(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジャイロスコープからの信号を処理する回路であって、
前記ジャイロスコープ内の検知素子の出力部からの被変調信号を受信するように構成された第１復調器であって、前記被変調信号に関連した被復調同相信号を形成する第１復調器と、
前記ジャイロスコープ内の前記検知素子の出力部からの前記被変調信号を受信するように構成された第２復調器であって、前記被変調信号に関連した被復調直交位相信号を形成する第２復調器と、
前記第１復調器の出力部からの前記被復調同相信号と、前記第２復調器の出力部から前記被復調直交位相信号とを受信するように構成されたデジタルプロセッサと、
を備え、
前記デジタルプロセッサは、前記被復調同相信号から前記被復調直交位相信号の一部を除去するために、前記被復調同相信号及び前記被復調直交位相信号に関連して、予め定めた軸に沿ったジャイロスコープの回転に対応する出力信号を形成するように構成されており、
前記回路は、
前記第１復調器及び前記第２復調器に接続されたＰＬＬ回路と、
前記ジャイロスコープの前記駆動軸の出力部に電気接続された容量電圧変換器と、
をさらに備え、
前記ＰＬＬ回路は、
前記ジャイロスコープの駆動軸の運動に対応する信号を受信し、
前記第１復調器を制御する第１信号であって、前記駆動軸の運動に対応する前記信号に応じて、予め定めた周波数の、第１位相を有する第１信号を形成し、
前記第２復調器を制御しかつ前記予め設定した周波数の、第２位相を有する第２信号であって、前記第２位相が前記第１位相とは異なる、第２信号を形成する、
ように構成されており、
前記ＰＬＬ回路は、当該ＰＬＬ回路が前記ジャイロスコープの前記駆動軸の運動に対応する前記信号を受信できるようにするために、前記容量電圧変換器の出力部に電気接続されている、
ことを特徴とする、ジャイロスコープからの信号を処理する回路。
【請求項２】
前記デジタルプロセッサは、
スケール係数によって乗算した前記被復調直交位相信号のデータの積に対応するスケーリングされたデータを形成し、これによってデジタルの当該データの絶対値を低減し、
前記被復調同相信号に対応するデータと、前記スケーリングされたデータとの間の差分に対応する別のデータを有する前記出力信号を形成するようにさらに構成されている、
請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記ジャイロスコープの温度に対応する信号を形成するように構成された温度センサをさらに有する、
請求項２に記載の回路。
【請求項４】
前記温度センサは、
ＰＴＡＴ（proportional to absolute temperature：絶対温度比例）センサ素子と、
前記ＰＴＡＴセンサ素子の出力部に電気接続されており、かつ、前記ＰＴＡＴセンサ素子によって形成される温度信号に対応するデジタル温度データを形成するように構成されている温度信号アナログデジタル変換器と、
を有する、
請求項３に記載の回路。
【請求項５】
前記デジタルプロセッサは、前記温度センサの出力部に接続されており、かつ、前記デジタルプロセッサは、
前記温度センサから前記ジャイロスコープの温度に対応するデータを受信し、
前記ジャイロスコープの前記温度に関連して前記スケール係数を調整し、
前記被復調直交位相信号に対応するデジタルデータの絶対値を低減するために、調整した前記スケール係数によって、前記被復調直交位相信号に対応する前記データを乗算する、
ようにさらに構成されている、
請求項３に記載の回路。
【請求項６】
前記第２位相は、前記第１位相とはπ／２ラジアンだけ異なる、
請求項１に記載の回路。
【請求項７】
前記ジャイロスコープの前記検知素子の前記出力部に電気接続された容量電圧変換器をさらに有しており、
前記第１復調器は、前記容量電圧変換器から前記被変調信号を受信するために、当該容量電圧変換器の出力部に電気接続されており、
前記第２復調器は、前記容量電圧変換器から前記被変調信号を受信するために、当該容量電圧変換器の前記出力部に電気接続されている、
請求項１に記載の回路。
【請求項８】
前記第１復調器の前記出力部に電気接続されており、かつ、前記被復調同相信号に対応するデジタルデータを形成するように構成されている第１アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記第２復調器の前記出力部に電気接続されており、かつ、前記被復調直交位相信号に対応するデジタルデータを形成するように構成されている第２アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、
をさらに備え、
前記デジタルプロセッサは、前記被復調同相信号に対応する前記デジタルデータを受信するために、前記第１アナログデジタル変換器の出力部に接続されており、
前記デジタルプロセッサは、前記被復調直交位相信号に対応する前記デジタルデータを受信するために、前記第２アナログデジタル変換器の出力部に接続されている、
請求項１に記載の回路。
【請求項９】
前記第１アナログデジタル変換器及び前記第２アナログデジタル変換器は、デルタシグマ変調器である、
請求項８に記載の回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してジャイロスコープセンサに関し、より具体的には、ジャイロスコープセンサからの出力信号におけるエラーを補正するための回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
ジャイロスコープは、１つ又は複数の回転軸に沿った対象体の回転又は姿勢を検知するために使用されることが多い。例えば、ジャイロスコープは、船の回転を識別するために及び安定制御システムに使用するために、船舶、航空機及び宇宙船に長い間使用されている。最近ではジャイロスコープは、ＭＥＭＳ（micro-electro mechanical）デバイスに組み込まれるようになっている。古典的なジャイロスコープが軸の周りに回転するのに対し、ＭＥＭＳジャイロスコープは一般的に振動素子を含んでおり、この振動素子は、フォトリソグラフィックプロセスを使用して、プリント回路基板に取り付けるか又は他の電子コンポーネントと共に取り付けるのに適した集積回路内に形成される。ＭＥＭＳデバイスが軸の周りに回転すると、振動素子に対する振動面は一定状態を保持しようとし、ＭＥＭＳセンサからの被変調電気信号は、この軸の周りの、ＭＥＭＳデバイス用支持部の姿勢に対応する。ＭＥＭＳデバイスによっては、３次元空間において複数の軸に沿って回転を検知することができる複数の振動ジャイロスコープ素子を含むものもある。
【０００３】
従来技術のＭＥＭＳジャイロスコープは、極めて広範囲の装置及び別の携帯型電子装置に使用されており、これにはスマートフォン、タブレットが含まれるが、これらには限定されない。例えば、多くの携帯型装置には、文字及びグラフィックを縦向き又は横向きに表示するディスプレイスクリーンが含まれている。携帯型電子装置内のＭＥＭＳジャイロスコープは、横向きと縦向きとの間のこの装置の回転に対応する信号を形成し、この携帯型装置内のマイクロプロセッサが、ジャイロスコープからの信号に基づいてグラフィックディスプレイを調整する。携帯型装置におけるＭＥＭＳジャイロスコープの付加的な使用には、ユーザ入力及び慣性ナビゲーションアプリケーションが含まれるが、これらに限定されない。
【０００４】
ＭＥＭＳジャイロスコープは、小型電子装置において普及してきているが、既存のＭＥＭＳジャイロスコープに対する構造及び動作条件により、このジャイロスコープ内で形成される信号に種々のエラーが引き起こされる。例えば、ＭＥＭＳジャイロスコープの異なる製造許容差及び動作温度の変動により、ジャイロスコープ内の振動検知素子からの信号の出力に直交信号エラーが形成される。復調位相エラーは、機械式の検知素子と、ジャイロスコープセンサから被変調アナログ信号を受信して、デジタルのマイクロプロセッサによる処理に適した復調変調デジタル信号を形成する電子コンポーネントとにおける遅延が原因で発生する。オフセット・ドリフトエラーを緩和するための既存の解決手段には、コスト、複雑さ、ジャイロスコープセンサシステムの消費電流を増大させてしまう複合的な閉ループフィードバック回路が含まれる。従って、振動形ジャイロスコープにおいて形成される信号を、低減されたドリフトエラーで処理する回路の改良は有益である。
【発明の概要】
【０００５】
概要
一実施形態において、センサ回路は、ジャイロスコープの出力信号に対応する出力信号を形成し、このセンサ回路によってこのジャイロスコープの出力信号からオフセット・ドリフトの一部又は全部を除去する。この回路には、ジャイロスコープ内の検知素子の出力部からの被変調信号を受信するように構成された第１復調器が含まれており、この第１復調器は、被変調信号に関連して同相被復調信号を形成する。上記回路には、ジャイロスコープ内の検知素子の出力部からの被変調信号を受信するように構成された第２復調器がさらに含まれており、この第２復調器は、被変調信号に関連して直交位相被復調信号を形成する。上記回路には、デジタルプロセッサがさらに含まれており、このデジタルプロセッサは、第１復調器の出力部からの被復調同相信号と、第２復調器の出力部からの被復調直交位相信号とを受信するように構成されている。このデジタルプロセッサは、同相信号から直交位相信号の一部分を除去するために、同相被復調信号及び直交位相被復調信号に関連して、予め定めた軸に沿ったジャイロスコープの回転に対応する出力信号を形成するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ジャイロスコープの１つ又は複数の軸の出力を監視して、ジャイロスコープ出力からオフセット・ドリフトエラーを除去する回路内の機能ユニットのブロック図。
【図２】１つ又は複数の軸に沿ってジャイロスコープの出力を監視して、ジャイロスコープ出力からオフセット・ドリフトエラーを除去する回路の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
発明の詳細な説明
以下の説明及び添付の図により、ここに開示したシステム及び方法の周囲の状況と、システム及び方法の詳細とに対する周囲状況についての一般的な理解が得られる。図面において、同様の参照符号は、これらの図面を通して同じ要素を示すために使用されている。
【０００８】
本願で使用される、同相信号という語は、ジャイロスコープセンサのようなセンサからの信号であって、このセンサが動作中に測定する特性に対応する、このセンサからの情報を有する信号のことである。例えば、振動型ジャイロスコープからの同相信号は、ジャイロスコープセンサ内の振動素子の運動に対応する被変調信号である。
【０００９】
本願で使用される、直交信号という語は、上記同相信号に対して直交位相（９０°の位相オフセット）を有する、上記センサからの別の信号のことである。この直交位相信号は、直交エラー信号とも称される。同相信号は、理想的には直交位相信号からは完全に分離されているものであるが、実際の回路では、位相オフセットエラーは、同相信号だけの測定を困難にし得るのである。
【００１０】
本願で使用される位相オフセットエラーとは、センサ信号の形成と、このセンサ信号の測定との間の時間遅延によって発生する、ジャイロスコープセンサからの信号の測定におけるエラーのことである。ジャイロスコープの検知素子又はセンサからの信号を測定する回路内の別のコンポーネントにおける固有の遅延により、位相オフセットエラーが発生する。この位相オフセットエラーの結果、直交位相信号の一部分が時間的にシフトされ、これによって同相信号の一部と重畳することになる。従って、位相オフセットエラーによって結果的に直交位相エラー信号の一部分が、測定した同相信号に含まれることになり、このことにより、ジャイロスコープの出力の測定において、許容できない大きなエラーが生じてしまうことになる。個々のジャイロスコープセンサと、測定回路との間で位相遅延エラーは変化し、また、取付基板におけるジャイロスコープセンサの物理的な構成に起因して、及び、周囲温度のような環境的な要因に起因して、時間について変化し得る。以下でさらに詳しく説明するように、本発明の信号処理回路は、同相及び直交位相信号を共に測定し、ジャイロスコープセンサからの測定信号において位相オフセットエラーによって形成される測定エラーを低減するか又はこれを除去するために、同相信号の測定値から直交位相信号の一部を除去する。
【００１１】
図１は、システム１００の機能図であり、このシステムには、ジャイロスコープセンサ１０２と、ジャイロスコープセンサ１０２からの被変調出力信号を復調する同相・直交位相（Ｉ／Ｑ）復調器１２０とが含まれている。ジャイロスコープでは、ジャイロスコープセンサの回転に対応する同相レート信号を発生させる同相被変調力１０４を形成するために、振動部材が予め定めた周波数で振動する。ジャイロスコープ１０２は、同相力１０４から９０°だけ（π／２ラジアン）位相シフトした直交位相力１０８も受ける。この直交位相力１０８は、ジャイロスコープ検知素子１０２の動作中には常に、検知質量体１１６において振動を発生させる。ジャイロスコープ検知素子１０２が回転すると、直交位相力１０８に加えて同相力１０４も検知質量体１１６の振動を発生させる。これは、図１のノード１１２によって示したベクトル和の通りである。検知質量体１１６は、ジャイロスコープセンサ１０２内で振動し、検知質量体１１６上の複数の電極が、ジャイロスコープセンサ１０２の複数の固定電極と１つのキャパシタを形成する。ジャイロスコープセンサ１０２が回転すると、説明を目的とした図１のノード１１２において加算される同相力１０４及び直交位相力１０８の両方により、検知質量体１１６の固有振動とは異なる、検知質量体１１６の被変調運動が生じる。検知質量体１１６のこの被変調運動は、ジャイロスコープセンサ１０２内の被変調容量信号を形成し、この信号は電気回路を使用して測定することができる。
【００１２】
検知質量体１１６は、伝達関数ＨS(ｊω)によって特徴付けられる。検知質量体１１６は、レート及び直交力に応じて振動する。ジャイロスコープの回転中に検出質量体１１６において振動運動を発生させるレート及び直交力が作用すると、検知質量体１１６の振動に遅延が生じる。この遅延によって位相オフセットエラーが生じ、この結果、同相信号１０４の測定中に、直交位相信号１０８の一部分が測定されることになる。この位相オフセットエラーは、次の式によって近似される。即ち、φ≒φ(Ｔ0)ｆ(Ｔ0，Ｔ)であり、但し、Ｔ0は、予め定めた参照温度であり、Ｔは、ジャイロスコープの実際の動作温度である。φ(Ｔ0)の値は、参照温度Ｔ0における校正処理によって、ジャイロスコープの製造中に又は校正処理を介して等、経験的に特定される。関数ｆ(Ｔ0，Ｔ)は、ｆ(Ｔ0，Ｔ)≒ｃ0＋ｃ1Ｔと近似され、但し、ｃ0＝ｂ0ｋＴ0及びｃ1＝b1(ａ0Ｔ0＋ａ1Ｔ02＋ａ2Ｔ03…ａnＴ0n+1)である。係数ｂ0，ｂ1及びａ0…ａnの数値は、ジャイロスコープからの複数のサンプルを測定する校正処理中に経験的に特定され、ここでこのジャイロスコープは、参照温度Ｔ0で動作する。
【００１３】
システム１００では、同相復調器１２４により、検知質量体１１６からの出力信号の同相成分に対応する被復調信号が形成される。図１の構成では、同相モジュール１３２により、復調器１２４からの被復調同相信号に単位利得が導入される。別の構成では、同相モジュール１３２のゲインは、単位利得ではなく、cos(φ)の値に対応する。直交位相復調器１２８により、被復調直交位相信号が形成される。
【数１】
0006345252.tif 000002
の位相変更は、識別した位相エラーφに対応する。従って、位相オフセットエラー補正モジュール１３６は、被復調直交位相信号を
【数２】
0006345252.tif 000003
のスケール係数で乗算し、これは特定した位相エラーφに対応し、対応する同相信号から被復調直交位相信号の一部を減算するために負（−）のスケール係数を有する。Ｉ／Ｑ復調器１２０は、位相遅延エラーに起因して、測定した同相信号に含まれている直交位相信号の一部分を除去する。加算器１４０は、合成された同相被復調信号及びスケーリングした直交位相被復調信号から出力信号を形成する。図１の実施形態において加算器１４０は、同相被復調信号と、スケーリングされた直交位相被復調信号との間の差分を形成する。別の構成において加算ユニット１４０は、図１に示したスケール係数
【数３】
0006345252.tif 000004
ではなく、
【数４】
0006345252.tif 000005
の場合には同相信号と、スケーリングされた直交位相信号との間の差分を形成する差分ユニットである。
【００１４】
図２は、ジャイロスコープの出力信号における位相遅延エラーを低減又は除去するために、振動型ジャイロスコープの出力部に電気接続されるＩ／Ｑ復調器を含むシステム２００の一実施形態の概略図である。システム２００には、ジャイロスコープ検知素子２０２と、検知チャネル２０８Ａ，２０８Ｂ及び２０８Ｃと、容量電圧変換器２２０と、振幅制御器２２４と、ＰＬＬ（phase-lock loop）２２８と、温度センサ２３６と、デジタル処理装置２４４とが含まれている。
【００１５】
システム２００では、検知素子２０２は、携帯型電子デバイスに使用されるＭＥＭＳジャイロスコープのような振動型ジャイロスコープ又は別の任意の適切な振動型ジャイロスコープである。図２の実施形態において、検知素子２０２には、３つの検知軸２０４Ａ，２０４Ｂ及び２０４Ｃの周りの回転を検知する検知素子が含まれている。各検知素子は、振動素子の運動に対応し、かつ、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸に沿ったそれぞれジャイロスコープの回転に対応する信号を形成するように構成されている。ｘ軸、軸ｙ及びｚ軸は、物理世界における回転の３つの直交軸に対応する。別の実施形態では、ジャイロスコープには１つの軸だけが含まれるか、又は、複数の軸に配置される複数の検知素子の異なる１つの構成が含まれている。駆動軸２０６は、各検知軸２０４Ａ，２０４Ｂ及び２０４Ｃの振動型部材に振動を形成する電気駆動信号を受信する。駆動軸２０６は、検知質量体を予め定めた周波数で駆動し、これによって各軸２０４Ａ乃至２０４Ｃを予め定めた周波数で振動させることができる。
【００１６】
図２において検知チャネル２０８Ａは、検知軸２０４Ａの出力部に電気接続されている。検知チャネル２０８Ａには、検知軸２０４Ａからの被変調容量出力に応じて電圧信号を形成する容量電圧変換器２１０が含まれている。一実施形態においてＰＬＬ２２８は、広帯域ＩＩ型半導体ＰＬＬを使用して実現されており、このＰＬＬは、直交エラー信号と復調クロック信号との相互の混合を阻止するために、低位相ノイズ特性で形成される。システム２００では、検知チャネル２０８Ｂ及び２０８Ｃは、検知チャネル２０８Ａと同様に構成されており、これによって検知軸２０４Ｂ及び２０４Ｃからの被復調信号に対応するデジタルデータがそれぞれ形成される。検知チャネル２０８Ａは、同相復調器２１２及び直交位相復調器２１６を含むＩ／Ｑ復調器をさらに含んでいる。同相復調器２１２も直交位相復調器２１６も共に、検知軸２０４Ａからの被変調出力電圧信号を受信するために、容量電圧変換器２１０の出力部に電気接続されている。図２の実施形態において、同相復調器２１２及び直交位相復調器２１６は、ＰＬＬ２２８の同相及び直交位相出力からのスイッチング信号に応じて容量電圧変換器２１０の出力を復調するチョッパ回路として実現されている。以下でより詳しく説明するように、同相復調器２１２は、ＰＬＬ２２８の同相出力部に接続されており、直交位相復調器２１６は、同相出力信号からπ／２ラジアン（９０°）の位相オフセットを有する、ＰＬＬ２２８の直交出力部に接続されている。同相復調器２１２及び直交位相復調器２１６は、検知軸２０４Ａからの被変調出力信号の同相及び直交位相成分にそれぞれ対応する被復調アナログ信号を形成する。アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２１４及び２１８はそれぞれ、復調器２１２及び２１６の出力に対応するデジタル出力データを形成する。一実施形態において、ＡＤＣ２１４及び２１８はデルタシグマ変調器であり、このデルタシグマ変調器には、復調器２１２及び２１６からのアナログ信号をオーバサンプリングする１ビット４次のＡＤＣ２１４及び２次のＡＤＣ２１８が含まれている。
【００１７】
システム２００において駆動軸２０６は、振幅制御回路２２４から電気駆動信号を受信する。振幅制御回路２２４は、検知素子２０２内の駆動軸２０６に対する電気駆動信号の振幅を制御し、この振幅制御回路は、検知素子２０２に対する振動の振幅を予め定めたレベルに維持する。ＰＬＬ２２８及び振幅制御器２２４は、閉ループ構成において駆動軸２０６を制御し、駆動軸２０６の出力は、容量電圧変換器２２０に供給され、この容量電圧変換器により、駆動軸２０６の振動に対応する出力電圧が形成される。ＰＬＬ２２８は、容量電圧変換器２２０からの出力信号を受信して、駆動軸２０６に至る信号の周波数及び位相を制御するためのトラッキング信号出力を形成する。ＰＬＬ２２８は、ジャイロスコープ検知要素２０２内の運動部材の振動の固有周波数を追跡する時変信号を形成する。ＰＬＬ２２８は、駆動軸２０６を操作するために振幅制御器２２４の動作を制御する同相出力信号を形成し、ＰＬＬ２２８からのこの同相出力信号は、同相復調器２１２も制御する。ＰＬＬ２２８には、直交位相変調器２１６の動作を制御するために、同相信号からπ／２ラジアン（９０°）だけシフトされた位相を有する、シフトされた直交位相出力を形成する位相遅延回路が含まれている。
【００１８】
システム２００において、駆動軸２０６及び復調器２１２及び２１６は総て、単一のＰＬＬ２２８からの出力信号によって駆動される。上述のように検知軸２０４Ａ乃至２０４Ｃ及びシステム２００の別のコンポーネントにより、検知素子２０２からの同相及び直交位相出力信号において位相オフセットエラーが発生する。ＰＬＬ２２８からの同相及び直交位相信号は、復調器２１２及び２１６にも供給される。従来技術の検知回路は、同相信号だけがジャイロスコープ２００の検知素子からの有効情報を含むため、同相信号から直交位相信号をフィルタリング又は分離しようと試みている。しかしながら、システム２００では、検知素子２０２からの信号の直交位相成分は廃棄されない。その代わりに、直交位相復調器２１６及びＡＤＣ１２８により、この被復調直交位相信号に対応するデジタルデータが形成される。以下でさらに詳しく説明するように、この被復調直交位相信号は、システム２００における位相オフセットエラーに従ってスケーリングされ、スケーリングされた直交位相信号成分は、出力信号における位相オフセットエラーの作用を低減又は除去するために、出力信号の同相成分から除去される。
【００１９】
システム２００では、温度センサ２３６に温度検知素子２３８及びＡＤＣ２４０が含まれている。一実施形態において温度検知素子２３８は、ＰＴＡＴ（proportional-to-absolute temperature：絶対温度比例）センサ素子である。温度検知素子２３８は、検知素子２０２の温度に対応するアナログ信号を形成し、ＡＤＣ２４０はこのアナログ信号を、プロセッサ２４４による付加的な処理のためにデジタルデータに変換する。一実施形態において、ＡＤＣ２４０は、インクリメントに操作される２次のデルタシグマ変調器である。温度センサ２３６は、直交位相被復調信号データに対するスケール係数を識別するのに使用される温度データを供給する。位相オフセットエラーの大きさ、及び、測定した同相信号と直交位相エラー信号との間の対応する重なり合いは、検知素子２０２の温度に依存する。
【００２０】
システム２００においてデジタルプロセッサ２４４は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳIＣ）、ＦＰＧＡ（field programmable gate array：フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）、又は、同相のＡＤＣ２１４，直交位相のＡＤＣ２１８及び温度センサのＡＤＣ２４０からのデジタル被復調信号データを受信するように構成された別の任意のデジタル処理装置として具現化される。一実施形態において、機械式検知素子２０２と、検知チャネル２０８Ａ乃至２０８Ｃと、温度センサ２３６と、振幅制御器２２４と、ＰＬＬ２２８と、デジタルバックエンド２４４とを含む全体システム２００は、例えばＣＭＯＳ処理、ＭＥＭＳ処理を使用して、単一の物理的なパッケージに統合される。付加的な実施形態には、システム２００の機械式コンポーネント、アナログ電気コンポーネント及びデジタル電子コンポーネントの組み合わせが含まれる。図２の実施形態において、デジタルプロセッサ２４４は、検知素子２０２の検知軸２０４Ｂ及び２０４Ｃの監視をそれぞれ可能にするために、検知チャネル２０８Ｂ及び２０８Ｃ内のＡＤＣからデータを受信するようにさらに構成されている。
【００２１】
図２には、検知素子２０２からの信号に対応するデジタル出力データを形成するためにデジタルプロセッサ２４４が実行する複数の操作の概略的な構成が示されている。図２の実施形態において、プロセッサ２４４は、温度センサ２３６，同相復調器２１２及び直交位相復調器２１６からのデジタルデータに対し、ローパスフィルタ２４８，２５０及び２５２をそれぞれ適用する。プロセッサ２４４は、乗算器２５６を用い、定数値ｃ0によって温度センサ２３６のフィルタリングした出力読み取り値を乗算して、加算器２６０を用いて定数値ｃ0を加算する。定数ｃ0及びｃ1の値は、デジタルプロセッサ２４４に付随するメモリに記憶されている予め定めた定数であり、関数ｆ(Ｔ0，Ｔ)に関連して上で説明した。加算器２６０の出力は、式ｆ(Ｔ0，Ｔ)の結果に対応し、ここでＴは、温度センサ２３６から受信した検知素子２０２に対する容量温度読み取り値である。プロセッサ２４４には、加算器２６０からの出力と、フィルタ２５２からの直交位相被復調信号に対応するデジタルデータとを乗算する乗算器２６４が含まれており、これによって被復調直交位相信号データをスケーリングしたものに対応するデジタルデータが形成される。上述のように、乗算器２６４により、乗算過程に負の係数
【数５】
0006345252.tif 000006
も導入されるため、これによって被復調直交位相信号データに対応する負にスケーリングされた値が形成される。
【００２２】
デジタルプロセッサ２４４は、加算器２６８を使用して、乗算器２６４のスケーリングされた直交位相エラー信号出力に、フィルタ２５０からの同相信号に対するデジタルデータを加算し、これによって合成出力信号が形成される。加算器２６８からの合成出力信号は、測定した同相信号と、スケーリングした直交位相エラー信号との間の差分に対応する。従って、システム２００における位相オフセットエラーにより、直交位相エラー信号の一部が同相信号に導入されるため、デジタルプロセッサ２４４は、加算器２６８を用いて、同相被復調信号データから直交位相成分を除去する。上記のようにデジタルプロセッサ２４４は、温度センサ２３６からの温度データに基づき、かつ、ジャイロスコープ検知素子２０２に対する校正データを参照して、スケール係数を動的に調整し、これによってシステム２００の動作中に発生する位相オフセットエラーの変化が補償される。一実施形態において、デジタルプロセッサ２４４は、ソフトウェアプログラムの一部として記憶されたプログラム命令を実行して、フィルタ２４８，２５０及び２５２、乗算器２５６及び２６４、並びに、加算器２６０及び２６８の機能を実行する。
【００２３】
当業者には、上述の特定の実施に対して数多くの修正を行い得ることが理解されよう。従って、添付の特許請求の範囲は、上で例証して説明した特定の実施形態に限定されない。当初示した特許請求の範囲及び補正がなされ得る特許請求の範囲は、現在ではまだ予想されていないか又は評価されておらず、例えば出願人／特許所有者から提起され得るものを含めて、ここで開示した実施形態及び教示した事項の変化形態、択一的な形態、修正、改良、等価な形態及び実質的に等価な形態に及ぶものである。
【図１】
0006345252.tif 000007
【図２】
0006345252.tif 000008