(57)【要約】【課題】  検出対象外の回転振動が入力される場合にも、当該回転振動による影響を適切に抑止する回路装置、物理量検出装置、電子機器及び移動体等の提供。【解決手段】  回路装置４０は、静電容量型の角速度トランスデューサー１００による角速度の検出を行う回路装置であって、駆動回路４１０と、検出回路４２０と、角速度トランスデューサー１００の検出周波数ｆ１と駆動周波数ｆ０の少なくとも一方を可変に制御する振動周波数制御部４３１と、検出周波数ｆ１と駆動周波数ｆ０の少なくとも一方の変更に伴って、角速度トランスデューサー１００のセンサー特性を補正するための補正パラメーター群を記憶する記憶部４４０を含む。【選択図】      図７
2018028473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量型の角速度トランスデューサーによる角速度の検出を行う回路装置であって、
前記角速度トランスデューサーの検出周波数と駆動周波数の少なくとも一方を可変に制御する振動周波数制御部と、
前記角速度トランスデューサーからの検出信号に基づいて角速度を検出する検出回路と、
前記角速度トランスデューサーを振動させる駆動を行う駆動回路と、
前記検出周波数と前記駆動周波数の少なくとも一方の変更に伴って、前記角速度トランスデューサーのセンサー特性を補正するための補正パラメーター群を記憶する記憶部と、
を含むことを特徴とする回路装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回路装置において、
前記記憶部は、
前記補正パラメーター群として、
前記駆動周波数と前記検出周波数の差である離調周波数の設定が第１の設定である場合の第１の補正パラメーターと、
前記離調周波数の設定が、前記第１の設定とは異なる第２の設定である場合の第２の補正パラメーターと、
を記憶することを特徴とする回路装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回路装置において、
前記第１の補正パラメーター及び第２の補正パラメーターの各補正パラメーターは、
駆動振幅設定値、オフセット補正値、ゲイン設定値、及び温度特性補正値の少なくとも１つを有することを特徴とする回路装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記振動周波数制御部は、
前記角速度トランスデューサーの有効バネ定数を変更することで、前記駆動周波数と前記検出周波数の少なくとも一方を変更することを特徴とする回路装置。
【請求項５】
請求項４に記載の回路装置において、
前記振動周波数制御部は、
前記角速度トランスデューサーの静電バネ定数を変更することで、前記駆動周波数と前記検出周波数の少なくとも一方を変更することを特徴とする回路装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記記憶部は、不揮発性メモリーであることを特徴とする回路装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記検出回路は、
前記記憶部に記憶される前記補正パラメーター群のうちのいずれかの補正パラメーターに基づいて検出動作を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項８】
請求項７に記載の回路装置において、
前記検出回路での検出信号の飽和状態を検出する飽和状態検出回路を含み、
前記検出回路は、
前記飽和状態検出回路での検出結果に基づいて選択された前記補正パラメーターに基づいて、前記検出動作を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記駆動回路は、
前記記憶部に記憶される前記補正パラメーター群のうちのいずれかの補正パラメーターに基づいて駆動動作を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の回路装置において、
前記検出回路での検出信号の飽和状態を検出する飽和状態検出回路を含み、
前記駆動回路は、
前記飽和状態検出回路での検出結果に基づいて選択された前記補正パラメーターに基づいて、前記駆動動作を行うことを特徴とする回路装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の回路装置と、
前記角速度トランスデューサーと、
を含むことを特徴とする物理量検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の回路装置を含むことを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置、物理量検出装置、電子機器及び移動体等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電容量型の角速度センサー（ジャイロセンサー）が広く知られている。静電容量型の角速度センサーとしては、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子を用いたセンサー等が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ジャイロ素子の面内方向（Ｘ軸方向）の衝撃を吸収するために、素子がバネを介して枠に接続される構造のジャイロセンサーが開示されている。また特許文献２には、静電容量型の角速度センサーであって、電極に印加する電圧を変化させることで有効剛性（有効バネ定数）を変化させ、それにより固有振動数を変化させる手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９４１５７号公報
【特許文献２】特開平０９−１７８４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
角速度センサーでは、所望の回転とは異なる回転振動による角速度が検出される場合がある。例えば、角速度センサーが所与の基板に実装される場合に、当該基板が振動することで、角速度センサーは、基板の共振周波数に対応する周波数成分を有する角速度を検出してしまう。特に、振動型角速度センサーでは信号に対するゲインが駆動周波数と検出周波数の差分（離調周波数）に応じて決まるところ、基板の共振周波数と離調周波数が近い場合には、非常に大きいゲインがかかることになり、信号が飽和するおそれがある。
【０００６】
特許文献１には、衝撃吸収用のバネ構造が記載されているが、回転振動の減衰効果は得られない。また特許文献２には、固有振動数を変更する手法が開示されているため、特許文献２の手法を用いることで離調周波数を変更することは可能である。しかし、離調周波数を変更した場合には、種々のセンサー特性が連動して変化してしまうため、回路装置での適切な回路パラメーター（ゲインやオフセット補正値等）が変化するが、特許文献２には当該変化に対応する手法が開示されていない。
【０００７】
本発明の幾つかの態様によれば、検出対象外の回転振動が入力される場合にも、当該回転振動による影響を適切に抑止する回路装置、物理量検出装置、電子機器及び移動体等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は態様として実現することが可能である。
【０００９】
本発明の一態様は、静電容量型の角速度トランスデューサーによる角速度の検出を行う回路装置であって、前記角速度トランスデューサーの検出周波数と駆動周波数の少なくとも一方を可変に制御する振動周波数制御部と、前記角速度トランスデューサーからの検出信号に基づいて角速度を検出する検出回路と、前記角速度トランスデューサーを振動させる駆動を行う駆動回路と、前記検出周波数と前記駆動周波数の少なくとも一方の変更に伴って、前記角速度トランスデューサーのセンサー特性を補正するための補正パラメーター群を記憶する記憶部と、を含む回路装置に関係する。
【００１０】
本発明の一態様では、静電容量型の角速度トランスデューサーの駆動、及び当該角速度トランスデューサーからの検出信号に基づく角速度の検出を行う回路装置において、検出周波数と駆動周波数の少なくとも一方を可変に制御するとともに、当該制御に伴う角速度トランスデューサーのセンサー特性を補正するための補正パラメーター群を記憶する。このようにすれば、離調周波数が可変であるため、入力角速度の周波数と離調周波数が近くなることで回路装置内で信号が飽和してしまうこと等を抑止できる。さらに、当該離調周波数の変更に伴うセンサー特性の変化を、記憶しておいた補正パラメーター群を用いて補正できるため、精度の高い角速度検出を容易に実現できる。
【００１１】
また本発明の一態様では、前記記憶部は、前記補正パラメーター群として、前記駆動周波数と前記検出周波数の差である離調周波数の設定が第１の設定である場合の第１の補正パラメーターと、前記離調周波数の設定が、前記第１の設定とは異なる第２の設定である場合の第２の補正パラメーターと、を記憶してもよい。
【００１２】
このようにすれば、離調周波数の設定ごとに補正パラメーターを記憶しておくことができるため、所与の離調周波数に設定した際に、当該離調周波数に応じた適切な補正を行うことが可能になる。
【００１３】
また本発明の一態様では、前記第１の補正パラメーター及び第２の補正パラメーターの各補正パラメーターは、駆動振幅設定値、オフセット補正値、ゲイン設定値、及び温度特性補正値の少なくとも１つを有してもよい。
【００１４】
このようにすれば、駆動系での振幅、オフセット、ゲイン、温度特性の少なくとも１つの特性を、離調周波数に応じて補正することが可能になる。
【００１５】
また本発明の一態様では、前記振動周波数制御部は、前記角速度トランスデューサーの有効バネ定数を変更することで、前記駆動周波数と前記検出周波数の少なくとも一方を変更してもよい。
【００１６】
このようにすれば、有効バネ定数の変更により駆動周波数や検出周波数を変更することが可能になる。
【００１７】
また本発明の一態様では、前記振動周波数制御部は、前記角速度トランスデューサーの静電バネ定数を変更することで、前記駆動周波数と前記検出周波数の少なくとも一方を変更してもよい。
【００１８】
このようにすれば、静電バネ定数の変更により駆動周波数や検出周波数を変更することが可能になる。
【００１９】
また本発明の一態様では、前記記憶部は、不揮発性メモリーであってもよい。
【００２０】
このようにすれば、不揮発性メモリーにより記憶部を実現できるため、補正パラメーター群を適切に保持すること等が可能になる。
【００２１】
また本発明の一態様では、前記検出回路は、前記記憶部に記憶される前記補正パラメーター群のうちのいずれかの補正パラメーターに基づいて検出動作を行ってもよい。
【００２２】
このようにすれば、補正パラメーターを用いることで、離調周波数に応じた検出動作を行うことが可能になる。
【００２３】
また本発明の一態様では、前記検出回路での検出信号の飽和状態を検出する飽和状態検出回路を含み、前記検出回路は、前記飽和状態検出回路での検出結果に基づいて選択された前記補正パラメーターに基づいて、前記検出動作を行ってもよい。
【００２４】
このようにすれば、飽和状態の検出結果に基づいて、補正パラメーターの選択や、当該補正パラメーターを用いた検出回路での検出動作が可能になる。
【００２５】
また本発明の一態様では、前記駆動回路は、前記記憶部に記憶される前記補正パラメーター群のうちのいずれかの補正パラメーターに基づいて駆動動作を行ってもよい。
【００２６】
このようにすれば、補正パラメーターを用いることで、離調周波数に応じた駆動動作を行うことが可能になる。
【００２７】
また本発明の一態様では、前記検出回路での検出信号の飽和状態を検出する飽和状態検出回路を含み、前記駆動回路は、前記飽和状態検出回路での検出結果に基づいて選択された前記補正パラメーターに基づいて、前記駆動動作を行ってもよい。
【００２８】
このようにすれば、飽和状態の検出結果に基づいて、補正パラメーターの選択や、当該補正パラメーターを用いた駆動回路での駆動動作が可能になる。
【００２９】
また本発明の他の態様は、上記の回路装置と、前記角速度トランスデューサーと、を含む物理量検出装置に関係する。
【００３０】
また本発明の他の態様は、上記の回路装置を含む電子機器に関係する。
【００３１】
また本発明の他の態様は、上記の回路装置を含む移動体に関係する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】振動型の角速度トランスデューサーの構成をモデル化した図。
【図２】振動型の角速度トランスデューサーの特性を説明する図。
【図３】入力角速度の周波数と検出系での振幅の関係図。
【図４】入力角速度の周波数と出力信号のゲインの関係図。
【図５】基板の共振により回転振動が入力されることの説明図。
【図６】回路装置において信号が飽和することの説明図。
【図７】回路装置の構成例。
【図８】離調周波数の制御例。
【図９】回路装置の詳細な構成例。
【図１０】角速度トランスデューサーの構造の例。
【図１１】角速度トランスデューサーの動作例。
【図１２】静電バネと機械バネの説明図。
【図１３】静電結合の説明図。
【図１４】補正パラメーター群のデータ構造の例。
【図１５】本実施形態の回路装置を含む物理量検出装置の構成例。
【図１６】本実施形態の回路装置を含む電子機器の例。
【図１７】本実施形態の回路装置を含む移動体の例。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３４】
１．本実施形態の手法
図１は、振動型角速度センサー（振動ジャイロ）である角速度トランスデューサー１００をモデル化した図である。図１に示したように、角速度トランスデューサー１００は、振動体１０と、駆動系１１と、検出系１２を含み、駆動系１１及び検出系１２は、それぞれバネ（ｓ１，ｓ２）及びダンパー（ｄ１，ｄ２）によりモデル化できる。なお、角速度トランスデューサー１００の具体的な構造例については図１０を用いて後述する。
【００３５】
角速度トランスデューサー１００は、回路装置４０から出力される駆動信号（印加される駆動電圧）に基づいて、駆動系１１における振動体１０を振動させる。なお、ここでの駆動信号は、後述する直流電圧Ｖｄｃと、交流電圧Ｖａｃ・ｓｉｎ（ωｔ）の両方を含む信号とする。
【００３６】
ある速度で動いている物体に角速度が加わると、速度方向及び角速度方向に直交する方向にコリオリ力が生じる。図１の例であれば、駆動系１１における振動体１０をＸ軸方向に振動させている状態で、Ｚ軸回りの角速度が加わった場合、Ｙ軸方向のコリオリ力が発生する。角速度トランスデューサー１００では、検出系１２により振動体１０のＹ軸方向の変位を検出することで、Ｚ軸回りの角速度を検出できる。
【００３７】
ここで、駆動系１１における駆動により、振動体１０のＸ軸方向での時刻ｔでの変位がＡ・ｓｉｎ（ω０ｔ）となっていたとする。ここでＡは駆動振幅を表す定数である。ω０は駆動系１１の固有振動数である駆動周波数をｆ０とした場合に、ω０＝２πｆ０で表される定数である。ω０の具体的な値は駆動系１１に含まれるバネｓ１のバネ定数により決定される。発生するコリオリ力Ｆｃは、振動体１０の質量ｍと、振動体１０に加わる角速度の大きさΩ（ｔ）と、振動体１０の駆動振動方向での変位の微分値（速度）に比例することが知られており、図１におけるＹ軸方向のコリオリ力Ｆｃｙは下式（１）で表すことができる。
Fcy = -2・A・ω0・m・Ω(t)・cos(ω0t)  …（１）
【００３８】
ここで、加わる角速度が時間的に変動するものであり、周波数ｆΩ（＝ωΩ／（２π））の成分を含んでいたとする。この場合、角速度Ω（ｔ）は下式（２）で表される成分を含むことになる。上式（１）を、下式（２）を用いて変形すると、下式（３）となる。
Ω(t) = Ω ・cos(ωΩt+φ）  …（２）
Fcy = -A・ω0・m・Ω ・ {cos((ω0-ωΩ)・t-φ) + cos((ω0+ωΩ)・t+φ)}  …（３）
【００３９】
上式（３）からわかるように、発生するコリオリ力は、駆動周波数ｆ０に対して入力角速度の周波数ｆΩを加算した周波数の成分、及び駆動周波数ｆ０から入力角速度の周波数ｆΩを減算した周波数の成分を含む。
【００４０】
図２は、振動型の角速度トランスデューサー１００の特性及び動作を説明するグラフである。図２の横軸は周波数を表し、縦軸は振動体１０の変位を表す。なお、図２では縦軸を対数表記としている。図２のＡ１は駆動系１１における振動特性を表し、Ａ２は検出系１２における振動特性を表す。図２からわかるように、駆動系１１における振動は、駆動周波数ｆ０でピークとなり、ｆ０から離れるほど小さくなる。同様に、検出系１２における振動は、検出系１２の固有振動数に対応する検出周波数ｆ１でピークとなり、ｆ１から離れるほど小さくなる。
【００４１】
上述したように、コリオリ力により検出系１２は、図２においてＡ３で示すｆ０＋ｆΩの周波数と、図２においてＡ４で示すｆ０−ｆΩの周波数で励振される。検出系１２の特性はＡ２に示したとおりであり、励振による検出系１２での振動の振幅は、ｆ０＋ｆΩについてはＡ５となり、ｆ０−ｆΩについてはＡ６となる。つまり、励振の周波数が検出周波数ｆ１に近いほど、振幅が大きくなる（ゲインが大きくなる）。なお、以下では駆動周波数ｆ０と検出周波数ｆ１との差を離調周波数ｆｍとする。図２の例ではｆｍ＝ｆ１−ｆ０である。
【００４２】
図３は、入力角速度の周波数と振幅値の関係を説明する図である。図３の横軸は入力角速度の周波数ｆΩを表し、縦軸は検出系１２での振動の振幅を表す。なお、図３では縦軸と横軸の両方を対数表記としている。図３のＢ１がｆ０＋ｆΩでの励振による振動振幅を表し、Ｂ２がｆ０−ｆΩでの励振による振動振幅を表す。ここでは図２に示したようにｆ０＜ｆ１であることを想定している。そのため、ｆΩが大きくなるほど、ｆ０−ｆΩとｆ１との差が大きくなり、Ｂ２に示した振幅は単調減少する。図２で言えば、ｆΩが大きくなるほどＡ４に示したｆ０−ｆΩは左方向に移動していくことになる。一方、ｆΩが大きくなるほど、ｆ０＋ｆΩとｆ１が近づいていき、Ｂ１で示した振幅はｆΩ＝ｆｍで極大となり、それ以降は単調減少する。図２で言えば、ｆΩが大きくなるほどＡ３で示したｆ０＋ｆΩは右方向に移動していくことになる。結果として、両方の励振による和信号Ｂ３（＝Ｂ１＋Ｂ２）は、図３に示したような特性となる。
【００４３】
角速度センサーでは、所与の大きさの角速度が入力された場合の信号値は一定となることが好ましく、角速度の時間変化（周波数特性）によって感度に差が出ることは望ましくない。よって、角速度センサーで検出対象とする入力角速度の周波数帯域は、図３のＢ４に示したように、出力（Ｂ３）がフラットとなる帯域を用いるとよい。
【００４４】
図４は、図３のうち、ｆΩ＝ｆｍの周辺の周波数での特性を詳細に説明する図である。図４の横軸は入力角速度の周波数ｆΩを表し、縦軸は検出系１２での振動の増幅（ｄＢ）を表す。なお、図４の縦軸は検出対象とする帯域での振幅を基準とした増幅量を表している。図４からわかるように、入力角速度の周波数ｆΩが離調周波数ｆｍに近くなってしまった場合、帯域内（図３のＢ４）でのコリオリ信号に比べて、例えば２〜４桁程度大きい信号が、角速度トランスデューサー１００から回路装置４０に対して出力されてしまう。
【００４５】
このような前提において、角速度トランスデューサー１００、或いは角速度トランスデューサー１００を含む物理量検出装置３００を製品に実装した際に問題が生じるケースがあることが判明した。具体的には、角速度トランスデューサー１００が実装される基板の共振によって、角速度トランスデューサー１００に対して回転振動が入力されるケースである。
【００４６】
図５は、基板の共振を説明する図である。図５は角速度トランスデューサー１００が実装される基板２０を側面から見た図である。なお、図５では基板２０上に角速度トランスデューサー１００が実装されるものとしたが、角速度トランスデューサー１００及び回路装置４０を含む物理量検出装置３００を１パッケージとして、基板２０に実装してもよい。また、角速度トランスデューサー１００の検出軸（検出系１２によりコリオリ力を検出する方向となる軸）はＣ５に示した方向とする。
【００４７】
図５の例では、基板２０はＸ軸方向での位置が異なる２つの端点Ｃ１及びＣ２において他の部材と固定されている。基板２０に対して所定の力が加わった場合、基板２０はＹ軸方向で振動することになり、図５の例であればＣ１及びＣ２を節とした振動を行う。この場合、振動の腹（図５の例では基板２０の中央部分）では基板２０はＹ軸に沿った並進運動（Ｃ３）を行うが、それ以外の部分では回転運動を含むことになる。そのため、図５のように角速度トランスデューサー１００が振動の腹以外の部分に実装されている場合、角速度トランスデューサー１００にはＺ軸回りの回転振動（例えばＣ４）が入力され、入力角速度の周波数ｆΩは基板２０の固有振動数に対応することになる。基板２０の固有振動数は、基板のサイズ（面積、厚さ）や材質等により決定されるが、いずれの製品に実装する場合でもある程度同じような範囲となり、数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ程度の周波数となる。
【００４８】
一方、角速度トランスデューサー１００（振動型角速度センサー）の離調周波数ｆｍについてもある程度その範囲が決まっている。なぜなら、図２に示したように、振動型の角速度トランスデューサー１００では、検出信号のゲインは、駆動モード（Ａ１）と検出モード（Ａ２）の重なり度合いであるレゾナンスゲイン（resonance gain）で決定される。そのため、離調周波数ｆｍが小さすぎると検出信号のゲインの変動が大きくなってしまうし、離調周波数ｆｍが大きすぎるとゲインが小さくなり角速度の検出精度が低下してしまう。この点を考慮し、離調周波数ｆｍはある程度の範囲に設定することが望ましく、具体的には数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ程度の範囲に設定されることが多い。
【００４９】
結果として、基板２０の共振による入力角速度の周波数ｆΩと、離調周波数ｆｍとが近くなるケースが生じてしまう可能性がある。実際に、物理量検出装置３００を電子機器２００や移動体に実装した際に、基板２０の共振による角速度が非常に大きい信号として回路装置４０に入力される場合があることが判明している。
【００５０】
角速度トランスデューサー１００からの信号が入力される回路装置４０では、所望の帯域以外の周波数成分を低減する構成を含むことが多く、図９を用いて後述する例でもフィルター回路４２９が設けられている。そのため、離調周波数ｆｍに対応する成分についてもフィルター回路４２９により除去可能なように考えられる。
【００５１】
しかし、想定外に大きい信号が入力された場合、信号が飽和することになるため、フィルター処理を行ったとしても適切な角速度の検出は難しい。図６は、回路装置４０での信号例である。図６の横軸は時間を表し、縦軸は信号値（電圧値）を表す。また図６では、回路装置４０での電圧のレンジがＶＬ〜ＶＨであるものとしている。
【００５２】
Ｄ１，Ｄ２はともに波形の中心がＶｒｅｆである。Ｄ１では信号値が想定範囲内であるため、回路装置４０における信号のレンジの範囲内となっている。それに対して、Ｄ２は過剰に大きい信号が入力された例であり、信号がＶＨで飽和してしまっている（Ｄ３）。そのため、回路装置４０においてＤ２の波形中心を検出する処理を行った場合、本来ＶｒｅｆであったものをＶｒｅｆ’であると誤検出するという課題が生じることになり、当該課題はフィルター回路を用いても解消できない。
【００５３】
以上のように、振動型角速度センサーでは、検出対象外の回転振動に起因して非常に大きい信号が出力されることで、角速度の適切な検出を行うことができないおそれがある、という課題があった。
【００５４】
これに対して、検出対象外の回転振動が加わった場合に、当該回転振動による検出系１２での振動を抑制する構造を設ければ、上記課題を解決可能である。しかし特許文献１等のように衝撃吸収用の構造では回転振動を抑制することは難しい。
【００５５】
そこで本実施形態では、角速度トランスデューサー１００の離調周波数ｆｍを調整する。駆動周波数ｆ０は駆動系１１のバネｓ１の有効バネ定数で決定され、検出周波数ｆ１は検出系１２のバネｓ２の有効バネ定数で決定される。よって、駆動系１１と検出系１２の少なくとも一方の有効バネ定数を変更すれば、離調周波数ｆｍを変更可能である。つまり、所与の設定において離調周波数ｆｍと検出対象外の回転振動の周波数（基板２０の固有振動数）が近くなってしまったとしても、設定を変更して離調周波数ｆｍを変えることで、上記課題を解決可能と考えられる。
【００５６】
しかし、単純に離調周波数ｆｍのみを変更した場合、回路装置４０は角速度を適切に検出することができない場合がある。なぜなら、離調周波数ｆｍを変更した場合、それに連動してセンサー特性も変化してしまうためである。具体的な例については後述するが、静止している場合の出力（ゼロ点）や、単位角速度に対する出力（感度）が変化するため、オフセット補正値やゲイン設定値等の回路パラメーターについても離調周波数ｆｍと合わせて変更する必要がある。
【００５７】
以上を踏まえて、本出願人は上記課題を解決し、適切に角速度を検出可能な手法を提案する。本実施形態に係る回路装置４０は、図７に示したように、静電容量型の角速度トランスデューサー１００による角速度の検出を行う回路装置であって、角速度トランスデューサー１００の検出周波数ｆ１と駆動周波数ｆ０の少なくとも一方を可変に制御する振動周波数制御部４３１と、角速度トランスデューサー１００からの検出信号に基づいて角速度を検出する検出回路４２０と、角速度トランスデューサー１００を振動させる駆動を行う駆動回路４１０と、補正パラメーター（回路パラメーター）を記憶する記憶部４４０を含む。そして記憶部４４０は、検出周波数ｆ１と駆動周波数ｆ０の少なくとも一方の変更に伴って角速度トランスデューサー１００のセンサー特性を補正するための補正パラメーター群を記憶する。
【００５８】
ここで、上述したように駆動方向と、入力角速度の軸（検出軸）の方向と、検出方向とは、それぞれ直交する。よって詳細には、振動周波数制御部４３１は、角速度の検出軸に対して直交する第１の方向での振動周波数である検出周波数ｆ１と、検出軸及び第１の方向に直交する第２の方向での振動周波数である駆動周波数ｆ０の少なくとも一方を可変に制御するものである。
【００５９】
本実施形態の手法によれば、まず振動周波数制御部４３１を有することで、検出周波数ｆ１と駆動周波数ｆ０の少なくとも一方を可変に制御できる。これにより離調周波数ｆｍの制御が可能になる。図８は離調周波数ｆｍの調整の一例である。図８の例では、振動周波数制御部４３１の制御により、駆動周波数ｆ０がｆ０ｏｌｄからｆ０ｎｅｗに変更され、離調周波数がｆｍｏｌｄからｆｍｎｅｗに変更される。これにより、検出対象外の回転振動の周波数がｆｍｏｌｄに近かった場合でも、離調周波数をｆｍｎｅｗに変更することで、入力角速度の周波数と離調周波数ｆｍとの差を大きくできる。つまり、当該回転振動による信号が過剰に大きい信号として回路装置４０に入力されることを抑止できる。
【００６０】
さらに、本実施形態の手法では、駆動周波数ｆ０と検出周波数ｆ１の少なくとも一方の変更に伴うセンサー特性の変動を補正するための補正パラメーター群を記憶しておく。そのため、離調周波数ｆｍを変更するだけでなく、当該変更に連動させて他のパラメーターについても適切に変更することができるため、角速度を精度よく検出することが可能になる。
【００６１】
以下、本実施形態に係る回路装置４０と角速度トランスデューサー１００の詳細な構成例について説明した後、離調周波数ｆｍの変更に伴って変化するセンサー特性の具体例について説明する。さらに、補正パラメーター群の詳細について説明し、幾つかの変形例について説明する。最後に、回路装置４０を含む種々の装置の例について説明する。
【００６２】
なお、以下では検出周波数ｆ１と駆動周波数ｆ０の少なくとも一方の制御の具体例として、図８に示したように駆動周波数ｆ０を変更し、検出周波数ｆ１を固定する手法を説明する。ただし、検出周波数ｆ１を変更して駆動周波数ｆ０を固定してもよいし、駆動周波数ｆ０と検出周波数ｆ１の両方を変更してもよい。
【００６３】
２．角速度トランスデューサー及び回路装置の構成例
図９は、本実施形態の回路装置４０及び角速度トランスデューサー１００（振動片）を含む物理量検出装置３００の構成例である。回路装置４０は、図９に示すように、駆動回路４１０と、検出回路４２０と、制御部４３０と、記憶部４４０と、飽和状態検出回路４５０を含む。そして駆動回路４１０は、Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）４１１と、ＡＣ増幅回路４１２と、振幅調整回路４１３を有する。また検出回路４２０は、チャージアンプ回路４２１，４２２と、差動増幅回路４２３と、ＡＣ増幅回路４２４と、同期検波回路４２５と、オフセット調整回路４２６と、平滑回路４２７と、可変増幅回路４２８と、フィルター回路４２９とを有する。回路装置４０は、例えば図９では図示しないＩＣチップに組み込まれる。ただし、回路装置４０は図９の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【００６４】
駆動回路４１０は、角速度トランスデューサー１００に形成された駆動電極に駆動信号を供給する回路である。駆動電極とは、図１０を用いて後述する角速度トランスデューサー１００の例であれば、可動駆動電極１１６、固定駆動電極１３０，１３２に対応する。以下、駆動回路４１０について、詳細に説明する。
【００６５】
角速度トランスデューサー１００が振動すると、静電容量が変化し、当該静電容量の変化は電極間に印加される電圧によって電流に変換され出力される。図１０を用いて後述する角速度トランスデューサー１００の例であれば、可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の静電容量、及び可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の静電容量が変化し、固定モニター電極１６０，１６２の電流が変化する。固定モニター電極１６０，１６２からの電流が、Ｉ／Ｖ変換回路４１１に入力される。Ｉ／Ｖ変換回路４１１は、入力された交流電流を角速度トランスデューサー１００の振動周波数と同一の周波数の交流電圧信号に変換して出力する。
【００６６】
Ｉ／Ｖ変換回路４１１から出力された交流電圧信号は、ＡＣ増幅回路４１２に入力される。ＡＣ増幅回路４１２は、入力された交流電圧信号を増幅して出力する。ＡＣ増幅回路４１２から出力された交流電圧信号は、振幅調整回路４１３に入力される。振幅調整回路４１３は、入力された交流電圧信号の振幅を一定値に保持するようにゲインを制御し、利得制御後の交流電圧信号を、角速度トランスデューサー１００に形成された駆動信号端子を介して駆動電極に出力する。この駆動電極に入力される交流電圧信号（駆動信号）により角速度トランスデューサー１００が振動する。
【００６７】
なお、角速度トランスデューサー１００に対しては静電バネ（後述する図１２の静電バネｓｅ１）に固定電位を供給するための直流電圧信号も出力される。本実施形態では、駆動回路４１０から出力される駆動信号は、直流電圧信号（Ｖｄｃ）及び交流電信号（Ｖａｃ・ｓｉｎ（ωｔ））を含み、振幅調整回路４１３は、Ｖｄｃ及びＶａｃの両方の調整を行うものとして説明する。
【００６８】
検出回路４２０は、角速度トランスデューサー１００の第１検出電極に生じる第１検出信号と、第２検出電極に生じる第２検出信号と、を差動増幅させて差動増幅信号を生成し、当該差動増幅信号に基づいて所定の物理量を検出する回路である。図１０を用いて後述する角速度トランスデューサー１００の例であれば、第１検出電極とは固定検出電極１４０に対応し、第２検出電極とは固定検出電極１４２に対応する。以下、検出回路４２０について、詳細に説明する。
【００６９】
チャージアンプ回路４２１，４２２には、固定検出電極１４０，１４２により検出された互いに逆位相の検出信号（交流電流）が、検出信号端子を介して入力される。例えば、チャージアンプ回路４２１には、固定検出電極１４０により検出された第１検出信号が入力され、チャージアンプ回路４２２には、固定検出電極１４２により検出された第２検出信号が入力される。そして、チャージアンプ回路４２１、４２２は、入力された検出信号（交流電流）を、基準電圧Ｖｒｅｆを中心とする交流電圧信号に変換する。
【００７０】
差動増幅回路４２３は、チャージアンプ回路４２１の出力信号と、チャージアンプ回路４２２の出力信号と、を差動増幅して差動増幅信号を生成する。差動増幅回路４２３の出力信号（差動増幅信号）は、さらにＡＣ増幅回路４２４で増幅される。
【００７１】
同期検波回路４２５は、駆動回路４１０のＡＣ増幅回路４１２が出力する交流電圧信号に基づいて、ＡＣ増幅回路４２４の出力信号を同期検波することにより角速度成分を抽出する。
【００７２】
同期検波回路４２５で抽出された角速度成分の信号に対して、オフセット調整回路４２６はオフセット値の調整を行う。ここでのオフセット調整回路４２６は、例えばゼロ点を補正するためのオフセット補正値を用いた補正処理を行う回路である。補正後の信号は、平滑回路４２７で直流電圧信号に平滑化され、可変増幅回路４２８に入力される。
【００７３】
可変増幅回路４２８は、平滑回路４２７の出力信号（直流電圧信号）を、設定された増幅率（または減衰率）で増幅（または減衰）して角速度感度を変化させる。可変増幅回路４２８で増幅（または減衰）された信号は、フィルター回路４２９に入力される。
【００７４】
フィルター回路４２９は、可変増幅回路４２８の出力信号から高周波のノイズ成分を減衰させ、角速度の方向および大きさに応じた極性及び電圧レベルの検出信号を生成する。なお、図９には不図示であるが、回路装置４０が処理部（ＤＳＰ，digital signal processor）を含み、フィルター回路４２９の出力はＡ／Ｄ変換回路による変換後に処理部に対して出力されてもよい。
【００７５】
制御部４３０は、離調周波数ｆｍを変更する制御、及び離調周波数ｆｍの変更に伴うセンサー特性を補正するための制御を行う。制御部４３０は、振動周波数制御部４３１を含む。振動周波数制御部４３１は、駆動回路４１０（振幅調整回路４１３）に対して、駆動周波数ｆ０と検出周波数ｆ１の少なくとも一方を制御するための信号を出力する。具体的には、振動周波数制御部４３１は、記憶部４４０に記憶される補正パラメーター群から所与の補正パラメーターを読み出し、読み出した補正パラメーターに基づく制御を駆動回路４１０に指示する。また、制御部４３０は、後述するようにゼロ点補正、感度補正、温度特性補正の各制御を行ってもよい。具体的な手法について波後述する。
【００７６】
記憶部４４０は、補正パラメーター群を記憶する。補正パラメーター群のデータ構造については、図１４を用いて後述する。また、記憶部４４０は補正パラメーター群とは異なる情報を記憶してもよい。
【００７７】
飽和状態検出回路４５０は、検出回路４２０での信号の飽和状態を検出する。なお、図９では、飽和状態検出回路４５０は、ＡＣ増幅回路４２４の出力信号を用いて飽和状態の検出を行うものとしたが、この点は種々の変形実施が可能であり、検出回路４２０の他のブロックの出力信号を用いてもよい。飽和状態検出回路４５０の詳細については後述する。また、飽和状態検出回路４５０を省略する変形実施も可能である。
【００７８】
次に、図１０、図１１を用いて角速度トランスデューサー１００の具体例について説明する。図１０は、角速度トランスデューサー１００の構造を模式的に表す平面図である。角速度トランスデューサー１００は、第１構造体１０６および第２構造体１０８を有している。第１構造体１０６および第２構造体１０８は、Ｘ軸に沿って互いに連結されている。第１構造体１０６は、第２構造体１０８よりも−Ｘ方向側に位置している。構造体１０６，１０８は、図１０に示すように、例えば、両者の境界線Ｂ（Ｙ軸に沿った直線）に対して、対称となる形状を有している。ただし、構造体１０８を省略する変形実施も可能である。
【００７９】
構造体１０６，１０８は、図１０に示すように、振動体１１２と、第１バネ部１１４と、可動駆動電極１１６と、変位部１２２と、第２バネ部１２４と、固定駆動電極１３０，１３２と、可動モニター電極１１８と、可動検出電極１２６と、固定検出電極１４０，１４２と、固定モニター電極１６０，１６２を有する。
【００８０】
振動体１１２、第１バネ部１１４、第２バネ部１２４、可動駆動電極１１６、可動モニター電極１１８、変位部１２２、可動検出電極１２６、および固定部１５０は、例えば、基板に接合されたシリコン基板（図示せず）を加工することにより、一体に形成されている。これにより、シリコン半導体デバイスの製造に用いられる微細な加工技術の適用が可能となり、角速度トランスデューサー１００の小型化を図ることができる。ここで用いられる材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【００８１】
第１バネ部１１４は、Ｘ軸方向に振動体１１２を変位し得るように構成されている。より具体的には、第１バネ部１１４は、Ｙ軸方向に（Ｙ軸に沿って）往復しながらＸ軸方向に（Ｘ軸に沿って）延出する形状を有している。
【００８２】
可動駆動電極１１６は、振動体１１２に接続され、振動体１１２から＋Ｙ方向および−Ｙ方向に延出している。可動駆動電極１１６は、振動体１１２の振動に伴い、Ｘ軸に沿って振動することができる。
【００８３】
固定駆動電極１３０，１３２は、可動駆動電極１１６と対向し、可動駆動電極１１６を挟んで設けられている。固定駆動電極１３０，１３２は、可動駆動電極１１６の数に応じて、複数設けられ、Ｘ軸方向に配列されている。図１０に示す例では、固定駆動電極１３０，１３２は、櫛歯状の形状を有しており、可動駆動電極１１６は、固定駆動電極１３０，１３２の櫛歯の間に挿入可能な形状を有している。固定駆動電極１３０，１３２および可動駆動電極１１６は、振動体１１２を振動させるための電極である。
【００８４】
可動モニター電極１１８は、振動体１１２に接続され、振動体１１２から＋Ｙ方向および−Ｙ方向に延出している。可動モニター電極１１８の平面形状は、例えば、可動駆動電極１１６の平面形状と同じである。可動モニター電極１１８は、振動体１１２の振動に伴い、Ｘ軸に沿って振動することができる。
【００８５】
固定モニター電極１６０，１６２は、可動モニター電極１１８と対向し、可動モニター電極１１８を挟んで設けられている。固定モニター電極１６０，１６２の平面形状は、例えば、固定駆動電極１３０，１３２の平面形状と同じである。固定モニター電極１６０，１６２および可動モニター電極１１８は、振動体１１２の振動に応じて変化する信号を検出するため電極であり、振動体１１２の振動状態を検出するための電極である。具体的には、上述したように駆動回路４１０のＩ／Ｖ変換回路４１１に対して容量変化に応じた電流を出力することで駆動信号のフィードバック制御に用いられる。
【００８６】
変位部１２２は、第２バネ部１２４を介して、振動体１１２に接続されている。図示の例では、変位部１２２の平面形状は、Ｙ軸に沿った長辺を有する長方形である。第２バネ部１２４は、Ｙ軸方向に変位部１２２を変位し得るように構成されている。
【００８７】
可動検出電極１２６は、変位部１２２に接続されている。可動検出電極１２６は、変位部１２２から＋Ｘ方向および−Ｘ方向に延出している。
【００８８】
固定検出電極１４０，１４２は、一端が基板上に固定され、他端が自由端として変位部１２２側に延出している。固定検出電極１４０，１４２は、可動検出電極１２６と対向し、可動検出電極１２６を挟んで設けられている。より具体的には、可動検出電極１２６を挟む固定検出電極１４０，１４２において、第１構造体１０６では、可動検出電極１２６の−Ｙ方向側に固定検出電極１４０が設けられ、可動検出電極１２６の＋Ｙ方向側に固定検出電極１４２が設けられている。第２構造体１０８では、可動検出電極１２６の＋Ｙ方向側に固定検出電極１４０が設けられ、可動検出電極１２６の−Ｙ方向側に固定検出電極１４２が設けられている。
【００８９】
次に、角速度トランスデューサー１００の動作について説明する。図１１は、角速度トランスデューサー１００の動作を説明するための図である。なお、図１１では便宜上、可動駆動電極１１６等を省略し、簡略化して図示している。
【００９０】
可動駆動電極１１６と固定駆動電極１３０，１３２との間に、駆動回路４１０により電圧を印加すると、可動駆動電極１１６と固定駆動電極１３０，１３２との間に、静電力が発生する。これにより、図１１に示すように、第１バネ部１１４をＸ軸に沿って伸縮させることができ、振動体１１２をＸ軸に沿って振動させることができる。
【００９１】
より具体的には、駆動回路４１０は、可動駆動電極１１６に、一定の電位Ｖｄｃを与える。さらに、駆動回路４１０は、固定駆動電極１３０にＶｄｃを基準として第１交流電圧を印加し、固定駆動電極１３２に、電位Ｖｄｃを基準として、第１交流電圧と位相が１８０度ずれた第２交流電圧を印加する。
【００９２】
ここで、可動駆動電極１１６を挟む固定駆動電極１３０，１３２において、第１構造体１０６では、可動駆動電極１１６の−Ｘ方向側に固定駆動電極１３０が設けられ、可動駆動電極１１６の＋Ｘ方向側に固定駆動電極１３２が設けられている。また、第２構造体１０８では、Ｘ軸方向での構成が反転している。
【００９３】
そのため、第１交流電圧および第２交流電圧によって、第１構造体１０６の振動体１１２ａ、および第２構造体１０８の振動体１１２ｂを、互いに逆位相でかつ所定の周波数で、Ｘ軸に沿って振動させることができる。図１１に示す例では、振動体１１２ａは、α１方向に変位し、振動体１１２ｂは、α１方向と反対のα２方向に変位している。
【００９４】
図１１に示すように、振動体１１２ａ，１１２ｂがＸ軸に沿って振動を行っている状態で、Ｚ軸回りの角速度ωが加わると、コリオリの力が働き、変位部１２２は、Ｙ軸に沿って変位する。すなわち、振動体１１２ａに接続された変位部１２２ａ、および振動体１１２ｂに接続された変位部１２２ｂは、Ｙ軸に沿って、互いに反対方向に変位する。図１１に示す例では、変位部１２２ａは、β１方向に変位し、変位部１２２ｂは、β１方向と反対のβ２方向に変位している。
【００９５】
変位部１２２ａ，１２２ｂがＹ軸に沿って変位することにより、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間の距離、及び可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間の距離が変化する。そのため、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間の静電容量、及び可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間の静電容量が変化する。
【００９６】
検出回路４２０では、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間に電圧を印加することにより、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０との間の静電容量の変化量を検出することができる。同様に、検出回路４２０は、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間に電圧を印加することにより、可動検出電極１２６と固定検出電極１４２との間の静電容量の変化量を検出することができる。このようにして、検出回路４２０は、可動検出電極１２６と固定検出電極１４０，１４２との間の静電容量の変化量により、Ｚ軸回りの角速度ωを求めることができる。
【００９７】
さらに、振動体１１２ａ，１１２ｂがＸ軸に沿って振動することにより、可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０、１６２との間の距離が変化する。そのため、可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６０との間の静電容量、及び可動モニター電極１１８と固定モニター電極１６２との間の静電容量が変化する。駆動回路４１０は、静電容量の変化に伴う、固定モニター電極１６０，１６２に流れる電流の変化に基づいて、駆動信号にフィードバック制御をかける。
【００９８】
３．離調周波数の変動に伴う特性変化
次に離調周波数ｆｍを調整する具体的な手法について説明し、さらに離調周波数ｆｍを変更した場合に、連動して変化するセンサー特性、回路パラメーターについて説明する。
【００９９】
３．１  離調周波数の調整
図１を用いて上述したように、駆動系１１はバネｓ１を有する。バネｓ１のバネ定数（有効バネ定数）をＫ０とし、振動体１０の質量をｍとした場合、駆動周波数ｆ０は下式（４）で表される。
【数１】
2018028473.tif 000003
【０１００】
つまり、振動周波数制御部４３１は、角速度トランスデューサー１００の有効バネ定数を変更することで、駆動周波数ｆ０と検出周波数ｆ１の少なくとも一方を変更できる。ここでは、図８を用いて上述したように、駆動周波数ｆ０を変更することで離調周波数ｆｍを調整する例を説明するため、振動周波数制御部４３１は、駆動系１１の有効バネ定数Ｋ０を変更することで、駆動周波数ｆ０を変更する。
【０１０１】
図１２は、駆動系１１のバネｓ１の模式図である。図１２に示したように、駆動系１１のバネｓ１は、具体的には機械バネｓｍ１と静電バネｓｅ１を含む。図１０を用いて上述した例であれば、機械バネｓｍ１とは第１バネ部１１４に対応し、静電バネｓｅ１とは可動駆動電極１１６及び固定駆動電極１３０，１３２に対応する。機械バネｓｍ１のバネ定数（機械バネ定数）をＫｍとし、静電バネｓｅ１のバネ定数（静電バネ定数）をＫｅとした場合、有効バネ定数Ｋ０は下式（５）で表される。なお、以下では説明を省略するが、検出系１２のバネｓ２も、機械バネｓｍ２と静電バネｓｅ２を含み、機械バネｓｍ２は第２バネ部１２４に対応し、静電バネｓｅ２は可動検出電極１２６及び固定検出電極１４０，１４２に対応する。
Ｋ０＝Ｋｍ＋Ｋｅ  …（５）
【０１０２】
上式（５）からわかるように、有効バネ定数の変更は、機械バネ定数Ｋｍと静電バネ定数Ｋｅの少なくとも一方を変更することで実現できる。静電バネ定数Ｋｅは、駆動電極間（可動駆動電極１１６と固定駆動電極１３０，１３２間）の直流電圧をＶｄｃとし、誘電率をεとし、電極の面積をＳとし、電極間の距離をｘとした場合に、下式（６）で表される。なお、静電バネｓｅ１に印加する電圧を大きくすることで、電極間の引き合う力が強くなることに鑑み、静電バネ定数Ｋｅにはマイナスの符号を付して表現している。
【数２】
2018028473.tif 000004
【０１０３】
上式（６）からわかるように、静電バネ定数Ｋｅは、駆動電極間に印加する電圧を調整することで容易に調整できる。よって本実施形態の振動周波数制御部４３１は、角速度トランスデューサー１００の静電バネ定数Ｋｅを変更することで、駆動周波数ｆ０と検出周波数ｆ１の少なくとも一方を変化させるとよい。このようにすれば、機械バネ定数Ｋｍを調整する場合に比べて容易に、有効バネ定数を調整することが可能になる。
【０１０４】
ただし、機械バネｓｍ１を機械的に調整することで、機械バネ定数Ｋｍを変更することは妨げられない。機械バネ定数Ｋｍを調整する手法については変形例として後述する。
【０１０５】
上式（４）〜（６）を用いて説明したように、駆動電極間の直流電圧Ｖｄｃを調整することで駆動周波数ｆ０を調整できる。例えば、図８に示したように駆動周波数ｆ０を小さくする場合、駆動振動における静電バネをさげればよく、駆動電極間の電圧Ｖｄｃを大きくし、静電バネ定数Ｋｅの絶対値を大きくする（Ｋｅは負の値であるため値としては小さくする）ことで有効バネ定数Ｋ０を小さくする。この場合、上式（４）において、ｍを変えずにＫ０が小さくなるため、駆動周波数ｆ０を調整前に比べて小さくできる。
【０１０６】
駆動電極間の電圧は、駆動信号として駆動回路４１０から出力される。駆動振幅が変化すると、単位角速度当たりに発生するコリオリ力が変わってしまうため、物理量検出装置３００（角速度センサー）の駆動回路４１０では、駆動振幅を一定に保つように駆動信号を制御する。具体的には、図９を用いて上述したように、駆動回路４１０は、駆動振動の振幅を調整する振幅調整回路４１３を含んでおり、本実施形態では振幅調整回路４１３は、直流電圧（Ｖｄｃ）についても制御可能である例を考えている。つまり本実施形態の振動周波数制御部４３１は、駆動回路４１０の振幅調整回路４１３に対して、駆動信号のうちの直流成分であるＶｄｃを調整するための信号を出力することで離調周波数ｆｍを調整する。
【０１０７】
３．２  励振力の変動によるセンサー感度の変化
図１０を用いて上述したような櫛歯型の電極を用いる場合、印加する直流電圧をＶｄｃとし、印加する交流電圧をＶａｃ・ｓｉｎ（ωｔ）とした場合、発生する励振力Ｆｅｓは下式（７）で近似される。
Ｆｅｓ≒２・Ｖｄｃ・Ｖａｃ・ｓｉｎ（ωｔ）  …（７）
【０１０８】
上式（７）からわかるように、離調周波数ｆｍを変更するためにＶｄｃを変更した場合、発生する励振力も変化してしまう。例えば上述した例のように、駆動周波数ｆ０を下げるために直流電圧Ｖｄｃを大きくした場合、同じ交流電圧の振幅Ｖａｃに対するＦｅｓは上昇し、駆動振幅が増加する。つまり、Ｖｄｃを上げたことにより、センサーの感度が調整値からずれてしまう。
【０１０９】
このため、直流電圧Ｖｄｃの変更に伴って、交流電圧の振幅Ｖａｃを変更する必要が生じる。上述したように、Ｖｄｃを上げた場合であれば、Ｖａｃを下げる必要がある。なお、Ｖａｃの調整についても、振動周波数制御部４３１の制御に基づいて、駆動回路４１０の振幅調整回路４１３が実行すればよい。
【０１１０】
３．３  静電結合によるゼロ点の変化
また、Ｖａｃが変わるため、静電結合による不要信号の大きさが変わり、ゼロ点のオフセット値が変わる。ここでのゼロ点とは、入力角速度が０の場合の出力を表す。
【０１１１】
静電結合漏れの不要信号は、駆動信号（Ｖａｃ）が、寄生容量を通じて入力端子等に漏洩することで生じる。図１３は静電結合を説明する模式図である。なお、図１３では回路装置４０の一部の構成を図示し、他の構成については省略している。ここでの入力端子とは、ＩＣの端子のうち、角速度トランスデューサー１００の検出電極（固定検出電極１４０，１４２）からの検出信号が入力される２つの端子（Ｎ２，Ｎ３）を表す。ここでは、固定検出電極１４０からの第１検出信号が入力される端子を第１入力端子Ｎ２とし、固定検出電極１４２からの第２検出信号が入力される端子を第２入力端子Ｎ３とする。また、駆動信号を角速度トランスデューサー１００に出力する端子を出力端子Ｎ１とする。Ｎ１とＮ２の間の寄生容量Ｃａ、及びＮ１とＮ３の間の寄生容量Ｃｂにより容量結合が形成され、駆動信号周波数付近においては、駆動信号が寄生容量Ｃａ、Ｃｂを介して、静電結合漏れの不要信号として、第１検出信号及び第２検出信号の双方に重畳される。
【０１１２】
そして第１検出信号に重畳される不要信号と第２検出信号に重畳される不要信号は互いに同相になるため、差動増幅回路４２３により除去することが可能になる。ただし、必ずしもＣａ＝Ｃｂとなるとは限らないため、ＣａとＣｂが等しくない場合には、第１検出信号に重畳された静電結合漏れの不要信号と、第２検出信号に重畳された静電結合漏れの不要信号は大きさが異なってしまう。この場合には、静電結合漏れの不要信号は除去されずに残り、オフセット電圧として検出されてしまう。つまり、Ｖａｃを変化させた場合、静電結合漏れによるオフセット電圧（ゼロ点のオフセット値）も連動して変化してしまう。
【０１１３】
例えばＶａｃの値を、Ｖａｃ１からＶａｃ２へと変化させた場合を考える。Ｖａｃの変更前では、Ｖａｃ１に対応するゼロ点のオフセット値が例えば“＋１”であることがわかっており、当該オフセット値に合わせてゼロ点を調整している。具体的には、“−１”のオフセット補正値が回路装置４０（特に記憶部４４０）に記憶されており、オフセット補正値により補正を行うことで、１＋（−１）＝０となり、ゼロ点の調整が行われる。この補正処理は、例えば制御部４３０の制御に基づいて、図９のオフセット調整回路４２６により行われる。
【０１１４】
ＶａｃをＶａｃ２に変化させることでオフセット値が変化し、例えば“＋２”になる。この場合、Ｖａｃ１の場合のオフセット補正値である“−１”をそのまま用いてしまうと、オフセット調整回路４２６による調整結果は２＋（−１）＝１となり、オフセット誤差が生じてしまう。
【０１１５】
以上のように、Ｖｄｃの変更に合わせてＶａｃを変更することで、ゼロ点のオフセット値が変化することになるため、回路装置４０では、オフセット誤差を抑えるために、オフセット調整を行う必要がある。
【０１１６】
３．４  離調周波数の変化によるセンサー感度の変化
また、離調周波数ｆｍが変化することで、レゾナンスゲインが変化し、単位角速度を受けたときのコリオリ力が変わる。すなわち、センサーの感度が変化する。図９に示したアナログ方式のジャイロセンサー（物理量検出装置３００）の場合、感度とは出力電圧（直流電圧）の単位角速度当たりの変化量であり、出力電圧の直線の傾きに相当する。また、デジタル方式のジャイロセンサーでは、出力電圧をＡ／Ｄ変換したデジタルコードが出力され、感度とは当該デジタルコードの単位角速度当たりの変化量である。
【０１１７】
例えば、駆動周波数ｆ０を小さくして離調周波数ｆｍを大きくした場合、レゾナンスゲインが小さくなるため、センサーの感度が小さくなる。図２の例であれば、ｆΩが同一という条件であっても、ｆ０が小さくなればＡ３に示した周波数であるｆ０＋ｆΩと、検出モード（Ａ２）との交点が左方向にずれるため、当該交点での振幅はＡ５に比べて小さくなる。ジャイロセンサーの出力（出力電圧又はデジタルコード）は、振動体１０の検出方向での振幅（変位）に応じて決まるため、振幅が小さくなればセンサー感度は小さくなる。
【０１１８】
よって回路装置４０では、センサー感度の変化を補正する必要がある。例えば、離調周波数ｆｍを大きくしてセンサーの感度が下がった場合、検出回路４２０において信号に対する増幅度合いを大きくする。センサー感度の調整にはゲイン設定値が用いられ、例えば制御部４３０の制御に基づいて、図９の可変増幅回路４２８により行われる。具体的には、可変増幅回路４２８は、角速度と出力電圧（出力コード）の関係を示す直線の傾きを調整する。
【０１１９】
３．５  機械結合によるゼロ点、及びゼロ点温度特性の変化
また、離調周波数ｆｍが変化し、レゾナンスゲインが変化することで、機械結合（機械振動漏れ）によるオフセット電圧の大きさも変化する。ここでの機械結合とは、静止時に駆動振動が検出振動に伝わり信号が発生することである。機械結合による不要信号は、図１０の同期検波回路４２５によってその多くが除去されるが、一部が漏れとして残り、ゼロ点のオフセットに影響を与える。このオフセットについても、静電結合の場合と同様に、オフセット調整回路４２６により調整する必要がある。
【０１２０】
さらに、機械結合の温度特性がゼロ点の温度変化として現れるため、ゼロ点での温度特性も変化してしまう。例えば検出回路４２０が、可変増幅回路４２８の後段に図９には不図示のゼロ点温度特性調整回路を含んでいる場合、当該ゼロ点温度特性調整回路での調整値（温度特性補正値）を調整する。ゼロ点温度特性調整回路は、例えば温度センサーからの温度情報に基づいて、各温度における補正値をゼロ点出力に加算する回路であってもよいし、温度センサーからの出力に対して係数を乗じて加算する回路であってもよい。
【０１２１】
上述してきた例のように駆動周波数ｆ０を下げてレゾナンスゲインが下がっている場合、機械結合に起因するゼロ点温度特性は小さくなる。この点を考慮しなければ、変化前の機械結合に起因する温度特性に合わせて、ゼロ点温度特性調整回路での温度調整が行われてしまい、機械結合に起因する温度特性の変化分が、ゼロ点での温度特性として生じてしまう。よってゼロ点温度特性調整回路では、離調周波数ｆｍの変更後のゼロ点での温度特性を考慮して、異なる調整値による調整を実行する必要がある。
【０１２２】
４．補正パラメーター群
以上のように、検出対象外の回転振動（基板の共振）による信号の飽和を抑止するために離調周波数ｆｍを調整した場合、駆動信号（交流電圧Ｖａｃ）、ゼロ点調整用のオフセット補正値、センサー感度を調整するゲイン設定値、温度特性を補償する温度特性補正値と言った種々の回路パラメーターも併せて変更しなければ精度の高い角速度の検出は実現できない。
【０１２３】
ただし、直流電圧Ｖｄｃを変更する場合に、当該変更に伴って、他の調整値をどのような値にすればよいかを、解析的に求めることは容易ではない。例えば、静電結合によるゼロ点のオフセット値は、図１３に示したＣａやＣｂがどのような値になるかがわかっていなければ、具体的な値を求めることは難しい。また、図１３ではｎ１とｎ３の間の寄生容量、及びｎ１とｎ４の間の寄生容量の２つの寄生容量について図示したが、寄生容量がどの端子、配線間に発生するかは角速度トランスデューサー１００の具体的な構造に応じて変化する。つまりゼロ点のオフセット値をＶｄｃから求めることは非常に難しい。さらに言えば、ゼロ点のオフセット値は、上述したように静電結合による影響と機械結合による影響の両方を考える必要がある。機械結合による影響も角速度トランスデューサー１００の具体的な構造や実装精度に応じて変化するものであるため、静電結合と機械結合の組み合わせによって決定すべきオフセット補正値を、Ｖｄｃに基づいて解析的に演算することは現実的と言えない。
【０１２４】
同様に、ゼロ点の温度特性についても解析的な演算は困難である。また、上記説明では機械結合の温度特性にのみ言及したが、静電結合も温度特性を有する。そのため、ゼロ点の温度特性の補正についても、静電結合と機械結合の組み合わせを考慮する必要が生じる可能性もある。
【０１２５】
センサー感度も、励振力Ｆｅｓの変動と、レゾナンスゲインの変動の両方に起因して変化する。つまり離調周波数ｆｍの変動後もセンサー感度を同程度に保つためには、Ｖａｃとレゾナンスゲインの両方を考慮する必要がある。仮に「励振力Ｆｅｓを一定に保つ」等の条件を決定できれば、Ｖａｃは上式（４）に基づいてＶｄｃから求められるかもしれない。しかし、レゾナンスゲインの影響まで考慮したセンサー感度の変動を、Ｖｄｃから演算することは容易とは言えない。
【０１２６】
よって本実施形態では、記憶部４４０は、補正パラメーター群として、駆動周波数ｆ０と検出周波数ｆ１の差である離調周波数ｆｍの設定が第１の設定である場合の第１の補正パラメーターと、離調周波数ｆｍの設定が、第１の設定とは異なる第２の設定である場合の第２の補正パラメーターと、を記憶しておくとよい。
【０１２７】
このようにすれば、離調周波数ｆｍの設定に応じた補正パラメーターを複数組保持しておくことができるため、離調周波数ｆｍの設定を変更した場合にも、連動して変化してしまうセンサー特性を適切に補正することが可能になる。各補正パラメーターは、角速度トランスデューサー１００及び回路装置４０が実装された段階で、検査器等を用いた検査により測定すればよい。例えば、検査器内で静止させた状態での出力に基づいて、ゼロ点のオフセット値がわかるため、オフセット補正値を取得できる。また、恒温槽等を用いて所定温度での信号を検出することで温度特性を求めることができ、温度特性補正値を取得できる。その他の補正パラメーターについても同様であり、解析的に求めることが難しいパラメーターについても、実測結果に基づいて決定することが可能である。
【０１２８】
上述したように、離調周波数ｆｍの変更に伴って変化するセンサー特性としては、励振力（センサー感度にも関係）、ゼロ点のオフセット値、センサー感度、温度特性が代表的である。よって各補正パラメーターは、離調周波数ｆｍを設定するためのパラメーター（Ｖｄｃ）と、当該離調周波数ｆｍに対応するセンサー特性を補正可能な調整値とを組み合わせた情報を含むとよい。
【０１２９】
図１４は補正パラメーター群の具体的なデータ構造例である。第１の補正パラメーター及び第２の補正パラメーターの各補正パラメーターは、駆動振幅設定値、オフセット補正値、ゲイン設定値、及び温度特性補正値の少なくとも１つを有する。第１の補正パラメーターとは、例えば図１４の最も左の１列に対応し、図１４では各補正パラメーターが駆動振幅設定値、オフセット補正値、ゲイン設定値、及び温度特性補正値の全てを含む例を示している。
【０１３０】
補正パラメーター群は、例えば物理量検出装置３００の出荷前に記憶部４４０に書き込まれ、物理量検出装置３００の動作時に必要に応じて読み出されて利用される。この場合、記憶部４４０は、回路装置４０の電源のオンオフにかかわらず、記憶されている補正パラメーター群を保持しなければならない。よって、記憶部４４０は、不揮発性メモリーであってもよい。記憶部４４０を不揮発性メモリーとすることで、補正パラメーター群を適切に保持することが可能になる。
【０１３１】
ただし、記憶部４４０は不揮発性メモリーに限定されるものではない。例えば、補正パラメーター群がシステム側のメモリー（例えば図１６を用いて後述する電子機器２００の記憶部２５０）に記憶されてもよい。その場合、回路装置４０の記憶部４４０は、所定のタイミング（例えば回路装置４０の起動タイミング）でシステム側のメモリーから補正パラメーター群をロードすればよい。そのため、回路装置４０の記憶部４４０をレジスター等により実現することも可能である。
【０１３２】
そして、記憶部４４０に記憶された補正パラメーター群は、必要に応じて読み出され、駆動回路４１０及び検出回路４２０の少なくとも一方で用いられる。例えば、外部からの設定変更指示に基づいて、現在使用している補正パラメーターとは異なる補正パラメーターが読み出されてもよい。具体的には、基板に実装された物理量検出装置３００を使用しているユーザーにより、出力値に異常があると判断された場合に、当該ユーザーから設定変更指示が入力され、物理量検出装置３００（回路装置４０）において設定変更動作を実行する。
【０１３３】
駆動回路４１０は、記憶部４４０に記憶される補正パラメーター群のうちのいずれかの補正パラメーターに基づいて駆動動作を行う。具体的には、駆動回路４１０（振幅調整回路４１３）は、補正パラメーターのうちの静電バネ設定値（Ｖｄｃ）を取得し、静電バネ設定値に基づいて、角速度トランスデューサー１００に出力する直流電圧を制御する。また、駆動回路４１０（振幅調整回路４１３）は、補正パラメーターのうちの駆動振幅設定値（Ｖａｃ）を取得し、駆動振幅設定値に基づいて、角速度トランスデューサー１００に出力する駆動信号（交流電圧）を制御する。
【０１３４】
また、検出回路４２０は、記憶部４４０に記憶される補正パラメーター群のうちのいずれかの補正パラメーターに基づいて検出動作を行う。具体的には、検出回路４２０（オフセット調整回路４２６）は、補正パラメーターのうちのオフセット補正値を取得し、オフセット補正値に基づいて、同期検波後の信号に対してオフセットの調整を行う。また、検出回路４２０（可変増幅回路４２８）は、補正パラメーターのうちのゲイン設定値を取得し、ゲイン設定値に基づいて、平滑化後の信号に対して増幅処理を行う。また、検出回路４２０（不図示のゼロ点温度特性調整回路）は、補正パラメーターのうちの温度特性補正値を取得し、温度特性補正値に基づいて、増幅処理後の信号に対して温度特性を補償する補正処理を行う。
【０１３５】
ただし、離調周波数ｆｍを変更する制御、すなわち所与の補正パラメーターから他の補正パラメーターへの切り替え制御は、外部からの設定変更指示に基づいて行われるものには限定されない。例えば、回路装置４０において信号が飽和しているか否かを判定し、飽和していると判定された場合に補正パラメーターの切り替え制御を実行してもよい。このようにすれば、ユーザー負担を軽減すること等が可能になる。
【０１３６】
具体的には、回路装置４０は、図９に示したように、検出回路４２０での検出信号の飽和状態を検出する飽和状態検出回路４５０を含んでもよい。飽和状態検出回路４５０は、例えば不図示の全波整流回路と、積分器と、比較器とを含む。図９の例であれば、飽和状態検出回路４５０は、ＡＣ増幅回路４２４による増幅後の信号を全波整流し、整流信号を積分する。飽和状態であれば、積分値（全波整流信号波形の面積）が所定値以上になると考えられる。よって飽和状態検出回路４５０の比較器は、積分器の出力と、所与の閾値との比較処理を行い、積分値≧閾値との比較結果が出力された場合に、信号が飽和していると判定する。そして、飽和状態検出回路４５０から信号の飽和を検出したこと表す出力が行われた場合に、駆動回路４１０及び検出回路４２０は、現在の補正パラメーターとは異なる補正パラメーターによる駆動動作、検出動作を実行する。例えば、制御部４３０が記憶部４４０から新たな補正パラメーターを読み出し（選択し）、読み出した補正パラメーターでの動作を、駆動回路４１０及び検出回路４２０に対して指示する。
【０１３７】
すなわち、駆動回路４１０は、飽和状態検出回路４５０での検出結果に基づいて選択された補正パラメーターに基づいて、駆動動作を行う。また検出回路４２０は、飽和状態検出回路４５０での検出結果に基づいて選択された補正パラメーターに基づいて、検出動作を行う。
【０１３８】
５．変形例
以下、幾つかの変形例を説明する。
【０１３９】
上記の説明では、静電バネ定数Ｋｅを変更することで有効バネ定数Ｋ０（或いは検出系の有効バネ定数Ｋ１）を変更する例を示した。ただし、有効バネ定数は上式（５）で表されるため、機械バネ定数Ｋｍを変更することも可能である。
【０１４０】
機械バネ定数Ｋｍを調整する手法は種々考えられる。例えば、機械バネをシンプルな板バネにより実現し、角速度トランスデューサー１００は、板バネと物理的に接続され、板バネにはたらく引張力を調整可能なアクチュエーターを含んでもよい。具体的には、アクチュエーターはピエゾアクチュエーターであり、ピエゾアクチュエーターに印加する電圧に応じて、板バネの長手方向の長さを調整する構成であってもよい。
【０１４１】
このようにすれば、ピエゾアクチュエーターに印加する電圧を制御することで、機械バネ定数Ｋｍを調整可能であり、機械バネ定数Ｋｍを変更することで有効バネ定数Ｋ０（Ｋ１）を変更できる。
【０１４２】
また、補正パラメーター群に含まれる複数の補正パラメーター（第１〜第Ｎの補正パラメーター）のうちのいずれを選択するかについても種々の変形実施が可能である。単純には、第１の補正パラメーターを選択し、第１の補正パラメーターで問題が生じた（信号が飽和した）場合に第２の補正パラメーターに切り替えるといったように、所定の順序で選択する補正パラメーターを決定してもよい。
【０１４３】
或いは、過去の履歴情報を用いて選択する補正パラメーターを決定してもよい。物理量検出装置３００は、基板上に実装されて所与の機器に組み込まれた場合、当該状態において継続して利用されることが一般的である。つまり、上述したように、信号が飽和する要因が基板の共振である場合、基板の固有振動数が頻繁に変化する可能性は低い。所与の離調周波数ｆｍに設定していた場合（所与の補正パラメーターを用いていた場合）に信号が飽和してしまったとすれば、異なるタイミングにおいて同じ補正パラメーターを用いたとしても、同様に信号が飽和してしまう可能性が高い。逆に、所与の離調周波数ｆｍに設定していた場合に問題がなければ、異なるタイミングにおいて同じ補正パラメーターを用いたとしても、問題が生じない可能性が高い。
【０１４４】
よって、補正パラメーターの選択の履歴情報を用いることで、適切な補正パラメーターの選択が可能になる。具体的には、過去に選択して問題があった補正パラメーターの選択優先度を低くし、問題がなかった補正パラメーター、或いは未選択の補正パラメーターの選択優先度を高くするとよい。ここで「問題があった補正パラメーター」とは、当該補正パラメーターを選択した場合に外部からの設定変更指示が入力されたり、飽和状態検出回路４５０で飽和状態が検出された補正パラメーターを表す。
【０１４５】
６．物理量検出装置、電子機器、移動体
また、本実施形態の手法は上記回路装置４０を含む種々の装置に適用できる。例えば、本実施形態の手法は角速度トランスデューサー１００と、回路装置４０を含む物理量検出装置に適用できる。また、本実施形態の手法は、回路装置４０を含む電子機器や移動体にも適用できる。
【０１４６】
図１５に本実施形態の物理量検出装置３００の構成例を示す。物理量検出装置３００は、角速度トランスデューサー１００と本実施形態の回路装置４０（ＩＣ）を含む。角速度トランスデューサー１００と回路装置４０は、例えば物理量検出装置３００のパッケージ内に実装される。なお本実施形態の物理量検出装置３００は、図１５の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【０１４７】
角速度トランスデューサー１００は、上述したように角速度センサー（ジャイロセンサー）であり、１又は複数の軸回りでの角速度を検出する。回路装置４０は、検出回路８０、Ａ／Ｄ変換回路８２、処理部８４を含む。検出回路８０は、角速度トランスデューサー１００からの検出信号に基づいて、角速度を検出する。なお、物理量検出装置３００は、角速度トランスデューサー１００以外の物理量トランスデューサー３１０を含み、角速度以外（例えば加速度等）の物理量に対応する物理量信号を検出してもよい。検出回路８０は、図９の検出回路４２０に対応し、角速度トランスデューサー１００からの検出信号を増幅する増幅回路（電荷／電圧変換回路）や同期検波回路などを含むことができる。Ａ／Ｄ変換回路８２は、検出回路８０により検出されたアナログの電圧（所望信号の電圧）のＡ／Ｄ変換を行う。処理部８４は、Ａ／Ｄ変換回路８２によりＡ／Ｄ変換された検出データに基づいて各種の処理を行う。例えば各種の補正処理やフィルター処理（デジタルフィルター処理）などを行う。
【０１４８】
図１６に本実施形態の電子機器２００の構成例を示す。電子機器２００は、本実施形態の回路装置４０、処理部２２０、記憶部２５０を含む。またアンテナＡＮＴ、通信部２１０、操作部２３０、表示部２４０を含むことができる。なお本実施形態の電子機器２００は、図１６の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【０１４９】
本実施形態の電子機器２００としては、例えばデジタルカメラ（デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ）、生体情報検出装置（脈拍計、活動量計、歩数計、健康時計等）、頭部装着型表示装置、ロボット、ＧＰＳ内蔵時計、カーナビゲーション装置、ゲーム装置、各種のウェアラブル機器、携帯情報端末（スマートフォン、携帯電話機、携帯型ゲーム装置、タブレットＰＣ等）、コンテンツを配信するコンテンツ提供端末、映像機器、オーディオ機器、或いはネットワーク関連機器（基地局、ルーター等）などの種々の機器を想定できる。例えばデジタルカメラにおいては、本実施形態の回路装置を用いることで、ジャイロセンサーや加速度センサーを利用した手ぶれ補正等を実現できる。また生体情報検出装置においては、本実施形態の回路装置を用いることで、ジャイロセンサーや加速度センサーを利用したユーザーの体動検出や、運動状態の検出を実現できる。ロボットにおいては、その可動部（アーム、関節）や本体部において本実施形態の回路装置を用いることができる。ロボットは、移動体（走行・歩行ロボット）、電子機器（非走行・非歩行ロボット）のいずれも想定できる。走行・歩行ロボットの場合には、例えば自律走行に本実施形態の回路装置を利用できる。ネットワーク関連機器においては、例えば時刻（絶対時刻等）やタイミングを計時するための装置として本実施形態の回路装置を利用できる。
【０１５０】
図１６において、通信部２１０（無線回路）は、アンテナＡＮＴを介して外部からのデータを受信したり、外部にデータを送信する処理を行う。ＣＰＵ、ＭＰＵなどにより実現される処理部２２０（プロセッサー）は、記憶部２５０（メモリー）に記憶された情報に基づいて、各種の演算処理や電子機器２００の制御処理などを行う。操作部２３０は、ユーザーが入力操作を行うためのものであり、操作ボタンやタッチパネルディスプレイをなどにより実現できる。表示部２４０は、各種の情報を表示するものであり、液晶や有機ＥＬなどのディスプレイにより実現できる。記憶部２５０は、各種の情報を記憶するものであり、その機能はＲＡＭやＲＯＭなどの半導体メモリーやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などにより実現できる。
【０１５１】
また本実施形態の回路装置は、例えば、車、飛行機、バイク、自転車、或いは船舶等の種々の移動体に組み込むことができる。移動体は、例えばエンジンやモーター等の駆動機構、ハンドルや舵等の操舵機構、各種の電子機器を備えて、地上や空や海上を移動する機器・装置である。
【０１５２】
図１７は、移動体の具体例としての自動車２０６を概略的に示したものである。自動車２０６には、物理量トランスデューサーと回路装置を有する物理量検出装置３００が組み込まれている。物理量検出装置３００（例えばジャイロセンサー、角速度及び加速度を検出する複合センサー等）は車体２０７の姿勢を検出することができる。物理量検出装置３００の検出信号は車体姿勢制御装置２０８に供給される。車体姿勢制御装置２０８は例えば車体２０７の姿勢に応じてサスペンションの硬軟を制御したり個々の車輪２０９のブレーキを制御したりすることができる。その他、こういった姿勢制御は二足歩行ロボットや航空機、ヘリコプター等の各種の移動体において利用できる。姿勢制御の実現にあたって物理量検出装置３００（回路装置）は移動体に組み込まれることになる。
【０１５３】
以上、本発明を適用した実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は、各実施形態やその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記した各実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、各実施形態や変形例に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態や変形例で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【０１５４】
ＡＮＴ…アンテナ、Ｃａ，Ｃｂ…寄生容量、ｆ０…駆動周波数、ｆ１…検出周波数、
ｆｍ…離調周波数、ｓ１，ｓ２…バネ、ｓｅ１…静電バネ、ｓｍ１…機械バネ、
１０…振動体、１１…駆動系、１２…検出系、２０…基板、４０…回路装置、
８０…検出回路、８２…Ａ／Ｄ変換回路、８４…処理部、
１００…角速度トランスデューサー、１０６…第１構造体、１０８…第２構造体、
１１２…振動体、１１２，１１２ａ，１１２ｂ…振動体、１１４…第１バネ部、
１１６…可動駆動電極、１１８…可動モニター電極、
１２２，１２２ａ，１２２ｂ…変位部、１２４…第２バネ部、１２６…可動検出電極、
１３０，１３２…固定駆動電極、１４０，１４２…固定検出電極、１５０…固定部、
１６０，１６２…固定モニター電極、２００…電子機器、２０６…自動車、
２０７…車体、２０８…車体姿勢制御装置、２０９…車輪、２１０…通信部、
２２０…処理部、２３０…操作部、２４０…表示部、２５０…記憶部、
３００…物理量検出装置、３１０…物理量トランスデューサー、４１０…駆動回路、
４１１…Ｉ／Ｖ変換回路、４１２…ＡＣ増幅回路、４１３…振幅調整回路、
４２０…検出回路、４２１，４２２…チャージアンプ回路、４２３…差動増幅回路、
４２４…ＡＣ増幅回路、４２５…同期検波回路、４２６…オフセット調整回路、
４２７…平滑回路、４２８…可変増幅回路、４２９…フィルター回路、４３０…制御部、
４３１…振動周波数制御部、４４０…記憶部、４５０…飽和状態検出回路
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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