(57)【要約】【課題】小型化に伴う検出信号と他の信号との干渉による検出信号へのノイズの重畳を低減することが可能な物理量検出装置を提供すること。【解決手段】第１の物理量検出素子、第１の端子、第２の端子、及び第３の端子を含む物理量センサーと、第４の端子、第５の端子、及び第６の端子を含み、前記物理量センサーの動作を制御する制御回路と、前記第１の端子と前記第４の端子とを接続し、前記第１の物理量検出素子から出力される検出信号が伝搬する第１の配線と、前記第２の端子と前記第５の端子とを接続し、電圧が一定である第２の配線と、前記第３の端子と前記第６の端子とを接続し、第１の信号が伝搬する第３の配線と、を含み、前記第２の配線は、前記第１の配線と前記第３の配線との間に設けられている、物理量検出装置。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の物理量検出素子、第１の端子、第２の端子、及び第３の端子を含む物理量センサーと、
第４の端子、第５の端子、及び第６の端子を含み、前記物理量センサーの動作を制御する制御回路と、
前記第１の端子と前記第４の端子とを接続し、前記第１の物理量検出素子から出力される検出信号が伝搬する第１の配線と、
前記第２の端子と前記第５の端子とを接続し、電圧が一定である第２の配線と、
前記第３の端子と前記第６の端子とを接続し、第１の信号が伝搬する第３の配線と、
を含み、
前記第２の配線は、前記第１の配線と前記第３の配線との間に設けられている、物理量検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の信号は、前記第１の物理量検出素子を駆動するための駆動信号である、物理量検出装置。
【請求項３】
請求項２において、
第４の配線を含み、
前記物理量センサーは、第７の端子を含み、
前記制御回路は、第８の端子を含み、
前記第４の配線は、
前記第７の端子と前記第８の端子とを接続し、前記駆動信号に基づいて前記第１の物理量検出素子から出力される帰還信号が伝搬し、
且つ、前記第２の配線と前記第３の配線との間に設けられている、物理量検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項において、
電圧が一定である第５の配線を含み、
前記物理量センサーは、第９の端子を含み、
前記制御回路は、第１０の端子を含み、
前記第５の配線は、前記第９の端子と前記第１０の端子とを接続し、
前記第１の配線は、前記第２の配線と前記第５の配線との間に設けられている、物理量検出装置。
【請求項５】
請求項４において、
第６の配線と、
電圧が一定である第７の配線と、
第２の信号が伝搬する第８の配線と、
を含み、
前記物理量センサーは、
第２の物理量検出素子と、
第１１の端子と、
第１２の端子と、
第１３の端子と、
を含み、
前記制御回路は、
第１４の端子と、
第１５の端子と、
第１６の端子と、
を含み、
前記第６の配線は、
前記第１１の端子と前記第１４の端子とを接続し、
且つ、前記第２の物理量検出素子から出力される検出信号が伝搬し、
前記第７の配線は、前記第１２の端子と前記第１５の端子とを接続し、
前記第８の配線は、前記第１３の端子と前記第１６の端子とを接続し、
前記第７の配線は、前記第６の配線と前記第８の配線との間に設けられ、
前記第５の配線は、前記第１の配線と、前記第６の配線との間に設けられている、物理量検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項において、
前記第１の物理量検出素子は、角速度検出素子である、物理量検出装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記物理量センサーは、加速度検出素子を有する、物理量検出装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記角速度検出素子と前記加速度検出素子は、共通の容器に収容されている、物理量検出装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置から出力された物理量信号を取得し、前記物理量信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路の処理によって得られた慣性データを外部に送信する通信回路と、
を含む、慣性計測装置。
【請求項１０】
移動体に搭載され、前記移動体の位置を測定する移動体測位装置であって、
請求項９に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から衛星信号を受信し、前記衛星信号に重畳されている測位用情報を取得する衛星信号受信部と、
前記測位用情報に基づいて、前記移動体の位置を算出する位置算出部と、
前記慣性計測装置から出力される前記慣性データに基づいて、前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、
前記姿勢に基づいて前記位置を補正する位置補正部と、
を含む、移動体測位装置。
【請求項１１】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置が収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量検出装置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、携帯型電子機器。
【請求項１２】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置から出力された前記物理量信号に基づいて演算処理を行う演算処理装置と、
を含む、電子機器。
【請求項１３】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置から出力された前記物理量信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制
御部と、
を含む、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量検出装置、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物理量検出素子に設けられている複数の電極間に生じる静電容量の容量値が物理量（加速度や角速度等）の大きさ及び向きに応じて変化することを利用して物理量を検出する静電容量型の物理量検出装置（物理量センサー）が開発されている。例えば、シリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いた静電容量型の角速度検出装置（角速度センサー）や加速度検出装置（加速度センサー）が広く知られている。一般に、物理量検出装置では、物理量検出素子と電気的に接続されている制御回路が、物理量検出素子に駆動信号を供給し、物理量検出素子から出力される検出信号に基づいて、物理量検出素子に加わった物理量の大きさや向きに応じた物理量信号を生成する。このような物理量検出装置として、例えば特許文献１には、積層されている回路チップおよびセンサチップが互いにボンディングワイヤーを介して電気的に接続されているセンサー装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８４２００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、物理量検出装置の小型化を図ろうとしたとき、駆動信号用ワイヤーと検出信号用ワイヤーとが接近してしまうことに起因して、互いの信号が干渉し合い、微小な検出信号にノイズが重畳し易くなり、その結果、物理量信号のＳ／Ｎ比（Signal to Noise Ratio）が低減するという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、小型化に伴う検出信号と他の信号との干渉による検出信号へのノイズの重畳を低減することが可能な物理量検出装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該物理量検出装置を用いることにより、外部に送信される慣性データの精度を向上させることが可能な慣性計測装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該慣性計測装置を用いることにより、移動体の位置を高精度に測定可能な移動体測位装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該物理量検出装置を用いることにより、検出された物理量に基づく処理を高精度に行うことが可能な携帯型電子機器、電子機器及び移動体を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前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、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例に係る物理量検出装置は、第１の物理量検出素子、第１の端子、第２の端子、及び第３の端子を含む物理量センサーと、第４の端子、第５の端子、及び第６の端子を含み、前記物理量センサーの動作を制御する制御回路と、前記第１の端子と前記第４の端子
とを接続し、前記第１の物理量検出素子から出力される検出信号が伝搬する第１の配線と、前記第２の端子と前記第５の端子とを接続し、電圧が一定である第２の配線と、前記第３の端子と前記第６の端子とを接続し、第１の信号が伝搬する第３の配線と、を含み、前記第２の配線は、前記第１の配線と前記第３の配線との間に設けられている。
【０００８】
前記第２の配線と第３の配線との間には、配線が設けられていなくてもよいし、配線が設けられていてもよい。
【０００９】
本適用例に係る物理量検出装置では、第１の物理量検出素子から制御回路へと検出信号が伝搬する第１の配線と、第１の物理量検出素子と制御回路との間で第１の信号が伝搬する第３の配線との間に、電圧が一定である第２の配線が設けられている。従って、本適用例に係る物理量検出装置によれば、第１の配線を伝搬する検出信号は、電圧が一定である第２の配線によって第１の信号からガードされるので、小型化に伴って配線間隔が狭くなっても、検出信号と第１の信号との干渉による検出信号へのノイズの重畳を低減することができる。その結果、検出信号に基づいて生成される物理量信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例に係る物理量検出装置において、前記第１の信号は、前記第１の物理量検出素子を駆動するための駆動信号であってもよい。
【００１１】
本適用例に係る物理量検出装置では、検出信号が伝搬する第１の配線と、大きな電圧の駆動信号が伝搬する第３の配線との間に、電圧が一定である第２の配線が設けられている。従って、本適用例に係る物理量検出装置によれば、検出信号は、電圧が一定である第２の配線によって駆動信号からガードされるので、小型化に伴って配線間隔が狭くなっても、検出信号と駆動信号との干渉による検出信号へのノイズの重畳を低減することができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例に係る物理量検出装置は、第４の配線を含み、前記物理量センサーは、第７の端子を含み、前記制御回路は、第８の端子を含み、前記第４の配線は、前記第７の端子と前記第８の端子とを接続し、前記駆動信号に基づいて前記第１の物理量検出素子から出力される帰還信号が伝搬し、且つ、前記第２の配線と前記第３の配線との間に設けられていてもよい。
【００１３】
前記第２の配線と第４の配線との間には、配線が設けられていなくてもよいし、配線が設けられていてもよい。また、前記第３の配線と第４の配線との間には、配線が設けられていなくてもよいし、配線が設けられていてもよい。
【００１４】
本適用例に係る物理量検出装置では、第２の配線と第３の配線との間に第４の配線が設けられている。すなわち、第１の配線と第３の配線との間に第２の配線と第４の配線とが設けられているので、検出信号が伝搬する第１の配線と駆動信号が伝搬する第３の配線とがより離れている。従って、本適用例に係る物理量検出装置によれば、検出信号と駆動信号との干渉による検出信号へのノイズの重畳をより低減することができる。
【００１５】
［適用例４］
上記適用例に係る物理量検出装置は、電圧が一定である第５の配線を含み、前記物理量センサーは、第９の端子を含み、前記制御回路は、第１０の端子を含み、前記第５の配線は、前記第９の端子と前記第１０の端子とを接続し、前記第１の配線は、前記第２の配線と前記第５の配線との間に設けられていてもよい。
【００１６】
本適用例に係る物理量検出装置では、検出信号が伝搬する第１の配線は、電圧が一定である第２の配線と電圧が一定である第５の配線との間に設けられている。従って、本適用例に係る物理量検出装置によれば、第１の配線を伝搬する検出信号は、ともに電圧が一定である第２の配線と第５の配線によって両側がガードされるので、検出信号と他の信号との干渉による検出信号へのノイズの重畳を低減することができる。
【００１７】
［適用例５］
上記適用例に係る物理量検出装置は、第６の配線と、電圧が一定である第７の配線と、第２の信号が伝搬する第８の配線と、を含み、前記物理量センサーは、第２の物理量検出素子と、第１１の端子と、第１２の端子と、第１３の端子と、を含み、前記制御回路は、第１４の端子と、第１５の端子と、第１６の端子と、を含み、前記第６の配線は、前記第１１の端子と前記第１４の端子とを接続し、且つ、前記第２の物理量検出素子から出力される検出信号が伝搬し、前記第７の配線は、前記第１２の端子と前記第１５の端子とを接続し、前記第８の配線は、前記第１３の端子と前記第１６の端子とを接続し、前記第７の配線は、前記第６の配線と前記第８の配線との間に設けられ、前記第５の配線は、前記第１の配線と、前記第６の配線との間に設けられていてもよい。
【００１８】
本適用例に係る物理量検出装置では、第２の物理量検出素子から制御回路へと検出信号が伝搬する第６の配線と、第２の物理量検出素子と制御回路との間で第２の信号が伝搬する第８の配線との間に、電圧が一定である第７の配線が設けられている。従って、本適用例に係る物理量検出装置によれば、第６の配線を伝搬する検出信号は、電圧が一定である第７の配線によって第２の信号からガードされるので、小型化に伴って配線間隔が狭くなっても、検出信号と第２の信号との干渉による検出信号へのノイズの重畳を低減することができる。また、本適用例に係る物理量検出装置によれば、第１の物理量検出素子から出力される検出信号が伝搬する第１の配線と、第２の物理量検出素子から出力される検出信号が伝搬する第６の配線との間に、電圧が一定である第５の配線が設けられているので、これらの検出信号同士の干渉による各検出信号へのノイズの重畳を低減することができる。さらに、第１の配線と第８の配線との間に、第５の配線、第６の配線、第７の配線が存在するため、第１の配線と第８の配線とがより離れることになり、第１の物理量検出素子から出力される検出信号と第２の信号との干渉による当該検出信号へのノイズの重畳を低減することができる。同様に、第６の配線と第３の配線との間に、第５の配線、第１の配線、第２の配線が存在するため、第６の配線と第３の配線とがより離れることになり、第２の物理量検出素子から出力される検出信号と第１の信号との干渉による当該検出信号へのノイズの重畳を低減することができる。
【００１９】
［適用例６］
上記適用例に係る物理量検出装置において、前記第１の物理量検出素子は、角速度検出素子であってもよい。
【００２０】
本適用例に係る物理量検出装置によれば、角速度検出素子から出力される検出信号へのノイズの重畳が低減されるので、検出信号に基づいて生成される角速度信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００２１】
［適用例７］
上記適用例に係る物理量検出装置は、前記物理量センサーは、加速度検出素子を有してもよい。
【００２２】
本適用例に係る物理量検出装置によれば、角速度と加速度を検出することができるとともに、角速度信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００２３】
［適用例８］
上記適用例に係る物理量検出装置において、前記角速度検出素子と前記加速度検出素子は、共通の容器に収容されていてもよい。
【００２４】
本適用例によれば、角速度と加速度とを検出可能な物理量検出装置の小型化が可能である。
【００２５】
［適用例９］
本適用例に係る慣性計測装置は、上記のいずれかの物理量検出装置と、前記物理量検出装置から出力された前記物理量信号を取得し、前記物理量信号を処理する信号処理回路と、前記信号処理回路の処理によって得られた慣性データを外部に送信する通信回路と、を含む。
【００２６】
本適用例に係る慣性計測装置によれば、物理量検出装置によって生成される物理量信号のＳ／Ｎ比が向上するので、外部に送信される慣性データの精度を向上させることができる。
【００２７】
［適用例１０］
本適用例に係る移動体測位装置は、移動体に搭載され、前記移動体の位置を測定する移動体測位装置であって、上記の慣性計測装置と、測位用衛星から衛星信号を受信し、前記衛星信号に重畳されている測位用情報を取得する衛星信号受信部と、前記測位用情報に基づいて、前記移動体の位置を算出する位置算出部と、前記慣性計測装置から出力される前記慣性データに基づいて、前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、前記姿勢に基づいて前記位置を補正する位置補正部と、を含む。
【００２８】
本適用例に係る移動体測位装置によれば、慣性計測装置により精度の高い慣性データが得られるので、移動体の位置を高精度に測定することができる。
【００２９】
［適用例１１］
本適用例に係る携帯型電子機器は、上記のいずれかの物理量検出装置と、前記物理量検出装置が収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記物理量検出装置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。
【００３０】
本適用例に係る携帯型電子機器によれば、物理量検出装置によって生成される物理量信号のＳ／Ｎ比が向上するので、物理量検出装置によって検出された物理量に基づく処理を高精度に行うことができる。
【００３１】
［適用例１２］
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの物理量検出装置と、前記物理量検出装置から出力された前記物理量信号に基づいて演算処理を行う演算処理装置と、を含む。
【００３２】
本適用例に係る電子機器によれば、物理量検出装置によって生成される物理量信号のＳ／Ｎ比が向上するので、物理量検出装置によって検出された物理量に基づく演算処理を高精度に行うことができる。
【００３３】
［適用例１３］
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの物理量検出装置と、前記物理量検出装置から出力された前記物理量信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を含む。
【００３４】
本適用例に係る移動体によれば、物理量検出装置によって生成される物理量信号のＳ／Ｎ比が向上するので、物理量検出装置によって検出された物理量に基づく姿勢制御を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態の物理量検出装置の機能構成を示す図。
【図２】処理回路の構成の一例を示す図。
【図３】第１実施形態における物理量センサーの平面図。
【図４】図３中のＡ−Ａ断面図。
【図５】物理量検出素子を含む物理量センサーの一部の平面図。
【図６】物理量検出素子の側面図。
【図７】第１実施形態の物理量検出装置の実装形態の一例を示す平面図。
【図８】第１実施形態の物理量検出装置の実装形態の一例を示す側面図。
【図９】第１実施形態の物理量検出装置の実装形態の他の一例を示す斜視図。
【図１０】第１実施形態の物理量検出装置の実装形態の他の一例を示す平面図。
【図１１】第１実施形態の物理量検出装置の実装形態の他の一例を示す側面図。
【図１２】第２実施形態の物理量検出装置の機能構成を示す図。
【図１３】第２実施形態における物理量センサーの平面図。
【図１４】図１３中のＢ−Ｂ断面図。
【図１５】第２実施形態の物理量検出装置の実装形態の一例を示す斜視図。
【図１６】第２実施形態の物理量検出装置の実装形態の一例を示す平面図。
【図１７】第２実施形態の物理量検出装置の実装形態の一例を示す側面図。
【図１８】本実施形態の慣性計測装置の構成例を示す図。
【図１９】本実施形態の移動体測位装置の構成例を示す図。
【図２０】本実施形態の電子機器の機能ブロック図。
【図２１】電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図。
【図２２】電子機器の一例である腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図。
【図２３】電子機器の一例であるリスト機器（腕時計型の活動計）の外観の一例を示す図。
【図２４】リスト機器（腕時計型の活動計）の機能ブロック図。
【図２５】本実施形態の移動体の一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、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い。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３７】
１．物理量検出装置
１−１．第１実施形態
以下、第１実施形態では、物理量として角速度を検出する物理量検出装置（角速度検出装置）を例にとり説明する。
【００３８】
［物理量検出装置の構成］
図１は、第１実施形態の物理量検出装置１の機能構成を示す図である。第１実施形態の物理量検出装置１は、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の物理量（ここでは角速度）を検出する。図１に示すように、物理量検出装置１は、物理量センサー２と、物理量センサー２の動作を制御する制御回路３と、を含む。
【００３９】
物理量センサー２は、角速度検出素子である物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚを含む。
物理量検出素子４Ｘ（「第１の物理量検出素子」の一例）は、Ｘ軸の回りに加わった角速度（Ｘ軸角速度）に応じた検出信号を出力する素子である。物理量検出素子４Ｙ（「第２の物理量検出素子」の一例）は、Ｙ軸の回りに加わった角速度（Ｙ軸角速度）に応じた検出信号を出力する素子である。物理量検出素子４Ｚは、Ｚ軸の回りに加わった角速度（Ｚ軸角速度）に応じた検出信号を出力する素子である。すなわち、物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚの各検出軸がＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸となる。
【００４０】
制御回路３は、処理回路１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚと、セレクター２０と、Ａ／Ｄ変換回路３０と、デジタル処理回路４０と、記憶部５０と、シリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路６０と、電圧生成回路７０と、を含む。
【００４１】
処理回路１０Ｘは、物理量検出素子４Ｘを駆動するための駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘを生成し、物理量検出素子４Ｘに供給する。駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘは、互いに逆相の矩形波信号である。そして、処理回路１０Ｘは、物理量検出素子４Ｘから出力される検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘに基づいて、Ｘ軸角速度の大きさ及び向きに応じた電圧の物理量信号ＳＯＸを生成する。また、処理回路１０Ｘは、駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘに基づいて物理量検出素子４Ｘから出力される帰還信号である駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘに基づいて、物理量信号ＳＯＸを生成に必要な信号の生成や駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘの振幅の調整を行う。
【００４２】
同様に、処理回路１０Ｙは、物理量検出素子４Ｙを駆動するための駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙを生成し、物理量検出素子４Ｙに供給する。駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙは、互いに逆相の矩形波信号である。そして、処理回路１０Ｙは、物理量検出素子４Ｙから出力される検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙに基づいて、Ｙ軸角速度の大きさ及び向きに応じた電圧の物理量信号ＳＯＹを生成する。また、処理回路１０Ｙは、駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙに基づいて物理量検出素子４Ｙから出力される帰還信号である駆動モニター信号Ｍ１Ｙ，Ｍ２Ｙに基づいて、物理量信号ＳＯＹを生成に必要な信号の生成や駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙの振幅の調整を行う。
【００４３】
同様に、処理回路１０Ｚは、物理量検出素子４Ｚを駆動するための駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚを生成し、物理量検出素子４Ｚに供給する。駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚは、互いに逆相の矩形波信号である。そして、処理回路１０Ｚは、物理量検出素子４Ｚから出力される検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚに基づいて、Ｚ軸角速度の大きさ及び向きに応じた電圧の物理量信号ＳＯＺを生成する。また、処理回路１０Ｚは、駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚに基づいて物理量検出素子４Ｚから出力される帰還信号である駆動モニター信号Ｍ１Ｚ，Ｍ２Ｚに基づいて、物理量信号ＳＯＺを生成に必要な信号の生成や駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚの振幅の調整を行う。
【００４４】
電圧生成回路７０は、ボディー電圧ＢＸ，ＢＹ，ＢＺとガード電圧ＧＸ，ＧＹ，ＧＺとを生成し、物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚにそれぞれ供給する。ボディー電圧ＢＸ，ＢＹ，ＢＺは、一定の電圧値（例えば十数Ｖ）である。電圧生成回路７０は、例えば、制御回路３の電源電圧を昇圧してボディー電圧ＢＸ，ＢＹ，ＢＺを生成することができる。また、ガード電圧ＧＸ，ＧＹ，ＧＺは、一定の電圧値であり、例えば、グラウンド電圧（０Ｖ）であってもよいし、制御回路３の電源電圧（例えば３Ｖ）であってもよいし、ボディー電圧ＢＸ，ＢＹ，ＢＺのいずれかでもあってもよい。なお、ボディー電圧ＢＸ，ＢＹ，ＢＺは、物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚの構造により電圧値が適宜選択される。従って、ボディー電圧ＢＸ，ＢＹ，ＢＺは、同じ電圧値であってもよいし、互いに異なる電圧値でもよい。同様に、ガード電圧ＧＸ，ＧＹ，ＧＺは、同じ電圧値であってもよいし、互いに異なる電圧値でもよい。
【００４５】
セレクター２０は、物理量信号ＳＯＸ，ＳＯＹ，ＳＯＺを順番に選択して出力する。
【００４６】
Ａ／Ｄ変換回路３０は、セレクター２０によって選択されたアナログ信号である物理量信号ＳＯＸ，ＳＯＹ，ＳＯＺを順番にデジタル信号に変換する。
【００４７】
デジタル処理回路４０は、Ａ／Ｄ変換回路３０から出力されるデジタル信号に対して、高周波ノイズ成分を減衰させるローパスフィルター処理や、補正処理（例えば、温度補正）等を行う。デジタル処理回路４０によって処理されたデジタル信号（３軸角速度データ）は、記憶部５０に順次記憶される。
【００４８】
シリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路６０は、物理量検出装置１の外部装置と通信するための回路である。当該外部装置は、シリアルインターフェース回路６０を介して、記憶部５０に対するデータの書き込みや読み出し（例えば、３軸角速度データの読み出し）を行うことができる。シリアルインターフェース回路６０は、例えば、３端子や４端子のＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）インターフェース回路であってもよいし、２端子のＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）インターフェース回路であってもよい。
【００４９】
図２は、処理回路１０Ｘの構成の一例を示す図である。図２に示されるように、処理回路１０Ｘは、駆動回路１００と、検出回路１１０とを含む。
【００５０】
駆動回路１００は、物理量検出素子４Ｘを駆動する回路であり、駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘに基づいて駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘを生成する。駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘにより物理量検出素子４Ｘが励振される。
【００５１】
本実施形態における駆動回路１００は、Ｑ／Ｖアンプ（チャージアンプ）１０１Ａ，１０１Ｂと、位相調整回路１０２Ａ，１０２Ｂと、差動増幅器１０３と、整流回路１０４と、積分回路１０５と、駆動信号生成回路１０６と、コンパレーター１０７，１０８とを含む。
【００５２】
Ｑ／Ｖアンプ１０１Ａは、駆動モニター信号Ｍ１Ｘとして、物理量検出素子４Ｘの一方の固定駆動モニター電極（図５の固定駆動モニター電極２４８）から出力される電流（電荷）を交流電圧信号に変換する。同様に、Ｑ／Ｖアンプ１０１Ｂは、駆動モニター信号Ｍ２Ｘとして、物理量検出素子４Ｘの他方の固定駆動モニター電極（図５の固定駆動モニター電極２４９）から出力される電流（電荷）を交流電圧信号に変換する。駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘは、互い逆相の信号（電流）である。
【００５３】
Ｑ／Ｖアンプ１０１Ａ，１０１Ｂからそれぞれ出力された交流電圧信号は、位相調整回路１０２Ａ，１０２Ｂにそれぞれ入力され、位相調整回路１０２Ａ，１０２Ｂによって位相が調整される。
【００５４】
位相調整回路１０２Ａ，１０２Ｂの出力信号は、差動増幅器１０３に入力される。差動増幅器１０３は、位相調整回路１０２Ａの出力信号と位相調整回路１０２Ｂの出力信号とを差動増幅した信号を出力する。
【００５５】
また、位相調整回路１０２Ａ，１０２Ｂの出力信号は、コンパレーター１０７に入力される。コンパレーター１０７は、位相調整回路１０２Ａの出力信号の電圧と位相調整回路１０２Ｂの出力信号の電圧とを比較し、矩形波信号を出力する。
【００５６】
差動増幅器１０３の出力信号とコンパレーター１０７の出力信号とは整流回路１０４に入力される。整流回路１０４は、コンパレーター１０７の出力信号の論理レベルに従い、差動増幅器１０３の出力信号を全波整流する。
【００５７】
整流回路１０４の出力信号は積分回路１０５に入力される。積分回路１０５の出力信号とコンパレーター１０７の出力信号とは駆動信号生成回路１０６に入力される。駆動信号生成回路１０６は、コンパレーター１０７の出力信号の論理レベルに従い、積分回路１０５の出力信号又はその極性反転信号を選択することにより、互いに逆相の矩形波信号である駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘを出力する。駆動信号Ｄ１Ｘは、物理量検出素子４Ｘの一方の固定駆動電極（図５の固定駆動電極２４５）に入力され、駆動信号Ｄ２Ｘは、物理量検出素子４Ｘの他方の固定駆動電極（図５の固定駆動電極２４６）に入力される。この駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘにより物理量検出素子４Ｘが駆動される。
【００５８】
位相調整回路１０２Ａ，１０２Ｂの出力信号は、コンパレーター１０８にも入力される。コンパレーター１０８は、位相調整回路１０２Ａの出力電圧と位相調整回路１０２Ｂの出力電圧とを比較し、矩形波信号を出力する。図２の例では、コンパレーター１０８から出力される矩形波信号は、後述する参照信号ＳＤＥＴとして使用される。
【００５９】
検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘとして、物理量検出素子４Ｘの２つの固定検出電極（図５の固定検出電極２０５ａ，２０５ｂ）からそれぞれ出力される電流（電荷）は、物理量検出素子４Ｘに働くコリオリの力に基づく角速度成分であるコリオリ信号と、物理量検出素子４Ｘの励振振動に基づく自己振動成分であるクアドラチャー信号（物理量検出素子４Ｘの駆動振動に起因して生じる漏れ信号）を含んでいる。検出信号Ｓ１Ｘに含まれるクアドラチャー信号とコリオリ信号とは位相が９０°ずれている。同様に、検出信号Ｓ２Ｘに含まれるクアドラチャー信号とコリオリ信号とは位相が９０°ずれている。また、検出信号Ｓ１Ｘに含まれるコリオリ信号と検出信号Ｓ２Ｘに含まれるコリオリ信号とは互いに逆相である。
【００６０】
検出回路１１０は、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘを受けて、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘに含まれるクアドラチャー信号を減衰させるとともに、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘからコリオリの力に基づくコリオリ信号を抽出することにより、物理量信号ＳＯＸを生成する。
【００６１】
本実施形態における検出回路１１０は、Ｑ／Ｖアンプ（チャージアンプ）１１１Ａ，１１１Ｂと、差動増幅器１１２と、同期検波回路１１３と、ＡＣ増幅器１１４と、ローパスフィルター１１５とを含む。
【００６２】
Ｑ／Ｖアンプ１１１Ａは、電流である検出信号Ｓ１Ｘを交流電圧信号に変換する。同様に、Ｑ／Ｖアンプ１１１Ｂは、電流である検出信号Ｓ２Ｘを交流電圧信号に変換する。
【００６３】
Ｑ／Ｖアンプ１１１Ａから出力された交流電圧信号とＱ／Ｖアンプ１１１Ｂから出力された交流電圧信号とは、差動増幅器１１２に入力される。差動増幅器１１２は、Ｑ／Ｖアンプ１１１Ａの出力信号とＱ／Ｖアンプ１１１Ｂの出力信号とを差動増幅した信号を出力する。
【００６４】
差動増幅器１１２から出力された信号は、同期検波回路１１３に入力される。同期検波回路１１３は、差動増幅器１１２の出力信号を参照信号ＳＤＥＴに基づいて同期検波する。より詳細には、同期検波回路１１３は、参照信号ＳＤＥＴがハイレベルのときは差動増幅器１１２の出力信号を選択し、参照信号ＳＤＥＴがローレベルのときは差動増幅器１１２の出力信号の極性を反転させた信号を選択することにより全波整流し、全波整流して得られた信号を出力する。参照信号ＳＤＥＴと差動増幅器１１２の出力信号に含まれるコリオリ信号とはほぼ同相であるため、同期検波回路１１３の同期検波によってコリオリ信号が抽出される。一方、差動増幅器１１２の出力信号に含まれるクアドラチャー信号は、コリオリ信号と位相が９０°ずれているため、参照信号ＳＤＥＴとも位相が９０°ずれてお
り、同期検波回路１１３の同期検波によってほとんど抽出されない。
【００６５】
同期検波回路１１３の出力信号は、ＡＣ増幅器１１４に入力され、ＡＣ増幅器１１４は同期検波回路１１３の出力信号をＡＣ増幅した信号を出力する。
【００６６】
ＡＣ増幅器１１４の出力信号は、ローパスフィルター１１５に入力され、ローパスフィルター１１５は、ＡＣ増幅器１１４の出力信号に含まれるコリオリ信号を通過させるとともに、高周波のノイズ信号を減衰させる。ローパスフィルター１１５から出力される信号は、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘからコリオリ信号が抽出された信号であり、コリオリ信号の大きさに応じた電圧を有する物理量信号ＳＯＸとして処理回路１０Ｘから出力される。
【００６７】
なお、処理回路１０Ｙ，１０Ｚの構成は、処理回路１０Ｘの構成と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
【００６８】
［物理量センサーの構成］
図３は、物理量センサー２の平面図である。また、図４は、図３中のＡ−Ａ断面図である。図３及び図４には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。図３及び図４に示すように、物理量センサー２は、基板２０２と、蓋体２０３と、物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚと、端子３０１〜３２８と、を含む。
【００６９】
基板２０２は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。基板２０２の上面に物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚが接合されている。基板２０２としては、例えば、アルカリ金属イオン（Ｎａ＋等の可動イオン）を含むガラス材料で構成されたガラス基板を用いることができる。これにより、例えば、基板２０２と物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚとを陽極接合することができ、これらを強固に接合することができる。
【００７０】
ただし、基板２０２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。
【００７１】
図３に示すように、蓋体２０３は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。図３及び図４に示すように、蓋体２０３は、内部に物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚを収容するようにして、基板２０２の上面に接合されている。そして、蓋体２０３および基板２０２によって、その内側に、物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚを収容する収容空間を有する容器が構成されている。なお、この容器の収容空間は、減圧状態（好ましくは、１０Ｐａ以下程度）であることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚを効率的に振動（駆動）させることができる。
【００７２】
蓋体２０３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２０３としては、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。
【００７３】
端子３０１〜３２８は、制御回路３の各端子と接続される端子であり、基板２０２に設けられている。端子３０１〜３１０は、物理量検出素子４Ｘが配置される領域まで延びる配線とそれぞれ接続されている。また、端子３１０〜３１９は、物理量検出素子４Ｙが配置される領域まで延びる配線とそれぞれ接続されている。また、端子３１９〜３２８は、物理量検出素子４Ｚが配置される領域まで延びる配線とそれぞれ接続されている。すなわち、端子３１０は、物理量検出素子４Ｘが配置される領域まで延びる配線と物理量検出素子４Ｙが配置される領域まで延びる配線とに共通に接続されている。また、端子３１９は、物理量検出素子４Ｙが配置される領域まで延びる配線と物理量検出素子４Ｚが配置される領域まで延びる配線とに共通に接続されている。
【００７４】
端子３０１は、ガード電圧ＧＸが入力される端子である。端子３０２，３０３は、駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘが入力される端子である。端子３０４は、ボディー電圧ＢＸが入力される端子である。端子３０５，３０６は、駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘが出力される端子である。端子３０７は、ガード電圧ＧＸが入力される端子である。端子３０８，３０９は、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが出力される端子である。端子３１０は、ガード電圧ＧＸあるいはガード電圧ＧＹが入力される端子である。
【００７５】
端子３１１，３１２は、検出信号Ｓ２Ｙ，Ｓ１Ｙが出力される端子である。端子３１３は、ガード電圧ＧＹが入力される端子である。端子３１４，３１５は、駆動モニター信号Ｍ２Ｙ，Ｍ１Ｙが出力される端子である。端子３１６は、ボディー電圧ＢＹが入力される端子である。端子３１７，３１８は、駆動信号Ｄ２Ｙ，Ｄ１Ｙが入力される端子である。端子３１９は、ガード電圧ＧＹあるいはガード電圧ＧＺが入力される端子である。
【００７６】
端子３２０，３２１は、駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚが入力される端子である。端子３２２は、ボディー電圧ＢＺが入力される端子である。端子３２３，３２４は、駆動モニター信号Ｍ１Ｚ，Ｍ２Ｚが出力される端子である。端子３２５は、ガード電圧ＧＺが入力される端子である。端子３２６，３２７は、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚが出力される端子である。端子３２８は、ガード電圧ＧＺが入力される端子である。
【００７７】
なお、図３では、便宜上、端子３０１〜３２８の右側に、それぞれ入力又は出力される信号の符号が表記されている。
【００７８】
次に、物理量検出素子４Ｘ、４Ｙ，４Ｚのうち、Ｘ軸角速度を検出可能な物理量検出素子４Ｘを代表として、その構造の一例について詳細に説明する。なお、物理量検出素子４Ｘの構造としては、以下に説明するもの以外にも種々のものが考えられ、用途に応じて適宜設計すればよい。同様に、図示及び説明を省略するが、Ｙ軸角速度を検出可能な物理量検出素子４Ｙ及びＺ軸角速度を検出可能な物理量検出素子４Ｚの構造についても種々のものが考えられ、用途に応じて適宜設計すればよい。
【００７９】
図５は、物理量検出素子４Ｘを含む物理量センサー２の一部の平面図である。図５において、蓋体２０３の図示は省略されている。また、図６は、物理量検出素子４Ｘの側面図である。図５及び図６には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。
【００８０】
なお、以下では、説明の便宜上、図５中の紙面手前側および図６中の上側を「上」、図５中の紙面奥側および図６中の下側を「下」とも言う。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。
【００８１】
図５に示すように、物理量検出素子４Ｘは、２つの構造体２４０（２４０ａ，２４０ｂ）を有している。また、図５及び図６に示すように、物理量検出素子４Ｘは、２つの固定検出電極２０５（２０５ａ，２０５ｂ）を有している。固定検出電極２０５ａ，２０５ｂは、基板２０２の上面に、構造体２４０ａ，２４０ｂとそれぞれ対向するように設けられている。
【００８２】
固定検出電極２０５の材料としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、これら金属材料を含む合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等の酸化物系の透明導電性材料が挙げられ、これら
のうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。
【００８３】
２つの構造体２４０ａ，２４０ｂは、Ｙ軸方向に並んで設けられており、Ｘ軸に沿う仮想直線αに対して対称となっている。
【００８４】
構造体２４０は、駆動部２４１と、駆動ばね部２４２と、固定部２４３と、可動駆動電極２４４と、固定駆動電極２４５，２４６と、可動駆動モニター電極２４７と、固定駆動モニター電極２４８，２４９と、錘部２５０と、連結部２５１と、を有している。
【００８５】
駆動部２４１は、矩形の枠体である。そして、駆動部２４１の４隅にそれぞれ駆動ばね部２４２の一端部が接続されている。駆動ばね部２４２は、Ｙ軸方向に弾性を有し、駆動部２４１をＹ軸方向に変位可能に支持している。このような駆動ばね部２４２は、蛇行形状をなしており、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延びている。駆動ばね部２４２の他端部は、固定部２４３に接続されており、固定部２４３は、基板２０２の上面に接合されている。
【００８６】
これにより、駆動部２４１および駆動ばね部２４２が基板２０２から浮いた状態で支持された状態となる。なお、固定部２４３と基板２０２の接合方法としては、例えば、陽極接合を用いることができる。
【００８７】
錘部２５０は、駆動部２４１の内側に配置されている。錘部２５０は、矩形の板状をなしており、連結部２５１を介して駆動部２４１に連結されている。
【００８８】
可動駆動電極２４４は、駆動部２４１に設けられており、本実施形態では、駆動部２４１のＸ軸方向プラス側に１つ、Ｘ軸方向マイナス側に１つ、計２つ設けられている。これら可動駆動電極２４４は、それぞれ、駆動部２４１からＸ軸方向に延出する支持部と、支持部からＹ軸方向両側に延出する複数の電極指とを備えた櫛歯形状となっている。なお、可動駆動電極２４４の配置や数は、特に限定されない。
【００８９】
固定駆動電極２４５，２４６は、基板２０２に接合（固定）されている。そして、１組の固定駆動電極２４５，２４６の間に１つの可動駆動電極２４４が位置している。これら固定駆動電極２４５，２４６は、それぞれ、Ｘ軸方向に延在する支持部と、支持部からＹ軸方向一方側（可動駆動電極２４４側）に延出する複数の電極指と、を備えた櫛歯形状となっている。
【００９０】
このような構成では、可動駆動電極２４４と固定駆動電極２４５，２４６との間に駆動電圧を印加し、可動駆動電極２４４と固定駆動電極２４５との間に静電引力が生じる状態と、可動駆動電極２４４と固定駆動電極２４６との間に静電引力が生じる状態とを繰り返すことで、駆動ばね部２４２をＹ軸方向に伸縮（弾性変形）させつつ、駆動部２４１をＹ軸方向に振動させることができる。以下では、この振動モードを「駆動振動モード」と言う。ここで、構造体２４０ａと構造体２４０ｂとでは、固定駆動電極２４５と固定駆動電極２４６の配置が対称である。そのため、２つの駆動部２４１は、互いに接近、離間するようにＹ軸方向に逆位相で振動する。これにより、２つの駆動部２４１の振動をキャンセルすることができ、振動漏れを低減することができる。
【００９１】
可動駆動モニター電極２４７は、駆動部２４１に設けられており、本実施形態では、駆動部２４１のＸ軸方向プラス側に１つ、Ｘ軸方向マイナス側に１つ、計２つ設けられている。これら可動駆動モニター電極２４７は、それぞれ、駆動部２４１からＸ軸方向に延出する支持部と、支持部からＹ軸方向両側に延出する複数の電極指とを備えた櫛歯形状とな
っている。なお、可動駆動モニター電極２４７の配置や数は、特に限定されない。
【００９２】
固定駆動モニター電極２４８，２４９は、基板２０２に接合（固定）されている。そして、１組の固定駆動モニター電極２４８，２４９の間に１つの可動駆動モニター電極２４７が位置している。これら固定駆動モニター電極２４８，２４９は、それぞれ、Ｘ軸方向に延在する支持部と、支持部からＹ軸方向一方側（可動駆動モニター電極２４７側）に延出する複数の電極指と、を備えた櫛歯形状となっている。
【００９３】
構造体２４０を駆動振動モードで振動させると、駆動部２４１のＹ軸方向の変位によって可動駆動モニター電極２４７と固定駆動モニター電極２４８，２４９とのギャップが変化し、それに伴って、可動駆動モニター電極２４７と固定駆動モニター電極２４８，２４９との間の静電容量が変化する。そのため、この静電容量の変化に基づいて、駆動部２４１の振動状態をモニターすることができる。
【００９４】
図５に示すように、基板２０２において、物理量検出素子４Ｘの配置領域周辺には、配線３５１〜３６０が設けられている。配線３５１〜３６０の材料としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、これら金属材料を含む合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等の酸化物系の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。
【００９５】
配線３５２は、端子３０２および各固定駆動電極２４５と電気的に接続されており、駆動信号Ｄ１Ｘが伝搬する。配線３５３は、端子３０３および各固定駆動電極２４６と電気的に接続されており、駆動信号Ｄ２Ｘが伝搬する。配線３５４は、端子３０４および各固定部２４３と電気的に接続されており、ボディー電圧ＢＸが伝搬する。配線３５５は、端子３０５および各固定駆動モニター電極２４８と電気的に接続されており、駆動モニター信号Ｍ１Ｘが伝搬する。配線３５６は、端子３０６および各固定駆動モニター電極２４９と電気的に接続されており、駆動モニター信号Ｍ２Ｘが伝搬する。配線３５８は、端子３０８および固定検出電極２０５ａと電気的に接続されており、検出信号Ｓ１Ｘが伝搬する。配線３５９は、端子３０９および固定検出電極２０５ｂと電気的に接続されており、検出信号Ｓ２Ｘが伝搬する。配線３５１，３５７，３６０は、端子３０１，３０７，３１０とそれぞれ電気的に接続されており、いずれもガード電圧ＧＸとなる。配線３５１，３５７は電気的に接続されている。
【００９６】
駆動振動モードで駆動部２４１を駆動させた状態で、物理量センサー２にＸ軸回りの角速度ωｘが加わると、錘部２５０は、コリオリの力によって変位する。このとき、構造体２４０ａの錘部２５０（２５０ａ）と、構造体２４０ｂの錘部２５０（２５０ｂ）とは、Ｚ軸方向に互いに反対方向に変位する。錘部２５０ａ，２５０ｂがコリオリの力に応じてＺ軸方向に互いに反対方向に変位することにより、錘部２５０ａと構造体２４０ａと対向する固定検出電極２０５（２０５ａ）とのギャップおよび錘部２５０ｂと構造体２４０ｂと対向する固定検出電極２０５（２０５ｂ）のギャップが変化する。そのため、錘部２５０ａと固定検出電極２０５ａとの間の静電容量Ｃ１および錘部２５０ｂと固定検出電極２０５ｂとの間の静電容量Ｃ２が変化する。このとき、錘部２５０ａ，２５０ｂには、配線３５４を介してボディー電圧が印加されているため、この静電容量の変化量に応じて電荷が移動し、固定検出電極２０５ａ，２０５ｂから出力される電荷（検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘ）により、Ｘ軸回りの角速度ωｘを求めることができる。
【００９７】
ここで、端子３０７と接続され、ガード電圧ＧＸとなる配線３５７が、端子３０８，３
０９とそれぞれ接続され、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが伝搬する配線３５８，３５９と、端子３０２〜３０６とそれぞれ接続され、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘとは異なる信号が伝搬する配線３５２〜３５６との間に設けられている。これにより、配線３５８，３５９を伝搬する検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘは、電圧が一定である配線３５７によって他の信号からガードされるので、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘとその他の信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳が低減される。
【００９８】
また、特に、ガード電圧ＧＸとなる配線３５７は、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが伝搬する配線３５８，３５９と、大きな振幅の駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘが伝搬する配線３５２，３５３との間に設けられている。これにより、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘは、電圧が一定である配線３５７によって大きな電圧の駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘからガードされるので、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘと駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘとの干渉による検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳が低減される。
【００９９】
さらに、端子３０５，３０６とそれぞれ接続され、駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘが伝搬する配線３５５，３５６が、ガード電圧ＧＸとなる配線３５７と、駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘが伝搬する配線３５２，３５３との間に設けられている。これにより、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが伝搬する配線３５８，３５９と駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘが伝搬する配線３５２，３５３とがより離れるので、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘと駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘとの干渉による検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳をより低減することができる。
【０１００】
また、駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘが伝搬する配線３５５，３５６と駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘが伝搬する配線３５２，３５３との間に、端子３０４と接続され、ボディー電圧ＢＸとなる配線３５４が設けられている。これにより、配線３５５，３５６を伝搬する駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘは、電圧が一定である配線３５４によって駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘからガードされるので、駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘと駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘとの干渉による駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘへのノイズの重畳が低減される。
【０１０１】
また、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが伝搬する配線３５８，３５９は、ガード電圧ＧＸとなる配線３５７と、端子３１０と接続され、ガード電圧ＧＸとなる配線３６０との間に設けられている。これにより、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘは、ともに電圧が一定である配線３５７と配線３６０によって両側がガードされるので、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘと他の信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳が低減される。
【０１０２】
このように、本実施形態では、物理量検出素子４Ｘにおいて、微小な検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳が低減されるので、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２ＸのＳ／Ｎ比が向上する。
【０１０３】
［物理量検出装置の実装形態］
次に、本実施形態の物理量検出装置１の実装形態の一例について説明する。図７及び図８は、物理量検出装置１の第１実装形態を示す図である。図７は物理量検出装置１の平面図であり、図８は物理量検出装置１の側面図である。また、図９〜図１１は、物理量検出装置１の第２実装形態を示す図である。図９は物理量検出装置１の斜視図であり、図１０は物理量検出装置１の平面図であり、図１１は物理量検出装置１の側面図である。図７〜図１１には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。
【０１０４】
図７及び図８に示す第１実装形態では、物理量センサー２および１チップのＩＣである制御回路３が、基板５に実装されている。一方、図９〜図１１に示す第２実装形態では、物理量センサー２の蓋体２０３に１チップのＩＣである制御回路３が実装されている。すなわち、物理量センサー２の上に制御回路３が積層されている。第１実装形態、第２実装
形態ともに、制御回路３は、端から順に端子１２１〜１４８を含み（図７、図９及び図１０では符号１２２〜１４７は省略されている）、端子１２１〜１４８は、物理量センサー２の端子３０１〜３２８（図７、図９及び図１０では符号３０２〜３２７は省略されている）とそれぞれ対向する位置に設けられている。そして、制御回路３の端子１２１〜１４８と物理量センサー２の端子３０１〜３２８とが、ボンディングワイヤーｗ１〜ｗ２８（図９及び図１０では符号ｗ２〜ｗ２７は省略されている）によってそれぞれ接続されている。なお、図７及び図１０では、端子１２１〜１４８の左側および端子３０１〜３２８の右側に、それぞれ入力又は出力される信号の符号が表記されている。
【０１０５】
図７及び図１０に示すように、いずれの実装形態においても、端子３０７（「第２の端子」の一例）と端子１２７（「第５の端子」の一例）とを接続し、ガード電圧ＧＸとなるワイヤーｗ７（「第２の配線」の一例）が、端子３０８，３０９（「第１の端子」の一例）と端子１２８，１２９（「第４の端子」の一例）とをそれぞれ接続し、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ８，ｗ９（「第１の配線」の一例）と、端子３０２〜３０６（「第３の端子」の一例）と端子１２２〜１２６（「第６の端子」の一例）とをそれぞれ接続し、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘとは異なる信号（「第１の信号」の一例）が伝搬するワイヤーｗ２〜ｗ６（「第３の配線」の一例）との間に設けられている。これにより、ワイヤーｗ８，ｗ９を伝搬する微小な検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘは、電圧が一定であるワイヤーｗ７によって他の信号からガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が狭くなっても、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘとその他の信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１０６】
同様に、端子３１３（「第１２の端子」の一例）と端子１３３（「第１５の端子」の一例）とを接続し、ガード電圧ＧＹとなるワイヤーｗ１３（「第７の配線」の一例）が、端子３１２，３１１（「第１１の端子」の一例）と端子１３２，１３１（「第１４の端子」の一例）とをそれぞれ接続し、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１２，ｗ１１（「第６の配線」の一例）と、端子３１４〜３１８（「第１３の端子」の一例）と端子１３４〜１３８（「第１６の端子」の一例）とをそれぞれ接続し、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙとは異なる信号（「第２の信号」の一例）が伝搬するワイヤーｗ１４〜ｗ１８（「第８の配線」の一例）との間に設けられている。これにより、ワイヤーｗ１２，ｗ１１を伝搬する微小な検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙは、電圧が一定であるワイヤーｗ１３によって他の信号からガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が狭くなっても、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙとその他の信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１０７】
同様に、端子３２５と端子１４５とを接続し、ガード電圧ＧＺとなるワイヤーｗ２５が、端子３２６，３２７と端子１４６，１４７とをそれぞれ接続し、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２６，ｗ２７と、端子３２０〜３２４と端子１４０〜１４４とをそれぞれ接続し、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚとは異なる信号が伝搬するワイヤーｗ２０〜ｗ２４との間に設けられている。これにより、ワイヤーｗ２６，ｗ２７を伝搬する微小な検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚは、電圧が一定であるワイヤーｗ２５によって他の信号からガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が狭くなっても、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚとその他の信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１０８】
特に、ガード電圧ＧＸとなるワイヤーｗ７は、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ８，ｗ９と、駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ２，ｗ３との間に設けられている。これにより、微小な検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘは、電圧が一定であるワイヤーｗ７によって大きな電圧の駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘからガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が狭くなっても、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ
２Ｘと駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘとの干渉による検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１０９】
同様に、ガード電圧ＧＹとなるワイヤーｗ１３は、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１２，ｗ１１と、駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１８，ｗ１７との間に設けられている。これにより、微小な検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙは、電圧が一定であるワイヤーｗ１３によって大きな電圧の駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙからガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が狭くなっても、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙと駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙとの干渉による検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１１０】
同様に、ガード電圧ＧＺとなるワイヤーｗ２５は、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２６，ｗ２７と、駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２０，ｗ２１との間に設けられている。これにより、微小な検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚは、電圧が一定であるワイヤーｗ２５によって大きな電圧の駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚからガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が狭くなっても、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚと駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚとの干渉による検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１１１】
さらに、端子３０５，３０６（「第７の端子」の一例）と端子１２５，１２６（「第８の端子」の一例）とをそれぞれ接続し、駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ５，ｗ６（「第４の配線」の一例）が、ガード電圧ＧＸとなるワイヤーｗ７と、駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ２，ｗ３との間に設けられている。これにより、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ８，ｗ９と駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ２，ｗ３とがより離れるので、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘと駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘとの干渉による検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳をより低減することができる。
【０１１２】
同様に、端子３１５，３１４と端子１３５，１３４とをそれぞれ接続し、駆動モニター信号Ｍ１Ｙ，Ｍ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１５，ｗ１４が、ガード電圧ＧＹとなるワイヤーｗ１３と、駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１８，ｗ１７との間に設けられている。これにより、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１２，ｗ１１と駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１８，ｗ１７とがより離れるので、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙと駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙとの干渉による検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙへのノイズの重畳をより低減することができる。
【０１１３】
同様に、端子３２３，３２４と端子１４３，１４４とをそれぞれ接続し、駆動モニター信号Ｍ１Ｚ，Ｍ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２３，ｗ２４が、ガード電圧ＧＺとなるワイヤーｗ２５と、駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２０，ｗ２１との間に設けられている。これにより、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２６，ｗ２７と駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２０，ｗ２１とがより離れるので、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚと駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚとの干渉による検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚへのノイズの重畳をより低減することができる。
【０１１４】
また、駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ５，ｗ６と駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ２，ｗ３との間に、端子３０４と端子１２４とを接続し、ボディー電圧ＢＸとなるワイヤーｗ４が設けられている。これにより、ワイヤーｗ５，ｗ６を伝搬する駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘは、電圧が一定であるワイヤーｗ４によって駆動信号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘからガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が狭くなっても、駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘと駆動信
号Ｄ１Ｘ，Ｄ２Ｘとの干渉による駆動モニター信号Ｍ１Ｘ，Ｍ２Ｘへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１１５】
同様に、駆動モニター信号Ｍ１Ｙ，Ｍ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１５，ｗ１４と駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１８，ｗ１７との間に、端子３１６と端子１３６とを接続し、ボディー電圧ＢＹとなるワイヤーｗ１６が設けられている。これにより、ワイヤーｗ１５，ｗ１４を伝搬する駆動モニター信号Ｍ１Ｙ，Ｍ２Ｙは、電圧が一定であるワイヤーｗ１６によって駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙからガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が狭くなっても、駆動モニター信号Ｍ１Ｙ，Ｍ２Ｙと駆動信号Ｄ１Ｙ，Ｄ２Ｙとの干渉による駆動モニター信号Ｍ１Ｙ，Ｍ２Ｙへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１１６】
同様に、駆動モニター信号Ｍ１Ｚ，Ｍ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２３，ｗ２４と駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２０，ｗ２１との間に、端子３２２と端子１４２とを接続し、ボディー電圧ＢＺとなるワイヤーｗ２２が設けられている。これにより、ワイヤーｗ２３，ｗ２４を伝搬する駆動モニター信号Ｍ１Ｚ，Ｍ２Ｚは、電圧が一定であるワイヤーｗ２２によって駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚからガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が狭くなっても、駆動モニター信号Ｍ１Ｚ，Ｍ２Ｚと駆動信号Ｄ１Ｚ，Ｄ２Ｚとの干渉による駆動モニター信号Ｍ１Ｚ，Ｍ２Ｚへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１１７】
また、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ８，ｗ９は、ガード電圧ＧＸとなるワイヤーｗ７と、端子３１０（「第９の端子」の一例）と端子１３０（「第１０の端子」の一例）とを接続し、ガード電圧ＧＸあるいはガード電圧ＧＹとなるワイヤーｗ１０（「第５の配線」の一例）との間に設けられている。これにより、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘは、ともに電圧が一定であるワイヤーｗ７とワイヤーｗ１０によって両側がガードされるので、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘと他の信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１１８】
同様に、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１２，ｗ１１は、ガード電圧ＧＹとなるワイヤーｗ１３と、ガード電圧ＧＹあるいはガード電圧ＧＸとなるワイヤーｗ１０との間に設けられている。これにより、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙは、ともに電圧が一定であるワイヤーｗ１３とワイヤーｗ１０によって両側がガードされるので、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙと他の信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１１９】
同様に、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ２６，ｗ２７は、ガード電圧ＧＺとなるワイヤーｗ２５と、端子３２８と端子１４８とを接続し、ガード電圧ＧＺとなるワイヤーｗ２８との間に設けられている。これにより、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚは、ともに電圧が一定であるワイヤーｗ２５とワイヤーｗ２８によって両側がガードされるので、検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚと他の信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１２０】
また、ガード電圧ＧＸあるいはガード電圧ＧＹとなるワイヤーｗ１０は、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ８，ｗ９と、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ１２，ｗ１１との間に設けられている。これにより、検出信号ＳＸ１，ＳＸ２および検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙは、電圧が一定であるワイヤーｗ１０によってガードされるので、検出信号ＳＸ１，ＳＸ２と検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙとの干渉による検出信号ＳＸ１，ＳＸ２，Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙへのノイズの重畳を低減することができる。さらに、ワイヤーｗ８，ｗ９とワイヤーｗ１４〜ｗ１８との間に、ワイヤーｗ１０〜ｗ１３が存在するため、ワ
イヤーｗ８，ｗ９とワイヤーｗ１４〜ｗ１８とがより離れることになり、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘと検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘ，Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙとは異なる信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘへのノイズの重畳を低減することができる。同様に、ワイヤーｗ１２，ｗ１１とワイヤーｗ２〜ｗ６との間に、ワイヤーｗ７〜ｗ１０が存在するため、ワイヤーｗ１２，ｗ１１とワイヤーｗ２〜ｗ６とがより離れることになり、検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙと検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙ，Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘとは異なる信号との干渉による検出信号Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１２１】
以上に説明したように、第１実施形態の物理量検出装置１によれば、小型化によって物理量センサー２と制御回路３とを接続するワイヤーｗ１〜ｗ２８の間隔が短くなっても、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘ，Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙ，Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚへのノイズの重畳を低減することができるので、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘ，Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙ，Ｓ１Ｚ，Ｓ２ＺのＳ／Ｎ比が向上し、その結果、制御回路３によって生成される物理量信号ＳＯＸ，ＳＯＹ、ＳＯＺのＳ／Ｎ比が向上する。
【０１２２】
１−２．第２実施形態
以下、第２実施形態の物理量検出装置１について、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、第１実施形態と重複する説明は省略し、第１実施形態と異なる内容を中心に説明する。
【０１２３】
図１２は、第２実施形態の物理量検出装置１の機能構成を示す図である。第２実施形態の物理量検出装置１は、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の角速度及び加速度を検出する。図１２に示すように、第２実施形態の物理量検出装置１は、第１実施形態（図１）と同様、物理量センサー２と、物理量センサー２の動作を制御する制御回路３と、を含む。
【０１２４】
物理量センサー２は、角速度検出素子である物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚと、３軸加速度検出素子６と、を含む。第１実施形態と同様、物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚは、それぞれ、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の回りに加わった角速度に応じた検出信号を出力する素子である。３軸加速度検出素子６は、Ｘ軸方向に加わった加速度（Ｘ軸加速度）に応じた検出信号を出力するＸ軸加速度検出素子と、Ｙ軸方向に加わった加速度（Ｙ軸加速度）に応じた検出信号を出力するＹ軸加速度検出素子と、Ｚ軸方向に加わった加速度（Ｚ軸加速度）に応じた検出信号を出力するＺ軸加速度検出素子とを含む。
【０１２５】
制御回路３は、処理回路１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚと、処理回路１２と、セレクター２０と、Ａ／Ｄ変換回路３０と、デジタル処理回路４０と、記憶部５０と、シリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路６０と、電圧生成回路７０と、を含む。
【０１２６】
処理回路１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚの機能は、第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１２７】
電圧生成回路７０は、第１実施形態と同様、ボディー電圧ＢＸ，ＢＹ，ＢＺとガード電圧ＧＸ，ＧＹ，ＧＺとを生成する。さらに、電圧生成回路７０は、３軸加速度検出素子６に含まれるＸ軸加速度検出素子、Ｙ軸加速度検出素子及びＺ軸加速度検出素子を駆動するための共通の駆動信号ＤＸＹＺと、ガード電圧ＡＧ（例えば０Ｖ）と、を生成し、３軸加速度検出素子６に供給する。駆動信号ＤＸＹＺは、例えば、Ｘ軸加速度検出素子を駆動するための矩形波、Ｙ軸加速度検出素子を駆動するための矩形波及びＺ軸加速度検出素子を駆動するための矩形波を繰り返し備える信号である。ガード電圧ＡＧは、一定の電圧値であり、例えば、グラウンド電圧（０Ｖ）であってもよいし、制御回路３の電源電圧（例えば３Ｖ）であってもよいし、ボディー電圧ＢＸ，ＢＹ，ＢＺのいずれかでもあってもよい
し、ガード電圧ＧＸ，ＧＹ，ＧＺのいずれかでもあってもよい。
【０１２８】
処理回路１２は、Ｘ軸加速度検出素子から出力される検出信号Ａ１Ｘ，Ａ２Ｘに基づいて、Ｘ軸加速度の大きさ及び向きに応じた電圧の加速度信号ＡＯＸを生成する。また、処理回路１２は、Ｙ軸加速度検出素子から出力される検出信号Ａ１Ｙ，Ａ２Ｙに基づいて、Ｙ軸加速度の大きさ及び向きに応じた電圧の加速度信号ＡＯＹを生成する。また、処理回路１２は、Ｚ軸加速度検出素子から出力される検出信号Ａ１Ｚ，Ａ２Ｚに基づいて、Ｚ軸加速度の大きさ及び向きに応じた電圧の加速度信号ＡＯＺを生成する。
【０１２９】
セレクター２０は、角速度信号である物理量信号ＳＯＸ，ＳＯＹ，ＳＯＺ及び加速度信号ＡＯＸ，ＡＯＹ，ＡＯＺを順番に選択して出力する。
【０１３０】
Ａ／Ｄ変換回路３０は、セレクター２０によって選択されたアナログ信号である物理量信号（角速度信号）ＳＯＸ，ＳＯＹ，ＳＯＺ及び加速度信号ＡＯＸ，ＡＯＹ，ＡＯＺを順番にデジタル信号に変換する。
【０１３１】
デジタル処理回路４０は、Ａ／Ｄ変換回路３０から出力されるデジタル信号に対して、高周波ノイズ成分を減衰させるローパスフィルター処理や、補正処理（例えば、温度補正）等を行う。デジタル処理回路４０によって処理されたデジタル信号（３軸角速度データ及び３軸加速度データ）は、記憶部５０に順次記憶される。
【０１３２】
外部装置は、シリアルインターフェース回路６０を介して、記憶部５０に対するデータの書き込みや読み出し（例えば、３軸角速度データや３軸加速度データの読み出し）を行うことができる。
【０１３３】
図１３は、第２実施形態における物理量センサー２の平面図である。また、図１４は、図１３中のＢ−Ｂ断面図である。図１３及び図１４には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。図１３及び図１４に示すように、第２実施形態における物理量センサー２は、基板２０２と、蓋体２０３と、角速度検出素子である物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚと、３軸加速度検出素子６と、端子３０１〜３３９と、を含む。
【０１３４】
基板２０２の上面に物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚと、３軸加速度検出素子６と、が接合されている。
【０１３５】
図１３及び図１４に示すように、第１実施形態と同様、蓋体２０３は、内部に物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚを収容するようにして、基板２０２の上面に接合されている。また、蓋体２０４は、内部に３軸加速度検出素子６を収容するようにして、基板２０２の上面に接合されている。なお、蓋体２０４および基板２０２によって構成される３軸加速度検出素子６の収容空間は、例えば、窒素ガス等の不活性ガスが封入される。
【０１３６】
蓋体２１０は、内部に、蓋体２０３，２０４、物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚ及び３軸加速度検出素子６を収容するようにして、基板２０２の上面に接合されている。蓋体２１０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２１０としては、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。そして、蓋体２１０および基板２０２によって、その内側に、蓋体２０３，２０４、物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚ及び３軸加速度検出素子６を収容する収容空間を有する容器が構成されている。このように、角速度検出素子である物理量検出素子４Ｘ，４Ｙ，４Ｚと、３軸加速度検出素子６（Ｘ軸加速度検出素子、Ｙ軸加速度検出素子及びＺ軸加速度検出素子）とは、共通の容器に収容されており、これにより、３軸角速度と３軸加速度とを検出可能な物理量検出装置１の小型化が実現されている。
【０１３７】
端子３０１〜３３９は、制御回路３の各端子と接続される端子であり、基板２０２に設けられている。端子３０１〜３２８は、第１実施形態（図３及び図４）と同様であるため、その説明を省略する。ただし、端子３２８は、物理量検出素子４Ｙが配置される領域まで延びる配線と３軸加速度検出素子６が配置される領域まで延びる配線とに共通に接続されている。端子３２９〜３３９は、３軸加速度検出素子６が配置される領域まで延びる配線とそれぞれ接続されている。
【０１３８】
端子３２９，３３０は、検出信号Ａ２Ｚ，Ａ１Ｚが出力される端子である。端子３３２，３３３は、検出信号Ａ２Ｙ，Ａ１Ｙが出力される端子である。端子３３５，３３６は、検出信号Ａ２Ｚ，Ａ１Ｚが出力される端子である。端子３３８は、駆動信号ＤＸＹＺが入力される端子である。端子３３１，３３４，３３７，３３９は、ガード電圧ＡＧが入力される端子である。
【０１３９】
なお、図１３では、便宜上、端子３０１〜３３９の右側に、それぞれ入力又は出力される信号の符号が表記されている。
【０１４０】
図１５〜図１７は、第２実施形態の物理量検出装置１の実装形態の一例を示す図である。図１５は物理量検出装置１の斜視図であり、図１６は物理量検出装置１の平面図であり、図１７は物理量検出装置１の側面図である。図１５〜図１７には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。
【０１４１】
図１５〜図１７に示すように、物理量センサー２の蓋体２１０に１チップのＩＣである制御回路３が実装されている。すなわち、物理量センサー２の上に制御回路３が積層されている。制御回路３は、端から順に端子１２１〜１５９を含み（図１５及び図１６では符号１２２〜１５８は省略されている）、端子１２１〜１５９は、物理量センサー２の端子３０１〜３３９（図１５及び図１６では符号３０２〜３３８は省略されている）とそれぞれ対向する位置に設けられている。そして、制御回路３の端子１２１〜１５９と物理量センサー２の端子３０１〜３３９とが、ボンディングワイヤーｗ１〜ｗ３９（図１５及び図１６では符号ｗ２〜ｗ３８は省略されている）によってそれぞれ接続されている。なお、図１６では、端子１２１〜１５９の左側および端子３０１〜３３９の右側に、それぞれ入力又は出力される信号の符号が表記されている。
【０１４２】
図１６に示すように、端子１２１〜１２８及び端子３０１〜３２８の位置は第１実施形態（図１０）と同じである。従って、第１実施形態と同様、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘ，Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙ，Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１４３】
さらに、第２実施形態では、端子３３８と端子１５８とを接続し、駆動信号ＤＸＹＺが伝搬するワイヤーｗ３８が、ガード電圧ＡＧとなるワイヤーｗ３７と、端子３３９と端子１５９とを接続し、ガード電圧ＡＧとなるワイヤーｗ３９との間に設けられている。
【０１４４】
そして、端子３３０，３２９と端子１５０，１４９とをそれぞれ接続し、検出信号Ａ１Ｚ，Ａ２Ｚが伝搬するワイヤーｗ３０，ｗ２９が、端子３２８と端子１４８とを接続し、ガード電圧ＧＺとなるワイヤーｗ２８と、端子３３１と端子１５１とを接続し、ガード電圧ＡＧとなるワイヤーｗ３１との間に設けられている。これにより、ワイヤーｗ３０，ｗ２９を伝搬する微小な検出信号Ａ１Ｚ，Ａ２Ｚは、電圧が一定であるワイヤーｗ２８，ｗ３１によって他の信号（大きな電圧の駆動信号ＤＸＹＺ等）からガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ３９の間隔が狭くなっても、検出信号Ａ１Ｚ，Ａ２Ｚとその他の信号との干渉による検出信号Ａ１Ｚ，Ａ２Ｚへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１４５】
同様に、端子３３３，３３２と端子１５３，１５２とをそれぞれ接続し、検出信号Ａ１Ｙ，Ａ２Ｙが伝搬するワイヤーｗ３３，ｗ３２が、ガード電圧ＡＧとなるワイヤーｗ３１と、端子３３４と端子１５４とを接続し、ガード電圧ＡＧとなるワイヤーｗ３４との間に設けられている。これにより、ワイヤーｗ３３，ｗ３２を伝搬する微小な検出信号Ａ１Ｙ，Ａ２Ｙは、電圧が一定であるワイヤーｗ３１，ｗ３４によって他の信号からガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ３９の間隔が狭くなっても、検出信号Ａ１Ｙ，Ａ２Ｙとその他の信号（大きな電圧の駆動信号ＤＸＹＺ等）との干渉による検出信号Ａ１Ｙ，Ａ２Ｙへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１４６】
同様に、端子３３６，３３５と端子１５６，１５５とをそれぞれ接続し、検出信号Ａ１Ｘ，Ａ２Ｘが伝搬するワイヤーｗ３６，ｗ３５が、ガード電圧ＡＧとなるワイヤーｗ３４と、端子３３７と端子１５７とを接続し、ガード電圧ＡＧとなるワイヤーｗ３７との間に設けられている。これにより、ワイヤーｗ３６，ｗ３５を伝搬する微小な検出信号Ａ１Ｘ，Ａ２Ｘは、電圧が一定であるワイヤーｗ３４，ｗ３７によって他の信号からガードされるので、物理量検出装置１の小型化に伴ってワイヤーｗ１〜ｗ３９の間隔が狭くなっても、検出信号Ａ１Ｘ，Ａ２Ｘとその他の信号（大きな電圧の駆動信号ＤＸＹＺ等）との干渉による検出信号Ａ１Ｘ，Ａ２Ｘへのノイズの重畳を低減することができる。
【０１４７】
以上に説明したように、第２実施形態の物理量検出装置１によれば、小型化によって物理量センサー２と制御回路３とを接続するワイヤーｗ１〜ｗ３９の間隔が短くなっても、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘ，Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙ，Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚ，Ａ１Ｘ，Ａ２Ｘ，Ａ１Ｙ，Ａ２Ｙ，Ａ１Ｚ，Ａ２Ｚへのノイズの重畳を低減することができるので、検出信号Ｓ１Ｘ，Ｓ２Ｘ，Ｓ１Ｙ，Ｓ２Ｙ，Ｓ１Ｚ，Ｓ２Ｚ，Ａ１Ｘ，Ａ２Ｘ，Ａ１Ｙ，Ａ２Ｙ，Ａ１Ｚ，Ａ２ＺのＳ／Ｎ比が向上し、その結果、制御回路３によって生成される物理量信号（角速度信号）ＳＯＸ，ＳＯＹ、ＳＯＺのＳ／Ｎ比及び加速度信号ＡＯＸ，ＡＯＹ、ＡＯＺのＳ／Ｎ比が向上する。
【０１４８】
１−３．変形例
上記の各実施形態では、物理量検出装置１が出力する物理量信号はデジタル信号であるが、アナログ信号であってもよい。
【０１４９】
また、上記の各実施形態の物理量検出装置１は、３軸分あるいは６軸分の物理量を検出するが、１軸、２軸、４軸、５軸あるいは７軸以上の物理量を検出してもよい。
【０１５０】
また、上記の第２実施形態では、物理量センサー２の上に制御回路３が積層されているが、第１実施形態の物理量検出装置１の第１実装形態と同様、物理量センサー２および制御回路３が、共通の基板に実装されてもよい。
【０１５１】
また、上記の第２実施形態では、物理量センサー２の上に制御回路３が積層されているが、その逆でもよい。即ち、制御回路３としてのＩＣの上に物理量センサー２が積層されていてもよい。
【０１５２】
また、上記の各実施形態では、物理量として角速度あるいは加速度を検出する物理量検出装置１を例に挙げたが、本発明は、角速度、角加速度、圧力等の各種の物理量を検出する物理量検出装置にも適用可能である。
【０１５３】
２．慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）
図１８は、本実施形態の慣性計測装置の構成例を示す図である。図１８に示されるように、本実施形態の慣性計測装置４００は、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（ｘ
軸、ｙ軸、ｚ軸）の角速度をそれぞれ検出する３つの角速度検出装置４１１〜４１３、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の加速度をそれぞれ検出する３つの加速度検出装置４２１〜４２３、信号処理回路４３０、記憶部４４０及び通信回路４５０を含んで構成されている。なお、本実施形態の慣性計測装置４００は、図１８に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１５４】
角速度検出装置４１１は、ｘ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｘ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。角速度検出装置４１２は、ｙ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｙ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。角速度検出装置４１３は、ｚ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｚ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。
【０１５５】
加速度検出装置４２１は、ｘ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｘ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。加速度検出装置４２２は、ｙ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｙ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。加速度検出装置４２３は、ｚ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｚ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。
【０１５６】
なお、３つの角速度検出装置４１１〜４１３は、１つのパッケージに収容されて３軸角速度検出モジュールを構成してもよい。同様に、３つの加速度検出装置４２１〜４２３は、１つのパッケージに収容されて３軸加速度検出モジュールを構成してもよい。
【０１５７】
信号処理回路４３０は、角速度検出装置４１１〜４１３から出力された３軸角速度信号を取得し、加速度検出装置４２１〜４２３から出力された３軸加速度信号を取得し、取得した３軸角速度信号及び３軸加速度信号を処理する。例えば、信号処理回路４３０は、取得した３軸角速度信号及び３軸加速度信号を順次Ａ／Ｄ変換して３軸角速度データ及び３軸加速度データからなる慣性データを生成し、時刻情報を付して慣性データを記憶部４４０に記憶する処理を行う。また、信号処理回路４３０は、角速度検出装置４１１〜４１３及び加速度検出装置４２１〜４２３の各々の取り付け角誤差（各検出軸とｘ軸，ｙ軸，ｚ軸との誤差）に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、記憶部４４０に記憶した慣性データをｘｙｚ座標系のデータに変換（補正）し、記憶部４４０に記憶する処理を行う。また、信号処理回路４３０は、ｘｙｚ座標系のデータに変換して記憶部４４０に記憶した慣性データを時刻順に読み出し、時刻情報と慣性データとを含むパケットデータを生成し、通信回路４５０に出力する。
【０１５８】
また、信号処理回路４３０は、慣性データに対して、オフセット補正処理や温度補正処理を行ってもよいし、角速度検出装置４１１〜４１３及び加速度検出装置４２１〜４２３の各々の検出動作（例えば、検出周期等）を制御してもよい。
【０１５９】
通信回路４５０は、信号処理回路４３０の処理によって得られたパケットデータ（時刻情報付きの慣性データ）を受け取って、当該パケットデータをあらかじめ決められた通信フォーマットに合わせたシリアルデータに変換し、外部に送信する。
【０１６０】
なお、角速度検出装置４１１〜４１３が出力する３軸角速度信号及び加速度検出装置４２１〜４２３が出力する３軸加速度信号は、デジタル信号であってもよい。また、本実施形態の慣性計測装置４００は、３つの角速度検出装置４１１〜４１３と３つの加速度検出装置４２１〜４２３とを含むが、少なくとも１つの角速度検出装置を含めばよい。
【０１６１】
本実施形態の慣性計測装置４００において、加速度検出装置４２１〜４２３及び角速度
検出装置４１１〜４１３の少なくとも何れかとして、上記の各実施形態又は各変形例の物理量検出装置１が適用される。本実施形態の慣性計測装置４００によれば、加速度検出装置４２１〜４２３及び角速度検出装置４１１〜４１３の少なくとも何れかとして、物理量信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能な物理量検出装置１が適用されるので、高い計測精度を達成することができる。
【０１６２】
３．移動体測位装置
図１９は、本実施形態の移動体測位装置の構成例を示す図である。図１９に示されるように、本実施形態の移動体測位装置５００は、センサーモジュール５１０、処理部５２０、操作部５３０、記憶部５４０、表示部５５０、音出力部５６０及び通信部５７０を含んで構成されており、各種の移動体に搭載される。なお、本実施形態の移動体測位装置５００は、図１９に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１６３】
センサーモジュール５１０は、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とを含む。
【０１６４】
慣性計測装置５１１は、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りに生じる角速度をそれぞれ検出する不図示の３つの角速度検出装置と、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りに生じる加速度をそれぞれ検出不図示の３つの加速度検出装置と、を含む。そして、センサーモジュール５１０は、３つの角速度検出装置によって検出された３軸角速度信号及び３つの加速度検出装置によって検出された３軸加速度信号に対して、所定の処理（Ａ／Ｄ変換処理、取り付け角誤差の補正処理等）を行う。さらに、センサーモジュール５１０は、所定の処理を行って得られた慣性データ（３軸角速度データ及び３軸加速度データ）を処理部５２０に出力する。慣性計測装置５１１として、上記の実施形態の慣性計測装置４００が適用される。
【０１６５】
衛星信号受信部５１２は、不図示のアンテナを介して、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星等の測位用衛星から、当該測位用衛星の軌道情報や時刻情報等を含む航法メッセージ（「測位用情報」の一例）が重畳された電波（衛星信号）を受信する。衛星信号受信部５１２は、例えば３つ以上の測位用衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、例えば公知の技術により、受信した各衛星信号に重畳されている航法メッセージを復調（取得）し、各航法メッセージを処理部５２０に出力する。なお、衛星信号受信部５１２は、ＧＰＳ以外の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の測位用衛星やＧＮＳＳ以外の測位用衛星からの衛星信号を用いてもよいし、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObalNAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）等の衛星測位システムのうち１つ、あるいは２つ以上のシステムの測位用衛星からの衛星信号を利用してもよい。
【０１６６】
図１９では、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とは、センサーモジュール５１０に含まれているが、センサーモジュール５１０として一体化されていなくてもよい。すなわち、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とは１つのパッケージに収容されていなくてもよい。
【０１６７】
操作部５３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を処理部５２０に出力する。
【０１６８】
記憶部５４０は、処理部５２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や、処理部５２０の作業領域として用い
られ、ＲＯＭから読み出されたプログラムやデータ、操作部５３０から入力されたデータ、処理部５２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。
【０１６９】
表示部５５０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、電気泳動ディスプレイ等により構成される表示装置であり、処理部５２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。
【０１７０】
音出力部５６０は、スピーカー等の音を出力する装置である。
【０１７１】
通信部５７０は、処理部５２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【０１７２】
処理部５２０は、記憶部５４０に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、処理部５２０は、慣性計測装置５１１から慣性データを取得し、衛星信号受信部５１２から航法メッセージを取得し、取得したこれらのデータや操作部５３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部５７０を制御する処理、表示部５５０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部５６０に各種の音を出力させる処理等を行う。
【０１７３】
特に、本実施形態では、処理部５２０は、記憶部５４０に記憶されているプログラムを実行することにより、姿勢算出部５２１、位置算出部５２２及び位置補正部５２３の各部として機能する。
【０１７４】
姿勢算出部５２１は、慣性計測装置５１１から出力される慣性データに基づいて、例えば公知の手法により、移動体測位装置５００が搭載される移動体の姿勢を算出する。
【０１７５】
位置算出部５２２は、衛星信号受信部５１２から出力される航法メッセージに基づいて、移動体の位置を算出する。具体的には、位置算出部５２２は、衛星信号受信部５１２から出力される３つ以上の航法メッセージに含まれる衛星信号の発信時刻や受信時の電波伝搬遅れ等の情報を用いて、移動体測位装置５００が搭載される移動体と３つ以上の測位用衛星との各距離を算出する。そして、位置算出部５２２は、算出した距離から移動体の位置を算出する。
【０１７６】
位置補正部５２３は、姿勢算出部５２１が算出した移動体の姿勢に基づいて、位置算出部５２２が算出した移動体の位置を補正する。例えば、位置補正部５２３は、移動体の姿勢から移動体の水平面に対する傾斜角度を算出し、算出した傾斜角度に基づいて、移動体の水平面上の位置を移動体が移動する面における位置に補正してもよい。
【０１７７】
処理部５２０は、移動体の位置や姿勢等の情報を、表示部５５０に表示させ、あるいは音出力部５６０から出力させ、あるいは、通信部５７０を介して外部装置に送信する。
【０１７８】
なお、衛星信号受信部５１２が各衛星信号を受信して航法メッセージを復調し、位置算出部５２２が航法メッセージを用いて移動体と各測位用衛星との距離を算出して移動体の位置を算出しているが、衛星信号受信部５１２が、移動体と各測位用衛星との距離を算出してもよいし、移動体の位置を算出してもよい。すなわち、衛星信号受信部５１２が、位置算出部５２２が行う処理の少なくとも一部を行ってもよい。
【０１７９】
本実施形態の移動体測位装置５００によれば、慣性計測装置５１１として、高い計測精
度を達成することが可能な慣性計測装置４００が適用されるので、例えば、移動体の位置や姿勢等をより高精度に測定することができる。
【０１８０】
４．電子機器
図２０は、本実施形態の電子機器の機能ブロック図の一例である。図２０に示されるように、本実施形態の電子機器６００は、物理量検出装置６１０、演算処理装置６２０、操作部６３０、ＲＯＭ６４０、ＲＡＭ６５０、通信部６６０、表示部６７０、音出力部６８０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器６００は、図２０に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１８１】
物理量検出装置６１０は、１軸又は複数軸（２軸、３軸、あるいは４軸以上）に生じる物理量をそれぞれ検出し、物理量信号を演算処理装置６２０に出力する。物理量検出装置６１０として、上記の各実施形態又は各変形例の物理量検出装置１が適用される。
【０１８２】
演算処理装置６２０は、ＲＯＭ６４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置６２０は、物理量検出装置６１０から出力された物理量信号に基づいて演算処理（例えば、各種の計算処理や制御処理など）を行う。また、演算処理装置６２０は、操作部６３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部６６０を制御する処理、表示部６７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部６８０に各種の音を出力させる処理等を行う。
【０１８３】
操作部６３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を演算処理装置６２０に出力する。
【０１８４】
ＲＯＭ６４０は、演算処理装置６２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
【０１８５】
ＲＡＭ６５０は、演算処理装置６２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ６４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部６３０から入力されたデータ、演算処理装置６２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【０１８６】
通信部６６０は、演算処理装置６２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【０１８７】
表示部６７０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、電気泳動ディスプレイ等により構成される表示装置であり、演算処理装置６２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。
【０１８８】
音出力部６８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。
【０１８９】
本実施形態の電子機器６００によれば、物理量検出装置６１０として、物理量信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能な物理量検出装置１が適用されるので、例えば、物理量の変化に基づく処理（例えば、姿勢に応じた制御など）をより高精度に行うことができる。
【０１９０】
電子機器６００としては種々の電子機器が考えられる。例えば、地震計、作業用ロボット、ヘルスモニタリング装置、無人運転装置、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレッ
ト型パーソナルコンピューター）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルカメラ、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ー）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、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、ゲーム用コントローラー、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（point of sale）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、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、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。
【０１９１】
図２１は、電子機器６００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図であり、図２２は、電子機器６００の一例としての腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図である。図２１に示される電子機器６００であるスマートフォンは、操作部６３０としてボタンを、表示部６７０としてＬＣＤを備えている。図２２に示される電子機器６００である腕装着型の携帯機器は、操作部６３０としてボタンおよび竜頭を、表示部６７０としてＬＣＤを備えている。これらの電子機器６００は、物理量検出装置６１０として、物理量信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能な物理量検出装置１が適用されるので、物理量の変化に基づく処理（例えば、姿勢に応じた表示制御など）をより高精度に行うことができる。
【０１９２】
更に、電子機器６００の一例として携帯型電子機器の１つである腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）がある。腕時計型の活動計は、バンド等によって手首等の部位（被検体）に装着され、デジタル表示の表示部を備え無線通信が可能である。上述した本実施形態に係る物理量検出装置１は、腕時計型の活動計に組み込まれている。
【０１９３】
表示部６７０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や地磁気センサーを用いた位置情報、移動量や加速度センサーや角速度センサーなどを用いた運動量などの運動情報、脈波センサー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。
【０１９４】
図２３は、携帯型の電子機器６００の実施形態に係るリスト機器８００（腕時計型の活動計）の平面図である。リスト機器８００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、及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。
【０１９５】
リスト機器８００は、ユーザー（装着者）の所与の部位（例えば、手首）に装着され、ユーザーの位置情報や運動情報などを検出することができる。リスト機器は、ユーザーに装着されて位置情報や運動情報などを検出する機器本体８１０と、機器本体８１０に取り付けられ機器本体８１０をユーザーに装着するための第１のバンド部８２１および第２のバンド部８２２と、を含む。なお、リスト機器８００には、ユーザーの位置情報や運動情報に加えて、例えば脈波情報などの生体情報を検出する機能や時刻情報などを取得する機能を設けることができる。
【０１９６】
機器本体８１０は、ユーザーへの装着側にケースとしてのボトムケース（不図示）が配置され、ユーザーへの装着側と反対側には、表側に開口する開口部を有するケースとしてのトップケース８３０が配置されている。ここで、ボトムケースとトップケース８３０とによって、ケースが構成される。機器本体８１０の表側（トップケース８３０）に位置す
る開口部の外側には、ベゼル８４０が設けられるとともに、このベゼル８４０の内側にベゼル８４０と並んで配置されて内部構造を保護する天板部分（外壁）としての風防板（例えば、ガラス板）８５０が設けられている。風防板８５０は、透光性カバーとして機能し、トップケース８３０の開口部を塞ぐように配置されている。機器本体８１０の表側（トップケース８３０）の側面には、複数の操作部８７１（操作ボタン）が設けられている。なお、ベゼル８４０には、表側から視認可能な表示を設けることができる。
【０１９７】
また、機器本体８１０は、風防板８５０の直下に配置されている液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などで構成される表示部８７４と、風防板８５０の外縁部分と表示部８７４との間に配置されている吸湿部材８６０と、を有しており、表示部８７４及び吸湿部材８６０はケースに収容されている。なお、吸湿部材８６０には、表側から視認可能な表示を設けることができる。機器本体８１０は、風防板８５０を介して、表示部８７４の表示や吸湿部材８６０の表示をユーザーが閲覧可能な構成としてもよい。つまり本実施形態のリスト機器８００では、検出した位置情報や運動情報、或いは時刻情報等の種々の情報を表示部８７４に表示し、当該表示を機器本体８１０のトップ側からユーザーに提示するものであってもよい。また、ボトムケースの両側には、第１のバンド部８２１および第２のバンド部８２２との接続部である一対のバンド装着部（不図示）が設けられている。
【０１９８】
図２４は、リスト機器８００の機能ブロック図の一例である。図２４に示すように、リスト機器８００は、処理部８７０、ＧＰＳセンサー８８０、地磁気センサー８８１、圧力センサー８８２、加速度センサー８８３、角速度センサー８８４、脈拍センサー８８５、温度センサー８８６、操作部８７１、計時部８７２、記憶部８７３、表示部８７４、音出力部８７５、通信部８７６、バッテリー８７７などを含んで構成されており、これらの各部はケースに収容されている。但し、リスト機器８００の構成は、これらの構成要素の一部を削除又は変更し、あるいは他の構成要素を追加したものであってもよい。
【０１９９】
通信部８７６は、リスト機器８００と他の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８７６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通信部８７６は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。
【０２００】
処理部８７０（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８７０は、記憶部８７３に格納されたプログラムと、操作部８７１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８７０による処理には、ＧＰＳセンサー８８０、地磁気センサー８８１、圧力センサー８８２、加速度センサー８８３、角速度センサー８８４、脈拍センサー８８５、温度センサー８８６、計時部８７２の各出力信号（出力データ）に対するデータ処理、表示部８７４に画像を表示させる表示処理、音出力部８７５に音を出力させる音出力処理、通信部８７６を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー８７７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。
【０２０１】
処理部８７０は、高精度のＧＰＳ機能により計測開始からのユーザーが移動した合計距離を計測する。また、処理部８７０は、距離計測の結果から、ユーザーの現在の走行ペースを計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの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。また、処理部８７０は、ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。また、処理部８７０は、ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでもユーザーの歩幅を計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの１分あたりの歩数（ピッチ）を計
測し表示する。また、処理部８７０は、脈拍センサーによりユーザーの心拍数を計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの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。また、処理部８７０は、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（オートラップ）を行う。また、処理部８７０は、ユーザーの消費カロリーを表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの運動開始からの歩数の合計を表示する。
【０２０２】
上記実施形態に係る物理量検出装置１を含む角速度センサー８８４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軸角速度の大きさ及び向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。あるいは、上記実施形態に係る物理量検出装置１を含む加速度センサー８８３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軸加速度の大きさ及び向きに応じた信号（加速度信号）を出力する。
【０２０３】
なお、上述したリスト機器８００は、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を利用しているが、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（GLObalNAvigation 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。
【０２０４】
５．移動体
図２５は、本実施形態の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。図２５に示すように、自動車１５００には物理量検出装置１が搭載されており、例えば、物理量検出装置１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量検出装置１から出力される物理量信号は、車体の姿勢を制御する制御部（姿勢制御部）としての車体姿勢制御装置１５０３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。また、物理量検出装置１は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、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、自動運転用慣性航法の制御機器、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。
【０２０５】
また、移動体に適用される物理量検出装置１は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の姿勢制御、農業機械（農機）、もしくは建設機械（建機）などの姿勢制御において利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量検出装置１、およびそれぞれの制御部（不図示）が組み込まれる。
【０２０６】
このような移動体は、物理量信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能な物理量検出装置１、および制御部（不図示）を含んでいるので、制御部による物理量の変化に基づく制御（姿勢制御等）を高精度に行うことができる。
【０２０７】
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０２０８】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０２０９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０２１０】
１…物理量検出装置、２…物理量センサー、３…制御回路、４Ｘ，４Ｙ，４Ｚ…物理量検出素子、５…基板、６…３軸加速度検出素子、１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ…処理回路、２０…セレクター、３０…Ａ／Ｄ変換回路、４０…デジタル処理回路、５０…記憶部、６０…シリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路、７０…電圧生成回路、１００…駆動回路、１０１Ａ，１０１Ｂ…Ｑ／Ｖアンプ、１０２Ａ，１０２Ｂ…位相調整回路、１０３…差動増幅器、１０４…整流回路、１０５…積分回路、１０６…駆動信号生成回路、１０７，１０８…コンパレーター、１１０…検出回路、１１１Ａ，１１１Ｂ…Ｑ／Ｖアンプ、１１２…差動増幅器、１１３…同期検波回路、１１４…ＡＣ増幅器、１１５…ローパスフィルター、１２１〜１５９…端子、２０２…基板、２０３，２０４…蓋体、２０５，２０５ａ，２０５ｂ…固定検出電極、２１０…蓋体、２４０，２４０ａ，２４０ｂ…構造体、２４１…駆動部、２４２…駆動ばね部、２４３…固定部、２４４…可動駆動電極、２４５…固定駆動電極、２４６…固定駆動電極、２４７…可動駆動モニター電極、２４８，２４９…固定駆動モニター電極、２５０，２５０ａ，２５０ｂ…錘部、２５１…連結部、３０１〜３３９…端子、３５１〜３６０…配線、４００…慣性計測装置、４１１，４１２，４１３…角速度検出装置、４２１，４２２，４２３…加速度検出装置、４３０…信号処理回路、４４０…記憶部、４５０…通信回路、５００…移動体測位装置、５１０…センサーモジュール、５２０…処理部、５２１…姿勢算出部、５２２…位置算出部、５２３…位置補正部、５３０…操作部、５４０…記憶部、５５０…表示部、５６０…音出力部、５７０…通信部、６００…電子機器、６１０…物理量検出装置、６２０…演算処理装置、６３０…操作部、６４０…ＲＯＭ、６５０…ＲＡＭ、６６０…通信部、６７０…表示部、６８０…音出力部、８００…リスト機器、８１０…機器本体、８２１…第１のバンド部、８２２…第２のバンド部、８３０…トップケース、８４０…ベゼル、８５０…風防板、８６０…吸湿部材、８７０…処理部、８８０…ＧＰＳセンサー、８８１…地磁気センサー、８８２…圧力センサー、８８３…加速度センサー、８８４…角速度センサー、８８５…脈拍センサー、８８６…温度センサー、８７１…操作部、８７２…計時部、８７３…記憶部、８７４…表示部、８７５…音出力部、８７６…通信部、８７７…バッテリー、ｗ１〜ｗ３９…ボンディングワイヤー、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪
【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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【図２４】
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【図２５】
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