JPS6373109A - ジヤイロコンパス - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、転輪球と液槽の相互関係によって発生する電
圧を純エレクトロニクス構成の電圧角度変換部と角度情
報演算部で変換・演算して（ｑた信号で液槽駆動部を駆
動して液槽を転輪球に追従動作させるジャイロコンパス
に係わり、特に磁針（マグネットコンパス）方位をバイ
パス発信する機能を持つジャイロコンパスの磁釧方位の
発信の改善を図ったことに関する。

〈従来の技術〉 従来の公知のこの種の技術としては、例えば横河技報Ｖ
ｏ　ｌ　、　２９　　Ｎｏ、　２　（１９８５）　ＰＯ
２〜１０８「舶用ジャイロへのマイクロコンピュータの
応用ｊ等がある。以下、この従来の技術を更に詳細に表
した第２図の従来のジャイロコンパスの構成図を用いて
説明する。

第２図において、船舶に搭載されるジャイロコンパスの
転輪球１は、２軸周りに傾斜可能なジンバルリング４に
支持された液槽３の中に、導電性の支持液２によりその
水平軸周りに自由に傾斜できる他、垂直（方位）軸周り
に自由に回動できるように摩擦無く支持されている。こ
の転輪球１は、図示しない誘導機から成るジトイロロー
タが内臓され、ジャイロ効果により常に北に向いて静止
している。ところで、転輪球１には地球に例えれば赤道
にあたる部分に図示しない帯状電極があり、一方液槽側
には図示しない追従電極があり、又この帯状電極と追従
電極との間には支持抵抗が形成され、これ等帯状電極、
追従電極、支持抵抗及びブリッジ抵抗６でホイートスト
ンブリッジが形成される。このホイートストンブリッジ
の出力は、転輪球１と液槽３との間に垂直（方位）軸周
りの角度的なずれがあると、その位相が角度ずれの方向
を表わし、その電圧が角度ずれの大きさを表わす電圧信
号となって出力される。この電圧信号が、同期整流回路
７で電圧信号の位相に応じて正負の値を取り、その絶対
直が電圧に比例する直流電圧信号に変換されて以下に機
能と動作を詳述するプロセッサ８に導かれる。このプロ
セッナ８からの角度信号は増幅器９で増幅されて液槽３
を転輪球１に追従動作させる液槽駆動部のステップモー
タ１０に導かれる。その結果、台板１１に組付けられた
液槽駆動部の歯車機溝１２が動作し、ジンバルリング４
を介して転輪球１と液槽３の角度ずれがゼロ、即ち、ホ
イートストンブリッジ出力がゼロになる方向に液槽３を
回動させるほか、コンパスカード１３を回動させる。ホ
イートストンブリッジ出力がゼロになるとステップモー
タ１０は動作を停止する。

この時、台板１１に固定されたｍ４１４とコンパスカー
ド１３によって方位が表示される。スリップリング５は
液槽３が回動しても電線がねじれないようにするために
設（ブられたものである。

ところでジャイロコンパスを搭載した船舶が地球を航走
すると、船舶の緯度及び航走速度に起因してジャイロコ
ンパスの鋭感部である転輪球１は真の北から僅かに変位
して静止する。この誤差は、ジャイロコンパスの技術的
方式にかかわりなく共通して起きるものであり、これを
速度誤差Δθといい、 △θ−ｔａｎ−’（ＶＣＯＳθ０／ ９００　・Ｃ０９ＳＩ））・・・（１）で表すことがで
きる。但し、θ０　：速度誤差修正前の方位、ｖ：航走
速度（ノット）、Ｐ：緯度とする。ジャイロコンパスか
ら遠隔発信する方位は、速度誤差ΔＯがプロセッサ、８
で補正されたものとなっている。ところで、プロセッサ
８にはデジタルコンピュータが使用され、通常一定の繰
返し周期で逐次処理が繰返されている。即ち、同期整流
回路７からの電圧信号は、プロセッサ８内のＡＤＣ８ａ
でデジタル変換され、変化角演算部８ｂで繰返し周期毎
に変化すべき角度（変化角）に変換し直された上で次段
の計数部８Ｃでｖ４筒される（この積算値はコンパスカ
ード１３の指度と一致している）。ステップモータ１０
を駆動する角度信号は、１°で１周期の変化をする電圧
信号であり、計数部８Ｃのｆ？ｉＨ値の内の１°未渦の
値がＤＡＣ８ｄでアナログ変換（実際には角度の正弦、
余弦に比例した電圧）された上で増幅器９を介して（ｑ
られる。

一方、遠隔発信される方位信号は、計数部８Ｃの積Ｑ値
（速度誤差修正前の方位）と、船舶の緯度・速度データ
Ｖ、とから速度誤差演算部８ｅで速度誤差演算され、修
正部８ｆで計数部８Ｃの積算値から速度誤差演算部８Ｃ
の速度誤差が加減されて修正され、前記１゛未満の値を
スイッチＳＷ１の接点ｓ、−Ｓｏを介してＤＡＣ８Ｇと
グレイコード変換部８ｈに導かれる。ＤＡＣ８Ｑからは
アナログ変換された１°未渦の積算値が増幅器１５で増
幅されて方位信号φとして遠隔発信され、グレイコード
変換部８ｈからは３ビツトグレイコードに変換された方
位信号θがスイッチ回路１６を介して遠隔発信される。

ところで、ジャイロコンパスは精度は良いが起動後暫く
（約４時間）持ってからでないと精度が仕様の中に入ら
ず使用出来ない（ジャイロコンパスが静定までに比較的
長い時間を要する）ことから、これを補うために、静定
過程中においては暫時、精度はこのジャイロコンパスに
比較して悪いが直ちに使用出来る磁針方位信号Ｊθを用
いる構造がとられることが多い。即ち、スイッチＳＷ＋
の他方の接点Ｓ２には、インターフェイス（以下１／Ｆ
）と略称する）８〜を介して例えばデジタル信号による
！１１１方位信号Ｊθが導かれている。

この磁針方位信号ＪｅはスイッチＳＷＩの切替により接
点Ｓ２−８ｏを介してＤＡＣ８Ｑとグレイコード変換部
８ｈに導かれ、ＤＡＣ８Ｑからはアナログ変換された磁
針方位信号が増幅器１５で増幅されて方位信号φとして
遠隔発信され、グレイコード変換部８ｈからは３ビツト
グレイコードに変換された方位信号θとしてスイッチ回
路１Ｇを介して遠隔発信されることで上記静定に要する
問題点を解決している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところがこのような構造の従来のジャイロコンパスには
以下のような問題点がある。

ジャイロコンパスにプロセッサ８を適用することは、速
度誤差修正のような面倒な演算が容易にできる上に、他
の機器とのインターフェイスや自分自信の修正・学習機
能等という面からは非常に効果的であるが、一方以下の
よう問題もある。

即ち３ピツドグレイコードの分解能は１／６゜（０，１
６７°）毎に信号をデジタル的に変化させる構造（１゛
において例えば、０１０−＋０１１→ＯΩ−１→コー０
１→１０Ω−→１コーＯ→の６ステートから成る。下線
部分が前回値に対する変化）である。一方、プロセッサ
８のイテレーション（一定周期で処理を繰返す動作）は
、例えば１回／１０ｍ秒で３ビツトグレイコードを読取
るようになっている。従って、この時のジャイロコンパ
スの最大（限界）追従速度（同期整流回路７から出力さ
れる値の変化速度、即ち、船舶の旋回速度に応じて変化
する３ピツドグレイコードの変化に対するプロセッサ８
の処理速度の限界）は、０．１６７°／１０ｍ秒となる
。

ところで２１．６秒で一旋回（３６０’″）する船舶お
いては、３６０°／２１．６秒から、１６．６７／１秒
Ｗ　ｏ、　　ｉｅｙ°／　１０ｍ秒となり、これは１０
ｍ秒当たり１／６°となるから、旋回速度２１．６秒以
上に船舶の旋回速度をあげると３ピツドグレイコードの
変化にプロセッサ８の処理速度が追付かなくなり、その
結果としてグレイコード変換部８ｈから得られる方位信
号θには乱れ（信号が飛ぶ）が生じることになり、この
方位信号θを利用する機器等においては不都合が生じる
。即ち、ジャイロコンパスの追従速度はプロセッサ８の
処理速度に大きく依存し、この処理速度以上に船舶は旋
回速度を上げることができないという制限を受りる。

これ等の問題点に加えて、せっかく磁針方位信号を利用
するような構造としたが、デジタル信号による磁針方位
信号は、現在２００ｍ秒に１回信号が送られて来ており
かなり遅い。この場合、方位データは２００ｍ秒に１回
更新されるわけであるが、これによると例えば船舶が１
分間で一旋回する場合は、２００ｍ００ｍ秒当、２°ず
つ断続的に変化することになる。ここで、１分間で一旋
回するということは、１秒間に３６０°／６０秒−６°
変化し、２００ｍ秒では６’　ｘ　（２００ｘ１０−　
’：Ｊ　）　＝　１．２゜変化（言替えれば、２００ｍ
秒毎に更新され、この値が発信される）することになる
。そこでこの信号でコンパスカード１３を駆動すると、
表示が１゜２°づつ（旋回中）ガタガタ動くことになり
スム−ズで無くなるという問題がある。

本発明はこの従来の技術の問題点に鑑みてなされたもの
であって、プロセッサの処理速度を上げることなくジャ
イロコンパスの追従速度を上げることができ、しかもこ
の追従速度を上げても３ビツトグレイコードの信号が飛
ばない（乱れない）ようにし、加えて船舶が高速で旋回
してもバイパスする磁針方位の発信がスムーズに変化す
るようにし、更に磁針方位が固有に持つ誤差（自差、Ｑ
差）を補正して発信する礪能を有するように構成した、
高性能なジャイロコンパスを提供することを目的とする
。

く問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成するための本発明のジャイロコンパス
は、 船舶に搭載され、外部から前記船舶の緯度・速度データ
と磁針方位信号を入力して液槽内に設けられた転輪球に
基づく信号との関係から前記船舶の針路方位を検出する
ジャイロコンパスにおいて、■：　前記転輪球と前記液
ＩＷの相互関係からの位置検出信号を入力して未修正角
度データを得る電圧角度変換部と、 ■：　前記未修正角度データと前記緯度・速度データと
前記…２１方位信号とを入力し、前記未修正角度データ
と前記緯度・速度データとに基づいてジャイロコンパス
の速度誤差を演算し、前記未修正角度データと前記速度
誤差と前記磁針方位の信号とに基づいて誤差曲線記憶磁
針方位の補正値を演算し、前記速度誤差の演算値又は前
記誤差曲線記憶磁針方位の補正値に基づいた方位の修正
値を演算してラッチ回路に出力するプロセッサと、 ■：　＃２未修正角度データと前記ラッチ回路の出力が
導かれて角度の正弦・余弦又はこれに類似する角度と、
これ等角度に速度誤差を修正したグレーフード又は類似
のコードとを演算する角度情報演算部と、 ■：　該角度情報演算部からの角度の正弦・余弦又はこ
れに類似する角度の情報に基づいて前記液槽を前記転輪
球に追従動作させる液槽駆動部と、 ■：　前記角度情報演算部からの角度の正弦・余弦又は
これに類似する角度とこれ等角度に速度誤差を修正した
グレーコード又は類似のコードとを入力して３ビットグ
レイコードの方位信号を出力するスイッチ回路と、■：
　前記ラッチ回路の出力と前記角度情報演算部からの角
度の正弦、余弦又はこれに類似する角度とに基づいて速
度誤差を修正した方位信号を出力するオイラー変換スイ
ッチ回路と、 を具備したことことを特徴とするものである。

〈実施例〉 以下本発明の具体的一実施例を第１図の本発明のジャイ
ロコンパスの構成図に基づき説明する。

尚、第１図において、第２図と重複する部分は同一番号
を付してその説明は省略する。

第１図において、１７は転輪球１と液槽３の相互関係か
らの位置検出信号（電圧信号）を入力してこの電圧信号
を一次送れ要素を介して角度変換して角度データを出力
する電圧角度変換部である。

この電圧角度変換部１７は、この実施例においては、ホ
イートストンブリッジの交流電圧を電圧に比例し且つ位
相により極性（＋／−）を変化させる直流電圧に変化し
て出力する同期整流回路１７ａと、−次遅れ要素を構成
する例えば入力電圧の一次遅れの電圧を発生するオペア
ンプＱと抵抗Ｒ＋〜Ｒコ　（但しＲ３はオペアンプＱを
安定に作動させるために設けられた抵抗である）とコン
デンサＣとから成るサーボ系の作動をスムーズにするこ
とを目的として設けられた一次遅れ回路１７ｂと、この
−次遅れ回路１７ｂからの出力電圧に比例した周波数の
パルス列を出力するＶ／Ｆ変換器又は電圧制御発信器（
以下ｒＶｃＯＪと略称する）１７Ｃと、このＶ　Ｃ０１
７Ｃの出力パルスを一次遅れ回路１７ｂの出力電圧の正
負の極性に応じて加淳〈アップする）又は減算（ダウン
する）した計数出力である未修正の角度データ（デジタ
ル値）（（＋）式参照）を出力するいわゆるアップ・ア
ンド・ダウン・カウンタから成る計数器１７ｄとから構
成される装置は計数器１７ｄからの未修正の角度データ
を入力する一方船舶の緯度・速度データＵＥと磁針方位
信号Ｊ。を他方から入力して、未修正角度データと緯度
・速度データυＥとに基づいてジャイロコンパスの速度
誤差を演算し、未修正角度データと速度誤差と磁針方位
の信号Ｊθとに基づいて誤差曲線記憶磁針方位の補正値
を演算し、速度誤差の演ｒｉ値又は誤差曲線記憶磁針方
位の補正値に基づいて方位の修正値である２進データの
速度誤差の修正値を演算してラッチ回路１９に出力する
機能を有するプロセッサである。即ち、このプロセッサ
１８は、未修正の角度データと実際の船舶の緯度・速度
データＵＥとからジャイロコンパスの速度誤差を演算す
る速度誤差演算部１８ａと、磁針方位信号Ｊｅを受信し
てデジタル信号を出力するＩ　／　Ｆ　１８ｂと、未修
正角度データとＩ　／　Ｆ　１８ｂからの磁針方位信号
Ｊθとの差を演算して出力する減算部１８Ｃと、Ｉ／Ｆ
１８ｂからの磁針方位信号Ｊ。とスイッチＳＷ２を介し
て入力した減算部１８ｃからの信号とスイッチＳＷｓを
介して入力した速度誤差演算部１８ａからの入力（ＳＷ
２とＳＷ５は運動）とに基づいて磁針方位に対してこの
方位における誤差カーブを記憶する記憶部１８ｄと、減
算部１８ｃからの信号と切替スイッチＳ　Ｗ　３を介し
て入力した記憶部ｉ８ｄの記憶値とを入力して減算部１
８ｃの信号に記憶部１８ｄの記憶値を加算（誤差曲線記
憶磁針方位の補正値を演Ｗ）する加算部１８ｅと、速度
誤差演算部１８ａが一方の接点に接続され加算部１８ｅ
が他方の接点に接続され切替スイッチＳ　Ｗ　Ｃ１と連
動して切替動作する切替スイッチＳＷ４と、切替スイッ
チＳ　Ｗ　ａで切替られて入力するジャイロの速度誤差
の演算値又は誤差曲線記憶磁針方位補正値と２進データ
の速度誤差の修正値信号を逐次出力する計数部１８ｇか
らの計数信号（前回までの値）との偏差を演算してその
偏差演算値を計数部１８ｇにフィードバックして常に計
数部１８ｇのデータを更新する偏差演算部１８ｆとで構
成され、特に計数部１８ｇでは偏差演算部１８ｆの正負
に応じたアップダウンカウントをして常に必要な速度誤
差の修正（１１１（結果として正しい方位を発信するた
めに必要な修正値となる）を得てラッチ回路１９に出力
する。２０は電圧角度変換部１７の計数器１７ｄからの
未修正の角度データとラッチ回路１９でラッチされた速
度誤差の修正値が導かれて、角度の正弦（Ｓｉｎ）、余
弦（ＣＯＳ）又はこれに類似する例えばアナログ電圧等
の信号から成る未修正の角度データと、これ等角度デー
タに速度誤差を修正したグレーフード又は類似のコード
とを演算して出力する角度情報演算部である。即ち、こ
の角度情報演算部２０は、所定の角度情報が記憶され角
度信号θに応じて角度の正弦、余弦又はこれに類似する
角度と及びこれ等角度に速度誤差を修正したグレーコー
ド又は類似のコードが出力されるＲＯＭ２０ａと、この
ＲＯＭ２０ａからの角度の正弦、余弦又はこれに類似す
る角度をアナログ変換するＤＡＣ２０ｂと、このＤＡＣ
２０ｂからのアナログ変換された角度を夫々電力増幅し
方位信号φ１を液槽駆動部を構成するステップモータ１
０に出力する増幅器２０ｃとから構成される。２１はＲ
ＯＭ２０ａからの未修正の角度データとこの角度データ
の修正旦の増減分だけ変化したグレーコード又は類似の
コードとを入力して一見して全体が素早く追従動作して
いるように見える３ビツトグレイコードの方位信号θ１
を出力するスイッチ回路である。２２は、ラッチ回路１
９からのプロセッサ１８の速度誤差の修正値であるラッ
チ出力と、角度情報演算部２０のＤＡＣ２０ｂからのア
ナログ変換された未修正の角度データとが入力して、未
修正の角度データをラッチ回路１９からのデジタル信号
で指定しただけ角度をずらして（再度変化させて）補正
した値の方位信号として発信するオイラー変換スイッチ
回路である。このオイラー変換スイッチ回路２２は、デ
ジタル信号で選択駆動するスイッチや抵抗回路網等から
成る従来公知の回路構成であり、例えば、ラッチ出力が
全て０（Ｌ）（又は１（Ｈ）の場合もあるがここでは説
明は省略する）である場合は、入力の正弦、余弦又はこ
れに類似する角度をそのまま出力し、ラッチ出力の最上
位のビットが１である場合は正弦、余弦又はこれに類似
する角度の座標を１８０゛回転させ、最上位から２番目
のビットが１である場合は正弦、余弦又はこれに類似す
る角度の座標を９０°回転させ、以下順次下位のビット
が１になる毎に前段く上位側）のビットの回転させる角
度の半分を回転させるようになっているオイラー変換ス
イッチをラッチ回路１９からの速度誤差の修正値で駆動
し、増幅器２３を介してアナログ値である方位信号ψと
して遠隔発信出力する。

このように構成されたジャイロコンパスの動作を構成部
分毎に更に説明する。

ホイートストンブリッジの出力は、同期整流器１７ａで
電圧に比例し且つ位相に応じて正負に極性変化する直流
電圧に変換されて一次遅れ回路１７ｂに入力する。−次
遅れ回路１７ｂの伝達関数は入力電圧をｖＬ、出力電圧
をｖｏとする時、Ｖｏ／ＶＬ＝ （Ｒ＋　／　Ｒ２＞　／　（’ｌ　＋　Ｓ　ＣＲ＋　）
・・・（２）となる（但し、Ｓはラプラス演尊子）。こ
の式は定常的ニハＶｏ　／Ｖｔ　＝　　（Ｒ１／Ｒ２）
　テ単なる比例関係にあるわけで、この出力電圧ｖＯを
ＶＣｏ１７Ｃに入力すると出力電圧ｖ０に比例した周波
数のパルス列が得られる。このパルス列を出力電圧ｖ０
の極性に応じて加ｔＪ（アップ）又は減算（ダウン）す
るように計数器１７（ｊで計数する。この計数即ち、積
算値は速度誤差修正前の角度データとなる。この未修正
の角度データ（デジタル量）の１°未満（例えば８ビツ
ト）の信号とラッチ回路１９の出力（例えば５ビツト）
を、次の■〜■の条件で設定したＲＯＭ２０ａに入力す
る。

■二角度データ（８ビツト）及びラッチ出力（５ビツト
）がＲＯＭ２０ａの番地を指定する。

■：ラッチ出力（５ビツト）の値に係わらず、角度デー
タ（８ビツト）の入力に対して、方位１°を角度３６０
°　とした詩の値の正弦及び余弦に変換したデジタル信
号をＲＯＭ２０ａはＤＡＣ２０ｂに出力する。この値は
角度データ〈８ビツト）入力によってのみ定まり、ラッ
チ出力く８ビツト）が変化しても変らない。

■：ラッチ出力（５ビツト）は角度データを修正する角
度情報であるが、このラッチ出力と角度データ（８ビツ
ト）入力とを加減した値の１°未満の角度によって定ま
る３ビツトグレイコードをＲＯＭ２０ａはスイッチ回路
２１に出力する。

このようなＲＯＭ２０ａにおいて呼出された未修正の角
度データはＤＡＣ２０ｂによりアナログ変換されて、増
幅器２０ｃで電力増幅されステップモータ１０を回動す
る。

今、転輪球１と液１ｆｆ３との角度ずれが発生したとす
ると、ホイートストンブリッジの出力により一次遅れ回
路１７ｂの出力電圧Ｖｏはある所定の値となり、計数器
１７ｄの出力はその値を変化させてゆくが、これにより
ステップモータ１０が回動する方向が角度ずれがゼロ、
即ち、ホイートストンブリッジ出力がゼロになる方向１
こなるように計数器１７ｄの加算又は減算の方向を合せ
てＪ５けば、ステップモータ１０は角度ずれがゼロにな
ったところで静止する。この時、コンパスカード１３に
方位が表示される。

ところで速度誤差の修正用とし−Ｃは能するプロセッサ
１８の速度誤差演算部１８ａには、未烙正の角度データ
と船舶の実際の緯度・速度データυＥとが導かれてジャ
イロコンパスの速度誤差が演算される。この出力値（例
えば１．２５°）は切替スイッチＳＷ、を介して偏差演
算部１１３ｆに送られ計数部１８ｑからの前回のデータ
（例えば０．８°）との偏差が演算され計数部１８ｇに
フィードバックされる。この演算ループはこの偏差がゼ
ロ（計数部１８Ｑの計数出力と速度誤差演算部１８ａの
出力が等しいところで偏差演算部１８ｆの出力はゼロと
なる）、即ち、計数部が１．２５°を出力する状態にな
るまで継続される（計数部１８Ｃｌの出力は正しい値に
突然変化するのではなく履歴を追ってスムーズに変化し
ていく）。この時、計数部１８ｇからは逐次変化する速
度誤差の修正信号がラッチ回路１つに出力される。結果
的に、計数部１８Ｇには方位を修正すべき（直が積算さ
れることとなる。このようにして最終的には、劇数部１
８ｇに積算された万位誤差の修正値の１°未渦の値がラ
ッチ回路１つに出力されてラッチされることどなり、こ
のラッチ出力は、オイラー変換スイッチ回路２２に送ら
れるほか、角度情報演算部２０のＲＯＭ２０ａに送られ
る。

その結果、ＲＯＭ２０ａからスイッチ回路２１を介して
遠隔発信される３ビツトグレイコードは、未修正の角度
データを常に所要の角度だけ修正を加えた角度、即ち、
角度データを加減した値の１゛未渦の角度によって定ま
る値となる。又、オイラー変換スイッチ回路２２からは
ラッチ回路１９（デジタル）で指定しただけＤＡＣ２０
ｂの出力（アナログ。

正弦、余弦）を角度変化させた修正方位信号が発信され
ることとなり、この値が、増幅器２３を介して方位信号
ψとして遠隔発信される。

次にプロセッサ１８における磁針方位信号の補正値の演
算等に関しての説明をする。

磁針方位信＠ＪθがＩ　／　Ｆ　１８ｂに入力する。こ
のＩ　／　Ｆ　１８ｂの出力と電圧角度変換部１７の計
数器１７ｄからの未修正の角度データとの差（磁引方位
とジャイロコンパス方位との差）が減算部１８ｃで演算
される。

今、仮にジャイロコンパス方位が正しくないとする。こ
の様な場合にあっても船舶が１１方向を変化させればや
はりジャイロコンパス方位は１゜スムーズに変化する。

従って、磁針方位が２００ｍ秒に１回しか更新されなく
とも、船舶の方向変化はＡＤＣ２０ｂからオイラー変換
スイッチ回路２２へ常に加えられているため２００ｍ秒
後にジャイロコンパス方位と磁針方位との差は前回とほ
とんど同じであり、結局は信号出力はスムーズになるこ
とが判る。

従って、この様な状態にあって、今、スイッチＳＷ２及
びＳ　Ｗ　５がオフで且つＳＷコ、８Ｗａが図の上側（
ジャイロコンパス側）の時、記憶部１８ｄからの補正口
が無く、加算部１８ｅの補正がゼロの時を考える。この
時の減算部１８ｃの出力は、そのまま現在のジャイロコ
ンパス方位から所定の肩差の角度をずらした発信量（方
位信号はジャイロコンパス方位を発信しているから、ジ
ャイロコンパス方位と磁針方位の差が発信されることに
なる）となり、切替スイッチＳ　Ｗ３　、８　Ｗ４が図
の下側の磁針方位側に切替えられると、加算部１８ｅの
出力が切替スイッチＳ　Ｗ　４を介して偏差演算部１８
ｆに導かれ、偏差演算部１８ｆで計数部１８Ｑを次第に
変化させこの結果上記した速度誤差の時と同様に自動的
に磁針方位が遠隔発信される。

次にジャイロコンパス方位が正しい状態となった時に、
スイッチＳ　Ｗ　２及びＳ　Ｗ　ｓをオンとして船舶を
一旋回させると、記憶部１８ｄにはＩ　／　Ｆ　１８ｂ
からの磁針方位信号Ｊ　ｅが入力されるほか減算部１８
ｃからの磁針方位信号とジャイロコンパス方位データと
の差、及び速度誤差演算部１８ａの出力が入力される。

磁針方位信号Ｊｅ、１１針方位信りＪｅとジャイロコン
パス方位データとの差及び速度誤差演算部１８ａの出力
を加減算すれば磁針方位の誤差になる訳であるから、こ
の結果、記憶部１８ｄには、例えば図示するような磁針
方位に対する誤差曲線（磁針方位が何度の時は磁針方位
に何度誤差があるかという特性曲線）が記憶される。そ
の上で通常時において磁針方位を発信する場合は、スイ
ッチＳＷ２及びＳ　Ｗ　５をオフとし、切替スイッチＳ
Ｗ３　、ＳＷ４を図の下側の磁針方位側に切替えると、
記憶部１８ｄからの誤差曲線を用いて加算部１８ｅで減
算部１８ｃからの誤差曲線記憶磁針方位の誤差が補正で
き、誤差のない磁針方位が切替スインＳＷ４を介して誤
差演算部１８ｆに導かれる。

従って、偏差演算部１８ｆにおいて計数部１８ｇを次第
に変化させ、この結果自動的に正確な磁針方位が遠隔発
信される。

〈発明の効果〉 以上、実施例と共に具体的に本発明を説明したように本
発明のジャイロコンパスによれば、船舶の旋回等により
発生する高速の追従は非同期により行なわれるため、良
好に追従する（はとんどプロセッサは関与していない）
。プロセッサが関与するところは僅かな値を補正するだ
けであるから、プロセッサの処理速度を上げることなく
追従速度を上げられる。言替えればプロセッサが関与し
ているのは速ｒ１１誤差の修正のみであり、この速度誤
差は大きくても３°程度のものでそれ以上にはＤ激に変
化しないものであるから、繰返し周期毎に修正すべき量
は非常に小さくなり、例えば２００ｍ秒周期でも充分対
応できるものである。従ってプロセッサの余った能力を
よりインテリジェンスの高い機能に効果的且つ有効に使
用できる。

又、磁針方位信号の遠隔発信出力を得る場合にあっては
、船舶が高速で旋回しても磁針方位の発信は連続的で非
常にスムーズとなる。例えば、船舶が高速で旋回すると
磁針方位は２００ｍ秒に１回大きな角度変化で入力され
、このときプロセッサの処理が２００ｍ秒に１回行なわ
れるとした場合でも本発明の構成によれば、たとえ静定
していなくとも転輪球は短い時間の間では静止している
のに等しいので、船舶の旋回角度分だけ電圧角度変換部
１７の計数器１７ｄの出力は変化し、従って結果的に磁
針方位信号の遠隔発信出力はスムーズに変化することと
なる。

加えて、ジャイロコンパスが静定している時に船舶を一
旋回させれば磁針方位の誤差曲線を簡単に記憶出来、プ
ロセッサはこの誤差を容易に補正して発信出来るので磁
針方位信号を正確なものとすることができるという効果
が１９られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的一実施例であるジャイロコンパ
スの構成図、第２図は従来のジャイロコンパスの構成図
である。 １・・・転輪球、２・・・支持液、３・・・液槽、１７
・・・電圧角度変換部、８．１８・・・プロセッサ、１
９・・・ラッチ回路、２０・・・角度情報演算部、２１
・・・スイッチ回路、２２・・・オイラー変換スイッチ
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 船舶に搭載され、外部から前記船舶の緯度・速度データ
   と磁針方位信号を入力して液槽内に設けられた転輪球に
   基づく信号との関係から前記船舶の針路方位を検出する
   ジャイロコンパスにおいて、前記転輪球と前記液槽の相
   互関係からの位置検出信号を入力して未修正角度データ
   を得る電圧角度変換部と、 前記未修正角度データと前記緯度・速度データと前記磁
   針方位信号とを入力し、前記未修正角度データと前記緯
   度・速度データとに基づいてジャイロコンパスの速度誤
   差を演算し、前記未修正角度データと前記速度誤差と前
   記磁針方位の信号とに基づいて誤差曲線記憶磁針方位の
   補正値を演算し、前記速度誤差の演算値又は前記誤差曲
   線記憶磁針方位の補正値に基づいた方位の修正値を演算
   してラッチ回路に出力するプロセッサと、 前記未修正角度データと前記ラッチ回路の出力が導かれ
   て角度の正弦・余弦又はこれに類似する角度と、これ等
   角度に速度誤差を修正したグレーコード又は類似のコー
   ドとを演算する角度情報演算部と、 該角度情報演算部からの角度の正弦・余弦又はこれに類
   似する角度の情報に基づいて前記液槽を前記転輪球に追
   従動作させる液槽駆動部と、前記角度情報演算部からの
   角度の正弦・余弦又はこれに類似する角度とこれ等角度
   に速度誤差を修正したグレーコード又は類似のコードと
   を入力して３ビットグレイコードの方位信号を出力する
   スイッチ回路と、 前記ラッチ回路の出力と前記角度情報演算部からの角度
   の正弦、余弦又はこれに類似する角度とに基づいて速度
   誤差を修正した方位信号を出力するオイラー変換スイッ
   チ回路と、 を具備したことを特徴とするジャイロコンパス。