物理量檢測電路、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種物理量檢測電路以及使用了該物理量檢測電路的物理量檢測裝置、電子設備和移動體，所述物理量檢測電路能夠在抑制電路規(guī)模增加的同時進行數(shù)字處理。檢測電路(12)(物理量檢測電路)包括：Δ∑調(diào)制器(106)(A/D轉(zhuǎn)換器)，其將與物理量相對應的檢測信號數(shù)字化并輸出檢測數(shù)據(jù)；運算部(111)，其包括加法器(114a、114b)和乘法器(116)中的至少一個；主序列計數(shù)器(122)(計數(shù)器)，其對時鐘信號(MCK)的時鐘數(shù)進行計數(shù)，并周期性地將計數(shù)值初始化；控制電路(120)(控制部)，其根據(jù)計數(shù)值，而使運算部(111)實施相互不同種類的多個運算處理，所述運算處理為，用于根據(jù)檢測數(shù)據(jù)而生成與物理量的大小相對應的運算數(shù)據(jù)的運算處理。
【專利說明】物理量檢測電路、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種物理量檢測電路、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在各種各樣的系統(tǒng)和電子設備中，對加速度進行檢測的加速度傳感器和對 角速度進行檢測的陀螺傳感器等能夠?qū)Ω鞣N物理量進行檢測的物理量檢測裝置被廣泛應 用。近年來，物理量檢測裝置被搭載于汽車等上，因此變得即使在干擾較多的環(huán)境下也要求 較高的檢測精度和較高的可靠性。
[0003] 在將物理量的檢測信息作為數(shù)字信號而進行輸出的物理量檢測裝置中，通過輸出 干擾耐性較高的數(shù)字信號，從而即使在干擾較多的環(huán)境下也能確保較高的可靠性。例如，在 專利文獻1中，提供一種如下物理量測量裝置，其具有檢測電路，所述檢測電路在通過檢波 電路對從振動器輸出的模擬信號進行檢波后，通過A/D轉(zhuǎn)換器而將所檢波到的信號轉(zhuǎn)換為 數(shù)字信號并輸出。在專利文獻1所記載的物理量測量裝置中，檢測電路為模擬電路，為了提 高檢測精度可以考慮替換成數(shù)字電路。例如，在專利文獻2中記載了如下內(nèi)容，S卩，在包含 具有濾波器部的檢測電路的檢測裝置中，能夠?qū)?gòu)成濾波器部的離散時間型濾波器（SCF) 置換為數(shù)字濾波器。
[0004] 但是，當將現(xiàn)有的物理量檢測裝置的檢測電路簡單得置換成數(shù)字電路時，由于加 法器和乘法器的數(shù)量增加導致電路規(guī)模增大，從而在成本方面存在問題。
[0005] 專利文獻1 :日本特開2009-229447號公報
[0006] 專利文獻2 :日本特開2007-327943號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明是鑒于以上這種問題點而完成的，根據(jù)本發(fā)明的幾個方式，能夠提供一種 如下的物理量檢測電路以及使用了該物理量檢測電路的物理量檢測裝置、電子設備以及移 動體，所述物理量檢測電路能夠在抑制電路規(guī)模增大的同時進行數(shù)字處理。
[0008] 本發(fā)明是為了解決所述課題的至少其中一個部分而完成的，并能夠作為以下的方 式或應用例來實現(xiàn)。
[0009] 應用例1
[0010] 本應用例所涉及的物理量檢測電路包括：A/D轉(zhuǎn)換器，其將與物理量相對應的檢 測信號數(shù)字化并輸出檢測數(shù)據(jù)；運算部，其包括加法器和乘法器中的至少一個；計數(shù)器，其 對時鐘信號的時鐘數(shù)進行計數(shù)，并周期性地將計數(shù)值初始化；控制部，其根據(jù)所述計數(shù)值， 而使所述運算部實施相互不同種類的多個運算處理，所述運算處理為，用于根據(jù)所述檢測 數(shù)據(jù)而生成與所述物理量的大小相對應的運算數(shù)據(jù)的運算處理。
[0011] 根據(jù)本應用例所涉及的物理量檢測電路，通過共用運算器來高速地實施用于在采 樣的一個周期內(nèi)生成運算數(shù)據(jù)所需的多種運算處理，從而能夠在抑制電路規(guī)模增加的同時 進行數(shù)字處理。
[0012] 應用例2
[0013] 在上述應用例所涉及的物理量檢測電路中，可以采用如下方式，即，所述運算部包 含加法器，所述控制部使所述運算部實施對于所述檢測數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理，并使所述加 法器實施對于實施了所述數(shù)字濾波處理的信號的偏移補正處理。
[0014] 根據(jù)本應用例所涉及的物理量檢測電路，能夠以使加法器共用化的方式來實施數(shù) 字濾波處理和偏移補正處理。
[0015] 應用例3
[0016] 在上述應用例所涉及的物理量檢測電路中，可以采用如下方式，即，包括：副計數(shù) 器，其對所述計數(shù)器的循環(huán)數(shù)進行計數(shù)，并周期性地將計數(shù)值初始化；溫度傳感器，所述運 算部實施偏移補正量計算處理，所述偏移補正量計算處理為，根據(jù)由所述溫度傳感器獲得 的溫度信息，而對所述偏移補正處理中所使用的偏移補正量進行計算的處理，所述控制部 根據(jù)所述副計數(shù)器的所述計數(shù)值，而使所述運算部實施所述偏移補正量計算處理。
[0017] 根據(jù)本應用例所涉及的物理量檢測電路，通過跨多個采樣周期而實施對偏移補正 量進行計算的處理，從而能夠減少每個采樣周期的計算量。
[0018] 應用例4
[0019] 在上述應用例所涉及的物理量檢測電路中，可以采用如下方式，即，包括：副計數(shù) 器，其對所述計數(shù)器的循環(huán)數(shù)進行計數(shù)，并周期性地將計數(shù)值初始化；溫度傳感器；電源電 壓傳感器，所述運算部實施偏移補正量計算處理，所述偏移補正量計算處理為，根據(jù)由所述 溫度傳感器獲得的溫度信息、和由所述電源電壓傳感器獲得的電源電壓信息，而對所述偏 移補正處理中所使用的偏移補正量進行計算的處理，所述控制部根據(jù)所述副計數(shù)器的所述 計數(shù)值，而使所述運算器實施所述偏移補正量計算處理。
[0020] 根據(jù)本應用例所涉及的物理量檢測電路，通過并不在一個采樣周期內(nèi)，分別將對 于溫度變動的偏移補正量和對于電源電壓變動的偏移補正量加到（兩次加法運算）檢測數(shù) 據(jù)中，而是多個采樣周期中對對于溫度變動的偏移補正量和對于電源電壓變動的偏移補正 量進行一次加法運算，并在一個采樣周期中，將該偏移補正量加到（一次加法運算）檢測數(shù) 據(jù)中，從而能夠減少計算量。
[0021] 應用例5
[0022] 在上述應用例所涉及的物理量檢測電路中，可以采用如下方式，S卩，所述運算部包 含乘法器，所述控制部使所述運算部實施對于所述檢測數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理，并使所述乘 法器實施對于實施了所述數(shù)字濾波處理的信號的靈敏度補正處理。
[0023] 根據(jù)本應用例所涉及的物理量檢測電路，能夠以使乘法器共用化的方式來實施數(shù) 字濾波處理和靈敏度補正處理。
[0024] 應用例6
[0025] 在上述應用例所涉及的物理量檢測電路中，可以采用如下方式，即，包括：副計數(shù) 器，其對所述計數(shù)器的循環(huán)數(shù)進行計數(shù)，并周期性地將計數(shù)值初始化；溫度傳感器，所述運 算部實施靈敏度補正量計算處理，所述靈敏度補正量計算處理為，根據(jù)由所述溫度傳感器 獲得的溫度信息，而對所述靈敏度補正處理中所使用的靈敏度補正量進行計算的處理，所 述控制部根據(jù)所述副計數(shù)器的所述計數(shù)值，而使所述運算器實施所述靈敏度補正量計算處 理。
[0026] 根據(jù)本應用例所涉及的物理量檢測電路，通過跨多個采樣周期來實施對靈敏度補 正量進行計算的處理，從而能夠減少每個采樣周期的計算量。
[0027] 應用例7
[0028] 在上述應用例所涉及的物理量檢測電路中，可以采用如下方式，即所述控制部在 乘法運算的輸入數(shù)據(jù)超出了所述乘法器的輸入位數(shù)時，根據(jù)所述計數(shù)器的計數(shù)值，而使所 述乘法器對將所述輸入數(shù)據(jù)分割而獲得的多個數(shù)據(jù)的各個數(shù)據(jù)進行乘法運算，并且對所述 多個乘法運算結(jié)果進行位移位并使所述加法器進行加法運算。
[0029] 根據(jù)本應用例所涉及的物理量檢測電路，由于能夠減少乘法器的位數(shù)，因此能夠 大幅削減數(shù)字處理的電路規(guī)模。
[0030] 應用例8
[0031] 在上述應用例所涉及的物理量檢測電路中，可以采用如下方式，即，包含多個加法 器以作為所述運算器。
[0032] 根據(jù)本應用例所涉及的物理量檢測電路，由于能夠使各個加法器同時實施因?qū)⒊?法運算分割成多次而所需的加法運算和其他運算處理中所需的加法運算，因此能夠抑制運 算處理的循環(huán)數(shù)的增加。
[0033] 應用例9
[0034] 本應用例的物理量檢測裝置包括：傳感器元件，其輸出與物理量相對應的檢測信 號；權(quán)利要求1至8中的任一項所述的物理量檢測電路。
[0035] 本應用例所涉及的物理量檢測裝置例如可以為加速度傳感器、陀螺傳感器（角速 度傳感器）以及速度傳感器等慣性傳感器，也可以為基于重力而對傾斜角進行計測的傾斜 儀。
[0036] 應用例10
[0037] 本應用例所涉及的電子設備包括上述任一種物理量檢測電路。
[0038] 應用例11
[0039] 本應用例所涉及的移動體包括上述任一種物理量檢測電路。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040] 圖1為表示本實施方式的物理量檢測裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0041] 圖2為傳感器元件的振動片的俯視圖。
[0042] 圖3為用于對傳感器元件的動作進行說明的圖。
[0043] 圖4為用于對傳感器元件的動作進行說明的圖。
[0044] 圖5為表示檢測電路的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0045] 圖6為表示數(shù)字運算電路所實施的運算處理的流程的圖。
[0046] 圖7為表示數(shù)字運算電路的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0047] 圖8為表示主運算序列的一個示例的圖。
[0048] 圖9為表示副運算序列的一個示例的圖。
[0049] 圖10為表示偏移補正量、靈敏度補正量和角速度數(shù)據(jù)的更新時刻的一個示例的 時序圖。
[0050] 圖11為本實施方式的電子設備的功能框圖。
[0051] 圖12為表不本實施方式的電子設備的外觀的一個不例的圖。
[0052] 圖13為表不本實施方式的移動體的一個不例的圖。

【具體實施方式】
[0053] 以下，參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。另外，以下所說明的實施 方式并非對權(quán)利要求書中所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進行不當限定的方式。并且，以下所說明 的構(gòu)成并不一定都是本發(fā)明的必要結(jié)構(gòu)要素。
[0054] 1.物理量檢測裝置
[0055] 圖1為，表示本實施方式的物理量檢測裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖1所示，本實施方 式的物理量檢測裝置1包括集成電路（1C) 10以及傳感器元件30。
[0056] 傳感器元件30具有配置有驅(qū)動電極和檢測電極的振動片，一般情況下，為了盡可 能地減小振動片的阻抗從而提高振蕩效率，振動片被密封在確保氣密性的封裝件內(nèi)。在本 實施方式中，傳感器元件30具有所謂的雙T型振動片，所述雙T型振動片具有兩個T型的 驅(qū)動振動臂。
[0057] 圖2為，本實施方式的傳感器元件30的振動片的俯視圖。傳感器元件30例如具 有由Z切割型的水晶基板形成的雙T型的振動片。由于以水晶作為材料的振動片相對于溫 度變化的共振頻率的變動極小，因此具有能夠提高角速度的檢測精度的優(yōu)點。另外，圖2中 的X軸、Y軸、Z軸表示水晶的軸。
[0058] 如圖2所示，在傳感器元件30的振動片中，驅(qū)動振動臂31a、31b分別從兩個驅(qū)動 用基部34a、34b起在+Y軸方向以及一 Y軸方向上延伸。在驅(qū)動振動臂31a的側(cè)面以及上 表面上，分別形成有驅(qū)動電極42以及43,在驅(qū)動振動臂31b的側(cè)面以及上表面上，分別形 成有驅(qū)動電極43以及42。驅(qū)動電極42、43分別經(jīng)由圖1所示的集成電路（1C) 10的DS端 子、DG端子而與驅(qū)動電路11相連接。
[0059] 驅(qū)動用基部34a，34b分別經(jīng)由在一 X軸方向和+X軸方向上延伸的連結(jié)臂35a、 35b，而與矩形形狀的檢測用基部37相連接。
[0060] 檢測振動臂32從檢測用基部37起在+Y軸方向以及一 Y軸方向上延伸。在檢測 振動臂32的上表面上形成有檢測電極44以及45,在檢測振動臂32的側(cè)面上形成有共用電 極46。檢測電極44、45分別經(jīng)由圖1所示的集成電路（IC)10的S1端子、S2端子而與檢測 電路12相連接。此外，共用電極46被接地。
[0061] 當作為驅(qū)動信號而在驅(qū)動振動臂31a、31b的驅(qū)動電極42和驅(qū)動電極43之間施加 交流電壓時，如圖3所示，驅(qū)動振動臂31a、31b將由于逆壓電效應如箭頭標記B所示，進行 兩個驅(qū)動振動臂31a、31b的頂端反復相互靠近和遠離的彎曲振動（激勵振動）。
[0062] 在該狀態(tài)下，當向傳感器元件30的振動片施加以Z軸作為旋轉(zhuǎn)軸的角速度時，驅(qū) 動振動臂31a、31b將在與箭頭標記B的彎曲振動的方向和Z軸雙方均垂直的方向上受到科 里奧利力。其結(jié)果為，如圖4所示，連結(jié)臂35a、35b會進行如用箭頭標記C所示的振動。而 且，檢測振動臂32將與連結(jié)臂35a、35b的振動（箭頭標記C)聯(lián)動而以箭頭標記D的方式 進行彎曲振動。在伴隨于該科里奧利力而產(chǎn)生的檢測振動臂32的彎曲振動和驅(qū)動振動臂 31a、31b的彎曲振動（激勵振動）之間的相位錯開了 90°。
[0063] 另外，如果驅(qū)動振動臂31a、31b進行彎曲振動（激勵振動）時的振動能量的大小 或振動的振幅的大小在兩個驅(qū)動振動臂31a、31b中相等，則形成了驅(qū)動振動臂31a、31b的 振動能量的平衡，從而在傳感器元件30上未施加有角速度的狀態(tài)下檢測振動臂32不會進 行彎曲振動。但是，當兩個驅(qū)動振動臂31a、31b的振動能量的平衡被破壞時，即使在傳感器 元件30上未施加有角速度的狀態(tài)下，也會在檢測振動臂32上產(chǎn)生彎曲振動。該彎曲振動 被稱為振動泄漏，雖然與基于科里奧利力而產(chǎn)生的振動同樣為箭頭標記D的彎曲振動，但 與驅(qū)動信號為相同相位。
[0064] 而且，由于壓電效應，而在檢測振動臂32的檢測電極44、45上產(chǎn)生基于這些彎曲 振動的交流電荷。在此，基于科里奧利力而產(chǎn)生的交流電荷根據(jù)科里奧利力的大?。〒Q言 之，施加于傳感器元件30上的角速度的大?。┒l(fā)生變化。另一方面，基于振動泄漏而產(chǎn) 生的交流電荷與施加在傳感器元件30上的角速度的大小無關(guān)而是固定的。
[0065] 另外，在驅(qū)動振動臂31a、31b的頂端上，形成有與驅(qū)動振動臂31a、31b相比寬度較 寬的矩形形狀的錘部33。通過在驅(qū)動振動臂31a、31b的頂端上形成錘部33,從而能夠增大 科里奧利力，并且能夠以比較短的振動臂來獲得所需的共振頻率。同樣，在檢測振動臂32 的頂端上，形成與檢測振動臂32相比寬度較寬的錘部36,通過在檢測振動臂32的頂端上形 成錘部36,從而能夠增大在檢測電極44、45中產(chǎn)生的交流電荷。
[0066] 如上所述，傳感器元件30以Z軸作為檢測軸，經(jīng)由檢測電極44、45而輸出基于科 里奧利力而產(chǎn)生的交流電荷（角速度分量）、和基于激勵振動的振動泄漏而產(chǎn)生的交流電 荷（振動泄漏分量）。
[0067] 返回到圖1，集成電路（1C) 10被構(gòu)成為，包括驅(qū)動電路11、檢測電路12、溫度傳感 器13、電源電壓傳感器14、基準電壓電路15、串行接口電路16、非易失性存儲器17、測試控 制電路18以及端子功能切換電路19。此外，本實施方式的集成電路（1C) 10也可以采用省 略或變更了圖1所示的要素的一部分、或者追加了其他要素的結(jié)構(gòu)。
[0068] 基準電壓電路15根據(jù)由VDD端子供給的電源電壓而生成基準電位（模擬接地電 壓）等恒定電壓或恒定電流，并向驅(qū)動電路11、檢測電路12、溫度傳感器13供給。
[0069] 非易失性存儲器17對針對驅(qū)動電路11、檢測電路12、溫度傳感器13的各種調(diào)整 數(shù)據(jù)（調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)或補正數(shù)據(jù)）進行保持。非易失性存儲器17例如能夠通過MONOS (Metal Oxide Nitride Oxide Silicon:金屬氧化氮氧化娃）型存儲器來實現(xiàn)。
[0070] 溫度傳感器13生成電壓相對于溫度變化而大致線性地發(fā)生變化的模擬信號TS0 以作為輸出信號。溫度傳感器13例如能夠利用帶隙基準電路來實現(xiàn)。
[0071 ] 電源電壓傳感器14對由VDD端子供給的電源電壓進行A/D轉(zhuǎn)換，并生成電源電壓 數(shù)據(jù)VAM。
[0072] 驅(qū)動電路11生成用于使傳感器元件30進行激勵振動的驅(qū)動信號，并經(jīng)由DS端子 而供給至傳感器元件30的驅(qū)動電極42。另外，驅(qū)動電路11經(jīng)由DG端子而被輸入因傳感器 元件30的激勵振動而在驅(qū)動電極43中產(chǎn)生的驅(qū)動電流（水晶電流），并對驅(qū)動信號的振 幅電平進行反饋控制，以使該驅(qū)動電流的振幅保持固定。此外，驅(qū)動電路11生成相位與驅(qū) 動信號相同的信號SDET以及相位與驅(qū)動信號錯開90°的信號SDET90,并向檢測電路12供 給。
[0073] 檢測電路12 (物理量檢測電路的一個示例）經(jīng)由S1端子和S2端子分別被輸入在 傳感器元件30的兩個檢測電極114、115中所產(chǎn)生的交流電荷（檢測電流）Q1、Q2,并對交流 電荷Ql、Q2中包含的角速度分量進行檢測，生成具有與角速度分量的大小相對應的數(shù)字代 碼的角速度數(shù)據(jù)OUT (運算數(shù)據(jù)的一個示例）。如后文所述，檢測電路12在角速度數(shù)據(jù)OUT 的生成處理中，使用溫度傳感器13的輸出信號TS0、電源電壓傳感器14所輸出的電源電壓 數(shù)據(jù)VAM、以及非易失性存儲器17中所存儲的調(diào)整數(shù)據(jù)來實施偏移補正和靈敏度補正。檢 測電路12所生成的角速度數(shù)據(jù)OUT被供給至串行接口電路16。
[0074] 串行接口電路16經(jīng)由SS端子、SCLK端子、以及SI端子而分別被輸入選擇信號、 時鐘信號、串行輸入信號。串行接口電路16在選擇信號啟動時通過時鐘信號而對串行輸入 信號進行采樣，并實施串行輸入信號中所包含的指令的分析處理及將串行輸入信號中所包 含的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)的處理。并且，串行接口電路16根據(jù)指令而實施對非易失性 存儲器17及內(nèi)部寄存器（未圖示）的數(shù)據(jù)的寫入（設定）或讀取的處理。此外，串行接口 電路16實施將檢測電路12所生成的角速度數(shù)據(jù)OUT、以及從非易失性存儲器17和內(nèi)部寄 存器中讀取出的數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，并經(jīng)由S0端子而向外部輸出的處理。
[0075] 端子功能切換電路19對101、102、103、104這四個端子的連接目標進行切換。例 如，端子功能切換電路19能夠根據(jù)測試控制電路18的控制，選擇驅(qū)動電路11、檢測電路 12、基準電壓電路15的輸出信號或內(nèi)部信號，并通過101、102、103、104中的任何一個而向 外部輸出、或者將通過101、102、103、104中的任何一個而被外部輸入的信號供給至驅(qū)動電 路11、檢測電路12、基準電壓電路15。
[0076] 測試控制電路18根據(jù)從串行接口電路16接收到的設定值，對101、102、103、104 這四個端子的連接目標的切換進行控制。
[0077] 圖5為，表示檢測電路12的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖5所示，檢測電路12被構(gòu)成為，包 括Λ Σ調(diào)制器100、脈沖計數(shù)器102、電荷放大器104、Λ Σ調(diào)制器106以及數(shù)字運算電路 108。另外，本實施方式的檢測電路12也可以采用省略或變更了圖5所示的要素的一部分 進行省略或變更的結(jié)構(gòu)、或者增加了其他要素的結(jié)構(gòu)。
[0078] Λ Σ調(diào)制器100以驅(qū)動電路11所生成的信號SDET作為采樣時鐘，而周期性地將 溫度傳感器13的輸出信號TS0轉(zhuǎn)換成一位的位流數(shù)據(jù)。
[0079] 脈沖計數(shù)器102以與驅(qū)動電路11所生成的信號SDET同步的方式，依次對Λ Σ調(diào) 制器1〇〇所輸出的位流數(shù)據(jù)進行加法運算，從而生成溫度數(shù)據(jù)TSD0。
[0080] 電荷放大器104以與驅(qū)動電路11所生成的信號SDET90(與驅(qū)動信號相位錯開了 90°的信號）同步的方式，對由傳感器元件30的兩個檢測電極產(chǎn)生的交流電荷Q1、Q2進行 積分并輸出差動電壓。如前文所述，在傳感器元件30中，由于伴隨科里奧利力而產(chǎn)生的檢 測振動臂32的彎曲振動與驅(qū)動振動臂31a、31b的彎曲振動（激勵振動）的相位錯開90°， 因此雖然電荷放大器104對基于科里奧利力而產(chǎn)生的交流電荷（角速度分量）進行積分， 但是由于振動泄漏分量與驅(qū)動信號相位相同，因此并未被積分。因此，在電荷放大器104所 輸出的差動電壓中僅包含角速度分量。
[0081] Λ Σ調(diào)制器106以驅(qū)動電路11所生成的信號SDET90作為采樣時鐘，而將電荷放 大器104所輸出的差動電壓（角速度分量）轉(zhuǎn)換成一位的位流數(shù)據(jù)SD0。換言之，作為Α/ D轉(zhuǎn)換器的△ Σ調(diào)制器106周期性地對電荷放大器104所輸出的差動電壓（角速度分量） 進行采樣并數(shù)字化，并且將其轉(zhuǎn)換成一位的位流數(shù)據(jù)SD0。
[0082] 數(shù)字運算電路108使用脈沖計數(shù)器102所生成的溫度數(shù)據(jù)TSD0、電源電壓傳感器 14所生成的電源電壓數(shù)據(jù)VAM、以及非易失性存儲器17中所存儲的調(diào)整數(shù)據(jù)，而對Λ Σ調(diào) 制器106所輸出的位流數(shù)據(jù)SDO實施預定的運算處理，并生成具有與角速度分量的大小相 對應的數(shù)字代碼的角速度數(shù)據(jù)OUT。
[0083] 圖6為，表示數(shù)字運算電路108所實施的運算處理的流程的圖。如圖6所示，數(shù)字 運算電路108對一位的位流數(shù)據(jù)SD0實施去除高頻分量的數(shù)字濾波計算（P1)，并生成角速 度數(shù)據(jù)。在本實施方式中，作為數(shù)字濾波器而采用8次IIR濾波器，其傳遞函數(shù)由下式（1) 表不。
[0084] 數(shù)學式1 廠 ^ ?α 'τ ti. * Ζ 4 u·. * Z w *f * * · 4* * ,Ζ 51
[0085]+ …叫
[0086] 此外，數(shù)字運算電路108對通過數(shù)字濾波計算（PI)而生成的角速度數(shù)據(jù)，實施對 偏移補正量進行加法運算的偏移補正計算（P2)以及對靈敏度補正量進行乘法運算的靈敏 度補正計算（P3)。
[0087] 此外，數(shù)字運算電路108對實施了偏移補正計算（P2)和靈敏度補正計算（P3)的 角速度數(shù)據(jù)實施輸入范圍計算（P4)，所述輸入范圍計算為，乘以輸入范圍設定值，并使物理 量檢測裝置1所輸出的角速度數(shù)據(jù)的輸出范圍與連接于物理量檢測裝置1的后段的1C的 輸入范圍一致的計算。
[0088] 另外，數(shù)字運算電路108對實施了輸入范圍計算（P4)的角速度數(shù)據(jù)，實施位限制 計算（P5)，所述位限制計算為，刪除（移位）與輸出位設定值相對應的位數(shù)的下一位而將最 低位取整。
[0089] 此外，數(shù)字運算電路108實施輸出代碼平均計算（P6)，所述輸出代碼平均計算為， 根據(jù)平均次數(shù)設定值而計算出實施了位限制計算（P5)的N個角速度數(shù)據(jù)的平均值的計算。 根據(jù)該輸出代碼平均計算（P6)而獲得角速度數(shù)據(jù)OUT。
[0090] 并且，數(shù)字運算電路108實施在偏移補正計算（P2)中所使用的偏移補正量的計算 和在靈敏度補正計算（P3)中所使用的靈敏度補正量的計算。
[0091] 具體而言，數(shù)字運算電路108對于溫度數(shù)據(jù)TSD0而計算出預定次數(shù)（例如四次） 的移動的平均（P7)，并對移動的平均的計算結(jié)果實施增益補正量的加法運算（P8)以及偏 移補正量的加法運算（P9)。
[0092] 另外，數(shù)字運算電路108實施靈敏度溫度變動補正量計算（P10)，所述靈敏度溫度 變動補正量計算為，將實施了移動平均（P7)、增益補正（P8)以及偏移補正（P9)的溫度數(shù)據(jù) 代入到用于對由溫度變動引起的角速度數(shù)據(jù)的靈敏度變動進行補正的補正式（靈敏度溫 度變動補正式）的溫度變量中，從而求取由溫度變動引起的靈敏度變動的補正量（靈敏度 溫度變動補正量）的計算。在本實施方式中，靈敏度溫度變動補正式如下式（2)所示，為溫 度變量T的二次函數(shù)的表達式。
[0093] 數(shù)學式2
[0094] a*T2+b*T…（2)
[0095] 此外，數(shù)字運算電路108實施靈敏度補正量計算（P11)，所述靈敏度補正量計算 為，對靈敏度溫度變動補正量和〇次靈敏度補正量（不依賴于溫度的靈敏度補正量）進行 加法運算從而獲得靈敏度補正量的計算。
[0096] 另外，數(shù)字運算電路108實施偏移溫度變動補正量計算（P12)，所述偏移溫度變動 補正量計算為，將實施了移動平均（P7)、增益補正（P8)以及偏移補正（P9)所得的溫度數(shù)據(jù) 代入到用于對由溫度變動引起的角速度數(shù)據(jù)的偏移變動進行補正的補正式（偏移溫度變 動補正式）的溫度變量中，從而求取由溫度變動引起的偏移變動的補正量（偏移溫度變動 補正量）的計算。在本實施方式中，偏移溫度變動補正式如下式（3)所示，為溫度變量T的 四次函數(shù)的表達式。
[0097] 數(shù)學式3
[0098] c*T4+d*T3+e*T2+f*T…（3)
[0099] 此外，數(shù)字運算電路108對于電源電壓數(shù)據(jù)VAM而計算出預定次數(shù)（例如四次） 的移動的平均（P13)，并對移動的平均的計算結(jié)果實施偏移補正量的加法運算（P14)。
[0100] 另外，數(shù)字運算電路108實施偏移電源電壓變動補正量計算（P15)，所述偏移電源 電壓變動補正量計算為，將實施了移動平均（P13)以及偏移補正（P14)的電源電壓數(shù)據(jù)代 入到用于對由電源電壓變動引起的角速度數(shù)據(jù)的偏移變動進行補正的補正式（偏移電源 電壓變動補正式）的溫度變量中，從而求取由電源電壓變動引起的偏移變動的補正量（偏 移電源電壓變動補正量）的計算。在本實施方式中，偏移電源電壓變動補正式如下式（4) 所示，為電源電壓變量V的二次函數(shù)的表達式。
[0101] 數(shù)學式4
[0102] g*V2+h*V …（4)
[0103] 此外，數(shù)字運算電路108實施偏移補正量計算（P16)，所述偏移補正量計算為，對 偏移溫度變動補正量、偏移電源電壓變動補正量、以及〇次偏移補正量（不依賴于溫度和電 源電壓的偏移補正量）進行加法運算從而獲得偏移補正量的計算。
[0104] 另外，溫度數(shù)據(jù)的增益補正量和偏移補正量、電源電壓數(shù)據(jù)的偏移補正量、靈敏度 溫度變動補正式的補正系數(shù)（式（2)的a、b)、偏移溫度變動補正式的補正系數(shù)（式（3)的 (：、(1、 6、〇、偏移電源電壓變動補正式的補正系數(shù)（式（4)的8、11)、0次偏移補正量、0次靈 敏度補正量、輸入范圍設定值、輸出位設定值、平均次數(shù)設定值為存儲在非易失性存儲器17 中的調(diào)整數(shù)據(jù)的一部分。
[0105] 在本實施方式中，數(shù)字運算電路108具有一個乘法器和兩個加法器以作為運算 器，通過以與和采樣速率相比非?？斓臅r鐘信號MCK同步的方式，按照時間分配而將這些 運算器分割成運算處理P1?P16,從而大幅削減了電路規(guī)模。
[0106] 圖7為，表示數(shù)字運算電路108的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖7所示，數(shù)字運算電路108被 構(gòu)成為，包括移位寄存器110、選擇電路112、兩個加法器114a、114b、乘法器116、寄存器部 118、控制電路120、主序列計數(shù)器122以及副序列計數(shù)器124。此外，本實施方式的數(shù)字運 算電路108也可以采用省略或變更了圖7所示的要素中的一部分、或者增加了其他要素的 結(jié)構(gòu)。
[0107] 移位寄存器110在每當一位的位流數(shù)據(jù)SD0被更新時（與SDET90同步地）使SD0 移位并對其進行保存。被保存在該移位寄存器110中的八個數(shù)據(jù)按照新的順序與式（1)的 Z + 1?z_8相對應。
[0108] 選擇電路112根據(jù)來自控制電路120的控制信號，從多種輸入數(shù)據(jù)中分別選擇加 法器114a的兩個輸入數(shù)據(jù)、加法器114b的兩個輸入數(shù)據(jù)、乘法器116的兩個輸入數(shù)據(jù)。選 擇電路112的輸入數(shù)據(jù)為，存儲于寄存器部118中所包含的各種寄存器中的數(shù)據(jù)、存儲于移 位寄存器110中的數(shù)據(jù)、濾波器系數(shù)（式（1)的％?&8、1^?138)、溫度數(shù)據(jù)1500、電源電 壓數(shù)據(jù)VAM、溫度數(shù)據(jù)的增益補正量、溫度數(shù)據(jù)的偏移補正量、電源電壓數(shù)據(jù)的偏移補正量、 靈敏度溫度變動補正式的補正系數(shù)（式（2)的a、b)、偏移溫度變動補正式的補正系數(shù)（式 (3)的c、d、e、f)、偏移電源電壓變動補正式的補正系數(shù)（式（4)的g、h)、0次偏移補正量、 〇次靈敏度補正量、輸入范圍設定用的增益h?G n。
[0109] 兩個加法器114a、114b分別對選擇電路112所選擇的兩個輸入數(shù)據(jù)進行加法運 算。由加法器114a、114b產(chǎn)生的加法運算結(jié)果的數(shù)據(jù)分別被臨時存儲于寄存器部118中包 含的預定寄存器中。
[0110] 乘法器116對選擇電路112所選擇的兩個輸入數(shù)據(jù)進行乘法運算。由乘法器116 產(chǎn)生的乘法運算結(jié)果的數(shù)據(jù)分別被臨時存儲于寄存器部118中包含的預定寄存器中。
[0111] 在本實施方式中，由加法器114a、114b以及乘法器116構(gòu)成了運算部111。
[0112] 主序列計數(shù)器122 (計數(shù)器的一個示例）對時鐘信號MCK的時鐘數(shù)進行計數(shù)，每當 達到預定值時，將計數(shù)值初始化為0。在本實施方式中，時鐘信號MCK的頻率為，△ Σ調(diào)制 器106的采樣頻率的32倍的頻率，主序列計數(shù)器122重復進行對時鐘信號MCK的32個時 鐘進行計數(shù)的循環(huán)（相當于采樣頻率）。
[0113] 副序列計數(shù)器124 (副計數(shù)器的一個示例）對主序列計數(shù)器122的循環(huán)數(shù)（頻率） 進行計數(shù)，每當達到預定值時，將計數(shù)值初始化為0。在本實施方式中，每當計數(shù)到主序列計 數(shù)器122的256個循環(huán)（256個周期）時，副序列計數(shù)器124進行初始化。
[0114] 控制電路120 (控制部的一個示例）根據(jù)主序列計數(shù)器122的計數(shù)值以及副序列 計數(shù)器124的計數(shù)值，而生成選擇電路112的控制信號，以便按照預定的序列來執(zhí)行圖6所 示的運算P1?P16。另外，控制電路120以在執(zhí)行輸入范圍計算P4的時刻，選擇與輸入范 圍設定值相對應的增益G1?Gn的方式，生成選擇電路112的控制信號。另外，控制電路 120以在執(zhí)行位限制計算P5的時刻，執(zhí)行與輸出位設定值相對應的位移位以及最低位的取 整計算的方式，生成選擇電路112的控制信號。另外，控制電路120與平均次數(shù)設定值聯(lián)動 地對角速度數(shù)據(jù)OUT的更新時刻進行控制。具體而言，當將所設定的平均次數(shù)設為N時，控 制電路120在每當計算出N個角速度數(shù)據(jù)的平均值時、即以采樣速率的1/N的速率，對角速 度數(shù)據(jù)OUT進行更新。
[0115] 在每當位流數(shù)據(jù)SD0被更新時、即以與Λ Σ調(diào)制器106的采樣速率（例如大約 3kHz)相同的速率來執(zhí)行圖6所示的Ρ1?Ρ6的運算。與之相對，由于相對于角速度的變 化，溫度變動或電源電壓變動非常緩慢，因此以更慢的速率（例如大約12Hz)來執(zhí)行圖6所 示的P7?P16的運算。主序列計數(shù)器122管理P1?P6的運算序列，副序列計數(shù)器124管 理P7?P16的運算序列。
[0116] 圖8為，表示主序列計數(shù)器122的計數(shù)值與所執(zhí)行的運算之間的對應關(guān)系（主運 算序列）的一個示例的圖。
[0117] 如圖8所示，在主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為0?24時，執(zhí)行角速度數(shù)據(jù)的數(shù)字 濾波計算（P1)。
[0118] 另外，在主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為25時，執(zhí)行角速度數(shù)據(jù)的偏移補正計算 (P2)。
[0119] 另外，在主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為26、27時，執(zhí)行角速度數(shù)據(jù)的靈敏度補正計 算（P3)。
[0120] 另外，在主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為28時，執(zhí)行輸入范圍計算（P4)。
[0121] 另外，在主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為29時，執(zhí)行位限制計算（P5)。
[0122] 另外，在主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為30時，執(zhí)行輸出代碼平均計算（P6)。
[0123] 另外，在主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為31時，根據(jù)副序列計數(shù)器124的計數(shù)值，來 執(zhí)行P7?P16中的某一個運算。
[0124] 圖9為，表示副序列計數(shù)器124的計數(shù)值與所執(zhí)行的運算之間的對應關(guān)系（副運 算序列）的一個示例的圖。
[0125] 如圖9所示，當主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為31時，在副序列計數(shù)器124的計數(shù) 值為0?5時，執(zhí)行溫度數(shù)據(jù)的移動平均計算（P7)、溫度數(shù)據(jù)的增益補正計算（P8)以及溫 度數(shù)據(jù)的偏移補正計算（P9)。
[0126] 另外，在副序列計數(shù)器124的計數(shù)值為6?11時，執(zhí)行靈敏度溫度變動補正量計 算（P10)。
[0127] 另外，在副序列計數(shù)器124的計數(shù)值為12、13時，執(zhí)行靈敏度補正量計算（P11)。
[0128] 另外，在副序列計數(shù)器124的計數(shù)值為14?28時，執(zhí)行偏移溫度變動補正量計算 (P12)。
[0129] 另外，在副序列計數(shù)器124的計數(shù)值為29?35時，執(zhí)行電源電壓數(shù)據(jù)的移動平 均計算（P13)、電源電壓數(shù)據(jù)的偏移補正計算（P14)以及偏移電源電壓變動補正量計算 (P15)。
[0130] 另外，在副序列計數(shù)器124的計數(shù)值為36?38時，執(zhí)行偏移補正量計算（P16)。
[0131] 并且，當主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為31時，在副序列計數(shù)器124的計數(shù)值為 39?255時，不執(zhí)行任一個運算處理，加法器114a、114b以及乘法器116成為待機狀態(tài)。
[0132] 另外，在本實施方式中，當乘法運算的輸入數(shù)據(jù)超出了乘法器116的輸入位數(shù)時， 控制電路120根據(jù)主序列計數(shù)器122的計數(shù)值，使乘法器116對將該輸入數(shù)據(jù)分割而得到 的多個數(shù)據(jù)的各個數(shù)據(jù)進行乘法運算，并且將該多個乘法運算結(jié)果僅移位預定數(shù)的位（位 移位）并使加法器114a或加法器114b進行加法運算。如此，能夠減少乘法器116的位數(shù)， 從而抑制電路規(guī)模的增加。但是，由于因此導致加法運算次數(shù)增加，因此在本實施方式中， 為了能夠在時鐘信號MCK的32個時鐘之內(nèi)執(zhí)行P1?P6的運算，而設置了兩個加法器114a、 114b，從而能夠同時執(zhí)行乘法運算結(jié)果的高位數(shù)據(jù)和低位數(shù)據(jù)的加法運算和在其他運算處 理中所需的加法運算。
[0133] 圖10為，表示偏移補正量、靈敏度補正量和角速度數(shù)據(jù)的更新時刻的一個示例的 時序圖。如圖10所示，每當主序列計數(shù)器122的計數(shù)值被初始化為0時，副序列計數(shù)器124 的計數(shù)值遞增1，當副序列計數(shù)器124計數(shù)到255時，計數(shù)值返回到0。
[0134] 雖然角速度數(shù)據(jù)的計算在主序列計數(shù)器122的計數(shù)值為30時結(jié)束，但在主序列計 數(shù)器122再次成為0時，實施角速度數(shù)據(jù)的更新。
[0135] 雖然偏移補正量的計算在副序列計數(shù)器124的計數(shù)值為38時結(jié)束，但在副序列計 數(shù)器124再次成為0時，實施偏移補正量的更新。同樣地，雖然靈敏度補正量的計算在副序 列計數(shù)器124的計數(shù)值為13時結(jié)束，但在副序列計數(shù)器124再次成為0時，實施靈敏度補 正量的更新。因此，在角速度數(shù)據(jù)1?256的計算中使用了偏移補正量1和靈敏度補正量 1，而在角速度數(shù)據(jù)257?512的計算中使用了偏移補正量2和靈敏度補正量2。
[0136] 如以上所說明地那樣，根據(jù)本實施方式的物理量檢測裝置（物理量檢測電路），通 過共有兩個加法器114a、114b以及一個乘法器116來高速地實施P1?P16的運算處理，從 而能夠在抑制電路規(guī)模的增加的同時通過數(shù)字處理而生成精度較高的角速度數(shù)據(jù)。
[0137] 另外，根據(jù)本實施方式的物理量檢測裝置（物理量檢測電路），通過以慢于采樣 速率的速率而對偏移補正量和靈敏度補正量進行計算，從而能夠減少每個采樣周期的計算 量。
[0138] 另外，根據(jù)本實施方式的物理量檢測裝置（物理量檢測電路），通過并不在一個采 樣周期中，將偏移溫度補正量和偏移電源電壓補正分別加到（兩次加法運算）角速度數(shù)據(jù) 中，而是以慢于采樣速率的速率通過偏移補正量計算（P16)而計算出偏移補正量，并在一 個采樣周期中，通過偏移補正計算（P2)而將偏移補正量加到（一次加法運算）角速度數(shù)據(jù) 中，從而能夠減少計算量。
[0139] 另外，根據(jù)本實施方式的物理量檢測裝置（物理量檢測電路），當乘法運算的輸 入數(shù)據(jù)超出了乘法器116的輸入位數(shù)時，通過分為高位和低位來實施二次乘法運算，并對 乘法運算結(jié)果進行加法運算，從而減少了乘法器116的位數(shù)。并且，通過設置兩個加法器 114a、114b，從而能夠使兩個加法器114a、114b同時實施該乘法運算結(jié)果的加法運算和其 他運算處理中所需的加法運算。因此，根據(jù)本實施方式的物理量檢測裝置（物理量檢測電 路），能夠大幅削減電路規(guī)模，并且抑制運算處理的循環(huán)次數(shù)的增加。
[0140] 2.電子設備
[0141] 圖11為，本實施方式的電子設備的功能框圖。另外，圖12為，表示作為本實施方 式的電子設備的一個示例的智能手機的外觀的一個示例的圖。
[0142] 本實施方式的電子設備300被構(gòu)成為，包括物理量檢測裝置310、CPU(Central Processing Unit:中央處理器）320、操作部 330、ROM (Read Only Memory:只讀存儲 器）340、RAM (Random Access Memory:隨機存取存儲器）350、通信部360、顯不部370、聲音 輸出部380。此外，本實施方式的電子設備也可以采用省略或變更了圖11的結(jié)構(gòu)要素（各 個部分）的一部分、或者追加了其他結(jié)構(gòu)要素的結(jié)構(gòu)。
[0143] 物理量檢測裝置310為，對物理量進行檢測，并輸出與所檢測的物理量相對應的 電平信號（物理量信號）的裝置，例如可以為對加速度、角速度、速度、角加速度、力等物理 量中的至少一部分進行檢測的慣性傳感器，也可以為對傾斜角進行計測的傾斜儀。作為物 理量檢測裝置310,例如可以應用上述的本實施方式的物理量檢測裝置1。另外，物理量檢 測裝置310以包含物理量檢測電路312的方式而構(gòu)成，作為物理量檢測電路312,例如可以 應用上述的本實施方式的檢測電路12。
[0144] CPU320根據(jù)存儲在R0M340等中的程序，使用物理量檢測裝置310所輸出的物理 量信號來實施各種計算處理或控制處理。此外，CPU320還實施如下處理，S卩，與來自操作部 330的操作信號相對應的各種處理、對通信部360進行控制以與外部實施數(shù)據(jù)通信的處理、 發(fā)送用于使顯不部370顯不各種信息的顯不信號的處理、使聲音輸出部380輸出各種聲音 的處理等。
[0145] 操作部330為，由操作按鍵或按鈕開關(guān)等構(gòu)成的輸入裝置，并將與由用戶實施的 操作相對應的操作信號輸出至CPU320中。
[0146] R0M340對用于CPU320實施各種計算處理或控制處理的程序或數(shù)據(jù)等進行存儲。
[0147] RAM350被用作為CPU320的作業(yè)區(qū)域，并臨時地對從R0M340中讀取出的程序或數(shù) 據(jù)、從操作部330輸入的數(shù)據(jù)、CPU320按照各種程序而執(zhí)行的運算結(jié)果等進行存儲。
[0148] 通信部360實施用于使CPU320與外部裝置之間的數(shù)據(jù)通信成立的各種控制。
[0149] 顯示部370為，由IXD(Liquid Crystal Display :液晶顯示器）、或者有機EL顯示 器等構(gòu)成的顯示裝置，并基于從CPU320輸入的顯示信號而對各種信息進行顯示。也可以在 顯示部370上設置作為操作部330而發(fā)揮功能的觸摸面板。
[0150] 聲音輸出部380為，揚聲器等的輸出聲音的裝置。
[0151] 通過裝入上述的本實施方式的檢測電路12以作為物理量檢測電路312,從而能夠 實現(xiàn)低成本且可靠性較高的電子設備。
[0152] 作為這種電子設備300而考慮到各種電子設備，例如可以列舉出：個人計算機（例 如便攜式個人計算機、膝上型個人計算機、筆記本型個人計算機、平板型個人計算機）、移動 電話等移動體終端、數(shù)碼照相機、噴墨式噴出裝置（例如噴墨式打印機）、路由器或交換器 等存儲區(qū)域網(wǎng)絡設備、局域網(wǎng)設備、電視機、攝像機、視頻磁帶錄像機、汽車導航裝置、尋呼 機、電子記事本（也包括附帶通信功能的產(chǎn)品）、電子辭典、臺式電子計算器、電子游戲機、 游戲用控制器、文字處理器、工作站、可視電話、防盜用影像監(jiān)視器、電子雙筒望遠鏡、P0S終 端、醫(yī)療設備（例如電子體溫計、血壓計、血糖儀、心電圖測量裝置、超聲波診斷裝置、電子 內(nèi)窺鏡）、魚群探測器、各種測量設備、計量儀器類（例如車輛、飛機、船舶的計量儀器類）、 飛行模擬器、頭戴顯示器、運動軌跡裝置、運動跟蹤裝置、運動控制器、roR(步行者航位測 量）等。
[0153] 3.移動體
[0154] 圖13為，表示本實施方式的移動體的一個示例的圖（俯視圖）。圖13所示的移動 體400被構(gòu)成為，包括物理量檢測裝置410、420、430、控制器440、450、460、蓄電池470、導航 裝置480。此外，本實施方式的移動體也可以采用省略或變更了圖13的結(jié)構(gòu)要素（各個部 分）的一部分、或者追加了其他結(jié)構(gòu)要素的結(jié)構(gòu)。
[0155] 物理量檢測裝置410、420、430、控制器440、450、460、導航裝置480通過從蓄電池 470供給的電源電壓而進行工作。
[0156] 控制器440、450、460分別使用物理量檢測裝置410、420、430所輸出的物理量信號 的一部分或全部，來實施姿態(tài)控制系統(tǒng)、防側(cè)翻系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等的各種控制。
[0157] 導航裝置480基于內(nèi)置的GPS接收器（未圖示）的輸出信息，在顯示器中顯示移 動體400的位置、時刻以及其他的各種信息。另外，導航裝置480中內(nèi)置有物理量檢測裝置 490,即使在未收到GPS的電波時，也會基于物理量檢測裝置490的輸出信號而對移動體400 的位置和方向進行計算，并繼續(xù)顯示必要的信息。
[0158] 物理量檢測裝置410、420、430、490為，輸出與所檢測到的物理量相對應的電平信 號（物理量信號）的裝置，例如分別為角速度傳感器、加速度傳感器、速度傳感器、傾斜儀 等。物理量檢測裝置410、420、430、490被構(gòu)成為包括物理量檢測電路（未圖示），所述物理 量檢測電路對由溫度或電源電壓的變化而產(chǎn)生的傳感器元件（未圖示）的輸出信號進行補 正，并輸出物理量信號。
[0159] 例如，作為物理量檢測裝置410、420、430、490中所包括的物理量檢測電路，可以 使用上述的本實施方式的檢測電路12,或者作為物理量檢測裝置410、420、430、490，可以 使用上述的本實施方式的物理量檢測裝置1，由此能夠確保較低的成本且較高的可靠性。
[0160] 作為這樣的移動體400而考慮到各種移動體，例如可以列舉出：汽車（也包括電動 汽車）、噴氣式飛機或直升機等飛機、船舶、火箭、人造衛(wèi)星等。
[0161] 此外，本發(fā)明不限定于本實施方式，在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以實施各種改變。
[0162] 例如，傳感器元件30的振動片可以不為雙T型，例如也可以為音叉型或梳子齒型， 還可以為三棱柱、四棱柱、圓柱狀等形狀的音片型。另外，作為傳感器元件30的振動片的材 料，不僅可以使用水晶（Si0 2)，例如還可以使用鉭酸鋰（LiTa03)、鈮酸鋰（LiNb03)等壓電單 結(jié)晶或鋯鈦酸鉛（PZT)等壓電陶瓷等壓電性材料，還可以使用半導體硅。另外，例如也可以 采用在半導體硅的部分表面上配置被驅(qū)動電極夾持的氧化鋅（ZnO)、氮化鋁（A1N)等壓電 薄膜的結(jié)構(gòu)。
[0163] 另外，例如傳感器元件30并不限定于壓電型傳感器元件，也可以為電動型、靜電 電容型、渦電流型、光學型、應變計型等振動型傳感器元件?；蛘邆鞲衅髟?0的方式并不 限定于振動式，例如也可以為光學式、旋轉(zhuǎn)式、流體式。另外，傳感器元件30所檢測的物理 量并不限定于角速度，也可以為角加速度、加速度、速度、力等。
[0164] 另外，雖然在上述的實施方式中，例示了作為物理量而對角速度進行檢測的物理 量檢測裝置，但本發(fā)明也可以應用于不限于角速度，而對加速度速、速度、角加速度、力等物 理量進行檢測的物理量檢測裝置中。
[0165] 上述的各實施方式僅為一個示例，本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以適當?shù)亟M合 各個實施方式。
[0166] 本發(fā)明包括與實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)實質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)（例如，功能、方法以 及結(jié)果相同的結(jié)構(gòu)、或者目的以及效果相同的結(jié)構(gòu)）。另外，本發(fā)明還包括對實施方式中所 說明的結(jié)構(gòu)的非本質(zhì)部分進行了替換的結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明還包括能夠?qū)崿F(xiàn)與實施方式中 所說明的結(jié)構(gòu)相同作用效果的結(jié)構(gòu)、或者能夠達到相同的目的的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明還包括 在實施方式中所說明的結(jié)構(gòu)中附加了公知技術(shù)的結(jié)構(gòu)。
[0167] 符號說明
[0168] 1物理量檢測裝置；10集成電路（1C) ; 11驅(qū)動電路；12檢測電路；13溫度傳感器； 14電源電壓傳感器；15基準電壓電路；16串行接口電路；17非易失性存儲器；18測試控制 電路；19端子功能切換電路；30陀螺傳感器元件；31a、31b驅(qū)動振動臂；32檢測振動臂；33 錘部；34a、34b驅(qū)動用基部；35a、35b連結(jié)臂；36錘部；37檢測用基部；42、43驅(qū)動電極；44、 45檢測電極；46共用電極；100Λ Σ調(diào)制器；102脈沖計數(shù)器；104電荷放大器；106Λ Σ調(diào) 制器；108數(shù)字運算電路；110移位寄存器；111運算部；112選擇電路；114a、114b加法器； 116乘法器；118寄存器部；120控制電路；122主序列計數(shù)器；124副序列計數(shù)器；300電子 設備；310物理量檢測裝置；312集成電路；320CPU ;330操作部；340R0M ;350RAM ;360通信 部；370顯示部；400移動體；410、420、430物理量檢測裝置；440、450、460控制器；470蓄電 池；480導航裝置；490物理量檢測裝置。
【權(quán)利要求】
1. 一種物理量檢測電路，包括： A/D轉(zhuǎn)換器，其將與物理量相對應的檢測信號數(shù)字化并輸出檢測數(shù)據(jù)； 運算部，其包括加法器和乘法器中的至少一個； 計數(shù)器，其對時鐘信號的時鐘數(shù)進行計數(shù)，并周期性地將計數(shù)值初始化； 控制部，其根據(jù)所述計數(shù)值，而使所述運算部實施相互不同種類的多個運算處理，所述 運算處理為，用于根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)而生成與所述物理量的大小相對應的運算數(shù)據(jù)的運算 處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的物理量檢測電路，其中， 所述運算部包含加法器， 所述控制部使所述運算部實施對于所述檢測數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理，并使所述加法器實 施對于實施了所述數(shù)字濾波處理的信號的偏移補正處理。
3. 如權(quán)利要求2所述的物理量檢測電路，其中， 包括： 副計數(shù)器，其對所述計數(shù)器的循環(huán)數(shù)進行計數(shù)，并周期性地將計數(shù)值初始化； 溫度傳感器， 所述運算部實施偏移補正量計算處理，所述偏移補正量計算處理為，根據(jù)由所述溫度 傳感器獲得的溫度信息，而對所述偏移補正處理中所使用的偏移補正量進行計算的處理， 所述控制部根據(jù)所述副計數(shù)器的所述計數(shù)值，而使所述運算部實施所述偏移補正量計 算處理。
4. 如權(quán)利要求2所述的物理量檢測電路，其中， 包括： 副計數(shù)器，其對所述計數(shù)器的循環(huán)數(shù)進行計數(shù)，并周期性地將計數(shù)值初始化； 溫度傳感器； 電源電壓傳感器， 所述運算部實施偏移補正量計算處理，所述偏移補正量計算處理為，根據(jù)由所述溫度 傳感器獲得的溫度信息、和由所述電源電壓傳感器獲得的電源電壓信息，而對所述偏移補 正處理中所使用的偏移補正量進行計算的處理， 所述控制部根據(jù)所述副計數(shù)器的所述計數(shù)值，而使所述運算器實施所述偏移補正量計 算處理。
5. 如權(quán)利要求1所述的物理量檢測電路，其中， 所述運算部包含乘法器， 所述控制部使所述運算部實施對于所述檢測數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波處理，并使所述乘法器實 施對于實施了所述數(shù)字濾波處理的信號的靈敏度補正處理。
6. 如權(quán)利要求5所述的物理量檢測電路，其中， 包括： 副計數(shù)器，其對所述計數(shù)器的循環(huán)數(shù)進行計數(shù)，并周期性地將計數(shù)值初始化； 溫度傳感器， 所述運算部實施靈敏度補正量計算處理，所述靈敏度補正量計算處理為，根據(jù)由所述 溫度傳感器獲得的溫度信息，而對所述靈敏度補正處理中所使用的靈敏度補正量進行計算 的處理， 所述控制部根據(jù)所述副計數(shù)器的所述計數(shù)值，而使所述運算器實施所述靈敏度補正量 計算處理。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的物理量檢測電路，其中， 所述控制部在乘法運算的輸入數(shù)據(jù)超出了所述乘法器的輸入位數(shù)時，根據(jù)所述計數(shù)器 的計數(shù)值，而使所述乘法器對將所述輸入數(shù)據(jù)分割而獲得的多個數(shù)據(jù)的各個數(shù)據(jù)進行乘法 運算，并且對所述多個乘法運算結(jié)果進行位移位并使所述加法器進行加法運算。
8. 如權(quán)利要求7所述的物理量檢測電路，其中， 包含多個加法器以作為所述運算器。
9. 一種物理量檢測裝置，包括： 傳感器元件，其輸出與物理量相對應的檢測信號； 權(quán)利要求1至8中的任一項所述的物理量檢測電路。
10. -種電子設備，包括： 權(quán)利要求1至8中的任一項所述的物理量檢測電路。
11. 一種移動體，包括： 權(quán)利要求1至8中的任一項所述的物理量檢測電路。
【文檔編號】G01P15/097GK104122409SQ201410169101
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月24日
【發(fā)明者】瀬尾顯太郎 申請人:精工愛普生株式會社