(57)【要約】【課題】ＦＳ値の小さいジャイロを、大きいＦＳ値が要求される用途に使用することができるジャイロの設置方法およびジャイロデバイスの提供。【解決手段】回転体の回転軸Ｚと測定軸ｚ１、ｚ２とがなす角度θ１、θ２が下記の（１）式を満たす２個以上のジャイロ２−１、２−２を、回転体の回転軸Ｚと直交する方向の回転信号を相殺できるように設置する。｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）但し、（１）式中の各記号の意味は下記のとおりである。θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）【選択図】　図２
2004109059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に１個以上のジャイロを設置する方法であって、ジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たすように、ジャイロを設置することを特徴とするジャイロの設置方法。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
但し、（１）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
【請求項２】
回転体にジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす２個以上のジャイロを設置する方法であって、それぞれのジャイロを、回転体の回転軸と垂直な方向の回転信号を相殺できるように設置することを特徴とするジャイロの設置方法。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
但し、（１）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
【請求項３】
回転体にジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす少なくとも１対のジャイロを設置する方法であって、対となるジャイロを、それぞれのジャイロの測定軸が回転体の回転軸と垂直な平面に投影した軸が平行で、且つ相互に反対向きであり、下記の（２）式から得られるＡが実質的に０となるように設置することを特徴とするジャイロの設置方法。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
Ａ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１−ＳＦ２・ｓｉｎθ２　　　…（２）
但し、（１）式および（２）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
ＳＦ１：対となる一方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
θ１：対となる一方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＳＦ２：対となる他方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
θ２：対となる他方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
【請求項４】
回転体にジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす３個のジャイロを設置する方法であって、３個のジャイロを、下記の（３）〜（５）式から得られるＢ、ＣおよびＤが実質的に０となるように設置することを特徴とするジャイロの設置方法。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
Ｂ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ１＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ３　　　…（３）
Ｃ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ２　　　…（４）
Ｄ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ３＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３　　　…（５）
但し、（１）、（３）、（４）および（５）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
ＳＦｉ：ｉ番目のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
φ１：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、１番目のジャイロの測定軸と２番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
φ２：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、２番目のジャイロの測定軸と３番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
φ３：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、３番目のジャイロの測定軸と１番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
【請求項５】
回転体の回転軸と測定軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす１個以上のジャイロと、ジャイロを設置する設置台とを有することを特徴とするジャイロデバイス。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
但し、（１）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
【請求項６】
回転体の回転軸と測定軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす２個以上のジャイロと、ジャイロを設置する設置台とを有するジャイロデバイスであって、それぞれのジャイロを、回転体の回転軸と直交する方向の回転信号を相殺できるように設置したことを特徴とするジャイロデバイス。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
但し、（１）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
【請求項７】
回転体の回転軸と測定軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす少なくとも１対のジャイロと、ジャイロを設置する設置台とを有するジャイロデバイスであって、対となるジャイロを、それぞれのジャイロの測定軸が回転体の回転軸と垂直な平面に投影した軸が平行で、且つ相互に反対向きであり、下記の（２）式から得られるＡが実質的に０となるように設置したことを特徴とするジャイロデバイス。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
Ａ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１−ＳＦ２・ｓｉｎθ２　　　…（２）
但し、（１）式および（２）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
ＳＦ１：対となる一方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
θ１：対となる一方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＳＦ２：対となる他方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
θ２：対となる他方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
【請求項８】
回転体の回転軸と測定軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす３個のジャイロと、ジャイロを設置する設置台とを有するジャイロデバイスであって、それぞれのジャイロを、下記の（３）〜（５）式から得られるＢ、ＣおよびＤが実質的に０となるようにジャイロを設置したことを特徴とするジャイロデバイス。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
Ｂ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ１＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ３　　　…（３）
Ｃ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ２　　　…（４）
Ｄ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ３＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３　　　…（５）
但し、（１）、（３）、（４）および（５）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
ＳＦｉ：ｉ番目のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
φ１：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、１番目のジャイロの測定軸と２番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
φ２：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、２番目のジャイロの測定軸と３番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
φ３：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、３番目のジャイロの測定軸と１番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
【請求項９】
各ジャイロの設置条件をそれぞれ独立に調整する他軸感度調整機構を有することを特徴とする請求項７または８に記載のジャイロデバイス。
【請求項１０】
各ジャイロの設置条件を一体として調整する他軸感度調整機構を有することを特徴とする請求項７に記載のジャイロデバイス。
【請求項１１】
可変抵抗を用いて各ジャイロの電気的条件を調整する他軸感度調整機構を有することを特徴とする請求項７から１０までのいずれかに記載のジャイロデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体の角速度（回転体が移動する場合には、回転体自体の回転（自転）軸についての角速度）を検知するジャイロの設置方法、およびジャイロデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジャイロは、ヨーレートセンサー、テレマティクス、ＧＰＳコンパス、モバイル衛星アンテナなど多くの分野で利用されている。ジャイロには、機械式、光学式、流体式、振動式などのさまざまな方式のものがあり、また同じ方式のジャイロでもその用途により要求される性能が異なる。
【０００３】
ジャイロの性能をはかる指標の一つに、最大検出範囲（最大測定限界）を意味するフルスケール（以下、ＦＳという）というものがある。例えば、船舶、航空の航法装置、自動車のヨートレート検出、無人ヘリコプター、ロボットの姿勢制御などの用途にはＦＳ値が±１００ｄｅｇ／ｓ程度のジャイロが用いられるのが一般的であり、特殊な場合には、ＦＳ値が±１，０００ｄｅｇ／ｓ程度のジャイロが用いられることもある。一方、航空宇宙分野などの高速回転の回転体には、ＦＳ値が±１０，０００ｄｅｇ／ｓ程度のジャイロが求められる。
【０００４】
ＦＳ値を大きくするためには、ジャイロの機械的強度を高めること、制御用モジュールの再設計などが必要となり、ジャイロの製造コストの上昇を招く。特に、±１０，０００ｄｅｇ／ｓという高いＦＳ値が要求される用途は、特殊な産業分野に限られ、今のところ大量消費が見込まれないため、大きな開発費をかけて研究を行うメリットは小さい。
【０００５】
しかし、ＦＳ値が小さい（例えば±１００ｄｅｇ／ｓ）ジャイロを通常の設置方法（即ち、ジャイロをその測定軸が回転体の回転軸と一致するように設置する方法）で、大きなＦＳ値（例えば±１０，０００ｄｅｇ／ｓ）が要求される用途に使用する場合には、様々な問題が発生する。以下、特許文献１などに開示されるリング型振動ジャイロの場合を例にとって説明する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２６７６６７号公報
リング型振動ジャイロは、リングの上下方向に磁場を与えた状態で、リング上の配線に交流電流を流すことで発生するローレンツ力により、リングは楕円形状に変形する（これを振動モード１という）。リングの振動に角速度が与えられるとコリオリ力が働き、新たに振動モード１から４５°ずれた位置に振動モード２が発生する。
【０００７】
リング型振動ジャイロは、このようにして発生した振動モード２を抑制する方向にリング上の配線に電流を流し、このときの電流値に基づいて角速度を検知する構造となっている。従って、例えばＦＳ値が±１００ｄｅｇ／ｓのジャイロを±１０，０００ｄｅｇ／ｓという大きなＦＳ値が要求される用途に使用すると、リング型振動子が脆性破壊を起こす、リング上の配線が抵抗熱により破壊される、消費電力が増加するなどの問題が発生する。このような問題は、リング型振動ジャイロだけでなく、電気的な制御を必要とする他の方式のジャイロでも発生する。
【０００８】
この問題を解決するための対策として、電気回路の調整により対応することも考えられる。例えば、リングを楕円形状に変形させるために流す交流電流の値を極力小さくして、リングの変形を初めから小さくしておくことで、リングが高速回転により受ける変形量も小さくなり、これを抑制する方向に流す電流値も小さくすることができる。しかし、リングの変形量を小さくするとノイズの影響を受けやすくなるため、測定精度の低下を招く。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解決するべくなされたものであり、ＦＳ値の小さいジャイロを、大きいＦＳ値が要求される用途に使用する場合に、振動子が破壊することなく、且つ高い測定精度を維持することができるジャイロの設置方法、およびそのような設置方法を用いて設置したジャイロデバイスを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の▲１▼〜▲４▼のジャイロの設置方法、ならびに下記の▲５▼〜▲８▼のジャイロデバイスを要旨とする。
【００１１】
▲１▼回転体に１個以上のジャイロを設置する方法であって、ジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たすように、ジャイロを設置することを特徴とするジャイロの設置方法。
【００１２】
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
但し、（１）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
▲２▼回転体にジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす２個以上のジャイロを設置する方法であって、それぞれのジャイロを、回転体の回転軸と垂直な方向の回転信号を相殺できるように設置することを特徴とするジャイロの設置方法。
【００１３】
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
但し、（１）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
▲３▼回転体にジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす少なくとも１対のジャイロを設置する方法であって、対となるジャイロを、それぞれのジャイロの測定軸が回転体の回転軸と垂直な平面に投影した軸が平行で、且つ相互に反対向きであり、下記の（２）式から得られるＡが実質的に０となるように設置することを特徴とするジャイロの設置方法。
【００１４】
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
Ａ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１−ＳＦ２・ｓｉｎθ２　　　…（２）
但し、（１）式および（２）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
ＳＦ１：対となる一方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
θ１：対となる一方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＳＦ２：対となる他方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
θ２：対となる他方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
▲４▼回転体にジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす３個のジャイロを設置する方法であって、３個のジャイロを、下記の（３）〜（５）式から得られるＢ、ＣおよびＤが実質的に０となるように設置することを特徴とするジャイロの設置方法。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
Ｂ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ１＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ３　　　…（３）
Ｃ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ２　　　…（４）
Ｄ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ３＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３　　　…（５）
但し、（１）、（３）、（４）および（５）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
ＳＦｉ：ｉ番目のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
φ１：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、１番目のジャイロの測定軸と２番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
φ２：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、２番目のジャイロの測定軸と３番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
φ３：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、３番目のジャイロの測定軸と１番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
▲５▼回転体の回転軸と測定軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす１個以上のジャイロと、ジャイロを設置する設置台とを有することを特徴とするジャイロデバイス。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
但し、（１）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
▲６▼回転体の回転軸と測定軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす２個以上のジャイロと、ジャイロを設置する設置台とを有するジャイロデバイスであって、それぞれのジャイロを、回転体の回転軸と直交する方向の回転信号を相殺できるように設置したことを特徴とするジャイロデバイス。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
但し、（１）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
▲７▼回転体の回転軸と測定軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす少なくとも１対のジャイロと、ジャイロを設置する設置台とを有するジャイロデバイスであって、対となるジャイロを、それぞれのジャイロの測定軸が回転体の回転軸と垂直な平面に投影した軸が平行で、且つ相互に反対向きであり、下記の（２）式から得られるＡが実質的に０となるように設置したことを特徴とするジャイロデバイス。
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
Ａ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１−ＳＦ２・ｓｉｎθ２　　　…（２）
但し、（１）式および（２）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
ＳＦ１：対となる一方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
θ１：対となる一方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＳＦ２：対となる他方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
θ２：対となる他方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
▲８▼回転体の回転軸と測定軸とがなす角度θｉが下記の（１）式を満たす３個のジャイロと、ジャイロを設置する設置台とを有するジャイロデバイスであって、それぞれのジャイロを、下記の（３）〜（５）式から得られるＢ、ＣおよびＤが実質的に０となるようにジャイロを設置したことを特徴とするジャイロデバイス。
【００１５】
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
Ｂ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ１＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ３　　　…（３）
Ｃ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ２　　　…（４）
Ｄ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ３＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３　　　…（５）
但し、（１）、（３）、（４）および（５）式中の各記号の意味は下記のとおりである。
θｉ：ｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）
ＦＳｉ：ｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）
ωＭＡＸ：回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）
ＳＦｉ：ｉ番目のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕
φ１：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、１番目のジャイロの測定軸と２番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
φ２：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、２番目のジャイロの測定軸と３番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
φ３：各ジャイロの測定軸を回転体の回転軸に対して垂直な面に投影したときに、３番目のジャイロの測定軸と１番目のジャイロの測定軸とがなす角度（ｄｅｇ）
上記の▲７▼に示すジャイロデバイスは、下記の（ａ）、（ｂ）もしくは（ｃ）に示す他軸感度調整機構、または、（ａ）もしくは（ｂ）の機構と（ｃ）の機構とを組み合わせた他軸感度調整機構を有するのが望ましい。また、上記の▲８▼に示すジャイロデバイスは、下記の（ａ）、（ｂ）もしくは（ｃ）に示す他軸感度調整機構、または、（ａ）の機構と（ｃ）の機構を組み合わせた他軸感度調整機構を有するのが望ましい。
（ａ）各ジャイロの設置条件をそれぞれ独立に調整する機構
（ｂ）各ジャイロの設置条件を一体として調整する機構
（ｃ）可変抵抗を用いて各ジャイロの電気的条件を調整する機構。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態の一例を示す図である。図１に示すように、本発明のジャイロデバイス１は、回転体に内蔵され、回転体の回転軸Ｚと測定軸ｚｉとがなす角度がθｉであるジャイロ２と、ジャイロ２を設置する設置台４とを有する。なお、便宜上、ジャイロの測定軸ｚｉの方向が設置台４の設置面３と垂直な方向と一致するような図を示したが、以下の説明において、ジャイロの測定軸ｚｉの方向とは、角速度検出部の測定軸（振動式ジャイロの場合、振動子が持つ測定軸、流体式ジャイロの場合、流経路が持つ測定軸）の方向を意味する。
【００１７】
ここで、回転体の回転軸Ｚとジャイロの測定軸ｚｉとがなす角度θｉは、下記の（１）式を満足するように設定しなければならない。但し、（１）式中のθｉはｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）、ＦＳｉはｉ番目のジャイロのフルスケール（ｄｅｇ／ｓ）、ωＭＡＸは回転体の回転軸についての角速度最大値（ｄｅｇ／ｓ）を意味する。
【００１８】
｜ｃｏｓθｉ｜　＜　｜ＦＳｉ／ωＭＡＸ｜　　　…（１）
本発明のジャイロデバイスにおいて検出される角速度は、回転体の回転軸についての角速度にｃｏｓθｉをかけた値となるため、回転体の回転軸Ｚとジャイロの測定軸ｚｉとの角度θｉを調整することにより、ジャイロのＦＳ値を変更することなく、広い検出範囲のジャイロデバイスを作ることができる。
【００１９】
例えば、ＦＳ値が±１００ｄｅｇ／ｓのジャイロであっても、回転体の回転軸Ｚとジャイロの測定軸ｚｉとの角度θｉが８９ｄｅｇ（ｃｏｓθ≒０．０１７）となるように設置すれば、±５，７３０（≒±１００／０．０１７）ｄｅｇ／ｓ程度までの回転体の回転軸についての角速度を検知することができる。
【００２０】
回転体の回転軸Ｚとジャイロの測定軸ｚｉとがなす角度θｉは、例えば、図１に示す例の場合には、設置台４の設置面３の角度の変更により調整することができる。設置台４は、図１に示すように、一定の傾斜角度を有する設置面３を有するものが好ましいが、例えば、ジャイロを支持棒で保持するなどの別の手段によってジャイロを回転体に固定する機構を有するものであってもよい。また、角速度検出部の測定軸の方向を上記の（１）式の関係を満たすように組み込んだジャイロを用いてもよく、この場合には傾斜面を有する設置台や支持棒を有する設置台を用いなくてもよい。
【００２１】
ここで、ろくろなどのように固定された回転体の場合や、回転体の回転軸に対して垂直な方向（以下、この方向の回転軸を他軸と呼ぶ）の回転成分が極めて小さい場合には、上記の（１）式を満たす角度に測定軸を有するジャイロを用いるだけで足りる。なお、図１では、１個のジャイロを用いる例を示したが、測定軸の角度が上記の（１）式を満たすかぎり、複数個のジャイロを用いてもよい。
【００２２】
しかし、回転体がジャイロの測定軸とは異なる方向の回転を有する場合には、ジャイロは、他軸の角速度も検知するため、測定精度が低下する。従って、このような回転体のある特定の回転軸における角速度を検知するためには、回転体の回転軸と測定軸とがなす角度θｉが上記の（１）式を満たす２個以上のジャイロを用い、回転体の回転軸と垂直な方向の回転信号を相殺できるように、それぞれのジャイロを回転体に設置する必要がある。この具体例を図２〜５を使って説明する。
【００２３】
図２は、１対のジャイロを用いる場合の実施形態の一例を示す図であり、図３は、１対のジャイロを用いる場合の実施形態の他の例を示す図である。いずれの図においても　、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図である。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、本発明のジャイロデバイス１−１は、回転体の回転軸Ｚと測定軸ｚ１、ｚ２とがなす角度がθ１、θ２である少なくとも１対のジャイロ２−１、２−２と、ジャイロ２−１、２−２を設置する設置台４−１とを有する。これらの角度θ１、θ２が上記の（１）式を満たす必要があることは、図１に示す例と同様である。
【００２５】
また、図２（ｂ）に示すように、本発明のジャイロデバイス１−１においては、それぞれのジャイロの測定軸ｚ１、ｚ２を回転体の回転軸Ｚと垂直な平面に投影した軸（以下、単に「投影軸」という）ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹが平行で、且つ相互に反対向きとなるように対となるジャイロ２−１、２−２を設置する必要がある。
【００２６】
なお、図２（ｂ）では、それぞれのジャイロ２−１、２−２の投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹは、同じＸ軸上に示されているが、例えば、図３に示すように、投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹが同一の軸上に存在しなくても、これらの投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹが平行で、且つ相互に反対向きであればよい。
【００２７】
ここで、回転体のＺ軸方向にωＺの角速度、Ｘ軸方向にωＸの角速度が与えられている場合を考える。ジャイロ２−１、２−２で検出される電圧をそれぞれＶ１、Ｖ２とするとき、これらのジャイロのＺ軸に投影した測定軸は、平行、且つ同じ向きであり、ＸＹ平面に投影した測定軸は、平行、且つ相互に反対向きであるので、Ｖ１、Ｖ２は下記式で表される。
Ｖ１＝ＳＦ１・（ωＺ）・ｃｏｓθ１＋ＳＦ１・（ωＸ）・ｓｉｎθ１
Ｖ２＝ＳＦ２・（ωＺ）・ｃｏｓθ２＋ＳＦ２・（−ωＸ）・ｓｉｎθ２
但し、ＳＦ１は対となる一方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕、θ１は対となる一方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）、ＳＦ２は対となる他方のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕、θ２は対となる他方のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）をそれぞれ意味する。
【００２８】
このジャイロデバイス１−１で出力される電圧ＶＯＵＴ（＝Ｖ１＋Ｖ２）は、
ＶＯＵＴ＝ωＺ・（ＳＦ１・ｃｏｓθ１＋ＳＦ２・ｃｏｓθ２）＋ωＸ・（ＳＦ１・ｓｉｎθ１−ＳＦ２・ｓｉｎθ２）
で表される。このとき、それぞれのジャイロ２−１、２−２の投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹと平行な方向（図２、３で示す例ではＸ軸と平行な方向）におけるスケールファクターＡは、下記の（２）式で表すことができる。
Ａ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１−ＳＦ２・ｓｉｎθ２　　　…（２）
従って、上記の（２）式から得られるＡを実質的に０となるようにジャイロ２−１、２−２を設置すれば、このジャイロデバイス１−１で出力される電圧ＶＯＵＴは、Ｚ軸方向の角速度に起因するもののみとなる。即ち、回転体のＺ軸方向の角速度ωＺは、
ωＺ≒ＶＯＵＴ／（ＳＦ１・ｃｏｓθ１＋ＳＦ２・ｃｏｓθ２）
によって求めることができる。
【００２９】
このように、（２）式から得られるＡが実質的に０であり、図２や図３に示すように、対となるジャイロ２−１、２−２の投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹが平行で、且つ相互に反対向きであれば、回転体の回転軸と垂直な方向の回転信号を相殺できるため、対となるジャイロ２−１、２−２で検知されるのは、回転体の回転軸についての角速度のみとなる。なお、このようなジャイロ対を複数設置してもよい。
【００３０】
上記のＡ値は、厳密に０であることが望ましいが、ユーザーの要求を満たす範囲で０に近い値となればよい。具体的には、上記のＡ値が、ＳＦ１・α１／１００またはＳＦ２・α２／１００（α１、α２：それぞれのジャイロの他軸感度〔％〕）のいずれか大きい値よりも小さければよい。なお、他軸感度とは、測定軸に直交する方向の角速度成分に対する出力値を百分率で表したものであり、他軸感度１％とは、測定軸に直交する方向にのみ１００ｄｅｇ／ｓの回転を与えたときに、ジャイロデバイスが１ｄｅｇ／ｓの出力があることを意味する。
【００３１】
例えば、対となるジャイロのうち一方のジャイロのスケールファクターＳＦ１が０．０２Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）、他軸感度α１が１％であり、他方のジャイロのスケールファクターＳＦ２が０．０１５Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）、他軸感度α２が２％である場合には、Ａが０．０００３Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）より小さい値となるように設定すればよい。
【００３２】
このＡ値は、回転体の回転軸と各ジャイロの測定軸とがなす角度θ１およびθ２、ならびに各ジャイロのスケールファクターＳＦ１およびＳＦ２の１つ以上を調整することにより決定することができる。この調整方法については後段で説明する。
【００３３】
以上のように、少なくとも１対のジャイロを（１）式および（２）式を満たすように設置すれば、回転体の一つの他軸Ｘについての影響をある程度排除できるが、他の他軸Ｙ（Ｚ軸およびＸ軸のいずれとも垂直な軸）については、ジャイロが元来有する他軸感度に支配されることになる。このため、Ｘ軸方向のみならず、Ｙ軸方向の他軸感度も向上させるためには、Ｙ軸方向についての出力も相殺できるように、３個以上のジャイロデバイスを設置することが有効である。以下、詳しく述べる。
【００３４】
図４は、３個のジャイロを用いる場合の実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は上面図である。図４（ａ）に示すように、本発明のジャイロデバイス１−２は、回転体の回転軸Ｚと測定軸ｚ１、ｚ２、ｚ３とがなす角度がθ１、θ２、θ３である３個のジャイロ２−１、２−２、２−３と、ジャイロ２−１、２−２、２−３を設置する設置台４−２とを有する。これらの角度θ１、θ２、θ３が上記の（１）式を満たす必要があることは、図１の例で示したとおりである。
【００３５】
ここで、図４（ｂ）に示すように、本発明のジャイロデバイス１−２に設置するそれぞれのジャイロ２−１、２−２、２−３の投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹ、ｚ３ＸＹについての位相角をφ１、φ２、φ３とする。このとき、投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹ、ｚ３ＸＹそれぞれに平行な方向おけるスケールファクターＢ、ＣおよびＤは、下記の（３）、（４）および（５）式で表すことができる。但し、（３）、（４）および（５）式中のθｉはｉ番目のジャイロの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）、ＳＦｉはｉ番目のジャイロのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕をそれぞれ意味する。
Ｂ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ１＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ３　　　…（３）
Ｃ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ１＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３・ｃｏｓφ２　　　…（４）
Ｄ　＝　ＳＦ１・ｓｉｎθ１・ｃｏｓφ３＋ＳＦ２・ｓｉｎθ２・ｃｏｓφ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３　　　…（５）
本発明のジャイロデバイス１−２は、上記のＢ、ＣおよびＤが実質的に０となるように３個のジャイロ２−１、２−２、２−３を設置したものである。このような状態で各ジャイロ２−１、２−２、２−３を設置すれば、回転体の回転軸と垂直な２方向（即ち、２つの他軸）の回転信号を相殺できる。
【００３６】
上記の少なくとも１対のジャイロを用いる場合の例と同様に、（３）、（４）および（５）式から得られるＢ、ＣおよびＤの値はいずれも、厳密に０であることが望ましいが、ユーザーの要求を満たす範囲で０に近い値となればよい。これにより、ジャイロが元来有する他軸感度より小さい他軸感度を実現できる。
【００３７】
このＢ、ＣおよびＤの値は、回転体の回転軸と各ジャイロの測定軸とがなす角度θ１、θ２、θ３、投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹおよびｚ３ＸＹについての位相角をφ１、φ２およびφ３、並びに各ジャイロのスケールファクターＳＦ１、ＳＦ２およびＳＦ３のいずれか１つ以上を調整することにより決定することができる。
【００３８】
図５は、４個のジャイロを用いる場合の実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は上面図である。図５（ａ）に示すように、本発明のジャイロデバイス１−３は、回転体の回転軸Ｚと測定軸ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４とがなす角度がθ１、θ２、θ３、θ４である４個のジャイロ２−１、２−２、２−３、２−４と、ジャイロ２−１、２−２、２−３、２−４を設置する設置台４−３とを有する。これらの角度θ１、θ２、θ３、θ４が上記の（１）式を満たす必要があることは、図１の例で示したとおりである。
【００３９】
ここで、図５（ｂ）に示すように、本発明のジャイロデバイス１−３においては、それぞれのジャイロの測定軸ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４を回転体の回転軸Ｚと垂直な平面に投影した軸ｚ１ＸＹおよびｚ２ＸＹ、ならびにｚ３ＸＹおよびｚ４ＸＹが、それぞれ平行で、且つ相互に反対向きとなるように対となるジャイロ２−１および２−２、ならびに２−３および２−４を設置する必要がある。そして、投影軸ｚ１ＸＹおよびｚ２ＸＹと平行な軸（図５（ｂ）ではＸ軸）と、投影軸ｚ３ＸＹおよびｚ４ＸＹと平行な軸（図５（ｂ）ではＹ軸）とは直交している。
【００４０】
ここで、Ｘ軸方向にのみωＸの角速度が与えられている場合と、Ｙ軸方向にのみωＹの角速度が与えられている場合とを考える。ジャイロ２−１、２−２、２−３および２−４のそれぞれのスケールファクター〔Ｖ／（ｄｅｇ／ｓ）〕をＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３およびＳＦ４とし、それぞれの測定軸と回転体の回転軸とがなす角度（ｄｅｇ）をθ１、θ２、θ３およびθ４とし、それぞれの他軸感度をα１、α２、α３およびα４とするとき、Ｘ軸方向にのみωＸの角速度が与えられている場合の出力電圧ＶＸＯＵＴ（Ｖ）およびＹ軸方向にのみωＹの角速度が与えられている場合の出力電圧ＶＹＯＵＴ（Ｖ）は、
ＶＸＯＵＴ＝ωＸ・（ＳＦ１・ｓｉｎθ１−ＳＦ２・ｓｉｎθ２＋α３・ＳＦ３＋α４・ＳＦ４）
ＶＹＯＵＴ＝ωＹ・（α１・ＳＦ１＋α２・ＳＦ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３−ＳＦ４・ｓｉｎθ４）
で表される。ここで、
Ａ１＝ＳＦ１・ｓｉｎθ１−ＳＦ２・ｓｉｎθ２＋α３・ＳＦ３＋α４・ＳＦ４
Ａ２＝α１・ＳＦ１＋α２・ＳＦ２＋ＳＦ３・ｓｉｎθ３−ＳＦ４・ｓｉｎθ４
とおくとき、任意のωＸおよびωＹに対する出力電圧ＶＸＯＵＴおよびＶＹＯＵＴを小さくする（即ち、他軸感度を小さくする）ためには、上記のＡ１およびＡ２をできる限り小さくすればよい。そして、これらのＡ１およびＡ２を実質的に０となるように調整すれば、回転体の回転軸Ｚと垂直な２方向（即ち、２つの他軸Ｘ、Ｙ）の回転信号を相殺できる。
【００４１】
上記の少なくとも１対のジャイロを用いる場合、３個のジャイロを用いる場合の例と同様に、上記のＡ１およびＡ２の値はいずれも、厳密に０であることが望ましいが、ユーザーの要求を満たす範囲で０に近い値となればよい。これにより、ジャイロが元来有する他軸感度より小さい他軸感度を実現できる。
【００４２】
このＡ１およびＡ２の値は、たとえば、回転体の回転軸とジャイロ２−１および２−２の測定軸とがなす角度θ１および／またはθ２を変更してＡ１を調整した後、回転体の回転軸とジャイロ２−３および２−４の測定軸とがなす角度θ３および／またはθ４を変更してＡ２を調整することにより決定することができる。
【００４３】
ここで、理論上は、所定の傾斜角度を有する設置面３を有する設置台４を用意して、それぞれの設置面３と垂直方向に測定軸が向くようにジャイロ２を設置すればよいことになる。しかし、実際には、ジャイロ自体の製造上の誤差や設置面３の精度誤差などによりジャイロ２の測定軸ｚｉ（ｉ＝１、２、３、４）を設置面３の垂直軸と完全に一致するように設置するのは困難であり、また、設置台４自体の加工精度により、設置面３の傾斜角度にもズレが発生する。
【００４４】
従って、本発明のジャイロデバイスは、予め、少なくとも１対のジャイロを用いる場合には、上記のＡが実質的に０となるように、３個のジャイロを用いる場合には、上記のＢ、ＣおよびＤが実質的に０になるように、また、４個のジャイロを用いる場合には、上記のＡ１およびＡ２が実質的に０になるように、設置台の各面の傾きを調整することができる他軸感度調整機構を有するのが望ましい。
【００４５】
具体的には、少なくとも１対のジャイロを用いるジャイロデバイスの場合、対となるジャイロ２−１、２−２を設置台４−１の設置面３−１、３−２に設置した後、図２に示すＸ軸方向にのみ所定の角速度の回転を与え、このときの角速度をそれぞれのジャイロ２−１、２−２で検知する。このとき、Ａ値が実質的に０となるように設置台の各面３−１、３−２の傾きを調整して、回転体の回転軸と各ジャイロの測定軸とがなす角度θ１、θ２を変更すれば、回転体の回転軸と垂直な方向（図２に示す例ではＸ軸）の回転信号を相殺できる。また、設置台の各面３−１、３−２の傾きを調整するとともに、または、これらの傾きについては調整することなく、各ジャイロ２−１、２−２の電気的条件（スケールファクターＳＦ１、ＳＦ２）を調整してもよい。
【００４６】
同様に、３個のジャイロを用いるジャイロデバイスの場合、３個のジャイロ２−１、２−２、２−３を設置台４−２の設置面３−１、３−２、３−３に設置した後、回転体の回転軸と垂直な方向にのみ所定の角速度の回転を与え、このときの角速度をそれぞれのジャイロ２−１、２−２、２−３で検知する。このとき、Ｂ、ＣおよびＤの値が実質的に０となるように設置台の各面３−１、３−２および３−３のいずれか１以上の傾きを調整して、回転体の回転軸と各ジャイロの測定軸とがなす角度θ１、θ２およびθ３、ならびに投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹおよびｚ３ＸＹについての位相角φ１、φ２およびφ３のいずれか１以上を変更する。この作業を他の他軸（Ｚ軸に垂直な軸）ついて行えば、回転体の回転軸と垂直な２方向の回転信号を相殺できる。また、設置台の各面３−１、３−２、３−３の傾きを調整するとともに、または、これらの傾きについては調整することなく、各ジャイロ２−１、２−２、２−３の電気的条件（スケールファクターＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３）を調整してもよい。
【００４７】
４個のジャイロを用いるジャイロデバイスの場合も同様に、４個のジャイロ２−１、２−２、２−３、２−４を設置台４−３の設置面３−１、３−２、３−３、３−４に設置した後、回転体の回転軸と垂直な方向（図５に示す例ではＸ軸方向）にのみ所定の角速度の回転を与え、このときの角速度をそれぞれのジャイロ２−１、２−２、２−３、２−４で検知する。このとき、Ａ１の値が実質的に０となるように設置台の各面３−１および３−２のいずれか１以上の傾きを調整して、回転体の回転軸と各ジャイロの測定軸とがなす角度θ１およびθ２のいずれか１以上を変更する。その後、Ａ２の値が実質的に０となるように設置台の各面３−３および３−４のいずれか１以上の傾きを調整して、回転体の回転軸と各ジャイロの測定軸とがなす角度θ３およびθ４のいずれか１以上を変更する。これにより、回転体の回転軸と垂直な２方向の回転信号を相殺できる。また、設置台の各面３−１、３−２、３−３、３−４の傾きを調整するとともに、または、これらの傾きについては調整することなく、各ジャイロ２−１、２−２、２−３、２−４の電気的条件（スケールファクターＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４）を調整してもよい。
【００４８】
以下、主として、少なくとも１対のジャイロを用いる場合を例にとって、他軸感度の調整機構を具体的に説明する。
【００４９】
図６は、各ジャイロの設置条件をそれぞれ独立に調整する機構の一の例を示す図であり、図７は、各ジャイロの設置条件を一体として調整する機構の他の例を示す図である。
【００５０】
図６に示すように、本発明のジャイロデバイスにおける他軸感度調整機構は、例えば、対となるジャイロ２−１、２−２を設置する面３−１、３−２の下部にそれぞれ取り付けられたアクチュエータ５−１、５−２により、ジャイロの測定軸の角度θ１、θ２をそれぞれ独立に調整する機能を有するものである。この機構は、３個のジャイロを用いる場合や４個のジャイロを用いる場合にも適用でき、回転体の回転軸と各ジャイロの測定軸とがなす角度θ１、θ２、θ３（４個のジャイロを用いる場合には、更にθ４）、投影軸ｚ１ＸＹ、ｚ２ＸＹ、ｚ３ＸＹについての位相角をφ１、φ２、φ３をそれぞれ独立に調整することができる。また、図７に示すように、本発明のジャイロデバイスにおける他軸感度調整機構は、例えば、設置台４の底面の角度δを調整することにより、２つのジャイロの測定軸の角度θ１、θ２を一体として調整する機能を有するものであってもよい。
【００５１】
上記の図６に示す他軸感度調整機構を有する本発明のジャイロデバイスであれば、対となるジャイロを用いる場合には、これらの測定軸の角度θ１、θ２を独立に調整できるとともに、これらの角度θ１、θ２を大きく変更できるため、ＦＳを広い範囲で変更することができる。例えば、ＦＳがともに±１００ｄｅｇ／ｓであるジャイロ対を用いて、この機構により各ジャイロの測定軸の角度θ１、θ２を調整すれば、±１００ｄｅｇ／ｓから±１０，０００ｄｅｇ／ｓ程度（θ１＝θ２≒８９．５ｄｅｇ）までの回転体の角速度を検知することが可能となる。
【００５２】
従って、上記の図６に示す他軸感度調整機構を有する本発明のジャイロデバイスは、ジャイロの測定精度の調整のみならず、ユーザーにおいても、要求されるＦＳ値を満足するように調整することができる。
【００５３】
図８は、可変抵抗を用いて各ジャイロの電気的条件を調整する機構を示す例であり、この図は１対のジャイロを用いる場合を示す。本発明のジャイロデバイスにおける他軸感度調整機構は、図８に示すようなＯＰアンプ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）によるアナログ加算回路を用いることができる。例えば、図８に示す１対のジャイロを用いる場合のＯＰアンプでは、出力電圧Ｖ０は下記の（ａ）式から求められる。
Ｖ０＝−Ｒ０〔（Ｖ１／Ｒ１）＋（Ｖ２／Ｒ２）〕　　　…（ａ）
従って、このＯＰアンプでの出力電圧Ｖ０は、各ジャイロ２−１、２−２と接続した可変抵抗の値Ｒ１、Ｒ２を変更することにより調整することができる。このとき、他軸Ｘに対する出力は、｛（ＳＦ１・ｓｉｎθ１）／Ｒ１−（ＳＦ２・ｓｉｎθ２）／Ｒ２｝・ωＸとなるので、Ｒ１、Ｒ２を調整することで他軸感度を調整できる。３個のジャイロを用いる場合や４個のジャイロを用いる場合には、図８に示すのと同様のＯＰアンプを用いて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３（または更に、Ｒ４）調整すればよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＦＳ値の小さいジャイロを、大きいＦＳ値が要求される用途に使用する場合でも、振動子が破壊することなく、且つ高い測定精度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す図である。
【図２】１対のジャイロを用いる場合の実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図である。
【図３】１対のジャイロを用いる場合の実施形態の他の例を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図である。
【図４】３個のジャイロを用いる場合の実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は上面図である。
【図５】３個のジャイロを用いる場合の実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は上面図である。
【図６】各ジャイロの設置条件をそれぞれ独立に調整する機構の一の例を示す図である。
【図７】各ジャイロの設置条件を一体として調整する機構の他の例を示す図である。
【図８】可変抵抗を用いて各ジャイロの電気的条件を調整する機構を示す例である。
【符号の説明】
１、１−１、１−２、１−３．ジャイロデバイス、
２、２−１、２−２、２−３、２−４．ジャイロ、
３、３−１、３−２、３−３、３−４．設置面、
４、４−１、４−２、４−３．設置台、
５−１、５−２、５−３．アクチュエータ、
【図１】
2004109059.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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