JP2009503474A - ヨーレートセンサの使用開始方法およびヨーレートセンサの使用開始のための回路装置 - Google Patents
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Abstract
Description
マイクロメカニカルヨーレートセンサは、例えば自動車分野において、電子安定化プログラム機能ESPまたは揺動および傾動の補償のために用いられている。ヨーレートセンサは、コリオリ効果に基づいて、自動車の高さ軸線または長手軸線を中心とした回転速度を測定している。
従来技術の欠点は、冒頭に言及された形式の本発明の方法において、ヨーレートセンサの始動過程すなわちスイッチオン過程のあいだ、ヨーレートセンサの駆動制御回路に影響する成分を考慮し、これを抑圧することによって解決される。つまり本発明では、駆動信号の振幅をヨーレートセンサにとって障害のない安全な一定の設定値へセットし、駆動信号の励振周波数を、機械的振動の主共振周波数を下回る始値から主共振周波数を上回り副次共振周波数を下回る終値へいたるまで連続的に増大し、同時に振動部材の振動の瞬時偏向状態および/または瞬時速度を監視して振動の主共振周波数を求め、駆動信号の励振周波数が終値に達して主共振周波数が求められた後、励振周波数を主共振周波数へセットし、ヨーレートセンサの通常動作のために駆動信号の振幅および励振周波数の閉ループ制御をイネーブルする。
本発明のヨーレートセンサDRSの確実な使用開始のための回路装置が図1に示されている。少なくとも1つの振動部材を含むヨーレートセンサDRSを周期的な駆動信号F(t)によって励振する駆動回路BSは図1において破線の囲みで示されている。
本発明は特にヨーレートセンサの製造および駆動に関しており、こうしたセンサの駆動回路に適用可能である。本発明によればESP、揺動および傾動の補償、ナビゲーションなどのための将来のヨーレートセンサを低コストに実現可能である。
Claims (18)
- 機械的振動を励振する少なくとも1つの振動部材を含むヨーレートセンサ(DRS)の駆動を制御するために、振動部材の瞬時速度または瞬時偏向状態に比例する信号(v(t),x(t))を増幅し、振動部材を駆動する駆動信号(F(t))として用いる、
ヨーレートセンサの使用開始方法において、
ヨーレートセンサのスイッチオン過程のあいだ、駆動信号(F(t))の振幅(AF)を一定の設定値(AFC)へ定め、駆動信号の励振周波数を、振動の主共振周波数を下回る始値(f1)から主共振周波数を上回り副次共振周波数を下回る終値(f2)へいたるまで連続的に増大し、同時に振動部材の瞬時偏向状態(x(t))および/または瞬時速度(v(t))を監視して振動の主共振周波数を求め、駆動信号の励振周波数が終値に達して主共振周波数が求められた後、励振周波数を主共振周波数へセットし、駆動信号の振幅および励振周波数の制御をイネーブルする
ことを特徴とするヨーレートセンサの使用開始方法。 - 駆動信号(F(t))の振幅(AF)が設定された最大値(AFmax)を上回る場合にスイッチオン過程を新たに開始する、請求項1記載の方法。
- 駆動信号(F(t))の振幅(AF)が設定された時間にわたって設定された最大値(AFmax)を上回る場合にスイッチオン過程を新たに開始する、請求項2記載の方法。
- ヨーレートセンサのスイッチオン過程において求められた主共振周波数を一時記憶する、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 励振周波数が前記始値(f1)および前記終値(f2)によって設定される限界範囲を設定値ぶんだけ超過する場合に、スイッチオン過程を新たに開始する、請求項1記載の方法。
- ヨーレートセンサのスイッチオン過程において求められた主共振周波数を一時記憶する、請求項5記載の方法。
- 励振周波数が主共振周波数の記憶値から設定値ぶんだけ偏差する場合にスイッチオン過程を新たに開始する、請求項6記載の方法。
- 励振周波数が設定された時間を越えて主共振周波数の記憶値から偏差する場合または設定された時間より長く前記始値(f1)および前記終値(f2)によって設定される限界範囲を通って設定値に近似する場合にスイッチオン過程を新たに開始する、請求項5から7までのいずれか記載の方法。
- ヨーレートセンサの給電電圧を監視し、該給電電圧が設定値を下回る場合にスイッチオン過程を新たに開始する、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 振動部材の振動の瞬時速度または瞬時偏向状態に比例する信号(v(t),x(t))を直接に増幅せず、制御可能な振幅(AF)および励振周波数を有する駆動信号(F(t))の形成に用いる、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
- ヨーレートセンサ(DRS)の振動部材の振動を励振するための駆動信号(F(t))を振動部材の瞬時速度または瞬時偏向状態に比例する信号(v(t),x(t))に基づいて形成する手段(VCO/NCO,PIR1,PIR2,PK,AM,M)を備えた駆動制御回路(BS)を含む、
ヨーレートセンサの使用開始のための回路装置において、
ヨーレートセンサのスイッチオン過程において振動部材の振動の主共振周波数を求める手段と、
スイッチオン過程の終了後に主共振周波数を駆動制御回路に供給する手段と
が設けられている
ことを特徴とするヨーレートセンサの使用開始のための回路装置。 - 前記主共振周波数を求める手段は、駆動信号に一定の振幅を形成する手段(ST,S2)と、駆動信号の励振周波数を連続的に始値(f1)から終値(f2)へ増大させる手段(ST,S1)と、励振周波数の増大中に振動部材の瞬時速度および/または瞬時偏向状態を監視する手段と、振動部材の瞬時速度および/または瞬時偏向状態が最大値に達したときの励振周波数を求める手段とを有する、請求項11記載の回路装置。
- さらに、スイッチオン過程において求められた主共振周波数を一時記憶する手段が設けられている、請求項11または12記載の回路装置。
- さらに、駆動信号の振幅を監視する手段と、駆動信号の振幅と最大値とを比較する手段と、駆動信号の振幅が最大値を上回ったときにスイッチオン過程を新たに開始する手段とが設けられている、請求項11から13までのいずれか1項記載の回路装置。
- さらに、駆動信号の振幅が設定された時間を越えて最大値を上回る場合にスイッチオン過程を新たに開始する手段が設けられている、請求項14記載の回路装置。
- さらに、励振周波数を監視する手段と、励振周波数と主共振周波数の記憶値とを比較するかまたは始値および終値と比較する手段と、励振周波数が記憶値からまたは始値および終値から設定値ぶんだけ偏差した場合にスイッチオン過程を新たに開始する手段とが設けられている、請求項11から13までのいずれか1項記載の回路装置。
- さらに、駆動信号の励振周波数が設定された時間を越えて主共振周波数の記憶値から偏差するかまたは設定された時間より長く前記始値および前記終値によって定められる限界範囲を通って設定値へ近似する場合にスイッチオン過程を新たに開始する手段が設けられている、請求項16記載の回路装置。
- さらに、ヨーレートセンサの給電電圧を監視する監視手段と、該給電電圧が設定値から偏差する場合にスイッチオン過程を新たに開始する手段とが設けられている、請求項11から17までのいずれか1項記載の回路装置。
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