JPH09189554A

JPH09189554A - 角速度検出装置

Info

Publication number: JPH09189554A
Application number: JP8000914A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawahara; 英夫河原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-08
Filing date: 1996-01-08
Publication date: 1997-07-22

Abstract

(57)【要約】【課題】角速度検出装置において、ローパスフィルタ
で発振周波を十分カットするためにカットオフ周波数を
高周波側に設定すると、角速度を検出する周波数帯域に
おける位相特性の遅れ量が過大になる。【解決手段】駆動信号に応じて振動する振動媒体２
と、この振動媒体の振動を電気信号に変換する複数の圧
電変換手段４１，４２とを有し、これら圧電変換手段か
ら出力された複数の電気信号に基づいて振動媒体の角速
度を検出する角速度検出装置において、上記複数の電気
信号の差に対応する第１差分信号を出力する第１差分出
力手段６と、第１差分信号の第１所定時における信号値
と第２所定時における信号値との差に対応する第２差分
信号を角速度に対応する信号（角速度信号）として出力
する第２差分出力手段１２とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる振動ジャ
イロを利用した角速度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような角速度検出装置は、ビデオ
カメラ等の手ぶれ補正装置や自動車のナビゲーション装
置等に用いられている。従来の角速度検出装置は、図７
に示す振動ジャイロを、図８に示す回路に組み込んで構
成されている。なお、図７および図８において、同一要
素には同一符号を付している。

【０００３】図７に示すように、振動ジャイロ１は、例
えば正六角柱の振動体２と、この振動体２における互い
に向かい合う一対の面に取り付けられ、電気的振動を機
械的振動に変換する第１振動子３１および第２振動子３
２とを有して構成される。ここで、第１および第２振動
子３１，３２は、圧電素子等により構成され、外部から
極性の反転するような電圧を加えることによって機械的
に振動（屈曲振動）する。

【０００４】また、振動体２の振動方向ａに非平行な面
２３，２４には、中心軸ｂに対して略対称的に２つの圧
電素子４１，４２が取り付けられており、これら圧電素
子４１，４２は振動体２の機械的振動を電気信号に変換
する。

【０００５】各圧電素子４１，４２から出力された電気
信号は、図８に示すように、差分回路６に入力される。
差分回路６は両電気信号の差に対応する値を有する信号
（差分信号）を出力する。差分信号はブランキング回路
７によって検波され、この検波された信号はローパスフ
ィルタ８によって平滑化された上で角速度信号として出
力される。ブランキング回路７には、遅延回路９によっ
て駆動信号に対して所定量遅延されたブランキング信号
が入力される。

【０００６】次に、このように構成された角速度検出装
置による角速度の検出について説明する。まず、振動ジ
ャイロ１が静止状態のときは、振動体２の面２３，２４
の振動量が等しいため、圧電素子４１，４２からの電気
信号出力は等しくなり、差分回路６の出力は零になる。

【０００７】しかし、振動ジャイロ１に、図７で示され
る振動体２の中心軸ｂに略平行な任意の軸を中心とした
揺れ運動（但し、揺れ周波数に対して駆動信号の周波数
はある程度高い）を加えると、振動体２の面２３，２４
にはコリオリ力による振動量の不均衡が生じ、図９に示
すように圧電素子４１，４２からの電気信号出力４３，
４４に差が生じる。このため、差分回路６からは発振回
路５からの駆動信号５１に対して振動体２の揺れ方向に
応じた位相差を有し、かつ揺れの角速度に比例した出力
レベルを有した差分信号６１が出力される。

【０００８】そして、ブランキング回路７は、ブランキ
ング信号９１の正の期間９１ａを利用してこの期間だけ
差分信号６１を所定の基準電圧（例えば、中心電圧）に
置換（ブランキング）することにより、検波出力信号７
１を出力する。この検波出力信号７１には発振回路５に
よって出力された発振周波および高周波等のキャリア波
が含まれるため、これをローパスフィルタ８にて除去す
る。その結果ローパスフィルタ８によって波形整形され
た角速度信号８１ａが出力され、この角速度信号８１ａ
に基づいて角速度が求められる。

【０００９】なお、ブランキング回路７は、差分回路６
の差分信号６１の正又は負のいずれかのピークを含む約
半周期分をブランキングすれば検波可能であり、遅延回
路９による遅延量もこの条件を考慮して決定される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような角速度検出装置では、ローパスフィルタ８で発振
周波を十分カットするためにカットオフ周波数を高周波
側に設定する必要があるが、そのために角速度検出装置
を使用する周波数帯域における位相特性の遅れ量が過大
になるおそれがある。位相特性の遅れ量は、防振補正制
御が遅れる等の弊害をもたらす。

【００１１】なお、位相遅れの問題を解決するために高
次のローパスフィルタを用いることはできるが、回路が
複雑化するという問題がある。

【００１２】さらに、検波出力信号をローパスフィルタ
に通すと、検波出力信号のピークレベルが元の３２％程
度に減衰してしまうため、十分な出力レベルを確保する
ために増幅回路を設けなければならず、回路構成が複雑
化するという問題もある。

【００１３】そこで、本発明の第１の目的は、簡単な構
成により角速度の検出精度を向上させることができるよ
うにした角速度検出装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願第１の発明では、駆動信号に応じて振動する
振動媒体と、この振動媒体の振動を電気信号に変換する
複数の圧電変換手段とを有し、これら圧電変換手段から
出力された複数の電気信号に基づいて振動媒体の角速度
を検出する角速度検出装置において、上記複数の電気信
号の差に対応する第１差分信号を出力する第１差分出力
手段と、第１差分信号の第１所定時における信号値と第
２所定時における信号値との差に対応する第２差分信号
を角速度に対応する信号（角速度信号）として出力する
第２差分出力手段とを設けている。

【００１５】また、本願第２の発明では、駆動信号に応
じて振動する振動媒体と、この振動媒体の振動を電気信
号に変換する複数の圧電変換手段とを有し、これら圧電
変換手段から出力された複数の電気信号に基づいて振動
媒体の角速度を検出する角速度検出装置において、上記
複数の電気信号の差に対応する第１差分信号を出力する
第１差分出力手段と、第１差分信号の第１所定時におけ
る信号値と各時点の信号値との差に対応する第２差分信
号を出力する第２差分出力手段と、第２差分信号の第２
所定時における値に対応する信号を角速度信号として出
力する信号出力手段とを設けている。

【００１６】すなわち、上記両発明では、例えば第１お
よび第２所定時を差分信号が略ピーク値となるタイミン
グに設定して、第１差分信号のピーク・ツー・ピーク値
又はこれに近い値を有する高レベルの角速度信号を得る
ことにより、角速度信号を平滑化するフィルタを省略し
たりこれを設けた場合でもカットオフ周波数の高周波化
や高次化を不要としたりして、ノイズを低減するととも
に位相遅れによる弊害を抑制し、角速度の検出精度を向
上させている。しかも、従来用いられていた検波回路を
不要として、装置の構成を簡単化している。

【００１７】なお、上記第１および第２の発明において
は、角速度信号と所定基準値との差に基づいて角速度を
算出する算出手段を設けてもよい。

【００１８】また、振動媒体に取り付けられる複数の圧
電変換手段は、振動媒体の振動方向に対して非平行に、
かつ振動媒体の中心軸に対して略対称に配置するのが望
ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態の角速度
検出装置の構成を示しており、図２はこの角速度検出装
置における信号の流れを示している。なお、図１中の振
動ジャイロ１は、図７により説明したものと同じである
のでここでは説明を省略する。

【００２０】図１において、５は発振回路であり、方形
波信号からなる駆動信号５１（図２参照）を出力する。
６は第１差分回路であり、駆動信号５１によって振動す
る振動ジャイロ１に取り付けられた２つの圧電素子４
１，４２から電気信号４３，４４を受け、これら電気信
号の差に対応する値を有する信号（第１差分信号）６１
を出力する。この第１差分信号６１は、第１の保持回路
１０および第２の保持回路１１に入力される。

【００２１】第１の保持回路１０は、図２に示すよう
に、駆動信号５１の１周期毎に、この駆動信号５１の立
ち上がり時（第１所定時）１４ａ，１４ｂにおける第１
差分信号６１（点線で示す）の信号値（正ピーク値）を
保持し、これを第１保持信号１３として出力する。ま
た、第２の保持回路１１は、駆動信号５１の１周期毎
に、駆動信号５１の立ち下がり時（第２所定時）１６
ａ，１６ｂにおける第１差分信号６１（点線で示す）の
信号値（負ピーク値）を保持し、これを第２保持信号１
５として出力する。なお、第１および第２の保持回路１
０，１１は、駆動信号５１に対して１８０度位相が異な
るタイミングで信号値の保持（サンプリング）を行う。
第１および第２保持信号１３，１５は第２の差分回路１
２に入力される。第２の差分回路１２は、第１保持信号
１３と第２保持信号１５の差に対応する信号値を有する
第２差分信号（図示せず）を出力する。この第２差分信
号はローパスフィルタ８によって平滑化処理された後、
角速度信号８１ｂとして不図示の演算器（ＣＰＵ等）に
入力される。この演算器は、例えば、角速度信号８１ｂ
と所定基準値との差に基づいて振動ジャイロ１の回転運
動の角速度を算出する。

【００２２】以上のように構成された角速度検出装置を
用いれば、第１差分信号６１のピーク・ツー・ピーク値
に相当する値を有する高レベルの角速度信号８１ｂを得
ることができる。

【００２３】そして、発振回路５の発振周波数（駆動信
号５１の周波数）が振動ジャイロ１の揺れ周波数に対し
てある程度高ければ、各保持手段１０，１１のサンプリ
ングによる出力値すなわち第１および第２保持信号１
３，１５の段差（発振周波数およびその高周波成分）
は、従来のようにブランキング回路を用いた場合に比べ
て格段に小さくなる。このため、ローパスフィルタ８の
カットオフ周波数を従来より高く設定しても問題がな
く、また高次のフィルタ構成とする必要がなくなる。し
たがって、第２差分信号をローパスフィルタ８に通して
も信号レベルの減衰が少なく高レベルのままの角速度信
号８１ｂが得られるため、増幅回路を不要として装置の
構成を簡単にすることができるとともに、角速度信号８
１ｂに含まれるノイズの低減を図ることができ、角速度
の検出精度を向上させることができる。

【００２４】さらに、カットオフ周波数が高周波側に設
定された又は次数の少ないローパスフィルタ８を用いる
ことにより、位相特性の遅れによる弊害を抑制すること
ができる。

【００２５】なお、本実施形態では、ローパスフィルタ
８を設けた場合について説明したが、保持信号１３，１
５の段差が十分小さければこれを省略してもよく、これ
によりさらに装置の構成を簡単化することができる。そ
して、この場合には、演算器は第２差分信号に基づいて
角速度を算出する。

【００２６】（第２実施形態）図３は本発明の第２実施
形態の角速度検出装置の構成を示しており、図４はこの
角速度検出装置における信号の流れを示している。な
お、図３中の振動ジャイロ１は、図７により説明したも
のと同じであるのでここでは説明を省略する。

【００２７】図３において、５は発振回路であり、方形
波信号からなる駆動信号５１（図４参照）を出力する。
６は第１差分回路であり、駆動信号５１によって振動す
る振動ジャイロ１に取り付けられた２つの圧電素子４
１，４２から電気信号４３，４４を受け、これら電気信
号の差に対応する値を有する信号（第１差分信号）６１
を出力する。この第１差分信号６１は、第１の保持回路
１０および第２の差分回路１２に入力される。

【００２８】第１の保持回路１０は、図２に示すよう
に、駆動信号５１の１周期毎に、この駆動信号５１の立
ち上がり時（第１所定時）１８ａ，１８ｂにおける第１
差分信号６１（点線で示す）の信号値（正ピーク値）を
保持し、これを第１保持信号１７として出力する。

【００２９】第２の差分回路１２は、第１保持信号１７
と第１差分信号６１の各時点の値との差（第１保持信号
１７の信号値−第１差分信号６１の信号値）に対応する
信号値を有する第２差分信号１９を出力する。この第２
差分信号は、第２の保持回路１１に入力される。

【００３０】第２の保持回路１１は、駆動信号５１の１
周期毎に、駆動信号５１の立ち下がり時（第２所定時）
２１ａ，２１ｂにおける第２差分信号１９（点線で示
す）の信号値（正ピーク値）を保持し、これを第２保持
信号２０として出力する。なお、第１および第２の保持
回路１０，１１は、駆動信号５１に対して１８０度位相
が異なるタイミングで信号値の保持（サンプリング）を
行う。

【００３１】第２保持信号はローパスフィルタ８によっ
て平滑化処理された後、角速度信号８１ｃとして不図示
の演算器（ＣＰＵ等）に入力される。この演算器は、例
えば、角速度信号８１ｃと所定基準値との差に基づいて
振動ジャイロ１の回転運動の角速度を算出する。

【００３２】以上のように構成された角速度検出装置を
用いれば、第１差分信号６１のピーク・ツー・ピーク値
に相当する値を有する高レベルの角速度信号８１ｃを得
ることができる。

【００３３】そして、発振回路５の発振周波数（駆動信
号５１の周波数）が振動ジャイロ１の揺れ周波数に対し
てある程度高ければ、第２保持回路１１のサンプリング
による出力値すなわち第２保持信号２０の段差（発振周
波数およびその高周波成分）は、従来のようにブランキ
ング回路を用いた場合に比べて格段に小さくなる。この
ため、ローパスフィルタ８のカットオフ周波数を従来よ
り高く設定しても問題がなく、また高次のフィルタ構成
とする必要がなくなる。

【００３４】したがって、第２保持信号２０をローパス
フィルタ８に通しても信号レベルの減衰が少なく高レベ
ルのままの角速度信号８１ｃが得られるため、増幅回路
を不要として装置の構成を簡単にすることができるとと
もに、角速度信号８１ｃ含まれるノイズの低減を図るこ
とができ、角速度の検出精度を向上させることができ
る。

【００３５】さらに、カットオフ周波数が高周波側に設
定された又は次数の少ないローパスフィルタ８を用いる
ことにより、位相特性の遅れによる弊害を抑制すること
ができる。

【００３６】なお、本実施形態では、ローパスフィルタ
８を設けた場合について説明したが、第２保持信号２０
の段差が十分小さければこれを省略してもよく、これに
よりさらに装置の構成を簡単化することができる。そし
て、この場合には、演算器は第２保持信号２０に基づい
て角速度を算出する。

【００３７】（第３実施形態）図５は本発明の第３実施
形態の角速度検出装置の構成を示している。なお、図７
中の振動ジャイロ１は、図７により説明したものと同じ
であるのでここでは説明を省略する。また、本実施形態
における信号の流れは、第１実施形態の信号の流れ（図
２）と同様になる。

【００３８】図５において、１００はマイクロコンピュ
ータであり、このコンピュータ１００は、発振基準回路
１０２，カウンタ１０１，Ａ／Ｄ変換器１０３，記憶回
路１０７、加算器１０８およびローパスフィルタ１０４
から構成されている。

【００３９】基準発振回路１０２は水晶振動子等を利用
したものであり、カウンタ１０１はこの基準発振回路１
０２の発振周波数に基づいて所定のタイミングごとに出
力を反転させて、方形波信号からなる駆動信号５１（図
２参照）をコンピュータ１００の出力ポート１０５から
出力する。

【００４０】差分回路６は、第１実施形態における第１
差分回路６に相当するものであり、駆動信号５１によっ
て振動する振動ジャイロ１に取り付けられた２つの圧電
素子４１，４２から電気信号を受け、これら電気信号の
差に対応する値を有する第１差分信号６１（図２参照）
を出力する。この第１差分信号はコンピュータ１００の
入力ポート１０６を介してＡ／Ｄ変換器１０３に入力さ
れる。

【００４１】Ａ／Ｄ変換器１０３は、第１実施形態の第
１の保持回路１０に相当するものであり、カウンタ１０
１から得られる所定タイミング（例えば、出力反転周期
ごとに１回の割）で、第１差分信号６１の信号値（正お
よび負ピーク値）をデジタル信号に変換する。これらデ
ジタル信号は記憶回路１０７および加算器１０８に入力
される。

【００４２】記憶回路１０７は、第１実施形態における
第２の保持回路１１に相当するものであり、上記所定タ
イミングの２回に対して１回の割で上記デジタル信号
（例えば、正ピーク値に対応するデジタル信号）を記憶
し、この記憶タイミングの次のタイミング（例えば、Ａ
／Ｄ変換器１０３から負ピーク値に対応するデジタル信
号が出力されるタイミング）でその記憶値を出力する。
この記憶値は加算器１０８に入力される。

【００４３】加算器１０８は、第１実施形態における第
２の差分回路１２に相当するものであり、記憶回路１０
７に記憶されたデジタル値（正ピーク値）とＡ／Ｄ変換
器１０３からのデジタル値（負ピーク値）との差の演算
を行い、この差に対応する信号値を有する差分デジタル
信号を出力する。この差分デジタル信号はローパスフィ
ルタ１０４によって高域成分が除去された後、角速度信
号として不図示の演算器（ＣＰＵ等）に入力される。こ
の演算器は、例えば、角速度信号と所定基準値との差に
基づいて振動ジャイロ１の回転運動の角速度を算出す
る。

【００４４】次に、マイクロコンピュータ１００の動作
を司る制御フローについて図６を用いて説明する。

【００４５】ステップ（以下、Ｓと略す）１で処理がス
タートすると、基準発振回路１０２が一定周期で発生す
る基準発振信号をカウンタ１０１でカウントし始める。

【００４６】Ｓ２では、カウンタ１０１のカウント値が
所定値ＡであるかＢ（＞Ａ）であるか若しくはＡおよび
Ｂのいずれでもないかを判別する。ここで、所定値Ｂを
所定値Ａの２倍とすることにより、駆動信号がデューテ
ィ比５０％の方形波として得られるので、振動子３１，
３２を駆動する上で望ましい。判別の結果、カウント値
がＡおよびＢのいずれでもない場合はＳ２を繰り返し、
Ａである場合はＳ３〜Ｓ５に進み、Ｂである場合はＳ６
〜Ｓ１２に進む。

【００４７】カウント値が所定値Ａである場合、Ｓ３で
カウンタ１０１の出力をＬｏｗに設定し、Ｓ４でＡ／Ｄ
変換器１０３に入力された第１差分信号（正ピーク値）
をデジタル値に変換し、Ｓ５でＳ４にて変換されたデジ
タル値を記憶回路１０７に記憶させる。なお、Ｓ５から
はＳ２に戻る。

【００４８】一方、カウント値が所定値Ｂである場合、
Ｓ６でカウンタ１０１の出力をＨｉに設定し、Ｓ７でカ
ウンタ１０１のカウント値をクリア（リセット）する。
さらに、Ｓ８でＡ／Ｄ変換器１０３に入力された差分信
号（負ピーク値）をデジタル値に変換し、Ｓ９でＳ５に
て記憶回路１０７に記憶されたデジタル値（正ピーク
値）を読み出し、Ｓ１０で加算器１０８によりこれらデ
ジタル値の差を演算する。そして、Ｓ１１でローパスフ
ィルタ１０４によるローパス演算処理を行い、Ｓ１２で
ローパス演算後の信号を図示しない演算器に角速度信号
として出力する。なお、Ｓ１２からはＳ２に戻る。

【００４９】以上のように構成された角速度検出装置を
用いても、第１実施形態と同様の効果が得られる。すな
わち、装置の構成を簡単にすることができるとともに、
角速度信号に含まれるノイズの低減を図ることができ、
角速度の検出精度を向上させることができる。さらに、
位相特性の遅れによる弊害を抑制することができる。し
かも、本実施形態では、角速度信号がデジタル信号とし
て得られるので、この角速度信号を演算器でコンピュー
タ処理する場合に特に有効である。

【００５０】なお、本実施形態では、ローパスフィルタ
１０４を設けた場合について説明したが、場合によって
はこれを省略してもよく、これによりさらに装置の構成
を簡単化することができる。

【００５１】また、本実施形態では、マイクロコンピュ
ータ１００外に設けた差分回路６の出力をマイクロコン
ピュータ１００内の１つのＡ／Ｄ変換器によってデジタ
ル変換する場合について説明したが、圧電素子４１，４
２の出力をマイクロコンピュータ１００内の２つのＡ／
Ｄ変換器を用いてそれぞれデジタル変換し、マイクロコ
ンピュータ１００内に設けた差分回路６に相当する回路
で両デジタル値の差を演算するようにしてもよい。これ
により、マイクロコンピュータ１００外に差分回路６を
設ける必要がなくなり、構成をより簡単にすることがで
きる。

【００５２】また、本実施形態では、角速度信号をデジ
タル値のまま演算器に出力するようにしたが、角速度信
号をＤ／Ａ変換した上で演算器に出力するように構成し
てもよい。

【００５３】さらに、以上の第１〜第３実施形態におい
ては、第１保持回路１０の差分信号のサンプリングのタ
イミングやＡ／Ｄ変換器１０３の変換タイミングを駆動
信号の１周期につき１回としたが、本発明ではこれに限
るものではなく、駆動信号の周期の所定整数倍のタイミ
ングであればよい。但し、第１保持回路１０やＡ／Ｄ変
換器１０３の出力レベルは高いほうがよいので、差分信
号が正又は負のピーク値となる付近のタイミングとする
のが望ましい。具体的には、ピーク値に対して±７０ｄ
ｅｇの範囲内でサンプリングすれば、従来よりも高いレ
ベルの出力が得られるので好ましい。

【００５４】また、第１〜第３実施形態において、振動
体２の形状を正六角柱としたが、本発明に用いる振動体
２の形状はこれに限られるものではない。但し、検出精
度の維持のため、圧電素子４１，４２を振動体２の中心
軸に対してほぼ対称となる位置に配置できる形状とする
のが望ましい。また、圧電素子４１，４２が振動子３
１，３２の振動方向に対して完全に平行となる向きに配
置されないように配慮する必要がある。

【００５５】なお、第１〜第３実施形態において、必要
に応じて遅延回路を挿入し、第１保持回路１０やＡ／Ｄ
変換器１０３の保持・変換タイミングを任意に調整する
ことも可能である。

【００５６】また、本発明は、以上の実施形態および変
形例、またはそれら技術要素を必要に応じて組み合わせ
て用いてもよい。

【００５７】（実施形態と請求の範囲との関係）以上説
明した実施形態において、発振回路５およびカウンタ１
０１から出力される駆動信号が請求の範囲にいう駆動信
号に、（第１の）差分回路６が請求の範囲にいう第１の
差分出力手段に、第２の差分回路１２および加算器１０
８が請求の範囲にいう第２の差分出力手段に、第２実施
形態における第２の保持回路１１が請求の範囲（請求項
２）にいう信号出力手段に、角速度信号８１ｂ，８１ｃ
に基づいて角速度を算出する演算器が請求の範囲にいう
算出手段にそれぞれ相当する。

【００５８】なお、以上が本発明の各構成と実施形態の
各構成の対応関係であるが、本発明はこれら実施形態の
構成に限られるものではなく、請求項に示した機構また
は実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であれば
どのようなものであってもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１の発明で
は、複数の圧電素子からの出力信号の差に対応する第１
差分信号を得た上で、この第１差分信号の第１所定時に
おける信号値と第２所定時における信号値との差に対応
する第２差分信号を角速度に対応する信号（角速度信
号）として出力するようにしている。また、本願第２の
発明では、第１差分信号の第１所定時における信号値と
各時点の信号値との差に対応する第２差分信号を得た上
で、この第２差分信号の第２所定時における値に対応す
る信号を角速度信号として出力するようにしている。こ
のため、上記各発明を用いれば、例えば第１および第２
所定時を第１差分信号が略ピーク値となるタイミングに
設定することにより、第１差分信号のピーク・ツー・ピ
ーク値又はこれに近い値を有する高レベルの角速度信号
を得ることができる。

【００６０】したがって、角速度信号を平滑化するフィ
ルタを省略したりこれを設けた場合でもカットオフ周波
数の高周波化や高次化を不要としたりすることができ、
ノイズを低減するとともに位相遅れによる弊害を抑制
し、角速度の検出精度を向上させることができる。しか
も、従来用いられていた検波回路を不要とすることがで
きるため、装置の構成を簡単化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の角速度検出装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】上記第１実施形態の角速度検出装置における信
号の流れを経時的に示す概念図である。

【図３】本発明の第２実施形態の角速度検出装置の構成
を示すブロック図である。

【図４】上記第２実施形態の角速度検出装置における信
号の流れを経時的に示す概念図である。

【図５】本発明の第３実施形態の角速度検出装置の構成
を示すブロック図である。

【図６】上記第３実施形態の角速度検出装置の制御フロ
ーである。

【図７】従来の振動ジャイロの斜視図である。

【図８】従来の角速度検出装置の構成を示すブロック図
である。

【図９】従来の角速度検出装置における信号の流れを経
時的に示す概念図である。

【符号の説明】

１振動ジャイロ２振動体３１，３２振動子４１，４２圧電素子５１駆動信号４３，４４（圧電素子からの）出力信号６１第１差分信号１３，１７（第１差分信号の）正ピーク値１５（第１差分信号の）負ピーク値１９第２差分信号２０（第２差分信号１９の）正ピーク値８１ｂ，８１ｃ角速度信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動信号に応じて振動する振動媒体と、
この振動媒体の振動を電気信号に変換する複数の圧電変
換手段とを有し、これら圧電変換手段から出力された複
数の電気信号に基づいて前記振動媒体の角速度を検出す
る角速度検出装置において、前記複数の電気信号の差に対応する第１差分信号を出力
する第１差分出力手段と、前記第１差分信号の第１所定時における信号値と第２所
定時における信号値との差に対応する第２差分信号を前
記角速度に対応する信号として出力する第２差分出力手
段とを有することを特徴とする角速度検出装置。
【請求項２】駆動信号に応じて振動する振動媒体と、
この振動媒体の振動を電気信号に変換する複数の圧電変
換手段とを有し、これら圧電変換手段から出力された複
数の電気信号に基づいて前記振動媒体の角速度を検出す
る角速度検出装置において、前記複数の電気信号の差に対応する第１差分信号を出力
する第１差分出力手段と、前記第１差分信号の第１所定時における信号値と各時点
の信号値との差に対応する第２差分信号を出力する第２
差分出力手段と、前記第２差分信号の第２所定時における値に対応する信
号を前記角速度に対応する信号として出力する信号出力
手段とを有することを特徴とする角速度検出装置。
【請求項３】前記第１および第２所定時が、前記駆動
信号の所定整数周期ごとに設定されたタイミングである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の角速度検出装
置。
【請求項４】前記第１および第２所定時が、前記各差
分信号が略ピーク値となるタイミングであることを特徴
とする請求項１から３のいずれかに記載の角速度検出装
置。
【請求項５】前記角速度に対応する信号の平滑化処理
を行うフィルタ手段を有することを特徴とする請求項１
から４のいずれかに記載の角速度検出装置。
【請求項６】前記角速度に対応する信号の信号値と所
定基準値との差に基づいて前記角速度を算出する算出手
段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか
に記載の角速度算出装置。
【請求項７】前記複数の圧電変換手段を、前記振動媒
体の振動方向に対して非平行に、かつ前記振動媒体の中
心軸に対して略対称に配置したことを特徴とする請求項
１から６のいずれかに記載の角速度検出装置。