JP6521236B2 - 物理量処理回路、物理量処理装置、電子機器及び移動体 - Google Patents
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本適用例に係る物理量処理回路は、第1物理量の情報を発信する第1物理量検出部と、前記第1物理量以外の物理量である第2物理量の情報を発信する第2物理量検出部と、を備え、前記第2物理量の情報と共に、前記第1物理量の情報よりも情報量が小さい前記第1物理量の情報の更新情報を発信する。
情報を発信するので、外部装置は、第2物理量の情報を取得するとともに、更新情報が、第1物理量の情報が更新されたことを示す場合にのみ、第1物理量の情報を取得することが可能となる。従って、本適用例に係る物理量処理回路によれば、外部装置が第2物理量を取得するとともに第2物理量よりも低い頻度で第1物理量を取得することができる。また、更新情報は第1物理量の情報よりも情報量が小さいため、第2物理量の情報と共に第1物理量の情報を常に取得する場合と比較して、外部装置が取得する情報量を削減することができる。従って、本適用例に係る物理量処理回路によれば、外部装置が情報を取得する負荷を軽減させることができる。
上記適用例に係る物理量処理回路は、前記第1物理量の情報を出力することを要求する要求信号を受けて前記第1物理量の情報を発信してもよい。
上記適用例に係る物理量処理回路において、前記更新情報には、前記第1物理量の経時変化の有無を示す情報が含まれていてもよい。
上記適用例に係る物理量処理回路において、前記第1物理量が温度であってもよい。
上記適用例に係る物理量処理回路において、前記第2物理量が力もしくは力に関わる物理量であってもよい。
本適用例に係る物理量処理装置は、上記のいずれかの物理量処理回路と、前記更新情報を受信して、前記更新情報に応じて前記要求信号を発信し、前記第1物理量の情報を受信して、当該第1物理量の情報を用いた処理を行う処理部と、を備えている。
物理量の情報よりも情報量が小さいため、第2物理量の情報と共に第1物理量の情報を常に取得する場合と比較して、処理部が取得する情報量を削減することができる。従って、本適用例に係る物理量処理装置によれば、処理部が情報を取得する負荷を軽減させることができる。
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの物理量処理回路を備えている。
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの物理量処理回路を備えている。
1−1.第1実施形態
[物理量処理装置の構成]
図1は、本実施形態の物理量処理装置(角速度処理装置)の構成例を示す図である。本実施形態の物理量処理装置1は、物理量検出装置2とMCU(Micro Control Unit)3(処理部の一例)を含んで構成されている。
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、振動片は気密性が確保されたパッケージに封止されている。本実施形態では、物理量検出素子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型の振動片を有する。
は、コリオリ力の大きさ(言い換えれば、物理量検出素子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、物理量検出素子100に加わる角速度の大きさに関係せず一定である。
度が高いほど出力電圧が低い負極性のものであってもよい。温度センサー70は、例えば、絶対温度にお比例した電圧(PTAT(Proportional To Absolute Temperature)電圧)を出力する回路であってもよい。
Circuit)バス等)に対応するインターフェイス回路であってもよい。
次に、駆動回路20について説明する。図5は、駆動回路20の構成例を示す図である。図5に示すように、本実施形態の駆動回路20は、I/V変換回路21、ハイパスフィルター(HPF)22、コンパレーター23、全波整流回路24、積分器25及びコンパレーター26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、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
素子100の共振周波数と一致させることで、物理量検出素子100を安定発振させることができる。
次に、検出回路30について説明する。図6は、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31,32、差動アンプ33、ハイパスフィルター(HPF)34、ACアンプ35、同期検波回路36、可変ゲインアンプ37、スイッチトキャパシタフィルター(SCF)38、出力バッファー39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、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
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。
次に、物理量処理回路40の詳細について説明する。図7は、物理量処理回路40の構成例を示す図である。図1に示したように、本実施形態の物理量処理回路40は、デジタル演算回路41及びインターフェイス回路42を含んで構成され、図7に示すように、デジタル演算回路41は、クロック生成回路43、A/D変換回路44、デジタルフィルター45、デジタル補正部46、A/D変換回路47及びデジタルフィルター48を含んで構成されている。なお、本実施形態のデジタル演算回路41は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
路44の1サンプリング周期(サンプリングクロック信号CLK1の1周期)の間ハイレベルとなる温度データ更新フラグTFLGを出力する。この温度データ更新フラグTFLGは、インターフェイス回路42及びデジタル補正部46に入力される。
物理量処理回路40(インターフェイス回路42)は、MCU3が発信する各種のコマンドを受信し、コマンドに応じたデータをMCU3に発信する処理を行う。本実施形態では、MCU3が発信する各種のコマンドには、角速度データ出力コマンド(角速度情報を出力することを要求する要求信号)と温度データ出力コマンド(温度情報を出力することを要求する要求信号)が含まれている。
以上に説明したように、第1実施形態の物理量処理装置1では、物理量処理回路40は、MCU3からの角速度データ出力コマンドに応答して角速度データVDO1と共に温度データ更新フラグTFLGを発信するので、MCU3は、角速度データVDO1を取得するとともに、温度データ更新フラグTFLGが、温度データVDO2が更新されたことを示す場合にのみ、温度データ出力コマンドを発信することができる。そして、物理量処理回路40は、MCU3からの温度データ出力コマンドに応答して温度データVDO2を発信するので、MCU3は、温度データVDO2の更新周期(角速度データVDO1の更新周期よりも長い)と同期して、温度データVDO2を取得することができる。
第2実施形態の物理量処理装置1は、第1実施形態と同様、物理量検出素子100と物理量検出用回路200を有する物理量検出装置2及びMCU3を含んで構成されており、物理量検出用回路200は、第1実施形態と同様、基準電圧回路10、駆動回路20、検
出回路30、物理量処理回路40、記憶部50、発振回路60及び温度センサー70を含んで構成されている。ただし、第2実施形態の物理量処理装置1では、物理量処理回路40の構成が第1実施形態と異なる。
、温度データVDO2を受信し(取り込み)、温度データ変化フラグTCFLGが0(ローレベル)の場合(温度が経時変化していないことを示す場合)、温度データVDO2を受信しない(取り込まない)。そして、MCU3は、直近に(最後に)受信した温度データVDO2を用いて所定の処理を行う。
図11は、電子機器の一例である横滑り防止装置の機能ブロック図である。図11に示す横滑り防止装置300は、角速度センサー310、加速度センサー320、車速センサー330、舵角センサー340、制御装置(MCU)350及びブレーキ装置360を含んで構成されており、例えば、不図示の車両に取り付けられる。
図12は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図12に示す移動体400は、物理量検出装置410,420,430、コントローラー440,450,460、バッテリー470、ナビゲーション装置480を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図12の構成要素(各部)の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
第2物理量検出部、10 基準電圧回路、20 駆動回路、21 帰還発振用回路、21 I/V変換回路(電流電圧変換回路)、22 ハイパスフィルター、23 コンパレーター、24 全波整流回路、25 積分器、26 コンパレーター、30 検出回路、31,32 チャージアンプ、33 差動アンプ、34 ハイパスフィルター、35 ACアンプ、36 同期検波回路、37 可変ゲインアンプ、38 スイッチトキャパシタフィルター(SCF)、39 出力バッファー、40 物理量処理回路、41 デジタル演算回路、42 インターフェイス回路、43 クロック生成回路、44 A/D変換回路、45 デジタルフィルター、46 デジタル補正部、47 A/D変換回路、48 デジタルフィルター、49 温度変化検出部、50 記憶部、60 発振回路、70 温度センサー、100 物理量検出素子、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 物理量検出用回路、300 横滑り防止装置、310 角速度センサー、312 角速度処理回路、320 加速度センサー、330 車速センサー、340 舵角センサー、350 制御装置(MCU)、360 ブレーキ装置、400 移動体、410,420,430 物理量検出装置、440,450,460
コントローラー、470 バッテリー、480 ナビゲーション装置、490 物理量検出装置
Claims (9)
- 第1物理量の情報を発信する第1物理量検出部と、
前記第1物理量以外の物理量である第2物理量の情報を発信する第2物理量検出部と、を備え、
前記第2物理量の情報と共に、前記第1物理量の情報よりも情報量が小さい前記第1物理量の情報の更新情報を発信し、
前記更新情報は、前記第1物理量の情報が新たに生成されたことを示す1ビットのフラグを含む、物理量処理回路。 - 前記第1物理量の情報が更新される周期は、前記第2物理量の情報が更新される周期よりも長い、請求項1に記載の物理量処理回路。
- 前記更新情報には、前記第1物理量の経時変化の有無を示す情報が含まれている、請求項1又は2に記載の物理量処理回路。
- 前記第1物理量が温度である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の物理量処理回路。
- 前記第2物理量が力もしくは力に関わる物理量である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の物理量処理回路。
- 前記第1物理量の情報を出力することを要求する要求信号を受けて前記第1物理量の情報を発信する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の物理量処理回路。
- 請求項6に記載の物理量処理回路と、
前記更新情報を受信して、前記更新情報に応じて前記要求信号を発信し、前記第1物理量の情報を受信して、当該第1物理量の情報を用いた処理を行う処理部と、
を備えている、物理量処理装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の物理量処理回路を備えている、電子機器。
- 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の物理量処理回路を備えている、移動体。
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