[发明专利]复合传感器

说明书

技术领域

本发明涉及复合传感器，尤其是涉及具有能够沿驱动方向及检测方向进行位移的振动器的复合传感器。

背景技术

一直以来，已知有如下的角速度传感器：四个振动器关于基板的水平面内的规定呈点对称地配置，且在各振动器上设有检测电极(参照专利文献1)。在上述角速度传感器中，驱动相邻的全部振动器，使它们彼此按照以规定点为中心的圆周方向上的相反相位进行振动，在绕与基板垂直的轴产生角速度时，各振动器的检测锤沿与驱动振动方向正交的方向进行位移。对由该位移所引起的检测锤与振动器之间的电容变化进行运算处理，对各检测锤消除作用在基板的水平面内的外部加速度，读取由科氏力产生的信号。

专利文献1：日本特开2000-180174号公报

然而，在上述的专利文献1所记载的结构中，由于离心力作用于检测轴方向，因此为了检测出准确的角速度，需要消除离心力，但对于这一点并未施行任何对策，存在难以检测出准确的角速度的问题。

而且，角速度传感器多搭载于车辆等移动体上进行使用，但为了从检测成分中除去与车辆运动不同的振动等，多设置在减振器等弹性部件上。这种情况下，若减振器发生变形，则角速度传感器本身进行振动、旋转，会检测出多余的角加速度，仍然存在难以检测出准确的角速度的问题。

发明内容

因此，本发明目的在于提供一种可排除检测目的以外的惯性力而能够以高精度检测出检测目的的成分的复合传感器。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方式，提供一种复合传感器，其具有：第一单元，其包括相互对称地配置、且能够沿驱动方向及检测方向进行位移的第一及第二振动器；第二单元，其包括相互对称地配置、且能够沿与所述驱动方向及所述检测方向相同的轴向进行位移的第三及第四振动器；驱动部，其驱动所述第一、第二、第三及第四振动器，以使所述第一及第二振动器彼此、所述第三及第四振动器彼此以相互相反的相位进行振动，并使所述第一单元及所述第二单元彼此也以相互相反的相位进行振动；以及检测部，其检测所述第一、第二、第三及第四振动器的所述检测方向的位移。

根据本发明，能够将作为检测目的的成分与其他成分分离而高精度地进行检测。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的复合传感器的整体结构的一例的图。

图2是比图1简化地表示实施例1的复合传感器的图。

图3A是说明实施例1的复合传感器的驱动方法及检测方法的图。

图3B是表示根据图3A的合力F1～F4算出角速度、加速度、角加速度的产生力及离心力的计算方法的表。

图4A是表示作为比较参考例的现有复合传感器的结构的一例的图。

图4B是以与图4A同样的形式表示实施例1的复合传感器的图。

图5是实施例1的复合传感器中发生上下偏差引起的倾斜振动的情况的动作说明图。

图6是实施例1的复合传感器中发生左右偏差引起的倾斜振动的情况的动作说明图。

图7是表示本发明的实施例2的复合传感器的结构的一例的图。

图8是表示本发明的实施例3的复合传感器的结构的一例的图。

图9是表示本发明的实施例4的复合传感器的结构的一例的图。

图10A是表示本发明的实施例5的复合传感器的结构的一例的立体图。

图10B是表示实施例5的复合传感器的剖视结构的一例的图。

图11是表示本发明的实施例6的复合传感器的结构的一例的图。

图12是表示本发明的实施例7的复合传感器的整体结构的一例的图。

图13A是表示现有的具备两个振动器的角速度/加速度传感器的整体结构作为比较参考例的图。

图13B是表示从图13A的角速度/加速度传感器增加了振动器数量的复合传感器的整体结构的图。

图14A是放大表示图13A的角速度/加速度传感器的检测部的结构的一部分的图。

图14B是表示可动部从图14A的平衡状态位移后的状态的图。

图14C是说明减少了检测部的电极数时的现象的图。

图15是本发明的实施例8的复合传感器的检测部的一部分的放大结构图。

图16是本发明的实施例9的复合传感器的检测部的一部分的放大结构图。

图17是本发明的实施例10的复合传感器的检测部的一部分的放大结构图。

图18是本发明的实施例11的复合传感器的检测部的一部分的放大结构图。

附图标记说明：