JP5160218B2 - 振動回転レートセンサー及びその動作方法 - Google Patents
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Description
mは運動する物体の質量、vは運動する物体の速度ベクトル、そしてωは系の回転の角速度である。
所望の及び誤差成分を表すヨー信号は、次式の通り、理論的に決定される。
上式のSIN項は、駆動振動運動のトランスデューサーのずれから生じる望ましくない誤差成分である同位相信号(AGC信号に対して)である。InphYawは、この同位相のヨー信号の振幅として決定される。この誤差は、YINPH DAC 1410により提供される等しく且つ相対する信号を、検知されたヨー信号(YWP−YWM)に加算器14110において加算することにより除去される。YINPH DAC 1410は、AGC信号(AGP−AGM)を有するその出力を調整する。AGC信号(AGP−AGM)は、YINPH較正係数により増大される。デジタル化の前に検知信号を補正することにより、及びアナログAGC信号を直接利用し振動運動と検知運動の間の位相関係を維持することにより、同位相の誤差成分は、有意に低減される。
Claims (17)
- 振動回転レートセンサーであって、
共通の軸に沿って振動するために前記共通の軸に沿って配置された、振動体の対と平面梁構造とを有する振動素子、
1つの振動体とのみ結合され、前記軸に沿って前記振動体の対の両方に周期的運動を生じさせる駆動装置、
少なくとも1つの前記振動体と結合され、前記振動の軸と直交する1つの方向の前記振動体の運動を検知する第1の検知回路、及び
少なくとも1つの前記振動体と結合され、前記振動の軸と直交する別の方向の前記振動体の運動を検知する第2の検知回路
を有し、
前記平面梁構造は、前記共通の軸に対して略直交であり、
前記振動体のうちの一方に結合された弾力性のある第1の要素と、前記振動体のうちの他方に結合された弾力性のある第2の要素と、前記振動素子を前記振動素子の外部の取り付け具に取り付けるための弾力性のある取り付け要素と、を有する平面復元要素、
を有する、
ことを特徴とする振動回転レートセンサー。 - 前記駆動装置は、前記振動体の間に逆位相運動を生じさせる、
ことを特徴とする請求項1記載の振動回転レートセンサー。 - 前記振動体は磁気要素を有し、及び前記駆動装置及び前記検知回路は電磁気要素を有する、
ことを特徴とする請求項1記載の振動回転レートセンサー。 - 前記駆動装置は一方の振動体と結合され、及び前記検知回路は他方の振動体と結合される、
ことを特徴とする請求項1記載の振動回転レートセンサー。 - 前記駆動装置は一方の振動体と周期的に結合され、及び
前記検知回路は前記駆動装置が結合されない間、同一の振動体と結合される、
ことを特徴とする請求項3記載の振動回転レートセンサー。 - 前記一方及び他方の方向は、同一平面上にあり及び一様に互いに直交している、
ことを特徴とする請求項1記載の振動回転レートセンサー。 - 前記振動の軸に沿った振動体の運動の振幅及び位相を検知する運動センサーを有し、
前記運動センサーは前記駆動装置と結合され、及び
前記駆動装置は前記振動体を前記検知された振幅及び位相に応じて反復可能な方法で駆動する、
ことを特徴とする請求項1記載の振動回転レートセンサー。 - 前記弾性力のある第1及び第2の要素は、それらがそれらの両端の直線距離より長い長さを有するよう屈曲される、
ことを特徴とする請求項1記載の振動回転レートセンサー。 - 前記逆位相運動及び前記検知された運動の共振は、前記検知モード運動を増大させるために周波数が十分に近く、及び他の共振モードは、それらが効果的にフィルタリングにより除去され得るよう周波数が十分に離れている、
ことを特徴とする請求項2記載の振動回転レートセンサー。 - 前記平面復元要素は、X回回転対称性をもち、Xは整数3以上である、
ことを特徴とする請求項1記載の振動回転レートセンサー。 - 振動回転レートセンサー動作方法であって、
前記レートセンサーは、共通の軸に沿って振動するために前記共通の軸に沿って対称に配置された振動体の対を有し、
前記方法は、
前記軸に沿って前記振動体の対の両方に周期的運動を生じさせる、1つの振動体のみを駆動する段階、
復元力を供給する段階、
前記振動の軸と直交する1つの方向の、少なくとも1つの前記振動体の運動を検知する段階、及び
前記振動の軸と直交する別の方向の、少なくとも1つの前記振動体の運動を検知する段階、
を有し、
前記復元力は前記周期的運動の共振を確立し、
前記復元力は、前記振動体のうちの一方に結合された弾力性のある第1の要素と、前記振動体のうちの他方に結合された弾力性のある第2の要素と、弾力性のある取り付け要素と、により供給され、前記第1の要素、前記第2の要素および前記取り付け要素は前記共通の軸に対して略直交である平面梁構造をなし、前記弾性力のある取り付け要素は、前記振動体の対および前記平面梁構造を有する振動素子を、前記振動素子の外部の取り付け具に取り付けるためのものである、
ことを特徴とする振動回転レートセンサー動作方法。 - 前記駆動する段階は、前記振動体の間に逆位相運動を生じさせる、
ことを特徴とする請求項11記載の振動回転レートセンサー動作方法。 - 前記振動体は磁気要素を有し、及び
前記検知する段階は電磁気的に行われる、
ことを特徴とする請求項11記載の振動回転レートセンサー動作方法。 - 前記駆動装置は一方の振動体と結合され、及び
前記検知回路は他方の振動体と結合され、
前記駆動する段階は振動体の1つを駆動し、及び
前記検知する段階は他方の振動体の運動を検知する、
ことを特徴とする請求項11記載の振動回転レートセンサー動作方法。 - 前記駆動する段階は一方の振動体を断続的に駆動し、及び
前記検知する段階は前記一方の振動体が駆動されていない時間中に、前記一方の振動体の運動を検知する、
ことを特徴とする請求項13記載の振動回転レートセンサー動作方法。 - 前記一方及び他方の方向は、同一平面上にあり及び一様に互いに直交している、
ことを特徴とする請求項11記載の振動回転レートセンサー動作方法。 - 前記振動の軸に沿った少なくとも1つの振動体の運動の振幅及び位相を検知する段階、
を更に有し、
前記駆動する段階は、前記振動体を前記検知された振幅及び位相に応じて反復可能な方法で駆動する、
ことを特徴とする請求項11記載の振動回転レートセンサー動作方法。
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