JP6366170B2 - 多軸速度センサ - Google Patents
多軸速度センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6366170B2 JP6366170B2 JP2014051006A JP2014051006A JP6366170B2 JP 6366170 B2 JP6366170 B2 JP 6366170B2 JP 2014051006 A JP2014051006 A JP 2014051006A JP 2014051006 A JP2014051006 A JP 2014051006A JP 6366170 B2 JP6366170 B2 JP 6366170B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed sensor
- axis
- drive
- spring structure
- coupled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5705—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis
- G01C19/5712—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis the devices involving a micromechanical structure
Description
Claims (17)
- 微小電気機械システム(MEMS)デバイスであって、
第1の速度センサと、
第2の速度センサであって、前記第1の速度センサおよび該第2の速度センサは平坦な表面に平行に振動するように構成されている、第2の速度センサと、
駆動周波数を示す駆動信号を提供するために前記第1の速度センサおよび前記第2の速度センサのうちの少なくとも1つと通信する駆動要素と、
前記第1の速度センサおよび前記第2の速度センサを相互接続する第1の結合バネ構造体であって、該第1の結合バネ構造体によって、前記第1の速度センサおよび前記第2の速度センサが、該第1の結合バネ構造体によって決定付けられる駆動方向において前記駆動周波数で振動する、第1の結合バネ構造体とを備え、前記第1の速度センサの前記駆動方向は、第1の軸と関連付けられた第1の駆動方向であり、前記第2の速度センサの前記駆動方向は、第2の軸と関連付けられた第2の駆動方向であり、前記第2の軸は前記第1の軸に対して垂直であり、
前記第1の軸は前記平坦な表面に垂直であり、前記第1の駆動方向は回転駆動方向であり、前記第1の速度センサは前記第1の軸を中心として前記回転駆動方向に駆動され、
前記第2の軸は前記平坦な表面に平行であり、前記第2の駆動方向は並進駆動方向であり、前記第2の速度センサは前記第2の軸に平行な前記並進駆動方向に駆動される、デバイス。 - 前記第1の速度センサおよび前記第2の速度センサの各々は、
中央開口を有する駆動フレームと、
前記中央開口内に位置づけられ、前記駆動フレームに可撓性結合されている感知質量部とを備え、前記第1の結合バネ構造体は、前記第1の速度センサおよび前記第2の速度センサの各々の駆動フレームと相互接続されている、請求項1に記載のデバイス。 - 前記第1の速度センサおよび前記第2の速度センサを相互接続する前記第1の結合バネ構造体は前記並進駆動方向において剛直であり、前記第1の軸および前記第2の軸の各々に直交する第3の軸に対して柔軟である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記第2の速度センサの隣に配置されている第3の速度センサと、
前記第2の速度センサおよび前記第3の速度センサを相互接続する第2の結合バネ構造体であって、該第2の結合バネ構造体によって、前記第3の速度センサが、該第2の結合バネ構造体によって決定付けられる前記第2の駆動方向において前記駆動周波数で振動する、第2の結合バネ構造体とをさらに備える、請求項1に記載のデバイス。 - 前記第2の結合バネ構造体によって、前記第2の速度センサの振動と前記第3の速度センサの振動とが逆相運動に制約される、請求項4に記載のデバイス。
- 前記第3の速度センサの隣に配置されている第4の速度センサと、
前記第3の速度センサおよび前記第4の速度センサを相互接続する第3の結合バネ構造体であって、該第3の結合バネ構造体によって、前記第4の速度センサが、該第3の結合バネ構造体によって決定付けられる前記第1の駆動方向において前記駆動周波数で振動する、第3の結合バネ構造体とをさらに備える、請求項4に記載のデバイス。 - 前記第1の速度センサ、前記第2の速度センサ、前記第3の速度センサ、および前記第4の速度センサは一列に配列されている、請求項6に記載のデバイス。
- 前記第1の速度センサ、前記第2の速度センサ、前記第3の速度センサ、および前記第4の速度センサは前記平坦な表面の中央部の周囲に配列されており、
前記MEMSデバイスは、前記第1の速度センサと前記第4の速度センサとの間に相互接続されている第4の結合バネ構造体をさらに備える、請求項6に記載のデバイス。 - 前記第1の結合バネ構造体は、
前記第1の速度センサに結合されている第1のバネ要素と、
前記第2の速度センサに結合されている第2のバネ要素と、
前記平坦な表面に結合されているアンカを有する旋回レバーであって、該旋回レバーは、旋回軸を中心として振動するように構成されており、該旋回軸は前記アンカの中心であり前記平坦な表面に垂直であり、前記第1のバネ要素は該旋回レバーに結合されており、前記第2のバネ要素は該旋回レバーに結合されている、旋回レバーとを備える、請求項1に記載のデバイス。 - 前記第1の速度センサは前記平坦な表面に平行に方向付けられている第1の中心線を示し、前記第1のバネ要素は、前記第1の中心線からずらされたロケーションにおいて前記第1の速度センサと結合されており、
前記第2の速度センサは第2の中心線を示しており、該第2の中心線は前記平坦な表面に平行に、かつ、前記第1の中心線に平行に方向付けられており、前記第2のバネ要素は、該第2の中心線に沿った第2のロケーションにおいて前記第2の速度センサと結合されている、請求項9に記載のデバイス。 - 前記第1のバネ要素および前記第2のバネ要素は前記並進駆動方向において剛直であり、前記第1の軸および前記第2の軸の各々に直交する第3の軸に対して柔軟である、請求項10に記載のデバイス。
- 前記第2の速度センサの隣に配置されている第3の速度センサと、
前記第2の速度センサと前記第3の速度センサとを相互接続する第2の結合バネ構造体であって、該第2の結合バネ構造体によって、前記第3の速度センサが、該第2の結合バネ構造体によって決定付けられる前記第2の駆動方向において前記駆動周波数で振動する、第2の結合バネ構造体とをさらに備え、前記第2の結合バネ構造体は、
前記第2の速度センサに結合されている第1のバネ要素と、
前記第3の速度センサに結合されている第2のバネ要素と、
前記平坦な表面に結合されているアンカを有する旋回レバーであって、該旋回レバーは、旋回軸を中心として振動するように構成されており、該旋回軸は前記アンカの中心であり前記平坦な表面に垂直であり、前記第1のバネ要素は該旋回レバーに結合されており、前記第2のバネ要素は該旋回レバーに結合されている、旋回レバーとを含む、請求項1に記載のデバイス。 - 前記第1のバネ要素および前記第2のバネ要素は前記並進駆動方向において剛直であり、前記第1の軸および前記第2の軸の各々に直交する第3の軸に対して柔軟である、請求項12に記載のデバイス。
- 前記第3の速度センサの隣に配置されている第4の速度センサであって、前記第1の速度センサ、前記第2の速度センサ、前記第3の速度センサ、および前記第4の速度センサは一列に配列される、第4の速度センサと、
前記第3の速度センサおよび前記第4の速度センサを相互接続する第3の結合バネ構造体であって、該第3の結合バネ構造体によって、前記第4の速度センサが、該第3の結合バネ構造体によって決定付けられる前記第1の駆動方向において前記駆動周波数で振動する、第3の結合バネ構造体とをさらに備え、
前記第2の結合バネ構造体は、第3のバネ要素と第4のバネ要素とをさらに含み、前記第3のバネ要素は前記第1の速度センサおよび前記旋回レバーの各々に結合されており、前記第4のバネ要素は前記第4の速度センサおよび前記旋回レバーの各々に結合されている、請求項12に記載のデバイス。 - 微小電気機械システム(MEMS)デバイスであって、
平坦な表面に平行に振動するように構成されている複数の速度センサと、
駆動周波数を示す駆動信号を提供するために前記速度センサのうちの少なくとも1つと通信する駆動要素と、
前記複数の速度センサを相互接続する結合バネ構造体であって、該結合バネ構造体によって、前記複数の速度センサの各々が、該結合バネ構造体によって決定付けられる駆動方向において前記駆動周波数で振動する、結合バネ構造体とを備え、
前記速度センサの第1のサブセットの前記駆動方向は、前記平坦な表面に垂直である第1の軸と関連付けられる回転駆動方向であり、前記速度センサの前記第1のサブセットは、前記第1の軸を中心として回転振動するように駆動され、
前記速度センサの第2のサブセットの前記駆動方向は、前記平坦な表面に平行である第2の軸と関連付けられる並進駆動方向であり、前記速度センサの前記第2のサブセットは、前記第2の軸に平行に並進振動するように駆動される、デバイス。 - 前記複数の速度センサは、
第1の速度センサと、
前記結合バネ構造体のうちの第1の結合バネ構造体を通じて前記第1の速度センサと相互接続されている第2の速度センサと、
前記結合バネ構造体のうちの第2の結合バネ構造体を通じて前記第2の速度センサと相互接続されている第3の速度センサと、
前記結合バネ構造体のうちの第3の結合バネ構造体を通じて前記第3の速度センサと相互接続されている第4の速度センサとを備え、前記第1の速度センサおよび第4の速度センサは、前記回転振動をするように構成されている前記速度センサの前記第1のサブセットを形成し、前記第2の速度センサおよび第3の速度センサは、前記並進振動をするように構成されている前記速度センサの前記第2のサブセットを形成する、請求項15に記載のデバイス。 - 前記結合バネ構造体のうちの前記第2の結合バネ構造体によって、前記第2の速度センサの並進振動と前記第3の速度センサの並進振動とが逆相運動に制約される、請求項16に記載のデバイス。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/833,290 | 2013-03-15 | ||
US13/833,290 US9506756B2 (en) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | Multiple axis rate sensor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014182133A JP2014182133A (ja) | 2014-09-29 |
JP2014182133A5 JP2014182133A5 (ja) | 2017-03-30 |
JP6366170B2 true JP6366170B2 (ja) | 2018-08-01 |
Family
ID=51502202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014051006A Active JP6366170B2 (ja) | 2013-03-15 | 2014-03-14 | 多軸速度センサ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9506756B2 (ja) |
JP (1) | JP6366170B2 (ja) |
CN (1) | CN104049101B (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011057032B4 (de) * | 2011-12-23 | 2019-09-19 | Hanking Electronics, Ltd. | Mikro-Gyroskop und Verfahren zum Betreiben eines Mikro-Gyroskops |
DE102011056971A1 (de) * | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Maxim Integrated Products, Inc. | Mikromechanischer Coriolis-Drehratensensor |
US9194704B2 (en) * | 2013-03-13 | 2015-11-24 | Freescale Semiconductor, Inc. | Angular rate sensor having multiple axis sensing capability |
TWI489111B (zh) * | 2014-06-10 | 2015-06-21 | Richtek Technology Corp | 多微機電元件之訊號處理方法與適用此方法之複合微機電裝置 |
EP3034997B1 (en) * | 2014-12-18 | 2020-12-16 | RISE Research Institutes of Sweden AB | Mems gyro |
KR101776583B1 (ko) * | 2015-07-01 | 2017-09-11 | 주식회사 신성씨앤티 | 멤스 자이로스코프에 사용되는 멤스 링크 기구 |
DE102015213469A1 (de) * | 2015-07-17 | 2017-01-19 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor mit mehrfacher Auswertung über Betrieb bei mehreren Frequenzen |
WO2017130312A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 株式会社日立製作所 | ジャイロスコープ |
US10126129B2 (en) * | 2016-07-11 | 2018-11-13 | Nxp Usa, Inc. | Vibration and shock robust gyroscope |
JP6571065B2 (ja) * | 2016-12-08 | 2019-09-04 | 株式会社東芝 | 振動装置 |
US20180252526A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-06 | Nxp Usa, Inc. | Mems device with in-plane quadrature compensation |
DE102017216010A1 (de) * | 2017-09-12 | 2019-03-14 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanische Drehraten-Sensoranordnung und entsprechendes Herstellungsverfahren |
CN109696165A (zh) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 立锜科技股份有限公司 | 微机电装置 |
DE102017219933A1 (de) * | 2017-11-09 | 2019-05-09 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor mit einem eine Haupterstreckungsebene aufweisenden Substrat, Herstellungsverfahren für einen Drehratensensor |
US11733263B2 (en) | 2018-09-21 | 2023-08-22 | Analog Devices, Inc. | 3-axis accelerometer |
JP6922961B2 (ja) | 2018-10-18 | 2021-08-18 | 株式会社村田製作所 | 回転運動検出用微小電気機械デバイス |
US11448854B2 (en) | 2019-02-21 | 2022-09-20 | Alcon, Inc. | Angle adjustment system |
WO2020258177A1 (zh) * | 2019-06-27 | 2020-12-30 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 一种差分谐振器及mems传感器 |
US11891297B2 (en) * | 2019-07-05 | 2024-02-06 | Aac Acoustic Technologies (Shenzhen) Co., Ltd. | Motion control structure and actuator |
CN110411347B (zh) * | 2019-08-13 | 2021-02-23 | 安徽理工大学 | 数控机床工作台瞬时旋转中心的检测装置及其检测方法 |
DE102020202158A1 (de) * | 2020-02-19 | 2021-08-19 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Mikromechanische Drehraten-Sensoranordnung, Drehraten-Sensorarray und entsprechendes Herstellungsverfahren |
DE102020205369A1 (de) * | 2020-04-28 | 2021-10-28 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Mikromechanisches Bauteil für einen Drehratensensor und entsprechendes Herstellungsverfahren |
DE102020205372A1 (de) * | 2020-04-28 | 2021-10-28 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Mikromechanisches Bauteil für einen Drehratensensor und entsprechendes Herstellungsverfahren |
WO2021252398A1 (en) | 2020-06-08 | 2021-12-16 | Analog Devices, Inc. | Drive and sense stress relief apparatus |
WO2021252364A1 (en) * | 2020-06-08 | 2021-12-16 | Analog Devices, Inc. | Stress-relief mems gyroscope |
US11519726B2 (en) | 2020-06-19 | 2022-12-06 | Analog Devices, Inc. | Mechanism for selective coupling in microelectromechanical systems inertial sensors |
US11698257B2 (en) | 2020-08-24 | 2023-07-11 | Analog Devices, Inc. | Isotropic attenuated motion gyroscope |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6859751B2 (en) * | 2001-12-17 | 2005-02-22 | Milli Sensor Systems & Actuators, Inc. | Planar inertial measurement units based on gyros and accelerometers with a common structure |
US6837107B2 (en) * | 2003-04-28 | 2005-01-04 | Analog Devices, Inc. | Micro-machined multi-sensor providing 1-axis of acceleration sensing and 2-axes of angular rate sensing |
FR2859528B1 (fr) * | 2003-09-09 | 2006-01-06 | Thales Sa | Gyrometre micro-usine a double diapason et a detection dans le plan de la plaque usinee |
US7168317B2 (en) * | 2003-11-04 | 2007-01-30 | Chung-Shan Institute Of Science And Technology | Planar 3-axis inertial measurement unit |
KR20090052832A (ko) * | 2006-03-10 | 2009-05-26 | 콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게 | 커플링 바를 구비한 회전 속도 센서 |
US7461552B2 (en) | 2006-10-23 | 2008-12-09 | Custom Sensors & Technologies, Inc. | Dual axis rate sensor |
DE102007030120B4 (de) * | 2007-06-29 | 2010-04-08 | Litef Gmbh | Drehratensensor |
DE102007054505B4 (de) * | 2007-11-15 | 2016-12-22 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor |
DE102009001247A1 (de) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Sensordynamics Ag | Mikro-elektro-mechanischer Sensor |
DE102009001248B4 (de) * | 2009-02-27 | 2020-12-17 | Hanking Electronics, Ltd. | MEMS-Gyroskop zur Ermittlung von Rotationsbewegungen um eine x-, y- oder z-Achse |
DE102009001922A1 (de) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Sensordynamics Ag | Mikro-Gyroskop zur Ermittlung von Rotationsbewegungen um drei senkrecht aufeinanderstehende Raumachsen x, y und z |
DE102009002066A1 (de) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | Sensordynamics Ag | Verfahren zum Erfassen von Beschleunigungen und Drehraten sowie MEMS-Sensor |
DE102009026511A1 (de) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | Sensordynamics Ag | Mikro-Gyroskop zur Ermittlung von Rotationsbewegungen um mindestens eine von drei senkrecht aufeinanderstehenden Raumachsen |
US8266961B2 (en) * | 2009-08-04 | 2012-09-18 | Analog Devices, Inc. | Inertial sensors with reduced sensitivity to quadrature errors and micromachining inaccuracies |
ITTO20091042A1 (it) * | 2009-12-24 | 2011-06-25 | St Microelectronics Srl | Giroscopio integrato microelettromeccanico con migliorata struttura di azionamento |
JP5822177B2 (ja) * | 2011-05-20 | 2015-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | ジャイロセンサー、電子機器 |
DE102011057032B4 (de) * | 2011-12-23 | 2019-09-19 | Hanking Electronics, Ltd. | Mikro-Gyroskop und Verfahren zum Betreiben eines Mikro-Gyroskops |
DE102011057081A1 (de) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Maxim Integrated Products, Inc. | Mikro-Drehratensensor und Verfahren zum Betreiben eines Mikro-Drehratensensors |
-
2013
- 2013-03-15 US US13/833,290 patent/US9506756B2/en active Active
-
2014
- 2014-03-14 CN CN201410095382.0A patent/CN104049101B/zh active Active
- 2014-03-14 JP JP2014051006A patent/JP6366170B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140260610A1 (en) | 2014-09-18 |
US9506756B2 (en) | 2016-11-29 |
CN104049101B (zh) | 2018-09-18 |
JP2014182133A (ja) | 2014-09-29 |
CN104049101A (zh) | 2014-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6366170B2 (ja) | 多軸速度センサ | |
JP2014112085A (ja) | 微小電気機械システム(mems)デバイスのためのばね | |
KR101100021B1 (ko) | Z-축 각속도 센서 | |
JP5649972B2 (ja) | ヨーレートセンサ | |
JP2014160070A (ja) | Memsデバイスのためのばねシステム | |
JP4368116B2 (ja) | 回転型デカップルドmemsジャイロスコープ | |
EP2339293B1 (en) | Integrated microelectromechanical gyroscope with improved driving structure | |
KR101938609B1 (ko) | 미세기계화 모노리식 6축 관성 센서 | |
JP4687577B2 (ja) | 慣性センサ | |
CN211012984U (zh) | 微机电系统mems装置 | |
US11015933B2 (en) | Micromechanical detection structure for a MEMS sensor device, in particular a MEMS gyroscope, with improved driving features | |
JP5425211B2 (ja) | マイクロメカニクスによるコリオリ式回転速度センサ | |
JP2014178317A (ja) | 多軸検知能力を有する角速度センサ | |
JP2013092525A (ja) | 軸外ばねシステムを有する慣性センサ | |
JP2007530918A (ja) | 可撓性振動型微小電気機械デバイス | |
WO2010030740A1 (en) | Piezoelectric transducers and intertial sensors using piezoelectric transducers | |
JP2012152890A (ja) | ジグザグ形のねじりばねを有するmemsセンサ | |
JPWO2006126253A1 (ja) | ジャイロスコープ | |
JP2009198206A (ja) | 角速度センサ | |
EP3318882B1 (en) | Mems tri-axial accelerometer with improved configuration | |
JP6304402B2 (ja) | 改良されたジャイロスコープ構造体及びジャイロスコープデバイス | |
JP2014215294A (ja) | Mems素子 | |
WO2020203011A1 (ja) | 角速度センサ | |
CN111693036A (zh) | 三轴mems陀螺仪 | |
US11802768B2 (en) | MEMS multiaxial angular rate sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170221 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180605 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180702 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6366170 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |