JP2001108440A - 圧電振動ジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアバッグシステムに影響を与えることな
く、自己診断を行うことができる、自己診断機能回路を
有する圧電振動ジャイロを得る。 【解決手段】 駆動電極端子１５と一対の検出電極端子
１３，１７とをもつ圧電振動子１０と、前記圧電振動子
１０に駆動信号を供給する駆動回路と、前記一対の検出
電極端子１３，１７からの出力電圧を処理してジャイロ
出力信号を出力する検出回路とで構成される圧電振動ジ
ャイロにおいて、前記圧電振動子１０の一対の検出電極
端子１３，１７の出力電圧を入力する加算増幅回路３１
と、前記加算増幅回路３１の出力電圧を入力する整流回
路３４と、前記整流回路３４の出力信号を時間積分する
積分回路３５と、予め定められた一定直流電圧を出力す
る定電圧回路３２と、前記積分回路３５の出力電圧と定
電圧回路の出力電圧を入力するコンパレータ３３とで構
成される自己診断機能回路を有することを特徴とする圧
電振動ジャイロ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてビデオカ
メラあるいは自動車等に用いられる圧電振動ジャイロに
関し、特に自己診断機能回路を有する圧電振動ジャイロ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧電振動ジャイロは、ビデオ、カ
メラの手ぶれ補正や、船舶、自動車等の移動体に搭載さ
れる機器類の姿勢制御する制御装置や、自動車のナビゲ
ーションシステム等の幅広い分野で用いられている。ま
た、最近では、自動車のロールオーバー用エアバッグシ
ステムにも応用されようとしている。

【０００３】一般に、圧電振動ジャイロは、振動してい
る物体に回転角速度が与えられると、その振動方向と直
角方向にコリオリ力を生じるという力学現象を利用した
ジャイロスコープに属ずる。この圧電振動ジャイロを構
成する圧電振動子は、互いに直交する２つの方向の励振
とその検出とが可能であるように構成した振動系を形成
している。この振動系において、一方の入力側で振動を
励振した状態で圧電振動子自体を回転させると、上述し
たコリオリ力の作用によって、この振動と直角な方向に
力が働き、他方の出力端子で振動が励振される。

【０００４】ここで、圧電振動子の出力端子に励振され
る振動の大きさは、圧電振動子の入力端子の振動の大き
さおよび圧電振動子の回転角速度に比例する。そこで、
圧電振動子の入力端子における振動励振のための駆動電
圧を一定にした状態で、出力端子からの検出電圧の大き
さを検出すると、回転角速度の大きさを求めることがで
きる。

【０００５】図４は、圧電振動ジャイロに用いられる圧
電振動子の概略構造の例を示したもので、図４（ａ）
は、圧電振動子１０の斜視図、図４（ｂ）は圧電振動子
１０の中央部における断面図である。

【０００６】この圧電振動子１０は、円柱状圧電セラミ
ックス１１からなる。圧電セラミックス１１の外周面上
には、等角間隔かつ長さ方向と平行な位置に７個の帯状
の電極端子１２〜１８が形成されている。これら７本の
帯状の電極端子１２と１３，１３と１４，１４と１５、
１５と１６、１６と１７、１７と１８の全ての間隔は、
等角度で配置され、かつ、図４（ａ）に示すように、互
いに長手方向に平行に延びている。

【０００７】これら帯状電極１２〜１８の内、円周上に
沿って１つおきに位置するアース用帯状電極１２、１
４、１６、１８は、アース用で、それらの両端は、図４
（ａ）に示すように、環状のアース用電極端子１９ａ、
１９ｂに接続されている。

【０００８】そして、駆動電極端子１５は、駆動用の端
子であり、更に、残りの一対の検出電極端子１３、１７
が、検出用の端子である。これら各電極１２〜１８は、
円柱状圧電セラミックス１１の側曲面にスクリーン印刷
により直接形成され、圧電振動子１０が製造される。

【０００９】図７は、圧電振動ジャイロの基本構成を示
す図である。図８は、各端子における出力電圧波形を示
したものである。ここで、図７より、回路部分は、差動
増幅回路２１’、加算増幅回路２２’、同期検波回路２
３’、および移相回路２４’により構成される。

【００１０】圧電振動子１０として構成された円柱状圧
電セラミックス１１の一対の検出電極端子１３、１７か
ら得られる２系統の検出電圧のうちの１系統は、加算増
幅回路２２’の２個の入力端子に入力され、合成された
加算電圧として出力され、後段の同期検波回路と移相回
路へ、それぞれ入力される。

【００１１】前記移相回路２４’では、圧電振動子１０
の共振周波数に等しい周波数の一定の駆動電圧を駆動電
極端子１５に印加する。これらの加算増幅回路２２’お
よび移相回路２４’は、圧電振動子１０を屈曲振動の共
振周波数で発振させる自励発振回路として機能する。

【００１２】駆動している圧電振動子に回転角速度が与
えられていない場合、一対の検出電極端子１３、１７か
らは、図８（ａ）、図８（ｂ）のように、同振幅同位相
の電圧が出力されている。この２系統の電圧が、差動増
幅回路２１’と加算増幅回路２２’に入力され、図８
（ｃ）、図８（ｄ）のように、差動増幅回路２１’の出
力は零、加算増幅回路２２’の出力は２倍の振幅の電圧
になる。

【００１３】これらの２つの出力は、同期検波回路２
３’に入力され、その出力は、図８（ｅ）のように、零
となって、ジャイロ出力端子２５’へ出力される。

【００１４】一方、圧電振動子１０に回転角速度が与え
られた場合、一方の検出用帯状電極からは、図８（ｆ）
のように、静止時の電圧に回転角速度に比例した電圧に
加算された電圧が出力され、もう一方の検出用帯状電極
からは、図８（ｇ）のように、静止時の電圧から回転角
速度に比例した電圧に減算された電圧が出力される。

【００１５】この結果、差動増幅回路２１’の出力は、
図８（ｉ）のように、回転角速度に比例した電圧が２倍
に出力され、加算増幅回路２２’の出力は、図８（ｈ）
のように、静止時と同じ電圧が出力されている。これら
の出力電圧は、同期検波回路２３’に入力され、図８
（ｊ）のように、回転方向の応じた極性をもって、か
つ、その回転角速度に比例した直流電圧をジャイロ出力
端子２５’へ出力する。

【００１６】最近、このような圧電振動ジャイロを、自
動車のロールオーバー用エアバッグシステムにも用いら
れようとしている。このような人の生命保護に関わるシ
ステムに使用されるセンサには、センサ自体に正常に動
作しているかを検知する自己診断機能が要求される。

【００１７】何故ならば、例えば、圧電振動子の検出電
極端子と駆動電極端子からの電気的信号を取り出す、あ
るいは入力するリード線が断線または短絡した場合に、
圧電振動ジャイロは異常な信号を出力し、その結果、エ
アバッグを誤作動させ、自動車の運転者が危険な状態に
陥る可能性が生じるからである。

【００１８】すでに、特許願平９−２１０３４０によ
り、圧電振動ジャイロに使用される自己診断回路が公開
されている。

【００１９】図６は、特許願平９−２１０３４０で公開
された自己診断付き圧電振動ジャイロの回路のブロック
図である。

【００２０】この自己診断回路は、圧電振動子１０の一
対の検出電極端子１３、１７の出力電圧が加算増幅回路
３１’に入力される。正常時には、この加算増幅回路３
１’の出力はある電圧の正弦波であり、その最大値は、
定電圧回路３２’の出力電圧より高く、かつ、最小値は
定電圧回路３２’の出力電圧より低いので、加算増幅回
路３１’の出力電圧と定電圧回路３２’の出力電圧を比
較するコンパレータ３３’の出力電圧、即ち、自己診断
出力端子３６’からは、図５（ｃ）に示すように、パル
ス波が出力される。

【００２１】このパルス波の周波数は、その構成のた
め、圧電振動子の駆動周波数と同じである。また、振動
子の破損等の異常が起きた場合、加算増幅回路３１’の
出力電圧は零になるか減少し、定電圧回路３２’の出力
電圧よりも常に低くなり、その結果、自己診断出力端子
３６’は、図５（ｄ）に示すように、理論“Ｌ”を出力
する。

【００２２】このように、自己診断出力端子からの信号
により、圧電振動ジャイロの異常を検知することが可能
となる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の自己診
断機能回路を有する圧電振動ジャイロにおいては、以下
の問題点があった。即ち、エアバッグシステム等では、
信号をデジタル処理するが一般的であり、そのサンプリ
ング周波数は、せいぜい数ｋＨｚである。

【００２４】ここで、圧電振動子の共振周波数、即ち、
駆動周波数は、このサンプリング周波数よりも、はるか
に大きい。そのため、このようなジャイロの自己診断出
力をパルス波で出力すると、自己診断出力を正確に処理
することができないという問題がある。また、この自己
診断回路では、差動増幅回路２１’や同期検波回路２
３’の検出回路の異常を検知することできないという問
題もある。

【００２５】従って、本発明の目的は、エアバッグシス
テムに影響を与えることなく、自己診断を行うことがで
きる、自己診断機能回路を有する圧電振動ジャイロを提
供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明による自己診断機
能回路を有する圧電振動ジャイロは、駆動電極端子と一
対の検出電極端子とを持つ圧電振動子と、圧電振動子に
駆動信号を供給する駆動回路と、前記一対の検出電極端
子からの出力を処理してジャイロ出力信号を出力する検
出回路とで構成される圧電振動ジャイロであって、前記
圧電振動子の一対の検出電極端子の出力を入力する加算
増幅回路と、前記加算増幅回路の出力を入力する整流回
路と、前記整流回路の出力信号を時間積分する積分回路
と、予め定められた一定直流電圧を出力する定電圧回路
と、前記積分回路の出力と定電圧回路の出力を入力する
コンパレータとで構成される自己診断機能回路を有する
ものである。

【００２７】即ち、本発明は、駆動電極端子と一対の検
出電極端子とを持つ圧電振動子と、前記圧電振動子に駆
動信号を供給する駆動回路と、前記一対の検出電極端子
からの出力を処理してジャイロ出力信号を出力する検出
回路とで構成される圧電振動ジャイロにおいて、前記圧
電振動子の一対の検出電極端子の出力を入力する加算増
幅回路と、前記加算増幅回路の出力を入力する整流回路
と、前記整流回路の出力信号を時間積分する積分回路
と、予め定められた一定直流電圧を出力する定電圧回路
と、前記積分回路の出力と定電圧回路の電圧を入力する
コンパレータとで構成される自己診断機能回路を有する
圧電振動ジャイロである。

【００２８】また、本発明は、前記駆動電極端子と一対
の検出電極端子とを持つ圧電振動子と、前記圧電振動子
に駆動信号を供給する駆動回路と、前記一対の検出端子
からの出力を処理してジャイロ出力信号を出力する検出
回路とで構成される圧電振動ジャイロにおいて、第１の
発振回路と、前記第１の発振回路と出力の異なる第２の
発振回路を備え、前記第１の発振回路の出力信号と前記
圧電振動子の一対の検出電極端子の片方の出力信号と、
前記第２の発振回路の出力信号と前記圧電振動子の一対
の検出電極端子のもう一方の出力信号が、各々どちらか
一方の信号のみを前記差動増幅回路あるいは加算増幅回
路に入力させる第１および第２の切換器とで構成される
自己診断機能回路を有する圧電振動ジャイロである。

【００２９】また、本発明は、駆動電極端子と一対の検
出電極端子とを持つ圧電振動子と、前記圧電振動子に駆
動信号を供給する駆動回路と、前記一対の検出端子から
の出力を処理してジャイロ出力信号を出力する検出回路
とで構成される圧電振動ジャイロにおいて、発振回路
と、前記発振回路の出力を変圧する変圧器を備え、前記
発振回路の出力信号と前記圧電振動子の一対の検出電極
端子の片方の出力信号とを切り換える第１の切換器と、
前記変圧器の信号と前記圧電振動子の一対の検出電極端
子のもう一方の出力信号を切り換える第２の切換器とで
構成される自己診断機能回路を有する圧電振動ジャイロ
である。

【００３０】また、本発明は、前記１番目の圧電振動ジ
ャイロの自己診断機能回路と、前記２番目の圧電振動ジ
ャイロの自己診断機能回路とを複合した自己診断機能回
路を有する圧電振動ジャイロである。

【００３１】また、本発明は、前記１番目の圧電振動ジ
ャイロの自己診断機能回路と、前記３番目の圧電振動ジ
ャイロの自己診断機能回路とを複合した自己診断機能回
路を有する圧電振動ジャイロである。

【００３２】

【実施例】本発明による圧電振動ジャイロについて、以
下、説明する。

【００３３】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
よる自己診断機能回路を有する圧電振動ジャイロの構成
を示した図である。図１において、圧電振動ジャイロ
は、圧電振動子１０と、後段の処理回路にて構成されて
おり、回転角度の検出原理は、先の図７の基本構成と同
様である。

【００３４】ここで、自己診断機能回路の構成は、後段
の処理回路の中で、加算増幅回路３１、定電圧回路３
２，コンパレータ３３、整流回路３４、積分回路３５か
ら構成される。加算増幅回路３１の２つの入力端子は、
圧電振動子１０の一対の検出電極端子１３および１７に
接続されている。

【００３５】加算増幅回路３１の出力端子は、整流回路
３４の入力端子に接続されている。整流回路３４の出力
端子は、積分回路３５の入力端子に接続されている。ま
た、積分回路３５の出力端子は、コンパレータ３３の入
力端子に接続されている。一方、定電圧回路３２の出力
端子は、コンパレータ３３の入力端子に接続されてい
る。加算増幅回路３１は、一対の検出電極端子１３、１
７から得られる２系統の検出電圧のうちの１系統につい
て加算して加算電圧を出力する。整流回路３４および積
分回路３５は、加算電圧を直流電圧に変える。定電圧回
路３２は、予め定めた一定電圧を出力する。コンパレー
タ３３は、直流電圧と一定電圧を比較して、比較結果を
出力する。この出力結果は、自己診断出力端子２６から
の自己診断信号として出力される。

【００３６】次に、図１で示した圧電振動ジャイロの自
己診断機能回路の動作について、具体的な数値を例に挙
げて説明する。ここでは、以下の事項を仮定する。即
ち、圧電振動ジャイロの基準電圧が２.５Ｖとする。圧
電振動ジャイロが静止状態において、２つの検出端子１
３、１７からは、上記基準電圧２.５Ｖを基準にして各
同位相で１.５Ｖp-p、周波数１６ｋＨｚの交流電圧が出
力される。言い換えると、直流成分が２.５Ｖであっ
て、それに振幅０.７５Ｖの交流電圧が重畳されてた電
圧である。

【００３７】この２つの検出電圧が加算回路３１により
加算され、整流回路３４で整流された後、積分回路３５
として、抵抗２０ｋΩ、コンデンサ６８０００ｐＦから
なるローパスフィルタを用いると、３.５Ｖの直流電圧
が出力される。

【００３８】仮に、検出電極端子１３、１７のどちらか
一方が断線した場合、断線した方の検出端子からの出力
電圧は０Ｖp-p となり、その結果、積分回路の出力電圧
は３.１Ｖとなる。ここで、定電圧回路３２の出力電圧
を３.３Ｖに設定しておけば、正常時は積分回路３５の
出力電圧は、常に定電圧回路３２の出力電圧より高く、
図５（ａ）に示すように、コンパレータ３３の出力は論
理“Ｈ”レベルの信号となる。逆に、検出電極端子１
３，１７のどちらか一方が断線する異常時には、積分回
路３５の出力電圧は定電圧回路の出力電圧よりも常に低
く、図５（ｂ）に示すように、コンパレータ３３の出力
は論理“Ｌ”レベルの信号となる。

【００３９】以上から、コンパレータ３３の出力を、自
己診断回路出力として外部で監視することにより、圧電
振動ジャイロの異常を検出することができる。また、上
記で説明した異常の他に、次の各場合の異常、即ち、２
つの検出端子の両方の断線、駆動端子の断線、圧電振動
子の破損および駆動回路の破損の異常も、２つの検出端
子から出力電圧の低下を招くため、同様に検知すること
が可能となる。

【００４０】（実施例２）図２は、本発明の実施例２に
よる自己診断機能回路を有する圧電振動ジャイロの構成
を示した図である。図２において、圧電振動ジャイロ
は、圧電振動子１０と、後段の処理回路にて構成されて
おり、角速度の検出原理は、先の図７の基本構成と同様
である。図２にて、自己診断機能回路の構成は、第１の
発振回路４１、第２の発振回路４２、第１の切換器４
３、第２の切換器４４からなる。

【００４１】ここで、検出電極端子１７は、切換器４３
の入力端子に接続されている。第１の発振回路４１の出
力端子は、第１の切換器４３の入力端子に接続されてい
る。第１の切換器４３の出力端子は、差動増幅回路２１
の入力端子および加算増幅回路２２の入力端子と接続さ
れている。検出電極端子１３は、第２の切換器４４の入
力端子と接続されている。第２の発振回路４２の出力端
子は、第２の切換器４４の入力端子と接続されている。
第２の切換器４４の出力端子は差動増幅回路２１の入力
端子および加算増幅回路２２の入力端子と接続されてい
る。

【００４２】第１の切換器４３の出力端子は、２個の入
力端子があるが、どちらか一方の入力端子と接続してい
ており、接続端子を自由に切り換えることができる。こ
れにより、圧電振動子１０の検出電極端子１７の出力電
圧、または第１の発振回路４１の出力電圧のどちらかが
選択された差動増幅回路２１および加算増幅回路２２に
入力されることになる。

【００４３】また、第２の切換器４４も同様の機能を有
しており、検出電極端子１３の出力電圧、または第２の
発振回路４２の出力電圧のどちらかが選択されて差動増
幅回路２１および加算増幅回路２２に入力されることに
なる。

【００４４】ここで、圧電振動ジャイロとして用いる場
合において、第１の切換器４３は、圧電振動子１０の検
出電極端子１７の出力電圧を、差動増幅回路２１および
加算増幅回路２２に入力し、また、第２の切換器４４
は、圧電振動子１０の検出電極端子１３の出力電圧を差
動増幅回路２１および加算増幅回路２２に入力して回転
角速度を検知する。

【００４５】一方、圧電振動ジャイロを自己診断する場
合には、第１の切換器４３は、第１の発振回路４１の出
力信号を差動増幅回路２１および加算増幅回路２２に入
力する。また、第２の切換器４４は、第２の発振回路４
２の出力信号を差動増幅回路２１および加算増幅回路２
２に入力する。

【００４６】ここで、第１の発振回路４１および第２の
発振回路４２は、同位相の異なる出力電圧を出力してい
る。差動増幅回路２１および同期検波回路２３が正常な
場合、この２つの発振回路の差分に回路の増幅度を乗じ
たものがジャイロ出力端子２６に出力される。ところ
が、差動増幅回路２１または同期検波回路２３に何らか
の異常が生じた場合、２つの発振回路の差分に回路の増
幅度を乗じた電圧がジャイロ出力兼自己診断出力端子２
６から出力されなくなる。

【００４７】上記のように、切換器を用いて出力電圧の
異なる２つの発振回路を検出回路に接続し、ジャイロ出
力兼自己診断出力端子２６を監視することにより、検出
回路の異常を検知することができる。ジャイロ出力兼自
己診断出力端子２６は、第１の切換器４３、第２の切換
器４４の接続状態により自己診断出力を出力すことにな
る。

【００４８】本実施例において、２つの発振回路の出力
信号は同電圧で位相を変えてもよい。なぜならば、位相
を変えることでも差分を生じることになるので、正常に
動作している差動増幅回路２１に入力すれば、差分が増
幅されてジャイロ出力兼自己診断出力端子２６に出力さ
れるからである。

【００４９】また、本実施例２は、先の実施例１に記載
した自己診断機能回路と複合して組み合わせることによ
り、圧電振動ジャイロの構成要素である、圧電振動子お
よび後段処理回路について、それぞれの異常を検知する
ことが可能となる。

【００５０】（実施例３）図３は、本発明の実施例３に
よる自己診断機能回路を有する圧電振動ジャイロの構成
を示した図である。図３において、圧電振動ジャイロ
は、圧電振動子１０と、後段の処理回路にて構成されて
おり、回転角度の検出原理は、先の図７の基本構成の場
合と同様である。

【００５１】自己診断機能回路の構成は、発振回路４
１、第１の切換器４３、第２の切換器４４、変圧器４５
から成る。検出端子１７は、第１の切換器４３の入力端
子に接続されている。発振回路４１の出力端子は、第１
の切換器４３の入力端子に接続されている。

【００５２】発振回路４１の出力端子は、変圧器４５の
入力端子に接続されている。切換器４３の出力端子は、
差動増幅回路２１の入力端子および加算増幅回路２２の
入力端子と接続されている。

【００５３】検出電極端子１３は、第２の切換器４４の
入力端子と接続されている。変圧器４５出力端子は、第
２の切換器４４の入力端子と接続されている。第２の切
換器４４の出力端子は、差動増幅回路２１の入力端子お
よび加算増幅回路２２の入力端子と接続されている。

【００５４】先の実施例２においては、出力の異なる２
つ発振回路を用いたが、本実施例３では、変圧器４５を
用いることにより、発振回路４１から直接の出力電圧
と、発振回路４１の出力信号を変圧器４５に介して変圧
された出力電圧を差動増幅回路２１および加算増幅回路
２２入力している。即ち、出力の異なる２つの信号を差
動増幅回路２１および加算増幅回路２２入力することに
なり、先の実施例２と同様の自己診断機能を有する。

【００５５】また、本実施例３は、先の実施例１に記載
した自己診断機能回路と複合して組み合わせることによ
り、圧電振動ジャイロの構成要素である、圧電振動子あ
るいは、後段処理回路全体について、それぞれの異常を
検知することが可能となる。

【００５６】以上、述べた通り、本発明の自己診断機能
付き圧電振動ジャイロによれば、それを構成する圧電振
動子、あるいは後段処理回路の異常が発生した場合、そ
れを検知することが可能な圧電振動ジャイロが得られ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上、本発明によれば、エアバッグシス
テム等に影響を与えることなく、自己診断を行うことが
できる、自己診断機能回路を有する圧電振動ジャイロを
提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による圧電振動ジャイロの構
成を示す図。

【図２】本発明の実施例２による圧電振動ジャイロの構
成を示す図。

【図３】本発明の実施例３による圧電振動ジャイロの構
成を示す図。

【図４】圧電振動ジャイロに用いられる圧電振動子の構
造を示す図。図４（ａ）はその斜視図、図４（ｂ）は、
図４（ａ）での中央部における断面図。

【図５】圧電振動ジャイロの自己診断出力端子から出力
される自己診断信号を示す図。図５（ａ）は、本発明の
実施例１の圧電振動ジャイロでの正常時の場合の自己診
断出力端子での出力電圧を示す図、図５（ｂ）は、本発
明の実施例１の圧電振動ジャイロ異常時の場合の自己診
断出力端子での出力電圧を示す図、図５（ｃ）は、従来
の圧電振動ジャイロでの正常時の自己診断出力端子での
出力電圧を示す図、図５（ｄ）は、従来の圧電振動ジャ
イロでの異常時の自己診断出力端子での出力電圧を示す
図。

【図６】従来の自己診断機能回路を有する圧電振動ジャ
イロの構成を示す図。

【図７】圧電振動ジャイロの基本構成を示す図。

【図８】図７の圧電振ジャイロにおける、後段処理回路
の各回路部分の出力電圧波形を示す図。図８（ａ）は、
圧電振ジャイロ静止時の検出用帯状電極の出力電圧波形
を示す図、図８（ｂ）は、圧電振ジャイロ静止時の検出
電極端子の出力電圧波形を示す図、図８（ｃ）は、圧電
振ジャイロ静止時の加算回路の出力電圧波形を示す図、
図８（ｄ）は、圧電振ジャイロ静止時の差動回路の出力
電圧波形を示す図、図８（ｅ）は、圧電振ジャイロ静止
時の同期検波回路の出力波形を示す図、図８（ｆ）は、
圧電振ジャイロ回転時の検出用帯状電極の出力電圧波形
を示す図、図８（ｇ）は、圧電振ジャイロ回転時の検出
用帯状電極の出力電圧波形を示す図、図８（ｈ）は、圧
電振ジャイロ回転時の加算回路の出力電圧波形を示す
図、図８（ｉ）は、圧電振ジャイロ回転時の差動回路の
出力波形を示す図、図８（ｊ）は、圧電振ジャイロ回転
時の同期検波回路の出力波形を示す図。

【符号の説明】

１０ 圧電振動子 １１ 円柱状圧電セラミックス １２，１４，１６，１８ アース用帯状電極 １３，１７ 検出電極端子 １５ 駆動電極端子 １９ａ，１９ｂ アース用電極端子 ２１，２１’ 差動増幅回路 ２２，２２’，３１，３１’ 加算増幅回路 ２３，２３’ 同期検波回路 ２４，２４’ 移相回路 ２５，２５’ ジャイロ出力端子 ２６，２６’ ジャイロ出力兼自己診断出力端子 ３２，３２’ 定電圧回路 ３３，３３’ コンパレータ ３４ 整流回路 ３５ 積分回路 ３６，３６’ 自己診断出力端子 ４１ 第１の発振回路 ４２ 第２の発振回路 ４３ 第１の切換器 ４４ 第２の切換器 ４５ 変圧器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動電極端子と一対の検出電極端子とを
   持つ圧電振動子と、前記圧電振動子に駆動信号を供給す
   る駆動回路と、前記一対の検出電極端子からの出力を処
   理してジャイロ出力信号を出力する検出回路とで構成さ
   れる圧電振動ジャイロにおいて、前記圧電振動子の一対
   の検出電極端子の出力を入力する加算増幅回路と、前記
   加算増幅回路の出力を入力する整流回路と、前記整流回
   路の出力信号を時間積分する積分回路と、予め定められ
   た一定直流電圧を出力する定電圧回路と、前記積分回路
   の出力と定電圧回路の出力を入力するコンパレータとで
   構成される自己診断機能回路を有することを特徴とする
   圧電振動ジャイロ。
2. 【請求項２】 前記駆動電極端子と一対の検出電極端子
   とを持つ圧電振動子と、前記圧電振動子に駆動信号を供
   給する駆動回路と、前記一対の検出端子からの出力を処
   理してジャイロ出力信号を出力する検出回路とで構成さ
   れる圧電振動ジャイロにおいて、第１の発振回路と、前
   記第１の発振回路と出力の異なる第２の発振回路を備
   え、前記第１の発振回路の出力信号と前記圧電振動子の
   一対の検出電極端子の片方の出力信号と、前記第２の発
   振回路の出力信号と前記圧電振動子の一対の検出電極端
   子のもう一方の出力信号が、各々どちらか一方の信号の
   みを前記差動増幅回路あるいは加算増幅回路に入力させ
   る第１および第２の切換器とで構成される自己診断機能
   回路を有することを特徴とする圧電振動ジャイロ。
3. 【請求項３】 駆動電極端子と一対の検出電極端子とを
   持つ圧電振動子と、前記圧電振動子に駆動信号を供給す
   る駆動回路と、前記一対の検出端子からの出力を処理し
   てジャイロ出力信号を出力する検出回路とで構成される
   圧電振動ジャイロにおいて、発振回路と、前記発振回路
   の出力電圧を変圧する変圧器を備え、前記発振回路の出
   力信号と前記圧電振動子の一対の検出電極端子の片方の
   出力信号とを切り換える第１の切換器と、前記変圧器の
   信号と前記圧電振動子の一対の検出電極端子のもう一方
   の出力信号を切り換える第２の切換器とで構成される自
   己診断機能回路を有することを特徴とする圧電振動ジャ
   イロ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載した圧電振動ジャイロの
   自己診断機能回路と、請求項２に記載した圧電振動ジャ
   イロの自己診断機能回路とを複合した自己診断機能回路
   を有することを特徴とする圧電振動ジャイロ。
5. 【請求項５】 請求項１に記載した圧電振動ジャイロの
   自己診断機能回路と請求項３に記載した圧電振動ジャイ
   ロの自己診断機能回路とを複合した自己診断機能回路を
   有することを特徴とする圧電振動ジャイロ。