專利名稱：帶方位計(jì)的電子設(shè)備及在該電子設(shè)備中的方位測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在具有電檢測(cè)地磁的方位傳感器和用于驅(qū)動(dòng)各驅(qū)動(dòng)部分的電池的帶方位計(jì)的電子設(shè)備中，可以進(jìn)行準(zhǔn)確的方位測(cè)量以及可以謀求帶方位計(jì)的電子設(shè)備的小型化的帶方位計(jì)的電子設(shè)備以及在該電子設(shè)備中的方位測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
近年，出現(xiàn)了可以簡(jiǎn)單地測(cè)量方位的電子設(shè)備。在

圖12中展示了作為這種電子設(shè)備的一例的市售的帶方位計(jì)的數(shù)字電子手表的外觀。
帶方位計(jì)的數(shù)字電子表130具有方位測(cè)量鈕132，在測(cè)量方位時(shí)操作；液晶顯示板131，具有指示磁北的磁北標(biāo)134以及，表示電子手表130的12時(shí)所指的方向相當(dāng)于16方位中的哪個(gè)方向的16方位顯示部分135；方位傳感器133，根據(jù)地磁電氣地測(cè)量方位；方位標(biāo)環(huán)136，相對(duì)液晶顯示板131轉(zhuǎn)動(dòng)自如。
如果按壓方位測(cè)量鈕132，則由方位傳感器133測(cè)量磁北，在約1秒鐘后在液晶板131上由磁北標(biāo)134指示磁北。另外，在16方位顯示部分135上，顯示電子手表130的12時(shí)方向的方位(在圖12的例子中是NNE)。如果轉(zhuǎn)動(dòng)方位標(biāo)環(huán)136使N(北的方位)136a與磁北標(biāo)134一致，則可以知道任意方向的方位。
但是，在具有電池和由該電池驅(qū)動(dòng)的一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)部分的帶方位計(jì)的電子設(shè)備中，存在由電池以及步進(jìn)電機(jī)等驅(qū)動(dòng)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾方位傳感器周圍的地磁，很難進(jìn)行正確的方位測(cè)量的問(wèn)題。
為了解決這種問(wèn)題，雖然提出了改進(jìn)電池的配置位置的方案，但既然電池的配置位置受到限制，為了盡可能加大電池和方位傳感器的距離就需要增大電路板，因而還存在不能使電子設(shè)備小型化的問(wèn)題。
進(jìn)而，步進(jìn)電機(jī)等的驅(qū)動(dòng)體因?yàn)橛捎谰么盆F構(gòu)成的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)因而磁場(chǎng)變化復(fù)雜，如果步進(jìn)電機(jī)有多個(gè)則磁場(chǎng)更加復(fù)雜修正變得困難，存在不能進(jìn)行正確的方位測(cè)量的問(wèn)題。如果在如圖12所示的液晶顯示器上顯示方位指示，則不需要設(shè)置使方位指針動(dòng)作的步進(jìn)電機(jī)，但由于視場(chǎng)角問(wèn)題因而存在難以看清液晶顯示器的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種在具有電測(cè)量地磁的方位傳感器的帶方位計(jì)的電子設(shè)備中，即使存在一個(gè)或者多個(gè)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁性部件也可以進(jìn)行正確的方位測(cè)量，并且緩和對(duì)帶磁的電池和步進(jìn)電機(jī)等產(chǎn)生強(qiáng)磁的磁性部件的配置位置的限制，可以謀求帶方位計(jì)電子設(shè)備的小型化的容易看的帶方位計(jì)的電子設(shè)備以及在帶方位計(jì)的電子設(shè)備中的方位測(cè)量方法。
發(fā)明的開(kāi)示本發(fā)明在具有電檢測(cè)地磁的方位傳感器的帶方位計(jì)的電子設(shè)備中，通過(guò)在設(shè)置于上述帶方位計(jì)的電子設(shè)備的內(nèi)部的帶磁性部件的周圍設(shè)置屏蔽磁場(chǎng)的耐磁板，就可以進(jìn)行正確的方位測(cè)量。
「帶磁性部件」的概念，除了容易因外部磁性而帶磁的部件之外，還有通過(guò)外部磁性帶磁的部件以及磁鐵等的部件，包括電池、具有磁鐵的電機(jī)等的驅(qū)動(dòng)體。
另外，可以緩和帶磁性部件的配置位置的限制，可以得到通過(guò)方位指針容易看的帶方位計(jì)的電子設(shè)備。
另外，本發(fā)明在具備具有電檢測(cè)地磁的方位傳感器，和具有由永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體的帶方位計(jì)的電子設(shè)備中，備有方位傳感器，在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)測(cè)量方位；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置，檢出上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期；轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)預(yù)測(cè)裝置，根據(jù)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置檢出的轉(zhuǎn)子開(kāi)始信號(hào)和流過(guò)上述線圈的驅(qū)動(dòng)電流的方向預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期以及由上述轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向；以及修正裝置，相應(yīng)該預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正，由此可以對(duì)應(yīng)伴隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極變化進(jìn)行修正，可以始終得到正確的方位測(cè)量結(jié)果。
進(jìn)而，本發(fā)明的方法，是具有電檢測(cè)地磁的方位傳感器和用于驅(qū)動(dòng)各部分的電池，上述驅(qū)動(dòng)部分包含具有由永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體的帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，通過(guò)在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)驅(qū)動(dòng)方位傳感器測(cè)量方位，根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)期和流過(guò)上述線圈的驅(qū)動(dòng)電流的方向預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期以及上述轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向，相應(yīng)于該預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正，就可以相應(yīng)伴隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極變化進(jìn)行修正，可以始終得到正確的方位測(cè)量結(jié)果。
另外，本發(fā)明在具備電檢測(cè)地磁的方位傳感器，和具有由永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體的帶方位計(jì)的電子設(shè)備中，設(shè)置方位傳感器，在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)測(cè)量方位；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置，檢出上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期；轉(zhuǎn)子靜止預(yù)測(cè)裝置，根據(jù)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置檢出的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始信號(hào)預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期；修正裝置，進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正，由此就可以始終得到正確的方位測(cè)量結(jié)果。
進(jìn)而，本發(fā)明的方法，在具有電檢測(cè)地磁的方位傳感器和用于驅(qū)動(dòng)各驅(qū)動(dòng)部分的電池，上述驅(qū)動(dòng)部分包含具有由永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體的帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法中，通過(guò)在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)驅(qū)動(dòng)方位傳感器測(cè)量方位，根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子開(kāi)始時(shí)期預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期，進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正，就可以始終得到正確的方位測(cè)量結(jié)果。
另外，本發(fā)明在具備電檢測(cè)地磁的方位傳感器，和具有由永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體的帶方位計(jì)的電子表中，設(shè)置方位傳感器，在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)測(cè)量方位；使由驅(qū)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)的表針或者功能針恢復(fù)到規(guī)定位置的裝置；進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正的修正裝置，由此就可以始終得到正確的方位測(cè)量結(jié)果。
進(jìn)而本發(fā)明的方法，是具有電檢測(cè)地磁的方位傳感器，和用于驅(qū)動(dòng)各驅(qū)動(dòng)部分的電池，上述驅(qū)動(dòng)部分包含具有磁鐵的轉(zhuǎn)子和具有用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體的帶方位計(jì)的電子表的方位測(cè)量方法，具有使由上述驅(qū)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)的時(shí)針或者功能針恢復(fù)到規(guī)定位置的裝置，并通過(guò)在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)驅(qū)動(dòng)方位傳感器測(cè)量方位進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正，就可以始終得到正確的方位測(cè)量結(jié)果。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是展示本發(fā)明的實(shí)施方案1的帶方位計(jì)的電子手表，(a)是其平面圖，(b)是(a)的I-I方向截面圖。
圖2是展示本發(fā)明的實(shí)施方案2的圖，(a)是帶方位計(jì)的模擬電子手表的平面圖，(b)是(a)的II-II方向截面圖。
圖3是展示采用本發(fā)明的實(shí)施方案3的電子手表的方框圖。
圖4是說(shuō)明在圖3的實(shí)施方案的電子手表中的方位測(cè)量方法的方位測(cè)量顯示流程圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施方案4的電子手表的方框圖。
圖6是說(shuō)明在實(shí)施方案4的電子手表中的方位測(cè)量方法的方位測(cè)量顯示流程圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施方案5的電子手表的方框圖。
圖8是說(shuō)明在圖7的實(shí)施方案的電子手表中的方位測(cè)量方法的方位測(cè)量顯示流程圖。
圖9是本發(fā)明的另一實(shí)施方案。
圖10是步進(jìn)電機(jī)的構(gòu)成的說(shuō)明圖。
圖11是展示流過(guò)脈沖電流后的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的時(shí)間變化的曲線圖。
圖12是展示涉及電子設(shè)備的一例的，帶方位計(jì)的數(shù)字電子手表的外觀圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳的方案以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的最佳的實(shí)施方案。進(jìn)而在以下的說(shuō)明中，作為帶方位計(jì)的電子設(shè)備以帶方位計(jì)的電子手表為例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1展示本發(fā)明的實(shí)施方案1的帶方位計(jì)的電子手表，(a)是從背面看帶方位計(jì)電子手表的平面圖，(b)是(a)的I-I方向截面圖。
從圖1可知，本發(fā)明帶方位計(jì)的電子手表1具有方位傳感器2；手表模塊5，具有紐扣型電池3；表殼5a，內(nèi)裝手表模塊5；防風(fēng)玻璃8，被嵌裝在該表殼5a上；后蓋9，被安裝殼5a的背面，在更換電池3時(shí)開(kāi)閉；各種按鈕15、16、17，在進(jìn)行方位測(cè)量等時(shí)操作。
方位傳感器2，是電檢測(cè)地磁的公知的傳感器，例如，是在日本特開(kāi)平9-43322號(hào)公報(bào)中作為「微弱磁性傳感器及其制造方法」開(kāi)示的薄型的磁通量閘門式磁性傳感器。
為了抑制帶磁性的電池3產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)方位傳感器2的方位測(cè)量的影響，在電池3的周圍配置屏蔽磁場(chǎng)的耐磁板10。以下，說(shuō)明該耐磁板10。
因?yàn)槭直淼暮笊w9一側(cè)，在其附近受到外部磁場(chǎng)的影響，所以耐磁板10最好包圍電池那樣用粘接等方法安裝在后蓋9上。電池3最好是紐扣型電池，最好進(jìn)一步設(shè)置成使耐磁板貼緊在其上下兩面上。如果設(shè)置成在后蓋9上安裝耐磁板10，因?yàn)楫?dāng)在更換電池拆下表蓋時(shí)耐磁板10也和后蓋9一同被從電池3周圍拆下，所以具有即使在更換電池時(shí)也不會(huì)被耐磁板10妨礙的優(yōu)點(diǎn)。
耐磁板10，最好是由PC坡莫合金等那樣的導(dǎo)磁率高的材料形成。PC坡莫合金，保持力是10-2Ce量級(jí)非常小，PC坡莫合金自身的帶磁非常小導(dǎo)磁率高。因此，可以防止因外部磁場(chǎng)使電池3帶磁。另外，即使電池3帶磁，也可以截?cái)鄰哪抢锂a(chǎn)生的磁場(chǎng)，對(duì)方位傳感器2附近的地磁的影響小。因而，如圖1(a)所示，即使將電池3配置在接近方位傳感器2的附近，也不妨礙方位傳感器2的方位測(cè)量。
如上所述，因?yàn)閷㈦姵?配置在電路基板12上的任意位置上，所以可以使電路基板12小型化，還可以使手表模塊5小型化。
進(jìn)而，本發(fā)明并不限于模擬式的電子設(shè)備，也可以適用于數(shù)字式的電子設(shè)備。
圖2是展示本發(fā)明的實(shí)施方案2的圖，(a)是從背面看帶方位計(jì)的模擬電子手表的平面圖，(b)是(a)的II-II方向截面圖。
如圖2所示，帶方位計(jì)的模擬電子手表20具有方位傳感器2，作為方位計(jì)；步進(jìn)電機(jī)4，由線圈4a和被連接在驅(qū)動(dòng)表針用齒輪組(未圖示)的轉(zhuǎn)動(dòng)自如的轉(zhuǎn)子4b構(gòu)成；手表模塊6，具有紐扣型電池3；表殼6a，內(nèi)裝該手表模塊6；防風(fēng)玻璃8，被嵌裝在表殼6a的表面；后蓋9，被安裝在表殼6a的背面可自如裝拆，在更換紐扣型電池3時(shí)等可以從表殼6a上拆下；旋鈕25，用于時(shí)間設(shè)定等。
方位傳感器2，盡可能遠(yuǎn)離電池3設(shè)置。即，方位傳感器2的磁性鐵心2a的中心和電池3的中心的距離LL，最好配置成比磁性鐵心2a的中心與步進(jìn)電機(jī)4的轉(zhuǎn)子4b的中心的距離Ll還大。
在表殼6a上，在裝有電池3的電池裝入部分的相反一側(cè)形成有伸出部分26，方位傳感器2在該伸出部分26的內(nèi)部由位置確定銷2b確定位置并固定。
除了通常的驅(qū)動(dòng)指針用的步進(jìn)電機(jī)4之外，還有在表殼6a內(nèi)設(shè)置1個(gè)或者多個(gè)用于驅(qū)動(dòng)停表等的附加機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)的情況。在這種情況下，方位傳感器2也要盡可能遠(yuǎn)離電池3設(shè)置。較驅(qū)動(dòng)指針用的步進(jìn)電機(jī)4以及附加機(jī)構(gòu)用的上述步進(jìn)電機(jī)中的至少1個(gè)，最好是全部都更遠(yuǎn)地設(shè)置。
例如，在總共有3個(gè)步進(jìn)電機(jī)的帶方位計(jì)的模擬電子手表20中，改變方位傳感器2和上述步進(jìn)電機(jī)、電池3的多種距離關(guān)系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在距離LL＝22.5mm，上述步進(jìn)電機(jī)中距方位傳感器2最近的上述步進(jìn)電機(jī)的距離Ll＝8.7mm時(shí)，得到最佳的結(jié)果。
這樣，使電池3較步進(jìn)電機(jī)3更遠(yuǎn)離方位傳感器2是因?yàn)?，在使電子手?0暴露在外部磁場(chǎng)(通常，30G左右，地磁是0.3G左右)時(shí)，用保持力大的軟磁性材料形成的電池3的一方比步進(jìn)電機(jī)更容易帶磁，由帶了磁的電池3產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)方位傳感器2的影響比步進(jìn)電機(jī)大的緣故。
另外，對(duì)于電池3來(lái)說(shuō)紐扣型電池比硬幣型電池好。紐扣電池與硬幣型電池相比可以避免平面地接近，可以防止不能測(cè)量方位。
通過(guò)以上所述，可以避免由于電池3和步進(jìn)電機(jī)4的帶磁引起的不能進(jìn)行方位測(cè)量，進(jìn)而通過(guò)設(shè)置耐磁板可以使由步進(jìn)電機(jī)4的永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子4b和帶磁的電池3產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響減小。本實(shí)施方案的電子手表20，除了實(shí)施方案1的耐磁板10之外，具有為了使步進(jìn)電機(jī)4的轉(zhuǎn)子4b的磁場(chǎng)的影響減小的耐磁板11a。
該耐磁板11a，如圖2所示，被設(shè)置在步進(jìn)電機(jī)4和方位傳感器2之間，支撐手表模塊6的電路基板12a。耐磁板11a在使步進(jìn)電機(jī)4不能由外磁場(chǎng)帶磁的同時(shí)，可以屏蔽已帶磁的步進(jìn)電機(jī)4以及轉(zhuǎn)子4b的磁場(chǎng)對(duì)方位傳感器2的影響。耐磁板11a，最好由比設(shè)置在電池3上的耐磁板10的導(dǎo)磁率還低的材料，例如由奧氏體系列的不銹鋼形成，使得不強(qiáng)力吸引步進(jìn)電機(jī)4的轉(zhuǎn)子4b的磁力線以不妨礙步進(jìn)電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)。
以下，說(shuō)明本發(fā)明的電子手表的實(shí)施方案3。
在上述實(shí)施方案1以及2中，通過(guò)設(shè)置耐磁板10、11a或合理進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)4以及電池3的配置的機(jī)械裝置，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的由方位傳感器2正確進(jìn)行方位測(cè)量的目的，以下的實(shí)施方案中，示出通過(guò)電修正正確地進(jìn)行方位測(cè)量的例子。
圖3是展示本發(fā)明的實(shí)施方案3的電子手表的方框圖。
如圖3所示，帶方位計(jì)的模擬電子手表30具有方位計(jì)50；計(jì)時(shí)電路(電子線路)40；時(shí)間顯示用的步進(jìn)電機(jī)37；計(jì)時(shí)指針，由該步進(jìn)電機(jī)37通過(guò)齒輪組驅(qū)動(dòng)的秒針35a、分針35b、時(shí)針35c構(gòu)成；表示磁北用的步進(jìn)電機(jī)36；方位指針34，由該步進(jìn)電機(jī)36通過(guò)齒輪組38驅(qū)動(dòng)；方位測(cè)量鈕32，在方位測(cè)量時(shí)被操作；方位標(biāo)環(huán)33。
步進(jìn)電機(jī)37如圖10所示，是具有由2極永久磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子37a、被設(shè)置在轉(zhuǎn)子37a周圍的2極定子371、被設(shè)置在該定子371上的線圈373的平面形的步進(jìn)電機(jī)，一般被稱為ラベ型。
轉(zhuǎn)子37a具有2個(gè)轉(zhuǎn)子停止位置374、375。如果改變流過(guò)線圈373的脈沖電流的方向切換線圈373產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向，則隨之轉(zhuǎn)子37a反轉(zhuǎn)，使N極朝著停止位置374或者375方向停止。進(jìn)而，對(duì)于步進(jìn)電機(jī)36也一樣。
方位計(jì)50，由方位傳感器51，對(duì)該方位傳感器51進(jìn)行勵(lì)磁的勵(lì)磁裝置53，以及根據(jù)方位傳感器51所輸出的方位輸出DX、DY輸出方位數(shù)據(jù)EX、EY的檢測(cè)裝置52構(gòu)成。
計(jì)時(shí)電路40具有驅(qū)動(dòng)器46，驅(qū)動(dòng)時(shí)間顯示用步進(jìn)電機(jī)37；時(shí)間顯示脈沖發(fā)生裝置43，向該驅(qū)動(dòng)器46輸出時(shí)間顯示脈沖H；時(shí)間方位功能控制裝置41，向該時(shí)間顯示脈沖發(fā)生裝置43發(fā)送信號(hào)F將脈沖H輸出到驅(qū)動(dòng)器46；磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44，根據(jù)方位傳感器51的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生用于顯示磁北的磁北顯示脈沖N；零復(fù)位信號(hào)發(fā)生裝置49，被連接在齒輪組38上，確認(rèn)方位指針34的回零輸出回零信號(hào)L。
磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44，根據(jù)來(lái)自時(shí)間方位功能控制裝置41的信號(hào)M和方位計(jì)50的檢測(cè)裝置52輸出的方位數(shù)據(jù)EX、EY，向驅(qū)動(dòng)器45輸出磁北脈沖N。另外，從回零信號(hào)發(fā)生裝置49向磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44輸入回零信號(hào)L。
另外，根據(jù)來(lái)自時(shí)間方位功能控制裝置41的信號(hào)I，具有檢出上述轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置的驅(qū)動(dòng)器46向轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)預(yù)測(cè)裝置42a輸出表示轉(zhuǎn)子37a的轉(zhuǎn)子開(kāi)始時(shí)刻和驅(qū)動(dòng)電流的方向的信號(hào)J。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)預(yù)測(cè)裝置42a，根據(jù)該信號(hào)J預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子37a的靜止時(shí)刻和靜止位置。
進(jìn)而，由轉(zhuǎn)子泄漏磁場(chǎng)引起的偏移值X1、Y1，和由方位傳感器51所固有的偏移值X2、Y2構(gòu)成的偏移值X、Y，以及作為方位傳感器51的靈敏度X、Y的比的靈敏度比(X/Y)，被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器41a。
因?yàn)樵跁r(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37的轉(zhuǎn)子37a中有2個(gè)靜止位置374、375，在磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36的轉(zhuǎn)子36a中有在回零時(shí)的一個(gè)靜止位置，所以磁極的組合有二組。因此，偏移值X、Y和靈敏度比(X/Y)的組合，與步進(jìn)電機(jī)36、37的二個(gè)磁極的組合相應(yīng)地準(zhǔn)備二組。
進(jìn)而，偏移值X、Y和靈敏度比(X/Y)，在電子手表的制造時(shí)被預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置41a中。
圖11是展示流過(guò)脈沖電流后的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的時(shí)間變化的曲線圖。轉(zhuǎn)子37a，例如從N極位于轉(zhuǎn)子停止位置374的狀態(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)180度N極到達(dá)轉(zhuǎn)子停止位置375后直至穩(wěn)定地停止之前需要一定的時(shí)間。在電子手表中，脈沖電流每1秒流動(dòng)1次，轉(zhuǎn)子37a每1秒轉(zhuǎn)動(dòng)180度。在圖11的曲線圖所示的例子中，從轉(zhuǎn)子37a開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后到穩(wěn)定地停止之前，約需要0.1秒。
因?yàn)榘殡S轉(zhuǎn)子37a的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子37a的永久磁鐵的磁極方向變化，所以使方位傳感器51的周圍的地磁紊亂的漏磁也伴隨轉(zhuǎn)子37a的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。該漏磁磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子37a完全靜止時(shí)穩(wěn)定。
因而，如果在轉(zhuǎn)子37a穩(wěn)定地靜止的狀態(tài)下由方位傳感器51進(jìn)行方位測(cè)量，按N極向著轉(zhuǎn)子停止位置374的情況下和N極向著轉(zhuǎn)子停止位置375的情況，用二組修正值進(jìn)行修正。
具體地說(shuō)明實(shí)施方案。
假設(shè)當(dāng)不進(jìn)行修正的狀態(tài)下轉(zhuǎn)子37a穩(wěn)定地靜止時(shí)，方位傳感器51的方位數(shù)據(jù)是EX、EY。并且將該方位數(shù)據(jù)EX、EY在磁場(chǎng)0中的值設(shè)為偏移值。在該偏移值X、Y中包含由轉(zhuǎn)子漏磁引起的偏移值X1、Y1，和方位傳感器51所固有的偏移值X2、Y2。
在轉(zhuǎn)子37a的N極向著轉(zhuǎn)子停止位置374穩(wěn)定地靜止的狀態(tài)中偏移值X、Y一定。另外，在轉(zhuǎn)子37a反轉(zhuǎn)，N極向著轉(zhuǎn)子停止位置375穩(wěn)定地靜止的狀態(tài)下，偏移值X、Y也是一定值。因而，在轉(zhuǎn)子37a處于穩(wěn)定的靜止?fàn)顟B(tài)中，靈敏度比(X/Y)也是一定值。
因而，通過(guò)從方位傳感器51的方位數(shù)據(jù)EX、EY中扣除偏移值X、Y，在進(jìn)行靈敏度比(X/Y)的修正，就可以修正轉(zhuǎn)子漏磁磁場(chǎng)對(duì)地磁的影響和方位傳感器51固有的偏差。
以下說(shuō)明偏移值X、Y的計(jì)算方法。
首先，根據(jù)來(lái)自時(shí)間方位功能控制裝置的信號(hào)A，驅(qū)動(dòng)磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36，使方位指針34恢復(fù)零。磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36的轉(zhuǎn)子36a在方位指針34恢復(fù)零的位置靜止。
接著，根據(jù)驅(qū)動(dòng)器46輸出的信號(hào)J預(yù)測(cè)時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37的轉(zhuǎn)子37a的靜止位置。
這時(shí)，一邊使用未圖示的地磁模擬裝置順序在方位傳感器51的X軸、-X軸、Y軸、-Y軸方向上施加相當(dāng)?shù)卮诺拇艌?chǎng)，一邊由來(lái)自時(shí)間方位功能控制裝置41的信號(hào)B驅(qū)動(dòng)方位計(jì)50。從方位計(jì)50向時(shí)間方位功能控制裝置41中輸入方位數(shù)據(jù)EX、EY。通過(guò)該方位數(shù)據(jù)EX、EY使用下式求偏移值X、Y。
偏移值X＝(EX(X)+EX(-X))/2 …(式1)偏移值Y＝(EY(Y)+EY(-Y))/2 …(式2)在此，EX(X)是在X軸上施加磁場(chǎng)時(shí)的方位數(shù)據(jù)，EX(-X)是在-X軸上施加磁場(chǎng)時(shí)的方位數(shù)據(jù)，EY(Y)是在Y軸上施加磁場(chǎng)時(shí)的方位數(shù)據(jù)，EY(-Y)是在-Y軸上施加磁場(chǎng)時(shí)的方位數(shù)據(jù)。
以下說(shuō)明求靈敏度比(X/Y)的方法。
如下式那樣修正方位數(shù)據(jù)EX、EY，根據(jù)被修正后的方位數(shù)據(jù)EX、EY求靈敏度比(X/Y)。
首先，求在轉(zhuǎn)子37a的N極向著轉(zhuǎn)子停止位置374穩(wěn)定地靜止的狀態(tài)下的靈敏度比(X/Y)。
EX(X)＝EX(X)-偏移值X (式3)EY(Y)＝EY(Y)-偏移值Y (式4)靈敏度比(X/Y)＝EX(X)/EY(Y)在式3以及式4中，從EX(X)、EY(Y)中減去偏移值X、Y的結(jié)果重新定義為EX(X)、EY(Y)。
接著，根據(jù)信號(hào)F驅(qū)動(dòng)時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37，使轉(zhuǎn)子37a反轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)預(yù)測(cè)裝置42a根據(jù)從驅(qū)動(dòng)器46輸出的信號(hào)J預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子37a的靜止位置，將信號(hào)K輸出到時(shí)間方位功能控制裝置41。而后在被預(yù)測(cè)的靜止位置中和上述一樣求偏移值X、Y和靈敏度比(X/Y)。
經(jīng)過(guò)上述步驟，在每個(gè)轉(zhuǎn)子停止位置374、375上求得的，與時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37的轉(zhuǎn)子37a的2個(gè)靜止位置374、375和磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36的回零時(shí)的轉(zhuǎn)子36a的靜止位置的組合對(duì)應(yīng)的二組偏移值X、Y和靈敏度比(X/Y)，被時(shí)刻方位功能控制裝置41存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置41a中。
在該實(shí)施方案中，因?yàn)檗D(zhuǎn)子靜止位置在磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36的轉(zhuǎn)子36a中是1個(gè)，在時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37的轉(zhuǎn)子37a中是2個(gè)(374、375)，所以磁極的組合總共是二個(gè)。因此，最好求與磁極的組合數(shù)(本實(shí)施方案的情況下是二個(gè))對(duì)應(yīng)的偏移值和靈敏度比的平均，將其用于修正中進(jìn)行修正。這種情況下，修正在上述組合中的測(cè)量結(jié)果的平均值。
這樣的結(jié)果的優(yōu)點(diǎn)是，例如在步進(jìn)電機(jī)存在多個(gè)情況等下，不需要檢出或者預(yù)測(cè)各步進(jìn)電機(jī)的磁極向著某個(gè)方向，可以用單一或者少量的修正值進(jìn)行測(cè)量方位的修正。
以下，使用圖4的方位測(cè)量顯示流程圖，說(shuō)明圖3的實(shí)施方案的電子手表中的方位測(cè)量顯示方法。
首先，如果從帶方位計(jì)的模擬電子手表30的時(shí)刻顯示狀態(tài)(步驟1)開(kāi)始按壓方位測(cè)量鈕32(步驟2)則開(kāi)始方位測(cè)量。
時(shí)間方位功能控制裝置41，向磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44輸出方位指針回零確認(rèn)信號(hào)A。回零信號(hào)發(fā)生裝置49，通過(guò)安裝有方位指針34的的齒輪組38輸出回零信號(hào)L。
磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44，確認(rèn)回零信號(hào)發(fā)生裝置49輸出的回零信號(hào)L是否與方位指針34的回零對(duì)應(yīng)(步驟3)。如果回零信號(hào)L未表示回零狀態(tài)，則向驅(qū)動(dòng)器45輸出回零脈沖G使得回零信號(hào)L表示回零狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36，使方位指針34恢復(fù)零(步驟4)。
根據(jù)來(lái)自時(shí)間方位功能控制裝置41的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)預(yù)測(cè)信號(hào)I，從驅(qū)動(dòng)器46向轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)預(yù)測(cè)裝置42a中輸入時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37的轉(zhuǎn)子37a的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)間和驅(qū)動(dòng)電流的方向信號(hào)J。根據(jù)該信號(hào)J預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子靜止位置(例如，圖11中的轉(zhuǎn)子靜止位置A)和轉(zhuǎn)子靜止時(shí)刻。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)子37a在1秒鐘期間進(jìn)行如圖11所示的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角隨時(shí)間變化的情況下，在轉(zhuǎn)子37a的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻上，加上從0.1秒至1秒鐘期間的任意的時(shí)間的時(shí)刻就是轉(zhuǎn)子靜止時(shí)刻。
而后，將轉(zhuǎn)子37a的靜止位置和該時(shí)刻信號(hào)K輸出到時(shí)間方位功能控制裝置41(步驟5)。
在該時(shí)刻，時(shí)間方位功能控制裝置41向方位計(jì)50輸出方位傳感器勵(lì)磁信號(hào)B。由此方位傳感器50被勵(lì)磁(步驟6)，方位計(jì)50開(kāi)始方位測(cè)量。檢測(cè)裝置52向上述磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44輸出方位傳感器51進(jìn)行方位測(cè)量的X-Y平面內(nèi)的X、Y軸2方向的與各自的輸出電壓DX、DY對(duì)應(yīng)的2個(gè)方位數(shù)據(jù)EX、EY(步驟7)。
磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44，使用下式從與該2個(gè)方位傳感器輸出電壓DX、DY對(duì)應(yīng)的方位數(shù)據(jù)EX、EY中，用下式分別減去時(shí)間方位功能控制裝置41輸出的全部偏移X、Y(由來(lái)自時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37以及磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36的轉(zhuǎn)子泄漏磁場(chǎng)偏移值X1、Y1，和方位傳感器51所固有的偏移值X2、Y2構(gòu)成)的信號(hào)M，求被修正后的方位數(shù)據(jù)EX、EY。
EX＝EX-偏移值X (式5)EY＝EY-偏移值Y (式6)進(jìn)而，在式5以及式6中，從EX、EY中減去偏移值X、Y的結(jié)果重新定義為EX、EY。
進(jìn)而，如下式那樣在與方位傳感器輸出電壓DY對(duì)應(yīng)的EY上乘靈敏度比(X/Y)，求被修正后的方位數(shù)據(jù)EX、EY。
EX＝EX (式7)EY＝EY×靈敏度比(X/Y)(式8)進(jìn)而，在式7以及式8中，在EX、EY上乘靈敏度比(X/Y)，其結(jié)果重新定義為EX、EY。
由下式從被修正后的2個(gè)方位數(shù)據(jù)EX、EY中算出方位角數(shù)據(jù)(θ)(步驟8)。
θ＝arctan(EY/EX) …(式9)根據(jù)該方位角數(shù)據(jù)制成磁北顯示脈沖N，如果將該磁北顯示用脈沖N輸出到驅(qū)動(dòng)器45，則磁北方位顯示用步進(jìn)電機(jī)36被驅(qū)動(dòng)。磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36的轉(zhuǎn)子36a通過(guò)齒輪組38使方位指針指示磁北(步驟9)。
如果在預(yù)先被設(shè)定的磁北顯示時(shí)間的時(shí)間t以內(nèi)(步驟10)，再次按壓方位測(cè)量扭10(步驟11)，則時(shí)刻方位功能控制裝置41向磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44輸出磁針回零信號(hào)A，該磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44向驅(qū)動(dòng)器43輸出回零脈沖G。由此，磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36被驅(qū)動(dòng)，通過(guò)齒輪組4使方位指針34回零(步驟12)。
如果磁北顯示時(shí)間超過(guò)上述t(步驟10)，則上述時(shí)刻方位功能控制裝置41向磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44輸出方位指針回零信號(hào)A。
磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44，向驅(qū)動(dòng)器45輸出回零脈沖G，磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36被驅(qū)動(dòng)，通過(guò)齒輪組4使方位指針34回零(步驟12)。
經(jīng)過(guò)上述步驟方位測(cè)量結(jié)束(步驟13)。
使用上述的本發(fā)明的方位測(cè)量方法，就可以在帶方位計(jì)的模擬電子手表中不使秒針停止而測(cè)量方位，由方位指針顯示測(cè)量出的磁北。這樣，因?yàn)樵诜轿粶y(cè)量和磁北顯示時(shí)不妨害時(shí)刻的顯示，所以可以制成容易看容易使用的帶方位計(jì)的模擬電子手表。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施方案4的電子手表的方框圖。
在該實(shí)施方案中與圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施方案3的不同點(diǎn)在于在實(shí)施方案3中是根據(jù)時(shí)間電路40的驅(qū)動(dòng)器46的輸出信號(hào)J，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)預(yù)測(cè)裝置42a預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子37a的靜止時(shí)刻和靜止位置，與此不同，在本實(shí)施方案中，是根據(jù)驅(qū)動(dòng)器46輸出的信號(hào)J，轉(zhuǎn)子靜止預(yù)測(cè)裝置42b只預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子37a的靜止時(shí)刻。除此之外的部分因?yàn)楹蛯?shí)施方案3相同，所以省略詳細(xì)的說(shuō)明。
以下，使用圖6的方位計(jì)顯示流程圖，說(shuō)明圖5的實(shí)施方案的電子手表中的方位測(cè)量顯示方法。
對(duì)圖6的方位測(cè)量顯示流程也只說(shuō)明和圖4的方位測(cè)量顯示流程不同之處。
本發(fā)明的的實(shí)施方案4，是通過(guò)上述轉(zhuǎn)子靜止預(yù)測(cè)裝置42b預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)刻，但因?yàn)槲搭A(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子靜止位置，所以至圖6所示的計(jì)數(shù)N為止對(duì)各轉(zhuǎn)子靜止位置進(jìn)行方位測(cè)量(步驟7a)。磁北顯示用步進(jìn)電機(jī)36的轉(zhuǎn)子36a，在方位指針34回到零的位置上靜止(步驟3)。
另一方面，時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37，驅(qū)動(dòng)秒針35a、分針35b、時(shí)針35c轉(zhuǎn)動(dòng)。時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37的轉(zhuǎn)子37a的靜止位置如在圖10中說(shuō)明的那樣有2個(gè)。在本實(shí)施方案中，上述計(jì)數(shù)N為2。即，在轉(zhuǎn)子37a的2步驟轉(zhuǎn)動(dòng)、靜止之間轉(zhuǎn)子37a靜止時(shí)進(jìn)行2次方位測(cè)量。
以下說(shuō)明方位測(cè)量的結(jié)果。
首先，平均與時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37的轉(zhuǎn)子37a的2個(gè)靜止位置對(duì)應(yīng)的2組方位數(shù)據(jù)EX、EY，求方位數(shù)據(jù)EX平均、EY平均。
在存儲(chǔ)裝置41a中存儲(chǔ)與時(shí)刻顯示用步進(jìn)電機(jī)37的轉(zhuǎn)子37a的2個(gè)靜止位置對(duì)應(yīng)的方位數(shù)據(jù)EX、EY的偏移值的平均，即偏移值X平均和偏移值Y平均和靈敏度的平均的比，也就是靈敏度平均比(X/Y)。
如用上述式5至式8說(shuō)明的那樣，求根據(jù)偏移值X平均和偏移值Y平均修正后的方位數(shù)據(jù)EX平均、EY平均。
EX平均＝EX平均-偏移值X平均(式10)EY平均＝EX平均-偏移值Y平均(式11)進(jìn)而，求根據(jù)靈敏度平均比(X/Y)修正后的方位數(shù)據(jù)EX平均、EY平均。
EX平均＝EX平均(式12)EY平均＝EY平均×靈敏度平均比(X/Y) (式13)根據(jù)被修正后的2個(gè)方位數(shù)據(jù)EX平均、EY平均由下式算出方位角數(shù)據(jù)(β)(步驟8)。
β＝arctan(EY平均/EX平均) (式14)以下的步驟因?yàn)楹蛨D4的方位計(jì)測(cè)量顯示流程相同故而省略說(shuō)明。
在此，因?yàn)榧幢愦媲箪`敏度的平均的比而求靈敏度比的平均也近似相等，所以在式13中也可以使用靈敏度比的平均。如果這樣做，因?yàn)樵诶绮竭M(jìn)電機(jī)有多個(gè)的情況等下，不需要檢出或者預(yù)測(cè)各步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的磁極朝著哪個(gè)方向，就可以用單一或者少量的修正值進(jìn)行測(cè)量方位的修正。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施方案5的電子手表的方框圖。
如圖7所示，帶方位計(jì)的模擬電子手表70具有方位計(jì)90；計(jì)時(shí)電路(電子電路)80；兼用于時(shí)間顯示和磁北顯示的單一的步進(jìn)電機(jī)76；時(shí)間指針，經(jīng)由齒輪組78被該步進(jìn)電機(jī)76驅(qū)動(dòng)，由兼作方位針的秒針75a、分鐘75b、時(shí)針75c組成；方位計(jì)測(cè)量鈕72，在方位測(cè)量時(shí)被操作；以及方位標(biāo)環(huán)73。
進(jìn)而，因?yàn)榉轿挥?jì)90的構(gòu)成和實(shí)施方案3的構(gòu)成相同，故而省略說(shuō)明。
通過(guò)比較圖3和圖7可知，本實(shí)施方案的計(jì)時(shí)電路80和前面的實(shí)施方案的計(jì)時(shí)電路40不同，沒(méi)有轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)預(yù)測(cè)裝置42a，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)用的驅(qū)動(dòng)器也是單一的驅(qū)動(dòng)器86。代之，具有時(shí)間方位顯示切換裝置82，其根據(jù)來(lái)自時(shí)間方位功能控制裝置81的信號(hào)I，切換磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84以及驅(qū)動(dòng)器86和時(shí)間顯示脈沖發(fā)生裝置83以及驅(qū)動(dòng)器86的連接。
以下，和圖3所示的計(jì)時(shí)電路40相同的部分援引實(shí)施方案3的說(shuō)明，對(duì)不同的部分詳細(xì)說(shuō)明。
如果時(shí)間方位功能控制裝置81向時(shí)間方位顯示切換裝置82輸出切換信號(hào)I，則時(shí)間方位顯示切換裝置82，將時(shí)間顯示脈沖發(fā)生裝置83和驅(qū)動(dòng)器86的連接切換到磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84和驅(qū)動(dòng)器83的連接。時(shí)間方位功能控制裝置81向磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84發(fā)送秒針回零信號(hào)A，驅(qū)動(dòng)器83向步進(jìn)電機(jī)76輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使秒針75a轉(zhuǎn)動(dòng)。如果秒針75a到達(dá)零位置，則根據(jù)來(lái)自齒輪組78的檢出信號(hào)由回零信號(hào)發(fā)生裝置89向磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84輸出信號(hào)L，停止驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)76。由此，秒針75a回零。
以下，將秒針75a作為方位指針進(jìn)行方位的測(cè)量，但有關(guān)方位指針的勵(lì)磁和修正與實(shí)施方案3相同。
以下，使用圖8的方位測(cè)量顯示流程圖，說(shuō)明圖7的實(shí)施方案的電子手表的方位測(cè)量顯示方法。
首先，如果從帶方位計(jì)的模擬電子手表70的時(shí)間顯示狀態(tài)(步驟1′)按壓方位測(cè)量用鈕72(步驟2′)則開(kāi)始方位測(cè)量。
由時(shí)間方位顯示切換裝置82切換驅(qū)動(dòng)器83的連接狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)76的轉(zhuǎn)子76a轉(zhuǎn)動(dòng)，使秒針75a回零(步驟3′)。
時(shí)間方位功能控制裝置81向方位計(jì)90輸出方位傳感器勵(lì)磁信號(hào)B。方位傳感器91被勵(lì)磁(步驟4′)，方位計(jì)90進(jìn)行方位測(cè)量(步驟5′)。檢出裝置92將方位數(shù)據(jù)EX、EY輸出到磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84。
磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84，根據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置81a中的偏移值和靈敏度比根據(jù)方位數(shù)據(jù)EX、EY和信號(hào)M修正該方位數(shù)據(jù)EX、EY(步驟6′)。由于修正的順序和實(shí)施方案3相同故而省略說(shuō)明。
根據(jù)被修正后的方位數(shù)據(jù)EX、EY制成磁北顯示脈沖G，將該磁北顯示用脈沖G輸出到驅(qū)動(dòng)器83。由此，根據(jù)磁北顯示脈沖G驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)76，通過(guò)齒輪組78使秒針75a顯示磁北(步驟7′)。
如果在磁北顯示時(shí)間t內(nèi)(步驟8′)再次按壓方位測(cè)量鈕72(步驟9′)，則時(shí)間方位功能控制裝置81將秒針回零信號(hào)A輸出到磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84，磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84將回零脈沖G輸出到驅(qū)動(dòng)器86。步進(jìn)電機(jī)76通過(guò)齒輪組78使秒針75a回零。時(shí)間方位功能控制裝置81，根據(jù)來(lái)自回零信號(hào)發(fā)生裝置的回零信號(hào)L向時(shí)間方位顯示切換裝置82輸出切換信號(hào)I，使磁北顯示恢復(fù)到時(shí)間顯示(步驟10′)。
如果磁北顯示時(shí)間超過(guò)t(步驟8′)，則時(shí)間方位功能控制裝置81將秒針回零信號(hào)A輸出到磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84，該磁北顯示脈沖發(fā)生裝置84將回零脈沖G輸出到驅(qū)動(dòng)器86。步進(jìn)電機(jī)76通過(guò)齒輪組78使秒針75a回零。時(shí)間方位功能控制裝置81，根據(jù)來(lái)自回零信號(hào)發(fā)生裝置的回零信號(hào)L向時(shí)間方位顯示切換裝置82輸出切換信號(hào)I，使磁北顯示恢復(fù)到時(shí)間顯示(步驟10′)經(jīng)過(guò)以上步驟方位測(cè)量結(jié)束(步驟11′)在本實(shí)施方案中，雖然秒針75a作為方位指針在方位測(cè)量顯示的前后回零，但也可以不回零進(jìn)行方位顯示、時(shí)間顯示。
圖9進(jìn)一步展示另一實(shí)施方案。在該實(shí)施方案中，將方位傳感器103設(shè)置在帶方位計(jì)的模擬電子手表100上，使得方位指針101的回零軸(12時(shí)方向)102和方位傳感器103的X軸成角度106c。
磁北顯示脈沖發(fā)生裝置44(參照?qǐng)D3)通過(guò)對(duì)方位數(shù)據(jù)EX、EY進(jìn)行角度106c的修正(這種情況下，從由方位數(shù)據(jù)EX、EY中算出的方位角度減去角度106c)，可以將回零軸102設(shè)置成方位角零，方位指針101可以正確地指示磁北。
通過(guò)上述說(shuō)明，因?yàn)榭梢詫⒎轿粋鞲衅髋渲迷趲Х轿挥?jì)的模擬電子手表的任意方向上，所以方位傳感器在帶方位計(jì)的模擬電子手表的配置設(shè)計(jì)變得容易。
進(jìn)而，本發(fā)明不受上述實(shí)施方案的任何限制。上述實(shí)施方案在本發(fā)明的適用范圍中可以有各種變更。
如果采用本發(fā)明，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)配置和耐磁板有效地屏蔽由電池和電機(jī)等的驅(qū)動(dòng)體代表的帶磁性零件產(chǎn)生的磁場(chǎng)，所以可以正確地進(jìn)行方位傳感器的方位測(cè)量。
另外，因?yàn)榭梢苑乐褂赏獯艌?chǎng)產(chǎn)生的電池的帶磁，減小帶磁的電池的磁性的影響，所以可以比較自由地選擇電池的配置位置，并且，可以謀求電路板的小型化從而謀求帶方位計(jì)的電子設(shè)備的小型化。
進(jìn)而，因?yàn)榭梢孕拚竭M(jìn)電機(jī)等的驅(qū)動(dòng)體產(chǎn)生的漏磁磁場(chǎng)對(duì)方位檢測(cè)輸出的影響，所以即使使用由驅(qū)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)的方位指針指示方位也可以正確地測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)易看易使用、且方位精度好的帶方位計(jì)的模擬電子設(shè)備。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以廣泛地適用于安裝有用電子手段檢出地磁的方向的傳感器的電子設(shè)備，不限于電子手表和座鐘，也可以適用于收音機(jī)和便攜電視、便攜通信設(shè)備等。
權(quán)利要求
1.一種帶方位計(jì)的電子設(shè)備，具備電檢測(cè)地磁的方位傳感器，其特征在于在設(shè)置在上述帶方位計(jì)的電子設(shè)備的內(nèi)部的帶磁性部件周圍，設(shè)置有屏蔽磁場(chǎng)的耐磁板。
2.如權(quán)利要求1所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述帶磁性零件包含電池。
3.如權(quán)利要求2所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于在上述電池的上面以及下面設(shè)置有上述耐磁板。
4.如權(quán)利要求2或者3所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述耐磁板，由外部磁性不使上述電池帶磁的高導(dǎo)磁率的材料形成。
5.如權(quán)利要求2～4的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于將上述耐磁板設(shè)置成緊密地貼著上述電池。
6.如權(quán)利要求2～5的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述耐磁板，為了裝拆上述電池被安裝在可自如拆卸地設(shè)置在上述帶方位計(jì)的電子設(shè)備的表面上的蓋子上。
7.如權(quán)利要求2～6的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述電池是紐扣型電池。
8.如權(quán)利要求1～7的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述帶磁性部件包含內(nèi)置磁鐵的驅(qū)動(dòng)體，在該驅(qū)動(dòng)體和上述方位傳感器之間設(shè)置有耐磁板。
9.如權(quán)利要求8所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于在上述驅(qū)動(dòng)體和上述方位傳感器之間，設(shè)置屏蔽上述磁鐵的同時(shí)不妨礙上述驅(qū)動(dòng)體的動(dòng)作的由低導(dǎo)磁率的材料構(gòu)成的耐磁板。
10.如權(quán)利要求1～9的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述耐磁板，被設(shè)置在上述帶磁性部件和上述方位傳感器之間，構(gòu)成電路支撐板，支撐安裝上述帶磁性部件的電路板。
11.如權(quán)利要求8～10的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于如此配置上述方位傳感器，使得上述方位傳感器和上述電池的距離，比距離上述方位傳感器最近的上述驅(qū)動(dòng)體和上述方位傳感器之間的距離還大。
12.一種帶方位計(jì)的電子設(shè)備，具備電池、電檢測(cè)地磁的方位傳感器、具有磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體，其特征在于上述方位傳感器在驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)測(cè)量方位，并備有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置，檢出上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期；轉(zhuǎn)子靜止預(yù)測(cè)裝置，根據(jù)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置檢出的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始信號(hào)預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期；修正裝置，根據(jù)該預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正。
13.如權(quán)利要求1～7的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述帶方位計(jì)的電子設(shè)備具備具有由磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體，并具有方位傳感器，在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)測(cè)量方位；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置，檢出上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期；轉(zhuǎn)子靜止預(yù)測(cè)裝置，根據(jù)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置檢出的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始信號(hào)預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期；修正裝置，根據(jù)該預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正。
14.如權(quán)利要求8～11的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于具備方位傳感器，在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)測(cè)量方位；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置，檢出上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)期；轉(zhuǎn)子靜止預(yù)測(cè)裝置，根據(jù)該轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置檢出的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始信號(hào)預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期；修正裝置，根據(jù)該預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正。
15.如權(quán)利要求12～14的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于代替上述轉(zhuǎn)子靜止預(yù)測(cè)裝置設(shè)置轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)預(yù)測(cè)裝置，其根據(jù)上述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期檢出裝置檢出的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始信號(hào)和流經(jīng)上述線圈的驅(qū)動(dòng)電流的方向，預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期，預(yù)測(cè)由上述轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向。
16.如權(quán)利要求12～15的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述修正裝置，從上述驅(qū)動(dòng)體的轉(zhuǎn)子靜止位置中選擇任意的靜止位置，按被選擇的每一上述停止位置求用于修正上述方位傳感器的方位數(shù)據(jù)和地磁的方向的偏差的偏移值和靈敏度比，將上述偏移值以及上述靈敏度比存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，用上述偏移值和上述靈敏度比與上述轉(zhuǎn)子靜止位置對(duì)應(yīng)地修正上述方位傳感器的測(cè)量結(jié)果。
17.如權(quán)利要求12～15的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述帶方位計(jì)的電子設(shè)備具有多個(gè)上述驅(qū)動(dòng)體，上述修正裝置，與各驅(qū)動(dòng)體的上述轉(zhuǎn)子在靜止位置上的磁極的組合對(duì)應(yīng)地求上述偏移值以及上述靈敏度比，將得到的上述偏移值以及上述靈敏度存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，用上述偏移值和上述靈敏度比與上述轉(zhuǎn)子的靜止位置對(duì)應(yīng)地修正上述測(cè)量結(jié)果。
18.如權(quán)利要求12～15的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于上述修正裝置，與上述磁極的組合對(duì)應(yīng)地求上述偏移值以及上述靈敏度，根據(jù)上述磁極的組合數(shù)平均上述各偏移值和上述靈敏度，將上述偏移值的平均值和上述靈敏度的平均值的比存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，用上述偏移值的平均值和上述靈敏度的平均值的比修正在上述組合中的測(cè)量結(jié)果的平均值。
19.如權(quán)利要求12～15的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于對(duì)應(yīng)上述磁極的組合求上述偏移值以及上述靈敏度比，對(duì)應(yīng)上述磁極的組合數(shù)平均上述各偏移值以及上述靈敏度比，用該平均值修正在上述組合中的測(cè)量結(jié)果的平均。
20.如權(quán)利要求12～19的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備，其特征在于為了將上述方位傳感器的方位指針的回零軸設(shè)置為方位角零，設(shè)置運(yùn)算裝置，通過(guò)運(yùn)算求以上述方位傳感器的X軸或者Y軸為基準(zhǔn)測(cè)量出的方位角，以及與上述X軸和方位指針的回零軸所形成的角的和或者差。
21.一種帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，所述帶方位計(jì)的電子設(shè)備備有電檢測(cè)地磁的方位傳感器，和用于驅(qū)動(dòng)各驅(qū)動(dòng)部分的電池，上述驅(qū)動(dòng)部分中包含具有由磁鐵組成的轉(zhuǎn)子和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體；其特征在于在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)驅(qū)動(dòng)方位傳感器測(cè)量方位；根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期；修正上述測(cè)量結(jié)果。
22.一種帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，所述帶方位計(jì)的電子設(shè)備備有電檢測(cè)地磁的方位傳感器，和用于驅(qū)動(dòng)各驅(qū)動(dòng)部分的電池，上述驅(qū)動(dòng)部分包含具有由磁鐵組成的轉(zhuǎn)子和用于驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的線圈的驅(qū)動(dòng)體；其特征在于在上述驅(qū)動(dòng)體靜止時(shí)驅(qū)動(dòng)方位傳感器測(cè)量方位；根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期和流過(guò)上述線圈的驅(qū)動(dòng)電流的方向預(yù)測(cè)上述轉(zhuǎn)子的靜止時(shí)期以及由上述轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向，修正上述測(cè)量結(jié)果。
23.如權(quán)利要求21或者22所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，其特征在于從上述驅(qū)動(dòng)體的轉(zhuǎn)子靜止的位置中選擇規(guī)定的靜止位置，求被選擇出的上述靜止位置的偏移值以及靈敏度比，將得到的上述偏移值以及上述靈敏度比存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，用上述偏移值和上述靈敏度比與上述轉(zhuǎn)子的靜止位置對(duì)應(yīng)地修正上述測(cè)量結(jié)果。
24.如權(quán)利要求22所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，其特征在于當(dāng)上述帶方位計(jì)的電子設(shè)備有多個(gè)上述驅(qū)動(dòng)體的情況下，與各驅(qū)動(dòng)體的上述轉(zhuǎn)子在靜止位置的磁極的組合對(duì)應(yīng)地求上述偏移值以及上述靈敏度比，將得到的上述偏移值以及上述靈敏度比存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，用上述偏移值和上述靈敏度比與上述轉(zhuǎn)子的靜止位置對(duì)應(yīng)地修正上述測(cè)量結(jié)果。
25.如權(quán)利要求21或者22所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，其特征在于對(duì)應(yīng)上述磁極的組合求上述偏移值以及上述靈敏度，根據(jù)上述磁極的組合數(shù)平均上述各偏移值以及上述靈敏度，將上述偏移值的平均值和上述靈敏度的平均值的比存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的上述偏移值的平均值和上述靈敏度的平均值的比修正在上述組合中的測(cè)量結(jié)果的平均。
26.如權(quán)利要求21或者22所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，其特征在于對(duì)應(yīng)上述磁極的組合求上述偏移值以及上述靈敏度比，對(duì)應(yīng)上述磁極的組合數(shù)平均上述各偏移值以及上述靈敏度比，用該平均值修正在上述組合中的測(cè)量結(jié)果的平均。
27.如權(quán)利要求21～26的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，其特征在于為了將上述方位傳感器的方位指針的回零軸設(shè)置在方位角零，通過(guò)運(yùn)算求以上述方位傳感器的X軸以及Y軸為基準(zhǔn)的方位角，以及與上述X軸和方位指針的回零軸所形成的角的和或者差。
28.如權(quán)利要求1～20的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，其特征在于上述帶方位計(jì)的電子設(shè)備是鐘表，具有由上述驅(qū)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)的計(jì)時(shí)針或者功能針，設(shè)置有使上述計(jì)時(shí)針或者功能針恢復(fù)到規(guī)定位置的裝置。
29.如權(quán)利要求21～27的任意一項(xiàng)所述的帶方位計(jì)的電子設(shè)備的方位測(cè)量方法，其特征在于上述帶方位計(jì)的電子設(shè)備是鐘表，具有由上述驅(qū)動(dòng)體驅(qū)動(dòng)的計(jì)時(shí)針或者功能針，使上述計(jì)時(shí)針或者功能針恢復(fù)到規(guī)定的位置，修正上述方位傳感器的方位測(cè)量結(jié)果。
全文摘要
提供一種帶方位計(jì)的電子設(shè)備,即使存在一個(gè)或者多個(gè)產(chǎn)生磁場(chǎng)的帶磁性部件也可以正確進(jìn)行方位測(cè)量,可以謀求機(jī)器的小型化。在電池(3)以及步進(jìn)電機(jī)(4)的周圍,設(shè)置屏蔽磁場(chǎng)的耐磁板(10、11a)。另外,在步進(jìn)電機(jī)(4)靜止時(shí)測(cè)量方位,根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)期和流過(guò)線圈(373)的驅(qū)動(dòng)電流的方向預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)期以及由上述轉(zhuǎn)子(4b)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行上述測(cè)量結(jié)果的修正。
文檔編號(hào)G04G21/02GK1272916SQ9980099
公開(kāi)日2000年11月8日 申請(qǐng)日期1999年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月22日
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