(57)【要約】  振動エレメントならびにこの振動エレメントに設けられたコリオリエレメントを有する角速度センサの駆動及び同時評価のための方法を記述し、この方法は、次の方法ステップを含む、すなわち、振動エレメントの共振周波数に相応する励振周波数によってデジタル駆動信号を発生し、デジタル駆動信号をデジタルアナログ変換し、振動エレメントをアナログ駆動信号によって駆動し、角速度センサの回転によって２つの振動軸に対して垂直に経過する回転軸の周りに生じるコリオリエレメントのコリオリ速度を検出し、このコリオリ速度に比例するアナログコリオリ信号を発生し、このアナログコリオリ信号をアナログデジタル変換し、中間信号を形成するためにデジタルコリオリ信号をデジタル駆動信号と同相で乗算し、角速度センサの角速度に比例する閉ループ制御信号を中間信号に基づいて発生し、閉ループ制御信号をデジタル駆動信号と乗算してこのデジタル駆動信号と同相のデジタル補償信号を算出し、デジタル補償信号をデジタルアナログ変換してアナログ駆動信号と同相のアナログ補償信号を算出し、コリオリエレメントにアナログ補償信号を印加しならびに閉ループ制御信号を出力する。
2009503473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の振動軸に沿って振動運動へと駆動可能な少なくとも１つの振動エレメントならびに該振動エレメントに設けられた前記第１の振動軸に対して垂直に経過する第２の振動軸に沿って振動可能に配置されたコリオリエレメントを有する角速度センサを駆動し同時に評価するための方法において、該方法は次の方法ステップを含む、すなわち、
振動エレメントの共振周波数に相応する励振周波数によってデジタル駆動信号を発生し、
デジタル駆動信号をデジタルアナログ変換し、振動エレメントをアナログ駆動信号によって駆動し、
角速度センサの回転によって２つの振動軸に対して垂直に経過する回転軸の周りに生じるコリオリエレメントのコリオリ速度を検出し、該コリオリ速度に比例するアナログコリオリ信号を発生し、
該アナログコリオリ信号をアナログデジタル変換し、
中間信号を形成するためにデジタルコリオリ信号をデジタル駆動信号と同相で乗算し、
角速度センサの角速度に比例する閉ループ制御信号を前記中間信号に基づいて発生し、
前記閉ループ制御信号をデジタル駆動信号と乗算してこのデジタル駆動信号と同相のデジタル補償信号を算出し、  該デジタル補償信号をデジタルアナログ変換して前記アナログ駆動信号と同相のアナログ補償信号を算出し、コリオリエレメントに前記アナログ補償信号を印加し、ならびに、
閉ループ制御信号を出力する、第１の振動軸に沿って振動運動へと駆動可能な少なくとも１つの振動エレメントならびに該振動エレメントに設けられた前記第１の振動軸に対して垂直に経過する第２の振動軸に沿って振動可能に配置されたコリオリエレメントを有する角速度センサを駆動し同時に評価するための方法。
【請求項２】
デジタルコリオリ信号とデジタル駆動信号との同相の乗算のために、前記デジタル駆動信号は該デジタル駆動信号のアナログ駆動信号への変換時間とアナログコリオリ信号の前記デジタルコリオリ信号への変換時間との和に相応する時間インターバルだけ遅延して乗算される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
閉ループ制御信号の発生の前に、駆動信号の励振周波数を越える周波数が中間信号からフィルタリングにより取り去られる、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
閉ループ制御信号は出力の前に所望のバンド幅にまで低減される、請求項１〜３のうちの１項記載の方法。
【請求項５】
中間信号と該中間信号の時間積分との重み付けされた加算によって閉ループ制御信号の発生が行われる、請求項１〜４のうちの１項記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの１項記載の方法を実施するための回路装置において、
角速度センサの振動エレメントの共振周波数に相応する励振周波数によってデジタル駆動信号を発生するための手段と、
角速度センサの振動エレメントの駆動のためにデジタル駆動信号をアナログ駆動信号にデジタルアナログ変換するための手段と、
角速度センサの回転により発生するコリオリエレメントのコリオリ速度を検出しかつ該コリオリ速度に比例するアナログコリオリ信号を発生するための手段と、
アナログコリオリ信号をデジタルコリオリ信号にアナログデジタル変換するための手段と、
デジタル駆動信号とコリオリ信号の同相の乗算をして中間信号を算出するための手段と、
角速度センサの角速度に比例する閉ループ制御信号を前記中間信号に基づいて発生するための手段と、
前記閉ループ制御信号をデジタル駆動信号と乗算してこのデジタル駆動信号と同相のデジタル補償信号を算出するための手段と、
該デジタル補償信号をデジタルアナログ変換してアナログ駆動信号と同相のアナログ補償信号を算出し、さらにコリオリエレメントに前記アナログ補償信号を印加するための手段と、
閉ループ制御信号を出力するための手段とを有する、請求項１〜５のうちの１項記載の方法を実施するための回路装置。
【請求項７】
角速度センサの角速度に比例する閉ループ制御信号を発生するための手段は、中間信号の時間積分のための手段を含むことを特徴とする、請求項６記載の回路装置。
【請求項８】
中間信号の時間積分のための手段は比例積分制御器を含むことを特徴とする、請求項７記載の回路装置。
【請求項９】
デジタル駆動信号をデジタル化されたコリオリ信号と同相で乗算するための手段は遅延素子を含み、該遅延素子は乗算器に供給すべきデジタル駆動信号をデジタル駆動信号のアナログ駆動信号への変換時間とアナログコリオリ信号のデジタルコリオリ信号への変換時間との和に相応する時間インターバルだけ遅延させることを特徴とする、請求項６〜８のうちの１項記載の回路装置。
【請求項１０】
デジタル駆動信号をデジタルコリオリ信号と同相で乗算するための手段と角速度センサの角速度に比例する閉ループ制御信号を発生するための手段との間には、ローパスフィルタが設けられていることを特徴とする、請求項６〜９のうちの１項記載の回路装置。
【請求項１１】
閉ループ制御信号を出力するための手段はローパスフィルタを含むことを特徴とする、請求項６〜１０のうちの１項記載の回路装置。
【請求項１２】
中間信号をローパスフィルタリングするための手段を特徴とする請求項６〜１１のうちの１項記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１記載の角速度センサの駆動及び同時評価のための方法ならびに請求項６記載の本発明の方法を実施するための回路装置に関する。
【０００２】
背景技術
マイクロメカニカル角速度センサは例えばエレクトロニックスタビリティープログラムＥＳＰの機能又はロール傾斜バランシングのために自動車において使用される。これらの角速度センサはコリオリ効果によって例えば車両の垂直軸周りの又は車両の長手方向軸の周りの角速度を測定する。
【０００３】
マイクロメカニカル角速度センサでは１つ又は複数の弾性をもって懸架された振動エレメントが存在し、この振動エレメントが時間的に周期的な、静電的に加えられる駆動力Ｆ（ｔ）によって周期的に振動される。振動エレメントはこの場合簡略化すると弾性的に懸架された質量ｍと見なされる。
【０００４】
平らな振動エレメントが存在する平面はｘ−ｙ平面であるとする。ｘ方向に振動する質量ｍがｘ−ｙ平面に対して垂直に経過するｚ軸の周りを角速度Ωで回転し、このｚ軸が例えば車両の垂直軸であるとすると、この質量ｍはｙ方向に角速度Ωに比例する付加的な周期的な加速度をもつ。この加速度はコリオリ加速度として周知である。この加速度を測定するためには、特別な測定装置が必要不可欠であり、例えば振動エレメントを形成する質量ｍに弾性的に結合されたｙ方向に振動することができる第２の質量ｍcならびにｙ方向の振動経過を測定するための２つの測定コンデンサ群が必要不可欠である。この第２の質量を以下においてコリオリ質量ｍcと呼ぶ。コリオリ質量ｍcは簡略化して考察すると振動エレメントに弾性的に設けられたコリオリエレメントを形成する。この場合、振動エレメントはｘ軸を形成する第１の振動軸に沿って振動運動を行い、コリオリエレメントは第１の振動軸に対して垂直に経過するｙ軸を形成する第２の振動軸に沿って振動運動を行う。
【０００５】
このようなセンサは質量ｍを含む振動エレメントに対してもコリオリ質量ｍcを含むコリオリエレメントに対しても機械的な共振周波数で動作される。このために駆動力Ｆ（ｔ）の励振周波数は適切に選択及び/又は閉ループ制御されなければならない。励振周波数では駆動力Ｆ（ｔ）により喚起される質量ｍの運動速度ｖ（ｔ）と駆動力Ｆ（ｔ）との間に位相シフトは存在しない。同様に共振の場合にはコリオリ加速度により喚起されるコリオリ質量ｍcのコリオリ速度Ｖc（ｔ）と駆動力Ｆ（ｔ）との間には位相シフトは存在しない。
【０００６】
コリオリ質量ｍcの運動の評価は直接的にいわゆる開ループ回路装置を介して又は閉ループとして公知の力ネガティブフィードバック（Kraftgegenkopplung）ループを介して行われる。力ネガティブフィードバックでは、閉ループ制御器はコリオリ質量ｍcに付加的に加えられる静電的補償力Ｆc（ｔ）によって、たとえ角速度Ωが存在してもこのコリオリ質量ｍcがｙ軸の方向に振動せずにこの方向において停止状態のままであるように制御する。この場合、使用される力Ｆc（ｔ）は角速度Ωに対する尺度である。
【０００７】
力ネガティブフィードバックループは、評価バンド幅が閉ループ制御器パラメータを介して調整可能であり、さらに例えばコリオリ質量ｍcにおける非線形バネのようなセンサにおける非線形性によるエラーが明らかに低減されるという利点を有する。
【０００８】
図１は従来技術における角速度センサＤＲＳ及び力ネガティブフィードバックの実現例を有するブロック回路図を示す。ブロックＶＣＯ／ＮＣＯ、電圧／数値制御発振器は、質量ｍを有する振動エレメントに対して駆動力Ｆ（ｔ）の発生のための正弦波状の駆動信号を供給する発振器を含む。駆動信号すなわち駆動力Ｆ（ｔ）の周波数はここには図示されていない閉ループ制御によって振動エレメントの共振周波数に保持され、Ｆ（ｔ）の振幅は駆動信号の振幅を閉ループ制御する振幅制御器によって安定化される。力ネガティブフィードバックを有する角速度センサは例えばＤＥ１０２３７４１０Ａ１及びＤＥ１０２３７４１１Ａ１から公知である。
【０００９】
力ネガティブフィードバックが実現され、コリオリ質量ｍcの測定されたコリオリ速度Ｖcが閉ループ制御回路を介して角速度センサＤＲＳの力入力側Ｆc（ｔ）に与えられる場合（図１）、実際には問題が生じてしまう。この閉ループ制御器は共振周波数において位相回転を有してはならない。この閉ループ制御器は共振周波数の上の及び下の妨害を抑圧しなければならない。これらの要求は例えば２次の又は閉ループ制御器より高い次数のバンドパスフィルタによってのみ満たされる。しかし、このためにバンドパスフィルタは精確に振動共振周波数においてその中心周波数を持たなければならない。しかし、センサの振動共振周波数はチャージ及びサンプルに依存するので、バンドパスフィルタはコスト高に個々に調整されなければならない。
【００１０】
本発明の開示及びその利点
従来技術の欠点は、本発明の、第１の振動軸に沿って振動運動へと駆動可能な少なくとも１つの振動エレメントならびに振動エレメントに設けられた前記第１の振動軸に対して垂直に経過する第２の振動軸に沿って振動可能に配置されたコリオリエレメントを有する角速度センサを駆動し同時に評価するための方法において、次の方法ステップによって回避される、すなわち、
振動エレメントの共振周波数に相応する励振周波数によってデジタル駆動信号を発生し、
デジタル駆動信号をデジタルアナログ変換し、振動エレメントをアナログ駆動信号によって駆動し、
角速度センサの回転によって２つの振動軸に対して垂直に経過する回転軸の周りに生じるコリオリエレメントのコリオリ速度を検出し、このコリオリ速度に比例するアナログコリオリ信号を発生し、
アナログコリオリ信号をデジタルコリオリ信号にアナログデジタル変換し、
コリオリ速度の短時間平均値を表す中間信号を形成するためにデジタルコリオリ信号をデジタル駆動信号と同相で乗算し、
回転軸の周りの角速度センサの回転の角速度に比例する閉ループ制御信号を中間信号に基づいて発生し、
閉ループ制御信号をデジタル駆動信号と乗算してこのデジタル駆動信号と同相のデジタル補償信号を算出し、
デジタル補償信号をデジタルアナログ変換してアナログ駆動信号と同相のアナログ補償信号を算出し、
コリオリ速度を引き起こすコリオリエレメントに作用するコリオリ加速度に対抗する有利には静電的に発生可能な補償力を発生するためにコリオリエレメントにアナログ補償信号を印加し、ならびに、
閉ループ制御信号を出力する。
【００１１】
同相の乗算という概念は、この場合、デジタル駆動信号の位相がデジタルコリオリ信号との乗算のためにデジタル駆動信号のアナログ駆動信号へのデジタルアナログ変換の変換時間とアナログコリオリ信号のデジタルコリオリ信号へのアナログデジタル変換の変換時間との和に相応する時間インターバルに相応する値だけシフトされることを意味する。
【００１２】
本発明の方法は従来技術の欠点を回避し、技術的に簡単に実現され調整自由な解決策を提示する。とりわけ、閉ループ制御は振動共振周波数において常に精確に駆動信号に対して位相回転ゼロを有する補償信号を発生することを保証する。これは有利にはスカラー閉ループ制御信号のデジタル駆動信号との乗算によって駆動信号と同相であるデジタル補償信号が発生されることによって達成される。さらにデジタル駆動信号のアナログ駆動信号への及びデジタル補償信号のアナログ補償信号への変換時間は同一であり、これによってアナログ補償信号もアナログ駆動信号と同相である。本発明の方法はとりわけコスト安に製造可能な力ネガティブフィードバックのためのデジタル回路の使用を角度センサにおいて可能にする。本発明の方法は、よって、マイクロメカニカル角速度センサにおいてコリオリ効果に起因する力のコリオリ質量への線形の力ネガティブフィードバックの実現を可能にする。さらに、外部の角速度に比例する測定量が提供される。
【００１３】
本発明の方法の有利な実施形態では、
デジタルコリオリ信号とデジタル駆動信号との同相の乗算のために、デジタル駆動信号は、デジタル駆動信号のアナログ駆動信号への変換時間及びアナログコリオリ信号のデジタルコリオリ信号への変換時間の和に相応する時間インターバルだけ遅延して乗算される。
【００１４】
有利には、閉ループ制御信号の発生の前に、駆動信号の励振周波数を越える周波数が例えば中間信号からローパスフィルタにより取り去られる。このために中間信号はローパスフィルタを通過する。原理的にはまず最初に閉ループ制御信号を発生し、次いでこの閉ループ制御信号をローパスフィルタに通過させることも考えられる。この場合、ローパスフィルタリングは実質的に乗算において生じる励振周波数の２倍の周波数を抑圧するために使用される。さらに、角速度に比例する閉ループ制御信号を例えば表示装置又はドライブアシスト装置の制御機器に出力する前に、この閉ループ制御信号を所望のバンド幅に低減することが考えられる。これは例えばローパスフィルタによって行われ、このローパスフィルタは閉ループ制御信号の出力の前にこの閉ループ制御信号の周波数成分を取り出す。閉ループ制御信号の発生は有利には中間信号と中間信号の時間積分の重み付け加算によって行われる。
【００１５】
本発明の有利な実施形態は本発明の方法を実施するための回路装置を提供し、この回路装置は、
角速度センサの振動エレメントの共振周波数に相応する励振周波数によってデジタル駆動信号を発生するための手段と、
角速度センサの振動エレメントの駆動のためにデジタル駆動信号をアナログ駆動信号にデジタルアナログ変換するための手段と、
角速度センサの回転により発生する振動エレメントに設けられたコリオリエレメントのコリオリ速度を検出しかつこのコリオリ速度に比例するアナログコリオリ信号を発生するための手段と、
アナログコリオリ信号をデジタルコリオリ信号にアナログデジタル変換するための手段と、
コリオリ速度の短時間平均値を表す中間信号を形成するためにコリオリ信号をデジタル駆動信号と同相で乗算するための手段と、
回転軸の周りの角速度センサの回転の角速度に比例する閉ループ制御信号を中間信号に基づいて発生するための手段と、
閉ループ制御信号をデジタル駆動信号と乗算してこのデジタル駆動信号と同相のデジタル補償信号を算出するための手段と、
デジタル補償信号をデジタルアナログ変換してアナログ駆動信号と同相のアナログ補償信号を算出し、さらにコリオリエレメントにこのアナログ補償信号を印加し、コリオリ速度を引き起こすコリオリエレメントに作用するコリオリ加速度に対抗する静電力を発生するための手段と
閉ループ制御信号を送出するための手段とを有する。
【００１６】
有利には、本発明の回路装置はさらに中間信号をローパスフィルタリングするための手段を含む。この場合、ローパスフィルタリングは実質的にコリオリ信号の駆動信号との乗算の際に生じる駆動周波数の２倍の周波数の抑圧に使用される。
【００１７】
本発明の回路装置の有利な実施形態によれば、
回転軸の周りの角速度センサの回転の角速度に比例する閉ループ制御信号を発生する手段は、中間信号とこの中間信号の時間積分との重み付けされた和のための手段を含む。この場合、中間信号の時間積分がこの中間信号と加算される。この場合、中間信号とこの中間信号の時間積分の重み付けされた加算のための手段は有利には比例積分制御器をふくむ。
【００１８】
本発明の回路装置の更に別の有利な実施形態では、デジタル駆動信号をデジタル化されたコリオリ信号と同相で乗算するための手段は遅延素子を含み、この遅延素子は乗算器に供給すべきデジタル駆動信号をそれぞれデジタルアナログ及びアナログデジタル変換器におけるデジタル駆動信号のアナログ駆動信号への変換時間とアナログコリオリ信号のデジタルコリオリ信号への変換時間の和に相応する時間インターバルだけ遅延させる。デジタル駆動信号をデジタルコリオリ信号と同相で乗算するための手段と回転軸の周りの角速度センサの回転の角速度に比例する閉ループ制御信号を発生するための手段との間には、閉ループ制御信号の発生の前に駆動信号の駆動周波数を越える周波数を中間信号から取り去るためにローパスフィルタが設けられる。同様に、閉ループ制御信号の出力のための手段はこの閉ループ制御信号を所望のバンド幅に適合させるために適したローパスフィルタを含む。本発明の方法でも本発明の回路装置でも原理的にはコリオリ信号が既に角速度センサからデジタルで出力されることが考えられる。この場合、コリオリ信号のデジタル化のための手段は角速度センサ内に設けられている。
【００１９】
図面の短い記述
図１は従来技術による角速度センサのコリオリエレメントの力ネガティブフィードバックのための回路装置を示し、
図２は角速度センサの同時的な駆動及び評価のための本発明の回路装置を示す。
【００２０】
本発明の実施例
本発明の回路装置が図２に図示されている。以下においては簡略化のために振動エレメントの駆動のための駆動力を発生する駆動信号はＦ（ｔ）と記す。角速度センサＤＲＳにおけるコリオリエレメントのコリオリ加速度に対抗する力を惹起する補償信号は以下においてＦc（ｔ）と記す。同様に簡略化のためにコリオリ信号はｖc（ｔ）と記す。インデックスanalog及びdigitalはその都度の箇所におけるその都度の信号がどのような形態にあるのかを示す。図２ではブロックＶＣＯ／ＮＣＯは周波数及び振幅において制御可能な発振器であり、この発振器はデジタルの正弦波状の駆動信号Ｆ（ｔ）digitalを振動エレメントを形成する質量ｍに対する駆動力を発生するために供給する。ブロックＤＲＳは本来のマイクロメカニカルセンサだけでなく必要とされる回路も含み、入力信号Ｆ（ｔ）analog、Ｆc（ｔ）analog及び質量ｍ及びコリオリ質量ｍcへの相応の力の間の線形アナログ関係を実現するために必要とされる回路も含む。さらに、ブロックＤＲＳはコリオリ質量ｍcの瞬時のコリオリ速度に比例するアナログコリオリ信号ｖc（ｔ）analogを供給する回路を含む。
【００２１】
まず最初にアナログコリオリ信号ｖc（ｔ）analogがＡ／Ｄ変換され、遅延されたデジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalと乗算器Ｍ１によって同相で乗算される。デジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalの遅延は遅延素子Ａ／Ｄ−Ｄ／Ａディレイにおいて行われる。遅延素子Ａ／Ｄ−Ｄ／Ａディレイにおける遅延は、この遅延が使用されるアナログデジタル変換器Ａ／Ｄ及びデジタルアナログ変換器Ｄ／Ａ１又はＤ／Ａ２の変換時間の和に相応するように設定されている。従って、デジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalはアナログデジタル変換されたアナログコリオリ信号ｖc（ｔ）analogとの乗算の前にちょうどデジタルアナログ変換器Ｄ／Ａ１におけるデジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalのアナログ駆動信号Ｆ（ｔ）analogへの変換時間とアナログデジタル変換器Ａ／Ｄにおけるアナログコリオリ信号ｖc（ｔ）analogのデジタルコリオリ信号ｖc（ｔ）digitalへの変換時間との和の分だけ遅延される。デジタルアナログ変換器Ｄ／Ａ１及びＤ／Ａ２はこの場合同一の変換時間を有する。
【００２２】
乗算器Ｍ１の後の例えば１ｋＨｚの制限周波数を有するローパスフィルタＴＰ１によるフィルタリングによって振動周波数の２倍の周波数が抑圧される。コリオリ信号ｖc（ｔ）の瞬時振幅の短時間平均値に比例する中間信号Ｚdigitalが生じる。この中間信号Ｚdigitalは有利には比例積分制御器を含む閉ループ制御器Ｐ−Ｉ−Ｒに供給され、この閉ループ制御器Ｐ−Ｉ−Ｒはコリオリ信号ｖc（ｔ）をできるだけ精確に値ゼロに閉ループ制御するという任務を有する。この閉ループ制御器Ｐ−Ｉ−Ｒはその出力側で振動エレメント及びコリオリエレメントの振動軸に対して垂直に経過する回転軸の周りの角速度センサＤＲＳの回転の角速度Ωに比例する閉ループ制御信号Ｒdigitalを供給する。閉ループ制御器Ｐ−Ｉ−Ｒの出力側は更に別の乗算器Ｍ２に接続されており、この乗算器Ｍ２は閉ループ制御器Ｐ−Ｉ−Ｒにより発生された制御信号Ｒdigitalをデジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalと乗算してデジタル補償信号Ｆc（ｔ）digitalを算出する。コリオリ信号ｖc（ｔ）の平均値を形成するスカラー閉ループ制御信号Ｒdigitalとデジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalとの乗算に基づいて、デジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalと同相のデジタル補償信号Ｆc（ｔ）digitalが発生する。デジタルアナログ変換器Ｄ／Ｓ２によるデジタル補償信号Ｆc（ｔ）digitalのアナログ補償信号Ｆc（ｔ）analogへの変換の後で、このアナログ補償信号Ｆc（ｔ）analogは角速度センサＤＲＳの力ネガティブフィードバック入力側に到達する。
【００２３】
デジタルアナログ変換器Ｄ／Ａ１及びＤ／Ａ２は同一の変換時間を有するので、アナログ補償信号Ｆc（ｔ）analogもアナログ駆動信号Ｆ（ｔ）analogと同相である。
【００２４】
同時に閉ループ制御器Ｐ−Ｉ−Ｒの出力側にあらわれる閉ループ制御信号ＲdigitalはローパスフィルタＴＰ２に供給され、そこで閉ループ制御信号Ｒdigitalのバンド幅が例えば５０Ｈｚの必要とされる値に低減される。このローパスフィルタの出力側は角速度Ωに比例する信号を供給する。
【００２５】
駆動力を発生するために使用されるアナログ駆動信号Ｆ（ｔ）analog及び補償力を発生するために設けられる補償信号Ｆc（ｔ）analogは本発明の方法では常に互いに同相である。このことは従来技術により公知の力ネガティブフィードバックでは当てはまらない。これは一方でまず最初に短時間平均値を形成するスカラー閉ループ制御信号Ｒdigitalがデジタルコリオリ信号ｖc（ｔ）digitalとデジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalとの同相の乗算によって発生されることによって達成され、デジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalの位相はデジタルコリオリ信号ｖc（ｔ）digitalとの乗算のためにデジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalのアナログ駆動信号Ｆ（ｔ）analogへのデジタルアナログ変換の変換時間とアナログコリオリ信号ｖc（ｔ）analogのデジタルコリオリ信号ｖc（ｔ）digitalへのアナログデジタル変換の変換時間の和に相応する時間インターバルに相応する値だけシフトされる。次いでスカラー閉ループ制御信号Ｒdigitalはデジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalと乗算され、これによりデジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalと同相のデジタル補償信号Ｆc（ｔ）digitalが発生される。デジタル駆動信号Ｆ（ｔ）digitalのアナログ駆動信号Ｆ（ｔ）analogへのデジタルアナログ変換への変換時間とデジタル補償信号Ｆc（ｔ）digitalのアナログ補償信号Ｆc（ｔ）analogへの変換時間とが同一であることによって、アナログ補償信号Ｆc（ｔ）analogがアナログ駆動信号Ｆ（ｔ）analogと同相であることが達成される。
【００２６】
重要なことは、比例積分制御器Ｐ−Ｉ−Ｒ及びローパスフィルタＴＰ１が図２において基本的に逆の順番にも配置できることである。
【００２７】
産業上の適用可能性：
本発明は例えば自動車での使用のためのとりわけ角速度センサの製造の領域及び動作において産業上適用できる。本発明は例えばＥＳＰ、ロール傾斜バランシング及びナビゲーションのための角速度センサのコスト安な精確な評価に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来技術による角速度センサのコリオリエレメントの力ネガティブフィードバックのための回路装置を示す。
【図２】角速度センサの同時的な駆動及び評価のための本発明の回路装置を示す。
【符号の説明】
【００２９】
Ｆ（ｔ）  駆動力、駆動信号
Ω  角速度
ｍ  振動エレメントの質量
ｍc  コリオリエレメントの質量
ｖc（ｔ）  質量ｍcのコリオリ速度、コリオリ信号
Ｆc（ｔ）  補償力、補償信号
ＤＲＳ  角速度センサ
ＮＣＯ／ＶＣＯ  発振器
Ｍ１  乗算器
Ｍ２  乗算器
ＴＰ１  ローバスフィルタ
ＴＰ２  ローバスフィルタ
Ｐ−Ｉ−Ｒ  比例積分制御器
Ｚdigital  中間信号
Ｒdigital  閉ループ制御信号
【図１】
2009503473.tif 000003
【図２】
2009503473.tif 000004
【国際調査報告】
2009503473.tif 000005
2009503473.tif 000006