DE60128033T2 - Vibrationskreisel und diesen verwendende elektronische Vorrichtung - Google Patents

Vibrationskreisel und diesen verwendende elektronische Vorrichtung Download PDF

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DE60128033T2
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Akira Nagaokakyo-shi Mori
Akira Nagaokakyo-shi Kumada
Kazuhiro Nagaokakyo-shi Ebara
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    • G01C19/5642Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating bars or beams
    • G01C19/5649Signal processing

Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Vibrationsgyroskop und eine elektronische Vorrichtung, die dasselbe einsetzt. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Vibrationsgyroskop zur Verwendung in elektronischen Vorrichtungen, wie z. B. Videokameras mit Anti-Erschütterungsfunktion, Autonavigationssystemen und Zeigevorrichtungen, und auf eine elektronische Vorrichtung, die dasselbe einsetzt.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • 11 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Vibrationsgyroskops 50. Das grundlegende Konzept des in 11 gezeigten Vibrationsgyroskops 50 ist in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 4-215017 offenbart.
  • Bezug nehmend auf 11 umfasst das Vibrationsgyroskop 50 einen Vibrator 100, eine Sensorschaltung 200, eine Treiberschaltung 300, eine Signalverarbeitungsschaltung 400 und eine Diagnoseschaltung 700.
  • Der Vibrator 100 umfasst ein erstes piezoelektrisches Substrat 101 und ein zweites piezoelektrisches Substrat 102. Das erste piezoelektrische Substrat 101 weist eine erste Sensorelektrode 104 und eine zweite Sensorelektrode 105 auf einer Hauptebene desselben auf und ist in der Dickenrichtung polarisiert. Das zweite piezoelektrische Substrat 102 weist eine Treiberelektrode 106 auf einer Hauptebene desselben auf und ist in der Dickenrichtung polarisiert. Die andere Hauptebene des ersten piezoelektrischen Substrats 101 und die andere Hauptebene des zweiten piezoelektrischen Substrats 102 sind über eine Zwischenelektrode 103 verbunden. Die Sensorschaltung 200 umfasst einen ersten Ladungsverstärker 220, einen zweiten Ladungsverstärker 221 und eine Differenzschaltung 210. Die Treiberschaltung 300 umfasst eine Addiererschaltung 310, eine automatische Gewinnsteuerschaltung 320 (AGC-Schaltung; AGC = automatic gain control) und eine Phasenkorrekturschaltung 330. Die Signalverarbeitungsschaltung 400 umfasst eine Detektorschaltung 410, eine Glättungsschaltung 420 und eine Verstärkerschaltung 430.
  • In dem Vibrationsgyroskop 50 mit einer derartigen Struktur sind die erste und die zweite Sensorelektrode 104 und 105 des Vibrators 100 mit dem ersten bzw. zweiten Ladungsverstärker 220 bzw. 221 verbunden. Jeder des ersten und zweiten Ladungsverstärkers 220 und 221 ist mit der Addiererschaltung 310 und der Differenzschaltung 210 verbunden. Die Addiererschaltung 310 ist mit der AGC-Schaltung 320 verbunden und die AGC-Schaltung 320 ist mit der Phasenkorrekturschaltung 330 verbunden. Die Phasenkorrekturschaltung 330 ist dann mit der Treiberelektrode 106, der Detektorschaltung 410 und einer Diagnoseschaltung 700 verbunden. Die Differenzschaltung 210 ist mit der Detektorschaltung 410 und der Diagnoseschaltung 700 verbunden. Die Detektorschaltung 410 ist mit der Glättungsschaltung 420 verbunden und die Glättungsschaltung 420 ist mit der Verstärkerschaltung 430 verbunden.
  • In Betrieb erfährt der Vibrator 100 durch Anlegen einer Treiberspannung an die Treiberelektrode 106 eine Biegevibration in der Dickenrichtung, wobei die Longitudinalenden frei sind. Wenn eine Winkelgeschwindigkeit, deren Achse sich in der Längsrichtung erstreckt, an den Vibrator 100 angelegt wird, bewirkt die Coriolis-Kraft eine Biegeverschiebung in der Breitenrichtung. So werden Signale mit der gleichen Phase, die durch die Treiberspannung bewirkt werden, und Ladungen mit unterschiedlichen Phasen gemäß der Coriolis-Kraft an der ersten und zweiten Sensorelektrode 104 und 105 erzeugt.
  • Der erste Ladungsverstärker 220 wandelt die an der ersten Sensorelektrode 104 erzeugte Ladung in eine Spannung um, die dann in die Differenzschaltung 210 und die Addiererschaltung 310 eingegeben wird. Der zweite Ladungsverstärker 221 wandelt die an der zweiten Sensorelektrode 105 erzeugte Ladung in eine Spannung um, die dann in die Differenzschaltung 210 und die Addiererschaltung 310 eingegeben wird. Die Addiererschaltung 310 addiert die Eingangssignale, so dass die Wirkung der Coriolis-Kraft aus den Signalen beseitigt werden kann, und gibt das resultierende Signal an die AGC-Schaltung 320 aus. Die AGC-Schaltung 320 verstärkt das empfangene Signal, um eine feste Amplitude bereitzustellen, und gibt das Ergebnis in die Phasenkorrekturschaltung 330 ein. Die Phasenkorrekturschaltung 330 korrigiert die Phase des Eingangssignals vor einem Eingeben der Treiberspannung in die Treiberelektrode 106 und die Detektorschaltung 410.
  • Die Differenzschaltung 210 subtrahiert die Eingangssignale, so dass das Signal, das dem Treibersignal entspricht, aus den Signalen entfernt werden kann, und gibt das Signal, das der Coriolis-Kraft entspricht, in die Detektorschaltung 410 ein. Die Detektorschaltung 410 erfasst das Eingangssignal aus der Differenzschaltung 210 in Synchronisation mit der Treiberspannung und gibt das Ergebnis in die Glättungsschaltung 420 ein. Die Glättungsschaltung 420 glättet das Eingangssignal und gibt dasselbe in die Verstärkerschaltung 430 ein und die Verstärkerschaltung 430 führt eine Gleichstromverstärkung des Eingangssignals durch, um ein Signal, das der Winkelgeschwindigkeit entspricht, nach außen auszugeben.
  • Da die Sensorschaltung 200 und die Treiberschaltung 300 mit der Diagnoseschaltung 700 in dem Vibrationsgyroskop 50 verbunden sind, kann bestimmt werden, ob die Sensorschaltung 200 und die Treiberschaltung 300 normal funktionieren oder nicht, oder ob zumindest eine der Sensorschaltung 200 und der Treiberschaltung 300 anormal arbeitet oder nicht.
  • Das herkömmliche Vibrationsgyroskop 50 umfasst die Diagnoseschaltung 700, die mit der Sensorschaltung 200 und der Treiberschaltung 300 verbunden ist, und es ist möglich zu bestimmen, ob die Sensorschaltung 200 und/oder die Treiberschaltung 300 normal funktionieren oder nicht.
  • Phänomene, die als ein Ergebnis einer Anomalie der Differenzschaltung 210 und der Phasenkorrekturschaltung 330 entstehen, können außerdem bestimmt werden. Es kann z. B. bestimmt werden, ob Defekte, wie z. B. Bruch, Verschlechterung und Verbindungsausfall, in der ersten Sensorelektrode 104, der zweiten Sensorelektrode 105 und der Treiberelektrode 106 des Vibrators 100 vorliegen oder nicht, oder ob eine Leistungsversorgungsleitung, die zu der Treiberschaltung 300 führt, getrennt wurde oder nicht.
  • In dem herkömmlichen Vibrationsgyroskop 50 jedoch wird nur ein Teil der Schaltungskomponenten, die anormal arbeiten können, überwacht und nicht alle Anomalien des Vibrationsgyroskops 50 werden bestimmt. In Technologien, wie z. B. auf Fahrzeuge bezogenen Technologien, könnte, da eine Vielzahl von Komponenten miteinander in Wechselwirkung steht, um ein komplexes System zu bilden, eine kleine Anomalie einer Komponente zu einer fatalen Beschädigung des Gesamtsystems führen. Deshalb ist es erwünscht, dass das Vorliegen einer Anomalie von nicht nur einem Teil einer Schaltung sondern auch allen Schaltungskomponenten, einschließlich einer Leistungsversorgung, zuverlässig bestimmt werden kann.
  • Da jedoch die Diagnoseschaltung 700 in dem herkömmlichen Vibrationsgyroskop 50 nicht mit der Signalverarbeitungsschaltung 400 verbunden ist, kann eine Anomalie der Signalverarbeitungsschaltung 400 nicht überprüft werden. So tritt dahingehend ein Problem auf, dass eine falsche Winkelge schwindigkeit, die aufgrund einer Anomalie der Signalverarbeitungsschaltung 400 ausgegeben wird, nicht erkannt würde. Ferner tritt, da das Vibrationsgyroskop 50 keine Untersuchung von Anomalien einer Leistungsversorgung ermöglicht, ein weiteres Problem dahingehend auf, dass Phänomene, die nicht als ein Ergebnis von Anomalien der Differenzschaltung 210 und der Phasenkorrekturschaltung 330 entstehen, nämlich Varianz bei Spannungswerten der Leistungsversorgung und falsche Winkelgeschwindigkeit, die aufgrund eines Fehlers, wie z. B. Rauschen oder sofortiger Funktionsstopp, ausgegeben wird, nicht erkannt würden.
  • Die EP 0 490 244 A2 bezieht sich z. B. auf eine Erfassungsschaltung, die in der Lage ist, den anormalen Zustand in einem Vibrationsgyroskop zu erfassen, wobei das Vibrationsgyroskop ein Oszillationssignal zum Treiben eines Vibrators und ein Erfassungssignal zum Erfassen einer Drehwinkelgeschwindigkeit des Vibrators erzeugt. Die Erfassungsschaltung weist eine erste Gleichrichteinrichtung zum Gleichrichten des Oszillationssignals, eine zweite Gleichrichteinrichtung zum Gleichrichten des Erfassungssignals in der entgegengesetzten Richtung zu dem Oszillationssignal, das durch die erste Gleichrichteinrichtung gleichgerichtet wird, eine zusammengesetzte Einrichtung zum Zusammensetzen des Oszillationssignals, das durch die erste Gleichrichteinrichtung gleichgerichtet wird, und des Erfassungssignals, das durch die zweite Gleichrichteinrichtung gleichgerichtet wird, und eine Schaltvorrichtung, die durch ein zusammengesetztes Signal, das durch die zusammengesetzte Einrichtung zusammengesetzt wird, betätigt wird, auf. Entsprechend unterscheidet sich das zusammengesetzte Signal, das durch die zusammengesetzte Einrichtung der Erfassungsschaltung zusammengesetzt wird, wenn das Vibrationsgyroskop in einem Normalzustand arbeitet, von demjenigen, wenn das Vibrationsgyroskop in einem anormalen Zustand arbeitet, und der An/Aus-Zustand der Transistorvorrichtung unterscheidet sich ebenso. Aus diesen Gründen kann die Erfassungsschaltung einen anormalen Zustand des Vibrations gyroskops aus dem An/Aus-Zustand der Transistorvorrichtung erfassen.
  • Die EP 0 995 968 A2 bezieht sich z. B. auf eine Winkelratenerfassungsvorrichtung, die eine Anomaliebeurteilungsschaltung umfasst. Die Anomaliebeurteilungsschaltung weist ein Tiefpassfilter auf, das in dem Pfad eines Erfassungssignals vorgesehen ist, das die Oszillation eines Oszillators anzeigt. Durch einen Widerstand ist eine Blindsignalerzeugungsschaltung dem Signalpfad vorgeschaltet, d. h. auf der Eingangsseite des Tiefpassfilters. Als ein Ausgangssignal gibt die Blindsignalerzeugungsschaltung ein Signal mit einer Frequenz aus, die höher ist als die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters, nicht für das Erfassungssignal verwendet wird und nicht in dem Erfassungssignal beinhaltet ist. Die Blindsignalerzeugungsschaltung legt dann das Blindsignal über das Erfassungssignal, und zwar durch den Widerstand, der mit der Blindsignalerzeugungsschaltung verbunden ist. Ein Fensterkomparator ist dem Pfad des Erfassungssignals nachgeschaltet, d. h. mit dem Ausgang des Tiefpassfilters verbunden. Das Blindsignal wird auf eine derartig große Amplitude gesetzt, um die Pegel des Fensterkomparators zu überschreiten. Wenn keine Anomalie vorliegt, arbeitet das Tiefpassfilter normal und das durch die Blindsignalerzeugungsschaltung erzeugte Blindsignal gelangt nicht durch das Tiefpassfilter. So gibt der Fensterkomparator ein Signal mit niedrigem Pegel, das einen Normalzustand anzeigt, aus der Anomaliebeurteilungsschaltung aus. Andererseits arbeitet, wenn eine Anomalie, wie z. B. eine Unterbrechung von Leitungen in den Schaltungskomponenten, vorliegt, das Tiefpassfilter nicht normal, so dass das Blindsignal durch das Tiefpassfilter hindurchgelangt. In diesem Fall spricht der Fensterkomparator auf das Blindsignal an und gibt ein Signal mit hohem Pegel, das einen anormalen Zustand anzeigt, aus der Anomaliebeurteilungsschaltung aus.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Entsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Vibrationsgyroskop bereitzustellen, das in der Lage ist, Anomalien zuverlässig zu überprüfen, wenn einige Schaltungskomponenten nicht normal arbeiten.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Vibrationsgyroskop bereitzustellen, das in der Lage ist, Anomalien zuverlässig zu überprüfen, wenn eine Leistungsversorgung nicht normal arbeitet.
  • Wiederum eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die ein zuverlässiges System aufweist, die in einem Vibrationsgyroskop implementiert ist, das in der Lage ist, Anomalien zuverlässig zu überprüfen.
  • Zu diesem Zweck umfasst bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Vibrationsgyroskop einen Vibrator mit einer Treiberelektrode und einer Sensorelektrode, eine Treiberschaltung zum Anlegen einer Treiberspannung an die Treiberelektrode, eine Sensorschaltung, die von der Sensorelektrode ein Signal empfängt, das einer Biegeverschiebung des Vibrators entspricht, eine Signalverarbeitungsschaltung zum Verarbeiten eines Signals, das von der Sensorschaltung eingegeben wird, um eine Winkelgeschwindigkeit zu erfassen, und eine Diagnoseschaltung zum Überprüfen, ob die Sensorschaltung, die Treiberschaltung und die Signalverarbeitungsschaltung alle normal arbeiten oder nicht.
  • Die Signalverarbeitungsschaltung umfasst eine Schaltvorrichtung und eine Detektorschaltung. Die Schaltvorrichtung gibt entweder ein Signal, das von der Sensorschaltung eingegeben wird, oder ein Signal, das von der Treiberschaltung eingegeben wird, an die Detektorschaltung aus. Die Detektorschaltung erfasst ein Signal, das von der Schaltvorrichtung eingegeben wird, in Synchronisation mit der Treiberspannung. Ansprechend auf eine Eingabe des Signals von der Sensorschaltung durch die Schaltvorrichtung könnte die Signalverarbeitungsschaltung eine Winkelgeschwindigkeit erfassen. Ansprechend auf eine Eingabe des Signals von der Treiberschaltung durch die Schaltvorrichtung könnte die Signalverarbeitungsschaltung das Signal, das anzeigt, ob die Signalverarbeitungsschaltung eine Anomalie aufweist oder nicht, ausgeben.
  • Die Diagnoseschaltung könnte eine erste Bestimmungseinheit zum Vergleichen einer Eingangsleistungsversorgungsspannung mit einer Referenzspannung, um zu bestimmen, ob die Leistungsversorgungsspannung in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht, umfassen.
  • Die Diagnoseschaltung könnte ferner eine erste Gleichrichterschaltung zum Gleichrichten eines Signals, das von der Sensorschaltung eingegeben wird, eine zweite Gleichrichterschaltung zum Gleichrichten eines Signals, das von der Treiberschaltung eingegeben wird, eine Addiererschaltung zum Addieren des Signals, das durch die erste Gleichrichterschaltung gleichgerichtet wird, und des Signals, das durch die zweite Gleichrichterschaltung gleichgerichtet wird, und eine zweite Bestimmungseinheit zum Bestimmen, ob das resultierende Signal von der Addiererschaltung in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht, umfassen.
  • Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektronische Vorrichtung ein Vibrationsgyroskop mit beliebigen der vorstehenden Strukturen.
  • Deshalb besitzt das Vibrationsgyroskop die Fähigkeit zu überprüfen, ob alle Schaltungen sowie die Leistungsversorgung eine Anomalie aufweisen oder nicht, wobei so eine zuverlässige Überprüfung von Anomalien bereitgestellt wird, wenn einige der Schaltungskomponenten oder die Leistungsversorgung nicht normal arbeiten.
  • Ferner ermöglicht es das Vibrationsgyroskop, dass das Vorliegen von Anomalien bestimmt werden kann, nachdem das Sensorschaltungsausgangssignal und das Treiberschaltungsausgangssignal addiert wurden, was es möglich macht, die Anzahl darin verwendeter Komparatoren zu reduzieren, wodurch eine Vereinfachung des Schaltungsaufbaus bereitgestellt wird.
  • Das Vibrationsgyroskop umfasst eine Schaltvorrichtung und weist eine derartige Struktur auf, dass das Vorliegen von Anomalien nur dann geprüft wird, wenn eine Überprüfung von Anomalien erforderlich ist, wodurch eine Vereinfachung des Schaltungsaufbaus bereitgestellt wird.
  • Eine elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Vibrationsgyroskop, das in der Lage ist, zuverlässig Anomalien zu erfassen, wodurch ein System bereitgestellt wird, das für eine erwünschte Zuverlässigkeit erforderlich ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, ersichtlich werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Vibrationsgyroskops gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Blockdiagramm einer Vergrößerung einer Diagnoseschaltung in dem in 1 gezeigten Vibrationsgyroskop;
  • 3 ist ein Betriebssignalverlaufsdiagramm des in 1 gezeigten Vibrationsgyroskops;
  • 4 ist ein weiteres Betriebssignalverlaufsdiagramm des in 1 gezeigten Vibrationsgyroskops;
  • 5 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Diagnoseschaltung in dem in 1 gezeigten Vibrationsgyroskop;
  • 6 ist ein weiteres Betriebssignalverlaufsdiagramm des in 1 gezeigten Vibrationsgyroskops;
  • 7 ist ein Blockdiagramm eines Vibrationsgyroskops gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 8 ist ein Betriebssignalverlaufsdiagramm des in 7 gezeigten Vibrationsgyroskops;
  • 9 ist ein Blockdiagramm eines Vibrationsgyroskops gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 10 ist ein Blockdiagramm eines Autotreiberschaltungsbeispiels zur Verwendung in einer elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 11 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Vibrationsgyroskops.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Vibrationsgyroskops 10 gemäß einem Hintergrundtechnik-Beispiel der vorliegenden Erfindung. In 1 sind Komponenten des Vibrationsgyroskops 10, die identisch oder äquivalent zu denjenigen des in 11 gezeigten herkömmlichen Vibrationsgyroskops 50 sind, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen und eine Beschreibung derselben ist deshalb weggelassen.
  • Bezug nehmend auf 1 umfasst das Vibrationsgyroskop 10 eine Diagnoseschaltung 600 anstelle der in 11 gezeigten Diagnoseschaltung 700. Die Diagnoseschaltung 600 ist mit der Differenzschaltung 210 in der Sensorschaltung 200, der Phasenkorrekturschaltung 330 in der Treiberschaltung 300, der Verstärkerschaltung 430 in der Signalverarbeitungsschaltung 400 und einer Leistungsversorgungsschaltung 500 verbunden.
  • 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Diagnoseschaltung 600. Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die Diagnoseschaltung 600 eine Sensorbestimmungsschaltung 610, eine Treiberbestimmungsschaltung 620, eine Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung 630, eine Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung 640 und eine umfassende Bestimmungsschaltung 650.
  • Die Sensorbestimmungsschaltung 610 umfasst eine Gleichrichterschaltung 611, eine Glättungsschaltung 612 und einen Komparator 613. Die Treiberbestimmungsschaltung 620 umfasst eine Gleichrichterschaltung 621, eine Glättungsschaltung 622 und einen Komparator 623. Die Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung 630 umfasst eine Gleichrichterschaltung 631, eine Glättungsschaltung 632 und einen Komparator 633. Die Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung 640 umfasst einen Komparator 643. Die umfassende Bestimmungsschaltung 650 ist mit der Sensorbestimmungsschaltung 610, der Treiberbestimmungsschaltung 620, der Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung 630 und der Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung 640 verbunden.
  • Die Sensorbestimmungsschaltung 610 ist unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 stellt das Sensorschaltungsausgangssignal, das auf der Sensorschaltung 200 ausgegeben wird, und das Gleichrichterschaltungsausgangssignal, das aus der Glättungsschaltung 612 ausgegeben wird, dar. Es wird darauf verwiesen, dass die Treiberbestimmungsschaltung 620 und die Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung 630 den gleichen Schaltungsaufbau und die gleichen Merkmale wie diejenigen der Sensorbestimmungsschaltung 610 besitzen und deshalb ist eine Beschreibung derselben weggelassen.
  • In der Sensorbestimmungsschaltung 610 ist die Gleichrichterschaltung 611 mit der Glättungsschaltung 612 verbunden, die Glättungsschaltung 612 ist mit dem Komparator 613 verbunden und der Komparator 613 ist mit der umfassenden Bestimmungsschaltung 650 verbunden. Die Gleichrichterschaltung 611 empfängt das Sensorschaltungsausgangssignal, das aus der Differenzschaltung 210 der Sensorschaltung 200 ausgegeben wird. Das Sensorschaltungsausgangssignal beinhaltet Informationen bezüglich dessen, ob die Sensorschaltung 200 eine Anomalie aufweist oder nicht. Die Gleichrichterschaltung 610 führt eine Vollwellengleichrichtung des Sensorschaltungsausgangssignals durch und gibt das Ergebnis an die Glättungsschaltung 612 aus und die Glättungsschaltung 612 glättet das Eingangssignal und gibt dasselbe in den Komparator 613 ein. Wenn das Eingangssignal nicht kleiner ist als die Referenzspannung der unteren Grenze und nicht größer ist als die Referenzspannung der oberen Grenze, gibt der Komparator 613 das Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass die Sensorschaltung 200 keine Anomalie aufweist, in die umfassende Bestimmungsschaltung 650 ein. Andererseits gibt, wenn das Eingangssignal unter der Referenzspannung der unteren Grenze oder über der Referenzspannung der oberen Grenze ist, der Komparator 613 das Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass die Sensorschaltung 200 eine Anomalie aufweist, in die umfassende Bestimmungsschaltung 650 ein.
  • Die Ausgabe der Differenzschaltung 210 z. B. ist während eines Normalbetriebs signifikant niedrig und ist während eines anormalen Betriebs signifikant hoch, z. B. wenn der zweite Ladungsverstärker 221 außer Betrieb ist. Diesbezüg lich könnte, wenn das in den Komparator 613 eingegebene Signal nicht größer als die Referenzspannung der oberen Grenze ist, der Komparator 613 das Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass die Sensorschaltung 200 normal arbeitet, in die umfassende Bestimmungsschaltung 650 eingeben, ohne die Referenzspannung der unteren Grenze zu verwenden. Alternativ könnte die Glättungsschaltung 612 entfernt werden, wenn sie nicht nötig ist.
  • Die Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung 640 ist unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 stellt das Leistungsversorgungsschaltungsausgangssignal dar, das aus der Leistungsversorgungsschaltung 500 ausgegeben wird. In 4 zeigt ein Zustand A an, dass die Leistungsversorgungsspannung normal ist, ein Zustand B zeigt eine anormale Bedingung an, bei der die Leistungsversorgungsspannung sofort gestoppt wird, und ein Zustand C zeigt eine anormale Bedingung an, bei der Rauschen an die Leistungsversorgungsspannung angelegt wird.
  • In der Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung 640 ist der Komparator 643 mit der umfassenden Bestimmungsschaltung 650 verbunden. Die Leistungsversorgungsschaltung 500 empfängt das Leistungsversorgungsschaltungsausgangssignal, das Informationen bezüglich dessen beinhaltet, ob die Leistungsversorgung 500 eine Anomalie aufweist oder nicht. Wenn das empfangene Signal nicht kleiner als die Referenzspannung der unteren Grenze und nicht größer als die Referenzspannung der oberen Grenze ist, gibt der Komparator 643 das Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass die Leistungsversorgungsschaltung 500 keine Anomalie aufweist, in die umfassende Bestimmungsschaltung 650 ein. Wenn andererseits das empfangene Signal unter der Referenzspannung der unteren Grenze oder über der Referenzspannung der oberen Grenze ist, gibt der Komparator 643 das Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass die Leistungsversorgungsschaltung 500 eine Anomalie aufweist, in die umfassende Bestimmungsschaltung 650 ein. Typischerweise besteht keine Neigung, dass eine Anomalie der Leistungsversorgung, die für einen sehr kurzen Zeitraum, wie z. B. in Zustand B oder C, in 4 gezeigt, andauert, als Anomalie an der Sensorschaltung 200 oder der Treiberschaltung 300 verifiziert wird. Eine Verwendung des Komparators 643 jedoch ermöglicht eine zuverlässige Überprüfung von Anomalien.
  • Wenn die von der Sensorbestimmungsschaltung 610, der Treiberbestimmungsschaltung 620, der Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung 630 und der Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung 640 eingegebenen Signale alle normal sind, bestimmt die umfassende Bestimmungsschaltung 650, dass die Schaltungskomponenten, sowie die Leistungsversorgung alle normal funktionieren. Andernfalls, d. h. wenn zumindest eines der Eingangssignale anormal ist, bestimmt die umfassende Bestimmungsschaltung 650, dass die Schaltungskomponenten und die Leistungsversorgung nicht normal arbeiten.
  • Wie für Fachleute auf dem Gebiet zu erkennen ist, ist das Sensorschaltungsausgangssignal nicht auf das Signal, das aus der Differenzschaltung 210 ausgegeben wird, eingeschränkt, sondern könnte ein Signal sein, das direkt aus dem ersten oder zweiten Ladungsverstärker 220 oder 221 ausgegeben wird. Das Treiberschaltungsausgangssignal ist nicht auf das aus der Phasenkorrekturschaltung 330 ausgegebene Signal eingeschränkt, sondern könnte ein Signal sein, das direkt aus der Addiererschaltung 310 oder der AGC-Schaltung 320 ausgegeben wird. Das Signalverarbeitungsschaltungsausgangssignal ist nicht auf das aus der Verstärkerschaltung 430 ausgegebene Signal eingeschränkt, sondern könnte ein Signal sein, das direkt aus der Erfassungsschaltung 410 oder der Glättungsschaltung 420 ausgegeben wird.
  • Entsprechend besitzt das Vibrationsgyroskop 10 die Fähigkeit, Anomalien aller Schaltungskomponenten zu überprüfen, wobei so eine zuverlässige Überprüfung von Anomalien bereitgestellt wird, wenn einige Schaltungskomponenten nicht anormal arbeiten.
  • Das Vibrationsgyroskop 10 besitzt außerdem die Fähigkeit, direkt eine Leistungsversorgungsschaltung unter Verwendung einer Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung zu überprüfen, wodurch eine zuverlässige Überprüfung von Anomalien in dem Vibrationsgyroskop 10 bereitgestellt wird.
  • 5 stellt eine modifizierte Diagnoseschaltung 601 in dem Vibrationsgyroskop gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 5 sind Komponenten der Diagnoseschaltung 601, die identisch oder äquivalent zu denjenigen der Diagnoseschaltung 600 in dem in 2 gezeigten Vibrationsgyroskop 10 sind, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen und eine Beschreibung derselben ist deshalb weggelassen.
  • Bezug nehmend auf 5 umfasst die Diagnoseschaltung 601 in dem Vibrationsgyroskop 10 eine Sensor/Treiberbestimmungsschaltung 660 anstelle der Sensorbestimmungsschaltung 610 und der Treiberbestimmungsschaltung 620 der in 2 gezeigten Diagnoseschaltung 600. Die Sensor/Treiberbestimmungsschaltung 660 umfasst Gleichrichterschaltungen 661 und 663, Glättungsschaltungen 662 und 664, eine Addiererschaltung 665 und einen Komparator 666. Die Gleichrichterschaltung 661 ist mit der Sensorschaltung 200 und der Glättungsschaltung 662 verbünden und die Gleichrichterschaltung 663 ist mit der Treiberschaltung 630 und der Glättungsschaltung 664 verbunden. Die Glättungsschaltungen 662 und 664 sind mit der Addiererschaltung 665 verbunden und die Addiererschaltung 665 ist mit dem Komparator 666 verbunden. Die Gleichrichterschaltung 661 führt eine Vollwellengleichrichtung des Sensorschaltungsausgangssignals durch und gibt das Ergebnis an die Glättungsschaltung 662 aus, während die Gleichrichterschaltung 663 eine Vollwellengleichrichtung des Treiberschaltungsausgangssignals in der entgegengesetzten Richtung zu der Gleichrichterschaltung 661 durchführt und das Ergebnis an die Glättungsschaltung 664 ausgibt. Die Glättungsschaltungen 662 und 664 glätten die empfangenen Signale und geben dieselben an die Addiererschaltung 665 aus und die Addiererschaltung 665 addiert die Eingangssignale und gibt das Ergebnis an den Komparator 666 aus. Wenn das Eingangssignal nicht kleiner als die Referenzspannung der unteren Grenze und nicht größer als die Referenzspannung der oberen Grenze ist, gibt der Komparator 666 das Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass die Sensorschaltung 200 und die Treiberschaltung 300 keine Anomalie aufweisen, an die umfassende Bestimmungsschaltung 650 aus. Wenn andererseits das Eingangssignal unter der Referenzspannung der unteren Grenze oder über der Referenzspannung der oberen Grenze ist, gibt der Komparator 666 das Bestimmungsergebnis, das anzeigt, dass die Sensorschaltung 200 und die Treiberschaltung 300 eine Anomalie aufweisen, an die umfassende Bestimmungsschaltung 650 aus.
  • 6 ist ein Signalverlaufsdiagramm der Sensor/Treiberbestimmungsschaltung 600, in dem Zustände D und E eine Normalbedingung anzeigen und Zustände F, G und H eine anormale Bedingung anzeigen.
  • Der Zustand D ist ein Zustand, in dem keine Winkelgeschwindigkeit angelegt ist. In dem Zustand D wird ein Treiberschaltungsausgangssignal mit einer vorbestimmten Größe in die Gleichrichterschaltung 663 eingegeben und ein Signal mit einer vorbestimmten Größe wird durch die Glättungsschaltung 664 an die Addiererschaltung 665 ausgegeben. Ein Sensorschaltungsausgangssignal mit 0 V wird in die Gleichrichterschaltung 661 eingegeben und ein Signal mit 0 V wird durch die Glättungsschaltung 662 an die Addiererschaltung 665 ausgegeben. Die Addiererschaltung 665 addiert die von den Glättungsschaltungen 664 und 662 eingegebenen Signale und gibt das Ergebnis in den Komparator 666 ein. Dann bestimmt der Komparator 666, dass das resultierende Signal aus der Addiererschaltung 665 nicht kleiner ist als die Referenzspannung der unteren Grenze und nicht größer als die Referenzspannung der oberen Grenze.
  • Der Zustand E ist ein Zustand, in dem eine Winkelgeschwindigkeit angelegt ist. Der Zustand E unterscheidet sich dahingehend von dem Zustand D, dass ein Signal gemäß der Coriolis-Kraft an die Gleichrichterschaltung 661 von der Sensorschaltung 220 angelegt wird und in der entgegengesetzten Richtung zu der Gleichrichterschaltung 663 gleichgerichtet wird. Das resultierende Signal wird durch die Glättungsschaltung 662 geglättet und wird an die Addiererschaltung 665 geleitet. Dann bestimmt der Komparator 666, dass das resultierende Signal aus der Addiererschaltung 665 nicht kleiner als die Referenzspannung der unteren Grenze und nicht größer als die Referenzspannung der oberen Grenze ist.
  • Der Zustand F ist ein Zustand, in dem das Treiberschaltungsausgangssignal übermäßig hoch ist. In dem Zustand F wird ein übermäßig hohes Signal in die Gleichrichterschaltung 663 eingegeben und das übermäßig hohe Signal wird dann durch die Glättungsschaltung 664 zu der Addiererschaltung 665 geleitet. Dann bestimmt der Komparator 666, dass das resultierende Signal aus der Addiererschaltung 665 über der Referenzspannung der oberen Grenze ist.
  • Der Zustand G ist ein Zustand, in dem das Treiberschaltungsausgangssignal übermäßig niedrig ist. In dem Zustand G wird ein übermäßig niedriges Treiberschaltungsausgangssignal in die Gleichrichterschaltung 663 eingegeben und das übermäßig niedrige Signal wird dann durch die Glättungsschaltung 664 zu der Addiererschaltung 665 geleitet. Dann bestimmt der Komparator 666, dass das resultierende Signal aus der Addiererschaltung 665 nicht unterhalb der Referenzspannung der unteren Grenze ist.
  • Der Zustand H ist ein Zustand, in dem das Sensorschaltungsausgangssignal übermäßig hoch ist. In dem Zustand H wird ein übermäßig hohes Signal in die Gleichrichterschaltung 661 eingegeben und das übermäßig hohe Signal wird dann durch die Glättungsschaltung 662 zu der Addiererschaltung 665 geleitet. Dann bestimmt der Komparator 666, dass das resultierende Signal aus der Addiererschaltung 665 unterhalb der Referenzspannung der unteren Grenze ist.
  • Entsprechend reduziert mit Verwendung der Addiererschaltung 665 das Vibrationsgyroskop 10, das die Diagnoseschaltung 601 umfasst, die Anzahl in demselben verwendeter Komparatoren, wodurch eine Vereinfachung des Schaltungsaufbaus bereitgestellt wird.
  • Ein Vibrationsgyroskop z. B., das in einem Verhaltenssteuersystem für Motorfahrzeuge beinhaltet ist, muss Anomalien aller Schaltungen überprüfen und es ist ausreichend, dass eine Anomalie einer bestimmten der Schaltungen nur in einer spezifizierten Zeitzone überprüft wird. Eine Sensorschaltung und eine Treiberschaltung z. B. müssen immer in Bezug auf das Vorliegen von Anomalien überprüft werden, während eine Signalverarbeitungsschaltung nur dann, wenn der Motor betätigt wird, in Bezug auf das Vorliegen von Anomalien überprüft werden muss. Anders ausgedrückt wird ein Selbstdiagnosebetrieb gemäß einer Bedeutung des Schaltungsaufbaus durchgeführt, wodurch eine Vereinfachung des Schaltungsaufbaus bereitgestellt wird.
  • 7 ist ein Blockdiagramm eines Vibrationsgyroskops 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 7 sind Komponenten des Vibrationsgyroskops 20, die identisch oder äquivalent zu denjenigen des in 1 gezeigten Vibrationsgyroskops 10 sind, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen und eine Beschreibung derselben ist deshalb weggelassen.
  • Bezug nehmend auf 7 umfasst das Vibrationsgyroskop 20 eine Signalverarbeitungsschaltung 401 anstelle der Signalverarbeitungsschaltung 400 in dem in 1 gezeigten Vibrationsgyroskop 10. Die Signalverarbeitungsschaltung 401 unterscheidet sich dahingehend von der Signalverarbeitungsschaltung 400, dass sie ferner eine Schaltvorrichtung 450 umfasst. Die Schaltvorrichtung 450 gibt entweder das Signal, das von der Differenzschaltung 210 eingegeben wird, nämlich das Sensorschaltungsausgangssignal, oder das Signal, das von der Phasenkorrekturschaltung 330 eingegeben wird, nämlich das Treiberschaltungsausgangssignal, in die Detektorschaltung 410 ein. Die Detektorschaltung 410 erfasst das von der Schaltvorrichtung 450 eingegebene Signal in Synchronisation mit der Treiberspannung und gibt das Ergebnis an die Glättungsschaltung 420 aus. Die Glättungsschaltung 420 glättet das Eingangssignal und gibt dasselbe in die Verstärkerschaltung 430 ein und die Verstärkerschaltung 430 führt eine Gleichstromverstärkung des Eingangssignals durch und gibt das Ergebnis nach außen aus.
  • 8 ist ein Signalverlaufsdiagramm der Signalverarbeitungsschaltung 401 in dem Vibrationsgyroskop 20. In 8 zeigt ein Zustand I an, dass die Schaltvorrichtung 450 mit der Differenzschaltung 210 verbunden ist, wobei ein Signal, das der Winkelgeschwindigkeit entspricht, aus der Verstärkerschaltung 430 ausgegeben wird. Zustände J, K und L zeigen an, dass die Schaltvorrichtung 450 mit der Phasenkorrekturschaltung 330 verbunden ist, wobei ein Signal, das anzeigt, ob die Signalverarbeitungsschaltung 401 eine Anomalie aufweist oder nicht, in die Diagnoseschaltung 600 von der Verstärkerschaltung 430 eingegeben wird. Die Zustände I und J zeigen einen Zustand an, in dem die Signalverarbeitungsschaltung 401 keine Anomalie aufweist, während die Zustände K und L einen Zustand anzeigen, in dem die Signalverarbeitungsschaltung 401 eine Anomalie aufweist.
  • In dem Zustand I wird das von der Differenzschaltung 210 eingegebene Signal durch die Schaltvorrichtung 450 in die Detektorschaltung 410 eingegeben. Nachfolgend wird das Eingangssignal durch die Detektorschaltung 410 erfasst, dann durch die Glättungsschaltung 420 geglättet und durch die Verstärkerschaltung 430 verstärkt, um ein Signal auszugeben, das der Winkelgeschwindigkeit entspricht.
  • In den Zuständen J, K und L wird das von der Phasenkorrekturschaltung 330 eingegebene Signal durch die Schaltvorrichtung 450 in die Detektorschaltung 410 eingegeben. Nachfolgend wird das Eingangssignal durch die Detektorschaltung 410 erfasst, dann durch die Glättungsschaltung 420 geglättet und durch die Verstärkerschaltung 430 verstärkt. Dann bestimmt die Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung 630 in der Diagnoseschaltung 600, ob die Signalverarbeitungsschaltung 401 eine Anomalie aufweist oder nicht. In dem Zustand J z. B. ist das von der Verstärkerschaltung 430 in die Diagnoseschaltung 660 eingegebene Signal nicht kleiner als die Referenzspannung der unteren Grenze und nicht größer als die Referenzspannung der oberen Grenze, was zu einer Bestimmung führt, dass die Signalverarbeitungsschaltung 401 keine Anomalie aufweist. In dem Zustand K zeigt das Detektorschaltungsausgangssignal 0 V an, da die Detektorschaltung 410 anormal arbeitet, und die von der Verstärkerschaltung 430 in die Diagnoseschaltung 600 eingegebene Spannung ist unterhalb der Referenzspannung der unteren Grenze, was zu einer Bestimmung führt, dass die Signalverarbeitungsschaltung 401 eine Anomalie aufweist. In dem Zustand L ist die Verstärkungsgröße der Verstärkerschaltung 430 übermäßig hoch und die aus der Verstärkerschaltung 430 ausgegebene Spannung ist oberhalb der Referenzspannung der oberen Grenze, was zu einer Bestimmung führt, dass die Signalverarbeitungsschaltung 401 eine Anomalie aufweist.
  • Entsprechend ist mit Verwendung der Schaltvorrichtung 450 das Vibrationsgyroskop 20 so entworfen, dass das Vorliegen einer Anomalie der Signalverarbeitungsschaltung 401 nur dann überprüft wird, wenn eine derartige Überprüfung der Anomalie erforderlich ist, wodurch eine Vereinfachung des Schaltungsaufbaus bereitgestellt wird.
  • 9 stellt ein Vibrationsgyroskop 30 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. In 9 sind Komponenten des Vibrationsgyroskops 30, die identisch oder äquivalent zu denjenigen des in 7 gezeigten Vibrationsgyroskops 20 sind, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen und eine Beschreibung derselben ist deshalb weggelassen.
  • Bezug nehmend auf 9 umfasst in dem Vibrationsgyroskop 30 die Sensorschaltung 201 eine erste Pufferschaltung 230, eine zweite Pufferschaltung 231 und Widerstände 240 und 241 anstelle des ersten Ladungsverstärkers 220 und des zweiten Ladungsverstärkers 221 der Sensorschaltung 200 in dem in 7 gezeigten Vibrationsgyroskop 20.
  • Die erste Pufferschaltung 230 und der Widerstand 240 sind mit der ersten Sensorelektrode 104 verbunden und die zweite Pufferschaltung 231 und der Widerstand 241 sind mit der zweiten Sensorelektrode 105 verbunden. Jede der ersten und der zweiten Pufferschaltung 230 und 231 ist mit der Addiererschaltung 310 und der Differenzschaltung 210 verbunden. Die erste Pufferschaltung 230 verteilt die Spannung der ersten Sensorelektrode 104 an die Addiererschaltung 310 und die Differenzschaltung 210 und die zweite Pufferschaltung 231 verteilt die Spannung der zweiten Sensorelektrode 105 an die Addiererschaltung 310 und die Differenzschaltung 210. Die Widerstände 240 und 241 werden verwendet, um die Impedanz der ersten Sensorelektrode 104 bzw. der zweiten Sensorelektrode 105 einzustellen.
  • Mit dieser Struktur führt das Vibrationsgyroskop 30 mit der Erfassungsschaltung 201 auch die gleichen Funktionen wie diejenigen des Vibrationsgyroskops 20 durch.
  • Die dargestellten Ausführungsbeispiele wurden in Bezug auf den Vibrator beschrieben, der in einem bimorphen Vibrator mit zwei piezoelektrischen Substraten, die miteinander verbunden sind, implementiert ist; der Vibrator könnte jedoch in einem Vibrator des Stimmbalkentyps implementiert sein, der zylindrisch ist oder in einen dreieckigen Block geformt ist, oder einem Vibrator des Stimmgabeltyps. Natür lich sind die Sensorschaltung, die Treiberschaltung, die Signalverarbeitungsschaltung und die Diagnoseschaltung der vorliegenden Erfindung nicht auf diejenigen in den dargestellten Ausführungsbeispielen eingeschränkt.
  • 10 stellt ein Beispiel einer elektronischen Vorrichtung, die einen Vibrator gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet, dar. 10 ist ein Blockdiagramm einer Autotreiberschaltung 70 zur Verwendung in Motorfahrzeugen, die eine elektronische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung beispielhaft ausführt.
  • Die Autotreiberschaltung 70 umfasst das Vibrationsgyroskop 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Integrationsschaltung 701, eine Servoschaltung 702, einen Stromtreiber 703, ein Betätigungsglied 704 und einen Winkelbestimmungssensor 705. In der Autotreiberschaltung 70 sind das Vibrationsgyroskop 10, die Servoschaltung 702, der Stromtreiber 703 und das Betätigungsglied 704 in Serie geschaltet und der Ausgang des Betätigungsglieds 704 bildet eine Schleife zurück zu der Servoschaltung 702 durch den Winkelbestimmungssensor 705.
  • In Betrieb wird nur ein Winkelgeschwindigkeitssignal in Vibration eines Fahrzeug-Chassis durch das Vibrationsgyroskop 10 in die Integrationsschaltung 701 eingegeben. Die Integrationsschaltung 701 führt eine Integration an dem Winkelgeschwindigkeitssignal durch, um dasselbe in den Winkel umzuwandeln, in dem das Chassis vibriert, und gibt das Ergebnis an die Servoschaltung 702 aus. Die Servoschaltung 702 verwendet die Eingangssignale einer Winkelgeschwindigkeit von der Integrationsschaltung 701 und dem Winkelbestimmungssensor 705, um die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Wert und dem Zielwert zu berechnen, und gibt das Ergebnis an den Stromtreiber 703 aus. Der Stromtreiber 703 gibt einen elektrischen Strom gemäß dem Eingangssignal an das Betätigungsglied 704 aus, wodurch es ermöglicht wird, dass das Betätigungsglied 704 das Lenkrad des Motor fahrzeugs mechanisch treiben kann. Der Winkelbestimmungssensor 705 gibt den Winkel, in dem sich das Lenkrad dreht, an die Servoschaltung 702 aus.
  • Mit dieser Struktur umfasst eine elektronische Vorrichtung mit der Autotreiberschaltung 70 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Vibrationsgyroskop, das in der Lage ist, Anomalien zuverlässig zu erfassen, wodurch ein zuverlässiges System bereitgestellt wird, das zu einem umfangreichen System führt, das für eine erwünschte Zuverlässigkeit erforderlich ist.

Claims (10)

  1. Ein Vibrationsgyroskop (10; 20; 30), das folgende Merkmale aufweist: einen Vibrator (100) mit einer Treiberelektrode (106) und einer Sensorelektrode (104, 105); eine Treiberschaltung (300) zum Anlegen einer Treiberspannung an die Treiberelektrode (106); eine Sensorschaltung (200; 201), die ein Signal, das einer Biegeverschiebung des Vibrators (100) entspricht, von der Sensorelektrode (104, 105) empfängt; eine Signalverarbeitungsschaltung (400; 401) zum Verarbeiten eines von der Sensorschaltung (200) eingegebenen Signals, um eine Winkelgeschwindigkeit zu erfassen; und eine Diagnoseschaltung (600; 601), die auf Signale von der Treiberschaltung (300), der Sensorschaltung (200; 201) und der Signalverarbeitungsschaltung (400) anspricht, zum überprüfen, ob die Sensorschaltung (200; 201), die Treiberschaltung (300) und die Signalverarbeitungsschaltung (400; 401) alle normal funktionieren oder nicht; wobei die Signalverarbeitungsschaltung (401) eine Schaltvorrichtung (450) und eine Detektorschaltung (410) umfasst, wobei die Schaltvorrichtung (450) angepasst ist, um eines eines von der Sensorschaltung (200; 201) eingegebenen Signals und eines von der Treiberschaltung (300) eingegebenen Signals an die Detektorschaltung (410) auszugeben, wobei die Detektorschaltung (410) angepasst ist, um ein von der Schaltvorrichtung (450) eingegebenes Signal in Synchronisation mit der Treiberspannung zu erfassen; und wobei die Signalverarbeitungsschaltung (401) eine Winkelgeschwindigkeit ansprechend auf eine Eingabe des Signals von der Sensorschaltung (200; 201) durch die Schaltvorrichtung (450) erfasst und ein Signal, das anzeigt, ob die Signalverarbeitungsschaltung (401) eine Anomalie aufweist oder nicht, ansprechend auf das Signal von der Treiberschaltung (300) durch die Schaltvorrichtung (450) ausgibt.
  2. Ein Vibrationsgyroskop (10; 20; 30) gemäß Anspruch 1, bei dem die Diagnoseschaltung (601) ferner folgende Merkmale umfasst: eine erste Gleichrichterschaltung (661) zum Gleichrichten eines von der Sensorschaltung (200) eingegebenen Signals; eine zweite Gleichrichterschaltung (663) zum Gleichrichten eines von der Treiberschaltung (300) eingegebenen Signals; eine Addiererschaltung (665) zum Addieren des durch die erste Gleichrichterschaltung (661) gleichgerichteten Signals und des durch die zweite Gleichrichterschaltung (663) gleichgerichteten Signals; und eine erste Bestimmungseinheit (666) zum Bestimmen, ob das resultierende Signal von der Addiererschaltung (665) in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht.
  3. Ein Vibrationsgyroskop (10; 20; 30) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Diagnoseschaltung (600; 601) eine zweite Bestimmungseinheit (640) zum Vergleichen einer Eingangsleistungsversorgungsspannung mit einer Referenzspannung, um zu bestimmen, ob die Leistungsversorgungsspannung in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht, umfasst.
  4. Ein Vibrationsgyroskop (10; 20; 30) gemäß Anspruch 1, bei dem die Diagnoseschaltung (600) eine Sensorbestimmungsschaltung (610) zum Bestimmen, ob die Sensorschaltung (200) normal funktioniert, eine Treiberbestimmungsschaltung (620) zum Bestimmen, ob die Treiberschaltung (300) normal funktioniert; eine Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung (630) zum Bestimmen, ob die Signalverarbeitungsschaltung (400) normal funktioniert; eine Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung (640) zum Bestimmen, ob eine Eingangsleistungsversorgungsspannung in einen vorbestimmten Bereich fällt; und eine umfassende Bestimmungsschaltung (650), die auf die Sensorbestimmungsschaltung (610), die Treiberbestimmungsschaltung (620), die Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung (630) und die Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung (640) anspricht, zum Ausgeben eines Signals und Anzeigen, ob die Sensorbestimmungsschaltung (610), die Treiberbestimmungsschaltung (620), die Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung (630) oder die Leistungsversorgungsleistungsbestimmungsschaltung (640) normal funktionieren, umfasst.
  5. Ein Vibrationsgyroskop (10; 20; 30) gemäß Anspruch 4, bei dem die Sensorbestimmungsschaltung (610) einen ersten Gleichrichter (611), eine erste Glättungsschaltung (612) und einen ersten Komparator (613) umfasst, wobei die Sensorschaltung (200) mit der ersten Gleichrichterschaltung (611) verbunden ist, die erste Gleichrichterschaltung (611) mit der ersten Glättungsschaltung (612) verbunden ist, die erste Glättungs schaltung (612) mit dem ersten Komparator (613) verbunden ist und der erste Komparator (613) mit der umfassenden Bestimmungsschaltung (650) verbunden ist.
  6. Ein Vibrationsgyroskop (10; 20; 30) gemäß Anspruch 4 oder 5, bei dem die Treiberbestimmungsschaltung (620) eine zweite Gleichrichterschaltung (621), eine zweite Glättungsschaltung (622) und einen zweiten Komparator (623) umfasst, wobei die Treiberschaltung (300) mit der zweiten Gleichrichterschaltung (621) verbunden ist, die zweite Gleichrichterschaltung (621) mit der zweiten Glättungsschaltung (622) verbunden ist, die zweite Glättungsschaltung (622) mit dem zweiten Komparator (623) verbunden ist und der zweite Komparator (623) mit der umfassenden Bestimmungsschaltung (650) verbunden ist.
  7. Ein Vibrationsgyroskop (10; 20; 30) gemäß Anspruch 4, 5 oder 6, bei dem die Signalverarbeitungsbestimmungsschaltung (630) eine dritte Gleichrichterschaltung (631), eine dritte Glättungsschaltung (632) und einen dritten Komparator (633) umfasst, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (400) mit dem dritten Gleichrichter (631) verbunden ist, die dritte Gleichrichterschaltung (631) mit der dritten Glättungsschaltung (632) verbunden ist, die dritte Glättungsschaltung (632) mit dem dritten Komparator (633) verbunden ist und der dritte Komparator (633) mit der umfassenden Bestimmungsschaltung (650) verbunden ist.
  8. Ein Vibrationsgyroskop (10; 20; 30) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die Leistungsversorgungsbestimmungsschaltung (640) einen vierten Komparator (643) zum Vergleichen, ob die Eingangsleistungsversorgungsspannung in die vorbestimmten Bereiche fällt, umfasst.
  9. Ein Vibrationsgyroskop (10; 20; 30) gemäß Anspruch 1, bei dem die Diagnoseschaltung (601) ferner eine Sensor/Treiberbestimmungsschaltung (660) umfasst, die die Sensorschaltung (200), die Treiberschaltung (300), die erste und zweite Gleichrichterschaltung (661, 663), die erste und zweite Glättungsschaltung (662, 664), eine Addiererschaltung (665) und einen Komparator (666) umfasst, wobei die erste Gleichrichterschaltung (661) mit der ersten Sensorschaltung (200) und der ersten Glättungsschaltung (662) verbunden ist und die zweite Gleichrichterschaltung (663) mit der Treiberschaltung (300) und der zweiten Glättungsschaltung (664) verbunden ist, wobei die erste und die zweite Glättungsschaltung (662, 664) mit der Addiererschaltung (665) verbunden sind und die Addiererschaltung mit dem Komparator (666) verbunden ist.
  10. Eine elektronische Vorrichtung, die ein Vibrationsgyroskop gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.
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