JP7056079B2

JP7056079B2 - Physical quantity detection circuit, physical quantity detection device, inertial measurement unit, mobile positioning device, portable electronic device, electronic device and mobile body

Info

Publication number: JP7056079B2
Application number: JP2017210804A
Authority: JP
Inventors: 良直柳澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2037-10-31
Also published as: JP2019082440A

Description

本発明は、物理量検出回路、物理量検出装置、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器及び移動体に関する。 The present invention relates to a physical quantity detection circuit, a physical quantity detection device, an inertial measurement unit, a mobile positioning device, a portable electronic device, an electronic device, and a mobile body.

近年、物理量検出素子に設けられている対向する電極間に生じる静電容量の容量値が物理量（加速度や角速度等）の大きさ及び向きに応じて変化することを利用して物理量を検出する静電容量型の物理量検出装置（物理量センサー）が開発されている。例えば、シリコンＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）技術を用いた静電容量型の加速度検出装置（加速度センサー）や角速度検出装置（角速度センサー）が広く知られている。 In recent years, a static quantity that detects a physical quantity by utilizing the fact that the capacitance value of the capacitance generated between the opposing electrodes provided in the physical quantity detecting element changes according to the magnitude and direction of the physical quantity (acceleration, angular velocity, etc.). Capacitive physical quantity detectors (physical quantity sensors) have been developed. For example, a capacitance type acceleration detection device (accelerometer) and an angular velocity detection device (angular velocity sensor) using silicon MEMS (Micro Electro Electro Mechanical System) technology are widely known.

このような静電容量型の物理量検出装置では、例えば、対向する電極同士の貼り付きが生じると静電容量が非常に大きくなるため、物理量検出素子は、常に大きな加速度が加わっているかような検出信号を出力することになる。また、例えば、検出信号が伝搬する配線が切断されると、物理量検出素子は、常に加速度が加わっていないかような検出信号を出力することになる。従って、このような物理量検出素子の異常を直ちに検出することができなければ、物理量検出装置から出力される物理量信号に基づいて処理を行う外部装置が誤動作を起こすことになり得る。 In such a capacitance type physical quantity detecting device, for example, when the opposing electrodes stick to each other, the capacitance becomes very large, so that the physical quantity detecting element always detects whether a large acceleration is applied. The signal will be output. Further, for example, when the wiring through which the detection signal propagates is cut, the physical quantity detecting element always outputs a detection signal as if acceleration is not applied. Therefore, if such an abnormality of the physical quantity detecting element cannot be detected immediately, the external device that performs processing based on the physical quantity signal output from the physical quantity detecting device may malfunction.

従来、物理量検出素子自体に自己診断の為の機構が設けることで、異常を検出していたが、素子の面積が増えてしまう、製造プロセスに不具合があった場合、自己診断機構が正常に機能しない場合がある、素子に異常が生じた場合、素子を破壊せずに異常の原因を解析することが難しいといった問題がある。 Conventionally, an abnormality was detected by providing a mechanism for self-diagnosis in the physical quantity detection element itself, but if the area of the element increases or there is a problem in the manufacturing process, the self-diagnosis mechanism functions normally. There is a problem that it may not be possible to do so, or if an abnormality occurs in the element, it is difficult to analyze the cause of the abnormality without destroying the element.

これに対して、特許文献１には、車両が停止状態であるか否かを判定する停止状態判定手段を備え、停止状態判定手段により停止状態であると判定したときに、加速度検出素子の出力が異常であるか否かを判定する方法が記載されており、この方法を適用すれば、素子に自己診断機構を設ける必要がないので、上記の各種の問題を解決することが可能であるともいえる。 On the other hand, Patent Document 1 includes a stop state determining means for determining whether or not the vehicle is in a stopped state, and outputs an acceleration detection element when the stopped state determining means determines that the vehicle is in a stopped state. A method for determining whether or not is abnormal is described, and if this method is applied, it is not necessary to provide a self-diagnosis mechanism in the element, so that it is possible to solve the above-mentioned various problems. I can say.

特開２００９－１９８９８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-199898

しかしながら、物理量検出装置に特許文献１に記載の方法を適用した場合、物理量検出装置が静止していなければ異常診断を行うことができないため、物理量検出装置が静止しているときだけでなく静止していないときでも物理量検出素子の異常を判定可能であることが望まれる。 However, when the method described in Patent Document 1 is applied to the physical quantity detecting device, the abnormality diagnosis cannot be performed unless the physical quantity detecting device is stationary, so that the physical quantity detecting device is stationary as well as when it is stationary. It is desired that the abnormality of the physical quantity detecting element can be determined even when the physical quantity is not detected.

本発明のいくつかの態様によれば、静止していないときでも物理量検出素子の異常を判定することが可能な物理量検出回路及び物理量検出装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該物理量検出装置を用いることにより、外部に送信される慣性データの信頼性を高めることが可能な慣性計測装置を提供することができる。
また、本発明のいくつかの態様によれば、当該慣性計測装置を用いることにより、測定される移動体の位置の信頼性を高めることが可能な移動体測位装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、当該物理量検出装置を用いることにより、検出された物理量に基づく処理の信頼性を高めることが可能な携帯型電子機器、電子機器及び移動体を提供することができる。 According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a physical quantity detection circuit and a physical quantity detection device capable of determining an abnormality of a physical quantity detection element even when it is not stationary. Further, according to some aspects of the present invention, it is possible to provide an inertial measurement unit capable of increasing the reliability of inertial data transmitted to the outside by using the physical quantity detecting device.
Further, according to some aspects of the present invention, by using the inertial measurement unit, it is possible to provide a mobile body positioning device capable of increasing the reliability of the position of the mobile body to be measured. Further, according to some aspects of the present invention, a portable electronic device, an electronic device and a mobile body capable of increasing the reliability of processing based on the detected physical quantity by using the physical quantity detecting device are provided. can do.

本発明は前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、以下の態様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-mentioned problems, and can be realized as the following aspects or application examples.

［適用例１］
本適用例に係る物理量検出回路は、互いに異なる複数の軸に対する物理量を検出する複数の物理量検出素子から出力される複数の検出信号に基づいて、前記複数の軸に対して検出された前記物理量の大きさ及び向きに応じた複数の物理量信号を生成する物理量信号生成回路と、前記複数の物理量信号を前記複数の軸に基づく座標系における複数の物理量ベクトルとして、前記複数の物理量ベクトルうちの２つの物理量ベクトルを合成した合成ベクトルを少なくも１つ生成する合成ベクトル生成回路と、前記合成ベクトルに基づいて、前記複数の物理量検出素子が正常であるか、前記複数の物理量検出素子の少なくとも１つが異常であるかを判定する異常判定回路と、を含む。 [Application Example 1]
The physical quantity detection circuit according to this application example has the physical quantity detected for the plurality of axes based on a plurality of detection signals output from the plurality of physical quantity detection elements for detecting the physical quantity for a plurality of axes different from each other. Two of the plurality of physical quantity vectors, the physical quantity signal generation circuit that generates a plurality of physical quantity signals according to the magnitude and the direction, and the plurality of physical quantity signals as a plurality of physical quantity vectors in a coordinate system based on the plurality of axes. Based on the composite vector generation circuit that generates at least one composite vector that combines the physical quantity vectors and the composite vector, the plurality of physical quantity detection elements are normal, or at least one of the plurality of physical quantity detection elements is abnormal. Includes an abnormality determination circuit for determining whether or not.

本適用例に係る物理量検出回路では、互いに異なる複数の軸に対して検出された物理量の大きさ及び向きに応じた複数の物理量ベクトルを生成し、２つの物理量ベクトルを合成した合成ベクトルを少なくも１つ生成する。正常な２つの物理量検出素子に物理量が加わった場合に生成される合成ベクトルの長さは所望の範囲に収まりやすいのに対して、２つの物理量検出素子の少なくとも一方に電極同士の貼り付き等の異常が生じた場合に生成される合成ベクトルの長さは非常に大きくなるため所望の範囲を超えやすい。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、合成ベクトルに基づいて、静止していないときでも物理量検出素子の異常を判定することができる。 In the physical quantity detection circuit according to this application example, a plurality of physical quantity vectors corresponding to the magnitude and direction of the detected physical quantities are generated for a plurality of axes different from each other, and at least a composite vector obtained by synthesizing the two physical quantity vectors is produced. Generate one. The length of the composite vector generated when a physical quantity is added to two normal physical quantity detecting elements tends to fall within a desired range, whereas the electrodes are stuck to at least one of the two physical quantity detecting elements. Since the length of the composite vector generated when an abnormality occurs becomes very large, it tends to exceed a desired range. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to this application example, it is possible to determine an abnormality of the physical quantity detection element even when it is not stationary, based on the composite vector.

［適用例２］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記異常判定回路は、あらかじめ設定された第１の時間以上継続して、前記合成ベクトルの少なくとも１つの長さが所定の第１閾値以上である場合、前記複数の物理量検出素子の少なくとも１つが異常であると判定してもよい。 [Application example 2]
In the physical quantity detection circuit according to the above application example, when the abnormality determination circuit continues for a preset first time or longer and at least one length of the composite vector is equal to or longer than a predetermined first threshold value, the abnormality determination circuit is described. It may be determined that at least one of the plurality of physical quantity detecting elements is abnormal.

本適用例に係る物理量検出回路では、２つの物理量検出素子の少なくとも一方に電極同士の貼り付き等の異常が生じると、生成される合成ベクトルの長さは長時間にわたって非常に大きな値を維持することになる。これに対して、正常な２つの物理量検出素子に大きな物理量が一時的に加わった場合に生成される合成ベクトルの長さは、一時的に大きくなるとしても長時間にわたって大きな値を維持することにはならない。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、第１の時間及び第１閾値を適宜設定することにより、静止していないときでも、合成ベクトルの少なくとも１つの長さが、第１の時間以上継続して第１閾値以上である場合、少なくとも１つの物理量検出素子が異常であると判定することができる。 In the physical quantity detection circuit according to this application example, when an abnormality such as adhesion between electrodes occurs on at least one of the two physical quantity detection elements, the length of the generated synthetic vector maintains a very large value for a long period of time. It will be. On the other hand, the length of the composite vector generated when a large physical quantity is temporarily added to two normal physical quantity detecting elements is to maintain a large value for a long time even if it temporarily increases. Must not be. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to the present application example, by appropriately setting the first time and the first threshold value, at least one length of the composite vector can be set to the first time even when it is not stationary. When the value is continuously equal to or higher than the first threshold value, it can be determined that at least one physical quantity detecting element is abnormal.

［適用例３］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記第１閾値は、前記複数の物理量検出素子の各々が正常である場合に、検出可能な範囲で最大の前記物理量が加わったときに生成される前記物理量ベクトルの長さ以上であってもよい。 [Application example 3]
In the physical quantity detection circuit according to the above application example, the first threshold value is the physical quantity generated when the maximum physical quantity within the detectable range is added when each of the plurality of physical quantity detecting elements is normal. It may be longer than the length of the vector.

本適用例に係る物理量検出回路では、物理量検出素子に電極同士の貼り付き等の異常が生じた場合に生成される物理量ベクトルは、当該物理量検出素子が正常である場合に、検出可能な範囲で最大の物理量が加わったときに生成される物理量ベクトルよりも長くなる。その結果、当該物理量検出素子に異常が生じた場合に生成される合成ベクトルは、当該物理量検出素子が正常である場合に、検出可能な範囲で最大の前記物理量が加わったときに生成される物理量ベクトルよりも長時間にわたって長くなる。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、第１の時間を適宜設定することにより、静止していないときでも、合成ベクトルの少なくとも１つの長さが、第１の時間以上継続して第１閾値以上である場合、少なくとも１つの物理量検出素子が異常であると判定することができる。 In the physical quantity detection circuit according to this application example, the physical quantity vector generated when an abnormality such as adhesion between electrodes occurs in the physical quantity detection element is within a detectable range when the physical quantity detection element is normal. It is longer than the physical quantity vector generated when the maximum physical quantity is added. As a result, the composite vector generated when an abnormality occurs in the physical quantity detecting element is a physical quantity generated when the maximum physical quantity within the detectable range is added when the physical quantity detecting element is normal. Longer than a vector. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to the present application example, by appropriately setting the first time, at least one length of the composite vector continues for the first time or more even when it is not stationary. When it is equal to or higher than the first threshold value, it can be determined that at least one physical quantity detecting element is abnormal.

［適用例４］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記異常判定回路は、前記第１の時間以上継続して、前記合成ベクトルの少なくとも１つの長さが、前記第１閾値以上、且つ、前記第１閾値よりも大きい所定の第２閾値未満である場合、当該合成ベクトルの生成に用いられた２つの前記検出信号をそれぞれ出力した２つの前記物理量検出素子の一方が異常であると判定してもよい。 [Application example 4]
In the physical quantity detection circuit according to the above application example, in the abnormality determination circuit, the length of at least one of the composite vectors is equal to or greater than the first threshold value and is greater than or equal to the first threshold value, continuously for the first time or longer. If it is less than a predetermined second threshold value, it may be determined that one of the two physical quantity detecting elements that output the two detection signals used for generating the composite vector is abnormal.

本適用例に係る物理量検出回路では、２つの物理量検出素子の両方に異常が生じた場合に生成される合成ベクトルは、２つの物理量検出素子の一方のみに異常が生じた場合に生成される合成ベクトルよりも長くなる。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、第１の時間、第１閾値及び第２閾値を適宜設定することにより、静止していないときでも、合成ベクトルの長さが、第１の時間以上継続して、第１閾値以上、且つ、第２閾値未満である場合、２つの物理量検出素子のいずれか一方のみが異常である（いずれか一方は正常である）と判定することができる。 In the physical quantity detection circuit according to this application example, the composite vector generated when an abnormality occurs in both of the two physical quantity detection elements is a composite vector generated when an abnormality occurs in only one of the two physical quantity detection elements. It will be longer than the vector. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to the present application example, by appropriately setting the first time, the first threshold value, and the second threshold value, the length of the composite vector becomes the first one even when it is not stationary. When it continues for a time or more and is equal to or more than the first threshold value and less than the second threshold value, it can be determined that only one of the two physical quantity detecting elements is abnormal (one of them is normal). ..

［適用例５］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記異常判定回路は、前記第１の時間以上継続して、前記合成ベクトルの少なくとも１つの長さが前記第２閾値以上である場合、当該合成ベクトルの生成に用いられた２つの前記検出信号をそれぞれ出力した２つの前記物理量検出素子の両方が異常であると判定してもよい。 [Application Example 5]
In the physical quantity detection circuit according to the application example, when the abnormality determination circuit continues for the first time or more and the length of at least one of the synthetic vectors is equal to or greater than the second threshold value, the synthetic vector is generated. It may be determined that both of the two physical quantity detecting elements that output the two detection signals used in the above are abnormal.

本適用例に係る物理量検出回路によれば、第１の時間、第１閾値及び第２閾値を適宜設定することにより、静止していないときでも、合成ベクトルの長さが、第１の時間以上継続して、第１閾値以上、且つ、第２閾値未満である場合は、２つの物理量検出素子のいずれか一方のみが異常である（いずれか一方は正常である）と判定し、第１の時間以上継続して第２閾値以上である場合は、２つの物理量検出素子の両方が異常であると判定することができる。 According to the physical quantity detection circuit according to this application example, by appropriately setting the first time, the first threshold value, and the second threshold value, the length of the composite vector is longer than the first time even when not stationary. If it is continuously equal to or more than the first threshold value and less than the second threshold value, it is determined that only one of the two physical quantity detecting elements is abnormal (one of them is normal), and the first one is determined. When it is continuously equal to or greater than the second threshold value for a certain period of time or longer, it can be determined that both of the two physical quantity detecting elements are abnormal.

［適用例６］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記第２閾値は、前記複数の物理量ベクトルの各々の長さがとり得る最大値よりも大きくてもよい。 [Application example 6]
In the physical quantity detection circuit according to the above application example, the second threshold value may be larger than the maximum value that each length of the plurality of physical quantity vectors can take.

本適用例に係る物理量検出回路では、２つの物理量検出素子の両方に電極同士の貼り付き等の異常が生じた場合、２つの物理量ベクトルの各々の長さは、最大値（例えば、飽和値）に近い値になりやすいため、合成ベクトルの長さは当該最大値よりも大きい値になりやすい。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、第１の時間を適宜設定することにより、静止していないときでも、合成ベクトルの長さが、第１の時間以上継続して第２閾値以上である場合は、２つの物理量検出素子の両方が異常であると判定することができる。 In the physical quantity detection circuit according to this application example, when an abnormality such as adhesion between electrodes occurs in both of the two physical quantity detection elements, the length of each of the two physical quantity vectors is the maximum value (for example, the saturation value). Since the value tends to be close to, the length of the composite vector tends to be larger than the maximum value. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to the present application example, by appropriately setting the first time, the length of the composite vector continues for the first time or more even when it is not stationary, and the second threshold value is continued. In the above case, it can be determined that both of the two physical quantity detecting elements are abnormal.

［適用例７］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記第１の時間は可変であってもよい。 [Application 7]
In the physical quantity detection circuit according to the above application example, the first time may be variable.

本適用例に係る物理量検出回路では、用途に応じて第１の時間を適宜変更することにより、物理量検出素子の異常を精度良く判定することができる。 In the physical quantity detection circuit according to this application example, the abnormality of the physical quantity detection element can be accurately determined by appropriately changing the first time according to the application.

［適用例８］
上記適用例に係る物理量検出回路において、前記異常判定回路は、あらかじめ設定された第２の時間以上継続して、前記複数の物理量ベクトルの少なくとも１つの長さが所定の第３閾値以下である場合、当該物理量ベクトルの生成に用いられた前記検出信号を出力した前記物理量検出素子が異常であると判定してもよい。 [Application Example 8]
In the physical quantity detection circuit according to the above application example, when the abnormality determination circuit continues for a preset second time or longer and the length of at least one of the plurality of physical quantity vectors is equal to or less than a predetermined third threshold value. , The physical quantity detecting element that outputs the detection signal used to generate the physical quantity vector may be determined to be abnormal.

前記第２の時間は可変であってもよい。また、前記第３閾値は、前記複数の物理量ベクトルの各々の長さがとり得る最小値（例えば、ゼロ）であってもよい。 The second time may be variable. Further, the third threshold value may be the minimum value (for example, zero) that each length of the plurality of physical quantity vectors can take.

本適用例に係る物理量検出回路では、物理量検出素子に断線等の異常が生じると、生成される物理量ベクトルの長さは長時間にわたって非常に小さな値を維持することになる。従って、本適用例に係る物理量検出回路によれば、第２の時間及び第３閾値を適宜設定することにより、静止していないときに生成される物理量ベクトルの長さが、第２の時間以上継続して第３閾値以下である場合、当該物理量検出素子が異常であると判定することができる。 In the physical quantity detection circuit according to this application example, when an abnormality such as a disconnection occurs in the physical quantity detection element, the length of the generated physical quantity vector maintains a very small value for a long time. Therefore, according to the physical quantity detection circuit according to this application example, the length of the physical quantity vector generated when not stationary by appropriately setting the second time and the third threshold value is equal to or longer than the second time. If it is continuously equal to or less than the third threshold value, it can be determined that the physical quantity detecting element is abnormal.

［適用例９］
本適用例に係る物理量検出装置は、上記のいずれかの物理量検出回路と、前記複数の物理量検出素子と、を含む。 [Application 9]
The physical quantity detection device according to this application example includes any of the above physical quantity detection circuits and the plurality of physical quantity detection elements.

本適用例に係る物理量検出装置によれば、物理量検出回路において、合成ベクトルに基づいて、静止していないときでも物理量検出素子の異常を判定することができる。 According to the physical quantity detection device according to this application example, in the physical quantity detection circuit, it is possible to determine an abnormality of the physical quantity detection element based on the composite vector even when it is not stationary.

［適用例１０］
本適用例に係る慣性計測装置は、上記の物理量検出装置と、前記物理量検出装置から出力された前記複数の物理量信号を取得し、前記複数の物理量信号を処理する信号処理回路と、前記信号処理回路の処理によって得られた慣性データを外部に送信する通信回路と、を含む。 [Application Example 10]
The inertial measurement device according to this application example includes the physical quantity detection device, a signal processing circuit that acquires the plurality of physical quantity signals output from the physical quantity detection device, and processes the plurality of physical quantity signals, and the signal processing. Includes a communication circuit that transmits inertial data obtained by processing the circuit to the outside.

本適用例に係る慣性計測装置によれば、物理量検出装置によって静止していないときでも物理量検出素子の異常を判定することが可能であるので、外部に送信される慣性データの信頼性を高めることができる。 According to the inertial measurement unit according to this application example, it is possible to determine an abnormality of the physical quantity detecting element even when the physical quantity detecting device is not stationary, so that the reliability of the inertial data transmitted to the outside is improved. Can be done.

［適用例１１］
本適用例に係る移動体測位装置は、移動体に搭載され、前記移動体の位置を測定する移動体測位装置であって、上記の慣性計測装置と、測位用衛星から衛星信号を受信し、前記衛星信号に重畳されている測位用情報を取得する衛星信号受信部と、前記測位用情報に基づいて、前記移動体の位置を算出する位置算出部と、前記慣性計測装置から出力される前記慣性データに基づいて、前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、前記姿勢に基づいて前記位置を補正する位置補正部と、を含む。 [Application Example 11]
The mobile body positioning device according to this application example is a mobile body positioning device mounted on a mobile body and measuring the position of the moving body, and receives satellite signals from the above-mentioned inertial measurement unit and a positioning satellite. The satellite signal receiving unit that acquires the positioning information superimposed on the satellite signal, the position calculation unit that calculates the position of the moving body based on the positioning information, and the inertial measurement unit that outputs the position. It includes a posture calculation unit that calculates the posture of the moving body based on inertial data, and a position correction unit that corrects the position based on the posture.

本適用例に係る移動体測位装置によれば、慣性計測装置により信頼性の高い慣性データが得られるので、測定される移動体の位置の信頼性を高めることができる。 According to the mobile body positioning device according to this application example, since highly reliable inertial data can be obtained by the inertial measurement unit, the reliability of the measured position of the moving body can be improved.

［適用例１２］
本適用例に係る携帯型電子機器は、上記の物理量検出装置と、前記物理量検出装置が収容されているケースと、前記ケースに収容され、前記物理量検出装置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 12]
The portable electronic device according to this application example includes the above-mentioned physical quantity detection device, a case in which the physical quantity detection device is housed, and a processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity detection device. , A display unit housed in the case and a translucent cover closing the opening of the case.

本適用例に係る携帯型電子機器によれば、物理量検出装置によって静止していないときでも物理量検出素子の異常を判定することが可能であるので、物理量検出装置によって検出された物理量に基づく処理の信頼性を高めることができる。 According to the portable electronic device according to this application example, since it is possible to determine the abnormality of the physical quantity detecting element even when the physical quantity detecting device is not stationary, the processing based on the physical quantity detected by the physical quantity detecting device is performed. It can increase reliability.

［適用例１３］
本適用例に係る電子機器は、上記の物理量検出装置と、前記物理量検出装置から出力された前記複数の物理量信号に基づいて演算処理を行う演算処理装置と、を含む。 [Application 13]
The electronic device according to this application example includes the above-mentioned physical quantity detecting device and an arithmetic processing device that performs arithmetic processing based on the plurality of physical quantity signals output from the physical quantity detecting apparatus.

本適用例に係る電子機器によれば、物理量検出装置によって静止していないときでも物理量検出素子の異常を判定することが可能であるので、物理量検出装置によって検出された物理量に基づく演算処理の信頼性を高めることができる。 According to the electronic device according to this application example, since it is possible to determine the abnormality of the physical quantity detecting element even when the physical quantity detecting device is not stationary, the reliability of the arithmetic processing based on the physical quantity detected by the physical quantity detecting device is reliable. It can enhance the sex.

［適用例１４］
本適用例に係る移動体は、上記の物理量検出装置と、前記物理量検出装置から出力された前記複数の物理量信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、を含む。 [Application 14]
The moving body according to this application example includes the above-mentioned physical quantity detecting device and an attitude control unit that controls a posture based on the plurality of physical quantity signals output from the physical quantity detecting device.

本適用例に係る移動体によれば、物理量検出装置によって静止していないときでも物理量検出素子の異常を判定することが可能であるので、物理量検出装置によって検出された物理量に基づく姿勢制御の信頼性を高めることができる。 According to the moving body according to this application example, since it is possible to determine the abnormality of the physical quantity detecting element even when the physical quantity detecting device is not stationary, the reliability of the attitude control based on the physical quantity detected by the physical quantity detecting device is reliable. It can enhance the sex.

本実施形態の物理量検出装置の機能構成を示す図。The figure which shows the functional structure of the physical quantity detection apparatus of this embodiment. 物理量検出素子を含む物理量検出部の一例を示す平面図。The plan view which shows an example of the physical quantity detection part including the physical quantity detection element. 図２中のＡ－Ａ線断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 本実施形態における物理量検出回路の構成を示す図。The figure which shows the structure of the physical quantity detection circuit in this embodiment. 本実施形態における信号波形の一例を示す図。The figure which shows an example of the signal waveform in this embodiment. 合成ベクトルを示す図。The figure which shows the composition vector. 第１実施形態における異常判定回路による判定論理を示す図。The figure which shows the determination logic by the abnormality determination circuit in 1st Embodiment. 合成ベクトルの長さの時系列の一例を示す図。The figure which shows an example of the time series of the length of a composite vector. 合成ベクトルの長さの時系列の一例を示す図。The figure which shows an example of the time series of the length of a composite vector. 合成ベクトルの長さの時系列の一例を示す図。The figure which shows an example of the time series of the length of a composite vector. 第２実施形態における異常判定回路による判定論理を示す図。The figure which shows the determination logic by the abnormality determination circuit in 2nd Embodiment. 本実施形態の慣性計測装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the inertial measurement unit of this embodiment. 本実施形態の移動体測位装置の構成例を示す図。The figure which shows the configuration example of the mobile positioning apparatus of this embodiment. 本実施形態の電子機器の機能ブロック図。The functional block diagram of the electronic device of this embodiment. 電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図。The figure which shows an example of the appearance of a smartphone which is an example of an electronic device. 電子機器の一例である腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図。The figure which shows an example of the appearance of the arm-worn portable device which is an example of an electronic device. 電子機器の一例であるリスト機器（腕時計型の活動計）の外観の一例を示す図。The figure which shows an example of the appearance of a wristwatch type activity meter (a wristwatch type activity meter) which is an example of an electronic device. リスト機器（腕時計型の活動計）の機能ブロック図。Functional block diagram of wristwatch type activity meter. 本実施形態の移動体の一例を示す図（上面図）。The figure which shows an example of the moving body of this embodiment (top view).

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説
明する実施の形態は、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。また以下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, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unreasonably limit the contents of the present invention described in the claims. Moreover, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

以下では、物理量として加速度を検出する物理量検出装置（加速度検出装置）を例にとり説明する。 In the following, a physical quantity detection device (acceleration detection device) that detects acceleration as a physical quantity will be described as an example.

１．物理量検出装置
１－１．第１実施形態
［物理量検出装置の構成］
図１は、本実施形態の物理量検出装置１の機能構成を示す図である。本実施形態の物理量検出装置１は、互いに異なり、交差（理想的には、直交）する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の物理量（ここでは加速度）を検出する。図１に示すように、物理量検出装置１は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚと物理量検出回路３とを含む。 1. 1. Physical quantity detector 1-1. First Embodiment [Structure of physical quantity detection device]
FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of the physical quantity detection device 1 of the present embodiment. The physical quantity detection device 1 of the present embodiment detects physical quantities (acceleration in this case) of three axes (X-axis, Y-axis, and Z-axis) that are different from each other and intersect (ideally, orthogonally). As shown in FIG. 1, the physical quantity detecting device 1 includes physical quantity detecting elements 2X, 2Y, 2Z and a physical quantity detecting circuit 3.

物理量検出素子２Ｘは、Ｘ軸の方向に加わった物理量（Ｘ軸加速度）に応じた検出信号を出力する素子である。物理量検出素子２Ｙは、Ｙ軸の方向に加わった物理量（Ｙ軸加速度）に応じた検出信号を出力する素子である。物理量検出素子２Ｚは、Ｚ軸の方向に加わった物理量（Ｚ軸加速度）に応じた検出信号を出力する素子である。すなわち、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの各検出軸がＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸となる。 The physical quantity detection element 2X is an element that outputs a detection signal according to the physical quantity (X-axis acceleration) applied in the direction of the X-axis. The physical quantity detection element 2Y is an element that outputs a detection signal according to the physical quantity (Y-axis acceleration) applied in the direction of the Y-axis. The physical quantity detection element 2Z is an element that outputs a detection signal according to the physical quantity (Z-axis acceleration) applied in the direction of the Z-axis. That is, the detection axes of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z are the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis.

物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚをそれぞれ駆動するために必要な信号を生成し、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに供給する。そして、物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｘから出力される検出信号に基づいて、Ｘ軸方向に加わった物理量（Ｘ軸加速度）の大きさ及び向きに応じた物理量信号であるＸ軸加速度信号を生成する。また、物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｙから出力される検出信号に基づいて、Ｙ軸方向に加わった物理量（Ｙ軸加速度）の大きさ及び向きに応じた物理量信号であるＹ軸加速度信号を生成する。また、物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｚから出力される検出信号に基づいて、Ｚ軸方向に加わった物理量（Ｚ軸加速度）の大きさ及び向きに応じた物理量信号であるＺ軸加速度信号を生成する。 The physical quantity detection circuit 3 generates signals necessary for driving the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z, respectively, and supplies the signals to the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z. Then, the physical quantity detection circuit 3 is an X-axis acceleration signal which is a physical quantity signal according to the magnitude and direction of the physical quantity (X-axis acceleration) applied in the X-axis direction based on the detection signal output from the physical quantity detection element 2X. To generate. Further, the physical quantity detection circuit 3 is a Y-axis acceleration signal which is a physical quantity signal according to the magnitude and direction of the physical quantity (Y-axis acceleration) applied in the Y-axis direction based on the detection signal output from the physical quantity detection element 2Y. To generate. Further, the physical quantity detection circuit 3 is a Z-axis acceleration signal which is a physical quantity signal according to the magnitude and direction of the physical quantity (Z-axis acceleration) applied in the Z-axis direction based on the detection signal output from the physical quantity detection element 2Z. To generate.

本実施形態では、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚは、それぞれ、第１固定電極と第２固定電極とが設けられた固定部と、可動電極（可動部）とを含む。第１固定電極と可動電極とは対向しており、これらによって第１容量形成部が構成される。同様に、第２固定電極と可動電極とは対向しており、これらによって第２容量形成部が構成される。このような物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに検出軸方向の加速度ａが加わると、質量ｍの可動部にはＦ＝ｍ×ａの力Ｆが働く。この力Ｆにより、可動部は固定部に対して相対的に変位する。このとき、加速度ａの向きに応じて、第１容量形成部の静電容量値が減少するとともに第２容量形成部の静電容量値が増大し、あるいは、第１容量形成部の静電容量値が増大するとともに第２容量形成部の静電容量値が減少する。このため、第１容量形成部と第２容量形成部の共通端に電荷を供給した状態で物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに加速度ａが作用すると、第１容量形成部の一端及び第２容量形成部の一端からそれぞれ出力される電荷（信号）は、絶対値がほぼ等しく符号が逆の差動信号対となる。物理量検出回路３は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚからそれぞれ出力される差動信号対を検出信号として３軸物理量信号（Ｘ軸加速度信号、Ｙ軸加速度信号及びＺ軸加速度信号）を生成する。 In the present embodiment, the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z include a fixed portion provided with a first fixed electrode and a second fixed electrode, and a movable electrode (movable portion), respectively. The first fixed electrode and the movable electrode face each other, and a first capacitance forming portion is formed by these. Similarly, the second fixed electrode and the movable electrode face each other, and a second capacitance forming portion is formed by these. When the acceleration a in the detection axis direction is applied to the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z, a force F of F = m × a acts on the movable portion of the mass m. Due to this force F, the movable portion is displaced relative to the fixed portion. At this time, depending on the direction of the acceleration a, the capacitance value of the first capacitance forming portion decreases and the capacitance value of the second capacitance forming portion increases, or the capacitance value of the first capacitance forming portion increases. As the value increases, the capacitance value of the second capacitance forming portion decreases. Therefore, when the acceleration a acts on the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z in a state where the electric charge is supplied to the common end of the first capacitance forming portion and the second capacitance forming portion, one end of the first capacitance forming portion and the second capacitance are applied. The electric charges (signals) output from one end of the forming portion are differential signal pairs having substantially the same absolute value and opposite signs. The physical quantity detection circuit 3 generates a 3-axis physical quantity signal (X-axis acceleration signal, Y-axis acceleration signal, and Z-axis acceleration signal) using the differential signal pairs output from the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z as detection signals. ..

このような物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚは、いずれも差動容量型センサーであり、例えば、Ｓｉ（シリコン）等の半導体材料と、半導体加工技術を用いたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）で形成される。 Such physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z are all differential capacitance type sensors, and are formed of, for example, a semiconductor material such as Si (silicon) and a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) using semiconductor processing technology. Will be done.

［物理量検出素子の構造］
次に、物理量検出素子２Ｘ、２Ｙ，２Ｚのうち、Ｘ軸加速度を検出可能な物理量検出素子２Ｘを代表として、その構造の一例について詳細に説明する。なお、物理量検出素子２Ｘの構造としては、以下に説明するもの以外にも種々のものが考えられ、用途に応じて適宜設計すればよい。同様に、図示及び説明を省略するが、Ｙ軸加速度を検出可能な物理量検出素子２Ｙ及びＺ軸加速度を検出可能な物理量検出素子２Ｚの構造についても種々のものが考えられ、用途に応じて適宜設計すればよい。 [Structure of physical quantity detection element]
Next, among the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z, an example of the structure thereof will be described in detail, with the physical quantity detecting element 2X capable of detecting the X-axis acceleration as a representative. As the structure of the physical quantity detecting element 2X, various structures other than those described below can be considered, and the physical quantity detecting element 2X may be appropriately designed according to the intended use. Similarly, although illustration and description are omitted, various structures of the physical quantity detecting element 2Y capable of detecting the Y-axis acceleration and the physical quantity detecting element 2Z capable of detecting the Z-axis acceleration can be considered as appropriate depending on the application. You can design it.

図２は、物理量検出素子２Ｘを含む物理量検出部の一例を示す平面図である。図３は、図２中のＡ－Ａ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２中の紙面手前側および図３中の上側を「上」とも言い、図２中の紙面奥側および図３中の下側を「下」とも言う。また、各図に示すように、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印方向先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。 FIG. 2 is a plan view showing an example of a physical quantity detecting unit including the physical quantity detecting element 2X. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the following, for convenience of explanation, the front side of the paper in FIG. 2 and the upper side in FIG. 3 are also referred to as “upper”, and the back side of the paper in FIG. 2 and the lower side in FIG. 3 are also referred to as “lower”. Further, as shown in each figure, the three axes orthogonal to each other are the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, the direction parallel to the X-axis is the "X-axis direction", and the direction parallel to the Y-axis is the "Y-axis direction". , The direction parallel to the Z-axis is also referred to as "Z-axis direction". Further, the tip side in the arrow direction of each axis is also referred to as a "plus side", and the opposite side is also referred to as a "minus side".

図２に示す物理量検出部は、基板２００と、基板２００上に配置された素子部２１０（物理量検出素子２Ｘ）と、素子部２１０を覆うように基板２００に接合された蓋部３１０と、を有している。素子部２１０は、物理量検出素子２Ｘ（図１参照）として機能する。 The physical quantity detecting unit shown in FIG. 2 includes a substrate 200, an element unit 210 (physical quantity detecting element 2X) arranged on the substrate 200, and a lid portion 310 joined to the substrate 200 so as to cover the element unit 210. Have. The element unit 210 functions as a physical quantity detecting element 2X (see FIG. 1).

基板２００は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。また、基板２００は、上面側に開放する凹部２０１を有している。Ｚ軸方向からの平面視で、凹部２０１は、素子部２１０を内側に内包するように、素子部２１０よりも大きく形成されている。この凹部２０１は、素子部２１０と基板２００との接触を防止するための逃げ部として機能する。 The substrate 200 has a rectangular plate shape having a rectangular plan view shape. Further, the substrate 200 has a recess 201 that opens to the upper surface side. In a plan view from the Z-axis direction, the recess 201 is formed larger than the element portion 210 so as to include the element portion 210 inside. The recess 201 functions as a relief portion for preventing contact between the element portion 210 and the substrate 200.

また、図３に示すように、基板２００は、凹部２０１の底面に設けられた３つの突起状のマウント部２０２、２０３、２０４を有している。マウント部２０２には第１固定電極部２２１が接合され、マウント部２０３には第２固定電極部２３１が接合され、マウント部２０４には可動部支持部２５０が接合されている。 Further, as shown in FIG. 3, the substrate 200 has three protrusion-shaped mount portions 202, 203, and 204 provided on the bottom surface of the recess 201. The first fixed electrode portion 221 is joined to the mount portion 202, the second fixed electrode portion 231 is joined to the mount portion 203, and the movable portion support portion 250 is joined to the mount portion 204.

また、図２に示すように、基板２００は、上面側に開放する溝部２０５、２０６、２０７を有している。溝部２０５、２０６、２０７の一端部は、それぞれ、蓋部３１０の外側に位置し、他端部は、それぞれ、凹部２０１に接続されている。 Further, as shown in FIG. 2, the substrate 200 has grooves 205, 206, and 207 that are open to the upper surface side. One end of the groove 205, 206, and 207 is located outside the lid 310, and the other end is connected to the recess 201, respectively.

基板２００としては、例えば、アルカリ金属イオン（可動イオン）を含むガラス材料（例えば、パイレックスガラス（登録商標）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、蓋部３１０の構成材料によっては、基板２００と蓋部３１０とを陽極接合により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２００が得られるため、基板２００を介して素子部２１０の状態を視認することができる。 As the substrate 200, for example, a glass substrate made of a glass material containing an alkali metal ion (movable ion) (for example, borosilicate glass such as Pyrex glass (registered trademark)) can be used. Thereby, for example, depending on the constituent material of the lid portion 310, the substrate 200 and the lid portion 310 can be joined by anode joining, and these can be firmly joined. Further, since the substrate 200 having light transmission property is obtained, the state of the element unit 210 can be visually recognized via the substrate 200.

ただし、基板２００としては、ガラス基板に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。なお、シリコン基板を用いる場合は、短絡を防止する観点から、高抵抗のシリコン基板を用いるか、表面に熱酸化等によってシリコン酸化膜（絶縁性酸化物）を形成したシリコン基板を用いることが好ましい。 However, the substrate 200 is not limited to the glass substrate, and for example, a silicon substrate or a ceramic substrate may be used. When a silicon substrate is used, it is preferable to use a high-resistance silicon substrate or a silicon substrate having a silicon oxide film (insulating oxide) formed on the surface by thermal oxidation or the like from the viewpoint of preventing a short circuit. ..

図２に示すように、溝部２０５、２０６、２０７には配線３０１、３０２、３０３が設けられている。溝部２０５内の配線３０１の一端部は、蓋部３１０の外側に露出しており、物理量検出回路３の端子ＸＰ（図４参照）との電気的な接続を行う端子７Ｘとして機能する。図３に示すように、配線３０１の他端部は、凹部２０１を介してマウント部２０２まで引き回されている。そして、配線３０１は、マウント部２０２上で第１固定電極部２
２１と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 2, wirings 301, 302, and 303 are provided in the grooves 205, 206, and 207. One end of the wiring 301 in the groove 205 is exposed to the outside of the lid 310, and functions as a terminal 7X for electrically connecting to the terminal XP (see FIG. 4) of the physical quantity detection circuit 3. As shown in FIG. 3, the other end of the wiring 301 is routed to the mount portion 202 via the recess 201. Then, the wiring 301 is the first fixed electrode portion 2 on the mount portion 202.
It is electrically connected to 21.

図２に示すように、溝部２０６内の配線３０２の一端部は、蓋部３１０の外側に露出しており、物理量検出回路３の端子ＸＮ（図４参照）との電気的な接続を行う端子８Ｘとして機能する。図３に示すように、配線３０２の他端部は、凹部２０１を介してマウント部２０３まで引き回されている。そして、配線３０２は、マウント部２０３上で第２固定電極部２３１と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 2, one end of the wiring 302 in the groove 206 is exposed to the outside of the lid 310, and is a terminal for electrical connection with the terminal XN (see FIG. 4) of the physical quantity detection circuit 3. Functions as 8X. As shown in FIG. 3, the other end of the wiring 302 is routed to the mount portion 203 via the recess 201. The wiring 302 is electrically connected to the second fixed electrode portion 231 on the mount portion 203.

図２に示すように、溝部２０７内の配線３０３の一端部は、蓋部３１０の外側に露出しており、物理量検出回路３の端子ＣＯＭ（図４参照）との電気的な接続を行う端子９Ｘとして機能する。図３に示すように、配線３０３の他端部は、凹部２０１を介してマウント部２０４まで引き回されている。そして、配線３０３は、マウント部２０４上で可動部支持部２５０と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 2, one end of the wiring 303 in the groove 207 is exposed to the outside of the lid 310, and is a terminal for electrical connection with the terminal COM (see FIG. 4) of the physical quantity detection circuit 3. Functions as 9X. As shown in FIG. 3, the other end of the wiring 303 is routed to the mount portion 204 via the recess 201. The wiring 303 is electrically connected to the movable portion support portion 250 on the mount portion 204.

配線３０１、３０２、３０３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、これら金属材料を含む合金、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等の酸化物系の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。 The constituent materials of the wirings 301, 302, and 303 are not particularly limited, and are, for example, gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), palladium (Pd), iridium (Ir), copper (Cu), and aluminum. Metallic materials such as (Al), nickel (Ni), Ti (titanium), tungsten (W), alloys containing these metal materials, oxidation of ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), ZnO, IGZO and the like. Examples thereof include transparent conductive materials of the physical system, and one of them or two or more of them can be used in combination (for example, as a laminate of two or more layers).

図２に示すように、蓋部３１０は、矩形の平面視形状を有する板状をなしている。図３に示すように、蓋部３１０は、下面側に開放する凹部３１１を有している。そして、蓋部３１０は、凹部３１１内に素子部２１０を収納するようにして、基板２００に接合されている。そして、蓋部３１０および基板２００によって、素子部２１０を収納する収納空間Ｓが形成されている。 As shown in FIG. 2, the lid portion 310 has a rectangular plate shape having a rectangular plan view shape. As shown in FIG. 3, the lid portion 310 has a recess 311 that opens to the lower surface side. The lid portion 310 is joined to the substrate 200 so that the element portion 210 is housed in the recess 311. The lid portion 310 and the substrate 200 form a storage space S for accommodating the element portion 210.

また、図３に示すように、蓋部３１０は、収納空間Ｓの内外を連通する連通孔３１２を有しており、この連通孔３１２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。連通孔３１２内には、封止部材３１３が配置され、封止部材３１３によって、連通孔３１２が封止されている。 Further, as shown in FIG. 3, the lid portion 310 has a communication hole 312 that communicates inside and outside the storage space S, and the storage space S can be replaced with a desired atmosphere through the communication hole 312. can. A sealing member 313 is arranged in the communication hole 312, and the communication hole 312 is sealed by the sealing member 313.

封止部材３１３としては、連通孔３１２を封止できれば、特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）／錫（Ｓｎ）系合金、金（Ａｕ）／ゲルマニウム（Ｇｅ）系合金、金（Ａｕ）／アルミニウム（Ａｌ）系合金等の各種合金、低融点ガラス等のガラス材料等を用いることができる。 The sealing member 313 is not particularly limited as long as it can seal the communication hole 312, and is, for example, a gold (Au) / tin (Sn) alloy, a gold (Au) / germanium (Ge) alloy, or a gold (Au). / Various alloys such as aluminum (Al) alloys, glass materials such as low melting point glass, and the like can be used.

収納空間Ｓは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されて、使用温度（－４０℃～８０℃程度）で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。収納空間Ｓを大気圧とすることで、粘性抵抗が増してダンピング効果が発揮され、可動部２６０の振動を速やかに収束（停止）させることができる。そのため、物理量検出素子２ＸによるＸ軸加速度の検出精度が向上する。 The storage space S is preferably filled with an inert gas such as nitrogen, helium, or argon, and has a substantially atmospheric pressure at an operating temperature (about −40 ° C. to 80 ° C.). By setting the storage space S to atmospheric pressure, the viscous resistance is increased and the damping effect is exhibited, and the vibration of the movable portion 260 can be quickly converged (stopped). Therefore, the detection accuracy of the X-axis acceleration by the physical quantity detecting element 2X is improved.

蓋部３１０は、本実施形態では、シリコン基板で構成されている。ただし、蓋部３１０としては、シリコン基板に限定されず、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２００と蓋部３１０との接合方法としては、特に限定されず、基板２００や蓋部３１０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２００の上面および蓋部３１０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。 In this embodiment, the lid portion 310 is made of a silicon substrate. However, the lid portion 310 is not limited to the silicon substrate, and for example, a glass substrate or a ceramic substrate may be used. The method of joining the substrate 200 and the lid 310 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the material of the substrate 200 and the lid 310. For example, the bonding surface activated by anode bonding or plasma irradiation. Examples thereof include activation bonding for bonding to each other, bonding with a bonding material such as glass frit, and diffusion bonding for bonding metal films formed on the upper surface of the substrate 200 and the lower surface of the lid portion 310.

本実施形態では、図３に示すように、接合材の一例であるガラスフリット３１４（低融点ガラス）を介して基板２００と蓋部３１０とが接合されている。基板２００と蓋部３１０とを重ね合わせた状態では、溝部２０５、２０６、２０７を介して収納空間Ｓの内外が連通してしまうが、ガラスフリット３１４を用いることで、基板２００と蓋部３１０とを接合すると共に、溝部２０５、２０６、２０７を封止することができ、より容易に、収納空間Ｓを気密封止することができる。なお、基板２００と蓋部３１０とを陽極接合等（溝部２０５、２０６、２０７を封止できない接合方法）で接合した場合には、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を用いたＣＶＤ法等で形成されたＳｉＯ２膜によって溝部２０５、２０６、２０７を塞ぐことができる。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, the substrate 200 and the lid portion 310 are bonded to each other via a glass frit 314 (low melting point glass), which is an example of a bonding material. In the state where the substrate 200 and the lid portion 310 are overlapped with each other, the inside and outside of the storage space S communicate with each other via the grooves 205, 206, and 207. However, by using the glass frit 314, the substrate 200 and the lid portion 310 can be communicated with each other. The grooves 205, 206, and 207 can be sealed at the same time, and the storage space S can be hermetically sealed more easily. When the substrate 200 and the lid portion 310 are joined by anode joining or the like (a joining method in which the grooves 205, 206, 207 cannot be sealed), for example, they are formed by a CVD method using TEOS (tetraethoxysilane). The grooved portions 205, 206, and 207 can be closed by the formed SiO2 film.

図２に示すように、素子部２１０（物理量検出素子２Ｘ）は、基板２００に固定されている固定電極部２２０と、基板２００に固定されている可動部支持部２５０と、可動部支持部２５０に対してＸ軸方向に変位可能な可動部２６０と、可動部支持部２５０と可動部２６０とを連結するバネ部２７０、２７４と、可動部２６０に設けられている可動電極部２８０と、を有している。このうち、可動部支持部２５０、可動部２６０、バネ部２７０、２７４および可動電極部２８０は、一体的に形成されている。このような素子部２１０は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等の不純物がドープされたシリコン基板をパターニングすることで形成することができる。また、素子部２１０は、陽極接合によって基板２００（マウント部２０２、２０３、２０４）に接合されている。ただし、素子部２１０の材料や、素子部２１０の基板２００への接合方法は、特に限定されない。 As shown in FIG. 2, the element portion 210 (physical quantity detection element 2X) includes a fixed electrode portion 220 fixed to the substrate 200, a movable portion support portion 250 fixed to the substrate 200, and a movable portion support portion 250. A movable portion 260 that can be displaced in the X-axis direction, a spring portion 270 and 274 that connect the movable portion support portion 250 and the movable portion 260, and a movable electrode portion 280 provided in the movable portion 260 are provided. Have. Of these, the movable portion support portion 250, the movable portion 260, the spring portion 270, 274, and the movable electrode portion 280 are integrally formed. Such an element unit 210 can be formed, for example, by patterning a silicon substrate doped with impurities such as phosphorus (P) and boron (B). Further, the element portion 210 is bonded to the substrate 200 (mount portions 202, 203, 204) by anode bonding. However, the material of the element portion 210 and the method of joining the element portion 210 to the substrate 200 are not particularly limited.

図２に示すように、可動部支持部２５０は、Ｘ軸方向に延在する長手形状をなしている。そして、可動部支持部２５０は、Ｘ軸方向のマイナス側の端部にマウント部２０４と接合している接合部２５１を有している。なお、本実施形態では、可動部支持部２５０は、Ｘ軸方向に延在する長手形状となっているが、可動部支持部２５０の形状としては、その機能を発揮することができる限り、特に限定されない。また、以下では、Ｚ軸方向から見た平面視で、可動部支持部２５０をＹ軸方向に二等分する仮想軸を中心軸Ｌとする。 As shown in FIG. 2, the movable portion support portion 250 has a longitudinal shape extending in the X-axis direction. The movable portion support portion 250 has a joint portion 251 bonded to the mount portion 204 at the end on the minus side in the X-axis direction. In the present embodiment, the movable portion support portion 250 has a longitudinal shape extending in the X-axis direction, but the shape of the movable portion support portion 250 is particularly as long as it can exhibit its function. Not limited. Further, in the following, the virtual axis that bisects the movable portion support portion 250 in the Y-axis direction in a plan view seen from the Z-axis direction is defined as the central axis L.

可動部支持部２５０は、第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１の間に位置している。これにより、可動部支持部２５０を、可動部２６０の中心部に配置することができ、可動部２６０をより安定して支持することができる。 The movable portion support portion 250 is located between the first fixed electrode portion 221 and the second fixed electrode portion 231. Thereby, the movable portion support portion 250 can be arranged in the central portion of the movable portion 260, and the movable portion 260 can be supported more stably.

図２に示すように、可動部２６０は、Ｚ軸方向から見た平面視で、枠状をなしており、可動部支持部２５０、バネ部２７０、バネ部２７４、第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１を囲んでいる。すなわち、可動部２６０は、固定電極部２２０を囲む枠状をなしている。これにより、可動部２６０の質量をより大きくすることができる。そのため、より感度を向上させ、精度よく物理量を検出することができる。 As shown in FIG. 2, the movable portion 260 has a frame shape in a plan view seen from the Z-axis direction, and has a movable portion support portion 250, a spring portion 270, a spring portion 274, a first fixed electrode portion 221 and the like. It surrounds the second fixed electrode portion 231. That is, the movable portion 260 has a frame shape surrounding the fixed electrode portion 220. As a result, the mass of the movable portion 260 can be further increased. Therefore, the sensitivity can be further improved and the physical quantity can be detected with high accuracy.

また、可動部２６０は、内側に第１固定電極部２２１が配置された第１開口部２６８（第１切り欠き部）と、内側に第２固定電極部２３１が配置された第２開口部２６９（第２切り欠き部）と、を有している。また、第１開口部２６８および第２開口部２６９は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。このような可動部２６０は、中心軸Ｌに対して対称である。 Further, the movable portion 260 has a first opening portion 268 (first notch portion) in which the first fixed electrode portion 221 is arranged inside and a second opening portion 269 in which the second fixed electrode portion 231 is arranged inside. (Second notch portion) and. Further, the first opening 268 and the second opening 269 are arranged side by side in the Y-axis direction. Such a movable portion 260 is symmetrical with respect to the central axis L.

可動部２６０の形状をより具体的に説明すると、可動部２６０は、可動部支持部２５０、バネ部２７０、バネ部２７４、第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１を囲む枠部２６１と、第１開口部２６８のＸ軸方向プラス側に位置し、枠部２６１からＹ軸方向マイナス側へ延出する第１Ｙ軸延在部２６２と、第１Ｙ軸延在部２６２の先端部からＸ
軸方向マイナス側へ延出する第１Ｘ軸延在部２６３と、第２開口部２６９のＸ軸方向プラス側に位置し、枠部２６１からＹ軸方向プラス側へ延出する第２Ｙ軸延在部２６４と、第２Ｙ軸延在部２６４の先端部からＸ軸方向マイナス側へ延出する第２Ｘ軸延在部２６５と、を有している。また、第１Ｙ軸延在部２６２および第２Ｙ軸延在部２６４は、それぞれ、バネ部２７０の近くに設けられ、バネ部２７０のＹ軸方向（バネ片２７１の延在方向）に沿うように配置されており、第１Ｘ軸延在部２６３および第２Ｘ軸延在部２６５は、それぞれ、可動部支持部２５０の近くに設けられ、可動部支持部２５０に沿って配置されている。 To explain the shape of the movable portion 260 more specifically, the movable portion 260 is a frame portion 261 that surrounds the movable portion support portion 250, the spring portion 270, the spring portion 274, the first fixed electrode portion 221 and the second fixed electrode portion 231. From the tip of the first Y-axis extension portion 262, which is located on the plus side in the X-axis direction of the first opening 268 and extends from the frame portion 261 to the minus side in the Y-axis direction, and the tip portion of the first Y-axis extension portion 262. X
The first X-axis extension portion 263 extending to the minus side in the axial direction and the second Y-axis extension portion extending to the plus side in the Y-axis direction from the frame portion 261 located on the plus side in the X-axis direction of the second opening 269. It has a portion 264 and a second X-axis extending portion 265 extending from the tip end portion of the second Y-axis extending portion 264 to the minus side in the X-axis direction. Further, the first Y-axis extending portion 262 and the second Y-axis extending portion 264 are provided near the spring portion 270, respectively, so as to be along the Y-axis direction of the spring portion 270 (extending direction of the spring piece 271). The first X-axis extending portion 263 and the second X-axis extending portion 265 are arranged near the movable portion support portion 250, respectively, and are arranged along the movable portion support portion 250.

このような構成において、第１Ｙ軸延在部２６２および第１Ｘ軸延在部２６３は、第１可動電極指２８２を支持する支持部として機能し、第２Ｙ軸延在部２６４および第２Ｘ軸延在部２６５は、第２可動電極指２９２を支持する支持部として機能する。 In such a configuration, the first Y-axis extension portion 262 and the first X-axis extension portion 263 function as support portions for supporting the first movable electrode finger 282, and the second Y-axis extension portion 264 and the second X-axis extension portion 264. The existing portion 265 functions as a support portion for supporting the second movable electrode finger 292.

また、可動部２６０は、第１開口部２６８の余ったスペースを埋めるように、枠部２６１から第１開口部２６８内へ突出する第１突出部２６６と、第２開口部２６９の余ったスペースを埋めるように、枠部２６１から第２開口部２６９内へ突出する第２突出部２６７と、を有している。このように、第１突出部２６６および第２突出部２６７を設けることで、可動部２６０の大型化を招くことなく、可動部２６０の質量をより大きくすることができる。そのため、より感度を向上させ、感度の高い物理量検出素子２Ｘとなる。 Further, the movable portion 260 has a first protruding portion 266 projecting from the frame portion 261 into the first opening 268 and a surplus space of the second opening 269 so as to fill the surplus space of the first opening 268. It has a second protruding portion 267 that protrudes from the frame portion 261 into the second opening 269 so as to fill the space. By providing the first protruding portion 266 and the second protruding portion 267 in this way, the mass of the movable portion 260 can be further increased without inviting an increase in the size of the movable portion 260. Therefore, the sensitivity is further improved, and the physical quantity detecting element 2X has high sensitivity.

また、バネ部２７０、２７４は、弾性変形可能であり、バネ部２７０、２７４が弾性変形することで、可動部２６０が可動部支持部２５０に対してＸ軸方向に変位することができる。図２に示すように、バネ部２７０は、可動部２６０のＸ軸方向プラス側の端部と可動部支持部２５０のＸ軸方向プラス側の端部とを連結し、バネ部２７４は、可動部２６０のＸ軸方向マイナス側の端部と可動部支持部２５０のＸ軸方向マイナス側の端部とを連結している。これにより、可動部２６０をＸ軸方向の両側で支持することができるため、可動部２６０の姿勢および挙動が安定する。そのため、不要な振動を低減させ、より高い精度で、Ｘ軸加速度を検出することができる。 Further, the spring portions 270 and 274 are elastically deformable, and the movable portion 260 can be displaced in the X-axis direction with respect to the movable portion support portion 250 by elastically deforming the spring portions 270 and 274. As shown in FIG. 2, the spring portion 270 connects the end portion of the movable portion 260 on the plus side in the X-axis direction and the end portion of the movable portion support portion 250 on the plus side in the X-axis direction, and the spring portion 274 is movable. The end of the portion 260 on the minus side in the X-axis direction and the end of the movable portion support portion 250 on the minus side in the X-axis direction are connected. As a result, the movable portion 260 can be supported on both sides in the X-axis direction, so that the posture and behavior of the movable portion 260 are stable. Therefore, unnecessary vibration can be reduced and the X-axis acceleration can be detected with higher accuracy.

また、バネ部２７０は、Ｙ軸方向に並んで配置された一対のバネ片２７１、２７２を有している。また、一対のバネ片２７１、２７２は、それぞれ、Ｙ軸方向に蛇行した形状をなし、中心軸Ｌに対して対称的に形成されている。このようなバネ部２７０は、Ｙ軸方向に長く延在した部分２７０ｙと、Ｘ軸方向に短く延在した部分２７０ｘと、を有している。なお、バネ部２７４の構成は、バネ部２７０の構成と同様である。 Further, the spring portion 270 has a pair of spring pieces 271 and 272 arranged side by side in the Y-axis direction. Further, the pair of spring pieces 271 and 272 each have a meandering shape in the Y-axis direction and are formed symmetrically with respect to the central axis L. Such a spring portion 270 has a portion 270y extending long in the Y-axis direction and a portion 270x extending shortly in the X-axis direction. The configuration of the spring portion 274 is the same as the configuration of the spring portion 270.

このように、バネ部２７０、２７４を、検出軸であるＸ軸よりも、Ｘ軸に直交するＹ軸方向に長い形状とすることで、Ｘ軸加速度が加わった際の、可動部２６０のＸ軸方向（検出軸方向）以外への変位（特に、Ｚ軸まわりの回転変位）を抑制することができる。そのため、不要な振動を低減させ、より高い精度でＸ軸加速度を検出することができる。ただし、バネ部２７０、２７４の構成としては、その機能を発揮することができる限り、特に限定されない。 In this way, by making the spring portion 270 and 274 longer in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis than the X-axis which is the detection axis, the X of the movable portion 260 when the X-axis acceleration is applied. Displacement other than the axial direction (detection axial direction) (particularly, rotational displacement around the Z axis) can be suppressed. Therefore, unnecessary vibration can be reduced and the X-axis acceleration can be detected with higher accuracy. However, the configuration of the spring portions 270 and 274 is not particularly limited as long as the function can be exhibited.

また、図２に示すように、固定電極部２２０は、第１開口部２６８内に位置する第１固定電極部２２１と、第２開口部２６９に位置する第２固定電極部２３１と、を有している。第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。 Further, as shown in FIG. 2, the fixed electrode portion 220 includes a first fixed electrode portion 221 located in the first opening portion 268 and a second fixed electrode portion 231 located in the second opening portion 269. are doing. The first fixed electrode portion 221 and the second fixed electrode portion 231 are arranged side by side in the Y-axis direction.

第１固定電極部２２１は、基板２００に固定された第１幹部支持部２２４と、第１幹部支持部２２４に支持された第１幹部２２２と、第１幹部２２２からＹ軸方向両側に延出した複数の第１固定電極指２２３と、を有している。なお、第１幹部支持部２２４、第１幹
部２２２および各第１固定電極指２２３は、一体形成されている。 The first fixed electrode portion 221 extends from the first trunk portion support portion 224 fixed to the substrate 200, the first trunk portion 222 supported by the first trunk portion support portion 224, and the first trunk portion 222 on both sides in the Y-axis direction. It has a plurality of first fixed electrode fingers 223 and the like. The first trunk support portion 224, the first trunk portion 222, and each first fixed electrode finger 223 are integrally formed.

第１幹部支持部２２４は、マウント部２０２と接合された接合部２２４ａを有している。なお、接合部２２４ａは、第１幹部支持部２２４のＸ軸方向マイナス側に偏って配置されている。 The first trunk support portion 224 has a joint portion 224a joined to the mount portion 202. The joint portion 224a is unevenly arranged on the minus side in the X-axis direction of the first trunk portion support portion 224.

第１幹部２２２は、棒状の長手形状をなし、その一端が第１幹部支持部２２４に接続されており、これにより、第１幹部支持部２２４に支持されている。また、第１幹部２２２は、Ｚ軸方向から見た平面視で、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに対して傾斜した方向に延在している。より具体的には、第１幹部２２２は、その先端側に向けて中心軸Ｌとの離間距離が大きくなるように傾斜している。このような配置とすることで、第１幹部支持部２２４を可動部支持部２５０の近くに配置し易くなる。 The first trunk portion 222 has a rod-shaped longitudinal shape, and one end thereof is connected to the first trunk portion support portion 224, whereby the first trunk portion 222 is supported by the first trunk portion support portion 224. Further, the first trunk portion 222 extends in a direction inclined with respect to each of the X-axis and the Y-axis in a plan view seen from the Z-axis direction. More specifically, the first trunk portion 222 is inclined toward the tip end side so that the distance from the central axis L becomes large. With such an arrangement, it becomes easy to arrange the first trunk support portion 224 near the movable portion support portion 250.

なお、Ｘ軸に対する第１幹部２２２の軸Ｌ２２２の傾きとしては、特に限定されないが、１０°以上、４５°以下であること好ましく、１０°以上、３０°以下であることがより好ましい。これにより、第１固定電極部２２１のＹ軸方向への広がりを抑制することができ、素子部２１０の小型化を図ることができる。 The inclination of the axis L222 of the first trunk portion 222 with respect to the X axis is not particularly limited, but is preferably 10 ° or more and 45 ° or less, and more preferably 10 ° or more and 30 ° or less. As a result, it is possible to suppress the spread of the first fixed electrode portion 221 in the Y-axis direction, and it is possible to reduce the size of the element portion 210.

第１固定電極指２２３は、第１幹部２２２からＹ軸方向両側に延出している。すなわち、第１固定電極指２２３は、第１幹部２２２のＹ軸方向プラス側に位置する第１固定電極指２２３’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第１固定電極指２２３”と、を有している。第１固定電極指２２３’、２２３”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。 The first fixed electrode finger 223 extends from the first trunk portion 222 on both sides in the Y-axis direction. That is, the first fixed electrode finger 223 includes a first fixed electrode finger 223'located on the positive side in the Y-axis direction of the first trunk portion 222 and a first fixed electrode finger 223'located on the negative side in the Y-axis direction. A plurality of first fixed electrode fingers 223', 223 "are provided so as to be separated from each other along the X-axis direction.

複数の第１固定電極指２２３’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。複数の第１固定電極指２２３’の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第１固定電極指２２３”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。複数の第１固定電極指２２３”の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。Ｙ軸方向に並ぶ第１固定電極指２２３’と第１固定電極指２２３”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。 The lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of first fixed electrode fingers 223'are gradually reduced toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of first fixed electrode fingers 223'are located on the same straight line along the X-axis direction. On the other hand, the length (length in the Y-axis direction) of the plurality of first fixed electrode fingers 223 "is gradually increased toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of first fixed electrode fingers 223" are Each is located on the same straight line along the X-axis direction. The total lengths of the first fixed electrode finger 223'and the first fixed electrode finger 223' lined up in the Y-axis direction are almost the same, respectively.

第２固定電極部２３１は、基板２００に固定された第２幹部支持部２３４と、第２幹部支持部２３４に支持された第２幹部２３２と、第２幹部２３２からＹ軸方向両側に延出した複数の第２固定電極指２３３と、を有している。なお、第２幹部支持部２３４、第２幹部２３２および各第２固定電極指２３３は、一体形成されている。 The second fixed electrode portion 231 extends from the second trunk portion support portion 234 fixed to the substrate 200, the second trunk portion 232 supported by the second trunk portion support portion 234, and the second trunk portion 232 on both sides in the Y-axis direction. It has a plurality of second fixed electrode fingers 233 and the like. The second trunk support portion 234, the second trunk portion 232, and each of the second fixed electrode fingers 233 are integrally formed.

第２幹部支持部２３４は、マウント部２０３の上面と接合された接合部２３４ａを有している。なお、接合部２３４ａは、第２幹部支持部２３４のＸ軸方向マイナス側に偏って配置されている。 The second trunk support portion 234 has a joint portion 234a joined to the upper surface of the mount portion 203. The joint portion 234a is unevenly arranged on the minus side in the X-axis direction of the second trunk portion support portion 234.

第２幹部２３２は、棒状の長手形状をなし、その一端が第２幹部支持部２３４に接続されており、これにより、第２幹部支持部２３４に支持されている。また、第２幹部２３２は、Ｚ軸方向から見た平面視で、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに対して傾斜した方向に延在している。より具体的には、第２幹部２３２は、その先端側に向けて中心軸Ｌとの離間距離が大きくなるように傾斜している。このような配置とすることで、第２幹部支持部２３４を可動部支持部２５０の近くに配置し易くなる。 The second trunk portion 232 has a rod-shaped longitudinal shape, and one end thereof is connected to the second trunk portion support portion 234, whereby the second trunk portion 232 is supported by the second trunk portion support portion 234. Further, the second trunk portion 232 extends in a direction inclined with respect to each of the X axis and the Y axis in a plan view seen from the Z axis direction. More specifically, the second trunk portion 232 is inclined toward the tip end side so that the distance from the central axis L becomes large. With such an arrangement, it becomes easy to arrange the second trunk support portion 234 near the movable portion support portion 250.

なお、Ｘ軸に対する第２幹部２３２の軸Ｌ２３２の傾きとしては、特に限定されないが、１０°以上、４５°以下であること好ましく、１０°以上、３０°以下であることがより好ましい。これにより、第２固定電極部２３１のＹ軸方向への広がりを抑制することが
でき、素子部２１０の小型化を図ることができる。 The inclination of the axis L232 of the second trunk portion 232 with respect to the X axis is not particularly limited, but is preferably 10 ° or more and 45 ° or less, and more preferably 10 ° or more and 30 ° or less. As a result, it is possible to suppress the spread of the second fixed electrode portion 231 in the Y-axis direction, and it is possible to reduce the size of the element portion 210.

第２固定電極指２３３は、第２幹部２３２からＹ軸方向両側に延出している。すなわち、第２固定電極指２３３は、第２幹部２３２のＹ軸方向プラス側に位置する第２固定電極指２３３’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第２固定電極指２３３”と、を有している。第２固定電極指２３３’、２３３”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。 The second fixed electrode finger 233 extends from the second trunk portion 232 to both sides in the Y-axis direction. That is, the second fixed electrode finger 233 includes a second fixed electrode finger 233'located on the positive side in the Y-axis direction of the second trunk portion 232 and a second fixed electrode finger 233 "located on the negative side in the Y-axis direction. A plurality of second fixed electrode fingers 233', 233 "are provided so as to be separated from each other along the X-axis direction.

複数の第２固定電極指２３３’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。複数の第２固定電極指２３３’の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第２固定電極指２３３”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。複数の第２固定電極指２３３”の先端は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う同一直線上に位置している。Ｙ軸方向に並ぶ第２固定電極指２３３’と第２固定電極指２３３”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。 The length (length in the Y-axis direction) of the plurality of second fixed electrode fingers 233'is gradually increased toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of second fixed electrode fingers 233'are located on the same straight line along the X-axis direction. On the other hand, the length (length in the Y-axis direction) of the plurality of second fixed electrode fingers 233 "is gradually decreased toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of second fixed electrode fingers 233" are Each is located on the same straight line along the X-axis direction. The total lengths of the second fixed electrode finger 233'and the second fixed electrode finger 233' lined up in the Y-axis direction are almost the same, respectively.

このような第１固定電極部２２１および第２固定電極部２３１の形状および配置は、中心軸Ｌに対して線対称である（ただし、第１固定電極指２２３および第２固定電極指２３３がＸ軸方向にずれていることを除く）。特に、本実施形態では、第１幹部２２２および第２幹部２３２は、それぞれ、中心軸Ｌとの離間距離が先端側へ向けて漸増するようにＸ軸に対して傾斜した方向に延在している。このような配置とすることで、第１幹部支持部２２４の接合部２２４ａおよび第２幹部支持部２３４の接合部２３４ａを、可動部支持部２５０の接合部２５１のより近くに配置することができる。そのため、熱や残留応力等に起因して基板２００に反りや撓みが生じた際の可動部２６０と固定電極部２２０とのＺ軸方向のずれの差、具体的には、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３とのＺ軸方向のずれの差、第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３とのＺ軸方向のずれの差をより効果的に抑制することができる。 The shapes and arrangements of the first fixed electrode portion 221 and the second fixed electrode portion 231 are line-symmetrical with respect to the central axis L (however, the first fixed electrode finger 223 and the second fixed electrode finger 233 are X. Except for being displaced in the axial direction). In particular, in the present embodiment, the first trunk portion 222 and the second trunk portion 232 each extend in a direction inclined with respect to the X axis so that the separation distance from the central axis L gradually increases toward the tip side. There is. With such an arrangement, the joint portion 224a of the first trunk support portion 224 and the joint portion 234a of the second trunk support portion 234 can be arranged closer to the joint portion 251 of the movable portion support portion 250. .. Therefore, the difference in the deviation in the Z-axis direction between the movable portion 260 and the fixed electrode portion 220 when the substrate 200 is warped or bent due to heat, residual stress, or the like, specifically, the first movable electrode finger. It is possible to more effectively suppress the difference in the deviation in the Z-axis direction between the 282 and the first fixed electrode finger 223, and the difference in the deviation in the Z-axis direction between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233. ..

特に、本実施形態では、第１幹部支持部２２４の接合部２２４ａ、第２幹部支持部２３４の接合部２３４ａおよび可動部支持部２５０の接合部２５１が、Ｙ軸方向に並んで配置されている。これにより、接合部２２４ａ、２３４ａを、接合部２５１のさらに近くに配置することができ、上述した効果がより顕著となる。 In particular, in the present embodiment, the joint portion 224a of the first trunk support portion 224, the joint portion 234a of the second trunk support portion 234, and the joint portion 251 of the movable portion support portion 250 are arranged side by side in the Y-axis direction. .. As a result, the joint portions 224a and 234a can be arranged closer to the joint portion 251 and the above-mentioned effect becomes more remarkable.

図２に示すように、可動電極部２８０は、第１開口部２６８内に位置する第１可動電極部２８１と、第２開口部２６９内に位置する第２可動電極部２９１と、を有している。第１可動電極部２８１および第２可動電極部２９１は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。 As shown in FIG. 2, the movable electrode portion 280 has a first movable electrode portion 281 located in the first opening 268 and a second movable electrode portion 291 located in the second opening 269. ing. The first movable electrode portion 281 and the second movable electrode portion 291 are arranged side by side in the Y-axis direction.

第１可動電極部２８１は、第１幹部２２２のＹ軸方向両側に位置し、Ｙ軸方向に延在する複数の第１可動電極指２８２を有している。すなわち、第１可動電極指２８２は、第１幹部２２２のＹ軸方向プラス側に位置する第１可動電極指２８２’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第１可動電極指２８２”と、を有している。第１可動電極指２８２’、２８２”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。第１可動電極指２８２’は、枠部２６１からＹ軸方向マイナス側に向けて延出し、第１可動電極指２８２”は、第１Ｘ軸延在部２６３からＹ軸方向プラス側に向けて延出している。 The first movable electrode portion 281 is located on both sides of the first trunk portion 222 in the Y-axis direction, and has a plurality of first movable electrode fingers 282 extending in the Y-axis direction. That is, the first movable electrode finger 282 includes a first movable electrode finger 282'located on the positive side in the Y-axis direction of the first trunk portion 222 and a first movable electrode finger 282'located on the negative side in the Y-axis direction. A plurality of first movable electrode fingers 282'and 282 "are provided so as to be separated from each other along the X-axis direction. The first movable electrode finger 282'extends from the frame portion 261 toward the minus side in the Y-axis direction, and the first movable electrode finger 282' extends from the first X-axis extension portion 263 toward the plus side in the Y-axis direction. It is out.

各第１可動電極指２８２は、対応する第１固定電極指２２３に対してＸ軸方向プラス側に位置し、この第１固定電極指２２３とギャップを介して対向している。 Each first movable electrode finger 282 is located on the plus side in the X-axis direction with respect to the corresponding first fixed electrode finger 223, and faces the first fixed electrode finger 223 via a gap.

複数の第１可動電極指２８２’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。複数の第１可動電極指２８２’の先端は、それぞれ、第１幹部２２２の延在方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第１可動電極指２８２”の長さ
（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。複数の第１可動電極指２８２”の先端は、それぞれ、第１幹部２２２の延在方向に沿う同一直線上に位置している。Ｙ軸方向に並ぶ第１可動電極指２８２’と第１可動電極指２８２”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。 The lengths (lengths in the Y-axis direction) of the plurality of first movable electrode fingers 282'are gradually reduced toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of first movable electrode fingers 282'are located on the same straight line along the extending direction of the first trunk portion 222, respectively. On the other hand, the length (length in the Y-axis direction) of the plurality of first movable electrode fingers 282 "is gradually increased toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of first movable electrode fingers 282" are Each is located on the same straight line along the extending direction of the first trunk portion 222. The total lengths of the first movable electrode finger 282'and the first movable electrode finger 282' lined up in the Y-axis direction are almost the same, respectively.

第２可動電極部２９１は、第２幹部２３２のＹ軸方向両側に位置し、Ｙ軸方向に延在する複数の第２可動電極指２９２を有している。すなわち、第２可動電極指２９２は、第２幹部２３２のＹ軸方向プラス側に位置する第２可動電極指２９２’と、Ｙ軸方向マイナス側に位置する第２可動電極指２９２”と、を有している。第２可動電極指２９２’、２９２”は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って互いに離間して複数設けられている。第２可動電極指２９２’は、第２Ｘ軸延在部２６５からＹ軸方向マイナス側に向けて延出し、第２可動電極指２９２”は、枠部２６１からＹ軸方向プラス側に向けて延出している。 The second movable electrode portion 291 is located on both sides of the second trunk portion 232 in the Y-axis direction, and has a plurality of second movable electrode fingers 292 extending in the Y-axis direction. That is, the second movable electrode finger 292 includes a second movable electrode finger 292'located on the positive side in the Y-axis direction of the second trunk portion 232 and a second movable electrode finger 292'located on the negative side in the Y-axis direction. A plurality of second movable electrode fingers 292'and 292 "are provided so as to be separated from each other along the X-axis direction. The second movable electrode finger 292'extends from the second X-axis extending portion 265 toward the negative side in the Y-axis direction, and the second movable electrode finger 292' extends from the frame portion 261 toward the positive side in the Y-axis direction. It is out.

各第２可動電極指２９２は、対応する第２固定電極指２３３に対してＸ軸方向マイナス側に位置し、この第２固定電極指２３３とギャップを介して対向している。 Each second movable electrode finger 292 is located on the minus side in the X-axis direction with respect to the corresponding second fixed electrode finger 233, and faces the second fixed electrode finger 233 via a gap.

複数の第２可動電極指２９２’の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸増している。複数の第２可動電極指２９２’の先端は、それぞれ、第２幹部２３２の延在方向に沿う同一直線上に位置している。一方、複数の第２可動電極指２９２”の長さ（Ｙ軸方向の長さ）は、Ｘ軸方向プラス側に向けて漸減している。複数の第２可動電極指２９２”の先端は、それぞれ、第２幹部２３２の延在方向に沿う同一直線上に位置している。Ｙ軸方向に並ぶ第２可動電極指２９２’と第２可動電極指２９２”の総長さは、それぞれ、ほぼ同じである。 The length (length in the Y-axis direction) of the plurality of second movable electrode fingers 292'is gradually increased toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of second movable electrode fingers 292'are located on the same straight line along the extending direction of the second trunk portion 232, respectively. On the other hand, the length (length in the Y-axis direction) of the plurality of second movable electrode fingers 292 "gradually decreases toward the plus side in the X-axis direction. The tips of the plurality of second movable electrode fingers 292" are Each is located on the same straight line along the extending direction of the second trunk portion 232. The total lengths of the second movable electrode finger 292'and the second movable electrode finger 292' lined up in the Y-axis direction are almost the same, respectively.

このような第１可動電極部２８１および第２可動電極部２９１の形状および配置は、中心軸Ｌに対して線対称である（ただし、第１可動電極指２８２および第２可動電極指２９２がＸ軸方向にずれていることを除く）。 The shape and arrangement of the first movable electrode portion 281 and the second movable electrode portion 291 are line-symmetrical with respect to the central axis L (however, the first movable electrode finger 282 and the second movable electrode finger 292 are X. Except for being displaced in the axial direction).

このような構成の物理量検出部にＸ軸加速度が加わると、そのＸ軸加速度の大きさに基づいて、可動部２６０がバネ部２７０、２７４を弾性変形させながらＸ軸方向に変位する。このような変位に伴って、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３とのギャップおよび第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３とのギャップがそれぞれ変化し、この変位に伴って、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３との間の静電容量および第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。そのため、これら静電容量の変化に基づいてＸ軸加速度を検出することができる。なお、第１固定電極部２２１と第１可動電極部２８１とによって第１容量形成部５Ｘ（図４参照）が構成され、第２固定電極部２３１と第２可動電極部２９１とによって第２容量形成部６Ｘ（図４参照）が構成される。 When the X-axis acceleration is applied to the physical quantity detection unit having such a configuration, the movable portion 260 is displaced in the X-axis direction while elastically deforming the spring portions 270 and 274 based on the magnitude of the X-axis acceleration. Along with such displacement, the gap between the first movable electrode finger 282 and the first fixed electrode finger 223 and the gap between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233 change, respectively, and the gap is accompanied by this displacement. Therefore, the magnitudes of the electrostatic capacitance between the first movable electrode finger 282 and the first fixed electrode finger 223 and the capacitance between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233 change. .. Therefore, the X-axis acceleration can be detected based on these changes in capacitance. The first fixed electrode portion 221 and the first movable electrode portion 281 constitute a first capacitance forming portion 5X (see FIG. 4), and the second fixed electrode portion 231 and the second movable electrode portion 291 form a second capacitance. The forming portion 6X (see FIG. 4) is configured.

ここで、上述したように、各第１可動電極指２８２は、対応する第１固定電極指２２３に対してＸ軸方向プラス側に位置し、逆に、各第２可動電極指２９２は、対応する第２固定電極指２３３に対してＸ軸方向マイナス側に位置している。すなわち、各第１可動電極指２８２は、対をなす第１固定電極指２２３に対してＸ軸方向の一方側に位置し、各第２可動電極指２９２は、対をなす第２固定電極指２３３に対してＸ軸方向の他方側に位置している。そのため、Ｘ軸加速度が加わると、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３とのギャップが縮まり、第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３とのギャップが広がるか、逆に、第１可動電極指２８２と第１固定電極指２２３とのギャップが広がり、第２可動電極指２９２と第２固定電極指２３３とのギャップが縮まる。よって、第１固定電極指２２３および第１可動電極指２８２の間から得られる第１検出信号と、第２固定電極指２３３および第２可動電極指２９２の間から得られる第２検出信号と、を差動演算す
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、Ｘ軸加速度を検出することができる。 Here, as described above, each first movable electrode finger 282 is located on the plus side in the X-axis direction with respect to the corresponding first fixed electrode finger 223, and conversely, each second movable electrode finger 292 corresponds to each other. It is located on the minus side in the X-axis direction with respect to the second fixed electrode finger 233. That is, each first movable electrode finger 282 is located on one side in the X-axis direction with respect to the paired first fixed electrode finger 223, and each second movable electrode finger 292 is a pair of second fixed electrode fingers. It is located on the other side of the X-axis direction with respect to 233. Therefore, when the X-axis acceleration is applied, the gap between the first movable electrode finger 282 and the first fixed electrode finger 223 is narrowed, and the gap between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233 is widened, or vice versa. , The gap between the first movable electrode finger 282 and the first fixed electrode finger 223 is widened, and the gap between the second movable electrode finger 292 and the second fixed electrode finger 233 is narrowed. Therefore, the first detection signal obtained between the first fixed electrode finger 223 and the first movable electrode finger 282, the second detection signal obtained between the second fixed electrode finger 233 and the second movable electrode finger 292, and the second detection signal. Noise can be canceled by differential calculation, and the X-axis acceleration can be detected more accurately.

［物理量検出回路の構成］
次に、物理量検出回路３の構成の一例について詳細に説明する。図４は、本実施形態における物理量検出回路３の構成を示す図である。図４に示すように、物理量検出素子２Ｘは、第１容量形成部５Ｘの一端及び第２容量形成部６Ｘの一端が、不図示の端子（図２の端子７Ｘ，８Ｘ）を介して物理量検出回路３の端子ＸＰ，ＸＮとそれぞれ電気的に接続され、第１容量形成部５Ｘと第２容量形成部６Ｘの共通端が、不図示の端子（図２の端子９Ｘ）を介して物理量検出回路３の端子ＣＯＭと電気的に接続されている。同様に、物理量検出素子２Ｙは、第１容量形成部５Ｙの一端及び第２容量形成部６Ｙの一端が、不図示の端子を介して物理量検出回路３の端子ＹＰ，ＹＮとそれぞれ電気的に接続され、第１容量形成部５Ｙと第２容量形成部６Ｙの共通端が、不図示の端子を介して物理量検出回路３の端子ＣＯＭと電気的に接続されている。同様に、物理量検出素子２Ｚは、第１容量形成部５Ｚの一端及び第２容量形成部６Ｚの一端が、不図示の端子を介して物理量検出回路３の端子ＺＰ，ＺＮとそれぞれ電気的に接続され、第１容量形成部５Ｚと第２容量形成部６Ｚの共通端が、不図示の端子を介して物理量検出回路３の端子ＣＯＭと電気的に接続されている。 [Structure of physical quantity detection circuit]
Next, an example of the configuration of the physical quantity detection circuit 3 will be described in detail. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the physical quantity detection circuit 3 in the present embodiment. As shown in FIG. 4, in the physical quantity detecting element 2X, one end of the first capacitance forming portion 5X and one end of the second capacitance forming portion 6X detect physical quantities via terminals (terminals 7X and 8X in FIG. 2) not shown. A physical quantity detection circuit that is electrically connected to the terminals XP and XN of the circuit 3 and has a common end of the first capacitance forming portion 5X and the second capacitance forming portion 6X via a terminal (terminal 9X in FIG. 2) (not shown). It is electrically connected to the terminal COM of 3. Similarly, in the physical quantity detecting element 2Y, one end of the first capacitance forming portion 5Y and one end of the second capacitance forming portion 6Y are electrically connected to the terminals YP and YN of the physical quantity detecting circuit 3 via terminals (not shown), respectively. The common end of the first capacitance forming portion 5Y and the second capacitance forming portion 6Y is electrically connected to the terminal COM of the physical quantity detection circuit 3 via a terminal (not shown). Similarly, in the physical quantity detecting element 2Z, one end of the first capacitance forming portion 5Z and one end of the second capacitance forming portion 6Z are electrically connected to the terminals ZP and ZN of the physical quantity detecting circuit 3 via terminals (not shown), respectively. The common end of the first capacitance forming portion 5Z and the second capacitance forming portion 6Z is electrically connected to the terminal COM of the physical quantity detection circuit 3 via a terminal (not shown).

図４に示すように、物理量検出回路３は、マルチプレクサー１０、Ｑ／Ｖアンプ（ＱＶＡ）２０、プログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）３０、スイッチトキャパシターフィルター回路（ＳＣＦ）５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚ、マルチプレクサー６０、Ａ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）７０、デジタルフィルター８０、発振回路９０、制御回路１００、駆動回路１１０、インターフェース回路１２０、記憶部１３０、合成ベクトル生成回路１４０及び異常判定回路１５０を含んで構成されている。この物理量検出回路３は、例えば、１チップの集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）であってもよい。なお、本実施形態の物理量検出回路３は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。 As shown in FIG. 4, the physical quantity detection circuit 3 includes a multiplexer 10, a Q / V amplifier (QVA) 20, a programmable gain amplifier (PGA) 30, a switched capacitor filter circuit (SCF) 50X, 50Y, 50Z, and a multiplexer 60. , A / D conversion circuit (ADC) 70, digital filter 80, oscillation circuit 90, control circuit 100, drive circuit 110, interface circuit 120, storage unit 130, synthesis vector generation circuit 140, and abnormality determination circuit 150. ing. The physical quantity detection circuit 3 may be, for example, a one-chip integrated circuit (IC). The physical quantity detection circuit 3 of the present embodiment may be configured such that a part of these elements is omitted or changed, or another element is added.

発振回路９０は、クロック信号ＭＣＬＫを出力する。例えば、ＣＲ発振器やリングオシレーター等であってもよい。 The oscillation circuit 90 outputs the clock signal MCLK. For example, it may be a CR oscillator, a ring oscillator, or the like.

制御回路１００は、クロック信号ＭＣＬＫに基づいて、各種のクロック信号（クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚ，ＳＣＦＣＬＫ＿Ｘ，ＳＣＦＣＬＫ＿Ｙ，ＳＣＦＣＬＫ＿Ｚ，ＳＭＰＣＬＫ）や各種の制御信号（制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚ）を生成する。 The control circuit 100 generates various clock signals (clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, DRVCLK_Z, SCFCLK_X, SCFCLK_Y, SCFCLK_Z, SMPCLK) and various control signals (control signals EN_OUT_X, EN_OUT_Y, EN_OUT_Z) based on the clock signal MCLK. ..

駆動回路１１０は、クロック信号ＭＣＬＫ及び周波数（駆動周波数）ｆｄのクロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚに基づいて、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚを駆動する駆動信号ＤＲＶを生成し、駆動信号ＤＲＶを物理量検出回路３の端子ＣＯＭに出力する。この駆動信号ＤＲＶは、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚと同じ周波数（駆動周波数ｆｄ）の信号であり、物理量検出回路３の端子ＣＯＭを介して物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに共通に印加される。 The drive circuit 110 generates a drive signal DRV that drives the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z based on the clock signals MCLK and the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, and DRVCLK_Z of the clock signal MCLK and the frequency (drive frequency) fd, and the drive signal DRV is a physical quantity. Output to the terminal COM of the detection circuit 3. This drive signal DRV is a signal having the same frequency (drive frequency fd) as the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, and DRVCLK_Z, and is commonly applied to the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z via the terminal COM of the physical quantity detection circuit 3. ..

なお、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚには、不図示のシールド用のグラウンドパターンが設けられており、各グラウンドパターンには、物理量検出回路３の端子ＳＬＤを介して、電源電圧ＶＳＳ（例えば０Ｖ）が供給される。 The physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z are provided with a ground pattern for shielding (not shown), and each ground pattern has a power supply voltage VSS (for example, 0V) via the terminal SLD of the physical quantity detection circuit 3. ) Is supplied.

マルチプレクサー１０は、互いに排他的にアクティブ（本実施形態では、ハイレベル）
となるクロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚに基づいて、端子ＸＰ，ＸＮから入力される差動信号対、端子ＹＰ，ＹＮから入力される差動信号対及び端子ＺＰ，ＺＮから入力される差動信号対のいずれかを選択して（又はいずれも選択しないで）差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮを出力する。具体的には、マルチプレクサー１０は、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘがハイレベル（電源電圧ＶＤＤ）のときは、端子ＸＰ，ＸＮから入力される差動信号対を選択し、差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして出力する。また、マルチプレクサー１０は、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙがハイレベルのときは、端子ＹＰ，ＹＮから入力される差動信号対を選択し、差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして出力する。また、マルチプレクサー１０は、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚがハイレベルのときは、端子ＺＰ，ＺＮから入力される差動信号対を選択し、差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして出力する。また、マルチプレクサー１０は、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚがいずれもローレベル（電源電圧ＶＳＳ（例えば０Ｖ））のときは、ともにゼロの差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮを出力する。 The multiplexers 10 are exclusively active with each other (high level in this embodiment).
Based on the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, and DRVCLK_Z, a differential signal pair input from terminals XP and XN, a differential signal pair input from terminals YP and YN, and a differential signal input from terminals ZP and ZN. Select one of the pairs (or none) to output the differential signal pair PIN, NIN. Specifically, when the clock signal DRVCLK_X is at a high level (power supply voltage VDD), the multiplexer 10 selects a differential signal pair input from the terminals XP and XN and outputs the differential signal pair as PIN and NIN. do. Further, when the clock signal DRVCLK_Y is at a high level, the multiplexer 10 selects a differential signal pair input from the terminals YP and YN and outputs the differential signal pair as PIN and NIN. Further, when the clock signal DRVCLK_Z is at a high level, the multiplexer 10 selects a differential signal pair input from the terminals ZP and ZN and outputs the differential signal pair as PIN and NIN. Further, when the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, and DRVCLK_Z are all low level (power supply voltage VSS (for example, 0V)), the multiplexer 10 outputs zero differential signal pairs PIN and NIN.

図５に、本実施形態における駆動信号ＤＲＶ、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚ及び差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮの波形の一例を示す。例えば、期間Ｔ１～Ｔ４は、それぞれ、クロック信号ＭＣＬＫのＮ周期分（例えば１周期分）の期間である。期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３では、それぞれ、駆動信号ＤＲＶの電圧は基準電圧ＶＣＯＭ（例えば、ＶＤＤ／２）⇒ＶＤＤ⇒ＶＳＳ（＝０Ｖ）⇒ＶＣＯＭの順に周期的に変化し、期間Ｔ４では、駆動信号ＤＲＶの電圧はＶＣＯＭである。 FIG. 5 shows an example of the waveforms of the drive signal DRV, the clock signal DRVCLK_X, DRVCLK_Y, DRVCLK_Z, and the differential signal pair PIN, NIN in the present embodiment. For example, the periods T1 to T4 are periods for N cycles (for example, one cycle) of the clock signal MCLK, respectively. In the periods T1, T2, and T3, the voltage of the drive signal DRV changes periodically in the order of the reference voltage VCOM (for example, VDD / 2) ⇒ VDD⇒VSS (= 0V) ⇒VCOM, and in the period T4, the drive signal The voltage of the DRV is VCOM.

期間Ｔ１～Ｔ３では、駆動信号ＤＲＶにより物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚが共通に駆動され、物理量検出素子２ＸからＸ軸加速度に応じた差動信号対が出力されて端子ＸＰ，ＸＮに入力され、物理量検出素子２ＹからＹ軸加速度に応じた差動信号対が出力されて端子ＹＰ，ＹＮに入力され、物理量検出素子２ＺからＺ軸加速度に応じた差動信号対が出力されて端子ＺＰ，ＺＮに入力される。そして、期間Ｔ１では、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘがハイレベルであるため、物理量検出素子２Ｘから出力される差動信号対が差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして選択される。また、期間Ｔ２では、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙがハイレベルであるため、物理量検出素子２Ｙから出力される差動信号対が差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして選択される。また、期間Ｔ３では、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚがハイレベルであるため、物理量検出素子２Ｚから出力される差動信号対が差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮとして選択される。また、期間Ｔ４では、クロック信号ＤＲＶＣＬＫ＿Ｘ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｙ，ＤＲＶＣＬＫ＿Ｚがいずれもローレベルであるため、差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮは共にゼロとなる。 During the periods T1 to T3, the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z are commonly driven by the drive signal DRV, and the physical quantity detection element 2X outputs a differential signal pair according to the X-axis acceleration and inputs it to the terminals XP and XN. , The physical quantity detection element 2Y outputs a differential signal pair according to the Y-axis acceleration and inputs it to the terminals YP and YN, and the physical quantity detection element 2Z outputs a differential signal pair according to the Z-axis acceleration and outputs the terminal ZP. It is input to ZN. Since the clock signal DRVCLK_X is at a high level in the period T1, the differential signal pair output from the physical quantity detection element 2X is selected as the differential signal pair PIN, NIN. Further, in the period T2, since the clock signal DRVCLK_Y is at a high level, the differential signal pair output from the physical quantity detection element 2Y is selected as the differential signal pair PIN, NIN. Further, in the period T3, since the clock signal DRVCLK_Z is at a high level, the differential signal pair output from the physical quantity detection element 2Z is selected as the differential signal pair PIN, NIN. Further, in the period T4, since the clock signals DRVCLK_X, DRVCLK_Y, and DRVCLK_Z are all low level, the differential signal pair PIN and NIN are both zero.

図４の説明に戻り、Ｑ／Ｖアンプ２０は、マルチプレクサー１０から出力される電荷の差動信号対ＰＩＮ，ＮＩＮを電圧の差動信号対に変換して出力する。従って、Ｑ／Ｖアンプ２０は、期間Ｔ１では、物理量検出素子２Ｘから出力される差動信号対（差動の電荷）（「検出信号」の一例）を差動の電圧信号に変換する。また、Ｑ／Ｖアンプ２０は、期間Ｔ２では、物理量検出素子２Ｙから出力される差動信号対（差動の電荷）（「検出信号」の一例）を差動の電圧信号に変換する。また、Ｑ／Ｖアンプ２０は、期間Ｔ３では、物理量検出素子２Ｚから出力される差動信号対（差動の電荷）（「検出信号」の一例）を差動の電圧信号に変換する。また、Ｑ／Ｖアンプ２０は、期間Ｔ４では、共にゼロの差動信号対を共に基準電圧ＶＣＯＭの差動の電圧信号に変換する。 Returning to the description of FIG. 4, the Q / V amplifier 20 converts the charge differential signal pairs PIN and NIN output from the multiplexer 10 into voltage differential signal pairs and outputs them. Therefore, in the period T1, the Q / V amplifier 20 converts the differential signal pair (differential charge) (an example of the “detection signal”) output from the physical quantity detection element 2X into a differential voltage signal. Further, the Q / V amplifier 20 converts a differential signal pair (differential charge) (an example of a “detection signal”) output from the physical quantity detection element 2Y into a differential voltage signal during the period T2. Further, the Q / V amplifier 20 converts a differential signal pair (differential charge) (an example of a “detection signal”) output from the physical quantity detection element 2Z into a differential voltage signal during the period T3. Further, the Q / V amplifier 20 converts both zero differential signal pairs into differential voltage signals having a reference voltage VCOM during the period T4.

プログラマブルゲインアンプ３０は、Ｑ／Ｖアンプ２０から出力される差動信号対（差動の電圧信号）が入力され、当該差動信号を増幅した差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮを出力する。 The programmable gain amplifier 30 receives a differential signal pair (differential voltage signal) output from the Q / V amplifier 20, and outputs the differential signal pairs POP and PON that amplify the differential signal.

スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚは、プログラマブルゲ
インアンプ３０から出力される差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮが共通に入力される。そして、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘは、クロック信号ＳＣＦＣＬＫ＿Ｘに基づいて、差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮに含まれる信号のうち、物理量検出素子２Ｘから出力された差動信号対が変換された電圧信号をサンプリングしてホールドするとともにフィルタリング処理を行い、差動信号対を出力する。また、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｙは、クロック信号ＳＣＦＣＬＫ＿Ｙに基づいて、差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮに含まれる信号のうち、物理量検出素子２Ｙから出力された差動信号対が変換された電圧信号をサンプリングしてホールドするとともにフィルタリング処理を行い、差動信号対を出力する。また、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｚは、クロック信号ＳＣＦＣＬＫ＿Ｚに基づいて、差動信号対ＰＯＰ，ＰＯＮに含まれる信号のうち、物理量検出素子２Ｘから出力された差動信号対が変換された電圧信号をサンプリングしてホールドするとともにフィルタリング処理を行い、差動信号対を出力する。スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚは、同じ回路構成であってもよい。 In the switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, and 50Z, the differential signal pairs POP and PON output from the programmable gain amplifier 30 are commonly input. Then, the switched capacitor filter circuit 50X samples the voltage signal obtained by converting the differential signal pair output from the physical quantity detection element 2X among the signals included in the differential signal pair POP and PON based on the clock signal SCFCLK_X. And hold it, perform filtering processing, and output a differential signal pair. Further, the switched capacitor filter circuit 50Y samples a voltage signal obtained by converting a differential signal pair output from the physical quantity detection element 2Y among the signals included in the differential signal pair POP and PON based on the clock signal SCFCLK_Y. And hold it, perform filtering processing, and output a differential signal pair. Further, the switched capacitor filter circuit 50Z samples a voltage signal obtained by converting a differential signal pair output from the physical quantity detection element 2X among the signals included in the differential signal pair POP and PON based on the clock signal SCFCLK_Z. And hold it, perform filtering processing, and output a differential signal pair. The switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, and 50Z may have the same circuit configuration.

マルチプレクサー６０は、互いに排他的にアクティブ（本実施形態では、ハイレベル）となる制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚに基づいて、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘが出力する差動信号対、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｙが出力する差動信号対、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｚが出力する差動信号対のいずれかを選択して出力する。具体的には、マルチプレクサー６０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘがハイレベルのときは、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘが出力する差動信号対を選択して出力する。また、マルチプレクサー６０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙがハイレベルのときは、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｙが出力する差動信号対を選択して出力する。また、マルチプレクサー６０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚがハイレベルのときは、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｚが出力する差動信号対を選択して出力する。 The multiplexer 60 has a differential signal pair output by the switched capacitor filter circuit 50X and a switched capacitor filter circuit 50Y based on the control signals EN_OUT_X, EN_OUT_Y, and EN_OUT_Z that are exclusively active (high level in this embodiment). Select and output either the differential signal pair output by the switched capacitor filter circuit 50Z or the differential signal pair output by the switched capacitor filter circuit 50Z. Specifically, when the control signal EN_OUT_X is at a high level, the multiplexer 60 selects and outputs a differential signal pair to be output by the switched capacitor filter circuit 50X. Further, when the control signal EN_OUT_Y is at a high level, the multiplexer 60 selects and outputs a differential signal pair to be output by the switched capacitor filter circuit 50Y. Further, when the control signal EN_OUT_Z is at a high level, the multiplexer 60 selects and outputs a differential signal pair to be output by the switched capacitor filter circuit 50Z.

Ａ／Ｄ変換回路７０は、クロック信号ＳＭＰＣＬＫに基づいて、マルチプレクサー６０が出力する差動信号対をサンプリングし、当該差動信号対の電位差をデジタル信号に変換する。クロック信号ＳＭＰＣＬＫは、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙ，ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚがそれぞれハイレベルの期間に１つずつハイパルスを含むクロック信号である。そして、Ａ／Ｄ変換回路７０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｘがハイレベルの期間のクロック信号ＳＭＰＣＬＫの立ち上がりで、マルチプレクサー６０から出力される差動信号対（スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘが出力する差動信号対）をサンプリングしてデジタル信号に変換する。また、Ａ／Ｄ変換回路７０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｙがハイレベルの期間のクロック信号ＳＭＰＣＬＫの立ち上がりで、マルチプレクサー６０から出力される差動信号対（スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｙが出力する差動信号対）をサンプリングしてデジタル信号に変換する。また、Ａ／Ｄ変換回路７０は、制御信号ＥＮ＿ＯＵＴ＿Ｚがハイレベルの期間のクロック信号ＳＭＰＣＬＫの立ち上がりで、マルチプレクサー６０から出力される差動信号対（スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｚが出力する差動信号対）をサンプリングしてデジタル信号に変換する。 The A / D conversion circuit 70 samples the differential signal pair output by the multiplexer 60 based on the clock signal SMPCLK, and converts the potential difference of the differential signal pair into a digital signal. The clock signal SMPCLK is a clock signal in which the control signals EN_OUT_X, EN_OUT_Y, and EN_OUT_Z each include one high pulse during a high level period. The A / D conversion circuit 70 is a differential signal pair output from the multiplexer 60 (differential signal pair output by the switched capacitor filter circuit 50X) at the rising edge of the clock signal SMPCLK during which the control signal EN_OUT_X is at a high level. ) Is sampled and converted into a digital signal. Further, the A / D conversion circuit 70 is a differential signal pair output from the multiplexer 60 (differential signal pair output by the switched capacitor filter circuit 50Y) at the rising edge of the clock signal SMPCLK during which the control signal EN_OUT_Y is at a high level. ) Is sampled and converted into a digital signal. Further, the A / D conversion circuit 70 is a differential signal pair output from the multiplexer 60 (differential signal pair output by the switched capacitor filter circuit 50Z) at the rising edge of the clock signal SMPCLK during which the control signal EN_OUT_Z is at a high level. ) Is sampled and converted into a digital signal.

このように、Ａ／Ｄ変換回路７０は、期間Ｔ１～Ｔ４において、マルチプレクサー６０から出力される差動信号対を３回サンプリングして時分割にＡ／Ｄ変換する。 In this way, the A / D conversion circuit 70 samples the differential signal pair output from the multiplexer 60 three times in the periods T1 to T4 and performs A / D conversion in a time division manner.

なお、サンプリング定理に基づき、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚの出力信号において、サンプリング周波数ｆｓ（Ａ／Ｄ変換回路７０がスイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚの出力信号をそれぞれサンプリングする周波数）の１／２よりも高い信号成分は、Ａ／Ｄ変換回路７０におけるサンプリングにより、ＤＣ近傍の周波数帯に折り返されてノイズ成分となる。そのため、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚは、Ａ／Ｄ変換回路７０のサン
プリングにより生ずるノイズ成分を低減させるためのアンチエイリアスフィルターとしても機能するように、そのカットオフ周波数はサンプリング周波数ｆｓの１／２以下に設定される。 In addition, based on the sampling theorem, in the output signal of the switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, 50Z, the sampling frequency fs (the frequency at which the A / D conversion circuit 70 samples the output signals of the switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, 50Z, respectively). The signal component higher than 1/2 of is folded back to the frequency band near DC by sampling in the A / D conversion circuit 70 and becomes a noise component. Therefore, the cutoff frequency of the switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, and 50Z is 1 / of the sampling frequency fs so that the switched capacitor filter circuits 50X, 50Y, and 50Z also function as an antialiasing filter for reducing the noise component generated by the sampling of the A / D conversion circuit 70. It is set to 2 or less.

デジタルフィルター８０は、クロック信号ＭＣＬＫに基づいて、Ａ／Ｄ変換回路７０から出力されるデジタル信号に対してフィルタリング処理を行う。Ａ／Ｄ変換回路７０から出力されるデジタル信号には、Ａ／Ｄ変換回路７０のＡ／Ｄ変換処理により発生した高周波ノイズが重畳されているため、デジタルフィルター８０は、この高周波ノイズを低減させるローパスフィルターとして機能する。このデジタルフィルター８０から出力されるデジタル信号には、Ｘ軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル値を有するＸ軸加速度信号（「物理量信号」の一例）、Ｙ軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル値を有するＹ軸加速度信号（「物理量信号」の一例）及びＺ軸加速度の大きさ及び向きに応じたデジタル値を有するＺ軸加速度信号（「物理量信号」の一例）が時分割に含まれている。従って、Ｑ／Ｖアンプ２０、プログラマブルゲインアンプ３０、スイッチトキャパシターフィルター回路５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚ、マルチプレクサー６０、Ａ／Ｄ変換回路７０及びデジタルフィルター８０からなる回路は、互いに異なる３軸（「複数の軸」の一例）であるＸ軸、軸及びＺ軸に対する加速度を検出する物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚから出力される３軸の差動信号対（「複数の検出信号」の一例）に基づいて、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸に対して検出された加速度の大きさ及び向きに応じた３軸加速度信号（Ｘ軸加速度信号、Ｙ軸加速度信号及びＺ軸加速度信号）（「複数の物理量信号」の一例）を生成する３軸加速度信号生成回路（「物理量信号生成回路」の一例）として機能する。 The digital filter 80 performs filtering processing on the digital signal output from the A / D conversion circuit 70 based on the clock signal MCLK. Since the high frequency noise generated by the A / D conversion process of the A / D conversion circuit 70 is superimposed on the digital signal output from the A / D conversion circuit 70, the digital filter 80 reduces this high frequency noise. Functions as a low-pass filter. The digital signal output from the digital filter 80 includes an X-axis acceleration signal (an example of a "physical quantity signal") having a digital value corresponding to the magnitude and direction of the X-axis acceleration, and the magnitude and direction of the Y-axis acceleration. A Y-axis acceleration signal (an example of a "physical quantity signal") having a corresponding digital value and a Z-axis acceleration signal (an example of a "physical quantity signal") having a digital value corresponding to the magnitude and direction of the Z-axis acceleration are time-divided. include. Therefore, the circuit including the Q / V amplifier 20, the programmable gain amplifier 30, the switched capacitor filter circuit 50X, 50Y, 50Z, the multiplexer 60, the A / D conversion circuit 70, and the digital filter 80 has three different axes (“multiple axes”). Based on a 3-axis differential signal pair (an example of "multiple detection signals") output from physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z that detect acceleration with respect to the X-axis, axis and Z-axis, which is an example of "axis"). 3-axis acceleration signals (X-axis acceleration signal, Y-axis acceleration signal and Z-axis acceleration signal) according to the magnitude and direction of the detected acceleration with respect to the X-axis, Y-axis and Z-axis ("Multiple physical quantities". It functions as a 3-axis acceleration signal generation circuit (an example of a "physical quantity signal generation circuit") that generates an example of a "signal").

合成ベクトル生成回路１４０は、デジタルフィルター８０から出力される３軸加速度信号を、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸に基づく座標系（ＸＹＺ座標系）における３軸の加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚ（「複数の物理量ベクトル」の一例）として、３軸の加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚのうちの２つの加速度ベクトルを合成した合成ベクトルを少なくも１つ生成する。例えば、ｎビットのＸ軸加速度信号は、－２^ｎ－１～＋２^ｎ－１－１の範囲の値をとり得る。従って、Ｘ軸加速度ベクトルＡ_Ｘとして、ＸＹＺ座標系の原点を始点とし、Ｘ軸加速度信号の値の絶対値を長さとし、Ｘ軸加速度信号の値が正の数であればＸ軸の正方向を向き、負の数であればＸ軸の負方向を向くベクトルが定義されるＹＸ軸加速度ベクトルＡ_Ｙ及びＺ軸加速度ベクトルＡ_Ｚも、Ｙ軸加速度信号及びＺ軸加速度信号の各値に基づいて同様に定義される。 The composite vector generation circuit 140 uses the 3-axis acceleration signal output from the digital filter 80 as a 3-axis acceleration vector _AX , OY, A in a coordinate system (XYZ coordinate system) based on the _X -axis, Y-axis, and Z-axis. As _Z (an example of "plural physical quantity vectors"), at least one composite vector is generated by synthesizing two acceleration vectors out of the three-axis acceleration vectors _{AX, EY} _, and _AZ . For example, the n-bit X-axis acceleration signal can take a value in the range of -2 ^n-1 to +2 ^n-1 -1. Therefore, as the _X -axis acceleration vector AX, the origin of the XYZ coordinate system is the starting point, the absolute value of the value of the X-axis acceleration signal is the length, and if the value of the X-axis acceleration signal is a positive number, the positive direction of the X-axis. The YX-axis acceleration vector A _Y and the Z-axis acceleration vector _AZ are also based on the values of the Y-axis acceleration signal and the Z-axis acceleration signal. Is defined in the same way.

図６に示すように、加速度ベクトルＡ_Ｘと加速度ベクトルＡ_Ｙとの合成ベクトルＡ_ＸＹは、加速度ベクトルＡ_Ｘと加速度ベクトルＡ_Ｙとのベクトル和によって求められる。同様に、加速度ベクトルＡ_Ｙと加速度ベクトルＡ_Ｚとの合成ベクトルＡ_ＹＺは、加速度ベクトルＡ_Ｙと加速度ベクトルＡ_Ｚとのベクトル和によって求められる。同様に、加速度ベクトルＡ_Ｚと加速度ベクトルＡ_Ｘとの合成ベクトルＡ_ＺＸは、加速度ベクトルＡ_Ｚと加速度ベクトルＡ_Ｘとのベクトル和によって求められる。なお、本実施形態では、合成ベクトル生成回路１４０は、３軸の加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚに対して、３つの合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸを生成するものとする。 As shown in FIG. 6, the composite vector A _XY of the acceleration vector A _X and the acceleration vector A _Y is obtained by the vector sum of the acceleration vector A _X and the acceleration vector A _Y. Similarly, the combined vector A _YZ of the acceleration vector A _Y and the acceleration vector A _Z is obtained by the vector sum of the acceleration vector A _Y and the acceleration vector A _Z. Similarly, the composite vector _AZ _X of the acceleration vector _AZ and the acceleration vector AX is obtained by the vector sum of the acceleration vector _AZ and the acceleration vector _AX . In the present embodiment, the composite vector generation circuit ₁₄₀ generates three composite vectors A _XY , A _YZ , and A _Z X for the three-axis acceleration vectors A _X , A _Y , and A Z.

異常判定回路１５０は、合成ベクトル生成回路１４０が生成した合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸに基づいて、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚが正常であるか、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つが異常であるかを判定する。そして、異常判定回路１５０は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つが異常であると判定した場合、記憶部１３０（レジスター１３１）に記憶されている異常検知フラグＦＬを「１」に更新する。また、異常判定回路１５０は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚが正常であると判定した場合は、異常検知フラグＦＬを更新しない（現在の値「０」又は「１」を維持する）。 The abnormality determination circuit 150 determines whether the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z are normal or the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z based on the synthesis vectors _AXY , _AYZ , and _AZX generated by the synthesis vector generation circuit 140. Determine if at least one of the is abnormal. Then, when the abnormality determination circuit 150 determines that at least one of the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z is abnormal, the abnormality detection flag FL stored in the storage unit 130 (register 131) is updated to "1". do. Further, when the abnormality determination circuit 150 determines that the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z are normal, the abnormality detection flag FL is not updated (the current value "0" or "1" is maintained).

また、本実施形態では、異常判定回路１５０は、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸに基づいて、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのそれぞれが異常であるか否かを判定する。そして、異常判定回路１５０は、物理量検出素子２Ｘが異常であると判定した場合は記憶部１３０（レジスター１３１）に記憶されているＸ軸異常検知フラグＦＬＸを「１」に更新する。同様に、異常判定回路１５０は、物理量検出素子２Ｙが異常であると判定した場合は記憶部１３０（レジスター１３１）に記憶されているＹ軸異常検知フラグＦＬＹを「１」に更新する。同様に、異常判定回路１５０は、物理量検出素子２Ｚが異常であると判定した場合は記憶部１３０（レジスター１３１）に記憶されているＺ軸異常検知フラグＦＬＺを「１」に更新する。また、異常判定回路１５０は、物理量検出素子２Ｘが正常であると判定した場合は、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸを更新しない（現在の値「０」又は「１」を維持する）。同様に、異常判定回路１５０は、物理量検出素子２Ｙが正常であると判定した場合は、Ｙ軸異常検知フラグＦＬＹを更新しない（現在の値「０」又は「１」を維持する）。同様に、異常判定回路１５０は、物理量検出素子２Ｚが正常であると判定した場合は、Ｚ軸異常検知フラグＦＬＺを更新しない（現在の値「０」又は「１」を維持する）。 Further, in the present embodiment, the abnormality determination circuit 150 determines whether or not each of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z is abnormal based on the combined vectors _AXY , _AYZ , and _AZX . Then, when the physical quantity detection element 2X determines that the physical quantity detection element 2X is abnormal, the abnormality determination circuit 150 updates the X-axis abnormality detection flag FLX stored in the storage unit 130 (register 131) to “1”. Similarly, when the physical quantity detection element 2Y determines that the physical quantity detection element 2Y is abnormal, the abnormality determination circuit 150 updates the Y-axis abnormality detection flag FLY stored in the storage unit 130 (register 131) to “1”. Similarly, when the physical quantity detection element 2Z determines that the physical quantity detection element 2Z is abnormal, the abnormality determination circuit 150 updates the Z-axis abnormality detection flag FLZ stored in the storage unit 130 (register 131) to “1”. Further, when the abnormality determination circuit 150 determines that the physical quantity detection element 2X is normal, the abnormality determination circuit 150 does not update the X-axis abnormality detection flag FLX (maintains the current value "0" or "1"). Similarly, when the abnormality determination circuit 150 determines that the physical quantity detection element 2Y is normal, the Y-axis abnormality detection flag FLY is not updated (the current value "0" or "1" is maintained). Similarly, when the abnormality determination circuit 150 determines that the physical quantity detection element 2Z is normal, the Z-axis abnormality detection flag FLZ is not updated (the current value "0" or "1" is maintained).

なお、異常判定回路１５０による異常判定方法の詳細については後述する。 The details of the abnormality determination method by the abnormality determination circuit 150 will be described later.

記憶部１３０は、レジスター１３１及び不揮発性メモリー１３２を有している。不揮発性メモリー１３２には、物理量検出回路３に含まれる各回路に対する各種のデータ（例えば、プログラマブルゲインアンプ３０の利得調整データ、デジタルフィルター８０のフィルター係数）等の各種の情報が記憶されている。不揮発性メモリー１３２は、例えば、ＭＯＮＯＳ（Metal Oxide Nitride Oxide Silicon）型メモリーやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）として構成することができる。物理量検出回路３の電源投入時（電源電圧が０ＶからＶＤＤまで立ち上がる時）に、不揮発性メモリー１３２に記憶されている各種のデータがレジスター１３１に転送されて保持され、レジスター１３１に保持された各種のデータが各回路に供給される。 The storage unit 130 has a register 131 and a non-volatile memory 132. The non-volatile memory 132 stores various information such as various data for each circuit included in the physical quantity detection circuit 3 (for example, gain adjustment data of the programmable gain amplifier 30 and filter coefficient of the digital filter 80). The non-volatile memory 132 can be configured as, for example, a MONOS (Metal Oxide Nitride Oxide Silicon) type memory or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). When the power of the physical quantity detection circuit 3 is turned on (when the power supply voltage rises from 0 V to VDD), various data stored in the non-volatile memory 132 are transferred to the register 131 and held, and various types held in the register 131 are held. Data is supplied to each circuit.

また、レジスター１３１には、デジタルフィルター８０から出力される３軸加速度信号が、それぞれｎビットの３軸分の加速度データとして記憶される。また、レジスター１３１には、異常検知フラグＦＬ、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸ、Ｙ軸異常検知フラグＦＬＹ及びＺ軸異常検知フラグＦＬＺを含むフラグ情報が記憶される。 Further, the 3-axis acceleration signal output from the digital filter 80 is stored in the register 131 as acceleration data for each of n bits for 3 axes. Further, the register 131 stores flag information including the abnormality detection flag FL, the X-axis abnormality detection flag FLX, the Y-axis abnormality detection flag FLY, and the Z-axis abnormality detection flag FLZ.

インターフェース回路１２０は、物理量検出装置１の外部装置と通信するための回路である。当該外部装置は、インターフェース回路１２０を介して、記憶部１３０に対するデータの書き込みや読み出しを行うことができる。インターフェース回路１２０は、例えば、３端子や４端子のＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）インターフェース回路であってもよいし、２端子のＩ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）インターフェース回路であってもよい。例えば、外部装置は、記憶部１３０（レジスター１３１）に記憶されている３軸分の加速度データとフラグ情報とを読み出し、異常検知フラグＦＬが「０」であれば（物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのすべてが正常であれば）、３軸分の加速度データを使用して各種の処理を行うことができる。また、外部装置は、異常検知フラグＦＬが「１」であれば（物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのうちの少なくとも１つが異常であれば）、異常があることを示す情報を出力してもよい。さらに、外部装置は、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸ、Ｙ軸異常検知フラグＦＬＹ及びＺ軸異常検知フラグＦＬＺの各値から物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのいずれが異常であるかを認識し、以降は、異常である軸の加速度データを使用せず、正常である軸の加速度データを使用して可能な処理を行ってもよい。なお、外部装置は、用途に応じて、フラグ情報を読み出す毎に、各フラグを「０」にクリアしてもよいし、クリアしなくてもよい。 The interface circuit 120 is a circuit for communicating with an external device of the physical quantity detection device 1. The external device can write and read data to and from the storage unit 130 via the interface circuit 120. The interface circuit 120 may be, for example, a 3-terminal or 4-terminal SPI (Serial Peripheral Interface) interface circuit, or a 2-terminal I ^2C (Inter-Integrated Circuit) interface circuit. For example, the external device reads out the acceleration data and flag information for three axes stored in the storage unit 130 (register 131), and if the abnormality detection flag FL is “0” (physical quantity detection elements 2X, 2Y, (If all of 2Z are normal), various processes can be performed using the acceleration data for three axes. Further, if the abnormality detection flag FL is "1" (if at least one of the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z is abnormal), the external device may output information indicating that there is an abnormality. good. Further, the external device recognizes which of the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z is abnormal from the values of the X-axis abnormality detection flag FLX, the Y-axis abnormality detection flag FLY, and the Z-axis abnormality detection flag FLZ, and thereafter. May perform possible processing using the acceleration data of the normal axis without using the acceleration data of the axis that is abnormal. The external device may or may not clear each flag to "0" each time the flag information is read, depending on the intended use.

［異常判定方法］
次に、異常判定回路１５０による異常判定方法の詳細について説明する。本実施形態では、異常判定回路１５０は、あらかじめ設定されたＴ１時間（「第１の時間」の一例）以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの少なくとも１つの長さが所定の第１閾値ＬＶ１以上である場合、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つが異常であると判定する。 [Abnormality judgment method]
Next, the details of the abnormality determination method by the abnormality determination circuit 150 will be described. In the present embodiment, the abnormality determination circuit 150 is continuously set to a predetermined length of at least one of the composite vectors A _XY , A _YZ , and A _Z X for T1 time (an example of "first time") set in advance. When it is equal to or higher than the first threshold value LV1 of the above, it is determined that at least one of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z is abnormal.

例えば、仕様上の検出可能なＸ軸加速度の範囲が－８Ｇ～＋８Ｇの範囲であり、正常な物理量検出素子２Ｘに－８Ｇ～＋８Ｇの範囲のＸ軸加速度が加わった場合、１３ビットのＸ軸加速度信号の値は－３０００～＋３０００の範囲になるとすると、加速度ベクトルＡ_Ｘの長さは最大３０００になる。これに対して、物理量検出素子２Ｘにおいて、可動電極（図２の可動部２６０）が第１固定電極（図２の第１固定電極部２２１）又は第２固定電極（図２の第２固定電極部２３１）に貼り付く異常が発生した場合、第１容量形成部５Ｘ又は第２容量形成部６Ｘの静電容量値が非常に大きくなり、その結果、加速度ベクトルＡ_Ｘの長さは、とり得る値の最大値又はこれに近い値になる。例えば、１３ビットのＸ軸加速度信号の値は－４０９６～＋４０９５の範囲となるため、加速度ベクトルＡ_Ｘの長さは、０～４０９６の範囲の値をとり得るので、最大値４０９６又はこれに近い値となる。すなわち、物理量検出素子２Ｘに可動電極（可動部２６０）の貼り付きが発生した場合に生成される加速度ベクトルＡ_Ｘは、仕様上の検出可能な範囲で最大の加速度が加わったときに生成される加速度ベクトルＡ_Ｘよりも長くなる。物理量検出素子２Ｙ，２Ｚについても同様である。 For example, when the range of the detectable X-axis acceleration in the specifications is in the range of -8G to + 8G and the X-axis acceleration in the range of -8G to + 8G is added to the normal physical quantity detection element 2X, the 13-bit X-axis. Assuming that the value of the acceleration signal is in the range of -3000 to ₊₃₀₀₀ , the maximum length of the acceleration vector AX is 3000. On the other hand, in the physical quantity detecting element 2X, the movable electrode (moving portion 260 in FIG. 2) is the first fixed electrode (first fixed electrode portion 221 in FIG. 2) or the second fixed electrode (second fixed electrode in FIG. 2). When an abnormality sticking to the portion 231) occurs, the capacitance value of the first capacitance forming portion 5X or the second capacitance forming portion 6X becomes very large, and as a result, the length of the acceleration vector _AX can be taken. It becomes the maximum value of the value or a value close to this. For example, since the value of the 13-bit _X -axis acceleration signal is in the range of −4096 to +4095, the length of the acceleration vector AX can be in the range of 0 to 4096, so that the maximum value is 4096 or close to it. It becomes a value. That is, the acceleration vector AX generated when the movable electrode (movable part 260) is stuck to the physical quantity detecting element _2X is generated when the maximum acceleration within the detectable range in the specifications is applied. It is longer than the acceleration vector _AX . The same applies to the physical quantity detecting elements 2Y and 2Z.

そこで、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つにおいて可動電極（可動部）が貼り付く異常が発生したことを検出するために、例えば、第１閾値ＬＶ１は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの各々が正常である場合に、仕様上の検出可能な範囲で最大の加速度が加わったときに生成される加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚの長さ以上であってもよい。例えば、上記の例では、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々に対して最大の加速度である＋８Ｇ又は－８Ｇが加わったときの加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚの各々の長さが３０００であるので、第１閾値ＬＶ１は３０００以上に設定されてもよい。この場合、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つに可動電極（可動部）の貼り付きが生じると、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの少なくとも１つの長さが４０９６以上の値となって第１閾値ＬＶ１以上となる。これに対して、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚが正常であれば、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さが第１閾値ＬＶ１以上になることはほとんどなく、あっても瞬時的であると考えられる。 Therefore, in order to detect that an abnormality in which the movable electrode (movable portion) is attached occurs in at least one of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, 2Z, for example, the first threshold value LV1 is set to the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, When each of the _2Zs is normal, the length may be longer than or equal to the lengths of the acceleration vectors AX, _YY , and _AZ generated when the maximum acceleration is applied within the detectable range in the specifications. For example, in the above example, the lengths of the acceleration vectors AX, OY, and AZ when the maximum acceleration of + 8G or -8G is applied to each of the _X -axis, _Y -axis, and _Z -axis Since it is 3000, the first threshold value LV1 may be set to 3000 or more. In this case, if the movable electrode (movable part) is attached to at least one of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z, the length of at least one of the synthetic vectors _AXY , _AYZ , and _AZX is 4096 or more. And becomes the first threshold value LV1 or more. On the other hand, if the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z are normal, the lengths of the combined vectors _AXY , _AYZ , and _AZX rarely exceed the first threshold value LV1, and even if they exist, they are instantaneous. Is considered to be.

そこで、本実施形態では、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの少なくとも１つの長さが第１閾値ＬＶ１以上である場合、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つが異常であると判定する。ここで、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹが第１閾値ＬＶ１以上である場合、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙの一方又は両方が異常であると考えられる。また、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＹＺが第１閾値ＬＶ１以上である場合、物理量検出素子２Ｙ，２Ｚの一方又は両方が異常であると考えられる。また、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＺＸが第１閾値ＬＶ１以上である場合、物理量検出素子２Ｚ，２Ｘの一方又は両方が異常であると考えられる。従って、物理量検出素子２Ｘのみが異常の場合は合成ベクトルＡ_ＹＺの長さのみ第１閾値ＬＶ１未満となり、物理量検出素子２Ｙのみが異常の場合は合成ベクトルＡ_ＺＸの長さのみ第１閾値ＬＶ１未満となり、物理量検出素子２Ｚのみが異常の場合は合成ベクトルＡ_ＸＹの長さのみ第１閾値ＬＶ１未満となる。すなわち、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのいずれか１つのみが異常の場合は、異常が生じた素子を特定することができる。しかしながら、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの２つ以上が異常の場合は、合
成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸのいずれの長さも第１閾値ＬＶ１以上になり得るため、異常が生じた素子を特定することができない。 Therefore, in the present embodiment, the abnormality determination circuit 150 continues for T1 hours or more, and when at least one length of the composite vectors A _XY , A _YZ , and A _Z X is the first threshold value LV 1 or more, the physical quantity detecting element 2X , 2Y, 2Z is determined to be abnormal. Here, when the combined vector _AXY is equal to or greater than the first threshold value LV1 for T1 hours or longer, it is considered that one or both of the physical quantity detecting elements 2X and 2Y are abnormal. Further, when the combined vector A _YZ is equal to or higher than the first threshold value LV1 for T1 hours or longer, it is considered that one or both of the physical quantity detecting elements 2Y and 2Z are abnormal. Further, when the combined vector A _ZX is equal to or higher than the first threshold value LV1 for T1 hours or longer, it is considered that one or both of the physical quantity detecting elements 2Z and 2X are abnormal. Therefore, when only the physical quantity detection element 2X is abnormal, only the length of the composite vector _AYZ is less than the first threshold value LV1, and when only the physical quantity detection element 2Y is abnormal, only the length of the composite vector _AZX is less than the first threshold value LV1. If only the physical quantity detection element 2Z is abnormal, only the length of the composite vector _AXY is less than the first threshold value LV1. That is, when only one of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z is abnormal, the element in which the abnormality has occurred can be specified. However, when two or more of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z are abnormal, the lengths of any of the composite vectors _AXY , _AYZ , and _AZX can be equal to or more than the first threshold value LV1, so that the element in which the abnormality occurs. Cannot be identified.

そこで、異常判定回路１５０による判定において、第１閾値ＬＶ１と、第１閾値よりも大きい所定の第２閾値ＬＶ２とを用いることにより、異常が生じた素子を特定することが可能となる。例えば、第２閾値ＬＶ２は、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚの各々の長さがとり得る最大値（上記の例では４０９６）よりも大きい値に設定される。さらに、第２閾値ＬＶ２は、当該最大値のルート２倍未満に設定されてもよい。この場合、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙのみが異常の場合、合成ベクトルＡ_ＸＹの長さは第２閾値ＬＶ２以上となり、合成ベクトルＡ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さは第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満となる。また、物理量検出素子２Ｙ，２Ｚのみが異常の場合、合成ベクトルＡ_ＹＺの長さは第２閾値ＬＶ２以上となり、合成ベクトルＡ_ＺＸ，Ａ_ＸＹの長さは第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満となる。また、物理量検出素子２Ｚ，２Ｘのみが異常の場合、合成ベクトルＡ_ＺＸの長さは第２閾値ＬＶ２以上となり、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺの長さは第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満となる。さらに、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚがすべて異常の場合は、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さはすべて第２閾値ＬＶ２以上となる。 Therefore, in the determination by the abnormality determination circuit 150, by using the first threshold value LV1 and the predetermined second threshold value LV2 larger than the first threshold value, it becomes possible to identify the element in which the abnormality has occurred. For example, the second threshold value LV2 is set to a value larger than the maximum value (4096 in the above example) that each length of the acceleration vectors _AX , _OY , and _AZ can take. Further, the second threshold value LV2 may be set to less than twice the root of the maximum value. In this case, when only the physical quantity detecting elements 2X and 2Y are abnormal, the length of the composite vector _AXY is the second threshold value LV2 or more, and the lengths of the composite vectors _AYZ and _AZX are the first threshold value LV1 or more and the second threshold value LV2. Will be less than. When only the physical quantity detecting elements 2Y and 2Z are abnormal, the length of the composite vector _AYZ is the second threshold value LV2 or more, and the lengths of the composite vectors _AZX and _AXY are the first threshold value LV1 or more and less than the second threshold value LV2. It becomes. When only the physical quantity detecting elements 2Z and 2X are abnormal, the length of the composite vector _{AZX is the second threshold value LV2 or more, and the length of the composite vector AXY, AYZ} _is _the first threshold value LV1 or more and less than the second threshold value LV2. It becomes. Further, when the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z are all abnormal, the lengths of the combined vectors _AXY , _AYZ , and _AZX are all equal to or larger than the second threshold value LV2.

従って、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの少なくとも１つの長さが、第１閾値ＬＶ１以上、且つ、第２閾値ＬＶ２未満である場合、当該合成ベクトルの生成に用いられた２つの検出信号をそれぞれ出力した２つの物理量検出素子の一方が異常であると判定することができる。すなわち、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹの長さが、第１閾値ＬＶ１以上、且つ、第２閾値ＬＶ２未満である場合、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙの一方のみが異常であると判定することができる。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＹＺの長さが、第１閾値ＬＶ１以上、且つ、第２閾値ＬＶ２未満である場合、物理量検出素子２Ｙ，２Ｚの一方のみが異常であると判定することができる。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＺＸの長さが、第１閾値ＬＶ１以上、且つ、第２閾値ＬＶ２未満である場合、物理量検出素子２Ｚ，２Ｘの一方のみが異常であると判定することができる。 Therefore, when the abnormality determination circuit 150 continues for T1 hours or more and the length of at least one of the composite vectors A _XY , A _YYZ , and A _ZX is equal to or more than the first threshold value LV1 and less than the second threshold value LV2, It can be determined that one of the two physical quantity detection elements that output the two detection signals used to generate the composite vector is abnormal. That is, when the abnormality determination circuit 150 continues for T1 hours or more and the length of the composite vector _AXY is equal to or greater than the first threshold value LV1 and less than the second threshold value LV2, only one of the physical quantity detecting elements 2X and 2Y is used. Can be determined to be abnormal. Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T1 hours or more, and when the length of the composite vector _AYZ is equal to or greater than the first threshold value LV1 and less than the second threshold value LV2, only one of the physical quantity detecting elements 2Y and 2Z is used. Can be determined to be abnormal. Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T1 hours or more, and when the length of the composite vector _AZX is equal to or more than the first threshold value LV1 and less than the second threshold value LV2, only one of the physical quantity detecting elements 2Z and 2X is used. Can be determined to be abnormal.

さらに、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの少なくとも１つの長さが、第２閾値ＬＶ２以上である場合、当該合成ベクトルの生成に用いられた２つの検出信号をそれぞれ出力した２つの物理量検出素子の両方が異常であると判定することができる。すなわち、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹの長さが第２閾値ＬＶ２未満である場合、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙの両方が異常であると判定することができる。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＹＺの長さが第２閾値ＬＶ２以上である場合、物理量検出素子２Ｙ，２Ｚの両方が異常であると判定することができる。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＺＸの長さが第２閾値ＬＶ２以上である場合、物理量検出素子２Ｚ，２Ｘの両方が異常であると判定することができる。 Further, the abnormality determination circuit 150 is used for generating the composite vector when the length of at least one of the composite vectors A _XY , A _YYZ , and A _ZX is equal to or greater than the second threshold value LV2 for T1 hours or longer. It can be determined that both of the two physical quantity detecting elements that output the two detection signals are abnormal. That is, the abnormality determination circuit 150 can determine that both the physical quantity detection elements 2X and 2Y are abnormal when the length of the composite vector _AXY is less than the second threshold value LV2 for T1 hours or more. .. Further, the abnormality determination circuit 150 can determine that both the physical quantity detecting elements 2Y and 2Z are abnormal when the length of the combined vector _AYZ is the second threshold value LV2 or more continuously for T1 hours or more. .. Further, the abnormality determination circuit 150 can determine that both the physical quantity detecting elements 2Z and 2X are abnormal when the length of the combined vector _AZX is the second threshold value LV2 or more continuously for T1 hours or more. ..

そして、異常判定回路１５０は、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸに対する判定結果に基づいて、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの各々について正常か異常かを判定（特定）することができる。図７は、異常判定回路１５０による判定論理を示す図である。異常判定回路１５０は、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸのいずれの長さも第１閾値ＬＶ１未満であれば、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのいずれも正常であると判定する（図７のケース（１））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹの長さが第１閾値ＬＶ１未満であり、且つ、合成ベクトルＡ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さが第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満であれば、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙは正常
であり、物理量検出素子２Ｚは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ及びＺ軸異常検知フラグＦＬＺを「１」に更新する（図７のケース（２））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＹＺの長さが第１閾値ＬＶ１未満であり、且つ、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＺＸの長さが第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満であれば、物理量検出素子２Ｙ，２Ｚは正常であり、物理量検出素子２Ｘは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ及びＸ軸異常検知フラグＦＬＸを「１」に更新する（図７のケース（３））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＺＸの長さが第１閾値ＬＶ１未満であり、且つ、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺの長さが第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満であれば、物理量検出素子２Ｘ，２Ｚは正常であり、物理量検出素子２Ｙは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ及びＹ軸異常検知フラグＦＬＹを「１」に更新する（図７のケース（４））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さが第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満であり、且つ、合成ベクトルＡ_ＸＹの長さが第２閾値ＬＶ２以上であれば、物理量検出素子２Ｚは正常であり、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸ及びＹ軸異常検知フラグＦＬＹを「１」に更新する（図７のケース（５））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＺＸの長さが第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満であり、且つ、合成ベクトルＡ_ＹＺの長さが第２閾値ＬＶ２以上であれば、物理量検出素子２Ｘは正常であり、物理量検出素子２Ｙ，２Ｚは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ、Ｙ軸異常検知フラグＦＬＹ及びＺ軸異常検知フラグＦＬＺを「１」に更新する（図７のケース（６））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺの長さが第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満であり、且つ、合成ベクトルＡ_ＺＸの長さが第２閾値ＬＶ２以上であれば、物理量検出素子２Ｙは正常であり、物理量検出素子２Ｘ，２Ｚは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸ及びＺ軸異常検知フラグＦＬＺを「１」に更新する（図７のケース（７））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸのいずれの長さも第２閾値ＬＶ２以上であれば、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのいずれも異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸ、Ｙ軸異常検知フラグＦＬＹ及びＺ軸異常検知フラグＦＬＺを「１」に更新する（図７のケース（８））。 Then, the abnormality determination circuit 150 can determine (specify) whether each of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z is normal or abnormal based on the determination results for the composite vectors _AXY , _AYZ , and _AZX . FIG. 7 is a diagram showing a determination logic by the abnormality determination circuit 150. The abnormality determination circuit 150 determines that all of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and _2Z are normal if the lengths of the combined vectors A _XY , A _YY , and A Z X are less than the first threshold value LV1 (FIG. 7). Case (1)). Further, in the abnormality determination circuit 150, the length of the composite vector A _XY is less than the first threshold value _LV1 and the lengths of the composite vectors A _YZ and AZ X are the first threshold value LV1 or more for T1 hours or more. If it is less than the two threshold values LV2, it is determined that the physical quantity detection elements 2X and 2Y are normal and the physical quantity detection element 2Z is abnormal, and the abnormality detection flag FL and the Z-axis abnormality detection flag FLZ are updated to "1" ( The case (2) in FIG. 7. Further, in the abnormality determination circuit 150, the length of the composite vector A _YY is less than the first threshold value _LV1 and the lengths of the composite vectors A _XY and AZ X are the first threshold value LV 1 or more for T1 hours or more. If it is less than the two threshold values LV2, it is determined that the physical quantity detection elements 2Y and 2Z are normal and the physical quantity detection element 2X is abnormal, and the abnormality detection flag FL and the X-axis abnormality detection flag FLX are updated to "1" ( The case (3) in FIG. 7. Further, in the abnormality determination circuit 150, the length of the composite vector A _ZZ is less than the first threshold value LV1 and the lengths of the composite vectors A _XY and A _YY are the first threshold value LV 1 or more for T1 hours or more. If it is less than the two threshold values LV2, it is determined that the physical quantity detection elements 2X and 2Z are normal and the physical quantity detection element 2Y is abnormal, and the abnormality detection flag FL and the Y-axis abnormality detection flag FLY are updated to "1" ( The case (4) in FIG. 7. Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T1 hours or more, the lengths of the composite vectors A _YYZ and A _ZX are equal to or more than the first threshold value LV1 and less than the second threshold value LV2, and the length of the composite vector A _XY is the first. If the threshold value is LV2 or more, it is determined that the physical quantity detection element 2Z is normal and the physical quantity detection elements 2X and 2Y are abnormal, and the abnormality detection flag FL, the X-axis abnormality detection flag FLX, and the Y-axis abnormality detection flag FLY are set. Update to "1" (case (5) in FIG. 7). Further, in the abnormality determination circuit 150, the length of the composite vector A _XY , A _{Z X} is equal to or more than the first threshold value LV1 and less than the second threshold value LV2, and the length of the composite vector A _YZ is the second, continuously for T1 hours or more. If the threshold value is LV2 or more, it is determined that the physical quantity detection element 2X is normal and the physical quantity detection elements 2Y and 2Z are abnormal, and the abnormality detection flag FL, the Y-axis abnormality detection flag FLY, and the Z-axis abnormality detection flag FLZ are set. Update to "1" (case (6) in FIG. 7). Further, in the abnormality determination circuit 150, the length of the composite vector A _XY , A _YY is equal to or more than the first threshold value LV1 and less than the second threshold value LV2, and the length of the composite vector A _ZX is the second, continuously for T1 hours or more. If it is 2 threshold value LV2 or more, it is determined that the physical quantity detection element 2Y is normal and the physical quantity detection elements 2X and 2Z are abnormal, and the abnormality detection flag FL, the X-axis abnormality detection flag FLX and the Z-axis abnormality detection flag FLZ are set. Update to "1" (case (7) in FIG. 7). Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T1 hours or more, and if the lengths of the combined vectors A _XY , A _YYZ , and A _ZX are all of the second threshold value LV2 or more, all of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z are used. It is determined that there is an abnormality, and the abnormality detection flag FL, the X-axis abnormality detection flag FLX, the Y-axis abnormality detection flag FLY, and the Z-axis abnormality detection flag FLZ are updated to "1" (case (8) in FIG. 7).

図８、図９及び図１０は、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さの時系列の一例を示す図である。図８の例では、時刻ｔ０において物理量検出回路３に電源電圧ＶＤＤが供給された後、時刻ｔ１において、物理量検出素子２Ｘにのみ異常が生じたため、時刻ｔ１からＴ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＹＺの長さは第１閾値ＬＶ１未満であり、且つ、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＺＸの長さは第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満となっている。この場合、異常判定回路１５０は、図７のケース（３）に従い、時刻ｔ１からＴ１時間が経過した時刻ｔ２において、物理量検出素子２Ｘにのみ異常が生じたことを特定することができる。 8, 9 and 10 are diagrams showing an example of a time series of the lengths of the composite vectors A _XY , A _YZ , and A _Z X. In the example of FIG. 8, after the power supply voltage VDD is supplied to the physical quantity detection circuit 3 at time t0, since an abnormality occurs only in the physical quantity detection element 2X at time t1, the composite vector continues from time t1 for T1 hours or more. The length of A _YY is less than the first threshold _LV1 , and the lengths of the composite vectors A _XY and AZ X are not less than the first threshold LV1 and less than the second threshold LV2. In this case, the abnormality determination circuit 150 can identify that the abnormality has occurred only in the physical quantity detecting element 2X at the time t2 when the time t1 to T1 has elapsed according to the case (3) of FIG.

また、図９の例では、時刻ｔ０において物理量検出回路３に電源電圧ＶＤＤが供給された後、時刻ｔ１において、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙに異常が生じたため、時刻ｔ１からＴ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さは第１閾値ＬＶ１以上第２閾値ＬＶ２未満であり、且つ、合成ベクトルＡ_ＸＹの長さは第２閾値以上となっている。この場合、異常判定回路１５０は、図７のケース（５）に従い、時刻ｔ１からＴ１時間が経過した時刻ｔ２において、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙに異常が生じたことを特定することができる。 Further, in the example of FIG. 9, after the power supply voltage VDD is supplied to the physical quantity detection circuit 3 at time t0, an abnormality occurs in the physical quantity detection elements 2X and 2Y at time t1, so that the physical quantity detection elements 2X and 2Y continue for 1 hour or more from time t1. The lengths of the composite vectors A _YZ and A _ZX are equal to or greater than the first threshold LV1 and less than the second threshold LV2, and the length of the composite vectors A _XY is greater than or equal to the second threshold. In this case, the abnormality determination circuit 150 can identify that an abnormality has occurred in the physical quantity detecting elements 2X and 2Y at the time t2 when T1 time has elapsed from the time t1 according to the case (5) of FIG.

また、図１０の例では、時刻ｔ０において物理量検出回路３に電源電圧ＶＤＤが供給された後、時刻ｔ１において、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのすべてに異常が生じたため、時刻ｔ１からＴ１時間以上継続して、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さは
すべて第２閾値ＬＶ２以上となっている。この場合、異常判定回路１５０は、図７のケース（８）に従い、時刻ｔ１からＴ１時間が経過した時刻ｔ２において、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのすべてに異常が生じたことを特定することができる。 Further, in the example of FIG. 10, after the power supply voltage VDD is supplied to the physical quantity detection circuit 3 at time t0, an abnormality occurs in all of the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z at time t1, so that time t1 to T1 time. Continuing from the above, the lengths of the composite vectors A _XY , A _YZ , and A _Z X are all set to the second threshold value LV2 or more. In this case, the abnormality determination circuit 150 identifies that an abnormality has occurred in all of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z at the time t2 when T1 time has elapsed from the time t1 according to the case (8) of FIG. Can be done.

なお、第１閾値ＬＶ１、第２閾値ＬＶ２及びＴ１時間は、記憶部１３０に記憶され、可変であってもよい。物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの各々に、検出可能な範囲を超える加速度が瞬時的に加わった場合に、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つが異常であると判定されないように、第１閾値ＬＶ１、第２閾値ＬＶ２及びＴ１時間は、用途に応じて適切な値に設定されるのが好ましい。 The first threshold value LV1, the second threshold value LV2, and the T1 time are stored in the storage unit 130 and may be variable. When an acceleration exceeding the detectable range is instantaneously applied to each of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, 2Z, at least one of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, 2Z is not determined to be abnormal. The 1-threshold value LV1, the second threshold value LV2, and the T1 time are preferably set to appropriate values according to the intended use.

［作用効果］
以上に説明したように、本実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）では、３つの物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚからそれぞれ出力される検出信号に基づいて３軸の加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚを生成し、さらに、３軸の加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚに基づいて３つの合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸを生成する。正常な物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに加速度が加わった場合に生成される合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さは所望の範囲に収まりやすいのに対して、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つに可動電極（可動部）の貼り付き等の異常が生じた場合に生成される合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの少なくとも１つの長さは非常に大きくなるため所望の範囲を超えやすい。従って、本実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）によれば、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸに基づいて、静止していないときでも物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常を判定することができる。 [Action effect]
As described above, in the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the present embodiment, the three-axis acceleration vector AX is based on the detection signals output from the three physical quantity detection elements 2X, 2Y, and _2Z , respectively. , A _Y , _AZ are generated, and three composite vectors A _XY , A _YZ , A _Z X are generated based on the three-axis acceleration vectors A _X , A _Y , and A _Z. While the lengths of the composite vectors _AXY , _AYZ , and _AZX generated when acceleration is applied to the normal physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z are likely to fall within the desired range, the physical quantity detection elements 2X, Since the length of at least one of the synthetic vectors _AXY , _AYZ , and _AZX generated when an abnormality such as sticking of a movable electrode (movable part) occurs to at least one of 2Y and 2Z becomes very large. It is easy to exceed the desired range. Therefore, according to the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the present embodiment, the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z are abnormal even when they are not stationary, based on the composite vectors _AXY , _AYZ , and _AZX . Can be determined.

具体的には、本実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）では、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つに可動電極（可動部）の貼り付き等の異常が生じると、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの少なくとも１つの長さは長時間にわたって非常に大きな値を維持することになる。これに対して、正常な物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに大きな加速度が一時的に加わった場合に生成される合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの長さは、一時的に大きくなるとしても長時間にわたって大きな値を維持することにはならない。従って、本実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）によれば、Ｔ１時間、第１閾値ＬＶ１及び第２閾値ＬＶ２を適宜設定することにより、静止していないときでも、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常の有無を判定することができる。さらに、用途に応じて、Ｔ１時間、第１閾値ＬＶ１及び第２閾値ＬＶ２が可変に設定されることにより、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常の有無を精度良く判定することが可能となる。 Specifically, in the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the present embodiment, if an abnormality such as sticking of a movable electrode (movable part) to at least one of the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z occurs. At least one length of the composite vector A _XY , A _YZ , A _Z X will maintain a very large value over a long period of time. On the other hand, assuming that the lengths of the composite vectors _AXY , _AYZ , and _AZX generated when a large acceleration is temporarily applied to the normal physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z are temporarily increased. However, it does not maintain a large value for a long period of time. Therefore, according to the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the present embodiment, by appropriately setting the T1 time, the first threshold value LV1 and the second threshold value LV2, the physical quantity detection element 2X is set even when it is not stationary. It can be determined whether or not there is an abnormality in, 2Y, or 2Z. Further, by setting the T1 time, the first threshold value LV1 and the second threshold value LV2 variably according to the application, it is possible to accurately determine the presence or absence of abnormality in the physical quantity detecting elements 2X, 2Y and 2Z. ..

１－２．第２実施形態
以下、第２実施形態の物理量検出装置１について、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、第１実施形態と重複する説明は省略し、第１実施形態と異なる内容を中心に説明する。 1-2. Second Embodiment Hereinafter, regarding the physical quantity detection device 1 of the second embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, the description overlapping with the first embodiment is omitted, and the first embodiment is omitted. I will mainly explain the contents that are different from.

第１実施形態の物理量検出装置１では、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの各々に断線による異常が生じ、出力される検出信号（電流）がゼロとなった場合、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚの各々の長さがゼロとなり、異常判定回路１５０は、このような断線による異常の有無を判定することができない。そこで、第２実施形態の物理量検出装置１では、異常判定回路１５０は、第１実施形態と同様の異常判定を行い、さらに、あらかじめ設定されたＴ２時間（「第２の時間」の一例）以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚの少なくとも１つの長さが所定の第３閾値ＬＶ３以下である場合、当該加速度ベクトルの生成に用いられた検出信号を出力した物理量検出素子が異常であると判定する。すなわち、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｘの長さが第３
閾値ＬＶ３以下である場合、物理量検出素子２Ｘが異常であると判定する。また、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｙの長さが第３閾値ＬＶ３以下である場合、物理量検出素子２Ｙが異常であると判定する。また、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｚの長さが第３閾値ＬＶ３以下である場合、物理量検出素子２Ｚが異常であると判定する。例えば、第３閾値ＬＶ３は、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚの各々の長さがとり得る最小値（ゼロ）又はこれに近い値に設定される。 In the physical quantity detection device 1 of the first embodiment, when an abnormality occurs due to disconnection in each of the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z and the output detection signal (current) becomes zero, the acceleration vectors _AX and _AY . , _AZ become zero in length, and the abnormality determination circuit 150 cannot determine the presence or absence of an abnormality due to such a disconnection. Therefore, in the physical quantity detection device 1 of the second embodiment, the abnormality determination circuit 150 performs the same abnormality determination as that of the first embodiment, and further, the preset T2 time (an example of the "second time") or more. When the length of at least one of the acceleration vectors _{AX, OY} _, and _AZ is continuously equal to or less than the predetermined third threshold value LV3, the physical quantity detecting element that outputs the detection signal used to generate the acceleration vector Judged as abnormal. That is, the abnormality determination circuit 150 continues for T2 hours or more, and the length of the acceleration vector _AX is the third.
When the threshold value is LV3 or less, it is determined that the physical quantity detecting element 2X is abnormal. Further, the abnormality determination circuit 150 determines that the physical quantity detecting element 2Y is abnormal when the length of the acceleration vector _AY is equal to or less than the third threshold value LV3 for T2 hours or more. Further, the abnormality determination circuit 150 determines that the physical quantity detecting element 2Z is abnormal when the length of the acceleration vector _AZ is equal to or less than the third threshold value LV3 for T2 hours or more. For example, the third threshold value LV3 is set to the minimum value (zero) that each length of the acceleration vectors _AX , _OY , and _AZ can take, or a value close to the minimum value.

そして、異常判定回路１５０は、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸに対する判定結果（第１実施形態と同様の判定結果）及び加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚに対する判定結果に基づいて、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの各々について正常か異常かを判定（特定）することができる。図１１は、第２実施形態における異常判定回路１５０による判定論理を示す図である。図１１において、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸに対する判定論理を示すケース（１）～ケース（８）は第１実施形態（図７）と同じであるため、説明を省略する。ただし、ケース（１）～ケース（８）において、正常と判断された物理量素子については、ケース（９）～ケース（１６）の判定論理により異常と最終判断される場合もある。すなわち、異常判定回路１５０は、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚのいずれの長さも第３閾値ＬＶ３よりも大きい場合は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚのいずれも正常であると判定する（図１１のケース（９））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｘの長さが第３閾値ＬＶ３以下であり、且つ、加速度ベクトルＡ_Ｙ，Ａ_Ｚの長さが第３閾値ＬＶ３よりも大きい場合は、物理量検出素子２Ｘは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ及びＸ軸異常検知フラグＦＬＸを「１」に更新する（図１１のケース（１０））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｙの長さが第３閾値ＬＶ３以下であり、且つ、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｚの長さが第３閾値ＬＶ３よりも大きい場合は、物理量検出素子２Ｙは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ及びＹ軸異常検知フラグＦＬＹを「１」に更新する（図１１のケース（１１））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｚの長さが第３閾値ＬＶ３以下であり、且つ、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙの長さが第３閾値ＬＶ３よりも大きい場合は、物理量検出素子２Ｚは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ及びＹ軸異常検知フラグＦＬＹを「１」に更新する（図１１のケース（１２））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙの長さが第３閾値ＬＶ３以下であり、且つ、加速度ベクトルＡ_Ｚの長さが第３閾値ＬＶ３よりも大きい場合は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸ及びＹ軸異常検知フラグＦＬＹを「１」に更新する（図１１のケース（１３））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｚの長さが第３閾値ＬＶ３以下であり、且つ、加速度ベクトルＡ_Ｙの長さが第３閾値ＬＶ３よりも大きい場合は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｚは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸ及びＺ軸異常検知フラグＦＬＺを「１」に更新する（図１１のケース（１４））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｙ，Ａ_Ｚの長さが第３閾値ＬＶ３以下であり、且つ、加速度ベクトルＡ_Ｘの長さが第３閾値ＬＶ３よりも大きい場合は、物理量検出素子２Ｙ，２Ｚは異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸ及びＺ軸異常検知フラグＦＬＺを「１」に更新する（図１１のケース（１５））。また、異常判定回路１５０は、Ｔ２時間以上継続して、加速度ベクトルＡ_Ｘ，Ａ_Ｙ，Ａ_Ｚの長さがすべて第３閾値ＬＶ３以下である場合は、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚはすべて異常であると判定し、異常検知フラグＦＬ、Ｘ軸異常検知フラグＦＬＸ、Ｙ軸異常検知フラグＦＬＹ及びＺ軸異常検知フラグＦＬＺを「１」に更新する（図１１のケース（１６））。 Then, the abnormality determination circuit 150 is based on the determination results for the composite _vectors A _XY , A _YZ , and A Z X (determination results similar to those in the first embodiment) and the determination results for the acceleration vectors A _X , A _Y , and A _Z. It is possible to determine (specify) whether each of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z is normal or abnormal. FIG. 11 is a diagram showing a determination logic by the abnormality determination circuit 150 in the second embodiment. In FIG. 11, the cases (1) to (8) showing the determination logic for the composite vectors _AXY , _AYZ , and _AZX are the same as those in the first embodiment (FIG. 7), and thus the description thereof will be omitted. However, in the cases (1) to (8), the physical quantity element determined to be normal may be finally determined to be abnormal by the determination logic of cases (9) to (16). That is, when the lengths of the acceleration vectors _AX , _OY , and _AZ are larger than the third threshold value LV3, the abnormality determination circuit 150 determines that all of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z are normal. (Case (9) in FIG. 11). Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T2 hours or more, the length of the acceleration vector _AX is equal to or less than the third threshold value LV3, and the lengths of the acceleration vectors _OY and _AZ are longer than those of the third threshold value LV3. If it is large, the physical quantity detection element 2X is determined to be abnormal, and the abnormality detection flag FL and the X-axis abnormality detection flag FLX are updated to "1" (case (10) in FIG. 11). Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T2 hours or more, the length of the acceleration vector A _Y is equal to or less than the third threshold value LV3, and the lengths of the acceleration vectors _AX and _AZ are longer than those of the third threshold value LV3. If it is large, the physical quantity detection element 2Y is determined to be abnormal, and the abnormality detection flag FL and the Y-axis abnormality detection flag FLY are updated to "1" (case (11) in FIG. 11). Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T2 hours or more, the length of the acceleration vector _AZ is equal to or less than the third threshold value _LV3 , and the lengths of the acceleration vectors AX and _AY are longer than those of the third threshold value LV3. If it is large, the physical quantity detection element 2Z is determined to be abnormal, and the abnormality detection flag FL and the Y-axis abnormality detection flag FLY are updated to "1" (case (12) in FIG. 11). Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T2 hours or more, the lengths of the acceleration vectors _{AX and A Y} _are equal to or less than the third threshold value LV3, and the length of the acceleration vector _AZ is longer than the third threshold value LV3. If it is large, it is determined that the physical quantity detection elements 2X and 2Y are abnormal, and the abnormality detection flag FL, the X-axis abnormality detection flag FLX, and the Y-axis abnormality detection flag FLY are updated to "1" (case (13) in FIG. 11 )). Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T2 hours or more, the lengths of the acceleration vectors _AX and _AZ are equal to or less than the third threshold value LV3, and the length of the acceleration vector _AY is longer than the third threshold value LV3. If it is large, the physical quantity detection elements 2X and 2Z are determined to be abnormal, and the abnormality detection flag FL, the X-axis abnormality detection flag FLX, and the Z-axis abnormality detection flag FLZ are updated to "1" (case (14) in FIG. 11). )). Further, the abnormality determination circuit 150 continues for T2 hours or more, the lengths of the acceleration vectors A _Y and _AZ are equal to or less than the third threshold value LV3, and the length of the acceleration vector _AX is longer than the third threshold value LV3. If it is large, the physical quantity detection elements 2Y and 2Z are determined to be abnormal, and the abnormality detection flag FL, the X-axis abnormality detection flag FLX, and the Z-axis abnormality detection flag FLZ are updated to "1" (case (15) in FIG. 11 )). Further, when the abnormality determination circuit 150 continues for T2 hours or more and the lengths of the acceleration vectors _AX , _OY , and _AZ are all equal to or less than the third threshold value LV3, all the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z are used. It is determined that the abnormality is present, and the abnormality detection flag FL, the X-axis abnormality detection flag FLX, the Y-axis abnormality detection flag FLY, and the Z-axis abnormality detection flag FLZ are updated to "1" (case (16) in FIG. 11).

なお、第３閾値ＬＶ３及びＴ２時間は、記憶部１３０に記憶され、可変であってもよい。物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの各々にほとんど加速度が加わらない場合に、物理量
検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの少なくとも１つが異常であると判定されないように、第３閾値ＬＶ３及びＴ２時間は、用途に応じて適切な値に設定されるのが好ましい。 The third threshold value LV3 and T2 time are stored in the storage unit 130 and may be variable. The third threshold value LV3 and T2 time are used so that at least one of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y and 2Z is not determined to be abnormal when almost no acceleration is applied to each of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y and 2Z. It is preferable to set an appropriate value according to the above.

以上に説明した第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）によれば、第１実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）と同様の効果を奏することができる。さらに、第２実施形態の物理量検出装置１（物理量検出回路３）では、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚに断線等の異常が生じた場合にも、異常を検出することができる。 According to the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the second embodiment described above, the same effect as that of the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) of the first embodiment can be obtained. Further, in the physical quantity detecting device 1 (physical quantity detecting circuit 3) of the second embodiment, even when an abnormality such as a disconnection occurs in the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, 2Z, the abnormality can be detected.

１－３．変形例
上記の実施形態では、外部装置は、物理量検出装置１（物理量検出回路３）からフラグ情報を読み出すことにより、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常の有無を認識するが、物理量検出装置１（物理量検出回路３）に、物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常の有無を外部装置に通知するための端子が設けられていてもよい。また、物理量検出装置１（物理量検出回路３）が、外部装置から加速度データの読み出しコマンドを受け取ると、加速度データにフラグ情報を付加して外部装置に送信してもよい。 1-3. Modification example In the above embodiment, the external device recognizes the presence or absence of an abnormality in the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z by reading the flag information from the physical quantity detecting device 1 (physical quantity detecting circuit 3), but the physical quantity detecting device. 1 (physical quantity detection circuit 3) may be provided with a terminal for notifying an external device of the presence or absence of abnormality in the physical quantity detection elements 2X, 2Y, 2Z. Further, when the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) receives the acceleration data reading command from the external device, the flag information may be added to the acceleration data and transmitted to the external device.

また、上記の実施形態では、外部装置は、物理量検出装置１（物理量検出回路３）からフラグ情報を読み出すことができるが、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸを読み出すことができるようにしてもよい。すなわち、物理量検出装置１（物理量検出回路３）が、外部装置から合成ベクトルの読み出しコマンドを受け取ると、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸの少なくとも１つを外部装置に送信してもよい。このようにすれば、外部装置において、合成ベクトルＡ_ＸＹ，Ａ_ＹＺ，Ａ_ＺＸに基づく物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常の有無の判定を、より高精度な判定アルゴリズムで行うこともできる。 Further, in the above embodiment, the external device can read the flag information from the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3), but can read the composite vectors A _XY , A _YZ , and A _Z X. May be good. That is, when the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) receives a command for reading the composite vector from the external device, at least one of the composite vectors _AXY , _AYZ , and _AZX may be transmitted to the external device. By doing so, in the external device, it is possible to determine the presence or absence of abnormality of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, 2Z based on the combined vectors _AXY , _AYZ , and _AZX by a more accurate determination algorithm.

また、上記の実施形態の物理量検出装置１は、３軸分の物理量（加速度）を検出するが、２軸あるいは４軸以上の物理量（加速度）を検出してもよい。 Further, although the physical quantity detecting device 1 of the above embodiment detects the physical quantity (acceleration) for three axes, the physical quantity (acceleration) for two axes or four or more axes may be detected.

また、上記の実施形態では、物理量として加速度を検出する物理量検出装置１（物理量検出回路３）を例に挙げたが、本発明は、角速度、角加速度、圧力等の各種の物理量を検出する物理量検出装置（物理量検出回路）にも適用可能である。 Further, in the above embodiment, the physical quantity detection device 1 (physical quantity detection circuit 3) that detects acceleration as a physical quantity is given as an example, but the present invention is a physical quantity that detects various physical quantities such as angular velocity, angular acceleration, and pressure. It can also be applied to a detection device (physical quantity detection circuit).

２．慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）
図１２は、本実施形態の慣性計測装置の構成例を示す図である。図１２に示されるように、本実施形態の慣性計測装置４００は、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の角速度をそれぞれ検出する３つの角速度検出装置４１１～４１３、互いに交差（理想的には、直交）する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の加速度をそれぞれ検出する３つの加速度検出装置４２１～４２３、信号処理回路４３０、記憶部４４０及び通信回路４５０を含んで構成されている。なお、本実施形態の慣性計測装置４００は、図１２に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。 2. 2. Inertial Measurement Unit (IMU)
FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of the inertial measurement unit of the present embodiment. As shown in FIG. 12, the inertial measurement unit 400 of the present embodiment detects three angular velocities (x-axis, y-axis, z-axis) that intersect each other (ideally, orthogonally). Detection devices 411 to 413, three acceleration detection devices 421 to 423 that detect accelerations of three axes (x-axis, y-axis, z-axis) that intersect each other (ideally orthogonally), signal processing circuit 430, and storage. It is configured to include a unit 440 and a communication circuit 450. The inertial measurement unit 400 of the present embodiment may omit or change a part of the constituent elements (each part) shown in FIG. 12, or may have a configuration in which other constituent elements are added.

角速度検出装置４１１は、ｘ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｘ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。角速度検出装置４１２は、ｙ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｙ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。角速度検出装置４１３は、ｚ軸回りに生じる角速度を検出し、検出したｚ軸角速度の大きさ及び向きに応じた角速度信号を出力する。 The angular velocity detection device 411 detects the angular velocity generated around the x-axis, and outputs an angular velocity signal according to the magnitude and direction of the detected x-axis angular velocity. The angular velocity detection device 412 detects the angular velocity generated around the y-axis and outputs an angular velocity signal according to the magnitude and direction of the detected y-axis angular velocity. The angular velocity detection device 413 detects the angular velocity generated around the z-axis and outputs an angular velocity signal according to the magnitude and direction of the detected z-axis angular velocity.

加速度検出装置４２１は、ｘ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｘ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。加速度検出装置４２２は、ｙ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｙ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する
。加速度検出装置４２３は、ｚ軸回りに生じる加速度を検出し、検出したｚ軸加速度の大きさ及び向きに応じた加速度信号を出力する。 The acceleration detection device 421 detects the acceleration generated around the x-axis and outputs an acceleration signal according to the magnitude and direction of the detected x-axis acceleration. The acceleration detection device 422 detects the acceleration generated around the y-axis and outputs an acceleration signal according to the magnitude and direction of the detected y-axis acceleration. The acceleration detection device 423 detects the acceleration generated around the z-axis and outputs an acceleration signal according to the magnitude and direction of the detected z-axis acceleration.

なお、３つの角速度検出装置４１１～４１３は、１つのパッケージに収容されて３軸角速度検出モジュールを構成してもよい。同様に、３つの加速度検出装置４２１～４２３は、１つのパッケージに収容されて３軸加速度検出モジュールを構成してもよい。 The three angular velocity detection devices 411 to 413 may be housed in one package to form a three-axis angular velocity detection module. Similarly, the three acceleration detection devices 421 to 423 may be housed in one package to form a three-axis acceleration detection module.

信号処理回路４３０は、角速度検出装置４１１～４１３から出力された３軸角速度信号を取得し、加速度検出装置４２１～４２３から出力された３軸加速度信号を取得し、取得した３軸角速度信号及び３軸加速度信号を処理する。例えば、信号処理回路４３０は、取得した３軸角速度信号及び３軸加速度信号を順次Ａ／Ｄ変換して３軸角速度データ及び３軸加速度データからなる慣性データを生成し、時刻情報を付して慣性データを記憶部４４０に記憶する処理を行う。また、信号処理回路４３０は、角速度検出装置４１１～４１３及び加速度検出装置４２１～４２３の各々の取り付け角誤差（各検出軸とｘ軸，ｙ軸，ｚ軸との誤差）に応じてあらかじめ算出された補正パラメーターを用いて、記憶部４４０に記憶した慣性データをｘｙｚ座標系のデータに変換（補正）し、記憶部４４０に記憶する処理を行う。また、信号処理回路４３０は、ｘｙｚ座標系のデータに変換して記憶部４４０に記憶した慣性データを時刻順に読み出し、時刻情報と慣性データとを含むパケットデータを生成し、通信回路４５０に出力する。 The signal processing circuit 430 acquires the 3-axis angular velocity signal output from the angular velocity detection devices 411 to 413, acquires the 3-axis acceleration signal output from the acceleration detection devices 421 to 423, and acquires the 3-axis angular velocity signal and 3 Process the axial acceleration signal. For example, the signal processing circuit 430 sequentially A / D-converts the acquired 3-axis angular velocity signal and 3-axis acceleration signal to generate inertial data consisting of 3-axis angular velocity data and 3-axis acceleration data, and attaches time information. A process of storing the inertial data in the storage unit 440 is performed. Further, the signal processing circuit 430 is calculated in advance according to the mounting angle errors (errors between each detection axis and the x-axis, y-axis, and z-axis) of the angular velocity detection devices 411 to 413 and the acceleration detection devices 421 to 423. Using the correction parameters, the inertial data stored in the storage unit 440 is converted (corrected) into data in the xyz coordinate system and stored in the storage unit 440. Further, the signal processing circuit 430 converts the data into xyz coordinate system data, reads out the inertial data stored in the storage unit 440 in chronological order, generates packet data including time information and inertial data, and outputs the packet data to the communication circuit 450. ..

また、信号処理回路４３０は、慣性データに対して、オフセット補正処理や温度補正処理を行ってもよいし、角速度検出装置４１１～４１３及び加速度検出装置４２１～４２３の各々の検出動作（例えば、検出周期等）を制御してもよい。 Further, the signal processing circuit 430 may perform offset correction processing and temperature correction processing on the inertial data, and each detection operation (for example, detection) of the angular velocity detection devices 411 to 413 and the acceleration detection devices 421 to 423 (for example, detection) may be performed. The cycle, etc.) may be controlled.

通信回路４５０は、信号処理回路４３０の処理によって得られたパケットデータ（時刻情報付きの慣性データ）を受け取って、当該パケットデータをあらかじめ決められた通信フォーマットに合わせたシリアルデータに変換し、外部に送信する。 The communication circuit 450 receives the packet data (inertia data with time information) obtained by the processing of the signal processing circuit 430, converts the packet data into serial data according to a predetermined communication format, and externally converts the packet data. Send.

なお、角速度検出装置４１１～４１３が出力する３軸角速度信号及び加速度検出装置４２１～４２３が出力する３軸加速度信号は、デジタル信号であってもよい。また、本実施形態の慣性計測装置４００は、３つの角速度検出装置４１１～４１３と３つの加速度検出装置４２１～４２３とを含むが、少なくとも１つの角速度検出装置を含めばよい。 The 3-axis angular velocity signal output by the angular velocity detection devices 411 to 413 and the 3-axis acceleration signal output by the acceleration detection devices 421 to 423 may be digital signals. Further, the inertial measurement unit 400 of the present embodiment includes three angular velocity detection devices 411 to 413 and three acceleration detection devices 421 to 423, but at least one angular velocity detection device may be included.

本実施形態の慣性計測装置４００において、加速度検出装置４２１～４２３の少なくとも何れか又は角速度検出装置４１１～４１３の少なくとも何れかとして、上記の各実施形態又は各変形例の物理量検出装置１が適用される。本実施形態の慣性計測装置４００によれば、加速度検出装置４２１～４２３の少なくとも何れか又は角速度検出装置４１１～４１３の少なくとも何れかとして、静止していないときでも物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常を判定することが可能な物理量検出装置１が適用されるので、高い信頼性を達成することができる。 In the inertial measurement unit 400 of the present embodiment, the physical quantity detection device 1 of each of the above embodiments or modifications is applied as at least one of the acceleration detection devices 421 to 423 or at least one of the angular velocity detection devices 411 to 413. To. According to the inertial measurement unit 400 of the present embodiment, as at least one of the acceleration detection devices 421 to 423 or at least one of the angular velocity detection devices 411 to 413, the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z are used even when they are not stationary. Since the physical quantity detection device 1 capable of determining an abnormality is applied, high reliability can be achieved.

３．移動体測位装置
図１３は、本実施形態の移動体測位装置の構成例を示す図である。図１３に示されるように、本実施形態の移動体測位装置５００は、センサーモジュール５１０、処理部５２０、操作部５３０、記憶部５４０、表示部５５０、音出力部５６０及び通信部５７０を含んで構成されており、各種の移動体に搭載される。なお、本実施形態の移動体測位装置５００は、図１３に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。 3. 3. Mobile Positioning Device FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of the mobile positioning device of the present embodiment. As shown in FIG. 13, the mobile positioning device 500 of the present embodiment includes a sensor module 510, a processing unit 520, an operation unit 530, a storage unit 540, a display unit 550, a sound output unit 560, and a communication unit 570. It is configured and mounted on various moving objects. The mobile positioning device 500 of the present embodiment may omit or change a part of the constituent elements (each part) shown in FIG. 13, or may have a configuration in which other constituent elements are added.

センサーモジュール５１０は、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とを含む。 The sensor module 510 includes an inertial measurement unit 511 and a satellite signal receiving unit 512.

慣性計測装置５１１は、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りに生じる角速度をそれぞれ検出する不図示の３つの角速度検出装置と、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）回りに生じる加速度をそれぞれ検出不図示の３つの加速度検出装置と、を含む。そして、センサーモジュール５１０は、３つの角速度検出装置によって検出された３軸角速度信号及び３つの加速度検出装置によって検出された３軸加速度信号に対して、所定の処理（Ａ／Ｄ変換処理、取り付け角誤差の補正処理等）を行う。さらに、センサーモジュール５１０は、所定の処理を行って得られた慣性データ（３軸角速度データ及び３軸加速度データ）を処理部５２０に出力する。慣性計測装置５１１として、上記の実施形態の慣性計測装置４００が適用される。 The inertial measurement unit 511 has three angular velocity detection devices (not shown) that detect angular velocities generated around three axes (x-axis, y-axis, z-axis), and three-axis (x-axis, y-axis, z-axis). Each includes three acceleration detectors (not shown). Then, the sensor module 510 performs predetermined processing (A / D conversion processing, mounting angle) for the 3-axis angular velocity signal detected by the three angular velocity detection devices and the 3-axis acceleration signal detected by the three acceleration detection devices. Perform error correction processing, etc.). Further, the sensor module 510 outputs inertial data (3-axis angular velocity data and 3-axis acceleration data) obtained by performing predetermined processing to the processing unit 520. As the inertial measurement unit 511, the inertial measurement unit 400 of the above embodiment is applied.

衛星信号受信部５１２は、不図示のアンテナを介して、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星等の測位用衛星から、当該測位用衛星の軌道情報や時刻情報等を含む航法メッセージ（「測位用情報」の一例）が重畳された電波（衛星信号）を受信する。衛星信号受信部５１２は、例えば３つ以上の測位用衛星からそれぞれ送信された衛星信号を受信し、例えば公知の技術により、受信した各衛星信号に重畳されている航法メッセージを復調（取得）し、各航法メッセージを処理部５２０に出力する。なお、衛星信号受信部５１２は、ＧＰＳ以外の全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の測位用衛星やＧＮＳＳ以外の測位用衛星からの衛星信号を用いてもよいし、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）、ＥＧＮＯＳ(European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service)、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObalNAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）等の衛星測位システムのうち１つ、あるいは２つ以上のシステムの測位用衛星からの衛星信号を利用してもよい。 The satellite signal receiving unit 512 transmits a navigation message (“positioning information”) including orbit information, time information, etc. of the positioning satellite from a positioning satellite such as a GPS (Global Positioning System) satellite via an antenna (not shown). (One example) receives the superimposed radio wave (satellite signal). The satellite signal receiving unit 512 receives satellite signals transmitted from, for example, three or more positioning satellites, and demodulates (acquires) the navigation message superimposed on each received satellite signal by, for example, a known technique. , Each navigation message is output to the processing unit 520. The satellite signal receiving unit 512 may use a satellite signal from a positioning satellite of a global navigation satellite system (GNSS: Global Navigation Satellite System) other than GPS or a positioning satellite other than GNSS, or WAAS (Wide). Area Augmentation System), EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLObalNAvigation Satellite System), GALIEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. Alternatively, satellite signals from positioning satellites of two or more systems may be used.

図１３では、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とは、センサーモジュール５１０に含まれているが、センサーモジュール５１０として一体化されていなくてもよい。すなわち、慣性計測装置５１１と衛星信号受信部５１２とは１つのパッケージに収容されていなくてもよい。 In FIG. 13, the inertial measurement unit 511 and the satellite signal receiving unit 512 are included in the sensor module 510, but may not be integrated as the sensor module 510. That is, the inertial measurement unit 511 and the satellite signal receiving unit 512 do not have to be housed in one package.

操作部５３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を処理部５２０に出力する。 The operation unit 530 is an input device composed of operation keys, button switches, and the like, and outputs an operation signal corresponding to the operation by the user to the processing unit 520.

記憶部５４０は、処理部５２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や、処理部５２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭから読み出されたプログラムやデータ、操作部５３０から入力されたデータ、処理部５２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。 The storage unit 540 is used as a ROM (Read Only Memory) for storing programs and data for the processing unit 520 to perform various calculation processes and control processes, and as a work area of the processing unit 520, and is read from the ROM. It includes a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores programs and data, data input from the operation unit 530, calculation results executed by the processing unit 520 according to various programs, and the like.

表示部５５０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、電気泳動ディスプレイ等により構成される表示装置であり、処理部５２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。 The display unit 550 is a display device including a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display), an organic EL display (OELD: Organic Electro-Luminescence Display), an electrophoretic display, and the like, and is a display signal input from the processing unit 520. Various information is displayed based on.

音出力部５６０は、スピーカー等の音を出力する装置である。 The sound output unit 560 is a device that outputs sound from a speaker or the like.

通信部５７０は、処理部５２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。 The communication unit 570 performs various controls for establishing data communication between the processing unit 520 and the external device.

処理部５２０は、記憶部５４０に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や
制御処理を行う。具体的には、処理部５２０は、慣性計測装置５１１から慣性データを取得し、衛星信号受信部５１２から航法メッセージを取得し、取得したこれらのデータや操作部５３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部５７０を制御する処理、表示部５５０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部５６０に各種の音を出力させる処理等を行う。 The processing unit 520 performs various calculation processing and control processing according to the program stored in the storage unit 540. Specifically, the processing unit 520 acquires the inertial data from the inertial measurement unit 511, acquires the navigation message from the satellite signal receiving unit 512, and various types according to these acquired data and the operation signal from the operation unit 530. Processing, processing to control the communication unit 570 to perform data communication with an external device, processing to transmit display signals for displaying various information to the display unit 550, processing to output various sounds to the sound output unit 560. Perform processing, etc.

特に、本実施形態では、処理部５２０は、記憶部５４０に記憶されているプログラムを実行することにより、姿勢算出部５２１、位置算出部５２２及び位置補正部５２３の各部として機能する。 In particular, in the present embodiment, the processing unit 520 functions as each unit of the posture calculation unit 521, the position calculation unit 522, and the position correction unit 523 by executing the program stored in the storage unit 540.

姿勢算出部５２１は、慣性計測装置５１１から出力される慣性データに基づいて、例えば公知の手法により、移動体測位装置５００が搭載される移動体の姿勢を算出する。 The posture calculation unit 521 calculates the posture of the mobile body on which the mobile body positioning device 500 is mounted, for example, by a known method based on the inertial data output from the inertial measurement unit 511.

位置算出部５２２は、衛星信号受信部５１２から出力される航法メッセージに基づいて、移動体の位置を算出する。具体的には、位置算出部５２２は、衛星信号受信部５１２から出力される３つ以上の航法メッセージに含まれる衛星信号の発信時刻や受信時の電波伝搬遅れ等の情報を用いて、移動体測位装置５００が搭載される移動体と３つ以上の測位用衛星との各距離を算出する。そして、位置算出部５２２は、算出した距離から移動体の位置を算出する。 The position calculation unit 522 calculates the position of the moving object based on the navigation message output from the satellite signal reception unit 512. Specifically, the position calculation unit 522 uses information such as the transmission time of the satellite signal included in the three or more navigation messages output from the satellite signal reception unit 512 and the radio wave propagation delay at the time of reception, to be a mobile body. Each distance between the mobile body on which the positioning device 500 is mounted and three or more positioning satellites is calculated. Then, the position calculation unit 522 calculates the position of the moving body from the calculated distance.

位置補正部５２３は、姿勢算出部５２１が算出した移動体の姿勢に基づいて、位置算出部５２２が算出した移動体の位置を補正する。例えば、位置補正部５２３は、移動体の姿勢から移動体の水平面に対する傾斜角度を算出し、算出した傾斜角度に基づいて、移動体の水平面上の位置を移動体が移動する面における位置に補正してもよい。 The position correction unit 523 corrects the position of the moving body calculated by the position calculation unit 522 based on the posture of the moving body calculated by the posture calculation unit 521. For example, the position correction unit 523 calculates the tilt angle of the moving body with respect to the horizontal plane from the posture of the moving body, and corrects the position on the horizontal plane of the moving body to the position on the surface on which the moving body moves based on the calculated tilt angle. You may.

処理部５２０は、移動体の位置や姿勢等の情報を、表示部５５０に表示させ、あるいは音出力部５６０から出力させ、あるいは、通信部５７０を介して外部装置に送信する。 The processing unit 520 displays information such as the position and posture of the moving body on the display unit 550, outputs the information from the sound output unit 560, or transmits the information to the external device via the communication unit 570.

なお、衛星信号受信部５１２が各衛星信号を受信して航法メッセージを復調し、位置算出部５２２が航法メッセージを用いて移動体と各測位用衛星との距離を算出して移動体の位置を算出しているが、衛星信号受信部５１２が、移動体と各測位用衛星との距離を算出してもよいし、移動体の位置を算出してもよい。すなわち、衛星信号受信部５１２が、位置算出部５２２が行う処理の少なくとも一部を行ってもよい。 The satellite signal receiving unit 512 receives each satellite signal and demodulates the navigation message, and the position calculation unit 522 calculates the distance between the moving body and each positioning satellite using the navigation message to determine the position of the moving body. Although it is calculated, the satellite signal receiving unit 512 may calculate the distance between the moving body and each positioning satellite, or may calculate the position of the moving body. That is, the satellite signal receiving unit 512 may perform at least a part of the processing performed by the position calculation unit 522.

本実施形態の移動体測位装置５００によれば、慣性計測装置５１１として、高い計測精度を達成することが可能な慣性計測装置４００が適用されるので、例えば、移動体の位置や姿勢等をより高精度に測定することができる。 According to the mobile body positioning device 500 of the present embodiment, the inertial measurement unit 400 capable of achieving high measurement accuracy is applied as the inertial measurement unit 511. Therefore, for example, the position and posture of the moving body can be further determined. It can be measured with high accuracy.

４．電子機器
図１４は、本実施形態の電子機器の機能ブロック図の一例である。図１４に示されるように、本実施形態の電子機器６００は、物理量検出装置６１０、演算処理装置６２０、操作部６３０、ＲＯＭ６４０、ＲＡＭ６５０、通信部６６０、表示部６７０、音出力部６８０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器６００は、図１４に示される構成要素（各部）の一部を省略または変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。 4. Electronic device FIG. 14 is an example of a functional block diagram of the electronic device of the present embodiment. As shown in FIG. 14, the electronic device 600 of the present embodiment includes a physical quantity detection device 610, a calculation processing device 620, an operation unit 630, a ROM 640, a RAM 650, a communication unit 660, a display unit 670, and a sound output unit 680. It is configured. The electronic device 600 of the present embodiment may omit or change a part of the constituent elements (each part) shown in FIG. 14, or may have a configuration in which other constituent elements are added.

物理量検出装置６１０は、１軸又は複数軸（２軸、３軸、あるいは４軸以上）に生じる物理量をそれぞれ検出し、物理量信号を演算処理装置６２０に出力する。物理量検出装置６１０として、上記の各実施形態又は各変形例の物理量検出装置１が適用される。 The physical quantity detection device 610 detects physical quantities generated on one axis or a plurality of axes (two axes, three axes, or four or more axes), and outputs a physical quantity signal to the arithmetic processing device 620. As the physical quantity detecting device 610, the physical quantity detecting device 1 of each of the above-described embodiments or modifications is applied.

演算処理装置６２０は、ＲＯＭ６４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、演算処理装置６２０は、物理量検出装置６１０から出力された物理量信号に基づいて演算処理（例えば、各種の計算処理や制御処理など）を行う。また、演算処理装置６２０は、操作部６３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部６６０を制御する処理、表示部６７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理、音出力部６８０に各種の音を出力させる処理等を行う。 The arithmetic processing unit 620 performs various calculation processing and control processing according to a program stored in the ROM 640 or the like. Specifically, the arithmetic processing unit 620 performs arithmetic processing (for example, various calculation processing, control processing, etc.) based on the physical quantity signal output from the physical quantity detection apparatus 610. Further, the arithmetic processing unit 620 performs various processes according to the operation signal from the operation unit 630, processes for controlling the communication unit 660 for data communication with the outside, and for displaying various information on the display unit 670. A process of transmitting a display signal, a process of causing the sound output unit 680 to output various sounds, and the like are performed.

操作部６３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を演算処理装置６２０に出力する。 The operation unit 630 is an input device composed of operation keys, button switches, and the like, and outputs an operation signal corresponding to the operation by the user to the arithmetic processing unit 620.

ＲＯＭ６４０は、演算処理装置６２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。 The ROM 640 stores programs, data, and the like for the arithmetic processing unit 620 to perform various calculation processes and control processes.

ＲＡＭ６５０は、演算処理装置６２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ６４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部６３０から入力されたデータ、演算処理装置６２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶する。 The RAM 650 is used as a work area of the arithmetic processing unit 620, and temporarily stores programs and data read from the ROM 640, data input from the operation unit 630, arithmetic results executed by the arithmetic processing unit 620 according to various programs, and the like. Remember in.

通信部６６０は、演算処理装置６２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。 The communication unit 660 performs various controls for establishing data communication between the arithmetic processing unit 620 and the external device.

表示部６７０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、電気泳動ディスプレイ等により構成される表示装置であり、演算処理装置６２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。 The display unit 670 is a display device including a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display), an organic EL display (OELD: Organic Electro-Luminescence Display), an electrophoretic display, and the like, and is a display input from the arithmetic processing device 620. Display various information based on the signal.

音出力部６８０は、スピーカー等の音を出力する装置である。 The sound output unit 680 is a device that outputs sound from a speaker or the like.

本実施形態の電子機器６００によれば、物理量検出装置６１０として、静止していないときでも物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常を判定することが可能な物理量検出装置１が適用されるので、例えば、物理量の変化に基づく処理（例えば、姿勢に応じた制御など）の信頼性を高めることができる。 According to the electronic device 600 of the present embodiment, as the physical quantity detecting device 610, the physical quantity detecting device 1 capable of determining an abnormality of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, 2Z even when not stationary is applied. For example, it is possible to improve the reliability of processing based on changes in physical quantities (for example, control according to posture).

電子機器６００としては種々の電子機器が考えられる。例えば、地震計、作業用ロボット、ヘルスモニタリング装置、無人運転装置、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルカメラ、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）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、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、ゲーム用コントローラー、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（point of sale）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、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。 As the electronic device 600, various electronic devices can be considered. For example, seismometers, work robots, health monitoring devices, unmanned driving devices, personal computers (eg mobile personal computers, laptop personal computers, tablet personal computers), mobile terminals such as mobile phones, digital cameras, etc. Inkjet ejection devices (for example, inkjet printers), storage area network devices such as routers and switches, local area network devices, mobile terminal base station devices, televisions, video cameras, video recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks. (Including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game equipment, game controller, word processor, workstation, videophone, security TV monitor, electronic binoculars, POS (point of sale) terminal, medical equipment (for example, electronic) Thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish finder, various measuring devices, instruments (for example, vehicle, aircraft, ship instruments), flight simulator, head Examples include mount displays, motion traces, motion tracking, motion controllers, PDRs (pedestrian position and orientation measurement), and the like.

図１５は、電子機器６００の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図であり、図１６は、電子機器６００の一例としての腕装着型の携帯機器の外観の一例を示す図であ
る。図１５に示される電子機器６００であるスマートフォンは、操作部６３０としてボタンを、表示部６７０としてＬＣＤを備えている。図１６に示される電子機器６００である腕装着型の携帯機器は、操作部６３０としてボタンおよび竜頭を、表示部６７０としてＬＣＤを備えている。これらの電子機器６００は、物理量検出装置６１０として、静止していないときでも物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常を判定することが可能な物理量検出装置１が適用されるので、物理量の変化に基づく処理（例えば、姿勢に応じた表示制御など）の信頼性を高めることができる。 FIG. 15 is a diagram showing an example of the appearance of a smartphone as an example of the electronic device 600, and FIG. 16 is a diagram showing an example of the appearance of an arm-worn mobile device as an example of the electronic device 600. The smartphone, which is the electronic device 600 shown in FIG. 15, has a button as an operation unit 630 and an LCD as a display unit 670. The arm-mounted portable device, which is the electronic device 600 shown in FIG. 16, is provided with a button and a crown as an operation unit 630 and an LCD as a display unit 670. As the physical quantity detecting device 610, the physical quantity detecting device 1 capable of determining an abnormality of the physical quantity detecting elements 2X, 2Y, and 2Z is applied to these electronic devices 600, so that the physical quantity changes. It is possible to improve the reliability of the processing based on the process (for example, display control according to the posture).

更に、電子機器６００の一例として携帯型電子機器の１つである腕時計型の活動計（アクティブトラッカー）がある。腕時計型の活動計は、バンド等によって手首等の部位（被検体）に装着され、デジタル表示の表示部を備え無線通信が可能である。上述した本実施形態に係る物理量検出装置１は、腕時計型の活動計に組み込まれている。 Further, as an example of the electronic device 600, there is a wristwatch-type activity meter (active tracker) which is one of the portable electronic devices. The wristwatch-type activity meter is attached to a part (subject) such as a wrist by a band or the like, has a digital display, and is capable of wireless communication. The physical quantity detecting device 1 according to the present embodiment described above is incorporated in a wristwatch-type activity meter.

表示部６７０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や地磁気センサーを用いた位置情報、移動量や加速度センサーや角速度センサーなどを用いた運動量などの運動情報、脈波センサー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。 In the liquid crystal display (LCD) constituting the display unit 670, for example, position information using a GPS or a geomagnetic sensor, motion information such as a movement amount or a momentum using an acceleration sensor or an angular velocity sensor, depending on various detection modes. , Biological information such as pulse rate using a pulse wave sensor, or time information such as the current time is displayed.

図１７は、携帯型の電子機器６００の実施形態に係るリスト機器８００（腕時計型の活動計）の平面図である。リスト機器８００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、及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。 FIG. 17 is a plan view of the wristwatch type 800 (wristwatch type activity meter) according to the embodiment of the portable electronic device 600. The wrist device 800 can be widely applied to a running watch, a runner's watch, a multi-sports compatible runner's watch such as a dual or triathlon, an outdoor watch, and a satellite positioning system, for example, a GPS watch equipped with GPS.

リスト機器８００は、ユーザー（装着者）の所与の部位（例えば、手首）に装着され、ユーザーの位置情報や運動情報などを検出することができる。リスト機器は、ユーザーに装着されて位置情報や運動情報などを検出する機器本体８１０と、機器本体８１０に取り付けられ機器本体８１０をユーザーに装着するための第１のバンド部８２１および第２のバンド部８２２と、を含む。なお、リスト機器８００には、ユーザーの位置情報や運動情報に加えて、例えば脈波情報などの生体情報を検出する機能や時刻情報などを取得する機能を設けることができる。 The wrist device 800 is attached to a given portion (for example, a wrist) of the user (wearer), and can detect the user's position information, movement information, and the like. The wrist device is a device main body 810 that is attached to the user to detect position information, motion information, etc., and a first band portion 821 and a second band that are attached to the device main body 810 and for attaching the device main body 810 to the user. 822 and includes. In addition to the user's position information and motion information, the wrist device 800 can be provided with a function of detecting biological information such as pulse wave information and a function of acquiring time information.

機器本体８１０は、ユーザーへの装着側にケースとしてのボトムケース（不図示）が配置され、ユーザーへの装着側と反対側には、表側に開口する開口部を有するケースとしてのトップケース８３０が配置されている。ここで、ボトムケースとトップケース８３０とによって、ケースが構成される。機器本体８１０の表側（トップケース８３０）に位置する開口部の外側には、ベゼル８４０が設けられるとともに、このベゼル８４０の内側にベゼル８４０と並んで配置されて内部構造を保護する天板部分（外壁）としての風防板（例えば、ガラス板）８５０が設けられている。風防板８５０は、透光性カバーとして機能し、トップケース８３０の開口部を塞ぐように配置されている。機器本体８１０の表側（トップケース８３０）の側面には、複数の操作部８７１（操作ボタン）が設けられている。なお、ベゼル８４０には、表側から視認可能な表示を設けることができる。 The device body 810 has a bottom case (not shown) as a case arranged on the user-mounted side, and a top case 830 as a case having an opening on the front side on the side opposite to the user-mounted side. Have been placed. Here, the case is configured by the bottom case and the top case 830. A bezel 840 is provided on the outside of the opening located on the front side (top case 830) of the device main body 810, and a top plate portion (a top plate portion) which is arranged side by side with the bezel 840 inside the bezel 840 to protect the internal structure. A windshield plate (for example, a glass plate) 850 as an outer wall) is provided. The windshield 850 functions as a translucent cover and is arranged so as to close the opening of the top case 830. A plurality of operation units 871 (operation buttons) are provided on the side surface of the front side (top case 830) of the device main body 810. The bezel 840 can be provided with a display that can be visually recognized from the front side.

また、機器本体８１０は、風防板８５０の直下に配置されている液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などで構成される表示部８７４と、風防板８５０の外縁部分と表示部８７４との間に配置されている吸湿部材８６０と、を有しており、表示部８７４及び吸湿部材８６０はケースに収容されている。なお、吸湿部材８６０には、表側から視認可能な表示を設けることができる。機器本体８１０は、風防板８５０を介して、表示部８７４の表示や吸湿部材８６０の表示をユーザーが閲覧可能な構成としてもよい。つまり本実施形態のリスト機器８００では、検出した位置情報や運動情報、或いは時刻情報等の種々の情報を表示部８
７４に表示し、当該表示を機器本体８１０のトップ側からユーザーに提示するものであってもよい。また、ボトムケースの両側には、第１のバンド部８２１および第２のバンド部８２２との接続部である一対のバンド装着部（不図示）が設けられている。 Further, the device main body 810 is arranged between a display unit 874 composed of a liquid crystal display (LCD) or the like arranged directly under the windshield plate 850, and an outer edge portion of the windshield plate 850 and the display unit 874. It has a moisture absorbing member 860, and the display unit 874 and the moisture absorbing member 860 are housed in a case. The moisture absorbing member 860 can be provided with a display that can be visually recognized from the front side. The device main body 810 may be configured so that the display of the display unit 874 and the display of the moisture absorbing member 860 can be viewed by the user via the windshield plate 850. That is, in the wrist device 800 of the present embodiment, various information such as detected position information, motion information, and time information is displayed in the display unit 8.
It may be displayed on 74 and the display may be presented to the user from the top side of the device main body 810. Further, on both sides of the bottom case, a pair of band mounting portions (not shown) which are connection portions with the first band portion 821 and the second band portion 822 are provided.

図１８は、リスト機器８００の機能ブロック図の一例である。図１８に示すように、リスト機器８００は、処理部８７０、ＧＰＳセンサー８８０、地磁気センサー８８１、圧力センサー８８２、加速度センサー８８３、角速度センサー８８４、脈拍センサー８８５、温度センサー８８６、操作部８７１、計時部８７２、記憶部８７３、表示部８７４、音出力部８７５、通信部８７６、バッテリー８７７などを含んで構成されており、これらの各部はケースに収容されている。但し、リスト機器８００の構成は、これらの構成要素の一部を削除又は変更し、あるいは他の構成要素を追加したものであってもよい。 FIG. 18 is an example of a functional block diagram of the wrist device 800. As shown in FIG. 18, the wrist device 800 includes a processing unit 870, a GPS sensor 880, a geomagnetic sensor 881, a pressure sensor 882, an acceleration sensor 883, an angular velocity sensor 884, a pulse sensor 885, a temperature sensor 886, an operation unit 871, and a timekeeping unit. It includes 872, a storage unit 873, a display unit 874, a sound output unit 875, a communication unit 876, a battery 877, and the like, and each of these units is housed in a case. However, the configuration of the wrist device 800 may be one in which a part of these components is deleted or changed, or another component is added.

通信部８７６は、リスト機器８００と他の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８７６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８７６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 communication unit 876 performs various controls for establishing communication between the list device 800 and other information terminals. The communication unit 876 is, for example, Bluetooth (registered trademark) (BTLE: Bluetooth Low).
Transmitter / receiver and communication unit compatible with short-range wireless communication standards such as (including Energy), Wi-Fi (registered trademark) (Wireless Fidelity), Zigbee (registered trademark), NFC (Near field communication), ANT + (registered trademark), etc. The 876 is configured to include a connector corresponding to a communication bus standard such as USB (Universal Serial Bus).

処理部８７０（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８７０は、記憶部８７３に格納されたプログラムと、操作部８７１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８７０による処理には、ＧＰＳセンサー８８０、地磁気センサー８８１、圧力センサー８８２、加速度センサー８８３、角速度センサー８８４、脈拍センサー８８５、温度センサー８８６、計時部８７２の各出力信号（出力データ）に対するデータ処理、表示部８７４に画像を表示させる表示処理、音出力部８７５に音を出力させる音出力処理、通信部８７６を介して情報端末と通信を行う通信処理、バッテリー８７７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 870 (processor) is composed of, for example, an MPU (Micro Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like. The processing unit 870 executes various processes based on the program stored in the storage unit 873 and the signal input from the operation unit 871. For processing by the processing unit 870, data processing for each output signal (output data) of the GPS sensor 880, geomagnetic sensor 881, pressure sensor 882, acceleration sensor 883, angular velocity sensor 884, pulse sensor 885, temperature sensor 886, and timing unit 872. , Display processing to display an image on the display unit 874, sound output processing to output sound to the sound output unit 875, communication processing to communicate with an information terminal via the communication unit 876, and supply power from the battery 877 to each unit. Includes power control processing, etc.

処理部８７０は、高精度のＧＰＳ機能により計測開始からのユーザーが移動した合計距離を計測する。また、処理部８７０は、距離計測の結果から、ユーザーの現在の走行ペースを計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの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。また、処理部８７０は、ＧＰＳ機能により、標高を計測し表示する。また、処理部８７０は、ＧＰＳ電波が届かないトンネル内などでもユーザーの歩幅を計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの１分あたりの歩数（ピッチ）を計測し表示する。また、処理部８７０は、脈拍センサーによりユーザーの心拍数を計測し表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの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。また、処理部８７０は、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（オートラップ）を行う。また、処理部８７０は、ユーザーの消費カロリーを表示する。また、処理部８７０は、ユーザーの運動開始からの歩数の合計を表示する。 The processing unit 870 measures the total distance traveled by the user from the start of measurement by the high-precision GPS function. Further, the processing unit 870 measures and displays the user's current running pace from the result of the distance measurement. In addition, the processing unit 870 calculates and displays the average speed from the start of travel of the user to the present. In addition, the processing unit 870 measures and displays the altitude by the GPS function. In addition, the processing unit 870 measures and displays the user's stride even in a tunnel where GPS radio waves do not reach. In addition, the processing unit 870 measures and displays the number of steps (pitch) per minute of the user. Further, the processing unit 870 measures and displays the user's heart rate by the pulse sensor. In addition, the processing unit 870 measures and displays the slope of the ground during training or trail running in the mountainous area of the user. In addition, the processing unit 870 automatically performs lap measurement (auto lap) when the vehicle has run for a predetermined distance or for a certain period of time. In addition, the processing unit 870 displays the calorie consumption of the user. In addition, the processing unit 870 displays the total number of steps from the start of the user's exercise.

上記実施形態に係る物理量検出装置１を含む加速度センサー８８３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軸加速度の大きさ及び向きに応じた信号（加速度信号）を出力する。あるいは、上記実施形態に係る物理量検出装置１を含む角速度センサー８８４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軸角速度の大きさ及び向きに応じた信号（角速度信号）を出力する。 The acceleration sensor 883 including the physical quantity detection device 1 according to the above embodiment detects accelerations in the three-axis directions intersecting each other (ideally orthogonal to each other), and responds to the magnitude and direction of the detected three-axis accelerations. Outputs the signal (acceleration signal). Alternatively, the angular velocity sensor 884 including the physical quantity detection device 1 according to the above embodiment detects the angular velocities in the three axial directions intersecting each other (ideally orthogonal to each other), and the magnitude and direction of the detected three-axis angular velocities. A signal (angular velocity signal) corresponding to the above is output.

なお、上述したリスト機器８００は、衛星測位システムとしてＧＰＳ（Global Positioning System）を利用しているが、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（GLObalNAvigation 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。 Although the above-mentioned wrist device 800 uses GPS (Global Positioning System) as a satellite positioning system, another global navigation satellite system (GNSS: Global Navigation Satellite System) may be used. For example, one or two or more of satellite positioning systems such as EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service), QZSS (Quasi Zenith Satellite System), GLONASS (GLONASS (GLObalNAvigation Satellite System), GALIEO, BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System), etc. You may use it. In addition, at least one of the satellite positioning systems uses a geostationary satellite navigation augmentation system (SBAS: Satellite-based Augmentation System) such as WAAS (Wide Area Augmentation System) and EGNOS (European Geostationary-Satellite Navigation Overlay Service). May be good.

５．移動体
図１９は、本実施形態の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。図１９に示すように、自動車１５００には物理量検出装置１が搭載されており、例えば、物理量検出装置１によって車体１５０１の姿勢を検出することができる。物理量検出装置１から出力される物理量信号は、車体の姿勢を制御する制御部（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、物理量検出装置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。 5. The moving body FIG. 19 is a perspective view showing the configuration of an automobile which is an example of the moving body of the present embodiment. As shown in FIG. 19, the physical quantity detecting device 1 is mounted on the automobile 1500, and for example, the posture of the vehicle body 1501 can be detected by the physical quantity detecting device 1. The physical quantity signal output from the physical quantity detection device 1 is supplied to the vehicle body attitude control device 1502 as a control unit (posture control unit) for controlling the posture of the vehicle body, and the vehicle body attitude control device 1502 is based on the signal to the vehicle body 1501. It is possible to detect the posture of the vehicle, control the hardness of the suspension according to the detection result, and control the brake of each wheel 1503. In addition, the physical quantity detection device 1 includes a keyless entry, an immobilizer, a car navigation system, a car air conditioner, an anti-lock braking system (ABS), an airbag, a tire pressure monitoring system (TPMS), and the like. It can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as engine control, inertial navigation control equipment for automatic driving, and battery monitors for hybrid and electric vehicles.

また、移動体に適用される物理量検出装置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、物理量検出装置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 physical quantity detection device 1 applied to a moving body is, for example, attitude control of a bipedal walking robot or a train, remote control of a radio-controlled aircraft, a radio-controlled helicopter, and a drone, or an autonomous type. It can be used for attitude control of flying objects, agricultural machinery (agricultural machinery), or construction machinery (construction machinery). As described above, in order to realize the attitude control of various moving objects, the physical quantity detection device 1 and the respective control units (not shown) are incorporated.

このような移動体は、静止していないときでも物理量検出素子２Ｘ，２Ｙ，２Ｚの異常を判定することが可能な物理量検出装置１、および制御部（不図示）を含んでいるので、制御部による物理量の変化に基づく制御（姿勢制御等）の信頼性を高めることができる。 Since such a moving body includes a physical quantity detection device 1 capable of determining an abnormality of the physical quantity detection elements 2X, 2Y, and 2Z even when it is not stationary, and a control unit (not shown), the control unit. It is possible to improve the reliability of control (attitude control, etc.) based on changes in physical quantities due to the above.

本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。 The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be carried out within the scope of the gist of the present invention.

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, it is also possible to appropriately combine each embodiment and each modification.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes substantially the same configurations as those described in the embodiments (eg, configurations with the same function, method and result, or configurations with the same purpose and effect). The present invention also includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. Further, the present invention includes a configuration having the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration capable of achieving the same object. Further, the present invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

１…物理量検出装置、２Ｘ，２Ｙ，２Ｚ…物理量検出素子、３…物理量検出回路、５Ｘ，５Ｙ，５Ｚ…第１容量形成部、６Ｘ，６Ｙ，６Ｚ…第２容量形成部、７Ｘ，８Ｘ，９Ｘ…端子、１０…マルチプレクサー、２０…Ｑ／Ｖアンプ、３０…プログラマブルゲインアンプ、５０Ｘ，５０Ｙ，５０Ｚ…スイッチトキャパシターフィルター回路、６０…マルチプレクサー、７０…Ａ／Ｄ変換回路、８０…デジタルフィルター、９０…発振回路、１００…制御回路、１１０…駆動回路、１２０…インターフェース回路、１３０…記憶部、１３１…レジスター、１３２…不揮発性メモリー、１４０…合成ベクトル生成回路、１５０…異常判定回路、２００…基板、２０１…凹部、２０２，２０３，２０４…マウント部、２０５，２０６，２０７…溝部、２１０…素子部、２２０…固定電極部、２２１…第１固定電極部、２２２…第１幹部、２２３，２２３’，２２３”…第１固定電極指、２２４…第１幹部支持部、２２４ａ…接合部、２３１…第２固定電極部、２３２…第２幹部、２３３，２３３’，２３３”…第２固定電極指、２３４…第２幹部支持部、２３４ａ…接合部、２５０…可動部支持部、２５１…接合部、２６０…可動部、２６１…枠部、２６２…第１Ｙ軸延在部、２６３…第１Ｘ軸延在部、２６４…第２Ｙ軸延在部、２６５…第２Ｘ軸延在部、２６６…第１突出部、２６７…第２突出部、２６８…第１開口部、２６９…第２開口部、２７０，２７４…バネ部、２７０ｘ，２７０ｙ…部分、２７１，２７２…バネ片、２８０…可動電極部、２８１…第１可動電極部、２８２，２８２’，２８２”…第１可動電極指、２９１…第２可動電極部、２９２，２９２’，２９２”…第２可動電極指、３０１，３０２，３０３…配線、３１０…蓋部、３１１…凹部、３１２…連通孔、３１３…封止部材、３１４…ガラスフリット、Ｌ…中心軸、Ｌ２２２，Ｌ２３２…軸、４００…慣性計測装置、４１１，４１２，４１３…角速度検出装置、４２１，４２２，４２３…加速度検出装置、４３０…信号処理回路、４４０…記憶部、４５０…通信回路、５００…移動体測位装置、５１０…センサーモジュール、５２０…処理部、５２１…姿勢算出部、５２２…位置算出部、５２３…位置補正部、５３０…操作部、５４０…記憶部、５５０…表示部、５６０…音出力部、５７０…通信部、６００…電子機器、６１０…物理量検出装置、６２０…演算処理装置、６３０…操作部、６４０…ＲＯＭ、６５０…ＲＡＭ、６６０…通信部、６７０…表示部、６８０…音出力部、８００…リスト機器、８１０…機器本体、８２１…第１のバンド部、８２２…第２のバンド部、８３０…トップケース、８４０…ベゼル、８５０…風防板、８６０…吸湿部材、８７０…処理部、８８０…ＧＰＳセンサー、８８１…地磁気センサー、８８２…圧力センサー、８８３…加速度センサー、８８４…角速度センサー、８８５…脈拍センサー、８８６…温度センサー、８７１…操作部、８７２…計時部、８７３…記憶部、８７４…表示部、８７５…音出力部、８７６…通信部、８７７…バッテリー、１５００…自動車、１５０１…車体、１５０２…車体姿勢制御装置、１５０３…車輪 1 ... Physical quantity detection device, 2X, 2Y, 2Z ... Physical quantity detection element, 3 ... Physical quantity detection circuit, 5X, 5Y, 5Z ... First capacitance forming unit, 6X, 6Y, 6Z ... Second capacitance forming section, 7X, 8X, 9X ... terminal, 10 ... multiplexer, 20 ... Q / V amplifier, 30 ... programmable gain amplifier, 50X, 50Y, 50Z ... switched capacitor filter circuit, 60 ... multiplexer, 70 ... A / D conversion circuit, 80 ... digital filter , 90 ... Oscillation circuit, 100 ... Control circuit, 110 ... Drive circuit, 120 ... Interface circuit, 130 ... Storage unit, 131 ... Register, 132 ... Non-volatile memory, 140 ... Synthetic vector generation circuit, 150 ... Abnormality determination circuit, 200 ... Substrate, 201 ... Recess, 202, 203, 204 ... Mount part, 205, 206, 207 ... Groove part, 210 ... Element part, 220 ... Fixed electrode part, 221 ... First fixed electrode part, 222 ... First trunk part, 223 , 223', 223 "... 1st fixed electrode finger, 224 ... 1st trunk support part, 224a ... Joint part, 231 ... 2nd fixed electrode part, 232 ... 2nd trunk part, 233, 233', 233" ... 2nd Fixed electrode finger, 234 ... 2nd trunk support part, 234a ... Joint part, 250 ... Movable part support part, 251 ... Joint part, 260 ... Movable part, 261 ... Frame part, 262 ... 1st Y-axis extension part, 263 ... 1st X-axis extending part, 264 ... 2nd Y-axis extending part, 265 ... 2nd X-axis extending part, 266 ... 1st protruding part, 267 ... 2nd protruding part, 268 ... 1st opening, 269 ... 2nd Opening part, 270, 274 ... Spring part, 270x, 270y ... Part, 271,272 ... Spring piece, 280 ... Movable electrode part, 281 ... First movable electrode part, 282, 282', 282 "... First movable electrode finger , 291 ... Second movable electrode part, 292, 292', 292 "... Second movable electrode finger, 301, 302, 303 ... Wiring, 310 ... Lid part, 311 ... Recessed portion, 312 ... Communication hole, 313 ... Sealing member , 314 ... glass frit, L ... central axis, L222, L232 ... axis, 400 ... inertial measuring device, 411,421,413 ... angular velocity detection device, 421,422,423 ... acceleration detection device, 430 ... signal processing circuit, 440 ... Storage unit, 450 ... Communication circuit, 500 ... Mobile positioning device, 510 ... Sensor module, 520 ... Processing unit, 521 ... Attitude calculation unit, 522 ... Position calculation unit, 523 ... Position correction unit, 530 ... Operation unit, 540 ... Storage unit, 550 ... Display unit, 560 ... Sound output unit, 570 ... Communication unit, 600 ... Electronic device, 610 ... Physical quantity detection device, 62 0 ... Arithmetic processing device, 630 ... Operation unit, 640 ... ROM, 650 ... RAM, 660 ... Communication unit, 670 ... Display unit, 680 ... Sound output unit, 800 ... List device, 810 ... Device body, 821 ... First Band part, 822 ... Second band part, 830 ... Top case, 840 ... Bezel, 850 ... Windshield, 860 ... Moisture absorbing member, 870 ... Processing part, 880 ... GPS sensor, 881 ... Geomagnetic sensor, 882 ... Pressure sensor, 883 ... Accelerometer, 884 ... Angle speed sensor, 885 ... Pulse sensor, 886 ... Temperature sensor, 871 ... Operation unit, 872 ... Measuring unit, 873 ... Storage unit, 874 ... Display unit, 875 ... Sound output unit, 876 ... Communication unit , 877 ... Battery, 1500 ... Automobile, 1501 ... Body, 1502 ... Body attitude control device, 1503 ... Wheels

Claims

互いに異なる複数の軸に対する物理量を検出する複数の物理量検出素子から出力される複数の検出信号に基づいて、前記複数の軸に対して検出された前記物理量の大きさ及び向きに応じた複数の物理量信号を生成する物理量信号生成回路と、
前記複数の物理量信号を前記複数の軸に基づく座標系における複数の物理量ベクトルとして、前記複数の物理量ベクトルうちの２つの物理量ベクトルを合成した合成ベクトルを少なくも１つ生成する合成ベクトル生成回路と、
前記合成ベクトルに基づいて、前記複数の物理量検出素子が正常であるか、前記複数の物理量検出素子の少なくとも１つが異常であるかを判定する異常判定回路と、
を含み、
前記異常判定回路は、
あらかじめ設定された第１の時間以上継続して、前記合成ベクトルの少なくとも１つの長さが、所定の第１閾値以上、且つ、前記第１閾値よりも大きい所定の第２閾値未満である場合、当該合成ベクトルの生成に用いられた２つの前記検出信号をそれぞれ出力した２つの前記物理量検出素子の一方が異常であると判定する、物理量検出回路。 Multiple physical quantities that detect physical quantities for a plurality of different axes Based on a plurality of detection signals output from a plurality of physical quantity detection elements, a plurality of physical quantities according to the magnitude and direction of the physical quantity detected for the plurality of axes. A physical quantity signal generation circuit that generates a signal, and
A composite vector generation circuit that generates at least one composite vector obtained by synthesizing two physical quantity vectors out of the plurality of physical quantity vectors by using the plurality of physical quantity signals as a plurality of physical quantity vectors in a coordinate system based on the plurality of axes.
An abnormality determination circuit that determines whether the plurality of physical quantity detection elements are normal or at least one of the plurality of physical quantity detection elements is abnormal based on the composite vector.
Including
The abnormality determination circuit is
When at least one length of the composite vector is equal to or more than a predetermined first threshold value and less than a predetermined second threshold value larger than the first threshold value for a continuous period of a preset first time or more. A physical quantity detection circuit that determines that one of the two physical quantity detection elements that output the two detection signals used to generate the composite vector is abnormal .

請求項１において、
前記異常判定回路は、
前記第１の時間以上継続して、前記合成ベクトルの少なくとも１つの長さが前記第１閾値以上である場合、前記複数の物理量検出素子の少なくとも１つが異常であると判定する、物理量検出回路。 In claim 1,
The abnormality determination circuit is
A physical quantity detection circuit that determines that at least one of the plurality of physical quantity detection elements is abnormal when at least one length of the composite vector is equal to or greater than the first threshold value for the first time or longer.

請求項２において、
前記第１閾値は、
前記複数の物理量検出素子の各々が正常である場合に、検出可能な範囲で最大の前記物理量が加わったときに生成される前記物理量ベクトルの長さ以上である、物理量検出回路。 In claim 2,
The first threshold is
A physical quantity detection circuit having a length equal to or longer than the length of the physical quantity vector generated when the maximum physical quantity within a detectable range is added when each of the plurality of physical quantity detecting elements is normal.

請求項１乃至３の何れか一項において、
前記異常判定回路は、
前記第１の時間以上継続して、前記合成ベクトルの少なくとも１つの長さが前記第２閾値以上である場合、当該合成ベクトルの生成に用いられた２つの前記検出信号をそれぞれ出力した２つの前記物理量検出素子の両方が異常であると判定する、物理量検出回路。 In any one of claims 1 to 3 ,
The abnormality determination circuit is
When the length of at least one of the composite vectors is equal to or greater than the second threshold value for the first time or longer, the two detection signals used to generate the composite vector are output. A physical quantity detection circuit that determines that both physical quantity detection elements are abnormal.

請求項４において、
前記第２閾値は、
前記複数の物理量ベクトルの各々の長さがとり得る最大値よりも大きい、物理量検出回路。 In claim 4 ,
The second threshold is
A physical quantity detection circuit in which the length of each of the plurality of physical quantity vectors is larger than the maximum value that can be taken.

請求項１乃至５の何れか一項において、
前記第１の時間は可変である、物理量検出回路。 In any one of claims 1 to 5 ,
The physical quantity detection circuit in which the first time is variable.

請求項１乃至６の何れか一項において、
前記異常判定回路は、
あらかじめ設定された第２の時間以上継続して、前記複数の物理量ベクトルの少なくとも１つの長さが所定の第３閾値以下である場合、当該物理量ベクトルの生成に用いられた前記検出信号を出力した前記物理量検出素子が異常であると判定する、物理量検出回路。 In any one of claims 1 to 6 ,
The abnormality determination circuit is
When the length of at least one of the plurality of physical quantity vectors is equal to or less than a predetermined third threshold value continuously for a preset second time or longer, the detection signal used for generating the physical quantity vector is output. A physical quantity detection circuit that determines that the physical quantity detection element is abnormal.

請求項１乃至７の何れか一項に記載の物理量検出回路と、
前記複数の物理量検出素子と、
を含む、物理量検出装置。 The physical quantity detection circuit according to any one of claims 1 to 7 .
The plurality of physical quantity detecting elements and
Including physical quantity detector.

請求項８に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置から出力された前記複数の物理量信号を取得し、前記複数の物理量信号を処理する信号処理回路と、
前記信号処理回路の処理によって得られた慣性データを外部に送信する通信回路と、
を含む、慣性計測装置。 The physical quantity detection device according to claim 8 and
A signal processing circuit that acquires the plurality of physical quantity signals output from the physical quantity detection device and processes the plurality of physical quantity signals.
A communication circuit that transmits inertial data obtained by processing the signal processing circuit to the outside,
Inertial measurement unit, including.

移動体に搭載され、前記移動体の位置を測定する移動体測位装置であって、
請求項９に記載の慣性計測装置と、
測位用衛星から衛星信号を受信し、前記衛星信号に重畳されている測位用情報を取得する衛星信号受信部と、
前記測位用情報に基づいて、前記移動体の位置を算出する位置算出部と、
前記慣性計測装置から出力される前記慣性データに基づいて、前記移動体の姿勢を算出する姿勢算出部と、
前記姿勢に基づいて前記位置を補正する位置補正部と、
を含む、移動体測位装置。 A mobile positioning device that is mounted on a mobile body and measures the position of the moving body.
The inertial measurement unit according to claim 9 ,
A satellite signal receiving unit that receives a satellite signal from a positioning satellite and acquires positioning information superimposed on the satellite signal, and a satellite signal receiving unit.
A position calculation unit that calculates the position of the moving body based on the positioning information,
A posture calculation unit that calculates the posture of the moving body based on the inertia data output from the inertial measurement unit.
A position correction unit that corrects the position based on the posture,
Including mobile positioning equipment.

請求項８に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置が収容されているケースと、
前記ケースに収容され、前記物理量検出装置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。 The physical quantity detection device according to claim 8 and
The case where the physical quantity detection device is housed and
A processing unit housed in the case and processing output data from the physical quantity detection device,
The display unit housed in the case and
A translucent cover that closes the opening of the case,
Including portable electronic devices.

請求項８に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置から出力された前記複数の物理量信号に基づいて演算処理を行う演算処理装置と、
を含む、電子機器。 The physical quantity detection device according to claim 8 and
An arithmetic processing unit that performs arithmetic processing based on the plurality of physical quantity signals output from the physical quantity detection apparatus, and an arithmetic processing unit.
Including electronic devices.

請求項８に記載の物理量検出装置と、
前記物理量検出装置から出力された前記複数の物理量信号に基づいて姿勢の制御を行う姿勢制御部と、
を含む、移動体。 The physical quantity detection device according to claim 8 and
A posture control unit that controls the posture based on the plurality of physical quantity signals output from the physical quantity detection device, and a posture control unit.
Including mobiles.