JP2649310B2 - 自己診断機能を有する光干渉角速度計 - Google Patents
自己診断機能を有する光干渉角速度計Info
- Publication number
- JP2649310B2 JP2649310B2 JP5112551A JP11255193A JP2649310B2 JP 2649310 B2 JP2649310 B2 JP 2649310B2 JP 5112551 A JP5112551 A JP 5112551A JP 11255193 A JP11255193 A JP 11255193A JP 2649310 B2 JP2649310 B2 JP 2649310B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- light
- self
- optical
- optical path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、故障等によって機能
・性能が損なわれた時に常時自ら故障を判断する自己診
断機能を有する光干渉角速度計に関する。
・性能が損なわれた時に常時自ら故障を判断する自己診
断機能を有する光干渉角速度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光干渉角速度計（以下ＦＯＧと称
す）を図４を参照して説明する。光源１１は光源駆動回
路２３からの駆動信号に従って光Ｉを出射する。光源１
１からの光Ｉは、光カプラ１２，偏光子１３，光カプラ
１４を経て光学路としての光ファイバコイル１５の両端
から投入する。光ファイバコイル１５を伝搬する右回り
光、左回り光は、光ファイバコイル１５の片端と光カプ
ラ１４との間に配置した位相変調器１６により位相変調
される。位相変調を受けた両光は、光カプラ１４で結合
され干渉し再び偏光子１３を経て光カプラ１２により受
光器１７へ分岐される。
す）を図４を参照して説明する。光源１１は光源駆動回
路２３からの駆動信号に従って光Ｉを出射する。光源１
１からの光Ｉは、光カプラ１２，偏光子１３，光カプラ
１４を経て光学路としての光ファイバコイル１５の両端
から投入する。光ファイバコイル１５を伝搬する右回り
光、左回り光は、光ファイバコイル１５の片端と光カプ
ラ１４との間に配置した位相変調器１６により位相変調
される。位相変調を受けた両光は、光カプラ１４で結合
され干渉し再び偏光子１３を経て光カプラ１２により受
光器１７へ分岐される。
【０００３】このときの受光器１７の出力Ｖpは、位相
変調信号をＰ(t) ＝Ａsin ωmt とすると、次式で表せ
る。 Ｖp＝(I/2)・Ｋop・Ｋpd｛１＋cosΔΦ（Σεn・(-1)n・Ｊ2n(X)・ cos２nωmｔ’）−sinΔΦ（２Σ(-1)n・Ｊ2n+1(X)・cos(２n+1)ωmｔ’ ）｝ （１） ここで Σはｎ＝０から無限大 ｔ' ＝ｔ−τ／２ εn ＝１；ｎ＝０，２；ｎ≧１ Ｋop：光源１１からの出射光Ｉが光ファイバコイル１５
を経て受光器１７に至るまでの光学的損失 Ｋpd：光電変換係数や増幅器利得等で決まる定数 Ｉ：光源１１からの出射光 Ｉo ：受光器１７に到達する最大光量（Ｉo ＝Ｋop・
Ｉ） Ｊn ：第一種ベッセル関数 Ｘ：２Ａsin πｆｍτ ΔΦ：光ファイバコイル１５における左右両回り光間の
位相差 ωm ：位相変調の角周波数（ωm ＝２πｆｍ） τ：光ファイバコイル１５中における光の伝搬時間 受光器１７の出力は、同期検波回路１８に入力され、そ
こで位相変調周波数と同じ成分すなわち（１）式におけ
る一次成分がクロック回路１９からの参照信号を受けて
取り出される。同期検波回路１８の出力は、さらにロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）１９によって交流成分がろ波さ
れ適切な利得に設定された後、ＦＯＧ出力として端子２
０に取り出される。
変調信号をＰ(t) ＝Ａsin ωmt とすると、次式で表せ
る。 Ｖp＝(I/2)・Ｋop・Ｋpd｛１＋cosΔΦ（Σεn・(-1)n・Ｊ2n(X)・ cos２nωmｔ’）−sinΔΦ（２Σ(-1)n・Ｊ2n+1(X)・cos(２n+1)ωmｔ’ ）｝ （１） ここで Σはｎ＝０から無限大 ｔ' ＝ｔ−τ／２ εn ＝１；ｎ＝０，２；ｎ≧１ Ｋop：光源１１からの出射光Ｉが光ファイバコイル１５
を経て受光器１７に至るまでの光学的損失 Ｋpd：光電変換係数や増幅器利得等で決まる定数 Ｉ：光源１１からの出射光 Ｉo ：受光器１７に到達する最大光量（Ｉo ＝Ｋop・
Ｉ） Ｊn ：第一種ベッセル関数 Ｘ：２Ａsin πｆｍτ ΔΦ：光ファイバコイル１５における左右両回り光間の
位相差 ωm ：位相変調の角周波数（ωm ＝２πｆｍ） τ：光ファイバコイル１５中における光の伝搬時間 受光器１７の出力は、同期検波回路１８に入力され、そ
こで位相変調周波数と同じ成分すなわち（１）式におけ
る一次成分がクロック回路１９からの参照信号を受けて
取り出される。同期検波回路１８の出力は、さらにロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）１９によって交流成分がろ波さ
れ適切な利得に設定された後、ＦＯＧ出力として端子２
０に取り出される。
【０００４】ＦＯＧの出力ＶO は次式で表される。 ＶO ＝Ｉ・Ｋop・Ｋpd・Ｊ1(x)・ＫA1・sinΔΦ ＝Ｋ１・sinΔΦ （２） ＫA1：利得 ここで両光間の位相差ΔΦは、光ファイバコイル１５に
回転角速度Ωを印加したときに生じるサニャック（sagn
ac) 位相差ΔΦs を示し、次式で表される。
回転角速度Ωを印加したときに生じるサニャック（sagn
ac) 位相差ΔΦs を示し、次式で表される。
【０００５】 ΔΦs ＝４πＲＬ・Ω／Ｃλ （３） ここで Ｃ：光速 λ：真空中における光の波長 Ｒ：光ファイバコイル１５の半径 Ｌ：光ファイバコイル１５の光ファイバの長さ よってローパスフィルタ１９の出力ＶO を計測すれば、
入力された回転角速度Ωを知ることができる。
入力された回転角速度Ωを知ることができる。
【０００６】なお、クロック回路２１から駆動回路２２
を通じて変調信号が位相変調器１６に印加される。
を通じて変調信号が位相変調器１６に印加される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたようにＦＯ
Ｇの各部の機能、性能が正常に作動しているとＦＯＧの
出力Ｖ1 を計測すれば入力された回転角速度を知ること
が出来る。ところが従来技術の場合、ＦＯＧが異常を起
こし、規定の性能を出せなくなったり、またどこかが故
障して出力が出なくなったり、また異常な電圧が出力さ
れたままになったりするようなことがあってもＦＯＧ出
力だけからは、正常なのか異常なのか判断できず、ＦＯ
Ｇを使用しているシステムを危険に陥れる可能性があっ
た。この発明の目的は、常時ＦＯＧが正常か異常かを判
断できる光干渉角速度計を提供することにある。
Ｇの各部の機能、性能が正常に作動しているとＦＯＧの
出力Ｖ1 を計測すれば入力された回転角速度を知ること
が出来る。ところが従来技術の場合、ＦＯＧが異常を起
こし、規定の性能を出せなくなったり、またどこかが故
障して出力が出なくなったり、また異常な電圧が出力さ
れたままになったりするようなことがあってもＦＯＧ出
力だけからは、正常なのか異常なのか判断できず、ＦＯ
Ｇを使用しているシステムを危険に陥れる可能性があっ
た。この発明の目的は、常時ＦＯＧが正常か異常かを判
断できる光干渉角速度計を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれば
受光器の出力からｓｉｎΔΦ s 成分を出力する第１出力
手段からの出力を２乗する第１乗算手段と、受光器の出
力からｃｏｓΔΦ s 成分を出力する第２出力手段からの
出力を２乗する第２乗算手段と、第１乗算手段の出力と
第２乗算出力を加算する加算手段とが設けられ、その加
算手段の出力を前記自己診断信号として出力する。その
自己診断信号が規定以内かどうか判断する事によりＦＯ
Ｇが正常か異常かを自己判断できる。
受光器の出力からｓｉｎΔΦ s 成分を出力する第１出力
手段からの出力を２乗する第１乗算手段と、受光器の出
力からｃｏｓΔΦ s 成分を出力する第２出力手段からの
出力を２乗する第２乗算手段と、第１乗算手段の出力と
第２乗算出力を加算する加算手段とが設けられ、その加
算手段の出力を前記自己診断信号として出力する。その
自己診断信号が規定以内かどうか判断する事によりＦＯ
Ｇが正常か異常かを自己判断できる。
【０００９】請求項２の発明は請求項１の発明の加算手
段の出力を平方根手段で平方根がとられて前記自己診断
信号とされる。請求項３の発明は請求項１の発明の第１
出力手段の出力が乗算手段で２乗され、その出力と第２
出力手段の出力とが所定の比率で加算手段で加算され、
位相差の変化にもとずく加算手段の出力の変動が小さく
なるように前記所定の比率が選定される前記自己診断信
号とされる。
段の出力を平方根手段で平方根がとられて前記自己診断
信号とされる。請求項３の発明は請求項１の発明の第１
出力手段の出力が乗算手段で２乗され、その出力と第２
出力手段の出力とが所定の比率で加算手段で加算され、
位相差の変化にもとずく加算手段の出力の変動が小さく
なるように前記所定の比率が選定される前記自己診断信
号とされる。
【００１０】請求項４の発明は請求項１の発明の第１出
力手段の出力の絶対値が絶対値手段により求められ、そ
の絶対値と第２出力手段の出力とが所定の比率で加算手
段で加算され、位相差の変化にもとずく加算手段の出力
の変動が小さくなるように前記所定の比率が選定される
前記自己診断信号とされる。請求項６の発明は前記各発
明の自己診断信号が規定範囲以内か以外かの判断が自己
判断手段でなされる。
力手段の出力の絶対値が絶対値手段により求められ、そ
の絶対値と第２出力手段の出力とが所定の比率で加算手
段で加算され、位相差の変化にもとずく加算手段の出力
の変動が小さくなるように前記所定の比率が選定される
前記自己診断信号とされる。請求項６の発明は前記各発
明の自己診断信号が規定範囲以内か以外かの判断が自己
判断手段でなされる。
【００１１】
【実施例】図１にこの発明による光干渉角速度計の実施
例の部分を示し、図４と対応する部分に同一符号を付け
てある。受光器１７からの出力の内、ｃｏｓΔΦs 成分
をｃｏｓΔΦs 成分出力回路２５によって取り出すと、
その出力Ｖcos は次式で表される。
例の部分を示し、図４と対応する部分に同一符号を付け
てある。受光器１７からの出力の内、ｃｏｓΔΦs 成分
をｃｏｓΔΦs 成分出力回路２５によって取り出すと、
その出力Ｖcos は次式で表される。
【００１２】 Ｖcos ＝Ｋcos ・ｃｏｓΔΦs （４） ここでＶcos は、位相変調周波数の偶数次成分を同期検
波し取り出したり、またバンドパスフィルタで抽出した
偶数次成分を整流回路を利用して取り出したりして得る
ことが出来る。また例えば第一種ベッセル関数の変数Ｘ
の値が４．２０の位置で位相変調を動作させて、その時
の位相変調周波数の２倍波成分と４倍波成分とを取り出
し、それぞれを１：２．０６の比率で加算し、その出力
をＶcosとするなど、２つ以上のｃｏｓ成分を所定の比
率で加算した信号を用いても良い。
波し取り出したり、またバンドパスフィルタで抽出した
偶数次成分を整流回路を利用して取り出したりして得る
ことが出来る。また例えば第一種ベッセル関数の変数Ｘ
の値が４．２０の位置で位相変調を動作させて、その時
の位相変調周波数の２倍波成分と４倍波成分とを取り出
し、それぞれを１：２．０６の比率で加算し、その出力
をＶcosとするなど、２つ以上のｃｏｓ成分を所定の比
率で加算した信号を用いても良い。
【００１３】ここで回転角速度ΩがＦＯＧに入力されて
ない状態では、ΔΦs ＝０であり、（２）式で表した光
干渉角速度計の出力はゼロとなる。従ってこの出力から
は、ＦＯＧの性能が正常か異常かを判断することが出来
ない。一方（４）式で示したＶcos の出力は、ｃｏｓΔ
Φs ＝１となり、最大値を示す。従ってＦＯＧに入力が
印加されてない状態でも、この出力Ｖcos を自己診断出
力信号としてこれが規定の値以内かどうか点検すれば、
ＦＯＧが正常かどうか判断することが出来る。
ない状態では、ΔΦs ＝０であり、（２）式で表した光
干渉角速度計の出力はゼロとなる。従ってこの出力から
は、ＦＯＧの性能が正常か異常かを判断することが出来
ない。一方（４）式で示したＶcos の出力は、ｃｏｓΔ
Φs ＝１となり、最大値を示す。従ってＦＯＧに入力が
印加されてない状態でも、この出力Ｖcos を自己診断出
力信号としてこれが規定の値以内かどうか点検すれば、
ＦＯＧが正常かどうか判断することが出来る。
【００１４】尚（２）式における比例係数Ｋ1 と（４）
式における比例係数Ｋcos とは比例関係にあり、従って
Ｖcos をモニタすれば、ＦＯＧ出力Ｖ0 の正常か異常か
の判断が出来る。ただしそれぞれの信号に含まれるベッ
セル係数が一定に制御されていることが条件となる。例
えば受光器１７の出力から位相変調周波数の２倍波成分
と、４倍波成分とを取出し、両成分のレベルが等しくな
るように制御する。
式における比例係数Ｋcos とは比例関係にあり、従って
Ｖcos をモニタすれば、ＦＯＧ出力Ｖ0 の正常か異常か
の判断が出来る。ただしそれぞれの信号に含まれるベッ
セル係数が一定に制御されていることが条件となる。例
えば受光器１７の出力から位相変調周波数の２倍波成分
と、４倍波成分とを取出し、両成分のレベルが等しくな
るように制御する。
【００１５】Ｖcos を自己診断信号とする方法は、入力
角速度Ωが印加されると出力が変化するため、精度の良
い自己診断は出来ないが、ＦＯＧが機能しているかどう
かの簡便な方法として利用できる。精度の良い自己診断
を可能とするには図２Ａに示すように出力Ｖ0 と出力Ｖ
cos とをそれぞれ乗算器２７、２８で自乗し、その両自
乗出力を加算器２９で加算する。加算器２９の出力Ｖ01
は、次式で表される。
角速度Ωが印加されると出力が変化するため、精度の良
い自己診断は出来ないが、ＦＯＧが機能しているかどう
かの簡便な方法として利用できる。精度の良い自己診断
を可能とするには図２Ａに示すように出力Ｖ0 と出力Ｖ
cos とをそれぞれ乗算器２７、２８で自乗し、その両自
乗出力を加算器２９で加算する。加算器２９の出力Ｖ01
は、次式で表される。
【００１６】Ｖ01＝Ｖ0 2＋Ｖcos2 ここで初期設定においてＫ＝Ｋ1 ＝Ｋcos となるように
回路利得などが調整されているとすると、 Ｖ01＝Ｋ2 ・（ｃｏｓ2 ΔΦs ＋ｓｉｎ2 ΔΦs ） ＝Ｋ2 （５） となり、Ｖ01は入力角速度に影響されない。従って入力
角速度が印加されている状態でもＦＯＧの性能が規定値
以内であるかどうか自己診断することが出来る。また図
２Ａに点線で示すように、加算器２９の出力側に平方根
回路３１を分岐接続し、出力Ｖ01の平方根を自己診断出
力としても同様の効果がある。この場合の平方根回路３
１の出力Ｖ01′はＫとなる。
回路利得などが調整されているとすると、 Ｖ01＝Ｋ2 ・（ｃｏｓ2 ΔΦs ＋ｓｉｎ2 ΔΦs ） ＝Ｋ2 （５） となり、Ｖ01は入力角速度に影響されない。従って入力
角速度が印加されている状態でもＦＯＧの性能が規定値
以内であるかどうか自己診断することが出来る。また図
２Ａに点線で示すように、加算器２９の出力側に平方根
回路３１を分岐接続し、出力Ｖ01の平方根を自己診断出
力としても同様の効果がある。この場合の平方根回路３
１の出力Ｖ01′はＫとなる。
【００１７】図２Ｂに示すように、出力Ｖ0 を乗算器２
７で自乗し、その出力を増幅器３４でＫa 倍した信号
と、出力Ｖcos とを加算器２９で加算する。加算器２９
の出力Ｖ02は次式で表される。 Ｖ02＝Ｖcos ＋Ｋa ・Ｖ0 2 （６） ここで初期設定においてＫ＝Ｋ1 2＝Ｋcos と成るように
回路利得などが調整されているとすると Ｖ02＝Ｋ・（ｃｏｓΔΦs ＋Ｋa ・ｓｉｎ2 ΔΦs ）（７） となる。これは、（７）式からも明らかなように位相差
ΔΦs の発生によるｃｏｓΔΦs 成分の減少分を、ｓｉ
ｎ2 ΔΦs 成分で補正するようにしたもので、Ｋa を調
整し補正量を加減することにより入力角速度による自己
診断信号の性能劣化を補正できる。図３Ａは位相差ΔΦ
s と自己診断信号との関係を示すグラフで位相差ΔΦs
＝０の状態を基準としてそこからの偏差を百分率で表し
ている。この図によれば、位相差ΔΦs が４５°以内の
範囲においてＫa の値がほぼ０．５７のとき最も誤差の
最大値が小さい。
７で自乗し、その出力を増幅器３４でＫa 倍した信号
と、出力Ｖcos とを加算器２９で加算する。加算器２９
の出力Ｖ02は次式で表される。 Ｖ02＝Ｖcos ＋Ｋa ・Ｖ0 2 （６） ここで初期設定においてＫ＝Ｋ1 2＝Ｋcos と成るように
回路利得などが調整されているとすると Ｖ02＝Ｋ・（ｃｏｓΔΦs ＋Ｋa ・ｓｉｎ2 ΔΦs ）（７） となる。これは、（７）式からも明らかなように位相差
ΔΦs の発生によるｃｏｓΔΦs 成分の減少分を、ｓｉ
ｎ2 ΔΦs 成分で補正するようにしたもので、Ｋa を調
整し補正量を加減することにより入力角速度による自己
診断信号の性能劣化を補正できる。図３Ａは位相差ΔΦ
s と自己診断信号との関係を示すグラフで位相差ΔΦs
＝０の状態を基準としてそこからの偏差を百分率で表し
ている。この図によれば、位相差ΔΦs が４５°以内の
範囲においてＫa の値がほぼ０．５７のとき最も誤差の
最大値が小さい。
【００１８】図２Ｃに示すように、出力Ｖ0 を増幅器３
７でＫb 倍の絶対値にした信号と出力Ｖcos と加算器２
９で加算する。加算器２９の出力Ｖ03は次式で表され
る。 Ｖ03＝Ｖcos ＋Ｋb ・｜Ｖ0 ｜ （８） ここで初期設定においてＫ＝Ｋ1 ＝Ｋcos となるように
回路利得などが調整されているとすると Ｖ01＝Ｋ・（ｃｏｓΔΦs ＋Ｋb ・｜ｓｉｎΔΦs ｜）（９） となる。これは、（９）式からも明らかなように位相差
ΔΦs の発生によるｃｏｓΔΦs 成分の減少分を、ｓｉ
ｎΔΦs 成分で補正するようにしたもので、Ｋb を調整
し補正量を加減することにより入力角速度による自己診
断信号の性能劣化を補正できる。図３Ｂは位相差ΔΦs
と自己診断信号との関係を示すグラフで位相差ΔΦs ＝
０の状態を基準としてそこからの偏差を百分率で表して
いる。この図によれば、位相差ΔΦs が２５°以内の範
囲においてＫb の値がほぼ０．１９のとき最も誤差の最
大値が小さい。この方式は、図２Ｂに示した方式に比べ
自己診断信号の精度が劣るが、簡便であり低精度のＦＯ
Ｇ用などに利用できる。
７でＫb 倍の絶対値にした信号と出力Ｖcos と加算器２
９で加算する。加算器２９の出力Ｖ03は次式で表され
る。 Ｖ03＝Ｖcos ＋Ｋb ・｜Ｖ0 ｜ （８） ここで初期設定においてＫ＝Ｋ1 ＝Ｋcos となるように
回路利得などが調整されているとすると Ｖ01＝Ｋ・（ｃｏｓΔΦs ＋Ｋb ・｜ｓｉｎΔΦs ｜）（９） となる。これは、（９）式からも明らかなように位相差
ΔΦs の発生によるｃｏｓΔΦs 成分の減少分を、ｓｉ
ｎΔΦs 成分で補正するようにしたもので、Ｋb を調整
し補正量を加減することにより入力角速度による自己診
断信号の性能劣化を補正できる。図３Ｂは位相差ΔΦs
と自己診断信号との関係を示すグラフで位相差ΔΦs ＝
０の状態を基準としてそこからの偏差を百分率で表して
いる。この図によれば、位相差ΔΦs が２５°以内の範
囲においてＫb の値がほぼ０．１９のとき最も誤差の最
大値が小さい。この方式は、図２Ｂに示した方式に比べ
自己診断信号の精度が劣るが、簡便であり低精度のＦＯ
Ｇ用などに利用できる。
【００１９】前記各種の自己診断信号が規定値以内であ
るかどうかを判断する機能は、自己診断信号の理想値に
対して正及び負のレベルを設定し、そのレベル以内であ
れば例えば論理値“０”を送出し、そのレベル以外であ
れば論理値“１”を発生するようなウインドコンパレー
タ等で容易に達成できる。この機能は、ＦＯＧを使用す
る親装置に設けてもよいが、ＦＯＧ内部に設けても良
い。以上の説明の中の演算はハードウェア的にも構成で
き、又ｓｉｎΔΦs成分やｃｏｓΔΦs 成分をＡ／Ｄ変
換しコンピュータやＤＳＰ等によってソフト的に構成す
ることも可能である。
るかどうかを判断する機能は、自己診断信号の理想値に
対して正及び負のレベルを設定し、そのレベル以内であ
れば例えば論理値“０”を送出し、そのレベル以外であ
れば論理値“１”を発生するようなウインドコンパレー
タ等で容易に達成できる。この機能は、ＦＯＧを使用す
る親装置に設けてもよいが、ＦＯＧ内部に設けても良
い。以上の説明の中の演算はハードウェア的にも構成で
き、又ｓｉｎΔΦs成分やｃｏｓΔΦs 成分をＡ／Ｄ変
換しコンピュータやＤＳＰ等によってソフト的に構成す
ることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ＦＯＧに自己診断機能を付加することにより、ＦＯＧの
作動中常時ＦＯＧが所定の性能を達成できなくなった
り、又故障等によって性能機能が損なわれたときに自ら
異常、故障を判断したり、また自己診断のための信号レ
ベルを送出することにより、そのＦＯＧを使用している
親装置を危険な状態から回避することが出来る。
ＦＯＧに自己診断機能を付加することにより、ＦＯＧの
作動中常時ＦＯＧが所定の性能を達成できなくなった
り、又故障等によって性能機能が損なわれたときに自ら
異常、故障を判断したり、また自己診断のための信号レ
ベルを送出することにより、そのＦＯＧを使用している
親装置を危険な状態から回避することが出来る。
【図１】本願発明の実施例の部分を示すブロック図。
【図２】Ａは請求項１及び２の発明の実施例の要部を示
すブロック図。Ｂは請求項３の発明の実施例の要部を示
すブロック図、Ｃは請求項４の発明の実施例の要部を示
すブロック図である。
すブロック図。Ｂは請求項３の発明の実施例の要部を示
すブロック図、Ｃは請求項４の発明の実施例の要部を示
すブロック図である。
【図３】Ａは請求項３の発明の実施例における位相差Δ
Φs に対する自己診断信号の誤差を示すグラフ、Ｂは請
求項４の発明の実施例における位相差ΔΦs に対する自
己診断信号の誤差を示すグラフである。
Φs に対する自己診断信号の誤差を示すグラフ、Ｂは請
求項４の発明の実施例における位相差ΔΦs に対する自
己診断信号の誤差を示すグラフである。
【図４】従来の光干渉角速度計を示すブロック図。
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも一周する光学路と、その光学
路に対して右回り光及び左回り光を通す分岐手段と、そ
の光学路を伝搬してきた右回り光及び左回り光を干渉さ
せる干渉手段と、前記分岐手段と前記光学路の一端との
間にこれらと縦続的に配置されて右回り光及び左回り光
に位相変調を与える位相変調手段と、前記干渉光の光強
度を電気信号として検出する受光器と、その受光器から
の出力の内、ｓｉｎΔΦs （ΔΦs ：前記右回り光及び
左回り光の位相差）成分を出力する第１出力手段と、前
記受光器からの出力の内、ｃｏｓΔΦ s 成分を出力する
第２出力手段を設けた光干渉角速度計において、 前記第１出力手段からの出力を２乗する第１乗算手段
と、前記第２出力手段からの出力を２乗する第２乗算手
段と、前記第１乗算手段の出力と前記第２乗算出力を加
算して自己診断信号として出力する加算手段を設けたこ
とを特徴とする自己診断機能を有する 光干渉角速度計。 - 【請求項２】 前記加算手段からの出力の平方根を前記
自己診断信号として出力する平方根手段を設けたことを
特徴とする請求項１記載の自己診断機能を有する光干渉
角速度計。 - 【請求項３】 少なくとも一周する光学路と、その光学
路に対して右回り光及び左回り光を通す分岐手段と、そ
の光学路を伝搬してきた右回り光及び左回り光を干渉さ
せる干渉手段と、前記分岐手段と前記光学路の一端との
間にこれらと縦続的に配置されて右回り光及び左回り光
に位相変調を与える位相変調手段と、前記干渉光の光強
度を電気信号として検出する受光器と、その受光器から
の出力の内、ｓｉｎΔΦ s （ΔΦ s ：前記右回り光及び
左回り光の位相差）成分を出力する第１出力手段と、前
記受光器からの出力の内、ｃｏｓΔΦ s 成分を出力する
第２出力手段を設けた光干渉角速度計において、 前記第１出力手段からの出力を２乗する乗算手段と、そ
の乗算手段からの出力と前記第２出力手段からの出力と
を所定の比率で加算して前記自己診断信号として出力加
算手段を設け、前記位相差ΔΦ s の変化にもとずく前記
加算手段の出力の変動が小さくなるように前記所定の比
率が設定されている ことを特徴とする自己診断機能を有
する光干渉角速度計。 - 【請求項４】 少なくとも一周する光学路と、その光学
路に対して右回り光及び左回り光を通す分岐手段と、そ
の光学路を伝搬してきた右回り光及び左回り光を干渉さ
せる干渉手段と、前記分岐手段と前記光学路の一端との
間にこれらと縦続的に配置されて右回り光及び左回り光
に位相変調を与える位相変調手段と、前記干渉光の光強
度を電気信号として検出する受光器と、その受光器から
の出力の内、ｓｉｎΔΦ s （ΔΦ s ：前記右回り光及び
左回り光の位相差）成分を出力する第１出力手段と、前
記受光器からの出力の内、ｃｏｓΔΦ s 成分を出力する
第２出力手段を設けた光干渉角速度計において、 前記第１出力手段からの出力の絶対値を得る絶対値手段
と、前記絶対値手段の出力と前記第２出力手段からの出
力とを所定の比率で加算して前記自己診断信号として出
力する加算手段を設け、前記位相差ΔΦ s の変化にもと
ずく前記加算手段の出力の変動が小さくなるように前記
所定の比率が設定されていることを特徴とする自己診断
機能を有する 光干渉角速度計。 - 【請求項５】 前記自己診断信号が規定の範囲以内かま
たは範囲以外かを判断できる自己判断手段を有すること
を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の自己診断
機能を有する光干渉角速度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112551A JP2649310B2 (ja) | 1992-05-15 | 1993-05-14 | 自己診断機能を有する光干渉角速度計 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12345092 | 1992-05-15 | ||
| JP4-123450 | 1992-05-15 | ||
| JP5112551A JP2649310B2 (ja) | 1992-05-15 | 1993-05-14 | 自己診断機能を有する光干渉角速度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626872A JPH0626872A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2649310B2 true JP2649310B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=26451684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5112551A Expired - Fee Related JP2649310B2 (ja) | 1992-05-15 | 1993-05-14 | 自己診断機能を有する光干渉角速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2649310B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5545892A (en) * | 1994-09-01 | 1996-08-13 | Litton Systems, Inc. | Gyro sensor coil with low-friction hub interface |
| ES2333808T3 (es) * | 2004-11-18 | 2010-03-01 | Powersense A/S | Compensacion de sensores de efecto faraday de fibra optica simples. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0812076B2 (ja) * | 1986-11-19 | 1996-02-07 | 株式会社日立製作所 | 変調式光フアイバジヤイロ |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP5112551A patent/JP2649310B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0626872A (ja) | 1994-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4046243B2 (ja) | 精密電流検知のための光ファイバ装置及び方法 | |
| US8085407B2 (en) | Resonator optical gyroscope having input beam modulation optimized for high sensitivity and low bias | |
| CN110319827B (zh) | 一种光纤陀螺光源相对强度噪声自适应抑制装置 | |
| JP4853474B2 (ja) | 光センサおよび光電流・電圧センサ | |
| US20100253320A1 (en) | Optical fiber electric current sensor and electric current measurement method | |
| JP5026882B2 (ja) | 高解像度ｉｏｃドライブおよび光ファイバジャイロスコープを駆動する方法 | |
| JPH0680405B2 (ja) | 光フアイバジヤイロ | |
| JP4052676B2 (ja) | 干渉光ファイバ・ジャイロスコープ用後方散乱誤差低減装置 | |
| EP0568105B1 (en) | Optical interferometric angular rate meter with a self diagnostic capability | |
| JP2649310B2 (ja) | 自己診断機能を有する光干渉角速度計 | |
| US5412472A (en) | Optical-interference type angular velocity or rate sensor having an output of improved linearity | |
| JPH11287659A (ja) | 自己故障診断機能を有する光ファイバジャイロ | |
| JPH11108669A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| EP0569993B1 (en) | Optical-interference-type angular rate sensor | |
| JP2578045B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JP2722013B2 (ja) | 基準信号位相揺動方式による単段復調器 | |
| US4756620A (en) | Signal evaluation method for a fiber-optic rotation sensor | |
| JP2514529B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JP2514528B2 (ja) | 自己診断機能を有した光干渉角速度計 | |
| JP2729290B2 (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2548072B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JP2514532B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JPH08304084A (ja) | 光ファイバジャイロ | |
| JP2739191B2 (ja) | 光干渉角速度計 | |
| JP2557658B2 (ja) | 光干渉角速度計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970311 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |