CN114088089B - 惯性传感器装置及惯性计测单元 - Google Patents
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Abstract
一种惯性传感器装置及惯性计测单元,能够实现小型化。在具有多个惯性计测单元的惯性传感器装置中,多个惯性计测单元中的第一惯性计测单元具备:惯性传感器;接收部,接收其他惯性计测单元的数据;合成处理部,对所述其他惯性计测单元及该惯性计测单元的数据进行运算;以及第一发送部,发送所述合成处理部的输出。
Description
技术领域
本发明涉及惯性传感器装置及惯性计测单元。
背景技术
近年来,作为电子器件开发了一种使用MEMS(Micro Electro MechanicalSystem,微机电系统)技术制造的惯性传感器。这种惯性传感器的输出信号的S/N比不充分,难以应用于需要高精度的计测的设备或系统。
专利文献1公开了一种物理量检测装置,该物理量检测装置在物理量检测电路电连接多个物理量检测元件的检测电极,通过将从各物理量检测元件的检测电极输出的信号相加后的检测信号输入到物理量检测电路,不使用加法电路,生成噪声成分的大小与物理量检测元件的数量的平方根成反比而较小的物理量信号。
专利文献1:日本特开2019-60689号公报
但是,在专利文献1记载的技术中,为了对从作为物理量检测装置的角速度检测装置及加速度检测装置分别输出的角速度信号及加速度信号进行校正处理,或者控制角速度检测装置及加速度检测装置各自的检测动作,需要将信号处理电路、运算处理装置与物理量检测装置分开,存在难以实现惯性计测装置的小型化的课题。
发明内容
惯性传感器装置具有多个惯性计测单元,多个惯性计测单元中的一个惯性计测单元具备:惯性传感器;接收部,接收其他惯性计测单元的数据;合成处理部,对所述其他惯性计测单元及该惯性计测单元的数据进行运算;以及第一发送部,发送所述合成处理部的输出。
惯性计测单元用于具有多个惯性计测单元的惯性传感器装置,所述惯性计测单元具备:惯性传感器;接收部,接收其他惯性计测单元的数据;合成处理部,对所述其他惯性计测单元的数据及该惯性计测单元的数据进行运算;以及第一发送部,发送所述合成处理部的输出。
附图说明
图1是实施方式1的惯性传感器装置的立体图。
图2是示出实施方式1的惯性传感器装置的内部的俯视图。
图3是实施方式1的惯性传感器装置的基板及惯性计测单元的分解立体图。
图4是实施方式1的第一惯性计测单元的分解立体图。
图5是实施方式1的第一惯性计测单元所具有的电路基板的俯视图。
图6是实施方式1的第一惯性计测单元所具有的电路基板的仰视图。
图7是实施方式1的第二惯性计测单元所具有的电路基板的俯视图。
图8是实施方式1的第二惯性计测单元所具有的电路基板的仰视图。
图9是实施方式1的惯性传感器装置的框体。
图10是实施方式2的惯性传感器装置的框体。
图11是实施方式3的惯性传感器装置的框体。
附图标记说明
1、1a、1b…惯性传感器装置,2A…第一惯性计测单元,2B…第二惯性计测单元,2C…第三惯性计测单元,2D…第四惯性计测单元,9…容器,10…基板,20…惯性传感器,21…外壳体,22…内壳体,23…结合部件,24…电路基板,25a…第一单元连接器,25b…第二单元连接器,25c…第三单元连接器,26a…第一角速度传感器,26b…第二角速度传感器,26c…第三角速度传感器,27…加速度传感器,28…单元控制部,29…校正部,91…空间,92…盖,93…连接器,100…主控制部,101…匹配处理部,102…合成处理部,105…设定部,110…内部连接器,211、212…螺纹孔,221…开口,241…上表面,242…下表面,911…凹部,931…通信基板,51…第一通信I/F,52…第二通信I/F,53…第三通信I/F,S…容纳空间。
具体实施方式
1.实施方式1
参照图1~图3,说明实施方式1的惯性传感器装置1的概略构成。另外,为了便于说明,图2省略了盖92的图示。此外,为了便于说明,图2及图3省略布线、端子等的图示。此外,图中,各构成要素的尺寸比例与实际不同。
在附记于附图的坐标中,将相互正交的三个轴作为X轴、Y轴及Z轴来进行说明。将沿着X轴的方向作为“X方向”,将沿着Y轴的方向作为“Y方向”,将沿着Z轴的方向作为“Z方向”,箭头的方向是正方向。此外,将Z方向的正方向作为“上”或“上方”、将Z方向的负方向作为“下”或“下方”来进行说明。此外,在从Z方向观察时的俯视下,将Z方向正侧的面作为上表面、将成为与其相反侧的Z方向负侧的面作为下表面来进行说明。
如图1~图3所示,惯性传感器装置1具备:基板10、分别搭载于基板10的第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C、第四惯性计测单元2D、容器9、连接器93、通信基板931、内部连接器110。
如图1及图2所示,容器9具备具有向下方凹陷的凹部911的空间91和以封闭凹部911的方式固定于空间91的盖92。容器9是大致长方体形状。空间91及盖92在被盖92密封的凹部911的内侧形成容纳空间S。容纳空间S是用于容纳基板10、第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C、第四惯性计测单元2D、通信基板931及内部连接器110等各部件的空间。
连接器93安装于空间91的侧壁。连接器93是进行容器9的内部与外部之间的电连接的插座。通信基板931具有对惯性传感器装置1与其他装置之间的通信进行处理的电路。连接器93和通信基板931经由未图示的设置于通信基板931的布线电连接。此外,通信基板931和基板10经由设置于基板10的内部连接器110及未图示的电缆布线电连接。
基板10搭载有第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C、第四惯性计测单元2D及内部连接器110等。
如图2及图3所示,第一惯性计测单元2A及第二惯性计测单元2B在基板10的下表面沿X方向排列。第三惯性计测单元2C、第四惯性计测单元2D和内部连接器110在基板10的上表面沿X方向排列。
此外,在基板10的配置第一惯性计测单元2A的部分设置有与第一惯性计测单元2A所具有的后述的第一单元连接器25a及第二单元连接器25b分别电连接的未图示的连接器。第一惯性计测单元2A经由设置于基板10的未图示的连接器及布线,与内部连接器110、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C和第四惯性计测单元2D电连接。
同样,在基板10的分别配置第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的部分设置有与第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D所具有的后述的第三单元连接器25c电连接的未图示的连接器。第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D经由设置于基板10的未图示的连接器及布线与第一惯性计测单元2A电连接。
接着,说明第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D。另外,第一惯性计测单元2A与第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D除了一部分以外是相同的构成,因此,以下,首先对第一惯性计测单元2A进行说明,接着,对第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D省略与第一惯性计测单元2A重复的说明,对与第一惯性计测单元2A的不同点进行说明。
参照图4~图6对第一惯性计测单元2A进行说明。另外,为了便于说明,图4~图6省略了布线和端子等的图示。
在说明第一惯性计测单元2A时,在图4~图6图示作为相互正交的三个轴的a轴、b轴及c轴。a轴、b轴及c轴是分别在第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D中,作为角速度或加速度等惯性计测的基准的检测轴而定义的轴,是与作为对惯性传感器装置1设定的轴的X轴、Y轴及Z轴不同的轴。此外,将沿着a轴的方向作为“a方向”,将沿着b轴的方向作为“b方向”,将沿着c轴的方向作为“c方向”,箭头的方向是正方向。
如图4所示,第一惯性计测单元2A具备:外壳体21、内壳体22、结合部件23及电路基板24。外壳体21具有供内壳体22插入的凹部。外壳体21及内壳体22在容纳并保持有电路基板24的状态下,通过结合部件23相互结合。第一惯性计测单元2A从c方向观察例如是正方形。外壳体21例如具有分别设置于位于上表面对角的一对角部的螺纹孔211、212。第一惯性计测单元2A利用螺纹孔211、212通过螺纹固定,固定于基板10。
如图5及图6所示,在电路基板24搭载有第一单元连接器25a、第二单元连接器25b、第一角速度传感器26a、第二角速度传感器26b、第三角速度传感器26c、加速度传感器27、单元控制部28、主控制部100等。
如图5所示,电路基板24从c方向观察例如是正方形。第一角速度传感器26a配置于电路基板24的沿着b轴及c轴的侧面,检测绕a轴的角速度ωa。第二角速度传感器26b配置于电路基板24的沿着a轴及c轴的侧面,检测绕b轴的角速度ωb。第三角速度传感器26c配置于电路基板24的上表面241,检测绕c轴的角速度ωc。加速度传感器27配置于电路基板24的上表面241,分别检测沿着a轴的方向的加速度Aa、沿着b轴的方向的加速度Ab及沿着c轴的方向的加速度Ac。
如图6所示,单元控制部28及主控制部100配置于电路基板24的下表面242。分别具有输入侧端子及输出侧端子的两个端子的第一单元连接器25a及第二单元连接器25b配置于电路基板24的上表面241,经由设置于内壳体22的开口221相对于基板10露出。
单元控制部28例如是MCU(Micro Controller Unit,微控制器),控制第一惯性计测单元2A的各部分。单元控制部28经由设置于电路基板24的未图示的布线,分别与第一角速度传感器26a、第二角速度传感器26b、第三角速度传感器26c及加速度传感器27电连接。此外,单元控制部28经由设置于电路基板24的未图示的布线与主控制部100电连接。
主控制部100例如是MCU(Micro Controller Unit),控制惯性传感器装置1的各部分。主控制部100经由电路基板24的未图示的布线与第一单元连接器25a及第二单元连接器25b电连接。另外,在本实施方式中,单元控制部28和主控制部100分别使用不同的电路元件、例如MCU,但是也可以将单元控制部28及主控制部100的两方装入共用的电路元件,可以将单元控制部28及主控制部100例如装入一个MCU。
第一单元连接器25a经由设置于基板10的未图示的连接器及布线与内部连接器110连接。此外,第二单元连接器25b具有设置于基板10的未图示的连接器及布线,与第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D所具有的后述的第三单元连接器25c连接。另外,第二单元连接器25b的形态根据第一惯性计测单元2A与第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的连接形态、例如星型布线或总线型布线等来设定。
接着,参照图7及图8,说明第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D。另外,为了便于说明,图7及图8省略了布线、端子等的图示。此外,第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D是相互相同的构成,因此例示第二惯性计测单元2B来进行说明,省略第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的说明。另外,在本实施方式中,作为第一惯性计测单元2A以外的其他惯性计测单元例如使用第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的三个惯性计测单元,但是第一惯性计测单元2A以外的其他惯性计测单元的数量不限于三个,只要是一个以上即可。
如图7及图8所示,第二惯性计测单元2B与第一惯性计测单元2A不同,不具有主控制部100、第一单元连接器25a及第二单元连接器25b。此外,如图7及图8所示,第二惯性计测单元2B与第一惯性计测单元2A不同,具有第三单元连接器25c。
在第二惯性计测单元2B中,单元控制部28经由设置于电路基板24的未图示的布线与第三单元连接器25c连接。此外,第三单元连接器25c经由设置于基板10的未图示的连接器及布线与第一惯性计测单元2A的第二单元连接器25b连接。
接着,参照图9,说明第一惯性计测单元2A与第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的连接形态及各惯性计测单元内部的电气构成。另外,第三惯性计测单元2C和第四惯性计测单元2D的内部构成与第二惯性计测单元2B的内部构成相同,因此在图9中省略第三惯性计测单元2C和第四惯性计测单元2D的内部构成的图示。
如图9所示,第一惯性计测单元2A和第二惯性计测单元2B通过点对点(Point-to-Point)连接。同样,第一惯性计测单元2A与第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D分别通过点对点连接。即,第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D分别经由不同的通信线,通过以第一惯性计测单元2A为中心的星型布线与第一惯性计测单元2A连接。
由此,通过以第一惯性计测单元2A为中心的星型布线进行连接,第一惯性计测单元2A作为控制第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的主设备动作,第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D作为由第一惯性计测单元2A控制的从设备动作。另外,第一惯性计测单元2A与第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D之间的通信方法可以使用SPI(Serial PeripheralInterface,串行外围接口)等串行通信、CAN(Controller Area Network,控制器区域网络)等任何方法。
通过以第一惯性计测单元2A为中心的星型布线进行连接,第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D能够分别高速地与第一惯性计测单元2A进行通信。
首先,对第一惯性计测单元2A的动作进行说明。第一惯性计测单元2A具备:包括第一角速度传感器26a、第二角速度传感器26b、第三角速度传感器26c及加速度传感器27中的至少任一个的惯性传感器20、单元控制部28、主控制部100、第一通信接口(I/F)51和第二通信I/F52。第一通信I/F51与第一单元连接器25a电连接,第二通信I/F52与第二单元连接器25b电连接。
惯性传感器20将与多个检测轴相关的信号输出到单元控制部28。单元控制部28具有校正部29。校正部29校正从惯性传感器20输出的信号,以使多个检测轴相互正交。此外,校正部29校正从惯性传感器20输出到单元控制部28的信号所包含的偏移误差及比例因子误差。另外,校正部29中的校正所使用的各种参数等存储于单元控制部28的未图示的存储部。
校正部29校正从惯性传感器20输出到单元控制部28的信号,生成第一惯性计测单元2A的数据。单元控制部28将校正部29所生成的第一惯性计测单元2A的数据输出到主控制部100。另外,也可以省略校正部29。在省略了校正部29的情况下,从惯性传感器20输出的信号作为第一惯性计测单元2A的数据输出到主控制部100。
除了第一惯性计测单元2A的数据以外,还经由第二通信I/F52向主控制部100输入后述的第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的数据。换言之,第二通信I/F52是接收除了第一惯性计测单元2A以外的其他惯性计测单元的数据的接收部。
主控制部100具有匹配处理部101和合成处理部102。
匹配处理部101对未对准进行校正,该未对准是由各惯性计测单元组装时的偏移等引起的检测轴的角度误差。具体地说,匹配处理部101通过对第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D各自的数据应用预先确定的旋转矩阵等校正系数,使各惯性计测单元各自的检测轴以与共同的基准轴匹配的方式旋转,校正各惯性计测单元各自的数据。
在此,基准轴是指预先对每个惯性传感器装置1设定的正交坐标系。此外,与共同的基准轴匹配例如可以是使其他惯性计测单元的检测轴与第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D中的任一个惯性计测单元的检测轴匹配,也可以是与相对于基板10设定的X、Y、Z的三个轴匹配。
另外,匹配处理部101中的校正所使用的校正系数等存储于主控制部100的未图示的存储部。校正系数能够应用旋转矩阵、欧拉角、四元数中的任一种。
第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D各自的数据在匹配处理部101中被校正,并且从匹配处理部101输出到合成处理部102。合成处理部102合成在匹配处理部101中被校正的各惯性计测单元的数据,并且作为惯性传感器装置1的惯性数据输出。合成处理部102中的数据的合成例如是将在匹配处理部101中被校正的各惯性计测单元的数据分别相加并计算其平均。
另外,在本实施方式中具有匹配处理部101,但是也可以省略匹配处理部101。第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D各自的数据通过合成处理部102合成并输出。
合成处理部102所输出的合成了各惯性计测单元的数据的惯性数据从主控制部100输出到第一通信I/F51。输出到第一通信I/F51的惯性数据经由第一单元连接器25a输出到外部的装置。换言之,第一通信I/F51是发送合成处理部102所输出的惯性数据的第一发送部。
接着,说明第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的动作。第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C和第四惯性计测单元2D是相互相同的构成,因此例示说明第二惯性计测单元2B,省略第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的说明。
第二惯性计测单元2B具有惯性传感器20、单元控制部28和第三通信I/F53。第三通信I/F53与第三单元连接器25c连接。惯性传感器20将与多个检测轴相关的信号输出到单元控制部28。单元控制部28具有校正部29。
在第二惯性计测单元2B中,单元控制部28将校正部29所生成的第二惯性计测单元2B的数据输出到第三通信I/F53。输出到第三通信I/F53的第二惯性计测单元2B的数据经由第三单元连接器25c、设置于基板10的未图示的布线,输出到第一惯性计测单元2A的第二单元连接器25b。换言之,第三通信I/F53是将第二惯性计测单元2B的数据发送到第一惯性计测单元2A的第二发送部。
如上所述,根据本实施方式,能够得到以下效果。
第一惯性计测单元2A具有合成处理部102,该合成处理部102合成第一惯性计测单元2A的数据和第一惯性计测单元2A所接收的第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D各自的数据,因此不需要与各惯性计测单元分开设置合成处理部102或用于包括合成处理部102的主控制部100的专用基板。因此,能够提高各惯性计测单元的配置效率,并且能够使惯性传感器装置1小型化。此外,各惯性计测单元的惯性传感器20的数据能够在合成处理部102中合成之前被适当地校正,因此能够得到高精度的惯性传感器装置1。
此外,根据本实施方式,能够得到有助于惯性传感器装置1的小型化或高精度化的第一惯性计测单元2A。
2.实施方式2
接着,参照图10对实施方式2的惯性传感器装置1a进行说明。另外,在以下的说明中,以与上述实施方式1的不同点为中心进行说明,与实施方式1相同的构成赋予相同的符号,省略重复的说明。此外,第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的内部构成与第二惯性计测单元2B的内部构成相同,因此在图10中省略第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D的内部构成的图示。
在实施方式2中,与实施方式1同样,第一惯性计测单元2A作为控制第一惯性计测单元2A以外的其他惯性计测单元、例如第二惯性计测单元2B等的主设备动作,第一惯性计测单元2A以外的其他惯性计测单元作为由第一惯性计测单元2A控制的从设备动作。但是,实施方式2的第一惯性计测单元2A与第一惯性计测单元2A以外的其他惯性计测单元的连接形态与实施方式1的不同。
如图10所示,在惯性传感器装置1a中,第一惯性计测单元2A、第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C、第四惯性计测单元2D由共同的通信线连接。即,第一惯性计测单元2A与第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D通过总线型布线连接。
根据本实施方式,除了实施方式1的效果以外,还能够得到以下效果。
通过将第一惯性计测单元2A与第二惯性计测单元2B、第三惯性计测单元2C及第四惯性计测单元2D通过总线型布线连接,能够将作为主设备的第一惯性计测单元2A的第二通信I/F52作为简单的构成,并且能够容易地增设成为从设备的第二惯性计测单元2B等。
3.实施方式3
接着,参照图11对实施方式3的惯性传感器装置1b进行说明。另外,在以下的说明中,以与上述实施方式1的不同点为中心进行说明,与实施方式1相同的构成赋予相同的符号,省略重复的说明。此外,第三惯性计测单元2Cb和第四惯性计测单元2Db的内部构成及动作与第二惯性计测单元2Bb的内部构成及动作相同,因此在图11中省略第三惯性计测单元2Cb和第四惯性计测单元2Db的内部构成的图示。
在实施方式3中,与实施方式1同样,第一惯性计测单元2Ab作为控制第一惯性计测单元2Ab以外的其他惯性计测单元、例如第二惯性计测单元2Bb等的主设备动作,第一惯性计测单元2Ab以外的其他惯性计测单元作为由第一惯性计测单元2Ab控制的从设备动作。但是,第一惯性计测单元2Ab、第二惯性计测单元2Bb、第三惯性计测单元2Cb及第四惯性计测单元2Db的内部构成及动作与实施方式1不同。
如图11所示,第一惯性计测单元2Ab、第二惯性计测单元2Bb、第三惯性计测单元2Cb、第四惯性计测单元2Db的内部构成相同,各惯性计测单元具有:惯性传感器20、单元控制部28、主控制部100、第一通信I/F51、第二通信I/F52、第三通信I/F53和设定部105。
设定部105例如是MCU(Micro Controller Unit),控制第一通信I/F51、第二通信I/F52和第三通信I/F53。设定部105具有存储标识符的未图示的存储部。标识符表示第一惯性计测单元2Ab、第二惯性计测单元2Bb、第三惯性计测单元2Cb及第四惯性计测单元2Db各自的各惯性计测单元是主设备或从设备。
在本实施方式中,例如,当标识符为0时是主设备,当标识符为0以外的整数时是从设备。具体地说,作为主设备的第一惯性计测单元2Ab的标识符是0,作为从设备的第二惯性计测单元2Bb的标识符是1,同样,作为从设备的第三惯性计测单元2Cb及第四惯性计测单元2Db的标识符分别是2、3。另外,第一惯性计测单元2Ab、第二惯性计测单元2Bb、第三惯性计测单元2Cb及第四惯性计测单元2Db各自的标识符优选分别是不同的值。
设定部105根据标识符,控制第一通信I/F51、第二通信I/F52和第三通信I/F53。
首先,例示作为主设备的第一惯性计测单元2Ab来说明设定部105的动作。第一惯性计测单元2Ab的设定部105判别第一惯性计测单元2Ab的标识符是表示主设备的0,还是表示从设备的0以外的整数。如果判别为第一惯性计测单元2Ab的标识符为0、即是表示主设备的标识符,则设定部105以第一惯性计测单元2A相对于第一惯性计测单元2A以外的其他惯性计测单元作为主设备动作的方式,将第一通信I/F51和第二通信I/F52设定为可通信,并且将第三通信I/F53设定为不可通信。即,第二通信I/F52成为接收第一惯性计测单元2Ab以外的其他惯性计测单元的数据的接收部,第一通信I/F51成为发送合成处理部102所输出的惯性数据的第一发送部。
接着,例示作为从设备的第二惯性计测单元2Bb来说明设定部105的动作。第二惯性计测单元2Bb的设定部105判别第二惯性计测单元2Bb的标识符。如果判别为第二惯性计测单元2Bb的标识符为1、即是表示从设备的标识符,则设定部105以第二惯性计测单元2Bb相对于第一惯性计测单元2Ab作为从设备动作的方式,将第一通信I/F51和第二通信I/F52设定为不可通信,并且将第三通信I/F53设定为可通信。即,第三通信I/F53成为将第二惯性计测单元2Bb的数据发送到第一惯性计测单元2Ab的第二发送部。
与第二惯性计测单元2Bb同样,第三惯性计测单元2Cb及第四惯性计测单元2Db的设定部105判别第三惯性计测单元2Cb及第四惯性计测单元2Db的标识符,以第三惯性计测单元2Cb及第四惯性计测单元2Db相对于第一惯性计测单元2Ab作为从设备动作的方式,设定第三惯性计测单元2Cb及第四惯性计测单元2Db各自的各通信I/F。
另外,在本实施方式中,设定部105根据标识符,控制第一通信I/F51、第二通信I/F52和第三通信I/F53,但是设定部105也可以根据标识符,将第一通信I/F51或第三通信I/F53的一方设定为能够进行发送。具体地说,设定部105与标识符无关地将第二通信I/F52设为可通信,在标识符表示主设备的情况下,将第一通信I/F51设定为可通信,将第三通信I/F53设定为不可通信,在标识符表示从设备的情况下,将第一通信I/F51设定为不可通信,将第三通信I/F53设定为可通信,即使仅通过上述设定,也能够进行与实施方式1相同的动作。
此外,在本实施方式中,第一通信I/F51、第二通信I/F52及第三通信I/F53分别作为不同的硬件,但是第一通信I/F51和第三通信I/F53也可以使用相同的发送用硬件。在第一通信I/F51和第三通信I/F53使用相同的发送用硬件的情况下,设定部105根据标识符,进行切换该发送用硬件所发送的数据及发送目的地的动作。具体地说,设定部105在标识符表示主设备的情况下,将该发送用硬件切换为向外部的装置发送合成处理部102所输出的惯性数据的第一发送部,在标识符表示从设备的情况下,将该发送用硬件切换为向第一惯性计测单元2Ab发送第一惯性计测单元2Ab以外的其他惯性计测单元的数据的第二发送部。
此外,在本实施方式中,设定部105与单元控制部28独立地设置,但是也可以作为单元控制部28包括设定部105的构成。
此外,在本实施方式中,说明了第一惯性计测单元2Ab、第二惯性计测单元2Bb、第三惯性计测单元2Cb及第四惯性计测单元2Db各自的设定部105的未图示的存储部预先存储有在各惯性计测单元中固有的标识符,标识符向各惯性计测单元的设定部105的未图示的存储部的写入可以在各惯性计测单元或惯性传感器装置1b的制造时实施,也可以在安装了惯性传感器装置1b之后从外部的装置实施。
根据本实施方式,除了实施方式1的效果以外,还能够得到以下效果。
通过将第一惯性计测单元2Ab、第二惯性计测单元2Bb、第三惯性计测单元2Cb、第四惯性计测单元2Db作为共同的内部构成,不需要分别制造内部构成分别不同的主设备专用的惯性计测单元和从设备专用的惯性计测单元,因此能够得到低成本的惯性传感器装置1b。此外,即使在任意一个惯性计测单元发生了不良状况的情况下,也能够容易地更换发生了不良状况的惯性计测单元,因此能够得到维护性优异的惯性传感器装置1b。
此外,根据本实施方式,除了实施方式1的效果以外,还能够得到有助于惯性传感器装置1b的低成本化的第一惯性计测单元2Ab。
另外,惯性传感器装置1、1a、1b及第一惯性计测单元2A、2Ab例如能够应用于车辆、机器人、无人机等移动体、智能手机、头戴式显示器等电子设备等。
Claims (4)
1.一种惯性传感器装置,其特征在于,具有多个惯性计测单元,
多个惯性计测单元中的每个具备:
惯性传感器;
接收部,接收其他惯性计测单元的数据;
合成处理部,对所述其他惯性计测单元及该惯性计测单元的数据分别相加并计算其平均;
第一发送部,发送所述合成处理部的输出;
第二发送部,发送所述该惯性计测单元的数据;以及
设定部,将所述第一发送部或所述第二发送部的一方设为能够进行发送,
所述多个惯性计测单元具有相同的结构,并且多个所述惯性传感器的检测轴与共同的基准轴相匹配。
2.根据权利要求1所述的惯性传感器装置,其特征在于,
所述该惯性计测单元和所述其他惯性计测单元通过星型布线连接。
3.根据权利要求1所述的惯性传感器装置,其特征在于,
所述该惯性计测单元和所述其他惯性计测单元通过总线型布线连接。
4.一种惯性计测单元,其特征在于,用于具有多个惯性计测单元的惯性传感器装置,所述惯性计测单元具备:
惯性传感器;
接收部,接收其他惯性计测单元的数据;
合成处理部,对所述其他惯性计测单元的数据及该惯性计测单元的数据分别相加并计算其平均;
第一发送部,发送所述合成处理部的输出;
第二发送部,发送所述该惯性计测单元的数据;以及
设定部,将所述第一发送部或所述第二发送部的一方设为能够进行发送,
所述多个惯性计测单元具有相同的结构,并且多个所述惯性传感器的检测轴与共同的基准轴相匹配。
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