WO2006038669A1 - 角速度センサユニット及び角速度センサ診断装置 - Google Patents

角速度センサユニット及び角速度センサ診断装置 Download PDF

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Shoichi Takeno
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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
    • G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks

Definitions

  • the present invention relates to an angular velocity sensor unit used in various electronic devices such as attitude control and navigation of a moving body such as an aircraft, an automobile, a robot, a ship, and a vehicle, and an angular velocity sensor diagnostic apparatus to which the angular velocity sensor unit is applied. It is about.
  • Conventional angular velocity sensors for example, vibrate a sound-shaped vibrator, electrically detect the distortion of the vibrator accompanying the occurrence of Coriolis, and based on the output of this vibrator force, Calculate the angular velocity.
  • the angular velocity for one rotation axis can be calculated by one angular velocity sensor.
  • the shape of the vibrator used in this type of angular velocity sensor includes various shapes such as a sound shape, an H shape, and a T shape.
  • the sound-shaped vibrator 1 has a configuration in which a rod-shaped shaft portion 4 is connected to a U-shaped portion 3 formed by a pair of arm portions 2.
  • the vibrator 1 is connected to an arithmetic processing circuit that electrically detects the distortion of the vibrator 1 due to Coriolis and calculates the angular velocity by performing arithmetic processing on the distortion.
  • the vibrator 1 of the first angular velocity sensor is arranged so that the shaft portion is in the direction of the shaft, and the second angular velocity is It is necessary to arrange the vibrator 1 of the sensor so that its shaft part is in the roll axis direction.
  • the angular velocity around the shaft can be calculated from the first angular velocity sensor, and the angular velocity around the roll axis can be calculated from the second angular velocity sensor.
  • the first angular velocity sensor that calculates the angular velocity around the axis is provided with a failure determination circuit that determines whether or not a failure has occurred. This is the vehicle speed, vehicle steering The failure is judged by comparing the angular velocity calculated in a pseudo manner based on the angle, acceleration, etc. with the angular velocity obtained by the first angular velocity sensor, and according to the degree of coincidence between the angular velocities.
  • Patent Document 1 is known as prior art document information related to the invention of this application.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2-297067
  • the first angular velocity sensor that calculates the angular velocity around the axis of the shaft can be determined as a failure, but the second angular velocity sensor that calculates the angular velocity around the roll axis is used. There was a problem that could not judge the failure.
  • the present invention solves the above problems, and an object thereof is to provide an angular velocity sensor unit capable of determining a failure of both of two angular velocity sensors.
  • the present invention provides an angular velocity sensor unit including at least two angular velocity sensors each including a vibrator having a shaft portion and a vibrating portion, wherein the both angular velocity sensors are respectively
  • the shaft portion is arranged so as not to be parallel to the XY plane formed by the X-axis and Y-axis of the three orthogonal axes, and one of the angular velocity sensors has an angular velocity detection value around the Z-axis as the other angular velocity. Failure determination is made based on whether or not the detected angular velocity around the Z axis by the sensor is outside the tolerance range, and the other angular velocity sensor is determined to be failed by comparison with a simulated angular velocity.
  • the angular velocity around the Z axis can be detected by both angular velocity sensors. Then, the failure of the other angular velocity sensor can be determined by comparison with the pseudo-calculated angular velocity, and the failure determination of one angular velocity sensor can be determined by comparing the detection values of both angular velocity sensors. it can. Therefore, it is possible to determine the failure of both of the two angular velocity sensors. Since the force is only to compare the detection values of the two angular velocity sensors, it is possible to determine the failure of the one angular velocity sensor while suppressing an increase in the number of parts.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an arrangement relationship of vibrators of an angular velocity sensor provided in an embodiment of an angular velocity sensor unit according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of a vehicle equipped with the same angular velocity sensor unit.
  • FIG. 3 is a block diagram of an angular velocity sensor diagnostic apparatus provided with the angular velocity sensor unit.
  • FIG. 4 is a perspective view of the angular velocity sensor mounted on the angular velocity sensor unit.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an arrangement relationship of vibrators of an angular velocity sensor provided in an angular velocity sensor unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view showing a vibrator of a conventional angular velocity sensor.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship of vibrators of an angular velocity sensor provided in an embodiment of the angular velocity sensor unit according to the present invention
  • FIG. 2 is an outline of a vehicle equipped with the angular velocity sensor unit
  • 3 is a block diagram of an angular velocity sensor diagnostic apparatus to which the angular velocity sensor unit is applied
  • FIG. 4 is a perspective view of the first angular velocity sensor and the second angular velocity sensor mounted on the angular velocity sensor unit.
  • the angular velocity sensor diagnostic device 20 includes an angular velocity sensor unit 10, a first failure determination circuit 14, and a second failure determination circuit 19 A first comparator 21, a second comparator 22, and a correction circuit 23.
  • the angular velocity sensor unit 10 is used for detection of attitude control of the vehicle 11 or the like, and includes a first angular velocity sensor 12 and a second angular velocity sensor 13. Whether or not the second angular velocity sensor 13 is malfunctioning is determined by the first malfunction determining circuit 14. On the other hand, whether or not the first angular velocity sensor 12 has failed is determined by the second failure determination circuit 19.
  • the first comparator 21 is provided between the second angular velocity sensor 13 and the first failure judgment circuit 14, and the second angular velocity sensor 12 and the second failure judgment circuit 19 are provided with the second comparator 21.
  • a comparator 22 is provided.
  • the first angular velocity sensor 12 and the second angular velocity sensor 13 are the same type of angular velocity sensor, and each angular velocity sensor 12, 13 includes a sound-shaped vibrator 17.
  • vibration The child 17 includes a shaft portion 15 and a pair of arm portions 16 as a vibrating portion extending from the axial end of the shaft portion 15.
  • the angular velocity sensors 12 and 13 are configured such that when the arm portion 16 vibrates, an output corresponding to the vibration is made.
  • the show axis of the vehicle 11 is defined as the Z axis
  • the nominal axis is defined as the X axis
  • the pitch axis is defined as the Y axis.
  • the first angular velocity sensor 12 is for detecting the angular velocity around the Z axis (around the axis)
  • the second angular velocity sensor 13 is for detecting the angular velocity around the X axis (around the roll axis). It is.
  • the first angular velocity sensor 12 and the second angular velocity sensor 13 are disposed so that the shaft portion 15 is not parallel to the XY plane formed by the X axis and the Y axis.
  • the shaft portions 15 of the first angular velocity sensor 12 and the second angular velocity sensor 13 are arranged to be inclined with respect to the XY plane.
  • the vibrator 17 mounted on the both angular velocity sensors 12, 13 is disposed on the XZ plane formed by the X axis and the Z axis.
  • the vibrator 17 mounted on the first angular velocity sensor 12 is arranged so that the shaft portion 15 thereof is parallel to the Z-axis direction (a direction perpendicular to the XY plane).
  • the mounted vibrator 17 is arranged so that the shaft portion 15 is inclined with respect to both the X axis and the Z axis.
  • the second angular velocity sensor 13 is arranged at an angle of about several degrees with respect to the Z axis in the XZ plane. In both of these angular velocity sensors 12, 13, the direction of the shaft portion 15 is known.
  • the second comparator 22 compares the pseudo angular velocity calculated by a sensor (not shown) mounted on the vehicle 11 with the angular velocity detected by the first angular velocity sensor 12.
  • the pseudo angular velocity can be derived from the speed of the vehicle 11, the steering angle of the vehicle 11, the acceleration, and the like.
  • the second failure determination circuit 19 determines a failure of the first angular velocity sensor 12 based on the comparison result by the second comparator 22. That is, when the difference between the pseudo angular velocity and the angular velocity by the first angular velocity sensor 12 is outside the predetermined range, it is determined that the first angular velocity sensor 12 has failed.
  • the first comparator 21 detects the angular velocity around the Z axis by the first angular velocity sensor 12. Compare the output value with the value detected for the angular velocity around the Z axis by the second angular velocity sensor 13
  • the first failure determining circuit 14 It is determined that sensor 13 has failed.
  • the shaft portion 15 of the vibrator 17 mounted on the first angular velocity sensor 12 is arranged in the Z-axis direction, whereas the vibrator 17 mounted on the second angular velocity sensor 13
  • the shaft portion 15 is arranged in a direction inclined several degrees from the X-axis direction to the Z-axis direction.
  • Coriolica generated in the vibrator 17 mounted on the second angular velocity sensor 13 is weaker than Coriolica generated in the vibrator 17 mounted on the first angular velocity sensor 12. Therefore, the second angular velocity sensor 13 detects the angular velocity around the Z-axis after correcting the Coriolis difference due to the difference in the arrangement relationship by the correction circuit 23.
  • the second angular velocity sensor 13 will fail. I am able to judge that I am doing.
  • the angular velocity sensors 12, 13 are provided so as not to be parallel to the XY plane, the angular velocities around the Z axis can be detected by the two angular velocity sensors 12, 13, respectively. ing. Then, the failure of the first angular velocity sensor 12 can be determined by comparison with the pseudo-calculated angular velocity. If the angular velocity around the Z axis detected by the second angular velocity sensor 13 is outside the detection tolerance range of the angular velocity around the Z axis detected by the first angular velocity sensor 12, the second angular velocity sensor 13 breaks down.
  • the use of the first angular velocity sensor 12 that calculates the angular velocity around the axis of the shaft makes it possible to determine the failure of the second angular velocity sensor 13 that calculates the angular velocity around the roll axis. Since the force is only compared with the detection values of the two angular velocity sensors 12 and 13, the failure of the second angular velocity sensor 13 can be determined while suppressing an increase in the number of parts.
  • the shaft portion is disposed on an XZ plane formed by the X axis and the Z axis. Therefore, the angular velocity that can detect the angular velocity around the Z axis It is possible to determine the failure of the degree sensor.
  • the Z-axis is a show axis of the moving body
  • the X-axis is a roll axis of the moving body
  • the Y-axis is a pitch axis of the moving body. Therefore, it is possible to determine the failure of the angular velocity sensor that detects the angular velocity of the moving body around the axis.
  • the two angular velocity sensors are respectively arranged on a plane formed by the shaft and the roll axis, and one of the angular velocity sensors is arranged to be inclined with respect to the roll axis.
  • the other of the angular velocity sensors is arranged in parallel with the axis. Therefore, it is possible to accurately detect the angular velocity of the movable body around the axis of the moving body while making it possible to determine the failure of the angular velocity sensor.
  • At least two angular velocity sensors each including a vibrator having a shaft portion and a vibration portion are provided, and the shaft portions of these two angular velocity sensors are arranged on the X axis and the Y axis of the three orthogonal axes. Therefore, the angular velocity sensor unit arranged so as not to be parallel to the XY plane, and the angular velocity detection value around the Z axis by the one angular velocity sensor is the angular velocity detection value around the Z axis by the other angular velocity sensor.
  • the failure determination of the other angular velocity sensor is made by comparing the first failure determination circuit for determining the failure of the one angular velocity sensor with a pseudo-calculated angular velocity depending on whether or not the force is outside the tolerance range. And an angular velocity sensor diagnostic device including a second failure determination circuit. Therefore, the failure of the other angular velocity sensor can be determined by the second failure determination circuit, and the failure of the one angular velocity sensor is detected by the first failure determination circuit by comparing the detection values of the two angular velocity sensors. Judgment can be made. This makes it possible to determine the failure of both of the two angular velocity sensors.
  • the vibrator 17 of the first angular velocity sensor 12 and the vibrator 17 of the second angular velocity sensor 13 are disposed on the XZ plane formed by the X axis and the Z axis, and The extending directions of the part 15 may be arranged so as to be orthogonal to each other. This makes it easier to set the tolerance range.
  • the shaft portion 15 of the vibrator 17 may be disposed so as to be inclined by 45 degrees in the opposite directions with respect to the Z axis.
  • Both angular velocity sensors may be arranged 45 ° to the Z axis so that the shaft is symmetric with respect to the Z axis.
  • the vibrator 17 may have various shapes such as an H shape and a T shape.
  • the angular velocity sensor unit of the present invention can be used for various electronic devices such as attitude control and navigation of moving bodies such as aircraft, automobiles, robots, ships, and vehicles.

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Abstract

　２つの角速度センサの双方の故障判断が可能な角速度センサユニットを提供する。 　それぞれ軸部と振動部とを有する振動子が含まれる第１角速度センサ１２及び第２角速度センサ１３を備える。角速度センサ１２，１３は、それぞれ前記軸部が直交三軸のうちのＸ軸及びＹ軸によって形成されるＸＹ平面に平行にならないように配置される。第２角速度センサは、Ｚ軸回りの角速度検出値が他方の角速度センサによるＺ軸回りの角速度検出値の公差範囲外であるか否かによって故障判断がなされ、第１角速度センサは、擬似的に算出された角速度との比較によって故障判断がなされる。

Description

明 細 書
角速度センサユニット及び角速度センサ診断装置
技術分野
[0001] 本発明は、航空機、自動車、ロボット、船舶、車両等の移動体の姿勢制御やナビゲ ーシヨン等、各種電子機器に用いられる角速度センサユニット及びこの角速度センサ ユニットが適用される角速度センサ診断装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来の角速度センサは、例えば、音さ形状の振動子を振動させて、コリオリカの発 生に伴う振動子の歪を電気的に検知し、この振動子力 の出力に基づ 、て角速度を 算出する。通常、 1つの角速度センサによって、 1つの回転軸に対する角速度を算出 できる。
[0003] この種の角速度センサに用いられる振動子の形状としては、音さ形状や H形状や T 字形状等、各種の形状がある。例えば、図 6に示すように、音さ形状の振動子 1は、 一対のアーム部 2で形成された U字部 3に、棒状の軸部 4が連結された構成となって いる。
[0004] また、この振動子 1には、コリオリカに伴う振動子 1の歪を電気的に検知し、それを 演算処理して角速度を算出する演算処理回路が接続されている。
[0005] このような角速度センサを用いて、例えば車両の姿勢制御を行うには、 2つの角速 度センサを配置する必要がある。そして、車両における互いに直交する 3軸をョー軸 、ロール軸及びピッチ軸とすると、第 1の角速度センサの振動子 1を、その軸部がョー 軸方向になるように配置し、第 2の角速度センサの振動子 1を、その軸部がロール軸 方向になるように配置する必要がある。
[0006] この配置によって、第 1の角速度センサからはョー軸周りの角速度が算出でき、第 2 の角速度センサからはロール軸周りの角速度が算出できる。これにより、ョー軸とロー ル軸に関する車両姿勢を把握することができ、車両の姿勢制御が可能となる。
[0007] ョー軸周りの角速度を算出する第 1の角速度センサについては、故障が発生したか どうかを判断する故障判断回路が設けられている。これは、車両の速度、車両の操舵 角、加速度等により擬似的に算出した角速度と、第 1の角速度センサによる角速度と を比較して、互いの角速度の一致の程度によって、故障判断するものである。
[0008] なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献 1 が知られている。
特許文献 1：特開平 2— 297067号公報
[0009] 上記構成のものでは、ョー軸回りの角速度を算出する第 1の角速度センサについて は、故障判断が可能であるものの、ロール軸回りの角速度を算出する第 2の角速度 センサにっ ヽては故障判断ができな 、と 、う問題があった。
発明の開示
[0010] 本発明は上記問題点を解決するものであり、 2つの角速度センサの双方の故障判 断が可能な角速度センサユニットを提供することを目的としている。
[0011] 上記目的を達成するために本発明は、それぞれ軸部と振動部とを有する振動子が 含まれる少なくとも 2つの角速度センサを備えた角速度センサユニットであって、前記 両角速度センサは、それぞれ前記軸部が直交三軸のうちの X軸及び Y軸によって形 成される XY平面に平行にならないように配置され、前記両角速度センサの一方は、 Z軸回りの角速度検出値が他方の角速度センサによる Z軸回りの角速度検出値の公 差範囲外であるか否かによって故障判断がなされ、前記他方の角速度センサは、擬 似的に算出された角速度との比較によって故障判断がなされる。
[0012] 本発明では、 2つの角速度センサがそれぞれ XY平面と平行にならないように設け られるので、この両角速度センサによってそれぞれ Z軸回りの角速度が検出可能とな つている。そして、擬似的に算出された角速度との比較により前記他方の角速度セン サの故障を判断できるとともに、両角速度センサの検出値を比較することによって前 記一方の角速度センサの故障判断をすることができる。したがって、 2つの角速度セ ンサの双方の故障判断をすることができる。し力も両角速度センサの検出値を比較 するだけなので、部品点数の増大を抑制しつつ前記一方の角速度センサの故障判 断ができるようになる。
[0013] 本発明によれば、 2つの角速度センサの双方の故障判断が可能となる。
図面の簡単な説明 [0014] [図 1]本発明に従う角速度センサユニットの一実施形態に設けられる角速度センサの 振動子の配置関係を説明するための説明図である。
[図 2]同角速度センサユニットを搭載した車両の概略図である。
[図 3]同角速度センサユニットを備えた角速度センサ診断装置のブロック図である。
[図 4]同角速度センサユニットに搭載された角速度センサの透視斜視図である。
[図 5]本発明の他の実施形態に係る角速度センサユニットに設けられる角速度センサ の振動子の配置関係を説明するための説明図である。
[図 6]従来の角速度センサの振動子を示す正面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説 明する。
[0016] 図 1は本発明に従う角速度センサユニットの一実施形態に設けられる角速度センサ の振動子の配置関係を説明するための説明図であり、図 2は同角速度センサュニッ トを搭載した車両の概略図であり、図 3は同角速度センサユニットが適用された角速 度センサ診断装置のブロック図であり、図 4は同角速度センサユニットに搭載された 第 1角速度センサおよび第 2角速度センサの透視斜視図である。
[0017] 図 1から図 4に示すように、本発明の実施形態に係る角速度センサ診断装置 20は、 角度速度センサユニット 10と、第 1の故障判断回路 14と、第 2の故障判断回路 19と、 第 1比較器 21と、第 2比較器 22と、補正回路 23とを備えている。
[0018] 前記角速度センサユニット 10は、車両 11等の姿勢制御の検知用として用いられる ものであり、第 1角速度センサ 12と第 2角速度センサ 13とを備えている。第 2角速度 センサ 13は、前記第 1の故障判断回路 14によって故障しているかどうかの判断がな される。一方、第 1角速度センサ 12は、前記第 2の故障判断回路 19によって故障し ているかどうかの判断がなされる。第 2角速度センサ 13と第 1の故障判断回路 14との 間には前記第 1比較器 21が設けられ、第 1角速度センサ 12と第 2の故障判断回路 1 9との間には前記第 2比較器 22が設けられている。
[0019] 第 1角速度センサ 12および第 2角速度センサ 13は、同じタイプの角速度センサで あり、各角速度センサ 12, 13は、音さ形状の振動子 17をそれぞれ備えている。振動 子 17は、軸部 15と、この軸部 15の軸方向端部から延出される振動部としての一対の アーム部 16とを備えている。そして、角速度センサ 12, 13は、アーム部 16が振動す ると、この振動に応じた出力がなされるように構成されている。
[0020] ここで、互いに略直交した X軸と Y軸と Z軸において、車両 11のョー軸を Z軸とし、口 一ル軸を X軸とし、ピッチ軸を Y軸とする。第 1角速度センサ 12は、 Z軸回り（ョー軸回 り）の角速度を検出するためのものであり、第 2角速度センサ 13は、 X軸回り（ロール 軸回り）の角速度を検出するためのものである。
[0021] 第 1角速度センサ 12及び第 2角速度センサ 13は、それぞれ軸部 15が X軸と Y軸と で形成される XY平面に平行にならないように配置される。言い換えると、第 1角速度 センサ 12および第 2角速度センサ 13の軸部 15は、それぞれ XY平面に対して傾斜 した配置となっている。
[0022] そして、両角速度センサ 12, 13に搭載された振動子 17は、 X軸と Z軸とで形成され る XZ平面上に配置されている。そして、第 1角速度センサ 12に搭載された振動子 17 は、その軸部 15が Z軸方向（XY平面に対して直角な方向）に平行になるように配置 され、また第 2角速度センサ 13に搭載された振動子 17は、その軸部 15が X軸に対し ても Z軸に対しても傾斜した方向になるように配置されている。より具体的には、第 2 角速度センサ 13は、 XZ平面内において Z軸に対して数度程度傾斜した配置となつ ている。これら両角速度センサ 12, 13は、何れも軸部 15の方向が既知となっている
[0023] 前記第 2比較器 22は、車両 11に搭載された図外のセンサによって擬似的に算出さ れた擬似角速度と、第 1角速度センサ 12によって検出された角速度とを比較する。こ こで、前記擬似角速度は、車両 11の速度、車両 11の操舵角、加速度等によって導 出することができる。
[0024] 前記第 2の故障判断回路 19は、第 2比較器 22による比較結果に基づいて第 1角速 度センサ 12の故障を判断する。すなわち、擬似角速度と第 1角速度センサ 12による 角速度との差が所定範囲外のときに、第 1角速度センサ 12が故障していると判断す る。
[0025] 前記第 1比較器 21は、第 1角速度センサ 12による Z軸回りの角速度についての検 出値と、第 2角速度センサ 13による Z軸回りの角速度についての検出値とを比較する
[0026] 前記第 1の故障判断回路 14は、第 1比較器 21によって両角速度センサ 12, 13の 検出値が比較された結果、両検出値の差が公差範囲外であれば、第 2角速度セン サ 13が故障していると判断する。
[0027] 前述したように、第 1角速度センサ 12に搭載された振動子 17の軸部 15は Z軸方向 に配置されるのに対して、第 2角速度センサ 13に搭載された振動子 17の軸部 15は X軸方向から Z軸方向に数度傾斜する方向に配置されている。このため、第 2角速度 センサ 13に搭載された振動子 17に発生するコリオリカは、第 1角速度センサ 12に搭 載された振動子 17に発生するコリオリカよりも弱くなる。したがって、第 2角速度セン サ 13では、このような配置関係の差によるコリオリカの差を補正回路 23で補正した上 で、 Z軸周りの角速度として検出するようにしている。これにより、第 2角速度センサ 13 で検出された Z軸周りの角速度が第 1角速度センサ 12で検出された Z軸周りの角速 度の検出公差範囲外であれば、第 2角速度センサ 13が故障していると判断できるよ うになつている。
[0028] 以上説明したように、 2つの角速度センサ 12, 13がそれぞれ XY平面と平行になら ないように設けられるので、この両角速度センサ 12, 13によってそれぞれ Z軸回りの 角速度が検出可能となっている。そして、擬似的に算出された角速度との比較により 第 1角速度センサ 12の故障を判断することができる。そして、第 2角速度センサ 13で 検出された Z軸周りの角速度が、第 1角速度センサ 12で検出された Z軸周りの角速度 の検出公差範囲外であれば、第 2角速度センサ 13が故障して 、ると判断できるので 、ョー軸周りの角速度を算出する第 1角速度センサ 12を利用することによって、ロー ル軸周りの角速度を算出する第 2角速度センサ 13の故障判断が可能となる。し力も 両角速度センサ 12, 13の検出値を比較するだけなので、部品点数の増大を抑制し つつ第 2角速度センサ 13の故障判断ができるようになる。
[0029] ここで、本実施の形態の特徴について説明する。
[0030] (1)前記両角速度センサは、それぞれ軸部が前記 X軸と前記 Z軸とによって形成さ れる XZ平面上に配置されている。したがって、 Z軸回りの角速度を検出可能な角速 度センサの故障判断が可能となる。
[0031] (2)前記 Z軸は移動体のョー軸であり、前記 X軸は前記移動体のロール軸であり、 前記 Y軸は前記移動体のピッチ軸である。したがって、移動体のョー軸回りの角速度 を検出する角速度センサの故障判断が可能になる。
[0032] (3)前記両角速度センサは、それぞれ前記ョー軸及び前記ロール軸によって形成 される平面上に配置され、前記両角速度センサの一方は、前記ロール軸に対して傾 斜して配置され、前記両角速度センサの他方は、前記ョー軸に平行に配置されてい る。したがって、角速度センサの故障判断を可能としつつ、前記他方の角速度センサ によって移動体のョー軸回りの角速度を精度良く検出することができる。
[0033] (4)車両に搭載されるものである。したがって、車両のョー軸回り及びロール軸回り の角速度を検出するセンサの故障判断を行うことができる。
[0034] (5)それぞれ軸部と振動部とを有する振動子が含まれる少なくとも 2つの角速度セン サを備え、これら両角速度センサの前記軸部が直交三軸のうちの X軸及び Y軸によ つて形成される XY平面に平行にならないようにそれぞれ配置される角速度センサュ ニットと、前記一方の角速度センサによる Z軸回りの角速度検出値が前記他方の角 速度センサによる Z軸回りの角速度検出値の公差範囲外である力否かによって、前 記一方の角速度センサの故障判断をする第 1の故障判断回路と、擬似的に算出され た角速度との比較によって前記他方の角速度センサの故障判断をする第 2の故障判 断回路とを備えている角速度センサ診断装置である。したがって、第 2の故障判断回 路によって前記他方の角速度センサの故障を判断できるとともに、両角速度センサ の検出値を比較することによって前記第 1の故障判断回路によって前記一方の角速 度センサの故障判断をすることができる。これにより、 2つの角速度センサの双方の故 障判断をすることができる。
[0035] なお、第 1角速度センサ 12の振動子 17と第 2角速度センサ 13の振動子 17は、 X軸 と Z軸とで形成される XZ平面上に配置するとともに、両振動子 17の軸部 15の延長方 向が互いに直交するように配置してもよい。こうすることで、公差範囲の設定を容易化 することができる。この場合において、図 5に示すように、 Z軸に対して、振動子 17の 軸部 15が互いに反対方向に 45度傾斜するように配置するとよい。言い換えると、前 記両角速度センサは、軸部が Z軸に対して対称になるようにそれぞれ Z軸に対して 4 5度傾斜した配置とされて 、てもよ 、。
[0036] また、振動子 17は、音さ形状の他、 H形状や T字形状等、各種の形状でもよい。
産業上の利用可能性
[0037] 以上のように、本発明の角速度センサユニットは、航空機、自動車、ロボット、船舶、 車両等の移動体の姿勢制御やナビゲーシヨン等、各種電子機器に用いることができ る。

Claims

請求の範囲
[1] それぞれ軸部と振動部とを有する振動子が含まれる少なくとも 2つの角速度センサ を備えた角速度センサユニットであって、
前記両角速度センサは、それぞれ前記軸部が直交三軸のうちの X軸及び Y軸によ つて形成される XY平面に平行にならないように配置され、
前記両角速度センサの一方は、 Z軸回りの角速度検出値が他方の角速度センサに よる Z軸回りの角速度検出値の公差範囲外である力否かによって故障判断がなされ 前記他方の角速度センサは、擬似的に算出された角速度との比較によって故障判 断がなされる角速度センサユニット。
[2] 前記両角速度センサは、それぞれ軸部が前記 X軸と前記 Z軸とによって形成される
XZ平面上に配置されて 、る請求項 1に記載の角速度センサユニット。
[3] 前記両角速度センサは、前記軸部の延長線が互いに直交するように配置されてい る請求項 2に記載の角速度センサユニット。
[4] 前記両角速度センサは、前記軸部が Z軸に対して対称になるようにそれぞれ Z軸に 対して 45度傾斜した配置とされている請求項 3に記載の角速度センサユニット。
[5] 前記 Z軸は移動体のョー軸であり、前記 X軸は前記移動体のロール軸であり、前記
Y軸は前記移動体のピッチ軸である請求項 1に記載の角速度センサユニット。
[6] 前記両角速度センサは、それぞれ前記ョー軸及び前記ロール軸によって形成され る平面上に配置され、
前記両角速度センサの一方は、前記ロール軸に対して傾斜して配置され、 前記両角速度センサの他方は、前記ョー軸に平行に配置されている請求項 5に記 載の角速度センサユニット。
[7] 車両に搭載されるものである請求項 5に記載の角速度センサユニット。
[8] それぞれ軸部と振動部とを有する振動子が含まれる少なくとも 2つの角速度センサ を備え、これら両角速度センサの前記軸部が直交三軸のうちの X軸及び Y軸によつ て形成される XY平面に平行にならないようにそれぞれ配置される角速度センサュ- ッ卜と、 前記一方の角速度センサによる z軸回りの角速度検出値が前記他方の角速度セン サによる Z軸回りの角速度検出値の公差範囲外である力否かによって、前記一方の 角速度センサの故障判断をする第 1の故障判断回路と、
擬似的に算出された角速度との比較によって前記他方の角速度センサの故障判 断をする第 2の故障判断回路とを備えている角速度センサ診断装置。
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