JP3308043B2 - 多軸加速度検出装置 - Google Patents
多軸加速度検出装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/084—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass the mass being suspended at more than one of its sides, e.g. membrane-type suspension, so as to permit multi-axis movement of the mass
Landscapes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車，ＦＡ，
産業用ロボット，光学機器等をはじめとする多軸の運動
を伴う場合の加速度検出に有用な加速度検出装置に関す
る。
産業用ロボット，光学機器等をはじめとする多軸の運動
を伴う場合の加速度検出に有用な加速度検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の加速度検出器として、例えば特開
昭６３−４０３７９号公報には、加速度検出器内でブリ
ッジ形に配線接続されたピエゾ抵抗の抵抗値変化を検出
し、これにより印加加速度を測定するピエゾ抵抗型加速
度検出器が記載されている。また、他の加速度検出器と
して、例えば特開平２−１３４５７０号公報には、加速
度検出器内で形成される静電容量の容量変化により、印
加加速度を検出する静電容量型加速度検出器が記載され
ている。上記各公報の加速度検出器では、１つの加速度
検出器で１軸方向の加速度のみを検出するのが主流とな
っている。
昭６３−４０３７９号公報には、加速度検出器内でブリ
ッジ形に配線接続されたピエゾ抵抗の抵抗値変化を検出
し、これにより印加加速度を測定するピエゾ抵抗型加速
度検出器が記載されている。また、他の加速度検出器と
して、例えば特開平２−１３４５７０号公報には、加速
度検出器内で形成される静電容量の容量変化により、印
加加速度を検出する静電容量型加速度検出器が記載され
ている。上記各公報の加速度検出器では、１つの加速度
検出器で１軸方向の加速度のみを検出するのが主流とな
っている。
【０００３】一方、自動車などの産業分野では、エアバ
ックやサスペンションコントロールのような多軸方向の
加速度を検出する要望があり、このような多軸加速度検
出器の報告もいくつか見られる。例えば、１つのピエゾ
抵抗型加速度検出器で多軸方向の加速度検出ができるよ
うに工夫したものがある（例えば、特願平２−７７３７
６号参照）。また、最も容易に考えられるものは、１軸
の加速度検出器を多数個組み合わせて多次元の加速度検
出を可能にする発想であり、例えば特開昭６３−１１８
６６７号公報，特許登録１３７１７８４号にはこの種の
提案がなされている。
ックやサスペンションコントロールのような多軸方向の
加速度を検出する要望があり、このような多軸加速度検
出器の報告もいくつか見られる。例えば、１つのピエゾ
抵抗型加速度検出器で多軸方向の加速度検出ができるよ
うに工夫したものがある（例えば、特願平２−７７３７
６号参照）。また、最も容易に考えられるものは、１軸
の加速度検出器を多数個組み合わせて多次元の加速度検
出を可能にする発想であり、例えば特開昭６３−１１８
６６７号公報，特許登録１３７１７８４号にはこの種の
提案がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のピエゾ抵抗型加速度検出器を用いて、多軸の加速度を
各軸方向の加速度成分に分離させる場合には、加速度
検出器内のピエゾ抵抗を立体的に配置しなければなら
ず、このような立体配置は製造上困難である、上記特
願平２−７７３７６号に記載されているように、ピエゾ
抵抗の配置方法に工夫を加えたとしても、直交する２軸
の加速度成分を１軸に配置したピエゾ抵抗で検出しよう
としているので、他の１軸の影響を受けてしまい、他軸
成分を完全に除去できず結果的に誤差を多く含んだ検出
器となる、等の種々の問題点を抱えている。
のピエゾ抵抗型加速度検出器を用いて、多軸の加速度を
各軸方向の加速度成分に分離させる場合には、加速度
検出器内のピエゾ抵抗を立体的に配置しなければなら
ず、このような立体配置は製造上困難である、上記特
願平２−７７３７６号に記載されているように、ピエゾ
抵抗の配置方法に工夫を加えたとしても、直交する２軸
の加速度成分を１軸に配置したピエゾ抵抗で検出しよう
としているので、他の１軸の影響を受けてしまい、他軸
成分を完全に除去できず結果的に誤差を多く含んだ検出
器となる、等の種々の問題点を抱えている。
【０００５】一方、上記従来の静電容量型加速度検出器
の場合には、１個の加速度検出器だけで多軸の加速度を
各軸ごとに分離検出する有効な方法がないことから、高
感度という利点は有しているものの、多軸加速度検出器
としてはあまり利用されていない。
の場合には、１個の加速度検出器だけで多軸の加速度を
各軸ごとに分離検出する有効な方法がないことから、高
感度という利点は有しているものの、多軸加速度検出器
としてはあまり利用されていない。
【０００６】また、上記従来の１軸加速度検出器を多数
組み合わせる場合には、検出器自体が大型化し、かつ多
数個の検出器を取付ける際の、取付け誤差の影響を受け
易くなる等の問題点がある。
組み合わせる場合には、検出器自体が大型化し、かつ多
数個の検出器を取付ける際の、取付け誤差の影響を受け
易くなる等の問題点がある。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、他軸方向の加速度成分の影響を受けること
なく、かつ大型化，取付け誤差の問題を生じることな
く、１つの加速度検出器で多軸の加速度を精度良く検出
できる多軸加速度検出装置を提供することを目的として
いる。
れたもので、他軸方向の加速度成分の影響を受けること
なく、かつ大型化，取付け誤差の問題を生じることな
く、１つの加速度検出器で多軸の加速度を精度良く検出
できる多軸加速度検出装置を提供することを目的として
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、印加
加速度に起因する力の作用を受けて変位する重りと、該
重りに対面するよう配置された電極と、該電極と重りと
の間に形成される静電容量に交流波を印加し、該静電容
量に応じた電流を加速度信号として検出する加速度検出
器とを備えた加速度検出装置であって、上記交流波とし
て上記各電極に加速度検出軸ごとに周波数，あるいは位
相の異なる交流波を使用する交流波印加手段と、上記交
流波の印加により上記重りと電極とから得られる各加速
度検出軸方向の加速度成分が混在した多軸加速度信号と
上記各交流波とを同期検波することにより上記多軸加速
度信号から各加速度検出軸方向の加速度成分を分離抽出
する各軸加速度信号分離手段とを備えたことを特徴とし
ている。また請求項２の発明は、静電容量式半導体加速
度検出器を採用したことを特徴としている。
加速度に起因する力の作用を受けて変位する重りと、該
重りに対面するよう配置された電極と、該電極と重りと
の間に形成される静電容量に交流波を印加し、該静電容
量に応じた電流を加速度信号として検出する加速度検出
器とを備えた加速度検出装置であって、上記交流波とし
て上記各電極に加速度検出軸ごとに周波数，あるいは位
相の異なる交流波を使用する交流波印加手段と、上記交
流波の印加により上記重りと電極とから得られる各加速
度検出軸方向の加速度成分が混在した多軸加速度信号と
上記各交流波とを同期検波することにより上記多軸加速
度信号から各加速度検出軸方向の加速度成分を分離抽出
する各軸加速度信号分離手段とを備えたことを特徴とし
ている。また請求項２の発明は、静電容量式半導体加速
度検出器を採用したことを特徴としている。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、上記各加速度検出軸方向の加速度成分に関す
る各軸加速度信号を上記重りの位置が変動しないように
上記電極にフィードバックするサーボ機構を備えたこと
を特徴としている。
において、上記各加速度検出軸方向の加速度成分に関す
る各軸加速度信号を上記重りの位置が変動しないように
上記電極にフィードバックするサーボ機構を備えたこと
を特徴としている。
【００１０】
【作用】請求項１，２の発明によれば、印加加速度に応
じて揺動移動する重りに対面するように電極を配置した
ので、加速度が印加されると、上記重りに印加加速度に
応じた力が作用し、この加速度の大きさ，つまり重りの
移動量に比例して該重りと上記電極間との間に形成され
る静電容量が変化する。
じて揺動移動する重りに対面するように電極を配置した
ので、加速度が印加されると、上記重りに印加加速度に
応じた力が作用し、この加速度の大きさ，つまり重りの
移動量に比例して該重りと上記電極間との間に形成され
る静電容量が変化する。
【００１１】この場合、本願発明では、上記交流波印加
手段により各検出軸上に配置された電極に各検出軸ごと
に周波数，あるいは位相の異なる交流波が印加されるの
で、加速度検出器からは各検出軸方向の加速度成分が混
在した多軸加速度信号が得られる。そして得られた多軸
加速度信号は、各軸加速度信号分離手段により、上記各
検出軸ごとの交流波と同期検波されるので、上記多軸加
速度信号から各検出軸方向の加速度成分に応じた各軸加
速度信号が分離抽出される。従って、他軸方向の加速度
の影響を全く受けず、１つの軸方向のみの加速度成分だ
けを求めることができ、従来装置における大型化，取付
け誤差の問題が生じることもない。
手段により各検出軸上に配置された電極に各検出軸ごと
に周波数，あるいは位相の異なる交流波が印加されるの
で、加速度検出器からは各検出軸方向の加速度成分が混
在した多軸加速度信号が得られる。そして得られた多軸
加速度信号は、各軸加速度信号分離手段により、上記各
検出軸ごとの交流波と同期検波されるので、上記多軸加
速度信号から各検出軸方向の加速度成分に応じた各軸加
速度信号が分離抽出される。従って、他軸方向の加速度
の影響を全く受けず、１つの軸方向のみの加速度成分だ
けを求めることができ、従来装置における大型化，取付
け誤差の問題が生じることもない。
【００１２】請求項３の発明によれば、請求項１又は２
に加え、上述の各検出軸方向ごとに分離抽出された各軸
加速度信号を、上記重りに対面させた電極にフィードバ
ックし、この重りとの間で発生する静電引力により上記
重りの位置を変動させないようにするサーボ機構を設け
たので、印加加速度に基づく重りの移動が無くなること
から、各検出軸ごとに感度や測定範囲の設定を容易にで
きるとともに、印加加速度と上記フィードバック信号と
の関係を、他軸の加速度が存在しても一定に保つことが
可能となる。
に加え、上述の各検出軸方向ごとに分離抽出された各軸
加速度信号を、上記重りに対面させた電極にフィードバ
ックし、この重りとの間で発生する静電引力により上記
重りの位置を変動させないようにするサーボ機構を設け
たので、印加加速度に基づく重りの移動が無くなること
から、各検出軸ごとに感度や測定範囲の設定を容易にで
きるとともに、印加加速度と上記フィードバック信号と
の関係を、他軸の加速度が存在しても一定に保つことが
可能となる。
【００１３】ここで、上記各軸加速度信号をフィードバ
ックさせる電極は、上記交流波を印加する電極でもよ
く，又は別個に配置された電極の何れでもよい。また上
記各検出軸ごとに得られるフィードバック信号を測定す
ることにより、各検出軸ごとに分離された加速度成分を
測定することもできる。
ックさせる電極は、上記交流波を印加する電極でもよ
く，又は別個に配置された電極の何れでもよい。また上
記各検出軸ごとに得られるフィードバック信号を測定す
ることにより、各検出軸ごとに分離された加速度成分を
測定することもできる。
【００１４】
【実施例】以下、本願発明を図示する実施例に基づいて
説明する。図１ないし図３は、本発明の一実施例による
３次元加速度検出装置を説明するための図であり、図１
は加速度検出装置のブロック構成図、図２は上カバーを
取り外した状態の加速度検出器の平面図、図３はその断
面側面図である。
説明する。図１ないし図３は、本発明の一実施例による
３次元加速度検出装置を説明するための図であり、図１
は加速度検出装置のブロック構成図、図２は上カバーを
取り外した状態の加速度検出器の平面図、図３はその断
面側面図である。
【００１５】図１において、１０は本実施例の３次元加
速度検出装置であり、これは静電容量式半導体加速度検
出器３０と加速度処理回路５０とから構成されている。
速度検出装置であり、これは静電容量式半導体加速度検
出器３０と加速度処理回路５０とから構成されている。
【００１６】上記加速度検出器３０は、図２，図３に示
すように、シリコンからなる矩形枠状の単結晶基板１１
ａの上面，下面にそれぞれパイレックスガラスからなる
上カバー１３，下カバー１２を陽極接合，拡散接合等に
より接合したケース１１内に重り１４を配設するととも
に、上記上下カバーの内面に電極１７〜１９を形成した
構造のものである。上記重り１４は比重の大きい金属で
形成されており、その中心部は梁１５を介して支持棒１
６により懸架支持されている。
すように、シリコンからなる矩形枠状の単結晶基板１１
ａの上面，下面にそれぞれパイレックスガラスからなる
上カバー１３，下カバー１２を陽極接合，拡散接合等に
より接合したケース１１内に重り１４を配設するととも
に、上記上下カバーの内面に電極１７〜１９を形成した
構造のものである。上記重り１４は比重の大きい金属で
形成されており、その中心部は梁１５を介して支持棒１
６により懸架支持されている。
【００１７】上記上カバー１３，下カバー１２の内面に
形成された上記電極１７〜１９は交流波印加用，及びフ
ィードバック電圧印加用のものであり、これらの各電極
１７〜１９は上記重り１４に対面している。上記電極１
７，１７は重り１４の中心を通る加速度検出軸としての
Ｘ軸上に、電極１８，１８は上記中心でＸ軸と交差する
Ｙ軸上に、電極１９，１９は上記中心でＸ軸，Ｙ軸と交
差するＺ軸上に位置している。なお、上記各電極１７〜
１９は両面合計で１６個配置したが、各検出軸ごとに１
個以上の電極を設ければ特に問題はない。
形成された上記電極１７〜１９は交流波印加用，及びフ
ィードバック電圧印加用のものであり、これらの各電極
１７〜１９は上記重り１４に対面している。上記電極１
７，１７は重り１４の中心を通る加速度検出軸としての
Ｘ軸上に、電極１８，１８は上記中心でＸ軸と交差する
Ｙ軸上に、電極１９，１９は上記中心でＸ軸，Ｙ軸と交
差するＺ軸上に位置している。なお、上記各電極１７〜
１９は両面合計で１６個配置したが、各検出軸ごとに１
個以上の電極を設ければ特に問題はない。
【００１８】上記上カバー１３には上記各電極１７〜１
９に交流波を印加するための信号導入口２０〜２２が形
成されており、該各導入口２０〜２２は配線２３を介し
て上記各電極１７〜１９に接続されている。
９に交流波を印加するための信号導入口２０〜２２が形
成されており、該各導入口２０〜２２は配線２３を介し
て上記各電極１７〜１９に接続されている。
【００１９】また、上記上カバー１３の支持棒１６に臨
む部分には、上記重り１４から得られる各Ｘ〜Ｚ軸方向
の加速度成分が混在した多軸加速度信号を取り出すため
の出力口２４が形成されている。
む部分には、上記重り１４から得られる各Ｘ〜Ｚ軸方向
の加速度成分が混在した多軸加速度信号を取り出すため
の出力口２４が形成されている。
【００２０】上記加速度処理回路５０は、上記各電極に
周波数の異なる交流波を印加する交流波印加手段，及び
上記多軸加速度信号を交流波と同期検波することにより
上記多軸加速度信号から各検出軸方向の加速度成分に関
する各軸加速度信号を分離抽出する各軸加速度信号分離
手段として機能するのもであり、信号源４０，電流電圧
変換器４１，同期整流器４２，増幅器４３，位相変換器
４４，及び出力端子４５から構成されている。
周波数の異なる交流波を印加する交流波印加手段，及び
上記多軸加速度信号を交流波と同期検波することにより
上記多軸加速度信号から各検出軸方向の加速度成分に関
する各軸加速度信号を分離抽出する各軸加速度信号分離
手段として機能するのもであり、信号源４０，電流電圧
変換器４１，同期整流器４２，増幅器４３，位相変換器
４４，及び出力端子４５から構成されている。
【００２１】上記信号源４０は上記各電極１７〜１９に
各軸ごとに異なる周波数の交流波を印加するもので、本
実施例では交流波に直流バイアスを加えている。
各軸ごとに異なる周波数の交流波を印加するもので、本
実施例では交流波に直流バイアスを加えている。
【００２２】上記電流電圧変換器４１は、上記加速度検
出器３０の出力口２４から取り出された多軸加速度信号
としての電流を電圧に変換し、同期整流器４２に直流電
圧を出力する。
出器３０の出力口２４から取り出された多軸加速度信号
としての電流を電圧に変換し、同期整流器４２に直流電
圧を出力する。
【００２３】上記同期整流器４２は、本実施例の特徴を
なすもので、この同期整流器４２により各Ｘ軸〜Ｚ軸方
向の加速度成分に関する電気的な情報が各軸加速度信号
としてそれぞれ分離抽出され、増幅器４３を介して出力
端子４５に出力される。
なすもので、この同期整流器４２により各Ｘ軸〜Ｚ軸方
向の加速度成分に関する電気的な情報が各軸加速度信号
としてそれぞれ分離抽出され、増幅器４３を介して出力
端子４５に出力される。
【００２４】また上記位相変換器４４は、上記電流電圧
変換器４１を経て得られる交流電圧の位相と、上記信号
源４０から出力された交流波の位相とを揃えるためのも
のである。
変換器４１を経て得られる交流電圧の位相と、上記信号
源４０から出力された交流波の位相とを揃えるためのも
のである。
【００２５】さらに上記増幅器４３は、上記同期整流器
４１から出力された直流電圧を必要電圧に増幅した後、
出力端子４５に出力するとともに、フィードバック電圧
として上記信号源４０から発振する信号に付加するもの
である。本実施例では、フィードバック電圧を出力端子
４５から取り出すことによって、上記各Ｘ軸〜Ｙ軸ごと
に分離した加速度成分が測定できる。
４１から出力された直流電圧を必要電圧に増幅した後、
出力端子４５に出力するとともに、フィードバック電圧
として上記信号源４０から発振する信号に付加するもの
である。本実施例では、フィードバック電圧を出力端子
４５から取り出すことによって、上記各Ｘ軸〜Ｙ軸ごと
に分離した加速度成分が測定できる。
【００２６】ここで、上記加速度処理回路５０では、Ｘ
軸〜Ｚ軸の３軸の場合を例にとって説明したが（Ｚ軸の
回路は図示せず）、４軸以上にすることも当然可能であ
り、必要とする軸数分だけ上記信号源４０，同期整流器
４２等を用意すればよい。
軸〜Ｚ軸の３軸の場合を例にとって説明したが（Ｚ軸の
回路は図示せず）、４軸以上にすることも当然可能であ
り、必要とする軸数分だけ上記信号源４０，同期整流器
４２等を用意すればよい。
【００２７】また、本実施例では、フィードバック電圧
を用いたサーボ機構の場合を例にとったが、上記同期整
流器４２から出力される直流電圧は、既に各検出軸成分
に分離された加速度情報を有する電気信号であるから、
この信号から各検出軸ごとの加速度成分を測定すること
も可能である。
を用いたサーボ機構の場合を例にとったが、上記同期整
流器４２から出力される直流電圧は、既に各検出軸成分
に分離された加速度情報を有する電気信号であるから、
この信号から各検出軸ごとの加速度成分を測定すること
も可能である。
【００２８】図４は、本実施例の３次元加速度検出装置
１０を用いて、加速度を測定した試験結果を示す図であ
る。
１０を用いて、加速度を測定した試験結果を示す図であ
る。
【００２９】図４（ａ）は、直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸の各
軸方向に１軸の加速度を印加したときの各軸の加速度成
分とフィードバック電圧との関係を示す。また、図４
（ｂ）は、Ｘ軸に一定の加速度を加えながら、Ｙ軸及び
Ｚ軸の加速度成分を増加させたときのＹ軸及びＺ軸の加
速度成分とフィードバック電圧との関係を示す。
軸方向に１軸の加速度を印加したときの各軸の加速度成
分とフィードバック電圧との関係を示す。また、図４
（ｂ）は、Ｘ軸に一定の加速度を加えながら、Ｙ軸及び
Ｚ軸の加速度成分を増加させたときのＹ軸及びＺ軸の加
速度成分とフィードバック電圧との関係を示す。
【００３０】同図からも明らかなように、多軸の加速度
が各Ｘ〜Ｚ軸ごとの加速度成分に同時分離され、かつ他
軸の影響を受けずに測定されていることがわかる。ちな
みに、この測定試験では、各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸における加速
度成分−フィードバック電圧の関係は揃ってないが、加
速度検出器に配置されている各電極の面積，及び電極の
配置位置を適正化することによって容易に揃えることが
できる。
が各Ｘ〜Ｚ軸ごとの加速度成分に同時分離され、かつ他
軸の影響を受けずに測定されていることがわかる。ちな
みに、この測定試験では、各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸における加速
度成分−フィードバック電圧の関係は揃ってないが、加
速度検出器に配置されている各電極の面積，及び電極の
配置位置を適正化することによって容易に揃えることが
できる。
【００３１】このように本実施例によれば、各加速度検
出軸上に配置した電極１７〜１９に異なる周波数の交流
波を印加し、該交流波の印加により加速度検出器３０か
ら得られる多軸加速度信号と上記交流波とを同期検波す
るようにしたので、各検出軸ごとの加速度成分に関する
各軸加速度信号を、他軸方向の加速度の影響を全く受け
ることなく得ることができ、１つの加速度検出装置で３
次元の加速度を精度良く検出することができる。
出軸上に配置した電極１７〜１９に異なる周波数の交流
波を印加し、該交流波の印加により加速度検出器３０か
ら得られる多軸加速度信号と上記交流波とを同期検波す
るようにしたので、各検出軸ごとの加速度成分に関する
各軸加速度信号を、他軸方向の加速度の影響を全く受け
ることなく得ることができ、１つの加速度検出装置で３
次元の加速度を精度良く検出することができる。
【００３２】また本実施例では、加速度成分に関する電
気情報（各軸加速度信号）を各電極１７〜１９にフィー
ドバックし、重り１４の位置が変動しないようにしたの
で、印加加速度による重りの移動が無くなることから、
Ｘ〜Ｚ軸ごとの感度や測定範囲の設定を容易にできると
ともに、印加加速度と上記フィードバック信号との関係
を一定に保持することができる。
気情報（各軸加速度信号）を各電極１７〜１９にフィー
ドバックし、重り１４の位置が変動しないようにしたの
で、印加加速度による重りの移動が無くなることから、
Ｘ〜Ｚ軸ごとの感度や測定範囲の設定を容易にできると
ともに、印加加速度と上記フィードバック信号との関係
を一定に保持することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように請求項１，２の発明に係る
多軸加速度検出装置によれば、加速度検出器の各検出軸
用電極に周波数，又は位相の異なる交流波を印加して得
られる多軸加速度信号を上記交流波と同期検波したの
で、他軸方向の加速度の影響を全く受けることなく、１
つの加速度検出装置で多軸の加速度を精度良く検出でき
る効果がある。
多軸加速度検出装置によれば、加速度検出器の各検出軸
用電極に周波数，又は位相の異なる交流波を印加して得
られる多軸加速度信号を上記交流波と同期検波したの
で、他軸方向の加速度の影響を全く受けることなく、１
つの加速度検出装置で多軸の加速度を精度良く検出でき
る効果がある。
【００３４】また請求項３の発明によれば、各検出軸方
向の加速度成分に関する各軸加速度信号を各電極にフィ
ードバックするサーボ機構を設けたので、各検出軸ごと
に感度や測定範囲を容易に設定でき、かつ印加加速度と
フィードバック電圧との関係を他軸の影響を受けること
なく一定に保持できる効果がある。
向の加速度成分に関する各軸加速度信号を各電極にフィ
ードバックするサーボ機構を設けたので、各検出軸ごと
に感度や測定範囲を容易に設定でき、かつ印加加速度と
フィードバック電圧との関係を他軸の影響を受けること
なく一定に保持できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例による多軸加速度検出装置を
説明するためのブロック構成図である。
説明するためのブロック構成図である。
【図２】上記実施例の加速度検出器の上カバーを外した
状態の平面図である。
状態の平面図である。
【図３】上記実施例の加速度検出器の断面側面図であ
る。
る。
【図４】上記実施例の効果を確認するために行った試験
結果を示す特性図である。
結果を示す特性図である。
１０ 多軸加速度検出装置 １４ 重り １６ 支持棒（支点） １７〜１９ 電極 ３０ 加速度検出器 ５０ 加速度処理回路（交流波印加手段，各軸加
速度信号分離手段）
速度信号分離手段）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−142249（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−258340（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−337431（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−45377（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 15/125 G01P 15/18
Claims (3)
- 【請求項１】 印加加速度に起因する力の作用を受けて
変位する重りと、該重りに対面するよう配置された電極
と、該電極と重りとの間に形成される静電容量に交流波
を印加し、該静電容量に応じた電流を加速度信号として
検出する加速度検出器とを備えた加速度検出装置であっ
て、上記交流波として上記各電極に加速度検出軸ごとに
周波数，あるいは位相の異なる交流波を使用する交流波
印加手段と、上記交流波の印加により上記重りと電極と
から得られる各加速度検出軸方向の加速度成分が混在し
た多軸加速度信号と上記各交流波とを同期検波すること
により上記多軸加速度信号から各加速度検出軸方向の加
速度成分を分離抽出する各軸加速度信号分離手段とを備
えたことを特徴とする多軸加速度検出装置。 - 【請求項２】 請求項１において、加速度検出器が、シ
リコン単結晶基板内に重りを揺動可能に配置し、上記基
板の上下面に配置されたガラス板の内面に上記電極を上
記重りに対面するよう設けてなる静電容量式半導体加速
度検出器であることを特徴とする多軸加速度検出装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、上記各加速度
検出軸方向の加速度成分に関する各軸加速度信号を、上
記重りの位置が変動しないように上記電極にフィードバ
ックするサーボ機構を備えたことを特徴とする多軸加速
度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13796793A JP3308043B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 多軸加速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13796793A JP3308043B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 多軸加速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075193A JPH075193A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3308043B2 true JP3308043B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=15210928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13796793A Expired - Lifetime JP3308043B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 多軸加速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3308043B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7094909B2 (en) | 2001-06-11 | 2006-08-22 | Agouron Pharmaceuticals, Inc. | HIV protease inhibitors, compositions containing the same, their pharmaceutical uses and materials for their synthesis |
| US6955086B2 (en) | 2001-11-19 | 2005-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Acceleration sensor |
| WO2003044539A1 (fr) * | 2001-11-19 | 2003-05-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Accelerometre |
| US6845670B1 (en) * | 2003-07-08 | 2005-01-25 | Freescale Semiconductor, Inc. | Single proof mass, 3 axis MEMS transducer |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP13796793A patent/JP3308043B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH075193A (ja) | 1995-01-10 |
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