(57)【要約】      （修正有）【課題】パッケージ化されたトランスデューサ内蔵デバイスの較正方法を提供する。【解決手段】各デバイスは、１つまたは複数のトランスデューサ、外部較正制御部との通信を可能とするように構成されたインタフェース、メモリおよび処理コンポーネントを含む。外部較正制御部は、通信構造を介して較正コマンドをトランスデューサ内蔵デバイスに送信するステップ８１０を含み、各デバイスの処理コンポーネントは、較正コマンドの受信に応じてコードを実行するステップ８１２を含む。コードの実行は、１つまたは複数のトランスデューサからトランスデューサデータを生成するステップ８１２と、トランスデューサデータを使用して較正係数を計算するステップ８１８と、較正係数をデバイスのメモリに格納するステップ８１８とを含む。【選択図】図８
2014232096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数のトランスデューサを含むパッケージ化されたデバイスを較正するために該パッケージ化されたデバイスが実行する方法であって、
外部の較正コントローラからインタフェースを介して第１の較正コマンドを受信する工程と、
第１の較正コマンドの受信に応じて第１のコードを実行する工程と、を備え、第１のコードを実行する工程は、前記１つまたは複数のトランスデューサのうちの１つのトランスデューサから第１のトランスデューサデータを生成する工程と、第１のトランスデューサデータを使用して較正係数を計算する工程と、該較正係数を前記デバイスのメモリに格納する工程とを含む、方法。
【請求項２】
前記較正係数は、利得値、利得コード、オフセット値、およびオフセット・コードから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の較正コマンドを受信する工程の前に、前記較正コントローラに対する準備完了インジケータを生成する工程をさらに備える、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記準備完了インジケータを生成する工程は、
前記準備完了インジケータに対応する電圧レベルを有する電圧を前記パッケージ化されたデバイスの接点に生成する工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の較正コマンドを受信する工程の前に、前記較正コントローラから第２の較正コマンドを受信する工程と、
第２の較正コマンドの受信に応じて第２のコードを実行する工程と、をさらに備え、第２のコードを実行する工程は、１つまたは複数のトランスデューサから第２のトランスデューサデータを生成する工程を含み、前記較正係数を計算する工程は、第１のトランスデューサデータおよび第２のトランスデューサデータを使用して較正係数を計算する工程を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記較正係数によって、選択された利得値および選択されたオフセット値が指定され、
前記第１のコードを実行する工程の後、該選択された利得値および該選択されたオフセット値を前記トランスデューサの出力信号に適用するように前記デバイスを構成する工程と、
較正されたトランスデューサデータを生成し格納する工程と、をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記較正コントローラから最終コマンドを受信する工程と、
該最終コマンドの受信に応じて第２のコードを実行する工程であって、第２のコードは較正結果の有効性を検証することを含む、前記工程と、
第２のコードを実行する工程の後、前記較正コントローラに対する較正完了インジケータを生成する工程と、をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記較正完了インジケータを生成する工程は、前記パッケージ化されたデバイスの接点の電圧を切り替える工程を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
複数のパッケージ化されたトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法であって、
通信構造体を介して複数のトランスデューサ内蔵デバイスに較正コマンドを送信する工程を備え、該較正コマンドは、各トランスデューサ内蔵デバイスに、該トランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納されたコードを実行させ、該コードの実行は、該トランスデューサ内蔵デバイスに、トランスデューサデータを生成する工程と、該トランスデューサデータを使用して較正係数を計算する工程と、該較正係数を該トランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納する工程とを行わせる、方法。
【請求項１０】
前記較正係数は、利得値、利得コード、オフセット値、およびオフセット・コードから選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
較正コマンドを送信する工程の前に、前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスからの準備完了インジケータを待機する工程をさらに備える、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記準備完了インジケータを待機する工程は、
各トランスデューサ内蔵デバイスの接点の電圧が、前記準備完了インジケータに対応する電圧レベルを有するか否かを判定する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記トランスデューサ内蔵デバイスのうち、タイムアウト期間の満了前に前記準備完了インジケータが受信されない各トランスデューサ内蔵デバイスに対するエラーを示す工程をさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
モータ制御モジュールに、前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスを配向のシーケンスのうちの第１の向きから第２の向きに回転させる工程をさらに備え、
前記較正コマンドを送信する工程は、
前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスが第１の向きにあるときに、前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスに第１の較正コマンドを送信する工程であって、第１の較正コマンドは、各トランスデューサ内蔵デバイスに第１のコードを実行して第１のトランスデューサデータを生成させる、前記工程と、
前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスが第２の向きにあるときに、前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスに第２の較正コマンドを送信する工程であって、第２の較正コマンドは、各トランスデューサ内蔵デバイスに第２のコードを実行して第２のトランスデューサデータを生成させ、第１のトランスデューサデータおよび第２のトランスデューサデータを使用して較正係数を計算させ、該較正係数を該トランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納させる、前記工程と、を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスが配向のシーケンスのすべての向きに配置されたか否かを判定する工程と、
前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスがすべての向きに配置された場合、前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスに最終コマンドを送信し、それによって前記トランスデューサ内蔵デバイスに前記トランスデューサ内蔵デバイスが較正結果の有効性を検証する有効性検証処理を実行させる工程と、
前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスからの較正完了インジケータを待機し、前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスが有効性検証処理を完了したことを示す工程と、をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記トランスデューサ内蔵デバイスのうち、タイムアウト期間の満了前に前記較正完了インジケータが受信されない各トランスデューサ内蔵デバイスに対するエラーを示す工程をさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
パッケージ化されたトランスデューサ内蔵デバイスであって、
１つまたは複数のトランスデューサと、
外部の較正コントローラとの通信を可能とするように構成されたインタフェースと、
メモリと、
前記インタフェースを介して前記外部の較正コントローラから較正コマンドを受信し、該較正コマンドの受信に応じてコードを実行するように構成された処理コンポーネントと、を備え、該コードの実行は、前記１つまたは複数のトランスデューサからトランスデューサデータを生成することと、該トランスデューサデータを使用して較正係数を計算することと、該較正係数を前記メモリに格納することとを含む、パッケージ化されたトランスデューサ内蔵デバイス。
【請求項１８】
前記較正係数は、利得値、利得コード、オフセット値、およびオフセット・コードから選択される、請求項１７に記載のトランスデューサ内蔵デバイス。
【請求項１９】
前記１つまたは複数のトランスデューサは、１つまたは複数の加速度計と、１つまたは複数のジャイロスコープと、１つまたは複数の磁気センサとから選択される、請求項１７に記載のトランスデューサ内蔵デバイス。
【請求項２０】
複数のパッケージ化されたトランスデューサ内蔵デバイスを較正するシステムであって、
通信構造体を介して複数のトランスデューサ内蔵デバイスに較正コマンドを送信するように構成された較正制御モジュールを備え、該較正コマンドは、各トランスデューサ内蔵デバイスに、該トランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納されたコードを実行させ、該コードの実行は、該トランスデューサ内蔵デバイスに、トランスデューサデータを生成させ、該トランスデューサデータを使用して較正係数を計算させ、該較正係数を該トランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納させる、システム。
【請求項２１】
前記較正係数は、利得値、利得コード、オフセット値、およびオフセット・コードから選択される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
基板支持構造体であって、該基板支持構造体に対して固定の位置に較正基板を保持するように構成された基板支持構造体と、
前記基板支持構造体を固定座標系の１つまたは複数の軸の周りに回転させるように構成された１つまたは複数のモータと、
前記１つまたは複数のモータにモータ制御信号を送信し、前記１つまたは複数のモータに配向のシーケンスを通じて前記固定座標系に対して前記基板支持構造体を移動させるように構成されたモータ制御モジュールと、
前記較正基板と、をさらに備え、前記較正基板は、基板と、複数のソケットと、第１のコネクタと、複数の導体とを備え、前記複数のソケットの各ソケットは、トランスデューサ内蔵デバイスの対応する複数の接点と接続するように構成された複数のソケット接点を備え、前記複数の導体は、第１のコネクタと前記複数のソケット接点との間で信号を伝達するように構成されており、第１のコネクタは、前記通信構造体と結合するように構成されている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記較正制御モジュールは、
前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスが前記配向のシーケンスのうちの第１の向きにあるときに、前記トランスデューサ内蔵デバイスに第１の較正コマンドを送信する工程であって、第１の較正コマンドは、各トランスデューサ内蔵デバイスに第１のコードを実行して第１のトランスデューサデータを生成させる、前記工程と、
前記モータ制御モジュールに、前記基板支持構造体を前記配向のシーケンスのうちの第２の向きに回転させる工程と、
前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスに第２の較正コマンドを送信する工程であって、第２の較正コマンドは、前記複数のトランスデューサ内蔵デバイスに第２のコードを実行して第２のトランスデューサデータを生成させ、第１のトランスデューサデータおよび第２のトランスデューサデータを使用して較正係数を計算させ、該較正係数を前記トランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納させる、前記工程と、を実行させるように構成されている、請求項２２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の主題の実施形態は、一般に、１つまたは複数のトランスデューサを備えるデバイス（トランスデューサ内蔵デバイス）と、トランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法および装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
加速度計は、常に拡大する種々の電子システムに組み込まれている。例えば、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）加速度計は、現在、車載システム、ならびに、民生用および産業用電子機器に一般的に使用されている。
【０００３】
ＭＥＭＳ加速度計を製造した後、典型的には、各加速度計感知軸のトリム調整値を決定するために、較正（キャリブレーション）工程が工場で行われる。このトリム調整値が、その後、最終的に加速度計が内部に組み込まれるデバイスのメモリに格納される、すなわち、記憶される。
【０００４】
加速度計を較正する従来の方法では、高価なデバイス・ハンドリングおよび較正設備が使用されたり、低レベルの自動化および／または並列化で較正が実行されたりする（例えば、単一のデバイスまたは少数のデバイスのみが同時に較正される）傾向がある。高い設備費用、ならびに／または、自動化および／もしくは並列化が十分でないと、加速度計の製造コストに有害な影響がある。加速度計の製造業者は、低いマージンで製品を提供することによって、および／または、比較的高い製造コストをそれらの製品価格に含めることによってコストを負担することを強いられ、これは潜在的に市場でのその製品の競争力を低下させる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】例示的な１実施形態による、トランスデューサ内蔵デバイスの外観図。
【図２】例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサを備えるデバイスの単純化したブロック図。
【図３】例示的な１実施形態による、デバイス較正システムの単純化したブロック図。
【図４】例示的な１実施形態による、較正基板のソケットに据え付けられた複数のトランスデューサ内蔵デバイスを有する較正基板の上面図。
【図５】例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを製造および較正する方法のフローチャート。
【図６】例示的な１実施形態による、固定座標系に対する第１の向きに配向された基板支持構造を含むデバイス・ハンドリング・システムの外観図。
【図７】例示的な１実施形態による、固定座標系に対する第２の向きに配向された基板支持構造を有する、図６のデバイス・ハンドリング・システムの外観図。
【図８】例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャート。
【図９】他の例示的な実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャート。
【図１０】例示的な１実施形態による、較正副工程のフローチャート。
【図１１】他の例示的な実施形態による、較正副工程のフローチャート。
【図１２】さらに他の例示的な実施形態による、較正副工程のフローチャート。
【図１３】例示的な１実施形態による、システムがトランスデューサ内蔵デバイスを置く固定座標系に対する予め決められた配向のシーケンスの一例。
【図１４】他の例示的な実施形態による、システムがトランスデューサ内蔵デバイスを置く固定座標系に対する予め決められた配向のシーケンスの一例。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
類似の参照番号が図面を通じて同様の要素を指す以下の図面と併せて検討される場合、詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって、主題のより完全な理解を得ることができる。
【０００７】
以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、主題または出願の実施形態、およびこのような実施形態の用途を限定することを意図しない。本明細書で使用される単語「例示的」は、「例、実例、または例証として機能すること」を意味する。例示的または一例として本明細書に記載のいかなる実装または実施形態も、他の実装または実施形態より好適であるまたは有利であるとして解釈する必要はない。さらに、前述の技術分野、背景技術、または以下の詳細な説明で提示されるいかなる明示または暗示の理論によって束縛する意図も存在しない。
【０００８】
本明細書に記載の主題の実施形態は、１つまたは複数のトランスデューサを含むデバイス（トランスデューサ内蔵デバイス）、および、より具体的には、重力、運動（例えば、加速、回転）、電磁場強度、圧力等を感知するように構成された１つまたは複数のセンサを含むデバイスを較正する（または「トリミングする」）方法および装置を含む。例えば、本明細書で説明する較正方法および装置の種々の実施形態は、１つまたは複数の加速度計、ジャイロスコープ、磁力計（もしくは「磁気センサ」）、圧力センサ、および／または、他の形式のセンサの任意の組み合わせを有するデバイスと組み合わせて使用されてよい。実施形態は、より具体的には、パッケージ化されたデバイスに含まれる較正センサに関し、センサは、１つまたは複数のデバイス固定軸または表面に対する種々の加速度、力、および／または、場の大きさを示す電気信号を生成する。種々の較正方法および装置を使用して較正することができるパッケージ化されたデバイスの一例を、図１に関連して以下に説明する。
【０００９】
より具体的には、図１は、例示的な１実施形態による、トランスデューサ内蔵デバイス１００の外観図である。デバイス１００は、パッケージ本体内に収容された種々の内部の電気構成要素（例えば、トランスデューサおよび他の構成要素）を含む。例えば、図２に関連してより詳細に説明するように、デバイス１００は、１つもしくは複数の加速度計（例えば、図２の加速度計２１２〜２１４）、ジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２２〜２２４）、磁力計（例えば、図２の磁力計２３２〜２３４）、圧力センサ、および／または、他の形式のセンサの任意の組み合わせを含んでよい。
【００１０】
パッケージ本体は、上面１０２、底面１０４、および側面１０６によって画定される。パッケージ本体の外部に露出した導電性接点１０８は、内部の電気構成要素および外部の電気システム（図１には示さず）間の通信を可能とする。例えば、接点１０８は、内部の電気構成要素および外部の電気システム間の種々の信号および電圧基準（例えば、電源およびグランド）の通信を提供する。接点１０８は、パッケージ本体の側面１０６と実質的に面一であるように図１に示されており、したがって、デバイス１００は、「リードレス」パッケージであると考えることができる。しかしながら、種々の実施形態は、突き出たリードを有するパッケージ（すなわち、リード付きチップ・キャリアを有するパッケージ）、接点アレイを有するパッケージ（例えば、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージ、ピン・グリッド・アレイ（ＰＧＡ）パッケージ等）を使用して実装されてもよい。加えて、接点１０８は、デバイス１００の側面１０６で露出するように示されているが、種々の実施形態は、任意の面（例えば、４つの側面１０６のすべて、２つの側面１０６のみ、上面１０２、および／または、底面１０４）で露出する接点を有するパッケージを使用して実装されてもよい。最後に、デバイスは、図１のデバイス例１００に示すよりも多いまたは少ない接点１０８を有してよい。
【００１１】
種々の実施形態によれば、デバイス１００内のトランスデューサは、便宜上、それぞれ「ｘ」、「ｙ」および「ｚ」と任意にラベル付けした直交するデバイス固定軸１１０、１１２および１１４のような１つまたは複数のデバイス固定軸に対する、種々の加速度、力、場、および／または回転速度の大きさを示す電気信号を生成するように構成されてよい。デバイス固定軸１１０、１１２、１１４は、デバイス１００に対して固定され、１実施形態によれば、各デバイス固定軸１１０、１１２、１１４は、デバイス１００内の１つまたは複数のトランスデューサの感知軸と整列されてよい（例えば、ｘ軸１１０は、図２のｘ軸加速度計２１２、ｘ軸ジャイロスコープ２２２、および／または、ｘ軸磁力計２３２の感知軸と整列されてよい）。デバイス１００が空間中を移動するにつれて、デバイス固定軸１１０、１１２、１１４のそれぞれは、慣性座標系の対応する直交軸（例えば、固定の慣性座標系１２０の直交軸「ｘ」、「ｙ」、および「ｚ」）から角度的にオフセットする可能性がある。本明細書の説明では、地球の重力場は、慣性座標系１２０の−ｚ方向にあると仮定されるべきである。さらに、以下でより詳細に説明するように、デバイス１００は、＋ｚ方向でデバイス１００上に反力を働かせる構造（図示せず）によって、空間中で固定された向きに保持されることが仮定されるべきである。したがって、デバイス１００が図１に示す向きにある（すなわち、ｚ軸１１４および慣性座標系１２０の対応するｚ軸間にゼロの角度差を有する）場合、デバイス１００は、そのｚ軸１１４に沿った重力により慣性座標系１２０の＋ｚ方向で＋１ｇの加速度を経験することになる。一方、デバイス１００は、そのｘ軸１１０およびｙ軸１１２に沿った重力による０ｇの加速度（すなわち、加速度なし）を経験することになる。
【００１２】
１実施形態によれば、デバイス１００は３軸加速度計を含み、第１の加速度計（例えば、図２の加速度計２１２）はｘ軸１１０に沿った力の大きさを感知するように構成され、第２の加速度計（例えば、図２の加速度計２１３）はｙ軸１１２に沿った力の大きさを感知するように構成され、第３の加速度計（例えば、図２の加速度計２１４）はｚ軸１１４に沿った力の大きさを感知するように構成される。代わりに、デバイス１００は、１軸もしくは２軸加速度計を含んでもよく、または、加速度計をまったく含まなくてもよい。加えてまたは代わりに、デバイス１００は、１実施形態では３軸ジャイロスコープを含んでよく、３軸ジャイロスコープは、ｘ軸１１０の周りの回転速度を感知するように構成された第１のジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２２）、ｙ軸１１２の周りの回転速度を感知するように構成された第２のジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２３）、および、ｚ軸１１４の周りの回転速度を感知するように構成された第３のジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２４）を含む。代わりに、デバイス１００は、１軸もしくは２軸ジャイロスコープを含んでもよく、または、ジャイロスコープをまったく含まなくてもよい。加えてまたは代わりに、デバイス１００は、１実施形態では３軸磁力計を含んでよく、３軸磁力計は、ｘ軸１１０に沿った磁場の強度を感知するように構成された第１の磁力計（例えば、図２の磁力計２３２）、ｙ軸１１２に沿った磁場の強度を感知するように構成された第２の磁力計（例えば、図２の磁力計２３３）、および、ｚ軸１１４に沿った磁場の強度を感知するように構成された第３の磁力計（例えば、図２の磁力計２３４）を含む。代わりに、デバイス１００は、１軸もしくは２軸磁力計を含んでもよく、または、磁力計をまったく含まなくてもよい。デバイス１００は、１つまたは複数の追加のまたは異なる形式のセンサ（例えば、圧力センサ、温度センサ、化学センサ等）を同様に含むことができる。本明細書で使用される用語「感知」は、トランスデューサによって実行される動作を指す場合、トランスデューサが、トランスデューサに影響を及ぼす加速度、力、もしくは場の大きさ、または、トランスデューサによって経験される角加速度（回転）を示す電気信号を生成することを意味する。
【００１３】
図２は、例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４を含むデバイス２００の単純化したブロック図である。より具体的には、デバイス２００は、１実施形態では、３軸加速度計２１０、３軸ジャイロスコープ２２０、および、３軸磁力計２３０を含む。加速度計２１０は、デバイス２００のｘ軸（例えば、図１のｘ軸１１０）に沿った加速度（例えば、重力による）の大きさを感知するように構成されたｘ軸加速度計２１２、デバイス２００のｙ軸（例えば、図１のｙ軸１１２）に沿った加速度（例えば、重力による）の大きさを感知するように構成されたｙ軸加速度計２１３、および、デバイス２００のｚ軸（例えば、図１のｚ軸１１４）に沿った加速度（例えば、重力による）の大きさを感知するように構成されたｚ軸加速度計２１４を含む。加速度計２１０は、静的な加速度（例えば、デバイス２００によって経験される傾斜角を定量化する）および／または動的な加速度（例えば、特定の方向のデバイス２００の動的な加速度を定量化する）を測定するように機能してよい。代わりの実施形態によれば、デバイス２００は、加速度計２１２〜２１４のサブセットのみを含んでもよく、加速度計をまったく含まなくてもよい。ジャイロスコープ２２０は、デバイス２００のｘ軸の周りの回転速度を感知するように構成されたｘ軸ジャイロスコープ２２２、デバイス２００のｙ軸の周りの回転速度を感知するように構成されたｙ軸ジャイロスコープ２２３、および、デバイス２００のｚ軸の周りの回転速度を感知するように構成されたｚ軸ジャイロスコープ２２４を含む。代わりの実施形態によれば、デバイス２００は、ジャイロスコープ２２２〜２２４のサブセットのみを含んでもよく、ジャイロスコープをまったく含まなくてもよい。磁力計２３０は、デバイス２００のｘ軸に沿った磁場の強度を感知するように構成されたｘ軸磁力計２３２、デバイスのｙ軸に沿った磁場の強度を感知するように構成されたｙ軸磁力計２３３、および、デバイス２００のｚ軸に沿った磁場の強度を感知するように構成されたｚ軸磁力計２３４を含む。代わりの実施形態によれば、デバイス２００は、磁力計２３２〜２３４のサブセットのみを含んでもよく、磁力計をまったく含まなくてもよい。デバイス２００は、１つまたは複数の追加のまたは異なる形式のセンサ（例えば、圧力センサ、温度センサ、化学センサ等）を同様に含むことができる。
【００１４】
１実施形態によれば、デバイスは、さらに、マルチプレクサ２１６、２２６、２３６、２５０（ＭＵＸ）、利得およびフィルタ回路網２６０、アナログ−デジタルコンバータ２７０（ＡＤＣ）、ならびに、マイクロコントローラ２８０（または、他の適切な制御および／もしくは処理コンポーネント）を含む。メモリ２８２のすべてまたは一部は、マイクロコントローラ２８０の外部にあってよいが、同様に、マイクロコントローラ２８０は、メモリ２８２（例えば、データおよび命令レジスタ、フラッシュ・メモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ならびに／または、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ））を含んでよい。メモリ２８２は、実行可能なソフトウェア命令（例えば、種々の実施形態の実施に関連する命令）、データ（例えば、トランスデューサ出力信号に基づいて生成されたデータ（本明細書では「トランスデューサデータ」）、構成係数等）、デバイス・パラメータ等のような、種々の形式の持続的および一時的な情報またはデータを格納するために使用されてよい。さらに、マイクロコントローラ２８０は、外部インタフェース２８４を含んでよく、外部インタフェース２８４は、デバイス２００の外部に露出した導電性接点２９２、２９３、２９４、２９５を介して、マイクロコントローラ２８０および外部の電気システム（図２には示さず）間の通信を可能とするように構成される。例えば、外部インタフェース２８４は、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（ＳＰＩ）、インター・インテグレーテッド・サーキット（Ｉ２Ｃ）、他の形式のインタフェース、または、種々の形式のインタフェースの組み合わせを含んでよい。デバイス２００は、さらに、電圧基準（例えば、電源およびグランド）をデバイス２００の種々のノードおよび／または内部の電気構成要素に伝達するように構成された導電性接点２９０、２９１を含んでよい。例として、図２には６つの接点２９０〜２９５を示したが、デバイス２００はより多いまたはより少ない接点２９０〜２９５を含んでよいことを理解すべきである。
【００１５】
マイクロコントローラ２８０の制御の下で、ＭＵＸ２１６、２２６、２３６、２５０は、同時に１つの信号を加速度計２１２〜２１４、ジャイロスコープ２２２〜２２４および磁力計２３２〜２３４から選択し、利得およびフィルタ回路網２６０に供給できるようにする。利得およびフィルタ回路網２６０は、増幅器を含み、増幅器は、予め決められた電圧または電力利得を、選択された信号（例えば、較正工程中に選択される利得値またはコードによって指定されるような）に適用するように構成される。増幅器に加えて、利得およびフィルタ回路網２６０は、スプリアスの帯域外信号成分を除去する、望ましくない機械的振動によって生じる信号成分をフィルタで除去する、および／または、電気的ノイズ（例えば、デバイス２００の他の回路網からの）をフィルタで除去するために、信号を（増幅の前または後に）フィルタ処理するように構成されたフィルタを含む。結果として生じるアナログ信号は、ＡＤＣ２７０に供給され、ＡＤＣ２７０は、アナログ信号を標本化し、標本をデジタル値のシーケンスに変換する。各デジタル値は、デバイス２００に影響を及ぼす加速度、力、もしくは磁場の大きさ（例えば、値が、それぞれ加速度計２１０もしくはジャイロスコープ２２０からの信号に対応する場合）、または、軸の周りの加速度（例えば、値が、磁力計２３０からの信号に対応する場合）を示す。
【００１６】
１実施形態によれば、そして後により詳細に説明するように、１つまたは複数の接点２９２〜２９５を介して（例えば、図３の較正制御部（較正コントローラ）３１０から）受信したコマンドに基づいて、マイクロコントローラ２８０は較正工程に関与し、較正工程では、マイクロコントローラ２８０は、特定のトランスデューサ出力信号を選択し（例えば、ＭＵＸ２１６、２２６、２３６、２５０を介して）、トランスデューサ出力信号に対応するデジタル値を、メモリ２８２に格納することができる。加えて、マイクロコントローラ２８０は、トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のための較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を決定するために、格納されたデジタル値を処理する。マイクロコントローラ２８０は、また、１実施形態によれば、計算された較正係数をメモリ２８２に格納する。最終的に、デバイス２００の通常の動作中（例えば、より大きな電気システムへのデバイス２００の組み込み後）、較正工程中に決定された利得値またはコードは、メモリ２８２から引き出され、利得およびフィルタ回路網２６０の増幅器によって用いられる予め決められた利得を設定するために使用される。加えて、較正工程中に決定されたオフセット値またはコードは、メモリ２８２から引き出され、０ｇ読み取り値を通常の動作中の目標値（例えば、最大出力電圧振幅を提供するような電源電圧の中心に近い値）に設定するために使用される。
【００１７】
例えば、１実施形態では、デバイス２００は、受信されたトランスデューサ出力信号に特定の利得を適用するように、利得およびフィルタ回路網２６０の増幅器を制御するように構成される。デバイス２００は、各利得コードが複数の利得値のうちの１つに対応する利得コードのテーブルを（例えば、メモリ２８２内に）保持してよい。後により詳細に説明する較正工程中、特定の利得値または利得コードが、各トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のために選択されてよい。通常の動作中、特定のトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のために選択された利得コードは、そのトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４から受信した信号のために増幅器によって用いられる利得を確立するために使用されてよい。例えば、以下のテーブル１に示すように、利得コードテーブルは、複数の利得コード、および、信号に用いることができる利得の範囲にわたる対応する利得値を含んでよい。
【００１８】
【表１】
2014232096.tif 000003
例示の目的のみのために、テーブル１は８つの利得コード項目を含むが、同様に、利得コードテーブルは、より多いまたはより少ない項目を含んでもよい。加えて、利得コードテーブル内の利得コードおよび／または利得値は、テーブル１に示すものと異なってもよい。
【００１９】
増幅器によって用いられる利得を制御すると共に、デバイス２００は、各トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のための０ｇバイアスレベルを調整するために、受信されたトランスデューサ信号に電圧オフセット（または「オフセット」）を適用するように構成されてもよい。したがって、デバイス２００は、各オフセット・コードが複数のオフセット値のうちの１つに対応するオフセット・コードのテーブルを（例えば、メモリ２８２内に）保持してよい。また、後述する較正工程中、特定のオフセット値またはオフセット・コードが、各トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のために選択されてよい。通常の動作中、特定のトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のために選択されたオフセット・コードは、そのトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４から受信した信号に電圧オフセットを適用するために使用されてよい。例えば、以下のテーブル２に示すように、オフセット・コードのテーブルは、複数のオフセット・コード、および、信号に用いることができるオフセットの範囲にわたる対応するオフセット値を含んでよい。
【００２０】
【表２】
2014232096.tif 000004
例示の目的のみのために、テーブル２は８つのオフセット・コード項目を含むが、同様に、オフセット・コードのテーブルは、より多いまたはより少ない項目を含んでもよい。加えて、オフセット・コードのテーブル内のオフセット・コードおよび／またはオフセット値は、テーブル２に示すものと異なってもよい。１実施形態によれば、オフセット・コードのテーブルに含まれるオフセット値は、デバイス間で変化してよい。例えば、較正工程の一部は、デバイスの増幅器の線形領域を決定する工程、および、デバイス固有の線形領域に対応するオフセット・コードのテーブルのためのオフセット・コードを決定する工程を含んでよい。
【００２１】
加速度計２１２〜２１４は、例えば、ＭＥＭＳ加速度計であってよい。典型的には、ＭＥＭＳ加速度計は、第１の電極を有する質量を含み、質量は、加速度計基板に対して固定された第２の電極上に吊り下げられる。第１の電極、第２の電極、ならびに、第１および第２の電極間の空隙は、キャパシタを形成し、キャパシタの値は、第１および第２の電極間の距離（すなわち、空隙の幅）に依存する。質量が外力（例えば、重力）によって作用されると、第１の電極は、第２の電極に対してより近くにまたはより遠くに移動することができ、したがって、静電容量値は、それに応じて減少または増加することができる。複数の静電容量を示す信号が生成される構成を含む、他の加速度計の構成も可能である。１実施形態によれば、各加速度計２１２〜２１４は、このような静電容量（１つまたは複数）の値を示す電気信号を生成する。
【００２２】
１実施形態によれば、デバイス２００は、上述したようにＭＵＸ２１６を含み、さらに、静電容量から電圧へのコンバータ（Ｃ−Ｖコンバータ）２１８を含む。加速度計２１２〜２１４に関連する静電容量値を示す電気信号は、ＭＵＸ２１６に供給され、ＭＵＸ２１６は、マイクロコントローラ２１８からの制御信号に基づいて、信号のうちの１つを選択的にＣ−Ｖコンバータ２１０に供給することができる。Ｃ−Ｖコンバータ２１８は、静電容量値をライン２１９上の電圧信号に変換するように構成され、電圧信号は、ＭＵＸ２１６によって選択された加速度計２１２〜２１４に関連する静電容量値に比例する大きさを有する。他の実施形態では、デバイス２００は、各加速度計２１２〜２１４に関するＣ−Ｖコンバータを含んでよく、１つのＭＵＸを代わりに、Ｃ−Ｖコンバータのうちの１つからの電圧信号出力を選択するために使用することができる。
【００２３】
ジャイロスコープ２２２〜２２４は、例えば、ＭＥＭＳジャイロスコープであってよい。典型的には、ＭＥＭＳジャイロスコープは、電極（「可動電極」）を有する可動質量を含み、可動質量は、ジャイロスコープ基板に対して固定された第２の電極（「固定電極」）に隣接して吊り下げられる。基板が、可動質量の運動方向に垂直な軸の周りを回転すると、質量は、大きさ２ｍｖΩの第３の直交方向の力を経験し、ここでｍは質量であり、ｖは速度であり、Ωは回転速度である。この力による変位が生じることになり、変位は、可動質量のサスペンションのばね定数に依存する。固定電極は、固定電極および可動電極間の距離がこの運動によって変化するように配置される。力を、例えば、静電容量を測定することによって、距離の変化から計算することができ、次に回転速度を、力に関する式から計算することができる。質量ｍは設計によって既知であり、速度ｖは、可動質量のために設定された条件、および、正弦波電圧の印加によって可動質量を共振状態に駆動するための電極を含むそのサスペンションの設計から決定される。代わりの形式のジャイロスコープでは、直線的に移動する質量を使用するよりも、振動円板を使用することができる。振動円板は、右手の法則Ａ×Ωにしたがって、円板の回転軸と垂直の基板の回転に応答することになり、ここでＡは円板の回転軸に沿っており、Ωは基板の回転方向に沿っている。線形の場合について上述した計算と同様の基板の回転速度の計算を可能にするために、円板および基板間の間隔を測定するために、円板の下に電極を配置することができる。他のジャイロスコープ構成も可能である。
【００２４】
１実施形態によれば、デバイス２００は、上述したようにＭＵＸ２２６を含む。ジャイロスコープ２２２〜２２４からの電気信号はＭＵＸ２２６に供給され、ＭＵＸ２２６は、信号のうちの１つを選択的にＭＵＸ２５０に供給することができる。
【００２５】
磁力計２３２〜２３４は、種々の実施形態で、ホール効果デバイス、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）デバイスのような磁気薄膜デバイス、巨大磁気抵抗デバイス（ＧＭＲ）、スピン・バルブ、トンネル接合デバイス（ＭＴＪ）、ローレンツ力デバイス、または、他の形式の磁力計デバイスを使用して実装されてよい。ホールデバイスは、キャリアの流れに直交する方向に電位を形成するために、抵抗素子に沿って流れるキャリアの偏向に依存する。この電圧は、Ｖ＝ＩＢ／（ｎｅｄ）によって与えられ、ここでＩは電流であり、Ｂは磁場強度であり、ｎはキャリア濃度であり、ｅは電子の電荷であり、ｄは抵抗層の厚さである。ＡＭＲ、ＧＭＲ、スピン・バルブ、およびＭＴＪデバイスは、最も低い抵抗のために好ましい方向に対する磁場の強度の関数としての構造の抵抗の変化に依存する。例えば、ＡＭＲデバイスは、１つの磁性材料の薄膜を含むことができる。ＧＭＲデバイスは、金属膜の積層体、例えば、上部の１つの金属膜、中央の１つの非金属膜、および、下部の他の金属膜からなる。積層体に沿って横方向に流れる電流は、電流の磁場によって逆平行に配向される磁性層により、高い抵抗を生成する。これは、境界面でより多くの散乱を生成し、したがって、より高い抵抗を生成する。外部磁場の印加は、電流の磁場を克服し、磁化の平行配置およびより低い抵抗を生成する。スピン・バルブの場合には、層の１つは、方向が固定された磁化を有する。ＭＴＪデバイスは、非磁性層が絶縁していること、および、電流の流れが絶縁接合部を通ってトンネリングすることによることを除いて、スピン・バルブに類似している。磁性層自体は、様々な組成の積層体からなってよい。測定を容易にするために、磁気感知素子は、しばしばブリッジ構成で配置される。ローレンツ力デバイスは、外部磁場によってワイヤまたはコイルのような電流伝達要素に加えられる力に依存する。加えられた力に比例した量を移動させることができるＭＥＭＳ構造を使用することによって、外部場の強度を計算することができる。このようなＭＥＭＳ構造は、典型的には、移動を増加させ、したがって感度を増加させるために、構造の共振周波数で交流電流によって駆動される。１つの追加の形式の磁気センサデバイスでは、永久磁性層が、導電要素の代わりに用いられ、構造の変位は、外部場によって発生するトルクによって生じる。これらの構造の変位を、静電容量感知によって、または、ひずみゲージによって測定することができる。
【００２６】
１実施形態によれば、デバイス２００は、上述したようにＭＵＸ２３６を含む。磁力計２３２〜２３４からの電気信号はＭＵＸ２３６に供給され、ＭＵＸ２３６は、信号のうちの１つを選択的にＭＵＸ２５０に供給することができる。
【００２７】
ＭＵＸ２５０は、マイクロコントローラ２８０からの制御信号に基づいて、利得およびフィルタ回路網２６０に供給するためのライン２１９、２２９、２３９上の受信された入力のうちの１つを選択するように構成される。トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のうちの特定の１つからの信号の選択を可能にするために、マルチプレクサの特定の構成を図２に示したが、トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のすべてからの出力信号を受信および選択する単一のマルチプレクサを含む構成を含む、他のマルチプレクサ構成および回路網が、同じ機能を提供することができることを理解すべきである。
【００２８】
上述したようにマイクロコントローラ２８０は、外部の電気システムと通信するように構成される。特定の実施形態によれば、デバイス２００を製造した後、デバイス２００は、デバイス２００を較正する（例えば、利得およびオフセット値またはコードを計算する）目的のために、デバイス較正システム（例えば、図３のシステム３００）に設置されてよい。較正工程と併せて、マイクロコントローラ２８０は、較正システムから１つまたは複数のコマンドを受信し、コマンドはマイクロコントローラ２８０に、トランスデューサ出力を選択させ、トランスデューサ出力に対応するデジタル値を格納させ、格納された値に基づいてデバイス較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を計算させ、デバイス較正係数を格納させる。
【００２９】
複数のデバイスを較正するデバイス較正システムおよび方法の種々の実施形態をここで説明する。実施形態のいくつかは、図２に関連して上述したもののようなデバイスを較正するために使用されてよい。他の実施形態は、図２に関連して上述した実施形態と構成が異なるデバイスを較正するために使用されてよい。例えば、限定するためではないが、種々の実施形態は、マイクロコントローラ（例えば、マイクロコントローラ２８０）および／または内部メモリ（例えば、メモリ２８２）を含まないデバイスを較正するために使用されてよい。このような場合には、較正システムの１実施形態は、デジタルセンサ出力を直接受信してよく、受信したセンサ出力に基づいてデバイス較正係数を計算してよい。デバイスが内部メモリを含む１実施形態では、較正システムは、デバイス較正係数をデバイスに格納させてよい。そうでなければ、デバイス較正係数は、後に、デバイスが最終的に組み込まれる電子システムのメモリデバイスに格納されてよい。
【００３０】
図３は、例示的な１実施形態による、デバイス較正システム３００の単純化したブロック図である。較正システム３００は、較正制御部３１０、デバイス・ハンドリング・システム３５０、および、１つまたは複数の較正基板３７０を含む。後により詳細に説明するように、各較正基板３７０は、複数のソケット（例えば、図４のソケット４２０）を含み、複数のソケット内には、複数のトランスデューサ内蔵デバイス３７２（「ＴＩＤ」）を挿入することができる。較正基板ソケットは、トランスデューサ内蔵デバイス３７２の対応する接点と電気的に接続するように構成された導電性接点も含む。より具体的には、ソケット接点は、較正基板３７０上の導体に結合され、較正基板３７０上の導体は、最終的には、トランスデューサ内蔵デバイス３７２および較正制御部３１０間の通信を可能にする通信構造（通信構造体）３３０に結合される。１つの較正基板３７０のみを図３に示しているが、システムは、後述するように、複数の較正基板を含んでよく、複数の較正基板は、単一の基板支持構造によって支持されてよい。加えて、並列の製造能力を高めるために、システムは、複数のデバイス・ハンドリング・システム３５０を含んでよい。
【００３１】
１実施形態によれば、較正制御部３１０の制御のもとで、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、較正基板３７０（および、したがってトランスデューサ内蔵デバイス３７２）を、物理的配向のシーケンスを経て推移させる。この工程中、較正制御部３１０は、各トランスデューサ内蔵デバイス３７２に、１つもしくは複数のデバイス固定軸（例えば、図１の軸１１０、１１２、１１４）に対する加速度、場、もしくは力の大きさを感知させる、および／または、１つもしくは複数のデバイス固定軸の周りの回転速度を感知させるために、トランスデューサ内蔵デバイス３７２と通信する。加えて、１実施形態では、較正制御部３１０は、また、各トランスデューサ内蔵デバイス３７２に、較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を計算させ、較正係数をトランスデューサ内蔵デバイス３７２のメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納させる。
【００３２】
較正制御部３１０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２間の通信を生じさせるために、システム３００は通信構造３３０も含む。１実施形態では、通信構造３３０は複数の導体およびコネクタを含み、複数の導体およびコネクタは、較正制御部３１０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２間の種々の信号および電圧基準（例えば、電源およびグランド）の通信を可能にする。例えば、１実施形態では、通信構造３３０は、較正制御部３１０およびデバイス・ハンドリング・システム３５０間を電気的に相互接続する第１の構造を含んでよい。例えば、第１の構造は、第１の多重導体コネクタ３３４、複数の導電線３３６、および、第２の多重導体コネクタ３３８を含んでよい。第１の構造は、例えば、両端にコネクタ３３４、３３８を有する可撓性の多重導体ケーブルの形態であってよい。ケーブルの一方の端のコネクタ３３４は、較正制御部３１０の対応する多重導体コネクタ３３２と係合するように構成されてよく、ケーブルの他方の端のコネクタ３３８は、デバイス・ハンドリング・システム３５０の対応する多重導体コネクタ３４０と係合するように構成されてよい。デバイス・ハンドリング・システム３５０および較正基板３７０の追加の導体およびコネクタ（例えば、コネクタ３４２、３４４）が、通信構造３３０を完成させ、したがって、較正制御部３１０がトランスデューサ内蔵デバイス３７２と通信することを可能にしてよい。通信構造３３０の一例を図３に示し、本明細書で説明しているが、代わりの実施形態は、１つまたは複数の無線通信リンクを含む通信構造を含むがこれに限定されない、任意の適切な通信構造を含んでよいことを理解すべきである。したがって、挙げられた例は制限するものとして解釈されるべきではない。
【００３３】
１実施形態によれば、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、基部３５２、回転可能な基板支持構造（基板支持構造体）３５４、１つまたは複数のモータ３５６、較正制御部３１０と（例えば、１つまたは複数の追加のコネクタ３３２、３３４、３３８、および導電線３３６を介して）電気的にインタフェースするように構成された第１のコネクタ３４０、較正基板３７０と（例えば、較正基板３７０の対応するコネクタ３４４を介して）電気的にインタフェースするように構成された第２のコネクタ３４２、ならびに、第１および第２のコネクタ３４０、３４２間の複数の導体（符号なし）を含む。加えて、１実施形態では、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、第２のコネクタ３４２に電気的に結合される回路基板３５８を含んでよい。回路基板３５８は、マイクロコントローラ３６０（または他の適切な制御および／もしくは処理コンポーネント）、メモリ（図示せず）、ならびに／または、他の構成要素を含んでよい。加えて、他の実施形態では、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、基板支持構造３５４を通過する磁場を発生するように構成された磁場発生器（図示せず）を含んでもよい。磁場発生器は、トランスデューサ内蔵デバイス３７２を較正する前に（または、より具体的には、トランスデューサ内蔵デバイス３７２の磁力計を較正する前に）活性化されてよい。代わりに、トランスデューサ内蔵デバイス３７２の磁力計を較正するために、地球の磁場を使用してもよい。
【００３４】
１実施形態では、基部３５２は、１つまたは複数のモータ３５６を固定位置に支持し、基板支持構造３５４をモータ（１つまたは複数）３５６によって１つまたは複数の軸の周りで回転させることができるように基板支持構造３５４を支持するように構成される。他の実施形態によれば、第２のモータ３５２の向きを変更するために、基部３５２に取り付けられた第１のモータ３５６を使用してよい（例えば、２つのモータ３５６が基板支持構造３５４を複数の軸の周りで回転させることができるように、２軸ジンバル構造を使用してよい）。
【００３５】
１実施形態によれば、基板支持構造３５４は、較正基板３７０を基板支持構造３５４自体に対して固定位置に保持するように構成される。したがって、基板支持構造３５４がモータ（１つまたは複数）３５６によって回転されるにつれて、較正基板３７０も同じ角度だけ回転される。さらに、トランスデューサ内蔵デバイス３７２が較正基板３７０のソケットに据え付けられると、トランスデューサ内蔵デバイス３７２も同じ角度だけ回転される。すなわち、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、基板支持構造３５４、較正基板３７０、およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２を、１つまたは複数の軸の周りで同時に回転させるように構成される。任意の時点で、基板支持構造３５４の向きは、較正基板３７０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２の向きを規定する。
【００３６】
上述したように、デバイス・ハンドリング・システム３５０はコネクタ３４２を含み、コネクタ３４２は、較正基板３７０の対応するコネクタ３４４と電気的にインタフェースするように構成される。１実施形態によれば、コネクタ３４２、３４４は、摩擦力によって互いに保持され、人間のオペレータは、較正基板３７０のコネクタ３４４をデバイス・ハンドリング・システム３５０のコネクタ３４２と整列させ、較正基板３７０に加えられる適度な圧力を使用して較正基板３７０をコネクタ３４２の方に押すことによって、較正基板３７０をデバイス・ハンドリング・システム３５０内に容易に設置することができる（すなわち、較正基板３７０は、適度な力を使用してコネクタ３４２、３４４を接続することによって、基板支持構造３５４と結合されるように構成される）。他の実施形態では、較正基板の接続動作は、人間のオペレータの介在なしに、自動化された基板ハンドリングシステムによって実行されてよい（例えば、自動化された基板ハンドリングシステムが、較正基板３７０をピック・アップし、それをデバイス・ハンドリング・システム３５０内にロードしてよい）。どちらにしても、コネクタ３４２、３４４が一旦しっかりと係合されると、電気的接続が、較正制御部３１０、および、較正基板３７０のソケットに据え付けられたトランスデューサ内蔵デバイス３７２間に確立される。その後、後により詳細に説明するように、較正工程が実行されてよい。較正工程の完了後、人間のオペレータ（または、自動化された基板ハンドリングシステム）は、その後、適度な力を使用して較正基板３７０をコネクタ３４２から離れて引っぱることによって、較正基板３７０をデバイス・ハンドリング・システム３５０から取り外してよい（すなわち、較正基板３７０は、適度な力を使用してコネクタ３４２、３４４を接続解除することによって、基板支持構造３５４から取り外されるように構成される）。
【００３７】
図４は、例示的な１実施形態による、較正基板４００の複数のソケット４２０に据え付けられた複数のトランスデューサ内蔵デバイス４９０（例えば、図２のトランスデューサ内蔵デバイス３７２）を有する較正基板４００（例えば、図３の較正基板３７０）の上面図である。１実施形態では較正基板４００は、基板４１０、基板４１０に結合された複数のソケット４２０、エッジ・コネクタ４３０（例えば、図３のコネクタ３４４）、ソケット４２０およびコネクタ４３０間の複数の導体４４０、４４２、ならびに、ハンドル４８０を含む。ハンドル４８０は必須ではないが、ハンドル４８０は、較正基板４００をデバイス・ハンドリング・システム（例えば、図３のデバイス・ハンドリング・システム３５０）内に挿入し、較正基板４００をデバイス・ハンドリング・システムから取り外す責任がある人間のオペレータの便宜のために含められてよい。
【００３８】
各ソケット４２０は、トランスデューサ内蔵デバイス４９０を保持し、トランスデューサ内蔵デバイス４９０および導体４４０、４４２間の電気的接続を提供するように構成される。より具体的には、各ソケット４２０は、トランスデューサ内蔵デバイス４９０がソケット４２０に据え付けられている場合、トランスデューサ内蔵デバイス４９０の接点（例えば、図２の接点２９０〜２９５）がソケット４２０の対応する接点（図示せず）と整列し、物理的に接続するように設計される。１実施形態によれば、較正基板４００は、行４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８および列４６１、４６２、４６３、４６４に配置されたソケット４２０のアレイを含む。図４には８つの行４５１〜４５８および４つの列４６１〜４６４を有するソケットのアレイを示しているが、較正基板の代わりの実施形態は、わずか１つの行または１つの列を含む、より多いまたはより少ないソケットの行および／または列を含んでよいことを理解すべきである。したがって、図４には３２のトランスデューサ内蔵デバイス４９０を保持するように構成された較正基板４００を示しているが、較正基板は、より多いまたはより少ないトランスデューサ内蔵デバイスを保持するように設計されてよいことを理解すべきである。どちらにしても、１実施形態によれば、各ソケット４２０は、それが配置される行および列によって識別され得る。代わりに、各ソケット４２０は、何らかの他の一意の識別子によって識別されてもよく、一意の識別子は、較正システム（例えば、図３の較正システム３００の較正制御モジュール３１０）が、鍵のような一意のソケット識別子を使用して、特定のソケット４２０に据え付けられた特定のトランスデューサ内蔵デバイス４９０に関係する情報（例えば、誤差情報、状態情報、トランスデューサデータ、較正係数等）を格納することを可能にする。
【００３９】
各導体４４０、４４２は、ソケット接点、およびコネクタ４３０の導電性要素（例えば、図３のコネクタ３４２のような、それぞれ他のコネクタの対応するピン・ソケットまたはピンと係合するように構成されたピンまたはピン・ソケット）間に延在する。導体４４０の特定のものが、所定の列４６１〜４６４内のソケット４２０の対応する接点と、または、較正基板４００のすべてのソケット４２０の対応する接点と並列に接続されてよい。これらの導体４４０を、本明細書では「複数ソケット導体」４４０と呼ぶことができる。１実施形態によれば、複数ソケット導体４４０で伝達される信号または電圧基準は、並列導体４４０が結合されるすべてのソケット４２０（および、これらのソケット４２０に据え付けられたすべてのトランスデューサ内蔵デバイス４９０）に同時に伝達される。特定の他の導体４４２は、１つのソケット４２０のみの接点に接続されてよい。これらの導体４４２を、本明細書では「単一ソケット導体」４４２と呼ぶことができる。１実施形態によれば、単一ソケット導体４４２で伝達される信号は、単一ソケット４２０に据え付けられた単一のトランスデューサ内蔵デバイス４９０に、またはそれによって伝達される。図を乱雑にするのを防ぐために、図４には、１つの複数ソケット導体４４０および１つの単一ソケット導体４４２のみを、各ソケット４２０に結合されているものとして示す。しかしながら、種々の実施形態によれば、複数の複数ソケット導体４４０および／または単一ソケット導体４４２が各ソケット４２０に結合されてよく、各導体４４０、４４２は、特定のソケット接点（トランスデューサ内蔵デバイス４９０の特定の接点に対応する）に結合される。１実施形態によれば、電源およびグランドに対応する電圧基準は、複数ソケット導体４４０を使用して伝達される。他の信号は、後により詳細に説明するように、複数ソケット導体４４０または単一ソケット導体４４２を使用して伝達されてよい。
【００４０】
再び図３を参照すると、１実施形態によれば、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、モータ３５６が基板支持構造３５４を１つの軸（例えば、図６の固定座標系６９０のｘ軸）の周りで回転させられるように基板支持構造３５４に結合された単一のモータ３５６を含む。他の実施形態では、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、モータ３５６が基板支持構造３５４を複数の軸（例えば、固定座標系の複数の直交軸）の周りで回転させられるように基板支持構造３５４に結合された複数のモータ３５６を含む。本明細書の記載の多くは、単一のモータ３５６が基板支持構造３５４を１つの軸の周りで回転させる実施形態を説明しているが、当業者は、本明細書の記載に基づいて、基板支持構造３５４を複数の軸の周りで回転させられるようにどのようにシステム３００を変更するかを理解するであろう。
【００４１】
上述したように、モータ（１つまたは複数）３５６は、較正制御部３１０からの信号（例えば、通信構造３３０を介して伝達される信号）によって制御される。較正制御部３１０およびモータ（１つまたは複数）３５６間の通信は、１方向であってよく（例えば、較正制御部３１０は、指定された期間中に、指定された角度を、および／もしくは、指定された速度で回転させるために、モータ（１つまたは複数）３５６に信号もしくはコマンドを送信してよい）、または、通信は双方向であってよい（例えば、モータ（１つまたは複数）３５６は、角度方向、回転速度等を示すフィードバックを、較正制御部３１０に送信してもよい）。加えて、較正制御部３１０は、トランスデューサ内蔵デバイス３７２にトランスデューサデータを発生させ、１実施形態では較正係数を計算および格納させるために、トランスデューサ内蔵デバイス３７２と（例えば、通信構造３３０を介して）通信する。１実施形態では、較正制御部３１０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２間の通信は双方向である。より具体的には、後述するように、較正制御部３１０は、種々のコマンドをトランスデューサ内蔵デバイス３７２に（例えば、並列化されていることが図３では斜線で示されている、通信構造３３０の並列導体を介して）送信してよく、トランスデューサ内蔵デバイス３７２は、特定のイベントおよび／またはデータを示す信号を較正構造３１０に送信してよい。トランスデューサ内蔵デバイス３７２は、１つまたは複数の導電経路を介して（例えば、通信構造３３０を介して、および／または、デバイス・ハンドリング・システム３５０によって供給される電圧基準から）電圧基準（例えば、電源およびグランド）を受信してもよい。
【００４２】
１実施形態では、較正制御部３１０は、ユーザ・インタフェース３１２、ディスプレイデバイス（表示部）３１４、メモリ３１６、較正制御モジュール３１８、モータ制御モジュール（モータ制御部）３２０、および、トランスデューサ内蔵デバイス・インタフェース３２２を含む。較正制御部３１０の種々の構成要素は、図３に示すように、共通バス構造３２４を介して通信してよく、または、複数のバスおよび／もしくは他の導電経路を介して通信してよい。加えて、較正制御部３１０の種々の構成要素は、単一のハウジング内に一緒に収容されてよいが、較正制御部３１０の種々の構成要素は、代わりに、種々の構成要素間の適切なコネクタと共に複数のハウジング内に収容されてもよい。
【００４３】
ユーザ・インタフェース３１２は、人間のオペレータがシステム３００と相互作用することを可能にする１つまたは複数のデバイスを含む。例えば、ユーザ・インタフェース３１２は、キー・パネル、ボタン・パネル、キーボード、カーソル制御デバイス、接触感知画面、スピーカ、マイクロホン等の任意の組み合わせを含んでよい。ディスプレイデバイス３１４は、システム３００が人間のオペレータに情報（例えば、プロンプト、データ、較正工程状態の更新等）を提供することを可能にする。ユーザ・インタフェース３１２およびディスプレイデバイス３１４を介して、人間のオペレータは、較正工程を開始し、制御し、監視することができる。代わりに、較正工程の開始、制御および監視は、自動化されたシステムを使用して行われてもよい。
【００４４】
メモリ３１６は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、または他の形式のメモリの任意の組み合わせを含んでよい。１実施形態によれば、メモリ３１６は、実行可能なソフトウェア命令（例えば、種々の実施形態の実施に関連する命令）、データ、システム・パラメータ等のような、種々の形式の持続的および一時的な情報またはデータを格納するために使用されてよい。
【００４５】
較正制御モジュール３１８は、モータ制御モジュール３２０を制御すること、および、デバイス・インタフェース３２２を介してトランスデューサ内蔵デバイス３７２と通信することを含む、較正工程の実施に関連するソフトウェアを実行するように構成される。例えば、１実施形態によれば、較正制御モジュール３１８は、モータに１つまたは複数の軸に対する配向のシーケンスを経て基板支持構造３５４を移動させるために（したがって、配向のシーケンスを経て較正基板３７０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２を移動させるために）、モータ制御モジュール３２０にモータ制御信号をモータ（１つまたは複数）３５６に送信させるように構成される。加えて、較正制御モジュール３１８は、デバイス支持構造３５４が配向のシーケンスの各々にあるまたはそれに向かって移動している間、トランスデューサ内蔵デバイス３７２にトランスデューサデータを生成させるために、デバイス・インタフェース３２２および通信構造３３０を介してトランスデューサ内蔵デバイス３７２に較正制御信号を送信するように構成される。これらの工程の各々を、以下でより詳細に説明する。
【００４６】
本明細書で説明する実施形態の多くは、マイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）および内部メモリ（例えば、図２のメモリ２８２）を含み、マイクロコントローラが較正係数を計算し、較正係数が内部メモリに格納されるトランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図２、３のデバイス２００、３７２）を較正することに関係する。代わりの実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、較正係数を計算するマイクロコントローラを含まなくてもよい。このような実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、代わりに、トランスデューサ測定値を伝える電気信号をシステム３００に（例えば、デバイス・ハンドリング・システム３５０のマイクロコントローラ３６０に、または、較正制御部３１０の較正制御モジュール３１８に）供給してよく、システム３００のこれらの構成要素は、較正係数を計算してよい。他の代わりの実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、較正係数を内部メモリに格納しない。代わりに、システム３００は、較正係数を（例えば、較正制御部３１０のメモリ３１６に）格納してよく、較正係数は、後に、トランスデューサ内蔵デバイスが最終的に組み込まれるデバイス（例えば、図１１のデバイス１１００）のメモリにロードされてよい。したがって、本明細書で説明する種々の実施形態は、「インテリジェント」トランスデューサ内蔵デバイス（例えば、マイクロコントローラおよび内部メモリを含むデバイス）を較正するために使用されるが、他の実施形態は、「非インテリジェント」トランスデューサ内蔵デバイス（例えば、マイクロコントローラおよび／または内部メモリを含まないデバイス）のための較正係数を決定するために使用され得る。
【００４７】
さらに他の代わりの実施形態では、較正制御部３１０のすべてまたは一部は、基板支持構造３５４に結合されてよい。例えば、１実施形態では、回路基板３５８は、較正制御部３１０のすべてまたは一部に対応する構成要素を含んでよい。より具体的には、これらの構成要素は、ユーザ・インタフェース３１２、表示部３１４、メモリ３１６、較正制御モジュール３１８、モータ制御モジュール３２０、および／またはデバイス・インタフェース３２２によって実行される工程のすべてまたは一部を実施するように構成されてよい。他の実施形態では、基板支持構造３５４に結合された（例えば、回路基板３５８に結合された）較正制御部３１０の部分は、回路基板３５８に結合されていない較正制御部３１０の部分と無線で通信してよい。このような実施形態は、例えば、そうでなければ通信構造３３０の物理的導体（例えば、ケーブル）が望ましくなく巻かれ得るように、基板支持構造３５４を回転させることが望ましい場合（例えば、図２のジャイロスコープ２２０を較正する場合のような、基板支持構造３５４を複数の完全な回転を経るように回転させることが望ましい場合）、特に有用である可能性がある。
【００４８】
較正システム３００は、製造工程の種々の時点で複数のトランスデューサ内蔵デバイス３７２を較正するために使用されてよい。例えば、図５は、例示的な１実施形態による、製造工程の特定の時点で複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャートである。較正システム（例えば、図３の較正システム３００）は、代わりに、図５に関連して説明するのとは異なる製造工程の時点で使用されてもよいことを理解すべきである。
【００４９】
いずれにしても、１実施形態によれば、方法は、ブロック５０２で複数のトランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図１〜４のトランスデューサ内蔵デバイス１００、２００、３７２、４９０）を製造することによって開始する。トランスデューサ内蔵デバイスは、本質的には、露出した接点（例えば、図１の接点１０８）を有する完全にパッケージ化されたデバイス（例えば、オーバモールドされたまたは中空パッケージ）である。製造されたら、１実施形態による較正工程を実行することに関連するファームウェア命令（または「コード」）が各デバイスに（例えば、図２のメモリ２８２内に）格納されてよい。後述する較正工程の実行中、デバイスのマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、格納された較正コードを取得し、実行してよい。例えば、較正コードは、図８および９の全体的な較正工程または図１０〜１２の較正副工程のデバイスが実行する部分に対応する種々のコード・セグメントを含んでよい。ブロック５０４では、トランスデューサ内蔵デバイスは、１つまたは複数の較正基板（例えば、図４の較正基板４００）のソケット（例えば、図４のソケット４２０）に搭載される。例えば、デバイスは、手によって、自動ピック・アンド・プレース設備を使用して、または、何らかの他の技術を使用してソケットに搭載されてよい。
【００５０】
ブロック５０６では、人間のオペレータ（または自動化された基板ハンドリングシステム）が、較正基板（１つまたは複数）をデバイス・ハンドリング・システムの基板支持構造内に（例えば、図３のデバイス・ハンドリング・システム３５０の基板支持構造３５４内に）設置する。例えば、上述したように、較正基板のエッジ・コネクタ（例えば、図３、４のエッジ・コネクタ３４４、４３０）が、デバイス・ハンドリング・システムの対応するコネクタ（例えば、図３のコネクタ３４２）と整列されてよく、コネクタは、コネクタの導電性特徴部分間の電気的接続が確立されるまで、互いに押されてよい。
【００５１】
１実施形態によれば、基板支持構造は、基部（例えば、図３の基部３５２）および１つまたは複数のモータ（例えば、図３のモータ３５６）と結合され、１つまたは複数のモータは、基板支持構造を支持し、基板支持構造を１つまたは複数の軸のそれぞれの周りで回転させるように構成される。例えば、図６はデバイス・ハンドリング・システム６００の外観図であり、例示的な１実施形態によれば、デバイス・ハンドリング・システム６００は、基部６１０、モータ６２０、および、固定座標系６９０（例えば、基部６１０に対して固定された座標系）に対して第１の向きに配向された基板支持構造６３０を含む。図６に示す実施形態では、基板支持構造６３０は、２つの較正基板６４０を保持するように構成され、各較正基板６４０は、較正基板６４０のソケットに搭載される複数のトランスデューサ内蔵デバイス６５０を含んでよい。他の実施形態では、基板支持構造は、単一の較正基板、または、３つ以上の較正基板を保持するように構成されてよい。どちらにしても、図６の向きでは、各トランスデューサ内蔵デバイス６５０のデバイス固定軸６８０は、固定座標系６９０の対応する軸から角度的にオフセットする（図６の向きでは、角度オフセットは略ゼロ度であるが）。
【００５２】
較正基板６４０は、対応するコネクタを使用して基板支持構造６３０に結合されてよい。例えば、各較正基板６４０の第１の端のエッジ・コネクタ（例えば、図３、４のコネクタ３４４、４３０）が、基板支持構造６３０に結合された対応するコネクタ（例えば、図３のコネクタ３４２）内に挿入されてよい。較正基板６４０および／または基板支持構造６３０のコネクタおよび他の機械的特徴部分（例えば、スロット、レッジ等）は、較正基板６４０を、基板支持構造６３０に対する固定位置に保持する。
【００５３】
一方、基板支持構造６３０は、基板支持構造６３０をモータ６２０によって固定座標系６９０の軸の周りで回転させられるように基部６１０に結合される。１実施形態によれば、モータ６２０は基部６１０に結合され、モータ６２０から延びるシャフト６２２が基板支持構造６３０に結合される。モータ６２０は、シャフト６２２を回転させ、したがって、基板支持構造６３０、較正基板６４０、およびトランスデューサ内蔵デバイス６５０を回転させるために（例えば、図３の較正制御部３１０によって）制御されてよい。図６の例では、例えば、モータ６２０は、基板支持構造６３０、較正基板６４０、およびトランスデューサ内蔵デバイス６５０を、座標系６９０のｘ軸の周りで回転させるように制御されてよい。上述したように、他の実施形態によれば、システムは、代わりに、基板支持構造および／または較正基板を複数の固定軸の周りで回転させるように制御することができる１つまたは複数のモータを含んでよい。
【００５４】
再び図５を参照すると、ブロック５０８では、次にトランスデューサ内蔵デバイスのための較正工程が実行される。図８〜１０に関連してより詳細に説明するように、較正工程は、本質的には、モータ（１つまたは複数）（例えば、図３のモータ３５６）に基板支持構造を、配向のシーケンスを通じて回転させ、種々の向きにある間（または、向き間を移動している間）、トランスデューサ内蔵デバイスにトランスデューサデータを収集させ、最終的に、トランスデューサ内蔵デバイスに、収集されたトランスデューサデータに基づいて較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を選択させる較正制御部（例えば、図３の較正制御部３１０）を含む。すなわち、上述したように、較正制御部は、トランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図６のデバイス６５０）およびそれらの対応するデバイス固定軸（例えば、図６の軸６８０）を、固定座標系（例えば、図６の固定座標系６９０）に対して回転させる。加えて、較正制御部は、１実施形態では、デバイスにトランスデューサデータを生成させ、較正係数を計算させるために、トランスデューサ内蔵デバイスと通信する。例えば、再び図６を参照すると、較正制御部（図６には示さず）は、デバイス６５０が図６に示す向きにある間、トランスデューサ内蔵デバイス６５０にトランスデューサデータを生成させるために、トランスデューサ内蔵デバイス６５０と通信してよい。唯一の有意な力が−ｚ軸方向の重力であると仮定すると、例えば、重力による＋１ｇの加速度が、デバイス固定ｚ軸に沿ってトランスデューサ内蔵デバイス６５０に加えられることになり、デバイス６５０によって生成されるトランスデューサデータ（例えば、加速度計および／またはジャイロスコープ・データ）は、対応する値を有することになる。上述したように、システムは、基板支持構造６３０を通過する磁場（例えば、磁場はｚ軸に沿って最も強い）を発生するように構成された磁場発生器（図示せず）を含んでもよく、デバイス６５０によって生成されるトランスデューサデータ（例えば、磁力計データ）は、対応する値を有することになる。
【００５５】
１実施形態によれば、トランスデューサ内蔵デバイス６５０が特定の向き（例えば、図６に示す向き）でのトランスデューサデータを生成したらならば、トランスデューサ内蔵デバイス６５０は、測定（またはデータ収集）工程はその向きに関して完了したことのインジケータを較正制御部に送信してよい。較正制御部は、次に、モータ６２０に基板支持構造６３０を、そのシーケンスにおける次の方向に回転させるために、モータ制御信号をモータ６２０に送信してよい。例えば、図７は、例示的な１実施形態による、固定座標系６９０に対して第２の向きに配向された基板支持構造６３０を有する図６のデバイス・ハンドリング・システムの外観図である。より具体的には、モータ６２０を介して、基板支持構造６３０は、固定座標系６９０のｘ軸の周りで約９０度回転されている。この向きでは、重力による＋１ｇの加速度が、デバイス固定ｙ軸に沿ってトランスデューサ内蔵デバイス６５０に加えられることになる。この向きで、較正制御部は、各トランスデューサ内蔵デバイス６５０に再びトランスデューサデータを生成させてよく、トランスデューサ内蔵デバイス６５０は、再び、この向きでの測定工程が完了されたことのインジケータを較正制御部に送信してよい。この工程は、較正制御部が基板支持構造６３０を所望の配向のシーケンスを通じて回転させるまで継続してよい。そのシーケンスの最後の向きでのトランスデューサデータが収集されたならば、トランスデューサ内蔵デバイス６５０は較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を計算してよい。較正係数は、デバイスのメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納されてよい。代わりの実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイス６５０は、較正係数を計算および／または格納しなくてよく、この場合、これらの工程は別の場所（例えば、図３のマイクロコントローラ３６０、較正制御モジュール３１８、および／またはメモリ３１６）で実行されることになる。
【００５６】
再び図５を参照すると、一旦較正工程が完了すると、ブロック５１０で較正基板（１つまたは複数）はデバイス・ハンドリング・システムから取り外されてよい。次に、ロードされた較正基板（１つまたは複数）は、製造工程の他の部分を実行するために使用されてよい（例えば、較正工程および追加の工程の両方が、トランスデューサ内蔵デバイスを較正基板から取り外すことなく実行されてよい）。例えば、１実施形態によれば、その後、バーンイン工程が、デバイスがロードされた較正基板によって実行されてよい。バーンイン工程中、例えば、較正基板は、チャンバ内の対応するコネクタに（図３、４のコネクタ３４４、４３０を介して）電気的に接続されてよい。上昇した温度および／または圧力で、トランスデューサ内蔵デバイスは、追加のセンサ測定値を生成および格納し、測定値が予測される範囲内であることを確認し、結果のインジケータを生成してよい。他の工程も、または代わりに、バーンイン工程中に実行されてよい。
【００５７】
その後、ブロック５１２では、最終試験工程が実行されてよい。最終試験工程中、例えば、デバイスは、トランスデューサが依然として正常に機能していることを保証するために試験されてよい。加えて、内部メモリ（例えば、図２のデバイス２００のメモリ２８２）を含むトランスデューサ内蔵デバイスの実施形態に関して、デバイス内に格納されたデータは、データが予め指定された範囲内にあることを保証するために、読み出され、評価されてよい。最終試験工程の完了後、方法は終了してよい。
【００５８】
ここで、較正工程（例えば、図５のブロック５０８）のより詳細な例示的実施形態を、図８〜１２に関連して与える。より具体的には、図８は、例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャートである。方法は、ブロック８０２で、人間のオペレータが（例えば、図３の較正制御部・ユーザ・インタフェース３１２の「開始」ボタンを押すことによって）較正工程を開始させると、開始してよい。代わりに、較正工程は、（例えば、一旦較正基板が基板支持システム内に適切にロードされたら）自動的に開始されてよい。どちらにしても、工程の開始時に、ブロック８０４で、較正制御部は、トランスデューサ内蔵デバイスの電源をオンにしてよい。
【００５９】
１実施形態によれば、較正制御部は、次にブロック８０６で、較正基板上のトランスデューサ内蔵デバイスの各々から「準備完了（レディ）」インジケータを受信するのを待機してよい。例えば、図３および４も参照すると、較正基板４００上の各トランスデューサ内蔵デバイス４９０は、その接点の１つ（例えば、図２の接点２９２〜２９５の１つ）に、準備完了インジケータに対応する信号を生成してよい（例えば、デバイスは、比較的高い電圧を接点に確立してよい）。１実施形態によれば、準備完了インジケータに対応する信号は、ソケット接点および単一ソケット導体４４２を介して較正基板・コネクタ４３０に伝達され、最終的には、通信構造３３０を介して較正制御部３１０に伝達される。代わりの実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、メッセージ（例えば、メッセージパケット）を較正制御部に、デバイスが準備完了であることを示すペイロードと共に送信してよく、または、デバイスは、何らかの他の形式の準備完了インジケータを生成してもよい。較正制御部がタイムアウト期間内に特定のデバイスから準備完了インジケータを受信しなかった場合、較正制御部は、そのデバイスに関するエラーを記録してよい（例えば、較正制御部は、特定のソケットに対応するエラーを記録してよい）。
【００６０】
一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスからの準備完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、ブロック８０８で、較正制御部は、較正基板を第１の向きに配置させてよい。より具体的には、例えば、較正制御部はモータ制御信号を（例えば、モータ制御モジュール３２０を介して）供給してよく、モータ制御信号は、デバイス・ハンドリング・システムのモータ（１つまたは複数）（例えば、モータ（１つまたは複数）３５６）に、基板支持構造、較正基板、およびデバイス（例えば、基板支持構造３５４、較正基板３７０、およびデバイス３７２）を、予め規定された配向のシーケンスのうちの第１の向きに移動させる。モータ（１つまたは複数）は、この工程中、（例えば、モータ位置、回転速度等を示す）フィードバックを較正制御部に供給してよい。基板支持構造が較正工程の開始時にすでに第１の向きにある場合、ブロック８０８の第１の繰返しは無視されてよい。
【００６１】
ブロック８１０では、較正制御部は次に、「較正」コマンドをデバイスに送信してよい。例えば、１実施形態によれば、較正制御部は、較正コマンドを較正基板上のすべてのデバイスに並行して送信してよい。１実施形態によれば、較正コマンドは、較正制御部３１０によって、通信構造３３０および較正基板・コネクタ４３０を介して、較正基板４００の複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０に伝達されてよく、複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０は、次に信号をソケット４２０およびトランスデューサ内蔵デバイス４９０に伝達する。
【００６２】
１実施形態によれば、較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスに（または、より具体的には、図２のマイクロコントローラ２８０に）、デバイスがある向き、および／または、複数のトランスデューサのうちどれからトランスデューサデータを収集すべきかを示す。例えば、デバイスの多軸加速度計を試験する場合、較正コマンドは、複数の加速度計のうち（例えば、図２の加速度計２１２〜２１４）のどれからデータを収集すべきかを示してよい。向きがデバイスのｚ軸（例えば、図１のｚ軸１１４）に沿って最大の加速度（例えば、重力による約＋１ｇの加速度）を発生すると期待される場合、例えば、較正コマンドは、トランスデューサデータをｚ軸加速度計（例えば、図２のｚ軸加速度計２１４）から収集すべきであることを示してよい。したがって、デバイスは、その加速度計からの出力を選択することができる（例えば、マイクロコントローラ２８０は、図２のｚ軸加速度計２１４からの出力を生成するようにＭＵＸ２１６、２５０を制御してよい）。
【００６３】
一方、例えば、デバイスの多軸磁力計を試験する場合、較正コマンドは、複数の磁力計のうち（例えば、図２の磁力計２３２〜２３４のうち）のどれからデータを収集すべきかを示してよい。向きがデバイスのｙ軸（例えば、図１のｙ軸１１２）に沿って最大の磁場を生成すると期待される場合、例えば、較正コマンドは、トランスデューサデータをｙ軸磁力計（例えば、図２のｙ軸磁力計２３３）から収集すべできあることを示してよい。したがって、デバイスは、その磁力計からの出力を選択することができる（例えば、マイクロコントローラ２８０は、図２のｙ軸磁力計２３３からの出力を生成するようにＭＵＸ２３６、２５０を制御してよい）。
【００６４】
デバイスのジャイロスコープを試験する場合、ブロック８０８および８１０は一緒に実行されてよい。すなわち、１実施形態によれば、ジャイロスコープからのトランスデューサデータが回転動作中に収集され得るように、較正制御部は、較正基板が回転されている間、較正コマンドをデバイスに送信してよい。例えば、デバイスの多軸ジャイロスコープを試験する場合、較正コマンドは、複数のジャイロスコープのうち（例えば、図２のジャイロスコープ２２２〜２２４のうち）のどれからデータを収集すべきかを示してよい。回転がデバイスのｘ軸（例えば、図１のｘ軸１１０）の周りである場合、例えば、較正コマンドは、トランスデューサデータをｘ軸ジャイロスコープ（例えば、図２のｘ軸ジャイロスコープ２２２）から収集すべきであることを示してよい。したがって、デバイスは、そのジャイロスコープからの出力を選択することができる（例えば、マイクロコントローラ２８０は、図２のｘ軸ジャイロスコープ２２２からの出力を生成するようにＭＵＸ２２６、２５０を制御してよい）。
【００６５】
ブロック８１２では、較正コマンドの受信時に、各トランスデューサ内蔵デバイスは、最初に準備完了インジケータをディアサートし、したがって、較正制御部に、トランスデューサ内蔵デバイスはトランスデューサデータを収集しており、いくつかの実施形態では、トランスデューサデータを格納および／または処理している（例えば、トランスデューサ内蔵デバイスが、図２のメモリ２８２のようなメモリ、および／またはマイクロコントローラ２８０のようなマイクロコントローラを含む実施形態では）ことを合図してよい。上述したように、トランスデューサ内蔵デバイスは、受信されたコマンドに関連する１つまたは複数のトランスデューサからトランスデューサデータを収集してよい。トランスデューサ内蔵デバイスがメモリ（例えば、図２のメモリ２８４）を含む１実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、トランスデューサデータおよびトランスデューサデータ処理結果を、適切なトランスデューサ、トランスデューサ形式、および／または感知軸（もしくは複数の軸）と互いに関連付けられるように、メモリに格納してよい。
【００６６】
１実施形態によれば、トランスデューサ内蔵デバイスがトランスデューサデータ収集、処理、および格納工程を完了している場合で、かつ、（判定ブロック８１４によって示されるように）現在のデバイスの向きが予め規定された配向のシーケンスのうちの最後の向きに対応していない場合、トランスデューサ内蔵デバイスは、ブロック８１６で、準備完了インジケータを再アサートしてよい。準備完了インジケータの再アサートは、較正制御部に、トランスデューサ内蔵デバイスが、追加のトランスデューサデータを収集し、処理し、格納するために、再配向される準備ができていることを示す。方法は次に、図示のように反復する。
【００６７】
一方、トランスデューサ内蔵デバイスがトランスデューサデータ収集、処理、および格納工程を完了している場合で、かつ、（判定ブロック８１４によって示されるように）現在のデバイスの向きが予め規定された配向のシーケンスうちの最後の向きに対応している場合、トランスデューサ内蔵デバイスは、ブロック８１８で、格納されたトランスデューサデータを使用して較正係数（例えば、各感知軸に関する利得およびオフセット値またはコード）を計算してよい。種々の実施形態では、較正係数を計算するための種々の方法が使用されてよい。いずれにしても、１実施形態によれば、デバイスは、各感知軸およびセンサ形式に関する較正係数を、後にデバイスの通常動作中に使用するために、内部メモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。加えて、デバイスは、準備完了インジケータを再アサートし、較正制御部に、トランスデューサ内蔵デバイスは最後の向きでのトランスデューサデータの収集を完了しており、較正係数を計算および格納していることを示してよい。
【００６８】
１実施形態によれば、較正制御部は、ブロック８２０で、較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスからの最後の準備完了インジケータを受信するのを待機する。一旦較正制御部がすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから準備完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、ブロック８２２で、較正制御部は、最後のコマンドをトランスデューサ内蔵デバイスに（例えば並行して）送信してよい。１実施形態によれば、トランスデューサ内蔵デバイスが較正制御部から最後のコマンドを受信した場合、デバイスは、ブロック８２２で結果を検証してよい（例えば、較正係数が許容される範囲内か否かを判定してよい）。デバイスが検証工程を完了した場合、デバイスは、ブロック８２４で「較正完了」インジケータを生成してよい。例えば、較正完了インジケータは、接点（例えば、図２の接点２９２〜２９５のうちの１つ）上の電圧レベルを、特定の周波数（例えば、５０ヘルツまたは何らかの他の周波数）で（例えば、比較的高い電圧から比較的低い電圧に）切り替えること（トグル）を含んでよい。代わりに、較正完了インジケータは、較正制御部への何らかの他の形式の信号であってよい。
【００６９】
ブロック８２６では、較正制御部は、較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから較正完了インジケータを受信するのを待機する。較正制御部がタイムアウト期間内に特定のデバイスからの較正完了インジケータを受信していない場合、較正制御部は、そのデバイスに関するエラーを記録してよい（例えば、較正制御部は、特定のソケットに対応するエラーを記録してよい）。一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから較正完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、較正制御部は、ブロック８２８でデバイスの電源をオフにし、方法は終了してよい（例えば、図５のブロック５１０に進む）。
【００７０】
図９は、他の例示的な実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャートである。図９に示す較正方法の実施形態は、図８に示す較正方法の実施形態と同様であり、特定の違いは実行される工程のいくつかに関し、他の違いは、較正制御部（例えば、図３の較正制御部３１０）およびトランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図２〜４のトランスデューサ内蔵デバイス２００、３７２、４９０）間の通信に関する。他の実施形態では、較正方法は、図８および９の実施形態からの工程および通信方法の混成物を含んでよく、ならびに／または、本明細書の説明に基づいて当業者が想起するであろう他の違いを含んでよいことを理解すべきである。図９では、理解容易性を増すために、較正制御部によって実行される工程が、図９を通って垂直に延びる破線の左側に示され、トランスデューサ内蔵デバイスによって実行される工程が、点線の右側に示される。
【００７１】
方法は、ブロック９０２で、人間のオペレータが（例えば、図３の較正制御部・ユーザ・インタフェース３１２の「開始」ボタンを押すことによって）較正工程を開始させると、開始してよい。代わりに、較正工程は、（例えば、一旦較正基板が基板支持システム内に適切にロードされたら）自動的に開始されてよい。どちらにしても、工程の開始時に、ブロック９０４で、較正制御部は、トランスデューサ内蔵デバイスの電源をオンにしてよい。１実施形態によれば、電源がオンにされると、各トランスデューサ内蔵デバイスは、較正工程がデバイスに以前に格納された較正コードを実行することによって実行されるべきか否かを判定するために、（例えば、図２のメモリ２８２に、または、デバイスのレジスタもしくは他のメモリ位置に格納された）「較正フラグ」を確認してよい。較正フラグが、較正工程が実行されるべきであることを示す場合、図９に示すように工程は継続してよい。そうでなければ、デバイスは、何らかの他の工程（例えば、バーンイン試験または何らかの他の動作に関連する工程）を実行してよい。代わりの実施形態では、較正フラグは実装されず、したがって、較正工程は、このようなフラグを確認することなく進むことができる。
【００７２】
ブロック９０６では、一旦電源をオンにする手順が完了したら、トランスデューサ内蔵デバイスは、その接点のうちの１つ（例えば、図２の接点２９２〜２９５のうちの１つであり、以下、「デバイス準備完了ピン」と呼ぶ）に「準備完了インジケータ」を供給してよく、準備完了インジケータは、較正制御部に、トランスデューサ内蔵デバイスは較正制御部から較正コマンドを受信する準備ができていることを示す。例えば、準備完了インジケータを供給することは、トランスデューサ内蔵デバイスが、デバイス準備完了ピンに、第１の論理状態に関連付けられた第１の電圧レベル（例えば、比較的高いレベル）を有する電圧を確立することを含んでよい。すなわち、トランスデューサ内蔵デバイスは、トランスデューサ内蔵デバイスが、較正制御部から較正コマンドを受信する準備ができていることを示すために、デバイス準備完了ピンを高レベル（ハイ）にしてよい。代わりの実施形態では、準備完了インジケータに関連付けられた「第１の電圧レベル」は、比較的低いレベルであってよい。いずれにしても、図３および４も参照すると、１実施形態では、このインジケータは、トランスデューサ内蔵デバイス４９０から、ソケット接点、および、較正基板・コネクタ４３０への単一ソケット導体４４２を介して、較正制御部に伝達され、最終的には、通信構造３３０を介して較正制御部３１０に伝達されてよい。
【００７３】
１実施形態によれば、較正制御部は、次にブロック９０８で、較正基板上のトランスデューサ内蔵デバイスの各々から準備完了インジケータを受信するのを待機してよい。より具体的には、１実施形態では、較正制御部は、各デバイス準備完了ピンに結合された各単一ソケット導体（例えば、単一ソケット導体４４２）上の電圧を判定することによって、較正基板上のデバイスの各々に関して、デバイス準備完了ピンが高レベルに設定されているか否かを判定してよい。較正制御部がタイムアウト期間（例えば、電源オンの開始から０．２５秒、または何らかの他のタイムアウト期間）内に特定のデバイスから準備完了インジケータを受信していない場合、較正制御部は、そのデバイスに関する（例えば、ソケットまたはデバイス識別子、および、較正工程でデバイスが非応答になった時点を示す）エラーを記録してよい。１実施形態によれば、タイムアウト期間内に準備完了インジケータを供給しないデバイスは、その後、較正工程の後続部分から除外される。加えて、１実施形態では、較正制御部は、人間のオペレータがその後適切な行動をとる（例えば、デバイスを不合格にする、および／または、デバイスに不良品であると印をつける）ことができるように、較正基板上の非応答デバイスの位置のインジケータを（例えば、図３の表示部３１４によって）表示してもよい。
【００７４】
一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから準備完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、ブロック９１０で、較正制御部は、トランスデューサ内蔵デバイスがまだ第１の向きになければ、トランスデューサ内蔵デバイスを第１の向きに配置してよい。より具体的には、例えば、較正制御部はモータ制御信号を（例えば、モータ制御モジュール３２０を介して）供給してよく、モータ制御信号は、デバイス・ハンドリング・システムのモータ（１つまたは複数）（例えば、モータ（１つまたは複数）３５６）に、基板支持構造、較正基板、およびデバイス（例えば、基板支持構造３５４、較正基板３７０、およびデバイス３７２）を、予め規定された配向のシーケンスのうちの第１の向きに移動させる。モータ（１つまたは複数）は、この工程中、（例えば、モータ位置、回転速度等を示す）フィードバックを較正制御部に供給してよい。基板支持構造が較正工程の開始時にすでに第１の向きにある場合、ブロック９１０の第１の繰返しは無視されてよい。
【００７５】
ブロック９１２では、較正制御部は次に、較正コマンドをデバイスに送信してよい。例えば、１実施形態によれば、較正制御部は、較正コマンドを較正基板上のすべてのデバイスに並行して送信してよい。１実施形態によれば、較正コマンドは、較正制御部３１０によって、通信構造３３０および較正基板・コネクタ４３０を介して、較正基板４００の複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０に伝達されてよく、複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０は、次に信号をソケット４２０およびトランスデューサ内蔵デバイス４９０に伝達する。例えば、各較正コマンドは、多ビット・コマンド（例えば、８ビットまたは何らかの他のビット数）であってよく、較正制御部は各トランスデューサ内蔵デバイスにクロックを供給する。したがって、トランスデューサ内蔵デバイスの接点のうちの１つ（例えば、図２の接点２９２〜２９５のうちの１つであり、以下、「シリアル・コマンド入力ピン」と呼ぶ）は、シリアルデータを受信するように構成されてよく、トランスデューサ内蔵デバイスの接点のうちの他のもの（例えば、図２の接点２９２〜２９５のうちの他の１つであり、以下、「シリアル・クロック・ピン」と呼ぶ）は、クロック信号を受信するように構成されてよい。較正基板４００は、トランスデューサ内蔵デバイスのシリアル・コマンド入力ピンに関連付けられたソケット接点に接続する第１の複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０、および、トランスデューサ内蔵デバイスのシリアル・クロック・ピンに関連付けられたソケット接点に接続する第２の複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０を含んでよい。他の実施形態では、較正基板４００は、較正コマンドおよび／またはクロック信号を伝達する単一ソケット導体４４２を含んでよい（例えば、較正コマンドおよび／またはクロック信号は、すべてのデバイスに同じ導体を介して同時に伝達される必要はない）。依然として他の実施形態では、較正制御部およびトランスデューサ内蔵デバイスは、較正制御部がクロック信号を供給することなしに較正コマンドを通信するように構成されてよい（例えば、各コマンドは、プリアンブル（例えば、０ｘＦ）によって先導されてよい）。依然として他の実施形態では、較正コマンドは、並列信号としてトランスデューサ内蔵デバイスに伝達されてよい（例えば、トランスデューサ内蔵デバイスは、並列コマンド入力ピンを含む）。
【００７６】
１実施形態によれば、各較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスに（または、より具体的には、図２のマイクロコントローラ２８０に）、デバイスがある向き、および／または、複数のトランスデューサのどれからトランスデューサデータを収集すべきか、および／または、複数の可能な較正副工程のうちどれをデバイスが実行すべきかを示す。例えば、１６進数で８１（２進数で１００００００１）の較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスが第１の向きに配置されていること、および、トランスデューサ内蔵デバイスが特定の較正副工程（例えば、図２のメモリ２８２に格納された命令によってコード化された副工程）を実行すべきであることを示してよい。一方、他の較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスが他の向きにあること、および／または、トランスデューサ内蔵デバイスが他の較正副工程を実行すべきであることを示してよい。種々の較正副工程に対応する方法のフローチャートを、図１０〜１２に関連して後述する。
【００７７】
ブロック９１４では、各トランスデューサ内蔵デバイスは、そのシリアル・コマンド入力ピンに供給される較正コマンドを読み取ってよい。一旦コマンドがデバイス内に読み取られると、デバイスは、デバイスが「ビジー」であるまたは「準備できていない」ことのインジケータを供給してよい。例えば、ビジーインジケータを供給することは、トランスデューサ内蔵デバイスが、デバイス準備完了ピンに、第２の論理状態に関連付けられた第２の電圧レベル（例えば、比較的低いレベル）を有する電圧を確立することを含んでよい。すなわち、トランスデューサ内蔵デバイスは、トランスデューサ内蔵デバイスが、コマンドを実行するのにビジーであること、および／または、そうでなければ、較正制御部から他の較正コマンドを受信する準備ができていないことを示すために、デバイス準備完了ピンを低レベル（ロー）にしてよい。代わりの実施形態では、ビジーインジケータに関連付けられた「第２の電圧レベル」は、比較的高いレベルであってよい。
【００７８】
トランスデューサ内蔵デバイスは、次に、較正コマンドに関連付けられた較正副工程（例えば、後述する図１０〜１２による工程）を実行してよい。例えば、較正副工程の実行は、トランスデューサ内蔵デバイスが、トランスデューサデータを収集し、格納し、処理すること、および／または、較正係数を選択し、格納することを含んでよい。１実施形態によれば、較正副工程の実行中、またはその後、トランスデューサ測定値、複数のトランスデューサ測定値から得られた値（例えば、複数の測定値の平均値または他の値）、選択された較正係数（例えば、利得値、利得コード、オフセット値、および／もしくはオフセット・コード）、ならびに／または他のデータを含むデータが、トランスデューサ内蔵デバイスの内部メモリに（例えば、図２のメモリ２８２に）格納されてよい。加えてまたは代わりに、データはデバイスによって処理するために出力され、および／または較正制御部によって格納されてよい。一旦トランスデューサ内蔵デバイスが較正副工程の実行を完了したら、デバイスは再び、較正制御部に、デバイスが較正副工程を完了しており、次の較正コマンドを受信する準備ができていることを示す準備完了インジケータを（例えば、デバイス準備完了ピンを高レベルにすることによって）供給してよい。
【００７９】
１実施形態によれば、較正制御部は、ブロック９１６で、較正基板上のトランスデューサ内蔵デバイスの各々から準備完了インジケータを受信するのを待機してよい。較正制御部がタイムアウト期間（例えば、ブロック９１２での較正コマンドの送信から０．２５秒、または何らかの他のタイムアウト期間）内に特定のデバイスから準備完了インジケータを受信していない場合、較正制御部は、そのデバイスに関する（例えば、ソケットまたはデバイス識別子、および、較正工程でデバイスが非応答になった時点を示す）エラーを記録してよく、そのデバイスを較正工程の後続部分から除外してよい。加えて、１実施形態では、較正制御部は、人間のオペレータがその後適切な行動をとることができるように、較正基板上の非応答デバイスの位置のインジケータを（例えば、図３の表示部３１４によって）表示してもよい。
【００８０】
一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから準備完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、判定ブロック９１８によって示されるように、較正制御部は、デバイスが予め規定された配向のシーケンスのうちのそれらの最後の向きにあるか否かを判定してよい。そうでない場合、較正制御部は、ブロック９１０に戻り、デバイスを配向のシーケンスにおける次の向きに配置し（すなわち、ブロック９１０）、適切な較正コマンドをデバイスに送信し（すなわち、ブロック９１２）、デバイスから準備完了インジケータを受信するのを待機する（すなわち、ブロック９１６）工程を繰返してよく、トランスデューサ内蔵デバイスは、再び、受信された較正コマンドに関連付けられた較正副工程を実行してよい（すなわち、ブロック９１４）。
【００８１】
一方、（判定ブロック９１８によって示されるように）現在のデバイスの向きが予め規定された配向のシーケンスのうちの最後の向きに対応する場合、較正制御部は、ブロック９２０で、最後のコマンドを（例えば、シリアル・コマンド入力ピンを介して）デバイスに送信してよい。ブロック９２２では、各トランスデューサ内蔵デバイスは、最後のコマンドを読み込み、最後のコマンドに対応する最後の工程を実行する。例えば、最後の工程は有効性検証処理を含んでよく、有効性検証処理では、トランスデューサ内蔵デバイスは、種々の較正副工程（例えば、ブロック９１４の種々の反復に関連して実行された副工程）の実行中に得られ、（例えば、図２のメモリ２８２に）格納された較正結果の有効性を検証する。較正結果の有効性の検証は、例えば、各向きに関して格納されたトランスデューサ測定値が以前に格納されたデフォルト値（例えば、１６進数でＦＦＦＦまたは何らかの他の値）と異なっていることを保証すること、対応する測定値が適切に作成され、格納されたことを示すことを含んでよい。加えて、較正結果の有効性の検証は、各々の計算されたまたは選択された（各向きに関する）較正係数が、予測されるまたは許容可能な値の範囲内にあること（例えば、選択された利得コードに関連付けられた利得値が、利得値の許容可能な範囲内にあること、および、選択されたオフセット・コードに関連付けられたオフセット値が、オフセット値の許容可能な範囲内にあること）を保証することを含んでよい。
【００８２】
一旦トランスデューサ内蔵デバイスが検証工程を完了したら、デバイスは較正完了インジケータを供給してよい。例えば、デバイスは、デバイス準備完了ピン上に較正完了インジケータを供給してよい。較正完了インジケータをデバイス準備完了インジケータから区別するために、デバイスは、１実施形態では、デバイス準備完了ピン上に交流電圧レベルを供給してよい。例えば、検証工程が、較正結果が有効であることを決定した場合、デバイスは、デバイス準備完了ピン上の電圧レベルを、予め定義された周波数（例えば、５０ヘルツまたは何らかの他の周波数）で切り替えさせてよい。一方、デバイスが、較正結果が有効ではないことを決定した場合、デバイスは、較正完了インジケータを生成するのをやめてもよく、または、異なる予め定義された周波数（例えば、１００ヘルツまたは何らかの他の周波数）で切り替わる較正完了インジケータを生成してもよい。較正完了インジケータを供給することに加えて、デバイスは、較正工程が完了したこと、および、デバイスが次に電源オンされたときにデバイスが異なるコードを実行すべきであることを示すため、（例えば、図２のメモリ２８２内の、または、レジスタもしくは他のメモリ位置内の）較正フラグを変更してよい。
【００８３】
１実施形態によれば、較正制御部は、ブロック９２４で、較正基板上のトランスデューサ内蔵デバイスの各々から較正完了インジケータを受信するのを待機してよい。より具体的には、例えば、較正制御部は、各デバイス準備完了ピン上の電圧が、成功した検証工程に関連付けられた予め定義された周波数で切り替えられているか否かを判定してよい。較正制御部がタイムアウト期間（例えば、ブロック９２０で最後のコマンドを送信してから０．２５秒、もしくは何らかの他のタイムアウト期間）内に特定のデバイスから較正完了インジケータを受信していない場合、または、較正制御部が、較正結果があるデバイスに関して有効ではないことのインジケータを受信した場合、較正制御部は、そのデバイスに関する（例えば、ソケットまたはデバイス識別子、および、検証工程の失敗を示す）エラーを記録してよい。加えて、１実施形態では、較正制御部は、人間のオペレータがその後適切な行動をとることができるように、較正基板上の非検証デバイスの位置のインジケータを（例えば、図３の表示部３１４によって）表示してもよい。
【００８４】
一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから較正完了インジケータを受信したら（および／または、非検証デバイスに関するエラーを記録したら）、較正制御部は、ブロック９２６でデバイスの電源をオフにしてよく、方法は終了してよい（例えば、図５のブロック５１０に進む）。
【００８５】
図９のブロック９１４に関連して上述したように、各較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスに特定の較正副工程を実行させてよい。図１０〜１２は、種々の実施形態による、３つの異なる較正副工程の例のフローチャートである。図１０〜１２に示す副工程は、実行されてよい様々な較正副工程のほんのいくつかの例であり、他の実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、より多い、より少ない、または異なる較正副工程を実行するように構成されてよいことを理解すべきである。較正副工程のいくつかは他の較正副工程の結果を使用することができることを、さらに理解すべきである。例えば、１実施形態によれば、図１０および１１の較正副工程は相補的である。より具体的には、較正係数を計算することが望まれる各デバイス軸に関して（または、各「較正軸」に関して）、既知の正の重力（例えば、＋１ｇ）がその軸に沿ってデバイスに加えられた場合、副工程の１つが実行されてよく、同じ大きさの既知の負の重力（例えば、−１ｇ）がその軸に沿ってデバイスに加えられた場合、他の副工程が実行されてよい。例えば、このような実施形態では、図１０の副工程は、最初に、デバイスが第１の向きにある場合に行われることになり、図１１の副工程は、その後、デバイスが第２の向き（例えば、較正軸と直交する軸の周りで第１の向きに対して１８０度回転された向き）にある場合に行われることになる。後述するように、図１１の副工程は、特定の較正軸に関する利得値（またはコード）およびオフセット値（またはコード）を選択するために、図１０の副工程を実行することに関連して以前に計算された測定値の平均値を使用してよい。
【００８６】
図１０は、例示的な１実施形態による、第１の較正副工程のフローチャートである。例えば、図１０の較正副工程は、較正制御部（例えば、図３の較正制御部３１０）から特定の較正コマンドを受信したことに応じて、トランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図２〜４のデバイス２００、３７２、４９０）によって（例えば、図８、９のブロック８１２または９１４に関連して）実行されてよい。図１０の較正副工程では、固定されたオフセット値で、複数のトランスデューサ測定値が第１の利得値で取得され、平均され、複数の追加のトランスデューサ測定値が第２の利得値で取得され、平均される。１実施形態では、各較正軸に関して、固定されたオフセット値、平均する測定値の数、および利得値は、メモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納された設定可能なパラメータであってよい。固定されたオフセット値および利得値は、実際の大きさとして格納されてよく、または、それらは、（特定のオフセット値に対応する）オフセット・コードおよび（特定の利得値に対応する）利得コードとして格納されてよい。利得コードとして格納される場合、利得コードを「既知の利得コード」とみなすことができ、既知の利得コードに関連付けられた利得値を、以下で「既知の利得値」、または「Ｃ１」および「Ｃ２」と呼ぶことができる。
【００８７】
図１０の較正副工程は、ブロック１００２で、工程に関連付けられた種々のパラメータを決定することによって開始してよい。より具体的には、１実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスのマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、固定されたオフセット値（またはコード）、平均する測定値の数、および、２つの既知の利得値Ｃ１およびＣ２をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）から取得してよい。例えば、固定されたオフセット値は、おおよそまたは正確に、可能なオフセット値の範囲の中心の値であってよいが、固定されたオフセット値は、同様に、オフセット値の範囲の中心ではない値に対応してもよい。１実施形態によれば、平均する測定値の数は、較正副工程の所望の速度および精度に応じて、２つの測定値から約１０の測定値またはそれ以上の範囲であってよい。最終的に、既知の利得値のうちの１つは、中央利得値（すなわち、可能な利得値の範囲の中心の利得値）より高い値を有してよく、他の既知の利得値は、中央利得値より低い値を有してよい。例えば、第１の既知の利得値は、適用することができる最高利得の約７５％であってよく、第２の既知の利得値は、最高利得の約２５％であってよいが、同様に、第１および第２の既知の利得値は異なってもよい。
【００８８】
ブロック１００４では、デバイスは、その増幅器（例えば、図２の利得およびフィルタ回路網２６０内の増幅器）の利得を第１の既知の利得値Ｃ１に設定し、第１の複数のトランスデューサ測定値（例えば、平均する指定された数の測定値に等しいいくつかの測定値）を取得する。デバイスは、次に、第１の利得値で取得された測定値の第１の平均値を計算する。ブロック１００６では、デバイスは、次に、利得を第２の既知の利得値Ｃ２に設定し、第２の複数のトランスデューサ測定値（例えば、平均する指定された数の測定値に等しいいくつかの測定値）を取得する。デバイスは、次に、第２の利得値で取得された測定値の第２の平均値を計算する。ブロック１００８では、第１および第２の平均値は、（例えば、図１１の副工程の実行中の）後の使用のために（例えば、図２のメモリ２８２に）格納され、方法は終了してよい。図１０の工程を実行した結果として、２つのトランスデューサ測定値平均値がメモリに格納される。第１の測定値平均値は、第１の既知の利得値Ｃ１、および、デバイスの現在の向きに関連付けられた既知の重力（例えば、＋１ｇまたは−１ｇ）に対応する。第２の測定値平均値は、第２の既知の利得値Ｃ２、および、デバイスの現在の向きに関連付けられた既知の重力（例えば、＋１ｇまたは−１ｇ）に対応する。第１および第２の測定値平均値を、それぞれ以下で「Ｍ１Ｃ１」および「Ｍ２Ｃ２」と呼ぶことができる。
【００８９】
図１１は、他の例示的な実施形態による、較正副工程のフローチャートである。上述したように、図１１の較正副工程は、図１０の較正副工程と相補的な工程であってよい（すなわち、図１１の副工程は、図１０の副工程から得られた結果を使用してよい）。１実施形態によれば、図１１の副工程は、デバイスが、図１０の副工程が実行された向きに対して、較正軸と直交する軸の周りを約１８０度回転された後、実行される。したがって、第１の既知の重力（例えば、＋１ｇまたは−１ｇ）が較正軸に沿って加えられたときに図１０の工程が実行された場合、図１１の工程は、逆の符号の第２の既知の重力（例えば、−１ｇまたは＋１ｇ）が較正軸に沿って加えられているときに実行される。
【００９０】
１実施形態によれば、図１１の最初の４つのブロックは、図１０の副工程を表す４つのブロックと実質的に同様である。より具体的には、図１１の較正副工程は、ブロック１１０２で、工程に関連付けられた種々のパラメータを決定する（例えば、固定されたオフセット値（またはコード）、平均する測定値の数、２つの既知の利得値Ｃ１およびＣ２を図２のメモリ２８２から取得する）ことによって開始してよい。１実施形態によれば、固定されたオフセット値、平均する測定値の数、第１および第２の既知の利得値Ｃ１およびＣ２は、図１０の副工程を実行する際に使用される値に等しい。
【００９１】
ブロック１１０４では、デバイスは、（例えば、図２の利得およびフィルタ回路網２６０の）増幅器の利得を第１の既知の利得値Ｃ１に設定し、第３の複数のトランスデューサ測定値（例えば、平均する指定された数の測定値に等しい少なくともいくつかの測定値）を取得する。デバイスは、次に、第１の利得値で取得された測定値の第３の平均値を計算する。ブロック１００６では、デバイスは、次に、利得を第２の既知の利得値Ｃ２に設定し、第４の複数のトランスデューサ測定値（例えば、平均する指定された数の測定値に等しい少なくともいくつかの測定値）を取得する。デバイスは、次に、第２の利得値で取得された測定値の第４の平均値を計算する。ブロック１１０８では、第３および第４の平均値は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納される。ブロック１１０２および１１０４を実行した結果として、２つの追加のトランスデューサ測定値平均値がメモリに格納される。第３の測定値平均値は、第１の既知の利得値Ｃ１、および、デバイスの現在の向きに関連付けられた第２の既知の重力（例えば、−１ｇまたは＋１ｇ）に対応する。第４の測定値平均値は、第２の既知の利得値Ｃ２、および、デバイスの現在の向きに関連付けられた第２の既知の重力（例えば、−１ｇまたは＋１ｇ）に対応する。第３および第４の測定値平均値を、それぞれ以下で「Ｍ３Ｃ１」および「Ｍ４Ｃ２」と呼ぶことができる。ブロック１００４および１００６で、デバイスが反対の符号の第１の既知の重力（例えば、＋１ｇまたは−１ｇ）に関連付けられた向きにあったときの第１および第２の既知の利得値に関する測定値平均値（Ｍ１Ｃ１およびＭ２Ｃ２）も計算されていれば、デバイスのメモリは、ここで、２つの既知の利得値Ｃ１およびＣ２で取得された２つの既知の重力（例えば、＋１ｇおよび−１ｇ）での測定値を表す第１、第２、第３および第４の格納された測定値平均値を含む。
【００９２】
各較正軸に関して、デバイスの仕様は、目標感度または目標オフセット（例えば、ｇ／カウントまたはｇ／ＬＳＢで定義される）を誤差窓（例えば、０．１１８ｇ／カウント＋／−１５パーセント）と共に規定してよい。デバイスの仕様は、ｇあたりのデジタル・コードを誤差窓（例えば、３０ｇに対するコード２５５、＋／−３ｇ）と共に規定してもよい。デバイスの仕様は、代わりにまたは加えて、他の感度またはオフセット関連のパラメータを指定してよい。１実施形態によれば、ブロック１００４、１１０４、１００６および１１０６で計算された測定値平均値を使用して、デバイスは、デバイスがデバイスの仕様で規定された性能パラメータを実質的に達成できることを保証すると思われる利得値および／またはオフセット値を決定する。デバイスは、次に、後により詳細に説明するように、対応する利得コードおよびオフセット・コードを選択する。
【００９３】
ブロック１１１０では、利得値が、格納された第１、第２、第３および第４の平均値に基づいて決定され、決定された利得値に対応する利得コードが選択され、（例えば、図２のメモリ２８２内に）格納される。いくつかのアルゴリズムの任意のものが、以前に取得された測定値（例えば、ブロック１００４、１００６、１１０４、１１０６で決定されたＭ１Ｃ１、Ｍ２Ｃ２、Ｍ３Ｃ１およびＭ４Ｃ２）を使用して利得値および対応する利得コードを決定するために使用されてよい。例えば、そして限定としてではなく、利得値決定アルゴリズムの１実施形態は以下を含んでよい。
−  第１および第２の位置で増幅器の利得が第１の利得値（第１の既知の利得コードＣ１に対応する）に設定されていたときに取得された平均測定値（例えば、ブロック１００４および１１０４で決定されたＭ１Ｃ１およびＭ３Ｃ１）を使用して、第１のオフセット値Ｓ１を決定する。例えば、第１のオフセット値は、以下の式１を使用して決定されてよい。
【００９４】
Ｓ１＝（Ｍ１Ｃ１−Ｍ３Ｃ１）／２ｇ    （式１）
−  第１および第２の位置で増幅器の利得が第２の利得値（第２の既知の利得コードＣ２に対応する）に設定されていたときに取得された平均測定値（例えば、ブロック１００６および１１０６で決定された平均測定値）を使用して、第２のオフセット値Ｓ２を決定する。例えば、第２のオフセット値は、以下の式２を使用して決定されてよい。
【００９５】
Ｓ２＝（Ｍ２Ｃ２−Ｍ４Ｃ２）／２ｇ    （式２）
−  他の有効な利得コードの各々に関するオフセット値を決定するために、補間工程を実行する。例えば、２つの既知の利得コードＣ１およびＣ２に関連付けられた２つの計算されたオフセット値Ｓ１およびＳ２を使用して、２つの（ｙ＝ｍｘ＋ｂの形式の）１次方程式は、
Ｓ１＝ｍＣ１＋ｂ    （式３）
Ｓ２＝ｍＣ２＋ｂ    （式４）
のように公式化され、ｍおよびｂに関する値を式から決定することができる。一旦ｍおよびｂが決定されると、工程は、利得値を（例えば、格納された利得コードテーブル内の）すべての残りの有効な利得コードに関して掃引し、各利得値に関するオフセット値を解くことを含んでよい。この工程中、関係表が設定され、（例えば、図２のメモリ２８２内に）格納されてよく、関係表では、各インデックスは利得コード（ｘ）に関連付けられた利得値に対応し、各結果はオフセット値（ｙ）に対応する。
【００９６】
上記で与えられた式の例は、＋１ｇおよび−１ｇがトリムのための設定値として使用されることを仮定する。すなわち、式で使用されるトランスデューサ測定値の各々は、対応する較正軸が重力ベクトルと整列されていたときに（例えば、デバイスが図１３に示す向きのうちの１つにあるときに）取得されている。他の実施形態では、トランスデューサ測定値は、較正軸または複数の較正軸が重力ベクトルと整列されていないときに（例えば、デバイスが図１４に示す向きのうちの１つにあるときに）取得されてよい。このような実施形態では、上記で与えられた式の例は、オフセットおよび利得値を計算するために用いることができるベクトル数学を考慮して修正されてよい。このような実施形態は、本発明の主題の範囲内に含まれるものとする。
【００９７】
１実施形態によれば、利得コードが、仕様で規定される目標オフセットに基づいて選択される。例えば、上記工程中に作成された関係表を使用して選択された利得コードは、指定された目標オフセット値に最も近いオフセット値に関連付けられた利得コードであってよい。選択された利得コード（または、その利得コードに関連付けられた利得値）は、次に、較正軸に関連付けられたトランスデューサのために（例えば、図２のメモリ２８２に）格納される。
【００９８】
ブロック１１１２では、デバイスの増幅器は、選択された利得コードに関連付けられた利得値に設定され、複数の追加のトランスデューサ測定値が、複数のオフセット値で取得される。例えば、デバイスは、最初に、選択された利得コードに関連付けられた利得値を適用するように構成されてよい。その後、デバイスは、複数の測定反復を実行してよく、複数の測定反復では異なったオフセットが各反復中に適用される。適用されるオフセットは、デバイスに格納された（例えば、上記のテーブル２に示すオフセット・コードのテーブルのような）オフセット・コードのテーブルから順次選択されてよく、オフセット・コードのテーブルでは各オフセットは対応するオフセット・コードを有する。すなわち、選択された利得コードに対応する利得値を適用するように構成された増幅器によって、トランスデューサ測定値が、オフセット・コードのテーブルに格納されたオフセット値の掃引中に得られる。１実施形態によれば、オフセット掃引中に得られたトランスデューサ測定値は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納される。
【００９９】
ブロック１１１４では、オフセット・コードが、オフセット掃引中に格納されたトランスデューサ測定値に基づいて選択される。より具体的には、選択されたオフセット・コードは、指定された目標オフセット値に最も近い（ブロック１１１２で決定された）オフセット値に関連付けられたオフセット・コードであってよい。選択されたオフセット・コードは、次に、較正軸に関連付けられたトランスデューサのために（例えば、図２のメモリ２８２に）格納される。代わりの実施形態では、選択されたオフセット・コードが格納されるのではなく、選択されたオフセット・コードに対応するオフセット値がトランスデューサのために格納されてよい。
【０１００】
ブロック１１１６では、次に、較正された測定値が、選択された利得コードに関連付けられた利得値を適用し、選択されたオフセット・コードに関連付けられたオフセット値を適用するように構成されたデバイスによって実行されてよい。次に、較正された測定工程の結果は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納されてよく、方法は終了してよい。
【０１０１】
図１０および１１の較正副工程は、様々に変更されてよい。例えば、副工程は、２つの利得値での測定値を取得することを含むが、他の副工程は、１つの利得値のみでの、または、３つ以上の利得値での測定値を取得することを含んでよい。加えて、上述した実施形態では、測定値は平均されるが、他の実施形態では、他の数式が測定値に適用されてよい。加えて、利得値およびオフセット値を選択するために、種々の他の数式が使用されてよい。
【０１０２】
図１２は、さらに他の例示的な実施形態による較正副工程のフローチャートである。図１２の較正副工程は、単に、後に（例えば、較正工程を検証するために）種々の目的に関して引き出され、評価され得る測定値データを収集するために使用されてよい。方法は、ブロック１２０２で、較正された測定値が、選択された利得コードに関連付けられた利得値を適用し、選択されたオフセット・コードに関連付けられたオフセット値を適用するように構成されたデバイスによって実行されたときに開始してよい。次に、較正された測定工程の結果は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納されてよい。
【０１０３】
ブロック１２０４では、次に、オフセット掃引が、選択された利得コードに対応する利得値に設定された利得で実行される。次に、オフセット掃引から得られた測定結果は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納されてよく、方法は終了してよい。
【０１０４】
図８〜１２は、較正工程に関連付けられた工程の特定のシーケンスを示しているが、このシーケンスは、実質的に同じ結果または類似の結果を達成する限り変更されてよいことを理解すべきである。例えば、デバイスが配向のシーケンス全体を通じて移動され、すべてのトランスデューサデータが収集されるまで、すべてのトランスデューサに関連付けられた較正係数を計算するのを待機するのではなく、特定のトランスデューサのための十分なトランスデューサデータが収集されたらすぐに、そのトランスデューサのための較正係数が計算されてよい。加えて、図８〜１２に示す実施形態に関連して種々のコマンドおよびインジケータを説明したが、コマンドおよびインジケータは、上述したものと異なってもよい。例えば、上述した種々の信号およびインジケータは、異なった形式で、異なった接点または「ピン」を使用して供給されてよい、等である。加えて、いくつかの場合では、特定の向きにある間、デバイスは複数の較正副工程を実行することが望ましい可能性がある（例えば、デバイスは、特定の向きにある間、複数の較正コマンドを送信されてよく、デバイスは、それに応じて、その向きで複数の較正副工程を実行する）。図８〜１２に関連して説明した較正方法の実施形態への種々の他の変更が、本発明の主題の範囲から逸脱することなく、行われてよい。
【０１０５】
ここで図１３を参照すると、例示的な１実施形態による、システム（例えば、図３のシステム３００）がトランスデューサ内蔵デバイス１３００を（軸１３１０、１３１２、１３１４によって表される）固定座標系に対して置くことができる向き１３０１〜１３０６の予め決められたシーケンスの一例が示されている。より具体的には、図１３は、デバイス・ハンドリング・システム（例えば、図３のデバイス・ハンドリング・システム３５０）が、較正制御部（例えば、図３の較正制御部３１０）の制御のもとで複数のトランスデューサ内蔵デバイスを置くことができる配向のシーケンスを示すことを意図している。図１３を乱雑にするのを防ぐために、デバイス１３００および他のデバイスの移動を可能にすることになる較正基板および基板支持構造は、図示されない。加えて、図１３では、「ピン１」上面インジケータ１３３１が、デバイス１３００の上面１３３０上に黒丸として示される。デバイス１３００の底面１３３２のみが示される向き（例えば、向き１３０３〜１３０６）でのデバイス１３００の対応する角を示すために、「ピン１」底面インジケータ１３３３が、デバイス１３００の底面１３３２上に白丸として示される。
【０１０６】
１実施形態では、デバイス１３００内の加速度計および磁力計（例えば、図２の加速度計２１２〜２１４および磁力計２３２〜２３４）からのトランスデューサデータは、デバイス１３００が向き１３０１〜１３０６の各々にあるときに収集されてよい。一方、ジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２２〜２２４）からのトランスデューサデータは、デバイス１３００がある向きから他の向きに予め定義された回転速度で移動されている間に収集されてよい。図１３のシーケンスの例では、デバイス１３００は、直交デバイス固定軸１３２０が直交固定軸１３１０、１３１２、１３１４と整列する複数の向き１３０１〜１３０６に遷移される。１実施形態では、デバイス１３００は、ある向きから、デバイス１３００を固定軸１３１０、１３１２、１３１４のうちの１つの周りで回転させることによって遷移される。１実施形態によれば、図１３に示す向き１３０１〜１３０６を達成することができる較正システムは、少なくとも、デバイス１３００を２つの固定された直交軸（例えば、ｘ軸１３１０およびｚ軸１３１４）の周りで回転させることができることになる。他の実施形態では、較正システムは、（例えば、図６および７に示す実施形態のように）デバイスを単一の軸の周りで回転させることができてよく、または、較正システムは、デバイスを３つの直交軸すべての周りで回転させることができてよい。
【０１０７】
図１３の例では、さらなる説明の目的のために、感知される主要な加速度、力、または場は、固定座標系のｚ軸１３１４に沿って最も強いと仮定してよい。例えば、重力ベクトルは、ｚ軸１３１４に沿って−ｚ方向に延びてよい。したがって、第１の向き１３０１では、デバイス１３００は、デバイス固定ｚ軸に沿って重力による＋１ｇの加速度を経験し、デバイス固定ｘ軸およびｙ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験する。デバイス１３００が（例えば、図３のデバイス・ハンドリング・システム３５０によって）固定ｘ軸１３１０の周りで第２の向き１３０２に９０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｙ軸に沿って重力による＋１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｘ軸およびｚ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。その後、デバイス１３００が固定ｘ軸１３１０の周りで第３の向き１３０３に９０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｚ軸に沿って重力による−１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｘ軸およびｙ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。その後、デバイス１３００が固定ｘ軸１３１０の周りで第４の向き１３０４に９０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｙ軸に沿って重力による−１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｘ軸およびｚ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。その後、デバイス１３００が固定ｙ軸１３１２の周りで第５の向き１３０５に９０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｘ軸に沿って重力による−１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｙ軸およびｚ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。その後最後に、デバイス１３００が固定ｙ軸１３１２の周りで第６の向き１３０６に１８０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｘ軸に沿って重力による＋１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｙ軸およびｚ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。
【０１０８】
例示的な１実施形態では、デバイス１３００は３軸加速度計を含んでよく（例えば、デバイス１３００は、図２のｘ軸加速度計２１２、ｙ軸加速度計２１３、およびｚ軸加速度計２１４を含む）、各加速度計は、対応するデバイス固定軸１３２０に関連付けられる。較正制御部の１実施形態は、加速度計出力が所定の向き１３０１〜１３０６にある間に収集されるべきことを各較正コマンドが示す場合、デバイス１３００が向き１３０１〜１３０６の各々にあるときに較正コマンドをデバイス１３００に送信してよい。より具体的には、この例では、各較正コマンドは、標本が、固定ｚ軸１３１４と現在整列されているデバイス固定軸１３２０に対応する加速度計から収集されるべきであることを示すことになる。加えて、較正コマンドは、整列の方向（例えば、正のまたは負の方向）を示してよい。すなわち、各較正コマンドは、デバイス１３００が配置されていた向き１３０１〜１３０６を示してよい。１実施形態では、所定のデバイス固定軸に関する加速度計データを収集した後、デバイス１３００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、その軸に関連付けられた加速度計のための較正係数を計算し、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１０９】
他の例示的な実施形態では、デバイス１３００は、３軸磁力計を含んでよく（例えば、デバイス１３００は、図２のｘ軸磁力計２３２、ｙ軸磁力計２３３、およびｚ軸磁力計２３４を含む）、例えば、感知される主要な磁場は、固定座標系のｚ軸１３１４に沿って最も強いと仮定してよい。各磁力計は、対応するデバイス固定軸１３２０に関連付けられてよい。較正制御部の１実施形態は、磁力計出力が所定の向き１３０１〜１３０６にある間に収集されるべきことを各較正コマンドが示す場合、デバイス１３００が向き１３０１〜１３０６の各々にあるときに較正コマンドをデバイス１３００に送信してよい。より具体的には、この例では、各較正コマンドは、標本が、固定ｚ軸１３１４と現在整列されているデバイス固定軸１３２０に対応する磁力計から収集されるべきであることを示すことになる。加えて、較正コマンドは、整列の方向（例えば、正のまたは負の方向）を示してよい。１実施形態では、所定のデバイス固定軸に関する磁力計データを収集した後、デバイス１３００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、その軸に関連付けられた磁力計のための較正係数を計算し、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１１０】
さらに他の例示的な実施形態では、デバイス１３００は、３軸ジャイロスコープを含んでよく（例えば、デバイス１３００は、図２のｘ軸ジャイロスコープ２２２、ｙ軸ジャイロスコープ２２３、およびｚ軸ジャイロスコープ２２４を含む）、各ジャイロスコープは、対応するデバイス固定軸１３２０に関連付けられてよい。較正制御部の１実施形態は、ジャイロスコープ出力が向き１３０１〜１３０６間で回転されている間に収集されるべきことを各〜コマンドが示す場合、デバイス１３００が向き１３０１〜１３０６間を回転している間に較正コマンドをデバイス１３００に送信してよい。より具体的には、この例では、各較正コマンドは、標本が、デバイス１３００が周りを回転されているデバイス固定軸１３２０に対応するジャイロスコープから収集されるべきであることを示すことになる。加えて、較正コマンドは、回転方向（例えば、正のもしくは負の方向）および／または回転速度を示してよい。１実施形態では、所定のデバイス固定軸に関するジャイロスコープ・データを収集した後、デバイス１３００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、その軸に関連付けられたジャイロスコープのための較正係数を計算し、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１１１】
図１３は、向き１３０１〜１３０６の予め決められたシーケンスの一例を示すことが意図されており、図示の例は限定するものとして解釈されるべきではないことを理解すべきである。他の予め決められたシーケンスは、デバイスを、向き１３０１〜１３０６を異なる順序で経て遷移させること、デバイスを、向き１３０１〜１３０６のサブセットを経て遷移させること、ならびに／または、デバイスを、図１３に示すものに追加したおよび／もしくはそれと異なる向きを経て遷移させることを含んでよい。加えて、向き１３０１〜１３０６の各々では、デバイス固定軸１３２０のうちの１つが、重力と、または磁場の主要な向きと整列され（例えば、固定座標系のｚ軸１３１４と整列され）、他のデバイス固定軸１３２０は、ｚ軸と直交する平面内にある。したがって、最大のセンサ出力値が、ｚ軸１３１４と整列されたデバイス固定軸に関連付けられたセンサに関して予期されることになり、無視し得るセンサ出力値が、ｚ軸１３１４と整列されていないデバイス固定軸に関連付けられたセンサに関して予期されることになる。他の実施形態では、デバイスは、デバイス固定軸のいずれもが、重力と、または磁場の主要な向きと整列されていない配向のシーケンスを経て遷移されてよい。このような実施形態では、重力または磁場強度の成分は、デバイス固定軸に沿って複数のものが経験される可能性があり、較正係数は、それに応じて計算されてよい。
【０１１２】
例えば、図１４は、他の例示的な実施形態による、システム（例えば、図３のシステム３００）がトランスデューサ内蔵デバイス１４００を（軸１４１０、１４１２、１４１４によって表される）固定座標系に対して置くことができる向き１４０１、１４０２の予め決められたシーケンスの一例を示す。図１４では、「ピン１」上面インジケータ１４３１が、向き１４０１でのデバイス１４００の上面１４３０上に示され、「ピン１」底面インジケータ１４３３が、向き１４０２でのデバイス１４００の底面１４３２上に示される。
【０１１３】
再び、１実施形態では、デバイス１４００内の加速度計および磁力計（例えば、図２の加速度計２１２〜２１４および磁力計２３２〜２３４）からのトランスデューサデータは、デバイス１４００が向き１４０１、１４０２の各々にあるときに収集されてよい。一方、ジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２２〜２２４）からのトランスデューサデータは、デバイス１４００がある向きから他の向きに固定軸１４１０、１４１２、１４１４の周りの予め定義された回転速度で移動されている間に収集されてよい。図１４のシーケンスの例では、デバイス１４００は、直交デバイス固定軸１４２０の各々が対応する直交固定軸１４１０、１４１２、１４１４から約４５度だけ角度的にオフセットされた第１の向き１４０１から、デバイス固定軸１４２０の各々が対応する固定軸１４１０、１４１２、１４１４から約２２５度だけ角度的にオフセットされた第２の向き１４０２に遷移される。１実施形態では、デバイス１４００は、ある方向から他の向きに、デバイス１４００を固定軸１４１０、１４１２、１４１４のうちの１つの周りで回転させることによって遷移される。デバイス固定軸１４２０および対応する固定軸１４１０、１４１２、１４１４間の角度オフセットは、１実施形態では、較正基板（例えば、図３の較正基板３７０）をモータ（１つまたは複数）（例えば、図３のモータ（１つまたは複数）３５６）の回転軸に対して４５度の角度で支持するように構成された基板支持構造（例えば、図３の基板支持構造３５４）を使用することによって達成されてよい。
【０１１４】
図１４の例では、感知される主要な力が固定座標系のｚ軸１４１４に沿って最も強い場合、加速度のほぼ等しい割合（例えば、約＋／−０．３３ｇ）が、デバイス１４００の３軸加速度計の各加速度計によって感知されるべきである。１実施形態によれば、較正制御部は、コマンドを各向き１４０１、１４０２のデバイス１４００に送信し、デバイス固定軸の各々に関する加速度計データを収集した後、デバイス１４００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、適切なベクトル数学を使用して、加速度計の各々のための較正係数を計算してよい。１実施形態では、デバイス１４００は、その後、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１１５】
同様に、感知される主要な磁場が固定座標系のｚ軸１４１４に沿って最も強い場合、ほぼ等しい磁場強度の大きさが、デバイス１４００の３軸磁力計の各磁力計によって感知されるべきである。１実施形態によれば、較正制御部は、コマンドを各向き１４０１、１４０２のデバイス１４００に送信し、デバイス固定軸の各々に関する磁力計データを収集した後、デバイス１４００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、適切なベクトル数学を使用して、磁力計の各々のための較正係数を計算してよい。１実施形態では、デバイス１４００は、その後、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１１６】
１つまたは複数のトランスデューサを含むパッケージ化されたデバイスを較正する方法の１実施形態は、パッケージ化されたデバイスによって実行される工程を含む。パッケージ化されたデバイスによって実行される方法の工程は、外部較正制御部からインタフェースを介して第１の較正コマンドを受信する工程と、第１の較正コマンドの受信に応じて第１のコードを実行する工程とを含む。第１のコードを実行する工程は、１つまたは複数のトランスデューサのうちの１つのトランスデューサから第１のトランスデューサデータを生成する工程と、第１のトランスデューサデータを使用して較正係数を計算する工程と、較正係数をデバイスのメモリに格納する工程とを含む。
【０１１７】
複数のパッケージ化されたトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法の１実施形態は、通信構造を介して、較正コマンドを複数のトランスデューサ内蔵デバイスに送信する工程を含む。較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスの各々に、トランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納されたコードを実行させる。コードの実行は、トランスデューサ内蔵デバイスに、トランスデューサデータを生成させ、トランスデューサデータを使用して較正係数を計算させ、較正係数をトランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納させる。
【０１１８】
パッケージ化されたトランスデューサ内蔵デバイスの１実施形態は、１つまたは複数のトランスデューサと、外部較正制御部との通信を可能とするように構成されたインタフェースと、メモリと、処理コンポーネントとを含む。処理コンポーネントは、インタフェースを介して外部コントローラから較正コマンドを受信し、較正コマンドの受信に応じてコードを実行するように構成される。コードの実行は、１つまたは複数のトランスデューサからトランスデューサデータを生成することと、トランスデューサデータを使用して較正係数を計算することと、較正係数をメモリに格納することと含む。
【０１１９】
本明細書に含まれる種々の図面に示される接続線は、種々の要素間の例示的な機能関係および／または物理的結合を表すことを意図している。多くの代替のまたは追加の機能関係または物理的接続が主題の実施形態に存在してよいことに注意すべきである。加えて、特定の用語が、本明細書では、参照のみの目的のために使用されてもよく、したがって、限定するものであることは意図されず、用語「第１の」、「第２の」、および構造を参照する他のこのような数値的用語は、文脈によって明確に示されない限り、シーケンスまたは順序を意味しない。
【０１２０】
上記の説明は、互いに「接続されている」または「結合されている」要素、ノード、または機能に関連する。本明細書で使用されるとき、別段の表示がない限り、「接続される」は、ある要素が他の要素に直接的に取り付けられ（または、直接通信し）、必ずしも機械的にではないことを意味する。同様に、別段の表示がない限り、「結合される」は、ある要素が他の要素に直接的または間接的に取り付けられ（または、直接的もしくは間接的に通信し）、必ずしも機械的にではないことを意味する。したがって、図に示す概略図は要素の１つの例示的な配置を示しているが、追加の介在する要素、デバイス、特徴、または構成要素が、図示の主題の実施形態に存在してよい。
【０１２１】
少なくとも１つの例示的な実施形態が上記の詳細な説明で提示されているが、莫大な数の変形形態が存在することを理解すべきである。本明細書に記載の例示的な実施形態または複数の実施形態は、特許請求された主題の範囲、適用性、または構成を、どのように限定することも意図されていないことも理解すべきである。むしろ、上記の詳細な説明は、当業者に、説明した実施形態または複数の実施形態を実施するための便利なロードマップを提供するであろう。特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく、既知の等価物および本特許出願の出願時に予測可能な等価物を含む種々の変更が要素の機能および配置で行われてよいことを理解すべきである。
【図２】
2014232096.tif 000005
【図４】
2014232096.tif 000006
【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１】
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【図３】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年8月30日(2013.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の主題の実施形態は、一般に、１つまたは複数のトランスデューサを備えるデバイス（トランスデューサ内蔵デバイス）と、トランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法および装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
加速度計は、常に拡大する種々の電子システムに組み込まれている。例えば、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）加速度計は、現在、車載システム、ならびに、民生用および産業用電子機器に一般的に使用されている。
【０００３】
ＭＥＭＳ加速度計を製造した後、典型的には、各加速度計感知軸のトリム調整値を決定するために、較正（キャリブレーション）工程が工場で行われる。このトリム調整値が、その後、最終的に加速度計が内部に組み込まれるデバイスのメモリに格納される、すなわち、記憶される。特許文献１には、自己較正を行うトランスデューサについて記載されている。特許文献２には、３軸加速度計の製造について記載されている。
【０００４】
加速度計を較正する従来の方法では、高価なデバイス・ハンドリングおよび較正設備が使用されたり、低レベルの自動化および／または並列化で較正が実行されたりする（例えば、単一のデバイスまたは少数のデバイスのみが同時に較正される）傾向がある。高い設備費用、ならびに／または、自動化および／もしくは並列化が十分でないと、加速度計の製造コストに有害な影響がある。加速度計の製造業者は、低いマージンで製品を提供することによって、および／または、比較的高い製造コストをそれらの製品価格に含めることによってコストを負担することを強いられ、これは潜在的に市場でのその製品の競争力を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７０４３９６０号明細書
【特許文献２】米国特許第７８９２８７６号明細書
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】例示的な１実施形態による、トランスデューサ内蔵デバイスの外観図。
【図２】例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサを備えるデバイスの単純化したブロック図。
【図３】例示的な１実施形態による、デバイス較正システムの単純化したブロック図。
【図４】例示的な１実施形態による、較正基板のソケットに据え付けられた複数のトランスデューサ内蔵デバイスを有する較正基板の上面図。
【図５】例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを製造および較正する方法のフローチャート。
【図６】例示的な１実施形態による、固定座標系に対する第１の向きに配向された基板支持構造を含むデバイス・ハンドリング・システムの外観図。
【図７】例示的な１実施形態による、固定座標系に対する第２の向きに配向された基板支持構造を有する、図６のデバイス・ハンドリング・システムの外観図。
【図８】例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャート。
【図９】他の例示的な実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャート。
【図１０】例示的な１実施形態による、較正副工程のフローチャート。
【図１１】他の例示的な実施形態による、較正副工程のフローチャート。
【図１２】さらに他の例示的な実施形態による、較正副工程のフローチャート。
【図１３】例示的な１実施形態による、システムがトランスデューサ内蔵デバイスを置く固定座標系に対する予め決められた配向のシーケンスの一例。
【図１４】他の例示的な実施形態による、システムがトランスデューサ内蔵デバイスを置く固定座標系に対する予め決められた配向のシーケンスの一例。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
類似の参照番号が図面を通じて同様の要素を指す以下の図面と併せて検討される場合、詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって、主題のより完全な理解を得ることができる。
【０００８】
以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、主題または出願の実施形態、およびこのような実施形態の用途を限定することを意図しない。本明細書で使用される単語「例示的」は、「例、実例、または例証として機能すること」を意味する。例示的または一例として本明細書に記載のいかなる実装または実施形態も、他の実装または実施形態より好適であるまたは有利であるとして解釈する必要はない。さらに、前述の技術分野、背景技術、または以下の詳細な説明で提示されるいかなる明示または暗示の理論によって束縛する意図も存在しない。
【０００９】
本明細書に記載の主題の実施形態は、１つまたは複数のトランスデューサを含むデバイス（トランスデューサ内蔵デバイス）、および、より具体的には、重力、運動（例えば、加速、回転）、電磁場強度、圧力等を感知するように構成された１つまたは複数のセンサを含むデバイスを較正する（または「トリミングする」）方法および装置を含む。例えば、本明細書で説明する較正方法および装置の種々の実施形態は、１つまたは複数の加速度計、ジャイロスコープ、磁力計（もしくは「磁気センサ」）、圧力センサ、および／または、他の形式のセンサの任意の組み合わせを有するデバイスと組み合わせて使用されてよい。実施形態は、より具体的には、パッケージ化されたデバイスに含まれる較正センサに関し、センサは、１つまたは複数のデバイス固定軸または表面に対する種々の加速度、力、および／または、場の大きさを示す電気信号を生成する。種々の較正方法および装置を使用して較正することができるパッケージ化されたデバイスの一例を、図１に関連して以下に説明する。
【００１０】
より具体的には、図１は、例示的な１実施形態による、トランスデューサ内蔵デバイス１００の外観図である。デバイス１００は、パッケージ本体内に収容された種々の内部の電気構成要素（例えば、トランスデューサおよび他の構成要素）を含む。例えば、図２に関連してより詳細に説明するように、デバイス１００は、１つもしくは複数の加速度計（例えば、図２の加速度計２１２〜２１４）、ジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２２〜２２４）、磁力計（例えば、図２の磁力計２３２〜２３４）、圧力センサ、および／または、他の形式のセンサの任意の組み合わせを含んでよい。
【００１１】
パッケージ本体は、上面１０２、底面１０４、および側面１０６によって画定される。パッケージ本体の外部に露出した導電性接点１０８は、内部の電気構成要素および外部の電気システム（図１には示さず）間の通信を可能とする。例えば、接点１０８は、内部の電気構成要素および外部の電気システム間の種々の信号および電圧基準（例えば、電源およびグランド）の通信を提供する。接点１０８は、パッケージ本体の側面１０６と実質的に面一であるように図１に示されており、したがって、デバイス１００は、「リードレス」パッケージであると考えることができる。しかしながら、種々の実施形態は、突き出たリードを有するパッケージ（すなわち、リード付きチップ・キャリアを有するパッケージ）、接点アレイを有するパッケージ（例えば、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージ、ピン・グリッド・アレイ（ＰＧＡ）パッケージ等）を使用して実装されてもよい。加えて、接点１０８は、デバイス１００の側面１０６で露出するように示されているが、種々の実施形態は、任意の面（例えば、４つの側面１０６のすべて、２つの側面１０６のみ、上面１０２、および／または、底面１０４）で露出する接点を有するパッケージを使用して実装されてもよい。最後に、デバイスは、図１のデバイス例１００に示すよりも多いまたは少ない接点１０８を有してよい。
【００１２】
種々の実施形態によれば、デバイス１００内のトランスデューサは、便宜上、それぞれ「ｘ」、「ｙ」および「ｚ」と任意にラベル付けした直交するデバイス固定軸１１０、１１２および１１４のような１つまたは複数のデバイス固定軸に対する、種々の加速度、力、場、および／または回転速度の大きさを示す電気信号を生成するように構成されてよい。デバイス固定軸１１０、１１２、１１４は、デバイス１００に対して固定され、１実施形態によれば、各デバイス固定軸１１０、１１２、１１４は、デバイス１００内の１つまたは複数のトランスデューサの感知軸と整列されてよい（例えば、ｘ軸１１０は、図２のｘ軸加速度計２１２、ｘ軸ジャイロスコープ２２２、および／または、ｘ軸磁力計２３２の感知軸と整列されてよい）。デバイス１００が空間中を移動するにつれて、デバイス固定軸１１０、１１２、１１４のそれぞれは、慣性座標系の対応する直交軸（例えば、固定の慣性座標系１２０の直交軸「ｘ」、「ｙ」、および「ｚ」）から角度的にオフセットする可能性がある。本明細書の説明では、地球の重力場は、慣性座標系１２０の−ｚ方向にあると仮定されるべきである。さらに、以下でより詳細に説明するように、デバイス１００は、＋ｚ方向でデバイス１００上に反力を働かせる構造（図示せず）によって、空間中で固定された向きに保持されることが仮定されるべきである。したがって、デバイス１００が図１に示す向きにある（すなわち、ｚ軸１１４および慣性座標系１２０の対応するｚ軸間にゼロの角度差を有する）場合、デバイス１００は、そのｚ軸１１４に沿った重力により慣性座標系１２０の＋ｚ方向で＋１ｇの加速度を経験することになる。一方、デバイス１００は、そのｘ軸１１０およびｙ軸１１２に沿った重力による０ｇの加速度（すなわち、加速度なし）を経験することになる。
【００１３】
１実施形態によれば、デバイス１００は３軸加速度計を含み、第１の加速度計（例えば、図２の加速度計２１２）はｘ軸１１０に沿った力の大きさを感知するように構成され、第２の加速度計（例えば、図２の加速度計２１３）はｙ軸１１２に沿った力の大きさを感知するように構成され、第３の加速度計（例えば、図２の加速度計２１４）はｚ軸１１４に沿った力の大きさを感知するように構成される。代わりに、デバイス１００は、１軸もしくは２軸加速度計を含んでもよく、または、加速度計をまったく含まなくてもよい。加えてまたは代わりに、デバイス１００は、１実施形態では３軸ジャイロスコープを含んでよく、３軸ジャイロスコープは、ｘ軸１１０の周りの回転速度を感知するように構成された第１のジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２２）、ｙ軸１１２の周りの回転速度を感知するように構成された第２のジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２３）、および、ｚ軸１１４の周りの回転速度を感知するように構成された第３のジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２４）を含む。代わりに、デバイス１００は、１軸もしくは２軸ジャイロスコープを含んでもよく、または、ジャイロスコープをまったく含まなくてもよい。加えてまたは代わりに、デバイス１００は、１実施形態では３軸磁力計を含んでよく、３軸磁力計は、ｘ軸１１０に沿った磁場の強度を感知するように構成された第１の磁力計（例えば、図２の磁力計２３２）、ｙ軸１１２に沿った磁場の強度を感知するように構成された第２の磁力計（例えば、図２の磁力計２３３）、および、ｚ軸１１４に沿った磁場の強度を感知するように構成された第３の磁力計（例えば、図２の磁力計２３４）を含む。代わりに、デバイス１００は、１軸もしくは２軸磁力計を含んでもよく、または、磁力計をまったく含まなくてもよい。デバイス１００は、１つまたは複数の追加のまたは異なる形式のセンサ（例えば、圧力センサ、温度センサ、化学センサ等）を同様に含むことができる。本明細書で使用される用語「感知」は、トランスデューサによって実行される動作を指す場合、トランスデューサが、トランスデューサに影響を及ぼす加速度、力、もしくは場の大きさ、または、トランスデューサによって経験される角加速度（回転）を示す電気信号を生成することを意味する。
【００１４】
図２は、例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４を含むデバイス２００の単純化したブロック図である。より具体的には、デバイス２００は、１実施形態では、３軸加速度計２１０、３軸ジャイロスコープ２２０、および、３軸磁力計２３０を含む。加速度計２１０は、デバイス２００のｘ軸（例えば、図１のｘ軸１１０）に沿った加速度（例えば、重力による）の大きさを感知するように構成されたｘ軸加速度計２１２、デバイス２００のｙ軸（例えば、図１のｙ軸１１２）に沿った加速度（例えば、重力による）の大きさを感知するように構成されたｙ軸加速度計２１３、および、デバイス２００のｚ軸（例えば、図１のｚ軸１１４）に沿った加速度（例えば、重力による）の大きさを感知するように構成されたｚ軸加速度計２１４を含む。加速度計２１０は、静的な加速度（例えば、デバイス２００によって経験される傾斜角を定量化する）および／または動的な加速度（例えば、特定の方向のデバイス２００の動的な加速度を定量化する）を測定するように機能してよい。代わりの実施形態によれば、デバイス２００は、加速度計２１２〜２１４のサブセットのみを含んでもよく、加速度計をまったく含まなくてもよい。ジャイロスコープ２２０は、デバイス２００のｘ軸の周りの回転速度を感知するように構成されたｘ軸ジャイロスコープ２２２、デバイス２００のｙ軸の周りの回転速度を感知するように構成されたｙ軸ジャイロスコープ２２３、および、デバイス２００のｚ軸の周りの回転速度を感知するように構成されたｚ軸ジャイロスコープ２２４を含む。代わりの実施形態によれば、デバイス２００は、ジャイロスコープ２２２〜２２４のサブセットのみを含んでもよく、ジャイロスコープをまったく含まなくてもよい。磁力計２３０は、デバイス２００のｘ軸に沿った磁場の強度を感知するように構成されたｘ軸磁力計２３２、デバイスのｙ軸に沿った磁場の強度を感知するように構成されたｙ軸磁力計２３３、および、デバイス２００のｚ軸に沿った磁場の強度を感知するように構成されたｚ軸磁力計２３４を含む。代わりの実施形態によれば、デバイス２００は、磁力計２３２〜２３４のサブセットのみを含んでもよく、磁力計をまったく含まなくてもよい。デバイス２００は、１つまたは複数の追加のまたは異なる形式のセンサ（例えば、圧力センサ、温度センサ、化学センサ等）を同様に含むことができる。
【００１５】
１実施形態によれば、デバイスは、さらに、マルチプレクサ２１６、２２６、２３６、２５０（ＭＵＸ）、利得およびフィルタ回路網２６０、アナログ−デジタルコンバータ２７０（ＡＤＣ）、ならびに、マイクロコントローラ２８０（または、他の適切な制御および／もしくは処理コンポーネント）を含む。メモリ２８２のすべてまたは一部は、マイクロコントローラ２８０の外部にあってよいが、同様に、マイクロコントローラ２８０は、メモリ２８２（例えば、データおよび命令レジスタ、フラッシュ・メモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ならびに／または、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ））を含んでよい。メモリ２８２は、実行可能なソフトウェア命令（例えば、種々の実施形態の実施に関連する命令）、データ（例えば、トランスデューサ出力信号に基づいて生成されたデータ（本明細書では「トランスデューサデータ」）、構成係数等）、デバイス・パラメータ等のような、種々の形式の持続的および一時的な情報またはデータを格納するために使用されてよい。さらに、マイクロコントローラ２８０は、外部インタフェース２８４を含んでよく、外部インタフェース２８４は、デバイス２００の外部に露出した導電性接点２９２、２９３、２９４、２９５を介して、マイクロコントローラ２８０および外部の電気システム（図２には示さず）間の通信を可能とするように構成される。例えば、外部インタフェース２８４は、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（ＳＰＩ）、インター・インテグレーテッド・サーキット（Ｉ２Ｃ）、他の形式のインタフェース、または、種々の形式のインタフェースの組み合わせを含んでよい。デバイス２００は、さらに、電圧基準（例えば、電源およびグランド）をデバイス２００の種々のノードおよび／または内部の電気構成要素に伝達するように構成された導電性接点２９０、２９１を含んでよい。例として、図２には６つの接点２９０〜２９５を示したが、デバイス２００はより多いまたはより少ない接点２９０〜２９５を含んでよいことを理解すべきである。
【００１６】
マイクロコントローラ２８０の制御の下で、ＭＵＸ２１６、２２６、２３６、２５０は、同時に１つの信号を加速度計２１２〜２１４、ジャイロスコープ２２２〜２２４および磁力計２３２〜２３４から選択し、利得およびフィルタ回路網２６０に供給できるようにする。利得およびフィルタ回路網２６０は、増幅器を含み、増幅器は、予め決められた電圧または電力利得を、選択された信号（例えば、較正工程中に選択される利得値またはコードによって指定されるような）に適用するように構成される。増幅器に加えて、利得およびフィルタ回路網２６０は、スプリアスの帯域外信号成分を除去する、望ましくない機械的振動によって生じる信号成分をフィルタで除去する、および／または、電気的ノイズ（例えば、デバイス２００の他の回路網からの）をフィルタで除去するために、信号を（増幅の前または後に）フィルタ処理するように構成されたフィルタを含む。結果として生じるアナログ信号は、ＡＤＣ２７０に供給され、ＡＤＣ２７０は、アナログ信号を標本化し、標本をデジタル値のシーケンスに変換する。各デジタル値は、デバイス２００に影響を及ぼす加速度、力、もしくは磁場の大きさ（例えば、値が、それぞれ加速度計２１０もしくはジャイロスコープ２２０からの信号に対応する場合）、または、軸の周りの加速度（例えば、値が、磁力計２３０からの信号に対応する場合）を示す。
【００１７】
１実施形態によれば、そして後により詳細に説明するように、１つまたは複数の接点２９２〜２９５を介して（例えば、図３の較正制御部（較正コントローラ）３１０から）受信したコマンドに基づいて、マイクロコントローラ２８０は較正工程に関与し、較正工程では、マイクロコントローラ２８０は、特定のトランスデューサ出力信号を選択し（例えば、ＭＵＸ２１６、２２６、２３６、２５０を介して）、トランスデューサ出力信号に対応するデジタル値を、メモリ２８２に格納することができる。加えて、マイクロコントローラ２８０は、トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のための較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を決定するために、格納されたデジタル値を処理する。マイクロコントローラ２８０は、また、１実施形態によれば、計算された較正係数をメモリ２８２に格納する。最終的に、デバイス２００の通常の動作中（例えば、より大きな電気システムへのデバイス２００の組み込み後）、較正工程中に決定された利得値またはコードは、メモリ２８２から引き出され、利得およびフィルタ回路網２６０の増幅器によって用いられる予め決められた利得を設定するために使用される。加えて、較正工程中に決定されたオフセット値またはコードは、メモリ２８２から引き出され、０ｇ読み取り値を通常の動作中の目標値（例えば、最大出力電圧振幅を提供するような電源電圧の中心に近い値）に設定するために使用される。
【００１８】
例えば、１実施形態では、デバイス２００は、受信されたトランスデューサ出力信号に特定の利得を適用するように、利得およびフィルタ回路網２６０の増幅器を制御するように構成される。デバイス２００は、各利得コードが複数の利得値のうちの１つに対応する利得コードのテーブルを（例えば、メモリ２８２内に）保持してよい。後により詳細に説明する較正工程中、特定の利得値または利得コードが、各トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のために選択されてよい。通常の動作中、特定のトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のために選択された利得コードは、そのトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４から受信した信号のために増幅器によって用いられる利得を確立するために使用されてよい。例えば、以下のテーブル１に示すように、利得コードテーブルは、複数の利得コード、および、信号に用いることができる利得の範囲にわたる対応する利得値を含んでよい。
【００１９】
【表１】
2014232096.tif 000019
例示の目的のみのために、テーブル１は８つの利得コード項目を含むが、同様に、利得コードテーブルは、より多いまたはより少ない項目を含んでもよい。加えて、利得コードテーブル内の利得コードおよび／または利得値は、テーブル１に示すものと異なってもよい。
【００２０】
増幅器によって用いられる利得を制御すると共に、デバイス２００は、各トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のための０ｇバイアスレベルを調整するために、受信されたトランスデューサ信号に電圧オフセット（または「オフセット」）を適用するように構成されてもよい。したがって、デバイス２００は、各オフセット・コードが複数のオフセット値のうちの１つに対応するオフセット・コードのテーブルを（例えば、メモリ２８２内に）保持してよい。また、後述する較正工程中、特定のオフセット値またはオフセット・コードが、各トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のために選択されてよい。通常の動作中、特定のトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のために選択されたオフセット・コードは、そのトランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４から受信した信号に電圧オフセットを適用するために使用されてよい。例えば、以下のテーブル２に示すように、オフセット・コードのテーブルは、複数のオフセット・コード、および、信号に用いることができるオフセットの範囲にわたる対応するオフセット値を含んでよい。
【００２１】
【表２】
2014232096.tif 000020
例示の目的のみのために、テーブル２は８つのオフセット・コード項目を含むが、同様に、オフセット・コードのテーブルは、より多いまたはより少ない項目を含んでもよい。加えて、オフセット・コードのテーブル内のオフセット・コードおよび／またはオフセット値は、テーブル２に示すものと異なってもよい。１実施形態によれば、オフセット・コードのテーブルに含まれるオフセット値は、デバイス間で変化してよい。例えば、較正工程の一部は、デバイスの増幅器の線形領域を決定する工程、および、デバイス固有の線形領域に対応するオフセット・コードのテーブルのためのオフセット・コードを決定する工程を含んでよい。
【００２２】
加速度計２１２〜２１４は、例えば、ＭＥＭＳ加速度計であってよい。典型的には、ＭＥＭＳ加速度計は、第１の電極を有する質量を含み、質量は、加速度計基板に対して固定された第２の電極上に吊り下げられる。第１の電極、第２の電極、ならびに、第１および第２の電極間の空隙は、キャパシタを形成し、キャパシタの値は、第１および第２の電極間の距離（すなわち、空隙の幅）に依存する。質量が外力（例えば、重力）によって作用されると、第１の電極は、第２の電極に対してより近くにまたはより遠くに移動することができ、したがって、静電容量値は、それに応じて減少または増加することができる。複数の静電容量を示す信号が生成される構成を含む、他の加速度計の構成も可能である。１実施形態によれば、各加速度計２１２〜２１４は、このような静電容量（１つまたは複数）の値を示す電気信号を生成する。
【００２３】
１実施形態によれば、デバイス２００は、上述したようにＭＵＸ２１６を含み、さらに、静電容量から電圧へのコンバータ（Ｃ−Ｖコンバータ）２１８を含む。加速度計２１２〜２１４に関連する静電容量値を示す電気信号は、ＭＵＸ２１６に供給され、ＭＵＸ２１６は、マイクロコントローラ２１８からの制御信号に基づいて、信号のうちの１つを選択的にＣ−Ｖコンバータ２１０に供給することができる。Ｃ−Ｖコンバータ２１８は、静電容量値をライン２１９上の電圧信号に変換するように構成され、電圧信号は、ＭＵＸ２１６によって選択された加速度計２１２〜２１４に関連する静電容量値に比例する大きさを有する。他の実施形態では、デバイス２００は、各加速度計２１２〜２１４に関するＣ−Ｖコンバータを含んでよく、１つのＭＵＸを代わりに、Ｃ−Ｖコンバータのうちの１つからの電圧信号出力を選択するために使用することができる。
【００２４】
ジャイロスコープ２２２〜２２４は、例えば、ＭＥＭＳジャイロスコープであってよい。典型的には、ＭＥＭＳジャイロスコープは、電極（「可動電極」）を有する可動質量を含み、可動質量は、ジャイロスコープ基板に対して固定された第２の電極（「固定電極」）に隣接して吊り下げられる。基板が、可動質量の運動方向に垂直な軸の周りを回転すると、質量は、大きさ２ｍｖΩの第３の直交方向の力を経験し、ここでｍは質量であり、ｖは速度であり、Ωは回転速度である。この力による変位が生じることになり、変位は、可動質量のサスペンションのばね定数に依存する。固定電極は、固定電極および可動電極間の距離がこの運動によって変化するように配置される。力を、例えば、静電容量を測定することによって、距離の変化から計算することができ、次に回転速度を、力に関する式から計算することができる。質量ｍは設計によって既知であり、速度ｖは、可動質量のために設定された条件、および、正弦波電圧の印加によって可動質量を共振状態に駆動するための電極を含むそのサスペンションの設計から決定される。代わりの形式のジャイロスコープでは、直線的に移動する質量を使用するよりも、振動円板を使用することができる。振動円板は、右手の法則Ａ×Ωにしたがって、円板の回転軸と垂直の基板の回転に応答することになり、ここでＡは円板の回転軸に沿っており、Ωは基板の回転方向に沿っている。線形の場合について上述した計算と同様の基板の回転速度の計算を可能にするために、円板および基板間の間隔を測定するために、円板の下に電極を配置することができる。他のジャイロスコープ構成も可能である。
【００２５】
１実施形態によれば、デバイス２００は、上述したようにＭＵＸ２２６を含む。ジャイロスコープ２２２〜２２４からの電気信号はＭＵＸ２２６に供給され、ＭＵＸ２２６は、信号のうちの１つを選択的にＭＵＸ２５０に供給することができる。
【００２６】
磁力計２３２〜２３４は、種々の実施形態で、ホール効果デバイス、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）デバイスのような磁気薄膜デバイス、巨大磁気抵抗デバイス（ＧＭＲ）、スピン・バルブ、トンネル接合デバイス（ＭＴＪ）、ローレンツ力デバイス、または、他の形式の磁力計デバイスを使用して実装されてよい。ホールデバイスは、キャリアの流れに直交する方向に電位を形成するために、抵抗素子に沿って流れるキャリアの偏向に依存する。この電圧は、Ｖ＝ＩＢ／（ｎｅｄ）によって与えられ、ここでＩは電流であり、Ｂは磁場強度であり、ｎはキャリア濃度であり、ｅは電子の電荷であり、ｄは抵抗層の厚さである。ＡＭＲ、ＧＭＲ、スピン・バルブ、およびＭＴＪデバイスは、最も低い抵抗のために好ましい方向に対する磁場の強度の関数としての構造の抵抗の変化に依存する。例えば、ＡＭＲデバイスは、１つの磁性材料の薄膜を含むことができる。ＧＭＲデバイスは、金属膜の積層体、例えば、上部の１つの金属膜、中央の１つの非金属膜、および、下部の他の金属膜からなる。積層体に沿って横方向に流れる電流は、電流の磁場によって逆平行に配向される磁性層により、高い抵抗を生成する。これは、境界面でより多くの散乱を生成し、したがって、より高い抵抗を生成する。外部磁場の印加は、電流の磁場を克服し、磁化の平行配置およびより低い抵抗を生成する。スピン・バルブの場合には、層の１つは、方向が固定された磁化を有する。ＭＴＪデバイスは、非磁性層が絶縁していること、および、電流の流れが絶縁接合部を通ってトンネリングすることによることを除いて、スピン・バルブに類似している。磁性層自体は、様々な組成の積層体からなってよい。測定を容易にするために、磁気感知素子は、しばしばブリッジ構成で配置される。ローレンツ力デバイスは、外部磁場によってワイヤまたはコイルのような電流伝達要素に加えられる力に依存する。加えられた力に比例した量を移動させることができるＭＥＭＳ構造を使用することによって、外部場の強度を計算することができる。このようなＭＥＭＳ構造は、典型的には、移動を増加させ、したがって感度を増加させるために、構造の共振周波数で交流電流によって駆動される。１つの追加の形式の磁気センサデバイスでは、永久磁性層が、導電要素の代わりに用いられ、構造の変位は、外部場によって発生するトルクによって生じる。これらの構造の変位を、静電容量感知によって、または、ひずみゲージによって測定することができる。
【００２７】
１実施形態によれば、デバイス２００は、上述したようにＭＵＸ２３６を含む。磁力計２３２〜２３４からの電気信号はＭＵＸ２３６に供給され、ＭＵＸ２３６は、信号のうちの１つを選択的にＭＵＸ２５０に供給することができる。
【００２８】
ＭＵＸ２５０は、マイクロコントローラ２８０からの制御信号に基づいて、利得およびフィルタ回路網２６０に供給するためのライン２１９、２２９、２３９上の受信された入力のうちの１つを選択するように構成される。トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のうちの特定の１つからの信号の選択を可能にするために、マルチプレクサの特定の構成を図２に示したが、トランスデューサ２１２〜２１４、２２２〜２２４、２３２〜２３４のすべてからの出力信号を受信および選択する単一のマルチプレクサを含む構成を含む、他のマルチプレクサ構成および回路網が、同じ機能を提供することができることを理解すべきである。
【００２９】
上述したようにマイクロコントローラ２８０は、外部の電気システムと通信するように構成される。特定の実施形態によれば、デバイス２００を製造した後、デバイス２００は、デバイス２００を較正する（例えば、利得およびオフセット値またはコードを計算する）目的のために、デバイス較正システム（例えば、図３のシステム３００）に設置されてよい。較正工程と併せて、マイクロコントローラ２８０は、較正システムから１つまたは複数のコマンドを受信し、コマンドはマイクロコントローラ２８０に、トランスデューサ出力を選択させ、トランスデューサ出力に対応するデジタル値を格納させ、格納された値に基づいてデバイス較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を計算させ、デバイス較正係数を格納させる。
【００３０】
複数のデバイスを較正するデバイス較正システムおよび方法の種々の実施形態をここで説明する。実施形態のいくつかは、図２に関連して上述したもののようなデバイスを較正するために使用されてよい。他の実施形態は、図２に関連して上述した実施形態と構成が異なるデバイスを較正するために使用されてよい。例えば、限定するためではないが、種々の実施形態は、マイクロコントローラ（例えば、マイクロコントローラ２８０）および／または内部メモリ（例えば、メモリ２８２）を含まないデバイスを較正するために使用されてよい。このような場合には、較正システムの１実施形態は、デジタルセンサ出力を直接受信してよく、受信したセンサ出力に基づいてデバイス較正係数を計算してよい。デバイスが内部メモリを含む１実施形態では、較正システムは、デバイス較正係数をデバイスに格納させてよい。そうでなければ、デバイス較正係数は、後に、デバイスが最終的に組み込まれる電子システムのメモリデバイスに格納されてよい。
【００３１】
図３は、例示的な１実施形態による、デバイス較正システム３００の単純化したブロック図である。較正システム３００は、較正制御部３１０、デバイス・ハンドリング・システム３５０、および、１つまたは複数の較正基板３７０を含む。後により詳細に説明するように、各較正基板３７０は、複数のソケット（例えば、図４のソケット４２０）を含み、複数のソケット内には、複数のトランスデューサ内蔵デバイス３７２（「ＴＩＤ」）を挿入することができる。較正基板ソケットは、トランスデューサ内蔵デバイス３７２の対応する接点と電気的に接続するように構成された導電性接点も含む。より具体的には、ソケット接点は、較正基板３７０上の導体に結合され、較正基板３７０上の導体は、最終的には、トランスデューサ内蔵デバイス３７２および較正制御部３１０間の通信を可能にする通信構造（通信構造体）３３０に結合される。１つの較正基板３７０のみを図３に示しているが、システムは、後述するように、複数の較正基板を含んでよく、複数の較正基板は、単一の基板支持構造によって支持されてよい。加えて、並列の製造能力を高めるために、システムは、複数のデバイス・ハンドリング・システム３５０を含んでよい。
【００３２】
１実施形態によれば、較正制御部３１０の制御のもとで、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、較正基板３７０（および、したがってトランスデューサ内蔵デバイス３７２）を、物理的配向のシーケンスを経て推移させる。この工程中、較正制御部３１０は、各トランスデューサ内蔵デバイス３７２に、１つもしくは複数のデバイス固定軸（例えば、図１の軸１１０、１１２、１１４）に対する加速度、場、もしくは力の大きさを感知させる、および／または、１つもしくは複数のデバイス固定軸の周りの回転速度を感知させるために、トランスデューサ内蔵デバイス３７２と通信する。加えて、１実施形態では、較正制御部３１０は、また、各トランスデューサ内蔵デバイス３７２に、較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を計算させ、較正係数をトランスデューサ内蔵デバイス３７２のメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納させる。
【００３３】
較正制御部３１０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２間の通信を生じさせるために、システム３００は通信構造３３０も含む。１実施形態では、通信構造３３０は複数の導体およびコネクタを含み、複数の導体およびコネクタは、較正制御部３１０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２間の種々の信号および電圧基準（例えば、電源およびグランド）の通信を可能にする。例えば、１実施形態では、通信構造３３０は、較正制御部３１０およびデバイス・ハンドリング・システム３５０間を電気的に相互接続する第１の構造を含んでよい。例えば、第１の構造は、第１の多重導体コネクタ３３４、複数の導電線３３６、および、第２の多重導体コネクタ３３８を含んでよい。第１の構造は、例えば、両端にコネクタ３３４、３３８を有する可撓性の多重導体ケーブルの形態であってよい。ケーブルの一方の端のコネクタ３３４は、較正制御部３１０の対応する多重導体コネクタ３３２と係合するように構成されてよく、ケーブルの他方の端のコネクタ３３８は、デバイス・ハンドリング・システム３５０の対応する多重導体コネクタ３４０と係合するように構成されてよい。デバイス・ハンドリング・システム３５０および較正基板３７０の追加の導体およびコネクタ（例えば、コネクタ３４２、３４４）が、通信構造３３０を完成させ、したがって、較正制御部３１０がトランスデューサ内蔵デバイス３７２と通信することを可能にしてよい。通信構造３３０の一例を図３に示し、本明細書で説明しているが、代わりの実施形態は、１つまたは複数の無線通信リンクを含む通信構造を含むがこれに限定されない、任意の適切な通信構造を含んでよいことを理解すべきである。したがって、挙げられた例は制限するものとして解釈されるべきではない。
【００３４】
１実施形態によれば、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、基部３５２、回転可能な基板支持構造（基板支持構造体）３５４、１つまたは複数のモータ３５６、較正制御部３１０と（例えば、１つまたは複数の追加のコネクタ３３２、３３４、３３８、および導電線３３６を介して）電気的にインタフェースするように構成された第１のコネクタ３４０、較正基板３７０と（例えば、較正基板３７０の対応するコネクタ３４４を介して）電気的にインタフェースするように構成された第２のコネクタ３４２、ならびに、第１および第２のコネクタ３４０、３４２間の複数の導体（符号なし）を含む。加えて、１実施形態では、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、第２のコネクタ３４２に電気的に結合される回路基板３５８を含んでよい。回路基板３５８は、マイクロコントローラ３６０（または他の適切な制御および／もしくは処理コンポーネント）、メモリ（図示せず）、ならびに／または、他の構成要素を含んでよい。加えて、他の実施形態では、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、基板支持構造３５４を通過する磁場を発生するように構成された磁場発生器（図示せず）を含んでもよい。磁場発生器は、トランスデューサ内蔵デバイス３７２を較正する前に（または、より具体的には、トランスデューサ内蔵デバイス３７２の磁力計を較正する前に）活性化されてよい。代わりに、トランスデューサ内蔵デバイス３７２の磁力計を較正するために、地球の磁場を使用してもよい。
【００３５】
１実施形態では、基部３５２は、１つまたは複数のモータ３５６を固定位置に支持し、基板支持構造３５４をモータ（１つまたは複数）３５６によって１つまたは複数の軸の周りで回転させることができるように基板支持構造３５４を支持するように構成される。他の実施形態によれば、第２のモータ３５２の向きを変更するために、基部３５２に取り付けられた第１のモータ３５６を使用してよい（例えば、２つのモータ３５６が基板支持構造３５４を複数の軸の周りで回転させることができるように、２軸ジンバル構造を使用してよい）。
【００３６】
１実施形態によれば、基板支持構造３５４は、較正基板３７０を基板支持構造３５４自体に対して固定位置に保持するように構成される。したがって、基板支持構造３５４がモータ（１つまたは複数）３５６によって回転されるにつれて、較正基板３７０も同じ角度だけ回転される。さらに、トランスデューサ内蔵デバイス３７２が較正基板３７０のソケットに据え付けられると、トランスデューサ内蔵デバイス３７２も同じ角度だけ回転される。すなわち、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、基板支持構造３５４、較正基板３７０、およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２を、１つまたは複数の軸の周りで同時に回転させるように構成される。任意の時点で、基板支持構造３５４の向きは、較正基板３７０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２の向きを規定する。
【００３７】
上述したように、デバイス・ハンドリング・システム３５０はコネクタ３４２を含み、コネクタ３４２は、較正基板３７０の対応するコネクタ３４４と電気的にインタフェースするように構成される。１実施形態によれば、コネクタ３４２、３４４は、摩擦力によって互いに保持され、人間のオペレータは、較正基板３７０のコネクタ３４４をデバイス・ハンドリング・システム３５０のコネクタ３４２と整列させ、較正基板３７０に加えられる適度な圧力を使用して較正基板３７０をコネクタ３４２の方に押すことによって、較正基板３７０をデバイス・ハンドリング・システム３５０内に容易に設置することができる（すなわち、較正基板３７０は、適度な力を使用してコネクタ３４２、３４４を接続することによって、基板支持構造３５４と結合されるように構成される）。他の実施形態では、較正基板の接続動作は、人間のオペレータの介在なしに、自動化された基板ハンドリングシステムによって実行されてよい（例えば、自動化された基板ハンドリングシステムが、較正基板３７０をピック・アップし、それをデバイス・ハンドリング・システム３５０内にロードしてよい）。どちらにしても、コネクタ３４２、３４４が一旦しっかりと係合されると、電気的接続が、較正制御部３１０、および、較正基板３７０のソケットに据え付けられたトランスデューサ内蔵デバイス３７２間に確立される。その後、後により詳細に説明するように、較正工程が実行されてよい。較正工程の完了後、人間のオペレータ（または、自動化された基板ハンドリングシステム）は、その後、適度な力を使用して較正基板３７０をコネクタ３４２から離れて引っぱることによって、較正基板３７０をデバイス・ハンドリング・システム３５０から取り外してよい（すなわち、較正基板３７０は、適度な力を使用してコネクタ３４２、３４４を接続解除することによって、基板支持構造３５４から取り外されるように構成される）。
【００３８】
図４は、例示的な１実施形態による、較正基板４００の複数のソケット４２０に据え付けられた複数のトランスデューサ内蔵デバイス４９０（例えば、図２のトランスデューサ内蔵デバイス３７２）を有する較正基板４００（例えば、図３の較正基板３７０）の上面図である。１実施形態では較正基板４００は、基板４１０、基板４１０に結合された複数のソケット４２０、エッジ・コネクタ４３０（例えば、図３のコネクタ３４４）、ソケット４２０およびコネクタ４３０間の複数の導体４４０、４４２、ならびに、ハンドル４８０を含む。ハンドル４８０は必須ではないが、ハンドル４８０は、較正基板４００をデバイス・ハンドリング・システム（例えば、図３のデバイス・ハンドリング・システム３５０）内に挿入し、較正基板４００をデバイス・ハンドリング・システムから取り外す責任がある人間のオペレータの便宜のために含められてよい。
【００３９】
各ソケット４２０は、トランスデューサ内蔵デバイス４９０を保持し、トランスデューサ内蔵デバイス４９０および導体４４０、４４２間の電気的接続を提供するように構成される。より具体的には、各ソケット４２０は、トランスデューサ内蔵デバイス４９０がソケット４２０に据え付けられている場合、トランスデューサ内蔵デバイス４９０の接点（例えば、図２の接点２９０〜２９５）がソケット４２０の対応する接点（図示せず）と整列し、物理的に接続するように設計される。１実施形態によれば、較正基板４００は、行４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８および列４６１、４６２、４６３、４６４に配置されたソケット４２０のアレイを含む。図４には８つの行４５１〜４５８および４つの列４６１〜４６４を有するソケットのアレイを示しているが、較正基板の代わりの実施形態は、わずか１つの行または１つの列を含む、より多いまたはより少ないソケットの行および／または列を含んでよいことを理解すべきである。したがって、図４には３２のトランスデューサ内蔵デバイス４９０を保持するように構成された較正基板４００を示しているが、較正基板は、より多いまたはより少ないトランスデューサ内蔵デバイスを保持するように設計されてよいことを理解すべきである。どちらにしても、１実施形態によれば、各ソケット４２０は、それが配置される行および列によって識別され得る。代わりに、各ソケット４２０は、何らかの他の一意の識別子によって識別されてもよく、一意の識別子は、較正システム（例えば、図３の較正システム３００の較正制御モジュール３１０）が、鍵のような一意のソケット識別子を使用して、特定のソケット４２０に据え付けられた特定のトランスデューサ内蔵デバイス４９０に関係する情報（例えば、誤差情報、状態情報、トランスデューサデータ、較正係数等）を格納することを可能にする。
【００４０】
各導体４４０、４４２は、ソケット接点、およびコネクタ４３０の導電性要素（例えば、図３のコネクタ３４２のような、それぞれ他のコネクタの対応するピン・ソケットまたはピンと係合するように構成されたピンまたはピン・ソケット）間に延在する。導体４４０の特定のものが、所定の列４６１〜４６４内のソケット４２０の対応する接点と、または、較正基板４００のすべてのソケット４２０の対応する接点と並列に接続されてよい。これらの導体４４０を、本明細書では「複数ソケット導体」４４０と呼ぶことができる。１実施形態によれば、複数ソケット導体４４０で伝達される信号または電圧基準は、並列導体４４０が結合されるすべてのソケット４２０（および、これらのソケット４２０に据え付けられたすべてのトランスデューサ内蔵デバイス４９０）に同時に伝達される。特定の他の導体４４２は、１つのソケット４２０のみの接点に接続されてよい。これらの導体４４２を、本明細書では「単一ソケット導体」４４２と呼ぶことができる。１実施形態によれば、単一ソケット導体４４２で伝達される信号は、単一ソケット４２０に据え付けられた単一のトランスデューサ内蔵デバイス４９０に、またはそれによって伝達される。図を乱雑にするのを防ぐために、図４には、１つの複数ソケット導体４４０および１つの単一ソケット導体４４２のみを、各ソケット４２０に結合されているものとして示す。しかしながら、種々の実施形態によれば、複数の複数ソケット導体４４０および／または単一ソケット導体４４２が各ソケット４２０に結合されてよく、各導体４４０、４４２は、特定のソケット接点（トランスデューサ内蔵デバイス４９０の特定の接点に対応する）に結合される。１実施形態によれば、電源およびグランドに対応する電圧基準は、複数ソケット導体４４０を使用して伝達される。他の信号は、後により詳細に説明するように、複数ソケット導体４４０または単一ソケット導体４４２を使用して伝達されてよい。
【００４１】
再び図３を参照すると、１実施形態によれば、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、モータ３５６が基板支持構造３５４を１つの軸（例えば、図６の固定座標系６９０のｘ軸）の周りで回転させられるように基板支持構造３５４に結合された単一のモータ３５６を含む。他の実施形態では、デバイス・ハンドリング・システム３５０は、モータ３５６が基板支持構造３５４を複数の軸（例えば、固定座標系の複数の直交軸）の周りで回転させられるように基板支持構造３５４に結合された複数のモータ３５６を含む。本明細書の記載の多くは、単一のモータ３５６が基板支持構造３５４を１つの軸の周りで回転させる実施形態を説明しているが、当業者は、本明細書の記載に基づいて、基板支持構造３５４を複数の軸の周りで回転させられるようにどのようにシステム３００を変更するかを理解するであろう。
【００４２】
上述したように、モータ（１つまたは複数）３５６は、較正制御部３１０からの信号（例えば、通信構造３３０を介して伝達される信号）によって制御される。較正制御部３１０およびモータ（１つまたは複数）３５６間の通信は、１方向であってよく（例えば、較正制御部３１０は、指定された期間中に、指定された角度を、および／もしくは、指定された速度で回転させるために、モータ（１つまたは複数）３５６に信号もしくはコマンドを送信してよい）、または、通信は双方向であってよい（例えば、モータ（１つまたは複数）３５６は、角度方向、回転速度等を示すフィードバックを、較正制御部３１０に送信してもよい）。加えて、較正制御部３１０は、トランスデューサ内蔵デバイス３７２にトランスデューサデータを発生させ、１実施形態では較正係数を計算および格納させるために、トランスデューサ内蔵デバイス３７２と（例えば、通信構造３３０を介して）通信する。１実施形態では、較正制御部３１０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２間の通信は双方向である。より具体的には、後述するように、較正制御部３１０は、種々のコマンドをトランスデューサ内蔵デバイス３７２に（例えば、並列化されていることが図３では斜線で示されている、通信構造３３０の並列導体を介して）送信してよく、トランスデューサ内蔵デバイス３７２は、特定のイベントおよび／またはデータを示す信号を較正構造３１０に送信してよい。トランスデューサ内蔵デバイス３７２は、１つまたは複数の導電経路を介して（例えば、通信構造３３０を介して、および／または、デバイス・ハンドリング・システム３５０によって供給される電圧基準から）電圧基準（例えば、電源およびグランド）を受信してもよい。
【００４３】
１実施形態では、較正制御部３１０は、ユーザ・インタフェース３１２、ディスプレイデバイス（表示部）３１４、メモリ３１６、較正制御モジュール３１８、モータ制御モジュール（モータ制御部）３２０、および、トランスデューサ内蔵デバイス・インタフェース３２２を含む。較正制御部３１０の種々の構成要素は、図３に示すように、共通バス構造３２４を介して通信してよく、または、複数のバスおよび／もしくは他の導電経路を介して通信してよい。加えて、較正制御部３１０の種々の構成要素は、単一のハウジング内に一緒に収容されてよいが、較正制御部３１０の種々の構成要素は、代わりに、種々の構成要素間の適切なコネクタと共に複数のハウジング内に収容されてもよい。
【００４４】
ユーザ・インタフェース３１２は、人間のオペレータがシステム３００と相互作用することを可能にする１つまたは複数のデバイスを含む。例えば、ユーザ・インタフェース３１２は、キー・パネル、ボタン・パネル、キーボード、カーソル制御デバイス、接触感知画面、スピーカ、マイクロホン等の任意の組み合わせを含んでよい。ディスプレイデバイス３１４は、システム３００が人間のオペレータに情報（例えば、プロンプト、データ、較正工程状態の更新等）を提供することを可能にする。ユーザ・インタフェース３１２およびディスプレイデバイス３１４を介して、人間のオペレータは、較正工程を開始し、制御し、監視することができる。代わりに、較正工程の開始、制御および監視は、自動化されたシステムを使用して行われてもよい。
【００４５】
メモリ３１６は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、または他の形式のメモリの任意の組み合わせを含んでよい。１実施形態によれば、メモリ３１６は、実行可能なソフトウェア命令（例えば、種々の実施形態の実施に関連する命令）、データ、システム・パラメータ等のような、種々の形式の持続的および一時的な情報またはデータを格納するために使用されてよい。
【００４６】
較正制御モジュール３１８は、モータ制御モジュール３２０を制御すること、および、デバイス・インタフェース３２２を介してトランスデューサ内蔵デバイス３７２と通信することを含む、較正工程の実施に関連するソフトウェアを実行するように構成される。例えば、１実施形態によれば、較正制御モジュール３１８は、モータに１つまたは複数の軸に対する配向のシーケンスを経て基板支持構造３５４を移動させるために（したがって、配向のシーケンスを経て較正基板３７０およびトランスデューサ内蔵デバイス３７２を移動させるために）、モータ制御モジュール３２０にモータ制御信号をモータ（１つまたは複数）３５６に送信させるように構成される。加えて、較正制御モジュール３１８は、デバイス支持構造３５４が配向のシーケンスの各々にあるまたはそれに向かって移動している間、トランスデューサ内蔵デバイス３７２にトランスデューサデータを生成させるために、デバイス・インタフェース３２２および通信構造３３０を介してトランスデューサ内蔵デバイス３７２に較正制御信号を送信するように構成される。これらの工程の各々を、以下でより詳細に説明する。
【００４７】
本明細書で説明する実施形態の多くは、マイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）および内部メモリ（例えば、図２のメモリ２８２）を含み、マイクロコントローラが較正係数を計算し、較正係数が内部メモリに格納されるトランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図２、３のデバイス２００、３７２）を較正することに関係する。代わりの実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、較正係数を計算するマイクロコントローラを含まなくてもよい。このような実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、代わりに、トランスデューサ測定値を伝える電気信号をシステム３００に（例えば、デバイス・ハンドリング・システム３５０のマイクロコントローラ３６０に、または、較正制御部３１０の較正制御モジュール３１８に）供給してよく、システム３００のこれらの構成要素は、較正係数を計算してよい。他の代わりの実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、較正係数を内部メモリに格納しない。代わりに、システム３００は、較正係数を（例えば、較正制御部３１０のメモリ３１６に）格納してよく、較正係数は、後に、トランスデューサ内蔵デバイスが最終的に組み込まれるデバイス（例えば、図１１のデバイス１１００）のメモリにロードされてよい。したがって、本明細書で説明する種々の実施形態は、「インテリジェント」トランスデューサ内蔵デバイス（例えば、マイクロコントローラおよび内部メモリを含むデバイス）を較正するために使用されるが、他の実施形態は、「非インテリジェント」トランスデューサ内蔵デバイス（例えば、マイクロコントローラおよび／または内部メモリを含まないデバイス）のための較正係数を決定するために使用され得る。
【００４８】
さらに他の代わりの実施形態では、較正制御部３１０のすべてまたは一部は、基板支持構造３５４に結合されてよい。例えば、１実施形態では、回路基板３５８は、較正制御部３１０のすべてまたは一部に対応する構成要素を含んでよい。より具体的には、これらの構成要素は、ユーザ・インタフェース３１２、表示部３１４、メモリ３１６、較正制御モジュール３１８、モータ制御モジュール３２０、および／またはデバイス・インタフェース３２２によって実行される工程のすべてまたは一部を実施するように構成されてよい。他の実施形態では、基板支持構造３５４に結合された（例えば、回路基板３５８に結合された）較正制御部３１０の部分は、回路基板３５８に結合されていない較正制御部３１０の部分と無線で通信してよい。このような実施形態は、例えば、そうでなければ通信構造３３０の物理的導体（例えば、ケーブル）が望ましくなく巻かれ得るように、基板支持構造３５４を回転させることが望ましい場合（例えば、図２のジャイロスコープ２２０を較正する場合のような、基板支持構造３５４を複数の完全な回転を経るように回転させることが望ましい場合）、特に有用である可能性がある。
【００４９】
較正システム３００は、製造工程の種々の時点で複数のトランスデューサ内蔵デバイス３７２を較正するために使用されてよい。例えば、図５は、例示的な１実施形態による、製造工程の特定の時点で複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャートである。較正システム（例えば、図３の較正システム３００）は、代わりに、図５に関連して説明するのとは異なる製造工程の時点で使用されてもよいことを理解すべきである。
【００５０】
いずれにしても、１実施形態によれば、方法は、ブロック５０２で複数のトランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図１〜４のトランスデューサ内蔵デバイス１００、２００、３７２、４９０）を製造することによって開始する。トランスデューサ内蔵デバイスは、本質的には、露出した接点（例えば、図１の接点１０８）を有する完全にパッケージ化されたデバイス（例えば、オーバモールドされたまたは中空パッケージ）である。製造されたら、１実施形態による較正工程を実行することに関連するファームウェア命令（または「コード」）が各デバイスに（例えば、図２のメモリ２８２内に）格納されてよい。後述する較正工程の実行中、デバイスのマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、格納された較正コードを取得し、実行してよい。例えば、較正コードは、図８および９の全体的な較正工程または図１０〜１２の較正副工程のデバイスが実行する部分に対応する種々のコード・セグメントを含んでよい。ブロック５０４では、トランスデューサ内蔵デバイスは、１つまたは複数の較正基板（例えば、図４の較正基板４００）のソケット（例えば、図４のソケット４２０）に搭載される。例えば、デバイスは、手によって、自動ピック・アンド・プレース設備を使用して、または、何らかの他の技術を使用してソケットに搭載されてよい。
【００５１】
ブロック５０６では、人間のオペレータ（または自動化された基板ハンドリングシステム）が、較正基板（１つまたは複数）をデバイス・ハンドリング・システムの基板支持構造内に（例えば、図３のデバイス・ハンドリング・システム３５０の基板支持構造３５４内に）設置する。例えば、上述したように、較正基板のエッジ・コネクタ（例えば、図３、４のエッジ・コネクタ３４４、４３０）が、デバイス・ハンドリング・システムの対応するコネクタ（例えば、図３のコネクタ３４２）と整列されてよく、コネクタは、コネクタの導電性特徴部分間の電気的接続が確立されるまで、互いに押されてよい。
【００５２】
１実施形態によれば、基板支持構造は、基部（例えば、図３の基部３５２）および１つまたは複数のモータ（例えば、図３のモータ３５６）と結合され、１つまたは複数のモータは、基板支持構造を支持し、基板支持構造を１つまたは複数の軸のそれぞれの周りで回転させるように構成される。例えば、図６はデバイス・ハンドリング・システム６００の外観図であり、例示的な１実施形態によれば、デバイス・ハンドリング・システム６００は、基部６１０、モータ６２０、および、固定座標系６９０（例えば、基部６１０に対して固定された座標系）に対して第１の向きに配向された基板支持構造６３０を含む。図６に示す実施形態では、基板支持構造６３０は、２つの較正基板６４０を保持するように構成され、各較正基板６４０は、較正基板６４０のソケットに搭載される複数のトランスデューサ内蔵デバイス６５０を含んでよい。他の実施形態では、基板支持構造は、単一の較正基板、または、３つ以上の較正基板を保持するように構成されてよい。どちらにしても、図６の向きでは、各トランスデューサ内蔵デバイス６５０のデバイス固定軸６８０は、固定座標系６９０の対応する軸から角度的にオフセットする（図６の向きでは、角度オフセットは略ゼロ度であるが）。
【００５３】
較正基板６４０は、対応するコネクタを使用して基板支持構造６３０に結合されてよい。例えば、各較正基板６４０の第１の端のエッジ・コネクタ（例えば、図３、４のコネクタ３４４、４３０）が、基板支持構造６３０に結合された対応するコネクタ（例えば、図３のコネクタ３４２）内に挿入されてよい。較正基板６４０および／または基板支持構造６３０のコネクタおよび他の機械的特徴部分（例えば、スロット、レッジ等）は、較正基板６４０を、基板支持構造６３０に対する固定位置に保持する。
【００５４】
一方、基板支持構造６３０は、基板支持構造６３０をモータ６２０によって固定座標系６９０の軸の周りで回転させられるように基部６１０に結合される。１実施形態によれば、モータ６２０は基部６１０に結合され、モータ６２０から延びるシャフト６２２が基板支持構造６３０に結合される。モータ６２０は、シャフト６２２を回転させ、したがって、基板支持構造６３０、較正基板６４０、およびトランスデューサ内蔵デバイス６５０を回転させるために（例えば、図３の較正制御部３１０によって）制御されてよい。図６の例では、例えば、モータ６２０は、基板支持構造６３０、較正基板６４０、およびトランスデューサ内蔵デバイス６５０を、座標系６９０のｘ軸の周りで回転させるように制御されてよい。上述したように、他の実施形態によれば、システムは、代わりに、基板支持構造および／または較正基板を複数の固定軸の周りで回転させるように制御することができる１つまたは複数のモータを含んでよい。
【００５５】
再び図５を参照すると、ブロック５０８では、次にトランスデューサ内蔵デバイスのための較正工程が実行される。図８〜１０に関連してより詳細に説明するように、較正工程は、本質的には、モータ（１つまたは複数）（例えば、図３のモータ３５６）に基板支持構造を、配向のシーケンスを通じて回転させ、種々の向きにある間（または、向き間を移動している間）、トランスデューサ内蔵デバイスにトランスデューサデータを収集させ、最終的に、トランスデューサ内蔵デバイスに、収集されたトランスデューサデータに基づいて較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を選択させる較正制御部（例えば、図３の較正制御部３１０）を含む。すなわち、上述したように、較正制御部は、トランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図６のデバイス６５０）およびそれらの対応するデバイス固定軸（例えば、図６の軸６８０）を、固定座標系（例えば、図６の固定座標系６９０）に対して回転させる。加えて、較正制御部は、１実施形態では、デバイスにトランスデューサデータを生成させ、較正係数を計算させるために、トランスデューサ内蔵デバイスと通信する。例えば、再び図６を参照すると、較正制御部（図６には示さず）は、デバイス６５０が図６に示す向きにある間、トランスデューサ内蔵デバイス６５０にトランスデューサデータを生成させるために、トランスデューサ内蔵デバイス６５０と通信してよい。唯一の有意な力が−ｚ軸方向の重力であると仮定すると、例えば、重力による＋１ｇの加速度が、デバイス固定ｚ軸に沿ってトランスデューサ内蔵デバイス６５０に加えられることになり、デバイス６５０によって生成されるトランスデューサデータ（例えば、加速度計および／またはジャイロスコープ・データ）は、対応する値を有することになる。上述したように、システムは、基板支持構造６３０を通過する磁場（例えば、磁場はｚ軸に沿って最も強い）を発生するように構成された磁場発生器（図示せず）を含んでもよく、デバイス６５０によって生成されるトランスデューサデータ（例えば、磁力計データ）は、対応する値を有することになる。
【００５６】
１実施形態によれば、トランスデューサ内蔵デバイス６５０が特定の向き（例えば、図６に示す向き）でのトランスデューサデータを生成したらならば、トランスデューサ内蔵デバイス６５０は、測定（またはデータ収集）工程はその向きに関して完了したことのインジケータを較正制御部に送信してよい。較正制御部は、次に、モータ６２０に基板支持構造６３０を、そのシーケンスにおける次の方向に回転させるために、モータ制御信号をモータ６２０に送信してよい。例えば、図７は、例示的な１実施形態による、固定座標系６９０に対して第２の向きに配向された基板支持構造６３０を有する図６のデバイス・ハンドリング・システムの外観図である。より具体的には、モータ６２０を介して、基板支持構造６３０は、固定座標系６９０のｘ軸の周りで約９０度回転されている。この向きでは、重力による＋１ｇの加速度が、デバイス固定ｙ軸に沿ってトランスデューサ内蔵デバイス６５０に加えられることになる。この向きで、較正制御部は、各トランスデューサ内蔵デバイス６５０に再びトランスデューサデータを生成させてよく、トランスデューサ内蔵デバイス６５０は、再び、この向きでの測定工程が完了されたことのインジケータを較正制御部に送信してよい。この工程は、較正制御部が基板支持構造６３０を所望の配向のシーケンスを通じて回転させるまで継続してよい。そのシーケンスの最後の向きでのトランスデューサデータが収集されたならば、トランスデューサ内蔵デバイス６５０は較正係数（例えば、利得およびオフセット値またはコード）を計算してよい。較正係数は、デバイスのメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納されてよい。代わりの実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイス６５０は、較正係数を計算および／または格納しなくてよく、この場合、これらの工程は別の場所（例えば、図３のマイクロコントローラ３６０、較正制御モジュール３１８、および／またはメモリ３１６）で実行されることになる。
【００５７】
再び図５を参照すると、一旦較正工程が完了すると、ブロック５１０で較正基板（１つまたは複数）はデバイス・ハンドリング・システムから取り外されてよい。次に、ロードされた較正基板（１つまたは複数）は、製造工程の他の部分を実行するために使用されてよい（例えば、較正工程および追加の工程の両方が、トランスデューサ内蔵デバイスを較正基板から取り外すことなく実行されてよい）。例えば、１実施形態によれば、その後、バーンイン工程が、デバイスがロードされた較正基板によって実行されてよい。バーンイン工程中、例えば、較正基板は、チャンバ内の対応するコネクタに（図３、４のコネクタ３４４、４３０を介して）電気的に接続されてよい。上昇した温度および／または圧力で、トランスデューサ内蔵デバイスは、追加のセンサ測定値を生成および格納し、測定値が予測される範囲内であることを確認し、結果のインジケータを生成してよい。他の工程も、または代わりに、バーンイン工程中に実行されてよい。
【００５８】
その後、ブロック５１２では、最終試験工程が実行されてよい。最終試験工程中、例えば、デバイスは、トランスデューサが依然として正常に機能していることを保証するために試験されてよい。加えて、内部メモリ（例えば、図２のデバイス２００のメモリ２８２）を含むトランスデューサ内蔵デバイスの実施形態に関して、デバイス内に格納されたデータは、データが予め指定された範囲内にあることを保証するために、読み出され、評価されてよい。最終試験工程の完了後、方法は終了してよい。
【００５９】
ここで、較正工程（例えば、図５のブロック５０８）のより詳細な例示的実施形態を、図８〜１２に関連して与える。より具体的には、図８は、例示的な１実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャートである。方法は、ブロック８０２で、人間のオペレータが（例えば、図３の較正制御部・ユーザ・インタフェース３１２の「開始」ボタンを押すことによって）較正工程を開始させると、開始してよい。代わりに、較正工程は、（例えば、一旦較正基板が基板支持システム内に適切にロードされたら）自動的に開始されてよい。どちらにしても、工程の開始時に、ブロック８０４で、較正制御部は、トランスデューサ内蔵デバイスの電源をオンにしてよい。
【００６０】
１実施形態によれば、較正制御部は、次にブロック８０６で、較正基板上のトランスデューサ内蔵デバイスの各々から「準備完了（レディ）」インジケータを受信するのを待機してよい。例えば、図３および４も参照すると、較正基板４００上の各トランスデューサ内蔵デバイス４９０は、その接点の１つ（例えば、図２の接点２９２〜２９５の１つ）に、準備完了インジケータに対応する信号を生成してよい（例えば、デバイスは、比較的高い電圧を接点に確立してよい）。１実施形態によれば、準備完了インジケータに対応する信号は、ソケット接点および単一ソケット導体４４２を介して較正基板・コネクタ４３０に伝達され、最終的には、通信構造３３０を介して較正制御部３１０に伝達される。代わりの実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、メッセージ（例えば、メッセージパケット）を較正制御部に、デバイスが準備完了であることを示すペイロードと共に送信してよく、または、デバイスは、何らかの他の形式の準備完了インジケータを生成してもよい。較正制御部がタイムアウト期間内に特定のデバイスから準備完了インジケータを受信しなかった場合、較正制御部は、そのデバイスに関するエラーを記録してよい（例えば、較正制御部は、特定のソケットに対応するエラーを記録してよい）。
【００６１】
一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスからの準備完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、ブロック８０８で、較正制御部は、較正基板を第１の向きに配置させてよい。より具体的には、例えば、較正制御部はモータ制御信号を（例えば、モータ制御モジュール３２０を介して）供給してよく、モータ制御信号は、デバイス・ハンドリング・システムのモータ（１つまたは複数）（例えば、モータ（１つまたは複数）３５６）に、基板支持構造、較正基板、およびデバイス（例えば、基板支持構造３５４、較正基板３７０、およびデバイス３７２）を、予め規定された配向のシーケンスのうちの第１の向きに移動させる。モータ（１つまたは複数）は、この工程中、（例えば、モータ位置、回転速度等を示す）フィードバックを較正制御部に供給してよい。基板支持構造が較正工程の開始時にすでに第１の向きにある場合、ブロック８０８の第１の繰返しは無視されてよい。
【００６２】
ブロック８１０では、較正制御部は次に、「較正」コマンドをデバイスに送信してよい。例えば、１実施形態によれば、較正制御部は、較正コマンドを較正基板上のすべてのデバイスに並行して送信してよい。１実施形態によれば、較正コマンドは、較正制御部３１０によって、通信構造３３０および較正基板・コネクタ４３０を介して、較正基板４００の複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０に伝達されてよく、複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０は、次に信号をソケット４２０およびトランスデューサ内蔵デバイス４９０に伝達する。
【００６３】
１実施形態によれば、較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスに（または、より具体的には、図２のマイクロコントローラ２８０に）、デバイスがある向き、および／または、複数のトランスデューサのうちどれからトランスデューサデータを収集すべきかを示す。例えば、デバイスの多軸加速度計を試験する場合、較正コマンドは、複数の加速度計のうち（例えば、図２の加速度計２１２〜２１４）のどれからデータを収集すべきかを示してよい。向きがデバイスのｚ軸（例えば、図１のｚ軸１１４）に沿って最大の加速度（例えば、重力による約＋１ｇの加速度）を発生すると期待される場合、例えば、較正コマンドは、トランスデューサデータをｚ軸加速度計（例えば、図２のｚ軸加速度計２１４）から収集すべきであることを示してよい。したがって、デバイスは、その加速度計からの出力を選択することができる（例えば、マイクロコントローラ２８０は、図２のｚ軸加速度計２１４からの出力を生成するようにＭＵＸ２１６、２５０を制御してよい）。
【００６４】
一方、例えば、デバイスの多軸磁力計を試験する場合、較正コマンドは、複数の磁力計のうち（例えば、図２の磁力計２３２〜２３４のうち）のどれからデータを収集すべきかを示してよい。向きがデバイスのｙ軸（例えば、図１のｙ軸１１２）に沿って最大の磁場を生成すると期待される場合、例えば、較正コマンドは、トランスデューサデータをｙ軸磁力計（例えば、図２のｙ軸磁力計２３３）から収集すべできあることを示してよい。したがって、デバイスは、その磁力計からの出力を選択することができる（例えば、マイクロコントローラ２８０は、図２のｙ軸磁力計２３３からの出力を生成するようにＭＵＸ２３６、２５０を制御してよい）。
【００６５】
デバイスのジャイロスコープを試験する場合、ブロック８０８および８１０は一緒に実行されてよい。すなわち、１実施形態によれば、ジャイロスコープからのトランスデューサデータが回転動作中に収集され得るように、較正制御部は、較正基板が回転されている間、較正コマンドをデバイスに送信してよい。例えば、デバイスの多軸ジャイロスコープを試験する場合、較正コマンドは、複数のジャイロスコープのうち（例えば、図２のジャイロスコープ２２２〜２２４のうち）のどれからデータを収集すべきかを示してよい。回転がデバイスのｘ軸（例えば、図１のｘ軸１１０）の周りである場合、例えば、較正コマンドは、トランスデューサデータをｘ軸ジャイロスコープ（例えば、図２のｘ軸ジャイロスコープ２２２）から収集すべきであることを示してよい。したがって、デバイスは、そのジャイロスコープからの出力を選択することができる（例えば、マイクロコントローラ２８０は、図２のｘ軸ジャイロスコープ２２２からの出力を生成するようにＭＵＸ２２６、２５０を制御してよい）。
【００６６】
ブロック８１２では、較正コマンドの受信時に、各トランスデューサ内蔵デバイスは、最初に準備完了インジケータをディアサートし、したがって、較正制御部に、トランスデューサ内蔵デバイスはトランスデューサデータを収集しており、いくつかの実施形態では、トランスデューサデータを格納および／または処理している（例えば、トランスデューサ内蔵デバイスが、図２のメモリ２８２のようなメモリ、および／またはマイクロコントローラ２８０のようなマイクロコントローラを含む実施形態では）ことを合図してよい。上述したように、トランスデューサ内蔵デバイスは、受信されたコマンドに関連する１つまたは複数のトランスデューサからトランスデューサデータを収集してよい。トランスデューサ内蔵デバイスがメモリ（例えば、図２のメモリ２８４）を含む１実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、トランスデューサデータおよびトランスデューサデータ処理結果を、適切なトランスデューサ、トランスデューサ形式、および／または感知軸（もしくは複数の軸）と互いに関連付けられるように、メモリに格納してよい。
【００６７】
１実施形態によれば、トランスデューサ内蔵デバイスがトランスデューサデータ収集、処理、および格納工程を完了している場合で、かつ、（判定ブロック８１４によって示されるように）現在のデバイスの向きが予め規定された配向のシーケンスのうちの最後の向きに対応していない場合、トランスデューサ内蔵デバイスは、ブロック８１６で、準備完了インジケータを再アサートしてよい。準備完了インジケータの再アサートは、較正制御部に、トランスデューサ内蔵デバイスが、追加のトランスデューサデータを収集し、処理し、格納するために、再配向される準備ができていることを示す。方法は次に、図示のように反復する。
【００６８】
一方、トランスデューサ内蔵デバイスがトランスデューサデータ収集、処理、および格納工程を完了している場合で、かつ、（判定ブロック８１４によって示されるように）現在のデバイスの向きが予め規定された配向のシーケンスうちの最後の向きに対応している場合、トランスデューサ内蔵デバイスは、ブロック８１８で、格納されたトランスデューサデータを使用して較正係数（例えば、各感知軸に関する利得およびオフセット値またはコード）を計算してよい。種々の実施形態では、較正係数を計算するための種々の方法が使用されてよい。いずれにしても、１実施形態によれば、デバイスは、各感知軸およびセンサ形式に関する較正係数を、後にデバイスの通常動作中に使用するために、内部メモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。加えて、デバイスは、準備完了インジケータを再アサートし、較正制御部に、トランスデューサ内蔵デバイスは最後の向きでのトランスデューサデータの収集を完了しており、較正係数を計算および格納していることを示してよい。
【００６９】
１実施形態によれば、較正制御部は、ブロック８２０で、較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスからの最後の準備完了インジケータを受信するのを待機する。一旦較正制御部がすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから準備完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、ブロック８２２で、較正制御部は、最後のコマンドをトランスデューサ内蔵デバイスに（例えば並行して）送信してよい。１実施形態によれば、トランスデューサ内蔵デバイスが較正制御部から最後のコマンドを受信した場合、デバイスは、ブロック８２２で結果を検証してよい（例えば、較正係数が許容される範囲内か否かを判定してよい）。デバイスが検証工程を完了した場合、デバイスは、ブロック８２４で「較正完了」インジケータを生成してよい。例えば、較正完了インジケータは、接点（例えば、図２の接点２９２〜２９５のうちの１つ）上の電圧レベルを、特定の周波数（例えば、５０ヘルツまたは何らかの他の周波数）で（例えば、比較的高い電圧から比較的低い電圧に）切り替えること（トグル）を含んでよい。代わりに、較正完了インジケータは、較正制御部への何らかの他の形式の信号であってよい。
【００７０】
ブロック８２６では、較正制御部は、較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから較正完了インジケータを受信するのを待機する。較正制御部がタイムアウト期間内に特定のデバイスからの較正完了インジケータを受信していない場合、較正制御部は、そのデバイスに関するエラーを記録してよい（例えば、較正制御部は、特定のソケットに対応するエラーを記録してよい）。一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから較正完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、較正制御部は、ブロック８２８でデバイスの電源をオフにし、方法は終了してよい（例えば、図５のブロック５１０に進む）。
【００７１】
図９は、他の例示的な実施形態による、複数のトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法のフローチャートである。図９に示す較正方法の実施形態は、図８に示す較正方法の実施形態と同様であり、特定の違いは実行される工程のいくつかに関し、他の違いは、較正制御部（例えば、図３の較正制御部３１０）およびトランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図２〜４のトランスデューサ内蔵デバイス２００、３７２、４９０）間の通信に関する。他の実施形態では、較正方法は、図８および９の実施形態からの工程および通信方法の混成物を含んでよく、ならびに／または、本明細書の説明に基づいて当業者が想起するであろう他の違いを含んでよいことを理解すべきである。図９では、理解容易性を増すために、較正制御部によって実行される工程が、図９を通って垂直に延びる破線の左側に示され、トランスデューサ内蔵デバイスによって実行される工程が、点線の右側に示される。
【００７２】
方法は、ブロック９０２で、人間のオペレータが（例えば、図３の較正制御部・ユーザ・インタフェース３１２の「開始」ボタンを押すことによって）較正工程を開始させると、開始してよい。代わりに、較正工程は、（例えば、一旦較正基板が基板支持システム内に適切にロードされたら）自動的に開始されてよい。どちらにしても、工程の開始時に、ブロック９０４で、較正制御部は、トランスデューサ内蔵デバイスの電源をオンにしてよい。１実施形態によれば、電源がオンにされると、各トランスデューサ内蔵デバイスは、較正工程がデバイスに以前に格納された較正コードを実行することによって実行されるべきか否かを判定するために、（例えば、図２のメモリ２８２に、または、デバイスのレジスタもしくは他のメモリ位置に格納された）「較正フラグ」を確認してよい。較正フラグが、較正工程が実行されるべきであることを示す場合、図９に示すように工程は継続してよい。そうでなければ、デバイスは、何らかの他の工程（例えば、バーンイン試験または何らかの他の動作に関連する工程）を実行してよい。代わりの実施形態では、較正フラグは実装されず、したがって、較正工程は、このようなフラグを確認することなく進むことができる。
【００７３】
ブロック９０６では、一旦電源をオンにする手順が完了したら、トランスデューサ内蔵デバイスは、その接点のうちの１つ（例えば、図２の接点２９２〜２９５のうちの１つであり、以下、「デバイス準備完了ピン」と呼ぶ）に「準備完了インジケータ」を供給してよく、準備完了インジケータは、較正制御部に、トランスデューサ内蔵デバイスは較正制御部から較正コマンドを受信する準備ができていることを示す。例えば、準備完了インジケータを供給することは、トランスデューサ内蔵デバイスが、デバイス準備完了ピンに、第１の論理状態に関連付けられた第１の電圧レベル（例えば、比較的高いレベル）を有する電圧を確立することを含んでよい。すなわち、トランスデューサ内蔵デバイスは、トランスデューサ内蔵デバイスが、較正制御部から較正コマンドを受信する準備ができていることを示すために、デバイス準備完了ピンを高レベル（ハイ）にしてよい。代わりの実施形態では、準備完了インジケータに関連付けられた「第１の電圧レベル」は、比較的低いレベルであってよい。いずれにしても、図３および４も参照すると、１実施形態では、このインジケータは、トランスデューサ内蔵デバイス４９０から、ソケット接点、および、較正基板・コネクタ４３０への単一ソケット導体４４２を介して、較正制御部に伝達され、最終的には、通信構造３３０を介して較正制御部３１０に伝達されてよい。
【００７４】
１実施形態によれば、較正制御部は、次にブロック９０８で、較正基板上のトランスデューサ内蔵デバイスの各々から準備完了インジケータを受信するのを待機してよい。より具体的には、１実施形態では、較正制御部は、各デバイス準備完了ピンに結合された各単一ソケット導体（例えば、単一ソケット導体４４２）上の電圧を判定することによって、較正基板上のデバイスの各々に関して、デバイス準備完了ピンが高レベルに設定されているか否かを判定してよい。較正制御部がタイムアウト期間（例えば、電源オンの開始から０．２５秒、または何らかの他のタイムアウト期間）内に特定のデバイスから準備完了インジケータを受信していない場合、較正制御部は、そのデバイスに関する（例えば、ソケットまたはデバイス識別子、および、較正工程でデバイスが非応答になった時点を示す）エラーを記録してよい。１実施形態によれば、タイムアウト期間内に準備完了インジケータを供給しないデバイスは、その後、較正工程の後続部分から除外される。加えて、１実施形態では、較正制御部は、人間のオペレータがその後適切な行動をとる（例えば、デバイスを不合格にする、および／または、デバイスに不良品であると印をつける）ことができるように、較正基板上の非応答デバイスの位置のインジケータを（例えば、図３の表示部３１４によって）表示してもよい。
【００７５】
一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから準備完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、ブロック９１０で、較正制御部は、トランスデューサ内蔵デバイスがまだ第１の向きになければ、トランスデューサ内蔵デバイスを第１の向きに配置してよい。より具体的には、例えば、較正制御部はモータ制御信号を（例えば、モータ制御モジュール３２０を介して）供給してよく、モータ制御信号は、デバイス・ハンドリング・システムのモータ（１つまたは複数）（例えば、モータ（１つまたは複数）３５６）に、基板支持構造、較正基板、およびデバイス（例えば、基板支持構造３５４、較正基板３７０、およびデバイス３７２）を、予め規定された配向のシーケンスのうちの第１の向きに移動させる。モータ（１つまたは複数）は、この工程中、（例えば、モータ位置、回転速度等を示す）フィードバックを較正制御部に供給してよい。基板支持構造が較正工程の開始時にすでに第１の向きにある場合、ブロック９１０の第１の繰返しは無視されてよい。
【００７６】
ブロック９１２では、較正制御部は次に、較正コマンドをデバイスに送信してよい。例えば、１実施形態によれば、較正制御部は、較正コマンドを較正基板上のすべてのデバイスに並行して送信してよい。１実施形態によれば、較正コマンドは、較正制御部３１０によって、通信構造３３０および較正基板・コネクタ４３０を介して、較正基板４００の複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０に伝達されてよく、複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０は、次に信号をソケット４２０およびトランスデューサ内蔵デバイス４９０に伝達する。例えば、各較正コマンドは、多ビット・コマンド（例えば、８ビットまたは何らかの他のビット数）であってよく、較正制御部は各トランスデューサ内蔵デバイスにクロックを供給する。したがって、トランスデューサ内蔵デバイスの接点のうちの１つ（例えば、図２の接点２９２〜２９５のうちの１つであり、以下、「シリアル・コマンド入力ピン」と呼ぶ）は、シリアルデータを受信するように構成されてよく、トランスデューサ内蔵デバイスの接点のうちの他のもの（例えば、図２の接点２９２〜２９５のうちの他の１つであり、以下、「シリアル・クロック・ピン」と呼ぶ）は、クロック信号を受信するように構成されてよい。較正基板４００は、トランスデューサ内蔵デバイスのシリアル・コマンド入力ピンに関連付けられたソケット接点に接続する第１の複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０、および、トランスデューサ内蔵デバイスのシリアル・クロック・ピンに関連付けられたソケット接点に接続する第２の複数ソケット導体（１つまたは複数）４４０を含んでよい。他の実施形態では、較正基板４００は、較正コマンドおよび／またはクロック信号を伝達する単一ソケット導体４４２を含んでよい（例えば、較正コマンドおよび／またはクロック信号は、すべてのデバイスに同じ導体を介して同時に伝達される必要はない）。依然として他の実施形態では、較正制御部およびトランスデューサ内蔵デバイスは、較正制御部がクロック信号を供給することなしに較正コマンドを通信するように構成されてよい（例えば、各コマンドは、プリアンブル（例えば、０ｘＦ）によって先導されてよい）。依然として他の実施形態では、較正コマンドは、並列信号としてトランスデューサ内蔵デバイスに伝達されてよい（例えば、トランスデューサ内蔵デバイスは、並列コマンド入力ピンを含む）。
【００７７】
１実施形態によれば、各較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスに（または、より具体的には、図２のマイクロコントローラ２８０に）、デバイスがある向き、および／または、複数のトランスデューサのどれからトランスデューサデータを収集すべきか、および／または、複数の可能な較正副工程のうちどれをデバイスが実行すべきかを示す。例えば、１６進数で８１（２進数で１００００００１）の較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスが第１の向きに配置されていること、および、トランスデューサ内蔵デバイスが特定の較正副工程（例えば、図２のメモリ２８２に格納された命令によってコード化された副工程）を実行すべきであることを示してよい。一方、他の較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスが他の向きにあること、および／または、トランスデューサ内蔵デバイスが他の較正副工程を実行すべきであることを示してよい。種々の較正副工程に対応する方法のフローチャートを、図１０〜１２に関連して後述する。
【００７８】
ブロック９１４では、各トランスデューサ内蔵デバイスは、そのシリアル・コマンド入力ピンに供給される較正コマンドを読み取ってよい。一旦コマンドがデバイス内に読み取られると、デバイスは、デバイスが「ビジー」であるまたは「準備できていない」ことのインジケータを供給してよい。例えば、ビジーインジケータを供給することは、トランスデューサ内蔵デバイスが、デバイス準備完了ピンに、第２の論理状態に関連付けられた第２の電圧レベル（例えば、比較的低いレベル）を有する電圧を確立することを含んでよい。すなわち、トランスデューサ内蔵デバイスは、トランスデューサ内蔵デバイスが、コマンドを実行するのにビジーであること、および／または、そうでなければ、較正制御部から他の較正コマンドを受信する準備ができていないことを示すために、デバイス準備完了ピンを低レベル（ロー）にしてよい。代わりの実施形態では、ビジーインジケータに関連付けられた「第２の電圧レベル」は、比較的高いレベルであってよい。
【００７９】
トランスデューサ内蔵デバイスは、次に、較正コマンドに関連付けられた較正副工程（例えば、後述する図１０〜１２による工程）を実行してよい。例えば、較正副工程の実行は、トランスデューサ内蔵デバイスが、トランスデューサデータを収集し、格納し、処理すること、および／または、較正係数を選択し、格納することを含んでよい。１実施形態によれば、較正副工程の実行中、またはその後、トランスデューサ測定値、複数のトランスデューサ測定値から得られた値（例えば、複数の測定値の平均値または他の値）、選択された較正係数（例えば、利得値、利得コード、オフセット値、および／もしくはオフセット・コード）、ならびに／または他のデータを含むデータが、トランスデューサ内蔵デバイスの内部メモリに（例えば、図２のメモリ２８２に）格納されてよい。加えてまたは代わりに、データはデバイスによって処理するために出力され、および／または較正制御部によって格納されてよい。一旦トランスデューサ内蔵デバイスが較正副工程の実行を完了したら、デバイスは再び、較正制御部に、デバイスが較正副工程を完了しており、次の較正コマンドを受信する準備ができていることを示す準備完了インジケータを（例えば、デバイス準備完了ピンを高レベルにすることによって）供給してよい。
【００８０】
１実施形態によれば、較正制御部は、ブロック９１６で、較正基板上のトランスデューサ内蔵デバイスの各々から準備完了インジケータを受信するのを待機してよい。較正制御部がタイムアウト期間（例えば、ブロック９１２での較正コマンドの送信から０．２５秒、または何らかの他のタイムアウト期間）内に特定のデバイスから準備完了インジケータを受信していない場合、較正制御部は、そのデバイスに関する（例えば、ソケットまたはデバイス識別子、および、較正工程でデバイスが非応答になった時点を示す）エラーを記録してよく、そのデバイスを較正工程の後続部分から除外してよい。加えて、１実施形態では、較正制御部は、人間のオペレータがその後適切な行動をとることができるように、較正基板上の非応答デバイスの位置のインジケータを（例えば、図３の表示部３１４によって）表示してもよい。
【００８１】
一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから準備完了インジケータを受信したら（および／または、非応答デバイスに関するエラーを記録したら）、判定ブロック９１８によって示されるように、較正制御部は、デバイスが予め規定された配向のシーケンスのうちのそれらの最後の向きにあるか否かを判定してよい。そうでない場合、較正制御部は、ブロック９１０に戻り、デバイスを配向のシーケンスにおける次の向きに配置し（すなわち、ブロック９１０）、適切な較正コマンドをデバイスに送信し（すなわち、ブロック９１２）、デバイスから準備完了インジケータを受信するのを待機する（すなわち、ブロック９１６）工程を繰返してよく、トランスデューサ内蔵デバイスは、再び、受信された較正コマンドに関連付けられた較正副工程を実行してよい（すなわち、ブロック９１４）。
【００８２】
一方、（判定ブロック９１８によって示されるように）現在のデバイスの向きが予め規定された配向のシーケンスのうちの最後の向きに対応する場合、較正制御部は、ブロック９２０で、最後のコマンドを（例えば、シリアル・コマンド入力ピンを介して）デバイスに送信してよい。ブロック９２２では、各トランスデューサ内蔵デバイスは、最後のコマンドを読み込み、最後のコマンドに対応する最後の工程を実行する。例えば、最後の工程は有効性検証処理を含んでよく、有効性検証処理では、トランスデューサ内蔵デバイスは、種々の較正副工程（例えば、ブロック９１４の種々の反復に関連して実行された副工程）の実行中に得られ、（例えば、図２のメモリ２８２に）格納された較正結果の有効性を検証する。較正結果の有効性の検証は、例えば、各向きに関して格納されたトランスデューサ測定値が以前に格納されたデフォルト値（例えば、１６進数でＦＦＦＦまたは何らかの他の値）と異なっていることを保証すること、対応する測定値が適切に作成され、格納されたことを示すことを含んでよい。加えて、較正結果の有効性の検証は、各々の計算されたまたは選択された（各向きに関する）較正係数が、予測されるまたは許容可能な値の範囲内にあること（例えば、選択された利得コードに関連付けられた利得値が、利得値の許容可能な範囲内にあること、および、選択されたオフセット・コードに関連付けられたオフセット値が、オフセット値の許容可能な範囲内にあること）を保証することを含んでよい。
【００８３】
一旦トランスデューサ内蔵デバイスが検証工程を完了したら、デバイスは較正完了インジケータを供給してよい。例えば、デバイスは、デバイス準備完了ピン上に較正完了インジケータを供給してよい。較正完了インジケータをデバイス準備完了インジケータから区別するために、デバイスは、１実施形態では、デバイス準備完了ピン上に交流電圧レベルを供給してよい。例えば、検証工程が、較正結果が有効であることを決定した場合、デバイスは、デバイス準備完了ピン上の電圧レベルを、予め定義された周波数（例えば、５０ヘルツまたは何らかの他の周波数）で切り替えさせてよい。一方、デバイスが、較正結果が有効ではないことを決定した場合、デバイスは、較正完了インジケータを生成するのをやめてもよく、または、異なる予め定義された周波数（例えば、１００ヘルツまたは何らかの他の周波数）で切り替わる較正完了インジケータを生成してもよい。較正完了インジケータを供給することに加えて、デバイスは、較正工程が完了したこと、および、デバイスが次に電源オンされたときにデバイスが異なるコードを実行すべきであることを示すため、（例えば、図２のメモリ２８２内の、または、レジスタもしくは他のメモリ位置内の）較正フラグを変更してよい。
【００８４】
１実施形態によれば、較正制御部は、ブロック９２４で、較正基板上のトランスデューサ内蔵デバイスの各々から較正完了インジケータを受信するのを待機してよい。より具体的には、例えば、較正制御部は、各デバイス準備完了ピン上の電圧が、成功した検証工程に関連付けられた予め定義された周波数で切り替えられているか否かを判定してよい。較正制御部がタイムアウト期間（例えば、ブロック９２０で最後のコマンドを送信してから０．２５秒、もしくは何らかの他のタイムアウト期間）内に特定のデバイスから較正完了インジケータを受信していない場合、または、較正制御部が、較正結果があるデバイスに関して有効ではないことのインジケータを受信した場合、較正制御部は、そのデバイスに関する（例えば、ソケットまたはデバイス識別子、および、検証工程の失敗を示す）エラーを記録してよい。加えて、１実施形態では、較正制御部は、人間のオペレータがその後適切な行動をとることができるように、較正基板上の非検証デバイスの位置のインジケータを（例えば、図３の表示部３１４によって）表示してもよい。
【００８５】
一旦較正制御部が較正基板上のすべてのトランスデューサ内蔵デバイスから較正完了インジケータを受信したら（および／または、非検証デバイスに関するエラーを記録したら）、較正制御部は、ブロック９２６でデバイスの電源をオフにしてよく、方法は終了してよい（例えば、図５のブロック５１０に進む）。
【００８６】
図９のブロック９１４に関連して上述したように、各較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスに特定の較正副工程を実行させてよい。図１０〜１２は、種々の実施形態による、３つの異なる較正副工程の例のフローチャートである。図１０〜１２に示す副工程は、実行されてよい様々な較正副工程のほんのいくつかの例であり、他の実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスは、より多い、より少ない、または異なる較正副工程を実行するように構成されてよいことを理解すべきである。較正副工程のいくつかは他の較正副工程の結果を使用することができることを、さらに理解すべきである。例えば、１実施形態によれば、図１０および１１の較正副工程は相補的である。より具体的には、較正係数を計算することが望まれる各デバイス軸に関して（または、各「較正軸」に関して）、既知の正の重力（例えば、＋１ｇ）がその軸に沿ってデバイスに加えられた場合、副工程の１つが実行されてよく、同じ大きさの既知の負の重力（例えば、−１ｇ）がその軸に沿ってデバイスに加えられた場合、他の副工程が実行されてよい。例えば、このような実施形態では、図１０の副工程は、最初に、デバイスが第１の向きにある場合に行われることになり、図１１の副工程は、その後、デバイスが第２の向き（例えば、較正軸と直交する軸の周りで第１の向きに対して１８０度回転された向き）にある場合に行われることになる。後述するように、図１１の副工程は、特定の較正軸に関する利得値（またはコード）およびオフセット値（またはコード）を選択するために、図１０の副工程を実行することに関連して以前に計算された測定値の平均値を使用してよい。
【００８７】
図１０は、例示的な１実施形態による、第１の較正副工程のフローチャートである。例えば、図１０の較正副工程は、較正制御部（例えば、図３の較正制御部３１０）から特定の較正コマンドを受信したことに応じて、トランスデューサ内蔵デバイス（例えば、図２〜４のデバイス２００、３７２、４９０）によって（例えば、図８、９のブロック８１２または９１４に関連して）実行されてよい。図１０の較正副工程では、固定されたオフセット値で、複数のトランスデューサ測定値が第１の利得値で取得され、平均され、複数の追加のトランスデューサ測定値が第２の利得値で取得され、平均される。１実施形態では、各較正軸に関して、固定されたオフセット値、平均する測定値の数、および利得値は、メモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納された設定可能なパラメータであってよい。固定されたオフセット値および利得値は、実際の大きさとして格納されてよく、または、それらは、（特定のオフセット値に対応する）オフセット・コードおよび（特定の利得値に対応する）利得コードとして格納されてよい。利得コードとして格納される場合、利得コードを「既知の利得コード」とみなすことができ、既知の利得コードに関連付けられた利得値を、以下で「既知の利得値」、または「Ｃ１」および「Ｃ２」と呼ぶことができる。
【００８８】
図１０の較正副工程は、ブロック１００２で、工程に関連付けられた種々のパラメータを決定することによって開始してよい。より具体的には、１実施形態では、トランスデューサ内蔵デバイスのマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、固定されたオフセット値（またはコード）、平均する測定値の数、および、２つの既知の利得値Ｃ１およびＣ２をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）から取得してよい。例えば、固定されたオフセット値は、おおよそまたは正確に、可能なオフセット値の範囲の中心の値であってよいが、固定されたオフセット値は、同様に、オフセット値の範囲の中心ではない値に対応してもよい。１実施形態によれば、平均する測定値の数は、較正副工程の所望の速度および精度に応じて、２つの測定値から約１０の測定値またはそれ以上の範囲であってよい。最終的に、既知の利得値のうちの１つは、中央利得値（すなわち、可能な利得値の範囲の中心の利得値）より高い値を有してよく、他の既知の利得値は、中央利得値より低い値を有してよい。例えば、第１の既知の利得値は、適用することができる最高利得の約７５％であってよく、第２の既知の利得値は、最高利得の約２５％であってよいが、同様に、第１および第２の既知の利得値は異なってもよい。
【００８９】
ブロック１００４では、デバイスは、その増幅器（例えば、図２の利得およびフィルタ回路網２６０内の増幅器）の利得を第１の既知の利得値Ｃ１に設定し、第１の複数のトランスデューサ測定値（例えば、平均する指定された数の測定値に等しいいくつかの測定値）を取得する。デバイスは、次に、第１の利得値で取得された測定値の第１の平均値を計算する。ブロック１００６では、デバイスは、次に、利得を第２の既知の利得値Ｃ２に設定し、第２の複数のトランスデューサ測定値（例えば、平均する指定された数の測定値に等しいいくつかの測定値）を取得する。デバイスは、次に、第２の利得値で取得された測定値の第２の平均値を計算する。ブロック１００８では、第１および第２の平均値は、（例えば、図１１の副工程の実行中の）後の使用のために（例えば、図２のメモリ２８２に）格納され、方法は終了してよい。図１０の工程を実行した結果として、２つのトランスデューサ測定値平均値がメモリに格納される。第１の測定値平均値は、第１の既知の利得値Ｃ１、および、デバイスの現在の向きに関連付けられた既知の重力（例えば、＋１ｇまたは−１ｇ）に対応する。第２の測定値平均値は、第２の既知の利得値Ｃ２、および、デバイスの現在の向きに関連付けられた既知の重力（例えば、＋１ｇまたは−１ｇ）に対応する。第１および第２の測定値平均値を、それぞれ以下で「Ｍ１Ｃ１」および「Ｍ２Ｃ２」と呼ぶことができる。
【００９０】
図１１は、他の例示的な実施形態による、較正副工程のフローチャートである。上述したように、図１１の較正副工程は、図１０の較正副工程と相補的な工程であってよい（すなわち、図１１の副工程は、図１０の副工程から得られた結果を使用してよい）。１実施形態によれば、図１１の副工程は、デバイスが、図１０の副工程が実行された向きに対して、較正軸と直交する軸の周りを約１８０度回転された後、実行される。したがって、第１の既知の重力（例えば、＋１ｇまたは−１ｇ）が較正軸に沿って加えられたときに図１０の工程が実行された場合、図１１の工程は、逆の符号の第２の既知の重力（例えば、−１ｇまたは＋１ｇ）が較正軸に沿って加えられているときに実行される。
【００９１】
１実施形態によれば、図１１の最初の４つのブロックは、図１０の副工程を表す４つのブロックと実質的に同様である。より具体的には、図１１の較正副工程は、ブロック１１０２で、工程に関連付けられた種々のパラメータを決定する（例えば、固定されたオフセット値（またはコード）、平均する測定値の数、２つの既知の利得値Ｃ１およびＣ２を図２のメモリ２８２から取得する）ことによって開始してよい。１実施形態によれば、固定されたオフセット値、平均する測定値の数、第１および第２の既知の利得値Ｃ１およびＣ２は、図１０の副工程を実行する際に使用される値に等しい。
【００９２】
ブロック１１０４では、デバイスは、（例えば、図２の利得およびフィルタ回路網２６０の）増幅器の利得を第１の既知の利得値Ｃ１に設定し、第３の複数のトランスデューサ測定値（例えば、平均する指定された数の測定値に等しい少なくともいくつかの測定値）を取得する。デバイスは、次に、第１の利得値で取得された測定値の第３の平均値を計算する。ブロック１００６では、デバイスは、次に、利得を第２の既知の利得値Ｃ２に設定し、第４の複数のトランスデューサ測定値（例えば、平均する指定された数の測定値に等しい少なくともいくつかの測定値）を取得する。デバイスは、次に、第２の利得値で取得された測定値の第４の平均値を計算する。ブロック１１０８では、第３および第４の平均値は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納される。ブロック１１０２および１１０４を実行した結果として、２つの追加のトランスデューサ測定値平均値がメモリに格納される。第３の測定値平均値は、第１の既知の利得値Ｃ１、および、デバイスの現在の向きに関連付けられた第２の既知の重力（例えば、−１ｇまたは＋１ｇ）に対応する。第４の測定値平均値は、第２の既知の利得値Ｃ２、および、デバイスの現在の向きに関連付けられた第２の既知の重力（例えば、−１ｇまたは＋１ｇ）に対応する。第３および第４の測定値平均値を、それぞれ以下で「Ｍ３Ｃ１」および「Ｍ４Ｃ２」と呼ぶことができる。ブロック１００４および１００６で、デバイスが反対の符号の第１の既知の重力（例えば、＋１ｇまたは−１ｇ）に関連付けられた向きにあったときの第１および第２の既知の利得値に関する測定値平均値（Ｍ１Ｃ１およびＭ２Ｃ２）も計算されていれば、デバイスのメモリは、ここで、２つの既知の利得値Ｃ１およびＣ２で取得された２つの既知の重力（例えば、＋１ｇおよび−１ｇ）での測定値を表す第１、第２、第３および第４の格納された測定値平均値を含む。
【００９３】
各較正軸に関して、デバイスの仕様は、目標感度または目標オフセット（例えば、ｇ／カウントまたはｇ／ＬＳＢで定義される）を誤差窓（例えば、０．１１８ｇ／カウント＋／−１５パーセント）と共に規定してよい。デバイスの仕様は、ｇあたりのデジタル・コードを誤差窓（例えば、３０ｇに対するコード２５５、＋／−３ｇ）と共に規定してもよい。デバイスの仕様は、代わりにまたは加えて、他の感度またはオフセット関連のパラメータを指定してよい。１実施形態によれば、ブロック１００４、１１０４、１００６および１１０６で計算された測定値平均値を使用して、デバイスは、デバイスがデバイスの仕様で規定された性能パラメータを実質的に達成できることを保証すると思われる利得値および／またはオフセット値を決定する。デバイスは、次に、後により詳細に説明するように、対応する利得コードおよびオフセット・コードを選択する。
【００９４】
ブロック１１１０では、利得値が、格納された第１、第２、第３および第４の平均値に基づいて決定され、決定された利得値に対応する利得コードが選択され、（例えば、図２のメモリ２８２内に）格納される。いくつかのアルゴリズムの任意のものが、以前に取得された測定値（例えば、ブロック１００４、１００６、１１０４、１１０６で決定されたＭ１Ｃ１、Ｍ２Ｃ２、Ｍ３Ｃ１およびＭ４Ｃ２）を使用して利得値および対応する利得コードを決定するために使用されてよい。例えば、そして限定としてではなく、利得値決定アルゴリズムの１実施形態は以下を含んでよい。
−  第１および第２の位置で増幅器の利得が第１の利得値（第１の既知の利得コードＣ１に対応する）に設定されていたときに取得された平均測定値（例えば、ブロック１００４および１１０４で決定されたＭ１Ｃ１およびＭ３Ｃ１）を使用して、第１のオフセット値Ｓ１を決定する。例えば、第１のオフセット値は、以下の式１を使用して決定されてよい。
【００９５】
Ｓ１＝（Ｍ１Ｃ１−Ｍ３Ｃ１）／２ｇ    （式１）
−  第１および第２の位置で増幅器の利得が第２の利得値（第２の既知の利得コードＣ２に対応する）に設定されていたときに取得された平均測定値（例えば、ブロック１００６および１１０６で決定された平均測定値）を使用して、第２のオフセット値Ｓ２を決定する。例えば、第２のオフセット値は、以下の式２を使用して決定されてよい。
【００９６】
Ｓ２＝（Ｍ２Ｃ２−Ｍ４Ｃ２）／２ｇ    （式２）
−  他の有効な利得コードの各々に関するオフセット値を決定するために、補間工程を実行する。例えば、２つの既知の利得コードＣ１およびＣ２に関連付けられた２つの計算されたオフセット値Ｓ１およびＳ２を使用して、２つの（ｙ＝ｍｘ＋ｂの形式の）１次方程式は、
Ｓ１＝ｍＣ１＋ｂ    （式３）
Ｓ２＝ｍＣ２＋ｂ    （式４）
のように公式化され、ｍおよびｂに関する値を式から決定することができる。一旦ｍおよびｂが決定されると、工程は、利得値を（例えば、格納された利得コードテーブル内の）すべての残りの有効な利得コードに関して掃引し、各利得値に関するオフセット値を解くことを含んでよい。この工程中、関係表が設定され、（例えば、図２のメモリ２８２内に）格納されてよく、関係表では、各インデックスは利得コード（ｘ）に関連付けられた利得値に対応し、各結果はオフセット値（ｙ）に対応する。
【００９７】
上記で与えられた式の例は、＋１ｇおよび−１ｇがトリムのための設定値として使用されることを仮定する。すなわち、式で使用されるトランスデューサ測定値の各々は、対応する較正軸が重力ベクトルと整列されていたときに（例えば、デバイスが図１３に示す向きのうちの１つにあるときに）取得されている。他の実施形態では、トランスデューサ測定値は、較正軸または複数の較正軸が重力ベクトルと整列されていないときに（例えば、デバイスが図１４に示す向きのうちの１つにあるときに）取得されてよい。このような実施形態では、上記で与えられた式の例は、オフセットおよび利得値を計算するために用いることができるベクトル数学を考慮して修正されてよい。このような実施形態は、本発明の主題の範囲内に含まれるものとする。
【００９８】
１実施形態によれば、利得コードが、仕様で規定される目標オフセットに基づいて選択される。例えば、上記工程中に作成された関係表を使用して選択された利得コードは、指定された目標オフセット値に最も近いオフセット値に関連付けられた利得コードであってよい。選択された利得コード（または、その利得コードに関連付けられた利得値）は、次に、較正軸に関連付けられたトランスデューサのために（例えば、図２のメモリ２８２に）格納される。
【００９９】
ブロック１１１２では、デバイスの増幅器は、選択された利得コードに関連付けられた利得値に設定され、複数の追加のトランスデューサ測定値が、複数のオフセット値で取得される。例えば、デバイスは、最初に、選択された利得コードに関連付けられた利得値を適用するように構成されてよい。その後、デバイスは、複数の測定反復を実行してよく、複数の測定反復では異なったオフセットが各反復中に適用される。適用されるオフセットは、デバイスに格納された（例えば、上記のテーブル２に示すオフセット・コードのテーブルのような）オフセット・コードのテーブルから順次選択されてよく、オフセット・コードのテーブルでは各オフセットは対応するオフセット・コードを有する。すなわち、選択された利得コードに対応する利得値を適用するように構成された増幅器によって、トランスデューサ測定値が、オフセット・コードのテーブルに格納されたオフセット値の掃引中に得られる。１実施形態によれば、オフセット掃引中に得られたトランスデューサ測定値は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納される。
【０１００】
ブロック１１１４では、オフセット・コードが、オフセット掃引中に格納されたトランスデューサ測定値に基づいて選択される。より具体的には、選択されたオフセット・コードは、指定された目標オフセット値に最も近い（ブロック１１１２で決定された）オフセット値に関連付けられたオフセット・コードであってよい。選択されたオフセット・コードは、次に、較正軸に関連付けられたトランスデューサのために（例えば、図２のメモリ２８２に）格納される。代わりの実施形態では、選択されたオフセット・コードが格納されるのではなく、選択されたオフセット・コードに対応するオフセット値がトランスデューサのために格納されてよい。
【０１０１】
ブロック１１１６では、次に、較正された測定値が、選択された利得コードに関連付けられた利得値を適用し、選択されたオフセット・コードに関連付けられたオフセット値を適用するように構成されたデバイスによって実行されてよい。次に、較正された測定工程の結果は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納されてよく、方法は終了してよい。
【０１０２】
図１０および１１の較正副工程は、様々に変更されてよい。例えば、副工程は、２つの利得値での測定値を取得することを含むが、他の副工程は、１つの利得値のみでの、または、３つ以上の利得値での測定値を取得することを含んでよい。加えて、上述した実施形態では、測定値は平均されるが、他の実施形態では、他の数式が測定値に適用されてよい。加えて、利得値およびオフセット値を選択するために、種々の他の数式が使用されてよい。
【０１０３】
図１２は、さらに他の例示的な実施形態による較正副工程のフローチャートである。図１２の較正副工程は、単に、後に（例えば、較正工程を検証するために）種々の目的に関して引き出され、評価され得る測定値データを収集するために使用されてよい。方法は、ブロック１２０２で、較正された測定値が、選択された利得コードに関連付けられた利得値を適用し、選択されたオフセット・コードに関連付けられたオフセット値を適用するように構成されたデバイスによって実行されたときに開始してよい。次に、較正された測定工程の結果は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納されてよい。
【０１０４】
ブロック１２０４では、次に、オフセット掃引が、選択された利得コードに対応する利得値に設定された利得で実行される。次に、オフセット掃引から得られた測定結果は（例えば、図２のメモリ２８２に）格納されてよく、方法は終了してよい。
【０１０５】
図８〜１２は、較正工程に関連付けられた工程の特定のシーケンスを示しているが、このシーケンスは、実質的に同じ結果または類似の結果を達成する限り変更されてよいことを理解すべきである。例えば、デバイスが配向のシーケンス全体を通じて移動され、すべてのトランスデューサデータが収集されるまで、すべてのトランスデューサに関連付けられた較正係数を計算するのを待機するのではなく、特定のトランスデューサのための十分なトランスデューサデータが収集されたらすぐに、そのトランスデューサのための較正係数が計算されてよい。加えて、図８〜１２に示す実施形態に関連して種々のコマンドおよびインジケータを説明したが、コマンドおよびインジケータは、上述したものと異なってもよい。例えば、上述した種々の信号およびインジケータは、異なった形式で、異なった接点または「ピン」を使用して供給されてよい、等である。加えて、いくつかの場合では、特定の向きにある間、デバイスは複数の較正副工程を実行することが望ましい可能性がある（例えば、デバイスは、特定の向きにある間、複数の較正コマンドを送信されてよく、デバイスは、それに応じて、その向きで複数の較正副工程を実行する）。図８〜１２に関連して説明した較正方法の実施形態への種々の他の変更が、本発明の主題の範囲から逸脱することなく、行われてよい。
【０１０６】
ここで図１３を参照すると、例示的な１実施形態による、システム（例えば、図３のシステム３００）がトランスデューサ内蔵デバイス１３００を（軸１３１０、１３１２、１３１４によって表される）固定座標系に対して置くことができる向き１３０１〜１３０６の予め決められたシーケンスの一例が示されている。より具体的には、図１３は、デバイス・ハンドリング・システム（例えば、図３のデバイス・ハンドリング・システム３５０）が、較正制御部（例えば、図３の較正制御部３１０）の制御のもとで複数のトランスデューサ内蔵デバイスを置くことができる配向のシーケンスを示すことを意図している。図１３を乱雑にするのを防ぐために、デバイス１３００および他のデバイスの移動を可能にすることになる較正基板および基板支持構造は、図示されない。加えて、図１３では、「ピン１」上面インジケータ１３３１が、デバイス１３００の上面１３３０上に黒丸として示される。デバイス１３００の底面１３３２のみが示される向き（例えば、向き１３０３〜１３０６）でのデバイス１３００の対応する角を示すために、「ピン１」底面インジケータ１３３３が、デバイス１３００の底面１３３２上に白丸として示される。
【０１０７】
１実施形態では、デバイス１３００内の加速度計および磁力計（例えば、図２の加速度計２１２〜２１４および磁力計２３２〜２３４）からのトランスデューサデータは、デバイス１３００が向き１３０１〜１３０６の各々にあるときに収集されてよい。一方、ジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２２〜２２４）からのトランスデューサデータは、デバイス１３００がある向きから他の向きに予め定義された回転速度で移動されている間に収集されてよい。図１３のシーケンスの例では、デバイス１３００は、直交デバイス固定軸１３２０が直交固定軸１３１０、１３１２、１３１４と整列する複数の向き１３０１〜１３０６に遷移される。１実施形態では、デバイス１３００は、ある向きから、デバイス１３００を固定軸１３１０、１３１２、１３１４のうちの１つの周りで回転させることによって遷移される。１実施形態によれば、図１３に示す向き１３０１〜１３０６を達成することができる較正システムは、少なくとも、デバイス１３００を２つの固定された直交軸（例えば、ｘ軸１３１０およびｚ軸１３１４）の周りで回転させることができることになる。他の実施形態では、較正システムは、（例えば、図６および７に示す実施形態のように）デバイスを単一の軸の周りで回転させることができてよく、または、較正システムは、デバイスを３つの直交軸すべての周りで回転させることができてよい。
【０１０８】
図１３の例では、さらなる説明の目的のために、感知される主要な加速度、力、または場は、固定座標系のｚ軸１３１４に沿って最も強いと仮定してよい。例えば、重力ベクトルは、ｚ軸１３１４に沿って−ｚ方向に延びてよい。したがって、第１の向き１３０１では、デバイス１３００は、デバイス固定ｚ軸に沿って重力による＋１ｇの加速度を経験し、デバイス固定ｘ軸およびｙ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験する。デバイス１３００が（例えば、図３のデバイス・ハンドリング・システム３５０によって）固定ｘ軸１３１０の周りで第２の向き１３０２に９０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｙ軸に沿って重力による＋１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｘ軸およびｚ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。その後、デバイス１３００が固定ｘ軸１３１０の周りで第３の向き１３０３に９０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｚ軸に沿って重力による−１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｘ軸およびｙ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。その後、デバイス１３００が固定ｘ軸１３１０の周りで第４の向き１３０４に９０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｙ軸に沿って重力による−１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｘ軸およびｚ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。その後、デバイス１３００が固定ｙ軸１３１２の周りで第５の向き１３０５に９０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｘ軸に沿って重力による−１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｙ軸およびｚ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。その後最後に、デバイス１３００が固定ｙ軸１３１２の周りで第６の向き１３０６に１８０度回転されると、デバイス１３００は、デバイス固定ｘ軸に沿って重力による＋１ｇの加速度を経験することになり、デバイス固定ｙ軸およびｚ軸に沿って重力による０ｇの加速度を経験することになる。
【０１０９】
例示的な１実施形態では、デバイス１３００は３軸加速度計を含んでよく（例えば、デバイス１３００は、図２のｘ軸加速度計２１２、ｙ軸加速度計２１３、およびｚ軸加速度計２１４を含む）、各加速度計は、対応するデバイス固定軸１３２０に関連付けられる。較正制御部の１実施形態は、加速度計出力が所定の向き１３０１〜１３０６にある間に収集されるべきことを各較正コマンドが示す場合、デバイス１３００が向き１３０１〜１３０６の各々にあるときに較正コマンドをデバイス１３００に送信してよい。より具体的には、この例では、各較正コマンドは、標本が、固定ｚ軸１３１４と現在整列されているデバイス固定軸１３２０に対応する加速度計から収集されるべきであることを示すことになる。加えて、較正コマンドは、整列の方向（例えば、正のまたは負の方向）を示してよい。すなわち、各較正コマンドは、デバイス１３００が配置されていた向き１３０１〜１３０６を示してよい。１実施形態では、所定のデバイス固定軸に関する加速度計データを収集した後、デバイス１３００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、その軸に関連付けられた加速度計のための較正係数を計算し、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１１０】
他の例示的な実施形態では、デバイス１３００は、３軸磁力計を含んでよく（例えば、デバイス１３００は、図２のｘ軸磁力計２３２、ｙ軸磁力計２３３、およびｚ軸磁力計２３４を含む）、例えば、感知される主要な磁場は、固定座標系のｚ軸１３１４に沿って最も強いと仮定してよい。各磁力計は、対応するデバイス固定軸１３２０に関連付けられてよい。較正制御部の１実施形態は、磁力計出力が所定の向き１３０１〜１３０６にある間に収集されるべきことを各較正コマンドが示す場合、デバイス１３００が向き１３０１〜１３０６の各々にあるときに較正コマンドをデバイス１３００に送信してよい。より具体的には、この例では、各較正コマンドは、標本が、固定ｚ軸１３１４と現在整列されているデバイス固定軸１３２０に対応する磁力計から収集されるべきであることを示すことになる。加えて、較正コマンドは、整列の方向（例えば、正のまたは負の方向）を示してよい。１実施形態では、所定のデバイス固定軸に関する磁力計データを収集した後、デバイス１３００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、その軸に関連付けられた磁力計のための較正係数を計算し、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１１１】
さらに他の例示的な実施形態では、デバイス１３００は、３軸ジャイロスコープを含んでよく（例えば、デバイス１３００は、図２のｘ軸ジャイロスコープ２２２、ｙ軸ジャイロスコープ２２３、およびｚ軸ジャイロスコープ２２４を含む）、各ジャイロスコープは、対応するデバイス固定軸１３２０に関連付けられてよい。較正制御部の１実施形態は、ジャイロスコープ出力が向き１３０１〜１３０６間で回転されている間に収集されるべきことを各〜コマンドが示す場合、デバイス１３００が向き１３０１〜１３０６間を回転している間に較正コマンドをデバイス１３００に送信してよい。より具体的には、この例では、各較正コマンドは、標本が、デバイス１３００が周りを回転されているデバイス固定軸１３２０に対応するジャイロスコープから収集されるべきであることを示すことになる。加えて、較正コマンドは、回転方向（例えば、正のもしくは負の方向）および／または回転速度を示してよい。１実施形態では、所定のデバイス固定軸に関するジャイロスコープ・データを収集した後、デバイス１３００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、その軸に関連付けられたジャイロスコープのための較正係数を計算し、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１１２】
図１３は、向き１３０１〜１３０６の予め決められたシーケンスの一例を示すことが意図されており、図示の例は限定するものとして解釈されるべきではないことを理解すべきである。他の予め決められたシーケンスは、デバイスを、向き１３０１〜１３０６を異なる順序で経て遷移させること、デバイスを、向き１３０１〜１３０６のサブセットを経て遷移させること、ならびに／または、デバイスを、図１３に示すものに追加したおよび／もしくはそれと異なる向きを経て遷移させることを含んでよい。加えて、向き１３０１〜１３０６の各々では、デバイス固定軸１３２０のうちの１つが、重力と、または磁場の主要な向きと整列され（例えば、固定座標系のｚ軸１３１４と整列され）、他のデバイス固定軸１３２０は、ｚ軸と直交する平面内にある。したがって、最大のセンサ出力値が、ｚ軸１３１４と整列されたデバイス固定軸に関連付けられたセンサに関して予期されることになり、無視し得るセンサ出力値が、ｚ軸１３１４と整列されていないデバイス固定軸に関連付けられたセンサに関して予期されることになる。他の実施形態では、デバイスは、デバイス固定軸のいずれもが、重力と、または磁場の主要な向きと整列されていない配向のシーケンスを経て遷移されてよい。このような実施形態では、重力または磁場強度の成分は、デバイス固定軸に沿って複数のものが経験される可能性があり、較正係数は、それに応じて計算されてよい。
【０１１３】
例えば、図１４は、他の例示的な実施形態による、システム（例えば、図３のシステム３００）がトランスデューサ内蔵デバイス１４００を（軸１４１０、１４１２、１４１４によって表される）固定座標系に対して置くことができる向き１４０１、１４０２の予め決められたシーケンスの一例を示す。図１４では、「ピン１」上面インジケータ１４３１が、向き１４０１でのデバイス１４００の上面１４３０上に示され、「ピン１」底面インジケータ１４３３が、向き１４０２でのデバイス１４００の底面１４３２上に示される。
【０１１４】
再び、１実施形態では、デバイス１４００内の加速度計および磁力計（例えば、図２の加速度計２１２〜２１４および磁力計２３２〜２３４）からのトランスデューサデータは、デバイス１４００が向き１４０１、１４０２の各々にあるときに収集されてよい。一方、ジャイロスコープ（例えば、図２のジャイロスコープ２２２〜２２４）からのトランスデューサデータは、デバイス１４００がある向きから他の向きに固定軸１４１０、１４１２、１４１４の周りの予め定義された回転速度で移動されている間に収集されてよい。図１４のシーケンスの例では、デバイス１４００は、直交デバイス固定軸１４２０の各々が対応する直交固定軸１４１０、１４１２、１４１４から約４５度だけ角度的にオフセットされた第１の向き１４０１から、デバイス固定軸１４２０の各々が対応する固定軸１４１０、１４１２、１４１４から約２２５度だけ角度的にオフセットされた第２の向き１４０２に遷移される。１実施形態では、デバイス１４００は、ある方向から他の向きに、デバイス１４００を固定軸１４１０、１４１２、１４１４のうちの１つの周りで回転させることによって遷移される。デバイス固定軸１４２０および対応する固定軸１４１０、１４１２、１４１４間の角度オフセットは、１実施形態では、較正基板（例えば、図３の較正基板３７０）をモータ（１つまたは複数）（例えば、図３のモータ（１つまたは複数）３５６）の回転軸に対して４５度の角度で支持するように構成された基板支持構造（例えば、図３の基板支持構造３５４）を使用することによって達成されてよい。
【０１１５】
図１４の例では、感知される主要な力が固定座標系のｚ軸１４１４に沿って最も強い場合、加速度のほぼ等しい割合（例えば、約＋／−０．３３ｇ）が、デバイス１４００の３軸加速度計の各加速度計によって感知されるべきである。１実施形態によれば、較正制御部は、コマンドを各向き１４０１、１４０２のデバイス１４００に送信し、デバイス固定軸の各々に関する加速度計データを収集した後、デバイス１４００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、適切なベクトル数学を使用して、加速度計の各々のための較正係数を計算してよい。１実施形態では、デバイス１４００は、その後、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１１６】
同様に、感知される主要な磁場が固定座標系のｚ軸１４１４に沿って最も強い場合、ほぼ等しい磁場強度の大きさが、デバイス１４００の３軸磁力計の各磁力計によって感知されるべきである。１実施形態によれば、較正制御部は、コマンドを各向き１４０１、１４０２のデバイス１４００に送信し、デバイス固定軸の各々に関する磁力計データを収集した後、デバイス１４００のマイクロコントローラ（例えば、図２のマイクロコントローラ２８０）は、適切なベクトル数学を使用して、磁力計の各々のための較正係数を計算してよい。１実施形態では、デバイス１４００は、その後、較正係数をメモリ（例えば、図２のメモリ２８２）に格納してよい。
【０１１７】
１つまたは複数のトランスデューサを含むパッケージ化されたデバイスを較正する方法の１実施形態は、パッケージ化されたデバイスによって実行される工程を含む。パッケージ化されたデバイスによって実行される方法の工程は、外部較正制御部からインタフェースを介して第１の較正コマンドを受信する工程と、第１の較正コマンドの受信に応じて第１のコードを実行する工程とを含む。第１のコードを実行する工程は、１つまたは複数のトランスデューサのうちの１つのトランスデューサから第１のトランスデューサデータを生成する工程と、第１のトランスデューサデータを使用して較正係数を計算する工程と、較正係数をデバイスのメモリに格納する工程とを含む。
【０１１８】
複数のパッケージ化されたトランスデューサ内蔵デバイスを較正する方法の１実施形態は、通信構造を介して、較正コマンドを複数のトランスデューサ内蔵デバイスに送信する工程を含む。較正コマンドは、トランスデューサ内蔵デバイスの各々に、トランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納されたコードを実行させる。コードの実行は、トランスデューサ内蔵デバイスに、トランスデューサデータを生成させ、トランスデューサデータを使用して較正係数を計算させ、較正係数をトランスデューサ内蔵デバイスのメモリに格納させる。
【０１１９】
パッケージ化されたトランスデューサ内蔵デバイスの１実施形態は、１つまたは複数のトランスデューサと、外部較正制御部との通信を可能とするように構成されたインタフェースと、メモリと、処理コンポーネントとを含む。処理コンポーネントは、インタフェースを介して外部コントローラから較正コマンドを受信し、較正コマンドの受信に応じてコードを実行するように構成される。コードの実行は、１つまたは複数のトランスデューサからトランスデューサデータを生成することと、トランスデューサデータを使用して較正係数を計算することと、較正係数をメモリに格納することと含む。
【０１２０】
本明細書に含まれる種々の図面に示される接続線は、種々の要素間の例示的な機能関係および／または物理的結合を表すことを意図している。多くの代替のまたは追加の機能関係または物理的接続が主題の実施形態に存在してよいことに注意すべきである。加えて、特定の用語が、本明細書では、参照のみの目的のために使用されてもよく、したがって、限定するものであることは意図されず、用語「第１の」、「第２の」、および構造を参照する他のこのような数値的用語は、文脈によって明確に示されない限り、シーケンスまたは順序を意味しない。
【０１２１】
上記の説明は、互いに「接続されている」または「結合されている」要素、ノード、または機能に関連する。本明細書で使用されるとき、別段の表示がない限り、「接続される」は、ある要素が他の要素に直接的に取り付けられ（または、直接通信し）、必ずしも機械的にではないことを意味する。同様に、別段の表示がない限り、「結合される」は、ある要素が他の要素に直接的または間接的に取り付けられ（または、直接的もしくは間接的に通信し）、必ずしも機械的にではないことを意味する。したがって、図に示す概略図は要素の１つの例示的な配置を示しているが、追加の介在する要素、デバイス、特徴、または構成要素が、図示の主題の実施形態に存在してよい。
【０１２２】
少なくとも１つの例示的な実施形態が上記の詳細な説明で提示されているが、莫大な数の変形形態が存在することを理解すべきである。本明細書に記載の例示的な実施形態または複数の実施形態は、特許請求された主題の範囲、適用性、または構成を、どのように限定することも意図されていないことも理解すべきである。むしろ、上記の詳細な説明は、当業者に、説明した実施形態または複数の実施形態を実施するための便利なロードマップを提供するであろう。特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく、既知の等価物および本特許出願の出願時に予測可能な等価物を含む種々の変更が要素の機能および配置で行われてよいことを理解すべきである。
【外国語明細書】
2014232096000001.pdf