(57)【要約】【課題】振動子の移動方向に対する加速度に起因した角速度の誤差を低減し、信頼性を向上した角速度センサを提供することを目的としている。【解決手段】振動子２２は、軸部２８に一対のアーム部３０を有する音叉型の形状であって、圧電素子からなり、本体２６は、振動子２２を制御するとともに角速度を検出するＩＣ２７と、このＩＣ２７を実装するとともに振動子２２を支持する基板３２と、振動子２２の移動方向に加速度が生じた場合に、一対のアーム部３０の質量アンバランスに起因して生ずるコリオリ力の誤差を是正する第１の補正回路３５と、これらＩＣ２７と基板３２と第１の補正回路３５とを収納するケース３４とを有する構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、前記軸部に一対のアーム部を接続した角速度検出用の振動子と、前記振動子を搭載するとともに移動体装置に取り付ける本体とを備え、前記移動体装置の移動に伴う前記振動子の移動方向に対して、前記振動子が傾斜する場合は、前記振動子の傾斜方向とは反対方向に前記振動子を傾斜させて前記本体に搭載し、前記振動子の移動方向に対する前記振動子の傾斜角度を略直角にするとともに、前記振動子の移動方向と直角方向に前記振動子を駆動させ、前記振動子の移動方向と同一方向にコリオリ力を発生させており、前記振動子の移動方向に加速度が生じた場合に、一対の前記アーム部の質量アンバランスに起因して生ずるコリオリ力の誤差を是正する第１の補正回路を設けた請求項１記載の角速度センサ。
【請求項２】
振動子の移動方向に対する前記振動子の傾斜角度と、前記振動子を前記本体に搭載する搭載角度との角度差に起因した誤差を是正する第２の補正回路を設けた請求項１記載の角速度センサ。
【請求項３】
補正回路には、角度差を自動的に検知する検知回路を設けた請求項２記載の角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種移動体装置等に用いる角速度センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の角速度センサについて図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図８は従来の角速度センサを車に取り付けた状態を示す取付状態図、図９は同角速度センサの使用時における透視斜視図、図１０は振動子の移動方向に対する振動子の傾斜角が略直角である同角速度センサの側面断面図である。
【０００４】
図８、図９において、従来の角速度センサは、角速度検出用の振動子２と、この振動子２を搭載するとともに車等の移動体装置４に取り付ける本体６とを備えている。
【０００５】
振動子２は、軸部８に一対のアーム部１０を接続した音叉型の形状であって、圧電素子からなり、本体６は、振動子２を制御するとともに角速度を検出するＩＣと、このＩＣを実装するとともに振動子２を支持する基板１２と、これらＩＣと基板とを収納するケース１４とからなる。
【０００６】
使用時に、移動体装置４の移動に伴う振動子２の移動方向に対して、振動子２の傾斜方向とは反対方向に振動子２を傾斜させて本体６に搭載し、振動子２の移動方向に対する振動子２の傾斜角度を略直角にするようにしている。
【０００７】
そして、図１０に示すように、振動子２の移動方向と直角方向に振動子２を駆動させ、振動子２の移動方向と同一方向にコリオリ力を発生させている。
【０００８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００３−２２７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記構成では、振動子２の移動方向に対する振動子２の傾斜角度を略直角にするように、本体６に振動子２が搭載されるので、振動子２の移動方向に対して振動子２が傾斜することに起因した角速度の誤差は少ない。
【００１０】
しかし、上記構成のように、移動体装置４が車等であれば、その発進時や減速時において、振動子２の移動方向に対する加速度に起因して角速度に誤差が生じるという問題点を有していた。特に、振動子２は、軸部８に一対のアーム部１０を有する音叉型の形状であるため、図９に示すように、一対のアーム部１０に質量アンバランスが生じていると、移動体装置４の加速度の生じた方向に対して、いずれか一方のアーム部１０が他方のアーム部１０よりも大きく撓み、この撓み量の違いによって角速度が生じたものと誤って検知され、角速度に誤差が生じていた。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するもので、振動子の移動方向に対する加速度に起因した角速度としての出力信号の誤差を低減し、信頼性を向上した角速度センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有する。
【００１３】
本発明は、特に、振動子の移動方向に加速度が生じた場合に、一対のアーム部の質量アンバランスに起因して生ずるコリオリ力の誤差を是正する第１の補正回路を設けた構成である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、一対のアーム部の質量アンバランスに起因して生ずるコリオリ力の誤差を是正する第１の補正回路を設けているので、振動子の移動方向に加速度が生じ、一対のアーム部の質量アンバランスに起因してコリオリ力に誤差が生じても、第１の補正回路によって、このコリオリ力の誤差を是正することができる。
【００１５】
この結果、振動子の移動方向に対する加速度に起因した角速度の誤差を低減し、信頼性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態を用いて、説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態における角速度センサの透視斜視図、図２は同角速度センサを車に取り付けた状態を示す取付状態図、図３は同角速度センサに用いる第１の補正回路の回路図、図４は図２のＡ部の拡大図であって、振動子の移動方向に対する振動子の傾斜角が鋭角である同角速度センサの側面断面図、図５は図２のＡ部の拡大図であって、振動子の移動方向に対する振動子の傾斜角が直角である同角速度センサの側面断面図、図６は図２のＡ部の拡大図であって、振動子のアーム部の撓み量が異なる角速度センサの側面断面図である。
【００１８】
図１、図２において、本発明の一実施の形態における角速度センサは、角速度検出用の振動子２２と、この振動子２２を搭載するとともに車等の移動体装置２４に取り付ける本体２６とを備えている。
【００１９】
振動子２２は、軸部２８に一対のアーム部３０を有する音叉型の形状であって、圧電素子からなる。
【００２０】
本体２６は、振動子２２を制御するとともに角速度を検出するＩＣ２７と、このＩＣ２７を実装するとともに振動子２２を支持する基板３２と、振動子２２の移動方向に加速度が生じた場合に、一対のアーム部３０の質量アンバランスに起因して生ずるコリオリ力の誤差を是正する補正回路３５と、これらＩＣ２７と基板３２と第１の補正回路３５とを収納するケース３４とを有する。第１の補正回路３５としては、図３に示すものがあり、振動子２２を駆動させるためのドライブ用端子２１と、振動子２２の駆動状態をモニタさせるためのモニタ用端子２３と、コリオリ力の発生状態を検知させるためのセンシング用端子２５と、角速度の発生状態を信号として出力させるための出力端子２９とを備えている。
【００２１】
また、上記角速度センサは、その使用時に、移動体装置２４の移動に伴う振動子２２の移動方向に対して、図４に示すように、振動子２２が傾斜（傾斜角（α））する場合は、図５に示すように、予め、振動子２２の傾斜方向とは反対方向に振動子２２を傾斜（傾斜角（β））させて本体２６に搭載し、振動子２２の移動方向に対する振動子２２の傾斜角度を略直角にするようにしている。
【００２２】
そして、振動子２２の移動方向と直角方向に振動子２２を駆動させ、振動子２２の移動方向と同一方向にコリオリ力を発生させるようにしている。
【００２３】
この際、振動子２２は、軸部２８に一対のアーム部３０を有する音叉型の形状であるため、一対のアーム部３０に質量のアンバランスが生じていると、図６に示すように、移動体装置２４の進行方向に加速度が生じた場合、いずれか一方のアーム部３０が他方のアーム部３０よりも大きく撓み、この撓み量の違いによって角速度が生じたものと誤って検知され、角速度の出力信号に誤差が生じる。この一対のアーム部３０の質量アンバランスに起因して発生する角速度の誤差、すなわち、コリオリ力の誤差は、第１の補正回路３５によって是正されている。
【００２４】
第１の補正回路３５は、この一対のアーム部３０の質量アンバランスを検知し、この検知量を補正することにより、是正すればよい。
【００２５】
上記構成により、一対のアーム部３０の質量アンバランスに起因して生ずるコリオリ力の誤差を是正する第１の補正回路３５を設けているので、振動子２２の移動方向に加速度が生じ、一対のアーム部３０の質量アンバランスに起因してコリオリ力に誤差が生じても、第１の補正回路３５によって、このコリオリ力の誤差を是正し、信頼性を向上できる。
【００２６】
なお、本発明の一実施の形態において、振動子２２の移動方向に対する振動子２２の傾斜角度を略直角にするようにしているので、振動子２２が傾斜することに起因した角速度の誤差は抑制できるが、振動子２２の移動方向に対する振動子２２の傾斜角度（傾斜角（α））と、振動子２２を本体に搭載する搭載角度（傾斜角（β））とを完全に一致させることができず、振動子２２の傾斜に起因した角速度の誤差が生じる場合は、この傾斜角（α）と傾斜角（β）の角度差に起因した誤差を是正する角度差補正用の第２の補正回路３７を設ければ、角速度の誤差を低減することができる。第２の補正回路３７としては、図７に示すものがあり、第１の補正回路と同様に、振動子２２を駆動させるためのドライブ用端子２１と、振動子２２の駆動状態をモニタさせるためのモニタ用端子２３と、コリオリ力の発生状態を検知させるためのセンシング用端子２５と、角速度の発生状態を信号として出力させるための出力端子２９とを備えている。
【００２７】
さらに、角度差補正用の第２の補正回路３７には、角度差を自動的に検知する検知回路を設ければ、角度差に起因した誤差をリアルタイムに是正し、角速度の誤差を的確に低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように本発明にかかる角速度センサは、振動子の移動方向に対する加速度に起因した角速度の誤差を低減し信頼性を向上できるので、各種移動体装置等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態における角速度センサの透視斜視図
【図２】同角速度センサを車に取り付けた状態を示す取付状態図
【図３】同角速度センサに用いる第１の補正回路の回路図
【図４】図２のＡ部の拡大図であって、振動子の移動方向に対する振動子の傾斜角が鋭角である同角速度センサの側面断面図
【図５】図２のＡ部の拡大図であって、振動子の移動方向に対する振動子の傾斜角が直角である同角速度センサの側面断面図
【図６】図２のＡ部の拡大図であって、振動子のアーム部の撓み量が異なる角速度センサの側面断面図
【図７】同角速度センサに用いる第２の補正回路の回路図
【図８】従来の角速度センサを車に取り付けた状態を示す取付状態図
【図９】同角速度センサの使用時における透視斜視図
【図１０】振動子の移動方向に対する振動子の傾斜角が略直角である同角速度センサの側面断面図
【符号の説明】
【００３０】
２１  ドライブ用端子
２２  振動子
２３  モニタ用端子
２４  移動体装置
２５  センシング用端子
２６  本体
２７  ＩＣ
２８  軸部
２９  出力端子
３０  アーム部
３２  基板
３４  ケース
３５  第１の補正回路
３７  第２の補正回路
【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】
2005331449.tif 000009
【図８】
2005331449.tif 000010
【図９】
2005331449.tif 000011
【図１０】
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