(57)【要約】      （修正有）【課題】回路規模の増加を抑えながらデジタル処理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。【解決手段】検出回路（物理量検出回路）は、物理量に対応する検出信号をデジタル化して検出データを出力するΔΣ変調器（Ａ／Ｄ変換器）と、加算器１１４ａ、１１４ｂおよび乗算器１１６の少なくとも一方を含む演算部１１１と、クロック信号ＭＣＫのクロック数をカウントし、周期的にカウント値を初期化するメインシーケンスカウンター１２２（カウンター）と、検出データに基づいて物理量の大きさに応じた演算データを生成するための、互いに種類の異なる複数の演算処理を、カウント値に応じて、演算部１１１に行わせる制御回路１２０（制御部）と、を含む。【選択図】図７
2014215096.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をデジタル化して検出データを出力するＡ／Ｄ変換器と、
加算器および乗算器の少なくとも一方を含む演算部と、
クロック信号のクロック数をカウントし、周期的にカウント値を初期化するカウンターと、
前記検出データに基づいて前記物理量の大きさに応じた演算データを生成するための、互いに種類の異なる複数の演算処理を、前記カウント値に応じて、前記演算部に行わせる制御部と、
を含む物理量検出回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記演算部は、加算器を含み、
前記制御部は、
前記検出データに対するデジタルフィルター処理を、前記演算部に行わせ、
前記デジタルフィルター処理された信号に対するオフセット補正処理を、前記加算器に行わせる物理量検出回路。
【請求項３】
請求項２において、
前記カウンターのサイクル数をカウントし、周期的にカウント値を初期化するサブカウンターと、
温度センサーと、
を含み、
前記演算部は、前記温度センサーによる温度情報に基づいて、前記オフセット補正処理に用いられるオフセット補正量を計算するオフセット補正量計算処理を行い、
前記制御部は、前記サブカウンターの前記カウント値に応じて、前記オフセット補正量計算処理を、前記演算部に行わせる、物理量検出回路。
【請求項４】
請求項２において、
前記カウンターのサイクル数をカウントし、周期的にカウント値を初期化するサブカウンターと、
温度センサーと、
電源電圧センサーと、
を含み、
前記演算部は、前記温度センサーによる温度情報と、前記電源電圧センサーによる電源電圧情報と、に基づいて、前記オフセット補正処理に用いられるオフセット補正量を計算するオフセット補正量計算処理を行い、
前記制御部は、前記サブカウンターの前記カウント値に応じて、前記オフセット補正量計算処理を、前記演算器に行わせる、物理量検出回路。
【請求項５】
請求項１において、
前記演算部は、乗算器を含み、
前記制御部は、
前記検出データに対するデジタルフィルター処理を、前記演算部に行わせ、
前記デジタルフィルター処理された信号に対する感度補正処理を、前記乗算器に行わせる物理量検出回路。
【請求項６】
請求項５において、
前記カウンターのサイクル数をカウントし、周期的にカウント値を初期化するサブカウンターと、
温度センサーと、
を含み、
前記演算部は、前記温度センサーによる温度情報に基づいて、前記感度補正処理に用いられる感度補正量を計算する感度補正量計算処理を行い、
前記制御部は、前記サブカウンターの前記カウント値に応じて、前記感度補正量計算処理を、前記演算器に行わせる、物理量検出回路。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記制御部は、
乗算の入力データが前記乗算器の入力ビット数を超える場合は、前記カウンターのカウント値に応じて、前記入力データが分割された複数のデータの各々に対して前記乗算器に乗算を行わせ、前記複数の乗算の結果をビットシフトして前記加算器に加算させる、物理量検出回路。
【請求項８】
請求項７において、
前記演算器として複数の加算器を含む、物理量検出回路。
【請求項９】
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８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１０】
請求項１乃至８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１１】
請求項１乃至８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】
物理量の検出情報をデジタル信号として出力する物理量検出装置は、ノイズ耐性の高いデジタル信号を出力することでノイズの多い環境下でも高い信頼性を確保することができる。例えば、特許文献１には、振動子から出力されるアナログ信号を検波回路によって検波した後、検波された信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換して出力する検出回路を備えた物理量測定装置が提案されている。特許文献１に記載の物理量測定装置は、検出回路がアナログ回路になっており、検出精度を向上させるためにはデジタル回路に置き換えることが考えられる。例えば、特許文献２には、フィルター部を有する検出回路を含む検出装置において、フィルター部を構成する離散時間型フィルタ（ＳＣＦ）をデジタルフィルターに置き換え可能であることが記載されている。
【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】
しかしながら、既存の物理量検出装置の検出回路を単純にデジタル回路に置き換えると、加算器や乗算器の数が増えて回路規模を増大させてしまうためコスト面で問題がある。
【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、回路規模の増加を抑えながらデジタル処理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をデジタル化して検出データを出力するＡ／Ｄ変換器と、加算器および乗算器の少なくとも一方を含む演算部と、クロック信号のクロック数をカウントし、周期的にカウント値を初期化するカウンターと、前記検出データに基づいて前記物理量の大きさに応じた演算データを生成するための、互いに種類の異なる複数の演算処理を、前記カウント値に応じて、前記演算部に行わせる制御部と、を含む。
【０００９】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、サンプリングの１周期で演算データを生成す
るために必要な複数種類の演算処理を、演算器を共有して高速に行うことで、回路規模の増加を抑えながらデジタル処理を行うことができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記演算部は、加算器を含み、前記制御部は、前記検出データに対するデジタルフィルター処理を、前記演算部に行わせ、前記デジタルフィルター処理された信号に対するオフセット補正処理を、前記加算器に行わせるようにしてもよい。
【００１１】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、加算器を共有化してデジタルフィルター処理とオフセット補正処理を行うことができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例に係る物理量検出回路は、前記カウンターのサイクル数をカウントし、周期的にカウント値を初期化するサブカウンターと、温度センサーと、を含み、前記演算部は、前記温度センサーによる温度情報に基づいて、前記オフセット補正処理に用いられるオフセット補正量を計算するオフセット補正量計算処理を行い、前記制御部は、前記サブカウンターの前記カウント値に応じて、前記オフセット補正量計算処理を、前記演算部に行わせるようにしてもよい。
【００１３】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、サンプリングの複数周期をかけてオフセット補正量を計算する処理を計算する処理を行うことで、サンプリングの１周期あたりの計算量を削減することができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例に係る物理量検出回路は、前記カウンターのサイクル数をカウントし、周期的にカウント値を初期化するサブカウンターと、温度センサーと、電源電圧センサーと、を含み、前記演算部は、前記温度センサーによる温度情報と、前記電源電圧センサーによる電源電圧情報と、に基づいて、前記オフセット補正処理に用いられるオフセット補正量を計算するオフセット補正量計算処理を行い、前記制御部は、前記サブカウンターの前記カウント値に応じて、前記オフセット補正量計算処理を、前記演算器に行わせるようにしてもよい。
【００１５】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、サンプリングの１周期において、温度変動に対するオフセット補正量と電源電圧変動に対するオフセット補正量を、それぞれ別々に検出データに加算（２回加算）するのではなく、サンプリングの複数周期に１回、温度変動に対するオフセット補正量と電源電圧変動に対するオフセット補正量を加算し、サンプリングの１周期において、このオフセット補正量を検出データに加算（１回加算）することで、計算量を削減することができる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記演算部は、乗算器を含み、前記制御部は、前記検出データに対するデジタルフィルター処理を、前記演算部に行わせ、前記デジタルフィルター処理された信号に対する感度補正処理を、前記乗算器に行わせてもよい。
【００１７】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、乗算器を共有化してデジタルフィルター処理と感度補正処理を行うことができる。
【００１８】
［請求項６］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記カウンターのサイクル数をカウントし
、周期的にカウント値を初期化するサブカウンターと、温度センサーと、を含み、前記演算部は、前記温度センサーによる温度情報に基づいて、前記感度補正処理に用いられる感度補正量を計算する感度補正量計算処理を行い、前記制御部は、前記サブカウンターの前記カウント値に応じて、前記感度補正量計算処理を、前記演算器に行わせてもよい。
【００１９】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、サンプリングの複数周期をかけて感度補正量を計算する処理を行うことで、サンプリングの１周期あたりの計算量を削減することができる。
【００２０】
［適用例７］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記制御部は、乗算の入力データが前記乗算器の入力ビット数を超える場合は、前記カウンターのカウント値に応じて、前記入力データが分割された複数のデータの各々に対して前記乗算器に乗算を行わせ、前記加算器に前記複数の乗算の結果をビットシフトして加算させるようにしてもよい。
【００２１】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、乗算器のビット数を削減することができるので、デジタル処理の回路規模を大幅に削減することができる。
【００２２】
［適用例８］
上記適用例に係る物理量検出回路は、前記演算器として複数の加算器を含むようにしてもよい。
【００２３】
本適用例に係る物理量検出回路によれば、乗算を複数回に分割することで必要となる加算と他の演算処理に必要な加算を別々の加算器に並行して行わせることができるので、演算処理のサイクル数の増加を抑制することができる。
【００２４】
［適用例９］
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。
【００２５】
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。
【００２６】
［適用例１０］
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。
【００２７】
［適用例１１］
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】
【００２８】
【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】デジタル演算回路の構成例を示す図。
【図８】メイン演算シーケンスの一例を示す図。
【図９】サブ演算シーケンスの一例を示す図。
【図１０】オフセット補正量、感度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１１】本実施形態の電子機器の機能ブロック図。
【図１２】本実施形態の電子機器の外観の一例を示す図。
【図１３】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】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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及び端子機能切替回路１９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。
【００４３】
基準電圧回路１５は、ＶＤＤ端子より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。
【００４４】
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。
【００４５】
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を出力信号として生成する。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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、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（演算データの一例）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。
【００４９】
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、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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する。
【００５２】
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、ΔΣ変調器１０６及びデジタル演算回路１０８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。
【００５３】
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周期的に変換する。
【００５４】
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。
【００５５】
チャージアンプ１０４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）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。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、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、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、角速度成分のみが含まれる。
【００５６】
ΔΣ変調器１０６は、駆動回路１１が生成する信号ＳＤＥＴ９０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、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。本実施形態では、デジタルフィルターとして８次のＩＩＲフィルターを採用し、その伝達関数は次式（１）で示される。
【００５９】
【数１】
2014215096.tif 000003
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。本実施形態では、感度温度変動補正式は次式（２）のように、温度変数Ｔの２次関数の式である。
【００６７】
【数２】
2014215096.tif 000004
【００６８】
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。
【００６９】
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。本実施形態では、オフセット温度変動補正式は次式（３）のように、温度変数Ｔの４次関数の式である。
【００７０】
【数３】
2014215096.tif 000005
【００７１】
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。
【００７２】
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。本実施形態では、オフセット電源電圧変動補正式は次式（４）のように、電源電圧変数Ｖの２次関数の式である。
【００７３】
【数４】
2014215096.tif 000006
【００７４】
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。
【００７５】
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（式（２）のａ，ｂ）、オフセット温度変動補正式の補正係数（式（３）のｃ，ｄ，ｅ，ｆ）、オフセット電源電圧変動補正式の補正係数（式（４）のｇ，ｈ）、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。
【００７６】
本実施形態では、デジタル演算回路１０８は、演算器として１つの乗算器と２つの加算器を備え、サンプリングレートよりも十分速いクロック信号ＭＣＫに同期してこれらの演算器を演算処理Ｐ１〜Ｐ１６に時分割で割り当てることで、回路規模を大幅に削減している。
【００７７】
図７は、デジタル演算回路１０８の構成例を示す図である。図７に示すように、デジタル演算回路１０８は、シフトレジスター１１０、選択回路１１２、２つの加算器１１４ａ，１１４ｂ、乗算器１１６、レジスター部１１８、制御回路１２０、メインシーケンスカウンター１２２及びサブシーケンスカウンター１２４を含んで構成されている。なお、本実施形態のデジタル演算回路１０８は、図７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。
【００７８】
シフトレジスター１１０は、１ビットのビットストリームデータＳＤＯが更新される毎に（ＳＤＥＴ９０に同期して）ＳＤＯをシフトしながら保持する。このシフトレジスター１１０に保持されている８個のデータが、新しい順に、式（１）のＺ-1〜Ｚ-8に対応する。
【００７９】
選択回路１１２は、制御回路１２０からの制御信号に応じて、複数種類の入力データから、加算器１１４ａの２つの入力データ、加算器１１４ｂの２つの入力データ、乗算器１１６の２つの入力データをそれぞれ選択する。選択回路１１２の入力データは、レジスター部１１８に含まれる各種レジスターに記憶されているデータ、シフトレジスター１１０に記憶されているデータ、フィルター係数（式（１）のａ0〜ａ8，ｂ0〜ｂ8）、温度データＴＳＤＯ、電源電圧データＶＡＭ、温度データのゲイン補正量、温度データのオフセット補正量、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（式（２）のａ，ｂ）、オフセット温度変動補正式の補正係数（式（３）のｃ，ｄ，ｅ，ｆ）、オフセット電源電圧変動補正式の補正係数（式（４）のｇ，ｈ）、０次オフセット補正量、０次感度補正量、入力レンジ設定用のゲインＧ1〜Ｇnである。
【００８０】
２つの加算器１１４ａ，１１４ｂは、それぞれ、選択回路１１２が選択した２つの入力データを加算する。加算器１１４ａ，１１４ｂによる加算結果のデータは、それぞれ、レジスター部１１８に含まれる所定のレジスターに一次的に記憶される。
【００８１】
乗算器１１６は、選択回路１１２が選択した２つの入力データを乗算する。乗算器１１６による乗算結果のデータは、それぞれ、レジスター部１１８に含まれる所定のレジスターに一次的に記憶される。
【００８２】
本実施形態では、加算器１１４ａ，１１４ｂ及び乗算器１１６により、演算部１１１が構成されている。
【００８３】
メインシーケンスカウンター１２２（カウンターの一例）は、クロック信号ＭＣＫのクロック数をカウントし、所定数に達する毎にカウント値を０に初期化する。本実施形態では、クロック信号ＭＣＫはΔΣ変調器１０６のサンプリング周波数の３２倍の周波数であり、メインシーケンスカウンター１２２は、クロック信号ＭＣＫの３２クロックをカウントするサイクル（サンプリング周波数に相当する）を繰り返す。
【００８４】
サブシーケンスカウンター１２４（サブカウンターの一例）は、メインシーケンスカウンター１２２のサイクル数（周期数）をカウントし、所定数に達する毎にカウント値を０に初期化する。本実施形態では、サブシーケンスカウンター１２４は、メインシーケンスカウンター１２２の２５６サイクル（２５６周期）をカウントする毎に初期化する。
【００８５】
制御回路１２０（制御部の一例）は、図６に示した演算Ｐ１〜Ｐ１６が所定のシーケンスで実行されるように、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値及びサブシーケンスカウンター１２４のカウント値に応じて、選択回路１１２の制御信号を生成する。また、制御回路１２０は、入力レンジ計算Ｐ４の実行タイミングにおいて、入力レンジ設定値に応じたゲインＧ1〜Ｇnが選択されるように選択回路１１２の制御信号を生成する。また、制御回路１２０は、ビット制限計算Ｐ５の実行タイミングにおいて、出力ビット設定値に応じたビットシフトや最下位ビットの丸め計算が実行されるように選択回路１１２の制御信号を生成する。また、制御回路１２０は、平均回数設定値と連動させて角速度データＯＵＴの更新タイミングを制御する。具体的には、制御回路１２０は、設定された平均回数をＮとすると、Ｎ個の角速度データの平均値が計算される毎に、すなわちサンプリングレートの１／Ｎのレートで角速度データＯＵＴを更新する。
【００８６】
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。メインシーケンスカウンター１２２は、Ｐ１〜Ｐ６の演算のシーケンスを管理し、サブシーケンスカウンター１２４は、Ｐ７〜Ｐ１６の演算のシーケンスを管理する。
【００８７】
図８は、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値と実行される演算との対応関係（メイン演算シーケンス）の一例を示す図である。
【００８８】
図８に示すように、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が０〜２４の時は、角速度データのデジタルフィルター計算（Ｐ１）が実行される。
【００８９】
また、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が２５の時は、角速度データのオフセット補正計算（Ｐ２）が実行される。
【００９０】
また、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が２６，２７の時は、角速度データの感度補正計算（Ｐ３）が実行される。
【００９１】
また、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が２８の時は、入力レンジ計算（Ｐ４）が実行される。
【００９２】
また、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が２９の時は、ビット制限計算（Ｐ５）が実行される。
【００９３】
また、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が３０の時は、出力コード平均
計算（Ｐ６）が実行される。
【００９４】
さらに、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が３１の時は、サブシーケンスカウンター１２４のカウント値に応じて、Ｐ７〜Ｐ１６のいずれかの演算が実行される。
【００９５】
図９は、サブシーケンスカウンター１２４のカウント値と実行される演算との対応関係（サブ演算シーケンス）の一例を示す図である。
【００９６】
図９に示すように、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が３１の時、サブシーケンスカウンター１２４のカウント値が０〜５の時は、温度データの移動平均計算（Ｐ７）、温度データのゲイン補正計算（Ｐ８）及び温度データのオフセット補正計算（Ｐ９）が実行される。
【００９７】
また、サブシーケンスカウンター１２４のカウント値が６〜１１の時は、感度温度変動補正量計算（Ｐ１０）が実行される。
【００９８】
また、サブシーケンスカウンター１２４のカウント値が１２，１３の時は、感度補正量計算（Ｐ１１）が実行される。
【００９９】
また、サブシーケンスカウンター１２４のカウント値が１４〜２８の時は、オフセット温度変動補正量計算（Ｐ１２）が実行される。
【０１００】
また、サブシーケンスカウンター１２４のカウント値が２９〜３５の時は、電源電圧データの移動平均計算（Ｐ１３）、電源電圧データのオフセット補正計算（Ｐ１４）及びオフセット電源電圧変動補正量計算（Ｐ１５）が実行される。
【０１０１】
また、サブシーケンスカウンター１２４のカウント値が３６〜３８の時は、オフセット補正量計算（Ｐ１６）が実行される。
【０１０２】
さらに、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が３１の時、サブシーケンスカウンター１２４のカウント値が３９〜２５５の時は、いずれの演算処理も実行されず、加算器１１４ａ，１１４ｂ及び乗算器１１６は待機状態となる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、制御回路１２０は、乗算の入力データが乗算器１１６の入力ビット数を超える時は、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値に応じて、当該入力データが分割された複数のデータの各々に対して乗算器１１６に乗算を行わせ、加算器１１４ａ又は加算器１１４ｂに当該複数の乗算の結果を所定数だけビットをずらして（ビットシフトして）加算させる。こうすることで、乗算器１１６のビット数を削減し、回路規模の増加を抑制することができる。ただし、これにより加算回数が増えるため、本実施形態では、Ｐ１〜Ｐ６の演算をクロック信号ＭＣＫの３２クロック以内で実行可能とするために、２つの加算器１１４ａ，１１４ｂを設け、乗算結果の上位ビットデータと下位ビットデータの加算と他の演算処理で必要となる加算とを並行して実行可能にしている。
【０１０４】
図１０は、オフセット補正量、感度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１０に示すように、メインシーケンスカウンター１２２のカウント値が０に初期化される毎にサブシーケンスカウンター１２４のカウント値が１ずつ増えていき、サブシーケンスカウンター１２４は２５５までカウントするとカウント値が０に戻る。
【０１０５】
角速度データの計算はメインシーケンスカウンター１２２のカウント値が３０の時に終了するが、角速度データの更新はメインシーケンスカウンター１２２が次に０になる時に行われる。
【０１０６】
オフセット補正量の計算はサブシーケンスカウンター１２４のカウント値が３８の時に終了するが、オフセット補正量の更新はサブシーケンスカウンター１２４が次に０になる時に行われる。同様に、感度補正量の計算はサブシーケンスカウンター１２４のカウント値が１３の時に終了するが、感度補正量の更新はサブシーケンスカウンター１２４が次に０になる時に行われる。従って、角速度データ１〜２５６の計算にはオフセット補正量１と感度補正量１が使用され、角速度データ２５７〜５１２の計算にはオフセット補正量２と感度補正量２が使用される。
【０１０７】
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、Ｐ１〜Ｐ１６の演算処理を、２つの加算器１１４ａ，１１４ｂ及び１つの乗算器１１６を共有して高速に行うことで、回路規模の増加を抑えながらデジタル処理により精度の高い角速度データを生成することができる。
【０１０８】
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、サンプリングレートよりも遅いレートでオフセット補正量と感度補正量を計算することで、サンプリングの１周期あたりの計算量を削減することができる。
【０１０９】
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、サンプリングの１周期において、オフセット温度補正量とオフセット電源電圧補正をそれぞれ別々に角速度データに加算（２回加算）するのではなく、サンプリングレートよりも遅いレートでオフセット補正量計算（Ｐ１６）によりオフセット補正量を算出し、サンプリングの１周期において、オフセット補正計算（Ｐ２）により角速度データにオフセット補正量を加算（１回加算）することで、計算量を削減することができる。
【０１１０】
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、乗算の入力データが乗算器１１６の入力ビット数を超える時は、上位ビットと下位ビットに分けて２回の乗算を行い、乗算結果を加算することで、乗算器１１６のビット数を削減している。そして、２つの加算器１１４ａ，１１４ｂを設けたことで、この乗算結果の加算と他の演算処理に必要な加算を２つの加算器１１４ａ，１１４ｂに並行して行わせることができる。従って、本実施形態の物理量検出装置（物理量検出回路）によれば、回路規模を大幅に削減するとともに演算処理のサイクル数の増加を抑制することができる。
【０１１１】
２．電子機器
図１１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１２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。
【０１１２】
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１１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。
【０１１３】
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（物理量信号）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。
【０１１４】
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が出力する物理量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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
音出力部３８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
３．移動体
図１３は、本実施形態の移動体の一例を示す図（上面図）である。図１３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１３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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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が出力する物理量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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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（物理量信号）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、物理量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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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】
【０１３６】
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、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、１１０  シフトレジスター、１１１  演算部、１１２  選択回路、１１４ａ，１１４ｂ  加算器、１１６  乗算器、１１８  レジスター部、１２０  制御回路、１２２  メインシーケンスカウンター、１２４  サブシーケンスカウンター、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】
2014215096.tif 000007
【図２】
2014215096.tif 000008
【図３】
2014215096.tif 000009
【図４】
2014215096.tif 000010
【図５】
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【図６】
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【図７】
2014215096.tif 000013
【図８】
2014215096.tif 000014
【図９】
2014215096.tif 000015
【図１０】
2014215096.tif 000016
【図１１】
2014215096.tif 000017
【図１２】
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【図１３】
2014215096.tif 000019