(57)【要約】【課題】温度が急峻に変化したときの物理量センサーの出力信号に基づく物理量の測定誤差を従来よりも精度良く補正することが可能な温度補正装置を提供すること。【解決手段】物理量センサーからの出力信号に基づく物理量データ及び温度センサーからの出力信号に基づく温度データを取得するデータ取得部と、前記物理量データに基づいて、前記物理量センサーが検出した物理量を測定する物理量測定部と、前記温度データに基づいて得られる第１時刻から第２時刻までの第１期間の温度勾配値と、補正係数値との積に基づく補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値に基づいて、前記物理量測定部が測定した前記物理量の測定値を補正する補正部と、を備える、温度補正装置。【選択図】図８
2020153901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量センサーからの出力信号に基づく物理量データ及び温度センサーからの出力信号に基づく温度データを取得するデータ取得部と、
前記物理量データに基づいて、前記物理量センサーが検出した物理量を測定する物理量測定部と、
前記温度データに基づいて得られる第１時刻から第２時刻までの第１期間の温度勾配値と、補正係数値との積に基づく補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値に基づいて、前記物理量測定部が測定した前記物理量の測定値を補正する補正部と、を備える、温度補正装置。
【請求項２】
前記補正値算出部は、
前記データ取得部が前記第１期間に取得した複数の前記温度データに基づいて、前記第１時刻の温度値及び前記第２時刻の温度値を算出し、
前記第２時刻の温度値と前記第１時刻の温度値との差分に基づいて、前記第１期間の温度勾配値を算出する、請求項１に記載の温度補正装置。
【請求項３】
前記第１時刻の温度値は、前記データ取得部が第２期間に取得した複数の前記温度データの値の総和であり、
前記第２時刻の温度値は、前記データ取得部が第３期間に取得した複数の前記温度データの値の総和である、請求項２に記載の温度補正装置。
【請求項４】
前記補正値算出部は、
前記補正値を周期的に算出し、ｋを２以上の整数として、前記補正値に基づいて、前記補正値を算出する周期が分割されたｋ個の区間に対して単調増加又は単調減少するｋ個のサブ補正値を算出し、
前記補正部は、
前記ｋ個のサブ補正値に基づいて前記物理量の測定値を補正する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の温度補正装置。
【請求項５】
前記ｋ個の区間に分割された周期の１つ前の周期において算出される前記補正値をΔＣ２（ｎ）、ΔＣ２（ｎ）が算出される周期の１つ前の周期において算出される前記補正値をΔＣ２（ｎ−１）としたとき、
ｍを１以上ｋ以下の整数として、前記ｋ個のサブ補正値のうちのｍ番目のサブ補正値は（ΔＣ２（ｎ）−ΔＣ２（ｎ−１））×ｍ／ｋ＋ΔＣ２（ｎ−１）である、請求項４に記載の温度補正装置。
【請求項６】
前記補正係数値は、前記データ取得部が第４期間に取得した複数の前記温度データの値の総和を変数とする多項式の値である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の温度補正装置。
【請求項７】
前記温度勾配値が第１の範囲のときの前記多項式と前記温度勾配値が第２の範囲のときの前記多項式とが異なる、請求項６に記載の温度補正装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の温度補正装置と、
前記物理量センサーと、を備える、センサーモジュール。
【請求項９】
前記物理量センサーは加速度センサーである、請求項８に記載のセンサーモジュール。
【請求項１０】
物理量センサーからの出力信号に基づく物理量データを取得する物理量データ取得工程
と、
前記物理量データに基づいて、前記物理量センサーが検出した物理量を測定する物理量測定工程と、
温度センサーからの出力信号に基づく温度データを取得する温度データ取得工程と、
前記温度データに基づいて得られる第１時刻から第２時刻までの第１期間の温度勾配値と、補正係数値との積に基づく補正値を算出する補正値算出工程と、
前記補正値に基づいて、前記物理量測定工程で測定した前記物理量の測定値を補正する補正工程と、を含む、温度補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度補正装置、センサーモジュール及び温度補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物に設置された複数のセンサーモジュールが検出したデータを、処理装置が処理して所望の情報を提供する各種のシステムが普及しつつある。近年、インフラストラクチャーの維持管理の重要性が増す中で、センサーモジュールを屋外環境で使用しながら、高精度なデータを取得したいというニーズが増えているが、直射日光や降雪等によって温度が急変した場合、データの誤差が大きくなる場合がある。
【０００３】
これに対して、例えば、特許文献１では、測距装置のＡＦセンサーが環境温度の変化に過渡特性をもって温度が追随変化するため、温度センサーの出力データの変化率が所定値以上となった場合に、温度センサーの出力データに基づいてＡＦセンサーの温度を推定し、推定した温度に対応する補正値を算出して測距データに加算する温度補正装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４４７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の温度補正装置では、温度センサーとＡＦセンサーとの間の温度勾配による測距データの誤差を精度良く補正することはできるものの、温度センサーの出力データに基づいてＡＦセンサーの温度を推定、すなわち補正することで間接的に測距データの誤差を補正するため、ＡＦセンサーの内部の温度勾配による測距データの誤差を精度良く補正することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る温度補正装置の一態様は、
物理量センサーからの出力信号に基づく物理量データ及び温度センサーからの出力信号に基づく温度データを取得するデータ取得部と、
前記物理量データに基づいて、前記物理量センサーが検出した物理量を測定する物理量測定部と、
前記温度データに基づいて得られる第１時刻から第２時刻までの第１期間の温度勾配値と、補正係数値との積に基づく補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値に基づいて、前記物理量測定部が測定した前記物理量の測定値を補正する補正部と、を備える。
【０００７】
前記温度補正装置の一態様において、
前記補正値算出部は、
前記データ取得部が前記第１期間に取得した複数の前記温度データに基づいて、前記第１時刻の温度値及び前記第２時刻の温度値を算出し、
前記第２時刻の温度値と前記第１時刻の温度値との差分に基づいて、前記第１期間の温度勾配値を算出してもよい。
【０００８】
前記温度補正装置の一態様において、
前記第１時刻の温度値は、前記データ取得部が第２期間に取得した複数の前記温度データの値の総和であり、
前記第２時刻の温度値は、前記データ取得部が第３期間に取得した複数の前記温度データの値の総和であってもよい。
【０００９】
前記温度補正装置の一態様において、
前記補正値算出部は、
前記補正値を周期的に算出し、ｋを２以上の整数として、前記補正値に基づいて、前記補正値を算出する周期が分割されたｋ個の区間に対して単調増加又は単調減少するｋ個のサブ補正値を算出し、
前記補正部は、
前記ｋ個のサブ補正値に基づいて前記物理量の測定値を補正してもよい。
【００１０】
前記温度補正装置の一態様において、
前記ｋ個の区間に分割された周期の１つ前の周期において算出される前記補正値をΔＣ２（ｎ）、ΔＣ２（ｎ）が算出される周期の１つ前の周期において算出される前記補正値をΔＣ２（ｎ−１）としたとき、
ｍを１以上ｋ以下の整数として、前記ｋ個のサブ補正値のうちのｍ番目のサブ補正値は（ΔＣ２（ｎ）−ΔＣ２（ｎ−１））×ｍ／ｋ＋ΔＣ２（ｎ−１）であってもよい。
【００１１】
前記温度補正装置の一態様において、
前記補正係数値は、前記データ取得部が第４期間に取得した複数の前記温度データの値の総和を変数とする多項式の値であってもよい。
【００１２】
前記温度補正装置の一態様において、
前記温度勾配値が第１の範囲のときの前記多項式と前記温度勾配値が第２の範囲のときの前記多項式とが異なってもよい。
【００１３】
本発明に係るセンサーモジュールの一態様は、
前記温度補正装置の一態様と、
前記物理量センサーと、を備える。
【００１４】
前記センサーモジュールの一態様において、
前記物理量センサーは加速度センサーであってもよい。
【００１５】
本発明に係る温度補正方法の一態様は、
物理量センサーからの出力信号に基づく物理量データを取得する物理量データ取得工程と、
前記物理量データに基づいて、前記物理量センサーが検出した物理量を測定する物理量測定工程と、
温度センサーからの出力信号に基づく温度データを取得する温度データ取得工程と、
前記温度データに基づいて得られる第１時刻から第２時刻までの第１期間の温度勾配値と、補正係数値との積に基づく補正値を算出する補正値算出工程と、
前記補正値に基づいて、前記物理量測定工程で測定した前記物理量の測定値を補正する補正工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】センサーモジュールの斜視図。
【図２】センサーモジュールの分解斜視図。
【図３】物理量センサーの斜視図。
【図４】物理量センサーの平面図。
【図５】図４のＰ１−Ｐ１線における断面図。
【図６】物理量センサーの動作の説明図。
【図７】物理量センサーの動作の説明図。
【図８】センサーモジュールの構成例を示す図。
【図９】温度勾配値の算出方法の一例を示す図。
【図１０】補正係数値の算出方法の一例を示す図。
【図１１】温度補正方法の手順の一例を示すフローチャート図。
【図１２】実測における温度の設定を示す図。
【図１３】比較例のセンサーモジュールによる物理量の実測結果を示す図。
【図１４】第１実施形態のセンサーモジュールによる物理量の実測結果を示す図。
【図１５】比較例のセンサーモジュールの起動時間の実測結果を示す図。
【図１６】第１実施形態のセンサーモジュールの起動時間の実測結果を示す図。
【図１７】第２実施形態のセンサーモジュールにおける補正係数値の一例を示す図。
【図１８】第３実施形態のセンサーモジュールにおける第２の補正値の一例を示す図。
【図１９】第３実施形態のセンサーモジュールにおける第２の補正値の他の一例を示す図。
【図２０】第３実施形態のセンサーモジュールにおける第２の補正値の他の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１８】
１．第１実施形態
１−１．センサーモジュールの構造
まず、本実施形態のセンサーシステムに用いられるセンサーモジュールの構造の一例について説明する。
【００１９】
図１は、センサーモジュール２が固定される被装着面側から見た場合のセンサーモジュール２の斜視図である。以下の説明において、平面視で長方形をなすセンサーモジュール２の長辺に沿った方向をＸ軸方向、平面視でＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、センサーモジュール２の厚さ方向をＺ軸方向として説明する。
【００２０】
センサーモジュール２は、平面形状が長方形の直方体であり、Ｘ軸方向に沿った長辺と、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に沿った短辺と、を有する。一方の長辺のそれぞれの端部近傍の２箇所および他方の長辺の中央部の１箇所には、ネジ穴１０３が形成されている。この３箇所のネジ穴１０３のそれぞれに、固定ネジを通して、例えばビルや掲示板などの構造物の被装着体の被装着面に、固定した状態で使用される。
【００２１】
図１に示すように、センサーモジュール２の被装着面側からみた表面には、開口部１２１が設けられている。開口部１２１の内部には、プラグ型のコネクター１１６が配置されている。コネクター１１６は、２列に配置された複数のピンを有しており、それぞれの列において、複数のピンがＹ軸方向に配列されている。コネクター１１６には、被装着体から不図示のソケット型のコネクターが接続され、センサーモジュール２の駆動電圧や、検出データ等の電気信号の送受信が行われる。
【００２２】
図２は、センサーモジュール２の分解斜視図である。図２に示すように、センサーモジ
ュール２は、容器１０１、蓋１０２、シール部材１４１及び回路基板１１５などから構成されている。詳述すれば、センサーモジュール２は、容器１０１の内部に、固定部材１３０を介在させて、回路基板１１５を取り付け、容器１０１の開口を、緩衝性を有するシール部材１４１を介した蓋１０２によって覆った構成となっている。
【００２３】
容器１０１は、例えばアルミニウムを用い、内部空間を有する箱状に成形された回路基板１１５の収容容器である。容器１０１の外形は、前述したセンサーモジュール２の全体形状と同様に、平面形状が略長方形の直方体であり、一方の長辺の両端部近傍の２箇所、及び他方の長辺の中央部の１箇所に、固定突起１０４が設けられている。この固定突起１０４のそれぞれには、ネジ穴１０３が形成されている。
【００２４】
容器１０１は、外形が直方体で一方に開口した箱状である。容器１０１の内部は、底壁１１２と側壁１１１とで囲まれた内部空間となっている。換言すれば、容器１０１は、底壁１１２と対向する一面を開口面１２３とする箱状であり、回路基板１１５の外縁が側壁１１１の内面１２２に沿うように配置され、開口を覆うように蓋１０２が固定される。開口面１２３には、容器１０１の一方の長辺の両端部近傍の２箇所および他方の長辺の中央部の１箇所において、固定突起１０４が立設されている。そして、固定突起１０４の上面、すなわち、−Ｚ方向に露出する面が、容器１０１の上面から突出している。
【００２５】
また、容器１０１の内部空間には、他方の長辺の中央部に設けられた固定突起１０４と対向する一方の長辺の中央部であって、底壁１１２から開口面１２３にかけて側壁１１１から内部空間側に突出する突起１２９が設けられている。突起１２９の上面には、雌ネジ１７４が設けられている。蓋１０２は、貫通孔１７６に挿通されるネジ１７２と雌ネジ１７４とによって、容器１０１にシール部材１４１を介して固定される。なお、突起１２９および固定突起１０４は、後述する回路基板１１５の括れ部１３３，１３４に対向する位置に設けられる。
【００２６】
容器１０１の内部空間には、底壁１１２から開口面１２３側に向かって一段高い段状に突出する第１の台座１２７および第２の台座１２５が設けられている。第１の台座１２７は、回路基板１１５に取り付けられたプラグ型のコネクター１１６の配置領域と対向する位置に設けられている。第１の台座１２７には、図１に示す開口部１２１が設けられており、開口部１２１にはプラグ型のコネクター１１６が挿入される。第１の台座１２７は、回路基板１１５を容器１０１に固定するための台座として機能する。
【００２７】
第２の台座１２５は、長辺の中央部に位置する固定突起１０４および突起１２９に対して第１の台座１２７と反対側に位置し、固定突起１０４および突起１２９の近傍に設けられている。第２の台座１２５は、固定突起１０４および突起１２９に対して第１の台座１２７と反対側において、回路基板１１５を容器１０１に固定するための台座として機能する。
【００２８】
なお、容器１０１の外形は、平面形状が略長方形の直方体で蓋のない箱状であるとして説明したが、これに限らず、容器１０１の外形の平面形状が、正方形、六角形、八角形などであっても良い。また、容器１０１の外形の平面形状において、多角形の頂点部分の角が面取りされていてもよく、さらに、各辺のいずれかが曲線からなる平面形状であっても良い。また、容器１０１の内部の平面形状も、上述した形状に限らず、他の形状であっても良い。さらに、容器１０１の外形と内部との平面形状は、相似形であっても良いし、相似形でなくても良い。
【００２９】
回路基板１１５は、複数のスルーホールなどが形成された多層基板であり、例えば、ガラスエポキシ基板、コンポジット基板、セラミック基板等が用いられる。
【００３０】
回路基板１１５は、底壁１１２側の第２面１１５ｒと、第２面１１５ｒと表裏の関係である第１面１１５ｆとを有する。回路基板１１５の第１面１１５ｆには、マイクロコントローラー２１０、温度センサー２０４、３つの物理量センサー２００、その他の不図示の電子部品等が搭載されている。また、回路基板１１５の第２面１１５ｒには、コネクター１１６が搭載されている。なお、図示およびその説明は省略するが、回路基板１１５には、その他の配線や端子電極などが設けられていてもよい。
【００３１】
回路基板１１５は、平面視で、容器１０１の長辺に沿ったＸ軸方向の中央部に、回路基板１１５の外縁が括れている括れ部１３３，１３４を備える。括れ部１３３，１３４は、平面視で、回路基板１１５のＹ軸方向の両側に設けられ、回路基板１１５の外縁から中央に向かって括れておいる。また、括れ部１３３，１３４は、容器１０１の突起１２９および固定突起１０４に対向して設けられている。
【００３２】
回路基板１１５は、第２面１１５ｒを第１の台座１２７、および第２の台座１２５に向けて容器１０１の内部空間に挿入される。そして、回路基板１１５は、第１の台座１２７と、第２の台座１２５とによって、容器１０１に支持されている。
【００３３】
３つの物理量センサー２００のうち、物理量センサー２００ＸはＸ軸方向の物理量を検出し、物理量センサー２００ＹはＹ軸方向の物理量を検出し、物理量センサー２００ＺはＺ軸方向の物理量を検出する。具体的には、物理量センサー２００Ｘは、Ｘ軸方向にパッケージの表裏面が向くように、且つ回路基板１１５の第１面１１５ｆに側面を対向させて立設される。そして、物理量センサー２００Ｘは、検出したＸ軸方向の物理量に応じた信号を出力する。物理量センサー２００Ｙは、Ｙ軸方向にパッケージの表裏面が向くように、且つ回路基板１１５の第１面１１５ｆに側面を対向させて立設される。そして、物理量センサー２００Ｙは、検出したＹ軸方向の物理量に応じた信号を出力する。物理量センサー２００Ｚは、Ｚ軸方向にパッケージの表裏面が向くように、即ちパッケージの表裏面が回路基板１１５の第１面１１５ｆと正対するように設けられる。そして、物理量センサー２００Ｚは、検出したＺ軸方向の物理量に応じた信号を出力する。
【００３４】
マイクロコントローラー２１０は、図示しない配線や電子部品を介して、温度センサー２０４及び物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚと電気的に接続されている。また、マイクロコントローラー２１０は、センサーモジュール２の各部を制御するとともに、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚの出力信号に基づいて、物理量データを生成する。
【００３５】
１−２．物理量センサーの構造
次に、物理量センサー２００が加速度センサーである場合を例に挙げ、物理量センサー２００の構造の一例について説明する。図２に示した３つの物理量センサー２００、すなわち、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚの構造は同じであってもよい。
【００３６】
図３は、物理量センサー２００の斜視図であり、図４は、物理量センサー２００の平面図であり、図５は、図４のＰ１−Ｐ１線における断面図である。なお、図３〜図５は、物理量センサー２００のパッケージ内部のみが図示されている。以降の各図には、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を図示している。また、以降の説明では、説明の便宜上、延出部３８ａ，３８ｂの厚み方向であるｚ軸方向から見たときの平面視を単に「平面視」とも謂う。
【００３７】
物理量センサー２００は、図３〜図５に示すように、基板部５と、４つの錘５０，５２，５４，５６と、を有する。
【００３８】
基板部５は、ｘ軸方向に延出し互いに反対を向く主面１０ａ，１０ｂを有している板状の基部１０と、基部１０からｙ軸方向へ延出している継手部１２と、継手部１２から基部１０と反対方向へ矩形状をなして延出している可動部１３と、基部１０のｘ軸方向の両端から可動部１３の外縁に沿って延出している２つの支持部３０ａ，３０ｂと、基部１０から可動部１３に掛け渡されて基部１０及び可動部１３に接合されている物理量検出素子４０と、を備えている。
【００３９】
２つの支持部３０ａ，３０ｂにおいて、支持部３０ａは、可動部１３と間隙３２ａを隔ててｙ軸に沿うように延出し、支持部３０ａを固定する接合部３６ａと、可動部１３と間隙３２ｃを隔ててｘ軸に沿うように延出する延出部３８ａと、が設けられている。換言すると、支持部３０ａは、可動部１３と間隙３２ａを隔ててｙ軸に沿うように延出し、可動部１３と間隙３２ｃを隔ててｘ軸に沿うように延出する延出部３８ａが設けられ、支持部３０ａから延出部３８ａ部分に接合部３６ａが設けられている。また、支持部３０ｂは、可動部１３と間隙３２ｂを隔ててｙ軸に沿うように延出し、支持部３０ｂを固定する接合部３６ｂと、可動部１３と間隙３２ｃを隔ててｘ軸に沿うように延出する延出部３８ｂと、が設けられている。換言すると、支持部３０ｂは、可動部１３と間隙３２ｂを隔ててｙ軸に沿うように延出し、可動部１３と間隙３２ｃを隔ててｘ軸に沿うように延出する延出部３８ｂが設けられ、支持部３０ｂから延出部３８ｂ部分に接合部３６ｂが設けられている。
【００４０】
なお、支持部３０ａ，３０ｂに設けられている接合部３６ａ，３６ｂは、物理量センサー２００の基板部５をパッケージ等の外部部材に実装するためのものである。また、基部１０、継手部１２、可動部１３、支持部３０ａ，３０ｂおよび延出部３８ａ，３８ｂは一体に形成されていてもよい。
【００４１】
可動部１３は、支持部３０ａ，３０ｂおよび基部１０によって囲まれていて、基部１０に継手部１２を介して接続され、片持ち支持された状態である。そして、可動部１３は、互いに反対を向く主面１３ａ，１３ｂと、支持部３０ａに沿う側面１３ｃおよび支持部３０ｂに沿う側面１３ｄと、を有している。主面１３ａは、基部１０の主面１０ａと同じ側を向いた面であり、主面１３ｂは、基部１０の主面１０ｂと同じ側を向いた面である。
【００４２】
継手部１２は、基部１０と可動部１３との間に設けられ、基部１０と可動部１３とを接続している。継手部１２の厚みは、基部１０や可動部１３の厚みよりも薄く形成されている。継手部１２は、溝１２ａ，１２ｂを有している。この溝１２ａ，１２ｂは、Ｘ軸に沿って形成されていて、継手部１２は、可動部１３が基部１０に対して変位する際に、溝１２ａ，１２ｂが支点、即ち中間ヒンジとして機能する。このような継手部１２および可動部１３は、カンチレバーとして機能する。
【００４３】
また、基部１０の主面１０ａから可動部１３の主面１３ａにかけての面には、物理量検出素子４０が接合剤６０によって固定されている。物理量検出素子４０の固定位置は、主面１０ａおよび主面１３ａそれぞれのｘ軸方向における中央位置の２箇所である。
【００４４】
物理量検出素子４０は、基部１０の主面１０ａに接合剤６０で固定されているベース部４２ａと、可動部１３の主面１３ａに接合剤６０で固定されているベース部４２ｂと、ベース部４２ａとベース部４２ｂとの間にあって物理量を検出するための振動梁４１ａ，４１ｂと、を有している。この場合、振動梁４１ａ，４１ｂの形状は、角柱状であり、振動梁４１ａ，４１ｂに設けられた不図示の励振電極に交流電圧の駆動信号が印加されると、ｘ軸に沿って、互いに離間または近接するように屈曲振動をする。即ち、物理量検出素子４０は、音叉型振動片である。
【００４５】
物理量検出素子４０のベース部４２ａ上には、引き出し電極４４ａ，４４ｂが設けられている。これら引き出し電極４４ａ，４４ｂは、振動梁４１ａ，４１ｂに設けられた不図示の励振電極と電気的に接続されている。引き出し電極４４ａ，４４ｂは、金属ワイヤー４８によって、基部１０の主面１０ａに設けられた接続端子４６ａ，４６ｂと電気的に接続されている。接続端子４６ａ，４６ｂは、図示しない配線によって、外部接続端子４９ａ，４９ｂと電気的に接続されている。外部接続端子４９ａ，４９ｂは、物理量センサー２００がパッケージ等に実装される側の面である基部１０の主面１０ｂ側に、平面視でパッケージ接合部３４と重なるように設けられている。パッケージ接合部３４は、物理量センサー２００の基板部５をパッケージ等の外部部材に実装するためのものであり、基部１０のｘ軸方向の両端側の端部に２箇所設けられている。
【００４６】
物理量検出素子４０は、水晶の原石等から所定の角度で切り出された水晶基板を、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングすることにより形成されている。この場合、物理量検出素子４０は、基部１０および可動部１３との線膨張係数との差を小さくすることを考慮すれば、基部１０および可動部１３の材質と同質にすることが望ましい。
【００４７】
錘５０，５２，５４，５６は、平面視で矩形状であり、可動部１３に設けられている。錘５０，５２が可動部１３の主面１３ａに接合部材６２で固定され、錘５４，５６が可動部１３の主面１３ｂに接合部材６２で固定されている。ここで、主面１３ａに固定される錘５０は、平面視において、矩形の縁辺である１辺と可動部１３の側面１３ｃとの方向が合っており、且つ他の１辺と延出部３８ａの側面３１ｄとの方向が合っており、このように方向を合わせることにより可動部１３の側面１３ｃの側に配置され、平面視で錘５０と延出部３８ａとが重なるように配置されている。同様に、主面１３ａに固定される錘５２は、平面視において、矩形の縁辺である１辺と可動部１３の側面１３ｄとの方向が合っており、且つ他の１辺と延出部３８ｂの側面３１ｅとの方向が合っており、これにより可動部１３の側面１３ｄの側に配置され、平面視で錘５２と延出部３８ｂとが重なるように配置されている。主面１３ｂに固定される錘５４は、平面視において、矩形の１辺と可動部１３の側面１３ｃとの方向が合っており、且つ他の１辺と延出部３８ａの側面３１ｄとの方向が合っており、これにより可動部１３の側面１３ｃの側に配置され、平面視で錘５４と延出部３８ａとが重なるように配置されている。同様に、主面１３ｂに固定される錘５６は、平面視において、矩形の１辺と可動部１３の側面１３ｄとの方向が合っており、且つ他の１辺と延出部３８ｂの側面３１ｅとの方向が合っており、これにより可動部１３の側面１３ｄの側に配置され、平面視で錘５６と延出部３８ｂとが重なるように配置されている。
【００４８】
このように配置された錘５０，５２，５４，５６は、錘５０，５２が物理量検出素子４０を中心にして左右対称に配置され、錘５４，５６は、平面視で、錘５０，５２にそれぞれ重なるように配置されている。これら錘５０，５２，５４，５６は、錘５０，５２，５４，５６の重心位置にそれぞれ設けられている接合部材６２によって、可動部１３に固定されている。また、平面視で、錘５０，５４と延出部３８ａおよび錘５２，５６と延出部３８ｂがそれぞれ重なっているので、過剰な物理量が印加された場合に、錘５０，５２，５４，５６が延出部３８ａ，３８ｂに当接し、錘５０，５２，５４，５６の変位量を抑制することができる。
【００４９】
接合部材６２は、シリコーン樹脂系の熱硬化型接着剤等で構成されている。可動部１３の主面１３ａおよび主面１３ｂに、それぞれ２カ所ずつ、塗布され、錘５０，５２，５４，５６が載置された後、加熱により硬化して、錘５０，５２，５４，５６を可動部１３に固定する。なお、錘５０，５２，５４，５６の可動部１３の主面１３ａおよび主面１３ｂ
に対向する接合面は、粗面である。これにより、錘５０，５２，５４，５６を可動部１３へ固定する際、接合面における接合面積が大きくなり、接合強度を向上させることができる。
【００５０】
以上のように構成されている物理量センサー２００に、図６に示すように、矢印α１で表される＋Ｚ方向の加速度が印加されると、可動部１３には−Ｚ方向に力が作用し、可動部１３は継手部１２を支点として−Ｚ方向に変位する。これにより、物理量検出素子４０には、Ｙ軸に沿ってベース部４２ａとベース部４２ｂとが互いに離れる方向の力が加わり、振動梁４１ａ，４１ｂには引っ張り応力が生じる。そのため、振動梁４１ａ，４１ｂが振動する周波数は高くなる。
【００５１】
一方、図７に示すように、物理量センサー２００に、矢印α２で表される−Ｚ方向の加速度が印加されると、可動部１３には＋Ｚ方向に力が作用し、可動部１３は、継手部１２を支点として＋Ｚ方向に変位する。これにより、物理量検出素子４０には、Ｙ軸に沿ってベース部４２ａとベース部４２ｂとが互いに近づく方向の力が加わり、振動梁４１ａ，４１ｂには圧縮応力が生じる。そのため、振動梁４１ａ，４１ｂが振動する周波数は低くなる。
【００５２】
加速度に応じて振動梁４１ａ，４１ｂが振動する周波数が変化すると、物理量センサー２００の外部接続端子４９ａ，４９ｂから出力される信号の周波数が変化する。センサーモジュール２は、物理量センサー２００の出力信号の周波数の変化に基づいて、物理量センサー２００に印加された加速度の値を算出することができる。
【００５３】
なお、物理量である加速度の検出精度を高めるために、固定部である基部１０と可動部１３とをつなぐ継手部１２は、Ｑ値の高い部材である水晶であることが望ましい。例えば、基部１０，支持部３０ａ，３０ｂおよび可動部１３は、水晶板で形成されていて、継手部１２の溝１２ａ，１２ｂは、水晶板の両面からハーフエッチングによって形成されてもよい。
【００５４】
１−３．センサーモジュールの構成
次に、本実施形態のセンサーモジュール２の構成の一例について説明する。図８は、本実施形態のセンサーモジュール２の構成例を示す図である。図８に示すように、処理装置３は、上述したセンサーモジュール２の出力信号に基づく処理を行う装置であり、センサーモジュール２と処理装置３とを含むセンサーシステム１が構築される。図８では、センサーモジュール２が１つであるが、センサーシステム１は、複数のセンサーモジュール２を含み、処理装置３は複数のセンサーモジュール２の出力信号に基づく処理を行ってもよい。複数のセンサーモジュール２の少なくとも一部は、同一の構造物に設置されてもよいし、異なる構造物に設置されてもよい。
【００５５】
センサーモジュール２は、前述の物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚ、発振回路２０１Ｘ，２０１Ｙ，２０１Ｚ、カウンター２０２Ｘ，２０２Ｙ，２０２Ｚ、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）２０３、前述の温度センサー２０４、アナログ／デジタル変換器２０５、前述のマイクロコントローラー２１０、及び記憶部２２０を含む。
【００５６】
発振回路２０１Ｘは、物理量センサー２００Ｘの出力信号を増幅して駆動信号を生成し、当該駆動信号を物理量センサー２００Ｘに印加する。当該駆動信号により、物理量センサー２００Ｘの振動梁４１ａ，４１ｂが、Ｘ軸方向の加速度に応じた周波数で振動し、当該周波数の信号が物理量センサー２００Ｘから出力される。また、発振回路２０１Ｘは、物理量センサー２００Ｘの出力信号を増幅した矩形波信号をカウンター２０２Ｘに出力す
る。
【００５７】
同様に、発振回路２０１Ｙは、物理量センサー２００Ｙの出力信号を増幅して駆動信号を生成し、当該駆動信号を物理量センサー２００Ｙに印加する。当該駆動信号により、物理量センサー２００Ｙの振動梁４１ａ，４１ｂが、Ｙ軸方向の加速度に応じた周波数で振動し、当該周波数の信号が物理量センサー２００Ｙから出力される。また、発振回路２０１Ｙは、物理量センサー２００Ｙの出力信号を増幅した矩形波信号をカウンター２０２Ｙに出力する。
【００５８】
同様に、発振回路２０１Ｚは、物理量センサー２００Ｚの出力信号を増幅して駆動信号を生成し、当該駆動信号を物理量センサー２００Ｚに印加する。当該駆動信号により、物理量センサー２００Ｚの振動梁４１ａ，４１ｂが、Ｚ軸方向の加速度に応じた周波数で振動し、当該周波数の信号が物理量センサー２００Ｚから出力される。また、発振回路２０１Ｚは、物理量センサー２００Ｚの出力信号を増幅した矩形波信号をカウンター２０２Ｚに出力する。
【００５９】
カウンター２０２Ｘ，２０２Ｙ，２０２Ｚは、温度補償型水晶発振器２０３から出力される発振信号をクロック信号として動作する。カウンター２０２Ｘは、所定の周期毎に、発振回路２０１Ｘから出力される矩形波信号の所定の周期をクロック信号でカウントし、カウントした結果の値を有するＸ軸カウントデータを出力する。同様に、カウンター２０２Ｙは、発振回路２０１Ｙから出力される矩形波信号の所定の周期をクロック信号でカウントし、カウントした結果の値を有するＹ軸カウントデータを出力する。同様に、カウンター２０２Ｚは、発振回路２０１Ｚから出力される矩形波信号の所定の周期をクロック信号でカウントし、カウントした結果の値を有するＺ軸カウントデータを出力する。
【００６０】
記憶部２２０は、プログラムやデータを記憶するものであり、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリーを含んでもよい。また、記憶部２２０は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリーなどの半導体メモリーやハードディスク装置等の磁気記憶装置や光学ディスク装置等の光学式記憶装置等の不揮発性メモリーを含んでもよい。
【００６１】
本実施形態では、記憶部２２０は、物理量センサー２００Ｘの出力信号の周波数温度特性を補正するためのＸ軸温度特性補正情報２２１Ｘを記憶する。また、記憶部２２０は、物理量センサー２００Ｙの出力信号の周波数温度特性を補正するためのＹ軸温度特性補正情報２２１Ｙを記憶する。また、記憶部２２０は、物理量センサー２００Ｚの出力信号の周波数温度特性を補正するためのＺ軸温度特性補正情報２２１Ｚを記憶する。例えば、Ｘ軸温度特性補正情報２２１Ｘ、Ｙ軸温度特性補正情報２２１Ｙ及びＺ軸温度特性補正情報２２１Ｚは、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚの各出力信号の周波数温度特性を近似する近似式の各項の係数値の情報であってもよいし、当該近似式に基づく温度と補正値との対応関係を規定したテーブル情報であってもよい。
【００６２】
また、本実施形態では、記憶部２２０は、温度が急峻に変化した場合に生じ得る物理量センサー２００Ｘの出力信号の周波数誤差を補正するためのＸ軸補正係数情報２２２Ｘを記憶する。また、記憶部２２０は、温度が急峻に変化した場合に生じ得る物理量センサー２００Ｙの出力信号の周波数誤差を補正するためのＹ軸補正係数情報２２２Ｙを記憶する。また、記憶部２２０は、温度が急峻に変化した場合に生じ得る物理量センサー２００Ｚの出力信号の周波数誤差を補正するためのＺ軸補正係数情報２２２Ｚを記憶する。
【００６３】
例えば、Ｘ軸温度特性補正情報２２１Ｘ、Ｙ軸温度特性補正情報２２１Ｙ、Ｚ軸温度特
性補正情報２２１Ｚ、Ｘ軸補正係数情報２２２Ｘ、Ｙ軸補正係数情報２２２Ｙ及びＺ軸補正係数情報２２２Ｚは、センサーモジュール２の製造時や設置時に算出され、記憶部２２０が有する不図示の不揮発性メモリーに記憶される。
【００６４】
図２に示したように、温度センサー２０４は、回路基板１１５の第１面１１５ｆに搭載されており、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚの周囲の温度を検出し、検出した温度に応じた電圧レベルの信号を出力する。
【００６５】
アナログ／デジタル変換器２０５は、温度センサー２０４から出力される信号をデジタル信号である温度データに変換して出力する。なお、温度センサー２０４は、デジタル信号を出力する温度センサーであってもよく、その場合はアナログ／デジタル変換器２０５は不要である。
【００６６】
マイクロコントローラー２１０は、各種の制御処理や、カウンター２０２Ｘ，２０２Ｙ，２０２Ｚから出力されるカウントデータやアナログ／デジタル変換器２０５から出力される温度データに基づく各種の演算処理を行う。
【００６７】
本実施形態では、マイクロコントローラー２１０は、データ取得部２１１、物理量測定部２１２、補正値算出部２１３、補正部２１４及びレジスター部２１５を含む。例えば、マイクロコントローラー２１０は、記憶部２２０に記憶された不図示のプログラムを実行することにより、上記の各部として機能してもよい。
【００６８】
データ取得部２１１は、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚからの出力信号に基づく物理量データであるＸ軸カウントデータ、Ｙ軸カウントデータの値及びＺ軸カウントデータを、それぞれ、カウンター２０２Ｘ，２０２Ｙ，２０２Ｚから取得する。また、温度センサーからの出力信号に基づく温度データをアナログ／デジタル変換器２０５から取得する。
【００６９】
物理量測定部２１２は、データ取得部２１１が取得した物理量データであるＸ軸カウントデータ、Ｙ軸カウントデータ及びＺ軸カウントデータに基づいて、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚがそれぞれ検出した物理量を測定する。具体的には、物理量測定部２１２は、Ｘ軸カウントデータの値、Ｙ軸カウントデータの値及びＺ軸カウントデータの値を、それぞれ、Ｘ軸方向の物理量の測定値、Ｙ軸方向の物理量の測定値及びＺ軸方向の物理量の測定値に変換する。例えば、記憶部２２０にカウントデータの値と物理量の測定値との対応関係を規定したテーブル情報、あるいはカウントデータの値と物理量の測定値との関係式の情報が記憶されており、物理量測定部２１２は、当該情報を参照して各カウントデータを物理量の測定値に変換してもよい。なお、物理量測定部２１２は、物理量の測定値への変換前に、カウントデータに対して、物理量の周波数帯域外のノイズを低減させるためのフィルター処理や、物理量の周波数帯域に応じてデータレートを下げるための間引き処理を行ってもよい。
【００７０】
補正値算出部２１３は、データ取得部２１１が取得した温度データとＸ軸温度特性補正情報２２１Ｘとに基づいて、物理量センサー２００Ｘの出力信号の周波数温度特性を補正するための第１のＸ軸補正値を算出する。また、補正値算出部２１３は、温度データとＹ軸温度特性補正情報２２１Ｙとに基づいて、物理量センサー２００Ｙの出力信号の周波数温度特性を補正するための第１のＹ軸補正値を算出する。また、補正値算出部２１３は、温度データとＺ軸温度特性補正情報２２１Ｚとに基づいて、物理量センサー２００Ｚの出力信号の周波数温度特性を補正するための第１のＺ軸補正値を算出する。補正値算出部２１３は、第１のＸ軸補正値、第１のＹ軸補正値及び第１のＺ軸補正値をそれぞれ周期的に算出する。
【００７１】
例えば、Ｘ軸温度特性補正情報２２１Ｘ、Ｙ軸温度特性補正情報２２１Ｙ及びＺ軸温度特性補正情報２２１Ｚが、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚの各出力信号の周波数温度特性を近似する近似式の各項の係数値の情報である場合、第１のＸ軸補正値、第１のＹ軸補正値及び第１のＺ軸補正値は、各近似式に温度データの値を代入して得られる値の符号を反転した値であってもよい。また、例えば、Ｘ軸温度特性補正情報２２１Ｘ、Ｙ軸温度特性補正情報２２１Ｙ及びＺ軸温度特性補正情報２２１Ｚが、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚの各出力信号の周波数温度特性を近似する近似式に基づく温度と補正値との対応関係を規定したテーブル情報である場合、第１のＸ軸補正値、第１のＹ軸補正値及び第１のＺ軸補正値は、各テーブル情報において温度データの値に対応する補正値であってもよい。
【００７２】
また、補正値算出部２１３は、データ取得部２１１が取得した温度データとＸ軸補正係数情報２２２Ｘとに基づいて、温度が急峻に変化した場合に生じ得る物理量センサー２００Ｘの出力信号の周波数誤差を補正するための第２のＸ軸補正値を算出する。また、補正値算出部２１３は、温度データとＹ軸補正係数情報２２２Ｙとに基づいて、温度が急峻に変化した場合に生じ得る物理量センサー２００Ｙの出力信号の周波数誤差を補正するための第２のＹ軸補正値を算出する。また、補正値算出部２１３は、温度データとＺ軸補正係数情報２２２Ｚとに基づいて、温度が急峻に変化した場合に生じ得る物理量センサー２００Ｚの出力信号の周波数誤差を補正するための第２のＺ軸補正値を算出する。補正値算出部２１３は、第２のＸ軸補正値、第２のＹ軸補正値及び第２のＺ軸補正値をそれぞれ周期的に算出する。
【００７３】
補正部２１４は、物理量測定部２１２が測定したＸ軸方向の物理量の測定値、Ｙ軸方向物理量の測定値及びＺ軸方向の物理量の測定値に対して各種の補正演算を行う。例えば、補正部２１４は、検出軸毎に温度による検出誤差を補正する温度補正を行う。具体的には、補正部２１４は、補正値算出部２１３が算出した第１のＸ軸補正値及び第２のＸ軸補正値に基づいて、Ｘ軸方向の物理量の測定値を温度補正する。例えば、補正部２１４は、Ｘ軸方向の物理量の測定値に第１のＸ軸補正値及び第２のＸ軸補正値を加算することにより、Ｘ軸方向の物理量の測定値を温度補正してもよい。また、補正部２１４は、補正値算出部２１３が算出した第１のＹ軸補正値及び第２のＹ軸補正値に基づいて、Ｙ軸方向の物理量の測定値を温度補正する。例えば、補正部２１４は、Ｙ軸方向の物理量の測定値に第１のＹ軸補正値及び第２のＹ軸補正値を加算することにより、Ｙ軸方向の物理量の測定値を温度補正してもよい。また、補正部２１４は、補正値算出部２１３が算出した第１のＺ軸補正値及び第２のＺ軸補正値に基づいて、Ｚ軸方向の物理量の測定値を温度補正する。例えば、補正部２１４は、Ｚ軸方向の物理量の測定値に第１のＺ軸補正値及び第２のＺ軸補正値を加算することにより、Ｚ軸方向の物理量の測定値を温度補正してもよい。
【００７４】
また、補正部２１４は、検出軸毎に物理量の検出感度を補正する感度補正、検出軸間の検出感度等のずれを補正するアラインメント補正、各検出軸方向に印加された物理量と各検出軸方向の物理量の測定値との関係が直線に近づくように補正する直線性補正等を行ってもよい。そして、補正部２１４は、補正したＸ軸方向の物理量の測定値、Ｙ軸方向の物理量の測定値及びＺ軸方向の物理量の測定値を、処理装置３に送信する。あるいは、補正部２１４は、補正したＸ軸方向の物理量の測定値、Ｙ軸方向の物理量の測定値及びＺ軸方向の物理量の測定値を、それぞれレジスター部２１５の所定のデータレジスターに書き込み、処理装置３が当該レジスターの値を読み出してもよい。
【００７５】
レジスター部２１５は、各種の制御レジスターや各種のデータレジスターを有する。例えば、レジスター部２１５は、Ｘ軸方向の物理量の測定値、Ｙ軸方向の物理量の測定値及びＺ軸方向の物理量の測定値をそれぞれ格納するデータレジスターを有してもよい。
【００７６】
以上の通り、マイクロコントローラー２１０は、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚからの出力信号に基づく物理量データ及び温度センサー２０４からの出力信号に基づく温度データを取得するデータ取得部２１１と、物理量データに基づいて、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚが検出した物理量を測定する物理量測定部２１２と、温度データに基づいて第２のＸ軸補正値、第２のＹ軸補正値及び第２のＺ軸補正値を算出する補正値算出部２１３と、第２のＸ軸補正値、第２のＹ軸補正値及び第２のＺ軸補正値に基づいて、物理量測定部２１２が測定した物理量の測定値を補正する補正部２１４と、を備える、温度補正装置として機能する。
【００７７】
１−４．第２の補正値の算出方法
次に、第２のＸ軸補正値、第２のＹ軸補正値及び第２のＺ軸補正値の算出方法の具体例について説明する。なお、第２のＸ軸補正値、第２のＹ軸補正値及び第２のＺ軸補正値の算出方法は同じであってもよいので、以下では、第２のＸ軸補正値、第２のＹ軸補正値及び第２のＺ軸補正値をそれぞれ「第２の補正値」と称する。
【００７８】
補正値算出部２１３は、温度データＴｄに基づいて得られる第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）から第２時刻ｔ（ｎ）までの第１期間Ｐ１（ｎ）の温度勾配値ΔＴａ（ｎ）と、補正係数値Ｅ（ｎ）との積に基づく第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を算出する。
【００７９】
図９は、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）の算出方法の一例を示す図である。図９に示すように、補正値算出部２１３は、まず、データ取得部２１１が第１期間Ｐ１（ｎ）に取得した複数の温度データＴｄに基づいて、第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）の温度値Ｔ（ｎ−ｐ）及び第２時刻ｔ（ｎ）の温度値Ｔ（ｎ）を算出する。第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）の温度値Ｔ（ｎ−ｐ）は、データ取得部２１１が第３時刻ｔ（ｎ−ｐ−１）から第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）までの第２期間Ｐ２（ｎ）に取得したｑ個の温度データＴｄの値の総和である。また、第２時刻の温度値Ｔ（ｎ）は、データ取得部２１１が第４時刻ｔ（ｎ−１）から第２時刻ｔ（ｎ）までの第３期間Ｐ３に取得したｑ個の温度データＴｄの値の総和である。
【００８０】
具体的には、補正値算出部２１３は、ｎ−ｐ以上ｎ以下の整数ｊに対して、次式（１）により、ｐ＋１個の温度値Ｔ（ｎ−ｐ）〜Ｔ（ｎ）を算出し、レジスター部２１５に保持する。
【００８１】
【数１】
2020153901.tif 000003
【００８２】
次に、補正値算出部２１３は、第２時刻ｔ（ｎ）の温度値Ｔ（ｎ）と第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）の温度値Ｔ（ｎ−ｐ）との差分ΔＴ（ｎ）を算出する。具体的には、補正値算出部２１３は、次式（２）により、ｐ＋１個の差分ΔＴ（ｎ−ｐ）〜ΔＴ（ｎ）を算出し、レジスター部２１５に保持する。式（２）において、ｊはｎ−ｐ以上ｎ以下の整数である。
【００８３】
【数２】
2020153901.tif 000004
【００８４】
次に、補正値算出部２１３は、差分ΔＴ（ｎ）に基づいて、第１期間Ｐ１（ｎ）の温度勾配値ΔＴａ（ｎ）を算出する。具体的には、補正値算出部２１３は、次式（３）により、レジスター部２１５に保持されているｐ＋１個の差分ΔＴ（ｎ−ｐ）〜ΔＴ（ｎ）の総
和を計算することにより、第１期間Ｐ１（ｎ）の温度勾配値ΔＴａ（ｎ）を算出する。
【００８５】
【数３】
2020153901.tif 000005
【００８６】
本実施形態では、補正係数値Ｅ（ｎ）は、データ取得部２１１が第４期間Ｐ４（ｎ）に取得した複数の温度データＴｄの値の総和を変数とする多項式の値である。図１０は、補正係数値Ｅ（ｎ）の算出方法の一例を示す図である。図１０に示すように、補正値算出部２１３は、次式（４）により、データ取得部２１１が第４期間Ｐ４（ｎ）に取得してレジスター部２１５に保持されているｒ＋１個の温度値Ｔ（ｎ−ｒ）〜Ｔ（ｎ）の総和と係数値Ａとの積を計算し、さらに定数値Ｂを加算することにより、補正係数値Ｅ（ｎ）を算出する。係数値Ａ及び定数値Ｂは、例えば、Ｘ軸補正係数情報２２２Ｘ、Ｙ軸補正係数情報２２２Ｙ、あるいはＺ軸補正係数情報２２２Ｚとして記憶部２２０に記憶されている。
【００８７】
【数４】
2020153901.tif 000006
【００８８】
そして、補正値算出部２１３は、次式（５）により、補正係数値Ｅ（ｎ）と温度勾配値ΔＴａ（ｎ）との積を計算することにより、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を算出する。
【００８９】
【数５】
2020153901.tif 000007
【００９０】
なお、式（４）は温度データＴｄの値の総和を変数とする１次の多項式であるが、補正係数値Ｅ（ｎ）は、２次以上の多項式の値であってもよいし、０次の多項式の値、すなわち定数値であってもよい。
【００９１】
１−５．温度補正方法
次に、本実施形態の温度補正方法の詳細について説明する。図１１は、温度補正方法の手順の一例を示すフローチャート図である。例えば、マイクロコントローラー２１０は、記憶部２２０に記憶されているプログラムを実行することにより、図１１に示す温度補正処理を行う。なお、図１１のフローチャートは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうちの任意の１軸の物理量の測定値に対する温度補正の手順を示している。
【００９２】
図１１に示すように、まず、マイクロコントローラー２１０は、データ取得部２１１として機能し、物理量データの取得タイミングであれば（ステップＳ１０のＹ）、物理量データであるカウントデータを取得する（ステップＳ２０）。
【００９３】
次に、マイクロコントローラー２１０は、物理量測定部２１２として機能し、ステップＳ２０で取得したカウントデータに基づいて、物理量を測定する（ステップＳ３０）。
【００９４】
次に、マイクロコントローラー２１０は、補正部２１４として機能し、直近のステップＳ１３０で算出された第１の補正値ΔＣ１（ｎ）、及び直近のステップＳ１２０で算出された第２の補正値ΔＣ２（ｎ）に基づいて、ステップＳ３０で測定した物理量の測定値を補正する（ステップＳ４０）。例えば、補正部２１４は、物理量の測定値に、第１の補正値ΔＣ１（ｎ）及び第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を加算することにより、物理量の測定値を
補正する。なお、第１の補正値ΔＣ１（ｎ）や第２の補正値ΔＣ２（ｎ）がまだ算出されていない場合は、例えば０とする。
【００９５】
マイクロコントローラー２１０は、物理量データの取得タイミングでなければ（ステップＳ１０のＹ）、ステップＳ２０からＳ４０の処理を行わない。
【００９６】
次に、マイクロコントローラー２１０は、データ取得部２１１として機能し、温度データの取得タイミングであれば（ステップＳ５０のＹ）、アナログ／デジタル変換器２０５から温度データを取得する（ステップＳ６０）。
【００９７】
次に、マイクロコントローラー２１０は、データ取得部２１１として機能し、温度データの取得タイミングであれば（ステップＳ５０のＹ）、新たにｑ個の温度データを取得すると（ステップＳ７０のＹ）、補正値算出部２１３として機能し、ｑ個の温度データを用いて、式（１）により、温度値Ｔ（ｎ）を計算する（ステップＳ８０）。補正値算出部２１３は、レジスター部２１５に保持されている温度値Ｔ（ｎ−ｐ＋１）〜Ｔ（ｎ）を温度値Ｔ（ｎ−ｐ）〜Ｔ（ｎ−１）とし、新たに算出した温度値Ｔ（ｎ）をレジスター部２１５に保持させる。これにより、レジスター部２１５にはｐ＋１個の新たな温度値Ｔ（ｎ−ｐ）〜Ｔ（ｎ）が保持される。
【００９８】
次に、補正値算出部２１３は、式（２）により、レジスター部２１５に保持されている温度値Ｔ（ｎ）と温度値Ｔ（ｎ−ｐ）との差分ΔＴ（ｎ）を計算する（ステップＳ９０）。補正値算出部２１３は、レジスター部２１５に保持されている差分ΔＴ（ｎ−ｐ＋１）〜ΔＴ（ｎ）を差分ΔＴ（ｎ−ｐ）〜ΔＴ（ｎ−１）とし、新たに算出した差分ΔＴ（ｎ）をレジスター部２１５に保持させる。これにより、レジスター部２１５にはｐ＋１個の新たな差分ΔＴ（ｎ−ｐ）〜ΔＴ（ｎ）が保持される。
【００９９】
次に、補正値算出部２１３は、式（３）により、レジスター部２１５に保持されているｐ＋１個の差分ΔＴ（ｎ−ｐ）〜ΔＴ（ｎ）の総和を計算することにより、第１期間Ｐ１（ｎ）の温度勾配値ΔＴａ（ｎ）を計算する（ステップＳ１００）。
【０１００】
次に、補正値算出部２１３は、レジスター部２１５に保持されているｒ＋１個の温度値Ｔ（ｎ−ｒ）〜Ｔ（ｎ）と、記憶部２２０に補正係数情報として記憶されている係数値Ａ及び定数値Ｂとを用いて、式（４）により、補正係数値Ｅ（ｎ）を計算する（ステップＳ１１０）。
【０１０１】
次に、補正値算出部２１３は、式（５）により、ステップＳ１００で算出された第１期間Ｐ１（ｎ）の温度勾配値ΔＴａ（ｎ）と、ステップＳ１１０で算出された補正係数値Ｅ（ｎ）との積に基づく第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を計算する（ステップＳ１２０）。
【０１０２】
次に、補正値算出部２１３は、ステップＳ８０で算出された温度値Ｔ（ｎ）と、記憶部２２０に記憶されている温度特性補正情報とを用いて、第１の補正値ΔＣ１（ｎ）を計算する（ステップＳ１３０）。
【０１０３】
マイクロコントローラー２１０は、温度データの取得タイミングでなければ（ステップＳ５０のＹ）、ステップＳ６０の処理を行わない。また、マイクロコントローラー２１０は、新たにｑ個の温度データを取得するまで（ステップＳ７０のＮ）、ステップＳ８０〜Ｓ１３０の処理を行わない。
【０１０４】
そして、マイクロコントローラー２１０は、ステップＳ１０〜Ｓ１３０の処理を繰り返す。
【０１０５】
なお、図１１のステップＳ２０は、「物理量データ取得工程」の一例である。また、図１１のステップＳ３０は「物理量測定工程」の一例である。また、図１１のステップＳ４０は「補正工程」の一例である。また、図１１のステップＳ６０は、「温度データ取得工程」の一例である。また、図１１のステップＳ８０，Ｓ９０，Ｓ１００，Ｓ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０は「補正値算出工程」の一例である。
【０１０６】
１−６．実測例
次に、本実施形態のセンサーモジュール２の実測例について、比較例のセンサーモジュールの実測例と対比して説明する。比較例のセンサーモジュールは、補正値算出部２１３が第２のＸ軸補正値、第２のＹ軸補正値及び第２のＺ軸補正値を算出しない点を除いてセンサーモジュール２と同じである。
【０１０７】
恒温槽に比較例のセンサーモジュールを収容し、図１２に示すように恒温槽の温度を段階的に変化させた場合、図１３に示す実測結果が得られた。また、恒温槽に本実施形態のセンサーモジュール２を収容し、図１２に示すように恒温槽の温度を段階的に変化させた場合、図１４に示す実測結果が得られた。図１２において、横軸は時間であり、縦軸は温度である。また、図１３及び図１４において、横軸は時間であり、縦軸は温度補正後の測定値である。なお、図１３及び図１４は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうちの任意の１軸の物理量の測定結果である。また、図１４には、図１３に示す実測結果を示す破線が重ねて図示されている。
【０１０８】
図１３に示すように、比較例のセンサーモジュールでは、恒温槽の温度が変化するタイミングで測定値が大きく変動している。すなわち、比較例のセンサーモジュールでは、環境温度が急峻に変化した場合に測定値の精度が低下する。
【０１０９】
本実施形態のセンサーモジュール２では、図１３に示す実測結果に基づき、式（４）の係数値Ａ及び定数値Ｂを最適な値に設定した。例えば、図１３に示す実測結果では、恒温槽の温度が高いほど、温度が変化するタイミングでの測定値の変動量が小さいので、センサーモジュール２では係数値Ａを負の値に設定した。図１４に示すように、本実施形態のセンサーモジュール２では、恒温槽の温度が変化するタイミングでの測定値の変動が非常に小さい。すなわち、比較例のセンサーモジュールでは、環境温度が急峻に変化した場合に測定値の精度の低下がほとんどない。
【０１１０】
また、図１５及び図１６に示すように、本実施形態のセンサーモジュール２では、比較例のセンサーモジュールよりも起動時間が短くなるという副次的な効果が得られることがわかった。図１５及び図１６において、横軸は時間であり、縦軸は０点に対する測定値の変動量である。なお、図１５は比較例のセンサーモジュールの５つのサンプルに対する測定結果であり、図１６はセンサーモジュール２の５つのサンプルに対する測定結果である。
【０１１１】
図１５に示すように、比較例のセンサーモジュールは、起動の開始から測定値の０点変動量がほぼ０になるまでの起動時間が約６ｕであるのに対して、図１６に示すように、本実施形態のセンサーモジュール２は起動時間が約３ｕである。すなわち、本実施形態のセンサーモジュール２の起動時間は、比較例のセンサーモジュールの起動時間の約半分に短縮されている。
【０１１２】
１−７．作用効果
以上に説明したように、第１実施形態では、センサーモジュール２のマイクロコントローラー２１０は、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚからの出力信号に基づく
物理量データ及び温度センサー２０４からの出力信号に基づく温度データを取得するデータ取得部２１１と、物理量データに基づいて、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚが検出した物理量を測定する物理量測定部２１２と、温度データに基づいて得られる第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）から第２時刻ｔ（ｎ）までの第１期間Ｐ１（ｎ）の温度勾配値ΔＴａ（ｎ）と、補正係数値Ｅ（ｎ）との積に基づく第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を算出する補正値算出部２１３と、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）に基づいて、物理量測定部２１２が測定した物理量の測定値を補正する補正部２１４と、を備える温度補正装置として機能する。この温度補正装置では、温度が急峻に変化した場合に、第１期間Ｐ１（ｎ）の温度勾配値ΔＴａ（ｎ）の絶対値が大きくなり、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）と補正係数値Ｅ（ｎ）との積に基づく第２の補正値ΔＣ２（ｎ）の絶対値も大きくなる。そして、補正部２１４が、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）に基づいて、温度データを補正するのではなく、物理量の計測値を直接的に補正することにより、温度センサー２０４と物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚとの間の温度勾配だけでなく、物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚの内部の温度勾配も加味した温度補正が実現される。したがって、第１実施形態によれば、温度が急峻に変化したときの物理量センサー２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚの出力信号に基づく物理量の測定誤差を従来よりも精度良く補正することが可能な温度補正装置を提供することができる。
【０１１３】
また、第１実施形態では、補正値算出部２１３は、データ取得部２１１が第１期間Ｐ１（ｎ）に取得した複数の温度データに基づいて、第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）の温度値Ｔ（ｎ−ｐ）及び第２時刻ｔ（ｎ）の温度値Ｔ（ｎ）を算出し、第２時刻ｔ（ｎ）の温度値Ｔ（ｎ）と第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）の温度値Ｔ（ｎ−ｐ）との差分ΔＴ（ｎ）に基づいて、第１期間Ｐ１（ｎ）の温度勾配値ΔＴａ（ｎ）を算出する。具体的には、補正値算出部２１３は、式（３）により、ｐ＋１個の差分ΔＴ（ｎ−ｐ）〜ΔＴ（ｎ）の総和を計算することにより、第１期間Ｐ１（ｎ）の温度勾配値ΔＴａ（ｎ）を算出する。したがって、差分ΔＴ（ｎ−ｐ）〜ΔＴ（ｎ）に含まれるノイズ成分が平均化されるため、第１実施形態によれば、温度補正後の物理量の測定値に含まれるノイズ成分が低減される。
【０１１４】
また、第１実施形態では、第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）の温度値Ｔ（ｎ−ｐ）は、データ取得部２１１が第３時刻ｔ（ｎ−ｐ−１）から第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）までの第２期間Ｐ２（ｎ）に取得したｑ個の温度データの値の総和であり、第２時刻の温度値Ｔ（ｎ）は、データ取得部２１１が第４時刻ｔ（ｎ−１）から第２時刻ｔ（ｎ）までの第３期間Ｐ３に取得したｑ個の温度データの値の総和である。したがって、第１時刻ｔ（ｎ−ｐ）の温度値Ｔ（ｎ−ｐ）及び第２時刻の温度値Ｔ（ｎ）の１ビット分解能が向上するため、第１実施形態によれば、温度補正後の物理量の測定値に含まれるノイズ成分が低減される。
【０１１５】
また、第１実施形態では、式（４）に示したように、補正係数値Ｅ（ｎ）は、データ取得部２１１が第４期間Ｐ４（ｎ）に取得した複数の温度データの値の総和を変数とする多項式の値である。したがって、第１実施形態によれば、温度の急峻な変化に起因する物理量の測定値の誤差が温度依存性を有していても、当該温度依存性も加味して物理量の測定値を精度よく温度補正することができる。
【０１１６】
２．第２実施形態
以下、第２実施形態のセンサーモジュールについて、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、主に、第１実施形態と異なる内容について説明し、第１実施形態と重複する説明は省略又は簡略する。
【０１１７】
第２実施形態のセンサーモジュール２の構造及び機能ブロックは、第１実施形態と同様であるため、その図示及び説明を省略する。第２実施形態のセンサーモジュール２では、補正値算出部２１３の処理が第１実施形態と異なる。
【０１１８】
第２実施形態では、補正値算出部２１３は、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）に基づいて、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を算出する周期Ｑが分割されたｋ個の区間に対して単調増加又は単調減少するｋ個のサブ補正値ΔＣｄ（ｎ＋１／ｋ）〜ΔＣｄ（ｎ＋ｋ／ｋ）を算出する。ｋは２以上の整数である。そして、補正部２１４は、補正値算出部２１３が算出したｋ個のサブ補正値ΔＣｄ（ｎ＋１／ｋ）〜ΔＣｄ（ｎ＋ｋ／ｋ）に基づいて、物理量測定部２１２が測定した物理量の測定値を温度補正する。補正部２１４は、ｋ個の区間のうちのｍ番目の区間において、物理量の測定値にｍ番目のサブ補正値ΔＣｄ（ｎ＋ｍ／ｋ）を加算することにより、物理量の測定値を温度補正してもよい。ｍは１以上ｋ以下の整数である。
【０１１９】
図１７は、サブ補正値ΔＣｄの一例を示す図である。図１７において、横軸は時間であり、縦軸は補正値である。図１７において、実線はサブ補正値ΔＣｄを示し、一点鎖線は第２の補正値ΔＣ２を示している。
【０１２０】
図１７の例では、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は、ｋ個の区間に分割された周期Ｑ（ｎ＋１）の１つ前の周期Ｑ（ｎ）において算出されて周期Ｑ（ｎ＋１）において温度補正に用いられる。また、第２の補正値ΔＣ２（ｎ−１）は、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）が算出される周期Ｑ（ｎ）の１つ前の周期Ｑ（ｎ−１）において算出されて周期Ｑ（ｎ）において温度補正に用いられる。このとき、ｍ番目のサブ補正値ΔＣｄ（ｎ＋ｍ／ｋ）は、次式（６）の値である。
【０１２１】
【数６】
2020153901.tif 000008
【０１２２】
すなわち、ｋ個のサブ補正値ΔＣｄ（ｎ＋１／ｋ）〜ΔＣｄ（ｎ＋ｋ／ｋ）は、線形に増加又は減少する。
【０１２３】
第２実施形態のセンサーモジュール２のその他の構成は、第１実施形態のセンサーモジュール２と同様であるため、その説明を省略する。
【０１２４】
第２実施形態によれば、サブ補正値ΔＣｄ（ｎ＋ｍ／ｋ）による温度補正の分解能が高いため、温度補正後の物理量の測定値に含まれるノイズ成分が低減され、第１実施形態よりも精度良く温度補正することができる。
【０１２５】
３．第３実施形態
以下、第３実施形態のセンサーモジュールについて、第１実施形態又は第２実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、主に、第１実施形態及び第２実施形態と異なる内容について説明し、第１実施形態又は第２実施形態と重複する説明は省略又は簡略する。
【０１２６】
第３実施形態のセンサーモジュール２の構造及び機能ブロックは、第１実施形態及び第２実施形態と同様であるため、その図示及び説明を省略する。第３実施形態のセンサーモジュール２では、補正値算出部２１３が算出する補正係数値Ｅ（ｎ）が第１実施形態及び第２実施形態と異なる。
【０１２７】
第３実施形態では、補正値算出部２１３が算出する補正係数値Ｅ（ｎ）は、データ取得部２１１が第４期間Ｐ４（ｎ）に取得した複数の温度データの値の総和を変数とする多項式の値であり、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）が第１の範囲のときの当該多項式と温度勾配値ΔＴａ（ｎ）が第２の範囲のときの当該多項式とが異なる。
【０１２８】
例えば、補正値算出部２１３は、次式（７）で表される補正係数値Ｅ（ｎ）を算出してもよい。式（７）において、例えば、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ１よりも小さい範囲あるいは温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ１以上ΔＴ２以下の範囲が第１の範囲であり、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも大きい範囲が第２の範囲である。式（７）において、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも大きい範囲における補正係数値Ｅ（ｎ）の多項式は、式（４）と同じである。また、例えば、定数値Ｃは定数値Ｂよりも大きい。
【０１２９】
【数７】
2020153901.tif 000009
【０１３０】
図１８は、式（７）で表される補正係数値Ｅ（ｎ）を用いて算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）の概略を示す図である。図１８において、横軸は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）であり、縦軸は第２の補正値ΔＣ２（ｎ）である。図１８において、実線は第３実施形態において算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を示し、一点鎖線は第１実施形態において算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を示している。図１８に示すように、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ１よりも小さい範囲では、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）に対して０次の多項式で変化する。また、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ１以上ΔＴ２以下の範囲では、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）に対して１次の多項式で変化する。同様に、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも大きい範囲でも、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）に対して１次の多項式で変化する。
【０１３１】
また、例えば、補正値算出部２１３は、次式（８）で表される補正係数値Ｅ（ｎ）を算出してもよい。式（８）において、例えば、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ１よりも小さい範囲あるいは温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ１以上ΔＴ２以下の範囲が第１の範囲であり、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも大きい範囲が第２の範囲である。式（８）において、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも大きい範囲における補正係数値Ｅ（ｎ）の多項式は、式（４）と同じである。
【０１３２】
【数８】
2020153901.tif 000010
【０１３３】
図１９は、式（８）で表される補正係数値Ｅ（ｎ）を用いて算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）の概略を示す図である。図１９において、横軸は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）であ
り、縦軸は第２の補正値ΔＣ２（ｎ）である。図１９において、実線は第３実施形態において算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を示し、一点鎖線は第１実施形態において算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を示している。図１９に示すように、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ１よりも小さい範囲では、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）に対して２次の多項式で変化する。同様に、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ１以上ΔＴ２以下の範囲でも、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）に対して２次の多項式で変化する。また、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも大きい範囲では、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）に対して１次の多項式で変化する。
【０１３４】
また、例えば、補正値算出部２１３は、次式（９）で表される補正係数値Ｅ（ｎ）を算出してもよい。式（８）において、例えば、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも小さい範囲が第１の範囲であり、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも大きい範囲が第２の範囲である。式（９）において、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも大きい範囲における補正係数値Ｅ（ｎ）の多項式は、式（４）と同じである。
【０１３５】
【数９】
2020153901.tif 000011
【０１３６】
図２０は、式（９）で表される補正係数値Ｅ（ｎ）を用いて算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）の概略を示す図である。図２０において、横軸は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）であり、縦軸は第２の補正値ΔＣ２（ｎ）である。図２０において、実線は第３実施形態において算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を示し、一点鎖線は第１実施形態において算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を示している。図２０に示すように、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも小さい範囲では、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）に対して３次の多項式で変化する。また、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ２よりも大きい範囲では、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は温度勾配値ΔＴａ（ｎ）に対して１次の多項式で変化する。
【０１３７】
なお、図１８及び図１９の例では温度勾配値ΔＴａ（ｎ）の３つの範囲において第２の補正値ΔＣ２（ｎ）の多項式が異なり、図２０の例では温度勾配値ΔＴａ（ｎ）の２つの範囲において第２の補正値ΔＣ２（ｎ）の多項式が異なっているが、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）４つ以上の範囲において第２の補正値ΔＣ２（ｎ）の多項式が異なっていてもよい。また、第２の補正値ΔＣ２（ｎ）の多項式は４次以上の多項式であってもよい。
【０１３８】
第３実施形態のセンサーモジュール２のその他の構成は、第１実施形態又は第２実施形態のセンサーモジュール２と同様であるため、その説明を省略する。
【０１３９】
第３実施形態では、図１８、図１９及び図２０に示すように、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）がΔＴ１よりも小さい範囲において補正値算出部２１３によって算出される第２の補正値ΔＣ２（ｎ）は、一点鎖線で示す第１実施形態における第２の補正値ΔＣ２（ｎ）よりも小さいので、物理量の測定値に対する第２の補正値ΔＣ２（ｎ）による補正の効果が小さい。したがって、第３実施形態によれば、温度が急峻に変化しないときに、物理量の測定値に過剰な補正がかかるおそれが低減され、第１実施形態又は第２実施形態よりも精度良く温度補正することができる。
【０１４０】
４．変形例
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１４１】
例えば、上記の各実施形態では、センサーモジュール２は、物理量センサー２００を３つ有しているが、センサーモジュール２が有する物理量センサー２００の数は、１つ、２つ又は４つ以上であってもよい。
【０１４２】
また、上記の各実施形態では、物理量センサー２００として加速度センサーを備えたセンサーモジュール２を例に挙げたが、センサーモジュール２は、物理量センサー２００として、角速度センサー、圧力センサー、光学センサー等の温度に依存して出力が変化する物理量センサーを備えていてもよい。また、センサーモジュール２は、加速度センサー、角速度センサー、圧力センサー、光学センサー等の各種の物理量センサーのうちの２種類以上の物理量センサーを備えていてもよい。
【０１４３】
また、上記の各実施形態では、物理量センサー２００が有する物理量検出素子として水晶を用いて構成された素子を例に挙げたが、物理量検出素子は、水晶以外の圧電素子を用いて構成されていてもよいし、静電容量型のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子であってもよい。
【０１４４】
また、上記の各実施形態では、補正値算出部２１３は、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）に基づいて第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を算出しているが、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）と温度勾配値ΔＴａ（ｎ）の変化率ΔΔＴａ（ｎ）とに基づいて第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を算出してもよい。
【０１４５】
例えば、補正値算出部２１３は、次式（１０）により、レジスター部２１５に保持されているｓ＋１個の差分ΔＴ（ｎ−ｓ）〜ΔＴ（ｎ）を用いてｓ＋１個の差分ΔΔＴ（ｎ−ｓ）〜ΔΔＴ（ｎ）を算出し、レジスター部２１５に保持する。式（１０）において、ｊはｎ−ｓ以上ｎ以下の整数である。
【０１４６】
【数１０】
2020153901.tif 000012
【０１４７】
次に、補正値算出部２１３は、次式（１１）により、レジスター部２１５に保持されているｓ＋１個の差分ΔΔＴ（ｎ−ｓ）〜ΔΔＴ（ｎ）の総和を計算することにより、温度勾配値の変化率ΔΔＴａ（ｎ）を算出する。
【０１４８】
【数１１】
2020153901.tif 000013
【０１４９】
そして、例えば、補正値算出部２１３は、次式（１２）により、温度勾配値ΔＴａ（ｎ）と温度勾配値ΔＴａ（ｎ）の変化率ΔΔＴａ（ｎ）とに基づいて第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を算出してもよい。
【０１５０】
【数１２】
2020153901.tif 000014
【０１５１】
補正部２１４がこの第２の補正値ΔＣ２（ｎ）を用いて物理量の測定値の温度補正を行うことにより、より高い精度の温度補正が可能となる。
【０１５２】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１５３】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１５４】
１…センサーシステム、２…センサーモジュール、３…処理装置、５…基板部、１０…基部、１２…継手部、１３…可動部、３０ａ，３０ｂ…支持部、３４…パッケージ接合部、３６ａ，３６ｂ…接合部、３８ａ，３８ｂ…延出部、４０…物理量検出素子、５０，５２，５４，５６…錘、６２…接合部材、１０１…容器、１０２…蓋、１０３…ネジ穴、１０４…固定突起、１１１…側壁、１１２…底壁、１１５…回路基板、１１５ｆ…第１面、１１５ｒ…第２面、１１６…コネクター、１２１…開口部、１２２…内面、１２３…開口面、１２５…第２の台座、１２７…第１の台座、１２９…突起、１３０…固定部材、１３３，１３４…括れ部、１４１…シール部材、１７２…ネジ、１７４…雌ネジ、１７６…貫通孔、２００，２００Ｘ，２００Ｙ，２００Ｚ…物理量センサー、２０１Ｘ，２０１Ｙ，２０１Ｚ…発振回路、２０２Ｘ，２０２Ｙ，２０２Ｚ…カウンター、２０３…温度補償型水晶発振器、２０４…温度センサー、２１０…マイクロコントローラー、２１１…データ取得部、２１２…物理量測定部、２１３…補正値算出部、２１４…補正部、２１５…レジスター部、２２０…記憶部、２２１Ｘ…Ｘ軸温度特性補正情報、２２１Ｙ…Ｙ軸温度特性補正情報、２２１Ｚ…Ｚ軸温度特性補正情報、２２２Ｘ…Ｘ軸補正係数情報、２２２Ｙ…Ｙ軸補正係数情報、２２２Ｚ…Ｚ軸補正係数情報
【図１】
2020153901.tif 000015
【図２】
2020153901.tif 000016
【図３】
2020153901.tif 000017
【図４】
2020153901.tif 000018
【図５】
2020153901.tif 000019
【図６】
2020153901.tif 000020
【図７】
2020153901.tif 000021
【図８】
2020153901.tif 000022
【図９】
2020153901.tif 000023
【図１０】
2020153901.tif 000024
【図１１】
2020153901.tif 000025
【図１２】
2020153901.tif 000026
【図１３】
2020153901.tif 000027
【図１４】
2020153901.tif 000028
【図１５】
2020153901.tif 000029
【図１６】
2020153901.tif 000030
【図１７】
2020153901.tif 000031
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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