[发明专利]用于驱动多轴角速度传感器的设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年12月31日提交的、题为“Apparatus for DrivingMulti-axial Angular Velocity Sensor”的韩国专利申请No.10-2010-0139977的权益，该申请由此作为参考被整体合并于本申请中。

技术领域

本发明涉及一种用于驱动多轴角速度传感器的设备。

背景技术

一直以来，陀螺仪已知被作为用于感测角速度的角速度传感器。在陀螺仪中，具体地，使用振动器的陀螺仪被称作振动陀螺仪，该振动陀螺仪被广泛地用在各种用途中，诸如用于感测摄像机或数字静物照相机(digital stillcamera)中的握手(hand-shake)，用于感测车导航系统中的方向，用于控制车辆中的移动物体的形态(posture)等等。

该陀螺仪通过使用振动物体的科里奥利力(Coriolis force)来测量角速度。

科里奥利力由下面的等式(1)来表示：

F＝2mVΩ    (1)

其中，F是科里奥利力，m是质量，V是速度，以及Ω是角速度。

根据等式(1)，由科里奥利力导致的角速度Ω被表示为Ω＝2mV/F。当对物体施加恒定的速度V时，角速度Ω可以通过测量科里奥利力F来获得。

F、V、Ω是具有相互垂直的方向的向量。例如，通过在x方向上施加速度V并测量y方向上的科里奥利力F，来获得z方向上的角速度Ω。

另外，可以通过在z方向上施加速度V并测量y方向和x方向上的科里奥利力F，来获得x方向和y方向上的角速度Ω。

也就是说，需要改变振动物体的振动方向，以测量各个方向上的角速度。

由于陀螺仪通常对具有高Q值的物体进行振动，所以因惯性影响产生的振动需要大量的停止时间，以便通过在z轴上进行驱动来测量x方向和y方向上的角速度，并然后在改变物体的移动方向之后，通过在x轴上进行驱动来测量z轴上的角速度。

发明内容

本发明致力于提供一种用于驱动多轴角速度传感器的设备，该设备能够在方向改变时使驱动时间最小。

根据本发明的优选实施方式，提供了一种用于驱动多轴角速度传感器的设备，该设备包括：驱动单元，用于根据起始控制信号，来驱动角速度传感器的振动器基于相应的轴进行振动；定时控制单元，用于输出起始控制信号到驱动单元，其中当基于轴驱动稳定部分(drive stabilization section)和驱动停止部分(drive off section)对一个轴进行驱动时，所述起始控制信号使得该轴在轴驱动稳定部分期间等待并然后在该相应轴的驱动停止部分期间控制另一轴启动；以及感测单元，用于感测从角速度传感器输出的输出值以生成和输出轴向角速度信号。

驱动单元可以包括振荡电路，该振荡电路用于根据起始控制信号来驱动角速度传感器的振动器基于相应的轴进行振动。

定时控制单元可以输出起始控制信号，以用于在进入驱动停止部分的同时控制另一轴启动。

定时控制单元可以包括：驱动稳定部分检测器，用于根据角速度传感器的输出信号来检测和输出振动器是否进入驱动稳定部分；驱动停止部分进入检测器，用于根据角速度传感器的输出信号来检测和输出振动器是否进入驱动停止部分；以及起始控制信号输出装置，用于在输出针对一个轴的起始控制信号之后，在由驱动稳定部分检测器检测到的驱动稳定部分期间维持相同的状态，以及在由驱动停止部分进入检测器检测到的驱动停止部分期间生成和输出用于驱动另一轴的起始控制信号。

定时控制单元还可以包括用于存储关于多个轴的驱动顺序的驱动顺序存储器，并且起始控制信号输出装置可以根据在驱动顺序存储器中存储的轴的顺序来输出用于驱动角速度传感器的振动器的起始控制信号。

感测单元可以包括：差动电路，用于差动地放大来自振动器的检测信号；同步检测电路，用于检测由差动电路差动地放大的信号，以将检测到的信号作为检测信号进行输出；以及整流电路，用于对从同步检测电路输出的检测信号进行整流，以将整流后的信号作为检测电压信号进行输出。

附图说明

图1是根据本发明优选实施方式的用于驱动多轴角速度传感器的设备的结构图；

图2是示出了由图1中的定时控制单元来生成起始驱动信号的过程的时序图；

图3是图1中的定时控制单元的内部框图；以及

图4是图1中的驱动单元和感测单元的内部框图。

具体实施方式