JPS62163915A - Multi-sensor - Google Patents
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- JPS62163915A JPS62163915A JP61005083A JP508386A JPS62163915A JP S62163915 A JPS62163915 A JP S62163915A JP 61005083 A JP61005083 A JP 61005083A JP 508386 A JP508386 A JP 508386A JP S62163915 A JPS62163915 A JP S62163915A
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- 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、航行体の線型加速度及び角速度の両者を検出
、測定するためのマルチセンサに関するもので、特に一
つのユニットに組込み形成されたマルチセンサに関する
。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a multi-sensor for detecting and measuring both linear acceleration and angular velocity of a navigation object, and particularly relates to a multi-sensor that is incorporated into one unit. Regarding sensors.
航行体の角速度あるいは線型加速度に就いては、従来、
夫々独立したデバイスで検出、測定しており、例えば３
軸の角速度、加速度を測定するためには６つのデバイス
が必要であり、これらを個々に航行体に組込むようにし
ていた。角速度検出の原理は、回転物体によって経験さ
れる歳差運動によるプリセツショントルクを用い、これ
は、以下の式によって表現される。Regarding the angular velocity or linear acceleration of a navigation object, conventionally,
Each device is detected and measured using an independent device. For example, 3
Six devices are required to measure the angular velocity and acceleration of the shaft, and each of these devices has been installed individually in the vehicle. The principle of angular velocity detection uses the precession torque experienced by a rotating object, which is expressed by the following equation.
ＴｏＡ＝ＨＸωＩ＾ ・・・・・・・ （１）ここで、
ＴＯＡはプリセツショントルク、Ｈは回転物体の角運動
量、
（１）ＩＡは入力角速度を夫々示す。ToA=HXωI^ ・・・・・・・ (1) Here,
TOA is the preset torque, H is the angular momentum of the rotating object, and (1) IA is the input angular velocity.
上記の（１）式は、全てのスビニングホイールジァイロ
の基礎的原理を述べている。Equation (1) above describes the basic principle of all spinning wheel gyros.
次に線型加速度の検出は、
Ｆ＝ｍ・α ・・・・・・・・・ （２）ここで、下は
力、ｍは質量、盲は入力加速度である。Next, detection of linear acceleration is as follows: F=m・α (2) Here, the bottom is the force, m is the mass, and the blind is the input acceleration.
上記（２）式の原理に基づいた角速度検出用のジアイロ
としては、プリセツショントルクを１−一ションスプリ
ングで受けるスプリング拘束型のシー１−ジアイロが挙
げられる（例えば、商品名ＭＧＲ−８レートジアイロ、
三菱プレシジョン（株）社製、または商品名Ｊ Ｇ −
５レートジアイロ、日本航空電子（株）社製）。An example of a gyroscope for detecting angular velocity based on the principle of equation (2) above is a spring-restrained sea 1-gear air conditioner that receives preset torque with a 1-1 spring (for example, the product name MGR-8 rate gyroscope). ,
Manufactured by Mitsubishi Precision Co., Ltd. or product name JG −
5 rate diairo, manufactured by Japan Aviation Electronics Industry Co., Ltd.).
また、２軸検出が可能なジアイロとしては、チュードド
ライジアイロが挙げられる（例えば、商品名Ｊ Ｄ Ｇ
−３Ｗジアイロ、三菱プレシジョン／ＮへＳＤＡ開発
、ジアイロフレノクス、米国シンガー社盟、５ＤＧ−５
ジアイロ、米国テレダイン社等）。In addition, as a gyroscope capable of two-axis detection, there is a Tude Dry gyroscope (for example, the product name JD G
-3W Gairo, SDA development to Mitsubishi Precision/N, Gairoflenox, Singer Corporation of America, 5DG-5
Giairo, U.S. Teledyne, etc.).
更に、加速度計は、上述した１７Ｔ ｙ、Ｈｍに入力加
速度αが印加されると、その値に比例した力が発生ずる
原理を基に振子型加速度計はこの力をトーションスプリ
ングで受け、さらにこの変位を電気信号に変換するビッ
クオフ等を具備することで構成されている。また、トー
ションスプリングの代わりに電気的なりバランスエレク
トロニクスヲ備えた力平衡型加速度計を既に提供され、
例えば、日本航空電子社製のＪＡ−５、米国サンドスト
ランド社製のθＦＬＥＸ等がある。Furthermore, the accelerometer is based on the principle that when input acceleration α is applied to the above-mentioned 17T y, Hm, a force proportional to that value is generated.The pendulum type accelerometer receives this force with a torsion spring, and then It is comprised of a big-off device that converts displacement into an electrical signal. Additionally, force-balanced accelerometers with electrical balance electronics instead of torsion springs are already available.
Examples include JA-5 manufactured by Japan Aviation Electronics Industry Co., Ltd. and θFLEX manufactured by Sundstrand Corporation in the United States.
以上に説明するように、従来は、角速度検出デバイスと
、加速度検出用のデバイスは、各々独立したものであっ
て、フライトコントロール或いは航法に必要な情報を得
るためには最大６つのデバイスを用いるのが普通である
。As explained above, conventionally, the angular velocity detection device and the acceleration detection device were each independent, and up to six devices were used to obtain the information necessary for flight control or navigation. is normal.
然るに、今日の小型、軽量を要件とした飛翔体に搭載す
る角速度、加速度センサとしてはこのような多数、個別
のセンサは機能的にも取付構造面からも不都合である。However, as angular velocity and acceleration sensors to be mounted on today's flying objects that require small size and light weight, such a large number of individual sensors is inconvenient from both a functional and an installation structural point of view.
依って、本発明は、かかる不都合を解消すべく、小型、
軽量の飛翔体にも搭載可能なように構成され、航行体の
角速度、加速度のｄｌ定、検知を一つのユニットで遂行
し得るマルチセンサを提供せんとするものである。Therefore, the present invention aims to eliminate such inconveniences by reducing the size and size of the device.
It is an object of the present invention to provide a multi-sensor that is configured so that it can be mounted on a lightweight flying object and that can perform dl determination and detection of the angular velocity and acceleration of the moving object in one unit.
上述の発明目的に鑑みて、本発明は、予め規定された第
１の軸に沿う線型加速度に応答する圧電素子で形成され
た第１の加速度検知用センサと、予め規定された第２の
軸に沿う線型加速度に応答する圧電素子で形成された第
２の加速度検知用センサと、予め規定された第３の軸ま
わりの入力角速度に応答できるよう支持される圧電素子
で形成された角速度検知用センサと、前記第３の角速度
検知用センサの感度軸に一致して配置されたフレクチャ
ヒンジと、前記加速度検知用センサを前記第１の軸が前
記第２の軸に対し垂直になるように配置し、更に前記第
３の予め選定した角速度検知用の感度軸を適宜に配置す
るための手段と、前記諸センサ全体を回転させるための
回転手段と、回転数を信号送出する送出手段と、前記セ
ンサ上に加えられた入力角速度に応答した歳差運動によ
る１−ルクに感応する手段及び線型加速度に感応する手
段とを具備したことを特徴とする回転角速度及び線型加
速度に応答するマルチセンサが提供され、これが、一つ
のユニットとして航行体ないし飛翔体上に搭載され、角
加速度と加速度とを一体的に検知測定し、出力として送
出するのである。又、本発明は、航行体の角速度及び線
型加速度を感知する装置において、線型加速度に応答す
る第１及び第２の圧電素子で形成された加速度検知セン
サと、入力角速度に応答する第３の圧電素子とフレクチ
ャヒンジで形成された角速度検知センサとを設け、該第
１、第２、第３の各センサを予め選択した周波数で回転
させ、該第１、第２、第３の各センサに加えられた線型
加速度による力及び歳差運動によるトルクを測定し、回
転座標系で得られる線型加速度による力及び歳差運動に
よるトルクを固定座標系に変換するための手段と、圧電
素子よりの出力をスリップリングを通し、更にバッファ
アンプを通して固定ターミナルに送る手段とを具備して
成ることを特徴とする単一ユニットの装置を提供するも
のである。以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。In view of the above-mentioned objects of the invention, the present invention provides a first acceleration detection sensor formed of a piezoelectric element that responds to linear acceleration along a predefined first axis, and a predefined second axis. a second acceleration detection sensor formed of a piezoelectric element that responds to linear acceleration along a predetermined third axis; and an angular velocity detection sensor formed of a piezoelectric element supported so as to be able to respond to an input angular velocity about a predefined third axis. a flexure hinge disposed in alignment with a sensitivity axis of the third angular velocity detection sensor; and a flexure hinge arranged to align with the sensitivity axis of the third angular velocity detection sensor, and the acceleration detection sensor such that the first axis is perpendicular to the second axis. and a means for appropriately arranging the third preselected sensitivity axis for detecting angular velocity; a rotating means for rotating the entire sensor; and a sending means for sending a signal indicating the number of rotations; A multi-sensor responsive to rotational angular velocity and linear acceleration, comprising means for sensing 1-lux due to precession in response to an input angular velocity applied to the sensor and means for sensing linear acceleration. This is mounted on a navigation vehicle or a flying vehicle as one unit, and integrally detects and measures angular acceleration and acceleration, and sends it out as an output. The present invention also provides a device for sensing angular velocity and linear acceleration of a navigation object, which includes an acceleration detection sensor formed of first and second piezoelectric elements that respond to linear acceleration, and a third piezoelectric element that responds to input angular velocity. An angular velocity detection sensor formed of an element and a flexure hinge is provided, and each of the first, second, and third sensors is rotated at a preselected frequency; A means for measuring the force due to applied linear acceleration and the torque due to precession, and converting the force due to linear acceleration and the torque due to precession obtained in a rotating coordinate system to a fixed coordinate system, and an output from a piezoelectric element. and means for transmitting the fixed terminal through a slip ring and further through a buffer amplifier to a fixed terminal. Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples.
なお、添付図面に示す実施例において、同一番号は、同
一要素を示しているものである。Note that in the embodiments shown in the accompanying drawings, the same numbers indicate the same elements.
第１図は本発明に係るマルチセンサの断面図であり、ま
た、第２図は同マルチセンサにおいて、一つの主要部を
形成する加速度検出用検知装置の分解斜視図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a multi-sensor according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of an acceleration detection device forming one main part of the multi-sensor.
先ず、第２図を参照すると、この検知装置は、予め選択
された互いに直交した２軸に沿う加速度を検出する圧電
素子ｌ、２を具備している。これらの索子１．２は作用
する加速度に応答する振子型の力検出機構を有したもの
で、ベース３にカンテイレバ一式に、つまり、振子型配
置で保持されている。これらの加速度検出用素子ｌ、２
は、その質量によって感知された力（加速度）に比例し
た電気信号を生成して送出する。上記ベース３は後述す
るモータシャフトに接続されて回転作用を受けるため、
上記電気信号による出力は加速度の大きさに振幅が比例
する正弦波形状の信号として出力される。基本的には圧
電素子が一つだけあれば加速度検出の機能を発揮し得る
こととなるが、出力信号処理過程でＳ／Ｎ比を向上させ
るため、２つの素子１．２を直交した２軸に沿って配置
した構成としてものである。First, referring to FIG. 2, this detection device includes piezoelectric elements 1 and 2 that detect acceleration along two preselected axes orthogonal to each other. These ropes 1.2 have a pendulum-type force sensing mechanism responsive to the applied acceleration and are held in a cantilever set on the base 3, ie in a pendulum-type arrangement. These acceleration detection elements l, 2
generates and sends out an electrical signal proportional to the force (acceleration) sensed by its mass. Since the base 3 is connected to a motor shaft to be described later and receives rotational action,
The electrical signal is output as a sinusoidal signal whose amplitude is proportional to the magnitude of acceleration. Basically, only one piezoelectric element is required to perform the acceleration detection function, but in order to improve the S/N ratio in the output signal processing process, two piezoelectric elements 1.2 are connected on two orthogonal axes. It can also be arranged along the following lines.
第３図は、第２図と同様に第１図に示したマルチセンサ
の別の要部を構成する角速度検知用の検知装置の一部破
断した斜視図である。また、第４図は、同検知装置の断
面図である。3 is a partially cutaway perspective view of a detection device for detecting angular velocity, which constitutes another essential part of the multi-sensor shown in FIG. 1, similar to FIG. 2. FIG. Moreover, FIG. 4 is a sectional view of the same detection device.
これら両図に示された検知装置は、予め選択された軸に
沿う角速度を検出する圧電素子４と、フレクチャヒンジ
５とを具備している。圧電素子４は曲げに対する各部名
力が一定となるように配慮した逆三角形の形を有せしめ
ることが好ましく、一方はフライホイール６に取りつけ
られ、また他の一方はベース３に取り付けられた温度補
償機構７を介して取り付けられている。更に、圧電素子
４の撓み軸に一致するようにフレクチャヒンジ５が配置
され、その一方がベース３に、もう一方がフライホイー
ル６に接続した構造となっている。The sensing device shown in both figures includes a piezoelectric element 4 that detects angular velocity along a preselected axis, and a flexure hinge 5. It is preferable that the piezoelectric element 4 has an inverted triangular shape so that the force applied to each part during bending is constant. One side is attached to the flywheel 6, and the other side is attached to the base 3. It is attached via a mechanism 7. Further, a flexure hinge 5 is arranged so as to coincide with the bending axis of the piezoelectric element 4, and one side of the flexure hinge 5 is connected to the base 3 and the other side is connected to the flywheel 6.
上記温度補償機構７の機能は圧電素子４及びフレクチャ
ヒンジ５の夫々の膨張係数が異なるため、その違いによ
って温度環境下における圧電素子４に加わる歪みを除去
することをにあり、例えばダイヤフラムのような弾性素
子またはハネ素子から成っているものである。第４図に
おいては圧電素子４と温度補償機構７との構造上におけ
る相関関係を示している。なお、第３．４図において、
ねじ８．９が設けられているが、ねじ８はフライホイー
ル６のマスアンバランスを調整するために設けられ、ま
た、ねじ９は圧電素子４の曲げ点とフレクチャヒンジ５
の曲げ点が一つの軸（第４図のＸ軸）で一致するよう調
整するために設けられている。The function of the temperature compensation mechanism 7 is to remove the strain applied to the piezoelectric element 4 in a temperature environment due to the difference in expansion coefficients of the piezoelectric element 4 and the flexure hinge 5. It consists of elastic elements or spring elements. FIG. 4 shows the structural relationship between the piezoelectric element 4 and the temperature compensation mechanism 7. In addition, in Figure 3.4,
A screw 8.9 is provided to adjust the mass imbalance of the flywheel 6, and the screw 9 is provided between the bending point of the piezoelectric element 4 and the flexure hinge 5.
It is provided to adjust the bending points so that they coincide with each other along one axis (the X axis in FIG. 4).
上述した第３図、第４図の構造を有した検知装置は、適
当な周波数で回転する。そき結果、フライホイール６は
角運動量（トＩ）を持ち、入力角速度（ωＩＮ）が印加
された場合、式（２）に基づくプリセツショントルクを
発生する。発生したトルクは圧電素子４及びフレクチャ
ヒンジ５で受承され、圧電素子４よりそのトルクの大き
さに比例、つまり入力角速度に比例した電気信号が送出
される。第５図は、前述した加速度検出用検知装置（第
２図）と角速度検出用検知装置（第３、第４図）とを統
合させた状態を示した斜視図である。The detection device having the structure shown in FIGS. 3 and 4 described above rotates at an appropriate frequency. As a result, the flywheel 6 has angular momentum (I), and when an input angular velocity (ωIN) is applied, it generates a preset torque based on equation (2). The generated torque is received by the piezoelectric element 4 and the flexure hinge 5, and the piezoelectric element 4 sends out an electrical signal proportional to the magnitude of the torque, that is, proportional to the input angular velocity. FIG. 5 is a perspective view showing a state where the above-mentioned acceleration detection detection device (FIG. 2) and angular velocity detection detection device (FIGS. 3 and 4) are integrated.
このように、統合された検知装置全体が適当な周波数で
回転され、このことにより、加速度に応答した出力信号
並びに角速度入力の大きさに比例した出力信号が送出さ
れる。この場合にその出力は本装着に入力された加速度
及び角速度の統合出力であり、選択された回転数で周期
的に変動する正弦波出力となる。In this way, the entire integrated sensing device is rotated at a suitable frequency, which provides an output signal responsive to acceleration as well as an output signal proportional to the magnitude of the angular velocity input. In this case, the output is an integrated output of the acceleration and angular velocity input to the main mounting, and is a sine wave output that periodically fluctuates at the selected rotation speed.
さて、第１図には上述した検知装置を一体的に組込んで
完全形成された本発明に係るマルチセンサの断面図で、
ケース１０の内部に検知装置類を収納した一つのユニッ
トであることを示している。Now, FIG. 1 is a sectional view of the multi-sensor according to the present invention, which is completely formed by integrally incorporating the above-mentioned detection device.
This shows that the case 10 is one unit in which detection devices are housed inside.
本第１図において、マルチセンサの心臓部に当たる検知
装置１１は軸受１６で支持されるシャフト１２に取りつ
付けられている。該シャフト１２には、モータロータ１
４が取り付けられ、これに適正な空隙を介してモータス
テータ１３が対応する。In FIG. 1, a detection device 11, which is the heart of the multi-sensor, is attached to a shaft 12 supported by a bearing 16. The shaft 12 has a motor rotor 1
4 is attached, and the motor stator 13 corresponds to this via an appropriate gap.
本モータは周知のシンクロナスヒステリシス型モータで
あり、規定された周波数に同期して回転する。ステータ
サポート１５は、ステータ１３を支持し、この結果、シ
ャフト１２が選択された回転数で回転する。また、検知
装置１１が取り付けられているシャフト１２の反対側に
は１／２が不透明、１／２が透過性のあるディスク１８
が取り付けられており、フォトダイオード１７とフォト
トランジスタ１９の間をこのディスク１８が回転すると
デユーティ−５０％の矩形波リファレンス信号を送出す
る。このリファレンス信号はフォトダイオード１７とフ
ォトトランジスタ■９が２組直交して取り付けられてお
り、０°、９０°の固定座標系を構成する信号となる。This motor is a well-known synchronous hysteresis motor, and rotates in synchronization with a specified frequency. Stator support 15 supports stator 13 so that shaft 12 rotates at a selected rotational speed. Further, on the opposite side of the shaft 12 to which the detection device 11 is attached, there is a disk 18 whose half is opaque and half is transparent.
is attached, and when this disk 18 rotates between the photodiode 17 and the phototransistor 19, it sends out a rectangular wave reference signal with a duty of -50%. This reference signal consists of two sets of photodiode 17 and phototransistor (2) 9 installed orthogonally to each other, and is a signal forming a fixed coordinate system of 0° and 90°.
更に、シャツ１−１２は内部が貫通しており、検知装置
１１よりの加速度信号並びに角速度信号を送れる機構と
なっており、更にこのシャフト１２の先端にはスリップ
リング装置２０が装着されている。これら加速度信号並
びに角速度信号は夫々バッファアンプ２１．２２を通し
てケース１０に固着装備されているターミナルヘッダ２
３よす外部へ出力される構造となっている。Furthermore, the inside of the shirt 1-12 is penetrated and has a mechanism that can send acceleration signals and angular velocity signals from the detection device 11, and a slip ring device 20 is attached to the tip of the shaft 12. These acceleration signals and angular velocity signals are transmitted through buffer amplifiers 21 and 22, respectively, to the terminal header 2 fixedly attached to the case 10.
3.The structure is such that it is output to the outside.
前述のように、マルチセンサからの各信号は本マルチセ
ンサへの入力に対する総合出力であり、この出力は、リ
ファレンス信号０°、９０’に依って分解され、加速度
２軸、角速度２軸に対応する信号が送出される。すなわ
ち、この分解は、位相弁別回路の基準信号として０°、
９０°を夫々の基準とすることでなされる。この結果、
本マルチセンサは、１個のデバイスで角速度２軸、加速
度２軸を総合的に検出できる機能を有するのである。ま
た、航行体への搭載が簡便になる。As mentioned above, each signal from the multi-sensor is the total output for the input to this multi-sensor, and this output is decomposed according to the reference signals 0° and 90', and corresponds to 2 axes of acceleration and 2 axes of angular velocity. A signal is sent out. That is, this decomposition uses 0° as the reference signal of the phase discrimination circuit,
This is done by using 90° as the reference for each. As a result,
This multi-sensor has the ability to comprehensively detect two axes of angular velocity and two axes of acceleration with a single device. In addition, it becomes easier to install it on a navigation vehicle.
第１図は本発明に係るマルチセンサの全体構成を示した
縦断面図、第２図は同マルチセンサに具備される加速度
検知用の圧電素子の相対的配置を示した分解斜視図、第
３図は同じ（角速度検知用の圧電素子の機構を示した分
解斜視図、第４図は第３図の断面図、第５図は加速度検
知用圧電素子と角速度検知用圧電素子とを一体化した検
知装置の構成を示した分解斜視図。
１．２・・・加速度検知用圧電素子、３・・・ベース、
４・・・角速度検知用圧電素子、５・・・フレクチャヒ
ンジ、６・・・フライホイール、７・・・温度補償機構
、８．９・・・ねじ、１０・・・ケース、１１・・・検
知装置、Ｉ２・・・シャフト。FIG. 1 is a vertical sectional view showing the overall configuration of a multi-sensor according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the relative arrangement of piezoelectric elements for acceleration detection included in the multi-sensor, and FIG. The figures are the same (an exploded perspective view showing the mechanism of the piezoelectric element for angular velocity detection, Fig. 4 is a sectional view of Fig. 3, and Fig. 5 is an exploded perspective view showing the mechanism of the piezoelectric element for detecting acceleration and angular velocity). Exploded perspective view showing the configuration of the detection device. 1.2... piezoelectric element for acceleration detection, 3... base,
4... Piezoelectric element for angular velocity detection, 5... Flexure hinge, 6... Flywheel, 7... Temperature compensation mechanism, 8.9... Screw, 10... Case, 11...・Detection device, I2...shaft.
Claims (1)
る圧電素子で形成された第１の加速度検知用センサと、
予め規定された第２の軸に沿う線型加速度に応答する圧
電素子で形成された第２の加速度検知用センサと、予め
規定された第３の軸まわりの入力角速度に応答できるよ
う支持される圧電素子で形成された角速度検知用センサ
と、前記第３の角速度検知用センサの感度軸に一致して
配置されたフレクチャヒンジと、該加速度検知用センサ
を前記第１の軸が前記第２の軸に対し垂直になるように
配置し、更に前記第３の角速度検知用の感度軸を適宜に
配置するための手段と、前記諸センサ全体を回転させる
ための回転手段と、回転数を信号送出する送出手段と、
該センサ上に加えられた入力角速度に応答した歳差運動
によるトルクに感応する手段及び線型加速度に応答する
手段とを具備したことを特徴とする回転角速度及び線型
加速度を検知するマルチセンサ。 ２、角速度検知用センサを含むフライホイールを有し、
加速度感度を最小にできるようマスアンバランス調整が
容易にできる機構を含み、更に入力角速度に対する角速
度出力の直線性を維持できるよう角速度検知用ビームの
各部の歪み応力が均一になる三角形型のセンサ形状を有
し、温度による膨張、収縮に対応できるよう温度補償可
能な素子上に固定される前記角速度用センサを含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のマルチセン
サ。 ３、前記センサの回転数を光学的方法により送出し、更
にこの光学センサを２個９０°離れて配置し、０°、９
０°のリファレンス信号を送出する、すなわちこのリフ
ァレンス信号を用いることで回転座標系の出力を固定座
標系に変換し、その結果、２軸の加速度及び２軸の角速
度を検出できる特許請求の範囲第１項に記載のマルチセ
ンサ。 ４、航行体の角速度及び線型加速度を感知する装置にお
いて、線型加速度に応答する第１、第２の圧電素子で形
成された加速度検知センサと、入力角速度に応答する第
３の圧電素子とフレクチャヒンジで形成された角速度検
知センサとを設け、該第１、第２、第３の各センサを予
め選択された周波数で回転させ、該第１、第２、第３の
各センサに加えられた線型加速度による力及び歳差運動
によるトルクを測定し、回転座標系で得られる線型加速
度による力及び歳差運動によるトルクを固定座標系に変
換するための手段と、圧電素子よりの出力をスリップリ
ングを通し、さらにバツファアンプを通して固定ターミ
ナルに送る手段とを具備して成ることを特徴とする加速
度、角速度一体検知装置。 ５、前記装置は一つのケース内に一体収納されて成る特
許請求の範囲第４項に記載の加速度、角速度一体検知装
置。[Claims] 1. A first acceleration detection sensor formed of a piezoelectric element that responds to linear acceleration along a predefined first axis;
a second acceleration detection sensor formed of a piezoelectric element responsive to linear acceleration along a predefined second axis; and a piezoelectric element supported to respond to input angular velocity about a predefined third axis. an angular velocity detection sensor formed of an element; a flexure hinge disposed so as to coincide with the sensitivity axis of the third angular velocity detection sensor; a means for appropriately arranging the sensitivity axis for detecting the third angular velocity; a rotating means for rotating the entire sensor; and a means for transmitting a rotation speed signal. a sending means for
A multi-sensor for detecting rotational angular velocity and linear acceleration, comprising means for sensing torque due to precession in response to input angular velocity applied to the sensor and means for responding to linear acceleration. 2. It has a flywheel including a sensor for detecting angular velocity,
It includes a mechanism that can easily adjust mass imbalance to minimize acceleration sensitivity, and has a triangular sensor shape that uniformizes strain stress in each part of the angular velocity detection beam to maintain linearity of angular velocity output with respect to input angular velocity. The multi-sensor according to claim 1, further comprising the angular velocity sensor fixed on a temperature-compensable element so as to cope with expansion and contraction due to temperature. 3. The rotational speed of the sensor is sent out by an optical method, and the two optical sensors are arranged 90° apart, and the rotation speed of the sensor is 0°, 9
By sending out a reference signal of 0°, that is, by using this reference signal, the output of a rotating coordinate system is converted into a fixed coordinate system, and as a result, acceleration in two axes and angular velocity in two axes can be detected. The multi-sensor according to item 1. 4. A device for sensing the angular velocity and linear acceleration of a navigation object, which includes an acceleration detection sensor formed of first and second piezoelectric elements that respond to linear acceleration, a third piezoelectric element that responds to input angular velocity, and a flexure. an angular velocity detection sensor formed of a hinge, each of the first, second, and third sensors being rotated at a preselected frequency; A means for measuring the force due to linear acceleration and the torque due to precession, and converting the force due to linear acceleration and the torque due to precession obtained in a rotating coordinate system to a fixed coordinate system, and a means for converting the output from the piezoelectric element into a slip ring. An integrated acceleration and angular velocity detection device characterized by comprising: means for transmitting data through a buffer amplifier to a fixed terminal. 5. The integrated acceleration and angular velocity detection device according to claim 4, wherein the device is integrally housed in one case.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61005083A JPS62163915A (en) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Multi-sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61005083A JPS62163915A (en) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Multi-sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62163915A true JPS62163915A (en) | 1987-07-20 |
Family
ID=11601492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61005083A Pending JPS62163915A (en) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Multi-sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62163915A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5156056A (en) * | 1991-06-24 | 1992-10-20 | Condor Pacific Industries, Inc. | Gyroscope having a specifically restrained piezoelectric crystal |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292515A (en) * | 1985-06-17 | 1986-12-23 | ザ シンガ− カンパニ↓− | Navigation sensor |
-
1986
- 1986-01-16 JP JP61005083A patent/JPS62163915A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292515A (en) * | 1985-06-17 | 1986-12-23 | ザ シンガ− カンパニ↓− | Navigation sensor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5156056A (en) * | 1991-06-24 | 1992-10-20 | Condor Pacific Industries, Inc. | Gyroscope having a specifically restrained piezoelectric crystal |
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