KR20100071927A - 센서 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 관성 센서의 검지 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 하여, 각속도 센스 신호를 출력하는 각속도 센서와, 가속도 센스 신호를 출력하는 가속도 센서와, 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를 출력하는 출력 회로부를 구비한다. 출력 회로부가 동일 타이밍에서 검출된 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를 1개의 신호로서 시간적으로 대응시키도록 시분할 방식으로 디지털 출력하는 구성을 가진다.

Description

센서 장치{SENSOR DEVICE}

본 발명은, 디지털 카메라, 카내비게이션 장치 등의 전자 기기나 자동차 등에 이용되는 센서 장치에 관한 것이다.

종래 이런 종류의 센서 장치는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 각속도 센스 신호를 출력하는 각속도 센서(1)와, 가속도 센스 신호를 출력하는 가속도 센서(2)를 각각 구비하는 구성으로 하고 있다.

또한, 이 출원에 관한 선행 기술 문헌 정보로서는, 예를 들면, 일본국 특허공개 2005－283481호 공보가 알려져 있다.

그렇지만, 이와 같은 종래의 센서 장치에서는, 그 검지 정밀도의 낮음이 문제가 되고 있다.

여기서, 상기 종래의 센서 장치를 탑재한 자동차의 카내비게이션 장치를 예로 한다. 즉, 그 자동차가 예를 들면 입체 주차장 등을 달리는 것과 같은 경우를 상정한다. 센서 장치는, 가속도 센서(2)로부터의 중력 가속도 정보를 이용해 각속도 센서(1)로부터의 각속도 정보를 보정함으로써, 입체 주차장에 있어서의 자동차의 나선 상태의 주행을 검지하고 있다.

그러나, 종래의 센서 장치에 있어서는, 가속도 센서(2)로부터의 중력 가속도에 관한 출력과, 각속도 센서(1)로부터의 출력이 시간적으로 대응되어 있지 않다. 그 때문에, 각속도 센서(1)의 회로와 가속도 센서(2)의 회로의 사이에 신호 전달 시간의 차가 있는 경우, 가속도 센서(2)로부터의 중력 가속도 정보에 의한 각속도 정보의 보정이 정확하게 되지 않으며, 검지 정밀도가 낮아진다.

본 발명은, 센서 장치의 검지 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

그것을 위해 본 발명은, 출력 회로부가 동일 타이밍에서 검출된 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를 시간적으로 대응시키도록 시분할 방식으로 디지털 출력하는 구성으로 한 것이다.

이 구성에 의해서, 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를 1개의 신호로서 시간적으로 대응시켜 출력할 수 있기 때문에, 가속도 센스 신호를 이용해 각속도 센스 신호를 올바르게 보정할 수 있고, 그 결과로서 관성 센서의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

실시 형태 1

이하, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 센서 장치에 대해 도 1 및 도 2를 이용해 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 관련된 센서 장치를 나타내는 전기 회로도이다. 도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 관련된 센서 장치의 출력 신호의 변화를 나타내는 도면이다.

도 1에 있어서, 센서 장치는, 각속도 센스 신호를 출력하는 각속도 센서(9)와, 가속도 센스 신호를 출력하는 가속도 센서(10)와, 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를 출력하는 출력 회로부(19)를 구비하고 있다.

각속도 센서(9)는, 각속도 센서 소자를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 구동 회로부(11)와, 구동 회로부(11)로부터의 구동 신호가 입력되는 각속도 센서 소자(12)를 가진다. 또한, 각속도 센서(9)는, 각속도 센서 소자(12)로부터 응답 신호를 취출하는 제1 검출 회로부(13)와, 제1 검출 회로부(13)로부터의 응답 신호가 입력됨과 더불어 상기 응답 신호로부터 각속도 센스 신호를 추출해 출력하는 제1 처리 회로부(14)를 가진다.

가속도 센서(10)는, 바이어스 신호를 출력하는 바이어스 회로(15)와, 바이어스 신호가 입력되는 가속도 센서 소자(16)를 가진다. 또한 가속도 센서(10)는, 가속도 센서 소자(16)로부터 응답 신호를 취출하는 제2 검출 회로부(17)와, 제2 검출 회로부(17)로부터의 응답 신호가 입력됨과 더불어, 응답 신호로부터 가속도 센스 신호를 추출해 출력하는 제2 처리 회로부(18)를 가진다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 센서 장치는, ts1 시점에서 검출한 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호, 즉, 동일 타이밍에서 검출된 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를, 출력 회로부(19)가 1개의 신호로서 시간적으로 대응시키도록 시분할 방식으로 디지털 출력한다.

또한, A/D 변환기를 제1, 제2 검출 회로부(13, 17), 혹은 제1, 제2 처리 회로부(14, 18) 안에 설치하지 않고, 출력 회로부(19) 안에 설치하는 경우에는, A/D 변환기의 전단에 초퍼를 설치하고, 아날로그 상태의 각속도 신호와 가속도 신호를 분리하여 출력하는 구성으로 할 필요가 있다.

또한, A/D 변환기(도시하지 않음)를 제1, 제2 검출 회로부(13, 17), 혹은 제1, 제2 처리 회로부(14, 18) 안에 설치하는 경우에 있어서는, A/D 변환기(도시하지 않음)의 전단에 초퍼를 반드시 설치할 필요는 없다.

이와 같은 구성에 의해, 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를 1개의 신호로서 시간적으로 대응시켜 출력할 수 있다. 그 때문에, 가속도 센스 신호를 이용해 각속도 센스 신호를 정확하게 보정할 수 있으며, 센서 장치의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

실시 형태 1의 센서 장치를 탑재한 자동차의 카내비게이션 장치를 예로 설명한다. 자동차가 예를 들면 입체 주차장 등을 달리는 것과 같은 경우를 상정한다. 센서 장치는, 가속도 센서(10)로부터의 가속도 센스 신호에 포함되는 중력 가속도 정보를 이용해 각속도 센서(9)로부터의 각속도 센스 신호를 보정하고, 입체 주차장에 있어서의 자동차의 나선형상의 주행을 검지한다. 그 때에, 각속도 센서(9)의 회로와 가속도 센서(10)의 회로의 사이에 신호 전달 시간의 차가 있는 경우에서도, 본 실시 형태의 관성 센서는, 가속도 센서(10)로부터의 중력 가속도 정보를 포함하는 가속도 센스 신호와, 각속도 센서(9)로부터의 각속도 센스 신호가 시간적으로 대응되어 있기 때문에, 가속도 센서(10)로부터의 중력 가속도 정보에 의한 각속도 정보의 보정을 정확하게 행할 수 있다. 그 결과, 센서 장치의 검지 정밀도를 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 동일 타이밍에서 검출된 상기 각속도 센스 신호와 상기 가속도 센스 신호를 1개의 신호로서 시간적으로 대응시켜 출력하는 구체적 방법으로서 이하의 방법을 들 수 있다.

우선, 각속도 센서(9)의 회로와 가속도 센서(10)의 회로의 사이에 존재하는 신호 전달 시간의 차를 산출한다. 그리고, 각속도 센서(9)의 회로에 있어서의 신호 전달 시간이 가속도 센서(10)의 회로에 있어서의 신호 전달 시간보다 짧은 경우에는 각속도 센서(9)에 지연 회로를 설치한다. 한편, 가속도 센서(10)의 회로에 있어서의 신호 전달 시간이 각속도 센서(9)의 회로에 있어서의 신호 전달 시간보다 짧은 경우에는 가속도 센서(10)에 지연 회로를 설치한다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 동일 타이밍에서 검출된 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호가 동일 타이밍에서 출력 회로부(19)에 입력된다. 그것에 의해, 출력 회로부(19)가 순차적으로 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를 출력함으로써, 동일 타이밍에서 검출된 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를 1개의 신호로서 시간적으로 대응시켜 출력할 수 있다.

다른 방법으로서는, 시점 정보 측정부를 설치하여, 시점 정보를 산출하고, 시점 정보를 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호에 부가한다. 그리고, 출력 회로부(19)는, 동일한 시점 정보를 가지는 각속도 센스 신호와 가속도 센스 신호를 대응시켜 하나의 신호로서 출력한다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 관련된 센서 장치를 나타내는 전기 회로도이다.

도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 관련된 센서 장치의 출력 신호의 변화를 나타내는 도면이다.

도 3은, 종래의 센서 장치를 나타내는 전기 회로도이다.

Claims (5)

1. 각속도 센스 신호를 출력하는 각속도 센서와,

   가속도 센스 신호를 출력하는 가속도 센서와,

   상기 각속도 센스 신호와 상기 가속도 센스 신호를 출력하는 출력 회로부를 구비하고,

   상기 출력 회로부가

   동일 타이밍에서 검출된 상기 각속도 센스 신호와 상기 가속도 센스 신호를 대응시키도록 시분할 방식으로 디지털 출력하는 관성 센서.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 각속도 센서는,

   각속도 센서 소자를 구동하는 구동 신호를 출력하는 구동 회로부와,

   상기 구동 회로부로부터의 구동 신호가 입력되는 각속도 센서 소자와,

   상기 각속도 센서 소자로부터 응답 신호를 취출하는 제1 검출 회로부와,

   상기 제1 검출 회로부로부터의 응답 신호가 입력됨과 더불어,

   상기 응답 신호로부터 각속도 센스 신호를 추출해 출력하는 제1 처리 회로부를 가지는 관성 센서.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 가속도 센서는,

   바이어스 신호를 출력하는 바이어스 회로와,

   상기 바이어스 신호가 입력되는 가속도 센서 소자와,

   상기 가속도 센서 소자로부터 응답 신호를 취출하는 제2 검출 회로부와,

   상기 제2 검출 회로부로부터의 응답 신호가 입력됨과 더불어,

   상기 응답 신호로부터 가속도 센스 신호를 추출해 출력하는 제2 처리 회로부를 가지는 관성 센서.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 각속도 센서 또는 상기 가속도 센서에 지연 회로를 설치하는 것을 특징으로 하는 관성 센서.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 출력 회로부는 상기 각속도 센스 신호와 상기 가속도 센스 신호를 1개의 신호로서 시간적으로 대응시켜 출력하는 관성 센서.

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