WO2014030346A1 - 物理量センサ - Google Patents

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翔 嶋田
良太 須藤
英之 村上
真二郎 上田
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention particularly relates to a physical quantity sensor used for attitude control of a moving body such as an aircraft or a vehicle, a navigation system, or the like.
  • FIG. 12 is a perspective view of a conventional physical quantity sensor 500 described in Patent Document 1.
  • the vibrator 1 is housed in the case 2.
  • the temperature sensor 3 is housed inside the case 2 and detects the temperature in the vicinity of the vibrator 1.
  • the Peltier element 4 is provided on the upper surface of the case 2.
  • the temperature control means 5 controls the direction and amount of the current flowing through the Peltier element 4 based on the output signal from the temperature sensor 3 to control the temperature in the case 2 to a constant value.
  • the vibrator 1 When an alternating voltage is applied to the vibrator 1, the vibrator 1 is vibrated symmetrically in the Y-axis direction, and the vibrator 1 is rotated at an angular velocity ⁇ around the Z-axis while maintaining the vibration state. Coriolis force is generated in the child 1. The angular velocity is detected by converting the electric charge generated in the vibrator 1 by this Coriolis force into an output voltage.
  • the temperature in the case 2 is detected by the temperature sensor 3, and the direction and amount of the current applied to the Peltier element 4 are controlled by the temperature control means 5.
  • the temperature control means 5 controls the temperature in the case 2 to a predetermined value, fluctuations in the output signal caused by temperature changes are prevented.
  • the number of parts increases and the size increases.
  • the physical quantity sensor includes a detection circuit that operates to output a detection value indicating the physical quantity given to the detection element, and a correction calculation unit that operates to correct the detection value and output a corrected value.
  • the correction calculation unit operates to make the corrected value substantially zero based on the detected value and the corrected value.
  • This physical quantity sensor can prevent fluctuations in the output signal due to temperature changes despite the small number of parts.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a physical quantity sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating signals of the physical quantity sensor in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of the correction calculation unit of the physical quantity sensor in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing signals of the physical quantity sensor in the first embodiment.
  • FIG. 5A is a circuit diagram of a delay setting unit of the physical quantity sensor in the first embodiment.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a signal of the delay setting unit of the physical quantity sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 5C is a circuit diagram of a delay setting unit of a comparative example of the physical quantity sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of the physical quantity sensor according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7A is a schematic diagram of an electronic device on which the physical quantity sensor according to Embodiment 2 is mounted.
  • FIG. 7B is a diagram showing a signal of the physical quantity sensor in the second embodiment.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a physical quantity sensor according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of a correction unit in the physical quantity sensor according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating signals of the physical quantity sensor according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a circuit diagram of the correction calculation unit of the physical quantity sensor according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of a conventional physical quantity sensor.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a physical quantity sensor 1000 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the detection element 30 includes a vibrating body 31 composed of a vibrator, a drive electrode 32 that vibrates the vibrating body 31, a monitor electrode 33 that generates charges according to the vibration state of the vibrating body 31, and an angular velocity applied to the detection element 30.
  • Sense electrodes 34 and 35 that generate electric charges are provided.
  • the drive electrode 32 has a piezoelectric body for vibrating the vibrating body 31.
  • the monitor electrode 33 has a piezoelectric body that generates an electric charge according to the vibration state of the vibrating body 31.
  • the sense electrodes 34 and 35 have a piezoelectric body that generates an electric charge when an angular velocity is applied to the detection element 30.
  • the sense electrodes 34 and 35 are configured to have opposite polarities.
  • the charge amplifier 36 receives a charge output from the monitor electrode 33 of the detection element 30 and converts the input charge into a voltage at a predetermined magnification.
  • a band pass filter (BPF) 37 removes a noise component of the signal output from the charge amplifier 36 and outputs a monitor signal.
  • the automatic gain control (AGC) circuit 38 has a half-wave rectification and smoothing circuit, generates a direct current (DC) signal obtained by smoothing the output signal of the band-pass filter 37 by half-wave rectification, and band-passes based on the DC signal.
  • DC direct current
  • the monitor signal output from the filter 37 is amplified or attenuated and output.
  • An output of the AGC circuit 38 is input to the drive circuit 39 and a drive signal is output to the drive electrode 32 of the detection element 30.
  • the charge amplifier 36, the band pass filter 37, the AGC circuit 38 and the drive circuit 39 constitute a drive circuit 40.
  • the phase-locked loop (PLL) circuit 41 multiplies the frequency of the monitor signal output from the band-pass filter 37 of the drive circuit 40, reduces the phase noise by temporal integration, and multiplies the frequency of the monitor signal. A multiplied signal having the obtained frequency is output.
  • the timing generation circuit 42 generates and outputs a timing signal based on the multiplied signal output from the PLL circuit 41.
  • the PLL circuit 41 and the timing generation circuit 42 constitute a timing control circuit 43.
  • the DA switching unit 47 includes reference voltages 49 and 50 and a switch that selectively outputs the reference voltages 49 and 50 by switching with a predetermined signal.
  • the DA output unit 51 includes a capacitor 52 to which an output signal of the DA switching unit 47 is input, and switches 53 and 54 connected to both ends of the capacitor 52.
  • the switch 53 is connected between one end of the capacitor 52 and the ground, and the switch 54 is connected between the other end of the capacitor 52 and the ground.
  • the switches 53 and 54 are turned on / off by the timing signal ⁇ 2 to discharge the capacitor 52.
  • the DA switching unit 47 and the DA output unit 51 constitute a DA conversion unit 48.
  • the DA conversion unit 48 discharges the electric charge of the capacitor 52 by the timing signal ⁇ 1, and inputs / outputs electric charge according to the reference voltage output from the DA switching unit 47.
  • the switch 55 outputs an output signal as a current from the sense electrode 34 in response to the timing signal ⁇ 1.
  • the integration circuit 56 receives the current output from the switch 55, and includes an operational amplifier 57 and a capacitor 58 connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 57.
  • the DA switching unit 59 has reference voltages 60 and 61, and alternatively outputs the reference voltages 60 and 61 by switching with a predetermined signal.
  • the DA output unit 62 includes a capacitor 63 to which an output signal of the DA switching unit 59 is input, and switches 64 a and 64 b connected to both ends of the capacitor 63.
  • the switch 64a is connected between one end of the capacitor 63 and the ground, and the switch 64b is connected between the other end of the capacitor 63 and the ground.
  • the switches 64a and 64b are turned on / off by the timing signal ⁇ 2 to discharge the capacitor 63.
  • the DA switching unit 59 and the DA output unit 62 constitute a DA conversion unit 66.
  • the DA converter 66 discharges the electric charge of the capacitor 63 by the timing signal ⁇ 2, and inputs / outputs electric charges corresponding to the reference voltage output from the DA switching part 59.
  • the switch 65 outputs an output signal as a current from the sense electrode 35 in response to the timing signal ⁇ 1.
  • the integrating circuit 67 is supplied with the output of the switch 65, and is constituted by an operational amplifier 68 and a capacitor 69 connected in parallel between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 68.
  • the comparison circuit 70 includes a comparator 71 that compares the integration signal output from the integration circuit 56 and the integration signal output from the integration circuit 67, and a D-type flip-flop 72.
  • a 1-bit digital signal consisting of 1 bit output from the comparator 71 is input to the D-type flip-flop 72.
  • the D-type flip-flop 72 latches the 1-bit digital signal and outputs a latch signal when the timing signal ⁇ 1 rises.
  • the latch signal is input to the DA switching unit 47 of the DA conversion unit 48 to switch the reference voltages 49 and 50, and is also input to the DA switching unit 59 of the DA conversion unit 66 to switch the reference voltages 60 and 61.
  • the DA converter 48, the DA converter 66, the integration circuit 56, the integration circuit 67, and the comparison circuit 70 constitute a detection circuit 73 that is a ⁇ modulator.
  • the detection circuit 73 ( ⁇ modulator) performs ⁇ modulation on the charges output from the sense electrodes 34 and 35 of the detection element 30, converts the charges into a 1-bit digital signal, and outputs the digital signal.
  • the 1-bit digital signal output from the detection circuit 73 is input to the digital filter 74, filtering processing for removing noise components is performed, and the 1-bit digital signal is output to the correction calculation unit 75.
  • a 1-bit digital signal output from the digital filter 74 is input to the correction calculation unit 75, and a correction calculation of the 1-bit digital signal using the 1-bit digital signal and a predetermined correction value is realized by replacement processing. For example, when the correction value is “5”, when a 1-bit digital signal having values “0”, “1”, and “ ⁇ 1” is input, the correction calculation unit 75 sets the values “0”, “5”, and “1”, respectively. Replace with the multi-bit digital signal of “-5” and output.
  • the digital filter 74 and the correction calculation unit 75 constitute a calculation unit 76.
  • the timing control circuit 43, the detection circuit 73 ( ⁇ modulator), and the calculation unit 76 constitute a sense circuit.
  • FIG. 2 shows signals of the physical quantity sensor 1000.
  • the vibrating body 31 When an AC voltage is applied to the drive electrode 32 of the detection element 30, the vibrating body 31 resonates and vibrates at the resonance frequency, and charges are generated in the monitor electrode 33.
  • the electric charge generated on the monitor electrode 33 is input to the charge amplifier 36 of the drive circuit 40 and converted into a sinusoidal output voltage.
  • the output voltage of the charge amplifier 36 is input to a band pass filter 37, where only the resonance frequency component of the vibrating body 31 is extracted, the noise component is removed, and an output signal S33 having a sine waveform shown in FIG. 2 is output.
  • the output signal S33 of the band-pass filter 37 of the drive circuit 40 is input to the half-wave rectifying / smoothing circuit of the AGC circuit 38 and converted into a DC signal.
  • the AGC circuit 38 When the DC signal increases, the AGC circuit 38 inputs a signal that attenuates the output signal S33 of the bandpass filter 37 in the drive circuit 40 to the drive circuit 39. When the DC signal decreases, the AGC circuit 38 receives the signal from the bandpass filter 37 of the drive circuit 40. A signal for increasing the output signal S33 is input to the drive circuit 39, and the vibrating body 31 is adjusted so as to vibrate with a constant amplitude. A signal S33 having a sine waveform is input to the timing control circuit 43. Based on a signal obtained by multiplying the sine waveform signal S33 by the PLL circuit 41, the timing generation circuit 42 generates timing signals ⁇ 1 and ⁇ 2 shown in FIG.
  • the timing signals ⁇ 1 and ⁇ 2 have two values of a high level and a low level that are alternately repeated.
  • the timing signals ⁇ 1 and ⁇ 2 are out of phase with each other, that is, when the timing signal ⁇ 1 is at a high level, the timing signal ⁇ 2 is at a low level, and when the timing signal ⁇ 1 is at a low level, the timing signal ⁇ 2 is at a high level.
  • the timing signals ⁇ 1 and ⁇ 2 are input to the detection circuit 73 ( ⁇ modulator) and the correction calculation unit 75, and the switch switching timing and the latch timing of the latch circuit in the detection circuit 73 ( ⁇ modulator) and the correction calculation unit 75 are determined. To do.
  • Timing signals ⁇ 1 and ⁇ 2 define periods P1 and P2 that are repeated alternately and continuously.
  • the detection circuit 73 ( ⁇ modulator) performs ⁇ modulation on the signals S34 and S35 by the timing signals ⁇ 1 and ⁇ 2 and converts them into a 1-bit digital signal.
  • a predetermined angular velocity which is a physical quantity, is applied to the detection element 30 around the central axis of the detection element 30, the detection element 30 rotates, and the maximum of signals S34 and S35 output from the sense electrodes 34 and 35 is maximum.
  • the value is the value “8”.
  • the output signal composed of the charge Q34 corresponding to the value “8” generated from the sense electrode 34 is held in the capacitor 58 of the integrating circuit 56 and held in the capacitor 58.
  • a voltage due to the electric charge is input to the inverting input terminal 71 a of the comparator 71 of the comparison circuit 70.
  • the charge Q35 corresponding to the value “ ⁇ 8” generated from the sense electrode 35 is held in the capacitor 69 in the integrating circuit 67, and the charge corresponding to the value “ ⁇ 8” held in the capacitor 69. Is input to the non-inverting input terminal 71 b of the comparator 71 of the comparison circuit 70.
  • the comparator 71 inputs a 1-bit digital signal having a value “1” as a comparison result to the flip-flop 72, and the 1-bit digital signal having a value “1” is latched in the flip-flop 72 at the rise of the timing signal ⁇ 2, that is, at the start of the period P 2. Is done.
  • the switches 53 and 54 of the DA output unit 51 are turned ON during the period P2 when the timing ⁇ 2 is at the high level, and the charge held in the capacitor 52 is discharged, and the switches 64a and 64b of the DA output unit 62 are discharged. Is turned on, and the electric charge held in the capacitor 63 is discharged.
  • the digital signal having the value “1” latched by the flip-flop 72 is input to the DA switching unit 47 of the DA conversion unit 48 in the next period P1, and is applied to the reference voltage V50 that generates a charge corresponding to the value “ ⁇ 10”. Can be switched. Similarly, the digital signal having the value “1” latched by the flip-flop 72 is input to the DA switching unit 59 of the DA conversion unit 66 and switched to the reference voltage V60 that generates the charge corresponding to the value “10”.
  • a charge corresponding to the charge corresponding to the value “ ⁇ 10” of the reference voltage V50 is stored in the capacitor 52 of the DA output unit 51 and is input to the integrating circuit 56, and is also input to the capacitor 63 of the DA output unit 62
  • a charge corresponding to the charge corresponding to the value “10” of the voltage V 60 is stored and input to the integration circuit 67.
  • the switch 55 is turned ON in the period P 1, and a charge corresponding to the charge corresponding to the value “8” generated from the sense electrode 34 of the detection element 30 is output to the integration circuit 56.
  • the switch 65 is turned on, and the charge corresponding to the charge corresponding to the value “8” is input from the sense electrode 35 to the integration circuit 67.
  • the sum of the charge amount G34 shown in FIG. 2 and the charge amount output from the DA converter 48 is integrated into the capacitor 58 of the integration circuit 56, and an output signal consisting of a charge corresponding to the value “6”. Is held in the integrating circuit 56.
  • the sum of the charge amount G35 shown in FIG. 2 and the charge amount output from the DA converter 66 is integrated into the capacitor 69 of the integration circuit 67, and an output consisting of the charge corresponding to the value “ ⁇ 6” is output.
  • the signal is held in the integration circuit 67.
  • the comparator 71 outputs the result of comparing the output signals of the integrating circuits 56 and 67 to the flip-flop 72 as a 1-bit digital signal.
  • the comparison circuit 70 outputs a 1-bit digital signal having a value “1” until the voltage held in the integrating circuits 56 and 67 becomes a charge corresponding to the value “0”. Thereafter, when the voltage held in the integration circuit 56 becomes a charge corresponding to the value “ ⁇ 2” and the voltage held in the integration circuit 67 becomes a charge corresponding to the value “2”, the comparator 71 sets the value “ -1 "1-bit digital signal is output.
  • the flip-flop 72 outputs the output signal having the value “ ⁇ 1” to the DA switching unit 47 and the DA switching unit 59, and the voltage of the charge corresponding to the value “10” is obtained from the reference voltage V49 of the DA conversion unit 48.
  • the voltage corresponding to the value “ ⁇ 10” is output from the reference voltage V 61 of the DA converter 66, and the corresponding charge is held in the capacitor 63.
  • a charge voltage corresponding to the value “16” is held in the integration circuit 56 and a charge voltage corresponding to the value “ ⁇ 16” is held in the integration circuit 67.
  • the output voltages of the integrating circuits 56 and 67 are sequentially changed by the voltage corresponding to the charge corresponding to the value “2”, and the comparator 71 outputs the 1-bit digital signal having the value “1” nine times.
  • a 1-bit digital signal having a value “ ⁇ 1” is output once.
  • an output signal having a value of “0.8” is output as a detection signal indicating an angular velocity that is a physical quantity.
  • a 1-bit digital signal output from the detection circuit 73 is input to the digital filter 74, filtering processing for removing a noise component is performed, and a detection value S 74 indicating an angular velocity, which is a physical quantity, is output to the correction calculation unit 75.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of the correction calculation unit 75.
  • the correction calculation unit 75 corrects the detection value S74 and outputs a corrected value S89.
  • the correction calculation unit 75 includes a differentiation determination unit 77, an AND calculation unit 78, a window comparator 80, an update condition determination unit 81, an update buffer 79, a subtractor 89, and a delay setting unit 84.
  • the detection value S74 is input to the differentiation determination unit 77.
  • An output signal from the differentiation determination unit 77 is input to the AND calculator 78.
  • the update buffer 79 holds an offset value S79.
  • the subtractor 89 outputs a corrected value S89 by subtracting the offset value S79 from the detected value S74 output from the digital filter 74.
  • the correction calculation unit 75 causes fluctuations in the detected value S74 due to factors such as temperature drift other than the physical quantity in which the detected value S74 is given to the detection element 30 from the detected value S74 and the corrected value S89 itself. It is determined whether or not.
  • the correction calculation unit 75 updates the offset value S79 that is subtracted from the detection value S74 so that the corrected value S89 is substantially zero.
  • the update buffer 79 stops updating the offset value S79, and the subtractor 89 subtracts the offset value S79 held from the detection value S74. S89 is output.
  • the delay setting unit 84 outputs a delay detection value S84 obtained by delaying the detection value S74 by a predetermined time to the update buffer 79.
  • the differential determination unit 77 obtains a differential value by performing time differentiation on the detection value S74 output from the digital filter 74 (detection circuit 73).
  • the differential determination unit 77 outputs a high level (active level) signal S77 to the AND calculator 78 when the absolute value of the differential value is equal to or less than a predetermined differential threshold value THD1 (800 deg / sec 2 in the first embodiment).
  • a low level (inactive level) signal S77 is output to the AND calculator 78.
  • the window comparator 80 outputs a high level (active level) signal S80 when the absolute value of the corrected value S89 output from the subtractor 89 is equal to or less than a predetermined output threshold TH1 (2 deg / sec in the first embodiment).
  • the signal is output to the AND calculator 78.
  • a low level (inactive level) signal S80 is output to the AND calculator 78.
  • the AND calculator 78 outputs a high-level (active level) signal S78 only when both the signals S77 and S80 from the differentiation determination unit 77 and the window comparator 80 are at a high level (active level), which is a physical quantity. It is determined that the angular velocity is not given to the detection element 30.
  • the AND calculator 78 outputs a low level (inactive level) signal S78 when at least one of the signals S77 and S80 is at a low level (inactive level), and the angular velocity as a physical quantity is output to the detection element 30. Judge that it is given.
  • the update condition determination unit 81 updates the update buffer 79.
  • the instruction signal S81 is output once. Even after outputting the update instruction signal S81, the update condition determination unit 81 continuously outputs the high level (active level) signal S78 from the AND calculator 78 for a predetermined drift duration (0.5 sec in the first embodiment). Then, an update instruction signal S81 is further output to the update buffer 79.
  • the update buffer 79 operates so that the corrected value S89 output from the subtractor 89 is substantially zero.
  • the update buffer 79 updates and holds the offset value S79 by replacing the offset value S79 with the delay detection value S84 at that time.
  • the update instruction signal S81 is output, the time differential value of the detection value S74 is small and the change is small. Therefore, immediately after receiving the update instruction signal S81, the offset value S79 is equal to the detection value S74.
  • the subtractor 89 subtracts the offset value S79 from the detection value S74 to obtain a corrected value S89, so that the corrected value S89 is substantially zero.
  • the update buffer 79 maintains the offset value S79 without updating unless receiving the update instruction signal S81.
  • NOT operator 82 inverts signal S80 output from window comparator 80 and outputs signal S82. That is, the NOT calculator 82 outputs a high level (active level) signal S82 to the update buffer 79 when the absolute value of the corrected value S89 is larger than the output threshold TH1 (2 deg / sec in the first embodiment). When the absolute value of the corrected value S89 is less than or equal to the output threshold value TH1, a low level (inactive level) signal S82 is output to the update buffer 79. When the update buffer 79 receives the low level signal S82, the update buffer 79 determines that the angular velocity, which is a physical quantity, is applied to the detection element 30, and the update buffer 79 maintains and holds the held offset value S79 without updating. . The subtractor 89 outputs a corrected value S89 obtained by subtracting the offset value S79 maintained from the detected value S74.
  • the startup control unit 83 sets the predetermined drift duration in the update condition determination unit 81 shorter than the drift duration in normal operation after startup only when the physical quantity sensor 1000 is started up.
  • the drift continuation time at startup is set to 0.15 sec, which is shorter than the predetermined drift continuation time 0.5 sec during normal operation.
  • FIG. 4 shows a detection value S74 output from the digital filter 74 (detection circuit 73), an output signal S77 from the differentiation determination unit 77, a corrected value S89, and an output signal S80 from the window comparator 80.
  • the horizontal axis indicates time.
  • the detection value S74 output from the digital filter 74 (detection circuit 73) changes as the temperature around the physical quantity sensor 1000 changes.
  • a low frequency fluctuation FL appears in the detection value S74.
  • the absolute value of the time differential value of the fluctuation FL is equal to or less than a predetermined differential threshold value THD1 (800 deg / sec 2 in the first embodiment) of the differential determination unit 77.
  • the differential determination unit 77 Since the time differential value of the fluctuation FL is equal to or less than a predetermined differential threshold value THD1 (800 deg / sec 2 in the first embodiment), the differential determination unit 77 outputs a high-level signal S77.
  • the window comparator 80 outputs a high-level signal S80 because the absolute value of the corrected value S89 output from the subtractor 89 is equal to or less than a predetermined output threshold value TH1 (2 deg / sec).
  • the AND calculator 78 outputs a high level signal.
  • update condition determination unit 81 outputs update instruction signal S81 to update buffer 79. .
  • the update buffer 79 updates and holds the offset value S79 by replacing the offset value S79 with the delay detection value S84.
  • the delay detection value S84 is equal to the detection value S74, and therefore the offset value S79 is equal to the detection value S74.
  • the subtractor 89 subtracts the offset value S79 from the detection value S74 to obtain the corrected value S89, as shown in FIG. 4, the update buffer 79 substantially subtracts the fluctuation FL portion that is the low frequency of the corrected value S89.
  • the detected value S74 is corrected so as to be zero.
  • the update buffer 79 is prevented from forcibly forcibly correcting the corrected value S89 to zero. Therefore, in the physical quantity sensor 1000 according to the first embodiment, the window comparator 80 and the NOT calculator 82 detect that an angular velocity that is a physical quantity is added to the detection element 30, and the update buffer 79 sets the offset value S79. The update is stopped and the corrected value S89 obtained by subtracting the offset value S79 from the detected value S74 is output, and the corrected value S89 when the angular velocity is added is obtained.
  • the startup control unit 83 uses a predetermined drift duration value (0.15 sec in the first embodiment) used for the determination by the update condition determination unit 81 when the physical quantity sensor 1000 is started as a normal operation other than the startup. It is set to be shorter than a predetermined drift continuation time value (0.5 sec in the first embodiment). As a result, the physical quantity sensor 1000 can accurately detect the angular velocity, which is a physical quantity, even at startup when the output of the detection circuit 73 is greatly varied.
  • FIG. 5A is a circuit diagram of the delay setting unit 84.
  • FIG. 5B shows the signal of the delay setting unit 84.
  • the delay setting unit 84 includes a delay element 84A made of a D-type flip-flop.
  • the delay setting unit 84 includes delay elements 84A corresponding to the number of bits of the detection value S74.
  • the data D0, D1,... Of the detection value S74 output from the detection circuit 73 via the digital filter 74 is a detection value sampling clock having a predetermined cycle (0.05 sec in the first embodiment). Output in synchronization with CK74.
  • the update buffer 79 Upon receiving the update instruction signal S81, the update buffer 79 has an update sampling clock CK79 having a cycle (0.2 sec in the first embodiment) obtained by multiplying the cycle of the detection value sampling clock CK74 by the update rate (4 in the first embodiment).
  • the delay detection value S84 is fetched and held as an offset value S79 in synchronization with the above. That is, instead of the data D0, D1,... Of the detection value S74, the update buffer 79 can take in the data D0, D4, D8,... Of the detection value S74 and hold them as the offset value S79. Since the time differential value of the fluctuation FL of the detection value S74 corrected by the update buffer 79 and the subtractor 89 is small, the change in the fluctuation FL of the detection value S74 is slow. Therefore, the update buffer 79 stores all the data D0. D1... Instead of thinned data D0. Since D4, D8,... Can be held, a corrected value S89 in which the fluctuation FL is sufficiently reduced can be obtained.
  • the delay element 84A holds the data D0, D4, D8,... Of the detection value S74 in synchronization with the update sampling clock CK79 and multiplies the update rate by one period of the update sampling clock CK79, that is, the period of the detection value sampling clock CK74.
  • the delay detection value S84 is output after being delayed by a predetermined period.
  • FIG. 5C is a circuit diagram of the delay setting unit 584 of the comparative example. 5C, the same reference numerals are assigned to the same parts as those of delay setting unit 84 in the first embodiment shown in FIG. 5A.
  • the delay setting unit 584 includes four delay elements 84A connected in series, and the four delay elements 84A are not the update sampling clock CK79 but the data D0. D1, D2,... Are held and delayed.
  • the delay setting unit 84 in the first embodiment can be set while suppressing the circuit scale without requiring many delay elements 84A as in the delay setting unit 584 of the comparative example shown in FIG. 5C.
  • the range of the delay amount can be expanded, and the angular velocity that is a physical quantity can be accurately detected.
  • update buffer 79 may update the offset value by replacing the offset value S79 with the detection value S74 instead of the delay detection value S84.
  • the correction calculation unit 75 may be realized not only by hardware but also by software executed by a CPU.
  • the correction calculation unit 75 determines that the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THD1 and the absolute value of the corrected value S89 is equal to or smaller than the predetermined output threshold value TH1.
  • the corrected value S89 operates so as to be substantially zero.
  • the correction calculation unit 75 continues the predetermined drift when the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THD1 and the absolute value of the corrected value S89 is equal to or smaller than the predetermined output threshold value TH1.
  • the operation may be performed so that the corrected value S89 is substantially zero when the time continues.
  • the correction calculation unit 75 sets the value of the predetermined drift continuation time when the physical quantity sensor 1000 is activated to be shorter than the value of the predetermined drift continuation time during normal operation other than when the physical quantity sensor 1000 is activated. It may work.
  • the correction calculation unit 75 holds the offset value S79, the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THD1, and the absolute value of the corrected value S89 is equal to or smaller than a predetermined output threshold value TH1.
  • the offset value S79 may be updated by replacing the offset value S79 with the detection value S74 (delay detection value S84). In this case, the correction calculation unit 75 operates to make the corrected value S89 substantially zero by subtracting the offset value S79 from the detected value S74 to obtain the corrected value S89.
  • the correction calculation unit 75 continues the predetermined drift when the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THD1 and the absolute value of the corrected value S89 is equal to or smaller than the predetermined output threshold value TH1.
  • the operation may be performed so as to update the offset value S79 by replacing the offset value S79 with the detection value S74 (delay detection value S84) when the time continues.
  • the correction calculation unit 75 sets the offset value S79 when the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is larger than the predetermined differential threshold value THD1 or when the absolute value of the corrected value S89 is larger than the predetermined output threshold value TH1. It may operate to maintain and hold without updating.
  • the correction calculation unit 75 may include a delay setting unit 84 that delays the detection value S74 and outputs the delay detection value S84, and an update buffer 79 that holds the offset value S79.
  • the detection circuit 73 (digital filter 74) operates to output the detection value S74 in synchronization with the detection value sampling clock CK74.
  • the update buffer 79 takes in the delay detection value S84 in synchronization with the update sampling clock CK79 having a cycle obtained by multiplying the cycle of the detection value sampling clock CK74 by the update rate (4), and takes in the offset value S79.
  • the offset value S79 is updated by replacing it with the delay detection value S84.
  • the delay setting unit 84 operates so as to capture and delay the detection value S74 in synchronization with the update sampling clock CK79 and output the delay detection value S84.
  • the physical quantity sensor 1000 includes a detection circuit 73, a circuit 99a to which an output signal from the detection circuit 73 is input, an output signal from the detection circuit 73, and an output signal from the circuit 99a. And an input circuit 99b. An output signal from the circuit 99b is input to the circuit 99a.
  • the circuit 99a includes a circuit 99c (differential determination unit 77) and a circuit 99d (window comparator 80). An output signal from the detection circuit 73 is input to the circuit 99c, and an output signal from the circuit 99b is input to the circuit 99d.
  • the detection circuit 73 outputs a signal from the sensor 30 configured to be given a physical quantity.
  • the circuit 99b includes a subtractor 83.
  • the circuit 99a further includes an AND calculator 78 and an update buffer 79.
  • An output from the differentiation determination unit 77 and an output from the window comparator 80 are input to the AND calculator 78.
  • An output signal from the AND calculator 78 is input to the update buffer 79.
  • the output from the update buffer 79 is input to the circuit 99b.
  • the output signal from the differentiation determination unit 77 is within a predetermined range (in the first embodiment, the absolute value of the signal is equal to or less than a predetermined threshold value), and the output signal input to the window comparator 80 is within the predetermined range (first embodiment).
  • the output signal from the detection circuit 73 is configured to be substantially zero.
  • the physical quantity sensor 1000 in Embodiment 1 detects angular velocity as a physical quantity, it may detect other physical quantities such as a strain acting on an object.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of the physical quantity sensor 1001 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the physical quantity sensor 1001 detects, as a physical quantity, angular velocities centered on different X-axis, Y-axis, and Z-axis that are perpendicular to each other.
  • a detection element 101 made of a vibrator has an X-axis sense electrode 102, a Y-axis sense electrode 103, and a Z-axis sense electrode 104.
  • the sense electrode 102 detects the electric charge generated by the Coriolis force resulting from the angular velocity AX around the X axis, which is a physical quantity.
  • the sense electrode 103 detects the electric charge generated by the Coriolis force resulting from the angular velocity AY around the Y axis, which is a physical quantity.
  • the sense electrode 104 detects the electric charge generated by the Coriolis force resulting from the angular velocity AZ around the Z axis, which is a physical quantity.
  • the X-axis detection circuit 105 processes the output signal from the sense electrode 102 of the detection element 101 by the same operation as the detection circuit 73 of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment shown in FIG. A digital signal indicating an angular velocity around the X axis, which is a given physical quantity, is output.
  • the digital filter 106X performs a filtering process to remove the noise component of the digital signal output from the X-axis detection circuit 105 by the same operation as the digital filter 74 of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment shown in FIG. It outputs as detected value S106X.
  • the Y-axis detection circuit 112 processes the output signal from the sense electrode 103 of the detection element 101 by the same operation as the detection circuit 73 of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment shown in FIG. A digital signal indicating an angular velocity around the Y axis, which is a given physical quantity, is output.
  • the digital filter 106Y performs a filtering process to remove the noise component of the digital signal output from the Y-axis detection circuit 112 by the same operation as the digital filter 74 of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment shown in FIG. It outputs as detected value S106Y.
  • the Z-axis detection circuit 115 processes the output signal from the sense electrode 104 of the detection element 101 by the same operation as the detection circuit 73 of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment shown in FIG.
  • the digital filter 106Z performs a filtering process to remove the noise component of the digital signal output from the Z-axis detection circuit 115 by the same operation as the digital filter 74 of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment shown in FIG.
  • the detected value S106Z is output.
  • the X-axis detection circuit 105, the Y-axis detection circuit 112, and the Z-axis detection circuit 115 constitute a detection circuit 173.
  • the correction calculation unit 107 includes an X-axis differential determination unit 108 similar to the correction calculation unit 75 of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment shown in FIG. 1, an AND calculation unit 109, an X-axis window comparator 110, and an AND An arithmetic unit 111, a Y-axis differential determination unit 113, a Y-axis window comparator 114, a Z-axis differential determination unit 116, a Z-axis window comparator 117, an AND arithmetic unit 118, and an X-axis update buffer 120X, Y-axis update buffer 120Y, Z-axis update buffer 120Z, update condition determination unit 119, NOT calculator 121, X-axis subtractor 89X, Y-axis subtractor 89Y, and Z-axis Subtractor 89Z, X-axis delay setting unit 84X, Y-axis delay setting unit 84Y, and Z-axis delay setting unit 84Z.
  • the update buffers 120X, 120Y, and 120Z hold offset values S120X, S120Y, and S120Z, respectively.
  • the subtractors 89X, 89Y, and 89X output corrected values S89X, S89Y, and S89Z obtained by subtracting the offset values S120X, S120Y, and S120Z from the detected values S106X, S106Y, and S106Z, respectively.
  • the signal output from the X-axis detection circuit 105 is input to the X-axis differentiation determination unit 108 as a detection value S106X via the digital filter 106X.
  • the signal output from the differentiation determination unit 108 is input to the AND calculator 109.
  • the corrected value S89X output from the X-axis subtractor 89X is input to the X-axis window comparator 110.
  • a signal output from the window comparator 110 is input to the AND calculator 111.
  • a signal output from the Y-axis detection circuit 112 is input to the Y-axis differentiation determination unit 113 as a detection value S106Y through the digital filter 106Y.
  • the signal output from the differentiation determination unit 113 is input to the AND calculator 109.
  • the corrected value S89Y output from the Y-axis subtractor 89Y is input to the Y-axis window comparator 114.
  • the signal output from the window comparator 114 is input to the AND calculator 111.
  • a signal output from the Z-axis detection circuit 115 is input to the Z-axis differentiation determination unit 116 as a detection value S106Z through the digital filter 106Z.
  • the signal output from the differentiation determination unit 116 is input to the AND calculator 109.
  • the corrected value S89Z output from the Z-axis subtractor 89Z is input to the Z-axis window comparator 117.
  • the signal output from the window comparator 117 is input to the AND calculator 111.
  • the AND calculator 118 outputs a high level (active level) signal S118 when both of the signals output from the AND calculators 109 and 111 are at a high level (active level), and is output from the AND calculators 109 and 111.
  • a low level (inactive level) signal S118 is output.
  • the X-axis delay setting unit 84X delays the detection value S106X output from the detection circuit 105 via the digital filter 106X by a predetermined delay time, and outputs the delay detection value S84X to the update buffer 120X.
  • the Y-axis delay setting unit 84Y delays the detection value S106Y output from the detection circuit 112 via the digital filter 106Y by a predetermined delay time, and outputs the delay detection value S84Y to the update buffer 120Y.
  • the Z-axis delay setting unit 84Z delays the detection value S106Z output from the detection circuit 115 via the digital filter 106Z by a predetermined delay time, and outputs the delay detection value S84Z to the update buffer 120Z.
  • the differential determination unit 108 is high when the absolute value of the time differential value obtained by time-differentiating the input detection value S106X is equal to or lower than a predetermined differential threshold THDX1 (800 deg / sec 2 in the second embodiment).
  • (Active level) signal is output to the AND calculator 109, and a low level (inactive level) signal is output to the AND calculator 109 when the absolute value of the time differential value of the detected value S106X is greater than a predetermined differential threshold THDX1.
  • the differential determination unit 113 sets the high level when the absolute value of the time differential value obtained by time-differentiating the input detection value S106Y is equal to or less than a predetermined differential threshold THDY1 (800 deg / sec 2 in the second embodiment).
  • (Active level) signal is output to the AND calculator 109, and a low level (inactive level) signal is output to the AND calculator 109 when the absolute value of the time differential value of the detected value S106Y is greater than a predetermined differential threshold value THDY1.
  • the differentiation determination unit 116 is high when the absolute value of the time differentiation value obtained by time differentiation of the input detection value S106Z is equal to or less than a predetermined differentiation threshold THDZ1 (800 deg / sec 2 in the second embodiment).
  • (Active level) signal is output to the AND calculator 109, and when the absolute value of the time differential value of the detected value S106Z is greater than a predetermined differential threshold value THDZ1, a low level (inactive level) signal is output to the AND calculator 109.
  • the AND computing unit 109 outputs a high level (active level) signal to the AND computing unit 118 when all the signals output from the differential judgment units 108, 113, and 116 are at a high level (active level), and the differential judgment is performed.
  • a low level (inactive level) signal is output to the AND calculator 118.
  • the absolute value of the time differential value of the detected value S106X is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THDX1
  • the absolute value of the time differential value of the detected value S106Y is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THDY1
  • the time differential value of the detected value S106Z is
  • the AND calculator 109 outputs a high level signal to the AND calculator 118.
  • the absolute value of the time differential value of the detection value S106X is greater than a predetermined differential threshold value THDX1, or the absolute value of the time differential value of the detection value S106Y is greater than the predetermined differential threshold value THDY1, or the time differential value of the detection value S106Z is
  • the AND calculator 109 outputs a low level signal to the AND calculator 118.
  • the window comparator 110 outputs a high level signal when the absolute value of the corrected value S89X is equal to or less than a predetermined output threshold THX1 (2 deg / sec in the second embodiment), and the absolute value of the corrected value S89X is predetermined.
  • a predetermined output threshold THX1 (2 deg / sec in the second embodiment)
  • a low level signal is output to the AND calculator 111.
  • the window comparator 114 outputs a high level signal when the absolute value of the corrected value S89Y is less than or equal to a predetermined output threshold THY1 (2 deg / sec in the second embodiment), and the corrected value S89Y
  • THY1 predetermined output threshold
  • the window comparator 117 outputs a high level signal when the absolute value of the corrected value S89Z is equal to or less than a predetermined output threshold THZ1 (2 deg / sec in the second embodiment), and the absolute value of the corrected value S89Z is When it is larger than the predetermined output threshold THZ1, a low level signal is output to the AND calculator 111.
  • the AND calculator 111 outputs a high level (active level) signal to the AND calculator 118 when all the signals output from the window comparators 110, 114, and 117 are at a high level (active level).
  • 114, 117 output a low level (inactive level) signal to the AND calculator 118 when at least one of the signals output from the low level (inactive level) is low.
  • the absolute value of the corrected value S89X is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THX1
  • the absolute value of the corrected value S89Y is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THY1
  • the absolute value of the corrected value S89Z is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THZ1.
  • the AND calculator 111 outputs a high level (active level) signal to the AND calculator 118.
  • the absolute value of the corrected value S89X is larger than the predetermined output threshold THX1
  • the absolute value of the corrected value S89Y is larger than the predetermined output threshold THY1, or the absolute value of the corrected value S89Z is larger than the predetermined output threshold THZ1.
  • the AND calculator 111 outputs a low level (inactive level) signal to the AND calculator 118.
  • the AND calculator 118 outputs a high-level (active level) signal S118 only when both signals output from the AND calculators 109 and 111 are at a high level (active level), and the angular velocity that is a physical quantity is externally supplied. It is recognized that it is not added to the detection element 101.
  • the AND calculator 118 outputs a low level (inactive level) signal S118 when at least one of the signals output from the AND calculators 109 and 111 is at a low level (inactive level). It is recognized that a certain angular velocity is applied to the detection element 101 from the outside.
  • the update condition determination unit 119 When the high-level (active level) signal S118 output from the AND computing unit 118 is continuously output for a predetermined drift duration (0.5 sec in the first embodiment), the update condition determination unit 119 outputs the update buffer 120X. , 120Y, and 129Z, the update instruction signal S119 is output once. Even when the update condition determination unit 119 outputs the update instruction signal S119, if the high level (active level) signal S118 output from the AND calculator 118 is continuously output for a predetermined drift duration or longer, the update buffers 120X and 120Y. The update instruction signal S119 is further output to 129Z.
  • the update buffers 120X, 120Y, and 120Z Upon receiving the update instruction signal S119, the update buffers 120X, 120Y, and 120Z operate in the same manner as the update buffer 79 of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment to set the corrected values S89X, S89Y, and S89Z to substantially zero values, respectively. Operates to correct. Specifically, upon receiving the update instruction signal S119, the update buffers 120X, 120Y, and 120Z replace the offset values S120X, S120Y, and S120Z with the delay detection values S84X, S84Y, and S84Z when the update instruction signal S119 is received. As a result, the offset values S120X, S120Y, and S120Z are updated.
  • the update instruction signal S119 When the update instruction signal S119 is output, the time differential values of the detection values S106X, S106Y, and S106Z are small and the change is small. Therefore, immediately after receiving the update instruction signal, the offset values S120X, S120Y, and S120Z are the delay detection value S84X, Equal to S84Y and S84Z, respectively. In this state, the subtractors 89X, 89Y, and 89Z subtract the offset values S120X, S120Y, and S120Z from the detected values S106X, S106Y, and S106Z to obtain corrected values S89X, S89Y, and S89Z, respectively, so that the corrected values S89X, S89Y, S89Z is substantially zero.
  • the update buffers 120X, 120Y, and 120Z maintain and hold the offset values S120X, S120Y, and S120Z without updating, respectively, unless receiving the update instruction signal S119.
  • NOT operator 121 inverts and outputs the signal output from AND operator 111. That is, the NOT calculator 121 determines whether the absolute value of the corrected value S89X is greater than a predetermined output threshold THX1 (2 deg / sec in the second embodiment) of the window comparator 110 or the absolute value of the corrected value S89Y is the window comparator 114. Is greater than a predetermined output threshold THY1 (2 deg / sec in the second embodiment) or the absolute value of the corrected value S89Z is greater than a predetermined output threshold THZ1 (2 deg / sec in the second embodiment). Outputs a high level signal.
  • the NOT calculator 121 has an absolute value of the corrected value S89X that is equal to or smaller than a predetermined output threshold value THX1, an absolute value of the corrected value S89Y is equal to or smaller than a predetermined output threshold value THY1, and the absolute value of the corrected value S89Z is A low level signal is output when it is equal to or less than a predetermined output threshold THZ1.
  • the update buffers 120X, 120Y, and 120Z determine that the angular velocities AX, AY, and AZ, which are physical quantities, are added to the detection element 101, and the offset values S120X and S120Y. , S120Z is maintained without being updated.
  • the subtractors 89X, 89Y, 89Z subtract the offset values S120X, S120Y, S120Z maintained from the detected values S106X, S106Y, S106Z output from the digital filters 106X, 106Y, 106Z to obtain corrected values S89X, S89Y, S89Z. And output.
  • FIG. 7A is a perspective view of electronic device 130 on which physical quantity sensor 1001 according to Embodiment 2 is mounted.
  • FIG. 7B shows an X-axis differential determination unit 108, a Y-axis differential determination unit 113, a Z-axis differential determination unit 116, an X-axis window comparator 110, a Y-axis window comparator 114, and a Z-axis window comparator of the physical quantity sensor 1001.
  • 117 indicates a signal to be output.
  • the electronic device 130 is a digital still camera. As shown in FIG.
  • the operation of the physical quantity sensor 1001 when panoramic photography is performed by rotating the electronic device 130 (digital still camera) around the Z axis (top axis) at a constant angular velocity AZ will be described.
  • time t4 to time t5 the operator rotates the electronic device 130 around the Z axis at a constant angular velocity AZ.
  • the operator rotates the electronic device 130 around the Z axis while decreasing the value of the angular velocity AZ around the Z axis.
  • the operator stops the electronic device 130 at time t7, and stops the electronic device 130 after time t7.
  • the absolute value of the time differential value of the corrected value S89Z is a predetermined value.
  • the differential determination unit 116 outputs a low level signal that is greater than the differential threshold value THDZ1, and the absolute value of the time differential value of the corrected value S89Z is equal to or lower than the predetermined differential threshold value THDZ1 during other periods, and the differential determination unit 116 is at the high level. The signal is output.
  • the angular velocity AZ around the Z axis exceeds a predetermined output threshold value THZ1 at a time point t3 between the time points t2 and t4, and decreases below the predetermined output threshold value THZ1 at a time point t6 between the time points t5 and t7. Therefore, the angular velocity AZ around the Z axis is larger than the predetermined output threshold THZ1 during the period from the time point t3 to the time point t6, and the window comparator 117 outputs a low level signal, and the period from the time point t1 to the time point t3 and after the time point t6. During the period, the window comparator 117 outputs a high level signal.
  • the operator does not rotate the electronic device 130 around the X axis or the Y axis. Therefore, the X-axis differential determination unit 108 and the Y-axis differential determination unit 113 output a high-level signal after the time t1.
  • the X-axis window comparator 110 and the Y-axis window comparator 114 output high level signals.
  • the AND arithmetic units 109 and 111 both output a high level signal
  • the AND arithmetic unit 118 outputs a high level signal.
  • the update buffers 120Z, 120Y, 120Z update and hold the offset values S120Z, S120Y, S120Z by setting the offset values S120Z, S120Y, S120Z held therein to the delay detection values S84X, S84Y, S84Z, and a subtractor. Output to 89X, 89Y, 89Z.
  • the subtractors 89X, 89Y, 89Z subtract the offset values S120X, S120Y, S120Z from the detected values S106X, S106Y, S106Z to make the corrected values S89X, S89Y, S89Z substantially zero values, respectively.
  • the AND calculator 118 In the period from the time point t2 to the time point t3 and the period from the time point t6 to the time point t7, since the AND calculator 109 outputs a low level signal, the AND calculator 118 also outputs a low level signal. Therefore, the update buffers 120X, 120Y, and 120Z maintain the offset values S120X, S120Y, and S120Z without updating them. Subtractors 89X, 89Y, and 89Z subtract offset values S120X, S120Y, and S120Z from detection values S106X, S106Y, and S106Z, and output corrected values S89X, S89Y, and S89Z, respectively.
  • the AND calculator 118 outputs a low level signal
  • the NOT calculator 121 outputs a high level signal. Therefore, the update buffers 120X, 120Y, and 120Z maintain and hold the offset values S120X, S120Y, and S120Z without being updated.
  • Subtractors 89X, 89Y, and 89Z subtract the offset values S120X, S120Y, and S120Z from the detected values S106X, S106Y, and S106Z, respectively, obtain corrected values S89X, S89Y, and S89Z, respectively, and output them to indicate the angular velocity around the Z axis. The corrected values S89X, S89Y and S89Z are obtained.
  • the NOT calculator 121 outputs It is possible to prevent the update buffers 120X, 120Y, and 120Z from being erroneously updated by a high level signal.
  • the predetermined output thresholds THX1, THY1, and THZ1 are the same, but they may be different.
  • the predetermined differential thresholds THDX1, THDY1, and THDZ1 are the same, but they may be different.
  • the update buffers 120X, 120Y, and 120Z replace the offset values S120X, 120Y, and 120Z by replacing the offset values S120X, 120Y, and 120Z with the detection values S106X, S106Y, and S106Z, respectively, instead of the delay detection values S84X, S84Y, and S84Z. It may be updated.
  • the physical quantity sensor 1001 detects angular velocities around the three axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis, but detects the angular velocities around the two axes of the X axis and the Z axis. May have the same effect.
  • the correction calculation unit 107 detects that the absolute value of the time differential value of the detection value S106X is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THDX1 and the absolute value of the corrected value S89X is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THX1.
  • the corrected values S89X and S89Y are substantially zero values.
  • the correction calculation unit 107 has the absolute value of the time differential value of the detection value S106X equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THDX1 and the absolute value of the corrected value S89X is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THX1 and the time of the detection value S106Y.
  • the corrected values S89X and S89Y are set as follows. You may operate
  • the correction calculation unit 107 sets the value of the predetermined drift continuation time when the physical quantity sensor 1001 is activated to be shorter than the value of the predetermined drift continuation time during normal operation other than when the physical quantity sensor 1001 is activated. It may work.
  • the correction calculation unit 107 holds the offset values S120X and S120Y, the absolute value of the time differential value of the detection value S106X is equal to or less than a predetermined differential threshold value THDX1, and the absolute value of the corrected value S89X is a predetermined output threshold value THX1.
  • the offset values S120X and S120Y are detected when the absolute value of the time differential value of the detected value S106Y is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THDY1 and the corrected value S89Y is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THY1.
  • the offset values S120X and S120Y may be updated by replacing them with the values S106X and S106Y (delay detection values S84X and S84Y), respectively.
  • the correction calculation unit 107 subtracts the offset values S120X and S120Y from the detection values S106X and S106Y to obtain a corrected value S89X.
  • the corrected values S89X and S89Y operate so as to be substantially zero.
  • the correction calculation unit 107 has the absolute value of the time differential value of the detection value S106X equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THDX1 and the absolute value of the corrected value S89X is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THX1 and the time of the detection value S106Y.
  • S89Y may be stored as offset values S120X and S120Y, respectively, so that the offset values S120X and S120Y may be updated.
  • the correction calculation unit 107 determines whether the absolute value of the time differential value of the detection value S106X is greater than the predetermined differential threshold value THDX1 or the absolute value of the corrected value S89X is greater than the predetermined output threshold value S89X or the time of the detection value S106Y.
  • the absolute value of the differential value is larger than the predetermined differential threshold value THDY1 or the absolute value of the corrected value S89Y is larger than the predetermined output threshold value THY1
  • the offset values S120X and S120Y are maintained and held without being updated. It may work.
  • the correction calculation unit 107 has the absolute value of the time differential value of the detection value S106X equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THDX1 and the absolute value of the corrected value S89X is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THX1 and the time of the detection value S106Y.
  • the absolute value of the differential value is equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THDY1
  • the absolute value of the corrected value S89Y is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THY1
  • the absolute value of the time differential value of the detected value S106Z is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THDZ1. If the absolute value of the corrected value S89Z is equal to or smaller than the predetermined output threshold THZ1, the corrected values S89X, S89Y, and S89Z may be operated to be substantially zero.
  • the correction calculation unit 107 has the absolute value of the time differential value of the detection value S106X equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THDX1 and the absolute value of the corrected value S89X is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THX1 and the time of the detection value S106Y.
  • the absolute value of the differential value is equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THDY1
  • the absolute value of the corrected value S89Y is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THY1
  • the absolute value of the time differential value of the detected value S106Z is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THDZ1.
  • the corrected values S89X, S89Y, and S89Z operate so as to be substantially zero when there is a state where the absolute value of the corrected value S89Z is equal to or less than the predetermined output threshold value THZ1 for a predetermined drift duration. May be.
  • the correction calculation unit 107 sets the value of the predetermined drift continuation time when the physical quantity sensor 1001 is activated to be shorter than the value of the predetermined drift continuation time during normal operation other than when the physical quantity sensor 1001 is activated. It may work.
  • the correction calculation unit 107 holds the offset values S120X, S120Y, and S120Z, the absolute value of the time differential value of the detection value S106X is equal to or less than a predetermined differential threshold value THDX1, and the absolute value of the corrected value S89X is a predetermined output
  • THDX a predetermined differential threshold value
  • THY a predetermined output threshold value
  • the offset values S120X, S120Y, and S120Z are detected as the detected values S106X, S106Y, and S106Z (delay detection).
  • Value S84X, S84Y, S84Z) Value S120X, S120Y may operate to update the S120Z.
  • the correction calculation unit 107 obtains corrected values S89X, S89Y, and S89Z by subtracting the offset values S120X, S120Y, and S120Z from the detected values S106X, S106Y, and S106Z, respectively, thereby obtaining corrected values S89X and S89Y.
  • S89Z operates so as to be substantially zero.
  • the correction calculation unit 107 has the absolute value of the time differential value of the detection value S106X equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THDX1 and the absolute value of the corrected value S89X is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THX1 and the time of the detection value S106Y.
  • the absolute value of the differential value is equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THDY1
  • the absolute value of the corrected value S89Y is equal to or smaller than the predetermined output threshold value THY1
  • the absolute value of the time differential value of the detected value S106Z is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THDZ1.
  • the offset values S120X, S120Y, and S120Z are detected values S106X, S106Y, S106Z (S89X, S89Y, S89Z) when the state where the absolute value of the corrected value S89Z is equal to or less than the predetermined output threshold THZ1 continues for a predetermined drift duration. S89Z) to replace the offset values S120X, S120Y, It may operate to update the 120Z.
  • the correction calculation unit 107 determines whether the absolute value of the time differential value of the detection value S106X is greater than a predetermined differential threshold value THDX1 or whether the absolute value of the corrected value S89X is greater than a predetermined output threshold value THX1 or the time of the detection value S106Y.
  • the absolute value of the differential value is larger than the predetermined differential threshold value THDY1, or the absolute value of the corrected value S89Y is larger than the predetermined output threshold value THY1, or the absolute value of the time differential value of the detected value S106Z is larger than the predetermined differential threshold value THDZ1.
  • the offset values S120X, S120Y, and S120Z may be maintained and maintained without being updated.
  • the correction calculation unit 107 may be realized not only by hardware but also by software executed by a CPU.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the physical quantity sensor 2000 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the same reference numerals are assigned to the same parts as those of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment shown in FIGS.
  • the physical quantity sensor 2000 includes a correction calculation unit 175 instead of the correction calculation unit 75 of the physical quantity sensor in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of the correction calculation unit 175.
  • the correction calculation unit 175 includes an AND calculation unit 91 and an abnormal condition determination unit 92 instead of the AND calculation unit 78 and the update condition determination unit 81 of the correction calculation unit 75 of the physical quantity sensor 1000 in the first embodiment shown in FIG.
  • the subtractor 89 subtracts the offset value S79 from the detected value S74 to obtain a corrected value S89.
  • the AND calculator 91 outputs a high level (active level) signal when both the signal output from the differentiation determination unit 77 and the signal output from the NOT calculator 82 are at a high level (active level).
  • a low level (inactive level) signal is output.
  • the AND calculator 91 determines the high level (active level) when the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is less than or equal to the predetermined differential threshold value THD1 and the absolute value of the corrected value S89 is greater than the predetermined output threshold value TH1. ) Is output, and it is determined that the angular velocity, which is a physical quantity, is not applied to the detection element 30 (FIG. 1).
  • the AND calculator 91 is low level (non-level) when the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is larger than the predetermined differential threshold value THD1 or the absolute value of the corrected value S89 is equal to or lower than the predetermined output threshold value TH1. (Active level) signal is output.
  • the abnormal condition determination unit 92 outputs an update instruction signal to the update buffer 79 when the AND calculator 91 outputs a high level (active level) signal for a predetermined abnormal duration (5 sec in the third embodiment) or longer. S92 is output once. In the abnormal condition determination unit 92, the state in which the AND calculator 91 outputs a high level (active level) signal after outputting the update instruction signal S92 continues for a predetermined abnormal duration (5 sec in the third embodiment).
  • an update instruction signal S92 is further output to the update buffer 79.
  • the update buffer 79 updates and holds the offset value S79 by replacing the offset value S79 with the delay detection value S84.
  • the subtractor 89 subtracts the offset value S79 from the detected value S74 to obtain a corrected value S89.
  • THD1 the time differential value of the detection value S74 is less than or equal to the predetermined differential threshold value THD1
  • the change in the detection value S74 is small, and therefore the delay detection value S84 is substantially equal to the detection value S74. Therefore, when the delay update instruction signal S92 is received, the offset value S79 is substantially equal to the detected value S74, so that the corrected value S89 can be made substantially zero.
  • FIG. 10 shows the detection value S74 output from the digital filter 74 (detection circuit 73), the output signal S77 of the differentiation determination unit 77, the corrected value S89, and the output signal S80 of the window comparator 80.
  • the horizontal axis indicates time.
  • the detection value S74 output from the digital filter 74 (detection circuit 73) changes as the temperature around the physical quantity sensor 2000 changes.
  • a low frequency fluctuation FL appears in the detection value S74.
  • the absolute value of the time differential value of the fluctuation FL is equal to or less than a predetermined differential threshold value THD1 (800 deg / sec 2 in the third embodiment) of the differential determination unit 77.
  • the absolute value of the time differential value of the detected value S74 is equal to or less than a predetermined differential threshold value THD1, and therefore the differential determination unit 77 outputs a high level signal S77.
  • a state where the absolute value of the corrected value S89 is larger than a predetermined output threshold TH1 (2 deg / sec in the third embodiment) may continue for a predetermined abnormal duration (5 sec in the third embodiment) or longer.
  • the absolute value of the time differential value of the detection value S74 determined by the differential determination unit 77 is equal to or less than a predetermined differential threshold value THD1
  • the absolute value of the corrected value S89 determined by the window comparator 80 is a predetermined output threshold value TH1.
  • a state in which the larger state continues for a predetermined abnormality continuation time (5 seconds in the third embodiment) is abnormal.
  • the output signal from the differential determination unit 77 and the output signal from the NOT calculator 82 are input to the AND calculator 91.
  • the abnormal condition determination unit 92 outputs an update instruction signal S92 to the update buffer 79 when a state in which a high level signal is output from the AND calculator 91 continues for a predetermined abnormal continuation time (5 sec in the third embodiment).
  • the update buffer 79 updates the offset value S79 by setting and holding the offset value S79 as the delay detection value S84 and outputs it to the subtractor 89.
  • the subtractor 89 subtracts the offset value S79 from the detected value S74, thereby making the corrected value S89, particularly the fluctuation FL substantially zero, as shown in FIG.
  • update buffer 79 may update the offset value by replacing the offset value S79 with the detection value S74 instead of the delay detection value S84.
  • the correction calculation unit 175 may be realized not only by hardware but also by software executed by the CPU.
  • the correction calculation unit 175 has a predetermined state in which the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is less than or equal to the predetermined differential threshold value THD1 and the absolute value of the corrected value S89 is greater than the predetermined output threshold value TH1. The operation is performed so that the corrected value S89 is substantially zero when the abnormality continues for an abnormal duration.
  • the correction calculation unit 175 holds the offset value S79, the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THD1, and the absolute value of the corrected value S89 is larger than the predetermined output threshold value TH1.
  • the offset value S79 may be updated by replacing the offset value S79 with the detection value S74 (delay detection value S84).
  • the correction calculation unit 175 operates to subtract the offset value S79 from the detection value S74 to obtain a corrected value S89, thereby making the corrected value S89 substantially zero.
  • the physical quantity sensor 2000 may be configured to detect angular velocities of a plurality of axes such as two or three axes that are a plurality of physical quantities.
  • FIG. 11 is a circuit diagram of the correction calculation unit 275 of the physical quantity sensor according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the same reference numerals are assigned to the same parts as those of the correction calculation units 75 and 175 of the physical quantity sensors 1000 and 2000 in the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 4, 8 and 9.
  • the correction calculation unit 275 in the fourth embodiment further includes the AND calculation unit 91 and the abnormal condition determination unit 92 in the third embodiment in addition to the correction calculation unit 75 in the first embodiment.
  • the update condition determination unit 81 outputs the update instruction signal S81 once when the AND calculator 78 continues the high level (active level) signal for a predetermined drift duration (0.5 sec in the fourth embodiment).
  • the update condition determination unit 81 is used when the AND computing unit 78 continues the high level (active level) signal for a predetermined drift duration (0.5 sec in the fourth embodiment) even after outputting the update instruction signal S81.
  • An update instruction signal S81 is further output.
  • the abnormal condition determination unit 92 outputs the update instruction signal S92 once when the AND calculator 91 continues the high level (active level) signal for a predetermined abnormal duration (5 sec in the fourth embodiment).
  • the abnormal condition determination unit 92 provides an update instruction when the AND computing unit 91 continues the high level (active level) signal for a predetermined abnormal duration (5 sec in the fourth embodiment) even after outputting the update instruction signal S92.
  • the signal S92 is further output.
  • the update buffer 79 replaces the offset value S79 with the delay detection value S84 and updates and holds the offset value S79.
  • the subtractor 89 subtracts the offset value S79 from the detected value S74 to obtain a corrected value S89 and outputs it.
  • the update buffer 79 is in a state where the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is equal to or smaller than the predetermined differential threshold value THD1 and the absolute value of the corrected value S89 is equal to or smaller than the predetermined output threshold value TH1.
  • the offset value S79 is replaced with the delay detection value S84, and the offset value S79 is updated and held.
  • the update buffer 79 is in a state where the absolute value of the time differential value of the detection value S74 is equal to or smaller than a predetermined differential threshold value THD1 and the absolute value of the corrected value S89 is equal to or smaller than a predetermined output threshold value TH1. (In the fourth embodiment, 5 sec)
  • the offset value S79 is replaced with the delay detection value S84, and the offset value S79 is updated and held.
  • the update buffer 79 maintains and holds the offset value S79 without updating it.
  • the subtractor 89 subtracts the offset value S79 from the detected value S74 to obtain a corrected value S89 and outputs it.
  • the physical quantity sensor according to the fourth embodiment reduces a moderate and small fluctuation such as a temperature drift, and reduces a fluctuation due to an abnormality, and a corrected value S89 indicating the physical quantity given to the detection element 30 (FIG. 1). Can be obtained.
  • the NOT calculator 82 When the corrected value S89 is larger than the predetermined output threshold TH1, the NOT calculator 82 outputs a high level (active level) signal, and the update buffer 79 maintains and holds the offset value S79 without updating. However, upon receiving the update instruction signal S92 from the abnormal condition determination unit 92, the update buffer 79 gives priority to the update instruction signal S92 over the signal output from the NOT calculator 82, that is, regardless of the signal output from the NOT calculator 82.
  • the offset value S79 is replaced with the delay detection value S84, and the offset value S79 is updated and held.
  • the correction calculation unit 275 may be realized not only by hardware but also by software executed by the CPU.
  • the physical quantity sensor in the fourth embodiment may be configured to detect angular velocities of a plurality of axes such as two axes and three axes, which are a plurality of physical quantities, in the same manner as the physical quantity sensor 1001 in the second embodiment.
  • the physical quantity sensor according to the present invention can prevent fluctuations in the output signal due to temperature changes, and is particularly useful as a physical quantity sensor used for attitude control of a moving body such as an aircraft or a vehicle or a navigation system.

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Abstract

　物理量センサは、検出素子に与えられた物理量を示す検出値を出力するように動作する検出回路と、検出値を補正して補正後値を出力するように動作する補正演算部とを備える。補正演算部は、検出値と補正後値とに基づいて補正後値を実質的に零値にするように動作する。この物理量センサは、部品点数が少ないにも関わらず、温度変化による出力信号の変動を防止することができる。

Description

物理量センサ
　本発明は、特に、航空機、車両などの移動体の姿勢制御やナビゲーションシステム等に用いられる物理量センサに関する。
　図１２は特許文献１に記載されている従来の物理量センサ５００の斜視図である。振動子１はケース２内に収納されている。温度センサ３はケース２の内側に収納されるとともに、振動子１の近傍の温度を検出する。ペルチェ素子４はケース２の上面に設けられている。温度制御手段５は温度センサ３からの出力信号を基に、ペルチェ素子４に流れる電流の方向および量を制御して、ケース２内の温度を一定の値に制御する。
　従来の物理量センサ５００について、次にその動作を説明する。
　振動子１に交流電圧を印加することにより、振動子１をＹ軸方向に対称的に振動させ、その振動状態を維持したまま、振動子１をＺ軸周りに角速度ωで回転させると、振動子１にコリオリ力が発生する。このコリオリ力により振動子１に発生する電荷を出力電圧に変換することによって、角速度を検出する。
　物理量センサ５００を設置している周辺の温度が変化する場合、温度センサ３によりケース２内の温度を検出するとともに、温度制御手段５により、ペルチェ素子４に加わる電流の方向および量を制御することで、ケース２内の温度を所定の値に制御することにより、温度変化により生じる出力信号の変動を防止する。しかし、従来の物理量センサ５００では、部品点数が増え大型化する。
特開平５－１８７６２号公報
　物理量センサは、検出素子に与えられた物理量を示す検出値を出力するように動作する検出回路と、検出値を補正して補正後値を出力するように動作する補正演算部とを備える。補正演算部は、検出値と補正後値とに基づいて補正後値を実質的に零値にするように動作する。
　この物理量センサは、部品点数が少ないにも関わらず、温度変化による出力信号の変動を防止することができる。
図１は本発明の実施の形態１における物理量センサの回路図である。 図２は実施の形態１における物理量センサの信号を示す図である。 図３は実施の形態１における物理量センサの補正演算部の回路図である。 図４は実施の形態１における物理量センサの信号を示す図である。 図５Ａは実施の形態１における物理量センサの遅延設定部の回路図である。 図５Ｂは実施の形態１における物理量センサの遅延設定部の信号を示す図である。 図５Ｃは実施の形態１における物理量センサの比較例の遅延設定部の回路図である。 図６は本発明の実施の形態２における物理量センサの回路図である。 図７Ａは実施の形態２における物理量センサを搭載した電子機器の模式図である。 図７Ｂは実施の形態２における物理量センサの信号を示す図である。 図８は本発明の実施の形態３における物理量センサの回路図である。 図９は実施の形態３における物理量センサにおける補正部の回路図である。 図１０は実施の形態３における物理量センサの信号を示す図である。 図１１は本発明の実施の形態４における物理量センサの補正演算部の回路図である。 図１２は従来の物理量センサの斜視図である。
　（実施の形態１）
　図１は本発明の実施の形態１における物理量センサ１０００の回路図である。検出素子３０は、振動子からなる振動体３１と、振動体３１を振動させる駆動電極３２と、振動体３１の振動状態に応じて電荷を発生するモニタ電極３３と、検出素子３０に角速度が印加されると電荷を発生するセンス電極３４、３５とを備える。駆動電極３２は、振動体３１を振動させるための圧電体を有する。モニタ電極３３は、振動体３１の振動状態に応じて電荷を発生する圧電体を有する。センス電極３４、３５は、検出素子３０に角速度が印加されると電荷を発生する圧電体を有する。センス電極３４、３５は互いに逆極性になるように構成されている。電荷増幅器３６には検出素子３０のモニタ電極３３が出力する電荷が入力され、入力された電荷を所定の倍率で電圧に変換する。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３７は電荷増幅器３６が出力する信号のノイズ成分を除去してモニタ信号を出力する。自動利得制御（ＡＧＣ）回路３８は半波整流平滑回路を有し、バンドパスフィルタ３７の出力信号を半波整流して平滑した直流（ＤＣ）信号を生成し、ＤＣ信号をもとにバンドパスフィルタ３７の出力するモニタ信号を増幅あるいは減衰させて出力する。駆動回路３９にはＡＧＣ回路３８の出力が入力され、検出素子３０の駆動電極３２に駆動信号を出力する。電荷増幅器３６、バンドパスフィルタ３７、ＡＧＣ回路３８および駆動回路３９によりドライブ回路４０を構成している。
　フェーズロックドループ（ＰＬＬ）回路４１はドライブ回路４０のバンドパスフィルタ３７が出力するモニタ信号の周波数を逓倍し、位相ノイズを時間的に積分することで低減して、モニタ信号の周波数を逓倍して得られた周波数を有する逓倍信号を出力する。タイミング生成回路４２はＰＬＬ回路４１から出力される逓倍信号をもとに、タイミング信号を生成して出力する。ＰＬＬ回路４１とタイミング生成回路４２とでタイミング制御回路４３を構成している。
　ＤＡ切替部４７は、基準電圧４９、５０と、基準電圧４９、５０を所定の信号により切り替えて択一的に出力するスイッチとを有する。ＤＡ出力部５１はＤＡ切替部４７の出力信号が入力されるコンデンサ５２と、コンデンサ５２の両端に接続されたスイッチ５３、５４とにより構成されている。スイッチ５３はコンデンサ５２の一端とグランドとの間に接続され、スイッチ５４はコンデンサ５２の他端とグランドとの間に接続されている。スイッチ５３、５４はタイミング信号Φ２でオンオフ動作してコンデンサ５２の電荷を放電する。ＤＡ切替部４７とＤＡ出力部５１とでＤＡ変換部４８を構成する。ＤＡ変換部４８はタイミング信号Φ１でコンデンサ５２の電荷を放電するとともに、ＤＡ切替部４７が出力する基準電圧に応じた電荷を入出力する。スイッチ５５はタイミング信号Φ１でセンス電極３４から電流である出力信号を出力する。積分回路５６にはスイッチ５５の出力する電流が入力され、演算増幅器５７と、演算増幅器５７の出力端と反転入力端との間に接続されたコンデンサ５８とにより構成されている。
　ＤＡ切替部５９は基準電圧６０、６１を有し、基準電圧６０、６１を所定の信号により切り替えて択一的に出力する。ＤＡ出力部６２はＤＡ切替部５９の出力信号が入力されるコンデンサ６３と、コンデンサ６３の両端に接続されたスイッチ６４ａ、６４ｂとにより構成されている。スイッチ６４ａはコンデンサ６３の一端とグランドとの間に接続され、スイッチ６４ｂはコンデンサ６３の他端とグランドとの間に接続されている。スイッチ６４ａ、６４ｂはタイミング信号Φ２でオンオフ動作してコンデンサ６３の電荷を放電する。ＤＡ切替部５９とＤＡ出力部６２とでＤＡ変換部６６を構成する。ＤＡ変換部６６はタイミング信号Φ２でコンデンサ６３の電荷を放電するとともに、ＤＡ切替部５９が出力する基準電圧に応じた電荷を入出力する。スイッチ６５はタイミング信号Φ１でセンス電極３５から電流である出力信号を出力する。積分回路６７にはスイッチ６５の出力が入力され、演算増幅器６８と、演算増幅器６８の出力端と反転入力端との間に並列に接続されたコンデンサ６９とにより構成されている。
　比較回路７０は、積分回路５６が出力する積分信号と積分回路６７が出力する積分信号とを比較する比較器７１と、Ｄ型フリップフロップ７２とにより構成されている。Ｄ型フリップフロップ７２には比較器７１が出力する１ビットからなる１ビットデジタル信号が入力される。Ｄ型フリップフロップ７２はタイミング信号Φ１の立上り時に１ビットデジタル信号をラッチしてラッチ信号を出力する。このラッチ信号は、ＤＡ変換部４８のＤＡ切替部４７に入力されて基準電圧４９、５０を切り替えるとともに、ＤＡ変換部６６のＤＡ切替部５９に入力されて基準電圧６０、６１を切り替える。ＤＡ変換部４８、ＤＡ変換部６６、積分回路５６、積分回路６７および比較回路７０によりΣΔ変調器である検出回路７３を構成している。検出回路７３（ΣΔ変調器）は上記構成により、検出素子３０のセンス電極３４、３５より出力される電荷をΣΔ変調し、１ビットデジタル信号に変換して出力する。
　デジタルフィルタ７４には検出回路７３より出力される１ビットデジタル信号が入力され、ノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行い、補正演算部７５に１ビットデジタル信号を出力する。補正演算部７５にはデジタルフィルタ７４が出力する１ビットデジタル信号が入力され、この１ビットデジタル信号と所定の補正値による１ビットデジタル信号の補正演算を置換処理により実現する。例えば、補正値が「５」である場合には、値「０」「１」「－１」の１ビットデジタル信号が入力されると、補正演算部７５はそれぞれ値「０」「５」「－５」のマルチビットデジタル信号で置き換えて出力する。
　デジタルフィルタ７４および補正演算部７５により演算部７６を構成している。タイミング制御回路４３と検出回路７３（ΣΔ変調器）および演算部７６によりセンス回路を構成している。
　実施の形態１における物理量センサ１０００について、次にその動作を説明する。図２は物理量センサ１０００の信号を示す。
　検出素子３０の駆動電極３２に交流電圧を加えると振動体３１が共振して共振周波数で振動し、モニタ電極３３に電荷が発生する。モニタ電極３３に発生した電荷はドライブ回路４０の電荷増幅器３６に入力されて、正弦波形の出力電圧に変換される。電荷増幅器３６の出力電圧はバンドパスフィルタ３７に入力され、振動体３１の共振周波数の成分のみを抽出し、ノイズ成分を除去して図２に示す正弦波形の出力信号Ｓ３３を出力する。ドライブ回路４０のバンドパスフィルタ３７の出力信号Ｓ３３はＡＧＣ回路３８の半波整流平滑回路に入力されてＤＣ信号に変換される。ＡＧＣ回路３８はこのＤＣ信号が大きくなるとドライブ回路４０におけるバンドパスフィルタ３７の出力信号Ｓ３３を減衰させるような信号を駆動回路３９に入力し、ＤＣ信号が小さくなるとドライブ回路４０のバンドパスフィルタ３７の出力信号Ｓ３３を大きくするような信号を駆動回路３９に入力し、振動体３１が一定振幅で振動するように調整する。タイミング制御回路４３に正弦波形の信号Ｓ３３が入力される。正弦波形の信号Ｓ３３をＰＬＬ回路４１で逓倍した信号をもとに、タイミング生成回路４２は図２に示すタイミング信号Φ１、Φ２を発生する。タイミング信号Φ１、Φ２は、交互に繰り返すハイレベルとローレベルの２値を有する。タイミング信号Φ１、Φ２は互いに逆相であり、すなわちタイミング信号Φ１がハイレベルのときはタイミング信号Φ２はローレベルであり、タイミング信号Φ１がローレベルのときはタイミング信号Φ２はハイレベルである。タイミング信号Φ１、Φ２は検出回路７３（ΣΔ変調器）および補正演算部７５に入力され、検出回路７３（ΣΔ変調器）および補正演算部７５でのスイッチの切替タイミングおよびラッチ回路のラッチタイミングを決定する。
　検出素子３０の質量ｍを有する振動体３１が図１に示す駆動方向Ｄ３１に速度Ｖで屈曲振動している状態において、振動体３１が振動体３１の長手方向の中心軸周りに角速度ωで回転すると、検出素子３０に以下に示すコリオリ力Ｆが発生する。
Ｆ＝２ｍω×Ｖ
　コリオリ力Ｆにより検出素子３０のセンス電極３４、３５に電荷が発生し、図２に示す電流である信号Ｓ３４、Ｓ３５がそれぞれ発生する。センス電極３４、３５に発生する電荷すなわち信号Ｓ３４、Ｓ３５はコリオリ力Ｆにより発生するので、モニタ電極３３に発生する信号Ｓ３３より位相が９０度進んでいる。図２に示すように、信号Ｓ３４、Ｓ３５は互いに逆相の正弦波形を有し、正極性信号と負極性信号の関係にある。
　この場合における検出回路７３（ΣΔ変調器）の動作を以下に説明する。タイミング信号Φ１、Φ２は、連続して交互に繰り返される期間Ｐ１、Ｐ２を規定する。検出回路７３（ΣΔ変調器）はタイミング信号Φ１、Φ２により信号Ｓ３４、Ｓ３５をΣΔ変調して１ビットデジタル信号に変換する。
　期間Ｐ１、Ｐ２での検出回路７３の動作を説明する。以下の説明では、検出素子３０の中心軸を中心に物理量である所定の角速度が検出素子３０に付与されて検出素子３０が回転し、センス電極３４、３５から出力される信号Ｓ３４、Ｓ３５の最大値は値「８」である。
　タイミングΦ１の値がハイレベルとなる期間Ｐ１では、センス電極３４から発生する値「８」に相当する電荷Ｑ３４からなる出力信号が積分回路５６のコンデンサ５８に保持され、コンデンサ５８に保持されている電荷による電圧が比較回路７０の比較器７１の反転入力端子７１ａに入力される。同様に、期間Ｐ１では、センス電極３５から発生する値「－８」に相当する電荷Ｑ３５が積分回路６７におけるコンデンサ６９に保持され、コンデンサ６９に保持されている値「－８」に相当する電荷による電圧が比較回路７０の比較器７１の非反転入力端子７１ｂに入力される。比較器７１は比較結果として値「１」の１ビットデジタル信号をフリップフロップ７２に入力し、タイミング信号Φ２の立上りすなわち期間Ｐ２の開始時に値「１」の１ビットデジタル信号がフリップフロップ７２にラッチされる。次に、タイミングΦ２がハイレベルとなる期間Ｐ２でＤＡ出力部５１のスイッチ５３、５４がＯＮになり、コンデンサ５２に保持されている電荷が放電されるとともに、ＤＡ出力部６２のスイッチ６４ａ、６４ｂがＯＮになり、コンデンサ６３に保持されている電荷が放電される。フリップフロップ７２でラッチされた値「１」のデジタル信号が、次の期間Ｐ１にＤＡ変換部４８のＤＡ切替部４７に入力され、値「－１０」に相当する電荷を発生する基準電圧Ｖ５０に切り替えられる。同様に、フリップフロップ７２でラッチされた値「１」のデジタル信号が、ＤＡ変換部６６のＤＡ切替部５９に入力され、値「１０」に相当する電荷を発生する基準電圧Ｖ６０に切り替えられる。これにより、ＤＡ出力部５１のコンデンサ５２には基準電圧Ｖ５０の値「－１０」に相当する電荷に対応する電荷が蓄えられ積分回路５６に入力されるとともに、ＤＡ出力部６２のコンデンサ６３に基準電圧Ｖ６０の値「１０」に相当する電荷に対応する電荷が蓄えられ、積分回路６７に入力される。それとともに、期間Ｐ１ではスイッチ５５がＯＮになり、検出素子３０のセンス電極３４より発生する値「８」に相当する電荷に対応する電荷が積分回路５６に出力される。さらに、スイッチ６５がＯＮになり、センス電極３５から値「８」に相当する電荷に対応する電荷が積分回路６７に入力される。
　これにより期間Ｐ２では、積分回路５６のコンデンサ５８に、図２に示す電荷量Ｇ３４とＤＡ変換部４８より出力される電荷量の総和が積分されて値「６」に相当する電荷からなる出力信号が積分回路５６に保持される。同様に、期間Ｐ２では積分回路６７のコンデンサ６９に、図２に示す電荷量Ｇ３５とＤＡ変換部６６より出力される電荷量の総和が積分されて値「－６」に相当する電荷からなる出力信号が積分回路６７に保持される。比較器７１は積分回路５６、６７の出力信号を比較した結果をフリップフロップ７２に１ビットデジタル信号として出力する。期間Ｐ１、Ｐ２での上記の動作を繰り返す度に、積分回路５６に保持される電圧は順次値「２」に相当する電荷に相当する電圧だけ低下し、一方、積分回路６７に保持される電圧は値「２」に相当する電荷に相当する電圧だけ増加する。その結果、積分回路５６、６７に保持される電圧が値「０」に相当する電荷になるまでは比較回路７０は値「１」の１ビットデジタル信号を出力する。その後、積分回路５６に保持される電圧が値「－２」に相当する電荷になるとともに、積分回路６７に保持される電圧が値「２」に相当する電荷になると、比較器７１は値「－１」の１ビットデジタル信号を出力する。これにより、フリップフロップ７２は、値「－１」の出力信号をＤＡ切替部４７、ＤＡ切替部５９に出力し、ＤＡ変換部４８の基準電圧Ｖ４９から値「１０」に相当する電荷の電圧が出力されて、対応した電荷がコンデンサ５２に保持されるとともに、ＤＡ変換部６６の基準電圧Ｖ６１からは値「－１０」に相当する電荷の電圧が出力され、対応する電荷がコンデンサ６３に保持される。これにより、積分回路５６に値「１６」に相当する電荷の電圧が保持されるとともに、積分回路６７に値「－１６」に相当する電荷の電圧が保持される。以後、積分回路５６、６７の出力電圧が値「２」に相当する電荷に相当する電圧分ずつ順次変化して、比較器７１は値「１」の１ビットデジタル信号を９回出力した後、値「－１」の１ビットデジタル信号を１回出力する。この１ビットデジタル信号をマルチビット化することで値「０．８」の出力信号が物理量である角速度を示す検出信号として出力される。デジタルフィルタ７４には検出回路７３より出力される１ビットデジタル信号が入力され、ノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行い、補正演算部７５に物理量である角速度を示す検出値Ｓ７４を出力する。
　図３は補正演算部７５の回路図である。補正演算部７５は、検出値Ｓ７４を補正して補正後値Ｓ８９を出力する。補正演算部７５は、微分判定部７７と、ＡＮＤ演算器７８と、ウインドウコンパレータ８０と、更新条件判定部８１と、更新バッファ７９と、減算器８９と、遅延設定部８４とを有する。微分判定部７７には検出値Ｓ７４が入力される。ＡＮＤ演算器７８には微分判定部７７からの出力信号が入力される。更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９を保持する。減算器８９はデジタルフィルタ７４から出力された検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算することで補正後値Ｓ８９を出力する。物理量センサ１０００では、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の変動が、検出値Ｓ７４や補正後値Ｓ８９それら自体から検出値Ｓ７４が検出素子３０に与えられた物理量以外の温度ドリフト等の要因によるものか否かを判定する。補正演算部７５は、検出値Ｓ７４が物理量以外の要因によるものである場合に、補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように検出値Ｓ７４から減算するオフセット値Ｓ７９を更新する。検出値Ｓ７４が物理量によるものである場合に、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９の更新を止めて、減算器８９は保持されているオフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４から減算して得られた補正後値Ｓ８９を出力する。
　補正演算部７５の動作の詳細を以下に説明する。遅延設定部８４は、検出値Ｓ７４を所定の時間だけ遅延させて得られた遅延検出値Ｓ８４を更新バッファ７９に出力する。微分判定部７７はデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４を時間微分して微分値を得る。微分判定部７７はその微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１（実施の形態１では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ７７をＡＮＤ演算器７８に出力し、その微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ７７をＡＮＤ演算器７８に出力する。ウインドウコンパレータ８０は、減算器８９から出力された補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１（実施の形態１では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ８０をＡＮＤ演算器７８に出力し、補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ８０をＡＮＤ演算器７８に出力する。ＡＮＤ演算器７８は、微分判定部７７とウインドウコンパレータ８０とからの信号Ｓ７７、Ｓ８０が共にハイレベル（アクティブレベル）である場合にのみハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ７８を出力し、物理量である角速度が検出素子３０に与えられていないと判定する。一方、ＡＮＤ演算器７８は、信号Ｓ７７、Ｓ８０の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ７８を出力し、物理量である角速度が検出素子３０に与えられていると判定する。更新条件判定部８１はＡＮＤ演算器７８からハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ７８が所定のドリフト継続時間（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）以上継続して出力されると、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ８１を一回出力する。更新条件判定部８１は更新指示信号Ｓ８１を出力した後でもＡＮＤ演算器７８からハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ７８が所定のドリフト継続時間（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）以上継続して出力されると、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ８１をさらに出力する。更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ８１を受けると、減算器８９から出力される補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。具体的には、更新指示信号Ｓ８１を受けると、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９をそのときの遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。更新指示信号Ｓ８１が出力された場合には検出値Ｓ７４の時間微分値が小さく変化が小さいので、更新指示信号Ｓ８１を受けた直後ではオフセット値Ｓ７９は検出値Ｓ７４に等しい。この状態で減算器８９は検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得るので、補正後値Ｓ８９は実質的に零値になる。実施の形態１では、更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ８１を受けない限りオフセット値Ｓ７９を更新せずに維持する。
　ＮＯＴ演算器８２はウインドウコンパレータ８０の出力する信号Ｓ８０を反転して信号Ｓ８２を出力する。すなわち、ＮＯＴ演算器８２は、補正後値Ｓ８９の絶対値が出力閾値ＴＨ１（実施の形態１では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きい場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ８２を更新バッファ７９に出力し、補正後値Ｓ８９の絶対値が出力閾値ＴＨ１以下の場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ８２を更新バッファ７９に出力する。更新バッファ７９はローレベルの信号Ｓ８２を受けると、物理量である角速度が検出素子３０に与えられていると判断して、更新バッファ７９は保持するオフセット値Ｓ７９を更新せずに維持して保持する。減算器８９は検出値Ｓ７４から維持されているオフセット値Ｓ７９を減算して得られた補正後値Ｓ８９を出力する。
　起動時制御部８３は、物理量センサ１０００の起動時のみ更新条件判定部８１での所定のドリフト継続時間を起動時以降の通常動作時でのドリフト継続時間より短く設定する。実施の形態１では、起動時のドリフト継続時間は０．１５ｓｅｃと、通常動作時での所定のドリフト継続時間の０．５ｓｅｃよりも短く設定する。
　周囲の温度が変化するときの物理量センサ１０００の動作について説明する。図４はデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４と、微分判定部７７の出力信号Ｓ７７と、補正後値Ｓ８９と、ウインドウコンパレータ８０の出力信号Ｓ８０とを示す。図４において横軸は時間を示す。物理量センサ１０００の周囲の温度が変化することによりデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４は変化する。検出値Ｓ７４には低周波の変動ＦＬが現れる。変動ＦＬの時間微分値の絶対値は微分判定部７７の所定の微分閾値ＴＨＤ１（実施の形態１では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である。
　変動ＦＬの時間微分値は所定の微分閾値ＴＨＤ１（実施の形態１では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下であるので、微分判定部７７はハイレベルの信号Ｓ７７を出力する。ウインドウコンパレータ８０は、減算器８９から出力された補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１（２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下であるので、ハイレベルの信号Ｓ８０を出力する。すると、ＡＮＤ演算器７８はハイレベルの信号を出力する。ＡＮＤ演算器７８がハイレベルの信号を出力する状態が所定のドリフト継続時間（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）以上継続すると、更新条件判定部８１は更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ８１を出力する。更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ８１を受けると、オフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。このとき、検出値Ｓ７４の微分値の絶対値は小さく検出値Ｓ７４の変化は小さいので、遅延検出値Ｓ８４は検出値Ｓ７４と等しく、したがってオフセット値Ｓ７９は検出値Ｓ７４と等しい。減算器８９は検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得るので、図４に示すように、更新バッファ７９は、補正後値Ｓ８９の低周波である変動ＦＬの部分を実質的に零値にするように検出値Ｓ７４を補正する。
　このとき、物理量である角速度が検出素子３０に与えられている場合に、更新バッファ７９が誤って強制的に補正後値Ｓ８９を零値に補正をすることを防止する。そのために、実施の形態１における物理量センサ１０００においては、ウインドウコンパレータ８０およびＮＯＴ演算器８２は物理量である角速度が検出素子３０に付加されていることを検知して、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９を更新することを停止して検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して得られた補正後値Ｓ８９を出力し、角速度が付加されている際の補正後値Ｓ８９が得られる。
　起動時制御部８３は、物理量センサ１０００の起動時での更新条件判定部８１での判定に用いる所定のドリフト継続時間の値（実施の形態１では０．１５ｓｅｃ）を、起動時以外の通常動作時での所定のドリフト継続時間の値（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）より短く設定する。これにより、検出回路７３の出力の変動が大きい起動時においても、物理量センサ１０００は正確に物理量である角速度を検出することができる。
　図５Ａは遅延設定部８４の回路図である。図５Ｂは遅延設定部８４の信号を示す。遅延設定部８４はＤ型フリップフロップよりなる遅延素子８４Ａよりなる。遅延設定部８４は検出値Ｓ７４のビット数分の遅延素子８４Ａよりなる。図５Ｂに示すように、検出回路７３からデジタルフィルタ７４を介して出力される検出値Ｓ７４のデータＤ０、Ｄ１、…は所定の周期（実施の形態１では０．０５ｓｅｃ）を有する検出値サンプリングクロックＣＫ７４に同期して出力される。更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ８１を受けると、検出値サンプリングクロックＣＫ７４の周期に更新レート（実施の形態１では４）を掛けた周期（実施の形態１では０．２ｓｅｃ）を有する更新サンプリングクロックＣＫ７９に同期して遅延検出値Ｓ８４をオフセット値Ｓ７９として取り込んで保持する。すなわち検出値Ｓ７４のデータＤ０、Ｄ１、…ではなく、更新バッファ７９は検出値Ｓ７４のデータＤ０、Ｄ４、Ｄ８、…を取り込んでオフセット値Ｓ７９として保持することができる。更新バッファ７９と減算器８９で補正する検出値Ｓ７４の変動ＦＬの時間微分値は小さいので、検出値Ｓ７４の変動ＦＬでの変化は遅い。したがって、更新バッファ７９は検出値Ｓ７４の全てのデータＤ０．Ｄ１、…ではなく間引いたデータＤ０．Ｄ４、Ｄ８、…を保持できることで変動ＦＬを十分に低減した補正後値Ｓ８９を得ることができる。
　遅延素子８４Ａは更新サンプリングクロックＣＫ７９に同期して検出値Ｓ７４のデータＤ０、Ｄ４、Ｄ８、…を保持して更新サンプリングクロックＣＫ７９の１周期分だけすなわち検出値サンプリングクロックＣＫ７４の周期に更新レートを掛けた周期だけ遅延して遅延検出値Ｓ８４として出力する。
　図５Ｃは比較例の遅延設定部５８４の回路図である。図５Ｃにおいて、図５Ａに示す実施の形態１における遅延設定部８４と同じ部分には同じ参照番号を付す。遅延設定部５８４は直列に接続された４つの遅延素子８４Ａを有し、４つの遅延素子８４Ａは更新サンプリングクロックＣＫ７９でなく、検出値サンプリングクロックＣＫ７４に同期して検出値Ｓ７４のデータＤ０．Ｄ１、Ｄ２、…を保持して遅延させる。
　図５Ａに示すように、実施の形態１における遅延設定部８４は、図５Ｃに示す比較例の遅延設定部５８４でのような多くの遅延素子８４Ａを要することなく回路規模を抑えて設定可能な遅延量の範囲を拡大でき、かつ正確に物理量である角速度を検出することができる。
　なお、更新バッファ７９は、遅延検出値Ｓ８４の代わりに検出値Ｓ７４でオフセット値Ｓ７９を置き換えることでオフセット値を更新してもよい。
　なお、補正演算部７５はハードウエアのみならず、ＣＰＵで実行されるソフトウエアで実現してもよい。
　以上述べたように、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である場合に、補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。
　また、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作してもよい。
　また、補正演算部７５は、物理量センサ１０００の起動時での所定のドリフト継続時間の値を、物理量センサ１０００の起動時以外の通常動作時での所定のドリフト継続時間の値より短く設定するように動作してもよい。
　また、補正演算部７５は、オフセット値Ｓ７９を保持し、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である場合に、オフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４（遅延検出値Ｓ８４）で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新するように動作してもよい。この場合には、補正演算部７５は、オフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４から減算して補正後値Ｓ８９を得ることにより補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。
　また、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときにオフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４（遅延検出値Ｓ８４）で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新するように動作してもよい。
　また、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい場合に、オフセット値Ｓ７９を更新せずに維持して保持するように動作してもよい。
　また、補正演算部７５は、検出値Ｓ７４を遅延させて遅延検出値Ｓ８４を出力する遅延設定部８４と、オフセット値Ｓ７９を保持する更新バッファ７９とを有していてもよい。この場合には、検出回路７３（デジタルフィルタ７４）は検出値サンプリングクロックＣＫ７４に同期して検出値Ｓ７４を出力するように動作する。さらに、更新バッファ７９は、検出値サンプリングクロックＣＫ７４の周期に更新レート（４）を掛けて得られる周期を有する更新サンプリングクロックＣＫ７９に同期して遅延検出値Ｓ８４を取み込み、オフセット値Ｓ７９を取り込んだ遅延検出値Ｓ８４で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新するように動作する。遅延設定部８４は更新サンプリングクロックＣＫ７９に同期して検出値Ｓ７４を取り込んで遅延させて遅延検出値Ｓ８４を出力するように動作する。
　図１と図３に示すように、物理量センサ１０００は、検出回路７３と、検出回路７３からの出力信号が入力される回路９９ａと、検出回路７３からの出力信号及び回路９９ａからの出力信号が入力される回路９９ｂとを備える。回路９９ｂからの出力信号が回路９９ａに入力される。回路９９ａは回路９９ｃ（微分判定部７７）と回路９９ｄ（ウインドウコンパレータ８０）とを有する。検出回路７３からの出力信号は回路９９ｃに入力され、回路９９ｂからの出力信号は回路９９ｄに入力される。
　検出回路７３は、物理量が与えられるように構成されたセンサ３０からの信号を出力する。
　回路９９ｂは減算器８３を含む。
　回路９９ａはＡＮＤ演算器７８と更新バッファ７９をさらに含む。微分判定部７７からの出力とウインドウコンパレータ８０からの出力がＡＮＤ演算器７８に入力される。ＡＮＤ演算器７８からの出力信号が更新バッファ７９に入力される。更新バッファ７９からの出力が回路９９ｂに入力される。
　微分判定部７７からの出力信号が所定の範囲（実施の形態１では信号の絶対値が所定の閾値以下）内で、かつウインドウコンパレータ８０に入力される出力信号が所定の範囲（実施の形態１では信号の絶対値が所定の閾値以下）内である場合に、検出回路７３からの出力信号を実質的に零値にするように構成されている。
　実施の形態１における物理量センサ１０００は物理量として角速度を検知するが、物体に働く歪量等の他の物理量を検知してもよい。
　（実施の形態２）
　図６は本発明の実施の形態２の物理量センサ１００１の回路図である。物理量センサ１００１は互いに直角の異なるＸ軸とＹ軸とＺ軸とを中心とする角速度を物理量として検出する。
　図６において、振動子からなる検出素子１０１は、Ｘ軸のセンス電極１０２とＹ軸のセンス電極１０３とＺ軸のセンス電極１０４とを有する。センス電極１０２は、物理量であるＸ軸周りの角速度ＡＸに起因するコリオリ力による発生する電荷を検出する。センス電極１０３は、物理量であるＹ軸周りの角速度ＡＹに起因するコリオリ力による発生する電荷を検出する。センス電極１０４は、物理量であるＺ軸周りの角速度ＡＺに起因するコリオリ力による発生する電荷を検出する。
　Ｘ軸の検出回路１０５は、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の検出回路７３と同様の動作により、検出素子１０１のセンス電極１０２からの出力信号を処理して、検出素子１０１に与えられた物理量であるＸ軸周りの角速度を示すデジタル信号を出力する。デジタルフィルタ１０６Ｘは、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００のデジタルフィルタ７４と同様の動作により、Ｘ軸の検出回路１０５より出力されるデジタル信号のノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行って検出値Ｓ１０６Ｘとして出力する。
　Ｙ軸の検出回路１１２は、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の検出回路７３と同様の動作により、検出素子１０１のセンス電極１０３からの出力信号を処理して、検出素子１０１に与えられた物理量であるＹ軸周りの角速度を示すデジタル信号を出力する。デジタルフィルタ１０６Ｙは、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００のデジタルフィルタ７４と同様の動作により、Ｙ軸の検出回路１１２より出力されるデジタル信号のノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行って検出値Ｓ１０６Ｙとして出力する。
　Ｚ軸の検出回路１１５は、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の検出回路７３と同様の動作により、検出素子１０１のセンス電極１０４からの出力信号を処理して、検出素子１０１に与えられた物理量であるＺ軸周りの角速度を示すデジタル信号を出力する。デジタルフィルタ１０６Ｚは、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００のデジタルフィルタ７４と同様の動作により、Ｚ軸の検出回路１１５より出力されるデジタル信号のノイズ成分を除去するフィルタリング処理を行って検出値Ｓ１０６Ｚとして出力する。Ｘ軸の検出回路１０５とＹ軸の検出回路１１２とＺ軸の検出回路１１５とは検出回路１７３を構成する。
　補正演算部１０７は、図１に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の補正演算部７５と類似のＸ軸の微分判定部１０８と、ＡＮＤ演算器１０９と、Ｘ軸のウインドウコンパレータ１１０と、ＡＮＤ演算器１１１と、Ｙ軸の微分判定部１１３と、Ｙ軸のウインドウコンパレータ１１４と、Ｚ軸の微分判定部１１６と、Ｚ軸のウインドウコンパレータ１１７と、ＡＮＤ演算器１１８と、Ｘ軸の更新バッファ１２０Ｘと、Ｙ軸の更新バッファ１２０Ｙと、Ｚ軸の更新バッファ１２０Ｚと、更新条件判定部１１９と、ＮＯＴ演算器１２１と、Ｘ軸の減算器８９Ｘと、Ｙ軸の減算器８９Ｙと、Ｚ軸の減算器８９Ｚと、Ｘ軸の遅延設定部８４Ｘと、Ｙ軸の遅延設定部８４Ｙと、Ｚ軸の遅延設定部８４Ｚとを有する。更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚはオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ保持している。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｘは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ減算して得られた補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ出力する。
　Ｘ軸の検出回路１０５から出力された信号がデジタルフィルタ１０６Ｘを介して検出値Ｓ１０６ＸとしてＸ軸の微分判定部１０８に入力される。微分判定部１０８から出力された信号はＡＮＤ演算器１０９に入力される。Ｘ軸の減算器８９Ｘから出力された補正後値Ｓ８９ＸはＸ軸のウインドウコンパレータ１１０に入力される。ウインドウコンパレータ１１０から出力された信号はＡＮＤ演算器１１１に入力される。Ｙ軸の検出回路１１２から出力された信号がデジタルフィルタ１０６Ｙを介して検出値Ｓ１０６ＹとしてＹ軸の微分判定部１１３に入力される。微分判定部１１３から出力された信号はＡＮＤ演算器１０９に入力される。Ｙ軸の減算器８９Ｙから出力された補正後値Ｓ８９ＹはＹ軸のウインドウコンパレータ１１４に入力される。ウインドウコンパレータ１１４から出力された信号はＡＮＤ演算器１１１に入力される。Ｚ軸の検出回路１１５から出力された信号はデジタルフィルタ１０６Ｚを介して検出値Ｓ１０６ＺとしてＺ軸の微分判定部１１６に入力される。微分判定部１１６から出力された信号はＡＮＤ演算器１０９に入力される。Ｚ軸の減算器８９Ｚから出力された補正後値Ｓ８９ＺはＺ軸のウインドウコンパレータ１１７に入力される。ウインドウコンパレータ１１７から出力された信号はＡＮＤ演算器１１１に入力される。ＡＮＤ演算器１１８はＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力された信号が共にハイレベル（アクティブレベル）であるときにハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力し、ＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力された信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）であるときにローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力する。
　Ｘ軸の遅延設定部８４Ｘは検出回路１０５からデジタルフィルタ１０６Ｘを介して出力された検出値Ｓ１０６Ｘを所定の遅延時間だけ遅延させて遅延検出値Ｓ８４Ｘを更新バッファ１２０Ｘに出力する。Ｙ軸の遅延設定部８４Ｙは検出回路１１２からデジタルフィルタ１０６Ｙを介して出力された検出値Ｓ１０６Ｙを所定の遅延時間だけ遅延させて遅延検出値Ｓ８４Ｙを更新バッファ１２０Ｙに出力する。Ｚ軸の遅延設定部８４Ｚは検出回路１１５からデジタルフィルタ１０６Ｚを介して出力された検出値Ｓ１０６Ｚを所定の遅延時間だけ遅延させて遅延検出値Ｓ８４Ｚを更新バッファ１２０Ｚに出力する。
　微分判定部１０８は入力される検出値Ｓ１０６Ｘを時間微分して得られた時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１（実施の形態２では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力し、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力する。微分判定部１１３は入力される検出値Ｓ１０６Ｙを時間微分して得られた時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１（実施の形態２では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力し、検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力する。微分判定部１１６は入力される検出値Ｓ１０６Ｚを時間微分して得られた時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１（実施の形態２では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力し、検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１より大きい場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１０９に出力する。
　ＡＮＤ演算器１０９は微分判定部１０８、１１３、１１６から出力される信号の全てがハイレベル（アクティブレベル）である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力し、微分判定部１０８、１１３、１１６から出力される信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローハイレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力する。したがって、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下である場合にＡＮＤ演算器１０９はＡＮＤ演算器１１８にハイレベルの信号を出力する。また、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１より大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１より大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１より大きい場合にＡＮＤ演算器１０９はＡＮＤ演算器１１８にローレベルの信号を出力する。
　ウインドウコンパレータ１１０は、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベルの信号を出力し、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１より大きい場合にローレベルの信号をＡＮＤ演算器１１１に出力する。同様に、ウインドウコンパレータ１１４は、補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値がそれぞれ所定の出力閾値ＴＨＹ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベルの信号を出力し、補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ２より大きい場合にローレベルの信号をＡＮＤ演算器１１１に出力する。ウインドウコンパレータ１１７は、補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値がそれぞれ所定の出力閾値ＴＨＺ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）以下である場合にハイレベルの信号を出力し、補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きい場合にローレベルの信号をＡＮＤ演算器１１１に出力する。ＡＮＤ演算器１１１はウインドウコンパレータ１１０、１１４、１１７から出力される信号の全てがハイレベル（アクティブレベル）である場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力し、ウインドウコンパレータ１１０、１１４、１１７から出力される信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号をＡＮＤ演算器１１８に出力する。したがって、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合にＡＮＤ演算器１１１はＡＮＤ演算器１１８にハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力する。また、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きい場合にＡＮＤ演算器１１１はＡＮＤ演算器１１８にローレベル（非アクティブレベル）の信号を出力する。
　ＡＮＤ演算器１１８は、ＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力される信号が共にハイレベル（アクティブレベル）である場合にのみハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力し、物理量である角速度が外部から検出素子１０１に付加されていないと認識する。一方、ＡＮＤ演算器１１８は、ＡＮＤ演算器１０９、１１１から出力される信号の少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号Ｓ１１８を出力し、物理量である角速度が外部から検出素子１０１に付加されていると認識する。更新条件判定部１１９は、ＡＮＤ演算器１１８から出力されるハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８が所定のドリフト継続時間（実施の形態１では０．５ｓｅｃ）以上続けて出力されると更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２９Ｚに更新指示信号Ｓ１１９を一回出力する。更新条件判定部１１９は更新指示信号Ｓ１１９を出力した後でもＡＮＤ演算器１１８から出力されるハイレベル（アクティブレベル）の信号Ｓ１１８が所定のドリフト継続時間以上続けて出力されると更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２９Ｚに更新指示信号Ｓ１１９をさらに出力する。更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは更新指示信号Ｓ１１９を受けると、実施の形態１における物理量センサ１０００の更新バッファ７９と同様に動作して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ実質的に零値に補正するように動作する。具体的には、更新指示信号Ｓ１１９を受けると、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは更新指示信号Ｓ１１９を受けたときにオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚで置き換えて保持することでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ更新する。更新指示信号Ｓ１１９が出力された場合には検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚの時間微分値が小さく変化が小さいので、更新指示信号を受けた直後ではオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚは遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚにそれぞれ等しい。この状態で減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得るので、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚは実質的に零値になる。更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは更新指示信号Ｓ１１９を受けない限りオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ更新せずに維持して保持する。
　ＮＯＴ演算器１２１はＡＮＤ演算器１１１が出力する信号を反転して出力する。すなわち、ＮＯＴ演算器１２１は、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値がウインドウコンパレータ１１０の所定の出力閾値ＴＨＸ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値がウインドウコンパレータ１１４の所定の出力閾値ＴＨＹ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値がウインドウコンパレータ１１７の所定の出力閾値ＴＨＺ１（実施の形態２では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きい場合にハイレベルの信号を出力する。また、ＮＯＴ演算器１２１は、補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合にローレベルの信号を出力する。ＮＯＴ演算器１２１がハイレベルの信号を出力すると、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは、物理量である角速度ＡＸ、ＡＹ、ＡＺが検出素子１０１に付加されていると判定して、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新せずに維持する。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚはデジタルフィルタ１０６Ｘ、１０６Ｙ、１０６Ｚから出力された検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚから維持しているオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得て出力する。
　図７Ａは実施の形態２における物理量センサ１００１を搭載した電子機器１３０の斜視図である。図７Ｂは物理量センサ１００１のＸ軸の微分判定部１０８とＹ軸の微分判定部１１３とＺ軸の微分判定部１１６とＸ軸のウインドウコンパレータ１１０とＹ軸のウインドウコンパレータ１１４とＺ軸のウインドウコンパレータ１１７とが出力する信号を示す。電子機器１３０はデジタルスチルカメラである。図７Ａに示すように、電子機器１３０（デジタルスチルカメラ）をＺ軸（天軸）周りに一定の角速度ＡＺで回転させてパノラマ撮影をする場合の物理量センサ１００１の動作を説明する。具体的には、図７Ｂに示す時点ｔ１から時点ｔ２で操作者は電子機器１３０を静止させる。時点ｔ２から時点ｔ４までは、操作者はＺ軸周りの角速度ＡＺの値を増加させながらＺ軸周りに電子機器１３０を回転させる。時点ｔ４から時点ｔ５までは、操作者はＺ軸周りに一定の値の角速度ＡＺで電子機器１３０を回転させる。時点ｔ５から時点ｔ７までは、操作者はＺ軸周りの角速度ＡＺの値を減少させながら電子機器１３０をＺ軸周りに回転させる。時点ｔ７で操作者は電子機器１３０を停止し、時点ｔ７以後は電子機器１３０を静止させる。
　時点ｔ２から時点ｔ４までの期間と時点ｔ５から時点ｔ７までの期間とでは、Ｚ軸周りの角速度ＡＺの時間微分値の絶対値が大きくしたがって補正後値Ｓ８９Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１より大きく微分判定部１１６はローレベルの信号を出力し、それ以外の期間では補正後値Ｓ８９Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下であり微分判定部１１６はハイレベルの信号を出力する。Ｚ軸周りの角速度ＡＺは時点ｔ２と時点ｔ４との間の時点ｔ３で所定の出力閾値ＴＨＺ１を超え、時点ｔ５と時点ｔ７との間の時点ｔ６で所定の出力閾値ＴＨＺ１以下に減少する。したがって、Ｚ軸周りの角速度ＡＺは時点ｔ３から時点ｔ６までの期間は所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きくウインドウコンパレータ１１７はローレベルの信号を出力し、時点ｔ１から時点ｔ３までの期間と時点ｔ６以後の期間ではウインドウコンパレータ１１７はハイレベルの信号を出力する。
　時点ｔ７以後、操作者は電子機器１３０をＸ軸周りやＹ軸周りには回転させないので、Ｘ軸の微分判定部１０８とＹ軸の微分判定部１１３とは時点ｔ１以後ハイレベルの信号を出力し、Ｘ軸のウインドウコンパレータ１１０とＹ軸のウインドウコンパレータ１１４とはハイレベルの信号を出力する。
　Ｚ軸周りに一定の値の角速度Ａで電子機器１３０を回転させる場合でも、実際には手振れによりＸ軸とＹ軸の回りの角速度ＡＸ、ＡＹを伴う微振動が発生する場合がある。したがって、Ｘ軸の微分判定部１０８とＹ軸の微分判定部１１３の出力する信号には不規則にハイレベルからローレベルに到る短い幅のパルスＰｘ、Ｐｙが発生する。さらに、Ｚ軸回りの角速度ＡＺの値を厳密に一定に保つことは困難なので、Ｚ軸周りの角加速度が発生する場合があり、したがって、Ｚ軸の微分判定部１１６の出力する信号にも上記の長い期間のローレベルとは別に不規則にハイレベルからローレベルに到る短い幅のパルスＰｚが発生する。
　時点ｔ１から時点ｔ２までの期間と時点ｔ７以後の期間とは、ＡＮＤ演算器１０９、１１１は共にハイレベルの信号を出力してＡＮＤ演算器１１８はハイレベルの信号を出力する。これにより、更新バッファ１２０Ｚ、１２０Ｙ、１２０Ｚは保持するオフセット値Ｓ１２０Ｚ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚに設定することでオフセット値Ｓ１２０Ｚ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新して保持して減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚに出力する。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ実質的に零値にする。
　時点ｔ２から時点ｔ３までの期間と時点ｔ６から時点ｔ７までの期間とは、ＡＮＤ演算器１０９はローレベルの信号を出力するのでＡＮＤ演算器１１８もローレベルの信号を出力する。したがって、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚはオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ更新せずに維持する。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚをそれぞれ出力する。
　時点ｔ３から時点ｔ６までの期間では、ＡＮＤ演算器１１８はローレベルの信号を出力し、ＮＯＴ演算器１２１はハイレベルの信号を出力する。したがって、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚはオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新せずに維持して保持する。減算器８９Ｘ、８９Ｙ、８９Ｚは検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚをそれぞれ減算して補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得てそれぞれ出力し、Ｚ軸周りの角速度を示す補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚが得られる。時点ｔ３から時点ｔ６までの期間では、図７Ｂに示すように微分判定部１０８、１１３、１１６が出力する信号にローレベルに到る幅の短いパルスが発生しても、ＮＯＴ演算器１２１が出力するハイレベルの信号により更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚが誤って更新されることを防止できる。
　実施の形態２における物理量センサ１００１において所定の出力閾値ＴＨＸ１、ＴＨＹ１、ＴＨＺ１は同じであるが、これらは異なっていてもよい。同様に、実施の形態２における物理量センサ１００１において所定の微分閾値ＴＨＤＸ１、ＴＨＤＹ１、ＴＨＤＺ１は同じであるが、これらは異なっていてもよい。
　なお、更新バッファ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚは、遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚの代わりに検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚをそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、１２０Ｙ、１２０Ｚを更新してもよい。
　なお、実施の形態２における物理量センサ１００１はＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸周りの角速度を検出するが、Ｘ軸およびＺ軸の２軸周りの角速度を検出する二軸検出用物理量センサであってもよく、同様の効果を有する。
　以上述べたように、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下である場合に、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙを実質的に零値にするように動作する。
　また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙを実質的に零値にするように動作してもよい。
　また、補正演算部１０７は、物理量センサ１００１の起動時での所定のドリフト継続時間の値を、物理量センサ１００１の起動時以外の通常動作時での所定のドリフト継続時間の値より短く設定するように動作してもよい。
　また、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを保持し、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下である場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ（遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ）でそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを更新ように動作してもよい。この場合には、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙからそれぞれ減算することにより補正後値Ｓ８９Ｘ。Ｓ８９Ｙを得ることにより、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙを実質的に零値にするように動作する。
　また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ（Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ）をオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙとしてそれぞれ保持することでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを更新するように動作してもよい。
　また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値Ｓ８９Ｘより大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１より大きい場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙを更新せずに維持して保持するように動作してもよい。
　また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合に、補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを実質的に零値にするように動作してもよい。
　また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを実質的に零値にするように動作してもよい。
　また、補正演算部１０７は、物理量センサ１００１の起動時での所定のドリフト継続時間の値を、物理量センサ１００１の起動時以外の通常動作時での所定のドリフト継続時間の値より短く設定するように動作してもよい。
　また、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを保持し、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚ（遅延検出値Ｓ８４Ｘ、Ｓ８４Ｙ、Ｓ８４Ｚ）でそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新ように動作してもよい。この場合には、補正演算部１０７は、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚからそれぞれ減算することにより補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを得ることにより補正後値Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚを実質的に零値にするように動作する。
　また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１以下でありかつ検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときにオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを検出値Ｓ１０６Ｘ、Ｓ１０６Ｙ、Ｓ１０６Ｚ（Ｓ８９Ｘ、Ｓ８９Ｙ、Ｓ８９Ｚ）でそれぞれ置き換えることでオフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新するように動作してもよい。
　また、補正演算部１０７は、検出値Ｓ１０６Ｘの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＸ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｘの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＸ１より大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｙの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＹ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｙの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＹ１より大きいかまたは検出値Ｓ１０６Ｚの時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤＺ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９Ｚの絶対値が所定の出力閾値ＴＨＺ１より大きい場合に、オフセット値Ｓ１２０Ｘ、Ｓ１２０Ｙ、Ｓ１２０Ｚを更新せずに維持して保持するように動作してもよい。
　なお、補正演算部１０７はハードウエアのみならず、ＣＰＵで実行されるソフトウエアで実現してもよい。
　（実施の形態３）
　図８は本発明の実施の形態３における物理量センサ２０００の回路図である。図８において、図１から図３に示す実施の形態１における物理量センサ１０００と同じ部分には同じ参照番号を付す。物理量センサ２０００は実施の形態１における物理量センサの補正演算部７５の代わりに補正演算部１７５を備える。
　図９は補正演算部１７５の回路図である。補正演算部１７５は図３に示す実施の形態１における物理量センサ１０００の補正演算部７５のＡＮＤ演算器７８と更新条件判定部８１の代わりにＡＮＤ演算器９１と異常条件判定部９２とを有する。減算器８９は検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得る。ＡＮＤ演算器９１は、微分判定部７７から出力される信号とＮＯＴ演算器８２が出力する信号とが共にハイレベル（アクティブレベル）であるときにハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力し、微分判定部７７から出力される信号とＮＯＴ演算器８２が出力する信号とのうちの少なくとも１つがローレベル（非アクティブレベル）であるときにローレベル（非アクティブレベル）の信号を出力する。すなわち、ＡＮＤ演算器９１は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい場合にハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力し、物理量である角速度が検出素子３０（図１）に与えられていないと判定する。また、ＡＮＤ演算器９１は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１より大きいかまたは補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である場合にローレベル（非アクティブレベル）の信号を出力する。異常条件判定部９２はＡＮＤ演算器９１がハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力する状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続したときに、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ９２を一回出力する。異常条件判定部９２は、更新指示信号Ｓ９２を出力した後でＡＮＤ演算器９１がハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力する状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続したときに、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ９２をさらに出力する。更新バッファ７９は、更新指示信号Ｓ９２を受けるとオフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えることによりオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。減算器８９は、検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得る。検出値Ｓ７４の時間微分値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下であるときは、検出値Ｓ７４の変化は少なく、しかがって遅延検出値Ｓ８４は検出値Ｓ７４とほぼ等しい。よって遅延更新指示信号Ｓ９２を受けた時点ではオフセット値Ｓ７９は検出値Ｓ７４にほぼ等しいので、補正後値Ｓ８９を実質的に零値にすることができる。
　物理量センサ２０００の周囲の温度が変化する場合には、物理量センサ２０００の動作を以下に説明する。図１０はデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４と、微分判定部７７の出力信号Ｓ７７と、補正後値Ｓ８９と、ウインドウコンパレータ８０の出力信号Ｓ８０とを示す。図１０において横軸は時間を示す。物理量センサ２０００の周囲の温度が変化することによりデジタルフィルタ７４（検出回路７３）から出力される検出値Ｓ７４は変化する。検出値Ｓ７４には低周波の変動ＦＬが現れる。変動ＦＬの時間微分値の絶対値は微分判定部７７の所定の微分閾値ＴＨＤ１（実施の形態３では８００ｄｅｇ／ｓｅｃ２）以下である。
　変動ＦＬが発生しているときには、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下であるので、微分判定部７７はハイレベルの信号Ｓ７７を出力する。補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１（実施の形態３では２ｄｅｇ／ｓｅｃ）より大きい状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続する場合がある。特に、微分判定部７７で判定される検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつウインドウコンパレータ８０で判定される補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続する状態は異常である。実施の形態３における物理量センサ２０００では、微分判定部７７からの出力信号とＮＯＴ演算器８２の出力信号とがＡＮＤ演算器９１に入力される。異常条件判定部９２はＡＮＤ演算器９１からハイレベルの信号が出力される状態が所定の異常継続時間（実施の形態３では５ｓｅｃ）以上継続すると、更新バッファ７９に更新指示信号Ｓ９２を出力する。更新バッファ７９は、更新指示信号Ｓ９２を受けると、オフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４に設定して保持することでオフセット値Ｓ７９を更新し、減算器８９に出力する。減算器８９は検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算することで、図１０に示すように、補正後値Ｓ８９、特に変動ＦＬを実質的に零値にする。
　なお、更新バッファ７９は、遅延検出値Ｓ８４の代わりに検出値Ｓ７４でオフセット値Ｓ７９を置き換えることでオフセット値を更新してもよい。
　なお、補正演算部１７５はハードウエアのみならず、ＣＰＵで実行されるソフトウエアで実現してもよい。
　以上述べたように、補正演算部１７５は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい状態が所定の異常継続時間以上継続した場合に、補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。
　また、補正演算部１７５は、オフセット値Ｓ７９を保持し、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい状態が所定の異常継続時間以上継続した場合に、オフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４（遅延検出値Ｓ８４）で置き換えることでオフセット値Ｓ７９を更新するように動作してもよい。この場合には、補正演算部１７５は、オフセット値Ｓ７９を検出値Ｓ７４から減算して補正後値Ｓ８９を得ることにより補正後値Ｓ８９を実質的に零値にするように動作する。
　また、物理量センサ２０００は実施の形態２における物理量センサ１００１と同様に、複数の物理量である２軸や３軸等の複数の軸の角速度を検出するように構成してもよい。
　（実施の形態４）
　図１１は本発明の実施の形態４における物理量センサの補正演算部２７５の回路図である。図１１において、図１から図４と図８と図９に示す実施の形態１、２における物理量センサ１０００、２０００の補正演算部７５、１７５と同じ部分には同じ参照番号を付す。
　実施の形態４における補正演算部２７５は、実施の形態１における補正演算部７５に実施の形態３におけるＡＮＤ演算器９１と異常条件判定部９２とをさらに備える。更新条件判定部８１はＡＮＤ演算器７８がハイレベル（アクティブレベル）の信号を所定のドリフト継続時間（実施の形態４では０．５ｓｅｃ）以上継続した場合に更新指示信号Ｓ８１を一回出力する。更新条件判定部８１は、更新指示信号Ｓ８１を出力した後でもＡＮＤ演算器７８がハイレベル（アクティブレベル）の信号を所定のドリフト継続時間（実施の形態４では０．５ｓｅｃ）以上継続した場合に更新指示信号Ｓ８１をさらに出力する。異常条件判定部９２はＡＮＤ演算器９１がハイレベル（アクティブレベル）の信号を所定の異常継続時間（実施の形態４では５ｓｅｃ）以上継続した場合に更新指示信号Ｓ９２を一回出力する。異常条件判定部９２は、更新指示信号Ｓ９２を出力した後でもＡＮＤ演算器９１がハイレベル（アクティブレベル）の信号を所定の異常継続時間（実施の形態４では５ｓｅｃ）以上継続した場合に更新指示信号Ｓ９２をさらに出力する。更新バッファ７９は、更新指示信号Ｓ８１を受けるかまたは更新指示信号Ｓ９２を受けるとオフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。減算器８９は、検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得て出力する。
　すなわち、更新バッファ７９は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である状態が所定のドリフト継続時間以上継続した場合に、オフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。また、更新バッファ７９は、検出値Ｓ７４の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値ＴＨＤ１以下でありかつ補正後値Ｓ８９の絶対値が所定の出力閾値ＴＨ１以下である状態が所定の異常継続時間（実施の形態４では５ｓｅｃ）以上継続した場合に、オフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。
　上記以外の場合には、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９を更新せずに維持して保持する。減算器８９は、検出値Ｓ７４からオフセット値Ｓ７９を減算して補正後値Ｓ８９を得て出力する。これにより、実施の形態４における物理量センサは、温度ドリフト等の緩やかで少ない変動を低減し、かつ異常による変動を低減して検出素子３０（図１）に与えられた物理量を示す補正後値Ｓ８９を得ることができる。
　補正後値Ｓ８９が所定の出力閾値ＴＨ１より大きい場合にはＮＯＴ演算器８２がハイレベル（アクティブレベル）の信号を出力し、更新バッファ７９はオフセット値Ｓ７９を更新せずに維持して保持する。ただし、異常条件判定部９２から更新指示信号Ｓ９２を受けると、更新バッファ７９は更新指示信号Ｓ９２をＮＯＴ演算器８２の出力する信号より優先させて、すなわちＮＯＴ演算器８２の出力する信号に関わらずオフセット値Ｓ７９を遅延検出値Ｓ８４で置き換えてオフセット値Ｓ７９を更新して保持する。
　なお、補正演算部２７５はハードウエアのみならず、ＣＰＵで実行されるソフトウエアで実現してもよい。
　また、実施の形態４における物理量センサは実施の形態２における物理量センサ１００１と同様に、複数の物理量である２軸や３軸等の複数の軸の角速度を検出するように構成してもよい。
　本発明に係る物理量センサは温度変化による出力信号の変動を防止することができ、特に、航空機、車両などの移動体の姿勢制御やナビゲーションシステム等に用いられる物理量センサとして有用である。
３０　　検出素子
７３　　検出回路
７５　　補正演算部
７７　　微分判定部
７８　　ＡＮＤ演算器
８０　　ウインドウコンパレータ
８１　　更新条件判定部
８３　　起動時制御部
８４　　遅延設定部
８９，８９Ｘ，８９Ｙ，８９Ｚ　　減算器
９２　　異常条件判定部
９９ａ　　回路（第１の回路）
９９ｂ　　回路（第２の回路）
９９ｃ　　回路（第３の回路）
９９ｄ　　回路（第４の回路）
１０１　　検出素子
１０５　　検出回路
１０８　　微分判定部
１１０　　ウインドウコンパレータ
１１２　　検出回路
１１３　　微分判定部
１１４　　ウインドウコンパレータ
１１５　　検出回路
１１６　　微分判定部
１１７　　ウインドウコンパレータ
１２０Ｘ，１２０Ｙ，１２０Ｚ　　更新バッファ
１７３　　検出回路
１７５　　補正演算部
２７５　　補正演算部
ＡＸ　　角速度（第１の物理量）
ＡＹ　　角速度（第２の物理量）
ＡＺ　　角速度（第３の物理量）

Claims (15)

  1. 検出回路と、
    前記検出回路からの第１の出力信号が入力される第１の回路と、
    前記検出回路からの前記第１の出力信号及び前記第１の回路からの第２の出力信号が入力される第２の回路と、
    を備え、
    前記第２の回路からの第３の出力信号が前記第１の回路に入力され、
    前記第１の回路は第３の回路と第４の回路とを有し、
    前記第１の出力信号は前記第３の回路に入力され、前記第３の出力信号は前記第４の回路に入力される、物理量センサ。
  2. 前記検出回路は、物理量が与えられるように構成されたセンサからの信号を出力する検出回路である、請求項１に記載の物理量センサ。
  3. 前記第２の回路は減算器を含む、請求項１に記載の物理量センサ。
  4. 前記第３の回路は微分判定部を含み、
    前記第４の回路はウインドウコンパレータを含み、
    前記第１の回路はＡＮＤ演算器と更新バッファとをさらに含み、
    前記微分判定部からの出力と前記ウインドウコンパレータからの出力が前記ＡＮＤ演算器に入力され、
    前記ＡＮＤ演算器からの出力信号が前記更新バッファに入力され、
    前記更新バッファからの出力が前記第２の回路に入力される、請求項３に記載の物理量センサ。
  5. 前記第３の回路は微分判定部を含み、
    前記第４の回路はウインドウコンパレータを含み、
    前記微分判定部からの出力信号が第１の所定の範囲内で、かつ前記ウインドウコンパレータに入力される前記第３の出力信号が第２の所定の範囲内である場合に、前記検出回路からの前記第１の出力信号を実質的に零値にするように構成されている、請求項１に記載の物理量センサ。
  6. 物理量が与えられるように構成された検出素子と、
    前記検出素子に与えられた前記物理量を示す検出値を出力するように動作する検出回路と、
    前記検出値を補正して補正後値を出力するように動作する補正演算部と、
    を備え、
    前記補正演算部は、前記検出値の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の絶対値が所定の出力閾値以下である場合に、前記補正後値を実質的に零値にするように動作する、物理量センサ。
  7. 前記補正演算部は、前記検出値の時間微分値の前記絶対値が前記所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の前記絶対値が前記所定の出力閾値以下である状態が所定のドリフト継続時間だけ継続したときに前記補正後値を実質的に零値にするように動作する、請求項６に記載の物理量センサ。
  8. 前記補正演算部は、前記物理量センサの起動時での前記所定のドリフト継続時間の値を、前記物理量センサの起動時以外の通常動作時での前記所定のドリフト継続時間の値より短く設定するように動作する、請求項７に記載の物理量センサ。
  9. 前記補正演算部は、前記検出値の時間微分値の絶対値が所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の絶対値が所定の出力閾値より大きい状態が所定の異常継続時間以上継続した場合に、前記補正後値を実質的に零値にするように動作する、請求項６に記載の物理量センサ。
  10. 前記補正演算部は、
    　　　オフセット値を保持し、
    　　　前記検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の前記絶対値が前記所定の出力閾値以下である場合に、前記オフセット値を前記検出値で置き換えることで前記オフセット値を更新し、
    　　　前記オフセット値を前記検出値から減算して前記補正後値を得ることにより前記補正後値を実質的に零値にする、
    ように動作する、請求項６に記載の物理量センサ。
  11. 前記補正演算部は、
    　　　前記検出値を遅延させて遅延検出値を出力する遅延設定部と、
    　　　前記オフセット値を保持する更新バッファと、
    を有し、
    前記検出回路は検出値サンプリングクロックに同期して前記検出値を出力するように動作し、
    前記更新バッファは、
    　　　前記検出値サンプリングクロックの周期に更新レートを掛けて得られる周期を有する更新サンプリングクロックに同期して前記遅延検出値を取み込み、
    　　　前記オフセット値を前記取り込んだ遅延検出値で置き換えることで前記オフセット値を更新する、
    ように動作し、
    前記遅延設定部は前記更新サンプリングクロックに同期して前記検出値を取り込んで遅延させて前記遅延検出値を出力するように動作する、請求項１０に記載の物理量センサ。
  12. 前記補正演算部は、
    　　　前記検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記所定の微分閾値以下でありかつ前記補正後値の前記絶対値が所定の出力閾値より大きい状態が所定の異常継続時間以上継続した場合に、前記オフセット値を前記検出値で置き換えることで前記オフセット値を更新し、
    　　　前記オフセット値を前記検出値から減算することにより前記補正後値を得ることにより前記補正後値を実質的に零値にする、
    ように動作する、請求項１０に記載の物理量センサ。
  13. 第１の物理量と第２の物理量とが与えられるように構成された検出素子と、
    前記検出素子に与えられた前記第１の物理量と前記第２の物理量とをそれぞれ示す第１の検出値と第２の検出値とを出力するように動作する検出回路と、
    前記第１の検出値と前記第２の検出値とをそれぞれ補正して第１の補正後値と第２の補正後値とを出力するように動作する補正演算部と、
    を備え、
    前記補正演算部は、前記第１の検出値の時間微分値の絶対値が第１の所定の微分閾値以下でありかつ前記第１の補正後値の絶対値が第１の所定の出力閾値以下でありかつ前記第２の検出値の時間微分値の絶対値が第２の所定の微分閾値以下でありかつ前記第２の補正後値の絶対値が第２の所定の出力閾値以下である場合に、前記第１の補正後値と前記第２の補正後値とを実質的に零値にするように動作する、物理量センサ。
  14. 前記補正演算部は、
    　　　第１のオフセット値と第２のオフセット値とを保持し、
    　　　前記第１の検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記第１の所定の微分閾値以下でありかつ前記第１の補正後値の前記絶対値が前記第１の所定の出力閾値以下でありかつ前記第２の検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記第２の所定の微分閾値以下でありかつ前記第２の補正後値の前記絶対値が前記第２の所定の出力閾値以下である場合に、前記第１のオフセット値と前記第２のオフセット値を前記第１の検出値と前記第２の検出値とでそれぞれ置き換えることで前記第１のオフセット値と前記第２のオフセット値とを更新し、
    　　　前記第１のオフセット値と前記第２のオフセット値とを前記第１の検出値と前記第２の検出値とからそれぞれ減算することにより前記第１の補正後値と前記第２の補正後値とを得ることにより、前記第１の補正後値と前記第２の補正後値とを実質的に零値にする、
    ように動作する、請求項１３に記載の物理量センサ。
  15. 前記検出素子は第３の物理量がさらに与えられるように構成されており、
    前記検出回路は前記検出素子に与えられた前記第３の物理量を示す第３の検出値をさらに出力するように構成されており、
    前記補正演算部は、
    　　　前記第３の検出値を補正して第３の補正後値を出力し、
    　　　前記第１の検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記第１の所定の微分閾値以下でありかつ前記第１の補正後値の前記絶対値が前記第１の所定の出力閾値以下でありかつ前記第２の検出値の前記時間微分値の前記絶対値が前記第２の所定の微分閾値以下でありかつ前記第２の補正後値の前記絶対値が前記第２の所定の出力閾値以下でありかつ前記第３の検出値の時間微分値の絶対値が第３の所定の微分閾値以下でありかつ前記第３の補正後値の絶対値が第３の所定の出力閾値以下である場合に、前記第１の補正後値と前記第２の補正後値と前記第３の補正後値とを実質的に零値にするように動作する、請求項１３に記載の物理量センサ。
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