特表 2022-513504 マイクロメカニカルなクロッキングシステムコンポーネントを備えたシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-08

(54)【発明の名称】マイクロメカニカルなクロッキングシステムコンポーネントを備えたシステム

(51)【国際特許分類】

   G01C 19/5776 20120101AFI20220201BHJP

【ＦＩ】

G01C19/5776

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021534957

(86)(22)【出願日】2019-12-03

(85)【翻訳文提出日】2021-06-17

(86)【国際出願番号】 EP2019083395

(87)【国際公開番号】W WO2020126454

(87)【国際公開日】2020-06-25

(31)【優先権主張番号】102018222608.3

(32)【優先日】2018-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100161908

【弁理士】

【氏名又は名称】藤木 依子

(72)【発明者】

【氏名】ギーセルマン，ティモ

(72)【発明者】

【氏名】ランメル，ゲルハルト

【テーマコード（参考）】

2F105

【Ｆターム（参考）】

2F105BB04

2F105BB07

2F105CD11

(57)【要約】

－ クロッキングシステムコンポーネント（１）であって、 － 固有周波数（ｆ＿ｏｓｃ）の振動を励起可能なマイクロメカニカル振動素子と、 － 振動素子の固有周波数（ｆ＿ｏｓｃ）から、所定の目標クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍ）へとプリトリミングされたクロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）を発生させる第１の回路手段（２）とを備えたクロッキングシステムコンポーネント（１）を有し、 － 目標クロック周波数（F＿ｏｄｒ＿ｎｏｍ）からの、クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）の残存する差異（ａ＿ｏｄｒ）のためのメモリ手段（４）を有し、この差異（ａ＿ｏｄｒ）はクロッキングシステムコンポーネントに対して個別に決定されており、かつ － 発生したクロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）および保存された差異（ａ＿ｏｄｒ）に基づいてシステム（１００）の少なくとも一部のための基準タイムベースを発生させる処理機構（１０）を有するシステム（１００）。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

－ クロッキングシステムコンポーネント（１）であって、
－ 固有周波数（ｆ＿ｏｓｃ）の振動を励起可能なマイクロメカニカル振動素子と、
－ 前記振動素子の前記固有周波数（ｆ＿ｏｓｃ）から、所定の目標クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍ）へとプリトリミングされたクロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）を発生させる第１の回路手段（２）とを備えたクロッキングシステムコンポーネント（１）を有し、
－ 前記目標クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍ）からの、前記クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）の残存する差異（ａ＿ｏｄｒ）のためのメモリ手段（４）を有し、前記差異（ａ＿ｏｄｒ）が前記クロッキングシステムコンポーネントに対して個別に決定されており、かつ
－ 前記発生したクロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）および前記保存された差異（ａ＿ｏｄｒ）に基づいて前記システム（１００）の少なくとも一部のための基準タイムベースを発生させる処理機構（１０）を有するシステム（１００）。

【請求項2】

前記システム（１００）がセンサシステムとして形成されており、その際、マイクロメカニカルセンサ構造を備えた角速度センサが、前記クロッキングシステムコンポーネント（１）として機能すること、すなわち、
－ 前記センサ構造内に少なくとも１つの振動素子が形成されており、前記少なくとも１つの振動素子が、測定信号捕捉のために固有周波数（ｆ＿ｏｓｃ）の振動を励起されることによって、および
－ 前記第１の回路手段（２）が設けられており、前記第１の回路手段（２）が前記固有周波数（ｆ＿ｏｓｃ）から、前記角速度センサのセンサデータのための出力サンプリングレートを決定するクロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）を発生させることによって機能すること、
ならびに前記処理機構（１０）が、センサデータを前記基準タイムベースに基づいて処理するために設計されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム（１００）。

【請求項3】

前記クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）を発生させるための前記第１の回路手段（２）が、少なくとも１つの位相ロックループ（ＰＬＬ）を含んでいることを特徴とする請求項１または２に記載のシステム（１００）。

【請求項4】

前記クロッキングシステムコンポーネント（１）および／または前記処理機構（１０）が、前記差異（ａ＿ｏｄｒ）のための第１のメモリ手段（５）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項5】

前記クロッキングシステムコンポーネント（１）および／または前記処理機構（１０）が、前記差異（ａ＿ｏｄｒ）のための外部の第２のメモリ手段（２０）へのアクセスを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項6】

独立したタイムベースを発生させる少なくとも１つのさらなるシステムコンポーネントが設けられていること、および前記さらなるシステムコンポーネントの前記独立したタイムベースが、前記基準タイムベースに基づいて較正可能および／または修正可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項7】

所定の周波数の出力信号を発生させるための第２の回路手段を備えた少なくとも１つのオシレータコンポーネントが設けられており、前記回路手段の設計の基礎となるのが前記基準タイムベースであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項8】

マイクロメカニカル角速度センサを備えたセンサシステムの動作方法であって、前記マイクロメカニカル角速度センサのセンサ構造内には少なくとも１つの振動素子が形成されており、
－ 前記振動素子が、測定信号捕捉のために固有周波数（ｆ＿ｏｓｃ）の振動を励起され、
－ 前記振動素子の前記固有周波数（ｆ＿ｏｓｃ）からクロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）を発生させ、前記クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）が、所定の目標クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍ）へとプリトリミングされており、かつ前記角速度センサのセンサデータのための出力サンプリングレートを決定する動作方法において、
－ 前記目標クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍ）からの、前記クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）の前記角速度センサに対して個別の残存する前記差異（ａ＿ｏｄｒ）が提供されること、ならびに
－ 前記発生したクロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）および前記保存された差異（ａ＿ｏｄｒ）に基づいて前記センサシステムの少なくとも一部のための基準タイムベースを発生させることを特徴とする動作方法。

【請求項9】

前記角速度センサのセンサデータが、前記基準タイムベースに基づいて処理されること、とりわけ、前記角速度センサのセンサデータが前記クロック周波数（ｆ＿ｏｄｒ）および前記差異（ａ＿ｏｄｒ）を考慮して積分されることにより、前記角速度センサの相対的で空間的な向きが確定されることを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記基準タイムベースが、さらなるシステムコンポーネントによって発生した独立したタイムベースを較正および／または修正するために使用されることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。

【請求項11】

前記独立したタイムベースの前記較正および／または修正が、前記角速度センサのセンサ動作中の選択可能な時点で行われることを特徴とする請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記角速度センサが、前記独立したタイムベースの前記較正および／または修正のために特別にアクティブ化されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。

【請求項13】

前記基準タイムベースが、オシレータコンポーネントの出力信号の周波数を調整するために使用されることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロメカニカルなクロッキングシステムコンポーネントを備えたシステム、とりわけセンサシステムに関する。本発明はさらに、センサシステムの動作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ここで話題にしているシステムの本質は、マイクロメカニカルなクロッキングシステムコンポーネントを含んでいることである。マイクロメカニカルなクロッキングシステムコンポーネントとは、例えばプロジェクションモジュールの範疇で共振振動を励起されるマイクロミラーであり得る。この場合にはプロジェクションモジュールが、本発明の意味におけるシステムと言えるであろう。マイクロメカニカルなクロッキングシステムコンポーネントのさらなる一例は、測定のために固有周波数振動を励起される検出質量を備えたマイクロメカニカル角速度センサである。励起面に平行で、励起方向に垂直に向いた軸を中心とするセンサの回転運動は、このような回転運動が、相応に方向づけられたコリオリの力を呼び起こすので、この励起面に垂直な、振動質量の転向として捕捉され得る。このような角速度センサはセンサ信号のための処理ユニットと一緒になって、既に本発明の意味におけるシステムである。しかしこのシステムは、またさらなるセンサコンポーネントおよび／またはそのほかの機能性をもつシステムコンポーネントも含み得る。

【0003】

振動する質量およびその吊りバネから成るオシレータは、通常は、駆動部のエネルギーを最小化するために、および振動の安定性を最大化するために、高い品質で設計される。このオシレータの振動周波数は、温度および経年劣化に対して非常に安定している。ただし、同じ構造のセンサの固有周波数に、製造に起因して非常に高いバラツキがある。

【0004】

オシレータの固有周波数は、通常は、それを基に出力サンプリングレートを導出するために使用される。その際、通常はフラクショナル位相ロックループ（英語：ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ ＰＬＬ）が用いられ、このフラクショナル位相ロックループが、オシレータの振動周波数ｆ＿ｏｓｃから、比率ｎ／ｍで、周波数ｆ＿ｏｄｒ（英語：ｏｕｔｐｕｔ ｄａｔａ ｒａｔｅ、つまり出力サンプリングレート）のクロックを生成し、すなわち
ｆ＿ｏｄｒ＝ｆ＿ｏｓｃ＊ｎ／ｍ
である。

【0005】

値ｎおよびｍは、整数で選択されることが好ましく、通常は角速度センサのトリミング（英語：ｔｒｉｍｍｉｎｇ）の際に、ｆ＿ｏｓｃを測定し、かつｆ＿ｏｄｒを目標クロック周波数ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍの前後の許容範囲内に収めるのに適切な値ｎおよびｍを算出することにより、部品個別に決定される。これらの値は、通常はセンサ内の、トリミングパラメータのための不揮発性メモリ内に保存される。

【0006】

大きな値は高すぎる電流消費量および大きなチップ面積を生じさせるであろうから、係数ｎおよび除数ｍの絶対量は、構造形態に基づいて制限されている。ただしｎおよびｍの制限された値により、出力サンプリングレートが制限された精度でしか、つまり目標クロック周波数または目標サンプリング周波数ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍからのある程度の、例えば一桁のパーセントの範囲内の差異ａ＿ｏｄｒを伴ってしか調整できないことも一緒に生じる。

【0007】

例えば固有周波数ｆ＿ｏｓｃ＝２５ｋＨｚおよび目標クロック周波数ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍ＝６．４ｋＨｚに対し、値ｍは、式：
ｍ＝ｒｏｕｎｄ（ｆ＿ｏｓｃ＊ｎ／ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍ）
に従って、値ｎに依存して決定される。

【0008】

この例では、値ｍに関し、選択された値ｎ＝８に対して、
ｍ＝ｒｏｕｎｄ（２５ｋＨｚ＊８／６．４ｋＨｚ）＝ｒｏｕｎｄ（３１．２５）＝３１
が生じる。

【0009】

しかしながら値ｍ＝３１では、実際の出力サンプリングレートｆ＿ｏｄｒ＝６．４５２ｋＨｚとなり、つまり実際の出力サンプリングレートは目標サンプリングレートより約０．８％高い。この差異ａ＿ｏｄｒは、次のように定義される。
ａ＿ｏｄｒ＝ｆ＿ｏｄｒ／ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍ
上記の例では、
ａ＿ｏｄｒ＝６．４５２ｋＨｚ／６．４ｋＨｚ＝１．００８
である。

【0010】

測定された角速度信号を処理する際にはしばしば、例えば角度位置により空間内の向きを決定するためのアルゴリズムの一部として、角速度測定値の積分が行われる。この向きは、例えばロール角、ピッチ角、およびヨー角（英語：ｒｏｌｌ、ｐｉｔｃｈ、ｈｅａｄｉｎｇ）によって表され得る。積分が、角速度測定値および時間間隔１／ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍからの積の合計によって行われ、ただし実際のサンプリングレートｆ＿ｏｄｒにｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍからの差異がある場合、これは、積分値に誤差係数ａ＿ｏｄｒがかかっていることになる。

【0011】

この誤差は、確かに従来は受け入れられていたが、しかしながら積分結果が不正確になるという欠点をもつ。
この問題を回避するため実際には、例えば別の時間標準（例えば水晶オシレータ）により、センサのサンプリングレートの予測値からの差異が測定され、この差異が、センサ値の積分の際に時定数の修正として考慮される。これは、別個の周波数標準を必要とし、この測定がシステムの複雑さを増大させ、かつ一部ではそれ自体が不正確さをはらんでいるという欠点をもつ。

【発明の概要】

【0012】

本発明の基礎となるアイデアは、マイクロメカニカルなクロッキングシステムコンポーネントを、システムまたはシステムの少なくとも一部のための、部品から独立した非常に正確な基準タイムベースを発生させるために利用することである。有利なのは、この基準タイムベースが、クロッキングシステムコンポーネントの部品個別の固有周波数から独立しており、かつ固有周波数を基に回路手段を使って発生させたクロック周波数ｆ＿ｏｄｒからも独立していることである。このために本発明によれば、所定の目標クロック周波数ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍからの、クロック周波数ｆ＿ｏｄｒの部品個別の差異ａ＿ｏｄｒが提供される。この差異ａ＿ｏｄｒは、通常はクロッキングシステムコンポーネントの製造プロセスの最後に決定される。

【0013】

第１の態様によればこの課題は、
－ 固有周波数の振動を励起可能なマイクロメカニカル振動素子と、
－ 振動素子の固有周波数から、所定の目標クロック周波数へとプリトリミングされたクロック周波数を発生させる第１の回路手段とを備えたクロッキングシステムコンポーネントを有し、
－ 目標クロック周波数からの、クロック周波数の残存する差異のためのメモリ手段を有し、この差異はクロッキングシステムコンポーネントに対して個別に決定されており、かつ
－ 発生したクロック周波数および保存された差異に基づいてシステムの少なくとも一部のための基準タイムベースを発生させる処理機構を有するシステムによって解決される。

【0014】

第２の態様によればこの課題は、マイクロメカニカル角速度センサを備えたセンサシステムの動作方法であって、このマイクロメカニカル角速度センサのセンサ構造内には少なくとも１つの振動素子が形成されており、
－ この振動素子が、測定信号捕捉のために固有周波数の振動を励起され、
－ この振動素子の固有周波数からクロック周波数を発生させ、このクロック周波数が、所定の目標クロック周波数へとプリトリミングされており、かつ角速度センサのセンサデータのための出力サンプリングレートを決定する動作方法において、
－ 目標クロック周波数からの、クロック周波数の角速度センサに対して個別の残存する差異が提供されること、ならびに
－ 発生したクロック周波数および保存された差異に基づいてセンサシステムの少なくとも一部のための基準タイムベースを発生させることを特徴とする動作方法によって解決される。

【0015】

システムの有利な変形形態は、それぞれ従属請求項の対象である。
システムの有利な一変形形態は、システムがセンサシステムとして形成されており、その際、マイクロメカニカルセンサ構造を備えた角速度センサが、クロッキングシステムコンポーネントとして機能すること、すなわち、
－ センサ構造内に少なくとも１つの振動素子が形成されており、この少なくとも１つの振動素子が、測定信号捕捉のために固有周波数の振動を励起されることによって、および
－ 回路手段が設けられており、この回路手段が固有周波数から、角速度センサのセンサデータのための出力サンプリングレートを決定するクロック周波数を発生させることによって機能すること、
－ ならびに処理機構が、センサデータを基準タイムベースに基づいて処理するために設計されていることを特徴とする。

【0016】

システムのさらなる有利な一変形形態は、クロック周波数を発生させるための回路手段が、少なくとも１つの位相ロックループを含むことを特色とする。こうすることで、クロック周波数が高い精度で生成され得る。

【0017】

システムのさらなる有利な一変形形態は、クロッキングシステムコンポーネントおよび／または処理機構が、差異のためのメモリ手段を備えていることを特徴とする。これにより、差異が後の使用のために提供され得る。

【0018】

システムのさらなる有利な一変形形態は、クロッキングシステムコンポーネントおよび／または処理機構が、差異のための外部のメモリ手段へのアクセスを有することを特色とする。こうすることで、差異が外部からもアクセス可能に形成されることが有利である。

【0019】

システムのさらなる有利な一変形形態は、独立したタイムベースを発生させる少なくとも１つのさらなるシステムコンポーネントが設けられていること、およびこのさらなるシステムコンポーネントの独立したタイムベースが、基準タイムベースに基づいて較正可能および／または修正可能であることを特徴とする。これにより、さらなるシステムコンポーネントが非常に高い精度で動作され得ることが有利である。

【0020】

システムのさらなる有利な一変形形態は、所定の周波数の出力信号を発生させるための第２の回路手段を備えた少なくとも１つのオシレータコンポーネントが設けられており、この回路手段の設計の基礎となるのが基準タイムベースであることを特色とする。こうすることで、所定の周波数の出力信号が非常に正確に発生し得る。

【0021】

方法のさらなる有利な一変形形態は、角速度センサのセンサデータが、基準タイムベースに基づいて処理されること、とりわけ、角速度センサのセンサデータがクロック周波数および差異を考慮して積分されることにより、角速度センサの相対的で空間的な向きが確定されることを特徴とする。これにより、センサの非常に正確なセンシング挙動が提供され得ることが有利である。

【0022】

方法のさらなる有利な一変形形態は、基準タイムベースが、さらなるシステムコンポーネントによって発生した独立したタイムベースを較正および／または修正するために使用されることを特色とする。これにより、さらなるシステムコンポーネントによって発生した独立したタイムベースが非常に正確に形成され得る。

【0023】

方法のさらなる有利な一変形形態は、独立したタイムベースの較正および／または修正が、角速度センサのセンサ動作中の選択可能な時点で行われることを特色とする。これにより、角速度センサの省電流動作が支援される。

【0024】

方法のさらなる有利な一変形形態は、角速度センサが、独立したタイムベースの較正および／または修正のために特別にアクティブ化されることを特色とする。こうすることでも、角速度センサの省電流動作が支援される。

【0025】

システムのさらなる有利な一変形形態は、基準タイムベースが、オシレータコンポーネントの出力信号の周波数を調整するために使用されることを特色とする。これにより、オシレータコンポーネントの出力信号の周波数が非常に正確に提供され得る。

【0026】

以下に、さらなる特徴および利点と共に、複数の図に基づいて本発明を詳細に説明する。同じまたは機能が同じ素子は、図では同じ符号を有している。
開示された方法の特徴は、相応の開示された装置の特徴から類似的に明らかであり、かつその逆である。これは、とりわけシステムに関する特徴、技術的利点、および実施形態が、システムに関する相応の実施形態、特徴、および利点から、センサシステムの動作方法に関する相応の実施形態、特徴、および利点から類似的に明らかであり、かつその逆であることを意味する。簡略化のため、図ではそれぞれ前出の図に対する変化だけを解説する。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】従来のシステムを示す図である。

【図2】提案されたシステムの第１の実施形態を示す図である。

【図3】提案されたシステムの第２の実施形態を示す図である。

【図4】提案されたシステムの第３の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明によるシステムにより、フラクショナル位相ロックループによるサンプリングレートの生成時に生じる差異係数を、角速度測定値を処理する際に考慮することが、このためにさらなる周波数標準を必要とせずに可能にされることが有利である。その際、ＭＥＭＳオシレータの高い精度および安定性が利用可能にされるべきである。

【0029】

本発明により、既に製造中に、角速度センサのトリミングの際に、部品個別の差異ａ_ｏｄｒが決定および保存され、この値が、後のセンサデータ処理で利用するために提供され得ることが有利である。

【0030】

提案されたシステムおよび方法の利点は、
－ センサデータ処理の精度が向上し、このためにさらなる時間標準を必要とせず、
－ ＭＥＭＳオシレータにより、非常に正確なタイムベースが、センサデータ処理のそのほかの目的または時間／周波数測定のためにも、追加的な費用なしで提供され得ることにある。

【0031】

図１は、センサシステムの形態の従来のシステム１００を示している。このシステム１００は、クロッキングシステムコンポーネント１としての角速度センサ素子１を含んでおり、このクロッキングシステムコンポーネント１は第１の回路手段２を備えており、この第１の回路手段２は、ＰＬＬと、さらにこのＰＬＬに関する値を有するレジスタとを含んでおり、これにより、クロッキングシステムコンポーネントの振動周波数から、センサ信号のサンプリングレートとして理解されるべきクロック周波数または出力データレートｆ＿ｏｄｒが生成される。

【0032】

出力素子４により、信号が出力データレートｆ＿ｏｄｒで処理機構１０に出力される。
図２は、センサシステムとして形成された本発明によるシステム１００の第１の実施形態を示している。この形態では第１のメモリ手段５が認識され、この第１のメモリ手段５内に差異ａ＿ｏｄｒが保存され、かつ処理機構１０に供給され得る。このメモリ手段は、図２に示した例示的実施形態では、クロッキングシステムコンポーネント１の、詳しくは角速度センサ素子の構成要素である。処理機構１０は、角速度信号を出力データレートに同期して積分、つまり合計して、差異ａ＿ｏｄｒを用いて修正するホストシステム（例えばアプリケーションプロセッサ）として形成され得る。

【0033】

差異ａ＿ｏｄｒは、角速度センサの製造時に１回だけ確定される部品個別の係数である。
角速度センサ信号は、例えば、センサ信号のサンプル値を経過時間にわたって合計することにより、向きの決定に利用され得る。その際、実際のサンプリング周期Δｔ＿ｒｅａｌ＝１／ｆ＿ｏｄｒに、目標サンプリング周期Δｔ＿ｎｏｍ＝１／ｆ＿ｏｄｒ＿ｎｏｍからの差異がある場合、これにより誤差が生じ、この誤差は、既知の差異ａ＿ｏｄｒにより次のように修正され得る。

【0034】

アルゴリズムにおける修正は、例えば空間軸において、次のように行われる。

【0035】

【数1】

【0036】

式中、
φ：角速度センサ値ωの集合の角度合計
Δｔ＿ｒｅａｌ：実際のサンプリング周期
Δｔ＿ｎｏｍ：目標サンプリング周期
ｆ＿ｏｄｒ：実際のサンプリング周波数
ｆ＿ｏｄｒ：目標サンプリング周波数
ａ＿ｏｄｒ：サンプリング周波数の差異係数

図３は、提案されたシステム１００のさらなる一実施形態を示している。

【0037】

この場合には、外部の第２のメモリ手段２０が設けられており、この外部の第２のメモリ手段２０により差異ａ＿ｏｄｒが保存され、かつ処理機構１０に供給され得る。外部のメモリ手段２０は、例えば処理機構１０もしくはホストシステムのメモリ、またはメーカによって提供され、トリミングパラメータを有するデータバンク、またはセンサシステムのユーザがアクセスし得るクラウドであり得る。

【0038】

図４は、提案されたシステム１００のさらなる一実施形態を示している。この形態でも、差異ａ＿ｏｄｒを格納するための第２の外部に形成されたメモリ手段２０が設けられていることが認識される。この例示的実施形態では、角速度センサ１の出力データレートｆ＿ｏｄｒが、オシレータ３０によりタイムベースを発生させるために利用され、このタイムベースが、角速度センサ信号の処理の基礎となり、システムのそのほかの箇所でも利用され得る。これに加えてオシレータ３０には差異ａ＿ｏｄｒが供給され、したがってオシレータ３０によって発生したタイムベースは、確かに角速度センサ素子の部品個別の固有周波数から導出されているが、この固有周波数からは独立している。オシレータ３０のタイムベースが処理機構１０に供給され、この場合、処理機構１０は、このように修正されたオシレータ周波数を、角速度センサ信号の積分の基礎とする。

【0039】

差異ａ＿ｏｄｒは、センサデータを処理するアルゴリズムにおける直接的な使用の代わりに、独立したタイムベースを較正または補正するために、例えば不正確なＲＣオシレータをその後のセンサハブ（例えばセンサデータを処理するためのマイクロコントローラ）の形態での処理機構１０内で較正するために利用される。

【0040】

これは、タイムベースの精度が、角速度信号の処理に役立つだけでなく、そのほかのセンサデータの処理にも利用され得るという利点を有する。
場合によっては、オシレータ３０により、またさらなるシステムコンポーネント、例えばセンサまたは処理ユニット４０にも、独立したタイムベースが付与され得る。

【0041】

オシレータ３０は、後続の部品４０に出力信号を非常に正確な周波数で提供するために、分周比ｎ１／ｍ１の正確なフラクショナルＰＬＬまたはＦＬＬ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）としても形成され得る。この場合には差異ａ＿ｏｄｒは、センサの出力サンプリングレートｆ＿ｏｄｒおよび差異ａ＿ｏｄｒに基づいて正確な周波数信号を生成するために利用される。この場合、正確なフラクショナルＰＬＬまたはＦＬＬの分周比ｎ１／ｍ１が、値ａ＿ｏｄｒの分だけ修正される。

【0042】

こうすることで、例えば、シリアルインターフェイスモジュール（ＵＡＲＴ、ＵＳＢなど）の動作のための、無線送信器および／または無線受信器（例えばブルートゥース）用の周波数標準が、このためにさらなる水晶を必要とせずに生成され得る。

【0043】

センサシステムとして形成されたシステム１００のさらなる一実施形態では、独立したタイムベースは、角速度センサがオンになっているときにのみ較正される。角速度センサがオフになっているときは、独立したタイムベースはその内在精度で働き続ける。この形態は、角速度センサが、ＲＣオシレータに基づくタイムベースの電流消費量（例えば３００ｎＡ）より桁違いに高い電流消費量（例えば９５０μＡ）を有するので有利である。さらにこれにより、角速度センサ信号が処理されるべき場合に優先的に、タイムベースの高い精度が提供される。

【0044】

適用事例によっては、それが必ずしも角速度信号の処理に役立たないとしても、常に高い精度が要求される場合に独立したタイムベースを較正するために角速度センサを選択的に接続することもできる。

【0045】

上では一貫して、システム１００が、センサ信号を処理するための非常に正確なタイムベースを決定するためにトリミング誤差の補正が可能な角速度センサシステムとして開示されたのではあるが、クロッキングシステムコンポーネント１がマイクロミラーであり、かつシステム１００が光学システム、例えばマイクロプロジェクタシステムとして形成されることも考えられる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】