(57)【要約】      （修正有）【課題】外乱の大きさに影響されない態様で錘の特性差を補償することができる角速度検出装置の調整方法の提供。【解決手段】互いに逆相に駆動される２つの錘の駆動方向に垂直な方向の振動に基づいて角速度を検出する角速度検出装置の調整方法であって、２つの錘を互いに逆相に駆動する駆動ステップと、駆動中に、２つの錘の検出電極に、振幅変調用のキャリア信号を印加する作動ステップと、作動ステップ中に、駆動方向に垂直な方向で２つの錘が互いに同相に振動するように、同一の加速度を作用させる加振ステップと、加振ステップ中に２つの錘から得られる電気信号から、駆動方向に垂直な方向での振動成分を表す信号を抽出する信号抽出ステップと、信号抽出ステップで得られる２つの錘に係る信号の振幅が同一になるように、振幅変調用のキャリア信号の振幅を調整する振幅調整ステップとを備える。【選択図】図１０
2011141210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに逆相に駆動される２つの錘を備え、前記駆動方向に垂直な方向の該２つの錘の振動に基づいて角速度を検出する角速度検出装置の調整方法であって、
２つの錘を互いに逆相に駆動する駆動ステップと、
前記駆動ステップ中に、２つの錘のそれぞれの検出電極に、振幅変調用のキャリア信号をそれぞれ印加する作動ステップと、
前記作動ステップ中に、前記駆動方向に垂直な方向で２つの錘が互いに同相に振動するように、２つの錘に同一の加速度を作用させる加振ステップと、
前記加振ステップ中に２つの錘から得られる各電気信号から、前記駆動方向に垂直な方向での振動成分を表す信号を抽出する信号抽出ステップと、
前記信号抽出ステップで得られる２つの錘に係る信号のそれぞれの振幅が同一になるように、前記振幅変調用のキャリア信号の振幅を調整する振幅調整ステップとを備える、角速度検出装置の調整方法。
【請求項２】
互いに逆相に駆動される２つの錘を備え、前記駆動方向に垂直な方向の該２つの錘の振動に基づいて角速度を検出する角速度検出装置の調整方法であって、
２つの錘を互いに逆相に駆動する駆動ステップと、
前記駆動ステップ中に、２つの錘に共通の振幅変調用のキャリア信号を印加する作動ステップと、
前記作動ステップ中に、前記駆動方向に垂直な方向で２つの錘が互いに同相に振動するように、２つの錘に同一の加速度を作用させる加振ステップと、
２つの錘のそれぞれの検出電極から得られる各電気信号から、前記駆動方向に垂直な方向での振動成分を表す信号を抽出する信号抽出ステップと、
前記信号抽出ステップで得られる２つの錘に係る信号のそれぞれの振幅が同一になるように、２つの錘のそれぞれの検出電極から得られる各電気信号のゲインを調整するゲイン調整ステップとを備える、角速度検出装置の調整方法。
【請求項３】
前記加振ステップは、前記駆動ステップにおける駆動周波数と同一周波数で２つの錘が互いに同相に振動するように、２つの錘に同一の加速度を作用させる、請求項１又は２に記載の角速度検出装置の調整方法。
【請求項４】
互いに逆相に駆動される２つの錘を備え、前記駆動方向に垂直な方向の該２つの錘の振動に基づいて角速度を検出する角速度検出装置であって、
２つの錘のそれぞれの検出電極に、振幅変調用のキャリア信号をそれぞれ印加するキャリア発生回路を備え、
前記キャリア発生回路は、一方の錘用の振幅変調用のキャリア信号の振幅を、他方の錘用の振幅変調用のキャリア信号の振幅に対して調整する振幅調整手段を備える、角速度検出装置。
【請求項５】
前記振幅調整手段は、可変抵抗を含む、請求項４に記載の角速度検出装置。
【請求項６】
前記振幅調整手段は、２つの錘に前記駆動方向に垂直な方向で作用する同一の加速度に起因して２つの錘が前記駆動方向に垂直な方向で互いに同相に振動している状況下で２つの錘から得られる各電気信号の振幅であって前記駆動方向に垂直な方向での振動成分を表す各電気信号の振幅が同一になるように、前記キャリア信号の振幅の調整を行う、請求項４に記載の角速度検出装置。
【請求項７】
互いに逆相に駆動される２つの錘を備え、前記駆動方向に垂直な方向の該２つの錘の振動に基づいて角速度を検出する角速度検出装置であって、
２つの錘のそれぞれの検出電極から出力される各検出信号の差分を取ることで角速度信号を生成する角速度検出回路を備え、
前記角速度検出回路は、一方の錘の検出信号に係るゲインを、他方の錘の検出信号に係るゲインに対して調整するゲイン調整手段を備える、角速度検出装置。
【請求項８】
前記ゲイン調整手段は、２つの錘に前記駆動方向に垂直な方向で作用する同一の加速度に起因して２つの錘が前記駆動方向に垂直な方向で互いに同相に振動している状況下で２つの錘から得られる各検出信号の振幅が同一になるように、前記ゲインの調整を行う、請求項７に記載の角速度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに逆相に駆動される２つの錘を備え、前記駆動方向に垂直な方向の該２つの錘の振動に基づいて角速度を検出する角速度検出装置の調整方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に変位可能に支持された錘を有する角速度センサを搭載し、所定軸周りの角速度の発生時にその錘に作用する変位量を角速度センサから出力して、その変位量に基づいて所定軸周りの角速度を検出する角速度検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この角速度検出装置において、錘は２つ対称的に設けられており、これら２つの錘は、所定の第１方向へ逆相で励起振動されつつ、角速度に応じたコリオリ力によりその第１方向と直交する所定の第２方向へ逆相で変位振動される。そして、２つの錘の第２方向における変位量の差を検出して、その変位差に基づいて第１方向及び第２方向の双方直交する所定軸周りの角速度を検出する。
【０００３】
上述の如く、上記した力学量検出装置においては、角速度発生時に互いに逆相に変位振動する２つの錘の変位差に基づいて角速度が検出される。かかる構成においては、外乱振動等に起因して２つの錘が互いに同相に変位振動するときは、それら２つの錘の間に変位差がほとんど生じない筈である。このため、角速度検出への外乱による影響が排除され、角速度の誤検出を極力抑制することが可能となる。
【０００４】
しかし、角速度センサのセンサ素子の加工バラツキ等に起因して、上記した２つの錘の間で質量やバネ特性等に差が生じることがある。かかる事態が生じていると、外乱等で２つの錘が同相に変位した際に変位差が現れることとなるため、その結果、上記した力学量検出装置の如き構成では、角速度の誤検出を招くおそれがある。
【０００５】
かかる角速度の誤検出を防止するための１つのアプローチ方法として、特許文献２に開示されるアプローチ方法が知られている。この特許文献２には、所定の力学量が作用した際に互いに逆相変位する２つの錘を備え、前記所定の力学量に応じた信号として前記２つの錘の変位差に応じた信号を出力する角速度検出装置であって、前記２つの錘の検出方向における同相変位成分の、和の時間微分値又は各時間微分値の和を算出する算出手段と、前記算出手段による算出値に基づいて、前記２つの錘を検出方向の同相方向へフィードバック駆動するダンピング制御手段とを備える角速度検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５１２００４号公報
【特許文献２】特開２００９−４７６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献２に開示の方法では、ダンピング制御手段により減衰しきれないような大きな外乱が発生した場合に、外乱による振動を角速度として誤検出する可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明は、外乱の大きさに影響されることが無い態様で錘の特性差を補償することができる角速度検出装置の調整方法等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、互いに逆相に駆動される２つの錘を備え、前記駆動方向に垂直な方向の該２つの錘の振動に基づいて角速度を検出する角速度検出装置の調整方法であって、
２つの錘を互いに逆相に駆動する駆動ステップと、
前記駆動ステップ中に、２つの錘のそれぞれの検出電極に、振幅変調用のキャリア信号をそれぞれ印加する作動ステップと、
前記作動ステップ中に、前記駆動方向に垂直な方向で２つの錘が互いに同相に振動するように、２つの錘に同一の加速度を作用させる加振ステップと、
前記加振ステップ中に２つの錘から得られる各電気信号から、前記駆動方向に垂直な方向での振動成分を表す信号を抽出する信号抽出ステップと、
前記信号抽出ステップで得られる２つの錘に係る信号のそれぞれの振幅が同一になるように、前記振幅変調用のキャリア信号の振幅を調整する振幅調整ステップとを備える、角速度検出装置の調整方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外乱の大きさに影響されることが無い態様で錘の特性差を補償することができる角速度検出装置の調整方法等が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例による角速度検出装置１を組み込む電子部品実装パッケージ１０の一例の要部断面を示す断面図である。
【図２】図１の電子部品実装パッケージ１０におけるセンサチップ６０の要部を概略的に示す上面図である。
【図３】ヨーレート検出原理のモデルを示す図である。
【図４】ヨーレートセンサの振動子（錘）の特性を示す図である。
【図５】音叉構造のヨーレート検出部７０のヨーレート検出原理の説明図である。
【図６】図６（Ａ）は、２つの錘が対称振動した場合の各種波形を示す図であり、図６（Ｂ）は、２つの錘が同相振動した場合の各種波形を示す図である。
【図７】２つの錘７４ａ，７４ｂの間に特性差が存在する場合において、２つの錘が同相振動したときの各種波形を示す図である。
【図８】本実施例の角速度検出装置１における調整機能に関連する要部を示す構成図である。
【図９】本実施例の角速度検出装置１の調整方法で使用する調整装置１００のハードウェア構成を示す図である。
【図１０】本実施例の角速度検出装置１の調整方法の流れを示すフローチャートである。
【図１１】振幅調整処理の説明図である。
【図１２】その他の実施例による角速度検出装置１における調整機能に関連する要部を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例による角速度検出装置１を組み込む電子部品実装パッケージ１０の一例の要部断面を示す断面図である。図２は、本実施例のセンサチップ（センサ基板）６０の要部を概略的に示す上面図である。
【００１４】
電子部品実装パッケージ１０は、パッケージ本体１７を備える。パッケージ本体１７は、底部と底部から立設された側壁により内部空間（キャビティ）１７ａを画成する。内部空間１７ａには、角速度検出装置１の各種の電子部品（後述のセンサチップ６０や制御ＩＣチップ４０）が収容される。内部空間１７ａの上方側は開口しており、蓋部材１６により覆われる。パッケージ本体１７は、セラミック材料のような任意の材料から構成されてよいし、若しくは、樹脂材料（例えばエポキシ樹脂）から構成されてもよい。
【００１５】
パッケージ本体１７は、複数のリード１４を備える。リード１４は、電導性を有する材料からなる。制御ＩＣチップ４０の各電極とリード１４とはワイヤ３２のワイヤボンディングにより電気的に接続される。
【００１６】
蓋部材１６は、電導性を有する材料（典型的には、金属材料）から形成される。蓋部材１６は、シールド機能を果たすため、図示しない接地構造により接地電位に接続されてもよい。
【００１７】
角速度検出装置１は、主に、制御ＩＣチップ４０、キャップ基板５０、及び、センサチップ６０を備える。
【００１８】
制御ＩＣチップ４０は、センサチップ６０のヨーレート検出部７０（後述）と電気的に接続され、センサチップ６０のヨーレート検出部７０からの信号等を処理する機能等を有する集積回路（ＩＣ）を備える。例えば車両実装状態では、制御ＩＣチップ４０は、ワイヤ３２によりリード１４を介して外部の制御装置（図示せず）に接続される。制御ＩＣチップ４０の要部は、図８を参照して後述する。
【００１９】
キャップ基板５０は、センサチップ６０を下方から覆うように設けられ、センサチップ６０のヨーレート検出部７０等の可動部を密封・保護する。また、キャップ基板５０は、グランド等の定電位に接続されることで、センサチップ６０のヨーレート検出部７０を電気的に保護してもよい。即ち、キャップ基板５０は、電気的なシールド機能を備え、ヨーレート検出部７０の安定的な動作を保証してもよい。尚、キャップ基板５０は、省略されてもよい。
【００２０】
センサチップ６０は、後述のヨーレート検出部７０が一方の側に形成される基板を備える。図示の例では、センサチップ６０は、ヨーレート検出部７０の設置側が、キャップ基板５０側になるように、キャップ基板５０上に配置される。尚、センサチップ６０は、ヨーレート検出部７０の設置側が上側になるように配置されてもよく、この場合、センサチップ６０の上方側を覆うようにキャップ基板５０が設けられてよい。また、センサチップ６０及び制御ＩＣチップ４０は、必ずしも積層構造である必要はなく、横並びに配置されてもよい。
【００２１】
センサチップ６０は、例えば車両に搭載されるヨーレートセンサとして機能するものであってよい。この場合、センサチップ６０は、搭載される車両に生ずる車体前後方向又は車幅方向の加速度に応じた信号を出力する加速度センサと、車両の重心軸回りに生ずる角速度に応じた信号を出力するヨーレートセンサとを一体的に構成してもよい（図２参照）。この場合、電子部品実装パッケージ１は、センサチップ６０を一体に構成した車両制御用センサユニットとして具現化される。この場合、電子部品実装パッケージ１は、センサチップ６０等を内部に実装した状態で、車両の重心位置付近（フロアトンネル等）に設けられ、センサチップ６０は、当該搭載位置に発生するヨーレート及び加速度を検出する。検出されたヨーレート及び加速度は、例えば、横滑り等を防止して車両の挙動を安定化させる車両走行制御に利用されてよい。
【００２２】
センサチップ６０は、典型的には、SOI（Silicon  on  Insulator）ウェーハを用いたマイクロマシーン技術によって製造される。この場合、センサチップ６０の各要素は、にＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）で構成される。
【００２３】
センサチップ６０は、一般的に、図２に示すような、左右の錘７４ａ，７４ｂがリンクばね７８によって結合される音叉構造のヨーレート検出部７０を有する。錘７４ａ，７４ｂは、センサチップ基板表面から浮いた状態でＸ軸方向対称位置に配置される。錘７４ａ、７４ｂは、駆動フレーム７２に、Ｙ軸方向に振動可能な検出ばね７７を介して接続される。駆動フレーム７２は、Ｘ軸方向に振動可能な駆動ばね７１を介して固定部７５（センサチップ基板に対して固定された部分）に接続される。尚、このようなセンサチップ６０のヨーレート検出部７０の構造は、上述のような左右の錘（振動子）がリンクばねによって結合される音叉構造である限り、任意であってよい。例えば、ヨーレート検出部７０の詳細は、例えば特開２００６−２４２７３０公報に記載された構造（但し、ダンピング部は省略可）が採用されてもよい。
【００２４】
図３及び図４は、ヨーレート検出部７０におけるヨーレート検出原理の説明図であり、図３は、ヨーレート検出原理のモデルを示し、ヨーレートセンサの錘の特性を示す図である。
【００２５】
錘に一定振幅の駆動振動（Ｘ軸方向）を与えた状態で角速度が働くと、駆動振動と角速度回転軸（Ｚ軸）に垂直な方向（Ｙ軸方向）にコリオリ力が働き、検出方向（Ｙ軸方向）に検出振動が励起される。この検出振動の振幅に基づいて角速度が検出される。一般的には、図４に示すように、錘の駆動振動と検出振動の共振周波数は一定量離される。また、駆動振動は、その共振周波数にて駆動される。検出振動は、駆動周波数に同期するため、検出は、検出振動の共振ピークからやや離れた周波数（離調周波数）にて検出する。検出の共振ピークが高い（Ｑ値が高い）ほど、且つ離調周波数が小さいほどセンサ素子感度が高くなる。
【００２６】
図５は、音叉構造のヨーレート検出部７０のヨーレート検出原理の説明図であり、図６（Ａ）は、２つの錘７４ａ，７４ｂが対称振動した場合の各種波形を示す図であり、図６（Ｂ）は、２つの錘７４ａ，７４ｂが同相振動した場合の各種波形を示す図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、上から順に、第１の錘７４ａの振動変位Ａ１の波形、第２の錘７４ｂの振動変位Ａ２の波形、角速度信号（Ａ１−Ａ２）の波形、及び、加速度信号（Ａ１＋Ａ２）の波形が示される。
【００２７】
音叉構造では、２つの錘７４ａ，７４ｂが対称振動となるため、コリオリ力も対称方向に作用する（図６（Ａ）参照）。一方、車両振動（外乱振動）は、図６（Ｂ）に示すように、２つの錘に対して同一方向に働くため（同相のため）、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、コリオリ力と車両振動とを区別することができる。
【００２８】
しかしながら、このような音叉構造のヨーレート検出部７０であっても、２つの錘７４ａ，７４ｂの間に特性差が存在すると、図７に示すように、外乱振動による同相振動振幅に差が生じ、この差が角速度信号の成分を発生させてしまう。即ち、図６（Ｂ）及び図７にて対照的に示すように、２つの錘７４ａ，７４ｂの間に特性差が存在しなければ、図６（Ｂ）に示すように、外乱振動による同相振動振幅に差が生じず、角速度信号の成分が発生しないが、２つの錘７４ａ，７４ｂの間に特性差が存在すると、図７に示すように、外乱振動による同相振動振幅に差が生じ、角速度信号の成分が発生してしまう。尚、２つの錘７４ａ，７４ｂの間の特性差とは、質量の差や２つの錘７４ａ，７４ｂに接続されるばねの特性差等に起因して生じる。
【００２９】
そこで、本実施例では、以下で詳説する調整方法及び構成を実現することで、このような錘７４ａ，７４ｂ間の特性差に起因した誤差要因を無くすことを可能としている。
【００３０】
図８は、本実施例の角速度検出装置１における調整機能に関連する要部を示す構成図である。
【００３１】
制御ＩＣチップ４０は、ヨーレート検出部７０の各錘７４ａ，７４ｂにチャージアンプ４１を介して接続される角速度検出回路４２と、各錘７４ａ，７４ｂの検出電極（コンデンサ）に接続されるキャリア発生回路４６とを備える。
【００３２】
チャージアンプ４１は、各錘７４ａ，７４ｂに発生する電荷を電圧（電気信号）に変換する。
【００３３】
角速度検出回路４２は、各錘７４ａ，７４ｂからチャージアンプ４１を介して得られる各電気信号から、検出方向（本例ではＹ方向）の振動成分（図６等に示す各変位信号Ａ１、Ａ２）を抽出し、これらの差分を取ることで角速度信号を生成する。
【００３４】
キャリア発生回路４６は、各錘７４ａ，７４ｂの振動（信号波）でＡＭ変調するためのキャリア信号（搬送波）を生成する。キャリア発生回路４６は、錘７４ａと錘７４ｂに対して逆相のキャリア信号を印加する。また、キャリア発生回路４６は、各錘７４ａ，７４ｂの両側の検出電極に反転したキャリア信号をそれぞれ印加する。キャリア発生回路４６は、図８に示すように、定電圧源から分圧してキャリア信号のレベルシフトを行うように構成されている。ここで、本実施例では、キャリア発生回路４６は、各錘７４ａ，７４ｂに印加される各キャリア信号の振幅を互いに対して変化させる（調整する）可変抵抗４８を備える。振幅調整手段は、可変抵抗４８以外であってもよく、各キャリア信号の振幅を互いに対して変化させるものであれば任意である。図８に示す例では、キャリア発生回路４６は、共通の定電圧源からそれぞれ独立に分圧して各錘７４ａ，７４ｂに対するキャリア信号の振幅（レベル）を設定するように構成されている。この分圧に可変抵抗４８を用いることで、錘７４ａに対するキャリア信号の振幅を可変するように構成される。尚、図８に示す例は、錘７４ａに対するキャリア信号の振幅を可変して、錘７４ａに対するキャリア信号の振幅を、錘７４ｂに対するキャリア信号の振幅（固定）に対して調整する構成であるが、逆であってもよい。即ち、錘７４ｂに対するキャリア信号の振幅を同様に可変して、錘７４ｂに対するキャリア信号の振幅を、錘７４ａに対するキャリア信号の振幅（固定）に対して調整することとしてもよい。
【００３５】
図９は、本実施例の角速度検出装置１の調整方法で使用する調整装置１００のハードウェア構成を示す図である。
【００３６】
調整装置１００は、例えば角速度検出装置１の製造メーカに設置され、角速度検出装置１の出荷前に後述の調整を行う。若しくは、調整装置１００は、例えば角速度検出装置１の供給先メーカ（例えば車両メーカ）に設置され、角速度検出装置１を商品（例えば車両）に実装する前に後述の調整を行う。
【００３７】
調整装置１００は、コントローラ１０２と、加振機１０４と、電源１０６と、信号発生器１０８と、測定器１１０とを含む。信号発生器１０８及び測定器１１０の機能は、コントローラ１０２に内蔵されてもよい。また、コントローラ１０２の一部の機能（例えば、後述の加振機１０４に対する加振周波数の指示／調整）は、オペレータによる手動作業により実現されてもよい。
【００３８】
加振機１０４は、角速度検出装置１（完成品状態の電子部品実装パッケージ１０）に対して振動を付加する機能を有する。加振機１０４が付加する振動方向は、角速度検出装置１のヨーレート検出部７０の検出方向（本例では、図２のＹ方向）に対応する。但し、加振機１０４が付加する振動方向は、ヨーレート検出部７０の検出方向の成分が含まれていればよい。加振機１０４は、加振周波数が調整可能である。この調整は、コントローラ１０２による指示に従って行われる。尚、加振機１０４による加振は、角速度検出装置１を含む電子部品実装パッケージ１０に対して行うのが効果的であるが、電子部品実装パッケージ１０としてアセンブルされる前の状態の角速度検出装置１の単品に対して行うものであってもよい。
【００３９】
電源１０６は、角速度検出装置１に電源電圧を供給する機能を有する。
【００４０】
信号発生器１０８は、角速度検出装置１の制御ＩＣチップ４０に対して各種指示信号を送信する。各種指示信号は、後述の可変抵抗４８の抵抗値を変化させるための信号や、制御ＩＣチップ４０内のメモリへの各種書き込みを指示する信号を含む。
【００４１】
測定器１１０は、角速度検出装置１の自励振周波数（各錘７４ａ，７４ｂの駆動周波数）を計測し、計測結果をコントローラ１０２に出力する。また、測定器１１０は、角速度検出装置１から出力される角速度信号（図８の角速度出力）から角速度を計測し、計測結果をコントローラ１０２に出力する。尚、測定器１１０の機能は、角速度検出装置１の制御ＩＣチップ４０側に設定されてもよい。
【００４２】
図１０は、本実施例の角速度検出装置１に対する調整方法の流れを示すフローチャートである。
【００４３】
ステップ１０００では、コントローラ１０２は、電源１０６から調整対象の角速度検出装置１に電源電圧を供給する。これを受けて、角速度検出装置１は、動作を開始する。即ち、角速度検出装置１は、正規の動作状態（例えば車両に搭載される場合は、イグニッションスイッチのオンによりオンし、角速度を検出可能な状態と等価の状態）となる。この状態では、制御ＩＣチップ４０は、２つの錘７４ａ，７４ｂを駆動方向（本例では、図２のＸ方向）に同相で駆動すると共に、キャリア発生回路４６によりキャリア信号を錘７４ａ，７４ｂの各検出電極に印加する。この際、錘７４ａ，７４ｂの各検出電極に印加するキャリア信号の振幅は、調整前であるので、任意のレベルであってよい（即ち、可変抵抗４８の抵抗値は、任意であってよい）。典型的には、錘７４ａ，７４ｂの各検出電極に印加するキャリア信号の振幅は、初期的には互いに等しい振幅値に設定される。
【００４４】
ステップ１０１０では、コントローラ１０２は、測定器１１０により錘７４ａ，７４ｂの自励振周波数を計測する。尚、錘７４ａ，７４ｂの自励振周波数は、制御ＩＣチップ４０により２つの錘７４ａ，７４ｂを駆動方向に駆動する際の駆動周波数に対応する。この駆動周波数は、錘７４ａ，７４ｂの駆動方向の共振周波数に対応する。測定器１１０は、制御ＩＣチップ４０から自励振周波数を表す情報を受信するものであってもよい。
【００４５】
ステップ１０２０では、コントローラ１０２は、加振機１０４により錘７４ａ，７４ｂを検出方向に自励振周波数（上記ステップ１０１０で得られた計測結果に基づく自励振周波数）で加振する。ここで、自励振周波数で加振する理由は、自励振周波数での外乱振動が角速度検出に最も影響が大きいためである（図４参照）。
【００４６】
ステップ１０３０では、コントローラ１０２は、測定器１１０からの測定結果に基づいて、角速度検出装置１から出力される角速度信号が示す角速度がゼロであるか否かを判定する。尚、ここでいうゼロとは、完全なゼロである必要はなく、許容可能なレベルの誤差を含んでよい。例えば、可変抵抗４８により抵抗値の最小変化幅（分解能）に依存してある程度の誤差が生じる場合もある。角速度がゼロである場合は、調整が首尾よく行われた若しくは調整が不要であると判断して、ステップ１０５０に進む。他方、角速度検出装置１から出力される角速度信号が示す角速度がゼロでない場合は、調整が必要であると判断して、ステップ１０４０に進む。
【００４７】
ステップ１０４０では、コントローラ１０２は、キャリア発生回路４６で生成されるキャリア信号の振幅調整処理を行う。即ち、コントローラ１０２は、角速度検出装置１から出力される角速度信号が示す角速度がゼロとなるように、信号発生器１０８を介して可変抵抗４８の抵抗値を変化させる。
【００４８】
ここで、図１１を参照して、ステップ１０４０における振幅調整処理について説明する。図１１には、錘７４ａ，７４ｂの各上下の検出電極に印加されるキャリア信号の波形（振幅がＶｍ１，Ｖｍ２）がそれぞれ示されている。図１１に示す例では、錘７４ａの検出電極の容量は、Ｃ１であり、錘７４ｂの検出電極の容量は、Ｃ２である。上記ステップ１０２０の加振（外乱に相当）が付与されたとき、チャージアンプ４１の出力Ｖoutは、以下のように表せる。
Ｖout＝２×（ΔＣ１×Ｖｍ１−ΔＣ２×Ｖｍ２）／Ｃｆ    式（１）
ここで、ΔＣ１、ΔＣ２は、上記ステップ１０２０により付与された振動成分に起因した容量変化量を表す。ΔＣ１とΔＣ２の差が、錘７４ａと錘７４ｂの間の特性差を反映する。Ｃｆは、図１１に示すように、チャージアンプ４１の出力端子と反転入力端子の間のフィードバックコンデンサの容量を表す。
【００４９】
式（１）において、Ｖｍ１＝Ｖｍ２である場合、錘７４ａと錘７４ｂの間の特性差が存在すると、Ｖoutがゼロでなく、角速度信号が示す角速度がゼロにならない。他方、錘７４ａと錘７４ｂの間の特性差が存在しても、チャージアンプ４１の出力ＶoutがゼロになるようにＶｍ１（錘７４ａのキャリア信号の振幅）を調整すれば、錘７４ａと錘７４ｂの間の特性差を補償することができる。即ち、この場合、錘７４ａと錘７４ｂの間の特性差が存在しても、外乱発生時における角速度信号が示す角速度がゼロになり、外乱による角速度出力をゼロにすることができる。
【００５０】
従って、ステップ１０４０では、コントローラ１０２は、チャージアンプ４１の出力Ｖoutがゼロになるように錘７４ａのキャリア信号の振幅Ｖｍ１を調整する。かかる錘７４ａのキャリア信号の振幅Ｖｍ１の調整は、上述の如く可変抵抗４８の抵抗値を変化させることで実現することができる。例えば、Ｖout＞ゼロのとき、コントローラ１０２は、チャージアンプ４１の出力Ｖoutがゼロになるように、可変抵抗４８の抵抗値を増加させる。他方、Ｖout＜ゼロのとき、コントローラ１０２は、チャージアンプ４１の出力Ｖoutがゼロになるように、可変抵抗４８の抵抗値を減少させる。
【００５１】
このようにして、コントローラ１０２は、上記ステップ１０３０で肯定判定を得るまで（即ち角速度検出装置１から出力される角速度信号が示す角速度がゼロになるまで）、ステップ１０４０によるキャリア信号の振幅調整処理を行う。
【００５２】
ステップ１０５０では、コントローラ１０２は、信号発生器１０８を介して角速度検出装置１の制御ＩＣチップ４０に調整値（調整後の可変抵抗４８の抵抗値）を書き込む。制御ＩＣチップ４０は、実稼動時、この調整値に基づいて、キャリア発生回路４６でキャリア信号を生成する。従って、実稼動時、錘７４ａと錘７４ｂの間の特性差が存在しても、外乱による角速度出力がゼロとなる。
【００５３】
図１２は、その他の実施例による角速度検出装置２における調整機能に関連する要部を示す構成図である。図１２に示す実施例では、キャリア発生回路４６で生成されるキャリア信号は、各錘７４ａ，７４ｂに印加される。尚、キャリア信号の役割自体は、上述の実施例と同様であり、キャリア信号は各錘７４ａ，７４ｂの振動（Ｙ方向の振動に起因した容量変化信号）でＡＭ変調される。
【００５４】
錘７４ａの上下の各検出電極から取り出される電気信号は、チャージアンプ４３ａを介して減算器４５に入力される。同様に、錘７４ｂの上下の各検出電極から取り出される電気信号は、チャージアンプ４３ｂを介して減算器４５に入力される。チャージアンプ４３ａは、容量可変のフィードバックコンデンサ４７ａを有する。容量可変のフィードバックコンデンサ４７ａは、後述の如くチャージアンプ４３ａのゲインを可変する機能を果たす。チャージアンプ４３ｂは、固定された容量のフィードバックコンデンサ４７ｂを有する。フィードバックコンデンサ４７ａは、その容量を調整することで、錘７４ａから出力される電気信号（容量変化信号）に係るゲイン（チャージアンプ４３ａのゲイン）を、錘７４ｂから出力される電気信号に係るゲイン（チャージアンプ４３ｂのゲイン）に対して変化させる（調整する）。尚、図１２に示す例では、錘７４ａから出力される電気信号に係るゲインを可変して、錘７４ａから出力される検出信号（角速度成分変位信号）の振幅を、錘７４ｂから出力される検出信号の振幅に対して調整する構成であるが、逆であってもよい。即ち、フィードバックコンデンサ４７ｂを容量可変に構成することで、錘７４ｂから出力される電気信号に係るゲインを可変して、錘７４ｂから出力される検出信号（角速度成分変位信号）の振幅を、錘７４ａから出力される検出信号の振幅に対して調整することとしてもよい。
【００５５】
図１２に示す角速度検出装置２における調整に使用する調整装置は、図９に示した調整装置１００と実質的に同様であってよい。但し、コントローラ１０２は、信号発生器１０８を介してフィードバックコンデンサ４７ａの容量を変化させるための指示（上述の実施例における可変抵抗４８の抵抗値を変化させるための指示の代わりとして）を角速度検出装置２に送信する。
【００５６】
図１２に示す角速度検出装置２における調整方法は、図１０に示した調整方法と実質的に同様であってよい。但し、ステップ１０４０においては、コントローラ１０２は、角速度検出装置１から出力される角速度信号が示す角速度がゼロとなるように、フィードバックコンデンサ４７ａの容量を調整する。これにより、錘７４ａと錘７４ｂの間の特性差が存在しても、外乱発生時における角速度信号が示す角速度がゼロになり、外乱による角速度出力をゼロにすることができる。
【００５７】
以上説明した実施例の角速度検出装置１，２によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。
【００５８】
上述の如く、錘７４ａと錘７４ｂの間の特性差（質量はばね定数等における僅かなずれによって生ずる特性差）が存在しても、かかる特性差をキャリア信号の振幅等の調整により補償して、外乱による角速度出力をゼロにすることができる。これにより、錘７４ａと錘７４ｂの間の特性差が存在した場合でも、簡易（且つ低コスト）な構成で角速度検出精度を高めることができる。また、上述の説明では、出荷時に調整を行うことを例示したが、出荷後であっても同様の調整を行うことができ、調整の機会を任意のタイミングで設けることができる。
【００５９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１、２    角速度検出装置
１０    電子部品実装パッケージ
１４    リード
１６    蓋部材
１７    パッケージ本体
１７ａ    内部空間
３２    ワイヤ
４０    制御ＩＣチップ
４１    チャージアンプ
４２    角速度検出回路
４３ａ，４３ｂ    チャージアンプ
４５    減算器
４６    キャリア発生回路
４７ａ，４７ｂ    フィードバックコンデンサ
４８    可変抵抗
５０    キャップ基板
６０    センサチップ
７０    ヨーレート検出部
７１    駆動ばね
７２    駆動フレーム
７４ａ，７４ｂ    錘
７５    固定部
７７    検出ばね
７８    リンクばね
１００    調整装置
１０２    コントローラ
１０４    加振機
１０６    電源
１０８    信号発生器
１１０    測定器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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