JP2016130731A - 性能向上のための、コリオリ振動ジャイロスコープ（ｃｖｇ）の再分配制御のための手法 - Google Patents

Abstract

【課題】バイアスを最小化するコリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）を提供する。【解決手段】ＣＶＧの駆動軸ｘの周りに配設され、第１の揺動モードで振動部材４０５を振動させ、第１の揺動モードでの振動部材の振動を維持するに十分な電圧を提供するよう動作可能な、第１の複数のアクチュエータ４１０ａ、４１０ｂと、ＣＶＧの検知軸ｙの周りに配設され、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じる振動部材４０５の第２の揺動モードに基づいて電圧を検出するよう、かつ、第２の揺動モードに基づいて電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供するよう動作可能な、第２の複数のアクチュエータ４１５ａ、４１５ｂとを含み、コントローラは、反対平衡信号に部分的に基づいて、ＣＶＧの回転の速度を決定するよう動作可能である。【選択図】図４

Description

本開示は概して、振動ジャイロスコープに関し、具体的には、振動ジャイロスコープに内のバイアスを電気的に補償するための方法及び装置に関する。

ジャイロスコープは、配向を測定及び／又は維持するために使用される。本書で使用する場合、「ジャイロスコープ」とは、慣性基準フレーム（慣性座標系）に対する対象物の角度運動を、検出及び測定するよう構成されたセンサである。更に、本書で使用する場合、「慣性基準フレーム（慣性座標系）」とは、非加速的な座標系又は軸の組でありうる。換言すると、慣性基準フレームとは、ニュートンの運動の第一法則が成立する基準フレームである。ニュートンの運動の第一法則は、物体の速度は、物体が外部から力を加えられない限り、一定に保たれるとしている。

コリオリ振動ジャイロスコープ（ｃｏｒｉｏｌｉｓ ｖｉｂｒａｔｏｒｙ ｇｙｒｏｓｃｏｐｅｃｖｇ：ＣＶＧ）は、第１軸に沿って振動するように駆動されるよう、構成される。コリオリ振動ジャイロスコープが、駆動軸と互いに一直線にされていない、例えば駆動軸に垂直な、固定された入力軸の周りを回転している間の、第１軸に沿った振動は、第２軸に沿った振動を誘起するコリオリの力を生成する。この振動は、固定された入力軸の周りでの、コリオリ振動ジャイロスコープの回転の角運動速度を決定するために、測定及び使用されうる。

しかし、バイアスが角運動速度の測定値に影響を与えうる。バイアスは、限定するわけではないが例としては、温度、部品の不一貫性、及び他の当てはまる要因などの要因による、測定における誤差でありうる。これらのジャイロスコープの、ジャイロスコープ製造中の校正は、所望されるほど正確ではないことがある。

例えば、製造プロセスにおけるこれらのジャイロスコープの校正には、実質的にリアルタイムのデータと対比して、試験データが使用されうる。具体的には、これらの校正技術は、ジャイロスコープが作動している環境における温度、及び／又は、ジャイロスコープが製造された時点から経時的に現れうる不一貫性の影響を、勘案していないことがある。更に、このバイアスを補償するために現在使用可能な一部のシステムは、これらの振動測定値から、選択された許容誤差内まで、バイアスを減少させることが可能ではないことがある。

従って、上述の問題のうちの一又は複数、並びに起こりうる他の問題を勘案した、方法及び装置を有することが望ましいだろう。

本開示の態様により、コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）が開示される。ＣＶＧは、振動部材と、コントローラと、振動部材に電気的に結合され、かつ、ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１の複数のアクチュエータであって、コントローラから制御信号を取得するよう、かつ、第１の揺動モードで振動部材を振動させ、第１の揺動モードでの振動部材の振動を維持するに十分な電圧を提供するよう、動作可能な第１の複数のアクチュエータと、振動部材に電気的に結合され、かつ、ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２の複数のアクチュエータであって、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じる振動部材の第２の揺動モードに基づいて電圧を検出するよう、かつ、第２の揺動モードに基づいて電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供するよう、動作可能な第２の複数のアクチュエータとを備えてよく、検知軸はモード基準フレーム（座標系）において駆動軸と直交しており、コントローラは、反対平衡信号に部分的に基づいて、ＣＶＧの回転の速度を決定するよう動作可能である。

いくつかの態様では、振動部材は、検知軸及び駆動軸に対して対称である。

いくつかの態様では、コントローラは、対応する複数の第１重み係数によって第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への制御信号を修正するよう動作可能である。例えば、駆動軸及び／又は検知軸の周りにアクチュエータが２つの場合、２つの重み係数があってよく、その２つの重み係数は１つの単独のパラメータによって決定されうる。アクチュエータがｎ個の一般的な場合、調整のためにｎ個の重み係数があってよく、それらの重み係数の選択は、集合的な作動労力を維持するために、一定の制約を受ける。

いくつかの態様では、コントローラは、振動部材に対する第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第２重み係数によって第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への反対平衡信号を修正するよう、動作可能である。

いくつかの態様では、コントローラは、対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数と、対応する複数の第２重み係数のうちの一又は複数とを、同量だけ事前設定するよう動作可能である。

いくつかの態様では、コントローラは、制御信号と、駆動軸に関連付けられたピックオフにおいて測定された電圧との間の検出されたミスアライメントに基づいて、対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数を調整するよう動作可能である。

いくつかの態様では、コントローラは、駆動軸の物理的なミスアライメント及びＣＶＧの制動非対称性により生じるバイアスが最小化又は排除されるように、対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数を調整するよう動作可能である。

いくつかの態様では、コントローラは、検知軸の物理的なミスアライメント及びＣＶＧの制動非対称性により生じるバイアスが最小化又は排除されるように、対応する複数の第２重み係数のうちの一又は複数を調整するよう動作可能である。

本開示のいくつかの態様では、コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）に内のバイアスを補償する方法が開示される。ＣＶＧは、振動部材と、コントローラと、振動部材に結合され、かつ、ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１の複数のアクチュエータと、振動部材に結合され、かつ、ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２の複数のアクチュエータとを備え、駆動軸と検知軸は、モード基準フレームにおいて互いに直交している。方法は、コントローラから、第１の揺動モードで振動部材を振動させ、第１の揺動モードでの振動部材の振動を維持するに十分な電圧を提供するために、コントローラからの第１制御信号を取得することと、コントローラによって、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じる振動部材の第２の揺動モードに基づいて電圧を検出することと、コントローラによって、第２の揺動モードに基づいて電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供することと、コントローラによって、反対平衡信号に部分的に基づいて、ＣＶＧの回転の速度を決定することとを含む。

いくつかの態様では、方法は更に、コントローラによって、振動部材に対する第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第１重み係数により第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への制御信号を修正することを含む。

いくつかの態様では、方法は更に、コントローラによって、振動部材に対する第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第２重み係数により第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への反対平衡信号を修正することを含む。

いくつかの態様では、方法は更に、コントローラによって、対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数と、対応する複数の第２重み係数のうちの一又は複数とを、同量に設定することを含む。

いくつかの態様では、方法は更に、コントローラによって、制御信号と、駆動軸に関連付けられたピックオフにおいて測定された電圧との間の検出されたミスアライメントに基づいて、対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数を調整することを含む。

いくつかの態様では、方法は更に、コントローラによって、物理的なミスアライメント及びＣＶＧの制動非対称性により生じるバイアスが最小化又は排除されるように、対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数を調整することを含む。

いくつかの態様では、方法は更に、コントローラによって、物理的なミスアライメント及びＣＶＧの制動非対称性により生じるバイアスが最小化又は排除されるように、対応する複数の第２重み係数のうちの一又は複数を調整することを含む。

本明細書に組み込まれ、かつ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本教示の実施形態を例示しており、かつ、説明と共に、本教示の原理を明らかにするために役立っている。

例示的な一実施形態による、ジャイロスコープの機能モデルの図である。 例示的な実施形態による、ジャイロスコープのエレメントの軌道の図である。 本教示による、例示的なＣＶＧモデルを示す。 本教示による、ＣＶＤの振動部材の第１振動モードにおける定振幅での振動を維持するよう動作可能な第１の複数のアクチュエータ、及び、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じるコリオリ効果による力をオフセットするよう動作可能な第２の複数のアクチュエータの、例示的な配設を示す。 本教示による、作動／ピックオフのミスアライメントの影響を少なくとも減少させ、可能であれば排除するために作動が分配されている、ＣＶＤ制御のための例示的な閉ループ制御ループを示す。 図６Ａから図６Ｄは、本教示による、第２モードの作動／ピックオフのミスアライメントを補正するために使用されうる、ＣＶＧの駆動軸及び検知軸のための例示的なモード切換を示す。

添付図面に示されている本教示の例示的な実施形態を、以下で詳しく参照する。可能な場合には、同じ又は類似の部品を参照するために、図面全体を通して同一の参照番号が使用される。

本教示による、ＣＶＧ内のアクチュエータ、及び、ジャイロ性能に対する作動／ピックオフのミスアライメントと制動非対称性の影響を減少させるか、又は排除する方法の設計であって、（１）駆動（自動利得制御：ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ（ＡＧＣ））チャネルと検知（再均衡力：ｆｏｒｃｅ−ｔｏ−ｒｅｂａｌａｎｃｅ（ＦＴＲ））チャネルの両方のために、単独で調整されうる複数のアクチュエータを設計し、（２）ミスアライメントの影響を排除し、（３）ＣＶＧの駆動チャネルと検知チャネルの両方のために、複数のアクチュエータ間で作動信号を再分配する、という特徴を伴う、設計が開示される。後者の２つの行為は、ジャイロ試験／校正フェーズ、及び／又は、ジャイロ稼働フェーズにおいて実施されうる。その利点には、従来から既知の手法によっては実現が困難な、ジャイロ性能の向上が含まれる。

ＣＶＧの性能を向上させるための課題の１つは、ＣＶＧ構造の機械的及び電気的なトリミングである。材料不均一性、質量特性の不均衡、構造形状の誤差、及び、作動／検知デバイスの配置誤差は全て、剛性非対称性、制動非対称性、及び主軸のミスアライメントの原因になりうる。具体的には、ＦＴＲ信号の復調が完全であり、かつ、直交バイアスがゼロである条件下では、ＣＶＧの制動非対称性、及び、駆動（ＡＧＣ）チャネル及び検知（ＦＴＲ）チャネルの作動とピックオフのミスアライメントが、ジャイロバイアスの主原因となる。本書では、制動非対称性及びミスアライメントの影響が排除されうるように操作可能な、分配駆動デバイスの設計が提供される。また本書では、ＣＶＧバイアス性能に対するミスアライメント及び制動非対称性の影響を減少させるか、又は排除するための方法であって、駆動チャネルと検知チャネルの両方のために単独で調整されうる、複数のアクチュエータを設計することと、ミスアライメント及び制動非対称性の影響を排除することと、ジャイロバイアスに対するミスアライメント及び制動非対称性の影響を補正するために、ＣＶＧの駆動チャネルと検知チャネルの両方のために、複数のアクチュエータ間で複数の作動信号を再分配することとを含む、方法が提供される。

典型的なＣＶＧは、再均衡力（ＦＴＲ）ループが慣性速度を検出している間に一定の振動モードを維持するために、自動利得制御（ＡＧＣ）ループを用いる。様々な要因がジャイロバイアスの原因となり、ジャイロバイアスは、典型的には、外部支援を使用して校正される。また、ある原因によるバイアスの標示を反転させるために、ＣＶＧのモードの切換（又は反転）が示されてきたが、モード切換法は、作動／ピックオフのミスアライメントにより誘起されたジャイロバイアスを減少させることについては、限定的な効果しか有しない。

通常、ジャイロスコープセンサは対象物の回転の速度を測定する。振動ジャイロスコープは、典型的には、角速度センサとして機能するために、共振時に駆動される。この方向は駆動方向と称される。デバイスが回転軸に沿って回転する時、コリオリの力が検知方向に誘起されて共振モードになる。検知方向は、駆動軸と回転軸の両方と直交している。ゆえに、ジャイロスコープは、二自由度（２ＤＯＦ）の質量ばねダンパシステムであって、第１の自由度を駆動方向とし、かつ、第１の自由度と直交する第２の自由度を検知方向とする、質量ばねダンパシステムとみなされうる。

ここで図１を参照するに、例示的な一実施形態によるジャイロスコープの機能モデルの図が描かれている。この実施例では、モデル１００はエレメント１０２及びフレーム１０３を含む。言うまでもなく、他の実施例では、モデル１００は、図１に記載の構成要素に加えて、ジャイロスコープの他の構成要素も含みうる。

エレメント１０２は、ｘ軸１０６の方向に沿ったばねの第１の組１０４によって、フレーム１０３に関連付けられる。エレメント１０２は、ｙ軸１１０の方向に沿ったばねの第２の組１０８によって、フレーム１０３に関連付けられる。図示するように、ｘ軸１０６及びｙ軸１１０は、平面１１２を形成するために使用される。エレメント１０２は、エレメント１０２のためのいくつかの共振振動数で、振動又は共振するよう構成されうる。場合によっては、いくつかの共振振動数は、エレメント１０２のためのいくつかの固有振動数に実質的に等しくなりうる。いくつかの固有振動数中の一固有振動数は、実質的に連続的な外力がエレメント１０２に印加されていない時に特定の軸に沿ってエレメント１０２が振動する、振動数でありうる。エレメント１０２は、この実施例では「プルーフマス」と称されうるか、又は、いくつかの実施例では共振器と称されうる。

エレメント１０２は、第１固有振動数でｘ軸１０６に沿って振動しうる。更に、エレメント１０２は、第２固有振動数でｙ軸１１０に沿って振動しうる。第１固有振動数は、実行形態に応じて、第２固有振動数と同じでありうるか、又は、それとは異なるものでありうる。ｘ軸１０６に沿ったエレメント１０２の振動が第１モードでありうる一方で、ｙ軸１１０に沿ったエレメント１０２の振動は、第２モードでありうる。第１モード及び第２モードは、例えば、それぞれ駆動モード及び検知モードと称されうる。

エレメント１０２は、この実施例では、フレーム１０３の動きとは無関係に、ｘ軸１０６及び／又はｙ軸１１０に沿って振動しうる。具体的には、ばねの第１の組１０４及びばねの第２の組１０８は、エレメント１０２が、フレーム１０３の動きとは無関係にｘ軸１０６及びｙ軸１１０に沿って動くことを可能にしうる。

エレメント１０２の運動は、この実施例では、平面１１２内に制約される。一実施例では、制御ユニット１３０が、ｘ軸１０６の方向に沿って振動するようにエレメント１０２を駆動しうる。フレーム１０３は、平面１１２と実質的に垂直なｚ軸１１１の周りを回転しうる。エレメント１０２がｘ軸１０６の方向に沿って動いている間の、ｚ軸１１１の周りでのフレーム１０３の回転は、エレメント１０２をｙ軸１１０の方向に沿って振動させる、コリオリの力を生成する。

例えば、図１を参照するに、フレーム１０３が矢印１１６の方向にｚ軸１１１の周りを回転している間に、エレメント１０２がｘ軸１０６に沿って矢印１１４の方向に動く場合、エレメント１０２は、ｙ軸１１０に沿って矢印１１８の方向に動きうる。フレーム１０３が矢印１１６の方向にｚ軸１１１の周りを回転している間に、エレメント１０２がｘ軸１０６に沿って矢印１２０の方向に動く場合、エレメント１０２は、ｙ軸１１０に沿って矢印１２２の方向に動きうる。

同様に、フレーム１０３が矢印１２４の方向にｚ軸１１１の周りを回転している間に、エレメント１０２がｘ軸１０６に沿って矢印１１４の方向に動く場合、エレメント１０２は、ｙ軸１１０に沿って矢印１２２の方向に動きうる。フレーム１０３が矢印１２４の方向にｚ軸１１１の周りを回転している間に、エレメント１０２がｘ軸１０６に沿って矢印１２０の方向に動く場合、エレメント１０２は、ｙ軸１１０に沿って矢印１１８の方向に動きうる。

制御ユニット１３０は、一又は複数の力再均衡信号を使用して、第２軸、すなわちｙ軸１１０に沿ったエレメント１０２の振動の振幅を実質的にゼロにさせる。換言すると、制御ユニット１３０は、第１モード運動からのコリオリ結合による測定された第２モード運動に基づき、一又は複数の力再均衡信号を使用して、第２軸、すなわちｙ軸１１０に沿ったエレメント１０２の動きを実質的に無効化する。制御ユニット１３０は、一又は複数の力再均衡信号の一又は複数の測定値を生成する。力再均衡信号の一又は複数の測定値は、角運動速度を決定するために使用されうる。

一又は複数の測定値は、ジャイロスコープのバイアスが一又は複数の測定値に影響を与える時に、所望されるほどには正確でないことがある。バイアスとは、ジャイロスコープの誤差である。例えば、バイアスは、一又は複数の測定値と、実際に生成されるべき一又は複数の測定値との間の差でありうる。バイアスは、角運動速度が実質的にゼロである時には、一又は複数の測定値の素因となりうる。この様態では、バイアスはゼロ速度バイアスと称されうる。バイアスは、いくつかの異なる要因により生じうる。これらの要因は、限定するわけではないが例としては、温度、エレメント１０２の種々の構成要素の製造における不一貫性、エレメント１０２の特性、ジャイロスコープ内の検知システムの特性、制御ユニット１３０の特性、及び他の当てはまる要因を含みうる。これらの要因はまた、２つの主制動軸間及び主剛性軸間の、制動及び剛性の非対称性、公称の駆動軸と検知軸のアライメント（第１軸及び第２軸とは異なる場合）、駆動軸及び検知軸内の作動／ピックオフ軸のミスアライメント、及び／又は、他の当てはまる種類の非対称性を含みうる。

補償システム１３６は、バイアスを電気的に補償するために使用されうる。補償システム１３６は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれら２つの組み合わせを使用して実装されうる。例えば、補償システム１３６は、コンピュータシステム１３８内に実装されうる。コンピュータシステム１３８は、いくつかのコンピュータを含みうる。コンピュータシステム１３８が１を上回る数のコンピュータを含む時、これらのコンピュータは互いに通信可能でありうる。

ここで図２を参照するに、例示的な一実施形態によるジャイロスコープのエレメントの軌道の図が描かれている。この実施例では、図１のエレメント１０２のようなエレメントの軌道２００が、ｘ軸２０２及びｙ軸２０４に関連して描かれている。ｘ軸２０２は図１のｘ軸１０６と同じである。ｙ軸は図１のｘ軸１１０と同じである。

エレメント１０２は、ｘ軸２０２とｙ軸２０４との交点における原点２０５の周りで揺動しうる。エレメント１０２の揺動は、振り子式挙動に従いうる。この様態では、軌道２００は、この実施例において振り子軌道でありうる。

軌道２００のためのパラメータは、振り子角度２０６、主振幅２０８、直交振幅２１０、及び位相２１２を含む。図示するように、振り子角度２０６（θ）は、ｘ軸２０２に関連する角度であり、ｘ軸２０２（それに沿ってエレメント１０２が振動しうる）に対して軸を画定する。主振幅２０８（Ａ）は、振り子角度２０６によって画定された軸に沿ったエレメント１０２の振動の振幅である。

直交振幅２１０（ｑ）は、振り子角度２０６によって画定された軸に直交する軸に沿ったエレメント１０２の振動の振幅である。換言すると、直交振幅２１０は、振り子角度２０６によって画定された軸に実質的に直交する軸に沿った、エレメント１０２の振動の振幅である。更に、位相２０２（φ´）は、軌道２００の位相である。

図１の制御ユニット１３０のような制御ユニットは、図１のエレメント１０２及び／又はフレーム１０３に印加される外力構成要素を制御して、振り子角度２０６、主振幅２０８、直交振幅２１０、及び位相２１２を制御するよう構成されうる。例えば、制御ユニットは、エレメント１０２にかかる力がエレメント１０２の固有振動数の位相と同じ位相を有するように、それらの力を制御しうる。

更に、制御ユニットは、主振幅２０８（Ａ）が、いかなる制動力にも抗して、ジャイロスコープの稼働中に実質的に一定に保たれるように、エレメント１０２にかかる力を制御しうる。制動によって主振幅２０８（Ａ）が低減する速度は、Ａ／τに比例し、ここで、τは制動時定数である。加えて、制御ユニットは、振り子角度２０６及び直交振幅２１０が、ジャイロスコープの稼働中に選択された許容誤差を伴って実質的にゼロに保たれるように、エレメント１０２にかかる力を制御しうる。

図３は、本教示による、例示的なＣＶＧモデルを示している。第１座標系では、＋ｘが右に、＋ｙが上向きに、＋ｚ（回転軸）がページの外に向かう。ＣＶＧモデルは、駆動（ｘ軸）の周りでの振動モード（ω_１）及び、検知（ｙ軸）の周りでのＣＶＧの回転の結果として生成される振動モード（ω_２）が９０度オフセットされているモード座標（別名一般座標又は主座標）を有する、モード空間（別名モード基準フレーム又はモード座標系）内に表されて、示されている。物理的な空間（図示せず）において、振動の２つのモード（ω_１）及び（ω_２）は４５度オフセットされるだろう。点線で示す軸ｙ’は、公称駆動軸からの公称検知軸のミスアライメントを表す。例えば、駆動軸と検知軸の公称軸は、駆動軸と検知軸のピックオフ軸として画定されうる。上述のように、ＣＶＧは、２ＤＯＦ質量ばねダンパシステムとして表されうる。制動されるシステム（τ_１及びτ_２で表される）によって、ＣＶＧは、一定の振動モードでのＣＶＧの振動部材の振動を維持するために力の入力を必要とする。駆動軸の周りのアクチュエータが、この必要な入力を提供する。閉ループＦＴＲ制御を用いる場合、検知軸の周りのアクチュエータは、角速度に関する情報を包含する。ＣＶＧがｚ軸の周りで回転を行っていない間には、振動部材の振動は、ω_１方向に留まる傾向がある。しかし、ＣＶＧが回転している場合、ω_１方向の振動は、検知軸の周りに配置されたセンサによって次いで検出されうるω_２方向に、結合される傾向がある。加えて又は代替的には、回転速度は、ω_２運動をゼロにする（ω_２方向の力と反対の再均衡力）ために、制御信号が提供されるプロセスによって、測定されうる。ＣＶＧは、製造中にω_１とω_２とを可能な限り近く、例えば互いの約５％以内、又は３％以内、又は２％以内、又は１％以内にするように、設計されうる。ＣＶＧ内への様々なアクチュエータの配設において内在する困難によって、図３に示すように、アクチュエータに提供されるＡＧＣのための力（ｆ_ｘ）は、駆動軸のピックオフ方向からオフセットされる。同様にＦＴＲ（ｆ_ｙ）も、図１に示すように、検知軸のピックオフ方向からオフセットされる。

図４は、ＣＶＤの振動部材４０５の第１振動モードにおける定振幅での振動を維持する（ＡＧＣ）よう動作可能な第１の複数のアクチュエータ４１０、及び、ｚ軸（回転軸）の周りでのＣＶＧの回転により生じるコリオリ効果による力をオフセットする（ＦＴＲ）よう動作可能な第２の複数のアクチュエータ４１５の、例示的な配設を示している。図示するように、振動部材４０５はリングの形態であるが、他の配設が使用されることもある。配設は、座標系に関連して示されており、この座標系では、図の右側への＋ｘは駆動軸であり、上向き方向の＋ｙは検知軸であり、かつ、＋ｚは回転軸であり、ページの外に向かっている。第１の複数のアクチュエータ４１０のうちの２つのアクチュエータ４１０ａ、４１０ｂは、説明を容易にするために図４に示されているにすぎない。同様に、第２の複数のアクチュエータ４１５のうちの２つのアクチュエータ４１５ａ、４１５ｂも示されているが、第１の複数のアクチュエータ４１０及び第２の複数のアクチュエータ４１５は、特定の用途及びジャイロスコープの要件に応じて、２を上回る数のアクチュエータを含みうる。アクチュエータ４１０ａ、４１０ｂは、駆動軸の周りに配設され、駆動軸からオフセットされている。例えば、アクチュエータ４１０ａは、駆動軸から角距離ρだけオフセットされうる。他のアクチュエータ４１０ｂ、４１５ａ、及び４１５ｂも、同様に、駆動軸又は検知軸のいずれかからρだけオフセットされうる。駆動軸に沿った電圧は、センサ（駆動軸のピックオフ（ＡＧＣ））４２０によって測定されてよく、検知軸に沿った電圧は、センサ（検知軸のピックオフ（ＦＴＲ））４２５によって測定されうる。

第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメント、温度や振動部材４０５の材料不均一性などによる振動部材４０５の形状の変化によって、第１の複数のアクチュエータ４１０の各アクチュエータ４１０ａ、４１０ｂに印加される電圧、ひいては、振動部材の振動モードをＡＧＣに維持するための力（ｆ_ｘ）が、アクチュエータ４１０ａ、４１０ｂの各々間で均等に分配されないことがある。従って、アクチュエータ４１０ａ、４１０ｂの各々に供給される電圧、ひいては各アクチュエータのためのＡＣＧｆ_ｘ１、ｆ_ｘ２は、連続的にモニタされ、制御されることが必要になりうる。第１重み係数αは、アクチュエータ４１０ａ、４１０ｂの各々に供給される電圧を調整するために使用されうる。同様に、第２の複数のアクチュエータ４１５の各アクチュエータ４１５ａ、４１５ｂに供給される電圧、ひいては、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生成されるコリオリの力を、再均衡させる力（ｆ_ｙ）、及びオフセットする力が、アクチュエータ４１５ａ、４１５ｂの各々間で均等に分配されないことがある。従って、アクチュエータ４１５ａ、４１５ｂの各々に供給される電圧、ひいては各アクチュエータのためのＦＴＲｆ_ｙ１、ｆ_ｙ２も、連続的にモニタされ、制御されることが必要になりうる。第２重み係数βは、アクチュエータ４１５ａ、４１５ｂの各々に供給される電圧を調整するために使用されうる。第１重み係数αと第２重み係数βはそれぞれ、以下の式によって表されうる。

アクチュエータが２つの場合のＡＧＣのための合力（ｆ_ｘ）は、以下の式で表されうる。

アクチュエータが２つの場合の再均衡させるための合力（ＦＴＲ）（ｆ_ｙ）は、以下の式で表されうる。

図５は、本教示による、作動／ピックオフのミスアライメントの影響を少なくとも減少させ、可能であれば排除するために作動が分配されている、ＣＶＤ制御のための例示的な閉ループ制御ループを示している。ＣＶＧは、ＣＶＧの振動部材の第１振動モード（ω_１）における定振幅での振動を維持するために第１の複数のアクチュエータに適用される、自動利得制御（ＡＧＣ）に関する入力の第１の組、及び、ｚ軸（回転軸）の周りでのＣＶＧの回転により生じるコリオリ効果による力をオフセットするために第２の複数のアクチュエータに適用される、再均衡力（ＦＴＲ）に関する入力の第２の組を、受信する。

入力５０５ａ、５０５ｂ、及び５０５ｎの第１の組は、図４に示すアクチュエータ４０５ａ及び４０５ｂ（入力５０５ｎのためのアクチュエータは図示せず）を駆動して、ＣＶＧ５２５の振動部材を第１振動モード（ω_１）で振動させる力を生成するために印加される、電圧である。アクチュエータ４０５ａ及び４０５ｂの各々の全体により生成される、ｘ軸に沿った合力（ｆ_ｘ）は、電圧をもたらして、アクチュエータ４０５ａ及び４０５ｂの各々が第１振動モード（ω_１）の定振幅を維持するための力５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｎを引き起こすために、対応する重み係数（α_１、α_２、…、α_ｎ）によって修正されうる。

入力５１５ａ、５１５ｂ、及び５１５ｎの第２の組は、ｚ軸の周りでの回転の影響下にある時に振動部材を第２振動モード（ω_２）で振動させるコリオリ効果により生成される力に対抗する力を生成するために、図４に示す検知アクチュエータ４１５ａ及び４１５ｂ（入力５１５ｎのためのアクチュエータは図示せず）に印加される電圧である。アクチュエータ４１５ａ及び４１５ｂの各々の全体に提供される、ｙ軸に沿った反対平衡合力（ｆ_ｙ）（入力５１５ａ、５１５ｂ、及び５１５ｎ）は、電圧をもたらして、アクチュエータ４１５ａ及び４１５ｂの各々が第２振動モード（ω_２）の定振幅を維持するための反対平衡力５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｎを生成するために、対応する重み係数（β_１、β_２、…、β_ｎ）によって修正されうる。

第１スイッチ５７０及び第２スイッチ５７５は、図５に示すように、モード切換機能を提供するために、５３０及び５４０からの出力電圧を受け、かつ切り換えるよう配設されうる。電圧５３０は、駆動軸のピックオフ４２０において測定され、ＡＧＣ５３５に提供されて、５０５ａ、５０５ｂ、５０５ｎへの入力として提供される。電圧５４０は、検知軸のピックオフ４２５において測定され、ＦＴＲ５４５に提供されて、５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｎへの入力として提供される。駆動軸のピックオフにおいて測定される電圧５３０の位相が位相外れである場合、位相モジュール５５０が、電圧４３０における位相オフセットを補正しうる。復調モジュール５５５は、位相モジュール５５０から位相情報を、かつＦＴＲ５４５から電圧を取得して、復調電圧を生成し、復調電圧は次いで、フィルタ５６０によってフィルタリングされる。ＣＶＧの角運動速度が次いで、取得され、出力５６５されうる。

ＡＧＣの作動とピックオフとの間のミスアライメントａを伴う変調ＦＴＲ信号は、次の式で表されうる。

慣性速度が（工場校正のために）既知である場合、バイアスは測定されうる。

次の式のように、ＡＧＣ制御の作動が意図的に再分配される。

そのため、ＡＧＣ作動（制御）は、物理的なミスアライメント及び制動非対称性により誘起されたバイアスを補償するために、意図的なミスアライメントを有する。

変動するアルファ（及び

）による有効なミスアライメント（物理的及び意図的なミスアライメントが組み合わされたもの）は、次のようになる。

検知の作動／ピックオフのミスアライメントも、同様に、駆動角度が９０度切り換えられるモード反転技術によって取得されうる。この場合、ミスアライメントがｂであれば、

慣性速度が（工場校正のために）既知である場合、バイアスは測定されうる。

そのため、ＡＧＣ（制御）は、物理的なミスアライメント及び制動非対称性により誘起されたバイアスを補償するために、意図的なミスアライメントを有する。

変動するβ（及び

）による有効なミスアライメント（物理的及び意図的なミスアライメントが組み合わされたもの）は、次のようになる。

図６Ａから図６Ｄは、本教示による、第２モードの作動／ピックオフのミスアライメントを補正するために使用されうる、ＣＶＧの駆動軸及び検知軸のための例示的なモード切換を示している。図６Ａは、駆動軸に沿った第１振動モードω_１（ＡＧＣ）を示しており、図６Ｂは、検知軸に沿った第２振動モードω_２（ＦＴＲ）を示している。第１の複数のアクチュエータ４１０及び第２の複数のアクチュエータ４１５は、図６Ｃに示すように第２振動モードω_２（ＦＴＲ）が駆動軸に沿い、図６Ｄに示すように第１振動モードω_１が検知軸に沿うよう、反転されうる。

稼働においては、第１の揺動モードで振動部材を振動させ、第１の揺動モードでの振動部材の振動を維持するに十分な電圧を提供するために、第１制御信号がコントローラから取得されうる。次いで、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じる振動部材の第２の揺動モードに基づいて、電圧が検出されうる。次いで、第２の揺動モードに基づいて、電圧を無効化するに十分な反対平衡信号が提供されうる。次いで、反対平衡電圧に部分的に基づいて、ＣＶＧの回転の速度が決定されうる。

前述のステップは、記載されたのと同じ順序で、又は同程度区別された状態で、実行される必要はない。様々なステップは、同一又は類似の目的或いは強化を実現するための必要性に応じて、省略されるか、反復されるか、組み合わされるか、又は分割されうる。従って、本開示は、上述の実施形態に限定されず、その代わり、付随する特許請求の範囲の同等物の全範囲を踏まえた上で、付随する特許請求の範囲により規定される。更に上記において、及び下記の特許請求の範囲において、別途明記されない限り、「実行する（ｅｘｅｃｕｔｅ）」という用語及びその変形語は、コンパイルされるか、インタプリットされるか、又は他の技術を使用して実行されるかを問わず、デバイス上でのプログラムコード又は指令の任意のオペレーションに係るものとして、解釈されるものとする。

更に、本開示は下記の条項による実施形態を含む。

条項１．コリオリ振動ジャイロスコープ（１００）（ＣＶＧ）であって、
振動部材（１１２）と、
コントローラ（１３０）と、
振動部材（４０５）に電気的に結合され、かつ、ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１の複数のアクチュエータ（４１０）であって、コントローラ（１３０）から制御信号を取得するよう、かつ、第１の揺動モードで振動部材（４０５）を振動させ、第１の揺動モードでの振動部材（４０５）の振動を維持するに十分な電圧を提供するよう動作可能な、第１の複数のアクチュエータ（４１０）と、
振動部材（４０５）に電気的に結合され、かつ、ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２の複数のアクチュエータ（４１５）であって、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じる振動部材（４０５）の第２の揺動モードに基づいて電圧を検出するよう、かつ、第２の揺動モードに基づいて電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供するよう動作可能な、第２の複数のアクチュエータ（４１５）とを備え、検知軸はモード基準フレームにおいて駆動軸と直交しており、
コントローラは、反対平衡信号に部分的に基づいて、ＣＶＧの回転の速度を決定するよう動作可能である、ＣＶＧ。

条項２．振動部材（４０５）は検知軸及び駆動軸に対して対称である、条項１に記載のＣＶＧ。

条項３．コントローラ（１３０）は、振動部材に対する第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第１重み係数によって第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への制御信号を修正するよう動作可能である、条項１に記載のＣＶＧ。

条項４．コントローラ（１３０）は、振動部材に対する第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第２重み係数によって第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への反対平衡信号を修正するよう動作可能である、条項３に記載のＣＶＧ。

条項５．コントローラ（１３０）は、対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数と、対応する複数の第２重み係数のうちの一又は複数を、同量だけ事前設定するよう動作可能である、条項４に記載のＣＶＧ。

条項６．コントローラ（１３０）は、制御信号と、駆動軸に関連付けられたピックオフにおいて測定された電圧との間の検出されたミスアライメントに基づいて、複数の第１重み係数のうちの一又は複数を調整するよう動作可能である、条項３に記載のＣＶＧ。

条項７．コントローラ（１３０）は、ＣＶＧのバイアスが最小化又は排除されるように、複数の第１重み係数のうちの一又は複数、並びに、物理的なミスアライメント及び制動非対称性を調整するよう動作可能である、条項３に記載のＣＶＧ。

条項８．コントローラ（１３０）は、ＣＶＧのバイアスが最小化又は排除されるように、複数の第２重み係数のうちの一又は複数、並びに、物理的なミスアライメント及び制動非対称性を調整するよう動作可能である、条項４に記載のＣＶＧ。

条項９．コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）内のバイアスを補償する方法であって、ＣＶＧは、振動部材（４０５）と、コントローラ（１３０）と、振動部材（４０５）に結合され、かつ、ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１の複数のアクチュエータ（４１０）と、振動部材（４０５）に結合され、かつ、ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２の複数のアクチュエータ（４１５）とを備え、駆動軸と検知軸は、モード基準フレームにおいて互いに直交しており、方法は、
コントローラ（１３０）から、第１の揺動モードで振動部材（４０５）を振動させ、第１の揺動モードでの振動部材（４０５）の振動を維持するに十分な電圧を提供するために、コントローラからの第１制御信号を取得することと、
コントローラ（１３０）によって、回転軸の周りでのＣＶＧの回転により生じる振動部材（４０５）の第２の揺動モードに基づいて、電圧を検出することと、
コントローラ（１３０）によって、第２の揺動モードに基づいて、電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供することと、
コントローラ（１３０）によって、反対平衡信号に部分的に基づいて、ＣＶＧの回転の速度を決定することとを含む、方法。

条項１０．振動部材（４０５）は検知軸及び駆動軸に対して対称である、条項９に記載の方法。

条項１１．更に、コントローラ（１３０）によって、振動部材に対する第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第１重み係数により第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への制御信号を修正することを含む、条項９に記載の方法。

条項１２．更に、コントローラによって、振動部材に対する第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第２重み係数により第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への反対平衡信号を修正することを含む、条項１１に記載の方法。

条項１３．更に、コントローラによって、対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数と、対応する複数の第２重み係数のうちの一又は複数を、同量に設定することを含む、条項１２に記載の方法。

条項１４．更に、コントローラによって、制御信号と、駆動軸に関連付けられたピックオフにおいて測定された電圧との間の検出されたミスアライメントに基づいて、複数の第１重み係数のうちの一又は複数を調整することを含む、条項１１に記載の方法。

条項１５．更に、コントローラによって、ＣＶＧのバイアスが最小化又は排除されるように、複数の第１重み係数のうちの一又は複数、並びに、物理的なミスアライメント及び制動非対称性を調整することを含む、条項１１に記載の方法。

条項１６．更に、コントローラによって、ＣＶＧのバイアスが最小化又は排除されるように、複数の第２重み係数のうちの一又は複数、並びに、物理的なミスアライメント及び制動非対称性を調整することを含む、条項１２に記載の方法。

本開示は、この出願に記載されている特定の実施形態に限定されるものではなく、かかる特定の実施形態は、様々な態様の例示であることが意図されている。当業者には自明となるように、本開示の本質及び範囲から逸脱することなく、多数の修正例及び変形例を行うことが可能である。上記の説明から、本書に記載されている方法及び装置に加えて、本開示の範囲内の機能的に同等な方法及び装置が、当業者には自明となろう。かかる修正例及び変形例は、付随する特許請求の範囲内に含まれると意図されている。本開示は、付随する特許請求の範囲の条件、並びに、かかる特許請求の範囲が認められる同等物の全範囲によってのみ、限定されるものとする。また、本書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものであり、限定する意図はないと理解されたい。

本書における、実質的にいかなる複数形及び／又は単数形の用語の使用に関しても、当業者は、文脈及び／又は用途に適切であるように、複数形から単数形に、及び／又は、単数形から複数形に、変換することが可能である。様々な単数形／複数形の置換が、明確性のために、本書に明示的に記載されうる。

通常、本書、特に付随する特許請求の範囲（例えば付随する特許請求の範囲の本文）で使用される用語は概して、「オープン」ターム（”ｏｐｅｎ”ｔｅｒｍ）として意図されている（例えば、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、「〜を含んでいるがそれだけに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、「少なくとも〜を有する」と解釈されるべきであり、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」という用語は、「〜を含むがそれだけに限定されない」と解釈されるべきである、等）と、当業者には理解されよう。更に、特定の数の導入される請求項記載（ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｃｌａｉｍ ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎ）が意図される場合、かかる意図は特許請求の範囲において明示的に記載され、かかる記載がなければかかる意図は存在しないことになると、当業者には理解されよう。例えば、理解の一助としては、下記の付随する特許請求の範囲は、請求項記載を導入するために、「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」及び「一又は複数（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」という導入フレーズの使用を包含しうる。しかし、かかるフレーズの使用は、たとえ同一の請求項が「一又は複数」又は「少なくとも１つ」という導入フレーズ、及び、「１つの（ａ又はａｎ）」という不定冠詞を含む時であっても、不定冠詞「１つの」による請求項記載の導入により、かかる導入される請求項記載を包含する特定の請求項のいずれかが、１つのかかる記載のみを包含する実施形態に限定されることを暗示すると、解釈されるべきではない（例えば、「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「一又は複数」を意味すると解釈すべきである）。請求項記載を導入するために使用される定冠詞の使用についても、同じことが言える。加えて、たとえいくつかの特定の導入される請求項記載が明示的に記載されていても、当業者には、かかる記載が、少なくとも記載されている数を意味すると解釈されるべきであることが、認識されよう（例えば、他の修飾語句を伴わない単なる「２つの記載」という記載は、少なくとも２つの記載、又は２を上回る数の記載を意味する）。また更に、「Ａ、Ｂ及びＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似する従来用法が使用される事例においては、通常、かかる構文は、当業者がその従来用法を理解するであろう意味において、意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」とは、Ａだけを有するシステム、Ｂだけを有するシステム、Ｃだけを有するシステム、ＡとＢを共に有するシステム、ＡとＣを共に有するシステム、ＢとＣを共に有するシステム、及び／又は、ＡとＢとＣをまとめて有するシステム等を含むことになるが、それらだけに限定されるわけではない）。「Ａ、Ｂ又はＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似する従来用法が使用される事例においては、通常、かかる構文は、当業者がその従来用法を理解するであろう意味において、意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」とは、Ａだけを有するシステム、Ｂだけを有するシステム、Ｃだけを有するシステム、ＡとＢを共に有するシステム、ＡとＣを共に有するシステム、ＢとＣを共に有するシステム、及び／又は、ＡとＢとＣをまとめて有するシステム等を含むことになるが、それらだけに限定されるわけではない）。更に、明細書、特許請求の範囲、又は図面のいずれにおいても、事実上、２を上回る数の代替事項を提示する離接語及び／又はフレーズのいずれもが、それらの事項のうちの１つか、それらの事項のいずれかか、又は両方の事項を含む可能性を考慮していると理解されるべきであると、当業者には理解されよう。例えば、「Ａ又はＢ」というフレーズは、「Ａ」又は「Ｂ」、或いは、「Ａ及びＢ」である可能性を含むと理解されよう。

加えて、本開示の特徴及び態様がマーカッシュグループ形式で記述されている場合、本開示もそれにより、マーカッシュグループの個別の項目又は項目のサブグループのいずれかに関して記述されると、当業者には認識されよう。

当業者は理解するように、ありとあらゆる目的のために、例えば、文書形式の明細書を提供することに関して、本書で開示されている全範囲は、そのありとあらゆる可能な部分範囲、及び部分範囲の組み合わせも網羅する。列挙された範囲のいずれも、同一の範囲が少なくとも均等な１／２、１／３、１／４、１／５、１／１０等に細分化されることを、十分に説明し、かつそれを可能にするものであると、容易に認識されうる。非限定的な例としては、本書に記載されている各範囲は、下側１／３、真ん中１／３、及び上側１／３等に容易に細分化されうる。また当業者は理解するように、「最大で〜まで（ｕｐ ｔｏ）」、「少なくとも」、「〜よりも大きい（ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ）」、「〜よりも小さい（ｌｅｓｓ ｔｈａｎ）」などの文言は全て、上述のように、記載された数を含み、後に部分範囲に細分化されうる範囲を表す。最後に、当業者は理解するように、範囲は個別の項目の各々を含む。

本書では様々な態様及び実施形態が開示されているが、他の態様及び実施形態も、当業者には自明となろう。本書で開示されている様々な態様及び実施形態は、例示を目的とするものであって限定を意図しておらず、下記の特許請求の範囲により示される真の範囲及び本質を伴う。

Claims (15)

1. コリオリ振動ジャイロスコープ（１００）（ＣＶＧ）であって、
   振動部材（１１２）と、
   コントローラ（１３０）と、
   前記振動部材（４０５）に電気的に結合され、かつ、前記ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１の複数のアクチュエータ（４１０）であって、前記コントローラ（１３０）から制御信号を取得するよう、かつ、第１の揺動モードで前記振動部材（４０５）を振動させ、前記第１の揺動モードでの前記振動部材（４０５）の振動を維持するに十分な電圧を提供するよう動作可能な、第１の複数のアクチュエータ（４１０）と、
   前記振動部材（４０５）に電気的に結合され、かつ、前記ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２の複数のアクチュエータ（４１５）であって、回転軸の周りでの前記ＣＶＧの回転により生じる前記振動部材（４０５）の第２の揺動モードに基づいて電圧を検出するよう、かつ、前記第２の揺動モードに基づいて前記電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供するよう動作可能な、第２の複数のアクチュエータ（４１５）とを備え、前記検知軸はモード基準フレームにおいて前記駆動軸と直交しており、
   前記コントローラは、前記反対平衡信号に部分的に基づいて、前記ＣＶＧの前記回転の速度を決定するよう動作可能である、ＣＶＧ。
2. 前記振動部材（４０５）は前記検知軸及び前記駆動軸に対して対称である、請求項１に記載のＣＶＧ。
3. 前記コントローラ（１３０）は、前記振動部材に対する前記第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第１重み係数によって前記第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への前記制御信号を修正するよう動作可能である、請求項１に記載のＣＶＧ。
4. 前記コントローラ（１３０）は、前記振動部材に対する前記第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第２重み係数によって前記第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への前記反対平衡信号を修正するよう動作可能である、請求項３に記載のＣＶＧ。
5. 前記コントローラ（１３０）は、前記対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数と、前記対応する複数の第２重み係数のうちの一又は複数を、同量だけ事前設定するよう動作可能である、請求項４に記載のＣＶＧ。
6. 前記コントローラ（１３０）は、前記制御信号と、前記駆動軸に関連付けられたピックオフにおいて測定された電圧との間の検出されたミスアライメントに基づいて、前記複数の第１重み係数のうちの一又は複数を調整するよう動作可能である、請求項３に記載のＣＶＧ。
7. 前記コントローラ（１３０）は、前記ＣＶＧのバイアスが最小化又は排除されるように、前記複数の第１重み係数のうちの一又は複数、並びに、物理的なミスアライメント及び制動非対称性を調整するよう動作可能である、請求項３に記載のＣＶＧ。
8. 前記コントローラ（１３０）は、前記ＣＶＧのバイアスが最小化又は排除されるように、前記複数の第２重み係数のうちの一又は複数、並びに、物理的なミスアライメント及び制動非対称性を調整するよう動作可能である、請求項４に記載のＣＶＧ。
9. コリオリ振動ジャイロスコープ（ＣＶＧ）内のバイアスを補償する方法であって、前記ＣＶＧは、振動部材（４０５）と、コントローラ（１３０）と、前記振動部材（４０５）に結合され、かつ、前記ＣＶＧの駆動軸の周りに配設された第１の複数のアクチュエータ（４１０）と、前記振動部材（４０５）に結合され、かつ、前記ＣＶＧの検知軸の周りに配設された第２の複数のアクチュエータ（４１５）とを備え、前記駆動軸と前記検知軸は、モード基準フレームにおいて互いに直交しており、前記方法は、
   前記コントローラ（１３０）から、第１の揺動モードで前記振動部材（４０５）を振動させ、前記第１の揺動モードでの前記振動部材（４０５）の振動を維持するに十分な電圧を提供するために、前記コントローラからの第１制御信号を取得することと、
   前記コントローラ（１３０）によって、回転軸の周りでの前記ＣＶＧの回転により生じる前記振動部材（４０５）の第２の揺動モードに基づいて、電圧を検出することと、
   前記コントローラ（１３０）によって、前記第２の揺動モードに基づいて、前記電圧を無効化するに十分な反対平衡信号を提供することと、
   前記コントローラ（１３０）によって、前記反対平衡信号に部分的に基づいて、前記ＣＶＧの前記回転の速度を決定することとを含む、方法。
10. 前記振動部材（４０５）は前記検知軸及び前記駆動軸に対して対称である、請求項９に記載の方法。
11. 更に、前記コントローラ（１３０）によって、前記振動部材に対する前記第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第１重み係数により前記第１の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への前記制御信号を修正することを含む、請求項９に記載の方法。
12. 更に、前記コントローラによって、前記振動部材に対する前記第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数の配置におけるミスアライメントを補償するために、対応する複数の第２重み係数により前記第２の複数のアクチュエータのうちの一又は複数への前記反対平衡信号を修正することを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 更に、前記コントローラによって、前記対応する複数の第１重み係数のうちの一又は複数と、前記対応する複数の第２重み係数のうちの一又は複数を、同量に設定することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 更に、前記コントローラによって、前記制御信号と、前記駆動軸に関連付けられたピックオフにおいて測定された電圧との間の検出されたミスアライメントに基づいて、前記複数の第１重み係数のうちの一又は複数を調整することを含む、請求項１１に記載の方法。
15. 更に、前記コントローラによって、前記ＣＶＧのバイアスが最小化又は排除されるように、前記複数の第１重み係数のうちの一又は複数、並びに、物理的なミスアライメント及び制動非対称性を調整することを含む、請求項１１に記載の方法。
    

Images