JPS63187114A - ２軸レートジャイロスコープ - Google Patents
２軸レートジャイロスコープInfo
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- JPS63187114A JPS63187114A JP62259453A JP25945387A JPS63187114A JP S63187114 A JPS63187114 A JP S63187114A JP 62259453 A JP62259453 A JP 62259453A JP 25945387 A JP25945387 A JP 25945387A JP S63187114 A JPS63187114 A JP S63187114A
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- Japan
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- shaft
- inertial
- deflector
- gyroscope
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- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
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- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/02—Rotary gyroscopes
- G01C19/42—Rotary gyroscopes for indicating rate of turn; for integrating rate of turn
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/02—Rotary gyroscopes
- G01C19/04—Details
- G01C19/28—Pick-offs, i.e. devices for taking-off an indication of the displacement of the rotor axis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/12—Gyroscopes
- Y10T74/1261—Gyroscopes with pick off
- Y10T74/1264—Optical
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/12—Gyroscopes
- Y10T74/1293—Flexure hinges for gyros
Landscapes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は３〜４デイケード（ｄｅｃａｄｅ）の測定範囲
を有する低精度ないし中精度型のジンバルのない２軸角
速度検出用ジ、ヤイロスコープ（これは２軸レートジャ
イロスコープとしても知られている）に関する。かかる
ジャイロスコープは種々の民間用や軍事用の用途に用い
られ、民間用の代表的な用途としてはレーダーアンテナ
の安定化、陸上の乗物および海の船舶の安定化、種々の
民間航空関連の用途があげられ、軍事用の代表的な用途
としては戦車の火砲の安定化、航空機や航空用ミサイル
の安定化があげられる。
を有する低精度ないし中精度型のジンバルのない２軸角
速度検出用ジ、ヤイロスコープ（これは２軸レートジャ
イロスコープとしても知られている）に関する。かかる
ジャイロスコープは種々の民間用や軍事用の用途に用い
られ、民間用の代表的な用途としてはレーダーアンテナ
の安定化、陸上の乗物および海の船舶の安定化、種々の
民間航空関連の用途があげられ、軍事用の代表的な用途
としては戦車の火砲の安定化、航空機や航空用ミサイル
の安定化があげられる。
２軸レートジャイロスコープは公知である。
したがって、たとえば米国特許第３１７８５２３号明細
書には、電動機ローターがジャイロ慣性ローターでもあ
る電動機を有し、ローターが内側セルに包囲され、かつ
そのハブまたは中空スピンシャフトに回動自在に取り付
けられている２軸レートジャイロスコープが開示されて
いる。ハウジングは前記ハブによってたわみシャフトに
取り付けられており、たわみシャフトは外側セル内に取
り付けられている。たわみシャフトはローターのスピン
軸と同心状に配置され、ローターに与えられるスピン軸
と垂直な２本の軸に関する角速度によって生じるロータ
ーのいがなる歳差も、中空スピンシャフトを介してたわ
みシャフトに間接的に作用し、たわみシャフトの偏差を
生じ、それによって内側セルが傾斜し、かかる傾斜が適
切な検出機構によって検出される。かかるジャイロスコ
ープにおいては、一方では低い角速度に対する感度が低
く、他方では電動機ローターと慣性ローターとの２目的
用のローターが寸法のわずかな不正確さに対してさえも
非常に敏感であり、また角速度が存在しないときでさえ
もたわみシャフトの偏差を生じさせる傾向があるという
事実に起因する不正確さの本質的な要因を包含するので
、その性能は満足のできるものではない。そのようなば
あい、電動機はかかる偏差を打ち消すように回転モーメ
ントを発生させるが、検出機構の正確さはそれによって
阻害される。
書には、電動機ローターがジャイロ慣性ローターでもあ
る電動機を有し、ローターが内側セルに包囲され、かつ
そのハブまたは中空スピンシャフトに回動自在に取り付
けられている２軸レートジャイロスコープが開示されて
いる。ハウジングは前記ハブによってたわみシャフトに
取り付けられており、たわみシャフトは外側セル内に取
り付けられている。たわみシャフトはローターのスピン
軸と同心状に配置され、ローターに与えられるスピン軸
と垂直な２本の軸に関する角速度によって生じるロータ
ーのいがなる歳差も、中空スピンシャフトを介してたわ
みシャフトに間接的に作用し、たわみシャフトの偏差を
生じ、それによって内側セルが傾斜し、かかる傾斜が適
切な検出機構によって検出される。かかるジャイロスコ
ープにおいては、一方では低い角速度に対する感度が低
く、他方では電動機ローターと慣性ローターとの２目的
用のローターが寸法のわずかな不正確さに対してさえも
非常に敏感であり、また角速度が存在しないときでさえ
もたわみシャフトの偏差を生じさせる傾向があるという
事実に起因する不正確さの本質的な要因を包含するので
、その性能は満足のできるものではない。そのようなば
あい、電動機はかかる偏差を打ち消すように回転モーメ
ントを発生させるが、検出機構の正確さはそれによって
阻害される。
別のタイプの２軸レートジャイロスコープが米国特許第
４０９５４７７号明細書に開示されている。
４０９５４７７号明細書に開示されている。
かかるジャイロスコープの慣性ローターは柔軟なダイヤ
フラムからなる回転ディスクの形状をしており、互いに
直交しともにスピン軸に対して垂直な２本の軸に関する
角速度人、力によって生ずる歳差によってそのダイヤフ
ラムがたわみ、そのたわみが再び適切な検出機構によっ
て検出される。かかる装置においてはダイヤフラムは所
要感度を与えるのに必要な柔軟性の程度と、適正に機能
する慣性ローターとして要求される比較的大きな質量を
支持する能力とを合わせもたねばならず、これら２つの
要求を調和させることは困難である。
フラムからなる回転ディスクの形状をしており、互いに
直交しともにスピン軸に対して垂直な２本の軸に関する
角速度人、力によって生ずる歳差によってそのダイヤフ
ラムがたわみ、そのたわみが再び適切な検出機構によっ
て検出される。かかる装置においてはダイヤフラムは所
要感度を与えるのに必要な柔軟性の程度と、適正に機能
する慣性ローターとして要求される比較的大きな質量を
支持する能力とを合わせもたねばならず、これら２つの
要求を調和させることは困難である。
さらに別のタイプの２軸レートジャイロスコープが米国
特許第４２５８５７７号明細書に開示されている。かか
るジャイロスコープにおいては、ばね状の振動要素が片
持ち梁状にローターがら支持され、ローター軸に向かっ
て一般に内側方向に必然的にローター軸と直交するよう
に延長されている。振動要素の質量中心はローター軸か
らずれており、振動要素は前記軸に対して必然的に平行
な方向に自由に振動しうる。ジャイロスコープの出力は
前記振動の検出によって求められ、情報はローターの回
転速度の変化によってえられる。かかるシステムは、ロ
ーターのベアリングによって生じる背景ノイズが出力を
妨害するという事実のために感度が比較的低い。
特許第４２５８５７７号明細書に開示されている。かか
るジャイロスコープにおいては、ばね状の振動要素が片
持ち梁状にローターがら支持され、ローター軸に向かっ
て一般に内側方向に必然的にローター軸と直交するよう
に延長されている。振動要素の質量中心はローター軸か
らずれており、振動要素は前記軸に対して必然的に平行
な方向に自由に振動しうる。ジャイロスコープの出力は
前記振動の検出によって求められ、情報はローターの回
転速度の変化によってえられる。かかるシステムは、ロ
ーターのベアリングによって生じる背景ノイズが出力を
妨害するという事実のために感度が比較的低い。
さらに、適切な運転のためには、ジャイロスコープはそ
の回転周波数が振動要素の固有振動数と等しいチューニ
ングされた状態（Ｉｕｎｅｄｓｔａｔθ）である必要が
ある。しかしながらこの状態は外部からの妨害に高度に
敏感な非常に不安定な状態である。
の回転周波数が振動要素の固有振動数と等しいチューニ
ングされた状態（Ｉｕｎｅｄｓｔａｔθ）である必要が
ある。しかしながらこの状態は外部からの妨害に高度に
敏感な非常に不安定な状態である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、充分な感度および正確さと性能の信頼
性とを合わせもつ改良された２軸し−トジャイロスコー
プを提供することにある。
性とを合わせもつ改良された２軸し−トジャイロスコー
プを提供することにある。
本発明により電動機ローターとは別の電動機駆動される
慣性ローターが電動機シャフトにキー接続されており、
電動機シャフトの前記慣性ローターがキー接続される部
分が、互いに直交しかつローターのスピン軸に対してと
もに垂直な２本の軸のいずれの軸まわりの角速度入力に
よってもたらされる慣性ローグーの歳差に対してもたわ
んで適合する柔軟な部分であるたわみシャフトを有し、
電動機シャフトが電動機から離れる方向に慣性ローター
をこえて延長された端部であるデフレクタ−を有し、デ
フレクタ−いかなる偏差をも検出するためにデフレクタ
−とともに非接触型測定手段を有する２軸レートジャイ
ロスコープが提供される。
慣性ローターが電動機シャフトにキー接続されており、
電動機シャフトの前記慣性ローターがキー接続される部
分が、互いに直交しかつローターのスピン軸に対してと
もに垂直な２本の軸のいずれの軸まわりの角速度入力に
よってもたらされる慣性ローグーの歳差に対してもたわ
んで適合する柔軟な部分であるたわみシャフトを有し、
電動機シャフトが電動機から離れる方向に慣性ローター
をこえて延長された端部であるデフレクタ−を有し、デ
フレクタ−いかなる偏差をも検出するためにデフレクタ
−とともに非接触型測定手段を有する２軸レートジャイ
ロスコープが提供される。
本明細書において、用語「軸対称」および用語「非軸対
称」が本発明の２軸レートジャイロスコープの幾何学的
形状に関して用いられている。用語「軸対称」は通常の
意味で用いられており中心軸まわりにすべて対称な物体
を意味する。用語「非軸対称」は軸対称ではないが中心
軸を通るひとつまたはそれより多くの面に関しては対称
でありうる物体を意味する。
称」が本発明の２軸レートジャイロスコープの幾何学的
形状に関して用いられている。用語「軸対称」は通常の
意味で用いられており中心軸まわりにすべて対称な物体
を意味する。用語「非軸対称」は軸対称ではないが中心
軸を通るひとつまたはそれより多くの面に関しては対称
でありうる物体を意味する。
本発明の２軸レートジャイロスコープにおいては、出力
はシャフト端部の偏差という方法によっており、その偏
差は高度の信頼性を確実にする非接触型測定手段によっ
て検出される。
はシャフト端部の偏差という方法によっており、その偏
差は高度の信頼性を確実にする非接触型測定手段によっ
て検出される。
本発明のジャイロスコープの一実施態様においては、慣
性ローターおよびたわみシャフトはともに軸対称であり
うる。このばあい、角速度入力の各軸に対して個別の非
接触型測定手段が必要であり、全体で２個の測定手段が
必要になる。
性ローターおよびたわみシャフトはともに軸対称であり
うる。このばあい、角速度入力の各軸に対して個別の非
接触型測定手段が必要であり、全体で２個の測定手段が
必要になる。
本発明のジャイロスコープの別の実施態様においては、
たわみシャフトは軸対称で、慣性ローターは非軸対称で
ありうる。このばあい、両方の軸に関する角速度はデフ
レクタ−の単一の偏差のみを測定することによって知る
ことができ、１個の測定手段のみが必要になる。
たわみシャフトは軸対称で、慣性ローターは非軸対称で
ありうる。このばあい、両方の軸に関する角速度はデフ
レクタ−の単一の偏差のみを測定することによって知る
ことができ、１個の測定手段のみが必要になる。
本発明のジャイロスコープのさらに別の実施態様におい
ては、慣性ローターは軸対称で、たわみシャフトは非軸
対称、すなわちたわみに関してただひとつの単一自由度
を有する板ばねのようなものでありうる。このばあいに
も、ふたつの角速度がデフレクタ−の単一の偏差のみを
測定することによって検出でき、同様に１個の測定手段
のみが必要になる。
ては、慣性ローターは軸対称で、たわみシャフトは非軸
対称、すなわちたわみに関してただひとつの単一自由度
を有する板ばねのようなものでありうる。このばあいに
も、ふたつの角速度がデフレクタ−の単一の偏差のみを
測定することによって検出でき、同様に１個の測定手段
のみが必要になる。
第１図は本発明の２軸レートジャイロスコープの軸方向
断面図、第２図は第１図の切断断面に直交する面での第
１図のジャイロスコープの軸方向部分断面図、第３図は
第１図および第２図のジャイロスコープに用いる非軸対
称慣性ローターの斜視図、第４図は第１図および第２図
のジャイロスコープのデフレクタ−の偏差を検出する電
気光学的な検出手段の拡大説明図、第５図は非軸対称慣
性ローターおよび（または）非軸対称たわみシャフトを
有する本発明のジャイロスコープで受けた光信号の処理
に用いる電子回路の一例を示すブロック線図である。
断面図、第２図は第１図の切断断面に直交する面での第
１図のジャイロスコープの軸方向部分断面図、第３図は
第１図および第２図のジャイロスコープに用いる非軸対
称慣性ローターの斜視図、第４図は第１図および第２図
のジャイロスコープのデフレクタ−の偏差を検出する電
気光学的な検出手段の拡大説明図、第５図は非軸対称慣
性ローターおよび（または）非軸対称たわみシャフトを
有する本発明のジャイロスコープで受けた光信号の処理
に用いる電子回路の一例を示すブロック線図である。
第１図および第２図に示されている本発明の２軸レート
ジャイロスコープは端部板（２）および（３）を有する
ケーシング（１）を有し、その内部にステーター（５）
およびローター（またはヒステリシスリング）（６）を
有する電動ヒステリシスモーターがアダプター（４）に
よって取り付けられている。
ジャイロスコープは端部板（２）および（３）を有する
ケーシング（１）を有し、その内部にステーター（５）
およびローター（またはヒステリシスリング）（６）を
有する電動ヒステリシスモーターがアダプター（４）に
よって取り付けられている。
ローター（６）は、１対のベアリング（８）および（９
）上に取り付けられた電動機シャフト（７′）にキー接
続（ｋｅｙｅｄ）されている。電動機シャフト（７）に
は、２個のバランシングディスク（至）および０１）も
またキー接続されており、前者は空洞部０２）内で回転
自在であり、後者は慣性ローター（ロ）の空洞部（至）
内に堅固に固定されており、慣性ローター側は黒色の領
域および白色の領域を有する頂部板のを有しており、÷
洞部■の端部壁からのディスク（１１）の距離は適正な
機能のために要求されるように調節可能である。バラン
シングディスクａυをこえて延長されたシャフト部６は
、通常の直径を有するふたつの部分のあいだに制限され
小さな直径を有したわみシャフトとして機能する柔軟な
部分Ｏｅを有する。第１図および第２図に示されるジャ
イロスコープの慣性ローターａ巾は非軸対称型であり第
３図に示される形状を有している。慣性ローター０４）
はローターチャンバー側内に自由に適合し、シャフト部
すにキー接続され、電動のローター（６）によって直接
回転されうるようになっている。
）上に取り付けられた電動機シャフト（７′）にキー接
続（ｋｅｙｅｄ）されている。電動機シャフト（７）に
は、２個のバランシングディスク（至）および０１）も
またキー接続されており、前者は空洞部０２）内で回転
自在であり、後者は慣性ローター（ロ）の空洞部（至）
内に堅固に固定されており、慣性ローター側は黒色の領
域および白色の領域を有する頂部板のを有しており、÷
洞部■の端部壁からのディスク（１１）の距離は適正な
機能のために要求されるように調節可能である。バラン
シングディスクａυをこえて延長されたシャフト部６は
、通常の直径を有するふたつの部分のあいだに制限され
小さな直径を有したわみシャフトとして機能する柔軟な
部分Ｏｅを有する。第１図および第２図に示されるジャ
イロスコープの慣性ローターａ巾は非軸対称型であり第
３図に示される形状を有している。慣性ローター０４）
はローターチャンバー側内に自由に適合し、シャフト部
すにキー接続され、電動のローター（６）によって直接
回転されうるようになっている。
段のあるシャフトの部分が慣性ローターをこえて延長さ
れており、その終端部旧は非接触型測定設備のデフレク
タ−として機能し、非接触型測定設備は慣性ローター０
４）の回転軸に対してともに垂直な２本の直交軸につい
ての角速度入力に起因する慣性ローター０４１のいかな
る歳差の結果生じるたわみシャフトＯｅのいかなる曲が
りをも検出するように設計される。
れており、その終端部旧は非接触型測定設備のデフレク
タ−として機能し、非接触型測定設備は慣性ローター０
４）の回転軸に対してともに垂直な２本の直交軸につい
ての角速度入力に起因する慣性ローター０４１のいかな
る歳差の結果生じるたわみシャフトＯｅのいかなる曲が
りをも検出するように設計される。
デフレクタ＝（至）は光ヘツド０９内に配置され、光ヘ
ッド（至）は光源■および電気光学的センサー（２１１
を有している。電気光学的センサーｌはたとえば光ダイ
オードであってもよい。第４図に示されるように、電気
光学的センサー（２１）は並置され隣接した２個の検出
要素のからなり、それらはデフレクタ−（至）によって
与えられる影以外の部分が光源■によって照らされる。
ッド（至）は光源■および電気光学的センサー（２１１
を有している。電気光学的センサーｌはたとえば光ダイ
オードであってもよい。第４図に示されるように、電気
光学的センサー（２１）は並置され隣接した２個の検出
要素のからなり、それらはデフレクタ−（至）によって
与えられる影以外の部分が光源■によって照らされる。
角速度がまったく存在しないときは、たわみシャフト０
υはたわまず、デフレクタ−Ｏａは第４図で示される正
規の完全に直立した位置になり、２個の検出要素ｎのあ
いだの影になる領域の分かれかたは同じになる。偏差が
存在するときは影になる領域が左方向または右方向に移
動しそれによって２個の検出要素−の照度およびそれら
のあいだの影になる領域の分かれかたは同じにならない
。
υはたわまず、デフレクタ−Ｏａは第４図で示される正
規の完全に直立した位置になり、２個の検出要素ｎのあ
いだの影になる領域の分かれかたは同じになる。偏差が
存在するときは影になる領域が左方向または右方向に移
動しそれによって２個の検出要素−の照度およびそれら
のあいだの影になる領域の分かれかたは同じにならない
。
その結果、電気光学的センサー（２１）は出力を発生し
、電子装置に送られそこで処理される。電子装置はプリ
アンプリファイヤーの、プリント回路を有するカードＱ
４および光学的部品との接続のためのプリント回路を有
する支持基根回を有している。
、電子装置に送られそこで処理される。電子装置はプリ
アンプリファイヤーの、プリント回路を有するカードＱ
４および光学的部品との接続のためのプリント回路を有
する支持基根回を有している。
光ヘッドは堅固に固定されて保持され、要すればそのた
めに適当なバインダーが用いられ、取り付は角度は第２
図に示されるピン■によって固定される。さらに第２図
に示されるように、光ヘッド（至）は光源と検出器を有
する基準センサー面を有しており、基準センサーのは慣
性ローター０４）の頂部板（至）に附随し、基準信号を
発生し、それによって２軸に関する角速度入力をひとつ
の偏差のみを測定することによって検出しうるようにな
る。
めに適当なバインダーが用いられ、取り付は角度は第２
図に示されるピン■によって固定される。さらに第２図
に示されるように、光ヘッド（至）は光源と検出器を有
する基準センサー面を有しており、基準センサーのは慣
性ローター０４）の頂部板（至）に附随し、基準信号を
発生し、それによって２軸に関する角速度入力をひとつ
の偏差のみを測定することによって検出しうるようにな
る。
電動機に電流を供給する電線（図示されていない）は、
端部板（′２Ｊを通過しており、電気的なヘッド（至）
およびその電子回路に通電するための電線■は端部板（
３）を通過している。
端部板（′２Ｊを通過しており、電気的なヘッド（至）
およびその電子回路に通電するための電線■は端部板（
３）を通過している。
慣性ローター０４）は、横方向のりニア−な加速度が検
出要素ｎのあいだの光の分かれかたに影響を与えないよ
うな方法で、電動機シャフト（７）上に配置されている
。本発明のジャイロスコープによっていかなる角速度入
力もデフレクタ−（ト）のりニア−な偏差に変換され、
かかる偏差は検出要素ｎのあいだの光の分かれかたの変
化を生じ、バランシングディスク０１）は過度の偏差を
防ぐ。
出要素ｎのあいだの光の分かれかたに影響を与えないよ
うな方法で、電動機シャフト（７）上に配置されている
。本発明のジャイロスコープによっていかなる角速度入
力もデフレクタ−（ト）のりニア−な偏差に変換され、
かかる偏差は検出要素ｎのあいだの光の分かれかたの変
化を生じ、バランシングディスク０１）は過度の偏差を
防ぐ。
前述したように、本発明のジャイロスコープにおいて、
たとえばつぎの３種の実施態様が考えられる。
たとえばつぎの３種の実施態様が考えられる。
まず、軸対称ローターと軸対称たわみシャフトとを有す
る第１の実施態様について説明する。
る第１の実施態様について説明する。
このばあい出力の偏角は次式のとおりとなる。
θ２１αＩ”ω３
０３ｗα１ ・ω２
ここでθ２、θ３は測定される偏角、α１はシステムの
特性をあられす一定な係数、ω２、ω３は検出された角
速度である。このばあい、ふたつの角速度は、それぞれ
光源と光ダイオードのような電気光学的センサーとから
なる２個の個別の非接触型？１Ｐ１定装置によって測定
される。
特性をあられす一定な係数、ω２、ω３は検出された角
速度である。このばあい、ふたつの角速度は、それぞれ
光源と光ダイオードのような電気光学的センサーとから
なる２個の個別の非接触型？１Ｐ１定装置によって測定
される。
つぎに、非軸対称慣性ローターと軸対称たわみシャフト
部分とを有する第２の実施態様について説明する。この
ばあい出力の偏角は次式のとおりとなる。
部分とを有する第２の実施態様について説明する。この
ばあい出力の偏角は次式のとおりとなる。
θ２−ａｔ ωｓ ＋ａ２ ωｚ ・ｓｉｎ （２ｎｔ
） ＋α２ θｓ ・ｃｏｓ （２ｎｔ）θｓ
−ａ＋ （ｃＪ２ ＋ａ２ ω３ −５ｉｎ
（２ｎｔ） ＋α３ ω２１１ＣＯ８（２ｎｔ） ここでθ２、θ３は測定される偏角、α１、α２はシス
テムの特性をあられす一定な係数、ω２、ω３は検出さ
れる角速度、ｎはローターのスピン速度（ｓｐｉｎ ｒ
ａｔｅ） 、ｔは時間である。
） ＋α２ θｓ ・ｃｏｓ （２ｎｔ）θｓ
−ａ＋ （ｃＪ２ ＋ａ２ ω３ −５ｉｎ
（２ｎｔ） ＋α３ ω２１１ＣＯ８（２ｎｔ） ここでθ２、θ３は測定される偏角、α１、α２はシス
テムの特性をあられす一定な係数、ω２、ω３は検出さ
れる角速度、ｎはローターのスピン速度（ｓｐｉｎ ｒ
ａｔｅ） 、ｔは時間である。
このばあい、ひとつの偏差を測定することによってふた
つの角速度が検出できる。測定された角度の周期的な部
分（ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｐａｒｔ）をふたつの成分ω２
、ω３に分けるために、基準信号が用いられるが、基準
信号は非軸対称ローター０４）の頂部板（至）の黒色お
よび白色の領域とともに機能する光源と検出器ををする
基準センサーによって発生される。
つの角速度が検出できる。測定された角度の周期的な部
分（ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｐａｒｔ）をふたつの成分ω２
、ω３に分けるために、基準信号が用いられるが、基準
信号は非軸対称ローター０４）の頂部板（至）の黒色お
よび白色の領域とともに機能する光源と検出器ををする
基準センサーによって発生される。
つぎに、軸対称ローターと非軸対称たわみシャフトとを
有する第３の実施態様について説明する。このばあい出
力の偏角は前記第２の実施態様と同様の方法で求めるこ
とができる。
有する第３の実施態様について説明する。このばあい出
力の偏角は前記第２の実施態様と同様の方法で求めるこ
とができる。
前記第２および第３の実施態様においては、出力のｄ、
ｃ、成分（ｄ、ｃ、ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）は考慮されな
いが、それによって温度などの周囲条件のいかなる影響
もかなり減少される。
ｃ、成分（ｄ、ｃ、ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）は考慮されな
いが、それによって温度などの周囲条件のいかなる影響
もかなり減少される。
第５図のブロック線図は、前記第２および第３の実施態
様においてω２およびω３の出力信号を求める方法を示
している。図示されているように、回路へはふたつの入
力が−あり、ひとつはデフレクタ−Ｏａの偏差の結果と
して光源囚、および光ダイオード（２１）によって発生
される角度信号であり、他のひとつは慣性ローター０４
）とともに機能する基準ダイオード囚によって発生され
る基準信号である。
様においてω２およびω３の出力信号を求める方法を示
している。図示されているように、回路へはふたつの入
力が−あり、ひとつはデフレクタ−Ｏａの偏差の結果と
して光源囚、および光ダイオード（２１）によって発生
される角度信号であり、他のひとつは慣性ローター０４
）とともに機能する基準ダイオード囚によって発生され
る基準信号である。
第１図は本発明の２軸レートジャイロスコープの軸方向
断面図、第２図は第１図の切断断面に直交する面での第
１図のジャイロスコープの軸方向部分断面図、第３図は
第１図および第２図のジャイロスコープに用いる非軸対
称慣性ローターの斜視図、第４図は第１図および第２図
のジャイロスコープのデフレクタ−の偏差を検出する電
気光学的な検出手段の拡大説明図、第５図は非軸対称慣
性ローターおよび（または）非軸対称たわみシャフトを
有する本発明のジャイロスコープで受けた光信号の処理
に用いる電子回路の一例を示すブロック線図である。 （図面の主要符号） （６）二重動機ローター （７）二重動機シャフト ０４１＝慣性ローター （ト）二たわみシャフト （至）：デフレクター ■：光 源 （２Ｄ：センサー
断面図、第２図は第１図の切断断面に直交する面での第
１図のジャイロスコープの軸方向部分断面図、第３図は
第１図および第２図のジャイロスコープに用いる非軸対
称慣性ローターの斜視図、第４図は第１図および第２図
のジャイロスコープのデフレクタ−の偏差を検出する電
気光学的な検出手段の拡大説明図、第５図は非軸対称慣
性ローターおよび（または）非軸対称たわみシャフトを
有する本発明のジャイロスコープで受けた光信号の処理
に用いる電子回路の一例を示すブロック線図である。 （図面の主要符号） （６）二重動機ローター （７）二重動機シャフト ０４１＝慣性ローター （ト）二たわみシャフト （至）：デフレクター ■：光 源 （２Ｄ：センサー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電動機ローターとは別の電動機駆動される慣性ロー
ターが電動機シャフトにキー接続されており、電動機シ
ャフトの前記慣性ローターがキー接続される部分が、互
いに直交しかつローターのスピン軸に対してともに垂直
な２本の軸のいずれの軸まわりの角速度入力によっても
たらされる慣性ローターの歳差に対してもたわんで適合
する柔軟な部分であるたわみシャフトを有し、電動機シ
ャフトが電動機から離れる方向に慣性ローターをこえて
延長された端部であるデフレクターを有し、デフレクタ
ーのいかなる偏差をも検出するためにデフレクターとと
もに非接触型測定手段を有する２軸レートジャイロスコ
ープ。 ２ 慣性ローターおよびたわみシャフトがともに軸対称
であり、各角速度入力軸に対して１個ずつの２個の非接
触型測定手段を有する特許請求の範囲第１項記載のジャ
イロスコープ。 ３ 慣性ローターおよびたわみシャフトのいずれかが非
軸対称であり、１個の非接触型測定手段を有し、基準信
号発生手段を有する特許請求の範囲第１項記載のジャイ
ロスコープ。 ４ 非接触型測定手段がデフレクターの両側に配置され
た光検出手段と光源とを有し、光検出手段の照度の変化
を電気信号に変換する手段が設けられてなる特許請求の
範囲第１項、第２項または第３項記載のジャイロスコー
プ。 ５ 慣性ローターとあいまって基準信号を発生させるた
めの基準センサーが設けられてなる特許請求の範囲第１
項、第２項または第３項記載のジャイロスコープ。 ６ 慣性ローターが交互に異なった色で着色された領域
を有する頂部板を有する特許請求の範囲第５項記載のジ
ャイロスコープ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL81215A IL81215A (en) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | Two axis rate gyroscope |
| IL81215 | 1987-01-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187114A true JPS63187114A (ja) | 1988-08-02 |
| JPH07104165B2 JPH07104165B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=11057438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62259453A Expired - Lifetime JPH07104165B2 (ja) | 1987-01-09 | 1987-10-14 | ２軸レートジャイロスコープ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4930365A (ja) |
| EP (1) | EP0274004B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07104165B2 (ja) |
| CA (1) | CA1283797C (ja) |
| DE (1) | DE3777369D1 (ja) |
| IL (1) | IL81215A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3886936T2 (de) * | 1987-10-16 | 1994-04-28 | Toray Industries | 2,5,6,7-TETRANOR-4,8-INTER-m-PHENYLEN 2-PGI-DERIVATE, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG UND DEREN VERWENDUNG. |
| US5138154A (en) * | 1990-04-04 | 1992-08-11 | Gyration Inc. | Shaft angle encoder with rotating off-axis interference pattern |
| IL94421A (en) * | 1990-05-17 | 1993-04-04 | Israel State | Accelerometer |
| US6315724B1 (en) | 1999-10-19 | 2001-11-13 | Biomedicom Ltd | 3-dimensional ultrasonic imaging |
| US8281658B2 (en) | 2009-01-12 | 2012-10-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method to produce 3-D optical gyroscope my MEMS technology |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1087193A (fr) * | 1953-11-16 | 1955-02-22 | Gasaccumulator Svenska Ab | Dispositif augmentant la sensibilité d'un gyroscope |
| US2959060A (en) * | 1959-08-17 | 1960-11-08 | Honeywell Regulator Co | Control apparatus |
| US3077785A (en) * | 1959-09-09 | 1963-02-19 | Gen Precision Inc | Pivot spring suspended gyro |
| US3176523A (en) * | 1962-11-08 | 1965-04-06 | Thomas S Amlie | Two axis rate gyro |
| US3194079A (en) * | 1963-05-27 | 1965-07-13 | Paul E Humphrey | Gimbal-less rate gyro |
| US3752998A (en) * | 1972-09-01 | 1973-08-14 | Us Army | Linear scanning seeker with single axis rotation |
| SE367868B (ja) * | 1972-10-26 | 1974-06-10 | Ericsson Telefon Ab L M | |
| US4095477A (en) * | 1976-02-19 | 1978-06-20 | Systron-Donner Corporation | Two axis rate gyro |
| GB1599082A (en) * | 1978-02-27 | 1981-09-30 | Nat Res Dev | Gyroscopic apparatus |
| US4339959A (en) * | 1979-10-03 | 1982-07-20 | Raytheon Company | Rate gyroscope having an optical sensor system |
-
1987
- 1987-01-09 IL IL81215A patent/IL81215A/xx not_active IP Right Cessation
- 1987-09-15 EP EP87113491A patent/EP0274004B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-15 DE DE8787113491T patent/DE3777369D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-16 CA CA000547046A patent/CA1283797C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-14 JP JP62259453A patent/JPH07104165B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-09-16 US US07/247,083 patent/US4930365A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3777369D1 (de) | 1992-04-16 |
| IL81215A (en) | 1990-11-29 |
| IL81215A0 (en) | 1987-08-31 |
| US4930365A (en) | 1990-06-05 |
| JPH07104165B2 (ja) | 1995-11-13 |
| CA1283797C (en) | 1991-05-07 |
| EP0274004A3 (en) | 1989-08-30 |
| EP0274004B1 (en) | 1992-03-11 |
| EP0274004A2 (en) | 1988-07-13 |
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