(57)【要約】【課題】  大型の演算装置を要せずに、回転可能な部位間の相対変位角度を出力することができるジャイロセンサー並びにそれを用いた測定システム及び移動体を提供すること。【解決手段】  ジャイロセンサーＧ１は、第１の振動子２０Ａと、第１の検出軸Ａ１回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路３２Ａと、第１の検出軸Ａ１回りの第１の角速度を積分し、第１の積分信号を求める演算回路４０Ａと、第２の振動子２０Ｂを含む外部のジャイロセンサーＧ２からの、第２の検出軸Ａ２回りの第２の角速度の積分結果である第２の積分信号を受信するインターフェース回路５０Ａと、を含む。演算回路は、第１の積分信号及び第２の積分信号に基づいて、第１の検出軸周りの第１の回転角度と第２の検出軸周りの第２の回転角度との間の相対変位角度（θ１−θ２）に対応する相対変位角度信号を求め、インターフェース回路は、相対変位角度信号を出力する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
前記第１の角速度信号に基づいて前記第１の角速度を積分し、第１の積分信号を求める演算回路と、
第２の振動子を含む外部のジャイロセンサーからの、第２の検出軸回りの第２の角速度の積分結果である第２の積分信号を、受信信号として受信するインターフェース回路と、
を含み、
前記演算回路は、
前記第１の積分信号及び前記第２の積分信号に基づいて、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第２の検出軸周りの第２の回転角度との間の差分である相対変位角度に対応する相対変位角度信号を求め、
前記インターフェース回路は、
前記相対変位角度信号を出力することを特徴とするジャイロセンサー。
【請求項２】
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
演算回路と、
第２の振動子を含む外部のジャイロセンサーからの、第２の検出軸回りの第２の角速度に対応する第２の角速度信号を、受信信号として受信するインターフェース回路と、
を含み、
前記演算回路は、
前記第１の角速度信号と前記第２の角速度信号に基づいて、前記第１の角速度と前記第２の角速度との差分を積分し、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第２の検出軸周りの第２の回転角度との間の差分である相対変位角度に対応する相対変位角度信号を求め、
前記インターフェース回路は、
前記相対変位角度信号を出力することを特徴とするジャイロセンサー。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記インターフェース回路は、前記第１の検出軸と平行な前記第２の検出軸を含む前記外部のジャイロセンサーからの前記受信信号を受信することを特徴とするジャイロセンサー。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記インターフェース回路は、第１のインターフェース回路と第２のインターフェース回路とを含み、
前記第１のインターフェース回路は、通信におけるマスターに設定され、前記受信信号を受信し、
前記第２のインターフェース回路は、外部の装置に対して前記相対変位角度信号を出力することを特徴とするジャイロセンサー。
【請求項５】
請求項４において、
前記第２のインターフェース回路は、前記相対変位角度信号と前記受信信号とを出力することを特徴とするジャイロセンサー。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記第１のインターフェース回路は、前記外部のジャイロセンサーから第２の相対変位角度信号を受信し、
前記第２のインターフェース回路は、前記相対変位角度信号と前記第２の相対変位角度信号とを出力することを特徴とするジャイロセンサー。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記ジャイロセンサー及び前記外部のジャイロセンサーの同期に用いられる同期信号を生成する同期信号生成回路と、
前記同期信号に同期して検出された前記角速度信号を記憶する記憶部と、
を含み、
前記演算回路は、前記記憶部に記憶された前記角速度信号と、該角速度信号と同期が一致する前記受信信号と、に基づいて前記相対変位角度信号を演算することを特徴とするジャイロセンサー。
【請求項８】
共通バス接続され、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のジャイロセンサーと、処理装置と、を含み、
前記第１のジャイロセンサーは、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
前記第１の角速度信号に基づいて前記第１の角速度を積分し、第１の積分信号を求める演算回路と、
前記共通バスに接続され、第ｋ（ｋは２≦ｋ≦ｎを満たす整数）の振動子を含む前記第ｋのジャイロセンサーからの、第ｋの検出軸回りの第ｋの角速度の積分結果である第ｋの積分信号を、受信信号として受信する第１のインターフェース回路と、
前記処理装置に接続された第２のインターフェース回路と、
を含み、
前記演算回路は、
前記第１の積分信号及び前記第ｋの積分信号に基づいて、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第ｋの検出軸周りの第ｋの回転角度との間の差分である第１−第ｋ間相対変位角度に対応する第１−第ｋ間相対変位角度信号を求め、
前記第２のインターフェース回路は、
前記第１−第ｋ間相対変位角度信号を前記処理装置に出力することを特徴とする測定システム。
【請求項９】
共通バスに接続され、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第１のジャイロセンサーは、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
演算回路と、
前記共通バスに接続され、第ｋ（ｋは２≦ｋ≦ｎを満たす整数）の振動子を含む前記第ｋのジャイロセンサーからの、第ｋの検出軸回りの第ｋの角速度に対応する第ｋの角速度信号を、受信信号として受信する第１のインターフェース回路と、
前記処理装置に接続された第２のインターフェース回路と、
を含み、
前記演算回路は、
前記第１の角速度信号と前記第ｋの角速度信号に基づいて、前記第１の角速度と前記第ｋの角速度との差分を積分し、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第ｋの検出軸周りの第ｋの回転角度との間の差分である第１−第ｋ間相対変位角度に対応する第１−第ｋ間相対変位角度信号を求め、
前記第２のインターフェース回路は、
前記第１第−ｋ間相対変位角度信号を出力することを特徴とする測定システム。
【請求項１０】
請求項８または９において、
ｎは３以上の整数であり、
前記第１のジャイロセンサーの前記演算回路は、前記第ｋのジャイロセンサーからの前記受信信号と、前記第（ｋ−１）のジャイロセンサーから受信信号である、第（ｋ−１）の検出軸回りの第（ｋ−１）の角速度に対応する第（ｋ−１）の角速度信と、に基づいて第ｋ−第（ｋ−１）間の相対変位角度信号を求めることを特徴とする測定システム。
【請求項１１】
互いに平行な検出軸を有する第１のジャイロセンサー及び第２のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第１のジャイロセンサーは、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
前記第１の角速度信号に基づいて前記第１の角速度を積分し、第１の積分信号を求める演算回路と、
通信におけるマスターに設定される第１のインターフェースと、
第２のインターフェースと、
を含み、
前記第１のジャイロセンサーの前記第１のインターフェースは、前記第２のジャイロセンサーのインターフェースと接続され、第２の振動子を含む前記第２のジャイロセンサーからの、第２の検出軸回りの第２の角速度の積分結果である第２の積分信号を、受信信号として受信し、
前記第１のジャイロセンサーの前記演算回路は、
前記第１の積分信号及び前記第２の積分信号に基づいて、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第２の検出軸周りの第２の回転角度との間の差分である相対変位角度に対応する相対変位角度信号を求め、
前記第１のジャイロセンサーの前記第２のインターフェースは、前記相対変位角度信号を前記処理装置に出力することを特徴とする測定システム。
【請求項１２】
互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは３以上の整数）のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第ｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）のジャイロセンサーは、
第ｍの振動子と、
前記第ｍの振動子からの検出信号に基づいて、第ｍの検出軸回りの第ｍの角速度に対応する第ｍの角速度信号を検出する検出回路と、
前記第ｍの角速度信号に基づいて前記第ｍの角速度を積分し、第ｍの積分信号を求める演算回路と、
通信におけるマスターに設定される第１のインターフェースと、
第２のインターフェースと、
を含み、
ｍが２≦ｍ≦ｎ−１を満たす整数である場合において、
前記第（ｍ−１）のジャイロセンサーの前記第１のインターフェースは、前記第ｍのジャイロセンサーの前記第２のインターフェースと接続され、前記第ｍのジャイロセンサーからの前記第ｍの積分信号及び前記第ｍのジャイロセンサーの第ｍの回転角度と前記第ｎのジャイロセンサーの第ｎの回転角度との間の差分である第ｍ−第ｎ間相対変位角度に対応する第ｍ−第ｎ間相対変位角度信号を、受信信号として受信し、かつ、
前記第（ｍ−１）のジャイロセンサーの前記演算回路は、前記第（ｍ−１）の積分信号、前記第ｍの積分信号、及び前記第ｍ−第ｎ間相対変位角度信号に基づいて、前記第（ｍ−１）の検出軸周りの第（ｍ−１）の回転角度と前記第ｎの検出軸周りの第ｎの回転角度との間の差分である第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角度に対応する第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角度信号を求め、前記第２のインターフェースから、前記第（ｍ−１）の積分信号及び前記第（ｍ−１）−第ｎ相対変位角度信号を出力し、
前記第１のジャイロセンサーの前記第２のインターフェースは、前記第１−第ｎ間相対変位角度信号を前記処理装置に出力することを特徴とする測定システム。
【請求項１３】
互いに平行な検出軸を有する第１のジャイロセンサー及び第２のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第１のジャイロセンサーは、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
演算回路と、
通信におけるマスターに設定される第１のインターフェースと、
前記処理装置に接続された第２のインターフェースと、
を含み、
前記第１のジャイロセンサーの前記第１のインターフェースは、前記第２のジャイロセンサーのインターフェースと接続され、第２の振動子を含む前記第２のジャイロセンサーからの、第２の検出軸回りの第２の角速度信号を、受信信号として受信し、
前記第１のジャイロセンサーの前記演算回路は、
前記第１の角速度信号及び前記第２の角速度信号に基づいて、前記第１の検出軸周りの第１の角速度と前記第２の検出軸周りの第２の角速度との差分を積分し、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第２の検出軸周りの第２の回転角度との間の差分であるである相対変位角度に対応する相対変位角度信号を求め、
前記第１のジャイロセンサーの前記第２のインターフェースは、前記相対変位角速度信号を前記処理装置に出力することを特徴とする測定システム。
【請求項１４】
互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは３以上の整数）のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第ｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）のジャイロセンサーは、
第ｍの振動子と、
前記第ｍの振動子からの検出信号に基づいて、第ｍの検出軸回りの第ｍの角速度に対応する第ｍの角速度信号を検出する検出回路と、
演算回路と、
通信におけるマスターに設定される第１のインターフェースと、
第２のインターフェースと、
を含み、
ｍが２≦ｍ≦ｎ−１を満たす整数である場合において、
前記第（ｍ−１）のジャイロセンサーの前記第１のインターフェースは、前記第ｍのジャイロセンサーの前記第２のインターフェースと接続され、前記第ｍのジャイロセンサーからの前記第ｍの角速度信号及び前記第ｍのジャイロセンサーの第ｍの角速度と前記第ｎのジャイロセンサーの第ｎの角速度との間の差分である第ｍ−第ｎ間相対変位角速度に対応する第ｍ−第ｎ間相対変位角速度信号を、受信信号として受信し、かつ、
前記第（ｍ−１）のジャイロセンサーの前記演算回路は、前記第（ｍ−１）の角速度信号、前記第ｍの角速度信号、及び前記第ｍ−第ｎ間相対変位角速度信号に基づいて、前記第（ｍ−１）の検出軸周りの第（ｍ−１）の角速度と前記ｎの検出軸周りの第ｎの角速度との間の差分である第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角速度に対応する第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角速度信号を求め、前記第２のインターフェースから、前記第（ｍ−１）の角速度信号及び前記第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角速度信号を出力し、
前記第１のジャイロセンサーの前記第２のインターフェースは、前記第１−第ｎ間相対変位角度信号を前記処理装置に出力することを特徴とする測定システム。
【請求項１５】
請求項８乃至１４のいずれか一項において、
前記第１のジャイロセンサー及び第２のジャイロセンサーの同期に用いられる同期信号を生成する同期信号生成回路と、
前記同期信号に同期して検出された前記角速度信号を記憶する記憶部と、
を含み、
前記演算回路は、前記記憶部に記憶された前記角速度信号と、該角速度信号と同期が一致する前記受信信号と、に基づいて前記第１−第２間相対変位角度信号を演算することを特徴とする測定システム。
【請求項１６】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のジャイロセンサーと、
前記ジャイロセンサーが設けられるボディーと、
を含むことを特徴とする移動体。
【請求項１７】
請求項８乃至１５のいずれか一項に記載の測定システムと、
前記測定システムが設けられるボディーと、
を含むことを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロセンサー並びにそれを用いた測定システム及び移動体等に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、関節として機能する屈曲回転部により屈曲回転規制される人体の上腕と前腕とに取付けられる各センサーユニットが、ジャイロ、加速度センサー、地磁気センサーを備え、ジャイロによって検出された回転角速度、加速度センサーによって検出された加速度、地磁気センサーによって検出された傾斜、方位の各データから別個に算出された結果を相互に補正することで姿勢角度を算出する四肢訓練装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、回転可能な部位に設けられる２つのセンサーユニットには、ジャイロ、加速度センサー、地磁気センサーを備える必要がある。さらに、姿勢角度を演算するためには、２つのセンサーユニット以外に、パーソナルコンピューター等の大型の演算装置が必要であった。
【０００５】
本発明の幾つかの態様は、大型の演算装置を要することなく、回転可能な部位間の相対変位角度を出力することができるジャイロセンサー並びにそれを用いた測定システム及び移動体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
前記第１の角速度信号に基づいて前記第１の角速度を積分し、第１の積分信号を求める演算回路と、
第２の振動子を含む外部のジャイロセンサーからの、第２の検出軸回りの第２の角速度の積分結果である第２の積分信号を、受信信号として受信するインターフェース回路と、
を含み、
前記演算回路は、
前記第１の積分信号及び前記第２の積分信号に基づいて、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第２の検出軸周りの第２の回転角度との間の差分である相対変位角度に対応する相対変位角度信号を求め、
前記インターフェース回路は、
前記相対変位角度信号を出力するジャイロセンサーに関する。
【０００７】
（２）本発明の他の態様は、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
演算回路と、
第２の振動子を含む外部のジャイロセンサーからの、第２の検出軸回りの第２の角速度に対応する第２の角速度信号を、受信信号として受信するインターフェース回路と、
を含み、
前記演算回路は、前記第１の角速度信号と前記第２の角速度信号に基づいて、前記第１の角速度と前記第２の角速度との差分を積分し、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第２の検出軸周りの第２の回転角度との間の差分である相対変位角度に対応する相対変位角度信号を求め、
前記インターフェース回路は、前記相対変位角度信号を出力するジャイロセンサーに関する。
【０００８】
（３）上述した（１）または（２）のジャイロセンサーにおいて、前記インターフェース回路は、前記第１の検出軸と平行な前記第２の検出軸を含む前記外部のジャイロセンサーからの前記受信信号を受信することができる。
【０００９】
（４）上述した（１）〜（３）のジャイロセンサーにおいて、前記インターフェース回路は、第１のインターフェース回路と第２のインターフェース回路とを含み、前記第１のインターフェース回路は、通信におけるマスターに設定され、前記受信信号を受信し、前記第２のインターフェース回路は、外部の装置に対して前記相対変位角度信号を出力するができる。
【００１０】
（５）上述した（４）のジャイロセンサーにおいて、前記第２のインターフェース回路は、前記相対変位角度信号と前記受信信号とを出力することができる。
【００１１】
（６）上述した（４）または（５）のジャイロセンサーにおいて、前記第１のインターフェース回路は、前記外部のジャイロセンサーから第２の相対変位角度信号を受信し、前記第２のインターフェース回路は、前記相対変位角度信号と前記第２の相対変位角度信号とを出力することができる。
【００１２】
（７）上述した（１）〜（６）のジャイロセンサーにおいて、
前記ジャイロセンサー及び前記外部のジャイロセンサーの同期に用いられる同期信号を生成する同期信号生成回路と、
前記同期信号に同期して検出された前記角速度信号を記憶する記憶部と、
を含み、
前記演算回路は、前記記憶部に記憶された前記角速度信号と、該角速度信号と同期が一致する前記受信信号と、に基づいて前記相対変位角度信号を演算することができる。
【００１３】
（８）本発明のさらに他の態様は、
共通バス接続され、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のジャイロセンサーと、処理装置と、を含み、
前記第１のジャイロセンサーは、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
前記第１の角速度信号に基づいて前記第１の角速度を積分し、第１の積分信号を求める演算回路と、
前記共通バスに接続され、第ｋ（ｋは２≦ｋ≦ｎを満たす整数）の振動子を含む前記第ｋのジャイロセンサーからの、第ｋの検出軸回りの第ｋの角速度の積分結果である第ｋの積分信号を、受信信号として受信する第１のインターフェース回路と、
前記処理装置に接続された第２のインターフェース回路と、
を含み、
前記演算回路は、
前記第１の積分信号及び前記第ｋの積分信号に基づいて、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第ｋの検出軸周りの第ｋの回転角度との間の差分である第１−第ｋ間相対変位角度に対応する第１−第ｋ間相対変位角度信号を求め、
前記第２のインターフェース回路は、
前記第１−第ｋ間相対変位角度信号を前記処理装置に出力する測定システムに関する。
【００１４】
（９）本発明のさらに他の態様は、
共通バスに接続され、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第１のジャイロセンサーは、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
演算回路と、
前記共通バスに接続され、第ｋ（ｋは２≦ｋ≦ｎを満たす整数）の振動子を含む前記第ｋのジャイロセンサーからの、第ｋの検出軸回りの第ｋの角速度に対応する第ｋの角速度信号を、受信信号として受信する第１のインターフェース回路と、
前記処理装置に接続された第２のインターフェース回路と、
を含み、
前記演算回路は、
前記第１の角速度信号と前記第ｋの角速度信号に基づいて、前記第１の角速度と前記第ｋの角速度との差分を積分し、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第ｋの検出軸周りの第ｋの回転角度との間の差分である第１−第ｋ間相対変位角度に対応する第１−第ｋ間相対変位角度信号を求め、
前記第２のインターフェース回路は、
前記第１第−ｋ間相対変位角度信号を出力する測定システムに関する。
【００１５】
（１０）本発明のさらに他の態様（８）または（９）では、ｎは３以上の整数であり、前記第１のジャイロセンサーの前記演算回路は、前記第ｋのジャイロセンサーからの前記受信信号と、前記第（ｋ−１）のジャイロセンサーから受信信号である、第（ｋ−１）の検出軸回りの第（ｋ−１）の角速度に対応する第（ｋ−１）の角速度信と、に基づいて第ｋ−第（ｋ−１）間の相対変位角度信号を求めることができる。
【００１６】
（１１）本発明のさらに他の態様は、
互いに平行な検出軸を有する第１のジャイロセンサー及び第２のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第１のジャイロセンサーは、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
前記第１の角速度信号に基づいて前記第１の角速度を積分し、第１の積分信号を求める演算回路と、
通信におけるマスターに設定される第１のインターフェースと、
第２のインターフェースと、
を含み、
前記第１のジャイロセンサーの前記第１のインターフェースは、前記第２のジャイロセンサーのインターフェースと接続され、第２の振動子を含む前記第２のジャイロセンサーからの、第２の検出軸回りの第２の角速度の積分結果である第２の積分信号を、受信信号として受信し、
前記第１のジャイロセンサーの前記演算回路は、
前記第１の積分信号及び前記第２の積分信号に基づいて、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第２の検出軸周りの第２の回転角度との間の差分である相対変位角度に対応する相対変位角度信号を求め、
前記第１のジャイロセンサーの前記第２のインターフェースは、前記相対変位角度信号を前記処理装置に出力する測定システムに関する。
【００１７】
（１２）本発明のさらに他の態様は、
互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは３以上の整数）のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第ｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）のジャイロセンサーは、
第ｍの振動子と、
前記第ｍの振動子からの検出信号に基づいて、第ｍの検出軸回りの第ｍの角速度に対応する第ｍの角速度信号を検出する検出回路と、
前記第ｍの角速度信号に基づいて前記第ｍの角速度を積分し、第ｍの積分信号を求める演算回路と、
通信におけるマスターに設定される第１のインターフェースと、
第２のインターフェースと、
を含み、
ｍが２≦ｍ≦ｎ−１を満たす整数である場合において、
前記第（ｍ−１）のジャイロセンサーの前記第１のインターフェースは、前記第ｍのジャイロセンサーの前記第２のインターフェースと接続され、前記第ｍのジャイロセンサーからの前記第ｍの積分信号及び前記第ｍのジャイロセンサーの第ｍの回転角度と前記第ｎのジャイロセンサーの第ｎの回転角度との間の差分である第ｍ−第ｎ間相対変位角度に対応する第ｍ−第ｎ間相対変位角度信号を、受信信号として受信し、かつ、
前記第（ｍ−１）のジャイロセンサーの前記演算回路は、前記第（ｍ−１）の積分信号、前記第ｍの積分信号、及び前記第ｍ−第ｎ間相対変位角度信号に基づいて、前記第（ｍ−１）の検出軸周りの第（ｍ−１）の回転角度と前記第ｎの検出軸周りの第ｎの回転角度との間の差分である第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角度に対応する第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角度信号を求め、前記第２のインターフェースから、前記第（ｍ−１）の積分信号及び前記第（ｍ−１）−第ｎ相対変位角度信号を出力し、
前記第１のジャイロセンサーの前記第２のインターフェースは、前記第１−第ｎ間相対変位角度信号を前記処理装置に出力する測定システムに関する。
【００１８】
（１３）本発明のさらに他の態様は、
互いに平行な検出軸を有する第１のジャイロセンサー及び第２のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第１のジャイロセンサーは、
第１の振動子と、
前記第１の振動子からの検出信号に基づいて、第１の検出軸回りの第１の角速度に対応する第１の角速度信号を検出する検出回路と、
演算回路と、
通信におけるマスターに設定される第１のインターフェースと、
前記処理装置に接続された第２のインターフェースと、
を含み、
前記第１のジャイロセンサーの前記第１のインターフェースは、前記第２のジャイロセンサーのインターフェースと接続され、第２の振動子を含む前記第２のジャイロセンサーからの、第２の検出軸回りの第２の角速度信号を、受信信号として受信し、
前記第１のジャイロセンサーの前記演算回路は、
前記第１の角速度信号及び前記第２の角速度信号に基づいて、前記第１の検出軸周りの第１の角速度と前記第２の検出軸周りの第２の角速度との差分を積分し、前記第１の検出軸周りの第１の回転角度と前記第２の検出軸周りの第２の回転角度との間の差分であるである相対変位角度に対応する相対変位角度信号を求め、
前記第１のジャイロセンサーの前記第２のインターフェースは、前記相対変位角速度信号を前記処理装置に出力する測定システムに関する。
【００１９】
（１４）本発明のさらに他の態様は、
互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは３以上の整数）のジャイロセンサーと、
処理装置と、を含み、
前記第ｍ（ｍは１≦ｍ≦ｎを満たす整数）のジャイロセンサーは、
第ｍの振動子と、
前記第ｍの振動子からの検出信号に基づいて、第ｍの検出軸回りの第ｍの角速度に対応する第ｍの角速度信号を検出する検出回路と、
演算回路と、
通信におけるマスターに設定される第１のインターフェースと、
第２のインターフェースと、
を含み、
ｍが２≦ｍ≦ｎ−１を満たす整数である場合において、
前記第（ｍ−１）のジャイロセンサーの前記第１のインターフェースは、前記第ｍのジャイロセンサーの前記第２のインターフェースと接続され、前記第ｍのジャイロセンサーからの前記第ｍの角速度信号及び前記第ｍのジャイロセンサーの第ｍの角速度と前記第ｎのジャイロセンサーの第ｎの角速度との間の差分である第ｍ−第ｎ間相対変位角速度に対応する第ｍ−第ｎ間相対変位角速度信号を、受信信号として受信し、かつ、
前記第（ｍ−１）のジャイロセンサーの前記演算回路は、前記第（ｍ−１）の角速度信号、前記第ｍの角速度信号、及び前記第ｍ−第ｎ間相対変位角速度信号に基づいて、前記第（ｍ−１）の検出軸周りの第（ｍ−１）の角速度と前記ｎの検出軸周りの第ｎの角速度との間の差分である第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角速度に対応する第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角速度信号を求め、前記第２のインターフェースから、前記第（ｍ−１）の角速度信号及び前記第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角速度信号を出力し、
前記第１のジャイロセンサーの前記第２のインターフェースは、前記第１−第ｎ間相対変位角度信号を前記処理装置に出力する測定システムに関する。
【００２０】
（１５）本発明のさらに他の態様（８）〜（１４）では、
前記第１のジャイロセンサー及び第２のジャイロセンサーの同期に用いられる同期信号を生成する同期信号生成回路と、
前記同期信号に同期して検出された前記角速度信号を記憶する記憶部と、
を含み、
前記演算回路は、前記記憶部に記憶された前記角速度信号と、該角速度信号と同期が一致する前記受信信号と、に基づいて前記第１−第２間相対変位角度信号を演算することができる。
【００２１】
（１６）本発明のさらに他の態様は、
上述した（１）〜（７）に記載のジャイロセンサーと、
前記ジャイロセンサーが設けられるボディーと、
を含む移動体に関する。
【００２２】
（１７）本発明のさらに他の態様は、
上述した（８）〜（１５）に記載の測定システムと、
前記測定システムが設けられるボディーと、
を含む移動体に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態である移動体の一例であるロボットのアームの相対変位角度を説明する図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるジャイロセンサー及び測定システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態である、デイジーチェーン接続され、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎのジャイロセンサーと、処理装置と、を含む測定システムを示すブロック図である。
【図４】３本のアームを有するロボットを示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態である、共通バスに接続され、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎのジャイロセンサーと、処理装置と、を含む測定システムを示すブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態である、同期信号生成回路を有する第１のジャイロセンサーのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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不当に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。
【００２５】
１．相対変位角度
図１は、一実施形態である移動体例えばロボットのアーム１０Ａを示す。アーム１０Ａは、関節１１で連結された第１アーム１２と第２アーム１３とを含む。第１アーム１２には第１のジャイロセンサーＧ１が搭載され、第２アーム１３には第２のジャイロセンサーＧ２が搭載される。ここで、第１のジャイロセンサーＧ１の第１の検出軸Ａ１と、第２のジャイロセンサーＧ２の検出軸Ａ２とは、例えば図１のＸ−Ｙ平面に対して直交し、互いに平行である。
【００２６】
第１アーム１２と第２アーム１３とが成す角度θ１２の状態から、例えば時計回り方向への同じ回転角θ１，θ２（θ１＝θ２）だけ第１，第２アーム１２，１３がそれぞれ回転すると、第１アーム１２と第２アーム１３とが成す角度はθ＝θ１-θ２＋θ１２＝θ１２で回転前と変わらない。例えば時計回り方向へ異なる回転角θ１，θ２（θ１＜θ２）だけ第１，第２アーム１２，１３がそれぞれ回転すると、第１アーム１２と第２アーム１３とが成す角度はθ１２とは異なる相対角度（θ１−θ２）＋θ１２に変化する（θ＜θ１２）。第１アーム１２と第２アーム１３とが互いに逆方向に回転されても、第１アーム１２と第２アーム１３とが成す相対角度は変化する。以下の実施形態は、少なくとも２つのジャイロセンサーＧ１，Ｇ２だけを用いて、第１アーム１２と第２アーム１３とが成す角度（相対角度）の変位角（相対変位角度）を検出するものである。なお、相対変位角度が判明すれば、回転後の相対角度は（回転前の相対角度）＋（相対変位角度）として算出できる。
【００２７】
２．第１実施形態
図２は、図１に示す２つのジャイロセンサーＧ１，Ｇ２を有する測定システム１００のブロック図である。第１のジャイロセンサーＧ１は、振動子２０Ａと、駆動回路３１Ａ及び検出回路３２Ａを含む駆動／検出回路３０Ａと、演算回路４０Ａと、インターフェース回路（Ｉ／Ｆ）５０Ａとを含む。同様に、第２のジャイロセンサーＧ２は、振動子２０Ｂと、駆動回路３１Ｂ及び検出回路３２Ｂを含む駆動／検出回路３０Ｂと、演算回路４０Ｂと、インターフェース回路（Ｉ／Ｆ）５０Ｂとを含む。測定システム１００は、処理装置６０を含むことができる。処理装置６０は、少なくとも第１のジャイロセンサーＧ１からの出力信号を処理するパーソナルコンピューター、表示装置等で構成することができる。
【００２８】
振動子２０Ａと振動子２０Ｂとは同一の構成を有する。振動子２０Ａは、検出軸Ａ１における角速度を電気信号に変換する物理量トランスデューサーである。即ち、振動子２０Ａの回転のうち検出軸Ａ１における回転成分により振動子２０Ａにコリオリ力が働き、振動子２０Ａは、そのコリオリ力を検出し、そのコリオリ力に応じた信号を出力する。振動子２０Ａは、例えば圧電振動子である。例えば、振動子２０ＡはダブルＴ字型、Ｔ字型、音叉型等の水晶振動子等である。なお、振動子２０Ａとして、シリコン基板を用いて形成されたシリコン製振動子としてのＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動子等を採用してもよい。振動子２０Ａは、角速度検出素子、又は角速度トランスデューサー、又はジャイロセンサー素子とも呼ぶ。図２では、検出信号Ｓ１１，Ｓ２１は、角速度データのデジタル信号である。
【００２９】
駆動／検出回路３０Ａと駆動／検出回路３０Ｂとは同一の構成を有する。検出回路３２Ａは、駆動回路３１Ａで励振駆動された振動子２０Ａの検出信号Ｓ１１に基づいて、角速度を示す角速度信号Ｓ１２を検出する。検出回路３２Ｂは、駆動回路３１Ｂで励振駆動された振動子２０Ｂの検出信号Ｓ２１に基づいて、角速度を示す角速度信号Ｓ２２を検出する。演算回路４０Ａと演算回路４０Ｂとは、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)で構成することができる。演算回路４０Ｂは角速度信号Ｓ２２に基づいて信号Ｓ２３を出力する。
【００３０】
第２のジャイロセンサーＧ２のインターフェース回路５０Ｂは、演算回路４０Ｂでの演算結果である信号Ｓ２３を出力する。第１のジャイロセンサーＧ１のインターフェース回路５０Ａは、検出回路３０Ａからの角速度信号Ｓ１２と、第２のジャイロセンサーＧ２のインターフェース回路５０Ｂからの受信信号Ｓ２３とを受信し、演算回路４０Ａでの演算結果である信号Ｓ１３を出力する。
【００３１】
３．第１のジャイロセンサーの動作
３．１．相対変位角度の演算例１
図１に示す回転前の相対角度θ１２の状態から回転後の相対角度＝（θ１−θ２）＋θ１２の状態に変位した場合について説明する。第１のジャイロセンサーＧ１の演算回路４０Ａは、検出回路３０Ａからの第１の角速度信号Ｓ１２に基づいて第１の角速度を積分し、角度θ１に対応する第１の積分信号Ｉｎｔ１を求める。同様に、外部の第２のジャイロセンサーＧ２の演算回路４０Ｂでも、検出回路３０Ｂからの第２の角速度信号Ｓ２２に基づいて第２の角速度を積分し、角度θ２に対応する第２の積分信号Ｉｎｔ２が求められている。第１のジャイロセンサーＧ１のインターフェース回路５０Ａは、第２のジャイロセンサーＧ２からの第２の積分信号Ｉｎｔ２である信号Ｓ２３を、受信信号として受信する。
【００３２】
第１のジャイロセンサーＧ１の演算回路４０Ａは、さらに、第１の積分信号Ｉｎｔ１及び第２の積分信号Ｉｎｔ２である信号Ｓ２３に基づいて、これらの差分（Ｉｎｔ１−Ｉｎｔ２）を演算することで、第１の検出軸Ａ１周りの第１の回転角度θ１と第２の検出軸Ａ２周りの第２の回転角度θ２との間の差分である第１−第２間相対変位角度（θ１−θ２）に対応する第１−第２間相対変位角度信号Ｓ１３を求める。インターフェース回路５０Ａは、その相対変位角度信号を外部の例えば処理装置６０に出力する。
【００３３】
以上の通り、第１のジャイロセンサーＧ１は、外部の第２のジャイロセンサーＧ２からの出力信号である第２の積分信号Ｉｎｔ２である信号Ｓ２３を受信することで、処理装置６０を介在させることなく、図１に示す回転後の第１−第２間相対変位角度（θ１−θ２）に対応する第１−第２間相対変位角度信号Ｓ１３を求めることができる。
【００３４】
３．２．相対変位角度の演算例２
演算例２では、演算例１とは異なり、第１のジャイロセンサーＧ１のインターフェース回路５０Ａは、第２のジャイロセンサーＧ２の第２の検出軸Ａ２回りの第２の角速度に対応する第２の角速度信号ω２を、受信信号Ｓ２３として受信する。つまり、第２のジャイロセンサーＧ２の演算回路４０Ｂは、検出回路３２Ｂからの第２の角速度信号ω２である信号Ｓ２２を積分することなくインターフェース回路５０Ｂを介して信号Ｓ２３を出力させる。
【００３５】
第１のジャイロセンサーＧ１の演算回路４０Ａは、第１の角速度信号ω１と第２の角速度信号ω２である信号Ｓ２３とに基づいて、第１の角速度ω１と第２の角速度ω２との差分（ω１−ω２）を積分し、第１の検出軸Ａ１周りの第１の回転角度θ１と第２の検出軸Ａ２周りの第２の回転角度θ２との間の差分である第１−第２間相対変位角度（θ１−θ２）に対応する第１−第２間相対変位角度信号Ｓ１３を求める。インターフェース回路５０Ａは、その相対変位角度信号Ｓ１３を外部の例えば処理装置６０に出力する。
【００３６】
以上の通り、第１のジャイロセンサーＧ１は、外部の第２のジャイロセンサーＧ２からの出力信号である第２の角速度信号ω２を受信することで、処理装置６０を介在させることなく、図１に示す回転後の第１−第２間相対変位角度（θ１−θ２）に対応する第１−第２間相対変位角度信号を求めることができる。
【００３７】
４．第２実施形態
図３は、通信のマスターとして機能する第１のジャイロセンサー及び測定システムを示している。図３では、デイジーチェーン接続されるバス７０Ａ，７０Ｂに接続され、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のジャイロセンサーＧ１〜Ｇ３（ｎ＝３）と、処理装置６０と、を含む測定システム２００が示されている。ここで、図３の測定システム２００は、図４に示すようにｎ＝３とした場合に、２つの関節１１，１５と３本の第１〜第３アーム１２〜１４を有する移動体例えばロボットを測定するものとする。
【００３８】
図４に示すように、第１のジャイロセンサーＧ１は固定された第１アーム１２に、第２のジャイロセンサーＧ２は関節１１の回りに回転可能である第２アーム１３に、第３のジャイロセンサーＧ３は関節１５の回りに回転可能である固定された第３アーム１４に、それぞれ搭載される。第１〜第３の検出軸Ａ１，Ａ２，Ａ３は平行である。なお、図４において、第１アーム１２と第２アーム１３との間の回転前の初期相対角度をθ１２とし、第２アーム１３と第３アーム１４との間の回転前の初期相対角度をθ２３とし、第１アーム１２と第３アーム１４との間の回転前の初期相対角度をθ１３とする。図４は、初期相対角度の状態から、第２，第３アーム１３，１４が回転した後の状態を示している。
【００３９】
図３に示す第１のジャイロセンサーＧ１は、図２に示す第１のジャイロセンサーＧ１のインターフェース回路５０Ａに代えて、２つのインターフェース回路５０Ａ１，５０Ａ２を有する点が異なり、その他の点は同一である。この２つのインターフェース回路５０Ａ１，５０Ａ２の一方５０Ａ１は通信におけるマスターに設定され、他方５０Ａ２はスレーブに設定される。２つのインターフェース回路５０Ａ１，５０Ａ２は、例えば不揮発性メモリーへの書き込み等により、通信において切り替え可能なマスター／スレーブの一方に切り替えられる。また、第２のジャイロセンサーＧ２及び第３のジャイロセンサーＧ３も第１実施形態の第１のジャイロセンサーと同様の演算回路及びインターフェース回路を備えるが、第２のジャイロセンサーＧ２に配置される２つのインターフェース回路５０Ｂ１，５０Ｂ２と、第３のジャイロセンサーＧ３に配置される２つのインターフェース回路５０Ｃ，５０Ｃ２も、第１のジャイロセンサーＧ１と同様に構成することができる。
【００４０】
第１〜第３のジャイロセンサーＧ１〜Ｇ３は、例えばデータバスと制御バスとを含むバス７０Ａ，７０Ｂによりデイジーチェーン接続されている。第１のジャイロセンサーＧ１のマスターであるインターフェース回路５０Ａ１は、第２のジャイロセンサーＧ２のスレーブであるインターフェース回路５０Ｂ２と接続される。第２のジャイロセンサーＧ２のマスターであるインターフェース回路５０Ｂ１は、第３のジャイロセンサーＧ３のスレーブであるインターフェース回路５０Ｃ２と接続される。第１のジャイロセンサーＧ１のスレーブであるインターフェース回路５０Ａ２は、処理装置６０に接続される。本実施形態では、第３のジャイロセンサーＧ３のマスターであるインターフェース回路５０Ｃ１は、その動作上必ずしも必要ではない。
【００４１】
第３のジャイロセンサーＧ３は、検出軸Ａ３回りの回転角θ３に対応する積分信号Ｉｎｔ３または角速度信号ω３を、第２のジャイロセンサーＧ２に送信することができる。第２のジャイロセンサーＧ２は、検出軸Ａ２回りの回転角θ２に対応する積分信号Ｉｎｔ２または角速度信号ω２と、第３のジャイロセンサーＧ３からの受信信号とに基づいて、第２−第３間相対変位角度（θ２−θ３）に対応する積分信号の差分（Ｉｎｔ２−Ｉｎｔ３）または角速度信号の差分（ω２−ω）若しくは積分信号（Ｉｎｔ２，Ｉｎｔ３）または角速度信号（ω２，ω３）を、外部の装置である第１のジャイロセンサーＧ１に送信することができる。第１のジャイロセンサーＧ１は、検出軸Ａ１回りの回転角θ１に対応する積分信号Ｉｎｔ１または角速度信号ω１と、第２のジャイロセンサーＧ２からの受信信号とに基づいて、第１−第３間相対変位角度（θ１−θ３）に対応する第１−第３間相対変位角度信号を外部の装置である処理装置６０に送信することができる。
【００４２】
ここで、第１のジャイロセンサーＧ１の第２のインターフェース回路５０Ａ２は、第１−第３間相対変位角度（θ１−θ３）に対応する第１−第３間相対変位角度信号に加えて、第２のジャイロセンサーＧ２からの受信信号を処理装置に送信しても良い。第１のジャイロセンサーＧ１の第２のインターフェース回路５０Ａ２から処理装置６０への送信信号には、第１−第３間相対変位角度（θ１−θ３）に対応する第１−第３間相対変位角度信号、第２-第３間相対変位角度（θ２−θ３）に対応する第２-第３相対変位角度信号、角度θ１、θ２及びθ３に対応する角度信号が含まれても良い。こうすると、処理装置６０において、付加的な多くの演算処理が可能となる。
【００４３】
以上の通り、第２実施形態によれば、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のジャイロセンサーＧ１〜Ｇ３（ｎ＝３の例）と、処理装置６０とを含む測定システム２００において、第１のジャイロセンサーＧ１は、外部のジャイロセンサーＧ２，Ｇ３とバス７０Ａ，７０Ｂでデイジーチェーン接続することができる。
【００４４】
第２実施形態によれば、一般にｎが３以上の整数である場合に、第１〜第ｎのジャイロセンサーの各々の第ｍ（１≦ｍ≦ｎ）のジャイロセンサーＧｍが図５に示すジャイロセンサーの構成を有することができる。ここで、ｍが２≦ｍ≦ｎ−１を満たす整数である場合において、次の関係が成立する。第（ｍ−１）のジャイロセンサーＧｍ−１の第１のインターフェースＩ／Ｆ（Ｍ）は、第ｍのジャイロセンサーＧｍの第２のインターフェースＩ／Ｆ（Ｓ）と接続され、第ｍのジャイロセンサーＧｍからの第ｍの角速度信号（または角速度信号の積分信号、以下積分信号と略記する）及び第ｍのジャイロセンサーＧｍの第ｍの角速度（または角度）と第ｎのジャイロセンサーＧｎの第ｎの角速度（または角度）との間の差分である第ｍ−第ｎ間相対変位角速度（または第ｍ−第ｎ間相対変位角度）に対応する第ｍ−第ｎ間相対変位角速度信号（または第ｍ−第ｎ間相対変位角度信号）を、受信信号として受信する。さらに、第（ｍ−１）のジャイロセンサーＧｍ−１の演算回路４０は、第（ｍ−１）の角速度信号（または積分信号）、第ｍの角速度信号（または積分信号）、及び第ｍ−第ｎ間相対変位角速度信号に基づいて、第（ｍ−１）の検出軸周りの第（ｍ−１）の角速度（または角度）と第ｎの検出軸周りの第ｎの角速度（または角度）との間の差分である第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角速度（または第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角度）に対応する第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角速度信号（または第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角度信号）を求め、第２のインターフェースＩ／Ｆ（Ｓ）から、第（ｍ−１）の角速度信号（または積分信号）及び第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角速度信号（または第（ｍ−１）−第ｎ間相対変位角度信号）を出力する。こうして、第１のジャイロセンサーＧ１の第２のインターフェースＩ／Ｆ（Ｓ）は、第１−第ｎ間相対変位角度信号を処理装置６０に出力することができる。
【００４５】
５．第３実施形態
図５は、通信のマスターとして機能する第１のジャイロセンサー及び測定システムを示す図３とは異なる例を示している。図５では、共通バス７２に接続され、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のジャイロセンサーＧ１〜Ｇ３（ｎ＝３）と、処理装置６０と、を含む測定システム３００が示されている。
【００４６】
第１〜第３のジャイロセンサーＧ１〜Ｇ３は、例えばデータバスと制御バスとを含む共通バス７２により接続されている。第１のジャイロセンサーＧ１のマスターであるインターフェース回路５０Ａ１は、第２のジャイロセンサーＧ２のスレーブであるインターフェース回路５０Ｂ２と、第３のジャイロセンサーＧ３のスレーブであるインターフェース回路５０Ｃ２と接続される。第１のジャイロセンサーＧ１のスレーブであるインターフェース回路５０Ａ２は、処理装置６０に接続される。本実施形態では、第２のジャイロセンサーＧ２のマスターであるインターフェース回路５０Ｂ１と、第３のジャイロセンサーＧ３のマスターであるインターフェース回路５０Ｃ１とは、その動作上必ずしも必要ではない。
【００４７】
第３実施形態によれば、第１のジャイロセンサーＧ１は、第３のジャイロセンサーＧ３からの受信信号を、第２のジャイロセンサーＧ２を経由せずに直接受信することができる。この場合、第１のジャイロセンサーＧ１が受信可能な信号は、第３のジャイロセンサーＧ３からの検出軸Ａ３回りの回転角θ３に対応する積分信号Ｉｎｔ３または角速度信号ω３と、第２のジャイロセンサーＧ２からの検出軸Ａ２回りの回転角θ２に対応する積分信号Ｉｎｔ２または角速度信号ω２である。第１のジャイロセンサーＧ１が処理装置６０に送信できる信号は、第２実施形態と同じである。
【００４８】
以上の通り、第３実施形態によれば、互いに平行な検出軸を有する第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）のジャイロセンサーＧ１〜Ｇ３（ｎ＝３の例）と、処理装置６０とを含む測定システム２００において、第１のジャイロセンサーＧ１は、外部のジャイロセンサーＧ２，Ｇ３と共通バス７２で接続することができる。
【００４９】
第３実施形態では、第１のジャイロセンサーＧ１の第１のインターフェース回路Ｉ／Ｆ（Ｍ）は、共通バス７２に接続され、第ｋ（ｋは２≦ｋ≦ｎを満たす整数）の振動子を含む第ｋのジャイロセンサーＧＫからの、第ｋの検出軸回りの第ｋの角速度信号（または角速度信号の積分信号、以下積分信号と略記する）を、受信信号として受信する。第１のジャイロセンサーＧ１の演算回路４０Ａは、第１の角速度信号（または積分信号）及び第ｋの角速度信号（または積分信号）に基づいて、第１の検出軸周りの第１の回転角度と第ｋの検出軸周りの第ｋの回転角度との間の差分である第１−第ｋ間相対変位角度に対応する第１−第ｋ間相対変位角度信号を求める。そして、第１のジャイロセンサーＧ１の第２のインターフェース回路Ｉ／Ｆ（Ｓ）は、第１−第ｋ間相対変位角度信号を処理装置６０に出力することができる。
【００５０】
６．第４実施形態
図６は、記憶部９０Ａと同期信号生成回路８０Ａとが追加された第１のジャイロセンサーＧ１を示すブロック図である。同期信号生成回路８０Ａは、ジャイロセンサーＧ１及び外部の第２，第３のジャイロセンサーＧ２，Ｇ３の同期に用いられる同期信号（例えばトリガー信号）を生成する。この同期信号は、例えば第１のインターフェース回路５０Ａ１を介して、例えば図５に示す共通バス７２中の制御バスを経由して、外部の第２，第３のジャイロセンサーＧ２，Ｇ３に同時に送信することができる。この他、送信遅延を防止するために、例えば光ファイバー等を用いた光通信で同期信号を外部の第２，第３のジャイロセンサーＧ２，Ｇ３に同時に送信してもよい。
【００５１】
第１のジャイロセンサーＧ１の記憶部９０Ａは、同期信号に同期して検出された角速度信号Ｓ１２を記憶する。第１のジャイロセンサーＧ１の演算回路４０Ａは、外部のジャイロセンサーＧ２，Ｇ３で同期信号に同期して検出された外部のジャイロセンサーからの受信信号と、記憶部９０Ａに記憶された角速度信号Ｓ１２とに基づいて、相対変位角度信号（θ１−θ３）等を演算することができる。同期信号により、少なくとも時間積分の開始タイミングが揃えられれば良い。相対変位角度の測定は、開始タイミングから所定時間毎にリアルタイムで行うこともできる。あるいは、同期信号により、時間積分の開始及びタイミングが定められても良い。
【００５２】
ただし、ジャイロセンサーＧ１〜Ｇ３の同期を取るために、各ジャイロセンサーＧ１〜Ｇ３での信号に例えば時刻情報等のタイムスタンプが付加されていれば、同期信号生成回路８０は不要である。また、記憶部７０は、演算回路４０に内蔵される演算メモリーで代用しても良い。
【００５３】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。例えば、本発明の実施形態に係る移動体は、関節で連結された少なくとも２本のアームを有するロボット１０Ａ，１０Ｂに限定されず、相対変位角度が変化する移動部を含む移動体であればよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０Ａ，１０Ｂ…移動体（ロボット）、２０Ａ，２０Ｂ…振動子、３２Ａ，３２Ｂ…検出回路、４０Ａ，４０Ｂ…演算回路、５０Ａ，５０Ｂ…インターフェース回路、５０Ａ１，５０Ｂ１，５０Ｃ１…第１のインターフェース回路（マスター）、５０Ａ２，５０Ｂ２，５０Ｃ２…第２のインターフェース回路（スレーブ）、６０…処理装置、７０Ａ，７０Ｂ…シリアルバス、７２…共通バス、８０Ａ…同期信号生成回路、９０Ａ…記憶部、１００，２００，３００…測定システム、Ｇ１…第１のジャイロセンサー、Ｇ２，Ｇ３…第２，第３のジャイロセンサー（外部のジャイロセンサー）、Ａ１，Ａ２，Ａ３…検出軸
【図１】
2019178903.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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