JP3381229B2 - 角速度センサ装置、オフセツト誤差除去方法、カメラ一体型ビデオテープレコーダ及び移動体位置認識装置 - Google Patents
角速度センサ装置、オフセツト誤差除去方法、カメラ一体型ビデオテープレコーダ及び移動体位置認識装置Info
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Description
【０００１】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。
発明の属する技術分野
従来の技術（図５）
発明が解決しようとする課題（図５）
課題を解決するための手段
発明の実施の形態
（１）ジヤイロセンサ（図１及び図２）
（２）ジヤイロセンサを用いた応用システム
（２−１）手振れ防止用カメラ一体型ビデオテープレコ
ーダ（図３） （２−２）ナビゲーシヨンシステム（図４） （３）他の実施例 発明の効果
ーダ（図３） （２−２）ナビゲーシヨンシステム（図４） （３）他の実施例 発明の効果
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は角速度センサ装置、
オフセツト誤差除去方法、カメラ一体型ビデオテープレ
コーダ及び移動体位置認識装置に関し、例えば角速度を
検出するジヤイロセンサに適用して好適なものである。
オフセツト誤差除去方法、カメラ一体型ビデオテープレ
コーダ及び移動体位置認識装置に関し、例えば角速度を
検出するジヤイロセンサに適用して好適なものである。
【０００３】
【従来の技術】従来、図５に示すようにジヤイロセンサ
１は、角速度に応じた共振出力信号からコリオリ信号を
検出するために、正三角柱形状でなる正三角形音片型振
動ジヤイロ２と、センサ用ＩＣ３とで構成されている。
１は、角速度に応じた共振出力信号からコリオリ信号を
検出するために、正三角柱形状でなる正三角形音片型振
動ジヤイロ２と、センサ用ＩＣ３とで構成されている。
【０００４】ここで正三角形音片型振動ジヤイロ２は、
共振出力信号を得るため振動子４の第１の面上にＲ側検
出用圧電磁器５を、第２の面上にＬ側検出用圧電磁器６
を貼着し、他の面上には励振用圧電磁器（図示せず）を
貼着して形成されている。この正三角形音片型振動ジヤ
イロ２においては、振動子４がＸ軸方向に振動し、振動
子４の中心軸であるＺ軸を中心に回転角速度を加える
と、Ｘ軸方向の振動と直角方向であるＹ軸方向にコリオ
リ力が生じ、このコリオリ力を励振用圧電磁器によつて
検出することで、回転角速度がわかるようになされてい
る。
共振出力信号を得るため振動子４の第１の面上にＲ側検
出用圧電磁器５を、第２の面上にＬ側検出用圧電磁器６
を貼着し、他の面上には励振用圧電磁器（図示せず）を
貼着して形成されている。この正三角形音片型振動ジヤ
イロ２においては、振動子４がＸ軸方向に振動し、振動
子４の中心軸であるＺ軸を中心に回転角速度を加える
と、Ｘ軸方向の振動と直角方向であるＹ軸方向にコリオ
リ力が生じ、このコリオリ力を励振用圧電磁器によつて
検出することで、回転角速度がわかるようになされてい
る。
【０００５】また正三角形音片型振動ジヤイロ２は、振
動によつてＲ側検出用圧電磁器５から得られる共振出力
信号の振幅が大きくなると、Ｌ側検出用圧電磁器６から
得られる共振出力信号の振幅は小さくなり、逆にＲ側検
出用圧電磁器５から得られる共振出力信号の振幅が小さ
くなると、Ｌ側検出用圧電磁器６から得られる共振出力
信号の振幅は大きくなる。従つて、Ｒ側検出用圧電磁器
５から得られる共振出力信号は駆動信号成分ｆに変化電
流成分Δｆを加えたｆR （＝ｆ＋Δｆ）とすると、Ｌ側
検出用圧電磁器６から得られる共振出力信号は駆動信号
成分ｆに変化電流成分Δｆを差し引いたｆL （＝ｆ−Δ
ｆ）となる。この共振出力信号ｆR から共振出力信号ｆ
L を減算することにより、振動によつて動いた変化電流
成分Δｆに相当する信号成分だけを算出してコリオリ力
をコリオリ信号Ｓ１として検出することができる。
動によつてＲ側検出用圧電磁器５から得られる共振出力
信号の振幅が大きくなると、Ｌ側検出用圧電磁器６から
得られる共振出力信号の振幅は小さくなり、逆にＲ側検
出用圧電磁器５から得られる共振出力信号の振幅が小さ
くなると、Ｌ側検出用圧電磁器６から得られる共振出力
信号の振幅は大きくなる。従つて、Ｒ側検出用圧電磁器
５から得られる共振出力信号は駆動信号成分ｆに変化電
流成分Δｆを加えたｆR （＝ｆ＋Δｆ）とすると、Ｌ側
検出用圧電磁器６から得られる共振出力信号は駆動信号
成分ｆに変化電流成分Δｆを差し引いたｆL （＝ｆ−Δ
ｆ）となる。この共振出力信号ｆR から共振出力信号ｆ
L を減算することにより、振動によつて動いた変化電流
成分Δｆに相当する信号成分だけを算出してコリオリ力
をコリオリ信号Ｓ１として検出することができる。
【０００６】ところで、理想的な状態では無振動時、共
振出力信号ｆR と共振出力信号ｆLとはそれぞれ変化電
流成分Δｆを持たないため互いに等しい。このため、共
振出力信号ｆR から共振出力信号ｆL を減算して得られ
るコリオリ信号Ｓ１は本来「ゼロ」となり、コリオリ信
号Ｓ１は発生しない。しかし、振動子４の加工精度やＲ
側検出用圧電磁器５、Ｌ側検出用圧電磁器６及び励振用
圧電磁器の貼着位置精度、集積回路等の持つバラツキに
よつてコリオリ信号Ｓ１は「ゼロ」にはならず、何らか
の誤差信号（以下、これをオフセツト信号ＳO と呼ぶ）
が残つてしまう。このオフセツト信号ＳO は、振動時に
おいてもコリオリ信号Ｓ１中に当然含まれていることに
なる。
振出力信号ｆR と共振出力信号ｆLとはそれぞれ変化電
流成分Δｆを持たないため互いに等しい。このため、共
振出力信号ｆR から共振出力信号ｆL を減算して得られ
るコリオリ信号Ｓ１は本来「ゼロ」となり、コリオリ信
号Ｓ１は発生しない。しかし、振動子４の加工精度やＲ
側検出用圧電磁器５、Ｌ側検出用圧電磁器６及び励振用
圧電磁器の貼着位置精度、集積回路等の持つバラツキに
よつてコリオリ信号Ｓ１は「ゼロ」にはならず、何らか
の誤差信号（以下、これをオフセツト信号ＳO と呼ぶ）
が残つてしまう。このオフセツト信号ＳO は、振動時に
おいてもコリオリ信号Ｓ１中に当然含まれていることに
なる。
【０００７】一方、センサ用ＩＣ３においては、正三角
形音片型振動ジヤイロ２のＲ側検出用圧電磁器５から得
られる共振出力信号ｆR と、Ｌ側検出用圧電磁器６から
得られる共振出力信号ｆL とが差動増幅回路７に入力さ
れる。差動増幅回路７では、共振出力信号ｆR から共振
出力信号ｆL を減算して得られるコリオリ信号Ｓ１を次
式
形音片型振動ジヤイロ２のＲ側検出用圧電磁器５から得
られる共振出力信号ｆR と、Ｌ側検出用圧電磁器６から
得られる共振出力信号ｆL とが差動増幅回路７に入力さ
れる。差動増幅回路７では、共振出力信号ｆR から共振
出力信号ｆL を減算して得られるコリオリ信号Ｓ１を次
式
【数１】
で求めて駆動信号成分ｆを打ち消して得られたコリオリ
信号Ｓ１を、交流信号を全波整流する同期検波回路８に
送出する。同期検波回路８ではコリオリ信号Ｓ１を全波
整流した後、コリオリ信号Ｓ１に含まれているオフセツ
ト信号ＳO を見掛け上ゼロにするためのＤＣシフト回路
９に送出する。ＤＣシフト回路９は、直流電流を直流増
幅回路１０に出し入れすることにより、出力信号を調整
できるようになされており、コリオリ信号Ｓ１をコンデ
ンサで平滑して直流信号Ｓ２に変換した後、直流増幅回
路１０を介して所定の電圧レベルに増幅して出力してい
た。
信号Ｓ１を、交流信号を全波整流する同期検波回路８に
送出する。同期検波回路８ではコリオリ信号Ｓ１を全波
整流した後、コリオリ信号Ｓ１に含まれているオフセツ
ト信号ＳO を見掛け上ゼロにするためのＤＣシフト回路
９に送出する。ＤＣシフト回路９は、直流電流を直流増
幅回路１０に出し入れすることにより、出力信号を調整
できるようになされており、コリオリ信号Ｓ１をコンデ
ンサで平滑して直流信号Ｓ２に変換した後、直流増幅回
路１０を介して所定の電圧レベルに増幅して出力してい
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
ジヤイロセンサ１においては、コリオリ信号Ｓ１にオフ
セツト信号ＳO が含まれているため振幅の変動範囲が大
きくなつているので、センサ用ＩＣ３においてダイナミ
ツクレンジを広く持たせる必要があるため低電圧化に向
かないという問題があつた。
ジヤイロセンサ１においては、コリオリ信号Ｓ１にオフ
セツト信号ＳO が含まれているため振幅の変動範囲が大
きくなつているので、センサ用ＩＣ３においてダイナミ
ツクレンジを広く持たせる必要があるため低電圧化に向
かないという問題があつた。
【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成で容易にオフセツト信号ＳO を無くし、
狭いダイナミツクレンジでも使用できる低電圧向きの角
速度センサ及びオフセツト誤差除去方法を提案しようと
するものである。
で、簡易な構成で容易にオフセツト信号ＳO を無くし、
狭いダイナミツクレンジでも使用できる低電圧向きの角
速度センサ及びオフセツト誤差除去方法を提案しようと
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、回路角速度に応じた第１の出力信
号を得る第１の圧電磁器と、回転角速度に応じた第２の
出力信号を得る第２の圧電磁器とを有する正三角柱形状
の角速度検出手段と、第１の出力信号と第２の出力信号
とを減算してコリオリ信号を得る減算手段と、第１の出
力信号と第２の出力信号とを加算する第１の加算手段
と、第１の加算手段より得られた信号に対して正相の電
流を出力する第１の相互コンダクタンスアンプと、第１
の加算手段より得られた信号に対して逆相の電流を出力
する第２の相互コンダクタンスアンプと、正相の電流と
逆相の電流とを加算する加算点と、加算点で得られた加
算電流の極性及び振幅を制御する振幅極性調整手段と、
コリオリ信号にキヤンセル信号を加算する第２の加算手
段とを設ける。
め本発明においては、回路角速度に応じた第１の出力信
号を得る第１の圧電磁器と、回転角速度に応じた第２の
出力信号を得る第２の圧電磁器とを有する正三角柱形状
の角速度検出手段と、第１の出力信号と第２の出力信号
とを減算してコリオリ信号を得る減算手段と、第１の出
力信号と第２の出力信号とを加算する第１の加算手段
と、第１の加算手段より得られた信号に対して正相の電
流を出力する第１の相互コンダクタンスアンプと、第１
の加算手段より得られた信号に対して逆相の電流を出力
する第２の相互コンダクタンスアンプと、正相の電流と
逆相の電流とを加算する加算点と、加算点で得られた加
算電流の極性及び振幅を制御する振幅極性調整手段と、
コリオリ信号にキヤンセル信号を加算する第２の加算手
段とを設ける。
【００１１】第１の圧電磁器より回転角速度に応じて得
られる第１の出力信号と、第２の圧電磁器より回転角速
度に応じて得られる第２の出力信号とを検出し、第１の
出力信号と第２の出力信号とを減算してコリオリ信号を
得、また第１の出力信号と第２の出力信号とを加算して
得られた信号に対して、正相の電流と、逆相の電流とを
出力し、正相の電流と逆相の電流とを加算して得られた
加算電流に基づいて、コリオリ信号に含まれるオフセツ
ト誤差と極性が逆で振幅の等しいキヤンセル信号を生成
し、コリオリ信号にキヤンセル信号を加算することによ
り、コリオリ信号に含まれるオフセツト誤差を相殺する
ことができる。
られる第１の出力信号と、第２の圧電磁器より回転角速
度に応じて得られる第２の出力信号とを検出し、第１の
出力信号と第２の出力信号とを減算してコリオリ信号を
得、また第１の出力信号と第２の出力信号とを加算して
得られた信号に対して、正相の電流と、逆相の電流とを
出力し、正相の電流と逆相の電流とを加算して得られた
加算電流に基づいて、コリオリ信号に含まれるオフセツ
ト誤差と極性が逆で振幅の等しいキヤンセル信号を生成
し、コリオリ信号にキヤンセル信号を加算することによ
り、コリオリ信号に含まれるオフセツト誤差を相殺する
ことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
施例を詳述する。
【００１３】（１）ジヤイロセンサ
図１は、本発明を適用した角速度センサ装置としてのジ
ヤイロセンサ１１の全体構成を示す。ジヤイロセンサ１
１は従来から用いられている角速度検出手段としての正
三角形音片型振動ジヤイロ２と、オフセツト信号ＳO を
除去するように構成されたセンサ用ＩＣ１２とで構成さ
れている。
ヤイロセンサ１１の全体構成を示す。ジヤイロセンサ１
１は従来から用いられている角速度検出手段としての正
三角形音片型振動ジヤイロ２と、オフセツト信号ＳO を
除去するように構成されたセンサ用ＩＣ１２とで構成さ
れている。
【００１４】ここでセンサ用ＩＣ１２は、正三角形音片
型振動ジヤイロ２で得られた共振出力信号ｆR 、ｆL を
取り込む減算手段としての差動増幅回路７と、共振出力
信号ｆR 、ｆL を加算する第１の加算手段としての加算
回路１３と、加算回路１３より得られた合成信号Ｓ３を
反転増幅する反転回路１４と、反転回路１４で極性を反
転された反転信号Ｓ４に基づいてオフセツト信号ＳO と
極性が逆で振幅の等しいキヤンセル信号ＳC を生成する
キヤンセル信号生成部としてのゲイン差信号生成回路１
５と、差動増幅回路７で得られたコリオリ信号Ｓ１にゲ
イン差信号生成回路１５で得られたキヤンセル信号ＳC
を加算してオフセツト信号ＳO を打ち消し除去する第２
の加算手段としての加算回路１６と、オフセツト信号Ｓ
O が除去されたコリオリ信号Ｓ１を全波整流する同期検
波回路８と、コリオリ信号Ｓ１を直流信号に変換して所
定のレベルに増幅する直流増幅回路１０とで構成されて
いる。
型振動ジヤイロ２で得られた共振出力信号ｆR 、ｆL を
取り込む減算手段としての差動増幅回路７と、共振出力
信号ｆR 、ｆL を加算する第１の加算手段としての加算
回路１３と、加算回路１３より得られた合成信号Ｓ３を
反転増幅する反転回路１４と、反転回路１４で極性を反
転された反転信号Ｓ４に基づいてオフセツト信号ＳO と
極性が逆で振幅の等しいキヤンセル信号ＳC を生成する
キヤンセル信号生成部としてのゲイン差信号生成回路１
５と、差動増幅回路７で得られたコリオリ信号Ｓ１にゲ
イン差信号生成回路１５で得られたキヤンセル信号ＳC
を加算してオフセツト信号ＳO を打ち消し除去する第２
の加算手段としての加算回路１６と、オフセツト信号Ｓ
O が除去されたコリオリ信号Ｓ１を全波整流する同期検
波回路８と、コリオリ信号Ｓ１を直流信号に変換して所
定のレベルに増幅する直流増幅回路１０とで構成されて
いる。
【００１５】実際に、ジヤイロセンサ１１は正三角形音
片型振動ジヤイロ２がＲ側検出用圧電磁器５で検出され
る共振出力信号ｆR と、Ｌ側検出用圧電磁器６で検出さ
れる共振出力信号ｆL とを差動増幅回路７に送出すると
共に加算回路１３に送出する。差動増幅回路７では、入
力された２つの共振出力信号ｆR 、ｆL を減算し、得ら
れたコリオリ信号Ｓ１を増幅して加算回路１６に送出す
る。
片型振動ジヤイロ２がＲ側検出用圧電磁器５で検出され
る共振出力信号ｆR と、Ｌ側検出用圧電磁器６で検出さ
れる共振出力信号ｆL とを差動増幅回路７に送出すると
共に加算回路１３に送出する。差動増幅回路７では、入
力された２つの共振出力信号ｆR 、ｆL を減算し、得ら
れたコリオリ信号Ｓ１を増幅して加算回路１６に送出す
る。
【００１６】加算回路１６では、コリオリ信号Ｓ１にゲ
イン差信号生成回路１５から得られたキヤンセル信号Ｓ
C を加算することでオフセツト信号ＳO を打ち消し、オ
フセツト信号ＳO を含まないコリオリ信号Ｓ１を得、同
期検波回路８に送出する。同期検波回路８では、コリオ
リ信号Ｓ１を全波整流した後、直流増幅回路１０に送出
する。直流増幅回路１０は、コリオリ信号Ｓ１を直流信
号に変換して所定のレベルに増幅して出力している。
イン差信号生成回路１５から得られたキヤンセル信号Ｓ
C を加算することでオフセツト信号ＳO を打ち消し、オ
フセツト信号ＳO を含まないコリオリ信号Ｓ１を得、同
期検波回路８に送出する。同期検波回路８では、コリオ
リ信号Ｓ１を全波整流した後、直流増幅回路１０に送出
する。直流増幅回路１０は、コリオリ信号Ｓ１を直流信
号に変換して所定のレベルに増幅して出力している。
【００１７】次に、加算回路１３は２つの共振出力信号
ｆR 、ｆL の和を次式
ｆR 、ｆL の和を次式
【数２】
で求めて変化電流成分Δｆを打ち消し、得られた合成信
号Ｓ３を反転回路１４に送出する。反転回路１４は、合
成信号Ｓ３を反転し反転信号Ｓ４としてゲイン差信号生
成回路１５に送出する。ゲイン差信号生成回路１５は、
コリオリ信号Ｓ１に含まれているオフセツト信号ＳO と
極性が逆でかつ振幅の等しいキヤンセル信号Ｓc を生成
し加算回路１６に送出している。
号Ｓ３を反転回路１４に送出する。反転回路１４は、合
成信号Ｓ３を反転し反転信号Ｓ４としてゲイン差信号生
成回路１５に送出する。ゲイン差信号生成回路１５は、
コリオリ信号Ｓ１に含まれているオフセツト信号ＳO と
極性が逆でかつ振幅の等しいキヤンセル信号Ｓc を生成
し加算回路１６に送出している。
【００１８】ここで、図２にゲイン差信号生成回路１５
の回路構成を示す。ゲイン差信号生成回路１５は入力段
２１、ゲイン差信号生成段２２、出力段２３及び振幅極
性調整段２４で構成されており、入力段２１のＶinに入
力された反転信号Ｓ4 が、オフセツト信号ＳO を打ち消
すためのキヤンセル信号Ｓc として出力段２３のＶout
から出力されるようになされている。
の回路構成を示す。ゲイン差信号生成回路１５は入力段
２１、ゲイン差信号生成段２２、出力段２３及び振幅極
性調整段２４で構成されており、入力段２１のＶinに入
力された反転信号Ｓ4 が、オフセツト信号ＳO を打ち消
すためのキヤンセル信号Ｓc として出力段２３のＶout
から出力されるようになされている。
【００１９】入力段２１は、一対のＮＰＮ型トランジス
タＱ１及びＱ２の差動対によつてなる差動増幅段と、ゲ
イン差信号生成段２２において電圧差を生じさせるため
の一対のＮＰＮ型トランジスタＱ３及びＱ４の差動対と
で形成されている。このＮＰＮ型トランジスタＱ１及び
Ｑ２のエミツタ電極間には共通のエミツタ抵抗Ｒ１が接
続され、トランジスタＱ１のエミツタ電極は定電流源２
５に、トランジスタＱ２のエミツタ電極は定電流源２６
にそれぞれ接続されている。またトランジスタＱ１のコ
レクタ電極は電流源２７に、トランジスタＱ２のコレク
タ電極は電流源２８に接続されている。トランジスタＱ
１のベース電極は入力電圧Ｖin及びベース電源Ｖ1 に接
続され、トランジスタＱ２のベース電極はベース電源Ｖ
2 に接続されている。
タＱ１及びＱ２の差動対によつてなる差動増幅段と、ゲ
イン差信号生成段２２において電圧差を生じさせるため
の一対のＮＰＮ型トランジスタＱ３及びＱ４の差動対と
で形成されている。このＮＰＮ型トランジスタＱ１及び
Ｑ２のエミツタ電極間には共通のエミツタ抵抗Ｒ１が接
続され、トランジスタＱ１のエミツタ電極は定電流源２
５に、トランジスタＱ２のエミツタ電極は定電流源２６
にそれぞれ接続されている。またトランジスタＱ１のコ
レクタ電極は電流源２７に、トランジスタＱ２のコレク
タ電極は電流源２８に接続されている。トランジスタＱ
１のベース電極は入力電圧Ｖin及びベース電源Ｖ1 に接
続され、トランジスタＱ２のベース電極はベース電源Ｖ
2 に接続されている。
【００２０】また、ＮＰＮ型トランジスタＱ３のコレク
タ電極は電流源２９に、トランジスタＱ４のコレクタ電
極は電流源３０にそれぞれ接続されており、エミツタ電
極は共通の抵抗Ｒ２に接続されている。またトランジス
タＱ３、Ｑ４ベース電極は、それぞれのコレクタ電極に
接続されている。
タ電極は電流源２９に、トランジスタＱ４のコレクタ電
極は電流源３０にそれぞれ接続されており、エミツタ電
極は共通の抵抗Ｒ２に接続されている。またトランジス
タＱ３、Ｑ４ベース電極は、それぞれのコレクタ電極に
接続されている。
【００２１】ここで電流源２７、２９は、カレントミラ
ー電流源を構成し、トランジスタＱ１に流れるコレクタ
電流ＩQ1（＝Ｉ1 ＋Δｉ1 ）と同じ大きさのコレクタ電
流ＩQ1（＝Ｉ1 ＋Δｉ1 ）を折り返してトランジスタＱ
３に与えるようになされている。また電流源２８、３０
も同様にカレントミラー電流源を構成し、トランジスタ
Ｑ２に流れるコレクタ電流ＩQ2（＝Ｉ1 −Δｉ1 ）と同
じ大きさのコレクタ電流ＩQ2（＝Ｉ1 −Δｉ1 ）を折り
返してトランジスタＱ４に与えるようになされている。
これにより、トランジスタＱ３、Ｑ４のベース（コレク
タ）電極にはコレクタ電流の大きさに応じて電圧差が発
生する。すなわちトランジスタＱ３のベース（コレク
タ）電極には入力電圧Ｖinと同相の電圧が発生し、トラ
ンジスタＱ４のベース（コレクタ）電極には入力電圧Ｖ
inと逆相の電圧が発生する。
ー電流源を構成し、トランジスタＱ１に流れるコレクタ
電流ＩQ1（＝Ｉ1 ＋Δｉ1 ）と同じ大きさのコレクタ電
流ＩQ1（＝Ｉ1 ＋Δｉ1 ）を折り返してトランジスタＱ
３に与えるようになされている。また電流源２８、３０
も同様にカレントミラー電流源を構成し、トランジスタ
Ｑ２に流れるコレクタ電流ＩQ2（＝Ｉ1 −Δｉ1 ）と同
じ大きさのコレクタ電流ＩQ2（＝Ｉ1 −Δｉ1 ）を折り
返してトランジスタＱ４に与えるようになされている。
これにより、トランジスタＱ３、Ｑ４のベース（コレク
タ）電極にはコレクタ電流の大きさに応じて電圧差が発
生する。すなわちトランジスタＱ３のベース（コレク
タ）電極には入力電圧Ｖinと同相の電圧が発生し、トラ
ンジスタＱ４のベース（コレクタ）電極には入力電圧Ｖ
inと逆相の電圧が発生する。
【００２２】次に、ゲイン差信号生成段２２は、第１の
相互コンダクタンスアンプとしての差動増幅段２２Ａ
と、第２の相互コンダクタンスアンプとしての差動増幅
段２２Ｂとで一組の相互コンダクタンスアンプとして構
成されている。この差動増幅段２２Ａと差動増幅段２２
Ｂとは、互いに逆相に動作するようになされている。
相互コンダクタンスアンプとしての差動増幅段２２Ａ
と、第２の相互コンダクタンスアンプとしての差動増幅
段２２Ｂとで一組の相互コンダクタンスアンプとして構
成されている。この差動増幅段２２Ａと差動増幅段２２
Ｂとは、互いに逆相に動作するようになされている。
【００２３】差動増幅段２２Ａは、一対のＮＰＮ型トラ
ンジスタＱ５及びＱ６の差動対によつて形成され、トラ
ンジスタＱ５のコレクタ電極は電流源３１に、トランジ
スタＱ６のコレクタ電極は電流源３２に接続されてい
る。また、トランジスタＱ５及びＱ６の各エミツタ電極
は共通の電流源３３に接続されている。
ンジスタＱ５及びＱ６の差動対によつて形成され、トラ
ンジスタＱ５のコレクタ電極は電流源３１に、トランジ
スタＱ６のコレクタ電極は電流源３２に接続されてい
る。また、トランジスタＱ５及びＱ６の各エミツタ電極
は共通の電流源３３に接続されている。
【００２４】また差動増幅段２２Ｂは、一対のＮＰＮ型
トランジスタＱ７及びＱ８の差動対によつて形成され、
トランジスタＱ７のコレクタ電極は電流源３４に、トラ
ンジスタＱ８のコレクタ電極は電流源３５に接続されて
いる。また、トランジスタＱ７及びＱ８の各エミツタ電
極は共通の電流源３６に接続されている。
トランジスタＱ７及びＱ８の差動対によつて形成され、
トランジスタＱ７のコレクタ電極は電流源３４に、トラ
ンジスタＱ８のコレクタ電極は電流源３５に接続されて
いる。また、トランジスタＱ７及びＱ８の各エミツタ電
極は共通の電流源３６に接続されている。
【００２５】トランジスタＱ５及びＱ８のベース電極は
トランジスタＱ３のベース電極及びコレクタ電極に接続
され、トランジスタＱ６及びＱ７のベース電極はトラン
ジスタＱ４のベース電極及びコレクタ電極に接続されて
いる。これにより、トランジスタＱ３及びＱ４で生じた
電圧差をゲイン差信号生成段２２で生じさせるようにな
されている。
トランジスタＱ３のベース電極及びコレクタ電極に接続
され、トランジスタＱ６及びＱ７のベース電極はトラン
ジスタＱ４のベース電極及びコレクタ電極に接続されて
いる。これにより、トランジスタＱ３及びＱ４で生じた
電圧差をゲイン差信号生成段２２で生じさせるようにな
されている。
【００２６】ここで電流源３１、３２は、カレントミラ
ー電流源を構成し、トランジスタＱ５に流れるコレクタ
電流ＩQ5（＝Ｉ3 ＋Δｉ3 ）と同じ大きさのコレクタ電
流ＩQ5（＝Ｉ3 ＋Δｉ3 ）を折り返してトランジスタＱ
６に与えるようになされている。同様に電流源３４、３
５もカレントミラー電流源を構成し、トランジスタＱ７
に流れるコレクタ電流ＩQ7（＝Ｉ4 −Δｉ4 ）と同じ大
きさのコレクタ電流ＩQ7（＝Ｉ4 −Δｉ4 ）を折り返し
てトランジスタＱ８に与えるようになされている。
ー電流源を構成し、トランジスタＱ５に流れるコレクタ
電流ＩQ5（＝Ｉ3 ＋Δｉ3 ）と同じ大きさのコレクタ電
流ＩQ5（＝Ｉ3 ＋Δｉ3 ）を折り返してトランジスタＱ
６に与えるようになされている。同様に電流源３４、３
５もカレントミラー電流源を構成し、トランジスタＱ７
に流れるコレクタ電流ＩQ7（＝Ｉ4 −Δｉ4 ）と同じ大
きさのコレクタ電流ＩQ7（＝Ｉ4 −Δｉ4 ）を折り返し
てトランジスタＱ８に与えるようになされている。
【００２７】また出力段２３においては、トランジスタ
Ｑ６及びトランジスタＱ８のコレクタ電極が反転増幅回
路３７の反転入力端にそれぞれ接続され、差動増幅段２
２Ａから出力される電流と差動増幅段２２Ｂから出力さ
れる電流とが合成されて反転増幅回路３７の反転入力端
に入力されるようになされている。このとき反転増幅回
路３７の反転入力端と出力端との間には、ネガテイブフ
イードバツク用の抵抗Ｒ３が接続され、非反転入力端に
は、接地電位が接続されている。
Ｑ６及びトランジスタＱ８のコレクタ電極が反転増幅回
路３７の反転入力端にそれぞれ接続され、差動増幅段２
２Ａから出力される電流と差動増幅段２２Ｂから出力さ
れる電流とが合成されて反転増幅回路３７の反転入力端
に入力されるようになされている。このとき反転増幅回
路３７の反転入力端と出力端との間には、ネガテイブフ
イードバツク用の抵抗Ｒ３が接続され、非反転入力端に
は、接地電位が接続されている。
【００２８】一方、振幅極性調整段２４は一対のＰＮＰ
型トランジスタＰ１及びＰ２の差動対で構成され、トラ
ンジスタＰ１及びＰ２のエミツタ電極間には共通の抵抗
Ｒ４が接続されており、エミツタ電極のそれぞれには定
電流源３８、３９が接続されている。またトランジスタ
Ｐ１及びＰ２のコレクタ電極には、電流源４０及び４１
が接続されている。
型トランジスタＰ１及びＰ２の差動対で構成され、トラ
ンジスタＰ１及びＰ２のエミツタ電極間には共通の抵抗
Ｒ４が接続されており、エミツタ電極のそれぞれには定
電流源３８、３９が接続されている。またトランジスタ
Ｐ１及びＰ２のコレクタ電極には、電流源４０及び４１
が接続されている。
【００２９】ここで電流源３３、４０は、カレントミラ
ー電流源を構成し、トランジスタＰ１に流れるコレクタ
電流ＩP1（＝２Ｉ2 −２Δｉ2 ）と同じ大きさの電流Ｉ
P1（＝２Ｉ2 −２Δｉ2 ）を差動増幅段２２Ａの駆動電
流として与えるようになされている。同様に電流源３
６、４１は、カレントミラー電流源を構成し、トランジ
スタＰ２に流れるコレクタ電流ＩP2（＝２Ｉ2 ＋２Δｉ
2 ）と同じ大きさの電流ＩP2（＝２Ｉ2 ＋２Δｉ2 ）を
差動増幅段２２Ｂの駆動電流として与えるようになされ
ている。
ー電流源を構成し、トランジスタＰ１に流れるコレクタ
電流ＩP1（＝２Ｉ2 −２Δｉ2 ）と同じ大きさの電流Ｉ
P1（＝２Ｉ2 −２Δｉ2 ）を差動増幅段２２Ａの駆動電
流として与えるようになされている。同様に電流源３
６、４１は、カレントミラー電流源を構成し、トランジ
スタＰ２に流れるコレクタ電流ＩP2（＝２Ｉ2 ＋２Δｉ
2 ）と同じ大きさの電流ＩP2（＝２Ｉ2 ＋２Δｉ2 ）を
差動増幅段２２Ｂの駆動電流として与えるようになされ
ている。
【００３０】またトランジスタＰ２はベース電極がベー
ス電源Ｖ3 に接続され、トランジスタＰ１は、キヤンセ
ル信号ＳC の極性及び振幅を自由に変えられるようにベ
ース電極が連続的に変化可能な電圧ＶCONTに接続されて
いる。すなわち、電圧ＶCONTにおいて電圧を調整するこ
とにより、トランジスタＰ１及びトランジスタＰ２のコ
レクタ電極に流れる電流の比率を連続的に変更できる。
これにより、差動増幅段２２Ａ及び差動増幅段２２Ｂに
流れる電流の比率も連続的に変更されるので、この比率
に応じて出力される差動増幅段２２Ａからの電流と差動
増幅段２２Ｂからの電流とを合成して得られる電流Ｉ5
の振幅及び極性も変更されることになる。
ス電源Ｖ3 に接続され、トランジスタＰ１は、キヤンセ
ル信号ＳC の極性及び振幅を自由に変えられるようにベ
ース電極が連続的に変化可能な電圧ＶCONTに接続されて
いる。すなわち、電圧ＶCONTにおいて電圧を調整するこ
とにより、トランジスタＰ１及びトランジスタＰ２のコ
レクタ電極に流れる電流の比率を連続的に変更できる。
これにより、差動増幅段２２Ａ及び差動増幅段２２Ｂに
流れる電流の比率も連続的に変更されるので、この比率
に応じて出力される差動増幅段２２Ａからの電流と差動
増幅段２２Ｂからの電流とを合成して得られる電流Ｉ5
の振幅及び極性も変更されることになる。
【００３１】ここで、トランジスタＱ３とＱ４、Ｑ５、
Ｑ６、Ｑ７及びＱ８には次の電圧の関係が成り立つ。す
なわち次式
Ｑ６、Ｑ７及びＱ８には次の電圧の関係が成り立つ。す
なわち次式
【数３】
【数４】
で表され、熱電圧ＶT 、飽和電流ＩS 、変化電流Δ
ｉ1 、Δｉ2 、Δｉ3 及びΔｉ4 とすると（３）式から
変化電流Δｉ3 は、次式
ｉ1 、Δｉ2 、Δｉ3 及びΔｉ4 とすると（３）式から
変化電流Δｉ3 は、次式
【数５】
と求められる。また同様に（４）式から変化電流Δｉ4
は、次式
は、次式
【数６】
と求められる。このとき出力電圧Ｖout は変化電流Δｉ
3 及びΔｉ4 を用いて次式
3 及びΔｉ4 を用いて次式
【数７】
で表される。因に変化電流Δｉ1 、Δｉ2 は、それぞれ
次式
次式
【数８】
【数９】
で表される。従つて（５）式〜（９）式によつて、出力
電圧ＶOUT は次式
電圧ＶOUT は次式
【数１０】
と置き換えることができる。ここでＲ1 とＲ2 、Ｒ3 、
Ｖin及びＩ1 は定数であるので、変数であるΔＶの値に
応じて出力電圧Ｖout を変化させるようになされてい
る。
Ｖin及びＩ1 は定数であるので、変数であるΔＶの値に
応じて出力電圧Ｖout を変化させるようになされてい
る。
【００３２】以上の構成において、正三角形音片型振動
ジヤイロ２のＲ側検出用圧電磁器５及びＬ側検出用圧電
磁器６で得られた共振出力信号ｆR 、ｆL は、差動増幅
回路７に出力されると共に加算回路１３に出力される。
２つの共振出力信号ｆR 、ｆL は、差動増幅回路７にお
いて減算され、得られたコリオリ信号Ｓ１として増幅さ
れ加算回路１６に送出される。
ジヤイロ２のＲ側検出用圧電磁器５及びＬ側検出用圧電
磁器６で得られた共振出力信号ｆR 、ｆL は、差動増幅
回路７に出力されると共に加算回路１３に出力される。
２つの共振出力信号ｆR 、ｆL は、差動増幅回路７にお
いて減算され、得られたコリオリ信号Ｓ１として増幅さ
れ加算回路１６に送出される。
【００３３】一方、共振出力信号ｆR 、ｆL は加算回路
１３で加算され、合成信号Ｓ３として反転回路１４に送
出され、反転回路１４で反転され反転信号Ｓ４としてゲ
イン差信号生成回路１５に送出される。ゲイン差信号生
成回路１５では、反転信号Ｓ４に基づいてオフセツト信
号ＳO と極性が逆で振幅の等しいキヤンセル信号Ｓcが
生成され加算回路１６に送出される。
１３で加算され、合成信号Ｓ３として反転回路１４に送
出され、反転回路１４で反転され反転信号Ｓ４としてゲ
イン差信号生成回路１５に送出される。ゲイン差信号生
成回路１５では、反転信号Ｓ４に基づいてオフセツト信
号ＳO と極性が逆で振幅の等しいキヤンセル信号Ｓcが
生成され加算回路１６に送出される。
【００３４】この加算回路１６において、差動増幅回路
７から送出されたコリオリ信号Ｓ１は、ゲイン差信号生
成回路１５から送出されたキヤンセル信号Ｓc と加算さ
れることにより、オフセツト信号ＳO がキヤンセル信号
Ｓc によつて打ち消され、コリオリ信号Ｓ１だけが同期
検波回路８に出力される。そして、コリオリ信号Ｓ１は
同期検波回路８で全波整流され、コンデンサで平滑され
て直流信号Ｓ５に変換された後、直流増幅回路１０を介
して所定の電圧レベルに増幅され出力される。
７から送出されたコリオリ信号Ｓ１は、ゲイン差信号生
成回路１５から送出されたキヤンセル信号Ｓc と加算さ
れることにより、オフセツト信号ＳO がキヤンセル信号
Ｓc によつて打ち消され、コリオリ信号Ｓ１だけが同期
検波回路８に出力される。そして、コリオリ信号Ｓ１は
同期検波回路８で全波整流され、コンデンサで平滑され
て直流信号Ｓ５に変換された後、直流増幅回路１０を介
して所定の電圧レベルに増幅され出力される。
【００３５】またゲイン差信号生成回路１５内におい
て、オフセツト信号ＳO の極性及び振幅に応じたキヤン
セル信号Ｓc を生成するため、キヤンセル信号Ｓc の極
性及び振幅を変化させるには、（10）式に基づいて変数
ΔＶの値を変化させれば良いので、振幅極性調整段２４
の電源ＶCONTを調整すれば良いことになる。
て、オフセツト信号ＳO の極性及び振幅に応じたキヤン
セル信号Ｓc を生成するため、キヤンセル信号Ｓc の極
性及び振幅を変化させるには、（10）式に基づいて変数
ΔＶの値を変化させれば良いので、振幅極性調整段２４
の電源ＶCONTを調整すれば良いことになる。
【００３６】従つてゲイン差信号生成回路１５は、電源
ＶCONTを調節してより多い電流を電流源４０に流すよう
にすると、多くした電流と同じだけの電流が電流源３３
に流れ、差動増幅段２２Ａから出力される電流も多くな
る。逆に電流源４１には、電流源４０に流す電流を多く
した分だけ少ない電流が流れ、電流源３６にも同じだけ
の少ない電流が流れる。従つて、差動増幅段２２Ｂに引
き込まれる電流は少なくなるので、出力段２３の反転増
幅回路３７の抵抗Ｒ３に入力電圧Ｖinと同相かつ所定倍
の電流が出力される。これにより、反転増幅回路３７の
出力端には入力電圧Ｖinと逆相の出力電圧Ｖout が得ら
れる。
ＶCONTを調節してより多い電流を電流源４０に流すよう
にすると、多くした電流と同じだけの電流が電流源３３
に流れ、差動増幅段２２Ａから出力される電流も多くな
る。逆に電流源４１には、電流源４０に流す電流を多く
した分だけ少ない電流が流れ、電流源３６にも同じだけ
の少ない電流が流れる。従つて、差動増幅段２２Ｂに引
き込まれる電流は少なくなるので、出力段２３の反転増
幅回路３７の抵抗Ｒ３に入力電圧Ｖinと同相かつ所定倍
の電流が出力される。これにより、反転増幅回路３７の
出力端には入力電圧Ｖinと逆相の出力電圧Ｖout が得ら
れる。
【００３７】また電源ＶCONTを調節してより少ない電流
を電流源４０に流すようにすると、少なくした電流と同
じだけの電流が電流源３３に流れ、差動増幅段２２Ａか
ら出力される電流も少なくなる。逆に電流源４１には、
電流源４０に流す電流を少なくした分だけ多い電流が流
れ、電流源３６にも同じだけの多い電流が流れる。従つ
て、差動増幅段２２Ｂに引き込まれる電流が多くなる。
この場合、差動増幅段２２Ａから出力される電流の極性
は入力電圧Ｖinと同相であり、差動増幅段２２Ｂに引き
込まれる電流の極性は入力電圧Ｖinと逆相であるので、
差動増幅段２２Ａから出力される電流と差動増幅段２２
Ｂに引き込まれる電流とを合成して得られる電流は入力
電圧Ｖinと逆相でかつ所定倍の電流が出力される。これ
により、反転増幅回路３７の出力端には入力電圧Ｖinと
同相の出力電圧Ｖout が得られる。
を電流源４０に流すようにすると、少なくした電流と同
じだけの電流が電流源３３に流れ、差動増幅段２２Ａか
ら出力される電流も少なくなる。逆に電流源４１には、
電流源４０に流す電流を少なくした分だけ多い電流が流
れ、電流源３６にも同じだけの多い電流が流れる。従つ
て、差動増幅段２２Ｂに引き込まれる電流が多くなる。
この場合、差動増幅段２２Ａから出力される電流の極性
は入力電圧Ｖinと同相であり、差動増幅段２２Ｂに引き
込まれる電流の極性は入力電圧Ｖinと逆相であるので、
差動増幅段２２Ａから出力される電流と差動増幅段２２
Ｂに引き込まれる電流とを合成して得られる電流は入力
電圧Ｖinと逆相でかつ所定倍の電流が出力される。これ
により、反転増幅回路３７の出力端には入力電圧Ｖinと
同相の出力電圧Ｖout が得られる。
【００３８】このようにしてゲイン差信号生成回路１５
は、電源ＶCONTを調節して流す電流量を変化させること
により、出力電圧Ｖout の極性及び大きさを任意に決定
することができる。かくしてコリオリ信号Ｓ１に含まれ
ているオフセツト信号ＳO と極性が逆で振幅の等しいキ
ヤンセル信号Ｓc を自由に生成することができる。
は、電源ＶCONTを調節して流す電流量を変化させること
により、出力電圧Ｖout の極性及び大きさを任意に決定
することができる。かくしてコリオリ信号Ｓ１に含まれ
ているオフセツト信号ＳO と極性が逆で振幅の等しいキ
ヤンセル信号Ｓc を自由に生成することができる。
【００３９】以上の構成によれば、正三角形音片型振動
ジヤイロ２から出力される共振出力信号ｆR 、ｆL の差
から得られるコリオリ信号Ｓ１に含まれているオフセツ
ト信号ＳO を、ゲイン差信号生成回路１５で生成された
キヤンセル信号Ｓc によつて打ち消すことにより、コリ
オリ信号Ｓ１だけを出力することができる。かくして簡
易な構成で容易に共振出力信号のオフセツト信号ＳO を
打ち消し、狭いダイナミツクレンジでも使用できる低電
圧向きのジヤイロセンサを実現し得る。
ジヤイロ２から出力される共振出力信号ｆR 、ｆL の差
から得られるコリオリ信号Ｓ１に含まれているオフセツ
ト信号ＳO を、ゲイン差信号生成回路１５で生成された
キヤンセル信号Ｓc によつて打ち消すことにより、コリ
オリ信号Ｓ１だけを出力することができる。かくして簡
易な構成で容易に共振出力信号のオフセツト信号ＳO を
打ち消し、狭いダイナミツクレンジでも使用できる低電
圧向きのジヤイロセンサを実現し得る。
【００４０】（２）ジヤイロセンサを用いた応用システ
ム （２−１）手振れ防止用カメラ一体型ビデオテープレコ
ーダ 図３は、手振れ防止用カメラ一体型ビデオテープレコー
ダ５１の全体構成を示す。手振れ防止用カメラ一体型ビ
デオテープレコーダ５１は、レンズ系５２、固体撮像素
子（ＣＣＤ）５３、信号処理系５４でなるカメラ部と手
振れを補正するジヤイロセンサ１１、判断系５５、制御
系５６でなるレンズ制御部とで構成されている。
ム （２−１）手振れ防止用カメラ一体型ビデオテープレコ
ーダ 図３は、手振れ防止用カメラ一体型ビデオテープレコー
ダ５１の全体構成を示す。手振れ防止用カメラ一体型ビ
デオテープレコーダ５１は、レンズ系５２、固体撮像素
子（ＣＣＤ）５３、信号処理系５４でなるカメラ部と手
振れを補正するジヤイロセンサ１１、判断系５５、制御
系５６でなるレンズ制御部とで構成されている。
【００４１】手振れ防止用カメラ一体型ビデオテープレ
コーダ５１は、ジヤイロセンサ１１がブレ等の振動信号
Ｓ６をマイクロコンピユータ構成の判断系５２に出力す
る。判断系５２は振動信号Ｓ６が手振れなのか、あるい
はパンニングやチルテイング等によるものなのかを判断
し、手振れによるものと判断すると振動信号Ｓ６を制御
系５６に出力する。制御系５６は、ブレを補正するため
の補正信号Ｓ７を生成しレンズ系５２に出力することに
より、レンズを制御して手振れを防止するようになされ
ている。これにより、手振れ防止用カメラ一体型ビデオ
テープレコーダ５１はカメラの取り扱いに慣れていない
人の撮影においても、手振れによるブレを無くして撮影
できるので高画質な映像を得ることができる。
コーダ５１は、ジヤイロセンサ１１がブレ等の振動信号
Ｓ６をマイクロコンピユータ構成の判断系５２に出力す
る。判断系５２は振動信号Ｓ６が手振れなのか、あるい
はパンニングやチルテイング等によるものなのかを判断
し、手振れによるものと判断すると振動信号Ｓ６を制御
系５６に出力する。制御系５６は、ブレを補正するため
の補正信号Ｓ７を生成しレンズ系５２に出力することに
より、レンズを制御して手振れを防止するようになされ
ている。これにより、手振れ防止用カメラ一体型ビデオ
テープレコーダ５１はカメラの取り扱いに慣れていない
人の撮影においても、手振れによるブレを無くして撮影
できるので高画質な映像を得ることができる。
【００４２】（２−２）ナビゲーシヨンシステム
図４は、例えば自動車に用いられたナビゲーシヨンシス
テム６０の全体構成を示す。ナビゲーシヨンシステム６
０は、ジヤイロセンサ１１からの出力（回転角速度）を
積分して角度を求め、自動車のスピードを積分して距離
を求めることにより相対的な位置を得るようになされて
いる。
テム６０の全体構成を示す。ナビゲーシヨンシステム６
０は、ジヤイロセンサ１１からの出力（回転角速度）を
積分して角度を求め、自動車のスピードを積分して距離
を求めることにより相対的な位置を得るようになされて
いる。
【００４３】すなわちナビゲーシヨンシステム６０は、
自動車のタイヤ６１の回転数を速度測定手段としてのス
ピードカウンタ６２で読み取り、読み取つた信号をスピ
ード信号Ｓ８としてＣＰＵ６３に送出する。またジヤイ
ロセンサ１１は、出力信号Ｓ９（回転角速度）をアナロ
グデイジタル変換器６４を介してデイジタル信号Ｓ１０
として演算手段としてのＣＰＵ６３に送出する。ＣＰＵ
６３は、スピード信号Ｓ８とデイジタル信号Ｓ１０とを
演算処理して自動車の位置及び方向等の情報を得、これ
らの情報信号Ｓ１１を表示手段としてのデイスプレイ６
５に出力するようになされている。これによりナビゲー
シヨンシステム６０は、トンネル等のＧＰＳ(Global Po
sitioning System) 衛星からの電波が届かない場所を走
行中であつても正確に現在位置及び進行方向を知ること
ができる。
自動車のタイヤ６１の回転数を速度測定手段としてのス
ピードカウンタ６２で読み取り、読み取つた信号をスピ
ード信号Ｓ８としてＣＰＵ６３に送出する。またジヤイ
ロセンサ１１は、出力信号Ｓ９（回転角速度）をアナロ
グデイジタル変換器６４を介してデイジタル信号Ｓ１０
として演算手段としてのＣＰＵ６３に送出する。ＣＰＵ
６３は、スピード信号Ｓ８とデイジタル信号Ｓ１０とを
演算処理して自動車の位置及び方向等の情報を得、これ
らの情報信号Ｓ１１を表示手段としてのデイスプレイ６
５に出力するようになされている。これによりナビゲー
シヨンシステム６０は、トンネル等のＧＰＳ(Global Po
sitioning System) 衛星からの電波が届かない場所を走
行中であつても正確に現在位置及び進行方向を知ること
ができる。
【００４４】（３）他の実施例
なお上述の実施例においては、振動検出手段として正三
角形音片型振動ジヤイロ２を用いるようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、振動に対して直
角方向に生じるコリオリ力を検出するための情報を得ら
れるならば、他の種々の振動検出手段を用いるようにし
ても良い。
角形音片型振動ジヤイロ２を用いるようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、振動に対して直
角方向に生じるコリオリ力を検出するための情報を得ら
れるならば、他の種々の振動検出手段を用いるようにし
ても良い。
【００４５】また上述の実施例においては、ゲイン差信
号生成段２２としてＮＰＮ型トランジスタによる構成の
相互コンダクタンスアンプを用いるようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＰＮＰ型
トランジスタによる構成の相互コンダクタンスアンプ
等、他の構成による相互コンダクタンスアンプを用いる
ようにしても良い。
号生成段２２としてＮＰＮ型トランジスタによる構成の
相互コンダクタンスアンプを用いるようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、例えばＰＮＰ型
トランジスタによる構成の相互コンダクタンスアンプ
等、他の構成による相互コンダクタンスアンプを用いる
ようにしても良い。
【００４６】また上述の実施例においては、一対のトラ
ンジスタの各エミツタ間に抵抗を接続した差動対で電流
量を制御するようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、相互コンダクタンスアンプを逆相で制
御できるのであれば他の種々の回路構成によるものを用
いるようにしても良い。
ンジスタの各エミツタ間に抵抗を接続した差動対で電流
量を制御するようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、相互コンダクタンスアンプを逆相で制
御できるのであれば他の種々の回路構成によるものを用
いるようにしても良い。
【００４７】また上述の実施例においては、ジヤイロセ
ンサ１１を手振れ防止用カメラ一体型ビデオテープレコ
ーダ５１やナビゲーシヨンシステム６０に用いるように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、自
動車のアンチロツクブレーキシステム等の他の種々の装
置に用いるようにしても良い。
ンサ１１を手振れ防止用カメラ一体型ビデオテープレコ
ーダ５１やナビゲーシヨンシステム６０に用いるように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、自
動車のアンチロツクブレーキシステム等の他の種々の装
置に用いるようにしても良い。
【００４８】また上述の実施例においては、ジヤイロセ
ンサ１１を自動車に用いるようにした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、自動車以外の種々の移動
体に用いるようにしても良い。
ンサ１１を自動車に用いるようにした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、自動車以外の種々の移動
体に用いるようにしても良い。
【００４９】
【発明の効果】第１の圧電磁器より回転角速度に応じて
得られる第１の出力信号と、第２の圧電磁器より回転角
速度に応じて得られる第２の出力信号とを検出し、第１
の出力信号と第２の出力信号とを減算してコリオリ信号
を得、また第１の出力信号と第２の出力信号とを加算し
て得られた信号に対して、正相の電流と、逆相の電流と
を出力し、正相の電流と逆相の電流とを加算して得られ
た加算電流に基づいて、コリオリ信号に含まれるオフセ
ツト誤差と極性が逆で振幅の等しいキヤンセル信号を生
成し、コリオリ信号にキヤンセル信号を加算することに
より、コリオリ信号に含まれるオフセツト誤差を除去す
ることができ、かくして低電圧向きの狭いダイナミツク
レンジで使用できる角速度センサ装置、オフセツト誤差
除去方法、カメラ一体型ビデオテープレコーダ及び移動
体位置認識装置を実現し得る。
得られる第１の出力信号と、第２の圧電磁器より回転角
速度に応じて得られる第２の出力信号とを検出し、第１
の出力信号と第２の出力信号とを減算してコリオリ信号
を得、また第１の出力信号と第２の出力信号とを加算し
て得られた信号に対して、正相の電流と、逆相の電流と
を出力し、正相の電流と逆相の電流とを加算して得られ
た加算電流に基づいて、コリオリ信号に含まれるオフセ
ツト誤差と極性が逆で振幅の等しいキヤンセル信号を生
成し、コリオリ信号にキヤンセル信号を加算することに
より、コリオリ信号に含まれるオフセツト誤差を除去す
ることができ、かくして低電圧向きの狭いダイナミツク
レンジで使用できる角速度センサ装置、オフセツト誤差
除去方法、カメラ一体型ビデオテープレコーダ及び移動
体位置認識装置を実現し得る。
【図１】ジヤイロセンサの構成を示すブロツク図であ
る。
る。
【図２】ゲイン差信号生成回路の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図３】ジヤイロセンサを用いたカメラ一体型ビデオテ
ープレコーダの構成を示すブロツク図である。
ープレコーダの構成を示すブロツク図である。
【図４】ジヤイロセンサを用いたナビゲーシヨンシステ
ムの構成を示すブロツク図である。
ムの構成を示すブロツク図である。
【図５】従来のジヤイロセンサの構成を示すブロツク図
である。
である。
１、１１……ジヤイロセンサ、２……正三角形音片型振
動ジヤイロ、３、１２……センサ用ＩＣ、４……振動
子、５……Ｒ側検出用圧電磁器、６……Ｌ側検出用圧電
磁器、７……差動増幅回路、８……同期検波回路、９…
…ＤＣシフト回路、１０……直流増幅回路、１３、１６
……加算回路、１４……反転回路、１５……ゲイン差信
号生成回路、２１……入力段、２２……ゲイン差信号生
成段、２３……出力段、２４……振幅極性、２５、２
６、３８、３９……定電流源、２７〜３６、４０、４１
……電流源、３７……反転増幅回路、５１……カメラ一
体型ビデオテープレコーダ、５２……レンズ系、５３…
…固体撮像素子、５４……信号処理系、５５……判断
系、５６……制御系、６０……ナビゲーシヨンシステ
ム、６１……タイヤ、６２……スピードカウンタ、６３
……ＣＰＵ、６４……アナログデイジタル変換器、６５
……デイスプレイ。
動ジヤイロ、３、１２……センサ用ＩＣ、４……振動
子、５……Ｒ側検出用圧電磁器、６……Ｌ側検出用圧電
磁器、７……差動増幅回路、８……同期検波回路、９…
…ＤＣシフト回路、１０……直流増幅回路、１３、１６
……加算回路、１４……反転回路、１５……ゲイン差信
号生成回路、２１……入力段、２２……ゲイン差信号生
成段、２３……出力段、２４……振幅極性、２５、２
６、３８、３９……定電流源、２７〜３６、４０、４１
……電流源、３７……反転増幅回路、５１……カメラ一
体型ビデオテープレコーダ、５２……レンズ系、５３…
…固体撮像素子、５４……信号処理系、５５……判断
系、５６……制御系、６０……ナビゲーシヨンシステ
ム、６１……タイヤ、６２……スピードカウンタ、６３
……ＣＰＵ、６４……アナログデイジタル変換器、６５
……デイスプレイ。
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(56)参考文献 特開 平８−136267（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−241814（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−172714（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−237146（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−107621（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−74771（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 19/00 - 19/72
G01C 21/00
Claims (4)
- 【請求項１】回転角速度に応じた第１の出力信号を得る
第１の圧電磁器と、上記回転角速度に応じた第２の出力
信号を得る第２の圧電磁器とを有する正三角柱形状の角
速度検出手段と、 上記第１の出力信号と上記第２の出力信号とを減算して
コリオリ信号を得る減算手段と、 上記第１の出力信号と上記第２の出力信号とを加算する
第１の加算手段と、 上記第１の加算手段より得られた信号に対して正相の電
流を出力する第１の相互コンダクタンスアンプと、上記
第１の加算手段より得られた信号に対して逆相の電流を
出力する第２の相互コンダクタンスアンプと、上記正相
の電流と上記逆相の電流とを加算する加算点と、上記加
算点で得られた加算電流の極性及び振幅を制御する振幅
極性調整手段とでなるキヤンセル信号生成手段と、 上記コリオリ信号に上記キヤンセル信号を加算する第２
の加算手段とを具えることを特徴とする角速度センサ装
置。 - 【請求項２】第１の圧電磁器より得られる回転角速度に
応じた第１の出力信号と、第２の圧電磁器より得られる
回転角速度に応じた第２の出力信号とを検出し、 上記第１の出力信号と上記第２の出力信号とを減算して
コリオリ信号を得、 上記第１の出力信号と上記第２の出力信号とを加算して
得られた信号に対して正相の電流を出力し、 上記第１の出力信号と上記第２の出力信号とを加算して
得られた信号に対して逆相の電流を出力し、 上記正相の電流と上記逆相の電流とを加算して得られた
加算電流に基づいて、上記コリオリ信号に含まれるオフ
セツト誤差と極性が逆で振幅の等しいキヤンセル信号を
生成し、 上記コリオリ信号と上記キヤンセル信号とを加算して上
記オフセツト誤差を相殺することを特徴とするオフセツ
ト誤差除去方法。 - 【請求項３】回転角速度に応じた第１の出力信号を得る
第１の圧電磁器と、上記回転角速度に応じた第２の出力
信号を得る第２の圧電磁器とを有する正三角柱形状の角
速度検出手段と、 上記第１の出力信号と上記第２の出力信号とを減算して
コリオリ信号を得る減算手段と、 上記第１の出力信号と上記第２の出力信号とを加算する
第１の加算手段と、 上記第１の加算手段より得られた信号に対して正相の電
流を出力する第１の相互コンダクタンスアンプと、上記
第１の加算手段より得られた信号に対して逆相の電流を
出力する第２の相互コンダクタンスアンプと、上記正相
の電流と上記逆相の電流とを加算する加算点と、上記加
算点で得られた加算電流の極性及び振幅を制御する振幅
極性調整手段とでなるキヤンセル信号生成手段と、 上記コリオリ信号に上記キヤンセル信号を加算する第２
の加算手段と、 被写体をレンズを介して撮像する固体撮像素子と、 上記固体撮像素子で撮像された画像信号を信号処理する
信号処理系と、 上記第２の加算手段を介して得られたコリオリ信号が手
振れか否かの判断をする判断手段と、 上記判断手段からのコリオリ信号に基づいて上記レンズ
の光軸を制御するための制御信号を出力する制御手段と
を具えることを特徴とするカメラ一体型ビデオテープレ
コーダ。 - 【請求項４】回転角速度に応じた第１の出力信号を得る
第１の圧電磁器と、上記回転角速度に応じた第２の出力
信号を得る第２の圧電磁器とを有する正三角柱形状の角
速度検出手段と、 上記第１の出力信号と上記第２の出力信号とを減算して
コリオリ信号を得る減算手段と、 上記第１の出力信号と上記第２の出力信号とを加算する
第１の加算手段と、 上記第１の加算手段より得られた信号に対して正相の電
流を出力する第１の相互コンダクタンスアンプと、上記
第１の加算手段より得られた信号に対して逆相の電流を
出力する第２の相互コンダクタンスアンプと、上記正相
の電流と上記逆相の電流とを加算する加算点と、上記加
算点で得られた加算電流の極性及び振幅を制御する振幅
極性調整手段とでなるキヤンセル信号生成手段と、 上記コリオリ信号に上記キヤンセル信号を加算する第２
の加算手段と、 上記加算手段を介して得られた角速度信号をデイジタル
信号に変換するアナログデイジタル変換手段と、 移動体の速度を測定する速度測定手段と、 上記デイジタル信号に変換されたコリオリ信号と上記速
度測定手段より得られた速度情報とに基づいて現在位置
及び進行方向を算出する演算手段と、 上記現在位置及び進行方向を表示する表示手段とを具え
ることを特徴とする移動体位置認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20655295A JP3381229B2 (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 角速度センサ装置、オフセツト誤差除去方法、カメラ一体型ビデオテープレコーダ及び移動体位置認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20655295A JP3381229B2 (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 角速度センサ装置、オフセツト誤差除去方法、カメラ一体型ビデオテープレコーダ及び移動体位置認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933258A JPH0933258A (ja) | 1997-02-07 |
| JP3381229B2 true JP3381229B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=16525285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20655295A Expired - Fee Related JP3381229B2 (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 角速度センサ装置、オフセツト誤差除去方法、カメラ一体型ビデオテープレコーダ及び移動体位置認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381229B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7370531B2 (en) | 2004-01-20 | 2008-05-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Detection circuits, detection method and systems of measuring physical quantities |
| JP5181449B2 (ja) * | 2006-09-14 | 2013-04-10 | セイコーエプソン株式会社 | 検出装置、センサ及び電子機器 |
| JPWO2015072090A1 (ja) * | 2013-11-14 | 2017-03-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 物理量検出回路、物理量センサ及び電子機器 |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP20655295A patent/JP3381229B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0933258A (ja) | 1997-02-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |