JP6383546B2 - 複数の多機能センサデバイスにおけるオフセットのばらつきを低減するためのシステムおよび方法 - Google Patents
複数の多機能センサデバイスにおけるオフセットのばらつきを低減するためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6383546B2 JP6383546B2 JP2014041570A JP2014041570A JP6383546B2 JP 6383546 B2 JP6383546 B2 JP 6383546B2 JP 2014041570 A JP2014041570 A JP 2014041570A JP 2014041570 A JP2014041570 A JP 2014041570A JP 6383546 B2 JP6383546 B2 JP 6383546B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clock signal
- sensor
- mems
- reset
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
- B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B5/00—Devices comprising elements which are movable in relation to each other, e.g. comprising slidable or rotatable elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5776—Signal processing not specific to any of the devices covered by groups G01C19/5607 - G01C19/5719
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
- B81B2201/02—Sensors
- B81B2201/0228—Inertial sensors
- B81B2201/0242—Gyroscopes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
- B81B2201/02—Sensors
- B81B2201/0264—Pressure sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2207/00—Microstructural systems or auxiliary parts thereof
- B81B2207/03—Electronic circuits for micromechanical devices which are not application specific, e.g. for controlling, power supplying, testing, protecting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
Claims (20)
- 多機能センシングデバイスであって、該多機能センシングデバイスは、
微小電気機械(MEMS)ジャイロスコープであって、該MEMSジャイロスコープは第1のクロック信号を生成するように構成されている、MEMSジャイロスコープと、
リセット機構であって、該リセット機構は前記第1のクロック信号のエッジに応答してリセット信号を生成するように構成されている、リセット機構と、
第2のセンサであって、該第2のセンサは少なくとも1つの第2のクロック信号を含み、該第2のセンサは前記リセット信号を受信して、該リセット信号に応答して前記第2のクロック信号と前記第1のクロック信号との間の相対周期位相整合を設定するように構成されている、第2のセンサとを備える、多機能センシングデバイス。 - 前記MEMSジャイロスコープはマスタクロック信号をさらに生成し、前記第2のセンサは、前記マスタクロック信号と前記第2のクロック信号が同期するように前記マスタクロック信号を使用して前記第2のクロック信号を生成する、請求項1に記載の多機能センシングデバイス。
- 前記リセット信号は前記MEMSジャイロスコープにさらに結合され、前記リセット信号は、前記MEMSジャイロスコープ内の前記第1のクロック信号のレートよりも低いレートで動作する回路をリセットするために使用される、請求項1に記載の多機能センシングデバイス。
- 前記第2のセンサは、慣性センサおよび圧力センサ、磁気センサ、電磁放射センサ、光センサ、温度センサ、湿度センサ、応力センサ、歪みセンサ、ならびに化学的検出センサから成る群から選択されるセンサを備える、請求項1に記載の多機能センシングデバイス。
- 前記多機能センシングデバイスは、第3のクロック信号を含む第3のセンサを含み、該第3のセンサは、前記リセット信号を受信し、該リセット信号に応答して前記第3のクロック信号と前記第1のクロック信号との間の相対周期位相整合を設定するように構成されている、請求項1に記載の多機能センシングデバイス。
- 前記リセット機構はリセット要求信号を受信するように構成されており、前記リセット機構は、前記リセット要求信号に続いて前記第1のクロック信号の前記エッジが受信されるのに応答して前記リセット信号を生成することによって、前記第1のクロック信号の前記エッジに応答して前記リセット信号を生成するように構成されている、請求項1に記載の多機能センシングデバイス。
- 前記第1のクロック信号は前記MEMSジャイロスコープの機械的振動に位相ロックされている、請求項1に記載の多機能センシングデバイス。
- 前記第1のクロック信号は前記MEMSジャイロスコープの機械的振動に位相ロックされているクロックの分数調波である、請求項1に記載の多機能センシングデバイス。
- 前記第2のセンサはMEMSセンサであり、前記MEMSジャイロスコープおよび前記第2のセンサは同じ基板上に形成されている、請求項1に記載の多機能センシングデバイス。
- センシングデバイスであって、
微小電気機械(MEMS)ジャイロスコープであって、該MEMSジャイロスコープは該MEMSジャイロスコープ内の機械的振動または該機械的振動の分数調波に位相ロックされている第1のクロック信号を生成するように構成されている、MEMSジャイロスコープと、
リセット機構であって、該リセット機構は、前記第1のクロック信号およびリセット要求信号を受信するように構成されており、該リセット機構は、前記リセット要求信号の受信、および、該リセット要求信号の受信に続く前記第1のクロック信号のエッジに応答してリセット信号を生成するように構成されている、リセット機構と、
第2のMEMSセンサであって、該第2のMEMSセンサは第2のクロック信号を含み、該第2のMEMSセンサは、MEMS慣性センサおよびMEMS圧力センサから成る群から選択され、該第2のMEMSセンサは、前記リセット信号を受信し、該リセット信号に応答して前記第2のクロック信号と前記第1のクロック信号との間の相対周期位相整合を設定するように構成されている、第2のMEMSセンサと、
第3のMEMSセンサであって、該第3のMEMSセンサは第3のクロック信号を含み、該第3のMEMSセンサは、MEMS慣性センサおよびMEMS圧力センサから成る群から選択され、該第3のMEMSセンサは、前記リセット信号を受信し、該リセット信号に応答して前記第3のクロック信号と前記第1のクロック信号との間の相対周期位相整合を設定するように構成されている、第3のMEMSセンサとを備える、センシングデバイス。 - 前記リセット信号は前記MEMSジャイロスコープにさらに結合され、前記リセット信号は、前記MEMSジャイロスコープ内の前記第1のクロック信号のレートよりも低いレートで動作する回路をリセットするために使用される、請求項10に記載のセンシングデバイス。
- 多機能センシングデバイスを動作させる方法であって、該多機能センシングデバイスは、微小電気機械(MEMS)ジャイロスコープおよび第2のセンサを含み、該方法は、
前記MEMSジャイロスコープ内の第1のクロック信号を生成するステップと、
前記第1のクロック信号と前記第2のセンサ内の第2のクロック信号との間の相対周期位相整合を設定するステップとを備える、方法。 - 前記第2のセンサは、慣性センサおよび圧力センサ、磁気センサ、電磁放射センサ、光センサ、温度センサ、湿度センサ、応力センサ、歪みセンサ、ならびに化学的検出センサから成る群から選択されるセンサを備える、請求項12に記載の方法。
- 前記多機能センシングデバイスは第3のセンサをさらに含み、前記方法は、前記第1のクロック信号と前記第3のセンサ内の第3のクロック信号との間の相対周期位相整合を設定するステップをさらに備える、請求項12に記載の方法。
- 前記MEMSジャイロスコープ内の前記第1のクロック信号のレートよりも低いレートで動作する回路をリセットするステップをさらに備える、請求項12に記載の方法。
- 前記第1のクロック信号と前記第2のセンサ内の前記第2のクロック信号との間の相対周期位相整合を設定するステップは、前記第1のクロック信号およびリセット要求信号を受信するステップと、前記リセット要求信号に続いて前記第1のクロック信号のエッジが受信されるのに応答してリセット信号を生成するステップを備える、請求項12に記載の方法。
- 前記第1のクロック信号は前記MEMSジャイロスコープの機械的振動に位相ロックされている、請求項12に記載の方法。
- 前記第1のクロック信号は前記MEMSジャイロスコープの機械的振動に位相ロックされているクロックの分数調波である、請求項12に記載の方法。
- 前記第1のクロック信号と前記第2のセンサ内の前記第2のクロック信号との間の相対周期位相整合を設定するステップは、マスタクロック信号を受信し、前記マスタクロック信号を使用して、前記マスタクロックと前記第2のクロック信号が同期するように前記第2のクロック信号を生成するステップを備える、請求項12に記載の方法。
- 前記第2のセンサはMEMSセンサであり、前記MEMSジャイロスコープおよび前記第2のセンサは同じ基板上に形成されている、請求項12に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/791,329 | 2013-03-08 | ||
US13/791,329 US9103845B2 (en) | 2013-03-08 | 2013-03-08 | System and method for reducing offset variation in multifunction sensor devices |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014174166A JP2014174166A (ja) | 2014-09-22 |
JP6383546B2 true JP6383546B2 (ja) | 2018-08-29 |
Family
ID=51465189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014041570A Active JP6383546B2 (ja) | 2013-03-08 | 2014-03-04 | 複数の多機能センサデバイスにおけるオフセットのばらつきを低減するためのシステムおよび方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9103845B2 (ja) |
JP (1) | JP6383546B2 (ja) |
CN (1) | CN104034324B (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9116562B2 (en) * | 2012-07-04 | 2015-08-25 | Freescale Semiconductor, Inc. | Digital sample clock generator, a vibration gyroscope circuitry comprising such digital sample clock generator, an associated apparatus, an associated semiconductor device and associated methods |
WO2015075499A1 (en) | 2013-11-22 | 2015-05-28 | Freescale Semiconductor, Inc. | In-band beating removal for a mems gyroscope |
JP6547934B2 (ja) * | 2014-12-11 | 2019-07-24 | セイコーエプソン株式会社 | センサーデバイス、電子機器及び移動体 |
WO2016164543A1 (en) | 2015-04-07 | 2016-10-13 | Analog Devices, Inc. | Quality factor estimation for resonators |
US9939907B2 (en) * | 2015-06-15 | 2018-04-10 | Motorola Mobility Llc | Gesture detection using MEMS wind turbines |
BR112019018221A2 (pt) | 2017-03-03 | 2020-06-23 | Schlumberger Technology B.V. | Sistema de sensor sísmico com relógio oscilador de sistemas microeletromecânicos ("mems") |
US10578435B2 (en) | 2018-01-12 | 2020-03-03 | Analog Devices, Inc. | Quality factor compensation in microelectromechanical system (MEMS) gyroscopes |
US11041722B2 (en) | 2018-07-23 | 2021-06-22 | Analog Devices, Inc. | Systems and methods for sensing angular motion in the presence of low-frequency noise |
DE102020206919A1 (de) * | 2020-06-03 | 2021-12-09 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Sensorsystem, Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems |
CN112532234B (zh) * | 2020-11-30 | 2024-02-27 | 成都芯进电子有限公司 | 用于磁传感器的时序控制电路及应用*** |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4354393A (en) * | 1980-06-30 | 1982-10-19 | The Singer Company | Phase locked gyroscope wheel supply for synchronous hysteresis motor |
US5404363A (en) * | 1991-11-27 | 1995-04-04 | Honeywell Inc. | Two-fail-operational fault-tolerant multiple clock system |
US6101864A (en) | 1997-12-17 | 2000-08-15 | I/O Sensors, Inc. | Method and apparatus for generation of test bitstreams and testing of close loop transducers |
DE19758223C1 (de) * | 1997-12-30 | 1999-01-21 | Litef Gmbh | Drehratenmeßeinrichtung für rotierende Flugkörper |
US7003064B2 (en) * | 2002-01-07 | 2006-02-21 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for periodic phase alignment |
US7072635B2 (en) * | 2002-10-08 | 2006-07-04 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method for combining data from phase indeterminate data streams for raking |
JP4369215B2 (ja) * | 2003-12-10 | 2009-11-18 | 住友重機械工業株式会社 | Pet装置 |
US7237169B2 (en) * | 2004-07-26 | 2007-06-26 | Bei Technologies, Inc. | Cross-monitoring sensor system and method |
US7561960B2 (en) * | 2006-04-20 | 2009-07-14 | Honeywell International Inc. | Motion classification methods for personal navigation |
US8397098B2 (en) * | 2006-11-21 | 2013-03-12 | Via Technologies, Inc. | Method for countervailing clock skew and core logic circuit using the same |
US8250921B2 (en) * | 2007-07-06 | 2012-08-28 | Invensense, Inc. | Integrated motion processing unit (MPU) with MEMS inertial sensing and embedded digital electronics |
EP1959233A1 (en) | 2007-02-13 | 2008-08-20 | STMicroelectronics S.r.l. | Microelectromechanical gyroscope with self-test function and control method of a microelectromechanical gyroscope |
CN103913178B (zh) * | 2007-03-23 | 2017-10-31 | 高通股份有限公司 | 多传感器数据采集和/或处理 |
FR2914807B1 (fr) * | 2007-04-06 | 2012-11-16 | Centre Nat Detudes Spatiales Cnes | Dispositif d'extraction d'horloge a asservissement numerique de phase sans reglage externe |
JP2010145273A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Panasonic Corp | センサ装置 |
CN101769784B (zh) * | 2008-12-27 | 2012-06-20 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 感测器组合 |
US8156805B2 (en) | 2009-04-15 | 2012-04-17 | Freescale Semiconductor, Inc. | MEMS inertial sensor with frequency control and method |
IT1397594B1 (it) | 2009-12-21 | 2013-01-16 | St Microelectronics Rousset | Giroscopio microelettromeccanico con funzione di auto-test continua e metodo di controllo di un giroscopio microelettromeccanico. |
US8578775B2 (en) | 2010-02-08 | 2013-11-12 | Freescale Semiconductor, Inc. | Generation, injection and use of pilot tones for gyro system characterization |
US8539834B2 (en) * | 2010-02-15 | 2013-09-24 | Stmicroelectronics S.R.L. | Microelectromechanical gyroscope with calibrated synchronization of actuation and method for actuating a microelectromechanical gyroscope |
US8577633B2 (en) * | 2010-06-04 | 2013-11-05 | Apple Inc. | Gyro zero turn rate offset correction over temperature in a personal mobile device |
JP2012026824A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Seiko Epson Corp | センシング装置、電子機器 |
CN101949715B (zh) * | 2010-08-10 | 2012-06-20 | 武汉武大卓越科技有限责任公司 | 高精度时空数据获取的多传感器集成同步控制方法和*** |
US8476970B2 (en) * | 2010-09-14 | 2013-07-02 | Ahmed Mokhtar | Interface for MEMS inertial sensors |
DE102010062581A1 (de) * | 2010-12-08 | 2012-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor, Sensorsystem, Verfahren zum Betrieb eines Drehratensensors und Verfahren zum Betrieb eines Sensorsystems |
JP2013011539A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 角速度検出装置 |
-
2013
- 2013-03-08 US US13/791,329 patent/US9103845B2/en active Active
-
2014
- 2014-03-04 JP JP2014041570A patent/JP6383546B2/ja active Active
- 2014-03-07 CN CN201410083711.XA patent/CN104034324B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014174166A (ja) | 2014-09-22 |
US9103845B2 (en) | 2015-08-11 |
US20140251009A1 (en) | 2014-09-11 |
CN104034324A (zh) | 2014-09-10 |
CN104034324B (zh) | 2018-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6383546B2 (ja) | 複数の多機能センサデバイスにおけるオフセットのばらつきを低減するためのシステムおよび方法 | |
US10480944B2 (en) | Microelectromechanical gyroscope with compensation of quadrature signal components | |
CN102230799B (zh) | 带有校准的激励同步的微机电陀螺仪以及激励微机电陀螺仪的方法 | |
US8960001B2 (en) | Microelectromechanical device having an oscillating mass and method for controlling a microelectromechanical device having an oscillating mass | |
JP6785795B2 (ja) | ジャイロスコープの位相に基づく測定及び制御 | |
EP1959234A1 (en) | Microelectromechanical gyroscope with suppression of capacitive coupling spurious signals and control method of a microelectromechanical gyroscope | |
US10309782B2 (en) | Quality factor estimation for resonators | |
JP6570214B2 (ja) | Mems発振器の起動を改善するためのシステムおよび方法 | |
JP6623616B2 (ja) | 回路装置、物理量センサー、発振器、電子機器及び移動体 | |
US9097525B2 (en) | Driving circuit for a microelectromechanical gyroscope and related microelectromechanical gyroscope | |
JP2011064515A (ja) | 角速度および加速度検出装置 | |
JP2013527920A (ja) | センサ | |
US9829319B2 (en) | Microelectromechanical device having an oscillating mass and a forcing stage, and method of controlling a microelectromechanical device | |
JP2018163037A (ja) | 回路装置、物理量検出装置、電子機器及び移動体 | |
Yang et al. | Research of a symmetrical decoupled dual-mass micro-gyroscope with an improved lever support system | |
Mohammadi et al. | A novel method for finding the best excitation frequency of MEMS vibratory gyroscope | |
CN109217823A (zh) | 振动器件、电子设备和移动体 | |
Liu et al. | Comparison of DSB and SSB demodulation methods in general control system of MEMS gyroscopes | |
JP2022513504A (ja) | マイクロメカニカルなクロッキングシステムコンポーネントを備えたシステム | |
JP7436557B2 (ja) | 信号処理システム、および振動構造角速度センサ | |
JP7375420B2 (ja) | 回路装置、物理量測定装置、電子機器及び移動体 | |
Tatar | MEMS Sensor Drift Compensation with On-Chip Stress Sensing | |
Gallacher et al. | The application of parametric excitation in MEMS gyroscopes | |
Ljung et al. | Nonlinear dynamics of micromachined Rate Gyros | |
JP2010204038A (ja) | 角速度検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180710 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180806 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6383546 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |