entspricht der Schritt SXM2 dem Aktualisieren und Speichern des neuen Detektionswertes Vx als dem neuen Maximalwert Vx_M in der X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswertspeichereinheit 21. Des Weiteren entspricht der Schritt SXM3 dem Rücksetzender Markierung Fx_M der X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Nichtaktualisierungsmarkierungseinheit 71b durch das Aktualisierungssignal Ux_M und dem Setzen des X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Nichtaktualisierungszählers 71a auf Nu = 15.
In 6 schreitet in Fall von Vx ≤ Vx_M der Ablauf von Schritt SXM1 zu Schritt SXM4 voran, und der Nichtaktualisierungszählwert XmaxCt wird um eins verringert. In dem Blockschaubild von 1 entspricht dies dem im Fall von Vx ≤ Vx_M im Blockschaubild von 1. Der Maximalwert Vx_M in der Maximalwertspeichereinheit 21 wird nicht aktualisiert; das Nichtaktualisierungssignal NUx_M wird erzeugt; der Zustand der X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert-Nichtaktualisierungsmarkierungseinheit 71b wird nicht verändert, und der Nichtaktualisierungszähler 71a wird um 1 rückwärts gezählt (6). Bei Schritt SXM5 wird bestimmt, ob die Größenordnung des Nichtaktualisierungszählerwertes XmaxCt nicht größer als 0 ist, und wenn der Nichtaktualisierungszählerwert XmaxCt nicht größer als 0 wird, das heißt, wenn eine Nichtaktualisierung des X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswertes Vx_M kontinuierlich wiederholt wird, das heißt, aufeinanderfolgend 15 Mal, so wird die Vorhersagemarkierung FLXmax, die anzeigt, dass der Maximalwert vorliegt, auf 1 gesetzt (Schritt SXM6). Der Schritt SXM6 besteht darin, dass der Nichtaktualisierungszähler 71a 0 oder negativ wird, das Maximalwertvorhersagesignal Hx_M aus dem Nichtaktualisierungszähler 71a in die Nichtaktualisierungsmarkierungseinheit 71b eingespeist wird und das Maximalwertvorhersagemarkierungssignal FX_M in Übereinstimmung mit FLXmax des Flussdiagramms aus der Nichtaktualisierungsmarkierungseinheit 71b ausgegeben wird. Des Weiteren bleibt, wenn XmaxCt positiv ist, der Zustand der Markierung FLmax unverändert, und der Ablauf schreitet zur nachfolgenden Minimalwertbestimmung oder -bestimmungsverarbeitung voran.
In den Minimalwertbestimmungsverarbeitungsschritten SXm1, SXm2, SXm3, SXm4, SXm5 und SXm6 werden Verarbeitungen ähnlich denen der oben beschriebene Schritte SXM1, SXM2, SXM3, SXM4, SXM5 und SXM6 ausgeführt, außer dass eine Vorhersageverarbeitung in Bezug auf den Minimalwert Vx_m anstelle des Maximalwertes Vx_M in der X-Richtung ausgeführt wird, der Zählwert des Zählers 72a durch XMinCt dargestellt wird und das Minimalwertvorhersagemarkierungssignal Fx_m durch FLXmin dargestellt wird.
Das heißt, in diesem Beispiel wird erstens verglichen, ob der X-Richtungs-Magnetfelddetektionsausgabewert Vx, der neu gelesen und in der X-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 33 gespeichert ist, kleiner ist als der Minimalwert Vx_m (der anfänglich zurückgesetzt und zu Vx₀ wird), der in der X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswertspeichereinheit 22 gespeichert ist (Schritt SXm1; des Weiteren ist in dem Flussdiagramm Vx_m als Vxmin bezeichnet, wie auch im Folgenden). Dies entspricht der Verarbeitung in der Minimaldetektionswert-Vergleichs- und -Extraktionseinheit 52 von 1. In diesem Beispiel, wie in 8 gezeigt, ist der Detektionswert Vx > Vx_m = Vx₀, und dementsprechend schreitet der Ablauf zu Schritt SXm4 voran. Der Nichtaktualisierungszählerwert XminCt von X wird von dem eingestellten Wert XminC = 15 beim Rücksetzen des Minimalwertes um eins auf 14 subtrahiert (Schritt SXm4; des Weiteren wird der Wert XminCt des Nichtaktualisierungszählers 72a zwangsweise auf den Anfangswert Nu = 15 beim Beginnen des Korrekturvorgangs eingestellt): Es wird bestimmt, dass XminCt ≤ 0 nicht hergestellt ist (Schritt SXm5), und der Ablauf beginnt von vorn. Diese Schritte entsprechen dem in Bezug auf die Markierungseinheit 72b. Die Markierung Fx_m wird durch das Aktualisierungssignal Ux_m zurückgesetzt oder wird im zurückgesetzten Zustand gehalten. In dem Nichtaktualisierungszähler 72a wird null, das heißt 0 des zuvor festgelegten Wertes, nicht erreicht, und dementsprechend wird das Nichtaktualisierungsmarkierungssetzungssignal Hx_m nicht ausgegeben.
Auf diese Weise schreitet – wenn der X-Achsen-Maximalwert/Minimalwertaktualisierungsverarbeitungsschritt SC04 von 5 ausgeführt wurde – der Ablauf anschließend zum Y-Achsen-Maximalwert/Minimalwertaktualisierungsverarbeitungsschritt SC05 voran. Wie in 7 gezeigt, besteht der Schritt SC05 aus den Maximalwertvorhersageschritten SCYM1 bis SCYM6, ähnlich den Maximalwertvorhersageschritten SCXM1 bis SCXM6, und den Minimalwertvorhersageschritten SCYM1 bis SCYm6, ähnlich den Minimalwertvorhersageschritten SCXm1 bis SCXm6, nur dass die Achse Y anstelle von X ist.
An einem Punkt, an dem ein Wert der Abszisse von 8 beim erstmaligen Detektieren des Y-Richtungs-Magnetfeldes "1" ist, wird der Magnetfelddetektionswert von dem Y-Richtungs-Magnetsensor 6 durch das Y-Richtungs-Lesemittel 32 gelesen und in der Y-Richtungs-Detektionswertspeichereinheit 34 als der Detektionsausgang Vy des Y-Richtungs-Magnetfeldes gespeichert und bei Schritt SYM1 mit dem Maximalwert Vy_M, der in der Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswertspeichereinheit 23 gespeichert ist, verglichen. Wenn zuerst Vy_M der ursprüngliche Mittelwert Vy₀ ist, weil Vy > Vy_M = Vy₀, so schreitet der Ablauf zu Schritt SYM2 voran. Der Maximalwert Vy_M von Y der Speichereinheit 23 wird durch Vy ersetzt oder aktualisiert. Des Weiteren wird die Y-Richtungs-Maximalmarkierung Fy_M = FLmax auf 0 zurückgesetzt; der Wert FmaxCt des Nichtaktualisierungszählers 73a wird auf den Maximalwert Nu = 15 zurückgesetzt, und der Ablauf schreitet im Hinblick auf den Y-Richtungs-Minimalwert zu Schritt SYm1 voran. Bei Schritt SYm1 wird der Detektionswert Vy mit dem Minimalwert Vy_m verglichen, der in der Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswertspeichereinheit 24 gespeichert ist. Zuerst ist Vy_m = Vy₀ und darum Vy > Vy_m, und darum schreitet, während der Minimalwert Vy_m der Speichereinheit 24 beibehalten wird, der Ablauf zu Schritt SYm4 voran. Auf der Grundlage des eingestellten Wertes Nu = YminCt = 15 wird durch Rücksetzung bei Beginn des Korrekturvorgangs durch Rückwärtszählung YminCt = 14 gebildet, und es wird bei Schritt Sym5 als NEIN bestimmt, um dadurch den Schritt SC05 abzuschließen, und Schritt SC06 von 5 wird erreicht.
Bei Schritt SC06 wird geprüft, ob der Indikator, das heißt, die Blink-Induktionsmarke M, um eine Drehung (Drehung um 360 Grad) gedreht wurde, (was der Verarbeitung durch die Umdrehungsbestimmungseinheit 80a von 1 entspricht), und wenn keine Umdrehung ausgeführt wurde, so kehrt der Ablauf zu Schritt SC02 zurück und geht zum zweiten Mal zur Magnetfeldmessung über.
Wenn der Ablauf zu einem Schritt SC02 zurückkehrt, so wird das Induktionsimpulssignal P erzeugt. In der Induktionswinkelberechnungseinheit 61 wird eine Berechnung zur Winkelvergrößerung um 1 Schritt ausgeführt, und über die Induktionsmarkenanzeigesteuereinheit 62 wird die Blink-Induktionsmarke M der Flüssigkristallanzeigeeinheit 8 in der C-Richtung um einen Schritt (etwa 1,74 Grad) gedreht. Darum dreht der Nutzer den elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörper 4 entgegen der Uhrzeigerrichtung Cr um etwa 1,74 Grad, wodurch der Azimut des Magnetfeldes, das durch den X-Richtungs- und den Y-Richtungs-Magnetsensor detektiert wird, um einen Betrag von 1,74 Grad verändert wird.
Auf diese Weise werden die Verarbeitungen der Schritte SC02 bis SC05 wiederholt, bis die Blink-Induktionsmarke M eine Umdrehung vollführt hat. In diesem Beispiel wird die Blink-Induktionsmarke M um 360 Grad gedreht, indem 208 Mal eine Drehbewegung um jeweils etwa 1,74 Grad ausgeführt wird. Des Weiteren wird während eines Zeitraums von 1 Sekunde 2,5 Mal eine Drehbewegung ausgeführt, und dementsprechend dauert es etwa 83 Sekunden, um eine Umdrehung auszuführen. Darum wird zum Beispiel im Fall eines 15-maligen Ausführens einer Drehbewegung die Induktionsmarke M um etwa 26 Grad gedreht. Jedoch kann eine Anzahl von Malen einer Drehbewegung in einer Sekunde größer oder kleiner sein, und die Winkeleinheit der Drehbewegung kann kleiner oder größer als die des Beispiels sein. Zum Beispiel kann im Fall einer Zeigeruhr in Anbetracht der Tatsache, dass der Zeiger eine Umdrehung in 60 Schritten ausführt, die Winkeleinheit der Drehbewegung des induzierten Zeigers auf 6° eingestellt werden, und der Zeiger kann im Wesentlichen alle 1,4 Sekunden bewegt werden. Das gleiche gilt im Fall einer Flüssigkristallanzeige-Uhr. Um des Weiteren die Erkennbarkeit zu verbessern, ist es bevorzugt, die Blink-Induktionsmarke M an ihrem äußeren Umfangsrand anzuordnen.
Wenn der Drehwinkel θ der Induktionsmarke M zu mindestens 360 Grad wird, so ist die Bestimmung bei Schritt SC06 JA, und der Ablauf erreicht den anschließenden Markierungsbestimmungsschritt SC07. Bei der Markierungsbestimmung wird bestimmt, ob alle Markierungen FLXmax, FLXmin, FLYmax und FLYmin (entsprechend Fx_M, Fx_m, Fy_M bzw. Fy_m von 2) gesetzt sind und 1 werden, das heißt, ob das Markierungsprodukt FL = FLXmax·FLXmin·FLYmax·FLYmin = 1 hergestellt ist.
Als nächstes wird anhand der Flussdiagramme von 6 und 7 und der Kurvendarstellung von 8 erläutert, wie die Markierungen FLXmax, FLXmin, FLYmax, FLYmin verändert werden.
Als erstes ist es in Bezug auf die Markierung FLXmax in Verbindung mit dem X-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert Vx_M zum Setzen der Markierung FLXmax notwendig, den Schritt SXM6 von 6 zu erreichen, und um den Ablauf in 6 ausführen zu können, ist es notwendig, dass der X-Richtungs-Magnetfelddetektionswert Vx verkleinert wird, der Maximalwert Vx_M nicht aktualisiert wird, die Bestimmung bei Schritt SXM1 NEIN ist, der Ablauf zu Schritt SXM4 voranschreitet, das Rückwärtszählen des Zählwertes XmaxCt des Nichtaktualisierungszählers 71a kontinuierlich 15 Mal wiederholt wird und die Bestimmung des Schrittes SXM5 Ja ist (das gleiche gilt für die anderen drei Markierungen).
Derweil wird der X-Richtungs-Magnetfelddetektionswert Vx so verändert, dass er anfänglich an einem Punkt TXM1 von 8 verkleinert wird. Darum schreitet an und nach dem Punkt TXM1 der Ablauf von Schritt SXM1 über SXM4 zu SXM5 voran, und wenn die Abszisse eine Koordinatenposition TXM2 entsprechend einer Messposition später erreicht, als TXM1 mal 15 Mal (eine Position, an der ein Wert einer Anzahl von Malen der Abszisse etwa 25 beträgt) erreicht ist, wie in 8 gezeigt, so wird die Markierung FLXmax von 0 auf 1 geändert. Der Zustand wird bis zu einem Punkt TXM3 beibehalten, wie später noch besprochen wird.
Was den Y-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert Vy_m anbelangt, wird Vy so verändert, dass er an einem Punkt TYm1, an und nach dem Punkt TYm1, größer wird; die Rückwärtszählung des entsprechenden Nichtaktualisierungszählers FLYmin wird begonnen, und wenn eine Koordinatenposition TYm2 entsprechend einer Messposition später als die des Punktes TYm1 mal 15 Mal (eine Position, an der ein Wert einer Anzahl von Malen der Abszisse etwa 80 beträgt) erreicht wird, so wird die entsprechende Markierung FLYmin gesetzt und von 0 auf 1 geändert.
In ähnlicher Weise wird, was den X-Richtungs-Magnetfeldminimaldetektionswert Vx_m anbelangt, Vx so geändert, dass er an dem Punkt TXm1, an und nach dem Punkt TXm1, größer wird; die Rückwärtszählung des entsprechenden Nichtaktualisierungszählers FLXmin begonnen wird, und wenn eine Koordinatenposition TXm2 entsprechend einer Messposition später als der Punkt TXm1 mal 15 Mal (eine Position, an der ein Wert einer Anzahl von Malen der Abszisse etwa 125 beträgt) erreicht wird, so wird die entsprechende Markierung FLXmin gesetzt und von 0 auf 1 geändert.
Des Weiteren wird, was den Y-Richtungs-Magnetfeldmaximaldetektionswert Yy_M anbelangt, Vy so geändert, dass er an einem Punkt TYM1, an und nach dem Punkt TYM1, kleiner wird; die Rückwärtszählung des entsprechenden Nichtaktualisierungszählers FLYmax wird begonnen, und wenn eine Koordinatenposition TYM2 entsprechend einer Messposition später als der Punkt TYM1 mal 15 Mal (eine Position, an der ein Wert einer Anzahl von Malen der Abszisse etwa 25 beträgt) erreicht wird, so wird die entsprechende Markierung FLYmax gesetzt und von 0 auf 1 geändert. Jedoch wird in Bezug auf Y die Messung ursprünglich nicht in einer Nähe des Maximalwertes begonnen, sondern in einer Nähe des Mittelwertes, und dementsprechend überschreitet, wenn eine Koordinatenposition TYM3 (eine Position, an der der Wert einer Anzahl von Malen der Abszisse etwa 120 beträgt) erreicht wird, Vy den vorhergesagten Maximalwert Vy_M an dem Punkt TYM1; die Markierung FLYmax wird zurückgesetzt und fällt von 1 auf 0. Danach, wenn ein Punkt TYM4 erreicht wird, wird Vy so geändert, dass er an und nach dem Punkt TYM4 kleiner wird; die Rückwärtszählung des entsprechenden Nichtaktualisierungszählers FLYmax wird begonnen, und wenn eine Koordinatenposition TYM5 entsprechend einer Messposition später als der Punkt TYM4 mal 15 Mal (eine Position, an der der Wert einer Anzahl von Malen der Abszisse etwa 175 beträgt) erreicht wird, so wird die entsprechende Markierung FLYmax wieder gesetzt und von 0 auf 1 geändert.
Die jeweiligen Markierungen werden wie oben beschrieben geändert, und dementsprechend werden in 8 in einem Zustand, in dem eine Drehbewegung von etwa 175 Malen und die Detektion und Maximal/Minimalbestimmung des X-Richtungs- und des Y-Richtungs-Magnetfeldes ausgeführt wurden, alle Markierungen FLXmax, FLXmin, FLYmax und FLYmin auf 1 gesetzt.
Jedoch werden auf dieser Stufe die Induktionsmarke M und dementsprechend der elektronische Azimutmessgerät-Hauptkörper 4 lediglich um etwa 305 Grad gedreht. Eine Umdrehung (Drehung um 360 Grad) wird nicht ausgeführt, und darum ist bei Schritt SC06 von 5 entsprechend dem Betrieb der Umdrehungsbestimmungseinheit 80a von 1 die Bestimmung NEIN, und dementsprechend wird die Markierungsbestimmungsverarbeitung SC07 nicht erreicht, und diese Markierungen werden noch nicht als wahre Werte vorhergesagt.
Das liegt daran, dass, wie zum Beispiel in 8 durch eine Pfeilmarke D0 gezeigt, bekanntlich unter Annahme eines Falles, wo der Korrekturvorgang an einem Azimut begonnen wird, bei dem sowohl Vx und Vy allmählich kleiner werden, in einem Bereich zum Drehen der Induktionsmarke M von der Position aus um etwa 300 Grad Vx nicht auf einen Azimut gerichtet ist, der den Maximalwert annimmt, und der Maximalwert von Vx nicht beobachtet wird. Das heißt, um die Maximalwerte/Minimalwerte von Vx und Vy zu messen, ist es unverzichtbar, in Anbetracht der Willkürlichkeit des anfänglichen Azimuts in dem Korrekturvorgang eine Drehung um 360 Grad auszuführen. Obgleich hier eine Charakteristik innerhalb eines Bereichs von etwa 90 Grad beobachtet wird, erzeugen Vx und Vy Azimut-abhängige Ausgabewellenformen, deren Phasen um im Wesentlichen 90 Grad verschoben sind, und maximale oder minimale Spitzen von Vx und Vy wiederholen sich im Wesentlichen alle 90 Grad, und darum können Dinge, die innerhalb des Bereichs von etwa 90 Grad beobachtet werden, unverändert über den gesamten Winkelbereich hinweg verallgemeinert werden.
In 8 werden in einem Bereich, in dem der Wert der Anzahl von Malen der Abszisse etwa 175 bis etwa 205 beträgt, in dem Zustand, in dem alle Markierungen FLXmax, FLXmin, FLYmax und FLYmin auf 1 gesetzt sind, wenn die Bestimmung bei Schritt SC06 NEIN ist, weil der Drehwinkel unzureichend ist, die Schritte SC02 bis SC05 wiederholt.
Jedoch wird in einer Nähe eines Wertes einer Anzahl von Malen, wo Vx eine obere Spitze erreicht, das heißt, des Maximalwertes, die Azimutabhängigkeit (Abhängigkeit des Wertes der Anzahl von Malen) des Wertes von Vx verringert. Vx wird im Wesentlichen zum gleichen Grad der Größenordnung, und die Kurve liegt horizontal. Nun ist aber die Größenordnung des Geomagnetismus' klein, wie allgemein bekannt ist; der Magnetfelddetektionsausgang wird ebenfalls verringert (wird zum Beispiel zum Spannungsausgang in der Größenordnung von μV), und darum ist es wahrscheinlich, dass sich der Einfluss verschiedenen Rauschens bemerkbar macht. Darum ist es in der Nähe der Spitze schwierig, den Einfluss von Rauschen zu missachten, der positiv überlagert oder negativ überlagert sein kann. In dem in 8 gezeigten Messungsbeispiel ist an der Position TXM3 ein Rauschen positiv überlagert, und es wird Vx (TXM3) > Vx_M = Vx (TXM1) hergestellt. Dann fällt die Markierung FLXmax am Punkt TXM3 und wird zu 0. Des Weiteren wird gemäß dem Beispiel sogar ein Rauschen am Punkt TXM1 positiv überlagert, und die ursprüngliche Spitze wird an einer Seite angeordnet, auf der der Wert der Anzahl von Malen (Abszisse) kleiner ist. Wenn jedoch eine Drehung von über 360 Grad induziert wird, wie in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, so braucht man nicht genau darauf zu achten, an welcher Drehposition und in welcher Richtung Rauschen dem Magnetfelddetektionsausgang überlagert wird.
Nach einer solchen Änderung des Markierung FLXmax schreitet der Ablauf von Schritt SC04 zu Schritt SC05 voran; des Weiteren von Schritt SC06 zurück zu Schritt SC02, und die Verarbeitung der Schritte SC02 bis SC05 wird erneut wiederholt. In diesem Beispiel wird der Maximalwert Vx_M an und nach der Position TXM3 nicht aktualisiert, und die Rückwärtszählung des Zählwertes XmaxCt des Nichtaktualisierungszählers 71a wird erneut ausgeführt.
Wenn nun eine Abszissenposition D1 von 8 erreicht wird, so erreicht der Drehwinkel θ 360 Grad. In dieser Situation hört die Markierung FLXmax auf, auf 0 zu fallen.
Wenn darum der Korrekturvorgang vermutlich in diesem Zustand zu Ende geht, wird das Markierungsprodukt FL 0, und der Korrekturvorgang ist fehlgeschlagen.
Jedoch wird im Fall der Ausführungsform eine Drehung von mehr als 360 Grad zugelassen, und darum wird die inhärente Markierungsbestimmung erst ausgeführt, nachdem die Bestimmung bei Schritt SC06 JA ist (Schritt SC07). Wenn das Markierungsprodukt FL 0 ist, dann ist die Bestimmung NEIN. Der Ablauf kehrt zu Schritt SC02 zurück, und die Schritte SC02 bis SC05 werden wiederholt. Obgleich auf dieser Stufe die Bestimmung bei Schritt SC06 JA ist und Schritt SC07 erreicht wird, werden die Schritte SC02 bis SC06 wiederholt, bis der Nichtaktualisierungszähler XamxCt rückwärts gezählt wird und auf 0 fällt. Infolge dessen wird eine Position TXM4 bei etwa dem 220. Mal (einer Position von etwa 383 Grad) erreicht. Schließlich wird der Nichtaktualisierungszähler XmaxCt bei Schritt SXM5 von 6 in Schritt SC04 von 5 zu 0 (es wird prognostiziert, dass der Maximalwert an einer Position von etwa dem 205. Mal um 15 Mal früher liegt, das heißt, bei etwa 357 Grad). Das Markierungsprodukt FL wird bei Schritt SC07 als 1 bestimmt (entsprechend dem Betrieb der Stoppsteuereinheit 80), erst nachdem die Markierung FLXmax bei Schritt SXM6 auf 1 gesetzt wurde und die Schritte SC04 bis SC06 ausgeführt wurden, und der Ablauf schreitet zum anschließenden Spannenbestimmungsverarbeitungsschritt SC08 voran.
In dem Spannenbestimmungsverarbeitungsschritt SC08 von 5, entsprechend den Spannenbestimmungseinheiten 81, 82 und 83 von 1, wird in Bezug auf die X-Richtung bzw. die Y-Richtung bestimmt, ob Differenzen zwischen den Maximalwerten und den Minimalwerten von ΔVx = VxM – Vxm und ΔVy = VyMm – Vym mindestens so groß sind wie zuvor festgelegte Werte. Wenn beide Differenzen mindestens so groß sind wie die zuvor festgelegten Werte, wird der "Bestanden"-Anzeigeschritt SC09a, der JA anzeigt, erreicht. Der Korrekturvorgangserfolg oder die "Ende"-Anzeige (BESTANDEN), wie in 4G gezeigt, wird durch die Flüssigkristallanzeigeeinheit 8 angezeigt, und ein zuvor festgelegter "Ende"-Ton (zum Beispiel "piep, piep, piep") wird ausgegeben; und wenn mindestens einer von ihnen nicht den zuvor festgelegten Wert erreicht, so wird ein Fehleranzeigeschritt SC09b, der NEIN anzeigt, erreicht. Eine Fehleranzeige (FEHLER), wie in 4H gezeigt, wird durch die Flüssigkristallanzeigeeinheit 8 angezeigt, und ein zuvor festgelegter "Fehler"-Ton (zum Beispiel "piep") wird ausgegeben.
Wenn die Korrekturverarbeitung vollendet ist, kann ein beliebiger der Druckknopfschalter 2a, 2b, 2c und 2d des elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers 4 gedrückt werden, um dadurch in den Azimutanzeigemodus zurückzukehren, und es kann eine Messung des Azimuts ausgeführt werden.
Obgleich in dem Beispiel von 8 ein Beispiel erläutert wurde, bei dem die Azimutkorrektur in der Nähe der Spitze beginnt, werden, wenn der Korrekturvorgang von dem Azimut aus begonnen wird, der von dem Azimut, der die Spitze (Ost, West, Süd, Nord) bildet, zum Beispiel um etwa 45 Grad verschoben ist, an einer Stelle, an der die Drehung im Wesentlichen um etwa 315 Grad + 25 Grad ausgeführt wurde (Betrag von 15 Zählungen), alle Markierungen direkt in einer Nähe einer Umdrehung gesetzt; die X- und die Y-Magnetfelddetektionswerte werden je nach dem Azimut mit Werten, die von den Spitzen abweichen, beträchtlich verkleinert oder vergrößert, und darum wird genau an einer Stelle von 360 Grad oder genau an einer Stelle, die 360 Grad überschreitet, sofern gewünscht, das Korrektur-Ende-Vorhersagesignal W ausgegeben.

Claims

Elektronische Uhr, die ein elektronisches Azimutmessgerät (3) umfasst, das Folgendes umfasst: eine Magnetsensoreinheit (7) mit einem X-Richtungs-Magnetsensor (5) und einem Y-Richtungs-Magnetsensor (6) zum Detektieren von Intensitäten eines Magnetfeldes in zwei orthogonalen Richtungen X und Y; und gekennzeichnet durch einen Korrekturmechanismus (90) mit einem Azimutänderungsinduzierungsmittel (60) zum Induzieren einer kontinuierlichen Änderung eines Azimuts eines elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers; wobei das Azimutänderungsinduzierungsmittel (60) dafür konfiguriert ist, eine Induktionsanzeige über einen Bereich von größer als 360 Grad hinweg zu geben.
Elektronische Uhr nach Anspruch 1, wobei der Korrekturmechanismus (90) des Weiteren Folgendes umfasst: ein Vorhersagemittel (70) zum Vorhersagen, dass ein bestimmter maximaler oder minimaler Wert der detektierten Intensität des Magnetfeldes in der X-Richtung oder der Y-Richtung ein wahrer Wert ist, wenn der bestimmte maximale oder minimale Wert entsprechend der Drehung des elektronischen Azimutmessgerät-Hauptkörpers entsprechend der Drehung einer Anzeige des Azimutänderungsinduzierungsmittels (60) über einen zuvor festgelegten Zeitraum nicht aktualisiert wird, und zum Löschen einer Vorhersage, die den wahren Wert anzeigt, wenn der bestimmte Wert aktualisiert wird; und ein Stoppsteuerungsmittel (80) zum Stoppen einer Aktualisierungsverarbeitung, wenn zu allen maximalen Werten und den minimalen Werten in der X-Richtung und der Y-Richtung vorhergesagt wird, dass sie die wahren Werte sind, und die Induktion durch die Induktionsanzeige des Azimutänderungsinduzierungsmittels (60) 360 Grad oder mehr erreicht.
Elektronische Uhr nach Anspruch 2, wobei das Stoppsteuerungsmittel (80) dafür konfiguriert ist, auch die Induktion durch die Induktionsanzeige des Azimutänderungsinduzierungsmittels (60) zu stoppen, wenn die Aktualisierungsverarbeitung gestoppt wird.
Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Korrekturmechanismus (90) des Weiteren Folgendes umfasst: ein Speichermittel (20) zum Speichern eines maximalen Wertes und eines minimalen Wertes eines jeden eines Magnetfelddetektionswertes, der durch den X-Richtungs-Magnetsensor (5) detektiert wird, und eines Magnetfelddetektionswertes, der durch den Y-Richtungs-Magnetsensor (6) detektiert wird; ein Aktualisierungsmittel (50) zum Aktualisieren eines der maximalen Werte zu einem neu detektierten Magnetfelddetektionswert, wenn der Magnetfeldwert, der durch den entsprechenden der X-Richtungs- und der Y-Richtungs-Magnetsensoren (5, 6) neu detektiert wird, größer ist als der maximale Wert, der in dem Speichermittel (20) gespeichert ist, oder zum Aktualisieren eines der minimalen werte zu einem neu detektierten Magnetfelddetektionswert, wenn der Magnetfeldwert, der durch den entsprechenden der X-Richtungs- und der Y-Richtungs-Magnetsensoren (5, 6) neu detektiert wird, kleiner ist als der minimale Wert, der in dem Speichermittel (20) gespeichert ist.