JP2005524093A - Memsジャイロスコープのダイナミックレンジの拡大方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は例示的な実施形態による超小型電子機械システム(MEMS)ジャイロスコープ100の平面図である。図1はMEMSジャイロスコープ100を音叉ジャイロスコープとして示しているが、角速度検知ジャイロスコープのような、回転を検出するためにコリオリ加速度を利用する他のMEMSジャイロスコープを使用してもよい。MEMSジャイロスコープ100は基板上に形成してもよく、少なくとも1つのプルーフマス102a、102bと、複数の支持ビーム104と、少なくとも1つの横ビーム106a、106bと、少なくとも1つのモータ駆動コーム108a、108bと、少なくとも1つのモータピックオフ・コーム110a、110bと、少なくとも1つの検知板112a、112bと、少なくとも1つのアンカ114a、114bとを含んでいてもよい。
Claims (33)
- 少なくとも1つの検知板を含むMEMSジャイロスコープと、
前記少なくとも1つの検知板に接続され、角速度出力を供給する検知用電子回路と、
前記少なくとも1つの検知板に検知用バイアス電圧を印加するように動作可能な検知用可変バイアスと、の組み合わせを備えるMEMSジャイロスコープのダイナミックレンジを拡大するシステム。 - 前記MEMSジャイロスコープは音叉ジャイロスコープである、請求項1に記載のシステム。
- 前記MEMSジャイロスコープは角速度入力を検出するためにコリオリ加速度を利用する、請求項1に記載のシステム。
- 前記検知用電子回路は、電流をDC電圧に変換するように動作可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記DC電圧は、前記MEMSジャイロスコープによって検出された角速度入力に比例する、請求項4に記載のシステム。
- 前記角速度出力は、前記MEMSジャイロスコープによって検出された角速度入力に比例するDC電圧である、請求項1に記載のシステム。
- 前記検知用可変バイアスは、前記MEMSジャイロスコープによって検出された角速度出力に基づいて前記検知用バイアス電圧を調整する、請求項1に記載のシステム。
- 少なくとも1つの検知板を含む音叉ジャイロスコープと、
前記少なくとも1つの検知板に接続され、電流をDC電圧に変換するように動作可能であると共に、前記DC電圧は前記音叉ジャイロスコープによって検出された角速度入力に比例する検知用電子回路と、
検知用バイアス電圧を前記少なくとも1つの検知板に印加するように動作可能であり、音叉ジャイロスコープによって検出された角速度入力に基づいて調整される、検知用可変バイアスと、
の組み合わせを備えるMEMSジャイロスコープのダイナミックレンジを拡大するシステム。 - 検知用可変バイアスを前記MEMSジャイロスコープの少なくとも1つの検知板に接続するステップを含み、前記検知用可変バイアスは検知用バイアス電圧を前記少なくとも1つの検知板に印加するように動作可能である、
MEMSジャイロスコープのダイナミックレンジを拡大する方法。 - 前記検知用可変バイアスは前記MEMSジャイロスコープによって検出された角速度入力に基づいて前記検知用バイアス電圧を調整する、請求項9に記載の方法。
- 少なくとも1つの検知板を含むMEMSジャイロスコープと、
前記少なくとも1つの検知板に接続され、利得を含む検知用電子回路と、
前記利得と、FFTスイッチと、マイクロプロセッサとの間の接続によって形成されたフィードバックループである自動利得制御ループと、
を備えるMEMSジャイロスコープのダイナミックレンジを拡大するシステム。 - 前記MEMSジャイロスコープは音叉ジャイロスコープである、請求項11に記載のシステム。
- 前記MEMSジャイロスコープは、角速度入力を検出するためにコリオリ加速度を利用する、請求項11に記載のシステム。
- 前記利得の出力は、FETスイッチとマイクロプロセッサとに接続される、請求項11に記載のシステム。
- 前記マイクロプロセッサは、前記利得の出力にて電圧レベルを検出するように動作可能である、請求項14に記載のシステム。
- 前記マイクロプロセッサは、前記利得の出力にて前記電圧レベルを基準電圧と比較するように動作可能である、請求項15に記載のシステム。
- 前記基準電圧は、前記少なくとも1つの検知板に印加された検知用バイアス電圧とほほ同一である、請求項16に記載のシステム。
- 前記検知用バイアス電圧は、検知用可変バイアスによって発生される、請求項17に記載のシステム。
- 前記検知用可変バイアスは、前記MEMSジャイロスコープによって検出された角速度入力に基づいて前記検知用バイアス電圧を調整するように動作可能である、請求項18に記載のシステム。
- 前記マイクロプロセッサは、前記FETスイッチを開閉するように動作可能であり、それによって、前記MEMSジャイロスコープのスケールファクターを制御する、請求項11に記載のシステム。
- 前記FETスイッチは、抵抗を介して入力に接続される、請求項11に記載のシステム。
- 前記利得の出力は、前記FETスイッチのどれが開き、前記FETスイッチのどれが閉じるかによって決定される、請求項11に記載のシステム。
- 前記マイクロプロセッサは、スケールファクター出力を供給する、請求項11に記載のシステム。
- 少なくとも1つの検知板を含む音叉ジャイロスコープと、
前記少なくとも1つの検知板に接続され、利得を含む検知用電子回路と、
前記利得と、FFTスイッチと、マイクロプロセッサとの間の接続によって形成されたフィードバックループである自動利得制御ループとの組み合わせを備え、前記マイクロプロセッサは前記利得の出力にて電圧レベルを検知し、かつ前記利得の出力にて前記電圧レベルを基準電圧と比較するように動作可能である共に、前記マイクロプロセッサは前記FETスイッチを開閉するように動作可能であり、それによって、前記音叉ジャイロスコープのスケールファクターを制御する、
MEMSジャイロスコープのダイナミックレンジを拡大するシステム。 - 前記マイクロプロセッサはスケールファクター出力を供給する、請求項24に記載のシステム。
- MEMSジャイロスコープに接続された検知用電子回路内に配置された利得の出力を検出するステップと、
前記利得の前記出力を基準電圧と比較するステップと、
前記利得の前記出力を調整し、それによって、前記MEMSジャイロスコープのスケールファクターを制御するステップと、
の組み合わせを含むMEMSジャイロスコープのダイナミックレンジを拡大する方法。 - ステップケースファクター出力を供給するステップをさらに含む、請求項26に記載の方法。
- 前記利得の前記出力は、FETスイッチとマイクロプロセッサとに接続される、請求項26に記載の方法。
- 前記マイクロプロセッサは、前記利得の前記出力にて電圧レベルを検出するように動作可能である、請求項28に記載の方法。
- 前記マイクロプロセッサは、記利得の出力にて前記電圧レベルを基準電圧と比較するように動作可能である、請求項29に記載の方法。
- 前記FETスイッチは、抵抗を介して前記利得の入力に接続される、請求項28に記載の方法。
- 前記マイクロプロセッサは、前記FETスイッチを開閉するように動作可能である、請求項31に記載の方法。
- 前記利得の前記出力は、前記FETスイッチのどれが開き、前記FETスイッチのどれが閉じるかによって決定される、請求項32に記載の方法。
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