[发明专利]二维/三维角速度检测装置、方法、姿态感知设备

权利要求书

1.一种二维角速度检测装置，其特征在于，包括：两个陀螺仪，所述两个陀螺仪分别包括：

检测臂；

位于所述检测臂两侧的第一驱动臂和第二驱动臂；

连接所述检测臂中心、第一驱动臂中心和第二驱动臂中心的连接部；

驱动电路，用于驱动所述第一驱动臂和所述第二驱动臂进行振动；

检测电路，用于检测所述检测臂的输出电压，所述检测臂的输出电压与陀螺仪所在平面的角速度相关；

所述两个陀螺仪的检测臂相互垂直；

所述陀螺仪静止时，第一驱动臂和第二驱动臂相对振动，检测臂静止；所述陀螺仪运动时，第一驱动臂、第二驱动臂和检测臂均同向振动。

2.如权利要求1所述的二维角速度检测装置，其特征在于，所述检测电路包括：数据采集卡，与所述检测臂连接，用于输出所述检测臂上的电压模拟值；模数转换器，与所述数据采集卡连接，用于将所述电压模拟值转换为电压数字值。

3.如权利要求1所述的二维角速度检测装置，其特征在于，所述检测电路包括：数据采集卡，与所述检测臂连接，用于输出所述检测臂上的电压模拟值；放大器，与所述数据采集卡连接，用于对所述检测臂上的电压模拟值进行放大处理；低通滤波器，与所述放大器连接，用于对放大处理后的电压模拟值进行滤波处理，且将滤波后的电压模拟值传送给所述模数转换器；模数转换器，与所述低通滤波器连接，用于将滤波后的所述电压模拟值转换为电压数字值。

4.如权利要求1所述的二维角速度检测装置，其特征在于，所述驱动电路使每个所述陀螺仪的第一驱动臂和第二驱动臂的振动频率均相同。

5.如权利要求1所述的二维角速度检测装置，其特征在于，所述驱动电路使其中一个陀螺仪的第一驱动臂和第二驱动臂以第一振动频率振动，使另一个陀螺仪的第一驱动臂和第二驱动臂以第二振动频率振动，所述第一振动频率和所述第二振动频率不相同。

6.如权利要求1所述的二维角速度检测装置，其特征在于，所述驱动电路使所述陀螺仪的第一驱动臂和第二驱动臂的振动频率为40KHz～60KHz。

7.如权利要求1所述的二维角速度检测装置，其特征在于，所述陀螺仪的材料为水晶。

8.如权利要求1所述的二维角速度检测装置，其特征在于，所述两个陀螺仪不接触。

9.如权利要求1所述的二维角速度检测装置，其特征在于，还包括：开关，用于控制所述驱动电路的开启和关闭，所述驱动电路开启时，所述二维角速度检测装置正常工作；所述驱动电路关闭时，所述二维角速度检测装置不工作。

10.一种包括权利要求1至9中任一项所述的二维角速度检测装置的二维姿态感知设备。

11.如权利要求10所述的二维姿态感知设备，其特征在于，所述二维姿态感知设备为空间鼠标。

12.如权利要求10所述的二维姿态感知设备，其特征在于，所述二维角速度检测装置设置在所述二维姿态感知设备的前端。

13.一种用权利要求1至9任一项所述的二维角速度检测装置检测角速度的方法，其特征在于，包括：对于每一个所述陀螺仪，

分别驱动第一驱动臂和第二驱动臂进行振动；

获取其基准电压，所述基准电压为所述陀螺仪静止时检测臂的输出电压；

检测所述陀螺仪运动时检测臂的输出电压；

根据基准电压与所述陀螺仪运动时的输出电压获得所述陀螺仪所在平面对应的角速度，其中所述陀螺仪运动时的输出电压与所述基准电压之差与所述角速度呈线性关系。

14.一种三维角速度检测装置，其特征在于，包括：三个陀螺仪，所述三个陀螺仪分别包括：

检测臂；

位于所述检测臂两侧的第一驱动臂和第二驱动臂；

连接所述检测臂中心、第一驱动臂中心和第二驱动臂中心的连接部；

驱动电路，用于驱动所述第一驱动臂和所述第二驱动臂进行振动；

检测电路，用于检测所述检测臂的输出电压，所述检测臂的输出电压与陀螺仪所在平面的角速度相关；

所述三个陀螺仪的检测臂分别相互垂直；

所述陀螺仪静止时，第一驱动臂和第二驱动臂相对振动，检测臂静止；所述陀螺仪运动时，第一驱动臂、第二驱动臂和检测臂均同向振动。