JP2005077267A - ジャイロ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、ジャイロ及び加速度計をペルチェ素子で加温冷することにより、一定温度を保ち、検出信号の温度補正を不要とすることを目的とする。
【解決手段】本発明によるジャイロ装置は、ジャイロ(4)及び加速度計(5)を設けた取付体(3)にペルチェ素子(2)を取付け、ジャイロ(4)及び加速度計(5)を加温冷して一定温度に保つことにより、検出信号に対する温度補正を行うことなく高精度を得ることができる構成である。
【選択図】図１
【解決手段】本発明によるジャイロ装置は、ジャイロ(4)及び加速度計(5)を設けた取付体(3)にペルチェ素子(2)を取付け、ジャイロ(4)及び加速度計(5)を加温冷して一定温度に保つことにより、検出信号に対する温度補正を行うことなく高精度を得ることができる構成である。
【選択図】図１
Description
本発明は、ジャイロ装置に関し、特に、ジャイロ及び加速度計をペルチェ素子で一定温度に保つことにより、温度補正なしで高精度かつ安価なジャイロ装置を得るための新規な改良に関する。
従来、ジャイロ装置に用いられるジャイロ及び加速度計としては、機械式構成が主として採用され、大型の構成であった。
その後、小型化の要求に合わせて各種半導体を用いた構成及びシリコン基板を用いるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を採用した小型の構成が開発されている。
前述の例えば、ＭＥＭＳ技術を採用したジャイロ及び加速度計としては、特許文献１及び特許文献２に開示され、実用化が徐々に進んでいる。
その後、小型化の要求に合わせて各種半導体を用いた構成及びシリコン基板を用いるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を採用した小型の構成が開発されている。
前述の例えば、ＭＥＭＳ技術を採用したジャイロ及び加速度計としては、特許文献１及び特許文献２に開示され、実用化が徐々に進んでいる。
従来の半導体及びＭＥＭＳ技術を用いたジャイロ及び加速度計の場合、温度変化によりドリフトが発生するため、図２で示される温度補正をしなければ、高精度の角速度、加速度、角度の各信号を検出することが難しく、補正演算部でのクロスカップリング補正値、スケールファクタ補正値、ドリフト補正値を用いた補正を必要とするために高価なものとなっていた。
本発明によるジャイロ装置は、ジャイロ及び加速度計を取付体に取付け、前記ジャイロ及び加速度計からのジャイロ検出信号及び加速度信号を用いて角度信号を得るようにしたジャイロ装置において、前記取付体に設けられたペルチェ素子を有し、前記ペルチェ素子により前記ジャイロ及び加速度計を一定温度に保つ構成であり、また、前記ジャイロ及び加速度計は、シリコン基板を用い、前記ジャイロの場合は電磁誘導変化を検出し、前記加速度計の場合は、静電容量の変化を検出する構成である。
本発明によるジャイロ装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ジャイロ及び加速度計を設けた取付体にペルチェ素子を設け、このペルチェ素子を用いてジャイロ及び加速度計を一定温度に保っているため、所定の使用温度範囲下において安定した検出信号を得ることができ、高精度で安価なジャイロ装置が得られる。
すなわち、ジャイロ及び加速度計を設けた取付体にペルチェ素子を設け、このペルチェ素子を用いてジャイロ及び加速度計を一定温度に保っているため、所定の使用温度範囲下において安定した検出信号を得ることができ、高精度で安価なジャイロ装置が得られる。
本発明によるジャイロ装置においては、ジャイロ及び加速度計を取付ける取付体にペルチェ素子を取付け、ジャイロ及び加速度計を一定温度に保ち、温度補正なしで高精度のジャイロ装置を得ることができる。
以下、図面と共に本発明によるジャイロ装置の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものは筐体であり、この筐体１にはペルチェ素子２を介して四角形の取付体３が設けられている。
図１において符号１で示されるものは筐体であり、この筐体１にはペルチェ素子２を介して四角形の取付体３が設けられている。
前記取付体３の各々面方向が異なる面３ａ、３ｂ、３ｃには、前述の半導体又はＭＥＭＳ技術により構成された周知のジャイロ４及び加速度計５が設けられている。
前記ペルチェ素子２には、ペルチェ素子２に印加する駆動電流の大きさ及び極性等を制御するためのペルチェ素子制御部６が接続され、このペルチェ素子接続部６には前記取付体３、ジャイロ４及び加速度計５の温度を検出するための温度センサ７が接続されている。尚、前記シリコン基板を用いて形成されたジャイロ４は、電極に供給される交流信号（例えば、１４ＫＨＺ）による電磁誘導変化をジャイロの検出信号とし、加速度計５の場合は静電容量変化として検出される。
前記ペルチェ素子２には、ペルチェ素子２に印加する駆動電流の大きさ及び極性等を制御するためのペルチェ素子制御部６が接続され、このペルチェ素子接続部６には前記取付体３、ジャイロ４及び加速度計５の温度を検出するための温度センサ７が接続されている。尚、前記シリコン基板を用いて形成されたジャイロ４は、電極に供給される交流信号（例えば、１４ＫＨＺ）による電磁誘導変化をジャイロの検出信号とし、加速度計５の場合は静電容量変化として検出される。
前述の構成において、前記ジャイロ及び加速度計５の最も安定した検出信号が得られる温度条件を前以て測定した後、この温度条件をペルチェ素子制御部６にプリセットした後に、筐体１を飛翔体等の移動体に設置して稼動させると、このペルチェ素子制御部６の自動制御動作によりジャイロ４及び加速度計５は所定の温度に加温又は冷却されて温度制御される。
従って、ジャイロ４及び加速度計５から得られる検出信号は温度補正する必要がなく、高精度の状態を維持することができる。
従って、ジャイロ４及び加速度計５から得られる検出信号は温度補正する必要がなく、高精度の状態を維持することができる。
本発明によるジャイロ装置は、最適な状態の温度下に維持されているため、温度補正をする必要がなく、飛翔体のみではなく、他のあらゆるロボット等の姿勢制御にも応用できる。
１ 筐体
２ ペルチェ素子
３ 取付体
４ ジャイロ
５ 加速度計
６ ペルチェ素子制御部
２ ペルチェ素子
３ 取付体
４ ジャイロ
５ 加速度計
６ ペルチェ素子制御部
Claims (2)
- ジャイロ(4)及び加速度計(5)を取付体(3)に取付け、前記ジャイロ(4)及び加速度計(5)からのジャイロ検出信号及び加速度信号を用いて角度信号を得るようにしたジャイロ装置において、
前記取付体(3)に設けられたペルチェ素子(2)を有し、前記ペルチェ素子(2)により前記ジャイロ(4)及び加速度計(5)を一定温度に保つことを特徴とするジャイロ装置。 - 前記ジャイロ(4)及び加速度計(5)は、シリコン基板を用い、前記ジャイロ(4)の場合は電磁誘導変化を検出し、前記加速度計(5)の場合は、静電容量の変化を検出する構成よりなることを特徴とする請求項１記載のジャイロ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003308711A JP2005077267A (ja) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | ジャイロ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003308711A JP2005077267A (ja) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | ジャイロ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005077267A true JP2005077267A (ja) | 2005-03-24 |
Family
ID=34411110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003308711A Pending JP2005077267A (ja) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | ジャイロ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005077267A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015148457A (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 多摩川精機株式会社 | 慣性センサの性能評価方法 |
| DE102016209705A1 (de) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Kalibrierungsvorrichtung für Inertialsensoren |
| CN112577514A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 北京信息科技大学 | 一种mems惯性器件的标定方法 |
-
2003
- 2003-09-01 JP JP2003308711A patent/JP2005077267A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015148457A (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 多摩川精機株式会社 | 慣性センサの性能評価方法 |
| DE102016209705A1 (de) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Kalibrierungsvorrichtung für Inertialsensoren |
| CN112577514A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 北京信息科技大学 | 一种mems惯性器件的标定方法 |
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