JPH01100419A - １８０ｘおよび９０ｘコンパスシンクロデータのためのステップデータ変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は特に１８０Ｘおよび９０Ｘのコンパスシンク
ロデータ’ｉ　１７６度分解能のディジタルステップデ
ータに変換することについてのコンパスデータ変換器に
関する。この発明は、北すなわちコース安定化表示モー
ドを備えるために利用されるコンパス方位データを必要
とする商用船舶用レーダ表示装置で利用することができ
る。

（ロ）従来技術 現在のジャイロコンパスは多稲多様の方位データ出力フ
ォーマットを与える。従来からのジャイロコンパス１ｄ
３６０Ｘシンクロ、１８０Ｘシンクロ、９０Ｘシンクロ
および１７６度ステップフォーマットで出力データを発
生する。シンクロフォーマツ）１利用して精度および分
解能全土げる。例えば、５６０Ｘ装置において、シンク
ロはコンパス出力軸に連動されて、各コンパス空間度に
対して１機械的回転を実行する。そのような構成におい
て、歯数比は３６０：１である。

１８０Ｘシンクロ装置にｉいて、シンクロは２コンパス
空間度に対して１機械的回転を実行するよう連動される
。同様に、９０Ｘシンクロは４空間度に対して１機械的
回転を実行するよう連動される。１／６度ステップデー
タ出力は通常、５６０Ｘ＠置で利用され、そして１／６
度ステップを表わす標準の３デイジツトグレーコードを
与える。

ジャイロコンパス装置においては、一般に、遠隔装置へ
の送信のために、その出力データをディジタルフォーマ
ットに変換することが所望される。また、許容性能とし
て、最小の１／６度分解能全備えることも所望される。

従って、従来技術においては、利用できる非常に多様な
方位データフォーマツトラ、最小の１７６度分解能で、
ディジタルステップデータに変換するような経済的、低
電力装置ｔ全提供することが要求される。１／６度分解
能で３６０Ｘシンクロデータを３デイジツトグレーコー
ドに変換する低価格、低電力の従来技術変換器は、「シ
ンクロ／ディジタル変換器」と題する米国特許第４，０
５１，５５１号（１９７７年６月２１日発行）に見られ
る。この特許第４，０５１，５３１号はその全体を引用
してここに記載する。その他の３６０Ｘ変換器は「コン
パスデータ変換器」と題する米国特許第４．５９　％５
５５号（１９８３年８月１６日発行）および「シンクロ
／ステップデータ変換器」と題する米国特許第４，４０
１，９５２号（１９８３年８月３０日発行）において見
ることができる。これらの特許筒４．５９８，５５５号
および第４，４０１，９５２号はその全体を引用してこ
こに記載する。

従来技術では、１８０Ｘまたは９０Ｘシンクロ型コンパ
ス装置から１／６度ステップデータを与える装置が既知
であるが、そのような装置は電気機械式で、１）、従っ
て大きく、信頼性に欠け、そして高価でら゛る。そのよ
うな従来技術装置の１つは、歯車列によって１／６度ス
テップモータに連結された出力を有するシンクロサーボ
装置全位置ぎめするためのシンクロ型コンパスデータを
利用して、１／６度コンパスステップデータを与える。

別の従来技術装置は、歯車列によって光学ディスクおよ
びデコーダに連結された出力を有するシンクロサーボ装
置を位置ぎめするためのシンクロ型コンパスデータを利
用して、１７６度コンパスステップ情報を与える。シン
クロサーボ装置および歯列の要件のために、各型式のコ
ンパスデータ出力フォーマットは独自のアセンブリを必
要とする。さらに、シンクロサーボ装置および歯車列の
ために、装置は非常に多量の空間を必要とする。

各種のシンクロデータ出カフオーマットのためのシンク
ロ／ディジタル変換器として、所望のコンパスシンクロ
データフォーマットとインタフェースするものも周知で
ある。しかし、このような変換器は非常に高価になる傾
向がある。

このような変換器全低価格の商用コンパス装置あるいは
商用レーダ装置で使用しようとしても、使用禁止になる
であろう。

（ハ）　　作　　用 本発明は、１８０Ｘあるいは９０Ｘシンクロ型コンパス
から１／６度ステップデータを発生する簡単な、低価格
の低電力装置を提供することによって、従来技術の欠点
を克服するものである。

１８０Ｘシンクロデータは５６０Ｘ／１／６度ステップ
データ変換器金利用して変換されるが、この変換器はシ
ンクロ回転を６個の６０°セクタに分割し、それを表わ
すディジタルステップデータコードを与える。ステップ
データコードおよび１８０Ｘシンクロ出力に応答する手
段は６０度セクタの３０ｃ′部分セクタを表わす第１追
加ステツプデータコードデイジツトを発生する。このス
テップデータコードは好ましいことに適切なシンクロ出
力を選択し、そしてその極性はアースに関して監視され
て、第１追加ステツプデータコードデイジツトを与える
。

９０度シンクロデータはステップデータコード、第１追
加ステツプデータコードデイジツトおよびシンクロ出力
に応答して、３０°の部分セクタ″ｆ：１５°の部分セ
クタに分割し、そしてそれ金表わす第２の追加ステップ
データコードディジットを発生することによって変換さ
れる。ステップデータコードおよび第１追加ステツプデ
ータコードデイジツトは１８０Ｘ変換によって選択され
たシンクロ出力および基準化された別のシンクロ出力に
よって選択されることが望ましく、従って基準化された
シンクロ出力と最初に選択されたシンクロ出力は適切な
１５°点において等しくなっている。基準化されたシン
クロ出力と基準化されてないシンクロ出力間で比較する
ことによって第２の追加ステップデータコードディジッ
トを発生する。

３６０ｘ／′Ｉ／６度ステップデータ変換器は定電流源
を利用してジシクロ出力信号を定電流レベルに整流する
。

に）実施例 シンクロ型コンパスで利用されるようなシンクロ装置の
出力は５本のシンクロ線８１．８２およびＳｓ、ならび
に２本の基準線Ｒ，１と凡２から成る。基準信号は代表
的には、シンクロ回転子に印加される６０あるいは４０
０Ｈｚ正弦波である。５本のシンクロ線の各々は基準正
弦波の振幅変調を行なうが、この場合、振幅変調の包絡
線はシンクロの角位置に従って発生される正弦波となっ
ている。回転子の角位置によって、シンクα線の出力は
基準信号と同位相であるか、あるいは基準信号と１８０
°位相はずれのいずれかになることができる。シンクロ
線出力が基準信号と同位相である場合、振幅変調は正で
あると考えられ、そしてシンクロ線出力が基準信号と位
相はずれである場合、振幅変調は負でおると考えられる
。従って５本のシンクロ線の各々はコンパス方位を振幅
変調された正弦波としてフード化する。５本のシンクロ
線の振幅は下記のように相互に１２０°位相ずれになっ
ている。

Ｓ　１　＝Ｋｓｒｎ　（ａ）　ｓｉｎ　（ωす５２＝Ｋ
ｓＩｎ　（ａ−１−１２０）　ｓｉｎ　（ωｔ）８５＝
Ｋｓｉｎ　（ａ−１２０）　ｓｉｎ　（Ｑｌｔ）但し、
Ｋ＝振幅定数 ａ＝空間的角度を度で表わしたもの ωｔ＝基準周波数 第１図では、Ｋが１であると定義されている場合、３本
のシンクロ線に関する正弦振幅包絡線が示されている。

基準信号ｓｉｎ　（ωｔ）は明確にするために省略され
ている。便宜上、第１図の振幅包絡線曲線は、対をなす
シンクロ出力線全横断して与えられている。

３６０Ｘコンパスにおけるシンクロ出力装置は各空間コ
ンパス度に対して、１機械的回転全実行する。従って、
機械豹変がら空間豹変への連動装置は５６０：１の比率
を与える。前記米国特許筒４，０３１，５５１号の装置
では、シンクロ装置の１機械的回転は、各々が１／６空
間度分解能をもつ６つの等しい６０°区間に分割される
。この６つの等区間は３ビツトステツプデータグレイコ
ードＧ３．Ｇ２．Ｇ１で表わされる。Ｇ３は最上位ステ
ップ線１を表わし、Ｇ２はステップ線２を表わし、そし
てＧ１は最下位のステップ線５を表わす。

第１図は、シンクロ装置の１機械的回転全６つの等区間
に分割して１／６空間度分解能を得るための、前記特許
の方法全庁す。Ｇ３で示される曲線はシンクロ出力線８
２−８１全横断して得られる。Ｇ２で示される曲線はシ
ンクロ出力線８５−８２ｆ横断して得られ、そしてＧ１
で示される曲線はシンクロ出力線８ｌ−８ｓｔ？横断し
て得られる。第１の６０°セクタ（０９〜６０°）では
Ｇ３は正であるが、Ｇ２と０１は負であることが分る。

従って、このセクタに対するステップデータコードは１
００でおる。但し２進数１は正電圧を示し、２進数０は
負電圧を示す。各６０゜の境界においてはシンクロ出力
曲線のうちの１つだけが極性を変えることが分る。ステ
ップデータを示す５ビツトグレイコードは従って例示さ
れるように定義される。

第５図では、５６０Ｘシンクロデ一タ／Ｔ度ステップデ
ータ変換器の概略配線図が示される。

第３図の変換器は前記特許筒４，０３１，５３１号の技
術を利用している。シンクロ線８１〜Ｓ３は、ダイオー
ド１１と１２、トランジスタ１５と１４、および１５と
１６から成る定電流半波整流器１０によって整流される
。整流器１０に与えられるシンクロ信号はその正の半サ
イクルの間に整流された半波長となっている。抵抗器１
５と１６を有するトランジスタ１５と１４は定電流源を
備え、それはこの正の半サイクルの間、オンである。定
電流整流シンクロ信号は二重光結合器１７の−によって
反転増幅器１８に光結合される。反転増幅器１８の出力
は線１９に０１信号を与える。線１９上の０１信号はシ
ンクロ基準信号の周波数で、そしてシンクロ装置出力の
角位置に依存してシンクロ基準信号と同位相あるいは１
８００位相ずれの方形波出力であることが理解される。

基準信号の位相に関する線１９上の方形波信号に含まれ
る極性情報は、さらに説明されるように、第１図で示さ
れるＧ１ステップデータコード出力のデイツク）？与え
るために利用される。

上で述べたと同様に、８５−８２のシンクロ線は、ダイ
オード２１と２２、トランジスタ２３と２４、および抵
抗器２５と２６から成る定電流整流器２０によって整流
される。整流シンクロ信号はフォトカップラー１７の別
の半分によって反転増幅器２８に光結合されて、線２９
に０２ステツプデータデイジツトを与える。

同様に８２−８１シンクロ線はダイオード５１と３２、
トランジスタ３５と３４、および抵抗器３５と３６から
成る定電流整流器３０によって整流される。整流シンク
ロ信号はフォトカップラー３７の−によって反転増幅器
３７に光結合されて、線３９に０３ステツプデータコー
ドデイジツトを与える。

線１９．２９および５９上の方形波出力は、抵抗器４０
およびダイオード４１を通じてフォトカップラー３７の
別の半分にＲ，１−Ｒ２１与えることによ２て、基準周
波数でサンプルされる。

フォトカップラー６７からの基準周波数信号は反転増幅
器４２によってサンプルデータ回路４３に与えられる。

反転増幅器４２の出力に応答して、サンプルデータ回路
４３は、線１９．２９および３９上の信号をサンプルす
るのに適した位相のシンクロ基準信号に同期して、線４
４にラッチデータサンプリングパルス金発生する。線４
４上のラッチデータパルスはあとで、説明するように、
線１９．２９および３９上のシンクロ出力方形波信号を
サンプルするのに利用され、ステップデータコードＧ１
．Ｇ２およびＧ３をサンプルデータフォーマットで発生
する。実際には、構成要素３７および４０〜４４は線１
９．２９および３９上の信号を同期的に復調して、そこ
に含まれる極性情報を与える。

第１図から理解されるように、シンクロ装置の機械的角
度ｒａＪが０６から３６０°に増加するにつれて、３本
のシンク口線サンプルＧ１．　Ｇ２およびＧ３の極性は
、５ビツトステツプデータグレイコードを発生するよう
な態様で変化する。

５ビツトグレイコードは機械的６０度ごとに状７Ｊ　ｋ
変え、よってシンクロ出力装置の１機械的回転を、所望
の１／６空間度分解能を与える６セクタに分割する。コ
ードは次のような表にすることができる。

表　　１ 機械度　　空間度　　０５　０２　　Ｇ１０−６０　　
　０−１／６　１　　０　　０６０−１２０　１／６−
１／３　１　　１　　０１２０−１８０　　１／３−１
／２　　０　　　　１　　　　０１８０−２４０　　１
／２−２／３　　０　　　　１　　　　１２４０−３０
０　　２／３−５／６　　０　　　０　　　１３００−
３４０　　５／６−１　　　　　１　　　　０　　　　
１３ビットコードＧ３．Ｇ２．Ｇ１は１／６度ステップ
型コンパスによって発生されるものと同じコードである
ことがわかる。１／６度ステップ型コンパスでは、１機
械的回転につき６ステツプであす、各ステップは３ビツ
トコードで定義される。

従って各ステップは１／６空間度金表わす。

１８０Ｘコンパスのシンクロ出力装置は２空間度につき
１機械的回転を行なう。そのような装置における歯車比
は１８０　：　１である。第３図の３６０Ｘ処理装置が
１８０Ｘコンパスで利用されるならば、１７３度だけの
空間的分解能が与えられるであろう（１回転につき２空
間度×１／６回転／ステップ）。発明によれば、１８０
Ｘコンパスから１／６度ステップを得ることは、第３図
の３６０Ｘコンパス処理装置によって与えられるデータ
全利用する。３６０Ｘ処理装置によって定められる各６
０°区間は２つの３０°セクタに部分されて、１／６空
間度／ステップの必要分解能を得る。

第２図では、アースに関して各シンクロ出力線８１．８
２およびＳ３上の信号が示されている。

１８０Ｘ処理に必要な半区間の境界は、機械的角度が３
０°の奇数倍数になる場合に生ずることがわかる。第２
図は、３０°の各奇数倍数において、シンクロ／アース
線の１つが０で交差することを示している。従って、発
明によれば、適切なシンクロ／アース線が選択され、そ
してアース電位と比較され、機械的角度が部分区間境界
よシ前であるかまたはその次であるかを示す。２進数結
果が得られ、３６０Ｘ処理装置からの３デイジツトステ
ツプコードに加えられ、４デイジツトコードを与える。

４デイジツトコードは１２区区間様械的回転すなわち１
／６空間度／ステップを示す。

３６０Ｘ処理装置からのデータは、各６０°セクタにお
いてアースと比較するために、３本のシンクロ線のいず
れの１本を決定すべきかに利、用される。このデータは
次のような表にされる。

表　　２ ＧＡ　　０２　　Ｇ１　　　比較器への入力１　　０　
　０　　　　８３−Ｇ １　　１　　０　　　　８２−Ｇ（反転）０　　１　　
０　　　　８ｌ−Ｇ ｏ　　　１　　１　　　　８３−Ｇ（反転）０　　０　
　１　　　　８２−Ｇ １　　０　　１　　　　８ｌ−Ｇ（反転）従って、セク
タ０°−６０’においては、この信号は３０°で０と交
差するので、８３−Ｇが選択されることがわかる。０°
−３０°の部分セクタにおいては８５−Ｇは負であシ、
そして３０°−６０°部分セクタでは８３−Ｇは正であ
る。０°−３０°部分セクタに、おける８３−Ｇの負状
態は２進数０で示される。部分セクタ３０°−６０°に
おける正の８ｓ−Ｇは２進数１で示すことができる。

セクタ６０°−１２０°では、シンクロ信号５２−Ｇが
選択される。しかし、この信号は正から負へ向って０と
交差しているのがわかる。このセクタでは、８２−Ｇの
アースとの比較はセクタ０゜−６０°においてなされた
比較に関して反転されて、正しい結果を得なければなら
ない。機械的シンクロ回転の残シの６０°セクタに関し
ても同様に観察てれる。反転が必要とされるセクタは前
記衣２で示されている。

第１図に関して上で説明したように、曲線５１−Ｇ、８
２−Ｇおよび５ｓ−Ｇの各々は、シンクロ出力信号の周
波数の振幅変調正弦信号の包絡線を表わすことが理解さ
れる。０電圧軸よシ上の曲線の部分は、基準と同相の振
幅変調正弦信号を表わす。０軸よシ下の曲線の部分は、
基準とは１８０°位相ずれの振幅変調正弦信号を表わす
。

従って、０°−６０°セクタにおいて、８３−Ｇは３０
°より前では基準と位相ずれに、そして３０゜よシ後で
は基準と同位相になっている。６０°−１２０°セクタ
において、８２−Ｇは９０°よυ前では基準と同位相で
、そして次では基準と位相ずれになっている。この選択
されたシンクロ／アース線に対して各６０°区間の中間
点で変る位相情報は、３６０Ｘ処理装置からの情報に加
えられる２進数結果金与えるために利用され、所望の１
ｌ６度空間分解能を与える。

第４図では、１８０Ｘシンクロデータおよヒ９０Ｘシン
クロデータを処理する装置の概略ブロック図を示す。シ
ンクロ線８１．８２およびＧ３はそれぞれ、端子３０．
５１および５２で与えられる。端子３０の８１入力は、
抵抗器５４と５５から成る分圧器５Ｓに印加される。分
圧器５６の出力はセレクタスイッチ５６と５７へ入力と
して印加される。セレクタスイッチ５６の出力は、差動
増幅器比較器５８の非反転入力に印加される。セレクタ
スイッチ５７の出力は差動増幅器比較器５８の反転入力
に印加される。

同様に、Ｇ２は、抵抗器６２と６５から成る分圧器６１
を介してセレクタスイッチ５９と６０に結合する。セレ
クタスイッチ５９の出力は差動増幅器比較器５８の非反
転入力に結合し、そしてセレクタスイッチ６０の出力は
その反転入力に結合する。同様に、シンクロ出力信号Ｓ
３は、抵抗器６７と６８から成る分圧器６６を介して、
セレクタスイッチ６４と６５に結合する。

セレクタスイッチ６４からの出力は差動増幅器比較器５
８の非反転入力に結合し、そしてセレクタスイッチ６５
の出力はその反転入力に結合する。差動増幅器比較器５
８の反転入力は次に述べる理由から抵抗器６９全通じて
アースに結合する。分圧器５３．６１および６６の抵抗
器５５゜６３および６８はそれぞれ、アースにも結合し
ている。

比較器５８の出力は反転増幅器７１を介してデコーダ７
０に与えられる。デコーダ７０は入力として、線４４上
のラッチデータ信号および線１９．２９および３９上の
３６０Ｘステツプデ一タ信号Ｇ１．Ｇ２およびＧ３をそ
れぞれ第３図から受信する。デコーダ７０はまた、線７
２上の使用可能９０Ｘ信号（ＥＮ９０Ｘ）を受信する。

この信号は、シンクロ入力データ８１，８２およびＧ３
が１８０Ｘコンパスからであるか、あるいＨ９０Ｘコン
パスからであるかに従って、第、４図の処理装置を制御
する。１８０Ｘモードでは、デコーダ７０は比較器５８
の出力を利用して線７３に第４のステップデータピッ１
−０４？発生し、次に述べるように、所望の１ｌ６空間
度分解能を与える。９０Ｘモードでは、線７２が使用可
能となシ、そしてデコーダ７０は先ず、１８０Ｘ手順に
従ってピットＧ４ｐ発生し、次に線７３に第５ビツトＧ
５に発生して、次に述べるように、９０Ｘモードにおけ
る所望の１ｌ６度分解能を与える。両動作モードにおい
て、デコーダ７０ＵＭ７４ｔ−介し′てセレクタスイッ
チ５６，５７．５９゜６０．６４および６５を駆動し、
適切なシンクロ信号を比較器５８の入力に接続する。す
でに第３図について述べたように、線４４上のラッチデ
ータ信号は、シンクロ基準信号と同期して、サンプリン
グ信号を与える。ラッチデータ信号はデコーダ７０によ
って利用され、比較器５８からの出力が、０４ビツトお
よび０５ビツトを決定する際に、シンクロ基準と同位相
であるかおるいは位相がずれているか全決定する。

引続き第２図および第４図についてみると、変換しよう
とするシンクロデータが１８０Ｘ型である場合、線７２
上のＥＮ９０Ｘ信号は低レベルにプルされる。線４４上
のラッチデータ信号はＧ１１Ｇ２およびＧ３をサンプル
して、表２で表わされるように、５６０Ｘステツプデー
タ情報をデコーダ７０に与える。１８０Ｘ動作モードで
は、デコーダ７０はセレクタスイッチ５７，６０．およ
び６５を制御して、入力ビツトＧ１．Ｇ２およびＧ３と
無関係に開状態のままにして置く。比較器５８の反転入
力は従って、抵抗器６９を通じてアース電位に保持され
る。シンクロ／アース線信号８ｉ−Ｇ、５ｚ−Ｇおよび
１ｌ−Ｇ（第２図）はそれぞれ、分圧器５３．６１およ
び６６によって発生される。通常、デコーダ７０はラッ
チされた３６０ＸデータビットＧ１．Ｇ２およびＧ５に
従って、セレクタスイッチ５６．５９および６４のうち
の適切な１つを作動して、シンクロ線の適切な１つを選
択し、比較器５８の非反転入力に接続するように構成さ
れる。実行された接続は上述の第２表に示されている。

デコーダ７０にはまた、通常の回路本官まれていて、線
４４上のラッチデータ信号全利用して比較器５８の出力
を検査し、それが基準と同位相であるかおるいは位相が
ずれているかを判定する。それによって、デコーダ７０
は線７３上の出力である０４ビツトを発生する。デコー
ダ７０はまた、Ｇ１．Ｇ２およびＧ３ビットを利用して
、表２で表わされるように、Ｇ４が反転されるべきか否
かを判定する。

例えば、１８０Ｘ動作モードにおいて、シンクロ角度が
０９〜６０°セクタにある場合、Ｇ１．Ｇ２およびＧ３
ビットそれぞれに対するデコーダ７０への１００入力に
応答して、デコーダ７０はセレクタスイッチ６４を閉じ
て８３−Ｇｉ比較器５８の非反転入力に結合する。この
セクタの前半において、選択されたシンクロ信号８３−
Ｇは負（基準とは位相ずれ）でア）、従ってデコーダ７
０は線７５上に２進数０に等しいＧ４＝ｉ与える。前述
のように、線４４のラッチデータ信号はこの位相弁別を
行なうために利用される。機械的シンクロ位置が６０°
セクタの後手にある場合、選択されたシンクロ信号８３
−Ｇは正（基準と同位相）であシ、そしてデコーダ７０
は線７３上に０４ビツトとして２進数１を発生する。

セクタ６０°〜１２０°においては、８２−Ｇが選択さ
れ、それによってデコーダ７０はセレクタスイッチ５９
を閉じる。８２−Ｇはセクタの前半において正（基準と
同位相）であシ、そしてセクタの後半において負（基準
と位相ずれ）であるので、デコーダ７０はこのセクタに
対して０４ビツトを与える際に反転を行なう。

特定すれば、第４図の処理装置は、下記のように、１８
０Ｘコンパスから１ｌ６空間度分解能を得るように動作
する。第５図の３６０Ｘプロセツサによって与えられた
３ビツトグレイコードから、１ｌ３空間度区間で決定さ
れる。３６０Ｘ処理装置からの３ビツトグレイコードを
利用して、デコーダ７０は、上述のように、適切なセレ
クタスイツチヲ、駆動して、比較器５８において、選択
されたシンクロ／アース線をアースと比較する。比較器
５８の出力は第１のまたは第２の１７６空間度部分区間
を識別し、そしてデコーダ７０はこの情報全利用して線
７３にデータビットＧ４を発生する。１８０Ｘ変換は下
記のような表で示す。

表　　３ 機械度　　　空間度　　Ｇｓ　　Ｇ２　　Ｇ１　Ｇａ０
−３０　　　０−１／６　　１　　０　　０　　０３０
−６０　　１　／６−１　／３　　１　　０　　０　　
１６０−９０　　１，１５−１／２　　１　　１　　０
　０９０−１２０　１／２−２／３　　１　　１　　０
　　１１２０−１３０　２／３−５／６　　０　　１　
　０　０１３０−１８０　５／６−１　　　０　　１　
　０　　１１８０−２１０　　　１−７／６　　０　　
１　　１　　０２１０−２４０　７／６−４１５　　０
　　１　　１　　１２４０−２７０　４１５−５／２　
　０　０　　１　　０２７０−３００　５７２−５／Ｓ
　　　ＯＯ１１３００−３３０５／３−１１／６　１　
　０　　１　　０！３０−５６０　１１／６−２　　　
　　１　　０　　１　　　１第４図の処理装置が９０Ｘ
変換を行なうよう構成される場合、ＥＮ９０Ｘ信号は線
７２を作動し、次に述べるようにデコーダ７０のセレク
タスイッチ論理を再構成する。線７２が作動される場合
、第４図の処理装置は先ず前述の１８０Ｘ変換金実行し
、線７３上に０４ビット七発生する。９０Ｘモードにお
いて、０４ビツトはデコーダ７０に内部ラッチされ、そ
して線７５はその後、Ｇ５ピッ）？発生するのに利用さ
れる。

９０Ｘコンパスは４空間度につき１機械的回転金行なう
。９０Ｘモードにおいて、第４図の処理装置は機械的回
転ｔ−２４区間（１空間度につき６ステツプ×１回転に
つき４空間度）に分割して、１／６度の所望空間分解能
を得る。従って、独自の５ビツトコードは１５機械度ご
とに発生されねばならない。

９０Ｘコンパスデータから１７６空間度ステップ全発生
する装置は、１８０Ｘ変換の結果を利用して、１８０Ｘ
変換のために利用された同じ考え全利用する。１８０Ｘ
ステツプデータを得るために、６０°区間は選択された
シンクロ線をアースと比較することによって３００の部
分区間に部分される。９０Ｘ変換器において、３０°の
部分区間は部分され、そして選択されたシンクロ線の相
対的大きさが比較されて、部分区間のいずれの半分に機
械的角度が置かれているか全判定する。

第２図でｔｉ、１８０Ｘプロセスによって定められた各
３０°部分区間の中心点は１５°の奇数倍であることが
わかる。さらに、シンクロ線８１−Ｇ。

８２−Ｇおよび８５−Ｇは１５″′の奇数倍の点を弁別
するために都合のよい手順を備えていないこともわかる
。交差点は３０°の奇数倍点にあるので、これらの点に
はない。発明によれば、９０Ｘモードでは、１８０Ｘモ
ードで選択された同じシンクロ線が９０Ｘ比較に対して
選択される。他のシンクロ線のうちの１つもまた選択さ
れ、そして２つの信号が１５°点で等しくなるような値
によって基準化される。ｆで示されるこのスケール７ア
クタは下記のように導出される。

ｆ　Ｘ　８３　（１５）　＝３１　（１５）ｆ　＝８１
　（１５）／８３　（１５）ｆ　＝ｓｉｎ（１５）　ｘ
ｓｉａ（ωｔ）／５ｉｎ（１５−）−１２０）　ｘｓｉ
ｎ（ωすｆ　＝ｓｉａ　（１５）　／ｓｉａ　（１３５
）ｆ＝α２５８８／Ｑ、７０７１ ｆ　＝　０３６６０ なお第２図では、３０°部分区間の各々において選択さ
れた基準化されていないシンクロ線信号および基準化シ
ンクロ線信号が示されている。

１８０Ｘ変換に関してすでに述べたように、シンクロ線
８５−Ｇは区間０°〜６０°において選択され、この区
間を部分区間に分割する。９０Ｘ変換に対して、８３−
Ｇはまた、０９〜６０°区間の間に比較しようとする２
つのシンクロ線の１つとして選択される。０６〜３０°
部分区間では、　８１−Ｇは曲線８０を発生するスケー
ルファクタｆによって基準化される。曲線８０は１５°
点において曲線８５−Ｇと等しくなっていることがわか
る。区間θ°−１５°では、曲線８０は曲線８３−Ｇよ
り正である。区間１５°〜３０°では、曲線８０は曲線
８３−Ｇより負である。前述のように、区間０°〜３０
″において、曲線８０および曲線８３−Ｇの両方が負で
あるので、これらの曲線は、第２図で示される振幅を有
するシンクロ基準と１８０°位相ずれのシヌソイドを表
わす。区間０９〜１５°において、曲線８ａが曲線８５
−Ｇから減算される場合、その結果はシンクロ基準と位
相ずれのシヌソイドになるであろう。しかし、区間１５
°〜３０６において、曲線８０が曲線８３−Ｇから減算
される場合、シンクロ基準と同位相のシヌソイドが生ず
る。すなわち、区間０６〜１５°では、よシ大きい負値
からよシ小さい負値が減算された結果、負の値を生ずる
。区間１５″〜３０°では、よシ小さい負値からよシ大
きい負値が減算されて、結果は正の値となっている。従
って、機械的角度が区間０６〜３０°の前半にあるか後
半にあるかを判定する手段が備えられている。

区間３０°〜６０°では、８５−０曲線が選択され、そ
して８２−０曲線が基準化されて曲線８１を与える。区
間０°〜３０°について上で述べたと同様な比較が区間
３０°〜６０°において行なわれる。

区間６０′〜９０°および９０′〜１２０°においては
、基準化曲線が示されておシ、そして上で述べたと同様
な比較が行なわれる。しかし結果として得た２進数は６
０°〜１２０°セクタにおいて比較する際に反転されね
ばならない。第２図の残りのセクタは選択された基準化
信号を示している。前述の第２表は、５６０Ｘ５ビツト
グレイコードに従って選択されるべきシンクロ線の１つ
を示している。次の第４表は、グレイコードおよびラッ
チされた０４ビツト全基礎とする基準化比較のためにい
ずれのシンクロ／アース線が選択されるかを示す。

第　　４　　表 ０３　０２　　ＧＩ　　Ｇ４　　　基準化すべき線１　
　０　０　　０　　　５ｌ−Ｇ １　　０　０　　１　　　８２−Ｇ １　　１　　０　０　　　８３−Ｇ（反転）１　　１　
０　　１　　　８ｌ−Ｇ（反転）０　　　１　　　０　
　　０　　　　　８２−Ｇｏ　　　　１　　　０　　　
１　　　　　８５−Ｇｏ　　　１　　１　　０　　　８
ｌ−Ｇ（反転）０　　１　　１　　１　　　８２−Ｇ（
反転〕０　　　Ω　　　１　　　ｏ　　　　　　　５Ｒ
−Ｇｏ　　　　０　　　１　　　１　　　　　　８ｌ−
Ｇ１　　０　　１　　０　　　８２−Ｇ（反転）１　　
０　　１　　１　　　８５−Ｇ（反転）第４図では、そ
れぞれスイッチ５７．６０および６５を通じて、分圧器
５５．６１および６６の各々によって比較器５８の反転
入力に与えられた電圧が、抵抗器６９のない場合にスイ
ッチ５７゜６０および６５ｔ−通じて分圧器５３．６１
および６６によって与えられるであろう電圧の［Ｌ３６
６０倍になるように、抵抗器６９の値を選択することに
よってスケールファクタｆが得られる。セレクタスイッ
チの抵抗は抵抗器６９にとって適切な値を決定する際に
前照に入れられる。発明の良好な実施例において、抵抗
器５４．６２および６７は３３にオームになるよう選択
され、抵抗器５５，６５および６８は５．６にオームに
なるよう選択され、そして抵抗器６９は１．６にオーム
になるよう選択されている。

従って、１８０Ｘ処理によって選択されたシンクロ／ア
ース線は、スケールファクタｆで乗算された他の２本の
シンクロ／アース線のうちの選択された１本と比較され
る場合、比較器５８およびデーコーダ７０における処理
の合成出力によって、機械的角度が１５６点より上であ
るがまたは下であるかを判定する。この比較によって、
空間的角度を９０Ｘ処理装置のための１ｌ６度に分解す
るのに必要な第５ピツ）Ｇ５ｉ発生する。

９０Ｘモード（ＢＮ９０Ｘ高レベル）において、デコー
ダ７Ｇは１８０Ｘモードに従って比較器５８の非反転入
力に印加するためのシンクロ／アース線を選択し、合成
０４ビツトを内部ラッチし、そして線７３に０４ビツト
を出力する。次いでデコーダ７０は、３６０Ｘ処理装置
からの３ビツトグレイコードおよび１８０Ｘ処理装置か
らの内部ラッチされたＧ４に応じたスケールファクタで
乗算しようとする線を選択する。この選択された基準化
線は比較器５８の反転入力に与えられてその出力を変更
し、線７３に第５ビツトＧ５を発生する。

例えば、第２図について、機械的角度が部分区間００〜
１５°にある場合、Ｇ３．Ｇ２およびＧ１ビット１００
はスイッチ６４を閉じて、８３−Ｇ’ｉ比較器５８の非
反転入力に与える。比較の１８０Ｘ部分では、他のいず
れのスイッチも閉じないで、上述のようにピッ）Ｇ４が
発生され、そしてデコーダ７Ｇに内部ラッチされる。次
いでＧ３゜Ｇ２およびＧ１’ビットは０４ビツトと共に
スイッチ５７を閉じて、基準化８１−Ｇ信号を比較器５
８の反転入力に与える。上述のように、これは第２図の
曲線８０を利用する。０６〜１５°の部分区間において
、比較器５８はシンクロ基準信号と位相はずれになって
いる信号をデコーダ７０に与える。上述のように、線４
４上のラッチデータ信号はこの状態を検出して、０５ビ
ツトとして２進数０を発生する。部分区間１５″〜３０
″においては、比較によって同位相信号全発生し、０５
ビツトに対する２進数１となる。部分区間３０°〜６０
°では、スイッチ６０と６４が閉じて、上述のように曲
線８１（第２図）に従うＧ５ピッ１１−発生する。区間
６０°〜１２０°では、２進数結果が反転されてＧ５ｉ
与えること以外は、同様な手順が利用される。上述の第
４表は反転を必要とする部分セクタを示している。

要約すると、９０Ｘ処理装置！ｔは下記のように動作す
る。３ビツトグレイコードは、空間的角度全２７３度〔
６０機械度〕に分解する５６０Ｘ処理装置から得られる
。１８０Ｘ処理装置は区間を半分に再分割して、空間的
角度全１フ３度に分解する。次いで９０Ｘ処理装置は、
抵抗器６９から得たスケールファクタｆ２利用してこの
部分区間を半分に再分割し、空間的角度を１／６度に分
解する。

５ビツトコードは第５表にまとめられるが、但しＧ４は
１８０Ｘ処理装置からの第１比較の結果であシ、そして
Ｇ５は９０Ｘ処理装置からの第２比較の結果である。

第　　５　　表 機械度　　空間度　　０３　０２　　ＧＩ　　Ｇ４　　
Ｇ３０−１５　　　０−１／６　　１　０　０　　Ｑ　
　Ｇ１５−３０　　１／６−１１５　　１　０　０　０
　１３０−４５　　１７５−１／２　　１　０　０　１
　０４５−６０　　１／２−２／３　　１　０　０　１
　１６０−７５　　２１５−５／６　１　１　０　０　
０７５−９０　　５／６−１　　　１　１　０　０　１
９０−１０５　　１−７／６　　１　１　０　１　　Ｇ
１０５−１２０　７／６−４１５　　１　１　０　１　
１１２０−１５　４１５−５／２　　０　１　０　０　
０１３５−１３０　３／２−５１５　　０　１　０　０
　１１３０−１６５　５／３−１１／６　０　１　０　
１　０１６５−１８０　１１／６−２　　　０　１　０
　１　１１８０−１９５　　２−１３／６　０　１　１
　０　０１９５−２１０　　１３／６−７／３　　　　
０　　　　１　　　　１　　　　　ロ　　　　１２１０
−２２５　７／３−５／２　　０　１　１　１　０２２
５−２４０　５／２−８１５　　０　１　１　１　１２
４０−２５５　８１５−１７／６　０　０　１　０　０
２５５−２７０　１７／６−３　　　　０　　０　　１
　　０　　１２７０−２８５　　　　５−１９／６　　
０　　０　　１　　１　　０２８５−３００　１９／６
−ｔｏ／３　　０　　０　　１　　１　　１３０（１−
３１５１０１５−７／２　　１　　０　　１　　０　　
０　　’３１５−３３０　　７／２−１１１５　　１　
　０　　１　　０　　１３３０−３４５　１１／３−２
３／６　　１　　０　　１　　１　　０３４５−３６０
２５／６−４　　　　１　　０　　１　　１　　１前述
の−ことから、第３図の３６０Ｘ処理装置によって発生
された線４４上のラッチデータ信号は、シンクロ基準信
号と同期したサンプリングパルスを発生し、デコーダ７
０のためのＧ１．Ｇ２およびＧ３信号のサンプルを発生
する。ラッチデータ信号はまたデコーダ７０において利
用され、比較器５８の出力を検査し、Ｇ４と０５ビツト
に発生する。出力利用装置（図示されていない）ｆ：含
むとともでき、それぞれ３６０Ｘ、１８０Ｘあるいは９
０Ｘデータのいずれが変換されているかに従って、Ｓビ
ットコードＧｌ、Ｇ２およびＧ５，４ビットコードＧ１
．Ｇ２．　Ｇ５およびＧ４゜あるいは５ビットコードＧ
１．　Ｇ２．　Ｇ３．　Ｇ４　　およびＧ５ｉ集める。

これらのビット全利用袋、Ｒにストローブするためにラ
ッチデータ信号全利用することができる。

１８０Ｘコンパスあるいは９０Ｘコンパスカラステツプ
データが利用可能である場合、第５図および第４図の装
置は整流器１０．２０および３０に与えられたステップ
データを、追加の必要ビットに供給するために利用され
る。例えば、正コンパスステップデータが利用される場
合、ツェナーダイオードのような適切な結合装置によっ
て８５ステツプデータは整流器１０の上方脚部に与えら
れるごとができるが、整流器１０の下方脚部は適切に終
結する。同様に、ＳｌおよびＳｌの正コンパスステップ
データはそれぞれ、整流９２０および３０の上方脚部に
与えられることができるが、その下方脚部は適切に終端
されている。負のステップデータは整流器の下方脚部に
与えられ、上方脚部は適切に終端される。

負ノコンパスステップデータ８３，８２およヒＳ１は整
流器１０．２０および３０にそれぞれ、そのように与え
られる。

１／６度ステップデータは、３６０Ｘシンクロデータの
包絡線と同じ角位置において、論理１から論理Ｏへおよ
び論理０から論理１への遷移を行なう。従って１／６度
ステップデータと３６０Ｘシンクロデータは同じ信号と
して第３図の回路に見られる。説明した変換は、両方の
型式のデータに対して同時に、定電流源全オンオフする
ことによって行なわれる。４ビツト１８０Ｘコードおよ
び５ビツト９０Ｘコードによって表わされるステップは
、機械的あるいは電気機械的に発生されるのではなく電
子的に発生されるので、本発明は「擬似」ステップコン
パス処理装置と考えることができる。

第３図について上で述べたように、本発明は定電流源を
利用して、１７６度ステップデータ金ディジタルレベル
にバッファする。データｔ　バッファするために定電流
源全使用することによって、本発明は非常に多様なコン
パス入力電圧を受けることができる。本発明によって３
６０Ｘシンクロデータ、１８０Ｘシンクロデータ、９０
Ｘシンクロデータおよび１／６度ステップデータを受信
することができる。定電流源は第３図の回路で利用され
、３６０Ｘシンクロデ一タｔ１７６度ステップに変換す
る。５本のシンクロ線のうちの１つまたは２つの相対振
幅はそれぞれ、１ａｏｘオよび９０Ｘのシンクロコンパ
スデータフォーマットに対して比較される。シンクロ線
は論理制御スイッチによって選択される。定電流源デー
タに連絡する比較の結果、１８０Ｘおよび９０Ｘシンク
ロコンパスに対するｉ／６１［ステップを生ずる。

発明の良好な実施例について説明してきたが、使用され
た用語は説明のためのものであって限定するものでなく
、その広い観点において本発明の真の範囲および発明の
精神から逸脱せずに、特許請求の範囲内で種々の変更が
なされ得る点を理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的なコンパスシンクロ出力の１回転に対す
るシンクロ線出力の振幅包絡線を示す線図、第２図は発
明への入力として利用されるシンクロ対アース線の振幅
包絡線を示す線図、および１８ＱＸおよび９０Ｘデイジ
タルステツプデ一タ出力全発生するのに利用される比較
のために選択されたシンクロ線電圧１！−本示す図、第
３図は本発明で利用される５６０Ｘシンクロデータと１
／６′度ステップデータ変換器の概略配線図、第４図は
１８０Ｘシンクロおよび９０Ｘシンクロ変換に対する論
理および比較回路網の概略ブロック図、をそれぞれ示す
。 図中、１０，２０．３０は整流器、１１と１２゜２１と
２２．３１と３２．および４１はダイオード、１３と１
４．２３と２４．および３３と３４はトランジスタ、１
５と１４．２５と２６゜３５と３６．および４０は抵抗
器、１７と３７はフォトカップラー、１８．２Ｂ、　！
５Ｂと４２は増幅器、４５はサンプルデータ回路、５３
．６１．６６は分圧器、５４と５５．６２と６５．６７
と６８は抵抗器、５６と５７．５９と６０．６４と６５
はセレクタスイッチ、５８は差動増幅器、６９は抵抗器
、７０はデコーダそして７１は反転増幅器をそれぞれ示
す。 特許出願人　　スベリ−マリ−フ インコーポレイテッド

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）１８０Ｘおよび９０Ｘのコンパスシンクロデータ
   を１／６度ステップデータに変換する装置であつて、 前記シンクロデータに応答して、前記シンクロデータの
   ６０°区間を表わすステップデータコードを与える３６
   ０Ｘ変換手段と、 前記シンクロデータおよび前記ステップデータコードに
   応答して、前記６０°区間の３０°区間を表わす追加ス
   テップデータコードディジットを発生する１８０Ｘ変換
   手段、 とを備えていることを特徴とする前記変換装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   シンクロデータは複数のシンクロ出力によつて与えられ
   、そして前記１８０Ｘ変換手段は前記シンクロ出力およ
   び前記ステップデータコードに応答して、前記ステップ
   データコードに従つて前記シンクロ出力のうちの１つを
   選択するセレクタ手段と、 前記選択されたシンクロ出力に応答して前記シンクロ出
   力を所定の基準と比較し、前記追加ステップデータコー
   ドディジットを発生する比較器手段、 とを備えていることを特徴とする前記変換装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記
   所定の基準はアースを含んでいることを特徴とする前記
   変換装置。
4. （４）特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記
   ３６０Ｘ変換手段は前記シンクロ出力それぞれに応答し
   て、前記ステップデータコードを与える複数の定電流整
   流手段を備えていることを特徴とする前記変換装置。
5. （５）特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記
   シンクロデータはシンクロ基準信号を基準とし、そして
   前記３６０Ｘ変換手段は前記シンクロ基準信号に応答し
   てそれに同期するサンプリング信号を発生する手段を含
   んでいることを特徴とする前記変換装置。
6. （６）特許請求の範囲第５項記載の装置において前記比
   較器手段は、非反転入力と、反転入力、および前記非反
   転入力と前記反転入力間の差を与える出力とを有する差
   動増幅器手段を備えていることを特徴とする前記変換装
   置。
7. （７）特許請求の範囲第６項記載の装置において、前記
   セレクタ手段は、 前記シンクロ出力をそれぞれ、前記差動増幅器手段の前
   記入力の１方に選択的に結合する第１の複数のセレクタ
   スイッチと、 前記シンクロ出力をそれぞれ、前記差動増幅器手段の前
   記入力の他方、その他入力は前記所定基準を受信するよ
   う結合されている、に選択的に結合する第２の複数のセ
   レクタスイッチと、前記ステップデータコードと、前記
   サンプリング信号および前記差動増幅器手段の前記出力
   に応答して、前記ステップデータコードに従つて前記第
   １の複数のセレクタスイッチの１つを選択的に作動して
   、前記選択されたシンクロ出力を前記差動増幅器手段の
   前記１入力に結合するデコーダ手段であつて、 そして前記差動増幅器手段の前記出力および前記サンプ
   リング信号に応答して、それに従つて前記追加ステップ
   データコードディジットを発生する手段を有する前記デ
   コード手段、 とを備えていることを特徴とする前記変換装置。
8. （８）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   シンクロデータは１８０Ｘシンクロデータから成ること
   を特徴とする前記変換装置。
9. （９）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   シンクロデータは９０Ｘシンクロデータから成るが、前
   記装置はなお、 前記シンクロデータと、前記ステップデータコードと、
   前記追加ステップデータコードディジットとに応答して
   、前記３０°区間の１５°区間を表わす別の追加ステッ
   プデータコードディジットを発生する９０Ｘ変換手段を
   含んでいることを特徴とする前記変換装置。
10. （１０）特許請求の範囲第９項記載の装置において、前
    記９０Ｘシンクロデータは複数のシンクロ出力によつて
    与えられ、そして前記９０Ｘ変換手段は 前記シンクロ出力と、前記ステップデータコードと、前
    記追加ステップデータコードディジットに応答して、前
    記ステップデータコードおよび前記追加ステップデータ
    コードディジットに従つて前記シンクロ出力のうちの２
    つを選択するセレクタ手段と、 所定のスケールファクタによつて前記選択されたシンク
    ロ出力のうちの１つを基準化する基準化手段と、 前記基準化シンクロ出力および前記選択されたシンクロ
    出力のうちの他方に応答してその間の比較を行ない、前
    記別の追加ステップデータコードディジットを発生する
    比較器手段、 とを備えていることを特徴とする前記変換装置。
11. （１１）特許請求の範囲第１０項記載の装置において前
    記基準化手段は前記１つの選択されたシンクロ出力を、
    基準化シンクロ出力が前記１５°区間の境界において前
    記選択されたシンクロ出力の他方と等しくなるように基
    準化することを特徴とする前記変換装置。
12. （１２）特許請求の範囲第１１項記載の装置において、
    前記シンクロデータはシンクロ基準信号を基準としてお
    り、そして前記３６０Ｘ変換手段は前記シンクロ基準信
    号に応答して、それに同期するサンプリング信号を発生
    する手段を含んでいることを特徴とする前記変換装置。
13. （１３）特許請求の範囲第１２項記載の装置において、
    前記比較器手段は、非反転入力と、反転入力と、および
    前記非反転入力と前記反転入力間の差を与える出力とを
    有する差動増幅器手段を備えていることを特徴とする前
    記変換装置。
14. （１４）特許請求の範囲第１３項記載の装置において、
    前記基準化手段は前記差動増幅器手段の前記入力の１つ
    に結合した分圧抵抗器手段を備えていることを特徴とす
    る前記変換装置。
15. （１５）特許請求の範囲第１４項記載の装置において、
    前記セレクタ手段は、 前記シンクロ出力をそれぞれ、前記差動増幅器手段の前
    記入力の他方に選択的に結合する第１の複数のセレクタ
    スイッチと、 前記シンクロ出力をそれぞれ、前記差動増幅器手段の前
    記入力の前記１方に選択的に結合する第２の複数のセレ
    クタスイッチと、 前記ステップデータコードと、前記サンプリング信号と
    、前記追加ステップデータコードディジットと、および
    前記差動増幅器手段の前記出力とに応答して、前記第１
    の複数のセレクタスイッチを選択的に作動して前記選択
    されたシンクロ出力の他方を前記差動増幅器手段の前記
    他入力に結合し、そして前記第２の複数のセレクタスイ
    ッチを選択的に作動して前記基準化手段によつて基準化
    された前記１つの選択されたシンクロ出力を前記差動増
    幅器手段の前記１入力に結合するデコーダ手段であつて
    、さらに前記差動増幅器手段の前記出力および前記サン
    プリング信号に応答して、それに従つて前記別の追加ス
    テップデータコードディジットを発生する装置を含んで
    いる前記デコード手段、 とを備えていることを特徴とする前記変換装置。
16. （１６）特許請求の範囲第１５項記載の装置において、
    前記デコーダ手段は前記追加ステップデータコードディ
    ジットを記憶する手段を含んでいることを特徴とする前
    記変換装置。
17. （１７）特許請求の範囲第８項記載の装置において、前
    記シンクロデータはコンパスステップデータ出力信号か
    ら成ることを特徴とする前記変換装置。
18. （１８）特許請求の範囲第９項記載の装置において、前
    記シンクロデータはコンパスステップデータ出力信号か
    ら成ることを特徴とする前記変換装置。