[发明专利]用于运行微机电陀螺仪的方法、陀螺仪

说明书

本发明涉及一种用于运行微机电陀螺仪的方法，微机电陀螺仪具有可激励振动的至少一个质量块，用于检测测量值；驱动电路，用于激励和维持质量块的振动运动；用于所检测测量值的读取电路；其中，在陀螺仪的至少一个运行模式中脉冲地驱动质量块并且协调地读取测量值，其方式是，循环地重复下述阶段：a.起动阶段，激活并且运行驱动电路直到质量块实施具有预给定的第一目标幅度的限定振动运动；b.测量阶段，如此运行驱动电路，使得维持质量块的限定的振动运动，并且在测量阶段中检测并且由读取电路读取测量值；c.静止阶段，至少部分地停用驱动电路，其中，如此选择静止阶段的持续时间，使得质量块的振动运动的幅度不降低为零。

技术领域

本发明从一种用于运行微机电陀螺仪的方法出发，所述微机电陀螺仪具有：可激励进行振动的至少一个质量块，所述可激励进行振动的至少一个质量块用于检测测量值；至少一个驱动电路，所述至少一个驱动电路用于激励和维持所述质量块的振动运动；用于所检测的测量值的至少一个读取电路。

背景技术

微机电系统(MEMS)作为传感器用在多个应用中。例如，借助MEMS陀螺仪能够测量转动运动。为了识别转动运动，MEMS陀螺仪需要主动移动的质量块(Masse)，所述质量块将施加的旋转运动转化为产生的(resultierend)且可探测的科里奥利力。为了可调节地激励该运动需要电能，该电能构成传感器的总电流消耗的大部分。在由现有技术已知的方法中，在此通常目的在于移动的质量块的在传感器运行期间保持的恒定的振动幅度。为了实现恒定的且稳定的目标振动幅度，需要高达100ms的时间。在此之后才有稳定的转速信号可用。

发明内容

在此背景下，本发明的任务在于，提供一种用于运行陀螺仪的方法和一种陀螺仪，所述方法和所述陀螺仪能够实现节能的和/或高成本效益(kosteneffizient)的运行。

与现有技术相比，根据本发明的用于运行陀螺仪的方法的优点是，能实现脉冲的运行模式，在该脉冲的运行模式中，在使用陀螺仪期间能够暂时至少部分地停用驱动电路，使得系统的驱动电路或者说驱动调节装置(Antriebsregelung)的电流消耗下降。同时，(质量块起振达到第一目标幅度期间的)能量消耗能够保持得低，因为MEMS在运行期间不必定期地从静止位置中重新激励。根据本发明，这能够通过下述方式实现：如此选择静止阶段的持续时间，使得在质量块的振动运动的幅度降低为零之前、即在该质量块静止之前再激活驱动电路。因此，得到一种整体上特别省电的用于运行陀螺仪的方法，其中，同时能够执行精确的测量。

根据本发明尤其可以设想，在起动阶段(a.)期间激活驱动电路，直到质量块实施具有预给定的第一目标幅度的限定的振动运动。在测量阶段(b.)期间也优选如此激活驱动电路，使得驱动电路提供电驱动信号，借助该电驱动信号激励振动质量块进行具有第一目标幅度的振动。在静止阶段(c.)期间，优选至少如此部分地停用驱动电路，使得不输出电驱动信号并且与此相应地不驱动振动质量块。在切断电驱动信号之后，质量块的振动的幅度根据质量块振动的品质减小。在高品质的情况下，幅度仅比较缓慢地减小。根据本发明，当驱动电路不输出电驱动信号时，有利地节省电能。在质量块的振动运动的幅度下降为零之前(即在该振动完全衰减之前)，静止阶段结束并且驱动电路被再次激活，使得驱动电路再次提供电驱动信号，借助该电驱动信号驱动该振动质量块。由此，在幅度重新增加到第一目标幅度的情况下能够节省电流和时间，因为该质量块不必从其静止位置或静态位置中被激励，而是仍然实施剩余振动。

因此，根据本发明，能够提供一种特别节能的方法，该方法与下述方法相比具有优点：在所述方法中，暂时仅切断用于测量转速信号的路径的一部分，但是驱动器继续保持在恒定的目标幅度上。

此外，根据本发明的方法与下述方法相比具有优点：在所述方法中使用工作循环(DutyCycling)，在所述工作循环中，驱动运动在静止阶段中停止。在这种的方法中，该质量块必须周期性地从静止状态中启动，这会不利地导致长的循环时间、非常低的重复率和在从静止位置中相应地增加振动幅度时提高的电流消耗。替代地，根据本发明，能够在该质量块的振动运动的幅度降低为零之前再激活驱动电路。