NO136945B - Digitalkompass. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et digitalkompass omfattende en optisk avfølbar skive med et antall konsentriske spor med hvert sitt antall vekselvis lystransmitterende og ugjennomskinnelige segmenter som danner et antall kompasskursrepresenterende multippelbitverdier i Gray-kode langs skivens omkrets, organer for montering av skiven for dreining om en aksel vinkelrett på skivens plan, én eller flere magneter som er innrettet til å dreie sammen med skiven for innstilling av skiven i forhold til jordens magnetfelt, en lyskilde for sending av lys gjennom sporene samt et antall lysavfølere som er innrettet til å motta lys fra hvert sitt spor i skiven for frembringelse av et korresponderende digitalt multippelbitsignal som representerer en valgt rekkefølge av verdier i Gray-kode som gir entydige overganger rundt kompassirkelen.

Det er kjent magnetiske kompasser hvor kompassrotorens vinkelstilling bestemmes med elektrooptiske organer for frembringelse av et digitalsignal som representerer kompasstil-

lingen og som kan anvendes for energisering av en digital-fremviser. Et særlig effektivt kompass med digital avlesning er kjent fra svensk patentsøknad 4841/72, hvor kompassrotoren er i form av en kodet, optisk avfølbar skive hvorpå det er anordnet omkretsspor som hvert har vekselvis lystransmitterende og ugjennomskinnelige segmenter i et antall som står i binær relasjon til antallet segmenter i de andre spor.

Den kodete skive bæres for dreining av en egnet bære-anordning og bæres også av en kardangkonstruksjon for å holde skiven i tilnærmet horisontal stilling i nærvær av rullende eller stampende bevegelser av et skip eller annen innretning hvor kompasset er montert under bruk. En eller flere magneter er anordnet i forbindelse med den kodete skive og samvirker med jordens magnetfelt på kjent måte for frembringelse av dreining av skiven i en stilling på linje med den magnetiske nord-retning. En rekke lysavfølere er anordnet langs en radius av den kodete skive med hver lysavføler på linje med ett av de kodete spor for mottak av lys som er sendt gjennom skiven av en lyskilde anordnet på den motsatte side av skiven.

I hver vinkelstilling av skiven vil lysavfølergruppen frembringe et antall elektriske signaler som hvert har en første styrke som reaksjon på lys mottatt fra et tilhørende spor, eller av en andre styrke som reaksjon på fravær av mottatt lys fra en opakrde.l: ay; det tilhørende- spor;v Derved Ldannes^ et;^antall digitale

.el,ek-t.r;i;ske;-signaler ;spm;.;representerer.j;den .korresponderende, kode avlest -fra;- denj optiske^ skive. og> representerer _kqmpasst.illingen. Diss.e-:dig-itale; .signaler-.-.bearbeides -for ■frembringelse.raV),-en.■ u tg.ang.sa n.g:i;y,el s_e- ,av- -.kompas s kur sen. -som; .Jt-y-p i s k; - har,, forp .-ay, cen- , tallangivtelse: av kur_sen-.-, L-> .: .vr,-( ■ SCi . } .- uri:■! <;'■ >

i-.-o.-; ^cFprmå-l.etj med-, den' f pr el i.gg ende.; p.ppJf.i-nne-1 se; er; -å;; frembringe en; kompass.kiye: ay^. "-spesiell kodeoppst i Iling som .gdr^ en-.-u.ty^tydig oppløsn! ng;;.a.v. ;hy,er ik.ursgradj^,pg.,t i-l hør ende ;lpgi--kk-.-.-k;r-etser-;-kf;Or; bearbeidel-s.e -avjderkodete. dajt-a;. ayf ølt,.f ra - kom pa ss kiven f-or frembringelse: avj-de-frtiil sikte te.: .utg.ang.sangivelser..+ - v ?,,;;;,ri .' w, ;--.D.ette' erj.oppnådd'med .et :dig.i,t aLkompajs .s- .som. kjennetegnes: ved-logikkrkre.ts.er.; f orvisom; r.ea.ks.jpn på de . dig it a l,e.: signaler.,:f ra lysavf ølerne å; frembringe. en ..ut.gangs.ang-iyels.e ,ay ;kompasst-ill-lngen hvorj kr.etseneji.omf atter organer, Æ or, 4.nver ter ing, ay -de . dig i tale signalers.' viktigste..bit-csom rsyarer . til Gray-kodens ;yik-tig.ste: .-- j :Gr.ayi.-;binær.omforme.r.e :fpr. omforming;Lav.;-.de_dag:i;tal^ signaler medr/dem uviktigste. :bi"t..'dnverter-t iti-l ^utgang ss_i-.g na l-er,. -.-som vrep_r:e-senter.er-^en-:binær,\kode:,"\som ier--komplementet:;;.tll-;.den -binære ekvivalent ..til iGrayTkoden[;av-f-øit;> if ra ;:skiyen /. : ioo:« io chfrø :•£>..';: Jet-:., ensrettet •. brnær-t e 1 l-e v,er.k\ .-. som,-mottar de ^binærev.utg.angs-signader; fr'ai:omf.ormer-ne„' v ;;■-;;•..> y:. -ip..: i •^;r:i>f?;;r1Of:n'; r vm: co

en avkoder)-, som--;ér: rkoplet ^tilote1leverkets ^.utga-ng, og - er-v innrettet .til ^ å^' avgi ret./.utg.angs.s.igna 1 -sqnvj-r.eaks jon^på0en forutbestemt; teller.stand!.;derf-ra;,-. ,-:,- >c,Xm<:{ <>u tnwu;.-;;,

-~;r\~rklrokkeorganer .rf or ^f r.émbrlng.else aay-c.en .;se.r:ie iklokkepul ser f ori /økning! ;av;r.tell er.standén'.-f ra-, det ?av lom formeren ot-il tel leye.rket inhfør-te; binære utaTt. til ,en Høyere „ forutbestemt.-.tellerstandnsom i:-iavko'defrien"!-:r.eager.er..-.på pJidet1 av-koderens iutg;an'gssignal,:er -innrettet jfijIiJå» "avbryte .Iklokkeorgånenés =,ti!l-f ør:self av klokkepul-seril-ote 11 e-

verket og de av klokkeorganene i serie tilførte klokkepulsers antall representerer den fra skiven avfølte kompasstilling, samt

utgangsorganer for som reaksjon på de i serie tilførte klokkepulser å frembringe en utgangsangivelse av kompasstillingen.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et perspektivriss av et gjennomskåret kompass med digital avlesning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et skjematisk riss av en kodet kompasskive ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et blokkdiagram av logikk-kretser ifølge oppfinnelsen. Fig. 4A og 4B viser skjematiske riss av kodeskiver, illu-strerende forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen.

I fig. 1 er vist en kompasskonstruksjon for frembringelse av et antall digitale signaler som behandles ifølge oppfinnelsen for frembringelse av en digital utgangsangivelse av kompass-stillingen. Kompasskonstruksjonen omfatter et kuleformet hus 10 med en søyle 12 anordnet i sitt øvre parti og hengende ned fra dette inn i husets indre. Den nedre ende av søylen 12 bærer en kardangopphengning 14 som på sin side bærer en ramme 16 hvor det er dreibart lagret en optisk følsom kodeskive 18. Kardangopphengningen 14 omfatter en generelt U-formet del 20 festet som vist til søylens 12 nedre ende. Et kardangledd 22 bæres typisk av delen 20 ved hjelp av tapper 24 som danner en første akse om hvilken kardangleddet 22 er roterbart. Rammen 16 har oppstående flensdeler 2 6 og 28 som svingbart bæres av kardangleddet 22 ved hjelp av respektive tapper 30 som danner en andre akse vinkelrett på aksen dannet av tappene 24 om hvilke rammen 16 og kodeskiven 18 er dreibare. Kompasskiven er således montert for opprettholdelse av en tilnærmet horisontal stilling ved bevegelse av huset 10 om de innbyrdes vinkelrette akser bestemt av kardangopphengningen, f.eks. foranlediget av rulle- og stampe-bevegelser av et skip hvor kompasset er montert.

En sylindrisk magnet 32 er sentralt plassert på bunnflaten av skiven 18 og har en magnetisk akse på linje med skivens nord-syd-diameter. Skiven og den tilhørende magnet er festet til en søyle 34 som har øvre og nedre svingtapper 36 båret for dreining av respektive lagre 38 anordnet i rammen 16. Magnetens 3 2 magnetiske akse ligger på linje med nord-syd-diameteren av skiven 18 og er dreibar sammen med skiven om svingtappene 3 6 til en stilling på linje med det jordmagnetiske felt. Alternativt kan det anvendes en eller flere stavmagneter istedenfor den viste sylindriske magnet.

Huset 10 er typisk utformet som to halvkuler 40 og 42 som er sammenføyet ved sammenpassende omkretsflenser festet sammen langs kulens omkrets ved egnete festeorganer 44. En O-ring eller annet pakningselement kan være anordnet i en kanal dannet i de motstående flater av husdelene for å hindre lekkasje av demp-ningsvæske som finnes i huset. Huset 10 er stort sett fylt med en væske, for eksempel vann eller alkohol, for frembringelse av en fluidumsdemping av kompasskonstruksjonen i huset, og det vil forståes at kompassrosen såvel som kardangopphengningen begge er utsatt for den dempende virkning av væsken i huset. Den dempende væske fyller det indre av huset 10, med et tilstrekkelig luftrom 48 for å muliggjøre utvidelse av den dempende væske ved temperaturvariasjoner. Elektrisk tilkopling er anordnet ved hjelp av en kabel 50 som er tettende anordnet i en innføring 52 anordnet på den øvre del av huset 10, mens ledere 54 i kabelen 50 er koplet til det indre av huset 10 ved hjelp av respektive til-kopl ingsklemmer 56 som hver er anordnet i fluidumstett forhold til husveggen. Huset 10 fylles med væske gjennom en åpning 58 anordnet i bunndelen av huset 10 og som lukkes ved hjelp av en plugg 60.

Skiven 18 er mer fullstendig vist i fig. 2 og. består av et lystransmitterende materiale, f.eks. plast eller glass, og er utstyrt med et antall spor som hvert har et spesielt, forutbestemt antall vekselvis lystransmitterende og ugjennomskinnelige segmenter med lik vinkelstørrelse. Hvert spor er kodet for å re-presentere en bit i en multippelbitkode som i overensstemmelse med oppfinnelsen er en Gray-kode med et antall kodeverdier, slik at overganger mellom hver Gray-kode, som er ekvivalent med kom-passgradkursene, gjennomføres med bare én enkelt bitforandring mellom hver gradstilling. I den i fig. 2 viste skive anvendes ni konsentriske spor 62a-62i for oppnåelse av en billedoppløs-ning av 1°. Det innerste spor 62a inneholder et ugjennomskinne-lig segment som strekker seg 180° rundt dette spor, mens det andre segment på 18 0° er lystransmitterende. Dette spor danner den viktigste bit i multippelbitkoden. Sporene 62b-62i utformet i stadig større radier av skiven 18 inneholder suksessivt større antall kodete segmenter representerende ytterligere biter i Gray-koden. Selve kodeskiven er velkjent innenfor teknikken for optisk vinkelkoding og behøver ikke å detaljbeskrives her.

Det henvises igjen til fig. 1 som viser en avlang rekke 64 av lysavfølere båret på rammen 16 i en stilling som strekker seg langs en radius av skiven 18 og som har et antall lysføl-somme celler 66 som hver er i lysmottagende forhold til en av de konsentriske spor i skiven 18. En lyskilde 68, som typisk kan være en lysemitterende diode, bæres av rammen 16 i en slik stilling at den vender mot den side av skiven som er motsatt av den som vender mot lysavfølerrekken 64, og er innrettet til å sende lys gjennom de kodete spor på skiven 18 og som mottas av de respektive fotoceller 66. Hver fotocelle 66 vil frembringe et utgangssignal av én verdi i nærvær av lys mottatt fra et motstående spor på skiven 18 rett overfor fotocellen,

og av en andre verdi som reaksjon på fravær av lys mottatt fra det tilhørende spor. Lysavfølerrekken 64 frembringer således et antall digitale signaler som representerer Gray-koden som er avfølt i en spesiell vinkelstilling for skiven 18. Disse digitale signaler bearbeides ifølge oppfinnelsen av en logikk-krets, som vil bli beskrevet, for frembringelse av en utgangsangivelse av kompasstillingen.

Kompasset er installert i en hensiktsmessig stilling ombord i skipet eller innretningen hvor det anvendes. For skips-bruk installeres kompasset vanligvis i en stilling langs eller parallelt med skipets lengdeakse. Kompasset plasseres med lysavf ølerrekken på linje med den langsgående akse for avføling av kodeskiven og frembringelse av utgangsangivelser av kursen i forhold til den magnetiske nordpol. Logikk-kretsene for bearbeidelse av de digitale signaler frembrakt av lysavfølerne har typisk form av en integrert krets og kan være anordnet inne i kompasshuset 10, f.eks. på en kretsplate 17 anordnet på rammen 16, eller den kan være anordnet utenfor huset 10. Plassering av kretsen i huset foretrekkes for å eliminere nødvendigheten av å kople hver fotocelle i rekken til en ytre krets ved hjelp av en gruppe ledninger.

Utgangssignalene, som representerer kompasstillingen, kan gis på én enkelt dataledning, og kompasset koples således lettvint til en fjerntliggende fremviser eller annet utnyttelses-apparat. Mer enn én digitalutgangsfremviser eller annen utnyt-telsesanordning kan også være anordnet og som energiseres av ett enkelt kompass. Selve kompasskonstruksjonen blir ikke visuelt avlest og kan derfor være montert på steder fjernt fra brukeren og som ellers ville være uegnet for vanlige visuelt avlesbare kompasser. Idet både kardangopphengningen og kompasskiven er fluidumsdempet, kan kompasset til og med plasseres i en stilling ombord i et skip hvor rulle-, stampe- og svingebevegelser er store.

Logikk-kretsene er vist i fig. 3 og reagerer på lyssig-naler mottatt fra kodeskiven av lysavfølerrekken 64. Rekken mottar et antall digitale, elektriske signaler, som hvert representerer en bit i et Gray-kodet tall og hvert tilføres til en Gray-binæromformer 70. Utgangssignalene fra omformeren 7 0 over-føres til et enveis binærtelleverk 72 hvis utgangssignal til-føres en avkoder 74. Utgangssignalet fra lysavfølerrekken 64 som avføler den viktigste bit av Gray-koden tilveiebrakt på kodeskiven, hvilken i den viste utførelsesform er det innerste spor, tilføres Gray-binærkodeomformeren 7 0 ved hjelp av en inverter 7 6 som tjener til å invertere denne viktigste bit. Telleverket drives av en hurtig klokke 7 8 som på sin side igangsettes av en langsom klokke 80. Utgangssignalet fra avkoderen 74 tilføres den hurtige klokke som et stoppsignal for å avbryte dens drift. Utgangssignalet fra den langsomme klokke anvendes også som et matesignal for igangsetning av telleverket 72. Et pulstog frembrakt av den hurtige klokke 7 8 tjener som systemets utgangssignal som via en overføringsledning 82 tilføres en mottaker 84 inneholdende et binærkodet, enveis desimal- (BCD-) telleverk 86, hvis utgangssignal tilføres en passende fremviser 88, slik som en multisiffer-tallindikator, for fremvisning av kompasskursen.

Som nevnt, anvendes en Gray-kodet skive av spesiell anord-ning for frembringelse av bare én bitovergang fra hvert Gray-kodet tall til det neste rundt hele kompassirkelen. I den viste utførelsesform anvendes Gray-kodeverdier som svarer til desimal-tallene 76 til 435. Gray-kodeekvivalenten til 76 representerer en kurs på 0°, mens Gray-kodeekvivalenten til 435 representerer en kurs på 359°. Anordningen av en kode som bare har enkle bit-overganger, er fordelaktig når det gjelder å minimisere tvetydig avføling av tilstøtende koder, noe som kan forekomme hvis kodeskiven befinner seg i en stilling med den lineære lysavfølerrekke innrettet mellom tilstøtende kodestillinger, og som følge av den entydige cykliske kode begrenses tvetydigheten til bare én enkelt bit eller 1°.

Inverteringen av den viktigste bit ved hjelp av inverter er en 7 6 frembringer komplementet til det ekvivalente binære tall. Signalene overført til omformeren 70 representerer et Gray-kodet tall med komplementer til den viktigste bit, mens signalene avgitt fra omformeren 7 0 representerer det binære tall som er komplementet til det ekvivalente, binære tall som representeres av det Gray-kodete signal fra kodeskiven. Selve Gray-binæromformeren er kjent på det elektroniske område og en typisk utførelse er beskrevet i "Electronic Analog-to-Digital Conversion", H. Schmid, Van Nostrand, Reinhold Co. (1970) sider 312-313.

Desimalekvivalenten til det kodete inngangssignal avlest fra skiven 18 addert til den desimale ekvivalent til den kodete utgang for omformeren 70 er lik desimaltallet 511. Under anvend-else av dette forhold kan de relative verdier mellom inngangssignalenes Gray-kode og den binære kode tilført telleverket 7 2 lettvint bestemmes. Det omvendte forhold mellom inngangssignalenes Gray-kode og det omvandlete binærkodete utgangssignal fra omformeren 7 0 byr på spesielle fordeler med hensyn til effektiv og relativt enkel logikkbearbeidelse. Det resiproke kodeforhold muliggjør bruken av et enveis telleverk som er en mindre kom-plisert krets enn et reversibelt eller toveis telleverk som ellers måtte kreves. Det resiproke kodeforhold muliggjør også dannelsen av et direkte utgangssignal som representerer kursstillingen, uten ytterligere omforming av koden.

Inverteringen av den viktigste bit i inngangssignalets Gray-kode kan alternativt frembringes ved invertering av kode-segmentene på det viktigste bit-spor på kodeskiven istedenfor ved hjelp av elektroniske inverterer 7 6 i tilhørende logikk-kretser. Resultatet blir naturligvis det samme, nemlig invertering av den viktigste bit i koden tilført omformeren 70.

Under bruk vil kodeskiven være i en vinkelstilling i overensstemmelse med jordens magnetfelt slik at lysavfølerrekken 64 er innrettet i forhold til skiven for å avgi et antall utgangssignaler som representerer kompasskursen i Gray-kodet form. Disse signaler tilføres Gray-binæromformeren 7 0 med den viktigste bit i koden invertert av inverteren 76 før koden til-føres til omformeren. Det binærkodete utgangssignal fra omformeren 7 0 tilføres til telleverket 7 2 som under styring av klokkepulser avgitt av den hurtige klokke 7 8 bevirker at det i telleverket innmates det tall som er avgitt av omformeren 7 0 for økning av telleverkets tellerstand til en forutbestemt, endelig tellerstand som da avføles og avkodes av avkoderen 74.

I den beskrevne utførelsesform opererer telleverket til

en endelig tellerstand som er den binære ekvivalent til desimaltallet 4 36, som påvises av avkoderen 74 som ved sådan påvisning avgir et stoppsignal til den hurtige klokke 7 8 for å avbryte dennes arbeid. Avkoderen 7 4 er typisk en NAND-port for mottak av inngangssignaler som representerer tallet som skal avkodes. Antall pulser som avleveres av den hurtige klokke 78 til telleverket 72, hvilke også er matet til utnyttelsesapparatet, f.eks. en kursfremviser, er lik differansen mellom den opprinnelige og den endelige tellerstand i telleverket 72 og er også én høyere enn den målte kurs i grader.

Den hurtige klokke 78 leverer et antall klokkepulser n til telleverket 7 2 som er lik differansen mellom den opprinnelige tellerstand tilført telleverket og den endelige tellerstand som er den binære ekvivalent til desimaltallet 43 6. Klokkepulstoget på n pulser avgitt av den hurtige klokke 78 tjener som systemets utgangssignal og tilføres til det enveis desimaltelleverk 86 som på sin side driver en flersifret eller annen passende fremviser for' kompasstillingen. I den viste utførelsesform tilbakestilles telleverket 86 av den første tilførte puls og derved bevirker toget av n pulser tilført telleverket 86 lagring av en tellerstand på n-1 pulser i telleverket for fremvisning av den til-hørende stilling. Det frembringes således et antall utgangspulser som er én mer enn kursstillingen, idet den første puls anvendes til å tilbakestille fremvisertelleverket.

Den hurtige klokke kan bringes til å gjennomføre en kom-passavlesning på manuell måte eller, som i den viste utførelses-form, ved hjelp av et startsignal fra den langsomme klokke 80 som anvendes for å bestøime hastigheten hvormed kodeskiven av-leses og avkodes for fremvisning av kompasstillingen. Den langsomme klokke kan være selvsvingende eller startes manuelt for frembringelse av en utgangsavlesning og effektivt frembringe en tidsforsinkelse mellom avfølingen av skiven og den korresponderende utgangsfremvisning av den avfølte stilling. Fremviseren 88 omfatter typisk en numerisk multisifferfremviser, såsom en gløderørsfremviser eller en segmentoppdelt fremviser, og til-hørende BCD-sifferomformere og forsterkere som er kjent på om-rådet. Mottakeren 84 er vanligvis anbrakt i en avlesningsenhet plassert atskilt fra kompasskonstruksjonen i fig. 1, og andre like avlesningsenheter eller andre apparater kan være anbrakt på forskjellige steder ombord i skipet, hvilke alle drives av det samme kompass. Idet det bare er nødvendig å anvende én data-linje for overføring av den avkodete kompasstilling, blir for-bindelsesledningen til slike fjerntliggende enheter relativt enkel å utføre.

I den viste utførelsesform leveres utgangspulsene av et antall én mer enn det som representerer den aktuelle, avfølte kurs, idet den første puls i utgangspulstoget anvendes til å tilbakestille fremvisertelleverket. Det vil forståes at oppfinnelsen kan anvendes i forbindelse med forskjellige utnytt-elsesapparater som kan omfatte forskjellige typer av sifferfrem-visere, automatpiloter og liknende. Hvis en tilbakestillingspuls ikke behøves for spesielle formål, arrangeres logikken i avkoderen 74 slik at den påviser en endelig tellerstand som er den binære ekvivalent til desimaltallet 435 for under slik påvisning å frembringe et stoppsignal til den hurtige klokke 78. Som følge av dette frembringes et utgangspulstog med et antall pulser som direkte representerer den avfølte kurs.

Korreksjon av magnetisk deviasjon kan frembringes ifølge kjent magnetisk kompensasjonsteknikk eller den kan frembringes elektronisk ved addisjon eller subtraksjon av utgangspulser før deres fremvisning. F.eks. kan pulser adderes eller subtraheres etter behov i fremvisertelleverket 86 for oppnåelse av riktig kursangivelse.

Det resiproke forhold mellom inngangssignalenes Gray-kode og den omformete, binære utgangskode kan alternativt frembringes ved bruk av en Gray-kodet skive som har motsatt retning i forhold til den som er anvendt i den ovenfor beskrevne utførelsesform. Som vist i fig. 4A omfatter kodeskiven anvendt i ovennevnte ut-førelsesform en rekkefølge av Gray-kodeverdier som er anordnet

i urviserretningen og som representerer gradkurser fra 0° - 3 59°. Den tilhørende magnets magnetiske akse ligger langs skivens 0° - 180°-diameter, og den kodete kompasstilling, som avføles av lysavf ølerrekken , er en Gray-kodet fremstilling av den aktuelle kompasskurs. 0°-stillingen representeres av Gray-kodeekvival-

enten til desimaltallet 76, mens 180°-stillingen representeres av Gray-kodeversjonen til desimaltallet 256.

Ifølge en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen anvendes en kodeskive som vist i fig. 4B og som har en rekke Gray-kodete verdier som er anordnet mot urviserretningen og

som representerer kompasskursene. Den tilhørende magnets magnet-akse løper langs skivens diameter 0° - 180°, hvilken diameter løper mellom Gray-kodeversjonene av desimaltallet 43 5 og desimaltallet 255. I denne sistnevnte utførelsesform er kompasstillingen avfølt av lysavfølerrekken en komplementær, kodet angivelse av kompasskursen. Den viktigste bit av koden påvist fra skiven i fig. 4B blir ikke invertert da det resiproke forhold av inngangs-og utgangskodene frembringes av den anvendte motsatte koderekke-følge. Bearbeidelse av dataene påvist fra kodeskiven er ellers den samme som den ovenfor beskrevne.

Som et eksempel er, i en skive kodet i urviserretningen (fig. 4A), Gray-koden som representerer en kompasskurs på 45°, Gray-kodeversjonen av desimaltallet 121 eller 001000101. Etter invertering av den viktigste bit er koden som tilføres omformeren 70,101000101. I skiven som er kodet mot urviserretningen (fig. 4B) er Gray-koden avfølt av lysavfølerrekken, hvilken representerer en kompasskurs på 4 5°, Gray-kodeversjonen av desimaltallet 390, dvs. 101000101. Den viktigste bit i denne kode inverteres ikke i dette tilfelle, og denne kode tilføres omformeren 70. Det er klart at koden tilført omformeren 70 er den samme i begge utførelsesformer. Det omformete, binære tall som leveres fra omformeren 70 til telleverket 72 er således det samme i begge tilfeller, og det frembringes en utgangsangivelse av den samme kompasskurs, dvs. 4 5° i det diskuterte eksempel .

Det vil forståes at oppfinnelsen ikke er begrenset til de viste og beskrevne utførelsesformer. F.eks. kan kompassrotor-

en ha en annen form enn en skive. F.eks. en sylinder som er dreibar om sin lengdeakse og som har kodemerker anordnet på sin ene sylinderflate for avføling og etterfølgende bearbeidelse. Dessuten er logikk-kretsen ifølge oppfinnelsen ikke begrenset

til bruk i forbindelse med magnetiske kompasser, men er mer generelt anvendbar for bearbeidelse av digitale signaler som leveres av andre typer vinkelavkodere, slik som digitale trykk- og tem-peraturinstrumenter hvori vinkelstillingen for et dreibart element avføles.

Claims (6)

1. Digitalkompass omfattende en optisk avfølbar skive (18) med et antall konsentriske spor (62) med hvert sitt antall vekselvis lystransmitterende og ugjennomskinnelige segmenter som danner et antall kompasskursrepresenterende multippelbitverdier i Gray-kode langs skivens omkrets, organer (34,36,38) for montering av skiven for dreining om en akse vinkelrett på skivens plan, én eller flere magneter (32) som er innrettet til å dreie sammen med skiven for innstilling av skiven i forhold til jordens magnetfelt, en lyskilde (68) for sending av lys gjennom sporene, samt et antall lysavfølere (64) som er innrettet til å motta lys fra hvert sitt spor i skiven for frembringelse av et korresponderende digitalt multippelbitsignal, som representerer en valgt kode-rekkefølge av verdier i Gray-kode som gir entydige overganger rundt kompassirkelen, karakterisert ved logikk-kretser for som reaksjon på de digitale signaler fra lysavfølerne (64) å frembringe en utgangsangivelse av kompasstillingen, hvor kretsene omfatter organer (76) for invertering av de digitale signalers viktigste bit som svarer til Gray-kodens viktigste bit, Gray-binæromformere (70) for omforming av de digitale signaler med den viktigste bit invertert til utgangssignaler, som representerer en binær kode,som er komplementet til den binære ekvivalent til Gray-koden avfølt fra skiven, et ensrettet binærtelleverk (72) som mottar de binære utgangssignaler fra omformerne, en avkoder (74) som er koplet til telleverkets utgang og er innrettet til å avgi et utgangssignal som reaksjon på en forutbestemt tellerstand derfra, klokkeorganer (78,80) for frembringelse av en serie klokkepulser for økning av tellerstanden fra det av omformeren til telleverket innførte binære tall til en forutbestemt, høyere tellerstand som avkoderen reagerer på, idet avkoderens utgangssignal er innrettet til å avbryte klokkeorganenes tilførsel av klokkepulser til telleverket og de av klokkeorganene i serie tilførte klokkepulsers antall representerer den fra skiven av-følte kompasstilling, samt utgangsorganer (84) for som reaksjon på de i serie tilførte klokkepulser å frembringe en utgangsangivelse av kompasstillingen.

2. Kompass i samsvar med krav 1, karakterisert ved at klokkeorganene (78,80) omfatter en hurtig klokke (78) som er innrettet til i en forutbestemt takt å avgi klokkepulsene til telleverket (72) og til utgangsorganene (84), og en langsom klokke (80) som er innrettet til i en forutbestemt, lavere takt enn den hurtige klokkes takt å styre av-følingstakten hvormed de digitale signaler behandles.

3. Kompass i samsvar med krav 1, karakterisert ved at utgangsorganene (84) omfatter et utgangstelleverk (86) for mottak av klokkepulsene fra klokkeorganene (78,80) og for økning til en til disse klokkepulser svarende tellerstand, og presentasjonsorganer (88) for som reaksjon på denne tellerstand å frembringe en numerisk kompasskursangivelse.

4. Kompass i samsvar med krav 3, karakterisert ved at utgangsorganene er anordnet fjernt fra logikk-kretsene og koplet til disse ved hjelp av en eneste signalkanal (82) for overføring av serieklokkepulsene.

5. Kompass i samsvar med krav 1, karakterisert ved at de digitale signaler representerer et antall Gray-kodete verdier som tilsvarer desimaltall fra 76 til 435, idet den Gray-kodete ekvivalent til desimaltallet 7 6 representerer en kompasskurs på 0° og den Gray-kodete ekvivalent til desimaltallet 435 representerer en kompasskurs på 359°.

6. Kompass i samsvar med krav 3, karakterisert ved at utgangstelleverket (86) er innrettet til å tilbakestilles ved hjelp av den første av klokkepulsene fra klokkeorganene (78,80), og at avkoderen er innrettet til å avgi et utgangssignal til klokkeorganene slik at klokkepulsenes antall er én enhet større enn det antall som direkte representerer kompasstillingen.