(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電圧を出力するレギュレーターの出力端子に接続される容量の接続状態を診断する診断回路であって、
第１期間の間、前記レギュレーターの出力電圧を前記第１電圧より高い第２電圧に切り替える切り替え制御処理を行う切り替え回路と、
前記切り替え制御処理による前記レギュレーターの出力電流の変化を検出する検出回路と、
前記検出回路の検出結果に基づいて、前記容量の前記接続状態を判定する判定回路と、
を備える、診断回路。
【請求項２】
請求項１に記載の診断回路であって、
切り替え信号生成回路を備え、
前記切り替え回路は、前記切り替え信号生成回路からのパルス信号に基づいて、前記レギュレーターの出力電圧を前記第２電圧に切り替える、診断回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の診断回路であって、
前記検出回路は、
内部容量と、
前記レギュレーターの前記出力電流のミラー電流を、前記内部容量の一端に出力するカレントミラー回路と、
を備え
前記判定回路は、
前記内部容量の前記一端の電圧と、基準電圧と、を比較することによって、前記出力電流の変化を検出する比較器を備える、診断回路。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の診断回路と、
前記レギュレーターから電源が供給される回路ブロックと、
前記第１期間において、前記回路ブロックの一部を非動作状態とする制御回路と、
を備える、電子回路。
【請求項５】
第１レギュレーターの出力端子に接続された第１容量、および、第２レギュレーターの出力端子に接続された第２容量の接続状態を診断する診断回路であって、
第１期間の間、第１電圧を出力する前記第１レギュレーターの出力電圧を前記第１電圧より高い第２電圧に切り替える第１切り替え回路と、
第１内部容量と、
前記第１レギュレーターの出力電流のミラー電流を、前記第１内部容量の一端に出力する第１カレントミラー回路と、
前記第１内部容量の前記一端の電圧と、第１基準電圧と、を比較する第１比較器と、
前記第１期間の間、第３電圧を出力する前記第２レギュレーターの出力電圧を前記第３電圧より高い第４電圧に切り替える第２切り替え回路と、
第２内部容量と、
前記第２レギュレーターの出力電流のミラー電流を、前記第２内部容量の一端に出力する第２カレントミラー回路と、
前記第２内部容量の前記一端の電圧と、第２基準電圧と、を比較する第２比較器と、
前記第１内部容量の前記一端の電圧が前記第１基準電圧より大きくなるまでの時間と、前記第２内部容量の前記一端の電圧が前記第２基準電圧より大きくなるまでの時間と、に基づいて、前記第１容量および前記第２容量の前記接続状態を判定する判定部と、
を備える、診断回路。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の診断回路と、
レジスターと、
を備える電子回路であって、
前記診断回路は、前記判定回路が前記接続状態が異常であると判定した場合に、前記レジスターにエラー情報を書き込む、電子回路。
【請求項７】
請求項５に記載の診断回路と、
レジスターと、
を備える電子回路であって、
前記診断回路は、前記判定部が前記接続状態が異常であると判定した場合に、前記レジスターにエラー情報を書き込む、電子回路。
【請求項８】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の診断回路を備える電子回路であって、
前記判定回路は、前記接続状態が異常であると判定した場合に、外部にエラー情報信号を出力する、電子回路。
【請求項９】
請求項５に記載の診断回路を備える電子回路であって、
前記判定部は、前記接続状態が異常であると判定した場合に、外部にエラー情報信号を出力する、電子回路。
【請求項１０】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の診断回路を備える電子回路であって、
前記判定回路において前記接続状態が異常であると判定した場合に、前記電子回路のリセット信号を出力するリセット回路を備える、電子回路。
【請求項１１】
請求項５に記載の診断回路を備える電子回路であって、
前記判定部において前記接続状態が異常であると判定した場合に、前記電子回路のリセット信号を出力するリセット回路を備える、電子回路。
【請求項１２】
請求項５に記載の診断回路を備える電子回路であって、
前記判定部において前記接続状態が異常であると判定した場合に、前記第１電圧と前記第２電圧との間の電位差を変更して前記電子回路のリセット信号を出力するリセット回路を備える、電子回路。
【請求項１３】
請求項１ないし３および５のいずれか１項に記載の診断回路を備える、電子機器。
【請求項１４】
請求項１ないし３および５のいずれか１項に記載の診断回路と、
物理量の大きさに応じたセンサー信号を出力するセンサーと、
処理回路と、
を備え、
前記処理回路は、
前記センサー信号に含まれるノイズ量を計算するノイズ量算出処理と、
前記ノイズ量が閾値より大きいことを判定する判定処理と、
を行う、電子機器。
【請求項１５】
請求項１ないし３および５のいずれか１項に記載の診断回路と、
物理量の大きさに応じた第１のセンサー信号を出力する第１のセンサーと、
物理量の大きさに応じた第２のセンサー信号を出力する第２のセンサーと、
処理回路と、
を備え、
前記処理回路は、
前記第１のセンサー信号に含まれる第１のノイズ量および前記第２のセンサー信号に含まれる第２のノイズ量を計算するノイズ量算出処理と、
前記第１のノイズ量および前記第２のノイズ量に応じて、前記第１のセンサー信号と前記第２のセンサー信号とのいずれかを選択する選択処理と、
を行う、電子機器。
【請求項１６】
請求項１ないし３および５のいずれか１項に記載の診断回路を備える、移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断回路、電子回路、電子機器および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
レギュレーターの出力端子に外部容量が接続されている構成が広く知られている。高い信頼性を要求される用途においては、外部容量が正しく接続されているか否かを診断できることが求められている。
【０００３】
特許文献１には、電源投入時に外部容量の容量値を診断する診断回路が開示されている。特許文献２には、外部容量の充電時間に基づいて外部容量の容量値を診断する診断装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平６−５３９８１号公報
【特許文献２】特開平７−２７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および２の構成では、診断を行うためには、外部容量の電荷を十分に放電した後に、再度充電する必要がある。そのため、電源投入後に、レギュレーターの出力電圧に基づいて動作している回路への電源供給を断たずに、レギュレーターの出力端子に接続されている外部容量の診断を行うことは困難であった。
【０００６】
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、レギュレーターから電源供給を受ける回路の動作中に容量の接続状態の診断を可能とする診断回路、電子回路、電子機器およ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】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係る診断回路は、
第１電圧を出力するレギュレーターの出力端子に接続される容量の接続状態を診断する診断回路であって、
第１期間の間、前記レギュレーターの出力電圧を前記第１電圧より高い第２電圧に切り替える切り替え制御処理を行う切り替え回路と、
前記切り替え制御処理による前記レギュレーターの出力電流の変化を検出する検出回路と、
前記検出回路の検出結果に基づいて、前記容量の前記接続状態を判定する判定回路と、
を備える、診断回路である。
【０００９】
接続状態とは、例えば、容量の接続の有無や容量値の大小の状態である。
【００１０】
本適用例によれば、第１期間においてレギュレーターの出力電圧を第１電圧より高い第２電圧に切り替えることで容量の接続状態を診断できるので、レギュレーターから電源供
給を受ける回路の動作中に容量の接続状態の診断を可能とする診断回路を実現できる。
【００１１】
［適用例２］
上述の診断回路であって、
切り替え信号生成回路を備え、
前記切り替え回路は、前記切り替え信号生成回路からのパルス信号に基づいて、前記レギュレーターの出力電圧を前記第２電圧に切り替えてもよい。
【００１２】
本適用例によれば、簡易な構成で切り替え制御処理を行うことができる。
【００１３】
［適用例３］
上述の診断回路であって、
前記検出回路は、
内部容量と、
前記レギュレーターの前記出力電流のミラー電流を、前記内部容量の一端に出力するカレントミラー回路と、
を備え
前記判定回路は、
前記内部容量の前記一端の電圧と、基準電圧と、を比較することによって、前記出力電流の変化を検出する比較器を備えてもよい。
【００１４】
本適用例によれば、簡易な構成でレギュレーターの出力電流を検出できる。また、簡易な構成で容量の接続状態の診断を行うことができる。
【００１５】
［適用例４］
本適用例に係る電子回路は、
上述のいずれかの診断回路と、
前記レギュレーターから電源が供給される回路ブロックと、
前記第１期間において、前記回路ブロックの一部を非動作状態とする制御回路と、
を備える、電子回路である。
【００１６】
本適用例によれば、第１期間において、例えば、電源電圧について高い精度が要求される回路ブロックの一部を非動作状態とすること、信頼性の高い出力を可能とする電子回路を実現できる。
【００１７】
［適用例５］
本適用例に係る診断回路は、
第１レギュレーターの出力端子に接続された第１容量、および、第２レギュレーターの出力端子に接続された第２容量の接続状態を診断する診断回路であって、
第１期間の間、第１電圧を出力する前記第１レギュレーターの出力電圧を前記第１電圧より高い第２電圧に切り替える第１切り替え回路と、
第１内部容量と、
前記第１レギュレーターの出力電流のミラー電流を、前記第１内部容量の一端に出力する第１カレントミラー回路と、
前記第１内部容量の前記一端の電圧と、第１基準電圧と、を比較する第１比較器と、
前記第１期間の間、第３電圧を出力する前記第２レギュレーターの出力電圧を前記第３電圧より高い第４電圧に切り替える第２切り替え回路と、
第２内部容量と、
前記第２レギュレーターの出力電流のミラー電流を、前記第２内部容量の一端に出力する第２カレントミラー回路と、
前記第２内部容量の前記一端の電圧と、第２基準電圧と、を比較する第２比較器と、
前記第１内部容量の前記一端の電圧が前記第１基準電圧より大きくなるまでの時間と、前記第２内部容量の前記一端の電圧が前記第２基準電圧より大きくなるまでの時間と、に基づいて、前記第１容量および前記第２容量の前記接続状態を判定する判定部と、
を備える、診断回路である。
【００１８】
本適用例によれば、第１期間において、第１レギュレーターの出力電圧を第１電圧より高い第２電圧に切り替え、第２レギュレーターの出力電圧を第３電圧より高い第４電圧に切り替えることで、第１容量および第２容量の接続状態を診断できるので、第１レギュレーターおよび第２レギュレーターから電源供給を受ける回路の動作中に第１容量および第２容量の接続状態の診断を可能とする診断回路を実現できる。
【００１９】
また、第１容量が充電される時間と第２容量が充電される時間とを比較することで、第１容量の容量値と第２容量の容量値との相対的な大きさについての診断を可能とする診断回路を実現できる。
【００２０】
特に、第１レギュレーターの電流出力能力と第２レギュレーターの電流出力能力とが等しく、第１電圧と第２電圧との電圧差と第３電圧と第４電圧との電圧差とが等しく、第１容量の容量値と第２容量の容量値が等しい場合には、精度よい診断を容易に実現できる。
【００２１】
［適用例６］
本適用例に係る電子回路は、
上述の診断回路と、
レジスターと、
を備える電子回路であって、
前記診断回路は、前記判定回路が前記容量の前記接続状態が異常であると判定した場合に、前記レジスターにエラー情報を書き込む、電子回路である。
【００２２】
本適用例によれば、他の回路ブロックや装置でエラー情報を容易に利用できる。
【００２３】
［適用例７］
本適用例に係る電子回路は、
上述の診断回路を備える電子回路であって、
前記判定回路は、前記容量の前記接続状態が異常であると判定した場合に、外部にエラー情報信号を出力する、電子回路である。
【００２４】
本適用例によれば、他の回路ブロックや装置でエラー情報を容易に利用できる。
【００２５】
［適用例８］
本適用例に係る電子回路は、
上述の診断回路を備える電子回路であって、
前記判定回路において前記接続状態が異常であると判定した場合に、前記電子回路のリセット信号を出力するリセット回路を備える、電子回路である。
【００２６】
本適用例によれば、異常が発生した場合に出力されるリセット信号に基づいて電子回路の初期化を行うことによって、適切な回路動作を促すことができる。
【００２７】
［適用例９］
本適用例に係る電子回路は、
上述の診断回路を備える電子回路であって、
前記判定回路において前記接続状態が異常であると判定した場合に、前記第１電圧と前記第２電圧との間の電位差を変更して前記電子回路のリセット信号を出力するリセット回路を備える、電子回路である。
【００２８】
本適用例によれば、異常が発生した場合に出力されるリセット信号に基づいて、前回と異なる条件で電子回路の初期化を行うことによって、適切な回路動作を促すことができる。
【００２９】
［適用例１０］
本適用例に係る電子機器は、
上述のいずれかの診断回路を備える、電子機器である。
【００３０】
本適用例によれば、レギュレーターから電源供給を受ける回路の動作中に容量の接続状態の診断を可能とする診断回路を備えているので、安定した動作が可能な電子機器を実現できる。
【００３１】
［適用例１１］
本適用例に係る電子機器は、
上述のいずれかの診断回路と、
物理量の大きさに応じたセンサー信号を出力するセンサーと、
処理回路と、
を備え、
前記処理回路は、
前記センサー信号に含まれるノイズ量を計算するノイズ量算出処理と、
前記ノイズ量が閾値より大きいことを判定する判定処理と、
を行う、電子機器である。
【００３２】
本適用例によれば、レギュレーターから電源供給を受ける回路の動作中に容量の接続状態の診断を可能とする診断回路を備えているので、安定した動作が可能な電子機器を実現できる。
【００３３】
また、センサー信号に含まれるノイズ量が閾値より大きいことを判定するため、ノイズ量が変化しても信頼性の高い動作が可能な電子機器を実現できる。
【００３４】
［適用例１２］
本適用例に係る電子機器は、
上述のいずれかの診断回路と、
物理量の大きさに応じた第１のセンサー信号を出力する第１のセンサーと、
物理量の大きさに応じた第２のセンサー信号を出力する第２のセンサーと、
処理回路と、
を備え、
前記処理回路は、
前記第１のセンサー信号に含まれる第１のノイズ量、および前記第２のセンサー信号に含まれる第２のノイズ量を計算するノイズ量算出処理と、
前記第１のノイズ量と前記第２のノイズ量に応じて、前記第１のセンサー信号と前記第２のセンサー信号とのいずれかを選択する選択処理と、
を行う、電子機器である。
【００３５】
本適用例によれば、レギュレーターから電源供給を受ける回路の動作中に容量の接続状
態の診断を可能とする診断回路を備えているので、安定した動作が可能な電子機器を実現できる。
【００３６】
また、複数のセンサー信号に含まれるノイズ量を計算し、各ノイズ量に応じて適切なセンサー信号を選択することにより、各センサー信号のノイズ量が変化しても信頼性の高い動作が可能な電子機器を実現できる。
【００３７】
［適用例１３］
本適用例に係る移動体は、
上述のいずれかの診断回路を備える、移動体である。
【００３８】
本適用例によれば、レギュレーターから電源供給を受ける回路の動作中に容量の接続状態の診断を可能とする診断回路を備えているので、安定した動作が可能な移動体を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１実施形態の角速度検出装置の構成について説明するための図である。
【図２】ジャイロセンサー素子の振動片の平面図である。
【図３】ジャイロセンサー素子の動作について説明するための図である。
【図４】ジャイロセンサー素子の動作について説明するための図である。
【図５】第１実施形態の電源回路の回路図である。
【図６】変形例の電源回路の回路図である。
【図７】第２実施形態の物理量検出装置の機能ブロック図である。
【図８】本実施形態に係る電子機器の機能ブロック図である。
【図９】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である。
【図１０】移動体の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
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。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。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。
【００４１】
１．診断回路、電子回路および物理量検出装置
１−１．第１実施形態
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が、本発明は、角速度、加速度、地磁気、圧力等の様々な物理量のいずれかを検出することができる装置に適用可能である。
【００４２】
図１は、第１実施形態の角速度検出装置１の構成について説明するための図である。
【００４３】
第１実施形態の角速度検出装置１は、ジャイロセンサー素子１００と、角速度検出回路４（電子回路の一例）と、を含んで構成されている。
【００４４】
ジャイロセンサー素子１００（本発明における物理量検出素子の一例）は、駆動電極と検出電極が配置された振動片が不図示のパッケージに封止されて構成されている。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パッケージ内の気密性が確保されている。
【００４５】
ジャイロセンサー素子１００の振動片は、例えば、水晶（ＳｉＯ2）、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構成してもよいし、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。
【００４６】
また、この振動片は、例えば、Ｔ型の２つの駆動振動腕を有するいわゆるダブルＴ型であってもよいし、音叉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。
【００４７】
本実施形態では、ジャイロセンサー素子１００は、水晶を材料とするダブルＴ型の振動片により構成される。
【００４８】
図２は、本実施形態のジャイロセンサー素子１００の振動片の平面図である。
【００４９】
本実施形態のジャイロセンサー素子１００は、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。
【００５０】
図２に示すように、ジャイロセンサー素子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軸方向および−Ｙ軸方向に延出している。駆動振動腕１０１ａの側面および上面にはそれぞれ駆動電極１１２および１１３が形成されており、駆動振動腕１０１ｂの側面および上面にはそれぞれ駆動電極１１３および１１２が形成されている。駆動電極１１２、１１３は、それぞれ、図１に示した角速度検出回路４の外部出力端子１１、外部入力端子１２を介して駆動回路２０に接続される。
【００５１】
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。
【００５２】
検出振動腕１０２は、検出用基部１０７から＋Ｙ軸方向および−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および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に示した角速度検出回路４の外部入力端子１３、１４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。
【００５３】
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。
【００５４】
なお、本出願では、ジャイロセンサー素子１００に角速度がかかっていない状態で上述の屈曲振動（励振振動）するときの、各駆動振動腕における振動エネルギーの大きさまたは振動の振幅の大きさが２本の駆動振動腕で等しいとき、駆動振動腕の振動エネルギーのバランスがとれているという。
【００５５】
ここで、ジャイロセンサー素子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。
【００５６】
また、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの励振振動は、ジャイロセンサー素子１００の製造バラつきなどによって、駆動振動腕の振動エネルギーのバランスがくずれると、検出振動腕１０２には漏れ振動を発生させる。この漏れ振動は、コリオリの力に基づいた振動と同様に矢印Ｄに示す屈曲振動であるが、駆動信号とは同位相である。なお、コリオリ力に伴う振動は駆動振動とは９０°ずれた位相である。
【００５７】
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、コリオリの力に基づいて発生する交流電荷は、コリオリの力の大きさ（言い換えれば、ジャイロセンサー素子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、ジャイロセンサー素子１００に加わる角速度の大きさに関係しない。
【００５８】
なお、図２の構成では、振動片のバランスを良くするために、検出用基部１０７を中央に配置し、検出用基部１０７から＋Ｙ軸と−Ｙ軸の両方向に検出振動腕１０２を延出させている。さらに、検出用基部１０７から＋Ｘ軸と−Ｘ軸の両方向に連結腕１０５ａ、１０５ｂを延出させ、連結腕１０５ａ、１０５ｂのそれぞれから、＋Ｙ軸と−Ｙ軸の両方向に駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂを延出させている。
【００５９】
また、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、コリオリの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。
【００６０】
以上のようにして、ジャイロセンサー素子１００は、Ｚ軸を検出軸としてコリオリの力に基づく交流電荷（すなわち、検出信号）と、励振振動の漏れ振動に基づく交流電荷（すなわち、漏れ信号）とを検出電極１１４、１１５を介して出力する。
【００６１】
図１に戻り、角速度検出回路４は、駆動回路２０、検出回路３０および電源回路７０を含んで構成されている。
【００６２】
駆動回路２０は、ジャイロセンサー素子１００を励振振動させるための駆動信号２１を生成し、外部出力端子１１を介してジャイロセンサー素子１００の駆動電極１１２に供給する。また、駆動回路２０は、ジャイロセンサー素子１００の励振振動により駆動電極１１３に発生する駆動信号２２が外部入力端子１２を介して入力され、この駆動信号２２の振幅が一定に保持されるように駆動信号２１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、検出回路３０に含まれる同期検波回路３５０の検波信号を生成する。
【００６３】
駆動回路２０は、Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）２１０、ＡＣ増幅回路２２０および振幅調整回路２３０を含んで構成されている。
【００６４】
ジャイロセンサー素子１００の振動片に流れた駆動電流は、Ｉ／Ｖ変換回路２１０によって交流電圧信号に変換される。
【００６５】
Ｉ／Ｖ変換回路２１０から出力された交流電圧信号は、ＡＣ増幅回路２２０および振幅
調整回路２３０に入力される。ＡＣ増幅回路２２０は、入力された交流電圧信号を増幅し、所定の電圧値でクリップさせて方形波電圧信号２４を出力する。振幅調整回路２３０は、Ｉ／Ｖ変換回路２１０が出力する交流電圧信号のレベルに応じて、方形波電圧信号２４の振幅を変化させ、駆動電流が一定に保持するようにＡＣ増幅回路２２０を制御する。
【００６６】
方形波電圧信号２４は、駆動信号２１として、外部出力端子１１を介してジャイロセンサー素子１００の振動片の駆動電極１１２に供給される。このように、ジャイロセンサー素子１００は図３に示すような所定の駆動振動を継続して励振している。また、駆動電流を一定に保つことにより、ジャイロセンサー素子１００の駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂは一定の振動速度を得ることができる。そのため、コリオリ力を発生させる元となる振動速度は一定となり、感度をより安定にすることができる。
【００６７】
検出回路３０は、外部入力端子１３，１４を介して、ジャイロセンサー素子１００の検出電極１１４、１１５に発生する交流電荷（検出電流）３１，３２がそれぞれ入力され、これらの交流電荷（検出電流）に含まれる所望の成分を抽出する。
【００６８】
検出回路３０は、チャージアンプ回路３１０、３２０、差動増幅回路３３０、ＡＣ増幅回路３４０、同期検波回路３５０、平滑回路３６０、可変増幅回路３７０、フィルター回路３８０および位相変更回路３５２を含んで構成されている。
【００６９】
チャージアンプ回路３１０には、外部入力端子１３を介してジャイロセンサー素子１００の振動片の検出電極１１４から検出信号と漏れ信号からなる交流電荷が入力される。
【００７０】
同様に、チャージアンプ回路３２０には、外部入力端子１４を介してジャイロセンサー素子１００の振動片の検出電極１１５から検出信号と漏れ信号からなる交流電荷が入力される。
【００７１】
このチャージアンプ回路３１０および３２０は、それぞれ入力された交流電荷を、基準電圧Ｖｒｅｆを基準とした交流電圧信号に変換する。なお、基準電圧Ｖｒｅｆは、基準電源回路（不図示）により、電源入力端子から入力された外部電源に基づいて生成される。
【００７２】
差動増幅回路３３０は、チャージアンプ回路３１０の出力信号とチャージアンプ回路３２０の出力信号を差動増幅する。差動増幅回路３３０は、同相成分を消去し、逆相成分を加算増幅するためのものである。
【００７３】
ＡＣ増幅回路３４０は、差動増幅回路３３０の出力信号を増幅する。このＡＣ増幅回路３４０の出力信号は、検出信号と漏れ信号が含まれており、被検波信号として同期検波回路３５０に入力される。
【００７４】
同期検波回路３５０は、被検波信号に対して、方形波電圧信号２４を検波信号として、同期検波を行う。同期検波回路３５０は、例えば、検波信号３４の電圧レベルが基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い時はＡＣ増幅回路３４０の出力信号を選択し、検波信号３４の電圧レベルが基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い時はＡＣ増幅回路３４０の出力信号を基準電圧Ｖｒｅｆに対して反転した信号を選択するスイッチ回路として構成することができる。
【００７５】
同期検波回路３５０の出力信号は、平滑回路３６０で直流電圧信号に平滑化された後、可変増幅回路３７０に入力される。
【００７６】
可変増幅回路３７０は、平滑回路３６０の出力信号（直流電圧信号）を、設定された増幅率（または減衰率）で増幅（または減衰）して検出感度を調整する。可変増幅回路３７
０で増幅（または減衰）された信号は、フィルター回路３８０に入力される。
【００７７】
フィルター回路３８０は、可変増幅回路３７０の出力信号を使用に適した周波数帯域に制限する回路である。フィルター回路３８０の出力信号は、ＡＤＣ（Analog-to-digital converter）３９０でデジタル値である角速度情報に変換される。その後に、角速度情報を含むセンサー信号は、インターフェイス回路３９２および外部出力端子１９を介してデジタル信号３９として外部に出力される。
【００７８】
電源回路７０は、電圧Ｖｒの供給を受けて、電圧Ｖｒｅｇを出力する。図１に示される例では、電源回路７０は、外部入力端子１６から電圧Ｖｒの供給を受けて、電圧ＶｒｅｇをＡＤＣ３９０およびインターフェイス回路３９２に出力する。また、電源回路７０は、外部入力端子１７から制御信号の入力を受け付ける。また、電源回路７０は、外部出力端子１７ａにエラー情報信号７７を出力する。
【００７９】
なお、角速度検出装置１は、上述された各構成の一部が省略されてもよいし、他の構成が付加されてもよい。
【００８０】
図５は、第１実施形態の電源回路７０の回路図である。電源回路７０は、レギュレーター７１と、診断回路７２と、を含んで構成されている。
【００８１】
レギュレーター７１は、通常時は第１電圧を出力する。レギュレーター７１の出力端子（外部出力端子１８）には、容量Ｃが接続されている。
【００８２】
図５に示される例では、レギュレーター７１は、増幅回路Ａ１、ＰＭＯＳトランジスターＭ１および電流源回路Ｉ１を含んで構成されているプッシュ型のレギュレーターである。増幅回路Ａ１の非反転入力端子には、外部入力端子１６から電圧Ｖｒが入力される。増幅回路Ａ１の出力端子は、ＰＭＯＳトランジスターＭ１のゲートに接続されている。ＰＭＯＳトランジスターＭ１と電流源回路Ｉ１とは、電源から接地までの間に順に直列に接続されている。ＰＭＯＳトランジスターＭ１のソースは電源に接続され、ＰＭＯＳトランジスターＭ１のドレインは電流源回路Ｉ１に接続されているとともに、レギュレーター７１の出力端子（外部出力端子１８）に接続されている。レギュレーター７１の出力電圧７８は、図１に示されるＡＤＣ３９０およびインターフェイス回路３９２に供給される。
【００８３】
診断回路７２は、通常時は第１電圧を出力するレギュレーター７１の出力端子（外部出力端子１８）に接続される容量Ｃの接続状態を診断する診断回路７２である。図５に示される例では、診断回路７２は、切り替え回路７２１、検出回路７２２、判定回路７２３、切り替え信号生成回路７２４およびインバーターＩｎｖ１を含んで構成されている。
【００８４】
切り替え回路７２１は、第１期間の間、レギュレーター７１の出力電圧を第１電圧より高い第２電圧に切り替える切り替え制御処理を行う。第１期間の長さは、固定であっても可変であってもよい。図５に示される例では、切り替え回路７２１は、レギュレーター７１の出力端子から接地までの間に直列に接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、抵抗Ｒ３と並列に設けられているスイッチＳＷ１と、を含んで構成されている。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点は、レギュレーター７１の増幅回路Ａ１の反転入力端子に接続されている。スイッチＳＷ１は、通常時はＯＮ状態に制御され、切り替え制御処理時にはＯＦＦ状態に制御される。スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態に制御されることによって、レギュレーター７１の出力電圧は、第１電圧よりも高い第２電圧となる。
【００８５】
検出回路７２２は、切り替え制御処理によるレギュレーター７１の出力電流の変化を検出する。図５に示される例では、検出回路７２２は、電源から接地までの間に直列に接続
されたスイッチＳＷ２、ＰＭＯＳトランジスターＭ２および内部容量Ｃｉと、内部容量Ｃｉと並列に設けられているスイッチＳＷ３と、を含んで構成されている。ＰＭＯＳトランジスターＭ２のゲートは、レギュレーター７１のＰＭＯＳトランジスターＭ１のゲートに接続されている。すなわち、ＰＭＯＳトランジスターＭ２は、レギュレーター７１の出力電流のミラー電流を、内部容量Ｃｉの一端に出力するカレントミラー回路として機能する。ＰＭＯＳトランジスターＭ２と内部容量Ｃｉとの接続点は、検出回路７２２の出力端子となり、判定回路７２３の入力端子と接続されている。スイッチＳＷ２およびＳＷ３は、通常時はＯＦＦ状態に制御され、切り替え制御処理時にはＯＮ状態に制御される。スイッチＳＷ２およびＳＷ３がＯＮ状態に制御されることによって、レギュレーター７１の出力電流の変化を検出できる。
【００８６】
判定回路７２３は、検出回路７２２の検出結果に基づいて、容量Ｃの接続状態を判定する。図５に示される例では、判定回路７２３は、比較器Ｃｍｐ１と、ラッチ回路７２３１と、を含んで構成されている。比較器Ｃｍｐ１の非反転入力端子は、判定回路７２３の入力端子となる。比較器Ｃｍｐ１の反転入力端子には基準電圧Ｖｒ１が入力される。すなわち、比較器Ｃｍｐ１は、内部容量Ｃｉの一端の電圧と、基準電圧Ｖｒ１と、を比較することによって、レギュレーター７１の出力電流の変化を検出する。比較器Ｃｍｐ１の出力端子は、ラッチ回路７２３１の入力端子と接続されている。ラッチ回路７２３１は、判定結果をエラー情報信号７７として外部出力端子１７ａに出力する。
【００８７】
本実施形態において、角速度検出回路４は、レジスター８０を備えている。レジスター８０に記憶されている情報は、インターフェイス回路３９２によりデジタル信号３９として外部端子１９を介して外部に出力可能に構成されている。また、診断回路７２は、容量Ｃの接続状態が異常であると判定した場合に、レジスター８０に対しエラー情報を書き込んでもよい。図５に示される例では、診断回路７２は、レジスター８０への書き込みを制御するレジスター書き込み制御回路７２５を備える。レジスター書き込み制御回路７２５は、ラッチ回路７２３１の出力するエラー情報信号７７に基づいて、容量Ｃの接続状態を表すエラー情報をレジスター８０に書き込むための書き込み制御信号７６を出力する。
【００８８】
切り替え信号生成回路７２４は、外部入力端子１７から入力される制御信号に基づいて、切り替え回路７２１にパルス信号を出力する。図５に示される例では、は、切り替え信号生成回路７２４は、インバーターＩｎｖ１を介して、切り替え回路７２１のスイッチＳＷ１に出力する。スイッチＳＷ１は、パルス信号の反転信号が入力されている期間だけＯＦＦ状態に制御される。すなわち、切り替え回路７２１は、切り替え信号生成回路７２４からのパルス信号に基づいて、レギュレーター７１の出力電圧を第２電圧に切り替える。また、切り替え信号生成回路７２４は、パルス信号をスイッチＳＷ２およびＳＷ３に出力する。スイッチＳＷ２およびＳＷ３は、パルス信号が入力されている期間だけＯＮ状態に制御される。また、切り替え信号生成回路７２４は、パルス信号をラッチ回路７２３１のリセット端子に出力する。ラッチ回路７２３１は、パルス信号の立ち上がりタイミングでリセットされる。また、切り替え信号生成回路７２４は、パルス信号を制御信号７９としてＡＤＣ３９０に出力する。
【００８９】
次に、診断回路７２の動作について説明する。上述したように、通常時は、スイッチＳＷ１はＯＦＦ状態、スイッチＳＷ２およびＳＷ３はＯＮ状態であり、レギュレーター７１は第１電圧を出力している。
【００９０】
切り替え制御処理時には、切り替え信号生成回路７２４は、第１期間に相当するパルス幅のパルス信号を出力する。これによって、スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態に制御されるので、レギュレーター７１は、第１電圧よりも高い第２電圧を出力する。レギュレーター７１の出力端子（外部出力端子１８）に容量Ｃが接続されている場合には、レギュレーター
７１出力電圧は、容量Ｃを充電しながら上昇するので、ＰＭＯＳトランジスターＭ１には大きな電流が流れる。一方、レギュレーター７１の出力端子（外部出力端子１８）に容量Ｃが接続されていない場合には、レギュレーター７１出力電圧は、速やかに上昇し、ＰＭＯＳトランジスターＭ１から大きな電流は流れず、ＰＭＯＳトランジスターＭ１の出力電流は電流源回路Ｉ１に吸収される。
【００９１】
切り替え制御処理時には、スイッチＳＷ２およびＳＷ３がＯＮ状態に制御されるので、検出回路７２２のＰＭＯＳトランジスターＭ２には、ＰＭＯＳトランジスターＭ１のミラー電流が流れて、内部容量Ｃｉを充電する。レギュレーター７１の出力端子（外部出力端子１８）に容量Ｃが接続されている場合には、ＰＭＯＳトランジスターＭ２にも大きなミラー電流が流れるので、内部容量Ｃｉは短時間で充電される。一方、レギュレーター７１の出力端子（外部出力端子１８）に容量Ｃが接続されていない場合には、ＰＭＯＳトランジスターＭ２には大きなミラー電流は流れないので、内部容量Ｃｉは時間をかけて充電される。
【００９２】
切り替え制御処理が行われる第１期間の間に、内部容量Ｃｉの一端の電圧が基準電圧Ｖｒ１を超えた場合には、比較器Ｃｍｐ１はハイレベルを出力し、容量Ｃが正常に接続されている旨の情報がラッチ回路７２３１に記憶される。一方、内部容量Ｃｉの一端の電圧が基準電圧Ｖ１ｒを超えなかった場合には、比較器Ｃｍｐ１はローレベルを出力し、容量Ｃが正常に接続されていない旨の情報がラッチ回路７２３１に記憶される
本実施形態によれば、第１期間においてレギュレーター７１の出力電圧を第１電圧より高い第２電圧に切り替えることで容量Ｃの接続状態を診断できるので、レギュレーター７１から電源供給を受ける回路の動作中に容量Ｃの接続状態の診断を可能とする診断回路７２を実現できる。また、本実施形態によれば、簡易な構成で容量Ｃの接続状態の診断を可能とする診断回路７２を実現できる。
【００９３】
本実施形態の角速度検出回路４（電子回路）は、診断回路７２と、レギュレーター７１から電源が供給される回路ブロック（ＡＤＣ３９０およびインターフェイス回路３９２）と、第１期間において、回路ブロックの一部（本実施形態ではＡＤＣ３９０）を非動作状態とする制御回路（本実施形態では切り替え信号生成回路７２４が制御回路の機能を兼ねている）と、を備えている。切り替え信号生成回路７２４は、制御信号７９をＡＤＣ３９０に出力することによって、第１期間において、ＡＤＣ３９０を非動作状態に制御する。
【００９４】
本実施形態によれば、第１期間において、例えば、電源電圧について高い精度が要求される回路ブロックの一部を非動作状態とすること、信頼性の高い出力を可能とする角速度検出回路４（電子回路）を実現できる。
【００９５】
本実施形態において、角速度検出回路４は、角速度検出回路４の初期化シーケンスを行うためのリセット信号８１を出力するリセット回路８０を備えている。
【００９６】
リセット回路８０は、診断対象である容量Ｃの接続状態が異常であることを表すエラー情報信号７７が、電源回路７０に含まれる診断回路７２から入力された場合に、リセット信号８１を出力する。リセット信号８１が出力されると角速度検出回路４の初期化シーケンスが開始される。初期化シーケンスは、例えば、駆動回路２０に含まれるＡＣ増幅回路２２０の増幅率として、角速度検出回路４が備えている図示しない不揮発性メモリーから読み込んだ調整値を設定する工程や、I／Ｖ変換回路２１０の増幅率として、図示しない不揮発性メモリーに記憶された調整値を設定する工程を含んでもよい。
【００９７】
リセット回路８０は、更に、角速度検出回路４に電源が投入されてから所定時間経過後に、信号処理ＩＣ２の初期化シーケンスを行ってもよい。
【００９８】
１−２．診断回路の変形例
図６は、変形例の電源回路７０ａの回路図である。電源回路７０ａは、第１レギュレーター７１−１と、第２レギュレーター７１−２と、診断回路７２ａと、を含んで構成されている。
【００９９】
第１レギュレーター７１−１は、通常時は第１電圧を出力する。第１レギュレーター７１−１の出力端子（外部出力端子１８−１）には、第１容量Ｃ−１が接続されている。
【０１００】
図６に示される例では、第１レギュレーター７１−１は、増幅回路Ａ１−１、ＰＭＯＳトランジスターＭ１−１および電流源回路Ｉ１−１を含んで構成されているプッシュ型のレギュレーターである。増幅回路Ａ１−１の非反転入力端子には、外部入力端子１６−１から電圧Ｖｒが入力される。増幅回路Ａ１−１の出力端子は、ＰＭＯＳトランジスターＭ１−１のゲートに接続されている。ＰＭＯＳトランジスターＭ１−１と電流源回路Ｉ１−１とは、電源から接地までの間に順に直列に接続されている。ＰＭＯＳトランジスターＭ１−１のソースは電源に接続され、ＰＭＯＳトランジスターＭ１−１のドレインは電流源回路Ｉ１−１に接続されているとともに、第１レギュレーター７１−１の出力端子（外部出力端子１８−１）に接続されている。
【０１０１】
第２レギュレーター７１−２は、通常時は第３電圧を出力する。第２レギュレーター７１−２の出力端子（外部出力端子１８−２）には、第２容量Ｃ−２が接続されている。
【０１０２】
図６に示される例では、第２レギュレーター７１−２は、増幅回路Ａ１−２、ＰＭＯＳトランジスターＭ１−２および電流源回路Ｉ１−２を含んで構成されているプッシュ型のレギュレーターである。増幅回路Ａ１−２の非反転入力端子には、外部入力端子１６−２から電圧Ｖｒが入力される。増幅回路Ａ１−２の出力端子は、ＰＭＯＳトランジスターＭ１−２のゲートに接続されている。ＰＭＯＳトランジスターＭ１−２と電流源回路Ｉ１−２とは、電源から接地までの間に順に直列に接続されている。ＰＭＯＳトランジスターＭ１−２のソースは電源に接続され、ＰＭＯＳトランジスターＭ１−２のドレインは電流源回路Ｉ１−２に接続されているとともに、第２レギュレーター７１−２の出力端子（外部出力端子１８−２）に接続されている。
【０１０３】
診断回路７２ａは、通常時は第１電圧を出力する第１レギュレーター７１−１の出力端子（外部出力端子１８−１）に接続される第１容量Ｃ−１、および、通常時は第３電圧を出力する第２レギュレーター７１−２の出力端子（外部出力端子１８−２）に接続される第２容量Ｃ−２の接続状態を診断する診断回路７２ａである。図６に示される例では、診断回路７２ａは、第１切り替え回路７２１−１、第２切り替え回路７２１−２、検出回路７２２−１、検出回路７２２−２および判定回路７２３ａを含んで構成されている。
【０１０４】
第１切り替え回路７２１−１は、第１期間の間、第１レギュレーター７１−１の出力電圧を第１電圧より高い第２電圧に切り替える切り替え制御処理を行う。第１期間の長さは、固定であっても可変であってもよい。図６に示される例では、第１切り替え回路７２１−１は、第１レギュレーター７１−１の出力端子から接地までの間に直列に接続された抵抗Ｒ１−１〜Ｒ３−１と、抵抗Ｒ３−１と並列に設けられているスイッチＳＷ１−１と、を含んで構成されている。抵抗Ｒ１−１と抵抗Ｒ２−１との接続点は、第１レギュレーター７１−１の増幅回路Ａ１−１の反転入力端子に接続されている。スイッチＳＷ１−１は、通常時はＯＮ状態に制御され、切り替え制御処理時にはＯＦＦ状態に制御される。スイッチＳＷ１−１がＯＦＦ状態に制御されることによって、第１レギュレーター７１−１の出力電圧は、第１電圧よりも高い第２電圧となる。
【０１０５】
検出回路７２２−１は、切り替え制御処理による第１レギュレーター７１−１の出力電流の変化を検出する。図６に示される例では、検出回路７２２−１は、電源から接地までの間に直列に接続されたスイッチＳＷ２−１、ＰＭＯＳトランジスターＭ２−１および第１内部容量Ｃｉ−１と、第１内部容量Ｃｉ−１と並列に設けられているスイッチＳＷ３−１と、を含んで構成されている。ＰＭＯＳトランジスターＭ２−１のゲートは、第１レギュレーター７１−１のＰＭＯＳトランジスターＭ１−１のゲートに接続されている。すなわち、ＰＭＯＳトランジスターＭ２−１は、第１レギュレーター７１−１の出力電流のミラー電流を、第１内部容量Ｃｉ−１の一端に出力する第１カレントミラー回路として機能する。ＰＭＯＳトランジスターＭ２−１と第１内部容量Ｃｉ−１との接続点は、検出回路７２２−１の出力端子となり、判定回路７２３ａの第１入力端子と接続されている。スイッチＳＷ２−１およびＳＷ３−１は、通常時はＯＦＦ状態に制御され、切り替え制御処理時にはＯＮ状態に制御される。スイッチＳＷ２−１およびＳＷ３−１がＯＮ状態に制御されることによって、第１レギュレーター７１−１の出力電流の変化を検出できる。
【０１０６】
第２切り替え回路７２１−２は、第１期間の間、第２レギュレーター７１−２の出力電圧を第３電圧より高い第４電圧に切り替える切り替え制御処理を行う。図６に示される例では、第２切り替え回路７２１−２は、第２レギュレーター７１−２の出力端子から接地までの間に直列に接続された抵抗Ｒ１−２〜Ｒ３−２、抵抗Ｒ３−２と並列に設けられているスイッチＳＷ１−２と、を含んで構成されている。抵抗Ｒ１−２と抵抗Ｒ２−２との接続点は、第２レギュレーター７１−２の増幅回路Ａ１−２の反転入力端子に接続されている。スイッチＳＷ１−２は、通常時はＯＮ状態に制御され、切り替え制御処理時にはＯＦＦ状態に制御される。スイッチＳＷ１−２がＯＦＦ状態に制御されることによって、第２レギュレーター７１−２の出力電圧は、第３電圧よりも高い第４電圧となる。
【０１０７】
検出回路７２２−２は、切り替え制御処理による第２レギュレーター７１−２の出力電流の変化を検出する。図６に示される例では、検出回路７２２−２は、電源から接地までの間に直列に接続されたスイッチＳＷ２−２、ＰＭＯＳトランジスターＭ２−２および第２内部容量Ｃｉ−２と、第２内部容量Ｃｉ−２と並列に設けられているスイッチＳＷ３−２と、を含んで構成されている。ＰＭＯＳトランジスターＭ２−２のゲートは、第２レギュレーター７１−２のＰＭＯＳトランジスターＭ１−２のゲートに接続されている。すなわち、ＰＭＯＳトランジスターＭ２−２は、第２レギュレーター７１−２の出力電流のミラー電流を、第２内部容量Ｃｉ−２の一端に出力する第２カレントミラー回路として機能する。ＰＭＯＳトランジスターＭ２−２と第２内部容量Ｃｉ−２との接続点は、検出回路７２２−２の出力端子となり、判定回路７２３ａの第２入力端子と接続されている。スイッチＳＷ２−２およびＳＷ３−２は、通常時はＯＦＦ状態に制御され、切り替え制御処理時にはＯＮ状態に制御される。スイッチＳＷ２−２およびＳＷ３−２がＯＮ状態に制御されることによって、第２レギュレーター７１−２の出力電流の変化を検出できる。
【０１０８】
判定回路７２３ａは、検出回路７２２−１および７２２−２の検出結果に基づいて、第１容量Ｃ−１および第２容量Ｃ−２の接続状態を判定する。図６に示される例では、判定回路７２３ａは、第１比較器Ｃｍｐ１−１と、第２比較器Ｃｍｐ１−２と、判定部７２３２と、を含んで構成されている。
【０１０９】
第１比較器Ｃｍｐ１−１の非反転入力端子は、判定回路７２３ａの第１入力端子となる。第１比較器Ｃｍｐ１−１の反転入力端子には第１基準電圧Ｖｒ１−１が入力される。すなわち、第１比較器Ｃｍｐ１−１は、第１内部容量Ｃｉ−１の一端の電圧と、第１基準電圧Ｖｒ１−１と、を比較することによって、第１レギュレーター７１−１の出力電流の変化を検出する。第１比較器Ｃｍｐ１−１の出力端子は、判定部７２３２の第１入力端子と接続されている。
【０１１０】
第２比較器Ｃｍｐ１−２の非反転入力端子は、判定回路７２３ａの第２入力端子となる。第２比較器Ｃｍｐ１−２の反転入力端子には第２基準電圧Ｖｒ１−２が入力される。すなわち、第２比較器Ｃｍｐ１−２は、第２内部容量Ｃｉ−２の一端の電圧と、第２基準電圧Ｖｒ−２と、を比較することによって、第２レギュレーター７１−２の出力電流の変化を検出する。第２比較器Ｃｍｐ１−２の出力端子は、判定部７２３２の第２入力端子と接続されている。
【０１１１】
判定部７２３２は、第１内部容量Ｃｉ−１の一端の電圧が第１基準電圧Ｖｒ１−１より大きくなるまでの時間と、第２内部容量Ｃｉ−２の一端の電圧が第２基準電圧Ｖｒ１−２より大きくなるまでの時間と、に基づいて、第１容量Ｃ−１および第２容量Ｃ−２の接続状態を判定する。例えば、第１内部容量Ｃｉ−１の一端の電圧が第１基準電圧Ｖｒ１−１より大きくなるまでの時間が、第２内部容量Ｃｉ−２の一端の電圧が第２基準電圧Ｖｒ１−２より大きくなるまでの時間よりも所定時間以上長い場合には、第１容量Ｃ−１が正常に接続されていない（第１容量Ｃ−１の容量値が小さすぎる、または、第１容量Ｃ−１が接続されていない）と推定できるため、第１容量Ｃ−１の接続状態が異常であると判定する。判定部７２３２は、判定結果をエラー情報信号７７として外部出力端子１７ａに出力する。
【０１１２】
本実施形態によれば、第１期間において、第１レギュレーター７１−１の出力電圧を第１電圧より高い第２電圧に切り替え、第２レギュレーター７１−２の出力電圧を第３電圧より高い第４電圧に切り替えることで、第１容量Ｃ−１および第２容量Ｃ−２の接続状態を診断できるので、第１レギュレーター７１−１および第２レギュレーター７１−２から電源供給を受ける回路の動作中に第１容量Ｃ−１および第２容量Ｃ−２の接続状態の診断を可能とする診断回路７２ａを実現できる。
【０１１３】
また、第１容量Ｃ−１が充電される時間と第２容量Ｃ−２が充電される時間とを比較することで、第１容量Ｃ−１の容量値と第２容量Ｃ−２の容量値との相対的な大きさについての診断を可能とする診断回路７２ａを実現できる。
【０１１４】
特に、第１レギュレーター７１−１の電流出力能力と第２レギュレーター７１−２の電流出力能力とが等しく、第１電圧と第２電圧との電圧差と第３電圧と第４電圧との電圧差とが等しく、第１容量Ｃ−１の容量値と第２容量Ｃ−２の容量値が等しい場合には、精度よい診断を容易に実現できる。
【０１１５】
診断回路７２aは、第１容量Ｃ−１および第２容量Ｃ−２の接続状態が異常であると判定した場合に、レジスター８０に対しエラー情報を書き込んでもよい。図６に示される例では、診断回路７２aは、レジスター８０への書き込みを制御するレジスター書き込み制御回路７２５ａを備える。レジスター書き込み制御回路７２５ａは、判定部７２３２の出力するエラー情報信号７７に基づいて、第１容量Ｃ−１および第２容量Ｃ−２の接続状態を表すエラー情報をレジスター８０に書き込むための書き込み制御信号７６を出力する。
【０１１６】
図１の電源回路７０の代わりに図６の変形例の電源回路７０aを適用する場合におけるリセット回路８０の動作について説明する。上述と同様の構成にはついては、詳細な説明を省略する。リセット回路８０は、診断対象である第１容量Ｃ−１および第２容量Ｃ−２の接続状態が異常であることを表すエラー情報信号７７が診断回路７２ａから入力された場合に、リセット信号９１を出力する。ここで、第１電圧と第２電圧との間の電位差を変更した後、リセット信号９１を出力しても良い。これにより、前回と異なる条件で回路を動作させるよう試みることで、適切な回路動作を促すことができる。
【０１１７】
１−３．第２実施形態
図７は、第２実施形態の物理量検出装置１０００の機能ブロック図である。第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１１８】
物理量検出装置１０００は、物理量として１軸方向の角速度と２軸方向の加速度とを検出する。物理量検出装置１０００は、角速度を検出する構成として、ジャイロセンサー素子１００と、角速度検出回路４と、を備えている。物理量検出装置１０００は、加速度を検出する構成として、検出素子４００ｘと、検出素子４００ｙと、加速度検出回路５と、を備えている。また、物理量検出装置１０００は、温度に基づく補正を行うために、温度センサー３を備えている。
【０１１９】
本実施形態の物理量検出装置１０００は、さらに、選択回路６、ＡＤＣ（Analog-to-digital converter）７、デジタル処理回路８、インターフェイス回路９および故障診断回路１０を備えている。
【０１２０】
本実施形態においては、ジャイロセンサー素子１００、検出素子４００ｘおよび検出素子４００ｙを除く構成は、物理量検出回路（集積回路装置；電子回路の一例）２として構成されている。なお、本実施形態の物理量検出装置１０００は、これらの一部の構成（要素）を省略したり、新たな構成（要素）を追加した構成としたりしてもよい。
【０１２１】
温度センサー３は、温度に応じた温度信号４０８を選択回路６に出力する。
【０１２２】
角速度検出回路４は、角速度に応じた検出信号３７ａを選択回路６に出力する。また、角速度検出回路４は、エラー情報信号７７を故障診断回路１０に出力する。
【０１２３】
検出素子４００ｘおよび検出素子４００ｙは、静電容量型の加速度検出素子で構成されている。検出素子４００ｘは、加速度検出回路５から搬送波信号４０１を受け、検出した加速度に応じた検出信号４０２および検出信号４０３を加速度検出回路５に差動出力する。検出素子４００ｙは、加速度検出回路５から搬送波信号４０１を受け、検出した加速度に応じた検出信号４０４および検出信号４０５を加速度検出回路５に差動出力する。
【０１２４】
加速度検出回路５は、検出信号４０２〜４０５に基づいて、加速度に応じた加速度信号４０６を選択回路６に出力する。また、加速度検出回路５は、加速度検出回路５内で生じた異常に関する情報をエラー情報信号４０７として故障診断回路１０に出力する。
【０１２５】
選択回路６は、入力される信号から１つを順次選択して信号４０９としてＡＤＣ７に出力する。
【０１２６】
ＡＤＣ７は、入力される信号をデジタル信号に変換して信号４１０としてデジタル処理回路８に出力する。
【０１２７】
デジタル処理回路８は、入力される信号に対して種々のデジタル処理を行って信号４１１としてインターフェイス回路９に出力する。デジタル処理としては、例えば、フィルター処理や温度特性を補正する処理などを行ってもよい。
【０１２８】
故障診断回路１０は、入力される信号に基づいて、角速度検出回路４、加速度検出回路５、ジャイロセンサー素子１００、検出素子４００ｘおよび検出素子４００ｙの少なくともいずれかで異常が発生しているか否かを判定して、判定結果を信号４１２としてインターフェイス回路９に出力する。
【０１２９】
インターフェイス回路９は、入力される信号を所定の通信フォーマットに変換して信号
４１３として外部に出力する。
【０１３０】
第２実施形態の物理量検出装置１０００においても、第１実施形態と同様の理由により同様の効果を奏する。
【０１３１】
２．電子機器
図８は、本実施形態に係る電子機器５００の機能ブロック図である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１３２】
本実施形態に係る電子機器５００は、診断回路７２を備えているセンサーとしての角速度検出装置１（物理量検出装置）を含む電子機器５００である。図８に示される例では、電子機器５００は、角速度検出装置１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５２０、操作部５３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）５４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）５５０、通信部５６０、表示部５７０、音出力部５８０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る電子機器５００は、図９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。
【０１３３】
ＣＰＵ５２０は、ＲＯＭ５４０等に記憶されているプログラムに従い、不図示のクロック信号生成回路が出力するクロックパルスを用いて各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、ＣＰＵ５２０は、操作部５３０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５６０を制御する処理、表示部５７０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５８０に各種の音を出力させる処理等を行う。
【０１３４】
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ＣＰＵ５２０に出力する。
【０１３５】
ＲＯＭ５４０は、ＣＰＵ５２０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。
【０１３６】
ＲＡＭ５５０は、ＣＰＵ５２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ５４０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、ＣＰＵ５２０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。
【０１３７】
通信部５６０は、ＣＰＵ５２０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。
【０１３８】
表示部５７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や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、ＣＰＵ５２０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。
【０１３９】
そして、音出力部５８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。
【０１４０】
本実施形態に係る電子機器５００によれば、レギュレーター７１から電源供給を受ける回路の動作中に容量Ｃの接続状態の診断を可能とする診断回路７２を備えているので、安定した動作が可能な電子機器５００を実現することができる。
【０１４１】
本実施形態において、ＣＰＵ５２０は、角速度検出装置１に何らかの異常があったことを表すエラー信号を角速度検出装置１から受信した場合に、異常が発生した箇所を特定するために、角速度検出装置１に対し、上述した第１または第２実施形態の角速度信号処理
回路４によって容量の接続状態を判定する動作を行うよう命令するコマンドを送信してもよい。
【０１４２】
また、本実施形態において、ＣＰＵ５２０は、角速度検出装置１から出力されるセンサー信号に含まれるノイズ量を計算するノイズ量算出処理と、計算したノイズ量が予め定められた閾値より大きいことを判定する判定処理と、を行ってもよい。これにより、ノイズ量が変化しても信頼性の高い動作が可能な電子機器５００を実現できる。
【０１４３】
さらにまた、本実施形態では、電子機器５００が、センサーとしての角速度検出装置１を１つ備える例について説明したが、同様の角速度検出装置を２つ備えていてもよい。すなわち、電子機器５００は、第１のセンサー信号を出力する第１の角速度検出装置と、第２のセンサー信号を出力する第２の角速度検出装置と、を備えていてもよい。その場合、ＣＰＵ５２０は、第１のセンサー信号に含まれる第１のノイズ量および第２のセンサー信号に含まれる第２のノイズ量を計算するノイズ量算出処理と、計算した第１のノイズ量および第２のノイズ量に応じて、第１のセンサー信号と第２のセンサー信号とのいずれかを選択する選択処理と、を行ってもよい。これにより、各センサー信号に含まれるノイズ量を計算し、各ノイズ量に応じて第１および第２のセンサー信号から適切なセンサー信号を選択することにより、各センサー信号のノイズ量が変化しても信頼性の高い動作が可能な電子機器５００を実現できる。なお、選択処理は、例えば、第１のノイズ量と第２のノイズ量とを比較して、ノイズ量の小さい方に対応するセンサー信号を選択する。
【０１４４】
電子機器５００としては種々の電子機器が考えられる。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）、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）、電力計、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。
【０１４５】
図９は、電子機器５００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る。電子機器５００であるスマートフォンは、操作部５３０としてボタンを、表示部５７０としてＬＣＤを備えている。そして、電子機器５００であるスマートフォンは、レギュレーター７１から電源供給を受ける回路の動作中に容量Ｃの接続状態の診断を可能とする診断回路７２を備えているので、安定した動作が可能な電子機器５００を実現することができる。
【０１４６】
３．移動体
図１０は、本実施形態に係る移動体６００の一例を示す図（上面図）である。なお、上述された各実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１４７】
本実施形態に係る移動体６００は、診断回路７２を備えている物理量検出装置１０００を含む移動体４００である。また、図１０に示される例では、移動体６００は、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコント
ローラー６２０、コントローラー６３０、コントローラー６４０、バッテリー６５０およびバックアップ用バッテリー６６０を含んで構成されている。なお、本実施形態に係る移動体６００は、図１１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。
【０１４８】
本実施形態に係る移動体６００によれば、レギュレーター７１から電源供給を受ける回路の動作中に容量Ｃの接続状態の診断を可能とする診断回路７２を備えているので、安定した動作が可能な移動体６００を実現することができる。
【０１４９】
このような移動体６００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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施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、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成また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】
【０１５３】
１…角速度検出装置、２…物理量検出回路（集積回路装置）、３…温度センサー、４，４ａ…角速度検出回路、５…加速度信号処理回路、６…選択回路、７…ＡＤＣ、８…デジタル処理回路、９…インターフェイス回路、１０…故障診断回路、１１…外部出力端子、１２〜１７，１６−１，１６−２…外部入力端子、１７ａ，１８，１８−１，１８−２，１９…外部出力端子、２０…駆動回路、２１，２２…駆動信号、２４…方形波電圧信号、３０…検出回路、３１，３２…交流電荷（検出電流）、３９…デジタル信号、７０，７０ａ…電源回路、７１…レギュレーター、７１−１…第１レギュレーター、７１−２…第２レギュレーター、７２，７２ａ…診断回路、７６…書き込み制御信号、７８…出力電圧、７９…制御信号、８０…レジスター、９０…リセット回路、９１…リセット信号、１００…ジャイロセンサー素子、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、２１０…Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）、２２０…ＡＣ増幅回路、２３０…振幅調整回路、３１０…チャージアンプ回路、３２０…チャージアンプ回路、３３０…差動増幅回路、３４０…ＡＣ増幅回路、３５０…同期検波回路、３５２…位相変更回路、３６０…平滑回路、３７０…可変増幅回路、３８０…フィルター回路、３９０…ＡＤＣ、３９２…インターフェイス回路、５００…電子機器、５２０…ＣＰＵ、５３０…操作部、５４０…ＲＯＭ、５５０…ＲＡＭ、５６０…通信部、５７０…表示部、５８０…音声出力部、６００…移動体、６２０…コントローラー、６３０…コントローラー、６４０…コントローラー、６５０…バッテリー、６６０…バックアップ用バッテリー、７２１…切り替え回路、７２１−１…第１切り替え回路、７２１−２…第２切り替え回路、７２２，７２２−１，７２２−２…検出回路、７２３，７２３ａ…判定回路、７２４…切り替え信号生成回路、７２５，７２５ａ…レジスター書き込み制御回路、１０００…物理量検出装
置、７２３１…ラッチ回路、７２３２…判定部、Ａ１，Ａ１−１，Ａ１−２…増幅回路、Ｃ…容量、Ｃ−１…第１容量、Ｃ−２…第２容量、Ｃｉ…内部容量、Ｃｉ−１…第１内部容量、Ｃｉ−２…第２内部容量、Ｃｍｐ１…比較器、Ｃｍｐ１−１…第１比較器、Ｃｍｐ１−２…第２比較器、Ｉ１，Ｉ１−１，Ｉ１−２…電流源回路、Ｉｎｖ１…インバーター、Ｍ１，Ｍ１−１，Ｍ１−２，Ｍ２−１，Ｍ２−２…ＰＭＯＳトランジスター、Ｒ１〜Ｒ３，Ｒ１−１〜Ｒ３−１，Ｒ１−２〜Ｒ３−２…抵抗、ＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷ１−１〜ＳＷ３−１，ＳＷ１−２〜ＳＷ３−２…スイッチ
【図１】
0006788962.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】
0006788962.tif 000008
【図８】
0006788962.tif 000009
【図９】
0006788962.tif 000010
【図１０】
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