KR101221435B1

KR101221435B1 - 전자 컴파스 시스템

Info

Publication number: KR101221435B1
Application number: KR1020057015660A
Authority: KR
Inventors: 헤럴드 씨. 오커즈; 존 에이치. 벳첼; 마크 디. 버그노
Original assignee: 젠텍스 코포레이션
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2013-01-11
Also published as: WO2004076971A3; US7266452B2; MXPA05008700A; US7149627B2; EP1604171A2; WO2004076971A2; KR20050113192A; US20040254727A1; EP1604171B1; CA2514154A1; US7379814B2; US20070124076A1; CA2514154C; US20070288166A1; EP1604171A4

Abstract

전자 컴파스 시스템은 지구 자계 벡터의 수직 성분을 감지하는 두개이상의 감지 소자를 갖는 자기 센서 회로는 포함한다. 처리회로는 센서 회로에 연결되어 방향을 여과, 처리 및 산출한다. 처리회로는 너무나 많은 잡음이 지구 자계 벡터의 상대강도의 계수로서 상기 전자 센서 회로부터 수신된 출력신호에 존재하는 지를 결정한다. 자기 센서 회로는 회로기판에 설치하기 위해 다수의 리드가 연장한 공통 집적 패키지에 포함된 3개의 자계 감지 소자를 포함한다. 이 감지 소자는 서로 수직이 아니거나 회로기판에 평행 또는 수직이다. 전자 컴파스 회로는 백미러 조립체의 실행에 특히 적합할 수 있다.

전자컴파스

Description

전자 컴파스 시스템{ELECTRONIC COMPASS SYSTEM}

이 출원은 2002년 8월 2일에 출원한 미국특허 출원 제 10/210,910호의 일부 계속출원으로 2002년 3월 1일에 출원한 미국 잠정 특허 출원 제 60/360,723호 대하여 35U.S.C 제19(e)로 하여 우선권을 주장했다,

이 출원은 또한, 2003년 2월 24일에 제출한 미국 잠정 특허출원 제60/449,828호에 대하여 35U.S.C 제19(e)항의 규정에 의해 우선권을 주장했다. 상기 출원의 전체적인 내용을 참고로 본 명세서에 포함한다.

본 발명은 차량용 전자 컴파스에 관한 것이고, 더 상세히 설명하면, 데이터 필터링 및/또는 진행방향 판단이 개량된 전자 컴파스에 관한 것이다.

전자 컴파스는 자동차의 엑세서리로서 점차 보급이 증가하고 있다. 구체적으로는, 일반적인 전자 컴파스 회로(10)의 전체적인 구성을 도1에 나타내었다. 구체적으로는 일반적인 전자 컴파스 회로는 Y축 센서(13) 및 X축센서(14)를 포함하는 자기 센서회로(12)을 포함한다. 자기 센서회로(12)는 처리회로(15)에 결합되어 있고 그 처리회로는 소프트 코드의 제어하에서 동작하여, 자기 센서 회로(12)에 의해 제공된 데이터를 처리하고, 이러한 처리를 기반으로 컴파스 회로를 교정하여, 자기 센서 회로(12)에 의해 제공된 데이터를 기반으로 차량의 진행방향을 판단한다. 처리회로(15)는 컴파스를 점화사이클에 재교정할 필요 없도록, 교정데이터를 기억하는 불휘발성 메모리(16)에 결합된다. 교정된 차량 진행 방향은 처리회로(15)로부터 진행 방향 디스플레이(18)에 송신하여 차량의 탑승자에 표시된다. 진행 방향 디스플레이는 일반적으로 오버헤드 콘솔 또는 백미러 어셈블리에 조립된다. 또한, 이것은 유저가 처리회로(15)와 대화하여 처리회로(15)가 디스플레이(18)상에 표시된 정보를 변경할 수 있도록 하고 수동으로 재교정할 수 있게 및 차량이 현재 주행중의 지리상의 구역을 입력할 수 있도록하는 입력 스위치(20)를 설치할 수 있다. 또한, 차량의 밧데리 또는 점화 장치로부터 12볼트의 전력을 받아들여 그 전력을 컴파스 회로(10)의 여러 구성 요소에 유용한 전력 레벨로 변환하는 전원회로(22)가 설치되어 있다.

이 종래 기술의 시스템에 있어서, Y축센서(13)는 차량의 주행 방향에 수직인 자계를 감지하기 위해 설치되어 있고 한편 X축 센서는 차량의 주행 방향에 일치하는 자계를 감지하기 위해 설치되어 있다. 자기 센서(13, 14)는 일반적으로 지표면과 평행하게 장착되어 있다. 이와 같은 장착방법에 있어서, 자계성분이 Y 자계 센서(13)에 의해 감지되지 않고, 또한 정의 자계성분이 X축 센서(14)에 의해 감지된 경우, 처리회로(15)는 차량이 북쪽으로 진행하고 있다고 판단할 것이다. 마찬가지로, 자계 성분이 Y축 센서에 의해 감지되지 않고, 또한 부의 자계성분이 X축 센서에 의해 감지된 경우, 처리회로(15)는 차량이 남쪽으로 진행하고 있다고 판단할 것이다. 마찬가지로, 자계 성분이 X축 센서에 의해 감지되지 않고, 또한, 정의 자계 성분이 Y축센서에 의해 감지된 경우, 처리회로(15)는 차량이 동쪽으로 진행하고 있다고 판단할 것이다. 자계 성분이 X센서에 의해 감지 되지 않고 부의 자계성분이 Y축 센서에 의해 감지되는 경우, 처리회로(15)는 차량이 서쪽으로 진행하고 있다고 판단할 것이다. 동일한 정의 자계 성분이 X축 센서 및 Y축 센서의 모두에 의해 감지된 경우, 처리회로는 차량이 복동쪽으로 향하고 있다고 판단할 것이다. 동일한 부의 자계 성분이 X축 센서 및 Y축센서의 양쪽에 의해 감지된 경우, 처리회로는 차량이 남서쪽으로 진행하고 있다고 판단할 것이다. Y축센서에 의해 감지된 정의 자계성분이 Y축 센서에 의해 감지된 부의 자계성분의 절대값과 같은 경우, 처리회로는 차량이 북서쪽으로 진행하고 있다고 판단할 것이다. X축 센서에 의해 감지된 부의 자계 성분의 절대값이 Y축 센서에 의해 감지된 정의 자계 성분의 값에 같은 경우, 처리회로는 차량이 동남쪽으로 향하고 있다고 판단할 것이다. 이상적인 상황하에서는 차량이 360도의 루프를 따라서 방향을 변경할 때의 자기 센서의 출력 레벨이 X축 및 Y축에 대하여 플로트(plotted)되는 경우, 그 플로트(plot)는 도 2의 원을 형성할 것이다.

이와 같은 전자 컴파스는 일반적으로 8개의 다른 진행 방향(N, NE, E, SE, S, SW, W, 및 NW)만을 나타내기 때문에, 또한 X축 및 Y축 센서에 의해 감지된 자계 성분은 통상 제로(0)로 되지 않고, 통상 같지 않기 때문에 컴파스 처리회로는 일반적으로 X 및 Y축에 대하는 진행 방향 각도(ρ)를 계산하고 이 진행 방향 각도를 8개의 다른 진행 방향 표시의 사이의 경계를 정의하는 각도 임계치와 비교한다. 즉, 원형 플로트(A)는 도 2에 나타난 바와 같이, 8개의 다른 표시 진행 방향에 대응하는 8개의 45도의 각도 새그먼트로 유효하게 분할된다. 따라서, 컴파스 처리 회로는 8개의 진행방향 중 어느 것을 표시하기 위해 진행 각도(ρ)가 어떤 새그먼트에 존재하는 지 여부를 결정한다.

상술한 바와 같이, 이상적인 환경은 X축 센서(13) 및 Y축센서(14)의 출력 레벨이 X축 센서 및 Y축 센서에 대하여 원형 플로트(A)를 형성하는 것, 즉, 완전한 원의 좌표계의 원점에 있는 것이다. 그러나, 실제로는 X 및 Y 좌표 평면의 X 자기 센서 및 Y자기 센서의 출력의 플로트가 완전한 원을 형성하지 않고 이와 같은 원의 중심이 좌표의 원점과 일치하지도 않는다. 구체적으로는, 플로트는 약간 타원일 수 있고, 또한, 도2의 플로트(B)에 나타나 있듯이, X 및 Y방향이 원점으로부터 떨어지는 경우가 있다. 실제의 플로트는 완전한 원이 아니고, 중심점이 원점으로부터 떨어지는 경우, 처리회로는 간단히 진행 방향 각도 계산을 사용하여 적절한 진행방향을 결정할 수 없다. 원형 플로트의 이와 같은 중심 이탈 및 왜곡은 일반적으로 X 및 Y축 센서에 의해 감지된 자계를 변경하는 차량 내의 철강재의 영향에 의해 야기된다. 진행 방향 계산을 쉽게 하기 위해, 컴파스 회로는 감지된 자계에 대한 차량의 영향을 고려하여 교정된다.

컴파스 회로는 초기에 교정해야 할 뿐 아니라, 차량내의 철강재에 의해 야기된 자계에 대한 영향이 시간에 대해 변화하기 때문에, 또한 일시적인 것에 불과한 자계에 대한 외적 영향 때문에, 연속적으로 재교정되어야 한다. 예를 들어, 루프(roof) 장착식 안테나의 증설은 철도궤도, 교량 및 큰 건물과 같은 다량의 강철재를 가지는 물체를 통과하는 경우, 또는 차량이 세차기를 통하여 이동하는 경우, 자계 판독값에 변동을 야기할 수 있다. 따라서, 전자 컴파스 회로의 교정 및 연속적 재교정에는 많은 주의가 요구된다.

반레트등에 제공된 미국특허4,953,3205호에는 자동 연속 교정을 가지는 전자 컴파스 시스템이 설명되어 있다. 이 특허는 차량이 다수의 360도의 루프를 통하여 주행할 때에, 센서로부터의 데이터를 축적하여 X-Y좌표면상의 데이터 점으로 변환되는 교정 기술이 개시되어 있다. 처리회로는 Y축을 따른 축적 데이터의 최대치(Y_max), Y축을 따른 최소치(Y_min), X축을 따른 최대치(X_max), X축을 따른 최소치(X_mim)를 판단한다. X축을 따른 최대치 및 최소치로부터, X축을 따른 X_max,X_mim사이에서 스판(span)을 계산할 수 있다. 만찬가지로, Y축에 따른 최대치 및 최소치로부터, Y_min 및 Y_max사이의 Y축에 따른 스판을 계산할 수 있다. 이 스판이 같지 않은 경우에는, 처리 회로는 이들 스판이 서로 같아질 때까지 X 및 Y축 센서의 한쪽 또는, 양쪽의 이득을 조절할 수 가 있다. 이 처리는 또 다른 처리 전에, 데이터의 타원 플로트를 데이터 의 원형 플로트로 변환하도록 실행된다. 그 후, X 및 Y 자기 센서로부터의 최대 및 최소치는 플로트(B)의 중심점(X_E,Y_E)을 계산하기 위해 이용된다(도2 차조). 다음에, X 및 Y의 오차값(X_E,Y_E)이 계산되고, 그후, 각 데이터 점이 각각 X 및 Y센서로부터 수신될 때에 이를 오프셋하기 위해 이용된다. 컴파스가 최초로 교정되면, 그 후에, 이는 X 및 Y축에 따라서 누적된 최대 값 및 최소 값에 기초하여 자동적으로 재 교정을 행한다.

상술의 '305호 특허에 개시된 자동교정루틴의 1개의 문제는 교정이 정확하다고 하는 신뢰를 시스템이 가지기에 충분한 데이터를 얻기 위해, 다수의 360도의 루프를 차량이 주행하는 것이 일반적으로 필요하다는 점이다. 이는 딜러에 배송하기 위해 차량운반차에 차량을 실기 전에, 다수의 루프를 통해 각 차량을 운전해야만 하는 차량 제조 업자에게 문제를 야기한다. 불행하게도, 조립 공장에서는 이와 같은 루프내에 각 차량을 운전하기에 충분한 스페이스가 통상 없고, 심지어 스페이스가 있다 하더라도 이 공정은 귀중한 시간을 소비한다. 차량이 충분한 루프를 통해 운전되지 않고, 판매점에 수송되는 경우, 고객은 컴파스가 비교정 상태로, 그 차량을 구입하던가 또는 차량을 시운전하게 된다. 이 경우, 고객이 오해하여 컴파스가 기능불량이라고 믿어 컴파스에 대하여 불필요한 보정 클레임을 하게된다.

여러 특허에서는 상술한 문제에 대하여 여러 해결책을 개시하고 있다.

개취키등이 제공한 미국특허 제6,192,315호 에서는 컴파스가 차량에 탑재되기 전에, 컴파스가 설치된 특정 모델에 대하여 예상된 차량 자계에 기초하여 초기 교정이 행해지는 교정 루틴이 개시되어 있다. 이 초기의 교정은 차량이 많은 360도 루프를 주행하여 충분한 데이터를 취득할 때까지 사용된다. 충분한 데이터가 취득된 상태에서 컴파스는 보다 최근에 얻어진 교정 데이터와 스위치되고 컴파스는제 '305호 특허의 기술을 사용하여 연속적으로 재교정된다.

올선씨의 미국특허 5,737,226호는 센서로부터 얻어진 생(raw)데이타가 컴파스가 더 이상 정확히 교정되지 않는다는 것을 시사하는지 여부를 처리회로에 의해 결정되도록한 교정기술을 개시하고 있다. 이 경우, 처리회로는 가정된 반경을 이용하여 소정의 각도보다도 큰 간격의 넓은 2개의 엔드포인트를 얻는다. 이 가정된 반경을 이용하여 원에 대한 2개의 잠재적인 중심점이 야기된다. '226호 특허는 이 2개의 엔드포인트사이의 중간 데이터 점을 얻어서 이를 사용하여 2개의 중심점 어느 것을 교정하는데 사용하고, 또한, 그 후, 차량의 방향을 결정할 때, 사용되는 지를 식별하는 것을 개시하고 있다.

파스씨등이 제공하는 미국특허 6,301,794호는 특정의 기준을 충족하는 3개의 데이터 점이 얻어질 때 마다, 컴파스를 재교정하는 교정 루틴을 개시하고 있다. 평균화 및 간극 판별 기준을 포함하는 지정의 판단 기준을 만족하는 3개의 데이터 점이 얻어지면, 원의 방정식을 사용하여 원이 반드시 그 3개의 데이터 점을 포함하도록 원의 중심이 계산된다.

알 아터씨의 미국특허 제4,807,462호는 3개의 데이터점의 취득에 기초하여 컴파스를 교정하는 컴파스 교정 루틴을 개시하고 있다. 교정에 이용되는 원의 중심은 3개의 데이터 점 중 근접한 하나를 결합하는 2개의 선의 수직 이등분선의 교점을 결정함으로써 판단된다.

상술한 특허의 각각은 보다 신속히 컴파스를 교정하는 교정 루틴을 개시하고 있지만, 개시된 기술의 일부는 상당히 재교정을 행하여 일시적인 자계 외란에 의한 교정 오차가 발생하고, 또한, 보다 영구적인 성질의 자계 분산의 변화에 대하여 충분히 빨리 반응하지 않는다. 또한, 상술의 교정 루틴의 각각은 정확히 원의 원주에 3-4개의 점이 배치되었다고 가정함으로써 원의 중심을 계산한다. 이하에서 또한 상세히 설명되어 있듯이, 이들 중 어느 한개가 얻어진 데이터에 실질적으로 양호하게 보다 적합하는 원의 원주로부터 오프셋할 가능성이 있다. 또한, 상술한 특허중 어디에서도, 차량의 피치각이나 지구 자계 벡터의 수직 성분의 강도를 고려한 교정 루틴은 개시하고 있지 않다. 따라서, 상술의 컴파스 중 어느 하나가 그 센서가 백미러 조립체의 하우징이 같은 차량에 대하여 가동의 구조 내에 설치하여 탑재된 경우, 이들의 시스템은 하우징의 이동에 대하여 신속히 또는 정확히 반응하지 않을 수 있다.

부그노씨의 6,023,229호 및 제6,140,933호는 하우징이 탑재된 차량에 대하여 수평 및 수직으로 피벗 회전할 수 있는 백미러 하우징에 컴파스 센서를 장착하는 여러 기술을 개시하고 있다. 구체적으로는 미러 하우징, 이와 더불어, 센서가 경사질 때에는 검출하기 위한 여러 구조가 개시되어 있다. 미러 하우징의 경사가 검출되는 경우, 처리회로는 신호가 처리회로에 전달되어 경사가 발생하는 것을 표시하며, 그렇지 않은 경우, 처리회로는 자계벡터에 급격한 변화가 생긴다고 가정하지 않는다. 처리회로는 그 후 경사 신호의 직전에 얻어진 데이터 점과 경사 신호의 직후에 얻어진 것 사이의 차의 벡터를 판단하며, 이는 오차 보상 신호에 사용된다. '229는 Z축에 정렬된 제 3의 자기 센서가 설치된 구조가 개시되어 있다. Z축 센서 출력은 X 및 Y센서 출력에 있어, 급격한 변화가 감지될 때, 경사가 발생되었는 지 여부를 판단하기 위해 이용된다. 처리회로는 급격한 변화가 Z축 센서에서도 검출되는지 여부에 따라 오차 벡터를 특정 하던가 혹은 교정을 다시 시작함으로써 X 및 Y 센서 출력에 있어서의 이와 같은 급격한 변화에 응답한다. 그러나, 이 컴파스 시스템은 진행 방향을 판단하던가 또는 교정으로 사용되는 원의 중심을 식별하기 위해 Z축 센서를 이용하지 않는다.

본 발명의 제 1 실시형태에 따라, 차량 용 전자 컴파스는 지구자계 벡터의 3개의 성분을 감지하여 이 3개의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생시는 자기 센서회로와, 자기 센서 회로의 피치와 롤을 측정하는 피치 및 롤 감지 회로와; 자기 센서 회로와 피치 및 롤 감지 회로에 연결되어 출력신호를 수신하고 측정된 피치 및 롤에 대한 감지된 성분을 보상하고 두개 이상의 보상된 감지 성분의 함수에 따라서 차량의 방향을 계산하여 계산된 방향을 나타내는 방향신호를 발생하는 처리회로를 구비한다.

본발명의 또다른 실시형태에 따라,

차량용 전자 컴파스로서,

지구 자계 벡터의 적어도 두개 성분을 감지하여 이 적어도 두개의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

상기 자기 센서회로에 연결되어서,

상기 자기 센서 회로로부터 출력신호를 수신하고,

지구 자계 벡터의 상대 강도를 결정하고,

너무 많은 잡음이 지구 자계 벡터의 상대적 강도의 함수에 따라서 상기 자기 센서 신호로부터 수신된 출력 신호에 존재하는 지를 결정하고,

출력신호에 너무나 많은 잡음이 존해하지 않는 경우, 감지된 성분의 함수에 따라서 차량의 방향을 계산하고,

그리고, 너무나 많은 잡음이 출력신호에 존재하는 경우 계산된 방향 또는 이전 방향을 나타내는 방향 신호를 발생하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라,

차량용 전자 컴파스 조립체로서,

마운팅 면에 대응하는 평면을 형성하는 회로기판과;

상기 회로기판에 설치되어 지구자계 벡터의 2개이상의 성분을 감지하여 이 두개 이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서회로를 구비하며,

상기 자기 센서회로는 감도의 축을 갖는 두개이상의 자계 감지 소자를 구비하며, 이 하나이상의 자계 감지소자는 감도 축이 다음 두개의 방향, (a) 상기 회로기판의 평면에 수직하지 않고 평행하지 않는 방향, 및 (b) 상기 두개 이상의 자계 감지 소자 중 또 다른 하나의 감도의 축에 수직하지 않은 방향으로 향하도록 위치되어 있으며;

또한, 출력신호를 수신하고 감지된 성분의 함수에 따라서 차량의 방향을 계산하고 이 계산 된 방향을 나타내는 방향 신호를 발생하는 상기 자기 센서 회로에 연결된 처리회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 조립체가 제공된다.

본 발명의 또다른 실시형태에 따라,

차량에 설치되도록 구성되고 미러 하우징을 갖는 미러 마운팅 구조와;

상기 미러 하우징에 장착된 미러와;

상기 미러장착 구조에 의해 수용된 회로기판과;

상기 회로기판에 장착되어 지구 자계 벡터의 두 개 이상의 성분을 감지하고 이 두개이상의 감지된 성분을 나타내는 출력 신호를 발생하는 자기 센서 회로와, 상기 자기 센서회로는 상기 회로기판에 장착하기 위해 다수의 리드를 연장하는 공통 집적화 패키지에 포함된 3개의 자계 감지 소자를 포함하며;

상기 자기 센서회로에 연결되어 상기 자계 감지 회로로부터 출력 신호를 수신하고 감지된 성분의 함수에 따라서 차량의 방향을 계산하고 이 계산된 방향을 나타내는 방향신호를 발생하는 처리회로를 구비한 것을 특징으로 하는 백미러 조립체가 제공된다.

본 발명의 또다른 실시형태에 따라,

전기 소자를 연결하기 위한 커넥터를 포함하는 회로기판과;

상기 회로기판에 설치되고 상기 커넥터에 전기적으로 연결되어 상기 전기 소자와 연결되는 처리회로를 구비하며;

상기 처리회로는 자기 센서 회로에 연결되어 지구 자계 벡터의 두개 이상의 성분을 나타내는 출력신호를 수신하고 감지된 성분의 계수로서 차량의 방향을 계산하고 이 계산된 방향을 나타내는 방향신호를 발생하며,

상기 처리회로는 상이한 형태의 전기 소자와 관련된 두개 이상의 다른 신호 포멧을 이용하여 통신하도록 구성되어 있으며, 상기 커넥터와 연결된 전기 소자와 통신하기 위해 상기 처리회로에 의해 사용된 특정 신호 포멧이 선택가능한 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 서브어셈블리가 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라,

지구자계 벡터의 두개 이상의 성분을 감지하고 이 두개 이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

상기 자기 센서 회로에 연결되어 상기 자기 센서 회로의 함수에 따라서 차량의 방향을 계산하고 이 계산된 방향을 나타내는 방향신호를 발생하는 처리회로와;

상기 처리회로에 연결되어서 상기 방향 신호를 수신하고 계산된 방향을 디스플레이하는 디스플레이를 구비하며 상기 디스플레이는 하나이상의 지형적인 구역과 컴파스가 현재 교정되는 지형적인 구역을 갖는 지형적인 자계 공차 구역의 지형적인 리프리젠테이션을 디스플레이 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

본 발명의 또다른 실시형태에 따라,

지구자계 벡터의 두개이상의 성분을 감지하고 이 두개 이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

상기 자기 센서 회로에 연결되어 상기 자기 센서 회로로부터 출력신호를 수신하고 감지된 성분의 함수에 따라서 차량의 방향을 산출하고 산출된 방향을 나타내는 방향 신호를 발생하는 처리회로를 구비하며,

상기 처리회로는 차량 전기소자에 연결되어 차량이 현재 이동하고 있는 타임 구역의 표시를 수신하고 상기 처리회로는 차량이 현재 이동하고 있는 타임 구역에 대한 지형적인 자계 공차의 함수에 따라서 방향 계산을 보상하는 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라,

지구 자계 벡터의 두개이상의 성분을 감지하여 두개이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

상기 자기 센서 회로에 연결되어,

상기 자기 센서 회로로부터 출력신호를 수신하고,

감지된 성분의 함수에 따라서 차량의 방향을 계산하고,

산출된 방향을 나타내는 방향 신호를 발생하고,

주기적인 간격으로 산출된 방향의 히스토리컬 샘플을 기억하고,

차량이 가장 빈번이 이동하는 감지된 성분의 값의 4개의 세트의 공차를 계산하고,

이 계산된 공차의 함수에 따라서 방향 변화를 보상하도록 하는 처리회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라,

지구 자계 벡터의 두개 이상의 성분을 감지하여 이 두개 이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

상기 자기 센서 회로에 연결되어,

상기 자계센서 회로로부터 출력신호를 수신하고,

이 출력신호로부터 도출된 평방제곱근의 함수에 따라서 상기 자기 센서로부터 수신된 출력신호로부터 잡음 레벨을 계산하고,

잡음 레벨이 임계치 잡음 레벨을 초과하는 경우, 상기 자기 센서 회로로부터 수신된 출력신호에 너무 많은 잡음이 존재하는지를 결정하고,

출력신호에 너무 많은 잡음이 존재하는 경우, 감지된 성분의 계수로서 차량의 방향을 계산하고,

출력신호에 너무나 많은 잡음이 존재하는 경우, 계산된 방향 또는 전의 방향을 나타내는 방향신호를 발생하는 처리회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라,

지구 자계 벡터의 두개 이상의 성분을 감지하고 이 두개 이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

상기 자기 센서 회로로부터 출력신호를 수신하고,

출력신호로부터 도출된 값의 평균 제곱 에러의 계수로서 상기 자계 센서로부터 수신된 출력신호로부터 잡음 레벨을 계산하고,

잡음 레벨이 임계치 잡음 레벨을 초과하는 경우, 상기 자기 센서회로로부터 수신된 출력신호에 너무나 많은 잡음이 존재하는지 여부를 결정하고,

너무나 많은 잡음이 출력신호에 존재하는 경우 계산된 방향 또는 전의 방향을 나타내는 방향신호를 발생하는 처리회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라,

전기 전도 재료가 포함된 전도 전면 유리를 갖는 차량에 있어서, 전기 컴파스 시스템은 전도 전면 유리에 근접하여 위치한 자기 센서 회로를 가지며, 이 자기 센서회로는 지구 자계 벡터의 두개이상의 성분을 감지하고, 이 두개이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 상기 전도 전면유리 갖는 차량에 있어서,

개량은

자기 센서 회로에 연결되어 자기 센서 회로로부터 출력신호를 샘플링하여 감지된 성분의 계수로서 차량의 방향을 계산하고 계산된 방향을 나타내는 방향 신호를 발생하는 처리회로와;

자기 센서 회로에 의해 감지된 자계상의 전도 전면 유리에 의해 야기된 전계효과를 보상하는 보상수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 개량이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따라서,

회로기판상의 제 1부분에 제 1 자계 감지 소자를 설치하는 단계와;

회로 기판의 제 2 부분에 제 2 자계 감지 소자를 설치하는 단계와;

제 1 자계 감지 소자에 대해 제 2 자계 감지 소자의 방향을 변경하기 위해 회로기판의 제 2 부분을 구부리는 단계와;

제 1 및 제 2 자계 감지 소자의 방향이 변경된 위치를 유지하기 위해 회로기판의 제 1 부분에 대해 회로기판의 제 2 부분을 고정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 회로기판에 자계 감지 소자를 설치하는 방법이 제공된다.

본 발명의 또다른 실시형태에 따라,

지구 자계 벡터의 두개 이상의 성분을 감지하여 이 두 개 이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

상기 자기 센서 회로에 연결되어,

상기 자기 센서 회로로부터 출력신호를 수신하고,

감지된 성분의 함수에 따라서 방향을 계산하고,

계산된 방향을 나타내는 방향신호를 발생하고,

약 90도의 차량 회전을 나타내는 차량 방향의 변경을 확인하기 위해 출력신호를 감지하고,

약 90도의 차량 회전 전후에 즉시 이동한 차량 방향에 대한 감지된 성분을 저장하고,

처리회로가 동, 서, 남, 북의 방향에 대응하는 것으로 확인된 감지된 성분의 값의 4개의 세트로부터 저장된 성분의 공차를 계산하고,

계산된 공차의 함수에 따라서 방향 계산을 보상하는 처리회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서,

지구 자계 벡터의 두개 이상의 성분을 감지하여 두개 이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

상기 자기 센서 회로에 연결되어 상기 자기 센서 회로로부터 출력신호를 수신하여 감지된 성분의 계수로서 차량의 방향을 계산하고 계산된 방향을 나타내는 방향신호를 발생하는 처리회로를 구비하고, 상기 처리회로는 어느 다수의 지형적 구역을 차량이 현재 이동하는지 결정하고, 차량이 현재 이동하고 있는 지형적인 구역에 대한 지형적 자계 공차의 함수에 따라서 방향 계산을 보상하며,

상기 처리 회로는 각각의 차량 방향에서 이동시간 및 차량 방향을 감지함으로써 다수의 지형적인 구역에 대한 차량위치의 변경을 감지하여 어느 지형적인 구역을 차량이 현재 이동하고 있는 지를 결정하는 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서,

지구 자계 벡터의 두개 이상의 성분을 감지하여 두개 이상의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서와;

자기 센서 회로에 연결되어 자기 센서 회로로부터 출력을 샘플링하고 감지된 성분의 계수로서 차량의 방향을 계산하고 계산된 방향을 나타내는 방향신호를 발생하는 처리회로와;

자기 센서 회로에 의해 감지된 자계상의 차량 장비의 개폐 상태의 변경효과를 보상하는 보상수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서,

지구 자계 의 두개 이상의 성분을 감지하고 두 개 이상의 이 감지된 성분을 타나내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

자기 센서 회로에 연결되어 자기 센서 회로로부터 출력신호를 샘플링하고 감지된 성분의 함수에 따라서 차량의 방향을 계산하고 계산된 방향을 나타내는 방향 신호를 발생하는 처리회로를 구비하고,

상기 처리 회로는 차량엑세서리로부터 신호를 요구하지 않고 자계상의 차량 엑세서리의 효과의 검출시 자기 센서 회로에 의해 감지된 자계상의 차량 엑세서리의 효과를 즉각 보상하는 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템이 제공된다.

도 1은 선행기술의 전자 컴파스 회로의 블록도 형태의 전기 회로도.

도 2은 선행기술의 전자 컴파스 시스템에 의해 이용된 교정 기술을 나타낸 그래프.

도 3은 본 발명에 따라 구성된 전자 컴파스 회로의 블록형태의 전기 회로도.

도 4는 본 발명의 전자 컴파스 회로의 부분을 포함하는 백미러 어셈블리의 정면의 단면도.

도5는 미러 하우징내에 설치된 자계 감지 소자를 가진 백미러 어셈블리의 측을 부분적으로 절단한 단면도.

도 6은 백미러 어셈블리의 마운팅 구조의 마운팅 푸트에 설치된 자계 감지 소자를 가진 백미러 어셈블리의 측을 부분적으로 절단한 단면도.

도 7은 감지 소자가 미러 하우징내에 설치된 백미러 어셈블리의 상부를 도시한 평면도.

도 8은 컴파스에 의해 감지될 때 세계구에 대한 국부구의 그래프.

도 9는 여러 좌표축에 대한 컴파스에 의해 감지 될때의 국부구의 그래프.

도 10은 컴파스에 의해 감지될 때 국부구에 대해 플로트 된 샘플 데이터 세트의 그래프.

도 11은 제 1 실시형태 및 서로에 대한 관계에 따른 컴파스 처리 회로의 여러 동작 상태를 도시한 상태도.

도 12A-도12D는 본 발명의 제 1 실시예의 전자 컴파스의 처리회로에 의해 실행된 컴 파스 유동 제어 루틴용 흐름도.

도 13은 도 12A-도 12D의 컴파스 유동 제어 루틴 동안 잡음 해석 서브루틴의 흐름도.

도 14는 도 12A-도 12D의 컴파스 유동 제어 루틴 동안 호출된 제 1 점 세트 구축 서브루틴의 흐름도.

도 15는 도 12A-도 12D의 컴파스 유동 제어 루틴 동안 호출된 최량 적합 센터 점 조절 서브루틴의 흐름도.

도 16은 도 12A-도 12D의 컴파스 유동 제어 루틴 동안 호출된 최량 적합 반경 조절 서브루틴의 흐름도.

도 17은 도 12A-도 12D의 컴파스 유동 제어 루틴 동안 호출된 방향 산출 서브루틴의 흐름도.

도 18은 도 12A-도 12D의 컴파스 유동 제어 루틴 동안 호출된 제 2 점 세트 구축 서브루틴의 흐름도.

도 19는 도 12A-도 12D의 컴파스 유동 제어 루틴 동안 호출된 제 2 점 세트 구축 서브루틴의 흐름도.

도 20은 도 12A-도 12D의 컴파스 유동 제어 루틴 동안 호출된 국부구 적합 산출 서브루틴의 흐름도.

도 21은 도 12A-도 12D의 컴파스 유동 제어 루틴 동안 호출된 점 세트 재 설정 서브루틴을 도시한 흐름도.

도 22A-22G는 본 발명의 제 2실시형태의 전자 컴파스의 처리회로에 의해 실행된 컴파스 유동 루틴의 흐름도.

도 23은 컴파스 센서 데이터와 관련된 근사 기하의 플로트를 도시한 그래프.

도 24A는 컴파스 센서가 설치된 회로기판의 부분의 상면도.

도 24B는 도 24A에 도시된 회로기판의 측의 단면도.

도 24C는 부분(150a)가 위로 구부러져 있으며 도24A에 도시된 회로기판의 측의 단면도.

도 24D는 회로기판의 구부러진 부분 주위에 위치한 리테이너를 갖는 도 24A 에 도시된 회로기판의 측의 단면도.

도 25는 미러 하우징내에 설치된 공통 집적 센서 패키지내로 집적화한 자계 감지 소자를 갖는 백미러 조립체의 측이 부분적으로 절단된 단면도.

도 26은 도 25의 집적화한 센서 패키지의 확대 단면도.

도 27은 도 25 및 도 26에 도시된 집적화한 센서 패키지의 사시도.

도 28은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 집적화한 센서 패키지의 단면도.

도 29는 도 28에 도시된 집적화한 센서 패키지의 상 평면도.

도 30은 본 발명의 실시형태에 따른 결합된 머더/더러 회로 보드 조립체의 확대 사시도.

도 31은 본 발명에 따른 잡음 해석 기능의 블록도.

도 32는 도 31에 도시된 잡음 해석 기능의 상세한 블록도.

도 33은 DX² + DY² + DZ²의 평방근으로 규정된 집음 신호와 딜레이 신호사이의 관계를 도시한 그래프. 단 noiseFactor=10, delayIntercept=-3, maxDelay=32.

도 34는 DX² + DY² + DZ²의 평방근으로 규정된 잡음신호와 딜레이 신호사이의 관계를 도시한 그래프, 단 noiseFactor=10, delayIntercept=-4, maxDelay=32.

도 35는 동등한 크기의 12개의 각도 버캣 분할된 원형 플로트.

도 36은 미국 미시간 질랜드에 위치하는 동안 차량의 미러하우징의 이동으로 인해 야기된 컴파스 판독의 예시적인 플로트.

도 37은 타이완 타이베이에 위치하는 동안 차량의 미러 하우징의 시프트로 인한 컴파스 판독의 예시적인 플로트.

도 38은 미러 하우징에서의 이동이 발생전후에 컴파스 처리 회로에 알려진 정보의 플로트.

도 39는 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 컴파스 시스템를 도시하는 개략적인 형태의 도면.

도 40은 차량에 이용된 일반적인 전자 장비에 이용되는 온 오프 활성 신호의 신호 타이밍도.

도 41은 차량에 이용되고 본 발명의 컴파스 회로에 공급되는 전자 장비에 이용되는 신규한 온 오프 활성 신호의 신호 타이밍도.

도 42A는 차량이 여러 방향에 이동이 측정된 초의 수의 플로트.

도 42B는 여과 기술로 샘플로 받아들이기 전에 90도 회전하는 것이 요구될 때 여러 방향에서 발생 또는 샘플의 수의 플로트.

도 42C는 필터링이 이용되는 경우 여러 방향에서의 샘플 또는 발생의 수의 플로트로 우세 피크로부터의 ±20도로, 이상의 모든 점이 제거된다.

도 43은 본 발명에 의해 구성된 그래픽 컴파스 디스플레이의 정면도.

도 44A는 본 발명에 의해 구성된 백미러 조립체의 측의 단면도.

도 44B는 본 발명에 의해 구성된 백미러 조립체의 뒤의 단면도.

도 44C는 본 발명에 의해 구성된 백미러 조립체의 상부의 평면도.

도 45A는 본 발명에 의해 구성된 백미러 조립체의 정면의 단면도.

도 45B는 본 발명에 의해 구성된 백미러 조립체의 상부의 평면도.

도 3은 본 발명에 의해 구성된 전자 컴파스 회로(100)를 나타낸다. 전자 컴파스 회로(100)는 지구자계 벡터의 수직 성분을 감지하고 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 생성하기 위한 2개 이상의 자기 센서(104) 및(106)를 가지는 자기센서(즉, 자력계)회로(102)를 포함한다. 본 발명의 실시형태의 어느 것에 있어서는 지자계 벡터의 제 3의 수직성분을 감지하기 위해 제 3의 자기 센서(108)를 설치하는 것이 바람직하다. 전자 컴파스 회로(100)는 또한 자계 센서 회로(102)로부터 출력신호를 수신하기 위해 자기 센서 회로(102)에 결합된 처리회로(110)를 포함한다.

처리회로(110)는 자계 벡터의 감지 성분의 함수에 따라 차량 진행 방향을 계산한다. 또한, 처리회로(110)는 계산된 진행방향을 나타내는 진행 방향 신호를 생성한다. 이 진행 방향 신호는 차량내의 임의 다른 전자 구성 요소에 제공할 수 있고, 바람직하기로는 차량 탐승자에 차량 진행 방향을 지시를 제공하는 진행 방향 표시기(114)에 공급된다. 진행 방향 표시기는 차량 진행 방향의 가시 또는 가청지시를 야기하도록 구성할 수 있다. 진행 방향 표시기(114)는 차량 진행 방향을 시각적으로 표시하기 위한 표시장치인 것이 바람직하다. 그러나, 처리회로(110)에 의해 생성된 진행 방향 신호는 개별의 배선을 통하여 또는 차량의 버스에 결합된 차량 버스 인터패이스(120)를 통과하여 네비게이션 시스템등과 같은 차량내의 임의의 다른 전기 구성 요소에 결합할 수 있는 것이 명백하다. 이와 같은 네비게이션 시스템은 예를 들어, 직접 진행 방향을 직접 표시하던가, 또는 차량의 현재의 진행방향에 따라서 표시된 맵의 방향을 변경할 수 있다. 네비게이션 시스템, 진행 방향 표시기(즉, 디스플레이), 진행 방향 신호는 전용 회선 또는 LIN 또는 CAN과 같은 차량 또는 로컬 에리어 버스 중 어느 하나를 통하여 또는 다른 차량 엑세서리 또는 구성 요소에 송신할 수가 있다. 전용회선으로의 접속에 관해서는 RS485 인터패이스와 같은 인터패이스를 사용할 수 있다.

상술했듯이, 진행 방향 신호는 표시 장치의 형태의 진행 방향 표시기(114)에 공급되는 것이 바람직하다. 표시장치는 알파벳 숫자 포멧(즉, N, NE, E, SE, S, SW,S,W 및 NW)으로 진행 방향을 표시할 수 있다. 적절한 디스플레이의 일예는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,346,698호에 개시되어 있다. 이 특허에 개시되어 있는 디스플레이는 진행 방향 정보를 표시할 뿐 아니라, 동시에 외기온도 센서(122)로부터 공급되는 현재의 외기 온도를 동시에 표시한다. 대안적으로, 온도 또는 다른 정보를 동시에는 아니지만, 같은 디스플레이 상에 공급하는 경우, 유저가 컴파스, 온도 및/또는 다른 표시 정보를 스크롤하고, 이들 사이에서 토글하여 또는 선택적으로 액티베이트 및 디액티베이트할 수 있도록 적절히 종래의 유저 입력 스위치를 설치할 수 있다.

또다른 형태의 디스플레이는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,356,376호에 개시되어 있다. 구체적으로는, 그래픽 포맷으로 진행방향의 표시를 제공하기 위한 그래픽 컴파스 디스플레이가 개시되어 있다. 진공 형광 디스플레이, LED디스플레이, 유기 LED디스플레이, 액정 디스플레이 및 발광 폴리머 디스플레이 등을 포함하는 이 특허에 개시되어 있는 다른 형태의 디스플레이 중 어느 하나를 대안적으로 이용할 수 있다. 자기 센서 회로(102)는 부가적인 자기 센서(108)로부터 출력을 공급하도록 변경된 어떤 종래의 구성을 할 수 있다. 자기 센서 회로는 자속 게이트, 자기 유도 센서, 자기 임피던스 센서, 또는 자기 저항 센서를 이용할 수 있다. 자기 저항 센서의 예는 미국특허 제5, 632,092호에 개시되어 있다. 자기 센서 회로(102)는 티모티 알, 프랜드 에 의해 2001년 11월 20일 출원의 본출원인에게 양도된 "동적으로 조절가능한 바이어스설정을 가지는 자력계 및 이를 조립하는 차량용 전자컴파스"라는 제목의 미국특허 출원 제09/989,559호에 개시되어 있는 실시형태중 어느 하나에 따라서 구성되는 것이 바람직하다. 자기 센서 회로로서의 마이크로 프로세싱 회로를 처리회로(110)내의 어느 회로와 일체화하고 다음에 양쪽의 회로의 필요한 전부의 기능을 실행하도록 적절히 프로그램할 수 있다는 것에 주의해야 한다. 대안적으로 마이크로 프로세싱 회로는 개별적으로 유지 관리할 수 있다.

전자 컴파스 회로(110)는 또한 처리회로(110)의 외부에 있거나, 그 구성요소의 1개에 내장할 수 있는 불휘발성 메모리(112)를 포함할 수 있다. 처리회로(110)는 최량 적합 근사용 데이터와 시스템이 차량 점화 장치에 의하여 전력 공급된 경우는 각 점화 사이클 사이에서 생존해야 하는 임의 다른 정보를 기억하는 불휘발성 메모리(112)를 사용할 수 있다.

또한, 전자 컴파스 회로(100)는 GPS 수신기(118)에 결합될 수 있다. GPS(118)로부터의 정보는 처리회로(110)에 직접적으로 송신될 수 있고 또는 차량 버스 및 버스 인터패이스를 통하여 또는 로컬 에리어 버스를 통하여 직접적으로 송신할 수 있다. GPS(118)로부터의 정보, 또는 GLONASS 또는 LORAN과 같은 임의 다른 GPS시스템으로부터의 정보는 처리회로(110)에 의해 여러 목적으로 사용될 수 있다. 구체적으로로는 그 정보를 이용하여 어떤 지리상의 구역을 차량이 현재주행하는 지를 식별할 수 있다. 처리회로(110)는 그 특정의 지리상의 구역에서 감지될 수 있는 실제의 N극으로부터의 자기 북극의 오프셋트에 대응하는 적절한 자계 오프셋을 사용할 수 있다. 또한, GPS(118)로 부터의 정보를 사용하여 차량의 속도, 주행거리 또는 단순히 차량이 이동 중에 있는지 여부를 도출할 수 있다. GPS(118)정보를 사용하여 차량 진행 방향을 계산할 수 있고 이와 같은 차량 진행 방향을 자기 센서 회로(102)를 사용하여 계산된 차량 진행 방향과 비교하여 재 근사 또는 재교정이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 컴파스 회로에 의한 GPS정보의 이와 같은 사용은 본 출원인에 양도된 로버트 알 턴볼에 의한 2000년 6월 28일 출원의 "일체화 마이크로파 수신기를 가진 백미러"라는 제목의 미국특허 제 6,407,712호 및 로버트 알 턴볼씨의 2001년 4월 5일 출원의 "통신 시스템을 조립하는 차량 백미러 조립체"라는 제목의 미국특허 출원공개2002/0032510A1에 상세히 개시되어 있다. "LORAN"수신기 및/또는 안테나가 백미러 조립체에 조립된 시스템은 로버트 알 턴볼에 의해 2001년 6월 15일 출원의 본출원인에게 양도된 "일체화 LORAN구성요소를 가지는 자동차용 미러"라는 제목의 미국특허 출원 공개 US2002/0193946A1에 개시되어 있다.

상술했듯이, 처리회로(110)는 차량 버스 인터패이스(120)를 통하여 차량 버스에 결합될 수 있다. 처리회로(110)에 차량 버스상에 제공되어 처리회로(110)에 있어서 유용한 정보는 차량의 속도, 주행 거리, 차량이 정지하고 있는지 여부 또는 이동하고 있는지 및 차량의 핸들이 회전하고 있는지 여부를 포함하고 있을 것이다. 가장 유용한 정보는 차량에 설치된 경사계 또는 다른 형태의 롤 센서에 의해 제공될 수 있다.

도 3에 도시되어 있듯이, 컴파스 회로(110)는 또한, 차량 배터리 또는 점화 장치중 어느 하나로부터의 전원선에 공급된 전원회로(124)를 포함할 수 있다. 전원회로(124)는 차량으로부터 공급된 전력을 컴파스 회로내의 여러 전자 구성요소에 유용한 여러 전압으로 변환한다. 차량 밧데리 또는 점화 장치 중 어느 하나로부터의 전압이 12볼트를 초과하는 경우는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,262,831호에 개시된 것과 같은 전원회로를 사용할 수 있다.

이하에서 설명했듯이, 전자 컴파스 회로(100)의 전체 또는 일부가 차량의 백미러 조립체 위 또는 그 내부에 장착된다. 그러나, 컴파스 회로(100)의 전체 또는 일부가 차량내 어디에도 설치될 수 있다. 예를들어, 오버헤드 콘솔, 전면 방풍유리에 장착된 콘솔, 차량의 A필러의 콘솔, 차량의 계기판 또는 기타의 임의의 위치에 장착될 수 있다. 예를 들어, 센서(104, 106) 및 (108)는 백미러 조립체 위 또는 그 내부에 장착될 수 있고 한편 컴파스 시스템의 다른 부분은 오버헤드 콘솔 또는 계기판 등의 차량내의 어느 장소에도 배치될 수 있다. 센서의 출력은 네비게이션 시스템, 전조등 제어 시스템 및/또는 텔리메틱 시스템 등의 다른 차량 시스템에 사용될 수 있다.

도 4는 영문 숫자 표시의 형태의 최소 한도 진행 방향 표시기(114)를 조립한 백미러 조립체(140)의 정면도이다. 도 5는 조립체(140)의 미러 하우징(144)내의 회로기판(150)에 대한 센서(104, 106) 및 임의 적인 센서(108)의 장착을 표시하기 위해 일부 절단한 백미러 조립체의 측면도이다. 도6은 센서(104, 106, 108)가 백미러 조립체(140)의 마운팅 구조체(145)의 마운팅 푸트(mounting foot)내에 배치된 회로기판(150)상에 장착된 백미러 조립체(140)의 측면도이다. 도7은 도4및 도5에 나타난 백미러 조립체(140)의 상면도이다. 도 4 에서 도7의 각각에 나타나 있듯이, 백미러 조립체(140)는 마운팅 구조체(145)에 피벗식으로 결합된 미러 하우징(144)을 포함하고 마운팅 구조체(145)는 다음에 차량 방풍유리 내측에 장착될 수가 있거나 또는 대안적으로 루프 구조체 또는 차량 방풍유리의 상부에 따라서 연장하는 헤드라이너에 장착될 수 있다. 하우징(144)은 미러 요소(128)를 소정의 위치에 유지하기 위해 하우징(144) 전부의 주변의 주위에 배치된 베젤(142)을 포함한다.

미러 요소(128)는 인가 전압신호에 응답하여 반사율을 변화하는 일렉트로크로믹 미러 요소인 것이 바람직하다. 도 3에 도시되어 있듯이, 컴파스 회로(100)는 일렉트로크로믹(EC) 구동 회로(126)에 결합될 수 있고 컴파스 회로(126)에 결합 될 수 있고 이 구동회로는 다음에 구동 전압을 일렉트로크로믹 미러 요소(128) 및 임의 외부의 일렉트로크로믹 요소에서도 마찬가지로 공급한다. 처리회로(110)는 다음에 주변광/글레어 센서(130)의 출력 신호에 응답하도록 프로그램될 수 있다. 구체적으로는 글레어 센서는 차량의 후방으로부터의 광을 감지하도록 배치되어 있고, 주변 광센서는 일반적으로 차량 앞의 주변 광 레벨을 감지하기 위해 미러 하우징(144)의 반대측에 배치되어 있다.

센서(130)에 의해 감지된 광의 레벨에 응답함으로써 처리회로(110)는 다음에 "EC"구동회로(126)를 제어하고 이에 의해 일렉트로크로믹 미러 요소(128)의 반사률을 제어할 수가 있을 것이다. 적절한 "EC"구동회로는 당 기술 분야에서 공지되어 있으며 그의 일 예는 본 출원인에게 양도된 미국 특허 제 6,247,819호에 개시되어 있다. 백미러 조립체(140)는 유저가 일렉트로크로믹 미러의 반사율의 자동 제어를 액티브화 또는 비 액티브화하는 것이 가능하도록, 적절한 유저 입력 스위치(116)를 포함할 수 있다. 일렉트로크로믹 미러가 자동 상태에 있는지를 표시하기 위해 표시용 LED(132)를 설치할 수 있다.

유저 입력 스위치(16)는 백미러 조립체 상 또는 차량내의 다른 엑세서리 상에 종래 이용되는 것과 같은 형태를 가질 수 있다. 유저 입력 스위치의 적절한 구성은 "표시를 조립하는 버톤을 가지는 백미러"라는 제목의 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,407,468 호 및 6,420,800호에 개시되어 있다. 다른 적절한 구성은 "버톤구성이 개향된 미러"라는 제목의 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,471,362호에 개시되어 있다.

도 4에 도시되어 있듯이, 진행 방향 지시 디스플레이(114)는 미러 요소(128)의 배후에 배치될수 있고 투명창은 미러(128)의 반사면에 형성되어 진행 방향을 미러를 통해 볼 수 있게 하는 것이 가능하게 한다. 그러나, 미러(128)는 또한 상술의 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,356, 379호에 개시되어 있는 특징 중 어느 하나를 편입하도록 구성할 수 있다. 이 특허는 디스플레이의 앞의 반사성을 완전히 제거하지 않고 미러의 배후에 배치된 디스플레이를 볼수 있게 하는 여러 미러 구조를 개시하고 있다. 또한, 적절한 디스플레이(114) 또는 다른 진행방향 표시기를 베젤(142)상 또는 그 근방에 설치하여도 좋고, 마운팅 구조체(145)위 또는 그 근방에 설치하여도 좋고 백미러 조립체(140)의 근방 또는 그로부터 떨어진 엑세서리, 예를 들어, 계기판 또는 오버헤드 콘솔에 설치하여도 좋다. 미국특허 제 6,170,956호에 개시되어 있는 승객측 팽창가능한 제한 표시 디스플레이와 같은 부가적인 정보 디스플레이를 미러 조립체에 조립할 수 있다.

도 5에 도시되어 있듯이, 자기 센서(104, 106, 108)는 미러 하우징(144)에 설치된 회로기판(150)에 장착할 수 있다. 회로기판(150)은 수직, 수평 또는 기타 방향에 설치될 수 있다. 이들 센서는 X축 자기센서(104)가 그 축을 차량의 길이 방향( 즉, 진행 방향)으로 일반적으로 평행하게 정렬시키고 그리고, Y축 자기 센서(106)가 그 축을 일반적으로, 수평 및 차량에 대하여 횡방향으로 그리고 Y축 자기 센서(106)의 축에 대하여 수직으로 정렬하도록 한다. X축 및 Y축 자기 센서(104, 106)의 방향은 따라서, 이 축이 수평면에 있도록 나란하게 할 수 있다. Z축 자기 센서(108)는 설치되는 경우, 그 축이 수직으로 되도록 장착할 수 있다. Z축 센서(108)의 축은 자기 센서(104, 106)의 축과 수직으로 하는 것이 바람직하다.

센서가 미러 하우징(144)에 장착되는 경우, 특히 Z축센서(108)이 다른게 이용되지 않는 경우는, 백미러 하우징(144) 및 센서 요소가 손으로 경사질 때를 감지하기 위해 백미러 하우징(144) 내의 경사 센서(도시되지 않음)를 설치하는 것이 바람직하다. 적절한 경사 센서의 예는 미국특허 제 6,023,229호 및 제 6,140,933호에 개시되어 있지만, 아래에서 설명하듯이, Z축센서(108)가 설치되는 경우 경사 센서는 반드시 필요한 것은 아니다.

도6은 자기 센서(104, 106, 108)가 마운팅 구조체(145)의 마운팅 푸트(146)내에 장착된 대체 구성을 도시하고 있다. 마운팅 푸트(146)에 자기 센서(104, 106, 108)를 장착하는 이점은 이들이 차량에 대하여 고정된 관계으로 유지할 수 있다는 점이다.

자기 센서의 다른 적절한 장착 실시예는 "외부차량 등을 위한 시스템"이라는 제목으로 본 출원인에게 양도된 미국특허 6,587,753호에 개시되어 있다. 이 특허에 있어서는 컴파스 센서는 미러 마운팅 푸트에 장착된 하우징내에서 조절가능하게 배치된 지지구조체에 장착된다는 것을 개시하고 있다. 이 특허에 개시되어 있는 지지 구조체는 또한 전조등 제어 시스템 및/또는 비 감지 시스템에 사용하는 카메라 시스템을 지지하기 위해 이용된다. 지지 부재는 카메라가 차량에 대하여 일반적으로 수평으로 장착된 것을 보증하기 위해 하우징내에서 조절가능하게 배치된다. 상이한 차량의 방풍유리의 각도가 현저히 변화할 수 있기 때문에, 고정 하우징내의 카메라 및 컴파스 센서의 각도를 조절할 수 있어서, 다른 차량과 같은 미러 부착 구조체의 각각을 재설계할 필요 없고, 이 구조체를 여러 차량 플렛폼에 사용할 수 있다. 이에 의해 컴파스 센서를 장착하는 효과는 X 및 Y 자기 센서가 차량에 대하여 수평으로 장착하는 것을 보장할 뿐 아니라, 예를 들어, 차량이 타킷의 전방에 위치할 때에 카메라로부터 얻어진 영상을 사용하여, 차량의 방풍유리로의 부착 후에 컴파스 센서의 적절한 방향을 확보한다.

도 24A-도 24D는 컴파스 자기 센서(104, 106, 108)를 회로기판(150)에 장착하는 방법을 도시한다. 구체적으로, Y축 및 Z축 자기 센서(106, 108)가 회로기판(150)의 표면에 수평으로 설치되고 서로 수직으로 설치된다. X축 센서는 먼저, 회로기판(150)의 부분(150a)상에서 Y축 센서(106)에 평행하게 설치된다. 부분(150a)은 센서(104)를 나머지 회로기판(150)에 전기적으로 연결하는 두개의 와이어 또는 트레이스를 제외하고 컷 아웃 슬롯(cut out slot)에 의해 나머지 회로 기판으로부터 천공되거나 분리된다. 도 24C에 도시되어 있듯이, 부분(150a)은 나머지 회로기판(150)으로부터 구부러져서 부품과 센서(104)가 회로기판(150)의 면에 수직으로 정열된다. 이러한 방식으로, 센서(104)는 종래의 마운팅 공정을 사용하여 설치되고, 이 센서(104)의 축은 두개의 자기 센서(106, 108)모두의 축에 수직하도록 설치된다. 다음에, 이 센서(104)와 직립 회로기판 부분(150a)은 여러 기술 중 하나를 이용하여 이 위치에서 고정될 수 있다. 이러한 기술을 사용하여, 다수의 탄성 래그(702)(leg)를 갖는 리테이너(700)는 직립 부분(150a) 및 센서(104) 위로 그리고 주위에 미끄져서 탄성 래그(702)가 대응하는 구멍(150b)에 스넵된다.

상술한 방법이 회로기판에 3개의 센서를 설치하는 것에 대하여 설명했지만, 두개의 센서가 사용되는 경우(즉, 자기 센서(104, 106)의 두개만의 센서가 이용되는 경우), 동일한 기술이 사용될 수 있다.

도 25-27은 미러 어셈블리(140)의 회로기판과 같은 회로기판에 컴파스 센서를 설치하는 또 다른 방법을 도시한다.

이 방법에서, 컴파스 자기 센서(104, 106, 108)는 공통 일체화 센서 패키지(720)에 일체화되어 있으며, 이들 축이 서로에 대하여 직교한다. 센서를 공통 일체화 센서 패키지(720)에 일체화함으로서, 공통 일체화 센서 패키지(720)가 종래의 회로 파플레이팅 머시너리를 사용하여 회로기판(150)에 장착될 수 있다. 부가적으로, 공통 일체화 센서 패키지는 회로기판에 대해 일관된 부착방향을 확보하기 위해 하나 이상의 위치 정합 돌출부 및/또는 홈을 갖을 수 있다. 도 25-도 27에 도시된 실시예에서, 일체화 센서 패키지(720)는 이 패키지(720)가 회로기판에 부착될 때, 자기 센서(106) 및 (108)의 축이 회로기판(150)과 평행하도록 센서(106) 및 (108)가 패키지(720)내에서 방향이 정해진 입체형상으로 된다. 상술했듯이, 센서(104-108)는 자기 유도형이지만, 자기 임피던스형, 또는 자기 저항형일 수 있다.

공통 일체된 센서 패키지(720)가 6개의 리드(각각의 센서에 대해 두 개)를 갖는 것으로 도시했지만, 패키지는 4개 이하(각각의 센서에 대해 1개 및 모든 센서에 대해 공통 단말)로 구조될 수 있다.

도 27에 도시되어 있듯이, 3개의 센서가 이들 축이 서로 수직한 상태로 입체형 패키지에 설치되는 경우, 패키지의 체적의 현저한 비율이 센서를 일체화하는데 요구되지 않는다. 이 부분이 센서 패키지(720)의 영역(722)으로 도시되어 있다. 따라서, 후술되어 있듯이, 이러한 영역(722)이 제거되어 컴파스 하우징을 수용하는데 필요한 차량 엑세서리(즉, 미러 하우징) 내의 체적을 감소시킬 수 있다. 이러한 절단된 입체의 일체화 컴파스 패키지의 예가 도 28 및 도 29를 참조로 하면서 아래에 설명한다.

과도한 패키지 체적을 제거하는 것에 더하여, 본 발명의 특징은 설계자로 하여금 센서를 설치 제약으로 부터 자유롭도록 센서의 축이 센서가 연결된 회로 기판에 평행이거나 직교하게 할 수 있다는 것이다. 센서의 축이 서로에 대하여 직교하도록 센서가 위치하는 경우, 센서는 회로기판에 대해 임의의 방향으로 설치될 수 있다. 더 아래에 설명되어 있듯이, 좌표 변환이 컴파스 프로세서 코드에서 실행되어 방향의 분산을 수정하여 X축 자기 센서가 회로 기판에 수직하게(및/또는 차량 주행의 방향에 평행하게)정렬되고, Y축 센서가 수평면에서 회로기판에 평행하게(및/또는 차량 주행의 방향에 수평 및 수직하게)정렬된다. 따라서, 상기 두개의 개념을 결합하면, 센서가 도 28 및 도 29에 도시된 유사한 방식으로 설치된다. 즉, 종래의 실시예의 입체를 제단하여 과도한 영역(722)을 제거하여 변경함으로써 유사한 필라미드 형상의 일체화 센서 패키지(750)가 얻어진다. 이러한 패키지구조는 변경을 요구하지 않고 미러 하우징의 지지 리브 사이를 연장하는 체적이 매우 적다는 점에서 장점이 있다.

센서의 방향의 이동을 보상하기 위해 좌표변환이 처리회로(110)의 코드에 프로그램된다. 이러한 변환은 오일러 회전 함수(Euler Rotation function)를 사용하여 실행될 수 있다. 이 함수는 (a) 기준 프레임(S')로의 x'축 주위에서 αR까지의 오리지널 프레임(S)의 회전; (b) 기준 프레임(S'')로의 y'축 주위에서 각 β까지의 기준 프레임(S')의 회전 및 (c) 기준 좌표 프레임(S'")으로의 z'축 주의의 각γ 까지 의 기준 프레임(S")의 회전을 포함한다. 이러한 변환은 다음 일차 식으로 표현될 수 있다.

여기서, α=45°, β=-35.26439°, γ=0°

따라서,

미러 하우징에 컴파스 센서가 있을 때, 동일한 좌표변환을 사용하여 컴파스 센서의 경사와 회전을 보상할 수 있다. 예를 들어, 미러 하우징의 평균 경사와 회전을 상기 변환에 있어서 α, β, γ로 인수분해할 수 있다. 대안적으로, 센서중 하나가 차량 주행에 대한 바람직한 방향으로 더 근접하게 정렬되도록 집적 센서 패키지내의 센서를 정렬함으로써 변환 계산은 더 간단해 질 수 있다.

사용할 수 있는 센서 패키지의 일 형태는 아이치이 스틸 및 아이치이 엠아이(Aichi Steel and Aichi-MI)에 의해 개발된 자기 임피던스 센서 패키지가 있다. 이 패키지는 서로 수직하는 방향으로 집적회로 내에 형성된 2개의 자기 임피던스(MI)형 센서를 포함한다. 3개의 MI센서를 조립한 다른 아이치 MI 집적회로가 사용될 수 있다. 동일한 센서 패키지 기술을 이용하여, 처리회로(110)의 마이크로프로세서를 포함하는 컴파스 센서 회로의 다른 구성요소와 센서를 일체화할 수 있다. 이와 같은 MI기술은 MI센서가 감지 유도자의 코어와 전기 접속한다는 점에서 자기 유도 기술과는 다르다. 게다가, 센서 사이즈는 기존의 센서와 비교하여 상당히 작게 할 수 있어서 필요한 신호처리 집적 회로와 함께 소형 SMT패키지에 매설할 수 있다. 소형이기 때문에 MI센서는 미러 하우징 내에 설치할 수 있을 뿐 아니라, 마운팅 암/튜브 내에 배치하거나 또는 채널 마운트에 장착할 수 있다. 또한, MI센서는 광센서와 같은 센서를 포함하는 다중 센서 조립체에 포함할 수 있다. MI센서의 코어 재료는 아모르퍼스 또는 결정의 코발트 또는 철일 수 있다. 스트립, 리본 또는 와이어와 같은 다향한 코어 형태를 사용할 수 있다. 와이어 코어는 스트립 또는 리본보다도 유효한 투자율이 높은 경향이 있고 양호한 강도를 만든다.

도 30은 회로기판 조립체(800)와 본 발명에 의한 관련한 컴파스 회로의 일실시예이다. 도시되어 있듯이, 회로기판 조립체(800)는 도시되어 있듯이, 디스플레이(114)와 관련된 디스플레이 드라이버 회로(도시하지 않음)의 여러 다른 형태 중 하나를 포함하는 임의 더러 보드(804)와 주(또는 마더)보드(802)를 포함한다. 마더 보드(802)에 설치된 처리회로(110)는 (존재하는 경우) 마더 보드(804)상의 디스플레이의 특정 형태에 대한 적절한 디스플레이 구동 신호를 이용하도록 프로그램되는 것이 바람직하다. 이는 처리회로가 특정형태의 이용될 디스플레이의 특정 형태를 구동하기 위한 적절한 코드로 처리회로(110)를 재 프로그램함으로써 성취될 것이다. 바람직하기로는, 그러나, 처리회로(110)는 사용될 디스플레이의 모든 형태를 구동시키기 위한 코드로 프로그램되고 적절한 코드가 수동 또는 자동으로 선택된다. 처리회로(110)에 의해 적절한 구동 코드가 자동적으로 선택되어(진공 형광, 그래픽 인디시아, LED, 및 LED 디스플레이와 같은) 하나 이상의 디스플레이 중 어느 하나를 구동시키기 위해 플러그 앤드 플레이 펑션이 더러 카드(804)위의 디스플레이 구동회로에 더해질 수 있다. 대안적으로, 더러보드(804)를 머더 보드(802)에 연결하는 커넥터(806a, 806b)의 커넥터 핀은 접지 또는 전원으로의 접속의 특정 결합을 가질 수 있어서, 처리회로(110)가 그 핀 접속을 토대로 디스플레이 형식을 결정하여 더러 보드상의 특정 디스플레이를 (존재하는 경우) 구동하기 위해 사용되는 적절한 코드를 선택한다.

또한, 도 30에 도시되어 있듯이, 인터패이스(808)는 마더 회로 보드(802)에 부착되어 처리회로(110)에 전기적으로 결합 되어 있다. 대안적으로, 인터패이스(808)는 (디스플레이를 가지거나 디스플레가 없는)더러 보드(804)에 설치될 수 있다. 인터패이스(808)는 차량 방향이 송신될 기타 전기 소자 또는 디스플레이에 연결하기 위한 RS 인터패이스 또는 여러 시리얼 인터패이스일 수 있다. 이러한 소자 또는 디스플레이가 디스플레이(114) 및 더러 보더(804) 대신에 제공되거나, 이러한 디스플레이에 추가될 수 있다. 소자 또는 디스플레이는 마더 보드(802)가 수용된 미러 어셈블리 또는 차량 엑세서리 어디에나 위치될 수 있거나, 이로부터 멀리 위치될 수 있다. 인터패이스(808)는 차량 버스 또는 로컬 에어리어 버스의 LIN 또는 CAN 인터패이스일 수 있다. 바람직하기로는, 처리회로(110)는 인터패이스의 가능한 모든 형태에 걸쳐 그리고 디스플레이 또는 소자의 모든 형태에 전송을 위해 차량 방향 신호를 적절히 포멧 하기 위한 코드로 프로그램된다.

처리회로(110)는 인터패이스의 형태 및 연결된 소자(들) 또는 디스플레이(들)의 형태를 식별하여 차량 방향 신호를 적절한 포멧으로 전송한다.

GPS 안테나를 백미러 조립체(140)에 장착하는 것이 바람직한 경우, 안테나는 "차량에 이용되는 마이크로파 안테나"라는 제목의 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,396,446호에 교시에 따라 장착될 수 있다. 다른 적절한 안테나는 "통신 시스템을 협체하는 차량 용 백미러 조립체"라는 제목의 미국특허 출원 공개 2002/0032510A1에 개시되어 있다.

전자 컴파스 시스템의 하드웨어에 대하여 설명했지만, 처리회로(110)에 의해 실행된 본 발명의 처리의 개요을 이하에서 설명한다. 개요에 따라서, 본 발명의 개념의 어떤 일 실시예를 나타내는 제 1의 실시형태의 상세한 설명을 도 11에서 도 21을 참고로 하면서 설명한다.

상술했듯이, 바람직한 실시 예에서는 자기 센서 회로(102)는 X축 자기 센서(104) 및 Y축 자기 센서(106)에 의해 감지된 성분에 직교하는 자장 성분을 감지하도록 실직적으로 수직 하게 배치된 Z축 자기 센서(108)를 포함한다. 따라서 본 발명의 처리는 바람직하기로는, 3차원 좌표계에 데이터를 맵 하는 것이 바람직하다. 이상적으로는 맵 된 데이터는 다음에 단일 고정 평면에서 원이 아니라 구에 대응하게 되어 있다.

본 발명의 원리를 더 잘 설명하기 위해, 여기서 도8를 참조하지만, 도 8은 자기극으로부터의 진의 북극의 오프셋과 차량에 대하는 센서 방향의 시프트를 고려하여 수정된 컴파스의 자기 센서의 좌표계를 나타낸다. 또한, 상세히 설명하면, "세계 계"의 일부는 X_W, Y_W, Z_W라고 표시된 좌표계와 함께 나타내어 있으며, X_W좌표축은 차량의 진행 방향으로 정렬하여 거의 수평(즉, 지표면의 접선)이며, Z_W좌표계는 수직(즉, 지구의 중심을 나타낸다)이며, Y_W 좌표축은 수평으로 차량의 진행 방향과 직각의 횡 방향으로 배치된다. 진(true)의 북극(즉, 지구의 회전축의 북극)은 실제로는 자기 북극에 대응하지 않기 때문에 자기 컴파스는 그 컴파스가 위치하는 지표상의 특정의 위치에 대한 실제의 북극으로부터의 자기 북극의 각도적 오프셋에 대응하는 편각 D를 고려해야 한다. 지표상의 여러 지리상의 구역에 대하는 편각 D의 맵핑은 공지되어 이용가능하다. 편각을 고려하기 때문에, 제 2의 좌표 면이 점선의 X_V, Y_V, Z_V 로 표시되어 있고, X_V, Y_V 축은 X_W 및 Y_W 축으로부터 Z_w 및 Z_V 축 주위로 각도 D 만큼 동일하게 회전한다.

이상적인 상태를 가정함과 동시에, 또한 X축 자기 센서가 차량 진행 방향으로 정렬하고 Z축 센서가 완전히 수직방향으로 정렬하고, Y축 자기 센서가 X축 자기 센서 및 자기 Z축 센서의 모두에 수직하게 정렬된 상태에서 컴파스 센서가 차량 내에 영구적으로 고정되어 장착되어 있다고 가정하면, 차량의 참의 진행 방향을 도출하기 위해서는 감지된 지자계 벡터가 X축 센서 및 Y축 센서에 대하여 이루는 각도(ρ) 로부터 편각 D만을 뺄 필요가 있다. 그러나, 예를 들어, 센서가 차량에 대하여 이동하는 하우징(예를 들어, 백미러 하우징(144)(도 5 및 도 7 참조)) 상에 장착되고, 미러 하우징이 수직 Z축(도7을 참조)주위로 각도 ρm으로 회전 할 때에 센서 좌표계의 X_m, 및 Y_m 좌표축은 X_V, Y_V 좌표축에 대하여 동일하게 각도 ρ_m 만큼 회전하고, 한편 Z_m 축은 Z_W 와 일치하게 된다. 미러 회전각도 ρ_m 이 가정되든가 또는 식별할 수 있으면, 정확한 진행 방향을 제공하기 위해 이를 편각 D와 함께 진행방향 각도로부터 감산한다.

신장이 다른 운전자를 수용하기 위해 미러 하우징(144)이 그 횡 축(즉, Y_m축)주위로 경사지는 경우에 계산은 더욱 복잡하게 된다(도 5를 참조). Y_m 주위에서의 이와 같은 경사는 얻어진 Y_r 축을 Y_m 축과 일치하여 유지되지만, X_r 및 Z_r 축을 X_m 및 Z_m 축으로부터 각도 θ_m 만큼 회전 시킨다.

상술했 듯이, 자동차의 자기, 및 지자계의 외부 자계는 센서에 의해 감지된 자계에 영향을 준다. 이와 같은 영향 없고 센서가 수평에 대하여 경사지지 않은 경우((즉, θ_m =0°), 반경 및 중심점을 갖는 구의 표면 주위에서 원을 가로지르고, 그 중심점을 가지고 중심점은 좌표 평면의 원점에 대응하고, 반경이 지구 자계 벡터의 크기에 대응하고 그리고 원이 센서의 수평 X-Y좌표면에 평행한 면내에 존재한다(즉, Z성분 값이 적어도 국소적으로 유지된다). 그러나, 미러를 경사지게 하면 수평 유지하는 원을 X-Y면에 대하여 경사 θ_m 의 각도 만큼 경사지게 하여, Z성분 값은 차량의 방향의 함수로써 변화한다. X 및 Y센서 출력만이 고려되어 플로트 된 경우, X-Y면 데이터는 타원형으로 나타난다. 미러의 경사는 평균적인 개인의 평균 경사 각도를 기초하여 가정된 미러 경사 각도θ_m 을 인수분해하여 고려될 수 있고 또는 차량이 360의 회전각도로 운전시킬 때에 Z축 센서로부터 얻어진 데이터의 분산을 모니터링 함으로써 측정될 수 있다.

차량의 자기 및 외부 자기의 영향은 일반적으로 센서의 좌표계의 원점(x₀, y₀, z₀)로부터의 국소구의 중심(sc_xs, sc_ys, sc_zs)을 극적으로 시프트시킨다. 원점은 제로로 하는 x, y, z의 값을 가지기 때문에, 이 오프셋의 보정은 원점으로부터 자기 센서 데이터의 대응하는 점(rdg_xs, rdg_ys, rdg_zs)에 연장하는 각 벡터(RDG)로부터 원점으로부터 세계 구의 중심에 연장하는 벡터(SC)를 감산함으로써 행해질 수 있다(도 9 및 도 10참조). 이 보정은 센서로부터 얻어진 각 데이터 점(rdg_xs, rdg_ys, rdg_zs)에 대한 국소구의 중심 점의 xyz값(sc_xs, sc_ys, sc_zs)을 감산함으로써 달성된다. 얻어진 벡터V는 국소구의 중심으로부터 데이터 점까지 연장한다. 도 8 및 도 9에 나타나 있듯이, 국소구는 반경 벡터RS(rs_xsr 의 크기를 가진다) 및 초기에 가정되어 또한 아래에 설명된 근사 시퀸스를 통해 계산된 중심점(sc_xs, sc_ys, sc_zs)을 갖는다. 근사 처리를 돕기 위해, 현재의 반경RS를 벡터VE로부터 감산하여 점(rdg_xs, rdg_ys, rdg_zs)에 대한 오차 벡터VE을 판단할 수 있다. 이와 같은 벡터는 센서로부터 얻어진 각 데이터에 관하여 계산되고 그 후, 평균화 되던가 또는 근사 데이터(즉, 중심점(sc_xs, sc_ys, sc_zs) 및 (반경rs_xsr))를 판단하기 위해 사용할 수 있다. 이하에서 설명되어 있듯이, 중심점 및 반경은 그 후, 최저의 평균 에러를 가지는 센서로부터 얻어진 테이터의 "최량 적합"해를 취득하기 위해 변경될 수 있다. 그 후, 최량 적합을 가지는 중심점 및 반경은 다음 가장 최근의 센서 판독으로부터의 진행 방향 각도ρ_s 에 따라서 표시해야할 차량 진행 방향을 확인하는 경우에 나중에 사용하기 위해 기억될 수 있다.

진행 방향 각도를 보정하고, 또한 미러 하우징(144)이 이동될 때를 판단 하고 재 근사 또는 재 교정을 트리거하기 위해 사용될 수 있는 볼 위치(또는 경사 및/또는 방향 전환) 센서의 사용은 본 출원인에게 양도된 제6,023,229호 및 제6,140,933호에 설명되어 있다.

많은 차량에 있어서, 운전자의 위치는 충분히 불변이기 때문에, 수직축 주위로 미러의 각도 조절 변화 ρ_m 는 한 사람의 운전자로부터 다음의 운전자까지 일반적으로 비교적 작고 그 결과 그 변화의 보정은 미러의 위치 및/또는 각도 방위가 차량의 외란 필드에 대하여 변화시에 차량의 그 필드의 작용의 변화를 보상하는 것보다 중요도가 낮게 된다. 이 문제는 각도 방위의 변화에 추가하여 실질적인 위치조정을 행할 수 있는 2개의 볼 미러 마운트의 경우에 가장 명백하다. 또한 미러 위치 센서는 2 볼 미러 마운트에 대해서 보다 복잡하게 된다. 또한, 미러의 다수는 지자계의 수직성분이 수평성분보다도 실질적으로 큰 세계 각지에 사용되고 있으며, 그 결과, 경우에 따라서는 수평 축 Y_m 주위로의 미러 하우징의 경사 θ_m 의 증가하면, 수직축 Z_m주위로의 동일한 크기의 회전 θ_m 보다도 수배 큰 작용을 컴파스 판독 값에 제공한다.

미러 탑재형 컴파스를 사용하는 운전자의 경우, 상당한 가능성이 있는 시나리오는 2인 또는 그 이상의 운전자가 동승하여 운전을 분담할 때, 넓은 다른 위치에 서 미러를 조절하는 것이다. 이와 같은 경우, 일반적으로 주행이 장기간에 걸쳐 1개의 방향으로 지속하여 연속적으로 또는 준 연속적으로 근사를 평가하여 갱신하고 또한 실질적으로 360도 보다 작고 또한, 실질적으로 180도 작고, 보다 실질적으로는 또는 90도 보다 작은 주행 방향의 범위를 기초하여 유효한 근사 조절를 행하는 미러가 바람직하다. 최량 적합 근사 데이터가 주행 방향 정보를 표시하기 위해 만족할 때를 판단하는 기준을 적용하는 것이 바람직하다. 이 판단에 대해서는 예를 들어, 누적된 회전에 의해 스판 된 각도에 대한 최소 임계치보다도, 사용되는 근사 용기하학 패턴이 샘플 데이터에 적합하는 품질쪽에 중심을 두는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 적합의 품질은 최소 2 승에 관계하는 판단기준에 의해 측정될수 있다. 다음에, 근사용 기하학 패턴에 적합할 때에 각 샘플 데이터 점에 대한 오차의 2승의 평균이 일반적으로 낮아서 허용가능한 범위에 있을 때, 그리고 바람직하기로는, 우수한 최소치에 수속 될 때에는, 근사용 기하학 패턴을 진행 방향 정보를 계산 및 표시하기 위한 기반으로 사용하는 것이 가능하다. 이는 샘플점에 의해, 스판된 방향의 총변화가 작고 90도로 상당히 하회할때 이며 또한 오차의 2승의 평균값에 대한 허용 기준은 설정 임계치, 또는 기타의 요소에 의존하는 변수이어도 좋다. 이는 일예이며, 적합의 품질의 많은 다른 측정방법을 사용할 수 있고 허용판단기준은 컴파스 데이터의 다른 또는 추가적인 용도에 대하여 사용할 수 있다.

상술의 시나리오에 있어서, 방향의 최고 큰 변화는 운전자를 교대하기 위해 고속도로로부터 벗어난 후에 운전자가 다시 고속도로로 재진입할 때 발생하는 가능성이 있다. 신속하고 확실하게 판독 값을 취득하여 선별하는 시스템은 운전자가 여정의 일 구역을 개시할 때 신속하고 비교적 큰 변화의 주행 방향 변화를 사용하는 것이 바람직하다. 이하의 설명으로부터 명백히 알 수 있듯이, 본 발명의 컴파스 시스템은 이 바람직한 특징을 갖는다.

센서에 의해 판독된 생(raw)데이터 점은 복수의 판독값을 사용하여 필터 처리 및/또는 평균화할 수 있다. 분산 및 표준편차와 같은 다른 데이터를 안정성 지표로서 판독값과 합께 포함할 수가 있다. 임의적인 데이터 변환을 적용할 수 있고 임의적 데이터 변환은 이하에서 설명하는 변환의 1개 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 공장 교정의 일부로써 결정 또는 기억할 수 있는 스케일 인자를 적용하여 자력계 판독값의 2 방향 성분에 대하여 이득을 근사하고, 교정하고 또는 평균화할 수 있다. 각 점은 임의 적으로 판독과 컴파일된 통계 데이터에 기초로 하여 또한 임의적으로 각 점이 현재의 근사 용 기하학 패턴과 어떻게 적합하는지를 기초로 하여 또한 임으로 판독 값의 수직 z축 성분이 현재의 샘플 점과 어떠게 적합하는지 부가적인 판단기준을 기초로 하여 평가될 수 있다. 데이터 점이 이들 평가에 적격한 경우, 또한 근사 용 기하학 패턴이 판독값에 대한 자기 데이터를 처리하기 위한 기반으로서 사용하는데 적격인 경우, 취득된 데이터 점에 기초하여 진행 방향 표시가 발생되고 그리고 임의로 표시된다. 처리된 자력계 데이터는 다른 목적으로도 사용될 수 있다.

각 점은 액티브 샘플 세트 로킹하기 위해 또는 그에 직접 포함하기 위해 평가되고 현재 기억 되어 있는 액티브 데이터 점 및 인 액티브 점은 상태의 변화에 관하여 및 샘플 세트 내에서 고려된 삭제 및 교환에 대하여 평가된다. 다음에, 서브샘플 세트는 다음에 모아져서 유지된다. 양호한 서브 세트의 개발은 일반적으로 컴파스의 판독값의 정도를 향상시킴과 아울러, 자기 센서가 가동식 미러 하우징에 포함된 미러의 조절로부터 생기는 근사요건의 시프트에 대해 비교적 신속한 응답하는 역할을 한다.

다음에 진행방향 정보를 자력계의 판독값으로부터 추출하기 위해 필요로 한 데이터가 취득되도록 샘플점의 해석이 행해진다. 이를 행하는 바람직한 방법은 예를 들어, 차량방향의 변화에 의한 지자계에 대한 자력계 판독 값의 응답 패턴의 일종의 핑거프린트의 특성인 패턴을 선택하여 정련하고 또한 차량이 방위의 변동을 취할 때 차량에 기억된 자력계 판독값의 세트에 통계적으로 이 패턴을 적합시키는 것이다. 이 패턴의 적합처리로부터의 데이터를 사용하여 주로, 다른 자기 방해 원, 특히 차량 내의 기타 자기 방해 원으로부터의 방해 작용으로부터의 지자계에 의한 그 후의 판독값의 성분을 추출한다. 다음에, 이 추출법에 취득된 추출 판독 값 및/또는 데이터는, 진행방향을 계산하기 위해 사용된다. 전체의 실시예에서 반드시 필요한 것은 아니지만, 적합 알고리즘은 적합의 품질을 나타내는 번호를 생성할 수 있고 이는 근사적 최량 적합을 제공하는 패턴의 변경 및/또는 방향을 발견할 수 있도록 반복 시퀸스에 사용되는 것이 바람직하다. 상술의 번호로 나타내는 적합의 품질은 또한 다른 판단의 기초한 변수의 1개에 대해서도 사용되는 것이 바람직한다. 예를 들어, 적합 품질은 근사가 진행 방향 표시를 처리 및 출력하기 위한 기반으로 사용하는데 충족한 경우를 판독하기 위한 부분적인 기반으로 사용하여도 좋다. 패턴의 개시 조건은 적합처리에 있어서의 다른 최소값으로의 수렵을 야기하는 경우, 적합품질을 사용하여 어떤 1개를 최량의 적합으로 선택해야하는 지를 부분적으로 판단할 수 있다. 이 경우, 국부 최소값의 1개가 명확한 최량 적합이 아닌 경우, 이는 진행 방향 정보를 계산하여 샘플 세트를 정밀화하기 위한 기반으로서의 그 적합의 사용을 금지시켜서 불명확성을 해결한다. 적합 알고리즘에 사용되는 계산 처리의 성분은 다른 용도로 역할을 하는 것이 바람직하다.

일예로서, 바람직한 실시형태에 있어서는, 고찰중의 각 판독값에 대하여, 근사용 패턴으로부터의 판독 값의 거리는 상술의 오차 벡터 VE로서 벡터 형식으로 계산된다. 거리의 2승, 즉 오차 벡터의 크기의 2승은 적합의 계산에 사용되고 오차 벡터의 성분은 근사 최량 적합을 결정하기 위한 반복 프로세스에 있어서, 패턴의 다음의 위치 또는 그 변화를 효과적으로 예측하기 위한 알고리즘에 사용된다. 또한, 오차 벡터를 판단하기 위해 사용되는 계산은 오차 벡터를 바람직한 기본 좌표계로 변환하는데 사용된다. 또한, 패턴으로부터의 점의 거리의 판단으로 계산된 각도는 특정의 판독 값의 진행 방향 각도를 판독하는데 또한, 어떤 판독 값이 서로 근접하는지 여부를 판단하기 위해 또는 아마도 그 간격을 근사적으로 측정하는데 직접적으로 유용하다. 근사적 최량 적합 패턴으로부터의 점의 거리는 최량 적합 패턴을 판단하는데 이용되는 샘플세트의 점의 용인 또는 거부를 하던가, 또는, 현재의 진행방향을 판단하는 점의 추가 또는 거부를 행하기 위한 부분적인 기초로서 사용될 수 있다. 바람직한 구성에 있어서는 동일의 계산 결과의 실질적인 부분은 적합 품질을 평가하기 위한 계산의 일부로서 샘플세트의 각 점을 순서대로 해석하기도 하고, 반복 시퀸스에 있어서 다음의 적합 근사를 판단하기도 하고, 현재의 최량 적합 패턴을 적용하여 각각의 판독값을 처리하고, 그 품질의 부분적인 평가를 행하여 관련의 진행 방향을 판단하는데 사용된다.

상술했듯이, 근사용 기하학 패턴은 임의적이던가, 샘플점에 보다 양호하게 적합시키도록 연속적 또는 주기적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 근사용 패턴 또는 기하학 패턴이 구인 경우, 그 구의 반경을 조절할 수 있다. 구의 반경은 통상은 사용되는 근사 형식에 기초하여 지자계의 강도 또는 그 수평 방향 성분에 관계하는 것이다. 이 중 어느 경우에 있어서도, 이 파라미터는 차량의 자화 패턴의 변화나, 또는 센서가 장착되어 있는 미러의 조절과 같은 외란이 발생할지라도 특정의 국소성에 관하여 안정해야 한다. 특히, 센서가 미러 내에 장착되는 경우, 근사를 신속하게 미러 위치의 변화 후의 최소의 데이터량으로 조절하는 것이 바람직하다. 이와 같은 변화에 대하여 최량 적합 반경은 변화가 많이 변경될 가능성은 없고 또한, 반경의 바람직한 판단에는 통상 근사용 패턴 주위에 바람직하게 분포된 샘플점이 요구된다. 이 값을 적절하게 조절하기 위한 데이터를 제공하는 위에서 샘플점의 분포 및 품질이 유리하게 될 때 까지 근사용 기하학 패턴에 대하여 이전의 최량 최적합 반경의 유지를 우선하는 것이 바람직하다. 이전에 판단된 반경을 사용함에 의해 컴파스 근사에 필요한 변화에 신속 또는 충분히 응답하기 위해 보다 한정된 샘플 세트를 유효하게 사용할 수 있다. 이 수법을 다른 파라미터에서도 확장한다. 즉, 근사의 변화에 직면하여 또는 차량 환경의 예상된 비교적 단기간의 변화에 있어서, 파라미터의 상대적인 안정성에 따라서, 근사적 최량 적합을 달성하여 조절하도록 파라미터의 전반적인 계층을 확립하는 것이 바람직하다. 이 변화에 최고 안정한 파라미터의 값은 설정의 향상을 위한 가능성이 큰 데이터가 입수가능할 때까지 유지되는 것이 바람직하다.

어느 실시예에서는 단순히 기존의 패턴을 조절하기보다도 다른 근사용 기준 패턴을 스위치 하며 예를 들어, 원형 기준 패턴과 타원 기준 패턴 사이에 또는 아마도 2차원 패턴과 3차원 패턴사이에서 스위치하는 것이 바람직하다고 간주 되는 케이스가 있을 것이다.

다음에, 근사용 패턴은 액티브 샘플 점과 비교하여 적합품질의 지표가 제공된다. 적합 품질의 수치 지표 및 최소 2 승 적합과 같은 분석이 바람직하다. 다음에 보다 양호한 적합을 가지기 위한 근사용 패턴의 형태 및 또는 위치의 변화의 예측을 행할 수 있다. 이들 근사의 범위는 간단히 가능한 선택의 어레이를 통해서 계단적으로 실행하는 것부터 다음의 최량 적합 근사를 위해 사용하기 위한 패턴을 판별하기 위해 적용하는 절대적 또는 점진적인 수정의 변경 증분을 계산할 때 까지의 범위이다. 또한 프로그램 사이즈 및 계산 시간을 제한하기 위해 적합 품질을 측정하는데 사용되는 것과 같은 다른 필요한 계산과 중간 수치 결과를 공유하는 예측처리를 이용하는 것이 바람직하다. 이 예측은 다음에 근사 최량 적합에 진행하기 위해 반복적으로 적용될 수 있다.

처음에 시작할 때 또는 근사에 있어서의 주요 큰 시프트 후에 시작할 때는 샘플세트를 근사 용 기하학 패턴의 상당히 작은 부분에 제한할 수 있다. 이와 같은 경우, 제한된 샘플 세트로 적절히 정확한 근사를 달성하기 위해 부가적인 제약을 추가한다는 장점이 있을 것이다. 예를 들면, 반경이 지자계의 수평 방향 성분과 거의 동등한 근사 용구가 사용되는 경우, 구의 중심은 통상은 차량이 완주한 원을 방향 전환시킬 때에 자계 벡터에 의해 횡단된 원의 중심에 거의 들어가야 한다. 이와 같은 경우 근사용 구의 중심은 거의 샘플 점의 원의 수평면에 거의 들어간다. 이는 또한, 샘플 점의 중심의 수직 성분에 의해 형성된 수평면이다. 따라서, 샘플 점이 이 면을 형성하는 거의 충분히 양호하게 분포되지 않는 경우 예를 들어, 근사 용구의 중심을 샘플 점의 중심을 포함하는 수평면으로 한정하는 것은 유리할 수 있을 것이다(같거나 같지 않은 가중을 각 점에 할당할 수 있다).

특히, 샘플 세트 내의 샘플 점이 전체 범위의 한정된 부분에 미칠 때, 또는 샘플 세트가 서로에 대하여 적절히 분리된 최소한도 3개의 점을 포함하지 않는 경우, 다른 문제가 발생하는 경우가 있다. 이 경우에는, 일반적으로 샘플 세트의 내의 점에 대한 제 1의 점의 거울상인 중심으로부터의 구의 올바른 중심을 구별하는 것은 곤란하다. 적절한 중심점으로의 수렴에 문제가 생기는 다른 개시 중심 위치는 상술의 2개의 중심점을 연결하는 선의 직교방향 이등분선 상에 일반적으로 존재한다. 이 경우는 예를 들어, 본서에 설명된 예측에서는 수렴은 일반적으로 근사용 구의 가까이에 각 점의 중심을 위치시키고 다음에 바른 중심 또는 바르지 않은 거울상 중심으로 향하여 천천히 수렴한다. 이 문제를 처리하는 바람직한 방법은 정상적으로 또는 수렴의 품질에 의문이 있는 경우에, 예를 들어, 샘플 점의 중심주위 원상에 들어가는 개시 중심점을 시도하는 것이다. 각 개시 점에 대하여 개시 점이 주어진 근사 최량 적합을 달성하기 위해 반복을 실행해야 한다. 다음에 개시 위치의 각각에 관한 근사적 최량 적합에 대응하는 중심을 비교해야 하고 그리고, 이들이 거의 같은 점에 있지 않은 경우, 각각에 관한 적합 품질을 비교해야 한다. 1개의 적합 품질이 다른 것보다 실질적으로 좋운 경우에는 이들이 대응하는 중심은 선택된 중심이어야 한다. 그렇지 않은 경우는 단일의 근사 용 최량 적합 중심점에 대하여 최고품질의 최량 적합이 얻어질 때 까지 샘플 세트는 정련해야 한다.

감지 방향의 각각에 대하여 자기 센서의 상대적 이득을 측정하는 것은 제조 시의 교정의 일부로써 바람직한 것이다. 다음에 교정 정수를 기억함과 동시에, 감지 축의 각각에 대하여 자력계의 상대적 이득을 바람직하기로는 교정하여 적어도 평균화하도록, 정수를 자력계에 의해 후에 얻어진 각 판독 값에 적용하는 것이 바람직하다. 본질적으로 타원형의 응답 패턴을 제공하는 조건이 있는 경우, 원 또는 구의 적합 처리를 다음에 사용할 수 있도록, 데이터를 소정의 스케일하는 것이 바람직할 수 있다. 특히 센서가 미러내에 장착되는 경우, 회로기판의 거의 수직면에 평행한 공칭 수직 방향 축을 가지는 것이 통상 유용하다. 그러나, 차량에 있어서, 미러 내의 회로기판은 통상 중간 운전자에 대해서는 수직위치에 있지 않는다. 한 개의 센서는 예를 들어, Y축 센서가 회로기판에 평행하거나, 수평에 있다고 가정하면, X축 및 Y축이 중간 운전자에 대하여 일반적으로 수평면에 들어가고 변환 Z축이 중간 운전자에 대하여 수평면에 해당하고 변환 Z축이 평균적인 운전자에 대하여 공칭 수직 방향인 좌표계를 확립하기 위해 그 축 주위로 좌표회전을 행하는 것이 바람직하다.

제 1의 바람직한 실시형태에 대하여, 근사용 패턴으로 구가 선택된다. 바람직한 구성에 있어서는 근사 용 반경은 차량이 원을 그려서 방향 전환하는 경우에 자력 판독값에 의해 일반적으로 트레이스된 원이 최량 적합 위치에 있어서 그 구의 궤도를 거의 형성하는 값에 설정되는 것이 바람직하다. 비교적 높은 품질이던가 비교적 양호한 분포를 갖는 샘플 점 세트가 얻어질 때만, 이 반경으로 조절하는 것이 바람직하다. 다음에, 예를 들어, 시험용 반경 세트를 통하여 반복하여 적합이 바람직하며 또한 샘플점이 근사용 구의 적도 가까이에 들어가는 반경을 결정하는 것이 바람직하다. 적절한 중심점이 확립되면, 이하에 설명하는 상황을 제외하고 새로운 반복에 대한 개시점으로서 이전에 확립된 중심점을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 반복처리에 있어서의 연속적인 단계에 대한 새로운 중심점을 확립하기 위해 이전의 중심점에 추가하는 벡터로서 샘플점의 각각에 대하는 오차 벡터의 합계의 평균값을 이용하는 것이 바람직하다. 반복 시퀸스는 여러 연속적인 반복에 대한 중심의 변화가 임계치보다도 작게 될 때까지 속행하는 것이 바람직하다.

근사에 대한 비교적 높은 오차지시와 같이, 적합 품질이 의문 되는 경우에는 이하에 설명한 것과 같은 부가적인 반복을 적용해야 한다.

어느 실시 예에 있어서는 점이 근사용 기하학 데이터 패턴에 상당히 양호하게 적합한지를 계산할 뿐 아니라, 같은 점 세트내의 각 점과 함께 기억하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 근사의 패턴으로부터의 거리의 2승과 같은 품질 표시 또는 오차 표시를 할 수 있다. 또한, 샘플 점이 샘플점세트는 얻어지는 시간 또는 적어도 상대적인 순서의 지시를 샘플 점 세트와 함께 보존하는 것이 바람직하다. 이는 예를 들어, 이는 시퀸스 번호, 시간 및 날짜 또는 주행 거리일 수 있다. 샘플점 취득의 순서는 샘플점을 선입 선출(first in, first out)(FISO) 베이스로 메모리에 기억하여 유지될 수 있다.

특정의 샘플점 세트에 관하여 품질/오차지시 및 첨부 설명을 샘플점 세트의 각 점과 함께, 기억할 수 있다. 다음에 점의 각 점에 대하여 계산된 각도 ρ에 따라서 순서가 정해질 수 있다. 다음에, 순서가 정해진 리스트 내의 제 1 및 엔트리를 포함하는 순서가 정해진 리스트 내의 서로 근접한 점의 쌍은 근접점으로 볼 수 있다. 이 쌍의 각각 점에 관련하는 각도에 대하여 모듈로 360도(360도에서 0에 귀환)의 각도 ρ의 차의 크기는 근접 점의 각각의 쌍의 2개의 멤버 사이의 간격을 지시하여 사용할 수 있다.

중심을 구하기 위해 사용되는 계산과 유사의 임의적인 계산은 샘플 점의 분포의 중심을 판단하는 것에 유용하다. 각 샘플 점에는 예를 들어, 1이라는 가정 질량을 지정할 수 있고 다음 질량중심의 x성분은 세트 내의 점의 x성분의 평균과 같다. y 및 z성분은 마찬가지로 멤버의 y성분의 평균, 및 멤버의 z성분이 평균과 동등하다.

선택판단 기준을 적용하기 위한 가능한 기술이 많이 있다. 일반적으로, 기존의 액티브 샘플 점의 1개와 치환하는 후보인 새로운 점이 제공되는 경우, 최초로 치환을 할 것인지 여부에 관한 결정이 이루어져야 하고, 다음에 치환을 행할 수 있는 경우는 기존의 액티브 샘플 세트 중 어느 점을 치환할 수 있는 지에 관한 판단을 수행해야 한다. 판단 기준을 적용하는 1개의 방법은 예를 들어, 일시적, 연속적 및 한번에 1개, 기준의 액티브 샘플 세트의 각 점을 후보점과 치환하는 것이다. 단일의 샘플 점을 후보점에 매회 일시적인 치환하는 경우, 필요에 응해서 계산이 적용되고, 치환의 기준을 적용하기 위해 결과를 비교할 필요가 있는 정보가 로크된다. 다음에, 로크된 결과는 서로 및 기존의 샘플세트에 대한 유사 데이터와 비교되어, 어떤 치환이 결합 기준을 만족하는지를 조사하고, 만족하는 경우에, 판단기준을 가장 만족하게 하기 위해 멤버 중 어느 하나를 치환할 것인 가를 선택한다. 다음에, 충족한 치환이 아닌 경우는, 샘플 세트는 변경되지 않으면, 후보점은 서브 샘플의 액티브 멤버로서는 사용되지 않는다. 이와 같지 않은 경우는 가장 바람직한 결과를 나타낸 치환이 유지되고 치환된 점은 파기되든가 또는 비 액티브 세트에 지정된다.

다음에, 최대의 간격 및 그 다음에 큰 간격에 대응하는 각도가 치환의 각각이 행해질 때에 로크되고, 매회의 치환에 대한 결과는 서로 및 오리지널의 샘플 세트 내의 최대 큰 간격 및 그 다음에 큰 간격에 관한 결과와 비교되고, 가능한 치환의 적합성을 판단함과 동시에, 그 판단 기준하에서의 적합성에 관한 옵션을 랭크한다.

오리지널의 샘플 세트 및 각 치환을 가지는 샘플 세트의 중심은 상술의 간격의 평가에 사용되는 것과 유사한 방법으로 비교되어 랭크된다.

최종적으로는, 오래된 쪽의 점을 일소하고 패턴내에 변화가 검출될 때의 상대적인 취득시간을 적어도 아는 것이 바람직하다. 이 정보는 새로운 패턴에 적합한 데이터를 적합하지 않은 데이터와 분리하는 필요성이 있는 경우 유용하다. 여기에서는 점의 세트의 분리 또는 구별은 부분적으로 취득한 순서로 기초로 할 수 있다. 또한, 패턴으로 양호하게 적합하고, 그리고 취득에 관한 통계학적 데이터가 안정한 판독이 행해지는 것을 타나내는 데이터의 유지하는 것에 우선 순위를 주는 것이 양호함과 동시에, 적합성이 나쁘거나, 불량한 데이터는 잡음이 있는 상태에서 얻어진 데이터를 거절하는 것이 바람직하다.

지자계의 수직성분 및 차량 내의 지자계의 수직 성분에 의한 측정된 수직자계 성분으로의 부가적인 작용은 수평면에서 방향 전환이 행해질 때에도, 비교적 안정되어야 한다. 판독 값의 수직 성분의 실질적인 변화는 과도적 상태 또는 보다 영구적인 시프트를 근사에 초래하는 변화에 의해 야기될 가능성이 크다. 변화가 과도적인 경우, 측정점은 샘플 점으로써의 사용하기에 좋지 않고 방향계산을 사용하는데도 좋지 않다. 또는 근사에 대한 비교적 신속한 응답이 요구될 수 있다. 특정의 점에 대한 자계 강도의 수직성분과, 수직성분의 우세한 평균값과의 비교 또는 그 특정 그룹의 점의 수직 성분의 평균값의 비교는 특정의 판독값이 현재의 패턴에 적합하는 가능성이 낮을 때를 판단하는 경우에 유용하다. 이와 같은 변화가 과도적 또는 비교적 영구적인 것인지의 여부의 판단은 부분적으로는 판독값의 이력을 누산하여 부분적으로 행해지는 것이 바람직하다. 판독 값의 수직성분에 비교적 안정한 시프트가 있는 경우, 근사 시프트의 가능성이 크다. 여기서, 새로운 근사 샘플 세트에 포함시키는 것에 관하여 판독값을 평가할 수 있도록 시프트가 초기에 검출된 후에 대표적인 판독값을 기억하는 것이 유리하며, 근사의 시프트가 인액티브하기 전에 점을 일소하든가 또는 취득하는 것이 유리하다. 판독 값의 수직성분이 짧은 거리 또는 운전기간의 후에 이전의 또는 우세한 값에 거의 복귀하는 하는 경우, 그 변화는 과도적인 것으로 판정하고 이 시프트를 가지는 값은 서브 세트로부터 최량으로 일소한다.

센서가 가동식 미러 조립체에 장착되는 경우, 근사를 변화시키는 미러 조절은 운전자가 여정의 새로운 부분을 개시한 직전 또는 개시하자마자 바로, 그때 행하는 것이 통상적이다. 예를 들어, 자동차 도로로부터 백하여 차도로 방향 전환하여 통과할 때 고속도로에 들어가기 위해 클러바 형의 인터체인지를 주행할 때와 같이 방향 전환이 행해질 가능성이 있다. 이 상황은 방위 변경시의 데이터 점을 신속하게 수집하는 최량의 기회를 제공한다. 이 데이터는 컴파스 근사에 대하는 신속한 교정을 행하는 경우에 잠재적으로 상당히 유용하다. 그러나, 근사가 실질적으로 변화한 것을 확인하기 위해 보다 많은 점을 취득하기 전에 기존의 데이터의 전체를 신속히 일소하는 것은 위험하다. 이와 같은 점을 취득하여 일시적으로 기억한 후, 유효한 샘플인 것으로, 후에 적격하다는 것은 안정하고 과도상태가 아닌 합리적 확인이 행해지기 전에 문제가 있다고 판명되는 데이터를 갖는 양호한 데이터 점을 일소하는 것을 회피하도록 주의 하면서, 데이터가 얻어질 때에 점을 취득한다는 이점을 가지고 있다.

상술의 사항에 더하여, 차량이 이동중에 있는 지 여부의 표시를 수신하는 것은 컴파스 시스템에 대하여 유용할 수 있다. 예를 들어, 차량이 이동 중에 있지 않은 경우, 컴파스 시스템은 표시된 진행방향을 갱신하지 않든가 또는 기억된 근사용 기하학 패턴(또는 관련된 된 점 세트)을 변경하지 않도록 구성할 수 있다. 이와 같이 하여 센서가 미러 하우징내에 장착되고 운전자가 차량 정지시에 미러를 조절하는 경우에 표시된 진행 방향은 변화하지 않을 것이다. 이는 차량이 이동 중에 있지 않은 경우 진행방향이 변화된 경우에, 운전자는 컴파스가 적절히 동작하는 것으로 믿기 어렵기 때문에 유리하다. 차량이 이동중에 있는지 여부의 표시는 간단히 차량이 정차중 인가 또는 이동 중 인가를 표시하는 차량 내의 다른 구성요소(GPS)로부터 송신된 신호의 형태일 수 있다. 신호는 차량 주행시의 속도를 나타낼 필요 없지만, 차량이 이동중에 만 있는지 여부를 나타내는 것이 좋다. 그래도, 본 발명의 어느 실시예에 의하면, 차량이 정지 중인지 여부를 판단하기 위해 차량 속도를 나타내는 신호를 사용할 수 있다. 또한 최소 잡음 레벨(예를 들면, 2mG를 초과하는 것)이 지정 기간에 걸쳐 센서로부터 판독된 데이터내에 있는 경우 차량이 이동 중에 있다고 가정하도록 컴파스를 프로그램할 수 있다. 대안적으로 차량이 이동중에 있는지 여부를 판단하기 위해 마이크로폰 또는 진동 센서를 사용하여도 좋다.

본 발명의 근사 처리의 배후에 있는 일반개념에 관하여 설명했지만, 상술의 개념의 어느 것을 실행하는 제 1의 실시 형태에 의한 구체적인 실시예에 관하여 이하에서 설명한다. 본 발명은 이 실시예에 있어서의 특정 사항으로 제한되는 것은 아니다.

처리회로(110)는 상태기계로서 동작하도록 프로그램되는 것이 바람직하다. 도 11은 여러 동작 상태 및 상태를 변경하기 위해 사용되는 판단 기준을 나타낸다. 상태의 입구 또는 출구에 관한 보다 상세한 정보에 관해서는 도 12A에서 시작하는 흐름도을 참조로 하면서 또한 설명한다.

도 11에 도시된 상태의 선도에 관해서는 처리회로는 최초로 차량의 점화장치가 기동할 때에 POWER_-ON 상태(150)에서 동작한다. 컴파스의 근사 용 기하학 패턴이 이전에 한번도 계산되지 않은 경우, 불휘발성 메모리(NVM)(112)에는 근사용 데이터가 기억되지 않아, 처리회로(110)를 APPROXIMATE 상태(152)에 들어가게 한다. 처리회로는 특정 판단기준을 만족하는 지정수의 데이터 점이 얻어질 때 까지 APPROXIMATE 상태(152)를 유지한다. 이 점으로부터 근사용 최량 적합 데이터가 기억된 NVM112에 기억되고 다음에 이를 사용하여 차량 진행 방향을 계산하여 표시한다. 다음에 처리 회로(110)는 LEARN상태(156)에 들어간다. 차량이 다음에 전원 OFF되고, 다시 ON되는 경우에, 처리회로(110)는 POWER_-ON상태(152)로 상태의 선도에 들어간다. 그러나, 이때, 유효한 근사 데이터는 NVM(112)에 기억되고 따라서, 처리회로(110)는 INITIALINE상태(154)에 들어가게 된다. INITIALIZE상태 중에 처리회로(110)는 특정의 판단기준을 만족하는 최소수의 점이 획득될 때까지, 센서로부터의 데이터를 처리하면서, 동시에 NVM(112)에 기억된 근사 데이터를 사용하여 차량 진행 방향을 계산하여 표시한다. 이 시점에서, 처리회로(110)는 LEARN상태(156)에 들어간다. LEARN상태 중 처리회로(110)는 APPROXIMATE 또는 INITIALIZE상태에서 이전에 얻어진 근사 데이터의 갱신에 사용하기 위해 특정의 판단기준을 만족하는 부가적인 데이터 점을 누적을 지속한다. 또한 이하에서 설명한 바와 같이, 이들 데이터 점의 어느 하나가 근사지리적 패턴(국소국)의 외면으로부터 어떤 거리만 이간되어서, 에러 벡터VE의 크기가 소정의 임계치를 초과하는 경우, 처리회로(110)는 refitFLag을 TURE에 설정하고 이전에 취득된 전체의 데이터 점을 클리어하고 INITIALIZE 상태(154)에 다시 들어오며 그리고 회로는 소정의 판단기준을 만족하는 최소의 점이 다시 획득될 때까지 유지된다.

처리회로(110)가 LEARN상태 (156)에 있고 또한 LEARN상태로 들어갈 필요한 최소 데이터 점을 상회하는 지정수의 데이터 점을 획득하는 경우, 처리회로(110)는 LOCK상태(158)에 들어가고 그리고 지정의 최대치를 넘는 오차 벡터가 식별될 때까지 그 상태를 유지한다. 이 시점에서 처리회로는 RefitFlag을 TRUE에 설정하여 전체의 이전에 획득된 데이터점을 클리어하면서 INITIALIZE상태(154)로 복귀한다. 그렇지 않은 경우, 처리회로(110)는 LOCK상태(158)로 유지된다, 가장 새롭게 발생 된 근사 데이터와 NVM(112)에 기억된 근사용 데이터의 차이가 한계값 넘을 때마다 NVM의 오래된 근사 데이터는 새로운 근사 데이터에 의해 오버라이트된다(overwrite).

도 12A는 컴파스 유동 제어(Compass flow control)알고리즘(200)을 실행하면서 처리회로(110)에 의해 실행된 단계를 나타낸다. 처리회로(110)가 이 루틴에서 실행하는 제 1의 단계는 자기 센서 회로(102)로부터 취득된 최신 발행한 자력계점의 X, Y 및 Z좌표를 나타내는 데이터를 자기 센서 회로(102)로부터 수신할 수 있다. 다음에 처리회로(110)는 도 13에 나타난 잡음 해석 서브 루틴(204)인 단계(202)를 실행한다.

잡음 해석 서브 루틴(204)은 자기 센서 회로(102)로부터 수신된 생 자력계점(rawMagPoint)을 여과 및 평활화하기 위해 사용된다. 단계(206)에서 처리회로(110)는 최초로 이하의 식을 기초로 하여 지수함수 평활화를 사용하여 생 자력계점을 여과한다.

α_x1=α_y1=α_z1=0.5 및 X1_n, Y1_n, Z1_n은 각각 rawMagPoint의 X, Y, Z 성분값과 같다. 이 식에 있어서, EX1_n-1, EY1_n-1, EZ1_n-1 각각 이전에 여과된 생데이터 점에 대응하는 X, Y, Z성분 값을 나타낸다. 그러나, 제 1의 데이터 점이 컴파스 시스템에 의해 얻어지면, 제 1의 rawMagPoint를 평활하는 데이터가 아니기 때문에 EX1_n-1, EY1_n-1, EZ1_n-1 는 간단히 X1_n, Y1_n, Z1_n과 동등하게 설정된다. 여과된 rawMagPoint(EX1_n, EY1_n, EZ1_n)는 다음에,α_x2=α_y2=α_z2=0.25를 갖는 제 2의 지수함수 평활화를 필터가 이하의 식에 사용된 단계(208)로 통과된다.

상술했듯이, 바람직한 실시형태에 있어서는 α_x1=α_y1=α_z1=0.5 및 α_x2=α_y2=α_z2=0.25이다. 그러나, 이들 값은 바람직한 잡음 레벨 및 성능 레벨에 기초하여 변화할 수 있다. 예를 들어, α_z1=0,125, α_z2= 0.0625이 설정되면, 결과적으로, 강한 평활된 Z데이터가 얻어지고 데이터 세트내의 잡음 상태에 대한 응답성이 낮게 된다. 이들의 식에 있어서, (EX2_n-1, EY2_n-1, EZ2_n-1)은 이전에 여과된 newMagPoint의 대응하는 X, Y, Z성분을 나타낸다. 제 2의 여과 단계를 이용함으로써 2개의 필터사이의 고유의 위상 지연에 의한 이득이 추가된다. 이들 주파수는 합게 증가한다. 그러나, 이 제 2의 여과 단계는 임의적인 것이 명백하다. 다음에, 단계(210)에서 처리회로(110)는 변수 newMagPoint(newMagPoint=(EX2_2n, EY2_2n, EZ2_2n))내의 (EX2_n, EY2_n, EZ2_n)이라는 값을 기억한다.

다음에, 단계(206)의 제 2의 지수 함수 평활 필터의 출력의 변화와 비교함으로써 블록(206)내의 제 2의 지수 함수 평활화 필터의 출력의 변화가 해석된다. 단계(212)에서 행해지는 분석은, 측정된 변화량 및 현저한 변화량이 발생하여 경과한 시간량에 기초하여 품질의 지수를 지정한다. 따라서, 이 단계는 두번 여과된 데이터의 위치의 제 1차 도함수을 실질적으로 계산을 하고, 이는 여과된 데이터 점의 위치의 변화(즉, 속도와 유사한 것)를 나타낸다. 이를 이하 다음과 같이 나타낼 수 있다.

단계(214)에 있어서, 처리회로(110)는 이하의 식을 이용하여 데이터 점의 위치의 변화률의 변화률(즉, 가속도와 유사한것)을 나타내는 2번 여과된 데이터 점의 위치의 2차 도함수을 계산한다.

단, DX2_n-1, DY2_n-1, DZ2_n-1는 이전의 rawMagPoint 에 대하여 획득된 DX2_n, DY2_n, DY2_n의 이전의 값이다. 단계(206-214)는 rawMagPoint의 각각 X, Y, Z값에 관하여 실행되고 다음에 얻어진 벡터 D2_n(D2_n=SQRT(DX_n ²+DY_n ²+DZ_n ²))의 크기는 단계(216)에 있어서, 최초로 소정의 값(HIGH_{_}LEVEL)과 비교된다. D2_n의 크기(magnitude D2_n)가 HIGH_-LEVEL을 초과하는 경우, 처리회로(110)는 단계(218)를 실행하여 변수(delayCounter)는 정수(LONG_-DELAY)와 같게 설정되고 변수noiseLevel은 컴파스 유동 제어 루틴(200)에 있어서 처리유동이 단계(240)(도12A)로 복귀하지 전에 정수 NOISY와 같게 설정된다.

단계(216)에 있어서, 처리회로(110)가 "Magnitude D2_n 이 HIGH_{_}LEVEL을 초과하지 않는다고 판단하는 경우, 이는 단계(220)에 진행하고 그리고 Magnitude D2_n 을 정수 MED_-LEVEL과 비교한다. Magnitude D2_n 가 MED_-LEVEL을 초과하는 경우, 처리회로(110)는 단계(222)로 진행하고 그리고 변수delayCounter을 delayCounter의 이전의 값 또는 정수 MED_-DELAY중 어느 하나 큰 쪽에 같게 설정한다. 또한, 처리회로(110)는 단계(240)에서 컴파스 유동 제어 루틴(200)에 복귀하기 전에 단계(222)에 있어서 noiseLevel을 NOISY에 같게 설정한다. Magnitude D2_n 가 HIGH_{_}LEVEL도 MED_-LEVEL도 초과하지 않는 경우, 처리회로는 단계(224)에 진행하고 Magnitude D2_n 가 정수 LOW_{_}LEVEL을 초과하는지 여부를 결정한다. 단계(224)에서 정수 LOW_{_}LEVEL을 초과하는 경우, 처리회로(110)는 변수 delayCounter를 이 delayCounter의 이전의 값 또는 정수 SHORT_DELAY의 큰쪽으로 같게 설정되는 반면, 변수 NoiseLeve을 NOISY에 설정하고(단계(226), 루틴(200))의 단계(240)에 복귀한다.

Magnitude D2_n가 LOW_{_}LEVEL을 초과하지 않는 경우, 처리회로(110)는 단계(228)에서 delayCounter을 적게 한 후, 단계(230)에 진행하고 그리고 delayCounter가 제로(0)로 보다도 큰지 여부를 판단한다. delayCounter가 제로 보다 큰 경우, 처리회로(110)는 noiseLevel을 단계(232)에 있어서, QUIET에 설정된 후에 루틴(200)의 단계(240)로 복귀한다. 단계(230)에 있어서, 처리회로(110)가 delayCounter는 제로를 초과하지 않는다고 판단하는 경우, 이는 단계(234)로 진행하고 그리고 noiseLevel을 SILENT와 같게 설정한 후에 루틴(200)의 단계(240)로 복귀한다. 단계(216)로부터 단계(226)에서 사용되는 다른 값은 예를 들어, HIGH_-LEVEL=25, MED_-LEVEL=15, LOW_-LEVEL=5, LONG_-DELAY=8, MED_-DELAY=4 및 SHORTT_-DELAY=2로 할 수 있다.

도 31-34에 있어서, 잡음 해석 루틴의 다른 실시예를 나타낸다. 도 31은 X, Y 및 Z센서의 생 센서 데이터를 수신하여 noiseLevel의 지시와 함께 여과한 X, Y 및 Z센서 데이터를 공급하는 잡음 해석 기능의 고레벨 블록도를 나타낸다. noiseLevel이 SILENT인 경우, 전체의 컴파스 동작을 행한다. noiseLevel이 QUIET인 경우, Pointset내의 점의 변경이 정지된다. noiseLevel이 NOISY인 경우 PointSet내의 점의 변화가 정지되고 CompassSet로의 변경도 금지된다. 표시된 진행 방향은 CompassState의 멤버이고, 따라서 NOISY상태가 존재할 때는 변경되지 않는다. 출력NOISY, QUIET 및 SILENT는 각각의 값이 제로보다도 클 때에는 TURE로 평가된다. 상세한 블록도를 도32에 나타내었다.

도 32에 도시되어 있듯이, 자력계(102)로부터 생데이터는 α=0.5인 도 13의 블록(206)의 여과 기능과 유사의 제 1의 지수 함수 필터(820)에 공급된다. 제 1의 필터(820)의 출력EX1은 제 2의 지수 함수 필터(822) 및 기능적 블록(824)에 공급된다. 제 2의 필터(822)는 α=0.25의 도 13의 블록(280)의 여과 기능과 유사한 것이다. 제 2의 필터(822)의 출력EX2는 기능적 블록(824)에 적용된다. 기능적 블록(826)은 도 13의 기능적 블록(214)과 유사의 기능을 실행하고 출력DX2을 공급한다. 자력계(102)로부터의 Y 및 Z의 생 데이터의 유사 여과 및 처리를 행하고 값 DX2, DY2 및DZ2는 블록(828)에 적용된다. 블록(828)은 DX2, DY2 및 DZ2라는 값의 각각을 2승하여 2승값을 함께 추가한다. 잡음이라고 지정된 블록(828)의 출력은 블록(830)에 적용되고 블록(830)은 블록(828)의 출력 잡음을 소정의 값 noiseFactor로 나누고 이 값의 평방근을 취하며 이 평방근에 소정의 값 delayIntercept을 추가하고 출력 지연을 생성한다. 출력 지연은 블록(823)에 적용되고 NOISY라고 하는 상태를 나타낸다. 즉 지연의 값은 제로보다 큰 경우, NOISY는 TRUE이고 따라서 NOISY상태가 존재한다고 판명한다.

블록(832)은 값 지연(delay) 및 소정의 값 maxDelay을 사용하여 함수 MIN의 값을 계산하고 값 "지연" 및 제로를 사용하여 함수 MAX의 값을 계산한다. MAX 및 MIN의 값은 블록(834, 838)에 공급된다. 기능적 블록(834)은 다시 값 "지연"사용하여 함수 MAX의 값을 다시 계산하지만, 제로 대신에 값 "피크"를 사용한다. "피크"값은 블록(834)의 출력으로부터 "1"이라는 값을 감산하여 블록(836)의 출력으로부터 도출된다. 블록(834)의 출력은 QUEIT라고 하는 상태를 나타낸다. 즉, 블록(834)의 출력이 제로보다 큰 경우, QUIET가 TRUE이고 따라서, QUITE라고 하는 상태가 존재한다고 판명한다.

블록(834)의 출력은 블록(838)에도 인가되고, 이는 블록(834)의 출력의 값을 블록(832)의 출력에 가산한다. 블록(838)의 출력은 인버터(840)에 의해 반전되고 이 출력은 SILENT라고 하는 상태를 나타낸다. 즉, 블록(840)의 출력이 제로보다도 큰 경우, SILENT가 TRUE이고 따라서 SILENT라는 상태가 존재하는 것으로 판명된다.

DX2² + DY2²+ DZ2²의 평방근으로 정해진 지연신호와 잡음 신호사이의 관계가 noiseFactor=10, delayIntercept=-3, maxDelay=32로 도 33에 도시되어 있다.

자기 잡음은 근사용 구의 반경을 크게 하는 경우에는 문제가 적어진다.

미국 메시컨주 질렌드에서는 반경은 약 180mG이다. 해당 신호의 10퍼센트를 초과하여 존재하는 임의의 잡음을 무시하기 원하는 경우에, 18mG로부터 20mG의 범위의 잡음 레벨에 관련한다. 싱가폴에서는 반경은 약 400mG이다. 이 경우, 해당 잡음 레벨은 2배를 초과하는 비로 된다. 따라서, 자력계의 수평 강도(근사용 구의 반경에 의해 표시된다)에 기초하여 시스템의 응답을 적응시키는 것이 유용할 것이다. 이는 delayIntercept의 값을 조절함으로써 달성될 수가 있다. 예를 들어, 이하와 같이 된다.

반경 delayIntercept

≤128mG -2

≤256mG -3

≤512mG -4

DX2² + DY2²+ DZ2²의 평방근으로 정해진 지연신호와 잡음 신호의 관계가 noiseFactor=10, delayIntercept=-4, maxDelay=32 일때, 도 34에 도시되어 있다.

다시 도 12A를 참조하면, 단계(240)에 있어서, 처리회로(110)는 현재 POWER_-ON상태에 있는 지 여부를 판단한다. POWER_-ON상태인 경우, 처리회로(110)는 단계(242)을 실행하도록 진행하고 그리고 유효한 반경 rs_xsr이 NVM(112)에 기억되는지 여부를 판단한다. 초기에, 소정의 근사 데이터가 이전에 컴파스에 기억되지 않는 경우 어떤한 변경도 불휘발성 메모리에 기억되어 않는다. 유효한 반경이MVM에 기억되지 않는 경우, 처리회로(110)는 단계(244)에 진행하고 그리고 상태가 APPROXIMATE에 설정한다. 다음에 처리는 컨넥터 "1"를 통하여 도 12B에 도시된 단계(246)으로 진행한다.

단계(246)에 있어서, 처리회로(110)는 "noiseLevel"이 SILENT인지 여부를 판단한다. SILENT가 아닌 경우 처리회로(110)는 컴파스 유동 제어 루틴(200)으로 복귀하고 이 시점에서 상술의 잡음 해석 서브 루틴(204)을 다시 실행하기 전에 새로운 "rawMagPoint"가 취득된다. 다음에, 처리회로(110)는 단계(318)에 있어서, APPROXIMATE상태 인지를 판단하여 단계(246)를 복귀하고 noiseLevel이 SILENT일 때까지 단계(200)로부터 단계(246)(및 단계(318))의 루프를 통해 지속된다. 이 결과가 얻어지는데 걸린 시간의 길이는 수신된 데이터의 일관성 및 그렇지 않은 경우는 설정된 "delayCounter"의 길이에 의해 최초로 변경된 정도에 의존한다. "noiseLevel"이 "SILENT" 로 된 경우에는 처리회로(110)는 도 14에 나타난 점 세트 거리구축(BuildPointDistance)서브 루틴(250)으로의 호출하는 단계(248)를 실행한다.

바람직한 실시 예에 있어서는, 예를 들어, 전원 온(on) 후, 10초라는 지연이 추가되고 그 사이에 전력계 데이터가 수집되어서 잡음 필터를 통과한다. 그러나, 점 세트 거리 구축 서브 루틴(250)은 10초의 지연이 타임 아웃 될 때까지 호출되지 않는다. 이에 의해, 이것은 여러 자기적 과도상태가 에러점을 학습하는 것을 방지한다. 이 과도상태는 베터리 충전, 도어가 열리거나, 미러 위치조절 등으로부터 내부적으로 야기될 수 있다. 또한, 과도한 상태는 가스 펌프, 금속재 차고문, 주차장의 금속 빔 등의 존재와 같이 외부적으로 야기되는 경우가 있다. 지연이 타이밍 아웃된 후 세트 거리 구축 서브루틴(250)이 2개의 점이 보일 때 까지 새로운 자력계 데이타가 얻어져 호출된다. 이는 자계가 변화하는 것을 나타내고 차량의 이동이 원인일 가능이 최고 높다. 다음 "vehicleUnderway""프래그가 이벤트를 추적하도록 설정된다. 이 이벤트가 발생하면, 2개의 학습 된 점이 파기되고 "Point 1"을 가지는 "Point Set(점세트)"의 구축을 새롭게 개시하기 위해 점 세트 거리 구축 서브 루틴(250)이 호출된다. 대안적으로 차량 이동의 프래그를 이용하여도 좋다.

점 세트 구축 서브 루틴(250)에 있어서는 처리회로(110)는 우선, 단계(252)에 있어서 변수"numPoints"가 제로보다도 큰지 여부를 판단한다. 최초로, 그 변수는 "0"에 설정되어 초기의 루틴을 통과하면 처리회로는 단계(254)에서 진행하고 이하 "PointSet"라고 하는 어레이의 점 "1"에 "newMagPoint"의 최근의 값을 추가한다. "PointSet"는 정수 "TOTAL_-POINTS"에 의해 지정된 한계 값까지 복수의 자력계 데이터점을 기억하고, 이 정수는 예를 들어, 12개와 같아서 점이 "PointSet"에는 전부 12점이 기억되고, "numPoint"는 "1"로부터 "TOTAL_-POINTS"까지 순차적으로 증분된다. 다음에, 국소적 구의 중심점의 근사를 행하여 구의 반경을 판단하는데 이용하기 위한 "pointSet"에 기억된 데이터 점이 있고 이는 근사 데이터를 구성하고 이를 사용하여 다음에 차량 진행 방향을 판단하기 위한 상대적인 기반을 제공한다.

단계(254)에 있어서, "PointSet"에 "newMagPoint"을 추가하는 것 외에, 처리회로는 변수"numPoints"의 수치를 증분 하고 다음에 제어를 컴파스 유동 제어 루틴(200)의 단계(280)으로 반송한다(도 12B). 단계(280)에 있어서, 처리회로는 변수"numPoints"가 "MINFIT_-POINTS보다 큰지 여부를 결정한다. 그렇지 않으면, 처리회로는 단계(200)에 복귀하고 새로운 "rawMagPoint"가 취득되어 잡음 해석 서브 루틴(204)에 따른다. 다음에, 처리회로(110)는 서브 루틴(204)으로부터 취득된 새로운 "MagPoint" 으로 진행하여 "noiseLevel"이 SILENT인 경우, 다시 점 세트 거리구축 서브 루틴(250)에 들어간다. 그렇지 않은 경우, 처리회로(110)는 "noiseLevel"이 다시 SILENT로 될 때까지 새로운 "rawMagPoint"를 취득한다.

점세트 거리 구축 서브 루틴(250)에 두번 들어오면, "numPoints"의 값은 더 이상 제로와 같게 되지 않고 따라서 처리회로는 단계(256)를 실행하고 그리고, "numPoints"의 값이 1보다 큰지 여부를 판단한다. "numPoints"의 값은 두번 서브 루틴을 통하여 1을 초과하지 않기 때문에, 처리회로는 단계(258)에 진행하고, 여기서 "newMagPoint"와 "PointSet"의 Point "1"사이의 거리를 판단하게 된다. 단계(260)에 있어서, 처리회로는 이 거리가 "minDist"을 초과하지는 여부를 판단하지만 이 변수는 아래와 같이 결정된다.

minDist=2×defRadius ×sin(MIN_-ANGLE/2)

단, MIN_-ANGLE=2×π/(3×TOTAL_-POINTS)이다.

defRadius의 값은 예를 들어, 150이라는 미리 설정된 정수 또는 바람직하기로는 NVM112에 기억된 근사 반경의 값이다. 따라서, 최소거리(minDist)는 근사 목적으로 취득되어 사용되는 "TOTAL_-POINTS의 수의 함수이다. 이와 같이 하여 얻어진 2개의 점사이의 거리가 minDist을 초과하지 않는 경우, 서브 루틴은 단계(200)에 복귀하여 새로운 데이터 점을 취득하며, 제 1의 얻어진 점으로부터 minDist보다 큰 거리만을 간격으로 떨어진 제 2의 newMagPoint가 취득될 때까지 속행되고 이 경우 처리회로는 단계(262)를 실행하고 또한 numPoint 값을 증분하면서 Point"2'내의 "PointSet"에 "newMagPoint"을 추가한다. 다음에, 처리회로는 단계(200)에서 복귀하여 새로운 rawMagPoint을 취득해서 여과한다. PointSet의 최초의 2개의 점을 취득한 후, 처리회로는 상술의 단계를 통하여 "noiseLevel"이 SILENT 인 경우는 점 세트 거리 구축 서브 루틴(250)에 다시 입력된다. 점 세트 거리 구축 서브 루틴(250)에 들어가면 처리회로는 "numPoints"의 값이 1을 초과하기 때문에 단계(264)에 진행한다.

단계(264)에 있어서, 처리회로는 가장 최근에 취득된 ""newMagPoint"에서 가장 가까운 "PointSet"에 기억된 2개의 점을 발견한다. 흐름도의 이 경로를 초기에 통과할 때, 2개의 점은 2개 이전에 취득된 점인 Point"1" 및 Point"2"에 대응한다. 다음에, 단계(266)에 있어서, 처리회로는 "PointSet"내의 가장 가까운 점"newMagPoint"사이의 거리가 변수 "newPointDist"를 초과하는지 여부를 판단하고, 이 "newPointDist"는 아래와 같이 정의된다.

newPointDist=2×defRadius×sin(NEW_-POINT_{_}ANGLE/2)

단, NEW_-POINT_{_}ANGLE/2=2×πTOTAL_-POINTS이다. 이 거리가 newPointDist의 값을 초과하는 경우, 처리회로는 "numPOints"값의 수치를 증분하고 다음에 "newMagPoint"을 위치 Point"numPoints"에 추가한다(단계(268)). 다음에 처리회로는 단계(200)에 복귀하고 그리고 새로운"rawMagPoint"가 얻어져 처리된다. 여기에서도 또한, "noiseLevel"이 SILENT로 유지한다고 가정하면, 점 세트 거리구축 서브 루틴(250)이 재 실행된다. 이 서브루틴은 "numPoints"의 값이 정수 "MINFIT_-POINTS"에 같거나 그 이상이 될때 까지 단계(248)에 있어서 호출하되, 정수 "MINFIT_-POINTS"는 예를 들어, 4와 같도록 설정되어도 좋다.

서브루틴 (250)에 다시 들어가고 또한 단계(266)에 있어서 처리회로가 가장 가까운 거리는 값 newPointDist을 초과하지 않는다고 판단하면, 처리회로는 단계(270)에 있어서 "newMagPoint"의 상방으로 가장 가까운 점의 위치를 조절한다. 예를 들어, "newMagPoint"의 X, Y 및 Z값 중 어느 하나가 가장 가까운 점의 X, Y 및 Z점보다도 큰 경우, 가장 가까운 점의 이와 같은 X, Y 및 Z값을 각각, 예를 들어, "1" 증가할 수 있다. 마찬가지로, "newMagPoint"의 X,및 Z값 중 어느 하나가 가장 가까운 점 중 어느 하나의 값보다도 적지 않은 경우, 가장 가까운 점의 대응하는 X, Y 및 Z 값은 "1" 값을 1의 값 만큼 감소할 수 있다. 처리회로는 위치가 조절된 "PointSet"내의 점과 이에 가장 가까운 점 사이의 거리가 구해진다. 다음 단계(274)에 있어서, 처리회로가 이 거리는 값 "minDist"보다도 적다고 판단된 경우, 단계(276)로 진행하고 그리고 위치가 조금 조절된 점의 위치를 오리지널의 위치에 리세트한다. 그렇지 않은 경우, 처리회로는 최초로 단계(276)를 실행하지 않고 간단히 단계(200)에 복귀한다. 이의 후자의 2개의 단계는 "pointSet"내의 점이 "pointSet"내의 다른 점에 근접하여 통과하도록 그 위치를 조절되지 않은 것을 보증하기 위해 행해진다. 이에 의해, 점이 국소구의 원주주위에 충분히 간격을 남긴 관계로 확실히 유지된다.

"numPoint"의 값이 "MINFIT_-POINTS"과 같거나 또는 그 이상이면 처리는 단계(282)(도 12B)에 진행하고 그리고 근사 최량 적합 중심점(SC_xs, SC_ys, SC_zs)을 "Point"내의 전체의 점의 평균치에 설정되고 최량 최합 반경 RS_xsr을 정수의 "MIN_-RADIUS에 설정한다. 이 단계는 최량 적합의 근사용 국소구가 얻어지도록 오차측정 거리에 기초하여 이 근사 데이터에 변경하는 조절을 행하기 위해 다음 단계(283)에서 호출되고 또한 이하에서 설명하는 반복 서브 루틴에 기초하여 "최량최합 점 조절(AdjustBestFitPoint) 및 최선 적합 반경 조절(AdjustBestFitRadius)을 통과하기 전에 사용되는 최초의 단계이다. 도 15에 나타나 있듯이, 최량 적합 점 조절 서브루틴(284)은 "pointSet"에 현재 기억된 각 점에 대하여 값(ve_xs, ve_ys, ve_zs)을 판단한다(단계(286)). 특정 점에 대한 V_exs의 값은 벡터VE의 x성분이다. 상술했듯이(도 8 내지 도 10), 벡터 VE는 근사용 국소구의 중심으로부터 "PointSet"의 특정 데이터 점까지 연장하는 벡터VE와 계산 근사 반경 벡터 RS(크기 RS_xsr)와의 차이인 오차 벡터이다. 값 ve_ys, ve_zs는 각각 벡터 VE의 Y 및 Z성분 값에 대응한다.

단계(286) 후에, 처리회로는 단계(288)를 실행하고 "PointSet"내의 전체의 점의 평균값(ve_xs, ve_ys, ve_zs)을 현재의 근사 중심점(SC_xs, SC_ys, SC_zs)에 추가한다. 다음에 최량 적합 조절 서브 루틴(290)의 실행시에, 처리회로는 "PointSet"내의 각 점에 대하여 값 (vx_sr)을 판단한다(단계(292). 값(vx_sr)을 "PointSet"내의 전체의 점의 평균값에 설정한다(단계(292)). 도 8-도10에 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 벡터VE의 크기에 대응한다. 다음에 처리회로는 다음 단계(296)에 있어서, 변수vErr×rLimit"가 rs_xsr/2와 같게 설정되고 변수"centerShitLimit"가 rs_xsr/4와 같게 설정된다. 이의 변수의 중요성에 관하여 아래에서 설명한다.

"newMagPoint"에 대하는 오차 벡터를 계산하기 위해, 도 9에 나타난 자계 강도RDG(또는 흐름도의 "newMagPoint") 및 근사용구의 중심에 있어서의 자계 강도의 자력계의 판독값을 취하여 벡터V를 이하에서 처럼 구한다.

RDG=(rdg_xs, rdg_ys,rdg_zs)=newMagPoint
및 근사구 중심의 자계강도

SC=(sc_xs,sc_ys, sc_zs)
의 자력계를 벡터로 산출

V=RDG-SC=(v_xs _, v_ys _, v_zs)

벡터는 다음에 z_s축 주위로 회전하고 새로운 좌표공간 X_i, Y_i 및Z_i

을 제공한다.

ρ_s=arcρtan(v_ys/v_xs)

v_xi=v_xs×cos(ρ_s)+v_ys×sin(ρ_s)

다음에, Z_i축 주위로 회전하고 새로운 좌표 공간 X_sr,Y_sr,Z_sr을 제공한다.

θ_s=arctan(v_xs/v_xi)

v_xsr=v_xi×cos(θ_s)+v_z×sin(θ_s)+_r=0, v_xsr=0, v=0

얻어진 v_xsr은 벡터V의 크기이다. 오차 벡터VE는 아래와 같이 정의된다.

VE=V-RS

오차벡터VE의 크기를 판단하기 위해 벡터V의 크기로부터 근사 용구의 크기를 감산한다.

ve_xsr= v_xsr- rs_xsr

마지막으로, 오차벡터의 각각의 성분은 좌표공간X_s _,Y_s _,Z_s로 회전하여 복귀함으 로써 판단된다.

ve_xs= ve_xsr×cos(θ_s)×cos(ρ_s)

ve_ys=ve_xsr×cos(θ_s)×sin(ρ_s)

ve_zs=ve_xsr××sin(ρ_s)

당업자가 알 수 있듯이, 최량 적합 조절 서브 루틴(284) 및 최량 적합 반경 조절 서브루틴(290)은 취득된 데이터 점에 관하여 근사용 기하학 패턴(이 경우는 구)의 최량 적합을 반복적으로 판단하기 위해 오차측정거리를 기초로 하여 근사 중심점 데이터를 조절한다. 다음 이의 2개의 서브루틴의 실행 후, 도 12B의 단계(300)에 귀환하여 현재의 계산된 근사 중심점 및 반경은 이전에 기억된 근사 데이터를 오버라이트 되도록 NVM(112)에 기억하고 처리는 다음 단계(302)에 진행하고 처리회로는 LEARN상태로 들어온다.

단계(302)후에, 처리회로는 단계(304)를 실행하고, 도 17에 나타낸 "Heading"서브루틴(306)을 호출하도록 실행된다. 진행방향 서브루틴(306)은 잡음 해석 서브루틴(204)에 의해 생성된 그의 값이 "newMagPoint"에 현재 기억되어 있는 입력을 가진다. 처리회로는 다음에 단계(308)에 있어서, 값 "NoiseLevel"이 NOISY에 같게 설정되었는지 여부를 판단한다. NOISY에 같게 설정된 경우, 처리회로는 진행방향 서부루틴을 출력하고 새로운 "rawMagPoint"가 취득된 컴파스 유동 제어 루틴의 단계(200)에 복귀한다.

처리회로가 단계(308)에 있어서 "noiseLevel"은 NOSIY에 설정되지 않는(즉 QUITE 또는 SILENT)라고 판단된 경우, 처리회로는 단계(310)를 실행하고 NVM(112)의해 기억되어 있는 근사 중심점(sc_xs, sc_ys, sc_zs) 및 반경rs_xrs사용하여 "newMagPoint"에 대하여 진행 방향 각도 ρ_s, ve_xrs및 벡터(v_xs, v_ys, v_zs)를 계산한다. 이 값을 판단하기 위해 사용되는 방법은 NVM(112)에 기억되어 있는 근사 중심점이 현재의 근사 중심점 대신에 사용되는 점외에 상기와 같다.

다음, 단계(312)에 있어서, 처리회로는 "newMagPoint"에 관하여 계산된 값ve_xrs이 최량 적합 반경 조절 서브루틴(290)(도16)의 단계(296)에서 미리 설정된(도 16) 변수"vErrXrLimit"를 초월하는지 여부를 판단한다. ve_xrs값이 한계 값을 초과하는 경우, 처리는 진행 방향을 표시하지 않고 도 12A의 단계(200)로 복귀한다. 그렇지 않은 경우, 이 오차 벡터가 충분히 작은 경우는 처리회로는 단계(314)에 있어서 "True Heading"을 계산한다. "True Heading"은 ρ_s- ρ_m-D(자기 센서가 미러 하우징(144)에 장착되는 경우)와 같아지고, 여기서 ρ_m은 미러회전 각도(도 7)이고, D는 도 8로부터 도 10에 관하여 상술의 편각이다.

단계(304)에 호출되어 계속적으로 진행방향 서브루틴(306)을 실행한 후, 처리는 단계(200)에 복귀하고 처리회로는 이 시점에서는 단계(302)에 있어서 설정되도록 한 LEARN상태로 된다. 루틴은 다시 단계(200)에 있어서 새로운 "rawMagPoint"다시 취득하고 각 새로운"rawMagPoint"에 대하여 먼저 실행되도록 서브루틴(204)를 실행한다. 다음에, 처리회로는 단계(240)에 있어서, POWER_{_}ON상태로 되지 않음을 결정함과 동시에, 또한 단계(318)에 있어서, APPROXMITE상태로 되지 않는다고 판단한다. 다음에, 단계(320)에 있어서, INITIALIZE상태가 아니라고 판단하고 이 경우 단계(322)에 있어서, LEARN상태인지 여부를 판단한다. 처리회로가 LEARN상태의 경우, 단계(350)에 진행한다(도 12C). 그렇지 않은 경우, LOCK상태에 있어서는 도12D의 단계(470)로 진행한다.

차량이 LEARN상태 또는 임의의 다른 상태에 있을 때 차량 점화 장치가 OFF된 경우, 처리회로는 초기는 차량 점화 장치의 ON을 통하여 전력이 회복될 때는, 초기에 POWER_-ON상태로 들어가게 된다. 처리회로는 단계(318)에 진행하고 그리고 APPROXIMATE상태로 하지 않는다고 판단하여 단계(320)에 진행하고 INITIALIZE 상태에 있다고 판단한다. 다음에 처리는 단계(318)로 복귀한다. 이 루프는 "noiseLevel"이 SILENT로 될때 까지 속행된다. "noiseLevel"이 SILENT인 경우, 단계 (332)가 실행되고 "numpoints"가 정수 "MINFIT_-POINTS와 같거나 그 이상으로 될 때까지 "noiseLevel"이 SILENT로 한정되고 진행 방향 서브루틴이 호출된다(단계(334)). 점세트 거리구축서브루틴의 실행은 "PointSet"내의 전체의 값이 차량점화 장치가 OFF로 될때에, 클리어되기 때문에 필요하다. 차량이 OFF로 될 때 때마다, "PointSet"내의 값을 클리어하는 것으로 컴파스 시스템은 새로운 운전자가 다음에 차량에 들어오고 자기센서를 창착할 수 있는 미러 하우징(144)의 위치를 시프트시키는 경우에 신속하게 재 근사할 수 있다.

"PointSet"내의 충분한 수의 점이 취득된 경우에, 처리회로는 단계(336)에 진행하고 그리고 최량 적합점 조절 서브루틴 및 최량 적합 반경 조절 서브루틴이 호출된다. 다음, 단계(388)에 있어서, 처리회로는 현재 근사 중심점(sc_xs,sc_ys, sc_zs)과 NVM(112)에 기억되어 있는 점의 차를 계산한다. 이 점의 차가 단계(296)에서 설정된 CenterShiftLimit"를 초과하는 경우(단계(340)), 처리회로는 단계(342)에서 "refitFlag"을 TRUE에 설정한 후에 단계(300)를 실행하도록 진입하여 현재의 계산 근사 중심점 및 반경은 이미 기억된 근사 데이터상에서 오버라이트되도록 NVM(112)에 기억된다. 처리는 다음에 단계(302)에 진행하고 그리고 처리회로는 LEARN상태로 들어간다. 단계(340)에 있어서, 처리회로가 현재의 계산된 근사 중심점과 이전에 NVM(112)에 기억된 근사 중심점과의 차이가 변수 "centerSHiftLimit"를 초과하지 않는다고 판단된 경우, 처리회로는 단계(342) 및 단계(300)를 스킵하여 단계(302)로 진행한다. 단계(302)에 있어서, 상태는 LEARN에 설정되고 단계(304)에 있어서, 진행 방향 서브루틴이 호출된다. 진행 방향 서브 루틴 후에 처리는 컴파스 유동 제어 루틴 내의 단계(200)에 복귀하던가, 또는 새로운 "rawMagPoint"가 취득되어 처리된다. 다음에 제어는 단계(322)를 통하여 흘러 처리회로는 LEARN상태 인지 여부를 판단한다. 다음에, 처리회로는 단계(350)(도 12C)에 진행하고 그리고 값"NoiseLevel이 SILENT인지 여부를 판단한다. SILENT가 아닌 경우 진행 방향 서브 루틴이 단계(352)에서 호출되고 그리고 "noiseLevel"이 QUIET인 경우 차량 진향 방향이 갱신된다. 그렇지 않은 경우에는 진행 방향은 갱신되지 않고 루틴은 단계(200)에 복귀하고 "noiseLevel"이 Silent될때 까지 새로운 "rawMagPoint" 및 다음의 "rawMagPoint"를 처리한다. "noiseLevel"이 "Silent"로 되면, 처리회로는 단계(354)를 실행하고 도 18에서 나타낸 각도 버캣(UpdateAngleBucket)서브루틴(356)을 호출한다.

각도 버캣 갱신 서브루틴(356)은 정수"TOTAL_-POINTS"에 기억되어 있는 "PointSett"내의 점의 총수에 수치적으로 대응하고 있는 "angleBucket"을 확립한다고 하는 목적으로 제공된 것이다. 예를 들어, 점의 총수가 12 인 경우, 각각이 360도의 원의 서로 배타적인 30도 세그먼트에 대응하는 12개의 "angleBucket"이 존재한다. "angleBucket"는 angleBucket"1"로부터 angleBucket "TOTAL_-POINTS"까지의 형식의 선형 어레이로 지정되고 있다. 따라서, 예를 들면, angleBucket "1"은 0로부터 29도까지의 각도에 대응하고 angleBucket "2"는 30도로부터 59도까지의 각도에 대응한다. angleBucket가 많으면, angleBucket가 대응하는 각도 범위가 작게 된다. 역으로, angleBucket가 적으면 적을수록, "angleBucket"에 관련하는 각도범위가 크게 된다. angleBucket" 어레이에 기억된 값은 "PointSet"에 기억된 관련된 Point[index]의 지표에 대응한다. "angleBucket"에 0가 기억되는 경우, 이는 특정의 angleBucket에 기억된 "PointSet"에는 관련되는 점이 없다는 것을 나타낸다. 또한, 아래에 설명되어 있듯이, anglePoint"의 부의 값에 기억되는 경우 이는 지표가 이 angleBucketdp 기억된 부의 수의 절대값에 대응하는 SetPoint의 Point[index]가 다른 angleBucket에 관련하는 각도를 갖는 것을 의미하지만, 이 다른 angleBucket은 기존에 만족한다는 것을 의미한다. 또한, 임의의 1개의 angleBucket에 관련하는 것이 허용되는 것은 점은 1에 통과하지 않는다. 이는 점이 근사용원의 원주주위에 적당한 간격을 두고 있는 것을 보장한다. 이 목적은 angleBucket각각이 정의 값을 갖도록 각 angleBucket을 Pointset의 다른 단일의 점에 매몰하는 것이다.

삭제

각도 버캣 갱신 서브루틴(356)의 제 1의 단계는 전체의 "angleBucket"을 제로하는 것이다(단계(358)). 이에 의해 "angleBucket"을 "PointSet"내의 새롭게 재 지정하는 것을 허락한다. 다음, 단계(360)에 있어서, "PointSet"내의 제1의 점(즉, Point"1")에 대하여, 각도 ρ_s가 계산되고 이 점이 어떤 "angleBucket"에 대응하는지를 식별하기 위해 ρ_s의 값이 사용된다. 다음에, 단계(362)에 있어서, 처리회로는 선택된 각도 버켓이 "0"라는 값을 가지는지 여부를 판단한다. "0"이라는 값을 가지는 경우, "pointSet"내의 점의 지표가 그 "angkeBucket"에 기억된다(단계(364). 예를 들어, 제 1의 점이 Point[1]인 경우, 지표값 1이 선택된 angle Bucket에 기억된다. 다음에, 단계(366)에 있어서, angleBucket에 지정된 PontSet가 PointSet내의 점이 있는지 여부를 판단한다. 그러한 경우, 처리회로(110)는 PointSet 내의 다음 점에 대하여 ρ_s 가 계산되고 이 각도를 사용하여 대응하는 angleBucket을 선택한다(단계(360)). 선택된 "angkeBucket"에 "0"라는 값이 기억되는 경우, 처리는 다시 단계(346)에 진행하고 그리고 "PointSet"내의 점의 지표가 선택된 "angkeBucket"에 기억된다. 이 처리는 처리회로가 단계(366) 있어서 지정 해야하는 PointSet 내의 점이 있지 않다는 것을 판단할 때까지 지속된다. 이 경우에, 처리회로가 단계(366)를 실행하고 단계(370)로부터의 기억된 지표가 있는지 여부를 결정한다. 그렇지 않은 경우, 각도 버켓 변경 갱신 서브 루틴(356)이 완료되고 처리는 단계(376)에 복귀한다(도 12C).

각도 버켓 갱신 서브루틴(356)에 있어서, 단계(360)에서 선택된 "PointSet"내의 점이 각도 ρ_s를 갖는다. 이에 의해 선택된 "angkeBucket"이 다른 점에 대하여 이전에 선택된 경우, 이 "angkeBucket" 값은 더 이상 "0"로 되지 않고 이는 단계(362)에 있어서 판단되고, 다음에, 처리회로는 단계(370)에 진행하고 그리고 단계(368) 및 단계(374)에서 나중에 사용하기 위해 "PointSet"내의 가장 최근에 선택된 점의 지표를 기억한다. 다음에 루틴은 지속되고 미리 지정 된 "angkeBucket"에 이미 대응하고 있는 점의 부가적인 지표도 축적하면서, 단계(372)에 있어서 "PointSet"내의 또한 많은 점을 조사한다. 다음에, 전체의 점이 지정되면, 처리는 단계(368)에 진행하고 단계(370)에서 발생한 것이 고려된 기억된 지표인지 여부를 판단한다. 그렇지 않으면, 처리회로는 기억된 지표의 부(-)를 제로 값을 가지는 "angkeBucket"에 들어간다. 즉, 예를 들어, Point"2"가 angkeBucket"5"에 활당 되는 경우, angkeBucket"5"에는 "2" 라고 하는 값이 기억될 것이다. 다음에, Point"7"이 값"2"을 이미 기억한 angkeBucket"5"의 각도범위에 대응하는 ρ_s를 가지는 경우, 처리는 단계(370)에 있어서, 지표"7"을 기억하고 이는 단계(368)에서 식별될 것이다. 다음에 처리는 "0"이라는 값을 가지는 미사용의 "angkeBucket"의 1개에 "-7"을 부가된다. "angkeBucket"의 수는 "PointSet"에 존재하여 얻어진 최대점수에 대응하기 때문에, 통상 "0"이라는 값을 갖는 "angkeBucket"이 존재한다. 비대응 "angkeBucket"내의 부의 지표번호가 가지는 의의에 대하여 또한 이하에서 설명한다. "Point"내의 전체의 점이 "pointSet"내의 전체의 점이 어떤 방법으로 "angkeBucket"에 지정되면, 처리는 도 12C의 단계(376)에 복귀한다.

단계(376)에 있어서, "PointSet"의 현재값이 "TOTAL_-POINTS"보다도 작은지 여부가 판단된다. "numPoints"가 "TOTAL_-POINTS"와 같은 경우, 처리는 단계(378)에 진행하고 제로보다 작은 "angkeBucket"엔트리(즉, 임의의 부의 엔트리)인지 여부가 판단된다. 그렇지 않은 경우, 처리는 단계(380)에 진행하고 처리회로는 LOCK상태로 설정된다. 다음에 근사용 중심점 및 반경이 NVM(112)에 기억되고(단계(382), 단계(384)에 있어서 진행 방향 서브 루틴이 호출된다. 다음의 단계(200)로 복귀한다(도12A).

단계(376)에 있어서, "numPoints"가 "TOTAL_-POINTS"보다 작은지 여부가 판단된다. "numPoints"가 "TOTAL_-POINTS"와 같은 경우, 처리는 단계(378)에 진행하고 제로보다 작은 "angkeBucket" 엔트리(즉, 임의의 부의 엔트리)가 있는지 여부가 판단된다. 그렇지 않은 경우, 처리는 단계(380)에 진행하고 처리회로는 "LOCK"상태로 설정된다. 다음에 근사용 중심점 및 반경이 NVM(112)에 기억되고(단계(382)), 단계(384)에 있어서 진행 방향 서브루틴이 호출된다. 처리는 다음에 단계(200)로 복귀한다(도 12A).

단계(376)에 있어서, "numPoints"가 "TOTAL_-POINTS"보다 작은지 또는 단계(378)에 있어서, 임의의 "angkeBucket"에 기억된 임의의 부의 값이 있다고 판단된 경우, 처리회로는 단계(386)로 진행하고 도 19에 나타낸 점 세트 각도 구축(BuildPointSetAngle) 서브루틴(388)이 호출된다.

점 세트 각도 구축 서브루틴(388)은 각도 버캣 갱신 서브루틴이 샐행된 후에 호출된다. 그러나, 점 세트 각도 구축 서브루틴(388)은 입력으로 가장 최근에 얻어진 "newMagPoint"을 이용하고 각도 버캣 갱신 서브 루틴"PointSet"은 PonitSet 에 기억된 점만 사용하지 않는다. 점 세트 각도 구축 서브 루틴의 목적은 가능한 경우는 "newMagPoint"을 "PointSet"의 점에 지정하여 또한 새로운 점 "angkeBucket"에 지정하는 것이다. 이 처리는 단계(390)로부터 시작하고 각도 ρ_s가 "newMagPoint"에 대하여 계산되고 ρ_s가 포함된 각도 범위를 갖는 "angkeBucket"을 선택하기 위해 사용된다. 단계(392)에 있어서, 선택된 "angkeBucket"에 기억되는 부의 값인지 여부가 판단된다. 부의 값인 경우, 처리회로는 그의 "angkeBucket"에 기억되고 있는 값의 절대값을 발견함으로써 그 "angkeBucket"에 관련하는 "PointSet"내의 점이 어떤 것을 특정하고 "PointSet"의 점에 기억되고 있는 점의 X, Y, Z의 값을 "newMagPoint"의 X,Y, Z의 값과 교환한다(단계(394)). 처리회로는 또한 그 교환된 범위 지표의 정의 값을 선택된 "angkeBucket"에 기억하고 따라서 그 "newMagPoint"는 그 교환된 점의 지표의 정의 값은 선택된 "angleBucket"에 기억되고, 그 시점에서 그 특정의 "angkeBucket"와 관련된다. 처리는 다음에 도 12C의 단계(408)로 복귀한다. 단계(392)에 있어서, 선택된 "angleBucket"이 부(-)를 가지지 않는다고 판단되는 경우, 단계(396)에 있어서, 선택된 "angleBucket"이 제로(0)와 같은지를 판단한다. 제로와 같지 않은 경우, 이는 다른 점이 그 "angleBucket"에 미리 지정되는 경우, 선택된 "angkeBucket"에서 지정된 "PointSet"내의 점의 위치는 점 세트 거리 구축 서브 루틴(250)의 단계(270)(도14)에 대한 상술된 방법(도 14)에서"newMagPoint"의 방향으로 조절된다(단계(398)). 그렇지 않은 경우, 즉, 제로와 같은 경우 처리회로는 단계(400)에 있어서, "angleBucket가 부의 값을 가지는 지 여부를 판단한다. 그렇지 않은 경우 "numPoint"의 값이 증분되고 "newMagPoint"는 지표"numPoint"에서 "PointSet"에 가산되고 선택된 "angkeBucket"은 "newMagPoint"가 선택된 "angkeBucket"와 관련되도록 "numPoints"값에 설정된다(단계(402)).

단계(400)에 있어서, 처리회로가 부의 지표가 기억된 "angkeBucket"이라고 판단된 경우, 단계(404)가 실행되고 "angkeBucket"에 기억되어 있는 부의 지표의 절대값 및 "newMagPoint"데이터에 의해 식별된 "PointSet"의 점이 "PointSet"의 그 식별된 점 외에 이전에 이미 기억된 데이터에 오버라이트되고 다음에 그 오버라이트된 점의 지표는 "0"이라는 값을 이전에 가지고 있는 선택된 "angkeBucket"에 기억된다. 다음에, 부의 지표를 가지는 "angkeBucket"에 "0"이라는 값이 지정된다. 다음에 처리는 루프의 단계(408)에 귀환하는 것으로, 이는 도 20에 나타내는 CalcFittingSphere 서브루틴(410)의 호출인 도12C에 도시된 흐름으로 귀환한다.

이 서브 루틴의 제 1의 단계는 "pointSet"의 전체의 점에 대하여 평균θ_s를 판단(단계(412)) 하는 것이다. θ_s=arctan (vzs/vxi)을 계산함으로써 "PointSet"내의 각 점의 θ_s가 구해진다. θ_s가 센서 좌표의 XY평면으로부터의 편이를 나타내는 것을 명기할 수 있다. θ_s각의 변화는 XY평면이 지표와 평행할 때는 제로로 된다. XY평면의 경사가 진 경우, 결과적으로, θ_s가 변화한다. 이상적으로는 "PointSet"의 점에 의해 형성된 원은 전체 XY 평면에서만 접한 평면내에 있을 수 있다. 그러나, 현실로는 각 점은 Z 감지 요소(108)에 의해 감지된 다른 Z성분을 가지는 경우가 있고 이 결과 θ_s의 값이 다르게 된다.

단계(412)에 있어서, "PointSet"의 전체의 점의 평균 θ_s가 계산된 후에, 처리회로는 단계(414)에 있어서, "numPoints"가 TOTAL_-POINTS와 같지 않은 경우 처리회로는 단계(422)에 있어서, "numPoints"의 값이 "FIT_-POINTS"란 값과 같거나 또는 그 이상인지 여부가 판단하지만, 값 "FIT_-POINTS"는 예를 들어, TOTAL_-POINTS의 값이 12의 일 때에 8로 하여도 좋다. "numPoints"의 값이 "FIT_-POINTS"와 같거나 그 이상인 경우, 처리회로는 단계(424)에 있어서 θ_s의 평균이 "MED_-LIMIT"라고 하는 값보다 큰지 여부를 판단한다. 크지 않은 경우,θ_s의 처리는 도 12C의 단계(430)에 복귀하고 이외는 처리는 단계(418)로 진행하고 근사용 반경 rs_xsr을 "MIN_-RADIUS에 설정하고 단계(420)에 있어서 최량 적합 점 조절 서브 루틴 및 최량 적합 반경 조절 서브루틴을 호출하고 다음에 단계(430)로 복귀한다. "numPoints"의 값이 "TOTAL_-POINTS와 같지 않고 또한 "FIT_-POINTS"을 초과하지 않는 경우, 처리회로는 단계(426)에 있어서 평균 θ_s가 "HIGH_{_}LIMIT"라는 값을 초과하는지 여부를 판단한다. 평균 θ_s가 "HIGH_{_}LIMIT"를 초과하지 않는 경우, 처리는 도 12C의 단계(430)에 진행하고 이외는 최초로 단계(418, 420)를 실행하고 다음에 복귀한다. 당업자가 알 수 있듯이, "PointSet"의 점수에 기초하여 평균값 θ_s대하여 다른 한계값이 적용된다. 점이 많으면, 허용되는 한계값이 작게된다 . 이 경우에, "PointSet"의 점이 구의 적도로부터 떨어져 통과한 바퀴를 형성하기 때문에, 구의 반경은 크게된다(즉, 구의 반경은 "PointSet"의 각점의 원보다 크다). 구의 반경을 "MIN_-RADIUS까지 작게 되어서 각 점의 원의 원반경은 구상의 각 점의 원내에 들어오게 되고 구의 크기가 작게 된다. 구가 작게 되면 "PointSet"의 점이 구의 적도 가까이에 들어올 가능성이 높게 되고 이는 바람직한 것이다. 다음에 최량 적합 점 조절 서브 루틴 및 최량 적합 반경 조절 서브루틴에 의해 반경 및 중심은 이는 각 점의 원이 아닌 경우는 그에 이동하여 복귀하게 된다. 단계(416, 424, 426)에 사용되는 다른 한계값으로는 예를 들어 LOW_-LIMIT=5°, MED _-LIMIT=10°, HIGH_-LIMIT=20°로 할 수 있다.

도 12C를 다시 참조하면, 단계(430)에 있어서, "PointSet"내의 ve_xsr의 최대치를 구한다. 최대치 ve_xsr가 "vErrXrLimit"를 초과하는 경우(단계(432)), 처리회로는 단계(434)에 있어서 "RestPointSet"서브 루틴(436)을 호출한다. "ResetPointSet"서브루틴(436)은 도 21에 도시되어 있고 이는 단계(432)로부터 시작하고 "refitFlag"가 TRUE와 같게 설정된다. 다음에, 단계(440)에 있어서, "PointSet"의 점의 각각이 제로로 세트 된다. 다음에 처리는 도12C의 단계(442)로 복귀하고 처리회로의 상태가 INITIALIZE에 설정되고 처리는 "PointSet"의 점의 재 축적을 개시하기 위하여 단계(200)에 복귀한다.

단계(423)에 있어서, 최대값 ve_xsr가 한계값을 초과하지 않는 경우, 처리회로는 단계(444)에 있어서, "numPoints"의 값이 "FIT_{_}POINTS보다도 작은지 여부를 판단한다. "numPoints"가 "FIT_-POINTS"보다 작은 경우, 진행 방향 서브루틴이 단계(466)에 있어서 호출되고 다음 도12A의 단계(200)에 복귀한다. 그러나 "numPoints"가 "FIT_-POINTS"과 같거나 그 이상인 경우, 처리회로는 단계(448)에 있어서, 현재 근사용 중심점(sc_xs, sc_ys, sc_zs)과 NVM(112)에 현재 기억되어 있는 근사용 중심점의 차를 계산한다. 이 차이가 "centerShiftLimit"보다도 큰 경우(단계(450), 처리회로는 단계(452)로 진행하고 이전의 근사용 데이터를 오버라이트함으로써 가장 최근의 근사용 중심점 및 반경을 NVM(112)에 보존한 후에, 단계(446)에 있어서 진행 방향 서브루틴을 실행하고 다음에 단계(200)로 복귀한다.

근사용 중심 점간의 차이가 "centerShiftLimit"을 초과하지 않는 경우, 처리회로는 단계(454)에 있어서, "refitFlag"가 TRUE에 설정되었는지 여부를 검사한다. TRUE에 설정되지 않는 경우, 처리는 단계(446)에 진행하고 진행 방향 서브루틴이 호출되고 다음에 단계(200)로 복귀한다. 이 외에는 즉 "fefitFlag"가 TRUE인 경우, "refitFlag"는 단계(456)에 있어서 FALSE에 설정되고 가장 최근에 얻어진 근사용 중심점 및 반경이 단계(454)에 있어서, NVM(112)의 근사 데이터에 오버라이트된다. 여기에서도 단계(452)의 후에 진행 방향 서브루틴(446)이 호출되고 다음에 단계(200)에 복귀한다.

처리회로가 LOCK 상태에 설정되는 경우, 이것은 도 12A에 나타낸 컴파스 유도 제어 루틴(200)을 통하여 처리가 흐르는 경우, 이는 다른 상태 중 어느 하나인지 여부의 판단에 대하여 긍정적으로 응답하지 않는 때에 판단하게 된다. 즉, 처리는 도 12D의 단계(470)에 진행하고 "noiseLevel"이 SILENT"인지 여부가 판단된다. SILENT가 아닌 경우, 처리는 단계(472)에 있어서 진행 방향 서브루틴을 호출하고 다음에 도 12A의 단계(200)에 복귀한다. 이는 "noiseLevel"이 SILENT로 될 때까지 속행되고 단계(474)가 실행되어 각도 버캣 갱신 서브 루틴(356)이 호출될 것이다. 다음에 점 세트 각도 구축 서브 루틴(388)이 단계(476)에서 호출되고 CalcPointSetAngle(410)가 단계(478)에서 호출된다. 이 경우, "PointSet"의 점의 최대값 ve_xsr이 단계(480)에서 판단되고 최대값 ve_xsr이 단계(482)에 있어서 "vErrXrLimit"와 비교된다. 최대값 ve_xsr이 이 한계값을 초과하는 경우, 처리회로는 단계(486)에 진행하고 "ResetPointSet"서브루틴(436)을 호출하고 다음에 단계(488)에 있어서 INITIALIZE상태로 들어온 다음 도12A의 단계(200)에 복귀한다.

단계(482)에 있어서 최대값 ve_xsr이 한계치를 초과하지 않는 경우, 처리회로는 단계(490)를 실행하고 현재의 근사용 중심점과 NVM(112)에 현재 기억되고 있는 근사용 중심점과의 차를 계산한다. 단계(492)에 있어서, 이들의 차가 "centerShiftLimit"를 초과하는 경우, 가장 최근의 근사용 중심점 및 반경은 이전의 근사용 데이터를 대신하여 NVM(112)에 기억된다(단계(496)). 이 후에, 단계(494)에서 진행방향 서브루틴을 실행한 다음 단계(200)에 복귀한다. 근사용 중심점 사이의 차가"centerShiftLimit"를 초과하지 않는 경우, 단계(496)가 순회하여 단계(494)에 있어서 진행 방향 서브루틴이 호출되고 다음에 단계(200)로 복귀한다.

상술한 방법의 약간의 변경에 관하여 아래에서 설명한다. 도 35는 각각의 고유의 30도의 원호에 의해서 형성된 12개의 각도 버캣을 가지는 원을 나타낸다. 아래의 방법으로 각도 버캣에 추가된다.

1. 목표각도 버켓이 기존의 점을 포함하는 경우, 기존의 점이 새로운 점쪽으로 이동시킴으로써 변경된다.

2. 각도 버캣이 비어 있는 경우, 근접하는 각도 버캣이 시험된다. 이중의 근접하는 버캣이 이질의 점(다른 각도 버캣에 속하는 점으로 정의되는 것)을 포함하는 경우, 이 이질의 점은 근접하는 버캣으로부터 제거되고 새로운 점이 목표각도 버캣에 들어가게 된다.

3. 근접하는 버캣이 적절히 채워지는 경우, 이질의 점을 포함하지 않는 가 를 확인하기 위해 전체의 버캣이 시험 된다. 이질의 점이 발견된 경우, 이는 제거되어서 새로운 점이 목표 각도 버캣에 들어가게 된다.

4. 이질의 점이 발견된 경우, 새로운 점은 "PointSet" 및 목표각도 버캣에 추가된다.

"PointSet"가 변경될 때 마다 새로운 근사 용 구가 계산된다. 점수가 12보다 적고 전체의 각도 버캣 수가 8개 또는 그 이상인 경우, 새로운 근사용구와 NVM에 기억되어 있는 근사용구와의 차이가 계산된다. 이 차이가 기억되어 있는 구의 반경의 1/4를 초과하는 경우, 새로운 근사용 구가 아래의 방법으로 기억된다.

1. 새로운 근사용 구의 반경은 NVM에 기억할 수 있는 근사용 구의 반경을 판단하기 위해 전의 8개의 반경을 사용하여 평균화한다.

2. 전체의 각도 버캣 수가 8 또는 그 이상인 경우, NVM에 보존된 근사용구의 중심점은 새로운 근사용구와 NVM에 기억된 차를 구하고 이 차를 8로 나눈 다음 이를 NVM에 기억된 구에 가산함으로써 계산된다. 이들에는 오래된 NVM중심점을 2개의 중심점 간의 거리의 1/8만 새로운 근사용 중심점의 쪽에 이동시킨다는 효과가 있다.

3. 전체의 각도 버캣 수가 9인 경우, 이동 거리는 이 차이의 1/4이다.

4. 전체의 각도 버캣 수가 10인 경우, 이동거리는 이 차이의 1/2이다.

5. 또한 전체의 각도 버캣 수가 11 또는 12개인 경우, 새로운 근사용 구의 중심점은 간단히 NVM에 보존된 오래된 중심점과 대치한다.

"PointSet"내의 점수가 12개 이하로 유지되는 한, NVM 있어서 기억된 근사용 구의 변경을 행하는 가능성이 있는 것은 새로운 점"PointSet"에 추가된 후에 제한된다. NVM이 근사용구가 갱신된 상태에서 NVM을 다시 수정하는 것이 가능하기 전에 새로운 점이 추가될 수 있다. 즉, "PointSet"에 8개의 점이 있고 새로운 근사용 구가 그 반경의 1/4보다 크게 기억된 근사용 구와 분리되는 경우, 기억된 구에 대한 갱신은 소정의 방법으로 행해진다. 이 분리가 반경의 1/4을 초과하는 경우에도, "PointSet"의 점수가 9 또는 그 이상일 때까지는 NVM으로의 추가의 갱신을 행할 수 없다. 이 제한은 "PointSet"의 12개의 점의 전체가 지정된 상태에서 무효로 된다. 12개의 전체의 각도 버캣의 초기의 발생은 상술한 바와 같이 자동적으로 NVM으로의 카피을 트리거하지만 분리는 반경의 1/4보다 큰 경우만 이다.

본 발명의 제 1 실시형태의 전자 컴파스는 일반적으로 3개의 감지 요소를 가지는 것으로 설명했지만, 상술의 여러 형태 및 형태의 조합은 2개의 감지요소만을 가지는 컴파스 회로에 대한 새로운 개량 점을 나타내게 된다. 따라서, 본 발명의 3개의 감지요소를 갖는 시스템으로 한정되지 않는다.

2차원 또는 3차원의 컴파스 보정 기술은 하드 및 소프트한 자계 작용에 의한 오차를 보정하도록 설계되어 있다. 이 오차는 큰 것이 많지만, 통상은 변화가 완만하여 각종 적응 알고리즘을 사용하여 적절히 보정된다. 차량의 자계의 변화는 철도 도로, 전력선, 세차기 및 루프 안테나와 같은 외부 발생원일 수 있다.

컴파스가 정확히 보정되고 있다고 간주 되는 점으로 정의된 교정 점의 안정성과의 사이에는 다수의 경우 타협점이 존재한다. 최소 상태에서 손실이 상당히 신속한 보정을 제공한다(미국특허 출원 공개 번호 2003/016712A1).

이동 중의 차량에 설치된 세트와 같이 비 고정식 컴파스 센서는 피치 및 롤(roll)에 의한 동적인 작용을 경험한다. 보다 정적인 소프트 및 하드 자계의 작용과 비교하면, 피치 및 롤은 코스트 및 신호처리의 제약에 대하여 육상 차량에 대하여 빈번히 보정되지 않은 연속적인 오차를 야기한다. 피치 및 롤 센서의 사용은 보다 정확한 진행방향 정보가 필요한 분야에서는 일반적으로 행해지는 것이다. 구체적으로는 한편은 컴파스의 피치 측정용, 다른 한쪽으로는 롤 측정용 요인 2개의 부가적인 센서를 사용하여 전자 짐벌링(gimbaling)을 고려하는 것은 항공 및 해상의 전자 컴파스 설계는 관례이다. 전자 짐벌링은 센서의 피치 및 롤이 원인인 컴파스의 진행방향 오차를 리얼 타임으로 보정하는 것이다. 출원인에게 양도된 미국특허 제 6,140,933호는 센서가 장착된 미러 하우징의 경사를 보정하기 위한 자동차용 컴파스에 있어서의 경사계의 사용을 개시하고 있다.

최종적으로, 하우징의 경사의 변화는 정적인 피치 및 롤의 변화인 미러 하우징에 설치된 자계 센서의 경우에는 피치 및 롤의 정적인 가능성이 있다. 적절한 시간이 있는 경우, 최고의 적응성이 높은 컴파스 보정 기술은 이와 같은 정적인 피치 및 롤의 변화에 관련하는 오차에 대해 레벨의 보정을 제공하는 것이다. 이는 수평으로부터의 센서의 경사가 수평 방향 및 수직 양방의 자계의 큰 시프트를 가지기 때문에 3 축 컴파스가 특히, 바람직하다. 이 이벤트를 신속하게 검출할 수 있는 경우, 우선 교시된 것처럼 이를 신속하게 보정 할 수 있다(미국출원 공개 번호 2003/0167121A1).

2축센서의 피치 및 또는 롤에 정적변화가 발생한 경우 미국특허 제 6,023,299호, 제 6,140,933호 및 제 6,418,376호에 개시되어 있듯이, 흔히, 교정치라고 하는 컴파스 보정을 정적변화가 발생하기 전과 정적변화가 발생 된 후에 경험하는 자계의 차에 의해 변경됨으로써 적절한 보정을 달성할 수 있다. 그러나, 3축 센서의 경우는 측정된 변화량만 교정치를 갱신하면, 경우에 따라서는 오차를 최소한으로 억제할 수 없고 진행 방향 오차를 크게 할 가능성이 있다. 위치센서가 이용가능한 경우, 센서 위치의 변화가 검출된 상태에서 컴파스를 갱신하기 위한 다른 기술을 발견해야 한다.

종래의 기술에서는 센서 피치 및 롤 발생을 판단하기 위한 위치 검출기의 사용이 교시되어 있다. 마찬가지로, 전자 짐블링은 센서 피치 및 롤의 동적 변화를 보정 하기위한 양호한 공지의 기술이다. 실행 가능한 피치 및 롤 센서는 "아날로그 소자 ±2g이중축 가속도계"ADXL202E을 사용하여 구성된다. 다른 이벤트는 피치 및 롤의 동적 변화에 의한 진행 방향 오차의 보정과 피치 및 롤의 정적변화에 의한 보정의 변화를 가능하게 하는 동적 및 정적 피치 및 롤의 변화를 얻기위한 적절한 여과를 통하여 얻어질 수 있다.

도 36 및 도 37은 2개의 다른 지리상의 위치에 관하여 y축 주위로의 센서의 10도 경사의 작용을 나타낸다.

아래의 표는 상술의 2개의 위치를 포함하고 또한 3개의 추가적인 위치를 나타낸 것이다.

위치	주 자장	경사	수평자장(반경
엘로우 나이프	596.5mG	81.6deg	87.0mG
질렌드	559.5mG	71.0deg	182.3mG
시드니	574.2mG	-64.5deg	247.6mG
타이베이	451.9mG	36.4deg	363.9mG
싱가폴	421.6mG	-15.8deg	405.6mG

이 목적은 기존의 교정 점인 CO와 시프트 직전에 정지된 PO 및 시프트 직후에 인지된 P1인 2개의 점을 제공하는 경우에, 새로운 교정점C1을 판단하는 것이다. 필드 및 경사가 공지되면, C1의 실제의 값을 계산하는 것은 단순한 것이다. 그러나 수평 필드 R만이 알려져 있다. 컴파스의 지리상의 위치를 알지 못하면 주 필드 및 경사는 알 수 없다. 도 38은 알려진 내용을 나타낸다.

CO, PO 및 P1을 이용하여 아래의 벡터를 정의할 수 있다.

A=(P1_x-CO_x _,P1_y-CO_y _, P1_z-CO_z) 및

B=(P1_x-PO_x _,P1_y-_,PO_y _, P1_z-PO_z) 여기서,

CO=(CO_x _,CO_y _,CO_z), PO=(PO_x _,PO_y _,PO_z), P1=(P1_x _,P1_y _,P1_z)

벡터A의 방향의 단위 벡터를 N=A/┃A┃, 및 A 방향의 B의 투영을 p=(A°B)/┃A┃로 정의한다. 따라서, C1'=CO+p*N을 얻는다. 대입하면, 해 C1'=CO+(A°B)/┃A┃┃A┃가 얻어진다.

대안적으로, 반경 R도 알면, 단위 벡터는 -A방향으로 U=-A┃A┃으로 정의 할 수 있고 C1'=P1-R*U, 또는 C1'=P1-R*A/┃A┃을 얻는다.

이상을 요약하면, 3개의 방법이 존재한다.

방법1: 시프트법: C1은 C''가 제공되면, CO로부터 P1 및 P2에 의해 결정된 벡터로 판단한다.

방법2: 투영법: C1'=CO+(A°B)/┃A┃┃A┃

방법 3: 반경법: C1'=P1-R*A/┃A┃

방법1만이 이전의 기술로 설명된 것이다. 방법 3은 최고 정확하지만 PO 및 CO에 의해 결정된 벡터의 크기를 구하는 것이고 또는 상술한 것처럼 또는 미국특허출원 제 10/210,910호에 나타낸 것과 같이 다른 수단에 의해 R을 아는 것이 요구된다. 방법3에서는 ┃A┃을 판단하기 위해 평방근이 필요하지만 ┃A┃┃A┃을 계산하는데 평방근은 필요하지 않다.

이 예에 있어서 회전은 y축이 변화하지 않도록 y축 주위로 회전한다. 따라서, 도시의 점좌표는 Point=(x, z)이고 P1은 10도의 회전으로부터 생긴다.

위치	C0	P0	P1	예상C1	벡터길이
엘로우나이프	(0.0,-590.1)	(87.0,-590.1)	(188.1,-566.1)	(102.5,-581.2)	102.9
질렌드	(0.0,-528.9)	(182.3,- 528.9)	(271.4,-489.3)	(91.9,-520.9)	92.2
시드니	(0.0,518.0)	(247.6,518.0)	(153.9553.2)	(-90.0,510.2)	90.3
타이베이	((0.0,-267.9)	(363.9,-267.9)	(404.9,-200.7)	(46.5,-263.9)	46.7
싱가폴	(0.0,116.0)	(405.6,116.0)	(379.3,184.7)	(-20.1,114.2)	20.2

새로운 계산된 교정 점C1'는 예상 점C1 및 계산 점C1'사이의 벡터 크기와 함께, 각 방법으로부터 나타내고 있다. 이 크기의 오차는 백분율 오차를 취득하기 위해 점CO 및 C1에 의해 결정된 예상 벡터의 길이와 비교된다.

위치	방법1C'(x,z)	오차 (mG)	오차 %	방법2 C'(x,z)	오차 (mG)	오차 %	방법3 C'(x,z)	오차 (mG)	오차 %
엘로나이프	(101.1,-566.1)	15.2	15%	(102.5,-577.0)	4.2	4%	(101.8,-577.1)	4.1	4%
질렌 드	(89.1,-489.3)	31.7	34%	(92.9,-515.3)	5.6	6%	(91.0,515.6)	5.4	6%
시드니	(-93.7,-553.2)	43.2	48%	(81.4,499.4)	13.8	15%	(-87.5,498.0)	12.5	14%
테이베이	(41.0,-200.7)	63.4	136%	(50.7,-259.5)	6.1	13%	(45.9,-260.3)	3.7	8%
싱가폴	(-26.3,184.7)	70.8	350%	(-13.4,113.6)	6.7	33%	(-19.8,112.4)	1.8	9%

분명하게, 방법 2 및 방법3은 방법 1보다도 대폭적인 개량이다.

피치 및 롤 센서가 이용 가능한 경우, 이의 센서의 출력을 사용하여 컴파스 센서의 이동 경사 및 동적인 높이의 양쪽 경사를 보정할 수 있다. 도 38은 전자 컴파스 회로(110)의 마이크로 프로세서에 결합할 수 있도록 한 회로의 블록도이다.

여기에서도, 아날로그 소자ADXL202E는 가속도를 경사에 변환할 수 있는 1개의 가능한 2 중축 경사 센서(900)이다. 적절한 값은 R1=125k, R2 및 R3=425k, C1 및 C2=0.47㎌, C3 및 C4=4.7㎌이다. 이의 값은 안정한 동작을 위해, 또한 자력계 데이터에 적용된 여과 특성에 적합하도록 선택된다. 따라서 시간과 더불어, 어떤 측정된 피치 또는 롤 오차는 이 대응하는 측정된 필드에 접합하게 되어 있다.

가속도계는 이 감지 축이 중력과 수직(지표에 평행)일 때에, 경사에 가장 민감하다. 가속도계로부터 신호가 -1g와 +1g사이에서 변화하는 가속도에 변환된 상태에서 단위의 출력은 다음식에 의해 계산된다.

pitch=asin(Ax/1g)

roll=asin(Ay/1g)

측정된 피치 및 롤은 평균자계(잡음 필터후)를 계산한 직후, 및 "PointSet"점을 갱신하던가 또는 현재의 주행 방향을 결정하기 전에 피치 및 롤 각도 측정치를 사용하여 지구 평면에 좌표를 회전하여 복귀한다.

오른쪽 좌표계를 사용하고 또한 오른쪽 회전을 정의 각도 회전으로 규정하여 좌표변환을 행하기 위해 아래의 식이 사용되고 여기서 여과된 자력계점(Hx, Hy, Hz)으로 하면, 지구면으로 회전하여 복귀하는 점은 다음과 같다.

Hex=Hx*cos(pitch)-Hy*sin(roll)sin(pitch)-Hz*cos(roll)sin(pitch)

Hey=Hy*cos(roll)-Hz*sin(roll)

Hez=Hx*sin(pitch)+Hy*sin(roll)cos(pitch)-Hz*cos(roll)sin(pitch)

본 발명의 제 2의 실시형태는 제 1의 실시형태 모두의 유사점을 가지고 있다. 예를 들면, 동일한 하드웨어를 이용하여 양방의 실시형태를 실시할 수 있다. 그러나, 아래에서 설명하는 제2의 실시형태의 특정의 예는 X축센서 및 Y축센서만을 이용하는 한, 이차원 근사용 기하학 패턴을 플로트한다는 점에서 다르다. 그럼에도 불구하고 아래에서 설명하는 제2의 실시형태는 제3의 센서를 협체하기 위해 변경할 수 있다. 제 1의 실시형태와 마찬가지로, 제 2의 실시형태는 다수의 반복을 통하여 판단된 최량 적합 패턴인 근사용 기하학 패턴을 이용하여 차량 진행 방향을 도출한다. 데이터가 자기 센서로부터 얻어지는 경우, 데이터는 최초로 데이터점이 안정되 었는지 여부를 판단하도록 처리된다. 안정된 데이터 점은 다음에 가장 최근의 기준 데이터가 최상부에 있는 기준 리스트에 유지되어 있는 기준 데이터 점의 리스트를 작성하도록 처리된다. 오래된 쪽의 기준점이 다시 개정될 때, 이는 리스트의 최상부로 이동된다. 다음에, 오래된 점은 아래에 설명한 바와 같이, 스택의 저부로부터 떨어진다. 기준점은 최량 적합의 근사용 기하학 패턴, 따라서 차량 진행 방향을 판단하는데 사용되는 교정점을 판단하기 위해 사용된다. 근사 기하학 패턴은 기준점의 X값 및 Y값, 가정반경R 및 근사 기하학 패턴이 원 또는 타원으로 할 수 있도록 사용되는 타원 정수k에 기초하여 회전의 반복을 통해 계산된다. 최량 적합 근사용 패턴이 판단되면(즉, 최소 오차 측정 거리를 제공 하는 패턴), 오차측정거리는 신뢰 수준을 판단하기 위해 이용된다. 신뢰수준은 또한 리스트에 있는 기준점수 및 차량 주행의 거리 및/또는 시간에 기초하여 판단된다. 이하에서 설명하듯이, 신뢰수준은 다음에 막 판독된 자기 데이터 점이 컴파스 시스템의 다음의 교정의 기준점으로 사용되는데 충분히 안정된 것인지 여부을 판단하기 위한 임계치를 설정하기 위해 사용된다. 또한, 신뢰수준은 안정된 자기 데이터 점을 기준 리스트에 추가하던가 또는 리스트상에 미리 있는 점에서 평균화할 수 있는지 여부를 판단하는데 사용할 수 있다. 이 처리의 상세에 관해서는 나머지 도면을 참조하면서 설명한다.

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제 2의 실시형태의 특정의 예의 주처리 흐름도를 도22A에 나타내었다. 주처리(500)는 단계(502)로부터 시작하고 여기서 하드웨어가 초기화된다. 이는 I/O,메모리, 자력계, 및 디스플레이의 초기화가 포함된다. 다음에, 단계(504)에 있어서, 컴파스 회로(100)(도3)의 처리회로(110)는 불휘발성 메모리(NVM)(112)에 기억된 데이터가 유효한지 여부를 판단한다. 유효하지 않은 경우(새로운 차량의 초기의 기동시의 경우와 같은), 처리는 도 22B에 관하여 또한 이하에서 설명하는 디켈리브레이트 서브 루틴(506)에 흐른다. 이외에는 즉, NVM(112)에 유효한 데이터가 있는 경우, 처리회로(110)는 양호한 교정상의 회답이 얻어지도록 축적 및 기억된 충분한 기준점인지 여부를 판단한다(예를 들어, 4개 또는 그 이상의 기준점). 그렇지 않은 경우, 디켈리브레이트 루틴(506)이 실행된다. 이외에는 처리는 단계(510)에 진행하고 이벤트 구동 터스크 및 백그라운드 터스크가 개시된다. 처리가 디캘리브레이트 서브 루틴(506)으로부터 복귀시, 처리는 또한 단계(510)로 진행한다. 단계(510)에 실행되는 이벤트 및 백그라운드 터스크는 자계처리 터스크(도 22C), 안정점의 처리(도 22D), 및 표시 갱신 터스크(도22E)가 있다. 이들의 터스크에 관하여 또한 이하에서 설명한다. 이벤트 구동 터스크 및 백그라운드 터스크의 실행 후, 처리회로(110)는 단계(512)에 진행하고 임의의 아이들 터스크 또는 루틴을 실행한다. 이와 같은 부속 터스크 또는 루틴에 대하여서는 도 22F-22G를 참조하여 설명하지만, 이와 같은 터스크 또는 루틴은 최량 적합인 근사용 기하학 패턴을 식별하는 처리이다.

단계(510) 및 (512)는 차량 점화 장치가 ON으로 유지되는 한, 연속적으로 실행된다. 차량 점화 장치가 OFF로 되면, 처리는 단계(502)로부터 시작한다. 따라서 디캘리브레이트 서브루틴(506)은 차량 점화 장치 기동 후에만 실행되게 된다.

도 22B에 나타난 바와 같이, 디캘리브레이트 서브루틴(506)은 단계(520)로부터 시작하여 학습된 기준점의 수가 제로에 설정된다. 이는 프래쉬 기준점을 토대로 가장 새로운 교정해를 야기한다. 이는 새로운 운전자가 점화 사이클 사이에 차량에 들어오고 미러 하우징을 경사지게 또는 회전시키는 경우가 있기 때문에, 미러 하우징에 자기 센서가 장착될 때에는 중요하게 된다. 다른 이점은 차량이 제조 중에 조립되어 라인을 진입시에 얻어진 경우가 있는 과도적 데이터를 파기하는 것이다.

다음, 단계(522)에 있어서, 처리회로(110)는 오차 매트릭을 높은 값에 설정한다. 이는 신뢰수준이 낮은 레벨이고 이에 의해, 자기 데이터 점이 기준점으로 적격하기 위한 임계요소를 낮추고, 따라서 컴파스 시스템을 교정하기 위해 사용되는 기준점 리스트를 보다 신속하게 얻는 것을 보증하기 위해 행해진다.

단계(524)에 있어서, 처리회로(110)는 가정 반경R 및 타원정수k를 디폴트 값에 설정하는 변수를 디폴트레벨에 설정한다. 바람직한 실시형태에 있어서는 반경은 200mG에 설정되고 타원 정수는 K=128에 설정된다. 이의 변수를 이용하는 방법에 관하여서는 또한 아래에서 설명한다.

다음에, 단계(526)에 있어서, 정보가 NVM(112)에 기록된다. 이와 같은 정보는 반경 및 타원 정수의 현재값을 포함할 수 있고, 또한, 데이터 점수 및 오차 매트릭값을 포함할 수 있다. 다음에, 디캘리브레이트 서브루틴(506)이 완료되고 처리는 도 22A에 나타난 주처리(500)의 단계(510)에 복귀한다.

위에서 설명했듯이, 주처리(500)의 단계(510)에 있어서 실행된 단계 이벤트 구동 및 백그라운드 터스크의 1개는 자계처리 터스크(530)를 포함하고 이는 도 22C에 나타나 있다. 자계 처리 터스크(530)는 예를 들어, 4-20Hz의 주기적인 서브루틴 으로 실행된다. 도시한 바와 같이, 이와 같은 처리의 제 1의 단계는 데이터를 자기 센서로부터 판독하는 것이다(532). 이 생데이터는 다음에 여과 되고 다음에 x값 및 y값에 관하여 평균화되고 2차도함수가 단계(534)에 있어서 계산된다. 구체적으로는, 이 처리는 생 데이터x 및 y의 여과값(x_f 및 y_f)이 아래와 같이 계산된다.

x_f =(x+x_avg)/2

y_f=(y+y_avg)/2

단, 상술의 두개의 식 내의 x_avg,y_avg은 아래와 같이 계산된 소정의 계산된 연속 가중 평균값이다.

x_avg=(x_f +x_avg*6)/7

y_avg=(y_f +y_avg*6)/7

다음에, 새로운 1차 도함수 dx_new, dy_new가 다음과 같이 계산된다.

dx_new=x_f-x_avg

dy_new=y_f-y_avg

2차도함수 d²x및d²y는 따라서 다음과 같이 계산된다.

d²x= dx_new-dx_prev

d²y=dy_new-dy_prev

단, dx_prev 및 dy_prev는 전에 계산된 1차 도함수이다. 상술의 계산이 완료된 상태에서, dx_new,dy_new의 값은 각각 dx_prev 및 dy_prev에 기억되고 평균값 x_avg,y_avg

은 상술의 식을 사용하여 새로운 여과된 데이터 점을 편입하기 위해 적응된다.

다음에, 단계(536)에 있어서, 처리회로(110)는 기존의 기준 데이터 점세트의 신뢰수준을 평가한다. 상술한 것처럼, 신뢰수준은 오차 매트릭 거리 및 기준 데이터 점세트의 데이터 점수의 함수에 따라 판단되고 또한 차량 주행의 주행 거리 및/또는 시간의 함수이어도 좋다. 다시 상세히 설명하면, 처리회로(110)는 기준 리스트 내의 기준 점수가 지정 수와 같게 하거나 또는 이하로 하던가(예를들어 4점) 또는, 평균오차가 제 1의 임계치보다도 큰 경우(예를 들어, 8000), 신뢰수준을 LOW에 설정한다. 평균오차는 근사용 기하학 패턴이 현재의 데이터 패턴에 어떻게 양호하게 적합한가의 안목이고 도 22G에 관련하여 또한 상세히 아래에서 설명한다. LOW신뢰수준을 지정하기 위한 2개의 조건중 어느 것도 만족 하지 않는 경우, 처리회로(110)는 기준 리스트의 기준 데이터 점의 수가 소정의 범위내(예를들어, 5-6점) 인지 여부, 또한 평균 오차가 제 2의 임계치보다만 큰지, 또는 제 1의 임계치보다도 작은지 여부를 판단하다. 이들 중 어느 것이 참인 경우, 처리회로는 신뢰수준을 MEDIUM에 설정한다. LOW 또는 MEDIUM신뢰수준을 지정하기 위한 조건 중 어느 것도 참이 아닌 경우는, 처리회로는 신뢰수준을 HIGH에 설정한다.

다음에, 단계(538)에 있어서, 시간 지연, 점 간격, 생 데이터가 잡음에 있는지 여부의 판단, 운동 및 진행 방향 안정성에 관하여 신뢰수준에 기초하여 임계치가 설정된다. 예를 들면, 신뢰수준이 LOW인 경우, 잡음 임계치가 25mG에 설정되고 시간지연은 2초에 설정되고 신뢰수준이 MEDIUM인 경우 잡음은 15mG에 설정되고 시간지연은 6초에 설정되며, 신뢰수준이 HIGH인 경우 잡음 임계치는 5mG에 설정되고 시간지연은 8초에 설정된다. 시간지연은 데이터가 기준점으로 사용되는데 충분한 안정성이 있는 것을 보증하기 위해 사용되어 기존의 기준점 및 해에 있어서의 신뢰수준이 높은 만큼, 기존의 기준점을 치환하기가 곤란하게 된다. 신뢰수준이 낮으면 낮을수록 시스템은 보다 높은 신뢰수준에서 해를 계산하기 때문에 신속하게 새로운 데이터점을 취득하여 수용한다. 차량이 이동 중에 있는지 여부를 판단하기 위한 임계치는 예를 들어, 2mG라는 고정 값으로 할 수 있고 또한 신뢰수준의 함수에 의해 가변할 수 있다. 시간지연은 데이터가 안정된 것으로 발견하기에 충분한 긴 기간에 걸쳐 잡음 임계치보다도 작은지 여부를 판단할 때에, 도 13에 관련하여 상술된 실시형태에서 사용된 것과 유사한 방법으로 사용할 수 있다. 신뢰수준에 기초하여 점 간격의 임계치는 도 22D의 단계(552)에 관련하여 또한 아래에서 설명한 것처럼 판단된다.

단계(540)에 있어서, 처리회로(110)는 잡음 레벨을 계산한다. 이 잡음 레벨은 아래와 같이 계산된다.

잡음 레벨=QUAREROOT[(d²x)²+(d²y)²]

평방근 함수의 계산은 저 코스트 프로세서에서는 시간이 걸리는 처리이므로, 잡음 레벨의 2승을 평가함으로써 유사하나, 시간이 걸리지 않는 결과를 초래할 수 있다. 대안적으로, 잡음 레벨은 2승 평균 평방근 또는 평균 2승 오차를 사용하여 계산하여도 좋다. 예를 들어, 잡음 레벨은 (1/2)log[(d²x)²+(d²y)²]과 같게 설정될 수 있다.

단계(542)에 있어서, 처리회로(110)는 계산된 잡음 레벨 및 단계(538)에 있어서 상술한 것처럼 판단된 임계치를 기초로 하여 차량이 이동 중에 있는 지 여부를 판단한다. 따라서, 잡음 레벨이 임계치(예를 들어 2mG)를 초과하는 경우, 차량이 이동중에 있다는 것이 발견된다. 잡음의 부호는 차량의 모델에 대하여 변화하여도 좋고, 그리고 컴파스가 설치된 차량에 대하여 변화하여도 좋고, 그리고 컴파스가 설치된 차량에 관련하여 사용해야하는 잡음 임계치는 설치 후에, 또는, 차량 모델이 미리 알려진 경우에는 설치전에 공장에서 미리 로드되어도 좋다. 처리회로(110)는 잡음이 차량의 이동중에 기인할 때를 특징으로 하기 위한 기존의 디지털 신호 처리 기술을 실행할 수 있다. 처리회로(110)는 잡음 레벨이 2초의 소정의 시간에 걸쳐, 예를 들어, 임계치를 초과하는 것을 요구할 수 있다. 다음에, 단계(544)에 있어서, 처리회로(110)는 잡음 프래그가 설정되어 있는지 여부에 기초하여 진행방향이 안정한 것인지 여부를 결정한다. 잡음 프래그는 최초로 계산된 잡음 레벨이 확립된 잡음 임계치를 초과 할때 설정되고, 잡음 레벨이 잡음 임계치를 하회하고 확립된 시간 지연에 걸쳐 임계치를 하회를 유지할 때까지 설정 상태로 유지된다.

단계(546)에 있어서, 처리회로는 차량이 이동하는지 여부 또한 데이터가 안정한지 여부, 잡음이 없는지 여부를 판단한다. 이 조건의 각각이 참인 경우에, 처리회로(110)는 안정점 처리 서브루틴(548)을 실행한다. 그렇지 않은 경우, 자계처리 서브루틴(530)이 종료하고 컨트롤러는 주처리(500)에 복귀한다. 잡음레벨 및 평균값은 데이터가 잡음에 있는지를 판단하기 위해 임계치와 비교된다. 잡음 또는 운동이 감지될 때, 카운터 타이머가 개시된다. 잡음 또는 안정성 손실이 있으면, 도 13을 참고로 상술한 것과 유사한 방법으로 카운터가 리세트되게 된다.

안정점 처리 서브 루틴(548)을 도22D에 전체적으로 나타낸다. 도 22D에 나타나 있듯이, 서브루틴의 제 1의 단계(단계(550))는 점 중에서 자계처리 서브 루틴(530)에 있어서 취득된 안정한 데이터점에 대해 기준점 리스트에 포함된 가장 가까운 점 및 두번째로 가까운 점을 발견하는 단계이다. 다음에, 단계(552)에 있어서, 처리회로는 신뢰수준, 현재의 반경 및 기준점 리스트에 포함된 점에 기초로하여 새로운 데이터 점에 대하는 최소 간격을 확립한다. 큰 최소간격에 기여하는 조건은 높은 신뢰수준 , 큰 반경, 및 리스트내의 많은 기준점을 포함한다. 일예로서, LOW신뢰수준의 경우, 최소 반경은 현재의 반경/3(일반적으로, 약67mG)에 설정될 수 있고 MEDIUM 신뢰수준의 경우, 최소 간격은 현재의 반경/2(일반적으로 약 100mG)에 설정될 수 있다. HIGH 신뢰수준의 경우, 최소간격은 현재의 반경×3/4(일반적으로 약 15mG)에 설정될 수 있다. 다음에, 단계(554)에 있어서, 처리회로는 기준 리스트의 가장 가까운 점과, 새로운 안정된 데이터사이의 간격 거리가 단계(552)에서 확립된 최소간격을 초과하는지 여부를 판단한다. 이 거리가 최소 거리를 초과하는 경우, 처리는 단계(556)에 진행하고 새로운 안정된 데이터점이 새로운 기준점으로 참조 리스트에 추가된다. 가장 최근의 기준점을 리스트 최상부에 기억되는 것이 바람직하지 만, 기준점의 각각은 메모리 스택에 있어서 1위치만 시프트 다운되고 최종 기준점은 메모리스틱이 오버플로하는 경우는 삭제된다. 그렇지 않으면, 이전의 기준 데이터 점의 각각은 유지된다. 다음에, 단계(558)에 있어서, 이 새로운 데이터 점이 스택의 최상부에 추가되고 기준점 리스트는 단계(560)에 있어서, NVM에 기억되고 그 후에, 자계처리 루틴(530)에 복귀하고 이 자계 처리 서브루틴은 다음에 주처리(500)에 복귀한다.

단계(554)에 있어서, 처리회로는 가장 가까운 점과, 새로운 데이터점 사이의 거리가 최소 간격요소를 상회 하지 않는 경우, 처리회로는 단계(562)에 있어서, 가장 가까운 데이터점이 기준점 리스트의 최상부에 위치하는지 여부를 판단하다. 최상부에 위치하는 경우, 처리는 단계(568)에 진행한다. 그렇지 않은 경우, 단계(564, 566)가 최초로 실행된다. 단계(564)에 있어서, 처리회로는 스택을 재구성하기 위해 스택의 최상부에서 가장 가까운 기준점을 이동시킨다. 단계(566)에 있어서 NVM 프래그 기록이 다음에 필요로된 것을 지시하도록 NVM 프래그가 설정된다.

단계(568)에 있어서, 처리회로는 2번째로 가까운 새로운 데이터 점에 너무 접근하지 않았는지를 결정한다. 이는 2번째로 가까운 데이터 점이 새로운 데이터 점으로부터 일정 거리내(예를 들어, 75mG) 또는 최소간격(예를 들어, 최소 간격의 현재 값)및/또는 반경의 함수에 따라 정해진 거리 내에 있는 경우에 발생하게 된다. 이와 같은 점을 함께 평균화하지 않는 하나의 이유는 S곡선이 2개의 점을 서로 끌어 당겨 이에 의해 무의미의 해상도를 야기하는 경우가 있기 때문이다. 따라서, 2번째로 가까운 점이 가깝게 할 수 있는 경우, 처리는 단계(572)에 진행한다. 그렇지 않은 경우, 즉 2번째로 가까운 점이 근접하지 않는 경우, 처리회로는 최초로 단계(570)를 실행한 후에 단계(572)에 진행한다. 단계(570)에 있어서, 현재의 데이터점은 스택의 최상부에 있는 가장 가까운 점과 평균화되고 이 평균값은 스택의 제 1위치로 복귀된다.

단계(572)에 있어서, 처리회로는 NVM프래그가 이미 설정된 경우인지 여부 또는 스택의 최상부의 점이 이미 최소의 미리 가우스만 이동했는지 여부를 판단한다. NVM프래그는 NVM수명을 연장하기 위해 NVM으로의 기록 회수를 최소한으로 억제하기 위해 사용된다. 이 조건의 어느 하나가 참인 경우, 처리회로는 단계(560)에 있어서 NVM으로의 기록을 행하지 않고 주 처리 루틴(500)으로 간단히 복귀 한다. 점의 이동량인 최소의 미리 가우스는 예를 들어, 30미리 가우스로 할 수 있다.

도 22D에 개시된 처리는 기준점 리스트가 가장 가까운 데이터로 연속적으로 갱신되도록 안정된 데이터 점이 얻어질 때마다 실행된다. 이에 의해 컴파스의 교정이 가장 최근의 안정된 기준점을 사용하여 연속적으로 갱신되는 것이 보장된다.

주처리 루틴(500)의 단계(510)에 있어서 실행되는 부가적인 이벤트 구동 및 백그라운드 터스크는 도 22E에 나타내는 표시 갱신 서브루틴(580)이다. 이 서브 루틴은 주기적으로 예를 들어, 데이터의 단기 평균값을 사용하여 2초마다 실행하는 것이 바람직하다. 보다 많은 필터링을 행하기 위해 장기적인 평균값을 이용할 수 있다.

표시 갱신 서브루틴(580)은 양호한 해가 얻어지도록 충분한 기준점이 얻어 진다는 것을 단계(582)에서 판단한다. 예를 들어, 정확한 교정을 보증하도록 충분한 기준점(예를들어 4점)이 취득되지 않는 경우, 표시되어 있는 진행 방향은 갱신되지 않는다. 충분한 기준점이 취득된 상태에서 처리는 단계(584)에 진행하고 처리회로는 잡음 프레그가 설정되는지 여부가 판단된다. 잡음 프래그가 설정된 경우 시스템은 진행 방향 표시를 갱신하는데 잡음이 있는 데이터는 이용되지 않는다. 따라서, 표시는 단계(584)에 있어서 수신된 데이터가 잡음이 없다고 판단할 때 갱신되지 않는다. 다음에 단계(586)에 있어서, 평균값의 위치가 근사용 기하학 패턴으로부터 너무 멀리 떨어져 위치하는지 여부를 판단한다. 평균값이 근사용 기하학 패턴으로부터 멀리 떨어지는 경우 진행방향이 갱신되지 않는다. 평균값이 근사용 패턴에 대하여 충분히 접근하는 경우, 처리는 단계(588)에 진행한다. 근사용 기하학 패턴의 주위로부터의 허용가능한 거리의 일반적인 한계치는 0.5R 및 1.5R이다. 대안적으로, "Find Best-Fit Ellips"루틴(604)내의 오차 방정식을 그 시점에 한하여 사용하고 이 값을 소정의 임계치와 비교할 수 있다.

단계(588)에 있어서, 차량 진행 방향은 가장 최근의 데이터의 평균값에 대한 교정 점으로부터 계산된다. 이것은 평균 데이터 점(y_avg-y_cal)의 값을 k/128이라는 값으로 승산 또는 제산하여 일반적으로 당업 기술에서 공지의 역 탄제트를 계산하여 행해진다. 새로운 계산된 진행방향은 다음에 단계(590)에 표시되고, 처리는 다음에 주처리 루틴(500)에 복귀한다.

주처리 루틴(500)의 단계(512)에 있어서, 실행된 아이들 터스크에 관하여 도 22F 및 도 22G을 참조하면서 설명한다. 구체적으로는, 도 22F에 나타나 있듯이, 제 1의 단계(600)는 양호한 해가 얻어지도록 기준 리스트에 기준점이 충분히 기억되었는지를 판단한다. 여기서 또한 본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서는 양호한 해가 얻기 위해 4개의 데이터 점에서 일반적으로 충분하다. 기준점이 충분하지 않은 경우, 처리는 주처리 루틴(500)에 복귀하고 이 처리는 취득된 기준점이 양호한 해를 얻어지도록 충분히 존재할 때까지 지속된다. 충분한 기준점이 휘득되면, 단계(602)가 실행되고 중요한 변수는 일반적 작용 카피에 복사된다. 예를 들어, 이것에는 기준점 리스트, 최량 적합인 기하학 패턴의 반경, 패턴의 타원 정수 k 및 패턴의 교정 중심점이 작업용 카피를 포함하고 있다. 다음, "Find Best-Fit Ellipse(최량 적합 타원 발견)"루틴(604)이 실행된다. "Find Best-Fit Ellipse"서브루틴(604)에 관하여 도 22G을 참조하면서 아래에서 설명한다.

최량 적합 처리(604)는 최량의 오차 메트릭 값을 10.000과 같은 높은 값으로 설정함으로써 시작한다(단계(606)). 다음에, 기준 리스트에 기억된 기준점의 X 및 Y의 평균값을 계산함으로써 근사용 원의 교정 중심점에 관하여 초기의 추정이 행해진다(단계(608)). 초기는 R=200mG라는 디폴트 반경 값이 사용되고(단계(610)) K=128의 디폴트 타원 정수가 사용된다(단계(612)). 제 2의 실시형태의 바람직한 실시예에서는 근사 용 기하학 패턴을 형성하기 위해 아래의 식이 사용된다.

(x_avg-x_cal)²+(k/128(y_avg-y_cal ))²=R²

당업자가 명확히 알 수 있듯이, 상술의 식은 타원 정수를 식에 도입하는 k/128의 값을 제외하는 원에 대한 것이다. 처음에, k를 128에 설정함으로써 근사용 기하학 패턴이 초기의 추정은 반경이 200mG에서, 또는 중심점이 기준 리스트내의 기준점 X,Y의 평균값에 대응하는 원에 대한 것이다. 단계(614)에 나타나 있듯이, 중심점(x_cal,y_cal), 반경R, 및 타원 정수k에 관하여 반복검색이 행해지고 이는 가장 낮은 오차측정 거리를 가지며 따라서 참조 리스트를 포함하는 기준점에 대한 최량 적합을 제공한다. 단계(616)에 나타나 있듯이, 각 기준점에 관하여 오차 메트릭이 판단되고 오차 측정 거리를 판단하기 위해 합산된다. 보다 구체적으로는 근사용 기하학 형태에 대한 특정의 기준점의 오차는 아래의 식을 이용하여 계산된다.

오차=ABS[(x-x_cal)²+(k/128(y-y_cal ))²-R²]

단계(616)에 있어서, 처리회로는 기준점의 어느 것이 최고 높은 오차를 가지는지에 대하여 프래그를 세우고 이 오차량이 보존된다. 다음에, 단계(620)에 있어서 오차 전체의 기준점으로부터의 에러를 합계하여 오차 메트릭이 계산된다. 다음에 단계(622)에 있어서, 이 오차를 오차합계까지 감산함으로써 최악 데이터 점의 영향이 제거된다. 다음에, 단계(624)에 있어서, 처리회로는 이와 같이 계산된 오차합계가 지금까지 취득된 최량의 오차 합계보다 작은지 여부를 판단한다. 오차가 우선의 최량 적합보다 작은 경우, x_cal, y_cal,R 및 k의 값이 기억된(단계(626))후에 단계(628)로 진행하고, 여기서, x_cal, y_cal,R 및 k의 전체의 값이 시험되는지 여부가 판단된다. 시험되지 않은 경우, 처리는 단계(630)로 진행하고 이에 의해 단계(616-628)의 루프에 복귀함으로써 다음 세트의 x_cal, y_cal,R 및 k의 값의 다음 세트가 실행된다. 이 루프는 단계(628)에 있어서 전체의 값이 시험될 때 까지 속행되고 시험 된 경우, 루프는 완료되고(단계(632)), 각 기준점의 합계를 기준 리스트내의 기준점수로 분할함으로써 최량 적합알고리즘에 기초하여 평균 오차가 계산된다. 이 값은 상술한 것처럼, 신뢰수준을 판단하는데 사용된다. 처리는 다음 아이들 루틴(512)의 단계(634)에 복귀한다.

단계(630)에 있어서 어떤 값을 시행할 수 있는 가를 판단하는 경우에 바람직한 실시 예에서는 값x_cal가 초기에 10mG 증분으로, 기준 데이터 점의 x부분의 평균값을 400mG초과하는 값까지 증분하고 다음에, -400mG라는 값으로 될 때까지 10mG 증분으로 값x_cal이 감소된다. 다음에 최량 적합(즉, 최저 오차 메트릭)에 이룬 값x_cal을 이용하여 같은 방법으로 값y_cal 이 증분 다음 감분한다. 이의 단계가 달성된 상태에서 x_cal의 값이 1mG스텝에서 10mG만 증분한 다음 이때 까지 발견된 최량 최합 기준점의 주위에서 1mG스텝에서 10mG만 감분된다. 최저 오차 메트릭을 제공하는 값x_cal,의 값이 다음 기억되고 마찬가지로 1mG구분에서 값y_cal 을 증분 및 감분으로 사용된다. 최량의 값x_cal,y_cal이 본 발명에서 판단된 상태에서 반경의 최량 적합이 얻어지도록 반경R의 값이 같은 방법으로 증분 및 감분된다. 마찬가지로, K의 값은 다음에 최량 적합을 달성하도록 근사용 패턴의 타원각도를 조절하기 위해 증분 및 감분된다.

바람직한 실시예에서, 기준 리스트는 8개의 기준점으로 한정된다. 그러나, 리스트에 포함된 기준점의 수는 바람직한 해상도는 물론 처리 속도에 기초하여 변경되는 경우가 있는지 인지할 것이다. 일반적으로, 기준 리스트에 포함된 기준점이 많은 만큼 최량 적합 근사용 패턴을 식별하는데 필요한 처리시간이 길게 된다. 또한, 현재의 바람직한 최량 적합 알고리즘을 상술했지만, 근사의 고속화 또는 근사의 강화를 행할 수 있는 다른 최량 적합 알고리즘을 사용하여도 좋다.

"Find Best-Fit Ellipse"서브루틴(604)이 완료되면, 처리회로는 아이들 루틴(512)의 단계(634)(도22F)에 복귀한다. 단계(634)에 있어서, 차량 진행 방향을 계산 및 표시하는 경우에 새로운 해를 사용할 수 있도록, 교정점, 반경, 타원정수 및 최량 적합의 오차측정 거리가 주처리 루틴에 의해 이용되는 메모리 위치에 카피되어 복귀된다. 단계(636)에 있어서, 새로운 정보의 불휘발성 메모리로의 기록을 정당화 하는데 교정점이 이동량이 충분한 양만으로 시프트되었는지 여부를 판단한다. 충분한 경우, 단계(638)에 있어서, NVM에 그 정보가 기록된 후에, 처리가 주 처리 루틴에 복귀한다. 단계(636)는 NVM으로의 기록 회수를 제한하여 NVM의 수명을 연장하기 위해 실행되는 것이다.

도 23는 본 발명의 실시를 통하여 얻어질 수 있는 특정의 효과를 나타낸다. 도 23에 나타낸 바와 같이, 데이터점A로부터 H는 순서대로 얻어진 기준 데이터점을 나타내고, 데이터 점A은 최초로 얻어진 기준 데이터 점이다. 상술했듯이, 이 기준점은 최대 8개 또는 그 이상의 기준점으로 이루어진 리스트에 기억될 것이다. 또한, 상술한 바와 같이, 최량 적합의 근사용 기하학 패턴은 약 4개의 기준 데이터점으로 판단될 수 있다. 도 23에 나타낸 예에 있어서는 최초의 4개의 기준 데이터 점A-D는 중심 교정점(x_cal,y_cal)을 가지는 최량 적합근사용 패턴M을 가진다.

기준데이터 점E가 얻어질 때, 이 기준 데이터 점E는 참조리스트의 최상부에 추가된다. 그러나, 근사용 지리적 패턴M으로부터의 기준점 E의 거리가 상당히 크기 때문에 경우에 따라서는 근사용 패턴M을 반복적으로 선택하는 또는 재선택하는데 대하여 사용된 이들 기준 데이터점으로부터 기준 데이터점E를 제외할 수 있다. 기준 데이터 점을 제외할지 여부의 판단은 소정의 임계치를 초과한 오차측정 거리의 증분 또는 소정의 거리를 초과하는 근사용 패턴M의 중심교정점의 이동에 기초하여 행해질 수 있다.

다음에, 기준 데이터 점F가 기준 리스트에 추가될 때, 점E 및 F를 사용하여 생길 수 있는 오차측정 거리의 증가에 기초하여 삭제될 수 있다. 마찬가지의 결과는 기준 데이터 점G가 얻어질 때 적용될 것이다. 그러나, 기준데이터점H가 얻어질 때, 점E로부터 H는 최량 적합근사용 패턴의 이 자신의 해를 보정하기에 충분한 수의 점을 구성하게 된다. 따라서, 이 시점에서, 점 A로부터 D를 해로부터 제외할 수 있고 또한, 각 세트의 점 A로부터 D 및 E로부터 H에 각각의 2개의 세트에 대하여, 2개의 양호한 근사용 패턴이 있는 경우, 2개의 해를 기억하고 다음에 차량 진행 방향을 판단하기 위해 이용될 수 있다. 점E-H는 8개의 기준점으로부터 가장 최근에 얻어진 것이기 때문에, 점 E-H에 가장 양호한 최량 적합 기학 패턴 N이 이용된다. 상술한 바와 같이 시나리오가 발생할 때, 2개의 다른 세트의 기준 리스트를 기억하여 개별적으로 갱신할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 기준 데이터점 E로부터 H에 최고 바람직하게 적합하는 부가적인 기준 데이터 점이 다음에 얻어질때에, 이 새로운 기준 데이터 점은 2개의 리스트의 한쪽의 기준 데이터 점A과 대치될 수 있지만, 반드시 다른 쪽의 리스트에서도 필요한 것은 아니다. 이는 2개의 각각의 해가 동시에 기억하지만, 가장 최근의 기준 데이터 점에 최고 바람직하게 적합하는 2개의 해의 한쪽이 선택되는 것을 가능하게 한다. 이와 같은 시나리오는 자기 센서가 백미러 하우징에 장착되고 2인의 다른 운전자가 차량을 이용하고 미러 위치를 2개의 다른 각각의 위치에 조절할 때에 야기되기 쉽다. 이는 또한 얻어진 데이터 점의 위치의 일시적인 시프트를 야기하는 일시적인 자기에 의한 차량 외란이 존재할 때 발생하는 경우가 있다. 즉, 2개의 근사용패턴 중에서 제 1의 근사용 패턴(예를들면, 패턴 M)의 쪽에 밀접하게 적합하는 기준 데이터 점이 얻어질 때, 시스템은 백미러 하우징 위치의 변화 또는 차량 자기의 변화에 의하여 신속하게 적용하도록 이 제 1의 근사용 패턴에 다시 복귀하게 될 것이다.

상술했듯이, 근사용의 해의 신뢰수준이 높게 되는 경우, 새로운 기준점의 여과 임계치는 이에 대응하도록 크게 된다. 따라서, 참조 리스트의 최후의 2, 3개의 기준점을 학습하고 또는 참조 리스트내의 기준점을 대치하고 또는 변경하는 쪽이 긴 시간이 소요될 것이다. 그 결과 도 23을 참조하여 상술한 감지 차량 자기의 임의의 급속한 변화에 대하는 응답 시스템은 바람직하기로는 신속한 것이 아닌 경우가 있다. 한쪽이 다른 쪽 보다도 여과 임계치의 낮은 2개의 각각의 기준 리스트를 이용함으로써 시스템은 신속하게 새로운 기준점을 학습하고 감지된 차량 자기의 이와 같은 급속한 변화에 대하여 조절할 수 있다.

컴파스 센서가 차량 내의 전기 동작 장치에 근접 위치하는 경우, 이러한 장비는 컴파스 센서의 판독시 부정확성을 야기하는 급격한 자계를 야기한다. 미국특허 제 4,953,305를 통하여 컴파스 시스템을 연속적으로 재교정함으로써 이러한 문제를 설명하는데, 이러한 재교정은 급작스런 효과를 보상하는데 너무나 많은 시간이 소유되어 차량 엑세서리가 더 이상 작동하지 않는 경우, 다시 조절하는데 너무나 많은 시간이 소요된다. 미국특허 제 5,511,319 및 6,286,222호는 장비의 작동으로 인해 컴파스 처리회로가 감지된 자계에 예측된 변화를 기초로 장비에 의해 야기된 효과를 매우 신속하게 보장하도록 외란 장비가 동작하는 경우를 나타내는 배선 접속을 통하여 신호를 수신하는 컴파스 시스템을 개시하고 있다. 정확히 예측하는 것은 어렵지만 컴파스 센서 판독은 이러한 차량 장비가 동작하는 경우 정확하지 않을 수 있다. 예를 들어, 외란이 로드 저항, 제조 변수, 배터리 전압 요동, 센서 감도 변수 및 기계적인 배열 공차에 의해 야기될 수 있다. 또한 이러한 배선 접속은 항상 가능하거나 실용적인 것은 아니다. 예를들어, 모든 차량 장비는 차량이 작동하고 있다는 것을 나타내는 신호를 출력하지 않는다. 더구나, 선루푸와 컨버터블 상부와 같은 차량 장비용 컨트롤로는 선루프의 개 폐상태를 대표하는 신호를 발생하지 않지만 개폐되는 동안 (선루프가 자동적으로 개폐되는 경우)신호를 발생한다. 특히 최근의 금속 컨버터벌 하드탑개폐상태에 따라서 차량 자계에 대한 충분한 변화를 야기할 수 있다.

감지된 자계에 대한 외란을 야기하는 차량에 최근에 부가된 다른 형태의 차량 장비는 차량 전면 유리에 대해 전도 유리를 이용하는 것이다. 이러한 전도 유도 유리는, 전류가 이 전도 스트립 또는 와이어를 통과할 때, 열이 발생하여 방풍유리를 가열하도록 매운 얇은 와이어 또는 작은 스트립을 포함하여 눈, 얼음, 안개가 있는 방풍유리를 청소한다. 이러한 전도 유리 또는 전자 엑세서리에 대한 온/오프 신호가 도 40에 나타나 있다.

본 발명은 여러 보상 수단을 이용하여 감지된 자계에 대한 전기 차량 엑세서리의 영향의 부정확한 예측과 관련된 문제를 극복하는 것이다. 제 1의 보상수단은 차량 엑세서리에 공급된 온/오프 신호에 대한 컴파스 샘플을 타이밍하는 것과 관련하여 엑세서리가 동작하는 제어 장치를 변경함으로써 보상하는 컨트롤러이다. 구체적으로, 도 41에 도시되어 있듯이, 외란 차량 엑세서리에 공급된 전력이 로우 또는 오프 상태에 있는 경우, 컴파스는 상술한 규칙적인 샘플링 레이트로 샘플을 택한다. 그러나, 외란 차량 엑세서리가 온하는 경우, 활성 신호의 전력 레벨이 증가한다. 본 발명은 그러나, 하이 및 로우 활성 상태사이로 차량 엑세서리를 주기적으로 펄싱하고 주기적인 활성 신호의 저 전력 동안 컴파스 센서의 판독을 타이밍하는 것을 고려한다. 이를 성취하기 위해, 신호가 샘플 와이어 또는 버스 접속 중 어느 하나를 통하여 차량의 엑세서리의 상태를 제공하는 컴파스 처리 회로에 전달될 수 있다. 컴파스 처리 회로(110)는 컴파스 센서에 의한 샘플링을 동기화하기 위해 신호를 이용한다. 샘플레이트는 엑세서리 온 상태가 오프 상태사이에서 변경될 수 있다. 많은 엑세서리가 이용되는 경우, 처리회로는 각각의 엑세서리에 대한 분리 신호를 수신하거나 그 신호를 모든 엑세서리가 오프 또는 저 전력 사이클에 있을 때를 결정하기 위해 신호를 처리한다. 엑세서리의 펄싱은 서로 동기화되어 컴파스 센서 샘플링에 대한 충분한 오프 시간 간격을 보장하도록 서로 동기화될 수 있다. 차량 엑세서리를 활성화는데 이용되는 여러 신호가 차량 버스, 로컬 버스, 전용 회선(들) 및/또는 무선통신을 개재하여 컴파스 처리회로에 전달될 수 있다.

상술한 보상수단이 전도 방풍유리와 관련하여 이용된다고 설명했지만, 이 보상 방법은 팬, 송풍기, 라이트, 방풍유리 와이퍼와 같은 기타 차량 엑세서리로부터의 잡음을 보상하는데 이용할 수 있다.

전도 유리 방풍유리에 의해 야기된 전계 효과를 보상하는 다른 형태의 보상수단은 주기적인 교류 방식으로 가열된 방풍유리의 부분과 전류의 방향을 변경하거나 전도 스트립을 컴파스 센서 부근의 최소한의 영역에 패터링함으로써 전계효과를 감소하여 모든 다른 스트립 또는 모든 다른 몇몇의 스트립이 인접한 스트립으로부터 반대방향을 통과하도록 구성된 윈도우 컨트롤러이다. 이 방법에서, 두개의 다른 및 대향하는 자계는 컴파스 센서의 부근에서 서로 널(null)하는 방풍유리에서 발생 될 수 있다. 유사한 방법에서, 방풍유리 절반위에 위치된 전도 스트립은 나머지 방풍유리 절반에 위치한 전도 스트립과 반대 극성으로 구동되어 컴파스 센서가 위치한 방풍유리 중간에서 각각 측이 발생하는 전계를 널(null)하게 한다. 이러한 스플릿 시스템(split system)은 전기적으로 직렬로 접속되어 전기접속의 수를 2개로 유지시킨다. 또 다른 보상수단은 가열된 윈도우에서 발생된 자계를 널하는 자계를 발생하는 윈도우 또는 거울에 제공된 보상 코일 수 있다.

또 다른 보상 수단은 컴파스 센서 주의에 위치에 선택적으로 위치한 전도 또는 기타 차폐 코팅이다.

가열된 방풍유리, 서리제거기, 전면유리 와이퍼 및 기타 차량 엑세서리에 의해 발생된 자계를 보상하는데 이용될 수 있는 또 다른 보상수단은 차량 엑세서리에 의해 발생 된 자계에 의해 야기될 수 있는 것과 같은 방식으로 센서 출력신호의 레벨의 강하를 조사하면서 하나이상의 컴파스 센서의 출력을 감지하는 개량된 컴파스 처리 회로 또는 디지털 신호 프로세서(DSP) 형태의 감지회로이다. 바람직하기로는, DSP 또는 처리회로는 잡음원에 대응하는 형태를 조사하기 위해 2개 또는 3개 컴파스 센서의 출력을 감지한다. DSP 또는 개량된 처리 회로는 차량 엑세서리가 동작하고 있는 동안 센서 출력 신호와 무관할 수 있거나 그렇지 않으면 예상된 보상을 이용한다. 이러한 보상은 공지된 양으로 캘리브레이션 원의 중심을 오프셋하는데 있을 수 있고 도 23과 관련하여 상술했듯이, 다른 최량 적합 근사 패턴을 이용하는데 있을 수 있다. 잡음 원에 의해 야기된 센서 출력의 형태가 사라지는 경우, 처리회로는 최초 최량 적합 근사 패턴에 다시 이동할 수 있다. 상술한 감지 기술이 보상 처리 회로에 차량 엑세서리 활성 신호를 제공하는데 배선하는 필요성에 의존할 수 있다.

차량 엑세서리에 의해 발생된 자계로 인해 센서 판독에 중첩될 때 DSP를 이용하여 차량 엑세서리 구동 신호의 펄스 폭을 관찰한다. DSP는 펄스된 신호가 낮은 레벨에 있을 때 컴파스 센서 판독의 분석을 제한할 수 있다.

차량 엑세서리 잡음을 보상하기 위한 또 다른 보상 수단은 차량 엑세서리의 동작을 단순히 검증하거나 동작하고 있는 특정 차량 엑세서리를 검증하는 표식에 대한 축의 모든 컴파스 센서 출력 신호를 분석하는 개량된 컴파스 처리 회로이다. 처리회로는 특정 차량을 보상하는 최고인 적절한 보상 기술을 선택한다. 이 표식이 활성 신호로 엔코드되어 차량이 활성화될 때, 펄스의 고유의 시퀸스가 발생된다. 예를 들어, 하나의 엑세서리는 90% 튜티 사이클을 갖을 수 있는 반면, 다른 엑세서리는 98%의 듀티사이클을 가질 수 있다. 컴파스 시스템은 차량/차량 엑세서리가 동작하고 있는지를 결정하기 위해 밧데리 전압의 변경을 조사할 수 있다.

차량 엑세서리에 의해 발생된 자계를 보상하는 또 다른 보상수단은 AC로 엑세서리를 구동하고 AC전력선에 의해 발생된 잡음을 보상하기 위한 미국특허 제 6, 653,8331호에 개재된 기술을 이용하는 컨트롤러이다. 더 상세히 설명하면, 이 특허는 AC 전력 라인의 주파수에 두배로 판독을 택함으로써 AC 전력 라인 잡음을 제거하는 자력계를 개재하고 있다. 따라서, 판독은 120Hz에서 수행된다. 각 센서로부터의 두 개의 연속 판독 모두가 평균화하여 이는 AC전력선에 의해 발생된 전계 효과를 제거한다. 따라서, 차량 엑세서리에 의해 발생된 잡음 효과를 제거하기 위해 구동에 이용되는 신호의 주파수의 두배로 센서로부터 판독을 한 다음, 각 센서로부터의 두개의 연속 판독 마다 평균한다.

상술했듯이, 차량 엑세서리에 의해 야기된 차량 자력의 변경 또는 잡음을 즉각적으로 정확하게 보상할 수 있는 것이 바람직하다. 이는 무선 또는 유선 접속중 하나를 이용하여 잡음원으로부터 신호를 수신함으로써 성취될 수 있다. 이러한 유선 접속은 전용선 또는 로컬 또는 차량 와이드 버스일 수 있다. BLUETOOTHH상표와 같은 적외 및 RF와 같은 적절한 무선 접속이 물론 이용될 수 있다. 무선 또는 유선 접속이 가능하거나 실용적이지 않은 경우, 컴파스 회로는 확인된 잡음을 보상하기 위해 공지되거나 예측 가능한 양으로 컴파스 시스템에 의해 이용된 기하 근사 패턴을 조절하도록 공지된 잡음 원의 자기 형태에 대한 컴파스 센서 출력을 감지한다. 이러한 조절이 전체 재교정 루틴을 실행하지 않고 수행되지만 소정의 오프셋만큼 현재 기하 근사 패턴을 시프팅하거나 잡음이 존재할 때마다 이용되는 제 2 기하 근사 패턴으로 교환함으로써 성취될 수 있다. 차량 엑세서리가 특정상태에 있는 경우 일정한 잡음을 발생하지 않는 상태를 변경하는 것이지만, 차량 자계에 대한 변경을 야기하면(즉 선루프 및 변환 가능한 상부), 컴파스 시스템은 엑세서리의 상태가 변경될 때 발생하도록 예측하고 공지된 레벨에 대응하는 출력 레벨의 시프트에 대한 센서 출력을 감지한다. 다시, 엑세서리의 상태의 변경과는 공지되거나 예측 가능한 양 만큼 보상되는 컴파스 센서출력 레벨에 대한 것이다. 이러한 기술을 이용하여 컴파스 시스템은 외부 전기 신호 또는 어떠한 유선 접속을 필요하지 않고 선루프나 변환 가능한 상부의 개폐를 정확하고 동적으로 조절할 수 있다. 더구나, 컴파스 시스템의 보상 수단은 재 교정할 필요 없이 차량 엑세서리에 의해 야기된 효과를 검출할 때 이 보상을 즉각적으로 수행하고 차량 엑세서리의 효과가 제거될 때 교정된 상태로 즉각 복귀한다. 게다가, 개방 선루프 또는 변환가능한 상부의 효과는 선루프나 변환 가능한 상부를 개폐하는 모터가 동작할 때 나타나는 잡음에 대응하는 컴파스 센서의 출력 신호 내의 표식을 감지함으로써 예측가능하다. 신호의 비구동시에, 컴파스 처리 회로는 선루프가 개방된 상태에서 재교정중에 결정된 제 2 기하 근사 패턴을 즉각 선택하여 선루프나 변환 가능한 상부의 개방시 즉각적으로 교정된다.

감지회로가 감지하는 표식 자계 효과는 차량 베터리의 전압의 함수로써 스케일될 수 있다. 전도 유리 방풍유리와 같은 차량 엑세서리는 차량 베터리 전압의 기능에 따라 변하는 표식 잡음을 발생하고 차량 엑세서리가 동작하는 지를 결정하기 위해 감지되는 자계 형태를 스케일한다.

컴파스 처리회로가 위치 검증 정보를 이용하여 특정 지형 구역의 오프셋을 보상하도록, 차량에 배치된 전자 컴파스는 유저가 차량이 현재 위치한 지형 구역을 설정하기를 요구한다. 이러한 보상은 진 북극 및 각기 북극의 오프셋을 보정하는데 필요하다. 이 오프셋의 효과가 세계의 여러 지형 구역에서 다르기 때문에, 선행 컴파스 시스템은 차량이 위치한 지형 구역을 알아야 했다.

새로운 카 딜러가 고객의 지형 구역을 설정하는 동안 고객은 그 구역을 이동할 수 있어 차량이 다른 구역으로 구동된다. 현재 컴파스 시스템이 다른 지형 구역으로 횡단하는 경우를 유저가 알아야 하고 이들 컴파스에서 이 구역을 수동으로 기억해야 한다. 많은 유저는 컴파스에 지형 구역을 처음에 어떠게 설정하는지를 알지 못하고 다른 구역으로 이동할 때 그렇게 하는 것을 흔히 잊기 때문에, 유저가 지형 구역을 적절하고 간단하게 설정한 경우 일어나지 않을 것이 일어나는 많은 경고 절차가 있다.

상술했듯이, GPS 시스템을 이용하여 차량위치를 확인하고 록업 테이블을 참조하여 지형 구역과 적절한 컴파스 보정을 결정한다. 그러나, GPS 안테나 및 수신기가 모든 차량에 협체되지 않고 컴파스 시스템이 차량 위치 확인 신호에 접근하는 위치에 있지 않기 때문에 GPS 신호가 컴파스 시스템에 항상 유용한 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 일 태양은 구역이 설정되지 않았을 때 컴파스 시스템의 정확도를 증가시키는 것이다. 더구나, 본 발명은 구역을 설정하기 위해 또는 아래에 더 설명되어 있듯이, 구역의 정확한 표시를 제공하기 위한 필요성을 제거할 수 있다.

북미에서의 대부분의 도로는 북, 남, 동 서 도로망에 근접한다. 다시 말해, 대부분의 도로는 직선이고 북 및 남 또는 동 및 서로 연장한다. 이 사실을 기초로 하여, 본 발명의 컴파스 시스템은 복/남 또는 동/서 아래로 이동 하는 동안 자계 공차를 결정한 다음 컴파스 방향을 보상하기 위해 메카니즘으로 이 공차를 이용하도록 프로그램된다. 차량이 북/남 또는 동/서 도로로 이동하는 지를 결정하기 위한 컴파스 시스템의 능력은 거의 90도의 회전이 지속되었는지 여부에 의존하여 검증된다. 대륙 미국에서의 지형적인 구역은 미국의 48주내의 공칭의 약 ±20도내 이다. 따라서, 차량이 시스템의 허용오차(±20도)내에서 북/남/동/서부근에 있고 회전이 약 90도 이루어지면, 방향과 원래의 방향사이의 차이가 이용되어 공차 산술을 느리게 이동시킨다. 충분한 평균으로, 적절한 결과가 성취될 수 있다.

컴파스 센서가 백미러 하우징에 위치한 것과 같은 이동 가능한 센서를 가진 시스템에서, 지형 구역과 미러 조준의 결과가 이 구역만이 아니라 미러 위치를 보상하기 위해 이용될 수 있다.

±20도 대신에, 구역 플러스 예상된 미러 각도 및 변수가 이용될 수 있다.

더구나, 교정점의 신뢰도가 높고 차량이 긴 기간(시간) 동안 매우 일정한 방향으로 이동하면, 차량이 긴 여정에 있고 여러 자계 변수 구역을 통과하는 것이 타당하다. 공차의 작은 이동은 시간당 약 0.5도와 같은 긴 여정동안 규칙적인 간격으로 가산되거나 감산 될 수 있다. 극단적인 구역에서, 북/서 이동은 유사한 기술을 이용하여 보상되는 변동을 야기할 수 있다.

상술한 교정 방법에 있어서, 안정성의 포인트를 규정하는 RAM에 기억된 4개의 점이 90도로 분리될 가능성이 있다. 이 4개의 점의 회전은 미러 회전과 제로 보정에 이용될 수 있다.

상술한 기술을 이용하는 하나의 장점은 현재 지형 구역이 약 4.2도 라는 것이다. 따라서, 지형 구역을 수동으로 선택하는 현재 기술은 이 구역내에서 약 4도의 에러만이 야기될 수 있다. 그러나, 본 발명은 각 지형 구역 내에서 작은 공차를 보상할 수 있어서 더 정확한 보상을 제공한다.

차량이동의 통계학적 해석을 지원하기 위해, 3개의 플로트가 차량이 어떤 방향으로 이동하는 주파수의 통계를 도시한다. 도42A는 여러 방향으로 주행하는 차량이 측정되는 초의 수의 플로트이다. 도 42B는 90도의 회전이 필터링 기술로 샘플을 얻기 전에 행해지는 것이 요구될 때 여러 방향에서의 발생 횟수 또는 샘플수를 도시한다. 분명히, 이는 90도 간격 사이에 존재하는 다수의 샘플을 제거한다. 도 42C는 또 다른 필터링을 갖는 데이터를 도시한 것으로 우세 피크로부터의 ±20도 이상의 모든 점이 제거된다. 분명히 북, 남, 동 서 주행에 대응하는 차량 주행의 4개의 주 피크가 있다. 예를 들어, 0도, 90도, 180도 및 270도로부터의 이들 피크의 공차가 측정될 수 있고 방향을 표시하기 전에 컴파스 판독을 보상하는데 이용될 수 있다.

차량이 위치한 지형적인 구역에 대한 적절한 보상을 결정하는 또 다른 기술은 선택된 지형 구역을 표시하는 개량된 디스플레이 그래픽을 제공하는 것이다. 이를 이용하면 유저는 선택된 구역을 시각적으로 확인할 수 있다. 그러나, 너무나 많은 구역이 있기 때문에, 실질적으로 선택된 구역을 조사하는 것은 어렵거나 운전자가 구역 어느 곳에 위치하는 지를 정확하게 결정하는 것이 어렵다. 상술한 자동 구역 검출 방법을 돕기 위해 특정 지형 구역(즉, 나라, 대륙등)에 대한 시간 구역을 나타내는 그래픽 디스플레이가 제공될 수 있다. 이러한 디스플레이의 예가 도 43에 도시되어 있다. 예시되어 있듯이, 4개의 타임 구역이 미국의 그래픽 맵에 도시되어 있다.

하나의 타임 구역은 예시되거나 예시되지 않을 수도 있거나, 차량이 현재 위치한 타임 구역을 나타내기 위해 다른 구역으로부터 다르게 예시될 수 있다.

이는 정확한 피드백을 유저에게 제공하여 유저가 차량이 위치한 적절한 타임 구역을 적절하게 선택한다. 운전자가 지형 자계 구역보다 타임구역을 알 가능성이 높기 때문에, 이러한 디스플레이 및 선택 장치는 북미에서 이용되는 현대 15개의 다른 지형적인 자계 구역보다 매우 직관적이다. 타임 구역의 자동 소오스, 즉 RDS 레디오(CT-클럭타임) 및/또는 레퍼런스(reference)(NIST(WWVB, WWV) 또는 국부적으로 발생한 시간 기준이 이용되는데, 이는 유저에 의해 수동으로 GPS를 이용하여 자동적으로 타임 구역을 조절한다. 이러한 클럭은 컴파스가 위치한 기타 차량 액세서리 또는 백미러내의 디스플레이에서 수행될 수 있거나 그렇지 않으면, 타임 구역을 버스 또는 분리 와이어를 경유하여 컴파스 시스템에 전송하면서 차량내에 원격적으로 제공된다. 바람직한 형태에서, 그래픽 디스플레이는 미국특허 6,356,376호에 설명된 방식으로 구성될 수 있다. 이 특허는 참조로 본 명세서에 포함한다. 이 디스플레이는 그래픽 리프리젠테이션이 아니라, 알파벳 숫자 포맷으로 타임 구역을 표시한다.

감소한 수의 구역이 유저에게 제공된다고 할지라도, 상술 된 자동 구역 검출 방법과 결합되는 경우, 양호한 정밀도가 아직 성취된다. 구역 계산의 결과는 선택된 구역(예를 들어, 유저 인터패이스 구역 크기의 반)주위의 타당한 배열에 크립될 수 있다. 이는 전의 방법을 덜 정확하게 하는 종래의 트래픽 패턴을 보호한다. 히스토리컬 샘플을 기억하고 이 기억된 히스토리컬 샘플을 해석할 때 점화 사이클 동안 발생하는 제 1 및/또는 최종 검출된 방향 변경 전 후에 얻어진 차량방향 샘플에 가벼운 웨이트를 제공함으로써 추가 개량이 이루어질 수 있다. 이는 차량이 도로망이외의 거리에 있을 때, 이들 차량 방향 샘플이 발생하고 흔히 볼 수 있기 때문이다. 오래된 트래픽 패턴을 보호하는 다른 방법은 시간에 대해 센서 출력을 평균하는 것이다.

잡음 레벨을 계산하는데 제 2도함수를 이용하는 것이 바람직하지만, 디지털 필터가 대안적으로 또한 추가적으로 사용되어도 잡음 레벨을 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 이 이점은 인자 교정 및 이득(mG에서 일반적으로)의 예비설정에 의해 얻어질 수 있다.

본 발명은 전자 컴파스 시스템을 백미러 어셈블리의 미러 하우징내에 협체하는 것으로 설명했다. 당업자는 여러 기타 차량 엑세서리 및 소자가 전체적으로 또는 부분적으로 그리고 여러 결합으로 백미러 어셈블리에 협체되고 될수 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 엑세서리 및 소자는 미러 하우징, 미러 마운트, 미러마운트 또는 하우징에 대한 부착물 또는 콘솔 또는 백미러 어셈블리와 관련된 기타 하우징에 설치될 수 있다. 추가적으로, 이러한 차량 엑세서리는 프로세서 센서, 파워 서플라이, 와이러 하니스 및 플러그, 디스플레이, 스위치, 안테나 등과 같은 소자와 서로 공유할 수 있다.

기타 차량 어셈블리, 소자 또는 구성의 예가 아래에 더 설명되어 있다.

도 44A-도 44C는 상술한 전자 컴파스 시스템이 협체 된 백미러 어셈블리(900a)의 다른 실시형태를 나타낸다. 도 44A-도 44C에 나타나 있듯이, 미러 조립체(900a)는 베젤(902) 및 케이스(104)를 포함한다. 베젤 및 케이스는 조합되고 반사 요소(901) 및 정보 디스플레이(905a) 및 (905b)에 추가하여 여러 기능이 조합되기 되기 위해 미러 하우징을 구성한다. 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6.102,546호, 제D410,607호 제6,407,468호, 제6,420,800호 및 제6,471,362호에서는 본 발명과 함께 사용될 수 있는 여러 베젤, 케이스 및 관련된 버톤 구성이 설명되어 있다.

도 44A-도44C에 나타난 바와 같이, 미러 조립체는 제 1 및 제 2의 마이크로폰(910a, 910b)를 포함할 수 있다. 본 발명과 함께 사용되는 마이크로폰의 예는 본 출원인에게 미국특허 출원 제 09/444,176호 및 제 09/724,119호, 미국특허 출원 공개 US2002/0110256A1 및 PCT공개공보 제 WO03/041585호에 설명되어 있다. 2개의 마이크로폰이 미러 케이스(904)의 이측에 장착되도록 도시되어 있지만, 1개 또는 그 이상의 이와 같은 미러를 미러 조립체의 상부(도 45A, 45B에 도시되어 있듯이), 미러 조립체의 하부 또는 미러 케이스 또는 베젤의 임의의 장소에 장착할 수 있다. 바람직하기로는 2개의 마이크로폰(910a, 910b)은 각 단부의 가까이에 1개, 오목부(912a, 912b)내의 미러 케이스의 이측의 미러 조립체 중에 조립된다. 도 44A에 나타나 있듯이, 마이크로폰은 마이크로폰 하우징(918)내의 변환기(916) 주위에 연장한 음향 댐(dame)(914)과 함께 구성된다. 바람직한 구성의 상세는 본 출원인에게 양도된 PCT공개공보 제 WO03/041585호에 개시되어 있다. 마이크로폰을 포함하는 오디오시스템은 적어도 부분적으로 정보 디스플레이와 함께 공통의 제어 장치와 일체화할 수 있고 및/또는 정보 디스플레이와 함께 구성요소를 공유할 수 있다. 또한, 이의 시스템 및 이의 시스템에 의해 제어된 장치의 상태를 관련 정보디스플레이에 표시할 수 있다.

도 45A 및 도 45B에 나타나 있듯이, 단일의 마이크로폰(910)은 미러조립체(990b)의 상부에 설치되어 있다. 이 구성에 있어서, 후에 참조하는 PCT공개공보 제 WO03/041585호 및 미국특허 출원공개 US2002/0110256A에 개시되어 있는 것과 유사 한 방법으로 미이크로폰 하우징(918)에 2개의 변환기를 포함하는 것이 바람직하다.

미러 조립체(900)는 제 1 및 제 2의 조명 조립체(920a)를 포함할 수 있다. 본발명과 함께 사용되는 각각의 조명 조립체 및 조명기는 미국특허 제 5,803,579호, 제6,335,548호, 제 6,441,943호, 제6,521,916호 및 6, 523,976,6,670,207 및 6,805,474호는 물론 공통으로 양도된 미국특허 출원 제 09/723,675호에 설명되어 있다. 각 조명 조립체는 반사기, 렌즈 및 조명기(도시하지 않음)를 포함하는 것이 바람직하다. 승원용 전부 좌석구역을 조명하도록 일반적으로 위치결정된 조명 조립체가 2개인 경우이고 제2의 것은 운전자 좌석 구역을 조명하도록 위치결정되어 있다. 대안적으로, 양쪽의 좌석구역을 조명하는 조명 조립체가 1개만 있고 및/또는 중앙 콘솔 구역, 오버헤드 구역 또는 상기 좌석간의 구역을 조명하기 위한 하나만의 조명조립체가 있는 경우가 있다.

미러 조립체(900)는 또한 제 1 및 제 2 스위치(922a, 922b)를 포함할 수 있다. 본 발명과 함께 사용되는 적절한 스위치는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제 6,407, 468호, 제 6,420,800호, 제 6,426,568호 및 6,471,362호는 물론 본 출원인에게 양도된 미국특허출원 공개 US2002/0024713A1에 상세히 설명되어 있다. 이의 스위치는 조명 조립체, 디스플레이, 미러 반사률, 음청기동 시스템, 컴파스 시스템, 전화 시스템, 고속도로요금 인터패이스, 텔리메트리 시스템, 전조등제어 장치, 비센서, 타이어 압력 모니터링 시스템, 네비게이션 시스템, 차선이탈 경고 시스템, 적응 크로스 제어 시스템 등을 제어하기 협체될 수 있다. 본 명세서 또는 상술의 참고문헌 내에 설명된 임의의 다른 디스플레이 또는 시스템은 관련 차량 내의 임의의 위치에 협체될 수 있고 또한 스위치를 사용하여 제어할 수 있다.

미러 조립체(900)는 또한 제 1 및 제 2의 표시기(924a, 924b)를 포함할 수 있다. 본 발명과 함께 사용되는 각종 표시기는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제 5,803, 579호, 제 6,335,548호, 제6,441,943호, 제 6,521,916호 및 제 6,523,976호, 제 6,670,207호는 물론 공통으로 양도된 미국특허 출원 제 09/723,675호에 설명되어 있다. 이 표시기는 디스플레이, 미러 반사률, 음청기동 시스템, 컴파스 시스템, 전화 시스템, 고속도로요금 인터패이스, 탤리매틱 시스템, 전조등 제어장치, 비 센서, 안전 시스템 등을 형태를 나타낼 수 있다. 본 명세서 또는 상술의 참고문헌내에서 설명된 임의의 다른 디스플레이 또는 시스템은 관련 차량내의 임의의 위치에 협체될 수 있고 Ehg란 이의 표시기에 의해 표시된 상태를 가질 수 있다.

미러 조립체(900)는 또한 글레어 및 주변광 센서의 역할을 하는 제 1 및 제 2의 광 센서(926, 928)를 포함할 수 있다. 본 발명과 함께 사용되는 바람직한 광센서는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제 5, 923, 027호, 제 6,313,457호 제 6,359,274호, 제 6,379,013호, 제 6,402,328호 제6,679,608호 및 제 6,813, 268호에 상세히 설명되어 있다. 글레어 센서(926) 및 또는 주변광 센서(928)는 자기 감광 반사 요소의 반사율, 및 정보 디스플레이 및/도는 배면 조명의 강도를 자동적으로 제어한다. 글레어 센서(926)는 또한 후속 차의 전조등을 감지하는데 사용될 수 있고, 주변광 센서는 시스템 작동시의 사이 조명 상태를 검출하기 위해 사용된다. 다른 실시예에서는 관련 차량의 위쪽 및 이 앞의 광레벨을 검출하기 위해 스카이 센서(930)를 협체하여 배치할 수 있다. 스카이(sky) 센서(930)는 자기 감광 요소의 반사율, 제어된 차량의 외부 등, 및/또는 정보 디스플레이의 강도를 자동적으로 제어하기 위해 사용될 수 있다. 미러 조립체는 또한, 차량의 실온 조절 시스템제어를 위해 차량의 운전자 측 및 승원측에 향하는 광의 레벨을 감지하기 위한 선 로드(sun-load)를 포함할 수 있다.

또한, 미러 조립체(900)는 미러 베젤(902)에 위치하는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5의 오퍼레이터 인터패이스(932a-932e)를 포함할 수 있다. 각 오퍼레이터 인터패이서는 백그라운드 정보 디스플레이 "A", "B", "A1", "C" 및"12"을 포함하도록 나타내고 있다. 오퍼레이터 인터패이스는 관련이 차량의 임의 장소, 예를 들어, 미러 케이스, 엑세서리 모듈, 계기판, 오버헤드 콘솔, 데쉬보드, 좌석, 센터 콘솔, 등에 협체될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 적절한 스위치 구성은 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,407,468호, 제6,420,800호, 제 6,420,800호, 제 6,426,568호 및 제6,471,302호, 및 본 출원인에게 양도된 미국특허 출원 공개 US2002/0024713A1에 상세히 설명되어 있다. 이 오퍼레이터 인터패이스는 조명 조립체, 디스플레이, 미러 반사률, 음청 기동 시스템, 컴파스 시스템, 전화 시스템, 고속도로 요금소 인터패이스, 텔리매틱 시스템, 전조등 제어 장치, 비 센서, 타이어 압력 모니터링 시스템, 네비게이션 시스템, 차선이탈 경보 시스템, 적응 크로이스 시스템등을 제어할 수 있다. 본 명세서 또는 상술의 참고문헌내에 설명된 임의의 다른 디스플레이 또는 시스템은 관련 차량내의 임의의 위치에 협체될 수 있고 또한, 1개 또는 복수의 오퍼레이터 인터패이스를 사용하여 제어할 수 있다. 예를 들어, 유저는 소정의 정보를 나타내기 위해 디스플레이를 프로그램할 수 있고, 일련의 정보를 스크롤하도록 디스플레이를 프로그램할 수 있고 또한 임의의 이벤트의 발생시에 특정 정보를 표시하기 위해 관련의 센서입력을 가지는 특정의 운전기기에 관련하여 설정값을 입력할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는 예를 들면, 특정의 디스플레이는 엔진 온도가 임계치를 초과할 때까지 비조명상태로 할 수 있고 디스플레이는 다음에 엔진 온도를 표시하도록 자동적으로 설정된다. 다른 예는 차량의 후부에 배치되어 있는 근접 센서가 운전자에 목표물까지의 거리를 나타내기 위해 제어 장치에 접속되고, 백미러내의 디스플레이와 협체될 수 있고, 디스플레이는 소정의 거리에 비례하는 길이를 가지는 바(bar)로 구성되어 있다.

이 부가적인 기능의 특정의 위치 및 수는 도 44A-44C 및 45A 및 45B에 나타나 있지만, 본 명세서에 표시된 참조문헌내에 설명되어 있듯이, 보다 작지 않던가 또는 보다 많은 각각의 장치를 관련 차량내의 임의의 위치에 협체될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

미러 조립체를 장착하기 위한 미러 하우징(903)은 차량 차량내에서 프론트 글라스(898) 또는 차량 루프구조체에 포함된다. 비 센서, 카메라, 전도등 제어장치, 부가적인 마이크로프로세서, 부가적인 정보 디스플레이, 컴파스 센서와 같은 많은 엑세서리를 마운트(903) 또는 마운트(903)에 장착된 하우징(952)에 협체될 수 있다는 것을 이행할 수 있다. 이 시스템은 적어도 부분적으로는 정보 디스플레이와 함께 공통의 제어장치에 협체될 수 있고 및/또는 구성요소를 정보 디스플레이와 공유할 수 있다. 또한, 이 시스템 및/또는 장치의 상태를 관련의 정보 디스플레이에 표시할 수 있다.

미러 조립체(900)는 컴파스 센서 모듈로(도시하지 않음)을 장착할 수 있는 회로기판(960)과 입력/출력 버스 인터패이스(도시하지 않음)를 가지는 더러 보드(962)을 포함하도록 도 44A에 나타나 있다.

센서(926, 928) 중 어느 하나 또는 양쪽으로부터의 전기 출력 신호는 반사요소(962)의 반사율 및/또는 디스플레이(905a, 905b)의 임의의 1개 또는 전체의 강도를 제어하기 위한 제어장치(도시하지 않음)에 대한 입력으로 사용될 수 있다. 본 발명과 함께 사용된 각종 제어회로의 상세는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제5,883,605호, 제 5,956, 012호, 제6,084,700호, 제6,222,177호, 제 6,224,716호, 제 6,247,819호, 제 6,249,369호, 제 6,392,783호 및 제 6,402,328호에 설명되어 있다. 이 시스템은 적어도 부분적으로는 정보 디스플레이와 함께 공통의 제어회로에 일체화할 수 있고 및/또는 정보 디스플레이와 구성요소를 공유할 수 있다. 또한 이의 시스템 및 이의 시스템에 의해 제어되는 장치의 상태는 관련의 정보 디스플레이 상에 표시할 수 있다.

컴파스 센서 모듈로는 회로기판(960)에 장착되도록 설명되었지만, 센서모듈로는 마운트(903)내, 미러 조립체(900)부근에 위치된 엑세서리 모듈(952)내 또는 데쉬 보드의 아래, 오버페드 콘솔, 센터 콘솔, 트렁크, 엔진 컴파트먼트내와 같은 관련 차량내의 임의의 위치에 설치될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상술의 컴파스 시스템은 적어도 부분적으로는 정보 디스플레이와 함께 공통의 제어회로내에 일체화 할 수 있고 및/또는 정보 디스플레이와 구성요소를 공유할 수 있다. 또한 이 시스템 및/또는 이의 시스템에 의해 제어된 장치의 상태는 관련의 정보 디스플레이 위에 나타날 수 있다.

회로기판 (960)은 마이크로프로세서와 같은 제어회로(도시하지 않음)를 포함할 수 있고, 더러 보드(962)는 정보 디스플레이(905a)를 포함할 수 있다. 마이크로프로세서는 예를 들면, 컴파스 센서 모듈로부터 신호를 수신하여 신호를 처리하고 대응하는 차량 진행 방향을 표시하도록 디스플레이(905)를 제어하기 위해 더러 보드에 신호를 수신할 수 있고 본 명세서 및 명세서에 나타난 참조문헌 내에 설명되어 있듯이, 제어장치는 광센서, 비 센서(도시하지 않음), 자동차량 외부 등 제어장치(도시하지 않음)마이크로폰, GPS(도시하지 않음), 원격통신 시스템(도시하지 않음), 오퍼레이터 인터패이스 및 다수의 기타의 장치로부터 신호를 수신하고 적절한 시각 표시를 갖도록 정보 디스플레이를 제어할 수 있다.

컴파스 시스템을 제어하기 위해 사용된 제어장치(또는 복수의 제어장치)는 적어도 부분적으로는 미러 반사율, 외부등, 비 센서, 컴파스, 정보 디스플레이, 프론트 글라스 웨이퍼, 히터, 디프로스터(안개 제거기), 서리 제거기, 에어콘, 전화 시스템, 네비게이션 시스템, 안전 시스템, 타이어 압력 모니터링 시스템, 차량 도어 개폐 송신기, 리모트 키니스 엔트리(remote keyless entry), 텔리메트리 시스템, 디지털 신호 프로세서 베이스의 음청 기동 시스템과 같은 음청 인식 시스템, 및 차속을 제어할 수 있다. 제어 장치(796)(또는 복수의 제어 장치)는 본 명세서 및 본 명세서에 설명된 참조문헌에 설명된 장치중 어느 하나에 관련된 스위치 및/또는 센서로부터 신호를 수신하고, 본 명세서에서 설명된 또는 인용에 의해 포함된 참조문헌에 설명된 임의의 다른 장치를 자동적으로 조작할 수 있다. 제어장치는 적어도 부분적으로 미러 조립체의 외측에 설치될 수 있는 또는 차량내의 다른 장소의 제 2제어 장치 또는 차량을 통하여 부가적인 제어장치를 포함할 할 수 있다. 개개의 프로세서는 "BLUETOOTH"(등록상표)프로토콜, 무선 통신, 차량 버스위 "CAN"버스위, 또는 임의의 다른 적절한 통신을 통하여 직렬 또는 병렬로 통신하도록 구성될 수 있다. 다중 핀 커네터 인터패이스(964)를 이와 같은 외부 접속을 위해 설치할 수 있다.

본 출원인에게 양도된 미국특허5,990,469호, 제 6,008,486호, 제6,130,421호, 제6,130,448호, 제 6,255,639호, 제 6,429,594호, 제6,587,573호, 제 6,611,610호, 제 6,621,616호, 제6,653,614호, 및 6,379,013호, 제 6,861,809호 및 제 6,774,988호 및 미국특허 공개 번호 US2004-0143380A1 및 US2004-000840A1호에 설명된 것과 같은 외부등 제어 시스템을 본 발명에 따라 협체될 수 있다. 이들 시스템은 적어도 부분적으로 정보 디스플레이와 함께 공통의 제어장치에 일체화 할 수 있고 및/또는 정보 디스플레이로 구성요소를 공통으로 할 수 있다. 또한, 이 시스템 및/또는 이 시스템에 의해 제어된 장치의 형태는 관련의 정보 디스플레이상에 표시될 수 있다. 미국특허 제 6,587, 573호에 개시되어 있듯이, 컴파스 센서 및 촬상 센서 어레이(950)의 양쪽은 마운트(903)에 장착된 엑세서리 하우징(952)에 수납될 수 있다.

습기 센서 및 프론트 글라스 습기 검출 시스템은 본 출원인에게 양도된 미국특허 제 5,923, 027호, 제6, 617,564호 및 제 6,313,457호 및 6,618,163호에 설명되어 있다. 이의 시스템은 적어도 부분적으로 정보 디스플레이와 함께 공통의 제어장치에 일체화 할 수 있고 및/또는 정보 디스플레이와 구성요소를 공유할 수 있다. 또한, 이 시스템 및 /또는 이 시스템에 의해 제어된 장치의 상태는 관련된 정보 디스플레이 위에 표시할 수 있다.

본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,262,831호에서는 본 발명과 함께 사용된 전원이 설명되어 있다. 이 시스템은 적어도 부분적으로 정보 디스플레이와 함께 공통의 제어장치에 일체화 할 수 있고 및/또는 정보 디스플레이와 구성요소를 공유할 수 있다. 또한 이 시스템 및/또는 이의 시스템에 의해 제어된 장치의 상태는 관련의 정보 디스플레이 위에 표시할 수 있다.

미러 조립체는 또한 RF신호의 수신 및 /또는 송신용의 1개 또는 그 이상의 안테나(940)를 포함할 수 있다. 적절한 수신, 송신 및 /또는 처리회로는 또한 미러 조립체에 포함되던가 또는 이에 장착될 수 있다. 이와 같은 안테나는 셀룰러 전화 시스템, "BLUETOOTH"(등록상표)송수신 시스템, 리코트 키니스 엔트리(PKE)시스템, 훈련 가능한 차량 도어 개폐 시스템, 다이어 압력 모니터링 시스템, GPS 및 "LORAN"시스템 등을 위해 사용될 수 있다. 이들의 많은 시스템의 대부분은 적절한 경우는 공통 안테나와, 송신, 수신, 처리 및 표시회로를 공통으로 할 수 있다. 백미러 조립체에 편입된 타이어 압력 모니터링 시스템의 예는 본출원인에게 양도된 미국특허 제 6,215,398호, 제 09/359,144, 제 6,431,712호, 6,861,942호 및 제6,969,935호에 개시되어 있다. 백미러 베젤에 협체된 GPS시스템의 예는 본 출원인에 의해 양도된 미국특허 제 6,166,698호, 제6,297,781호, 제6,396,446호 및 미국특허 공개 제 US2002/0032510A1에 개시되어 있다. 미러 조립체에 포함된 "LORAN"시스템의 예는 본 출원인에게 양도된 미국특허 6,539,306호에 개시되어 있다. 백미러 조립체에 조립된 전화 및 텔리메틱 스템과 "BLUETOOTH"(등록상표)시스템의 양쪽의 예는 본 출원인에게 양도된 미국특허 출원 번호 US2002/0032510A1에 개시되어 있다. 백미러 조립체에 조립된 훈련 가능한 차량 도어 개폐 시스템 및 "PEK"의 예는 미국특허 제6,091,343호에 개시되어 있다.

미러는 또한 미러 조립체 또는 가능한 차량에 대하여 정보를 송수신하기 위한 적외선(IR)송신기/수신기를 포함할 수 있다. 이와 같은 백미러 조립체의 예는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제 6,407,712호에 개시되어 있다.

미러 조립체는 1개 또는 그 이상의 동일하던가 또는 다른 종류의 디스플레이를 포함할 수 있다. 다른 종류의 디스플레이의 예로서는 진공 충전, LCD, LED, 유기 LED, 도트 매트릭, 백라이트 인디시아가 있다. 정보의 많은 양을 동시에 표시하기 위한 디스플레이에 관해서는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제 6,346,698호에 개시되어 있는 디스플레이를 사용할 수 있다. 백라이트 인디시아 패넬 디스플레이의 예는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제 6,170,956호, 제 6,356,376호 및 제 6,870,655호에 개시되어 있다. 백미러에 사용되는 디스플레이는 본 출원인에게 양도된 미국특허 8,356,376호 및 미국특허 출원 공개 US2002/0154379A1에 개시되어 있다.

미러 조립체 하우징내의 차량 엑세서리를 위한 배선은 부착된 부착된 브레킷을 통해 채널 마운트의 아래로 프론트 글라스를 따라 설계될 수 있다(부착된 블랫킷이 또한 헤드라이너까지 연장하는 경우). 미러 조립체 하우징내의 엑세서리를 위한 배선을 부착된 브라켓에 동한 백미러 조립체의 예는 본 출원인에게 양도된 미국특허 제6,487,919호에 개시되어 있다.

본 발명은 백미러 조립체의 하우징에 배치된 센서와 함께 실행되는 것으로 설명했지만, 센서는 백미러 조립체의 부착된 마운팅 푸트 또는 임의의 다른 장소에 장착될 수 있다. 또한 본 발명의 전자 컴파스의 구송요소의 어느것 또는 전부는 차량내의 다른 장소에 부착될 수 있다. 본 발명의 많은 실시형태에는 신규하고 육상 베이스의 차량(즉, 자동차, 트럭, 스포츠용 다목적 차(SUV), 열차 모터사이클, 자전차, 원동기 부착 차륜차, 스코터, 스노모빌, ATV(aa-terrain vehicle), 군사용 차량)과 같은 차량 및 항공기, 선박 및 수륙 양용차와 같은 다른 차량있어서 유용한 것으로 인지된다.

본 발명은 자기 센서회로로부터의 신호가 2차원 및 3차원 좌표계에서 서로 관련하여 플로트된 처리를 이용하도록 설명했지만, 유사한 수법이 신호를 각각 처리 및 해석한 다음, 다른 해석의 결과를 비교하여 같은 결과에 도달할 수 있다.

이상의 설명은 바람직한 실시형태 만을 설명으로 고려된다. 당업자는 본 발명의 변경이 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 도면에 설명된 실시예는 간단히 예를 목적으로 한 것이고, 균등물의 원리를 포함하는 특허법의 원리에 따라 해석된 특허청구 범위에 의해 규정된 본 발명의 범위를 한정하도록 의도되는 것이 이해된다.

Claims

차량용 전자 컴파스에 있어서,

지구 자계 벡터의 적어도 두 개 성분을 감지하여 적어도 두 개의 감지된 성분을 나타내는 출력신호를 발생하는 자기 센서 회로와;

상기 자기 센서회로에 연결되어서,

상기 자기 센서 회로로부터 출력신호를 수신하고,

지구 자계 벡터의 상대적 강도를 결정하고,

임계치 잡음 레벨을 결정하고,

차량의 위치에 기초하여 이 임계치 잡음 레벨을 변경시키고,

상기 자기 센서 회로로부터 수신된 출력신호의 잡음이 지구 자계 벡터의 상대적 강도의 함수에 따라 변하는 임계치 잡음 레벨을 초과하는지 여부를 결정하고,

잡음이 임계치 잡음 레벨 이하이며 이 상태를 일정동안 유지해온 경우, 감지된 성분의 함수에 따라 차량의 방향을 계산하고, 이 방향을 나타내는 방향신호를 발생하고,

그리고, 잡음이 임계치 잡음 레벨을 초과하는 경우, 전에 계산된 방향을 나타내는 방향 신호를 발생하는 처리회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템.
제 1항에 있어서,

출력 신호의 변화가 임계치 잡음 레벨을 초과하는 경우, 처리회로는 자기 센서 회로로부터 수신된 출력신호의 잡음이 임계치 잡음 레벨을 초과하는지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템.
제 2항에 있어서,

처리회로는 잡음이 임계치 잡음 레벨을 초과하는 경우 컴파스 시스템을 교정하는데 사용되는 데이터를 갱신하지 않는 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템.
제 3항에 있어서,

처리 회로는 출력신호의 변화가 임계치 잡음 레벨을 초과하지 않을 때만, 컴파스 시스템을 교정하는데 이용되는 데이터를 갱신하며,

출력 신호의 변화가 상기 임계치 잡음 레벨을 최종적으로 초과하는 때부터 규정된 주기가 경과할 때만, 방향신호를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템.
제 4항에 있어서,

방향신호가 갱신될 수 있기 전에 경과해야할 주기는 지구자계 벡터의 상대적 강도의 함수에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템.
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제 1항에 있어서,

상기 처리 회로는 더욱, 컴파스 시스템을 교정하는데 사용되는 데이터를 갱신하며, 상기 처리회로는 잡음이 임계치 잡음 레벨을 초과하지 않으며 이 상태를 일정동안 유지해 온 때만 컴파스 시스템을 교정하는데 사용되는 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템.
제 7항에 있어서,

상기 처리회로는 출력신호의 변화가 임계치 잡음 레벨을 초과하지 않을 때만, 컴파스 시스템을 교정하는데 사용되는 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전자 컴파스 시스템.
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