檢測裝置、傳感器、電子設(shè)備以及移動體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測裝置、傳感器、電子設(shè)備以及移動體等。
【背景技術(shù)】
[0002]在對角速度、加速度等物理量進行檢測的檢測裝置中，有時由被設(shè)置于外部的微型電子計算機等的處理部來實施檢測到的角速度、加速度等的積分處理(累積計算處理)，從而獲得角度、速度、距離等。
[0003]在這種情況下，由于檢測裝置所檢測出的物理量的檢測數(shù)據(jù)為有限比特數(shù)的數(shù)據(jù)，因此當實施該檢測數(shù)據(jù)的積分處理時，將會產(chǎn)生積分誤差。
[0004]例如，在專利文獻I中公開了如下的技術(shù)，即，對角速度和角度進行測定，根據(jù)通過對角速度進行積分而獲得的角度的計算值與角度的測定值之差的值來決定角速度的補正量，通過利用決定的補正量來對角速度進行補正，從而減小根據(jù)角速度來求取角度時的積分誤差。
[0005]在專利文獻2中，公開了一種為了達到角速度的輸出分辨率以上的精度而對陀螺儀傳感器施加振動從而實現(xiàn)高分辨率化的技術(shù)。在專利文獻2的技術(shù)中，需要一種對陀螺儀傳感器施加振動的特別的機構(gòu)。
[0006]在專利文獻3中，公開了一種利用模擬電路的積分器，即使在使用了低分辨率的A/D轉(zhuǎn)換電路的情況下也能夠進行高精度的角度運算的技術(shù)。
[0007]在降低檢測裝置(物理量換能器)所輸出的角速度等物理量的檢測數(shù)據(jù)的分辨率而實施積分處理，從而求取角度等的積分值的情況下，在現(xiàn)有的技術(shù)中，使用較低分辨率的檢測數(shù)據(jù)來實施積分處理。因此，由于在降低物理量的檢測數(shù)據(jù)的分辨率時所產(chǎn)生的舍棄誤差，因此存在檢測數(shù)據(jù)的積分值所產(chǎn)生的誤差變大的課題。
[0008]另外，后段的處理部也將產(chǎn)生必須與檢測裝置的數(shù)據(jù)的輸出速率同步地捕獲數(shù)據(jù)的制約。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的幾個方式，能夠提供一種能夠減小在對檢測裝置的輸出數(shù)據(jù)進行了積分處理的情況下所產(chǎn)生的積分誤差的檢測裝置、傳感器、電子設(shè)備以及移動體等。
[0010]專利文獻1:日本特開2004-251671號公報
[0011]專利文獻2:日本特開平7-19877號公報
[0012]專利文獻3:日本特開昭62-172217號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明是為了解決上述的課題的至少一部分而完成的，也可以作為以下的形式或者方式來實現(xiàn)。
[0014]本發(fā)明的一個方式涉及一種檢測裝置，所述檢測裝置包括:檢測電路，其根據(jù)來自物理量換能器的信號來實施物理量的檢測處理，并輸出所述物理量的檢測數(shù)據(jù)；補正部，其對所述檢測數(shù)據(jù)實施補正處理，并將所述補正處理后的數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)進行輸出，所述補正部對m比特的所述檢測數(shù)據(jù)實施減小在對所述輸出數(shù)據(jù)進行了積分處理的情況下所產(chǎn)生的積分誤差的所述補正處理，并輸出η比特，的所述輸出數(shù)據(jù)，其中，n、m為η < m的自然數(shù)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個方式，對根據(jù)來自物理量換能器的信號而獲得的m比特的檢測數(shù)據(jù)，實施用于減小積分誤差的補正處理，從而輸出η比特的輸出數(shù)據(jù)。即，實施在對該輸出數(shù)據(jù)進行了積分處理的情況下所產(chǎn)生的積分誤差的補正處理，補正處理后的數(shù)據(jù)作為與m比特的檢測數(shù)據(jù)相比為低分辨率的η比特(n <m)的輸出數(shù)據(jù)而被輸出。因此，例如后段的處理部等在實施了該輸出數(shù)據(jù)的積分處理的情況下，能夠?qū)嵤├缗c作為輸出數(shù)據(jù)的分辨率的n比特相比較高的精度的積分處理，從而能夠減小積分結(jié)果值的積分誤差。
[0016]另外，在本發(fā)明的一個方式中也可以采用如下方式，S卩，所述補正部在存在所述輸出數(shù)據(jù)的讀取要求的情況下，在將所述補正處理后的數(shù)據(jù)作為所述輸出數(shù)據(jù)進行輸出的同時，對所述輸出數(shù)據(jù)相對于所述檢測數(shù)據(jù)的誤差實施積分處理，并保持所述積分處理的積分結(jié)果值。
[0017]通過采用這種方式，后段的處理部等能夠在不依賴于檢測裝置的輸出速率的條件下，根據(jù)讀取要求來讀取輸出數(shù)據(jù)，從而能夠提高便利性。另外，由于此時輸出數(shù)據(jù)相對于檢測數(shù)據(jù)的誤差的積分處理被實施，且該積分結(jié)果值被保持，因此能夠?qū)嵤┦褂迷摲e分結(jié)果值的補正處理。
[0018]另外，在本發(fā)明的一個方式中也可以采用如下方式，S卩，所述補正部根據(jù)所保持的所述積分結(jié)果值來對在下次讀取要求時被輸出的所述輸出數(shù)據(jù)實施所述補正處理。
[0019]通過采用這種方式，能夠利用所保持的積分誤差值來實施下次讀取要求時的輸出數(shù)據(jù)的補正處理，并在下次讀取要求時輸出該輸出數(shù)據(jù)。
[0020]另外，在本發(fā)明的一個方式中也可以采用如下方式，S卩，所述補正部對所述輸出數(shù)據(jù)相對于所述檢測數(shù)據(jù)的誤差實施積分處理，并根據(jù)所述積分處理的積分結(jié)果值來實施所述補正處理。
[0021]通過采用這種方式，能夠使輸出數(shù)據(jù)相對于檢測數(shù)據(jù)相對的誤差的積分結(jié)果值在輸出數(shù)據(jù)中反映，并能夠有效地減小對該輸出數(shù)據(jù)進行了積分處理時的積分誤差。
[0022]另外，在本發(fā)明的一個方式中也可以采用如下方式，S卩，所述補正部實施所述積分結(jié)果值與給定值的比較處理，將比較處理的結(jié)果值與所述檢測數(shù)據(jù)進行加法處理，并實施所述加法處理后的所述檢測數(shù)據(jù)的小數(shù)部的舍棄處理，從而輸出所述輸出數(shù)據(jù)。
[0023]通過以這種方式實施小數(shù)部的舍棄處理，從而能夠?qū)εcm比特的檢測數(shù)據(jù)相比較為低分辨率的η比特的輸出數(shù)據(jù)進行輸出。而且，由于對積分結(jié)果值同給定值的比較處理的結(jié)果值實施了與檢測數(shù)據(jù)的加法處理，并實施舍棄處理，因此與僅舍棄小數(shù)部的技術(shù)相比，能夠適當?shù)販p小在對輸出數(shù)據(jù)進行了積分處理時的積分誤差。
[0024]另外，在本發(fā)明的一個方式中也可以采用如下方式，S卩，所述補正部將對給定的增益與所述積分結(jié)果值進行乘法處理所得的值，與所述檢測數(shù)據(jù)進行加法處理，并實施所述加法處理后的所述檢測數(shù)據(jù)的小數(shù)部的舍棄處理，從而輸出所述輸出數(shù)據(jù)。
[0025]通過采用這種方式，由于對將給定的增益與積分結(jié)果值進行乘法處理所得的值與檢測數(shù)據(jù)進行加法處理，并實施舍棄處理，因此與僅舍棄小數(shù)部的技術(shù)相比，能夠適當?shù)販p小在對輸出數(shù)據(jù)進行了積分處理時的積分誤差。
[0026]另外，在本發(fā)明的一個方式中也可以采用如下方式，S卩，所述補正部將根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)的輸入速率和所述輸出數(shù)據(jù)的輸出速率而設(shè)定的所述增益，與所述積分結(jié)果值進行乘法處理，并將通過所述乘法處理獲得的值與所述檢測數(shù)據(jù)進行加法處理。
[0027]通過采用這種方式，由于即使在檢測數(shù)據(jù)的輸入速率與輸出數(shù)據(jù)的輸出速率不同的情況下，與此對應(yīng)的增益也與積分結(jié)果值進行乘法處理，因此能夠適當?shù)貙⒄`差的積分結(jié)果值與檢測數(shù)據(jù)進行加法處理。
[0028]另外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，在第一模式下，將所述補正處理后的數(shù)據(jù)作為所述輸出數(shù)據(jù)進行輸出，在第二模式下，將未被實施所述補正處理的所述檢測數(shù)據(jù)作為所述輸出數(shù)據(jù)進行輸出。
[0029]通過采用這種方式，例如，由于在后段的處理部等實施輸出數(shù)據(jù)的積分處理的情況下設(shè)定為第一模式，在未實施該積分處理的情況下設(shè)定為第二模式，因此能夠通過與狀況相對應(yīng)的適當?shù)姆绞絹磔敵鲚敵鰯?shù)據(jù)。
[0030]另外，在本發(fā)明的一個方式中可以采用如下方式，S卩，所述物理量換能器為振蕩器，所述檢測數(shù)據(jù)為角速度數(shù)據(jù)。
[0031]本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述所記載的檢測裝置和所述物理量換能器的傳感器。
[0032]本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述所記載的檢測裝置的電子設(shè)備。
[0033]本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述所記載的檢測裝置的移動體。
【附圖說明】
[0034]圖1為檢測裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0035]圖2的圖2(A)、圖2(B)為本實施方式的方法的說明圖。
[0036]圖3為應(yīng)用了本實施方式的檢測裝置的電子設(shè)備、陀螺儀傳感器的結(jié)構(gòu)例。
[0037]圖4為補正部的結(jié)構(gòu)例。
[0038]圖5為補正部的傳遞函數(shù)的說明圖。
[0039]圖6為補正部的動作說明圖。
[0040]圖7為檢測裝置與處理部的接口部分的說明圖。
[0041]圖8圖8(A)、圖8(B)為補正部的第一改變例及其傳遞函數(shù)的說明圖。
[0042]圖9為補正部的第二改變例。
[0043]圖10為檢測裝置的詳細結(jié)構(gòu)例。
[0044]圖11應(yīng)用了本實施方式的檢測裝置的移動體的一個示例。
【具體實施方式】
[0045]以下，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。另外，以下說明的本實施方式并不限定于權(quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容，由本實施方式所說明的結(jié)構(gòu)并非全部是作為本發(fā)明的解決方法所必須的結(jié)構(gòu)。
[0046]1.檢測裝置
[0047]圖1圖示了本實施方式的檢測裝置20的結(jié)構(gòu)例。檢測裝置20具有檢測電路60和補正部120。
[0048]檢測電路60根據(jù)來自物理量換能器12的信號TQ來實施物理量的檢測處理。而且，輸出物理量的檢測數(shù)據(jù)P1物理量換能器12為將例如角速度、加速度、角加速度或速度等物理量轉(zhuǎn)換為電信號(電壓、電流)的裝置。作為物理量換能器12，能夠設(shè)想為陀螺儀傳感器中的振蕩器或加速度傳感器等的各種設(shè)備(傳感器)。檢測電路60根據(jù)來自物理量換能器12的信號TQ(電流信號、電壓信號等)來實施角速度、加速度、角加速度或速度等物理量的檢測處理(同步檢波等)，并向補正部120輸出檢測數(shù)據(jù)PI。
[0049]補正部120對來自檢測電路60的檢測數(shù)據(jù)PI實施補正處理，并將補正處理后的數(shù)據(jù)(通過補正處理而獲得的數(shù)據(jù))作為輸出數(shù)據(jù)PQ進行輸出。該輸出數(shù)據(jù)PQ在圖1中被輸出至處理部520。處理部520為檢測裝置20的外部設(shè)備，能夠通過例如微型電子計算機或 ASIC (Applicat1n Specific Integrated Circuit)等來實現(xiàn)。補正部 120 能夠通過DSP、CPU等的處理器或門陣列等的邏輯電路來實現(xiàn)。
[0050]而且，在本實施方式中，補正部120接收m比特的檢測數(shù)據(jù)PI (數(shù)字數(shù)據(jù))。例如，檢測電路60能夠由根據(jù)來自物理量換能器12的信號TQ來實施角速度等物理量的檢測處理的模擬電路、和實施模擬電路的輸出信號