明。其中，可应用本 发明的实施方式当然不局限于以下进行说明的实施方式。
[0036] 图1示出具有陀螺仪传感器10和陀螺仪传感器集成电路20的传感器装置200。 该传感器装置200可以搭载于拍摄装置等的各种电子设备中。图1中检测轴仅示出一个轴 的部分，传感器装置200可以包括XYZ等的多个检测轴。
[0037] 陀螺仪传感器集成电路20可以具有检测部30、低通滤波器（LPF)40、模拟/数字 变换器（ADC) 50、前置数字补正部60、角速度数据处理部70、DC分量检测部80、偏置补正部 90、串行外设接口（SPI)IOO以及MPU(控制部）110等。MPUllO可以包括命令解码器111与 电阻器112。MPUllO可以对偏置偏压的推断动作、偏置消除动作进行程序控制。MPUllO通 过命令解码器111而对经由SPIllO输入的命令进行解码，可以将控制数据存储在由接下来 被输入的地址锁指定的电阻器112内的区域中。MPUl 10可以基于存储于电阻器112中的控 制数据而对偏置偏压的推断动作、偏置消除动作进行程序控制。
[0038] 检测部30对来自陀螺仪传感器10的模拟输出进行Q-V变换并放大进而检测角速 度信号。来自检测部30的角速度信号通过低通滤波器（LPF)40而被高域截止进而向模拟 /数字变换器（ADC) 50输入。ADC50以取样频率16fs (例如16fs = 250kHz)进行取样并进 行A/D变换。
[0039] 参照图2~图14对ADC50的下游的结构进行说明。在图2中，在ADC50的下游 配置有第一低通滤波器（LPF1)51。第一低通滤波器（LPF1)51例如通过梳状滤波器（comb filter)构成，从16fs至fs而递减取样。
[0040] 以第一低通滤波器（LPFl) 51作为输入的前置数字补正部60例如具有图3的结 构。在图3中，前置数字补正部60基于设定值（ICOCX、OCX、零点温度特性补正值、USEROCX) 而对数字信号的偏置进行补正。在此，ICOCX为每个IC20的偏置调节值，OCX为每个模块 (传感器10+IC20)的偏置调节值，零点温度特性补正值为例如4次近似函数的温度特性补 正值，这些值都是在工厂出厂时测量的值。USEROCX为用户可设定的偏置调节值。这些调节 值（补正值）基于滤波器增益调节信号而与ADC50的输出亦即数字信号相加。
[0041] 如图2所示，角速度数据处理部70可以具有第二低通滤波器（LPF2) 71、高通滤波 器（HPF) 72、第三低通滤波器（LPF3) 73以及数字补正部74。第二低通滤波器（LPF2) 71为 带域限制用滤波器，第三低通滤波器（LPF3)73在fs~fs/128的范围内递减取样。关于数 字补正部74,将使用图4在后文中叙述。
[0042] DC分量检测部80可以具有作为低通滤波电路的DC分量通过滤波器（DCPF) 81、第 三低通滤波器（LPF3) 82以及数字补正部83。图5示意性示出角速度数据处理部70的输出 (图5的上部分）与DC分量检测部80的输出（图5的下部分）。在DC分量检测部80中， 例如形成为低通的截止频率fc = 0. 1Hz，由此从数字信号中检测DC分量。
[0043] 图6以传递函数的信号流的方式示出DC分量通过滤波器（DCPF)81。在图6中， DC分量通过滤波器（DCPF)Sl具有将本次输入的数据与电阻器125的数据Z4相加的加法 器120。加法器120的输出向shift-add部121输入。shift-add部121包括移位部122 与加法器123,不具有乘法器却能实现乘法功能。例如在将十进制算法的4的乘以1. 5倍而 得出6时，可以分解为1.5倍=1倍+0.5倍。在二进制算法中，为2°倍+2+1倍，可以分解 为移位与加法。换句话说，将用二进制表示4的（0100)与将（0100)右移1位的（0010)相 加，得出用二进制表示6的（0110)的乘法结果。移位部122通过移位而实现α = 倍， 加法器123通过加法实现（1-2, X输入值的运算。
[0044] 加法器124将前次输入的数据与shift-add部121的输出数据相加，并作为前次 数据Z 4存储在电阻器125中。作为增益补正部的移位部126通过移位来实现将加法器120 的输出数据增益g = 2_k倍的增益补正，得出DC分量通过滤波器（DCPF)Sl的输出数据。
[0045] 依据以上的信号流，DC分量通过滤波器（DCPF)Sl的传递函数可以通过下式示出。
[0046] [式 1]
【主权项】
1. 一种传感器用集成电路，其特征在于，具有： 检测部，其基于来自传感器元件的信号而对角速度信号进行检测； 模拟/数字变换部，其将来自所述检测部的模拟信号变换为数字信号； 直流分量检测部，其从在规定期间内由所述模拟/数字变换器输出的所述数字信号中 检测直流分量。
2. 如权利要求1所述的传感器用集成电路，其特征在于， 具有补正部，该补正部基于所述直流分量而对所述数字信号进行补正。
3. 如权利要求2所述的传感器用集成电路，其特征在于， 所述直流分量检测部包括低通滤波电路，该低通滤波电路将低通的截止频率由第一频 率切换至比所述第一频率低的第二频率。
4. 如权利要求3所述的传感器用集成电路，其特征在于， 所述直流分量检测部包括增益补正部，每当所述截止频率切换时，该增益补正部对增 益进行补正。
5. 如权利要求1至4中任意一项所述的传感器用集成电路，其特征在于， 在所述模拟/数字变换器与所述直流分量检测部之间还具有前置数字补正部，该前置 数字补正部基于设定值而对所述数字信号的偏置进行补正。
6. 如权利要求1至4中任意一项所述的传感器用集成电路，其特征在于， 基于从外部输入的信号而开始进行所述直流分量检测部的检测动作。
7. 如权利要求2所述的传感器用集成电路，其特征在于， 设置有表示所述DC分量检测部的所述DC分量的检测动作完成的标识，在所述标识的 被设置后，能够由上述补正部进行补正。
8. -种传感器装置，其特征在于，具有： 传感器元件； 权利要求1至7中任意一项所述的传感器用集成电路。
9. 一种电子设备，其特征在于，具有： 传感器元件； 权利要求1至7中任意一项所述的传感器用集成电路。
【专利摘要】本发明提供一种传感器用集成电路、传感器装置以及电子设备等，其基于角速度信号被进行了AD变换后的数字信号中所含的分量来推断偏置偏压。传感器用集成电路(20)具有：基于来自传感器元件(10)的信号而检测角速度信号的检测部(30)；对来自检测部的信号进行模拟-数字变换的AD变换部(50)；从在预定期间由AD变换器输出的数字信号中检测DC分量的DC分量检测部(80)。传感器用集成电路(20)可以进一步具有基于DC分量对数字信号进行补正的补正部(90)。DC分量检测部可以包括将低通的截止频率从第一频率切换至比所述第一频率低的第二频率的低通滤波电路(81)、每当截止频率被切换即对增益进行补正的增益补正部(126)。
【IPC分类】G01P3-44, G01P3-489
【公开号】CN104634991
【申请号】CN201410643956
【发明人】牧克彦, 中岛克仁
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月11日
【公告号】US20150128699