JPH0989575A - 角速度センサおよびそれを用いた角速度センサのヌル電圧補正方法 - Google Patents
角速度センサおよびそれを用いた角速度センサのヌル電圧補正方法Info
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- JPH0989575A JPH0989575A JP7266488A JP26648895A JPH0989575A JP H0989575 A JPH0989575 A JP H0989575A JP 7266488 A JP7266488 A JP 7266488A JP 26648895 A JP26648895 A JP 26648895A JP H0989575 A JPH0989575 A JP H0989575A
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Abstract
できる角速度センサと、得られた温度特性を用いてヌル
電圧を補正することができる角速度センサのヌル電圧補
正方法とを得る。 【解決手段】 角速度センサ10は、たとえば振動ジャ
イロ12などの角速度検出素子を含む。振動ジャイロ1
2の検出用の圧電素子16a,16bを差動回路28に
接続し、さらに同期検波回路30,DCアンプ32,オ
フセット電圧調整器34に接続する。温度を変化させて
角速度センサ10のヌル電圧を測定し、その傾きに対応
して、オフセット調整器34でオフセット電圧を設定す
る。使用時には、オフセット電圧から温度特性の傾きを
解析し、ヌル電圧を調整する。温度特性の傾きに対応し
て、角速度信号とは別の補正信号を出力させてもよい。
Description
びそれを用いた角速度センサのヌル電圧補正方法に関
し、特にたとえば、ナビゲーションシステムやビデオレ
コーダの手振れ補正システムなどに用いられる角速度セ
ンサおよびそれを用いた角速度センサのヌル電圧補正方
法に関する。
センサなどでは、一定のオフセット電圧が設定される。
そして、オフセット電圧を基準として、角速度センサの
出力電圧を測定し、それによって加わった回転角速度の
大きさおよび方向が検出される。しかしながら、角速度
センサには温度特性があり、温度変化によって、回転角
速度が加わっていないときのヌル電圧が、設定されたオ
フセット電圧からずれる場合がある。従来では、図9に
示すように、ヌル電圧の上限および下限を決めておき、
その範囲内にある角速度センサを良品とし、範囲外の角
速度センサを不良品としていた。
して、たとえばサーミスタを用いる方法や、温度特性を
ROMに記憶させて補正する方法などがある。これらの
方法を用いれば、温度変化に対しても、ほぼ一定のヌル
電圧を出力させることができる。
方法では、サーミスタやROMなどの別の部品が必要で
あり、角速度センサに必要な部品数が増える。また、サ
ーミスタを用いる方法では、ヌル電圧の温度特性に応じ
て、特性の異なるサーミスタを用いる必要がある。その
ため、角速度センサの製造時に、個々の角速度センサに
適するサーミスタを選ばなければならず、工数が増え
る。また、ROMを用いる方法では、補正のための温度
設定のステップが荒いと、設定温度の境界付近で一気に
補正がかかり、温度変化によってヌル電圧がジクザグ状
に変化する。
々のヌル電圧の温度特性を把握することができる角速度
センサと、得られた温度特性を用いてヌル電圧を補正す
ることができる角速度センサのヌル電圧補正方法を提供
することである。
が加わっていないときのヌル電圧の温度特性に対応して
オフセット電圧を設定した、角速度センサである。ま
た、この発明は、回転角速度が加わっていないときのヌ
ル電圧の温度特性に対応した補正信号が出力される、角
速度センサである。さらに、この発明の方法は、上述の
角速度センサのオフセット電圧または補正信号を測定す
るステップと、オフセット電圧または補正信号から角速
度センサのヌル電圧の温度特性を解析するステップと、
温度を測定するステップと、角速度センサのヌル電圧の
温度特性と測定された温度からヌル電圧の補正値を求め
るステップと、ヌル電圧の補正値によって角速度センサ
のヌル電圧を補正するステップとを含む、角速度センサ
のヌル電圧補正方法である。
してオフセット電圧を設定したり、補正信号が出力され
たりするため、個々の角速度センサの温度特性を解析す
ることができる。角速度センサのヌル電圧の温度特性が
わかれば、温度を測定することにより、その温度におけ
る補正値を得ることができる。得られた補正値によっ
て、角速度センサのヌル電圧が補正される。
のヌル電圧の温度特性を容易に知ることができる。した
がって、温度を測定することにより、その温度における
補正値が得られ、角速度センサのヌル電圧が補正され
る。それにより、角速度センサの使用時に、温度変化に
対して、ヌル電圧の変動を抑えることができる。したが
って、正確に回転角速度を検出することができる。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
た角速度センサについて説明する。図1は、この発明の
角速度センサの一例を示す図解図である。角速度センサ
10は、振動ジャイロ12を含む。振動ジャイロ12
は、図2および図3に示すように、たとえば正3角柱状
の振動体14を含む。振動体14の材料としては、たと
えばエリンバ,鉄−ニッケル合金,石英,ガラス,水
晶,セラミックなど、一般的に機械的な振動を生じる材
料で形成される。
6a,16b,16cが形成される。圧電素子16a
は、たとえば圧電セラミックなどで形成される圧電層1
8aを含む。圧電層18aの両面には、それぞれ電極2
0a,22aが形成される。そして、一方の電極22a
が、振動体14に接着される。同様に、圧電素子16
b,16cは圧電層18b,18cを含み、圧電層18
b,18cの両面に、電極20b,22bおよび電極2
0c,22cが形成される。そして、圧電素子16b,
16cの一方の電極22b,22cが、振動体14に接
着される。
抗24a,24bが接続される。これらの抵抗24a,
24bと圧電素子16cとの間に、発振回路26が接続
される。さらに、圧電素子16a,16bは、差動回路
28に接続される。差動回路28は同期検波回路30に
接続され、さらに同期検波回路30はDCアンプ32に
接続される。このDCアンプ32は、オフセット電圧調
整器34に接続される。なお、オフセット電圧調整器3
4は、DCアンプ32の前に接続されてもよい。このオ
フセット電圧調整器34としては、最終的な直流出力を
調整できる機能を有するものであれば、どのようなもの
であってもよい。
16bが振動体14を屈曲振動させるための駆動用とし
て用いられるとともに、回転角速度に対応した信号を得
るための検出用として用いられる。また、別の圧電素子
16cは、振動体14を自励振駆動するための帰還用と
して用いられる。つまり、発振回路26から圧電素子1
6a,16bに駆動信号が与えられ、圧電素子16cの
出力信号が発振回路26に帰還される。この駆動信号に
よって、振動体14は、圧電素子16c形成面に直交す
る方向に屈曲振動する。
6bの出力信号は同じであり、差動回路28から信号が
出力されない。振動体14の軸を中心として回転する
と、コリオリ力によって振動体14の振動方向が変わ
る。それによって、圧電素子16a,16bの出力信号
に差が生じ、差動回路28から振動方向の変化に対応し
た信号、つまりコリオリ力に対応した信号が出力され
る。したがって、差動回路28の出力信号は、加わった
回転角速度に対応した信号である。
30によって検波される。検波された信号はDCアンプ
32で増幅される。そして、オフセット電圧調整器34
でオフセット電圧が設定される。通常、オフセット電圧
は、駆動電圧の1/2となるように設定される。たとえ
ば、駆動電圧が5Vの場合、オフセット電圧は2.5V
に設定される。つまり、常温(25℃)における圧電素
子10のヌル電圧が2.5Vとなるように、オフセット
電圧調整器34で調整される。
0では、まずヌル電圧の温度特性が測定される。つま
り、回転角速度が加わらない状態で、雰囲気温度を変化
させ、角速度センサ10の出力電圧の変化が測定され
る。そして、図4に示すように、角速度センサ10の出
力電圧から、たとえば最小二乗法などにより、ヌル電圧
の温度特性の傾きが解析される。得られた温度特性の傾
きに対応して、オフセット電圧調整器34で、オフセッ
ト電圧が設定される。たとえば、ヌル電圧の温度特性の
傾きが200mV/100℃である場合、通常のオフセ
ット電圧より0.2V高くして、オフセット電圧が2.
7Vに設定される。また、ヌル電圧の温度特性の傾き
が、−100mV/100℃の場合、通常のオフセット
電圧より0.1V低くして、オフセット電圧が2.4V
に設定される。このようにして、それぞれの角速度セン
サ10について、ヌル電圧の温度特性に対応したオフセ
ット電圧が設定される。
合、A/Dコンバータ36を通して、角速度センサ10
の出力信号が機器内の演算装置38に入力される。演算
装置38では、常温における無回転時の角速度センサ1
0の出力信号から、オフセット電圧が測定される。この
オフセット電圧が、ROMなどに記憶される。そして、
記憶されたオフセット電圧から、ヌル電圧の温度特性の
傾きが求められる。また、温度センサにより、雰囲気温
度が測定される。次に、測定された温度と温度特性の傾
きとから、そのときの温度における補正値が算出され
る。つまり、常温(25℃)を基準温度T0 とし、温度
特性の傾きをαとしたとき、温度TX におけるヌル電圧
の補正値Vは、V=α(TX −T0 )で求められる。し
たがって、角速度センサ10の出力電圧と補正値Vとの
差をとれば、雰囲気温度の変化にかかわらず、角速度セ
ンサ10のヌル電圧をほぼ一定に保つことができる。こ
のように、この角速度センサ10を用いてヌル電圧を補
正すれば、温度変化によるドリフトを抑えることがで
き、正確に回転角速度を検出することができる。
特性の傾きに対応して、振動ジャイロ12から出力され
る角速度信号とは別の補正信号を出力させることもでき
る。たとえば、駆動電圧が5Vである場合、基準電圧は
2.5Vであるが、この基準電圧を温度特性に対応して
変化させればよい。この補正信号をつくるために基準電
圧を利用すれば、その電圧源として別の部品を使用する
必要がなく、部品数の増加を防ぐことができる。
いため、オフセット電圧を変化させる場合のように、そ
の値をROMなどに記憶させる必要がない。したがっ
て、図8に示すように、角速度センサ10から出力され
る補正信号から、ヌル電圧の温度特性の傾きを求め、こ
の傾きと測定した温度によってヌル電圧の補正値を算出
すればよい。そして、角速度信号が補正値によって補正
され、温度変化に関係なく、ほぼ一定のヌル電圧が得ら
れる。
圧の温度特性の傾きに対応して、オフセット電圧を調整
したり補正信号を出力したりしているため、角速度セン
サ10を使用するときに、ヌル電圧を補正することがで
きる。そのため、従来では不良品となっていた角速度セ
ンサも使用することができ、しかも極めて少ない誤差で
回転角速度を検出することができる。
ジャイロ12が用いられたが、振動型以外の角速度検出
素子を用いた場合でも、ヌル電圧の温度特性に対応し
て、オフセット電圧を調整したり、補正信号を出力させ
ることによって、全ての角速度センサを良品として使用
することができる。しかも、ヌル電圧の温度特性がある
角速度センサを使用するときにも、それを補正すること
によって、正確に回転角速度を検出することができる。
ある。
イロの斜視図である。
化と、それらの関係から得られる温度特性の傾きを示す
グラフである。
を示す図解図である。
正する場合を示すフロー図である。
である。
正する場合を示すフロー図である。
良品の関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 回転角速度が加わっていないときのヌル
電圧の温度特性に対応してオフセット電圧を設定した、
角速度センサ。 - 【請求項2】 回転角速度が加わっていないときのヌル
電圧の温度特性に対応した補正信号が出力される、角速
度センサ。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2の角速度センサ
のオフセット電圧または補正信号を測定するステップ、 前記オフセット電圧または前記補正信号から前記角速度
センサのヌル電圧の温度特性を解析するステップ、 温度を測定するステップ、 前記角速度センサのヌル電圧の温度特性と測定された温
度からヌル電圧の補正値を求めるステップ、および前記
ヌル電圧の補正値によって前記角速度センサのヌル電圧
を補正するステップを含む、角速度センサのヌル電圧補
正方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP26648895A JP3292002B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 角速度センサおよびそれを用いた角速度センサのヌル電圧補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26648895A JP3292002B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 角速度センサおよびそれを用いた角速度センサのヌル電圧補正方法 |
Publications (2)
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JPH0989575A true JPH0989575A (ja) | 1997-04-04 |
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011045909A1 (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | パナソニック株式会社 | 角速度センサ |
JP2011085417A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Panasonic Corp | 角速度センサ |
JP2011153881A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Panasonic Corp | 角速度センサ |
JP2011153880A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Panasonic Corp | 角速度センサ |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP26648895A patent/JP3292002B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|---|
WO2011045909A1 (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | パナソニック株式会社 | 角速度センサ |
JP2011085417A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Panasonic Corp | 角速度センサ |
CN102686976A (zh) * | 2009-10-13 | 2012-09-19 | 松下电器产业株式会社 | 角速度传感器 |
US9435647B2 (en) | 2009-10-13 | 2016-09-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Angular velocity sensor |
US10359285B2 (en) | 2009-10-13 | 2019-07-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Angular velocity sensor and method for correcting angular velocity sensor |
JP2011153881A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Panasonic Corp | 角速度センサ |
JP2011153880A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Panasonic Corp | 角速度センサ |
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