JP2000074675A - 角速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加速度が加わったときでも、加速度による影
響を受けることなく角速度を検出し、角速度の検出感度
を高める。 【解決手段】 基板２上には、支持部４、第１の支持梁
５、第１の振動子６、第２の支持梁７、第２の振動子８
からなる可動部３を設け、第２の振動子８をＺ軸方向に
振動可能な振動体９，１０から構成する。この振動体
９，１０はそれぞれ異なる値をもった固有振動数を有
し、第１の振動子６を振動させる振動発生部１８の振動
周波数を、これらの固有の固有振動数の間に位置させ
る。これにより、Ｙ軸回りに角速度Ωが加わったとき
に、振動体９，１０をＺ軸方向に交互に振動させ、この
変位を検出することにより、角速度センサ１に加わる角
速度のみを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば移動する物
体、回転体等に作用する角速度を検出するのに用いて好
適な角速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、従来技術による角速度センサと
しては、第１の振動子と、該第１の振動子に支持された
第２の振動子と、前記第１の振動子と第２の振動子とを
振動周波数で第１の軸方向に振動させる振動発生手段
と、該振動発生手段により前記第１の振動子と第２の振
動子とを第１の軸方向に振動させた状態でこの第１の軸
方向と直交する第２の軸回りに角速度が作用したとき、
第２の振動子が第１，第２の軸に直交する第３の軸方向
へ変位するときの変位を検出する変位検出手段とから大
略構成したものがある（例えば、特開平５−３１２５７
６号公報、特開平７−２３９３３９号公報等）。

【０００３】ここで、この角速度センサでは、振動発生
手段により第１の振動子と第２の振動子とを振動周波数
で第１の軸方向に振動させている状態で、この軸に直交
する第２の軸回りに角速度が加わると、第２の振動子は
第３の軸方向に振動する。そして、変位検出手段では、
該第２の振動子が第３の軸方向に振動するときの変位を
検出することにより、センサ全体に加わった角速度を測
定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による角速度センサでは、第３の軸方向に加速度
が加わったときには、この加速度によって第２の振動子
が第３の軸の方向に変位する。このとき、変位検出手段
は、このような加速度による第２の振動子の変位も角速
度によるものとして検出してしまう。即ち、第２の軸回
りに角速度が加わっていないときであっても、第３の軸
方向に加速度が加わったときには、第２の振動子が第３
の軸方向に変位し、変位検出手段ではこの変位を角速度
として検出してしまう。

【０００５】このように、第３の軸の方向に加速度が加
わったときには、この加速度による第２の振動子の変位
が、センサから出力される信号にノイズとして加わって
しまうため、角速度の検出精度が低下してしまうという
問題がある。

【０００６】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は加速度が加わったときでも、セ
ンサに加わる角速度を高精度に検出することのできる角
速度センサを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１による発明では、第１の振動子と、該
第１の振動子に支持された第２の振動子と、前記第１の
振動子と第２の振動子とを第１の軸方向に振動させる振
動発生手段と、該振動発生手段により前記第１の振動子
と第２の振動子とを第１の軸方向に振動させた状態でこ
の第１の軸方向と直交する第２の軸回りに角速度が作用
したとき、第２の振動子が第１，第２の軸に直交する第
３の軸方向に変位するときの変位を検出する変位検出手
段とを備えてなる角速度センサにおいて、前記第２の振
動子は２つの振動体によって構成し、一方の振動体を前
記第１の振動子の振動周波数よりも高い固有振動数を有
し、他方の振動体を前記第１の振動子の振動周波数より
も低い固有振動数を有したことを特徴としている。

【０００８】このように構成したことにより、第１，第
２の振動子は、振動発生手段で第１の軸方向に振動させ
た状態で、第２の軸回りに角速度が加わると、第３の軸
方向に同じ振動周波数のコリオリ力が発生する。このコ
リオリ力により、第２の振動子は第３の軸方向に変位
し、この変位を変位検出手段で検出することにより角速
度を検出する。

【０００９】そして、第２の振動子を２つの振動体によ
って構成し、一方の振動体を前記第１の振動子の振動周
波数よりも高い固有振動数を有し、他方の振動体を前記
第１の振動子の振動周波数よりも低い固有振動数を有し
て構成したから、振動体の固有振動数が振動周波数より
も低い場合には角速度によって発生したコリオリ力と同
位相で振動し、振動体の固有振動数が振動周波数よりも
高い場合には角速度によって発生したコリオリ力と逆位
相で振動する。

【００１０】このため、第１の振動子の振動周波数を各
固有振動数の間の値とすることにより、第２の軸回りに
角速度が加わったとき、一方の振動体と他方の振動体と
は、互いに逆位相の振動を第３の軸方向に対して行う。
そして、変位検出手段でこの変位を検出し、各信号を演
算することにより、第３の軸方向に加速度が加わった場
合でも、この加速度分を相殺することができる。

【００１１】請求項２の発明では、第１の振動子が枠形
状を有し、この第１の振動子の枠形状内に第２の振動子
を配置したことにある。

【００１２】このように、第２の振動子を第１の振動子
の枠形状内に配置しているから、振動発生手段によって
第１，第２の振動子を第１の軸方向に振動し、第２の振
動子を構成する２つの振動体も同様に第１の軸方向に振
動する。第１，第２の振動子を第１の軸方向に振動させ
た状態で、第２の軸回りに角速度が加わると、２つの振
動体は第３の軸方向に向けて交互に変位し、この変位を
変位検出手段で検出して演算することにより、第３の軸
方向に加速度が加わった場合でも、この加速度分を相殺
することができる。

【００１３】請求項３の発明では、第１の振動子の振動
周波数と２つの振動体の固有振動数とのうち、少なくと
も１つの周波数を調整する周波数調整手段を設けたこと
にある。

【００１４】このように、周波数調整手段によって、例
えば第１の振動子の振動周波数を、一方の振動体の固有
振動数と他方の振動体の固有振動数との間に設定させる
ことができる。そして、第１，第２の振動子を第１の軸
方向に振動させた状態で、第２の軸回りに角速度を加え
ることにより、第２の振動子を構成する２つの振動体
は、第３の軸方向に互いに逆位相となる振動を行うこと
ができる。

【００１５】請求項４の発明では、周波数調整手段を、
２つの振動体のうち少なくとも一方の振動体に対向する
位置に設けた調整電極と、該調整電極と振動体との間に
バイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とから構
成したことにある。

【００１６】このような構成とすることにより、例えば
一方の振動体と調整電極との間にバイアス電圧印加手段
からバイアス電圧を印加すると、一方の振動体と調整電
極との間には静電引力が発生し、該一方の振動体を調整
電極側に引っ張る。このとき、一方の振動体を支持梁に
よって支持している場合には、この支持梁のばね定数は
見掛け上小さくなり、固有振動数を下げることができ
る。そして、一方の振動体の固有振動数をずらすことに
より、一方の振動体の固有振動数と他方の振動体の固有
振動数との間に、振動周波数を設定することができる。

【００１７】請求項５の発明では、調整電極を、２つの
振動体の両方に共通して対向する位置に設けたことにあ
る。

【００１８】このような構成とすることにより、調整電
極と２つの振動体との間にバイアス電圧を印加すること
により、２つの振動体をそれぞれ支持する支持梁のばね
定数を同時に調整することができ、例えば第１の振動子
の振動周波数に対して、一方の振動体の固有振動数と他
方の振動体の固有振動数とを同時にずらし、各固有振動
数の間に振動周波数を設定することができる。

【００１９】請求項６の発明は、調整電極を、２つの振
動体のそれぞれに対向する位置に個別に設けたことにあ
る。

【００２０】このように構成することにより、調整電極
と各振動体との間にバイアス電圧をそれぞれ印加するこ
とにより、各振動体を支持する支持梁のばね定数をそれ
ぞれ別個に調整することができ、各固有振動数の間に振
動周波数を設定することができる。

【００２１】請求項７の発明では、２つの振動体を、高
い固有振動数と低い固有振動数とが近接した値をもった
形状に構成したことにある。

【００２２】このように、一方の振動体が有する高い固
有振動数と他方の振動体が有する低い固有振動数とを近
づけることにより、２つの振動体を大きな振幅で振動さ
せることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る角速度センサ
の実施の形態を、図１ないし図２０を参照しつつ詳細に
説明する。

【００２４】まず、図１ないし図６に基づいて、第１の
実施の形態による角速度センサについて述べる。

【００２５】１は本実施の形態に適用される角速度セン
サで、該角速度センサ１は、後述する基板２と、該基板
２上に設けられた第１の振動子６、振動体９，１０を有
する第２の振動子８等からなる可動部３とから大略構成
されている。

【００２６】２は角速度センサ１の基台をなす矩形状に
形成された基板で、該基板２は例えばガラス材料によっ
て形成され、該基板２の表面には矩形状の凹陥部２Ａが
形成されている。

【００２７】３は基板２上にＰ，Ｓ，Ｓｂ等がドーピン
グされた低抵抗なポリシリコン、単結晶シリコン等によ
って形成された可動部で、該可動部３は後述する支持部
４、第１の支持梁５、第１の振動子６、第２の支持梁
７、第２の振動子８等から構成されている。

【００２８】４，４は基板２上の左，右に位置して設け
られた２個の支持部で、該各支持部４は略四角形状をな
す可動部３の左，右両側に配置されている。そして、各
支持部４の両端には、第１の支持梁５の基端側がそれぞ
れ取付けられ、これら合計４本の支持梁５は中央部に向
けてＹ軸方向（第２の軸方向）に延びている。また、各
第１の支持梁５の先端には第１の振動子６が設けられ、
該第１の振動子６は、各支持梁５によりＸ軸方向（第１
の軸方向）に振動可能に支持されている。

【００２９】６は第１の支持梁５によってＸ軸方向に振
動可能に支持された第１の振動子で、該第１の振動子６
は長方形の枠状に形成されている。また、該第１の振動
子６の枠内には第２の支持梁７、第２の振動子８等が配
設されている。さらに、第１の振動子６の長尺辺には、
後述する可動側振動電極１１，１１が枠外に向けて突出
形成されている。

【００３０】７，７，…はＹ軸方向に延びる８本の第２
の支持梁で、該各支持梁７は、基端側が第１の振動子６
の短尺辺に取付けられ、先端側には第２の振動子８が取
付けられている。また、各第２の支持梁７は、図５に示
すように、第２の振動子８（振動体９，１０）の厚さ寸
法ｄよりも薄い厚さ寸法ｄ0 としているから、第２の振
動子８をＺ軸方向（第３の軸方向）に振動可能に支持し
ている。

【００３１】８は第２の支持梁７によって支持された第
２の振動子で、該第２の振動子８は２つの矩形状の振動
体９，１０からなり、該振動体９，１０の左，右両側は
それぞれＹ軸方向に延びる４本づつの支持梁７によって
第１の振動子６に連結されている。そして、該振動体
９，１０は枠状の第１の振動子６内に配置されている。

【００３２】１１，１１は第１の振動子６の前，後の長
尺辺に形成された可動側振動電極で、該各可動側振動電
極１１は例えば６枚の電極板１１Ａをくし状に配置する
ことによって構成されている。そして、該可動側振動電
極１１は後述する固定側振動電極１５と共に振動発生部
１８を構成している。

【００３３】１２，１３は可動側検出電極で、該可動側
検出電極１２，１３は、図３に示すように、振動体９，
１０の裏面によって形成されている。そして、該可動側
検出電極１２，１３は後述する固定側検出電極１６，１
７と共に変位検出部１９，２０を構成している。

【００３４】ここで、可動部３は、２個の支持部４によ
って基板２の両側に固着されている。そして、可動部３
を構成する第１の支持梁５、第１の振動子６、第２の支
持梁７および第２の振動子８は、基板２の凹陥部２Ａに
よって、該凹陥部２Ａの底部から所定間隔を離間した状
態にある。各第１の支持梁５はＹ軸方向に伸長している
からＸ軸方向に撓ませることにより、第１の振動子６を
Ｘ軸方向に変位させる。一方、各第２の支持梁７はＸ軸
方向に延びると共に、Ｚ軸方向の厚さを薄肉に形成して
いるから、Ｚ軸方向に撓ませることにより、第２の振動
子８（振動体９，１０）をＺ軸方向に変位させることが
できる。

【００３５】さらに、第２の振動子８では、第２の支持
梁７と一方の振動体９によってＺ軸方向への一方の振動
系を構成し、第２の支持梁７と他方の振動体１０によっ
てＺ軸方向への他方の振動系を構成している。これによ
り、一方の振動系は、一方の振動体９の質量、支持梁７
のばね定数等の形状によって固定的に定められる固有振
動数ｆ1 を有し、他方の振動系は、他方の振動体１０の
質量、支持梁７のばね定数等の形状によって固定的に定
められる固有振動数ｆ2 を有している。

【００３６】１４，１４は振動用固定部で、該各振動用
固定部１４は第１の振動子６を前，後から挟むように基
板２上に設けられている。１５，１５は固定側振動電極
で、該各固定側振動電極１５は、可動側振動電極１１の
各電極板１１Ａと隙間をもって交互に対面するように、
振動用固定部１４に突出形成された例えば６枚の電極板
１５Ａからなる。

【００３７】１６は一方の振動体９側の固定側検出電極
で、該固定側検出電極１６は基板２の凹陥部２Ａの底面
に位置して、図４に示すように、振動体９と対向する位
置に形成されている。また、１７は他方の振動体１０側
の固定側検出電極で、該固定側検出電極１７は基板２の
凹陥部２Ａの底面に位置して、振動体１０と対向する位
置に形成されている。そして、該固定側検出電極１６，
１７は、基板２上に形成したパターン配線を介して外側
に位置した電極パッドに接続されている。

【００３８】１８，１８は振動発生部で、該各振動発生
部１８は可動側振動電極１１と固定側振動電極１５とに
よって構成され、該可動側振動電極１１の各電極板１１
Ａと、固定側振動電極１５の各電極板１５Ａとの間に
は、それぞれ等しい隙間が形成されている。ここで、可
動側振動電極１１と固定側振動電極１５との間に逆位相
となった振動周波数ｆ0 のパルス波または正弦波等の駆
動信号を印加すると、前後に位置した電極板１１Ａ，１
５Ａ間には静電引力が交互に発生し、各振動発生部１８
で近接、離間を繰り返す。これにより、各振動発生部１
８は、第１の振動子６、第２の振動子８等をＸ軸方向
（第１の軸方向）に振動させる。なお、振動周波数ｆ0
は、第１の支持梁５、第１の振動子６、第２の振動子８
によって設定されるＸ軸方向の固有振動数にほぼ一致さ
せることにより、第１の振動子６をＸ軸方向に大きな振
幅で振動させることができる。

【００３９】１９は一方の振動体９側の変位検出部で、
該変位検出部１９は、図３、図５に示すように、可動側
検出電極１２と固定側検出電極１６とによって構成さ
れ、該可動側検出電極１２と固定側検出電極１６との間
には隙間が形成され、検出用の平行平板コンデンサとし
て構成されている。そして、変位検出部１９は、電極１
２，１６間の離間寸法の変化を静電容量の変化として検
出信号ＶA を出力する。また、２０は他方の振動体１０
側の変位検出部で、該変位検出部２０は、可動側検出電
極１３と固定側検出電極１７とによって構成され、該可
動側検出電極１３と固定側検出電極１７との間には隙間
が形成され、検出用の平行平板コンデンサとして構成さ
れている。そして、変位検出部２０は、電極１３，１７
の離間寸法の変化を静電容量の変化としの検出信号ＶB
を出力するものである。

【００４０】ここで、２つの振動体９，１０は、一方の
振動体９を第１の振動子６の振動周波数ｆ0 よりも高い
固有振動数ｆ1 を有し、他方の振動体１０を振動周波数
ｆ0よりも低い固有振動数ｆ2 を有する形状に構成して
いる。これにより、一方の振動体９の固有振動数ｆ1
と、他方の振動体１０の固有振動数ｆ2 と、第１の振動
子６を振動させる振動周波数ｆ0 とを、後述する周波数
の関係とすることにより、Ｙ軸回りに角速度が加わった
ときに振動体９，１０はＺ軸方向に交互に振動する。そ
して、変位検出部１９，２０から出力される検出信号Ｖ
A ，ＶB の値は逆位相となって交互に大小を繰り返す。

【００４１】本実施の形態による角速度センサ１は、上
述した如くに構成され、次にＺ軸回りに角速度Ωを加え
た場合の基本的な検出動作について説明する。

【００４２】まず、前，後に位置した振動発生部１８，
１８に逆位相となる駆動信号を印加すると、各電極板１
１Ａ，１５Ａ間に静電引力が前，後の振動発生部１８，
１８に対して交互に作用し、第１の振動子６と第２の振
動子８はＸ軸方向に振動を発生する。この場合、各第１
の支持梁５がＸ軸方向に撓むだけで、第２の支持梁７は
Ｘ軸方向には撓まないから、第２の振動子８（振動体
９，１０）もＸ軸方向にのみ振動する。

【００４３】この状態で、Ｙ軸（第２の軸）回りに角速
度Ωが加わると、Ｚ軸方向（第３の軸方向）に下記の数
１に示すコリオリ力Ｆ（慣性力）が発生する。

【００４４】

【数１】Ｆ＝２ｍΩｖ ただし、ｍ：振動体９，１０の質量 Ω：角速度 ｖ：第２の振動子８のＸ軸方向の速度

【００４５】そして、このコリオリ力Ｆによって、第２
の振動子８はＺ軸方向に振動し、この第２の振動子８の
振動変位を、変位検出部１９，２０では、可動側検出電
極１２，１３と固定側検出電極１６，１７との間の静電
容量の変化としてそれぞれ検出し、Ｙ軸回りの角速度Ω
を検出することができる。

【００４６】次に、本実施の形態の特徴について述べ
る。即ち、第２の振動子８を２つの振動体９，１０から
構成し、一方の振動体９による固有振動数ｆ1 と、他方
の振動体１０による固有振動数ｆ2 との間に差を持た
せ、この周波数の間に振動周波数ｆ0 を位置させる（図
６参照）。

【００４７】一般に、振動子の固有振動数が外から加わ
る振動周波数よりも低い場合には外力と同位相で振動す
るものの、振動子の固有振動数が振動周波数よりも高い
場合には外力と逆位相で振動することが知られている
（例えば、佐藤秀紀ほか２名，機械振動学，第６８〜６
９頁（１９９３年），株式会社工業調査会）。

【００４８】そこで、前述した如く、振動周波数ｆ0 を
固有振動数ｆ1 ，ｆ2 との間に位置させることにより、
コリオリ力Ｆによる振動体９，１０の動きは、同じ周波
数ではあるものの互いに逆位相の振動（図５中の矢示
ａ，ｂ参照）を基板２側に向けて行い、一方の振動体９
が上側に変位しているときには、他方の振動体１０が下
側に変位することになる。

【００４９】即ち、角速度ΩがＹ軸回りに加わり、図５
に示すように、例えば左側に位置した一方の振動体９が
下側に変位し、右側に位置した他方の振動体１０が上側
に変位した場合には、変位検出部１９，２０から出力さ
れる検出信号ＶA ，ＶB は下記の表１のようになる。な
お、右段にはＹ軸回りに角速度Ωに加えてＺ軸方向に加
速度が加わった場合の検出信号の値を示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】そして、一方の変位検出部１９による検出
信号ＶA から他方の変位検出部２０による検出信号ＶB
を後述する数２のように減算することにより、（２×Δ
Ｖt）の信号を得ることができ、これにより、角速度Ω
の検出感度を高めることができる。

【００５２】

【数２】 ＶA −ＶB ＝＋ΔＶt −（−ΔＶt ）＝２×ΔＶt

【００５３】一方、Ｚ軸方向に加速度が加わったとして
も、この加速度の影響は、振動体９，１０のＺ軸方向に
同様に影響するから、変位検出部１９，２０にも同じ大
きさのノイズ（ΔＶa ）として検出信号ＶA ，ＶB に加
算される。

【００５４】しかし、前述した如く、変位検出部１９，
２０から出力される検出信号ＶA ，ＶB を、数３のよう
に減算することにより、振動体９，１０に加わる角速度
を相殺することができ、角速度Ωの高精度に検出するこ
とができる。

【００５５】

【数３】 ＶA −ＶB ＝（＋ΔＶt ＋ΔＶa ）−（−ΔＶt ＋ΔＶa ） ＝２×ΔＶt

【００５６】さらに、本実施の形態による角速度センサ
１では、センサ全体が前後で対称構造となっているか
ら、振動体９，１０に外来ノイズが加わったとしても、
全てキャンセルでき、角速度センサ１の信頼性を高める
ことができる。

【００５７】かくして、本実施の形態による角速度セン
サ１では、一方の振動体９の固有振動数ｆ1 と他方の振
動体１０の固有振動数ｆ2 とのずれを利用して、第１の
振動子６を振動させる振動周波数ｆ0 を、この固有振動
数ｆ1 ，ｆ2 の間にくるように調整する。

【００５８】これにより、角速度センサ１では、第１の
振動子６と第２の振動子８をＸ軸方向に振動させた状態
で、Ｙ軸回りに角速度Ωを加えることにより、第２の振
動子８を構成する振動体９，１０はＺ軸方向に交互に変
位し、変位検出部１９，２０でこの振動体９，１０のＺ
軸方向への変位を検出する。そして、変位検出部１９，
２０から出力される検出信号ＶA ，ＶB を減算すること
により、Ｚ軸方向に加わる加速度等のノイズを除去し、
角速度Ωを高精度に検出することができる。

【００５９】次に、図７ないし図１０に基づいて、本発
明による第２の実施の形態に適用される角速度センサに
ついて述べる。本実施の形態の特徴は、２つの振動体の
固有振動数を同時に調整する周波数調整手段を設けたこ
とにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実
施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説
明を省略するものとする。

【００６０】３１，３２は固定側検出電極で、図７ない
し図９に示すように、該固定側検出電極３１，３２は振
動体９，１０と対向する基板２の凹陥部２Ａに設けられ
ている。また、固定側検出電極３１，３２にはコ字状に
切欠かれた凹部３１Ａ，３２Ａが形成されている。

【００６１】３３は後述する周波数調整部３６を構成す
る調整電極で、該調整電極３３は、２つの振動体９，１
０の両方に共通して対向する基板２の凹陥部２Ａの底面
に設けられ、固定側検出電極３１，３２の凹部３１Ａ，
３２Ａとの間に配置されている。また、該調整電極３３
は固定側検出電極３１，３２とは電気的に非接触状態で
設けられている。また、固定側検出電極３１は振動体９
の可動側検出電極１２と共に変位検出部３４を構成し、
固定側検出電極３２は振動体１０の可動側検出電極１３
と共に変位検出部３５を構成している。

【００６２】３６は周波数調整部で、該周波数調整部３
６は調整電極３３と該調整電極３３と対向する振動体
９，１０の部分によって構成され、該周波数調整部３６
は、後述する直流電源３７からバイアス電圧が印加され
ることにより、調整電極３３と振動体９，１０との間に
静電引力を発生させるものである。

【００６３】３７は周波数調整部３６と共にバイアス電
圧印加手段を構成する直流電源で、該直流電源３７は調
整電極３３と第２の振動子８との間にバイアス電圧を印
加することにより、振動体９，１０と調整電極３３との
間に静電引力を発生させ、該振動体９，１０を基板２側
に引き寄せるものである。

【００６４】ここで、周波数調整について述べる。直流
電源３７によって周波数調整部３６にバイアス電圧を印
加すると、調整電極３３と可動側検出電極１２，１３と
の間には静電引力が発生し、振動体９，１０を基板２側
に引っ張る。このため、振動体９，１０はＺ軸方向に変
位し易くなり、該振動体９，１０を支持する第２の支持
梁７のばね定数を見掛け上小さくなる。しかも、一般的
に固有振動数ｆは、下記の数４によって設定される。

【００６５】

【数４】 ただし、ｍ：振動体の質量 ｋ：支持梁のばね定数

【００６６】本実施の形態による角速度センサでは、上
述の如き構成を有するもので、その基本的作動について
は第１の実施の形態で述べた角速度センサ１とほぼ同様
に動作するものの、図１０に示すように、振動体９の固
有振動数ｆ1 と振動体１０の固有振動数ｆ2 とが振動周
波数ｆ0 よりも上側にずれていた場合には、直流電源３
７によってバイアス電圧を周波数調整部３６に印加する
ことにり、固有振動数ｆ1 ，ｆ2 を図１０に示すよう
に、左側に移動させることができ、振動周波数ｆ0 を固
有振動数ｆ1 とｆ2 との間に設定することができる。

【００６７】そして、Ｙ軸回りに角速度を加えたとき
に、図９中の矢示ａ，ｂに示すように、振動体９，１０
は基板２に対して交互に振動し、角速度の検出感度を高
めることができる。

【００６８】しかも、外部の直流電源３７によって固有
振動数ｆ1 ，ｆ2 を調整するようにしたから、角速度セ
ンサの歩留を高めることができると共に、計時劣化等に
よって振動体９，１０の固有振動数ｆ1 ，ｆ2 が変化し
た場合でも調整を可能とし、長期に亘って角速度を正確
に検出することができる。

【００６９】次に、図１１ないし図１４に基づいて本発
明による第３の実施の形態について述べる。本実施の形
態の特徴は、２つの振動体のうち一方の固有振動数のみ
を調整する周波数調整手段を設けたことにある。なお、
本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。

【００７０】４１は一方の振動体９側の固定側検出電極
で、該固定側検出電極４１は、図１１ないし図１３に示
すように、振動体９と対向する基板２の凹陥部２Ａに設
けられ、コ字状に切欠かれた凹部４１Ａが形成されてい
る。また、４２は他方の振動体１０側の固定側検出電極
で、該固定側検出電極４２は、振動体１０と対向する基
板２の凹陥部２Ａに設けられ、固定側検出電極４２に
も、前記固定側検出電極４１と面積をほぼ等しくするた
めに、コ字状に凹部４２Ａが形成されている。

【００７１】４３は調整電極で、該調整電極４３は、一
方の振動体９に対向する基板２の凹陥部２Ａの底面に形
成され、固定側検出電極４１の凹部４１Ａ内に配置され
ている。

【００７２】４４は一方の振動体９側の変位検出部で、
該変位検出部４４は、図１１、図１３に示すように、可
動側検出電極１２と固定側検出電極４１とによって構成
され、該可動側検出電極１２と固定側検出電極４１との
間には隙間が形成され、検出用の平行平板コンデンサと
して構成されている。また、４５は他方の振動体１０側
の変位検出部で、該変位検出部４５は、可動側検出電極
１３と固定側検出電極４２とによって構成され、該可動
側検出電極１３と固定側検出電極４２との間には隙間が
形成され、検出用の平行平板コンデンサとして構成され
ている。

【００７３】４６は周波数調整部で、該周波数調整部４
６は調整電極４３と該調整電極４３と対向する振動体９
の部分によって構成されている。

【００７４】４７は周波数調整部４６と共にバイアス電
圧印加手段を構成する直流電源で、該直流電源４７は調
整電極４３と振動体９との間にバイアス電圧を印加する
ことにより、振動体９と調整電極４３との間に静電引力
を発生させ、該振動体９を基板２側に引き寄せるもので
ある。

【００７５】そして、直流電源４７から周波数調整部４
６に印加されるバイアス電圧を調整することにより、振
動体９と調整電極４３との間に発生する静電引力を調整
する。これにより、振動体９を支持する第２の支持梁７
のばね定数を、見掛け上調整し、振動体９の固有振動数
ｆ1 を変化させることができる。

【００７６】然るに、本実施の形態による角速度センサ
では、図１４に示すように、振動体９の固有振動数ｆ1
が、振動体１０の固有振動数ｆ2 と振動周波数ｆ0 より
も大きく上側にずれていた場合には、直流電源４７によ
って周波数調整部４６にバイアス電圧を印加することに
より、固有振動数ｆ1 を矢印のように左側に移動させる
ことができ、固有振動数ｆ1 を振動周波数ｆ0 と固有振
動数ｆ2 に近づけることができる。

【００７７】かくして、本実施の形態による角速度セン
サは、第１の実施の形態で述べた角速度センサ１とほぼ
同様に動作させることができ、Ｙ軸回りに角速度が加わ
ると、図１３中の矢示ａ，ｂに示すように、振動体９，
１０をＺ軸方向に交互に振動させることにより、角速度
を高精度に検出することができる。

【００７８】さらに、図１５ないし図１８に基づいて本
発明による第４の実施の形態について述べる。本実施の
形態の特徴は、２つの振動体の固有振動数をそれぞれ調
整する周波数調整手段を設けたことにある。なお、本実
施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成
要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。

【００７９】５１は一方の振動体９側の固定側検出電極
で、該固定側検出電極５１は、図１５ないし図１７に示
すように、振動体９と対向する基板２の凹陥部２Ａに設
けられ、コ字状に切欠かれた凹部５１Ａが形成されてい
る。また、５２は他方の振動体１０側の固定側検出電極
で、該固定側検出電極５２は、振動体１０と対向する基
板２の凹陥部２Ａに設けられ、コ字状に切欠かれた凹部
５２Ａが形成されている。

【００８０】５３は一方の振動体９側の調整電極で、該
調整電極５３は、振動体９に対向する基板２の凹陥部２
Ａの底面に形成され、固定側検出電極５１の凹部５１Ａ
内に配置されている。また、５４は他方の振動体１０側
の調整電極で、該調整電極５４は、振動体１０に対向す
る基板２の凹陥部２Ａの底面に調整電極５３と離間して
形成され、固定側検出電極５２の凹部５２Ａ内に配置さ
れている。

【００８１】５５は一方の振動体９側の変位検出部で、
該変位検出部５５は、図１５、図１７に示すように、可
動側検出電極１２と固定側検出電極５１とによって構成
され、該可動側検出電極１２と固定側検出電極５１との
間には隙間が形成され、検出用の平行平板コンデンサと
して構成されている。また、５６は他方の振動体１０側
の変位検出部で、該変位検出部５６は、可動側検出電極
１３と固定側検出電極５２とによって構成され、該可動
側検出電極１３と固定側検出電極５２との間には隙間が
形成され、検出用の平行平板コンデンサとして構成され
ている。

【００８２】５７は一方の振動体９側の周波数調整部
で、該周波数調整部５７は、調整電極５３と、該調整電
極５３と対向する振動体９の部分とによって構成されて
いる。また、５８は他方の振動体１０側の周波数調整部
で、該周波数調整部５８は、調整電極５４と、該調整電
極５４と対向する振動体１０の部分とによって構成され
ている。

【００８３】５９は一方の振動体９側の周波数調整部５
７と共にバイアス電圧印加手段を構成する直流電源で、
該直流電源５９は周波数調整部５７にバイアス電圧を印
加することにより振動体９と調整電極５３との間に静電
引力を発生させる。また、６０は他方の振動体１０側の
周波数調整部５８と共にバイアス電圧印加手段を構成す
る直流電源で、該直流電源６０は周波数調整部５８にバ
イアス電圧を印加することにより振動体１０と調整電極
５４との間に静電引力を発生させる。

【００８４】そして、直流電源５９から周波数調整部５
７に印加されるバイアス電圧を調整することにより、振
動体９と調整電極５３との間に発生する静電引力を調整
し、直流電源６０から周波数調整部５８に印加されるバ
イアス電圧を調整することにより、振動体１０と調整電
極５４との間に発生する静電引力を別個に調整する。こ
れにより、振動体９，１０を支持する第２の支持梁７の
ばね定数を、見掛け上調整し、振動体９，１０の固有振
動数ｆ1 ，ｆ2 を別個に変化させることができる。

【００８５】然るに、本実施の形態による角速度センサ
では、図１８に示すように、バイアス電圧を制御して振
動体９，１０の固有振動数ｆ1 ，ｆ2 を別個に調整する
ことにより、固有振動数ｆ1 ，ｆ2 を矢印のようにそれ
ぞれ移動させることができ、振動周波数ｆ0 を固有振動
数ｆ1 と固有振動数ｆ2 間に近づけて設定することがで
きる。

【００８６】かくして、本実施の形態による角速度セン
サは、第１の実施の形態で述べた角速度センサ１とほぼ
同様に動作させることができ、Ｙ軸回りに角速度を加え
ると、図１７中の矢示ａ，ｂに示すように、振動体９，
１０をＺ軸方向に交互に振動させることにより、角速度
を高精度に検出することができる。

【００８７】しかも、振動体９，１０の固有振動数ｆ1
，ｆ2 とが近接した値をもって形成したことにより、
該振動体９，１０を大きな振幅で振動させることがで
き、角速度の検出感度をより高めることができる。

【００８８】次に、図１９に基づいて第５の実施の形態
について説明するに、本実施の形態の特徴は、第２の振
動子（２つの振動体）の振動方向を基板に水平な軸方向
としたものである。なお、本実施の形態では、前述した
第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付
し、その説明を省略するものとする。

【００８９】６１は本実施の形態に適用される角速度セ
ンサで、該角速度センサ６１は、ガラス材料によって表
面に凹陥部６２Ａが形成された基板６２と、該基板６２
上に形成され、支持部６４、第１の支持梁６５、第１の
振動子６６、第２の支持梁６７、振動体６８，６９等の
可動部６３とから大略構成されている。

【００９０】ここで、可動部６３は基板２の左右両側に
位置して基板２上に設けられた２個の支持部６４と、該
各支持部６４から中央部に向けてＹ軸方向（第３の軸方
向）に延びる４本の第１の支持梁６５と、該第１の支持
梁６５によってＸ軸方向（第１の軸方向）に振動可能に
形成されたＨ字状の第１の振動子６６と、該第１の振動
子６６からＸ軸方向に延びる８本の第２の支持梁６７
と、前記第１の振動子６６に対して左右に位置し、該各
第２の支持梁６７によりＹ軸方向に振動可能に設けられ
た第２の振動子となる２つの振動体６８，６９とから構
成されている。

【００９１】また、第１の振動子６６の前，後には、Ｘ
軸方向に延びる例えば６枚の電極板７０Ａからなる可動
側振動電極７０，７０が形成され、一方の振動体６８の
前，後には、Ｘ軸方向に延びる例えば３枚の電極板７１
Ａからなる可動側検出電極７１，７１が形成され、さら
に他方の振動体６９の前，後には、Ｘ軸方向に延びる例
えば３枚の電極板７２Ａからなる可動側検出電極７２，
７２が形成されている。

【００９２】さらに、可動部６３の前，後に位置した基
板２上には、該可動部６３を挟むように振動用固定部７
３，７３が形成され、該各振動用固定部７３には例えば
６枚の電極板７４Ａからなる固定側振動電極７４が形成
されている。また、振動体６８の前，後に位置した基板
２上には、該振動体６８を挟むように検出用固定部７
５，７５が形成され、該各検出用固定部７５には例えば
３枚の電極板７６Ａからなる固定側検出電極７６が形成
されている。一方、振動体６９の前，後に位置した基板
２上には、該振動体６９を挟むように検出用固定部７
７，７７が形成され、該各検出用固定部７７には例えば
３枚の電極板７８Ａからなる固定側検出電極７８が形成
されている。

【００９３】また、対向する可動側振動電極７０と固定
側振動電極７４によって振動発生部７９を構成し、対向
する可動側検出電極７１と固定側検出電極７６によって
一方の変位検出部８０を構成し、対向する可動側検出電
極７２と固定側検出電極７８によって他方の変位検出部
８１を構成している。

【００９４】そして、変位検出部８０，８１では、対向
する電極板７１Ａと７６Ａ、対向する電極板７２Ａと７
８Ａとの離間寸法の変化を静電容量の変化として検出す
るものである。

【００９５】なお、この角速度センサ６１についても、
前述した角速度センサ１と同様に、一方の振動体６８に
よる固有振動数ｆ1 と他方の振動体６９による固有振動
数ｆ2 との間に、第１の振動子６６を振動させるときの
振動周波数ｆ0 が位置するようにしている。

【００９６】次に、本実施の形態による角速度センサ６
１の角速度の検出動作について述べる。各振動発生部７
９に外部から振動周波数ｆ0 の信号を印加し、第１の振
動子６６をＸ軸方向（第１の軸方向）に振動させる。こ
のとき、第２の振動子となる振動体６８，６９も同様
に、Ｘ軸方向に振動周波数ｆ0 で振動する。

【００９７】この状態で、Ｚ軸（第２の軸）回りに角速
度Ωが加わると、コリオリ力Ｆによって振動体６８，６
９はＹ軸方向（第３の軸方向）に振動し、この振動を第
１の振動子６６の左，右に位置した変位検出部８０，８
１によって検出する。

【００９８】しかも、一方の振動体６８は固有振動数ｆ
1 を有し、他方の振動体６９は固有振動数ｆ2 を有して
いるから、第１の振動子６６の振動周波数ｆ0 を、振動
体６８，６９の固有振動数ｆ1 ，ｆ2 との間に設定する
ことにより、コリオリ力Ｆによる振動体６８，６９の動
きは、同じ周波数ではあるものの互いに逆位相の振動を
Ｙ軸方向（第３の軸方向）に向けて交互に行う。即ち、
一方の振動体６８が右側に変位しているときには、他方
の振動体６９は左側に変位するものである。

【００９９】これにより、角速度センサ６１では、第１
の振動子６６をＸ軸方向に振動させた状態で、Ｚ軸回り
に角速度Ωを加えることにより、第２の振動子を構成す
る振動体６８，６９はＹ軸方向に交互に変位し、変位検
出部８０，８１でこの振動体６８，６９のＹ軸方向への
変位を検出する。そして、変位検出部８０，８１から出
力される信号を減算することにより、Ｙ軸方向に加速度
等のノイズが加わった場合でも、そのノイズを除去し、
角速度Ωを高精度に検出することができる。

【０１００】次に、図２０に第６の実施の形態による角
速度センサについて述べるに、本実施の形態の特徴は、
第１〜第５の実施の形態で述べた基板上にシリコンを加
工して形成した角速度センサとは異なり、立体的に形成
したものである。

【０１０１】９１は本実施の形態による角速度センサ
で、該該角速度センサ９１はＸ軸とＺ軸の平面上に延び
る板体からなる第１の振動子９２と、該第１の振動子９
２のＺ軸方向の端面に位置してＹ軸とＺ軸の平面上に延
びる板体からなり、それぞれ平行に配置された第２の振
動子をなす振動体９３，９４と、前記第１の振動子９２
の表面に設けられ、振動周波数ｆ0 の電圧を印加するこ
とにより第１の振動子９２をＹ軸方向に振動させる振動
発生素子９５と、前記振動体９３，９４の表面に設けら
れ、該振動体９３，９４のＸ軸方向の撓みを検出する変
位検出手段としての検出素子９６（一方のみ図示）とか
ら構成されている。

【０１０２】また、振動体９３は質量とその剛性によっ
て固有振動数ｆ3 を有し、振動体９４は質量とその剛性
によって固有振動数ｆ4 を有している。そして、振動発
生素子９５に印加される振動周波数ｆ0 は、固有振動数
ｆ3 ，ｆ4 との間に設定されている。

【０１０３】このように構成される角速度センサ９１で
は、第１の振動子９２をＹ軸方向（第１の軸方向）に矢
示ｃで振動させた状態で、Ｚ軸（第２の軸）回りに角速
度Ωが加わると、振動体９３，９４はＸ軸方向（第３の
軸方向）に矢示ｄ，ｅとして近接、離間を交互に繰り返
す振動を発生し、各検出素子９６によってこの振動を検
出する。そして、各検出素子９６から出力される信号を
減算することにより、Ｘ軸方向に加わる加速度等のノイ
ズを除去し、角速度Ωを高精度に検出することができ
る。

【０１０４】なお、実施の形態では、可動側振動電極１
１，７０の電極板１１Ａ，７０Ａを例えば６枚、固定側
振動電極１５，７４の電極板１５Ａ，７４Ａを例えば６
枚とした場合を例に示したが、本発明はこれに限らず、
７枚以上にしてもよく、枚数を増やすことにより、振動
発生部１８，７９で発生する静電引力を増やすことがで
きる。

【０１０５】また、実施の形態では、例えば振動体９，
１０、各支持梁７はほぼ同一形状になるように設定され
ているものの、シリコン加工による製造時に製造誤差が
発生し、振動体９，１０の質量、支持梁７のばね定数が
若干相違してしまうことがある。このような場合、振動
体９，１０の固有振動数ｆ1 ，ｆ2 にずれが生じるが、
本願の角速度センサにおいては、このような誤差による
固有振動数のずれを利用することができ、製造上の歩留
を向上することができる。

【０１０６】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、第２の振動子を２つの振動体によって構成し、一
方の振動体を第１の振動子の振動周波数よりも高い固有
振動数を有し、他方の振動体を第１の振動子の振動周波
数よりも低い固有振動数を有する構成としたから、振動
体の固有振動数が振動周波数よりも低い場合には第１の
振動子と同位相で振動し、振動体の固有振動数が振動周
波数よりも高い場合には第１の振動子と逆位相で振動す
る。

【０１０７】これにより、第１の振動子の振動周波数を
各固有振動数の間に設定することにより、第２の軸回り
に角速度を加えた場合には、一方の振動体と他方の振動
体とは、互いに逆位相の振動を第３の軸方向に対して行
う。そして、変位検出手段でこの変位を検出し、各信号
を演算することにより、第３の軸方向に加速度が加わっ
た場合でも、この加速度分を相殺でき、角速度のみを高
精度に検出することができる。

【０１０８】請求項２の発明では、第１の振動子を枠形
状と有し、この第１の振動子の枠形状内に第２の振動子
を配置しているから、振動発生手段によって第１，第２
の振動子を第１の軸方向に振動させ、第２の振動子を構
成する２つの振動体も同様に第１の軸方向に振動させ、
この状態で、第２の軸回りに角速度が加わった場合、２
つの振動体は、第３の軸方向に向けて交互に変位し、こ
の変位を変位検出手段で検出して演算することにより、
第３の軸方向に加速度が加わったときでもその加速度分
を相殺でき、第２の軸回りに加わる角速度のみを検出す
ることができる。

【０１０９】請求項３の発明では、周波数調整手段によ
って、例えば第１の振動子の振動周波数を、一方の振動
体の固有振動数と他方の振動体の固有振動数との間に設
定する。これにより、第１，第２の振動子を振動発生手
段によって第１の軸方向に振動させた状態で、第２の軸
回りに角速度を加えることにより、第２の振動子を構成
する２つの振動体は、第３の軸方向に互いに逆位相とな
る振動を行うことができ、角速度センサの歩留を向上す
ることができる。

【０１１０】請求項４の発明では、周波数調整手段を、
２つの振動体のうち少なくとも一方の振動体に対向する
位置に設けた調整電極と、該調整電極と振動体との間に
バイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とから構
成したから、例えば一方の振動体と調整電極との間にバ
イアス電圧印加手段から電圧を印加すると、一方の振動
体と調整電極との間には静電引力が発生し、該一方の振
動体を調整電極側に引っ張る。このとき、一方の振動体
を支持する支持梁のばね定数は見掛け上小さくなり、固
有振動数を下げることができる。しかも、バイアス電圧
を調整することにより、固有振動数を変えることができ
る。

【０１１１】請求項５の発明では、調整電極を２つの振
動体の両方に共通して対向する位置に設けたから、調整
電極と２つの振動体との間にバイアス電圧を印加するこ
とにより、２つの振動体をそれぞれ支持する支持梁のば
ね定数を同時に調整する。これにより、例えば第１の振
動子の振動周波数に対して、一方の振動体の固有振動数
と他方の振動体の固有振動数とを同時にずらし、各固有
振動数の間に振動周波数を設定することができる。

【０１１２】請求項６の発明は、調整電極を２つの振動
体のそれぞれ対向する位置に個別に設けたから、調整電
極と各振動体との間にバイアス電圧をそれぞれ印加する
ことにより、各振動体を支持する支持梁のばね定数をそ
れぞれ別個に調整することができ、各固有振動数の間に
振動周波数を設定することができる。

【０１１３】請求項７の発明では、２つの振動体を、高
い固有振動数と低い固有振動数とが近接した値をもった
形状に構成したから、２つの振動体を共振状態に近づけ
ることがき、第１，第２の振動子を大きな振幅で振動さ
せることができ、角速度の検出感度を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態による角速度セ
ンサを示す斜視図である。

【図２】第１の実施の形態による角速度センサの平面図
である。

【図３】図２中の矢示III −III 方向からみた縦断面図
である。

【図４】基板上に形成された固定側検出電極を拡大して
示す平面図である。

【図５】図３中の要部を拡大して示す縦断面図である。

【図６】駆動周波数と固有振動数との関係を、周波数と
共振の鋭さとの関係で示す特性線図である。

【図７】第２の実施の形態による角速度センサを示す縦
断面図である。

【図８】基板上に形成した固定側検出電極、調整電極を
拡大して示す平面図である。

【図９】図７の要部を拡大して示す縦断面図である。

【図１０】駆動周波数と固有振動数との関係を、周波数
と共振の鋭さとの関係で示す特性線図である。

【図１１】第３の実施の形態による角速度センサを示す
縦断面図である。

【図１２】基板上に形成した固定側検出電極、調整電極
を拡大して示す平面図である。

【図１３】図１１の要部を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図１４】駆動周波数と固有振動数との関係を、周波数
と共振の鋭さとの関係で示す特性線図である。

【図１５】第４の実施の形態による角速度センサを示す
縦断面図である。

【図１６】基板上に形成した固定側検出電極、調整電極
を拡大して示す平面図である。

【図１７】図１５の要部を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図１８】駆動周波数と固有振動数との関係を、周波数
と共振の鋭さとの関係で示す特性線図である。

【図１９】第５の実施の形態による角速度センサを示す
平面図である。

【図２０】第６の実施の形態による角速度センサを示す
斜視図である。

【符号の説明】

１，６１，９１ 角速度センサ ５，６５ 第１の支持梁 ６，６６，９２ 第１の振動子 ７，６７ 第２の支持梁 ８ 第２の振動子 ９，１０，６８，６９，９３，９４ 振動体 １８，７９ 振動発生部 １９，２０，８０，８１ 変位検出部 ３３，４３，５３，５４ 調整電極 ３６，４６，５７，５８ 周波数調整部 ３７，４７，５９，６０ 直流電源（バイアス電圧印加
手段）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の振動子と、該第１の振動子に支持
   された第２の振動子と、前記第１の振動子と第２の振動
   子とを第１の軸方向に振動させる振動発生手段と、該振
   動発生手段により前記第１の振動子と第２の振動子とを
   第１の軸方向に振動させた状態でこの第１の軸方向と直
   交する第２の軸回りに角速度が作用したとき、第２の振
   動子が第１，第２の軸に直交する第３の軸方向に変位す
   るときの変位を検出する変位検出手段とを備えてなる角
   速度センサにおいて、 前記第２の振動子は２つの振動体によって構成し、一方
   の振動体を前記第１の振動子の振動周波数よりも高い固
   有振動数を有し、他方の振動体を前記第１の振動子の振
   動周波数よりも低い固有振動数を有したことを特徴とす
   る角速度センサ。
2. 【請求項２】 前記第１の振動子が枠形状を有し、該第
   １の振動子の枠形状内に前記第２の振動子を配置してな
   る請求項１記載の角速度センサ。
3. 【請求項３】 前記第１の振動子の振動周波数と前記２
   つの振動体の固有振動数とのうち、少なくとも１つの周
   波数を調整する周波数調整手段を設けてなる請求項１な
   いし２記載の角速度センサ。
4. 【請求項４】 前記周波数調整手段は、前記２つの振動
   体のうち少なくとも一方の振動体に対向する位置に設け
   た調整電極と、該調整電極と振動体との間にバイアス電
   圧を印加するバイアス電圧印加手段とから構成してなる
   請求項３記載の角速度センサ。
5. 【請求項５】 前記調整電極は、前記２つの振動体の両
   方に共通して対向する位置に設けてなる請求項４記載の
   角速度センサ。
6. 【請求項６】 前記調整電極は、前記２つの振動体のそ
   れぞれに対向する位置に個別に設けてなる請求項４記載
   の角速度センサ。
7. 【請求項７】 前記２つの振動体は、高い固有振動数と
   低い固有振動数とが近接した値をもった形状に構成して
   なる請求項１記載の角速度センサ。