特許
J-GLOBAL ID:200903033243204977

振動子を用いた角速度センサ

発明者:
出願人/特許権者:
代理人 (1件): 志村 浩
公報種別:公開公報
出願番号(国際出願番号):特願平9-043047
公開番号(公開出願番号):特開平10-227644
出願日: 1997年02月12日
公開日(公表日): 1998年08月25日
要約:
【要約】【課題】 角速度検出のための信号処理を単純化する。【解決手段】 可撓性をもった変位基板110と剛性をもった固定基板120とを対向させて装置筐体140で支持する。変位基板110に振動子130を固着する。電極E15/E25間に交流駆動信号を与え、クーロン力を利用して、振動子130を上下に振動させる。電極E11/E21により容量素子C1を、電極E12/E22により容量素子C2を構成し、容量素子C1を用いたCR遅延回路と容量素子C2を用いたCR遅延回路に、それぞれ位相の異なる周期信号を与え、遅延後の両周期信号の位相差をXOR回路で検出する。角速度ωyが作用すると、コリオリ力+Fxにより変位基板110が傾斜し、両遅延回路の遅延時間に差が生じて位相差が変化する。位相差の変化態様により角速度ωyを検出する。
請求項(抜粋):
第1の軸方向に振動中の振動子に対して、前記第1の軸に直交する第2の軸方向に作用するコリオリ力を検出することにより、前記第1の軸および前記第2の軸の双方に直交する第3の軸まわりの角速度を求める角速度センサであって、センサを構成する要素の一部もしくは全部を収容する装置筐体と、前記装置筐体内に収容された振動子と、前記第1の軸方向に振動することができ、かつ、前記第2の軸方向のコリオリ力の作用により傾斜することができるように、前記振動子を前記装置筐体に対して所定の自由度をもって支持する支持手段と、前記振動子を前記第1の軸方向に、所定の周期φで振動させる駆動手段と、前記振動子側に形成された変位電極と、前記装置筐体側に形成された固定電極と、を有し、前記第2の軸の正方向を向いたコリオリ力が作用したとき、前記振動子の傾斜により電極間隔が小さくなり、前記第2の軸の負方向を向いたコリオリ力が作用したとき、前記振動子の傾斜により電極間隔が大きくなるように配置された第1の容量素子と、前記振動子側に形成された変位電極と、前記装置筐体側に形成された固定電極と、を有し、前記第2の軸の正方向を向いたコリオリ力が作用したとき、前記振動子の傾斜により電極間隔が大きくなり、前記第2の軸の負方向を向いたコリオリ力が作用したとき、前記振動子の傾斜により電極間隔が小さくなるように配置された第2の容量素子と、前記第1の容量素子と抵抗素子とを組み合わせてなる第1の遅延回路と、前記第2の容量素子と抵抗素子とを組み合わせてなる第2の遅延回路と、前記周期φをもった第1の周期信号を発生し、この第1の周期信号を前記第1の遅延回路に与える第1の信号供給回路と、前記周期φをもち、前記第1の周期信号に対して所定の位相差pをもった第2の周期信号を発生し、この第2の周期信号を前記第2の遅延回路に与える第2の信号供給回路と、前記第1の遅延回路から出力される第1の遅延信号と、前記第2の遅延回路から出力される第2の遅延信号と、の位相差を示す位相差信号を生成する位相差検出回路と、前記位相差信号を周期φ/2ごとの期間に区切り、奇数番目の期間に示された位相差および偶数番目の期間に示された位相差の少なくとも一方に基づいて第3の軸まわりの角速度を検出する角速度検出回路と、を備えることを特徴とする振動子を用いた角速度センサ。
IPC (2件):
G01C 19/56 ,  G01P 9/04
FI (2件):
G01C 19/56 ,  G01P 9/04

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