[發明專利]用于驅動多軸角速度傳感器的設備

無效

• 申請號: 201110160864.6
• 申請日: 2011-06-09
• 公開（公告）號: CN102539810A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 黃炳元;李汀苑;李秉烈;鄭鎬燮
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: G01P1/04
• 分類號: G01P1/04;G01C19/56
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 南毅寧;周建秋

相關申請的交叉引用

本申請要求于2010年12月31日提交的、題為“Apparatus?for?DrivingMulti-axial?Angular?Velocity?Sensor”的韓國專利申請No.10-2010-0139977的權益，該申請由此作為參考被整體合并于本申請中。

技術領域

本發明涉及一種用于驅動多軸角速度傳感器的設備。

背景技術

一直以來，陀螺儀已知被作為用于感測角速度的角速度傳感器。在陀螺儀中，具體地，使用振動器的陀螺儀被稱作振動陀螺儀，該振動陀螺儀被廣泛地用在各種用途中，諸如用于感測攝像機或數字靜物照相機(digital?stillcamera)中的握手(hand-shake)，用于感測車導航系統中的方向，用于控制車輛中的移動物體的形態(posture)等等。

該陀螺儀通過使用振動物體的科里奧利力(Coriolis?force)來測量角速度。

科里奧利力由下面的等式(1)來表示：

F＝2mVΩ????(1)

其中，F是科里奧利力，m是質量，V是速度，以及Ω是角速度。

根據等式(1)，由科里奧利力導致的角速度Ω被表示為Ω＝2mV/F。當對物體施加恒定的速度V時，角速度Ω可以通過測量科里奧利力F來獲得。

F、V、Ω是具有相互垂直的方向的向量。例如，通過在x方向上施加速度V并測量y方向上的科里奧利力F，來獲得z方向上的角速度Ω。

另外，可以通過在z方向上施加速度V并測量y方向和x方向上的科里奧利力F，來獲得x方向和y方向上的角速度Ω。

也就是說，需要改變振動物體的振動方向，以測量各個方向上的角速度。

由于陀螺儀通常對具有高Q值的物體進行振動，所以因慣性影響產生的振動需要大量的停止時間，以便通過在z軸上進行驅動來測量x方向和y方向上的角速度，并然后在改變物體的移動方向之后，通過在x軸上進行驅動來測量z軸上的角速度。

發明內容

本發明致力于提供一種用于驅動多軸角速度傳感器的設備，該設備能夠在方向改變時使驅動時間最小。

根據本發明的優選實施方式，提供了一種用于驅動多軸角速度傳感器的設備，該設備包括：驅動單元，用于根據起始控制信號，來驅動角速度傳感器的振動器基于相應的軸進行振動；定時控制單元，用于輸出起始控制信號到驅動單元，其中當基于軸驅動穩定部分(drive?stabilization?section)和驅動停止部分(drive?off?section)對一個軸進行驅動時，所述起始控制信號使得該軸在軸驅動穩定部分期間等待并然后在該相應軸的驅動停止部分期間控制另一軸啟動；以及感測單元，用于感測從角速度傳感器輸出的輸出值以生成和輸出軸向角速度信號。

驅動單元可以包括振蕩電路，該振蕩電路用于根據起始控制信號來驅動角速度傳感器的振動器基于相應的軸進行振動。

定時控制單元可以輸出起始控制信號，以用于在進入驅動停止部分的同時控制另一軸啟動。

定時控制單元可以包括：驅動穩定部分檢測器，用于根據角速度傳感器的輸出信號來檢測和輸出振動器是否進入驅動穩定部分；驅動停止部分進入檢測器，用于根據角速度傳感器的輸出信號來檢測和輸出振動器是否進入驅動停止部分；以及起始控制信號輸出裝置，用于在輸出針對一個軸的起始控制信號之后，在由驅動穩定部分檢測器檢測到的驅動穩定部分期間維持相同的狀態，以及在由驅動停止部分進入檢測器檢測到的驅動停止部分期間生成和輸出用于驅動另一軸的起始控制信號。

定時控制單元還可以包括用于存儲關于多個軸的驅動順序的驅動順序存儲器，并且起始控制信號輸出裝置可以根據在驅動順序存儲器中存儲的軸的順序來輸出用于驅動角速度傳感器的振動器的起始控制信號。

感測單元可以包括：差動電路，用于差動地放大來自振動器的檢測信號；同步檢測電路，用于檢測由差動電路差動地放大的信號，以將檢測到的信號作為檢測信號進行輸出；以及整流電路，用于對從同步檢測電路輸出的檢測信號進行整流，以將整流后的信號作為檢測電壓信號進行輸出。

附圖說明

圖1是根據本發明優選實施方式的用于驅動多軸角速度傳感器的設備的結構圖；

圖2是示出了由圖1中的定時控制單元來生成起始驅動信號的過程的時序圖；

圖3是圖1中的定時控制單元的內部框圖；以及

圖4是圖1中的驅動單元和感測單元的內部框圖。

具體實施方式