JPH06137875A - 車載用光ファイバジャイロ - Google Patents

車載用光ファイバジャイロ

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JPH06137875A
JPH06137875A JP34126791A JP34126791A JPH06137875A JP H06137875 A JPH06137875 A JP H06137875A JP 34126791 A JP34126791 A JP 34126791A JP 34126791 A JP34126791 A JP 34126791A JP H06137875 A JPH06137875 A JP H06137875A
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JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
fiber cable
cable
vehicle
vehicle body
Prior art date
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Pending
Application number
JP34126791A
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English (en)
Inventor
Kenji Okamoto
賢司 岡本
Seiji Kawamura
静治 川村
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication of JPH06137875A publication Critical patent/JPH06137875A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/4415Cables for special applications

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】車体中に光ファイバケーブル18を布設し、光
ファイバケーブル18の端部同士をコネクタ32で接続
することにより光ファイバループを構成した車載用光フ
ァイバジャイロであって、光ファイバケーブル18が車
体中に配線されているワイヤハーネス31と一体に束ね
られているもの。 【効果】車体中に配線されているワイヤハーネス31を
利用して光ファイバケーブル18を布設するので、光フ
ァイバケーブル18専用の布設場所の確保が不要にな
り、光ファイバケーブル18の保持が容易にできるとと
もに、光ファイバケーブル18の長さも車体寸法に見合
った十分な長さとすることができ、感度特性のよい優れ
た車載用光ファイバジャイロを実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車体の方位センサや姿
勢センサとして利用する車載用光ファイバジャイロに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、道路交通網の任意の箇所を走
行している車両の位置を検出する方式として、距離セン
サと、方位センサと、両センサからの出力信号に必要な
処理を施す処理装置とを具備し、車両の走行に伴なって
生ずる距離変化量、および車両の方位から車両位置デ―
タを得る車載用ナビゲータが提案されている。この方式
を実現するには方位センサが必要であるが、方位センサ
の一つとして、旋回角速度センサ(ジャイロ)が採用さ
れることがある。
【0003】ジャイロを採用した場合、車両の初期方位
に基づいて、検出された角速度信号を時間積分すること
によって車両の現在方位が検出できる。このジャイロの
一つに、光ファイバジャイロがある。光ファイバジャイ
ロは、ループ型の光ファイバに互いに逆回りに進む光を
通し、両光の間に生ずる干渉現象を観測することによっ
て角速度を検出するものであり、小型軽量といった特徴
がある。
【0004】光ファイバジャイロの検出する干渉光同士
の位相差Δθは、よく知られているように、 Δθ=4πaLΩ/λc (1) であらわされる。ここに、a:ループの半径、L:光フ
ァイバの長さ、Ω:角速度、λ:光の波長、c:光速度
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記(1) 式から、角速
度検出感度を高めるには、ファイバループの半径aを大
きく、光ファイバの長さLを長くするのが有利であるこ
とが分かる。ところが、車体の内部に光ファイバジャイ
ロを設置しようとすると、設置スペースが限られるた
め、光ファイバケーブルの長さを長くできず、光ファイ
バループの半径を大きくできず、十分な検出感度のもの
が得られないという問題がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、検出感度が優れるとともに、車体の中に簡
単に設置することのできる車載用光ファイバジャイロを
提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】前記の目的を達
成するための請求項1記載の車載用光ファイバジャイロ
は、車体中に光ファイバケーブルを布設し、光ファイバ
ケーブルの端部同士をコネクタで接続することにより光
ファイバループを構成したものであって、光ファイバケ
ーブルが車体中に配線されているワイヤハーネスと一体
に束ねられているものである。
【0008】この構成によれば、光ファイバケーブルの
専用設置スペースを特に設けなくても、車体中に配線さ
れているワイヤハーネスを利用して、車体寸法程度の十
分な大きさの光ファイバケーブルを布設できる。請求項
2記載の車載用光ファイバジャイロは、光ファイバケー
ブルは、車体の構造物中に組み込まれていることを特徴
とするものである。
【0009】この構成によれば、光ファイバケーブルの
専用設置スペースを特に設けなくても、車体構造物を利
用して、光ファイバケーブルを予め布設できる。なお、
前記請求項1及び2記載の車載用光ファイバジャイロ
は、車体のヨーイングを検出するため、水平にループが
設けられていてもよいし、車体のローリング又はピッチ
ングを検出するため、垂直にループが設けられていても
よい。
【0010】また、前記請求項1又は2記載の光ファイ
バケーブルは、断熱材で保護されていることが好ましい
(請求項3)。前記請求項1又は2記載の光ファイバケ
ーブルは、予め複数本設けられ、必要に応じて所望の本
数の光ファイバケーブルをループ接続できるようにして
もよい(請求項4)。
【0011】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。この実施例に使用する光ファイバジャイロの概
略を図2に、回路構成を図3に示す。光ファイバジャイ
ロ1は、光源12から発射される光を光学系2に導くと
ともに光学系2から戻ってきた光を受光ダイオード20
に送り込むカップラ13、往路で光ファイバ型偏光子1
5を通過する光レベルを安定させるデポラライザ14、
オフセットドリフトを抑えるため右回りの光と左回りの
光の偏光を揃えることにより光路の同一性を確保する光
ファイバ型偏光子15,光ファイバケーブル18に入る
右回りの光と左回りの光とを分岐するカップラ16、復
路で光ファイバ型偏光子を通過する光レベルを安定させ
るデポラライザ17、光ファイバケーブル18、並びに
受光ダイオード20の出力の同期検波と併用して角速度
Ωに対しsin(Co Ω) 形の出力を得るための位相変調器
19(光弾性効果を利用して光を位相変調するもの、例
えばPZTに光ファイバを巻き回した位相変調器)を有
している。
【0012】11は光学系2から得られた信号を処理す
る回路であり、前記光源12を駆動する光源駆動回路1
2、前記位相変調器19に変調信号を送出するPZT駆
動回路21、受光ダイオード20の検出信号を同期検波
する検波回路22、検波回路22及びPZT駆動回路2
1に基本周波数信号を供給する発振回路25、検波回路
22の出力をA/D変換するA/D変換回路23、A/
D変換回路23からのディジタル信号に基づいて、角速
度Ωを算出する処理回路24を有している。
【0013】一方、車体には、各種コントロールシステ
ムのため電気ケーブルの束が車体に張り巡らされてお
り、これをワイヤハーネスという。図4は、前記の光フ
ァイバジャイロ1の光ファイバケーブル18が車体中の
随所に配線されている電気ケーブル31とともに、ケー
ブル止め34により一体に束ねられた状態を示す。
【0014】図1は、前記光ファイバケーブル18と電
気ケーブル31とを一体に束ねた複合ハーネス35を車
体の中に実装した状態を示す。光ファイバケーブル18
は、車体の中をほぼ水平に張り巡らされているので、こ
の光ファイバジャイロ1により、車両のヨーイング(右
左折方向変化)を検出することができ、車載用ナビゲー
タに好適である。
【0015】なお、車両の内部に広範囲に光ファイバケ
ーブル18を布設するので、光ファイバケーブル18の
経路における温度分布が光ファイバジャイロ1の特性に
大きな影響を与える。そこで、光ファイバケーブル18
を断熱材(例えば発泡性樹脂)で被覆した形で製作し、
温度変化の影響を小さくするようにすることが好まし
い。光ファイバケーブル18と電気ケーブル31とが一
体に束ねられた複合ハーネス35全体を断熱材で被覆し
てもよい。
【0016】以上のように、光ファイバケーブルを車体
中に配線されている電気ケーブルと一体に束ねたので、
光ファイバの長さと光ファイバケーブルの半径とを、従
来の光ファイバジャイロより大きくとることができ、角
速度検出感度を向上させることができる。例えば、車体
内部に長さ5mの光ファイバケーブルが布設され、その
コイルの等価的な半径は約1mであるとすれば、コイル
半径5cmに巻き取った長さ100mの光ファイバルー
プと同じ感度をもつことになる(前記(1) 式参照)。し
たがって、同じ感度を得るのに必要なファイバ長が、従
来と比較して短くて済み、コストを下げることができ
る。
【0017】なお、図4の実施例ではループは一巻きで
あったが、複数本の光ファイバケーブルを実装してお
き、光コネクタ32を適宜取付け取外しすることによ
り、所望の検出感度に応じた巻き数(例えば図2の光フ
ァイバジャイロは二巻きのものを示している)の光ファ
イバケーブルを持った光ファイバジャイロが容易に得ら
れる。また、複数本の光ファイバケーブルを実装してお
き、そのうち一部を予備としておけば、使用中の光ファ
イバケーブルが損傷したときには、光コネクタの取付け
取外しにより、簡単に予備の光ファイバケーブルと交換
できるので、修復が容易である。
【0018】図5は、車体のローリング又はピッチング
を検出するため、光ファイバケーブルを垂直に設けた例
を示す。車両の進行方向をy,垂直方向をz,水平方向
をxとすると、車体の横に設けた光ファイバケーブル3
6により、z−y平面における車体のピッチ角を検出す
ることができる。また、車体の後部に設けた光ファイバ
ケーブル37により、z−x平面における車体のロール
角を検出することができる。したがって、この図5のよ
うな構成により、車体の姿勢センサを実現することがで
きる。
【0019】図6は、光ファイバケーブル37,38
を、車体の構造物であるルーフ40やドア41の中に組
み込んだ状態を示す。図1の実施例では光ファイバケー
ブルを車体中に配線されている電気ケーブルと一体に束
ねていたが、図6のように車体の構造物中に封じ込めれ
ば、光ファイバケーブル布設の手間が省け、製作の容易
化につながる。
【0020】とくに、最近では、車体の構造物は樹脂で
一体成形して製作することが行なわれているので、その
成形時に光ファイバケーブル若しくは光ファイバケーブ
ル一体になったハーネスを、樹脂材料とともに封じ込め
ることが容易にできる。
【0021】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の車載用光フ
ァイバジャイロによれば、車体中に配線されているワイ
ヤハーネスを利用して光ファイバケーブルを布設するの
で、光ファイバケーブル専用の布設場所の確保が不要に
なり、光ファイバケーブルの保持が容易にできるととも
に、光ファイバケーブルの長さも車体寸法に見合った十
分な長さとすることができる。したがって、感度特性の
よい優れた車載用光ファイバジャイロを実現することが
できる。
【0022】請求項2記載の車載用光ファイバジャイロ
によれば、光ファイバケーブルは車体の構造物中に組み
込まれているので、車体構造物の成形時に光ファイバケ
ーブルの布設が同時にでき、事後の布設の手間が省け、
製作の容易化につながる。請求項3記載の車載用光ファ
イバジャイロによれば、光ファイバケーブルは断熱材で
保護されているので、車両内の温度変化にかかわらず、
一定の特性を確保することができる。
【0023】請求項4記載の車載用光ファイバジャイロ
によれば、光ファイバケーブルは、予め複数本設けら
れ、必要に応じて所望の本数の光ファイバケーブルをル
ープ接続して、光ファイバジャイロの感度の調節ができ
る。また、一部の本数の光ファイバケーブルは、予備の
光ファイバケーブルに利用することもできるので、現用
の光ファイバケーブルの故障時に容易に対処できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光ファイバケーブルと電気ケーブルとが一体に
束ねられた複合ハーネスを車体の中に実装した状態を示
す図である。
【図2】光ファイバジャイロの概略図である。
【図3】光ファイバジャイロの回路構成図である。
【図4】光ファイバケーブルを、車体中の随所に配線さ
れている電気ケーブルとともにケーブル止めにより束ね
た状態を示す図である。
【図5】車体のローリング又はピッチングを検出するた
め、光ファイバケーブルを垂直に布設した例を示す図で
ある。
【図6】光ファイバケーブルを、車体の構造物であるル
ーフやドアの中に一体に組み込んだ状態を示す図であ
る。
【符号の説明】
18 光ファイバケーブル 31 電気ケーブル 32 光コネクタ 34 ケーブル止め 40 車両のルーフ 41 車両のドア

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車体中に光ファイバケーブルを布設し、光
    ファイバケーブルの端部同士をコネクタで接続すること
    により光ファイバループを構成した車載用光ファイバジ
    ャイロであって、 光ファイバケーブルが車体中に配線されているワイヤハ
    ーネスと一体に束ねられていることを特徴とする車載用
    光ファイバジャイロ。
  2. 【請求項2】車体中に光ファイバケーブルを布設し、光
    ファイバケーブルの端部同士をコネクタで接続すること
    により光ファイバループを構成した車載用光ファイバジ
    ャイロであって、 光ファイバケーブルは、車体の構造物中に組み込まれて
    いることを特徴とする車載用光ファイバジャイロ。
  3. 【請求項3】前記請求項1又は2記載の光ファイバケー
    ブルは、断熱材で保護されていることを特徴とする車載
    用光ファイバジャイロ。
  4. 【請求項4】前記請求項1又は2記載の光ファイバケー
    ブルは、予め複数本設けられ、必要に応じて所望の本数
    の光ファイバケーブルをループ接続できることを特徴と
    する車載用光ファイバジャイロ。
JP34126791A 1991-12-24 1991-12-24 車載用光ファイバジャイロ Pending JPH06137875A (ja)

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