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公開番号2025138134
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024037036
出願日2024-03-11
発明の名称慣性センサーおよび車両
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01C 19/5783 20120101AFI20250917BHJP(測定;試験)
要約【課題】角速度の検出精度を高めることのできる慣性センサーおよび車両を提供すること。
【解決手段】慣性センサーは、収容空間を有するパッケージと、前記収容空間に配置され、第1加速度センサー素子および第1角速度センサー素子を備えるセンサーユニットと、露出した状態で前記収容空間に配置され、角速度検出軸が前記第1角速度センサー素子と同じである第2角速度センサー素子と、前記収容空間に配置され、前記センサーユニットおよび前記第2角速度センサー素子と電気的に接続されている回路素子と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
収容空間を有するパッケージと、
前記収容空間に配置され、第１加速度センサー素子および第１角速度センサー素子を備えるセンサーユニットと、
露出した状態で前記収容空間に配置され、角速度検出軸が前記第１角速度センサー素子と同じである第２角速度センサー素子と、
前記収容空間に配置され、前記センサーユニットおよび前記第２角速度センサー素子と電気的に接続されている回路素子と、を有することを特徴とする慣性センサー。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記第２角速度センサー素子は、前記角速度検出軸に沿う方向からの平面視で、前記センサーユニットおよび前記回路素子の少なくとも一方と重なって配置されている請求項１に記載の慣性センサー。
【請求項３】
前記第２角速度センサー素子は、支持基板を介して前記パッケージに支持されている請求項２に記載の慣性センサー。
【請求項４】
前記角速度検出軸に直交し、かつ、互いに直交する方向を第１軸方向および第２軸方向としたとき、
前記第２角速度センサー素子の前記第１軸方向の長さは、前記第１角速度センサー素子の前記第１軸方向の長さよりも大きい請求項１に記載の慣性センサー。
【請求項５】
前記第２角速度センサー素子の前記第２軸方向の長さは、前記第１角速度センサー素子の前記第２軸方向の長さよりも大きい請求項４に記載の慣性センサー。
【請求項６】
前記第２角速度センサー素子の前記第１軸方向の長さは、前記第１加速度センサー素子の前記第１軸方向の長さよりも大きい請求項４に記載の慣性センサー。
【請求項７】
前記第２角速度センサー素子の前記第２軸方向の長さは、前記第１加速度センサー素子の前記第２軸方向の長さよりも大きい請求項４に記載の慣性センサー。
【請求項８】
前記収容空間は、減圧されている請求項１に記載の慣性センサー。
【請求項９】
前記第２角速度センサー素子の出力信号のバイアス誤差は、前記第１角速度センサー素子の出力信号のバイアス誤差よりも小さい請求項１に記載の慣性センサー。
【請求項１０】
前記回路素子は、前記第１角速度センサー素子と前記第２角速度センサー素子との前記角速度検出軸の角度誤差を補正する整合処理部を有する請求項１に記載の慣性センサー。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性センサーおよび車両に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された慣性センサーモジュールは、ベース基板と、ベース基板に搭載された第１センサー、第２センサーおよび第３センサーと、第１センサー、第２センサーおよび第３センサーを覆うようにベース基板に被せられた蓋体と、を有する。また、第１センサーは、Ｘ軸まわりの角速度を検出する第１ジャイロセンサー素子と、Ｙ軸まわりの角速度を検出する第２ジャイロセンサー素子と、Ｚ軸まわりの角速度を検出する第３ジャイロセンサー素子と、を有する３軸角速度センサーである。また、第３センサーは、Ｘ軸方向の加速度を検出する第１加速度センサー素子と、Ｙ軸方向の加速度を検出する第２加速度センサー素子と、Ｚ軸方向の加速度を検出する第３加速度センサー素子と、を有する３軸加速度センサーである。また、第２センサーは、Ｚ軸まわりの角速度を検出する振動ジャイロセンサー素子を備え、前述した第３ジャイロセンサー素子よりもＺ軸まわりの角速度を高精度に検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－０５０６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、振動ジャイロセンサー素子の角速度検出精度を高めるには、振動ジャイロセンサー素子の大型化が有効である。しかしながら、特許文献１の慣性センサーモジュールでは、振動ジャイロセンサー素子がパッケージに収容された構成となっている。そのため、パッケージ分だけ、振動ジャイロセンサー素子を小さくせざるを得ず、振動ジャイロセンサー素子の角速度検出精度をさらに高めることが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の慣性センサーは、収容空間を有するパッケージと、
前記収容空間に配置され、第１加速度センサー素子および第１角速度センサー素子を備えるセンサーユニットと、
露出した状態で前記収容空間に配置され、角速度検出軸が前記第１角速度センサー素子と同じである第２角速度センサー素子と、
前記収容空間に配置され、前記センサーユニットおよび前記第２角速度センサー素子と電気的に接続されている回路素子と、を有する。
【０００６】
本発明の車両は、上述の慣性センサーを備え、
前記角速度検出軸がヨー軸に沿っている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係る慣性センサーの内部を示す上面図である。
慣性センサーをＹ軸方向マイナス側から見た断面図である。
封止前の慣性センサーをＹ軸方向マイナス側から見た断面図である。
センサーユニットの内部を示す上面図である。
センサーユニットをＹ軸方向マイナス側から見た断面図である。
３軸角速度センサーをＸ軸方向マイナス側から見た断面図である。
３軸加速度センサーをＸ軸方向マイナス側から見た断面図である。
角速度センサー素子の上面図である。
角速度センサーの駆動状態を示す模式図である。
角速度センサーの駆動状態を示す模式図である。
角速度センサー素子、センサーユニットおよび回路素子のサイズを示す上面図である。
回路素子の機能を示すブロック図である。
図１に示す慣性センサーの変形例を示す断面図である。
図１に示す慣性センサーの変形例を示す断面図である。
図１に示す慣性センサーの変形例を示す断面図である。
図１に示す慣性センサーの変形例を示す断面図である。
図１に示す慣性センサーの変形例を示す断面図である。
図１に示す慣性センサーの変形例を示す断面図である。
第２実施形態に係る車両を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の慣性センサーおよび車両を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図１２を除く各図には、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸として図示している。また、以下では、説明の便宜上、第１軸方向であるＸ軸と平行な方向を「Ｘ軸方向」とも言い、第２軸方向であるＹ軸と平行な方向を「Ｙ軸方向」とも言い、Ｚ軸と平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、Ｚ軸方向の矢印側を「上」、反対側を「下」とも言う。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る慣性センサーの内部を示す上面図である。図２は、慣性センサーをＹ軸方向マイナス側から見た断面図である。図３は、封止前の慣性センサーをＹ軸方向マイナス側から見た断面図である。図４は、センサーユニットの内部を示す上面図である。図５は、センサーユニットをＹ軸方向マイナス側から見た断面図である。図６は、３軸角速度センサーをＸ軸方向マイナス側から見た断面図である。図７は、３軸加速度センサーをＸ軸方向マイナス側から見た断面図である。図８は、角速度センサー素子の上面図である。図９および図１０は、それぞれ、角速度センサーの駆動状態を示す模式図である。図１１は、角速度センサー素子、センサーユニットおよび回路素子のサイズを示す上面図である。図１２は、回路素子の機能を示すブロック図である。図１３ないし図１８は、それぞれ、図１に示す慣性センサーの変形例を示す断面図である。
【００１０】
図１および図２に示す慣性センサー１は、パッケージ２と、パッケージ２に収容されたセンサーユニット３、第２角速度センサー素子としての角速度センサー素子４、支持基板５および回路素子６と、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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