一种陀螺传感器，包括： 振动器，其有可能自激振动，当所述振动器被设置在自激条件下时，输出指示所述振动器的振动中的振荡幅度和振荡频率的第一检测信号，以及输出指示加入到所述振动器的偏航角的第二检测信号； 驱动电路，其产生第一电压，根据从所述振动器输出的所述第一检测信号产生控制信号，响应于所述控制信号而将所述第一电压升高到第二电压以根据所述控制信号产生被设置在所述第二电压和驱动频率的驱动信号，并且将所述驱动信号发送到所述振动器以响应于所述驱动信号而继续所述振动器的自激；和 偏航角检测电路，其根据所述自激的振动器的第二检测信号产生对应于所述偏航角的传感器信号并且输出所述传感器信号， 其中所述传感器还包括起动电路，该起动电路向所述驱动电路提供起动频率的起动信号并且通过将所述第一电压升高到所述振荡激励信号的电压而使得所述驱动电路响应于所述起动信号而产生振荡激励信号，以使响应于所述振荡激励信号而开始所述振动器的自激。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陀螺传感器(或者偏航角速度传感器)，其中当振动器响应从所述振动器发送的驱动信号自激振动时基于从所述振动器发送的检测信号检测诸如偏航角(yaw)这样的加入到所述传感器的物理量。
技术介绍
传统的陀螺传感器例如安装在车辆中以检测指示车辆角速度的偏航角速度。在该传感器中，由振动器和驱动电路形成反馈回路以在其固有频率自激所述振动器，并且在偏航角检测电路中检测加入到所述振动器的偏航角的速度。作为陀螺传感器的一种类型，静电驱动和电容检测型的微型陀螺传感器已经在日本专利二次公开No.2084567中被公开。在该微型传感器的振动器中，靠近活动元件并留有空隙的固定驱动元件被布置为驱动传感器元件，靠近所述活动元件并留有空隙的一对固定检测元件被作为一对检测传感器元件布置在所述振动器的左右两侧上。当将从所述传感器的驱动电路发送的驱动信号加入到所述驱动元件时，所述活动元件沿驱动方向自激振动。当将偏航角加入到所述传感器时，所述活动元件进一步沿垂直于所述驱动方向的检测方向振动，并且每个检测元件和所述活动元件之间的电容被振荡。每个检测元件输出指示所述振荡电容的检测信号。在所述传感器的偏航角检测电路中，每个检测信号在电荷放大器中被转变为电压信号。从差动放大器中的电压信号获得差动输出。该输出通过同步相位检测电路、低通滤波器以及零点和温度依赖性灵敏度调节电路，并且最终输出指示偏航角的速度的传感器输出。在该微型传感器中，使用正常设置在5伏并且布置在传感器外部的电源时从所述驱动元件输出的振动检测信号获得所述驱动信号。然而，尽管设置在5V的所述驱动信号被提供给所述振动器以继续所述振动器的自激，但是所述振动器并不响应5V的所述驱动信号连续地自激。所以，不能充分获得正确指示偏航角速度的传感器输出。为了可靠地继续所述振动器的自激，需要将所述驱动信号的电压升高到不小于5V的高电压。此外，在除了所述微型陀螺传感器之外的传统陀螺传感器中，当开始向传感器供电时，响应5V电源中产生的噪声开始振动器的自激。相反地，在所述微型传感器中，不能响应5V电源中产生的噪声开始振动器的自激。所以，为了在所述微型传感器中可靠地开始振动器的自激，需要将从电源获得的信号的5V升高到高电压并且将所述高电压的信号提供到振动器。特别地，在所述微型传感器中，当驱动信号的频率与固有频率匹配时响应驱动信号在其固有频率继续振动器的自激，并且从自激的振动器输出的时钟信号也用作升压时钟信号，需要所述升压时钟信号来通过将从电源获得的5V信号升高到高电压来产生高电压的驱动信号。所以，直到振动器起动的自激开始以在传感器电路的反馈回路中产生时钟信号时，才能获得高电压的驱动信号，并且不能快速地开始振动器的自激，除非未快速地获得高电压的驱动信号。
技术实现思路
考虑到传统陀螺传感器的缺陷，本专利技术的目标是提供一种陀螺传感器，其中快速地开始将要响应高电压的驱动信号而振动的振动器的自激以从时钟信号快速产生所述高电压的驱动信号，所述时钟信号从所述自激的振动器获得并且设置在小于所述高电压的预定电压。根据该专利技术的一个方面，通过提供一种陀螺传感器实现了所述目标，所述陀螺传感器具有振动器、驱动电路和偏航角检测电路。所述振动器有可能自激振动，当所述振动器设置在自激条件下时，输出指示所述振动器的振动中的振荡幅度和振荡频率的第一检测信号，以及输出指示加入到所述振动器的偏航角的第二检测信号。所述驱动电路产生第一电压，根据从所述振动器输出的第一检测信号产生控制信号，响应所述控制信号将第一电压升高到第二电压以根据所述控制信号产生设置在第二电压和驱动频率的驱动信号，并且将所述驱动信号发送到所述振动器以响应所述驱动信号继续所述振动器的自激。所述偏航角检测电路根据所述自激的振动器的第二检测信号产生对应于偏航角的传感器信号并且输出所述传感器信号。所述传感器还具有起动电路，该起动电路向所述驱动电路提供起动频率的起动信号并且通过将第一电压升高到振荡激励信号的电压以使所述驱动电路响应所述起动信号产生振荡激励信号，从而响应所述振荡激励信号开始所述振动器的自激。在该配置中，当所述振动器尚未自激时，所述起动电路向所述驱动电路提供起动频率的起动信号作为升压时钟信号。所述驱动电路根据所述起动信号升高第一电压以产生具有升高的电压的振荡激励信号。响应所述振荡激励信号开始所述振动器的振动。当稳定地振动所述振动器时，开始所述振动器的自激。然后，自激的振动器向所述驱动电路输出第一检测信号以及向所述偏航角检测电路输出第二检测信号。所述驱动电路根据第一检测信号产生控制信号并根据所述控制信号通过将第一电压升高到第二电压来从所述控制信号产生设置在第二电压和驱动频率的驱动信号。所以，响应所述驱动信号所述振动器的自激继续。所述偏航角检测电路根据第二检测信号产生对应于加入到所述传感器的偏航角的传感器信号并且输出所述传感器信号。因此，因为所述起动电路提供了用于所述驱动电路的起动信号作为升压时钟信号以在所述驱动电路中产生所述振荡激励信号，所以可以响应于升高的电压的所述振荡激励信号可靠地和快速地开始所述振动器的自激。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施例的陀螺传感器的方框图；图2是根据第一实施例的变形的陀螺传感器的方框图；以及图3是根据本专利技术的第二实施例的陀螺传感器的方框图。具体实施例方式现在将参考附图描述本专利技术的实施例，其中除非另外指出，在通篇说明书中相同的参考数字表示相同的部分、部件或元件。实施例1在图1中显示了根据第一实施例的静电驱动和电容检测型的陀螺传感器。如图1中所示，布置在车辆上的陀螺传感器(或偏航角速度传感器)具有振动器10、驱动电路20和偏航角检测电路30。振动器10具有驱动传感器元件(未示出)和一对偏航角检测传感器元件(未示出)。在所述驱动传感器元件振动的情况下，振动器10向电路20输出振动检测信号。当在所述驱动传感器元件振动期间将偏航角加入到振动器10时，所述偏航角检测传感器元件因科里奥利力(Corioli’s force)而振动，并且振动器10的偏航角检测传感器元件向电路30分别输出第一和第二偏航角检测信号。电路20产生预定电压，根据从振动器10输出的第一检测信号产生控制信号，响应所述控制信号将所述预定电压升高到高电压以根据所述控制信号产生驱动信号，所述驱动信号设置在所述高电压和驱动频率fd，并且将所述驱动信号发送到振动器10以响应所述驱动信号继续振动器10的自激。更具体而言，电路20具有电荷放大器22、移相器23、幅度控制器24和包括5V的电源29的升压转换器21。放大器22从设置在自激条件下的振动器10接收振动检测信号。该信号指示振动器10的振动中的振荡电容和振荡频率。放大器22将所述电容转换为振荡电压并且放大所述振荡电压。转换器21响应从放大器22发送的振动检测信号升高在电源29中产生的预定信号的电压并且产生具有高电压的驱动信号。移相器23根据所述振动检测信号产生相位校正信号以调节所述驱动信号的相位。用于产生所述驱动信号的所述振动检测信号的相位不同于希望稳定地振动所述驱动传感器元件的理想驱动信号的相位。所以，假设具有与所述振动检测信号相同的相位的驱动信号被发送到振动器10，那么所述驱动传感器元件就不能稳定地振动。为了防止该问题，转换器21根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沓名勇二，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：
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