(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知量に応じた検知信号を生成するセンサ素子と、前記検知信号を増幅してこれを増幅信号として出力する増幅器と、前記増幅信号を所定タイミングによって順次ＡＤ変換して得られるＡＤ変換データを順次出力するＡＤ変換器とを含むセンサモジュールであって、
電圧レベルが一定の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記検知信号又は前記基準電圧のいずれかを選択的に前記増幅器に供給する入力信号選択手段と、
前記基準電圧に対応した第１のＡＤ変換データの所定数を平均化して前記第１のＡＤ変換データに重畳しているゆらぎ成分を除去した平均値データを得る平均値算出手段と、
前記基準電圧に対応した第１のＡＤ変換データの１つから前記平均値データを減算することにより前記ゆらぎ成分を抽出し、これを補正値として出力する補正値生成手段と、
前記検知信号に対応する第２のＡＤ変換データの各々から前記補正値を減算することにより前記第２のＡＤ変換データに重畳しているゆらぎ成分を除去し、これを検知出力信号として出力する補正手段と、を更に有することを特徴とするセンサモジュール。
【請求項２】
前記入力信号選択手段は、前記検知信号の前記増幅器への供給および遮断を切り換える第１スイッチと、前記基準電圧の前記増幅器への供給および遮断を切り換える第２スイッチとからなるスイッチ回路を含むことを特徴とする請求項１に記載のセンサモジュール。
【請求項３】
検知量に応じた検知信号を生成するセンサ素子と、前記検知信号を増幅してこれを増幅信号として出力する増幅器と、前記増幅信号を所定タイミングによって順次ＡＤ変換して得られるＡＤ変換データを順次出力するＡＤ変換器とを含むセンサモジュールの検知出力信号の補正方法であって、
電圧レベルが一定の基準電圧を前記増幅器に入力し、平均値算出手段が前記基準電圧に対応した第１のＡＤ変換データの所定数を平均化して前記第１のＡＤ変換データに重畳しているゆらぎ成分を除去した平均値データを得るステップと、
補正値生成手段が前記基準電圧に対応した第１のＡＤ変換データの１つから前記平均値データを減算することにより前記ゆらぎ成分を抽出し、これを補正値として出力するステップと、
前記検知信号を前記増幅器に入力し、補正手段が前記検知信号に対応する第２のＡＤ変換データの各々から前記補正値を減算することにより前記第２のＡＤ変換データに重畳しているゆらぎ成分を除去し、これを前記検知出力信号として出力するステップと、を含むことを特徴とする検知出力信号の補正方法。
【請求項４】
前記補正値は所定期間毎に算出されることを特徴とする請求項３に記載の検知出力信号の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ素子、増幅器及びＡＤ変換器を備えたセンサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
加速度センサや角速度センサ等の各種センサと、これらのセンサから出力される検知信号を増幅する差動増幅器と、増幅された検知信号をＡＤ変換するＡＤ変換器とが１パッケージ化されたセンサモジュールは公知である。このようなセンサモジュールは他の機器への組み込みを容易にすることができ、部品点数の削減、機器の小型化に寄与することができる。
【０００３】
センサを用いた装置において、その出力信号の精度を高めるための技術として特許文献１には、自動車の進行方向における加速度に対応した出力信号を得るための加速度センサを有する加速度検出装置において、自動車のエンジン回転数が一定であるとき、すなわち、自動車の進行方向における加速度がゼロであるときの加速度センサの出力信号を補正信号として保持しておき、以降、加速度センサの出力信号から補正信号を除去する手段を備えた加速度検出装置が開示されている。補正信号には、例えば温度変化などの環境変化によって加速度センサの出力信号に生じるドリフト成分や、自動車が坂道を走行する際に加速度センサに加わる重力加速度成分といった自動車の進行方向における加速度とは無関係の不要成分が含まれることとなり、除去手段によってこれらの不要成分が除去されるので、このような不要成分によって生じる誤差を軽減することができる旨が記載されている。
【特許文献１】特開平９−４３２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサモジュールにおいては、センサ以外の構成部、すなわち、オペアンプやＡＤ変換器からの出力信号が何らかの要因によって変動することに起因するいわゆる検知出力信号のゆらぎが常に生じている。つまり、センサモジュールから最終的に出力される検知出力信号には絶えずゆらぎ成分が混入しており、高精度な検知出力信号を得ることが困難なものとなっていた。
【０００５】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、各種センサ、差動増幅器およびＡＤ変換器等を含むセンサモジュールにおいて、センサの後段に設けられる差動増幅器やＡＤ変換器等の信号処理部における出力変動に起因するゆらぎ成分を除去し、より高精度な検知出力信号を得ることができるセンサモジュールおよびセンサモジュールの検知出力信号の補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のセンサモジュールは、検知量に応じた検知信号を生成するセンサ素子と、前記検知信号を増幅してこれを増幅信号として出力する増幅器と、前記増幅信号を所定タイミングによって順次ＡＤ変換して得られるＡＤ変換データを順次出力するＡＤ変換器とを含むセンサモジュールであって、電圧レベルが一定の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、前記検知信号又は前記基準電圧のいずれかを選択的に前記増幅器に供給する入力信号選択手段と、前記基準電圧に対応した第１のＡＤ変換データの所定数を平均化して前記第１のＡＤ変換データに重畳しているゆらぎ成分を除去した平均値データを得る平均値算出手段と、前記基準電圧に対応した第１のＡＤ変換データの１つから前記平均値データを減算することにより前記ゆらぎ成分を抽出し、これを補正値として出力する補正値生成手段と、前記検知信号に対応する第２のＡＤ変換データの各々から前記補正値を減算することにより前記第２のＡＤ変換データに重畳しているゆらぎ成分を除去し、これを検知出力信号として出力する補正手段と、を更に有することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明のセンサモジュールの検知出力信号の補正方法は、検知量に応じた検知信号を生成するセンサ素子と、前記検知信号を増幅してこれを増幅信号として出力する増幅器と、前記増幅信号を所定タイミングによって順次ＡＤ変換して得られるＡＤ変換データを順次出力するＡＤ変換器とを含むセンサモジュールの検知出力信号の補正方法であって、電圧レベルが一定の基準電圧を前記増幅器に入力し、平均値算出手段が前記基準電圧に対応した第１のＡＤ変換データの所定数を平均化して前記第１のＡＤ変換データに重畳しているゆらぎ成分を除去した平均値データを得るステップと、補正値生成手段が前記基準電圧に対応した第１のＡＤ変換データの１つから前記平均値データを減算することにより前記ゆらぎ成分を抽出し、これを補正値として出力するステップと、前記検知信号を前記増幅器に入力し、補正手段が前記検知信号に対応する第２のＡＤ変換データの各々から前記補正値を減算することにより前記第２のＡＤ変換データに重畳しているゆらぎ成分を除去し、これを前記検知出力信号として出力するステップと、を含むことを特徴としている。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のセンサモジュールの構成を示すブロック図である。センサ１０は、例えばピエゾ抵抗型の３軸加速度センサである。ピエゾ抵抗型加速度センサは、シリコン母材をMEMS技術によってフレーム、マス、ビームからなる構造体に加工したものであり、ビーム上にピエゾ抵抗が配置されている。ピエゾ抵抗とは結晶に機械的な外力を加えると結晶格子に歪みが生じ、半導体中のキャリア数や移動度が変化して抵抗値が変化する素子である。センサチップに加速度が加わると、マスが移動し、ビーム上に歪みが発生する。この歪みによってビーム上に配置したピエゾ抵抗に応力が生じ抵抗値が変化する。ピエゾ抵抗型加速度センサは、ピエゾ抵抗でブリッジ回路を構成し、かかる抵抗値変化を電気信号として出力する。すなわち、センサ１０の出力端子間には、センサ素子に加えられた加速度に応じた電圧レベルを有する検知電圧Vsが発生するようになっている。
【０００９】
基準電圧発生器１１は、その出力端子間に電圧レベルが一定の基準電圧Vrefを発生させる直流電圧発生回路である。基準電圧Vrefは周囲温度や電源電圧に依存せず、常に安定な直流電圧を維持できるように例えばバンドギャップ回路等により構成される。
【００１０】
入力側スイッチ回路１２は、差動増幅器１３の入力電圧を切り換えるスイッチ回路であり、センサ１０からの検知電圧Vsの差動増幅回路１３への入力／遮断を切り替える第１スイッチＳＷ１ａと、基準電圧発生器１１からの基準電圧Vrefの差動増幅回路１３への入力／遮断を切り替える第２スイッチＳＷ２ａとにより構成される。各スイッチの切り替えは、制御部１５から供給される制御信号に基づいて行われることとなる。
【００１１】
差動増幅器１３は、２つの入力端子を有し、これら２つの入力端子間に印加された電圧の差分を増幅して出力する。センサ１０から供給される検知電圧Vsおよび基準電圧発生器１１から供給される基準電圧Vrefは、差動増幅回路１３により所定の増幅率で増幅された増幅信号として出力される。このように差動増幅器１３を用いて信号増幅を行うのはセンサ１０からの検知電圧Vsは、微小であり、これをＡＤ変換するために必要な電圧レベルにまで引き上げる必要があるからである。尚、差動増幅回路１３は入力端子間の信号の差分を増幅するため、雑音が混入したとしても、電気的な信号の差として現れにくいため、これが問題となることは殆どない。
【００１２】
ＡＤ変換器１４は、差増増幅回路１３から供給される検知電圧Vs又は基準電圧Vrefの増幅信号を所定周期でサンプリングして各入力信号の大きさに対応したデジタル量に変換し、これを順次ＡＤ変換データとして出力する。ＡＤ変換器１４は、例えば公知の逐次比較型ＡＤ変換器であり、差動増幅器１３より供給される検知電圧Vs又は基準電圧Vrefの増幅信号をサンプルホールドし、これを最上位ビットから比較しながらデジタル量に変換し、これを順次出力していく。
【００１３】
出力側スイッチ回路１６は、第１スイッチＳＷ１ｂと第２スイッチＳＷ２ｂとにより構成され、これらのスイッチを制御部１５から供給される制御信号に基づいてオンオフさせることにより、ＡＤ変換器１４から順次出力されるセンサ１０の検知電圧Vsに対応するＡＤ変換データＡ（Ｘ）を第１スイッチＳＷ１ｂを介して出力端子Ｑ１より出力するとともに、基準電圧発生器１１の基準電圧Vrefに対応するＡＤ変換データＤ（ｘ）を第２スイッチＳＷ２ｂを介して出力端子Ｑ２より出力する。
【００１４】
制御部１５は、入力側スイッチ回路１２および出力側スイッチ回路１６に制御信号を供給し、入力側スイッチ回路１２の各スイッチのオンオフ制御を行うことにより、検知電圧Vsおよび基準電圧Vrefを所定のタイミングで交互に差動増幅器１３に供給するとともに、出力側スイッチ回路１６の第１および第２スイッチのオンオフタイミングを入力側スイッチ回路１２の第１および第２スイッチのオンオフタイミングに同期させることにより検知電圧VsのＡＤ変換出力と、基準電圧VrefのＡＤ変換出力の出力先を上記の如く振り分ける。つまり、制御部１５は、出力側スイッチ回路１６のオンオフタイミングを入力側スイッチ回路１２に連動させることにより、センサ１０の検知電圧Vsに対応するＡＤ変換出力を第１スイッチＳＷ１ｂを介して出力端子Ｑ１より出力させるとともに、基準電圧発生器１１の基準電圧Vrefに対応するＡＤ変換出力を第２スイッチＳＷ２ｂを介して出力端子Ｑ２より出力させる。
【００１５】
メモリ１７は、出力側スイッチ回路１６の第２スイッチＳＷ２ｂを介して順次供給される基準電圧Vrefに対応するＡＤ変換データＤ（ｘ）のうちの一部のデータを記憶しておくための記憶媒体である。メモリ１７には後述する電源起動時における初期設定動作において、順次供給される基準電圧Vrefに対応するＡＤ変換データのうち例えば１００個のサンプリングデータが格納される。
【００１６】
平均化回路１８は、メモリ１７に格納された基準電圧VrefのＡＤ変換データの平均値Ｄaveを演算し、これを保持する。
【００１７】
ホールド回路１９は、出力側スイッチ回路１６の第２スイッチＳＷ２ｂを介して順次供給される基準電圧Vrefに対応するＡＤ変換データＤ（ｘ）に含まれる１のＡＤ変換データＤを制御信号に基づいてホールドしてこれを出力する。
【００１８】
第１減算器１９は、ホールド回路１９によりホールドされた基準電圧VrefのＡＤ変換データＤから平均化回路１８に保持された平均値Ｄaveを減算し、これを補正値Ｅ（＝Ｄ−Ｄave）として出力する。
【００１９】
第２減算器２１は、出力側スイッチ回路１６の第１スイッチＳＷ１ｂを介して順次供給されるセンサ１０の検知電圧Vsに対応するＡＤ変換データＡ（ｘ）から、第１減算器２０による演算結果である補正値Ｅを減算し、その結果を補正データＭ（ｘ）（＝Ａ（ｘ）−Ｅ）として出力する。かかる補正データＭ（ｘ）が本発明のセンサモジュールの最終的な検知出力信号となる。
【００２０】
次に上記した構成を有する本発明のセンサモジュールの動作について図２および図３を参照しつつ説明する。図２および図３は、センサモジュールを構成する各機能ブロック毎の動作を示したタイミングチャートである。図２は、センサモジュールの電源起動時に行われる初期設定動作を示したものであり、図３は、センサモジュールによる加速度検知時における動作を示したものである。
【００２１】
はじめに、センサモジュールの初期設定動作について図２を参照しつつ説明する。センサモジュールの電源が投入されると、センサモジュールの初期設定動作が開始される。この初期設定においては、一定期間内に基準電圧発生器１１から出力される基準電圧Vrefの平均値が平均化回路１８により算出され、これが保持される。すなわち、センサモジュールに電源が投入されると、制御部１５は入力側スイッチ回路１２および出力側スイッチ回路１６に制御信号を供給し、入力側スイッチ回路１２の第１スイッチＳＷ１ａをオフ状態、第２スイッチＳＷ２ａをオン状態とするとともに出力側スイッチ回路１６の第１スイッチＳＷ１ｂをオフ状態、第２スイッチＳＷ２ｂをオン状態とする（Ｓ１）。これにより、差動増幅器１３には基準電圧発生器１１の出力端子間に発生している基準電圧Vrefが印加されることとなる。差動増幅器１３は基準電圧Vrefを所定の増幅率で増幅した増幅信号を生成し、これをＡＤ変換器１４に供給する。
【００２２】
ＡＤ変換器１４は、供給される基準電圧Vrefの増幅信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、これをＡＤ変換データＤ（ｘ）として順次出力していく（Ｓ２）。尚、このＡＤ変換データＤ（ｘ）には、入力電圧が差動増幅器１３およびＡＤ変換器１４を通過することによりゆらぎ成分が重畳されている。
【００２３】
ＡＤ変換器１４より順次出力された基準電圧Vrefに対応するＡＤ変換データＤ（ｘ）は、出力側スイッチ回路１６の第２スイッチＳＷ２ｂを介してメモリ１７に供給される。メモリ１７には、ＡＤ変換器１４のサンプリング周期に応じて断続的に供給される基準電圧VrefのＡＤ変換データのうち例えば１００個のデータが格納される（Ｓ３）。尚、メモリ１７に格納されたデータは、センサモジュールの電源がオフされるまでは保持される。
【００２４】
平均化回路１８は、メモリ１７に格納された１００個のデータを抽出し、これらの平均値Ｄaveを算出してその結果を保持する（Ｓ４）。ゆらぎ成分が重畳された複数のＡＤ変換データを平均化回路１８によって平均化することにより、ゆらぎ成分が相殺されることとなる。すなわち、平均化回路１８により算出された平均値Ｄaveは、ゆらぎ成分が除去された増幅後の基準電圧Vrefの真値として位置付けられるものであり、以下に説明する本発明のセンサモジュールの検知動作においてゆらぎ成分を抽出する際に用いられる。平均値Ｄaveの算出が完了すると初期設定が終了する。
【００２５】
また、平均値Ｄaveの値はセンサのキャリブレーション常温測定時（センサの感度オフセット値の取得するとき）に算出し不揮発メモリー等に保存することにより電源投入時に再度測定を行わず、温度変化による基準電圧Vref変動も補正することが可能になる。
【００２６】
次に、初期設定が完了したセンサモジュールが加速度検知動作を行う場合の動作について図３を参照しつつ説明する。制御部１５は、入力側スイッチ回路１２および出力側スイッチ回路１６に制御信号を供給し、入力側スイッチ回路１２の第１スイッチＳＷ１ａをオフ状態、第２スイッチＳＷ２ａをオン状態とするとともに出力側スイッチ回路１６の第１スイッチＳＷ１ｂをオフ状態、第２スイッチＳＷ２ｂをオン状態とする（Ｓ１１）。これにより、差動増幅器１３には基準電圧発生器１１の出力端子間に発生している基準電圧Vrefが印加されることとなる。差動増幅器１３は基準電圧Vrefを所定の増幅率で増幅した増幅信号を生成し、これをＡＤ変換器１４に供給する。ＡＤ変換器１４は、供給される基準電圧Vrefの増幅信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、これをＡＤ変換データＤ（ｘ）として順次出力していく（Ｓ１２）。ＡＤ変換データＤ（ｘ）には、差動増幅器１３およびＡＤ変換器１４を通過することにより、ゆらぎ成分が重畳されている。ＡＤ変換器１４から出力される基準電圧Vrefに対応するＡＤ変換データＤ（ｘ）は、出力側スイッチ回路１６の第２スイッチＳＷ２ｂを介してホールド回路１９に供給される。ホールド回路１９は、制御信号に基づくタイミングで順次供給されるＡＤ変換データＤ（ｘ）に含まれる１のデータＤ１をホールドしてこれを出力する（Ｓ１３）。ホールド回路１９によりホールドされたＡＤ変換データＤ１は第１減算器２０に供給される。第１減算器２０は、ＡＤ変換データＤ１から初期設定時に取得した平均値Ｄaveを減算し、その結果を補正値Ｅ１（＝Ｄ１−Ｄave）として出力する（Ｓ１４）。つまり、平均値Ｄaveは、先に述べたように、ゆらぎ成分が除去された基準電圧Vrefの真値であり、Ｄ１がゆらぎ成分を含む基準電圧VrefのＡＤ変換データであるので、Ｄ１からＤaveを減算することにより、ゆらぎ成分のみを抽出することが可能となる。すなわち、第１減算器１０より出力される補正値Ｅ１は、データＤ１取得時点におけるゆらぎ成分の大きさを表している。尚、メモリ１７に格納されたデータおよび平均化回路１８による平均値Ｄaveは、初期設定の段階で設定されたものが保持されるので、加速度検知動作時においてこれらの値は変更しない。
【００２７】
続いて制御部１５は、入力側スイッチ回路１２および出力側スイッチ回路１６に制御信号を供給し、入力側スイッチ回路１２の第１スイッチＳＷ１ａをオン状態、第２スイッチＳＷ２ａをオフ状態とするとともに出力側スイッチ回路１６の第１スイッチＳＷ１ｂをオン状態、第２スイッチＳＷ２ｂをオフ状態とする（Ｓ１５）。これにより、差動増幅器１３にはセンサ１０の出力端子間に発生している検知電圧Vsが印加されることとなる。差動増幅器１３は検知電圧Vsを所定の増幅率で増幅した増幅信号を生成し、これをＡＤ変換器１４に供給する。ＡＤ変換器１４は、供給される検知電圧Vsの増幅信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、これをＡＤ変換データＡ（ｘ）として順次出力していく（Ｓ１６）。尚、ＡＤ変換データＡ（ｘ）には、入力電圧が差動増幅器１３およびＡＤ変換器１４を通過することにより、ゆらぎ成分が重畳されている。ＡＤ変換器１４より出力されたセンサ１０の検知電圧Vsに対応するＡＤ変換データＡ（ｘ）は、出力側スイッチ回路１６の第１スイッチＳＷ１ｂを介して第２減算器２１に順次供給される。第２減算器２１は、順次供給される検知電圧VsのＡＤ変換データの各々から第１減算器２０より出力される補正値Ｅ１（＝Ｄ１−Ｄave）を減算し、その結果を補正データＭ（ｘ）（＝Ａ（ｘ）−Ｅ１）を出力する（Ｓ１７）。先に述べたように第１減算器２０より供給される補正値Ｅ１は、データＤ１取得時点におけるゆらぎ成分の大きさを表しており、減算器２１は、ゆらぎ成分が重畳された検知電圧VsのＡＤ変換データの各々から補正値Ｅ１を減算することによりゆらぎ成分の除去を行う。これにより、検知出力信号のゆらぎ補正が行われることとなる。
【００２８】
ゆらぎ成分の大きさは常に変化するため、補正値の取得および補正処理は、所定期間毎に行われる。すなわち、センサ１０の検知電圧VsのＡＤデータを所定数取得した後、制御部１５は、再び入力側スイッチ回路１２および出力側スイッチ回路１６に制御信号を供給し、入力側スイッチ回路１２の第１スイッチＳＷ１ａをオフ状態、第２スイッチＳＷ２ａをオン状態とするとともに出力側スイッチ回路１６の第１スイッチＳＷ１ｂをオフ状態、第２スイッチＳＷ２ｂをオン状態とする（Ｓ１８）。これにより、差動増幅器１３には基準電圧Vrefが再び印加されることとなる。ＡＤ変換器１４は、供給される基準電圧Vrefの増幅信号をＡＤ変換データＤ（ｘ）に変換し（Ｓ１９）、これが出力側スイッチ回路１６を介してホールド回路１９に供給される。ホールド回路１９は、制御信号に基づくタイミングで順次供給される新たなＡＤ変換データＤ（ｘ）に含まれる１つのデータＤ２をホールドしてこれを出力する（Ｓ２０）。第１減算器２０は、ホールド回路１９よりホールドされたＡＤ変換データＤ２から平均値Ｄaveを減算し、新たな補正値Ｅ２（＝Ｄ２−Ｄave）を出力する（Ｓ２１）。新たな補正値Ｅ２は、データＤ２取得時点におけるゆらぎ成分の大きさを表している。
【００２９】
続いて制御部１５は、入力側スイッチ回路１２および出力側スイッチ回路１６に制御信号を供給し、入力側スイッチ回路１２の第１スイッチＳＷ１ａをオン状態、第２スイッチＳＷ２ａをオフ状態とするとともに出力側スイッチ回路１６の第１スイッチＳＷ１ｂをオン状態、第２スイッチＳＷ２ｂをオフ状態とし（Ｓ２２）、センサ１０の検知電圧Vsに対応する新たなＡＤ変換データＡを得る（Ｓ２３）。第２減算器２１は順次供給される当該新たなＡＤ変換データＡ（ｘ）の各々から新たな補正値Ｅ２を減算することにより、当該新たな期間において生じているゆらぎ成分を除去した補正データＭ（ｘ）を検知出力信号として出力する（Ｓ２４）。
【００３０】
このように、本発明のセンサモジュールは、初期設定において電圧レベルが一定である基準電圧Vrefを差動増幅器１３およびＡＤ変換器１４に通過させることにより、ゆらぎ成分が重畳されたＡＤ変換データを取得し、これを平均化することによりゆらぎ成分が相殺された基準電圧Vrefの真値に相当するＤaveを求め、検知動作時において、ある時点における基準電圧Vrefに対応するＡＤ変換データＤから上記Ｄaveを減算することによりゆらぎ成分を特定する。そして、センサ出力に対応するＡＤ変換データの各々からゆらぎ成分を減算することにより補正を行い、その結果を最終的な検知出力信号として出力する。これにより、ゆらぎ成分の影響が排除され、高精度な検知出力信号を得ることが可能となる。また、上記の如くゆらぎ成分の抽出、すなわち補正値の取得を断続的に行うため、常に変化するゆらぎ成分に対して適切な補正を行うことが可能となる。尚、補正値Ｅを取得するために基準電圧発生器１１を差動増幅器１３に接続させる期間は極力短い方が好ましい。
【００３１】
図４（ａ）は、加速度ゼロの状態における本発明のセンサモジュールの検知出力信号の推移を示すグラフであり、２２時間測定を行った１００個データの移動平均をプロットしたものである。図４（ｂ）は、ゆらぎ補正を行わない従来のセンサモジュールの同一条件における検知出力信号の推移を比較例として示したものである。尚、各グラフ中に示された破線は検知出力信号の理想値を表している。両者を比較して明らかなように、検知出力信号に対してゆらぎ補正を行うことにより、理想値からの出力変動が大幅に低減されていることがわかる。図４（ｃ）は両者の標準偏差を示したものであり、ゆらぎ補正の効果により検知出力信号のばらつき、すなわち検知出力信号に重畳するゆらぎ成分は、概ね半減していることが理解できる。
【００３２】
尚、上記実施例においてはセンサ１０を加速度センサとした場合を例に説明したが、角速度センサ、温度センサ、磁気センサ、圧力センサ等あらゆるセンサに適用することが可能である。また、ＡＤ変換器１３は逐次比較型に限らず電荷平衡型や二重積分型等の他の方式によるものを使用することとしてもよい。また、上記実施例においては、基準電圧VrefのＡＤ変換データを取得し、これに基づいてゆらぎ成分を特定した後にセンサ出力を取り込んでゆらぎ成分の減算を行うような動作としたが、センサ出力を予め取り込んでこれを保持しておき、その後にゆらぎ成分を特定し、保持しておいたセンサ出力からゆらぎ成分を減算する動作とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例であるセンサモジュールの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例であるセンサモジュールの初期設定時の動作を示す図である。
【図３】本発明の実施例であるセンサモジュールの検知動作時の動作を示す図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施例であるセンサモジュールの検知出力信号の推移を示すグラフである。（ｂ）は従来のセンサモジュールの検知出力信号の推移を示すグラフである。（ｃ）は本発明の実施例であるセンサモジュールと従来のセンサモジュールの検知出力信号の標準偏差の比較表である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  センサ
１１  基準電圧生成器
１２  第１スイッチ回路
１３  差動増幅器
１４  ＡＤ変換器
１５  制御回路
１６  第２スイッチ回路
１７  メモリ
１８  平均化回路
１９  ホールド回路
２０  第１減算器
２１  第２減算器
【図１】
0004597204.tif 000002
【図２】
0004597204.tif 000003
【図３】
0004597204.tif 000004
【図４】
0004597204.tif 000005