DE19622394A1 - Fahrzeugkompaßsystem mit automatischer Kalibration - Google Patents
Fahrzeugkompaßsystem mit automatischer KalibrationInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf magnetische Rich
tungssensorsysteme und insbesondere auf solche zur Verwendung
in Fahrzeugen.
Das US-Patent Nr. 4 953 305, das dem vorliegenden Anmelder
gehört, offenbart einen Magnetfeldsensor und ein mikroprozes
sor-gesteuertes Kompaßsystem für ein Fahrzeug, welches automa
tisch und stetig kalibriert wird, um Änderungen in dem Magne
tismus des Fahrzeugs und somit der Reaktion des Systems auf das
Erdmagnetfeld während der Lebensdauer des Fahrzeugsrechnung zu
tragen. Das System umfaßt eine Einrichtung zum Testen der
Daten, die von dem Kompaßsensor empfangen werden, um die maxi
malen und minimalen Signalpegel während der Bewegung des Fahr
zeugs durch einen vollständigen 360°-Laufweg zu bestimmen,
unabhängig davon, wie auch immer der Weg verschlungen sein mag.
Diese Daten werden über mehrere solcher Fahrzeugwege gemittelt,
um stetig aktualisierte gemittelte Kompensationskorrekturinfor
mationen zu ergeben.
Obwohl dieses System eine wesentliche Verbesserung im Fahrzeug
kompaßbetrieb darstellt und eine genauere Ausrichtungsinforma
tion über verschiedene Betriebsbedingungen gibt, macht sein in
gewissem Grade langwieriger Ermittelungsprozeß und das Verfah
ren der allmählichen Kompensation es vor allem geeignet für die
Kompensation von langsamen und graduellen Änderungen im
Fahrzeugmagnetismus. Als solches kann das Kompaßsystem ungeeig
net sein, um eine adäquate Kompensation für und eine Erholung
von einer abrupten und beträchtlichen Änderung im Fahrzeug
magnetismus zu kompensieren, die beispielsweise durch Fahren
des Fahrzeugs nahe von elektrischen Stromführungen von Zügen
oder Untergrundsystemen, Anbringung einer magnetischen Mobil
telefonantenne auf dem Fahrzeugdach oder sogar durch Fahren
durch eine Waschanlage, die das Blattmetall nahe des Kompaßsen
sors verbiegt und seine magnetischen Eigenschaften verändern
kann, verursacht werden können. Ein solches Ereignis kann daher
eine wesentliche Beeinträchtigung des Kompaßbetriebs verur
sachen, was auf lange Sicht zu fehlerhaften Ausrichtungsinfor
mationen führt, die angezeigt werden, bis eine erneute Kompen
sation des Systems erreicht wird.
Ein besonderes Problem mit dem Fahrzeugmagnetismus gibt es vor
dem Verkauf eines neuen Fahrzeugs an den Kunden. Zu dieser Zeit
kann das Fahrzeug beträchtlich magnetisiert sein, aufgrund ent
weder des Herstellungsprozesses oder des Auslieferverfahrens
des Fahrzeugs an den Händler. Um sicherzustellen, daß das Kom
paßsystem genaue Ausrichtungsinformation beim anfänglichen Ein
schalten durch den Kunden liefert, muß der geänderte oder exi
stierende Fahrzeugmagnetismus kompensiert bzw. beseitigt wer
den. Die Maßnahme, die gewählt wird, um diese Funktion zu
erfüllen, sollte einfach und effizient sein, so daß eine War
tung des Fahrzeugs vermieden werden kann, und sie sollte
geeignet sein, entweder in der Fabrik oder bei den einzelnen
Händlern durchgeführt werden zu können. Obwohl die
Fabrikkompensation für neue Fahrzeugkompasse seit vielen Jahren
Standardpraxis ist, sind die gegenwärtigen Verfahren
erwiesenermaßen ungeeignet. Beispielsweise erfordert die
Beseitigung des Magnetismus eine spezielle Degauss-Ausrüstung,
die sehr teuer ist, und die Zuweisung der Aufgabe einer
manuellen Kalibration an den Hersteller oder die einzelnen
Händler ist sehr problematisch. Ein Verfahren zur
Kompaßkompensation in der Fabrik umfaßt die Identifizierung des
Magnetfeldes an einer bestimmten Stelle und, wenn das Fahrzeug
in einer vorbestimmten Richtung an dieser Stelle angeordnet
ist, die Vorsehung von Kalibrationssignalen, um alle
Differenzen in der angezeigten Ausrichtung und der bekannten
Ausrichtung des existierenden Magnetfeldes an dieser Stelle
entlang der Fertigungsstraße zu korrigieren. Dieses Verfahren
ist problematisch insoweit, als eine magnetisch stabile Stelle
in einer Fabrikumgebung schwierig zu erhalten sein kann,
aufgrund der Möglichkeit von streuenden oder sich ändernden
Magnetfeldern und Störungen, welche potentiell eine Falschkali
bration des Kompasses verursachen können, was zur Anzeige einer
fehlerhaften Ausrichtungsinformation führt.
Es gibt daher einen Bedarf nach einem Kompaßkompensations
system, das in der Lage ist, abrupte und signifikante Änderun
gen im Fahrzeugmagnetismus zu kompensieren und wiederherzustel
len, und nach einem verbesserten System, welches effizient den
anfänglichen Fahrzeugmagnetismus eines neuen Fahrzeugs kompen
sieren kann.
Die vorliegende Erfindung liefert ein beträchtlich verbessertes
Kompaßsystem, das eine automatische Kalibration des Fahrzeug
kompasses ergibt, das abrupte und beträchtliche Änderungen im
Fahrzeugmagnetismus während des normalen Betriebs des Fahrzeugs
kompensiert. Die vorliegende Erfindung liefert ebenfalls ein
Verfahren, durch welches der anfängliche Fahrzeugmagnetismus
eines neuen Fahrzeugs effizient kompensiert werden kann. In der
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein
System angegeben, welches alle Änderungen des Fahrzeugmagnetis
mus kompensiert, die nachteilig den Kompaßbetrieb beeinträchti
gen.
Die vorliegende Erfindung umfaßt einen Magnetfeldsensor, der in
einem Fahrzeug angebracht wird, um eine Signalinformation zu
liefern, welche das Erdmagnetfeld wiedergibt, das innerhalb des
Fahrzeugs detektiert wird. Der Sensor ist mit einem elektri
schen Schaltkreis gekoppelt zum Aufnehmen der Daten, die durch
den Sensor bereitgestellt werden und zum Feststellen, wenn eine
Änderung in dem Fahrzeugmagnetismus aufgetreten ist. Der
Schaltkreis umfaßt zusätzlich eine Einrichtung zum Kompensieren
des Sensors bezüglich der Auswirkungen des Fahrzeugmagnetismus,
so daß eine genaue Ausrichtungsinformation auf einer Anzeige
angezeigt werden kann, die mit dem Schaltkreis gekoppelt ist.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der
elektrische Schaltkreis einen Mikroprozessor, der so program
miert ist, daß er hereinkommende detektierte Fahrzeugausrich
tungsdaten analysiert und schnell die geeigneten Kompensations
signale bereitstellt, um die Anzeige von genauen Ausrichtungs
informationen zu bewirken.
Diese und andere Merkmale, Vorteile und Aufgaben der
vorliegenden Erfindung werden besser verstanden und erkannt
werden von den Fachleuten in Bezug auf die folgende
Beschreibung, die Ansprüche und die begleitenden Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht eines
Fahrzeugs mit einem Kompaß, der die vorliegende Erfindung aus
führt;
Fig. 2 ist ein elektrisches Schaltkreisdiagramm, das teilweise
in Blockform und teilweise in schematischer Form das Kompaß
system wiedergibt, welches die vorliegende Erfindung ausführt;
Fig. 3 ist ein Graph, der das Idealsignal vom Magnetfeldsensor
und das Signal nach einer Änderung im Fahrzeugmagnetismus wie
dergibt; und
Fig. 4 bis 22 sind Flußdiagramme für die Programmierung des
Mikroprozessors, der in dem Kompaßsystem der bevorzugten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 10, wie beispielsweise ein Automo
bil, gezeigt, das ein Steuer- und Anzeigemodul 11 umfaßt, wel
ches geeignet ist, um in das Dach 12 des Fahrzeugs während der
Herstellung integriert zu werden, obwohl es auch später separat
hinzugefügt werden kann. Das Modul 11 ist nahe dem oberen Rand
der Windschutzscheibe 14 angeordnet, typischerweise über dem
Rückspiegel 15, und umfaßt ein Paar von Kartenleselampen 16 mit
Schaltern 18 zum Betreiben der Lampeneinrichtung, welche hinter
den Linsen 20 angeordnet ist, die ihrerseits in dem Winkel
bereich entweder auf der Fahrerseite oder der Beifahrerseite
des Fahrzeugs leuchten, je nachdem, welcher Schalter betätigt
wird. Die Mittel des Moduls umfaßt einen lernfähigen
Garagentoröffnersender 22 des Typs, wie er in dem erteilten US-Patent
5 442 340, erteilt am 15. August 1995, und mit dem Titel
"Trainable Transmitter with Output Attenuation Control" offen
bart ist. Der lernfähige Sender kann die RF-Frequenz, das Modu
lationsschema und den Sicherheitscode von bis zu drei existie
renden Fernsendern lernen. Demnach kann das Modul 11 mit dem
lernfähigen Sender 22 drei separate Fernsteuersender ersetzen,
die gewöhnlich lose in dem Fahrzeug untergebracht sind. Der
Sender umfaßt drei Steuerschalter 23, 24 und 25 und eine
Anzeige LED 26 zum Anzeigen der Lernaufrufinformation an den
Fahrzeugbetreiber. Das Modul 11 kann ebenfalls einen elektri
schen Sonnendachsteuerschalter 28 und andere Fahrzeugzubehör
steuerungen umfassen.
Das Modul 11 umfaßt ebenfalls ein separates Anzeigebrett 30,
welches Anzeiger 31-34 zum Anzeigen der Fahrzeugbetriebspara
meter umfaßt, wie beispielsweise Motorkühlmitteltemperatur,
Öldruck, Generator und Kraftstoffwarnung oder ähnliches, die
entweder in digitaler Graphik oder alphanumerischer Form oder
als Warnlichter angezeigt werden können. Die Mitte des Anzeige
moduls 30 umfaßt eine Digitalanzeige 36, die in einer Ausfüh
rungsform der Erfindung eine 16-Punkt-Anzeige 38 der Fahrzeug
ausrichtung umfaßt. Das Modul 11 enthält ebenfalls den Kompaß
schaltkreis, der in Fig. 2 gezeigt ist, welcher in geeigneter
Weise darin aufgenommen ist und die Anzeigesteuerschalter 40,
42 und 44.
Das Kompaßsystem der vorliegenden Erfindung ist schematisch in
Fig. 2 gezeigt und umfaßt einen Magnetfeldsensor 46, welcher in
der bevorzugten Ausführungsform eine induktive Meßsonde ist,
obwohl auch andere Typen von Sonden verwendet werden können.
Ein elektrischer Schnittstellenschaltkreis 48 koppelt den Sen
sor 46 mit einem Mikroprozessor 50. Der Mikroprozessor 50 ist
mit einem digitalen Geschwindigkeitsmesser 51, einem Festspei
cherschaltkreis 52, einem Anzeigetreiber 54 und einer Anzeige
56 verbunden. Ein Stromversorgungsschaltkreis 57 ist ebenfalls
gezeigt, der die Betriebsspannungen für alle Komponenten des
Kompaßsystems liefert. In der bevorzugten Ausführungsform ist
der Mikroprozessor 50 ein HC05-8-Bit-Mikroprozessor, der von
Motorola Corporation hergestellt wird. Die Verbindung und der
Betrieb dieser Schaltkreise wird nun beschrieben.
Der Sensor 46 umfaßt einen ringförmigen Kern 58, um welchen
eine Primärwicklung 60, eine sekundäre Ost/West-Sensorwicklung
62 und eine sekundäre Nord/Süd-Sensorwicklung 64 gewickelt ist.
Der Anschluß 78 des Schaltkreises 48 wird auf 2,5 Volt gehalten
und liefert eine Zwischenbezugserdung für die Wicklungen des
Sensors 46. Die Primärwicklung 60 wird mit Null- bis Fünf-Volt-
Signale betrieben, die von dem Anschluß 66 des Schaltkreises 48
zugeführt werden, um den ringförmigen Kern 58 wahlweise in Sät
tigung zu treiben. Die sekundären Sensorwicklungen 62 und 64
liefern Signale, die das Magnetfeld wiedergeben, welches inner
halb des Fahrzeugs detektiert wird, wobei die Signale den
Anschlüssen 68 bzw. 70 des Schaltkreises 48 zugeführt werden.
Der Schaltkreis 48 dient im wesentlichen als eine Schnittstelle
zwischen dem Sensor 46 und dem Mikroprozessor 50 und führt die
gleichen Funktionen aus, wie die entsprechenden individuellen
Schaltkreiskomponenten, die in dem US-Patent Nr. 4 953 305, vom
4. August 1990, mit dem Titel "Vehicle Compass with Automatic
Continuous Calibration" beschrieben sind. Der Schnittstellen
schaltkreis 48 ist ein anwendungsspezifischer integrierter
Schaltkreis (application specific integrated circuit, ASIC),
der im wesentlichen die individuellen Schaltkreise des vorheri
gen Schnittstellenschaltkreises in konventioneller Weise
umfaßt, um die Kosten des Kompaßsystems zu vermindern.
Der Schaltkreis 48 konvertiert die analogen Signale in 8-Bit-
Digitalsignale (Zählwerte), welche die Magnetfeldstärke in Mil
ligauss wiedergeben, die durch die zwei Sensorwicklungen 62 und
64 detektiert wird, welche zwei Kompaßkanäle darstellen. Jeder
Zählwert gibt 5 Milligauss Magnetismus in der bevorzugten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung wieder. Diese digitalen
Signale werden über den Anschluß 72 an den Anschluß 76 des
Mikroprozessors 50 über die serielle Verbindungsleitung 74
zugeführt. Nach der Verarbeitung dieser Signale liefert der
Mikroprozessor 50 die Kompaßkompensationskorrekturinformation,
falls notwendig, an den Schaltkreis 48 mittels derselben seri
ellen Verbindungsleitung 74. Der Anschluß 80 des Mikroprozes
sors 50 ist mit einem Festspeicherschaltkreis 52 gekoppelt, so
daß teilweise aktualisierte Kompensationsinformation beibehal
ten werden kann. Der Mikroprozessor 50 ist über den Anschluß 82
mit dem Anzeigetreiber 54 gekoppelt, um Signale an die Anzeige
56 zum Anzeigen der Ausrichtung des Fahrzeugs zu liefern. Die
Anzeige 56 ist eine 16-Punkt-Anzeige in der bevorzugten Ausfüh
rungsform, obwohl jeder Typ von Anzeige, einschließlich einer
alphanumerischen oder einer Graphiktyp-Anzeige, vorgesehen wer
den kann.
Der Mikroprozessor 50 verarbeitet die Digitalsignale, die dem
Schaltkreis 48 zugeführt werden, und erzeugt die Kompaßkompen
sationssignale, wenn es notwendig ist. Diese Signale werden dem
Schaltkreis 48 über die serielle Verbindungsleitung 74 zuge
führt. Nach der Konversion von digital zu analog werden diese
Korrektursignale durch den Schaltkreis 48 direkt den sekundären
Sensorwicklungen 62 und 64 über die Anschlüsse 68 bzw. 70 zuge
führt. Insbesondere Gleichströme werden zugeführt, welche ein
statisches Magnetfeld erzeugen, das mit dem Feld wechselwirkt,
welches durch den Sensor 46 gemessen werden soll. Für einen
richtig kalibrierten Kompaß eliminiert dieses kombinierte Feld
die Wirkungen von magnetischen Interferenzen, so daß der Sensor
46 Signale liefert, welche nur das Magnetfeld der Erde wieder
geben, so daß eine genaue Ausrichtungsinformation bereitge
stellt wird. Obwohl dieses Verfahren der Kompaßkompensation in
der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird,
können andere Ausführungsformen andere Korrektureinrichtungen
aufweisen. Beispielsweise kann der Schaltkreis 48 Spannungs-
oder Frequenzsignale liefern, um den Sensor 46 zu kompensieren,
welcher irgendein Typ von Magnetfeldsensor sein kann. Weiterhin
kann die Korrektur erreicht werden durch Kompensation der
Signale, die der Anzeige 56 zugeführt werden, anstatt einer
Beeinflussung der Detektierung des Magnetfeldes selbst, wie es
oben beschrieben wurde.
Die digitalen Signale, die von dem Schaltkreis 48 an den Mikro
prozessor 50 geliefert werden, geben das Magnetfeld wieder, das
durch die Nord/Süd- und Ost/West-Kanäle des Sensors 46 detek
tiert wird, und die in einer X-Y-Koordinatenebene aufgezeichnet
werden können, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die Magnetfeld
stärke in Milligauss des Ost/West-Kanals wird durch die X-Achse
wiedergegeben und die Magnetfeldstärke in Milligauss des
Nord/Süd-Kanals wird durch die Y-Achse wiedergegeben. Für einen
richtig kalibrierten Kompaß erzeugen die aufgezeichneten Kanal
daten einen perfekten Kreis, um den Ursprung der Koordinaten
ebene, wenn ein Fahrzeug in einer 360°-Schleife läuft, wie es
durch den Graph A wiedergegeben wird. Der Radius des Kreises
gibt die Erdmagnetfeldstärke wieder und die Kompaßausrichtung
des Fahrzeuges zu einer bestimmten Zeit während des Laufes ist
durch einen Punkt auf dem Kreis dargestellt. Wenn eine Änderung
im Fahrzeugmagnetismus auftritt, dann ist das Magnetfeld, das
durch die Kompaßkanäle detektiert wird, wenn das Fahrzeug in
einer gegebenen Richtung ausgerichtet ist, entweder größer oder
kleiner als dasjenige, das für ein Fahrzeug ohne magnetische
Interferenz erwartet wird. Als solches wird die graphische Dar
stellung der digitalen Sensordaten vom Ursprung in eine Rich
tung verschoben und führt zu einem Kreis, wie er durch den
Graph B gezeigt ist, wenn das Fahrzeug sich in einer 360°-
Schleife bewegt. Zusätzlich zur Interferenz, die durch den
Fahrzeugmagnetismus verursacht wird, kann der perfekte Kreis
des Graphen "A" in der Tat vor der Kompensation elliptisch
sein. Es gibt zwei Gründe für diesen elliptischen Effekt.
Zunächst kann die Konstruktion des Fahrzeuges im allgemeinen
dazu führen, daß mehr Fahrzeugmasse entlang einer Kompaßdetek
torachse vorhanden ist, was dazu führt, daß das Erdfeld das
Fahrzeug in verschiedenen Richtungen verschieden durchdringt.
Das führt dazu, daß die Kanäle des Sensors 46 nicht einheitlich
auf das Erdfeld reagieren, wenn das Fahrzeug sich in einer
360°-Schleife bewegt. Zweitens ist der Aufbau einer induktiven
Meßsensonde im allemeinen so, daß der Durchmesser einer Sensor
wicklung größer ist, als die andere, was ebenfalls dazu führt,
daß die Kanalwicklungen verschieden auf das Erdfeld reagieren,
wenn das Fahrzeug sich in einer 360°-Schleife bewegt.
Die Programmierung des Mikroprozessors 50 analysiert die Sen
sordaten, die dem Mikroprozessor 50 zugeführt werden, in Bezug
auf seine Position in der X-Y-Koordinatenebene und korrigiert
den Kompaß, wenn die oben erwähnten Interferenzen detektiert
werden. Der Ursprung der Koordinatenebene, wenn der Kompaß
richtig kalibriert ist, liegt im Zentrum des Bereichs der Sen
sordatenmessung, der für den 8-Bit-Mikroprozessor in der bevor
zugten Ausführungsform 80 Hexadezimale für jeden Sensorkanal
beträgt.
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
kompensiert die Programmierung des Mikroprozessors 50 alle
Änderungen im Fahrzeugmagnetismus, die den Kompaßbetrieb nach
teilig beeinflussen. Um eine Änderung im Fahrzeugmagnetismus zu
kompensieren, die dazu führt, daß die Signalpegel der digitalen
Sensordaten innerhalb einer vorbestimmten Schwelle und Toleranz
der Daten des richtig kalibrierten Kompasses liegt, umfaßt die
Programmierung der bevorzugten Ausführungsform das Kompaßkom
pensationssystem des oben identifizierten US-Patent Nr.
4 953 305. Wenn jedoch eine Änderung in dem Fahrzeugmagnetismus
abrupt und beträchtlich ist, so daß die Signalpegel der digita
len Sensordaten außerhalb der oben erwähnten vorbestimmten
Schwelle liegen, dann kalibriert die Programmierung des Mikro
prozessors 50 den Kompaß, wie es nun kurz beschrieben wird.
Zunächst wartet das Programm, bis eine vorbestimmte Strecke
durch das Fahrzeug zurückgelegt wurde, um sicherzustellen, daß
die Verschiebung im Magnetismus des Fahrzeugs keine zeitweise
Verschiebung aufgrund von "schlechten" Sensordaten oder auf
grund des Fahrens nahe einer magnetisierten Struktur, wie bei
spielsweise einer Brücke, ist. Wenn diese vorbestimmte Strecke
zurückgelegt wurde und die Signalpegel der digitalen Sensor
daten weiterhin außerhalb der oben erwähnten Schwelle liegen,
dann startet das Programm den Vorgang des Beseitigens der Ver
schiebung in den Fahrzeugmagnetismen. Der Wiederherstellungs
vorgang beginnt mit der Verschiebung der X-Y-Koordinatenebene,
so daß die Position der letzten detektierten Signalpegel inner
halb der Schwelle mit der Position der Signalpegel überein
stimmt, nachdem die oben erwähnte vorbestimmte Strecke von dem
Fahrzeug zurückgelegt worden ist. Wenn das Fahrzeug seine Bewe
gungsrichtung nicht geändert hat, seit einer Verschiebung im
Fahrzeugmagnetismus zuerst detektiert worden ist, dann erlaubt
diese Datenmanipulation dem Kompaß, sofort die richtige Aus
richtungsinformation anzuzeigen. Jedoch setzt das Programm den
Wiederherstellungsvorgang fort in dem Fall, daß die Bewegungs
richtung des Fahrzeugs sich geändert hat, seit eine Verschie
bung im Fahrzeugmagnetismus zuerst detektiert worden ist.
Das Programm analysiert die Sensordaten und wartet, bis das
Fahrzeug seine Bewegungsrichtung um einen vorbestimmten Betrag
geändert hat, so daß die Aufzeichnung der digitalen Sensordaten
einen Bogen von vorbestimmter Länge und Ausdehnung mit vorbe
stimmtem Winkel erzeugt hat, wie es durch die durchgezogene
Linie des Graphen B von Fig. 3 gezeigt ist. In der bevorzugten
Ausführungsform ist dieser Bogen äquivalent einer Änderung von
mindestens 80° oder mehr in der Kompaßausrichtung. Das Programm
speichert in dem Speicher den "Startpunkt" 90 des Bogens, den
"Mittelpunkt" oder Zwischenpunkt 91 des Bogens, welcher äquiva
lent einer Änderung um 45° in der bevorzugten Ausführungsform
ist, und den "Endpunkt" 92 des Bogens. Als nächstes verwendet
das Programm diese Punkte, um das Zentrum 93 des Bogens zu
bestimmen, welches durch die Koordinaten (VREF2, VREF1)
bezeichnet wird, der einen Radius hat, welcher äquivalent zum
Radius des Kreises eines richtig kalibrierten Kompasses ist.
Die X-Y-Koordinatenebene wird dann so verschoben, daß der
Ursprung mit dem Zentrum des Bogens übereinstimmt. Als nächstes
werden die Kompaßkompensationssignale auf der Grundlage der
Strecke erzeugt, um welche die X-Y-Koordinatenebene durch den
Wiederherstellungsvorgang verschoben worden ist. In der bevor
zugten Ausführungsform werden diese Signale an den Sensor 46
durch den Schnittstellenschaltkreis 48 angelegt, um den Kompaß
zu kalibrieren. Eine ausführliche Beschreibung der Programmie
rung des Mikroprozessors 50, um diesen Systembetrieb zu erge
ben, wird nun in Verbindung mit den Flußdiagrammen der Fig. 4
bis 22 gegeben.
In der Diskussion der Flußdiagramme der Fig. 4 bis 22 für die
Programmierung des Mikroprozessors 50 werden die folgenden Sym
bole und ihre Definition verwendet:
BSTAT-Variable: zeigt den Status des Kalibrationssystems für eine abrupte und signifikante Änderung in den Fahrzeugmagnetis men an. Sie ist Null vor der Detektierung einer Änderung des Magnetismus.
BSTAT-Variable: zeigt den Status des Kalibrationssystems für eine abrupte und signifikante Änderung in den Fahrzeugmagnetis men an. Sie ist Null vor der Detektierung einer Änderung des Magnetismus.
COMAVG-Variable: Zähler, der verwendet wird, wenn 16 qualitäts
volle Sensorkanalauslesungen gesammelt worden sind.
CSTAT-Variable: zeigt den Status des Kompaßkompensationssystems
des US-Patents Nr. 4 953 305 an.
DASTAT-Variable: gibt einen Satz von Markierungen an, welche
die Gleichheit eines Paars von Sensorkanalauslesungen betref
fen. Sie ist Null, wenn die Daten von höchster Qualität sind.
VREF1-Variable: speichert das Zentrum der Nord/Süd-Kanalwellen
form.
VREF2-Variable: speichert das Zentrum der Ost/West-Kanalwellen
form.
VCOMP1-Variable: gibt den Betrag des Kompensationsstromes wie
der, welcher für den Nord/Süd-Sensorkanal erforderlich ist.
VCOMP2-Variable: gibt den Betrag des Kompensationsstromes wie
der, welcher für den Ost/West-Sensorkanal erforderlich ist.
E1-Variable: ein 6-Byte-Puffer, der verwendet wird, um die
Nord/Süd-Kanaldaten zu speichern und um davon einen Mittelwert
zu akkumulieren und zu speichern.
E2-Variable: ein 6-Byte-Puffer, der verwendet wird, um die
Ost/West-Kanaldaten zu speichern und um einen Mittelwert davon
zu akkumulieren und zu speichern.
E1C- & E2C-Variablen: speichert die Koordinaten des Zentrums
von jeder Sensorkanalwellenform.
E1OLD- & E2OLD-Variablen: speichert die mittleren Kanaldaten
von einem Intervall, wenn alle Auslesungen von guter Qualität
sind, und etabliert die letzte gute Ausrichtung, bevor eine
Verschiebung in den Fahrzeugmagnetismen aufgetreten ist.
E1LOW- & E2LOW-Variablen: speichert den Startpunkt des Bogens.
E1MID- & E2MID-Variablen: speichert den Mittelpunkt des Bogens.
E1HI- & E2HI-Variablen: speichert den Endpunkt des Bogens.
LASTE1- & LASTE2-Variablen: speichert die mittleren Kanaldaten
von einem Intervall vor dem aktuellen Mittelwert.
HYPTIMER-Variable: Zähler, der die Strecke anzeigt, um welche
das Fahrzeug gelaufen ist, während die Aufzeichnung der Sensor
daten außerhalb einer Schwelle liegt.
ATEMP- & XTEMP-Variablen: zeitweise Speicherung für den Akkumu
lator und das Indexregister des Mikroprozessors 50.
HYPOT-Variable: speichert den Radius des kalibrierten Kreises,
welcher äquivalent zur Erdmagnetfeldstärke ist.
ANG-Variable: speichert die Ausrichtung des Fahrzeugs.
SPEED-Variable: speichert die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindig
keit.
BADDAT-Variable: Zähler, welcher gelöscht wird, wenn 16 aufein
anderfolgende qualitätsvolle Sensorauslesungen gesammelt wur
den.
GAIN-Variable: speichert das Verhältnis einer Kanalspanne zu
der anderen Kanalspanne.
LL1- & LL2-Variable: speichert die untere Grenze auf jedem
Kanal, in welchem nach potentiellen Zentren des Bogens gesucht
wird.
UL1- & UL2-Variablen: speichert die obere Grenze in jedem
Kanal, in welchem nach potentiellen Zentren des Bogens gesucht
wird.
GOTCIR-Markierung: wird gesetzt, wenn alle vier Kreuzungen
identifiziert wurden für die Zwecke des Kompaßkompensations
systems des US-Patents Nr. 4 953 305.
BADHYP-Markierung: wird gesetzt, wenn die gegenwärtigen Sensor
signalpegel außerhalb einer Schwelle liegen, die um den Kreis
eines richtig kalibrierten Kompasses gebildet ist.
FSTPAS-Markierung: wird gelöscht während die ersten mittleren
Kanaldaten gesammelt werden.
GOTMID-Markierung: wird gesetzt, wenn die Bogenspanne 45° über
schreitet.
TWOPTS-Markierung: wird gesetzt, wenn aufeinanderfolgende Sen
sordaten Mittelungen innerhalb von 3 Zählungen zueinander lie
gen.
GOTDIST-Markierung: wird gesetzt, wenn die Bogenspanne 80°
überschreitet.
GOODC-Markierung: wird gesetzt, wenn die Strecke zwischen einem
potentiellen Zentrum und dem Mittelpunkt innerhalb einer Tole
ranz des Radius eines kalibrierten Kreises liegt.
MVMWRT-Markierung: wird gesetzt, wenn eine Einschreibung in
einen Festspeicher erforderlich ist.
TWIT1- & TWIT2-Markierung: wird gesetzt, wenn die Daten von dem
entsprechenden Kanal (gespeichert in der Variablen E1 oder E2)
eine beträchtliche Änderung erfahren haben, die größer ist als
die erwartete Änderung in der Kompaßausrichtung, aufgrund eines
Umkehrens des Fahrzeugs.
WOWTWO-Markierung: wird gesetzt, wenn 16 aufeinanderfolgende
qualitätsvolle Sensorauslesungen gesammelt worden sind.
Vier der Variablen, die in der Programmierung des Mikroprozes
sors 50 verwendet werden, sind von besonderem Interesse und
werden nun ausführlicher beschrieben. Die Variable VREF1 spei
chert das Zentrum der Nord/Süd-Kanalwellenform und Variable
VREF2 speichert das Zentrum der Ost/West-Kanalwellenform. Beide
Variablen betragen ungefähr 80 Hexadezimal, wenn der Kompaß in
der bevorzugten Ausführungsform kalibriert ist. Die Variablen
VREF1 und VREF2 werden eingestellt, wann immer eine Änderung in
den Fahrzeugmagnetismen auftritt, so daß das Ausmaß der Ver
schiebung des Ursprungs der X-Y-Koordinatenebene, die die Grö
ßenordnung der Änderung in den Fahrzeugmagnetismen wiedergibt,
bestimmt werden kann. Wenn die Änderung in dem Fahrzeugmagne
tismus dazu führt, daß eine der VREF-Variablen einen vorbe
stimmten Wert überschreitet, dann berechnet das Programm die
Werte für die Variablen VCOMP1 und VCOMP2, die den Betrag des
Kompensationsstromes wiedergeben, welcher den Nord/Süd- bzw.
Ost/West-Kanälen des Sensors 46 zugeführt wird. Die Anlegung
des Stromes an den Sensor 46 von dem Magnetometer 48 wirkt den
Effekten des Fahrzeugmagnetismus entgegen, so daß der Ursprung
der X-Y-Koordinatenebene zurück zu dem Zentrum des Bereiches
der Sensordatenmessung verschoben werden kann, welcher für den
8-Bit-Mikroprozessor der bevorzugten Ausführungsform bei 80
Hexadezimal für jeden Sensorkanal liegt. Das Programm berechnet
die Werte für die VCOMP-Variablen und legt den Strom an den
Sensor 46 an während der Ausführung des Kompaßkompensations
systems des US-Patents NR. 4 953 305 und während der Ausführung
des MOVE2PT-Unterprogramms 496, welches in Verbindung mit den
Fig. 16A und 16B der Programmierung des Mikroprozessors 50
unten ausführlich beschrieben wird.
Mit Bezug zunächst auf die Fig. 4A-4E ist das Hauptprogramm 100
des Kompaßprogramms gezeigt, das alle 1/8-Sekunden durch den
Mikroprozessor 50 aufgerufen wird. Beginnend mit dem Block 101
sammelt das Programm Daten von dem Schaltkreis 48, die den
Nord/Süd-Kanal des Sensors 46 wiedergeben, und speichert sie in
einen 6-Byte-Puffer, der mit E1 bezeichnet ist. Als nächstes
führt der Block 102 das DATCHK-Unterprogramm 240 aus, welches
die gesammelten Nord/Süd-Kanaldaten analysiert, und setzt
bestimmte Markierungen, die diesen entsprechen. Das DATCHK-
Unterprogramm 240 wird unten ausführlich beschrieben in Verbin
dung mit den Fig. 5A und 5B. Bei der Rückkehr von dem DATCHK-
Unterprogramm geht das Programm weiter zu Block 104, welcher
Daten von dem Schaltkreis 48 sammelt, die den Ost/West-Kanal
des Sensors 46 wiedergeben, und speichert sie in einem 6-Byte-
Puffer, der mit E2 bezeichnet ist. Als nächstes führt der Block
106 das ASICFTR-Unterprogramm 398 aus, welches jeden ellipti
schen Effekt in der Aufzeichnung der Sensordaten eliminiert,
der durch den Aufbau der induktiven Meßsonde verursacht wird,
mittels Gleichsetzung des Gain der zwei Kanäle. Das ASICFTR-
Unterprogramm 398 wird unten in Verbindung mit Fig. 10
ausführlich beschrieben. Bei der Rückkehr von dem ASICFTR-
Unterprogramm geht das Programm weiter zu Block 108, der das
DATCHK-Unterprogramm 240 der Fig. 5A und 5B ausführt, welches
die gesammelten Ost/West-Kanaldaten analysiert und bestimmte
dem entsprechende Markierungen setzt.
Bei der Rückkehr von dem DATCHK-Unterprogramm bestimmt Block
110, ob Daten entweder von dem Nord/Süd-Kanal oder dem
Ost/West-Kanal gesättigt sind, wie es durch eine Markierung
angezeigt ist, die in dem DATCHK-Unterprogramm 240 gesetzt
wird. Die Sättigung ergibt sich, wenn Daten den Meßbereich des
gegenwärtigen X-Y-Koordinatensystems überschreiten oder nahezu
überschreiten, und wird beseitigt durch Verschieben des
Ursprungs des Koordinatensystems in Richtung der Koordinaten
der Kompaßdaten. Wenn einer der Kanäle gesättigt ist, dann geht
das Programm zu Block 130 von Fig. 4B weiter. Wenn kein Kanal
gesättigt ist, dann wird im Block 112 bestimmt, ob die Variable
BSTAT größer als Null ist, oder ob die Markierung GOTCIR
gelöscht ist. Die Variable BSTAT zeigt den Status des Kompensa
tionsvorgangs für eine abrupte und signifikante Änderung im
Fahrzeugmagnetismus an und ist gleich Null, bevor eine Änderung
detektiert wird. Die Markierung GOTCIR wird gesetzt, wenn ein
voller Kreis von Daten gesammelt wurde, nachdem das Kompensa
tionssystem von US-Patent Nr. 4 953 305 den Kompaß kalibriert
hat, und stellt sicher, daß die Kalibrationszahlen, die darin
berechnet sind, richtig sind. Wenn Block 112 feststellt, daß
entweder die Variable BSTAT größer als Null ist, oder die Mar
kierung GOTCIR gelöscht ist, dann geht das Programm weiter zu
Block 116. Wenn Block 112 feststellt, daß keine dieser Bedin
gungen wahr ist, dann bestimmt Block 114, ob die BADHYP-Markie
rung gesetzt ist. Diese Markierung wird gesetzt in dem DATCHK-
Unterprogramm 240 der Fig. 5A und 5B, wenn die gegenwärtigen
Sensordaten außerhalb einer vorbestimmten Schwelle, die um den
Kreis eines kalibrierten Kompasses gebildet ist, aufgezeichnet
werden.
Wenn die BADHYP-Markierung gesetzt ist, dann geht das Programm
weiter zu Block 130 von Fig. 4B. Wenn die BADHYP-Markierung
nicht gesetzt ist, dann geht das Programm weiter zu Block 116,
welcher feststellt, ob entweder die Markierung TWIT1 oder TWIT2
gesetzt wurde. Diese Markierungen entsprechen den zwei Kompaß
kanälen für den Sensor 46 und werden jeweils in dem DATCHK-
Unterprogramm 240 der Fig. 5A und 5B gesetzt, wenn die Kompaß
daten, die von seinen entsprechenden Kompaßkanälen empfangen
werden, eine signifikante Änderung erfahren haben, die größer
ist als die erwartete Änderung in der Kompaßausrichtung, auf
grund einer Wende des Fahrzeugs. Wenn Block 116 feststellt, daß
eine der Markierung gesetzt ist, dann geht das Programm weiter
zu Block 132 von Fig. 4B. Wenn keine der Markierungen gesetzt
ist, dann führt der Block 118 das AVRG-Unterprogramm 422 aus,
das unten in Verbindung mit Fig. 11 ausführlich beschrieben
wird, welches die gegenwärtigen Ost/West-Kanaldaten in Puffer
E2 zu einem laufenden Totalwert zuaddiert, der in Puffer E2
gespeichert ist, so daß ein 2-Sekunden-Mittelwert anschließend
berechnet werden kann.
Bei der Rückkehr von dem AVRG-Unterprogramm 422 führt Block 120
daßelbe Unterprogramm aus, um die gegenwärtigen Nord/Süd-
Kanaldaten in Puffer E1 zu einem laufenden Totalwert zuzuaddie
ren, der in Puffer E1 gespeichert ist, so daß anschließend ein
2-Sekunden-Mittelwert berechnet werden kann. Bei der Rückkehr
hiervon bestimmt Block 122, ob die FSTPAS-Markierung gesetzt
ist. Diese Markierung wird gelöscht während der Berechnung des
ersten 2-Sekunden-Mittelwertes der Kanaldaten nach dem Ein
schalten des Kompasses. Wenn die FSTPAS-Markierung gesetzt ist,
dann geht das Programm weiter zu Block 128. Wenn die Markierung
nicht gesetzt ist, dann bestimmt Block 124, ob die Variable
COMAVG gleich neun ist. Diese Variable ist ein Zähler, welcher
die Anzahl von Malen anzeigt, die das AVRG-Unterprogramm 422
die Sensorkanaldaten gemittelt hat. Wenn die Variable COMAVG
gleich neun ist, dann führt Block 126 das CLRDAT-Unterprogramm
432 aus, das unten in Verbindung mit Fig. 11 ausführlich
beschrieben wird, welches die gemittelten Kompaßdaten löscht.
Die Blöcke 124 und 126 erlauben dem System, sich selbst zu sta
bilisieren, nach dem Einschalten, so daß die richtige Daten
manipulation sichergestellt ist. Bei der Rückkehr von dem
CLRDAT-Unterprogramm, oder wenn Block 124 feststellt, daß die
Variable COMAVG nicht gleich neun ist, erhöht Block 128 die
Zählvariable COMAVG und das Programm geht weiter zu Block 130
von Fig. 4B.
Block 130 von Fig. 4B bestimmt, ob die Variable CSTAT, die den
Status des Kompaßkompensationssystems anzeigt, das in dem US-
Patent Nr. 4 953 305 offenbart ist, kleiner als 10 Hexadezimal
ist. Die Variable CSTAT ist kleiner als 10, wenn der erste
Datenkreis noch nicht gesammelt wurde, so daß das System noch
nach Kreuzungen sucht. Wenn die Variable kleiner als 10 Hexa
dezimal ist, dann geht das Programm weiter zu Block 134. Wenn
die Variable CSTAT nicht kleiner als 10 Hexadezimal ist, dann
geht das Programm weiter zu Block 132. Alternativ kann das Pro
gramm in dem Block 132 von Block 116 von Fig. 4A verzweigen,
wie oben beschrieben wurde. Block 132 stellt fest, wenn die
Variable CSTAT größer als 2 Hexadezimal ist, was bedeutet, daß
das Kompensationssystem seine Vorbereitungsvorgänge abgeschlos
sen hat. Wenn dies der Fall ist, dann geht das Programm zum
Block 136 weiter. Wenn die Variable CSTAT nicht größer als 2
Hexadezimal ist, dann kontrolliert Block 134 die Daten, die die
Fahrzeuggeschwindigkeit von der Quelle 51 wiedergeben, um fest
zustellen, ob das Fahrzeug sich bewegt. Wenn das Fahrzeug sich
nicht bewegt, dann wäre es nicht wünschenswert, irgendeines der
Kompaßkompensationssysteme weiterhin durchzuführen, weil mög
liche magnetische Interferenzen durch stationäre Objekte verur
sacht sind. Wenn Block 134 feststellt, daß das Fahrzeug sich
nicht bewegt, dann geht das Programm weiter zu Block 136, wel
cher feststellt, ob die Zählvariable COMAVG gleich sechzehn
ist, was anzeigen würde, daß das AVRG-Unterprogramm 422 sech
zehnmal Sensorkanaldaten gemittelt hat, und daß es Zeit ist,
den Mittelwert zu verarbeiten. Wenn die Zählvariable COMAVG
gleich sechzehn ist, dann geht das Programm weiter zu Block 152
von Fig. 4C. Wenn dies nicht der Fall ist, dann endet das
Hauptprogramm 100 des Kompaßprogramms über dem Block 150 und
das Programm kehrt zurück, um andere Aufgaben zu erfüllen, wie
beispielsweise das Aktualisieren der Anzeige, bis das Hauptpro
gramm erneut 1/8-Sekunde später aufgerufen wird.
Mit Bezug erneut auf Block 134, geht das Programm zu Block 138,
wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug sich bewegt, wobei
bestimmt wird, ob die Variable BSTAT gleich Null oder eins ist,
was anzeigt, daß das Programm entweder im Detektormodus oder
den frühen Stufen der Wiederherstellung nach einer abrupten und
signifikanten Änderung im Fahrzeugmagnetismus ist. Wenn das der
Fall ist, dann geht das Programm weiter zu Block 140, welcher
das AUTCAL-Unterprogramm 440 ausführt, das in der Kompaßkorrek
tur beschrieben ist, die in dem US-Patent Nr. 4 953 305 offen
bart ist. Dieses Programm wird ebenfalls ausführlich in Verbin
dung mit Fig. 12 unten beschrieben. Nach der Rückkehr von dem
AUTCAL-Unterprogramm, oder wenn Block 138 feststellt, daß die
Variable BSTAT nicht gleich Null oder eins ist, geht das Pro
gramm weiter zu Block 142, welcher feststellt, ob die Variable
BSTAT gleich acht ist, was anzeigen würde, daß der Startpunkt
für einen Bogen festgelegt ist, und das Kompaßkompensations
system gegenwärtig darauf wartet, den Mittelpunkt des Bogens zu
berechnen. Wie oben beschrieben wurde, gibt dieser Bogen den
Betrag der Änderung in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs wie
der, nachdem das Fahrzeug sich um eine vorbestimmte Strecke
bewegt hat, nachdem der Mikroprozessor 50 festgestellt hat, daß
die Sensordatensignalpegel außerhalb einer vorbestimmten
Schwelle liegen. Wenn die Variable BSTAT nicht gleich acht ist,
dann geht das Programm weiter zu Block 150, welcher das Haupt
kompaßprogramm verläßt.
Wenn die Variable BSTAT gleich acht ist, dann führt Block 144
das RGTCAL-Unterprogramm 446 aus, welches den Winkel bestimmt,
der von dem Bogen überspannt wird. Dieses Unterprogramm wird
unten in Verbindung mit Fig. 12 ausführlich beschrieben. Nach
der Rückkehr von dem RGTCAL-Unterprogramm stellt Block 146
fest, ob die GOTMID-Markierung gesetzt wurde, was anzeigt, daß
das Fahrzeug seine Bewegungsrichtung um einen vorbestimmten
Betrag geändert hat, welcher einer Bogenweite von mehr als 45°
entspricht. Wenn die Markierung gesetzt wurde, dann liegt der
Mittelpunkt fest, und Block 148 speichert den Mittelpunkt im
Speicher. Nach Block 148, oder wenn Block 146 feststellt, daß
die GOTMID-Markierung nicht gesetzt wurde, kehrt das Programm
zu Block 150 zurück, der das Hauptkompaßprogramm verläßt.
Mit Bezug auf Fig. 4C führt Block 152 das RORIT-Unterprogramm
486 aus, welches die Nord/Süd-Kanaldaten verwendet, die im Puf
fer E1 gespeichert sind. Das Programm verzweigt sich zu Block
152 nur dann, wenn Block 136 von Fig. 4B feststellt, daß die
Zählvariable COMAVG gleich sechzehn ist, so daß es Zeit ist,
den laufenden Totalwert zu verarbeiten, der während des AVRG-
Unterprogramms 422 von Fig. 11 aufsummiert wurde. Das RORIT-
Unterprogramm, das in Verbindung mit Fig. 15 unten ausführlich
beschrieben ist, berechnet den Mittelwert des laufenden Total
werts, der im Puffer E1 gespeichert ist, durch Teilen mit der
Anzahl von Malen, die die Daten aufsummiert wurden, und spei
chert das Ergebnis in Puffer E1. Bei der Rückkehr von dein
RORIT-Unterprogramm speichert Block 154 den berechneten Mittel
wert in einen temporären Speicher. Als nächstes bestimmt Block
156, ob die Variable DASTAT gleich Null ist. Die Variable
DASTAT ist gleich Null, wenn alle Markierungen, die in dem
DATCHK-Unterprogramm 240 der Fig. 5A und 5B gehandhabt werden,
nicht gesetzt sind, was anzeigt, daß die Kompaßdaten "gut" sind
und frei von Rauschen sind.
Wenn die Variable DASTAT gleich Null ist, dann speichert Block
158 den gegenwärtigen Nord/Süd-Kanaldatenmittelwert in der
Variablen E1OLD, die zusammen mit der Variablen E2OLD verwendet
wird, um die letzte "gute" mittlere Ausrichtung vor einer Ver
schiebung in den Fahrzeugmagnetismen festzuhalten. Block 158
erlaubt es, die Variable E1OLD stetig zu aktualisieren, bis
eine Änderung in den Fahrzeugmagnetismen detektiert wird. Nach
Block 158, oder wenn Block 156 feststellt, daß die Variable
DASTAT nicht gleich Null ist, subtrahiert Block 160 die Varia
ble VREF1 von dem gegenwärtigen Nord/Süd-Kanaldatenmittelwert
in Puffer E1 und speichert das Ergebnis in Puffer E1. Die
Variable VREF1 ist das Zentrum der Nord/Süd-Kanalwellenform und
beträgt ungefähr 80 Hexadezimal, wenn der Kompaß in der bevor
zugten Ausführungsform kalibriert ist. Die Subtraktion von
VREF1 von den Kanaldaten ändert die Kanaldaten in zwei-komple
mentären Zahlen, um bestimmte Berechnungen, die in den nachfol
genden Blöcken durchgeführt werden, zu vereinfachen. Als näch
stes führt Block 162 das RORIT-Unterprogramm 486 von Fig. 15
durch, unter Verwendung der Ost/West-Kanaldaten, die in Puffer
E2 gespeichert sind. Das RORIT-Unterprogramm berechnet den Mit
telwert des laufenden Totalwerts, der während des AVRG-Unter
programms 422 aufsummiert und in Puffer E2 gespeichert wurde,
durch Teilen mit der Anzahl von Malen, die die Daten aufsum
miert wurden, wobei das Ergebnis in Puffer E2 gespeichert wird.
Bei der Rückkehr von dem RORIT-Unterprogramm speichert Block
164 den berechneten Mittelwert in einem temporären Speicher.
Als nächstes stellt Block 166 fest, ob die Variable DASTAT
gleich Null ist, was anzeigt, daß die Kompaßdaten "gut" sind
und frei von Rauschen sind. Wenn die Variable DASTAT gleich
Null ist, dann speichert Block 168 den gegenwärtigen Ost/West-
Kanaldatenmittelwert in der Variablen E2OLD, welche wie gesagt
verwendet wird, um die letzte "gute" gemittelte Ausrichtung vor
einer Verschiebung in den Fahrzeugmagnetismen festzuhalten.
Block 168 erlaubt es, daß die Variable E2OLD stetig aktuali
siert wird, bis eine Änderung in den Fahrzeugmagnetismen detek
tiert wird.
Nach Block 168, oder wenn Block 166 feststellt, daß die Varia
ble DASTAT nicht gleich Null ist, bestimmt Block 170, ob die
Variable DASTAT gleich zwei ist. Die Variable DASTAT ist auf
zwei gesetzt, nachdem die X-Y-Koordinatenebene so verschoben
wurde, daß die gegenwärtige gemittelte Ausrichtungsposition mit
dem Ursprung übereinstimmt, nachdem eine Änderung in den Fahr
zeugmagnetismen detektiert worden ist. Diese Verschiebung wird
durchgeführt während der Ausführung des AUTCAL-Unterprogramms
440 von Fig. 12 in Block 140 von Fig. 4B, wenn die Variable
CSTAT gleich zwei ist. Wenn die Variable BSTAT gleich zwei ist,
dann führt Block 172 das MOVE2PT-Unterprogramm 496 aus, um die
X-Y-Koordinatenebene in der Weise zu verschieben, daß die
gegenwärtige mittlere Ausrichtungsposition mit der letzten
"guten" gemittelten Ausrichtung übereinstimmt, die vor einer
Verschiebung in den Fahrzeugmagnetismen erhalten wurde und in
E1OLD und E2OLD gespeichert wurde. Dies liefert die beste
Abschätzung der gegenwärtigen Ausrichtung des Fahrzeugs auf der
Grundlage der Annahme, daß das Fahrzeug seine Bewegungsrichtung
nicht geändert hat, nachdem die Verschiebung in den Fahrzeug
magnetismen detektiert worden ist. Das MOVE2PT-Unterprogramm
496 wird unten in Verbindung mit den Fig. 16A und 16B ausführ
lich beschrieben. Nach der Rückkehr von dem MOVE2PT-Unterpro
gramm löscht Block 174 die Variablen E1LOW und E1HI. Wie später
noch diskutiert wird, sind die Variablen E1LOW und E2LOW die
Koordinaten des Startpunktes des Bogens und die Variablen E1HI
und E2HI sind die Koordinaten des Endpunktes des Bogens. Das
Löschen der Variablen E1LOW und E1HI in Block 174 zeigt an, daß
beide Sätze von Koordinatenvariablen erfordern, daß aktuelle
Daten darin gespeichert werden müssen. Nach Block 174, oder
wenn im Block 170 festgestellt wird, daß BSTAT nicht gleich
zwei ist, geht das Programm weiter zu Block 176.
Block 176 von Fig. 4C subtrahiert die Variable VREF2 von dem
gegenwärtigen Ost/West-Kanaldatenmittelwert in Puffer E2 und
speichert das Ergebnis in Puffer E2. Die Variable VREF2 ist das
Zentrum der Ost/West-Kanalwellenform und beträgt ungefähr 80
Hexadezimal, wenn der Kompaß in der bevorzugten Ausführungsform
kalibriert ist. Die Subtraktion von VREF2 von den Kanaldaten
ändert die Kanaldaten in mit zwei komplementären Zahlen, um
bestimmte Berechnungen, die in den nachfolgenden Blöcken durch
geführt werden, zu vereinfachen. Als nächstes führt Block 178
das MAKEQU-Unterprogramm 300 aus, welches jeden elliptischen
Effekt in der Aufzeichnung der Sensordaten aufgrund von Kon
struktionsparametern des Fahrzeuges eliminiert. Das MAKEQU-
Unterprogramm 300 wird unten ausführlich in Verbindung mit Fig.
6 beschrieben. Nach der Rückkehr von dem MAKEQU-Unterprogramm
addiert Block 180 die Variablen VREF1 und VREF2 zu den Puffern
E1 bzw. E2. Dies ändert die Kanaldaten von mit zwei komplemen
tären Zahlen zurück zu allen positiven Zahlen, um die Berech
nungen zu vereinfachen, die in den nachfolgenden Blöcken durch
geführt werden. Nach Block 180 geht das Programm weiter zu
Block 182, welcher nach dem Ausgang des Geschwindigkeitssensors
51 (Fig. 2) schaut, um festzustellen, ob das Fahrzeug sich
bewegt oder nicht. Wenn das Fahrzeug sich nicht bewegt, dann
geht das Programm zurück zu Block 188 von Fig. 4D. Wenn Block
182 feststellt, daß das Fahrzeug sich bewegt, dann stellt Block
184 fest, ob die Variable BSTAT gleich vier oder acht ist. Die
Variable BSTAT ist gleich vier, wenn die gegenwärtige gemit
telte Ausrichtungsposition verschoben worden ist zu der letzten
"guten" gemittelten Ausrichtungsposition, die in E1OLD und
E2OLD gespeichert ist, und es beginnt ein Vorgang, wodurch das
Programm wartet, bis das Fahrzeug nahe derselben Richtung sich
für vier Sekunden bewegt, um den Startpunkt für den Bogen fest
zustellen. Die Variable BSTAT ist gleich acht, wenn das Fahr
zeug nahe derselben Richtung für vier Sekunden bewegt hat, und
es beginnt der Vorgang, durch welchen das Programm wartet, bis
ein Bogen von 45° von dem Fahrzeug durchlaufen ist. Wenn Block
184 feststellt, daß die Variable BSTAT gleich vier oder acht
ist, dann geht das Programm weiter zu Block 196 von Fig. 4D.
Wenn die Variable BSTAT nicht gleich vier oder acht ist, dann
stellt Block 186 fest, ob die Variable BSTAT gleich 10 Hexa
dezimal ist. Die Variable BSTAT ist gleich 10 Hexadezimal, wenn
ein Bogen von 45° durchlaufen wurde und der Mittelpunkt festge
stellt wurde, und es beginnt der Vorgang, durch welchen das
Programm wartet, bis das Fahrzeug seine Bewegungsrichtung um
einen vorbestimmten Betrag geändert hat, der mindestens einen
80°-Bogen in der bevorzugten Ausführungsform entspricht. Wenn
Block 186 feststellt, daß die Variable BSTAT gleich 10 Hexa
dezimal ist, dann geht das Programm weiter zu Block 208 von
Fig. 4D. Wenn die Variable BSTAT nicht gleich 10 Hexadezimal
ist, dann geht das Programm weiter zu Block 236 von Fig. 4E.
Mit Bezug auf Fig. 4D betritt das Programm Block 188, wenn
Block 182 von Fig. 4C feststellt, daß das Fahrzeug sich nicht
bewegt. Alternativ kann das Programm zu Block 188 von Block 236
oder 238 von Fig. 4E verzweigen, wie unten beschrieben wird.
Block 188 subtrahiert die Variablen VREF1 und VREF2 von den
Puffern E1 bzw. E2, um die Kompaßkanaldaten in mit zwei komple
mentären Zahlen zu ändern, um bestimmte Berechnungen zu verein
fachen, die in den nachfolgenden Blöcken durchgeführt werden.
Als nächstes führt Block 190 das CORDIC-Unterprogramm 544 aus,
welches die Ausrichtung des Fahrzeuges unter Verwendung der
Arcustangensfunktion berechnet. Das CORDIC-Unterprogramm 544
wird unten in Bezug zu Fig. 17 ausführlich beschrieben. Nach
der Rückkehr von dem CORDIC-Unterprogramm, geht das Programm
weiter zu Block 192. Alternativ kann das Programm zu Block 192
vom Block 238 von Fig. 4E verzweigen, wie unten beschrieben
wird. Block 192 löscht die Zählvariable COMAVG und die Puffer
E1 und E2, um den Mikroprozessor 50 für den nächsten Durchgang
des Hauptkompaßprogramm vorzubereiten und setzt die FSTPAS-Mar
kierung, um anzuzeigen, daß der Stabilisationsvorgang der
Blöcke 124 und 126 von Fig. 4A nicht länger notwendig ist. Das
Programm verläßt das Hauptkompaßprogramm über Block 194.
Block 196 von Fig. 4D wird betreten, wenn Block 184 von Fig. 4C
feststellt, daß die Variable BSTAT gleich vier oder acht ist.
Block 196 stellt fest, ob die Variable BSTAT gleich vier ist,
was anzeigt, daß ein Startpunkt des Bogens noch bestimmt werden
muß. Wenn das der Fall ist, kehrt das Programm zu Block 198
zurück, welcher die Variable E1LOW, die beim ersten Durchgang
gleich Null ist und in Block 202 anschließend gesetzt wird, in
den Akkumulator des Mikroprozessors 50 zur Verarbeitung in
Block 202. Wenn Block 196 feststellt, daß die Variable BSTAT
nicht gleich vier ist, was anzeigt, daß sie gleich acht sein
muß, und daß der Startpunkt bestimmt worden ist, dann lädt
Block 200 die Variable LASTE1 in den Akkumulator des Mikropro
zessors 50 zur Verarbeitung in Block 202. Die Variablen LASTE1
und LASTE2 geben die gemittelten Kanaldaten von einem Intervall
vor dem gegenwärtigen Mittel wieder. Nach Block 198 oder 200
geht das Programm weiter zu Block 202, welcher das TWOCLOSE-
Unterprogramm 550 ausführt, das unten in Verbindung mit Fig. 18
ausführlich beschrieben wird, und welches feststellt, ob die
Daten, die zur Verarbeitung in Block 198 oder 200 geladen wur
den, innerhalb einer bestimmten Toleranz der gegenwärtigen
gemittelten Daten liegen, so daß das Fahrzeug in nahezu dersel
ben Richtung für vier Sekunden gelaufen ist. Dies wird verwen
det, um den Startpunkt für den Bogen zu bestimmen, der in E1LOW
und E2LOW gespeichert wird. Das TWOCLOSE-Unterprogramm wird
ausgeführt, selbst wenn ein Startpunkt zuvor bestimmt worden
ist (d. h., wenn BSTAT gleich acht ist), weil in der Zeit, wäh
rend das Programm darauf wartet, daß das Fahrzeug wendet und
einen Bogen von 45° spannt, es ständig seinen Startpunkt aktua
lisiert, so daß es der neueste ist. Wenn das Fahrzeug gegenwär
tig in einem 45°-Bogen wendet, dann wird der Startpunkt nicht
aktualisiert, weil die Punkte nicht innerhalb der Toleranz lie
gen, aufgrund des Wendens des Fahrzeugs. Wenn weiterhin ein
Bogen von 45° einmal erzeugt wurde und ein Mittelpunkt bestimmt
wurde, dann wird BSTAT auf Hexadezimal 10 gesetzt, und der
Startpunkt fixiert. Bei der Rückkehr von dem TWOCLOSE-Unterpro
gramm 550 stellt Block 204 fest, ob die TWOPTS-Markierung
gesetzt worden ist, was anzeigt, daß ein Startpunkt bestimmt
oder aktualisiert worden ist, und ob die Variable BSTAT gleich
vier ist. Wenn beide Bedingungen in Block 204 wahr sind, dann
erhöht Block 206 die Variable BSTAT auf acht. Nach Block 206
oder wenn Block 204 feststellt, daß beide Bedingungen nicht
wahr sind, geht das Programm weiter zu Block 236 von Fig. 4E.
Block 208 von Fig. 4D wird betreten, wenn Block 186 von Fig. 4C
feststellt, daß die Variable BSTAT gleich 10 Hexadezimal ist.
Block 208 lädt die Variable E1HI, welche eine der Koordinaten
für den Endpunkt des Bogens ist, in den Akkumulator des Mikro
prozessors 50 zur Verarbeitung in Block 210. Block 210 führt
das TWOCLOSE-Unterprogramm 550 durch, das unten in Verbindung
mit Fig. 18 ausführlich beschrieben wird, welches feststellt,
ob das Fahrzeug für vier Sekunden in nahezu derselben Richtung
gelaufen ist. Bei der Rückkehr von dem TWOCLOSE-Unterprogramm
stellt Block 212 fest, ob die TWOPTS-Markierung gelöscht ist.
Wenn die Markierung gelöscht ist, was anzeigt, daß das Fahrzeug
nicht für vier Sekunden in nahezu derselben Richtung gelaufen
ist, geht das Programm weiter zu Block 236 von Fig. 4E. Wenn
Block 212 feststellt, daß die TWOPTS-Markierung gesetzt ist,
dann führt Block 214 das DIST2PT-Unterprogramm 454 aus, welches
den Abstand zwischen den gegenwärtigen Punkt, der in den Varia
blen E1 und E2 gespeichert ist, und dem Startpunkt des Bogens,
der in den Variablen E1LOW und E2LOW gespeichert ist, bestimmt.
Dieses Unterprogramm wird unten in Verbindung mit Fig. 13 aus
führlich beschrieben. Nach der Rückkehr von dem DIST2PT-Unter
programm, führt Block 216 das CHKRGT-Unterprogramm 466 durch,
welches feststellt, ob der Abstand zwischen dem gegenwärtigen
Punkt und dem Startpunkt der Bogens einem Bogen von 80° ent
spricht, so daß das Fahrzeug seine Bewegungsrichtung um einen
vorbestimmten Betrag geändert hat. Dieses Unterprogramm wird
unten in Verbindung mit Fig. 14 ausführlich beschrieben. Nach
der Rückkehr von dem CHKRGT-Unterprogramm 466 stellt Block 218
fest, ob die GOTDIST-Markierung gesetzt ist, was anzeigt, daß
der Abstand einem Bogen von 80° entspricht. Wenn die Markierung
gesetzt ist, geht das Programm weiter zu Block 222 von Fig. 4E.
Wenn Block 218 feststellt, daß die GOTDIST-Markierung nicht
gesetzt ist, dann geht das Programm weiter zu Block 220. Alter
nativ kann das Programm zu Block 220 von Block 226 von Fig. 4E
verzweigen, wie unten beschrieben wird. Block 220 speichert die
Variablen E1HI und E2HI in den Variablen E1LOW bzw. E2LOW und
setzt die Variable BSTAT auf acht. Das Programm geht dann wei
ter zu Block 236 von Fig. 4E.
Mit Bezug auf Fig. 4E wird Block 222 betreten, wenn Block 218
von Fig. 4D feststellt, daß die GOTDIST-Markierung gesetzt
wurde, was anzeigt, daß ein Bogen von mindestens 80° zwischen
dem Startpunkt und dem gegenwärtigen Punkt der Sensordaten
erzeugt wurde, so daß das Fahrzeug seine Bewegungsrichtung um
einen vorbestimmten Betrag geändert hat. Das Programm ist nun
auf der Stufe, wo das Zentrum des Bogens bestimmt wird. Block
222 führt das SETLMT-Unterprogramm 570 durch, welches die obe
ren und unteren horizontalen und vertikalen Grenzen bestimmt,
in welchen nach dem Zentrum des Bogens in der X-Y-Koordinaten
ebene gesucht werden soll. Dieses Programm wird unten in Ver
bindung mit Fig. 19 ausführlich beschrieben. Nach der Rückkehr
von dem SETLMT-Unterprogramm 570 führt Block 224 das CENSRCH-
Unterprogramm 590 durch, welches nach dem Zentrum des Bogens
innerhalb der festgestellten Grenzen sucht. Dieses Programm
wird unten in Verbindung mit den Fig. 20A und 20B ausführlich
beschrieben.
Nach der Rückkehr von dem CENSRCH-Unterprogramm 590 stellt
Block 226 fest, ob die GOODC-Markierung gelöscht ist, die
anzeigt, ob ein guter Zentrumspunkt festgestellt wurde. Wenn
dies der Fall ist, dann geht das Programm weiter zu Block 220
von Fig. 4D. Im Block 226 stellt das Programm fest, daß die
GOODC-Markierung gesetzt ist, was anzeigt, daß ein gutes Zen
trum festgestellt wurde, und das Programm geht weiter zu Block
228. Block 228 subtrahiert die Variablen VREF1 und VREF2 von
den Puffern E1 bzw. E2 und führt das GAINVRT-Unterprogramm 650
durch. Dieses Unterprogramm, das unten in Verbindung mit Fig.
22 ausführlich beschrieben wird, erlaubt dem Programm, die Kom
paßdaten einfach zu manipulieren durch Umkehrung des Effekts
des MAKEQU-Unterprogramms 300 von Fig. 6, welches verwendet
wurde, um die elliptischen Daten kreisförmig zu machen.
Nach der Rückkehr von dem GAINVRT-Unterprogramm 650 führt Block
230 das MOVE2PT-Unterprogramm 496 durch, um den Ursprung der
X-Y-Koordinatenebene zu bewegen, so daß es mit dem Zentrum des
Bogens übereinstimmt. Das MOVE2PT-Unterprogramm wird unten in
Verbindung mit den Fig. 16A und 16B beschrieben. Bei der Rück
kehr hiervon löscht Block 232 die Variable BSTAT, um anzuzei
gen, daß das Programm die Wiederherstellung von einer abrupten
und signifikanten Änderung in den Fahrzeugmagnetismen beendet
hat, und löscht die Variable HYPTIMER, die die Strecke verfolgt
hat, um welche das Fahrzeug sich bewegt hat, während die Auf
zeichnung der Sensordaten außerhalb der vorbestimmten Schwelle
lagen, um sicherzustellen, daß die Änderung in den Fahrzeug
magnetismen nicht vorübergehender Natur waren. Als nächstes
setzt Block 234 die NVMWRT-Markierung, die anzeigt, daß ein
Einschreiben in den Festspeicher erforderlich ist, um die neuen
Kalibrationszahlen zu speichern. Dies ist notwendig in dem
Fall, daß ein Stromzyklus auftritt (d. h. Zündung abgeschaltet
wird), um sicherzustellen, daß die gegenwärtigen Kalibrations
zahlen beibehalten werden und wiedergeholt werden können, wenn
das Fahrzeug erneut startet. Nach Block 234 geht das Programm
weiter zu Block 236. Alternativ kann das Programm zu Block 236
von Block 186 von Fig. 4C oder Block 204, 212 oder 220 von Fig. 4D
verzweigen, wie oben beschrieben wurde. Block 236 stellt
fest, ob die Variable BSTAT gleich Null ist. Diese Frage wird
selbst gestellt, wenn die Variable BSTAT in Block 232 gelöscht
wird, weil das Programm zu diesem Punkt von woanders in der
Programmierung verzweigen kann. Wenn Block 236 feststellt, daß
die Variable BSTAT gleich Null ist, dann geht das Programm wei
ter zu Block 188 von Fig. 4D, um die Fahrzeugausrichtung zu
aktualisieren. Wenn die Variable BSTAT nicht gleich Null ist,
dann geht das Programm weiter zu Block 238, um festzustellen,
ob die Variable BSTAT kleiner als acht ist. Wenn dies der Fall
ist, dann geht das Programm weiter zu Block 192 von Fig. 4D.
Wenn Block 238 feststellt, daß die Variable BSTAT nicht kleiner
als acht ist, dann geht das Programm weiter zu Block 188 von
Fig. 4D.
Das DATCHK-Unterprogramm 240 ist in den Fig. 5A und 5B gezeigt.
Dieses Unterprogramm wird in den Blöcken 102 und 108 des Haupt
programms von Fig. 4A ausgeführt, um die gesammelten Kompaß
kanaldaten zu analysieren und um bestimmte Markierungen ent
sprechend zu setzen. Das Unterprogramm beginnt mit Block 242,
welcher feststellt, ob die FSTPAS-Markierung gelöscht ist. Wenn
dies der Fall ist, dann steigt das Unterprogramm über Block 244
aus. Wenn Block 242 feststellt, daß die FSTPAS-Markierung nicht
gelöscht ist, dann bestimmt Block 246, ob das Fahrzeug sich
nicht bewegt. Wenn das Fahrzeug sich nicht bewegt, dann steigt
das Unterprogramm über Block 248 aus, weil eine fortgesetzte
Analyse der Kompaßdaten nicht wünschenswert ist, aufgrund der
möglichen magnetischen Interferenz, die durch stationäre
Objekte verursacht wird. Wenn Block 246 feststellt, daß das
Fahrzeug sich bewegt, dann bestimmt Block 250, ob die Variable
BSTAT gleich eins ist oder ob die GOTCIR-Markierung gelöscht
ist. Wenn eine dieser Bedingungen wahr ist, dann geht das Pro
gramm weiter zu Block 258. Wenn Block 250 feststellt, daß keine
der Bedingungen wahr ist, dann bestimmt Block 252, ob der
gegenwärtig analysierte Kompaßkanal gesättigt ist, so daß die
Daten den Meßbereich des gegenwärtigen X-Y-Koordinatensystems
übersteigen oder nahezu übersteigen. Wenn dies der Fall ist,
dann setzt Block 254 die Sättigungsmarkierung dieses Kanals und
das Programm geht weiter zu Block 258. Wenn Block 252 fest
stellt, daß der Kompaßkanal nicht gesättigt ist, dann löscht
Block 256 die Sättigungsmarkierung dieses Kanals. Als nächstes
subtrahiert Block 258 die Variablen VREF1 oder VREF2, abhängig
davon, welcher Kompaßkanal gegenwärtig analysiert wird, von den
gegenwärtigen Kompaßkanaldaten und speichert das Ergebnis in
Byte Nr. 4 des 6-Byte-Puffers E1 bzw. E2. Die Subtraktion der
entsprechenden VREF-Variablen von den Kanaldaten verändert die
Kanaldaten in mit zwei komplementären Zahlen, um bestimmte
Berechnungen, die in den nachfolgenden Blöcken durchgeführt
werden, zu vereinfachen. Das Programm geht dann weiter zu Block
260, welcher das MAKEQU-Unterprogramm 300 auf den Daten der
Bytezahl 4 ausführt, um alle elliptischen Effekte in der Auf
zeichnung der Sensordaten aufgrund von Konstruktionsparametern
des Fahrzeugs zu eliminieren. Dieses Unterprogramm wird unten
in Verbindung mit Fig. 6 ausführlich beschrieben. Bei der Rück
kehr von dem MAKEQU-Unterprogramm 300 speichert Block 260 die
korrigierten Kompaßdaten in Byte Nr. 5 des entsprechenden 6-
Byte-Puffers E1 bzw. E2. Als nächstes führt Block 272 das TWIT-
Unterprogramm 338 aus, um festzustellen, ob die Kanaldaten eine
beträchtliche Änderung erfahren haben, die größer ist, als eine
erwartete Änderung in der Kompaßausrichtung aufgrund der Wen
dung des Fahrzeugs. Dieses Unterprogramm wird unten in Verbin
dung mit Fig. 7 ausführlich beschrieben.
Bei der Rückkehr von dem TWIT-Unterprogramm 338 geht das Pro
gramm weiter zu Block 264, welcher bestimmt, ob die Variable
BSTAT größer als Null ist, was anzeigt, daß eine abrupte und
signifikante Änderung im Fahrzeugmagnetismus detektiert worden
ist. Wenn dies der Fall ist, geht das Programm weiter zu Block
280 von Fig. 5B. Wenn Block 264 feststellt, daß die Variable
BSTAT nicht größer als Null ist, dann bestimmt Block 266, ob
die Nord/Süd-Kanaldaten gegenwärtig analysiert werden. Wenn
dies der Fall ist, steigt das Unterprogramm über Block 268 aus.
Wenn Block 266 feststellt, daß die Nord/Süd-Kanaldaten schon
analysiert worden sind, was bedeutet, daß Daten von Kanal 2
(Ost/West-Kanal) gegenwärtig analysiert werden, dann berechnet
Block 270 den quadrierten Radius der Aufzeichnung der gegenwär
tigen Kompaßdaten für beide Kanäle. Die quadrierten Werte wer
den verwendet, weil sie die Berechnungen in dem Mikroprozessor
vereinfachen. Als nächstes führt Block 272 das SQUAROOT-Unter
programm 368 durch, um die Quadratwurzel der quadrierten Radien
in Block 270 zu berechnen. Dieses Unterprogramm wird in Verbin
dung mit Fig. 8 unten ausführlich beschrieben. Nach der Rück
kehr von dem SQUAROOT-Unterprogramm 368 vergleicht Block 272
den gegenwärtigen Radius mit der Variablen HYPOT und berechnet
die absolute Differenz zwischen den zwei Werten, um festzustel
len, ob eine abrupte und signifikante Änderung im Fahrzeug
magnetismus aufgetreten ist. In der Variablen HYPOT ist der
Radius des kalibrierten Kreises gespeichert, welcher der Erd
magnetfeldstärke entspricht. Als nächstes bestimmt Block 274,
ob die in Block 272 berechnete Differenz größer als 20 Zähl
raten ist, was die vorbestimmte Schwelle ist, welche festlegt,
ob eine wesentliche Änderung im Fahrzeugmagnetismus aufgetreten
ist. In der bevorzugten Ausführungsform gibt diese Schwelle von
20 Zählraten 100 Milligauss-Magnetismus wieder. Wenn dies der
Fall ist, geht das Programm weiter zu Block 276 von Fig. 5B.
Wenn Block 274 feststellt, daß die Differenz kleiner als 20
ist, dann geht das Programm weiter zu Block 278 von Fig. 5B.
Wie oben erwähnt wurde, betritt das Programm Block 276 von Fig.
5B, wenn Block 274 von Fig. 5A feststellt, daß die Differenz
zwischen dem gegenwärtigen Radius und dem Radius des kalibrier
ten Kreises größer als 20 ist. Block 276 setzt die BADHYP-Mar
kierung, um anzuzeigen, daß die gegenwärtigen Daten außerhalb
der vorbestimmten Schwelle liegen, die eine abrupte und signi
fikante Änderung in den Fahrzeugmagnetismen anzeigt. Das Pro
gramm betritt Block 278, wenn Block 274 von Fig. 5A feststellt,
daß die Differenz kleiner als 20 ist. Block 278 löscht die
BADHYP-Markierung, um anzuzeigen, daß die gegenwärtigen Daten
innerhalb der oben erwähnten vorbestimmten Schwelle liegen. Als
nächstes stellt Block 280 fest, ob die TWIT-Markierung (TWIT1
und TWIT2) gelöscht ist. Wenn dies nicht der Fall ist, geht das
Programm weiter zu Block 288. Wenn Block 280 feststellt, daß
die TWIT-Markierungen gelöscht sind, dann addiert Block 282 die
Variable SPEED, die die gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahr
zeugs anzeigt, auf die zwei-Byte-Variable HYPTIMER, welche ein
Zähler ist, der den Abstand anzeigt, um welchen das Fahrzeug
sich bewegt hat, während die Kompaßdaten außerhalb der oben
erwähnten Schwelle lagen. Als nächstes stellt Block 284 fest,
ob die Variable HYPTIMER größer als 1800 Hexadezimal ist, was
anzeigen würde, daß das Fahrzeug um eine vorbestimmte Strecke,
wie beispielsweise eine 1/4 oder 1/8 Meile gelaufen ist, so daß
das Programm sicher annehmen kann, daß die Verschiebung in den
Fahrzeugmagnetismen nicht vorübergehender Natur ist. Wenn die
Variable HYPTIMER nicht größer als 1800 Hexadezimal ist, geht
das Programm weiter zu Block 288. Wenn sie größer als 1800
Hexadezimal ist, dann führt Block 286 das QUICKCAL-Unterpro
gramm 386 durch, welches die Vorbereitungsvorgänge für die Wie
derherstellung von der Verschiebung der Fahrzeugmagnetismen
durchführt. Dieses Programm wird unten ausführlich in Verbin
dung mit Fig. 9 beschrieben.
Nach der Rückkehr von dem QUICKCAL-Unterprogramm 386 geht das
Programm weiter zu Block 288, welcher feststellt, ob alle Mar
kierungen, die in diesem Unterprogramm gehandhabt werden
(DASTAT-Markierungen) gelöscht sind. Wenn dies der Fall ist,
vermindert Block 290 die Variable BADDAT, die ein Zähler ist,
der gleich Null ist, wenn sechzehn aufeinanderfolgende "gute"
Kompaßauslesungen erhalten worden sind. Als nächstes stellt
Block 292 fest, ob die Zählvariable BADDAT gleich Null ist.
Wenn dies der Fall ist, setzt Block 294 die WOWTWO-Markierung,
um anzeigen, daß sechzehn aufeinanderfolgende "gute" Kompaßaus
lesungen erhalten worden sind. Nach Block 294, oder wenn Block
292 feststellt, daß die Zählvariable BADDAT nicht gleich Null
ist, geht das Programm weiter zu Block 298 und das Unterpro
gramm wird verlassen. Wenn zurückkehrend zu Block 288 festge
stellt wird, daß nicht alle Markierungen, die in diesem Unter
programm gehandhabt werden, gelöscht sind, dann lädt Block 296
Hexadezimal 10 in die Zählvariable BADDAT, und das Unterpro
gramm wird über Block 298 verlassen.
Mit Bezug auf Fig. 6 ist das MAKEQU-Unterprogramm 300 gezeigt.
Dieses Unterprogramm wird in den Blöcken 178 und 260 des Haupt
programms 100 bzw. des DATCHK-Unterprogramms 240 ausgeführt, um
jeden elliptischen Effekt in der Aufzeichnung der Sensordaten
aufgrund der Konstruktionsparameter des Fahrzeugs zu eliminie
ren. Das Unterprogramm beginnt mit Block 302, welcher den GAIN-
Wert in den temporären Gainpuffer lädt. Der GAIN-Wert in dem
Kompensationssystem des US-Patents Nr. 4 953 305 berechnet und
ist das Verhältnis einer Kanalspanne zur anderen Kanalspanne.
Als nächstes lädt Block 304 den Kanal 1(Nord/Süd-Kanal)-Mittel
wert in den Akkumulator oder das arithmetische Register des
Mikroprozessors 50 zur Verarbeitung. Block 306 bestimmt dann,
ob der GAIN-Wert größer als 80 Hexadezimal ist. Wenn das der
Fall ist, dann lädt Block 308 den Mittelwert von Kanal 2
(Ost/West) in den Akkumulator des Mikroprozessors 50 zur Verar
beitung. Nach Block 308 oder wenn Block 306 feststellt, daß der
GAIN-Wert nicht größer als 80 Hexadezimal ist, geht das Pro
gramm weiter zu Block 310, welcher den absoluten Wert des
Kanalmittelwertes, der in den Akkumulator geladen ist, nimmt,
um sicherzustellen, daß positive Zahlen manipuliert werden. Als
nächstes führt Block 312 das MULT-Unterprogramm 324 durch, wel
ches in Verbindung mit Fig. 6 unten ausführlich beschrieben
wird. Nach der Rückkehr vom MULT-Unterprogramm begrenzt Block
314 den Überlauf des Produktes durch Runden des 16-Bit-Ergeb
nisses in eine 8-Bit-Zahl. Als nächstes bestimmt Block 316, ob
der GAIN-Wert kleiner als 80 Hexadezimal ist. Wenn dies der
Fall ist, dann ersetzt Block 318 den Mittelwert von Kanal 2
(Ost/West) durch das Produkt, das in den Blöcken 312 und 314
berechnet worden ist. Das Unterprogramm wird dann über Block
322 verlassen. Wenn Block 316 feststellt, daß der GAIN-Wert
nicht kleiner als 80 Hexadezimal ist, dann ersetzt Block 320
den Mittelwert von Kanal 1 (Nord/Süd) durch das Produkt, das in
den Blöcken 312 und 314 berechnet wird. Das Unterprogramm wird
dann über Block 322 verlassen.
Das MULT-Unterprogramm 324 ist in Fig. 6 gezeigt. Dieses Unter
programm wird in Block 312 des MAKEQU-Unterprogramms 300 und in
den Blöcken 656 und 666 des GAINVRT-Unterprogramms 650 ausge
führt. Das Unterprogramm beginnt mit Block 326, welcher den
Kanalmittelwert, der gegenwärtig verarbeitet wird, in einen
temporären Puffer lädt. Als nächstes lädt Block 328 den absolu
ten Wert des Gainpuffers in den Akkumulator des Mikroprozessors
50 zur Verarbeitung. Block 330 subtrahiert dann 80 Hexadezimal
von dem Akkumulator, teilt durch zwei und rundet das Ergebnis
auf. Das Programm geht dann weiter zu Block 332, welcher den
Kanalmittelwert in dem Akkumulator durch den Gain multipli
ziert. Als nächstes addiert Block 334 den Kanalmittelwert in
dem temporären Puffer zu dem Akkumulator und gibt das Ergebnis
zurück als den neuen Kanalmittelwert. Das Unterprogramm wird
dann über Block 336 verlassen.
Fig. 7 zeigt das TWIT-Unterprogramm 338. Das Unterprogramm wird
ausgeführt in Block 262 von Fig. 5A des DATCHK-Unterprogramms
240, um festzustellen, ob die Daten eines Kompaßkanals eine
signifikante Änderung erfahren haben, die größer ist als die
erwartete Änderung in der Kompaßausrichtung aufgrund einer
Wende des Fahrzeugs. Das Unterprogramm beginnt mit Block 340,
welcher den Twitchzähler erhöht. Als nächstes stellt Block 342
fest, ob der Kompaßkanal, der gegenwärtig kontrolliert wird,
der Kanal 2 ist (Ost/West-Kanal) . Wenn das der Fall ist, dann
bestimmt Block 344 die Twitdifferenz, welches die Differenz
zwischen den gegenwärtigen Kanaldaten und den letzten "guten"
Kanaldaten (gespeichert als Twitwert) ist, und das Programm
geht weiter zu Block 348. Wenn Block 342 feststellt, daß der
Nord/Süd-Kanal gegenwärtig kontrolliert wird, dann findet Block
346 die Twitdifferenz. Als nächstes stellt Block 348 fest, ob
die Twitdifferenz größer als sieben ist. Wenn das nicht der
Fall ist, dann löscht Block 350 die Twitmarkierung TWIT1 oder
TWIT2, abhängig davon, welcher Kanal gegenwärtig verarbeitet
wird, und Block 352 lädt die gegenwärtigen Kanaldaten als Twit
wert. Das Unterprogramm wird dann über Block 366 verlassen.
Wenn Block 348 feststellt, daß die Twitdifferenz größer als
sieben ist, dann bestimmt Block 354, ob die Twitmarkierung
gesetzt ist (TWIT1 oder TWIT2). Wenn das nicht der Fall ist,
dann setzt Block 356 die Twitmarkierung und löscht den Twitch
zähler und Block 366 verläßt das Unterprogramm. Wenn Block 354
feststellt, daß die Twitmarkierung gesetzt ist, dann stellt
Block 358 fest, ob der Twitchzähler gleich sechzehn ist. Hier
ist der Twitchzähler gleich sechzehn, nur wenn die Twitdiffe
renz der Kanaldaten größer als sieben für eine ausgedehnte
Zeitdauer ist, so daß die letzten "guten" Kanaldaten, die in
dem Twitwert gespeichert sind, nicht mehr länger zuverlässig
sind. Wenn Block 358 feststellt, daß der Twitchzähler nicht
gleich sechzehn ist, dann löscht Block 316 die Zählvariable
HYPTIMER und das Unterprogramm wird über Block 366 verlassen.
Wenn Block 348 feststellt, daß der Twitchzähler gleich sechzehn
ist, dann löscht Block 362 die gemitteten Kanaldaten, die in
dem Puffer E1 oder E2 gespeichert sind, abhängig davon, welcher
Kanal verarbeitet wird, und der Twitchzähler wird gelöscht. Als
nächstes lädt Block 364 die gegenwärtigen Kanaldaten in den
Twitwert und das Unterprogramm wird über Block 366 verlassen.
Mit Bezug auf Fig. 8 ist das SQUAROOT-Unterprogramm 368
gezeigt. Dieses Unterprogramm wird in Block 272 von Fig. 5A des
DATCHK-Unterprogramms 240 ausgeführt, um die Quadratwurzel des
quadrierten Radius in Block 270 zu berechnen. Das Unterprogramm
beginnt mit Block 370, welcher den quadrierten Radius in den
temporären Speichervariablen XTEMP und ATEMP speichert und
löscht den Bit-Zähler, welcher die Anzahl von Malen anzeigt,
die die interne Schleife innerhalb des Unterprogramms ausge
führt worden ist. Als nächstes bestimmt Block 372, ob der Bit-
Zähler gleich sieben ist, und wenn dies der Fall ist, wird das
Unterprogramm über Block 384 verlassen. Wenn der Bit-Zähler
nicht gleich sieben ist, dann analysiert Block 374 eine Nach
schlagtabelle, um den Platzwert des gegenwärtigen zu verarbei
tenden Bits zu bestimmen, wie es durch den Bit-Zähler bestimmt
ist, und quadriert das Ergebnis. Als nächstes bestimmt Block
376, ob das Ergebnis von Block 374 größer als der quadrierte
Radius ist. Wenn dies der Fall ist, dann setzt Block 378 das
gegenwärtige Bit auf Null und das Programm geht weiter zu Block
382. Wenn Block 376 feststellt, daß das Ergebnis von Block 374
nicht größer ist als der quadrierte Radius, dann bestimmt Block
380, ob das Ergebnis gleich dem quadrierten Radius ist. Wenn
dies der Fall ist, dann wird das Unterprogramm über Block 384
verlassen. Wenn Block 380 feststellt, daß das Ergebnis von
Block 374 nicht gleich dem quadrierten Radius ist, dann geht
das Programm weiter zu Block 382. Block 382 speichert den Wur
zelwert, der bis zu diesem Punkt berechnet worden ist, und
erhöht den Bit-Zähler und das Programm geht zurück zu Block
372.
Fig. 9 zeigt das QUICKCAL-Unterprogramm 386. Dieses Unterpro
gramm wird ausgeführt in Block 286 des DATCHK-Unterprogramms
240, um die Vorbereitungsvorgänge zur Wiederherstellung von
einer abrupten und signifikanten Verschiebung in den Fahrzeug
magnetismen durchzuführen. Das Unterprogramm beginnt mit Block
388, welcher bestimmt, ob die Variable BSTAT gleich 1, 2 oder
20 Hexadezimal ist. Wenn dies der Fall ist, dann speichert
Block 390 den Wert von 80 Hexadezimal in die Variablen E1OLD
und E2OLD. Dies ergibt sich daher, daß seit der Durchführung
dieses Unterprogramms, wenn BSTAT gleich 1, 2 oder 20 Hexadezi
mal ist, die früheren Werte in den Variablen E1OLD und E2OLD
nicht mehr länger die letzte gute Ausrichtung vor einer Ver
schiebung in den Fahrzeugmagnetismen wiedergeben. Als solches
gibt es keine genaue Abschätzung mehr bezüglich der gegenwärti
gen Ausrichtung des Fahrzeugs und das Setzen der Variablen
E1OLD und E2OLD auf 80 Hexadezimal liefert eine Schätzung, die
am weitesten von den Sättigungsgrenzen der X-Y-Koordinatenebene
entfernt ist. Nach Block 390 oder wenn Block 388 feststellt,
daß die Variable BSTAT nicht gleich 1, 2 oder 20 Hexadezimal
ist, geht das Programm weiter zu Block 392. Block 392 setzt die
Variable BSTAT auf 1 und setzt die Variable CSTAT gleich 2. Als
nächstes löscht Block 394 die Zählvariable HYPTIMER und das
Unterprogramm wird über Block 396 verlassen.
Mit Bezug jetzt auf Fig. 10 ist das ASICFTR-Unterprogramm 398
gezeigt. Dieses Unterprogramm wird in Block 106 des Hauptpro
gramms von Fig. 4A ausgeführt, um jeden elliptischen Effekt in
der Aufzeichnung der Sensordaten aufgrund der Konstruktion der
induktiven Meßsonde durch Gleichsetzung des Gain der zwei Kom
paßkanäle zu eliminieren. Das Unterprogramm beginnt mit Block
400, welcher den Puffer E2, der die Ost/West-Kanaldaten spei
chert, in beide temporären Speicher und den Akkumulator des
Mikroprozessors 50 lädt. Als nächstes subtrahiert Block 402 80
Hexadezimal von dem Akkumulator und nimmt den absoluten Wert
der Differenz. Das Programm geht dann weiter zu Block 404, wel
cher diesen absoluten Wert in dem Akkumulator mit der Offset
konstante des Magnetometers 48 multipliziert. Die Offsetkon
stante ist das Verhältnis einer Kanalspanne zu der anderen
Kanalspanne, die durch den Aufbau der induktiven Meßsonde 46
gegeben ist. Als nächstes bestimmt Block 406, ob die gegenwär
tigen Kanaldaten des Puffers E2, die in dem temporären Speicher
gespeichert sind, positiv sind. Wenn dies der Fall ist, dann
negiert Block 408 den Wert in dem Akkumulator und addiert 80
Hexadezimal. Als nächstes bestimmt Block 410, ob ein Unterlauf
in dem Akkumulator aufgetreten ist (stärker negativ als -128 in
den mit zwei komplenentären Zahlen), und wenn dies der Fall
ist, dann löscht Block 412 den Akkumulator. Nach Block 412 oder
wenn Block 410 feststellt, daß kein Unterlauf aufgetreten ist,
dann geht das Programm weiter zu Block 424 und das Unterpro
gramm wird verlassen. Wenn zurückkehrend zu Block 406 festge
stellt wird, daß die gegenwärtigen Kanaldaten von Puffer E2,
die in dem temporären Speicher gespeichert sind, nicht positiv
sind, dann addiert Block 414 80 Hexadezimal zu dem Wert in dem
Akkumulator. Als nächstes bestimmt Block 416, ob ein Überlauf
in dem Akkumulator aufgetreten ist (positiver als 128 in dem
mit zwei komplementären Zahlen), und wenn dies der Fall ist,
dann lädt Block 418 Hexadezimal FF in den Akkumulator. Nach
Block 418 oder wenn Block 416 feststellt, daß kein Überlauf
aufgetreten ist, wird das Unterprogramm über Block 420 verlas
sen.
Das AVRG-Unterprogramm 422 ist in Fig. 11 gezeigt. Dieses
Unterprogramm wird in den Blöcken 118 und 120 des Hauptpro
gramms von Fig. 4A ausgeführt, um die gegenwärtigen Kanaldaten
auf das laufende Total zuzuaddieren, wodurch eine zwei-Sekun
den-Mittelung, die anschließend berechnet wird, ermöglicht
wird. Das Unterprogramm beginnt mit Block 424, welcher die 8-
Bit-Kanaldaten, welche gegenwärtig verarbeitet werden, auf
einen 16-Bit-Totalwert addiert, der in dem Puffer des Kanals
(E1 oder E2) gespeichert ist. Als nächstes bestimmt Block 426,
ob die Addition, die in Block 424 ausgeführt wurde, zum Setzen
eines Übertrags geführt hat. Wenn ein Übertrag gesetzt wurde,
dann erhöht Block 428 das hohe Byte des Kanaldatenpuffers, wel
cher den laufenden Totalwert speichert. Nach Block 428 oder
wenn Block 426 feststellt, daß der Übertrag nicht gesetzt
wurde, wird das Unterprogramm über Block 430 verlassen.
Fig. 1 34876 00070 552 001000280000000200012000285913476500040 0002019622394 00004 347571 zeigt das CLRDAT-Unterprogramm 432. Dieses Unterpro
gramm wird in Block 126 des Hauptprogramms von Fig. 4A ausge
führt und erlaubt es, daß das System sich selbst stabilisiert
nach einem Einschalten. Das Programm beginnt mit Block 434,
welcher die Zählvariable COMAVG löscht. Als nächstes löscht
Block 435 die gemittelten Kompaßkanaldaten in den Puffern E1
und E2. Block 436 bestimmt dann, ob die FSTPAS-Markierung
gelöscht ist, und wenn das der Fall ist, setzt Block 437 die
Variable COMAVG auf 12. Nach Block 437 oder wenn in Block 436
festgestellt wird, daß die FASTPAS-Markierung nicht gelöscht
ist, geht das Programm weiter zu Block 438 und das Unterpro
gramm wird verlassen.
Mit Bezug auf Fig. 12 ist das AUTCAL-Unterprogramm 440 gezeigt,
welches in Block 140 des Hauptkompaßprogramms von Fig. 4B aus
geführt wird. Dieses Unterprogramm beginnt mit Block 442, wel
cher das Kompensationssystem durchführt, welches in US-Patent
Nr. 4 953 305 offenbart ist. Das Unterprogramm wird dann über
Block 440 verlassen.
Das RGTCAL-Unterprogramm 446 ist in Fig. 12 gezeigt. Dieses
Unterprogramm wird in Block 144 des Hauptkompaßprogramms von
Fig. 43 ausgeführt, um den Winkel zu bestimmen, der von dem
Bogen der aufgezeichneten Kompaßdaten überspannt wird. Das
Unterprogramm beginnt mit Block 448, welcher das DIST2PT-Unterprogramm 454
durchführt, um die Strecke zwischen dem gegenwär
tigen Kompaßdatenpunkt und dem Startpunkt des Bogens, der in
den Variablen E1LOW und E2LOW gespeichert ist, berechnet und
speichert. Das DIST2PT-Unterprogramm wird ausführlich in Ver
bindung mit Fig. 13 beschrieben. Bei der Rückkehr von dem
DIST2PT-Unterprogramm 454 geht das Programm weiter zu Block
450, welcher das CHKRGT-Unterprogramm 466 durchführt, um den
Winkel des Bogens zwischen dem gegenwärtigen Kompaßdatenpunkt
und dem Startpunkt des Bogens zu bestimmen. Das CHKRGT-Unter
programm wird ausführlich in Verbindung mit Fig. 14 beschrie
ben. Bei der Rückkehr von dem CHKRGT-Unterprogramm 466 wird das
RGTCAL-Unterprogramm über Block 452 verlassen.
Mit Bezug auf Fig. 13 ist das DIST2PT-Unterprogramm 454
gezeigt. Das Unterprogramm wird in mehreren Programmblöcken
ausgeführt, um den Abstand zwischen zwei Punkten in dem X-Y-
Koordinatensystem zu bestimmen. Das Unterprogramm beginnt mit
Block 456, welcher den Absolutwert der Differenz von einem
Kanal der Kompaßdaten der zwei Punkte nimmt, quadriert und das
Ergebnis speichert. Block 458 führt dann die gleichen Berech
nungen auf dem anderen Kanal der Kompaßdaten der zwei Punkte
aus. Als nächstes führt Block 416 die 16-Bit-Addition der qua
drierten Differenzen, die oben erhalten wurden, aus. Block 462
speichert dann das Ergebnis der Addition, das gleich dem qua
drierten Abstand zwischen den zwei fraglichen Punkten ist. Das
Unterprogramm wird dann über Block 464 verlassen.
Fig. 14 zeigt das CHKRGT-Unterprogramm 466. Dieses Unterpro
gramm wird in den Blöcken 216 und 450 des Hauptprogramms 100
bzw. des RGTCAL-Unterprogramms 446 ausgeführt, um den Winkel
des Bogens zwischen dem gegenwärtigen Kompaßdatenpunkt und dem
Startpunkt des Bogens, der in den Variablen E1LOW und E2LOW
gespeichert ist, zu bestimmen. Dieser Winkel entspricht dem
Betrag, um welchen das Fahrzeug seine Bewegungsrichtung geän
dert hat. Das Unterprogramm beginnt mit Block 468, welcher die
Markierungen GOTMID und GOTDIST löscht. Wenn sie gesetzt sind,
dann zeigen die Markierungen GOTMID und GOTDIST an, daß das
Fahrzeug seine Bewegungsrichtung um einen vorbestimmten Betrag
geändert hat, welcher in der bevorzugten Ausführungsform einen
Bogenspann von mehr als den vorbestimmten Winkeln 45° bzw. 80°
entspricht. Als nächstes quadriert Block 470 die Variable
HYPOT, die den Radius eines kalibrierten Kreises speichert, und
speichert das hohe Byte des Ergebnisses. Das Programm geht dann
weiter zu Block 472, welcher das Ergebnis, das in dem Block 470
erhalten wurde, mit der Mittelpunktkonstante multipliziert, die
den Abstand zwischen zwei Punkten auf dem Kreis berechnet, der
für den Bogen erforderlich ist, damit er 45° überspannt. Als
nächstes bestimmt Block 474, ob der Abstand zwischen dem gegen
wärtigen Kompaßdatenpunkt und dem Startpunkt des Bogens größer
als der in Block 472 berechnete Abstand ist. Wenn das nicht der
Fall ist, dann wird das Unterprogramm über Block 484 verlassen.
Wenn Block 474 feststellt, daß der Abstand größer ist, dann
setzt Block 476 die GOTMID-Markierung, um anzuzeigen, daß der
Bogenspann mehr als 45° ist, was einem vorbestimmten Änderungs
betrag in der Richtung der Fahrzeugbewegung entspricht. Block
478 multipliziert als nächstes das in Block 470 erhaltene
Ergebnis mit der 80°-Grenzkonstante, welche den Abstand berech
net, der zwischen zwei Punkten auf dem Kreis erforderlich ist,
um einen Bogen von 80° zu überspannen. Block 480 bestimmt dann,
ob der Abstand zwischen dem gegenwärtigen Kompaßdatenpunkt und
dem Startpunkt des Bogens größer als der in Block 478 berech
nete Abstand ist. Wenn dies der Fall ist, setzt 482 die
GOTDIST-Markierung, um anzuzeigen, daß die Bogenüberspannung
80° übersteigt, was einem vorbestimmten Änderungsbetrag in der
Richtung der Fahrzeugbewegung entspricht. Nach Block 482 oder
wenn in Block 480 ein negatives Ergebnis erhalten wird, geht
das Programm weiter zu Block 484, der das Unterprogramm ver
läßt.
Mit Bezug auf Fig. 15 ist das RORIT-Unterprogramm 486 gezeigt.
Dieses Unterprogramm wird in den Blöcken 152 und 162 des Haupt
programms von Fig. 4C ausgeführt und berechnet den Mittelwert
des laufenden Totalwertes, der in den Kompaßkanalpuffern
gespeichert ist. Das Unterprogramm beginnt mit Block 488, wel
cher feststellt, ob die FSTPAS-Markierung gesetzt wurde, was
anzeigt, daß das erste Mittel der Kanaldaten schon gesammelt
wurde. Wenn dies der Fall ist, dann teilt Block 490 den laufen
den Totalwert, der in dem bestimmten Kompaßkanalpuffer gespei
chert ist, durch 16 und speichert das Ergebnis, welches der
Mittelwert ist. Das Programm geht dann weiter zu Block 494,
welcher das Unterprogramm verläßt. Wenn Block 488 feststellt,
daß die FSTPAS-Markierung gelöscht ist, dann teilt Block 492
den laufenden Totalwert, der in dem bestimmten Kompaßkanal
gespeichert ist, durch 4 und speichert das Ergebnis, welches
der Mittelwert ist. Das Unterprogramm wird dann über Block 494
verlassen.
Das MOVE2PT-Unterprogramm 496 ist in den Fig. 16A und 16B
gezeigt. Dieses Unterprogramm wird in den Blöcken 172 und 230
des Hauptprogramms 100 ausgeführt, um die X-Y-Koordinatenebene
so zu verschieben, daß ein Punkt auf der Ebene an die Stelle
eines anderen Punktes sich bewegt. Das Unterprogramm beginnt
mit Block 498 von Fig. 16A, welcher feststellt, ob die Daten
des Kanals 1 (Nord/Süd-Kanal) negativ sind. Diese Daten zeigen
sowohl die Richtung wie auch die Strecke an, um welche die X-Y-
Koordinatenebene auf der X-Achse verschoben werden muß. Wenn
sie negativ sind, dann negiert Block 508 die Strecke, um sie
positiv zu machen. Als nächstes beseitigt Block 510 die letzten
zwei signifikanten Bits des Abstands vom Kanal 1 und addiert
sie zu der Variablen VREF1. Block 512 nimmt dann die signifi
kantesten Bits des Abstands von Kanal 1 und addiert sie zu der
Variablen VCOMP1. Die Variable VCOMP1 gibt den Betrag des Kom
pensationsstromes wieder, der für die Korrektur des Sensors 46
des Nord/Süd-Kanals erforderlich ist. Nach Block 512 bestimmt
Block 514, ob ein Überlauf im Ergebnis der Addition, die in
Block 512 ausgeführt wird, aufgetreten ist. Wenn ein Überlauf
aufgetreten ist, dann führt Block 516 das RAIL-Unterprogramm
aus, welches dem Fahrer des Fahrzeugs über die Anzeige 56
anzeigt, daß der Kompaß keine Kalibrationsmöglichkeit mehr hat,
aufgrund eines extrem großen Betrages des Fahrzeugmagnetismus,
so daß der Bereich in der Nähe des Kompaß entmagnetisiert wer
den muß. Nach Block 516 oder wenn Block 514 feststellt, daß ein
Überlauf nicht aufgetreten ist, geht das Programm weiter zu
Block 518.
Mit Bezug als nächstes auf Block 498, wenn festgestellt wird,
daß die Daten des Kanal 1 nicht negativ sind, beseitigt Block
500 die letzten zwei signifikanten Bits des Abstandes von Kanal
1 und subtrahiert sie von der Variablen VREF1. Als nächstes
nimmt Block 502 die sechs signifikantesten Bits des Kanal
1-Abstandes und subtrahiert sie von der Variablen VCOMP1. Block
504 bestimmt dann, ob ein Unterlauf im Ergebnis der Subtrak
tion, die in Block 502 ausgeführt wird, aufgetreten ist. Wenn
ein Unterlauf aufgetreten ist, dann führt Block 506 das RAIL-
Unterprogramm durch, das oben beschrieben worden ist. Nach
Block 506 oder wenn Block 504 feststellt, daß kein Unterlauf
aufgetreten ist, geht das Programm weiter zu Block 518, welcher
bestimmt, ob die Daten von Kanal 2 (Ost/West-Kanal) negativ
sind. Diese Daten zeigen sowohl die Richtung wie auch den
Abstand an, um welche die Koordinatenebene auf der Y-Achse ver
schoben werden muß. Wenn sie negativ sind, dann negiert Block
520 den Abstand, um ihn positiv zu machen, und das Programm
geht weiter zu Block 530 von Fig. 16B. Wenn Block 518 fest
stellt, daß die Daten von Kanal 2 nicht negativ sind, dann geht
das Programm weiter zu Block 522 von Fig. 163.
Block 522 von Fig. 16B des MOVE2PT-Unterprogramms 496 wird nur
betreten, wenn Block 518 von Fig. 16A feststellt, daß die Daten
von Kanal 2 nicht negativ sind. Block 522 beseitigt die letzten
zwei signifikanten Bits des Abstandes von Kanal 2 und subtra
hiert sie von der Variablen VREF2. Als nächstes nimmt Block 524
die sechs signifikantesten Bits des Abstandes von Kanal 2 und
subtrahiert sie von der Variablen VCOMP2. Die Variable VCOMP2
gibt den Betrag des Kompensationsstromes wieder, der erforder
lich ist, um den Sensor 46 des Ost/West-Kanals zu korrigieren.
Nach Block 524 bestimmt Block 526, ob ein Unterlauf aufgetreten
ist als Folge der Subtraktion, die in Block 524 ausgeführt wor
den ist. Wenn ein Unterlauf aufgetreten ist, dann führt Block
528 das RAIL-Unterprogramm durch, welches dem Fahrer des Fahr
zeugs anzeigt über die Anzeige 56, daß der Kompaß keine Kali
brationsmöglichkeit mehr hat, aufgrund eines extrem hohen
Betrages des Fahrzeugmagnetismus, was erfordert, daß der
Bereich in der Nähe des Kompaß demagnetisiert werden muß. Nach
Block 528 oder wenn Block 526 feststellt, daß ein Unterlauf
nicht aufgetreten ist, geht das Programm weiter zu Block 538.
Mit Bezug jetzt auf Block 530 wird dieser Block nur betreten,
wenn Block 518 von Fig. 16A feststellt, daß die Daten von Kanal
2 negativ waren. Block 530 beseitigt die letzten zwei signifi
kanten Bits des Abstandes von Kanal 2 und addiert sie auf die
Variable VREF2. Als nächstes nimmt Block 532 die sechs signifi
kantesten Bits des Abstandes von Kanal 2 und addiert sie auf
die Variable VCOMP2. Block 534 stellt fest, ob ein Überlauf
aufgetreten ist als Folge der Addition, die in Block 532 durch
geführt worden ist. Wenn ein Überlauf aufgetreten ist, dann
führt Block 536 das RAIL-Unterprogramm durch, das oben
beschrieben worden ist. Nach Block 536 oder wenn Block 534
feststellt, daß ein Überlauf nicht aufgetreten ist, geht das
Programm weiter zu Block 538. Block 538 verschiebt die Variable
BSTAT zu ihrem nächsten höheren Wert und führt das DTOA-Unter
programm durch, welches sicherstellt, daß die Variablen VCOMP1
und VCOMP2 richtig eingestellt sind und liefert Korrektursigna
le, welche daraus abgeleitet werden, an dem Magnetometer 48, so
daß sie an den Sensor 46 angelegt werden. Als nächstes setzt
Block 540 die Schreibmarkierung (NVMWRT-Markierung) für den
Festspeicher und löscht die Kreisüberkreuzungsdaten, die in dem
Kompensationssystem verwendet werden, das in dem US-Patent Nr.
4 953 305 beschrieben ist. Das Unterprogramm wird dann über
Block 542 verlassen.
Mit Bezug auf Fig. 17 ist das CORDIC-Unterprogramm 544 gezeigt.
Dieses Unterprogramm wird in Block 190 des Hauptkompaßprogramms
von Fig. 4D ausgeführt, um die Ausrichtung des Fahrzeugs unter
Verwendung der Arcustangensfunktion zu berechnen. Das Programm
beginnt mit Block 546, welcher den Arcustangens als Verhältnis
der Kompaßdatenwerte, die in den Puffern E1 und E2 gespeichert
sind, berechnet. Block 546 speichert das Ergebnis dieser
Berechnung in Variable ANG, die die Ausrichtung des Fahrzeugs
anzeigt. Das Unterprogramm wird dann über Block 548 verlassen.
Fig. 18 zeigt das TWOCLOSE-Unterprogramm 550. Dieses Unterpro
gramm wird in den Blöcken 202 und 210 des Hauptprogramms von
Fig. 4D ausgeführt, um festzustellen, ob das Fahrzeug in nahezu
derselben Richtung für vier Sekunden gelaufen ist. Das Unter
programm beginnt mit Block 552, der die Differenz zwischen dem
letzten Nord/Süd-Kanalmittelwert, der in der Variablen LASTE1
gespeichert ist, und dem gegenwärtigen Nord/Süd-Kanalmittelwert
berechnet. Als nächstes bestimmt Block 554, ob diese Differenz
weniger als der Toleranzwert von drei Zählraten ist. Wenn dies
der Fall ist, dann berechnet Block 556 die Differenz zwischen
dem letzten Ost/West-Kanalmittelwert, der in der Variablen
LASTE2 gespeichert ist, und dem gegenwärtigen Ost/West-Kanal
mittelwert. Das Programm geht dann weiter zu Block 558, welcher
feststellt, ob diese Differenz weniger als drei ist. Wenn dies
der Fall ist, dann setzt Block 560 die TWOPTS-Markierung, um
anzuzeigen, daß zwei gemittelte Punkte gefunden wurden, die
innerhalb von drei Zählraten zueinander liegen. Nach Block 560
oder wenn Block 558 feststellt, daß die in Block 556 berechnete
Differenz größer als drei ist, geht das Programm weiter zu
Block 562. Ähnlich geht da Programm weiter zu Block 562, wenn
Block 554, wie oben erwähnt, feststellt, daß die in Block 552
berechnete Differenz größer als drei ist. Block 562 lädt den
gegenwärtigen Kompaßdatenpunkt in die Variablen LASTE1 und
LASTE2. Als nächstes bestimmt Block 564, ob das Programm nach
einem Startpunkt des Bogens sucht, durch Untersuchung des Sta
tus der BSTAT-Variablen. Wenn dies der Fall ist, dann speichert
Block 566 den gegenwärtigen Kompaßdatenpunkt in E1LOW und
E2LOW. Nach Block 566 oder wenn Block 564 feststellt, daß das
Programm nicht nach einem Startpunkt des Bogens sucht, wird das
Programm über Block 568 verlassen.
Mit Bezug auf Fig. 19 ist das SETLMT-Unterprogramm 570 gezeigt.
Dieses Unterprogramm wird in Block 222 des Hauptprogramms 100
von Fig. 4E ausgeführt, um die oberen und unteren horizontalen
und vertikalen Grenzen festzulegen, in welchen die Suche nach
dem Zentrum des Bogens in der X-Y-Koordinatenebene ausgeführt
werden soll. Diese Grenzen basieren auf den Positionen des
Startpunktes und des Endpunktes des Bogens, die beide einen
Radius entfernt vom Zentrum des Bogens liegen müssen. Das
Unterprogramm beginnt mit Block 572, welcher einen Pointer
setzt, um auf der X-Achse (Datenachse des Ost/West-Kanals) zu
operieren. Als nächstes bestimmt Block 574, ob ExLOW größer als
ExHI, wobei x die Zahl 2 ist, wenn die Daten des Ost/West-
Kanals verarbeitet werden, und die Zahl 1 ist, wenn die Daten
des Nord/Süd-Kanals verarbeitet werden. Wenn ExLOW größer als
ExHI ist, dann subtrahiert Block 576 den Radius des Bogens,
welcher gleich dem Radius des Kreises für einen kalibrierten
Kompaß ist, von ExLOW und speichert das Ergebnis in LLx. Als
nächstes addiert Block 578 den Radius des Bogens zu ExHI und
speichert das Ergebnis in ULx und das Programm geht weiter zu
Block 584. Wenn Block 574 feststellt, daß ExLOW kleiner ist als
ExHI, dann subtrahiert Block 580 den Radius des Bogens von ExHI
und speichert das Ergebnis in LLx. Als nächstes addiert Block
582 den Radius des Bogens auf ExLOW und speichert das Ergebnis
in ULx. Das Programm geht dann weiter zu Block 584, welcher
feststellt, ob der Pointer auf die X-Achse (Datenachse des
Ost/West-Kanals) gesetzt ist. Wenn dies der Fall ist, dann
setzt Block 586 den Pointer auf die Y-Achse (Datenachse des
Nord/Süd-Kanals) und das Programm geht zurück zu Block 574, um
die Y-Achsengrenzen festzulegen. Wenn Block 584 feststellt, daß
der Pointer nicht auf die X-Achse gesetzt ist, dann wird das
Unterprogramm über Block 588 verlassen.
Die Fig. 20A und 20B zeigen das CENSRCH-Unterprogramm 590. Das
Unterprogramm wird in Block 224 des Hauptprogramms 100 von Fig.
4E ausgeführt, um das Zentrum des Bogens innerhalb der Grenzen,
die durch das SETLMT-Unterprogramm 570 festgelegt sind, zu
suchen. Das Unterprogramm beginnt mit Block 592, welcher den
quadrierten Radius des Bogens berechnet und speichert. Als
nächstes richtet Block 594 die Grenzen der verschachtelten
Schleife auf der Grundlage der Werte, die in den Variablen LL1,
LL2, UL1 und UL2 gespeichert sind, ein. Block 596 führt dann
das DIST2PT-Unterprogramm 454 von Fig. 13 aus, um den Abstand
von einem bestimmten Punkt innerhalb der festgelegten Grenzen
zu dem Startpunkt des Bogens, der in den Variablen E1LOW und
E2LOW gespeichert ist, zu berechnen. Bei der Rückkehr von dem
DIST2PT-Unterprogramm 454 führt Block 598 eine zwei-Byte-Sub
traktion des berechneten Abstandes von dem Radius des Bogens
aus. Das Programm geht dann weiter zu Block 600, welcher fest
stellt, ob die Differenz, die in Block 598 berechnet wurde,
kleiner als 128 ist, was die vorbestimmte Toleranz ist, inner
halb welcher die Differenz liegen muß, um für den bestimmten
Punkt, der analysiert wird, als mögliches Zentrum des Bogens
betrachtet zu werden. Wenn die Differenz nicht kleiner als 128
ist, dann erhöht Block 610 die Schleifenzähler und stellt
sicher, daß sie innerhalb der festgelegten Grenzen liegen.
Das Programm geht dann weiter zu Block 612. Wenn Block 600
feststellt, daß die Differenz, die in Block 598 berechnet
wurde, kleiner als 128 ist, dann führt Block 602 das DIST2PT-
Unterprogramm 454 aus, um den Abstand von dem bestimmten Punkt
innerhalb der festgelegten Grenzen zu dem Endpunkt des Bogens,
der in den Variablen E1HI und E2HI gespeichert ist, zu berech
nen. Bei der Rückkehr von dem DIST2PT-Unterprogramm 454 führt
Block 604 eine zwei-Byte-Subtraktion des berechneten Abstandes
von dem Radius des Bogens aus. Block 606 stellt dann fest, ob
die Differenz, die in Block 604 berechnet worden ist, kleiner
als 128 ist, was die vorbestimmte Toleranzgrenze ist. Wenn dies
nicht der Fall ist, dann geht das Programm weiter zu Block 610,
welcher oben beschrieben worden ist. Wenn die Differenz kleiner
als 128 ist, dann kombiniert Block 608 die Differenzen, die in
den Blöcken 598 und 604 berechnet worden sind, und speichert
das Ergebnis sowie die Koordinaten des bestimmten Punktes in
dem Hilfspuffer, wenn das Ergebnis kleiner ist als das schon
darin gespeicherte Ergebnis. Als solches speichert der Hilfs
puffer schließlich die Koordinaten des Punktes innerhalb der
festgelegten Grenzen, die die kleinsten kombinierten Differen
zen aufweisen, die in den Blöcken 598 und 604 berechnet werden.
Das Programm geht dann weiter zu Block 612, welcher feststellt,
ob noch mehr Schleifenzyklen ausgeführt werden müssen, um alle
Punkte innerhalb der festgelegten Grenzen zu analysieren. Wenn
dies der Fall ist, dann geht das Programm zurück zu Block 596.
Wenn keine weiteren Schleifenzyklen mehr ausgeführt werden müs
sen, dann geht das Programm weiter zu Block 614 von Fig. 20B.
Block 614 von Fig. 203 speichert in den Variablen E1C und E2C
die Koordinaten des Punktes, der schließlich in dem Hilfspuffer
in Block 608 von Fig. 20A gespeichert wurde, welcher der erste
potentielle Mittelpunkt des Bogens ist. Block 614 speichert
ebenfalls die Koordinaten des ersten potentiellen Mittelpunktes
in dem Hilfspuffer und intialisiert die GOODC-Markierung. Als
nächstes führt Block 616 das MIDCHK-Unterprogramm 640 durch, um
festzustellen, ob der potentielle Mittelpunkt innerhalb einer
vorgegebenen Toleranz liegt, so daß er einen Radius weg von dem
45°-Mittelpunkt des Bogens liegt. Dieses Unterprogramm wird
unten ausführlich in Bezug auf Fig. 21 beschrieben. Bei der
Rückkehr von dem MIDCHK-Unterprogramm 640 geht das Programm
weiter zu Block 618, welcher feststellt, ob die GOODC-Markie
rung gesetzt wurde, was anzeigt, daß das MIDCHK-Unterprogramm
festgestellt hat, daß der erste potentielle Mittelpunkt inner
halb einer vorbestimmten Toleranz liegt, so daß er einen Radius
weg von dem 45°-Mittelpunkt des Bogens liegt. Wenn die GOODC-
Markierung gesetzt ist, dann speichert Block 620 in dem Hilfs
puffer den Fehlerwert für den ersten potentiellen Mittelpunkt,
der in Block 644 des MIDCHK-Unterprogramms 640 berechnet wurde,
welcher den Grad wiedergibt, um welchen der erste potentielle
Mittelpunkt innerhalb der oben erwähnten Toleranz liegt. Nach
Block 620 oder wenn Block 618 feststellt, daß die GOODC-Markie
rung nicht gesetzt wurde, geht das Programm weiter zu Block
622, welcher den zweiten potentiellen Mittelpunkt des Bogens
unter Verwendung der Symmetrie berechnet. Der zweite potenti
elle Mittelpunkt ist symmetrisch zum ersten potentiellen Mit
telpunkt in Bezug auf die Segmentlinie, die den Startpunkt und
den Endpunkt des Bogens verbindet. Block 622 speichert die
Koordinaten des zweiten potentiellen Zentrumpunktes in den
Variablen E1C und E2C. Als nächstes bestimmt Block 624 erneut
den Status der GOODC-Markierung auf der Grundlage der Durchfüh
rung des MIDCHK-Unterprogramms 640 in Block 616. Wenn die
GOODC-Markierung gelöscht ist, was anzeigt, daß der erste
potentielle Zentrumspunkt außerhalb einer vorgegebenen Toleranz
liegt, dann führt Block 626 das MIDCHK-Unterprogramm 640 von
Fig. 21 aus, unter Verwendung der Koordinaten des zweiten
potentiellen Zentrumpunktes des Bogens. Bei der Rückkehr von
dem MIDCHK-Unterprogramm verläßt das Programm das Unterprogramm
über den Block 638. Wenn Block 624 feststellt, daß die GOODC-
Markierung gesetzt ist, dann initialisiert Block 628 die GOODC-
Markierung und führt das MIDCHK-Unterprogramm 640 aus, unter
Verwendung der Koordinaten des zweiten potentiellen Zentrums
punktes des Bogens. Bei der Rückkehr von dem MIDCHK-Unterpro
gramm bestimmt Block 630, ob die GOODC-Markierung gesetzt
wurde, was anzeigt, daß der zweite potentielle Zentrumspunkt
innerhalb einer vorgegebenen Toleranz liegt, so daß es einen
Radius weg von dem 45°-Mittelpunkt des Bogens liegt. Wenn die
GOODC-Markierung gesetzt ist, dann speichert Block 632 in dem
Hilfspuffer den Fehlerwert für den zweiten potentiellen Zen
trumspunkt, der in Block 644 des MIDCHK-Unterprogramms 640
berechnet wird, welcher den Grad wiedergibt, um welchen der
zweite potentielle Zentrumspunkt innerhalb der oben erwähnten
Toleranz liegt. Nach Block 632 oder wenn Block 630 feststellt,
daß die GOODC-Markierung gelöscht ist, geht das Programm weiter
zu Block 634. Block 634 stellt fest, ob der Fehlerwert für den
ersten potentiellen Zentrumspunkt größer ist als der Fehlerwert
für den zweiten potentiellen Zentrumspunkt. Wenn dies der Fall
ist, dann sind die Koordinaten des zweiten potentiellen Zen
trumspunktes, die in den Variablen E1C und E2C gespeichert
sind, das Zentrum des Bogens, und das Unterprogramm wird über
Block 638 verlassen. Wenn Block 634 feststellt, daß der Fehler
wert des ersten potentiellen Zentrumspunktes kleiner ist als
der Fehlerwert für den zweiten potentiellen Zentrumspunkt, dann
speichert Block 636 die Koordinaten des ersten potentiellen
Zentrumspunktes, die in dem Hilfspuffer von Block 614 gespei
chert sind, in die Variablen E1C und E2C als Zentrumspunkt des
Bogens. Block 636 setzt ebenfalls die GOODC-Markierung und das
Unterprogramm wird über Block 638 verlassen.
Das MIDCHK-Unterprogramm 640 ist in Fig. 21 gezeigt. Dieses
Unterprogramm wird in den Blöcken 616, 626 und 628 von Fig. 20B
des CENSRCH-Unterprogramms 590 ausgeführt, um festzustellen, ob
der potentielle Zentrumspunkt innerhalb einer vorbestimmten
Toleranz liegt, so daß es einen Radius weg von dem 45°-Mittel
punkt liegt. Das Unterprogramm beginnt mit Block 642, welcher
das DIST2PT-Unterprogramm 454 von Fig. 13 ausführt, um den
Abstand zwischen dem potentiellen Zentrumspunkt, der in den
Variablen E1C und E2C gespeichert ist, und dem Mittelpunkt, der
in den Variablen E1MID und E2MID gespeichert ist, zu berechnen.
Bei der Rückkehr von dem DIST2PT-Unterprogramm 454 bestimmt
Block 644, ob der quadrierte Abstand, der in Block 642 berech
net ist, innerhalb von 32 Zählraten des quadrierten Radius des
Bogens liegt, welcher gleich ist zu dem Radius des Bogens für
einen kalibrierten Kompaß. Wenn dies innerhalb der vorgegebenen
Toleranzgrenze der Fall ist, dann setzt Block 646 die GOODC-
Markierung, um anzuzeigen, daß ein "guter" potentieller Zen
trumspunkt gefunden wurde. Nach Block 646 oder wenn Block 644
feststellt, daß das Quadrat des Abstandes, der in Block 642
berechnet wurde, nicht innerhalb von 32 Zählraten des qua
drierten Radius liegt, wird das Unterprogramm über Block 648
verlassen.
Mit Bezug auf Fig. 22 ist das GAINVRT-Unterprogramm 650
gezeigt. Dieses Unterprogramm wird in Block 228 des Hauptpro
gramms 100 von Fig. 4E ausgeführt und kehrt die Effekte des
MAKEQU-Unterprogramms von Fig. 6 um, welches verwendet wird, um
die elliptischen Daten kreisförmig zu machen. Durch Entfernen
von allen Multiplikationsfaktoren, die verwendet werden, um die
Kompaßdaten kreisförmig zu machen, gibt dieses Unterprogramm
die Daten in ihrer ursprünglichen Form wieder und erleichtert
dadurch die nachfolgende Manipulation dieser Daten. Das Unter
programm beginnt mit Block 642, welches feststellt, ob der
GAIN-Wert auf den Kompaßkanaldaten in Puffer E1 operiert. Wenn
dies der Fall ist, speichert Block 654 die Koordinaten der
Variablen E1C in die temporären Speichervariablen ATEMP und
XTEMP. Als nächstes führt Block 656 das MULT-Unterprogramm 324
von Fig. 6 auf der Variablen ATEMP aus. Bei der Rückkehr von
dem MULT-Unterprogramm 324 bestimmt Block 658, ob das Ergebnis
größer ist als die Variable XTEMP. Wenn dies nicht der Fall
ist, vermindert Block 662 die Variable ATEMP und das Programm
geht zurück zu Block 656. Wenn Block 658 feststellt, daß das
Ergebnis von Block 656 größer ist als die Variable XTEMP, dann
ersetzt Block 660 die Variable E1C durch die Variable ATEMP,
und das Programm geht weiter zu Block 674, welcher das Unter
programm verläßt. Wenn Block 652 feststellt, daß der GAIN-wert
nicht auf den Kompaßkanaldaten in Puffer E1 operiert, dann
speichert Block 664 die Koordinaten der Variablen E2C in die
temporären Speichervariablen ATEMP und XTEMP. Als nächstes
führt Block 660 das MULT-Unterprogramm 324 auf der Variablen
ATEMP aus. Bei der Rückkehr von dem MULT-Unterprogramm 324
bestimmt Block 668, ob das Ergebnis größer ist als die Variable
XTEMP. Wenn das nicht der Fall ist, dann vermindert Block 670
die Variable ATEMP und das Programm geht zurück zu Block 666.
Wenn Block 668 feststellt, daß das Ergebnis von Block 666 grö
ßer ist als die Variable XTEMP, dann ersetzt Block 672 die
Variable E2C durch die Variable ATEMP, und das Unterprogramm
wird über Block 674 verlassen.
Wie oben beschrieben wurde, umfaßt die Programmierung der
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Kom
paßkompensationssystem von US-Patent Nr. 4 953 305, wenn eine
Änderung in dein Fahrzeugmagnetismus dazu führt, daß die
anschließende Aufzeichnung der digitalen Sensordaten innerhalb
einer bestimmten Schwelle liegt. Jedoch können die Flußdia
gramme der Fig. 4 bis 22 so modifiziert werden, daß das oben
beschriebene Verfahren zur Korrektur von abrupten und signifi
kanten Änderungen im Fahrzeugmagnetismus verwendet werden kann,
damit alle Änderungen im Fahrzeugmagnetismus, die den Kompaßbe
trieb nachteilig beeinflussen, kompensiert werden. In dieser
alternativen Ausführungsform ist die Schwelle, gegenüber wel
cher die Aufzeichnung der digitalen Sensordaten verglichen wer
den, vermindert in Bezug auf die der bevorzugten Ausführungs
form, so daß jede Verschiebung im Fahrzeugmagnetismus, die den
Kompaßbetrieb nachteilig beeinflußt, dazu führt, daß die Auf
zeichnung der digitalen Sensordaten außerhalb dieser Schwelle
liegt, und der Kompaß kalibriert wird.
Zusätzlich zur Vorsehung einer Kompensation für abrupte und
signifikante Änderungen im Fahrzeugmagnetismus während der nor
malen Betriebsbedingungen eines Fahrzeugs liefert das Kompaß
system der vorliegenden Erfindung ebenfalls ein bequemes Ver
fahren zur Kompensation des anfänglichen Fahrzeugmagnetismus
eines neuen Fahrzeugs. Dieses Verfahren umfaßt das Vorladen des
Mikroprozessors 50 vor oder bei der Installation in das Fahr
zeug mit allen notwendigen Daten, so daß das System voreinge
stellt ist für den Vorgang des Wiederherstellens nach einer
abrupten und signifikanten Änderung im Fahrzeugmagnetismus.
Zunächst umfaßt dies das Feststellen der Erdmagnetfeldstärke
und das Setzen der Variablen BSTAT auf 1. Nach der Voreinstel
lung in den Wiederherstellungsmodus kalibriert sich das Kompaß
system automatisch selbst, nachdem das Fahrzeug seine Bewe
gungsrichtung um mehr als einen vorbestimmten Betrag geändert
hat, welcher in der bevorzugten Ausführungsform 80° beträgt.
Dieses Verfahren der Kalibration kann einfach eingerichtet wer
den, um den anfänglichen Fahrzeugmagnetismus eines neuen Fahr
zeuges zu kompensieren durch Festlegen eines gekrümmten Weges,
entweder am Ausgang der Fahrzeugproduktionsfabrik oder am
Geschäftsort des Händlers, auf welchem das neue Fahrzeug gefah
ren wird, so daß die Bewegungsrichtung um den vorbestimmten
Betrag geändert wird und der Kompaß schnell kalibriert wird.
Die vorliegende Erfindung liefert ein beträchtlich verbessertes
Kompaßsystem, welches genauere Ausrichtungsinformationen über
verschiedene Betriebsbedingungen liefert. Insbesondere liefert
die vorliegende Erfindung die automatische Kalibration eines
Fahrzeugkompasses, die abrupte und signifikante Änderungen im
Fahrzeugmagnetismus während des normalen Betriebs des Fahrzeugs
kompensiert. Weiterhin ist ein System und ein Verfahren angege
ben, durch welche der anfängliche Fahrzeugmagnetismus eines
neuen Fahrzeugs effizient kompensiert werden kann. In der
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein
System angegeben, welches alle Änderungen im Fahrzeugmagnetis
mus, die nachteilig für den richtigen Kompaßbetrieb sind, kom
pensiert werden.
Die vorliegende Beschreibung betrifft nur die bevorzugten Aus
führungsformen. Änderungen der Erfindung werden dem Fachmann
und denjenigen, die die Erfindung verwenden, einfallen. Daher
ist es selbstverständlich, daß die in den Zeichnungen gezeigten
und oben beschriebenen Ausführungsformen nicht gegeben sind, um
den Rahmen der Erfindung zu beschränken, der durch die folgen
den Ansprüche definiert ist, die gemäß den Prinzipien des
Patentgesetzes zu interpretieren sind.
Claims (44)
1. Elektrisches Schnellkalibrationskompaßsystem zur Verwen
dung in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automo
bil, umfassend:
einen Magnetfeldsensor zum Detektieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektrischen Signalen, die die Rich tung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wieder geben;
einen Verarbeitungsschaltkreis, der mit dem Sensor gekop pelt ist, zum Verarbeiten der Signale von dem Sensor und zum Liefern von Anzeigeausgangssignalen in Antwort darauf;
einen Anzeigeschaltkreis, der mit dem Verarbeitungsschalt kreis gekoppelt ist und der auf die Anzeigeausgangssignale empfindlich ist, zur Anzeige der Fahrzeugausrichtung; und wobei
der Verarbeitungsschaltkreis empfindlich ist auf die Signale von dem Sensor, währenddessen die Änderung der Fahrzeugrichtung kleiner ist, als eine geschlossene Schleife, zum Feststellen, ob die detektierten Signalpegel von dem Sensor entsprechend der Wirkung des Erdmagnetfel des und der Wirkung des Fahrzeugmagnetismus von dem Sensor sich in der Weise verschoben haben, daß die Signalpegel außerhalb einer vorbestimmten Schwelle liegen, wobei der Verarbeitungsschaltkreis empfindlich ist auf die Feststel lung zur Berechnung von Kompensationssignalen, um die detektierten Signalpegel in der Weise einzustellen, daß die detektierten Signalpegel innerhalb der vorbestimmten Schwelle liegen, und zum Korrigieren der Anzeigeausgangs signale, um die Fahrzeugausrichtung anzuzeigen.
einen Magnetfeldsensor zum Detektieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektrischen Signalen, die die Rich tung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wieder geben;
einen Verarbeitungsschaltkreis, der mit dem Sensor gekop pelt ist, zum Verarbeiten der Signale von dem Sensor und zum Liefern von Anzeigeausgangssignalen in Antwort darauf;
einen Anzeigeschaltkreis, der mit dem Verarbeitungsschalt kreis gekoppelt ist und der auf die Anzeigeausgangssignale empfindlich ist, zur Anzeige der Fahrzeugausrichtung; und wobei
der Verarbeitungsschaltkreis empfindlich ist auf die Signale von dem Sensor, währenddessen die Änderung der Fahrzeugrichtung kleiner ist, als eine geschlossene Schleife, zum Feststellen, ob die detektierten Signalpegel von dem Sensor entsprechend der Wirkung des Erdmagnetfel des und der Wirkung des Fahrzeugmagnetismus von dem Sensor sich in der Weise verschoben haben, daß die Signalpegel außerhalb einer vorbestimmten Schwelle liegen, wobei der Verarbeitungsschaltkreis empfindlich ist auf die Feststel lung zur Berechnung von Kompensationssignalen, um die detektierten Signalpegel in der Weise einzustellen, daß die detektierten Signalpegel innerhalb der vorbestimmten Schwelle liegen, und zum Korrigieren der Anzeigeausgangs signale, um die Fahrzeugausrichtung anzuzeigen.
2. System nach Anspruch 1, worin der Verarbeitungsschaltkreis
die detektierten Signalpegel, nach der Feststellung, daß
die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges sich um einen
vorbestimmten Betrag geändert hat, einstellt.
3. System nach Anspruch 2, worin der vorbestimmte Betrag
einer Aufzeichnung der detektierten Signalpegel von dem
Sensor entspricht, der einen Bogen erzeugt, welcher einen
vorbestimmten Winkel überspannt.
4. System nach Anspruch 3 worin der vorbestimmte Winkel min
destens 80° beträgt.
5. System nach Anspruch 3, worin der Bogen einen Startpunkt,
einen Zwischenpunkt und einen Endpunkt aufweist.
6. System nach Anspruch 5, worin der Zwischenpunkt dem Punkt
entspricht, bei welchem der Bogen einen zweiten vorbe
stimmten Winkel überspannt.
7. System nach Anspruch 6, worin der zweite vorbestimmte Win
kel mindestens 45° beträgt.
8. System nach Anspruch 5, worin der Startpunkt, der Zwi
schenpunkt und der Endpunkt verwendet werden, um das Zen
trum des Bogens zu bestimmen.
9. System nach Anspruch 8, worin der Verarbeitungsschaltkreis
die Kompensationskorrektursignale an den Sensor anlegt, so
daß die Signale von dem Sensor einen Bogen definieren,
wenn das Fahrzeug sich dreht, wobei der Bogen ein Zentrum
aufweist, welches dem eines kompensierten Kompasses ent
spricht.
10. System nach Anspruch 1, worin der Verarbeitungsschaltkreis
die detektierten Signalpegel sowohl vor wie auch nach der
Feststellung, daß die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs sich
um einen vorbestimmten Betrag geändert hat, einstellt.
11. System nach Anspruch 1, worin die Kompensationssignale der
detektierten Signalpegel so eingestellt werden, daß die
detektierten Signalpegel im wesentlichen mit den Signal
pegeln übereinstimmen, die detektiert wurden, bevor die
Verschiebung aufgetreten ist.
12. System nach Anspruch 11, worin der Verarbeitungsschalt
kreis die detektierten Signalpegel nach der Feststellung,
daß die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs sich um einen vor
bestimmten Betrag geändert hat, einstellt.
13. System nach Anspruch 1, worin der Verarbeitungsschaltkreis
einen Mikroprozessor umfaßt.
14. System nach Anspruch 13, worin der Magnetfeldsensor eine
induktive Meßsonde ist.
15. System nach Anspruch 1, worin die vorbestimmte Schwelle
eine detektierte Magnetfeldänderung von mindestens 100
Milligauss ist.
16. Elektrisches Schnellkalibrationskompaßsystem zur Verwen
dung in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automo
bil, umfassend:
einen Magnetfeldsensor zum Detektieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektrischen Signalen, die die Rich tung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wieder geben;
einen Verarbeitungsschaltkreis, der mit dem Sensor gekop pelt ist, zum Verarbeiten von Signalen von dem Sensor und zum Liefern von Anzeigeausgangssignalen in Antwort darauf;
einen Anzeigeschaltkreis, der mit dem Verarbeitungsschalt kreis gekoppelt ist und auf die Anzeigeausgangssignale empfindlich ist, zum Anzeigen der Fahrzeugausrichtung; und wobei
der Verarbeitungsschaltkreis auf die Signale von dem Sen sor empfindlich ist zum Feststellen, daß die detektierten Signalpegel von dem Sensor entsprechend der Wirkung des Erdmagnetfeldes und der Wirkung des Fahrzeugmagnetismus auf den Sensor sich in der Weise verschoben haben, daß die Signalpegel außerhalb einer vorbestimmten Schwelle für eine vorbestimmte Wegstrecke des Fahrzeugs liegen, wobei der Verarbeitungsschaltkreis empfindlich ist auf die Feststellung zum Berechnen der Kompensationssignale, um die detektierten Signalpegel in der Weise einzustellen, daß die detektierten Signalpegel innerhalb der vorbestimmten Schwelle liegen, und zum Korrigieren der Anzeigeausgangssignale, um die Fahrzeugausrichtung anzu zeigen.
einen Magnetfeldsensor zum Detektieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektrischen Signalen, die die Rich tung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wieder geben;
einen Verarbeitungsschaltkreis, der mit dem Sensor gekop pelt ist, zum Verarbeiten von Signalen von dem Sensor und zum Liefern von Anzeigeausgangssignalen in Antwort darauf;
einen Anzeigeschaltkreis, der mit dem Verarbeitungsschalt kreis gekoppelt ist und auf die Anzeigeausgangssignale empfindlich ist, zum Anzeigen der Fahrzeugausrichtung; und wobei
der Verarbeitungsschaltkreis auf die Signale von dem Sen sor empfindlich ist zum Feststellen, daß die detektierten Signalpegel von dem Sensor entsprechend der Wirkung des Erdmagnetfeldes und der Wirkung des Fahrzeugmagnetismus auf den Sensor sich in der Weise verschoben haben, daß die Signalpegel außerhalb einer vorbestimmten Schwelle für eine vorbestimmte Wegstrecke des Fahrzeugs liegen, wobei der Verarbeitungsschaltkreis empfindlich ist auf die Feststellung zum Berechnen der Kompensationssignale, um die detektierten Signalpegel in der Weise einzustellen, daß die detektierten Signalpegel innerhalb der vorbestimmten Schwelle liegen, und zum Korrigieren der Anzeigeausgangssignale, um die Fahrzeugausrichtung anzu zeigen.
17. System nach Anspruch 16, worin die vorbestimmte Strecke
von 1/8 bis 1/4 Meile reicht.
18. System nach Anspruch 16, worin der Verarbeitungsschalt
kreis die detektierten Signalpegel nach der Feststellung,
daß die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges sich um einen
vorbestimmten Betrag geändert hat, einstellt.
19. System nach Anspruch 18, worin der vorbestimmte Betrag
eine Aufzeichnung der detektierten Signalpegel von dem
Sensor entspricht, der einen Bogen erzeugt, welcher einen
bestimmten Winkel überspannt.
20. System nach Anspruch 19, worin der vorbestimmte Winkel
mindestens 80° beträgt.
21. System nach Anspruch 16, worin der Verarbeitungsschaltkreis
einen Mikroprozessor umfaßt.
22. System nach Anspruch 16, worin der Magnetfeldsensor eine
induktive Meßsonde ist.
23. System nach Anspruch 16, worin die vorbestimmte Schwelle
eine detektierte Magnetfeldänderung von mindestens 100
Milligauss ist.
24. Elektrisches Schnellkalibrationskompaßsystem zur Verwen
dung in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automo
bil, umfassend:
Sensoreinrichtung zum Detektieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektrischen Signalen, die die Richtung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wiedergeben;
Schaltkreiseinrichtung, die mit der Sensoreinrichtung gekoppelt ist, zum Verarbeiten von Signalen davon und zum Liefern von Anzeigeausgangssignalen in Antwort darauf;
Anzeigeeinrichtung, die mit der Schaltkreiseinrichtung gekoppelt ist und auf die Anzeigeausgangssignale empfindlich ist, zum Anzeigen der Fahrzeugausrichtung; und wobei
die Schaltkreiseinrichtung eine Bestimmungseinrichtung umfaßt, welche auf Signale von der Sensoreinrichtung empfindlich ist, währenddessen die Änderung der Richtung des Fahrzeuges kleiner ist als eine geschlossene Schleife, zum Feststellen, wenn die detektierten Signalpegel von der Sensoreinrichtung entsprechend der Wirkung des Erdmagnet feldes in der Wirkung des Fahrzeugmagnetismus auf die Sen soreinrichtung sich in der Weise geändert haben, daß die Signalpegel eine vorbestimmte Schwelle überschreiten,
wobei die Schaltkreiseinrichtung weiterhin eine Einrich tung zum Berechnen von Kompensationssignalen in Antwort auf die Bestimmungseinrichtung umfaßt, zum Einstellen der detektierten Signalpegel, so daß die Signale innerhalb der vorbestimmten Schwelle liegen, und die sich ergebenden Anzeigeausgangssignale an die Anzeige angelegt werden, zum Anzeigen der richtigen Fahrzeugausrichtung.
Sensoreinrichtung zum Detektieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektrischen Signalen, die die Richtung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wiedergeben;
Schaltkreiseinrichtung, die mit der Sensoreinrichtung gekoppelt ist, zum Verarbeiten von Signalen davon und zum Liefern von Anzeigeausgangssignalen in Antwort darauf;
Anzeigeeinrichtung, die mit der Schaltkreiseinrichtung gekoppelt ist und auf die Anzeigeausgangssignale empfindlich ist, zum Anzeigen der Fahrzeugausrichtung; und wobei
die Schaltkreiseinrichtung eine Bestimmungseinrichtung umfaßt, welche auf Signale von der Sensoreinrichtung empfindlich ist, währenddessen die Änderung der Richtung des Fahrzeuges kleiner ist als eine geschlossene Schleife, zum Feststellen, wenn die detektierten Signalpegel von der Sensoreinrichtung entsprechend der Wirkung des Erdmagnet feldes in der Wirkung des Fahrzeugmagnetismus auf die Sen soreinrichtung sich in der Weise geändert haben, daß die Signalpegel eine vorbestimmte Schwelle überschreiten,
wobei die Schaltkreiseinrichtung weiterhin eine Einrich tung zum Berechnen von Kompensationssignalen in Antwort auf die Bestimmungseinrichtung umfaßt, zum Einstellen der detektierten Signalpegel, so daß die Signale innerhalb der vorbestimmten Schwelle liegen, und die sich ergebenden Anzeigeausgangssignale an die Anzeige angelegt werden, zum Anzeigen der richtigen Fahrzeugausrichtung.
25. System nach Anspruch 24, worin die Bestimmungseinrichtung
feststellt, daß die detektierten Signalpegel von der Sen
soreinrichtung außerhalb der vorbestimmten Schwelle für
eine vorbestimmte Wegstrecke des Fahrzeuges liegen, vor
der Berechnung der Kompensationssignale.
26. System nach Anspruch 25, worin die vorbestimmte Strecke
von 1/8 bis 1/4 Meile reicht.
27. System nach Anspruch 24, worin die Schaltkreiseinrichtung
die detektierten Signalpegel einstellt, nachdem Schalt
kreiseinrichtung feststellt, daß die Bewegungsrichtung des
Fahrzeuges sich um einen vorbestimmten Betrag geändert
hat.
28. System nach Anspruch 27, worin der vorbestimmte Betrag
mindestens ein Bogen von 80° ist.
29. System nach Anspruch 24, worin die vorbestimmte Schwelle
eine detektierte Magnetfeldänderung von mindestens 100
Milligauss ist.
30. Elektrisches Schnellkalibrationskompaßsystem zur Verwen
dung in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automo
bil, umfassend:
einen Magnetfeldsensor zum Detektieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektrischen Signalen, die die Rich tung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wieder geben;
einen Verarbeitungsschaltkreis, der mit dem Sensor gekop pelt ist, zum Verarbeiten der Signale davon und zum Lie fern von Anzeigeausgangssignalen in Antwort darauf;
einen Anzeigeschaltkreis, der mit dem Verarbeitungsschalt kreis gekoppelt ist und auf die Anzeigeausgangssignale empfindlich ist, zum Anzeigen der Fahrzeugausrichtung; und wobei
der Verarbeitungsschaltkreis auf die Signale von dem Sen sor empfindlich ist, währenddessen die Änderung der Richtung des Fahrzeuges weniger als eine geschlossen Schleife ist, zum Überwachen der Signale von dem Sensor, die der Wirkung des Erdmagnetfeldes und der Wirkung des Fahrzeugmagnetismus auf den Sensor entsprechen, zum Feststellen, wenn die detektierten Signalpegel sich in der Weise verschoben haben, daß die Signalpegel außerhalb einer vorbestimmten Schwelle für eine vorbestimmte Wegstrecke des Fahrzeuges liegen, wobei der Verarbeitungsschaltkreis auf die Bestimmung anspricht, zum Berechnen von Kompensationssignalen, um die detektierten Signalpegel einzustellen, nachdem der Verarbeitungsschaltkreis detektiert, daß die Bewegungs richtung des Fahrzeuges sich um einen vorbestimmten Betrag geändert hat, so daß die detektierten Signalpegel inner halb der Schwelle liegen und im wesentlichen mit gespei cherten Signalpegeln vor dem Auftreten der Verschiebung übereinstimmen.
einen Magnetfeldsensor zum Detektieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektrischen Signalen, die die Rich tung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wieder geben;
einen Verarbeitungsschaltkreis, der mit dem Sensor gekop pelt ist, zum Verarbeiten der Signale davon und zum Lie fern von Anzeigeausgangssignalen in Antwort darauf;
einen Anzeigeschaltkreis, der mit dem Verarbeitungsschalt kreis gekoppelt ist und auf die Anzeigeausgangssignale empfindlich ist, zum Anzeigen der Fahrzeugausrichtung; und wobei
der Verarbeitungsschaltkreis auf die Signale von dem Sen sor empfindlich ist, währenddessen die Änderung der Richtung des Fahrzeuges weniger als eine geschlossen Schleife ist, zum Überwachen der Signale von dem Sensor, die der Wirkung des Erdmagnetfeldes und der Wirkung des Fahrzeugmagnetismus auf den Sensor entsprechen, zum Feststellen, wenn die detektierten Signalpegel sich in der Weise verschoben haben, daß die Signalpegel außerhalb einer vorbestimmten Schwelle für eine vorbestimmte Wegstrecke des Fahrzeuges liegen, wobei der Verarbeitungsschaltkreis auf die Bestimmung anspricht, zum Berechnen von Kompensationssignalen, um die detektierten Signalpegel einzustellen, nachdem der Verarbeitungsschaltkreis detektiert, daß die Bewegungs richtung des Fahrzeuges sich um einen vorbestimmten Betrag geändert hat, so daß die detektierten Signalpegel inner halb der Schwelle liegen und im wesentlichen mit gespei cherten Signalpegeln vor dem Auftreten der Verschiebung übereinstimmen.
31. System nach Anspruch 30, worin die vorbestimmte Schwelle
eine detektierte Magnetfeldänderung von mindestens 100
Milligauss ist.
32. System nach Anspruch 30, worin die vorbestimmte Strecke
von 1/8 bis 1/4 Meile reicht.
33. System nach Anspruch 30, worin die Bewegungsrichtung ein
Bogen ist von mindestens 80°.
34. Elektrisches Kompaßsystem zur Verwendung in einem Fahrzeug
mit einem Sensor zum Detektieren eines Magnetfeldes und
zum Liefern von Ausgangssignalen, die dieses wiedergeben,
einem Verarbeitungsschaltkreis, der mit dem Sensor gekop
pelt ist, zum Verarbeiten der Signale und zum Liefern von
Anzeigeausgangssignalen in Antwort darauf, und einem
Anzeigeschaltkreis, der mit dem Verarbeitungsschaltkreis
gekoppelt ist und auf die Anzeigeausgangssignale
empfindlich ist, zum Anzeigen der Fahrzeugausrichtung,
wobei der Verarbeitungsschaltkreis stetig die
Signalinformation von dem Sensor überwacht, wenn das
Fahrzeug sich entlang eines Weges bewegt, zum Bestimmen
der maximalen und minimalen detektierten Signalpegel von
dem Sensor, entsprechend der Wirkung des Erdmagnetfeldes
und der Wirkung des Fahrzeugmagnetismus auf den Sensor,
und während des Verlaufens der Bewegung des Fahrzeuges
entlang des Weges aus dem maximalen und minimalen
detektierten Signalpegel ein Versatzsignal berechnet zum
Liefern von Kompensationssignalen, um die richtige
Fahrzeugausrichtung anzuzeigen; worin die Verbesserung
umfaßt:
der Verarbeitungsschaltkreis programmiert ist, um große Änderungen im Fahrzeugmagnetismus aufgrund von lokalen Magnetfeldinterferenzen zu kompensieren durch Detektieren, währenddessen die Änderung der Fahrzeugrichtung kleiner als eine geschlossene Schleife ist, wenn die Sensorsignal pegel sich in der Weise verschoben haben, daß die Signal pegel außerhalb einer vorbestimmten Schwelle liegen, die eine abnormale Änderung im Fahrzeugmagnetismus anzeigt, wobei der Verarbeitungsschaltkreis auf die Detektierung empfindlich ist, zum Berechnen von Kompensationssignalen, um die Sensorsignalpegel in der Weise einzustellen, daß die Signalpegel innerhalb der Schwelle liegen, und um die richtige Ausrichtung des Fahrzeuges anzuzeigen.
der Verarbeitungsschaltkreis programmiert ist, um große Änderungen im Fahrzeugmagnetismus aufgrund von lokalen Magnetfeldinterferenzen zu kompensieren durch Detektieren, währenddessen die Änderung der Fahrzeugrichtung kleiner als eine geschlossene Schleife ist, wenn die Sensorsignal pegel sich in der Weise verschoben haben, daß die Signal pegel außerhalb einer vorbestimmten Schwelle liegen, die eine abnormale Änderung im Fahrzeugmagnetismus anzeigt, wobei der Verarbeitungsschaltkreis auf die Detektierung empfindlich ist, zum Berechnen von Kompensationssignalen, um die Sensorsignalpegel in der Weise einzustellen, daß die Signalpegel innerhalb der Schwelle liegen, und um die richtige Ausrichtung des Fahrzeuges anzuzeigen.
35. System nach Anspruch 34, worin der Verarbeitungsschalt
kreis empfindlich ist auf den Sensor zum Feststellen, daß
die Signalpegel von dem Sensor außerhalb der vorbestimmten
Schwelle für eine vorbestimmte Wegstrecke des Fahrzeuges
liegen.
36. System nach Anspruch 35, worin der Verarbeitungsschalt
kreis die Sensorsignalpegel einstellt, nachdem der Ver
arbeitungsschaltkreis feststellt, daß die Bewegungsrich
tung des Fahrzeuges sich um einen vorbestimmten Betrag
geändert hat.
37. System nach Anspruch 36, worin der vorbestimmte Betrag der
Bewegungsrichtungsänderung des Fahrzeuges mindestens 80°
beträgt.
38. System nach Anspruch 34, worin die vorbestimmte Schwelle
eine detektierte Magnetfeldänderung von mindestens 100
Milligauss ist.
39. System nach Anspruch 34, worin der Verarbeitungsschalt
kreis einen Mikroprozessor umfaßt.
40. System nach Anspruch 34, worin der Sensor eine induktive
Meßsonde ist.
41. Verfahren zum schnellen Kompensieren eines elektronischen
Kompaß eines Fahrzeugs aufgrund von Effekten einer schnel
len und abnormalen Änderung in den Fahrzeugmagnetismen,
umfassend:
Programmieren eines Verarbeitungsschaltkreises, um die Signale von dem Magnetfeldsensor entsprechend der Wirkung des Erdmagnetfeldes und der Wirkung der Fahrzeugmagnetis men auf den Sensor zu detektieren;
Programmieren eines Verarbeitungsschaltkreises, um die Signale von dem Magnetfeldsensor entsprechend der Wirkung des Erdmagnetfeldes und der Wirkung der Fahrzeugmagnetis men auf den Sensor zu detektieren;
Fahren des Fahrzeugs entlang eines gekrümmten Weges, so
daß die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges um einen vorbe
stimmten Betrag geändert wird; und
wobei der Verarbeitungsschaltkreis Kompensationssignale erzeugt zum Einstellen von Signalpegeln von dem Sensor, so daß die Signalpegel innerhalb einer Toleranz von vorbe stimmten Signalpegeln liegen, die einen kalibrierten Magnetfeldsensor wiedergeben.
wobei der Verarbeitungsschaltkreis Kompensationssignale erzeugt zum Einstellen von Signalpegeln von dem Sensor, so daß die Signalpegel innerhalb einer Toleranz von vorbe stimmten Signalpegeln liegen, die einen kalibrierten Magnetfeldsensor wiedergeben.
42. Verfahren nach Anspruch 41, worin der gekrümmte Weg durch
einen Winkel von mindestens 80° geht.
43. Steuerungs- und Anzeigemodul zur Verwendung in einem Fahr
zeug, wie beispielsweise einem Automobil, umfassend:
ein Fahrzeuggehäuse;
ein elektronisches Kompaßsystem, das in dem Gehäuse unter gebracht ist und ein Magnetfeldsensor aufweist zum Detek tieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektri schen Signalen, die die Richtung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wiedergeben, und eine Anzeige zum Anzeigen der Fahrzeugausrichtung; und
einen lernfähigen Garagentoröffnungssender.
ein Fahrzeuggehäuse;
ein elektronisches Kompaßsystem, das in dem Gehäuse unter gebracht ist und ein Magnetfeldsensor aufweist zum Detek tieren des Erdmagnetfeldes und zum Liefern von elektri schen Signalen, die die Richtung des Fahrzeuges in Bezug auf das Erdmagnetfeld wiedergeben, und eine Anzeige zum Anzeigen der Fahrzeugausrichtung; und
einen lernfähigen Garagentoröffnungssender.
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