JPH0341766B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はジヤイロレピータからの信号を用い
てレーダや方向探知機において真方位を指示させ
るためのカーソルを回転させる真方位ユニツト、
或は常に指示器の真上側が真北方向となるように
表示させるためのノースアツプ回路にジヤイロレ
ピータの出力を供給するために用いられるジヤイ
ロインタフエースに関する。

「従来の技術」 従来レーダや方向探知機において指示方位は一
般にそのレーダや方向探知機が取付けられた例え
ば船舶の船首方向を基準方位とし、その基準方位
に対してレーダの探知物体の方位角度を角度目盛
から読み取り、また方向探知機において探知方位
を指示していた。従つて北を基準方位とした時の
探知物体の方向や探知方位が不明である。このた
め真方位ユニツトにより、表示面上に真方位カー
ソルを設けてジヤイロレピータからの出力により
真方位ダイヤルを機械的に回転させ、真方位カー
ソルの方向が表示面上において北を指すように制
御し、或はジヤイロレピータの出力をノースアツ
プ回路へ供給し、真北に対する船首方向の角度だ
け表示を回転させ、表示面上の真北が常に上向き
になるようにしていた。

ところで従来のシンクロレピータはジヤイロコ
ンパスによつてシンクロ形式のものとステツプ形
式のものとがあり、しかもジヤイロコンパスの1°
の変化に対してレピータが360°回転するもの、或
は180°回転するもの、90°または36°回転するもの
などレピータにより結合比が異なつていた。従つ
てその使用するジヤイロコンパス及びレピータの
結合比が異なるものごとに、真方位指示用カーソ
ルとジヤイロレピータとを結合する歯車のギア比
を変える必要があり、非常に不便であつた。

この発明の目的は使用するジヤイロコンパスの
形式やジヤイロレピータの結合比が異なつていて
も単にスイツチの切替えによつて真方位指示用カ
ーソルを駆動するステツピングモータの駆動を可
能とし、或はノースアツプ回路に対しジヤイロレ
ピータ出力を与えることができるジヤイロインタ
フエースを提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 この発明によればシンクロレピータからの三相
出力は波形変換回路により方形波にそれぞれ変換
される。この波形変換回路の出力とステツプレピ
ータの出力とがセレクタにおいてシンクロレピー
タを用いるかステツプレピータを用いるかによつ
て選択される。そのセレクタよりの選択された三
つの出力（三相出力）の一つの状態が変化すると
状態変化検出器によつて１パルスが発生される。
この状態変化検出器よりの１パルスは乗算手段に
より10パルス、20パルス、100パルスの何れかと
して出力される。乗算手段には第１スイツチ手段
が設けられ、第１スイツチ手段を使用するジヤイ
ロレピータの結合比に応じて設定して前記10倍パ
ルス、20倍パルス、100倍パルスの何れかが出力
される。この乗算手段の出力パルスは分周手段に
より1/6又は1/3に分周されて出力される。分周手
段にも第２スイツチが含まれ、ジヤイロレピータ
の結合比によつてその第２スイツチが設定され
る。分周手段の出力パルスは例えば真方位指示カ
ーソルを回転するためのステツピングモータの駆
動回路に供給され、真方位指示カーソルが回転駆
動される。

その回転の極性をも制御する場合は上記セレク
タの三つの出力の変化状態、つまり前記一つの出
力が変化した前後における三つの出力の状態を比
較することによつてジヤイロコンパスの方位が増
加したか減少したかを判定し、この判定結果に応
じて真方位指示カーソルのステツピングモータの
回転方向を制御する。或はノースアツプ回路に前
記分周手段の出力パルスと方位変化の極性信号と
を供給して例えば船首方位の北に対する角度だけ
表示をずらしてノースアツプ表示を可能とする。

「実施例」 第１図にこの発明によるジヤイロインタフエー
スの使用個所の例を示す。即ちジヤイロコンパス
１１によつてジヤイロレピータ１２が駆動され、
ジヤイロレピータ１２の出力はこの発明によるジ
ヤイロインタフエース１３に供給される。ジヤイ
ロインタフエース１３の出力は真方位ユニツト１
４に供給されて真方位指示カーソルが回転駆動さ
れ、或はノースアツプ回路１５に供給されて常に
北が真上方向となるように表示される。

図に示してないがジヤイロインタフエース１３
にはスイツチが設けられてあり、これらスイツチ
はジヤイロコンパス１１の形式やジヤイロレピー
タ１２の結合比に応じて選択制御されて、その何
れの形式のジヤイロコンパスや何れのレピータ結
合比のものを用いてもジヤイロインタフエース１
３の出力で真方位ユニツト１４を駆動し、ノース
アツプ回路１５を正しく動作させることが可能と
される。

第２図はこの発明によるジヤイロインタフエー
ス１３の実施例を示す。シンクロレピータ用入力
端子部２１とステツプレピータ用入力端子部２２
とが設けられており、シンクロレピータ用入力端
子２１にはシンクロレピータの三相出力信号（ス
テース出力）S₁，S₂，S₃とロータ出力信号（ロー
タ出力）R₁，R₂が供給される。シンクロ形レピ
ータの三相出力S₁，S₂，S₃は波形変換回路２３に
より方形波に変換される。即ちシンクロレピータ
のロータの回転により三相信号S₁，S₂，S₃は例え
ば第３図Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ示すように120°位
相が順次ずれた正弦波となる。信号S₁，S₂間、
S₂，S₃間、S₃，S₁間で電圧比較して高レベルか低
レベルかの出力とすると方形波の波形変換出力
W₁，W₂，W₃が得られる。或は信号S₁，S₂，S₃
を０レベル以上か以下により高レベル、低レベル
変換して波形変換出力W₁，W₂，W₃を得ること
もできる。

これら波形変換回路２３からの変換された方形
波の三相出力はラツチ回路２４によりラツチされ
る。このラツチは例えばロータ信号R₁，R₂のピ
ークごとに単安定マルチバイブレータ２５の出力
により行うとよい。ラツチ回路２４の出力はセレ
クタ２６に供給される。

一方ステツプレピータ用入力端子部２２にはス
テツプレピータからの互に120°ずつ位相がずれた
三相の方形波信号S₁′，S₂′，S₃′が入力されると共
に共通電位信号Ｃが入力される。この方形波信号
S₁′，S₂′，S₃′は必要に応じてレベル変換回路２７
によりセレクタ２６における動作レベルの信号に
レベル変換されると共にブリツチ成分が除去され
てセレクタ２６に供給される。セレクタ２６はス
イツチ２８をオンにするかオフにするかによつて
ラツチ回路２４の出力又はレベル変換回路２７の
出力を選択して出力する。

このセレクタ２６により選択された三つの出力
（三相方形波出力）は状態変化検出器２９によつ
て三つの出力の一つの状態が変化するごとに一つ
のパルスを出力端子３０に出力するようにされ
る。例えば信号W₁を最下位ビツト、W₂を最下位
から２番目のビツト、W₃を最上位ビツトとして
高レベル及び低レベルを２進数の１及び０とそれ
ぞれ対応させた時、その３ビツトの２進数（状
態）をデコーダ２９ａでデコードし、その出力を
エンコーダ２９ｂに供給する。エンコーダ２９ｂ
においてその入力を10進数で順次変化するように
並べ変えた値とし、その値を２進数に変換して出
力する。即ち例えば第３図の例においてはこれは
ジヤイロが順方向に回転している状態であつて、
先に述べたように方形波信号W₁，W₂，W₃は120°
の位相差があり、従つて60°ごとにその方形波の
一つの状態が変化しており、先のように方形波信
号W₁を最下位ビツトとする時、各変化ごとにお
ける２進数を10進数に変換して示すと第３図Ｄに
示すように５、１、３、２、６、４が繰返される
ことになる。デコーダ２９ａによつて六つの状態
の一つがデコードされ、これがエンコーダ２９ｂ
により第３図Ｅに示すように５、１、３、２、
６、４に対して10進数の１、２、３、４、５、６
を２進数で出力するようにエンコードする。エン
コーダ２９ｂの２進数出力の最下位ビツトは端子
３１に出力され、端子３１は第３図Ｆに示すよう
な信号X₁となる。またエンコーダ２９ｂの第２
ビツト出力、第３ビツト出力はそれぞれ端子３
２，３３に出力され、これらは第３図Ｇ，Ｈにそ
れぞれ示すような信号X₂，X₃になる。

端子３１の出力X₁はパルス発生器３４へ供給
され、その立上り、立下りごとにパルスが端子３
０へ出力される。従つてセレクタ２６の三つの出
力のうちの一つの状態が変化するごとに一つのパ
ルスが端子３０より出力される。端子３０のパル
スは乗算手段３５に供給される。乗算手段３５は
スイツチ手段３６を操作して入力１パルスごとに
10パルス、又は20パルス、或は100パルスを出力
する。この例では端子３０のパルスは乗算器３７
に入力され、その入力１パルスごとに基準パルス
発生器３８のパルスを10、20、100ずつ乗算器３
７の出力端子３７ａ，３７ｂ，３７ｃにそれぞれ
出力する。スイツチ手段３６により端子３７ａ，
３７ｂ，３７ｃの一つを切替えて乗算手段３５の
出力とする。

乗算手段３５の出力は分周手段３９へ供給され
る。分周手段３９ではスイツチ４１の設定に応じ
てその入力パルスを1/6又は1/3にして出力する。
例えば分周器４２で入力パルスを1/6に分周し、
分周器４３で入力パルスを1/3に分周し、これら
分周器４２，４３の出力の一方がスイツチ４１に
より選択されてパルス出力として端子４４より出
力される。

一方、この例ではジヤイロコンパスの回転の極
性を検出するため状態変化検出器２９中のエンコ
ーダ２９ｂの端子３１，３２，３３の出力はその
状態の変化ごとラツチ回路４６にラツチされる。
つまり端子３１，３２，３３の出力状態変化より
僅か遅れてパルス発生器３４の出力によりラツチ
指令がラツチ回路４６へ与えられる。ラツチ回路
４６の出力とエンコーダ２９ｂの出力を反転した
ものとが全加算器４７において加算され、その加
算結果はラツチ回路４８にラツチされる。このラ
ツチはラツチ回路４６に対するラツチより僅か遅
れて行われる。ラツチ回路４８の出力が高レベル
か低レベルかによつて回転方向が示される。つま
り即ち順方向に回転している場合はラツチ回路４
６の値の方がエンコーダ２９ｂの出力値より常に
１小さく、加算器４７の最上位ビツト（下位より
３ビツト目）は常に“１”となり、一方逆方向に
回転している場合はラツチ回路４６の出力は常に
エンコーダ２９ｂの出力よりも１だけ大きく、加
算器４７の最上位ビツトは常に“０”となる。加
算器４７の最上位ビツト出力がラツチ回路４８に
ラツチされる。

このような構成であればセレクタ２６のスイツ
チ２８の設定と、スイツチ３６，４１の設定によ
つてどのような形式のジヤイロコンパス及び結合
比に対しても端子４４のパルス出力及び端子４９
の極性出力を真方位ユニツト或はノースアツプ回
路に供給して正しく動作させることができる。

即ちレピータ結合比は360倍、180倍、90倍、36
倍があり、それぞれレピータ１回転に対し、ジヤ
イロコンパスの指示値は1°、2°、4°、10°変化して
いる。

従つてレピータ結合比が360倍の場合はスイツ
チ３６を端子３７ａに設定し、つまり10倍とし、
更にスイツチ４１を分周器４２側に設定する。先
に述べたように乗算手段３５に供給されるパルス
は各状態の変化ごとに発生されるものであつて、
ジヤイロレピータの１回転で６回発生する。従つ
てジヤイロレピータの１回転で端子３７ａには６
×10＝60パルスが発生し、これが分周器４２によ
り1/6に分周され、10パルスとして出力される。
真方位ユニツト１４は例えば第４図に示すように
ジヤイロインタフエースの端子４４，４９よりそ
れぞれパルスと極性出力とがモータ駆動回路５１
に入力され、モータ駆動回路５１によりステツピ
ングモータ５２が入力された極性に応じた回転方
向に、入力されたパルス数だけ回転される。ステ
ツピングモータ５２の回転は歯車結合器５３を介
して真方位指示カーソル５４に伝達される。この
歯車結合器５３の歯車比を1/10とすると、スイツ
チ３６を端子３７ａに、スイツチ４１を分周器４
２側にそれぞれ設定した場合は、端子４４に出力
された10パルスは前記歯車比で等価的に1/10とさ
れ、よつて真方位指示カーソル５４が1°回転す
る。このようにして結合比が360倍のジヤイロレ
ピータの１回転で真方位指示カーソル５４は1°回
転することになる。

レピータ結合比が180倍の場合はスイツチ３６
は端子３７ａに設定され、スイツチ４１は分周器
４３側に設定される。この時ジヤイロレピータの
１回転で端子３７ａに６×10＝60パルスが得ら
れ、これが分周器４３で1/3に分周され20パルス
とされ端子４４へ出力される。この20パルスは前
記歯車比で等価的に1/10とされるため、ジヤイロ
レピータ１回転で真方位指示カーソル５４は2°回
転することになる。レピータ結合比が180倍の場
合にスイツチ３６を端子３７ｂに、スイツチ４１
を分周器４２に設定してもよい。

レピータ結合比が90倍の場合はスイツチ３６を
端子３７ｂに設定し、スイツチ４１を分周器４３
に設定する。この時端子４４にはジヤイロレピー
タの１回転で40パルスが出力され、これが歯車比
によつて等価的に1/10にされ、ジヤイロレピータ
の１回転で真方位指示カーソル５４が4°回転す
る。レピータ結合比が36倍の場合はスイツチ３６
を端子３７ｃに設定し、スイツチ４１を分周器４
２側に設定する。この時ジヤイロレピータの１回
転で600のパルスが端子３７ｃに発生し、このパ
ルスが1/6に分周され、これが歯車比で等価的に
１／１０にされる。従つてジヤイロレピータの１回転
で真方位指示カーソル５４は10°回転することに
なる。

このように使用するジヤイロレピータのレピー
タ結合比に応じてスイツチ３６，４１を設定する
ことによつて何れの結合比に対してもシンクロレ
ピータの出力をこの発明のジヤイロインタフエー
ス１３を通じて真方位ユニツト１４に供給駆動す
ることができる。またレピータの形式がシンクロ
かステツプかによつてスイツチ２８を設定するこ
とによりジヤイロコンパスの形式にも無関係にこ
のジヤイロインタフエースを用いることができ
る。

ノースアツプ回路１５にこのジヤイロインタフ
エース１３の出力を供給するには例えば第５図に
示すように端子４５，４９の出力を可逆カウンタ
５６に供給する。端子４９の極性に応じて端子４
５からのパルス可逆カウンタ５６で加算又は減算
カウントされる。例えばレーダにおいて指向方向
と船首方向とが一致するごとに端子５８からのプ
リセツト指令によつて可逆カウンタ５６の内容が
角度カウンタ５７にプリセツトされる。角度カウ
ンタ５７には端子５９よりそのレーダの指向方向
が一定角度回転するごとに発生するパルスが供給
されて計数歩進する。この角度カウンタ５７の計
数値は正弦余弦発生器６１においてその角度に応
じた正弦値と余弦値に変換された後、アナログ信
号として出力され、これらアナログ信号は積分器
６２，６３でそれぞれ積分され、これら積分出力
によりレーダの表示器における垂直偏向及び水平
偏向が制御される。船首方向が真北となつた時に
可逆カウンタ５６の内容が０になるように予め調
整しておく。

乗算手段３５及び分周手段３９の他の具体例を
第６図に示す。端子３０からのパルスによりＤ形
フリツプフロツプ６５がリセツトされ、その出
力によりゲート６６が開らかれると共にカウンタ
６７が計数可能にされる。カウンタ６７は設定し
た値を計数すると出力を発生すると共にリセツト
されるものである。カウンタ６７は基準パルス発
生器３８のパルスを計数し、この例では計数値が
10になると出力を発生する。その出力はカウンタ
６８に計数パルスとして供給されると共にスイツ
チ３６ａを通じてフリツプフロツプ６５のトリガ
端子へ供給される。カウンタ６８も設定した値を
計数すると出力を発生してリセツトされるもの
で、この場合は計数値が10になると出力を発生す
るようにされている。またカウンタ６８の計数値
が２になると出力をアンド回路６９へ出力する。
アンド回路６９はスイツチ３６ｃにより開閉制御
される。アンド回路６９の出力によりカウンタ６
８はリセツトされると共にスイツチ３６ｂを通じ
てフリツプフロツプ６５のトリガ端子へ供給され
る。

スイツチ３６ａはレピータ結合比が360倍、180
倍の各場合にオンとされ、スイツチ３６ｂはレピ
ータ結合比が36倍の場合にオンとされ、スイツチ
３６ｃはレピータ結合比が90倍の場合にオンとさ
れる。従つて端子３０から１パルスが与えられる
ごとに、レピータ結合比に応じて基準パルス発生
器３８のパルスが10又は20或は100計数されると、
フリツプフロツプ６５がトリガされてその出力
は低レベルとなり、ゲート６６が閉じる。端子３
０の１パルスごとにゲート６６が開き、10又は20
或は100パルスが乗算手段３５から出力される。
スイツチ３６ａ，３６ｂ，３６ｃは第１スイツチ
手段３６を構成している。

分周手段３９ではゲート６６からのパルスがカ
ウンタ７１で計数され、カウンタは設定した値を
計数すると出力を発生する。この例ではカウンタ
７１は３を計数すると出力をゲート７２へ供給
し、６を計数すると出力をゲート７３へ供給す
る。ゲート７２，７３の出力はオアゲート７４を
通じてカウンタ７１をリセツトすると共に単安定
マルチバイブレータ７５を駆動する。スイツチ４
１を通じて＋Ｖがゲート７２に与えられ、またイ
ンバータ７６を通じてゲート７３に与えられる。
レピータ結合比が360倍、36倍の場合はスイツチ
４１をオフとしてゲート７３を開き、カウンタ７
１から1/6分周出力を取出す。レピータ結合比が
180倍、90倍の場合はスイツチ４１をオンにして
ゲート７２を開き、カウンタ７１から1/3分周出
力を取出す。

「発明の効果」 以上述べたようにジヤイロの種類及びジヤイロ
レピータの結合比に応じてこの発明のジヤイロイ
ンタフエース内のスイツチを設定することによつ
て何れのジヤイロ形式、レピータ結合比に対して
もこのジヤイロインタフエースの出力を同一の真
方位ユニツト或はノースアツプ回路に供給するこ
とができ、従来使用するジヤイロやレピータ結合
比に応じて歯車結合比を変更する場合と比較して
頗る便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のジヤイロインタフエースの
適用個所の例を示すブロツク図、第２図はこの発
明のジヤイロインタフエースの一例を示すブロツ
ク図、第３図はその動作の説明に供するためのタ
イムチヤート、第４図は真方位ユニツトの例を示
すブロツク図、第５図はノースアツプ回路の例を
示すブロツク図、第６図は乗算手段３５及び分周
手段３９の具体例を示す図である。 ２１：シンクロ用入力端子、２２：ステツプ用
入力端子、２３：波形変換回路、２４，４６，４
８：ラツチ回路、２６：セレクタ、２７：レベル
変換回路、２９：状態変化検出器、３５：乗算手
段、３９：分周手段、４４：パルス出力端子、４
９：極性出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シンクロレピータの三相出力を入力してそれ
   ぞれを方形波に変換する波形変換回路と、その波
   形変換回路の出力及びステツピングレピータの出
   力の一方を選択するセレクタと、そのセレクタの
   三相出力中の一つの状態が変化するごとに一つの
   パルスを発生する状態変化検出器と、第１スイツ
   チ手段を含み、その第１スイツチ手段が10パル
   ス、20パルス、100パルスにそれぞれ設定される
   と、上記状態変化検出器の出力パルスごとに10パ
   ルス、20パルス、100パルスを出力する乗算手段
   と、第２スイツチを含み、その第２スイツチの設
   定状態に応じて上記乗算器からの出力パルスを1/
   ６又は1/3に分周して出力する分周手段とを具備す
   るジヤイロインタフエース。