(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）と、
少なくとも一つの第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）と、
少なくとも、前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の振動運動を第１の空間方向（１６ａ）に投影したものが、前記第１の空間方向（１６ａ）における第１の周波数（ｆ１）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の第１の調和振動となるように、前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）を振動運動させるための駆動装置（１４）と、
を備えたセンサ装置において、
前記駆動装置（１４）を用いてさらに、前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の振動運動を前記第１の空間方向（１６ａ）に投影したものが、前記第１の空間方向（１６ａ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の前記第１の調和振動となり、かつ、前記第１の空間方向（１６ａ）に対して交差する方向の第２の空間方向（１６ｂ）に前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の前記振動運動を投影したものが、前記第２の空間方向（１６ｂ）における前記第１の周波数（ｆ１）と等しくない第２の周波数（ｆ２）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の第２の調和振動となるように、前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）を振動運動させることができ、
前記駆動装置（１４）は、
前記第２の空間方向（１６ｂ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の周期的な変位、前記第１の空間方向（１６ａ）における前記第２の周波数（ｆ２）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の周期的な変位、前記第２の空間方向（１６ｂ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の周期的な変位、及び／又は、前記第１の空間方向（１６ａ）における前記第２の周波数（ｆ２）での前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の周期的な変位に関する少なくとも一つの第３のパラメータを求め、
求めた前記少なくとも一つの第３のパラメータを考慮して、前記第１の空間方向（１６ａ）及び前記第２の空間方向（１６ｂ）に対して交差する方向の第３の空間方向（１６ｃ）を中心とする前記センサ装置の回転運動に関する少なくとも一つの情報、又は、磁界の、前記第３の空間方向（１６ｃ）に沿った方向の成分に関する少なくとも一つの情報を、特定して出力するように構成されている、
ことを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の振動運動を前記第１の空間方向（１６ａ）に投影したものが、前記第１のサイズモ系質量要素（１０ａ）の前記第１の調和振動に対して非対称となり、かつ、前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の前記振動運動を第２の空間方向（１６ｂ）に投影したものが、前記第１のサイズモ系質量要素（１０ａ）の前記第２の調和振動に対して非対称となるように、前記駆動装置（１４）を用いて前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）を振動運動させることができる、
請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記第１のサイズモ系質量要素（１０ａ）は、少なくとも一つの結合構造部（２６）を介して前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）に接続されている、
請求項１又は２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記駆動装置（１４）は、
前記第１の空間方向（１６ａ）及び前記第２の空間方向（１６ｂ）に対して交差する方向の第３の空間方向（１６ｃ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の周期的な変位、及び／又は、前記第３の空間方向（１６ｃ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の周期的な変位に関する少なくとも一つの第１のパラメータを求め、
求めた前記少なくとも一つの第１のパラメータを考慮して、前記第２の空間方向（１６ｂ）を中心とする前記センサ装置の回転運動に関する少なくとも一つの情報、又は、磁界の、前記第２の空間方向（１６ｂ）に沿った方向の成分に関する少なくとも一つの情報を、特定して出力する
ように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記駆動装置（１４）は、
前記第１の空間方向（１６ａ）及び前記第２の空間方向（１６ｂ）に対して交差する方向の第３の空間方向（１６ｃ）における前記第２の周波数（ｆ２）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の周期的な変位、及び／又は、前記第３の空間方向（１６ｃ）における前記第２の周波数（ｆ２）での前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の周期的な変位に関する少なくとも一つの第２のパラメータを求め、
求めた前記少なくとも一つの第２のパラメータを考慮して、前記第１の空間方向（１６ａ）を中心とする前記センサ装置の回転運動に関する少なくとも一つの情報、又は、磁界の、前記第１の空間方向（１６ａ）に沿った方向の成分に関する少なくとも一つの情報を、特定して出力する
ように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記駆動装置（１４）は、前記第１の空間方向（１６ａ）において離隔されて前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）及び／又は前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）に配置された少なくとも一つの電極（４０ａ，４０ｂ）、前記第２の空間方向（１６ｂ）において離隔されて前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）及び／又は前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）に配置された少なくとも一つの電極（４０ｃ，４０ｄ）、及び／又は、前記第３の空間方向（１６ｃ）において離隔されて前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）及び／又は前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）に配置された少なくとも一つの電極（４０ｅ，４０ｆ）を備えている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記センサ装置は、サイズモ系質量要素（１０ａ，１０ｂ）として、前記第１のサイズモ系質量要素（１０ａ）及び前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）のみを有する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項８】
前記センサ装置は、回転速度センサ部品、回転速度センサ、ローレンツ力方式磁界センサ用の部品、又は、ローレンツ力方式磁界センサである、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【請求項９】
少なくとも一つの第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）と少なくとも一つの第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）とを有するセンサ装置の動作方法であって、
少なくとも、前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の振動運動を第１の空間方向（１６ａ）に投影したものが、前記第１の空間方向（１６ａ）における第１の周波数（ｆ１）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の第１の調和振動となるように、前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）を振動運動させるステップを有する動作方法において、
さらに、前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の振動運動を前記第１の空間方向（１６ａ）に投影したものが、前記第１の空間方向（１６ａ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の前記第１の調和振動となり、かつ、前記第１の空間方向（１６ａ）に対して交差する方向の第２の空間方向（１６ｂ）に前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の前記振動運動を投影したものが、前記第２の空間方向（１６ｂ）における前記第１の周波数（ｆ１）と等しくない第２の周波数（ｆ２）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の第２の調和振動となるように、前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）を振動運動させ（Ｓ１）、
前記第２の空間方向（１６ｂ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の周期的な変位、前記第１の空間方向（１６ａ）における前記第２の周波数（ｆ２）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の周期的な変位、前記第２の空間方向（１６ｂ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の周期的な変位、及び／又は、前記第１の空間方向（１６ａ）における前記第２の周波数（ｆ２）での前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の周期的な変位に関する少なくとも一つの第３のパラメータを求め、
求めた前記少なくとも一つの第３のパラメータを考慮して、前記第１の空間方向（１６ａ）及び前記第２の空間方向（１６ｂ）に対して交差する方向の第３の空間方向（１６ｃ）を中心とする前記センサ装置の回転運動に関する少なくとも一つの情報、又は、磁界の、前記第３の空間方向（１６ｃ）に沿った方向の成分に関する少なくとも一つの情報を特定する（Ｓ５）、
ことを特徴とする動作方法。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の振動運動を前記第１の空間方向（１６ａ）に投影したものが、前記第１のサイズモ系質量要素（１０ａ）の前記第１の調和振動に対して非対称的に振動し、かつ、前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の振動運動を前記第２の空間方向（１６ｂ）に投影したものが、前記第１のサイズモ系質量要素（１０ａ）の前記第２の調和振動に対して非対称的に振動するように、前記第１のサイズモ系質量要素（１０ａ）と共にさらに、前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）も振動運動させる（Ｓ２）、
請求項９に記載の動作方法。
【請求項１１】
前記第１の空間方向（１６ａ）及び前記第２の空間方向（１６ｂ）に対して交差する方向の第３の空間方向（１６ｃ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の周期的な変位、及び／又は、前記第３の空間方向（１６ｃ）における前記第１の周波数（ｆ１）での前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の周期的な変位に関する少なくとも一つの第１のパラメータを求め、
求めた前記少なくとも一つの第１のパラメータを考慮して、前記第２の空間方向（１６ｂ）を中心とする前記センサ装置の回転運動に関する少なくとも一つの情報を、又は、磁界の、前記第２の空間方向（１６ｂ）に沿った方向の成分に関する少なくとも一つの情報を特定する（Ｓ３）、
請求項９又は１０に記載の動作方法。
【請求項１２】
前記第１の空間方向（１６ａ）及び前記第２の空間方向（１６ｂ）に対して交差する方向の第３の空間方向（１６ｃ）における前記第２の周波数（ｆ２）での前記第１のサイズモ系質量要素（１０，１０ａ）の周期的な変位、及び／又は、前記第３の空間方向（１６ｃ）における前記第２の周波数（ｆ２）での前記第２のサイズモ系質量要素（１０ｂ）の周期的な変位に関する少なくとも一つの第２のパラメータを求め、
求めた前記少なくとも一つの第２のパラメータを考慮して、前記第１の空間方向（１６ａ）を中心とする前記センサ装置の回転運動に関する少なくとも一つの情報、又は、磁界の、前記第１の空間方向（１６ａ）に沿った方向の成分に関する少なくとも一つの情報を特定する（Ｓ４）、
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の動作方法。
【請求項１３】
前記センサ装置としての回転速度センサ又はローレンツ力方式磁界センサを動作させる、
請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサ装置に関する。本発明はまた、少なくとも一つのサイズモ系質量要素を有するセンサ装置の動作方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術
独国特許出願公開第１０２００８０４２３６９号明細書（DE 10 2008 042 369 A1）に、回転速度センサ装置用の結合構造と、これを備えた回転速度センサ装置とが記載されている。独国特許出願公開第１０２００８０４２３６９号明細書に記載された、第１の回転軸回りの物体の回転と第２の回転軸回りの物体の回転との双方を検出するための回転速度センサ装置は少なくとも、第１の空間方向において所与の周波数で調和振動し得る第１のサイズモ系質量要素と、第２の空間方向において同一の周波数で調和振動し得る第２のサイズモ系質量要素とを有する。独国特許出願公開第１０２００８０４２３６９号明細書の、全三つの空間方向における物体の回転を検出するための回転速度センサ装置は、少なくとも三つのサイズモ系質量要素を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００８０４２３６９号明細書
【０００４】
発明の開示
本発明は、請求項１に記載の構成を備えたセンサ装置と、請求項１０に記載の特徴を有する、サイズモ系質量要素を備えたセンサ装置の動作方法とを提供するものである。
【０００５】
発明の利点
本発明により、一つのセンサ装置に必要なサイズモ系質量要素の数を削減することができる。例えば、本発明により、最大二つのサイズモ系質量要素、特に一つのサイズモ系質量要素のみを備えた、三つのセンシング軸を有するセンサ装置を実現することができる。特に、本発明により、最大二つのサイズモ系質量要素、特に一つのみのサイズモ系質量要素を有し、かつ、全三つの空間方向を中心とする回転可能物体の回転速度を測定できる回転速度センサ装置を実現することができる。よって、本発明によりセンサ装置の小型化が可能になる。その上、本発明を使用すると、センサ装置をより軽量化することもできる。本発明によってセンサ装置の小型化が実現可能であることにより、センサ装置を測定位置に配置することが容易になる。さらに、より小型かつより軽量の構成のセンサ装置は、回転運動を検出又は測定したい対象である物体に、より簡単に取り付けることができる。
【０００６】
一つの有利な実施形態では、センサ装置はさらに、少なくとも一つの第２のサイズモ系質量要素を有する。第２のサイズモ系質量要素の振動運動を第１の空間方向に投影したものが、第１のサイズモ系質量要素の第１の調和振動に対して非対称となり、かつ、第２のサイズモ系質量要素の振動運動を第２の空間方向に投影したものが、第１のサイズモ系質量要素の第２の調和振動に対して非対称となるように、駆動装置を用いて第２のサイズモ系質量要素を振動運動させることができる。「第２のサイズモ系質量要素の振動が非対称である」とは、第２のサイズモ系質量要素の振動運動を第１の空間方向に投影したものが、第１のサイズモ系質量要素の第１の調和振動に対して１８０°の位相角だけ位相シフトし乃至逆位相であり、かつ、第２のサイズモ系質量要素の振動運動を第２の空間方向に投影したものが、第１のサイズモ系質量要素の第２の調和振動に対して１８０°の位相角だけ位相シフトし乃至逆位相であることをいうことができる。第１のサイズモ系質量要素の振動運動に対して第２のサイズモ系質量要素の振動運動がこのように非対称であることにより、駆動装置によって行われ得る信号処理が容易になり、かつ、誤差の自動的なフィルタリング除去も容易になる。
【０００７】
例えば、少なくとも一つの結合構造部を介して第１のサイズモ系質量要素を第２のサイズモ系質量要素に接続することができる。特に、独国特許出願公開第１０２００８０４２３６９号明細書に記載された結合構造部を、両サイズモ系質量要素の接続のために用いることができることを述べておく。しかし、上述の少なくとも一つの結合構造部は、同刊行物の結合構造部でしか実現できないものではない。
【０００８】
有利には駆動装置は、第１の空間方向及び第２の空間方向に対して交差する方向の第３の空間方向における第１の周波数での第１のサイズモ系質量要素の周期的な変位、及び／又は、当該第３の空間方向における第１の周波数での第２のサイズモ系質量要素の周期的な変位に関する少なくとも一つの第１のパラメータを求め、この求めた少なくとも一つの第１のパラメータを考慮して、少なくとも、第２の空間方向を中心とするセンサ装置の回転運動に関する情報、又は、磁界の、当該第２の空間方向に沿った方向の成分に関する情報を、特定して出力するように構成されている。斯かる構成により、センサ装置において、例えば回転レート、角速度、回転速度、回転強度、回転力及び／又は磁界強度を特定することができるセンシング軸が、第２の空間方向において実現される。
【０００９】
磁界センサとして動作するためには、電流伝送線を用いてサイズモ系質量要素に周期的に通電する。その電流の方向は、機械的励振の軸に相当する。
【００１０】
上述の実施形態に代えて、又は、これと共に併用して、駆動装置は、第１の空間方向及び第２の空間方向に対して交差する方向の第３の空間方向における第２の周波数での第１のサイズモ系質量要素の周期的な変位、及び／又は、当該第３の空間方向における第２の周波数での第２のサイズモ系質量要素の周期的な変位に関する少なくとも一つの第２のパラメータを求め、この求めた少なくとも一つの第２のパラメータを考慮して、少なくとも、第１の空間方向を中心とするセンサ装置の回転運動に関する情報、又は、磁界の、当該第１の空間方向に沿った方向の成分に関する情報を、特定して出力するようにも構成することができる。よって、特に上記にて挙げた値に対応して、センサ装置においてさらにもう一つのセンシング軸が実現される。
【００１１】
また駆動装置は、第２の空間方向における第１の周波数での第１のサイズモ系質量要素の周期的な変位、第１の空間方向における第２の周波数での第１のサイズモ系質量要素の周期的な変位、第２の空間方向における第１の周波数での第２のサイズモ系質量要素の周期的な変位、及び／又は、第１の空間方向における第２の周波数での第２のサイズモ系質量要素の周期的な変位に関する少なくとも一つの第３のパラメータを求め、この求めた少なくとも一つの第３のパラメータを考慮して、少なくとも、第１の空間方向及び第２の空間方向に対して交差する方向の第３の空間方向を中心とするセンサ装置の回転運動に関する情報、又は、磁界の、当該第３の空間方向に沿った方向の成分に関する情報を、特定して出力するようにも構成することができる。このようにしてセンサ装置において、第１の空間方向及び第２の空間方向により定まる平面に対して交差する方向の（有利には直交する）第３のセンシング軸も実現することができる。このようにして、使用されるサイズモ系質量要素が最大二つ、特に一つのみであるにもかかわらず、三つのセンシング軸を有するセンサ装置が実現される。
【００１２】
他の一つの実施形態では駆動装置は、第１の空間方向において離隔されて第１のサイズモ系質量要素及び／又は第２のサイズモ系質量要素に配置された少なくとも一つの電極、第２の空間方向において離隔されて第１のサイズモ系質量要素及び／又は第２のサイズモ系質量要素に配置された少なくとも一つのフラップ電極、及び／又は、第３の空間方向において離隔されて第１のサイズモ系質量要素及び／又は第２のサイズモ系質量要素に配置された少なくとも一つの電極を備えている。斯かる場合、この少なくとも一つの電極は、第１のサイズモ系質量要素及び／又は第２のサイズモ系質量要素を所望の振動運動にするために使用することができ、また、上記にて特定した少なくとも一つの第１のパラメータ、第２のパラメータ及び／又は第３のパラメータを求めるためにも使用することができる。このようにして、多機能、低コストかつ簡単に製造可能な部品を、駆動装置に備えつけることができる。
【００１３】
磁界センサとして動作するための他の一つの有利な実施形態では、電流伝送路はサイズモ系質量要素の懸架ばねを介して敷設されている。
【００１４】
有利には、センサ装置はサイズモ系質量要素として第１のサイズモ系質量要素及び第２のサイズモ系質量要素のみを有する。これにより、センサ装置を比較的小型かつ軽量に構成することができる。
【００１５】
有利にはセンサ装置は、回転速度センサ部品、回転速度センサ、ローレンツ力方式磁界センサ用の部品、又は、ローレンツ力方式磁界センサとすることができる。斯かる構成により、多数の用途に対応した有利なセンサ装置を実現することができる。
【００１６】
上述の利点は、少なくとも一つのサイズモ系質量要素を有するセンサ装置を動作させるための、対応する方法を実施する際にも、保証されるものである。本方法は、センサ装置の上述の実施形態に対応して発展させることができる。
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の別の特徴及び利点を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【図２】第２の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【図３】第３の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【図４】第４の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【図５】第５の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【図６】少なくとも一つのサイズモ系質量要素を有するセンサ装置の動作方法の一実施形態を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態
図１は、第１の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【００２０】
図１に概略的に示されたセンサ装置は、サイズモ系質量要素１０を一つだけ有する。「サイズモ系質量要素１０」とは、当該サイズモ系質量要素が（固定位置の）保持部１２に対して変位可能であるように、（図示されていない）少なくとも一つのばね及び／又は（図示されていない）少なくとも一つの結合構造部を介して保持部１２に接続されている質量要素をいうことができる。
【００２１】
センサ装置はさらに、サイズモ系質量要素１０を振動運動させるための駆動装置１４も有する。サイズモ系質量要素１０を振動運動させることは、駆動装置１４を用いて、当該サイズモ系質量要素１０の振動運動を第１の空間方向／空間軸１６ａに投影したものが、第１の空間方向１６ａにおける第１の周波数ｆ１での当該サイズモ系質量要素１０の第１の調和振動となり、かつ、サイズモ系質量要素１０の振動運動を第２の空間方向／空間軸１６ｂに投影したものが、第２の空間方向１６ｂにおける第２の周波数ｆ２での当該サイズモ系質量要素１０の第２の調和振動となるように、行うことができる。第２の周波数ｆ２は第１の周波数ｆ１に等しくない。また、第２の空間方向１６ｂの向きは、第１の空間方向１６ａに対して斜行している。特に、第１の空間方向１６ａの向きと第２の空間方向１６ｂの向きとを互いに直交させることができる。
【００２２】
図１において、サイズモ系質量要素１０の振動運動は、矢印１８によって描画されている。有利には、サイズモ系質量要素１０が保持部に対する振動運動から、第１の空間方向１６ａ及び第２の空間方向１６ｂに対して斜行する方向の第３の空間方向１６ｃにおいても変位可能となるように、当該サイズモ系質量要素１０は保持部１２に接続されている。第３の空間方向／空間軸１６ｃの向きは特に、空間方向１６ａ及び１６ｂによって定まる平面に対して直交し、第１の空間方向１６ａに対して直交し、及び／又は、第２の空間方向１６ｂに対して直交することができる。
【００２３】
図１のセンサ装置のサイズモ系質量要素１０は一つだけであるが、駆動装置１４を適切に構成することにより、少なくとも二つのセンシング軸／空間方向１６ａ，１６ｂ及び１６ｃ、特に三つのセンシング軸／空間方向１６ａ，１６ｂ及び１６ｃにおけるセンサ装置（乃至、センサ装置による検査対象である回転可能な物体）の回転運動に関する情報、又は、磁界（図示されていない）の磁界強度に関する情報を少なくとも特定することができる。（これについては、下記にて詳細に説明する。）駆動装置１４によって出力され得る上述の少なくとも一つの情報は、例えば、回転レート、角速度、回転速度、回転強度、回転力及び／又は磁界強度とすることができる。しかし、上記にて列挙した、駆動装置１４により特定可能な情報の例は、単なる例であると解すべきものである。
【００２４】
図１のセンサ装置は、高周波振動する少なくとも二つの振動質量要素を備えた従来技術の回転速度センサや、高周波振動する少なくとも二つの振動質量要素を備えた従来の磁力計と、同じ機能を果たすことができる。特に、サイズモ系質量要素１０を第１の高周波振動（第１の空間方向１６ａにおける第１の周波数ｆ１での高周波振動）と第２の高周波振動（第２の空間方向１６ｂにおける第２の周波数ｆ２での高周波振動）とに同時に励振できることにより、従来は併用する必要があった少なくとももう一つの高周波振動する振動質量要素を削減することができる。このことは、第１の調和振動と同時に（同一の）サイズモ系質量要素１０の第２の調和振動を引き起こすことができることにより、サイズモ系質量要素１０の多機能性が実現され、これにより、従来は追加的に必要であった少なくとも一つの振動質量要素が不要となる、と言い換えることもできる。よって、図１のセンサ装置はその多面性にもかかわらず、小型化かつ軽量化することができる。
【００２５】
図２は、第２の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【００２６】
図２に概略的に示されたセンサ装置はサイズモ系質量要素１０を有し、これは、四つの輪状ばね部２０を介して保持部１２に接続されている。例えば、サイズモ系質量要素１０は直方体形の基本構造を有し、この直方体の、保持部１２に対して直交する各稜線部から、それぞれ一つの輪状ばね部２０が、保持部１２にある係留領域２２まで延在している。斯かる輪状ばね部２０により、第１の空間方向１６ａと、第２の空間方向１６ｂと、第３の空間方向１６ｃとにおいて選択的に、サイズモ系質量要素１０が変位できるという利点が保証される。しかし、図２に示された、四つの輪状ばね部２０を介してサイズモ系質量要素１０を保持部１２に結合した構成は、単なる一例であると解すべきことを述べておく。輪状ばね部２０に代えて、又は輪状ばね部２０と共に、他の種類のばね部を介してサイズモ系質量要素１０を保持部１２に接続することも可能である。
【００２７】
図２のセンサ装置も、矢印１８により表された振動運動をサイズモ系質量要素１０にさせるための上述の駆動装置１４を備えている。これにより、図２に示されたサイズモ系質量要素１０も、第１の空間方向１６ａにおいて第１の周波数ｆ１で調和振動するように、かつ、第２の空間方向１６ｂにおいて第２の周波数ｆ２で調和振動するように励振することができる。
【００２８】
図３は、第３の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【００２９】
図３のセンサ装置は、駆動装置１４によって矢印１８により描画された振動運動をさせることができる第１のサイズモ系質量要素１０ａの他に、さらに第２のサイズモ系質量要素１０ｂも有する。この「第２のサイズモ系質量要素１０ｂ」も、（図示されていない）少なくとも一つのばね及び／又は（図示されていない）少なくとも一つの結合構造部を介して保持部１２に接続されている質量要素をいうことができる。第２のサイズモ系質量要素１０ｂの振動運動を第１の空間方向１６ａに投影したものが、第１のサイズモ系質量要素１０ａの第１の調和振動に対して非対称となり、かつ、第２のサイズモ系質量要素１０ｂの振動運動を第２の空間方向１６ｂに投影したものが、第１のサイズモ系質量要素１０ａの第２の調和振動に対して非対称となるように、駆動装置１４を用いて第２のサイズモ系質量要素１０ｂに、矢印２４によって表された振動運動をさせることができる。よって、矢印２４によって表された振動運動状態にされた第２のサイズモ系質量要素１０ｂは、第１の空間方向１６ａにおいて第１の周波数ｆ１で調和運動し、かつ、第２の空間方向１６ｂにおいて第２の周波数ｆ２で調和運動する。さらに、第２のサイズモ系質量要素１０ｂの振動運動を第１の空間方向１６ａに投影したものは、第１のサイズモ系質量要素１０ａの第１の調和振動に対して１８０°の位相角だけ位相シフトし、かつ、第２のサイズモ系質量要素１０ｂの振動運動を第２の空間方向１６ｂに投影したものが、第１のサイズモ系質量要素１０ａの第２の調和振動に対して１８０°の位相角だけ位相シフトする。矢印１８及び２４によって描画された、両サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの相互間の振動の非対称性は、「調和振動が逆位相である」と言い換えることもできる。
【００３０】
両サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの振動運動が非対称であることにより、センサ装置により出力され得る少なくとも一つの情報を特定するための信号処理が容易になる。その上、両サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの振動運動が非対称であることにより、誤差信号の自動的なフィルタリング除去も実現される。その例については従来技術から既に公知であるため、ここでは詳細に説明しない。
【００３１】
有利には、少なくとも一つの結合構造部２６を介して第１のサイズモ系質量要素１０ａを第２のサイズモ系質量要素１０ｂに接続することができる。斯かる結合構造部２６により、両サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの振動運動の所望の非対称性を容易に実現することができる。例えば、独国特許出願公開第１０２００８０４２３６９号明細書に記載された結合構造部を、両サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの接続のために用いることができる。しかし、サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの結合手段は、同刊行物の結合構造部のいずれかの使用に限定されることはないことを述べておく。
【００３２】
図４は、第４の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【００３３】
図４のセンサ装置では、各サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂはそれぞれ四つの輪状ばね部２０を介して保持部１２に接続されている。さらに、両サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂは結合構造部２６を介して互いに接続されており、この結合構造部２６は、両サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂ間の中央を延在する第１の対称軸２８を基準として鏡像対称であり、かつ、両サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの中央と交差する第２の対称軸３０を基準として鏡像対称に構成されている。各サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂからそれぞれ、第２の対称軸３０に沿って第１のウェブ部分３２が延在しており、これは、結合構造部２６の八つの撓みばね３４により構成された冠状体に結合されている。さらに、この八つの撓みばね３４により構成される冠状体は、二つの第２のウェブ部分３６を介して保持部１２に接続されており、この第２のウェブ部分３６はそれぞれ、第１の対称軸２８に沿って、保持部１２にある一つの係留領域３８まで延在している。各ウェブ部分３２及び３６の両側には、それぞれ一つの撓みばね３４が結合されており、第１のウェブ部分３２に結合された撓みばね３４はそれぞれ、第２のウェブ部分３６に結合された撓みばね３４のいずれか一つに接続されている。各撓みばねはＵ字形である。総てのＵ字形の撓みばねの端部は、冠状体の内側を向いている。第１のウェブ部分３２に結合された撓みばね３４は、第１の対称軸２８に沿った比較的小さい力によって伸長することができる。第２のウェブ部分３６に結合された撓みばね３４も同様に、第２の対称軸３０に沿った比較的小さい力によって伸長することができる。しかし、サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの振動運動の所望の非対称性を保証できるのは、図４に示された結合装置２６だけではないことを述べておく。
【００３４】
図５は、第５の実施形態のセンサ装置の概略図である。
【００３５】
図５の実施形態では、駆動装置１４は二つの第１の電極４０ａと二つの第２の電極４０ｂとを備えており、第１の電極４０ａのうち一方と第２の電極４０ｂのうち一方とは、第１の空間方向１６ａにおいて離隔されて第１のサイズモ系質量要素１０ａに配置されており、かつ、第１の電極４０ａのうち他方と第２の電極４０ｂのうち他方とは、第１の空間方向１６ａにおいて離隔されて第２のサイズモ系質量要素１０ｂに配置されている。各第１の電極４０ａはそれぞれ、各サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの、結合構造部２６とは反対側に位置する。各第２の電極４０ｂはそれぞれ、対応するサイズモ系質量要素１０ａ又は１０ｂと結合構造部２６との間に位置する。第１の電極４０ａ及び第２の電極４０ｂは有利には、平板電極４０ａ及び４０ｂとして形成されている。好適には、平板電極４０ａ及び４０ｂとしての第１の電極４０ａ及び第２の電極４０ｂの向きは、第２の空間方向１６ｂ及び／又は結合構造部２６の（図示されていない）第１の対称軸２８に対して平行である。
【００３６】
追加的に、駆動装置１４は二つの第３の平板電極４０ｃと二つの第４の平板電極４０ｄとを備えており、第３の電極４０ｃのうち一方と第４の電極４０ｄのうち一方とは、第２の空間方向１６ｂにおいて離隔されて第１のサイズモ系質量要素１０ａに配置されており、かつ、第３の電極４０ｃのうち他方と第４の電極４０ｄのうち他方とは、第２の空間方向１６ｂにおいて離隔されて第２のサイズモ系質量要素１０ｂに配置されている。サイズモ系質量要素１０ａと１０ｂとが同時に、それぞれ対応する第３の電極４０ｃに向かう方向に振動するように、又は、それぞれ対応する第３の電極４０ｃから離れる方向に同時に振動するように、第３の電極４０ｃは位置決めされている。このことは、二つの第３の電極４０ｃが互いに非対称的に位置するとも言い換えることができる。また第４の電極４０ｄも、サイズモ系質量要素１０ａと１０ｂとが同時に、それぞれ対応する第４の電極４０ｄに向かう方向に振動するように、又は、それぞれ対応する第４の電極４０ｄから離れる方向に同時に振動するように、互いに非対称的にセンサ装置に配置することができる。第３の電極４０ｃ及び第４の電極４０ｄも、平板電極４０ｃ及び４０ｄとすることができる。平板電極４０ｃ及び４０ｄとしては好適には、第３の電極４０ｃ及び第４の電極４０ｄの向きは、第１の空間方向１６ａ及び／又は結合構造部２６の（図示されていない）第２の対称軸３０に対して平行である。
【００３７】
さらに、駆動装置１４は二つの第５の電極４０ｅと二つの第６の電極４０ｆとを備えており、第５の電極４０ｅのうち一方と第６の電極４０ｆのうち一方とは、第３の空間方向１６ｃにおいて離隔されて第１のサイズモ系質量要素１０ａに配置されており、かつ、第５の電極４０ｅのうち他方と第６の電極４０ｆのうち他方とは、第３の空間方向１６ｃにおいて離隔されて第２のサイズモ系質量要素１０ｂに配置されている。第５の電極４０ｅも、サイズモ系質量要素１０ａと１０ｂとが同時に、それぞれ対応する第５の電極４０ｅに向かう方向に振動するように、又は、それぞれ対応する第５の電極４０ｅから離れる方向に同時に振動するように位置決めすることができる。第６の電極４０ｆも、サイズモ系質量要素１０ａと１０ｂとが同時に、それぞれ対応する第６の電極４０ｆに向かう方向に振動するように、又は、それぞれ対応する第６の電極４０ｆから離れる方向に同時に振動するように配置することができる。第５の電極４０ｅ及び第６の電極４０ｆは、平板電極４０ｅ及び４０ｆとすることができる。斯かる場合、有利には、第５の電極４０ｅ及び第６の電極４０ｆの向きは、両空間方向１６ａ及び１６ｂ（乃至、両対称軸２８及び３０）によって定まる平面に対して平行であり、及び／又は、第３の空間方向１６ｃに対して垂直である。
【００３８】
各電極４０ａ乃至４０ｆはそれぞれ、対向電極としての隣接するサイズモ系質量要素１０ａ又は１０ｂと共に、容量性の平行平板コンデンサを実現する。電極４０ａ乃至４０ｄは、サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂを励振して所望の振動運動をさせるため、また、コリオリ力又はローレンツ力に基づいて（振動運動の他にさらに）サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの変位運動を求める／検出するためにも使用することができる。例えば駆動装置１４は、クロック制御により電極４０ａ乃至４０ｄを駆動のために、又は求める／検出するために使用するように構成することができる。反復実施される第１のクロック周期中には、駆動装置１４はサイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの第１の調和振動を励振するために、第１の電極４０ａ及び／又は第２の電極４０ｂに、第１の周波数ｆ１で変化する電圧を印加することができ、かつ、サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの第２の調和振動を励振するために、第３の電極４０ｃ及び／又は第４の電極４０ｄに、第２の周波数ｆ２で変化する電圧を印加することができる。各二つの第１のクロック周期間にて実施される第２のクロック周期中に、駆動装置１４は、電極４０ａ乃至４０ｄの各コンデンサに生じた電圧及び／又は容量を求めることができる。第１の電極４０ａ及び／又は第２の電極４０ｂによって、第１の空間方向１６ａにおけるサイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの変位運動を求めることができる。第３の電極４０ｃ及び／又は第４の電極４０ｄでは、第２の空間方向１６ｂにおけるサイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの変位運動を検出することができる。クロック制御により電極４０ａ乃至４０ｄを駆動検出電極として多重動作方式により使用する他に択一的に、さらに他の電極をセンサ装置に設けることもできる。電極４０ｅ及び４０ｆは、第３の空間方向１６ｃにおけるサイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂの変位運動を検出するために用いることができる。
【００３９】
図１から図４までの実施形態でも、同時に複数周波数で励振するため、及び／又は、変位運動を検出するために、電極４０ａ乃至４０ｆを設けることができる。しかし、上述のいずれの実施形態においても、平板電極４０ａ乃至４０ｆとして構成された電極４０ａ乃至４０ｆに代えて他の種類の電極を、例えば櫛形電極を設けることも可能である。また、いずれの実施形態においても、サイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの有利な同時複数周波数励振を行うため、及び／又は、その変位運動を求める／検出するため、磁気アクチュエータ及び／又は圧電アクチュエータを用いることも可能である。
【００４０】
図１から図５までの実施形態では、センサ装置は回転速度センサ部品乃至回転速度センサとして構成されている。各センサ装置は小型かつ軽量に製造できるので、各センサ装置が、回転可能な物体の回転時に共に回転するように、センサ装置を回転可能な物体に簡単に配置／固定することができる。回転可能な物体が、これに取り付けられたセンサ装置と共に回転する限りは、コリオリ力によって、駆動運動に対して垂直かつ回転軸に対して垂直に、少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの変位運動が生じる。少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂのこの変位運動は、駆動装置１４の少なくとも一つの測定要素を用いて特定／測定することができる。駆動装置１４のこの少なくとも一つの測定要素は、例えば容量式測定要素（特に電極４０ａ乃至４０ｆ）、圧電式測定要素、ピエゾ抵抗式測定要素及び／又は磁気式測定要素とすることができる。次に、駆動装置１４は自己の電子回路を用いて、少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの上述の特定／測定された変位運動を解析し、これにより、センサ装置乃至回転可能な物体の行われた回転運動についての情報を特定及び出力することができる。例えば駆動装置１４は、少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの変位運動を表す少なくとも一つのパラメータを考慮して、回転レート、回転速度、角速度、回転強度及び／又は回転力を特定して出力するように構成することができる。センサ装置乃至回転可能な物体の回転運動についての情報としては、回転可能な物体が回転したことを示す信号／警報信号のみが出力されるように構成することも可能である。
【００４１】
また、上述の実施形態に基づいて、ローレンツ力方式磁界センサを実現することもできる。斯かるローレンツ力方式磁界センサでは、磁界が、少なくとも一つの運動中のサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂに及ぼされるローレンツ力を発生させ、このローレンツ力もまた、駆動運動及び磁界に対して垂直方向における当該少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの変位運動を生じさせる。よって駆動装置１４は、少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの変位運動を表す少なくとも一つのパラメータを考慮して、磁界の磁界強度についての情報を特定して出力するようにも構成することができる。磁界の磁界強度についての情報として信号／警報信号も、駆動装置によって出力されるように構成することができる。よって、上記のいずれのセンサ装置も（場合によっては変更を加えた態様で）、ローレンツ力方式磁界センサ用の部品として、又はローレンツ力方式磁界センサとして使用することもできる。
【００４２】
回転速度センサの場合も、またローレンツ力方式磁界センサの場合も、比較的簡単かつ低コストの電子回路を用いて駆動装置１４を構成できることを述べておく。よって、センサ装置に必要なサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの削減によってだけでなく、駆動装置１４用に簡単な構成の電子回路を使用できることによっても、上記のセンサ装置の構成を非常にコンパクトかつ高面積効率とすることができる。
【００４３】
いずれのセンサ装置においても、駆動装置１４は、第３の空間方向１６ｃにおける第１の周波数ｆ１での第１のサイズモ系質量要素１０若しくは１０ａの周期的な変位、及び／又は、第３の空間方向１６ｃにおける第１の周波数ｆ１での第２のサイズモ系質量要素１０ｂの周期的な変位についての少なくとも一つの第１のパラメータを求めるように構成することができる。次に、この求めた少なくとも一つの第１のパラメータを考慮して、第２の空間方向１６ｂを中心とするセンサ装置（乃至回転可能な物体）の回転運動／部分回転運動についての、又は、磁界の、第２の空間方向１６ｂに沿った方向の成分についての少なくとも一つの情報を特定して出力することができる。少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂが第１の空間方向１６ａにおいて第１の周波数ｆ１で調和振動している間、センサ装置（乃至、センサ装置による検査対象である回転可能な物体）が第２の空間方向１６ｂを中心として回転運動／部分回転運動することにより、又は、第２の空間方向１６ｂに沿った方向の成分（≠０）を有する磁界により、第３の空間方向１６ｃに沿った向きのコリオリ力／ローレンツ力が生じる（≠０）。この第３の空間方向１６ｃに沿った向きのコリオリ力／ローレンツ力（≠０）によって、第３の空間方向１６ｃにおいて（乃至、空間方向１６ａと１６ｂとによって定まる平面から）第１の周波数ｆ１での少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの周期的な変位が発生する。駆動装置１４は、斯かる物理学的な事実を利用することができる。
【００４４】
また駆動装置１４は、第３の空間方向１６ｃにおける第２の周波数ｆ２での第１のサイズモ系質量要素１０若しくは１０ａの周期的な変位、及び／又は、当該第３の空間方向１６ｃにおける第２の周波数ｆ２での第２のサイズモ系質量要素１０ｂの周期的な変位に関する少なくとも一つの第２のパラメータを求め、この求めた少なくとも一つの第２のパラメータを考慮して、少なくとも、第１の空間方向１６ａを中心とするセンサ装置の回転運動／部分回転運動に関する情報を、又は、磁界の、当該第１の空間方向１６ａに沿った方向の成分に関する情報を、特定して出力するようにも構成することができる。これにより、第１の空間方向１６ａを中心とするセンサ装置の回転運動／部分回転運動が、又は、第１の空間方向１６ａに沿った方向の成分（≠０）を有する磁界が、第３の空間方向１６ｃに沿った向きのコリオリ力／ローレンツ力（≠０）を、乃至、第３の空間方向１６ｃにおける／空間方向１６ａと１６ｂとにより定まる平面からの少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの周期的な変位を引き起こすときの、第２の空間方向１６ｂにおける第２の周波数ｆ２での少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの運動も、第１の空間方向１６ａを中心とするセンサ装置（乃至、センサ装置による検査対象の回転可能な物体）の回転運動／部分回転運動を求めるために、又は、第１の空間方向１６ａにおける磁界の磁界強度を求めるために利用することができる。
【００４５】
上述の実施態様に代えて、又は、これと共に、駆動装置１４は、第２の空間方向１６ｂにおける第１の周波数ｆ１での第１のサイズモ系質量要素１０若しくは１０ａの周期的な変位についての、第１の空間方向１６ａにおける第２の周波数ｆ２での第１のサイズモ系質量要素１０若しくは１０ａの周期的な変位についての、第２の空間方向１６ｂにおける第１の周波数ｆ１での第２のサイズモ系質量要素１０ｂの周期的な変位についての、及び／又は、第１の空間方向１６ａにおける第２の周波数ｆ２での第２のサイズモ系質量要素１０ｂの周期的な変位についての、少なくとも一つの第３のパラメータを求めるように構成することも可能である。場合によっては、駆動装置１４は、この求めた少なくとも一つの第３のパラメータを考慮して、第３の空間方向１６ｃを中心とするセンサ装置（乃至回転可能な物体）の回転運動／部分回転運動についての、又は、磁界の、第３の空間方向１６ｃに沿った方向の成分についての少なくとも一つの情報を特定して出力するように構成することが有利となり得る。少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂが第１の空間方向１６ａにおいて第１の周波数ｆ１で振動運動しているとき、センサ装置（乃至、センサ装置による検査対象である回転可能な物体）が第３の空間方向１６ｃを中心として回転運動／部分回転運動することにより、又は、第３の空間方向１６ｃに沿った方向の成分（≠０）を有する磁界により、第２の空間方向１６ｂにおいて第１の周波数ｆ１での当該少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの周期的な変位が生じる。斯かる状況においても、少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂが第２の空間方向１６ｂにおいて第２の周波数ｆ２で振動することにより、第１の空間方向１６ａに沿った向きのコリオリ力／ローレンス力が発生し、これにより、当該少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂは第１の空間方向１６ａにおいて第２の周波数ｆ２で周期的に変位する。斯かる物理学的な事実も、駆動装置１４によって利用することができる。
【００４６】
上述の少なくとも一つの第１のパラメータを求めるためには、図５の実施形態では、例えば、第２のサイズモ系質量要素１０ｂとこれに隣接する第５の電極４０ｅとの間に存在する容量から、第１のサイズモ系質量要素１０ａとこれに隣接する第５の電極４０ｅとの間に存在する容量を差し引いた差を、差分容量信号Ｃｅとして測定し、かつ、第２のサイズモ系質量要素１０ｂとこれに隣接する第６の電極４０ｆとの間に存在する容量から、第１のサイズモ系質量要素１０ａとこれに隣接する第６の電極４０ｆとの間に存在する容量を差し引いた差を、差分容量信号Ｃｆとして測定することができる。次に、第１の周波数ｆ１による差分容量信号ＣｅとＣｆとの差の復調を、上述の少なくとも一つの第１のパラメータとしてさらに処理して、情報を特定することができる。少なくとも一つの第２のパラメータとしては、第２の周波数ｆ２による差分容量信号ＣｅとＣｆとの差の復調を求めることができる。上述の少なくとも一つの第３のパラメータを求めるためには、図５の実施形態では例えば、第２のサイズモ系質量要素１０ｂとこれに隣接する第１の電極４０ａとの間に存在する容量から、第１のサイズモ系質量要素１０ａとこれに隣接する第１の電極４０ａとの間に存在する容量を差し引いた差を、差分容量信号Ｃａとして測定し、かつ、第２のサイズモ系質量要素１０ｂとこれに隣接する第２の電極４０ｂとの間に存在する容量から、第１のサイズモ系質量要素１０ａとこれに隣接する第２の電極４０ｂとの間に存在する容量を差し引いた差を、差分容量信号Ｃｂとして測定することができる。次に、第２の周波数ｆ２による差分容量信号ＣａとＣｂとの差の復調により、少なくとも一つの第３のパラメータを特定することができる。上述の態様に代えて、又は、当該態様と共に、第２のサイズモ系質量要素１０ｂとこれに隣接する第３の電極４０ｃとの間に存在する容量から、第１のサイズモ系質量要素１０ａとこれに隣接する第３の電極４０ｃとの間に存在する容量を差し引いた差を、差分容量信号Ｃｃとして測定し、かつ、第２のサイズモ系質量要素１０ｂとこれに隣接する第４の電極４０ｄとの間に存在する容量から、第１のサイズモ系質量要素１０ａとこれに隣接する第４の電極４０ｄとの間に存在する容量を差し引いた差を、差分容量信号Ｃｄとして測定することも可能である。第１の周波数ｆ１による差分容量信号ＣｃとＣｄとの差の復調によっても、少なくとも一つの第３のパラメータを特定することができる。
【００４７】
オプションとして、図５の実施形態において第１の周波数ｆ１による差分容量信号ＣａとＣｂとの差の復調、及び／又は、第２の周波数ｆ２による差分容量信号ＣｃとＣｄとの差の復調を、駆動検出のために使用することも可能である。図５のセンサ装置の駆動の仕方によって、自ずと、第１の周波数ｆ１による差分容量信号ＣａとＣｂとの差の復調、及び／又は、第２の周波数ｆ２による差分容量信号ＣｃとＣｄとの差の復調を行うことにより、（周波数ｆ１とｆ２とが異なることによって）センサ検出のノイズの無い駆動運動を測定することができるだけでなく、例えばノイズ信号や外乱信号を抑圧するための追加の冗長性も保証できることとなる。
【００４８】
このようにして有利には、最大二つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ又は１０ｂを使用して、特に一つのサイズモ系質量要素１０のみを使用して、全三つの空間方向１６ａ，１６ｂ及び１６ｃについての情報／値を特定するために、（第１の空間方向１６ａにおける第１の周波数ｆ１での）第１の調和振動と（第２の空間方向１６ｂにおける第２の周波数ｆ２での）第２の調和振動とが重畳したものということもできる、少なくとも一つのサイズモ系質量要素１０，１０ａ及び１０ｂの振動運動を利用することができる。よって、サイズモ系質量要素１０，１０ａ又は１０ｂが最大二つであるにもかかわらず、各センサ信号のセンシング軸を三つとすることができる。図３から図５までのいずれの実施形態においても、サイズモ系質量要素１０ａ及び１０ｂとして第１のサイズモ系質量要素１０ａ及び第２のサイズモ系質量要素１０ｂしか含まない／備えていないにもかかわらず、比較的多数のセンシング軸を保証できると同時に逆平行振動の利点も保証されることも述べておく。
【００４９】
図６は、少なくとも一つのサイズモ系質量要素を有するセンサ装置の動作方法の一実施形態を説明するためのフローチャートである。
【００５０】
ここで詳細に説明する方法は、例えば、上記にて説明したいずれのセンサ装置によっても実施することができる。しかし、本方法は、斯かるセンサ装置を用いてしか実施できないものではないことを述べておく。
【００５１】
ステップＳ１において、少なくとも一つの（第１の）サイズモ系質量要素の振動運動を第１の空間方向／空間軸に投影したものが、第１の空間方向における第１の周波数での当該（第１の）サイズモ系質量要素の第１の調和振動となり、かつ、当該第１の空間方向に対して交差する方向の第２の空間方向に当該（第１の）サイズモ系質量要素の振動運動を投影したものが、第２の空間方向における第１の周波数と等しくない第２の周波数での当該（第１の）サイズモ系質量要素の第２の調和振動となるように、当該（第１の）サイズモ系質量要素を振動運動させる。
【００５２】
オプションとして、ステップＳ１と時間的に重複して／同時に、ステップＳ２も行う。ステップＳ２では、第２のサイズモ系質量要素の振動運動を第１の空間方向に投影したものが、第１のサイズモ系質量要素の第１の調和振動に対して非対称的に振動し、かつ、第２のサイズモ系質量要素の振動運動を第２の空間方向に投影したものが、第１のサイズモ系質量要素の第２の調和振動に対して非対称的に振動するように、（第１のサイズモ系質量要素と共にさらに）少なくとも一つの第２のサイズモ系質量要素も振動運動させる。このことは、第２のサイズモ系質量要素の振動運動を第１の空間方向に投影したものが、第１のサイズモ系質量要素の第１の調和振動に対して１８０°位相シフトする／逆位相となり、かつ、第２のサイズモ系質量要素の振動運動を第２の空間方向に投影したものが、第１のサイズモ系質量要素の第２の調和振動に対して１８０°位相シフトする／逆位相となる、と言い換えることもできる。
【００５３】
さらに、後続のステップＳ３からＳ５までの少なくとも一つを追加的に実施することができる。ステップＳ３において、第１の空間方向及び第２の空間方向に対して交差する方向の第３の空間方向における第１の周波数での第１のサイズモ系質量要素の周期的な変位、及び／又は、第３の空間方向における第１の周波数での第２のサイズモ系質量要素の周期的な変位についての少なくとも一つの第１のパラメータを求める。次に、この求めた少なくとも一つの第１のパラメータを考慮して、第２の空間方向を中心とするセンサ装置の回転運動／部分回転運動についての、又は、磁界の、第２の空間方向に沿った方向の成分についての少なくとも一つの情報を特定する。
【００５４】
またステップＳ４において、第３の空間方向における第２の周波数での第１のサイズモ系質量要素の周期的な変位、及び／又は、当該第３の空間方向における第２の周波数での第２のサイズモ系質量要素の周期的な変位に関する少なくとも一つの第２のパラメータを求めることもできる。その際には、この求めた少なくとも一つの第２のパラメータを考慮して、少なくとも、第１の空間方向を中心とするセンサ装置の回転運動／部分回転運動に関する情報、又は、磁界の、当該第１の空間方向に沿った方向の成分に関する情報を特定する。
【００５５】
ステップＳ３及びＳ４に代えて、又は、これと共に、ステップＳ５において、第２の空間方向における第１の周波数での第１のサイズモ系質量要素の周期的な変位についての、第１の空間方向における第２の周波数での第１のサイズモ系質量要素の周期的な変位についての、第２の空間方向における第１の周波数での第２のサイズモ系質量要素の周期的な変位についての、及び／又は、第１の空間方向における第２の周波数での第２のサイズモ系質量要素の周期的な変位についての少なくとも一つの第３のパラメータを求めることも可能である。有利にはその後に、この求めた少なくとも一つの第３のパラメータを考慮して、第３の空間方向を中心とするセンサ装置の回転運動／部分回転運動についての、又は、磁界の、第３の空間方向に沿った方向の成分についての少なくとも一つの情報を特定する。上述の少なくとも一つの第１、第２及び／又は第３のパラメータの例については、上記にて既に説明した。
【００５６】
ここで述べた方法を用いて、上記のセンサ装置として回転速度センサ又はローレンツ力方式磁界センサを動作させることができる。このことによって、上記にて既に挙げた利点が奏される。
【図１】
0006273029.tif 000002
【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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