JPS6337211A - ジャイロスコ−プ式人工水平儀 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２つの直交軸廻り相互に関節動作する内側及
び外側フレームからなるジンバルマウント内に支持され
たジャイロスコープとジャイロスコープ軸の空間内での
位置を検知し、この位置を人工水平線の形で表示する手
段とを具備したジャイロスコープ式姿勢指示装置（人工
水平位）に関する。

〔従来の技術〕

縦方向及び横方向の姿勢を指示するいわゆる水平儀は航
空分野で公知である。

飛行機がそのピッチ軸廻りに回転しながら急降下すると
水平線はパイロットからめると視野内で上昇する。一方
、飛行機が」１昇すると水平線はパイロットの視野内で
降下する。同様に、飛行機が例えば左にローリングを始
めると水平線はパイロットの視野内で時計方向に回転を
始め、飛行機が右にローリングを始めれば水平線は反対
方向に回転する。

また、飛行機がそのピッチ軸及びロール軸の廻りに組合
せた運動を始めるとパイロットの視野では前述の方向の
組合せの方向に水平線が運動する。

縦方向及び横方向の姿勢指示器はパイロ・ノドにはっき
り見えるように計器パネルに配置される。

この指示器は飛行機がピンチ軸又はロール軸又はその両
軸廻りに単一方向運動又は複合運動を行うときに水平線
に対する飛行機の水平位置及びシルエットの動的表示を
行う。従って、高度が高い場合又は視界が悪い場合等に
水平線がみえない場合でもパイロットは水平儀を見れば
飛行機の横方向及び縦方向の姿勢を確認できる。

飛行機の表示に対する人工水平線の運動を図示的に表示
するための動的影像を発生ずる方法はいくつかある。本
発明はこのような方法の１つであるジャイロスコープ式
水平儀に関するものである。

一般にジャイロスコープ式水平儀は：質量の主要部を構
成し、モータにより高速回転しく毎分数千回転）その質
量の回転軸がジャイロスコープ軸となるジャイロスコー
プと１ジヤイロスコ一プ式水平儀が搭載された飛行機が
飛んでいる各地点でジャイロスコープ軸を垂直線にでき
る限り一致した状態に保持するための起立手段と；ジャ
イロスコープ軸の空間における位置を検知しこれを人工
水平線として表示するための手段とを具備している。

ジャイロスコープ式水平儀の一例はフランス特許ｍ　１
１４２６１４に開示され前述の構成のジャイロスコープ
は２つの直交軸廻りに相互に関節動作する２つのフレー
ムからなるジンバルマウント内に支持される。ジャイロ
スコープ式水平儀は外側フレームの回転軸が飛行機のロ
ール軸と平行になるように計器パネル上に取付けられる
。表示手段は球の一部を切欠いた全体的にたる型形状を
有する。

この「球状のたる」は中心対称軸である長軸廻りに回転
し、この長軸がジャイロスコープを支持する内側フレー
ムの回転軸と平行になるように適当な部材上に搭載され
る。この結果、表示手段の回転軸はジャイロスコープ軸
に直角となり、前記起立手段の作用によりジャイロスコ
ープがこの表示手段の回転軸に作用しているときには該
回転軸は飛行機が飛んでいる地点での垂直線に対し直角
に保持される。

この例においては、ジャイロスコープ式水平儀は外側フ
レームに対する内側フレームの回転軸廻りに内側フレー
ムとともに回転する歯付ホイルを具備する。これは表示
装置の対称長軸廻りに回転するこの表示装置とともに回
転する歯付ホイルに間接的に噛み合い、外側フレームに
対する内側フレームが一方向に角度変位すると表示装置
はこの角度変位に等しい角度又は比例する角度だけ反対
方向に回転する。

このような構造はすべて中央に飛行機のシルエットを写
す透明画面を前面に有するケーシング内に装着される。

人工水平線は球状のたる型表示装置の対称長軸を含む平
面内にある大きな円形の円弧によりこの表示装置の画面
上に表示される。飛行機が水平に直進飛行しているとき
はケーシングの透明画面」二の飛行機のシルエットは人
工水平線と一致する。

作動状態では、よく知られたように人工水平位は実時間
で空間上の飛行機の位置に実質的に対応する飛行機のシ
ルエットをケーシングの前面に写し出す。

従って、飛行機がそのロール軸に対し中立姿勢のときに
は人工水平線に対するシルエットの位置は飛行機の縦方
向の姿勢を指示する。同様に、飛行機がピンチ軸に対し
中立位置のときには人工水平線に対するシルエットの位
置は飛行機のロール軸に対する姿勢を表わす。飛行機が
ピンチ軸及びロール軸の廻りに複合動作するときには人
工水平線に対するシルエットの位置は水平線に対する飛
行橋の実際の位置を表わす。

この種のジャイロスコープ残水坐位は実用上の効果が大
きく計器飛行の飛行機においてハックアップ用水坐位と
して使用されている。

この人工水平位は飛行機搭載計器用の電源が切れた場合
のバックアップ用（非常用）計器として使用できる。ジ
ャイロスコープモータへの電源が切れると、回転する質
量の大きな慣性によりジャイロスコープは摩擦により回
転が止まるまで高速回転を続ける。従って、水平位は５
分から１０分間は作動を続け、この時間はパイロットに
飛行機の姿勢を指示する。

ジャイロスコープ残水坐位の信頼性は保証されているが
、この信頼性をさらに高め製造コストを低下させるため
にその構造を簡単にするための研究開発が進められてい
る。

〔発明の構成〕

本発明に係るジャイロスコープ残水坐位は、ジンバルマ
ウントと該ジンバルマウントに支持されたジャイロスコ
ープを具備し、第１の軸廻りに回転する外側フレームと
該第１の軸と直角な第２の軸廻りに回転する内側フレー
ムとを有し、前記外側フレームに対し回転可能に連結さ
れた光学的表示画面と、前記ジャイロスコープの軸の空
間内の位置を表わす前記外側フレームに対する前記内側
フレームの角度位置を検知するセンサーと、前記光学的
表示画面を駆動して前記角度位置を人工水平線として表
示するプロセッサとを具備している。

〔作用及び効果〕

ディスプレイ画面と外側フレームとの間の回転結合によ
りジャイロスコープ残水坐位の機械的構造、特に前記従
来構造を大きく簡素化できる。このような構造において
は、計器により映る映像の動作はロール運動に関しての
み機械的に行われ、水平線に対する上昇及び下降運動の
動的表示は後述のように適当な電子手段により行われる
。この結果、球状たる型表示装置に関連するすべての部
品（他の例における対応する部品）は不要となる。

これにより製造コストが低下する。

本発明において、表示画面として液晶型の表示画面を用
いれは特に好ましい。

これにより表示画面は構造が簡単で、操作性が良く、信
頼性が高くなり、また経済的に製造できる。

さらに、液晶は消費電力が非常に小さい。これは航行用
計器、特にハックアップ用計器として大きな利点である
。

好ましい実施例において、ディスプレイ画面は液晶のう
ち少くともいくつかは画面上に平行なセグメントを表示
する専用型（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）の液晶を用いている
。

ディスプレイ画面がジャイロスコープを装着した外側フ
レームに対し回転するように又は外側フレームとともに
回転するように拘束させて構成することにより前述の研
究開発中に起った他の技術的課題を解決しジャイロスコ
ープ残水坐位の信頼性を高め、構造を簡単にしている。

固定式のマトリックス型液晶表示装置を用い、これとと
もにジャイロスコープ軸の空間内での位置を計測する２
つの角度センサーを用いてもよい。

適当な電子回路によりセンサーからの信号を変換してジ
ャイロスコープ軸の空間内での位置をマトリックス画面
上に人工水平線として表示する。

上記のようにして発明を行う場合、現時点では複雑で、
コストが高く、信輔性も低い技術を用いてもよい。

これらの解決による利点は大きいが、これにより必然的
に高解像のマトリックス画面を必要とし、また水平線の
運動を実時間で示すために電子回路内に傾斜線の発生手
段を必要とする。

これまでジャイロスコープ残水平位のような重要な航空
機用計器での使用に適した簡単な構造で安価で充分な性
能の液晶型マトリックス画面は市場で得られなかった。

このような画面は現在開発され、画面背面のガラス上に
成長形成した薄膜トランジスタにより各点（ｐｉｘｅｌ
）をスイッチ動作させる信軌性の高い液晶画面が市場化
される見通しである。これについては出願人は既に模型
によりテストを行ってきた。

しかしながら、前述のように、固定式画面を用いた場合
、これを制御する電子回路内に傾斜線の発生手段を必要
とする。この種の発生手段はこれと協働するコンピュー
タと多くの電子部品を必要とする。信転性を示ずＭＴＢ
Ｆ　（ｍｅａｎ　ｔｉｍｅ　ｂｅｆｏｒｅｆａｉｌｕｒ
ｅ）は部品数に反比例する。前記発生手段に要する部品
数は多く主にバックアンプ用として用いる計器としては
充分な信顛性が得られない。また消費電力も大きくなる
。

従って、前述の研究開発段階において、傾斜線の発生手
段は使用しないことまた少くとも初期段階ではマトリッ
クス型液晶画面は使用しないことが望ましいとされた。

本発明はこの２重の技術的課題を解決する。ディスプレ
イ画面を外側フレームＱこ対して回転するように結合す
ることにより２つの角度センサー、２つの角度信号を解
析するためのプロセッサ及び傾斜線の発生手段の使用を
省略することができる。

外側フレームに対する内側フレームの角度位置を計測す
るだけでよく、これは１つのセンサーで行うことができ
検知結果は回転する画面上に水平線として表示できる。

このことは、電子回路のプロセッサは華に１つのディメ
ンションについで作用を行えばよいことを意味し、前述
のコンピュータの使用は必要なくなる。

液晶のうち少くとも数個が平行なセグメントを画面上に
表示する専用液晶画面を用いることにより、簡単に水平
線の上昇及び下降を表示することができ、また外側フレ
ームの回転と同量の画面の回転により飛行機のローリン
グによる水平線の回転を表示できる。

このような構成により、ジャイロスコープ残水平位の構
造が簡単になり動的映像は光学的に行われ人工水平線の
表示機能を低下させることなく電子部品の構成を簡単に
できる。

航空分野の技術に詳しい本出願人は以下に述べる本発明
の第２の実施例を開発した。

水平線として表示した水平位の画面を他の要素、例えば
滑空角度、滑空角度のポテンシャル、方位、着陸軌道等
の数値、記号等で補完する必要が生ずる場合がある。

この目的を達成するため本発明の実施例ではマトリック
ス型ディスプレイ画面を使用している。

協働するトランジスタにより接点動作される複数の接点
（ｐｉｘｅｌｓ）からなる液晶表示装置を用いることが
望ましい。この場合、トランジスタは例えば画面の背面
のガラス上に形成された薄膜型トランジスタを用いるこ
とができる。

第１に、近年の開発によりマトリックス画面の信転性及
び解像度が向上したため適当な時期に民間及び軍用の航
空機への採用の見通しができた。

本出願人はこの種のマトリックス画面及び適当な電子回
路を使用することにより複雑な記号を適当な方法で動か
すことができることを見出した。

しかしながら、画面がジャイロスコープの外側フレーム
に対し回転するように連結されているため、人工水平線
あるいはこれに関連する記号等を実時間で動作させるた
めの傾斜線の発生手段は不要となる。この実施例は最初
の実施例に比べ映像が複雑になるが必要とする電子部品
の数はそれほど多くなくまた信頼性は低下しない。

本発明の主題であるジャイロスコープ残水平伏の開発中
に、本出願人は需要者の従来に比べ長さ方向の寸法の小
さい水平位の要求という別の技術的課題に直面した。

また、ピンチ軸上の水平位の運動の表示に対しある程度
の補正ができることが望ましい。このような補正は特に
ピンチ運動及びローリング運動を組合せた複合動作を表
示する場合に都合がよい。

従来の水平位においてはジャイロスコープ軸の動きが機
械的に表示装置に伝達されていたためこのような補正は
複雑なものであった。

本発明の１つの特徴によれば、ディスプレイ画面をジャ
イロスコープの外側フレームの角度位置に応じてモータ
により回転させることにより、上記２つの問題を解決で
きる。

このような構成によりジャイロスコープの外側フレーム
とディスプレイ画面の直接的なリンク結合を省略できる
ため、ディスプレイ画面をフレームに対しオフセットす
ることができ従って長さ方向のスペースを小さくするこ
とが可能となる。

さらに、フレームと画面との回転結合が制御装置を介し
て行われるため、予め定めたパラメータに従って人工水
平線の位置を補正する手段を制御用電子回路又は画面上
の人工水平線の運動（ピッチ方向）を制御する電子回路
又はその両方に一体化することができる。

本発明の別の特徴によれば、水平位にハックアップ用バ
ッテリーを組合せ、好ましい実施例ではこれはカドミウ
ム−ニッケル電池とし、このハソテリーを計器パネルの
計器及び処理装置への電源とディスプレイ画面との間に
挿入している。

この結果、万一計器パネルの計器への電源が切れても処
理装置及びディスプレイ画面にはハックアップ用バッテ
リーから電力が供給され続ける。

液晶の消費電力は非常に小さく又電子回路は構成が簡単
であるため消費電力が小さく、従ってこれらはジャイロ
スコープがその大きな慣性によって作用を続けている間
、非常に小さい容量のハツチリーにより作動を続けるこ
とができる。従って、本発明に係るジャイロスコープ残
水平伏は計器飛行用に装備するバックアンプ用水平価と
して用いることができる。

以下本発明について図面を参照してさらに説明する。

〔実施例〕

第１図に示す実施例において、ジャイロ式人工水平位Ｉ
Ｏはその構造自体は公知のジャイロスコープ装置１１を
具備している。

ジャイロスコープ装置ｌｌは、２つのフレームを備えた
ジンバルマウント内に宙吊りに支持されたジャイロスコ
ープ１２からなる。第１のフレームはこの例ではジャイ
ロスコープ１２を支持する構造体１３ａに取付けられた
回転軸１３として構成されている。第２の外側のフレー
ムは番号１４で示されている。

２つのフレームはピンチ軸１５及びロール軸１６の２つ
の直交軸廻りに回転可能に取付けられている。回転軸１
３は外側フレーム１４に対しジャーナル１３ｂにより関
節結合（枢着）されている。

外側フレーム１４は適当な手段により支持部材２１に対
し関節結合されている。

ジャイロスコープは図示しないモータを公知の形式で備
え、このモータはジャイロスコープ軸１８廻りに毎分数
千回転で回転する。このジャイロスコープ軸１８はピッ
チ軸１５に対し直交している。

このモータには図示しない電源からロールコレクタ１９
及びピッチコレクタ２０を介して必要な電力が供給され
る。

調速おもり１７等の起立手段によりジャイロスコープ軸
１８はこのジャイロスコープ残水平伏１０を搭載した飛
行機が飛んでいる場所における垂直線に対し平行に保持
される。

パイロットの手動操作によるジャイロスコープのリセッ
ト手段がロール軸上のりセント装置２２及びピッチ軸上
のリセット装置２２′として備わっている。これらのリ
セット手段は公知の形式でパイロットによるノブ２４の
操作により装置２３を介して制御される。

第２図は第１図の構造をさらに詳細に図示している。両
図において同一部材には同一番号を付しである。

ジャイロスコープ装置１１、特に番号１２から２４まで
に示した構成部品は、現在何千ものこのような装置が多
くの国の民間及び軍用の航空機に装着されているため、
この分野においてよく知られている。

従来と同様、第３図に示すように、ジャイロスコープ１
２は例えばジャイロスコープ軸１８廻りに毎分２４００
０回転で回転する通常トップと呼ばれるステータ８０及
びロータ８１を有するモータを備えている。ロータは減
速器８３を介して起立器の調速おもり１７に結合される
。減速器により調速おもり１７は例えば毎分４０回転で
回転する。

ボウル８４及びカバー８５がケースを構成する。

ジャイロスコープ軸１８に沿ってバランスを保つために
バラストおもり８２が用いられる。

このジャイロスコープの構造及び作用は公知でありここ
ではこれ以上説明しない。

第２図において、本発明に係るジャイロスコープ残水平
伏１０ば外側フレーム１４に回転可能に連結されたディ
スプレイ画面３０を具備している。

図示した実施例においてディスプレイ画面３０は液晶表
示画面である。さらに詳しくは、この例においで用いら
れた液晶は、本発明の別の特徴に従って、平行なセグメ
ントを画面上に表示する。

第１図及び第２図の実施例において、ディスプレイ画面
３０を外側フレーム１４と連動するように拘束的に構成
してディスプレイ画面３０と外側フレーム１４間の回転
結合が行われる。これは、この例では、一端が外側フレ
ームＩ４に取付けられ、他端がディスプレイ画面３０を
支持するブラケット３２に取付けられたロール軸１６と
同軸のシャフト３１により達成される。

本発明に係るジャイロスコープ残水平ｆ工は、この例で
は回転軸１３及び部材１３ａからなる内側フレームの外
側フレーム１４に対する角度位置を検知するためのセン
サーを備えている。図示した実施例において、センサー
３３はポテンショメータからなりその瞬間抵抗が外側フ
レームに対する内側フレームの角度位置、即ちピンチ軸
１５に対するジャイロスコープ軸１８の角度位置を表わ
す。

この水平銀はこの角度位置をディスプレイ画面上に表示
するためのプロセス手段を備えている。

図示した実施例においては、このプロセス手段は部品３
６を有する電子装置３４からなり、ケーブル３５を介し
てポテンショメータのセンサー３３に接続されている。

前述のように第１図及び第２図の実施例においては、デ
ィスプレイ画面３０は平行セグメントを表示するための
専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）の液晶表示画面である。第
１図に示すように、いわゆる中立位置においては、画面
は水平線４２からなる暗い部分とこの水平線４２と平行
な数本の線４３からなる明るい部分を表示する。水゛平
線４２及び他の線４３はピッチ軸１５及びロール軸１６
を含む平面に平行である。

従来と同様に、水平銀１０はパイロットが目でみる計器
パネル上に設置されるフロントパネルモジュール４０を
備えている。このモジュール４０は中央に２つの水平技
部である翼４８を有するモデル４１を表示した円形の視
野ガラス４９を備えている。リセット装置を制御するノ
ブ２４はこのフロントパネルモジュール４０上に設けら
れる。

図示した実施例においては、ディスプレイ画面３０は８
角形であり、液晶と電子装置との結合はディスプレイ画
面の側縁に設けたフレキシブルフィルム３７により行わ
れる。視野ガラス４２の直径は実質上８角形のディスプ
レイ画面の対向する２辺間の距離より小さい。フロント
パネルモジュール４０の内部のハウジング（図示しない
）にディスプレイ画面３０が自由に回転可能に装着され
る。

第２図には第１図中のディスプレイ画面３０、シャフト
３１、ブラケット３２、電子装置３４、フレキシブルフ
ィルム３７、フロントパネルモジュール４０及び画面内
の線４２　、４３が示されている。

また、これらの装置全体を収容するケーシング５０が部
分的に図示しである。第１図は本発明の構成及び作用の
理解を容易にするための概略的な図であり、第２図は本
発明に係る装置の実際の外観図である。

このジャイロスコープ装置１１の作用は従来と同様であ
る。ジャイロスコープ１２のモータは毎分数千回転で回
転する。ジャイロスコープ１２は精密にバランス調整さ
れた質量を有する。ジャイロスコープ軸１８は一定の方
向を保持する。

公知のように、起立器の調速おもり１７０作用により、
ジャイロスコープ軸１８を水平辺１０を搭載した飛行機
が飛んでいる地点における垂直線と整合させる。

パイロットはリセット用ノブ２４を操作して水平（ｔ’
ＡＩｏのピッチ軸１５とロール軸１６とにより形成され
る平面を飛行機のピンチ軸及びロール軸と整合させるこ
とができる。この操作は従来と同じであり、ジャイロス
コープ軸１８が垂直線との一致を保持できなくなるよう
な飛行状態のときに必要となる。

一般に、角度センサー３３は外側フレームに対する内側
フレームの角度位置、即ちピッチ軸１５に対するジャイ
ロスコープ軸１８の位置を表示する出力を発生する。図
の実施例では、センサー３３はポテンショメータ型であ
り、出力は角度の値に比例した電圧で表わされる。

電子装置３４はセンサー３３からの出力情報を処理して
これを水平辺（人工水平線）の形式でディスプレイ画面
３０上に表示する。実際には、電子装置３４は、飛行機
が水平飛行の場合に画面３０上の水平線４２がモデル４
１の翼４Ｂにより形成される平面と平行になりこれらと
一致するようにこの水平線４２の位置を制御する。

ディスプレイ画面３０は外側フレーム１４とともＧこ回
転するように拘束されかつ水平綿４２はピッチ軸１５及
びロール軸１６のなす平面に平行であるため、この水平
線４２は常にジャイロスコープ軸１８に対し直角であり
従って垂直線に対し直角である。

ディスプレイ画面３０は水平辺が搭載された飛行機の計
器パネルに取付けられたフロントパネルモジュール４０
に対し自由に回転可能であるため、モデル４１の翼４８
の面と線４２　、４３との間の瞬間角度は実時間で飛行
機の横方向の姿勢を表わす。

概略すると、センサー３３及び電子装置３４の作用によ
り、画面３０上での人工水平線４２の位置が飛行機の縦
方向の姿勢を示し、この水平線のモデル４１の翼４８の
面に対する角度位置が飛行機の横方向の姿勢を示す。

このように構成された人工水平線は非常に簡単に作られ
る。これはロール軸に対する飛行機の姿勢は機械的手段
で表示され、ピンチ軸に対する飛行機の姿勢は電子手段
により表示され、この場合１つのデメンションのみにつ
いて（この例ではピンチ角度）動作すればよいため電子
手段の構成が非常に簡単になるからである。

第４図から第６図を参照して、本発明に係るジャイロス
コープ残水平伏の別の実施例について説明する。第１図
、第２図の実施例と対応する部分には同し番号を付しで
ある。

第５図の水平辺１〇八は第１図、第２図の例と同様のジ
ャイロスコープ装置１１及びこのジャイロスコープ装置
１１の外側フレーム１４に対し回転可能に取付けられた
ディスプレイ画面３０Ａを具備している。

ディスプレイ画面３０Ａは人工水平辺１０Ａの支持構造
体２１内に回転可能に搭載されている。複数のガイドロ
ーラ６２がこの構造体２１上に取付けられている。第５
図は本発明のこの実施例の理解を容易にするために一部
を切欠いて示してあり、ガイドローラ６２は１つのみ表
わしである。

この実施例では、ディスプレイ画面は円形であり、ガイ
ドローラ６２はその外周面６３に係合してこれをガイド
する。

ディスプレイ画面３０Ａは軸方向のアーム６４上に装着
され、このアーム６４は支持構造体２１の垂直壁６６内
に設けたヘアリング６５に装着される。

ディスプレイ画面３０への外周面６３の近くには歯付リ
ング６８が備わる。この歯付リングは、減速器６７を介
して回転位置決め駆動モータ７０に連結されたギヤホイ
ル６９と噛み合う。

シャフト６４の回転軸上に中心を有する円形トラック７
２からなる回路７１がディスプレイ画面３０Ａに取付け
られ壁６６に取付けられたブラシ回路７３と協働して可
動ディスプレイ画面３０Ａと固定構造体２１間での集電
装置を構成し、これらのトラックの１つがポテンショメ
ータを構成して画面回転制御用の角度位置センサーを形
成する。

別の角度位置センサーがジャイロスコープ装置１１の後
部に設けられる。このセンサーはジャイロスコープ装置
１１に取付けられた複数の円形プラスチックトラックを
有する回路７４からなりこれに固定構造体２１上に設け
たブラシ回路７５（図示しない）が係合して協働する。

このセンサーは中立基準位置に対する外側フレーム１４
の角度位置を表わす信号を発生する。このセンサー７６
はいわゆる回転センサーである。

外側フレーム１４に対する内側フレーム１３゜１３ｂの
角度位置を検知するセンサー（ピンチセンサー）が第１
図及び第２図の例と同様にロール方向及びピンチ方向の
集電器とともに備わる。

この実施例では電子回路７７　、７８がジャイロスコー
プ装置１１の後部上方に設けられる。回路７８の構成部
品は図示省略しである。

第６図は液晶マトリックス型のディスプレイ画面３０Ａ
を示す。

この例ではディスプレイ画面としては画面背面のガラス
上に配設した薄膜型トランジスタによりスイッチングさ
れる多点式（ｐｉｘｅｌ型）画面を使用している。他の
マトリックス型ディスプレイ画面を用いてもよい。

一連の番号が画面」二に記しである。レヘル線４３は番
号５１で示す。人工水平線４２の下側に記したパラメー
タ５２は水平伏１０Ａを搭載した飛行機の飛行方位を示
す。

第４図のブロック図を参照して第５図の装置の動作につ
いて説明する。この図において、機械的、物理的作用は
点線で示し、電気的結合は実線で示す。

図の左側にジャイロスコープ装置１１を示す。

外側フレームに対する内側フレームの角度位置は回転セ
ンサー３３で計測され、固定された基準位置（飛行機の
ロール軸及びピンチ軸により形成された面）に対する外
側フレームの角度位置は回転センサー７６で計測される
。情報はこのポテンシャメータ式センサーから電子回路
７７　、７８に入力される。これらの回路にはさらに中
立位置に対するディスプレイ画面３０の角度位置を計測
するセンサー７９が連結される。このセンサーはプラス
チックトランク７２及びブラシ回路７３を備えたもので
ある。

電子回路７７　、７８はモータ７０の制御信号及びディ
スプレイ画面３０Ａ上の表示情報を出力する。この図は
さらに中間に減速器６７、ギヤホイル６９及び歯付きリ
ング６８を介したモータ７０とディスプレイ画面３０Ａ
との間の相互作用も示している。

回路７７　、７８は飛行機の各種装備ユニットに連結さ
れ、端子５３　、５４を介して各種情報（滑空傾斜、滑
空傾斜のポテンシャル、方位、着陸軌道等）を受ける。

この実施例ではバックアップ用バッテリー５５が備わり
、電子回路７７　、７８及びモータ７０の電力供給端子
５６　、５７間に配設される。通常の作動状態では、端
子５６　、５７は計器パネルの計器用電源に公知の安全
回路を介して接続される。

第４図及び第５図のジャイロスコープ残水平伏の作動は
以下のとおりである。

ディスプレイ画面３０Ａへの回転接合はサーボモータ７
０及びこれと協働する電子回路７７　、７８により行わ
れる。センサー７６は外側フレーム１４の角度位置を実
時間で計測する。従って、このセンサーはこの角度位置
を表わす信号を出力する。同様に、センサー７９はディ
スプレイ画面３０Ａの角度位置を表わす信号を出力する
。エラー信号が電子回路７７　、７８で発生され公知の
電子制御回路を介してモータ７０を動作させる。

ディスプレイ画面３０の角度位置は従って外側フレーム
１４の角度位置を実時間で表示し、従って飛行機のロー
ル角度を表示する。

電子部品はディスプレイ画面３０Ａの一連の接点（ｐｉ
ｘｅｌｓ）を接続させる。これにより第６図に示すよう
な各種記号が表示される。

第１図及び第２図の実施例と同様に、センサー３３及び
電子回路７７　、７８の出力信号によりピンチ軸に対し
て人工水平価を位置決めする。

端子５３　、５４に送られた情報は電子回路７７　、７
８で処理され記号の形でディスプレイ画面３０Ａ上に表
示される。

電子回路７７　、７８は飛行機が両軸に関して組合せた
運動を可能とするためにピッチセンサー３３及びロール
センサー７６からの出力情報を補正することが望ましい
。この場合、ディスプレイ画面又は駆動モータに送られ
る情報はこのような組合せた運動を考慮して補正される
。このような構成によりパイロットの操作性が向上する
。

前記実施例では電子回路７７　、７８は明らかに複雑な
構成となるが、ディスプレイ画面３０Ａがサーボモータ
７０を介してジャイロスコープ装置１１の外側フレーム
Ｉ４に結合されているため、画面上に実時間で傾斜した
線を発生させるための複雑なプロセッサ等は省略可能で
ある。

本発明のこの特徴により、このような傾斜した線を発生
させる必要はなくなり従ってこの種のプロセッサは不要
となる。

さらに、水平！ｌ、’ｉ４２及び目盛線４３を画面上に
実時間で表示するために電子回路７７　、７８は１つの
ディメンションのみのピッチセンサー３３からの信号を
処理するだけでよい。

また、第５図に示す実施例はディスプレイ画面３０Ａと
外側フレーム１４とが分離しているため第２図の実施例
よりも長さが短い。

さらに、本実施例ではカトミウム−二、ケル電池である
バッテリー１５が、端子５６　、５７の主電源が切れた
場合に電子回路７７　、７８及びモータ７０に電力を供
給することができる。このバッテリーはジャイロスコー
プ１２が慣性で動作を続けられる時間（約１０分）の間
隔で電力を供給する。従って、第５図の水平価１０Ａ（
及び第１図、第２図の水平価１０にバックアップ用バッ
テリーを付加した場合）は非常時にも動作する。

本発明は前記実施例に限定されず各種の変更が可能であ
る。

従って、液晶ディスプレイ画面に代えて他の表示手段を
用いることができる。

同様に、第５図の実施例において、専用液晶型画面を用
いてもよいし、又は第２図の実施例においてマトリック
ス型ディスプレイ画面を用いてもよく、各々その利点が
得られる。

各種情報はどんな情報でも電子回路７７　、７８により
処理され、各特有の効果を有するディスプレイ画面３０
又は３０Ａ上に表示できる。

どんな種類のサーボモータ及び制御回路でも使用できる
。また、ディスプレイ画面３０Ａは、減速器６７、歯付
リング６８及びギヤホイル６９を用いて駆動する代りに
他のどんな駆動手段を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るジャイロスコープ式水平儀の一実
施例の斜視図、第２図は第１図の水平価を一部破断した
詳細斜視図、第３図は公知のジャイロスコープの一部破
断斜視図、第４図は本発明に係るジャイロスコープ残水
平伏の他の実施例の各部分の相互作用を示すブロック図
、第５図は第４図の実施例の一部破断斜視図、第６図は
第５図の水平価のディスプレイ画面を示す図である。 １１・・・ジャイロスコープ装置、 １２・・・ジャイロスコープ、 １３・・・回転軸（内側フレーム）、 １４・・・外側フレーム、 １５・・・ピッチ軸、　　　１６・・・ロール軸、１８
・・・ジャイロスコープ軸、 ３０．３０Ａ・・・ディスプレイ画面、３３・・・セン
サー、　　４２・・・人工水平線、４３・・・目盛線、
　　　４８・・・翼。 以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ジンバルマウントと該ジンバルマウントに支持され
   たジャイロスコープを具備し、第１の軸廻りに回転する
   外側フレームと該第１の軸と直角な第２の軸廻りに回転
   する内側フレームとを有し、前記外側フレームに対し回
   転可能に連結された光学的表示画面と、前記ジャイロス
   コープの軸の空間内の位置を表わす前記外側フレームに
   対する前記内側フレームの角度位置を検知するセンサー
   と、前記光学的表示画面を駆動して前記角度位置を人工
   水平線として表示するプロセッサとを具備したジャイロ
   スコープ式人工水平儀。 ２、前記ディスプレイ画面は前記外側フレームとともに
   回転するように拘束されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のジャイロスコープ式人工水平儀。 ３、前記ディスプレイ画面は液晶表示画面であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジャイロスコー
   プ式人工水平儀。 ４、前記ディスプレイ画面は専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ
   ）液晶型であって少くとも数個の液晶は該ディスプレイ
   画面上に平行なセグメントを形成することを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載のジャイロスコープ式人工水
   平儀。 ５、前記ディスプレイ画面はマトリックス型表示画面で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジャ
   イロスコープ式人工水平儀。 ６、前記マトリックス型表示画面は複数の接点及び該画
   面の背面に形成した各接点の接点動作用薄膜型トランジ
   スタからなることを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載のジャイロスコープ式人工水平儀。 ７、前記ディスプレイ画面を回転させるためのモータと
   前記ジンバルマウントの外側フレームの角度位置を検知
   し該角度位置に基いて前記モータを動作させるための制
   御手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のジャイロスコープ式人工水平儀。 ８、バックアップ用バッテリーを具備したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のジャイロスコープ式人
   工水平儀。 ９、前記バッテリーはニッケル−カドミウム電池である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載のジャイロ
   スコープ式人工水平儀。