JP2005351820A - 振動型角速度センサ - Google Patents
振動型角速度センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005351820A JP2005351820A JP2004174688A JP2004174688A JP2005351820A JP 2005351820 A JP2005351820 A JP 2005351820A JP 2004174688 A JP2004174688 A JP 2004174688A JP 2004174688 A JP2004174688 A JP 2004174688A JP 2005351820 A JP2005351820 A JP 2005351820A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- clock signal
- signal
- detection
- angular velocity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
- G01C19/5726—Signal processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
【解決手段】 昇圧クロック信号生成部6kが、予め定められた昇圧回路4の昇圧クロック信号を振動子の振動駆動波形に基づいて、検波クロック信号と同一周波数の信号として生成する。昇圧クロック信号生成部6kは昇圧クロック信号を、検波クロック信号に対し所定角度遅延ないし進角させて出力させる位相変換手段6aを有するので、昇圧クロック信号によるノイズが検波クロック信号発生のための正弦波信号に仮に重畳しても、そのノイズエッジが検波クロック信号の変化エッジとは異なる位置に現れるので、検波クロック信号にチャタリング等が生じにくくなり、角速度信号の検波精度を向上させることができる。
【選択図】 図1
Description
予め定められた基準方向に振動する振動子と、
該振動子を一定振動数にて駆動する振動駆動部と、
振動子に角速度が加わるに伴い、基準方向と交差するように定められた角速度検出方向への被検出振動成分を検出し、該被検出振動成分に基づいて角速度検出波形を生成する角速度検出波形生成部と、
振動子の振動駆動波形を用いて検波クロック信号を生成する検波クロック信号生成部と、
検波クロック信号を用いて、角速度検出波形から振動子の駆動波形に対応した周波数の信号波形成分を同期検波する同期検波部と、
予め定められた昇圧回路の昇圧クロック信号を前記振動駆動波形振動子の振動駆動波形に基づき、検波クロック信号と同一周波数の信号として生成するとともに、該昇圧クロック信号を、検波クロック信号に対し所定角度遅延ないし進角させて出力させる位相変換手段を有した昇圧クロック信号生成部と、を有することを特徴とする。
図1は、本発明の振動型角速度センサ(以下、単に角速度センサともいう)の一実施形態を示す回路図である。該角速度センサ1の要部は、振動子100、振動駆動部6及び角速度検出部(角速度検出波形生成部)7からなる。図2は振動子100の構成例を示す概略平面図である。該振動子100は、例えば上記半導体基板として、ベースウェーハにシリコン薄層が酸化膜を介して貼り合わされたSOI(シリコンオンインシュレータ)基板を用い、周知の半導体製造技術を用いて作ることができる。
4 昇圧回路
5 コンパレータ(検波クロック信号生成部)
6 振動駆動部
6a 分岐経路(位相変換手段)
6c 分岐経路
6k コンパレータ(昇圧クロック信号生成部)
7 角速度検出部(角速度検出波形生成部)
14 移相器
22 同期検波回路(同期検波部)
100 振動子
Claims (6)
- 予め定められた基準方向に振動する振動子と、
該振動子を一定振動数にて駆動する振動駆動部と、
前記振動子に角速度が加わるに伴い、前記基準方向と交差するように定められた角速度検出方向への被検出振動成分を検出し、該被検出振動成分に基づいて角速度検出波形を生成する角速度検出波形生成部と、
前記振動子の振動波形を用いて検波クロック信号を生成する検波クロック信号生成部と、
前記検波クロック信号を用いて、前記角速度検出波形から前記振動子の振動波形に対応した周波数の信号波形成分を同期検波する同期検波部と、
予め定められた昇圧回路の昇圧クロック信号を前記振動子の前記振動波形に基づき、前記検波クロック信号と同一周波数の信号として生成するとともに、該昇圧クロック信号を、前記検波クロック信号に対し所定角度遅延ないし進角させて出力させる位相変換手段を有した昇圧クロック信号生成部と、
を有することを特徴とする振動型角速度センサ。 - 前記昇圧クロック信号生成部による前記昇圧クロック信号の供給先となる前記昇圧回路が、前記振動駆動部から前記振動子に向けて出力される、駆動信号の昇圧回路である請求項1記載の振動型角速度センサ。
- 前記昇圧クロック信号生成部による前記昇圧クロック信号の供給先となる前記昇圧回路が、前記振動駆動部から前記振動子に向けて出力される可動部バイアス電圧の昇圧回路である請求項2記載の振動型角速度センサ。
- 前記振動駆動部は、前記振動子の振動波形を振動モニタ信号として検出・出力する振動モニタ信号発生部と、該振動モニタ信号の振幅を検出する振幅検出部と、その振幅検出信号を参照振幅信号と比較し、その比較結果に基づいて前記振動モニタ信号を、一定振幅に制御しつつ昇圧して前記駆動信号を生成し、前記振動子の振動駆動端子に帰還入力する駆動波形生成部とを備えた自励式振動駆動部として構成され、
前記昇圧クロック信号生成部は前記昇圧クロック信号を前記振動モニタ信号に基づいて発生させるものである請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の振動型角速度センサ。 - 前記自励式振動駆動部は、前記駆動波形生成部への前記振動モニタ信号の入力経路上に、該振動モニタ信号の位相を90゜シフトさせる移相器を有し、
前記昇圧クロック信号生成部において前記位相変換手段は、前記移相器の入力前段側にて前記入力経路から分岐する前記振動モニタ信号の分岐経路を有し、該分岐経路を経て前記振動モニタ信号に基づく前記昇圧クロック信号を前記昇圧回路に供給するものであり、
前記検波クロック信号生成部は、前記移相器の入力後段側にて前記入力経路から分岐する前記振動モニタ信号の分岐経路を有し、該分岐経路を経て前記振動モニタ信号に基づく前記検波クロック信号を前記同期検波回路に入力するものである請求項4記載の振動型角速度センサ。 - 前記振動モニタ信号発生部は前記振動モニタ信号を正弦波振動波形として発生させるものであり、
前記昇圧クロック信号生成部と前記検波クロック信号生成部とは、前記振動モニタ信号をなす前記正弦波振動波形を、位相が互いに90゜ずれたデューティ50%の方形波クロック波形に変換し、それぞれ前記昇圧クロック信号及び前記検波クロック信号とするものである請求項5記載の振動型角速度センサ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004174688A JP4412477B2 (ja) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 振動型角速度センサ |
DE102005026955A DE102005026955A1 (de) | 2004-06-11 | 2005-06-10 | Winkelgeschwindigkeitssensor eines Schwingungstyps |
US11/149,431 US20050274181A1 (en) | 2004-06-11 | 2005-06-10 | Vibration type angular rate sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004174688A JP4412477B2 (ja) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 振動型角速度センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005351820A true JP2005351820A (ja) | 2005-12-22 |
JP4412477B2 JP4412477B2 (ja) | 2010-02-10 |
Family
ID=35459111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004174688A Expired - Fee Related JP4412477B2 (ja) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 振動型角速度センサ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050274181A1 (ja) |
JP (1) | JP4412477B2 (ja) |
DE (1) | DE102005026955A1 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7322237B2 (en) | 2005-06-14 | 2008-01-29 | Denso Corporation | Gyro sensor of an electrostatic driving and capacitance detecting type |
JP2009162645A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Panasonic Corp | 慣性速度センサ信号処理回路およびそれを備える慣性速度センサ装置 |
JP2011062024A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Aoi Electronics Co Ltd | 昇圧回路 |
JP2013545986A (ja) * | 2010-12-02 | 2013-12-26 | アルベアト−ルートヴィヒス−ウニヴェアズィテート フライブルク | 回転速度を測定するための装置 |
WO2015146566A1 (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 株式会社村田製作所 | 振動子駆動回路 |
US9306494B2 (en) | 2013-05-14 | 2016-04-05 | Funai Electric Co., Ltd. | Oscillation device, scanning-type scanner device, information terminal, phase-shift amount adjustment device, and phase-shift amount adjustment method |
JP2017099029A (ja) * | 2017-02-17 | 2017-06-01 | 船井電機株式会社 | 発振装置、走査型スキャナ装置、情報端末、移相量調整装置、及び移相量調整方法 |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4682856B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2011-05-11 | 株式会社デンソー | 角速度センサ装置 |
JP4830757B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2011-12-07 | 株式会社デンソー | 角速度センサおよびその製造方法 |
JP4645725B2 (ja) * | 2008-11-05 | 2011-03-09 | 株式会社デンソー | 振動型角速度センサの角速度検出方法 |
DE102008044000B4 (de) * | 2008-11-24 | 2019-11-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Regeln einer angeregten Schwingung, Vorrichtung zum Regeln einer angeregten Schwingung |
EP2336717B1 (en) * | 2009-12-21 | 2012-09-19 | STMicroelectronics Srl | Microelectromechanical device having an oscillating mass, and method for controlling a microelectromechanical device having an oscillating mass |
EP2366988A1 (de) * | 2010-03-19 | 2011-09-21 | Winergy AG | Verfahren und Meßvorrichtung zur Drehmomenterfassung in einem Getriebe mittels eines Schwingungssensors |
US8564311B2 (en) * | 2010-07-01 | 2013-10-22 | Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd. | Sensing phase sequence to suppress single tone noise |
EP2616771B8 (en) | 2010-09-18 | 2018-12-19 | Fairchild Semiconductor Corporation | Micromachined monolithic 6-axis inertial sensor |
WO2012037540A2 (en) | 2010-09-18 | 2012-03-22 | Fairchild Semiconductor Corporation | Micromachined monolithic 3-axis gyroscope with single drive |
US8813564B2 (en) | 2010-09-18 | 2014-08-26 | Fairchild Semiconductor Corporation | MEMS multi-axis gyroscope with central suspension and gimbal structure |
US9156673B2 (en) | 2010-09-18 | 2015-10-13 | Fairchild Semiconductor Corporation | Packaging to reduce stress on microelectromechanical systems |
EP2616389B1 (en) | 2010-09-18 | 2017-04-05 | Fairchild Semiconductor Corporation | Multi-die mems package |
DE112011103124T5 (de) | 2010-09-18 | 2013-12-19 | Fairchild Semiconductor Corporation | Biegelager zum Verringern von Quadratur für mitschwingende mikromechanische Vorrichtungen |
US10065851B2 (en) | 2010-09-20 | 2018-09-04 | Fairchild Semiconductor Corporation | Microelectromechanical pressure sensor including reference capacitor |
EP2619130A4 (en) | 2010-09-20 | 2014-12-10 | Fairchild Semiconductor | SILICONE CONTINUITY WITH REDUCED CROSS-CAPACITY |
DE102011006420A1 (de) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Steuerschaltung, Sensoranordnung und Verfahren zum Betrieb einer Steuerschaltung |
KR101237604B1 (ko) * | 2011-09-02 | 2013-02-26 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 자이로 센서 구동 장치 및 그 방법 |
US9062972B2 (en) | 2012-01-31 | 2015-06-23 | Fairchild Semiconductor Corporation | MEMS multi-axis accelerometer electrode structure |
US8978475B2 (en) | 2012-02-01 | 2015-03-17 | Fairchild Semiconductor Corporation | MEMS proof mass with split z-axis portions |
US8860114B2 (en) * | 2012-03-02 | 2014-10-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Structure and method for a fishbone differential capacitor |
US9293521B2 (en) | 2012-03-02 | 2016-03-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Concentric capacitor structure |
US9488693B2 (en) | 2012-04-04 | 2016-11-08 | Fairchild Semiconductor Corporation | Self test of MEMS accelerometer with ASICS integrated capacitors |
US9069006B2 (en) | 2012-04-05 | 2015-06-30 | Fairchild Semiconductor Corporation | Self test of MEMS gyroscope with ASICs integrated capacitors |
EP2647952B1 (en) | 2012-04-05 | 2017-11-15 | Fairchild Semiconductor Corporation | Mems device automatic-gain control loop for mechanical amplitude drive |
KR102058489B1 (ko) | 2012-04-05 | 2019-12-23 | 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 | 멤스 장치 프론트 엔드 전하 증폭기 |
EP2647955B8 (en) | 2012-04-05 | 2018-12-19 | Fairchild Semiconductor Corporation | MEMS device quadrature phase shift cancellation |
US9625272B2 (en) | 2012-04-12 | 2017-04-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | MEMS quadrature cancellation and signal demodulation |
KR101999745B1 (ko) | 2012-04-12 | 2019-10-01 | 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 | 미세 전자 기계 시스템 구동기 |
DE102013014881B4 (de) | 2012-09-12 | 2023-05-04 | Fairchild Semiconductor Corporation | Verbesserte Silizium-Durchkontaktierung mit einer Füllung aus mehreren Materialien |
US9644963B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-05-09 | Fairchild Semiconductor Corporation | Apparatus and methods for PLL-based gyroscope gain control, quadrature cancellation and demodulation |
JP2016161451A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | セイコーエプソン株式会社 | ジャイロセンサー、電子機器、移動体およびジャイロセンサーの製造方法 |
US11867509B2 (en) * | 2021-03-03 | 2024-01-09 | Invensense, Inc. | Robust method for gyroscope drive amplitude measurement |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE143489T1 (de) * | 1991-03-12 | 1996-10-15 | New Sd Inc | Stimmgabelinertialsensor mit einem ende und verfahren |
JP3536497B2 (ja) * | 1995-12-21 | 2004-06-07 | 株式会社デンソー | 振動型角速度検出装置 |
JP3288597B2 (ja) * | 1997-01-27 | 2002-06-04 | アルプス電気株式会社 | 振動型ジャイロスコープ |
JP2001264072A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Aisin Seiki Co Ltd | 角速度センサ |
JP2002188924A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Denso Corp | 半導体装置 |
JP3627665B2 (ja) * | 2001-04-11 | 2005-03-09 | 株式会社デンソー | 角速度センサ |
JP4310571B2 (ja) * | 2003-04-07 | 2009-08-12 | 株式会社村田製作所 | 静電容量検出型振動ジャイロ、および静電容量変化検出方法 |
-
2004
- 2004-06-11 JP JP2004174688A patent/JP4412477B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-06-10 US US11/149,431 patent/US20050274181A1/en not_active Abandoned
- 2005-06-10 DE DE102005026955A patent/DE102005026955A1/de not_active Ceased
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7322237B2 (en) | 2005-06-14 | 2008-01-29 | Denso Corporation | Gyro sensor of an electrostatic driving and capacitance detecting type |
JP2009162645A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Panasonic Corp | 慣性速度センサ信号処理回路およびそれを備える慣性速度センサ装置 |
JP2011062024A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Aoi Electronics Co Ltd | 昇圧回路 |
JP2013545986A (ja) * | 2010-12-02 | 2013-12-26 | アルベアト−ルートヴィヒス−ウニヴェアズィテート フライブルク | 回転速度を測定するための装置 |
US9306494B2 (en) | 2013-05-14 | 2016-04-05 | Funai Electric Co., Ltd. | Oscillation device, scanning-type scanner device, information terminal, phase-shift amount adjustment device, and phase-shift amount adjustment method |
US10215980B2 (en) * | 2013-05-14 | 2019-02-26 | Funai Electric Co., Ltd. | Oscillation device, scanning-type scanner device, information terminal, phase-shift amount adjustment device, and phase-shift amount adjustment method |
WO2015146566A1 (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 株式会社村田製作所 | 振動子駆動回路 |
US10175045B2 (en) | 2014-03-25 | 2019-01-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrator drive circuit |
JP2017099029A (ja) * | 2017-02-17 | 2017-06-01 | 船井電機株式会社 | 発振装置、走査型スキャナ装置、情報端末、移相量調整装置、及び移相量調整方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050274181A1 (en) | 2005-12-15 |
JP4412477B2 (ja) | 2010-02-10 |
DE102005026955A1 (de) | 2006-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4412477B2 (ja) | 振動型角速度センサ | |
JP4411529B2 (ja) | 振動型角速度センサ | |
JP4552466B2 (ja) | 交流モータの制御装置,2チップインバータ及びワンチップインバータ。 | |
US7849744B2 (en) | Driving device, physical quantity measurement device, and electronic instrument | |
US7812681B2 (en) | Driver device, physical quantity measuring device, and electronic instrument | |
JP2010286368A (ja) | 物理量検出装置並びに物理量検出装置の制御方法、異常診断システム及び異常診断方法 | |
JP2010025695A (ja) | 角速度検出回路、角度検出装置及び故障判定システム | |
KR20060071895A (ko) | 신호 처리 장치, 신호 처리 방법, 신호 처리 프로그램,신호 처리 프로그램을 기록한 기록 매체, 속도 검출 장치,서보 기구 | |
JP2007107909A5 (ja) | ||
JP2003319668A (ja) | 振動波駆動装置及びその駆動回路 | |
JP2008157925A (ja) | 駆動装置、物理量測定装置及び電子機器 | |
US6954022B2 (en) | Control apparatus for vibration type actuator | |
JP2006017659A (ja) | アナログ信号のデジタル変換方法 | |
JP2011058860A (ja) | 角速度検出装置 | |
JP2005043098A (ja) | 物理量検出装置 | |
JP2005147831A (ja) | 電流検出回路及び電流検出方法 | |
TWI506246B (zh) | 整合式慣性感測裝置及包含其之系統 | |
US20090033432A1 (en) | Oscillation driver device, physical quantity measuring device, and electronic instrument | |
JP2009168588A (ja) | 検出回路、物理量測定装置、ジャイロセンサおよび電子機器 | |
JP2001078472A (ja) | 超音波モータの駆動装置及び超音波モータの駆動方法 | |
JP2006170914A (ja) | 角速度検出装置 | |
US8297120B2 (en) | Angular velocity signal detection circuit and angular velocity signal detection method | |
JP2001033533A (ja) | 磁気インピーダンスセンサ回路 | |
JP2000136934A (ja) | 角速度センサの検出信号処理装置 | |
RU2704334C1 (ru) | Способ считывания и управления колебаниями волнового твердотельного гироскопа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060824 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090907 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091006 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091028 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091110 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131127 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |