JP6572585B2 - 回路装置、物理量検出装置、電子機器、移動体、回路装置の製造方法 - Google Patents
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Description
まず本実施形態の手法について説明する。特許文献2等に開示されているように、物理量トランスデューサーに基づく出力を正確なものとするためには、ゼロ点補正は重要といえる。しかし、物理量トランスデューサーから出力される物理量に対応する物理量データ(以下、検出データとも記載)の温度特性において、ある温度付近でのゼロ点(ゼロ点電圧に基づく検出データ値)が急激に変化する場合がある。以下、本明細書では、そのような特性を示す点を特異点と表記する。
図9は本実施形態の回路装置の全体的なシステム構成例である。図9の回路装置は、駆動回路30、検出回路60、処理部(DSP部)110、制御部140、レジスター部142を含む。ただし、回路装置は図9の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
次に、本実施形態における処理部110の詳細について説明する。具体的には、まず処理部110の構成例を説明する。また、本実施形態に係るゼロ点補正処理の基本的な考え方については図2〜図7を用いて上述したが、ここでは具体的な処理の流れを説明するとともに、ゼロ点補正処理の変形例についても説明する。
図12は、処理部110の機能ブロック図である。図12に示したように、処理部110は、温度センサー系の補正を行う第1のデジタル補正部111と、ゼロ点温度特性補正値算出部112と、ゼロ点補正を行う第2のデジタル補正部113と、LPF114と、感度温度特性補正値算出部115と、感度補正を行う第3のデジタル補正部116を含む。
以上では、温度範囲を第1の温度範囲と第2の温度範囲の2つに分割する例を示した。しかし本実施形態の手法はこれに限定されず、3つ以上の温度範囲に分割してもよい。具体的には、処理部110は、温度データにより表される温度が第1の温度範囲及び第2の温度範囲のいずれとも異なる第3の温度範囲に属する場合に、第3のゼロ点補正係数に基づいて、ゼロ点補正処理を行ってもよい。
また、本実施形態の手法は、上記回路装置を含む移動体に適用することができる。図16(A)に本実施形態の回路装置20を含む移動体の例を示す。本実施形態の回路装置20は、例えば、車、飛行機、バイク、自転車、或いは船舶等の種々の移動体に組み込むことができる。移動体は、例えばエンジンやモーター等の駆動機構、ハンドルや舵等の操舵機構、各種の電子機器を備えて、地上や空や海上を移動する機器・装置である。図16(A)は移動体の具体例としての自動車206を概略的に示している。自動車206には、振動片10と回路装置20を有するジャイロセンサー510(センサー)が組み込まれている。ジャイロセンサー510は車体207の姿勢を検出することができる。ジャイロセンサー510の検出信号は車体姿勢制御装置208に供給される。車体姿勢制御装置208は例えば車体207の姿勢に応じてサスペンションの硬軟を制御したり個々の車輪209のブレーキを制御したりすることができる。その他、こういった姿勢制御は二足歩行ロボットや航空機、ヘリコプター等の各種の移動体において利用されることができる。姿勢制御の実現にあたってジャイロセンサー510は組み込まれることができる。
8、9 検出腕、10 振動片、18 物理量トランスデューサー、20 回路装置、
30 駆動回路、32 増幅回路、40 ゲイン制御回路、50 駆動信号出力回路、
52 同期信号出力回路、60 検出回路、61 増幅回路、81 同期検波回路、
90 フィルター部、100 A/D変換回路、110 処理部、
111 第1のデジタル補正部、112 ゼロ点温度特性補正値算出部、
113 第2のデジタル補正部、114 LPF、115 感度温度特性補正値算出部、
116 第3のデジタル補正部、140 制御部、142 レジスター部、
206 自動車、207 車体、208 車体姿勢制御装置、209 車輪、
310 積和演算器、320 比較器、330 セレクター、
341 温度境界値レジスター、343 第1の補正係数レジスター、
345 第2の補正係数レジスター、347 補正係数レジスター、500 電子機器、
510 ジャイロセンサー、520 処理部、530 メモリー、540 操作部、
550 表示部、1121 温度判定部、1122 補正関数係数選択部、
1123 補正値算出部
Claims (15)
- 物理量トランスデューサーから出力される物理量に応じた検出信号に基づいて、前記物理量に対応する物理量データを出力する検出回路と、
温度データに基づいて、前記検出回路からの前記物理量データに対するゼロ点補正処理を行う処理部と、
前記物理量データのゼロ点温度特性における特異点に対応する温度である温度境界値を記憶する温度境界値レジスターを有するレジスター部と、
を含み、
前記処理部は、
前記温度データにより表される温度が、前記温度境界値によって区分される第1の温度範囲に属する場合に、第1のゼロ点補正係数に基づいて前記ゼロ点補正処理を行い、
前記温度データにより表される前記温度が、前記温度境界値によって区分され、前記第1の温度範囲とは異なる第2の温度範囲に属する場合に、第2のゼロ点補正係数に基づいて前記ゼロ点補正処理を行い、
前記第1のゼロ点補正係数及び前記第2のゼロ点補正係数は、ともにn次(nは2以上の整数)の近似式の係数であり、
前記特異点は、
前記物理量データの前記ゼロ点温度特性の極値に対応する点のうち、前記極値以外の部分での値に基づく所与の条件を満たす点であることを特徴とする回路装置。 - 請求項1に記載の回路装置において、
前記所与の条件は、
前記極値に対応する温度を前記温度境界値とした温度範囲の分割を行わずに、所与のゼロ点補正係数に基づく前記ゼロ点補正処理を行った場合における、前記ゼロ点温度特性との誤差に基づいて判定される条件であることを特徴とする回路装置。 - 請求項1又は2に記載の回路装置おいて、
nは2以上且つ4以下の整数であることを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記レジスター部は、前記第1のゼロ点補正係数及び前記第2のゼロ点補正係数を記憶する補正係数レジスターを有し、
前記処理部は、
前記温度境界値レジスターから読み出した前記温度境界値と、前記温度データとの比較処理を行い、
前記比較処理に基づいて、前記温度が前記第1の温度範囲に属すると判定された場合に、前記補正係数レジスターから前記第1のゼロ点補正係数を読み出し、
前記比較処理に基づいて、前記温度が前記第2の温度範囲に属すると判定された場合に、前記補正係数レジスターから前記第2のゼロ点補正係数を読み出すことを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記処理部は、
前記温度データにより表される前記温度が前記第1の温度範囲及び前記第2の温度範囲のいずれとも異なる第3の温度範囲に属する場合に、第3のゼロ点補正係数に基づいて、前記ゼロ点補正処理を行うことを特徴とする回路装置。 - 請求項5に記載の回路装置において、
前記温度境界値レジスターは、前記温度境界値として、第1の温度境界値及び第2の温度境界値を記憶し、
前記温度境界値レジスターは、前記物理量データの前記ゼロ点温度特性における第1の特異点に対応する温度を、前記第1の温度境界値として記憶し、前記物理量データの前記ゼロ点温度特性における第2の特異点に対応する温度を、前記第2の温度境界値として記憶することを特徴とする回路装置。 - 請求項6に記載の回路装置において、
前記レジスター部は、前記第1のゼロ点補正係数、前記第2のゼロ点補正係数及び前記第3のゼロ点補正係数を記憶する補正係数レジスターを有し、
前記処理部は、
前記温度境界値レジスターから読み出した前記第1の温度境界値及び前記第2の温度境界値と、前記温度データとの比較処理を行い、
前記比較処理に基づいて、前記温度が前記第1の温度範囲に属すると判定された場合に、前記補正係数レジスターから前記第1のゼロ点補正係数を読み出し、
前記比較処理に基づいて、前記温度が前記第2の温度範囲に属すると判定された場合に、前記補正係数レジスターから前記第2のゼロ点補正係数を読み出し、
前記比較処理に基づいて、前記温度が前記第3の温度範囲に属すると判定された場合に、前記補正係数レジスターから前記第3のゼロ点補正係数を読み出すことを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記処理部は、
前記特異点に対応する温度と、前記温度データとの比較処理に基づいて、前記温度データにより表される前記温度の属する温度範囲を判定することを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記検出回路は、
前記物理量トランスデューサーからの前記検出信号に対して増幅処理を行い、前記増幅処理後の前記検出信号に対して同期検波処理を行い、前記同期検波処理後の前記検出信号に対してA/D変換処理を行って前記物理量データを出力することを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記物理量トランスデューサーは、振動片であり、
前記物理量データは、角速度データであることを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の回路装置において、
前記物理量トランスデューサーを駆動する駆動回路をさらに含むことを特徴とする回路装置。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の回路装置と、
前記物理量トランスデューサーと、
を含むことを特徴とする物理量検出装置。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
- 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の回路装置を含むことを特徴とする移動体。
- 物理量トランスデューサーから出力される物理量に応じた検出信号に基づいて、前記物理量に対応する物理量データを出力する検出回路と、温度データに基づいて前記検出回路からの前記物理量データに対するゼロ点補正処理を行う処理部と、を含む回路装置の製造方法であって、
前記物理量データのゼロ点温度特性の極値に対応する点のうち、前記極値以外の部分での値に基づく所与の条件を満たす点を特異点として求め、
前記特異点で第1の温度範囲と第2の温度範囲とに区分けされる場合に、
前記第1の温度範囲に対応するn次(nは2以上の整数)の近似式の係数である第1のゼロ点補正係数と、前記第2の温度範囲に対応するn次の近似式の係数である第2のゼロ点補正係数と、を求め、
求めた前記第1のゼロ点補正係数と前記第2のゼロ点補正係数を記憶部に記憶させることを特徴とする回路装置の製造方法。
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