JP5365770B2 - 角速度検出装置用回路、角速度検出装置及び角速度検出装置の故障診断方法 - Google Patents
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駆動信号に基づいて振動する振動子に接続され、角速度を検出する角速度検出回路であって、
前記振動子の駆動電極に前記駆動信号を供給する振動子駆動部と、
前記振動子の検出電極に発生する信号に基づいて、角速度に応じた角速度検出信号を生成する角速度検出部と、を含み、
前記振動子駆動部は、
故障診断モード時は、角速度疑似信号を生成し、生成した前記角速度疑似信号を前記駆動信号に重畳して前記振動子の前記駆動電極に供給し、
前記角速度検出部は、
前記故障診断モード時は、前記振動子の前記駆動電極と前記検出電極の間の静電結合容量を介して前記角速度疑似信号が前記検出電極に伝搬した信号に基づいて、前記角速度検出信号を生成することを特徴とする。
また、振動子の駆動電極に駆動信号を供給する振動子駆動部と、前記振動子の検出電極に発生する信号に基づいて、角速度検出信号を生成する角速度検出部と、を含み、前記振動子駆動部は、故障診断モード時に、前記駆動信号と異なる周波数の角速度疑似信号を生成し、生成した前記角速度疑似信号を前記駆動信号に重畳して前記振動子の前記駆動電極に供給するものであり、前記角速度検出部は、前記故障診断モード時に、前記振動子の前記駆動電極と前記検出電極との間の静電結合容量を介して前記角速度疑似信号が前記検出電極に伝搬した信号に基づいて、疑似的角速度検出信号を生成するものであることを特徴としていてもよい。
前記故障診断モード時の前記疑似的角速度検出信号に基づいて、前記振動子、前記振動子駆動部及び前記角速度検出部の少なくとも一部が故障しているか否かを診断する故障診断部を含むことを特徴としていてもよい。
前記角速度疑似信号は、nを1以上の整数とした場合、前記駆動信号の周波数の2n+1倍の周波数の信号であることを特徴としていてもよい。
前記角速度疑似信号は、nを1以上の整数とした場合、前記駆動信号の周波数の1/(2n+1)倍の周波数の信号であることを特徴としていてもよい。
設定値を記憶する不揮発性の記憶部を含み、
前記振動子駆動部は、
前記記憶部に記憶された前記設定値に応じた振幅を有する前記角速度疑似信号を生成するようにしてもよい。
振動子と、前記振動子に接続されている角速度検出装置用回路と、を有する角速度検出装置であって、
前記振動子は、
第1の検出電極と、第2の検出電極を含み、駆動電極と前記第1の検出電極との間の第1の静電結合容量の大きさと、前記駆動電極と前記第2の検出電極との間の第2の静電結合容量の大きさと、が異なっており、
前記角速度検出装置用回路は、
前記振動子の前記駆動電極に駆動信号を供給する振動子駆動部と、前記振動子の前記第1の検出電極及び前記第2の検出電極に発生する信号に基づいて、角速度検出信号を生成する角速度検出部と、を含み、
前記振動子駆動部は、故障診断モード時に、前記駆動信号と異なる周波数の角速度疑似信号を生成し、生成した前記角速度疑似信号を前記駆動信号に重畳して前記振動子の前記駆動電極に供給するものであり、
前記角速度検出部は、前記故障診断モード時に、前記角速度疑似信号が前記第1の静電結合容量を介して前記第1の検出電極に伝搬した信号と、前記角速度疑似信号が前記第2の静電結合容量を介して前記第2の検出電極に伝搬した信号と、の振幅差に基づいて疑似的角速度検出信号を生成するものであることを特徴とする。
また、前記故障診断モード時の前記疑似的角速度検出信号に基づいて、前記振動子、前記振動子駆動部及び前記角速度検出部の少なくとも一部が故障しているか否かを診断する故障診断部を含むことを特徴としていてもよい。
また、前記角速度疑似信号は、nを1以上の整数とした場合、前記駆動信号の周波数の2n+1倍の周波数の信号であることを特徴としていてもよい。
また、前記角速度疑似信号は、nを1以上の整数とした場合、前記駆動信号の周波数の1/(2n+1)倍の周波数の信号であることを特徴としていてもよい。
また、設定値を記憶する不揮発性の記憶部を含み、前記振動子駆動部は、前記記憶部に記憶された前記設定値に応じた振幅を有する前記角速度疑似信号を生成することを特徴としていてもよい。
駆動信号に基づいて振動する振動子と、前記振動子の駆動電極に前記駆動信号を供給する振動子駆動部と、前記振動子の検出電極に発生する信号に基づいて角速度検出信号を生成する角速度検出部と、を含む角速度検出装置の故障診断方法であって、
前記駆動信号と異なる周波数の角速度疑似信号を生成し、生成した前記角速度疑似信号を前記駆動信号に重畳して前記振動子の前記駆動電極に供給するステップと、
前記振動子の前記駆動電極と前記検出電極との間の静電結合容量を介して前記角速度疑似信号が前記検出電極に伝搬した信号に基づいて、前記角速度検出部が疑似的角速度検出信号を生成するステップと、
前記疑似的角速度検出信号に基づいて、前記振動子、前記振動子駆動部及び前記角速度検出部の少なくとも一部が故障しているか否かを診断するステップと、を含むことを特徴とする。
図1は、本実施形態の角速度検出装置の機能ブロック図の一例である。角速度検出装置1は、駆動回路20と検出回路30を含む角速度検出回路80と、振動子10とを含んで構成される。
振動子10は、水晶などの圧電材料の薄板から形成される圧電振動子であり、駆動振動部105と検出振動部115を含んで構成されている。また、振動子10は、駆動電極102、104から入力される駆動信号に基づいて励振振動し、励振振動した状態において、角速度が働くと、コリオリの力を得る。そして、振動子10は、コリオリの力に基づく角速度成分と、励振振動に基づく駆動振動成分を含む検出信号を出力する。ここで、角速度成分と駆動振動成分とは90°位相がずれている。
図1に示す角速度検出回路80は、駆動回路20を含む。駆動回路20は振動子駆動部として機能し、振動子10の駆動電極102に駆動信号を供給する。駆動回路20は、例えば、電流電圧変換器(I/V変換器)200、AC増幅器/コンパレータ210、加算回路220及び疑似信号発生回路230を含んで構成することができる。
図11は、本実施の形態の角速度検出装置の故障診断システムの一例を示す図である。
図12は、本実施の形態の角速度検出装置の故障診断方法について説明するためのフローチャート図である。
Claims (11)
- 振動子の駆動電極に駆動信号を供給する振動子駆動部と、
前記振動子の検出電極に発生する信号に基づいて、角速度検出信号を生成する角速度検出部と、を含み、
前記振動子駆動部は、
故障診断モード時に、前記駆動信号と異なる周波数の角速度疑似信号を生成し、生成した前記角速度疑似信号と前記駆動信号とを加算して前記振動子の前記駆動電極に供給するものであり、
前記角速度検出部は、
前記故障診断モード時に、前記振動子の前記駆動電極と前記検出電極との間の静電結合容量を介して前記角速度疑似信号が前記検出電極に伝搬した信号に基づいて、疑似的角速度検出信号を生成するものであることを特徴とする角速度検出装置用回路。 - 請求項1において、
前記故障診断モード時の前記疑似的角速度検出信号に基づいて、前記振動子、前記振動子駆動部及び前記角速度検出部の少なくとも一部が故障しているか否かを診断する故障診断部を含むことを特徴とする角速度検出装置用回路。 - 請求項1又は2において、
前記角速度疑似信号は、nを1以上の整数とした場合、前記駆動信号の周波数の2n+1倍の周波数の信号であることを特徴とする角速度検出装置用回路。 - 請求項1又は2において、
前記角速度疑似信号は、nを1以上の整数とした場合、前記駆動信号の周波数の1/(2n+1)倍の周波数の信号であることを特徴とする角速度検出装置用回路。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
設定値を記憶する不揮発性の記憶部を含み、
前記振動子駆動部は、
前記記憶部に記憶された前記設定値に応じた振幅を有する前記角速度疑似信号を生成することを特徴とする角速度検出装置用回路。 - 振動子と、前記振動子に接続されている角速度検出装置用回路と、を有する角速度検出装置であって、
前記振動子は、
第1の検出電極と、第2の検出電極を含み、駆動電極と前記第1の検出電極との間の第1の静電結合容量の大きさと、前記駆動電極と前記第2の検出電極との間の第2の静電結合容量の大きさと、が異なっており、
前記角速度検出装置用回路は、
前記振動子の前記駆動電極に駆動信号を供給する振動子駆動部と、前記振動子の前記第1の検出電極及び前記第2の検出電極に発生する信号に基づいて、角速度検出信号を生成する角速度検出部と、を含み、
前記振動子駆動部は、故障診断モード時に、前記駆動信号と異なる周波数の角速度疑似信号を生成し、生成した前記角速度疑似信号と前記駆動信号とを加算して前記振動子の前記駆動電極に供給するものであり、
前記角速度検出部は、前記故障診断モード時に、前記角速度疑似信号が前記第1の静電結合容量を介して前記第1の検出電極に伝搬した信号と、前記角速度疑似信号が前記第2の静電結合容量を介して前記第2の検出電極に伝搬した信号と、の振幅差に基づいて疑似的角速度検出信号を生成するものであることを特徴とする角速度検出装置。 - 請求項6において、
前記故障診断モード時の前記疑似的角速度検出信号に基づいて、前記振動子、前記振動子駆動部及び前記角速度検出部の少なくとも一部が故障しているか否かを診断する故障診断部を含むことを特徴とする角速度検出装置。 - 請求項6又は7において、
前記角速度疑似信号は、nを1以上の整数とした場合、前記駆動信号の周波数の2n+1倍の周波数の信号であることを特徴とする角速度検出装置。 - 請求項6又は7において、
前記角速度疑似信号は、nを1以上の整数とした場合、前記駆動信号の周波数の1/(2n+1)倍の周波数の信号であることを特徴とする角速度検出装置。 - 請求項6乃至9のいずれかにおいて、
設定値を記憶する不揮発性の記憶部を含み、
前記振動子駆動部は、
前記記憶部に記憶された前記設定値に応じた振幅を有する前記角速度疑似信号を生成することを特徴とする角速度検出装置。 - 駆動信号に基づいて振動する振動子と、前記振動子の駆動電極に前記駆動信号を供給する振動子駆動部と、前記振動子の検出電極に発生する信号に基づいて角速度検出信号を生成する角速度検出部と、を含む角速度検出装置の故障診断方法であって、
前記駆動信号と異なる周波数の角速度疑似信号を生成し、生成した前記角速度疑似信号と前記駆動信号とを加算して前記振動子の前記駆動電極に供給するステップと、
前記振動子の前記駆動電極と前記検出電極との間の静電結合容量を介して前記角速度疑似信号が前記検出電極に伝搬した信号に基づいて、前記角速度検出部が疑似的角速度検出信号を生成するステップと、
前記疑似的角速度検出信号に基づいて、前記振動子、前記振動子駆動部及び前記角速度検出部の少なくとも一部が故障しているか否かを診断するステップと、を含むことを特徴
とする角速度検出装置の故障診断方法。
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