電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體的制作方法

電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備及移動體。所述電路裝置能夠以便利性較高的輸出方式來輸出基于角速度信息而得到的轉數信息。電路裝置包括：檢測電路(60)，其基于來自角速度傳感器元件(18)的檢測信號而輸出角速度信息；輸出部(144)，其輸出基于角速度信息而求得的定點表示的轉數信息。輸出部(144)能夠將轉數信息的整數部分作為定點表示的整數部分而輸出，并且能夠將轉數信息的小數部分作為定點表示的小數部分而輸出。
【專利說明】
電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體
技術領域
[0001] 本發明涉及一種電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體等。
【背景技術】
[0002] -直以來，已知一種基于來自物理量傳感器(transducer)的檢測信號而檢測出物 理量的電路裝置。如以陀螺傳感器為例，則電路裝置根據來自作為物理量傳感器的振動片 的檢測信號而檢測出角速度等。陀螺傳感器被安裝在例如數碼照相機、智能手機等電子設 備或汽車、飛機等移動體上，并使用所檢測出的角速度等物理量來實施手抖修正、姿態控 制、GPS自動導航等。
[0003] 作為這樣的陀螺傳感器的電路裝置的現有技術而已知例如在專利文獻1中所公開 的技術。
[0004] 在專利文獻1中，公開了如下方法，即，在MEMS (Mi cro El ectro Mechani cal System:微機電系統)偏航率傳感器(MEMS陀螺傳感器）中，通過對數字的偏航率信息（角速 度信息)進行積分處理，從而求出角度信息的方法。而且，還公開了利用〇度~360度(最大角 度)的數字數據而輸出所求得的角度信息的這一點。
[0005] 根據該專利文獻1的現有技術，能夠輸出0度~360度的旋轉角度。然而，例如在欲 獲得檢測對象旋轉了幾周的信息的情況下，需要通過外部的處理裝置而對從MEMS偏航率傳 感器被輸出的旋轉角度進行累計處理等處理。
[0006] 此外，所期望的是，作為陀螺傳感器等物理量檢測裝置的用途，而既具有欲獲得未 滿1周的旋轉角度這樣的用途，也具有欲獲得檢測對象旋轉了幾周的信息的用途，并且能夠 輸出與各種用途等相對應的便利性較高的信息。
[0007] 專利文獻1:日本特開2004-239907號公報

【發明內容】

[0008] 根據本發明的幾個方式，能夠提供一種能夠以便利性較高的輸出方式來輸出基于 角速度信息而得到的轉數信息的電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體等。
[0009] 本發明為用于解決上述的課題中的至少一部分而完成的發明，其能夠作為以下的 形態或方式來實現。
[0010] 本發明的一個方式涉及電路裝置，所述電路裝置包括:檢測電路，其基于來自角速 度傳感器元件的檢測信號而輸出角速度信息;輸出部，其輸出基于所述角速度信息而求得 的定點表示的轉數信息，所述輸出部能夠將所述轉數信息的整數部分作為所述定點表示的 整數部分而輸出，并且能夠將所述轉數信息的小數部分作為所述定點表示的小數部分而輸 出。
[0011] 在本發明的一個方式中，檢測電路基于來自角度傳感器元件的檢測信號而輸出角 速度信息。而且輸出部能夠將基于角速度信息而求得的轉數信息的整數部分作為定點表示 的整數部分而輸出，并且能夠將轉數信息的小數部分作為定點表示的小數部分而輸出。以 此方式輸出部能夠將轉數信息的整數部分或者轉數信息的小數部分以定點表示方式來輸 出。因此，能夠提供一種能夠以便利性較高的輸出方式來輸出基于角速度信息的轉數信息 的電路裝置。
[0012]此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述輸出部具有多個輸 出模式，所述多個輸出模式包括第一輸出模式，所述第一輸出模式為，所述輸出部輸出所述 轉數信息的所述整數部分，且所述輸出部輸出所述轉數信息的所述小數部分的模式。
[0013]通過采用這種方式，從而能夠實現例如能夠與需要轉數信息的整數部分和轉數信 息的小數部分二者這樣的用途對應的輸出模式。
[0014] 此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述多個輸出模式包括 第二輸出模式，所述第二輸出模式為，所述輸出部輸出所述轉數信息的所述整數部分，且所 述輸出部不輸出所述轉數信息的所述小數部分的模式。
[0015] 通過采用這種方式，從而能夠實現例如能夠與需要轉數信息的整數部分而不需要 轉數信息的小數部分這樣的用途對應的輸出模式。
[0016] 此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述多個輸出模式包括 第三輸出模式，所述第三輸出模式為，所述輸出部不輸出所述轉數信息的所述整數部分，且 所述輸出部輸出所述轉數信息的所述小數部分的模式。
[0017] 通過采用這種方式，從而能夠實現例如能夠與需要轉數信息的小數部分但不需要 轉數信息的整數部分這樣的用途對應的輸出模式。
[0018] 此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述多個輸出模式包括 第四輸出模式，所述第四輸出模式為，所述轉數信息的所述小數部分的位數被削減并由所 述輸出部輸出的模式。
[0019] 通過采用這種方式，從而能夠實現例如能夠與需要轉數信息的小數部分但并不那 么需要其精度這樣的用途對應的輸出模式。
[0020] 此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述輸出部具有多個輸 出模式，所述多個輸出模式包括如下模式中的至少兩個輸出模式，即：第一輸出模式，其為 所述輸出部輸出所述轉數信息的所述整數部分，且所述輸出部輸出所述轉數信息的所述小 數部分的模式;第二輸出模式，其為所述輸出部輸出所述轉數信息的所述整數部分，且所述 輸出部不輸出所述轉數信息的所述小數部分模式;第三輸出模式，其為所述輸出部不輸出 所述轉數信息的所述整數部分，且所述輸出部輸出所述轉數信息的所述小數部分的模式； 第四輸出模式，其為所述轉數信息的所述小數部分的位數被削減并由所述輸出部輸出的模 式。
[0021] 通過采用這種方式，輸出部能夠以第一輸出模式、第二輸出模式、第三輸出模式以 及第四輸出模式中的至少兩個輸出模式來輸出轉數信息。因此能夠提供一種能夠以與各種 的用途對應的輸出方式來輸出轉數信息的電路裝置。
[0022] 此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，包括寄存器部，所述寄存 器部包括對所述多個輸出模式進行切換的模式切換寄存器。
[0023] 通過采用這種方式，例如外部的處理裝置等能夠通過訪問該模式切換寄存器，并 對輸出模式進行切換，從而以能夠與各種的用途對應的輸出方式向輸出部輸出轉數信息。 [0024]此外，在本發明的一個方式中，也可能夠采用如下方式，即，包括寄存器部和控制 部，所述寄存器部包括對所述轉數信息進行存儲的信息寄存器，所述控制部根據讀取指令， 而實施從所述信息寄存器讀取所述轉數信息的處理，并且根據復位指令，而實施將所述運 算處理部的積分處理部復位為初始狀態的處理。
[0025] 通過采用這種方式，從而能夠利用讀取指令來指示轉數信息的讀取，并且利用復 位指令來對運算處理部的積分處理部向初始狀態的復位進行指示。
[0026] 此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述控制部在根據所述 讀取指令而讀取了所述轉數信息的情況下，實施將所述運算處理部的所述積分處理部復位 為初始狀態的處理。
[0027] 通過采用這種方式，由于在根據讀取指令而讀取轉數信息時，運算處理部的積分 處理部被復位為初始狀態，因此能夠實現例如關于轉數信息的位移信息的輸出等。
[0028]此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，在將所述轉數信息的所 述小數部分的位數設為n位的情況下，用所述n位來表記的整數乘以360/2n而得到的值，將 成為基于所述角速度信息而求得的角度信息。
[0029]通過采用這種方式，外部的處理裝置等通過將從輸出部被輸出的轉數信息的小數 部分視為整數，并實施例如乘以360/2n的運算處理等，從而能夠獲得與轉數信息相對應的 角度信息。
[0030] 此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述輸出部以串行數據 來輸出所述轉數信息。
[0031] 通過采用這種方式，外部的處理裝置等以串行數據來導入轉數信息，從而能夠作 為各種用途的信息來使用。
[0032] 此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，包括運算處理部，所述運 算處理部基于來自所述檢測電路的所述角速度信息而實施運算處理，并輸出所述轉數信 息。
[0033]通過采用這種方式，運算處理部通過基于來自檢測電路的角速度信息而實施運算 處理，從而求出轉數信息，并且能夠將該所求得的轉數信息通過輸出部而輸出至電路裝置 的外部。
[0034]此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述運算處理部對浮點 表示的所述角速度信息實施所述運算處理，并輸出定點表示的所述轉數信息。
[0035]通過采用這種方式，運算處理部即使在例如從檢測電路被輸入了浮點表示的角速 度信息的情況下，也能夠對該浮點表示的角速度信息實施運算處理，從而輸出定點表示的 轉數信息。
[0036]此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述運算處理部實施基 于所述角速度信息的積分處理以作為所述運算處理，并輸出所述轉數信息。
[0037]通過采用這種方式，運算處理部能夠執行基于角速度信息的積分處理，從而求出 轉數信息。
[0038] 此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，包括驅動電路，所述驅動電 路對所述角速度傳感器元件進行驅動，所述運算處理部基于來自所述檢測電路的所述角速 度信息、和由所述驅動電路的驅動頻率規定的時間間隔信息，而實施所述運算處理。
[0039] 通過采用這種方式，對驅動電路的驅動頻率進行有效利用，并且利用由該驅動頻 率規定的時間間隔信息，從而能夠執行基于角速度信息的運算處理。而且，由于考慮到驅動 頻率的因工序變動或環境變動而導致的變動更小，因此在基于角速度信息而求出轉數信息 的運算處理中，能夠獲得更準確的運算結果。
[0040]此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，包括驅動電路，所述驅動 電路對所述角速度傳感器元件進行驅動，所述運算處理部使用基于所述驅動電路的驅動頻 率來設定其值的運算系數，并實施所述運算處理。
[0041]通過采用這種方式，從而在驅動頻率發生了變動等情況下，例如使用運算系數而 能夠降低其影響，并且能夠獲得更準確的運算結果。
[0042]此外，在本發明的一個方式中，也可以采用如下方式，即，所述運算處理部使用基 于所述驅動頻率及所述角速度信息的設定靈敏度來設定其值的所述運算系數，并實施所述 運算處理。
[0043]通過采用這種方式，從而能夠使用與從檢測電路被輸出的角速度信息的設定靈敏 度相對應的運算系數，來執行運算處理。
[0044]此外，本發明的其他方式涉及一種物理量檢測裝置，所述物理量檢測裝置包括上 文所述的電路裝置和所述角速度傳感器元件。
[0045] 此外，本發明的其他方式涉及一種電子設備，所述電子設備包括上文所述的電路 裝置。
[0046] 此外，本發明的其他方式涉及一種移動體，所述移動體包括上文所述的電路裝置。
【附圖說明】
[0047] 圖1 (A)、圖1 (B)為本實施方式的電路裝置的結構例。
[0048] 圖2(A)、圖2(B)為轉數信息的輸出格式的說明圖。
[0049] 圖3(A)、圖3(B)為寄存器部的寄存器的說明圖。
[0050] 圖4(A)、圖4(B)為輸出部的通信方式的一個示例的說明圖。
[0051] 圖5(A)至圖5(E)為基于根據基準時鐘信號而被規定的時間間隔信息的運算處理 的說明圖。
[0052]圖6(A)、圖6(B)為基于時間間隔信息的運算處理的具體示例的說明圖。
[0053]圖7為向運算處理部輸入的輸入信號的示例。
[0054]圖8(A)、圖8(B)為輸入了圖7的輸入信號的情況下的輸出結果的示例。
[0055] 圖9為向運算處理部輸入的輸入信號的示例。
[0056] 圖10(A)、圖10(B)為輸入了圖9的輸入信號的情況下的輸出結果的示例。
[0057] 圖11(A)、圖11(B)為本實施方式的電路裝置的詳細的結構例及其工作說明圖。 [0058]圖12為積分處理部、計數時鐘生成電路等的詳細的結構例。
[0059] 圖13為本實施方式的電路裝置、電子設備、陀螺傳感器(物理量檢測裝置）的結構 例。
[0060] 圖14為驅動電路、檢測電路的詳細的結構例。
[00611圖15為DC成分去除部的結構例。
[0062]圖16(A)至圖16(D)為安裝了本實施方式的電路裝置的移動體、電子設備的示例。
【具體實施方式】
[0063]以下，對本發明的優選的實施方式進行詳細說明。另外，在下文中所說明的本實施 方式并不是對權利要求書所記載的本發明的內容進行不適當的限定的方式，并且并非在本 實施方式中所說明的結構的全部均作為本發明的解決方法而必需的結構。
[0064] 1.電路裝置
[0065] 在圖1(A)中，圖示了本實施方式的電路裝置的結構例。圖1(A)的電路裝置包括檢 測電路60和輸出部144。此外，也可以包括運算處理部150。另外，本實施方式的電路裝置并 不限定于圖1(A)的結構，而能夠實施省略其結構要素的一部分或者追加其他的結構要素等 各種的變形。
[0066] 檢測電路60基于來自角速度傳感器元件18的檢測信號而輸出角速度信息。角速度 傳感器元件18為用于對角速度進行檢測的傳感器元件。雖然作為角速度傳感器元件18而能 夠采用例如水晶振動片等壓電型的振動片，但本實施方式并不限定于此。例如角速度傳感 器元件18也可以為由硅基板等所形成的靜電電容檢測方式的傳感器元件等。
[0067] 輸出部144輸出基于角速度信息而求得的定點表示的轉數信息。例如，運算處理部 150基于來自檢測電路60的角速度信息而實施運算處理，并輸出轉數信息。具體而言，運算 處理部150針對浮點表示的角速度信息而實施運算處理，并輸出定點表示的轉數信息。例 如，運算處理部150作為運算處理而實施基于角速度信息的積分處理，并輸出轉數信息。然 后，輸出部144將通過運算處理部150而求得的定點表示的轉數信息向電路裝置的外部輸 出。例如向電路裝置的外部的微型電子計算機等處理裝置輸出。
[0068]而且，在本實施方式中，輸出部144將轉數信息的整數部分作為定點表示的整數部 分而輸出。另一方面，將轉數信息的小數部分作為定點表示的小數部分而輸出。關于這些轉 數信息的整數部分、小數部分的輸出方法的詳細內容，使用圖2(A)、圖2(B)等在下文中進行 敘述。
[0069] 在圖1(B)中，圖示了本實施方式的電路裝置的更詳細的結構例。圖1(B)的電路裝 置包括驅動電路30、檢測電路60和運算處理部150。此外，也能夠包括控制部140、寄存器部 142、輸出部144、非易失性存儲器146。另外，本實施方式的電路裝置并不限定于圖1(B)的結 構，而能夠實施省略其結構要素的一部分(例如非易失性存儲器等)或者追加其他的結構要 素(例如溫度傳感器等)等各種的變形。
[0070] 驅動電路30對振動片10進行驅動。例如，接收來自振動片10的反饋信號DI，并輸出 驅動信號DQ，從而實施使振動片10振動的驅動。由此，形成振蕩環，振動片10以驅動信號DQ 的驅動頻率進行振動。
[0071] 檢測電路60基于與從振動片10輸出的物理量（例如角速度）相對應的檢測信號 IQ1、IQ2,而輸出與物理量對應的物理量信息(例如角速度信息）。例如檢測電路60實施所輸 入的檢測信號IQ1、IQ2的放大，并利用來自驅動電路30的同步信號，而實施針對放大后的信 號而進行的同步檢波。而且，實施同步檢波后的信號的A/D轉換，并輸出物理量信息。在該情 況下，優選為，檢測電路60針對A/D轉換后的信息，而實施濾波處理或補正處理等信號處理， 并輸出信號處理后的物理量信息。該物理量信息為例如物理量的數字數據(例如角速度的 數字數據）。
[0072]運算處理部150基于來自檢測電路60的物理量信息（角速度信息）而實施運算處 理。例如作為運算處理，而實施基于物理量信息的積分處理。或者如下文所述，作為運算處 理，也可以實施基于物理量信息的姿態運算處理。而且，運算處理部150輸出通過對物理量 信息實施運算處理而得到的信息亦即運算后物理量信息（轉數信息）。該運算處理部150能 夠通過例如利用門陣列等自動配置配線方法而生成的邏輯電路、或者基于固件等而進行工 作的處理器等來實現。在使用自動配置配線方法的情況下，例如運算處理部150和控制部 140和下文所述的檢測電路60的DSP部110等，能夠利用門陣列等自動配置配線方法而一體 地形成。
[0073] 控制部140實施各種的控制處理。例如控制部140實施驅動電路30、檢測電路60、運 算處理部150的控制處理。此外，還實施對寄存器部142的訪問控制、輸出部144的控制和非 易失性存儲器146的讀取控制等。該控制部140能夠通過例如利用門陣列等自動配置配線方 法而生成的邏輯電路、或者基于固件等而進行工作的處理器等來實現。
[0074] 寄存器部142具有對各種的信息進行設定的寄存器。寄存器部142能夠通過例如 SRAM(Static RAM:靜態隨機存取存儲器)等存儲器或觸發電路等來實現。
[0075] 輸出部144輸出各種信息。該輸出部144為作為與外部的設備之間的接口部（I/F 部)而發揮功能的部件，并且例如以所給定的通信方式來輸出來自運算處理部150的運算后 物理量信息。例如，如下文所述，以串行數據（串行通信方式)來輸出轉數信息等運算后物理 量信息。
[0076] 非易失性存儲器146為對各種的信息進行存儲的非易失性的存儲器。作為非易失 性存儲器 146能夠使用例如EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory:電可擦可編程只讀存儲器）或 EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory: 可擦可編程只讀存儲器）等。作為EEPR0M例如能夠使用M0N0S(Metal-0xide-Nitride_ Oxide-Silicon:金屬氧化氮氧化硅)型的存儲器。或者也可以為浮置柵極型等其他類型的 存儲器。此外，EEPR0M也可以為快閃存儲器。另外，作為非易失性存儲器146也能夠使用各種 部件，例如也可以為使用了熔斷器的存儲器或半導體以外的存儲器。此外，也可以將非易失 性存儲器146不設置在電路裝置的內部，而設置在外部。
[0077] 2.轉數信息的輸出
[0078] 在安裝有陀螺傳感器(物理量檢測裝置)的電路裝置的設備中，通過電路裝置輸出 角速度的信息，并且外部的微型電子計算機等處理裝置對角速度進行積分處理，從而求出 角度，此為通常情況。另一方面，也能夠設為，在電路裝置的內部實施這樣的角速度的積分 處理，并且電路裝置輸出未滿1周的旋轉角度。
[0079] 然而，根據應用，也存在并非需要未滿1周的旋轉角度，而需要檢測對象旋轉了幾 周的信息的情況。或者，也存在如下的情況，即，旋轉了幾周的信息并不重要，而僅需要旋轉 角度(轉數的小數部分）的應用，或旋轉了幾周的信息和旋轉角度二者均需要的應用。如列 舉出一個示例，在照相機的手抖修正的用途中，通常不需要旋轉了幾周的信息，而僅需要最 終的未滿1周的旋轉角度。另一方面，有時在對物體的旋轉等進行檢測而實施運動解析等的 用途中，旋轉了幾周的信息較為重要。
[0080]此外，在將電路裝置的輸出信息導入外部的微型電子計算機等處理裝置的情況 下，當輸出信息的位數較多時，處理裝置的導入處理的負載將會增大。例如在電路裝置以串 行數據來輸出輸出信息的情況下，當輸出信息的位數較多時，處理裝置的導入期間將會變 長，從而可能對處理裝置的其他的處理造成不良影響。
[0081] 然而，在以往的電路裝置中，即使在其內部實施了角速度的積分處理的情況下，電 路裝置所輸出的信息也僅為角度信息。因此，無法應對上述這樣的各種的應用的用途。此 外，當經常輸出位數較多的角度信息時，將會存在外部的處理裝置的導入處理的負載增大、 或者導入期間變長，從而對其他的處理造成不良影響這樣的問題。
[0082] 因此，在本實施方式中，采用了將通過對角速度進行積分處理而得到的信息作為 轉數信息來輸出的方法。例如將轉數信息劃分為轉數的整數部分和小數部分而輸出。
[0083] 具體而言，檢測電路60基于來自振動片10(廣義而言為角速度傳感器元件）的檢測 信號而輸出角速度信息，并且輸出部144輸出基于角速度信息所求得的定點表示的轉數信 息。例如，輸出轉數信息的上位的m位成為整數部分、下位的n位成為小數部分這樣的定點表 示的轉數信息。
[0084]而且，在本實施方式中，輸出部144能夠將轉數信息的整數部分作為定點表示的整 數部分而輸出，并且能夠將轉數信息的小數部分作為定點表示的小數部分而輸出。例如關 于轉數信息的整數部分，作為定點表示的整數部分而輸出，關于轉數信息的小數部分，作為 定點表示的小數部分而輸出。具體而言，將轉數信息的整數部分由定點表示的上位的m位來 表記并輸出，將轉數信息的小數部分由定點表示的下位的n位來表記并輸出。另外，輸出部 144只要能夠輸出轉數信息的整數部分和轉數信息的小數部分即可，而無需總是輸出整數 部分與小數部分二者。例如，輸出部144能夠通過輸出轉數信息的整數部分而不輸出轉數信 息的小數部分，或者不輸出轉數信息的整數部分而輸出轉數信息的小數部分，或者輸出轉 數信息的整數部分和小數部分二者等各種的輸出模式來輸出轉數信息。
[0085] 轉數信息的整數部分為，表示例如檢測對象以整數來計而旋轉了幾周的信息。例 如，轉數信息的整數部分為，將1周、2周、3周、4周……中的整數1、2、3、4……以定點表示(2 進制形式)的m位來表記的信息。
[0086] 另一方面，轉數信息的小數部分為，例如將檢測對象的未滿1周的轉數(旋轉角度） 以小數來表示的信息。例如轉數信息的小數部分為，0.1周、0.2周、0.3周、0.4周……中的小 數0.1、0.2、0.3、0.4……以定點表示(2進制形式）的n位來表記的信息。例如在將作為轉數 信息的小數部分的未滿1周的轉數設為rdm，將定點表示的小數部分的n位的各個位表記為 bl、b2、b3、b4......的情況下(bl為上位位，b4為下位位），能夠表示為rdm=bl/2+b2/22+b3/2 3 +b4/24……。
[0087]在圖2(A)中，圖示了輸出部144所輸出的轉數信息的輸出格式的示例。該轉數信息 具有n = 16位的定點表示的整數部分REVQ[ 15 :0 ]、和m = 24位的定點表示的小數部分DEGQ [23:0]。即，該轉數信息以小數部分為24位的帶符號40位的固定小數來表示。而且，整數部 分REVQ表示1周、2周、3周、4周……中的整數1、2、3、4……的轉數。小數部分DEGQ表示0.1周、 0.2周、0.3周、0.4周……中的小數0.1、0.2、0.3、0.4……的轉數。例如在檢測出檢測對象旋 轉了3.5周的情況下，"3.5周"中的"3周"以整數部分REVQ來表示，"3.5周"之中的"0.5周"以 小數部分DEGQ來表示。
[0088]例如設為16位的整數部分REVQ的上位12位全部為0。在該情況下，如果16位的整數 部分REVQ的下位4位為"0001"，則以整數部分REVQ來表示的轉數成為"1"，如果為"0010"，則 以整數部分REVQ來表示的轉數成為"2"，如果為"0011"，則以整數部分REVQ來表示的轉數成 為"3"。另外，通過將整數部分REVQ作為帶符號整數(2的補數形式)來表記，從而也能夠表示 例如-2周、-3周這樣的負的轉數 。
[0089]此外，設為24位的小數部分DEGQ的下位20位全部為0。在該情況下，如果24位的小 數部分DEGQ的上位4位為"0001"，則以小數部分DEGQ來表示的轉數成為1/24= 1/16，如果上 位4位為"0010"，則以小數部分DEGQ來表示的轉數成為1/23 = 1/8。即，分別檢測出檢測對象 旋轉了 1/16周、1/8周。此外，如果上位4位為"0100"，則以小數部分DEGQ來表示的轉數成為 1/22 = 1/4，如果上位4位為"1000"，則以小數部分DEGQ來表示的轉數成為"1/2"。即，分別檢 測出檢測對象旋轉了 1/4周、1/2周。
[0090]此外，輸出部144所輸出的轉數信息的小數部分DEGQ成為表示未滿1周的旋轉角度 的信息。具體而言，雖然在將轉數信息的小數部分DEGQ的位數設為n位的情況下，用以n位來 表記的整數乘以360/2n而得到的值，將成為基于來自檢測電路60的角速度信息所求得的角 度信息。如果將該整數考慮為帶符號整數(2的補數形式）（解釋為外部的處理裝置），則如圖 2(A)所示，小數部分DEGQ將成為表示在-180度<0<18〇度的范圍內變化的角度0。此外，如 果將該整數考慮為無符號整數，則小數部分DEGQ成為表示在0度< 0<36〇度的范圍內變化 的角度9。
[0091 ]例如，為了簡化說明，將轉數信息的小數部分DEGQ的位數假定為n = 4位。
[0092] 在該情況下，如果小數部分DEGQ = 0001，則以DEGQ來表示的轉數成為1/24=1/16 周。而且，由于以小數部分DEGQ來表示的整數為"1"，因此轉數信息的小數部分DEGQ成為，用 該整數"1"乘以360/2 n而得到的值，并且表示1\360/2"=1\360/24=(360/16)度的角度。 SP，由于1周為360度，因此表示相當于1/16周的角度。
[0093]此外，如果小數部分DEGQ = 0010,則以DEGQ來表示的轉數成為1/23=1/8周。而且， 由于以小數部分DEGQ來表示的整數為"2"，因此轉數信息的小數部分DEGQ成為，用該整數 "2"乘以360/2n而得到的值，并且表示2\360/2" = 2\360/24=(360/8)度的角度。即，表示 相當于1/8周的角度。
[0094] 同樣地，如果小數部分DEGQ = 0100,則小數部分DEGQ表示1/22=1/4周，由于以 DEGQ來表示的整數為"4"，因此小數部分DEGQ表示4 X 360/2n = 4 X 360/24= (360/4)度的角 度。此外，如果小數部分DEGQ= 1000,則小數部分DEGQ表示1/2 = 1/2周，由于以DEGQ來表示 的整數為"8"，因此小數部分DEGQ表示8 X 360/2n=8 X 360/24= (360/2)度的角度。
[0095]此外，如果小數部分DEGQ為1111，且將其考慮為帶符號的整數(2的補數形式），則 以小數部分DEGQ來表示的整數成為"-1"。因此，轉數信息的小數部分DEGQ成為，用該整數 1"乘以360/2n而得到的值，并且表示-lX360/2 n = -lX360/24 = -(360/16)度的角度。即，表 示相當于-1/16周的角度。
[0096] 此外，如果小數部分DEGQ為1110,且將其考慮為帶符號的整數，則以小數部分DEGQ 來表示的整數成為"_2"。因此，轉數信息的小數部分DEGQ成為，用該整數"_2"乘以360/2"而 得到的值，并且表示-2X360/2 n = -2X360/24 = -(360/8)度的角度。即，表示相當于-1/8周 的角度。
[0097] 從上述內容可知，外部的處理裝置將從電路裝置被輸出的轉數信息的小數部分 DEGQ解釋為無符號的n位的整數，并通過實施用該整數乘以360/2n的乘法運算的處理，從而 能夠獲得成為〇度<9<360度的角度0的信息。此外，外部的處理裝置將從電路裝置被輸出 的轉數信息的小數部分DEGQ解釋為帶符號的n位的整數，并通過實施用該整數乘以360/2n 的乘法運算的處理，從而能夠獲得成為-180度<0<18〇度的角度0的信息。由此，能夠實現 外部的處理裝置的處理的簡化等，并且提高便利性。
[0098]此外，在本實施方式中，輸出部144具有多個輸出模式。例如通過寄存器部142的模 式切換寄存器的設定，從而能夠以不同的輸出模式來輸出轉數信息。
[0099]而且，這些多個輸出模式能夠包括第一輸出模式，所述第一輸出模式為，輸出部 144輸出轉數信息的整數部分REVQ、且輸出部144輸出轉數信息的小數部分DEGQ的模式。即， 當通過模式切換寄存器而設定第一輸出模式時，輸出部144輸出轉數信息的整數部分REVQ 和小數部分DEGQ二者。
[0100]此外，多個輸出模式也可以包括第二輸出模式，所述第二輸出模式為，輸出部144 輸出轉數信息的整數部分REVQ、且輸出部144不輸出轉數信息的小數部分DEGQ的模式。即， 當通過模式切換寄存器而設定第二輸出模式時，輸出部144輸出轉數信息的整數部分REVQ， 而不輸出小數部分DEGQ。
[0101 ]此外，多個輸出模式也可以包括第三輸出模式，所述第三輸出模式為，輸出部144 不輸出轉數信息的整數部分REVQ、且輸出部144輸出轉數信息的小數部分DEGQ的模式。即， 當通過模式切換寄存器而設定第三輸出模式時，輸出部144輸出轉數信息的小數部分DEGQ， 而不輸出整數部分REVQ。
[0102] 此外，多個輸出模式也可以包括第四輸出模式，所述第四輸出模式為，轉數信息的 小數部分DEGQ的位數被削減并由輸出部144輸出的模式。例如，雖然在上述的第一輸出模式 或第三輸出模式中，n位的位數的小數部分DEGQ由輸出部144輸出，但在第四輸出模式中，位 數從n位被削減并輸出K位(K <n)的小數部分DEGQ。
[0103] 另外，在本實施方式中，多個輸出模式只要包括上述的第一輸出模式、第二輸出模 式、第三輸出模式、第四輸出模式中的至少兩個輸出模式即可。即，輸出部144的輸出模式無 需包括上述的第一輸出模式、第二輸出模式、第三輸出模式、第四輸出模式的全部。例如作 為多個輸出模式，可以僅設置第一輸出模式和第二輸出模式，或者僅設置第一輸出模式和 第三輸出模式，或者僅設置第二輸出模式和第三輸出模式。或者，僅設置第四輸出模式和第 一輸出模式、第二輸出模式、第三輸出模式中的任意一個。如此，作為多個輸出模式的內容 能夠實施各種的變形。
[0104] 在圖2(B)中，圖示了對上述的多個輸出模式進行切換的模式切換寄存器的示例。 該模式切換寄存器被設置于寄存器部142上，并通過例如外部的微型電子計算機等處理裝 置而被訪問，從而能夠設定為所需的內容。
[0105] 例如，當模式切換的寄存器QCA[ 1:0 ]被設定為(00)時，輸出部144的輸出模式被設 定為第一輸出模式。由此，輸出部144輸出圖2 (A)的轉數信息的整數部分REVQ [ 15:0 ]、和小 數部分DEGQ[ 23:0]二者。
[0106] 具體而言，在第一輸出模式中，輸出部144輸出5字節的轉數信息，并且在第一字節 輸出上位位側的整數部分REVQ[ 15:8 ]，在第二字節輸出下位位側的整數部分REVQ[ 7:0 ]。此 外，在第三字節輸出上位位側的小數部分DEGQ[23:16]，在第四字節輸出上位位側與下位位 側之間的小數部分DEGQ[ 15:8]，在第五字節輸出下位位側的小數部分DEGQ[7:0]。
[0107] 此外，當寄存器QCA [ 1:0 ]被設定為（11)時，輸出部144的輸出模式被設定為第二輸 出模式。由此，輸出部144僅輸出轉數信息的整數部分REVQ[ 15:0]，而不輸出小數部分DEGQ [23:0]。
[0108] 具體而言，在第二輸出模式中，輸出部144輸出2字節的轉數信息，并且在第一字節 輸出上位位側的整數部分REVQ[ 15:8]，在第二字節輸出下位位側的整數部分REVQ[ 7:0]。
[0109 ]此外，當寄存器QCA [ 1:0 ]被設定為（10)時，輸出部144的輸出模式被設定為第三輸 出模式。由此，輸出部144僅輸出轉數信息的小數部分DEGQ[ 23:0]，而不輸出整數部分REVQ [15:0]〇
[0110] 具體而言，在第三輸出模式中，輸出部144輸出3字節的轉數信息，并且在第一字節 輸出上位位側的小數部分DEGQ[ 23 :16]，在第二字節輸出上位位側與下位位側之間的小數 部分DEGQ[ 15:8]，在第三字節輸出下位位側的小數部分DEGQ[ 7:0]。
[0111] 此外，當寄存器QCA [ 1:0 ]被設定為(01)時，輸出部144的輸出模式被設定為第四輸 出模式。由此，轉數信息的小數部分DEGQ的位數被削減并由輸出部144輸出。
[0112] 具體而言，在第四輸出模式中，輸出部144輸出2字節的轉數信息，并且在第一字節 輸出小數部分DEGQ[ 23:16]，在第二字節輸出小數部分DEGQ[ 15:8]。
[0113] 即，在第三輸出模式中，輸出3字節的轉數信息，也輸出了下位位側的小數部分 DEGQ[7:0]。相對于此，在第四輸出模式中，讀取字節數從3字節被削減為2字節，從而下位位 側的小數部分DEGQ[ 7:0 ]不被輸出。
[0114] 通過采用以上的方式，對于需要轉數信息的整數部分REVQ和小數部分DEGQ二者的 第一應用，通過將輸出模式設定為第一輸出模式(00)，從而能夠滿足其要求。
[0115] 例如在第一應用中，外部的處理裝置使用轉數信息的整數部分REVQ而對檢測對象 (車身、照相機等）的轉數(整數的轉數)進行特定。此外，使用小數部分DEGQ而對未滿1周的 旋轉角度進行特定。即，如在圖2(A)中所說明的那樣，通過對以小數部分DEGQ[23:0]來表示 的整數乘以36(^2" = 36(^ 224，從而求出旋轉角度并對其進行特定。雖然在該第一輸出模 式中，轉數信息的讀取字節數增多，但外部的處理裝置能夠獲得具有轉數和未滿1周的旋轉 角度二者的詳細的轉數信息。
[0116] 此外，對于需要轉數信息的整數部分REVQ但不需要小數部分DEGQ的第二應用，通 過將輸出模式設定為第二輸出模式(11)，從而能夠滿足其要求。
[0117] 例如在第二應用中，外部的處理裝置使用轉數信息的整數部分REVQ而僅對檢測對 象的轉數進行特定。例如在僅需要檢測對象旋轉了幾周的信息而不需要旋轉角度的第二應 用中，通過以這種方式設定為第二輸出模式，從而能夠削減轉數信息的讀取字節數。即，能 夠將在第一輸出模式中作為5字節的讀取字節數在第二輸出模式中削減為2字節。因此，由 于能夠減輕外部的處理裝置的轉數信息的導入處理的負載，并且也能夠縮短導入期間，因 此能夠減輕轉數信息的導入處理對其他的處理造成的不良影響。
[0118] 此外，對于需要轉數信息的小數部分DEGQ但不需要整數部分REVQ的第三應用，通 過將輸出模式設定為第三輸出模式(10)，從而能夠滿足其要求。
[0119] 例如在第三應用中，外部的處理裝置使用轉數信息的小數部分DEGQ而僅對檢測對 象的未滿1周的旋轉角度進行特定。例如在僅需要檢測對象的未滿1周的旋轉角度的信息而 不需要旋轉了幾周的信息的第三應用中，通過以這種方式設定為第三輸出模式，從而能夠 削減轉數信息的讀取字節數。即，能夠將在第一輸出模式中作為5字節的讀取字節數在第三 輸出模式中削減為3字節。因此，能夠實現外部的處理裝置的轉數信息的導入處理的負載的 減輕和導入期間的縮短化，從而減輕導入處理對其他的處理造成的不良影響。
[0120]此外，對于需要轉數信息的小數部分DEGQ但關于小數部分DEGQ的精度并不那么需 要的第四應用，通過將輸出模式設定為第四輸出模式(01)，從而能夠滿足其要求。
[0121]例如在第四應用中，與第一輸出模式和第三輸出模式相比，外部的處理裝置使用 位數被削減了的轉數信息的小數部分DEGQ，而對檢測對象的旋轉角度進行特定。例如，雖然 在第一輸出模式、第三輸出模式中，小數部分DEGQ的位數成為24位，但在第四輸出模式中， 小數部分DEGQ的位數從24位被削減為16位。即，下位位側的位被削減。在并不那么需要旋轉 角度的精度的第四應用中，即使以這種方式而使小數部分DEGQ的位數被削減，也能夠滿足 其要求。而且，通過以這種方式設定為第四輸出模式，從而能夠將在第一輸出模式、第三輸 出模式中作為3字節的小數部分DEGQ的字節數削減為2字節。因此，能夠實現外部的處理裝 置的轉數信息的導入處理的負載的減輕和導入期間的縮短化，從而減輕導入處理對其他的 處理造成的不良影響。
[0122] 由此，根據本實施方式的轉數信息的輸出方法，由于通過角速度的積分處理而獲 得的信息作為轉數信息而被輸出，并且轉數信息劃分為整數部分REVQ和小數部分DEGQ而被 輸出，因此，能夠以與外部的處理裝置的各個應用相對應的最佳的輸出方式來實現信息的 輸出。
[0123] 在圖3(A)、圖3(B)中，圖示了寄存器部142所具有的寄存器的示例。在本實施方式 中，寄存器部142包括對轉數信息(廣義上為運算后物理量信息。在下文中為同樣方式)進行 存儲的信息寄存器。而且，控制部140根據讀取指令而實施從信息寄存器讀取轉數信息(運 算后物理量信息）的處理。此外，根據復位指令而實施將運算處理部150的積分處理部156 (參照圖11(A))復位為初始狀態的處理。例如，將積分處理部156的積分器復位，并將積分器 所保持的積分值(例如角度位移)復位為初始值(例如〇)。
[0124] 另外，在根據讀取指令而讀取了轉數信息(運算后物理量信息）的情況下，也可以 實施將運算處理部150的積分處理部156(積分器)復位為初始狀態的處理。例如在讀取了轉 數信息之后，將積分處理部156的積分器復位，并將積分器所保持的積分值復位為初始值。
[0125] 例如在圖3(A)中，地址ADX的寄存器MCTL為運算處理部150的設定寄存器。地址ADY 的寄存器RDAG為對轉數信息（運算后物理量信息）進行存儲的信息寄存器。地址ADZ的寄存 器AGRS為對積分處理部156的復位進行指示的寄存器。
[0126] 在外部的處理裝置對通過運算處理部150而被運算出的轉數信息進行讀取的情況 下，對圖3(A)的地址ADY進行指定，并對寄存器RDAG的轉數信息的讀取進行指示。由此，輸出 部144如下文所述的圖4(A)、圖4(B)所示那樣以串行數據來輸出在圖3(A)中所說明的轉數 信息。具體而言，外部的處理裝置通過圖4 (A)、圖4 (B)的A0~A6而對圖3 (A)的地址ADY進行 指定，從而發布讀取指令。于是，控制部140從地址ADY的寄存器RDAG讀取轉數信息。由此，外 部的處理裝置能夠從電路裝置讀取通過對由振動片10所檢測出的角速度信息進行積分處 理而得到的轉數信息。
[0127] 此外，在外部的處理裝置欲將運算處理部150的積分處理部156復位為初始狀態的 情況下，通過對圖3(A)的地址ADZ進行指定，從而對積分處理部156的復位進行指示。具體而 言，外部的處理裝置通過根據圖4(A)、圖4(B)的AO~A6而對圖3(A)的地址ADZ進行指定，從 而發布復位指令。于是，控制部140使用例如復位信號而將積分處理部156復位為初始狀態。 通過采用這種方式，外部的處理裝置在例如檢測對象靜止的基準姿態狀態下，發布復位指 令，并將積分處理部156復位，并在其后檢測對象以所給的角速度進行了旋轉的情況下，能 夠獲得來自基準姿態狀態的檢測對象的轉數信息(旋轉角度信息)等。
[0128] 另外，在該情況下，也可以在每次從圖3(A)的寄存器RDAG讀取信息時，將積分處理 部156復位為初始狀態。例如在下文所述的四元數等姿態信息中，也存在僅需要角度位移 (角度的微小變化量）的情況。在這樣的情況下，只要在每次讀取作為角度信息的轉數信息 時，實施積分處理部156的復位，就能從輸出部144輸出角度位移（A 0)。由此，外部的處理裝 置使用該角度位移而能夠執行利用了四元數等姿態信息的姿態運算處理，從而提高便利 性。
[0129] 圖3(B)為表示圖3(A)的地址ADX的運算處理部150的設定寄存器MCTL的詳細內容 的圖。
[0130] 例如，圖3(B)所示的地址ADX的位2、位1的寄存器QCA[1:0]為，在圖2(B)中所說明 的轉數信息的輸出模式的模式切換寄存器。通過該寄存器QCA[1:0]的設定，從而能夠進行 在圖2(B)中所說明的第一輸出模式、第二輸出模式、第三輸出模式、第四輸出模式的設定。
[0131] 此外，地址ADX的位0的寄存器ENBAG為，運算處理部150的工作激活的設定寄存器。 當寄存器ENBAG被設定為1時，運算處理部150的工作激活，當寄存器ENBAG被設定為0時，運 算處理部150的工作成為禁止。
[0132] 圖4(A)、圖4(B)為表示輸出部144的通信方式的一個示例的說明圖。在圖4(A)、圖4 (B)中，輸出部144以串行的通信方式來輸出信息，并作為串行的通信方式而使用SPI (Serial Peripheral Interface:串行外設接口）（4線SPI等）。另外，通信方式并不限定于 此，例如也能夠采用I2C等各種的通信方式。
[0133] 在圖4(A)、圖4(B)中，XSS為從選擇，SCLK為串行通信用的時鐘，M0SI為串行數據輸 入，MIS0為串行數據輸出。M0SI的"R"表示讀取指令，A0~A6表示寄存器的地址指定。例如在 從電路裝置讀取轉數信息（角度信息）的情況下，通過A0~A6而對圖3(A)的地址ADY進行指 定。圖4(A)為16位的數據讀取的示例，圖4(B)為24位的數據讀取的示例。
[0134] 例如圖2(B)的第一輸出模式或第二輸出模式中的整數部分REVQ[ 15:0]、或者第四 輸出模式中的小數部分DEGQ[23:8]如圖4(A)所示，通過16位的數據讀取而被讀取。
[0135] 另一方面，第一輸出模式或第三輸出模式中的小數部分DEGQ[ 23 : 0 ]如圖4(B)所 示，通過24位的數據讀取而被讀取。
[0136] 例如在圖2(B)的第一輸出模式中，需要由圖4(A)而實現的整數部分REVQ[15:0]的 讀取、和由圖4(B)而實現的小數部分DEGQ[23:0]的讀取。相對于此，在第二輸出模式中，僅 需要由圖4(A)而實現的整數部分REVQ[15:0]的讀取，在第三輸出模式中，僅需要由圖4(B) 而實現的小數部分DEGQ[23:0]的讀取。因此，在第二輸出模式、第三輸出模式中，與第一輸 出模式相比，將實現外部的處理裝置的讀取處理的負載的降低和讀取期間的縮短化等。
[0137] 此外，在第四輸出模式中，僅需要由圖4(A)而實現的小數部分DEGQ[23:8]的讀取。 因此，在第四輸出模式中，與例如第三輸出模式等相比，將實現外部的處理裝置的讀取處理 的負載的降低和讀取期間的縮短化等。
[0138] 3.利用了時間間隔信息的運算處理
[0139] 在本實施方式中，運算處理部150基于物理量信息和由驅動電路30的驅動頻率所 規定的時間間隔信息而實施運算處理，并輸出運算后物理量信息。例如運算處理部150基于 物理量信息、和由基于驅動電路30的信號而生成的基準時鐘信號CKF所規定的時間間隔信 息，而實施運算處理。基準時鐘信號CKF為，例如將驅動電路30的驅動頻率設為時鐘頻率的 信號。然后，運算處理部150在來自檢測電路60的物理量信息為角速度信息的情況下，輸出 角度信息以作為運算后物理量信息。在本實施方式中，作為該角度信息而輸出轉數信息。該 運算后物理量信息(轉數信息、角度信息)通過輸出部144(I/F部)而被輸出至電路裝置的外 部。
[0140] 此外，運算處理部150作為運算處理而實施基于物理量信息的積分處理。或者，作 為運算處理也可以實施基于物理量信息的姿態運算處理。姿態運算處理為，例如利用了四 元數等姿態信息的運算處理。
[0141] 此外，運算處理部150如下文所述針對浮點表示的物理量信息而實施運算處理，并 輸出定點表示的運算后物理量信息。例如，浮點表示的物理量信息從檢測電路60(DSP部)被 輸入至運算處理部150。運算處理部150針對該浮點表示的物理量信息而實施運算處理，并 輸出定點表示的運算后物理量信息。例如，輸出轉數信息的整數部分以定點表示的整數部 分而被表示、轉數信息的小數部分以定點表示的小數部分而被表示的這樣的轉數信息。該 定點表示的轉數信息通過輸出部144而被輸出至外部。
[0142] 此外，運算處理部150使用基于驅動電路30的驅動頻率來設定其值的運算系數，而 實施運算處理。例如，使用如下文所述的運算系數CF，而實施積分處理等運算處理。在該情 況下，優選為，運算處理部150使用基于驅動頻率及物理量信息的設定靈敏度來設定其值的 運算系數，而實施運算處理。具體而言，運算處理部150基于由驅動頻率的測量結果規定的 時間間隔信息，而實施運算處理。例如在制造時等，對驅動頻率進行測量，并基于由該測量 結果規定的時間間隔信息，而實施運算處理。例如，根據驅動頻率的測量結果而對上述的運 算系數進行設定，并基于該運算系數而對時間間隔信息進行設定，從而實施運算處理。在該 情況下，優選為，將基于驅動頻率的測量結果而被設定的驅動數頻率信息預先寫入非易失 性存儲器146中。而且，運算處理部150基于由來自非易失性存儲器146的驅動頻率信息規定 的時間間隔信息，而實施運算處理。該驅動頻率信息為，根據驅動頻率而設定其值的信息， 作為一個示例，下文所述的運算系數CF相當于該驅動頻率信息。
[0143] 例如在圖5(A)中，時鐘信號生成電路350具有CR振蕩電路360,并且通過緩沖電路 BFA而對由CR振蕩電路360所生成的振蕩信號0SC進行緩沖，并輸出時鐘信號MCK。該時鐘信 號MCK為成為主時鐘的信號。即，檢測電路60(例如A/D轉換電路、DSP部）、控制部140和運算 處理部150等將該時鐘信號MCK作為主時鐘而進行工作。
[0144] 在CR振蕩電路360中，其振蕩頻率會因工序變動或環境變動而發生較大的變動。例 如，雖然CR振蕩電路360的振蕩頻率通過基于CR振蕩電路360所具有的電容器的電容值或電 阻元件的電阻值的時間常數CR來決定，但在這些電容值或電阻值中也存在由制造工序的變 動而導致的偏差。此外，當溫度發生變動時，電阻元件的電阻值或構成CR振蕩電路360的晶 體管的通態電阻等將會發生變動，振蕩頻率也會發生變動。此外，在電源電壓發生了變動的 情況下，振蕩頻率也發生變動。因此，如圖5(A)所示，當利用僅使用了 CR振蕩電路360的簡單 的結構的時鐘信號生成電路350來生成時鐘信號MCK時，該時鐘信號MCK的時鐘頻率也會因 工序變動或環境變動而發生變動。
[0145] 例如將檢測電路60設為使該時鐘信號MCK作為主時鐘而進行工作。具體而言，通過 利用了CR振蕩電路360的電路來生成時鐘信號MCK，從而使檢測電路60、控制部150等工作。 而且，如果以與驅動電路30的驅動頻率(例如50KHz~200KHz)相比而較高的頻率來使CR振 蕩電路360振蕩，則能夠以較高的時鐘頻率(例如500KHz~數MHz)的時鐘信號MCK而使檢測 電路60(例如A/D轉換電路、DSP部）和控制部140等進行工作。由此，能夠使例如檢測電路60 的A/D轉換處理和數字信號處理(數字濾波處理、補正處理)高速化，并且高速地結束這些處 理，或者能夠實現在利用了驅動信號的頻率的時鐘信號的情況下無法實現的處理。
[0146] 然而，當以這樣的時鐘信號MCK而使檢測電路60工作時，來自檢測電路60的物理量 信息的輸出周期(數據率)也會因工序變動或環境變動而發生變動。例如，檢測電路60基于 對時鐘信號MCK進行了分頻(例如32~128分頻）的分頻時鐘信號而輸出物理量信息。即，以 該分頻時鐘信號的輸出周期(數據率)而輸出物理量信息。
[0147] 例如在圖5(B)中，物理量信息P1、P2、P3……從檢測電路60(例如DSP部）以輸出周 期期間TQ而被輸出。在實施這些物理量信息的積分處理的情況下，只要實施例如對PI X TQ、 P2XTQ、P3XTQ……進行求取并累計的處理即可。
[0148] 然而，當由于工序變動或環境變動(溫度變動、電源電壓變動等)而使時鐘信號MCK 的頻率發生變動時，輸出周期期間TQ也會如圖5(C)、圖5(D)所示那樣發生變動。即，由于對 輸出周期期間TQ進行規定的上述的分頻時鐘信號為對時鐘信號MCK進行了分頻的信號，因 此當由于工序變動或環境變動而使時鐘信號MCK的頻率發生變動時，分頻時鐘信號的頻率 也會發生變動，相當于分頻時鐘信號的頻率的倒數的輸出周期期間TQ的長度也發生變動。
[0149] 例如在圖5(C)中，輸出周期期間TQ變短，在該情況下，通過P1XTQ、P2XTQ、P3XTQ 所求得的積分處理的結果將會變小。如以物理量信息為角速度的情況為例，則作為積分處 理的結果的角度將會變小。
[0150] 此外，在圖5(D)中，輸出周期期間TQ變長，在該情況下，通過P1XTQ、P2XTQ、P3X TQ……而求得的積分處理的結果將會變大。如以物理量信息為角速度的情況為例，則作為 積分處理的結果的角度將會變大。因此，存在無法獲得準確的運算結果的問題。
[0151] 對于這一點，在本實施方式中，如圖5(E)所示，利用由驅動電路30的驅動頻率規定 的時間間隔信息，而實施物理量信息的運算處理。例如，以該時間間隔信息作為時間項（t) 來實施物理量信息的運算處理。具體而言，運算處理部150基于來自檢測電路60的物理量信 息、和由基于驅動電路30的信號而生成的基準時鐘信號CKF所規定的時間間隔信息，而實施 例如積分處理等運算處理。或者，以下文所述的方式實施姿態運算處理等運算處理。而且， 將通過運算處理所得到的信息作為運算后物理量信息而輸出。例如在物理量信息為角速度 信息的情況下，作為運算后物理量信息而輸出角度信息(轉數信息）。
[0152] 通過采用這種方式，運算處理部150能夠更準確地輸出被實施了運算處理的運算 后物理量信息（精度更高的運算后物理量信息）。例如，在物理量信息為角速度信息的情況 下，能夠更準確地輸出被實施了積分處理的角度信息(轉數信息）。
[0153] 即，基準時鐘信號CKF為基于驅動電路30的信號而生成的信號，驅動電路30的驅動 頻率與CR振蕩電路360的振蕩頻率相比，因工序變動或環境變動而導致的頻率變動非常小。 因此，由基準時鐘信號CKF規定的時間間隔信息與以CR振蕩頻率來規定時間間隔信息的情 況相比，因工序變動或環境變動而導致的變動非常小。因此，只要以此方式利用因工序變動 或環境變動而導致的變動非常小的時間間隔信息，而使運算處理部150對物理量信息實施 積分處理或姿態運算處理等運算處理，就能夠獲得準確的運算結果。即，運算處理部150能 夠輸出因工序變動或環境變動而導致的變動較少的運算后物理量信息。例如，在物理量信 息為角速度信息的情況下，能夠輸出準確的角度信息(轉數信息）。
[0154] 此處，在基于驅動電路30的信號而生成基準時鐘信號CKF的情況下，該驅動電路30 的信號為例如驅動電路30所具有的放大電路(例如下文所述的放大電路32)的輸出信號等。 該輸出信號為例如其頻率成為驅動頻率的正弦波信號，例如，利用對該正弦波信號與基準 電壓進行比較的比較器或緩沖電路等，而能夠生成基準時鐘信號CKF。例如通過第一緩沖電 路而對該比較器的輸出信號進行了緩沖的信號成為被輸入至檢測電路60的同步信號 (SYC)，通過第二緩沖電路而對該比較器的輸出信號進行了緩沖的信號成為基準時鐘信號 CKF〇
[0155] 通過采用這種方式，從而根據將驅動電路30的驅動頻率（例如50KHz~200KHz)設 為時鐘頻率的基準時鐘信號CKF，來規定時間間隔信息，并且能夠基于該時間間隔信息而實 施運算處理部150中的運算處理(積分處理、姿態運算處理）。另外，作為基準時鐘信號CKF的 生成方法，能夠實施各種的變形。例如基準時鐘信號CKF只要為以某種形式利用驅動電路30 的信號而生成的信號即可，例如只要為在頻率上與驅動頻率進行了同步了的信號即可。 [0156]另外，雖然在上文中，以因 CR振蕩電路360的振蕩頻率的變動為起因而物理量信息 的輸出周期期間TQ發生變動的情況的狀況為例而進行了說明，但本實施方式的應用例并不 限定于這樣的狀況。即，即使在這樣的振蕩頻率的變動以外的主要原因為原因而輸出周期 期間TQ發生變動的這樣的狀況下，通過應用本實施方式的方法，從而也能夠在積分處理或 姿態運算處理等各種的運算處理中獲得準確的運算結果。
[0157] 即，在本實施方式中，基于物理量信息和由驅動頻率的測量結果規定的時間間隔 信息，而實施運算處理。例如，在制造時等，對驅動頻率進行實際測量，并利用由該測量結果 規定的時間間隔信息而實施積分處理或姿態運算處理等運算處理。具體而言，基于驅動頻 率的測量結果而被設定的驅動數頻率信息被寫入非易失性存儲器146中。雖然優選為將該 非易失性存儲器146設置在電路裝置的內部，但也可以設置在電路裝置的外部。而且，運算 處理部150基于由來自非易失性存儲器146的驅動頻率信息（例如下文所述的運算系數CF) 所規定的時間間隔信息，而實施積分處理或姿態運算處理等運算處理。
[0158] 由此，通過利用從非易失性存儲器146被讀取的驅動頻率信息而實施運算處理，從 而能夠在積分處理或姿態運算處理等各種的運算處理中獲得準確的運算結果。具體而言， 在本實施方式中，對驅動電路30的驅動頻率進行測量，并將由該驅動頻率規定的驅動頻率 信息寫入非易失性存儲器146中。例如，在本實施方式的電路裝置上連接有振動片10(角速 度傳感器元件）的狀態下，對驅動電路30的驅動信號的驅動頻率進行測量，并將基于測量結 果而求得的驅動頻率信息寫入非易失性存儲器146中。例如，雖然本實施方式的物理量檢測 裝置由振動片1〇(物理量傳感器)和與振動片10連接并與振動片10-起被收納于封裝件中 的電路裝置(半導體芯片)而構成，但如上文所述在振動片10與電路裝置被電連接的狀態下 對驅動頻率進行測量。即使該驅動頻率為相同型號的產品，但由于振動片10的形狀等物理 特性等成為主要原因，因此每個物理量檢測裝置的產品將產生偏差。例如在驅動頻率中存 在數KHz左右的偏差。
[0159] 對于這一點，在本實施方式中，對存在這樣的偏差的驅動頻率進行測量，并將通過 測量而得到的準確的驅動頻率信息寫入非易失性存儲器146中，并用于運算處理部150的運 算處理中。因此，由于能夠基于排除了這種偏差的影響的準確的驅動頻率信息來對時間間 隔信息進行規定，并執行運算處理，因此能夠獲得準確的運算結果。
[0160] 另外，驅動頻率信息既可以為驅動電路30的驅動頻率其本身，也可以為基于驅動 頻率而對其值進行設定的參數。作為這樣的參數，能夠假定下文所述的運算系數(CF)。但 是，本實施方式的驅動頻率信息并不限定于此這樣的運算系數的參數。
[0161] 接下來，對根據基準時鐘信號CKF而被規定的時間間隔信息的具體示例進行說明。 在本實施方式中，對物理量信息的輸出周期期間內的基準時鐘信號CKF的沿數作為時間間 隔信息而實施運算處理。此處，沿數為例如基準時鐘信號CKF的上升沿數。另外，沿數既可以 為例如基準時鐘信號CKF的下降沿數，也可以為對上升沿數和下降沿數進行了加法運算處 理等而得到的值。
[0162] 例如在圖6(A)中，對輸出周期期間TQ內的基準時鐘信號CKF的例如上升沿數進行 計數，并將該計數值作為時間間隔信息。即，以基準時鐘信號CKF的沿數來代替使用時間間 隔。
[0163] 具體而言，在圖6 (A)中，來自檢測電路60的物理量信息在每個輸出周期期間TQ內 被輸入至運算處理部150。另一方面，基準時鐘信號CKF的周期成為TR，并且該基準時鐘信號 CKF與來自檢測電路60的物理量信息的輸出周期為非同步狀態。
[0164] 而且，在圖6(A)的第一個輸出周期期間內，輸出周期期間內的基準時鐘信號CKF的 上升沿數成為三個。因此，在該情況下，將該輸出周期期間的時間間隔視為3X(l/fr)=3X TR。此處，fr為基準時鐘信號CKF的頻率，TR為周期，l/fr = TR的關系成立。
[0165] 此外，在第二個輸出周期期間內，輸出周期期間內的基準時鐘信號CKF的上升沿數 成為4個。因此，將該輸出周期期間的時間間隔視為4 X (1 /fr)= 4 X TR。
[0166] 此外，在第三個輸出周期期間內，輸出周期期間內的基準時鐘信號CKF的上升沿數 成為3個。因此，將該輸出周期期間的時間間隔視為3 X (1 /fr)= 3 X TR。
[0167] 此外，在第四個輸出周期期間內，輸出周期期間內的基準時鐘信號CKF的上升沿數 成為4個。因此，將該輸出周期期間的時間間隔視為4 X (1 /fr)= 4 X TR。
[0168] 例如圖6(A)的第一個輸出周期期間、第二個輸出周期期間、第三個輸出周期期間、 第四個輸出周期期間的時間間隔（長度），準確而言為3XTR與4XTR之間的長度，雖然例如 為3.4 X TR左右的長度，但在本實施方式中，將這些時間間隔分別視為3 X TR、4 X TR、3 X TR、 4XTR〇
[0169] 如此，通過將時間間隔視為TR的整數倍，從而能夠以下文所述的計數器的計數值 來代替使用該時間間隔的信息。由此，能夠實現電路的簡單化和小規模化。另一方面，即使 將第一個輸出周期期間、第二個輸出周期期間、第三個輸出周期期間、第四個輸出周期期間 的時間間隔分別視為3父了1?、4\了1?、3\了1?、4\11?，平均的時間間隔成為（3\了1?+4\了1?+3\ 丁尺+4\11〇/4 = 3.5\11?，也接近實際的時間間隔（3.4\11?左右）。因此，即使以此方式實施 將時間間隔視為TR的整數倍的運算處理，以較長的時間進行觀察的情況下的運算處理的結 果也成為準確的運算結果。
[0170] 此外，在本實施方式中，利用由工序變動或環境變動而導致的頻率變動極小的基 準時鐘信號CKF而對輸出周期期間TQ的時間間隔進行測量。因此，如圖5(C)、圖5(D)所示，即 使因工序變動或環境變動而輸出周期期間TQ的時間間隔發生變動，也能夠利用基準時鐘信 號CKF而準確地對時間間隔進行測量。因此，通過基于該時間間隔的信息而實施運算處理， 從而能夠獲得準確的運算結果。即，即使在存在工序變動或環境變動的情況下，也能夠獲得 將因工序變動或環境變動而導致的變動抑制為最小限度內的運算結果。
[0171] 例如，作為輸入信號而圖7所示的角速度信號被輸入至運算處理部150。雖然圖7的 角速度信號為角速度=〇,但會因噪聲而產生搖擺。
[0172] 圖8(A)為被輸入有這樣的角速度信號的情況下的運算處理部150的運算結果的示 例。即，為利用了本實施方式的方法的情況下的運算結果（角度）。另一方面，圖8(B)為運算 結果的理論值的示例。如圖6(B)所示，該理論值為對《 1 X TQ、《 2 X TQ、《 3 X TQ……進行累 計的積分處理的理想值。
[0173] 如圖8(A)、圖8(B)所示，根據本實施方式的方法，能夠獲得極其接近理論值的運算 結果。即，即使如圖6(A)所示那樣實施將時間間隔視為TR的整數倍的運算處理，其結果為也 能夠輸出極其接近理想值的運算結果。
[0174] 此外，設為作為輸入信號而圖9所示的角速度信號被輸入至運算處理部150。圖9的 角速度信號為正弦波的信號。
[0175] 圖10(A)為被輸入有這樣的角速度信號的情況下的運算處理部150的運算結果的 示例，圖10(B)為理論值的示例。如圖10(A)、圖10(B)所示，根據本實施方式的方法，能夠獲 得極其接近理論值的運算結果。
[0176] 4.運算處理部的結構
[0177] 在圖11(A)中圖示了運算處理部150的結構例。另外，本實施方式的運算處理部150 并不限定于圖11(A)的結構，而能夠實施省略其結構要素的一部分或者追加其他的結構要 素等各種的變形。
[0178] 圖11(A)的運算處理部150包括計數器154和乘法處理部155。而且，計數器154通過 與來自檢測電路60的角速度信息QG(廣義上為物理量信息。在下文中為同樣方式)的輸出周 期同步的信號DRY而被復位。而且，通過基于基準時鐘信號CKF的信號CTCK而實施計數工作。
[0179] 乘法處理部155實施基于來自檢測電路60的角速度信息QG(物理量信息）、和來自 計數器154的計數值CNT的乘法運算處理。更具體而言，乘法處理部155被輸入基于驅動電路 30的驅動頻率來設定其值的運算系數CF(在廣義上為驅動頻率信息），并實施基于來自檢測 電路60的角速度信息QG(物理量信息）、來自計數器154的計數值CNT和運算系數CF的乘法運 算處理。
[0180] 此外，圖11(A)的運算處理部150包括計數時鐘生成電路152和積分處理部156。計 數時鐘生成電路152被輸入有基準時鐘信號CKF和時鐘信號MCK，并輸出計數時鐘信號CTCK。 該計數時鐘信號CTCK為基于基準時鐘信號CKF而得到的信號。
[0181] 積分處理部156接收乘法處理部155的乘法運算結果QM(例如角度位移），并實施對 于乘法運算結果QM的積分處理。由此，實現角速度信息QG的積分處理。而且，積分處理部156 輸出轉數信息QH。該轉數信息QH具有定點表示的整數部分REVQ和小數部分DEGQ。
[0182] 圖11(B)為圖11(A)的運算處理部150的工作說明圖。在本實施方式中，運算處理部 150將角速度信息QG的輸出周期期間（TQ)內的基準時鐘信號CKF的沿數作為時間間隔信息 而實施運算處理。圖11(A)的計數器154為用于對該沿數進行計數的計數器。即，計數器154 基于來自計數時鐘生成電路152的計數時鐘信號CTCK而實施計數工作，并輸出計數值CNT。 此外，在計數器154中輸入有信號DRY(數據就緒信號），當信號DRY成為激活時，計數器154所 保持的計數值CNT被復位。
[0183] 信號DRY為運算處理部150的前段的檢測電路60(DSP部）的數據就緒信號。例如每 次從檢測電路60輸出角速度信息QG(角速度的數字數據)時，如圖11(B)所示，信號DRY成為 激活(H電平）。即，在每個來自檢測電路60的角速度信息QG的輸出周期期間（TQ)內，信號DRY 成為激活，并且計數器154的計數值CNT被復位為作為初始值的0。
[0184] 例如在圖11(B)的第一個輸出周期期間內，在計數值計數至CNT = 3之后，通過信號 DRY而被復位為0。在第二個輸出周期期間內，在計數值計數至CNT = 4之后，通過信號DRY而 被復位為0。在第三個輸出周期期間內，在計數值計數至CNT = 3之后，通過信號DRY而被復位 為0。通過計數器154以這種方式進行工作，從而能夠如圖6(A)中所說明的那樣，對各輸出周 期期間內的基準時鐘信號CKF的沿數(上升沿的沿數)進行計數，并將該沿數作為計數值CNT 而向乘法處理部155輸出。由此，運算處理部150能夠將與基準時鐘信號CKF的沿數相對應的 計數值CNT作為時間間隔信息而實施運算處理。
[0185] 即，相當于圖6(A)的第一個輸出周期期間的時間間隔的3X(l/fr) = 3XTR中的 "3"，與圖11(B)的第一個輸出周期期間的計數值CNT = 3對應。相當于圖6(A)的第二個輸出 周期期間的時間間隔的4X(l/fr) = 4XTR中的"4"，與圖11(B)的第二個輸出周期期間的計 數值CNT = 4對應。相當于圖6 (A)的第三個輸出周期期間的時間間隔的3 X (1 /f r) = 3 X TR中 的"3"，與圖11 (B)的第三個輸出周期期間的計數值CNT = 3對應。
[0186] 乘法處理部155通過實施用角速度信息QG乘以這樣的計數值CNT的乘法運算處理， 從而實現基于由驅動電路30的驅動頻率規定的時間間隔信息而進行的運算處理。具體而 言，實現將計數值CNT作為時間間隔信息而進行的運算處理。
[0187] 此外，運算系數CF成為如下文所述這樣基于驅動電路30的驅動頻率而設定其值的 系數。更具體而言，為基于驅動頻率及角速度信息的設定靈敏度而其值被設定的系數。乘法 處理部155通過實施用角速度信息QG乘以這樣的運算系數CF的乘法運算的處理，從而實現 基于由驅動電路30的驅動頻率所規定的時間間隔信息而進行的運算處理。
[0188] 圖12為計數時鐘生成電路152、乘法處理部155、積分處理部156的詳細的結構例。 另外，計數時鐘生成電路152、乘法處理部155、積分處理部156并不限定于圖12的結構，也能 夠實施省略其結構要素的一部分或者追加其他的結構要素等各種的變形。
[0189] 計數時鐘生成電路152包括:觸發電路0?1、0?2、0?3、逆變器電路1￥1、"或非"電路 NR1。在觸發電路DF1、DF2、DF3的時鐘端子中，輸入有成為主時鐘的時鐘信號MCK。在觸發電 路DF1的數據端子中，輸入有基準時鐘信號CKF。在觸發電路DF2的數據端子中，輸入有觸發 電路DF1的輸出信號，在觸發電路DF3的數據端子中，輸入有觸發電路DF2的輸出信號。"或 非"電路NR1被輸入有利用逆變器電路IV1而將觸發電路DF2的輸出信號反相了的信號、和觸 發電路DF3的輸出信號，并輸出計數時鐘信號CTCK。
[0190] 即，本實施方式的運算處理部150基于成為主時鐘的時鐘信號MCK而進行工作。該 時鐘信號MCK通過包含例如CR振蕩電路的時鐘信號生成電路而生成。另一方面，基準時鐘信 號CKF(水晶陀螺時鐘信號）為基于來自驅動電路30的信號而生成的信號，并且為與時鐘信 號MCK非同步的信號。因此，計數時鐘生成電路152在實施了時鐘的倒換之后，對基準時鐘信 號CKF的上升沿進行檢測，并生成在該上升沿處成為激活的脈沖信號的計數時鐘信號CTCK。 計數器154基于該計數時鐘信號CTCK而實施計數值CNT的相加工作。而且，計數器154的計數 值CNT以角速度信息QG的數據率（與信號DRY同步）而被復位。由此，如圖11⑶所說明的那 樣，被包含于角速度信息QG的數據率的一個周期(TQ)中的、基準時鐘信號CKF的上升沿數， 作為計數值CNT而被計數。
[0191] 乘法處理部155包括乘法器MLA、MLB。另外，也可以在乘法處理部155中僅設置一個 乘法器并以分時的方式實施乘法運算處理。該乘法處理部155實施用角速度信息QG(陀螺信 號）乘以與上述的上升沿數對應的計數值CNT和運算系數CF(常數）的乘法運算的處理。由 此，計算出數據率的時間間隔中的角度位移（A 0)。該角度位移為通過角速度(QG)與時間間 隔的乘法運算處理而求得的值。而且，時間間隔通過計數值CNT和運算系數CF而被設定。
[0192] 另外，也可以省略計數時鐘生成電路152和計數器154的結構，并且不使用計數值 CNT而通過運算系數CF來設定時間間隔，并實施上述的乘法運算處理。
[0193] 被輸入至乘法處理部155的運算系數CF例如以下式(1)的方式來表示。
[0194] 數學式1
[0196] 在上式（1)中，SEN表示設定靈敏度(LSB/dpS)，fxt表示振動片10(水晶振動片）的 驅動頻率(Hz)。具體而言，設定SEN為作為物理量檢測裝置(陀螺傳感器)的規格(設計值)而 被設定的角速度的靈敏度。即，設定靈敏度SEN為例如以SEN=300(LSB/dps)這樣的方式作 為產品的規格而被決定為單值。此外，fxt為在將電路裝置與振動片10連接了的狀態下被測 量的驅動頻率。即，fxt為基于驅動頻率的測量結果而被設定的頻率。另外，運算系數CF并不 限定于上式（1)，例如也能夠實施在上式（1)中乘以預定的常數而得到的系數等各種的變 形。
[0197] 由此，在本實施方式中，利用基于驅動電路30的驅動頻率(fxt)和角速度(物理量 信息）的設定靈敏度(SEN)來設定其值的運算系數CF，而實施運算處理部150的運算處理(乘 法運算處理）。而且，被用于該運算系數CF的設定中的驅動頻率(fxt)為，基于驅動頻率的測 量結果而被設定的頻率。具體而言，在本實施方式中，上式（1)的運算系數CF作為驅動頻率 信息(基于驅動頻率來設定其值的信息)而被寫入非易失性存儲器146中。而且，運算處理部 150從非易失性存儲器146讀取運算系數CF以作為驅動頻率信息，并基于根據該驅動頻率信 息而被規定的時間間隔信息而實施運算處理。
[0198] 在驅動電路30的驅動頻率中，會相對于設計值而產生偏差。例如會相對于驅動頻 率的設計值(50KHz~200KHz)而產生偏差。而且，在本實施方式中，由于運算處理部150的運 算處理中的時間間隔信息由驅動頻率規定，因此當在驅動頻率中存在偏差時，在運算結果 中也將產生偏差。例如，當檢測對象實際上僅旋轉了 10度而在驅動頻率中存在偏差時，作為 運算處理部150的運算結果的旋轉角度不會變為10度，而成為從10度偏移了的角度。
[0199] 對于這一點，在本實施方式中，在振動片10和電路裝置被連接的狀態下對驅動頻 率進行測量，且如上式⑴所示，基于所測量出的驅動頻率(fxt)來求出運算系數CF(在廣義 上為驅動頻率信息），并存儲在非易失性存儲器146中。而且，運算處理部150基于從該非易 失性存儲器146所讀取的運算系數CF而實施運算處理。因此，由于被用于運算處理中的時間 間隔信息成為基于所測量出的驅動頻率(fxt)而被規定的信息，因此即使在驅動頻率中存 在偏差的情況下，運算處理部150也能夠更準確地輸出運算結果。
[0200] 此外，對于檢測電路60所進行檢測的角速度，通過下文所述的圖14的DSP部110而 實施靈敏度補正，角速度的靈敏度以成為作為設計值的設定靈敏度的方式而被補正。該設 定靈敏度的值有時會有根據物理量檢測裝置的產品而不同的情況，如果不考慮該設定靈敏 度而使運算處理部150實施積分處理等運算處理，則無法獲得準確的運算結果。
[0201] 對于這一點，在本實施方式中，如上式（1)所示，基于設定靈敏度SEN而求出運算系 數CF，并且運算處理部150基于該運算系數CF而實施運算處理。因此，能夠利用與從檢測電 路60被輸出的角速度的靈敏度相對應的運算系數CF來實施運算處理。例如在設定靈敏度 SEN為300(LSB/dps)的情況下，從檢測電路60被輸出的角速度的靈敏度也被設定為300 (LSB/dps)，并如上式（1)所示，通過對將設定靈敏度SEN設定為分母的運算系數CF乘以來自 檢測電路60的角速度，從而能夠獲得不依賴于靈敏度的準確的運算結果。
[0202] 積分處理部156包括浮動小數積分器160(浮動小數積算器)和固定小數積分器164 (固定小數積算器）。此外，檢測器162能夠包括固定小數轉換部166、寄存器168、169。
[0203] 浮動小數積分器160對浮點表示的角度位移（A 0= ? Xt)進行積算，并對角度進 行計算。此處，為了不降低浮點運算的精度而實施累計，從而優選為，將浮動小數積分器160 的輸出值通常設為較小的值(例如廠 16以下）。因此，當浮動小數積分器160的輸出值超過恒 定值時，實施減去該部分的處理。例如當檢測器162判斷為浮動小數積分器160的輸出值超 過了例如廠 16時，例如實施從積分結果(輸出值)減去"+1"的大小的減法運算量的減法運算 處理，并實施將與該減法運算量相對應的加法運算量"+1"加在其他的固定小數積分器164 上的處理。向固定小數的轉換也在該時刻實施。同樣地，當判斷為浮動小數積分器160的輸 出值超過了例如2_ 15時，例如實施從積分結果減去"+2"的大小的減法運算量的處理，并實施 將與該減法運算量相對應的加法運算量"+2"加在固定小數積分器164上的處理。在超過了 2一 14，2一13，2一12，2一11的情況下的減法運算量及加法運算量分別成為"+4"、"+8"、"+16"、"+ 32"。
[0204] 而且，固定小數積分器164的輸出等經由寄存器168、寄存器169而作為轉數信息的 整數部分REVQ、小數部分DEGQ被輸出。
[0205] 另外，在圖12中，關于微小角度成分(下位8位），不經由上述的固定小數積分器164 而直接地對浮點表示的浮動小數積分器160的輸出進行轉換。例如在浮動小數的指數部所 表示的值為廠 15的情況下，通過將第8位設為1，并且作為下位7位而輸出浮動小數的尾數部 的上位7位，從而實施向固定小數的轉換。該轉換由固定小數轉換部166實施，并將所得到的 8位的固定小數輸出至寄存器169。同樣地，在浮動小數的指數部所表示的值為廠 14的情況 下，通過將第8位、第7位設為0、1，并且作為下位6位而輸出浮動小數的尾數部的上位6位，從 而實施向固定小數的轉換。
[0206]如上文所述，在圖12中，運算處理部150相對于浮點表示的角速度信息QG(物理量 信息）而實施運算處理，并輸出定點表示的轉數信息QH(運算后物理量信息）。該定點表示的 轉數信息QH(角度信息）由整數部分REVQ和小數部分DEGQ而構成。
[0207] 5 ?姿態運算
[0208]雖然在上文中以運算處理部150所實施的運算處理為基于角速度等物理量信息的 積分處理的情況為例而進行了說明，但本實施方式并不限定于此。運算處理部150所實施的 運算處理也可以為基于物理量信息而進行的姿態運算處理。
[0209]作為這樣的姿態運算處理，考慮到利用了下式(2)所示的四元數的運算處理等。
[0210] 數學式2
[0211] q ^ + qj ^ q2j + q,k (2)
[0212] 四元數為以由旋轉軸(矢量部）和旋轉角(標量部)構成的四種成分來表現三維空 間的旋轉等的數。例如在上式(2)中，qo表示標量部，（qi、q2、q3)表示矢量部。該四元數也被 稱Quaternion。由于根據四元數形式，具有不存在產生由歐拉角引起的旋轉形式的異點這 樣的優點，因此被廣泛地用于三維空間內的姿態運算處理等中。
[0213]微少時間A t中的四元數的各個成分的變化量A qQ、A qi、A q2、A q3利用各軸的角 速度(^、(^、(^，并通過下式"穴^穴"穴⑷彡所示的運算處理而被求出。
[0214]數學式3、4、5、6
[0219] 運算處理部150作為基于物理量信息即角速度的姿態運算處理，而實施例如上式 (3)、（4)、（5)、（6)所示的運算處理。即，基于角速度信息（〇1、《2、《3)和時間間隔信息（八 t)而實施對四元數進行更新的運算處理，從而實現檢測對象的姿態運算處理。例如運算處 理部150具有實現上式(3)、（4)、（5)、（6)的運算處理的運算電路，在被設置于該運算電路上 的積分器(積算器）中，輸入有基于角速度信息和時間間隔信息所求得的角度位移成分（A 0i，A02, △03)。上式(3)、（4)、（5)、（6)的四元數的更新式以微少時間來定義并以盡可能快 的速度實施更新，從而具有減少誤差的效果。
[0220] 6.電子設備、陀螺傳感器、電路裝置的詳細的結構
[0221] 在圖13中，圖示了本實施方式的電路裝置20、包含該電路裝置20的陀螺傳感器510 (在廣義上為物理量檢測裝置）、包含該陀螺傳感器510的電子設備的詳細的結構例。
[0222] 另外，電路裝置20、電子設備500、陀螺傳感器510并不限定于圖13的結構，也能夠 實施省略其結構要素的一部分或者追加其他的結構要素等各種的變形。此外，作為本實施 方式的電子設備500而能夠假定數碼照相機、攝像機、智能手機、便攜式電話、導航系統、自 動裝置、生物體信息檢測裝置、游戲機、時鐘、健康器具、或者便攜式信息終端等各種的設 備。此外，雖然在下文中，以物理量傳感器（角速度傳感器元件)為壓電型的振動片(振動陀 螺儀）、傳感器為陀螺傳感器的情況為例而進行了說明，但本發明并不限定于此。例如本發 明也能夠應用于由硅基板等形成的靜電電容檢測方式的振動陀螺儀、或對與角速度信息等 價的物理量或角速度信息以外的物理量進行檢測的物理量傳感器等中。
[0223] 電子設備500包括陀螺傳感器510和處理部520。此外，能夠包含存儲器530、操作部 540、顯示部550。以CPU、MPU等來實現的處理部520(外部的處理裝置)實施陀螺傳感器510等 控制或電子設備500的整體控制。此外，處理部520基于由陀螺傳感器510所檢測出的角速度 信息（在廣義上為物理量)而實施處理。例如基于角速度信息而實施用于手抖修正、姿態控 制、GPS自動導航等的處理。存儲器530(R0M、RAM等)對控制程序或各種數據進行存儲，或作 為工作區域或數據儲存區域而發揮功能。操作部540為用于供用戶操作電子設備500的結 構，顯示部550向用戶顯示各種的信息。
[0224] 陀螺傳感器510(物理量檢測裝置)包括振動片10和電路裝置20。振動片10(在廣義 上為物理量傳感器、角速度傳感器元件)為由水晶等壓電材料的薄板所形成的壓電型振動 片。具體而言，振動片10為由Z切割的水晶基板所形成的形成的雙T字型的振動片。
[0225] 電路裝置20包括驅動電路30、檢測電路60、控制部140、寄存器部142、輸出部144、 非易失性存儲器146、運算處理部150。另外，能夠實施省略這些結構要素的一部分或者追加 其他的結構要素等各種的變形。
[0226]驅動電路30輸出驅動信號DQ并對振動片10進行驅動。例如通過從振動片10接收反 饋信號DI，并輸出與此相對應的驅動信號DQ，從而使振動片10激振。檢測電路60從通過驅動 信號DQ而被驅動的振動片10接收檢測信號IQ1、IQ2(檢測電流、電荷），并從檢測信號IQ1、 IQ2中檢測出（提取）與被施加在振動片10上的物理量相對應的所需信號（科里奧利力信 號)。
[0227] 振動片10具有基部1、連結臂2、3、驅動臂4、5、6、7、檢測臂8、9。檢測臂8、9相對于矩 形形狀的基部1而在+Y軸方向、一Y軸方向上延伸。此外，連結臂2、3相對于基部1而在一X軸 方向、+X軸方向上延伸。而且，驅動臂4、5相對于連結臂2而在+Y軸方向、一Y軸方向上延伸， 驅動臂6、7相對于連結臂3而在+Y軸方向、一Y軸方向上延伸。另外，X軸、Y軸、Z軸為表示水晶 軸的軸，并分別被稱為電軸、機械軸和光學軸。
[0228]來自驅動電路30的驅動信號DQ被輸入至設置在驅動臂4、5的上表面上的驅動電 極、和設置在驅動臂6、7的側面上的驅動電極。此外，來自被設置在驅動臂4、5的側面上的驅 動電極、和被設置在驅動臂6、7的上表面上的驅動電極的信號，作為反饋信號DI而被輸入至 驅動電路30。此外，來自被設置在檢測臂8、9的上表面上的檢測電極的信號，作為檢測信號 IQ1、IQ2而被輸入至檢測電路60。另外，被設置在檢測臂8、9的側面上的共用電極例如被接 地。
[0229] 當通過驅動電路30而施加有交流的驅動信號DQ時，驅動臂4、5、6、7通過逆壓電效 應而實施如箭頭標記A所示的彎曲振動(激振振動）。即，實施驅動臂4、6的頂端反復進行相 互接近和遠離、且驅動臂5、7的頂端也反復進行相互接近和遠離的彎曲振動。此時，由于驅 動臂4、5和驅動臂6、7相對于穿過基部1的重心位置的Y軸而實施線對稱的振動，因此，基部 1、連結臂2、3、檢測臂8、9幾乎不發生振動。
[0230] 在該狀態下，當對振動片10施加以Z軸為旋轉軸的角速度時（當振動片10以繞Z軸 的方式進行旋轉時），通過科里奧利力而驅動臂4、5、6、7以箭頭標記B所示的方式進行振動。 即，通過使與箭頭標記A的方向和Z軸的方向正交的箭頭標記B的方向的科里奧利力作用于 驅動臂4、5、6、7上，從而產生箭頭標記B的方向的振動成分。該箭頭標記B的振動經由連結臂 2、3而傳遞至基部1，并且檢測臂8、9在箭頭標記C的方向上實施彎曲振動。通過由該檢測臂 8、9的彎曲振動而引起的壓電效應所產生的電荷信號，作為檢測信號IQ1、IQ2而被輸入至檢 測電路60。此處，驅動臂4、5、6、7的箭頭標記B的振動為相對于基部1的重心位置而圓周方向 上的振動，檢測臂8、9的振動為在圓周方向上與箭頭標記B相反朝向的箭頭標記C的方向上 的振動。因此，檢測信號IQ1、IQ2成為相對于驅動信號DQ而相位僅偏移了 90度的信號。
[0231 ]例如，當將繞Z軸的振動片10(陀螺傳感器)的角速度設為《，將質量設為m，將振動 速度設為v時，科里奧利力被表示為Fc = 2m ? v ??。因此，通過檢測電路60對作為與科里奧 利力相對應的信號的所需信號進行檢測，從而能夠求出角速度而且，通過使用所求得的 角速度《，從而能夠使處理部520實施用于手抖修正、姿態控制、或者GPS自動導航等各種處 理。
[0232] 另外，雖然在圖13中圖示了振動片10為雙T字型的情況下的示例，但本實施方式的 振動片10并不限定于這樣的結構。例如也可以為音叉型、H型等。此外，振動片10的壓電材料 也可以為水晶以外的陶瓷或硅等材料。
[0233] 在圖14中，圖示了電路裝置的驅動電路30、檢測電路60的詳細的結構。
[0234] 驅動電路30包括:輸入有來自振動片10的反饋信號DI的放大電路32、實施自動增 益控制的增益控制電路40、向振動片10輸出驅動信號DQ的驅動信號輸出電路50。此外，包括 向檢測電路60輸出同步信號SYC的同步信號輸出電路52。另外，驅動電路30的結構并不限定 于圖14,也能夠實施省略這些結構要素的一部分或者追加其他的結構要素等各種變形。
[0235] 放大電路32 (I/V轉換電路)對來自振動片10的反饋信號DI進行放大。例如將來自 振動片10的電流的信號DI轉換為電壓的信號DV并輸出。該放大電路32能夠通過運算放大 器、反饋電阻元件、反饋電容器等來實現。
[0236] 驅動信號輸出電路50基于由放大電路32實現的放大后的信號DV而輸出驅動信號 DQ。例如在驅動信號輸出電路50輸出矩形波(或者正弦波）的驅動信號的情況下，驅動信號 輸出電路50能夠通過比較器等來實現。
[0237] 增益控制電路40(AGC)向驅動信號輸出電路50輸出控制電壓DS，并對驅動信號DQ 的振幅進行控制。具體而言，增益控制電路40對信號DV進行監視，并對振蕩環的增益進行控 制。例如在驅動電路30中，為了使陀螺傳感器的靈敏度維持在恒定，從而需要將向振動片10 (驅動用振動片)供給的驅動電壓的振幅維持在固定。因此，在驅動振動系統的振蕩環內，設 置有用于對增益進行自動調節的增益控制電路40。增益控制電路40以使來自振動片10的反 饋信號DI的振幅(振動片的振動速度v)成為恒定的方式，而可變地對增益進行自動調節。該 增益控制電路40能夠通過對放大電路32的輸出信號DV進行全波整流的全波整流器、或實施 全波整流器的輸出信號的積分處理的積分器等來實現。
[0238]同步信號輸出電路52接收由放大電路32實施的放大后的信號DV，并向檢測電路60 輸出同步信號SYC(參照信號）。該同步信號輸出電路52能夠通過比較器或相位調節電路(移 相器)等來實現，其中，所述比較器實施正弦波(交流)信號DV的二進制處理并生成矩形波的 同步信號SYC，所述相位調節電路(移相器)實施同步信號SYC的相位調節。
[0239]此外，同步信號輸出電路52向運算處理部150輸出基準時鐘信號CKF。例如同步信 號輸出電路52包括實施正弦波信號DV的二進制處理的比較器。而且，例如通過第一緩沖電 路而對比較器的輸出信號進行了緩沖的信號成為同步信號SYC，通過第二緩沖電路而對比 較器的輸出信號進行了緩沖的信號成為基準時鐘信號CKF。由此，基準時鐘信號CKF與同步 信號成為例如頻率相同的信號。另外，也可以設置同步信號SYC的生成用的第一比較器和基 準時鐘信號CKF的生成用的第二比較器。
[0240] 此外，雖然在圖14中未進行圖示，但A/D轉換電路100、DSP部110、控制部140、運算 處理部150等生成成為主時鐘的時鐘信號MCK的時鐘信號生成電路被設置在電路裝置20上。 雖然該時鐘信號生成電路利用例如CR振蕩電路等來生成時鐘信號MCK，但本實施方式并不 限定于此。
[0241] 檢測電路60包括放大電路61、同步檢波電路81、濾波部90、A/D轉換電路100、DSP部 110。放大電路61接收來自振動片10的第一檢測信號IP1、第二檢測信號IQ2,并實施電荷一 電壓轉換或差動的信號放大或增益調節等。同步檢波電路81基于來自驅動電路30的同步信 號SYC而實施同步檢波。濾波部90(低通濾波器)作為A/D轉換電路100的前置濾波器而發揮 功能。此外，濾波部90也作為使通過同步檢波而未被除盡的干擾信號進行衰減的電路而發 揮功能。A/D轉換電路100實施同步檢波后的信號的A/D轉換。DSP部110相對于來自A/D轉換 電路100的數字信號而實施數字濾波處理或數字補正處理等數字信號處理。作為數字補正 處理，例如存在零點補正處理或靈敏度補正處理等。
[0242] 另外，例如作為來自振動片10的電荷信號（電流信號）的檢測信號IQ1、IQ2相對于 作為電壓信號的驅動信號DQ而相位延遲90度。此外，在放大電路61的Q/V轉換電路等中，相 位延遲90度。因此，放大電路61的輸出信號相對于驅動信號DQ而相位延遲180度。因此，通過 利用例如驅動信號DQ(DV)和同相的同步信號SYC而進行同步檢波，從而能夠去除相對于驅 動信號DQ而相位延遲了 90度的干擾信號等。
[0243] 控制部140實施電路裝置20的控制處理。該控制部140能夠通過邏輯電路（門陣列 等)或處理器等來實現。電路裝置20中的各種開關控制或模式設定等通過該控制部140而被 實施。
[0244] 7 .DC成分去除部
[0245] 如圖14所示，在檢測電路60中設置有DC成分去除部112。具體而言，DC成分去除部 112被設置在例如檢測電路60的DSP部110上。而且，DC成分去除部112提取物理量信息（角速 度信息等）的DC成分，并實施從物理量信息去除DC成分(偏差成分）的處理。而且，運算處理 部150基于DC成分被去除了的物理量信息（角速度信息等)而實施上述的各種運算處理。
[0246] 即，在運算處理部150中，實施角速度信息等物理量信息的積分處理。因此，當在物 理量信息中殘留了 DC成分時，且其被進行累計，因此無法獲得準確的運算結果。
[0247] 對于這一點，在本實施方式中，在檢測電路60中設置有DC成分去除部112，DC成分 去除部112提取物理量信息的DC成分，并實施從物理量信息去除DC成分的處理。因此，由于 在運算處理部150中，實施DC成分被去除了的物理量信息的積分處理等，因此與DC成分未被 去除的情況相比，能夠輸出準確的運算結果。
[0248] 在圖15中，圖示了DC成分去除部112的結構例。該DC成分去除部112包括噪聲推斷 部310、卡爾曼濾波器320和減法運算器321。
[0249]噪聲推斷部310將物理量信號PI(物理量信息)作為輸入信號(輸入數據)而接收， 并對根據該輸入信號PI而發生動態變化的觀測噪聲及系統噪聲〇sys進行推斷。具體而 言，噪聲推斷部310根據輸入信號PI而生成觀測噪聲及系統噪聲〇sys，并根據輸入信號 PI的值或者其變化而使觀測噪聲及系統噪聲〇sys變化。
[0250] 卡爾曼濾波器320基于觀測噪聲〇meas及系統噪聲〇_而實施卡爾曼濾波處理，并提 取輸入信號PI的DC成分DCQ。減法運算器321從輸入信號PI中減去DC成分DCQ，并將輸出信號 PQ輸出。卡爾曼濾波處理為，假定在表示觀測值及系統的狀態的變量中包含噪聲(誤差），并 利用從過去至現在所取得的觀測值而對系統的最佳的狀態進行推斷的處理。在圖15中，觀 測值為物理量信號PI(物理量信息），所推斷的變量為DC成分DCQ。具體而言，反復實施觀測 更新(觀測過程)與時間更新(預測過程)從而對狀態進行推斷。觀測更新為，利用觀測值和 時間更新的結果而對卡爾曼增益、推斷值、誤差協方差進行更新的過程。時間更新為，利用 觀測更新的結果而對下一個時刻的推斷值、誤差協方差進行預測的過程。
[0251] 在通常的卡爾曼濾波器中，將誤差協方差的初始值及系統噪聲作為已知的值而預 先給予。誤差協方差通過觀測更新或時間更新而其值被更新。由此，在通常的卡爾曼濾波器 中，在反復更新的中途不會從外部被給予新的觀測噪聲或系統噪聲。
[0252] 另一方面，在圖15中，使觀測噪聲〇me5as及系統噪聲〇sys動態地變化，并從外部向卡 爾曼濾波器320供給。觀測噪聲 〇meas及系統噪聲〇sys對卡爾曼增益g(k)等內部變量造成影 響。即，是指通過對觀測噪聲〇 meas及系統噪聲〇sys進行控制從而能夠對卡爾曼濾波器320的 濾波特性進行控制。在圖15中，通過利用這個特性，從而在物理量信號PI的DC成分未發生變 化時預先將穿過帶設為低頻率，從而能夠將信號成分的穿過帶向低頻側擴大。此外，在DC成 分發生了變化時，通過使觀測噪聲及系統噪聲〇 sys變化而使穿過帶擴大，從而能夠追蹤 DC成分的變化。通過采用這種方式，從而能夠提高相對于物理量信號PI的變化的瞬態響應 性或相對于DC成分的變化的追蹤性。
[0253] 具體而言，噪聲推斷部310基于輸入信號PI而對觀測噪聲~_進行推斷，并通過相 對于所推斷出的觀測噪聲~_而實施增益處理，從而對系統噪聲〇 sys進行推斷。
[0254] 通過采用這種方式，能夠根據輸入信號PI而使觀測噪聲cjme5as及系統噪聲cjsys動態 地變化，從而能夠根據輸入信號PI而對卡爾曼濾波器320的特性進行控制。此外，由于能夠 通過對增益處理的增益進行變更從而對系統噪聲〇 sys進行調節，因此能夠由此以使卡爾曼 濾波器320成為所需的特性的方式進行控制。
[0255] 更具體而言，噪聲推斷部310通過基于卡爾曼濾波320的收斂狀態中的低通濾波動 作的靶截止頻率而被設定的增益，而對觀測噪聲~_實施增益處理。
[0256] 當卡爾曼濾波器320開始工作起經過了足夠的時間時，卡爾曼增益等內部變量收 斂為恒定值，并且卡爾曼濾波器320收斂為包含低通濾波特性的濾波特性。在該收斂狀態 下，低通濾波器的截止頻率fc通過增益GA1而被決定。反之，通過以獲得所需的截止頻率fc 的方式對增益GA1進行設定，從而在卡爾曼濾波320成為收斂狀態時，能夠獲得其所需的截 止頻率fc的低通濾波特性。
[0257] 在圖15中，通過利用卡爾曼濾波器320,從而能夠在收斂狀態下獲得例如O.lmHz左 右的非常低的截止頻率。由此，能夠從作為角速度等物理量信息的物理量信號PI僅提取頻 率非常低的成分以作為DC成分DCQ，并通過對該DC成分DCQ進行減法運算，從而能夠實現DC 成分的去除處理。
[0258] 另外，去除DC成分的方法并不限定于圖15的方法，例如也能夠實施以不同于圖15 的方法的數字信號處理來去除DC成分、或者通過模擬處理來去除DC成分等各種的變形。
[0259] 8.移動體、電子設備
[0260] 在圖16(A)中，圖示了包含本實施方式的電路裝置20的移動體的示例。本實施方式 的電路裝置20例如能夠安裝至汽車、飛機、摩托車、自行車、或者船舶等各種移動體中。移動 體為，具備例如發動機或電機等驅動機構、方向盤或船舵等轉向機構、各種電子設備，并在 地上或空中或海上移動的設備和裝置。圖16(A)概要地圖示了作為移動體的具體示例的汽 車206。在汽車206上，安裝有具有振動片10和電路裝置20的陀螺傳感器510(傳感器）。陀螺 傳感器510能夠對車身207的姿態進行檢測。陀螺傳感器510的檢測信號能夠被供給至車身 姿態控制裝置208。車身姿態控制裝置208能夠根據例如車身207的姿態而對懸架的軟硬進 行控制或者對每個車輪209的制動器進行控制。此外，能夠在兩足步行機器人或航空器、直 升飛機等各種移動體中利用這樣的姿態控制。可以在為了實現姿態控制時裝入陀螺傳感器 510〇
[0261] 如圖16(B)、圖16(C)所示，本實施方式的電路裝置能夠應用于數碼照相機或生物 體信息檢測裝置(可佩帶的健康設備。例如脈搏器、計步器、活動量儀等）等各種電子設備 中。例如在數碼照相機中，能夠實施使用了陀螺傳感器或加速度傳感器的手抖修正等。此 外，在生物體信息檢測裝置中，能夠使用陀螺傳感器或加速度傳感器而對用戶的身體活動 進行檢測，或者對運動狀態進行檢測。此外，如圖16(D)所示，本實施方式的電路裝置也能夠 應用于自動裝置的可動部(臂、關節)或主體部。自動裝置可以假定為移動體(行駛或步行自 動裝置）、電子設備(非行駛或非步行自動裝置）中的任意一個。在行駛或步行自動裝置的情 況下，例如能夠在自動行駛中利用本實施方式的電路裝置。
[0262] 另外，雖然以上述的方式對本實施方式進行了詳細說明，但本領域技術人員能夠 很容易理解如下內容，即，能夠實施在實體上不脫離本發明的新穎事項以及效果的多種改 變。因此，這種改變例也全部被包含在本發明的范圍中。例如，在說明書或附圖中至少一次 與更為廣義或同義的不同用語(物理量信息、運算后物理量信息、角速度傳感器元件、物理 量檢測裝置等）一起記載的用語（角速度信息、角度信息或轉數信息、振動片、陀螺傳感器 等），在說明書或附圖的任意位置處均能夠置換為該不同的用語。此外，電路裝置、物理量檢 測裝置、電子設備、移動體的結構、振動片的結構等均不限定于本實施方式中所說明的內 容，能夠實施各種改變。
[0263] 符號說明
[0264] 10振動片；18角速度傳感器元件;20電路裝置;30驅動電路;32放大電路(I/V 轉換電路）；40增益控制電路;50驅動信號輸出電路;52同步信號輸出電路;60檢測電 路;61放大電路;81同步檢波電路;90濾波部；100 A/D轉換電路；110 DSP部；112 DC成分 去除部；140控制部；142寄存器部；144輸出部；146非易失性存儲器；150運算處理部； 152計數時鐘生成電路；154計數器；155乘法處理部；156積分處理部；160浮動小數積 分器；162檢測器；164固定小數積分器；166固定小數轉換部；168、169寄存器;206移動 體(汽車）；207車身；208車身姿態控制裝置;209車輪;310噪聲推斷部;320卡爾曼濾波 器;321減法運算器;350時鐘信號生成電路;360 CR振蕩電路;500電子設備;510陀螺傳 感器;520處理部;530存儲器;540操作部;550顯示部。
【主權項】
1. 一種電路裝置，其特征在于，包括： 檢測電路，其基于來自角速度傳感器元件的檢測信號而輸出角速度信息； 輸出部，其輸出基于所述角速度信息而求得的定點表示的轉數信息， 所述輸出部能夠將所述轉數信息的整數部分作為所述定點表示的整數部分而輸出，并 且能夠將所述轉數信息的小數部分作為所述定點表示的小數部分而輸出。2. 如權利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述輸出部具有多個輸出模式， 所述多個輸出模式包括第一輸出模式，所述第一輸出模式為，所述輸出部輸出所述轉 數信息的所述整數部分，且所述輸出部輸出所述轉數信息的所述小數部分的模式。3. 如權利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 所述多個輸出模式包括第二輸出模式，所述第二輸出模式為，所述輸出部輸出所述轉 數信息的所述整數部分，且所述輸出部不輸出所述轉數信息的所述小數部分的模式。4. 如權利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 所述多個輸出模式包括第三輸出模式，所述第三輸出模式為，所述輸出部不輸出所述 轉數信息的所述整數部分，且所述輸出部輸出所述轉數信息的所述小數部分的模式。5. 如權利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 所述多個輸出模式包括第四輸出模式，所述第四輸出模式為，所述轉數信息的所述小 數部分的位數被削減并由所述輸出部輸出的模式。6. 如權利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述輸出部具有多個輸出模式， 所述多個輸出模式包括如下模式中的至少兩個輸出模式，即： 第一輸出模式，其為所述輸出部輸出所述轉數信息的所述整數部分，且所述輸出部輸 出所述轉數信息的所述小數部分的模式； 第二輸出模式，其為所述輸出部輸出所述轉數信息的所述整數部分，且所述輸出部不 輸出所述轉數信息的所述小數部分的模式； 第三輸出模式，其為所述輸出部不輸出所述轉數信息的所述整數部分，且所述輸出部 輸出所述轉數信息的所述小數部分的模式； 第四輸出模式，其為所述轉數信息的所述小數部分的位數被削減并且由所述輸出部輸 出的模式。7. 如權利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 包括寄存器部， 所述寄存器部包括對所述多個輸出模式進行切換的模式切換寄存器。8. 如權利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 包括寄存器部和控制部， 所述寄存器部包括對所述轉數信息進行存儲的信息寄存器， 所述控制部根據讀取指令而實施從所述信息寄存器讀取所述轉數信息的處理， 并且根據復位指令而實施將所述運算處理部的積分處理部復位為初始狀態的處理。9. 如權利要求8所述的電路裝置，其特征在于， 所述控制部在根據所述讀取指令而讀取了所述轉數信息的情況下，實施將所述運算處 理部的所述積分處理部復位為初始狀態的處理。10. 如權利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 在將所述轉數信息的所述小數部分的位數設為η位的情況下，用所述η位來表記的整數 乘以360/2η而得到的值將成為基于所述角速度信息而求得的角度信息。11. 如權利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述輸出部以串行數據來輸出所述轉數信息。12. 如權利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 包括運算處理部，所述運算處理部基于來自所述檢測電路的所述角速度信息而實施運 算處理，并輸出所述轉數信息。13. 如權利要求12所述的電路裝置，其特征在于， 所述運算處理部對浮點表示的所述角速度信息實施所述運算處理，并輸出定點表示的 所述轉數信息。14. 如權利要求12所述的電路裝置，其特征在于， 所述運算處理部實施基于所述角速度信息的積分處理以作為所述運算處理，并輸出所 述轉數信息。15. 如權利要求12所述的電路裝置，其特征在于， 包括驅動電路，所述驅動電路對所述角速度傳感器元件進行驅動， 所述運算處理部基于來自所述檢測電路的所述角速度信息、和由所述驅動電路的驅動 頻率規定的時間間隔信息，而實施所述運算處理。16. 如權利要求12所述的電路裝置，其特征在于， 包括驅動電路，所述驅動電路對所述角速度傳感器元件進行驅動， 所述運算處理部使用基于所述驅動電路的驅動頻率來設定其值的運算系數，而實施所 述運算處理。17. 如權利要求16所述的電路裝置，其特征在于， 所述運算處理部使用基于所述驅動頻率及所述角速度信息的設定靈敏度來設定其值 的所述運算系數，而實施所述運算處理。18. -種物理量檢測裝置，其特征在于，包括： 權利要求1所述的電路裝置； 所述角速度傳感器元件。19. 一種電子設備，其特征在于，包括權利要求1所述的電路裝置。20. -種移動體，其特征在于，包括權利要求1所述的電路裝置。
【文檔編號】G01C19/56GK105910596SQ201610091324
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月18日
【發明人】羽田秀生, 須藤泰宏
【申請人】精工愛普生株式會社