JP2004109093A

JP2004109093A - オフセット電圧補正装置及びオフセット電圧補正方法

Info

Publication number: JP2004109093A
Application number: JP2002276134A
Authority: JP
Inventors: Nobusato Kadowaki; 門脇　信諭
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】オフセット電圧の補正量データを圧縮した状態でメモリに記憶することで、メモリに記憶するデータ量を少なくすることができるオフセット電圧補正装置及びオフセット電圧補正方法を提供する。
【解決手段】温度センサ１１ａによって半導体物理量センサの温度が検出され、検出された検出温度Ｔと関数式とによって算出される値ｋＴ＋ｂと、基準オフセット電圧Ｖｒｓとに基づいて復元率Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）が算出される。そして、検出された検出温度Ｔでの補正用データＶｒ’（Ｔ）が記憶素子１２ａから読み出される。読み出された補正用データＶｒ’（Ｔ）と、復元率Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）とが乗算されることによって、検出温度Ｔにおけるオフセット電圧の補正量が算出され、半導体物理量センサの出力電圧から補正量が減算されることによってオフセット電圧の補正が行われる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体物理量センサのオフセット電圧に対する温度補正を行うオフセット電圧補正装置及びオフセット電圧補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体物理量センサの一例として半導体加速度センサ等が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この半導体加速度センサには、サーボ型、圧電型、静電容量型及びピエゾ抵抗型等があり、特にピエゾ抵抗型の半導体加速度センサは、周囲の温度変化によって出力（オフセット電圧）が変動する。そのため、温度変化が大きい場合には、温度補償する必要がある。そこで、各温度に対する補正量を例えばテーブル化してメモリに保存しておき、温度を検出し、検出された温度に対応する補正量をメモリから読み出して補正する方法が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１１９５４２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、各温度に対する補正量をそのままデータとしてメモリに記憶しているため、補正量が大きい場合にデータ量が増大し、メモリの容量が大きくなってしまうという問題を有している。そのため、検出することができる温度範囲が狭くなり、限られた温度範囲でしか補正することができない。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、オフセット電圧の補正量データを圧縮した状態でメモリに記憶することで、メモリに記憶するデータ量を少なくすることができるオフセット電圧補正装置及びオフセット電圧補正方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るオフセット電圧補正装置は、半導体物理量センサのオフセット電圧に対する温度補正を行うオフセット電圧補正装置であって、あらかじめ設定された上限温度から下限温度までの温度範囲内に含まれる基準温度における基準オフセット電圧と、前記上限温度における上限オフセット電圧とを通る所定の関数式に基づいて圧縮率を算出し、前記温度範囲における前記半導体物理量センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線と前記基準オフセット電圧を表す直線との距離を前記圧縮率で圧縮して補正用データとしてあらかじめ記憶する補正用データ記憶手段と、前記半導体物理量センサの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された検出温度と前記関数式とによって算出される値と、前記基準オフセット電圧とに基づいて復元率を算出する復元率算出手段と、前記温度検出手段によって検出された検出温度における補正用データを前記補正用データ記憶手段から読み出す補正用データ読出手段と、前記復元率算出手段によって算出された復元率と、前記補正用データ読出手段によって読み出された補正用データとを乗算することによって前記検出温度におけるオフセット電圧の補正量を算出する補正量算出手段とを備える。
【０００７】
この構成によれば、あらかじめ設定された上限温度から下限温度までの温度範囲内に含まれる基準温度における基準オフセット電圧と、上限温度における上限オフセット電圧とを通る所定の関数式に基づいて圧縮率が算出され、補正用データ記憶手段に、上限温度から下限温度までの温度範囲における半導体物理量センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線と基準オフセット電圧を表す直線との距離が小さくなるように前記圧縮率で圧縮して補正用データとしてあらかじめ記憶される。次に、温度検出手段によって半導体物理量センサの温度が検出され、復元率算出手段によって、検出された検出温度と関数式とによって算出される値と、基準オフセット電圧とに基づいて復元率が算出される。そして、補正用データ読出手段によって、検出された検出温度での補正用データが補正用データ記憶手段から読み出される。補正量算出手段によって、読み出された補正用データと、復元率算出手段によって算出された復元率とが乗算されることによって、検出温度におけるオフセット電圧の補正量が算出され、半導体物理量センサの出力電圧から補正量が減算されることによってオフセット電圧の補正が行われる。
【０００８】
このように、オフセット電圧の補正用データを圧縮した状態でメモリに記憶することで、メモリに記憶するデータ量を少なくすることができ、この圧縮された補正用データを復元することで、オフセット電圧の補正を行うことができる。
【０００９】
本発明に係るオフセット電圧補正装置は、半導体物理量センサのオフセット電圧に対する温度補正を行うオフセット電圧補正装置であって、あらかじめ設定された上限温度から下限温度までの温度範囲内に含まれる基準温度における基準オフセット電圧と、前記下限温度における下限オフセット電圧とを通る所定の関数式に基づいて圧縮率を算出し、前記温度範囲における前記半導体物理量センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線と前記基準オフセット電圧を表す直線との距離を前記圧縮率で圧縮して補正用データとしてあらかじめ記憶する補正用データ記憶手段と、前記半導体物理量センサの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって検出された検出温度と前記関数式とによって算出される値と、前記基準オフセット電圧とに基づいて復元率を算出する復元率算出手段と、前記温度検出手段によって検出された検出温度における補正用データを前記補正用データ記憶手段から読み出す補正用データ読出手段と、前記復元率算出手段によって算出された復元率と、前記補正用データ読出手段によって読み出された補正用データとを乗算することによって前記検出温度におけるオフセット電圧の補正量を算出する補正量算出手段とを備える。
【００１０】
この構成によれば、あらかじめ設定された上限温度から下限温度までの温度範囲内に含まれる基準温度における基準オフセット電圧と、下限温度における下限オフセット電圧とを通る所定の関数式に基づいて圧縮率が算出され、補正用データ記憶手段に、上限温度から下限温度までの温度範囲における半導体物理量センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線と基準オフセット電圧を表す直線との距離が小さくなるように前記圧縮率で圧縮して補正用データとしてあらかじめ記憶される。次に、温度検出手段によって半導体物理量センサの温度が検出され、復元率算出手段によって、検出された検出温度と関数式とによって算出される値と、基準オフセット電圧とに基づいて復元率が算出される。そして、補正用データ読出手段によって、検出された検出温度での補正用データが補正用データ記憶手段から読み出される。補正量算出手段によって、読み出された補正用データと、復元率算出手段によって算出された復元率とが乗算されることによって、検出温度におけるオフセット電圧の補正量が算出され、半導体物理量センサの出力電圧から補正量が減算されることによってオフセット電圧の補正が行われる。
【００１１】
このように、オフセット電圧の補正用データを圧縮した状態でメモリに記憶することで、メモリに記憶するデータ量を少なくすることができ、この圧縮された補正用データを復元することで、オフセット電圧の補正を行うことができる。
【００１２】
また、上記のオフセット電圧補正装置において、前記補正用データ記憶手段は、所定の温度毎に補正用データの差分データを記憶する。
【００１３】
この構成によれば、補正用データ記憶手段は、所定の温度毎に補正用データの差分データを記憶しているため、各温度における補正用データをそれぞれ記憶する必要がなく、補正用データ記憶手段に記憶されるデータ量を削減することができる。
【００１４】
また、上記のオフセット電圧補正装置において、前記復元率算出手段は、入力されたデータを一時的に記憶するレジスタと、入力されたデータを加減算する加減算器と、入力されたデータを乗算する乗算器とを含む。
【００１５】
この構成によれば、入力されたデータを一時的に記憶するレジスタと、入力されたデータを加減算する加減算器と、入力されたデータを乗算する乗算器とを用いて復元率が算出されるため、乗算を含む一次式で復元率を算出することができ、演算負荷がかかる除算を用いる必要がなくなり、演算処理にかかる負荷を低減することができる。
【００１６】
本発明に係るオフセット電圧補正方法は、半導体物理量センサのオフセット電圧に対する温度補正を行うオフセット電圧補正方法であって、コンピュータが、あらかじめ設定された上限温度から下限温度までの温度範囲内に含まれる基準温度における基準オフセット電圧と、前記上限温度における上限オフセット電圧及び前記下限温度における下限オフセット電圧のうちのいずれか一方とを通る所定の関数式に基づいて圧縮率を算出し、前記温度範囲における前記半導体物理量センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線と前記基準オフセット電圧を表す直線との距離を前記圧縮率で圧縮して補正用データとして補正用データ記憶手段にあらかじめ記憶する補正用データ記憶ステップと、前記コンピュータが、前記半導体物理量センサの温度を検出する温度検出ステップと、前記コンピュータが、前記温度検出ステップにおいて検出された検出温度と前記関数式とによって算出される値と、前記基準オフセット電圧とに基づいて復元率を算出する復元率算出ステップと、前記コンピュータが、前記温度検出ステップにおいて検出された検出温度における補正用データを前記補正用データ記憶手段から読み出す補正用データ読出ステップと、前記コンピュータが、前記復元率算出ステップにおいて算出された復元率と、前記補正用データ読出ステップによって読み出された補正用データとを乗算することによって前記検出温度におけるオフセット電圧の補正量を算出する補正量算出ステップとを含む。
【００１７】
この構成によれば、あらかじめ設定された上限温度から下限温度までの温度範囲内に含まれる基準温度における基準オフセット電圧と、上限温度における上限オフセット電圧及び下限温度における下限オフセット電圧のうちのいずれか一方とを通る所定の関数式に基づいて圧縮率が算出され、補正用データ記憶手段に、上限温度から下限温度までの温度範囲における半導体物理量センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線と基準オフセット電圧を表す直線との距離が小さくなるように前記圧縮率で圧縮して補正用データとしてあらかじめ記憶される。次に、温度検出ステップにおいて半導体物理量センサの温度が検出され、復元率算出ステップにおいて、温度検出ステップにおいて検出された検出温度と関数式とによって算出される値と、基準オフセット電圧とに基づいて復元率が算出される。そして、補正用データ読出ステップにおいて、検出された検出温度での補正用データが補正用データ記憶手段から読み出される。補正量算出ステップにおいて、読み出された補正用データと、復元率算出ステップにおいて算出された復元率とが乗算されることによって、検出温度におけるオフセット電圧の補正量が算出され、半導体物理量センサの出力電圧から補正量が減算されることによってオフセット電圧の補正が行われる。
【００１８】
このように、オフセット電圧の補正用データを圧縮した状態でメモリに記憶することで、メモリに記憶するデータ量を少なくすることができ、この圧縮された補正用データを復元することで、オフセット電圧の補正を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明によるデータの圧縮原理について説明するための図であり、横軸が温度を表し、縦軸がオフセット電圧を表す。図１において、曲線Ｖｒは、半導体加速度センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線を表す。この半導体加速度センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線Ｖｒは、上限温度Ｔ２における上限オフセット電圧、下限温度Ｔ１における下限オフセット電圧及び基準となる基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧を測定し、測定された３点を曲線で結ぶことで得られる。直線Ｑは、オフセット電圧の補正に用いる直線であり、基準温度Ｖｓにおける基準オフセット電圧値Ｖｒｓと、上限温度Ｔ２における上限オフセット電圧値Ｖｒ２とを通り、関数式ｙ＝ｋｔ＋ｂによって表される。直線Ｑの傾きｋは、（Ｖｒ２−Ｖｒｓ）／（Ｔ２−Ｔｓ）で表され、直線Ｑの定数ｂは、（Ｖｒｓ×Ｔ２−Ｖｒ２×Ｔｓ）／（Ｔ２−Ｔｓ）で表される。曲線Ｖｒ’は、半導体加速度センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線Ｖｒを、基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧Ｖｒｓと上限温度Ｔ２における上限オフセット電圧Ｖｒ２とに基づいて圧縮した曲線を表す。
【００２１】
オフセット電圧の補正に用いる直線Ｑと基準オフセット電圧Ｖｒｓを用いて、各温度において基準オフセット電圧Ｖｒｓとの変化量が小さくなるようにする変換（圧縮）倍率を求める。圧縮倍率は、温度ｔにおけるオフセット電圧を基準オフセット電圧で除算することによって得ることができ、Ｑ（ｔ）／Ｖｒｓで表される。そして、実際の動作における半導体加速度センサのオフセット電圧の温度特性を表す近似線Ｖｒに上述の圧縮倍率を乗算することによって、Ｖｒを圧縮することができる。すなわち、圧縮後の半導体加速度センサのオフセット電圧の温度特性を表す関数式Ｖｒ’（ｔ）は、Ｖｒ’（ｔ）＝Ｖｒ（ｔ）×（Ｑ（ｔ）／Ｖｒｓ）＝Ｖｒ（ｔ）×（（ｋｔ＋ｂ）／Ｖｒｓ）で表すことができる。この圧縮されたデータＶｒ’（ｔ）を補正用データとして温度ｔ毎に記憶素子に記憶するとともに、基準オフセット電圧Ｖｒｓ、傾きｋ及び定数ｂを記憶素子に記憶しておくことによって、温度センサによって検出された温度Ｔにおけるオフセット電圧の補正量を算出することができる。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。第１実施形態におけるオフセット電圧補正装置１ａは、温度センサ１１ａ、記憶素子１２ａ及び復元回路１３を備えて構成される。温度センサ１１ａは、半導体物理量センサの一つである半導体加速度センサの温度を検出する。記憶素子１２ａは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）で実現される。記憶素子１２ａは、所定の設定値と補正用データ（圧縮データ）とを記憶する。記憶素子１２ａに記憶される所定の設定値とは、補正に用いる直線Ｑを表す関数式（ｙ＝ｋｔ＋ｂ）の係数（傾き）ｋ及び定数ｂと、基準オフセット電圧Ｖｒｓとである。直線Ｑは、図１に示す上限温度Ｔ２における上限オフセット電圧Ｖｒ２と、基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧Ｖｒｓとを通る直線である。また、記憶素子１２ａに記憶される補正用データとは、各温度ｔにおけるオフセット電圧Ｖｒ（ｔ）を所定の変換倍率で圧縮した圧縮オフセット電圧Ｖｒ’（ｔ）である。本実施の形態において記憶素子１２ａは、温度ｔが下限温度Ｔ１から上限温度Ｔ２までの補正用データＶｒ’（ｔ）を記憶しており、例えば、下限温度Ｔ１は−４０度であり、上限温度Ｔ２は８０度である。
【００２２】
復元回路１３は、第１のレジスタ１３１ａ、第２のレジスタ１３１ｂ、第３のレジスタ１３１ｃ、第４のレジスタ１３１ｄ、第５のレジスタ１３１ｅ、第６のレジスタ１３１ｆ、第７のレジスタ１３１ｇ、第８のレジスタ１３１ｈ、第１の乗算器１３２ａ、第２の乗算器１３２ｂ、加減算器１３３及び除算器１３４で構成される。
【００２３】
第１のレジスタ１３１ａには、記憶素子１２ａから出力されるデータである係数ｋが入力され、入力された係数ｋが一時的に記憶される。第２のレジスタ１３１ｂには、記憶素子１２ａから出力されるデータである定数ｂが入力され、入力された定数ｂが一時的に記憶される。第３のレジスタ１３１ｃには、記憶素子１２ａから出力されるデータである基準オフセット電圧Ｖｒｓが入力され、入力された基準オフセット電圧Ｖｒｓが一時的に記憶される。第４のレジスタ１３１ｄには、記憶素子１２ａから出力されるデータである補正用データＶｒ’（Ｔ）が入力され、入力された補正用データＶｒ’（Ｔ）が一時的に記憶される。
【００２４】
第１の乗算器１３２ａには、温度センサ１１ａから出力される検出温度Ｔと、第１のレジスタ１３１ａから出力される係数ｋとが入力される。第５のレジスタ１３１ｅには、第１の乗算器１３２ａから出力される値ｋＴが入力され、入力された値ｋＴが一時的に記憶される。加減算器１３３には、第５のレジスタ１３１ｅから出力される値ｋＴと、第２のレジスタ１３１ｂから出力される定数ｂとが入力される。第６のレジスタ１３１ｆには、加減算器１３３から出力される値ｋＴ＋ｂが入力され、入力された値ｋＴ＋ｂが一時的に記憶される。
【００２５】
除算器１３４には、第６のレジスタ１３１ｆから出力される値ｋＴ＋ｂと、第３のレジスタ１３１ｃから出力される基準オフセット電圧Ｖｒｓとが入力される。第７のレジスタ１３１ｇには、除算器１３４から出力される値Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）が入力され、入力された値Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）が一時的に記憶される。
【００２６】
第２の乗算器１３２ｂには、第７のレジスタ１３１ｇから出力される値Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）と、第４のレジスタ１３１ｄから出力される補正用データＶｒ’（Ｔ）とが入力される。第８のレジスタ１３１ｈには、第２の乗算器１３２ｂから出力される値Ｖｒ’（Ｔ）×Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）が入力され、入力された値Ｖｒ’（Ｔ）×Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）が一時的に記憶される。
【００２７】
図３は、オフセット電圧補正装置１ａの動作について説明するための概念図である。まず、半導体加速度センサの検出温度Ｔが温度センサ１１ａによって検出される（２０１）。
【００２８】
第１のレジスタ１３１ａは、記憶素子１２ａから読み出されるデータである係数ｋを一時的に記憶し、第１の乗算器１３２ａに出力する（２０２）。第１の乗算器１３２ａは、温度センサ１１ａから出力される半導体加速度センサの検出温度Ｔと、第１のレジスタ１３１ａから出力される係数ｋとを乗算し、乗算した値ｋＴを第５のレジスタ１３１ｅに出力する。第５のレジスタ１３１ｅは、第１の乗算器１３２ａから出力された値ｋＴを一時的に記憶し、加減算器１３３に出力する（２０３）。
【００２９】
第２のレジスタ１３１ｂは、記憶素子１２ａから読み出されるデータである定数ｂを一時的に記憶し、加減算器１３３に出力する（２０４）。加減算器１３３は、第５のレジスタ１３１ｅから出力される値ｋＴと、第２のレジスタ１３１ｂから出力される定数ｂとを加算し、加算した値ｋＴ＋ｂを第６のレジスタ１３１ｆに出力する。第６のレジスタ１３１ｆは、加減算器１３３から出力された値ｋＴ＋ｂを一時的に記憶し、除算器１３４に出力する（２０５）。
【００３０】
第３のレジスタ１３１ｃは、記憶素子１２ａから読み出されるデータである基準オフセット電圧Ｖｒｓを一時的に記憶し、除算器１３４に出力する（２０６）。除算器１３４は、第６のレジスタ１３１ｆから出力される値ｋＴ＋ｂを、第３のレジスタ１３１ｃから出力される基準オフセット電圧Ｖｒｓで除算し、除算した値Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）を第７のレジスタ１３１ｇに出力する。この値Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）が、復元率となる。第７のレジスタ１３１ｇは、除算器１３４から出力された値Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）を一時的に記憶し、第２の乗算器１３２ｂに出力する（２０７）。
【００３１】
第４のレジスタ１３１ｄは、記憶素子１２ａから読み出される検出温度Ｔにおける補正用データＶｒ’（Ｔ）を一時的に記憶し、第２の乗算器１３２ｂに出力する（２０８）。第２の乗算器１３２ｂは、第４のレジスタ１３１ｄから出力される補正用データＶｒ’（Ｔ）と、第７のレジスタ１３１ｇから出力される値Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）とを乗算し、乗算した値Ｖｒ’（Ｔ）×Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）を第８のレジスタ１３１ｈに出力する（２０９）。
【００３２】
第８のレジスタ１３１ｈは、第２の乗算器１３２ｂから出力された値Ｖｒ’（Ｔ）×Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）を一時的に記憶し、半導体加速度センサに出力する。この値Ｖｒ’（Ｔ）×Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）がオフセット電圧の補正量γとなる（２１０）。
【００３３】
このように、あらかじめ設定された上限温度Ｔ２から下限温度Ｔ１までの温度範囲内に含まれる基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧Ｖｒｓと、上限温度Ｔ２における上限オフセット電圧Ｖｒ２とを通る所定の関数式ｙ＝ｋＴ＋ｂに基づいて圧縮率Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）が算出され、上限温度Ｔ２から下限温度Ｔ１までの温度範囲における半導体加速度センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線Ｖｒと基準オフセット電圧Ｖｒｓを表す直線との距離が小さくなるように圧縮率Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）で圧縮して補正用データとしてあらかじめ記憶素子１２ａに記憶される。次に、温度センサ１１ａによって半導体物理量センサの温度が検出され、検出された検出温度Ｔと関数式とによって算出される値ｋＴ＋ｂと、基準オフセット電圧Ｖｒｓとに基づいて復元率Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）が算出される。そして、検出された検出温度Ｔでの補正用データＶｒ’（Ｔ）が記憶素子１２ａから読み出される。読み出された補正用データＶｒ’（Ｔ）と、復元率Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）とが乗算されることによって、検出温度Ｔにおけるオフセット電圧の補正量が算出され、半導体物理量センサの出力電圧から補正量が減算されることによってオフセット電圧の補正が行われる。
【００３４】
このように、オフセット電圧の補正用データを圧縮した状態でメモリに記憶することで、メモリに記憶するデータ量を少なくすることができ、この圧縮された補正用データを復元することで、オフセット電圧の補正を行うことができる。
【００３５】
なお、第１実施形態では、直線Ｑは、図１に示す上限温度Ｔ２における上限オフセット電圧Ｖｒ２と、基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧Ｖｒｓとを通る直線であるとしたが、本発明は特にこれに限定されず、直線Ｑは、図１に示す下限温度Ｔ１における下限オフセット電圧Ｖｒ１と、基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧Ｖｒｓとを通る直線Ｐであってもよい。この場合、補正量γを算出する方法は、上記の第１実施形態と同様である。
【００３６】
また、第１実施形態において、補正用データＶｒ’（Ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの差分データＶｒ”（Ｔ）（Ｖｒ’（Ｔ）−Ｖｒｓ）をあらかじめ記憶素子１２ａに記憶しておいてもよい。つまり、図１に示すように、曲線Ｖｒ’と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの間のデータを温度毎に記憶することによって、さらにデータ量を削減することができる。
【００３７】
図４は、第１実施形態における、補正用データＶｒ’（Ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの差分を用いる場合のオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。なお、図４に示すオフセット電圧補正装置１ａ’の構成は、図２に示すオフセット電圧補正装置１ａの構成とほぼ同一であるので、異なる部分のみを説明する。
【００３８】
オフセット電圧補正装置１ａ’は、図２に示すオフセット電圧補正装置１ａの復元回路１３に加減算器１３３’をさらに備える。また、記憶素子１２ａは、補正用データＶｒ’（Ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの差分データであるＶ”（Ｔ）（Ｖｒ’（Ｔ）−Ｖｒｓ）を記憶している。第４のレジスタ１３１ｄには、記憶素子１２ａから読み出された差分データＶｒ”（Ｔ）が一時的に記憶され、加減算器１３３’に出力される。加減算器１３３’には、第４のレジスタ１３１ｄから出力された差分データＶｒ”（Ｔ）と、第３のレジスタ１３１ｃから出力された基準オフセット電圧Ｖｒｓとが入力される。加減算器１３３’は、入力された差分データＶｒ”（Ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとを加算する。差分データＶｒ”（Ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとを加算することによって、Ｖｒ”（Ｔ）＋Ｖｒｓ＝Ｖｒ’（Ｔ）−Ｖｒｓ＋Ｖｒｓ＝Ｖｒ’（Ｔ）となり、補正用データＶｒ’（Ｔ）が乗算器１３２ｂに出力される。そして、乗算器１３２ｂは、加減算器１３３’から出力された補正用データＶｒ’（Ｔ）と第７のレジスタ１３１ｇから出力された復元率Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）とを乗算し、補正量Ｖｒ’（Ｔ）×｛Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）｝を算出することができる。
【００３９】
このように、記憶素子１２ａは、補正用データＶｒ’（Ｔ）を差分データＶｒ’（Ｔ）−Ｖｒｓとして記憶しているため、データ量を削減することができ、記憶素子を小型化することによって回路構成を小型化することができる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、復元率を算出するために除算を用いている。しかしながら、除算を行う場合、演算に時間がかかるため、処理速度を考慮すると、除算を用いないほうがよい。そこで、第２実施形態では、処理に除算を用いない方法でオフセット電圧の補正量を算出する。
【００４０】
まず、復元率Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）をＴの一次式に変換するために、Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）＝ｋ’Ｔ＋ｂ’とする。ここで、Ｔ＝０である場合、Ｖｒｓ／ｂ＝ｂ’となり、ｂ’を求めることができる。さらに、Ｔ＝１である場合、Ｖｒｓ／（ｋ＋ｂ）＝ｋ’＋ｂ’となり、上記ｂ’＝Ｖｒｓ／ｂを用いて、Ｖｒｓ／（ｋ＋ｂ）＝ｋ’＋（Ｖｒｓ／ｂ）とすることができ、ｋ’＝（Ｖｒｓ／ｂ）×｛ｂ／（ｋ＋ｂ）−１｝となり、ｋ’を求めることができる。記憶素子にｋ’とｂ’をあらかじめ記憶しておき、このｋ’＝（Ｖｒｓ／ｂ）×｛ｂ／（ｋ＋ｂ）−１｝と、ｂ’＝Ｖｒｓ／ｂとを用いることによって、Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）＝［（Ｖｒｓ／ｂ）×｛ｂ／（ｋ＋ｂ）−１｝］Ｔ＋Ｖｒｓ／ｂとなり、復元率を除算ではなく、乗算で算出することができる。
【００４１】
図５は、本発明の第２実施形態に係るオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。第２実施形態におけるオフセット電圧補正装置１ｂは、温度センサ１１ｂ、記憶素子１２ｂ及び復元回路１４を備えて構成される。なお、温度センサ１１ｂは、第１実施形態の温度センサ１１ａと同一の構成であるので説明を省略する。
【００４２】
記憶素子１２ｂは、例えば、ＥＥＰＲＯＭで実現される。記憶素子１２ｂは、所定の設定値と補正用データ（圧縮データ）とを記憶する。記憶素子１２ｂに記憶される所定の設定値とは、係数ｋ’（＝（Ｖｒｓ／ｂ）×｛ｂ／（ｋ＋ｂ）−１｝）及び定数ｂ’（＝Ｖｒｓ／ｂ）である。直線Ｑは、図１に示す上限温度Ｔ２における上限オフセット電圧Ｖｒ２と、基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧Ｖｒｓとを通る直線である。また、記憶素子１２ｂに記憶される補正用データとは、温度毎におけるオフセット電圧Ｖｒ（ｔ）を所定の倍率で圧縮したオフセット電圧値Ｖｒ’（ｔ）である。
【００４３】
復元回路１４は、第１のレジスタ１４１ａ、第２のレジスタ１４１ｂ、第３のレジスタ１４１ｃ、第４のレジスタ１４１ｄ、第５のレジスタ１４１ｅ、第１の乗算器１４２ａ、第２の乗算器１４２ｂ及び加減算器１４３で構成される。
【００４４】
第１のレジスタ１４１ａには、記憶素子１２ｂから読み出されるデータである係数ｋ’が入力され、入力された係数ｋ’が一時的に記憶される。第２のレジスタ１４１ｂには、記憶素子１２ｂから出力されるデータである定数ｂ’が入力され、入力された定数ｂ’が一時的に記憶される。
【００４５】
第１の乗算器１４２ａには、温度センサ１１ｂから出力される検出温度Ｔと、第１のレジスタ１４１ａから出力される係数ｋ’とが入力される。第３のレジスタ１４１ｃには、第１の乗算器１４２ａから出力される値ｋ’Ｔが入力され、入力された値ｋ’Ｔが一時的に記憶される。加減算器１４３には、第３のレジスタ１４１ｃから出力される値ｋ’Ｔと、第２のレジスタ１４１ｂから出力される定数ｂ’とが入力される。第４のレジスタ１３１ｄには、加減算器１４３から出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’が入力され、入力された値ｋ’Ｔ＋ｂ’が一時的に記憶される。
【００４６】
第２の乗算器１４２ｂには、第４のレジスタ１４１ｄから出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’と、記憶素子１２ｂから出力される補正用データＶｒ’（Ｔ）とが入力される。第５のレジスタ１４１ｅには、第２の乗算器１４２ｂから出力される値Ｖｒ’（Ｔ）×（ｋ’Ｔ＋ｂ’）が入力され、入力された値Ｖｒ’（Ｔ）×（ｋ’Ｔ＋ｂ’）が一時的に記憶される。
【００４７】
図６は、オフセット電圧補正装置１ｂの動作について説明するための概念図である。まず、半導体加速度センサの温度Ｔが温度センサ１１ｂによって検出される（３０１）。第１のレジスタ１４１ａは、記憶素子１２ｂから読み出されるデータである係数ｋ’を一時的に記憶し、第１の乗算器１４２ａに出力する（３０２）。第１の乗算器１４２ａは、温度センサ１１ｂから出力される半導体加速度センサの検出温度Ｔと、第１のレジスタ１４１ａから出力される係数ｋ’とを乗算し、乗算した値ｋ’Ｔを第３のレジスタ１４１ｃに出力する。第３のレジスタ１４１ｃは、第１の乗算器１４２ａから出力された値ｋ’Ｔを一時的に記憶し、加減算器１４３に出力する（３０３）。
【００４８】
第２のレジスタ１４１ｂは、記憶素子１２ｂから読み出されるデータである定数ｂ’を一時的に記憶し、加減算器１４３に出力する（３０４）。加減算器１４３は、第３のレジスタ１４１ｄから出力される値ｋ’Ｔと、第２のレジスタ１４１ｂから出力される定数ｂ’とを加算し、加算した値ｋ’Ｔ＋ｂ’を第４のレジスタ１４１ｄに出力する。第４のレジスタ１４１ｄは、加減算器１４３から出力された値ｋ’Ｔ＋ｂ’を一時的に記憶し、第２の乗算器１４２ｂに出力する（３０５）。
【００４９】
第２の乗算器１４２ｂは、記憶素子１２ｂから出力される補正用データＶｒ’（Ｔ）と（３０６）、第４のレジスタ１４１ｄから出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’とを乗算し、乗算した値Ｖｒ’（Ｔ）×（ｋ’Ｔ＋ｂ’）を第５のレジスタ１４１ｅに出力する（３０７）。
【００５０】
第５のレジスタ１４１ｅは、第２の乗算器１４２ｂから出力された値Ｖｒ’（Ｔ）×（ｋ’Ｔ＋ｂ’）を一時的に記憶し、半導体加速度センサに出力する。この値Ｖｒ’（Ｔ）×（ｋ’Ｔ＋ｂ’）がオフセット電圧の補正量γとなる（３０８）。
【００５１】
このように、復元率Ｖｒｓ／（ｋＴ＋ｂ）をＴの一次式であるｋ’Ｔ＋ｂ’で表し、係数ｋ’及び定数ｂ’をあらかじめ記憶素子に記憶しておくことによって、乗算を含む一次式で復元率を算出することができ、除算器を用いずにオフセット電圧の補正量を算出することができ、処理速度を高速化することができる。
【００５２】
なお、第２実施形態におけるオフセット電圧補正装置１ｂは、必要なタイミングに応じて記憶素子にアクセスし、連続的にデータを読み出すコントローラ及びデータの入出力先を切り換えるセレクタを用いることで回路構成を簡略化することができる。
【００５３】
図７は、本発明の第２実施形態に係るオフセット電圧補正装置１ｂの他の例を示すブロック図である。第２実施形態の他の例におけるオフセット電圧補正装置１ｃは、温度センサ１１ｃ、記憶素子１２ｃ、復元回路１５及びコントローラ２０を備えて構成される。なお、温度センサ１１ｃ及び記憶素子１２ｃは、上記温度センサ１１ｂ及び記憶素子１２ｂと同一の構成であるので説明を省略する。
【００５４】
コントローラ２０は、記憶素子１２ｃからデータを読み出すタイミングを制御することによって、データを連続的に読み出す。
【００５５】
復元回路１５は、レジスタ１５１、乗算器１５２、加減算器１５３、第１のセレクタ１５５ａ及び第２のセレクタ１５５ｂで構成される。
【００５６】
第１のセレクタ１５５ａには、温度センサ１１ｂから出力される検出温度Ｔと、レジスタ１５１から出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’とが入力される。乗算器１５２には、第１のセレクタ１５５ａから出力される検出温度Ｔ及び値ｋ’Ｔ＋ｂ’と、記憶素子１２ｃから読み出されるｋ’及びＶｒ’（Ｔ）とが入力される。第２のセレクタ１５５ｂには、乗算器１５２から出力される値ｋ’Ｔ及び値Ｖｒ’（Ｔ）と、加減算器１５３から出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’とが入力される。レジスタ１５１には、第２のセレクタ１５５ｂから出力される値ｋ’Ｔ、値Ｖｒ’（Ｔ）及び値ｋ’Ｔ＋ｂ’が入力される。加減算器１５３には、レジスタ１５１から出力される値ｋ’Ｔと、記憶素子１２ｃから出力される定数ｂ’とが入力される。
【００５７】
次に、オフセット電圧補正装置１ｃの動作について説明する。
【００５８】
まず、半導体加速度センサの温度Ｔが温度センサ１１ｃによって検出される。第１のセレクタ１５５ａは、温度センサ１１ｃと乗算器１５２とを接続し、温度センサ１１ｃにおいて検出された温度Ｔを乗算器１５２に出力するとともに、コントローラ２０は、記憶素子１２ｃを制御することで、記憶素子１２ｃに記憶されている係数ｋ’を読み出し、乗算器１５２に出力する。乗算器１５２は、温度センサ１１ｃにおいて検出された温度Ｔと、記憶素子１２ｃに記憶されている係数ｋ’とを乗算し、乗算した値ｋ’Ｔを第２のセレクタ１５５ｂに出力する。
【００５９】
第２のセレクタ１５５ｂは、乗算器１５２とレジスタ１５１とを接続し、乗算器１５２から出力される値ｋ’Ｔをレジスタ１５１に出力する。レジスタ１５１は、第２のセレクタ１５５ｂから出力された値ｋ’Ｔを一時的に記憶し、加減算器１５３に出力する。コントローラ２０は、記憶素子１２ｃを制御することで、記憶素子１２ｃに記憶されている定数ｂ’を読み出し、加減算器１５３に出力する。加減算器１５３は、レジスタ１５１から出力される値ｋ’Ｔと、記憶素子１２ｃから出力される定数ｂ’とを加算し、加算した値ｋ’Ｔ＋ｂ’を第２のセレクタ１５５ｂに出力する。
【００６０】
第２のセレクタ１３３ｂは、加減算器１５３とレジスタ１５１とを接続し、加減算器１５３から出力された値ｋ’Ｔ＋ｂ’をレジスタ１５１に出力する。レジスタ１５１は、第２のセレクタ１３３ｂから出力された値ｋ’Ｔ＋ｂ’を一時的に記憶し、第１のセレクタ１５５ａに出力する。第１のセレクタ１５５ａは、レジスタ１５１と乗算器１５２とを接続し、加減算器１５３から出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’を乗算器１５２に出力する。コントローラ２０は、記憶素子１２ｃを制御することで、記憶素子１２ｃに記憶されている補正用データＶｒ’（Ｔ）を読み出し、乗算器１５２に出力する。乗算器１５２は、記憶素子１２ｃから出力される補正用データＶｒ’（Ｔ）と、第１のセレクタ１５５ａから出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’とを乗算し、乗算した値Ｖｒ’（Ｔ）×（ｋ’Ｔ＋ｂ’）を第２のセレクタ１５５ｂに出力する。第２のセレクタ１５５ｂは、乗算器１５２とレジスタ１５１とを接続し、乗算器１５２から出力される値Ｖｒ’（Ｔ）×（ｋ’Ｔ＋ｂ’）をレジスタ１５１に出力する。レジスタ１５１は、第２のセレクタ１５５ｂから出力された値Ｖｒ’（Ｔ）×（ｋ’Ｔ＋ｂ’）を一時的に記憶し、半導体加速度センサに出力する。
【００６１】
このように、必要なタイミングに応じて記憶素子にアクセスし、データを読み出すコントローラを用いることで記憶素子から読み出したデータをレジスタに一時的に記憶する必要がなくなり、記憶素子から連続的にデータを読み出すことができ、レジスタが不要となるため、回路構成を簡略化することができる。また、データの入力元及び／又は出力先を切り換え可能なセレクタを用いることでレジスタを共有することができ、回路構成を簡略化することができる。
【００６２】
また、第２実施形態において、温度ｔにおける補正用データＶｒ’（ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの差分データＶｒ”（ｔ）（Ｖｒ’（ｔ）−Ｖｒｓ）をあらかじめ記憶素子１２ａに記憶しておいてもよい。つまり、図１に示すように、曲線Ｖｒ’と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの間のデータを記憶することによって、さらにデータ量を削減することができる。
【００６３】
図８は、第２実施形態における、補正用データＶｒ’（ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの差分を用いる場合のオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。図８に示すオフセット電圧補正装置１ｄは、温度センサ１１ｄ、記憶素子１２ｄ、復元回路１６及びコントローラ２０を備えて構成される。なお、温度センサ１１ｄ及びコントローラ２０は、上記温度センサ１１ｃ及びコントローラ２０と同一の構成であるので説明を省略する。
【００６４】
記憶素子１２ｄは、所定の設定値と補正用データ（圧縮データ）とを記憶する。記憶素子１２ｄに記憶される所定の設定値とは、係数ｋ’（＝（Ｖｒｓ／ｂ）×｛ｂ／（ｋ＋ｂ）−１｝）及び定数ｂ’（＝Ｖｒｓ／ｂ）と、基準オフセット電圧Ｖｒｓとである。直線Ｑは、図１に示す上限温度Ｔ２における上限オフセット電圧Ｖｒ２と、基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧Ｖｒｓとを通る直線である。また、記憶素子１２ｄに記憶される補正用データとは、温度毎におけるオフセット電圧Ｖｒ（ｔ）を所定の倍率で圧縮したオフセット電圧Ｖｒ’（ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの差分データであるＶ”（ｔ）（Ｖｒ’（ｔ）−Ｖｒｓ）である。
【００６５】
復元回路１６は、第１のレジスタ１６１ａ、第２のレジスタ１６１ｂ、乗算器１６２、加減算器１６３、第１のセレクタ１６５ａ、第２のセレクタ１６５ｂ、第３のセレクタ１６５ｃ及び第４のセレクタ１６５ｄで構成される。
【００６６】
第１のセレクタ１６５ａには、第１のレジスタ１６１ａ及び第２のレジスタ１６１ｂからのデータが入力され、入力されたデータは加減算器１６３に出力される。第２のセレクタ１６５ｂには、温度センサ１１ｄ及び第２のレジスタ１６１ｂからのデータが入力され、入力されたデータは乗算器１６２に出力される。第３のセレクタ１６５ｃには、記憶素子１２ｄ及び第１のレジスタ１６１ａからのデータが入力され、入力されたデータは乗算器１６２に出力される。第４のセレクタ１６５ｄには、乗算器１６２及び加減算器１６３からのデータが入力され、入力されたデータは第２のレジスタ１６１ｂに出力される。
【００６７】
乗算器１６２には、第２のセレクタ１６５ｂ及び第３のセレクタ１６５ｃからのデータが入力され、入力されたデータを乗算して第４のセレクタ１６５ｄに出力する。加減算器１６３には、記憶素子１２ｄ及び第１のセレクタ１６５ａからのデータが入力され、入力されたデータを加算あるいは減算して第１のレジスタ１６１ａ又は第４のセレクタ１６５ｄに出力する。
【００６８】
第１のレジスタ１６１ａには、加減算器１６３からのデータが入力され、入力されたデータを一時的に記憶し、第３のセレクタ１６５ｃに出力する。第２のレジスタ１６１ｂには、第４のレジスタ１６５ｄからのデータが入力され、入力されたデータを一時的に記憶し、第１のセレクタ１６５ａ又は半導体加速度センサ（図示なし）に出力する。
【００６９】
図９は、オフセット電圧補正装置１ｄの動作について説明するための概念図である。まず、半導体加速度センサの検出温度Ｔが温度センサ１１ｄによって検出される（４０１）。
【００７０】
第２のセレクタ１６５ｂは、温度センサ１１ｄと乗算器１６２とを接続し、温度センサ１１ｄで検出された検出温度Ｔを乗算器１６２に出力する。コントローラ２０は、記憶素子１２ｄから係数ｋ’を読み出し、第３のセレクタ１６５ｃに出力する（４０２）。第３のセレクタ１６５ｃは、記憶素子１２ｄと乗算器１６２とを接続し、記憶素子１２ｄから読み出された係数ｋ’を乗算器１６２に出力する。乗算器１６２は、第２のセレクタ１６５ｂから出力された検出温度Ｔと、第３のセレクタ１６５ｃから出力された係数ｋ’とを乗算し、乗算した値ｋ’Ｔを第４のセレクタ１６５ｄに出力する。第４のセレクタ１６５は、乗算器１６２と第２のレジスタ１６１ｂとを接続し、乗算器１６２から出力される値ｋ’Ｔを第２のレジスタ１６１ｂに出力する。第２のレジスタ１６１ｂは、第４のセレクタ１６５ｄから出力された値ｋ’Ｔを一時的に記憶し、所定のタイミングで第１のセレクタ１６５ａに出力する（４０３）。
【００７１】
第１のセレクタ１６５ａは、第２のレジスタ１６１ｂと加減算器１６３とを接続し、第２のレジスタ１６１ｂから出力された値ｋ’Ｔを加減算器１６３に出力する。同時に、コントローラ２０は、記憶素子１２ｄから定数ｂ’を読み出し、加減算器１６３に出力する（４０４）。加減算器１６３は、第１のセレクタ１６５ａから出力された値ｋ’Ｔと、記憶素子１２ｄから出力された定数ｂ’とを加算し、加算した値ｋ’Ｔ＋ｂ’を第４のセレクタ１６５ｄに出力する。第４のセレクタ１６５ｄは、加減算器１６３と第２のレジスタ１６１ｂとを接続し、加減算器１６３から出力された値ｋ’Ｔ＋ｂ’を第２のレジスタ１６１ｂに出力する。第２のレジスタ１６１ｂは、第４のセレクタ１６５ｄから出力された値ｋ’Ｔ＋ｂ’を一時的に記憶し、所定のタイミングで第２のセレクタ１６５ｂに出力する。第２のセレクタ１６５ｂは、第２のレジスタ１６１ｂと乗算器１６２とを接続し、第２のレジスタ１６１ｂから出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’を乗算器１６２に出力する（４０５）。
【００７２】
一方、コントローラ２０は、記憶素子１２ｄから基準オフセット電圧Ｖｒｓを読み出し、第１のレジスタ１６１ａに出力する（４０６）。第１のレジスタ１６１ａは、記憶素子１２ｄから出力された基準オフセット電圧Ｖｒｓを一時的に記憶し、第１のセレクタ１６５ａに出力する。第１のセレクタ１６５ａは、第１のレジスタ１６１ａと加減算器１６３とを接続し、第１のレジスタ１６１ａから出力される基準オフセット電圧Ｖｒｓを加減算器１６３に出力する（４０７）。同時に、コントローラ２０は、記憶素子１２ｄから差分データＶｒ”（Ｔ）を読み出し、加減算器１６３に出力する（４０８）。加減算器１６３は、記憶素子１２ｄから出力された差分データＶｒ”（Ｔ）と、第１のセレクタ１６５ａから出力された基準オフセット電圧Ｖｒｓとを加算し、加算した値Ｖｒ”（Ｔ）＋Ｖｒｓを第１のレジスタ１６１ａに出力する。第１のレジスタ１６１ａは、加減算器１６３から出力された値Ｖｒ”（Ｔ）＋Ｖｒｓを一時的に記憶し、所定のタイミングで第３のセレクタ１６５ｃに出力する。第３のセレクタ１６５ｃは、第１のレジスタ１６１ａと乗算器１６２とを接続し、第１のレジスタ１６１ａから出力される値Ｖｒ”（Ｔ）＋Ｖｒｓを乗算器１６２に出力する。
【００７３】
乗算器１６２は、第２のセレクタ１６５ｂから出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’と、第３のセレクタ１６５ｃから出力される値Ｖｒ”（Ｔ）＋Ｖｒｓとを乗算し、乗算した値｛Ｖｒ”（Ｔ）＋Ｖｒｓ｝×｛ｋ’Ｔ＋ｂ’｝を第４のセレクタ１６５ｄに出力する。第４のセレクタ１６５ｄは、乗算器１６２と第２のレジスタ１６１ｂとを接続し、乗算器１６２から出力される値｛Ｖｒ”（Ｔ）＋Ｖｒｓ｝×｛ｋ’Ｔ＋ｂ’｝を第２のレジスタ１６１ｂに出力する（４０９）。第２のレジスタ１６１ｂは、第４のセレクタ１６５ｄから出力された値｛Ｖｒ”（Ｔ）＋Ｖｒｓ｝×｛ｋ’Ｔ＋ｂ’｝を一時的に記憶し、所定のタイミングで半導体加速度センサ（図示なし）に出力する（４１０）。
【００７４】
このように、記憶素子１２ｂは、補正用データＶｒ’（Ｔ）を差分データＶｒ’（Ｔ）−Ｖｒｓとして記憶しているため、復元する際に基準オフセット電圧Ｖｒｓを差分データに加算することで、補正用データＶｒ’（Ｔ）を得ることができ、データ量を削減することができ、より小型の記憶素子を用いることができる。
【００７５】
なお、第２実施形態では、直線Ｑは、図１に示す上限温度Ｔ２における上限オフセット電圧Ｖｒ２と、基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧Ｖｒｓとを通る直線であるとしたが、本発明は特にこれに限定されず、直線Ｑは、図１に示す下限温度Ｔ１における下限オフセット電圧Ｖｒ１と、基準温度Ｔｓにおける基準オフセット電圧Ｖｒｓとを通る直線Ｐであってもよい。この場合、補正量γを算出する方法は、上記の第２実施形態と同様である。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、記憶素子に記憶されるデータが第２の実施形態とは異なる。つまり、記憶素子は、所定の温度毎の補正用データを記憶しており、補正用データは前の温度の補正用データの差分のみを記憶する。すなわち、検出温度Ｔの場合、基準温度Ｔｓから連続して検出温度ＴまでのＶｒ’（ｔ）を記憶素子から読み出し、ｔ＝Ｔとなるまでの全ての合計を補正用データΔＶｒ’（ｔ）とする。
【００７６】
図１０は、本発明の第３実施形態に係るオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。第３実施形態におけるオフセット電圧補正装置１ｅは、温度センサ１１ｅ、記憶素子１２ｅ、コントローラ２０及び復元回路１７を備えて構成される。なお、温度センサ１１ｅ及びコントローラ２０は、第２実施形態の温度センサ１１ｄ及びコントローラ２０と同一の構成であるので説明を省略する。
【００７７】
記憶素子１２ｅは、所定の温度毎の補正用データとして、前の温度の差分のみ（ΔＶｒ’（ｔ））を記憶している。なお、本実施形態では、所定の温度は、例えば、０．５度であり、０．５度毎に前の温度の差分のみを補正用データとして記憶している。
【００７８】
復元回路１７は、第１のレジスタ１７１ａ、第２のレジスタ１７１ｂ、乗算器１７２、加減算器１７３、第１のセレクタ１７５ａ、第２のセレクタ１７５ｂ、第３のセレクタ１７５ｃ及び第４のセレクタ１７５ｄで構成される。
【００７９】
第１のセレクタ１７５ａには、第１のレジスタ１７１ａ及び第２のレジスタ１７１ｂからのデータが入力され、入力されたデータは加減算器１７３に出力される。第２のセレクタ１７５ｂには、温度センサ１１ｅ及び第２のレジスタ１７１ｂからのデータが入力され、入力されたデータは乗算器１７２に出力される。第３のセレクタ１７５ｃには、記憶素子１２ｅ及び第１のレジスタ１７１ａからのデータが入力され、入力されたデータは乗算器１７２に出力される。第４のセレクタ１７５ｄには、乗算器１７２及び加減算器１７３からのデータが入力され、入力されたデータは第２のレジスタ１７１ｂに出力される。
【００８０】
乗算器１７２には、第２のセレクタ１７５ｂ及び第３のセレクタ１７５ｃからのデータが入力され、入力されたデータを乗算して第４のセレクタ１７５ｄに出力する。加減算器１７３には、記憶素子１２ｄ及び第１のセレクタ１７５ａからのデータが入力され、入力されたデータを加算あるいは減算して第１のレジスタ１７１ａ又は第４のセレクタ１７５ｄに出力する。
【００８１】
第１のレジスタ１７１ａには、加減算器１７３からのデータが入力され、入力されたデータを一時的に記憶し、第３のセレクタ１７５ｃに出力する。第２のレジスタ１７１ｂには、第４のレジスタ１７５ｄからのデータが入力され、入力されたデータを一時的に記憶し、第１のセレクタ１７５ａ又は半導体加速度センサ（図示なし）に出力する。
【００８２】
図１１は、オフセット電圧補正装置１ｅの動作について説明するための概念図である。まず、半導体加速度センサの検出温度Ｔが温度センサ１１ｅによって検出される（５０１）。
【００８３】
第２のセレクタ１７５ｂは、温度センサ１１ｅと乗算器１７２とを接続し、温度センサ１１ｅで検出された検出温度Ｔを乗算器１７２に出力する。コントローラ２０は、記憶素子１２ｅから係数ｋ’を読み出し、第３のセレクタ１７５ｃに出力する。第３のセレクタ１７５ｃは、記憶素子１２ｅと乗算器１７２とを接続し、記憶素子１２ｅから読み出された係数ｋ’を乗算器１７２に出力する（５０２）。乗算器１７２は、第２のセレクタ１７５ｂから出力された検出温度Ｔと、第３のセレクタ１７５ｃから出力された係数ｋ’とを乗算し、乗算した値ｋ’Ｔを第４のセレクタ１７５ｄに出力する。第４のセレクタ１７５は、乗算器１７２と第２のレジスタ１７１ｂとを接続し、乗算器１７２から出力される値ｋ’Ｔを第２のレジスタ１７１ｂに出力する。第２のレジスタ１７１ｂは、第４のセレクタ１７５ｄから出力された値ｋ’Ｔを一時的に記憶し、所定のタイミングで第１のセレクタ１７５ａに出力する（５０３）。
【００８４】
第１のセレクタ１７５ａは、第２のレジスタ１７１ｂと加減算器１７３とを接続し、第２のレジスタ１７１ｂから出力された値ｋ’Ｔを加減算器１７３に出力する。同時に、コントローラ２０は、記憶素子１２ｅから定数ｂ’を読み出し、加減算器１７３に出力する（５０４）。加減算器１７３は、第１のセレクタ１７５ａから出力された値ｋ’Ｔと、記憶素子１２ｅから出力された定数ｂ’とを加算し、加算した値ｋ’Ｔ＋ｂ’を第４のセレクタ１７５ｄに出力する。第４のセレクタ１７５ｄは、加減算器１７３と第２のレジスタ１７１ｂとを接続し、加減算器１７３から出力された値ｋ’Ｔ＋ｂ’を第２のレジスタ１７１ｂに出力する。第２のレジスタ１７１ｂは、第４のセレクタ１７５ｄから出力された値ｋ’Ｔ＋ｂ’を一時的に記憶し、所定のタイミングで第２のセレクタ１７５ｂに出力する。第２のセレクタ１７５ｂは、第２のレジスタ１７１ｂと乗算器１７２とを接続し、第２のレジスタ１７１ｂから出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’を乗算器１７２に出力する（５０５）。
【００８５】
一方、コントローラ２０は、記憶素子１２ｅから基準オフセット電圧Ｖｒｓを読み出し、第１のレジスタ１７１ａに出力する（５０６）。第１のレジスタ１７１ａは、記憶素子１２ｅから出力された基準オフセット電圧Ｖｒｓを一時的に記憶し、第１のセレクタ１７５ａに出力する。第１のセレクタ１７５ａは、第１のレジスタ１７１ａと加減算器１７３とを接続し、第１のレジスタ１７１ａから出力される基準オフセット電圧Ｖｒｓを加減算器１７３に出力する（５０７）。同時に、コントローラ２０は、記憶素子１２ｅから温度ｔにおけるΔＶｒ’（ｔ）を読み出し、加減算器１７３に出力する（５０８）。加減算器１７３は、記憶素子１２ｅから出力されたΔＶｒ’（ｔ）と、第１のセレクタ１７５ａから出力された基準オフセット電圧Ｖｒｓとを加算し、加算した値Ｖｒｓ＋ΔＶｒ’（ｔ）を第１のレジスタ１７１ａに出力する。第１のレジスタ１７１ａは、加減算器１７３から出力された値Ｖｒｓ＋ΔＶｒ’（ｔ）を一時的に記憶し、所定のタイミングで第１のセレクタ１７５ａに出力する。第１のセレクタ１７５ａは、第１のレジスタ１７１ａと加減算器１７３とを接続し、第１のレジスタ１７１ａから出力される値Ｖｒｓ＋ΔＶｒ’（ｔ）を加減算器１７３に出力する。コントローラ２０は、記憶素子１２ｅから温度ｔ＋１におけるΔＶｒ’（ｔ＋１）を読み出し、加減算器１７３に出力する。加減算器１７３は、記憶素子１２ｅから出力されたΔＶｒ’（ｔ＋１）と、第１のセレクタ１７５ａから出力された値Ｖｒｓ＋ΔＶｒ’（ｔ）とを加算し、加算した値Ｖｒｓ＋ΔＶｒ’（ｔ）＋ΔＶｒ’（ｔ＋１）を第１のレジスタ１７１ａに出力する（５０９）。以上の処理を、ｔ＝Ｔとなるまで繰り返し、加算した値Ｖｒｓ＋Ｖｒ’（Ｔ）を第１のレジスタ１７１ａに出力する。第１のレジスタ１７１ａは、加減算器１７３から出力された値Ｖｒｓ＋Ｖｒ’（Ｔ）を一時的に記憶し、所定のタイミングで第３のセレクタ１７５ｃに出力する。第３のセレクタ１７５ｃは、第１のレジスタ１７１ａと乗算器１７２とを接続し、第１のレジスタ１７１ａから出力される値Ｖｒｓ＋Ｖｒ’（Ｔ）を乗算器１７２に出力する（５１０）。
【００８６】
乗算器１７２は、第２のセレクタ１７５ｂから出力される値ｋ’Ｔ＋ｂ’と、第３のセレクタ１７５ｃから出力される値Ｖｒｓ＋Ｖｒ’（Ｔ）とを乗算し、乗算した値｛Ｖｒｓ＋Ｖｒ’（Ｔ）｝×｛ｋ’Ｔ＋ｂ’｝を第４のセレクタ１７５ｄに出力する。第４のセレクタ１７５ｄは、乗算器１７２と第２のレジスタ１７１ｂとを接続し、乗算器１７２から出力される値｛Ｖｒｓ＋Ｖｒ’（Ｔ）｝×｛ｋ’Ｔ＋ｂ’｝を第２のレジスタ１７１ｂに出力する（５１１）。第２のレジスタ１７１ｂは、第４のセレクタ１７５ｄから出力された値｛Ｖｒｓ＋Ｖｒ’（Ｔ）｝×｛ｋ’Ｔ＋ｂ’｝を一時的に記憶し、所定のタイミングで半導体加速度センサ（図示なし）に出力する（５１２）。
【００８７】
このように、記憶素子１２ｅは、前後の温度の電圧差Ｖｒ’（ｔ）−Ｖｒ’（ｔ−１）＝ΔＶｒ’（ｔ）を記憶しており、復元する際に、検出された検出温度Ｔまでの電圧を全て加算することで、補正用データＶｒ’（Ｔ）を得ることができ、データ量は、前後の温度の電圧差Ｖｒ’（ｔ）−Ｖｒ’（ｔ−１）のみを記憶しているため、削減することができ、より小型の記憶素子を用いることができる。
【００８８】
なお、本実施の形態では、加速度を検出するセンサである半導体加速度センサのオフセット電圧に対する温度補正について説明したが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、圧力、位置、角度及び荷重等の他の物理量を検出する半導体物理量センサのオフセット電圧に対する温度補正に用いてもよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るオフセット電圧補正装置によれば、オフセット電圧の補正用データを圧縮した状態でメモリに記憶することで、メモリに記憶するデータ量を少なくすることができ、この圧縮された補正用データを復元することで、オフセット電圧の補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデータの圧縮原理について説明するための図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。
【図３】オフセット電圧補正装置１ａの動作について説明するための概念図である。
【図４】第１実施形態における、補正用データＶｒ’（Ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの差分を用いる場合のオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。
【図６】オフセット電圧補正装置１ｂの動作について説明するための概念図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るオフセット電圧補正装置１ｂの他の例を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態における、補正用データＶｒ’（ｔ）と基準オフセット電圧Ｖｒｓとの差分を用いる場合のオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。
【図９】オフセット電圧補正装置１ｄの動作について説明するための概念図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るオフセット電圧補正装置の一例を示すブロック図である。
【図１１】オフセット電圧補正装置１ｅの動作について説明するための概念図である。
【符号の説明】
１ａ，１ａ’，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ　オフセット電圧補正装置
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ　温度センサ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ　記憶素子
１３，１４，１５，１６，１７　復元回路
２０　コントローラ
１３１ａ，１４１ａ，１６１ａ，１７１ａ　第１のレジスタ
１３１ｂ，１４１ｂ，１６１ｂ，１７１ｂ　第２のレジスタ
１３１ｃ，１４１ｃ　第３のレジスタ
１３１ｄ，１４１ｄ　第４のレジスタ
１３１ｅ，１４１ｅ　第５のレジスタ
１３１ｆ　第６のレジスタ
１３１ｇ　第７のレジスタ
１３１ｈ　第８のレジスタ
１３２ａ，１４２ａ　第１の乗算器
１３２ｂ，１４２ｂ　第２の乗算器
１３３，１３３’，１４３，１５３，１６３，１７３　加減算器
１３４　除算器
１５１　レジスタ
１５２，１６２，１７２　乗算器
１５５ａ，１６５ａ，１７５ａ　第１のセレクタ
１５５ｂ，１６５ｂ，１７５ｂ　第２のセレクタ
１６５ｃ，１７５ｃ　第３のセレクタ
１６５ｄ，１７５ｄ　第４のセレクタ

Claims

半導体物理量センサのオフセット電圧に対する温度補正を行うオフセット電圧補正装置であって、
あらかじめ設定された上限温度から下限温度までの温度範囲内に含まれる基準温度における基準オフセット電圧と、前記上限温度における上限オフセット電圧とを通る所定の関数式に基づいて圧縮率を算出し、前記温度範囲における前記半導体物理量センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線と前記基準オフセット電圧を表す直線との距離を前記圧縮率で圧縮して補正用データとしてあらかじめ記憶する補正用データ記憶手段と、
前記半導体物理量センサの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された検出温度と前記関数式とによって算出される値と、前記基準オフセット電圧とに基づいて復元率を算出する復元率算出手段と、
前記温度検出手段によって検出された検出温度における補正用データを前記補正用データ記憶手段から読み出す補正用データ読出手段と、
前記復元率算出手段によって算出された復元率と、前記補正用データ読出手段によって読み出された補正用データとを乗算することによって前記検出温度におけるオフセット電圧の補正量を算出する補正量算出手段とを備えることを特徴とするオフセット電圧補正装置。
半導体物理量センサのオフセット電圧に対する温度補正を行うオフセット電圧補正装置であって、
あらかじめ設定された上限温度から下限温度までの温度範囲内に含まれる基準温度における基準オフセット電圧と、前記下限温度における下限オフセット電圧とを通る所定の関数式に基づいて圧縮率を算出し、前記温度範囲における前記半導体物理量センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線と前記基準オフセット電圧を表す直線との距離を前記圧縮率で圧縮して補正用データとしてあらかじめ記憶する補正用データ記憶手段と、
前記半導体物理量センサの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された検出温度と前記関数式とによって算出される値と、前記基準オフセット電圧とに基づいて復元率を算出する復元率算出手段と、
前記温度検出手段によって検出された検出温度における補正用データを前記補正用データ記憶手段から読み出す補正用データ読出手段と、
前記復元率算出手段によって算出された復元率と、前記補正用データ読出手段によって読み出された補正用データとを乗算することによって前記検出温度におけるオフセット電圧の補正量を算出する補正量算出手段とを備えることを特徴とするオフセット電圧補正装置。
前記補正用データ記憶手段は、所定の温度毎に補正用データの差分データを記憶することを特徴とする請求項１又は２記載のオフセット電圧補正装置。
前記復元率算出手段は、入力されたデータを一時的に記憶するレジスタと、入力されたデータを加減算する加減算器と、入力されたデータを乗算する乗算器とを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオフセット電圧補正装置。
半導体物理量センサのオフセット電圧に対する温度補正を行うオフセット電圧補正方法であって、
コンピュータが、あらかじめ設定された上限温度から下限温度までの温度範囲内に含まれる基準温度における基準オフセット電圧と、前記上限温度における上限オフセット電圧及び前記下限温度における下限オフセット電圧のうちのいずれか一方とを通る所定の関数式に基づいて圧縮率を算出し、前記温度範囲における前記半導体物理量センサのオフセット電圧の温度特性に近似する曲線と前記基準オフセット電圧を表す直線との距離を前記圧縮率で圧縮して補正用データとして補正用データ記憶手段にあらかじめ記憶する補正用データ記憶ステップと、
前記コンピュータが、前記半導体物理量センサの温度を検出する温度検出ステップと、
前記コンピュータが、前記温度検出ステップにおいて検出された検出温度と前記関数式とによって算出される値と、前記基準オフセット電圧とに基づいて復元率を算出する復元率算出ステップと、
前記コンピュータが、前記温度検出ステップにおいて検出された検出温度における補正用データを前記補正用データ記憶手段から読み出す補正用データ読出ステップと、
前記コンピュータが、前記復元率算出ステップにおいて算出された復元率と、前記補正用データ読出ステップによって読み出された補正用データとを乗算することによって前記検出温度におけるオフセット電圧の補正量を算出する補正量算出ステップとを含むことを特徴とするオフセット電圧補正方法。