JPS60143713A - 角速度信号発生・計測装置 - 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】 関連特許出願 この出願は、１ｑｓ−年り月、ｌ−日になされた特許出
願第３！ｔ、７／に号のＯＩＰ　（部分継続）出願であ
る０また、この出願は、移動物体の特性力詔よび角速度
の計測方法と装置、および、慣性航法装置に詔いて特に
有用なそのためのプロセッサに向けられている、１９１
２年３３７２日に一緒になされた特許出願第３ｚｔｔｉ
ｑ号に関連がある。

発明の分野 この発明は、相互に直交する軸上で搭載されている複数
個の加速度計による、移動物体の慣性特性力および角速
度を計測するための装置に関するものである。この発明
は、慣性航法装置のための高精度な非ジャイロスコープ
形の慣性計測ユニット（工ＭＵ）に適用して、特に有用
なものである。このことは、前掲のこの出願と共になさ
れた特許出願、Ａ工ＡＡ　、Ｔ、　ｏｆ　Ｇｕｉａａｎ
ｃｅ　ａｎｄＯｏｎｔｒｏｌ、Ｍａｙ−Ｊｕｎｅ、／９
１コ、　ＰＰ、　、２λクーコＪＪ−の９Ａ　Ｎｅｎｇ
ｙｒｏｓｃｏｐｉａ工ｎｅｒｔｌａｌ　Ｍｅａｓｕｒｅ
ｍｅｎｔ　Ｕｎｉｔ”なる論文に開示されておシ、また
、この出願に関して後述される。

１掲の特許出願には、複数個の循環的に駆動される加速
度針による、移動物体の特性力ベクトルおよび角速度ベ
クトルを計測するための方法および装置が開示されてい
る。そこで説明されている実施例においては回転加速度
針が用いられている０これは／？６５年頃から提案され
ているものであるが、当該特許出願でも検討されている
ように、実際的な技術として成熟したものではなかった
。当該特許出願は、特に、不所望の酸物が充分に低いレ
ベルに抑制されて工Ｈｅの精度要求に合致するように、
その特性力ベクトル？および角速度ベクトルΩ成分を導
出するために、加速度計の出力信号を処理する新規な態
様に向けられていた。簡単にいえば、Ωの角速度成分（
すなわち、Ω１、こ＼に１　＝　！、７．ＩＩ　）は、
加速度計の出力信号（′ａ”）から、（１）加速度計の
出力信号を関数ｓｇｎｏｏθ−で乗算して積信号ａｓｓ
ｇｎｃｏｓａ＋ｔを生成し、また、（２）この積信号を
所定の循環期間にわたって積分することにより導出され
るものである。特性力ベクトル二の成分（すなわち、Ｐ
ｉ、こ＼にＬ　”　Ｘｓ’ｌ＋”　）は、夫々の加速度
計の出力信号（′ａ′）を所定の循環期間にわたって積
分することによって導出される＠当該特許出願には、動
力学を含む検討および数学的な解析が含まれ、また、そ
の説明された方法および装置が特に非ジャイロスコープ
形の慣性航法装置（ＩＮＳ）のために適当なものである
とされる多くの重要な利点が得られることが開示されて
いる。信号分離について述べられた技術およびそれによ
って得られる利点の詳細については、１掲の８．　Ｊｏ
Ｍｅｒｈａｖによる特許出願および論文が参照される。

この発明の目的は、移動物体の特性力および角速度を計
測するための新規な装置を提供して、よシ詳細に後述さ
れるような多くの更に重要な利点かえられることを可能
化させることにある。

この発明の装置は、１掲の特許出願において説明されて
いる信号分離技術で特に有用なものであシ、そのため、
当該技術に関して説明されるけれども、この出願の発明
またはその特徴は、別異の適用においても有利に使用で
きるものである。

発明の概要 簡単に言えば、この発明によって提供されるものは、互
いに直交する軸上で搭載され、互いに直交する平面内で
駆動手段によって循環的に駆動される複数個の加速度計
により、移動物体の特性力および角速度を計測するため
の装置であって、各加速度計は振動運動のために搭載さ
れ、１掲の特許出願で説明されている発明の実施例のよ
うに、その平面内で回転されるのではなく、その直交平
面内の振動軸に沿って駆動手段によシ駆動されることに
特徴がおるものである◎ この発明の更に別異の特徴をなすいくつかの配列は、加
速度計の振動運動を有効にするために後述される。

かくして、説明される１個の実施例においては、加速度
計は、ダイアフラムのような弾性手段によって弾性的に
搭載されて、加速度計が振動軸に沿ってのみ運動するよ
うに規制され、駆動手段は正弦電流源に接続できるよう
にされて。

加速度計が振動軸に沿って振動するようにされる。移動
物体の各基準軸は、同軸で背中合わせの関係で搭載され
た２個の振動組立体によって与えられ、駆動手段の一方
は、駆動手段の他方に対して、その組立体を同期して反
対方向に振動させ、これにより、一方の組立体は他友の
組立体を動的に平衡させるための平衡質量として作用す
る。

前記の特徴にしたがって構成された装置は、特に非ジャ
イロスコープ形の慣性航法装置（ＩＮＳ）に対して適用
されたときには、多くの重要な利点の達成を可能にする
。そして、回転式またはスライド式の機械的ジヨイント
なしで加速度計を循環的に駆動させることが可能化され
、これにより、スリップ−リングまたは別異のスライド
式電気接点の必要性が除去される。これに加えて、説明
される配列によって感知軸に沿って本質的に剛性な加速
度針組立体が提供されるものであシ、このことによシ、
振動運動は極めて正確に制御された振幅、周波数および
位相角を以て加速度計に伝達されることが許容され、ま
た、加速度計は外部的な力、衝撃および摂動に対して実
質的に感じなくなる。特に背中合わせの配列としたこと
による更に別異の利点は、動的な力が正確に平衡された
態様で所要の振動運動が発生されることでおる０前記の
利点によシ、ジャイロ形の工ＭＵまたは回転加速度計を
有する非ジャイロ形の工ＭＨに比してはるかに高いＭＴ
ＢＦが実現される。

この発明の第２の実施例として説明されているものは、
各加速度計はその振動軸に直交する回転軸の周囲で回転
可能な技術部材上に搭載され、駆動手段はその回転軸の
周囲を小さい角度的運動でその支持部を振動するように
されるものである。この支持部材には、また、その回転
軸の反対側に平衡質量が含まれて、加速度計の質量を平
衡するようにされている。この説明される実施例におい
ては、駆動手段にはトルクΦモータが含まれており、こ
のトルク・モータは正弦電流で駆動されて、殆ど線形状
の小さい角度の振動的な運動を行わせるものである。こ
の実施例には、外部の線形的振動および衝撃に対する完
全な免疫性、構造の簡略性、高精度および廉価という更
に別異の利点がある。

後述されるこの発明の第３の実施例には同調フォークが
含まれておシ、この実施例もまた動的な力に対する正確
な平衡を許容するものである。その加速度計には、同調
フォークの第１のプロング上で振動運動のために搭載さ
れた質量が含まれ、同調フォークの第２のプロングには
平衡質量が含まれて、この２個のプロングが所定の固有
周波数で振動するようにされている〇この実施例におい
ては、電気的駆動部材は同調フォークの一方のプロング
上に支持され、電気的ピック・オフ部材は他方のプロン
グ上に支持されている。このような配列においては、ピ
ック拳オフ部材から駆動部材に至る電気的フィードバッ
ターループを含ませることが可能であり、これと共にそ
の発振がフィードバック書ループによって維持される電
機発振器を形成するようにされる。

同調フォークを用いる実施例によれば、平衡質量がある
ことによる平衡された動的な装置の外に、多くの付加的
な利点がもたらされる０かくして、駆動手段を駆動する
ために必要とされるパワーは摩擦によるエネルギー・ロ
スを補充するために必要とされるものだけであることか
ら、この配列で必要とされるものはわずかなパワーだけ
である。更に、この装置は鋭く同調される発振器として
作用するものであることから、それらが正確に同調周波
数にあるものでない限夛は、感知軸に沿った機械的な擾
乱を拒否することになる。更に、この配列はその固有周
波数で動作するものであることから、信号プロセッサを
制御するマルチを同期するために使用することができ、
これによシ、加速度計の出力信号から導出される角速度
および特性力ベクトルの正確さに影響のある位相おくれ
をさけることができる。

上記されたところから認められることは、加速度針に印
加される６振動運動”は、前記第１実施例におけるよう
な純粋な線形運動ばかりではなく、この発明の第２、第
３実施例！とおけるような実質的に線形的な運動（例え
ば、殆ど線形状の小さい角の振動的な運動）でおっても
よい。このことは、これら３個の実施例についての詳細
な説明から明らかにされる。

振動加速度計を用いる速度および力のセンサに対する蔓
に別異の改善は、角速度情報が所望される各軸のための
対にされた加速度計を用いることによって達成される。

こ＼に説明される対にされた加速産制の３個の配列は、
えられる力および速度信号の双方についての正確さにお
いて著しい改善がなされる。その第１の配列においては
、その周囲で振動される軸に対して平行な入力または力
感知軸と共に搭載された２個の加速度計が必要とされる
。第２の配列においては、双方の加速度計は背中合わせ
に搭載され、その力感知軸は互いに反対向きであり、そ
して、その周囲で振動される軸に対して直角であるよう
にされる。第３の配列では、加速度計は背中合わせに、
その力感知軸が互いに反対向きであるように搭載され、
加速度計はその力感知軸に直交する線形方向で振動する
ようにされることが必要とされる。

上述されたような対にされた配列においては、対にされ
た加速度計の出力信号を信号分離回路に入力させるのに
先立って、これらの信号の和、または差をとることによ
シ、速度信号から力信号を更に分離させることができる
。

この発明の更に別異の特徴および利点は、以下の説明か
ら明らかにされる。

第３図ないし第１図に示されているこの発明の諸種の実
施例について説明する前に、いずれも先に挙示された特
許出願ならびに文献で記述されているが、信号分離の原
理および移動物体の特性力および角速度を計測するため
の全体的装置について予め検討しておくことは、この発
明を理解する上で、また、特にこの発明がこのような計
測装置において具体化されたときの利点を理解する上で
有用なことと思われる。

第１図を参照すると１回転装置の移動する質量点で計測
される加速度は次の一般式で表わさこ＼に、０は装置の
角速度または速度ベクトル、見は特性力ベクトル、そし
て、Ｌは装置の回転中心からの質量点の瞬間距離である
。特に、工＝ρ＋１であシ、こ＼に、ρはその公転中心
からの質量点の瞬間ベクトル距離であシ、Ｌは装置の回
転中心に対する要素の公転中心の固定距離である。イン
デクスｂは回転物体の軸に関する差異を示すものである
０式（１）は下記のように改められる。

代入式は、 こ＼に、人、ｉおよび主は、夫々に、十ｘ　、　十ｙお
よび＋２軸における単位ベクトルで６ｊｌ）、夫々にノ
イズ成分ｎｘ、ｎ、、ｎ、を組込み、見をａｘ。

＆ｙおよびａ、に分解し、ρ８＝ρア＝ρ、＝ρである
として条件整理をすることによシ次式かえられる。

ノイズ信号旦＝　（ｎｘ、　ｎｙ、　ｎ、）の各々は、
下記の３式分から成るものとする。

旦＝旦ｄ＋ユＶ十旦、 こ＼に、 旦、＝低周波数（ドリフト）ノイズ、 ｒ！、ｖ＝周期的なまたはランダムな乗物の振動ノイズ
、 ハ、＝ランダムな零平均高周波数センサ・ノイズ。

このようにして、先に挙示された特許出願で例示された
回転加速度計装置においては、式（３）ないし式（５）
において明示された望ましい条件の他に、エラーに対し
て潜在的に寄与する多くの付加的な不所望の条件が存在
する。これらは、主として、Ｐ　ｅｑ’　ｅ　ｒおよび
それらの導関数を含む動的条件、および、旦に含まれて
いるセンサ・ノイズ成分からもたらされるものである〇
先に挙示された特許出願において更に述べられているよ
うに、その発明の重要な特徴は、相互績の項Ｑｐｓｑｒ
およびｒｐの効果が実質的に除去されるように１．不所
望の項が確実に低いレベルに抑制される態様で、ｑから
Ｆｘを、ｒからＦｙを、そしてｐからＦｆｆｉを分離す
るための手段が提供される。

この発明による振動加速度計を使用することの重要な利
点は、直交項、例えば上記（３）式におけるコωρ５ｉ
ｎａ＋ｔ（・＋Ｌ）（および、上記（４）式とコω （５）式とにおける対応項）が脱落し、これによって回
転加速度計配列におけるこのエラー源は更に減少される
。すなわち、これらの直交項は加速度計の回転運動に起
因するものであることから、それらは、加速度計の振動
運動を含む、この出願の発明には存在しないものである
。

この出願の第２図（前記特許出願の第７図に対応）にブ
ロック図で例示されているものは、７個のチャネルに関
する信号分離の上記された原理を実施する非ジャイロス
コープ型の慣性針側ユニット（工ＭＵ）である０こ＼で
、前記７個のチャネルは加速度Ａｚに関するものであシ
、加速度計ムＸおよびＡ７のための他の２個のチャネル
も同様にして構成されている。

第２図において例示されているユニットには、３個の主
要なサブシステムが含まれている。すなわち、コで示さ
れている制御パルス発生器、第１図に例示されている３
組の加速度計の各々を回転させるため、３で示されてい
る電機駆動装置、および、グで示されている電子的信号
分離プロセッサである。

制御パルス発生器コは、高精度の基準周波数＋ｆ　（ｆ
＝　’／Ｔ　）を有する自走式マルチ２１によって駆動
される。このマルチ２１は、周波数ｆの矩形波を発生さ
せる矩形波発生器２−を制御する。これらの矩形波は同
期パルスとして使用される。これらの矩形波はリセット
・積分制御パルス発生器コ３およびサンプリング会パル
ス発生器２ダに印加され、これらの発生器は、よシ詳細
に後述されるように、プロセッサ弘の操作を制御するた
めに使用される。

矩形波発生器ココからの同期パルスは、また、電機駆動
装置３内の駆動信号発生器Ｊ／にも印加される。駆動信
号発生器３／からの出力パルスは、組立体３コの加速度
計を駆動して、当該加速度計が夫々の軸の周囲をコπｆ
に等しい所定の周波数（ω）で回転するようにされる。

かくして、加速置針組立３２に対する本体が特性力１ｚ
および角回転速度ｐにしたがってストラップ・ダウンさ
れたときには、結果の出力ａ７を生成させる。

加速度計出力ａｓは、特性力ベクトル１１ｍおよび角速
度ベクトルｐをこれから分離するためにプロセッサ弘に
供給されて、上記された式（３）　−ｔ５）および（（
３）　−（８）にしたがって、信号ａ、の不所望の成分
を実質的に抑制するようにされる。こ＼では、式（５）
に関係のあるＩＩ′ｚおよびｐ成分について考える。

かくして、プロセッサｌには乗算器または符号切換回路
４Ｉ／が含まれており、これによって、導入された値ａ
２は零平均周期関数”　８ｇｎ０Ｏ＋３ωｔ″で乗算さ
れて、積信号ζｓｇｎ　ｃｏｓωｔが出力される。

この後者の信号はサイクリック周期Ｔにわたって積信号
を積分する積分回路ダコに供給される。

積分回路ｌＩコは、制御パルス発生器コ３によって周期
Ｔの終りにおいてリセットされるが、そのリセットに先
立ち、その内容をサンプル書ホールド回路４ＩＪに出力
させる。このサンプル・ホールド回路ダ３は、サンプリ
ング・パルス発生器−ダによって制御される。上述され
たように、加速度計出力信号ａ、についてのこの処理は
、サンプル・ホールド回路＋１３の内容を角速度成分″
′ｐ”に対応させることになる〇 加速度計出力信号ａ、は、また、当該信号を周期Ｔにわ
たって積分する第一の積分回路＋＋を含むプロセッサｑ
内の第一のチャネルに対しても供給される＠また、゛積
分回路ＩＩａも制御パルス発生器、２Ｊによって周期Ｔ
の終シにリセットされるが、そのリセットのなされる直
前に、その内容を、サンプリング・パルス発生器２４に
よって制御される別異のサンプル書ホールド回路４Ｉ３
に対して出力させる。前述されたことから１サンプル・
ホールド回路４１４１の内容は特性力ベクトルＦ１５に
対応することが認められる。

全体装置についてのよシ詳細な記述、および、当該装置
が基本とする信号分離の原理によって与えられる利点に
ついては、上記された特許出願が参照されるが、この発
明がこのような計測装置について実施されたときには、
後述されるようなこの出願の発明によって達成される更
に別異の利点に加えて、上記と同様な利点かえられるこ
とが認められる。

振動加速度計の使用上の原理（第３図）簡単に言うと、
この出願の発明においては、加速度計出力信号を発生さ
せるために振動加速度計が用いられておシ、この加速度
計出力信号からは、特性力ベクトルＬの成分および角速
度ベクトルΩの成分が導出され、また、このような信号
の不所望の成分は実質的に抑制される◇これは第３図に
例示されており、第１図のダイヤグラム図と同様である
が、回転加速度計ではなく、振動加速度計が含まれてい
る。第３図に例示されているものは、３組の加速度計Ａ
ｘ、Ａ７＋Ａ＋１であって、これらは、夫々に％　ｘ＄
７１”方向で示されるように整列された感知入力軸で、
（ｘ。

ｙＬ（ｙ＊ｌおよび（Ｘ、Ｚ）平面内で振幅１ρ”およ
び周波数“ω”で振動するようにされている。

特定の振動式加速度計は、後述される第９図ないし第９
図に例示されている。これらの図面では１個のチャネル
、すなわち、加速度計Ａｚのチャネルだけが例示されて
いる。こ＼で、特性力ベクトルめための加速置針感知軸
は！軸、振動軸はＹ軸、角速度ベクトルのための感知軸
はＸ軸である。かくして、加速度計Ａｚは、Ｙ軸に沿っ
て振動して、基準軸２およびＸに関して移動物体の慣性
特性力および角速度を計測する。

加速度計ＡｘおよびＡｙのための別異の２個のチャネル
は同様に構成され、その夫々の軸のための対応する計測
を与えることが認められる。好ましくは、後述される全
ての実施例の振動周波数（→は３０−＆０Ｈｖｓであシ
、それらの振動動作中の変移は、具部的には、０．コ、
ｔ　−Ｊ　ｌ１１ｍの範囲にある◎ 前述されたたつに、振動加速度計を使用したときの回転
加速度計の場合を上回る主要な利点は、式（３）　−（
５）における直交環（例えば、式（３）におけるコωρ
ｓｉｎωｔ（ｒ＋ｊ＝））は存在せず、これλω によシ著しく改善された全体的な遂行能力を本質的に許
容されることである。多くの別異の利点は、よシ特定的
に後述される。

振動加速度計配列（第ダー第６図） 第９図に例示された加速度針組立体は符号３０が付され
ておシ、加速度計基準質量ｊ４を含む加速度計ユニット
Ｓ４Ｉを包囲する外部円筒状ハウジングを含んでいる。

加速度計ユニツ）３４１は、弾性ダイアフラム６０によ
ってハウジングよコ内に弾性的に搭載された搭載板ｓｇ
によって支持されている。このダイアフラム６０は、加
速度計ユニツ）ｊｌ１の動きを、その振動軸であるＹ軸
だけに規制しているＯこのＹ軸は！軸と直交している。

そして、この！軸は上記されたように加速度針組立体の
ための特性力ベクトル感知軸である。

加速度針ユニットｊ参を！軸に沿って振動させるための
駆動手段には、ハウジング内でその一端が固定され、加
速度計組立体の振動軸であるＹ軸と同軸の円筒状エア・
ギャップ６４Ｉが形成されている永久磁石６コが含まれ
ている０更に、この駆動手段には、円筒状エア・ギャッ
プ４４１内の加速度計搭載板５ｇに固定され、振動軸で
あるＹ軸と同軸の円筒状ボビン６を上に支持された駆動
コイル６６が含まれている０駆動コイル６６は正弦波駆
動電流を受入れるようにされており、仁の電流は力を生
成させて、その基準質量ｋＡおよび搭載板３Ｓを含む加
速度計ユニット１４Ｉが、ダイアフラムｌのスプリング
力／Ｊで規制されるような振動軸である！軸に沿って正
弦的に移動するようにされる。

第参図に例示されている加速度計組立体には、更に、ピ
ック−オフ手段が含まれている・このピック・オフ手段
はハウジング内ａ内に配置され、加速度計ユニツ）ｊｌ
およびその質量Ｓ６に結合されて、振動軸であるＹ軸に
沿ってその変移速度を計測するようにされる。このピッ
ク・オフ手段には、別異の永久磁石７０（または無鉄芯
磁界コイル）およびハウジング３コの他端においてこれ
と協同動作するピックやオフ・コイル７２が含まれてい
る。永久磁石１０も円筒形構造のものであるが、駆動磁
石６２に比べてはるかに小形のものであり、また、円筒
状エア・ギャップ７ダも形成されている。そして、ピッ
クφオフ−コイル７コも、加速度計ユニット、１＆に固
着された円筒状ボビン７６上に支持されて、尚該ピック
・オフ・コイル７２がエア・ギャップ？＋内に配置され
、加速度計組立体の振動軸であるＹ軸と同軸になるよう
にされている。

更に、第ｙ図に例示されている加速度計組立体に含まれ
ているものは、駆動電流の供給のために駆動コイル６６
に対して、また、加速度計３１Ｉの移動を計測するピッ
ク・オフ・コイル７コに導ｍ（図示されない）で接続さ
れている第１群の外部端末７り、および、供給電圧を供
給し、加速度計ユニットよりに対し、またこれからの出
力信号を供給するために、加速度計ユニットｓｌＩで支
持されている内部端末に対して導線（図示されない）に
よって接続されている第一群の外部端末７ｇである。

駆動コイル６６に供給された正弦波駆動電流（工＝工ｍ
５ｉｎωｔ）は、それに比例した力の影響を及ぼして、
その質量３６および搭載板ｔｒを含んでいる加速度計ユ
ニットｔ＋を、拡声器の付勢と同様なやシ方で、弾性ダ
イアフラム６０で規制されるＹ軸に沿って正弦的に振動
させる。

ピック拳オフ拳コイル７λは、加速度計ユニット、１＋
と共に移動して、加速度計ユニットｔ＋の正弦運動の速
度に比例した電圧を誘導し、振動軸であるＹ軸に沿って
計測された運動の速度（すなわち、女）は、端末り７を
通じて出力される。かくして、工＝Ｉｎ１ｓｉｎωｔに
よる動きが７、、＝　ｙＩｌｓｉｎ　（ωｔ＋φ）＝ρ
５ｉｎ（ωｔ＋φ）で６Ｊ）、こ＼にφは移動物体の動
的なおくれによる位相シフトであるときには、対応する
速度はす＝ρωＱＯＢ（ωｔ＋φ）である。ピック・オ
フ自コイルクコによって出力された信号は、加速度計ユ
ニットｓａを含む移動組立体の、この計測された速度（
：Ｉ）をを構成している。

第３図には、この計測される速度のが・ピック・オフ−
コイルフコによって出力され、駆動コイル６６に対する
駆動電流の供給を制御することにより、加速度計ユニッ
ト３１の閉ループ制御による運動を増強させるやり方が
例示されている。

かくして、制御信号発生器ｔｒｏは、入力パルスざｌに
より同期されて、信号Ｖ　＝　ＶｍｃｏｓＯＪｔを発・
生ンさせ、この信号は導線ざ２を通じて差動パワー増幅
器ｇ４ｔに印加される。増幅器ｒ＜ｃの出力部は導線ざ
６によ勺第ｑ図に例示されている加速度計組立体の駆動
コイル６６に接続されており、該組立体は電流工＝Ｉｎ
、５ｉｎ（ωを十φ）によって駆動されるｂこの電流に
よｐ　、Ｆ　＝　Ｆｒｎ５ｉｎ（ωｔ＋φ）なる力が生
成されて、ン＝ρωＣＯθ（ωｔ＋φ）（出力矢印ｇｔ
で示されている）なる運動を生じさせることになる０こ
の運動は第４図におけるピック・オフ・コイル７λによ
って計測され、導線ｑｏを通じて差動パワー増幅器ｒｅ
の別異の入力端末に印加される。導線９０上の信号とＶ
　＝　Ｖｍｃｏｓωｔなる信号との間の微小な差が増幅
されて、駆動信号Ｉ　＝Ｉｎ１　ｓｉｎ　（ωｔ＋φ）
が生成される。

第３図の配列は、増幅器ｇダおよびピック・オフ−コイ
ル７コのゲインによって規定される全体的なループ・ゲ
インＬの負性フィードバック番ループである０商業者に
とって明らかなよ−５ニ、Ｌ＞＞／で６るとすルト、ｙ
　ハＶ　＝　Ｖｍｃｏｓａ＋ｔに近接して追従し、点＃
９コで概略的に示されている可能性のある力の擾乱Ｆｃ
ｌは、７６　＝７６　／Ｌで与えられる速度すの擾乱を
生じさせる。Ｌ）／であることから、ンは無視できる程
の低いレベルにまで抑制され、第ｑ図における加速度計
ユニットｓｑｂよび質量Ｓ６に、Ｙ軸に沿った擾乱力に
関して剛体としての実際な目的を達成させる０ かくして、第３図の閉ループ式駆動装置によれば、Ｙ軸
に沿って良好に調整され、制御された正弦的な線形速度
が生成される０増幅器ｇｌＩは周波数応答という見地か
ら設計されておυ、Ｈ（ω）＝９（ωｌ／ｖｉ（ω）で
示される第３図の閉ル−プ伝達関数は、ｂ）ωであるよ
うなノくンド幅６ｂ”までフラットであり、また、駆動
周波数ωｌこおける位相シフトφ＝りＨ（ω）は実質的
に零であるＣ高いゲインのフィートノくツク駆動装置を
よ、無視できる程の非線形性および位相ずれを以て所望
の運動を生じさせる。

こ＼で、コ個の重要な局面が示される０（１）閉ループ
装置における広いノくンド幅と／Ｊ％さい位相ずれ；お
よび （２）速度ピック・オフ・コイル７．２＃こよる１１線
形擾乱に対する免疫性。

（１）上記（１）に関して、電気力学的駆動の開ル−プ
伝達関数は次式で与えられる。

ｙ　＝　Ｂ　ＩＪ　＝　Ｂ　ｊ、ｕ／　Ｒ（。

こ＼に： Ｂ＝磁気誘導； １＝駆動コイルの長さ； Ｒｃ＝駆動コイルの抵抗； Ｊ＝ｕ／Ｒｏ；そして Ｕ＝クコル端末における入力端子Ｏ いま、 ｍ；可動組立体の質量； ｂ；ダンピング係数；そして Ｃ＝ダイアフラムのスプリング定数 であるとすれば、次式のようになるＯ Ｆ　＝　ｍ；＋　ｂｙ＋　ａｙ−＋　ｍ（ｓ”＋Ｈｓ＋
Ｈ）７１可ｕ＝（１３件コ勉ζＢ十鮨２）ｙ 入力駆動電圧をＶ４（第Ｓ図における駆動信号発生器ｇ
ｏの出力）で示すことにより、閉ル−プ伝達関数は次式
で表わされるＯ こ＼に、Ｈは第５図にふける速度ピック・オフクコのス
ケール拳ファクタである。

Ｋが極めて大きくできることは容易に検証される。その
定義づけ、および電磁単位を用いることにより次式かえ
られる。

ＢＪ、　Ｂｊ　Ｂ Ｘ　＝　、−＝　−−＝　−５ １０ｍＲ６ＷＲｃＷｐ こ＼に、Ｗ＝可動質量の重量； ρ＝銅コイルの固有抵抗；そして Ｓ＝クコル巻線の断面積。

かくして、Ｂ　＝　７４７’Ｇａｕｓｓ　；　’Ｗ＝　
１００　ｇｒ　；　５＝１０″″４ＣｗＬ２；　ρ（銅
の）　＝　／ｊ　Ｘ　１０−”　であるものとすると、
次式のとおシになる。

ＩＯ’×ＩＯ−’　１０番 ｘ　＝　＝＝　−−＝＝　ＡθＱＯ １００Ｘ／、ｌ×１０−’　／、Ａ 例えば、Ａ＝／θθであるものとすると、明らかに、Ａ
ＫＨはノ０”−１０６の程度である０かくして、ＡＫＨ
））コω。〈であり・９さＴ”なる関係は極めて広いバ
ンド幅にわたって保持され、３θ−６θＨ９の付勢周波
数に対する位相のずれφは無視できる程に小さくされる
。

（２）上記項目（１）について、ｙ　＝　ＴＶｌである
ことから、ン＝ｈＶｉと表わすことができる。こ＼に・
ｈ会合であるＯ可能性のある非線形性は次のように表わ
される。

ｙ　＝ｈｏＶｉ　＋　ｂｔ　Ｖｌ” Ｖｌ　＝＝　ｖＩＩｎＣｏ＠　ωｔ　（７）　トキ、次
式かエラレルＯｙ　＝ｈａＶ１ｍＣＯ３ωｔ　十ｈ　、
　Ｖ１♂ωＢ”ｍｔ　＝信号分離プロセッサのｓｇｎｃ
ｏｓωｔの操作および循環期間Ｔにわたる積分で、明ら
かに、与がなされる０かくして、速度ピック・アップ・
センサクコは線形性の要求において臨界的なものではな
い０ この発明がストラップダウン形式の慣性誘導装置に適用
されたときは、第参図に示されている加速度計組立体Ｓ
Ｏであって％第３図に示されている閉ルーフｆｆｉ動を
含んでいるものは、乗物（すなわち、移動物体）に搭載
されている加速度計組立体の外部ハウジング３コについ
て、３本の軸の各々に対して適用される。安定ジンバル
、・プラットフォーム形式の慣性誘導装置においては、
各々の軸のための加速度計組立体５０の外部ハウジング
３．２は、プラットフォームの内部ジンバルに適用され
る０ いずれの適用においても、加速度計組立体の振動的な運
動は外部ハウジングＳコの支持部をこ作用する反応力を
生じさせる。これらの不所望な不平衡力をさけるために
は、第６図の！；ＯＰＬおよびｓｏｂで示されているよ
うな２個の振動組立体は、上述されたように、７個の加
速度計を含む７個の組立体を用いて、背中合わせに搭載
されておシ、平衡質量を振動させて加速度計組立体と動
的に平衡させる他方の組立体と同期して反対方向に振動
する。

発振加速度計配列（第７図） 第７図に例示されているものは、第１の形式の振動加速
度計配列である。この配列において、加速度計は、殆ど
線形状の振動的な運動をする小さい角度の発振的運動（
例えば、数度）を通してトルク・モータにより回転され
る。加速度計の感知軸はこの回転軸に平行にされている
。

適当な平衡質量は、加速度計の発振運動の間に、該加速
度計を動的に平衡させるために用意されており、組立体
が搭載されている物体に対して外力が伝わらないように
されている。

かくして、第７図において符号ｉｏｏで示されている加
速度計組立体には、回転ベアリング１０４およびｉｏｇ
を介してシャフト１０１７を回転的に搭載する外部円筒
状ハウジング／（７Ｊが含まれている。シャフトｔｏｅ
に固着されているものはディスクまたはプレートｉｉｏ
であシ、これは基準質量ｌｌダを有する加速度計ユニツ
）／／コを支持するための支持部材としての作用をする
。また、ディスク／１０は、その反対側に平衡質量／／
６を支持している。

ディスク／１０は、ハウジング１０コに固定されたステ
ータ／ｌざおよびシャフト１０４Ｉに固定されたロータ
／２０を含むトルク・モータにより、小さい角度の発掘
的な運動を通して駆動される０ピツク・オフΦロータ／
ココはシャフトｉｏａの反対端に固着され、ハウジング
７０コに固着されたピック・オフ・ステータ１２ダ内に
配置されている。

その電気的な接続はｍｓ図に例示されているものと同様
である０こ＼で、差動パワー増幅器ざダは駆動電流をト
ルク拳モータのステータ／／１の導体に印加してそのロ
ータｌ−〇を駆動し、これによって、加速度計／／コお
よびモータのロータ／２０に固着された平衡質量／／６
は、振幅１″の小さい角度の発振的な運動を通して駆動
される。これは、ｙ　ｘ＝　ｒｐ’なる変位を生じさせ
る。こ＼に％″′ｒ”はシャフト１ｏ４Ｉの回転軸から
加速度計の基準質量／／４Ｉの重心までの半径である。

かくして、Ｆ＝Ｆｍｓｉ−ωｔであるときには、紙面に
向かう、９＝τωＦ、Ｃｏ３ωｔとなる・、紙面に対す
る、また、紙面からの加速度計／／２の発振的な運動は
、加速度計の感知ｚ軸に直交する軸に沿って実質的に線
形的なものであることが認められるＯ １例としては、′ｒ”は約Ｊ　ｃＮであシ、発振的な角
運動は数度であυ、また、加速度計の変位幅はＯ，コ３
−３Ｂである。

シャフト／θ亭に固着されているピック・オフｌココは
、角速度Ｖ＝ωＦＩｎｃｏｓωｔを感知する〇第！図に
おけるピック・オフクコの場合のように、第７図におけ
るピック・オフｌココの出力は、導線ざコを通じて駆動
電圧Ｖ１　＝＝　Ｖｍｃｏｓωｔが印加される差動増幅
器、ｒ４Ｉに対するフィードバックとして接続され゛る
。かくして、第７図の配列における角速度すは、駆動電
圧Ｖ１＝　ＶＪｎｃｏｓωｔに近接して追従することに
なる。

第７図に例示されているこの配列は、第グ図ないし第６
図に関して上述されたものより多くの利点があり、機械
的部分の著るしい簡略性、運動を行わせるときの高精度
性、および、全軸に詔ける線形的な加速度にｉける実質
的に完全な免疫性が実現される。

同調フォーク（第７、第８図） 第１図に例示されているものは、同調フォークを用いた
第３の形式の加速度計組立体である。

この同調フォークは、後述される重要な利点と同様に、
力の動的な平衡を与えるため、移動物体の各感知軸のた
めに用意されている。第り図に例示されているものは、
小さい入力パワーだけで、摩擦によるエネルギ・ロスを
補充するのに充分な、同調フォーク式の加速度計組立体
の発振を維持する電機発振器を形成させるように、第Ｓ
図の振動加速度計組立体を接続させる態様である。

第を図を参照すると、符号、２ＯＯが付されている振動
加速度計組立体には、／対のプロンクコ１７４１ａ　、
　２０’ｌｂを含む同調フォーク２０４１が搭載された
外部円筒状ハウジング−〇−が含まれている。プロング
は、夫々の加速度計組立体のための感知軸（第Ｓ図では
２軸）に平行して伸長し−これによル、加速度計組立体
の振動軸（第３図でＹ軸）に直交されている。同調フォ
ークコｏｐは、それの中間ウェブλθダＣに固着された
搭載ポスト−０６によってハウジンクコ０コ内に搭載さ
れている。

更に、ハウジング−〇−には、ポスト、２ｏ６から離れ
て平行にされ、また、同調フォーク２０ＩＩのウェブｘ
ｏｌｌａからも離れている別異のポスト、２０７が含ま
れている。ポスト、２ＯＳ；は、その一方の側において
は、駆動コイルコ／Ｊと協同動作する永久磁石２１０を
搭載し、また、他方の側においては、ピック・オフ・コ
イル２／６と協同動作する永久磁石、２／ｌを搭載する
ために使用される。−個の永久磁石コ１０および、２／
グ円筒状の構造のものであって、夫々の駆動コイル、２
／Ｊおよびピック・オフ・コイル２／６が配置される円
筒状のエア・ギャップが含まれている。これらのコイル
の各々は、２個のプロンクコθ４ｃｂおよびコθ４Ｉａ
の内面に固着された円筒状のボビン２７ｇおよび、２−
〇の上で支持されている。

同調フォークの一プロングコ０４１ｂの外面には、質量
コ、２６を有する加速度計ユニット２．２４１が、搭載
部２２．２によって固着されている。同様なやシ方で、
同調フォークのプロング−〇４Ｉａの外面には別異の質
ｉ、２２ｇが固着されて、加速度計ユニットコ２’ｌお
よびその質量２コロの平衡をとるようにされている。

駆動コイルコｌコおよびピック・オフ・コイル２／６に
対する電気的接続は、加速度計ユニット、２−弘に対す
るのと同様に、ハウジング２′０．２の外部に伸長する
端末コ３０と２３コ、および、ハウジングの内部で加速
度計ユニットコ、２４１に接続される端末２３ダによっ
てなされる。

第Ｓ図における同調フォーク！（７４１は、その固有周
波数で振動し、これにより、加速度計ユニットココダお
よびプロング２０４４１：ｊ上のその質量−２６は、プ
ロングコＯダａ上の平衡質量１ｕと同期して反対方向に
動くようにされるＯかくして、ハウジンクコ０コ上に、
したがって振動加速度計組立体２００が固着されている
いかなる支持部上でも、正味の力が及ぼされることはな
い。第９図ないし第６図に関して前述されたように、こ
の支持部は、ストラップダウンへの適用においては移動
物体それ自体であシ、また、安定ジンバル・プラットフ
ォームへの適用においては内部ジンバルである。かくし
て、第を図に例示されている配列によれば、高度の動的
な平衡が与えられる。

摩擦およびダンピング作用のために、同調フォークコＯ
ａの発振は比較的短時間で′０”に減衰する。その発振
を長期間にわたって維持するために、第Ｓ図に例示され
ている振動加速度計組立体−〇〇は、第を図に例示され
ているように、電機発振器を形成するように接続される
。

かくして、第９図に示されているように、ピック・オフ
・コイル２１６を通る信号が増幅器コダ０に印加され、
その出力は駆動コイルＪ７．２の入力に接続される。増
幅器−〇〇は、同調フォーク、２０ダのプロング、２０
４Ｉ！Ｌ、２０ダｂの初期変位を強化する極性のもので
ある。かくして、この装置は、同調フォークの固有周波
数によって規定される周波数を有する電機発振器として
動作する。この固有周波数は、第２図における自走式マ
ルチコ／の周波数に正確に同期させるために使用するこ
とができる。

好ましくは、増幅器λｔｉｏは飽和装置を含む非線形の
形式のものであり、全体的な電機発振器が限定された振
幅で安定化させるようにする。

第を図および第９図に例示されている同調フォーク式の
加速度計組立体配列は、平衡質量があるために平衡動的
装置として提供され、また、駆動コイル、２／コには、
摩擦によるエネルギーロスを補充するだけのために、わ
ずかなパワーしか必要とされない。この組立体は、正し
く同調された発振器であって、振動軸（第Ｓ図ではＹ軸
）における機械的な擾乱は、それらが正確に共振周波数
でない限りは拒否されるものである。更に、その構造は
本質的に加速度計の感知軸（２軸）において剛性のもの
である。また、この組立体は固有周波数で動作し、第２
図における制御パルス発生器コのマルチ、２／と同期す
るものであることから、位相のおくれがｃｏｓωｔと８
ｇｎ　ｃｏｓωｔとの間に含まれることはない。これに
加えて、加速度計組立体は極めて簡単なものであり、廉
価に構成することができる。

上述されたような振動形加速度計を使用することによっ
て達成されつる利点により、ジャイロスコープ形式また
は回転可能な加速度計形式のＩＭＨに比べて理論的には
るかに高いＭＴＢＦ値を有する工ＭＵを構成することが
可能にされる〇この発明は、いくつかの好適実施例に関
して説明されているが、これらは単なる例として開示さ
れているものである。撮動運動をさせるためには多くの
別異の配列があり、例えば、モータ（好ましくは同期モ
ータ）からの回転運動を振動運動に変換させるために、
カムまたはリンクのような機械的装置の使用がなされう
るものである。この発明について、多くの別異の変更、
修正および適用がなされつることは明らかであるＯ 対ｉこされた加速度計配列 第３図に示されているような単一の加速度針に代えて、
対をなす加速度計が各回転軸のために用いられたときに
は、カおよび速度チャネルに対する信号強度の有意な改
善がなされ、これと同時に、信号ノイズの減少が達成さ
れる。第７０−第１コ図には、対にされた３個の配列の
簡略化されたものが例示されている。第１０−第７Ｊ図
に示されているような、対をなして配列された加速度計
を使用することの重要な利点は、第、２図における力の
チャネルと速度のチャネルとの双方に存在するノイズは
Ｌによって増大するだけであるのに対して、実効的なカ
の信号および速度信号は倍増されるものであシ、かくし
て、実効的なＳ／Ｎは６によって増大することである。

これに加えて、乗物源または機械化源から生じつる外方
に基づく速度チャネルにおける通常の加速度擾乱は、こ
の形式の配列においては実ノη的ｌと相弁大カス一 対にされた加速度計の第１の配列は第７０図に例示され
ている。この第１Ｏ図において、７対の加速度計３００
および３θ−は、Ｚ　＠　、？ＯＡの周囲を矢印３０ｇ
で示されているように振動する回転基板ＪＯａ上に搭載
されている。加速度計、３００および３０：ｌの力感知
軸様および４は、その周囲で支持体３ｏｔｉが振動する
ｚ軸に対して平行になるように配列されている。第ｉ。

図における配列には、振動軸３０６に平行な力感知軸弓
およびＪ　を有する／対の加速度計が含まれていること
から、この配列はＰＡＰＶＡ配列として参照される。

第１／図には、対にされた加速度計の第一の配列が示さ
れている。この第１／図において、−個の加速度計、？
ＩＯおよび３／コは、矢印３／６で示唆されるように、
３７ざで示されるｚ軸の周囲で角度的に振動する支持体
３／’Ｉ上に搭載されている。この配列においては、加
速度計３／θおよびＪ／コは背中合わせの配列にされ１
力感知軸Ａ↓およびＡＪは平行ではあるが反対方向にさ
れ、角振動軸、３／ｇに直交するようにされている。こ
の配列はＰＡＮＶＡ配列として参照され、撮動または角
度運動軸に直交する力感知軸に関して角度運動にしたが
うｌ対の加速度計を示すようにされる。

第１．２図には第３の配列が示されている。この第１−
図において、／対の加速度計、３２０および、？Ｊλは
背中合わせに配列され、それらの力感知軸ＡｙおよびＡ
Ｉは平行ではあるが反対方向になるようにされている。

この配列において、加速度計３２０および３．２２は、
矢印Ｊ２’ｌおよび３コロによって示されるように、Ｘ
軸に沿った線形方向で振動するようにされている。この
配列は、力感知軸に直交する振動軸に沿って線形的に振
動するようにされている対をなす加速度計の配列である
という事実に基づいて、便宜的にＰＬＮＶＡとして参照
される。

第１３−第７Ｓ図は、夫々に、第１θ−第７．２図（７
）　ＰＡＰＶＡ　％ＰＡＮＶＡおよびＰＬＮＶＡ配列に
対応するものであって、対をなす加速度針がどのように
して３組に配列されるかを概念的に例示するものである
。第７３−第１３図において、加速度計はそれらの力感
知軸ＡＸ　＋　ＡＸ　＃　Ａ７１　Ａ７　ｓ　ＡＺおよ
びＡ２によって示されており、直交軸Ｘ、Ｙおよび２に
沿って、およびその周囲で力を感知し、また角速度を感
知する。第７３−第７３図において示されている配列は
、慣性基準装置および慣性航法装置で使用するために好
適なものである。

第１Ｏ図および第１３図で示されているＰＡＦＶＡ機構
においては、６個の加速度計ＡＸ　＊　ＡＸ　＊　Ａ７
　ｅＡｙ、　Ａ、およびＡ２が必要とされる。対をなす
加速度計は、一定の角周波数ωおよび一定の角振幅δＭ
で振動される０力信号と角速度信号の分離の原理は、実
質的には、第２図に例示されているものと同じである。

加速度計の出力には、角回転９および力Ｕのための同様
な基礎情報が含まれている。もつとも、実際の信号の内
容は多少は異なっている。

第１３図における信号の内容を記述する展開式において
、乗物の回転中心からの各加速度計の瞬時的な距離は次
式で与えられる。

（７゜ δ＝ωＭｓωｔ δ＝ωδＭＣωｔ（Ｓ′ マタ、δ（ｌであるものとすると、 ５ｌｎＪ＝δ＝δＭ８　ωｔ　（９− ００８δ＝／−７７２８Ｍ”Ｓ”ａ＋ｔ　（−１’であ
り、次のように規定される。

Ｌ　６Ｍ　会　ρ／コ 次いで、式（６）−Ｑｌを式１１）に代入し、展開して
、下記の加速度計の出力式かえられる。

貴　Ｑ　舎　守　３　の ６、ｅｉ　ｅｓ　、ｚ＝ｌ　ｃ６　ｓｉ第７９図の信号
プロセッサに入る前に、加速度計の信号は、下記のマト
リクス式にしたがって、第１？図に示されるような和お
よび差の予備処理がなされる。

再び、二および旦が時間間隔Ｔにおいて一定であるもの
とすると、式Ｉ−翰において全ての時間の導関数は消失
する０そこで、式（１７）に代入すると下記のようにな
る。

ａ讐りコω、ｏｏωｔ（ｑ＋δＭ８ａ＋ｔ−ｒ）＋ρ８
ａ＋ｔ−ｐｒ＋コＴ−＋ｃｔｐ−−Ｌ’Ｍ”Ｓ”ａｔｔ
（Ｌｐ−２ＧＪρ０（ｄｔ（／／Ｊ）　Ｊ、’Ｓ’ａ＋
ｔ−ｑ　Ｈ−Ｌ　ａＭ”Ｂ”ωｔｒｑ−コωρ０ωｔ（
／／Ｊ）６Ｍすωｔ−ｒ　［９ａｒ＝コａ＋ρｏωｔ（
ｐ＋δＭθωｔ−（１）＋７１８ａ＋ｔｑｒ＋ＪＬｐｒ
−−ＬａＭ”日”ａｔｔｐｒ−コａ＋＃Ｏωｔ（／／Ｊ
）Ｊ、”８”ａｔｔ−ｐ　（２１Ｗ ａｘ＝Ｆ、　＋　Ｌ＊ｐｒ ぐ＝　Ｆｙ　＋’ＸｑＰ　Ｑｅ ａ”＝ｐ　＋Ｊ、　ｑｒ Ｚ　Ｎ７ かくして、対をなす機械化を通して４個の利点が達成さ
れる０すなわち、全ての特性力成分は式囮−（至）にお
いて加速度信号から除去され、また、全ての角速度成分
は式Ｑ１）において信号から除去される。このことで、
Ωから！を切離す上での重大な改善がなされる。また、
乗物のノイズに基づく共通モード・ノイズも式←樽−翰
から認められるようにΩチャネルから除去されるＯ下記
■式によって規定されるｐ、ｑおよびｒの値を得るため
には、 式ａ樟−（至）におけるｐ、ｑおよびｒが弐〇７Ｊに代
入され、また下記（ハ）式によって規定される？ｘ、　
ＩＰ。

オヨＣＸＦｚの値を得るためには、 △　／　Ｊ−Ｔ Ｆ′Ｘ　＝Ｔ　ｏａＸ　ｄｔ 号＝　＊　ｆｏａ、ｄｔ （至） ζ＝　−’−ｆ　Ｔａ、ａｔ 弐〇〇におけるＦＸ、ＦｙおよびＦ２が式（財）に代入
される。対応する結果は次のとおシである。

△ ｐ＝ｐ（／−７７４８ＭＭ　） △ ｒ＝ｒ（／−／／ＡδＭり および、 ＦＩＸ＝ＦＸ十ｊ、□ｐｒ △ ｙ、＝　Ｆ’ｙ＋１Ｘｐｑ　ｃ！！９ △ １Ｆ、　＝”’ｓｓ　＋１ｙ　ｑ　ｒ かくして、ｐ、ｑおよびｒは、一定の知られているスケ
ール・ファクタを除いて正確に規定されており、また、
ＦＸ、Ｆアおよび−は先に規定されたものと・同じであ
る。

上記の式から認められることは、えられた出力は多くの
点において単一の加速度計を用いている機構と等価のも
のである。また、０チヤネルにおける乗物のノイズによ
る効果は５式（ハ）で示されているような加速度計の対
を通して得られる共通モードの拒否によって相殺される
０しかしながら、Ｌに沿った乗物のノイズの傾きにより
、住チャネルにおいである程度のノイズが残留する０か
くして％Ｌは通常は数−であることから、乗物のノイズ
は完全には相殺されない０駆動軸における可能性のある
残留角振動を通して、残留、同期および制御されないノ
イズが残って、９チヤネルにおける未知のバイアスとし
て現われる。また、第７３図における機構は原理的には
動的に平衡されている。

第７４’図に例示されているように、６個の加速度計Ａ
Ｆ　、　４．ムｉ　、　Ａ蚕、　Ａ：ｓおよび弓はＰＡ
ＮＶＡ機構において使用されている。また、加速度計の
対は角周波数ωおよび負振幅ｐで振動される◎加速度計
の出力には、前記のようにｎおよび！の情報が含まれて
いるが、別異の付加的な動的項目も入っている。第１３
図のＰＡＰｖＡ機構についてと同様に、信号分離の基礎
原理に変化はない。この機構は、また、本質的に完全な
乗物のノイズ拒否の利点がある。

この機構においては、加速度針の入力軸は本体の軸に関
連して方向を変化させることから、感知された成分が修
正される０例えば、入力軸はδ：〔００θδ”　’　＋
　（’−ｊ　＠　Ｓｉｎδ、ｋ）にしたがって変化する
。

ａ″ｉ　ＬＡＹＳおよびａ↓による理想的な平行運動の
場合に１本体の軸に沿って感知される全体的な１加速度
を示すことで、角度的に振動する加速度計によって感知
される実際の加速度は次式で与えられる。

式（７）　−（１１について、および、式（イ）、０？
）を式（１）に代入し、展開すると、実際の加速度計対
の出力は、ａ↓および弓については次式で表わされる。

ａ、＝＝ｙｘ　＋’Ｈ（ｐ　ｒ士ｑ）−Ｌ（ｑ”＋ｒ鵞
）＋ρｓωｔ−ｐｒ＋コω！！−ｏωｔ−ｑ十十δＭＳ
ωｔ（Ｆ、−７，、（ゾ＋１１”））十θすへｌＳ″６
）ｔ（−７，−１，（ｐｒ＋４）−十ＪＬ（ｒ”−ｐす
）　−Ｌ　ａ　Ｍ”　Ｇ）　”　Ｏ”　ωｔ　＠ａ二＝
−ＦＸ−４，（ｐｒ＋ａ）−Ｌ（ｑ”＋ｒ重）十ρ８ｃ
Ａ−ｐｒ＋Ｊω！！−０ωｔ−ｑ十十δＭ８　ωｔ（−
Ｆ、　＋１゜（ｐ”十ｑ”））　十／／−δ、ｔ　８ｔ
　ωｔ（ｙ、＋ｚ、（ｐｒ＋ａ）−−ＪＬ（ｒ”−ｐ”
））−Ｌ　ａＭ”Ｑｌ”０”Ｑｌｆ；　ｃｌＩａｙ　ｔ
　ａｙ　＊　鴫および弓についての同様な式はこの代入
から与えられる。

第ｉｉ図および第１４１図のＰＡＮＶＡ機構は背中合わ
せにされていることから、ＰＡＮＶＡ配列のための第１
９図の予備処理操作は下記のマ）　ＩＪクス式によって
表わされる。

、；　、　弓、　弓およびａ；についての同様な式に関
しては１式（至）、（２）を式（至）に代入することに
よシ、また％見およびΩが期間Ｔにわたって一定であっ
たとして、次の、結果かえられる。

ａ：＝、２ａ＋ρＯｃｃ＋ｔ−ｑ＋ρｅωｔ−ｐｒ−コ
Ｌ（ｑ富士ｒ”）十／／Ｊす８”ωｔ（−ｒ’Ｌ−−＆
Ｌ（ｖ＋ｑす）−，２Ｌ−−δＭ！０冨ωｔ０ルａアお
よびａ−についても同様な式が与えられ、また、ａｘに
ついての下記（２）式および　’Ｆ　ｊ　＆”ａｙ　ｓ についての同様な式かえられる。

ａ！ｘ＝１１１３ＣＩ−１，＆ｐｒ＋δＭＳ　ωｔ（Ｆ
ｓ−’ｓ（ｆ　十ｑ”））　十’Ｚ論δＭ”８”５ｔ（
−ＩＦ、−ｊ、ａｐｒ）弐〇◇のような加速度計の角速
度成分についての式、詔よび、式（２）のような加速度
計の力の成分についての式を式（２）および（至）に代
入する仁とによって下記の式かえられる。

△ Ｐ＝Ｉ） △ ｑ＝ｑ　０１ 八 かくして、ＰＡＮＴム機構においては、角速度は正確に
規定され、また、特性力は既知のスケール・ファクタに
対して規定される０ 上記の式から、背中合わせの機構においてはへ全ての乗
物のノイズは］チャネルにおいて除去される０このこと
は、可能性のある傾斜形または角度形加速度計のために
は事実である０振動軸に直交する角度形のノイズを含む
振動軸についての可能性のある残留同期形のノイズは、
また、Ωチャネルにおいても除去される。背中合わせの
機構は、また、加速度計の対の入力軸に直交する周期的
な成分から生じる、！チャネル内の可能性のある整流効
果に対して敏感である。

しかしながら、この効果は電子的に補償されつるもので
ある。加速度計の対は角度運動によって遠心力ＣＣシた
がっているけれども、周波数コωで第７９図のプロセッ
サにおけるこの効果を除去することを可能にされる。プ
ロセッサにおける信号の位相角は、こ＼では効果がない
〇シカシナカラ、例エバ、Ｌ　＝　／　ｊ　１ｔｌ１％
ａ　＝　／／／ｊｒａａそしてω＝２００／θであると
きには、それはθ、３Ｉになシ、加速度計の有効範囲の
一部がなくなる。Ｓｏ）尤の動きにおける残留高調渡分
は心形加速度計において不平衡の同一位相成分を残留さ
せ、これによシ、可能性のある零点オフセットに寄与さ
れる。

第１２図および第７５図に示されているＰＬＮＶＡ機構
は、加速度計３．２０および３ココの動きが線形状であ
ることを除き、ＰＡＮＶＡ機構と同様である。第１り図
によると１乗物の回転中心に対する瞬間的な距離は下記
のようになるＯ下記の式（至）を式（１）に代入し、展
開することにより、ａ↓およびｈＬのための下記の式か
えられる。

ａ４＝Ｆｘ＋４．（ｐｒ＋ｑ）＋デωｔ（ｐｒ＋ｑ）十
−ω！！−０ωｔ−ｑ−Ｍｑ”＋ｒ”）　Ｈコ ａｘ＝−Ｆｘ−７−、（ｐｒ＋ｑ）土、Ｓｏｔ（ｐｒ＋
ｑ）＋ａω　Ｏωｔ−ｑ−Ｌ（ｑ”十ｒ”）（Ｆ５弓、
弓、−２および弓のための同様な式も、代入によってえ
られる。

弐曽およびに）を、　ａ；　、　ＡＨ、ＫＡ　、　弓　
のための式と共に式曽に代入し、二およびΩが期間Ｔを
通して一定であるものとすると、下記の結果力Ｓえられ
る０ ａｑ＝λωｐｏωｔ−ｑ＋Ｉ日Ｇ）ｔ−ｐｒ−ＪＬ（ｑ
”＋ｒリ　（至）ＩＬ；＝、２ＧＩρｏ（ｔ）ｔ１１ｒ
＋ρ日ωｔ”ｐｑ−コＬ（ｐ”＋ｒリ　に）ａＩ＝コク
コＯａ＋ｔ＠ｐ−ρＳａ＋ｔ−ｑｒ−、２Ｌ（ｐ”＋ｑ
つ　■ａＦｘ＝　Ｆ　＋１．　ｐｒ　＠ＩＪ ｘ　ｘ　ｚ Ｆ　（ロ） ａ、Ｆ”’　？ｙ＋ｊｘｐｑ ａＦｉ＝　Ｆ　＋Ｊ、　ｑｒ　に） ｚ　Ｚ こ＼で・　ｐｍ’ｌ、ｒｅＦｚ＋Ｆ′アおよびＦ２は、
これまでと同様に、式に）−輪を夫々に式（２４および
（２）に代入することに・よってえられるＯその結果は
次のとおりである０ △ ｐ＝　ｐ ｑ＝ｑ　■ △ ｒ　＝　ｒ Ｆｘ　＝ＦＸ　十％ｐｒ ｖｙ＝　Ｆ、＋Ｊ−Ｘｐ（ｌ　に） △ ち＝　Ｉｉ’、＋ｊｙｐｒ したがって、この機構においては、全ての共通モードの
乗物ノイズ成分は、ＰＡＮＶＡ機構のように本質的に除
去される。入力軸の正確な共通直線性からの小さいωの
周期的なずれはＳｏｔｌこしたがって変動する。かくし
て、角加速度による可能性のおるノイズは、第７９図の
プロセッサのＳｇｎ（Ｏωｔ）操作によって除去される
Ｏ周期的な付勢による心力は、ＰＡＮＶＡ機構のように
存在しない。

第１６−第１ざ図に例示されているものは、夫々に、第
ｉｏ図のＰＡＮ’ＶＡ機構、第１１図のＰＡＮＶＡ機構
および第１．２図のＰＬＮＶＡ機構を実現するための装
置である。ＰＡＮＶＡ機構を実現するための装置には、
／対の入出カブラグ３３コおよび３３４１を有するハウ
ジング３３０が含まれている０ハウジング３３０には、
７対のベア１Ｊングまたは可撓性ジヨイント、３ＪＡお
よび３３ｇによって、シャフト、３１１０が固着されて
し）るＯ対をなしている加速度計３ｏｏおよび３０１ま
、それと共に回転するシャフトａｔｉｏに固着されてい
る加速度計支持フレームまたは部材３０’１に搭載され
ている。シャフト３４ＩＯの回転振動は、シャフト３’
ｌＯに接続されたロータＪダコおよびハウジング、３Ｊ
Ｏに装着されたステータ３ダダを含むモータによって与
えられる。シャフト３ダＯの振動について、振幅δを制
御する駆動サーボに対するフィードバック信号のための
位置情報または速度情報のいずれかを与える信号は、符
号３ダ６が付されているピック・オフ配列によってえら
れる。

第７７図には％ＰＡＮＶＡ機構を実現するための装置が
示されている。この第１７図＃こ２いて、加速度計Ｊ／
θおよび３／コは、シャツｌ−Ｊ！−１；に固着された
支持体ＪｌＱ上に搭載されている。

シャフトＪｉｌｔは、ｌ対のベアリングまたは可撓性ジ
ヨイント３に、２および３３４Ｉによって、ハウジング
３ｊ？０内で回転可能に装着されている。シャフト３ａ
ｇおよび加速度計、３１０．．３／１の角度的な振動は
、シャツ１−Ｊ４（ざ−こ固着されたロータ３！ＦＡお
よびハウジングＪＳθに固着されたステータを含んでい
るモータによって与えられる。加速度計３／θおよびＪ
／コの運動の信号は、符号、３４０が付されているビッ
ク・オフ配列によ）えられて、シャフト３ダＳの振動に
ついて振幅δを制御する駆動サーボのための負性フィー
ドバックが与えられる。

第１ｇ図に例示されているものは、第７．２図１こおけ
るＰＬＮＶＡ機構を実現するための配列でおる０この特
定の実現ｌこおいて、第１−図に示されているような加
速度計３．２０およびＪ２２の軸３コダおよびＪコロに
沿った線形的な変移は、／対の可撓部材３６６および３
６ｇによってハウジング３６グに固着されている加速度
計３コＯおよびＪλコを保持する支持フレーム３６コを
含んでいる機構によってなされる。加速度計の支持フレ
ーム３６．２の下側部分に隣接しているものは、シャフ
トＪ７２に固着されているリンク要素３７０である。シ
ャフト３７２は、／対のベアリングｊｌＩＩまたは３り
６によって、ハウジング３６ｑ内で回転可能に装着され
ている。

シャフト３フコｌこ装着されたロータ３７ｇおよびハウ
ジンク３６グに装着されたステータ３ざθを含んでいる
モータは、シャフト３クコを、限られた角回転を通して
前後に回転または振動させる。シャフト３フａが小さい
角度を通して前後ｌこ回転させると共に、リンク要素、
７７０は、力感知軸Ａ）およびＡ蚕に直交する方向で加
速度計３２０　：ｊｄよび３．２コを移動させる。その
結果、加速度計３コＯおよび３コニの実質的に線形的な
移動は、第７ｇ図の機構を用いて、力感知軸に直交する
方向で行われる。駆動サーボによる使用のため、シャフ
トの角度位置または速度を表わす信号は、符号３ｇコが
付されているピック拳オフ配列によってえられる０ 第１９図に示されているものは、第７０−第７３図の対
にされた加速度機構のために角速度信号Ｕから力の信号
亙を分離する信号プロセッサの好適実施例である。第１
？図に示されているプロセッサ回路の基礎操作は、第一
図の信号分離回路と同様である。例えば、制御パルス発
生器コは；４２図ζこ示されているものと同様であって
、第一図で示されるように、矩形波発生器Ｍ＃／７＋ｙ
−，ａ＋ａ−ｂ＋ｚ＝ｌｌｉｉ≧＊２ｔＩｔＬ−＋−ｗ
ｍｈｍａｕ生器Ｊ／に達している。同様なやυ方で、リ
セット・積分制御パルス発生器２３の出力は制御パルス
発生器２からラインＪｔｌ、上を伝送され、サンプリン
グ・パルス発生器２弘の出力はライン３ざざ上を伝送さ
れる。対をなす加速度計機構では一個の加速度計が使用
されることから、第１？図ζごは一個の加速度計組立体
３９０および３９．２が示されておシ、これらは、第１
θ図における加速度計３００と３θコ、第１／図におけ
る加速度計、？／（７と３１コ、第１２図における加速
度計、３．ｌＯと、？、２．２に対応するものである。

加速度計の出力信号ＡよおよびＡ二は、夫々に、／対の
導線３９ダおよびｊｆＡ上を、加速度計組立体３りθお
よび３９２から出力されるＯ 信号分離は、第、２図の回路と同様な、第１？図の回路
において行われる。たりし、導線３９ｇ上でＦ２信号を
生成させる力のチャネルおよび導線グθθ上でρ信号を
生成させる角速度チャネルは、第７９図においては一個
の分離した回路として表わされている。第１９図に示さ
れているように、カチャネル回路ｑｏコには第２図の電
子的信号分離プロセッサダの積分回路４１ＩＩおよびサ
ンプルΦホールド回路ｌＩＳが含まれ、導線３ざ６およ
び３ｇＳ上の信号は、第２図に示されるように、積分回
路ｙａおよびサンプル・ホールド回路４Ｉｊに印加され
ている。同様にして、角速度チャネル回路ｅｏａには、
符号切換回路または乗算回路ｆＩ／と同様に、第２図の
積分回路４’！およびサンプル・ホールド回路ダ３が含
まれている。導線３ｇ＆および、ｉｔｇ上の信号は、第
２図に示されているのと同様に、導線ａｔｒ４１上のパ
ルス信号と同じく、積分回路ｌＩ２およびサンプルのホ
ールド回路４ＩＪに印加される。

対にされている加速度計機構の重要な利点のひとつは、
主として変位運動に属する信号を主として角度運動に属
する信号から分離するため、和および差の技術を使用す
る可能性があることである。対にされた加速度計からの
出力である線形の特性力を相殺できるようにするために
は、力感知軸はできるだけ平行に近いこと、および・質
量の有効中心が共に近接していることも必要である。加
速度計の力感知軸が同一方向または反対方向のいずれで
あるかは、加速度計の搭載を設計する上での便宜性の問
題である。いずれの場合においても、分離処理は振動運
動を生成させる機構を設計することによって可能にされ
。

ハウジングの基準フレーム内で計測されるときには、駆
動速度ファクタは常に等しくかつ反対向きであるように
される。

和および差の機能を遂行するためのブリプロセッサ回路
は、第１デ図において点線ダ０６によって例示されてい
る。予備分離またはプリプロセッサ回路＋０１には、−
個の加算接続部４！ｏｔおよび１１１０が含まれている
。第７９図に示されている特定のプリプロセッサ回路り
θ６は、第１Ｏ図に示されているＰＡＰＶＡ機構のよう
に、力感知軸が同一方向にある機構のために使用され、
また、それ自体で式（１７）の論理を実施するようにさ
れる。こ＼で、加算接続部ａＯざは、導線３９４Ｉ＠よ
び３９３上の加速度計の和を表わす信号をカチャネル４
ｔＯＸに対して供給する働きをする。同様にして、加算
接続部１１１０は、導線３９１１および３ｆ＆上の加速
度計の信号間の差を表わす信号を角速度チャネル４Ｉｏ
ｌＩに対して供給する０導線３９ダおよび３り６上の非
回転的な特性力信号が実質的に等しいものであるとすれ
ば、導線４Ｉｌａ上の和の信号は、実際には、力感知軸
に沿って加速度針によシ計測される特性力のための感度
を倍加するようにされる■同様に、導線４Ｉ４１上の差
の信号は、特性力を表わす成分を実質的に含んでいない
。これと反対に、純粋な回転的運動は、加速度針の力感
知軸に沿ったコ個の正弦的なコリオリの加速度を、ｉｇ
ｏｏの位相差を以て生成させる。この位相差は、コリオ
リの加速度が角速度と相対速度とのベクトル積″ｃある
ことから生起するものであり、この場合には、角速度は
共通であり、一方、相対速度は１ｔｒｏ°だけ位相がず
れている。

この結果、導線ｌ１１２上の加算接続点ダＯＸの出力は
、角回転を表わす成分を実質的に含んでいない。同様な
理由で、導線４Ｉ／４１上の加算接続点’１１０の出力
は、角速度の一倍の感度を以て、角速度チャネル１１０
４Ｉに信号を供給する〇第１／図（７）　ＰＡＮＶＡ　
オヨび第１　Ｊ　図（７）　ＰＬＮ’ＶＡ　（７）よう
な力感知軸が反対方向の機構においては、言うまでもな
く、信号の符号が反転されることを除いて、同様な原理
が適用される。かくして、ＰＡＮＶＡおよびＰＬ＋１ｆ
ＶＡ機構のためのブリプロセッサＩＩｏ６においては、
加算接続部ＩＩｏｔは導線３タダおよび３９６上の信号
の差をと１加算接続部１１１０は導線３９ダおよび３９
６上の信号の和をとって、式（至）で表わされている関
係に適合させるようにする０そめ結果、加算接続部４１
１０からの和信号には角速度情報だけが含まれ一一方、
加算接続部ダＯＸからの差信号には特性力情報だけが含
まれる。したがって、信号がカチャネル１Ｉｏｓおよび
角速度チャネル４Ｉ０４Ｉに印加されるのに先立って、
プリプロセッサａｏｂは特性力信号を角速度信号から分
離する効果を生ずることが認められる。

第７９図に示されている回路配列の更に別異の利点は、
プリプロセラサグθ６によって供給される加減算技術が
、カチャネルａＯコおよび角速度チャネルダθ弘に印加
される信号のスケーリングを容易にするために使用でき
ることである。スケーリングは、ｌ対のスケール増幅器
４１／６およびｌｌ１ｇによって例示されている〇スケ
ール増幅器９／Ａおよび４Ｌ１ｇは、加速度計からの信
号出力の振幅を気にすることなく、カチャネルダθコお
よび角速度チャネルｕｏｔｌに印加される信号のレベル
のスケールを定めるために使用することができる。特性
力？、を表わす信号の振幅が角速度ｒに関連する信号の
振幅の／θＯ倍程度になるときには、このことは特に重
要である。かくして、増幅器のゲイン定数ＫｐおよびＫ
。の値は、回路ダ０コおよびダ０ダをオーバレンジさせ
ることなく、導線４ｔ／コおよびａｉｕ上の期待される
信号の振幅をその最大の分解能を許容するように調整さ
れる０同様にして、慣性航法装置のゲインＫＦおよびに
Ωは・感度を増大させるために、すなわち、航法装置の
調整処理の間に分解能を改善させるように切換えること
ができる。ある動作中には、航法装置を含んでいる乗物
の過渡的な動作における回路ａＯＪおよびダ０ダのオー
バレンジをさけるために、力感知チャネルまたは速度感
知チャネルのいずれかの感度を一時的に減退させること
が必要である。なお、Ｆ２およびＰは！およびΩの成分
対の７例として選択されたものであるＯＦＸとｑ、Ｆｙ
とｒについても同様である０上述された加速度計装置に
よって生成される速度信号Ωの原理的な使用のひとつは
慣性航法装置にあることから、航法装置におけるノイズ
およびエラー信号の効果は重大な関心事である〇その結
果として、角速度チャネル４Ａｏｕの出力にζ在する加
速度計のノイズは、角速度を規定するために加速度計を
用いる慣性航法装置の正確さについての原理的ファクタ
となる０所与の加速度計のノイズ・レベルに対する加速
度計のノイズの効果は、振動の振幅ρに逆比例している
。例えば、８ｕｎｄｓｔｒａｎｄ　Ｄａｔａ　０ｏｎｔ
ｒｏ１社からの商用のＱＡ−，１０θθ加速度計を使用
したときには、その位置的なエラーは、約へコｊ１ｍの
振動振幅に対して約−海里（約３りｏｈｍ）であること
が知られている０

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例において用いられる信号分
離の原理的説明図％第一図は、この発明の実施例におけ
る、信号分離の原理に基づく非ジャイロスコープ型の慣
性計測装置の／形式を例示するブロック図、第３図は、
第１図の回転加速度計とは別異の、この発明による振動
加速度計を含むようにされている、第１図に類似の説明
図、第１図は、この発明によって構成された振動加速度
計組立体の／何回、第Ｓ図は、この発明によって構成さ
れた閉ループ加速度計組立体駆動部のブロック図、第６
図は、夫々に第参図で例示された構成による４個の振動
加速度計組立体を用いて、動的な力の平衡のために背中
合わせにされたものの概略的な例示図、第７図は、加速
度計を回転的に駆動するモータおよび小さい角度の発振
的な動きによる質量の平衡に基づく、この発明によって
構成された振動加速度計組立体の第２形式のものの例示
図、第を図は、動的な力の正確な平衡のための同調フォ
ークの使用に基づく、この発明によって構成された振動
加速度計組立体の第３形式のものの例示図％第９図は、
第３図における同調フォーク加速度計組立体を含む電機
発振器配列を例示するブロック図、第７０図は、角振動
軸に平行な力感知軸を有する対にされた加速度計の簡略
化された透視図、第１／図は、角振動軸に直交する力感
知軸を有する背中合わせにして対にされた加速度計の簡
略化された透視図、第１コ図は、力感知軸が線形振動方
向に直交している背中合わせにして対にされた加速度計
の簡略化された透視図、第１Ｊ図は、３軸の速度センサ
においてｇ／θ図の対にされた加速度計配列の動作を例
示するための、第３図に類似の説明図、第１Ｑ図は、Ｊ
軸の速度センサにおいて、第１／図の対にされた加速度
計配列の動作を例示する第３図に類似した形式の説明図
、第１ｊ図は、３軸の速度および力センサにおいて、第
１２図の対にされた加速度計配列の動作を例示する第３
図に類似（、た形式の説明図、第１６図は、第１Ｏ図の
対にされた加速度計配列を実施する機構の側面図、第７
７図は、第１／図の対にされた加速度計配列を実施する
機構の側面図、第１ｇ図は、第７２図の対にされた加速
度計配列を実施する機６４の側面図、第１ｑ図は、加速
度計の出力信号の和および差をとるプリプロセッサ回路
を付加的に含む、第一図の形式の信号分離回路のブロッ
ク図である。 コ・・制御パルス発生器；３・・電機駆動装置；Ｊ／・
・駆動信号発生器；　ａ、２．ａｑｏ、ａｔコ・・加速
度計−ダ・・プロセッサ：　ＱＯ−１，１１０４４・・
カチャネルおよび角速度チャネル。 ＦＩＧ、　１４ ＦＩＧ、　＋５ 手続補正書（１八゛） 昭和６０年　２月１３日 特許庁長官　志賀　学殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１８０８２２号 ２、発明の名称 角速度信号発生・計測装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　サンドストランド・データ・コントロール・イ
ンコーホレーテッド ４、代理人 住所　東京都千代田区丸の内二丁目４番１号丸の内ビル
ディング４階 ５、補正命令の日付 昭和６０年１月２９日 ６、補正の対象 （１）図面 ７、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　構造体の角速度運動を表わす信号を発生させるため
   の装置であって： 第１の力感知軸に沿った加速度を表わす第７の出力信号
   を発生させるための手段を含む第７の加速度計； 第一の力感知軸に沿った加速度を表わす第２の出力信号
   を発生させるための手段を含む第２の加速度計； 前記第１の力感知軸が前記第２の力感知醒に対して実質
   的に平行であるように、前記第７の力感知軸を前記第一
   の力感知軸に関して整列させるための整列手段； 前記第７および第一の加速度計を、構造体に関して、周
   波数ωでかつ前記第７および第一の力感知軸に関して実
   質的に直交する方向で振動させるために、構造体詔よび
   前記整列手段に対して動作的に接続されている振動手段
   ；および 前記第１および第一の出力信号に応答して、前記力感知
   軸および前記振動方向の平面に直交する軸の周囲で角速
   度運動を表わす速度信号を発生させるための信号処理手
   段； が含まれている信号発生装置。 ユ　前記振動は角度的なものである特許請求の範囲第１
   項記載の信号発生装置。 ３　前記振動は実質的に線形的なものである特許請求の
   範囲第１項記載の信号発生装置。 久　前記撮動手段は、振動の変移成分が実質的に等しく
   かつ反対向きであるように、前記第１および第２の加速
   度針を振動させるために有効である特許請求の範囲第１
   項記載の信号発生装置。 ま　前記第１および第２の加速度計は、前記第７および
   第一の力感知軸が角度的振動軸に平行であるように、前
   記整列手段によって整列されている特許請求の範囲第一
   項記載の信号発生装置。 べ　前記第７および第２の力感知軸は角度的振動軸から
   実質的に等距離にある特許請求の範囲第３項記載の信号
   発生装置０ ２　前記第／および第一の加速度計は、前記第１および
   第一の力感知軸が互い反対向きであυ１かつ１互いに実
   質的に同軸であるように前記整列手段によって整列され
   ている特許請求の範囲第２項記載の信号発生装置。 よ　角度的振動軸は前記第１および第一の力感知軸に直
   交され、前記第７および第一の加速度計の間に配されて
   いる特許請求の範囲第７項記載の信号発生装置。 デ　角度的振動はピークからピークまでで約３０ミリラ
   ジアンである特許請求の範囲第２項記載の信号発生装置
   〇 ／θ　前記第７および第２の加速度計は、前記第１およ
   び第２の力感知軸が互いに反対向きであシ、かつ、互い
   に実質的に同軸であるように、前記整列手段によって整
   列されている特許請求の範囲第３項記載の信号発生装置
   。 ／ｌ　振動の振幅はピークからピークまでで約コ■であ
   る特許請求の範囲第７０項記載の信号発生装置。 ／−Ｌ　前記第１および第２の加速度計の間に動作的に
   接続されているプリプロセッサ手段を付加的に含み、前
   記プリプロセッサ手段は前記第１および第一の出力信号
   の和を前記信号処理手段に印加するようにされている特
   許請求の範囲第７項記載の信号発生装置。 ／ｉ　前記プリプロセッサ手段は、更に、前記第１およ
   び第２の出力信号の差を前記信号処理手段に印加するよ
   うにされている特許請求の範囲第７．２項記載の信号発
   生装置。 ／Ｘ　前記信号処理手段には、前記第１および第一の出
   力信号に応答して前記力感知軸に沿った装置の加速度を
   表わす力信号を発生させるための力チャネル手段、およ
   び、前記第１および第２の出力信号に応答して前記速度
   信号を発生させるための速度チャネル手段が含まれてい
   る特許請求の範囲第１項記載の信号発生装置。 ／よ　前記第１および第一の出力信号を組合せて前記力
   チャネル手段への入力のための第１の組合せ信号にし、
   前記第１および第一の出力信号を組合せて前記速度チャ
   ネル手段への入力のための第２の組合せ信号にするため
   に、前記第１および第２の加速度計と前記信号処理手段
   との間に動作的に接続された予備分離手段が更に含まれ
   ている特許請求の範囲第１４！項記載の信号発生装置。 ／４　前記第１詔よび第一の力感知軸は同一方向に整列
   され、前記第１の組合せ信号は前記第７および第一の出
   力信号の和に機能的に関連され、前記第一の組合せ信号
   は前記第１および第２の出力信号の間の差に機能的に関
   連されている特許請求の範囲第７３項記載の信号発生装
   置。