(57)【要約】      （修正有）【課題】電源電圧変動による出力変動を低減することを可能とする物理量検出回路、並びに、この物理量検出回路を用いた物理量検出装置、電子機器及び移動体を提供する。【解決手段】検出回路１２（物理量検出回路）は、物理量に対応する検出信号Ｑ１、Ｑ２に基づいて、物理量の大きさに応じた演算信号を生成する演算処理を行うデジタル演算回路１０８（演算処理部）を含む。デジタル演算回路１０８は、供給される電源電圧を変数とする補正式に基づいて、検出信号Ｑ１、Ｑ２、および検出信号Ｑ１、Ｑ２に対して演算処理の一部により得られた信号、の少なくとも一方を補正する電源電圧変動補正処理を含む演算処理を行う。【選択図】図５
2014215097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量に対応する検出信号に基づいて、前記物理量の大きさに応じた演算信号を生成する演算処理を行う演算処理部を含み、
前記演算処理は、供給される電源電圧を変数とする補正式に基づいて、前記検出信号、および前記検出信号に対して前記演算処理の一部により得られた信号、の少なくとも一方を補正する電源電圧変動補正処理を含む、物理量検出回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記電源電圧変動補正処理は、前記検出信号、および前記検出信号に対して前記演算処理の一部により得られた信号、の少なくとも一方のオフセットを補正する処理を含む、物理量検出回路。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記補正式は、前記電源電圧の２次関数の式である、物理量検出回路。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記演算処理は、前記補正式を用いて前記電源電圧に対する補正量を計算する電源電圧変動補正量計算処理を含み、
前記電源電圧変動補正処理は、前記検出信号、および前記検出信号に対して前記演算処理の一部により得られた信号、の少なくとも一方に前記補正量を加算する処理を含む、物理量検出回路。
【請求項５】
請求項４において、
前記演算処理部は、
前記検出信号がデジタル化された検出データ、および前記電源電圧がデジタル化された電源電圧データ、を用いて、前記電源電圧変動補正処理および前記電源電圧変動補正量計算処理をデジタル処理で行う、物理量検出回路。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記演算処理は、前記電源電圧変動補正量計算処理を行う周期が前記電源電圧変動補正処理を行う周期よりも長い、物理量検出回路。
【請求項７】
物理量に対応する検出信号を出力するセンサー素子と、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の物理量検出回路と、を含む、物理量検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の物理量検出回路を含む、電子機器。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の物理量検出回路を含む、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量検出回路、物理量検出装置、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々なシステムや電子機器において、加速度を検出する加速度センサーや角速度を検出するジャイロセンサー等、種々の物理量を検出可能な物理量検出装置が広く利用されている。近年、物理量検出装置は、自動車等に搭載されるようになり、ノイズの多い環境下でも高い検出精度と高い信頼性が要求されるようになってきている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、駆動振動の振幅が変動したとしても、検出しようとする物理量に対する検出感度を一定に保つことを可能とする物理量測定装置が提案されている。また、特許文献２では、振動子の振動漏れによる不要信号を効率的に除去できる検出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２００９−２２９４４７号公報
【特許文献２】特開２００７−３２７９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の物理量検出装置の中には、様々な用途に汎用的に使用することが出来るように外部から与えられる電源電圧範囲が広いものもある。このような物理量検出装置では、その構成によっては、電源電圧の変動により内部回路での遅延や位相ズレがおこり、結果として出力値が電源電圧に依存した変動を持ってしまい、特性劣化を引き起こす可能性があった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、電源電圧変動による出力変動を低減することを可能とする物理量検出回路、並びに、この物理量検出回路を用いた物理量検出装置、電子機器及び移動体を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係る物理量検出回路は、物理量に対応する検出信号に基づいて、前記物理量の大きさに応じた演算信号を生成する演算処理を行う演算処理部を含み、前記演算処理は、供給される電源電圧を変数とする補正式に基づいて、前記検出信号、および前記検出信号に対して前記演算処理の一部により得られた信号、の少なくとも一方を補正する電源電圧変動補正処理を含む。
【０００９】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、電源電圧を変数とする補正式に基づいて信号を補正するので、電源電圧変動による出力変動を低減することができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記電源電圧変動補正処理は、前記検出信号、および前記検出信号に対して前記演算処理の一部により得られた信号、の少なくとも一方のオフセットを補正する処理を含んでもよい。
【００１１】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、電源電圧変動による出力信号のオフセットの変動を補正することができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記補正式は、前記電源電圧の２次関数の式であるようにしてもよい。
【００１３】
［適用例４］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記演算処理は、前記補正式を用いて前記電源電圧に対する補正量を計算する電源電圧変動補正量計算処理を含み、前記電源電圧変動補正処理は、前記検出信号、および前記検出信号に対して前記演算処理の一部により得られた信号、の少なくとも一方に前記補正量を加算する処理を含んでもよい。
【００１４】
［適用例５］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記演算処理部は、前記検出信号がデジタル化された検出データ、および前記電源電圧がデジタル化された電源電圧データ、を用いて、前記電源電圧変動補正処理および前記電源電圧変動補正量計算処理をデジタル処理で行うようにしてもよい。
【００１５】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、電源電圧変動による出力変動の補正をデジタル処理で行うので、補正精度を高めることができる。
【００１６】
［適用例６］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記演算処理は、前記電源電圧変動補正量計算処理を行う周期が前記電源電圧変動補正処理を行う周期よりも長いようにしてもよい。
【００１７】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、電源電圧変動による出力変動の補正量の計算を間欠的に行い、計算量や消費電力を削減することができる。
【００１８】
［適用例７］
本適用例に係る物理量検出装置は、物理量に対応する検出信号を出力するセンサー素子と、上記のいずれかの物理量検出回路と、を含む。
【００１９】
本適用例に係る物理量検出装置は、例えば、加速度センサー、ジャイロセンサー（角速度センサー）、速度センサー等の慣性センサーであってもよいし、重力に基づいて傾斜角を計測する傾斜計であってもよい。
【００２０】
［適用例８］
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの物理量検出回路を含む。
【００２１】
［適用例９］
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの物理量検出回路を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の物理量検出装置の構成例を示す図。
【図２】センサー素子の振動片の平面図。
【図３】センサー素子の動作について説明するための図。
【図４】センサー素子の動作について説明するための図。
【図５】検出回路の構成例を示す図。
【図６】デジタル演算回路が行う演算処理の流れを示す図。
【図７】補正前の角速度データの電源電圧変動特性の一例を示す図。
【図８】補正後の角速度データの電源電圧変動特性の一例を示す図。
【図９】電源電圧センサーの構成例を示す図。
【図１０】オフセット電源電圧変動補正量計算を行う回路の構成例を示す図。
【図１１】電源電圧データ、オフセット補正量及び角速度データの更新タイミングの一例を示すタイミングチャート図。
【図１２】本実施形態の電子機器の機能ブロック図。
【図１３】本実施形態の電子機器の外観の一例を示す図。
【図１４】本実施形態の移動体の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
１．物理量検出装置
図１は、本実施形態の物理量検出装置の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施形態の物理量検出装置１は、集積回路（ＩＣ）１０及びセンサー素子３０を含む。
【００２５】
センサー素子３０は、駆動電極と検出電極が配置された振動片を有し、一般的に、振動片のインピーダンスをできるだけ小さくして発振効率を高めるために、振動片は気密性が確保されたパッケージに封止されている。本実施形態では、センサー素子３０は、Ｔ型の２つの駆動振動腕を有するいわゆるダブルＴ型の振動片を有する。
【００２６】
図２は、本実施形態のセンサー素子３０の振動片の平面図である。センサー素子３０は、例えば、Ｚカットの水晶基板により形成されたダブルＴ型の振動片を有する。水晶を材料とする振動片は、温度変化に対する共振周波数の変動が極めて小さいので、角速度の検出精度を高めることができるという利点がある。なお、図２におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は水晶の軸を示す。
【００２７】
図２に示すように、センサー素子３０の振動片は、２つの駆動用基部３４ａ，３４ｂからそれぞれ駆動振動腕３１ａ，３１ｂが＋Ｙ軸方向及び−Ｙ軸方向に延出している。駆動振動腕３１ａの側面及び上面にはそれぞれ駆動電極４２及び４３が形成されており、駆動振動腕３１ｂの側面及び上面にはそれぞれ駆動電極４３及び４２が形成されている。駆動電極４２，４３は、それぞれ、図１に示した集積回路（ＩＣ）１０のＤＳ端子，ＤＧ端子を介して駆動回路１１に接続される。
【００２８】
駆動用基部３４ａ，３４ｂは、それぞれ−Ｘ軸方向と＋Ｘ軸方向に延びる連結腕３５ａ，３５ｂを介して矩形状の検出用基部３７に接続されている。
【００２９】
検出振動腕３２は、検出用基部３７から＋Ｙ軸方向及び−Ｙ軸方向に延出している。検出振動腕３２の上面には検出電極４４及び４５が形成されており、検出振動腕３２の側面には共通電極４６が形成されている。検出電極４４，４５は、それぞれ、図１に示した集積回路（ＩＣ）１０のＳ１端子，Ｓ２端子を介して検出回路１２に接続される。また、共通電極４６は接地される。
【００３０】
駆動振動腕３１ａ，３１ｂの駆動電極４２と駆動電極４３との間に駆動信号として交流電圧が与えられると、図３に示すように、駆動振動腕３１ａ，３１ｂは逆圧電効果によって矢印Ｂのように、２本の駆動振動腕３１ａ，３１ｂの先端が互いに接近と離間を繰り返す屈曲振動（励振振動）をする。
【００３１】
この状態で、センサー素子３０の振動片にＺ軸を回転軸とした角速度が加わると、駆動振動腕３１ａ，３１ｂは、矢印Ｂの屈曲振動の方向とＺ軸の両方に垂直な方向にコリオリの力を得る。その結果、図４に示すように、連結腕３５ａ，３５ｂは矢印Ｃで示すような振動をする。そして、検出振動腕３２は、連結腕３５ａ，３５ｂの振動（矢印Ｃ）に連動して矢印Ｄのように屈曲振動をする。このコリオリ力に伴う検出振動腕３２の屈曲振動と駆動振動腕３１ａ，３１ｂの屈曲振動（励振振動）とは位相が９０°ずれている。
【００３２】
ところで、駆動振動腕３１ａ，３１ｂが屈曲振動（励振振動）をするときの振動エネルギーの大きさ又は振動の振幅の大きさが２本の駆動振動腕３１ａ，３１ｂで等しければ、駆動振動腕３１ａ，３１ｂの振動エネルギーのバランスがとれており、センサー素子３０に角速度がかかっていない状態では検出振動腕３２は屈曲振動しない。ところが、２つの駆動振動腕３１ａ，３１ｂの振動エネルギーのバランスがくずれると、センサー素子３０に角速度がかかっていない状態でも検出振動腕３２に屈曲振動が発生する。この屈曲振動は漏れ振動と呼ばれ、コリオリ力に基づく振動と同様に矢印Ｄの屈曲振動であるが、駆動信号とは同位相である。
【００３３】
そして、圧電効果によってこれらの屈曲振動に基づいた交流電荷が、検出振動腕３２の検出電極４４，４５に検出信号として発生する。ここで、コリオリ力に基づいて発生する交流電荷は、コリオリ力の大きさ（言い換えれば、センサー素子３０に加わる角速度の大きさ）に応じて変化する。一方、漏れ振動に基づいて発生する交流電荷は、センサー素子３０に加わる角速度の大きさに関係せず一定である。
【００３４】
なお、駆動振動腕３１ａ，３１ｂの先端には、駆動振動腕３１ａ，３１ｂよりも幅の広い矩形状の錘部３３が形成されている。駆動振動腕３１ａ，３１ｂの先端に錘部３３を形成することにより、コリオリ力を大きくするとともに、所望の共振周波数を比較的短い振動腕で得ることができる。同様に、検出振動腕３２の先端には、検出振動腕３２よりも幅の広い錘部３６が形成されている。検出振動腕３２の先端に錘部３６を形成することにより、検出電極４４，４５に発生する交流電荷を大きくすることができる。
【００３５】
以上のようにして、センサー素子３０は、Ｚ軸を検出軸としてコリオリ力に基づく交流電荷（角速度成分）と、励振振動の漏れ振動に基づく交流電荷（振動漏れ成分）とを検出電極４４，４５を介して出力する。
【００３６】
ところで、センサー素子３０に加わるコリオリ力Ｆcは次式（１）で計算される。
【００３７】
【数１】
2014215097.tif 000003
【００３８】
式（１）において、ｍは等価質量、ｖは振動速度、Ωは角速度である。式（１）によると、角速度Ωが一定であっても、等価質量ｍ又は振動速度ｖが変化すればコリオリ力もそれらに伴って変化する。すなわち、等価質量ｍ又は振動速度ｖが変化することにより角速度の検出感度が変化することになる。センサー素子３０の振動片が何らかの故障によって振動状態が変化すると、駆動振動の等価質量ｍ又は振動速度ｖが変化するので、検出感度
が変化することになる。また同時に、漏れ振動の状態も変化するので振動漏れ成分の大きさも変化する。すなわち、振動漏れ成分の大きさと角速度の検出感度の間には相関があり、振動漏れ成分の大きさを監視することで、センサー素子３０の故障（断線も含む）の有無を判定することができる。
【００３９】
そこで、本実施形態では、センサー素子３０の故障を検出可能として高い信頼性を確保するために、駆動振動腕３１ａ，３１ｂの振動エネルギーのバランスがわずかに崩れるようにして所望のレベルの振動漏れ成分を積極的に発生させるようにしている。特に、本実施形態では、センサー素子３０はダブルＴ型の振動片を用いて構成されているため、レーザー加工等により、駆動振動腕３１ａの先端の錘部３３と駆動振動腕３１ｂの先端の錘部３３の質量に差をつけることで、駆動振動腕３１ａの屈曲振動と駆動振動腕３１ｂの屈曲振動をアンバランスにすることが容易にできる。
【００４０】
図１に戻り、集積回路（ＩＣ）１０は、駆動回路１１、検出回路１２、温度センサー１３、電源電圧センサー１４、基準電圧回路１５、シリアルインターフェース回路１６、不揮発性メモリー１７、テスト制御回路１８、端子機能切替回路１９及び故障診断回路２０を含んで構成されている。なお、本実施形態の集積回路（ＩＣ）１０は、図１に示した要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００４１】
基準電圧回路１５は、外部からＶＤＤ端子を介して供給される電源電圧から基準電位（アナロググランド電圧）などの定電圧や定電流を生成し、駆動回路１１、検出回路１２、温度センサー１３に供給する。
【００４２】
不揮発性メモリー１７は、駆動回路１１、検出回路１２、温度センサー１３に対する各種のトリミングデータ（調整データや補正データ）を保持している。不揮発性メモリー１７は、例えば、ＭＯＮＯＳ（Metal Oxide Nitride Oxide Silicon）型メモリーによって実現することができる。
【００４３】
温度センサー１３は、電圧が温度変化に対してほぼ線形に変化するアナログ信号ＴＳＯを生成する。温度センサー１３は、例えば、バンドギャップリファレンス回路を利用して実現することができる。
【００４４】
電源電圧センサー１４は、ＶＤＤ端子より供給される電源電圧をＡ／Ｄ変換し、電源電圧データＶＡＭを生成する。
【００４５】
駆動回路１１は、センサー素子３０を励振振動させるための駆動信号を生成し、ＤＳ端子を介してセンサー素子３０の駆動電極１１２に供給する。また、駆動回路１１は、センサー素子３０の励振振動により駆動電極１１３に発生する駆動電流（水晶電流）がＤＧ端子を介して入力され、この駆動電流の振幅が一定に保持されるように駆動信号の振幅レベルをフィードバック制御する。また、駆動回路１１は、駆動信号と位相が同じ信号ＳＤＥＴ及び駆動信号と位相が９０°ずれた信号ＳＤＥＴ９０を生成し、検出回路１２に供給する。
【００４６】
検出回路１２（物理量検出回路の一例）は、Ｓ１端子とＳ２端子を介して、センサー素子３０の２つの検出電極１１４，１１５に発生する交流電荷（検出電流）Ｑ１，Ｑ２がそれぞれ入力され、ＴＥＳＴ信号が非アクティブの時は、交流電荷Ｑ１，Ｑ２に含まれる角速度成分を検出し、角速度成分の大きさに応じたデジタルコードを有する角速度データＯＵＴ（物理量データの一例）を生成する。また、検出回路１２は、ＴＥＳＴ信号がアクティブの時は、交流電荷Ｑ１，Ｑ２に含まれる振動漏れ成分を検出し、角速度データＯＵＴとして振動漏れ成分の大きさに応じたデジタルコードを有するデータを生成する。後述す
るように、検出回路１２は、角速度データＯＵＴの生成処理において、温度センサー１３の出力信号ＴＳＯ、電源電圧センサー１４が出力する電源電圧データＶＡＭ、及び不揮発性メモリー１７に記憶されているトリミングデータを用いてオフセット補正及び感度補正を行う。検出回路１２が生成した角速度データＯＵＴは、シリアルインターフェース回路１６に供給される。
【００４７】
故障診断回路２０は、ＴＥＳＴ信号がアクティブの時、検出回路１２が出力する角速度データＯＵＴのコードが所望の範囲内か否かを判定し、当該範囲内であれば正常、範囲外であれば異常と診断し、診断結果を示すフラグ信号（ＦＬＡＧ）を出力する。
【００４８】
シリアルインターフェース回路１６は、ＳＳ端子，ＳＣＬＫ端子，ＳＩ端子を介してそれぞれ選択信号、クロック信号、シリアル入力信号が入力される。シリアルインターフェース回路１６は、選択信号がイネーブルの時にシリアル入力信号をクロック信号でサンプリングし、シリアル入力信号に含まれているコマンドの解析処理やシリアル入力信号に含まれているシリアルデータをパラレルデータに変換する処理を行う。さらに、シリアルインターフェース回路１６は、コマンドに応じて、不揮発性メモリー１７や内部レジスター（図示せず）に対するデータの書き込み（設定）や読み出しの処理を行う。また、シリアルインターフェース回路１６は、検出回路１２が生成した角速度データＯＵＴ、故障診断回路２０の診断結果のフラグ信号（ＦＬＡＧ）、不揮発性メモリー１７や内部レジスターから読み出したデータなどをシリアルデータに変換し、ＳＯ端子を介して外部に出力する処理を行う。
【００４９】
端子機能切替回路１９は、ＩＯ１，ＩＯ２，ＩＯ３，ＩＯ４の４端子の接続先を切り替える。例えば、端子機能切替回路１９は、テスト制御回路１８の制御のもと、駆動回路１１、検出回路１２、基準電圧回路１５の出力信号や内部信号を選択し、ＩＯ１，ＩＯ２，ＩＯ３，ＩＯ４のいずれかから外部出力し、あるいは、ＩＯ１，ＩＯ２，ＩＯ３，ＩＯ４のいずれかから外部入力された信号を、駆動回路１１、検出回路１２、基準電圧回路１５に供給することができる。
【００５０】
テスト制御回路１８は、シリアルインターフェース回路１６から受け取った設定値に応じて、ＩＯ１，ＩＯ２，ＩＯ３，ＩＯ４の４端子の接続先の切り替えを制御し、また、故障診断を行うか否かを制御するための制御信号（ＴＥＳＴ）を生成する。
【００５１】
図５は、検出回路１２の構成例を示す図である。図５に示すように、検出回路１２は、ΔΣ変調器１００、パルスカウンター１０２、チャージアンプ１０４、Ａ／Ｄ変換器としてのΔΣ変調器１０６、デジタル演算回路１０８及びスイッチ回路１０９を含んで構成されている。なお、本実施形態の検出回路１２は、図５に示した要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００５２】
ΔΣ変調器１００は、駆動回路１１が生成する信号ＳＤＥＴをサンプリングクロックとして、温度センサー１３の出力信号ＴＳＯを１ビットのビットストリームデータに変換する。
【００５３】
パルスカウンター１０２は、駆動回路１１が生成する信号ＳＤＥＴに同期して、ΔΣ変調器１００が出力するビットストリームデータを順番に加算し、温度データＴＳＤＯを生成する。
【００５４】
スイッチ回路１０９は、ＴＥＳＴ信号が非アクティブの時は駆動回路１１が生成する信号ＳＤＥＴ９０（駆動信号と位相が９０°ずれた信号）を選択して出力し、ＴＥＳＴ信号がアクティブの時は駆動回路１１が生成する信号ＳＤＥＴ（駆動信号と同位相の信号）を
選択して出力する。
【００５５】
チャージアンプ１０４は、スイッチ回路１０９の出力信号に同期して、センサー素子３０の２つの検出電極から発生する交流電荷Ｑ１，Ｑ２を積分し、差動電圧を出力する。すなわち、チャージアンプ１０４は、ＴＥＳＴ信号が非アクティブの時は、信号ＳＤＥＴ９０に同期して交流電荷Ｑ１，Ｑ２を積分し、ＴＥＳＴ信号がアクティブの時は、信号ＳＤＥＴに同期して交流電荷Ｑ１，Ｑ２を積分する。前述のように、センサー素子３０において、コリオリ力に伴う検出振動腕３２の屈曲振動と駆動振動腕３１ａ，３１ｂの屈曲振動（励振振動）とは位相が９０°ずれているため、ＴＥＳＴ信号が非アクティブの時、チャージアンプ１０４はコリオリ力に基づく交流電荷（角速度成分）を積分するが、漏れ振動成分は駆動信号と同位相であるため、理想的な場合には積分されない。従って、チャージアンプ１０４が出力する差動電圧には、理想的な場合には角速度成分のみが含まれる。一方、ＴＥＳＴ信号がアクティブの時は、チャージアンプ１０４は漏れ振動成分を積分するが、角速度成分は積分されない。従って、チャージアンプ１０４が出力する差動電圧には、漏れ振動成分のみが含まれる。
【００５６】
ΔΣ変調器１０６は、スイッチ回路１０９の出力信号（ＳＤＥＴ９０又はＳＤＥＴ）をサンプリングクロックとして、チャージアンプ１０４が出力する差動電圧（角速度成分）を１ビットのビットストリームデータＳＤＯに変換する。換言すれば、Ａ／Ｄ変換器としてのΔΣ変調器１０６は、検出チャージアンプ１０４が出力する差動電圧（角速度成分）を周期的にサンプリングしてデジタル化し、１ビットのビットストリームデータＳＤＯに変換する。
【００５７】
デジタル演算回路１０８は、パルスカウンター１０２が生成する温度データＴＳＤＯ、電源電圧センサー１４が生成する電源電圧データＶＡＭ、及び、不揮発性メモリー１７に記憶されているトリミングデータを用いて、ΔΣ変調器１０６が出力するビットストリームデータＳＤＯに対して所定の演算処理を行い、角速度成分あるいは漏れ振動成分の大きさに応じたデジタルコードを有する角速度データＯＵＴを生成する。
【００５８】
図６は、デジタル演算回路１０８が行う演算処理の流れを示す図である。図６に示すように、デジタル演算回路１０８は、１ビットのビットストリームデータＳＤＯに対して高周波成分をカットするデジタルフィルター計算（Ｐ１）を行い、角速度データを生成する。
【００５９】
また、デジタル演算回路１０８は、デジタルフィルター計算（Ｐ１）により生成された角速度データに対して、オフセット補正量を加算するオフセット補正計算（Ｐ２）及び感度補正量を乗算する感度補正計算（Ｐ３）を行う。
【００６０】
また、デジタル演算回路１０８は、オフセット補正計算（Ｐ２）及び感度補正計算（Ｐ３）がされた角速度データに対して入力レンジ設定値を乗算し、物理量検出装置１が出力する角速度データの出力レンジを物理量検出装置１の後段に接続されるＩＣの入力レンジに合わせる入力レンジ計算（Ｐ４）を行う。
【００６１】
また、デジタル演算回路１０８は、入力レンジ計算（Ｐ４）がされた角速度データに対して出力ビット設定値に応じたビット数の下位ビットを削って（シフトし）最下位ビットを丸めるビット制限計算（Ｐ５）を行う。
【００６２】
また、デジタル演算回路１０８は、平均回数設定値に応じて、ビット制限計算（Ｐ５）がされたＮ個の角速度データの平均値を計算する出力コード平均計算（Ｐ６）を行う。この出力コード平均計算（Ｐ６）により角速度データＯＵＴが得られる。
【００６３】
さらに、デジタル演算回路１０８は、オフセット補正計算（Ｐ２）に用いるオフセット補正量の計算と感度補正計算（Ｐ３）に用いる感度補正量の計算を行う。
【００６４】
具体的には、デジタル演算回路１０８は、温度データＴＳＤＯに対して所定回数分（例えば４回分）の移動平均を計算し（Ｐ７）、移動平均の計算結果に対してゲイン補正量の加算（Ｐ８）及びオフセット補正量の加算（Ｐ９）を行う。
【００６５】
また、デジタル演算回路１０８は、移動平均（Ｐ７）、ゲイン補正（Ｐ８）及びオフセット補正（Ｐ９）がされた温度データを、温度変動による角速度データの感度を補正するための補正式（感度温度変動補正式）の温度変数に代入し、温度変動による感度変動の補正量（感度温度変動補正量）を求める感度温度変動補正量計算（Ｐ１０）を行う。
【００６６】
また、デジタル演算回路１０８は、感度温度変動補正量と０次感度補正量（温度に依存しない感度補正量）とを加算して感度補正量を得る感度補正量計算（Ｐ１１）を行う。
【００６７】
また、デジタル演算回路１０８は、移動平均（Ｐ７）、ゲイン補正（Ｐ８）及びオフセット補正（Ｐ９）がされた温度データを、温度変動による角速度データのオフセット変動を補正するための補正式（オフセット温度変動補正式）の温度変数に代入し、温度変動によるオフセット変動の補正量（オフセット温度変動補正量）を求めるオフセット温度変動補正量計算（Ｐ１２）を行う。
【００６８】
また、デジタル演算回路１０８は、電源電圧データＶＡＭに対して所定回数分（例えば４回分）の移動平均を計算し（Ｐ１３）、移動平均の計算結果に対してオフセット補正量の加算（Ｐ１４）を行う。
【００６９】
また、デジタル演算回路１０８は、移動平均（Ｐ１３）及びオフセット補正（Ｐ１４）がされた電源電圧データを、電源電圧変動による角速度データのオフセット変動を補正するための補正式（オフセット電源電圧変動補正式）の温度変数に代入し、電源電圧変動によるオフセット変動の補正量（オフセット電源電圧変動補正量）を求めるオフセット電源電圧変動補正量計算（Ｐ１５）を行う。
【００７０】
また、デジタル演算回路１０８は、オフセット温度変動補正量とオフセット電源電圧変動補正量と０次オフセット補正量（温度と電源電圧に依存しないオフセット補正量）とを加算してオフセット補正量を得るオフセット補正量計算（Ｐ１６）を行う。
【００７１】
なお、温度データのゲイン補正量とオフセット補正量、電源電圧データのオフセット補正量、感度温度変動補正式の補正係数、オフセット温度変動補正式の補正係数、オフセット電源電圧変動補正式の補正係数、０次オフセット補正量、０次感度補正量、入力レンジ設定値、出力ビット設定値、平均回数設定値は、不揮発性メモリー１７に記憶されているトリミングデータの一部である。
【００７２】
なお、図６に示したＰ１〜Ｐ６の演算は、ビットストリームデータＳＤＯが更新される毎に、すなわちΔΣ変調器１０６のサンプリングレート（例えば、約３ｋＨｚ）と同じレートで行われる。これに対して、温度変動や電源電圧変動は角速度の変化に対して十分遅いため、図６に示したＰ７〜Ｐ１６の演算は、より遅いレート（例えば、約１２Ｈｚ）で行われる。
【００７３】
前述したように、ＴＥＳＴ信号が非アクティブの時、チャージアンプ１０４が出力する差動電圧には、理想的な場合には角速度成分のみが含まれる。しかしながら、実際には、
電源電圧が変動すると、ＳＤＥＴ９０の位相がわずかにずれてしまい、チャージアンプ１０４によって漏れ振動成分が積分される。しかも、本実施形態では、センサー素子３０の故障を検出可能として高い信頼性を確保するために、所望のレベルの振動漏れ成分を積極的に発生させるようにしているため、ＳＤＥＴ９０の位相がわずかにずれただけでも、チャージアンプ１０４が出力する差動電圧に大きな漏れ振動成分が含まれてしまう。従って、電源電圧が変動すると、センサー素子３０が一定の角速度を検出している場合でも、角速度データＯＵＴが変動することになる。また、電源電圧の変動により角速度データＯＵＴが変動する要因としては、漏れ振動成分以外にも様々な回路的な要因がある。
【００７４】
図７は、角速度データＯＵＴの電源電圧変動特性の一例を示す図である。図７において、横軸は電源電圧、縦軸は出力誤差（０点の理想値に対する角速度データの誤差）を表している。図７の例では、２．６Ｖ〜３．７の範囲の６点で測定されており、角速度データは１００ＬＳＢ程度ばらついており、基準電圧である３．３Ｖにおいて４５ＬＳＢ程度のオフセットがある。この角速度データの電源電圧変動特性は、実線で示す２次関数により近似可能である。図８は、図７に示した電源電圧特性を、３．３Ｖでの誤差が０になるように、図７の実線で示した２次関数と符号が逆の関数で補正した後の角速度データＯＵＴの電源電圧変動特性を示す図である。図８において、横軸は電源電圧、縦軸は出力誤差を表している。図８に示すように、２．６Ｖ〜３．７の範囲において、角速度データの誤差は１０ＬＳＢ以内に収まっている。すなわち、電源電圧変動による角速度データのオフセットの変動は２次の補正式で精度よく補正することができる。
【００７５】
そこで、本実施形態では、物理量検出装置１の検査工程等で、基準温度（例えば２５℃）で角速度データＯＵＴの電源電圧変動特性を測定し、次式（２）に示す、電源電圧データＶを変数とする２次の補正式を算出し、その補正係数ａ，ｂ及び０次のオフセット補正量（基準電圧かつ基準温度（例えば３．３Ｖ，２５℃）でのオフセット補正量）ｃを不揮発性メモリー１７に記憶させておく。
【００７６】
【数２】
2014215097.tif 000004
【００７７】
そして、物理量検出装置１の実動作時には、デジタル演算回路１０８が、図６のオフセット電源電圧変動補正量計算（Ｐ１５）において、補正係数ａ，ｂと電源電圧センサー１４が出力する電源電圧データＶＡＭとを用いて式（２）の補正式（オフセット電源電圧変動補正式）を計算することでオフセット電源電圧変動補正量を求める。そして、デジタル演算回路１０８は、図６のオフセット補正量計算（Ｐ１６）において、オフセット電源電圧変動補正量、オフセット温度変動補正量及び０次のオフセット補正量ｃを加算してオフセット補正量を求め、図６のオフセット補正計算（Ｐ２）において、角速度データにこのオフセット補正量を加算する。これにより、デジタル演算回路１０８は、角速度データに対して、電源電圧変動によるオフセットの変動、温度変動によるオフセットの変動及び基準電圧でのオフセット誤差を同時に補正している。
【００７８】
本実施形態では、電源電圧センサー１４は、サンプリングクロック（ＳＤＥＴ９０と同じレートのクロック）の２５６周期毎に間欠的に電源電圧の測定を行い、デジタル演算回路１０８も、同じ周期で間欠的にオフセット電源電圧変動補正量計算（Ｐ１５）を行う。
【００７９】
電源電圧センサー１４としては、種々の回路構成が考えられる。図９に、比較的小さい回路規模で実現可能な電源電圧センサー１４の回路構成を示す。図９に示す電源電圧センサー１４は、制御回路１４０、抵抗１４１、抵抗１４２ａ〜１４２ｆ、スイッチ１４３ａ〜１４３ｆ、抵抗１４４、ＮＭＯＳトランジスター１４５、コンパレーター１４６及びイ
ンバーター１４７を含んで構成されている。抵抗１４１、抵抗１４２ａ〜１４２ｆ、抵抗１４４、ＮＭＯＳトランジスター１４５は、この順に、電源とグランドの間に直列に接続されている。スイッチ１４３ａ〜１４３ｆは、それぞれ、抵抗１４２ａ〜１４２ｆと並列に接続されている。コンパレーター１４６は、抵抗１４２ｆと抵抗１４４の接続点（Ａ点）の電圧を基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。コンパレーター１４６の出力信号はインバーター１４７を介して制御回路１４０に入力される。制御回路１４０は、スイッチ１４３ａ〜１４３ｆのオン／オフ及びＮＭＯＳトランジスター１４５のオン／オフを制御する。
【００８０】
この電源電圧センサー１４は、制御回路１４０による制御のもと、所望の電源電圧範囲に対して６ビットの分解能で電源電圧を測定する。制御回路１４０は、電源電圧の測定を行う時は、ＮＭＯＳトランジスター１４５をオンする。そして、制御回路１４０は、まず、６個のスイッチ１４３ａ〜１４３ｆの制御コードを”１０００００”に設定し、コンパレーター１４６によりＡ点の電圧を基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。Ａ点の電圧がＶｒｅｆよりも高い場合、制御回路１４０は、スイッチ１４３ａ〜１４３ｆの制御コードを”１１００００”に設定し、コンパレーター１４６によりＡ点の電圧を基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。一方、Ａ点の電圧がＶｒｅｆよりも低い場合、制御回路１４０は、スイッチ１４３ａ〜１４３ｆの制御コードを”０１００００”に設定し、コンパレーター１４６によりＡ点の電圧を基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。制御回路１４０は、このような２分探索を繰り返すことで、コンパレーター１４６の２つの入力差が最も近くなるようにスイッチ１４３ａ〜１４３ｆの制御コードを固定する。そして、制御回路１４０は、この固定された６ビットの制御コードを、電源電圧が所望の電圧の時は０、所望の電圧よりも高い時は正、所望の電圧よりも低いは負となる符号付の７ビットの電源電圧データＶＡＭに変換して出力する。制御回路１４０は、このような電源電圧の測定をサンプリングクロックの２５６周期毎に間欠的に行う。制御回路１４０は、電源電圧の測定を行わない時は、無駄な消費電流が発生しないように、ＮＭＯＳトランジスター１４５をオフする。
【００８１】
図１０は、オフセット電源電圧変動補正量計算（Ｐ１５）を行う回路の構成例を示す図である。
【００８２】
選択回路１１０は、制御信号に応じて、電源電圧データ（オフセット補正量の加算（Ｐ１４）が行われた後の電源電圧データ）、オフセット電源電圧変動補正式の補正係数ａ，ｂ及びレジスター１１６に保持されているデータから２つを選択して出力する。
【００８３】
乗算器１１２は、選択回路１１０の２つの出力データを乗算して出力する。
【００８４】
マスク回路１１４は、制御信号に応じて、サンプリングクロックを出力に伝搬させ、あるいは、マスクして出力に伝搬させない。
【００８５】
レジスター１１６は、マスク回路１１４を伝搬したサンプリングクロックのエッジで乗算器１１２の出力データを保持する。
【００８６】
加算器１１８は、乗算器１１２の出力データとレジスター１１６に保持されているデータを加算して出力する。
【００８７】
マスク回路１２０は、制御信号に応じて、サンプリングクロックを出力に伝搬させ、あるいは、マスクして出力に伝搬させない。
【００８８】
レジスター１２２は、マスク回路１２０を伝搬したサンプリングクロックのエッジで加算器１１８の出力データを保持する。そして、レジスター１２２により保持されるデータがオフセット電源電圧変動補正量となる。
【００８９】
カウンター１２４は、サンプリングクロックのエッジ毎に０〜２５５のカウントを繰り返す。
【００９０】
デコーダー１２６は、カウンター１２４のカウント値をデコードし、カウント値が０の時は選択回路１１０が２つの出力データとしてともに電源電圧データを選択し、カウント値が１の時は選択回路１１０が２つの出力データとして２次補正係数ａとレジスター１１６に保持されているデータを選択し、カウント値が２以上の時は選択回路１１０が２つの出力データとして１次補正係数ｂと電源電圧データを選択するように、選択回路１１０の制御信号を生成する。また、デコーダー１２６は、カウント値が０又は１の時はマスク回路１１４がサンプリングクロックを出力に伝搬させ、カウント値が２以上の時はマスク回路１１４がサンプリングクロックをマスクして出力に伝搬させないように、マスク回路１１４の制御信号を生成する。また、デコーダー１２６は、カウント値が２の時はマスク回路１２０がサンプリングクロックを出力に伝搬させ、カウント値が２以外の時はマスク回路１２０がサンプリングクロックをマスクして出力に伝搬させないように、マスク回路１２０の制御信号を生成する。
【００９１】
このような構成により、カウンター１２６のカウント値が０の時、乗算器１１２により、式（２）のＶ2が計算され、サンプリングクロックのエッジで乗算結果がレジスター１１６に保持される。次に、カウンター１２６のカウント値が１の時、乗算器１１２により式（２）のａ＊Ｖ2が計算され、サンプリングクロックのエッジで乗算結果がレジスター１１６に保持される。次に、カウンター１２６のカウント値が２の時、乗算器１１２により式（２）のｂ＊Ｖが計算され、さらに加算器１１８により式（２）のａ＊Ｖ2＋ｂ＊Ｖが計算され、サンプリングクロックのエッジで加算結果がレジスター１２２に保持される。レジスター１２２は、次にカウンター１２６のカウント値が２の時のサンプリングクロックのエッジまで更新されない。これにより、デジタル演算回路１０８は、オフセット電源電圧変動補正量計算（Ｐ１５）を、サンプリングクロックの２５６周期毎に間欠的に行う。
【００９２】
前述の通り、デジタル演算回路１０８は、オフセット電源電圧変動補正量計算（Ｐ１５）に続いてオフセット補正量計算（Ｐ１６）を行い、オフセット補正量を算出する。このオフセット補正量計算（Ｐ１６）もサンプリングクロックの２５６周期毎に間欠的に行われる。そして、デジタル演算回路１０８は、サンプリングクロックの１周期毎に、角速度データに対してオフセット補正計算（Ｐ２）を行い、電源電圧変動によるオフセットの変動、温度変動によるオフセットの変動及び基準電圧でのオフセット誤差を同時に補正する。
【００９３】
図１１は、電源電圧データ、オフセット補正量及び角速度データの更新タイミングの一例を示すタイミングチャート図である。図１１に示すように、角速度データがサンプリングクロックの１周期毎に更新されるのに対して、電源電圧データ及びオフセット補正量はサンプリングクロックの２５６周期毎に更新される。
【００９４】
以上に説明したように、本実施形態の物理量検出装置（物理量検出回路）によれば、電源電圧を変数とする２次の補正式に基づいて、電源電圧の変動による角速度データのオフセット変動を精度よく補正することができる。
【００９５】
また、本実施形態の物理量検出装置（物理量検出回路）によれば、電源電圧の変動による角速度データのオフセット変動の補正をデジタル処理で行うので、補正精度を高めることができる。
【００９６】
また、本実施形態の物理量検出装置（物理量検出回路）によれば、電源電圧の変動による角速度データのオフセット変動の補正をサンプリングレートよりも十分低いレートで間欠的に行うので、補正式の計算量や消費電力を大幅に削減することができる。
【００９７】
２．電子機器
図１２は、本実施形態の電子機器の機能ブロック図である。また、図１３は、本実施形態の電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
【００９８】
本実施形態の電子機器３００は、物理量検出装置３１０、ＣＰＵ（Central Processing
Unit）３２０、操作部３３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５０、通信部３６０、表示部３７０、音出力部３８０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図１２の構成要素（各部）の一部を省略又は変更し、あるいは他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【００９９】
物理量検出装置３１０は、物理量を検出し、検出した物理量に応じたレベルの信号（演算信号）を出力する装置であり、例えば、加速度、角速度、速度、角加速度、力等の物理量の少なくとも一部を検出する慣性センサーであってもよいし、傾斜角を計測する傾斜計であってもよい。物理量検出装置３１０として、例えば、上述の本実施形態の物理量検出装置１を適用することができる。また、物理量検出装置３１０は、物理量検出回路３１２を含んで構成されており、物理量検出回路３１２として、例えば、上述の本実施形態の検出回路１２を適用することができる。
【０１００】
ＣＰＵ３２０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、物理量検出装置３１０が出力する演算信号を用いて各種の計算処理や制御処理を行う。その他、ＣＰＵ３２０は、操作部３３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部３６０を制御する処理、表示部３７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部３８０に各種の音を出力させる処理等を行う。
【０１０１】
操作部３３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をＣＰＵ３２０に出力する。
【０１０２】
ＲＯＭ３４０は、ＣＰＵ３２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
【０１０３】
ＲＡＭ３５０は、ＣＰＵ３２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部３３０から入力されたデータ、ＣＰＵ３２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【０１０４】
通信部３６０は、ＣＰＵ３２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【０１０５】
表示部３７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、あるいは有機ＥＬディスプレイ等により構成される表示装置であり、ＣＰＵ３２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部３７０には操作部３３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
【０１０６】
音出力部３８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。
【０１０７】
物理量検出回路３１２として上述した本実施形態の検出回路１２を組み込むことにより、低コストで信頼性の高い電子機器を実現することができる。
【０１０８】
このような電子機器３００としては種々の電子機器が考えられ、例えば、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、ノート型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えば、インクジェットプリンター）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。
【０１０９】
３．移動体
図１４は、本実施形態の移動体の一例を示す図（上面図）である。図１４に示す移動体４００は、物理量検出装置４１０，４２０，４３０、コントローラー４４０，４５０，４６０、バッテリー４７０、ナビゲーション装置４８０を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図１４の構成要素（各部）の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１１０】
物理量検出装置４１０，４２０，４３０、コントローラー４４０，４５０，４６０、ナビゲーション装置４８０は、バッテリー４７０から供給される電源電圧で動作する。
【０１１１】
コントローラー４４０，４５０，４６０は、それぞれ、物理量検出装置４１０，４２０，４３０が出力する演算信号の一部又は全部を用いて、姿勢制御システム、横転防止システム、ブレーキシステム等の各種の制御を行う。
【０１１２】
ナビゲーション装置４８０は、内蔵のＧＰＳ受信機（不図示）の出力情報に基づき、移動体４００の位置や時刻その他の各種の情報をディスプレイに表示する。また、ナビゲーション装置４８０は、物理量検出装置４９０を内蔵しており、ＧＰＳの電波が届かない時でも物理量検出装置４９０の出力信号に基づいて移動体４００の位置や向きの計算を行い、必要な情報の表示を継続する。
【０１１３】
物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９０は、検出した物理量に応じたレベルの信号（演算信号）を出力する装置であり、それぞれ、例えば、角速度センサー、加速度センサー、速度センサー、傾斜計等である。物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９０は、温度や電源電圧の変化によるセンサー素子（不図示）の出力信号を補正し、演算信号を出力する物理量検出回路（不図示）を含んで構成されている。
【０１１４】
例えば、物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９０に含まれる物理量検出回路として、上述の本実施形態の検出回路１２を適用し、あるいは、物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９０として、上述の本実施形態の物理量検出装置１を適用することができ、これにより低コストで高い信頼性を確保することができる。
【０１１５】
このような移動体４００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
【０１１６】
なお、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。
【０１１７】
例えば、本実施形態では、オフセット電源電圧変動補正量計算（Ｐ１５）をデジタル処理で行っているが、アナログ回路で行ってもよい。例えば、電源電圧の２次電圧を生成する２次電圧発生回路と、電源電圧の１次電圧を生成する１次電圧発生回路と、この２次電圧と１次電圧を加算するアナログ加算回路とを設け、式（２）の２次係数ａ及び１次係数ｂに応じて、それぞれ２次電圧発生回路及び１次電圧発生回路の各ゲインを調整することで、オフセット電源電圧変動補正量計算（Ｐ１５）をアナログ回路で実現することができる。
【０１１８】
また、例えば、センサー素子３０の振動片は、ダブルＴ型でなくてもよく、例えば、音叉型やくし歯型であってもよいし、三角柱、四角柱、円柱状等の形状の音片型であってもよい。また、センサー素子３０の振動片の材料としては、水晶（ＳｉＯ2）の代わりに、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等の圧電単結晶やジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスなどの圧電性材料を用いてもよいし、シリコン半導体を用いてもよい。また、例えば、シリコン半導体の表面の一部に、駆動電極に挟まれた酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の圧電薄膜を配置した構造であってもよい。
【０１１９】
また、例えば、センサー素子３０は、圧電型のセンサー素子に限らず、動電型、静電容量型、渦電流型、光学型、ひずみゲージ型等の振動式のセンサー素子であってもよい。あるいは、センサー素子３０の方式は、振動式に限らず、例えば、光学式、回転式、流体式であってもよい。また、センサー素子３０が検出する物理量は、角速度に限らず、角加速度、加速度、速度、力などであってもよい。
【０１２０】
また、上述した実施形態では、物理量として角速度を検出する物理量検出装置を示したが、本発明は、角速度に限らず、加速度、速度、角加速度、力等の物理量を検出する物理量検出装置にも適用することができる。
【０１２１】
上述した各実施形態は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
【０１２２】
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】
【０１２３】
１  物理量検出装置、１０  集積回路（ＩＣ）、１１  駆動回路、１２  検出回路、１３
温度センサー、１４  電源電圧センサー、１５  基準電圧回路、１６  シリアルインターフェース回路、１７  不揮発性メモリー、１８  テスト制御回路、１９  端子機能切替回路、２０  故障診断回路、３０  ジャイロセンサー素子、３１ａ，３１ｂ  駆動振動腕、３２  検出振動腕、３３  錘部、３４ａ，３４ｂ  駆動用基部、３５ａ，３５ｂ  連結腕、３６  錘部、３７  検出用基部、４２，４３  駆動電極、４４，４５  検出電極、４６  共通電極、１００  ΔΣ変調器、１０２  パルスカウンター、１０４  チャージアンプ、１０６  ΔΣ変調器、１０８  デジタル演算回路、１０９  スイッチ回路、１１０  
選択回路、１１２  乗算器、１１４  マスク回路、１１６  レジスター、１１８  加算器、１２０  マスク回路、１２２  レジスター、１２４  カウンター、１２６  デコーダー、１４０  制御回路、１４１  抵抗、１４２ａ〜１４２ｆ  抵抗、１４３ａ〜１４３ｆ  スイッチ、１４４  抵抗、１４５  ＮＭＯＳトランジスター、１４６  コンパレーター、１４７  インバーター、３００  電子機器、３１０  物理量検出装置、３１２  集積回路、３２０  ＣＰＵ、３３０  操作部、３４０  ＲＯＭ、３５０  ＲＡＭ、３６０  通信部、３７０  表示部、４００  移動体、４１０，４２０，４３０  物理量検出装置、４４０，４５０，４６０  コントローラー、４７０  バッテリー、４８０  ナビゲーション装置、４９０  物理量検出装置
【図１】
2014215097.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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