(57)【要約】【課題】  半導体メモリの記憶容量を削減するとともに温特補正の精度を向上し得る物理量センサの補正データ作成装置を提供する。【解決手段】  補正データ作成装置２０では、温度演算手段２２によって、半導体メモリＭemの記憶アドレスＡdrに対応し得る温度センサＴsnの温度データＴsgに基づいて物理量センサＰsnの周囲温度相当を演算温度として求め、センサ出力演算手段２４によって、温度演算手段２２により求められた演算温度に基づいて物理量センサＰsnの出力信号Ｐsg相当を演算センサ出力データとして求める。そして、補正データ作成手段２６によって当該演算センサ出力データに基づいて補正データＤatを作成し、補正データ出力手段２８によって、この補正データＤatを当該温度データＴsgに一意に関連付けられた半導体メモリＭemの記憶アドレスＡdrに従って当該補正データＤatを半導体メモリＭemに出力する。【選択図】  図１
2006214748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力信号の特性に温度依存性のある物理量センサと、前記物理量センサの周囲温度を検出し温度データを出力可能な温度センサと、前記物理量センサの出力信号の補正演算に用いられる補正データを記憶可能な半導体メモリと、前記温度センサから出力される温度データおよび前記半導体メモリから読み出される補正データに基づいて前記物理量センサの出力信号を演算処理し温度依存性のないものに補正可能な演算装置と、
を備えた物理量検出装置に対し、
前記温度センサの温度データの値ごとに前記補正データを作成して当該温度データの値ごとに一意に関連付けられた前記半導体メモリの記憶アドレスに従って前記補正データを前記半導体メモリに出力し得る物理量センサの補正データ作成装置であって、
前記半導体メモリの記憶アドレスに対応し得る前記温度センサの温度データに基づいて前記物理量センサの周囲温度相当を演算温度として求める温度演算手段と、
前記温度演算手段により求められた演算温度に基づいて前記物理量センサの出力信号相当を演算センサ出力データとして求めるセンサ出力演算手段と、
前記センサ出力演算手段により求められた演算センサ出力データに基づいて補正データを作成し得る補正データ作成手段と、
前記補正データ作成手段により作成された補正データを当該温度データに一意に関連付けられた前記半導体メモリの記憶アドレスに従って当該補正データを前記半導体メモリに出力し得る補正データ出力手段と、
を備えることを特徴とする物理量センサの補正データ作成装置。
【請求項２】
前記温度演算手段、前記センサ出力演算手段、前記補正データ作成手段および前記補正データ出力手段は、前記物理量検出装置の前記演算装置により実現されることを特徴とする請求項１記載の物理量センサの補正データ作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量センサ、温度センサ、半導体メモリおよび演算装置を備える物理量検出装置に対し、補正データを作成し半導体メモリに出力し得る物理量センサの補正データ作成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、図７に示すように、出力信号Ｐsgの特性に温度依存性のある物理量センサＰsnと、この物理量センサＰsnの周囲温度を検出し温度信号Ｔsgを出力可能な温度センサＴsnと、物理量センサＰsnの出力信号Ｐsgの補正演算に用いられる補正データＤatを記憶可能な半導体メモリＭemと、温度センサＴsnから出力される温度信号Ｔsgおよび半導体メモリＭemから読み出される補正データＤatに基づいて物理量センサＰsnの出力信号Ｐsgを補正演算可能な演算装置Ｃntと、を備えた物理量検出装置１００がある。なお、演算部Ｃntおよび半導体メモリＭemは、制御ユニット１０２を構成している。
図７に示す
【０００３】
このような物理量検出装置１００では、一般に、温度による信号特性の変動（以下「温特」という）を補正するマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）や信号処理回路等を備えており、その一例として、下記特許文献１に開示される「振動ジャイロの信号処理回路」がある。以下、このような温特を補正することを「温特補正」という。
【０００４】
この開示技術によると、例えば、物理量センサとしての振動ジャイロの零点温度補正を行う場合、予めパーソナルコンピュータ（以下「パソコン」という）からその指示をマイコンに行う。このマイコンは、振動ジャイロからのアナログ出力をディジタル出力に変換する信号処理等を行うものである。そして、振動ジャイロの回転角速度を０に設定し、環境温度一定の範囲で変化させ、そのときの温度データをパソコンより入力することで、マイコンでは、その温度データと対応する温度センサ出力電圧Ｖtaおよび角速度出力電圧Ｖinの値を読込み、演算処理して電気的に書込みおよび消去可能な読出し専用メモリＥＥＰＲＯＭに、零点電圧の温度特性として記憶する。これにより、振動ジャイロからの角速度検出レベル電圧Ｖinが入力された場合、そのときの温度出力電圧ＶｔａとＥＥＰＲＯＭに記憶されている零点電圧温度特性とから、零点電圧の補正が行われる（特許文献１；段落番号００１６）。
【０００５】
通常、このようなＥＥＰＲＯＭ等に記憶させる補正データは、図８に示すような手順によって作成される。即ち、図８に示すように、図略の恒温槽等に物理量検出装置１００を搬入した後、当該恒温槽等の槽内温度を所定温度に設定し（Ｓ９０１）、所定時間経過後、物理量検出装置１００の温度センサＴsnから出力される温度信号Ｔsgによる出力データＶtnを取得する（Ｓ９０３）。そして、物理量センサＰsnから出力される出力信号Ｐsgによる出力データＶsnも同様に取得する（Ｓ９０５）。
【０００６】
これらのステップＳ９０１、Ｓ９０３、Ｓ９０５による各処理を、例えば０℃、２０℃、４０℃について行うことで、両センサ（物理量センサＰsnおよび温度センサＴsn）の出力特性（Ｖtn-Ｖsn）を算出することが可能となる。このように算出された両センサの特性から温特に対する補正量、つまり補正データを算出し（Ｓ９０９）、それをＥＥＰＲＯＭ等の半導体メモリＭemに書き込む（Ｓ９１１）。
【０００７】
これにより、例えば、図９(A) に示すように、温度センサＴsnから出力される温度信号Ｔsgの値に基づいて半導体メモリＭemを検索することで、当該周囲温度における補正量を得ることが可能となる。例えば、温度センサＴsnの温度信号Ｔsgが０．５Ｖ相当の値であった場合には、それに対応する補正データＤatとして補正量６が検索されるため、この補正量６を用いて物理量センサＰsnの出力信号Ｐsgの温特補正処理が行われる。
【特許文献１】特開平６−１６０１００号公報（第１頁〜第６頁、図１〜５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の物理量検出装置１００によると、半導体メモリＭemに格納される補正データＤatは、温度センサＴsnの温度信号Ｔsgの値ごとに関連付けられている。つまり、温度信号Ｔsgと補正データＤatとを一組にして半導体メモリＭemに格納している。このため、例えば、補正データＤatのデータ量が１バイト×５２（補正量１〜５２）で５２バイトの場合には、それぞれに対応する５２バイト分の温度信号Ｔsgの出力値も同様に格納することが必要になる。したがって、両者の合計で１０４バイト（５２バイト＋５２バイト）分のデータ領域を半導体メモリＭemに確保する必要があり、半導体メモリＭemの容量が比較的少ない装置にとってはシステム構成上の問題となる。
【０００９】
そこで、図９(B) に示すように、半導体メモリＭemに格納される補正データＤatを、温度センサＴsnの温度信号Ｔsgの値ごとに関連付けるのではなく、例えば、半導体メモリＭemのメモリアドレス（記憶アドレス）に直接関連付ける。具体的には、温度センサＴsnの温度信号Ｔsgの値を算術演算または論理演算することによって、補正データが格納されているメモリアドレスを直接求める。
【００１０】
例えば、温度センサＴsnの温度信号Ｔsgが０．５Ｖ相当の値であった場合には、所定の演算式に基づいて補正量６が格納されるメモリアドレスxxxx0005ｈを直接算出する。これにより、図９(A) に示すように、温度信号Ｔsgの値である出力データを格納する領域を確保する必要がなくなることから、半導体メモリＭemの容量が比較的少ない装置に対しても都合良く構成できる。
【００１１】
ところで、前述したように、物理量センサＰsnの出力信号Ｐsgには温特を持つものがあり、本来は一定値を保つべきゼロ点特性（図１０(A) に示す破線）が、例えば、温度Ｔ1→Ｔ2→Ｔ3の変化に伴って出力Ｖsが出力電圧Ｖs1→Ｖs2→Ｖs3のように弓なりのカーブを示す（図１０(A) に示す実線）。一方、温度センサＴsnの温度信号Ｔsgは、温度上昇に伴って出力電圧が増加するものであれば、本来は直線的な変化特性を有するが（図１０(B) に示す破線）、実際には必ずしも直線ではなく、個別にある範囲内で特性上のばらつきをもって非線形の特性を有する場合もある（図１０(B) に示す実線）。
【００１２】
このような温度センサＴsnの特性上のばらつきは、図９(B) に示すデータ構造を採るものについて、以下のような問題を招く。即ち、図９(B) に示すように、半導体メモリＭemのメモリアドレスに直接関連付けて補正データＤatを格納した場合、当該メモリアドレスは温度センサＴsnの温度信号Ｔsgの値を算術演算等により直接求められる。そのため、物理量検出装置１００の設計時において設定された温度センサＴsnの特性（以下「設計中心の特性」という）から、ずれた特性を持つ温度センサＴsnが物理量検出装置１００に実装されている場合には、当該温度センサＴsnから得られる温度信号Ｔsgに対して検出温度を正確に把握することができない。
【００１３】
例えば、図１１(A) に示すように、温度センサＴsnの設計中心の特性が破線で示すものであった場合、それに従えばメモリアドレスに対応する温度センサＴsnの出力に対して、１０℃間隔で検出温度を対応させることが可能となる。ところが、物理量検出装置１００に実装されている温度センサＴsnの特性が、図１１(A) に示す実線のような当該設計中心の特性からずれたものであった場合には、設計中心のものとは異なった傾きをもつ特性に従うことになるため、設計値の１０℃とは異なる間隔（例えば１５℃や５℃の間隔）で検出温度が対応する。このため、当該温度センサＴsnから得られる温度信号Ｔsgに対して、本来予定されていた１０℃間隔よりも広い１５℃間隔で検出温度が対応してしまうため、当該検出温度を正確に把握できない。
【００１４】
このような問題は、図１１(B) に示すように、例えば隣り合う補正量同士の間隔を拡げてその間を簡易的に直線近似する補間処理を採用した場合に顕著に現れる。即ち、設計中心の特性に従って補間区間を１０℃間隔にすべきところを（図１１(B) に示す一点鎖線）、例えば設計中心の特性からずれた特性に従い補間区間を１５℃間隔にした場合には（図１１(B) に示す破線）、当該補間区間において実際の特性（図１１(B) に示す実線）から大きく外れてしまい（β＞α）、この分が補正誤差となる。その結果、このような温度センサＴsnによるものでは、物理量センサＰsnの温特補正を正確に行うことが難しく、かかる補正誤差がそのまま物理量センサＰsnの出力誤差になってしまうことから、物理量センサＰsnの温特補正の精度低下を招くという問題につながる。
【００１５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、半導体メモリの記憶容量を削減するとともに温特補正の精度を向上し得る物理量センサの補正データ作成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の物理量センサの補正データ作成装置では、出力信号［Ｐsg］の特性に温度依存性のある物理量センサ［Ｐsn］と、前記物理量センサ［Ｐsn］の周囲温度を検出し温度データ［Ｔsg］を出力可能な温度センサ［Ｔsn］と、前記物理量センサ［Ｐsn］の出力信号［Ｐsg］の補正演算に用いられる補正データ［Ｄat］を記憶可能な半導体メモリ［Ｍem］と、前記温度センサ［Ｔsn］から出力される温度データ［Ｔsg］および前記半導体メモリ［Ｍem］から読み出される補正データ［Ｄat］に基づいて前記物理量センサ［Ｐsn］の出力信号［Ｐsg］を演算処理し温度依存性のないものに補正可能な演算装置［Ｃnt］と、を備えた物理量検出装置［１００］に対し、前記温度センサ［Ｔsn］の温度データ［Ｔsg］の値ごとに前記補正データ［Ｄat］を作成して当該温度データ［Ｔsg］の値ごとに一意に関連付けられた前記半導体メモリ［Ｍem］の記憶アドレス［Ａdr］に従って前記補正データ［Ｄat］を前記半導体メモリ［Ｍem］に出力し得る物理量センサ［Ｐsn］の補正データ作成装置［２０］であって、前記半導体メモリ［Ｍem］の記憶アドレス［Ａdr］に対応し得る前記温度センサ［Ｔsn］の温度データ［Ｔsg］に基づいて前記物理量センサ［Ｐsn］の周囲温度相当を演算温度として求める温度演算手段［２２］と、前記温度演算手段［２２］により求められた演算温度に基づいて前記物理量センサ［Ｐsn］の出力信号［Ｐsg］相当を演算センサ出力データとして求めるセンサ出力演算手段［２４］と、前記センサ出力演算手段［２４］により求められた演算センサ出力データに基づいて補正データ［Ｄat］を作成し得る補正データ作成手段［２６］と、前記補正データ作成手段［２６］により作成された補正データ［Ｄat］を当該温度データ［Ｔsg］に一意に関連付けられた前記半導体メモリ［Ｍem］の記憶アドレス［Ａdr］に従って当該補正データ［Ｄat］を前記半導体メモリ［Ｍem］に出力し得る補正データ出力手段［２８］と、を備えることを技術的特徴とする。なお、［  ］内の数字等は、［発明を実施するための最良の形態］の欄で説明する符号に対応し得るものである（以下同じ）。
【００１７】
特許請求の範囲に記載の請求項２の物理量センサの補正データ作成装置では、請求項１記載の物理量センサの補正データ作成装置において、前記温度演算手段［２２］、前記センサ出力演算手段［２４］、前記補正データ作成手段［２６］および前記補正データ出力手段［２８］は、前記物理量検出装置［１００］の前記演算装置［Ｃnt］により実現されることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明では、温度演算手段［２２］によって、半導体メモリ［Ｍem］の記憶アドレス［Ａdr］に対応し得る温度センサ［Ｔsn］の温度データ［Ｔsg］に基づいて物理量センサ［Ｐsn］の周囲温度相当を演算温度として求め、センサ出力演算手段［２４］によって、温度演算手段［２２］により求められた演算温度に基づいて物理量センサ［Ｐsn］の出力信号［Ｐsg］相当を演算センサ出力データとして求める。つまり、半導体メモリ［Ｍem］の記憶アドレス［Ａdr］に対応した温度データ［Ｔsg］に対するものとして、物理量センサ［Ｐsn］の出力信号［Ｐsg］相当の演算センサ出力データが求められる。そして、補正データ作成手段［２６］によって当該演算センサ出力データに基づいて補正データ［Ｄat］を作成し、補正データ出力手段［２８］によって、この補正データ［Ｄat］を当該温度データ［Ｔsg］に一意に関連付けられた半導体メモリ［Ｍem］の記憶アドレス［Ａdr］に従って当該補正データ［Ｄat］を半導体メモリ［Ｍem］に出力する。これにより、半導体メモリ［Ｍem］に格納される補正データ［Ｄat］を半導体メモリ［Ｍem］の記憶アドレス［Ａdr］に直接関連付けるデータ構造を採っても、当該記憶アドレス［Ａdr］に対応した温度データ［Ｔsg］に対する補正データ［Ｄat］を半導体メモリ［Ｍem］に記憶させることができる。したがって、半導体メモリの記憶容量を削減するとともに温特補正の精度を向上することができる。
【００１９】
請求項２の発明では、温度演算手段［２２］、センサ出力演算手段［２４］、補正データ作成手段［２６］および補正データ出力手段［２８］を、物理量検出装置［１００］の演算装置［Ｃnt］により実現する。これにより、物理量検出装置［１００］に補正データ作成装置［２０］の機能を持たせることができる。したがって、別途、これらの手段を実現するマイコンやパソコン等を設ける必要がないので、設備コストの低減が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の物理量センサの補正データ作成装置の実施形態について図を参照して説明する。まず、本実施形態に係る補正データ作成装置２０の構成を図１および図７に基づいて説明する。図１に示すように、補正データ作成装置２０は、温度演算手段２２、センサ出力演算手段２４、補正データ作成手段２６および補正データ出力手段２８により構成されており、例えば図７に示すように、前述した物理量検出装置１００を構成する物理量センサＰsn、温度センサＴsnおよび制御ユニット１０２により実現されている。
【００２１】
物理量センサＰsnは、［背景技術］の欄で図７を参照して説明したように、出力信号Ｐsgの特性に温度依存性があるもので、例えば、ピエゾ素子をブリッジ状に配置して構成することで、物理量（例えば、圧力、加速度やヨーレイト）を検出可能にしている。本実施形態では、ジャイロセンサのゼロ点出力を物理量センサＰsnの出力信号Ｐsgとして想定した場合を例示して説明する。温度センサＴsnは、物理量センサＰsnの周囲温度を検出し温度データを出力し得るもので、通常、物理量センサＰsnの周囲雰囲気中に実装されている。これらの物理量センサＰsnおよび温度センサＴsnは、同一または別個にパッケージされている。
【００２２】
なお、これらのセンサがその出力信号としてアナログ信号を出力する場合には、Ａ／Ｄ変換後のディジタル信号がセンサデータとして制御ユニット１０２に入力される。本実施形態では、温度センサＴsnからは、アナログ電圧の温度センサ出力Ｖtnを図略のＡ／Ｄコンバータを介することで、温度データＴsgを演算装置Ｃntに入力可能にしている。
【００２３】
制御ユニット１０２は、演算装置Ｃnt、半導体メモリＭemおよび図略のＡ／Ｄコンバータや入出力インターフェイス等を備えており、物理量センサＰsnや温度センサＴsnからの出力信号の入力や、当該物理量検出装置１００が実装される制御システムに対する物理量データの出力を可能にしている。演算装置Ｃntは、ＣＰＵ、ＭＰＵあるいはワンチップマイコンにより構成されている。また半導体メモリＭemは、電子データを記憶可能な電子デバイスであれば、揮発性、不揮発性を問わないが、メモリバックアップ回路の簡素化を考慮して本実施形態では、例えば、記憶データを電気的に消去可能な不揮発性半導体メモリであるＥＥＰＲＯＭを採用している。なお、以下説明する温度演算手段２２、センサ出力演算手段２４、補正データ作成手段２６および補正データ出力手段２８は、制御ユニット１０２により実現されている。
【００２４】
温度演算手段２２は、半導体メモリＭemのメモリアドレスＡdrに対応する温度センサＴsnの温度データＴsgに基づいて物理量センサＰsnの周囲温度相当を演算温度として求めるものである。即ち、複数の温度について温度センサＴsnから出力される温度センサ出力Ｖtn（温度データＴsg）を制御ユニット１０２が取得することで、当該温度センサ出力Ｖtnから温度Ｔｎを算出可能な関数ｆTを導出する。そして、この関数ｆTにより、半導体メモリＭemのメモリアドレスｍに一意に対応する温度センサ出力Ｖtmに基づいて温度Ｔｍを算出する。つまり、この温度Ｔｍは、温度センサＴsnから温度センサ出力Ｖtm（メモリアドレスｍに対応するもの）が出力された場合に予想される物理量センサＰsnの周囲温度に相当するもので、演算温度として求められるものである。なお、温度演算手段２２は、後述する補正データ作成処理におけるステップＳ１０１、Ｓ１０５、Ｓ１０７に該当する。
【００２５】
センサ出力演算手段２４は、温度演算手段２２により求められた温度Ｔｍ（演算温度）に基づいて物理量センサＰsnの出力信号相当を演算センサ出力データとして求めるものである。即ち、複数の温度について物理量センサＰsnから出力される物理量センサ出力Ｖsn（出力信号Ｐsg）を制御ユニット１０２が取得することで、温度Ｔｎから物理量センサ出力Ｖsnを算出可能な関数ｆSを導出する。そして、この関数ｆSによって、ある温度Ｔｍから物理量センサＰsnの物理量センサ出力Ｖsmを算出する。つまり、この物理量センサ出力Ｖsmは、物理量センサＰsnの周囲温度が温度Ｔｍである場合に当該物理量センサＰsnから出力されると予想される出力信号Ｖsnで、演算センサ出力データとして求められるものである。なお、センサ出力演算手段２４は、後述する補正データ作成処理におけるステップＳ１０３、Ｓ１０９、Ｓ１１１に該当する。
【００２６】
補正データ作成手段２６は、センサ出力演算手段２４により求められた物理量センサ出力Ｖsm（演算センサ出力データ）に基づいて補正データＤatを作成し得るものである。即ち、複数の温度について、温度センサＴsnから出力される温度センサ出力Ｖtn（温度データＴsg）と物理量センサＰsnから出力される物理量センサ出力Ｖsn（出力信号Ｐsg）とを制御ユニット１０２が取得することで、両センサの出力特性（Ｖtn-Ｖsn）を算出し、さらに温度センサ出力Ｖtnから物理量センサ出力Ｖsnを算出可能な関数ｆVtを導出する。そして、この関数ｆVtにより、温度センサＴsnの出力が温度センサ出力Ｖtm’である場合における物理量センサＰsnの物理量センサ出力Ｖsm’を算出する。これにより、センサ出力演算手段２４により算出された物理量センサ出力Ｖsmとこの物理量センサ出力Ｖsm’との差（Ｖsm’−Ｖsm）は、補正量つまり補正データＤatとして算出される。なお、補正データ作成手段２６は、後述する補正データ作成処理におけるステップＳ１１３、Ｓ１１５、Ｓ１１７に該当する。
【００２７】
補正データ出力手段２８は、補正データ作成手段２６により作成された補正データＤatを当該温度データに一意に関連付けられた半導体メモリＭemのメモリアドレスＡdrに従って当該補正データＤatを半導体メモリＭemに出力し得るものである。例えば、半導体メモリＭemのメモリアドレスｍに一意に対応する温度センサ出力Ｖtmに対応する補正データＤatとして、物理量センサ出力Ｖsmと物理量センサ出力Ｖsm’との差（Ｖsm’−Ｖsm）を当該アドレスｍに出力する。これにより、半導体メモリＭemの当該アドレスｍには、補正データＤatとして当該差（Ｖsm’−Ｖsm）が書き込まれる。なお、補正データ出力手段２８は、後述する補正データ作成処理におけるステップＳ１１９に該当する。
【００２８】
なお、本実施形態では、物理量検出装置１００の制御ユニット１０２によって、温度演算手段２２、センサ出力演算手段２４、補正データ作成手段２６および補正データ出力手段２８を実現するようにしたが、本発明は、これに限られることはなく、例えば別途設けられるパソコンやマイコン等によって、温度演算手段２２、センサ出力演算手段２４、補正データ作成手段２６および補正データ出力手段２８を実現するように構成しても良い。
【００２９】
次に、補正データ作成装置２０により実行される補正データ作成処理の流れを図２〜図４および図９に基づいて説明する。なお、この補正データ作成処理は、制御ユニット１０２が備える図略の半導体メモリに記憶された補正データ作成プログラムを制御ユニット１０２の演算装置Ｃntが実行することによって実現されるものである。
【００３０】
図２に示すように、補正データ作成処理では、複数種類の所定温度に設定された図略の恒温槽内の物理量検出装置１００について、温度センサ出力Ｖtnおよび物理量センサ出力Ｖsnを取得する処理をステップＳ１０１、Ｓ１０３により行う。例えば、−４０℃、＋２０℃、＋８０℃の３種類の温度に恒温槽が設定された場合、それぞれの設定温度について、温度センサＴsnの温度センサ出力Ｖt1，Ｖt2，Ｖt3および物理量センサＰsnの物理量センサ出力Ｖs1，Ｖs2，Ｖs3が取得される。
【００３１】
これにより、図３(A) に示すように、物理量センサＰsn（ジャイロセンサ）からは、各設定温度（−４０℃、＋２０℃、＋８０℃）に対応する物理量センサ出力Ｖsnとして、ジャイロゼロ点出力Ｖs1〜Ｖs3が得られ、また図３(B) に示すように、温度センサＴsnでからも同様に各設定温度について温度センサ出力Ｖt1〜Ｖt3が得られる。なお、図３(B) に示す実線によるカーブは、設計中心の特性を示すもので、同図の破線によるカーブが実装されている温度センサＴsnの特性を示すものである。
【００３２】
次のステップＳ１０５では、ステップＳ１０１により取得された温度センサ出力Ｖtnに基づいて、温度センサ出力Ｖtnから温度Ｔｎを算出可能な関数ｆTを導出する処理が行われる。例えば、先の例では、温度センサ出力Ｖt1，Ｖt2，Ｖt3にそれぞれ対応する温度Ｔ1（−４０℃)，Ｔ2（＋２０℃)，Ｔ3（＋８０℃）に基づいて、温度-温度センサ出力特性を補間等によりＴ(ｎ)＝ｆT｛Ｖｔ(ｎ)｝関数を導出する処理を行う。
【００３３】
続くステップＳ１０７では、ステップＳ１０５により導出された関数ｆTを用いて、メモリアドレスｍに対応する温度センサ出力Ｖtmから温度Ｔｍを算出する処理が行われる。即ち、図９(B) に示すように、半導体メモリＭemに格納される補正データＤatをそのメモリアドレスＡdrに直接関連付け可能にするため、当該メモリアドレスｍに対する温度センサ出力Ｖtmに対応する温度Ｔｍを本ステップにより求める。例えば、メモリアドレスに対応する温度センサ出力ＶtmをＶt1’，Ｖt2’，Ｖt3’とすると、温度ＴｍとしてそれぞれＴ1’，Ｔ2’，Ｔ3’を得る。なお、当該メモリアドレスは、温度センサＴsnの温度センサ出力Ｖtnの値を算術演算または論理演算することによって直接求められる。
【００３４】
ステップＳ１０９では、ステップＳ１０３により取得された物理量センサ出力Ｖsnに基づいて、温度Ｔｎから物理量センサ出力Ｖsnを算出可能な関数ｆSを導出する処理が行われる。例えば、先の例では、物理量センサ出力Ｖs1，Ｖs2，Ｖs3にそれぞれ対応する温度Ｔ1（−４０℃)，Ｔ2（＋２０℃)，Ｔ3（＋８０℃）に基づいて、温度-物理量センサ出力特性を補間等によりＶs(ｎ)＝ｆS｛Ｔ(ｎ)｝関数を導出する処理を行う。
【００３５】
続くステップＳ１１１では、ステップＳ１０９により導出された関数ｆSを用いて、温度Ｔｍに対応する物理量センサ出力Ｖsmを算出する処理が行われる。これにより、例えば、ステップＳ１０７により、メモリアドレスに対応する温度センサ出力ＶtmをＶt1’，Ｖt2’，Ｖt3’とし、これらに対応する温度ＴｍとしてそれぞれＴ1’，Ｔ2’，Ｔ3’を得ている場合には、これに対応した物理量センサ出力ＶsmとしてそれぞれＶs1’，Ｖs2’Ｖs3’を得る。
【００３６】
このように、ステップＳ１０５による関数ｆTおよびステップＳ１０９による関数ｆSによって、温度センサ出力Ｖtm→関数ｆT→温度Ｔｍ→関数ｆS→物理量センサ出力Ｖsmの順に算出、つまりメモリアドレスｍに対応する温度センサ出力Ｖtmに対し物理量センサ出力Ｖsmを求めることが可能になる。しかし、この物理量センサ出力Ｖsm自体は補正データＤatにはならないため、物理量センサ出力Ｖsmと、実装されている物理量センサＰsnの物理量センサ出力Ｖsnとの関係から、次のステップＳ１１３とステップＳ１１５とにより補正データＤat（補正量）を算出する。
【００３７】
ステップＳ１１３による両センサの出力特性算出処理では、ステップＳ１０１により取得した温度センサＴsnの温度センサ出力Ｖtn（例えばＶt1，Ｖt2，Ｖt3）、およびステップＳ１０３により取得した物理量センサＰsnの物理量センサ出力Ｖsn（例えばＶs1，Ｖs2，Ｖs3）に基づいて、出力特性（Ｖtn-Ｖsn）が算出される。この処理は、図８を参照して説明したステップＳ９０７による両センサの出力特性算出処理と実質的に同じである。
【００３８】
ステップＳ１１３により両センサの出力特性が算出されると、続くステップＳ１１５では、この出力特性に基づいて、温度センサ出力Ｖtnから物理量センサ出力Ｖsnを算出可能な関数ｆVtを導出する処理が行われる。続くステップＳ１１７では、この関数ｆVtにより、温度センサＴsnの出力が温度センサ出力Ｖtm’である場合における物理量センサＰsnの物理量センサ出力Ｖsm’を算出する。これにより、センサ出力演算手段２４により算出された物理量センサ出力Ｖsmとこの物理量センサ出力Ｖsm’との差（Ｖsm’−Ｖsm）が補正量、つまり補正データＤatが求められる。
【００３９】
ステップＳ１１９では、ステップＳ１１７により求めた補正データＤatを当該メモリアドレスＡdrに従って半導体メモリＭemに出力する処理が行われる。これにより、例えば、メモリアドレスｍに対応した温度センサ出力Ｖtmに対し物理量センサ出力Ｖsmを求めた場合には、その補正データＤatは当該メモリアドレスｍにより指定されるメモリ領域に書き込まれ格納される。
【００４０】
このようにメモリアドレスｍに対応する温度センサ出力Ｖtmに対し物理量センサ出力Ｖsmを求め、その補正データＤatを算出することによって、図９(B) に示すようなデータ構造、即ち半導体メモリＭemに格納される補正データＤatを半導体メモリＭemの記憶アドレスＡdrに直接関連付けるデータ構造を採っても、当該記憶アドレスＡdrに対応した温度データＴsgに対する補正データＤatを半導体メモリＭemに記憶させることが可能となる。これにより、例えば、図３(B) に示すように、設計中心の特性（実線によるカーブ）から、ずれのある特性（破線によるカーブ）をもつ温度センサＴsnが実装されていても、図４に示すように、温特補正後の特性例として、実際の特性（実線によるカーブ）とほぼ同様の特性（点線によるカーブ）を得ることができる。なお、図４は、温度センサＴsnの温度センサ出力Ｖtnに対する温特補正後のジャイロセンサ（物理量センサＰsn）のゼロ点出力（物理量センサ出力Ｖsn）の例を示す特性図である。また、図４に示す一点鎖線によるカーブは、［発明が解決しようとする課題］の欄で図１１(B) を参照して説明した補間区間が適切でない場合における温特補正後の特性例である。
【００４１】
ここで、上述した補正データ作成処理による補正データの有効性を、より明確にし得る例を図５および図６に基づいて説明する。なお、図５(A) および図６(A) は、温度変化に対する、ジャイロセンサのゼロ点出力（実線によるカーブ）および温度センサＴsnの温度センサ出力（破線によるカーブ）を、それぞれＡ／Ｄ変換後のディジタル値化にしたものである。図５(A) 、図６(A) に示す温度センサ出力（破線）やジャイロセンサのゼロ点出力（実線）において、■（黒四角）によるプロット（−４０℃、＋２０℃、＋８０℃）は、それぞれ実測値に基づくもので、また◆（黒菱形）や▲（黒三角）によるプロット（−３０℃、−２０℃、−１０℃、０℃、＋１０℃、＋３０℃、＋４０℃、＋５０℃、＋６０℃、＋７０℃）は、それぞれ補間演算によるものである。
【００４２】
また、図５(B) および図６(B) は、ジャイロセンサのゼロ点出力特性を温特補正したもので、実線によるカーブが上述した補正データ作成処理（図２）によって作成された補正データＤatによる温特補正後のもの、破線によるカーブが［発明が解決しようとする課題］の欄で図１１(B) を参照して説明した補間区間が適切でない場合の補正データによる温特補正後のもの、である。図５(B) は、横軸および縦軸のいずれもＡ／Ｄ変換後のディジタル値による数値である。また図５(B) 、図６(B) に示す特性において、■（黒四角）や◆（黒菱形）によるプロットは、いずれも補間演算によるものである。
【００４３】
図５(A) に示す温度センサＴsnの温度センサ出力（破線）を設計中心の特性とした場合には、図９(B) に示すようなデータ構造を持つものにおいても、図５(B) に示すように、本実施形態による補正データ作成処理によるもの（実線）と同様に、ジャイロセンサのゼロ点出力の温特補正をほぼ正確に行うことができる（破線）。
【００４４】
これに対し、図６(A) に示すように、温度センサＴsnの温度センサ出力（破線）が、図５(A) に示す設計中心となる温度センサ出力（破線）の特性からずれていた場合には、図９(B) に示すようなデータ構造を持つものでは、図５(B) に示すように、本実施形態による補正データ作成処理によるもの（破線）と異なり、ジャイロセンサのゼロ点出力の温特補正をほぼ正確に行うことはできない（破線）。そのため、例えば、図６(B) に示すように、温度センサ出力が１００〜２５０の範囲においては、温特補正後のジャイロセンサのゼロ点出力が補正データ作成処理によるもの（破線）を超えた値をとり、特に温度センサ出力が１００〜２００の範囲では、温特補正後のロ点出力が５３０を超えていることがわかる。また、温度センサ出力が２５０〜３５０の範囲においては、温特補正後のジャイロセンサのゼロ点出力が補正データ作成処理によるもの（破線）を下回った値を採っていることがわかる。
【００４５】
以上説明したように本実施形態に係る補正データ作成装置２０によると、温度演算手段２２によって、半導体メモリＭemの記憶アドレスＡdrに対応し得る温度センサＴsnの温度データＴsgに基づいて物理量センサＰsnの周囲温度相当を演算温度として求め（Ｓ１０１、Ｓ１０５、Ｓ１０７）、センサ出力演算手段２４によって、温度演算手段２２により求められた演算温度に基づいて物理量センサＰsnの出力信号Ｐsg相当を演算センサ出力データとして求める（Ｓ１０３、Ｓ１０９、Ｓ１１１）。そして、補正データ作成手段２６によって当該演算センサ出力データに基づいて補正データＤatを作成し（Ｓ１１３、Ｓ１１５、Ｓ１１７）、補正データ出力手段２８によって、この補正データＤatを当該温度データＴsgに一意に関連付けられた半導体メモリＭemの記憶アドレスＡdrに従って当該補正データＤatを半導体メモリＭemに出力する（Ｓ１１９）。
【００４６】
これにより、例えば図９(B) に示すように、半導体メモリＭemに格納される補正データＤatを半導体メモリＭemの記憶アドレスＡdrに直接関連付けるデータ構造を採っても、当該記憶アドレスＡdrに対応した温度データＴsgに対する補正データＤatを半導体メモリＭemに記憶させることができる。したがって、半導体メモリの記憶容量を削減するとともに温特補正の精度を向上することができる。また、温度演算手段２２、センサ出力演算手段２４、補正データ作成手段２６および補正データ出力手段２８を、物理量検出装置１００の演算装置Ｃntにより実現することで、物理量検出装置１００に補正データ作成装置２０の機能を持たせることができる。したがって、別途、これらの手段を実現するマイコンやパソコン等を設ける必要がないので、設備コストの低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る補正データ作成装置の機能概要を示すブロック図である。
【図２】補正データ装置により実行される補正データ作成処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】物理量検出装置を構成するセンサの温度変化に対する出力特性例を示す特性図で、図３(A) はジャイロセンサのゼロ点出力、図３(B) は温度センサの温度データ出力、にそれぞれ対応するものである。
【図４】本実施形態の補正データ作成処理により作成された補正データを用いた場合における補正効果の有効性を示す説明図である。
【図５】本実施形態の補正データ作成処理により作成された補正データを用いた場合における補正効果の有効性を示す特性図（温度センサ出力が設計中心からずれている場合）で、図５(A) は温度センサおよびジャイロセンサの温度に対する出力特性、図５(B) は温度センサの出力に対するジャイロセンサの出力特性を示すものである。
【図６】本実施形態の補正データ作成処理により作成された補正データを用いた場合における補正効果の有効性を示す特性図（温度センサ出力が設計中心にある場合）で、図６(A) は温度センサおよびジャイロセンサの温度に対する出力特性、図６(B) は温度センサの出力に対するジャイロセンサの出力特性を示すものである。
【図７】物理量検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】従来例による補正データ作成の流れを示すフローチャートである。
【図９】半導体メモリに記憶される補正データのデータ構造例を示す説明図で、図９(A) は出力データの値に補正データを関連付けした例で、図９(B) はメモリアドレスのアドレス値に補正データを関連付けした例である。
【図１０】図１０(A) は、温度変化に対する物理量センサの出力特性例を示す特性図で、図１０(B) は、温度変化に対する温度センサの出力特性例を示す特性図である。
【図１１】図１１(A) は、温度変化に対する温度センサの出力特性が変動した場合における検出温度の対応関係を示す説明図で、図１１(B) は、補間区間に違いにより物理量センサの出力データに与える影響を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
２０…補正データ作成装置
２２…温度演算手段
２４…センサ出力演算手段
２６…補正データ作成手段
２８…補正データ出力手段
１００…物理量検出装置
１０２…制御ユニット
Ａdr…メモリアドレス（記憶アドレス）
Ｃnt…演算装置
Ｄat…補正データ
Ｐsg…出力信号
Ｐsn…物理量センサ
Ｔsg…温度データ
Ｔsn…温度センサ
Ｓ１０１、Ｓ１０５、Ｓ１０７（温度演算手段）
Ｓ１０３、Ｓ１０９、Ｓ１１１（センサ出力演算手段）
Ｓ１１３、Ｓ１１５、Ｓ１１７（補正データ作成手段）
Ｓ１１９（補正データ出力手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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