(57)【要約】  【課題】  コントローラ３１により、共振装置２０のその共振周波数での開ループ発振を確立すること、コントローラ３１により、共振装置２０のその共振周波数での開ループ発振に基づいて、共振装置２０の閉ループ発振を確立することを含む方法を実施する共振装置２０およびコントローラ３１を使用するシステムを提供すること。  【解決手段】  コントローラ３１は、設計−駆動標準共振周波数範囲に基づいて、共振装置２０への第１の開ループ駆動信号の供給および調整を制御し、それによりコントローラ３１は、較正共振周波数として共振装置２０からの共振出力信号の周波数を測定および指定することが可能であり、較正共振周波数に基づいて共振装置への第２の開ループ駆動信号の供給および調整を制御し、それによりコントローラ３１は、その後に共振装置２０へ閉ループ駆動信号を供給することが可能である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
共振装置（２０）の共振周波数での前記共振装置（２０）の開ループ発振を確立すること、
前記共振装置（２０）の前記共振周波数での前記共振装置（２０）の前記開ループ発振に基づいて前記共振装置（２０）の前記共振周波数での前記共振装置（２０）の閉ループ発振を確立することを備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記共振装置（２０）の共振周波数での前記共振装置（２０）の開ループ発振を確立することは、
前記共振装置（２０）の設計に関連する標準共振周波数範囲に基づいて前記共振装置（２０）への第１の開ループ駆動信号を供給すること、
前記共振装置（２０）からの共振出力信号の第１の生成を容易にするために、標準共振周波数範囲に基づいて前記第１の開ループ駆動信号を調整すること、
前記共振装置（２０）の較正共振周波数としての前記共振出力信号の周波数を測定し、かつ指定することを含む、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記共振装置（２０）の前記共振周波数での前記共振装置の前記開ループ発振に基づいて前記共振装置（２０）の閉ループ発振を確立することは、
前記較正共振周波数に基づいて前記共振装置（２０）に第２の開ループ駆動信号を供給すること、
前記共振装置（２０）による前記共振出力信号の第２の生成を容易にするために、前記較正共振周波数により定義される較正周波数範囲に基づいて前記第２の開ループ駆動信号を調整すること、
前記共振装置（２０）から前記共振出力信号を受信した後、前記共振装置（２０）に閉ループ駆動信号を供給することを含む、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記共振装置の共振周波数での前記共振装置の前記開ループ発振に基づいて前記共振装置（２０）の閉ループ発振を確立することは、
前記共振装置（２０）の前記共振周波数での前記共振装置の前記開ループ発振に対応する較正共振周波数に基づいて前記共振装置（２０）に開ループ駆動信号を供給すること、
前記共振装置（２０）による共振出力信号の生成を容易にするために、前記較正共振周波数により定義される較正周波数範囲に基づいて前記開ループ駆動信号を調整すること、
前記共振装置（２０）による前記共振周波数の前記共振出力信号の生成の後、前記共振装置（２０）に閉ループ駆動信号を供給することを含む、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、前記共振装置（２０）はジャイロ・センサ（２１）である、方法。
【請求項６】
システムであって、
共振装置（２０）と、
前記共振装置（２０）と電気的に通信するコントローラ（３１）とを備え、
前記コントローラ（３１）は、前記共振装置（２０）の共振周波数での前記共振装置（２０）の開ループ発振を確立するために、かつ前記共振装置（２０）の前記共振周波数での前記共振装置（２０）の前記開ループ発振に基づいて前記共振装置（２０）の前記共振周波数での前記共振装置（２０）の閉ループ発振を確立するために動作可能である、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記共振装置（２０）の共振周波数での前記共振装置（２０）の開ループ発振を確立することは、
前記共振装置（２０）の設計に関連する標準共振周波数範囲に基づいて前記コントローラにより前記共振装置（２０）へ第１の開ループ駆動信号を供給すること、
前記共振装置（２０）からの共振出力信号の第１の生成を容易にするために、標準共振周波数範囲内で前記コントローラにより前記第１の開ループ駆動信号を調整すること、
前記コントローラによって、前記共振装置（２０）の較正共振周波数としての前記共振出力信号の周波数を測定し、かつ指定すること含む、システム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、前記共振装置（２０）の共振周波数での前記共振装置（２０）の前記開ループ発振に基づいて前記共振装置（２０）の閉ループ発振を確立することは、
前記較正共振周波数に基づいて前記コントローラにより前記共振装置（２０）に第２の開ループ駆動信号を供給すること、
前記共振装置（２０）による前記共振出力信号の第２の生成を容易にするために、前記較正共振周波数により定義される較正周波数範囲内で前記コントローラにより前記第２の開ループ駆動信号を調整すること、
前記共振装置（２０）による前記共振周波数の前記共振出力信号の前記第２の生成の後、前記コントローラにより前記共振装置（２０）に閉ループ駆動信号を供給することを含む、システム。
【請求項９】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記共振装置（２０）の共振周波数での前記共振装置の前記開ループ発振に基づいて前記共振装置（２０）の閉ループ発振を確立することは、
前記較正共振周波数に基づいて前記コントローラにより前記共振装置（２０）に開ループ駆動信号を供給すること、
前記共振装置（２０）による前記共振出力信号の第２の生成を容易にするために、前記較正共振周波数により定義される較正周波数範囲内で前記コントローラにより前記開ループ駆動信号を調整すること、
前記共振装置（２０）による前記共振周波数の前記共振出力信号の生成の後、前記コントローラにより前記共振装置（２０）に閉ループ駆動信号を供給することを含む、システム。
【請求項１０】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記共振装置（２０）はジャイロ・センサ（２１）である、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、共振装置のための始動方法に関する。より詳細には、本発明は、ジャイロ・センサの高速で信頼性の高い始動のための開ループ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、共振装置２０（例えば、ジャイロ・センサ）を使用する閉ループ共振システムを示しており、有用な共振出力信号を供給するためには、共振装置２０を、閉ループ・コントローラ３０によって、その共振周波数で動作させる必要がある。このため、周知の共振装置２０のための始動方法は、共振装置２０のその共振周波数での閉ループ発振を確立するために閉ループ駆動信号ＣＤＳを生成し、それにより共振装置２０による共振出力信号ＲＯＳの生成を容易にするが、閉ループ・コントローラ３０のノイズに依存している。共振出力信号ＲＯＳは、共振装置２０の閉ループ発振をその共振周波数で安定させるために、閉ループ・コントローラ３０を介した閉ループ駆動信号ＣＤＳへのフィードバックとして使用される。この閉ループ始動方法の欠点は、広スペクトル域かつ大振幅の閉ループ駆動信号ＣＤＳ、並びに、共振装置２０に対して注意深く調整された閉ループ・コントローラ３０内におけるフィードバック回路を必要とすることである。そのため、共振装置の製造パラメータが制限され、音叉共振装置の大量生産のコストは増大する。特に、共振装置を製造するための周知のプロセスにおける不可避の変動により、有意の数の共振装置において共振周波数のバラツキが発生する。
【特許文献１】米国特許第５８０８１９８号明細書
【特許文献２】米国特許第５７０３２９２号明細書
【特許文献３】米国特許第５６７２９４９号明細書
【特許文献４】米国特許第５６０４３０９号明細書
【特許文献５】米国特許第５６０００６４号明細書
【特許文献６】米国特許第５４８１９１４号明細書
【特許文献７】国際公開第０２／１０６７８号パンフレット
【特許文献８】国際公開第０２／０８７０８３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、共振装置の発振を始動するための新規で独自の方法により技術の進歩に貢献する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの形態は、共振装置の共振周波数での共振装置の開ループ発振を確立すること、共振装置の共振周波数での共振装置の開ループ発振に基づいて共振装置の共振周波数での共振装置の閉ループ発振を確立することを含む方法である。
【０００５】
本発明の第２の形態は、共振装置および共振装置と電気的に通信するコントローラを使用するシステムである。コントローラは、共振装置の共振周波数での共振装置の開ループ発振を確立し、その後、共振装置の共振周波数での共振装置の開ループ発振に基づいて共振装置の共振周波数での共振装置の閉ループ発振を確立する。
【０００６】
本発明の第３の形態は、プロセッサおよびプロセッサとの電気的に通信する駆動モジュールを使用するコントローラである。駆動モジュールが共振装置と電気的に通信している場合は、プロセッサは、駆動モジュールを作動して共振装置の共振周波数での共振装置の開ループ発振を確立する。その後、プロセッサは、駆動モジュールを作動して共振装置の共振周波数での共振装置の開ループ発振に基づいて共振装置の共振周波数での共振装置の閉ループ発振を確立する。
【０００７】
本発明の第４の形態は、共振装置の設計に関連する標準共振周波数範囲に基づいて共振装置へ開ループ駆動信号を供給すること、共振装置からの共振出力信号の生成を容易にするために、標準共振周波数範囲に基づいて開ループ駆動信号を調整すること、共振装置の較正共振周波数としての共振出力信号の周波数を測定し、かつ指定することを含む方法である。
【０００８】
本発明の第５の形態は、共振装置および共振装置との電気的に通信するコントローラを使用するシステムである。コントローラは、共振装置の設計に関連する標準共振周波数範囲に基づいて開ループ駆動信号を共振装置に供給し、共振装置からの共振出力信号の生成を容易にするために、標準共振周波数範囲に基づいて開ループ駆動信号を調整し、共振装置の較正共振周波数としての共振出力信号の周波数を測定し、かつ指定する。
【０００９】
本発明の第６の形態は、プロセッサおよびプロセッサとの電気的に通信する駆動モジュールを使用するコントローラである。駆動モジュールが共振装置と電気的に通信している場合は、プロセッサは、駆動モジュールを作動して共振装置の設計に関連する標準共振周波数範囲に基づいて開ループ駆動信号を共振装置に供給し、共振装置からの共振出力信号の生成を容易にするために、標準共振周波数範囲に基づいて開ループ駆動信号を調整する。プロセッサは、共振装置の較正共振周波数としての共振出力信号の周波数を測定し、かつ指定する。
【００１０】
本発明の第７の形態は、較正共振周波数に基づいて共振装置へ開ループ駆動信号を供給すること、共振装置による共振出力信号の生成を容易にするために、較正共振周波数により定義される較正周波数範囲に基づいて開ループ駆動信号を調整すること、共振装置による共振周波数の共振出力信号の生成の後、共振装置への閉ループ駆動信号を供給することを含む方法である。
【００１１】
本発明の第８の形態は、共振装置および共振装置との電気的に通信するコントローラを使用するシステムである。コントローラは、較正共振周波数に基づいて共振装置へ開ループ駆動信号を供給し、共振装置による共振出力信号の生成を容易にするために、較正共振周波数により定義される較正周波数範囲に基づいて開ループ駆動信号を調整し、共振装置による共振周波数の共振出力信号の生成の後、共振装置へ閉ループ駆動信号を供給する。
【００１２】
本発明の第９の形態は、プロセッサおよびプロセッサとの電気的に通信する駆動モジュールを使用するコントローラである。駆動モジュールが共振装置と電気的に通信している場合は、プロセッサは、駆動モジュールを作動して較正共振周波数に基づいて共振装置に開ループ駆動信号を供給し、共振装置による共振出力信号の生成を容易にするために、較正共振周波数により定義される較正周波数範囲に基づいて開ループ駆動信号を調整する。その後、プロセッサは、駆動モジュールを作動して共振装置による共振周波数の共振出力信号の生成の後、共振装置に閉ループ駆動信号を供給する。
【００１３】
本明細書においては、「電気的に通信する」という用語は、電気的接続、電気的結合、または第１の装置の出力から第２の装置の入力に電気的に信号を供給するための任意の他の技術を意味する。
【００１４】
本発明の上記の形態および他の形態、機能および利点は、添付の図面を参照しながら現在の好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読めばさらに明らかになるだろう。詳細な説明および図面は、単に例示としてのものであって、添付の特許請求の範囲およびその均等物使用により定義される本発明の範囲を制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図３は、共振装置２０（図１）を始動するための方法のフローチャート７０を示す。フローチャート７０のステージＳ７２の較正始動モード、およびフローチャート７０のステージＳ７４の標準動作始動モードは、共振装置２０のためのフローチャート７０の最初の実行の間は順次実施される。それ以降にフローチャート７０が実行されている間、特に、ステージＳ７２の較正始動モードが、本発明の商用利用または販売の前の工場設定において実行される場合は、フローチャート７０のステージＳ７２の較正始動モードを省略しても構わない。
【００１６】
ステージＳ７２の較正始動モードは、図２に示すように、開ループ・コントローラ３１による、共振装置２０のその共振周波数での開ループ発振の確立を含む。実際には、ステージＳ７２を実施するための動作は、共振装置２０の設計および開ループ・コントローラ３１の設計に依存し、そのゆえ、その動作には制限はない。ステージＳ７２の一つの実施形態では、図４に示すようなフローチャート８０が実行される。
【００１７】
フローチャート８０のステージＳ８２は、図２に示すように、開ループ・コントローラ３１による、共振装置２０の設計に関連する標準共振周波数範囲に基づく共振装置２０への開ループ駆動信号ＯＤＳの供給を含む。フローチャート８０のステージＳ８４は、図２に示すように、共振装置２０によるその共振周波数の共振出力信号ＲＯＳの生成を容易にするために、開ループ・コントローラ３１による開ループ駆動信号ＯＤＳの標準共振周波数範囲内への調整（例えば、スイープまたはピン）を含む。フローチャート８０のステージＳ８６は、開ループ・コントローラ３１による共振装置２０の較正共振周波数としての共振出力信号ＲＯＳの周波数の測定および指定を含む。実際には、ステージＳ８２〜Ｓ８６を実施するための動作も、共振装置２０および開ループ・コントローラ３１の設計に依存し、それゆえ、その動作には制限はない。
【００１８】
ステージＳ７４の標準動作始動モードは、コントローラ３０および３１による、共振装置２０のその共振周波数での開ループ発振に基づく共振装置２０のその共振周波数での閉ループ発振の確立を含む。実際には、ステージＳ７４を実施するための動作も、共振装置２０およびコントローラ３０，３１の設計に依存し、それゆえ、その動作には制限はない。ステージＳ７４の一つの実施形態では、図５に示すようなフローチャート９０が実行される。
【００１９】
フローチャート９０のステージＳ９２は、図２に示すように、開ループ・コントローラ３１による、較正共振周波数に基づく共振装置２０への開ループ駆動信号ＯＤＳの供給を含む。フローチャート９０のステージＳ９４は、図２に示すように、共振装置２０によるその共振周波数の共振出力信号ＲＯＳの生成を容易にするために、開ループ・コントローラ３１による開ループ駆動信号ＯＤＳの較正共振周波数によって定義される較正周波数範囲内への調整（例えば、スイープまたはピン）を含む。フローチャート９０のステージＳ９６は、図１に示すように、共振装置２０によるその共振周波数の共振出力信号ＲＯＳの生成の後での、閉ループ・コントローラ３０による共振装置２０への閉ループ駆動信号ＣＤＳの供給を含む。実際には、ステージＳ９２〜Ｓ９６を実施するための動作も、共振装置２０およびコントローラ３０，３１の設計に依存し、それゆえ、その動作に制限はない。
【００２０】
図６は、ジャイロ・センサ２１（例えば、音叉ジャイロ・センサ）の形態の共振装置を始動するために、フローチャート７０（図３）を実施するための例示の構造上の構成としてのコントローラを示す。コントローラは、駆動モジュール４０、バス５０、デジタル信号プロセッサ６０、および不揮発性メモリ６１を使用する。駆動モジュール４０は、電動発電機４１、モータ位置プロセッサ４２、速度信号プロセッサ４３、および直交成分無効化ジェネレータ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｎｕｌｌｉｎｇ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）４４を使用する。駆動モジュール４０は、さらに、以下に説明するように、コントローラを開ループ状態と閉ループ状態との間で切り替えるための単極双投（「ＳＰＤＴ」）スイッチ４５を使用する。
【００２１】
電動発電機４１の駆動信号出力ＤＳＯは、ジャイロ・センサ２１の駆動信号入力ＤＳＩに電気的に接続されている。ジャイロ・センサ２１のモータ位置出力ＭＰＯは、モータ位置プロセッサ４２のモータ位置入力ＭＰＩに電気的に接続されている。モータ位置プロセッサ４２の応答信号出力ＲＳＯは、バス５０への電気的接続を介して、デジタル信号プロセッサ６０に電気的に接続され、ＳＰＤＴスイッチ４５を介して電動発電機４１に電気的に接続可能である。
【００２２】
ジャイロ・センサ２１の角速度出力ＡＲＯは、速度信号プロセッサ４３の角速度入力ＡＲＩに電気的に接続されている。速度信号プロセッサ４３の速度信号出力ＲＴＯは、バス５０への電気的接続を介してデジタル信号プロセッサ６０に電気的に接続されている。直交成分無効化ジェネレータ４４のモータ・バイアス入力ＭＢＩは、バス５０への電気的接続を介してデジタル信号プロセッサ６０に電気的に接続されている。
【００２３】
図示されているように、直交成分無効化ジェネレータ４４のモータ・バイアス出力ＭＢＯは、図６の描写では、説明を簡単にするために、ジャイロ・センサ２１のジャイロ・バイアス入力ＧＢＩに電気的に接続されている。しかしながら、実際には、当業者であれば、直交成分無効化ジェネレータ４４のモータ・バイアス出力ＭＢＯが、駆動モジュール４０の内部または外部において電動発電機４１の駆動信号出力ＤＳＯに電気的に接続されるか、或いは電動発電機４１の駆動バイアス入力（図示せず）に電気的に接続され、それによりジャイロ・センサ２１は、電動発電機４１からの交流成分および直交成分無効化ジェネレータ４４の直流成分からなる駆動信号を受信することを理解することができるだろう。
【００２４】
ＳＰＤＴスイッチ４５のベース・コネクタ４６は、電動発電機４１の発電機入力ＤＧＩに電気的に接続されている。ＳＰＤＴスイッチ４５の開ループ・コネクタ４７は、バス５０への電気的接続を介してデジタル信号プロセッサ６０に電気的に接続されている。ＳＰＤＴスイッチ４５の閉ループ・コネクタ４８は、モータ位置プロセッサ４２の応答信号出力ＲＳＯに電気的に接続されている。ＳＰＤＴスイッチ４５の制御入力（図示せず）は、バス５０への電気的接続を介してデジタル信号プロセッサ６０と電気的に通信している。
【００２５】
デジタル信号プロセッサ６０および不揮発性メモリ６１は、バス５０への電気的接続を介して電気的に接続されている。
コントローラは、デジタル信号プロセッサ６０が、ＳＰＤＴスイッチ４５の制御入力を介してベース・コネクタ４６の開ループ・コネクタ４７への接続を制御する度に、開ループ・コントローラ３１（図２）として動作する。逆に、コントローラは、デジタル信号プロセッサ６０が、ＳＰＤＴスイッチ４５の制御入力を介してベース・コネクタ４６の閉ループ・コネクタ４８への接続を制御する度に、閉ループ・コントローラ３０（図１）として動作する。
【００２６】
図７は、デジタル信号プロセッサ６０が実行する本発明の共振始動方法のフローチャート１００を示す。いくつかの準備動作を含む始動準備ルーチンが、フローチャート１００のステージＳ１０２の間に実施される。第一に、デジタル信号プロセッサ６０は、駆動モジュール４０のためのフェーズ・ロック・ループ・クロック信号を確立する。第二に、デジタル信号プロセッサ６０は、駆動モジュール４０の構成要素との通信を確立する。
【００２７】
第三に、デジタル信号プロセッサ６０は、駆動モジュール４０の種々のレジスタ（図示せず）を構成する。当業者であれば、例えば、電動発電機４１が生成した開ループ駆動信号ＯＤＳ（図２）の最大振幅を設定するための初期モータ駆動振幅レジスタ、およびジャイロ・センサ２１が生成したモータ位置信号ＭＰＳ（図１０）の振幅利得を制御するためのモータ位置利得レジスタのような本発明の商業的実施の際に使用可能なレジスタを理解することができるだろう。
【００２８】
最後に、デジタル信号プロセッサ６０は、デジタル形式のモータ・バイアス信号ＭＢＳＤを直交成分無効化ジェネレータ４４に供給し、このジェネレータは、モータ・バイアス信号ＭＢＳＤをアナログ形式に変換し、モータ・バイアス信号ＭＢＳＡをジャイロ・センサ２１に供給する。
【００２９】
フローチャート１００のステージＳ１０４において、デジタル信号プロセッサ６０は、フローチャート１００のステージＳ１０６の較正始動ルーチンに進行するか、或いはフローチャート１００のステージＳ１０８の標準動作始動ルーチンに進行するかを判断する。実際には、デジタル信号プロセッサ６０によるステージＳ１０４での判断に含まれる要因は、本発明の商業的実施に依存しており、それゆえ、その要因に制限はない。一つの実施形態では、デジタル信号プロセッサ６０は、デジタル信号プロセッサ６０によるフローチャート１００の初期実行の間にはステージＳ１０４からステージＳ１０６に進行するのみであり、それ以降にデジタル信号プロセッサ６０によるフローチャート１００が実行されている間は、ステージＳ１０４からステージＳ１０８に進行する。
【００３０】
ステージＳ１０６の較正始動ルーチンは、デジタル信号プロセッサ６０による、ジャイロ・センサ２１のその共振周波数での開ループ発振の確立を含む。実際には、ステージＳ１０６を実施するための動作は、ジャイロ・センサ２１、電動発電機４１、モータ位置プロセッサ４２およびデジタル信号プロセッサ６０の設計に依存し、それゆえ、その動作には制限はない。ステージＳ１０６の一つの実施形態では、図８に示すようなフローチャート１２０がデジタル信号プロセッサ６０により実行される。
【００３１】
フローチャート１２０のステージＳ１２２は、図１０に示すように、デジタル信号プロセッサ６０によって、ベース・コネクタ４６の開ループ・コネクタ４７への電気的接続を制御することによる駆動モジュール４０の開ループ動作の確立を含む。フローチャート１２０のステージＳ１２４は、図１０に示すように、デジタル信号プロセッサ６０による、ジャイロ・センサ２１の設計に関連する標準共振周波数範囲での電動発電機４１への駆動共振信号ＤＲＳの供給を含む。そのため、電動発電機４１により、ジャイロ・センサ２１の設計に関連する標準共振周波数範囲に基づいて、ジャイロ・センサ２１に開ループ駆動信号ＯＤＳが供給される。フローチャート１２０のステージＳ１２６は、デジタル信号プロセッサ６０による駆動共振信号ＤＲＳの調整（例えば、スイープまたはピン）を含み、その結果、図１０に示すように、モータ位置信号ＭＰＳの形態のジャイロ・センサ２１によるその共振周波数の共振出力信号の生成を容易にするために、ジャイロ・センサ２１の設計に関連する標準駆動周波数範囲内での、開ループ駆動信号ＯＤＳの電動発電機４１による調整が行われる。
【００３２】
モータ位置信号ＭＰＳは、モータ位置プロセッサ４２により受信される。このプロセッサは、図９に示すようなフローチャート１３０のステージＳ１３２にあるように、モータ位置信号ＭＰＳを受信した場合、フローチャート１３０を実施する。フローチャート１３０のステージＳ１３４は、モータ位置プロセッサ４２によるモータ位置信号ＭＰＳの周波数および振幅の決定を含む。フローチャート１３０のステージＳ１３６は、モータ位置プロセッサ４２からデジタル信号プロセッサ６０へのパラメータ応答信号ＰＲＳの送信を含む。この場合、パラメータ応答信号ＰＲＳはモータ位置信号ＭＰＳの周波数および振幅を表す。
【００３３】
実際には、パラメータ応答信号ＰＲＳの内容および形式は、モータ位置プロセッサ４２の設計に依存している。ステージＳ１３６の一つの実施形態では、パラメータ応答信号ＰＲＳは、モータ位置信号ＭＰＳの周波数を表すデジタル信号、およびモータ位置信号ＭＰＳの振幅を表すアナログ信号を含む。ステージＳ１３６の別の実施形態では、パラメータ応答信号ＰＲＳは、それぞれモータ位置信号ＭＰＳの周波数および振幅を表す１対のデジタル信号を含む。
【００３４】
フローチャート１２０のステージＳ１２８において、パラメータ応答信号ＰＲＳを受信した場合には、デジタル信号プロセッサ６０は、不揮発性メモリ６１にジャイロ・センサ２１の較正共振周波数をパラメータ応答信号ＰＲＳが表すジャイロ・センサ２１の共振周波数の関数として記憶する。実際には、ステージＳ１２８を実施するための動作も、ジャイロ・センサ２１の設計に依存し、それゆえ、その動作に制限はない。一つの実施形態では、モータ位置信号ＭＰＳの周波数が駆動共振信号ＤＲＳの周波数にほぼ等しく、かつモータ位置信号ＭＰＳの振幅がジャイロ・センサ２１の設計に関連する振幅範囲内にある場合には、モータ位置信号ＭＰＳの周波数は、デジタル信号プロセッサにより、ジャイロ・センサ２１の共振周波数であるとみなされる。
【００３５】
図７に戻って再度説明すると、ステージＳ１０８の標準動作始動ルーチンは、コントローラによる、ジャイロ・センサ２１のその共振周波数での開ループ発振に基づくジャイロ・センサ２１のその共振周波数での閉ループ発振の確立を含む。実際には、ステージＳ１０８を実施するための動作もジャイロ・センサ２１およびコントローラの設計に依存し、それゆえ、その動作に制限はない。ステージＳ１０８の一つの実施形態では、図１１に示すようなフローチャート１４０がデジタル信号プロセッサ６０により実行される。
【００３６】
フローチャート１４０のステージＳ１４２は、図１０に示すように、デジタル信号プロセッサ６０によって、ベース・コネクタ４６の開ループ・コネクタ４７への電気的接続を制御することによる駆動モジュール４０の開ループ動作の確立を含む。フローチャート１４０のステージＳ１４４は、図１０に示すように、デジタル信号プロセッサ６０による、記憶されている較正共振周波数の関数としての駆動共振信号ＤＲＳの電動発電機４１への供給を含む。そのため、電動発電機４１により、ジャイロ・センサ２１に開ループ駆動信号ＯＤＳが供給される。実際には、ステージＳ１４４を実施するための動作は、ジャイロ・センサ２１および電動発電機４１の設計に依存し、それゆえ、その動作は制限されない。一つの実施形態では、デジタル信号プロセッサは、フローチャート１４０のステージＳ１４６の実行を容易にするために、記憶されている較正共振周波数よりも若干低い周波数の駆動共振信号ＤＲＳを電動発電機４１に供給する。これは、デジタル信号プロセッサ６０による、記憶されている較正共振周波数により定義される較正周波数範囲に基づく駆動共振信号ＤＲＳの調整（例えば、スイープまたはピン）を含む。その結果、電動発電機４１により、図１０に示すように、モータ位置信号ＭＰＳのその共振周波数での生成を容易にするために、開ループ駆動信号ＯＤＳの調整が行われる。モータ位置信号ＭＰＳは、モータ位置プロセッサ４２により受信され、このプロセッサは、すでに説明したように、フローチャート１３０（図９）を実施する。
【００３７】
フローチャート１４０のステージＳ１４８においてパラメータ応答信号ＰＲＳを受信した場合には、デジタル信号プロセッサ６０は、ベース・コネクタ４６を閉ループ・コネクタ４８に接続することにより、駆動モジュール４０を、直ちに或いは時間を遅らせて、閉ループ動作に切り替える。その結果、図１３に示すように、電動発電機４１により、閉ループ駆動信号ＣＤＳがジャイロ・センサ２１に供給され、ここで電動発電機４１は、閉ループ駆動信号ＣＤＳを生成する際に、モータ位置プロセッサ４２からの従来のフィードバック応答信号ＦＲＳを使用する。
【００３８】
図７に戻って再度説明すると、フローチャート１００のステージＳ１１０のジャイロ制御始動ルーチンは、ジャイロ・センサ２１の閉ループ発振の制御を含む。実際には、ステージＳ１１０において実施する動作は、ジャイロ・センサ２１および駆動モジュール４０の設計に依存し、それゆえ、その動作は制限されない。一つの実施形態では、フローチャート１５０は、図１２に示すように、コントローラにより実施される。
【００３９】
フローチャート１５０のステージＳ１５２は、フィードバック応答信号ＦＲＳを介してのモータ位置信号ＭＰＳの安定ＡＧＣループの従来の始動および確認を含む。フローチャート１５０のステージＳ１５４は、ジャイロ・センサ２１からの角速度信号ＡＲＳを介しての従来の速度信号処理の始動、およびモータ・バイアス信号ＭＢＳＡの従来のモータ・バイアス制御の始動を含む。フローチャート１５０のステージＳ１５６は、速度信号プロセッサ４３からの速度信号ＲＳの抽出を含み、それにより、デジタル信号プロセッサ６０は、従来のように、ジャイロ・センサ２１の始動の完了を判断するために速度信号ＲＳを処理する。
【００４０】
本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなしに、他の特定の形態で実施され得る。例えば、線形性および重ね合わせの数学的原理により、上記実施形態特定のステップの順序を変更しても構わない、或いは本質的に同一の機能を有する他の特定の実施形態を実施しても構わない。このような変更は、本発明の範囲に含まれる。上記実施形態は、すべての点で例示としてのものであって、本発明を限定するものと見なすべきではない。それ故、本発明の範囲は、上記説明によってではなく、添付の特許請求の範囲により示される。特許請求の範囲の均等物使用の意味および範囲に含まれるすべての変更も本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】周知の閉ループ共振システム。
【図２】本発明による開ループ共振システム。
【図３】図１および図２の共振装置のための本発明による共振始動方法の第１の実施形態のフローチャート。
【図４】図３の共振始動方法のための本発明による較正始動ステージの一つの実施形態のフローチャート。
【図５】図３の共振始動方法のための本発明による標準動作始動ステージの一つの実施形態のフローチャート。
【図６】本発明によるジャイロ・システムの一つの実施形態。
【図７】図６のジャイロ・センサのための本発明によるジャイロ始動方法の一つの実施形態のフローチャート。
【図８】図７のジャイロ始動方法のための本発明による較正始動ルーチンの一つの実施形態のフローチャート。
【図９】図８の較正始動ルーチンのための本発明によるモータ位置決定ルーチンの一つの実施形態のフローチャート。
【図１０】図６のジャイロ・システムの例示の開ループ動作。
【図１１】図７のジャイロ始動方法のための本発明による標準動作始動ルーチンの一つの実施形態のフローチャート。
【図１２】図７のジャイロ始動方法のための本発明によるジャイロ制御ルーチンの一つの実施形態のフローチャート。
【図１３】図６のジャイロ・システムの例示の閉ループ動作。
【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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【図１３】
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