(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量検出素子からの信号が入力され、検出信号を出力する検出回路と、
異常診断回路と、を備え、
前記検出回路は、ＡＣ増幅回路と、前記ＡＣ増幅回路よりも後段にある同期検波回路と、前記同期検波回路よりも後段にあるＤＣ増幅回路と、前記ＤＣ増幅回路よりも後段にあるローパスフィルターと、を有し、
前記異常診断回路は、前記同期検波回路に入力される信号の大きさを監視する第１監視判定回路と、前記ローパスフィルターに入力される信号の大きさを監視する第２監視判定回路と、を有する、物理量検出用回路。
【請求項２】
前記第１監視判定回路は、前記同期検波回路に入力される信号の飽和を監視し、
前記第２監視判定回路は、前記ローパスフィルターに入力される信号の飽和を監視する、請求項１に記載の物理量検出用回路。
【請求項３】
前記異常診断回路は、前記第１の監視判定回路からの信号及び前記第２の監視判定回路からの信号が入力される論理和回路を有する、請求項１又は２に記載の物理量検出用回路。
【請求項４】
前記検出回路は、差動増幅回路と、前記差動増幅回路よりも後段にあるハイパスフィルターと、を有し、
前記ＡＣ増幅回路は、前記ハイパスフィルターよりも後段にあり、
前記異常診断回路は、前記ハイパスフィルターに入力される信号の大きさを監視する第３監視判定回路を有する、請求項１又は２に記載の物理量検出用回路。
【請求項５】
前記第３監視判定回路は、前記ハイパスフィルターに入力される信号の飽和を監視する、請求項４に記載の物理量検出用回路。
【請求項６】
前記異常診断回路は、前記第１の監視判定回路からの信号、前記第２の監視判定回路からの信号及び前記第３の監視判定回路からの信号が入力される論理和回路を有する、請求
項４又は５に記載の物理量検出用回路。
【請求項７】
物理量検出素子と、
前記物理量検出素子を駆動する駆動回路と、
前記物理量検出素子からの信号が入力され、検出信号を出力する検出回路と、
異常診断回路と、を備え、
前記検出回路は、ＡＣ増幅回路と、前記ＡＣ増幅回路よりも後段にある同期検波回路と、前記同期検波回路よりも後段にあるＤＣ増幅回路と、前記ＤＣ増幅回路よりも後段にあるローパスフィルターと、を有し、
前記異常診断回路は、前記同期検波回路に入力される信号の大きさを監視する第１監視判定回路と、前記ローパスフィルターに入力される信号の大きさを監視する第２監視判定回路と、を有する、物理量検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の物理量検出用回路を備えている、電子機器。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の物理量検出用回路を備えている、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量検出用回路、物理量検出装置、電子機器及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、振動子の診断用電極に故障診断用信号を入力し、振動子の角速度検出電極から故障診断用信号に基づく信号を検出し、故障診断用信号と同周波数の信号で同期検波することにより、駆動系および検出系のワイヤ断線を検出可能な角速度センサーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４６５９０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、特許文献１に記載の角速度センサーにおいて、振動子にその固有周波数に近い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合、検出系において信号の飽和が発生し、検出系が実際の挙動とは異なる誤った検出信号を出力することになり、検出信号を受信した処理装置が誤った信号であることを認識することができずに誤った処理を行ってしまうという問題がある。
【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、検出信号を受信する装置が誤った処理を行うおそれを低減させることが可能な物理量検出用回路及び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、当該物理量検出用回路を用いた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用回路は、物理量検出素子からの信号が入力され、検出信号を出力する検出回路と、異常診断回路と、を備え、前記検出回路は、少なくとも１つの増幅回路を有し、前記異常診断回路は、前記増幅回路よりも後段にある回路に入力される信号の大きさを監視する監視判定回路を有する。
【０００８】
例えば、前記監視判定回路は、前記増幅回路の出力信号の大きさを監視してもよい。
【０００９】
本適用例に係る物理量検出用回路によれば、物理量検出素子にその固有周波数に近い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合に、当該衝撃によって物理量検出素子の出力信号に重畳される信号が増幅回路による信号の増幅によって増大するので、増幅回路よりも後段にある回路に入力される信号の大きさを監視することにより、検出信号が誤っているか否かを診断することができる。従って、検出信号を受信する装置は、この診断結果に基づいて検出信号が誤った信号であることを認識することができるので、検出信号を用いた誤った処理を行うおそれを低減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用回路において、前記監視判定回路は、前記増幅回路よりも後段にある回路に入力される信号の飽和を監視してもよい。
【００１１】
「飽和を監視する」とは、前記増幅回路の出力信号が出力レンジの最大値に達したか否かを監視することであってもよいし、前記最大値よりも少し低い値（例えば、最大値の９０％）に達したか否かを監視することであってもよい。
【００１２】
本適用例に係る物理量検出用回路によれば、物理量検出素子にその固有周波数に近い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合に、増幅回路よりも後段にある回路に入力される信号が飽和しやすいので、当該信号の飽和を監視することにより、検出信号が誤っているか否かを診断することができる。
【００１３】
［適用例３］
上記適用例に係る物理量検出用回路において、前記増幅回路の１つは、ＡＣ増幅回路であってもよい。
【００１４】
前記検出回路は、同期検波回路を有し、前記ＡＣ増幅回路は、前記同期検波回路よりも前段の回路であってもよい。
【００１５】
本適用例に係る物理量検出用回路によれば、物理量検出素子に比較的高い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合に、当該衝撃によって物理量検出素子の出力信号に重畳される信号がＡＣ増幅回路による信号の増幅によって増大するので、ＡＣ増幅回路よりも後段にある回路に入力される信号の大きさを監視することにより、検出信号が誤っているか否かを診断することができる。
【００１６】
［適用例４］
上記適用例に係る物理量検出用回路において、前記増幅回路の１つは、ＤＣ増幅回路であってもよい。
【００１７】
前記ＤＣ増幅回路は、前記同期検波回路よりも前段の回路であってもよい。
【００１８】
本適用例に係る物理量検出用回路によれば、物理量検出素子に比較的低い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合に、当該衝撃によって物理量検出素子の出力信号に重畳される信号がＤＣ増幅回路による信号の増幅によって増大するので、ＤＣ増幅回路よりも後段にある回路に入力される信号の大きさを監視することにより、検出信号が誤っているか否かを診断することができる。
【００１９】
［適用例５］
上記適用例に係る物理量検出用回路において、前記検出回路は、前記増幅回路よりも後段にローパスフィルターを有してもよい。
【００２０】
本適用例に係る物理量検出用回路によれば、ローパスフィルターの出力遅延が比較的大きいため、誤った検出信号に先立って検出信号が誤っていることを示す信号を出力することができる。
【００２１】
［適用例６］
上記適用例に係る物理量検出用回路において、前記異常診断回路は、複数の前記増幅回路と、前記複数の増幅回路のそれぞれよりも後段にある回路に入力される信号の大きさを監視する複数の前記監視判定回路と、を有してもよい。
【００２２】
［適用例７］
上記適用例に係る物理量検出用回路において、前記異常診断回路は、前記複数の監視判定回路からの信号が入力される論理和回路を有してもよい。
【００２３】
これらの適用例に係る物理量検出用回路によれば、複数の増幅回路のそれぞれよりも後段にある回路に入力される信号の大きさを監視することにより、検出信号が誤っているか否かをより確実に診断することができる。
【００２４】
［適用例８］
本適用例に係る物理量検出装置は、物理量検出素子と、前記物理量検出素子を駆動する駆動回路と、前記物理量検出素子からの信号が入力され、検出信号を出力する検出回路と、異常診断回路と、を備え、前記検出回路は、少なくとも１つの増幅回路を有し、前記異常診断回路は、前記増幅回路よりも後段にある回路に入力される信号の大きさを監視する監視判定回路を有する。
【００２５】
本適用例に係る物理量検出装置によれば、物理量検出素子にその固有周波数に近い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合に、当該衝撃によって物理量検出素子の出力信号に重畳される信号が増幅回路による信号の増幅によって増大するので、増幅回路よりも後段にある回路に入力される信号の大きさを監視することにより、検出信号が誤っているか否かを診断することができる。従って、検出信号を受信する装置は、この診断結果に基づいて検出信号が誤った信号であることを認識することができるので、検出信号を用いた誤った処理を行うおそれを低減させることができる。
【００２６】
［適用例９］
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用回路を備えている。
【００２７】
［適用例１０］
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの物理量検出用回路を備えている。
【００２８】
これらの適用例によれば、検出信号を受信する装置が誤った処理を行うおそれを低減させることが可能な物理量検出用回路を用いるので、例えば、信頼性の高い電子機器及び移動体を実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態の物理量検出装置の構成例を示す図。
【図２】振動子の振動片の平面図。
【図３】振動子の動作について説明するための図。
【図４】振動子の動作について説明するための図。
【図５】駆動回路の構成例を示す図。
【図６】第１実施形態における検出回路及び異常診断回路の構成例を示す図。
【図７】物理量検出素子の固有周波数（共振周波数）の一例を示す図。
【図８】角速度信号と診断信号の波形の一例を示す図。
【図９】第２実施形態における検出回路及び異常診断回路の構成例を示す図。
【図１０】第３実施形態における検出回路及び異常診断回路の構成例を示す図。
【図１１】本実施形態の電子機器の一例である横すべり防止装置の機能ブロック図。
【図１２】本実施形態の移動体の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
以下では、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。
【００３２】
１．物理量検出装置
１−１．第１実施形態
［物理量検出装置の構成］
図１は、本実施形態の物理量検出装置（角速度検出装置）の機能ブロック図である。本実施形態の物理量検出装置１は、物理量に関わるアナログ信号を出力する物理量検出素子（センサー素子）１００と物理量検出用回路２００を含んで構成されている。
【００３３】
物理量検出素子１００は、駆動電極と検出電極が配置された振動片を有し、一般的に、振動片のインピーダンスをできるだけ小さくして発振効率を高めるために、振動片は気密性が確保されたパッケージに封止されている。本実施形態では、物理量検出素子１００は、Ｔ型の２つの駆動振動腕を有するいわゆるダブルＴ型の振動片を有する。
【００３４】
図２は、本実施形態の物理量検出素子１００の振動片の平面図である。物理量検出素子１００は、例えば、Ｚカットの水晶基板により形成されたダブルＴ型の振動片を有する。水晶を材料とする振動片は、温度変化に対する共振周波数の変動が極めて小さいので、角速度の検出精度を高めることができるという利点がある。なお、図２におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は水晶の軸を示す。
【００３５】
図２に示すように、物理量検出素子１００の振動片は、２つの駆動用基部１０４ａ、１０４ｂからそれぞれ駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂが＋Ｙ軸方向及び−Ｙ軸方向に延出している。駆動振動腕１０１ａの側面及び上面にはそれぞれ駆動電極１１２及び１１３が形成されており、駆動振動腕１０１ｂの側面及び上面にはそれぞれ駆動電極１１３及び１１２が形成されている。駆動電極１１２、１１３は、それぞれ、図１に示した物理量検出用回路２００のＤＳ端子，ＤＧ端子を介して駆動回路２０に接続される。
【００３６】
駆動用基部１０４ａ、１０４ｂは、それぞれ−Ｘ軸方向と＋Ｘ軸方向に延びる連結腕１０５ａ、１０５ｂを介して矩形状の検出用基部１０７に接続されている。
【００３７】
検出振動腕１０２は、検出用基部１０７から＋Ｙ軸方向及び−Ｙ軸方向に延出している。検出振動腕１０２の上面には検出電極１１４及び１１５が形成されており、検出振動腕１０２の側面には共通電極１１６が形成されている。検出電極１１４、１１５は、それぞれ、図１に示した物理量検出用回路２００のＳ１端子，Ｓ２端子を介して検出回路３０に接続される。また、共通電極１１６は接地される。
【００３８】
駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの駆動電極１１２と駆動電極１１３との間に駆動信号として交流電圧が与えられると、図３に示すように、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂは逆圧電効果によって矢印Ｂのように、２本の駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの先端が互いに接近と離間を繰り返す屈曲振動（励振振動）をする。
【００３９】
この状態で、物理量検出素子１００の振動片にＺ軸を回転軸とした角速度が加わると、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂは、矢印Ｂの屈曲振動の方向とＺ軸の両方に垂直な方向にコリオリの力を得る。その結果、図４に示すように、連結腕１０５ａ、１０５ｂは矢印Ｃで示すような振動をする。そして、検出振動腕１０２は、連結腕１０５ａ、１０５ｂの振動（矢印Ｃ）に連動して矢印Ｄのように屈曲振動をする。このコリオリ力に伴う検出振動
腕１０２の屈曲振動と駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの屈曲振動（励振振動）とは位相が９０°ずれている。
【００４０】
ところで、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂが屈曲振動（励振振動）をするときの振動エネルギーの大きさ又は振動の振幅の大きさが２本の駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂで等しければ、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの振動エネルギーのバランスがとれており、物理量検出素子１００に角速度がかかっていない状態では検出振動腕１０２は屈曲振動しない。ところが、２つの駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの振動エネルギーのバランスがくずれると、物理量検出素子１００に角速度がかかっていない状態でも検出振動腕１０２に屈曲振動が発生する。この屈曲振動は漏れ振動と呼ばれ、コリオリ力に基づく振動と同様に矢印Ｄの屈曲振動であるが、駆動信号とは同位相である。
【００４１】
そして、圧電効果によってこれらの屈曲振動に基づいた交流電荷が、検出振動腕１０２の検出電極１１４、１１５に発生する。ここで、コリオリ力に基づいて発生する交流電荷は、コリオリ力の大きさ（言い換えれば、物理量検出素子１００に加わる角速度の大きさ）に応じて変化する。一方、漏れ振動に基づいて発生する交流電荷は、物理量検出素子１００に加わる角速度の大きさに関係せず一定である。
【００４２】
なお、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの先端には、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂよりも幅の広い矩形状の錘部１０３が形成されている。駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの先端に錘部１０３を形成することにより、コリオリ力を大きくするとともに、所望の共振周波数を比較的短い振動腕で得ることができる。同様に、検出振動腕１０２の先端には、検出振動腕１０２よりも幅の広い錘部１０６が形成されている。検出振動腕１０２の先端に錘部１０６を形成することにより、検出電極１１４、１１５に発生する交流電荷を大きくすることができる。
【００４３】
以上のようにして、物理量検出素子１００は、Ｚ軸を検出軸としてコリオリ力に基づく交流電荷（角速度成分）と、励振振動の漏れ振動に基づく交流電荷（振動漏れ成分）とを検出電極１１４、１１５を介して出力する。
【００４４】
図１に戻り、本実施形態の物理量検出用回路２００は、基準電圧回路１０、駆動回路２０、検出回路３０、異常診断回路４０及び記憶部５０を含んで構成されており、例えば、１チップの集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）であってもよい。なお、本実施形態の物理量検出用回路２００は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００４５】
基準電圧回路１０は、物理量検出用回路２００のＶＤＤ端子より供給される電源電圧から基準電圧（アナロググランド電圧）などの定電圧や定電流を生成し、駆動回路２０や検出回路３０に供給する。
【００４６】
駆動回路２０は、物理量検出素子１００を励振振動させるための駆動信号を生成し、ＤＳ端子を介して物理量検出素子１００の駆動電極１１２に供給する。また、駆動回路２０は、物理量検出素子１００の励振振動により駆動電極１１３に発生する発振電流がＤＧ端子を介して入力され、この発振電流の振幅が一定に保持されるように駆動信号の振幅レベルをフィードバック制御する。また、駆動回路２０は、駆動信号と位相が同じ検波信号ＳＤＥＴを生成し、検出回路３０に出力する。
【００４７】
検出回路３０は、Ｓ１端子とＳ２端子を介して、物理量検出素子１００の２つの検出電極１１４、１１５に発生する交流電荷（検出電流）がそれぞれ入力され、検波信号ＳＤＥＴを用いて、これらの交流電荷（検出電流）に含まれる角速度成分を検出し、角速度成分
の大きさに応じた電圧レベルの検出信号（角速度信号）ＶＯを生成して出力する。この角速度信号ＶＯは、物理量検出用回路２００のＶＯＵＴ端子を介して、物理量検出用回路２００の外部装置であるＭＣＵ（Micro Control Unit）２（制御装置）に出力される。
【００４８】
異常診断回路４０は、検出回路３０の内部信号を監視して、物理量検出素子１００の出力信号が正常な状態か異常な状態かを診断し、正常か異常かを示す診断信号ＤＩＡＧを生成して出力する。本実施形態では、診断信号ＤＩＡＧは、ローレベルの時に正常な状態を示し、ハイレベルの時に異常な状態を示すものとする。この診断信号ＤＩＡＧは、物理量検出用回路２００のＤＯＵＴ端子を介して、ＭＣＵ２に出力される。
【００４９】
記憶部５０は、不図示の不揮発性メモリーを有し、当該不揮発性メモリーには、駆動回路２０や検出回路３０に対する各種のトリミングデータ（調整データや補正データ）が記憶されている。不揮発性メモリーは、例えば、ＭＯＮＯＳ（Metal Oxide Nitride Oxide Silicon）型メモリーやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）として構成することができる。さらに、記憶部５０は、不図示のレジスターを有し、物理量検出用回路２００電源投入時（ＶＤＤ端子の電圧が０Ｖから所望の電圧まで立ち上がる時）に不揮発性メモリーに記憶されている各種のトリミングデータがレジスターに転送されて保持され、レジスターに保持された各種のトリミングデータが駆動回路２０や検出回路３０に供給されるように構成してもよい。
【００５０】
［駆動回路の構成］
次に、駆動回路２０について説明する。図５は、駆動回路２０の構成例を示す図である。図５に示すように、本実施形態の駆動回路２０は、Ｉ／Ｖ変換回路２１、ハイパスフィルター（ＨＰＦ）２２、コンパレーター２３、全波整流回路２４、積分器２５及びコンパレーター２６を含んで構成されている。なお、本実施形態の駆動回路２０は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００５１】
Ｉ／Ｖ変換回路２１は、物理量検出素子１００の励振振動により発生し、ＤＧ端子を介して入力された発振電流を交流電圧信号に変換する。
【００５２】
ハイパスフィルター２２は、Ｉ／Ｖ変換回路２１の出力信号のオフセットを除去する。
【００５３】
コンパレーター２３は、ハイパスフィルター２２の出力信号の電圧を基準電圧と比較して２値化信号を生成し、この２値化信号がハイレベルの時はＮＭＯＳトランジスターを導通させてローレベルを出力し、２値化信号がローレベルの時はＮＭＯＳトランジスターを非導通にし、抵抗を介してプルアップされる積分器２５の出力電圧をハイレベルとして出力する。そして、コンパレーター２３の出力信号は、駆動信号として、ＤＳ端子を介して物理量検出素子１００に供給される。この駆動信号の周波数（駆動周波数）を物理量検出素子１００の共振周波数と一致させることで、物理量検出素子１００を安定発振させることができる。
【００５４】
全波整流回路２４は、Ｉ／Ｖ変換回路２１の出力信号を整流（全波整流）して直流化された信号を出力する。
【００５５】
積分器２５は、基準電圧回路１０から供給される所望の電圧ＶＲＤＲを基準に、全波整流回路２４の出力電圧を積分して出力する。この積分器２５の出力電圧は、全波整流回路２４の出力が高いほど（Ｉ／Ｖ変換回路２１の出力信号の振幅が大きいほど）低くなる。従って、発振振幅が大きいほど、コンパレーター２３の出力信号（駆動信号）のハイレベルの電圧が低くなり、発振振幅が小さいほど、コンパレーター２３の出力信号（駆動信号）のハイレベルの電圧が高くなるので、発振振幅が一定に保持されるように自動利得制御
（ＡＧＣ：Auto Gain Control）がかかる。
【００５６】
コンパレーター２６は、ハイパスフィルター２２の出力信号の電圧を増幅して２値化信号（方形波電圧信号）を生成し、検波信号ＳＤＥＴとして出力する。
【００５７】
［検出回路及び異常診断回路の構成］
次に、検出回路３０及び異常診断回路４０について説明する。図６は、検出回路３０及び異常診断回路４０の構成例を示す図である。図６に示すように、本実施形態の検出回路３０は、チャージアンプ３１，３２、差動増幅回路３３、ハイパスフィルター（ＨＰＦ）３４、ＡＣ増幅回路３５、同期検波回路３６、ＤＣ増幅回路３７、ローパスフィルター３８、出力バッファー３９を含んで構成されている。なお、本実施形態の検出回路３０は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
【００５８】
チャージアンプ３１には、Ｓ１端子を介して物理量検出素子１００の振動片の検出電極１１４から角速度成分と振動漏れ成分を含む交流電荷（検出電流）が入力される。同様に、チャージアンプ３２には、Ｓ２端子を介して物理量検出素子１００の振動片の検出電極１１５から角速度成分と振動漏れ成分を含む交流電荷（検出電流）が入力される。
【００５９】
このチャージアンプ３１，３２は、それぞれ入力された交流電荷（検出電流）を交流電圧信号に変換する。チャージアンプ３１に入力される交流電荷（検出電流）とチャージアンプ３２に入力される交流電荷（検出電流）は互いに位相が１８０°異なり、チャージアンプ３１の出力信号とチャージアンプ３２の出力信号の位相は互いに逆位相である（１８０°ずれている）。
【００６０】
差動増幅回路３３は、チャージアンプ３１の出力信号とチャージアンプ３２の出力信号を差動増幅する。差動増幅回路３３により、同相成分はキャンセルされ、逆相成分は加算増幅される。
【００６１】
ハイパスフィルター３４は、差動増幅回路３３の出力信号に含まれる直流成分を除去するする。
【００６２】
ＡＣ増幅回路３５は、ハイパスフィルター３４の出力信号を増幅した交流電圧信号を出力する。
【００６３】
同期検波回路３６は、駆動回路２０が出力する検波信号ＳＤＥＴを用いてＡＣ増幅回路３５の出力信号（被検波信号）に含まれる角速度成分を同期検波する。同期検波回路３６は、例えば、検波信号ＳＤＥＴがハイレベルの時はＡＣ増幅回路３５の出力信号をそのまま選択し、検波信号ＳＤＥＴがローレベルの時はＡＣ増幅回路３５の出力信号を基準電圧に対して反転した信号を選択する回路として構成することができる。
【００６４】
ＡＣ増幅回路３５の出力信号には角速度成分と振動漏れ成分が含まれているが、この角速度成分は検波信号ＳＤＥＴと同位相であるのに対して、振動漏れ成分は逆位相である。そのため、同期検波回路３６により角速度成分は同期検波されるが、振動漏れ成分は検波されないようになっている。
【００６５】
ＤＣ増幅回路３７は、同期検波回路３６の出力信号を増幅又は減衰させて所望の電圧レベルの信号を出力し、ＤＣ増幅回路３７の出力信号はローパスフィルター３８に入力される。このＤＣ増幅回路３７は、可変ゲインアンプであってもよい。
【００６６】
ローパスフィルター３８は、ＤＣ増幅回路３７の出力信号に含まれる高周波成分を除去
するとともに仕様で決められる周波数範囲の信号を通過させる。このローパスフィルター３８は、スイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）であってもよい。スイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）の周波数特性は、物理量検出素子１００の安定発振により得られるクロック信号（不図示）の周波数とキャパシター（不図示）の容量比によって決まるため、ＲＣローパスフィルターと比較して、周波数特性のばらつきが極めて小さいという利点がある。
【００６７】
ローパスフィルター３８の出力信号は、出力バッファー３９でバッファリングされるとともに、必要に応じて所望の電圧レベルの信号に増幅又は減衰される。この出力バッファー３９の出力信号は、角速度信号ＶＯとして検出回路３０から出力される。
【００６８】
このように構成された検出回路３０は、Ｓ１端子及びＳ２端子から入力される微小な検出電流を、同期検波回路３６の前段で差動増幅回路３３及びＡＣ増幅回路３５により増幅し、同期検波回路３６の後段でＤＣ増幅回路３７により増幅して角速度信号ＶＯを生成している。
【００６９】
ところで、図７の例に示すように、物理量検出素子１００は、複数の固有周波数（共振周波数）（図７において振幅がピークとなる周波数）を有しており、物理量検出素子１００に、いずれかの固有周波数に近い（ほぼ等しい）周波数で図４に示した向きの振動を生じさせるような衝撃が加わった場合、瞬時的に検出電流の振幅が大きくなる。そうすると、検出回路３０において、ＡＣ増幅回路３５の出力電圧が瞬時的に飽和し、その結果、ＤＣ増幅回路３７の出力信号も飽和し、瞬時的に大きな角速度を検出したことを示す角速度信号ＶＯを出力することになる。例えば、物理量検出装置１を車両に取り付けた場合を想定すると、車が衝突し、あるいは車両が横転するなど、車両に大きな衝撃が加わった場合だけでなく、車両に石がぶつかり、あるいは、車両が縁石に乗り上げるなど、車両に比較的小さな衝撃が加わった場合でも、物理量検出素子１００が固有周波数で図４に示した向きに振動し、瞬時的に検出電流の振幅が大きくなる可能性がある。従って、実際には大きな衝撃が加わったわけではないのに、検出回路３０が大きな角速度を検出したかのような角速度信号ＶＯを出力するため、ＭＣＵ２は、この角速度信号ＶＯを用いて誤った処理（例えば、車両が縁石に乗り上げただけでエアーバッグを開いてしまうなど）を行うおそれがある。
【００７０】
そこで、本実施形態では、図６に示すように、異常診断回路４０は、ＡＣ増幅回路３５よりも後段にある回路に入力される信号（ＡＣ増幅回路３５の出力信号）の大きさを監視する監視判定回路４１を有する。例えば、監視判定回路４１は、ＡＣ増幅回路３５の出力信号が所定の閾値よりも高いか低いかを監視してもよい。本実施形態では、監視判定回路４１は、ＡＣ増幅回路３５よりも後段にある回路に入力される信号（ＡＣ増幅回路３５の出力信号）の飽和を監視する。例えば、監視判定回路４１は、ＡＣ増幅回路３５の出力電圧が出力レンジの最大値に達したか否かを監視し、あるいは、出力レンジの最大値よりも少し低い値（例えば、最大値の９０％）に達したか否かを監視することで飽和を監視してもよい。そして、監視判定回路４１は、ＡＣ増幅回路３５の出力信号が飽和状態（飽和した状態もしくは飽和に近い状態）でなければローレベル、飽和状態であればハイレベルとなる信号を出力する。あるいは、監視判定回路４１は、ＡＣ増幅回路３５の出力信号が飽和状態となった時にハイレベルとなり、一定時間、飽和状態でなければローレベルに戻る信号を出力してもよい。異常診断回路４０は、監視判定回路４１の出力信号を診断信号ＤＩＡＧとして出力する。
【００７１】
図８は、角速度信号ＶＯと診断信号ＤＩＡＧの波形の一例を示す図である。図８の例では、時刻ｔ１より前は、診断信号ＤＩＡＧがローレベル（正常な状態であることを示す電圧レベル）であり、ＭＣＵ２は、角速度信号ＶＯを用いて各種の処理を行う。時刻ｔ１〜
ｔ３においてＡＣ増幅回路３５の出力信号が飽和状態となって診断信号ＤＩＡＧがハイレベル（異常な状態であることを示す電圧レベル）となり、ＭＣＵ２は、時刻ｔ１〜ｔ５において角速度信号ＶＯを用いた各種の処理を停止する。時刻ｔ３において、ＡＣ増幅回路３５の出力信号の飽和状態ではなくなって診断信号ＤＩＡＧがローレベルとなり、ＭＣＵ２は、角速度信号ＶＯを用いた各種の処理を再開する。
【００７２】
本実施形態では、検出回路３０は、ＡＣ増幅回路３５よりも後段にローパスフィルター３８を有し、このローパスフィルター３８の出力遅延が比較的大きいため、角速度信号ＶＯが異常な信号となる少し前に診断信号ＤＩＡＧがローレベルからハイレベルに変化する。そのため、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧがハイレベルになった時刻ｔ１以降、角速度信号ＶＯを用いた各種の処理を停止することで誤った処理を回避することができる。一方、角速度信号ＶＯが正常な信号に戻る前に、診断信号ＤＩＡＧがハイレベルからローレベルに変化するため、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧがローレベルに戻った時刻ｔ３から一定時間（角速度信号ＶＯと診断信号ＤＩＡＧの遅延差よりも長い時間）が経過した時刻ｔ５以降、角速度信号ＶＯを用いた各種の処理を再開することで誤った処理を回避することができる。
【００７３】
［効果］
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（物理量検出用回路２００）によれば、物理量検出素子１００にその固有周波数に近い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合に、当該衝撃によって物理量検出素子１００の出力信号に重畳される信号がＡＣ増幅回路３５による信号の増幅によって増大するので、ＡＣ増幅回路３５の出力信号の大きさ（例えば、飽和）を監視することにより、角速度信号ＶＯが誤っているか否かを診断することができる。従って、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧに基づいて角速度信号ＶＯが誤った信号であることを認識することができるので、角速度信号ＶＯを用いた誤った処理を行うおそれを低減させることができる。特に、第１実施形態の物理量検出装置１（物理量検出用回路２００）によれば、物理量検出素子１００に比較的高い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合にも、当該衝撃によって物理量検出素子１００の出力信号に重畳される信号がＡＣ増幅回路３５による信号の増幅によって増大するので、ＡＣ増幅回路３５の出力信号の大きさを監視することにより、角速度信号ＶＯが誤っているか否かを診断することができる。
【００７４】
また、第１実施形態の物理量検出装置１（物理量検出用回路２００）によれば、ＡＣ増幅回路３５よりも後段にあるローパスフィルター３８の出力遅延が比較的大きいため、誤った角速度信号ＶＯに先立って角速度信号ＶＯが誤っていることを示す診断信号ＤＩＡＧを出力することができる。従って、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧによって事前に角速度信号ＶＯが誤った信号であることを認識することができるので、角速度信号ＶＯを用いた誤った処理を行うおそれを低減させることができる。
【００７５】
１−２．第２実施形態
第２実施形態の物理量検出装置１は、第１実施形態と同様、物理量検出素子１００と物理量検出用回路２００を含んで構成されており、物理量検出用回路２００は、第１実施形態と同様、基準電圧回路１０、駆動回路２０、検出回路３０、異常診断回路４０及び記憶部５０を含んで構成されている。ただし、第２実施形態の物理量検出装置１では、異常診断回路４０の構成が第１実施形態と異なる。
【００７６】
図９は、第２施形態の物理量検出装置１における検出回路３０及び異常診断回路４０の構成例を示す図である。以下では、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と重複する説明を省略する。
【００７７】
図９に示すように、検出回路３０の構成は図６と同様である。
【００７８】
異常診断回路４０は、監視判定回路４１、監視判定回路４２及び論理和回路４４を含んで構成されている。監視判定回路４１は、第１実施形態と同様、ＡＣ増幅回路３５よりも後段にある回路に入力される信号（ＡＣ増幅回路３５の出力信号）の大きさ（飽和）を監視する回路である。
【００７９】
監視判定回路４２は、ＤＣ増幅回路３７よりも後段にある回路に入力される信号（ＤＣ増幅回路３７の出力信号）の大きさを監視する回路である。例えば、監視判定回路４２は、ＤＣ増幅回路３７の出力信号が所定の閾値よりも高いか低いかを監視してもよい。本実施形態では、監視判定回路４２は、ＤＣ増幅回路３７よりも後段にある回路に入力される信号（ＤＣ増幅回路３７の出力信号）の飽和を監視する。例えば、監視判定回路４２は、ＤＣ増幅回路３７の出力電圧が出力レンジの最大値に達したか否かを監視し、あるいは、出力レンジの最大値よりも少し低い値（例えば、最大値の９０％）に達したか否かを監視することで飽和を監視してもよい。そして、監視判定回路４２は、ＤＣ増幅回路３７の出力信号が飽和状態（飽和した状態もしくは飽和に近い状態）でなければローレベル、飽和状態であればハイレベルとなる信号を出力する。あるいは、監視判定回路４２は、ＤＣ増幅回路３７の出力信号が飽和状態となった時にハイレベルとなり、一定時間、飽和状態でなければローレベルに戻る信号を出力してもよい。
【００８０】
論理和回路４４は、監視判定回路４１からの信号及び監視判定回路４２からの信号が入力され、これらの信号の論理和信号を出力する。すなわち、論理和回路４４は、監視判定回路４１の出力信号及び監視判定回路４２の出力信号がともにローレベル（飽和状態でないことを示す電圧レベル）の時はローレベルとなり、監視判定回路４１の出力信号及び監視判定回路４２の出力信号の少なくとも１つがハイレベル（飽和状態であることを示す電圧レベル）の時はハイレベルとなる信号を出力する。異常診断回路４０は、論理和回路４４の出力信号を診断信号ＤＩＡＧとして出力する。
【００８１】
本実施形態でも、診断信号ＤＩＡＧは、ローレベルの時に正常な状態を示し、ハイレベルの時に異常な状態を示すものとして、物理量検出用回路２００のＤＯＵＴ端子を介して、ＭＣＵ２に出力される。
【００８２】
また、検出回路３０は、ＡＣ増幅回路３５及びＤＣ増幅回路３７よりも後段に、出力遅延が比較的大きいローパスフィルター３８を有するため、角速度信号ＶＯが異常な信号となる少し前に診断信号ＤＩＡＧがローレベルからハイレベルに変化する。そのため、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧがハイレベルになった以降、角速度信号ＶＯを用いた各種の処理を停止することで誤った処理を回避することができる。一方、角速度信号ＶＯが正常な信号に戻る前に、診断信号ＤＩＡＧがハイレベルからローレベルに変化するため、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧがローレベルに戻ってから一定時間（角速度信号ＶＯと診断信号ＤＩＡＧの遅延差よりも長い時間）が経過した後、角速度信号ＶＯを用いた各種の処理を再開することで誤った処理を回避することができる。
【００８３】
この第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出用回路２００）によれば、物理量検出素子１００にその固有周波数に近い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合に、当該衝撃によって物理量検出素子１００の出力信号に重畳される信号がＡＣ増幅回路３５及びＤＣ増幅回路３７の少なくとも一方による信号の増幅によって増大するので、ＡＣ増幅回路３５の出力信号の大きさ（例えば、飽和）及びＤＣ増幅回路３７の出力信号の大きさ（例えば、飽和）を監視することにより、角速度信号ＶＯが誤っているか否かを診断することができる。従って、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧに基づいて角速度信号ＶＯが誤った信号であることを認識することができるので、角速度信号ＶＯを用いた誤った
処理を行うおそれを低減させることができる。特に、第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出用回路２００）によれば、物理量検出素子１００に比較的高い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合には、当該衝撃によって物理量検出素子１００の出力信号に重畳される信号がＡＣ増幅回路３５による信号の増幅によって増大し、物理量検出素子１００に比較的低い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合には、当該衝撃によって物理量検出素子１００の出力信号に重畳される信号がＤＣ増幅回路３７による信号の増幅によって増大するので、角速度信号ＶＯが誤っているか否かをより確実に診断することができる。
【００８４】
また、第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出用回路２００）によれば、ＡＣ増幅回路３５及びＤＣ増幅回路３７よりも後段にあるローパスフィルター３８の出力遅延が比較的大きいため、誤った角速度信号ＶＯに先立って角速度信号ＶＯが誤っていることを示す診断信号ＤＩＡＧを出力することができる。従って、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧによって事前に角速度信号ＶＯが誤った信号であることを認識することができるので、角速度信号ＶＯを用いた誤った処理を行うおそれを低減させることができる。
【００８５】
１−３．第３実施形態
第３実施形態の物理量検出装置１は、第１実施形態及び第２実施形態と同様、物理量検出素子１００と物理量検出用回路２００を含んで構成されており、物理量検出用回路２００は、第１実施形態及び第２実施形態と同様、基準電圧回路１０、駆動回路２０、検出回路３０、異常診断回路４０及び記憶部５０を含んで構成されている。ただし、第３実施形態の物理量検出装置１では、異常診断回路４０の構成が第１実施形態及び第２実施形態と異なる。
【００８６】
図１０は、第３形態の物理量検出装置１における検出回路３０及び異常診断回路４０の構成例を示す図である。以下では、第１施形態又は第２実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、第１実施形態又は第２実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態又は第２実施形態と重複する説明を省略する。
【００８７】
図１０に示すように、検出回路３０の構成は図６と同様である。
【００８８】
異常診断回路４０は、監視判定回路４１、監視判定回路４２、監視判定回路４３及び論理和回路４４を含んで構成されている。監視判定回路４１は、第１実施形態と同様、ＡＣ増幅回路３５よりも後段にある回路に入力される信号（ＡＣ増幅回路３５の出力信号）の大きさ（飽和）を監視する回路である。また、監視判定回路４２は、第２実施形態と同様、ＤＣ増幅回路３７よりも後段にある回路に入力される信号（ＤＣ増幅回路３７の出力信号）の大きさ（飽和）を監視する回路である。
【００８９】
監視判定回路４３は、差動増幅回路３３よりも後段にある回路に入力される信号（差動増幅回路３３の出力信号）の大きさを監視する回路である。例えば、監視判定回路４３は、差動増幅回路３３の出力信号が所定の閾値よりも高いか低いかを監視してもよい。本実施形態では、監視判定回路４３は、差動増幅回路３３よりも後段にある回路に入力される信号（差動増幅回路３３の出力信号）の飽和を監視する。例えば、監視判定回路４３は、差動増幅回路３３の出力電圧が出力レンジの最大値に達したか否かを監視し、あるいは、出力レンジの最大値よりも少し低い値（例えば、最大値の９０％）に達したか否かを監視することで飽和を監視してもよい。そして、監視判定回路４３は、差動増幅回路３３の出力信号が飽和状態（飽和した状態もしくは飽和に近い状態）でなければローレベル、飽和状態であればハイレベルとなる信号を出力する。あるいは、監視判定回路４３は、差動増幅回路３３の出力信号が飽和状態となった時にハイレベルとなり、一定時間、飽和状態でなければローレベルに戻る信号を出力してもよい。
【００９０】
論理和回路４４は、監視判定回路４１からの信号、監視判定回路４２からの信号及び監視判定回路４３からの信号が入力され、これらの信号の論理和信号を出力する。すなわち、論理和回路４４は、監視判定回路４１の出力信号、監視判定回路４２の出力信号及び監視判定回路４３の出力信号がともにローレベル（飽和状態でないことを示す電圧レベル）の時はローレベルとなり、監視判定回路４１の出力信号、監視判定回路４２の出力信号及び監視判定回路４３の出力信号の少なくとも１つがハイレベル（飽和状態であることを示す電圧レベル）の時はハイレベルとなる信号を出力する。異常診断回路４０は、論理和回路４４の出力信号を診断信号ＤＩＡＧとして出力する。
【００９１】
本実施形態でも、診断信号ＤＩＡＧは、ローレベルの時に正常な状態を示し、ハイレベルの時に異常な状態を示すものとして、物理量検出用回路２００のＤＯＵＴ端子を介して、ＭＣＵ２に出力される。
【００９２】
また、検出回路３０は、差動増幅回路３３、ＡＣ増幅回路３５及びＤＣ増幅回路３７よりも後段に、出力遅延が比較的大きいローパスフィルター３８を有するため、角速度信号ＶＯが異常な信号となる少し前に診断信号ＤＩＡＧがローレベルからハイレベルに変化する。そのため、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧがハイレベルになった以降、角速度信号ＶＯを用いた各種の処理を停止することで誤った処理を回避することができる。一方、角速度信号ＶＯが正常な信号に戻る前に、診断信号ＤＩＡＧがハイレベルからローレベルに変化するため、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧがローレベルに戻ってから一定時間（角速度信号ＶＯと診断信号ＤＩＡＧの遅延差よりも長い時間）が経過した後、角速度信号ＶＯを用いた各種の処理を再開することで誤った処理を回避することができる。
【００９３】
この第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出用回路２００）によれば、物理量検出素子１００にその固有周波数に近い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合に、当該衝撃によって物理量検出素子１００の出力信号に重畳される信号が差動増幅回路３３、ＡＣ増幅回路３５及びＤＣ増幅回路３７の少なくとも１つによる信号の増幅によって増大するので、差動増幅回路３３の出力信号の大きさ（例えば、飽和）、ＡＣ増幅回路３５の出力信号の大きさ（例えば、飽和）及びＤＣ増幅回路３７の出力信号の大きさ（例えば、飽和）を監視することにより、角速度信号ＶＯが誤っているか否かを診断することができる。従って、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧに基づいて角速度信号ＶＯが誤った信号であることを認識することができるので、角速度信号ＶＯを用いた誤った処理を行うおそれを低減させることができる。
【００９４】
特に、第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出用回路２００）によれば、物理量検出素子１００に比較的高い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合には、当該衝撃によって物理量検出素子１００の出力信号に重畳される信号がＡＣ増幅回路３５による信号の増幅によって増大し、物理量検出素子１００に比較的低い周波数の振動を生じさせるような衝撃が加わった場合には、当該衝撃によって物理量検出素子１００の出力信号に重畳される信号がＤＣ増幅回路３７による信号の増幅によって増大するので、角速度信号ＶＯが誤っているか否かをより確実に診断することができる。
【００９５】
また、第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出用回路２００）によれば、差動増幅回路３３、ＡＣ増幅回路３５及びＤＣ増幅回路３７よりも後段にあるローパスフィルター３８の出力遅延が比較的大きいため、誤った角速度信号ＶＯに先立って角速度信号ＶＯが誤っていることを示す診断信号ＤＩＡＧを出力することができる。従って、ＭＣＵ２は、診断信号ＤＩＡＧによって事前に角速度信号ＶＯが誤った信号であることを認識することができるので、角速度信号ＶＯを用いた誤った処理を行うおそれを低減させることができる。
【００９６】
２．電子機器
図１１は、電子機器の一例である横滑り防止装置の機能ブロック図である。図１１に示す横滑り防止装置３００は、角速度センサー３１０、加速度センサー３２０、車速センサー３３０、舵角センサー３４０、制御装置（ＭＣＵ）３５０及びブレーキ装置３６０を含んで構成されており、例えば、不図示の車両に取り付けられる。
【００９７】
制御装置（ＭＣＵ）３５０は、角速度センサー３１０の出力信号（車両の角速度の情報）、加速度センサー３２０の出力信号（車両の加速度の情報）、車速センサー３３０の出力信号（車両の速度の情報）及び舵角センサー３４０（車両のハンドルもしくはタイヤの角度の情報）を取得し、車両の姿勢を保持するようにブレーキ装置３６０を制御する。
【００９８】
例えば、角速度センサー３１０として、例えば上述した各実施形態の物理量検出装置１を適用し、あるいは、角速度センサー３１０に含まれる角速度検出用回路３１２として、例えば上述した各実施形態の物理量検出用回路２００を適用することにより、制御装置（ＭＣＵ）３５０が誤った処理を行うおそれを低減させ、信頼性の高い横滑り防止装置３００を実現することができる。
【００９９】
なお、例えば、加速度センサー３２０として、上述した各実施形態の物理量検出装置１を適用し、あるいは、加速度センサー３２０に含まれる加速度検出用回路（不図示）として、上述した各実施形態の物理量検出用回路２００を適用することもできる。
【０１００】
上述した各実施形態の物理量検出装置１あるいは物理量検出用回路２００を適用可能な電子機器としては、横滑り防止装置３００以外にも種々の電子機器が考えられ、例えば、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）、スマートフォンや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、エアーバッグ制御装置、リアルタイムクロック装置、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。
【０１０１】
３．移動体
図１２は、本実施形態の移動体の一例を示す図（上面図）である。図１２に示す移動体４００は、物理量検出装置４１０，４２０，４３０、コントローラー４４０，４５０，４６０、バッテリー４７０、ナビゲーション装置４８０を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図１２の構成要素（各部）の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１０２】
物理量検出装置４１０，４２０，４３０、コントローラー４４０，４５０，４６０、ナビゲーション装置４８０は、バッテリー４７０から供給される電源電圧で動作する。
【０１０３】
コントローラー４４０，４５０，４６０は、それぞれ、物理量検出装置４１０，４２０，４３０が出力する物理量信号の一部又は全部を用いて、姿勢制御システム、横転防止シ
ステム、ブレーキシステム、エアーバッグシステム等の各種の制御を行う。
【０１０４】
ナビゲーション装置４８０は、内蔵のＧＰＳ受信機（不図示）の出力情報に基づき、移動体４００の位置や時刻その他の各種の情報をディスプレイに表示する。また、ナビゲーション装置４８０は、物理量検出装置４９０を内蔵しており、ＧＰＳの電波が届かない時でも物理量検出装置４９０の出力信号に基づいて移動体４００の位置や向きの計算を行い、必要な情報の表示を継続する。
【０１０５】
物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９０は、検出した物理量に応じたレベルの信号（物理量信号）を出力する装置であり、それぞれ、例えば、角速度センサー、加速度センサー、速度センサー、傾斜計等である。
【０１０６】
例えば、物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９０として、上述した各実施形態の物理量検出装置１を適用し、あるいは、物理量検出装置４１０，４２０，４３０，４９０に含まれる物理量検出用回路（不図示）として、上述した各実施形態の物理量検出用回路２００を適用することにより、コントローラー４４０，４５０，４６０あるいはナビゲーション装置４８０が誤った処理を行うおそれを低減させ、信頼性の高い移動体を実現することができる。
【０１０７】
このような移動体４００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
【０１０８】
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。
【０１０９】
例えば、上述した第２実施形態（図９）において、異常診断回路４０から監視判定回路４１及び論理和回路４４を削除し、監視判定回路４２の出力信号を診断信号ＤＩＡＧとしてもよい。また、例えば、上述した第３実施形態（図９）において、異常診断回路４０から監視判定回路４１及び監視判定回路４２のいずれか一方を削除してもよいし、異常診断回路４０から監視判定回路４１、監視判定回路４２及び論理和回路４４を削除し、監視判定回路４３の出力信号を診断信号ＤＩＡＧとしてもよい。
【０１１０】
また、上述した各実施形態では、角速度を検出する物理量検出素子１００を含む角速度検出装置を例に挙げて説明したが、本発明は、種々の物理量を検出する物理量検出素子を含む物理量検出装置にも適用することができる。物理量検出素子が検出する物理量は、角速度に限らず、角加速度、加速度、速度、力などであってもよい。また、物理量検出素子の振動片は、ダブルＴ型でなくてもよく、例えば、音叉型やくし歯型であってもよいし、三角柱、四角柱、円柱状等の形状の音片型であってもよい。また、物理量検出素子の振動片の材料としては、水晶（ＳｉＯ2）の代わりに、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等の圧電単結晶やジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスなどの圧電性材料を用いてもよいし、シリコン半導体を用いてもよい。また、例えば、シリコン半導体の表面の一部に、駆動電極に挟まれた酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の圧電薄膜を配置した構造であってもよい。また、物理量検出素子は、圧電型の素子に限らず、動電型、静電容量型、渦電流型、光学型、ひずみゲージ型等の振動式の素子であってもよい。あるいは、物理量検出素子の方式は、振動式に限らず、例えば、光学式、回転式、流体式であってもよい。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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】
【０１１３】
１  物理量検出装置、２  ＭＣＵ、１０  基準電圧回路、２０  駆動回路、２１  帰還発振用回路、２１  Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）、２２  ハイパスフィルター、２３  コンパレーター、２４  全波整流回路、２５  積分器、２６  コンパレーター、３０
検出回路、３１，３２  チャージアンプ、３３  差動増幅回路、３４  ハイパスフィルター、３５  ＡＣ増幅回路、３６  同期検波回路、３７  ＤＣ増幅回路、３８  ローパスフィルター、３９  出力バッファー、４０  異常診断回路、４１，４２，４３  監視判定回路、４４  論理和回路、５０  記憶部、１００  物理量検出素子、１０１ａ〜１０１ｂ
駆動振動腕、１０２  検出振動腕、１０３  錘部、１０４ａ〜１０４ｂ  駆動用基部、１０５ａ〜１０５ｂ  連結腕、１０６  錘部、１０７  検出用基部、１１２〜１１３  駆動電極、１１４〜１１５  検出電極、１１６  共通電極、３００  横滑り防止装置、３１０  角速度センサー、３１２  角速度検出用回路、３２０  加速度センサー、３３０  車速センサー、３４０  舵角センサー、３５０  制御装置（ＭＣＵ）、３６０  ブレーキ装置、４００  移動体、４１０，４２０，４３０  物理量検出装置、４４０，４５０，４６０  コントローラー、４７０  バッテリー、４８０  ナビゲーション装置、４９０  物理量検出装置
【図１】
0006508460.tif 000002
【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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