JPH06324066A

JPH06324066A - 回転面保存型角速度センサ

Info

Publication number: JPH06324066A
Application number: JP5110350A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Yamashita; 光洋山下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】角速度センサの検出面が傾いた場合でも、所
望の検出面での角速度を検出する回転面保存型角速度セ
ンサを提供する。【構成】角速度検出部と同じ面内に少なくとも三つの
加速度検出部を設置する。これらの加速度検出部で検出
した加速度を用いて角速度検出面の傾斜角を算出した
後、傾斜角による角速度の変動量を推測して補正する。
よって、外乱によって角速度検出部の角速度検出面が傾
斜した場合にも、所望の検出面での角速度を正確に算出
することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両の姿勢制
御、進行方位算出などに用いられる角速度センサに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来例としては、例えば特開平４−２４
２１１４号公報に示された振動式角速度センサがある。

【０００３】従来から、角速度を検出するセンサとして
様々なジャイロスコープ（以下、ジャイロと略称する）
が開発されている。その種類は、大まかにコマジャイ
ロ、光ファイバジャイロ、リングレーザージャイロ、ガ
スレートジャイロ、振動ジャイロ等に分類され、使用用
途により精度と価格、サイズ等が勘案され使用センサが
選択されている。

【０００４】自動車用ではシャシー系の制御とかナビゲ
ーションシステムの方位算出等に用いられるが、検出さ
れるのはヨー、ロール、ピッチと三種類ある車体の回転
運動の中で特にヨー方向（鉛直線を中心とする大地に水
平な面内での回転）の角速度（すなわちヨーレート）で
あることが多い。検出目的は、例えば四輪操舵（４Ｗ
Ｓ）の様なシャシー制御の場合にはヨーレートをコント
ローラー側に車両の姿勢情報の一つとしてフィードバッ
クし姿勢制御性能を向上させることであり、またナビシ
ステム用の場合にはヨーレートを時間積分することによ
って車両の旋回角度を算出することにある。通常車載用
として使用される角速度センサは、圧電型の振動ジャイ
ロとか光ファイバジャイロである。振動ジャイロは、回
転体の角運動量保存則の現れであるコリオリの力を利用
して角速度を検出するもので圧電体で構成されたものが
多く、また光ファイバジャイロはサニャック（Sagnac）
効果を利用して角速度を検出するものであり自動車用と
しては高精度なジャイロである。どちらのジャイロも既
に車載用として実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ジャイロを自動車用の
角速度センサとして用いる場合、前述した様にヨー方向
の角速度を検出することが多い。その場合、真に検出し
たいのは鉛直線に垂直な面での回転角速度となる。しか
し、実際にはジャイロが車体に固定されて設置されるた
め走行中には道路の勾配（横断勾配・縦断勾配）やサス
ペンションの影響を受けて検出面が真の位置からずれる
場合が多発する。よって、どんなに高性能な角速度セン
サを用いても正確なヨー方向の角速度（ヨーレート）が
算出できないという課題を有していた。特に、角速度を
積分して旋回角度に変換して用いるナビゲーションの方
位センサ用途としては致命的な課題であった。また、こ
れはロール、ピッチ方向の角速度を検出する場合に関し
ても同様な課題が生じることも明白であった。

【０００６】本発明は上記のような課題を考慮し、様々
な理由により角速度センサの検出面がずれた場合でも所
望の回転面での角速度を検出する回転面保存型角速度セ
ンサを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明では、第一の手段として角速度を検出する角速度
検出手段と、角速度検出手段に加わる加速度を検出する
加速度検出手段と、検出された加速度から角速度検出面
の傾斜角変化量を算出する傾斜角算出手段と、算出され
た傾斜角変化量から角速度を修正する角速度補正手段
と、修正された角速度を出力する出力手段を備えた回転
面保存型角速度センサである。

【０００８】また第二の手段として、角速度を検出する
角速度検出手段と、角速度検出手段に加わる加速度を検
出する加速度検出手段と、検出された加速度から角速度
検出面の傾斜角変化量を算出する傾斜角算出手段と、算
出された傾斜角変化量から角速度検出手段の傾斜角を修
正する傾斜角補正手段と、修正された角速度検出面で角
速度検出手段により検出された角速度を出力する出力手
段を備えた回転面保存型角速度センサである。

【０００９】

【作用】第一の手段によれば、外乱により角速度の検出
面が所望の面からずれた場合、加速度検出手段により角
速度検出面に加わった加速度が算出される。それらの値
から傾斜角算出手段により角速度検出面の傾斜角変化量
を算出できる。角速度検出面の傾きが算出できれば角速
度検出手段で検出された角速度の所望の値からのずれの
量が推定できるから、角速度補正手段で角速度のずれの
量を補正し所望の検出面での角速度を出力手段で出力す
ることが可能になる。

【００１０】また、第二の手段によれば、外乱により角
速度検出面が所望の面からずれた場合、加速度検出手段
により角速度検出面に加わった加速度が算出される。そ
れらの値から傾斜角算出手段により角速度検出面の傾斜
角変化量を算出できる。角速度検出面の傾きが算出でき
れば傾斜角補正手段で角速度検出手段の検出面の傾きを
修正することができるから、修正された所望の検出面で
角速度を検出し出力手段で出力することが可能になる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１２】本発明の第一の実施例の回転面保存型角速
度センサのブロック図は図１に示す通りである。図１に
おいて１１は振動ジャイロや光ファイバジャイロ等の角
速度検出手段であり、車両に搭載され車両のヨー方向の
角速度（即ちヨーレート）を検出する。１２は半導体の
片持梁式加速度センサや圧電体のディスク中心固定型加
速度センサ等の加速度検出手段であり、角速度検出手段
の角速度検出面に垂直な方向の加速度を検出する。１３
は傾斜角算出手段、１４は角速度補正手段、１５は検出
した角速度の出力手段である。

【００１３】以上のように構成された本実施例の回転面
保存型角速度センサについて、以下にその動作を説明す
る。なお本実施例はハードウェアでも構成できるが、こ
こではマイクロプロセッサを用いてソフトウェアで実現
した場合について述べることとする。その場合、ハード
ウェアの構成は図２に示すようになる。図２において２
０１は振動ジャイロや光ファイバジャイロ等のヨーレー
ト検出部であり、その出力はアナログ値として出力され
るとする。２０２〜２０４は半導体や圧電体等で構成さ
れた加速度検出部であり、検出された加速度はアナログ
値の形で出力されるとする。加速度検出部にはＯ、Ａ、
Ｂの三個が使用され、ヨーレート検出部２０１の角速度
検出面上に線分ＯＡと線分ＯＢが直角をなすように設置
される。２０５〜２０８はＡ／Ｄ変換器であり、各々ヨ
ーレート検出部２０１と加速度検出部２０２〜２０４の
アナログ出力をマイクロプロセッサ２０９で処理できる
ようディジタル値に変換する。２１０はマイクロプロセ
ッサ２０９が演算、記憶を行うためのメモリである。２
１１はＤ／Ａ変換器であり、マイクロプロセッサ２０９
の演算結果を示すディジタル値をアナログ値に変換す
る。最後に２１２は出力回路であり、所望のインピーダ
ンスに変換してアナログ電圧として角速度を出力するも
のとする。感度は、例えば１秒間に１度の割合で回転し
ていたとき５０ｍＶのアナログＤＣ電圧が出力されるよ
うに設定すれば良い。本実施例では、車両用のヨーレー
トセンサにおいてヨーレート検出部の基準面からの傾斜
角を加速度検出部の検出結果から算出し、検出面の動き
に無関係に車両の正確なヨーレートを算出することを目
的とする。

【００１４】図３は、本実施例における各検出部の位置
関係を示した図（右上が上面図、左上が左側面図、下が
前面図）である。図３において３１はヨーレートの検出
面であり、この面が鉛直線に垂直になるよう車両に設置
されるものとする。３２はヨーレート検出部であり、角
速度検出面３１に平行な面内での回転角速度を検出す
る。３３、３４、３５は各々加速度検出部Ｏ、Ａ、Ｂで
あり、角速度検出面３１に垂直な方向の加速度を検出す
るものとする。本図からわかるように加速度検出部Ｏ、
Ａ、Ｂは線分ＯＡと線分ＯＢが直交する関係となってい
る。

【００１５】今、点Ｏを基準として角速度検出面が回転
すると仮定する。点Ａ、Ｂの軌跡を検討するため図４の
ように球座標を想定し、初期状態として点Ｏが原点、点
ＡがＸ軸上、点ＢがＹ軸上に存在したとすると、角速度
検出面の傾きは面に垂直な法線ベクトルの傾きθで表さ
れる（ただし基準はＺ軸）。なお、簡単化のため線分Ｏ
Ａと線分ＯＢの長さは等しくｌとし、また角度はラジア
ン単位で計測するものとする。

【００１６】Ｚ軸を含む平面とＸ−Ｙ平面のなす角度を
φとして、方位角φの方向に角速度検出面が角度θだけ
傾いた場合を考える。その場合、点Ａ、Ｂに設置された
加速度検出部は角速度検出面から変位する。変位量は方
位角φにより異なるが、角度θが０から２πまで変化す
ると図５、図６に示すような軌跡を示す。ここで図５は
Ｚ軸上方からＸ−Ｙ平面を眺めた図であり、法線ベクト
ルの回転面をＵ軸、法線ベクトルの回転面に垂直で原点
を通過する軸をＶ軸としている。また図６はＶ軸からＺ
−Ｕ平面を眺めた図を示している。点Ａ、Ｂは図３の関
係を常に保持しているからその軌跡は円を描くことにな
るが、その軌跡をＺ軸上方から見れば図５の線分ＡＡ’
（点Ａの軌跡）、線分ＢＢ’（点Ｂの軌跡）となり、ま
たＵ軸から見れば点Ａの軌跡は半径がｌ×cosφの円、
点Ｂの軌跡は半径がｌ×sinφの円となる。よって、点
Ａ、Ｂの移動量が算出されれば角度θ、φは導出するこ
とができる。

【００１７】まず最初に、点Ａ、Ｂの移動量をａ、ｂと
して、円弧の長さａ、ｂと角度θ、φの関係を導出す
る。なお、四つの変数は前回の算出値または測定値（添
字に０のついているもの）と今回の微小変化量（Δのつ
いたもの）の和で表すこととする。

【００１８】

【数１】

【００１９】

【数２】

【００２０】

【数３】

【００２１】

【数４】

【００２２】初期状態としてθ₀＝０（すなわちａ₀＝ｂ
₀＝０）であったとする。微小時間Δｔ後の円弧の長さ
の変化量Δａ、Δｂは、φ、Δθと以下の関係にある。

【００２３】

【数５】

【００２４】

【数６】

【００２５】となる。Δａ＝Δｂ＝０のときは検討不要
であるから、このときφは以下のように求まる。

【００２６】

【数７】

【００２７】

【数８】

【００２８】φが求まれば数５、数６の関係式よりΔθ
を算出できる。

【００２９】

【数９】

【００３０】

【数１０】

【００３１】算出が終了すれば、数７、数８の関係式で
求めたφはφ₀へ、また数９、数１０の関係式で求めた
Δθはθ₀へ代入する。

【００３２】次にθ₀≠０の場合を考える。前回の算出
結果からθ₀、φ₀が算出されているから、以下の関係が
成り立つ。

【００３３】

【数１１】

【００３４】

【数１２】

【００３５】今、点Ａ、Ｂが微小量変位したとすれば近
似的に以下の関係が成立する。

【００３６】

【数１３】

【００３７】

【数１４】

【００３８】数１３、数１４の関係式においてΔθ、Δ
φとも微小量として一次の近似を適用すると、ΔθとΔ
φは以下の様に求められる。

【００３９】

【数１５】

【００４０】

【数１６】

【００４１】θとφは数１、数２、数１５、数１６の関
係式から求めれば良い。なお、算出された角度θが微小
な場合は誤差が問題となるから、θの絶対値とある微小
量εを比較してθの絶対値がεより小さい場合はθ₀＝
０とすれば良い。そうでない場合には、数２、数１５の
関係式で求めたφはφ₀へ、また数１、数１６の関係式
で求めたθはθ₀へ代入する。以上の手法により、点
Ａ、Ｂの移動量が算出されれば角度θ、φが導出可能で
あることが分かる。

【００４２】点Ａ、Ｂの移動量（すなわちａ、ｂ）は、
加速度検出部Ｏ、Ａ、Ｂで検出された加速度ｇ_O、ｇ_A、
ｇ_Bから算出する。まず、点Ｏを基準とした場合の点
Ａ、Ｂの相対加速度をｇ_A−ｇ_O、ｇ_B−ｇ_Oとして算出す
る。角速度検出面が回転しない場合にはｇ_A−ｇ_O、ｇ_B
−ｇ_Oはともに０となるが、回転する場合には少なくと
も一方は０ではなくなる。点Ａ、Ｂの移動量はこれらの
相対加速度の二重積分として求められる（相対加速度の
積分が相対速度、相対速度の積分が相対移動量）。以上
の手法で、ヨーレート検出部の傾斜角を算出することが
できる。

【００４３】次に、ヨーレート検出部の傾斜角とヨーレ
ート出力の関係を検討する。ヨーレート検出面が傾いて
いない状態でのヨーレート検出部の出力をＶ_YAWとし検
出面の傾斜角をθ₀とすると、検出面が傾いたときの検
出部の出力はＶ_YAW×cosθ₀で表される。すなわち、傾
斜角θ₀が大きくなるほど検出部の出力は低下する。図
３のヨーレート検出部３２で検出できるのはＶ_YAW×cos
θ₀であるから、結局ヨーレート検出部３２で検出した
ヨーレートＶ_YAWと、加速度検出部３３、３４、３５で
検出された加速度ｇ_O、ｇ_A、ｇ_Bから求めた傾斜角θ₀よ
り、

【００４４】

【数１７】

【００４５】が求める真のヨーレート出力となる。以上
の検討より、車両用のヨーレートセンサにおいて検出面
の動きに無関係で車両の正確なヨーレートを算出する処
理の流れを以下に示す。図７がヨーレート算出処理のフ
ローチャートである。まずステップ７１で初期値を設定
する。本実施例では初期状態では車両に搭載されたヨー
レートセンサは勾配、凹凸のない大地に水平（鉛直線に
垂直）に設置されているとする。この状態ではステップ
７１でθ₀に０を代入する。次のステップ７２がθ₀,φ₀
算出処理である。この処理内容を詳細に示したのが図８
である。図８においては、まずステップ８０１で加速度
検出部Ｏ、Ａ、Ｂで検出された加速度ｇ_O、ｇ_A、ｇ_Bか
ら算出する。次のステップ８０２では、加速度ｇ_O、
ｇ_A、ｇ_Bから点Ａ、Ｂの相対加速度をｇ_A−ｇ_O、ｇ_B−
ｇ_Oとして算出し、その二重積分として点Ａ、Ｂの相対
移動量Δａ、Δｂを算出する。次のステップ８０３では
ヨーレート検出面の変動があったかどうかを判断する。
Δａ＝Δｂ＝０の場合には変動がないものとしてステッ
プ８０１に戻るが、そうでない場合にはステップ８０４
に移行する。ステップ８０４は初期状態かどうかを判断
するためのステップである。これまで説明したように、
初期状態（ｋ＝０）の場合とそれ以外の場合ではθ₀、
φ₀の求め方が異なる。よってｋ＝０の場合にはステッ
プ８０５へ、またｋ≠０の場合にはステップ８１３に移
行する。ステップ８０５からステップ８０７では、数
７、数８式で示した方位角φを算出している。φが求ま
ればステップ８０８へ移行し、ステップ８０８からステ
ップ８１０で傾斜角θを算出する。傾斜角θの算出は数
９、数１０式に示した通りである。θとφが算出されれ
ばステップ８１１へ移り、θ₀、φ₀にθとφの値を代入
し、かつ初期状態は終了したとしてｋにｋ＋１の値を代
入する。ただし、このとき後の処理も考えて次のステッ
プ８１２では点Ａ、Ｂの変位量ａ₀、ｂ₀を数１１、数１
２の関係式で求めておく。初期状態の場合には以上でθ
₀,φ₀算出処理を終了する。初期状態でない場合には、
ステップ８０４からステップ８１３に移行する。ステッ
プ８１３ではまずΔａ、Δｂ、ａ₀、ｂ₀から数１５、数
１６式に従ってΔφ、Δθを求める。その後ステップ８
１４で数１、数２の関係式に従ってθとφを算出する。
算出された角度θが微小な場合には誤差が問題となるか
ら、次のステップ８１５ではθの絶対値と微小量εを比
較する。θの絶対値がεより小さい場合には初期状態と
同じとしてステップ８１６に移行し、ｋとθ ₀に０を代
入してθ₀,φ₀算出処理を終了する。そうでなければス
テップ８１１に移行して同様に処理する。以上で、ヨー
レート検出部の傾斜角θ₀と方位角φ₀が求められること
になる。図７のフローチャートに戻り、次のステップ７
４ではステップ７２で求められたヨーレート検出部の傾
斜角θ₀とヨーレート検出部の出力Ｖ_YAWから真のヨーレ
ート出力を数１７に従い推測する。そして、最後にステ
ップ７５では数１７で修正されたヨーレート出力を真の
値として外部に出力し、ステップ７２に戻ってステップ
７２からステップ７５の処理を繰り返す。

【００４６】以上のように、第一の実施例ではヨーレー
ト検出面上に設置された三個の加速度検出部の出力から
ヨーレート検出面の傾斜角を算出する。そして、求めら
れた傾斜角を用いてヨーレート検出部の出力を補正して
出力する。よって、ヨーレートセンサの設置面が道路の
勾配、凹凸等様々な要因で傾斜してもその影響を受け
ず、一定の検出面（鉛直線に垂直な面）を保持した場合
と等価なヨーレート出力を求めることが可能になる。

【００４７】なお、第一の実施例ではヨーレート検出部
に特に限定を加えなかったが、これは振動ジャイロ、光
ファイバジャイロ、ガスレートジャイロ等どのような角
速度検出部であっても良い。また、加速度検出部につい
ても同様に限定を加えなかったが半導体式（片持梁式、
容量式等）、圧電体式等どのような加速度検出部であっ
ても良い。さらに、半導体の微細加工技術（マイクロマ
シニング技術）を応用して角速度検出部と加速度検出部
を一枚のシリコン基板上に作成するようにしても何ら問
題はない。

【００４８】（実施例２）次に、本発明の第二の実施例
について説明する。図９に本実施例のブロック図を示
す。図１と図９を比較して分かるように、図９では図１
の角速度補正手段の代わりに傾斜角補正手段をを付加し
ている。以上のように構成された本実施例の回転面保存
型角速度センサについて、以下にその動作を説明する。
なお本実施例はハードウェアでも構成できるが、ここで
はマイクロプロセッサを用いてソフトウェアで実現した
場合について述べることとする。その場合、ハードウェ
アの構成は図１０に示すようになる。これも図２と比較
して分かるように図１０は図２にアクチュエータＭ_A １
０１３、アクチュエータＭ_B １０１４とインターフェー
ス１０１１、インターフェース１０１２を付加した形と
なっている。なお、本実施例では、車両用のヨーレート
センサにおいてヨーレート検出部の基準面からの傾斜角
を加速度検出部の検出結果から算出し、傾斜角が零とな
るようヨーレート検出部を常時回転制御して車両の正確
なヨーレートを算出することを目的とする。

【００４９】図１１は、本実施例における各検出部の位
置関係を示した図（右上が上面図、左上が左側面図、下
が前面図）である。図１１において１１０１は加速度検
出部設置面であり、この上に加速度検出部が設置されて
いる。１１０４、１１０５、１１０６は各々加速度検出
部Ｏ、Ａ、Ｂであり、加速度検出面１１０１に垂直な方
向の加速度を検出するものとする。本図からわかるよう
に加速度検出部Ｏ、Ａ、Ｂは線分ＯＡと線分ＯＢが直交
する関係となるよう設置されている。１１０２は加速度
検出面１１０１の内側に設置された回転面であり、軸１
１０９回りにアクチュエータＭ_A １１０１により回転さ
れるものとする。１１０３はヨーレート検出部であり、
図３の場合と同様初期状態では加速度検出面に平行な面
内での回転角速度を検出する。ヨーレート検出部１１０
３は回転面１１０２の内側に設置されており、軸１１０
７回りにアクチュエータＭ_B １１０８により回転される
ものとする。なお軸１１０９、１１０７は、初期状態で
は各々加速度検出部ＯとＡを結んだ直線、ＯとＢを結ん
だ直線に平行関係にある。左側面図と前面図は各々三つ
あるが、これらはＱ₁−Ｑ₁'、Ｑ₂−Ｑ₂'、Ｑ₃−Ｑ₃'
（以上左側面図）、Ｐ₁−Ｐ₁'、Ｐ₂−Ｐ₂'、Ｐ₃−Ｐ₃'
（以上前面図）での断面図を示している。これから分か
るように、車両に固定される加速度検出面１１０１に対
してヨーレート検出部１１０３は２軸の自由度をもって
いる。

【００５０】ヨーレート算出の流れは図１２のフローチ
ャートに示す通りである。まずステップ１２１で初期値
を設定する。この処理は基本的にステップ７１と同様で
あるが、初期状態では加速度検出面と回転面、ヨーレー
ト検出部（ヨーレート検出面）は同じ平行関係もしくは
同一平面上に揃っているものとする。次のステップ１２
２はステップ７２と同様である。この処理により、加速
度検出面の傾斜角θ₀と方位角φ₀が求められる。次のス
テップ１２３では、θ₀、φ₀から点Ｏを基準としたとき
の点Ａ、Ｂの初期状態の加速度検出面からの回転角α
(n)、β(n)を以下の式で求める。

【００５１】

【数１８】

【００５２】

【数１９】

【００５３】数１８、数１９の関係式は数１１、数１２
の関係式から簡単に導出できる。この角度は絶対角度で
あるから、次のステップ１２４で前回の算出角度α(n-
1)、β(n-1)との差Δα、Δβを求め、その後α(n-1)、
β(n-1)に各々α(n)、β(n)を代入しておく。そして、
次のステップ１２５でアクチュエータＭ_A、Ｍ_Bを各々−
Δα、−Δβだけ回転させる。そして、最後にステップ
１２６でヨーレート検出部の出力Ｖ_YAWを読み取り外部
に出力し、ステップ１２２に戻ってステップ１２２から
ステップ１２６の処理を繰り返す。

【００５４】以上のように、第二の実施例ではヨーレー
ト検出部を加速度検出面に対して二軸の自由度をもって
配置し、加速度検出面上に設置された三個の加速度検出
部の出力から加速度検出部の傾斜角を算出する。そし
て、求められた傾斜角を用いて二つのアクチュエータの
回転角度を算出し、ヨーレート検出部を二軸で回転制御
して初期状態と平行な面になるよう制御する。よって、
ヨーレートセンサの設置面か道路の勾配、凹凸等様々な
要因で傾斜してもその影響を受けず、一定の検出面（鉛
直線に垂直な面）を保持しながらヨーレート出力を求め
ることが可能になる。

【００５５】なお、第二の実施例ではアクチュエータに
特に限定を加えなかったが、これはステッピングモータ
のようなものでも良いし、またそれに限定を加えるもの
ではない。また、第一の実施例と同様ヨーレート検出
部、加速度検出部にも限定を加えなかったが、どのよう
な構成のものでも良い。さらに、半導体の微細加工技術
（マイクロマシニング技術）を応用して加速度検出面と
回転面、ヨーレート検出部を一枚のシリコン基板上に作
成するようにしても何ら問題はない。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、角
速度センサの検出面が傾斜によりずれた場合でも傾斜に
よる角速度センサの出力変動を推測するか、もしくは検
出面を回転制御することにより傾斜面を初期状態と同じ
状態に保持することが可能となる。よって、外界の影響
を受けず所望の検出面での角速度を正確に検出すること
が可能になるため、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の回転面保持型角速度セ
ンサのブロック図

【図２】本発明の第一の実施例の回転面保持型角速度セ
ンサのハードウェア構成図

【図３】本発明の第一の実施例の回転面保持型角速度セ
ンサの構成概略を示す図

【図４】本発明の第一および第二の実施例の回転面保持
型角速度センサのθ₀,φ₀算出処理の説明図

【図５】本発明の第一および第二の実施例の回転面保持
型角速度センサのθ₀,φ₀算出処理の説明図

【図６】本発明の第一および第二の実施例の回転面保持
型角速度センサのθ₀,φ₀算出処理の説明図

【図７】本発明の第一の実施例の回転面保持型角速度セ
ンサのヨーレート算出処理を示すフローチャート

【図８】本発明の第一および第二の実施例の回転面保持
型角速度センサのθ₀,φ₀算出処理を示すフローチャー
ト

【図９】本発明の第二の実施例の回転面保持型角速度セ
ンサのブロック図

【図１０】本発明の第二の実施例の回転面保持型角速度
センサのハードウェア構成図

【図１１】本発明の第二の実施例の回転面保持型角速度
センサの構成概略を示す図

【図１２】本発明の第二の実施例の回転面保持型角速度
センサのヨーレート算出処理を示すフローチャート

【符号の説明】

２０１、３２、１００１、１１０３ヨーレート検出部２０２、３３、１００２、１１０４加速度検出部Ｏ２０３、３４、１００３、１１０５加速度検出部Ａ２０４、３５、１００４、１１０６加速度検出部Ｂ２０５、２０６、２０７、２０８、１００５、１００
６、１００７、１００８Ａ／Ｄ変換器２１１、１０１５Ｄ／Ａ変換器２１２、１０１６出力回路２０９、１００９マイクロプロセッサ２１０、１０１０メモリ１０１１、１０１２インターフェース１０１３、１１０８アクチュエータＭ_A １０１４、１１１０アクチャエータＭ_B ３１角速度検出面１１０１加速度検出面１１０２回転面１１０７、１１０９軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】角速度を検出する角速度検出手段と、前記
角速度検出手段に加わる加速度を検出する加速度検出手
段と、前記加速度検出手段で検出された加速度から角速
度検出面の傾斜角変化量を算出する傾斜角算出手段と、
前記傾斜角算出手段で算出された傾斜角変化量から前記
角速度検出手段で検出された角速度を修正する角速度補
正手段と、前記角速度補正手段で修正された角速度を出
力する出力手段を備えたことを特徴とする回転面保存型
角速度センサ。
【請求項２】加速度検出手段は、角速度検出手段により
検出される角速度の検出面に加わる加速度を少なくとも
異なる三点で検出することを特徴とする請求項１記載の
回転面保存型角速度センサ。
【請求項３】角速度検出手段はヨー方向の角速度を検出
することを特徴とする請求項１記載の回転面保存型角速
度センサ。
【請求項４】角速度を検出する角速度検出手段と、前記
角速度検出手段に加わる加速度を検出する加速度検出手
段と、前記加速度検出手段で検出された加速度から角速
度検出面の傾斜角変化量を算出する傾斜角算出手段と、
前記傾斜角算出手段で算出された角速度検出面の傾斜角
変化量から前記角速度検出手段の傾斜角を修正する傾斜
角補正手段と、前記傾斜角補正手段で角速度検出面の傾
斜角を修正された前記角速度検出手段により検出された
角速度を出力する出力手段を備えたことを特徴とする回
転面保存型角速度センサ。
【請求項５】傾斜角補正手段は、前記傾斜角算出手段で
算出された前記角速度検出手段の角速度検出面の傾きを
異なる二つの軸を中心に回転し修正することを特徴とす
る請求項４記載の回転面保存型角速度センサ。