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公開番号2025165505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024069575
出願日2024-04-23
発明の名称慣性センサーモジュール
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人Knowledge Partners弁理士法人
主分類G01C 19/5776 20120101AFI20251028BHJP(測定;試験)
要約【課題】簡易な演算処理装置でセンサーモジュールを高速化する手法の提供。
【解決手段】慣性センサーユニットと、前記N個(Nは2以上の整数)の演算処理装置と、を備え、N個の前記演算処理装置は、既定の順序で前記サンプリングの開始および前記処理結果の出力を行う、慣性センサーモジュールを構成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
慣性センサーユニットと、
前記慣性センサーユニットの出力のサンプリング、サンプリング結果に基づく処理、および処理結果の出力、を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）の演算処理装置と、を備え、
Ｎ個の前記演算処理装置は、既定の順序で前記サンプリングの開始および前記処理結果の出力を行う、
慣性センサーモジュール。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
ｍ番目（ｍは１～Ｎ－１の整数のいずれか）の順序で前記サンプリングを開始する前記演算処理装置と、（ｍ＋１）番目の順序で前記サンプリングを開始する前記演算処理装置と、のそれぞれが前記サンプリングを開始するタイミングのずれ、および、前記処理結果の出力を行うタイミングのずれは、１個の前記演算処理装置において前記サンプリングを行う周期よりも短い、
請求項１に記載の慣性センサーモジュール。
【請求項３】
前記慣性センサーユニットが出力を行う周期は、１個の前記演算処理装置が前記サンプリングを行う周期の１／Ｎである、
請求項１または請求項２に記載の慣性センサーモジュール。
【請求項４】
Ｎ個の前記演算処理装置は、共通の同期信号に基づいて前記サンプリングを開始するタイミングを決定する、
請求項１または請求項２に記載の慣性センサーモジュール。
【請求項５】
Ｎ個の前記演算処理装置は、前記慣性センサーユニットに接続されたインターフェースをそれぞれ有する、
請求項１または請求項２に記載の慣性センサーモジュール。
【請求項６】
前記慣性センサーユニットは、同一の測定対象を測定するＮ個（Ｎは２以上の整数）の慣性センサーデバイスを有し、
Ｎ個の前記演算処理装置のそれぞれは、前記Ｎ個の慣性センサーデバイスのうち異なる慣性センサーデバイスに接続されている、
請求項１に記載の慣性センサーモジュール。
【請求項７】
前記慣性センサーユニットが出力を行う周期は、１個の前記演算処理装置が前記サンプリングを行う周期と同一であり、
ｍ番目（ｍは１～Ｎ－１の整数のいずれか）の順序で前記サンプリングを開始する前記演算処理装置と、（ｍ＋１）番目の順序で前記サンプリングを開始する前記演算処理装置と、のそれぞれが前記サンプリングを開始するタイミングのずれは、１個の前記演算処理装置が前記サンプリングを行う周期の１／Ｎである、
請求項６に記載の慣性センサーモジュール。
【請求項８】
前記慣性センサーユニットは、同一の測定対象を測定する複数の慣性センサーデバイスを備えるＮ個（Ｎは２以上の整数）の慣性センサーデバイス群を有し、
Ｎ個の前記演算処理装置のそれぞれは、前記Ｎ個の慣性センサーデバイス群のうち異なる慣性センサーデバイス群に接続されており、
Ｎ個の前記演算処理装置は、それぞれ前記Ｎ個の慣性センサーデバイス群のうち接続された慣性センサーデバイス群の同一の測定対象のサンプリング結果を統計する処理を行い、前記処理結果の出力を行う、
請求項１に記載の慣性センサーモジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性センサーモジュールに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、慣性センサーデバイスからの出力を演算処理装置によって処理する構成が知られている。例えば、特許文献１においては、Ｘ軸角速度センサーデバイス、Ｙ軸角速度センサーデバイス、Ｚ軸角速度センサーデバイスおよび加速度センサーデバイスがマイクロコントローラー（演算処理装置）に接続される構成が開示されている。マイクロコントローラーは、これらのセンサーデバイスからの出力に基づいて演算処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１６３９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術においては、複数のセンサーデバイスからの信号を１個のマイクロコントローラーによって処理している。従って、複数のセンサーデバイスの信号を処理できる高い性能がマイクロコントローラーに要求され、高速に動作するセンサーモジュールを構成するための障害となる。このため、より簡易な構成を用いて、複数のセンサーデバイスからの信号を１個のマイクロコントローラーによって処理する構成と比較して、高速化可能な技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための一実施形態としての慣性センサーモジュールは、慣性センサーユニットと、前記慣性センサーユニットの出力のサンプリング、サンプリング結果に基づく処理、および処理結果の出力、を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）の演算処理装置と、を備え、Ｎ個の前記演算処理装置は、既定の順序で前記サンプリングの開始および前記処理結果の出力を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る慣性センサーモジュールの構成例。
第１実施形態に係る慣性センサーモジュールの各部の動作等のタイミングチャート。
第２実施形態に係る慣性センサーモジュールの構成例。
第２実施形態に係る慣性センサーモジュールの各部の動作等のタイミングチャート。
第３実施形態に係る慣性センサーモジュールの構成例。
第３実施形態に係る慣性センサーモジュールの各部の動作等のタイミングチャート。
第４実施形態に係る慣性センサーモジュールの構成例。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【０００８】
（１）第１実施形態
図１に本実施形態の慣性センサーモジュール１０の構成例を示す。本実施形態において慣性センサーモジュール１０は、ホスト３０と通信可能に接続される。慣性センサーモジュール１０とホスト３０とは、既定の通信規格（例えば、ＳＰＩ規格等）に従って通信を行う。
【０００９】
慣性センサーモジュール１０は、慣性に関する値を検出する複数のセンサー素子を備えルモジュールである。本実施形態において、慣性センサーモジュール１０は、慣性センサーユニット１１，第１演算処理装置２１，第２演算処理装置２２を備えている。
【００１０】
本実施形態において、慣性センサーユニット１１は、３軸角速度センサーデバイス１１ａと、３軸加速度センサーデバイス１１ｂと、を備える。３軸角速度センサーデバイス１１ａは、角速度を検出するセンサーである。３軸角速度センサーデバイス１１ａは、予め設定された互いに直交する３軸のそれぞれを回転軸とした回転方向の角速度を検出するセンサー素子を含んでいる。３軸角速度センサーデバイス１１ａは、例えば、Ｘ軸周りの角速度、Ｙ軸周りの角速度、Ｚ軸周りの角速度を検出する。また、３軸角速度センサーデバイス１１ａは、図示しないアナログ回路、Ａ／Ｄ変換回路、インターフェースを備えている。３軸角速度センサーデバイス１１ａが角速度を検出すると、アナログ回路によって検出結果に対して所定の処理が行われ、処理後の角速度を示すアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路によってデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換回路から出力されたデジタルデータは、インターフェースを介して第１演算処理装置２１および第２演算処理装置２２に出力される。
（【００１１】以降は省略されています）

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