JP2017090207A - 物理量検出装置、電子機器および移動体 - Google Patents
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Abstract
【課題】より信頼性の高い異常判定出力が可能な物理量検出装置、電子機器および移動体を提供すること。
【解決手段】物理量に応じた検出信号を出力する振動子１００と、振動子１００を発振駆動する駆動回路２０とを備える物理量検出装置であって、駆動回路２０は、振動子１００の駆動信号に基づいて、振動子１００の発振状態または非発振状態を検出する発振検出部２７０と、発振検出部２７０の検出結果が非発振状態である場合、振動子１００の発振動作を補助する起動発振部２８０と、発振検出部２７０における発振状態と非発振状態との間の切替回数が、設定された上限回数より大きくなったことを検出する切替回数監視部２９０と、を含む。
【選択図】図５
【解決手段】物理量に応じた検出信号を出力する振動子１００と、振動子１００を発振駆動する駆動回路２０とを備える物理量検出装置であって、駆動回路２０は、振動子１００の駆動信号に基づいて、振動子１００の発振状態または非発振状態を検出する発振検出部２７０と、発振検出部２７０の検出結果が非発振状態である場合、振動子１００の発振動作を補助する起動発振部２８０と、発振検出部２７０における発振状態と非発振状態との間の切替回数が、設定された上限回数より大きくなったことを検出する切替回数監視部２９０と、を含む。
【選択図】図５
Description
本発明は、物理量検出装置、電子機器および移動体に関する。
様々な物理量を検出する物理量検出装置が知られている。例えば、物理量として角速度を検出する角速度検出装置が知られており、角速度検出装置を搭載し、角速度検出装置により検出された角速度に基づいて所定の制御を行う様々な電子機器やシステムが広く利用されている。例えば、自動車の車両走行制御システムでは角速度検出装置により検出された角速度に基づいて、自動車の横滑りを防止する走行制御が行なわれている。
このような物理量検出装置として、水晶振動子やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical
Systems）振動子などの振動子を駆動振動させて物理量を検出する装置がある。このような装置においては、起動してから安定に発振するまでの起動時間は短い方が好ましい。
Systems）振動子などの振動子を駆動振動させて物理量を検出する装置がある。このような装置においては、起動してから安定に発振するまでの起動時間は短い方が好ましい。
起動時間を短縮するための技術として、例えば、特許文献１には、ＣＲ発振器によって矩形波の駆動信号を振動子に供給し、発振起動時間を短縮する技術が開示されている。また例えば、特許文献２には、振動子が非発振状態にあるときに、振動子の起動発振を促す加算信号を、スイッチを介して発振ループ内に印加する技術が開示されている。
特許文献１および特許文献２に開示されている構成では、振動子を駆動する駆動信号の振幅が大きくなって発振起動した後に、駆動信号の振幅が小さくなって非発振状態となる第１状態と、その非発振状態を検出して発振起動を促して駆動信号の振幅が大きくなって発振状態となる第２状態と、が繰り返される異常が発生し、その異常の発生により、振動子に基づいて動作する回路の出力する信号の精度や信頼性に影響するおそれがあった。
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、より信頼性の高い異常判定出力が可能な物理量検出装置、電子機器および移動体を提供することができる。
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。
［適用例１］
本適用例に係る物理量検出装置は、
物理量に応じた検出信号を出力する振動子と、
前記振動子を発振駆動する駆動回路と
を備える物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、
前記振動子の駆動信号に基づいて、前記振動子の発振状態または非発振状態を検出する
発振検出部と、
前記発振検出部の検出結果が前記非発振状態である場合、前記振動子の発振動作を補助する起動発振部と、
前記発振検出部における前記発振状態と前記非発振状態との間の切替回数が、設定された上限回数より大きくなったことを検出する切替回数監視部と、
を含む、物理量検出装置である。
本適用例に係る物理量検出装置は、
物理量に応じた検出信号を出力する振動子と、
前記振動子を発振駆動する駆動回路と
を備える物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、
前記振動子の駆動信号に基づいて、前記振動子の発振状態または非発振状態を検出する
発振検出部と、
前記発振検出部の検出結果が前記非発振状態である場合、前記振動子の発振動作を補助する起動発振部と、
前記発振検出部における前記発振状態と前記非発振状態との間の切替回数が、設定された上限回数より大きくなったことを検出する切替回数監視部と、
を含む、物理量検出装置である。
本適用例によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生しているか否かについて、切替回数監視部で検出することができる。より信頼性の高い異常判定出力が可能な物理量検出装置を実現できる。
［適用例２］
上述の物理量検出装置であって、
前記発振検出部は、前記発振状態または前記非発振状態を表す発振状態信号を出力し、
前記切替回数監視部は、
前記起動発振部の周波数より高い周波数のクロック信号に同期して前記発振検出部の出力する前記発振状態信号が前記発振状態であるか前記非発振状態であるかを判定し、前記切替回数を数えるカウンター部を備えてもよい。
上述の物理量検出装置であって、
前記発振検出部は、前記発振状態または前記非発振状態を表す発振状態信号を出力し、
前記切替回数監視部は、
前記起動発振部の周波数より高い周波数のクロック信号に同期して前記発振検出部の出力する前記発振状態信号が前記発振状態であるか前記非発振状態であるかを判定し、前記切替回数を数えるカウンター部を備えてもよい。
本適用例によれば、簡易な構成で発振状態と非発振状態との間の切替回数を数えることができるので、簡易な構成で発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生しているか否かについて検出できる。
［適用例３］
上述の物理量検出装置であって、
前記切替回数監視部が、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記物理量検出装置のリセット信号を出力するリセット回路を含んでもよい。
上述の物理量検出装置であって、
前記切替回数監視部が、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記物理量検出装置のリセット信号を出力するリセット回路を含んでもよい。
本適用例によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す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物理量検出装置の初期化を行うことによって、適切な発振動作を促すことができる。
［適用例４］
上述の物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、前記振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチを備え、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記スイッチを切断後、接続してもよい。
上述の物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、前記振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチを備え、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記スイッチを切断後、接続してもよい。
本適用例によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生した場合に、再度発振起動し直すことによって、適切な発振動作を促すことができる。
［適用例５］
上述の物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、前記振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチを備え、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記起動発振部の周波数を変更し、前記スイッチを切断後、接続してもよい。
上述の物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、前記振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチを備え、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記起動発振部の周波数を変更し、前記スイッチを切断後、接続してもよい。
本適用例によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生した場合に、起動発
振部の周波数を変更して再度発振起動し直すことによって、適切な発振動作を促すことができる。
振部の周波数を変更して再度発振起動し直すことによって、適切な発振動作を促すことができる。
［適用例６］
上述の物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、前記振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチを備え、
前記駆動回路は、第１配線を介して前記振動子からの前記駆動信号が入力され、第２配線を介して前記振動子へ前記駆動信号を出力し、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記第１配線と前記第２配線との間の容量を大きくし、前記スイッチを切断後、接続してもよい。
上述の物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、前記振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチを備え、
前記駆動回路は、第１配線を介して前記振動子からの前記駆動信号が入力され、第２配線を介して前記振動子へ前記駆動信号を出力し、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記第１配線と前記第２配線との間の容量を大きくし、前記スイッチを切断後、接続してもよい。
本適用例によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生した場合に、駆動回路から見た振動子の見かけのＱ値を小さくして再度発振起動し直すことによって、適切な発振動作を促すことができる。
［適用例７］
上述の物理量検出装置であって、
レジスターを備え、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記レジスターにエラー情報を書き込んでもよい。
上述の物理量検出装置であって、
レジスターを備え、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記レジスターにエラー情報を書き込んでもよい。
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。
［適用例８］
上述の物理量検出装置であって、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、外部にエラー信号を出力してもよい。
上述の物理量検出装置であって、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、外部にエラー信号を出力してもよい。
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。
［適用例９］
本適用例に係る電子機器は、
上述のいずれかの物理量検出装置を備えている、電子機器である。
本適用例に係る電子機器は、
上述のいずれかの物理量検出装置を備えている、電子機器である。
本適用例によれば、信頼性の高い異常判定出力が可能な物理量検出装置を備えているので、動作の信頼性が高い電子機器を実現できる。
［適用例１０］
本適用例に係る移動体は、
上述のいずれかの物理量検出装置を備えている、移動体である。
本適用例に係る移動体は、
上述のいずれかの物理量検出装置を備えている、移動体である。
本適用例によれば、信頼性の高い異常判定出力が可能な物理量検出装置を備えているので、動作の信頼性が高い移動体を実現できる。
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。
１．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、角加速度、加速度、力等の種々の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。
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、角加速度、加速度、力等の種々の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。
図１は、第１実施形態の角速度検出装置（物理量検出装置の一例）の機能ブロック図である。本実施形態の角速度検出装置１は、角速度（物理量の一例）に応じた検出信号を出力する振動子（センサー素子）１００と信号処理ＩＣ（集積回路装置）２を含んで構成されている。
振動子１００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。
本実施形態の振動子１００は、Ｚカットの水晶基板により形成された振動片を有する。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。ただし、振動子１００の振動片の材料としては、水晶（ＳｉＯ2）だけでなく、例えば、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もよいし、シリコン半導体を用いてもよい。例えば、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。
本実施形態では、振動子１００は、Ｔ型の２つの駆動振動腕を有するいわゆるダブルＴ型の振動片により構成される。ただし、振動子１００の振動片は、ダブルＴ型に限定されず、例えば、音叉型やくし歯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。
図２は、本実施形態の振動子１００の振動片の平面図である。図２におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は水晶の軸を示す。
図２に示すように、振動子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。ここで、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの延出方向は、Ｙ軸からのずれが±５°以内で
あればよい。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に示した信号処理ＩＣ２の外部出力端子８１、外部入力端子８２を介して駆動回路２０に接続される。
あればよい。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に示した信号処理ＩＣ２の外部出力端子８１、外部入力端子８２を介して駆動回路２０に接続される。
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。ここで、連結腕１０５ａ、１０５ｂの延出方向は、Ｘ軸からのずれが±５°以内であればよい。
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。ここで、検出振動腕１０２の延出方向は、Ｙ軸からのずれが±５°以内であればよい。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に示した信号処理ＩＣ２の外部入力端子８３、８４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。
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。
この状態で、振動子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。このコリオリ力に伴う検出振動腕１０２の屈曲振動と駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの屈曲振動（励振振動）とは位相が９０°ずれている。
ところで、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂが屈曲振動（励振振動）をするときの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１０１ａ、１０１ｂで等しければ、駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの振動エネルギーのバランスがとれており、振動子１００に角速度がかかっていない状態では検出振動腕１０２は屈曲振動しない。ところが、２つの駆動振動腕１０１ａ、１０１ｂの振動エネルギーのバランスがくずれると、振動子１００に角速度がかかっていない状態でも検出振動腕１０２に屈曲振動が発生する。この屈曲振動は漏れ振動と呼ばれ、コリオリ力に基づく振動と同様に矢印Ｄの屈曲振動であるが、駆動信号とは同位相である。
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、コリオリ力に基づいて発生する交流電荷は、コリオリ力の大きさ（言い換えれば、振動子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、振動子１００に加わる角速度の大きさに関係せず一定である。
なお、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。
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。
以上のようにして、振動子１００は、Ｚ軸を検出軸としてコリオリ力に基づく交流電荷（角速度成分）と、励振振動の漏れ振動に基づく交流電荷（振動漏れ成分）とを検出電極１１４、１１５を介して出力する。
図１に戻り、本実施形態の信号処理ＩＣ２は、振動子１００を発振駆動する駆動回路２０と、振動子１００からの検出信号を処理する検出回路３０を含んで構成されている。なお、本実施形態の信号処理ＩＣ２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。
駆動回路２０は、振動子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８１を介して振動子１００の駆動電極１１２に供給する。また、駆動回路２０は、振動子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８２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の参照信号２３とスイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）回路のクロック信号２４を生成する。また、駆動回路２０は、後述されるエラー情報信号２５を、外部出力端子８５を介して外部に出力する。また、駆動回路２０は、後述されるデジタル信号２９７を、外部出力端子８７を介して外部に出力する。
検出回路３０は、外部入力端子８３，８４を介して、振動子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）に含まれる角速度成分のみを検出し、角速度の大きさに応じた電圧レベルの信号（角速度信号）３３を生成し、外部出力端子８６を介して外部に出力する。この角速度信号３３は、例えば、外部出力端子８６に接続された不図示のマイクロコンピューターにおいてＡ／Ｄ変換され、角速度データとして種々の処理に用いられる。なお、本実施形態の信号処理ＩＣ２にＡ／Ｄ変換器を内蔵し、角速度を表すデジタルデータを、外部に出力するようにしてもよい。
このように、駆動回路２０と検出回路３０は、振動子１００に対する信号処理を行う角速度信号処理回路４として機能する。
次に、駆動回路２０について説明する。図５は、角速度検出装置１の駆動回路２０の詳細な構成例を示す図である。図５に示すように、本実施形態の角速度検出装置１の信号処理ＩＣ２は、レジスター２９２、リセット回路２９５を含んで構成される。また、本実施形態の駆動回路２０は、Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）２００、ハイパスフィルター（ＨＰＦ）２１０、コンパレーター２１２、コンデンサー２１６、スイッチ２１８，２１９、全波整流回路２４０、減算器２５０、積分器２５２、プルアップ抵抗２５４、コンパレーター２６０、バッファ回路２６２、発振検出部２７０、起動発振部２８０、スイッチ２８２、切替回数監視部２９０を含んで構成されている。なお、本実施形態の駆動回路２０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。
振動子１００の振動片に流れた駆動電流は、Ｉ／Ｖ変換回路２００によって交流電圧信号に変換される。本実施形態のＩ／Ｖ変換回路２００は、オペアンプ２０２の反転入力端子（−入力端子）と出力端子の間に抵抗２０４が接続され、オペアンプ２０２の非反転入力端子（＋入力端子）がアナロググランドに接続された構成である。
Ｉ／Ｖ変換回路２００の出力信号は、ハイパスフィルター２１０でオフセットがキャンセルされてコンパレーター２１２に入力される。コンパレーター２１２は、入力信号の電圧を増幅して２値化信号（方形波電圧信号）を出力する。ただし、本実施形態では、コンパレーター２１２は、ローレベルのみ出力可能なオープンドレイン出力のコンパレーターであり、ハイレベルはプルアップ抵抗２５４を介して積分器２５２の出力電圧にプルアップされる。そして、コンパレーター２１２が出力する２値化信号は、駆動信号２１として、外部出力端子８１を介して振動子１００の振動片の駆動電極１１２に供給される。この駆動信号２１の周波数（駆動周波数ｆｄ）を振動子１００の共振周波数と一致させることで、振動子１００を安定発振させることができる。
アンプ２３０の出力信号は、全波整流回路２４０に入力されて全波整流される。
全波整流回路２４０の出力信号（全波整流信号２４２）は、減算器２５０に入力されて基準電圧１２との電圧減算処理がされた後、積分器２５２で積分される。この積分器２５２の出力電圧は、Ｉ／Ｖ変換回路２００の出力信号の振幅が大きいほど低くなる。そして、駆動信号２１のハイレベルはプルアップ抵抗２５４を介して積分器２５２の出力電圧にプルアップされる。このような構成により、振動子１００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の振幅レベルがフィードバック制御される。
ただし、電源投入直後は振動子１００の発振が停止しており、このようなフィードバック制御が速やかに行われるようになるためには、振動子１００の発振を開始させ、発振動作が安定するまで補助する必要がある。
そのため、本実施形態では、振動子１００の駆動信号に基づいて、振動子１００の発振状態または非発振状態を検出する発振検出部２７０と、発振検出部２７０の検出結果が非発振状態である場合、振動子１００の発振動作を補助する起動発振部２８０と、スイッチ２８２とが設けられている。
起動発振部２８０は、振動子１００の共振周波数に近い周波数で自励発振する発振回路であり、振動子１００の発振動作を補助する。起動発振部２８０は、例えば、ＣＲ発振回路などで実現することができる。
発振検出部２７０は、振動子１００の駆動信号２２に基づいて、振動子１００の発振状態または非発振状態を検出する。発振検出部２７０は、全波整流回路２４０の出力信号（全波整流信号２４２）の電圧レベルを所定の閾値と比較し、全波整流信号２４２の電圧レベルが所定の閾値Ｖ１に達するまで（駆動信号２２が所定値に達するまで）起動発振部２８０の発振動作を継続させ、全波整流信号２４２の電圧レベルが閾値Ｖ１に達すれば（駆動信号２２が所定値に達すれば）起動発振部２８０の発振動作を停止させる。また、発振検出部２７０は、全波整流信号２４２の電圧レベルが閾値Ｖ１に達するまで（駆動信号２２が所定値に達するまで）はスイッチ２８２をオンし、全波整流信号２４２の電圧レベルが閾値Ｖ１に達すれば（駆動信号２２が所定値に達すれば）スイッチ２８２をオフするためのスイッチ制御信号２７２を生成する。
ところで、振動子１００を駆動する駆動信号２２の振幅が大きくなって発振起動した後に、駆動信号２２の振幅が小さくなって非発振状態となる第１状態と、その非発振状態を検出して発振起動を促して駆動信号２２の振幅が大きくなって発振状態となる第２状態と、が繰り返される異常が発生する場合がある。このような異常が発生すると、振動子１００に基づいて動作する回路（検出回路３０など）の出力する信号の精度や信頼性に影響するおそれがある。
そこで、本実施形態では、駆動回路２０は、発振検出部２７０における発振状態と非発振状態との間の切替回数が、設定された上限回数より大きくなったことを検出する切替回数監視部２９０を備えている。上限回数としては、例えば、１０回程度と設定することができる。
本実施形態によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生しているか否かについて、切替回数監視部２９０で検出することができる。より信頼性の高い異常判定出力が可能な物理量検出装置（角速度検出装置１）を実現できる。
本実施形態において、発振検出部２７０は、発振状態または非発振状態を表す発振状態信号（スイッチ制御信号２７２）を出力する。また、切替回数監視部２９０は、起動発振部２８０の周波数より高い周波数のクロック信号に同期して発振検出部２７０の出力する発振状態信号が発振状態であるか非発振状態であるかを判定し、切替回数を数えるカウンター部２９１を備えている。切替回数監視部２９０は、不図示のクロック信号生成回路からクロック信号の供給を受ける。また、カウンター部２９１は、発振状態信号（スイッチ制御信号２７２）の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを数えることで、切替回数を数えることができる。
本実施形態によれば、簡易な構成で発振状態と非発振状態との間の切替回数を数えることができるので、簡易な構成で発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生しているか否かについて検出できる。
本実施形態においては、駆動回路２０は、振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチ２１８を備えている。図５に示される例では、スイッチ２１８は、外部入力端子８２と、Ｉ／Ｖ変換回路２００との信号経路上に設けられている。切替回数監視部２９０は、スイッチ制御信号２９３をスイッチ２１８に出力することによって、スイッチ２１８を接続または切断することができる。
本実施形態において、切替回数監視部２９０は、切替回数が上限回数より大きくなったことを検出した場合に、スイッチ２１８を切断後、接続してもよい。切替回数監視部２９０は、スイッチ２１８を切断後、所定時間を経過した後に接続してもよい。
本実施形態によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生した場合に、再度発振起動し直すことによって、適切な発振動作を促すことができる。
本実施形態において、切替回数監視部２９０は、切替回数が上限回数より大きくなったことを検出した場合に、起動発振部２８０の周波数を変更し、スイッチ２１８を切断後、接続してもよい。切替回数監視部２９０は、スイッチ２１８を切断後、所定時間を経過した後に接続してもよい。また、起動発振部２８０がＣＲ発振回路を含んで構成されている場合には、ＣＲ発振回路を構成する抵抗の抵抗値およびコンデンサーの容量値の少なくともいずれかの値を変更することで、起動発振部２８０の周波数を変更できる。
本実施形態によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生した場合に、起動発振部２８０の周波数を変更して再度発振起動し直すことによって、適切な発振動作を促すことができる。
本実施形態において、駆動回路２０は、第１配線Ｗ１を介して振動子１００からの駆動信号２２が入力され、第２配線Ｗ２を介して振動子１００へ駆動信号２１を出力する。また、切替回数監視部２９０は、切替回数が上限回数より大きくなったことを検出した場合に、第１配線Ｗ１と第２配線Ｗ２との間の容量を大きくし、スイッチ２１８を切断後、接
続してもよい。切替回数監視部２９０は、スイッチ２１８を切断後、所定時間を経過した後に接続してもよい。
続してもよい。切替回数監視部２９０は、スイッチ２１８を切断後、所定時間を経過した後に接続してもよい。
図５に示される例では、第１配線Ｗ１と第２配線Ｗ２との間に、コンデンサー２１６とスイッチ２１９とが直列に接続されている。切替回数監視部２９０は、スイッチ制御信号２９４をスイッチ２１９に出力してスイッチ２１９を接続することによって、第１配線Ｗ１と第２配線Ｗ２との間の容量を大きくすることができる。
本実施形態によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生した場合に、駆動回路２０から見た振動子１００の見かけのＱ値を小さくして再度発振起動し直すことによって、適切な発振動作を促すことができる。
本実施形態において、信号処理ＩＣ２は、レジスター２９２を備えている。レジスター２９２は、記憶されている情報をデジタル信号２９７として外部出力端子８７を介して外部に出力可能に構成されている。また、切替回数監視部２９０は、切替回数が上限回数より大きくなったことを検出した場合に、レジスター２９２にエラー情報を書き込んでもよい。図５に示される例では、切替回数監視部２９０は、エラー情報信号２５をレジスター２９２に出力することによって、レジスター２９２にエラー情報を書き込む。
本実施形態によれば、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。
本実施形態において、信号処理ＩＣ２は、信号処理ＩＣ２の初期化シーケンスを行うためのリセット信号２９６を出力するリセット回路２９５を備えている。リセット回路２９５は、切替回数が上限回数より大きくなったことを表すエラー情報信号２５が切替回数監視部２９０から入力された場合に、リセット信号２９６を出力する。リセット信号２９６が出力されると信号処理ＩＣ２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に含まれるカウンター部２９１に対し、信号処理ＩＣ２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初期値を設定する工程や、I／Ｖ変換回路２０４の増幅率を設定するための調整値として、図示しない不揮発性メモリーに記憶された初期値を設定する工程を含んでもよい。リセット回路は、更に、信号処理ＩＣ２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。
本実施形態によれば、発振状態と非発振状態とを繰り返す異常が発生した場合に出力されるリセット信号２９６に基づいて物理量検出装置（角速度検出装置１）の初期化を行うことによって、適切な発振動作を促すことができる。
本実施形態において、切替回数監視部２９０は、切替回数が上限回数より大きくなったことを検出した場合に、物理量測定装置（角速度検出装置１）の外部にエラー信号を出力してもよい。図５に示される例では、切替回数監視部２９０は、エラー情報信号２５を外部出力端子８５から外部に出力する。
本実施形態によれば、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。
本実施形態の駆動回路２０には、さらに、ハイパスフィルター２１０の出力信号を増幅して２値化信号（方形波電圧信号）を出力するコンパレーター２６０が設けられており、この２値化信号は、検出回路３０に含まれる同期検波回路の参照信号２３として用いられる。この参照信号２６の周波数は駆動周波数ｆｄと等しい。なお、コンパレーター２１２の出力信号は、ハイレベルが変動するので、このハイレベルが同期検波回路における論理閾値を越えないようなことがあると不具合が生じるため参照信号として用いず、コンパレ
ーター２６０を別個に設けている。
ーター２６０を別個に設けている。
また、コンパレーター２６０の出力信号は、バッファ回路２６２に入力され、バッファ回路２６２の出力信号を検出回路に含まれるＳＣＦ回路にクロック信号２４（周波数：ｆｄ）として供給される。
次に、検出回路３０について説明する。図６は、角速度検出装置１の検出回路３０の構成例を示す図である。図６に示すように、本実施形態の検出回路３０は、チャージアンプ３００，３１０、差動アンプ３２０、ハイパスフィルター（ＨＰＦ）３２２、アンプ３２４、同期検波回路３２６、可変ゲインアンプ３２８、スイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）３３０、出力バッファ３３２を含んで構成されている。なお、本実施形態の検出回路３０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。
チャージアンプ３００には、外部入力端子８３を介して振動子１００の振動片の検出電極１１４から角速度成分と振動漏れ成分を含む交流電荷（検出電流）３２が入力される。同様に、チャージアンプ３１０には、外部入力端子８４を介して振動子１００の振動片の検出電極１１５から角速度成分と振動漏れ成分を含む交流電荷（検出電流）３４が入力される。
本実施形態のチャージアンプ３００は、オペアンプ３０２の反転入力端子（−入力端子）と出力端子の間にコンデンサー３０４が接続され、オペアンプ３０２の非反転入力端子（＋入力端子）がアナロググランドに接続された構成である。同様に、本実施形態のチャージアンプ３１０は、オペアンプ３１２の反転入力端子（−入力端子）と出力端子の間にコンデンサー３１４が接続され、オペアンプ３１２の非反転入力端子（＋入力端子）がアナロググランドに接続された構成である。コンデンサー３０４と３１４の容量値は同じ値に設定される。このチャージアンプ３００および３１０は、それぞれ入力された交流電荷（検出電流）３２，３４を交流電圧信号に変換する。チャージアンプ３００に入力される交流電荷（検出電流）３２とチャージアンプ３１０に入力される交流電荷（検出電流）３４は互いに位相が１８０°異なり、チャージアンプ３００の出力信号とチャージアンプ３１０の出力信号の位相は互いに逆位相である（１８０°ずれている）。
差動アンプ３２０は、チャージアンプ３００の出力信号とチャージアンプ３１０の出力信号を差動増幅する。差動アンプ３２０により、同相成分はキャンセルされ、逆相成分は加算増幅される。
ハイパスフィルター３２２は、差動アンプ３２０の出力信号に含まれる直流成分をキャンセルする。
アンプ３２４は、ハイパスフィルター３２２の出力信号を増幅した交流電圧信号を出力する。
同期検波回路３２６は、駆動回路２０に含まれるコンパレーター２６０が出力する２値化信号を参照信号２６として、アンプ３２４の出力信号に含まれる角速度成分を同期検波する。同期検波回路３２６は、例えば、参照信号２３がハイレベルの時はアンプ３２４の出力信号をそのまま選択し、参照信号２６がローレベルの時はアンプ３２４の出力信号を基準電圧１２に対して反転した信号を選択する回路として構成することができる。
アンプ３２４の出力信号には角速度成分と振動漏れ成分が含まれているが、この角速度成分は参照信号２６と同位相であるのに対して、振動漏れ成分は逆位相である。そのため
、同期検波回路３２６により角速度成分は同期検波されるが、振動漏れ成分は検波されないようになっている。
、同期検波回路３２６により角速度成分は同期検波されるが、振動漏れ成分は検波されないようになっている。
可変ゲインアンプ３２８は、同期検波回路３２６の出力信号を増幅または減衰させて所望の電圧レベルの信号を出力し、可変ゲインアンプ３２８の出力信号はスイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）回路３３０に入力される。
ＳＣＦ回路３３０は、可変ゲインアンプ３２８の出力信号に含まれる高周波成分を除去するとともに仕様で決められる周波数範囲の信号を通過させるローパスフィルターとして機能する。このＳＣＦ回路３３０（ローパスフィルター）の周波数特性は、振動子１００の安定発振により得られるクロック信号２４の周波数（本実施形態では駆動周波数ｆｄと等しい周波数）とキャパシター（不図示）の容量比によって決まるため、ＲＣローパスフィルターと比較して、周波数特性のばらつきが極めて小さいという利点がある。
ＳＣＦ回路３３０の出力信号は、出力バッファ３３２でバッファリングされるとともに、必要に応じて所望の電圧レベルの信号に増幅または減衰される。この出力バッファ３３２の出力信号は角速度に応じた電圧レベルの信号であり、角速度信号３３として、信号処理ＩＣ２の外部出力端子８６を介して外部に出力される。
１−２．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。
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。
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、振動子１００と、角速度信号処理回路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、加速度信号処理回路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。
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。
本実施形態においては、振動子１００、検出素子４００ｘおよび検出素子４００ｙを除く構成は、信号処理ＩＣ（集積回路装置）２ａ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。
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。
角速度信号処理回路４は、角速度に応じた角速度信号３３を選択回路６に出力する。また、角速度信号処理回路４は、エラー情報信号２５を故障診断回路１０に出力する。
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、加速度信号処理回路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を加速度信号処理回路５に差動出力する。検出素子４００ｙは、加速度信号処理回路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を加速度信号処理回路５に差動出力する。
加速度信号処理回路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、加速度信号処理回路５は、加速度信号処理回路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。
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。
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。
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。
故障診断回路１０は、入力される信号に基づいて、角速度信号処理回路４、加速度信号処理回路５、振動子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。
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。
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。
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。
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。
本実施形態に係る電子機器５００は、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８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。
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。
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。
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。
データ等を記憶している。
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。
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。
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。
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。
ＣＰＵ５２０は、上述した切替回数監視部２９０からエラー情報信号２５を受信した場合に、角速度検出装置１に対し、予め設定された動作を行うよう命令するコマンドを送信してもよい。そのようなコマンドとしては、例えば、角速度検出装置１のリセット回路２９５からリセット信号２９６を出力するように命令するコマンドや、発振ループを接続または切断するスイッチ２１８を切断後、接続するように命令するコマンド、起動発振部２８０の周波数を変更し、スイッチ２１８を切断後、接続するように命令するコマンドがある。
本実施形態に係る電子機器５００によれば、信頼性の高い異常判定出力が可能な物理量検出装置（角速度検出装置１）を備えているので、動作の信頼性が高い電子機器５００を実現することができる。
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。
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、信頼性の高い異常判定出力が可能な物理量検出装置（角速度検出装置１）を備えているので、動作の信頼性が高い電子機器５００を実現することができる。
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。
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。
本実施形態に係る移動体６００は、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１０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。
本実施形態に係る移動体６００によれば、信頼性の高い異常判定出力が可能な物理量検出装置１０００を備えているので、動作の信頼性が高い移動体６００を実現することができる。
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。
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。
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。
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。
１…角速度検出装置、２，２ａ…信号処理ＩＣ（集積回路装置）、３…温度センサー、４…角速度信号処理回路、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、２０…駆動回路、２１，２２…駆動信号、２３…参照信号、２４…クロック信号、２５…エラー情報信号、３０…検出回路、３１，３２…交流電荷（検出電流）、３３…角速度信号、８１…外部出力端子、８２，８３，８４…外部入力端子、８５，８６，８７…外部出力端子、１００…振動子、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、２００…Ｉ／Ｖ変換回路（電流電圧変換回路）、２０２…オペアンプ、２０４…抵抗、２１０…ハイパスフィルター（ＨＰＦ）、２１２…コンパレーター、２１６…コンデンサー、２１８，２１９…スイッチ、２４０…全波整流回路、２４２…全波整流信号、２５０…減算器、２５２…積分器、２５４…プルアップ抵抗、２６０…コンパレーター、２６２…バッファ回路、２７０…発振検出部、２７２…スイッチ制御信号、２８０…起動発振部、２８２…スイッチ、２９０…切替回数監視部、２９１…カウンター部、２９２…レジスター、２９３，２９４…スイッチ制御信号、２９５…リセット回路、２９６…リセット信号、２９７…デジタル信号、３００…チャージアンプ、３０２…オペアンプ、３０４…コンデンサー、３１０…チャージアンプ、３１２…オペアンプ、３１４…コンデンサー、３２０…差
動アンプ、３２２…ハイパスフィルター（ＨＰＦ）、３２４…アンプ、３２６…同期検波回路、３２８…可変ゲインアンプ、３３０…スイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）、３３２…出力バッファ、４００ｘ，４００ｙ…検出素子、４０１…搬送波信号、４０２〜４０５…検出信号、４０６…加速度信号、４０７…エラー情報信号、４０８…温度信号、４０９〜４１３…信号、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、１０００…物理量検出装置、Ｗ１…第１配線、Ｗ２…第２配線
動アンプ、３２２…ハイパスフィルター（ＨＰＦ）、３２４…アンプ、３２６…同期検波回路、３２８…可変ゲインアンプ、３３０…スイッチトキャパシタフィルター（ＳＣＦ）、３３２…出力バッファ、４００ｘ，４００ｙ…検出素子、４０１…搬送波信号、４０２〜４０５…検出信号、４０６…加速度信号、４０７…エラー情報信号、４０８…温度信号、４０９〜４１３…信号、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、１０００…物理量検出装置、Ｗ１…第１配線、Ｗ２…第２配線
Claims (10)
- 物理量に応じた検出信号を出力する振動子と、
前記振動子を発振駆動する駆動回路と
を備える物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、
前記振動子の駆動信号に基づいて、前記振動子の発振状態または非発振状態を検出する発振検出部と、
前記発振検出部の検出結果が前記非発振状態である場合、前記振動子の発振動作を補助する起動発振部と、
前記発振検出部における前記発振状態と前記非発振状態との間の切替回数が、設定された上限回数より大きくなったことを検出する切替回数監視部と、
を含む、物理量検出装置。 - 請求項１に記載の物理量検出装置であって、
前記発振検出部は、前記発振状態または前記非発振状態を表す発振状態信号を出力し、
前記切替回数監視部は、
前記起動発振部の周波数より高い周波数のクロック信号に同期して前記発振検出部の出力する前記発振状態信号が前記発振状態であるか前記非発振状態であるかを判定し、前記切替回数を数えるカウンター部を備える、物理量検出装置。 - 請求項１または２に記載の物理量検出装置であって、
前記切替回数監視部が、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記物理量検出装置のリセット信号を出力するリセット回路を含む、物理量検出装置。 - 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、前記振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチを備え、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記スイッチを切断後、接続する、物理量検出装置。 - 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、前記振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチを備え、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記起動発振部の周波数を変更し、前記スイッチを切断後、接続する、物理量検出装置。 - 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物理量検出装置であって、
前記駆動回路は、前記振動子との間で形成される発振ループを接続または切断するスイッチを備え、
前記駆動回路は、第１配線を介して前記振動子からの前記駆動信号が入力され、第２配線を介して前記振動子へ前記駆動信号を出力し、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記第１配線と前記第２配線との間の容量を大きくし、前記スイッチを切断後、接続する、物理量検出装置。 - 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の物理量検出装置であって、
レジスターを備え、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、前記レジスターにエラー情報を書き込む、物理量検出装置。 - 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の物理量検出装置であって、
前記切替回数監視部は、前記切替回数が前記上限回数より大きくなったことを検出した場合に、外部にエラー信号を出力する、物理量検出装置。 - 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量検出装置を備えている、電子機器。
- 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の物理量検出装置を備えている、移動体。
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