(57)【要約】【課題】  感度を高精度で検出できるようにする。【解決手段】  感度検出装置１０は、支柱１４に回転自在に取り付けた揺動アーム１６を有している。揺動アーム１６は、先端部にウエイト１８が取り付けてある。ウエイト１８は、鉛直面内を揺動アーム１６と一体に回転する。ウエイト１８は、揺動アーム１６の質量を無視できる質量を有していて、重心に関する運動が単振り子とみなせるようにしてある。角速度センサ２０は、ウエイト１８の重心と対応した位置に装着され、振り子運動をする。揺動アーム１６には、遮光部材３２が設けてあって、遮光部材３２が発光部３４ａ、３４ｂの放射する光３９を遮ると、対応する受光部３６ａ、３６ｂが回転検出信号を演算処理装置３０に入力する。演算処理装置３０は、受光部３６からの信号に基づいて、角速度センサ２０の出力電圧を読み込み、与えられているアルゴリズムに基づいて角速度センサ２０の感度を求める。【選択図】      図１
2006064555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角速度センサを鉛直面内で振り子運動させて、前記角速度センサが基準位置に対して予め定めた複数の角度を回転したときの前記角速度センサの出力電圧を検出し、予め与えられたアルゴリズムに従って前記角速度センサの回転角度と出力電圧との関係を求め、求めた関係を基準と比較して前記角速度センサの感度を求めることを特徴とする角速度センサの感度検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の角速度センサの感度検出方法において、
前記回転角度と前記出力電圧との関係は、前記角速度センサの所定の回転角度と、前記所定の回転角度を回転したときの前記出力電圧の積算値であることを特徴とする角速度センサの感度検出方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の角速度センサの感度検出方法において、
前記基準位置は、前記振り子運動の最下点に対して９０°上方に回転させた位置であることを特徴とする角速度センサの感度検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載の角速度センサの感度検出方法において、
前記予め定めた複数の角度は、基準位置に対して９０°以内であることを特徴とする角速度センサの感度検出方法。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の角速度センサの感度検出方法において、
前記所定の回転角度は、前記基準位置に対して９０°であることを特徴とする角速度センサの感度検出方法。
【請求項６】
角速度センサを回転させて、前記角速度センサが基準位置に対して予め定めた複数の角度を回転したときの時間と前記角速度センサの出力電圧とを検出し、これら検出した時間と出力電圧とから予め与えられたアルゴリズムに基づいて、前記角速度センサの回転角度と出力電圧との関係を求め、前記角速度センサが所定の回転角度を回転したときの前記出力電圧の積算値を演算し、前記積算値を基準値と比較して前記角速度センサの感度を求めることを特徴とする角速度センサの感度検出方法。
【請求項７】
角速度センサを回転させる回転手段と、
前記角速度センサが基準位置に対して予め定めた複数の角度を回転したことを検出する回転検出手段と、
前記回転検出手段の検出信号に基づいて、前記角速度センサが前記複数の角度を回転したときの前記角速度センサの出力電圧を読み込む出力読込み手段と、
前記回転検出手段の検出信号に基づいて、前記角速度センサが前記複数の角度を回転した時間を求める計時手段と、
前記出力読込み手段が読み込んだ前記出力電圧と、前記計時手段が求めた前記時間とに基づいて、前記角速度センサの回転角度と前記出力電圧との関係を求める相関演算手段と、
前記相関手段が求めた前記角速度センサの回転角度と前記出力電圧との関係に基づいて、前記角速度センサが所定の角度を回転したときの前記出力電圧の積算値を求める積算値演算手段と、
前記積算値演算手段が求めた前記積算値を基準値と比較して前記角速度センサの感度を求める感度演算手段と、
を有することを特徴とする角速度センサの感度検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の角速度センサの感度検出装置において、
前記回転手段は、鉛直面内で揺動自在なアームであることを特徴とする角速度センサの感度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度センサの感度検出方法に係り、特に圧電振動片を用いた角速度センサの感度検出方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動きのある装置や機械、例えば車両やロボットなどの位置や姿勢の検出、制御をする場合、一般に角速度センサによって角速度を検出して行なう。また、角速度センサは、手ぶれ防止のためにビデオカメラに搭載したり、カーナビゲーション装置に用いるなど、非常に広い範囲に用いられている。そして、近年は、非常に小型で安価であるところから、圧電振動片を利用した振動型角速度センサ（振動ジャイロ）が普及してきている。
【０００３】
角速度センサは、各種装置の姿勢制御などに利用されるところから、同一の機種内における各角速度センサの検出感度が同じであることが強く望まれている。すなわち、各角速度センサは、同じ角速度を検出したときに、おなじ大きさの検出信号を出力することが望まれる。圧電振動片を用いた振動型角速度センサは、圧電振動片の検出信号（電圧）が小さいため、これを増幅して出力するようにしている。ところが、振動型角速度センサの検出感度は、水晶板などの圧電材料からなる圧電振動片の製作誤差などによって、角速度センサごとに大きく異なっている。このため、従来は、特許文献１に記載されているように、角速度センサを一定角速度で所定の時間回転させ、この間の角速度センサの出力信号（出力電圧）を検出して積分したのち、積分値を基準値で除して各角速度センサの感度を求めるようにしている。
【特許文献１】特開平９−１５２３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の感度検出方法（以下、従来の感度検出方法という）は、パルスモータを用いて角速度センサを一定回転速度で回転させている。このため、角速度センサは、パルスモータの特性上、断続的に回転させられて回転むらを生ずる。すなわち、従来の感度検出方法は、回転速度という不安定な情報を基礎にして感度を求めており、任意の点における角速度センサの出力が設定された回転速度における出力であるか否かが不明である。そこで、従来の感度検出方法は、一定時間回転させてその時間内における角速度センサの出力電圧を積分し、この一定時間内の出力電圧の平均から感度を求めるようにしている。このため、従来の感度検出方法は、電圧を積分する回路が必要で、容量の大きなコンデンサを必要とし、コンデンサを放電させて積分値を得るため、感度を高精度で求めることができない。また、従来の感度検出方法は、角速度センサを回転させるために、パルスモータなどの高価な装置を必要とする。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、感度を高精度で検出できるようにすることを目的としている。
また、本発明は、パルスモータなどの高価な装置を用いずに感度を検出できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
角速度センサは、角速度センサを搭載した物体が所定の角度、例えば９０°回転した場合、速く回転しようが遅く回転しようが、９０°回転する間に出力する信号の量（積算値）が同じになる。したがって、２つの角速度センサの感度が同じである場合、各角速度センサの出力信号（出力電圧）を時間について積分した値が同じであれば、２つの角速度センサは、同じ角度回転したことになる。一方、２つの角速度センサの出力信号を、同じ角度を回転するのに要した時間について積算したときに、両者の積算値に差がある場合、両者の感度は異なっている。そして、積算値の差は、両者の感度に比例する。本発明は、角速度センサのこのような特性に注目してなされたものである。
【０００７】
すなわち、本発明に係る角速度センサの感度検出方法は、角速度センサを鉛直面内で振り子運動させて、前記角速度センサが基準位置に対して予め定めた複数の角度を回転したときの前記角速度センサの出力電圧を検出し、前記角速度センサの回転角度と出力電圧との関係を求め、求めた関係を基準と比較して前記角速度センサの感度を求めることを特徴としている。
【０００８】
振り子運動は、初速が０である場合、振り子の腕の長さと質量とが一定であれば、運動が一義的に定まる。したがって、角速度センサを振り子運動させ、基準位置に対して予め定めた所定の複数の角度を回転したときの角速度センサの出力電圧を検出し、予め与えられたアルゴリズムに従って回転角度と出力電圧との関係を求めて基準と比較することにより、角速度センサの感度を求めることができる。しかも、本発明は、複数の回転角度における出力電圧の検出値に基づいて、計算により感度を求めるようにしており、不安定な回転速度などの検出や、コンデンサなどを用いる必要がなく、感度を高精度で求めることができる。そして、本発明は、角速度センサを鉛直面内で振り子運動させているため、モータなどの高価な装置を必要としない。
【０００９】
そして、回転角度と出力電圧との関係は、角速度センサの所定の回転角度と、所定の回転角度を回転したときの出力電圧の積算値であることが望ましい。ある角度を回転したときの瞬間的な出力電圧の比較でなく、基準位置から所定回転角度を回転したときの積算値を比較することにより、より正確な感度を求めることができる。角速度センサを振り子運動させる場合、基準位置は最下点に対して９０°上方に回転させた位置が望ましい。この９０°回転させた位置を基点にして初速度０で振り子運動をさせると、角速度センサの回転角度と出力電圧との関係を容易に求めることができ、処理の簡素化を図ることができる。もちろん、基準位置は、最下点に対して９０°上方の位置でなくともよい。また、振り子運動に任意の初速度を与えてもよい。
【００１０】
予め定めた複数の角度は、基準位置に対して９０°以内であることが望ましい。また、所定の回転角度は、基準位置に対して９０°にすることができる。振り子運動は、基準位置に対して９０°となる最下点を超えると回転速度が減少し、角速度が最下点に対して対称の値を取るようになり、処理が複雑となる。
【００１１】
また、本発明に係る角速度センサの感度検出方法は、角速度センサを回転させて、前記角速度センサが基準位置に対して予め定めた複数の角度を回転したときの時間と前記角速度センサの出力電圧とを検出し、これら検出した時間と出力電圧とから予め与えられたアルゴリズムに基づいて、前記角速度センサの回転角度と出力電圧との関係を求め、前記角速度センサが所定の回転角度を回転したときの前記出力電圧の積算値を演算し、前記積算値を基準値と比較して前記角速度センサの感度を求めることを特徴としている。
【００１２】
このようになっている本発明は、角速度センサが基準位置に対して予め定めた複数の角度を回転したときの時間を検出すると、角速度センサの回転運動の状態を求めることができる。したがって、前記予め定めた複数の角度を回転したときの時間と出力電圧とから、角速度センサの回転角度と出力電圧との関係が求まる。そこで、角速度センサが所定の回転角度を回転したときの出力電圧の積算値を求め、基準値と比較することにより、角速度センサの感度を求めることができる。
【００１３】
そして、上記の感度検出方法を実施する角速度センサの感度検出装置は、角速度センサを回転させる回転手段と、前記角速度センサが基準位置に対して予め定めた複数の角度を回転したことを検出する回転検出手段と、前記回転検出手段の検出信号に基づいて、前記角速度センサが前記複数の角度を回転したときの前記角速度センサの出力電圧を読み込む出力読込み手段と、前記回転検出手段の検出信号に基づいて、前記角速度センサが前記複数の角度を回転した時間を求める計時手段と、前記出力読込み手段が読み込んだ前記出力電圧と、前記計時手段が求めた前記時間とに基づいて、前記角速度センサの回転角度を前記出力電圧との関係を求める相関演算手段と、前記相関手段が求めた前記角速度センサの回転角度と前記出力電圧との関係に基づいて、前記角速度センサが所定の角度を回転したときの前記出力電圧の積算値を求める積算値演算手段と、前記積算値演算手段が求めた前記積算値を基準値と比較して前記角速度センサの感度を求める感度演算手段と、を有することを特徴としている。
【００１４】
このようになっている本発明は、時間的に変動する不安定な回転速度を検出する必要がなく、絶対的な基準である角度、時間を求めるようにしており、これらを精度よく検出することが可能である。また、コンデンサなどを必要とせず、検出した角度と時間に基づいて、計算によって角速度を求めるようにしているため、角速度センサの感度を高精度に求めることができる。なお、回転検出手段は、ポテンショメータなどの回転角度を検出できるものであれば何でもよく、特に角速度センサの回転に影響を与えないものが望ましく、例えばロータリエンコーダやフォトカプラなどの光センサが望ましい。
【００１５】
回転手段は、鉛直面内で揺動自在なアームであってよい。鉛直面内で揺動自在なアームを用いると、モータなどを用いずに角速度センサに振り子運動（回転運動）をさせることができ、角速度センサの感度を容易に高精度で求めることができる。もちろん、回転手段は、回転自在な回転テーブルであってもよい。すなわち、角速度センサを回転自在な回転テーブルに載せ、手によって回転テーブルに回転力を与えてもよい。質量の大きな回転テーブルの場合、短時間であればほぼ一定の回転速度で回転するし、摩擦による減速状態も実験などによって容易に把握でき、角速度センサの感度の検出を高精度で行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る角速度センサの感度検出方法および装置の好ましい実施の形態を、添付図面にしたがって詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る角速度センサの感度検出装置の概略を示す説明図である。図１において、感度検出装置１０は、固定台１２に立設した支柱１４を有する。支柱１４の上端部には、回転手段である揺動アーム１６が揺動自在に取り付けてある。すなわち、揺動アーム１６は、図示しない軸受を介して支柱１４に回転自在に取り付けた回転軸１７に固定してある。そして、揺動アーム１６の先端部には、ウエイト１８が固定してある。このため、ウエイト１８は、揺動アーム１６とともに回転手段を構成しており、鉛直面内において振り子運動ができるようになっている。
【００１７】
ウエイト１８は、実施形態の場合、揺動アーム１６の質量を無視できる質量を有している。また、揺動アーム１６は、ウエイト１８が振り子運動をしたときに、撓みを無視できる剛性を有している。このため、ウエイト１８は、重心の運動に関して単振り子として取り扱うことができるようにしてある。そして、ウエイト１８の質量中心と対応した位置には、角速度センサ２０の装着部が設けてある。このため、装着部に取り付けた角速度センサ２０は、ウエイト１８と一体に振り子運動をする。角速度センサ２０は、接続された図示しないリード線が回転軸１７などを介して支柱１４に導かれており、出力信号（出力電圧）をパーソナルコンピュータ（パソコン）などからなる演算処理装置３０に入力するようになっている。なお、ウエイト１８の質量が揺動アーム１６の質量を無視できない場合、角速度センサ２０の装着部は、揺動アーム１６とウエイト１８との両者による質量中心と対応した位置に設けるとよい。このように、角速度センサ２０の装着部を質量中心と対応した位置に設けることにより、角速度センサ２０の振り子運動の解析が容易となる。
【００１８】
ウエイト１８と対応した位置には、受け台２２が設けてある。受け台２２は、ウエイト１８の下部を支え、揺動アーム１６を水平に保持する。そして、受け台２２は、矢印２４に示したように、水平面内で回転するようになっており、水平面内で回転してウエイト１８の支持を解除すると、ウエイト１８が自重により軌跡（矢印）２６に沿って回転する。
【００１９】
感度検出装置１０は、揺動アーム１６が図１に示した基準位置である水平位置から時計方向に回転したときに、予め定めた角度を回転したことを検出する回転検出手段を備えている。回転検出手段は、実施形態の場合、揺動アーム１６に設けた遮光部材３２と、遮光部材３２を検出する複数の光センサから構成してある。遮光部材３２は、ピンなどから構成してあって、揺動アーム１６の長手方向に沿った中心線２８上に配置してある。一方、光センサは、発光部３４（３４ａ、３４ｂ）と受光部３６（３６ａ、３６ｂ）とから構成してある。
【００２０】
これらの、発光部３４と受光部３６とは、実施形態の場合、揺動アーム１６の水平位置に対して、時計方向への中心角が３０°と６０°との位置に配置してある。また、発光部３４と受光部３６は、遮光部材３２の描く軌跡３８の一側と他側とに配置してある。すなわち、遮光部材３２は、発光部３４と受光部３６との間を通過し、発光部３４が受光部３６に向けて放射するレーザ光などの光３９を一時的に遮断する。受光部３６は、遮光部材３２が光３９を遮断すると、検出信号を演算処理装置３０に出力する。なお、図１の紙面に直交した方向に発光部３４と受光部３６とを配置し、揺動アーム１６自体を遮光部材としてもよい。また、発光部３４と受光部３６との配置位置は、３０°と６０°とでなくてもよく、３つ以上配置してもよい。
【００２１】
演算処理装置３０は、図２に示したように、出力読込み部４０、関数演算部４２、積算値演算部４４、感度演算部４６、基準値記憶部４８、増幅率演算部５０を有している。出力読込み手段である出力読込み部４０は、受光部３６ａ、３６ｂの出力信号が入力するようになっていて、受光部３６の出力信号に基づいて角速度センサ２０の出力電圧を読み込み、相関演算部である関数演算部４２に出力する。関数演算部４２は、詳細を後述するように、角速度センサ２０の回転角と出力電圧との関係を求め、出力側に設けた積算値演算部（積算値演算手段）４４に出力する。
【００２２】
積算値演算部４４の出力側に設けた感度演算部４６は、入力側が積算値演算部４４と基準値記憶部４８とに接続してあって、積算値演算部４４が出力した積算値を基準値記憶部４８に格納してある基準値と比較して角速度センサ２０の感度を求め、増幅率演算部５０に出力する。増幅率演算部５０は、機種が同じである各角速度センサ２０の感度が同一となるように、角速度センサ２０の出力電圧に対する増幅率を求め、図示しない増幅率書込み装置などに出力する。
【００２３】
このようになっている第１実施形態の感度検出装置１０による角速度センサ２０の感度の検出は、次のようにして行なう。振り子運動は、腕の長さＬとその質量（重さ）Ｗとがわかっている場合、その運動が一義的に定まる。実施形態の場合、感度検出装置１０は、ウエイト１８の質量が揺動アーム１６の質量を無視できる質量を有していて、ウエイト１８の重心の運動を単振り子の運動で近似できるようにしてある。したがって、角速度センサ２０は、ウエイト１８の重心に対応した位置に装着することにより、振り子運動がウエイト１８の重心と回転軸１７の中心との距離Ｌと、ウエイト１８の質量とによって求められる。なお、角速度センサ２０の質量は、一般にウエイト１８に比較して非常に小さく無視できるが、予め計測して角速度センサ２０の質量を考慮してもよい。
【００２４】
まず、ウエイト１８に角速度センサ２０を装着した揺動アーム１６を、図１に示したように基準位置である水平位置に回動し、ウエイト１８を受け台２２の上に載せる。そして、受け台２２を矢印２４のように手またはモータなどによって回動し、ウエイト１８の支持を解除する。これにより、角速度センサ２０は、回転軸１７を中心とした軌跡２６のように、揺動アーム１６、ウエイト１８と一体に時計方向に回転（振り子運動）する。そして、揺動アーム１６が水平位置から３０°回転し、揺動アーム１６に設けた遮光部材３２が発光部３４ａの放射する光３９を遮ると、受光部３６ａが回転検出信号を演算処理部３０の出力読込み部４０に出力する。出力読込み部４０は、受光部３６ａから信号が入力すると、角速度センサ２０の出力電圧を読み込み、関数演算部４２に送出する。関数演算部４２は、出力読込み部４０の出力信号を内部メモリ（図示せず）に記憶する。揺動アーム１６が水平位置から時計方向に６０°回転すると、受光部３６ｂが回転検出信号を出力読込み部４０に出力する。出力読込み部４０は、前記と同様にして角速度センサ２０の出力電圧を読み込んで関数演算部４２に出力する。
【００２５】
関数演算部４２には、水平位置（基準位置）における初期速度が０である場合の、角速度センサ２０の任意の回転角度における回転時間、回転速度、角速度等の関係が予め与えられている。そして、関数演算部４２は、これらの関係に基づいて角速度センサ２０の回転角度と出力電圧との関係式を求めて積算値演算部４４に出力する。積算値演算部４４は、関数演算部４２が求めた角速度センサ２０の出力電圧との関係式に基づいて、角速度センサ２０が所定の角度、例えば水平位置から最下点である９０°の位置に回転したときの出力電圧の積算値を演算する。すなわち、角速度センサ２０は、振り子運動をしているので、初速度０の水平位置から９０°回転するのに要する時間が一定で、所定の平均角速度で９０°回転させられたことになる。積算値演算部４４の求めた出力電圧の積算値ＫＸは、感度演算部４６に入力される。
【００２６】
基準値記憶部４８は、角速度センサの基準の感度Ｓ０［ｍＶ／ｄｐｓ］と、この基準角速度センサが水平位置から初速度０で９０°回転したときの出力電圧の積算値Ｋ０とを記憶している。感度演算部４６は、積算値演算部４４が求めた積算値ＫＸを基準積算値Ｋ０と比較し、基準感度Ｓ０を用いて角速度センサ２０の感度ＳＸ［ｍＶ／ｄｐｓ］を求める。例えば、基準値記憶部４８に記憶されている基準感度Ｓ０が２５［ｍＶ／ｄｐｓ］であり、積算値Ｋ０が４５０であるとする。また、積算値演算部４４の求めた積算値がＫＸである場合、角速度センサ２０の感度ＳＸは、
ＳＸ：ＫＸ＝２５：４５０
ＳＸ＝（２５×ＫＸ）／４５０  ［ｍＶ／ｄｐｓ］
となる。
【００２７】
感度演算部４６の求めた角速度センサ２０の感度は、増幅率演算部５０に出力される。増幅率演算部５０は、感度がＳＸ［ｍＶ／ｄｐｓ］である角速度センサ２０の感度を基準感度の２５［ｍｖ／ｄｐｓ］が得られるように、次式より増幅率Ｇを求める。
Ｇ＝２５／ＳＸ
この増幅率演算部５０の求めた増幅率Ｇは、図示しない増幅率書込み装置に出力され、角速度センサ２０に書き込まれる。これにより、各角速度センサ２０は、基準感度２５［ｍＶ／ｄｐｓ］が得られるように調整される。
【００２８】
このように、感度検出装置１０においては、振り子運動を利用して正確に計測できる角速度センサ２０の回転角度を検出し、この回転角度と出力電圧とに基づいて感度を計算して求めている。このため、実施形態においては、不安定な角速度の検出や、コンデンサを必要とせず、角速度センサ２０の感度を高精度で求めることができる。したがって、実施形態においては、角速度センサ２０を基準感度にするための増幅率を精度よく求めることができ、角速度センサ２０の感度のばらつきを小さくすることができる。しかも、実施形態の感度検出装置１０は、角速度センサ２０を鉛直面内で振り子運動させているため、角速度センサ２０を回転運動させるためのモータなどの動力を必要とせず、装置の簡素化、コストの低減を図ることができる。そして、角速度センサ２０は、ウエイト１８の重心と対応した位置に配置されて単振り子と同様に取り扱うことができるため、演算等が容易で装置の簡素化を図ることができる。また、感度検出装置１０は、受け台２２によってウエイト１８を介して揺動アーム１６を水平位置に保持し、受け台２２を回動させて支持を解除しているため、揺動アーム１６、すなわち角速度センサ２０の基準位置からの回転を正確に行なうことができる。なお、角速度センサ２０は、ウエイト１８の重心でない位置に配置してもよい。また、回転検出手段は、ロータリエンコーダやレゾルバなどであってもよい。さらに、出力電圧の積算値を求める回転角度は、９０°でなくともよい。そして、感度検出装置１０は、基準の角速度センサを用いて振り子運動をさせて適宜較正を行なうことが望ましい。
【００２９】
図３および図４は、第２実施形態の説明図である。この実施形態に係る感度検出装置６０は、図３に示したように、揺動アーム１６の基準位置となる水平位置と対応した位置に、遮光部材３２を検出する位置検出手段が設けてある。この位置検出手段は、水平位置に対して中心角が３０°の位置と６０°の位置とに設けた回転検出手段と同様に、発光部６２と受光部６４とから構成してある。そして、受光部６４の出力信号は、受光部３６と同様に演算処理装置７０に入力するようにしてある。なお、この第２実施形態に係る感度検出装置６０は、第１実施形態に示した受け台２２が設けられていない。第２実施形態の他の構成は、第１実施形態とほぼ同様である。
【００３０】
感度検出装置６０を構成している演算処理装置７０は、図４に示したように、出力読込み部４０、相関演算手段である関数演算部７２、計時手段である計時部７４、積算値演算部４４、基準値記憶部４８、増幅率演算部５０を有している。出力読込み部４０は、受光部６４、３６（３６ａ、３６ｂ）の出力信号が入力し、これらの出力信号に基づいて、角速度センサ２０の出力電圧を読み込み、関数演算部７２に出力する。また、各受光部６４、３６の出力信号は、計時部７４に入力するようになっている。計時部７４は、揺動アーム１６が水平位置から予め定めた角度である３０°と６０°とを回転した時間を計時して、出力読込み部４０の出力側に設けた関数演算部７２に送出する。
【００３１】
関数演算部７２の出力側には、第１実施形態と同様に積算値演算部４４が接続してある。そして、積算値演算部４４の出力側には、感度演算部４６が設けてある。感度演算部４６は、積算値演算部４４の出力を基準値記憶部４８が記憶している基準値と比較し、角速度センサ２０の感度を求めて増幅率演算部５０に入力する。
【００３２】
このようになっている第２実施形態に係る感度検出装置６０の作用は、次のとおりである。角速度センサ２０をウエイト１８の重心と対応した位置に装着したのち、手などによって揺動アーム１６を水平位置より上方に持ち上げる。そして、揺動アーム１６を開放すると、角速度センサ２０は、図３に示した軌跡２６に沿って回転し、鉛直面内で振り子運動を行なう。また、揺動アーム１６に設けた遮光部材３２は、軌跡３８に沿って回転する。
【００３３】
受光部６４は、揺動アーム１６が水平となり、遮光部材３２が発光部６２の放射する光３９を遮断すると、遮光部材３２の検出信号を演算処理装置７０の出力読込み部４０と計時部７４とに送出する。出力読込み部４０は、前記と同様に角速度センサ２０の出力電圧を読み込んで関数演算部７２に入力する。また、計時部７４は、受光部６４から信号が入力すると、それに同期して時間の計数を開始する。さらに、揺動アーム１６が回転して遮光部材３２が発光部３４ａ、３４ｂの放射する光３９を遮断すると、対応した受光部３６ａ、３６ｂが検出信号を出力読込み部４０と計時部７４とに入力する。出力読込み部４０は、各受光部３６の出力信号に基づいて角速度センサ２０の出力電圧を読み込み、関数演算部７２に入力する。一方、計時部７４は、受光部３６ａから検出信号が入力すると、角速度センサ２０が基準位置である揺動アーム１６の水平位置から時計方向に３０°回転するのに要した時間（回転時間）を関数演算部７２に出力する。また、計時部７４は、受光部３６ｂから検出信号が入力すると、６０°の回転時間を関数演算部７２に出力し、計数値をリセットする。
【００３４】
関数演算部７２は、予め与えられているアルゴリズムにしたがって、計時部７４から入力した３０°、６０°の回転時間に基づいて、揺動アーム１６が水平位置を通過したときの、角速度センサ２０の速度（初速度）を求めるとともに、各位置における速度を演算する。また、関数演算部７２は、任意の回転角度における回転時間を求めるとともに、この求めた回転時間と出力読込み部４０の読み込んだ出力電圧とに基づいて、角速度センサ２０の回転角度と出力電圧との関係を表す関数を求め、積算値演算部４４に入力する。積算値演算部４４は、前記と同様にして角速度センサ２０が揺動アーム１６の水平位置から時計方向に９０°回転したときの出力電圧の積算値を求め、感度演算部４６に出力する。感度演算部４６は、積算値演算部４４の求めた積算値を基準値記憶部４８に記憶されている基準値を比較し、角速度センサ２０の感度を求めて増幅率演算部５０に送出する。増幅率演算部５０は、角速度センサ２０を基準感度にするための出力電圧の増幅率を求めて増幅率書込み装置などに出力する。
【００３５】
図５は、第３実施形態の要部の説明図である。この感度検出装置８０は、支柱８２の上端部に回転テーブル８４が回転自在に設けてある。回転テーブル８４は、上面８６の所定位置に角速度センサを着脱自在に取り付けられる装着部を有している。回転テーブル８４は、大きな質量を有していて、手によって矢印８８のように回転させると、滑らかに回転をする。すなわち、回転テーブル８４は、回転させられると、短時間（例えば、１回転する時間）はほぼ一様の回転速度で回転するような慣性を有している。また、回転テーブル８４は、周面８９に遮光部材９０を有している。そして、回転テーブル８４の周囲には、光センサからなる複数の回転検出手段（図示せず）が３つ以上設けてある。これらの回転検出手段は、遮光部材９０を検出し、図４に示したと同様の演算処理装置に入力する。演算処理装置は、複数の回転検出手段の検出信号に基づいて、予め定めた複数の角度を回転する時間を求め、角速度センサ２０の回転速度と出力電圧との関係を求める。そして、演算処理部は、前記と同様にして角速度センサ２０の感度と、基準感度を得るための増幅率とを求める。なお、回転テーブル８４を回転させ、予め回転速度の減速状態など、回転摩擦による影響などを求めておくことにより、より高精度に感度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施の形態に係る角速度センサの感度検出装置の概略説明図である。
【図２】第１実施形態に係る演算処理部のブロック図である。
【図３】第２実施形態に係る角速度センサの感度検出装置の概略説明図である。
【図４】第２実施形態に係る演算処理装置のブロック図である。
【図５】第３実施形態に係る感度検出装置の要部の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０、６０………感度検出装置、１６、１８………回転手段（揺動アーム、ウエイト）、２０………角速度センサ、３２、３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂ、６２、６４………回転検出手段（遮光部材、発光部、受光部）、３０、７０………演算処理装置、４０………出力読込み手段（出力読込み部）、４２、７２………相関演算手段（関数演算部）、４４………積算値演算手段（積算値演算部）、４６………感度演算手段（感度演算部）、４８………基準値記憶部、７４………計時部、８０………感度検出装置、８４………回転手段（回転テーブル）、９０………遮光部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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