sos の 作業メモ

プログラミングや英会話学習、マイルや旅行、日常生活など。最近はWebFormなASP.NETのお守りがお仕事です。

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ジャイロスコープってなに?

普段なにげなく利用しているが、その原理をあまり意識したことがないためググってみた。

コリオリの力って台風の渦巻きの方向のもとになるやつ?フーコーの振り子とかもそうだよね?

機械式

回転型

回転するフライホイールを用いた方式。慣性の法則を利用したもの。

振動型

振動する物体が回転している場合、その回転軸に垂直な平面上で振動に対して垂直な力が発生することを基本原理とする。コリオリ振動ジャイロ(CoriolisVibratoryGyro: CVG)と呼ばれる。 スマホ等に搭載されているものはほぼこのタイプで、MEMS(Micro Electoro Mechanical Systems)で造られている。

流体式

ガス型

流路中に気体を流すと、その気体に加わるコリオリの力によって、気体の流れが変化する。この変化量から角速度を得る。

光学式

サニャック効果が基本原理

光ファイバー型

光ファイバーをリング状に巻き、両端にレーザー光を分離して挿入。巻いた面と垂直な軸周りに回転すると、レーザー光に光路差が生じる(右回りと左回りで距離に差が出る。これをサニャック効果というらしい)。この位相差を角速度として得る。

リングレーザー

複数のミラーを多角形状に配置してリング状の光路を作り、右回りと左回りのサニャック効果を利用して角速度を得る。高性能ではあるが小型化が難しく、航空機やロケット等に用いられる。


結局安価でちっこくてそこそこの精度なら振動型。3軸ジャイロと3軸加速度(こちらは既知のバネ定数のバネにおもり付けて計測?)をセットにしたチップとかもある。 モバイル程の省スペース性は不要だからもう少し精度を求めるなら光ファイバー型、とにかく精度が大事ならリングレーザー型と、用途に応じて使い分けるのがいいらしい。