(57)【要約】【課題】従来のガスレートセンサは、ホットワイヤが過度に熱せられることを防ぐために励磁電圧をあまり高く設定できないので、ホットワイヤの温度が定常温度に達するまでの時間が長くなり、ドリフト誤差により前記角速度の検出精度が低下している。【解決手段】本発明によるガスレートセンサは、電源投入時からの経過時間Ｔが所定時間ｔ１に達するまでは通常使用時の電圧よりも高い第２電圧Ｖ２をホットワイヤブリッジ回路６に印加し、前記経過時間Ｔが所定時間ｔ１に達した後は通常使用時の電圧である第１電圧Ｖ１をホットワイヤブリッジ回路６に印加する。【選択図】図１
2009036545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１）内に設けられたホットワイヤブリッジ回路（６）に所定の励磁電圧（ＶＨＷ）を印加して、該ホットワイヤブリッジ回路（６）に吹き付けられるガス流（３）の偏向により変化する前記ホットワイヤブリッジ回路（６）の出力電圧（Ｖ０）に基づいて、前記ケーシング（１）に加えられた角速度（ω）を検出するガスレートセンサであって、
前記ホットワイヤブリッジ回路（６）に接続され、前記ホットワイヤブリッジ回路（６）に励磁電圧（ＶＨＷ）を印加する励磁回路（７）と、
前記励磁回路（７）に接続され、電源投入時からの経過時間（Ｔ）を計測するタイマ回路（８）と
を備え、
前記励磁回路（７）は、所定の第１電圧（Ｖ１）を出力する第１電源（７１）と、前記第１電圧（Ｖ１）よりも高い第２電圧（Ｖ２）を出力する第２電源（７２）と、前記ホットワイヤブリッジ回路（６）と前記第１及び第２電源（７１，７２）との間に介在され前記ホットワイヤブリッジ回路（６）に対する前記第１及び第２電源（７１，７２）の接続を切り替えるスイッチ回路（７３）とからなり、
前記タイマ回路（８）は、前記経過時間（Ｔ）が所定時間（ｔ１）に達するまでは前記第２電源（７２）を前記ホットワイヤブリッジ回路（６）に接続させ、前記経過時間（Ｔ）が前記所定時間（ｔ１）に達した後は前記第１電源（７１）を前記ホットワイヤブリッジ回路（６）に接続させる接続指令（８ａ）を前記スイッチ回路（７３）に入力する
ことを特徴とするガスレートセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスレートセンサに関し、特に、電源投入時からの経過時間が所定時間に達するまでは通常使用時よりも高い電圧をホットワイヤブリッジ回路に印加することで、より早くホットワイヤブリッジ回路を定常状態にでき、ウォームアップドリフトを少なくすることで角速度の検出精度を向上できる新規な改良に関するものである。
【０００２】
従来用いられていたこの種のガスレートセンサとしては、例えば、特許文献１及び非特許文献１等に開示された構成を挙げることができる。図３は、従来のガスレートセンサを示す構成図である。図において、空間部１ａを有するケーシング１には、ガスが密封されている。このガスは、前記ケーシング１に設けられた気体ポンプ２によってガス流３として空間部１ａに供給される。前記空間部１ａの一端には、ノズル板４が取り付けられており、このノズル板４には、前記ガス流３を前記空間部１ａに案内するノズル孔４ａが設けられている。前記空間部１ａの内部には、前記ノズル板４に対向して電極ホルダ５が配置されており、該電極ホルダ５には、前記ケーシング１に加えられる角速度ωを検出するためのホットワイヤブリッジ回路６が形成されている。
【０００３】
次に、図４は、図３のホットワイヤブリッジ回路６を示す回路図である。図において、前記ホットワイヤブリッジ回路６には、このホットワイヤブリッジ回路６に一定の励磁電圧ＶＨＷを印加する励磁回路７が接続されている。このホットワイヤブリッジ回路６には一対のホットワイヤ６ａが設けられており、ホットワイヤ６ａは前記励磁電圧ＶＨＷによって所定温度まで熱せられている。この状態で前記ケーシング１に角速度ωが加えられることで前記ガス流３が偏向すると、各ホットワイヤ６ａに対するガス流３の吹き付けに偏りが生じ、ホットワイヤ６ａ間に温度差が生じる。これによって、ホットワイヤブリッジ回路６の出力電圧Ｖ０に変化が生じ、この出力電圧Ｖ０に基づいて前記角速度ωが求められる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１６７６７１号公報
【非特許文献１】ジャイロ活用技術入門（多摩川精機株式会社編、平成１４年工業調査会発行）の５６頁の２、２、４(１)のガスレートセンサ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来のガスレートセンサでは、前記ホットワイヤ６ａが過度に熱せられることを防ぐために前記励磁電圧ＶＨＷをあまり高く設定できないので、ホットワイヤ６ａの温度が定常温度に達するまでの時間が長くなり、ドリフト誤差により前記角速度ωの検出精度が低下している。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より早くホットワイヤブリッジ回路を定常状態にでき、ウォームアップドリフトを少なくすることで角速度の検出精度を向上できるガスレートセンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るガスレートセンサは、ケーシング内に設けられたホットワイヤブリッジ回路に所定の励磁電圧を印加して、該ホットワイヤブリッジ回路に吹き付けられるガス流の偏向により変化する前記ホットワイヤブリッジ回路の出力電圧に基づいて、前記ケーシングに加えられた角速度を検出するガスレートセンサであって、前記ホットワイヤブリッジ回路に接続され、前記ホットワイヤブリッジ回路に励磁電圧を印加する励磁回路と、前記励磁回路に接続され、電源投入時からの経過時間を計測するタイマ回路とを備え、前記励磁回路は、所定の第１電圧を出力する第１電源と、前記第１電圧よりも高い第２電圧を出力する第２電源と、前記ホットワイヤブリッジ回路と前記第１及び第２電源との間に介在され前記ホットワイヤブリッジ回路に対する前記第１及び第２電源の接続を切り替えるスイッチ回路とからなり、前記タイマ回路は、前記経過時間が所定時間に達するまでは前記第２電源を前記ホットワイヤブリッジ回路に接続させるとともに前記経過時間が前記所定時間に達した後は前記第１電源を前記ホットワイヤブリッジ回路に接続させる接続指令を前記スイッチ回路に入力する構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のガスレートセンサによれば、電源投入時からの経過時間が所定時間に達するまでは通常使用時よりも高い第２電圧をホットワイヤブリッジ回路に印加することで、より早くホットワイヤブリッジ回路を定常状態にでき、ウォームアップドリフトを少なくすることで角速度の検出精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
本発明の実施の形態１によるガスレートセンサの全体としての構成は、従来構成（図３参照）と同様であるので、従来構成と同一部分の説明は省略し、従来構成と異なる部分についてのみ説明する。図１は本発明の実施の形態１によるガスレートセンサの要部を示す回路図であり、図２は図１のタイマ回路８の動作による励磁電圧ＶＨＷの時間変化を示すグラフである。図１において、一対のホットワイヤ６ａを含むホットワイヤブリッジ回路６には、このホットワイヤブリッジ回路６に励磁電圧ＶＨＷを印加する励磁回路７が接続されており、この励磁回路７にはタイマ回路８が接続されている。
【００１０】
前記励磁回路７は、第１電源７１と、第２電源７２と、スイッチ回路７３とから構成されており、前記第１電源７１は従来の励磁電圧ＶＨＷ（通常使用時の電圧）に相当する第１電圧Ｖ１を出力する電源であり、第２電源７２は該第１電圧Ｖ１よりも高い第２電圧Ｖ２を出力する電源である。前記スイッチ回路７３は、前記第１及び第２電源７１，７２と前記ホットワイヤブリッジ回路６との間に介在されており、前記ホットワイヤブリッジ回路６に対する前記第１及び第２電源７１，７２の接続を切り替えるためのものである。すなわち、スイッチ回路７３は、後述する外部からの接続指令８ａに応じて第１及び第２電源７１，７２のいずれか一方を前記ホットワイヤブリッジ回路６に接続する回路であり、例えば２つのトランジスタスイッチ又は２つのリレー等から構成されている。
【００１１】
前記タイマ回路８は、前記スイッチ回路７３に接続されており、ガスレートセンサ全体の電源が投入された時からの経過時間Ｔを計測し、前記スイッチ回路７３の接続動作を制御する接続指令８ａを前記経過時間Ｔに応じてスイッチ回路７３に入力する。すなわち、図２に示すように、タイマ回路８は、計測した経過時間Ｔが所定時間ｔ１に達するまでは前記第２電源７２を前記ホットワイヤブリッジ回路６に接続させ、前記第２電圧Ｖ２を前記ホットワイヤブリッジ回路６に印加させる。また、タイマ回路８は、前記経過時間Ｔが所定時間ｔ１に達した後は前記第１電源７１を前記ホットワイヤブリッジ回路６に接続させ、前記第１電圧Ｖ１を前記ホットワイヤブリッジ回路６に印加させる。
【００１２】
このようなガスレートセンサでは、電源投入時からの経過時間Ｔが所定時間ｔ１に達するまでは通常使用時よりも高い第２電圧Ｖ２をホットワイヤブリッジ回路６に印加することで、より早くホットワイヤブリッジ回路６を定常状態にでき、ウォームアップドリフトを少なくすることで角速度の検出精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１によるガスレートセンサの要部を示す回路図である。
【図２】図１のタイマ回路の動作による励磁電圧の時間変化を示すグラフである。
【図３】従来のガスレートセンサを示す構成図である。
【図４】図３のホットワイヤブリッジ回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  ケーシング
３  ガス流
６  ホットワイヤブリッジ回路
７  励磁回路
８  タイマ回路
８ａ  接続指令
７１，７２  第１及び第２電源
７３  スイッチ回路
【図１】
2009036545.tif 000003
【図２】
2009036545.tif 000004
【図３】
2009036545.tif 000005
【図４】
2009036545.tif 000006