JPH0933260A

JPH0933260A - 角速度センサ

Info

Publication number: JPH0933260A
Application number: JP7205385A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Watarai; 武宏度会; Tetsushi Hayashi; 哲史林; Tomoo Kawase; 友生川瀬; Sachiosa Takeuchi; 祥修竹内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】角速度センサの虚ヨーレートを発生させないこ
と。【構成】角柱音叉型振動子１の上面１ｂ先端部にコリオ
リ力による変位を検出する検知用圧電素子２が、上面１
ｂの支持部１ａ側に振動子１を制振するダミー素子２１
が、外側面１ｃに振動子１の駆動状況をモニタする参照
用圧電素子３が、外側面１ｃの支持部１ａ側に振動子１
を一定周期にて一定方向に駆動させる駆動用圧電素子４
がそれぞれ貼着され、振動子１はクランプ９により基台
８に対して概略平行に浮遊して固定される。基台８の中
央部には、リードピン６が配設されたハーメチック端子
５が設けられ、このリードピン６と圧電素子２、３、４
とは、細線７により電気的に接続している。

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、４ＷＳ、ＡＢ
Ｓなどの車両制御に用いられる車両旋回角速度（ヨーレ
ート）を検出する角速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、車両のヨーレートなどの
角速度を検出する角速度センサでは、図９に示される構
造のものが知られている。この角速度センサ２００は、
角柱音叉型の振動子３１に、駆動、検知及び振動参照用
の圧電体３３、３２、３４を接合し、その振動子３１を
クランプ３５を介して基板３６に固定して構成されたも
のであり、形状が簡素であるため、製造が容易であると
いう特徴がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記開
示技術による角速度センサ２００を用い、本願発明者ら
が車両での取り付け位置を種々変更し、実車走行テスト
を実施したところ、角速度センサ２００は、その取り付
け位置によって本来の車両の挙動とは異なる角速度を検
出してしまうという問題があることを見い出した。この
原因について詳細な調査を実施したところ、以下のよう
な原因で上記問題が発生していることを本願発明者らは
突き止めた。

【０００４】角柱音叉型角速度センサ２００を、例え
ば、タイヤハウス側面などに取り付けた場合、その取り
付け部の剛性が不十分のため、車両走行時の振動によ
り、例えば、約１００Ｈｚ程度のヨー成分が発生する場
合があることを見い出した。このヨー成分は、角速度セ
ンサ２００を、例えば、トランクルーム内の剛性の高い
場所に取り付けた場合は発生しなかった。このように、
角柱音叉型角速度センサ２００は取り付け場所によって
ヨー成分が発生する。

【０００５】一方、角柱音叉型角速度センサ２００の入
力角速度周波数のｆ₀に対する応答特性は、図７に示さ
れるようになっている。ここで、Δｆとは、角速度セン
サ２００の検知方向の共振周波数と駆動方向の共振周波
数の差である。このように、角柱音叉型角速度センサ２
００では、共振周波数差Δｆ（図では、１００Ｈｚ）に
ピークを持つ応答を示す。前述のように、角速度センサ
２００の取り付け位置によって共振周波数差Δｆとほぼ
同一のヨー成分が発生したとすると、これを増幅して角
速度センサ２００は検出してしまうこととなる。さら
に、車両制御等では、本来、例えば、１００Ｈｚのよう
な領域までは、制御用のメカ式エクチュエータ等が追従
し得ず、問題とはならないはずなのだが、角速度センサ
２００の出力をＥＣＵ（電子制御装置）に取り込む際の
１００Ｈｚ周期のＡＤ変換により、低周波成分に復調さ
れ、例えば、数Ｈｚ程度の虚ヨーレートとなり、システ
ムへの影響を及ぼすことを見い出した。

【０００６】ＡＤ変換時の変調について、サンプリング
周波数１００Ｈｚの場合の入力信号周波数ｆ_INと、変調
後の出力信号周波数ｆ_OUTの関係を図８に示す。例え
ば、Δｆ＝１００Ｈｚ、Ｑ_S＝１０００のヨーレートセ
ンサをタイヤハウス側面に取り付けた場合、フェンダー
やタイヤハウス、フレームなどの振動により発生する１
００Ｈｚのヨーレートは、図７に示した感度応答特性に
より増幅される。ここで、Ｑ_Sは、角速度センサ２００
における振動子３１の検知方向の機械的品質係数を示
す。また、角速度センサ２００の出力が、ＡＤ変換によ
り変調され、ＤＣ成分としてＥＣＵに取り込まれる。１
００Ｈｚのヨーレートが0.01°/SECであったとしても、
上記特性により、ＤＣ1 °/SECの実ヨーレートとしてＥ
ＣＵは誤認識するため、システムに悪影響を及ぼすとい
う問題がある。

【０００７】従って、本発明の目的は、上記課題に鑑
み、ＥＣＵサンプリング周波数、角速度センサの取り付
け位置に係わりなく、虚ヨーレートを発生しない角速度
センサを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の構成は、一定方向に一定周期にて振動する
振動系に角速度が作用したときに、該振動系に発生する
コリオリ力から該角速度を検出する角速度センサであっ
て、少なくとも平行に対向配置された一対の角柱音片を
有する音叉型振動子と、その振動子上に配置され、振動
子を一定方向に一定周期にて駆動させる一対の駆動用圧
電素子と、その駆動用圧電素子と直交するように振動子
上に配置され、振動子に角速度が働いたときに発生する
コリオリ力を振動子の変位として検出する一対の検知用
圧電素子と、角速度が、振動子の駆動方向の共振周波数
と検知方向の共振周波数との差近傍の周波数であると
き、振動子の検知方向の振動を減衰させる減衰手段とを
備えたという技術的手段を採用するものである。

【０００９】また、第二の発明の構成は、一定方向に一
定周期にて振動する振動系に角速度が作用したときに、
該振動系に発生するコリオリ力から該角速度を検出する
角速度センサであって、少なくとも平行に対向配置され
た一対の角柱音片を有する音叉型振動子と、その振動子
上に配置され、振動子を一定方向に一定周期にて駆動さ
せる一対の駆動用圧電素子と、その駆動用圧電素子と直
交するように振動子上に配置され、振動子に角速度が働
いたときに発生するコリオリ力を振動子の変位として検
出する一対の検知用圧電素子と、その検知用圧電素子に
よる検出値に対してローパスフィルタとを備え、振動子
の駆動方向の共振周波数と、振動子の検知方向の共振周
波数との差が１００Ｈｚより大きく２００Ｈｚ以下であ
るという技術的手段を採用するものである。

【００１０】第三の発明の構成は、振動子は、さらに、
角速度が、振動子の駆動方向の共振周波数と検知方向の
共振周波数との差近傍の周波数であるとき、振動子の検
知方向の振動を減衰させる減衰手段を備えたという技術
的手段を採用するものである。

【００１１】第四の発明の構成は、減衰手段は、振動子
のコリオリ力の作用する方向と直交する面上にそれぞれ
貼着された、振動子を構成する材料より減衰特性の大き
い材料から成る一対の減衰体であるという技術的手段を
採用するものである。

【００１２】第五の発明の構成は、減衰体は、振動子の
音片のそれぞれの根元側に貼着されたという技術的手段
を採用するものである。

【００１３】第六の発明の構成は、減衰体は、同一方向
に分極された圧電素子から成り、互いに電気的に結線さ
れたという技術的手段を採用するものである。

【００１４】

【作用及び効果】上記構成から成る本発明の第一の作用
は、一定方向に一定周期にて振動する振動系に角速度が
作用したときに、該振動系に発生するコリオリ力から該
角速度を検出する角速度センサであって、少なくとも平
行に対向配置された一対の角柱音片を有する音叉型振動
子と、その振動子上に配置され、振動子を一定方向に一
定周期にて駆動させる一対の駆動用圧電素子と、その駆
動用圧電素子と直交するように振動子上に配置され、振
動子に角速度が働いたときに発生するコリオリ力を振動
子の変位として検出する一対の検知用圧電素子と、角速
度が、振動子の駆動方向の共振周波数と検知方向の共振
周波数との差近傍の周波数であるとき、振動子の検知方
向の振動を減衰させる減衰手段とを備えたことであり、
減衰手段による制振により、コリオリ力による振動の共
振時（コリオリ力による振動が駆動方向の共振周波数と
検知方向の共振周波数との差に等しい時）のみの出力ゲ
インを低減させることができ、虚ヨーレートの発生を防
止することができるという効果がある。（請求項１）

【００１５】第二の作用は、一定方向に一定周期にて振
動する振動系に角速度が作用したときに、該振動系に発
生するコリオリ力から該角速度を検出する角速度センサ
であって、少なくとも平行に対向配置された一対の角柱
音片を有する音叉型振動子と、その振動子上に配置さ
れ、振動子を一定方向に一定周期にて駆動させる一対の
駆動用圧電素子と、その駆動用圧電素子と直交するよう
に振動子上に配置され、振動子に角速度が働いたときに
発生するコリオリ力を振動子の変位として検出する一対
の検知用圧電素子と、その検知用圧電素子による検出値
に対してローパスフィルタとを備え、振動子の駆動方向
の共振周波数と、振動子の検知方向の共振周波数との差
を１００Ｈｚより大きく２００Ｈｚ以下とすることであ
り、Ｓ／Ｎ比を確保しつつ、共振時の出力ゲインをロー
パスフィルタにより低減でき、虚ヨーレートの発生を防
止できるという効果がある。（請求項２）

【００１６】第三の作用は、振動子は、さらに、角速度
が、振動子の駆動方向の共振周波数と検知方向の共振周
波数との差近傍の周波数であるとき、振動子の検知方向
の振動を減衰させる減衰手段を備えたことであり、共振
時の出力ゲインをより低減することができるという効果
がある。（請求項３）

【００１７】第四の作用は、減衰手段を、振動子のコリ
オリ力の作用する方向と直交する面上にそれぞれ貼着さ
れた、振動子を構成する材料より減衰特性の大きい材料
から成る一対の減衰体とすることであり、簡易に振動子
を減衰させることができるという効果がある。（請求項
４）

【００１８】第五の作用は、減衰体を、振動子の音片の
それぞれの根元側に貼着することであり、音片の先端部
に貼着した場合に比べて、より効果的に共振時の出力ゲ
インを低減させることができるという効果がある。（請
求項５）

【００１９】第六の作用は、減衰体を、同一方向に分極
された圧電素子から構成し、互いに電気的に結線するこ
とであり、圧電素子の互いの電気的損失により、より効
果的に振動子を減衰させることができるという効果があ
る。（請求項６）

【００２０】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。まず、本発明に係わる第一実施例における角速
度センサの振動子の周辺部の構成について説明する。図
１は、角速度センサの振動子１（音叉型振動子に相当）
の周辺部の構成を示した構造図である。恒弾性合金で形
成された角柱音叉型振動子１上に圧電素子２、３、４が
接着等により貼り付けられる。圧電素子２、３、４は、
それぞれ検知用、参照用、駆動用の素子であり、それぞ
れ矩形状を成している。これら圧電素子２、３、４の配
置関係は、図１に示すように、板状で金属製の基台８の
表面８ａに対向する部位を除くようにして、振動子１の
上面１ｂ先端部に検知用圧電素子２から貼り付けられ、
振動子１の外側面１ｃに参照用圧電素子３が貼り付けら
れ、それと同一面で振動子１の支持部１ａ側に駆動用圧
電素子４が貼り付けられている。

【００２１】基台８の四隅には、取り付け用の貫通した
穴部１０が設けられている。この基台８の中央部に設け
られた矩形状の穴には、金属板に貫通した複数の穴のそ
れぞれにリードピン６がガラス接合により配設されたハ
ーメチック端子５が、その外周部のロー付けにより接合
されている。リードピン６は、ハーメチック端子５の同
一直線上に配置される（このリードピン６の図示されて
いない側の端部は、前述の金属板を貫通しており、後述
の回路基板への結線に利用される）。尚、本実施例にお
いて、ハーメチック端子５と基台８は、別部品として構
成した後、一体化しているが、基台８に複数のリードピ
ン６を直接にガラス接合して貼りつけて一つの部品とし
て構成としてもよい。

【００２２】振動子１の支持部１ａの両側面と、金属板
を逆Ｖ形状に折り曲げ加工して形成されたクランプ９の
両内側面は、溶接により後述の基台８に固定された際
に、検知用圧電素子２が基台８の反対側になるような方
向で固定される。そして、この振動子１が基台８に対し
て浮遊し、かつ、概略平行となるように、圧電素子２、
３、４とリードピン６とが近接するように、クランプ９
の両端部分を基台８に溶接することで、固定される。こ
れにより、基台８に形成されたリードピン６は、振動子
１を挟持するようにして、振動子１の両側方に位置する
ことになる。圧電素子２、３、４とリードピン６は、φ
１００μｍの銅製の、リード部としての細線７をはんだ
付して、電気的な接続が施される。また、振動子１の検
知用圧電素子２が接着されている面の支持部１ａ側（根
元側に相当）、或いは、その面と平行な面の支持部１ａ
側に、細線７などによって、信号処理回路（図示せず）
からの電気信号を入力、或いは、信号処理回路への電気
信号の出力を行わない圧電素子から成るダミー素子２１
（減衰体に相当）が、他の圧電素子２、３、４と同様の
手段によって接合されている。

【００２３】次に、角速度センサ１００の全体構成につ
いて図２を用いて説明する。基台８には、金属で形成さ
れた矩形形状の深皿状のシェル１１が、振動子１の全体
を覆うように全周溶接されている。基台８の四隅に設け
られた穴部１０には、円柱状のゴムの両端にネジが設け
られている防振ゴム１２が、その一端をナット１３で取
り付けられている。防振ゴム１２の他端は、ステー１４
にナット１３で取り付けられる。このステー１４には、
図示しないが、例えば、車両等の被測定体に貼り付けら
れる手段が設けられており、ステー１４は被測定体へ取
り付けられる。

【００２４】角速度を得るために、適当な回路処理を施
す回路基板１８は、ステー１４に、一端をナット１３−
１で固定されているスタッドボルト１５の他端側にスク
リュ２０でネジ締めされ、振動子１に対し基台８と反対
側に固定される。この回路基板１８へは、振動子１とは
反対側のリードピン６の端部から、リード線１６によ
り、電気的接続が施される。回路基板１８には、コネク
タ１９が取り付けられており、外部への信号が入出力さ
れる。金属板の折り曲げ加工により形成された箱状のカ
バー１７は、回路基板１８を覆うようにステー１４に溶
接で固定される。

【００２５】次に、角速度センサ１００の作用について
説明する。駆動用圧電素子４に交流電圧を印加すると、
圧電素子４はその長手方向に伸縮するため、振動子１を
圧電素子４の貼り付け面に直交する方向へたわみ振動を
発生する。このたわみ振動の状態は、参照用圧電素子３
にて参照され、この信号を用いた回路の自励振動系にお
いて、振動の安定化のために利用される。今、ここに角
速度が入力すると、振動の速度方向と直交する方向にコ
リオリ力が発生し、振動子１は検知用圧電素子２の貼り
付けられた面と直交する方向にたわみ振動が発生する。
この時、振動子１の各音片は、逆方向にたわむ。なぜな
らば、前述の駆動振動は、振動子１の対称振動（駆動用
圧電素子４の貼り付け面と直交する方向）を利用するた
め、コリオリ力の方向の振動子１の各音片で逆方向にな
るからである。このたわみ振動を、検知用圧電素子２で
検出し、適当な回路処理を施すことにより、角速度を検
出する。

【００２６】続いて角速度センサ１００の回路処理の例
を図１０を用いて説明する。駆動用圧電素子４には、参
照用圧電素子３の出力を増幅器１０１で増幅した後、移
相回路１０６で９０°移相された信号が駆動信号として
加えられる。検知用圧電素子２の出力は、増幅器１０８
で増幅後、前述の移相回路１０６からの９０°移相信号
によって、同期検波回路１１２で同期検波され、これに
よってコリオリ力に同期する成分のみが取り出される。
これをローパスフィルタ１１０によってＤＣ出力に変換
し、増幅器１１１を経て角速度を検出している。

【００２７】また、振動子１には減衰特性の大きいダミ
ー素子２１が貼り付けられているため、このダミー素子
２１がダンパとして機能して振動子１を制振し、ダミー
素子２１が設けられた振動子１は、振動子１単体の場合
より減衰効果が増し、Ｑ値（機械的品質係数）を低減で
きる。このことにより、コリオリ力の振動のうち共振時
（Δｆ＝１００Ｈｚの振動子なら１００Ｈｚの出力応
答）のみのゲインを効果的に下げることができ、システ
ム上必要とされる低周波域（〜約２０Ｈｚ程度）での感
度には影響を及ぼさない。コリオリ力の振動方向と直角
方向に振動する駆動振動は、ダミー素子２１の剛性の高
い方向と直角方向への屈曲であるため、ダンパの働きは
せず、共振点による本来の駆動振幅を得ることができ
る。

【００２８】続いて、上記構成から成る角速度センサ１
００の応答特性について説明する。図３は、圧電素子２
〜４と同一の材質、形状、大きさのダミー素子２１を用
いたときの角速度センサ１００の応答特性を示したもの
である。図中の細い実線はダミー素子２１を接着してい
ないときの特性を示し、太い実線はダミー素子２１を接
着したときの特性を示している。このとき、ダミー素子
２１の接着前における振動子１の駆動方向のＱ値は６０
０、検知方向のＱ値は２２００あり、出力応答は１００
Ｈｚで約１５ｄＢであった。ダミー素子２１を接着する
と、振動子１の駆動方向のＱ値はほとんど変化せず、検
知方向のＱ値のみ８００まで低減し、出力応答は１００
Ｈｚで約６ｄＢであった。この結果、振動子１の１００
Ｈｚの出力応答は、システム上必要とされるおよそ２０
Ｈｚまでの感度に影響を与えず、ダミー素子２１を接着
することによって、約９ｄＢ低減させることができた。

【００２９】また、図４に示されるように、分極処理が
施されたダミー素子２３を用い、その分極方向を同一と
し、振動子１の同一平面上に接着し、ダミー素子２３の
表面の電極部を互いに細線２２などを用いて、電気的に
接続する構成としてもよい。コリオリ力による振動によ
って、振動子１の各音片は互いに反対方向にたわむた
め、それぞれのダミー素子２３からは極性の異なる電荷
が発生する。このとき、各ダミー素子２３は細線２２で
電気的に結合されているので、発生した電荷は互いにキ
ャンセルされる。図４に示される構成とすることによ
り、ダミー素子２１だけを接着した場合に比べて、振動
の機械的損失だけでなく、電気的損失も加わるために、
さらに、効率よく共振周波数域での出力応答を低減する
ことができる。本願発明者らの実験によると、未分極の
圧電材料から成るダミー素子２１を振動子１に接着した
場合に比べて、共振周波数域での出力応答を約１０％低
減することができた。

【００３０】次に、本実施例に係わる第二実施例につい
て以下に説明する。本実施例は、第一実施例で用いられ
たダミー素子２１を備えず、駆動共振周波数ｆ_Dと検知
共振周波数ｆ_Sとの差Δｆ（＝｜ｆ_D−ｆ_S｜）を変化
させることによって、共振時の出力ゲインを低減させる
ことに特徴がある。図５は、共振周波数差ΔｆとＳ／Ｎ
比との関係を示したグラフである。図５より、Δｆが６
０〜２００Ｈｚの時、最もＳ／Ｎ比が良いことがわか
る。従来の技術では、この安定して良好なＳ／Ｎ比が得
られるΔｆの範囲のほぼ中央値として１００ＨｚをΔｆ
に選定していたが、本実施例ではΔｆとして１００Ｈｚ
より大きい値を選定し、より望ましくは２００Ｈｚとす
ることである。Δｆを２００Ｈｚとすると、図７に示さ
れた応答特性のピーク値が１００Ｈｚから２００Ｈｚに
変更される。

【００３１】これにより、コリオリ力による電気信号
を、ＤＣ出力に変換する際のフィルタ特性（Ｌ．Ｐ．
Ｆ）により、図６に示されるように、ピーク値における
ゲインを約１０ｄＢ低減させることができる。このフィ
ルタ構成を、システム上必要な周波数までフラットと
し、そこから鋭くカットオフするような特性のものであ
れば、より効果的であり、例えば、バタワースフィルタ
のようなフィルタであれば、高次化して構成すればよ
い。

【００３２】本実施例では、ダミー素子２１を圧電素子
で構成したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、振動子１を構成する材料の減衰特性より優れた材料
（Ｑ値が振動子１より低い材料）であればよく、その材
質は限定するものではない。尚、ダミー素子２１が圧電
素子で構成された場合、電極形成の有無、分極処理の有
無、大きさ、形状について、本発明は限定するものでは
ない。また、本実施例では、ダミー素子２１を矩形形状
としたが、ダミー素子２１の形状は、台形や三角形など
他の形状でもよく、複数に分割されていてもよい。

【００３３】本実施例では、ダミー素子２１を貼着する
部位を、検知用圧電素子２が貼着された上面１ｂ上の支
持部１ａ側としたが、検知用圧電素子２が貼着された同
一面内であればどこでもよく、振動子１上で検知用圧電
素子２が貼着された面と平行な面上でもよい。即ち、振
動子１の下面（基台８と対向する面上、図示せず）上で
あってもよい。但し、ダミー素子２１による減衰効果を
得るためには、ダミー素子１２は振動子１の支持部１ａ
側に配置するとよい。

【００３４】本実施例では、駆動用圧電素子４、参照用
圧電素子３を振動子１の外側面１ｃ上に配置する構成と
したが、駆動用圧電素子４、参照用圧電素子３は振動子
１の内側面上に配置してもよく、駆動用圧電素子４と参
照用圧電素子３とを互いに異なる側に配置する構成とし
てもよい。また、本実施例では、検知用圧電素子２を振
動子１の上面１ｂ上に配置したが、検知用圧電素子２は
振動子１の下面上に配置してもよく、検知用圧電素子２
とダミー素子２１は、互いに平行な面上に配置されてい
ればよく、振動子１の異なる側に配置されてもよい。

【００３５】本実施例では、検知用圧電素子２とダミー
素子２１を振動子１の上面１ｂ上に配置し、駆動用圧電
素子４と参照用圧電素子３を振動子１の外側面１ｃ上に
配置する構成としたが、本発明はこれに限定するもので
はなく、検知用圧電素子２とダミー素子２１は、駆動用
圧電素子４と参照用圧電素子３に直交して配置されてい
ればよい。即ち、駆動用圧電素子４と参照用圧電素子３
を振動子１の上面１ｂ或いは下面上に配置し、検知用圧
電素子２とダミー素子２１を振動子１の外側面１ｃ或い
は内側面上に配置してもよい。

【００３６】上記に示されるように、本発明によれば、
振動子上に振動子より減衰特性の大きい減衰体を貼着す
ることにより、コリオリ力による振動の共振時（コリオ
リ力による振動が駆動方向の共振周波数と検知方向の共
振周波数との差に等しい時）のみの出力ゲインを低減さ
せることができ、虚ヨーレートの発生を防止することが
できる。また、振動子の駆動方向の共振周波数と、振動
子の検知方向の共振周波数との差を１００Ｈｚより大き
く２００Ｈｚ以下とすることにより、Ｓ／Ｎ比を確保し
つつ、共振時の出力ゲインをローパスフィルタにより低
減でき、虚ヨーレートの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる第一実施例における振動子の周
辺部の構成を示した構造図。

【図２】本発明に係わる第一実施例の角速度センサの全
体構成を示した構造図。

【図３】本発明に係わる第一実施例の角速度センサの応
答特性を示した説明図。

【図４】本発明に係わる第一実施例において分極処理が
施されたダミー素子を用いた振動子の周辺部の構成を示
した構造図。

【図５】本発明に係わる第二実施例の共振周波数差とＳ
／Ｎ比との関係を示したグラフ。

【図６】本発明に係わる第二実施例の角速度センサの応
答特性を示した説明図。

【図７】従来の角速度センサの周波数応答特性を示した
グラフ。

【図８】入力周波数とＡＤ変換後の周波数との関係を示
したグラフ。

【図９】従来の角速度センサの構成を示した構造図。

【図１０】本発明に係わる第一実施例における角速度検
出の回路構成を示した説明図。

【符号の説明】

１角柱音叉型振動子２検知用圧電素子３参照用圧電素子４駆動用圧電素子５ハーメチック端子６リードピン７細線８基台９クランプ２１ダミー素子１００角速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹内祥修愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定方向に一定周期にて振動する振動系に
角速度が作用したときに、該振動系に発生するコリオリ
力から該角速度を検出する角速度センサであって、少なくとも平行に対向配置された一対の角柱音片を有す
る音叉型振動子と、前記振動子上に配置され、前記振動子を一定方向に一定
周期にて駆動させる一対の駆動用圧電素子と、前記駆動用圧電素子と直交するように前記振動子上に配
置され、前記振動子に角速度が働いたときに発生するコ
リオリ力を前記振動子の変位として検出する一対の検知
用圧電素子と、前記角速度が、前記振動子の駆動方向の共振周波数と検
知方向の共振周波数との差近傍の周波数であるとき、前
記振動子の検知方向の振動を減衰させる減衰手段とを備
えたことを特徴とする角速度センサ。
【請求項２】一定方向に一定周期にて振動する振動系に
角速度が作用したときに、該振動系に発生するコリオリ
力から該角速度を検出する角速度センサであって、少なくとも平行に対向配置された一対の角柱音片を有す
る音叉型振動子と、前記振動子上に配置され、前記振動子を一定方向に一定
周期にて駆動させる一対の駆動用圧電素子と、前記駆動用圧電素子と直交するように前記振動子上に配
置され、前記振動子に角速度が働いたときに発生するコ
リオリ力を前記振動子の変位として検出する一対の検知
用圧電素子と、前記検知用圧電素子による検出値に対してローパスフィ
ルタとを備え、前記振動子の駆動方向の共振周波数と、前記振動子の検
知方向の共振周波数との差が１００Ｈｚより大きく２０
０Ｈｚ以下であることを特徴とする角速度センサ。
【請求項３】前記振動子は、さらに、前記角速度が、前記振動子の駆動方向の共振周波数と検
知方向の共振周波数との差近傍の周波数であるとき、前
記振動子の検知方向の振動を減衰させる減衰手段を備え
たことを特徴する請求項２に記載の角速度センサ。
【請求項４】前記減衰手段は、前記振動子の前記コリオ
リ力の作用する方向と直交する面上にそれぞれ貼着され
た、前記振動子を構成する材料より減衰特性の大きい材
料から成る一対の減衰体であることを特徴とする請求項
１または請求項３に記載の角速度センサ。
【請求項５】前記減衰体は、前記振動子の前記音片のそ
れぞれの根元側に貼着されたことを特徴とする請求項４
に記載の角速度センサ。
【請求項６】前記減衰体は、同一方向に分極された圧電
素子から成り、互いに電気的に結線されたことを特徴と
する請求項４または請求項５に記載の角速度センサ。