(57)【要約】【課題】本発明は、光電変換後の電気信号又は位相変換器への駆動信号を用いて自己故障判断機能を有することを目的とする。【解決手段】本発明による光ファイバージャイロの故障判断方法は、光電変換後の電気信号(60)のＤＣ出力(101)のレベルを検出、又は、位相変調器(9)への駆動信号(50a)の周波数の変化を検出して自己故障判断機能を行う方法である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源モジュール(6)からの光を光ファイバ(8)よりなるセンシングコイル(2)に案内し、角速度入力時の光の位相差を干渉させてジャイロ出力(18a)を得るため前記センシングコイル(2)の近傍に設けられた位相変調器(9)を用いる光ファイバージャイロにおいて、
前記光ファイバ(8)に接続された検出器モジュール(7)によって光信号を変換して得られた電気信号(60)のＤＣ成分のＤＣ出力(101)が所定レベル以下となった場合に故障検出信号(200)を出力することを特徴とする光ファイバージャイロの故障判断方法。
【請求項２】
前記ＤＣ出力(101)は、基準値(103)が入力されたコンパレータ(102)に入力されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバージャイロの故障判断方法。
【請求項３】
光源モジュール(6)からの光を光ファイバ(8)よりなるセンシングコイル(2)に案内し、角速度入力時の光の位相差を干渉させてジャイロ出力(18a)を得るため前記センシングコイル(2)の近傍に設けられた位相変調器(9)を用いる光ファイバージャイロにおいて、前記位相変調器(9)に印加する所定周波数の駆動信号(50a)の周波数(f)を検出し、前記周波数(f)が前記所定周波数から外れた場合に故障検出信号(200)を出力することを特徴とする光ファイバージャイロの故障判断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバージャイロの故障判断方法に関し、特に、光信号を変換した電気信号のＤＣ出力が所定レベル以下の場合、又は、位相変調器の駆動信号の周波数が所定周波数から外れた場合に、故障検出信号を発生するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の光ファイバージャイロとしては、例えば、図５に示す従来構成がある（例えば、特許文献１参照）。
すなわち、図５に示される周知の位相変調方式の光ファイバージャイロ４０が採用されていた。図５において符号１で示されるものは光ファイバで形成された輪状のセンシングコイル２を有する光学系であり、このセンシングコイル２は、第１カプラ３、ポラライザ４及び第２カプラ５を介して光源モジュール６及び検出器７に光ファイバ８で接続されている。
前記センシングコイル２と第１カプラ３との間には、この光ファイバ８に接しかつセンシングコイル２の近傍に位置する状態で周知のピエゾ素子（ＰＺＴ）からなる位相変調器９が設けられている。この位相変調器９を所定の周波数の交流信号で駆動することにより、角速度により発生する光の位相差を干渉させて周知の光サニャック効果によりジャイロ出力１８ａを得ている。
【０００３】
前記光学系１には、電気系１０が接続され、この電気系１０の入力アンプ１１には前記検出器７の出力７ａが光電変換されて入力されている。この入力アンプ１１の出力側に接続されたレーザダイオード駆動回路１２は、レーザドライバ１３を介して前記光源モジュール６に接続され、この光源モジュール６からレーザ光が光ファイバ８に入光されている。
前記入力アンプ１１の出力側には、変調制御回路１４及びロックインアンプ１７が接続され、この変調制御回路１４には発振回路１５及びドライバ１６が接続され、このドライバ１６の出力が前記位相変調器９に入力されている。前記発振回路１５の出力は前記ドライバ１６に入力されると共にロックインアンプ１７に入力され、ロックインアンプ１７から出力アンプ１８を経てジャイロ出力１９が得られるように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−６５５８４号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ファイバージャイロは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、光学系及び電気系に何らかの故障が発生した場合においても、自己故障判断機能（すなわち、ＢＩＴ機能）を付加していないため、実際の使用時のみしか故障判断を行うことができなかった。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、光信号を変換した電気信号のＤＣ出力が所定レベル以下の場合、又は、位相変調器の駆動信号の周波数が所定周波数から外れた場合に、故障検出信号を発生するようにした光ファイバージャイロの故障判断方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバージャイロの故障判断方法は、光源モジュールからの光を光ファイバよりなるセンシングコイルに案内し、角速度入力時の光の位相差を干渉させてジャイロ出力を得るため前記センシングコイルの近傍に設けられた位相変調器を用いる光ファイバージャイロにおいて、前記光ファイバに接続された検出器モジュールによって光信号を変換して得られた電気信号のＤＣ成分のＤＣ出力が所定レベル以下となった場合に故障検出信号を出力する方法であり、また、前記ＤＣ出力は、基準値が入力されたコンパレータに入力される方法であり、また、光源モジュールからの光を光ファイバよりなるセンシングコイルに案内し、角速度入力時の光の位相差を干渉させてジャイロ出力を得るため前記センシングコイルの近傍に設けられた位相変調器を用いる光ファイバージャイロにおいて、前記位相変調器に印加する所定周波数の駆動信号の周波数を検出し、前記周波数が前記所定周波数から外れた場合に故障検出信号を出力する方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による光ファイバージャイロの故障判断方法の好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。
図１において符号１で示されるものは光ファイバ８で形成された輪状のセンシングコイル２を有する光学系であり、このセンシングコイル２は、第１カプラ３、ポラライザ４及び第２カプラ５を介して光源モジュール６及び検出器７に光ファイバ８（図１の点線部分）を介して接続されている。
【０００９】
前記センシングコイル２と第１カプラ３との間には、この光ファイバ８に接しかつセンシングコイル２の近傍に位置する状態で周知のピエゾ素子（ＰＺＴ）からなる位相変調器９が設けられている。
この位相変調器９を周知の所定周波数の交流信号で駆動することにより、角速度により発生する光の位相差を干渉させて周知の光のサニャック効果によりジャイロ出力１８ａを得ている。
【００１０】
前記光学系１には、電気系１０が接続され、この電気系１０の入力アンプ１１には、第１カプラ５からの光信号５ａが前記検出器モジュール７で光電変換された後の出力７ａが入力され、この出力７ａは前記入力アンプ１１で増幅されて電気信号６０として出力されている。
【００１１】
前記電気信号６０は、レーザダイオードからなる前記光源モジュール６を駆動するための光源駆動回路１２に入力され、この電気信号６０はレーザドライバ１３を介して増幅された後に前記光源モジュール６を駆動している。
【００１２】
前記入力アンプ１１の出力側には、変調制御回路１４及びロックインアンプ１７が接続され、前記変調制御回路１４には発振回路１５及びインバータ回路５０が接続されている。
前記インバータ回路５０と前記位相変調器９との間には、ドライバ１６が接続され、前記発振回路１５からの所定周波数の発振信号１５ａがインバータ回路５０を介して駆動信号５０ａとしてドライバ１６を介して前記位相変調器９に印加されている。
【００１３】
前記電気信号６０、前記発振回路１５からの発振信号１５ａ及びインバータ回路５０からの駆動信号５０ａは、周知のＰＬＬ制御のロックインアンプ１７に入力され、このロックインアンプ１７から出力アンプ１８を経てジャイロ出力１８ａが得られるように構成されている。
【００１４】
次に、本発明による光ファイバージャイロ４０を用いて、故障検出すなわち自己故障判断機構（すなわち、ＢＩＴ機能）を機能させる場合について述べる。
すなわち、前記電気信号６０を波形で示すと、図２の通りであり、光量に比例したＤＣ成分１００は、実線が静止時を示し、点線が角速度入力時を示している。
【００１５】
従って、図２の電気信号６０のうち、所定レベルのＤＣ出力１０１は、図３で示すコンパレータ１０２の第１入力端子１０２ａに入力され、第２入力端子１０２ｂには所定の基準値１０３が入力されている。
前記ＤＣ出力１０１がコンパレータ１０２によって所定の基準値１０３と比較され、例えば、５Ｖの場合は正常、０Ｖの場合には異常として故障検出信号２００が出力される。
【００１６】
また、他の形態としては、前記ドライバ１６から出力された所定周波数の駆動信号５０ａを、図示しない周知の周波数検出器に入力し、この駆動信号５０ａを構成する周波数ｆ（図４に示す）が前記所定周波数よりも外れている場合、前記故障検出信号２００が出力される。
【００１７】
【発明の効果】
本発明による光ファイバージャイロの故障判断方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、光電変換した電気信号のＤＣ出力のレベルを基準と比較、又は、位相変調器を駆動する駆動信号の周波数を基準と比較することにより、故障検出信号を得ることができ、実際に稼動させなくても静止状態において自己故障判断機能（ＢＩＴ）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ファイバージャイロの故障判断方法を示すブロック図である。
【図２】図１の電気信号を示す波形図である。
【図３】図１の電気信号の故障検出を示す回路図である。
【図４】図１の駆動信号を示す波形図である。
【図５】従来の光ファイバージャイロを示すブロック図である。
【符号の説明】
２    センシングコイル
６    光源モジュール
７    検出器モジュール
８    光ファイバ
９    位相変調器
１８ａ    ジャイロ出力
５０ａ    駆動信号
６０    電気信号
１０１    ＤＣ出力
１０２    コンパレータ
１０３    基準値
２００    故障検出信号
ｆ    周波数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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