JPH06201388A - Gyro device - Google Patents

Gyro device

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Publication number
JPH06201388A
JPH06201388A JP34821992A JP34821992A JPH06201388A JP H06201388 A JPH06201388 A JP H06201388A JP 34821992 A JP34821992 A JP 34821992A JP 34821992 A JP34821992 A JP 34821992A JP H06201388 A JPH06201388 A JP H06201388A
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JP
Japan
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control
light
gyro sensor
value
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP34821992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Washimi
公一 鷲見
Kenji Okamoto
賢司 岡本
Kiyouyuu Kin
京佑 金
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To shorten the rise time after the input of a power source. CONSTITUTION:The light from a light source part 33 is propagated clockwise and counterclockwise to a fiber coil 30 and interfered, and the intensity of the interfered light is detected by a light receiving part 37, whereby angle speed is detected. The output signal of the light receiving part 37 is synchronously detected by a lock-in amplifier 46 on the basis of a reference signal corresponding to phase modulation. In the lock-in amplifier 46, the DC component of the output signal of the light receiving part 36 is also detected. On the basis of this DC component, a control device 51 feedback controls a light source driving circuit 47 and a phase modulator driving circuit 41. Just after the power source input, the light source driving circuit 41 and the phase modulator driving circuit 41 are controlled on the basis of a control initial value stored in an non-volatile memory 52. The control initial value is a value such that a light of a determined light quantity can be generated from the light source part 33 and a determined phase modulation factor can be attained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば車両、飛行機
および船舶などの移動体に搭載されて用いられ、その移
動体の旋回角速度などを検出するために用いられる光フ
ァイバジャイロなどのジャイロ装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gyro device such as an optical fiber gyro which is used by being mounted on a moving body such as a vehicle, an airplane and a ship and used for detecting a turning angular velocity of the moving body. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、車載用ナビゲーションシステ
ムでは、運転席の近傍に配置された表示装置に道路地図
とともに現在位置が表示される。現在位置は、車両の移
動距離と車両の進行方位との検出結果に基づいて算出さ
れる。車両の進行方位の検出には、ジャイロ装置が多用
される。ジャイロ装置は車両の旋回角速度を検出するも
のであるが、その出力信号を積分することにより角度情
報が得られる。
2. Description of the Related Art For example, in a vehicle-mounted navigation system, a current position is displayed together with a road map on a display device arranged near the driver's seat. The current position is calculated based on the detection result of the moving distance of the vehicle and the traveling direction of the vehicle. A gyro device is often used to detect the traveling direction of the vehicle. The gyro device detects the turning angular velocity of the vehicle, and angle information can be obtained by integrating the output signal of the gyro device.

【0003】ジャイロには、機械式のものもあるが、検
出精度の観点から、最近では、リングレーザジャイロ、
光ファイバジャイロおよび振動ジャイロなどが主として
用いられるようになってきている。たとえば光ファイバ
ジャイロは、シングルモード光ファイバを巻回してファ
イバコイルを形成し、このファイバコイルに右回りおよ
び左回りの光を通し、ファイバ端面から出力される光の
位相差Δに応じた光を検出することにより、ファイバコ
イルの巻回軸まわりの回転角速度Ωを求めるものであ
る。位相差Δは、角速度Ωに比例する。
Some gyros are mechanical type, but recently, from the viewpoint of detection accuracy, a ring laser gyro,
Optical fiber gyros, vibrating gyros and the like have been mainly used. For example, in an optical fiber gyro, a single mode optical fiber is wound to form a fiber coil, and clockwise and counterclockwise light is passed through the fiber coil, and light corresponding to the phase difference Δ of the light output from the fiber end face is generated. By detecting the rotational angular velocity Ω about the winding axis of the fiber coil. The phase difference Δ is proportional to the angular velocity Ω.

【0004】角速度Ωが零であれば、位相差Δは零とな
り、右回りおよび左回りの光は同一位相で検出されるか
ら、これらは強め合って最大出力が得られる。すなわ
ち、光ファイバジャイロの出力は、 cosΔの形式で取り
出される。位相差Δが角速度Ωに比例することを考慮す
ると、比例係数をC0 として、出力は cos(C0 Ω)に
比例することになる。ただし、 C0 =4πLa/cλ である。ここに、Lはファイバ長、aはコイルの半径、
cは光速、λは伝搬光の波長である。
When the angular velocity Ω is zero, the phase difference Δ becomes zero, and the clockwise and counterclockwise lights are detected in the same phase, so these are mutually strengthened to obtain the maximum output. That is, the output of the fiber optic gyro is extracted in the form of cos Δ. Considering that the phase difference Δ is proportional to the angular velocity Ω, the output is proportional to cos (C 0 Ω) with the proportionality coefficient C 0 . However, C 0 = 4πLa / cλ. Where L is the fiber length, a is the coil radius,
c is the speed of light, and λ is the wavelength of the propagating light.

【0005】ところが、関数 cos(C0 Ω)は、Ω=0
の付近の変化量が少ないから、検出感度が悪く、また、
偶関数であるから回転方向の検出ができないという欠点
がある。この問題は、光ファイバの出力を sin(C
0 Ω)の形式で取り出すことができれば解決する。その
ための1つの技術に光波自身に位相変調を与えるととも
に、その変調信号を同期検波する位相変調方式がある。
すなわち、変調信号の角周波数をωとすると、ファイバ
端面で検出される検出信号V(ω,Ω,ξ)は、下記第
(1) 式で与えられる。
However, the function cos (C 0 Ω) is Ω = 0
Since the amount of change in the vicinity of is small, the detection sensitivity is poor.
Since it is an even function, there is a drawback that the direction of rotation cannot be detected. The problem is that the output of the optical fiber is sin (C
If it can be taken out in the form of 0 Ω), it will be solved. One technique for that purpose is a phase modulation method in which the light wave itself is phase-modulated and the modulated signal is synchronously detected.
That is, when the angular frequency of the modulation signal is ω, the detection signal V (ω, Ω, ξ) detected at the fiber end face is
It is given by equation (1).

【0006】[0006]

【数1】 [Equation 1]

【0007】すなわち、検出信号V(ω,Ω,ξ)は各
種高調波成分を含む。なお、上記第(1) 式においてξは
変調度、Jn はn次ベッセル関数、E1 は右回りの光波
強度、E2 は左回りの光波強度、tは時間である。上記
検出信号V(ω,Ω,ξ)を角周波数ωで同期検波すれ
ば sinωtの係数項を取り出すことができ、sin(C0Ω)
に比例した出力が得られる。基本波成分(n=1)の係
数項は光量レベルE1 ,E2 を含んでいるが、その影響
を打ち消すためには、偶数次の項、たとえば4倍高調波
成分の項で割算して、
That is, the detection signal V (ω, Ω, ξ) contains various harmonic components. In the equation (1), ξ is the modulation factor, J n is the Bessel function of the nth order, E 1 is the clockwise light wave intensity, E 2 is the counterclockwise light wave intensity, and t is time. If the detection signal V (ω, Ω, ξ) is synchronously detected at the angular frequency ω, the coefficient term of sin ωt can be extracted, and sin (C 0 Ω)
An output proportional to is obtained. The coefficient term of the fundamental wave component (n = 1) includes the light intensity levels E 1 and E 2 , but in order to cancel the influence, it is divided by an even-order term, for example, the term of the 4th harmonic component. hand,

【0008】[0008]

【数2】 [Equation 2]

【0009】を求める。そして、 tan-1を計算すれば、
角速度Ωが得られる。また、 tan-1は角速度Ωが大きい
ときには変化率が小さくなり、計算の精度が悪くなると
いう問題があるので、これに対処するために、上記第
(2) 式の分母であるE1 2 4(ξ) cos(C0Ω) を一定
とみなして、分子だけを計算するという手法も採用され
る。この場合には、 sin-1の計算を行うことになる。
Calculating And if you calculate tan -1 ,
The angular velocity Ω is obtained. Also, tan -1 has a problem that the rate of change becomes small when the angular velocity Ω is large, and the accuracy of the calculation deteriorates.
A method of calculating only the numerator by assuming that E 1 E 2 J 4 (ξ) cos (C 0 Ω), which is the denominator of the equation (2), is constant is also adopted. In this case, sin -1 will be calculated.

【0010】しかし、この場合には光源の光量が大きく
変動するときには検出誤差が大きくなるおそれがある。
そこで、4倍高調波成分を用いて、光源の光量がフィー
ドバック制御される。この場合には、 E1 2 ∝1/cos(C0Ω) ・・・・ (3) となるような制御が行われることになるから、結局、E
1 2 4(ξ) cos(C0Ω) を一定とみなす場合でも、 t
an-1の計算が行われることになる。
In this case, however, the detection error may increase when the light amount of the light source fluctuates greatly.
Therefore, the light quantity of the light source is feedback-controlled using the fourth harmonic component. In this case, control such that E 1 E 2 ∝1 / cos (C 0 Ω) (3) is performed, so that E
Even if 1 E 2 J 4 (ξ) cos (C 0 Ω) is regarded as constant, t
The calculation of an -1 will be performed.

【0011】このようにして、sin(C0Ω) に比例する形
式の出力信号が得られるから、Ω=0の付近を良好な感
度で検出でき、また、回転方向の検出も併せて行える。
上述の処理によって角速度を検出する光ファイバジャイ
ロ装置の具体的な構成は、図8に示されている。発光ダ
イオードなどで構成された光源部1からの光は、カプラ
2を通り、偏光子3で偏光を受けた後に、カプラ4で分
岐されてファイバコイル5に右回りおよび左回りの光と
して入力される。ファイバコイル5を右回りまたは左回
りに伝搬した光は、カプラ4から、偏光子3を通り、さ
らにカプラ2を介してフォトダイオードなどを含む受光
部6に入力される。
In this way, since an output signal of the form proportional to sin (C 0 Ω) is obtained, the vicinity of Ω = 0 can be detected with good sensitivity, and the rotation direction can be detected together.
The specific configuration of the optical fiber gyro device that detects the angular velocity by the above-described processing is shown in FIG. The light from the light source unit 1 composed of a light emitting diode or the like passes through the coupler 2, is polarized by the polarizer 3, and is then branched by the coupler 4 to be input to the fiber coil 5 as clockwise and counterclockwise light. It The light propagating clockwise or counterclockwise through the fiber coil 5 is input from the coupler 4 to the light receiving unit 6 including a photodiode and the like via the polarizer 3 and further via the coupler 2.

【0012】カプラ4とファイバコイル5との間には、
光波に位相変調を施すための位相変調器7が介装されて
いる。この位相変調器7は、音響光学効果を利用して光
を位相変調するもので、たとえばPZTなどで構成され
ている。位相変調器7には、アナログ回路で構成された
位相変調器制御回路11からの駆動電圧が与えられてい
る。これにより、光ファイバ内を伝搬する光に、角周波
数ω、変調度ξで位相変調が施される。
Between the coupler 4 and the fiber coil 5,
A phase modulator 7 is provided for performing phase modulation on the light wave. The phase modulator 7 phase-modulates light by utilizing an acousto-optic effect, and is composed of, for example, PZT. The phase modulator 7 is supplied with a drive voltage from the phase modulator control circuit 11 composed of an analog circuit. As a result, the light propagating in the optical fiber is phase-modulated with the angular frequency ω and the modulation degree ξ.

【0013】位相変調器制御回路11は、位相変調のた
めの基準信号を位相制御回路12に入力する。この位相
制御回路12は、与えられた基準信号の位相をシフトさ
せて参照信号を作成する。この参照信号は、ライン13
からロックインアンプ14に与えられる。ロックインア
ンプ14には、受光部6の出力信号が入力されており、
この信号が参照信号に基づいて同期検波される。ロック
インアンプ14では、角周波数2ωの2倍高調波成分お
よび角周波数4ωの4倍高調波成分も検出される。そし
て、同期検波された角周波数ωの基本波成分を4倍高調
波成分で除した値が、角速度Ωに対応した回転信号とし
て出力される。
The phase modulator control circuit 11 inputs a reference signal for phase modulation to the phase control circuit 12. The phase control circuit 12 shifts the phase of the given reference signal to create a reference signal. This reference signal is line 13
To the lock-in amplifier 14. The output signal of the light receiving unit 6 is input to the lock-in amplifier 14,
This signal is synchronously detected based on the reference signal. The lock-in amplifier 14 also detects the second harmonic component of the angular frequency 2ω and the fourth harmonic component of the angular frequency 4ω. Then, a value obtained by dividing the fundamental wave component of the synchronously detected angular frequency ω by the fourth harmonic component is output as a rotation signal corresponding to the angular velocity Ω.

【0014】ロックインアンプ14で検波された2倍高
調波成分は、ライン15から位相変調器制御回路11に
入力されている。さらに、4倍高調波成分は、ライン1
6から、光源部1を制御するための光源制御回路17に
与えられている。この構成によって、 tan(C0 Ω)の
形式で角速度Ωが検出される。また、光源部1の発生光
量は、4倍高調波成分によりフィードバック制御され
る。
The second harmonic component detected by the lock-in amplifier 14 is input to the phase modulator control circuit 11 from the line 15. Furthermore, the 4th harmonic component is line 1
6 to the light source control circuit 17 for controlling the light source unit 1. With this configuration, the angular velocity Ω is detected in the form of tan (C 0 Ω). Further, the amount of light generated by the light source unit 1 is feedback-controlled by the 4th harmonic component.

【0015】受光部6の到達光量と位相変調器7の変調
度とは、光ファイバジャイロ装置のスケールファクタを
決定する重要な要素である。したがって、角速度を正確
に検知するためにはこれらを一定に制御する必要があ
る。しかし、光源部1の発生光量や位相変調器7による
変調度は、環境条件の変化などによって変動する。そこ
で、光源制御回路17には図9の構成が採用されて発生
光量の安定化が図られ、位相変調器制御回路11には図
10の構成が採用されて変調度の安定化が図られてい
る。
The amount of light reaching the light receiving section 6 and the modulation factor of the phase modulator 7 are important factors that determine the scale factor of the optical fiber gyro device. Therefore, in order to accurately detect the angular velocity, it is necessary to control these constants. However, the amount of light generated by the light source unit 1 and the degree of modulation by the phase modulator 7 change due to changes in environmental conditions. Therefore, the configuration of FIG. 9 is adopted for the light source control circuit 17 to stabilize the generated light quantity, and the configuration of FIG. 10 is adopted for the phase modulator control circuit 11 to stabilize the modulation degree. There is.

【0016】先ず、図9を参照して光源制御回路17に
ついて説明する。光源制御回路17には、ロックインア
ンプ14で検出される4倍高調波成分が入力される。こ
の4倍高調波成分は、リミッタ回路21を介して駆動回
路22に入力され、この駆動回路22が光源部1の駆動
電流または駆動電圧を制御する。光源部1の駆動電流ま
たは駆動電圧は、ライン23を介してリミッタ回路21
でモニタされている。
First, the light source control circuit 17 will be described with reference to FIG. The light source control circuit 17 is supplied with the fourth harmonic component detected by the lock-in amplifier 14. The 4th harmonic component is input to the drive circuit 22 via the limiter circuit 21, and the drive circuit 22 controls the drive current or drive voltage of the light source unit 1. The drive current or drive voltage of the light source unit 1 is supplied via the line 23 to the limiter circuit 21.
Is being monitored by.

【0017】リミッタ回路21は、光源部1を構成する
半導体素子の破壊が生じないような最大の駆動電流また
は駆動電圧を設定するものであり、その最大駆動電流ま
たは最大駆動電圧は可変抵抗VRにより調整可能であ
る。この可変抵抗VRは、生産段階において、個々の光
ファイバジャイロ装置ごとに調整される。この構成によ
って、4倍高調波成分が所定レベルとなるように光源部
1の駆動電流または電圧がフィードバック制御され、光
量の安定化が図られる。また、リミッタ回路21の働き
により、光源部1への過電流または過電圧の印加が防止
されるから、この光源部1の破壊が確実に防止される。
The limiter circuit 21 sets a maximum drive current or drive voltage that does not damage the semiconductor elements constituting the light source unit 1. The maximum drive current or drive voltage is set by the variable resistor VR. It is adjustable. This variable resistor VR is adjusted for each individual optical fiber gyro device at the production stage. With this configuration, the drive current or voltage of the light source unit 1 is feedback-controlled so that the quadruple harmonic component reaches a predetermined level, and the amount of light is stabilized. Moreover, since the limiter circuit 21 functions to prevent application of overcurrent or overvoltage to the light source unit 1, destruction of the light source unit 1 is reliably prevented.

【0018】次に、図10を参照して位相変調器制御回
路11について説明する。位相変調器制御回路11は、
ロックインアンプ14から与えられる2倍高調波成分が
たとえば零になるように位相変調の変調度を制御する。
さらに詳細に説明すると、2倍高調波成分は積分回路2
5において積算され、この積算値が乗算型ディジタル/
アナログ(D/A)コンバータ26でアナログ信号に変
換される。このアナログ信号によって位相変調器7が駆
動されることにより、位相変調器7による光波の変調度
がフィードバック制御される。
Next, the phase modulator control circuit 11 will be described with reference to FIG. The phase modulator control circuit 11 has
The modulation degree of the phase modulation is controlled so that the second harmonic component given from the lock-in amplifier 14 becomes zero, for example.
Explaining in more detail, the second harmonic component is the integration circuit 2
5 is added up, and this integrated value is multiplied digital /
The analog (D / A) converter 26 converts the analog signal. By driving the phase modulator 7 by this analog signal, the modulation degree of the light wave by the phase modulator 7 is feedback-controlled.

【0019】位相変調器制御回路11には、位相変調の
ための基準信号を発生する基準信号生成部27が備えら
れている。この基準信号生成部27が発生した基準信号
はD/Aコンバータ26に与えられているとともに、位
相制御回路12にも与えられている。位相制御回路12
には、基準信号生成部27が生成した基準信号の位相を
シフトさせて参照信号を作成し、この参照信号をロック
インアンプ14に与える位相設定部28が備えられてい
る。この位相設定部28における位相シフト量は、ディ
ップスイッチ29により設定される。ディップスイッチ
29の設定を変更すると、位相設定部28における位相
シフト量が変化し、参照信号の位相が変化する。ディッ
プスイッチ29は、生産工程において、個々の光ファイ
バジャイロ装置毎に、右回りまたは左回りの回転信号
(角速度信号)が最大となるように設定される。
The phase modulator control circuit 11 is provided with a reference signal generator 27 which generates a reference signal for phase modulation. The reference signal generated by the reference signal generator 27 is given to the D / A converter 26 and also to the phase control circuit 12. Phase control circuit 12
Is provided with a phase setting unit 28 that shifts the phase of the reference signal generated by the reference signal generation unit 27 to create a reference signal and gives the reference signal to the lock-in amplifier 14. The amount of phase shift in the phase setting unit 28 is set by the DIP switch 29. When the setting of the DIP switch 29 is changed, the phase shift amount in the phase setting unit 28 changes and the phase of the reference signal changes. The dip switch 29 is set so that the clockwise or counterclockwise rotation signal (angular velocity signal) is maximized for each individual optical fiber gyro device in the production process.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】上述の構成の光ファイ
バジャイロ装置では、4倍高調波成分が所定レベルとな
るときの光源部1の駆動電流や、2倍高調波成分が零と
なるときの位相変調器7の駆動電圧には、個々の光ファ
イバジャイロ装置ごとにばらつきがある。そのため、た
とえ光源制御回路17や位相変調器制御回路11を一定
の特性を有するように構成しても、電源投入直後には最
適値からかけ離れた駆動電流や駆動電圧が設定されるこ
とが避けられない。そのため、起動から安定に角速度の
検出が行えるようになるまでの立ち上がり時間が長いと
いう問題があった。
In the optical fiber gyro device having the above-mentioned configuration, the drive current of the light source unit 1 when the 4th harmonic component reaches a predetermined level and the 2nd harmonic component when it becomes zero. The drive voltage of the phase modulator 7 varies depending on each optical fiber gyro device. Therefore, even if the light source control circuit 17 and the phase modulator control circuit 11 are configured to have constant characteristics, it is possible to avoid setting a drive current or a drive voltage that is far from the optimum value immediately after the power is turned on. Absent. Therefore, there is a problem that the rising time from the startup until the angular velocity can be detected stably is long.

【0021】また、製造工程において、光源制御回路1
7における可変抵抗VRの調整、および位相制御回路1
2におけるディップスイッチ29の設定を行う必要があ
る。そのため、製造工数が多く、生産性の劣化の一因と
なっていた。さらに、光源制御回路17には、光源部1
を構成する半導体素子を保護するためのリミッタ回路2
1を備える必要があるため、回路構成が複雑であるとい
う問題もあった。
In the manufacturing process, the light source control circuit 1
Adjustment of variable resistance VR in 7 and phase control circuit 1
It is necessary to set the dip switch 29 in 2. Therefore, the number of manufacturing steps is large, which is one of the causes of deterioration of productivity. Further, the light source control circuit 17 includes the light source unit 1
Limiter circuit 2 for protecting the semiconductor elements constituting the
There is also a problem that the circuit configuration is complicated because it is necessary to provide 1.

【0022】さらに、光ファイバジャイロ装置の総作動
時間や使用頻度などの使用状況を知る手段がないから、
光学部品や回路部品の交換時期や故障原因を知ることが
できず、メンテナンスが困難であるという問題もあっ
た。そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、起動直後の立ち上がり時間を短縮することができる
ジャイロ装置を提供することである。
Further, since there is no means for knowing the usage status such as the total operating time and the usage frequency of the optical fiber gyro device,
There is also a problem that maintenance is difficult because it is not possible to know when to replace the optical components or circuit components and the cause of the failure. Then, the objective of this invention is providing the gyro apparatus which solves the said technical subject and can shorten the rise time immediately after starting.

【0023】また、本発明の他の目的は、簡単な構成で
ジャイロセンサ部の破壊などを防止することができるジ
ャイロ装置を提供することである。本発明のさらなる目
的は、生産性を高めることができるジャイロ装置を提供
することである。また、本発明のさらに他の目的は、装
置の使用状況等を知ることができ、メンテナンスを良好
に行えるジャイロ装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a gyro device capable of preventing the gyro sensor section from being broken with a simple structure. A further object of the present invention is to provide a gyro device capable of increasing productivity. Still another object of the present invention is to provide a gyro device capable of knowing the usage status of the device and performing good maintenance.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するための請求項1記載のジャイロ装置は、角速度
に対応した信号を出力するジャイロセンサ部と、このジ
ャイロセンサ部の動作状態を検出する検出手段と、この
検出手段における検出結果に基づいて上記ジャイロセン
サ部をフィードバック制御し、上記ジャイロセンサ部の
動作を所定の安定状態に安定化させる制御手段と、上記
制御手段によるジャイロセンサ部の制御に対応した制御
初期値を記憶した不揮発性の記憶手段と、装置の起動時
に上記記憶手段に記憶された制御初期値を読み出して上
記制御手段に与える読出手段とを含み、上記制御手段
は、装置の起動時には上記与えられた制御初期値に基づ
いて上記ジャイロセンサ部を制御する手段を含むことを
特徴とする。
In order to achieve the above object, a gyro device according to claim 1 detects a gyro sensor section for outputting a signal corresponding to an angular velocity and an operating state of the gyro sensor section. And a control means for feedback-controlling the gyro sensor section based on the detection result of the detecting means to stabilize the operation of the gyro sensor section in a predetermined stable state, and the gyro sensor section by the control section. The control means includes a non-volatile storage means for storing a control initial value corresponding to the control, and a reading means for reading the control initial value stored in the storage means at the time of starting the apparatus and giving it to the control means. It is characterized in that it includes means for controlling the gyro sensor section based on the given control initial value when the apparatus is activated.

【0025】この構成によれば、装置の起動時には、不
揮発性メモリに記憶された制御初期値に基づいてジャイ
ロセンサ部が制御される。したがって、制御初期値を、
ジャイロセンサ部の動作状態が所定の安定状態となると
きの制御状態に対応させておけば、装置の起動直後の期
間に、ジャイロセンサ部の動作を速やかに安定化させる
ことができる。そのため、ジャイロセンサ部を検出手段
の出力に基づいてフィードバック制御する際に、所定の
安定状態に至るまでの立ち上がり時間を短縮できる。
With this configuration, when the apparatus is activated, the gyro sensor section is controlled based on the control initial value stored in the nonvolatile memory. Therefore, the control initial value is
If the operation state of the gyro sensor unit is made to correspond to the control state when it reaches a predetermined stable state, the operation of the gyro sensor unit can be promptly stabilized in the period immediately after the start of the apparatus. Therefore, when the gyro sensor unit is feedback-controlled based on the output of the detection means, the rising time until reaching a predetermined stable state can be shortened.

【0026】請求項2記載のジャイロ装置は、上記ジャ
イロセンサ部は、角速度検出用の光を発生する光源を含
むものであり、上記検出手段は、上記光源から発生され
た光量を検出するものであり、上記制御手段は、上記検
出手段の検出結果に基づいて上記光源から発生される光
量を所定値に安定化させるように上記光源を駆動制御す
るものであり、上記制御初期値は、上記光源に印加され
たときに所定の光量を得ることができる駆動電流または
電圧に対応する値であることを特徴とする。
In the gyro device according to a second aspect of the invention, the gyro sensor section includes a light source for generating light for angular velocity detection, and the detection means detects the amount of light emitted from the light source. The control means drives and controls the light source so as to stabilize the light amount generated from the light source to a predetermined value based on the detection result of the detection means, and the control initial value is the light source. Is a value corresponding to a drive current or voltage capable of obtaining a predetermined amount of light when applied to.

【0027】この構成では、制御手段は角度検出用の光
源を駆動制御して、この光源からの発生光量を所定値に
安定化させる。この場合に、不揮発性の記憶手段に、光
源から上記所定の光量を発生させることができる制御初
期値を記憶しておき、起動直後にはこの制御初期値を用
いて光源の駆動制御を行えば、起動直後から所定光量の
光を光源から発生させることができる。これにより、光
源の発生光量が速やかに安定化されるから、角速度の検
出を起動直後の期間から直ちに行える。
In this structure, the control means drives and controls the light source for angle detection to stabilize the amount of light generated from this light source to a predetermined value. In this case, a non-volatile storage means stores a control initial value capable of generating the predetermined amount of light from the light source, and the drive control of the light source may be performed using this control initial value immediately after starting. A predetermined amount of light can be generated from the light source immediately after starting. As a result, the amount of light generated by the light source is quickly stabilized, so that the angular velocity can be detected immediately from the period immediately after startup.

【0028】請求項3記載のジャイロ装置は、上記ジャ
イロセンサ部は、シングルモードの光ファイバを巻回し
たファイバコイルと、このファイバコイルの両端から角
速度検出用の光を入射させファイバコイルを右回りおよ
び左回りに伝搬した光を干渉させる手段と、干渉された
光の強度を測定する受光手段と、上記ファイバコイルを
伝搬する光に位相変調を施す位相変調手段とを含み、上
記検出手段は、上記受光手段の出力信号に基づいて上記
位相変調手段による変調度に関係した変量を検出するも
のであり、上記制御手段は、上記検出手段の検出結果に
基づいて上記位相変調手段による変調度を所定値に安定
化させるように上記位相変調手段を駆動制御するもので
あり、上記制御初期値は、上記位相変調手段に印加され
たときに所定の変調度を得ることができる駆動電圧に対
応する値であることを特徴とする。
In the gyro device according to a third aspect of the invention, the gyro sensor section has a fiber coil formed by winding a single mode optical fiber, and light for angular velocity detection is made incident from both ends of the fiber coil, and the fiber coil is rotated clockwise. And a means for interfering the light propagating counterclockwise, a light receiving means for measuring the intensity of the interfered light, and a phase modulating means for performing phase modulation on the light propagating through the fiber coil, the detecting means, A variable related to the modulation degree by the phase modulation means is detected based on the output signal of the light receiving means, and the control means determines the modulation degree by the phase modulation means based on the detection result of the detection means. The phase control means is driven and controlled so as to be stabilized to a value, and the control initial value is a predetermined change when applied to the phase modulation means. Characterized in that it is a value corresponding to the drive voltage can be obtained degrees.

【0029】この構成では、位相変調方式の光ファイバ
ジャイロ装置が構成される。この場合に、光路に介装さ
れた位相変調手段による変調度が所定の値となるよう
に、この位相変調手段が制御手段によってフィードバッ
ク制御される。そして、不揮発性の記憶手段には、上記
所定の変調度に対応した制御初期値が記憶される。装置
の起動直後には、上記制御初期値に基づく位相変調手段
の制御が行われ、これにより、速やかに所望の変調度が
達成される。このようにして、ジャイロ装置を速やかに
起動できる。
With this configuration, a phase modulation type optical fiber gyro device is constructed. In this case, the phase modulation means is feedback-controlled by the control means so that the modulation degree by the phase modulation means interposed in the optical path becomes a predetermined value. Then, the control initial value corresponding to the predetermined modulation degree is stored in the nonvolatile storage means. Immediately after the device is activated, the phase modulation means is controlled based on the control initial value, whereby the desired degree of modulation is quickly achieved. In this way, the gyro device can be activated quickly.

【0030】請求項4記載のジャイロ装置は、上記ジャ
イロセンサ部の制御状態に対応した制御設定値を生成す
る手段と、上記ジャイロセンサ部の動作状態が所定の安
定状態であるときにおける上記制御設定値を上記記憶手
段に書き込む書込手段とをさらに含み、上記読出手段
は、装置の起動時に、最後に記憶された上記制御設定値
を上記記憶手段から読み出し、この制御設定値を上記制
御初期値として上記制御手段に与えるものであることを
特徴とする。
A gyro apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes means for generating a control set value corresponding to a control state of the gyro sensor section, and the control setting when the operating state of the gyro sensor section is in a predetermined stable state. The reading means further includes a writing means for writing a value in the storage means, and the reading means reads the last stored control setting value from the storage means at the time of starting the apparatus, and the control setting value is the control initial value. Is given to the control means as above.

【0031】この構成では、制御手段によるフィードバ
ック制御によってジャイロセンサ部の動作が所定の安定
状態となると、そのときの制御状態に対応した制御設定
値が不揮発性の記憶手段に記憶される。そして、当該装
置が起動されるときには、最後に記憶された制御設定値
が制御初期値として採用され、この初期値に基づいて起
動直後におけるジャイロセンサ部の制御が行われる。し
たがって、起動直後には、ジャイロセンサ部を確実に安
定状態に導くことができる。
In this configuration, when the operation of the gyro sensor section reaches a predetermined stable state by the feedback control by the control means, the control set value corresponding to the control state at that time is stored in the non-volatile storage means. Then, when the apparatus is activated, the last stored control set value is adopted as the control initial value, and the gyro sensor unit is controlled immediately after activation based on this initial value. Therefore, immediately after starting, the gyro sensor unit can be reliably led to a stable state.

【0032】請求項5記載のジャイロ装置は、角速度に
対応した信号を出力するジャイロセンサ部と、このジャ
イロセンサ部の動作を可変制御する制御手段と、この制
御手段によるジャイロセンサ部の制御に対応した制御限
界値を記憶した不揮発性の記憶手段と、上記記憶手段に
記憶された制御限界値を読み出して上記制御手段に与え
る読出手段とを含み、上記制御手段は、上記制御限界値
によって規定される範囲内で上記ジャイロセンサ部を制
御する手段を含むことを特徴とする。
A gyro device according to a fifth aspect of the invention is compatible with a gyro sensor section for outputting a signal corresponding to an angular velocity, a control means for variably controlling the operation of the gyro sensor section, and a control of the gyro sensor section by the control means. And a reading means for reading the control limit value stored in the storage means and giving it to the control means. The control means is defined by the control limit value. It includes a means for controlling the gyro sensor unit within a range.

【0033】上記の構成によれば、ジャイロセンサ部の
動作は制御手段により可変制御される。この可変制御に
対応した制御限界値が不揮発性の記憶手段に記憶されて
おり、制御手段は制御限界値によって規定される範囲内
でジャイロセンサ部の動作を可変制御する。これによ
り、たとえば、ジャイロセンサ部をその破壊が生じない
範囲で動作させることができる。
According to the above arrangement, the operation of the gyro sensor section is variably controlled by the control means. A control limit value corresponding to this variable control is stored in the non-volatile storage means, and the control means variably controls the operation of the gyro sensor unit within a range defined by the control limit value. Thereby, for example, the gyro sensor unit can be operated in a range where the destruction does not occur.

【0034】このような構成では、当該ジャイロ装置の
生産工程では、ジャイロセンサ部の特性などに対応した
制御限界値を記憶手段に書き込んでおけばよい。すなわ
ち、可変抵抗の調整作業などのような繁雑な作業は必要
ではない。また、可変抵抗器などでジャイロセンサ部の
動作範囲を規定する場合に比較して、ジャイロセンサ部
を駆動制御するための回路構成が簡単になるという利点
もある。。
With such a configuration, in the production process of the gyro device, the control limit value corresponding to the characteristics of the gyro sensor unit may be written in the storage means. That is, complicated work such as adjusting the variable resistance is not required. Further, as compared with the case where the operating range of the gyro sensor unit is defined by a variable resistor or the like, there is an advantage that the circuit configuration for driving and controlling the gyro sensor unit becomes simple. .

【0035】請求項6記載のジャイロ装置は、上記ジャ
イロセンサ部は、角速度検出用の光を発生する光源を含
み、上記制御手段は、上記光源に印加される駆動電流ま
たは駆動電圧を可変制御するものであり、上記制御限界
値は、上記光源を破壊することなく駆動することができ
る駆動電流または駆動電圧の最大値に対応した値である
ことを特徴とする。
In the gyro device according to the sixth aspect, the gyro sensor section includes a light source for generating light for angular velocity detection, and the control means variably controls a drive current or a drive voltage applied to the light source. The control limit value is a value corresponding to a maximum value of a drive current or a drive voltage that can drive the light source without destroying the light source.

【0036】この構成では、制御限界値が、光源を破壊
することなく駆動できる最大の電流または電圧に対応し
た値とされている。そのため、制御手段による可変制御
によって光源に過大な電流または電圧が印加されること
を確実に防止できる。請求項7記載のジャイロ装置は、
角速度に対応した信号を出力するジャイロセンサ部と、
上記ジャイロセンサ部の固有の特性に対応して固定的に
設定されるべき所定の制御定数値を記憶した不揮発性の
記憶手段と、上記記憶手段に記憶された制御定数値を読
み出す読出手段と、この読み出された制御定数値に基づ
いて上記ジャイロセンサ部の動作を制御する制御手段と
を含むことを特徴とする。
In this configuration, the control limit value is a value corresponding to the maximum current or voltage that can be driven without destroying the light source. Therefore, it is possible to reliably prevent an excessive current or voltage from being applied to the light source by the variable control by the control means. The gyro device according to claim 7,
A gyro sensor unit that outputs a signal corresponding to the angular velocity,
A non-volatile storage means for storing a predetermined control constant value to be fixedly set corresponding to the characteristic of the gyro sensor section; and a reading means for reading the control constant value stored in the storage means. And a control unit that controls the operation of the gyro sensor unit based on the read control constant value.

【0037】この構成によれば、不揮発性の記憶手段に
は、ジャイロセンサ部の固有の特性に対して固定的に設
定されるべき所定の制御定数値が記憶されており、この
制御定数値に基づいてジャイロセンサ部の動作が制御さ
れる。そのため、ジャイロ装置の生産工程では、記憶手
段にそのジャイロセンサ部の特性に対応した値を書き込
めば足りるから、スイッチの設定などで制御定数値を定
める場合に比較して、生産が容易になる。のみならず、
制御定数値をスイッチなどで設定する場合に比較して、
回路構成が簡単になるという利点もある。
According to this structure, the nonvolatile storage means stores a predetermined control constant value that should be fixedly set for the characteristic peculiar to the gyro sensor unit. Based on this, the operation of the gyro sensor unit is controlled. Therefore, in the production process of the gyro device, it suffices to write a value corresponding to the characteristics of the gyro sensor unit in the storage means, which facilitates production as compared with the case where the control constant value is determined by setting a switch or the like. As well,
Compared to setting the control constant value with a switch,
There is also an advantage that the circuit configuration becomes simple.

【0038】請求項8記載のジャイロ装置は、上記ジャ
イロセンサ部は、シングルモードの光ファイバを巻回し
たファイバコイルと、このファイバコイルの両端から角
速度検出用の光を入射させファイバコイルを右回りおよ
び左回りに伝搬した光を干渉させる手段と、干渉された
光の強度を測定する受光手段と、上記ファイバコイルを
伝搬する光に位相変調を施す位相変調手段とを含み、上
記ジャイロ装置は、上記位相変調手段における位相変調
に対応した参照信号を生成する手段と、生成された参照
信号に基づいて上記受光手段の出力信号を同期検波し、
位相変調された信号成分を角速度に対応した回転信号と
して検出する検出手段とをさらに含み、上記制御手段
は、上記参照信号の位相を制御するものであり、上記不
揮発性メモリに記憶される上記制御定数値は、上記回転
信号を最大にすることができるように上記制御手段によ
る参照信号の位相制御が行われるように設定された位相
制御値であることを特徴とする。
In the gyro device according to the eighth aspect, the gyro sensor section has a fiber coil formed by winding a single mode optical fiber, and light for angular velocity detection is made incident from both ends of the fiber coil, and the fiber coil is rotated clockwise. And a means for interfering the light propagating counterclockwise, a light receiving means for measuring the intensity of the interfered light, and a phase modulating means for performing phase modulation on the light propagating through the fiber coil, the gyro device, Means for generating a reference signal corresponding to the phase modulation in the phase modulating means, and synchronously detecting the output signal of the light receiving means based on the generated reference signal,
The control means further includes a detection means for detecting a phase-modulated signal component as a rotation signal corresponding to an angular velocity, and the control means controls the phase of the reference signal, and the control stored in the nonvolatile memory. The constant value is a phase control value set such that the phase control of the reference signal is performed by the control means so that the rotation signal can be maximized.

【0039】上記の構成では、位相変調手段におけるけ
位相変調に対応した参照信号の位相が制御手段により制
御される。このとき、制御手段は、記憶手段に記憶され
た制御定数値に基づいて参照信号の位相を制御する。制
御定数値は、位相変調された信号成分を参照信号に基づ
いて同期検波して回転信号を得たときに、この回転信号
を最大にすることができるような位相制御が行われる値
とされる。これにより、回転信号を良好に検出すること
ができる。
In the above arrangement, the phase of the reference signal corresponding to the phase modulation in the phase modulation means is controlled by the control means. At this time, the control means controls the phase of the reference signal based on the control constant value stored in the storage means. The control constant value is a value at which phase control is performed so that the rotation signal can be maximized when a rotation signal is obtained by synchronously detecting the phase-modulated signal component based on the reference signal. . Thereby, the rotation signal can be detected well.

【0040】請求項9記載のジャイロ装置は、角速度を
検出するために装置が作動した作動時間を計測する計時
手段と、この計時手段により計測された作動時間を記憶
するための不揮発性の記憶手段と、上記計時手段が計測
した作動時間を上記不揮発性の記憶手段に書き込む書込
手段とを含むことを特徴とする。
A gyro device according to a ninth aspect of the present invention is a gyro device which measures an operation time of the device for detecting an angular velocity, and a non-volatile storage device for storing the operation time measured by the time measurement device. And a writing means for writing the operating time measured by the time measuring means in the non-volatile storage means.

【0041】この構成によれば、装置の作動時間が不揮
発性の記憶手段に記憶されるから、この記憶手段の内容
を読み出すことで、装置を構成する部品の交換時期など
を容易に知ることができる。請求項10記載のジャイロ
装置は、角速度に対応した信号を出力するジャイロセン
サ部と、このジャイロセンサ部の動作状態を検出する検
出手段と、この検出手段における検出結果に基づいて上
記ジャイロセンサ部をフィードバック制御し、上記ジャ
イロセンサ部の動作を所定の安定状態に安定化させる制
御手段と、上記ジャイロセンサ部の制御状態に対応した
制御設定値を生成する手段と、上記制御設定値を複数個
記憶することができる不揮発性の記憶手段と、上記ジャ
イロセンサ部の動作状態が所定の安定状態であるときに
おける上記制御設定値を所定のタイミングで上記記憶手
段に書き込む書込手段とを含むことを特徴とする。
According to this structure, since the operating time of the device is stored in the non-volatile storage means, it is possible to easily know the replacement time of the parts constituting the device by reading the contents of the storage means. it can. A gyro device according to claim 10, wherein the gyro sensor unit outputs a signal corresponding to an angular velocity, a detection unit that detects an operation state of the gyro sensor unit, and the gyro sensor unit based on a detection result of the detection unit. Feedback control is performed to stabilize the operation of the gyro sensor unit to a predetermined stable state, a unit for generating a control set value corresponding to the control state of the gyro sensor unit, and a plurality of the control set values are stored. And a writing means for writing the control set value in the storage means at a predetermined timing when the operating state of the gyro sensor unit is in a predetermined stable state. And

【0042】この構成によれば、不揮発性の記憶手段に
は、ジャイロセンサ部の制御状態が安定化されたときの
制御設定値が所定のタイミングで書き込まれる。記憶手
段には、制御設定値を複数個記憶することができる。そ
のため、不揮発性の記憶手段に蓄えられた複数個の制御
設定値を読み出すことにより、この制御設定値の経時変
化を知ることができる。これにより、ジャイロ装置の故
障時における原因の探知が容易になる。
According to this structure, the control setting value when the control state of the gyro sensor section is stabilized is written in the non-volatile storage means at a predetermined timing. A plurality of control set values can be stored in the storage means. Therefore, by reading a plurality of control set values stored in the non-volatile storage means, it is possible to know the change over time of the control set values. This facilitates detection of the cause when the gyro device fails.

【0043】[0043]

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施例のジャ
イロ装置である光ファイバジャイロ装置の基本的な構成
を示すブロック図である。この光ファイバジャイロ装置
は、光ファイバを巻回したファイバコイル30に右回り
および左回りの光を与えて干渉させ、その干渉光の強度
を受光部37で検出することによりファイバコイル30
の巻回軸線まわりの回転角速度を検出するもので、ファ
イバコイル30などを含むジャイロセンサ部31と、こ
のジャイロセンサ部31を制御し、かつ、ジャイロセン
サ部31の出力信号を処理する信号処理部32とを備え
ている。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an optical fiber gyro device which is a gyro device according to an embodiment of the present invention. This optical fiber gyro device applies clockwise and counterclockwise light to a fiber coil 30 around which an optical fiber is wound to cause interference, and the intensity of the interference light is detected by a light receiving unit 37 to detect the intensity of the fiber coil 30.
For detecting the rotational angular velocity around the winding axis of the gyro sensor unit 31 including the fiber coil 30 and the like, and a signal processing unit for controlling the gyro sensor unit 31 and processing an output signal of the gyro sensor unit 31. And 32.

【0044】ジャイロセンサ部31には発光ダイオード
などで構成された光源部33が設けられている。この光
源部33から発生した光は、カプラ34を通り、偏光子
35で偏光処理を受けた後に、カプラ36で右回りの光
と左回りの光とに分岐されてファイバコイル30に与え
られる。ファイバコイル30を通った右回りおよび左回
りの光は、カプラ36で合成され、偏光子35を通っ
て、カプラ34からフォトダイオードなどで構成された
受光部37に導かれる。
The gyro sensor section 31 is provided with a light source section 33 composed of a light emitting diode or the like. The light generated from the light source unit 33 passes through the coupler 34, is subjected to polarization processing by the polarizer 35, and is then branched by the coupler 36 into clockwise light and counterclockwise light and applied to the fiber coil 30. The right-handed and left-handed lights that have passed through the fiber coil 30 are combined by a coupler 36, pass through a polarizer 35, and are guided from the coupler 34 to a light-receiving unit 37 formed of a photodiode or the like.

【0045】ファイバコイル30とカプラ36との間に
は、光ファイバを伝搬する光を角周波数ωで位相変調す
る位相変調器38が介装されている。この位相変調器3
8は、たとえばPZTにより構成され、音響光学効果に
よって光波に位相変調を施すものである。位相変調器3
8は、信号処理部32に備えられた位相変調器駆動回路
41からの駆動電圧により駆動される。この位相変調器
駆動回路41は、制御部42からライン43を介して与
えられる制御信号に基づいて駆動電圧を変化させ、位相
変調の変調度ξを変化させる。また、位相変調のための
基準信号を発生する発振回路を内部に備えている。
Between the fiber coil 30 and the coupler 36, a phase modulator 38 for phase-modulating the light propagating through the optical fiber at an angular frequency ω is interposed. This phase modulator 3
Reference numeral 8 is made of, for example, PZT, and performs phase modulation on the light wave by the acousto-optic effect. Phase modulator 3
8 is driven by the drive voltage from the phase modulator drive circuit 41 provided in the signal processing unit 32. The phase modulator drive circuit 41 changes the drive voltage based on a control signal given from the control unit 42 via the line 43, and changes the modulation degree ξ of the phase modulation. Further, an oscillation circuit for generating a reference signal for phase modulation is provided inside.

【0046】位相変調のための上記の基準信号は、位相
設定回路44に入力される。この位相設定回路44は、
入力された基準信号の位相をシフトさせて参照信号を作
成する。この参照信号は、ライン45を介して検出手段
としてのロックインアンプ46に入力されている。位相
設定回路44における位相シフト量は、制御部42から
の制御信号に基づいて設定される。この位相シフト量を
変更すれば、参照信号の位相が変化する。
The above reference signal for phase modulation is input to the phase setting circuit 44. This phase setting circuit 44
A reference signal is created by shifting the phase of the input standard signal. This reference signal is input to the lock-in amplifier 46 as a detecting means via the line 45. The phase shift amount in the phase setting circuit 44 is set based on the control signal from the control unit 42. By changing this phase shift amount, the phase of the reference signal changes.

【0047】ロックインアンプ46は、参照信号に基づ
いて受光部37の出力信号を同期検波し、これにより、
たとえば sin(C0 Ω)の形式で回転角速度に対応した
回転信号を出力するものである。この回転信号は、制御
部42に入力されている。また、ロックインアンプ46
は、受光部37の出力信号中の直流成分を検出して制御
部42に与える。制御部42は、さらに、光源部33に
駆動電流または駆動電圧を印加する光源駆動回路47を
制御している。
The lock-in amplifier 46 synchronously detects the output signal of the light receiving section 37 based on the reference signal, and as a result,
For example, it outputs a rotation signal corresponding to the rotation angular velocity in the form of sin (C 0 Ω). This rotation signal is input to the control unit 42. In addition, the lock-in amplifier 46
Detects the DC component in the output signal of the light receiving section 37 and supplies it to the control section 42. The control unit 42 further controls a light source drive circuit 47 that applies a drive current or a drive voltage to the light source unit 33.

【0048】制御部42は、マイクロコンピュータなど
を含む制御装置51と、この制御装置51との間でデー
タの授受を行い、データの読出および書込が可能な不揮
発性メモリ52とを備えている。この不揮発性メモリ5
2は、光学的または電気的に消去可能なPROM(プロ
グラマブル・リード・オンリ・メモリ)、電池でバック
アップされたスタティックRAM(ランダム・アクセス
・メモリ)、ICカード、またはフラッシュメモリなど
で構成され得る。
The control unit 42 comprises a control device 51 including a microcomputer and the like, and a non-volatile memory 52 capable of exchanging data with the control device 51 and reading and writing data. . This non-volatile memory 5
2 may be composed of an optically or electrically erasable PROM (programmable read only memory), a battery-backed static RAM (random access memory), an IC card, a flash memory, or the like.

【0049】不揮発性メモリ52には、次のようなデー
タが記憶されている。 光源駆動回路47の制御に対応した光源制御設定値 光源駆動回路47の制御に対応した光源制御上限値 位相変調器駆動回路41の制御に対応した位相変調
器制御設定値 位相設定回路44に与えるべき位相制御値 当該光ファイバジャイロ装置の総作動時間 一定時間毎の上記光源制御設定値および位相変調器
制御設定値 このうち、の光源制御上限値およびの位相制御値
は、生産工程において不揮発性メモリ52に書き込まれ
る。この光源制御上限値および位相制御値は、個々の光
ファイバジャイロ装置毎に適切に定められる値である。
具体的には、光源制御上限値は、光源部33を構成する
半導体素子の破壊を生じさせることなく、この光源部3
3を駆動することができる最大駆動電流または最大駆動
電圧に対応した制御値である。また、位相制御値は、こ
の位相制御値に対応した位相シフト量が位相設定回路4
4に設定されることにより、参照信号の位相を、左回り
または右回りの回転信号が最大となるような位相とする
ことができる値である。
The following data is stored in the non-volatile memory 52. Light source control setting value corresponding to control of light source driving circuit 47 Light source control upper limit value corresponding to control of light source driving circuit 47 Phase modulator control setting value corresponding to control of phase modulator driving circuit 41 Should be given to phase setting circuit 44 Phase control value Total operating time of the optical fiber gyro device The light source control setting value and the phase modulator control setting value for each constant time, of which, the light source control upper limit value and the phase control value are the non-volatile memory 52 in the production process. Written in. The light source control upper limit value and the phase control value are values appropriately determined for each optical fiber gyro device.
Specifically, the light source control upper limit value does not cause the destruction of the semiconductor elements forming the light source unit 33, and the light source control upper limit value can be set.
3 is a control value corresponding to the maximum drive current or the maximum drive voltage capable of driving No. 3. Further, the phase control value is the phase shift amount corresponding to the phase control value.
By setting it to 4, the phase of the reference signal can be set to a phase that maximizes the counterclockwise or clockwise rotation signal.

【0050】これらの光源制御上限値および位相制御値
は、ジャイロセンサ部31の構成部品を交換したりする
場合などのような特別の事情がない限りは、一定の値に
保持される。すなわち、書き換えられることはない。一
方、の光源制御設定値は、受光部37での受光光量が
所定の値となったときの光源部33の駆動電流または駆
動電圧に対応する制御値である。また、の位相変調器
制御設定値は、所定の変調度で位相変調が行われたとき
の位相変調器38の駆動電圧に対応する制御値である。
これらの制御設定値は、たとえば電源投入直後のよう
に、当該装置の起動直後の期間においては、制御初期値
として用いられる。
The light source control upper limit value and the phase control value are held at constant values unless there are special circumstances such as when the components of the gyro sensor section 31 are replaced. That is, it is not rewritten. On the other hand, the light source control set value is a control value corresponding to the drive current or drive voltage of the light source unit 33 when the amount of light received by the light receiving unit 37 reaches a predetermined value. The phase modulator control set value of is a control value corresponding to the drive voltage of the phase modulator 38 when the phase modulation is performed with a predetermined modulation degree.
These control set values are used as control initial values in a period immediately after the start of the device, for example, immediately after the power is turned on.

【0051】これらの制御設定値は、受光部37の受光
光量が所定値となったり、位相変調器38による位相変
調の変調度ξが所定値となったりするたびごとに更新さ
れる。の当該光ファイバジャイロ装置の総作動時間
は、制御装置51によって不揮発性メモリ52に書き込
まれる。すなわち、制御装置51が備える図外のタイマ
装置は、当該光ファイバジャイロ装置の総作動時間を計
測し、その計測結果を不揮発性メモリ52に書き込む。
These control set values are updated each time the amount of light received by the light receiving section 37 reaches a predetermined value or the modulation factor ξ of the phase modulation by the phase modulator 38 reaches a predetermined value. The total operating time of the optical fiber gyro device is written in the non-volatile memory 52 by the control device 51. That is, a timer device (not shown) included in the control device 51 measures the total operation time of the optical fiber gyro device and writes the measurement result in the non-volatile memory 52.

【0052】この作動時間の書込は、タイマ装置が一定
時間(たとえば10分間)の経過を計測するごとに行わ
れる。この作動時間が不揮発性メモリ52に書き込まれ
るときに、その時点における光源制御設定値および位相
変調器制御設定値が不揮発性メモリ52に書き込まれ
る。これが上記の値に相当する。このの制御設定値
は、やの制御設定値とは別に記憶されるようになっ
ており、時系列に従って複数個のの制御設定値を記憶
することができる記憶領域が不揮発性メモリ52内に確
保されている。
The operation time is written every time the timer device measures the elapse of a fixed time (for example, 10 minutes). When this operating time is written in the nonvolatile memory 52, the light source control setting value and the phase modulator control setting value at that time are written in the nonvolatile memory 52. This corresponds to the above value. This control set value is stored separately from the control set value, and a storage area capable of storing a plurality of control set values in time series is secured in the non-volatile memory 52. Has been done.

【0053】図2は、光源部33の制御に関連する部分
の構成を示すブロック図である。制御装置51には、不
揮発性メモリ52にデータを書き込むためのメモリ書込
装置61と、不揮発性メモリ52の記憶データを読み出
すためのメモリ読出装置62とが備えられている。不揮
発性メモリ52からは、上記の光源制御上限値が読み
出され、この光源制御上限値がリミッタ制御部63に入
力される。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a portion related to control of the light source section 33. The control device 51 includes a memory writing device 61 for writing data in the non-volatile memory 52 and a memory reading device 62 for reading the data stored in the non-volatile memory 52. The light source control upper limit value is read from the nonvolatile memory 52, and the light source control upper limit value is input to the limiter control unit 63.

【0054】リミッタ制御部63は、ロックインアンプ
46で検出された受光部37の出力信号の直流成分に基
づき、この直流成分が予め定めた一定の値となるように
光源制御設定値を演算する。この光源制御設定値は、D
/A変換器64でアナログ信号に変換され、このアナロ
グ信号が制御信号として光源駆動回路47に与えられ
る。ただし、得られた光源制御設定値が上記光源制御上
限値を超えるときには、この光源制御上限値がD/A変
換器64に入力される。これにより、受光部37の受光
光量が一定となるようなフィードバック制御が行われる
とともに、光源部33を構成する半導体素子を破壊する
ほど大きな電流が光源部33に供給されないように駆動
電流または駆動電圧が制限される。
The limiter control unit 63 calculates the light source control set value based on the DC component of the output signal of the light receiving unit 37 detected by the lock-in amplifier 46 so that this DC component becomes a predetermined constant value. . This light source control setting value is D
The / A converter 64 converts the analog signal into an analog signal, and the analog signal is supplied to the light source drive circuit 47 as a control signal. However, when the obtained light source control set value exceeds the light source control upper limit value, this light source control upper limit value is input to the D / A converter 64. As a result, feedback control is performed so that the amount of light received by the light receiving unit 37 becomes constant, and a driving current or a driving voltage is supplied so that a current large enough to destroy the semiconductor element forming the light source unit 33 is not supplied to the light source unit 33. Is limited.

【0055】さらに、リミッタ制御部63は、受光部3
7の受光光量が所定値となったときには、その時点にお
ける光源制御設定値をメモリ書込装置61を介して不揮
発性メモリ52に書き込む。一方、電源が投入されて装
置が起動された直後の期間には、メモリ読出装置62
は、上記の光源制御設定値を制御初期値として読み出
し、リミッタ制御部63に与える。このとき、リミッタ
制御部63は、ロックインアンプ46から入力される直
流成分の大小に依らずに、制御初期値をD/A変換器6
4に与える。その結果、起動直後の期間から、光源部3
3からほぼ所望の光量の光を発生させることができる。
Further, the limiter control section 63 includes the light receiving section 3
When the amount of received light of No. 7 reaches a predetermined value, the light source control setting value at that time is written in the non-volatile memory 52 via the memory writing device 61. On the other hand, during the period immediately after the power is turned on and the device is activated, the memory reading device 62
Reads the above light source control setting value as a control initial value and supplies it to the limiter control unit 63. At this time, the limiter controller 63 sets the control initial value to the D / A converter 6 regardless of the magnitude of the DC component input from the lock-in amplifier 46.
Give to 4. As a result, from the period immediately after startup, the light source unit 3
It is possible to generate an almost desired amount of light from No. 3.

【0056】図3は、光源部33の制御に関連する制御
装置51の動作を説明するためのフローチャートであ
る。ステップa1では起動直後の期間であるか否かが判
断される。この判断は、たとえば、起動開始に伴って計
時動作を開始するタイマの計時時間が所定時間を経過し
たか否かを調べることによって行われる。起動直後の期
間であるときには、ステップa2で不揮発性メモリ52
から上記の光源制御設定値が制御初期値として読み出
され、さらに光源制御上限値も読み出される。これらの
値はリミッタ制御部63に与えられる。次に、ステップ
a3では、読み出された制御初期値が駆動制御値とされ
る。これにより、ステップa4では、制御初期値に対応
した駆動電流または電圧によって光源部33が駆動され
ることになる。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of the control device 51 related to the control of the light source section 33. At step a1, it is determined whether or not it is the period immediately after the start. This determination is made, for example, by checking whether or not the time measured by the timer that starts the time counting operation upon the start of activation has exceeded a predetermined time. If it is the period immediately after startup, in step a2, the nonvolatile memory 52
The above light source control set value is read out as a control initial value, and the light source control upper limit value is also read out. These values are given to the limiter control unit 63. Next, in step a3, the read control initial value is set as the drive control value. As a result, in step a4, the light source unit 33 is driven by the drive current or voltage corresponding to the control initial value.

【0057】ステップa5では、ロックインアンプ46
から与えられる受光部37の出力信号の直流成分が所定
の光量に対応した値であるかどうかが判断される。そし
て、受光部37の受光光量が適切でなければ、ステップ
a6において、新たな光源制御設定値が演算される。さ
らに、ステップa7では、演算された光源制御設定値が
光源制御上限値を越えていないかどうかが判断され、越
えていれば光源制御上限値が駆動制御値として設定さ
れ、越えていなければその値が新たな駆動制御値とされ
て、ステップa4に進む(ステップa8,a9)。
At step a5, the lock-in amplifier 46
It is determined whether or not the DC component of the output signal of the light receiving unit 37 given by the above is a value corresponding to a predetermined light amount. If the amount of light received by the light receiving unit 37 is not appropriate, a new light source control set value is calculated in step a6. Further, in step a7, it is determined whether or not the calculated light source control set value exceeds the light source control upper limit value. If it exceeds, the light source control upper limit value is set as the drive control value, and if not, that value. Is set as a new drive control value, and the process proceeds to step a4 (steps a8 and a9).

【0058】また、ステップa5で受光部37の受光光
量が適切であると判断されると、ステップa10におい
て、そのときの駆動制御値が上記の光源制御設定値と
して不揮発性メモリ52に書き込まれる。一方、ステッ
プa1において、起動時でないと判断されれば、そのと
きに設定されている駆動制御値に基づいて光源部33が
駆動される。
When it is determined in step a5 that the amount of light received by the light receiving section 37 is appropriate, the drive control value at that time is written in the non-volatile memory 52 as the light source control set value in step a10. On the other hand, if it is determined in step a1 that the startup is not started, the light source unit 33 is driven based on the drive control value set at that time.

【0059】このような動作によって、電源投入直後に
は、不揮発性メモリ52に記憶された光源制御設定値が
制御初期値として採用される。そして、その後は、受光
部37における受光光量が適切な値となるように光源部
33のフィードバック制御が行われ、適切な受光光量が
得られたときには不揮発性メモリ52に記憶された上記
の光源制御設定値が更新される。このようにして、起
動直後には、速やかに光源部33のフィードバック制御
を安定化させることができるから、起動直後の立ち上が
り時間を短縮できる。
By such an operation, the light source control set value stored in the non-volatile memory 52 is adopted as the control initial value immediately after the power is turned on. Then, thereafter, the feedback control of the light source unit 33 is performed so that the amount of received light in the light receiving unit 37 becomes an appropriate value, and when the appropriate amount of received light is obtained, the above light source control stored in the nonvolatile memory 52 is performed. The set value is updated. In this way, the feedback control of the light source unit 33 can be promptly stabilized immediately after startup, so that the rise time immediately after startup can be shortened.

【0060】図4は位相変調器38の制御に関連した構
成を示すブロック図である。制御装置51は、ロックイ
ンアンプ46が検出する受光部37の出力信号の直流成
分に基づき、位相変調器38による位相変調が所定の変
調度で行われるように制御する位相変調器制御部65を
有している。この位相変調器制御部65は、メモリ書込
装置61およびメモリ読出装置62を介して不揮発性メ
モリ52にアクセスすることができる。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration related to the control of the phase modulator 38. The control device 51 controls the phase modulator control unit 65 that controls the phase modulation by the phase modulator 38 based on the DC component of the output signal of the light receiving unit 37 detected by the lock-in amplifier 46 so as to be performed at a predetermined modulation degree. Have The phase modulator control unit 65 can access the non-volatile memory 52 via the memory writing device 61 and the memory reading device 62.

【0061】位相変調器制御部65は、受光部37の出
力信号の直流成分の大小に基づいて位相変調器制御設定
値を演算し、この位相変調器制御設定値を制御値として
D/A変換器66に与える。このD/A変換器66が出
力するアナログ信号が、位相変調器駆動回路41に与え
られている。このようにして、位相変調器38のフィー
ドバック制御が行われる。
The phase modulator control unit 65 calculates a phase modulator control set value based on the magnitude of the DC component of the output signal of the light receiving unit 37, and performs D / A conversion using this phase modulator control set value as a control value. Give to the vessel 66. The analog signal output from the D / A converter 66 is given to the phase modulator driving circuit 41. In this way, the feedback control of the phase modulator 38 is performed.

【0062】このフィードバック制御によって、受光部
37の出力信号の直流成分が所定の変調度に対応した値
となると、位相変調器制御部65はメモリ書込装置61
を介して、不揮発性メモリ52に記憶された上記の位
相変調器制御設定値を、その時点における位相変調器制
御設定値に更新する。制御装置51にはまた、位相設定
回路62に上記の位相制御値を与えるための位相制御
装置67が備えられている。この位相制御装置67は、
メモリ読出装置62を介して、不揮発性メモリ52の記
憶データを読み出すことができる。
By this feedback control, when the DC component of the output signal of the light receiving section 37 reaches a value corresponding to a predetermined modulation factor, the phase modulator control section 65 causes the memory writing device 61 to operate.
The phase modulator control set value stored in the non-volatile memory 52 is updated to the phase modulator control set value at that point in time via. The control device 51 is also provided with a phase control device 67 for giving the phase control value to the phase setting circuit 62. This phase control device 67 is
Data stored in the nonvolatile memory 52 can be read out via the memory reading device 62.

【0063】電源投入直後には、不揮発性メモリ52か
ら、上記の位相変調器制御設定値が制御初期値として
読み出され、さらに、位相制御値が読み出される。そし
て、位相変調器制御部65は上記の初期値をD/A変換
器66に与えることになる。したがって、起動直後の期
間から、ほぼ所望の変調度で位相変調を行える。また、
位相制御値は位相制御装置67から位相設定回路44に
与えられる。この位相設定回路44は、位相変調器駆動
回路41が生成する位相変調のための基準信号を上記位
相制御値に対応する位相シフト量だけ位相シフトさせて
参照信号を生成し、この参照信号をロックインアンプ4
6に与える。これにより、ロックインアンプ46から最
大の回転信号を出力させることができるように、参照信
号の位相が調整される。
Immediately after the power is turned on, the above-mentioned phase modulator control set value is read out from the non-volatile memory 52 as a control initial value, and further the phase control value is read out. Then, the phase modulator control unit 65 gives the above-mentioned initial value to the D / A converter 66. Therefore, the phase modulation can be performed with a substantially desired modulation degree from the period immediately after the start. Also,
The phase control value is given from the phase control device 67 to the phase setting circuit 44. The phase setting circuit 44 phase-shifts the reference signal for phase modulation generated by the phase modulator driving circuit 41 by a phase shift amount corresponding to the phase control value to generate a reference signal, and locks the reference signal. In-amp 4
Give to 6. As a result, the phase of the reference signal is adjusted so that the lock-in amplifier 46 can output the maximum rotation signal.

【0064】図5は位相変調器38の制御に関連する動
作を説明するためのフローチャートである。ステップb
1では、起動直後の期間であるか否かが判断される。起
動直後の期間であれば、ステップb2において、不揮発
性メモリ51から上記の位相変調器制御設定値が制御
初期値として読み出される。この制御初期値は、ステッ
プb3において制御値として設定され、ステップb4に
おいてD/A変換器66でアナログ信号に変換されて位
相変調器駆動回路41に与えられる。これにより、位相
変調器38が駆動される。
FIG. 5 is a flow chart for explaining the operation related to the control of the phase modulator 38. Step b
In 1, it is determined whether or not it is the period immediately after activation. In the period immediately after the start-up, in step b2, the phase modulator control set value is read out from the nonvolatile memory 51 as the control initial value. This control initial value is set as a control value in step b3, converted into an analog signal by the D / A converter 66 in step b4, and given to the phase modulator drive circuit 41. As a result, the phase modulator 38 is driven.

【0065】ステップb5では、ロックインアンプ46
で検出される直流成分に基づいて、位相変調度が適切で
あるか否かが判断される。不適切であれば、ステップb
6において、位相変調器制御部65は新たな位相変調器
制御設定値を演算する。ステップb7では、その値がD
/A変換器66に与えられる制御値に設定されて、ステ
ップb4に戻る。もしも、位相変調度が適切であれば、
ステップb8において、その時点における制御値が上記
の位相変調器制御設定値として不揮発性メモリ52に
書き込まれる。
At step b5, the lock-in amplifier 46
It is determined whether the degree of phase modulation is appropriate or not based on the DC component detected in. If not, step b
6, the phase modulator controller 65 calculates a new phase modulator control set value. In step b7, the value is D
The control value given to the / A converter 66 is set, and the process returns to step b4. If the degree of phase modulation is appropriate,
In step b8, the control value at that time is written in the nonvolatile memory 52 as the phase modulator control set value.

【0066】なお、ステップb1で起動直後の期間でな
いと判断されたときには、ステップb4において、その
ときに設定されている制御値に基づいて位相変調器38
が駆動されることになる。このようにして、起動直後の
期間には、不揮発性メモリ52に記憶されている位相変
調器制御設定値が制御初期値として採用され、その後の
期間にはロックインアンプ46から与えられる直流成分
信号を参照してフィードバック制御が行われる。これに
より、起動直後の期間から、位相変調器38のフィード
バック制御を安定化させることができる。すなわち、起
動時間が短くなる。
When it is determined in step b1 that it is not the period immediately after the start-up, in step b4, the phase modulator 38 is operated based on the control value set at that time.
Will be driven. In this way, the phase modulator control set value stored in the non-volatile memory 52 is adopted as the control initial value in the period immediately after startup, and the DC component signal given from the lock-in amplifier 46 in the subsequent period. The feedback control is performed with reference to. Thereby, the feedback control of the phase modulator 38 can be stabilized from the period immediately after the start. That is, the startup time is shortened.

【0067】図6は総作動時間の計測に関連した構成を
示すブロック図である。制御装置51には、当該光ファ
イバジャイロ装置に対する電源投入に応答して計時動作
を開始するタイマ装置70が設けられている。不揮発性
メモリ52の所定の記憶領域には、総作動時間を書き込
むべき領域が設けられている。電源が投入されてジャイ
ロセンサ部31の駆動が開始されると、タイマ装置70
は計時動作を開始する。そして、一定時間(たとえば1
0分間)が経過するたびに、メモリ読出装置61は総作
動時間を不揮発性メモリ52から読み出す。そして、こ
の総作動時間にタイマ装置70の計測時間を加算した値
が新たな総作動時間として、メモリ書込装置61によっ
て不揮発性メモリ52に書き込まれる。同時にタイマ装
置70はリセットされ、新たな計時動作を開始する。こ
のような動作が繰り返されることによって、不揮発性メ
モリ52には、光ファイバジャイロ装置の総作動時間が
蓄えられることになる。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration related to the measurement of the total operating time. The control device 51 is provided with a timer device 70 which starts a time counting operation in response to power-on of the optical fiber gyro device. A predetermined storage area of the non-volatile memory 52 is provided with an area in which the total operating time is to be written. When the power is turned on and the driving of the gyro sensor unit 31 is started, the timer device 70
Starts timing operation. Then, for a certain period of time (for example, 1
The memory reading device 61 reads the total operating time from the non-volatile memory 52 every time 0 minutes). Then, the value obtained by adding the measurement time of the timer device 70 to this total operation time is written in the nonvolatile memory 52 by the memory writing device 61 as a new total operation time. At the same time, the timer device 70 is reset and starts a new time counting operation. By repeating such an operation, the non-volatile memory 52 stores the total operation time of the optical fiber gyro device.

【0068】本実施例では、不揮発性メモリ52に記憶
された総作動時間が更新されるたびに、その時点におけ
る上記の光源制御設定値および位相変調器制御設定値
が、上記の各制御設定値として、不揮発性メモリ52
の所定の記憶領域に時系列に従う所定の順序で格納され
る。このような構成によって、たとえばメンテナンス時
には、総作動時間を不揮発性メモリ52から読み出すこ
とによって、ジャイロセンサ部31を構成する光学部品
や信号処理部32の回路部品の交換などの要否を判断す
ることができる。さらには、総作動時間に基づき、光フ
ァイバジャイロ装置の使用頻度を知ることができるか
ら、部品の交換時期などを予測することができる。これ
により、メンテナンスが良好に行えるようになる。
In this embodiment, every time the total operating time stored in the non-volatile memory 52 is updated, the light source control set value and the phase modulator control set value at that time point are set to the respective control set values. As a non-volatile memory 52
Are stored in a predetermined storage area in a predetermined order in chronological order. With such a configuration, during maintenance, for example, the total operating time is read from the non-volatile memory 52 to determine the necessity of replacing the optical components forming the gyro sensor unit 31 and the circuit components of the signal processing unit 32. You can Furthermore, since it is possible to know the frequency of use of the optical fiber gyro device based on the total operating time, it is possible to predict the replacement time of parts and the like. This allows good maintenance.

【0069】さらに、一定時間毎の制御設定値が時系列
に従って不揮発性メモリ52に記憶されているから、制
御設定値の履歴情報を得ることができる。そのため、光
ファイバジャイロ装置に故障が生じたときには、制御設
定値の経時変化などを基に、故障原因を探知することが
できる。これによっても、メンテナンス性の向上が達成
される。
Further, since the control set value for every fixed time is stored in the non-volatile memory 52 in time series, the history information of the control set value can be obtained. Therefore, when a failure occurs in the optical fiber gyro device, the cause of the failure can be detected based on the change over time of the control set value. This also improves the maintainability.

【0070】なお、上述のような構成の本実施例の光フ
ァイバジャイロ装置では、光源部33への過電流または
過電圧の印加を防止するための調整は、従来のような可
変抵抗(図9参照。)の調整によって行われるのではな
く、不揮発性メモリ52に光源制御上限値を書き込むこ
とによって行われる。さらに、参照信号の位相を調整す
るための調整は、従来のようなディップスイッチ(図1
0参照。)の設定により行われるのではなく、不揮発性
メモリ52に位相制御値を書き込むことによって達成さ
れる。不揮発性メモリ52にデータを書き込む作業は、
可変抵抗器やディップスイッチの操作よりも簡単に行え
るから、本実施例の光ファイバジャイロ装置は、従来の
構成に比較して格段に良好な生産性を有している。
In the optical fiber gyro device of the present embodiment having the above-mentioned structure, the adjustment for preventing the application of overcurrent or overvoltage to the light source unit 33 is performed by the conventional variable resistor (see FIG. 9). .), But by writing the light source control upper limit value in the nonvolatile memory 52. Further, the adjustment for adjusting the phase of the reference signal is performed by a conventional dip switch (see FIG. 1).
See 0. ) Instead of setting the phase control value in the non-volatile memory 52. To write data in the non-volatile memory 52,
Since the operation is easier than the operation of the variable resistor and the dip switch, the optical fiber gyro device of this embodiment has remarkably good productivity as compared with the conventional configuration.

【0071】さらに、可変抵抗器を備えたアナログ電気
回路から成るリミッタ回路やディップスイッチに関連し
た電気回路が不要であるから、光源部33や位相変調器
38の駆動制御に関連する回路構成が格段に簡単になる
という効果も得られる。図7は本発明の他の実施例の光
ファイバジャイロ装置の基本的な構成を示すブロック図
である。この図7において上記の図1に示された各部に
対応する部分には同一の参照符号を付して示す。本実施
例では、光源駆動回路47が光源部33に過電流を印加
することを確実に防止するために、アナログ回路で構成
された光源制御回路80が設けられている。すなわち、
制御回路80は、光源駆動回路47が或る一定値以上の
電流を光源部33に印加しないように制御する。これに
より、もしも、制御装置51が誤動作した場合であって
も、光源部33の破壊を確実に防止できる。
Furthermore, since a limiter circuit composed of an analog electric circuit having a variable resistor and an electric circuit related to the DIP switch are unnecessary, the circuit configuration related to the drive control of the light source unit 33 and the phase modulator 38 is remarkably large. It also has the effect of making it easier. FIG. 7 is a block diagram showing the basic configuration of an optical fiber gyro device according to another embodiment of the present invention. In FIG. 7, parts corresponding to the respective parts shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, in order to reliably prevent the light source drive circuit 47 from applying an overcurrent to the light source section 33, a light source control circuit 80 composed of an analog circuit is provided. That is,
The control circuit 80 controls the light source drive circuit 47 so as not to apply a current of a certain value or more to the light source unit 33. Accordingly, even if the control device 51 malfunctions, the light source unit 33 can be reliably prevented from being broken.

【0072】本発明の実施例の説明は以上のとおりであ
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の実施例では、不揮発性メモリ52
に記憶された光源制御設定値および位相変調器制御設定
値が随時更新され、電源投入直後には最後に書き込まれ
た制御設定値が制御初期値として用いられている。しか
し、制御設定値は必ずしも不揮発性メモリ52に書き込
む必要はなく、生産ラインで設定された或る一定の制御
初期値を不揮発性メモリ52に予め書き込んでおき、起
動直後には当該一定の制御初期値を用いて光源部33や
位相変調器38の制御が行われるようにしてもよい。た
だし、電源投入直後の立ち上がり時間を短縮するために
は、上記制御初期値を、個々の光ファイバジャイロ装置
ごとに、受光部37の受光光量がほぼ所望の光量とな
り、また、ほぼ所望の位相変調度が得られる値としてお
く必要がある。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, the non-volatile memory 52
The light source control set value and the phase modulator control set value stored in are updated at any time, and immediately after the power is turned on, the control set value written last is used as the control initial value. However, the control set value does not necessarily have to be written in the non-volatile memory 52. A certain control initial value set in the production line is written in the non-volatile memory 52 in advance, and the certain control initial value is set immediately after startup. You may make it control the light source part 33 and the phase modulator 38 using a value. However, in order to shorten the rise time immediately after the power is turned on, the above control initial value is set so that the received light amount of the light receiving section 37 becomes almost the desired light amount for each individual optical fiber gyro device, and the almost desired phase modulation is performed. It is necessary to set the value to obtain the degree.

【0073】また、上記の実施例では、光ファイバジャ
イロ装置を例にとって説明したが、本発明は、リングレ
ーザジャイロ、ガスレートジャイロおよび振動ジャイロ
などの他のジャイロ装置にも適用可能である。すなわ
ち、ジャイロセンサ部の制御に関連した制御値や総作動
時間などを不揮発性の記憶手段に記憶しておく構成を採
用すればよい。
In the above embodiments, the optical fiber gyro device has been described as an example, but the present invention can be applied to other gyro devices such as a ring laser gyro, a gas rate gyro and a vibration gyro. That is, a configuration may be adopted in which the control value related to the control of the gyro sensor unit, the total operating time, and the like are stored in the nonvolatile storage means.

【0074】その他本発明の要旨を変更しない範囲で種
々の設計変更を施すことが可能である。
Various other design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0075】[0075]

【発明の効果】請求項1乃至4の発明によれば、不揮発
性メモリにジャイロセンサ部の動作状態が所定の安定状
態となるときの制御状態に対応させた制御初期値を記憶
させておけば、ジャイロセンサ部の動作を速やかに安定
状態に導くことができる。そのため、ジャイロセンサ部
を検出手段の出力に基づいてフィードバック制御する際
の制御の立ち上がり時間を短縮できる。
According to the present invention, the control initial value corresponding to the control state when the operating state of the gyro sensor unit becomes a predetermined stable state is stored in the non-volatile memory. The operation of the gyro sensor unit can be quickly brought to a stable state. Therefore, it is possible to shorten the rising time of the control when the gyro sensor unit is feedback-controlled based on the output of the detection means.

【0076】請求項5または6記載の発明によれば、制
御手段は不揮発性の記憶手段に記憶された制御限界値に
より規定される範囲内でジャイロセンサ部を可変制御す
る。これにより、たとえば、ジャイロセンサ部に過大な
電流や電圧が印加されたりすることを防止できるから、
ジャイロセンサ部の破壊を防止できる。しかも、制御限
界値を記憶手段に記憶させておけばよいから、このよう
な制御限界値を可変抵抗の調整により設定していた従来
の構成に比較して、計算性が良好になるとともに、ジャ
イロセンサ部を駆動制御するための構成を簡単にするこ
とができる。
According to the fifth or sixth aspect of the invention, the control means variably controls the gyro sensor section within a range defined by the control limit value stored in the non-volatile storage means. With this, for example, it is possible to prevent an excessive current or voltage from being applied to the gyro sensor unit.
It is possible to prevent breakage of the gyro sensor unit. Moreover, since it is sufficient to store the control limit value in the storage means, the control limit value is set by adjusting the variable resistance, and the calculation efficiency is improved and the gyro is better than the conventional configuration. It is possible to simplify the configuration for driving and controlling the sensor unit.

【0077】請求項7または8記載の発明によれば、不
揮発性の記憶手段には、ジャイロセンサ部の固有の特性
に対して固定的に設定されるべき所定の制御定数値が記
憶される。そのため、ジャイロ装置の生産工程では、記
憶手段にそのジャイロセンサ部の特性に対応した値を書
き込めば足りるから、生産が容易になる。のみならず、
制御定数値をスイッチなどで設定する場合に比較して、
回路構成が簡単になるという利点もある。
According to the seventh or eighth aspect of the present invention, the non-volatile storage means stores a predetermined control constant value which should be fixedly set with respect to the characteristic peculiar to the gyro sensor section. Therefore, in the production process of the gyro device, it is sufficient to write a value corresponding to the characteristics of the gyro sensor unit in the storage means, which facilitates production. As well,
Compared to setting the control constant value with a switch,
There is also an advantage that the circuit configuration becomes simple.

【0078】請求項9記載の発明によれば、装置の作動
時間が不揮発性記憶手段に記憶されるから、装置を構成
する部品の交換時期などを容易に知ることができ、メン
テナンスが良好に行える。請求項10記載の発明によれ
ば、不揮発性の記憶手段に蓄えられた複数個の制御設定
値に基づき、この制御設定値の経時変化を知ることがで
きる。これにより、ジャイロ装置の故障時における原因
の探知が容易になり、メンテナンスを良好に行えるよう
になる。
According to the invention described in claim 9, since the operation time of the device is stored in the non-volatile storage means, it is possible to easily know the replacement time of the parts constituting the device and the maintenance can be performed well. . According to the tenth aspect of the invention, it is possible to know the change with time of the control set value based on the plurality of control set values stored in the nonvolatile storage means. As a result, it becomes easy to detect the cause when the gyro device fails, and maintenance can be favorably performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の光ファイバジャイロ装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical fiber gyro device according to an embodiment of the present invention.

【図2】光源部の制御に関連する構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration related to control of a light source unit.

【図3】光源部の制御動作を説明するためのフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control operation of a light source unit.

【図4】位相変調器の制御に関連する構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration related to control of a phase modulator.

【図5】位相変調器の制御動作を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a control operation of the phase modulator.

【図6】総作動時間の計測のための構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration for measuring total operating time.

【図7】本発明の他の実施例の光ファイバジャイロ装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an optical fiber gyro device according to another embodiment of the present invention.

【図8】従来技術の光ファイバジャイロ装置の構成を示
すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical fiber gyro device.

【図9】上記従来技術における光源の制御に関連する構
成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration related to control of a light source in the above conventional technique.

【図10】上記従来技術における位相変調器の制御に関
連する構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration related to control of a phase modulator in the above-mentioned conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 ファイバコイル 31 ジャイロセンサ部 32 信号処理部 33 光源部 37 受光部 38 位相変調器 41 位相変調器駆動回路 42 制御部 44 位相設定回路 46 ロックインアンプ 47 光源駆動回路 51 制御装置 52 不揮発性メモリ 61 メモリ書込装置 62 メモリ読出装置 63 リミッタ制御部 65 位相変調器制御部 67 位相制御装置 70 タイマ装置 80 光源制御回路 30 fiber coil 31 gyro sensor part 32 signal processing part 33 light source part 37 light receiving part 38 phase modulator 41 phase modulator drive circuit 42 control part 44 phase setting circuit 46 lock-in amplifier 47 light source drive circuit 51 control device 52 non-volatile memory 61 Memory writing device 62 Memory reading device 63 Limiter control unit 65 Phase modulator control unit 67 Phase control device 70 Timer device 80 Light source control circuit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】角速度に対応した信号を出力するジャイロ
センサ部と、 このジャイロセンサ部の動作状態を検出する検出手段
と、 この検出手段における検出結果に基づいて上記ジャイロ
センサ部をフィードバック制御し、上記ジャイロセンサ
部の動作を所定の安定状態に安定化させる制御手段と、 上記制御手段によるジャイロセンサ部の制御に対応した
制御初期値を記憶した不揮発性の記憶手段と、 装置の起動時に上記記憶手段に記憶された制御初期値を
読み出して上記制御手段に与える読出手段とを含み、 上記制御手段は、装置の起動時には上記与えられた制御
初期値に基づいて上記ジャイロセンサ部を制御する手段
を含むことを特徴とするジャイロ装置。
1. A gyro sensor section for outputting a signal corresponding to an angular velocity, a detection means for detecting an operation state of the gyro sensor section, and feedback control of the gyro sensor section based on a detection result of the detection means, Control means for stabilizing the operation of the gyro sensor section to a predetermined stable state, non-volatile storage means for storing a control initial value corresponding to the control of the gyro sensor section by the control means, and the storage section when the apparatus is started. Read-out means for reading the control initial value stored in the means and giving it to the control means, wherein the control means includes means for controlling the gyro sensor section on the basis of the given control initial value when the apparatus is activated. A gyro device including:
【請求項2】上記ジャイロセンサ部は、角速度検出用の
光を発生する光源を含むものであり、 上記検出手段は、上記光源から発生された光量を検出す
るものであり、 上記制御手段は、上記検出手段の検出結果に基づいて上
記光源から発生される光量を所定値に安定化させるよう
に上記光源を駆動制御するものであり、 上記制御初期値は、上記光源に印加されたときに所定の
光量を得ることができる駆動電流または電圧に対応する
値であることを特徴とする請求項1記載のジャイロ装
置。
2. The gyro sensor section includes a light source for generating light for angular velocity detection, the detection means detects the amount of light generated from the light source, and the control means includes: Based on the detection result of the detection means, the light source is driven and controlled so as to stabilize the amount of light generated from the light source to a predetermined value, and the control initial value is a predetermined value when applied to the light source. The gyro device according to claim 1, wherein the gyro device has a value corresponding to a drive current or a voltage capable of obtaining the light amount of.
【請求項3】上記ジャイロセンサ部は、シングルモード
の光ファイバを巻回したファイバコイルと、このファイ
バコイルの両端から角速度検出用の光を入射させファイ
バコイルを右回りおよび左回りに伝搬した光を干渉させ
る手段と、干渉された光の強度を測定する受光手段と、
上記ファイバコイルを伝搬する光に位相変調を施す位相
変調手段とを含み、 上記検出手段は、上記受光手段の出力信号に基づいて上
記位相変調手段による変調度に関係した変量を検出する
ものであり、 上記制御手段は、上記検出手段の検出結果に基づいて上
記位相変調手段による変調度を所定値に安定化させるよ
うに上記位相変調手段を駆動制御するものであり、 上記制御初期値は、上記位相変調手段に印加されたとき
に所定の変調度を得ることができる駆動電圧に対応する
値であることを特徴とする請求項1記載のジャイロ装
置。
3. The gyro sensor section comprises a fiber coil wound with a single-mode optical fiber, and light for angular velocity detection incident from both ends of the fiber coil and propagating clockwise and counterclockwise through the fiber coil. Means for interfering with each other, and a light receiving means for measuring the intensity of the interfered light,
Phase detecting means for performing phase modulation on the light propagating through the fiber coil, wherein the detecting means detects a variable related to the modulation degree by the phase modulating means based on the output signal of the light receiving means. The control means drives and controls the phase modulation means so as to stabilize the modulation degree by the phase modulation means to a predetermined value based on the detection result of the detection means, and the control initial value is The gyro device according to claim 1, wherein the gyro device has a value corresponding to a drive voltage capable of obtaining a predetermined modulation degree when applied to the phase modulation means.
【請求項4】上記ジャイロセンサ部の制御状態に対応し
た制御設定値を生成する手段と、 上記ジャイロセンサ部の動作状態が所定の安定状態であ
るときにおける上記制御設定値を上記記憶手段に書き込
む書込手段とをさらに含み、 上記読出手段は、装置の起動時に、最後に記憶された上
記制御設定値を上記記憶手段から読み出し、この制御設
定値を上記制御初期値として上記制御手段に与えるもの
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
載のジャイロ装置。
4. Means for generating a control set value corresponding to the control state of the gyro sensor section, and writing the control set value when the operating state of the gyro sensor section is in a predetermined stable state in the storage means. The reading means further includes a writing means, and the reading means reads out the last stored control setting value from the storage means when the apparatus is activated, and gives the control setting value to the control means as the control initial value. The gyro device according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項5】角速度に対応した信号を出力するジャイロ
センサ部と、 このジャイロセンサ部の動作を可変制御する制御手段
と、 この制御手段によるジャイロセンサ部の制御に対応した
制御限界値を記憶した不揮発性の記憶手段と、 上記記憶手段に記憶された制御限界値を読み出して上記
制御手段に与える読出手段とを含み、 上記制御手段は、上記制御限界値によって規定される範
囲内で上記ジャイロセンサ部を制御する手段を含むこと
を特徴とするジャイロ装置。
5. A gyro sensor section for outputting a signal corresponding to an angular velocity, a control means for variably controlling the operation of the gyro sensor section, and a control limit value corresponding to the control of the gyro sensor section by the control means are stored. It includes a non-volatile storage means and a reading means for reading the control limit value stored in the storage means and giving it to the control means, wherein the control means is within the range defined by the control limit value. A gyro device including means for controlling a unit.
【請求項6】上記ジャイロセンサ部は、角速度検出用の
光を発生する光源を含み、 上記制御手段は、上記光源に印加される駆動電流または
駆動電圧を可変制御するものであり、 上記制御限界値は、上記光源を破壊することなく駆動す
ることができる駆動電流または駆動電圧の最大値に対応
した値であることを特徴とする請求項5記載のジャイロ
装置。
6. The gyro sensor section includes a light source for generating light for angular velocity detection, and the control means variably controls a drive current or a drive voltage applied to the light source. The gyro device according to claim 5, wherein the value is a value corresponding to a maximum value of a drive current or a drive voltage that can drive the light source without destroying the light source.
【請求項7】角速度に対応した信号を出力するジャイロ
センサ部と、 上記ジャイロセンサ部の固有の特性に対応して固定的に
設定されるべき所定の制御定数値を記憶した不揮発性の
記憶手段と、 上記記憶手段に記憶された制御定数値を読み出す読出手
段と、 この読み出された制御定数値に基づいて上記ジャイロセ
ンサ部の動作を制御する制御手段とを含むことを特徴と
するジャイロ装置。
7. A gyro sensor section for outputting a signal corresponding to an angular velocity, and a non-volatile storage means for storing a predetermined control constant value to be fixedly set corresponding to the characteristic peculiar to the gyro sensor section. And a reading means for reading the control constant value stored in the storage means, and a control means for controlling the operation of the gyro sensor unit based on the read control constant value. .
【請求項8】上記ジャイロセンサ部は、シングルモード
の光ファイバを巻回したファイバコイルと、このファイ
バコイルの両端から角速度検出用の光を入射させファイ
バコイルを右回りおよび左回りに伝搬した光を干渉させ
る手段と、干渉された光の強度を測定する受光手段と、
上記ファイバコイルを伝搬する光に位相変調を施す位相
変調手段とを含み、 上記ジャイロ装置は、上記位相変調手段における位相変
調に対応した参照信号を生成する手段と、生成された参
照信号に基づいて上記受光手段の出力信号を同期検波
し、位相変調された信号成分を角速度に対応した回転信
号として検出する検出手段とをさらに含み、 上記制御手段は、上記参照信号の位相を制御するもので
あり、 上記不揮発性メモリに記憶される上記制御定数値は、上
記回転信号を最大にすることができるように上記制御手
段による参照信号の位相制御が行われるように設定され
た位相制御値であることを特徴とする請求項7記載のジ
ャイロ装置。
8. The gyro sensor section comprises a fiber coil wound with a single-mode optical fiber and light propagating clockwise and counterclockwise through the fiber coil, with light for angular velocity detection incident from both ends of the fiber coil. Means for interfering with each other, and a light receiving means for measuring the intensity of the interfered light,
Including a phase modulation means for performing phase modulation on the light propagating through the fiber coil, the gyro device, a means for generating a reference signal corresponding to the phase modulation in the phase modulation means, based on the generated reference signal The output signal of the light receiving unit is synchronously detected, and further includes a detection unit that detects a phase-modulated signal component as a rotation signal corresponding to an angular velocity, and the control unit controls the phase of the reference signal. The control constant value stored in the non-volatile memory is a phase control value set so that the phase of the reference signal is controlled by the control means so that the rotation signal can be maximized. The gyro device according to claim 7, wherein:
【請求項9】角速度を検出するために装置が作動した作
動時間を計測する計時手段と、 この計時手段により計測された作動時間を記憶するため
の不揮発性の記憶手段と、 上記計時手段が計測した作動時間を上記不揮発性の記憶
手段に書き込む書込手段とを含むことを特徴とするジャ
イロ装置。
9. A time measuring means for measuring an operation time of the device for detecting an angular velocity, a non-volatile storage means for storing the operation time measured by the time measuring means, and the time measuring means. A gyro device, comprising: a writing unit that writes the operating time to the nonvolatile storage unit.
【請求項10】角速度に対応した信号を出力するジャイ
ロセンサ部と、 このジャイロセンサ部の動作状態を検出する検出手段
と、 この検出手段における検出結果に基づいて上記ジャイロ
センサ部をフィードバック制御し、上記ジャイロセンサ
部の動作を所定の安定状態に安定化させる制御手段と、 上記ジャイロセンサ部の制御状態に対応した制御設定値
を生成する手段と、 上記制御設定値を複数個記憶することができる不揮発性
の記憶手段と、 上記ジャイロセンサ部の動作状態が所定の安定状態であ
るときにおける上記制御設定値を所定のタイミングで上
記記憶手段に書き込む書込手段とを含むことを特徴とす
るジャイロ装置。
10. A gyro sensor section for outputting a signal corresponding to an angular velocity, a detection means for detecting an operation state of the gyro sensor section, and feedback control of the gyro sensor section based on a detection result of the detection means, A control unit for stabilizing the operation of the gyro sensor unit to a predetermined stable state, a unit for generating a control set value corresponding to the control state of the gyro sensor unit, and a plurality of the control set values can be stored. A gyro device including a non-volatile storage means and a writing means for writing the control set value in the storage means at a predetermined timing when the operating state of the gyro sensor unit is in a predetermined stable state. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012058204A (en) * 2010-09-13 2012-03-22 Japan Aviation Electronics Industry Ltd Ring laser gyro device
JP2012103251A (en) * 2010-11-10 2012-05-31 Honeywell Internatl Inc Fiber optic gyroscope with constant optical power using light source current servo combined with digital demodulation intensity suppression for radiation and vibration insensitivity
CN112710295A (en) * 2020-12-15 2021-04-27 株洲菲斯罗克光电技术有限公司 Energy-saving method and system for optical fiber gyroscope

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