JPH09318359A - 入力角速度検出方法及びジャイロ装置 - Google Patents
入力角速度検出方法及びジャイロ装置Info
- Publication number
- JPH09318359A JPH09318359A JP8132223A JP13222396A JPH09318359A JP H09318359 A JPH09318359 A JP H09318359A JP 8132223 A JP8132223 A JP 8132223A JP 13222396 A JP13222396 A JP 13222396A JP H09318359 A JPH09318359 A JP H09318359A
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- Japan
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- input angular
- plate
- electrostatic capacity
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のジャイロ装置は機械式の場合は大形化
され、特開平５−３２２５７９号公報の場合には、振動
子を交流電源で振動させていたため振動を大きくして感
度を上げることが困難であった。 【解決手段】 本発明による入力角速度検出方法及びジ
ャイロ装置は、板(1)上に複数の静電容量型ジャイロ(2)
を複数個配置し、板(1)を往復回動させ、入力角速度の
入力を各静電容量型ジャイロ(2)で容量変化として検出
する方法である。
され、特開平５−３２２５７９号公報の場合には、振動
子を交流電源で振動させていたため振動を大きくして感
度を上げることが困難であった。 【解決手段】 本発明による入力角速度検出方法及びジ
ャイロ装置は、板(1)上に複数の静電容量型ジャイロ(2)
を複数個配置し、板(1)を往復回動させ、入力角速度の
入力を各静電容量型ジャイロ(2)で容量変化として検出
する方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力角速度検出方
法及びジャイロ装置に関し、特に、板上に配置された複
数の静電容量型ジャイロを用いて入力角速度の入力を静
電容量の変化として検出するための新規な改良に関す
る。
法及びジャイロ装置に関し、特に、板上に配置された複
数の静電容量型ジャイロを用いて入力角速度の入力を静
電容量の変化として検出するための新規な改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のジャイロ
装置としては、ここでは図示を省略しているが、例え
ば、実開平１−６１６１１号公報に開示された機械式の
構成及び特開平５−３２２５７９号の構成を挙げること
ができる。
装置としては、ここでは図示を省略しているが、例え
ば、実開平１−６１６１１号公報に開示された機械式の
構成及び特開平５−３２２５７９号の構成を挙げること
ができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のジャイロ装置
は、以上のように構成されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、機械式の構成の場合、モー
タ、トルカーコイル及び大型の基台を用いるため、装置
全体の形状が大形化し、かつ、重量化していた。また、
前述の特開平５−３２２５７９号公報に開示された構成
の場合、振動子を外部からの圧電振動体又は交流電源の
みを用いてＸ方向に振動させた状態下でＹ方向の角速度
入力を静電容量の変化として検出する構成であるため、
Ｘ方向における振動を大きくすることが難しく、感度を
向上させることが困難でかつ、多軸化が困難であった。
は、以上のように構成されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、機械式の構成の場合、モー
タ、トルカーコイル及び大型の基台を用いるため、装置
全体の形状が大形化し、かつ、重量化していた。また、
前述の特開平５−３２２５７９号公報に開示された構成
の場合、振動子を外部からの圧電振動体又は交流電源の
みを用いてＸ方向に振動させた状態下でＹ方向の角速度
入力を静電容量の変化として検出する構成であるため、
Ｘ方向における振動を大きくすることが難しく、感度を
向上させることが困難でかつ、多軸化が困難であった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、板上に配置された複数の静
電容量型ジャイロを用いて入力角速度の入力を静電容量
の変化として検出するようにした入力角速度検出方法及
びジャイロ装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、板上に配置された複数の静
電容量型ジャイロを用いて入力角速度の入力を静電容量
の変化として検出するようにした入力角速度検出方法及
びジャイロ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による入力角速度
検出方法は、板上に設けた複数の静電容量型ジャイロを
Ｘ方向及びＹ方向に沿って配置し、前記板を回転方向に
沿って往復回動させ、入力角速度が入力した時のコリオ
リの力による前記各静電容量型ジャイロの何れかの静電
容量の変化により、前記入力角速度の入力を検出する方
法である。
検出方法は、板上に設けた複数の静電容量型ジャイロを
Ｘ方向及びＹ方向に沿って配置し、前記板を回転方向に
沿って往復回動させ、入力角速度が入力した時のコリオ
リの力による前記各静電容量型ジャイロの何れかの静電
容量の変化により、前記入力角速度の入力を検出する方
法である。
【０００６】さらに詳細には、前記静電容量型ジャイロ
は、互いに対向配置され電極を有する第１、第２板体よ
りなる構成を用いる方法である。
は、互いに対向配置され電極を有する第１、第２板体よ
りなる構成を用いる方法である。
【０００７】本発明によるジャイロ装置は、アクチュエ
ータにより往復回動する板上に設けられＸ方向及びＹ方
向に沿って配置された複数の静電容量型ジャイロと、前
記静電容量型ジャイロに設けられた第１、第２板体と、
前記各板体の内面に形成された第１、第２電極とを備
え、前記各電極間の静電容量の変化により入力角速度の
入力を検出する構成である。
ータにより往復回動する板上に設けられＸ方向及びＹ方
向に沿って配置された複数の静電容量型ジャイロと、前
記静電容量型ジャイロに設けられた第１、第２板体と、
前記各板体の内面に形成された第１、第２電極とを備
え、前記各電極間の静電容量の変化により入力角速度の
入力を検出する構成である。
【０００８】さらに詳細には、前記アクチュエータは前
記板に設けられた複数の突起を前記板の回転方向に沿っ
て往復駆動させる構成である。
記板に設けられた複数の突起を前記板の回転方向に沿っ
て往復駆動させる構成である。
【０００９】さらに詳細には、前記アクチュエータは１
個のモータよりなり、このモータを往復駆動させる構成
である。
個のモータよりなり、このモータを往復駆動させる構成
である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による入
力角速度検出方法及びジャイロ装置の好適な実施の形態
について説明する。図１において符号１で示されるもの
は、回転自在に設けられた平円板状の板であり、この板
１上には複数の静電容量型ジャイロ２がこの板１のＸ方
向とＹ方向に沿って長手方向を揃える状態で配置されて
いる。
力角速度検出方法及びジャイロ装置の好適な実施の形態
について説明する。図１において符号１で示されるもの
は、回転自在に設けられた平円板状の板であり、この板
１上には複数の静電容量型ジャイロ２がこの板１のＸ方
向とＹ方向に沿って長手方向を揃える状態で配置されて
いる。
【００１１】前記板１の周面１ａには、９０度ごとに４
個の突起３が設けられ、この板１を回転自在に支持する
固定側４には４個の周知のアクチュエータ５が設けられ
ている。この各アクチュエータ５は例えば電磁式に直動
往復運動をするようにリニアアクチュエータで構成さ
れ、この各アクチュエータ５の往復出没作動によって板
１は矢印Ａの方向に所定のストロークで往復回動するよ
うに構成されている。なお、このアクチュエータ５は複
数に限ることなく、例えば、１個のモータによる往復回
動でも可である。
個の突起３が設けられ、この板１を回転自在に支持する
固定側４には４個の周知のアクチュエータ５が設けられ
ている。この各アクチュエータ５は例えば電磁式に直動
往復運動をするようにリニアアクチュエータで構成さ
れ、この各アクチュエータ５の往復出没作動によって板
１は矢印Ａの方向に所定のストロークで往復回動するよ
うに構成されている。なお、このアクチュエータ５は複
数に限ることなく、例えば、１個のモータによる往復回
動でも可である。
【００１２】前記静電容量型ジャイロ２は、エッチング
等を用いた周知のマイクロマシニング技術で図２に示す
ように構成され、１対の長手形状をなす第１、第２板体
１０，１１が互いに対向するように重合して設けられ、
第２板体１１には薄肉とするためのえぐり部１１ａが形
成されている。このえぐり部１１ａに形成された第２電
極１２は第１板体１０の内面に形成され前記第１電極１
２と対向する第１電極１３が形成されている。
等を用いた周知のマイクロマシニング技術で図２に示す
ように構成され、１対の長手形状をなす第１、第２板体
１０，１１が互いに対向するように重合して設けられ、
第２板体１１には薄肉とするためのえぐり部１１ａが形
成されている。このえぐり部１１ａに形成された第２電
極１２は第１板体１０の内面に形成され前記第１電極１
２と対向する第１電極１３が形成されている。
【００１３】前記各板体１０，１１がシリコンよりなる
場合には各板体１０，１１間を絶縁板（図示せず）を介
して絶縁するが、シリコンでなく例えば絶縁材料の場合
には前記絶縁板を用いることなく、等価回路としては、
各電極１２，１３と各板体１０，１１により図３で示す
構成となる。従って、何らかの外力により板体１０，１
２に偏位が付加され各電極１２，１３間の間隔が変化す
ると、各電極１２，１３間の静電容量Ｃが変動するよう
に構成されている。
場合には各板体１０，１１間を絶縁板（図示せず）を介
して絶縁するが、シリコンでなく例えば絶縁材料の場合
には前記絶縁板を用いることなく、等価回路としては、
各電極１２，１３と各板体１０，１１により図３で示す
構成となる。従って、何らかの外力により板体１０，１
２に偏位が付加され各電極１２，１３間の間隔が変化す
ると、各電極１２，１３間の静電容量Ｃが変動するよう
に構成されている。
【００１４】次に、動作について述べる。まず、アクチ
ュエータ３によって板１を矢印Ａに沿う加振方向に沿っ
て往復回動させ、この状態下で外部から入力角速度ωが
入力されると、周知のコリオリの法則に基づくコリオリ
の力が矢印Ｂに沿って静電型ジャイロ２に作用し、この
作用により静電容量Ｃが変化し、入力角速度ωの検出を
行うことができる。
ュエータ３によって板１を矢印Ａに沿う加振方向に沿っ
て往復回動させ、この状態下で外部から入力角速度ωが
入力されると、周知のコリオリの法則に基づくコリオリ
の力が矢印Ｂに沿って静電型ジャイロ２に作用し、この
作用により静電容量Ｃが変化し、入力角速度ωの検出を
行うことができる。
【００１５】なお、板１の同一平面に複数の静電容量型
ジャイロ２が設けられているため、２軸の検出ができ、
数を増加することによって多軸化を達成することもでき
る。また、加速度による静電容量の変化による加速度感
度を、２つの静電容量型ジャイロの出力差を取ることに
より、少なくし、加速度の影響の少ない入力角速度の入
力を検出することができる。
ジャイロ２が設けられているため、２軸の検出ができ、
数を増加することによって多軸化を達成することもでき
る。また、加速度による静電容量の変化による加速度感
度を、２つの静電容量型ジャイロの出力差を取ることに
より、少なくし、加速度の影響の少ない入力角速度の入
力を検出することができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明による入力角速度検出方法及びジ
ャイロ装置は、以上のように構成されているため、次の
ような効果を得ることができる。すなわち、板上に複数
の静電容量型ジャイロを複数配置しているため、振動を
大きくして感度を従来より向上でき、多軸検出ができる
と共に加速度感度を低下させた小型で安価なジャイロ装
置を得ることができる。
ャイロ装置は、以上のように構成されているため、次の
ような効果を得ることができる。すなわち、板上に複数
の静電容量型ジャイロを複数配置しているため、振動を
大きくして感度を従来より向上でき、多軸検出ができる
と共に加速度感度を低下させた小型で安価なジャイロ装
置を得ることができる。
【図１】本発明によるジャイロ装置を示す平面図であ
る。
る。
【図２】図１の静電容量型ジャイロを示す斜視図であ
る。
る。
【図３】等価回路図である。
１ 板 ２ 静電容量型ジャイロ １０，１１ 板体 １２，１３ 電極
Claims (5)
- 【請求項１】 板(1)上に設けた複数の静電容量型ジャ
イロ(2)をＸ方向及びＹ方向に沿って配置し、前記板(1)
を回転方向に沿って往復回動させ、入力角速度(10)が入
力した時のコリオリの力による前記各静電容量型ジャイ
ロ(2)の何れかの静電容量(C)の変化により、前記入力角
速度(ω)の入力を検出することを特徴とする入力角速度
検出方法。 - 【請求項２】 前記静電容量型ジャイロ(2)は、互いに
対向配置され電極(12,13)を有する第１、第２板体(10,1
1)よりなる構成を用いることを特徴とする請求項１記載
の入力角速度検出方法。 - 【請求項３】 アクチュエータ(5)により往復回動する
板(1)上に設けられＸ方向及びＹ方向に沿って配置され
た複数の静電容量型ジャイロ(2)と、前記静電容量型ジ
ャイロ(2)に設けられた第１、第２板体(10,11)と、前記
各板体(10,11)の内面に形成された第１、第２電極(12,1
3)とを備え、前記各電極(12,13)間の静電容量(C)の変化
により入力角速度(ω)の入力を検出する構成としたこと
を特徴とするジャイロ装置。 - 【請求項４】 前記アクチュエータ(5)は前記板(1)に設
けられた複数の突起(3)を前記板(1)の回転方向に沿って
往復駆動させる構成としたことを特徴とする請求項３記
載のジャイロ装置。 - 【請求項５】 前記アクチュエータ(5)は１個のモータ
よりなり、このモータを往復駆動させることを特徴とす
る請求項３記載のジャイロ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13222396A JP3747335B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | ジャイロ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13222396A JP3747335B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | ジャイロ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318359A true JPH09318359A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3747335B2 JP3747335B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=15076273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13222396A Expired - Fee Related JP3747335B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | ジャイロ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3747335B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0971208A2 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Angular velocity sensor |
| US6895819B1 (en) | 1998-09-18 | 2005-05-24 | Fujitsu Limited | Acceleration sensor |
| WO2007145113A1 (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-21 | Sony Corporation | 慣性センサ |
| JP2008532040A (ja) * | 2005-03-04 | 2008-08-14 | カスタム センサーズ アンド テクノロジーズ インコーポレイテッド | センサバイアスキャンセルを用いた慣性計測システム及び方法 |
| JP2011085429A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 音叉型振動ジャイロ |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP13222396A patent/JP3747335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0971208A2 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Angular velocity sensor |
| EP0971208A3 (en) * | 1998-07-10 | 2000-10-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Angular velocity sensor |
| US6386033B1 (en) | 1998-07-10 | 2002-05-14 | Murata Manufacturing Co., | Angular velocity sensor |
| US6895819B1 (en) | 1998-09-18 | 2005-05-24 | Fujitsu Limited | Acceleration sensor |
| JP2008532040A (ja) * | 2005-03-04 | 2008-08-14 | カスタム センサーズ アンド テクノロジーズ インコーポレイテッド | センサバイアスキャンセルを用いた慣性計測システム及び方法 |
| WO2007145113A1 (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-21 | Sony Corporation | 慣性センサ |
| JP2007333643A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Sony Corp | 慣性センサ |
| JP4687577B2 (ja) * | 2006-06-16 | 2011-05-25 | ソニー株式会社 | 慣性センサ |
| JP2011085429A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 音叉型振動ジャイロ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3747335B2 (ja) | 2006-02-22 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041001 |
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|
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