JP2019060737A - Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体に関するものである。 The present invention relates to a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile object positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile object.
近年、シリコンＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製造された物理量センサーが開発されている。このような物理量センサーとして、例えば特許文献１には、櫛歯状をなして対向配置されている可動電極および固定電極を有する素子を有し、これら二つの電極間の静電容量に基づいて物理量（角速度）を検出する静電容量型の物理量センサーが記載されている。そして、この構成では、固定部に一端が連結された梁状の支持部と、該支持部の他端が丁字形状（Ｔ字形状）に連結されたバネ部と、によって可動電極が移動可能に支持されている。
In recent years, physical quantity sensors manufactured using silicon MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology have been developed. As such a physical quantity sensor, for example,
しかしながら、特許文献１に記載されている物理量センサーの構成では、外部から加わる振動や衝撃などの応力が、固定部に可動電極を支持しているバネ部と支持部との丁字形状の連結部分に集中し易く、集中した応力によって該連結部分におけるバネ部の破損を生じ易いという問題があった。
However, in the configuration of the physical quantity sensor described in
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and can be realized as the following modes or application examples.
［適用例１］本適用例に係る物理量センサーは、基板と、前記基板に対して移動可能な可動電極部と、前記基板に接続されている固定部に連結され、第１の方向に沿って設けられている梁部と、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って設けられ、前記梁部および前記可動電極部と連結されている支持部と、前記梁部の前記第２の方向の両側のそれぞれに配置され、前記支持部に連結されている突起部と、を備え、前記突起部は、前記梁部と間隙を有し、前記第１の方向に沿って設けられている。 Application Example 1 A physical quantity sensor according to this application example is connected to a substrate, a movable electrode portion movable with respect to the substrate, and a fixed portion connected to the substrate, and extends along a first direction. A beam portion provided, a support portion provided along a second direction crossing the first direction, and connected to the beam portion and the movable electrode portion; and the second portion of the beam portion A protrusion disposed on each of both sides in the direction of and connected to the support, the protrusion having a gap with the beam and provided along the first direction There is.
本適用例に係る物理量センサーによれば、基板に接続された固定部に連結された梁部が、第１の方向に支持部に連結されている一対の突起部の間において、支持部に所謂丁字（ていじ）形状（Ｔ字形状）に連結される。換言すれば、可動電極部を基板に対して移動可能に支持する支持部と梁部との丁字形状の連結部分では、第１の方向に延在する梁部の第２の方向の両側に突起部が存在するため、従来は梁部側の連結部位に集中していた応力が梁部側と突起部側とに分散される。これによって、梁部側の連結部位に集中する応力を小さくすることができ、梁部の破損を低減することが可能となる。 According to the physical quantity sensor of the application example, the beam portion connected to the fixed portion connected to the substrate is a so-called support portion between the pair of protrusions connected to the support portion in the first direction. It is connected in a T-shape (T-shape). In other words, in the D-shaped connecting portion between the supporting portion that movably supports the movable electrode portion with respect to the substrate and the beam portion, protrusions on both sides in the second direction of the beam portion extending in the first direction Because of the presence of the portion, the stress that has conventionally concentrated on the connection portion on the beam portion side is dispersed to the beam portion side and the protrusion portion side. As a result, the stress concentrated on the connection portion on the beam portion side can be reduced, and breakage of the beam portion can be reduced.
［適用例２］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記突起部のそれぞれは、前記梁部との距離が略等しいことが好ましい。 Application Example 2 In the physical quantity sensor described in the application example, it is preferable that each of the protrusions has substantially the same distance to the beam.
本適用例によれば、梁部に対して突起部の外縁（梁部側の外縁）が略対称位置となることから、応力も梁部の両側で等分に分散され、梁部の破損をより低減することができる。 According to this application example, since the outer edge (the outer edge on the beam portion side) of the protrusion is substantially symmetrical with respect to the beam portion, the stress is also equally distributed on both sides of the beam portion, and breakage of the beam portion It can be further reduced.
［適用例３］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記突起部の前記支持部側と反対側の端は、前記梁部の前記第１の方向の中央部に対向する位置に設けられていることが好ましい。 Application Example 3 In the physical quantity sensor according to the application example described above, the end of the protrusion opposite to the support is provided at a position facing the center of the beam in the first direction. Is preferred.
本適用例によれば、突起部の支持部側と反対側の端が、梁部の第１の方向の中央部に対向する位置に設けられていることにより、第１の方向の中央部の梁部の周囲の面積が、梁部の他の部分の周囲の面積と異なることになる。その結果、梁部を形成する際に用いる、例えばドライエッチングによる梁部の形状のばらつきが、梁部の第１の方向の中央部で大きくなる。梁部の形状がばらつくと計測値に係る周波数特性に対する影響を生じるが、梁部の特性上、梁部の両端に比べて中央部は同じ寸法変動（形状ばらつき）でも周波数特性への影響が小さいことから、形状ばらつきが大きくなる部分を梁部の第１の方向の中央部（ほぼ半分の長さの位置）とすることにより、周波数特性への影響を小さくすることができる。 According to this application example, the end of the protrusion opposite to the support portion side is provided at a position facing the central portion in the first direction of the beam portion, and thereby the central portion in the first direction is The area around the beam will be different from the area around the other part of the beam. As a result, the variation in the shape of the beam portion due to, for example, dry etching, which is used when forming the beam portion, becomes large at the central portion in the first direction of the beam portion. Variation in the beam shape affects the frequency characteristics related to the measured value, but due to the characteristics of the beam, the same dimensional variation (shape variation) in the central portion has less influence on the frequency characteristics than in both ends of the beam. Therefore, the influence on the frequency characteristic can be reduced by setting the portion where the variation in shape is large as the central portion in the first direction of the beam portion (position of approximately half the length).
［適用例４］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記梁部および前記支持部の厚さをｔとし、厚さｔが、２０μｍ≦ｔ＜３０μｍのとき、前記梁部の前記第１の方向に沿った側面と、それぞれの前記突起部の側面との間の距離Ｌが、２．０μｍ≦Ｌ≦３．０μｍ、を満たすように設けられていることが好ましい。 Application Example 4 In the physical quantity sensor according to the application example, the thickness of the beam portion and the support portion is t, and when the thickness t is 20 μm ≦ t <30 μm, the first portion of the beam portion is removed. It is preferable that a distance L between the side surface along the direction and the side surface of each of the protrusions satisfy 2.0 μm ≦ L ≦ 3.0 μm.
本適用例によれば、梁部と突起部との間の距離Ｌを、上述のような範囲の内とすることにより、梁部と支持部との連結部分において応力集中の生じ易い外形形状の出現を減少させることができ、応力集中による梁部の破損を低減することができる。 According to this application example, by setting the distance L between the beam and the protrusion within the range as described above, the external shape in which stress concentration easily occurs in the connection portion between the beam and the support is obtained. Appearance can be reduced, and damage to the beam due to stress concentration can be reduced.
［適用例５］上記適用例に記載の物理量センサーにおいて、前記梁部および前記支持部の厚さをｔとし、厚さｔが、２０μｍ≦ｔ＜３０μｍのとき、前記梁部の前記第１の方向に沿った側面と、それぞれの前記突起部の側面との間の距離をＬとし、前記突起部の前記支持部から前記支持部側と反対側の端までの距離をＨとしたとき、２．０μｍ≦Ｌ≦３．０μｍ、且つ２．０μｍ≦Ｈ≦３．０μｍ、を満たすことが好ましい。 Application Example 5 In the physical quantity sensor according to the application example, when the thickness of the beam portion and the support portion is t, and the thickness t is 20 μm ≦ t <30 μm, the first portion of the beam portion is Assuming that the distance between the side surface along the direction and the side surface of each of the protrusions is L, and the distance from the support of the protrusions to the end opposite to the support is H, 2 It is preferable to satisfy 0 μm ≦ L ≦ 3.0 μm and 2.0 μm ≦ H ≦ 3.0 μm.
本適用例によれば、突起部の支持部から該支持部側と反対側の端までの距離Ｈ（突起部の長さ）を、上述のような範囲の内とすることにより、梁部と支持部との連結部分において応力集中の生じ易い外形形状の出現を減少させることができ、応力集中による梁部の破損を低減することができる。 According to this application example, by setting the distance H (the length of the protrusion) from the support of the protrusion to the end on the opposite side of the support within a range as described above, the beam and It is possible to reduce the appearance of the outer shape that is likely to cause stress concentration in the connection portion with the support portion, and to reduce breakage of the beam portion due to stress concentration.
［適用例６］本適用例に係る慣性計測装置は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、を含む。 Application Example 6 An inertial measurement device according to this application example includes the physical quantity sensor according to any one of the above application examples, and a control circuit that controls driving of the physical quantity sensor.
本適用例に係る慣性計測装置によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置を得ることができる。 According to the inertial measurement device according to the application example, it is possible to receive the effect of the physical quantity sensor as described above, and to obtain the highly reliable inertial measurement device.
［適用例７］本適用例に係る移動体測位装置は、上記適用例に記載の慣性計測装置と、測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を含む。 Application Example 7 According to this application example, a mobile body positioning device includes the inertial measurement device according to the application example, a receiving unit that receives a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite, and the received satellite Based on a signal, an acquisition unit that acquires position information of the reception unit, an operation unit that calculates an attitude of a moving object based on inertia data output from the inertial measurement device, and the calculated attitude Calculating a position of the moving object by correcting the position information.
本適用例に係る移動体測位装置によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置を得ることができる。 According to the mobile object positioning device according to the application example, it is possible to receive the effect of the physical quantity sensor as described above, and to obtain a highly reliable mobile object positioning device.
［適用例８］本適用例に係る携帯型電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーが収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、前記ケースに収容されている表示部と、前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を含む。 Application Example 8 A portable electronic device according to this application example includes the physical quantity sensor according to any one of the above application examples, a case containing the physical quantity sensor, and the case containing the physical quantity sensor. A processing unit configured to process output data from the display unit, a display unit accommodated in the case, and a translucent cover closing an opening of the case.
本適用例に記載の携帯型電子機器によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い携帯型電子機器を得ることができる。 According to the portable electronic device described in this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be obtained, and a highly reliable portable electronic device can be obtained.
［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、を備えている。 Application Example 9 An electronic device according to this application example includes the physical quantity sensor according to any one of the above application examples, and a control unit that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor. There is.
本適用例に記載の電子機器によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器を得ることができる。 According to the electronic device described in the application example, it is possible to receive the effects of the physical quantity sensor as described above, and to obtain an electronic device with high reliability.
［適用例１０］本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の物理量センサーと、前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を備えている。 Application Example 10 The mobile unit according to this application example includes the physical quantity sensor according to any one of the above application examples, and an attitude control unit that controls an attitude based on a detection signal output from the physical quantity sensor; Is equipped.
本適用例に記載の移動体によれば、上述したような物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体を得ることができる。 According to the moving body described in this application example, the effect of the physical quantity sensor as described above can be obtained, and a highly reliable moving body can be obtained.
以下、本発明に係る物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器、および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, a physical quantity sensor, an inertial measurement device, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile according to the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the attached drawings. Note that the embodiments described below do not unduly limit the content of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described in the present embodiment are necessarily essential configuration requirements of the present invention.
＜物理量センサー＞
まず、図１〜図６を参照して、本発明の実施形態に係る物理量センサーについて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る物理量センサーを示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１の物理量センサーが有する素子部を示す平面図である。図４および図５は、それぞれ、図３の素子部が有する逆相ばねの拡大平面図である。図６は、図３に示す素子部の振動モードを説明するための模式図である。なお、各図には、互いに直交する三つの軸としてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示され、基板に接合された素子部の各部位が配置される平面をＸ軸およびＹ軸とし、基板と蓋体とが接合されている方向をＺ軸としている。また、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」または「第２の方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」または「第１の方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向プラス側を「上または上側」とも言い、Ｚ軸方向マイナス側を「下または下側」とも言う。
<Physical quantity sensor>
First, a physical quantity sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a plan view showing a physical quantity sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a plan view showing an element portion of the physical quantity sensor of FIG. 4 and 5 are enlarged plan views of reverse-phase springs of the element portion of FIG. 3 respectively. FIG. 6 is a schematic view for explaining a vibration mode of the element portion shown in FIG. In each figure, the X axis, the Y axis and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to one another, and the plane on which each portion of the element part bonded to the substrate is arranged is the X axis and the Y axis. The direction in which the lid and the lid are joined is taken as the Z axis. In addition, the direction parallel to the X-axis is "X-axis direction" or "second direction", the direction parallel to the Y-axis is "Y-axis direction" or "first direction", the direction parallel to the Z-axis It is also called "Z-axis direction". Moreover, the arrow tip side of each axis is also referred to as "plus side", and the opposite side is also referred to as "minus side". Further, the Z axis direction plus side is also referred to as “upper or upper”, and the Z axis direction minus side is also referred to as “lower or lower”.
図１に示す物理量センサー１は、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出することのできる角速度センサーである。物理量センサー１は、基板２と、蓋体３と、素子部４と、を有している。
The
図１に示すように、基板２は、Ｚ軸方向からの平面視で、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、基板２は、上側の面である上面に開放する凹部２１を有している。凹部２１は、素子部４と基板２との接触を防止（抑制）するための逃げ部として機能する。また、基板２は、凹部２１の底面から突出する複数のマウント２２（２２１，２２２，２２３，２２４，２２５）を有している。そして、これらマウント２２の上面に素子部４が接合されている。これにより、基板２との接触が防止された状態で、基板２に素子部４を固定することができる。また、基板２は、上面に開放する溝部２３，２４，２５，２６，２７，２８を有している。
As shown in FIG. 1, the
基板２としては、例えば、ナトリウムイオン（Ｎａ+）、リチウムイオン（Ｌｉ+）等の可動イオン（アルカリ金属イオン、以下Ｎａ+で代表する）を含むガラス材料（例えば、テンパックス（登録商標）ガラス、パイレックス（登録商標）ガラスのような硼珪酸ガラス）で構成されたガラス基板を用いることができる。これにより、例えば、後述するように、基板２と素子部４とを陽極接合することができ、これらを強固に接合することができる。また、光透過性を有する基板２が得られるため、物理量センサー１の外側から、基板２を介して素子部４の状態を視認することができる。ただし、基板２の構成材料としては、特に限定されず、シリコン基板、セラミックス基板等を用いてもよい。
As the
図１に示すように、溝部２３，２４，２５，２６，２７，２８には、それぞれ、配線７３，７４，７５，７６，７７，７８が配置されている。配線７３，７４，７５，７６，７７，７８は、それぞれ、素子部４と電気的に接続されている。また、配線７３，７４，７５，７６，７７，７８の一端部は、それぞれ、蓋体３の外側に露出し、外部装置との電気的な接続を行う電極パッドＰとして機能する。
As shown in FIG. 1, in the
図１に示すように、蓋体３は、Ｚ軸方向からの平面視で、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、図２に示すように、蓋体３は、下面に開放する凹部３１を有している。蓋体３は、凹部３１内に素子部４を収納するようにして、基板２の上面に接合されている。そして、蓋体３および基板２によって、その内側に、素子部４を収納する収納空間Ｓが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
また、図２に示すように、蓋体３は、収納空間Ｓの内外を連通する連通孔３２を有している。そのため、連通孔３２を介して、収納空間Ｓを所望の雰囲気に置換することができる。また、連通孔３２内には封止部材３３が配置され、封止部材３３によって連通孔３２が気密封止されている。なお、収納空間Ｓは、減圧状態、特に真空状態であることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、素子部４を効率的に振動させることができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
このような蓋体３としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。ただし、蓋体３としては、特に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。また、基板２と蓋体３との接合方法としては、特に限定されず、基板２や蓋体３の材料によって適宜選択すればよいが、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基板２の上面および蓋体３の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等が挙げられる。本実施形態では、ガラスフリット３９（低融点ガラス）を介して基板２と蓋体３とが接合されている。
For example, a silicon substrate can be used as such a
素子部４は、収納空間Ｓに配置されており、マウント２２の上面に接合されている。素子部４は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をドライエッチング法（シリコンディープエッチング）によってパターニングすることで形成することができる。以下、素子部４について詳細に説明する。なお、以下では、Ｚ軸方向からの平面視で、素子部４の中心Ｏと交わり、Ｙ軸方向に延びる直線を「仮想直線α」とも言う。
The
図３に示すように、素子部４の形状は、仮想直線αに対して対称である。また、素子部４は、仮想直線αの両側に配置された駆動部４１Ａ，４１Ｂを有している。駆動部４１Ａは、可動電極部として、櫛歯状の可動駆動電極４１１Ａと、櫛歯状をなし可動駆動電極４１１Ａと空隙を有して互い違いに配置された固定駆動電極４１２Ａと、を有している。同様に、駆動部４１Ｂは、可動電極部として、櫛歯状の可動駆動電極４１１Ｂと、櫛歯状をなし可動駆動電極４１１Ｂと空隙を有して互い違いに配置された固定駆動電極４１２Ｂと、を有している。
As shown in FIG. 3, the shape of the
また、固定駆動電極４１２Ａは、可動駆動電極４１１Ａよりも外側（仮想直線αから遠い側）に位置し、固定駆動電極４１２Ｂは、可動駆動電極４１１Ｂよりも外側（仮想直線αから遠い側）に位置している。また、固定駆動電極４１２Ａ，４１２Ｂは、それぞれ、マウント２２１の上面に接合され、基板２に固定されている。また、可動駆動電極４１１Ａ，４１１Ｂは、それぞれ、配線７３と電気的に接続されており、固定駆動電極４１２Ａ，４１２Ｂは、それぞれ、配線７４と電気的に接続されている。
The fixed
また、素子部４は、駆動部４１Ａの周囲に配置された四つの固定部４２Ａと、駆動部４１Ｂの周囲に配置された四つの固定部４２Ｂと、を有している。そして、各固定部４２Ａ，４２Ｂは、マウント２２２の上面に接合され、基板２に固定されている。
Further, the
また、素子部４は、各固定部４２Ａと可動駆動電極４１１Ａとを連結する四つの駆動ばね４３Ａと、各固定部４２Ｂと可動駆動電極４１１Ｂとを連結する四つの駆動ばね４３Ｂと、を有している。各駆動ばね４３ＡがＸ軸方向に弾性変形することで可動駆動電極４１１ＡのＸ軸方向への変位が許容され、各駆動ばね４３ＢがＸ軸方向に弾性変形することで可動駆動電極４１１ＢのＸ軸方向への変位が許容される。
In addition, the
配線７３，７４を介して可動駆動電極４１１Ａ，４１１Ｂと固定駆動電極４１２Ａ，４１２Ｂとの間に駆動電圧を印加すると、可動駆動電極４１１Ａと固定駆動電極４１２Ａとの間、および可動駆動電極４１１Ｂと固定駆動電極４１２Ｂとの間にそれぞれ静電引力が発生する。この静電引力により、可動駆動電極４１１Ａが駆動ばね４３ＡをＸ軸方向に弾性変形させつつＸ軸方向に振動すると共に、可動駆動電極４１１Ｂが駆動ばね４３ＢをＸ軸方向に弾性変形させつつＸ軸方向に振動する。駆動部４１Ａ，４１Ｂは、仮想直線αに対して対称的に配置されているため、可動駆動電極４１１Ａ，４１１Ｂは、互いに接近、離間を繰り返すようにＸ軸方向に逆相で振動する。そのため、可動駆動電極４１１Ａ，４１１Ｂの振動がキャンセルされ、振動漏れを低減することができる。以下では、この振動モードを「駆動振動モード」とも言う。
When a drive voltage is applied between the
なお、本実施形態の物理量センサー１では、静電引力によって駆動振動モードを励振させる静電駆動方式となっているが、駆動振動モードを励振させる方式としては、特に限定されず、例えば、圧電駆動方式、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することもできる。
In the
また、素子部４は、駆動部４１Ａ，４１Ｂの間に配置された検出部４４Ａ，４４Ｂを有している。検出部４４Ａは、可動電極部として、櫛歯状に配置された複数の電極指を備えた可動検出電極４４１Ａと、櫛歯状に配置された複数の電極指を備え可動検出電極４４１Ａの電極指と空隙を有して互い違いに配置された固定検出電極４４２Ａ，４４３Ａと、を有している。固定検出電極４４２Ａ，４４３Ａは、Ｙ軸方向に並んで配置され、可動検出電極４４１Ａの中心に対してＹ軸方向プラス側に固定検出電極４４２Ａが位置し、Ｙ軸方向マイナス側に固定検出電極４４３Ａが位置している。また、固定検出電極４４２Ａ，４４３Ａは、それぞれ、可動検出電極４４１ＡをＸ軸方向両側から挟み込むようにして一対配置されている。
The
同様に、検出部４４Ｂは、可動電極部として、櫛歯状に配置された複数の電極指を備えた可動検出電極４４１Ｂと、櫛歯状に配置された複数の電極指を備え可動検出電極４４１Ｂの電極指と空隙を有して互い違いに配置された固定検出電極４４２Ｂ，４４３Ｂと、を有している。固定検出電極４４２Ｂ，４４３Ｂは、Ｙ軸方向に並んで配置され、可動検出電極４４１Ｂの中心に対してＹ軸方向プラス側に固定検出電極４４２Ｂが位置し、Ｙ軸方向マイナス側に固定検出電極４４３Ｂが位置している。また、固定検出電極４４２Ｂ，４４３Ｂは、それぞれ、可動検出電極４４１ＢをＸ軸方向の両側から挟み込むようにして一対配置されている。
Similarly, the
可動検出電極４４１Ａ，４４１Ｂは、それぞれ、配線７３と電気的に接続され、固定検出電極４４２Ａ，４４３Ｂは、それぞれ、配線７５と電気的に接続され、固定検出電極４４３Ａ，４４２Ｂは、それぞれ、配線７６と電気的に接続されている。物理量センサー１の駆動時には、可動検出電極４４１Ａと固定検出電極４４２Ａとの間および可動検出電極４４１Ｂと固定検出電極４４３Ｂとの間に静電容量Ｃａが形成され、可動検出電極４４１Ａと固定検出電極４４３Ａとの間および可動検出電極４４１Ｂと固定検出電極４４２Ｂとの間に静電容量Ｃｂが形成される。
The
また、素子部４は、検出部４４Ａ，４４Ｂの間に配置された二つの固定部４５１，４５２を有している。固定部４５１，４５２は、それぞれ、マウント２２４の上面に接合され、基板２に固定されている。固定部４５１，４５２は、Ｙ軸方向に並び、間隔を空けて配置されている。なお、本実施形態では、固定部４５１，４５２を介して可動駆動電極４１１Ａ，４１１Ｂや可動検出電極４４１Ａ，４４１Ｂが配線７３と電気的に接続されている。
The
また、素子部４は、可動検出電極４４１Ａと固定部４２Ａ，４５１，４５２とを接続する四つの検出ばね４６Ａと、可動検出電極４４１Ｂと固定部４２Ｂ，４５１，４５２とを接続する四つの検出ばね４６Ｂと、を有している。各検出ばね４６ＡがＸ軸方向に弾性変形することで可動検出電極４４１ＡのＸ軸方向への変位が許容され、Ｙ軸方向に弾性変形することで可動検出電極４４１ＡのＹ軸方向への変位が許容される。同様に、各検出ばね４６ＢがＸ軸方向に弾性変形することで可動検出電極４４１ＢのＸ軸方向への変位が許容され、Ｙ軸方向に弾性変形することで可動検出電極４４１ＢのＹ軸方向への変位が許容される。
The
（梁部（連結梁）および支持部（支持梁）の第１実施形態）
四つの検出ばね４６Ａの内の二つの検出ばね４６Ａは、検出部４４Ａに対して＋Ｘ軸側に位置する固定部４２Ａと連結されている。また、同様に四つの検出ばね４６Ｂの内の二つの検出ばね４６Ｂは、検出部４４Ｂに対して−Ｘ軸側に位置する固定部４２Ｂと連結されている。他の二つの検出ばね４６Ａ，４６Ｂは、対向する可動検出電極４４１Ａと可動検出電極４４１Ｂとの間の略中央部で連結され、Ｘ軸方向（第２の方向）に沿った支持部としての支持梁４６３が設けられている。そして、一方端が固定部４５１，４５２に連結され、Ｙ軸方向（第１の方向）に沿って配置された梁部としての連結梁４６１によって、固定部４５１，４５２と支持梁４６３とが、所謂丁字形状に連結されている。ここで丁字（ていじ）形状とは、例えばアルファベットの「Ｔ」のように、一つの直線に対して他の直線の端が突き抜けることなく交わっている状態を示している。
(First embodiment of beam portion (connection beam) and support portion (support beam))
Two
ここで、丁字形状の連結部では、図７に比較例として示す従来の形態のような、支持部としてＸ軸方向に帯状に延びる支持梁５６３の一方の外縁５６３ａに、梁部としての連結梁５６１が丁字形状に連結されている構成がある。なお、図７は、梁部としての連結梁に生じるクラックを説明する平面図である。しかしながら、図７に示されているような構成では、丁字形状の連結部分と反対側の連結梁５６１が固定部５５１に連結されていることにより、固定部５５１を基端として連結梁５６１に加わる回転モーメントの大きな連結部分（丁字部分）に応力が発生し易く、それに伴って応力集中が起こり易いため、素子部４の製造過程や物理量センサー１の組み立て過程において、丁字形状に連結されている部分の連結梁５６１にクラックＣを生じ、連結梁５６１の折れなどの破損に至ることが度々あった。
Here, in the D-shaped connecting portion, a connecting beam as a beam portion at one
このような、連結梁５６１のクラックＣや折れに対する対応策としては、連結梁５６１の幅（Ｘ軸方向の寸法）を大きくしたり支持梁５６３の幅（Ｙ軸方向の寸法）を大きくしたりすることが考えられるが、質量（重さ）が大きくなって垂れ下がりを生じるなど素子部４の支持が行い難くなったり、振動を利用した物理用センサーの場合には共振周波数が変動したりするなどの問題を有していた。
As a countermeasure against such a crack C or breakage of the
これに対し、本願発明者は、支持梁４６３と連結梁４６１との連結部分を、図８および図９に示すような構成とすることによって、支持梁４６３と連結梁４６１とを大きくすることなく（重量を増大させることなく）、また共振周波数を変動させることなく連結梁４６１に生じるクラックＣの発生を防止することができることを見出した。
On the other hand, the inventor of the present application does not increase the size of the
以下、図８および図９を参照して、本願発明者が見出したクラックＣの発生を防止することが可能な、支持梁４６３と連結梁４６１との連結部分の構成について詳細に説明する。図８は、素子部４が有する梁部（連結梁４６１）および支持部（支持梁４６３）の第１実施形態を示し、図３に示すＱ部の拡大平面図である。図９は、第１実施形態に係る梁部および支持部の図８中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、固定部４５１側の構成を代表例として説明する。
Hereinafter, with reference to FIG. 8 and FIG. 9, the structure of the connection part of the
図８および図９に示すように、連結梁４６１が丁字形状に連結された支持梁４６３には、Ｙ軸方向（第１の方向）に沿って設けられている連結梁４６１のＸ軸方向（第２の方向）の両側のそれぞれに、支持梁４６３の連結梁４６１側の外縁４６３ａから、連結梁４６１と間隙を有してＹ軸方向に沿って突出する突起部５１２が設けられている。換言すれば、支持梁４６３に連結された一対の突起部５１２は、支持梁４６３の連結梁４６１側の外縁４６３ａから−Ｙ軸方向に向かって連結梁４６１に沿って突出し、開放端である端部５１３を備えている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the X-axis direction of the
このように、連結梁４６１の両側に、所定の間隙を有して配置された突起部５１２が設けられていることにより、連結梁４６１と支持梁４６３との連結部分では、連結梁４６１のＸ軸方向の両側に突起部５１２が存在する。これにより、物理量センサー１に衝撃や振動などが加わったとき、従来は連結梁４６１側の連結部位に集中していた応力が、連結梁４６１側と突起部５１２側との双方の連結部位に分散され、連結梁４６１側に集中する応力を小さくすることができ、連結梁４６１に生じるクラックなどの破損を低減することができる。
As described above, by providing the
一対の突起部５１２は、具体的な構成として以下のような範囲の寸法を満たすように設けられることが好ましい。連結梁４６１および支持梁４６３の厚さｔは、２０μｍ≦ｔ＜３０μｍの内で構成される。
It is preferable that the pair of
具体的に、突起部５１２は、連結梁４６１の−Ｘ軸方向の側面４６１ａと一方の突起部５１２の連結梁４６１側の側面５１２ａとの間の距離をＬ（Ｌａ）、および連結梁４６１の＋Ｘ軸方向の側面４６１ｂと他方の突起部５１２の連結梁４６１側の側面５１２ｂとの間の距離をＬ（Ｌｂ）としたとき、２．０μｍ≦Ｌ≦３．０μｍ、を満たして配設されることが好ましい。
Specifically, the
また、さらに突起部５１２は、距離Ｌの上述の範囲に加えて、支持梁４６３の外縁４６３ａから支持梁４６３と反対側の端である端部５１３までの距離（長さ）をＨとしたとき、２．０μｍ≦Ｈ≦３．０μｍ、を満たすように設けられていることがさらに好ましい。
Furthermore, in addition to the above-described range of the distance L, the
このような寸法範囲に突起部５１２を配置すれば、図１０に示すように、連結梁４６１に生じるクラックなどの破損を低減できることが確認できた。図１０は、第１実施形態に係る素子部の梁部（連結梁４６１）に生じるクラックの発生率を示す表である。図１０に示す表では、距離Ｌと距離（長さ）Ｈとを組み合わせたサンプルを作製し、連結梁４６１と支持梁４６３との連結部分において、連結梁４６１に生じるクラックの発生率Ｐｎ（％）として表している。
It has been confirmed that if the
比較例として図７に示した構成では、同様な確認結果で、クラック発生率が、Ｐｎ＝７０％であった。これに対し、本形態の突起部５１２を有する構成では、図１０に示すように、２．０μｍ≦Ｌ≦３．０μｍ、且つ２．０μｍ≦Ｈ≦３．０μｍの範囲内で突起部５１２を構成すれば、連結梁４６１におけるクラックの発生は見られないことが確認できた。なお、このときの連結梁４６１および支持梁４６３の厚さは、ｔ＝２５μｍであり、２０μｍ≦ｔ＜３０μｍが好ましい範囲であると考察している。なお、突起部５１２の長さ（高さ）である距離Ｈの寸法範囲である、２．０μｍ≦Ｈ≦３．０μｍの範囲は、確認された結果に基づいて設定しており、突起部５１２は、少なくともこの範囲の距離Ｈを満足していれば、初期の効果を奏することができる。したがって、突起部５１２の長さ（高さ）である距離Ｈは、３μｍを超える範囲にあっても同様な効果を奏すると考察することができる。
In the configuration shown in FIG. 7 as a comparative example, the crack occurrence rate was Pn = 70% by the same confirmation result. On the other hand, in the configuration having the
このように、連結梁４６１と突起部５１２との距離Ｌと、突起部５１２の支持梁４６３の外縁４６３ａから端部５１３までの距離Ｈ（突起部５１２の長さ）を、上述のような寸法範囲の内で構成することにより、連結梁４６１と支持梁４６３との連結部分において応力集中の生じ易い外形形状の出現を減少させることができ、応力集中による連結梁４６１のクラックなどの破損を低減することができる。
As described above, the distance L between the
また、突起部５１２と連結梁４６１の一方の側の側面４６１ａとの距離Ｌ（Ｌａ）と、突起部５１２と他方の側の側面４６１ｂとの距離Ｌ（Ｌｂ）とが、略等しいことが好ましい。このようにすれば、連結梁４６１に対して対向する突起部５１２のＸ軸方向の側面５１２ａ，５１２ｂが略対称形状となることから、連結梁４６１のＸ軸方向の両側で応力が等分に分散され、連結梁４６１のクラックなどの破損をより低減することができる。
In addition, it is preferable that the distance L (La) between the
図３に戻り、さらに素子部４は、駆動部４１Ａと検出部４４Ａとの間に位置し、可動駆動電極４１１Ａと可動検出電極４４１Ａとを接続する逆相ばね４７Ａと、駆動部４１Ｂと検出部４４Ｂとの間に位置し、可動駆動電極４１１Ｂと可動検出電極４４１Ｂとを接続する逆相ばね４７Ｂと、を有している。可動検出電極４４１Ａは、逆相ばね４７ＡがＸ軸方向に弾性変形することで可動駆動電極４１１Ａに対してＸ軸方向に変位することができる。同様に、可動検出電極４４１Ｂは、逆相ばね４７ＢがＸ軸方向に弾性変形することで可動駆動電極４１１Ｂに対してＸ軸方向に変位することができる。
Returning to FIG. 3, the
図４に示すように、逆相ばね４７Ａは、ばね本体４７１Ａと、ばね本体４７１Ａと可動駆動電極４１１Ａとを連結する梁４７７Ａと、ばね本体４７１Ａと可動検出電極４４１Ａとを連結する梁４７８Ａと、を有している。また、ばね本体４７１Ａは、Ｙ軸方向に延在する形状をなし、Ｘ軸方向に弾性変形可能なアーム４７２Ａと、Ｙ軸方向に延在する形状をなし、Ｘ軸方向に弾性変形可能なアーム４７３Ａと、を有している。アーム４７２Ａ，４７３Ａは、Ｘ軸方向に隙間を空けて配置され、アーム４７２Ａの中央部に梁４７７Ａが接続され、アーム４７３Ａの中央部に梁４７８Ａが接続されている。また、ばね本体４７１Ａは、アーム４７２Ａ，４７３Ａの一端部同士を接続する接続部４７４Ａと、アーム４７２Ａ，４７３Ａの他端部同士を接続する接続部４７５Ａと、を有している。したがって、ばね本体４７１Ａは、中央部が開口する枠状となっている。
As shown in FIG. 4, the
逆相ばね４７Ｂは、逆相ばね４７Ａと同様の構成であり、図５に示すように、ばね本体４７１Ｂと、ばね本体４７１Ｂと可動駆動電極４１１Ｂとを連結する梁４７７Ｂと、ばね本体４７１Ｂと可動検出電極４４１Ｂとを連結する梁４７８Ｂと、を有している。
The
ここで、図６に示すように、駆動振動モードでは、可動駆動電極４１１Ａの振動が逆相ばね４７Ａを介して可動検出電極４４１Ａに伝わるため、可動検出電極４４１Ａは、可動駆動電極４１１Ａの振動に連動してＸ軸方向に振動する。同様に、可動駆動電極４１１Ｂの振動が逆相ばね４７Ｂを介して可動検出電極４４１Ｂに伝わるため、可動検出電極４４１Ｂは、可動駆動電極４１１Ｂの振動に連動してＸ軸方向に振動する。また、前述したように、可動駆動電極４１１Ａ，４１１ＢがＸ軸方向に逆相で振動するため、可動検出電極４４１Ａ，４４１Ｂも、互いに接近、離間を繰り返すようにＸ軸方向に逆相で振動する。そのため、可動検出電極４４１Ａ，４４１Ｂの振動がキャンセルされ、基板２への振動漏れを低減することができる。
Here, as shown in FIG. 6, in the drive vibration mode, the vibration of the
さらに、駆動振動モードでは、逆相ばね４７Ａの弾性変形を利用して、可動検出電極４４１Ａは、可動駆動電極４１１Ａと接近、離間を繰り返すようにＸ軸方向に逆相で振動する。同様に、逆相ばね４７Ｂの弾性変形を利用して、可動検出電極４４１Ｂは、可動駆動電極４１１Ｂと接近、離間を繰り返すようにＸ軸方向に逆相で振動する。これにより、可動検出電極４４１Ａと可動駆動電極４１１Ａの振動の少なくとも一部がキャンセルされると共に、可動検出電極４４１Ｂと可動駆動電極４１１Ｂの振動の少なくとも一部がキャンセルされる。したがって、可動検出電極４４１Ａと可動駆動電極４１１Ａおよび可動検出電極４４１Ｂと可動駆動電極４１１Ｂがそれぞれ同相で振動する場合と比較して、基板２への振動漏れをより効果的に低減することができる。なお、駆動振動モードで可動検出電極４４１Ａと可動駆動電極４１１Ａとを逆相で振動させるためには、例えば、これらの間にある逆相ばね４７Ａのばね定数を調整すればよく、可動検出電極４４１Ｂと可動駆動電極４１１Ｂとを逆相で振動させるためには、例えば、これらの間にある逆相ばね４７Ｂのばね定数を調整すればよい。
Furthermore, in the drive vibration mode, the
なお、可動検出電極４４１Ａと可動駆動電極４１１Ａおよび可動検出電極４４１Ｂと可動駆動電極４１１Ｂがそれぞれ逆相で振動する逆相モードの共振周波数ｆ１と、可動検出電極４４１Ａと可動駆動電極４１１Ａおよび可動検出電極４４１Ｂと可動駆動電極４１１Ｂがそれぞれ同相で振動する同相モードの共振周波数ｆ２と、の差が大きい程、逆相モードで振動させ易く、また、同相モードが結合し難くなる（すなわち、逆相モードが支配的となる）。具体的には、例えば、逆相モードの共振周波数ｆ１が３０ｋＨｚ程度である場合、同相モードの共振周波数ｆ２は、共振周波数から３ｋＨｚ以上（すなわち、１０％以上）離れていることが好ましい。これにより、同相モードが十分に結合し難くなり、より安定して、逆相モードで駆動させることができる。
The resonance frequency f1 in the reverse phase mode in which the
なお、「可動検出電極４４１Ａ（４４１Ｂ）と可動駆動電極４１１Ａ（４１１Ｂ）とを逆相で振動させる」とは、逆相モード以外の振動が結合していない場合はもちろん、逆相モードが支配的であれば、他の振動モード（例えば、前述した同相モード）が結合していてもよい。また、例えば、可動検出電極４４１Ａと可動駆動電極４１１Ａとの振動に位相差がない場合はもちろん、位相差がある場合も含まれる。位相差がない場合とは、例えば、可動駆動電極４１１ＡがＸ軸方向プラス側に変位し出す時刻と可動検出電極４４１ＡがＸ軸方向マイナス側に変位し出す時刻が一致していることを意味する。また、位相差がある場合とは、例えば、可動駆動電極４１１ＡがＸ軸方向プラス側に変位し出す時刻よりも後から可動検出電極４４１ＡがＸ軸方向マイナス側に変位し出すことを意味する。
In addition, "vibrate the
このような駆動振動モードで駆動させている最中に物理量センサー１に角速度ωｚが加わると、可動検出電極４４１Ａ，４４１Ｂは、コリオリの力によって、図６中の矢印Ｆに示すように、検出ばね４６Ａ，４６ＢをＹ軸方向に弾性変形させつつＹ軸方向に逆相で振動する（この振動を「検出振動モード」とも言う）。検出振動モードでは、可動検出電極４４１Ａ，４４１ＢがＹ軸方向に振動するため、可動検出電極４４１Ａと固定検出電極４４２Ａ，４４３Ａとのギャップおよび可動検出電極４４１Ｂと固定検出電極４４２Ｂ，４４３Ｂとのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って静電容量Ｃａ，Ｃｂがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Ｃａ，Ｃｂの変化に基づいて、角速度ωｚを求めることができる。
When angular velocity ωz is applied to the
検出振動モードでは、静電容量Ｃａが大きくなると静電容量Ｃｂが小さくなり、反対に、静電容量Ｃａが小さくなると静電容量Ｃｂが大きくなる。そのため、配線７５に接続されたＱＶアンプから出力される検出信号（静電容量Ｃａの大きさに応じた信号）と、配線７６に接続されたＱＶアンプから出力される検出信号（静電容量Ｃｂの大きさに応じた信号）とを差動演算（減算処理：Ｃａ−Ｃｂ）することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく角速度ωｚを検出することができる。
In the detection vibration mode, the electrostatic capacitance Cb decreases as the electrostatic capacitance Ca increases, and conversely, the electrostatic capacitance Cb increases as the electrostatic capacitance Ca decreases. Therefore, the detection signal (signal according to the magnitude of the capacitance Ca) output from the QV amplifier connected to the
ここで、駆動振動モードでは、逆相ばね４７Ａの伸縮によって可動検出電極４４１Ａの振幅が可動駆動電極４１１Ａの振幅よりも大きくなり、逆相ばね４７Ｂの伸縮によって可動検出電極４４１Ｂの振幅が可動駆動電極４１１Ｂの振幅よりも大きくなる。そのため、駆動振動モードでの可動検出電極４４１Ａ，４４１Ｂの振幅を増大させることができ、その分、より大きいコリオリの力が作用する。したがって、角速度ωｚの検出感度が向上する。また、小さい駆動力で可動検出電極４４１Ａ，４４１Ｂを大きく振動させることができるため、消費電力を低減することもできる。
Here, in the drive vibration mode, the amplitude of the
また、図３に示すように、素子部４は、その中央部（検出部４４Ａと検出部４４Ｂとの間）に位置するフレーム４８を有している。フレーム４８は、アルファベットの「Ｈ」の輪郭に沿った形状、所謂Ｈ形状をなし、Ｙ軸方向プラス側に位置する欠損部４８１（凹部）と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する欠損部４８２（凹部）と、を有している。そして、欠損部４８１の内外に亘って固定部４５１が配置されており、欠損部４８２の内外に亘って固定部４５２が配置されている。これにより、固定部４５１，４５２をＹ軸方向に長く形成することができ、その分、基板２との接合面積が増え、基板２と素子部４との接合強度が増す。
Further, as shown in FIG. 3, the
また、素子部４は、固定部４５１とフレーム４８との間に位置し、これらを接続するフレームばね４８８と、固定部４５２とフレーム４８との間に位置し、これらを接続するフレームばね４８９と、を有している。
The
また、素子部４は、フレーム４８と可動検出電極４４１Ａとの間に位置し、これらを接続する接続ばね４０Ａと、フレーム４８と可動検出電極４４１Ｂとの間に位置し、これらを接続する接続ばね４０Ｂと、を有している。接続ばね４０Ａは、検出ばね４６Ａと共に可動検出電極４４１Ａを支持し、接続ばね４０Ｂは、検出ばね４６Ｂと共に可動検出電極４４１Ｂを支持している。そのため、可動検出電極４４１Ａ，４４１Ｂを安定した姿勢で支持することができ、可動検出電極４４１Ａ，４４１Ｂの不要振動（スプリアス）を低減することができる。
Further, the
なお、駆動振動モードでは、接続ばね４０Ａ，４０Ｂが弾性変形することで検出部４４Ａ，４４Ｂを含む可動体の振動が許容され、検出振動モードでは、接続ばね４０Ａ，４０Ｂおよびフレームばね４８８，４８９が弾性変形すると共に、フレーム４８が中心Ｏまわりに回動することで、可動検出電極４４１Ａ，４４１ＢのＹ軸方向への振動が許容される。
In the drive vibration mode, the connection springs 40A and 40B are elastically deformed to allow the vibration of the movable body including the
また、素子部４は、駆動振動モードでの可動駆動電極４１１Ａ，４１１Ｂの振動状態を検出するためのモニター部４９Ａ，４９Ｂを有している。モニター部４９Ａは、可動検出電極４４１Ａに配置され、櫛歯状に配置された複数の電極指を備えた可動モニター電極４９１Ａと、櫛歯状に配置された複数の電極指を備え可動モニター電極４９１Ａの電極指と間隙を有して互い違いに配置された固定モニター電極４９２Ａ，４９３Ａと、を有している。固定モニター電極４９２Ａは、可動モニター電極４９１Ａに対してＸ軸方向プラス側に位置し、固定モニター電極４９３Ａは、可動モニター電極４９１Ａに対してＸ軸方向マイナス側に位置している。
The
同様に、モニター部４９Ｂは、可動検出電極４４１Ｂに配置され、櫛歯状に配置された複数の電極指を備えた可動モニター電極４９１Ｂと、櫛歯状に配置された複数の電極指を備え可動モニター電極４９１Ｂの電極指と間隙を有して互い違いに配置された固定モニター電極４９２Ｂ，４９３Ｂと、を有している。固定モニター電極４９２Ｂは、可動モニター電極４９１Ｂに対してＸ軸方向マイナス側に位置し、固定モニター電極４９３Ｂは、可動モニター電極４９１Ｂに対してＸ軸方向プラス側に位置している。
Similarly, the
これら固定モニター電極４９２Ａ，４９３Ａ，４９２Ｂ，４９３Ｂは、それぞれ、マウント２２５の上面に接合され、基板２に固定されている。また、可動モニター電極４９１Ａ，４９１Ｂは、それぞれ、配線７３と電気的に接続され、固定モニター電極４９２Ａ，４９２Ｂは、それそれ、配線７７と電気的に接続され、固定モニター電極４９３Ａ，４９３Ｂは、それぞれ、配線７８と電気的に接続されている。また、配線７７，７８は、それぞれ、ＱＶアンプ（電荷電圧変換回路）に接続される。物理量センサー１の駆動時には、可動モニター電極４９１Ａと固定モニター電極４９２Ａとの間および可動モニター電極４９１Ｂと固定モニター電極４９２Ｂとの間に静電容量Ｃｃが形成され、可動モニター電極４９１Ａと固定モニター電極４９３Ａとの間および可動モニター電極４９１Ｂと固定モニター電極４９３Ｂとの間に静電容量Ｃｄが形成される。
The fixed
前述したように、駆動振動モードでは、可動検出電極４４１Ａ，４４１ＢがＸ軸方向に振動するため、可動モニター電極４９１Ａと固定モニター電極４９２Ａ，４９３Ａとのギャップおよび可動モニター電極４９１Ｂと固定モニター電極４９２Ｂ，４９３Ｂとのギャップがそれぞれ変化し、それに伴って静電容量Ｃｃ，Ｃｄがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Ｃｃ，Ｃｄの変化に基づいて、検出部４４Ａ，４４Ｂを含む可動体の振動状態（特にＸ軸方向への振幅）を検出することができる。
As described above, in the drive vibration mode, since the
駆動振動モードでは、静電容量Ｃｃが大きくなると静電容量Ｃｄが小さくなり、反対に、静電容量Ｃｃが小さくなると静電容量Ｃｄが大きくなる。そのため、配線７７に接続されたＱＶアンプから得られる検出信号（静電容量Ｃｃの大きさに応じた信号）と、配線７８に接続されたＱＶアンプから得られる検出信号（静電容量Ｃｄの大きさに応じた信号）とを差動演算（減算処理：Ｃｃ−Ｃｄ）することで、ノイズをキャンセルすることができ、より精度よく検出部４４Ａ，４４Ｂを含む可動体の振動状態を検出することができる。
In the drive vibration mode, as the capacitance Cc increases, the capacitance Cd decreases, and conversely, when the capacitance Cc decreases, the capacitance Cd increases. Therefore, the detection signal (signal according to the magnitude of the capacitance Cc) obtained from the QV amplifier connected to the
なお、モニター部４９Ａ，４９Ｂからの出力によって検出された検出部４４Ａ，４４Ｂを含む可動体の振動状態（振幅）は、検出部４４Ａ，４４Ｂを含む可動体に電圧Ｖ２を印加する駆動回路にフィードバックされる。駆動回路は、検出部４４Ａ，４４Ｂを含む可動体の振幅が目標値となるように、電圧Ｖ２の周波数やＤｕｔｙ比を変更する。これにより、より確実に、検出部４４Ａ，４４Ｂを含む可動体を所定の振幅で振動させることができ、角速度ωｚの検出精度が向上する。
The vibration state (amplitude) of the movable body including the
以上、素子部４が有する梁部（連結梁４６１）および支持部（支持梁４６３）の第１実施形態を適用した物理量センサー１について説明した。前述したように、可動駆動電極４１１Ａと可動検出電極４４１Ａおよび可動駆動電極４１１Ｂと可動検出電極４４１Ｂとが、それぞれＸ軸方向に逆相で振動する物理量センサー１は、支持梁４６３の連結部分における連結梁４６１のＸ軸方向の両側に突起部５１２が設けられ、突起部５１２によって支持梁４６３との間に間隙が設けられて支持梁４６３と連結梁４６１とが連結されている。このように、連結梁４６１が支持梁４６３に連結されることにより、物理量センサー１に衝撃や振動などが加わることによって、支持梁４６３と連結梁４６１との連結部分に生じる応力が、連結梁４６１側と突起部５１２側とに分散され、連結梁４６１側に集中する応力を小さくすることができ、連結梁４６１に生じるクラックなどの破損を低減することができる。
The
（梁部（連結梁）および支持部（支持梁）の変形例）
次に、前述した素子部４が有する梁部（連結梁４６１）および支持部（支持梁４６３）の変形例について、図１１を参照して説明する。図１１は、梁部（連結梁）および支持部（支持梁）の変形例を示し、図３に示すＱ部の拡大平面図である。なお、以下の説明では、前述した連結梁４６１および支持梁４６３との相違点を中心に説明し、同様の事項については、同一符号を付してその説明を省略する。また、固定部４５１側の構成を代表例として説明する。
(Modified example of beam part (connection beam) and support part (support beam))
Next, a modification of the beam portion (connection beam 461) and the support portion (support beam 463) of the
変形例に係る連結梁４６４は、図１１に示すように、固定部４５１との連結側に位置する狭幅部４６４ａと、固定部４５１との連結側と反対側の支持梁４６３との連結側に位置する広幅部４６４ｂと、を有している。そして、連結梁４６４は、広幅部４６４ｂにおいて、支持梁４６３と連結されている。
The
連結梁４６４が丁字形状に連結された支持梁４６３には、Ｙ軸方向（第１の方向）に沿って設けられている連結梁４６４のＸ軸方向（第２の方向）の両側のそれぞれに、支持梁４６３の連結梁４６４側の外縁４６３ａから、連結梁４６４と間隙を有してＹ軸方向に沿って突出する突起部５１２１が設けられている。一対の突起部５１２１は、支持梁４６３の連結梁４６４側の外縁４６３ａから−Ｙ軸方向に向かって連結梁４６４に沿って突出し、それぞれ開放端である端部５１３１を備えている。なお、突起部５１２１の構成は、前述と同様であるので詳細な説明は省略する。
In the
また、連結梁４６４（広幅部４６４ｂ）のＸ軸方向の両側に配置されている側面４６４ｂａ，４６４ｂｂと、突起部５１２１の各側面５１２１ａ，５１２１ｂとの間のそれぞれの距離Ｌ（Ｌａ，Ｌｂ）や、外縁４６３ａから突起部５１２１の端部５１３１までの距離Ｈなどの具体的な構成は、上述の第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
In addition, the respective distances L (La, Lb) between the side surfaces 464ba and 464bb arranged on both sides in the X-axis direction of the connection beam 464 (the
変形例のように、連結梁４６４が幅が広く強度の強い広幅部４６４ｂにおいて支持梁４６３に連結されることにより、前述の形態の効果に加えて、さらに連結梁４６４に生じるクラックなどの破損を起こり難くすることができる。
As in the modification, the connecting
（梁部（連結梁）および支持部（支持梁）の第２実施形態）
次に、素子部４が有する梁部（連結梁）および支持部（支持梁）の第２実施形態について、図１２を参照して説明する。図１２は、図３の素子部が有する梁部および支持部の第２実施形態を示し、図３に示すＱ部の拡大平面図である。なお、以下の説明では、前述した第１実施形態に係る梁部（連結梁４６１）および支持部（支持梁４６３）との相違点を中心に説明し、同様の事項については、素子部４の構成を含めて、同一符号を付してその説明を省略する。
(Second embodiment of beam portion (connection beam) and support portion (support beam))
Next, a second embodiment of the beam portion (connection beam) and the support portion (support beam) of the
素子部４は、図３に示されている第１実施形態と同様に、可動検出電極４４１Ａと固定部４２Ａ，４５１，４５２とを接続する四つの検出ばね４６Ａと、可動検出電極４４１Ｂと固定部４２Ｂ，４５１，４５２とを接続する四つの検出ばね４６Ｂと、を有している。四つの検出ばね４６Ａの内の二つの検出ばね４６Ａは、検出部４４Ａに対して＋Ｘ軸側に位置する固定部４２Ａと連結されている。また、同様に四つの検出ばね４６Ｂの内の二つの検出ばね４６Ｂは、検出部４４Ｂに対して−Ｘ軸側に位置する固定部４２Ｂと連結されている。他の二つの検出ばね４６Ａ，４６Ｂは、対向する可動検出電極４４１Ａと可動検出電極４４１Ｂとの間の略中央部で連結され、Ｘ軸方向（第２の方向）に沿った支持部としての支持梁４６３が設けられている。そして、一方端が固定部４５１，４５２に連結され、Ｙ軸方向（第１の方向）に沿って配置された梁部としての連結梁４６１によって、固定部４５１，４５２と支持梁４６３とが、所謂丁字形状に連結されている。
As in the first embodiment shown in FIG. 3, the
以下、第２実施形態に係る構成を、図１２を参照して具体的に説明するが、固定部４５１側の構成を代表例として説明する。第２実施形態に係る構成では、図１２に示すように、固定部４５１を含む連接部４６９に一端が連結された連結梁４６１と、連接部４６９に一端が連結され、連結梁４６１のＸ軸方向の両側のそれぞれに、連結梁４６１と間隙を有して並行する一対の並設部４６８と、連結梁４６１の他端が連結された支持梁４６３と、支持梁４６３と連結され、連結梁４６１のＸ軸方向の両側のそれぞれに、連結梁４６１と間隙を有して−Ｙ軸方向に向って突出する一対の突起部５１５と、が設けられている。
The configuration according to the second embodiment will be specifically described below with reference to FIG. 12, but the configuration of the fixing
突起部５１５は、連結梁４６１のＸ軸方向（第２の方向）の両側のそれぞれに、支持梁４６３の連結梁４６１側の外縁４６３ａから、連結梁４６１と間隙を有してＹ軸方向に沿って設けられている。換言すれば、支持梁４６３に連結された一対の突起部５１５は、支持梁４６３の連結梁４６１側の外縁４６３ａから−Ｙ軸方向に向かって連結梁４６１に沿って長さ（高さ）Ｈを有して突出し、開放端である端部５１６を備えている。
The
並設部４６８は、一端が連接部４６９に連結され、連結梁４６１のＸ軸方向の両側に、連結梁４６１と間隙（幅ｗ）を有して並行し、他端が支持梁４６３の外縁４６３ａとの間の距離Ｗを有して対向する位置に一対で設けられている。なお、図１２では、並設部４６８の他端と突起部５１５の開放端である端部５１６との間の距離（Ｗ−Ｈ）と、並設部４６８と連結梁４６１との間隙の幅ｗとが、異なる寸法（距離Ｗの方が距離Ｈよりも大きい）で図示されているが、距離Ｗと間隙の幅ｗとを同寸法とすることができる。
The juxtaposed
上述したような第２実施形態に係る梁部（連結梁４６１）、支持部（支持梁４６３）、突起部５１５、および並設部４６８を含む構成においても、第１実施形態と同様な効果を奏することができる。
Also in the configuration including the beam portion (connection beam 461), the support portion (support beam 463), the
（梁部（連結梁）および支持部（支持梁）の第３実施形態）
次に、素子部４が有する梁部（連結梁）および支持部（支持梁）の第３実施形態について、図１３を参照して説明する。図１３は、図３の素子部が有する梁部および支持部の第３実施形態を示し、図３に示すＱ部の拡大平面図である。なお、以下の説明では、前述した第１実施形態に係る梁部（連結梁４６１）および支持部（支持梁４６３）との相違点を中心に説明し、同様の事項については、素子部４の構成を含めて、同一符号を付してその説明を省略する。
(Third Embodiment of Beam Part (Connection Beam) and Support Part (Support Beam))
Next, a third embodiment of the beam portion (connection beam) and the support portion (support beam) included in the
素子部４は、図３に示されている第１実施形態と同様に、可動検出電極４４１Ａと固定部４２Ａ，４５１，４５２とを接続する四つの検出ばね４６Ａと、可動検出電極４４１Ｂと固定部４２Ｂ，４５１，４５２とを接続する四つの検出ばね４６Ｂと、を有している。四つの検出ばね４６Ａの内の二つの検出ばね４６Ａは、検出部４４Ａに対して＋Ｘ軸側に位置する固定部４２Ａと連結されている。また、同様に四つの検出ばね４６Ｂの内の二つの検出ばね４６Ｂは、検出部４４Ｂに対して−Ｘ軸側に位置する固定部４２Ｂと連結されている。他の二つの検出ばね４６Ａ，４６Ｂは、対向する可動検出電極４４１Ａと可動検出電極４４１Ｂとの間の略中央部で連結され、Ｘ軸方向（第２の方向）に沿った支持部としての支持梁４６３が設けられている。そして、一方端が固定部４５１，４５２に連結され、Ｙ軸方向（第１の方向）に沿って配置された梁部としての連結梁４６１によって、固定部４５１，４５２と支持梁４６３とが、所謂丁字形状に連結されている。
As in the first embodiment shown in FIG. 3, the
以下、第３実施形態に係る構成を、図１３を参照して具体的に説明するが、固定部４５１側の構成を代表例として説明する。第３実施形態に係る構成では、図１３に示すように、固定部４５１を含む連接部４６９に一端が連結された連結梁４６１と、連結梁４６１の他端が連結された支持梁４６３と、支持梁４６３と連結され、連結梁４６１のＸ軸方向の両側のそれぞれに、連結梁４６１と間隙を有して−Ｙ軸方向に向って突出する一対の突起部５１７と、連接部４６９に一端が連結され、連結梁４６１のＸ軸方向の両側のそれぞれに、連結梁４６１と間隙を有して設けられた段部４９０に連結され、突起部５１７と間隙を有して並行する一対の並設部４９１と、が設けられている。
Hereinafter, although the configuration according to the third embodiment will be specifically described with reference to FIG. 13, the configuration on the fixing
突起部５１７は、連結梁４６１のＸ軸方向（第２の方向）の両側のそれぞれに、支持梁４６３の連結梁４６１側の外縁４６３ａから、連結梁４６１と間隙を有してＹ軸方向に沿って設けられている。換言すれば、支持梁４６３に連結された一対の突起部５１７は、支持梁４６３の連結梁４６１側の外縁４６３ａから−Ｙ軸方向に向かって連結梁４６１に沿って長さ（高さ）Ｈを有して突出し、開放端である端部５１８を備えている。
The
そして、突起部５１７の端部５１８は、連結梁４６１のＹ軸方向の長さ（距離Ｋ）の半分の長さ（Ｋ／２）の位置を含む部分である中央部に対向する位置に設けられている。このように、突起部５１７の支持梁４６３側と反対側の端である端部５１８が、連結梁４６１のＹ軸方向の長さ（距離Ｋ）の中央部に対向する位置に設けられていることにより、素子部４を形成する際の、例えばドライエッチングによる連結梁４６１の形状のばらつきが、連結梁４６１のＹ軸方向の中央部で大きくなっても、計測値に係る周波数特性への影響を小さくすることができる。
The
さらに詳細に説明すると、突起部５１７の支持梁４６３側と反対側の端である端部５１８が、連結梁４６１のＹ軸方向の長さ（距離Ｋ）の中央部に対向する位置に設けられていることにより、Ｙ軸方向の中央部の連結梁４６１の周囲の面積が、連結梁４６１の他の部分の周囲の面積と異なることになる。その結果、連結梁４６１を形成する際に用いる、例えばドライエッチングによる連結梁４６１の形状のばらつきが、連結梁４６１のＹ軸方向の中央部で大きくなる。具体的には、ドライエッチングによる連結梁４６１の形状ばらつきを少なくするためには、連結梁４６１周辺のエッチング面積を均一にすることが望ましいが、連結梁４６１の周辺に突起状の突起部５１７を設けると、その開放端である端部５１８の周辺部分におけるエッチング面積が他と比較して大きくなってしまう。これにより、突起部５１７の開放端（端部５１８）の位置する部分の連結梁４６１の形状に生じる形状ばらつきが大きくなる。
More specifically, an
ここで、連結梁４６１の形状がばらつくと計測値に係る周波数特性に対する影響を生じるため、連結梁４６１の形状ばらつきを少なくすることが必要であるが、連結梁４６１の特性上、連結梁４６１の両端に比べて中央部は同じ寸法変動（形状ばらつき）でも周波数特性への影響が小さいことから、形状ばらつきが大きくなる部分を連結梁４６１のＹ軸方向の中央部（ほぼ半分の長さの位置）とすることにより、連結梁４６１の形状にばらつきを生じても、周波数特性への影響を小さくすることができる。
Here, since variations in the shape of the connecting
並設部４９１は、一端が連接部４６９から突出する段部４９０に連結され、突起部５１７のＸ軸方向の外側に、突起部５１７と間隙の距離（幅ｄ１）を有して並行し、他端が支持梁４６３の外縁４６３ａとの間の距離Ｗを有して対向する位置に一対で設けられている。なお、図１３では、並設部４９１の他端と支持梁４６３の外縁４６３ａとの間の距離Ｗと、並設部４９１と突起部５１７と間隙の距離（幅ｄ１）とが、異なる寸法（距離Ｗの方が距離Ｈよりも大きい）で図示されているが、距離Ｗと間隙の距離（幅ｄ１）とを同寸法とすることができる。
The juxtaposed
また、段部４９０は、固定部４５１を含む連接部４６９に一端が連結された連結梁４６１の両側面４６１ａ，４６１ｂとの間に距離（幅）ｗの間隙を有し、連接部４６９に連結されている。そして、連接部４６９との連結側と反対側の段部４９０の端４９０ａは、突起部５１７との間に間隙の距離（幅ｄ２）を有して設けられている。そして、並設部４９１は、この端４９０ａと連結されている。なお、本形態の変形例として、並設部４９１が設けられていない構成とすることも可能である。
Further, the stepped
また、距離（幅）ｗ、幅ｄ２、および幅ｄ１は、同じ寸法であることが好ましい。このように、同じ寸法にすれば、例えばドライエッチングによる素子部４の形成による距離（幅）ｗ、幅ｄ２、および幅ｄ１のばらつきを小さくすることができる。即ち、素子部４の形状ばらつきを小さくすることができる。
In addition, it is preferable that the distance (width) w, the width d2, and the width d1 have the same dimensions. As described above, if the dimensions are the same, it is possible to reduce the variation in the distance (width) w, the width d2, and the width d1 due to the formation of the
上述したような第３実施形態に係る梁部（連結梁４６１）、支持部（支持梁４６３）、突起部５１７、段部４９０、および並設部４９１を含む構成によれば、上述の突起部５１７の配置の効果に加えて、第１実施形態と同様な効果を奏することができる。
According to the configuration including the beam (connection beam 461), the support (support beam 463), the
なお、上述した実施形態および変形例では、Ｘ軸方向に沿った支持梁４６３と、Ｙ軸方向に沿った連結梁４６１，４６４とが、直交する構成で説明したが、必ずしも直交していなくてもよく、支持梁４６３に対して傾斜して交差する方向に沿って連結梁４６１，４６４が連結される構成としてもよい。
In the embodiment and modification described above, the
また、上述した実施形態および変形例では、突起部５１２，５１５，５１７を一対設ける構成で説明したがこれに限らず、突起部５１２，５１５，５１７は、二対もしくはそれ以上の対数を設ける構成であってもよい。
In the embodiment and the modification described above, the configuration in which the pair of
＜慣性計測装置＞
次に、図１４および図１５を参照して、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）について説明する。図１４は、慣性計測装置の概略構成を示す分解斜視図である。図１５は、慣性計測装置の慣性センサー素子の配置例を示す斜視図である。
<Inertial Measurement Device>
Next, with reference to FIGS. 14 and 15, an inertial measurement unit (IMU) will be described. FIG. 14 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the inertial measurement device. FIG. 15 is a perspective view showing an arrangement example of an inertial sensor element of the inertial measurement device.
図１４に示す慣性計測装置２０００（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）は、自動車や、ロボットなどの運動体（被装着装置）の姿勢や、挙動（慣性運動量）を検出する装置である。慣性計測装置２０００は、３軸の加速度センサーと、３軸の角速度センサーと、を備えた、いわゆる６軸モーションセンサーとして機能する。
An inertial measurement device 2000 (IMU: Inertial Measurement Unit) shown in FIG. 14 is a device that detects the posture or behavior (inertial momentum) of a moving object (mounted device) such as a car or a robot. The
慣性計測装置２０００は、平面形状が略正方形の直方体である。また、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に、固定部としてのネジ穴２１１０が形成されている。この２ヶ所のネジ穴２１１０に２本のネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に慣性計測装置２０００を固定することができる。なお、部品の選定や設計変更により、例えば、スマートフォンや、デジタルカメラに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。
The
慣性計測装置２０００は、アウターケース２１００と、接合部材２２００と、センサーモジュール２３００と、を有し、アウターケース２１００の内部に、接合部材２２００を介在させて、センサーモジュール２３００を挿入した構成となっている。また、センサーモジュール２３００は、インナーケース２３１０と、基板２３２０と、を有している。
The
アウターケース２１００の外形は、慣性計測装置２０００の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に、それぞれネジ穴２１１０が形成されている。また、アウターケース２１００は、箱状であり、その内部にセンサーモジュール２３００が収納されている。
The outer shape of the
インナーケース２３１０は、基板２３２０を支持する部材であり、アウターケース２１００の内部に収まる形状となっている。また、インナーケース２３１０には、基板２３２０との接触を防止するための凹部２３１１や後述するコネクター２３３０を露出させるための開口２３１２が形成されている。このようなインナーケース２３１０は、接合部材２２００（例えば、接着剤を含浸させたパッキン）を介してアウターケース２１００に接合されている。また、インナーケース２３１０の下面には接着剤を介して基板２３２０が接合されている。
The
図１５に示すように、基板２３２０の上面には、コネクター２３３０、Ｚ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｚ、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー２３５０などが実装されている。また、基板２３２０の側面には、Ｘ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｘおよびＹ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｙが実装されている。なお、角速度センサー２３４０ｚ，２３４０ｘ，２３４０ｙとしては、特に限定されず、例えば前述した物理量センサー１など、コリオリの力を利用した振動ジャイロセンサーを用いることができる。また、加速度センサー２３５０としては、特に限定されず、例えば、静電容量型の加速度センサーを用いることができる。
As shown in FIG. 15, on the upper surface of the
また、基板２３２０の下面には、制御ＩＣ２３６０が実装されている。制御ＩＣ２３６０は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）であり、不揮発性メモリーを含む記憶部や、Ａ／Ｄコンバーターなどを内蔵しており、慣性計測装置２０００の各部を制御する。記憶部には、加速度、および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板２３２０には、その他にも複数の電子部品が実装されている。
Further, a
以上、慣性計測装置２０００（慣性計測装置）について説明した。このような慣性計測装置２０００は、物理量センサーとしての角速度センサー２３４０ｚ，２３４０ｘ，２３４０ｙおよび加速度センサー２３５０と、これら各センサー２３４０ｚ，２３４０ｘ，２３４０ｙ，２３５０の駆動を制御する制御ＩＣ２３６０（制御回路）と、を含んでいる。これにより、上述した物理量センサーの効果を享受でき、信頼性の高い慣性計測装置２０００が得られる。
The inertial measurement device 2000 (inertial measurement device) has been described above. Such an
＜移動体測位装置＞
次に、図１６および図１７を参照して、移動体測位装置について説明する。図１６は、移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。図１７は、移動体測位装置の作用を模式的に示す図である。
<Mobile positioning device>
Next, the mobile positioning device will be described with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. 16 is a block diagram showing an entire system of a mobile positioning device. FIG. 17 is a view schematically showing the operation of the mobile positioning device.
図１６に示す移動体測位装置３０００は、移動体に装着して用い、当該移動体の測位を行うための装置である。移動体としては、特に限定されず、自転車、自動車（四輪自動車およびバイクを含む）、電車、飛行機、船等のいずれでもよいが、本実施形態では四輪自動車として説明する。移動体測位装置３０００は、慣性計測装置３１００（ＩＭＵ）と、演算処理部３２００と、ＧＰＳ受信部３３００と、受信アンテナ３４００と、位置情報取得部３５００と、位置合成部３６００と、処理部３７００と、通信部３８００と、表示部３９００と、を有している。なお、慣性計測装置３１００としては、例えば、前述した慣性計測装置２０００を用いることができる。
A mobile
また、慣性計測装置３１００は、３軸の加速度センサー３１１０と、３軸の角速度センサー３１２０と、を有している。演算処理部３２００は、加速度センサー３１１０からの加速度データおよび角速度センサー３１２０からの角速度データを受け、これらデータに対して慣性航法演算処理を行い、慣性航法測位データ（移動体の加速度および姿勢を含むデータ）を出力する。
Further, the
また、ＧＰＳ受信部３３００は、受信アンテナ３４００を介してＧＰＳ衛星からの信号（ＧＰＳ搬送波。位置情報が重畳された衛星信号）を受信する。また、位置情報取得部３５００は、ＧＰＳ受信部３３００が受信した信号に基づいて、移動体測位装置３０００（移動体）の位置（緯度、経度、高度）、速度、方位を表すＧＰＳ測位データを出力する。このＧＰＳ測位データには、受信状態や受信時刻等を示すステータスデータも含まれている。
Also, the
位置合成部３６００は、演算処理部３２００から出力された慣性航法測位データおよび位置情報取得部３５００から出力されたＧＰＳ測位データに基づいて、移動体の位置、具体的には移動体が地面のどの位置を走行しているかを算出する。例えば、ＧＰＳ測位データに含まれている移動体の位置が同じであっても、図１７に示すように、地面の傾斜等の影響によって移動体の姿勢が異なっていれば、地面の異なる位置を移動体が走行していることになる。そのため、ＧＰＳ測位データだけでは移動体の正確な位置を算出することができない。そこで、位置合成部３６００は、慣性航法測位データ（特に、移動体の姿勢に関するデータ）を用いて、移動体が地面のどの位置を走行しているのかを算出する。なお、当該判定は、三角関数（鉛直方向に対する傾きθ）を用いた演算によって比較的簡単に行うことができる。
The
位置合成部３６００から出力された位置データは、処理部３７００によって所定の処理が行われ、測位結果として、表示部３９００に表示されるようになっている。また、位置データは、通信部３８００によって外部装置に送信されるようになっていてもよい。
The position data output from the
以上、移動体測位装置３０００について説明した。このような移動体測位装置３０００は、前述したように、慣性計測装置３１００と、測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信するＧＰＳ受信部３３００（受信部）と、受信した衛星信号に基づいて、ＧＰＳ受信部３３００の位置情報を取得する位置情報取得部３５００（取得部）と、慣性計測装置３１００から出力された慣性航法測位データ（慣性データ）に基づいて、移動体の姿勢を演算する演算処理部３２００（演算部）と、算出された姿勢に基づいて位置情報を補正することにより、移動体の位置を算出する位置合成部３６００（算出部）と、を含んでいる。これにより、上述した物理量センサー（慣性計測装置２０００）の効果を享受でき、信頼性の高い移動体測位装置３０００が得られる。
The
＜携帯型電子機器＞
次に、物理量センサー１を用いた携帯型電子機器について、図１８および図１９に基づき、詳細に説明する。以下、携帯型電子機器の一例として、腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）を示して説明する。
<Portable Electronic Equipment>
Next, a portable electronic device using the
腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）であるリスト機器１０００は、図１８に示すように、バンド１０３２，１０３７等によってユーザーの手首等の部位（被検体）に装着され、デジタル表示の表示部１５０を備えるとともに無線通信が可能である。上述した本発明に係る物理量センサー１は、加速度を測定するセンサーや角速度を計測するセンサーとしてリスト機器１０００に組込まれている。
The
リスト機器１０００は、少なくとも物理量センサー１が収容されているケース１０３０と、ケース１０３０に収容され、物理量センサー１からの出力データを処理する処理部１００（図１９参照）と、ケース１０３０に収容されている表示部１５０と、ケース１０３０の開口部を塞いでいる透光性カバー１０７１と、を備えている。ケース１０３０の透光性カバー１０７１のケース１０３０の外側には、ベゼル１０７８が設けられている。ケース１０３０の側面には、複数の操作ボタン１０８０，１０８１が設けられている。以下、図１９も併せて参照しながら、さらに詳細に説明する。
The
加速度センサー１１３は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の加速度を検出し、検出した３軸加速度の大きさ、および向きに応じた信号（加速度信号）を出力する。また、物理量センサー１としての角速度センサー１１４は、互いに交差する（理想的には直交する）３軸方向の各々の角速度を検出し、検出した３軸角速度の大きさ、および向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。
The
表示部１５０を構成する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、種々の検出モードに応じて、例えば、ＧＰＳセンサー１１０や地磁気センサー１１１を用いた位置情報、移動量や加速度センサー１１３もしくは角速度センサー１１４（物理量センサー１）などを用いた運動量などの運動情報、脈拍センサー１１５などを用いた脈拍数などの生体情報、もしくは現在時刻などの時刻情報などが表示される。なお、温度センサー１１６を用いた環境温度を表示することもできる。
In a liquid crystal display (LCD) that constitutes the
通信部１７０は、ユーザー端末と図示しない情報端末との間の通信を成立させるための各種制御を行う。通信部１７０は、例えば、Bluetooth（登録商標）（BTLE：Bluetooth Low Energyを含む）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Wireless Fidelity）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Near field communication）、ＡＮＴ＋（登録商標）等の近距離無線通信規格に対応した送受信機や通信部１７０はＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信バス規格に対応したコネクターを含んで構成される。
The
処理部１００（プロセッサー）は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。処理部１００は、記憶部１４０に格納されたプログラムと、操作部１２０（例えば操作ボタン１０８０，１０８１）から入力された信号とに基づき、各種の処理を実行する。処理部１００による処理には、ＧＰＳセンサー１１０、地磁気センサー１１１、圧力センサー１１２、加速度センサー１１３、角速度センサー１１４、脈拍センサー１１５、温度センサー１１６、計時部１３０の各出力信号に対するデータ処理、表示部１５０に画像を表示させる表示処理、音出力部１６０に音を出力させる音出力処理、通信部１７０を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー１８０からの電力を各部へ供給する電力制御処理などが含まれる。
The processing unit 100 (processor) is configured by, for example, a micro processing unit (MPU), a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC) or the like. The
このようなリスト機器１０００では、少なくとも以下のような機能を有することができる。
１．距離：高精度のＧＰＳ機能により計測開始からの合計距離を計測する。
２．ペース：ペース距離計測から、現在の走行ペースを表示する。
３．平均スピード：走行開始から現在までの平均スピードを算出し表示する。
４．標高：ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。
５．ストライド：ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでも歩幅を計測し表示する。
６．ピッチ：１分あたりの歩数を計測し表示する。
７．心拍数：脈拍センサーにより心拍数を計測し表示する。
８．勾配：山間部でのトレーニングやトレイルランにおいて、地面の勾配を計測し表示する。
９．オートラップ：事前に設定した一定距離や一定時間を走った時に、自動でラップ計測を行う。
１０．運動消費カロリー：消費カロリーを表示する。
１１．歩数：運動開始からの歩数の合計を表示する。
Such a
1. Distance: Measure the total distance from the start of measurement by high precision GPS function.
2. Pace: Displays the current running pace from the pace distance measurement.
3. Average Speed: Calculates and displays the average speed from the start of driving to the present.
4. Elevation: Measure and display elevation by GPS function.
5. Stride: Measures and displays stride even in a tunnel where GPS radio waves do not reach.
6. Pitch: Measure and display the number of steps per minute.
7. Heart rate: The heart rate is measured and displayed by the pulse sensor.
8. Slope: Measure and display the slope of the ground during training or trail running in mountainous areas.
9. Auto lap: Automatic lap measurement is performed when running a certain distance or certain time set in advance.
10. Exercise calories burned: Display calories burned.
11. Number of steps: Display the total number of steps from the start of exercise.
なお、リスト機器１０００は、ランニングウォッチ、ランナーズウォッチ、デュアスロンやトライアスロン等マルチスポーツ対応のランナーズウォッチ、アウトドアウォッチ、および衛星測位システム、例えばＧＰＳを搭載したＧＰＳウォッチ、等に広く適用できる。
Note that the
また、上述では、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて説明したが、他の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用してもよい。例えば、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、等の衛星測位システムのうち１又は２以上を利用してもよい。また、衛星測位システムの少なくとも１つにＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ（European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service）等の静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ：Satellite-based Augmentation System）を利用してもよい。 Also, although the above description has been made using the GPS (Global Positioning System) as a satellite positioning system, another Global Navigation Satellite System (GNSS) may be used. For example, one or more of satellite positioning systems such as EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLO Bal NAvigation Satellite System), GALILEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. You may use In addition, using at least one of the satellite positioning systems, the Satellite-based Augmentation System (SBAS) such as Wide Area Augmentation System (WAAS), European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service (EGNOS), etc. It is also good.
このような携帯型電子機器は、物理量センサー１、および処理部１００を備えているので、優れた信頼性を有している。
Such a portable electronic device includes the
＜電子機器＞
次に、物理量センサー１を用いた電子機器について、図２０〜図２２に基づき、詳細に説明する。
<Electronic equipment>
Next, an electronic device using the
先ず、図２０を参照して、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターについて説明する。図２０は、電子機器の一例であるモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を模式的に示す斜視図である。 First, with reference to FIG. 20, a mobile personal computer which is an example of the electronic device will be described. FIG. 20 is a perspective view schematically showing a configuration of a mobile personal computer which is an example of the electronic apparatus.
この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１の検出データに基づいて制御部１１１０が、例えば姿勢制御などの制御を行なうことができる。
In this figure, the
図２１は、電子機器の一例であるスマートフォン（携帯型電話機）の構成を模式的に示す斜視図である。 FIG. 21 is a perspective view schematically showing a configuration of a smartphone (mobile phone) as an example of the electronic device.
この図において、スマートフォン１２００は、上述した物理量センサー１が組込まれている。物理量センサー１によって検出された検出データ（加速度データ）は、スマートフォン１２００の制御部１２０１に送信される。制御部１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んで構成されており、受信した検出データからスマートフォン１２００の姿勢や、挙動を認識して、表示部１２０８に表示されている表示画像を変化させたり、警告音や、効果音を鳴らしたり、振動モーターを駆動して本体を振動させることができる。換言すれば、スマートフォン１２００のモーションセンシングを行い、計測された姿勢や、挙動から、表示内容を変えたり、音や、振動などを発生させたりすることができる。特に、ゲームのアプリケーションを実行する場合には、現実に近い臨場感を味わうことができる。
In this figure, the
図２２は、電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。 FIG. 22 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera as an example of the electronic device. Note that in this figure, the connection to an external device is also shown in a simplified manner.
ディジタルスチールカメラ１３００のケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとしても機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
A
撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチールカメラ１３００では、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなディジタルスチールカメラ１３００には、加速度センサーとして機能する物理量センサー１が内蔵されており、物理量センサー１の検出データに基づいて制御部１３１６が、例えば手振れ補正などの制御を行なうことができる。
When the photographer confirms the subject image displayed on the
このような電子機器は、物理量センサー１、および制御部１１１０，１２０１，１３１６を備えているので、優れた信頼性を有している。
Such an electronic device includes the
なお、物理量センサー１を備える電子機器は、図２０のパーソナルコンピューター、図２１のスマートフォン（携帯電話機）、図２２のディジタルスチールカメラの他にも、例えば、タブレット端末、時計、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、地震計、歩数計、傾斜計、ハードディスクの振動を計測する振動計、ロボットやドローンなど飛行体の姿勢制御装置、自動車の自動運転用慣性航法に使用される制御機器等に適用することができる。 In addition to the personal computer shown in FIG. 20, the smart phone (mobile phone) shown in FIG. 21, and the digital still camera shown in FIG. Inkjet printers), laptop personal computers, televisions, video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic organizers (including communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game machines, word processors, workstations, televisions Telephone, TV monitor for crime prevention, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (such as electronic thermometer, sphygmomanometer, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasound diagnostic device, electronic endoscope), fish finder, various measuring devices, instruments Classes (eg, vehicles, Used in aircrafts, ship instruments, flight simulators, seismometers, pedometers, inclinometers, vibrometers to measure the vibrations of hard disks, attitude control devices for flying objects such as robots and drones, and inertial navigation for automatic operation of automobiles Can be applied to the control device etc.
＜移動体＞
次に、物理量センサー１を用いた移動体を図２３に示し、詳細に説明する。図２３は、移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
<Mobile body>
Next, a mobile unit using the
図２３に示すように、自動車１５００には物理量センサー１が内蔵されており、例えば、物理量センサー１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量センサー１の検出信号は、車体の姿勢を制御する姿勢制御部としての車体姿勢制御装置１５０２に供給され、車体姿勢制御装置１５０２は、その信号に基づいて車体１５０１の姿勢を検出し、検出結果に応じてサスペンションの硬軟を制御したり、個々の車輪１５０３のブレーキを制御したりすることができる。また、物理量センサー１は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、自動運転用慣性航法の制御機器、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。
As shown in FIG. 23, the
また、移動体に適用される物理量センサー１は、上記の例示の他にも、例えば、二足歩行ロボットや電車などの姿勢制御、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター、およびドローンなどの遠隔操縦あるいは自律式の飛行体の姿勢制御、農業機械（農機）、もしくは建設機械（建機）などの姿勢制御、ロケット、人工衛星、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、および二足歩行ロボットなどの制御において利用することができる。以上のように、各種移動体の姿勢制御の実現にあたって、物理量センサー１、およびそれぞれの制御部（不図示）が組み込まれる。
In addition to the above examples, the
このような移動体は、物理量センサー１、および制御部（例えば、姿勢制御部としての車体姿勢制御装置１５０２）を備えているので、優れた信頼性を有している。
Such a moving body includes the
以上、物理量センサー、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器、および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。 Although the physical quantity sensor, the inertial measurement device, the mobile object positioning device, the portable electronic device, the electronic device, and the mobile object have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited thereto, and each part The configuration of can be replaced with any configuration having the same function. In addition, any other component may be added to the present invention.
また、前述した実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が互いに直交しているが、互いに交差していれば、これに限定されず、例えば、Ｘ軸がＹＺ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよいし、Ｙ軸がＸＺ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよいし、Ｚ軸がＸＹ平面の法線方向に対して若干傾いていてもよい。なお、若干とは、物理量センサーがその効果を発揮することができる範囲を意味し、具体的な傾き角度（数値）は、構成等によって異なる。 In the embodiment described above, the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other, but the present invention is not limited to this as long as they intersect with each other. For example, the X axis is perpendicular to the YZ plane. The Y axis may be slightly inclined with respect to the normal direction of the XZ plane, or the Z axis may be slightly inclined with respect to the normal direction of the XY plane. Note that “slightly” means a range in which the physical quantity sensor can exhibit the effect, and the specific inclination angle (numerical value) differs depending on the configuration or the like.
１…物理量センサー、２…基板、２１…凹部、２２，２２１，２２２，２２３，２２４，２２５…マウント、２３，２４，２５，２６，２７，２８…溝部、３…蓋体、３１…凹部、３２…連通孔、３３…封止部材、３９…ガラスフリット、４…素子部、４０Ａ，４０Ｂ…接続ばね、４１Ａ，４１Ｂ…駆動部、４１１Ａ，４１１Ｂ…可動駆動電極、４１２Ａ，４１２Ｂ…固定駆動電極、４２Ａ，４２Ｂ…固定部、４３Ａ，４３Ｂ…駆動ばね、４４Ａ，４４Ｂ…検出部、４４１Ａ，４４１Ｂ…可動検出電極、４４２Ａ，４４２Ｂ，４４３Ａ，４４３Ｂ…固定検出電極、４５１，４５２…固定部、４６Ａ，４６Ｂ…検出ばね、４６１，４６４…梁部としての連結梁、４６１ａ，４６１ｂ…側面、４６３…支持部としての支持梁、４６３ａ…外縁、Ｌ（Ｌａ，Ｌｂ）…距離（幅）、Ｈ…距離（長さ）、ｔ…厚さ、Ｃ…クラック、４７Ａ，４７Ｂ…逆相ばね、４７１Ａ，４７１Ｂ，…ばね本体、４７２Ａ，４７３Ａ…アーム、４７４Ａ，４７５Ａ…接続部、４７７Ａ，４７７Ｂ，４７８Ａ，４７８Ｂ…梁、４８…フレーム、４８１，４８２…欠損部、４８８，４８９…フレームばね、４９Ａ，４９Ｂ…モニター部、４９１Ａ，４９１Ｂ…可動モニター電極、４９２Ａ，４９２Ｂ…固定モニター電極、５１２，５１２１…突起部、７３，７４，７５，７６，７７，７８…配線、１０００…携帯型電子機器としてのリスト機器、１１００…パーソナルコンピューター、１２００…スマートフォン（携帯電話機）、１３００…ディジタルスチールカメラ、１５００…自動車、２０００…慣性計測装置、３０００…移動体測位装置。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記基板に対して移動可能な可動電極部と、
前記基板に接続されている固定部に連結され、第１の方向に沿って設けられている梁部と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って設けられ、前記梁部および前記可動電極部と連結されている支持部と、
前記梁部の前記第２の方向の両側のそれぞれに配置され、前記支持部に連結されている突起部と、を備え、
前記突起部は、前記梁部と間隙を有し、前記第１の方向に沿って設けられている、物理量センサー。 A substrate,
A movable electrode portion movable with respect to the substrate;
A beam connected to the fixed part connected to the substrate and provided along the first direction;
A support portion provided along a second direction intersecting the first direction and coupled to the beam portion and the movable electrode portion;
A protrusion disposed on each side of the beam in the second direction and coupled to the support;
The physical quantity sensor, wherein the protrusion has a gap with the beam and is provided along the first direction.
前記突起部のそれぞれは、前記梁部との距離が略等しい、物理量センサー。 In claim 1,
Each of the said protrusion parts is a physical quantity sensor with substantially equal distance with the said beam part.
前記突起部の前記支持部側と反対側の端は、前記梁部の前記第１の方向の中央部に対向する位置に設けられている、物理量センサー。 In claim 1 or claim 2,
The physical quantity sensor, wherein an end of the protrusion opposite to the support portion side is provided at a position facing the central portion of the beam portion in the first direction.
前記梁部および前記支持部の厚さをｔとし、厚さｔが、２０μｍ≦ｔ＜３０μｍのとき、
前記梁部の前記第１の方向に沿った側面と、それぞれの前記突起部の側面との間の距離Ｌが、２．０μｍ≦Ｌ≦３．０μｍ、を満たすように設けられている、物理量センサー。 In any one of claims 1 to 3,
When the thickness of the beam portion and the support portion is t, and the thickness t is 20 μm ≦ t <30 μm,
A physical quantity is provided such that a distance L between a side surface of the beam along the first direction and a side surface of each of the protrusions satisfies 2.0 μm ≦ L ≦ 3.0 μm. sensor.
前記梁部および前記支持部の厚さをｔとし、厚さｔが、２０μｍ≦ｔ＜３０μｍのとき、
前記梁部の前記第１の方向に沿った側面と、それぞれの前記突起部の側面との間の距離をＬとし、前記突起部の前記支持部から前記支持部側と反対側の端までの距離をＨとしたとき、
２．０μｍ≦Ｌ≦３．０μｍ、且つ２．０μｍ≦Ｈ≦３．０μｍ、を満たす、物理量センサー。 In claim 1 or claim 2,
When the thickness of the beam portion and the support portion is t, and the thickness t is 20 μm ≦ t <30 μm,
Let L be the distance between the side surface of the beam portion along the first direction and the side surface of each protrusion, and the distance between the support portion of the protrusion and the end opposite to the support portion When the distance is H,
A physical quantity sensor which satisfies 2.0 μm ≦ L ≦ 3.0 μm and 2.0 μm ≦ H ≦ 3.0 μm.
前記物理量センサーの駆動を制御する制御回路と、を含む、慣性計測装置。 A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 5,
And a control circuit that controls driving of the physical quantity sensor.
測位用衛星から位置情報が重畳された衛星信号を受信する受信部と、
受信した前記衛星信号に基づいて、前記受信部の位置情報を取得する取得部と、
前記慣性計測装置から出力された慣性データに基づいて、移動体の姿勢を演算する演算部と、
算出された前記姿勢に基づいて前記位置情報を補正することにより、前記移動体の位置を算出する算出部と、を含む、移動体測位装置。 An inertial measurement device according to claim 6;
A receiver for receiving a satellite signal on which position information is superimposed from a positioning satellite;
An acquisition unit that acquires position information of the reception unit based on the received satellite signal;
An arithmetic unit that calculates the attitude of the moving object based on the inertial data output from the inertial measurement device;
And a calculator configured to calculate the position of the mobile body by correcting the position information based on the calculated attitude.
前記物理量センサーが収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量センサーからの出力データを処理する処理部と、
前記ケースに収容されている表示部と、
前記ケースの開口部を塞いでいる透光性カバーと、を含む、携帯型電子機器。 A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 5,
A case containing the physical quantity sensor;
A processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity sensor;
A display unit housed in the case;
And a translucent cover closing the opening of the case.
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御部と、
を備えている、電子機器。 A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 5,
A control unit that performs control based on a detection signal output from the physical quantity sensor;
Equipped with an electronic device.
前記物理量センサーから出力された検出信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を備えている、移動体。 A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 5,
And a posture control unit that performs posture control based on a detection signal output from the physical quantity sensor.
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|---|---|---|---|
| JP2017185864A JP2019060737A (en) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | Physical quantity sensor, inertia measuring device, moving body positioning device, portable electronic apparatus, electronic apparatus, and moving body |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN114527297A (en) * | 2020-11-05 | 2022-05-24 | 株式会社东芝 | Sensor and electronic device |
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