(57)【要約】  物理量センサは、検出素子に与えられた物理量を示す検出値を出力するように動作する検出回路と、検出値を補正して補正後値を出力するように動作する補正演算部とを備える。補正演算部は、検出値と補正後値とに基づいて補正後値を実質的に零値にするように動作する。この物理量センサは、部品点数が少ないにも関わらず、温度変化による出力信号の変動を防止することができる。
2014030346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出回路と、
前記検出回路からの第１の出力信号が入力される第１の回路と、
前記検出回路からの前記第１の出力信号及び前記第１の回路からの第２の出力信号が入力される第２の回路と、
を備え、
前記第２の回路からの第３の出力信号が前記第１の回路に入力され、
前記第１の回路は第３の回路と第４の回路とを有し、
前記第１の出力信号は前記第３の回路に入力され、前記第３の出力信号は前記第４の回路に入力される、物理量センサ。
【請求項２】
前記検出回路は、物理量が与えられるように構成されたセンサからの信号を出力する検出回路である、請求項１に記載の物理量センサ。
【請求項３】
前記第２の回路は減算器を含む、請求項１に記載の物理量センサ。
【請求項４】
前記第３の回路は微分判定部を含み、
前記第４の回路はウインドウコンパレータを含み、
前記第１の回路はＡＮＤ演算器と更新バッファとをさらに含み、
前記微分判定部からの出力と前記ウインドウコンパレータからの出力が前記ＡＮＤ演算器に入力され、
前記ＡＮＤ演算器からの出力信号が前記更新バッファに入力され、
前記更新バッファからの出力が前記第２の回路に入力される、請求項３に記載の物理量センサ。
【請求項５】
前記第３の回路は微分判定部を含み、
前記第４の回路はウインドウコンパレータを含み、
前記微分判定部からの出力信号が第１の所定の範囲内で、かつ前記ウインドウコンパレータに入力される前記第３の出力信号が第２の所定の範囲内である場合に、前記検出回路からの前記第１の出力信号を実質的に零値にするように構成されている、請求項１に記載の物理量センサ。
【請求項６】
物理量が与えられるように構成された検出素子と、
前記検出素子に与えられた前記物理量を示す検出値を出力するように動作する検出回路と、
前記検出値を補正して補正後値を出力するように動作する補正演算部と、
を備え、
前記補正演算部は、前記検出値の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の絶対値が所定の出力閾値以下である場合に、前記補正後値を実質的に零値にするように動作する、物理量センサ。
【請求項７】
前記補正演算部は、前記検出値の時間微分値の前記絶対値が前記所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の前記絶対値が前記所定の出力閾値以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに前記補正後値を実質的に零値にするように動作する、請求項６に記載の物理量センサ。
【請求項８】
前記補正演算部は、前記物理量センサの起動時での前記所定のドリフト継続時間の値を、前記物理量センサの起動時以外の通常動作時での前記所定のドリフト継続時間の値より短く設定するように動作する、請求項７に記載の物理量センサ。
【請求項９】
前記補正演算部は、前記検出値の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の絶対値が所定の出力閾値より大きい状態が所定の異常継続時間以上継続した場合に、前記補正後値を実質的に零値にするように動作する、請求項６に記載の物理量センサ。
【請求項１０】
前記補正演算部は、
オフセット値を保持し、
前記検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の前記絶対値が前記所定の出力閾値以下である場合に、前記オフセット値を前記検出値で置き換えることで前記オフセット値を更新し、
前記オフセット値を前記検出値から減算して前記補正後値を得ることにより前記補正後値を実質的に零値にする、
ように動作する、請求項６に記載の物理量センサ。
【請求項１１】
前記補正演算部は、
前記検出値を遅延させて遅延検出値を出力する遅延設定部と、
前記オフセット値を保持する更新バッファと、
を有し、
前記検出回路は検出値サンプリングクロックに同期して前記検出値を出力するように動作し、
前記更新バッファは、
前記検出値サンプリングクロックの周期に更新レートを掛けて得られる周期を有する更新サンプリングクロックに同期して前記遅延検出値を取み込み、
前記オフセット値を前記取り込んだ遅延検出値で置き換えることで前記オフセット値を更新する、
ように動作し、
前記遅延設定部は前記更新サンプリングクロックに同期して前記検出値を取り込んで遅延させて前記遅延検出値を出力するように動作する、請求項１０に記載の物理量センサ。
【請求項１２】
前記補正演算部は、
前記検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の前記絶対値が所定の出力閾値より大きい状態が所定の異常継続時間以上継続した場合に、前記オフセット値を前記検出値で置き換えることで前記オフセット値を更新し、
前記オフセット値を前記検出値から減算することにより前記補正後値を得ることにより前記補正後値を実質的に零値にする、
ように動作する、請求項１０に記載の物理量センサ。
【請求項１３】
第１の物理量と第２の物理量とが与えられるように構成された検出素子と、
前記検出素子に与えられた前記第１の物理量と前記第２の物理量とをそれぞれ示す第１の検出値と第２の検出値とを出力するように動作する検出回路と、
前記第１の検出値と前記第２の検出値とをそれぞれ補正して第１の補正後値と第２の補正後値とを出力するように動作する補正演算部と、
を備え、
前記補正演算部は、前記第１の検出値の時間微分値の絶対値が第１の所定の微分閾値以下でありかつ前記第１の補正後値の絶対値が第１の所定の出力閾値以下でありかつ前記第２の検出値の時間微分値の絶対値が第２の所定の微分閾値以下でありかつ前記第２の補正後値の絶対値が第２の所定の出力閾値以下である場合に、前記第１の補正後値と前記第２の補正後値とを実質的に零値にするように動作する、物理量センサ。
【請求項１４】
前記補正演算部は、
第１のオフセット値と第２のオフセット値とを保持し、
前記第１の検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記第１の所定の微分閾値以下でありかつ前記第１の補正後値の前記絶対値が前記第１の所定の出力閾値以下でありかつ前記第２の検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記第２の所定の微分閾値以下でありかつ前記第２の補正後値の前記絶対値が前記第２の所定の出力閾値以下である場合に、前記第１のオフセット値と前記第２のオフセット値を前記第１の検出値と前記第２の検出値とでそれぞれ置き換えることで前記第１のオフセット値と前記第２のオフセット値とを更新し、
前記第１のオフセット値と前記第２のオフセット値とを前記第１の検出値と前記第２の検出値とからそれぞれ減算することにより前記第１の補正後値と前記第２の補正後値とを得ることにより、前記第１の補正後値と前記第２の補正後値とを実質的に零値にする、
ように動作する、請求項１３に記載の物理量センサ。
【請求項１５】
前記検出素子は第３の物理量がさらに与えられるように構成されており、
前記検出回路は前記検出素子に与えられた前記第３の物理量を示す第３の検出値をさらに出力するように構成されており、
前記補正演算部は、
前記第３の検出値を補正して第３の補正後値を出力し、
前記第１の検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記第１の所定の微分閾値以下でありかつ前記第１の補正後値の前記絶対値が前記第１の所定の出力閾値以下でありかつ前記第２の検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記第２の所定の微分閾値以下でありかつ前記第２の補正後値の前記絶対値が前記第２の所定の出力閾値以下でありかつ前記第３の検出値の時間微分値の絶対値が第３の所定の微分閾値以下でありかつ前記第３の補正後値の絶対値が第３の所定の出力閾値以下である場合に、前記第１の補正後値と前記第２の補正後値と前記第３の補正後値とを実質的に零値にするように動作する、請求項１３に記載の物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、航空機、車両などの移動体の姿勢制御やナビゲーションシステム等に用いられる物理量センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は特許文献１に記載されている従来の物理量センサ５００の斜視図である。振動子１はケース２内に収納されている。温度センサ３はケース２の内側に収納されるとともに、振動子１の近傍の温度を検出する。ペルチェ素子４はケース２の上面に設けられている。温度制御手段５は温度センサ３からの出力信号を基に、ペルチェ素子４に流れる電流の方向および量を制御して、ケース２内の温度を一定の値に制御する。【０００３】
従来の物理量センサ５００について、次にその動作を説明する。【０００４】
振動子１に交流電圧を印加することにより、振動子１をＹ軸方向に対称的に振動させ、その振動状態を維持したまま、振動子１をＺ軸周りに角速度ωで回転させると、振動子１にコリオリ力が発生する。このコリオリ力により振動子１に発生する電荷を出力電圧に変換することによって、角速度を検出する。【０００５】
物理量センサ５００を設置している周辺の温度が変化する場合、温度センサ３によりケース２内の温度を検出するとともに、温度制御手段５により、ペルチェ素子４に加わる電流の方向および量を制御することで、ケース２内の温度を所定の値に制御することにより、温度変化により生じる出力信号の変動を防止する。しかし、従来の物理量センサ５００では、部品点数が増え大型化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１８７６２号公報
【発明の概要】
【０００７】
物理量センサは、検出素子に与えられた物理量を示す検出値を出力するように動作する検出回路と、検出値を補正して補正後値を出力するように動作する補正演算部とを備える。補正演算部は、検出値と補正後値とに基づいて補正後値を実質的に零値にするように動作する。
【０００８】
この物理量センサは、部品点数が少ないにも関わらず、温度変化による出力信号の変動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における物理量センサの回路図である。
【図２】図２は実施の形態１における物理量センサの信号を示す図である。
【図３】図３は実施の形態１における物理量センサの補正演算部の回路図である。
【図４】図４は実施の形態１における物理量センサの信号を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは実施の形態１における物理量センサの遅延設定部の回路図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは実施の形態１における物理量センサの遅延設定部の信号を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは実施の形態１における物理量センサの比較例の遅延設定部の回路図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態２における物理量センサの回路図である。
【図７Ａ】図７Ａは実施の形態２における物理量センサを搭載した電子機器の模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは実施の形態２における物理量センサの信号を示す図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態３における物理量センサの回路図である。
【図９】図９は実施の形態３における物理量センサにおける補正部の回路図である。
【図１０】図１０は実施の形態３における物理量センサの信号を示す図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態４における物理量センサの補正演算部の回路図である。
【図１２】図１２は従来の物理量センサの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における物理量センサ１０００の回路図である。検出素子３０は、振動子からなる振動体３１と、振動体３１を振動させる駆動電極３２と、振動体３１の振動状態に応じて電荷を発生するモニタ電極３３と、検出素子３０に角速度が印加されると電荷を発生するセンス電極３４、３５とを備える。駆動電極３２は、振動体３１を振動させるための圧電体を有する。モニタ電極３３は、振動体３１の振動状態に応じて電荷を発生する圧電体を有する。センス電極３４、３５は、検出素子３０に角速度が印加されると電荷を発生する圧電体を有する。センス電極３４、３５は互いに逆極性になるように構成されている。電荷増幅器３６には検出素子３０のモニタ電極３３が出力する電荷が入力され、入力された電荷を所定の倍率で電圧に変換する。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３７は電荷増幅器３６が出力する信号のノイズ成分を除去してモニタ信号を出力する。自動利得制御（ＡＧＣ）回路３８は半波整流平滑回路を有し、バンドパスフィルタ３７の出力信号を半波整流して平滑した直流（ＤＣ）信号を生成し、ＤＣ信号をもとにバンドパスフィルタ３７の出力するモニタ信号を増幅あるいは減衰させて出力する。駆動回路３９にはＡＧＣ回路３８の出力が入力され、検出素子３０の駆動電極３２に駆動信号を出力する。電荷増幅器３６、バンドパスフィルタ３７、ＡＧＣ回路３８および駆動回路３９によりドライブ回路４０を構成している。
【００１１】
フェーズロックドループ（ＰＬＬ）回路４１はドライブ回路４０のバンドパスフィルタ３７が出力するモニタ信号の周波数を逓倍し、位相ノイズを時間的に積分することで低減して、モニタ信号の周波数を逓倍して得られた周波数を有する逓倍信号を出力する。タイミング生成回路４２はＰＬＬ回路４１から出力される逓倍信号をもとに、タイミング信号を生成して出力する。ＰＬＬ回路４１とタイミング生成回路４２とでタイミング制御回路４３を構成している。
【００１２】
ＤＡ切替部４７は、基準電圧４９、５０と、基準電圧４９、５０を所定の信号により切り替えて択一的に出力するスイッチとを有する。ＤＡ出力部５１はＤＡ切替部４７の出力信号が入力されるコンデンサ５２と、コンデンサ５２の両端に接続されたスイッチ５３、５４とにより構成されている。スイッチ５３はコンデンサ５２の一端とグランドとの間に接続され、スイッチ５４はコンデンサ５２の他端とグランドとの間に接続されている。スイッチ５３、５４はタイミング信号Φ２でオンオフ動作してコンデンサ５２の電荷を放電する。ＤＡ切替部４７とＤＡ出力部５１とでＤＡ変換部４８を構成する。ＤＡ変換部４８はタイミング信号Φ１でコンデンサ５２の電荷を放電するとともに、ＤＡ切替部４７が出力する基準電圧に応じた電荷を入出力する。スイッチ５５はタイミング信号Φ１でセンス電極３４から電流である出力信号を出力する。積分回路５６にはスイッチ５５の出力する電流が入力され、演算増幅器５７と、演算増幅器５７の出力端と反転入力端との間に接続されたコンデンサ５８とにより構成されている。
【００１３】
ＤＡ切替部５９は基準電圧６０、６１を有し、基準電圧６０、６１を所定の信号により切り替えて択一的に出力する。ＤＡ出力部６２はＤＡ切替部５９の出力信号が入力されるコンデンサ６３と、コンデンサ６３の両端に接続されたスイッチ６４ａ、６４ｂとにより構成されている。スイッチ６４ａはコンデンサ６３の一端とグランドとの間に接続され、スイッチ６４ｂはコンデンサ６３の他端とグランドとの間に接続されている。スイッチ６４ａ、６４ｂはタイミング信号Φ２でオンオフ動作してコンデンサ６３の電荷を放電する。ＤＡ切替部５９とＤＡ出力部６２とでＤＡ変換部６６を構成する。ＤＡ変換部６６はタイミング信号Φ２でコンデンサ６３の電荷を放電するとともに、ＤＡ切替部５９が出力する基準電圧に応じた電荷を入出力する。スイッチ６５はタイミング信号Φ１でセンス電極３５から電流である出力信号を出力する。積分回路６７にはスイッチ６５の出力が入力され、演算増幅器６８と、演算増幅器６８の出力端と反転入力端との間に並列に接続されたコンデンサ６９とにより構成されている。
【００１４】
比較回路７０は、積分回路５６が出力する積分信号と積分回路６７が出力する積分信号とを比較する比較器７１と、Ｄ型フリップフロップ７２とにより構成されている。Ｄ型フリップフロップ７２には比較器７１が出力する１ビットからなる１ビットデジタル信号が入力される。Ｄ型フリップフロップ７２はタイミング信号Φ１の立上り時に１ビットデジタル信号をラッチしてラッチ信号を出力する。このラッチ信号は、ＤＡ変換部４８のＤＡ切替部４７に入力されて基準電圧４９、５０を切り替えるとともに、ＤＡ変換部６６のＤＡ切替部５９に入力されて基準電圧６０、６１を切り替える。ＤＡ変換部４８、ＤＡ変換部６６、積分回路５６、積分回路６７および比較回路７０によりΣΔ変調器である検出回路７３を構成している。検出回路７３（ΣΔ変調器）は上記構成により、検出素子３０のセンス電極３４、３５より出力される電荷をΣΔ変調し、１ビットデジタル信号に変換して出力する。
【００１５】
デジタルフィルタ７４には検出回路７３より出力される１ビットデジタル信号が入力され、ノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行い、補正演算部７５に１ビットデジタル信号を出力する。補正演算部７５にはデジタルフィルタ７４が出力する１ビットデジタル信号が入力され、この１ビットデジタル信号と所定の補正値による１ビットデジタル信号の補正演算を置換処理により実現する。例えば、補正値が「５」である場合には、値「０」「１」「−１」の１ビットデジタル信号が入力されると、補正演算部７５はそれぞれ値「０」「５」「−５」のマルチビットデジタル信号で置き換えて出力する。
【００１６】
デジタルフィルタ７４および補正演算部７５により演算部７６を構成している。タイミング制御回路４３と検出回路７３（ΣΔ変調器）および演算部７６によりセンス回路を構成している。
【００１７】
実施の形態１における物理量センサ１０００について、次にその動作を説明する。図２は物理量センサ１０００の信号を示す。
【００１８】
検出素子３０の駆動電極３２に交流電圧を加えると振動体３１が共振して共振周波数で振動し、モニタ電極３３に電荷が発生する。モニタ電極３３に発生した電荷はドライブ回路４０の電荷増幅器３６に入力されて、正弦波形の出力電圧に変換される。電荷増幅器３６の出力電圧はバンドパスフィルタ３７に入力され、振動体３１の共振周波数の成分のみを抽出し、ノイズ成分を除去して図２に示す正弦波形の出力信号Ｓ３３を出力する。ドライブ回路４０のバンドパスフィルタ３７の出力信号Ｓ３３はＡＧＣ回路３８の半波整流平滑回路に入力されてＤＣ信号に変換される。ＡＧＣ回路３８はこのＤＣ信号が大きくなるとドライブ回路４０におけるバンドパスフィルタ３７の出力信号Ｓ３３を減衰させるような信号を駆動回路３９に入力し、ＤＣ信号が小さくなるとドライブ回路４０のバンドパスフィルタ３７の出力信号Ｓ３３を大きくするような信号を駆動回路３９に入力し、振動体３１が一定振幅で振動するように調整する。タイミング制御回路４３に正弦波形の信号Ｓ３３が入力される。正弦波形の信号Ｓ３３をＰＬＬ回路４１で逓倍した信号をもとに、タイミング生成回路４２は図２に示すタイミング信号Φ１、Φ２を発生する。タイミング信号Φ１、Φ２は、交互に繰り返すハイレベルとローレベルの２値を有する。タイミング信号Φ１、Φ２は互いに逆相であり、すなわちタイミング信号Φ１がハイレベルのときはタイミング信号Φ２はローレベルであり、タイミング信号Φ１がローレベルのときはタイミング信号Φ２はハイレベルである。タイミング信号Φ１、Φ２は検出回路７３（ΣΔ変調器）および補正演算部７５に入力され、検出回路７３（ΣΔ変調器）および補正演算部７５でのスイッチの切替タイミングおよびラッチ回路のラッチタイミングを決定する。
【００１９】
検出素子３０の質量ｍを有する振動体３１が図１に示す駆動方向Ｄ３１に速度Ｖで屈曲振動している状態において、振動体３１が振動体３１の長手方向の中心軸周りに角速度ωで回転すると、検出素子３０に以下に示すコリオリ力Ｆが発生する。
Ｆ＝２ｍω×Ｖ
コリオリ力Ｆにより検出素子３０のセンス電極３４、３５に電荷が発生し、図２に示す電流である信号Ｓ３４、Ｓ３５がそれぞれ発生する。センス電極３４、３５に発生する電荷すなわち信号Ｓ３４、Ｓ３５はコリオリ力Ｆにより発生するので、モニタ電極３３に発生する信号Ｓ３３より位相が９０度進んでいる。図２に示すように、信号Ｓ３４、Ｓ３５は互いに逆相の正弦波形を有し、正極性信号と負極性信号の関係にある。
【００２０】
この場合における検出回路７３（ΣΔ変調器）の動作を以下に説明する。タイミング信号Φ１、Φ２は、連続して交互に繰り返される期間Ｐ１、Ｐ２を規定する。検出回路７３（ΣΔ変調器）はタイミング信号Φ１、Φ２により信号Ｓ３４、Ｓ３５をΣΔ変調して１ビットデジタル信号に変換する。
【００２１】
期間Ｐ１、Ｐ２での検出回路７３の動作を説明する。以下の説明では、検出素子３０の中心軸を中心に物理量である所定の角速度が検出素子３０に付与されて検出素子３０が回転し、センス電極３４、３５から出力される信号Ｓ３４、Ｓ３５の最大値は値「８」である。
【００２２】
タイミングΦ１の値がハイレベルとなる期間Ｐ１では、センス電極３４から発生する値「８」に相当する電荷Ｑ３４からなる出力信号が積分回路５６のコンデンサ５８に保持され、コンデンサ５８に保持されている電荷による電圧が比較回路７０の比較器７１の反転入力端子７１ａに入力される。同様に、期間Ｐ１では、センス電極３５から発生する値「−８」に相当する電荷Ｑ３５が積分回路６７におけるコンデンサ６９に保持され、コンデンサ６９に保持されている値「−８」に相当する電荷による電圧が比較回路７０の比較器７１の非反転入力端子７１ｂに入力される。比較器７１は比較結果として値「１」の１ビットデジタル信号をフリップフロップ７２に入力し、タイミング信号Φ２の立上りすなわち期間Ｐ２の開始時に値「１」の１ビットデジタル信号がフリップフロップ７２にラッチされる。次に、タイミングΦ２がハイレベルとなる期間Ｐ２でＤＡ出力部５１のスイッチ５３、５４がＯＮになり、コンデンサ５２に保持されている電荷が放電されるとともに、ＤＡ出力部６２のスイッチ６４ａ、６４ｂがＯＮになり、コンデンサ６３に保持されている電荷が放電される。フリップフロップ７２でラッチされた値「１」のデジタル信号が、次の期間Ｐ１にＤＡ変換部４８のＤＡ切替部４７に入力され、値「−１０」に相当する電荷を発生する基準電圧Ｖ５０に切り替えられる。同様に、フリップフロップ７２でラッチされた値「１」のデジタル信号が、ＤＡ変換部６６のＤＡ切替部５９に入力され、値「１０」に相当する電荷を発生する基準電圧Ｖ６０に切り替えられる。これにより、ＤＡ出力部５１のコンデンサ５２には基準電圧Ｖ５０の値「−１０」に相当する電荷に対応する電荷が蓄えられ積分回路５６に入力されるとともに、ＤＡ出力部６２のコンデンサ６３に基準電圧Ｖ６０の値「１０」に相当する電荷に対応する電荷が蓄えられ、積分回路６７に入力される。それとともに、期間Ｐ１ではスイッチ５５がＯＮになり、検出素子３０のセンス電極３４より発生する値「８」に相当する電荷に対応する電荷が積分回路５６に出力される。さらに、スイッチ６５がＯＮになり、センス電極３５から値「８」に相当する電荷に対応する電荷が積分回路６７に入力される。
【００２３】
これにより期間Ｐ２では、積分回路５６のコンデンサ５８に、図２に示す電荷量Ｇ３４とＤＡ変換部４８より出力される電荷量の総和が積分されて値「６」に相当する電荷からなる出力信号が積分回路５６に保持される。同様に、期間Ｐ２では積分回路６７のコンデンサ６９に、図２に示す電荷量Ｇ３５とＤＡ変換部６６より出力される電荷量の総和が積分されて値「−６」に相当する電荷からなる出力信号が積分回路６７に保持される。比較器７１は積分回路５６、６７の出力信号を比較した結果をフリップフロップ７２に１ビットデジタル信号として出力する。期間Ｐ１、Ｐ２での上記の動作を繰り返す度に、積分回路５６に保持される電圧は順次値「２」に相当する電荷に相当する電圧だけ低下し、一方、積分回路６７に保持される電圧は値「２」に相当する電荷に相当する電圧だけ増加する。その結果、積分回路５６、６７に保持される電圧が値「０」に相当する電荷になるまでは比較回路７０は値「１」の１ビットデジタル信号を出力する。その後、積分回路５６に保持される電圧が値「−２」に相当する電荷になるとともに、積分回路６７に保持される電圧が値「２」に相当する電荷になると、比較器７１は値「−１」の１ビットデジタル信号を出力する。これにより、フリップフロップ７２は、値「−１」の出力信号をＤＡ切替部４７、ＤＡ切替部５９に出力し、ＤＡ変換部４８の基準電圧Ｖ４９から値「１０」に相当する電荷の電圧が出力されて、対応した電荷がコンデンサ５２に保持されるとともに、ＤＡ変換部６６の基準電圧Ｖ６１からは値「−１０」に相当する電荷の電圧が出力され、対応する電荷がコンデンサ６３に保持される。これにより、積分回路５６に値「１６」に相当する電荷の電圧が保持されるとともに、積分回路６７に値「−１６」に相当する電荷の電圧が保持される。以後、積分回路５６、６７の出力電圧が値「２」に相当する電荷に相当する電圧分ずつ順次変化して、比較器７１は値「１」の１ビットデジタル信号を９回出力した後、値「−１」の１ビットデジタル信号を１回出力する。この１ビットデジタル信号をマルチビット化することで値「０．８」の出力信号が物理量である角速度を示す検出信号として出力される。デジタルフィルタ７４には検出回路７３より出力される１ビットデジタル信号が入力され、ノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行い、補正演算部７５に物理量である角速度を示す検出値Ｓ７４を出力する。
【００２４】
図３は補正演算部７５の回路図である。補正演算部７５は、検出値Ｓ７４を補正して補正後値Ｓ８９を出力する。補正演算部７５は、微分判定部７７と、ＡＮＤ演算器７８と、ウインドウコンパレータ８０と、更新条件判定部８１と、更新バッファ７９と、減算器８９と、遅延設定部８４とを有する。微分判定部７７には検出値Ｓ７４が入力される。ＡＮＤ演算器７８には微分判定部７７からの出力信号が入力される。更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９を保持する。減算器８９はデジタルフィルタ７４から出力された検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算することで補正後値Ｓ８９を出力する。物理量センサ１０００では、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の変動が、検出値Ｓ７４や補正後値Ｓ８９それら自体から検出値Ｓ７４が検出素子３０に与えられた物理量以外の温度ドリフト等の要因によるものか否かを判定する。補正演算部７５は、検出値Ｓ７４が物理量以外の要因によるものである場合に、補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように検出値Ｓ７４から減算するオフセット値Ｓ７９を更新する。検出値Ｓ７４が物理量によるものである場合に、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９の更新を止めて、減算器８９は保持されているオフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４から減算して得られた補正後値Ｓ８９を出力する。
【００２５】
補正演算部７５の動作の詳細を以下に説明する。遅延設定部８４は、検出値Ｓ７４を所定の時間だけ遅延させて得られた遅延検出値Ｓ８４を更新バッファ７９に出力する。微分判定部７７はデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４を時間微分して微分値を得る。微分判定部７７はその微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１（実施の形態１では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ７７をＡＮＤ演算器７８に出力し、その微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ７７をＡＮＤ演算器７８に出力する。ウインドウコンパレータ８０は、減算器８９から出力された補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１（実施の形態１では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ８０をＡＮＤ演算器７８に出力し、補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ８０をＡＮＤ演算器７８に出力する。ＡＮＤ演算器７８は、微分判定部７７とウインドウコンパレータ８０とからの信号Ｓ７７、Ｓ８０が共にハイレベル（アクティブレベル）である場合にのみハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ７８を出力し、物理量である角速度が検出素子３０に与えられていないと判定する。一方、ＡＮＤ演算器７８は、信号Ｓ７７、Ｓ８０の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ７８を出力し、物理量である角速度が検出素子３０に与えられていると判定する。更新条件判定部８１はＡＮＤ演算器７８からハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ７８が所定のドリフト継続時間（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）以上継続して出力されると、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ８１を一回出力する。更新条件判定部８１は更新指示信号Ｓ８１を出力した後でもＡＮＤ演算器７８からハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ７８が所定のドリフト継続時間（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）以上継続して出力されると、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ８１をさらに出力する。更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ８１を受けると、減算器８９から出力される補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。具体的には、更新指示信号Ｓ８１を受けると、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９をそのときの遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。更新指示信号Ｓ８１が出力された場合には検出値Ｓ７４の時間微分値が小さく変化が小さいので、更新指示信号Ｓ８１を受けた直後ではオフセット値Ｓ７９は検出値Ｓ７４に等しい。この状態で減算器８９は検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得るので、補正後値Ｓ８９は実質的に零値になる。実施の形態１では、更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ８１を受けない限りオフセット値Ｓ７９を更新せずに維持する。
【００２６】
ＮＯＴ演算器８２はウインドウコンパレータ８０の出力する信号Ｓ８０を反転して信号Ｓ８２を出力する。すなわち、ＮＯＴ演算器８２は、補正後値Ｓ８９の絶対値が出力閾値ＴＨ１（実施の形態１では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きい場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ８２を更新バッファ７９に出力し、補正後値Ｓ８９の絶対値が出力閾値ＴＨ１以下の場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ８２を更新バッファ７９に出力する。更新バッファ７９はローレベルの信号Ｓ８２を受けると、物理量である角速度が検出素子３０に与えられていると判断して、更新バッファ７９は保持するオフセット値Ｓ７９を更新せずに維持して保持する。減算器８９は検出値Ｓ７４から維持されているオフセット値Ｓ７９を減算して得られた補正後値Ｓ８９を出力する。
【００２７】
起動時制御部８３は、物理量センサ１０００の起動時のみ更新条件判定部８１での所定のドリフト継続時間を起動時以降の通常動作時でのドリフト継続時間より短く設定する。実施の形態１では、起動時のドリフト継続時間は０．１５ｓｅｃと、通常動作時での所定のドリフト継続時間の０．５ｓｅｃよりも短く設定する。
【００２８】
周囲の温度が変化するときの物理量センサ１０００の動作について説明する。図４はデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４と、微分判定部７７の出力信号Ｓ７７と、補正後値Ｓ８９と、ウインドウコンパレータ８０の出力信号Ｓ８０とを示す。図４において横軸は時間を示す。物理量センサ１０００の周囲の温度が変化することによりデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４は変化する。検出値Ｓ７４には低周波の変動ＦＬが現れる。変動ＦＬの時間微分値の絶対値は微分判定部７７の所定の微分閾値ＴＨＤ１（実施の形態１では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である。
【００２９】
変動ＦＬの時間微分値は所定の微分閾値ＴＨＤ１（実施の形態１では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下であるので、微分判定部７７はハイレベルの信号Ｓ７７を出力する。ウインドウコンパレータ８０は、減算器８９から出力された補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１（２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下であるので、ハイレベルの信号Ｓ８０を出力する。すると、ＡＮＤ演算器７８はハイレベルの信号を出力する。ＡＮＤ演算器７８がハイレベルの信号を出力する状態が所定のドリフト継続時間（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）以上継続すると、更新条件判定部８１は更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ８１を出力する。更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ８１を受けると、オフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。このとき、検出値Ｓ７４の微分値の絶対値は小さく検出値Ｓ７４の変化は小さいので、遅延検出値Ｓ８４は検出値Ｓ７４と等しく、したがってオフセット値Ｓ７９は検出値Ｓ７４と等しい。減算器８９は検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得るので、図４に示すように、更新バッファ７９は、補正後値Ｓ８９の低周波である変動ＦＬの部分を実質的に零値にするように検出値Ｓ７４を補正する。
【００３０】
このとき、物理量である角速度が検出素子３０に与えられている場合に、更新バッファ７９が誤って強制的に補正後値Ｓ８９を零値に補正をすることを防止する。そのために、実施の形態１における物理量センサ１０００においては、ウインドウコンパレータ８０およびＮＯＴ演算器８２は物理量である角速度が検出素子３０に付加されていることを検知して、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９を更新することを停止して検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して得られた補正後値Ｓ８９を出力し、角速度が付加されている際の補正後値Ｓ８９が得られる。
【００３１】
起動時制御部８３は、物理量センサ１０００の起動時での更新条件判定部８１での判定に用いる所定のドリフト継続時間の値（実施の形態１では０．１５ｓｅｃ）を、起動時以外の通常動作時での所定のドリフト継続時間の値（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）より短く設定する。これにより、検出回路７３の出力の変動が大きい起動時においても、物理量センサ１０００は正確に物理量である角速度を検出することができる。
【００３２】
図５Ａは遅延設定部８４の回路図である。図５Ｂは遅延設定部８４の信号を示す。遅延設定部８４はＤ型フリップフロップよりなる遅延素子８４Ａよりなる。遅延設定部８４は検出値Ｓ７４のビット数分の遅延素子８４Ａよりなる。図５Ｂに示すように、検出回路７３からデジタルフィルタ７４を介して出力される検出値Ｓ７４のデータＤ０、Ｄ１、…は所定の周期（実施の形態１では０．０５ｓｅｃ）を有する検出値サンプリングクロックＣＫ７４に同期して出力される。更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ８１を受けると、検出値サンプリングクロックＣＫ７４の周期に更新レート（実施の形態１では４）を掛けた周期（実施の形態１では０．２ｓｅｃ）を有する更新サンプリングクロックＣＫ７９に同期して遅延検出値Ｓ８４をオフセット値Ｓ７９として取り込んで保持する。すなわち検出値Ｓ７４のデータＤ０、Ｄ１、…ではなく、更新バッファ７９は検出値Ｓ７４のデータＤ０、Ｄ４、Ｄ８、…を取り込んでオフセット値Ｓ７９として保持することができる。更新バッファ７９と減算器８９で補正する検出値Ｓ７４の変動ＦＬの時間微分値は小さいので、検出値Ｓ７４の変動ＦＬでの変化は遅い。したがって、更新バッファ７９は検出値Ｓ７４の全てのデータＤ０．Ｄ１、…ではなく間引いたデータＤ０．Ｄ４、Ｄ８、…を保持できることで変動ＦＬを十分に低減した補正後値Ｓ８９を得ることができる。
【００３３】
遅延素子８４Ａは更新サンプリングクロックＣＫ７９に同期して検出値Ｓ７４のデータＤ０、Ｄ４、Ｄ８、…を保持して更新サンプリングクロックＣＫ７９の１周期分だけすなわち検出値サンプリングクロックＣＫ７４の周期に更新レートを掛けた周期だけ遅延して遅延検出値Ｓ８４として出力する。
【００３４】
図５Ｃは比較例の遅延設定部５８４の回路図である。図５Ｃにおいて、図５Ａに示す実施の形態１における遅延設定部８４と同じ部分には同じ参照番号を付す。遅延設定部５８４は直列に接続された４つの遅延素子８４Ａを有し、４つの遅延素子８４Ａは更新サンプリングクロックＣＫ７９でなく、検出値サンプリングクロックＣＫ７４に同期して検出値Ｓ７４のデータＤ０．Ｄ１、Ｄ２、…を保持して遅延させる。
【００３５】
図５Ａに示すように、実施の形態１における遅延設定部８４は、図５Ｃに示す比較例の遅延設定部５８４でのような多くの遅延素子８４Ａを要することなく回路規模を抑えて設定可能な遅延量の範囲を拡大でき、かつ正確に物理量である角速度を検出することができる。
【００３６】
なお、更新バッファ７９は、遅延検出値Ｓ８４の代わりに検出値Ｓ７４でオフセット値Ｓ７９を置き換えることでオフセット値を更新してもよい。
【００３７】
なお、補正演算部７５はハードウエアのみならず、ＣＰＵで実行されるソフトウエアで実現してもよい。
【００３８】
以上述べたように、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である場合に、補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。
【００３９】
また、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作してもよい。
【００４０】
また、補正演算部７５は、物理量センサ１０００の起動時での所定のドリフト継続時間の値を、物理量センサ１０００の起動時以外の通常動作時での所定のドリフト継続時間の値より短く設定するように動作してもよい。
【００４１】
また、補正演算部７５は、オフセット値Ｓ７９を保持し、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である場合に、オフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４（遅延検出値Ｓ８４）で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新するように動作してもよい。この場合には、補正演算部７５は、オフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４から減算して補正後値Ｓ８９を得ることにより補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。
【００４２】
また、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときにオフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４（遅延検出値Ｓ８４）で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新するように動作してもよい。
【００４３】
また、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい場合に、オフセット値Ｓ７９を更新せずに維持して保持するように動作してもよい。
【００４４】
また、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４を遅延させて遅延検出値Ｓ８４を出力する遅延設定部８４と、オフセット値Ｓ７９を保持する更新バッファ７９とを有していてもよい。この場合には、検出回路７３（デジタルフィルタ７４）は検出値サンプリングクロックＣＫ７４に同期して検出値Ｓ７４を出力するように動作する。さらに、更新バッファ７９は、検出値サンプリングクロックＣＫ７４の周期に更新レート（４）を掛けて得られる周期を有する更新サンプリングクロックＣＫ７９に同期して遅延検出値Ｓ８４を取み込み、オフセット値Ｓ７９を取り込んだ遅延検出値Ｓ８４で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新するように動作する。遅延設定部８４は更新サンプリングクロックＣＫ７９に同期して検出値Ｓ７４を取り込んで遅延させて遅延検出値Ｓ８４を出力するように動作する。
【００４５】
図１と図３に示すように、物理量センサ１０００は、検出回路７３と、検出回路７３からの出力信号が入力される回路９９ａと、検出回路７３からの出力信号及び回路９９ａからの出力信号が入力される回路９９ｂとを備える。回路９９ｂからの出力信号が回路９９ａに入力される。回路９９ａは回路９９ｃ（微分判定部７７）と回路９９ｄ（ウインドウコンパレータ８０）とを有する。検出回路７３からの出力信号は回路９９ｃに入力され、回路９９ｂからの出力信号は回路９９ｄに入力される。
【００４６】
検出回路７３は、物理量が与えられるように構成されたセンサ３０からの信号を出力する。
【００４７】
回路９９ｂは減算器８３を含む。
【００４８】
回路９９ａはＡＮＤ演算器７８と更新バッファ７９をさらに含む。微分判定部７７からの出力とウインドウコンパレータ８０からの出力がＡＮＤ演算器７８に入力される。ＡＮＤ演算器７８からの出力信号が更新バッファ７９に入力される。更新バッファ７９からの出力が回路９９ｂに入力される。
【００４９】
微分判定部７７からの出力信号が所定の範囲（実施の形態１では信号の絶対値が所定の閾値以下）内で、かつウインドウコンパレータ８０に入力される出力信号が所定の範囲（実施の形態１では信号の絶対値が所定の閾値以下）内である場合に、検出回路７３からの出力信号を実質的に零値にするように構成されている。
【００５０】
実施の形態１における物理量センサ１０００は物理量として角速度を検知するが、物体に働く歪量等の他の物理量を検知してもよい。
【００５１】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２の物理量センサ１００１の回路図である。物理量センサ１００１は互いに直角の異なるＸ軸とＹ軸とＺ軸とを中心とする角速度を物理量として検出する。
【００５２】
図６において、振動子からなる検出素子１０１は、Ｘ軸のセンス電極１０２とＹ軸のセンス電極１０３とＺ軸のセンス電極１０４とを有する。センス電極１０２は、物理量であるＸ軸周りの角速度ＡＸに起因するコリオリ力による発生する電荷を検出する。センス電極１０３は、物理量であるＹ軸周りの角速度ＡＹに起因するコリオリ力による発生する電荷を検出する。センス電極１０４は、物理量であるＺ軸周りの角速度ＡＺに起因するコリオリ力による発生する電荷を検出する。
【００５３】
Ｘ軸の検出回路１０５は、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の検出回路７３と同様の動作により、検出素子１０１のセンス電極１０２からの出力信号を処理して、検出素子１０１に与えられた物理量であるＸ軸周りの角速度を示すデジタル信号を出力する。デジタルフィルタ１０６Ｘは、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００のデジタルフィルタ７４と同様の動作により、Ｘ軸の検出回路１０５より出力されるデジタル信号のノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行って検出値Ｓ１０６Ｘとして出力する。
【００５４】
Ｙ軸の検出回路１１２は、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の検出回路７３と同様の動作により、検出素子１０１のセンス電極１０３からの出力信号を処理して、検出素子１０１に与えられた物理量であるＹ軸周りの角速度を示すデジタル信号を出力する。デジタルフィルタ１０６Ｙは、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００のデジタルフィルタ７４と同様の動作により、Ｙ軸の検出回路１１２より出力されるデジタル信号のノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行って検出値Ｓ１０６Ｙとして出力する。
【００５５】
Ｚ軸の検出回路１１５は、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の検出回路７３と同様の動作により、検出素子１０１のセンス電極１０４からの出力信号を処理して、検出素子１０１に与えられた物理量であるＺ軸周りの角速度を示すデジタル信号を出力する。デジタルフィルタ１０６Ｚは、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００のデジタルフィルタ７４と同様の動作により、Ｚ軸の検出回路１１５より出力されるデジタル信号のノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行って検出値Ｓ１０６Ｚとして出力する。Ｘ軸の検出回路１０５とＹ軸の検出回路１１２とＺ軸の検出回路１１５とは検出回路１７３を構成する。
【００５６】
補正演算部１０７は、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の補正演算部７５と類似のＸ軸の微分判定部１０８と、ＡＮＤ演算器１０９と、Ｘ軸のウインドウコンパレータ１１０と、ＡＮＤ演算器１１１と、Ｙ軸の微分判定部１１３と、Ｙ軸のウインドウコンパレータ１１４と、Ｚ軸の微分判定部１１６と、Ｚ軸のウインドウコンパレータ１１７と、ＡＮＤ演算器１１８と、Ｘ軸の更新バッファ１２０Ｘと、Ｙ軸の更新バッファ１２０Ｙと、Ｚ軸の更新バッファ１２０Ｚと、更新条件判定部１１９と、ＮＯＴ演算器１２１と、Ｘ軸の減算器８９Ｘと、Ｙ軸の減算器８９Ｙと、Ｚ軸の減算器８９Ｚと、Ｘ軸の遅延設定部８４Ｘと、Ｙ軸の遅延設定部８４Ｙと、Ｚ軸の遅延設定部８４Ｚとを有する。更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚはオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ保持している。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｘは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ減算して得られた補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ出力する。
【００５７】
Ｘ軸の検出回路１０５から出力された信号がデジタルフィルタ１０６Ｘを介して検出値Ｓ１０６ＸとしてＸ軸の微分判定部１０８に入力される。微分判定部１０８から出力された信号はＡＮＤ演算器１０９に入力される。Ｘ軸の減算器８９Ｘから出力された補正後値Ｓ８９ＸはＸ軸のウインドウコンパレータ１１０に入力される。ウインドウコンパレータ１１０から出力された信号はＡＮＤ演算器１１１に入力される。Ｙ軸の検出回路１１２から出力された信号がデジタルフィルタ１０６Ｙを介して検出値Ｓ１０６ＹとしてＹ軸の微分判定部１１３に入力される。微分判定部１１３から出力された信号はＡＮＤ演算器１０９に入力される。Ｙ軸の減算器８９Ｙから出力された補正後値Ｓ８９ＹはＹ軸のウインドウコンパレータ１１４に入力される。ウインドウコンパレータ１１４から出力された信号はＡＮＤ演算器１１１に入力される。Ｚ軸の検出回路１１５から出力された信号はデジタルフィルタ１０６Ｚを介して検出値Ｓ１０６ＺとしてＺ軸の微分判定部１１６に入力される。微分判定部１１６から出力された信号はＡＮＤ演算器１０９に入力される。Ｚ軸の減算器８９Ｚから出力された補正後値Ｓ８９ＺはＺ軸のウインドウコンパレータ１１７に入力される。ウインドウコンパレータ１１７から出力された信号はＡＮＤ演算器１１１に入力される。ＡＮＤ演算器１１８はＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力された信号が共にハイレベル（アクティブレベル）であるときにハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力し、ＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力された信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）であるときにローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力する。
【００５８】
Ｘ軸の遅延設定部８４Ｘは検出回路１０５からデジタルフィルタ１０６Ｘを介して出力された検出値Ｓ１０６Ｘを所定の遅延時間だけ遅延させて遅延検出値Ｓ８４Ｘを更新バッファ１２０Ｘに出力する。Ｙ軸の遅延設定部８４Ｙは検出回路１１２からデジタルフィルタ１０６Ｙを介して出力された検出値Ｓ１０６Ｙを所定の遅延時間だけ遅延させて遅延検出値Ｓ８４Ｙを更新バッファ１２０Ｙに出力する。Ｚ軸の遅延設定部８４Ｚは検出回路１１５からデジタルフィルタ１０６Ｚを介して出力された検出値Ｓ１０６Ｚを所定の遅延時間だけ遅延させて遅延検出値Ｓ８４Ｚを更新バッファ１２０Ｚに出力する。
【００５９】
微分判定部１０８は入力される検出値Ｓ１０６Ｘを時間微分して得られた時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１（実施の形態２では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力し、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力する。微分判定部１１３は入力される検出値Ｓ１０６Ｙを時間微分して得られた時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１（実施の形態２では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力し、検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力する。微分判定部１１６は入力される検出値Ｓ１０６Ｚを時間微分して得られた時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１（実施の形態２では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力し、検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力する。
【００６０】
ＡＮＤ演算器１０９は微分判定部１０８、１１３、１１６から出力される信号の全てがハイレベル（アクティブレベル）である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力し、微分判定部１０８、１１３、１１６から出力される信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローハイレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力する。したがって、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下である場合にＡＮＤ演算器１０９はＡＮＤ演算器１１８にハイレベルの信号を出力する。また、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１より大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１より大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１より大きい場合にＡＮＤ演算器１０９はＡＮＤ演算器１１８にローレベルの信号を出力する。
【００６１】
ウインドウコンパレータ１１０は、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベルの信号を出力し、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１より大きい場合にローレベルの信号をＡＮＤ演算器１１１に出力する。同様に、ウインドウコンパレータ１１４は、補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値がそれぞれ所定の出力閾値ＴＨＹ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベルの信号を出力し、補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ２より大きい場合にローレベルの信号をＡＮＤ演算器１１１に出力する。ウインドウコンパレータ１１７は、補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値がそれぞれ所定の出力閾値ＴＨＺ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベルの信号を出力し、補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きい場合にローレベルの信号をＡＮＤ演算器１１１に出力する。ＡＮＤ演算器１１１はウインドウコンパレータ１１０、１１４、１１７から出力される信号の全てがハイレベル（アクティブレベル）である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力し、ウインドウコンパレータ１１０、１１４、１１７から出力される信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力する。したがって、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合にＡＮＤ演算器１１１はＡＮＤ演算器１１８にハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力する。また、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きい場合にＡＮＤ演算器１１１はＡＮＤ演算器１１８にローレベル（非アクティブレベル）の信号を出力する。
【００６２】
ＡＮＤ演算器１１８は、ＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力される信号が共にハイレベル（アクティブレベル）である場合にのみハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力し、物理量である角速度が外部から検出素子１０１に付加されていないと認識する。一方、ＡＮＤ演算器１１８は、ＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力される信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力し、物理量である角速度が外部から検出素子１０１に付加されていると認識する。更新条件判定部１１９は、ＡＮＤ演算器１１８から出力されるハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８が所定のドリフト継続時間（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）以上続けて出力されると更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２９Ｚに更新指示信号Ｓ１１９を一回出力する。更新条件判定部１１９は更新指示信号Ｓ１１９を出力した後でもＡＮＤ演算器１１８から出力されるハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８が所定のドリフト継続時間以上続けて出力されると更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２９Ｚに更新指示信号Ｓ１１９をさらに出力する。更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは更新指示信号Ｓ１１９を受けると、実施の形態１における物理量センサ１０００の更新バッファ７９と同様に動作して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ実質的に零値に補正するように動作する。具体的には、更新指示信号Ｓ１１９を受けると、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは更新指示信号Ｓ１１９を受けたときにオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚで置き換えて保持することでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ更新する。更新指示信号Ｓ１１９が出力された場合には検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚの時間微分値が小さく変化が小さいので、更新指示信号を受けた直後ではオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚは遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚにそれぞれ等しい。この状態で減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得るので、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚは実質的に零値になる。更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは更新指示信号Ｓ１１９を受けない限りオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ更新せずに維持して保持する。
【００６３】
ＮＯＴ演算器１２１はＡＮＤ演算器１１１が出力する信号を反転して出力する。すなわち、ＮＯＴ演算器１２１は、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値がウインドウコンパレータ１１０の所定の出力閾値ＴＨＸ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値がウインドウコンパレータ１１４の所定の出力閾値ＴＨＹ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値がウインドウコンパレータ１１７の所定の出力閾値ＴＨＺ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きい場合にハイレベルの信号を出力する。また、ＮＯＴ演算器１２１は、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合にローレベルの信号を出力する。ＮＯＴ演算器１２１がハイレベルの信号を出力すると、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは、物理量である角速度ＡＸ、ＡＹ、ＡＺが検出素子１０１に付加されていると判定して、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新せずに維持する。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚはデジタルフィルタ１０６Ｘ、１０６Ｙ、１０６Ｚから出力された検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚから維持しているオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得て出力する。
【００６４】
図７Ａは実施の形態２における物理量センサ１００１を搭載した電子機器１３０の斜視図である。図７Ｂは物理量センサ１００１のＸ軸の微分判定部１０８とＹ軸の微分判定部１１３とＺ軸の微分判定部１１６とＸ軸のウインドウコンパレータ１１０とＹ軸のウインドウコンパレータ１１４とＺ軸のウインドウコンパレータ１１７とが出力する信号を示す。電子機器１３０はデジタルスチルカメラである。図７Ａに示すように、電子機器１３０（デジタルスチルカメラ）をＺ軸（天軸）周りに一定の角速度ＡＺで回転させてパノラマ撮影をする場合の物理量センサ１００１の動作を説明する。具体的には、図７Ｂに示す時点ｔ１から時点ｔ２で操作者は電子機器１３０を静止させる。時点ｔ２から時点ｔ４までは、操作者はＺ軸周りの角速度ＡＺの値を増加させながらＺ軸周りに電子機器１３０を回転させる。時点ｔ４から時点ｔ５までは、操作者はＺ軸周りに一定の値の角速度ＡＺで電子機器１３０を回転させる。時点ｔ５から時点ｔ７までは、操作者はＺ軸周りの角速度ＡＺの値を減少させながら電子機器１３０をＺ軸周りに回転させる。時点ｔ７で操作者は電子機器１３０を停止し、時点ｔ７以後は電子機器１３０を静止させる。
【００６５】
時点ｔ２から時点ｔ４までの期間と時点ｔ５から時点ｔ７までの期間とでは、Ｚ軸周りの角速度ＡＺの時間微分値の絶対値が大きくしたがって補正後値Ｓ８９Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１より大きく微分判定部１１６はローレベルの信号を出力し、それ以外の期間では補正後値Ｓ８９Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下であり微分判定部１１６はハイレベルの信号を出力する。Ｚ軸周りの角速度ＡＺは時点ｔ２と時点ｔ４との間の時点ｔ３で所定の出力閾値ＴＨＺ１を超え、時点ｔ５と時点ｔ７との間の時点ｔ６で所定の出力閾値ＴＨＺ１以下に減少する。したがって、Ｚ軸周りの角速度ＡＺは時点ｔ３から時点ｔ６までの期間は所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きくウインドウコンパレータ１１７はローレベルの信号を出力し、時点ｔ１から時点ｔ３までの期間と時点ｔ６以後の期間ではウインドウコンパレータ１１７はハイレベルの信号を出力する。
【００６６】
時点ｔ７以後、操作者は電子機器１３０をＸ軸周りやＹ軸周りには回転させないので、Ｘ軸の微分判定部１０８とＹ軸の微分判定部１１３とは時点ｔ１以後ハイレベルの信号を出力し、Ｘ軸のウインドウコンパレータ１１０とＹ軸のウインドウコンパレータ１１４とはハイレベルの信号を出力する。
【００６７】
Ｚ軸周りに一定の値の角速度Ａで電子機器１３０を回転させる場合でも、実際には手振れによりＸ軸とＹ軸の回りの角速度ＡＸ、ＡＹを伴う微振動が発生する場合がある。したがって、Ｘ軸の微分判定部１０８とＹ軸の微分判定部１１３の出力する信号には不規則にハイレベルからローレベルに到る短い幅のパルスＰｘ、Ｐｙが発生する。さらに、Ｚ軸回りの角速度ＡＺの値を厳密に一定に保つことは困難なので、Ｚ軸周りの角加速度が発生する場合があり、したがって、Ｚ軸の微分判定部１１６の出力する信号にも上記の長い期間のローレベルとは別に不規則にハイレベルからローレベルに到る短い幅のパルスＰｚが発生する。
【００６８】
時点ｔ１から時点ｔ２までの期間と時点ｔ７以後の期間とは、ＡＮＤ演算器１０９、１１１は共にハイレベルの信号を出力してＡＮＤ演算器１１８はハイレベルの信号を出力する。これにより、更新バッファ１２０Ｚ、１２０Ｙ、１２０Ｚは保持するオフセット値Ｓ１２０Ｚ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚに設定することでオフセット値Ｓ１２０Ｚ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新して保持して減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚに出力する。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ実質的に零値にする。
【００６９】
時点ｔ２から時点ｔ３までの期間と時点ｔ６から時点ｔ７までの期間とは、ＡＮＤ演算器１０９はローレベルの信号を出力するのでＡＮＤ演算器１１８もローレベルの信号を出力する。したがって、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚはオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ更新せずに維持する。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ出力する。
【００７０】
時点ｔ３から時点ｔ６までの期間では、ＡＮＤ演算器１１８はローレベルの信号を出力し、ＮＯＴ演算器１２１はハイレベルの信号を出力する。したがって、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚはオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新せずに維持して保持する。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得てそれぞれ出力し、Ｚ軸周りの角速度を示す補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚが得られる。時点ｔ３から時点ｔ６までの期間では、図７Ｂに示すように微分判定部１０８、１１３、１１６が出力する信号にローレベルに到る幅の短いパルスが発生しても、ＮＯＴ演算器１２１が出力するハイレベルの信号により更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚが誤って更新されることを防止できる。
【００７１】
実施の形態２における物理量センサ１００１において所定の出力閾値ＴＨＸ１、ＴＨＹ１、ＴＨＺ１は同じであるが、これらは異なっていてもよい。同様に、実施の形態２における物理量センサ１００１において所定の微分閾値ＴＨＤＸ１、ＴＨＤＹ１、ＴＨＤＺ１は同じであるが、これらは異なっていてもよい。
【００７２】
なお、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは、遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚの代わりに検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚをそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚを更新してもよい。
【００７３】
なお、実施の形態２における物理量センサ１００１はＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸周りの角速度を検出するが、Ｘ軸およびＺ軸の２軸周りの角速度を検出する二軸検出用物理量センサであってもよく、同様の効果を有する。
【００７４】
以上述べたように、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下である場合に、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙを実質的に零値にするように動作する。
【００７５】
また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙを実質的に零値にするように動作してもよい。
【００７６】
また、補正演算部１０７は、物理量センサ１００１の起動時での所定のドリフト継続時間の値を、物理量センサ１００１の起動時以外の通常動作時での所定のドリフト継続時間の値より短く設定するように動作してもよい。
【００７７】
また、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを保持し、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下である場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ（遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ）でそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを更新ように動作してもよい。この場合には、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙからそれぞれ減算することにより補正後値Ｓ８９Ｘ。Ｓ８９Ｙを得ることにより、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙを実質的に零値にするように動作する。
【００７８】
また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ（Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ）をオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙとしてそれぞれ保持することでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを更新するように動作してもよい。
【００７９】
また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値Ｓ８９Ｘより大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１より大きい場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを更新せずに維持して保持するように動作してもよい。
【００８０】
また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合に、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを実質的に零値にするように動作してもよい。
【００８１】
また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを実質的に零値にするように動作してもよい。
【００８２】
また、補正演算部１０７は、物理量センサ１００１の起動時での所定のドリフト継続時間の値を、物理量センサ１００１の起動時以外の通常動作時での所定のドリフト継続時間の値より短く設定するように動作してもよい。
【００８３】
また、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを保持し、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚ（遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚ）でそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新ように動作してもよい。この場合には、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからそれぞれ減算することにより補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得ることにより補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを実質的に零値にするように動作する。
【００８４】
また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときにオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚ（Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚ）でそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新するように動作してもよい。
【００８５】
また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１より大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１より大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きい場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新せずに維持して保持するように動作してもよい。
【００８６】
なお、補正演算部１０７はハードウエアのみならず、ＣＰＵで実行されるソフトウエアで実現してもよい。
【００８７】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３における物理量センサ２０００の回路図である。図８において、図１から図３に示す実施の形態１における物理量センサ１０００と同じ部分には同じ参照番号を付す。物理量センサ２０００は実施の形態１における物理量センサの補正演算部７５の代わりに補正演算部１７５を備える。
【００８８】
図９は補正演算部１７５の回路図である。補正演算部１７５は図３に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の補正演算部７５のＡＮＤ演算器７８と更新条件判定部８１の代わりにＡＮＤ演算器９１と異常条件判定部９２とを有する。減算器８９は検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得る。ＡＮＤ演算器９１は、微分判定部７７から出力される信号とＮＯＴ演算器８２が出力する信号とが共にハイレベル（アクティブレベル）であるときにハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力し、微分判定部７７から出力される信号とＮＯＴ演算器８２が出力する信号とのうちの少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）であるときにローレベル（非アクティブレベル）の信号を出力する。すなわち、ＡＮＤ演算器９１は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力し、物理量である角速度が検出素子３０（図１）に与えられていないと判定する。また、ＡＮＤ演算器９１は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号を出力する。異常条件判定部９２はＡＮＤ演算器９１がハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力する状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続したときに、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ９２を一回出力する。異常条件判定部９２は、更新指示信号Ｓ９２を出力した後でＡＮＤ演算器９１がハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力する状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続したときに、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ９２をさらに出力する。更新バッファ７９は、更新指示信号Ｓ９２を受けるとオフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えることによりオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。減算器８９は、検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得る。検出値Ｓ７４の時間微分値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下であるときは、検出値Ｓ７４の変化は少なく、しかがって遅延検出値Ｓ８４は検出値Ｓ７４とほぼ等しい。よって遅延更新指示信号Ｓ９２を受けた時点ではオフセット値Ｓ７９は検出値Ｓ７４にほぼ等しいので、補正後値Ｓ８９を実質的に零値にすることができる。
【００８９】
物理量センサ２０００の周囲の温度が変化する場合には、物理量センサ２０００の動作を以下に説明する。図１０はデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４と、微分判定部７７の出力信号Ｓ７７と、補正後値Ｓ８９と、ウインドウコンパレータ８０の出力信号Ｓ８０とを示す。図１０において横軸は時間を示す。物理量センサ２０００の周囲の温度が変化することによりデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４は変化する。検出値Ｓ７４には低周波の変動ＦＬが現れる。変動ＦＬの時間微分値の絶対値は微分判定部７７の所定の微分閾値ＴＨＤ１（実施の形態３では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である。
【００９０】
変動ＦＬが発生しているときには、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下であるので、微分判定部７７はハイレベルの信号Ｓ７７を出力する。補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１（実施の形態３では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きい状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続する場合がある。特に、微分判定部７７で判定される検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつウインドウコンパレータ８０で判定される補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続する状態は異常である。実施の形態３における物理量センサ２０００では、微分判定部７７からの出力信号とＮＯＴ演算器８２の出力信号とがＡＮＤ演算器９１に入力される。異常条件判定部９２はＡＮＤ演算器９１からハイレベルの信号が出力される状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続すると、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ９２を出力する。更新バッファ７９は、更新指示信号Ｓ９２を受けると、オフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４に設定して保持することでオフセット値Ｓ７９を更新し、減算器８９に出力する。減算器８９は検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算することで、図１０に示すように、補正後値Ｓ８９、特に変動ＦＬを実質的に零値にする。
【００９１】
なお、更新バッファ７９は、遅延検出値Ｓ８４の代わりに検出値Ｓ７４でオフセット値Ｓ７９を置き換えることでオフセット値を更新してもよい。
【００９２】
なお、補正演算部１７５はハードウエアのみならず、ＣＰＵで実行されるソフトウエアで実現してもよい。
【００９３】
以上述べたように、補正演算部１７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい状態が所定の異常継続時間以上継続した場合に、補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。
【００９４】
また、補正演算部１７５は、オフセット値Ｓ７９を保持し、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい状態が所定の異常継続時間以上継続した場合に、オフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４（遅延検出値Ｓ８４）で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新するように動作してもよい。この場合には、補正演算部１７５は、オフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４から減算して補正後値Ｓ８９を得ることにより補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。
【００９５】
また、物理量センサ２０００は実施の形態２における物理量センサ１００１と同様に、複数の物理量である２軸や３軸等の複数の軸の角速度を検出するように構成してもよい。
【００９６】
（実施の形態４）
図１１は本発明の実施の形態４における物理量センサの補正演算部２７５の回路図である。図１１において、図１から図４と図８と図９に示す実施の形態１、２における物理量センサ１０００、２０００の補正演算部７５、１７５と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【００９７】
実施の形態４における補正演算部２７５は、実施の形態１における補正演算部７５に実施の形態３におけるＡＮＤ演算器９１と異常条件判定部９２とをさらに備える。更新条件判定部８１はＡＮＤ演算器７８がハイレベル（アクティブレベル）の信号を所定のドリフト継続時間（実施の形態４では０．５ｓｅｃ）以上継続した場合に更新指示信号Ｓ８１を一回出力する。更新条件判定部８１は、更新指示信号Ｓ８１を出力した後でもＡＮＤ演算器７８がハイレベル（アクティブレベル）の信号を所定のドリフト継続時間（実施の形態４では０．５ｓｅｃ）以上継続した場合に更新指示信号Ｓ８１をさらに出力する。異常条件判定部９２はＡＮＤ演算器９１がハイレベル（アクティブレベル）の信号を所定の異常継続時間（実施の形態４では５ｓｅｃ）以上継続した場合に更新指示信号Ｓ９２を一回出力する。異常条件判定部９２は、更新指示信号Ｓ９２を出力した後でもＡＮＤ演算器９１がハイレベル（アクティブレベル）の信号を所定の異常継続時間（実施の形態４では５ｓｅｃ）以上継続した場合に更新指示信号Ｓ９２をさらに出力する。更新バッファ７９は、更新指示信号Ｓ８１を受けるかまたは更新指示信号Ｓ９２を受けるとオフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。減算器８９は、検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得て出力する。
【００９８】
すなわち、更新バッファ７９は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である状態が所定のドリフト継続時間以上継続した場合に、オフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。また、更新バッファ７９は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である状態が所定の異常継続時間（実施の形態４では５ｓｅｃ）以上継続した場合に、オフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。
【００９９】
上記以外の場合には、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９を更新せずに維持して保持する。減算器８９は、検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得て出力する。これにより、実施の形態４における物理量センサは、温度ドリフト等の緩やかで少ない変動を低減し、かつ異常による変動を低減して検出素子３０（図１）に与えられた物理量を示す補正後値Ｓ８９を得ることができる。
【０１００】
補正後値Ｓ８９が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい場合にはＮＯＴ演算器８２がハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力し、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９を更新せずに維持して保持する。ただし、異常条件判定部９２から更新指示信号Ｓ９２を受けると、更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ９２をＮＯＴ演算器８２の出力する信号より優先させて、すなわちＮＯＴ演算器８２の出力する信号に関わらずオフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。
【０１０１】
なお、補正演算部２７５はハードウエアのみならず、ＣＰＵで実行されるソフトウエアで実現してもよい。
【０１０２】
また、実施の形態４における物理量センサは実施の形態２における物理量センサ１００１と同様に、複数の物理量である２軸や３軸等の複数の軸の角速度を検出するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明に係る物理量センサは温度変化による出力信号の変動を防止することができ、特に、航空機、車両などの移動体の姿勢制御やナビゲーションシステム等に用いられる物理量センサとして有用である。
【符号の説明】
【０１０４】
３０    検出素子
７３    検出回路
７５    補正演算部
７７    微分判定部
７８    ＡＮＤ演算器
８０    ウインドウコンパレータ
８１    更新条件判定部
８３    起動時制御部
８４    遅延設定部
８９，８９Ｘ，８９Ｙ，８９Ｚ    減算器
９２    異常条件判定部
９９ａ    回路（第１の回路）
９９ｂ    回路（第２の回路）
９９ｃ    回路（第３の回路）
９９ｄ    回路（第４の回路）
１０１    検出素子
１０５    検出回路
１０８    微分判定部
１１０    ウインドウコンパレータ
１１２    検出回路
１１３    微分判定部
１１４    ウインドウコンパレータ
１１５    検出回路
１１６    微分判定部
１１７    ウインドウコンパレータ
１２０Ｘ，１２０Ｙ，１２０Ｚ    更新バッファ
１７３    検出回路
１７５    補正演算部
２７５    補正演算部
ＡＸ    角速度（第１の物理量）
ＡＹ    角速度（第２の物理量）
ＡＺ    角速度（第３の物理量）
【図１】
2014030346.tif 000003
【図２】
2014030346.tif 000004
【図３】
2014030346.tif 000005
【図４】
2014030346.tif 000006
【図５Ａ】
2014030346.tif 000007
【図５Ｂ】
2014030346.tif 000008
【図５Ｃ】
2014030346.tif 000009
【図６】
2014030346.tif 000010
【図７Ａ】
2014030346.tif 000011
【図７Ｂ】
2014030346.tif 000012
【図８】
2014030346.tif 000013
【図９】
2014030346.tif 000014
【図１０】
2014030346.tif 000015
【図１１】
2014030346.tif 000016
【図１２】
2014030346.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月21日(2015.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
これにより期間Ｐ２では、積分回路５６のコンデンサ５８に、図２に示す電荷量Ｇ３４とＤＡ変換部４８より出力される電荷量の総和が積分されて値「６」に相当する電荷からなる出力信号が積分回路５６に保持される。同様に、期間Ｐ２では積分回路６７のコンデンサ６９に、図２に示す電荷量Ｇ３５とＤＡ変換部６６より出力される電荷量の総和が積分されて値「−６」に相当する電荷からなる出力信号が積分回路６７に保持される。比較器７１は積分回路５６、６７の出力信号を比較した結果をフリップフロップ７２に１ビットデジタル信号として出力する。期間Ｐ１、Ｐ２での上記の動作を繰り返す度に、積分回路５６に保持される電圧は順次値「２」に相当する電荷に相当する電圧だけ低下し、一方、積分回路６７に保持される電圧は値「２」に相当する電荷に相当する電圧だけ増加する。その結果、積分回路５６、６７に保持される電圧が値「０」に相当する電荷になるまでは比較回路７０は値「１」の１ビットデジタル信号を出力する。その後、積分回路５６に保持される電圧が値「−２」に相当する電荷になるとともに、積分回路６７に保持される電圧が値「２」に相当する電荷になると、比較器７１は値「−１」の１ビットデジタル信号を出力する。これにより、フリップフロップ７２は、値「−１」の出力信号をＤＡ切替部４７、ＤＡ切替部５９に出力し、ＤＡ変換部４８の基準電圧Ｖ４９から値「１０」に相当する電荷の電圧が出力されて、対応した電荷がコンデンサ５２に保持されるとともに、ＤＡ変換部６６の基準電圧Ｖ６１からは値「−１０」に相当する電荷の電圧が出力され、対応する電荷がコンデンサ６３に保持される。これにより、積分回路５６に値「１６」に相当する電荷の電圧が保持されるとともに、積分回路６７に値「−１６」に相当する電荷の電圧が保持される。以後、積分回路５６、６７の出力電圧が値「２」に相当する電荷に相当する電圧分ずつ順次変化して、比較器７１は値「１」の１ビットデジタル信号を９回出力した後、値「−１」の  １ビットデジタル信号を１回出力する。これらの１ビットデジタル信号をマルチビット化することで値「０．８」の出力信号が物理量である角速度を示す検出信号として出力される。デジタルフィルタ７４には検出回路７３より出力される１ビットデジタル信号が入力され、ノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行い、補正演算部７５に物理量である角速度を示す検出値Ｓ７４を出力する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図３は補正演算部７５の回路図である。補正演算部７５は、検出値Ｓ７４を補正して補正後値Ｓ８９を出力する。補正演算部７５は、微分判定部７７と、ＡＮＤ演算器７８と、ウインドウコンパレータ８０と、更新条件判定部８１と、更新バッファ７９と、減算器８９と、遅延設定部８４とを有する。微分判定部７７には検出値Ｓ７４が入力される。ＡＮＤ演算器７８には微分判定部７７からの出力信号が入力される。更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９を保持する。減算器８９はデジタルフィルタ７４から出力された検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算することで補正後値Ｓ８９を出力する。物理量センサ１０００では、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の変動が、検出素子３０に与えられた物理量以外の温度ドリフト等の要因によるものか否かを判定する。補正演算部７５は、検出値Ｓ７４が物理量以外の要因によるものである場合に、補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように検出値Ｓ７４から減算するオフセット値Ｓ７９を更新する。検出値Ｓ７４が物理量によるものである場合に、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９の更新を止めて、減算器８９は保持されているオフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４から減算して得られた補正後値Ｓ８９を出力する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
検出回路７３は、物理量が与えられるように構成された検出素子３０からの信号を出力する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
ウインドウコンパレータ１１０は、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベルの信号を出力し、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１より大きい場合にローレベルの信号をＡＮＤ演算器１１１に出力する。同様に、ウインドウコンパレータ１１４は、補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値がそれぞれ所定の出力閾値ＴＨＹ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベルの信号を出力し、補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１より大きい場合にローレベルの信号をＡＮＤ演算器１１１に出力する。ウインドウコンパレータ１１７は、補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値がそれぞれ所定の出力閾値ＴＨＺ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベルの信号を出力し、補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きい場合にローレベルの信号をＡＮＤ演算器１１１に出力する。ＡＮＤ演算器１１１はウインドウコンパレータ１１０、１１４、１１７から出力される信号の全てがハイレベル（アクティブレベル）である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力し、ウインドウコンパレータ１１０、１１４、１１７から出力される信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力する。したがって、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合にＡＮＤ演算器１１１はＡＮＤ演算器１１８にハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力する。また、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きい場合にＡＮＤ演算器１１１はＡＮＤ演算器１１８にローレベル（非アクティブレベル）の信号を出力する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
ＡＮＤ演算器１１８は、ＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力される信号が共にハイレベル（アクティブレベル）である場合にのみハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力し、物理量である角速度が外部から検出素子１０１に付加されていないと認識する。一方、ＡＮＤ演算器１１８は、ＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力される信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力し、物理量である角速度が外部から検出素子１０１に付加されていると認識する。更新条件判定部１１９は、ＡＮＤ演算器１１８から出力されるハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８が所定のドリフト継続時間（実施の形態２では０．５ｓｅｃ）以上続けて出力されると更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２９Ｚに更新指示信号Ｓ１１９を一回出力する。更新条件判定部１１９は更新指示信号Ｓ１１９を出力した後でもＡＮＤ演算器１１８から出力されるハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８が所定のドリフト継続時間以上続けて出力されると更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２９Ｚに更新指示信号Ｓ１１９をさらに出力する。更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは更新指示信号Ｓ１１９を受けると、実施の形態１における物理量センサ１０００の更新バッファ７９と同様に動作して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ実質的に零値に補正するように動作する。具体的には、更新指示信号Ｓ１１９を受けると、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは更新指示信号Ｓ１１９を受けたときにオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚで置き換えて保持することでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ更新する。更新指示信号Ｓ１１９が出力された場合には検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚの時間微分値が小さく変化が小さいので、更新指示信号を受けた直後ではオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚは遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚにそれぞれ等しい。この状態で減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得るので、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚは実質的に零値になる。更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは更新指示信号Ｓ１１９を受けない限りオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ更新せずに維持して保持する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
時点ｔ１から時点ｔ２までの期間と時点ｔ７以後の期間とは、ＡＮＤ演算器１０９、１１１は共にハイレベルの信号を出力してＡＮＤ演算器１１８はハイレベルの信号を出力する。これにより、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは保持するオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚに設定することでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新して保持して減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚに出力する。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ実質的に零値にする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
また、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを保持し、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下である場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ（遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ）でそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを更新するように動作してもよい。この場合には、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙからそれぞれ減算することにより補正後値Ｓ８９Ｘ。Ｓ８９Ｙを得ることにより、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙを実質的に零値にするように動作する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
また、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを保持し、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚ（遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚ）でそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新するように動作してもよい。この場合には、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからそれぞれ減算することにより補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得ることにより補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを実質的に零値にするように動作する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記補正演算部は、前記検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の前記絶対値が前記所定の出力閾値より大きい状態が所定の異常継続時間以上継続した場合に、前記補正後値を実質的に零値にするように動作する、請求項６に記載の物理量センサ。
【国際調査報告】
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