JP2001194155A - 運動センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２つあるいはそれ以上の種類の運動要素を計
測することのできる単一のセンサ振動体を備えた、多機
能で、しかも比較的簡素な構成を有する運動センサを提
供すること。 【解決手段】 回転角速度と並進加速度とを共に検出し
得るセンサ部を備えたセンサ振動体を有する運動センサ
において、回転角速度を検出するセンサ部は前記センサ
振動体の基部からほぼ平行に延びた複数の振動脚より成
り、また並進加速度を検出するセンサ部は前記基部から
前記振動脚と異なる方向に延びたカンチレバーであるこ
と。また更にその細部構成や、多方向の並進加速度を計
測するための電極や回路の構成をも提供している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動体を応用して回
転角速度および並進加速度（回転を伴わない直線的な加
速度で、直線加速度とも言う）を検出する運動センサに
関する。

【０００２】なお運動センサはセンサ振動体と、駆動・
検出用の回路から構成される。また一般に角速度センサ
においては慣性力の感知部材であるセンサ振動体を振動
させて用いるが、並進加速度センサにおいては普通振動
させないで用いる。しかし加速度センサも感知部材は通
常質量とバネ部より成る機械的な運動系が用いられ、こ
れは固有振動数を持ち振動可能であるから、いずれの場
合も感知部材をセンサ振動体と呼ぶことができる。

【０００３】

【従来の技術】従来、運動センサに関しては、振動体を
利用して回転場の中でコリオリ力を発生させ、それによ
る振動体の歪みを検出して回転角速度を計測する角速度
センサである振動ジャイロスコープが公知であり、２
脚、３脚、多脚の音叉型を始めとして種々の形態のセン
サ振動体が提案されている。また弾性体と負荷質量より
成る感知部材を用いて、並進加速度により負荷質量に慣
性力を作用させ、弾性体の歪みを検出して並進加速度を
計測する加速度センサも公知で、様々な形態のセンサが
提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】最近、運動センサの応
用が進むにつれ、センサ（主として振動体部分）の小型
化、低廉化、多機能化（測定可能な運動要素の種類が多
いこと）が強く要請されるようになった。それらの要求
を端的に達成するには、３方向の角速度と３方向の並進
加速度の合計６つの運動要素のうち極力多種類の要素を
単一のセンサ振動体で計測できることが、センサの必要
個数を減らすことと多機能化が同時にできるので極めて
有効である。その方向に沿った多機能センサ振動体の提
案も既に始まっているが、十分に実用性が高いと考え得
るものはまだ少ないようである。

【０００５】本発明の目的は、２つあるいはそれ以上の
種類の運動要素を計測することのできる単一のセンサ振
動体を備えた、多機能で、しかも比較的簡素な構成を有
する運動センサを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の運動センサは次の特徴を備える。 （１）回転角速度と並進加速度とを共に検出し得るセン
サ部を備えたセンサ振動体を有する運動センサにおい
て、回転角速度を検出するセンサ部は前記センサ振動体
の基部から延びた複数の振動脚より成り、また並進加速
度を検出するセンサ部は前記基部から延びたカンチレバ
ーであり、前記運動センサの回路部は、前記振動脚を励
振する発振回路、前記コリオリ力による振動脚の撓みを
検出する角速度検出回路、および前記慣性力による前記
カンチレバーの撓みを検出する並進加速度検出回路を備
えていること。

【０００７】本発明の運動センサは更に次の特徴を備え
ることがある。 （２）前記センサ振動体は圧電性を有する材料で形成さ
れ、前記回転角速度を検出するセンサ部である複数の平
行する振動脚の一部は他の脚に対して逆方向に励振され
ており、前記振動脚に平行な回転軸の回りにセンサ振動
体が回転するとき前記振動脚に作用するコリオリ力によ
り生じる振動面に垂直な方向の前記振動脚の撓みを圧電
作用により検出する電極構成を備え、また前記並進加速
度を検出するセンサ部である前記カンチレバーはそのバ
ネ部が前記基部より前記振動脚と反対方向に延びて先端
に負荷質量を有しており、該負荷質量に作用する並進加
速度に基づく慣性力による前記バネ部の撓みを圧電作用
により検出する電極構成を備えていること。

【０００８】本発明の運動センサは更に次の特徴を備え
ることがある。 （３）前記カンチレバーが備える電極は、その組合せに
よって前記負荷質量の３つの変位方向、すなわち前記振
動脚に垂直かつ前記複数の振動脚を含む平面に平行な第
１の方向、前記複数の振動脚を含む平面に垂直な第２の
方向、前記振動脚の延びる方向である第３の方向のうち
の少なくとも２つの方向の撓みを検出し得るように、分
割して構成されていること。

【０００９】本発明の運動センサは更に次の特徴を備え
ることがある。 （４）前記センサ振動体は水晶のＺ板又はＺ’板を素材
として形成されたこと。

【００１０】本発明の運動センサは更に次の特徴を備え
ることがある。 （５）前記運動センサの回路部における並進加速度検出
回路は、前記第１ないし第３の方向のうちの少なくとも
２つの方向の撓みを検出し得るように電極の接続を切替
える切替回路を更に備えていること。

【００１１】本発明の運動センサは更に次の特徴を備え
ることがある。 （６）前記複数の振動脚は、偏心質量を有する少なくと
も１対の振動脚と、偏心質量を有しない少なくとも２本
の振動脚とより成り、前記偏心質量を有する少なくとも
１対の振動脚により該振動脚に垂直な軸の回りの回転角
速度を検出し、前記偏心質量を有しない少なくとも２本
の振動脚により該振動脚に平行な軸の回りの回転角速度
を検出すること。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
のセンサ振動体の一例を示し、（ａ）はその平面図、
（ｂ）は側面図、（ｃ）は電極配置と接続を示す振動脚
のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は電極配置と接続の他の変形例
を示す振動脚のＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）はこの
第１の実施の形態のセンサ振動体の並進加速度センサ部
の電極配置を示すカンチレバー部のＢ−Ｂ断面図で、
（ａ）は電極の本来の配置、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は
それぞれの方向の加速度を検出するための電極接続状態
を同じ断面において示している。また図３は本センサ振
動体と組み合わせて使用する運動センサの回路部の構成
を示すブロック線図である。

【００１３】図１（ａ）のセンサ振動体は、圧電性材料
より成る板材から形成されている。本例では水晶のＺ軸
に垂直な平面を持つＺ板（またはＺ板をＸ軸の回りに数
度回転して屈曲振動の周波数温度特性を改善した所謂
Ｚ’板）が使用され、この素材板からエッチング加工法
などで輪郭が成形された後、励振や検出用の電極膜を設
けてある。なお本センサ振動体における結晶軸の方位が
基部４の平面図に記入されている。本振動体は基部４
（これによりセンサ振動体を運動センサの台座に固定す
る）の上方に３本の平行な振動脚を有する。これら脚Ａ
１、脚Ｂ２、脚Ｃ３は板面に平行な屈曲振動に対してほ
ぼ等しい固有振動数を持つように調整されている。また
基部４からは、各振動脚と反対方向に並進加速度の検出
部である、Ｇセンサ部５が突出している。Ｇセンサ部５
はバネ部５１と、負荷質量５２（自由端部の水晶材の質
量に、必要に応じて水晶表面に金属の厚メッキを施すな
どして更に所定の質量を付加した部分）とより成り、カ
ンチレバー状をなしている。

【００１４】平面図（ａ）、断面図（ｃ）に示すよう
に、脚Ａ１と脚Ｃ３には周囲表面に励振電極６が、脚Ｂ
２にはコリオリ力による撓みを検出する検出電極（以下
Ω電極７と称する）が設けられる。各表面電極はセンサ
振動体の表面あるいは基部４に設けたスルーホールを用
いた図示しないリードパターンによって（ｃ）図のよう
に接続され、最終的には基部４の表面の端子用のパッド
９（端子ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）に導かれる。またＧ
センサ部５のバネ部５１の周囲には図２の断面図（ａ）
に示すように６つの部分に分割された電極が設けられ、
これらは個々に基部４上のパッド９（端子ｇ、ｈ、ｉ、
ｊ、ｋ、ｌ）に同様に導かれる。各パッド９は図示しな
いワイヤボンディング等の手段によって外部回路に接続
される。

【００１５】以下にセンサ振動体の角速度検出の機能・
動作について述べる。この原理については基本的に公知
であり、本発明においてはその具体的な構成を述べる。
脚Ａ１、脚Ｃ３の励振電極６は図３の発振回路２１に接
続され、素材の板面に平行な屈曲振動を行う。これはＸ
方向の電界成分でＹ方向の伸縮歪みを生じる水晶材の性
質を利用している。ある瞬間の各脚の中心軸の曲線状の
撓みを図１（ａ）に１Ａ、１Ｂ、１Ｃで示した。脚Ａ１
と脚Ｃ３とは同じ撓み方向を持つよう励振される。脚Ｃ
はその反動で逆の方向にほぼ２倍の振幅で振動する。

【００１６】ここで運動センサがＹ軸の回りに角速度Ω
Ｙで回転した場合、振動中の各脚にはＺ方向のコリオリ
力ＦＡ、ＦＢ、ＦＣが図１（ａ）、（ｃ）図の如く発生
し、各脚は板面に垂直な方向の撓み成分を含む振動をす
る。これらのうち脚Ｂ２のＺ方向の撓み成分がΩ電極７
により検出される。即ち端子ｃ、ｄ間の検出電圧はまず
高入力インピーダンスを持つ図３の増幅回路２２で所定
の倍率に増幅され、同期検波回路２３により振動波形中
の所定の位相の範囲で動作する検波作用で、Ｚ方向の撓
み成分のみが抽出され、ＬＰＦ２４、直流増幅回路２５
によってコリオリ力、従って回転角速度ΩＹに比例した
電圧出力を得る。

【００１７】なお図１（ｄ）の断面図に示す電極構成
は、本実施の形態の変形例についての図である。この場
合、各振動脚は水晶のＺ板面に垂直な方向に撓むように
励振される。そして角速度ΩＹの回転によるコリオリ力
は板面に平行な撓み成分として現れる。励振は脚Ａ１、
脚Ｃ３により板面に平行な電界成分を与える電極配置に
より行われ、検出は脚Ｂ２の４面電極によって行われ
る。この変形例の電極形状は図１（ａ）、（ｂ）では異
なって現れて来るが、その図示は省略した。またその他
の変形例も可能である。それは水晶のＸ軸に垂直なＸ板
を用いて図（ｃ）と同様な電極之配置・接続を与え、３
本の振動脚を板面に垂直に励振し、中央脚で板面に平行
に発生するコリオリ力を検出するものである。

【００１８】次にセンサ振動体の並進加速度検出動作に
ついて述べる。センサ振動体のＧセンサ部５の構造は既
述した。運動センサに並進加速度が作用すると、負荷質
量５２は加速運動に取り残されようとしてバネ部５１が
撓むので、その撓みをバネ部５１の周囲に設けた６個の
分割電極、図２（ａ）の端子ｇ〜ｌを用いて検出する。
本実施の形態の構成によりＸ、Ｙ、Ｚの方向の直線加速
度ＧＸ、ＧＹ、ＧＺのいずれをも検出可能である。

【００１９】先ず図２（ｂ）の如く周囲電極を纏めるこ
とにより、Ｇセンサ部５に板面に平行な屈曲撓みを起す
加速度ＧＸが検出できる。また（ｃ）の如き接続により
Ｙ方向に真っ直ぐな伸縮を起す加速度ＧＹが検出でき
る。また（ｄ）の接続により板面に垂直な屈曲撓みを起
す加速度ＧＺが検出できる。（ｂ）〜（ｄ）のいずれか
の接続を定常的に固定して行えばその方向の加速度のみ
を検出する専用のＧセンサとなるが、本実施の形態にお
いては３種類の接続を頻繁に切り替えてあらゆる方向の
加速度を測定する。なお図２（ｂ）〜（ｄ）中の伸・縮
の文字は、脚の断面のその部分がＹ方向に伸縮するよう
な歪み状態にあることを表している。

【００２０】図３のタイミング信号作成回路２６は発振
回路の発振出力を受け、これを適宜な周波数に分周など
して３本の信号切替の周期（換言すれば頻度）を決める
タイミング信号出力を作成し、これが切替回路２７に、
各パッド９の端子ｇ〜ｌの信号と共に入力されている。
切替回路２７は各パッドからの入力信号をタイミング信
号によって、時分割的に図２（ｂ）〜（ｄ）の各々の接
続に順次組み替える。組み替えられた信号は各々の方向
の加速度を受け持つ３個の増幅回路２８、２９、３０に
よって適宜増幅され、ＧＸ、ＧＹ、ＧＺ出力として処理
される。（更なる処理、例えば出力の平滑化やデジタル
化等については必要に応じて行われるが、その説明は省
略する。）

【００２１】図４は本発明の第２の実施の形態のセンサ
振動体の一例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は励
振電極の配置と接続を示す振動脚のＡ−Ａ断面図、
（ｃ）は角速度検出電極の配置と接続を示す振動脚のＢ
−Ｂ断面図、（ｄ）は並進加速度センサ部の電極配置と
接続を示すカンチレバー部のＣ−Ｃ断面図である。また
図５は本発明の第２の実施の形態の回路構成を示すブロ
ック線図である。

【００２２】このセンサ振動体は４本の振動脚を有する
ことによって２つの方向の角速度ΩＹとΩＺ（板面に平
行な運動センサの回転）を検出可能にしている。その一
方で並進加速度検出機能はＧＸ方向のみに限定した例で
ある。

【００２３】図４（ａ）の平面図において、脚Ｄ１１、
脚Ｅ１２、脚Ｆ１３、脚Ｇ１４はほぼ等しい固有振動数
を持ち、板面に平行な屈曲振動を励振される。振動のあ
る瞬間における各脚の中心軸の撓みの形状を、１Ｄ、１
Ｅ、１Ｆ、１Ｇで示したように、各脚は交互に異なる方
向に振動している。各脚の表面にはその自由端寄りの部
分に励振電極６、固定端寄りの部分に検出用のΩ電極７
が設けてある。励振電極６の断面配置は（ｂ）のＡ−Ａ
断面図に示す通りであり、あらかじめセンサ振動体上で
結線され、図示を省略したパッドに端子ｍ、ｎとして纏
められており、図５の発振回路３１に接続される。また
検出電極の断面配置は（ｃ）のＢ−Ｂ断面図に示すよう
に、端子ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、としてまとめられて
いる。

【００２４】両外側の脚Ｄ１１、脚Ｇ１４はそれらの中
心軸に関して偏心した偏心質量１５（例えばＬ字型にし
た部分の水晶質量に厚メッキ等で形成した質量を加算す
る）を有する。そのため運動センサがＺ軸回りの角速度
ΩＺで回転したとき、偏心質量１５の重心にコリオリ力
ＦＤ、ＦＧが作用する。このコリオリ力が作るモーメン
トによる板面内の撓みが励振による撓みと合成されて、
脚Ｄ１１、脚Ｇ１４の実際の撓みとなっている。両脚の
検出電極７の配置は板面内の撓みを検出するための構造
を採り、その端子ｐ、ｑ、ｔ、ｕの電圧は図５の差動増
幅回路３６に入力され、その差動増幅作用により、逆方
向に発生しているコリオリ力モーメントによる撓みに基
づく電圧成分は加算し、励振による撓みに基づく電圧成
分はほぼ相殺して出力する。以下図３での既述例と同じ
作用である同期検波回路３７、ＬＰＦ３８、直流増幅回
路３９を経由してΩＺの出力信号が得られる。なお同期
検波回路３７を動作させる同期信号は発振回路３１から
供給される。

【００２５】内側の脚Ｅ１２、脚Ｆ１３は、偏心質量１
５を有する両外側の振動脚と固有振動数をほぼ等しくす
るため、自由端部に中心軸に対して偏心していない均衡
質量１６を備えている。各脚に設けた検出電極７は、第
１の実施の形態と同様にＹ軸回りの回転角速度ΩＹによ
り発生するコリオリ力に基づく板面に垂直な方向の撓み
を検出するための電極配置と結線を施され、端子ｒ、ｓ
にまとめられている。その信号は増幅回路３２、同期検
波回路３３、ＬＰＦ３４、直流増幅回路３９を経て角速
度検知信号出力ΩＹとなる。

【００２６】本例のＧセンサ部については、図４（ｄ）
のＣ−Ｃ断面図に示しかつ既述した通り、加速度ＧＸだ
けを検出し出力するように、Ｇ電極８の構成は簡素化さ
れ、また図５の回路構成も増幅回路４０のみとして単純
化してある。本例の長所は、並進加速度ＧＸと回転角速
度Ωとの、いずれも板面に平行な運動の成分が１個のセ
ンサ振動体で検出できることである。なお本例のＧセン
サ部を第１の実施の形態の如く直交３方向全ての並進加
速度を検出できるように構成するときは、実に５つの運
動成分（ＧＸ、ＧＹ、ＧＺ、ΩＹ、ΩＺ）が１個のセン
サ振動体で検出できることになる。

【００２７】以上本発明の２つの実施の形態について述
べたが、本発明の適用範囲はこれらの例に限定されるも
のではない。例えば、振動脚の構成本数は任意であり、
最も基本的な２本とした音叉型にしてもよく、あるいは
１対の振動脚を１個の基部から互いに反対方向に突出さ
せたＨ型であってもよい。Ｈ型等の場合にはＧセンサ部
と振動脚とが並ぶが、Ｇセンサ部を他の振動脚と同程度
に細くし、他の振動脚と平行にしたり、他の振動脚の間
に配置するとよい。また各振動脚が平行でなく例えば十
字型をなす場合も考えられる。回転角速度検出作用を担
う脚の選択も自由度がある。

【００２８】また水晶材料以外の圧電材料も使用可能
で、例えばＰＺＴ等の圧電性セラミックスや、ニオブ酸
リチウム、タンタル酸リチウム、あるいはランガサイト
等の弾性的のも優れた圧電性結晶材料を用いることがで
きる。使用する材料の圧電特性やカット角に応じた電極
構成とする。またＧセンサ部を複数設け、それぞれによ
って方向を特定した加速度を検知するようにＧ電極の構
成を異ならせてもよい。その他種々の変形や他の発明と
結合された実施の形態があり得るであろう。また、複数
対の電極を組み合わせる場合、各対の発生電圧を並列に
なるよう接続するかあるいは直列にするかも自由であ
る。

【００２９】

【発明の効果】（１）本発明においては、センサ振動体
を複数の振動脚とカンチレバー、およびそれらの撓みの
検出回路で構成したので、比較的簡単な構成で回転角速
度と並進加速度の１つ以上を計測できる多機能の運動セ
ンサが得られ、多種類の運動要素を計測するための運動
センサの数を減らすことができ、従って運動センサ全体
を小型にまとめかつ低廉化することができた効果があ
る。

【００３０】（２）更にセンサ振動体を圧電材料で形成
することにより比較的簡素な電極配置によって運動計測
ができると共に、振動脚とカンチレバーを基部の反対側
に設けたのでセンサ振動体の幅を狭くし、多機能センサ
をコンパクトに構成できた効果がある。

【００３１】（３）また更にカンチレバー部に分割電極
を備えたことにより、分割された電極の接続の組合せを
変えて種々の方向の並進加速度を選択して計測すること
ができ、運動センサの多機能性を増すことができた効果
がある。

【００３２】（４）また更にセンサ振動体を水晶材で形
成したことにより、周波数や圧電特性が安定で精度の高
い運動センサが実現できる効果がある。

【００３３】（５）また少なくとも２つの方向の変位を
検出し得るように電極の接続を切替える切替回路を更に
備えたことにより、同一あるいは実質的に同じ電極構成
のセンサ振動体によって複数方向の並進加速度を単一の
センサ振動体で検出することができるようになった効果
がある。

【００３４】（６）偏心質量の有無２種類の振動脚を備
えたことにより、複数の回転方向に対する角速度を測定
することができ、運動センサの多機能性をより一層高め
ることができた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のセンサ振動体の一
例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は電極配置と接続を示す振動脚のＡ−Ａ断面図、
（ｄ）は電極配置と接続の変形例を示す振動脚のＡ−Ａ
断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のセンサ振動体の並
進加速度センサ部の電極配置および接続を示すカンチレ
バー部のＢ−Ｂ断面図である。（ａ）は電極の本来の配
置、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれの方向の加速度
を検出するための電極接続状態を同じ断面において示し
ている。

【図３】本発明の第１の実施の形態の回路構成を示すブ
ロック線図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態のセンサ振動体の一
例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は励振電極の配
置と接続を示す振動脚のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は角速度
検出電極の配置と接続を示す振動脚のＢ−Ｂ断面図、
（ｄ）は並進加速度センサ部の電極配置と接続を示すカ
ンチレバー部のＣ−Ｃ断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の回路構成を示すブ
ロック線図である。

【符号の説明】

１ 脚Ａ ２ 脚Ｂ ３ 脚Ｃ ４ 基部 ５ Ｇセンサ部 ５１ バネ部 ５２ 負荷質量 ６ 励振電極 ７ Ω電極 ８ Ｇ電極 ９ パッド １１ 脚Ｄ １２ 脚Ｅ １３ 脚Ｆ １４ 脚Ｇ １５ 偏心質量 １６ 均衡質量 ２１、３１ 発振回路 ２２、２８、２９、３０、３２、４０ 増幅回路 ２３、３３、３７ 同期検波回路 ２４、３４、３８ ＬＰＦ ２５、３５、３９ 直流増幅回路 ２６ タイミング信号作成回路 ２７ 切替回路 １Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ 撓み ＦＡ、ＦＢ、ＦＣ、ＦＤ、ＦＥ、ＦＦ、ＦＧ コリオリ
力 ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、
ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ 端子 Ｘ、Ｙ、Ｚ 結晶軸方向 ΩＹ、ΩＺ 回転角速度 ＧＸ、ＧＹ、ＧＺ 並進加速度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白鳥 典彦 長野県北佐久郡御代田町大字草越1173番地 1394 マイクロストーン株式会社内 Ｆターム(参考） 2F105 BB17 BB20 CC06 CD02 CD06 CD13

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転角速度と並進加速度とを共に検出し
   得るセンサ部を備えたセンサ振動体を有する運動センサ
   において、回転角速度を検出するセンサ部は前記センサ
   振動体の基部から延びた複数の振動脚より成り、また並
   進加速度を検出するセンサ部は前記基部から延びたカン
   チレバーであり、前記運動センサの回路部は、前記振動
   脚を励振する発振回路、前記コリオリ力による振動脚の
   撓みを検出する角速度検出回路、および前記慣性力によ
   る前記カンチレバーの撓みを検出する並進加速度検出回
   路を備えていることを特徴とする運動センサ。
2. 【請求項２】 前記センサ振動体は圧電性を有する材料
   で形成され、前記回転角速度を検出するセンサ部である
   複数の平行する振動脚の一部は他の脚に対して逆方向に
   励振されており、前記振動脚に平行な回転軸の回りにセ
   ンサ振動体が回転するとき前記振動脚に作用するコリオ
   リ力により生じる振動面に垂直な方向の前記振動脚の撓
   みを圧電作用により検出する電極構成を備え、また前記
   並進加速度を検出するセンサ部である前記カンチレバー
   はそのバネ部が前記基部より前記振動脚と反対方向に延
   びて先端に負荷質量を有しており、該負荷質量に作用す
   る並進加速度に基づく慣性力による前記バネ部の撓みを
   圧電作用により検出する電極構成を備えていることを特
   徴とする請求項１に記載の運動センサ。
3. 【請求項３】 前記カンチレバーが備える電極は、その
   組合せによって前記負荷質量の３つの変位方向、すなわ
   ち前記振動脚に垂直かつ前記複数の振動脚を含む平面に
   平行な第１の方向、前記複数の振動脚を含む平面に垂直
   な第２の方向、前記振動脚の延びる方向である第３の方
   向のうちの少なくとも２つの方向の撓みを検出し得るよ
   うに、分割して構成されていることを特徴とする請求項
   １または２に記載の運動センサ。
4. 【請求項４】 前記センサ振動体は水晶のＺ板または
   Ｚ’板を素材として形成されたことを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれかに記載の運動センサ。
5. 【請求項５】 前記運動センサの回路部における並進加
   速度検出回路は、前記第１ないし第３の方向のうちの少
   なくとも２つの方向の撓みを検出し得るように電極の接
   続を切替える切替回路を更に備えていることを特徴とす
   る請求項３あるいは４に記載の運動センサ。
6. 【請求項６】 前記複数の振動脚は、偏心質量を有する
   少なくとも１対の振動脚と、偏心質量を有しない少なく
   とも２本の振動脚とより成り、前記偏心質量を有する少
   なくとも１対の振動脚により該振動脚に垂直な軸の回り
   の回転角速度を検出し、前記偏心質量を有しない少なく
   とも２本の振動脚により該振動脚に平行な軸の回りの回
   転角速度を検出することを特徴とする請求項１ないし５
   のいずれかに記載の運動センサ。