TW392066B

TW392066B - Orientation angle detector

Info

Publication number: TW392066B
Application number: TW088112491A
Authority: TW
Inventors: Hiroshi Abe; Kazutake Muto
Original assignee: Tokin Corp
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2000-06-01
Also published as: CN1334915A; NO20013005D0; HK1041044A1; DE69904759D1; CA2353629A1; EP1147373A1; WO2000036376A1; MY118223A; DE69904759T2; NO20013005L; CN1145014C; EP1147373B1; KR20010105316A; US6636826B1; AU777641B2; AU4799599A; CA2353629C

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（'）發昔畺發明領城本發明係有關一種利用陀螺儀的方向角度檢測器，更特別的是有關這種方向角度檢測器中藉由陀螺儀對量測得方向角的補償或校正作用。担關枝術說阻__ 於習知設計中，方向角度檢測器是用於虛擬環境中的拾訊器追蹤程序，並利用裝設有拾訊器的顯示器（HMDs) K增大實境及遠隔操作員糸統的作用。一種已知的三維（3-D)方向角度檢測器含有三個陀螺儀 (K下將稱為「速率陀螺儀J )，這三個陀螺儀係配置於一個移動中物體的三個正交軸上Μ便獲得三個正交的角速率或是速度。將這些正交的角速率積分而產生代表三個方向角的角因子。方向角通常是由Χ-Υ-Ζ尤拉（Eular’s) 角0 = (α，/3 ,γ )加Μ表達。一種已知的方向角度檢測器是揭示於Yamashita等人發表於National Convention Record of I.E.E. Japan, Vol.3(1997), p.p.304-305 標題為「利用三維形勢角感知器量測人類頭部的蓮動（ Measurement of Human Head Motion Using a Three-Dimensional Posture Angle Sensor)」的論文中。為了補償合併於由速率陀螺儀量測得之角速度積分内的誤差，吾人已知且已揭示於上述文獻中的是利用並配置在相同的三個正交軸上的三個加速計。另外一組三個角因子是從量測得的加速度計算出來的，且是用於估計 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I------裝--------訂---------線 { ' (請先閱讀背面之注意事項|寫本頁> A7 _B7_ 五、發明說明（> ) 並校正由速率陀螺儀量測得的。 --------------裝 i1· f (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 吾人通常是以光缕陀螺儀（FOGs)以及半導體加速計當作速率陀螺儀及加速計。FOG具有絶佳的準確度但是卻非常昂貴吾人稱為壓電式振盪陀螺儀的一種科瑞歐里斯（Coriolis)振盪陀螺儀是因為其低成本而顯得既經濟又有用，但是這種陀螺儀卻具有極低的準確度。本發明的目的是提供一種具有絶佳準確度以及簡單結構的方向角度檢測器，毋需多說的是這種方向角度檢測器能夠以FOGs當作速率陀螺儀，但是也能夠在較之使用 FOGs不致在準確度上有太顯著的衰退下使用Coriolis振盪陀螺儀而得到低成本的檢測器。發明槪沭 -I線· 根據本發明得到一種如申請專利範圍第1項的方向角度檢测器，含有：許多陀螺儀，僳依與能在檢測器上分別定義出檢測器座標的許多正交軸（X s - Z s )平行的方式配置且用於量測繞個別軸（X s - Z s )的角速度（J X，J y , J z ); — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製蓮動角度計算器，係耦合於許多陀螺儀上而用於從角速度（Jx,Jy,Jz)計算出蓮動角（ΔΧ,ΔΥ,ΔΖ);至少一加速計，係依與各正交軸（Xs-Zs)中至少一軸平行的方式配置且用於量測加速度（Ax, Ay, Az);—靜態角度計算器，偽耦合於那些加速計上而用於從加速度（Ax, Ay)計算出靜態角（R,P);以及一方向角度計算器，僳縝合於運動角度計算器及靜態角度計算器上而用於將動角（△Χ,ΔΥ,ΛΖ) 積分成一已積分角度上，並從已積分角度及靜態角（R,P)計算出一方向角U，办，y )，此方向角（α，/? )是一檢測本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（$ ) 器座標（Xs-Ys-Zs)與參考座標（X-Y-Z)間在包含此檢測器之空間內的差異；其中有兩個磁強計是依與許多正交蚰中的某兩個軸（Xs,Ys)平行的方式配置K便沿許多軸中的某兩個軸（Xs,Ys)量測地磁分量（Mx,My),且靜態角度計算器是耦合於瑄兩個磁強計上而用於從這些地磁分量（Mx,My)計算出一方位，K便從此方位上產生一個量自參考座標（X-Y-Z)的方位偏移角Φ (R,P)的額外因子。圔忒簡厘說明第1圖係用Μ顯示將速皋陀螺儀、加速計、Μ及地磁計配置於根據本發明的一較佳實施例的方向角度檢測器內的簡略圖示；第2 _係用以顯示一個空間的3 -維參考座標與檢測器本身自參考座標移走之後的3 -維座標之間關係的簡略圖示；苐3圖係用以顯示根據本發明一實施例中方向角度檢測器的簡略方塊電路圖示；第4圖係用以顯示第3圖方向角度檢測器中一個靜態角度計算器的簡略方塊電路圖示；第5圖係用Μ顯示於Η M D内使用方向角度檢測器的簡略圖示；第6圖係甩Μ顯示一種高通滹波校正器的簡略方塊電路圖示，此校正器能夠用來校正第3圖方向角度檢測器內的每一高通滤波器；第7圖顯示的是第6圖中不同點上的信號波形； -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（4 ) 第8圖係用Μ顯示一種數位式濾波裝置的簡略方塊圖 ,此滤波裝置能夠用來取代第3圖方向角度檢測器内的每一個高通濾波器；第9圖係用Μ顯示第8 _高通滤波器裝置内的一種無限脈衝回應（IIR)數位式高通濾波器的簡略方塊電路圖,· 第10圖顯示的是第8圖中不同點上的信號波形；第11A-UC圖顯示的是第8圖高通濾波器裝置在不同條件下的輸入和輸出信號；第12圖係用Μ顯示將速率陀螺儀、加速計、以及地磁計配置於根據本發明另一個較佳實施例的方向角度檢測器內的簡略圖示；第13Α-13Β圖顯示的是一種速率陀螺儀配件的發展圖示，此配件能夠用於如第1-12圖所示的方向角度檢測器内；第14圖係用Μ顯示將速率陀螺儀、加速計、以及地磁計配置於根據本發明又一個較佳實施例的方向角度檢測器內的簡略圖示；Μ及第15圖係用以顯示第14圖方向角度檢測器的簡略方塊電路圖示。龄佳窨觖例的說明現在參照第1-3圖，對顯示其中有關根據本發明一較佳實施例的方向角度檢測器作說明。這個實施例方向角度檢測器的目的是指向對三維（3-D)空間内一物件的方向進行檢測之用。顯示於瑄些圖中的方向角度檢測器含有第一到第二陀 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------! — !·^^ --------訂---------I 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（广）螺儀30卜30 3 ,係依與能在檢測器上分別定義出檢測器座標的許多正交軸Xs，Ys,和Zs平行的方式配置且用於量測繞個別軸Xs，Ys,和Zs的第一到第三角速度Jx,Jy,Jz。蓮動角度計算器310係耦合於第一到第二陀螺儀301-303上而用於從第一到第三角速度Jx，Jy，Jz計算出運動角（ΔΧ,ΛΥ,ΔΖ)。第一和第二加速計403和404,係依與兩個正交軸Xs和Ys平行的方式配置且用於量測第一和第二加速度Αχ和Ay。這些加速計是用於量測重力加速度的。靜態角度計算器405,係耦合於第一和第二加速計403和 404上而用於從加速度Αχ和Ay計算出靜態角（R , P)。方向角度計算器60,係耦合於運動角度計算器310及靜態角度計算器405上而用於將動角（ΛΧ,ΛΥ,ΔΖ)積分到一已積分角度（ΣΛΧ,ΣΛΥ,ΣΔΖ)上，並從已積分角度及靜態角（R,P)計算出一方向角（α ,/3 ,7 )。此方向角（ α，/3 ,7 )是一檢測器座標（Xs-Ys-Zs)與參考座標（Χ-Υ-Z)間在包含此檢測器之空間内的差異。此外，第一和第二磁強計401和402是依與許多正交蚰中的某兩個軸Xs和Ys平行的方式配置Μ便沿許多岫中的某兩個軸Xs和Ys量測地磁分量Μ)(和My。靜態角度計算器 405是耦合於這兩個磁強計上而用於從這些地磁分量（Mx ,My)計算出一個方位，K便從此方位上產生一個量自參考座標（X-Y-Z)的方位偏移角Φ當作靜態角（R,P)的額外因子。此方向角度檢測器也含有一個方向角度記憶體70係耦 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1111111!1_ ^^ ·丨—丨 I I I I 訂-丨 — 丨 —— (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明說明（k ) 合於方向角度計算器60上而用.於儲存這個方向角（<χ ， 7 )。此個方向角是表為Ζ-Υ-Ζ尤拉角，這組尤拉角是由三個分量組成的：擺動角c(是繞Ζ軸的旋轉角，節距角 /3是繞Υ軸的！旋轉角，而滾動角7是繞X軸的旋轉角。運動角具有三個因子：一繞X軸的X-移動角ΛΧ,—繞 Υ軸的Υ-移動角ΔΥ,—繞Ζ軸的Ζ-移動角ΔΖ。而靜態角度計算器405會計算出試驗性的節距角Ρ、一試驗性的滾動角R、Μ及一試驗性的擺動角Φ當作量自第一和第二磁場檢測信號Μχ和MyM及第一和第二加速檢測信號Αχ和Ay的方位偏移角。試驗性的節距角P、試驗性的滾動角R、Μ及試驗性的擺動角Φ都是靜態角的因子。此方向角度檢測器也含有一靜態角度校正定義器50, 係用於定義出靜態角（ΙΪ,Ρ,Φ)的準確度而在所定義靜態角是準確時產生一校正信號。而方向角度計算器60會將已積分的角度（ΣΔΧ,ΣΛΥ,ΣΛΖ)校正成這個方向角（ α , /9，7 ) 0 參照第5圖，將方向角度檢測器20連同HMD100—起設定在使用者的頭上。檢測器20和HMD100是透過一條電黷 102而連接到視訊產生器101上。從視訊產生器101將一個視訊信號送到HMD100上。視訊產生器101會藉由方向角而改變或調節視訊信號。因此，使用者能夠藉由移動他的頭而進一步修正視訊。第一到第三陀螺儀30 1 -30 3最好是具有壓電振通器的 Coriolis振盥蛇碟儀。請先閱讀背 S) 之注項 |裝- 本 · 頁訂線 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（7 ) 第一到第三高通濾波器（H-濾波器）304-306耦合於第一到第三C 〇 r i ο 1 i s振盪陀螺儀3 0 1 - 3 0 3上用於抵消包含於第一到第三Coriolis振盪陀螺儀301-303之第一到第三陀螺儀輸出J X , J y , J z内的偏移電壓而分別產生第一到第三濾波器輸出。將第一到第三高通漶波器3 0 4 - 3 0 6中每一個都是設計成具有0.1赫或是更低的截止頻率。具有低截止頻率的高通濾波器從開始到達成穩定作業條件的過程是緩慢的。所 K，第一到第三高通濾波器304-306中每一個最好都具有可變的截止頻率。此例中，正好在用於檢測器的電源開關切通之後將截止頻率調整得相當高Μ便訊速地將滅波器帶到穩定的作業條件上。在作業穩定之後，吾人可Μ 將高通濾波器調整為0.1赫的低截止頻率上。第一到第三高通濾波器304-306通常都是鼷於類比型式的髙通濾波器。此例中，方向角度檢测器也含有耦合於第一到第三高通漶波器304-306上的第一到第三類比/數位轉換器307-309。第一到第三類比-對-數位U/D)轉換器307-309會在每一取樣間隔St上對第一到第三滹波器輸出進行取樣，而分別產生第一到第三時間-序列數位信號。蓮動角度計算器310會接收第一到第三時間-序列數位信號當作進來的第一到第三時間-序列數位信號而產生代表運動角的三個時間-序列移動角信號（ΔΧ,ΛΥ,ΔΖ)。第一到第三時間-序列移動角信號·代表著：時間-序列X-移動角△ X(t),t = n, (η-1), (η-2)，.·，，1,其中 n-(n-l)=St -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — — — — — — I- · 1111111 訂— — — — — — — I- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) A7 _B7_ 五、發明說明（4 ) ;時間-序列Y -移動角△ Y (t);以及時間-序列Z -移動角 △ Z(t)。運動角度計算器310會根據下列方程式在t = n時計算出）(-移動角AXU)、Y -移動角△¥(»)、以及Z -移動角△ Ζ (η): *Δχ(η)、 y 0 taniS (n-l)sin r (n-i) tan)3 (n-l)cos 7 (n-1) 'Jx(n) ΔΥ(η) X cos r(n-l〉 -sin T (n-1) X Jy(n) ΔΖ(ΐ) 0 < -sinr (n-l}/<pos /3.(n-l) cos r (n-l)/cosiJ (n-l) / 、Jz(n), 其中/8U-1)和7 (η-1)是在t = n- l時從方向角度記憶體 70諝取到的節距角/3和滾動角7 ,Jx(n),Jy(n),和Jz(n) 是第一到第三進來的時間-序列數位信號在t = n時的第一到第三數位信號。使用高通濾波器使吾人能抵消包含於陀螺儀輸出内的偏移電壓。不過，濾波器輸出會因為來自滹波器內的電容器作用所產生的失真現象而受到破壞。為了去除這種失真現象，方向角度檢測器最好含有三個高通漶波校正電路3 11 ,這種高通漶波校正電路是耦合於第一到第三類比 -對-數位轉換器307 - 30 9與運動角度計算器310之間如第3 圖所示。高通濾波校正電路311會補償伴隨在第一到第三高通濾波器上的失真現象而產生第一到第三已校正信號。將第一到第三已校正信號送到運動角度計算器3 1 0上當作第一到第三進來的時間-序列數位信號。每一個高通濾波校正電路311都會執行由下列方程式給定的計算： -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之注意事項再, f k 本 · 頁訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 J (n)=F (η) + (Δ t/RC) · Σ F(η) 其中J ( η )是對應到進來的第一到第三時間-序列數位信號在t = n- l時的已校正信號。FU)是一個在t = n- l時對應到第一到第三時間-序列數位信號的數位值。△ t / R C是一個常數值。參照第6圖，第一到第三高通滤波校正電路311中每一個都含有一個積分器，此積分器則含有一第一叠加器 31101及一暫存器31102,係用於對相應的時間序列數位值積分而將積分得到的數值保持於暫存器31102內。為了產生常數值而提供一個常數值產生器31103。培增器31104 是耦合於暫存器31102和常數值產生器31103上K便將已積分數值乘上此常數值而產生一已倍增的數值。提供一第二曼加器 3U05 K便將已倍增的數值加到依時間-序列進來的數位值上而產生已校正信號。參照第7圖，其中顯示了一種用於C 〇 r i ο 1 i s振逸1¾樣螺儀之驅動電壓的輸入波形（a)、一種輸出波形（b)、一種高通滤波器的輸出波形（c)、一種如上所述高通滹波器校正器311的輸出波形（d)。從（c)和（d)兩種波形可以看請先閱讀背之注意事項 5裝· 本· 頁訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '^圖形 6 波第從照已參，再出路電10 償31 補器差加誤« 移及去 not 高1 m 1 形波在琨出了除象規真失的上路電正校器波 0 通高偏個一有含也 10電 31償 - ij 1 補 10差 31誤器移分偏積。由差償誤補移 W偏 08的 11成 -3造算的器正校差誤 ο 準位 I 勺係β 差 6,誤 10移 31偏器出義義定定出並輸測一觀有行含進路時數常在持維號信正校已本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明說明（^ ) 是耦合於輸出定義器311〇6上並産生一誤差校正信號以回應此誤差位準。將誤差校正信號供應到暫存器31102 上，此暫存器3 1 1 0 2則因此得以校正已積分數值。常數值校正電路31108也是耦合於誤差校正器311Q7上並校正常數值産生器31103的常數值以回應此誤差校正信號。再參照第7圖，其中顯示的是具有偏移誤差補償電路 311D6-311Q8之髙通波濾器校正器311上的一種輸出波形 U)。比較波形（d)與波形（e)可以看出，已進一步改良了高通波濾器校正器311的输出波形（e)* 第一到第三高通濾波器可能是第一到第三數位式高通濂波裝置而分別産生第一到第三時間-序列數位漉波器輸出β 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製參照第8圖，第一到第三數位式高通濾波裝置中每一齒都含有一艏類比-對-數位轉換器313，係耦合於某一相應的第一到第三陀螺儀301-303上以便在取樣間隔St上對相應的第一到第三陀螺儀輸出進行取樣而産生一種時間 -序列數位信號β數位濂波器3 1 5是锇合於類比-對-數位轉換器313上為時間-序列數位信號進行濾波而産生相應的第一到第三時間-序列數位濾波器输出。蓮動角度計算器310會接收第一到第三時間-序列數位嫌波器輸出當作第一到第三進來的時間-序列數位信號。第一到第三時間-序列蓮動角信號代表著：時間·序列乂-移動角^义（1；)，尤=11，（11-1),(11-2)，，..1，其中11-(11-1) =S t ;時間-序列Υ -移動角△ Y (t);以及時間-序列ζ -移動角△ Z (t) 〇數位濾波器315的實例是一種無限脈衝回應（IIR)型式本紙張尺度適用+國國家標準（CNS)A4規格（210 X 2^广公爱) A7 B7 五、發明說明（的數位滤波器，如第9圖所示。此IIR數位式高通滅波器315具有延遲緩衝值P1和P2。數位式高通滹波裝置（第8圖）也含有一個正/負定義器3 1 6 ,係耦合於數位濾波器3 1 5的一輸出端上Μ便於時間-序數位信號在正或負之間變換時產生一變換信號。延遲緩衝值重設電路3 1 7是耦合於數位漶波器3 1 5是正/ 負定義器316上。延遲緩衝值重設電路317是回應變換信號而產生數位濾波器315的延遲緩衝值Ρ1和Ρ2。參照第10圖，其中顯示了各種波形a-d。波形a-c是類似於第7圖中的波形（a)-(c)而波形d上述结合第8圖和第9圖之數位式高通漶波裝置的一種輸出波形。如波形d所示，其中失真現象亦即因為使用類比濾波器而出現的琨象是由虛線標示出，吾人能夠藉由使用數位式高通濾波裝置而將之去除。第11A圖顯示了上述數位式高通漶波裝置的輸入波形alK及輸出波形bl。從圖上可Μ 看出，其中的漂移現象並未獲致改良。數位式高通滤波裝置（第8圖）也含有：一偏移值產生器319Μ產生一偏移值，Μ及一耦合於偏移值產生器319 上的倍增器3 2 0。配置此倍增器3 2 0的使類比-對-數位轉換器313與數位濾波器315連接起來。倍增器3 20是用於使時間-序列數位信號倍增此偏移值。偏移值校正電路318 是耦合於偏移值產生器319和正/負定義器316上，且是用Μ回應變換信號而產生偏移值。於執行校正而將偏移值設定為正好在校正之前時間- 13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之注意事項 |裝- 尽 · 頁訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

A7 _B7_._五、發明說明（P ) 序列數位漶波器上一數值的例子裡，數位滹波器的輸入和輸出波形是分別顯示於第11 B圖的a 2和a 1上。偏移偏的校正最好是根據下列方程式而執行： OS(n)=OS(n-l)-mX [OS(n-l)-D(n-l)] 其中0 S (η )和0 S U - 1)分別是校正之後和之前的偏移值， DU-1)是——來自類比-對-數位轉換器的信號，而0<mS 0 . 5。偏移值的校正改良了輸出上的漂移規象，瑄可从從第11C圖中的輸入和輸出波形a3和b3看出。參照第4圖，靜態角度計算器405含有耦合於第一和第二加速計403和404上的第一和第二類比-對-數位轉換器4050 1和40502。第一和第二類比-對-數位轉換器4050 1 和40502會在每一個取樣間隔St上對第一和第二加速計檢测信號&)?和Ay進行取樣而產生第一和第二時間-序列數位加速度信號。試驗性的節距角度計算器40 5 04是耦合於第一類比-對-數位轉換器405 0 1上，且會從第一時間-序列數位加速度信號計算出一個試驗性的節距角P。試驗性的滾動角度計算器40503是耦合於第二類比-對-數位轉換器 40502和試驗性的節距角度計算器40504上。試驗性的滾動角度計算器40503會從第二時間-序列數位加速度信號 Μ及試驗性的節距角P計算出一試驗性的滾動角R。當第一和第二時間-序列數位加速度信號是表為Ax(t) 和 Ay(t) ,t = n, (n-1)，（n-2) , . . . ,1，而 St = n- (n-l)時，試驗性的節距角度計算器40 5 04和試驗性的滾動角度計算器40 5 0 3會分別根據下列方程式計算出試驗性的節距角P 請先閱讀背面之注項再I| k 本 . 頁訂 ▲ 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明說明（ο ) 和試驗性的滾動角R: P(n)=sin_i Αχ(η)，以及 R(n)=sin'1 [Ay(n)/cosP(n)] 其中？（11)、以11)、九\(11)、和众丫（11)代表著在1 = 11時？、1{ 、A x (t)和A y ( U的數值。靜態角度計算器405也含有耦合於第一和第二地磁磁強計401和402上的第三和第四類比_對-數位轉換器405D5和 4 0 5 0 6。第三和第四類比-對-數位鞞換器4 0 5 0 5和40 5 0 6會在毎一锢取樣間隔St上對第一和第二磁場檢测信號Mx和My 進行取樣而分別産生第一和第二時間-序列數位磁場檢湖信號。座標轉換器405D7是網合於第三和第四類比-對-數位轉換器4050 5和40506、試驗性的滾動角度計算器40503、以及試驗性的節鉅角度計算器4Q5D4上。座檫轉換器40507 會將第一和第二時間-序列數位磁場檢測信號轉換成第一和第二時間序列-數位地磁分量信號，這兩個信號代表箸參考的X-Y-Z座標上X-Y平面内對應的地磁分量Hx和Hy 。方位計算器4Q508是繙合於座樣轉換器40507上，且會從地磁磁場分童Hx和Hy計算出一個方位角矽而産生一個試驗性的搌動角Φ當作方位偏離角。此外，方位記億體40512 是鎘合於方位計算器4050 8上用於儲存方位角块。靜態角度計算器405也含有锶合於第三和第四類比-對-數位轉換器40505和40506上的Z -方向磁場分量産生器40 509-40515。Z-方向磁場分量産生器40509-40515會從第一和第二磁場檢測信號Mx和My産生一時間-序列數位Z- -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------·!.*.— (請先閱讀背面之注意事項再*本頁) . .線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 方向磁場分量信號Mz、一先前量測得的地磁磁力Ht、"-由量自X-Y平面之檢測器座標之Xs和Ys軸所定義Xs-Ys平面上的初始歪斜角0^、一量自X-Y平面之Xs-Ys平面上的新近歪斜角。座標轉換器40507會根據下列方程從第一和第二磁場檢測信號Mx和My、時間-序列數位Z -方向磁場分量信號 Μ z、Μ及試驗性的節距和滾動角P和R計算出地磁磁場分量Ηχ和Hy :

Hx(n)=cos[P(n)]X Mx(n)+sin[P(n)]x Mz(n),

Hy(n)=sin[R(n)]x sin[P(n)]x Mz(n) +cos[R(n)]X cos[P(n)]x Mz(n) 其中 Hx(n),Hy(n),Mx(n),My(n),Mz(n)，P(n)，R(n)代表著在 t = n時 1^,}{3^,1^,1'{7，^12,卩，1?的數值。方位計算器40508會根據下列方程式從Hx(n)和Hy(n) 計算出方位角必在t=n時的值角必（η): Φ (n)=-tan ^[Hy(n)/Hx(n)] 方位計算器40508也會根據下列方程式從必（n)M及一初始的方位偏離角必（0)計算出在t = n時的試驗性擺動角 φ : Φ (η) = Φ (η) - Φ (0) Ζ-方向磁場分量產生器40509-40515含有地磁磁地產生器（40509-40510)Μ產生地磁磁力Ht。新近Ζ -方向磁場分量絕對值計算器40511會根據下列方程式從地磁磁地Ht、及第一和第二時間-序列磁場檢測信號Mx和My在 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------I---I J --------訂 *--------\ 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ---_-_._B7 五、發明說明（·Μ t = n時的新近數值MxU)和My (η)計算出1出方向磁場分量對絕值丨Μζ丨： i Hz(n)| = [Ht2 - {Hx (n)2 +My (η)2 } 斩近歪斜角計算器40513是耦合於方向角度記憶體70 及方位記憶體405 1 2上而計算出近斩近的歪斜角0 。符號定義器40 51 4是耦合於新近歪斜角計算器40513上而從新近歪斜角02 Μ及初始歪斜角0〇為斩近Z -方向磁場分量Μζ (η)產生一符號卜或-)。斩近Ζ-方向磁場分量計算器40 515是耦合於新近Ζ-方向磁場分量絕緣值計算器40 511和符號定義器40514上而產生Ζ-方向磁場分量Μζ (η)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .地磁磁力產生器（40509 -405 10)含有一初始地磁磁力記憶體40509,記憶體係分別透過兩個切換元件S1,S2而選擇性地耦合於第三和第四類比-對-數位轉換器40505 和40506上。初始地磁磁力記億體40509會由第三和第四類比-對-數位轉換器40505和40506透過兩個切換元件S1 ,S2在初始時刻選擇性地切通而預筅記憶一初始的X -方向、Y -方向、和Z -方向的地磁磁場分量Nx(n)，My(0),和 Μ ζ (0 ) 〇處理器40510是耦合於初始地磁磁力記憶體40509上而根據下列方程式將初始的X-方向、Ρ方向、和ζ-方向的地磁磁埸分量Mx(0),My(0),和Μζ(0)處理成地磁磁力Ht: I Ht I = [Mx (0)2+My (Ο)2 Λε (Ο)2 ] 1/2 因此，地磁磁力的絕對值I Ht|是記憶在初始地磁磁力記憶體40509内。 ' -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）五、發明說明（* A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製現在，要說明如何將初始的X -方向、Y -方向、和Z -方向的地磁磁場分量Mx(0) ,My(0),和Μζ(0)儲存於初始地磁磁力記憶體40509M内。在初始狀態下，一方面將方向角度檢測器定位成使第一和第二地磁磁強計401和402中特殊的一個是平行於參考座標的Z軸。然後，切通兩個切換元件S1,S2中相應的一個Μ便將由這個特殊的地磁磁強計（401或402)檢測得的地磁磁塲分量記憶在初始地磁磁力記憶體40509內當作初始的Ζ -方向地磁磁場分量ΜΖ(0)。之後，另一方面將方向角度檢測器定位成使第一和第二地磁磁強計401和 402分別平行於參考座標的X和Υ軸。然後，切通兩個切換元件S1,S2。结果，將由第一和第二地磁磁強計401和 402檢測得的地磁磁場分量記憶於初始地磁磁力記憶體 40509內當作初始的X -方向地磁磁場分量M)c(O)和初始的 Υ-方向地磁磁場分量My (0)。新近歪斜角計算器40 513會根據下列方程式從在t=n-l 是自方位記憶體40512謓出其角度數值為0 (n-1)的方位角必Μ及自方向角度記億體70謓出其角度數值為/3 (n-1) 和7 (η - 1 )的滾動角和節距角召和7而計算出新近的歪斜角Θ 2 : Θ 2 = sin_l[aa/aa2 + cc2) 1/2] "1 8 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

請先閲讀背 S} 之注意|ri 頁I 訂 ▲ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明說明（’7 ) 符號定義器40514 —方面會在新近歪斜角大於初始歪斜角時將符號定義成正（ + ),而另一方面會在新近歪斜角等於或小於初始歪斜角0 〇但是大於_90 度角時將符號定義成負（_)。回到第3画，方向角度檢測器也含有一耦合於靜態角計算器405和方向角度計算器60上的靜態角度校正定義器50。靜態角度校正定義器50是用於靜態角（P,R，0)的定義準確度Μ產生校正信號。而方向角度計算器60是用以回應校正信號而計算出一校正數值。然後，方向角度計算器60會藉由校正數值校正一組已積分數值而產生一組已修正數值。將這組已修正數值當作方向角（α, /3 ,7 ) 傳遞出去。方向角度計算器60會根據下列方程式計算出第一到第三已積分數值ΣΛΧ,ΣΔΥ,和ΣΛΖ: Σ Δ X (η) = 7 (η-1) +Δ X (η) Σ △ Υ ( η ) =/3 ( η - 1 ) + △ Υ ( n ) Σ △ Ζ (η) = α (η-1 ) +△ Ζ (η) 其中△XUhAYU),和ΛΖ(η)分別是在t = n時刻的X -移動角ΛΧ、ΛΥ-移動角△¥、和Z-移動角ΛΖ,而7 (n-1), /3 ( η - 1 ),和a ( η - 1 )分別是在t = η - 1時刻的滾動角7 、節距角 /3 、和擺動角 α 。而 7 (n-l),/8 (η-1),和〇ί (η-1) 都是從方向角度記憶體70謓出來的。當方向角度計算器60接收到校正信號，方向角度計算器60會藉由下列方程式計算出第一到第三角誤差Ex, Ey, 請先閱讀背之注意事項賣訂線 19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明說明 E E ： ΕΧ= Σ Δ X (n) -R (η) ΕΥ= Σ Δ Υ (η) -Ρ (η) ΕΖ= Σ Δ Ζ (η) -Φ (η) 然後，方向角度計算器60會從第一到第三角誤差Εχ, Ey,和Εζ決定出第一到第三校正數值Cl,C2,和C3當作校正數值，並根據下列方程式計算出第一到第三已修正數值當作滾動角7 、節距角/3和擺動角〇t: 7 = Σ Δ X (n) -C1 /3 = Σ Δ Y (n) -C2 α=ΣΔΖ(η)-03 於這種連接方式中，能夠分別將數值Cl,C2和C3選擇成小於第一到第三角誤差E X , E y ,和E Z。可替代地，能夠分別由kix Ex,k2x Ey,和k3X Εζ決定出數值C1,C2,和C3,其中k 1，k 2 ,和k 3都是小於1的常數。最好能夠於方向角度檢測器上提供一如圖所示的校正係數產生器80。校正係數產生器80都耦合於靜態角度計算器405和方向角度計算器60上，且會產生一組第一到第三係數ml,m2,m3。第一到第三係數ml,m2,和m3是選自一組預定的不同數值K回應從靜態角度計算器405接收到的試驗性節距P和試驗性滾動角R角數值。較佳地，校正係數產生器80具有一個如以下表1所示的表格。這個表格内具有的各組第一到第三係收π· 1 , m2，和m 3係預先決定Μ對應到各試驗性節距P和試驗性滾動 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -. '袭--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再5W本頁) _B7_ 五、發明說明（β ) 角R的角數值。一般而言，對極大的各試驗性節距P和試驗性滾動角R 角數值而言所決定出的第一到第三係數ml,m2和m3是相當低的。表1 R (deg) 0-60 60-70 70-90 m 1 ： 1 ml ： 0 . 7 m 1 : 0 · 3 0-60 m2 ： 1 m2 : 1 m2 : 1 P (deg) m 3 ： 1 m 3 · 0 . 7 m 3 : 0 · 3 m 1 ： 1 ml ： 0 . 7 m 1 : 0 · 3 60-70 m 2 : 0 . 7 m2 : 0 . 7 m2 ： 0 . 7 m3 ： 0 . 7 m 3 * 0 . 7 m 3 ： 0 . 3 m 1 * 1 ml : 0 . 7 m 1 : 0 . 3 70-90 m 2 : 0 . 3 m2 ： 0 . 3 m 2 : 0 ♦ 3 m 3 : 0 · 3 m 3 ： 0 . 3 m3 : 0 . 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製方向角計算器6 0是Μ回應一組第一到第三係數m 1 , m 2 , 和m 3而藉由分別乘上第一到第三係數m 1 , m 2 ,和m 3 K修正 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） A7 B7_ 五、發明說明（/ ) 第一到第三校正數值C1,C2,和C3。現在，將對有關校正定義器50的细節作說明。校正定義器50上提供有一靜態角度記億體50 ljl用於儲存於靜態角度計算器40 5接收到的試驗性節距P和試驗性滚動角R。校正定義器5 0會比較在時刻t = η接收到的試驗性節距Ρ (η )和試驗性滾動角R (η )與稍早在時刻t = η - 1從靜態角度記憶體501上讓出的試驗性節距P(n-l)和試驗性滾動角 R(n-l),並分別在滿足以下的方程式（1)和（2)時將試驗性節距角 P(n)和試驗性滾動角R(n)定義成準確的： R(n)-R (n-1 ) -B与 0 (1) Ρ (η ) -P (n-1 ) -D_0 (2) 其中B和D是選為正的數值。於某一實例中，B和D是預定成一個幾乎等於零（0)亦即校正定義器50内先前所具有的極小數值。於另一實例中，校正定義器50是連接到運動角度計算器310上且會接收來自其上的X -移動角Λ)((η)和Y -移動角△¥(〇)。而將Β和D分別選為X-移動角AXU)和Υ-移動角△ Υ (η )。此外，能夠令校正定義器50定義出試驗性擺動角Φ的準確度。校正定義器50會分別從靜態角度計算器40 5和運動角度計算器310接收試驗性擺動角Φ (t)和Ζ-移動角 △ Z (t)。試驗性擺動角Φ (t)是儲存於靜態角度計算器 405內。校正定義器50會根據Μ下的方程式（3)在時刻t = -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]〇χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . -線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明說明（—） η處理試驗性擺動角Φ ( η )和Z -移動角△ Z ( η )且在時刻t = η -]處理自靜態角度記憶體5 0 1讀取到的擺動角Φ ( η - 1 ): (請先閱讀背面之注意事項再^寫本頁) | Φ (η)-Φ (η-1) I -ΔΖ(η)^0 (3) 當滿足方程式（3)時校正定義器50會將試驗性擺動角Φ (η)定義成是準確的。於校正定義器50中，吾人能夠利用運動角的移動平均值而定義出靜態角。校正角度定義器50會於靜態角度記憶體501内儲存從運動角度計算器310接收到的X-移動角△ X、Υ-移動角△ Υ和Ζ-移動角ΛΖ,Μ及從靜態角度計算器405接收到的試驗性節距角Ρ(η)、試驗性滾動角（RU)、和試驗性擺動角 Φ (η)。校正定義器50會計算出試驗性節距角P(t)變化的移動平均值、試驗性滾動角R(t)變化的移動平均值、試驗性擺動角Φ (t)變化的移動平均值、X -移動角ΛΧ(ΐ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣

的移動平均值、Υ -移動角△ Y( t)的移動平均值、以及Ζ -移動角AZ(t)的移動平均值。然後，校正定義器50會根據Μ下的方程式（4) , (5 )和（6 )將試驗性節距角P (η )、試驗性滾動角 R(n)、試驗性擺動角Φ (η)定義成是準確的： [R ( η ) - R ( η - 1))/ C -[Δ Χ(η)+Δ Χ(η-1) + ...+Δ X(n-C + 1)]/C% 0 (4)

[Ρ (η) - Ρ (η-1 ))/C -[Δ Υ(η)+Δ Υ(η-1) + ...+Δ Y(n-C + 1)]/C^ 0 (5) Μ及本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]〇χ 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明說明（广） [Φ (η ) - Φ in -1 )J/C -[Δ Ζ(η)+Δ Ζ(η-1) + ...+Δ Z(n-C + 1)]/C^ Ο (6) 定義了靜態角的结果，校正定義器50會於試驗性節距角（Ρ(η)與試驗性滾動角R(n)中至少有一個是定義成準確時產生校正信號，且校正定義器50會於試驗性節距角P(n) 與試驗性滾動角R(n)中沒有任何一個是定義成準確的時候產生非-校正信號。為了回應非-校正信號，方向角度計算器60將會產生一組已積分數值ΣΛΧ(η)、ΣΛΥ(η) 、ΣΔΖ(η)當作方向角（cx,/S,7)。於執行對試驗性擺動角Φ (η)準確度的定義程序中，校正定義器50也會於試驗性擺動角Φ (η)是定義成準確但甚與試驗性節距角Ρ(η)和試驗性滾動角RU)是否定義成準確無關時產生校正信號。當試驗性節距角 Ρ(η)、試驗性滾動角R (η)、和試驗性擺動角Φ (η)中沒有任何一個是定義成準確的時候，校正定義器50會產生非-校正信號。落在不同的符號範園內時，校正定義器50會在碰到某些特殊的試驗性滾動角R、試驗性節距角Ρ、和試驗性擺動角Φ是定義成準確的情況時，能夠產生代表著那些特殊的試驗性滾動角R、試驗性節距角Ρ、和試驗性擺動角 Φ是定義成準確的一種標示信號當作校正信號。為了回應此標示信號，方向角度計算器60會藉由使用試驗性滾動角R、試驗性節距角Ρ、和試驗性擺動角ΦΜ修正對應到那些特殊試驗性滾動角R、試驗性節距角Ρ、和試驗性 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) // . '袭 .線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公t ) A7 _B7_ 五、發明說明（4 ) 擺動角φ的一些特定的第一到第三已積分數值ΣΔΧ(η) 、ΣΛΥ(η)、和ΣΔΖ(η),而產生特定的校正數值。然後，方向角度計算器6 0會分別傳遞這些特定的已修正數值當作特定的滾動角7 、節距角点、和擺動角α亦即分別對應到那些特定的的第一到第三已積分數值Σ △ X ( η ) 、ΣΛΥ(η)、和ΣΛΖ(η)。方向角度計算器60會傳遞除了那些特定的第一到第三已積分數值ΣΔΧ(η)、ΣΔΥ (η)、和ΣΔΖ(η)之外剩餘的其他已積分數值當作除了那些特定的滾動角7 、節距角/?、和擺動角α之外剩餘的其他角度。參照第12圖，根據本發明另一個實施例的方向角度檢測器會利用將第三加速計4 0 6配置成與檢測器的Z s -軸平行而產生第三加速度檢測信號Αζ。此實施例中，靜態角度計算器405也含有一個額外的類比-對-數位轉換器406 1 ，如第4圖中虛線所示。額外的類比-對-數位轉換器4061是耦合於第三加速計 406上並在每一個取樣間隔St上對第三加速度檢測信號 Az進行取樣而產生一第三時間-序列數位加速度信號。另外將第三時間-序列數位加速度信號用在滾動角度計算器40503M計算出試驗性的滾動角R。第一、第二、和第三時間-序列數位加速度信號是表為

Ax(t),Ay(t),和 Az(t),其中 t = n, U-l)，（n-2).....1,而

St = n- (n-l),試驗性滾動角度計算器40503會分別根據下列方程式計算出試驗性的滾動角R : -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 請先閱讀背之注意事項再 it. r ! f1 ^ 本 · 頁訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明說明（μ ) 當Αζ>0時， R (0)=8111^Ay (n)/cosP (η)] 當Αζ<0且Αχ>0時， R(n) = n - s ί n'[ Ay ( η ) / c o s Ρ (η)] 當Az<0且Ax<0時 R(n)=-^ -siri'[Ay(n)/cosPfn)] 其中 P(n),R(n),Ay(n),和 Az(n)代表著 t = n時的 P,R,Ay(t) ，和 A z (t) 0 於本實施例中，靜態角度校正定義器50會接收如第3和第4圖中虛線所示的第一、第二、和第三加速度檢測信號（Ax, Ay, Az)。從第一、第二、和第三加速度檢測信號 (Ax,Ay,Az),校正定義器50會根據下列方程式計算出一個由Xs -軸方向、Ys -軸方向、和Zs -軸方向之加速度構成的合成加速度向量： 1/2 | A I = (Ax + Ay + Az) 校正定義器50會在I Al =1G時產生校正信‘號，其中G是重力加速度。本發明的另一概念會提供一種包含Coriolis振盪陀螺儀的電路配件，此種配件使吾人能利用C 〇 r i ο 1 i s振盪陀螺儀簡化方向角度檢測器的裝配。參照第1 3 A和1 3 B圖，分別將第一到第三陀螺儀3 0 1 - 3 0 3 上的三個壓電陶瓷振盪器固定地裝設於彈性印刷電路板 201的三個區段上。如第11B圖所示，將彈性印刷電路板 201彎折Μ形成一個呈直角的圓柱，亦即具有互為垂直本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —裝--------訂---------線 i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明（/) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製的第一和第二側板區段Μ及一個第三側板區段而形成一個呈直角的圓柱體。彈性印刷電路板201在彎折部分具有兩個狹鏠2 0 2和2 0 3 Μ利彎折作業。在將第一到第三壓電陶瓷振盪器301-303裝設於彈性印刷電路板201上之後，將彈性印刷電路板201彎折Κ形以一個圼矩形的圓柱。然後，依平行於檢測器座標之Xs:Xs 軸、Ys -軸、Zs -軸的方式自動地配置第一到第三陀螺儀 301,302,和303上的三個壓電陶瓷振盪器。彈性印刷電路板201上具有一個直角圓柱體的端點邊緣會在單一平面上延伸Μ及從該端點邊緣延伸出來的一些端子204。這些端子204是與外部電氣零件作電氣連接用的。第三側板區段會沿與端點邊緣相反的方向延伸到超過第一和第二側板區段，使得吾人能可靠地將Ζ -軸上的第三陀螺儀3 0 3裝設於强性印刷電路板2 0 1上。甩Μ取代單一的彈性印刷電路板2 0 1，吾人能夠分別將三個印刷電路板用於第一到第三側板部分。於根據本發明的方向角度檢測器中所用C 〇 r ί ο 1 i s振盪陀螺儀内，吾人能夠使用任何一種型式的壓電振邇器但是最好是由例如壓電陶瓷、壓電單晶材料、Μ及矽等製成的非-磁性壓電材料。於方向角度檢測器的某些應用中，只需要用到方向角中的兩個因子（例如節距角和擺動角）而不需要用到其他因子（滾動角）。本發明的另一個實施例是指向一種用於這類應用中的二維（2 - D )方向角度檢測器。 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）請先間讀背 S 之注意事項賣訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明（4 ) 參照第14圖和第15圖，除了省略三個陀螺儀之一 Μ及伴隨其上的零件和功能之外，其中顯示的2-D方向角度檢測器是類似如第1-12圖所示的3-D方向角度檢測器。類似的各零件是表為帶有或是沒有（’）的相同參考符號。 2-D方向角度檢測器只會傳遞擺動角ct和節距角/9當作2-D的方向角。如第14圖所示，依平行於Xs -軸和Ys-軸的方式配置第一和第二陀螺儀302和303。第一和第二陀螺儀3 0 2和3 0 3分別是對應到第1圖中的第二和第三陀螺儀302和303而用於量測第一和第二角度速Jy和Jz。運動角度計算器310'會從第一和第二角度Jy和Jz計算出一繞Y軸的Y-軸動角ΛΥ和一繞Z軸的Z-移動角ΛΖ當作移動角的兩個因子。如第14圖所示而類似於第1圖的，第一和第二地磁磁強計4 0 1和4 0 2分別是依平行於X s -軸和Y s -軸的方式配置而用於產生第一和第二磁場檢測信號（MX,My),而第三地磁磁強計403是依平行於Xs -軸的方式配置而用於產生一個加速度檢測信號（Αχ)。靜態角度計算器405’會從第一和第二磁場檢測信號（Μ X , M y ) Μ及加速度檢測信號（A X ) 計算出試驗性節距角P和試驗性擺動角Φ當作方位偏離角。方向角度計算器60’會藉由將Υ-移動角ΛΥ和Ζ-移動角 △ Ζ對時間積分而計算出一組由第一和第二已積分數值 (ΣΛΥ,ΣΛΖ)構成的已積分數值，且由這組已積分數值（ΣΛΥ,ΣΔΖ)及靜態角產生2-D的方向角（cx ,/S ), 並將2 - D的方向角儲存於方向角度記億體7 0内。 _ 2 8 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） I f--------^---------^ I > - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明（於第一和第二陀螺儀302和303與蓮動角度計算器310’ 之間，存在有第一和第二高通漶波器305和306係因為與第3圖中第二和第三高通滹波器類似的目的而設置的。雖然為求簡化圖表而未作標示，毋需說明的是在高通滤波器的輸出側上利用第一和第二A/D轉換器對信號進行數位處理。吾人能夠將第6圖中的高通滹波校正器311用於本實施例中，且能夠以第8圖中的數位式高通濾波器取代高通濾波器305和306。吾人為求簡化說明的目的而省略了對高通濾波器、A/D轉換器、K及數位式A/D轉換器的說明。接收了代表著時間-序列Y -移動角△ Y，t = n , ( η - 1) , ( η - 2 ) ,...,1,其中n(n-l)=StM及時間-序列Ζ -移動角ΔΖ的各時間-序列移動角信號之後，運動角度計算器3 1 0 ’會根據下列方程式計算出t = n時的Υ -移動角ΛΥ和Ζ -移動角ΛΖ: 請先閱讀背面之注意事項再. m 5裝、本 . 頁訂

ΔΥ(η iA2(n)J Ο Ο 1/cos β (η-1)

Jy(n) Jz (π) 線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製根據本實施例的2-D方向角度檢測器含有第一和第二震盪去除器321和322而用於去除因為檢測器本身肇因於例如使用者雙手無意振動而包含於第一和第二陀螺儀輸出（Jy ,J 2 )內的震盪。第一和第二震盪去除器321和322會分別使第一和第二高通漶波器305和306與運動角度計算器310’連接。第一和第二震盪去除器321和322會進行處理而分別在跨越某 29- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)/V1規格（2]0 X 297公釐）五、發明說明（>， A7 B7 第 3 取器出除輸去器盪波震濾二二第第和和一 1 第第，對後内然期 0 週均間平時間定時預二一第第和和限值臨限定臨預定二預第二和第一和第一與第均於平小間均時平二間去第時盪和二震一第二第和第較一和比第一別於第分〇，會值時除去地時暫別分會 2 2 3 和 1A 2 3 器除已斗二度第角和 1 I 遵第到生應産供並號分信剖理些處某己的二出第輸和器一波第濾將二。第號和信一理第處為表號信的行進。將號是信，來内進22 ▲ 3 二 η 第If 和32 一器第除作去當盪上震 10'-3 每器於算的時限臨其且 {號器信除來去進盪的震訊 ,噪有具出義定時式公列下足滿是 a 中時其上 --------------^—— i (請先閱讀背面之注意事項再_寫本頁)

Jin 為— { I 具 J £ 在會平算計要將定決於用個將常通 ο 巨數的隔間間為選值 a % ^ / 數的時之期後週然 wy 展說回是以就號也信，出理輸處的 0)值 /IV 數零)1 作(0 當零 η)表 /IV J 代號一信出行遞進傳將會會器器除除去去盪盪揉器換轉位數 / 。比 η)類 J(有號具信不進了來除應驗試到得於用是或線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製器靜算的計中度圖角 4 動第滾於的似 R 類 4 角是第動 5 合滾40聯性器，參該應明說的圖角態靜外之 5 器 40算器計算度計角度態角靜態對照算計以度所的明説器義定正校度角態靜 1 有具也器測檢度角向方本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7_ 五、發明說明（θ ) Μ便在試驗性節距角P和試驗性擺動角Φ是準確的時候將一個校正信號傳遞到方向角度計算器60’上。定義作業是類W於第4圖中校正定義器50的定義作業但是未對試驗性滾動角R作出定義。吾人能夠根據上述方程式（5)和（6)執行此定義作業。此外，方向角度計算器60’只計算了兩個因子（oc, /9) 。據此，除了未對滾動角7進行處理之外，方向角回應來自校正定義器之校正信號的校正作業是類似於第3圖中方向角度計算器60的校正作業。所Μ,吾人為簡化說明的目的將會省略了對方向角度計算器60’的說明。工業應用根據本發明，能夠得到一種其结構既小又簡單、其準確度絕佳、且成本極低的方向角度檢測器。吾人能夠使用這種方向角度檢測器當作HMD內的檢測器，當作用於各種移動物體上各種測試機器的檢測器，或是當作用於電腦、資料處理器、以及電腦遊戲機等的輸入端子。 ----------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明說明（W ) 符號之說明 20.......方向角度檢測器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 30.......運動角度檢測器 40.......靜態角度檢測器 50,50'...靜態角度校正定義器 60,60’...方向角度計算器 7 0.......方向角度記憶體 80.......校正係數產生器 100 ......裝設有拾訊器的顯示器 101 ......視訊產生器 102 ......電纜 201......彈性印刷電路板 202,203..狹縫 2 0 4 ......端子 301 ......第一陀螺儀 302 ......第二陀螺儀 3 0 3 ......第三陀螺儀 304 ......第一高通濾波器 3 0 5 ......第二高速濾波器經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 30 6 ......第三高通漶波器 307 ......第一類比/數位轉換器 308 ......第二類比/數位轉換器 3 0 9 ......第三類比/數位轉換器 310,310'運動角度計算器本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 _B7_ 五、發明說明（) 311......高通滤波校正電路 31101.31105.. .叠加器 31102 ....暫存器 31103 ____常數值產生器 31104.. ..倍增器 31106.. ..輸出定義器 31107....誤差校正器 31 108 ....常數值校正器 313......類比/数位轉換器 315 ......無限脈衝回應（IIR)數位式高通滹波器 316 ......正/負（P/N)逆轉定義器 317 ......延遲緩衝值重設電路 318 ......偏移值校正電路 319 ......偏移值產生器 320 ......倍增器 32 1 , 322 ..震盪去除器 401 ......第一地磁磁強計 402 ......第二地磁磁強計經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 403 ......第一加速計 404 ......第二加速計 405 , 405 靜態角度計算器 4050 1 ____第一類比/數位轉換器 4050 2 ____第二類比/數位轉換器 40503 ____試驗性的滾動角度計算器本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 _B7_ 五、發明說明（V) 40 504 ____試驗性的節距角度計算器 40 505 ____第三類比/數位轉換器 40506 ____第四類比/数位轉換器 40507 ....座標轉換器 40508.. ..方位計算器 40509.. ..初始地磁磁力記憶體 40510.. ..處理器 40511. ...Mz絕緣值計算器 405 1 2 ....方位記憶體 4051 3 ____新近歪斜角計算器 40514.. ..符號定義器 40515.. ..新近Z -方向磁場分量計算器 40 6 ......第三加速計 406 1 .....額外的類比-對-數位轉換器 501......靜態角度記憶體 ------------^ t --------訂--------- 1 、 (請先閱讀背面之注意事項再iM寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims

六、申請專利範圍請先閱讀背 Φ 之注意事項再/ ff 本頁 1. 一種方向角度檢測器，包含：許多陀螺儀（301-303), 係依與能在檢測器上分別定義出檢測器座標的許多正交軸（Xs-Zs)平行的方式配置且用於量測繞個別軸（Xs Zs)的角速度（J)c,Jy,Jz); —運動角度計算器（310),係耦合於該許多陀螺儀（30卜303)上而用於從角速度（Jx, Jy,Jz)計算出運動角（ΔΧ,ΔΥ,ΔΖ);至少一加速計（403 ,404),係依與該正交軸（Xs-Zs)中至少一袖平行的方式配置且用於量測加速度（Ax, Ay,Az); —靜態角度計算器（4 0 5 ),係耦合於該加速計（4 0 3 , 4 0 4 )上而用於從加速度（AX,Ay)計算出靜準角U,P);K及一方向角度計算器（60),係耦合於該運動角度計算器（310)及該靜態角經濟部智慧財產局員工消費合作社印製度計算器（405)上而用於將動角（ΛΧ,ΔΥ,ΔΖ)積分到一已積分角度上，並從該已積分角度及該靜態角（R,P) 計算出一個方向角（a ,y3，7 )，該方向角（ot，/3 ,7 )是一檢測器座標（Xs-Ys-Zs)與參考座標（X-Y-Z)間於包含該檢測器之空間內的差異；其中有兩磁強計是依與該許多正交軸中的某兩軸（Xs,Ys)平行的方式配置Μ便沿許多軸中的某兩個軸（Xs，Ys)量測地磁分量（Mx，My),且靜態角度計算器（405)是耦合於該兩個磁強計（401,402) 上而用於從這些地磁分量（Mx,My)計算出一方位，K便從該方位上產生一量自參考座標（X-Y-Z)的方位偏移角 Φ當作靜態（R , P )角的額外因子。 2. 如申請專利範圍第1項之方向角度檢測器，尚含有一方向角度記憶體（70)是耦合於方向角度計算器（60)上 -35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製而用於儲存該方向角（α , /9 ,7 ),其中該參考座標是一種具有一垂直的Ζ軸及兩個水平的X軸和Υ軸的三維座標，而該檢測器座標是另一種具有分別對應到該Ζ 軸、X軸、和Υ軸之Zs軸、Xs·軸、和is軸的三維座標，該方向角是表為由三個分童亦時繞Z軸的旋轉角（擺動角α),繞Y軸的旋轉角（節距角及繞X軸的旋轉角（滾動角γ )組成的Z-Y-X尤拉角，且其中該第一到第三陀螺儀（30卜303)是依與該正交軸Xs,Ys和Zs平行的方式配置且分別用於量測繞該Xs,Ys,和Zs軸的第一到第三角速度（Jx,Jy，Jz),該蓮動角度計算器（310) 會從第一到第三角速度（Jx,Jy,Jz)計算出一個繞X軸的X -移動角ΔΧ, —個繞Y铀的卜移動角△¥，一個繞Z 軸的Z -移動角ΔΖ當作該運動角的三個因子，且其中該兩個地磁磁強計第一和第二磁強計（401，402)是依與Xs 和Ys軸平行的方式配置而分別產生第一和第二磁場檢測信號（Mx,My),且該第一和第二加速計（403,404)中至少有一個加速計是依與Xs和Ys蚰平行的方式配置而產生第一和第二加速度（Ax,Ay),該靜態角度計算器（ 405)會從第一和第二磁場檢測信號（Mx,My)K及第一和第二加速度（Ax,Ay)計算出一個實驗性節距角P、一個實驗性滾動角R、和一實驗性擺動角Φ當作該方位偏離角，該實驗> 節距角P、該實驗性滾動角R、和該實驗性擺動角Φ都是該靜態角的因子，且其中該方向角度計算器（60)會藉由對X-移動角ΛΧ,Υ-移動角ΛΥ、 -36 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍和z -移動角△ z進行時間積分而計算出一組第一到第三已積分數值（ΣΔΧ,ΣΛΥ,ΣΛΖ)並從該組已積分數值 (ΣΛΧ,ΣΛΥ,ΣΛΖ)和該靜態角產生該方向角，而將 ,該方向角儲存於該方向角度記憶體（7 0 )內。 Υ/.如申請專利範圍第2項之方向角度檢測器，其中該第一到第三陀螺儀（30卜303)具有壓電振盪器的Coriolis振盪陀螺儀，該第一到第三陀螺儀（3 0 1 - 3 0 3 )會產生代表著繞該Xs,Ys,和Zs軸之角速度的第一到第三陀螺儀輸出（Jx,Jy,Jz)。 4. 如申請專利範圍第3項之方向角度檢測器，尚含有第一到第三高通濾波器（304-306)是耦合於第一到第三 Coriolis振盪陀螺儀（30 1 - 3 0 3 )上用於抵消包含於第一到第三C 〇 r i ο 1 i s振憑陀螺儀（3 0 1 - 3 0 3 )之第一到第三陀蟋儀輸出（Jx,Jy,Jz)內的偏移電壓而分別產生第一到第三漶波器輸出。 5. 如申請專利範園第4項之方向角度檢測器，其中該第一到第三高通漶波器（304-306).中每一都具有0.1赫或是更低的截止頻率。 6 .如申請專利範圍第4項之方向角度檢測器，其中該第一到第三髙通濾波器（3 0 4 - 3 0 6 )中每一都具有可變的截止頻率。 7.如申請專利範圍第4項之方向角度檢測器，其中該第一到第三高通漶波器（3 0 4 - 3 0 6 )是鼷於類比型式的高通濾波器，且該方向角度檢測器也含有耦合於第一到第本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1\ V -------------^ --- (請先閲讀背面之注意事項再<寫本頁) -線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍三高通濾波器（304-306)上的第一到第三類比-對-數位轉換器（307-309)會在每一個取樣間隔St上對第一到第三濾波器輸出進行取樣，而分別產生第一到第三時間- '序列數位信號，該運動角度計算器310會接收第一到第三時間-序列數位信號當作進來的第一到第三時間-序列數位信號而產生代表該運動角的三個時間-序列移動角信號（△Χ,ΛΥ,ΛΖ),該方向角度記憶體（70)係耦合於方向角度計算器（60)上而用於儲存依時間-序列從該方向角度計算器（60)傳遞過來的該方向角。 8.如申請專利範圍第7項之方向角度檢測器，其中該第一到第三時間-序列移動角信號代表著時間-序列X -移動角△ X(t),t = n,(n-1)，（n-2) ,...,1,其中 n(n-l)=St 、時間-序列Y -移動角△ Y (t)、Μ及時間-序列Z -移動角△ Z (t),該蓮動角度計算器（3 1 0 )會根據下列方程式在t = n時計算出X-移動角Z^XU)、Y-移動角ΛΥ(η)、K 及Ζ-移動角△ Ζ (η); Δχ(η)' ro tan 这（n-1 }sln 7 (η·1) tan β (n-l) cos 7 (n-1) Jx(n) ΔΥ(η) = 1 cos r(n-1) -sinr(n-l) X Jy(n) △ z(t) 0 k -sin 7* (n-1) /cos ]3 (n -1 > cos 7 (n-l"cos5 <n-l)一 Jz(n) 其中/3 (η - 1 )和 7 (n-1)是在 t = n- 1時從方向角度記憶體 (7 0 )謓取到的節距角/δ和滾動角7 , J X U )，J y ( η ),和 J ζ (η )是第一到第三進來的時間-序列數位信號在t = η 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍時的第一到第三數位信號。 9.如申請專利範圍第8項之方向角度檢測器，尚含有三個高通濾波校正電路（311),這種高通滤波校正電路是耦合於第一到第三類比-對-數位轉換器（307-309)與該運動角度計算器（310)之間，而補償伴隨在第一到第三髙通濾波器上的失真琨象而產生第一到第三已校正信號，將該第一到第三已校正信號送到該運動角度計算器（3 1 0 )上當作第一到第三進來的時間-序列數位信號，每一個高通滤波校正電路（311)都會執行由下列方程式給定的計算： J(n)=F(n)+(At/RC)· EF(n) 其中J ( η )是對應到進來的第一到第三時間-序列數位信號在t = n- l時的已校正信號，F(n)是在一個在t = n- l 時對應到第一到第三時間-序列數位信號的數位值，而At/RC是一個常數值。 10.如申請專利範圍第9項之方向角度檢測器，其中該第一到第三高通滹波校正電路（311)中每一個都含有一積分器，此積分器則含有一第一叠加器（31101)及一暫存器（3 11 0 2 ),係用於對相應的時間序列數位值積分而將積分得到的數值保持於該暫存器（3 11 0 2 )内，為了產生常數值而提供一常數值產生器（31103),倍增器 (31104)是耦合於該暫存器（31102)和該常數值產生器 (31103)上K便將已積分數值乘上此常數值而產生一已倍增的數值，提供一第二叠加器（31105) Μ便將已倍增本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ** 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再<寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍數值加到依時間-序列進來的數位值上而產生已校正信號。 (請先閱讀背面之注意事項再^寫本頁> 11. 如申請專利範圍第10項之方向角度檢測器，其中該高通濾波器校正電路（311)也含有一偏移誤差補償電路 (31106 - 31108)M補償由該積分器（31101-31102)及該叠加器（31105)的計算造成的偏移誤差，該偏移誤差補償電路含有一輸出定義器（31106广，係在將已校正信號維持於常數時進行観測並定義出偏移誤差的位準，誤差校正器（31107)是耦合於該輸出定義器（31106)上並產生一個誤差校正信號Μ回應此誤差位準，將誤差校正信號供應到該暫存器（3 11 0 2 >上，該暫存器（3 11 0 2 ) 則因而校正已積分數值，常數值校正電路（31108)也是耦合於該誤差校正器（31107)上並校正該常數值產生器 (31103)的常數值Μ回應此誤差校正信號。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12. 如申請專利範圍第4項之方向角度檢測器，其中該第一到第三高通滹波器可能是第一到第三數位式高通瀘波裝置（第8圖）而分刖產生第一到第三時間-序列數位濾波器輸出，該第一到第三數位式高通滅波裝置中每一都含有一類比-對-数位轉換器（313)是耦合於某一相對的該第一到第三陀螺儀（301-303)上W便在取樣間隔St上對相應的第一到第三陀螺儀輸出進行取樣而產生一種時間-序列數位信號，數位滤波器（315)是耦合於該類比-對-數位轉換器（3 1 3 )上為時間-序列數位信號進行滹波而產生相應的第一到第三時間-序列數 -40· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍位滹波器輸出，運動角度計算器（310)會接收第一到第三時間-序列數位滤波器輸出當作第一到第三進來的時間-序列數位信號以產生代表著該蓮動角的三個時間-序列移動角信號（ΛΧ,ΔΥ,ΔΖ),該方向角度計算器（60)會接收該三個時間-序列移動角信號（ΛΧιΔ Υ,ΛΖ)Μ便依時間-序列產生該方向，角且該方向角度記憶體（70)會儲存依時間-序列傳遞過來的該方向角c 13.如申請專利範圍第12項之方向角度檢測器，其中該第一到第三時間-序列移動角信號代表著時間-序列χ -移動角△ X(t),t = n, (η-1), (η-2),...,1,其中 n(n-l)=St 、時間-序列Y -移動角△¥(0、Μ及時間-序列Z -移動角AZ(t),該蓮動角度計算器（310)會根據下列方程式在t = n時計算出X -移動角ΔΧ(η)、Y -移動角ΛΥ(η)、以及Ζ -移動ΛΖ(η): ΔΧ(η)' 0 tan )3 (n-l)sin T (n-1) tan β (n-1) cos T (n-1) ΔΥ(η) = 1 cos T(n-1) -sin r(n-1) X 0 -sin T (n^lj/cos β (n-1) cos 7 (n-1)/cos/3 (n-X)^ Π η· Jy 其中/S (η-1)和7 (η-1)是在t = l時從方向角度記憶體（7 0 )讀取到的節距角/3和滾動角7 , J χ ( η )，J y ( η ), 和J ζ (η )是第一到第三進來的時間-序列數位信號在t=n, : 時的第一到第三數位信號。 14,如申請專利範圍第13項之方向角度檢測器，其中該數位滹波器是一種具有延遲蜂衝值（P1，P2)的無限脈衝t 應（IIR)型式數位滹波器（315),且其中該數位式高通名 / -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） ----------------- (請先閱讀背面之注意事項再#寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 Βδ C8 D8 六、申請專利範圍波裝置（第8圖）也含有一正/負定義器（316)是耦合於該數位濾波器（315)的一輸出端上以便當時間-序列數位信號在正或負之間變換時産生一變換信號，且延遲緩衝值重設電路（317)是耦合於該數位濾波器（315)和該正/負定義器（#16)上並回應變換信號而産生該數位濾波器（315)的該延遲緩衝值（Ρ1，Ρ2)β 15. 如申請專利範圍第14項之方向角度檢測器，其中該數位式高通濾波裝置（第8圖）尚含有一偏移值産生器（ 319)以産生一偏移值，以及一耩合於該偏移值産生器 (319)上的倍增器（32D)，使該類比-對-數位轉換器313 與該數位濾波器3 1 5連接而以該偏移值使時間-序列數位信號倍增，偏移值校正電路（318)是耦合於該偏移值産生器（31 9)和該正/負定義器（3 16)上，且是用以回應變換信號而産生偏移值。 16. 如申請專利範圍第2項之方向角度檢測器，其中該靜態角度計算器（405)含有耦合於該第一和第二加速計（ 403 ,404)上的第一和第二類比-對-數位轉換器（40501 ，40502),該第一和第二類比-對-數位轉換器（40501， 4 0 5 ϋ 2 )會在毎一個取樣間隔S t上對第一和第二加速計檢测信號（Ax, Ay)進行取樣而産生第一和第二時間-序列數位加速度信號，試驗性的節距角度計算器（40504) 是耦合於該第一類比-對-數位轉換器（40501)上，且會從第一時間-序列數位加速度信號計算出一個試驗性的節距角P,試驗性的滾動角度計算器（40503)是耦合於該 -4 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ( 210X297公釐）訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍第二類比-對-數位轉換器（40502)和該試驗性的節距角度計算器（40504)上而從該第二時間-序列數位加速度信號Μ及該試驗性的節距角P計算出一個試驗性的滾動 R，該試驗性的節距角Ρ和該試驗性的滾動角R都是該靜態角的因子。 17. 如申請專利範圍第16項之方向角度檢测器，其中該第一和第二時間-序列數位加速度信號表為Ax(t)和Ay(t) ，t = n，（n-1), (n-2)，...，l,而 St=(n-1)時·，該試驗性的節距角度計算器（40504)和該試驗性的滾動角度計算器 (40 503 )會分別根據下列方程式計算出試驗性的節距角 P和試驗性的滾動角R : P (n)=s i n Αχ(η) R ( η ) = s i η""*· tAy(n)/cosP(n)] 其中 P(n)、R(n)、Ax(n)、和 Ay(n)代表著在 t = n時 Ρ、 R、Ax (t)、和 Ay (t)的數值。 7t 18. 如申請專利範圍第17項之方向角度檢測器，其中該靜態角度計算器（405 )也含有耦合於該第一和第二地磁磁強計（401 ,402)上的第三和第四類比-對-數位轉換器（40505,40506),會在每一取樣間隔St上對該第一和第二磁場檢測信號Mx和My進行取樣而分別產生第一和第二時間-序列數位磁場檢测信號，座標轉換器（40507) 是耦合於該第三和第四類比-對-數位轉換器（40505, 40506 )、該試驗性的滚動角度計算器（40503)、Μ及該試驗性的節距角度計算器（40504)上而將該第一和 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） - · ------------* -----— II 訂 *111!· ^^ (請先閱讀背面之注意事項再W寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍第二時間-序列數位磁場檢測信號轉換成第一和第二時間-序列數位地磁分量信號，這兩涸信號代表著參考的X-Y-Z座標上X-Y平面內對應的地磁分量Ηχ和Hy, 方位計算器（405 08 )是耦合於該座標轉換器（40507 )上 ,且會從地磁磁場分量Ηχ和Hy計算出一個方位角0而產生一試驗性的擺動角Φ當作方位偏離角，方位記憶體（40512)是耦合於該方位計算器（40508)上而用於儲存方位角必。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項之方向角度檢測器，其中該靜態角度計算器（405 )也含有耦合於該第三和第四類比-對-數位轉換器（40505,40506)上的Z-方向磁場分量產生器（40509-40515)會從該第一和第二磁場檢測信號 Mx和My產生一時間-序列數位Z-方向磁場分量信號Mz 、一先前量測得的地磁磁力Ht、一由量自X-Y平面之檢測器座標之Xs和Ys軸所定義Xs-Ys平面上的初始歪斜角Θ ^ 、一量自X-Y平面之Xs-Ys平面上的新近歪斜角02 ，且該座標轉換器（40507)會根據下列方程式從第一和第二磁場檢測信號Μ X和M y、時間-序列數位 Z \方向磁場分量信號Μ z、Μ及試驗性的節距和滾動角 Ρ和' R計算出地磁磁場分量Η X和H y : Hx(n)=cos[P(n)]x Mx(n)+sin[P(n)]x Mz(n) Hy(n)=sin[R(n)]x sin[P(n)]x Mx(n) +cos[R(n)]x cos[P(n)]x Mz(n) 其中 Hx(n),Hy(n)，Mx(n),My(n)，Mz(n)，P(n)，R(n)代 -44- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------I I---裝----- -- 訂·-----I I ·線 (請先閱讀背面之注意事項再^寫本頁) 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製表著在t=n時Hx,Hy,Mx,My,Mz，P,R的數值且該方位計算器（40508)會根據下列方程式從Hx(n)和Hy(n)計算出方位角必在t = n時的值角必（η): Φ (n)=-tan ^ [ Hy ( η )/Ηx ( η )] 且該方位計算器（4 0 5 0 8 )也會根據下列方程式從必（η ) Μ及一個初始的方位偏離角必（〇)計算出在t=n時的試驗性擺動角Φ : Φ (η) = φ (η)~ Φ (0) 0 20.如申請專利範圍第19項之方向角度檢測器，其中該Ζ-方向磁場分量產生器（40509-40515)含有：一地磁磁力產生器（40509-40510)Μ產生地磁磁力Ht 一新近Z -方向磁場分量絕對值計算器（40511)會根據下列方程式從地磁磁力H t及該第一和第二時間-序列磁場檢測信號Mx和My在t = n時的新近數值Mx(n)和My(n)計算出Z-方向磁場分量絕緣值I Mzl : _ 〇 ο ·2 l/2 I Hz(n) I =[Ht^ - { M x ( η Γ+M y ( n ) }] 一新近歪斜角計算器（40513)是耦合於該方向角度記憶體（70)及該方位記憶體（40512)上而計算出新近的歪斜角Θ 2 ; 一符號定義器（40 5 1 4)是耦合於該新近歪斜角計算器 (40513)上而從該新近歪斜角02 Μ及該初始歪斜角％為新近Ζ -方向磁場分量MzU)產生一個符號（+或- );Μ 及一新近Ζ -方向磁場分量計算器（4 0 5 1 5 )是耦合於該新 -45- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背 © 之注意事項再者裝- 訂線 A8 B8 C8

六、申請專利範圍 — — — — — III — — — — » · I I I, .請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁：近z -方向磁場分量絕緣值計算器（40511)和該符號$ 義器（40 5 14)上而產生Z -方向磁埸分量Mz(n)。 21. 如申請專利範圍第20項之方向角度檢测器，其中纟亥1^ 磁磁力產生器（40509-40510)含有： —初始地磁磁力記憶體（40509)是分別透過兩元件（S1,S2)而選擇性地耦合於該第三和第四類比-對’ 數位轉換器（40505,40506)上，並由該第三和第0胃tb -對-數位轉換器（40505,40506)透過兩個切換元件（S1’ S2)在初始時刻選擇性地切通而記憶下一個初始向、Y-方向、和Z-方向的地磁磁場分量Mx(〇)，My(Q)’ 和 Μ z (0 ) ; Μ 及 ·-線· —處理器（40510)是耦合於該初始地磁磁力記憶胃（ 40509)上而根據下列方程式將初始的X -方向、Υ_方向、和Ζ-方向的地磁磁場分量Μχ(0),Μιτ(0),和Μζ(〇)處理成地磁磁力H t : 〇 2 2 1/2 | Ht I = [Mx (0) +My (0) +Mz (〇)] 地磁磁力的絕對值I Ht丨是當作該地磁磁力Ht記憶在初始地磁磁力記憶體（40509)內。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22. 如申讅專利範圍第21項之方向角度檢測器，其中於初始狀態下：一方面將該方向角度檢測器定位成使該第一和第二地磁磁強計(401，402)中特殊的一個是平行於該參考座標的該Z軸，然後切通兩涸切換元件（S1,S2)中相應的 -4 6 * 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍一個Μ便將由這個特殊的地磁磁強計（401,或402)檢測得的地磁磁場分量記憶在該初始地磁磁力記憶體（ 40509)内當作初始的Ζ-方向地磁磁場分量Mz(0);且另一方面將4亥方向角度檢测器定位成使該第一和第二地磁磁強計（40 1，402 )分別平行於該參考座標的該X 和Y軸，然後切通兩個切換元件（SI , S2)丨结果，將由第一和第二地磁磁強計401和402檢測得的地磁磁場分量記憶於初始地磁磁力記憶體（40509)內當作該初始的X-方向地磁磁場分量Μχ(0)和該初始的Y -方向地磁磁場分量My (0)。 2 3 .如申請專利範圍第2 0項之方向角度檢測器，其中該新近歪斜角計算器（40513)會根據下列方程式從在t = l 時自該方位記憶體（40512)讀出其角度數值為0 (n-1) 的方位角必以及自該方向角度記憶體（70)讀出其角度數值為/3 ( η - 1 )和7 ( η - 1)的滾動和節距角/3和7而計算出新近的歪斜角02 : .-1「，， 2 2 、ΐ/2 Ί = s1n L a a /( a a +cc ) J 0 24. 如申請專利範圍第23項之方向角度檢測器，其中該符號定義器（40514) —方面會在新近歪斜角02大於初始歪斜角Θ 〇時將符號定義成正（ + ),而另一方面會在新近歪斜角0 2等於或小於初始歪斜角0 〇但是大於- 9 0度角時將符號定義成負（-)。 25. 如申請專利範圍第2項之方向角度檢測器，尚含有一個耦合於該靜態角度計算器（405)和該方向角度計算 -47 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝---I----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再_寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍器（60)上的靜態角度校正定義器（50),是用於靜態角 (P,R,0)的定義準確度K產生校正信號，且其中該方向角度計算器（60)是用Μ回應校正信號而計算出一校正數值並藉由校正數值校正一組已積分數值而產生一組已修正數值，而將這組已修正數值當作方向角（α , /? , 7 )傳遞出去。 26. 如申請專利範圍第25項之方向角度檢測器，其中該方向角度計算器60會根據下列方程式計算出第一到第三已積分數值ΣΛΧ,ΣΛΥ,和ΣΛΖ: ΣΔΧ(η) = 7 (η-1)+ΔΧ(η), Σ Δ Υ (η) = (η-1 ) +Δ Υ (η), ΣΔΖ(η) = α (η-1)+ΔΖ(η), 其中Α Χ(η),Λ Υ(η),和△ Ζ(η)分別是在t = n時刻的X-移動角ΔΧ、Y-移動角ΔΥ、和Z-移動角ΛΖ,而7 (n-1) ,/3 (n-1),和α (n-1)分別是在t = n- l時刻的滾動角γ 、節距角Θ和擺動角〇t ,而7 (n-l)，/S (η-1),和〇( U-1) 都是從方向角記憶體（70)謓出來的。 27. 如申請專利範圍第26項之方向角度檢測器，其中該方向角度計算器（6 0 )會在接收到校正信號時藉由下列方程式計算出第一到第三角誤差Ex,Ey,和Εζ: Εχ= Σ Δ X(η)-R (η), Ey= Σ Δ Υ (η ) -Ρ (η), Εζ=ΣΔΖ(η)-Φ (η), 該方向角度計算器（60)會從第一到第三角誤差決定出 -4 8 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1 — ·裝 { — — 訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍第一到第三校正數值C 1 , C 2 ,和C 3當作校正數值，並根據下列方程式計算出第一到第三已修正數值當作滾動角 7 、節距角；8 、和擺動角α: 7 = Σ △ X (n) -Cl， β =Σ Δ Y(n)-C2, α = Σ Δ Z(n)~C3, 其中分別將數值Cl , C2 ,和C3選擇成小於第一到第三角誤差Ex，Ey,和Εζ。 28. 如申請專利範圍第27項之方向角度檢測器，其中分別由 klx Ex,k2x Ey,和 k3x Εζ 決定出數值 C1,C2,和 C3, 其中k 1，k 2 ,和k 3都是小於1的常數。 29. 如申請專利範圍第27項之方向角度檢測器，尚含有一校正係數產生器（8 0 )是耦合於該靜態角度計算器（4 0 5 ) 和該方向角度計算器（60)上，且會產生一組第一到第三係數ml, m2,和m3,該第一到第三係數和m3是選自一組預定的不同數值Μ回應從該靜態角度計算器 (405)接收到的試驗性節距Ρ和試驗性滾動角R角數值，且其中該方向角度計算器（6 0)是用Μ回應該組第一到第三係數ml,m2,和m3而藉由分別乘上該第一到第三係數m〗，m2,和！《3Μ修正該第一到第三校正數值C1,C2,和 C3 ° 30. 如申請專利範圍第26項之方向角度檢測器，其中該校正定義器（50)上提供有一個靜態角度記憶體（501)是用於儲存從該靜態角度計算器（4 0 5 )接收到的該試驗 -49- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之注意 |(士. 頁訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 性節距P和該試驗性滾動角R,且其中該校正定義器（50) 會比較在時刻t = n接收到的試驗性節距P(n)和試驗性滾動角R(n)與稍早在時刻t = n- l從該靜態角度記億體（501) 上讀出的試驗性節距P(n-l)和試驗性滾動角R(n-l)，並分別在滿足以下的方程式（1)和（2)時將該試驗性節距角P(n)和該試驗性滾動角Μη)定義成準確的： I R(n)-R(n-1) | -Β= 0 (1) I Ρ(η)-P (η- 1 ) | -D = 0 (2) 其中B和D是選為正的數值。 31. 如申請專利範圍第30項之方向角度檢測器，其中該B 和D是一幾乎等於零（0 )的極小數值。 32. 如申請專利範圍第3D項之方向角度檢測器，其中該校正定義器（50)是連接到該蓮動角度計算器（310)上且會接收來自其上的X-移動角ΛΧ(η)和Y-移動角AYin),而將B和D分別選為X-移動角△ X(n)和Y-移動角△ Y(n)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 33. ‘如申請專利範圍第30項之方向角度檢測器，其中該校正定義器（50)會分別從該靜態角度計算器（405)和該蓮動角度計算器（31Q)接收該試驗性擺動角Φ (t)和該Ζ-移動角ΛΖ(ΐ)，該試驗性擺動角Φ(1:)是儲存於靜態角度計算器（405)内，該校正定義器（50)會根據以下的方程式（3)在時刻t = η處理試驗性擺動角Φ (η)和Ζ-移動角 △ Ζ(η)且在時刻t = n-處理自靜態角度記億體（501)讀取到的擺動角Φ(η-1): I Φ (η) -Φ (η-1) | -Δ Ζ (η) = 0 (3) -50- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍且當滿足方程式（3 )時該校正定義器（5 0 )會將試驗性擺動角Φ (η)定義成是準確的。 \^4.如申請專利範圍第26項之方向角度檢測器，其中該校正角度定義器（50)會於該靜態角度記憶體（501)内儲存從該運動角計算器（310)接收到的X -移動角ΛΧ和Υ-移動角△ Υ , Μ及從該靜態角度計算器（405 )接收到的該試驗性節距角Ρ(η)和該試驗性滚動角R(n),且其中該校正定義器（5 0 )會計算出試驗性節距角P (t)變化的移動平均值、試驗性滾動角R (t)變化的移動平均值、X -移動角AX(t)的移動平均值、以及Y -移動角△¥('〇的移動平均值，且會在滿足方程式（1)和（2 將試驗性節 I ""一 . 距角P(n)、試驗性滾動角（R)n、試驗性擺動角Φ (η) 定義成是準確的： [R (n) -R (n-1)]/C -[Δ Χ(η)+Δ Χ(η-1) + . . .+Δ X(n-C + 1)]/C^ 0 (1 ) [Ρ (η)-Ρ (n-1)]/C -[△ Υ(η)+Δ Υ(η-1) + ··.+Λ Y(n-C + 1)]/C 与 0 (2) 3 5 .如申請專利範圍第3 4項之方向角度檢測器，其中該校正角度定義器（5 0 )會於該靜態角度記憶體（5 0 1)内儲存從該運動角度計算器（310)接收到的Z -移動角ΔΖ，Μ及從該靜態角度計算器（405 )接收到的該試驗性擺動角 Φ (η),且其中該校正定義器（50)會計算出試驗性擺動角Φ (U變化的移動平均值Κ及Ζ-移動角的移動平均值，且會在滿足方程式（3)時將試驗性擺動角 -5 1- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------- '— — —— — I— ^ — — — — — —— — a I J — /a\ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) rtr 1 i is· ^WHO X M0O^ S咎· 5 3 U12 K nt xw3S® i淫楚 SISs nl· I 0 活价羼癜 9 fl s ——s 挪 s ^—— s I s s/ 3 1 (n — l)ew d >S , J y ( 3 ) ^ δ s s rt N 餐涅s 画被s i # s ® 雜 <3015,3005 乘函 _荪S-J i 5 ( J y , J N 侧涅黑画猶 H I i 讲 — 逋砘 I 3 s Y Z n 3 1o i 彌 C -7 ^ 0 $ ^ y _t i 5 i 3 挪 h ft ^ Y (^13 O ·)蜂¾ >乞/却 Z I I 8 ft ,t- = 3 ,. Ν3-1Ϊ=Κ£ 冰 s Λ *WB 窳勰(70) ϊ 3 3JN(n)_m - 3lnMi^31s — riss — 铖 h 楚 δδ 雞。 I- I l (321,322)4 Φ Mil s 挪一3® h 舰 )s 腌 (310-)藤液3 雄咏棼 — -- 3 I hup > 3 3 1 _。 i (321,322)· Β ί ®ϊ細 3 Φ 5J ^Ε ϊ83¾¾ --SWH-si^sss® -500— J N Z o X y ^(冲)，5対撕_#爾騰+械雖 ( rt=3l#+ 树 SY-®S®^Y 3 12 ΠΈ 3 Π S ~t i ^ ^ Μη $ (eo*嘛 1+¾¾ ¢60 油 o, κΐδ 铖 Ϊ3 ιί^=®8Λ 531¾ ^c ^1¾ ㈣㈣料) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍一和第二時間平均，該第一和第二震盪去除器（321， 3 22 )會分別比較第一和第二時間平均與第一和第二預定臨限值，當該第一和第二時間平均小於該第一和第二預定臨限值時，該第一和該_二震盪去除器（321, 342)會分別暫時地去除該第一和第二滹波器輸出的某些部分並產生第一和第二已處理信號，而將第一和第二已處理信號供應到蓮動角度計算器（3 1 0 ’）上當作第一和第二進來信號。 55. 如申請專利範圍第48項之方向角度檢測器，其中該靜態角度計算器（405)含有耦合於該加速計（403)上的第一類比-對-數位轉換器（40501),該第一類比-對-數位轉換器（4 0 5 0 1 )會在每一取樣間隔S t上對該加速計檢測信號（A X )進行取樣而產生一時間-序列數位加速度信號，試驗性的節距角度計算器（40504)是耦合於該第一類比-對-數位轉換器（40501)上，且會從第一時間-序列數位加速度信號計算出一試驗性的節距角P。 56. 如申請專利範圍第55項之方向角度檢測器，其中該時間-序列數位加速度信號是表為A X (t) , t = η，（ η - 1 ) , ( η - 2 ) ,...，1 ,而S t = η (η - 1)時，該試驗性的節距角度計算器 (4 0 5 0 4 )和該試驗性的滾動角度計算器（4 0 5 0 3 )會分別根據下列方程式計算出試驗性的節距角Ρ和試驗性的滾動角R : P ( n ) = s i A X (η ), 其中P(n)和Ax(n)代表著在t = n時P和Ax(t)的數值。 -5 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 六、申請專利範圍 Α8 Β8 C8 D8 該中其器測檢度角合向耦方有之含項也 5 ) 5 , 第05 圍(4 範器利算專計請度申角如態地二第和 1 第該於靜磁計05 UE 4 強 '^ 磁器 bb 類三轉位數該對上對 S -隔間榇第取 0 I Π個 ί一二第在上,# 號信測檢場間磁時二二第第和和和進換一一 f第第合 0 是檢類場三磁第位和數二列第序該 -於 5 5 ο ο 5 4 ο ' 4 産算f =,f 換分位 έ 而方Μ R ，數樣虎 *m ^ 0 -了信-彳測比测檢 6)號當專個 50信Φ請一場 Μ 0 磁的位性數 Ji驗列％? 序試 T値間一時生二産第而 P 夕 1 角第位該方從個會一且出，算上計角離偏位方也計該度中角其向 -方器和測') 檢05 度(4 角器向算方計之度項角 5 態第靜圍於範合作利耩當 Φ 角申有動如含器號義信定正正校校生度産角以態度靜確的準上義 ')定 60的 ,--' ) 器 Φ 算Ρ, 角態靜於用是角向方該中其且 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 正校值數正 ο校 (6由器藉算並計值度數出算計而號信正校應回以用是正校値生産而值數分積已組 α /IV 角向方作當值數正修已組這將而值 ο 數去正出修遞已傳經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 59.如申請專利範圍第58項之方向角度檢測器，其中該方向角度計算器（601)會根據下列方程式計算出第一和第二已積分數值Σ ΛΥ和Σ ΛΖ: Σ Δ Y(n) = /ff (η-1) +Δ Y(n), Σ Λ Ζ(η) = α (η-1)+Δ Ζ(η), 其中△ Υ(η)和△ Ζ(η)分別是在t = n時刻的卜移動角△ Υ -6 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍和Z -移動角Λ2，而^(n-l)和α (n-l)分別是在t = n- l 時刻的節距角冷和擺動角α ,而>5 (n-1)和《 (n-1)都是從方向角度記億體（70)讀出來的。 60. 如申請專利範圍第59項之方向角度檢測器，其中該方向角度計算器（60')會在接收到校正信號時藉由下列方程式計算出第一到第三角誤差Ey和Ez: Ey= Σ Δ Υ(η)-P (η), Εζ=Σ △ Ζ(η)-Φ (η), 該方向角度計算器（60')會從第一和第二角誤差決定出第一和第二校正數值C1和C2當作校正數值，並根據下列方程式計算出第一和第二已修正數值當作節距角疗和擺動角cr : β = Σ Δ Y(n)-Cl, a = Σ Δ Z(n)-C2, 其中分別將數值Cl和C 2選擇成小於第一和第二角誤差 E y 和 E z 〇 61. 如申請專利範圍第60項之方向角度檢測器，其中該校正定義器（50’）是耦合於運動角度計算器（310')上，該校正定義器（50')會計算出該試驗性節距角P(t)變化的移動平均值、該試驗性滾動角R(t)變化的移動平均值、該試驗性擺動角Φ(ί)變化的移動平均值、Y -移動角 AY(t)的移動平均值、以及Ζ-移動角AZ(t)的移動平均值，並於滿足方程式（1)和（2)時將試驗性節距角P(n) 和試驗性擺動角Φ (η)定義成是準確的： -6 1 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9· -Μ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 [P (n)-P (n-l ) ]/C -[Δ Υ(η)+ΔΥ(η-1) + ...+Δ Y(n-C + 1)/CN Ο (1) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ及 [Φ (η)-Φ (η-1)]/C -[△ Ζ(η)+Λ Ζ(η-1)+...+Δ Z(n-C + 1)/Ch Ο (2) 0 62. 如申請專利範園第59項之方向角度檢测器，其中該校正定義器（5 0 ’）會於該試驗性節距角Ρ ( η )與該試驗性擺動角Φ (η)中至少有一個是定義成準確的時候產生校正信號，且該校正定義器（50 ’）會於該試驗性節距角Ρ(η)與該試驗性擺動角Φ (η)中沒有任何一個是定義成準確的時候產生非-校正信號，該方向角度計算器 (60')為了回應該非-校正信號將會產生該組已積分數值（ΣΛΥ(η),ΣΔΖ(η))當作 2-D 方向角（/? ,α )。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 63. 如申請專利範圍第62項之方向角度檢測器，其中該校正定義器（50')也會在執行對該試驗性節距角Ρ和試驗性擺動角φ準確度的定義程序中，於該試驗性節距角 Ρ和該試驗性擺動角Φ中某一特殊角是定義成準確的時產生代表標示信號，且其中該方向角度計算器（60) 為了回應該非-校正信號將會產生該組已積分數值（ ΣΛΥ(η),ΣΛΖ(η))當作 2-D 方向角（yS ,α )。 6 4 .如申請專利範圍第6 2項之方向角度檢測器，其中該校正定義器（5 0 ’）會在碰到某些特殊的該試驗性節距角Ρ 和該試驗性擺動角Φ是定義成準確的情況時，能夠產生代表著那些特殊的該試驗性節距角Ρ和該試驗性擺本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8888 ABCD 六、申請專利範圍動角Φ是定義成準確的一種標示信號當作校正信號，且其中該方向角度計算器（60’）為了回應此標示信號會藉由使用該試驗性節距角P和該試驗性擺動角Φ K 修正對應到那些特殊的該試驗性節距角P和該試驗性擺動角Φ的一些特定的第一和第二已積分數值ΣΔΥ (η)和ΣΔΖ(η),而產生特定的校正數值，該方向角度計算器（60’）會分別傳遞這些特定的Μ修正數值當作特定的該節距角/S和該擺動角α亦即分別對應到那些特定的該第一和第二已積分數值Σ ΔΥ(η)和Σ ΔΖ(η) ,且該方向角度計算器（60’）會傳遞除了那些特定的該第一和第二已積分數值ΣΛΥ(η)和ΣΛ (Ζ)η之外剰餘的其他已積分數值當作除了那些特定的該節距角/3 和該擺動角α之外剩餘的其他角度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -63 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）