[發明專利]用于運行振動陀螺儀的方法和傳感器系統

無效

• 申請號: 200680033420.3
• 申請日: 2006-08-29
• 公開（公告）號: CN101263364A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 拉斐爾·邁爾－韋格林;海因茨－維爾納·莫雷爾
• 申請（專利權）人: 威迪歐汽車電子股份公司
• 主分類號: G01C19/56
• 分類號: G01C19/56;G01C25/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章杜杲;李慧

技術領域

本發明涉及一種用于運行振動陀螺儀的方法和一種具有振動陀螺儀的傳感器系統，該振動陀螺儀構成共振器并且是至少一個控制電路的一部分，該控制電路通過輸入激勵信號以振動陀螺儀的固有頻率來激勵振動陀螺儀，其中從振動陀螺儀獲得輸出信號，通過過濾和放大而由輸出信號導出激勵信號。

背景技術

例如在EP?0?461?761?B1中公開了一種旋轉速率傳感器，在該旋轉速率傳感器中，振動陀螺儀在兩個相對于主軸線而徑向指向的軸線中被激勵，為此在振動陀螺儀上設置有帶有相應轉換器的初級和次級控制電路。如果這種在機動車中的旋轉速率傳感器用于穩定機動車的移動，那么該旋轉速率傳感器在機動車開始運轉后需要立即起作用。但是，這通過控制電路的起振特性(瞬態響應Einschwingverhalten)而被延遲。

發明內容

因此，本發明的目的在于，加速控制電路的起振(Einschwingen)。根據本發明由此實現該目的，即在接通具有振動陀螺儀的傳感器系統之后，這樣來設定激勵信號的頻率，即在輸送激勵信號之前激勵振動陀螺儀進行自由振動，測量自由振動的頻率以及將具有所測得的頻率的激勵信號輸送給振動陀螺儀。

通過在激勵之后的微小阻尼實現了，以e-函數衰減的自由振動存在足夠長的時間供頻率測量使用。頻率測量例如通過對高頻脈沖進行計數作為周期時間的測量而進行。

根據本發明的方法的優選設計方案在于，用于激勵的信號經過至少一個預定頻率范圍來激勵所述振動陀螺儀，此后切斷該信號并且測量所形成的自由振動的頻率。

只要固有頻率可以處于比預定頻率范圍大的頻率范圍中，那么可以這樣改進該設計方案，即當沒有形成自由振動時，經過另一頻率范圍。在此可以設計，這樣選擇這些頻率范圍，即這些頻率范圍總體上包括振動陀螺儀的所有可能的固有頻率。

但是，也可以采取措施，即對固有頻率的搜索限于較小的范圍。這例如根據其它的改進方案由此發生，即這樣選擇這些頻率范圍，即這些頻率范圍包括事先測量的并在存儲器中存儲的固有頻率(包括所述固有頻率的變化范圍在內)。

為了在搜索時不會省略可能的固有頻率，根據另一設計方案設計，這些頻率范圍相重疊。

本發明的另一設計方案在于，這樣選擇所述頻率范圍，即所述頻率范圍包括振動陀螺儀的固有頻率，固有頻率的數值由所存儲的數值、其溫度相關性和在接通時測量的溫度來計算。所存儲的數值是這樣的數值，即該數值在振動陀螺儀或包含該振動陀螺儀的傳感器系統的校準過程期間在預定溫度(例如25℃)中被測量，并且被存儲在非易失性存儲器中。在此，優選在該存儲器中還存儲在校準過程期間的溫度以及可能還存儲溫度相關性。

根據本發明的傳感器系統通過裝置實現該目的，這些裝置致使控制電路的快速起振，即所述裝置可以如下方式使得所述控制電路快速起振，即在接通所述傳感器系統之后這樣設定所述激勵信號的所述頻率，即在輸送所述激勵信號之前激勵所述振動陀螺儀進行自由振動，測量所述自由振動的頻率以及將具有所述測得頻率的激勵信號輸送給所述振動陀螺儀。

在根據本發明的傳感器系統中有利地設計了，所述裝置包括頻率測量裝置、具有非易失性存儲器的微型控制器和頻率合成器。

通過其他從屬權利要求中提及的方法使得更多有利改進方案以及根據本發明的傳感器系統的改良成為可能。

附圖說明

本發明允許大量實施例。在圖示中參照多個附圖示意性地示出其中多個實施例并隨后描述這些實施例。示出了：

圖1是具有振動陀螺儀的傳感器系統的方框圖，具有用于實施根據本發明的方法的多個元件，

圖2是在根據本發明的方法的第一實施例中設置的頻率范圍的示意圖，

圖3是在第二實施例中的頻率范圍，以及

圖4是在第三實施例中的頻率范圍。

具體實施方式

傳感器系統以及其組成部分雖然被表示為方框圖。但是這并不意味著，根據本發明的傳感器系統被限制于借助單個相應于方框的電路來實現。而是根據本發明以特別優選的方式借助于高度集成電路來實現傳感器系統。此處可以使用微型信息處理器，在合適的編程時執行在方框圖示出的處理步驟。