(57)【要約】【課題】出力のドリフトを低減することのできる慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】本発明の物理量センサーは、基板と、揺動軸を介してその一方側に位置する第１可動電極部と、他方側に位置し、前記揺動軸まわりの回転モーメントが前記第１可動電極部よりも大きい第２可動電極部と、を備える可動電極部と、前記基板に配置され、前記第１可動電極部と対向している第１固定電極と、前記基板に配置され、前記第２可動電極部と対向している第２固定電極と、前記基板に前記第２固定電極と離間して配置され、前記第２可動電極部と対向し、前記可動電極部と同電位のダミー電極と、前記基板に固定され、前記基板の前記第２固定電極と前記ダミー電極との間から露出する部分である露出部と対向する第１シールド部と、を有する。【選択図】図１
2019078607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
揺動軸を介してその一方側に位置する第１可動電極部と、他方側に位置し、前記揺動軸まわりの回転モーメントが前記第１可動電極部よりも大きい第２可動電極部と、を備える可動電極部と、
前記基板に配置され、前記第１可動電極部と対向している第１固定電極と、
前記基板に配置され、前記第２可動電極部と対向している第２固定電極と、
前記基板に前記第２固定電極と離間して配置され、前記第２可動電極部と対向し、前記可動電極部と同電位のダミー電極と、
前記基板に固定され、前記基板の前記第２固定電極と前記ダミー電極との間から露出する部分である露出部と対向する第１シールド部と、を有することを特徴とする物理量センサー。
【請求項２】
前記第１シールド部は、前記可動電極部と同電位である請求項１に記載の物理量センサー。
【請求項３】
前記第２可動電極部は、開口を有し、
前記第１シールド部は、前記開口の内側に配置されている請求項１または２に記載の物理量センサー。
【請求項４】
前記第１シールド部は、前記基板の平面視で、前記ダミー電極と重なる部分を有している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項５】
前記第１シールド部は、前記基板の平面視で、前記第２固定電極と重なる部分を有し、
前記基板の平面視で、前記第１固定電極と重なる部分を有する第２シールド部を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の物理量センサー。
【請求項６】
前記第２シールド部は、前記可動電極部と同電位である請求項５に記載の物理量センサー。
【請求項７】
前記第２シールド部は、前記可動電極部の外側に位置している請求項５または６に記載の物理量センサー。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、を含むことを特徴とする慣性計測装置。
【請求項９】
請求項８に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を含むことを特徴とする移動体測位装置。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を含むことを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項１１】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、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、物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の物理量センサー（加速度センサー）は、ベース基板と、ベース基板に対してシーソー揺動可能な可動部と、ベース基板に設けられ、可動部に対向配置された電極と、を有している。また、可動部は、揺動軸の一方側に位置する第１可動部と、他方側に位置する第２可動部と、を有している。また、電極は、第１可動部と対向して配置された第１固定電極と、第２可動部と対向して配置された第２固定電極およびダミー電極と、を有している。このような物理量センサーでは、加速度が加わることで可動部がシーソー揺動し、これにより、第１可動部と第１固定電極との間の静電容量および第２可動部と第２固定電極との間に静電容量がそれぞれ変化するため、これら静電容量の変化に基づいて、加わった加速度を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５１９３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成では、物理量センサーの駆動によって、ベース基板の電極から露出している部分であって可動部と対向している領域が帯電し、当該領域と可動部との間に不本意でアンバランスな静電引力が生じてしまう。そして、この静電引力によって、加速度が加わっていないにも関わらず可動部が揺動してしまい、出力のドリフトが生じてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、出力のドリフトを低減することのできる慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下の発明として実現することが可能である。
【０００７】
本発明の物理量センサーは、基板と、
揺動軸を介してその一方側に位置する第１可動電極部と、他方側に位置し、前記揺動軸まわりの回転モーメントが前記第１可動電極部よりも大きい第２可動電極部と、を備える可動電極部と、
前記基板に配置され、前記第１可動電極部と対向している第１固定電極と、
前記基板に配置され、前記第２可動電極部と対向している第２固定電極と、
前記基板に前記第２固定電極と離間して配置され、前記第２可動電極部と対向し、前記可動電極部と同電位のダミー電極と、
前記基板に固定され、前記基板の前記第２固定電極と前記ダミー電極との間から露出する部分である露出部と対向する第１シールド部と、を有することを特徴とする。
このような構成とすれば、第１シールド部と露出部との間に電気力線が発生することで、露出部と可動電極部との間に電気力線が発生することを抑制することができる。そのため、可動電極部の意図しない変位が抑制され、ドリフトが抑制される。
【０００８】
本発明の物理量センサーでは、前記第１シールド部は、前記可動電極部と同電位であることが好ましい。
これにより、可動電極部の不本意な変位を抑制することができ、物理量をより精度よく検出することができる。
【０００９】
本発明の物理量センサーでは、前記第２可動電極部は、開口を有し、
前記第１シールド部は、前記開口の内側に配置されていることが好ましい。
これにより、第１シールド部の配置が容易となる。
【００１０】
本発明の物理量センサーでは、前記第１シールド部は、前記基板の平面視で、前記ダミー電極と重なる部分を有していることが好ましい。
これにより、より確実に、露出部と第１シールド部との間に電気力線を発生させることができる。
【００１１】
本発明の物理量センサーでは、前記第１シールド部は、前記基板の平面視で、前記第２固定電極と重なる部分を有し、
前記基板の平面視で、前記第１固定電極と重なる部分を有する第２シールド部を有していることが好ましい。
これにより、より確実に、露出部と第１シールド部との間に電気力線を発生させることができる。また、第１シールド部と第２固定電極との間に形成される静電容量を、第２シールド部と第１固定電極との間に形成される静電容量でキャンセルすることができる。
【００１２】
本発明の物理量センサーでは、前記第２シールド部は、前記可動電極部と同電位であることが好ましい。
これにより、可動電極部の不本意な変位を抑制することができ、物理量をより精度よく検出することができる。
【００１３】
本発明の物理量センサーでは、前記第２シールド部は、前記可動電極部の外側に位置していることが好ましい。
これにより、第２シールド部の配置が容易となる。
【００１４】
本発明の慣性計測装置は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置が得られる。
【００１５】
本発明の移動体測位装置は、本発明の慣性計測装置と、
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の慣性計測装置の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置が得られる。
【００１６】
本発明の携帯型電子機器は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い携帯型電子機器が得られる。
【００１７】
本発明の電子機器は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
【００１８】
本発明の移動体は、本発明の物理量センサーと、
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を含むことを特徴とする。
これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る物理量センサーの平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す物理量センサーが有する基板の平面図である。
【図４】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】駆動電圧を示すグラフである。
【図６】図１に示す物理量センサーの作動を説明する断面図である。
【図７】図１に示す物理量センサーの作動を説明する断面図である。
【図８】従来構造を示す断面図である。
【図９】図１中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】図１中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】素子部およびシールド部の形成方法を説明するための断面図である。
【図１２】素子部およびシールド部の形成方法を説明するための断面図である。
【図１３】素子部およびシールド部の形成方法を説明するための断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。
【図１５】図１４に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。
【図１７】図１６に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【図２１】本発明の第７実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。
【図２２】図２１に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２３】本発明の第８実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーについて説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１実施形態に係る物理量センサーの平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す物理量センサーが有する基板の平面図である。図４は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。図５は、駆動電圧を示すグラフである。図６および図７は、それぞれ、図１に示す物理量センサーの作動を説明する断面図である。図８は、従来構造を示す断面図である。図９および図１０は、それぞれ、図１中のＣ−Ｃ線断面図である。図１１ないし図１３は、それぞれ、素子部およびシールド部の形成方法を説明するための断面図である。
【００２３】
なお、各図には、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向プラス側を「上」とも言い、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。
【００２４】
図１に示す物理量センサー１は、Ｚ軸方向（鉛直方向）の加速度Ａｚを測定することのできる加速度センサーである。このような物理量センサー１は、基板２と、基板２上に配置された素子部３およびシールド部４と、素子部３およびシールド部４を覆うように基板２に接合された蓋体５と、を有している。以下、これら各部について、順に詳細に説明する。
【００２５】
（基板）
図１に示すように、基板２は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、基板２は、上面側に開放する凹部２１を有している。また、Ｚ軸方向からの平面視で、凹部２１は、素子部３を内側に内包するように、素子部３よりも大きく形成されている。このような凹部２１は、素子部３と基板２との接触を防止（抑制）するための逃げ部として機能する。
【００２６】
また、図２に示すように、基板２は、凹部２１の底面２１１に設けられた突起状のマウント部２２、２３を有している。マウント部２２には、素子部３が接合されている。これにより、素子部３を、凹部２１の底面２１１と離間させた状態で基板２に固定することができる。一方、マウント部２３には、シールド部４が備える後述する第１シールド部４１が接合されている。これにより、第１シールド部４１を、凹部２１の底面２１１と離間させた状態で基板２に固定することができる。また、図１に示すように、基板２は、上面側に開放する溝部２５、２６、２７を有している。
【００２７】
基板２としては、例えば、アルカリ金属イオン（Ｎａ＋等の可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックスガラス（登録商標）、テンパックスガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラス）で構成されたガラス基板を用いることができる。ただし、基板２としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。なお、基板２としてシリコン基板を用いる場合は、短絡を防止する観点から、高抵抗のシリコン基板を用いるか、表面に熱酸化等によってシリコン酸化膜（絶縁性酸化物）を形成したシリコン基板を用いることが好ましい。
【００２８】
また、図１ないし図３に示すように、凹部２１の底面２１１には、電極８として、第１固定電極８１、第２固定電極８２およびダミー電極８３（除電部）が互いに離間して配置されている。
【００２９】
また、図１に示すように、溝部２５、２６、２７には、配線７５、７６、７７が設けられている。また、配線７５、７６、７７の一端部は、それぞれ、蓋体５の外側に露出しており、外部装置との電気的な接続を行う電極パッドＰとして機能する。また、図２に示すように、配線７５は、凹部２１の底面２１１を通ってマウント部２２まで引き回されており、マウント部２２上で導電性バンプＢを介して素子部３と電気的に接続されている。また、配線７５は、途中で分岐して、ダミー電極８３およびシールド部４が備える後述する第２シールド部４２にも電気的に接続されている。また、配線７６は、第１固定電極８１と電気的に接続されており、配線７７は、第２固定電極８２と電気的に接続されている。
【００３０】
（蓋体）
図１に示すように、蓋体５は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、図４に示すように、蓋体５は、下面側（基板２側）に開放する凹部５１を有している。このような蓋体５は、凹部５１内に素子部３およびシールド部４を収納するようにして、基板２の上面に接合されている。そして、蓋体５および基板２によって、その内側に、素子部３およびシールド部４を収納する収納空間Ｓが形成されている。
【００３１】
また、蓋体５は、収納空間Ｓの内外を連通する連通孔５２を有している。この連通孔５２を介して、収納空間Ｓを所望の雰囲気に置換することができる。また、連通孔５２内には封止部材５３が配置され、封止部材５３によって連通孔５２が気密封止されている。
【００３２】
収納空間Ｓは、気密空間である。また、収納空間Ｓは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度（−４０℃〜１２０℃程度）で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。収納空間Ｓを大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、素子部３の振動を速やかに収束させることができる。そのため、物理量センサー１の加速度の検出精度が向上する。
【００３３】
蓋体５としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。ただし、蓋体５としては、特に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。また、基板２と蓋体５との接合方法としては、特に限定されず、基板２や蓋体５の材料によって適宜選択すればよく、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基板２の上面および蓋体５の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等を用いることができる。本実施形態では、ガラスフリット５９（低融点ガラス）を介して基板２と蓋体５とが接合されている。
【００３４】
（素子部）
図１に示すように、素子部３は、マウント部２２の上面に接合、固定された固定部３１と、固定部３１に対して変位可能な可動電極部３２と、固定部３１と可動電極部３２とを接続する梁部３３と、を有している。そして、加速度Ａｚが作用すると、可動電極部３２が梁部３３を揺動軸Ｊとして、梁部３３を捩り変形させつつ固定部３１に対してシーソー揺動する。
【００３５】
可動電極部３２は、Ｘ方向に延びる長手形状をなしている。そして、揺動軸Ｊに対してＸ軸方向マイナス側（一方側）の部分が第１可動電極部３２１となり、揺動軸Ｊに対してＸ軸方向プラス側（他方側）の部分が第２可動電極部３２２となっている。また、第２可動電極部３２２は、第１可動電極部３２１よりもＸ軸方向に長く、加速度Ａｚが加わったときの回転モーメント（トルク）が第１可動電極部３２１よりも大きい。この回転モーメントの差によって、加速度Ａｚが加わると、可動電極部３２が揺動軸Ｊまわりにシーソー揺動する。
【００３６】
また、第２可動電極部３２２には、Ｙ軸方向に延在する長尺状の開口３２３が形成されている。開口３２３は、Ｚ軸方向からの平面視で、マウント部２３と重なっている。そして、この開口３２３内には、第１シールド部４１が配置されており、この第１シールド部４１は、前述したように、マウント部２３に固定されている。
【００３７】
ここで、電極８の説明に戻ると、Ｚ軸方向からの平面視（基板２の平面視）で、第１固定電極８１は、第１可動電極部３２１と対向して配置され、第２固定電極８２は、第２可動電極部３２２の開口３２３よりも基端側（揺動軸Ｊに近い側）の部分と対向して配置されている。物理量センサー１の駆動時には、例えば、図５に示す電圧Ｖ１が素子部３に印加され、第１固定電極８１および第２固定電極８２は、それぞれ、ＱＶアンプ（電荷電圧変換回路）に接続される。そのため、第１固定電極８１と第１可動電極部３２１との間には静電容量Ｃ１が形成され、第２固定電極８２と第２可動電極部３２２との間には静電容量Ｃ２が形成される。
【００３８】
ここで、第１、第２固定電極８１、８２は、Ｚ軸方向からの平面視にて、揺動軸Ｊに対してほぼ対称的に設けられている。そのため、加速度Ａｚが作用しない自然状態では、静電容量Ｃ１、Ｃ２は、互いにほぼ等しくなっている。また、自然状態では、第１固定電極８１と第１可動電極部３２１との間に作用する静電引力に起因して可動電極部３２に作用するトルクと、第２固定電極８２と第２可動電極部３２２との間に作用する静電引力に起因して可動電極部３２に作用するトルクと、がほぼ等しくなっており、可動電極部３２の不本意なシーソー揺動が抑制されている。
【００３９】
図６に示すように、物理量センサー１にＺ軸方向マイナス側への加速度−Ａｚが加わると、第１、第２可動電極部３２１、３２２の回転モーメントの異なりから、可動電極部３２が揺動軸Ｊを中心にして反時計回りにシーソー揺動し、反対に、図７に示すように、物理量センサー１にＺ軸方向プラス側への加速度＋Ａｚが加わると、可動電極部３２が揺動軸Ｊを中心にして時計回りにシーソー揺動する。このような可動電極部３２のシーソー揺動によって、第１可動電極部３２１と第１固定電極８１のギャップおよび第２可動電極部３２２と第２固定電極８２のギャップが変化し、これに応じて静電容量Ｃ１、Ｃ２がそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量Ｃ１、Ｃ２の変化量に基づいて加速度Ａｚを検出することができる。
【００４０】
図１に示すように、ダミー電極８３は、Ｚ軸方向からの平面視で、第２可動電極部３２２の開口３２３よりも先端側（揺動軸Ｊから遠い側）の部分と対向して配置されている。前述したように、ダミー電極８３は、配線７５と電気的に接続されており、可動電極部３２と同電位である。そのため、第２可動電極部３２２とダミー電極８３との間には、静電容量が実質的に形成されない。
【００４１】
ここで、図２に示すように、凹部２１のダミー電極８３が配置されている部分、すなわち第２可動電極部３２２の先端側の部分と対向する部分は、第１、第２固定電極８１、８２が配置されている部分よりも深くなっている。これにより、可動電極部３２と底面２１１との接触を効果的に抑制することができる。また、第１、第２固定電極８１、８２と可動電極部３２との離間距離を小さくすることができ、静電容量Ｃ１、Ｃ２をより大きく形成することができる。ただし、凹部２１の構成は、特に限定されず、ダミー電極８３が配置されている部分と第１、第２固定電極８１、８２が配置されている部分とが同じ深さであってもよい。
【００４２】
ダミー電極８３は、例えば、次のような機能を有している。例えば、駆動中に加わる電界によって、基板２中の可動イオン（Ｎａ＋）が移動し、凹部２１の底面２１１が帯電する場合がある。底面２１１が帯電すると、底面２１１と可動電極部３２との間に静電引力が生じる。そして、この静電引力によって第２可動電極部３２２が底面２１１へ引き付けられてしまい、加速度Ａｚが加わっていないにも関わらず可動電極部３２がシーソー揺動（傾斜）する。その結果、出力のドリフトが生じる。また、静電引力によって基板２へ引き付けられた第２可動電極部３２２が底面２１１へ貼り付いてしまう「スティッキング」が生じ、センサーとして機能しなくなる場合もある。そこで、底面２１１の可動電極部３２と対向する領域に可動電極部３２と同電位のダミー電極８３を配置することで底面２１１の帯電の影響を低減し、上述のような問題を生じ難くしている。なお、ダミー電極８３の配置としては、上述の機能を発揮することができれば、特に限定されない。
【００４３】
しかしながら、ダミー電極８３は、第２固定電極８２から絶縁するために第２固定電極８２に対して物理的に離間して配置しなければならない。そのため、これらの間に、図２および図３に示すように、底面２１１が露出する露出部２１２が必ず形成される。図８に示すような従来構造では、露出部２１２が第２可動電極部３２２と対向してしまい、これらの間に生じる静電引力によって、加速度Ａｚが加わっていないにも関わらず可動電極部３２がシーソー揺動（傾斜）し、出力のドリフトが生じるおそれがある。すなわち、ダミー電極８３を設けただけでは、上述の問題を十分に解消することができない。
【００４４】
そこで、物理量センサー１では、上述の問題の発生を効果的に抑制するために、シールド部４を配置している。図１に示すように、シールド部４は、第１シールド部４１と、第２シールド部４２と、を有している。また、第２シールド部４２は、第１部分４２１および第２部分４２２を有している。これら第１、第２シールド部４１、４２は、それぞれ、配線７５と電気的に接続されており、可動電極部３２およびダミー電極８３と同電位となっている。これにより、シールド部４と素子部３との間に静電引力が実質的に生じず、素子部３の不本意な変位（ＸＹ平面方向への変位）を抑制することができる。そのため、物理量センサー１を安定して駆動することができ、加速度Ａｚの検出精度の低下、変動を抑制することができる。なお、本実施形態では、図２に示すように、第１シールド部４１および第２部分４２２は、それぞれ、ダミー電極８３を介して配線７５と電気的に接続されている。
【００４５】
前述したように、第１シールド部４１は、第２可動電極部３２２に形成された開口３２３内に配置されている。そして、図９に示すように、第１シールド部４１は、Ｚ軸方向からの平面視で、第２固定電極８２とダミー電極８３との間に位置する露出部２１２と対向している。このように、第１シールド部４１を開口３２３内に配置することで、第１シールド部４１の配置が容易となると共に、第１シールド部４１を露出部２１２と対向させ易くなる。
【００４６】
このような第１シールド部４１を配置することで、図９に示すように、帯電した露出部２１２と第１シールド部４１との間に電気力線Ｌｅを発生させることができ、帯電した露出部２１２と第２可動電極部３２２との間に電気力線Ｌｅが発生してしまうことを抑制することができる。そのため、露出部２１２と第２可動電極部３２２との間に不本意な静電引力が発生することを効果的に抑制することができる。これにより、加速度Ａｚが加わっていないにも関わらず可動電極部３２がシーソー揺動（傾斜）したり、前記不要な静電引力が実際に物理量センサー１に作用する加速度Ａｚに重畳されたりすることで、出力のドリフトが生じるのを効果的に抑制することができ、より検出精度の高い物理量センサー１となる。
【００４７】
特に、本実施形態では、第１シールド部４１のＸ軸方向プラス側の端部４１ａが、Ｚ軸方向からの平面視で、ダミー電極８３と重なっている。すなわち、第１シールド部４１がダミー電極８３にオーバーラップしている。これにより、露出部２１２と第２可動電極部３２２とをより離間させることができ、より確実に、帯電した露出部２１２と第１シールド部４１との間に電気力線Ｌｅを発生させることができる。また、例えば、製造時に第１シールド部４１のＸ軸方向マイナス側への位置ずれが生じたとしても、第１シールド部４１と露出部２１２とを対向させることができ、これらの間に電気力線Ｌｅを発生させることができる。ただし、第１シールド部４１は、これに限定されず、Ｚ軸方向からの平面視で、ダミー電極８３と重なっていなくてもよい。具体的には、Ｚ軸方向からの平面視で、第１シールド部４１のＸ軸方向プラス側の端部４１ａが、露出部２１２のＸ軸方向プラス側の端部と面一となっていてもよいし、露出部２１２のＸ軸方向プラス側の端部よりもＸ軸方向マイナス側に位置していてもよい。すなわち、Ｚ軸方向からの平面視で、露出部２１２の一部が第１シールド部４１のＸ軸方向プラス側から露出していてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、第１シールド部４１のＸ軸方向マイナス側の端部４１ｂが、Ｚ軸方向からの平面視で、第２固定電極８２と重なっている。すなわち、第１シールド部４１が第２固定電極８２にオーバーラップしている。これにより、露出部２１２と第２可動電極部３２２とをより離間させることができ、より確実に、帯電した露出部２１２と第１シールド部４１との間に電気力線Ｌｅを発生させることができる。また、例えば、製造時に第１シールド部４１のＸ軸方向プラス側への位置ずれが生じたとしても、第１シールド部４１と露出部２１２とを対向させることができ、これらの間に電気力線Ｌｅを発生させることができる。ただし、第１シールド部４１は、これに限定されず、Ｚ軸方向からの平面視で、第２固定電極８２と重なっていなくてもよい。具体的には、Ｚ軸方向からの平面視で、第１シールド部４１のＸ軸方向マイナス側の端部４１ｂが、露出部２１２のＸ軸方向マイナス側の端部と面一となっていてもよいし、露出部２１２のＸ軸方向マイナス側の端部よりもＸ軸方向プラス側に位置していてもよい。すなわち、Ｚ軸方向からの平面視で、露出部２１２の一部が第１シールド部４１のＸ軸方向マイナス側から露出していてもよい。
【００４９】
第２シールド部４２は、図１に示すように、可動電極部３２の外側に一対配置されている。具体的には、第２シールド部４２は、可動電極部３２のＸ軸方向マイナス側に位置する第１部分４２１と、可動電極部３２のＸ軸方向プラス側に位置する第２部分４２２と、を有している。第１、第２部分４２１、４２２は、それぞれ、基板２の上面に固定されており、一部が凹部２１と重なるように、凹部２１上に突出している。
【００５０】
ここで、図９に示すように、第１固定電極８１よりもＸ軸方向マイナス側にも基板２の表面が露出した露出部２１３が形成されている。そこで、第１部分４２１は、Ｚ軸方向からの平面視で、露出部２１３と重なるように配置されている。そのため、帯電した露出部２１３と第１部分４２１との間に電気力線Ｌｅを発生させることができ、帯電した露出部２１３と可動電極部３２との間に電気力線Ｌｅを発生してしまうことを抑制することができる。したがって、物理量センサー１は、出力のドリフトを効果的に抑制することができる。
【００５１】
同様に、ダミー電極８３よりもＸ軸方向マイナス側にも基板２の表面が露出した露出部２１４が形成されている。そこで、第２部分４２２は、Ｚ軸方向からの平面視で、露出部２１４と重なるように配置されている。そのため、帯電した露出部２１４と第２部分４２２との間に電気力線Ｌｅを発生させることができ、帯電した露出部２１４と可動電極部３２との間に電気力線Ｌｅを発生してしまうことを抑制することができる。したがって、物理量センサー１は、出力のドリフトを効果的に抑制することができる。
【００５２】
さらに、第１部分４２１は、Ｚ軸方向からの平面視で、第１固定電極８１と重なっている。すなわち、第１部分４２１が第１固定電極８１にオーバーラップしている。そのため、図１０に示すように、第１部分４２１と第１固定電極８１との間に静電容量Ｃ４が形成される。前述したように、第１シールド部４１が第２固定電極８２にオーバーラップしているため、これらの間に不要な静電容量Ｃ３が形成される。そこで、第１部分４２１を第１固定電極８１とオーバーラップさせて、これらの間に静電容量Ｃ４を形成し、静電容量Ｃ４によって静電容量Ｃ３をキャンセル（相殺）することで、加速度Ａｚの検出精度の低下を抑制することができる。なお、静電容量Ｃ３、Ｃ４は、等しいことが好ましく、これにより、上述した効果がより顕著なものとなる。ここで、「静電容量Ｃ３、Ｃ４が等しい」とは、静電容量Ｃ３、Ｃ４が一致している場合の他、若干差（例えば、技術的に不可避な差であって、０．９５≦Ｃ３／Ｃ４≦１．０５程度の差）がある場合も含む意味である。
【００５３】
なお、第２シールド部４２の構成は、特に限定されない。例えば、第２部分４２２を省略してもよい。また、第２シールド部４２を素子部３を囲む枠状とし、第１、第２部分４２１、４２２を一体化してもよい。また、第２シールド部４２は、省略してもよい。
【００５４】
以上、素子部３およびシールド部４について説明したが、これらは、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等の不純物がドープされたシリコン基板（ドープシリコン基板）をパターニングすることで形成されている。ここで、素子部３およびシールド部４の形成方法について簡単に説明すると、まず、図１１に示すように、電極８および配線７５、７６、７７が形成された基板２を準備し、基板２の上面にドープシリコン基板３０を陽極接合する。次に、図１２に示すように、ＣＭＰ（化学機械研磨）等によって、必要に応じてドープシリコン基板３０を所定の厚さに薄肉化する。次に、ドライエッチング（特に、ボッシュ法）によってドープシリコン基板３０をパターニングする。これにより、図１３に示すように、素子部３およびシールド部４を一括して形成することができる。ただし、素子部３およびシールド部４の形成方法としては、特に限定されないし、素子部３およびシールド部４の材料についても、特に限定されない。
【００５５】
以上、物理量センサー１について説明した。このような物理量センサー１は、前述したように、基板２と、揺動軸Ｊを介してその一方側に位置する第１可動電極部３２１と、他方側に位置し、揺動軸Ｊまわりの回転モーメントが第１可動電極部３２１よりも大きい第２可動電極部３２２と、を備える可動電極部３２と、基板２に配置され、第１可動電極部３２１と対向している第１固定電極８１と、基板２に配置され、第２可動電極部３２２と対向している第２固定電極８２と、基板２に第２固定電極８２と離間して配置され、第２可動電極部３２２と対向し、可動電極部３２と同電位のダミー電極８３と、基板２に固定され、基板２の第２固定電極８２とダミー電極８３との間から露出する部分である露出部２１２と対向する第１シールド部４１と、を有している。
【００５６】
このような構成によれば、帯電した露出部２１２と第１シールド部４１との間に電気力線Ｌｅを発生させることができ、帯電した露出部２１２と第２可動電極部３２２との間に電気力線Ｌｅが発生してしまうことを抑制することができる。そのため、露出部２１２と第２可動電極部３２２との間に不本意な静電引力が発生することを効果的に抑制することができる。これにより、加速度Ａｚが加わっていないにも関わらず可動電極部３２がシーソー揺動（傾斜）したり、前記不要な静電引力が実際に物理量センサー１に作用する加速度Ａｚに重畳されたりすることで、出力のドリフトが生じるのを効果的に抑制することができ、より検出精度の高い物理量センサー１となる。
【００５７】
また、前述したように、第１シールド部４１は、可動電極部３２と同電位である。これにより、第１シールド部４１と素子部３との間に静電引力が実質的に生じず、素子部３の不本意な変位（ＸＹ平面方向への変位）を抑制することができる。そのため、物理量センサー１を安定して駆動することができ、加速度Ａｚの検出精度の低下、変動を抑制することができる。
【００５８】
また、前述したように、第２可動電極部３２２は、開口３２３を有し、第１シールド部４１は、開口３２３の内側に配置されている。これにより、第１シールド部４１の配置が容易となると共に、第１シールド部４１を露出部２１２と対向させ易くなる。
【００５９】
また、前述したように、第１シールド部４１は、基板２の平面視で、ダミー電極８３と重なる部分を有している。これにより、露出部２１２と第２可動電極部３２２とをより離間させることができるため、より確実に、帯電した露出部２１２と第１シールド部４１との間に電気力線Ｌｅを発生させることができる。また、例えば、製造時に第１シールド部４１のＸ軸方向マイナス側への位置ずれが生じたとしても、より確実に、第１シールド部４１と露出部２１２とを対向させて、これらの間に電気力線Ｌｅを発生させることができる。
【００６０】
また、前述したように、第１シールド部４１は、基板２の平面視で、第２固定電極８２と重なる部分を有している。そして、物理量センサー１は、基板２の平面視で、第１固定電極８１と重なる部分を有する第２シールド部４２を有している。これにより、第１シールド部４１と第２固定電極８２との間に形成される静電容量Ｃ３を、第２シールド部４２と第１固定電極８１との間に形成される静電容量Ｃ４によってキャンセルすることができる。そのため、加速度Ａｚの検出精度の低下を抑制することができる。
【００６１】
また、前述したように、第２シールド部４２は、可動電極部３２と同電位である。これにより、第２シールド部４２と素子部３との間に静電引力が実質的に生じず、素子部３の不本意な変位（ＸＹ平面方向への変位）を抑制することができる。そのため、物理量センサー１を安定して駆動することができ、加速度Ａｚの検出精度の低下、変動を抑制することができる。
【００６２】
また、前述したように、第２シールド部４２は、可動電極部３２の外側に位置している。これにより、第２シールド部４２の配置が容易となると共に、第２シールド部４２を露出部２１３、２１４と対向させ易くなる。
【００６３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る慣性計測装置について説明する。
【００６４】
図１４は、本発明の第２実施形態に係る慣性計測装置の分解斜視図である。図１５は、図１４に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【００６５】
図１４に示す慣性計測装置２０００（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）は、自動車や、ロボットなどの運動体（被装着装置）の姿勢や、挙動（慣性運動量）を検出する装置である。慣性計測装置２０００は、３軸の加速度センサーと、３軸の角速度センサーと、を備えた、いわゆる６軸モーションセンサーとして機能する。
【００６６】
慣性計測装置２０００は、平面形状が略正方形の直方体である。また、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に、固定部としてのネジ穴２１１０が形成されている。この２ヶ所のネジ穴２１１０に２本のネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に慣性計測装置２０００を固定することができる。なお、部品の選定や設計変更により、例えば、スマートフォンや、デジタルカメラに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。
【００６７】
慣性計測装置２０００は、アウターケース２１００と、接合部材２２００と、センサーモジュール２３００と、を有し、アウターケース２１００の内部に、接合部材２２００を介在させて、センサーモジュール２３００を挿入した構成となっている。また、センサーモジュール２３００は、インナーケース２３１０と、基板２３２０と、を有している。
【００６８】
アウターケース２１００の外形は、慣性計測装置２０００の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に、それぞれネジ穴２１１０が形成されている。また、アウターケース２１００は、箱状であり、その内部にセンサーモジュール２３００が収納されている。
【００６９】
インナーケース２３１０は、基板２３２０を支持する部材であり、アウターケース２１００の内部に収まる形状となっている。また、インナーケース２３１０には、基板２３２０との接触を防止するための凹部２３１１や後述するコネクター２３３０を露出させるための開口２３１２が形成されている。このようなインナーケース２３１０は、接合部材２２００（例えば、接着剤を含浸させたパッキン）を介してアウターケース２１００に接合されている。また、インナーケース２３１０の下面には接着剤を介して基板２３２０が接合されている。
【００７０】
図１５に示すように、基板２３２０の上面には、コネクター２３３０、Ｚ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｚ、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー２３５０などが実装されている。また、基板２３２０の側面には、Ｘ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｘおよびＹ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｙが実装されている。なお、角速度センサー２３４０ｚ、２３４０ｘ、２３４０ｙとしては、特に限定されず、例えば、コリオリの力を利用した振動ジャイロセンサーを用いることができる。また、加速度センサー２３５０としては、特に限定されず、例えば、静電容量型の加速度センサーを用いることができる。特に、Ｚ軸方向の加速度を検出するものとして、前述した実施形態のいずれかの構成を用いることができる。
【００７１】
また、基板２３２０の下面には、制御ＩＣ２３６０が実装されている。制御ＩＣ２３６０は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）であり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、Ａ／Ｄコンバーターなどを内蔵しており、慣性計測装置２０００の各部を制御する。記憶部には、加速度、および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板２３２０には、その他にも複数の電子部品が実装されている。
【００７２】
以上、慣性計測装置２０００について説明した。このような慣性計測装置２０００は、物理量センサーとしての角速度センサー２３４０ｚ、２３４０ｘ、２３４０ｙおよび加速度センサー２３５０と、これら各センサー２３４０ｚ、２３４０ｘ、２３４０ｙ、２３５０の駆動を制御する制御ＩＣ２３６０（制御回路）と、を含んでいる。これにより、本発明の物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置２０００が得られる。
【００７３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る移動体測位装置について説明する。
【００７４】
図１６は、本発明の第３実施形態に係る移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。図１７は、図１６に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【００７５】
図１６に示す移動体測位装置３０００は、移動体に装着して用い、当該移動体の測位を行うための装置である。移動体としては、特に限定されず、自転車、自動車（四輪自動車およびバイクを含む）、電車、飛行機、船等のいずれでもよいが、本実施形態では四輪自動車として説明する。移動体測位装置３０００は、慣性計測装置３１００（ＩＭＵ）と、演算処理部３２００と、ＧＰＳ受信部３３００と、受信アンテナ３４００と、位置情報取得部３５００と、位置合成部３６００と、処理部３７００と、通信部３８００と、表示部３９００と、を有している。なお、慣性計測装置３１００としては、例えば、前述した実施形態の慣性計測装置２０００を用いることができる。
【００７６】
また、慣性計測装置３１００は、３軸の加速度センサー３１１０と、３軸の角速度センサー３１２０と、を有している。演算処理部３２００は、加速度センサー３１１０からの加速度データおよび角速度センサー３１２０からの角速度データを受け、これらデータに対して慣性航法演算処理を行い、慣性航法測位データ（移動体の加速度および姿勢を含むデータ）を出力する。
【００７７】
また、ＧＰＳ受信部３３００は、受信アンテナ３４００を介してＧＰＳ衛星からの信号（ＧＰＳ搬送波。位置情報が重畳された衛星信号）を受信する。また、位置情報取得部３５００は、ＧＰＳ受信部３３００が受信した信号に基づいて、移動体測位装置３０００（移動体）の位置（緯度、経度、高度）、速度、方位を表すＧＰＳ測位データを出力する。このＧＰＳ測位データには、受信状態や受信時刻等を示すステータスデータも含まれている。
【００７８】
位置合成部３６００は、演算処理部３２００から出力された慣性航法測位データおよび位置情報取得部３５００から出力されたＧＰＳ測位データに基づいて、移動体の位置、具体的には移動体が地面のどの位置を走行しているかを算出する。例えば、ＧＰＳ測位データに含まれている移動体の位置が同じであっても、図１７に示すように、地面の傾斜等の影響によって移動体の姿勢が異なっていれば、地面の異なる位置を移動体が走行していることになる。そのため、ＧＰＳ測位データだけでは移動体の正確な位置を算出することができない。そこで、位置合成部３６００は、慣性航法測位データ（特に、移動体の姿勢に関するデータ）を用いて、移動体が地面のどの位置を走行しているのかを算出する。なお、当該判定は、三角関数（鉛直方向に対する傾きθ）を用いた演算によって比較的簡単に行うことができる。
【００７９】
位置合成部３６００から出力された位置データは、処理部３７００によって所定の処理が行われ、測位結果として、表示部３９００に表示されるようになっている。また、位置データは、通信部３８００によって外部装置に送信されるようになっていてもよい。
【００８０】
以上、移動体測位装置３０００について説明した。このような移動体測位装置３０００は、前述したように、慣性計測装置３１００と、測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信するＧＰＳ受信部３３００（受信部）と、受信した衛星信号に基づいて、ＧＰＳ受信部３３００の位置情報を取得する位置情報取得部３５００（取得部）と、慣性計測装置３１００から出力された慣性航法測位データ（慣性データ）に基づいて、移動体の姿勢を演算する演算処理部３２００（演算部）と、算出された姿勢に基づいて位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出する位置合成部３６００（算出部）と、を含んでいる。これにより、本発明の慣性計測装置の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置３０００が得られる。
【００８１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る電子機器について説明する。
図１８は、本発明の第４実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【００８２】
図１８に示すモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６と、により構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
【００８３】
このようなパーソナルコンピューター１１００には、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１１１０（制御部）と、が内蔵されている。なお、物理量センサー１としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
【００８４】
このようなパーソナルコンピューター１１００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１１１０（制御部）と、を有している。そのため、パーソナルコンピューター１１００（電子機器）は、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【００８５】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る電子機器について説明する。
図１９は、本発明の第５実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【００８６】
図１９に示す携帯電話機１２００（ＰＨＳも含む）は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ（図示せず）、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。
【００８７】
このような携帯電話機１２００には、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０（制御部）と、が内蔵されている。なお、物理量センサー１としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
【００８８】
このような携帯電話機１２００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０（制御部）と、を有している。そのため、携帯電話機１２００（電子機器）は、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【００８９】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る電子機器について説明する。
図２０は、本発明の第６実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
【００９０】
図２０に示すデジタルスチールカメラ１３００は、本発明の電子機器を適用したものである。この図において、ケース１３０２の背面には表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。そして、撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押すと、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。
【００９１】
このようなデジタルスチールカメラ１３００には、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１３２０（制御部）と、が内蔵されている。なお、物理量センサー１としては、特に限定されないが、例えば、前述した各実施形態のいずれのものも用いることができる。
【００９２】
このようなデジタルスチールカメラ１３００（電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１３２０（制御部）と、を有している。そのため、デジタルスチールカメラ１３００（電子機器）は、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【００９３】
なお、本発明の電子機器は、前述した実施形態のパーソナルコンピューターおよび携帯電話機、本実施形態のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、移動体端末基地局用機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、ネットワークサーバー等に適用することができる。
【００９４】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る携帯型電子機器について説明する。
【００９５】
図２１は、本発明の第７実施形態に係る携帯型電子機器を示す平面図である。図２２は、図２１に示す携帯型電子機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【００９６】
図２１に示す腕時計型の活動計１４００（アクティブトラッカー）は、本発明の携帯型電子機器を適用したリスト機器である。活動計１４００は、バンド１４０１によってユーザーの手首等の部位（被検体）に装着される。また、活動計１４００は、デジタル表示の表示部１４０２を備えると共に、無線通信が可能である。上述した本発明に係る物理量センサー１は、加速度を測定する加速度センサー１４０８や角速度を計測する角速度センサー１４０９として活動計１４００に組込まれている。
【００９７】
活動計１４００は、物理量センサー１が収容されているケース１４０３と、ケース１４０３に収容され、物理量センサー１からの出力データを処理する処理部１４１０と、ケース１４０３に収容されている表示部１４０２と、ケース１４０３の開口部を塞いでいる透光性カバー１４０４と、を備えている。また、透光性カバー１４０４の外側にはベゼル１４０５が設けられている。また、ケース１４０３の側面には複数の操作ボタン１４０６、１４０７が設けられている。
【００９８】
図２２に示すように、加速度センサー１４０８は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の加速度を検出し、検出した３軸加速度の大きさおよび向きに応じた信号（加速度信号）を出力する。また、角速度センサー１４０９は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の角速度を検出し、検出した３軸角速度の大きさおよび向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。
【００９９】
表示部１４０２を構成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、種々の検出モードに応じて、例えば、ＧＰＳセンサー１４１１や地磁気センサー１４１２を用いた位置情報、移動量や物理量センサー１に含まれる加速度センサー１４０８や角速度センサー１４０９などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー１４１３などを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。なお、温度センサー１４１４を用いた環境温度を表示することもできる。
【０１００】
通信部１４１５は、ユーザー端末と図示しない情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部１４１５は、例えば、Bluetooth（登録商標）（BTLE：Bluetooth Low Energyを含む）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Near field communication）、ＡＮＴ＋（登録商標）等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。
【０１０１】
処理部１４１０（プロセッサー）は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。処理部１４１０は、記憶部１４１６に格納されたプログラムと、操作部１４１７（例えば操作ボタン１４０６、１４０７）から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部１４１０による処理には、ＧＰＳセンサー１４１１、地磁気センサー１４１２、圧力センサー１４１８、加速度センサー１４０８、角速度センサー１４０９、脈拍センサー１４１３、温度センサー１４１４、計時部１４１９の各出力信号に対するデータ処理、表示部１４０２に画像を表示させる表示処理、音出力部１４２０に音を出力させる音出力処理、通信部１４１５を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー１４２１からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。
【０１０２】
このような活動計１４００では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
１．距離：高精度のＧＰＳ機能により計測開始からの合計距離を計測する。
２．ペース：ペース距離計測から、現在の走行ペースを表示する。
３．平均スピード：平均スピード走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。
４．標高：ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。
５．ストライド：ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
６．ピッチ：１分あたりの歩数を計測し表示する。
７．心拍数：脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
８．勾配：山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。
９．オートラップ：事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計
測を行う。
１０．運動消費カロリー：消費カロリーを表示する。
１１．歩数：運動開始からの歩数の合計を表示する。
【０１０３】
このような活動計１４００（携帯型電子機器）は、物理量センサー１と、物理量センサー１が収容されているケース１４０３と、ケース１４０３に収容され、物理量センサー１からの出力データを処理する処理部１４１０と、ケース１４０３に収容されている表示部１４０２と、ケース１４０３の開口部を塞いでいる透光性カバー１４０４と、を含んでいる。そのため、活動計１４００（携帯型電子機器）は、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０４】
なお、活動計１４００は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、および衛星測位システム、例えばＧＰＳを搭載したＧＰＳウォッチ、等に広く適用できる。
【０１０５】
また、上述では、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用してもよい。例えば、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、等の衛星測位システムのうち１又は２以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも１つにＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ（European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service）等の静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ：Satellite-based Augmentation System）を利用してもよい。
【０１０６】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態に係る移動体について説明する。
図２３は、本発明の第８実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【０１０７】
図２３に示す自動車１５００は、本発明の移動体を適用した自動車である。この図において、自動車１５００には、物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー１の検出信号は、車体姿勢制御装置１５０２（姿勢制御部）に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果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１５０３のブレーキを制御したりすることができる。ここで、物理量センサー１としては、例えば、前述した各実施形態と同様のものを用いることができる。
【０１０８】
このような自動車１５００（移動体）は、物理量センサー１と、物理量センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う車体姿勢制御装置１５０２（制御部）と、を有している。そのため、自動車１５００（移動体）は、前述した物理量センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【０１０９】
なお、物理量センサー１は、他にも、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
【０１１０】
また、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、ロケット、人工衛星、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
【０１１１】
以上、本発明の物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１１２】
また、前述した実施形態では、物理量センサーとして加速度を検出する加速度センサーについて説明したが、物理量センサーが検出する物理量としては、加速度に限定されず、例えば、角速度、圧力等であってもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１…物理量センサー、２…基板、２１…凹部、２１１…底面、２１２、２１３、２１４…露出部、２２、２３…マウント部、２５、２６、２７…溝部、３…素子部、３０…ドープシリコン基板、３１…固定部、３２…可動電極部、３２１…第１可動電極部、３２２…第２可動電極部、３２３…開口、３３…梁部、４…シールド部、４１…第１シールド部、４１ａ…端部、４１ｂ…端部、４２…第２シールド部、４２１…第１部分、４２２…第２部分、５…蓋体、５１…凹部、５２…連通孔、５３…封止部材、５９…ガラスフリット、７５、７６、７７…配線、８…電極、８１…第１固定電極、８２…第２固定電極、８３…ダミー電極、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１１１０…制御回路、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１２１０…制御回路、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３２０…制御回路、１４００…活動計、１４０１…バンド、１４０２…表示部、１４０３…ケース、１４０４…透光性カバー、１４０５…ベゼル、１４０６…操作ボタン、１４０７…操作ボタン、１４０８…加速度センサー、１４０９…角速度センサー、１４１０…処理部、１４１１…ＧＰＳセンサー、１４１２…地磁気センサー、１４１３…脈拍センサー、１４１４…温度センサー、１４１５…通信部、１４１６…記憶部、１４１７…操作部、１４１８…圧力センサー、１４１９…計時部、１４２０…音出力部、１４２１…バッテリー、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪、２０００…慣性計測装置、２１００…アウターケース、２１１０…ネジ穴、２２００…接合部材、２３００…センサーモジュール、２３１０…インナーケース、２３１１…凹部、２３１２…開口、２３２０…基板、２３３０…コネクター、２３４０ｘ…角速度センサー、２３４０ｙ…角速度センサー、２３４０ｚ…角速度センサー、２３５０…加速度センサー、２３６０…制御ＩＣ、３０００…移動体測位装置、３１００…慣性計測装置、３１１０…加速度センサー、３１２０…角速度センサー、３２００…演算処理部、３３００…ＧＰＳ受信部、３４００…受信アンテナ、３５００…位置情報取得部、３６００…位置合成部、３７００…処理部、３８００…通信部、３９００…表示部、Ａｚ…加速度、Ｂ…導電性バンプ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４…静電容量、Ｊ…揺動軸、Ｌｅ…電気力線、Ｐ…電極パッド、Ｓ…収納空間、Ｖ１…電圧、θ…傾き
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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