JPH0339565B2 - - Google Patents
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- JPH0339565B2 JPH0339565B2 JP58220486A JP22048683A JPH0339565B2 JP H0339565 B2 JPH0339565 B2 JP H0339565B2 JP 58220486 A JP58220486 A JP 58220486A JP 22048683 A JP22048683 A JP 22048683A JP H0339565 B2 JPH0339565 B2 JP H0339565B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compass
- housing
- electrode plate
- outer housing
- inner housing
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
- G01V1/3817—Positioning of seismic devices
- G01V1/3835—Positioning of seismic devices measuring position, e.g. by GPS or acoustically
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/02—Magnetic compasses
- G01C17/04—Magnetic compasses with north-seeking magnetic elements, e.g. needles
- G01C17/20—Observing the compass card or needle
- G01C17/26—Observing the compass card or needle using electric pick-offs for transmission to final indicator, e.g. photocell
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/36—Repeaters for remote indication of readings of a master compass
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
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- Oceanography (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、遠隔読取コンパスに関し、特に、ロ
ール軸の周りの連続的な360゜回転を可能にするコ
ンパスの構造に関する。
ール軸の周りの連続的な360゜回転を可能にするコ
ンパスの構造に関する。
［従来の技術］
1977年６月７日付けでジヨン・テイ・フアウラ
ー他に付与され、引用によつて本明細書中に組み
入れられている米国特許第4027398号で議論され
ているように、コンパス向首方向を表す電気出力
信号を供給する遠隔読取コンパスに対するニーズ
が存在する。特に有効なデイジタル・コンパス
が、米国特許第3888016号の主題となつており、
そのデイジタル・コンパスにおいては、コンパス
デイスクが、複数の光学的に符号化されたトラツ
クを備えており、これらのトラツクは、コンパス
向首方向を表すデイジタル出力信号を供給すべ
く、光電的に検知される。符号化されているコン
パスデイスクは、上部ピボツトベアリング及び下
部ピボツトベアリングによつて垂直軸の周りの回
転可能に支持されており、これらのピボツトベア
リングはまた、光電的に検知されるコンパスデイ
スクの、それと結び付けられているセンサに対す
る光学的なアライメントを維持する。コンパス
は、コンパスデイスクの水平を維持し且つコンパ
スデイスクのスプリアス運動を最小化すべく、ジ
ンバル機構内に装着される。
ー他に付与され、引用によつて本明細書中に組み
入れられている米国特許第4027398号で議論され
ているように、コンパス向首方向を表す電気出力
信号を供給する遠隔読取コンパスに対するニーズ
が存在する。特に有効なデイジタル・コンパス
が、米国特許第3888016号の主題となつており、
そのデイジタル・コンパスにおいては、コンパス
デイスクが、複数の光学的に符号化されたトラツ
クを備えており、これらのトラツクは、コンパス
向首方向を表すデイジタル出力信号を供給すべ
く、光電的に検知される。符号化されているコン
パスデイスクは、上部ピボツトベアリング及び下
部ピボツトベアリングによつて垂直軸の周りの回
転可能に支持されており、これらのピボツトベア
リングはまた、光電的に検知されるコンパスデイ
スクの、それと結び付けられているセンサに対す
る光学的なアライメントを維持する。コンパス
は、コンパスデイスクの水平を維持し且つコンパ
スデイスクのスプリアス運動を最小化すべく、ジ
ンバル機構内に装着される。
上記コンパスへの電気的な接続がリード線によ
つてなされているうちは、外側ハウジングからコ
ンパスへのリード線の切断を防止するため、コン
パスは、止めにより、ロール軸の周りの連続的な
360゜回転を防止されなければならない。過去にお
いては、スリツプリング等が、ロール軸の周りの
360゜回転を可能にすべく利用されてきたが、スリ
ツプリングは、磨耗すると共に、スリツプリン
グ・インターフエースを介して伝送される信号
に、異常に高いスプリアス信号成分を供給する。
つてなされているうちは、外側ハウジングからコ
ンパスへのリード線の切断を防止するため、コン
パスは、止めにより、ロール軸の周りの連続的な
360゜回転を防止されなければならない。過去にお
いては、スリツプリング等が、ロール軸の周りの
360゜回転を可能にすべく利用されてきたが、スリ
ツプリングは、磨耗すると共に、スリツプリン
グ・インターフエースを介して伝送される信号
に、異常に高いスプリアス信号成分を供給する。
米国特許第4047168号に例示されているように、
ロール軸に沿う導電性の宝石軸受ジンバル支持に
よつて得られる２つの点接点を通る伝送信号に関
する試みも、なされている。このタイプの接続イ
ンターフエースは、低いデータ転送速度において
は有効であるが、高いデータ転送速度においては
幾分信頼性に欠ける。その原因は接点のはね返り
にあり、この接点のはね返りは、500Hz程度の低
いデータ転送速度では問題ないが、上述した遠隔
読取コンパスと結び付いている20KHzのデータ転
送速度においてはデータの脱落をもたらす。従つ
て、スリツプリングの信頼性及び点接点による接
続システムの信頼性は、共に、高データ転送速度
システムに対しては最適ではない。
ロール軸に沿う導電性の宝石軸受ジンバル支持に
よつて得られる２つの点接点を通る伝送信号に関
する試みも、なされている。このタイプの接続イ
ンターフエースは、低いデータ転送速度において
は有効であるが、高いデータ転送速度においては
幾分信頼性に欠ける。その原因は接点のはね返り
にあり、この接点のはね返りは、500Hz程度の低
いデータ転送速度では問題ないが、上述した遠隔
読取コンパスと結び付いている20KHzのデータ転
送速度においてはデータの脱落をもたらす。従つ
て、スリツプリングの信頼性及び点接点による接
続システムの信頼性は、共に、高データ転送速度
システムに対しては最適ではない。
そのラインがロール軸の周りで捩れ且つ回転す
るところの地震性の流れの中に遠隔読取コンパス
が置かれる場合には、360゜回転が重要である。も
しロール軸の周りでの360゜の自由な回転が不可能
であると、ヨー軸の垂直が維持され得なくなる場
合が生じ、その時、コンパスは間違つた読みを供
給する。ばね荷重式導電性ピボツトと、流れの中
の装着を可能にする単一の円筒状ハウジングとを
用いた遠隔読取コンパスは、デイジコース
（Digicourse）・モデル318，319，320及び321とし
て入手可能である。モデル225，226及び227は、
ワイヤによる配線を有する単一の円筒状ハウジン
グを用いている。
るところの地震性の流れの中に遠隔読取コンパス
が置かれる場合には、360゜回転が重要である。も
しロール軸の周りでの360゜の自由な回転が不可能
であると、ヨー軸の垂直が維持され得なくなる場
合が生じ、その時、コンパスは間違つた読みを供
給する。ばね荷重式導電性ピボツトと、流れの中
の装着を可能にする単一の円筒状ハウジングとを
用いた遠隔読取コンパスは、デイジコース
（Digicourse）・モデル318，319，320及び321とし
て入手可能である。モデル225，226及び227は、
ワイヤによる配線を有する単一の円筒状ハウジン
グを用いている。
更に、米国特許第1589039号及び第3373617号に
例示されている、初期のアンシユルツ
（Anschultz）．ジヤイロスコープにおいては、内
側のジヤイロ構造部材（内側シエル）と外側のケ
ーシング（外側シエル）との間に半導電性流体が
充填されている。これらのジヤイロは全て球形で
あり、360゜回転はヨー軸の周りで許容されている
一方、ロール軸の周りの回転は厳しく制限されて
いる。電力は、外側シエルにその北極及び南極に
おいて供給される。電力は、半導電性流体を介し
て位相分割回路に伝送され、この位相分割回路
は、ジヤイロスコープに三相電力を供給する。そ
の時、ジヤイロ装置の方向が、零電流回路を用い
て測定され、その測定値が、内側シエル及び外側
シエル上の導電性の細片を介して読み取られる。
この場合、半導電性流体を介して一球面上の電極
間を流れる電流（即ち漂遊電流）に起因する電流
の損失（例えば、上記米国特許第1589039号明細
書第３頁左欄第48行〜第52行参照）が、球形の形
状のために、特に小さい球体のとき、かなり大き
いということが、理解されよう。小さい球体を用
いる装置においては、球体上の電極の間隔が接近
し、その結果、球体の表面上の導電路が極めて短
くなるので、かなりの量の電流がそこを流れて失
われることになる。小さい球体は、デイジタル・
コンパスの小型化にとつて重要であるが、それら
の使用は、これまでは制限されてきた。何故なら
ば、コンパスへの信号の送信及びコンパスからの
信号の受信が困難であり、且つ、半導電性流体イ
ンターフエースの使用が、多量の電流損失という
問題を引き起こすからである。
例示されている、初期のアンシユルツ
（Anschultz）．ジヤイロスコープにおいては、内
側のジヤイロ構造部材（内側シエル）と外側のケ
ーシング（外側シエル）との間に半導電性流体が
充填されている。これらのジヤイロは全て球形で
あり、360゜回転はヨー軸の周りで許容されている
一方、ロール軸の周りの回転は厳しく制限されて
いる。電力は、外側シエルにその北極及び南極に
おいて供給される。電力は、半導電性流体を介し
て位相分割回路に伝送され、この位相分割回路
は、ジヤイロスコープに三相電力を供給する。そ
の時、ジヤイロ装置の方向が、零電流回路を用い
て測定され、その測定値が、内側シエル及び外側
シエル上の導電性の細片を介して読み取られる。
この場合、半導電性流体を介して一球面上の電極
間を流れる電流（即ち漂遊電流）に起因する電流
の損失（例えば、上記米国特許第1589039号明細
書第３頁左欄第48行〜第52行参照）が、球形の形
状のために、特に小さい球体のとき、かなり大き
いということが、理解されよう。小さい球体を用
いる装置においては、球体上の電極の間隔が接近
し、その結果、球体の表面上の導電路が極めて短
くなるので、かなりの量の電流がそこを流れて失
われることになる。小さい球体は、デイジタル・
コンパスの小型化にとつて重要であるが、それら
の使用は、これまでは制限されてきた。何故なら
ば、コンパスへの信号の送信及びコンパスからの
信号の受信が困難であり、且つ、半導電性流体イ
ンターフエースの使用が、多量の電流損失という
問題を引き起こすからである。
［発明が解決しようとする課題］
以上のように、コンパスの内側部の、ロール軸
の周りの無制限の360゜回転に対する要求は、多量
の情報を、ワイヤによる配線を使用することなく
伝送することにおいて、大きな困難さをもたら
す。これらのコンパスは遠隔の地に配置され、こ
のため、それらに近付くのが比較的困難であるの
で、信頼性が最も重要であり、信頼性が高く、ジ
ツターのない、コンパス向首方向のデイジタル出
力を得ることのできるコンパスが、要求されてい
る。従つて、本発明の目的は、ヨー軸及びロール
軸の周りを360゜回転する、小型化された遠隔読取
コンパスであつて、ワイヤによる配線を用いるこ
となく、コンパス向首方向の信頼性の高い読取を
可能にするものを提供することである。
の周りの無制限の360゜回転に対する要求は、多量
の情報を、ワイヤによる配線を使用することなく
伝送することにおいて、大きな困難さをもたら
す。これらのコンパスは遠隔の地に配置され、こ
のため、それらに近付くのが比較的困難であるの
で、信頼性が最も重要であり、信頼性が高く、ジ
ツターのない、コンパス向首方向のデイジタル出
力を得ることのできるコンパスが、要求されてい
る。従つて、本発明の目的は、ヨー軸及びロール
軸の周りを360゜回転する、小型化された遠隔読取
コンパスであつて、ワイヤによる配線を用いるこ
となく、コンパス向首方向の信頼性の高い読取を
可能にするものを提供することである。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するため、円筒状のジンバル
支持されたコンパスが提供される。一実施例にお
いては、外側の円筒が、半導電性流体で完全に満
たされている。外側の円筒は、共軸的に配置され
ている内側の円筒を搭載しており、この内側の円
筒には、遠隔読取コンパスが装着されている。半
導電性流体は、内側の円筒及び外側の円筒の端部
に載置されている２つの空間的に離隔したプレー
ト即ち電極の間に挟まれており、それらの電極
は、円筒の両端部において、ロール軸に沿い且つ
そのロール軸に垂直に配置されている。コンパス
への及びコンパスからの電気的な接続は、プレー
ト及び挟まれている半導電性流体を横切つてもた
らされ、大面積のプレートは、コンパスの読取に
対して信頼し得る電気的な接続をもたらす。円筒
状の形状は重要である。何故ならば、それは、十
分な電極間隔をもたらし、もつて、円筒の長軸に
沿い、半導電性流体を介する、一方の電極から他
方の電極への漏れが制限されるからである。従つ
て、特別な円筒状幾何学的形状は、長い縦方向漏
れ経路を提供することにより、過剰な漏れを生ず
ることなく、小型化を可能にする。
支持されたコンパスが提供される。一実施例にお
いては、外側の円筒が、半導電性流体で完全に満
たされている。外側の円筒は、共軸的に配置され
ている内側の円筒を搭載しており、この内側の円
筒には、遠隔読取コンパスが装着されている。半
導電性流体は、内側の円筒及び外側の円筒の端部
に載置されている２つの空間的に離隔したプレー
ト即ち電極の間に挟まれており、それらの電極
は、円筒の両端部において、ロール軸に沿い且つ
そのロール軸に垂直に配置されている。コンパス
への及びコンパスからの電気的な接続は、プレー
ト及び挟まれている半導電性流体を横切つてもた
らされ、大面積のプレートは、コンパスの読取に
対して信頼し得る電気的な接続をもたらす。円筒
状の形状は重要である。何故ならば、それは、十
分な電極間隔をもたらし、もつて、円筒の長軸に
沿い、半導電性流体を介する、一方の電極から他
方の電極への漏れが制限されるからである。従つ
て、特別な円筒状幾何学的形状は、長い縦方向漏
れ経路を提供することにより、過剰な漏れを生ず
ることなく、小型化を可能にする。
より具体的には、一実施例においては、コンパ
スカード及び多重化（マルチプレクシング）読取
回路が、円筒状内側ハウジング内部に装着されて
いると共に、コンパスの垂直方向を部分的に維持
すべく、円筒状内側ハウジング内に搭載されてい
る回路板は、ピツチ軸の周りで限定的にジンバル
支持されている。コンパスの垂直方向を維持する
ため、更に、円筒状内側ハウジングは、装置のロ
ール軸の周りの360゜回転をもたらすべく、共軸的
に配置されている円筒状外側ハウジングにジンバ
ル支持されている。円筒状内側ハウジングは、導
電性の端部プレートを両端部に有している一方、
円筒状内側ハウジングの大部分は、不導電性であ
る。外側ハウジングは、円筒状内側ハウジングの
端部プレートに平行な導電性端部プレートを有し
ている。そして、円筒状外側ハウジングも、不導
電性材料からなつている。電気的なリード線が、
円筒状外側ハウジングの端部プレートに取着さ
れ、そして、プレート間の電気的な接続は、円筒
状外側ハウジングを半導電性流体で完全に満たす
ことにより、確立される。円筒状内側ハウジング
及び円筒状外側ハウジングの半径、円筒状外側ハ
ウジングの長さ及び隣接するプレート間の距離に
応じて、円筒状内側ハウジング内部の負荷（即
ち、遠隔読取コンパス処理回路）への99.97％の
伝送を達成することが可能である。
スカード及び多重化（マルチプレクシング）読取
回路が、円筒状内側ハウジング内部に装着されて
いると共に、コンパスの垂直方向を部分的に維持
すべく、円筒状内側ハウジング内に搭載されてい
る回路板は、ピツチ軸の周りで限定的にジンバル
支持されている。コンパスの垂直方向を維持する
ため、更に、円筒状内側ハウジングは、装置のロ
ール軸の周りの360゜回転をもたらすべく、共軸的
に配置されている円筒状外側ハウジングにジンバ
ル支持されている。円筒状内側ハウジングは、導
電性の端部プレートを両端部に有している一方、
円筒状内側ハウジングの大部分は、不導電性であ
る。外側ハウジングは、円筒状内側ハウジングの
端部プレートに平行な導電性端部プレートを有し
ている。そして、円筒状外側ハウジングも、不導
電性材料からなつている。電気的なリード線が、
円筒状外側ハウジングの端部プレートに取着さ
れ、そして、プレート間の電気的な接続は、円筒
状外側ハウジングを半導電性流体で完全に満たす
ことにより、確立される。円筒状内側ハウジング
及び円筒状外側ハウジングの半径、円筒状外側ハ
ウジングの長さ及び隣接するプレート間の距離に
応じて、円筒状内側ハウジング内部の負荷（即
ち、遠隔読取コンパス処理回路）への99.97％の
伝送を達成することが可能である。
円筒状外側ハウジングの一方の端部から他方の
端部への、半導電性流体を介する、電力の印加と
結び付いた電流損失は、半導電性流体のオームの
オーム／平方を増大させることにより、最小化さ
れ得る。従つて、上記の伝送率が１オーム／平方
を有する流体で達成され得る一方、流体のオー
ム／平方特性を100オームにすると、電力損失は
１オームの流体のときの100分の１に減少する。
端部への、半導電性流体を介する、電力の印加と
結び付いた電流損失は、半導電性流体のオームの
オーム／平方を増大させることにより、最小化さ
れ得る。従つて、上記の伝送率が１オーム／平方
を有する流体で達成され得る一方、流体のオー
ム／平方特性を100オームにすると、電力損失は
１オームの流体のときの100分の１に減少する。
半導電性流体を用いることによつてもたらされ
るものは、ワイヤによる配線を用いない且つ点接
点ジンバル支持コネクタを用いない、デイジタ
ル・コンパスとその周囲のケーシングとの間の信
頼性の高い電気的に接続である。
るものは、ワイヤによる配線を用いない且つ点接
点ジンバル支持コネクタを用いない、デイジタ
ル・コンパスとその周囲のケーシングとの間の信
頼性の高い電気的に接続である。
半導電性流体は、できるだけ高いオーム／平方
を有し、経時変化が最小であり、内側ハウジング
に適切な減衰率を提供し、同時に内側ハウジング
の自由回転を厳しくは制限しないようなものから
選択される。
を有し、経時変化が最小であり、内側ハウジング
に適切な減衰率を提供し、同時に内側ハウジング
の自由回転を厳しくは制限しないようなものから
選択される。
半導電性流体が、情報内容の有意な欠落及び電
力の有意な損失をもたらすことなく、比較的低レ
ベルの複合多重化信号の伝送に関して実際に上記
の幾何学的形状で利用され得るということが、本
発明の発見である。更に、多重化信号の伝送に関
する半導電性流体の使用は、高データ転送速度・
低電力部品が作製されることを可能にする。
力の有意な損失をもたらすことなく、比較的低レ
ベルの複合多重化信号の伝送に関して実際に上記
の幾何学的形状で利用され得るということが、本
発明の発見である。更に、多重化信号の伝送に関
する半導電性流体の使用は、高データ転送速度・
低電力部品が作製されることを可能にする。
［実施例］
以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図を参照するに、磁気素子１２及びコンパ
スガート１４を有する遠隔読取コンパス１０が、
ピツチ軸１６に沿つて限定的にジンバル支持され
ており、コンパスガード及び懸装された装置は、
コンパスガート１４がヨー軸２０の周りでの360゜
の回転を自由にすることができるようにして、コ
ンパスハウジング１８内部で浮いている。コンパ
ス１０は、それが回路板２４にジンバル支持され
ることにより、ロール軸２２の周りの360゜回転を
行うべくジンバル支持されており、その回路板２
４は、ロール軸上にあるジンバル宝石軸受３０に
よつて円筒状外側ハウジング２８にジンバル支持
されている円筒状内側ハウジング２６の内部に装
着されている。
スガート１４を有する遠隔読取コンパス１０が、
ピツチ軸１６に沿つて限定的にジンバル支持され
ており、コンパスガード及び懸装された装置は、
コンパスガート１４がヨー軸２０の周りでの360゜
の回転を自由にすることができるようにして、コ
ンパスハウジング１８内部で浮いている。コンパ
ス１０は、それが回路板２４にジンバル支持され
ることにより、ロール軸２２の周りの360゜回転を
行うべくジンバル支持されており、その回路板２
４は、ロール軸上にあるジンバル宝石軸受３０に
よつて円筒状外側ハウジング２８にジンバル支持
されている円筒状内側ハウジング２６の内部に装
着されている。
円筒状内側ハウジング２６は、回路板２４の両
端部において、支持円板３３及び３５上の電極３
２及び３４をそれぞれ備えている。前述の米国特
許第3888016号に記載されているタイプの遠隔読
取コンパス１０が、ケーブル３８及び伝送線路４
０及び４２を介してそれぞれの電極３２及び３４
に接続されている。支持円板３３及び３５の間
に、不導電性の円筒状外板４４があり、その外板
４４が円筒状内側ハウジングを完成させる。
端部において、支持円板３３及び３５上の電極３
２及び３４をそれぞれ備えている。前述の米国特
許第3888016号に記載されているタイプの遠隔読
取コンパス１０が、ケーブル３８及び伝送線路４
０及び４２を介してそれぞれの電極３２及び３４
に接続されている。支持円板３３及び３５の間
に、不導電性の円筒状外板４４があり、その外板
４４が円筒状内側ハウジングを完成させる。
円筒状外側ハウジングは、ロール軸２２上に中
心を置かれている電極４６及び４８であつて、電
極３２及び３４に平行なものを備えており、すべ
ての電極は、ロール軸に垂直であると共に、その
ロール軸に沿つている。これらの電極は、支持円
板４７及び４９にそれぞれ装着されている。ま
た、円筒状外側ハウジングは、参照符号５０で指
示されているように、不導電性である。
心を置かれている電極４６及び４８であつて、電
極３２及び３４に平行なものを備えており、すべ
ての電極は、ロール軸に垂直であると共に、その
ロール軸に沿つている。これらの電極は、支持円
板４７及び４９にそれぞれ装着されている。ま
た、円筒状外側ハウジングは、参照符号５０で指
示されているように、不導電性である。
電力用且つコンパス１０からの信号の復調用の
電気的接点５２が設けられており、電源５４から
の電力が、コンパス１０に供給されると共に、コ
ンパス１０からのデイジタル信号が、デマルチプ
クレサ５６によつてデマルチプレクシングされ、
適切な読取装置５８によつて読み取られる。
電気的接点５２が設けられており、電源５４から
の電力が、コンパス１０に供給されると共に、コ
ンパス１０からのデイジタル信号が、デマルチプ
クレサ５６によつてデマルチプレクシングされ、
適切な読取装置５８によつて読み取られる。
伝送線路６０及び６２とコンパス１０との間の
電気的な接続を確立するため、円筒状外側ハウジ
ングと円筒状内側ハウジングとの間の領域が、半
導電性流体で満たされている。この半導電性流体
は、海水であつてよく、又は、一般的に、適切な
オーム／平方特性を有するいずれの半導電性流体
であつてもよい。
電気的な接続を確立するため、円筒状外側ハウジ
ングと円筒状内側ハウジングとの間の領域が、半
導電性流体で満たされている。この半導電性流体
は、海水であつてよく、又は、一般的に、適切な
オーム／平方特性を有するいずれの半導電性流体
であつてもよい。
データ転送速度が20KHzのオーダであるという
こと、及、び離隔した電極とそれらの間に収容さ
れる半導電性流体とからなるインターフエースを
介して、データが、そのような高データ転送速度
でコンパス１０から実際に読み取られ得るという
ことが、本発明の発見である。一例として、電極
３２及び３４の半径r1が0.98インチ（2.49cm）、電
極４６及び４８の半径r2が1.0インチ（2.54cm）、
隣接する電極間の距離L1が0.02インチ（0.51cm）、
３電極４６及び４８間の円筒状外側ハウジングの
長さL2が４インチ（10.16cm）であるとすると、
１オームのオーム／平方特性を有する流体によ
り、第２図に示されている等価回路の抵抗器の値
は、抵抗器６４については40オーム、そして抵抗
器６６及び６８については0.0066オームを示すと
いうことが、示され得る。なお、負荷７０は、遠
隔読取コンパス１０によつてもたらされる負荷で
ある。あらゆる種類の流体を介する電極間の抵抗
は、次式によつて与えられる。
こと、及、び離隔した電極とそれらの間に収容さ
れる半導電性流体とからなるインターフエースを
介して、データが、そのような高データ転送速度
でコンパス１０から実際に読み取られ得るという
ことが、本発明の発見である。一例として、電極
３２及び３４の半径r1が0.98インチ（2.49cm）、電
極４６及び４８の半径r2が1.0インチ（2.54cm）、
隣接する電極間の距離L1が0.02インチ（0.51cm）、
３電極４６及び４８間の円筒状外側ハウジングの
長さL2が４インチ（10.16cm）であるとすると、
１オームのオーム／平方特性を有する流体によ
り、第２図に示されている等価回路の抵抗器の値
は、抵抗器６４については40オーム、そして抵抗
器６６及び６８については0.0066オームを示すと
いうことが、示され得る。なお、負荷７０は、遠
隔読取コンパス１０によつてもたらされる負荷で
ある。あらゆる種類の流体を介する電極間の抵抗
は、次式によつて与えられる。
Ｒ＝Ｌ／Ａ（オーム／平方）
抵抗器６４についての抵抗値は、次式
Ｒ＝L2／Ａ＝L2／（πr2 2−πr1 2）
によつて与えられ、隣接する電極間の抵抗は、次
式 Ｒ＝L1／Ａ によつて与えられる。
式 Ｒ＝L1／Ａ によつて与えられる。
上記の場合における伝送率は、99.97％である
と計算され得、この値は、高データ転送速度で読
み取られることを可能にするところの、デイジタ
ル・コンパスへの極めて高い結合係数を示してい
る。
と計算され得、この値は、高データ転送速度で読
み取られることを可能にするところの、デイジタ
ル・コンパスへの極めて高い結合係数を示してい
る。
１オームのオーム／平方特性を有する半導電性
流体が99.97％の伝送特性をもたらす一方、100オ
ームのオーム／平方特性を有するように流体を調
整することにより、電力損失の大きさが２桁減少
するということが、理解されよう。これは、4000
オームの値を有する抵抗器６４及び0.6オームの
値を有する抵抗器６６及び６８をもたらす。伝送
率は、半導電性流体のオーム／平方特性に比例す
る電力損失と同じである。
流体が99.97％の伝送特性をもたらす一方、100オ
ームのオーム／平方特性を有するように流体を調
整することにより、電力損失の大きさが２桁減少
するということが、理解されよう。これは、4000
オームの値を有する抵抗器６４及び0.6オームの
値を有する抵抗器６６及び６８をもたらす。伝送
率は、半導電性流体のオーム／平方特性に比例す
る電力損失と同じである。
第３図を参照するに、第１図に示されている本
発明に係るコンパスの実施例の一部欠切断面図
が、同じ部材には同じ参照符号を付されて示され
ている。この図においてコンパスが、矢印７２に
よつて図示されているように、ピツチ軸の周りに
限定的にジンバル指示されており、止めが、回路
板２４における開口７４によつてもたらされると
いうことに、留意されたい。
発明に係るコンパスの実施例の一部欠切断面図
が、同じ部材には同じ参照符号を付されて示され
ている。この図においてコンパスが、矢印７２に
よつて図示されているように、ピツチ軸の周りに
限定的にジンバル指示されており、止めが、回路
板２４における開口７４によつてもたらされると
いうことに、留意されたい。
コンパス１０は、コンパスハウジング１８の底
部に、復原モーメントをもたらすための重り７６
を設けられており、この結果、コンパスカード１
４は、垂直に向けられているヨー軸の周りで回転
する。
部に、復原モーメントをもたらすための重り７６
を設けられており、この結果、コンパスカード１
４は、垂直に向けられているヨー軸の周りで回転
する。
この第３図において、円筒状内側ハウジングと
円筒状外側ハウジングとの間の領域が半導電性流
体７８で満たされており、もつて、円筒状外側ハ
ウジングに対する円筒状内側ハウジングの回転角
と無関係に、隣接する電極間の電気的な接続がも
たらされるということに、留意されたい。
円筒状外側ハウジングとの間の領域が半導電性流
体７８で満たされており、もつて、円筒状外側ハ
ウジングに対する円筒状内側ハウジングの回転角
と無関係に、隣接する電極間の電気的な接続がも
たらされるということに、留意されたい。
［発明の効果］
以上のように、本発明によれば、ヨー軸及びロ
ール軸の周りを360゜回転する、小型化された遠隔
読取コンパスであつて、ワイヤによる配線を用い
ることなく、コンパス向首方向の信頼性の高い読
取を可能にするものが提供される。
ール軸の周りを360゜回転する、小型化された遠隔
読取コンパスであつて、ワイヤによる配線を用い
ることなく、コンパス向首方向の信頼性の高い読
取を可能にするものが提供される。
第１図は、本発明に係るコンパスの一実施例を
示す一部欠切斜視図、第２図は、第１図に示され
ているコンパスの等価電気回路、及び、第３図
は、第１図に示されているコンパスの一部欠切断
面図である。 １０……遠隔読取コンパス、１２……磁気素
子、１４……コンパスカード、１６……ピツチ
軸、１８……コンパスハウジング、２０……ヨー
軸、２２……ロール軸、２４……回路板、２６…
…円筒状内側ハウジング、２８……円筒状外側ハ
ウジング、３０……ジンバル宝石軸受、３２，３
４，４６，４８……電極、３３，３５，４７，４
９……支持円板、５４……電極、５６……デマル
チプレクサ、５８……読取装置、７０……負荷、
７６……重り、７８……半導電性流体。
示す一部欠切斜視図、第２図は、第１図に示され
ているコンパスの等価電気回路、及び、第３図
は、第１図に示されているコンパスの一部欠切断
面図である。 １０……遠隔読取コンパス、１２……磁気素
子、１４……コンパスカード、１６……ピツチ
軸、１８……コンパスハウジング、２０……ヨー
軸、２２……ロール軸、２４……回路板、２６…
…円筒状内側ハウジング、２８……円筒状外側ハ
ウジング、３０……ジンバル宝石軸受、３２，３
４，４６，４８……電極、３３，３５，４７，４
９……支持円板、５４……電極、５６……デマル
チプレクサ、５８……読取装置、７０……負荷、
７６……重り、７８……半導電性流体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外側の不導電性の外側ハウジングであつて、
ヨー軸、ピツチ軸及びロール軸を有すると共に空
間的に離隔した第１の電極プレートを搭載し、該
第１の電極プレートの少なくとも一部は、該ロー
ル軸に垂直である、ものと、 該外側ハウジング内部に装着され、該外側ハウ
ジングの該ロール軸の周りに360゜回転する内側の
不導電性の内側ハウジングであつて、該第１の電
極プレートの間の該外側ハウジング内に装着され
ると共に第２の電極プレートを搭載し、各該第２
の電極プレートは、それと結び付いている方の該
第１の電極プレートから離隔し且つその第１の電
極プレートに対して平行に向けられている、もの
と、 該内側ハウジング内に装着されるデイジタル・
コンパスであつて、デイジタル多重化出力と該ヨ
ー軸の周りに回転可能に装着される磁界検知素子
とを有するものと、 該デイジタル・コンパスを該内側ハウジングの
第２の電極プレートに接続する接続手段と、 該内側ハウジング及び該外側ハウジングのそれ
ぞれ結び付けられている電極プレート間の半導電
性流体と、 を具備し、もつて、 電力が、上記外側ハウジングに搭載されている
上記第１の電極プレートへの電気的な接続を介し
て上記デイジタル・コンパスへ供給され得、且
つ、該デイジタル・コンパスからのデイジタル・
データが、該外側ハウジングに搭載されている該
第１の電極プレートへの電気的な接続を介して読
み出され得る、コンパス。 ２ 前記内側ハウジング及び前記外側ハウジング
が円筒状である特許請求の範囲第１項記載のコン
パス。 ３ 前記内側ハウジング及び前記外側ハウジング
が円筒状であり、該外側ハウジングに搭載されて
いる前記第１の電極プレートが、該外側ハウジン
グの両端部に配置される平坦な円板であり、且つ
該内側ハウジングに搭載されている前記第２の電
極プレートが、該内側ハウジングの両端部に配置
される平坦な円板である特許請求の範囲第１項記
載のコンパス。 ４ 前記内側ハウジングが、当該内側ハウジング
と、前記外側ハウジングに、前記ロール軸にそつ
てジンバル支持するジンバル支持手段を備えてい
る特許請求の範囲第３項記載のコンパス。 ５ 前記ジンバル支持手段が、前記外側ハウジン
グと結び付いている前記平坦な円板上に載置され
るピボツトを備えており、且つ、該ピボツトの先
端部が、前記内側ハウジングと結び付いている前
記平坦な円板と接触すべくなされている特許請求
の範囲第４項記載のコンパス。 ６ 前記ピボツトが不導電性である特許請求の範
囲第５項記載のコンパス。 ７ 前記ピボツトが前記ロール軸に沿つて配置さ
れている特許請求の範囲第５項記載のコンパス。 ８ 前記内側ハウジングが、当該内側ハウジング
と結び付いている前記平坦な円板の間の回路板を
有しており、且つ、前記デイジタル・コンパスが
コンパスハウジングと、当該デイジタル・コンパ
スが前記ピツチ軸の周りに限定的に回転自由であ
るようにして該コンパスハウジングを該回路板に
装着する装着手段とを備えている特許請求の範囲
第３項記載のコンパス。 ９ 前記回路板が、それを貫通する開口を有して
おり、前記コンパスハウジングが、該開口内に装
着されており、且つ、該コンパスハウジングと前
記回路板との間を接続するピボツトピンであつ
て、前記ピツチ軸の周りの前記限定された回転を
可能にするものを更に具備している特許請求の範
囲第８項記載のコンパス。 １０ 前記外側ハウジングに結び付いている前記
第１の電極プレートに電力を供給する供給手段
と、前記デイジタル・コンパスのデイジタル多重
化出力をデマルチプレクシングするデマルチプレ
クシング手段であつて、該外側ハウジングと結び
付いている該第１の電極プレートに接続されてい
るものとを更に具備している特許請求の範囲第１
項記載のコンパス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/444,075 US4471534A (en) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | Remote reading compass with 360 degree roll capability |
| US444075 | 1989-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59108913A JPS59108913A (ja) | 1984-06-23 |
| JPH0339565B2 true JPH0339565B2 (ja) | 1991-06-14 |
Family
ID=23763387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58220486A Granted JPS59108913A (ja) | 1982-11-24 | 1983-11-22 | コンパス |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4471534A (ja) |
| EP (1) | EP0110229B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59108913A (ja) |
| CA (1) | CA1193094A (ja) |
| DE (1) | DE3379113D1 (ja) |
| NO (1) | NO165003C (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5010653A (en) * | 1988-02-29 | 1991-04-30 | Digicourse, Inc. | Apparatus and method for determining azimuth, pitch and roll |
| US4843865A (en) * | 1988-02-29 | 1989-07-04 | Digicourse, Inc. | Method of calibrating a compass heading |
| US5201128A (en) * | 1991-08-23 | 1993-04-13 | The Laitram Corporation | Miniature gimbal mounted magnetic field detectors |
| CA2232570C (en) * | 1995-09-22 | 2010-01-12 | The Laitram Corporation | Underwater cable arrangements and devices |
| US5852878A (en) * | 1997-07-14 | 1998-12-29 | The Fredericks Company | Electrolytic tilt sensing device |
| US6292436B1 (en) | 1997-10-01 | 2001-09-18 | Input/Output, Inc. | Underwater cable arrangements, internal devices for use in an underwater cable, and methods of connecting and internal device to a stress member of an underwater cable |
| US7524870B2 (en) | 2004-12-03 | 2009-04-28 | Hoffmann-La Roche Inc. | Biaryloxymethylarenecarboxylic acids as glycogen synthase activators |
| US11029433B2 (en) * | 2016-12-16 | 2021-06-08 | Pgs Geophysical As | Calibration of streamer navigation equipment |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1589039A (en) * | 1922-02-02 | 1926-06-15 | Nl Tech Handel Mij Giro | Gyroscopic apparatus |
| US2067441A (en) * | 1934-01-26 | 1937-01-12 | Freeman Wood | Control compass for automatic piloting of moving bodies |
| US3206863A (en) * | 1961-12-18 | 1965-09-21 | Swedlow Inc | Electrical pickoff system for magnetic compasses |
| US3262080A (en) * | 1961-12-21 | 1966-07-19 | Swedlow Inc | Electrical transducer |
| DE1473891C3 (de) * | 1965-03-25 | 1973-09-20 | Anschuetz & Co Gmbh, 2300 Kiel | Kreiselgerät mit einem Schwimmer |
| US4047168A (en) * | 1975-05-22 | 1977-09-06 | The Laitram Corporation | Digital compass and gimbal assembly for two conductor connection |
| US4027398A (en) * | 1975-06-17 | 1977-06-07 | The Laitram Corporation | Single pivot remote reading compass |
-
1982
- 1982-11-24 US US06/444,075 patent/US4471534A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-10-31 CA CA000440041A patent/CA1193094A/en not_active Expired
- 1983-11-11 NO NO834137A patent/NO165003C/no not_active IP Right Cessation
- 1983-11-14 DE DE8383111377T patent/DE3379113D1/de not_active Expired
- 1983-11-14 EP EP83111377A patent/EP0110229B1/en not_active Expired
- 1983-11-22 JP JP58220486A patent/JPS59108913A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0110229A3 (en) | 1985-11-06 |
| US4471534A (en) | 1984-09-18 |
| CA1193094A (en) | 1985-09-10 |
| EP0110229A2 (en) | 1984-06-13 |
| NO165003C (no) | 1990-12-05 |
| EP0110229B1 (en) | 1989-02-01 |
| DE3379113D1 (en) | 1989-03-09 |
| NO165003B (no) | 1990-08-27 |
| JPS59108913A (ja) | 1984-06-23 |
| NO834137L (no) | 1984-05-25 |
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