JP2018163543A - 検出装置、物理量測定装置、検出システム、電子機器及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】より適切なタイミングでの検出データを取り込んで外部デバイスに出力できる検出装置、物理量測定装置、検出システム、電子機器及び移動体等の提供。
【解決手段】検出装置は、物理量トランスデューサーからの信号に基づいて検出処理を行い、検出データを出力する検出回路と、外部デバイスと通信接続され、外部デバイスに対して前記検出データを出力するインターフェースと、処理回路を含む。処理回路は、少なくとも一つの他の検出装置と自身の検出装置とに共通の共通取り込みタイミングで取り込まれた検出回路からの検出データを、自身の検出装置のデータ送信順番においてインターフェースに出力させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、検出装置、物理量測定装置、検出システム、電子機器及び移動体等に関する。

複数のセンサーデバイス（物理量測定装置）との間で通信を行う技術として、例えば特許文献１に開示される従来技術がある。この従来技術では、デバイスＩＤ、接続センサーデバイス数、検出データの出力順番を検出装置の記憶部に記憶しておき、ホストデバイスと複数のセンサーデバイスとの間でシリアル通信を行う手法が提案されている。ホストデバイスが複数のセンサーデバイスに対し、共通アドレスを指定してリードコマンドを発行すると、各センサーデバイスの出力順番において検出データを送信するため、ホストデバイスとの接続の簡素化や端子数削減やコマンドの簡素化等を図れる。

特開２０１５−１１４８１０号公報

しかしながら、この従来技術では、複数のセンサーデバイスで検出データが実際に更新されるタイミングについては考慮されておらず、どのタイミングでの検出データをホストデバイスに送信すべきかについては、提案されていない。例えば複数のセンサーデバイス（ジャイロセンサー、加速度センサー、地磁気センサー等）の検出データに基づき、検出対象物の姿勢情報、移動距離情報等の情報を求めるためには、各々の検出データの同期がとれているか、或いは検出データを取得した時間が明確になっている必要がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または態様として実現することが可能である。

本発明の一態様は、物理量トランスデューサーからの信号に基づいて検出処理を行い、検出データを出力する検出回路と、外部デバイスと通信接続され、前記外部デバイスに対して前記検出データを出力するインターフェースと、処理回路と、を含み、前記処理回路は、少なくとも一つの他の検出装置と自身の検出装置とに共通の共通取り込みタイミングで取り込まれた前記検出回路からの前記検出データを、前記自身の検出装置のデータ送信順番において前記インターフェースに出力させる検出装置に関係する。

本発明の一態様によれば、物理量トランスデューサーからの信号に基づく検出処理が検出回路により行われて、検出回路からの検出データが、インターフェースを介して外部デバイスに出力される。この際に本発明の一態様では、少なくとも一つの他の検出装置と自身の検出装置とに共通の共通取り込みタイミングで取り込まれた検出回路からの検出データが、自身の検出装置のデータ送信順番において出力される。従って、検出データがどのタイミングで更新されて取り込まれたデータなのかが明確になる。この結果、より適切なタイミングでの検出データを取り込んで外部デバイスに出力できる検出装置等の提供が可能になる。

また本発明の一態様では、前記処理回路は、前記少なくとも一つの他の検出装置と前記自身の検出装置とを共通宛先とする共通宛先コマンドを前記外部デバイスから受信した際に、前記共通取り込みタイミングで取り込まれた前記検出データを、前記自身の検出装置の前記データ送信順番において前記インターフェースに出力させてもよい。

このようにすれば、外部デバイスが、複数の検出装置を共通宛先とする共通宛先コマンドを発行することで、検出データの取り込みタイミングが特定されて、検出装置の検出データを確定することが可能になる。これにより、簡素な処理シーケンスでの検出データの取り込み処理が可能になる。

また本発明の一態様では、前記共通取り込みタイミングは、前記共通宛先コマンドの受け付けタイミングの後のタイミングであって、前記少なくとも一つの他の検出装置及び前記自身の検出装置の前記検出データの出力期間の前のタイミングであってもよい。

このようにすれば、検出データの出力のタイムラグを最適に小さくして、より最適なタイムラグで検出データを検出装置から出力できるようになる。

また本発明の一態様では、前記処理回路は、コマンドデコーダーを含み、前記共通宛先コマンドの前記受け付けタイミングは、前記コマンドデコーダーが、前記共通宛先コマンドを受け付けたと判断したタイミングであってもよい。

このようにすれば、当該共通宛先コマンドを受け付けたとコマンドデコーダーが判断したタイミングを起点として、検出回路の検出データを取り込む処理を行うことが可能になる。

また本発明の一態様では、前記共通宛先コマンドは、前記少なくとも一つの他の検出装置と前記自身の検出装置とを共通宛先とする共通アドレスを指定して前記外部デバイスが発行するリードコマンドであってもよい。

このようにすれば、当該リードコマンドを外部デバイスから受信した際に、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データを自身のデータ送信順番において出力できるようになる。

また本発明の一態様では、前記少なくとも一つの他の検出装置及び前記自身の検出装置は、同じ物理量についての前記検出データを検出し、前記共通取り込みタイミングにおいて、前記同じ物理量についての前記検出データを取り込んでもよい。

このように複数の検出装置が同じ物理量についての検出データを検出し、当該同じ物理量に基づく演算処理が行われる場合に、より適切な演算処理の実現が可能になる。

また本発明の一態様では、前記同じ物理量についての前記検出データは、同じ軸回りでの角速度又は同じ軸方向での加速度についての検出データであってもよい。

このようにすれば、同じ軸回りでの角速度又は同じ軸方向での加速度に基づく演算処理が行われる場合に、より適切な演算処理の実現が可能になる。

また本発明の一態様では、前記少なくとも一つの他の検出装置及び前記自身の検出装置は、互いに異なる物理量についての前記検出データを検出し、前記共通取り込みタイミングにおいて、前記異なる物理量についての前記検出データを取り込んでもよい。

このような異なる物理量によって、例えば検出対象物の特定の情報が求められる場合には、異なる物理量についての検出データが、共通取り込みタイミングで取り込まれることで、当該情報を適正に求めることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記インターフェースは、第１のモードでは、前記共通取り込みタイミングで取り込まれた前記検出データを出力し、第２のモードでは、前記自身の検出装置の前記検出データの出力期間の前のタイミングで取り込まれた前記検出データを出力してもよい。

このようにすれば、その用途等に応じて第１、第２のモードを設定して、第１、第２のモードに応じた出力態様で、検出データを出力できるようになる。

また本発明の一態様では、前記自身の検出装置の前記データ送信順番の情報を記憶する記憶部を含み、前記インターフェースは、前記記憶部に記憶された前記データ送信順番において、前記外部デバイスに対して前記検出データを送信してもよい。

このようにすれば、ホストデバイスによる検出データの読み出しの効率化を実現でき、検出データの読み出しに要する時間の短縮化等を図れる。

また本発明の一態様では、前記処理回路は、前記検出回路で更新される前記検出データのうち、前記共通取り込みタイミングでの前記検出データを取り込んで、前記インターフェースに出力させる制御を行う出力データ制御部を含んでもよい。

このようにすることで、検出回路において更新される検出データのうち、共通取り込みタイミングでの検出データを、インターフェースに適正に出力させることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記物理量トランスデューサーは振動子であり、前記検出回路は、所定軸回りの角速度を検出する回路であってもよい。

但し、物理量トランスデューサーはこのような振動子に限定されず、検出される物理量も、このような所定軸回りの角速度には限定されない。

また本発明の他の態様は、上記に記載の検出装置と、前記物理量トランスデューサーと、を含む物理量測定装置に関係する。

また本発明の他の態様は、上記に記載の検出装置と、前記外部デバイスと、を含む検出システムに関係する。

また本発明の他の態様は、上記に記載の検出装置を含む電子機器に関係する。

また本発明の他の態様は、上記に記載の検出装置を含む移動体に関係する。

本実施形態の検出装置、物理量測定装置、検出システムの構成例。 比較例の手法の動作説明図。 本実施形態の手法の動作説明図。 本実施形態の第２の構成例。 第２の構成例の動作説明図。 本実施形態の検出装置、物理量測定装置、検出システムの詳細な構成例。 詳細な構成例の動作を説明する信号波形例。 詳細な構成例の動作を説明する信号波形例。 本実施形態の検出装置、物理量測定装置の更に詳細な構成例。 インターフェース、処理回路、検出回路の詳細な構成例。 電子機器の構成例。 移動体の一例。

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。

１．検出装置
図１に本実施形態の検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ等の構成例を示す。物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚ（センサー）の各々は、対応する各検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚと、対応する各物理量トランスデューサー１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚを含む。検出システム１５０は、外部デバイス８と、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ（物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚ）を含む。外部デバイス８は検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚに対してバスＢＳ（シリアルバス）を介して通信接続されている。

なお検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ、物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚ、検出システム１５０の構成は図１の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えば図１では、３つの検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ（３つの物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚ）を設けているが、これらは２つあってもよいし、４つ以上であってもよい。また、以下では検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚのうちの検出装置３０Ｘを主に例にとり、その構成及び動作を説明するが、検出装置３０Ｙ、３０Ｚの構成及び動作も同様である。例えば以下では、検出装置３０Ｘを自身の検出装置とし、検出装置３０Ｙ、３０Ｚを少なくとも一つの他の検出装置であるとして説明を行う。なお、少なくとも一つの他の検出装置は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

図１に示すように検出装置３０Ｘは、インターフェース４０Ｘ、処理回路５０Ｘ、検出回路６０Ｘを含む。

検出回路６０Ｘ（６０Ｙ、６０Ｚ）は、物理量トランスデューサー１００Ｘ（１００Ｙ、１００Ｚ）からの信号に基づいて検出処理を行い、検出データを出力する。検出回路６０Ｘは、物理量トランスデューサー１００Ｘに信号線を介して接続されている。信号線は例えば検出信号の信号線や駆動信号の信号線などである。例えば検出回路６０Ｘは物理量トランスデューサー１００Ｘからの電圧信号又は電流信号等に基づいて、信号の増幅処理、検波処理、フィルター処理、又はＤ／Ａ変換処理などの検出処理を行って、物理量トランスデューサー１００Ｘで検出される物理量に対応する検出データを求め、処理回路５０Ｘに出力する。

処理回路５０Ｘ（５０Ｙ、５０Ｚ）は、検出回路６０Ｘからの検出データに基づいて各種の処理を行う。処理回路５０Ｘは、例えば検出データに対してオフセット補正（ゼロ点補正）又は感度補正等の補正処理や、フィルター処理などの各種の信号処理を行ってもよい。そして処理回路５０Ｘにより検出回路６０Ｘから取り込まれた検出データが、インターフェース４０Ｘ、バスＢＳを介して外部デバイス８に送信される。

ここで物理量トランスデューサー１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚは、物理量を検出するための素子やデバイスである。物理量トランスデューサー１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚは例えば互いに異なる物理量を検出する。物理量は、例えば角速度、角加速度、速度、加速度、距離、圧力、音圧、磁気量又は時間等である。例えば物理量トランスデューサー１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚは、各々、第１軸、第２軸、第３軸についての物理量を検出してもよい。第１軸、第２軸、第３軸についての物理量とは、例えば第１軸、第２軸、第３軸回りでの角速度又は角加速度、或いは第１軸、第２軸、第３軸方向での速度又は加速度などである。第１軸、第２軸、第３軸は一例としてはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸である。なお第１軸、第２軸、第３軸のうちの２軸の物理量だけを検出するものであってもよい。

インターフェース４０Ｘ（４０Ｙ、４０Ｚ）は、外部デバイス８と通信接続され、外部デバイス８に対して検出データを出力する。例えばインターフェース４０Ｘ（インターフェース回路、インターフェース部）はバスＢＳを介して外部デバイス８に接続され、所与の通信プロトコルにしたがって、検出データの転送処理を行う。インターフェース４０Ｘは例えば物理層の回路を少なくても含むものであればよい。例えばインターフェース４０Ｘは、信号を出力又は入力するためのバッファー回路や、シリアル／パラレル変換回路や、或いはパラレル／シリアル変換回路などを含むことができる。

バスＢＳは、例えばＳＰＩ又はＩ２Ｃなどのシリアル通信規格のバスである。バスＢＳは、例えばデータ信号線（シリアルデータ信号線）を含む。データ信号線は、送信用と受信用の２本の信号線であってもよいし、送信及び受信に兼用の信号線であってもよい。またバスＢＳはクロック信号線を含んでもよい。或いはチップセレクト信号線を含んでもよい。外部デバイス８は例えば後述するホストデバイス１０であるが、これには限定されない。例えば外部デバイス８はホスト（マスター）の役割のデバイス以外のデバイスであってもよい。

そして本実施形態では、処理回路５０Ｘ（５０Ｙ、５０Ｚ）は、少なくとも一つの他の検出装置３０Ｙ、３０Ｚと自身の検出装置３０Ｘとに共通の共通取り込みタイミングで取り込まれた検出回路６０Ｘ（６０Ｙ、６０Ｚ）からの検出データを、自身の検出装置３０Ｘのデータ送信順番においてインターフェース４０Ｘ（４０Ｙ、４０Ｚ）に出力させる。例えば処理回路５０Ｘは、外部デバイス８に通信接続される複数の検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの共通取り込みタイミングでの検出データを取り込む。そしてインターフェース４０Ｘは、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データを、自身のデータ送信順番において外部デバイス８に出力する。インターフェース４０Ｙ、４０Ｚも、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データを、自身のデータ送信順番においてバスＢＳを介して外部デバイス８に出力する。

例えば処理回路５０Ｘは、少なくとも一つの他の検出装置３０Ｙ、３０Ｚと自身の検出装置３０Ｘを共通宛先とする共通宛先コマンドを外部デバイス８から受信した際に、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データを、自身の検出装置３０Ｘのデータ送信順番においてインターフェース４０Ｘに出力させる。例えばインターフェース４０Ｘは、バスＢＳを介して外部デバイス８に通信接続される複数の検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚを共通宛先とする共通宛先コマンドを、外部デバイス８から受信する。処理回路５０Ｘは、このような検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚを共通宛先とする共通宛先コマンドを受信したと判断された場合に、共通取り込みタイミングでの検出データを取り込む。そしてインターフェース４０Ｘは、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データを、自身のデータ送信順番においてバスＢＳを介して外部デバイス８に出力する。

ここで共通取り込みタイミングは、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚを共通宛先とする共通宛先コマンドの受け付けタイミングの後のタイミングであって、少なくとも一つの他の検出装置３０Ｙ、３０Ｚ及び自身の検出装置３０の検出データの出力期間の前のタイミングである。即ち、当該共通宛先コマンドを受け付けた後であって、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚが検出データを出力する出力期間の前のタイミングである共通取り込みタイミングにおいて、処理回路５０Ｘ、５０Ｙ、５０Ｚは検出データを取り込む。そして、インターフェース４０Ｘ、４０Ｙ、４０Ｚの各々は、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データを、自身のデータ送信順番において出力する。ここで処理回路５０Ｘ、５０Ｙ、５０Ｚは、後述の図１０に示すようにコマンドデコーダー５２を含み、共通宛先コマンドの受け付けタイミングは、コマンドデコーダー５２が、当該共通宛先コマンドを受け付けたと判断したタイミングである。

また、この共通宛先コマンドは、後述の図６、図７で説明するように、少なくとも一つの他の検出装置３０Ｙ、３０Ｚと自身の検出装置３０Ｘとを共通宛先とする共通アドレス（例えば００）を指定して外部デバイス８が発行するリードコマンドなどである。但し、共通宛先コマンドは、このようなリードコマンドには限定されず、例えば外部デバイス８が、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚに対して、共通取り込みタイミングで検出データを取り込むことを指示するような特定のコマンド（リードコマンドとは別のコマンド）であってもよい。

図２は本実施形態の比較例の手法を説明する動作説明図である。検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、外部デバイス８からバスＢＳを介して、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚを共通宛先とする共通宛先コマンドを受信する。検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、この共通宛先コマンドを受信すると、自身のデータ送信順番において、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを出力する。図２では、検出装置３０Ｘが検出データＤＸを出力し、次に検出装置３０Ｙが検出データＤＹを出力し、次に検出装置３０Ｚが検出データＤＺを出力している。なお、ここでは共通宛先コマンドは８ビットのコマンドになっており、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺは２４ビットのデータになっている。但し、共通宛先コマンド、検出データのビット数はこれに限定されない。

検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、図２に示すようなタイミングで検出データの内部更新を行っている。例えば図２に示す内部更新タイミングで、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの検出回路６０Ｘ、６０Ｙ、６０Ｚが検出データの検出処理を行って、検出データを処理回路５０Ｘ、５０Ｙ、５０Ｚに出力する。そして検出装置３０Ｘは、図２のＤ１に示す取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＸを、自身のデータ送信順番においてバスＢＳに出力する。検出装置３０Ｙは、Ｄ２に示す取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＹを、自身のデータ送信順番においてバスＢＳに出力する。検出装置３０Ｚは、Ｄ３に示す取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＺを、自身のデータ送信順番においてバスＢＳに出力する。これらのＤ１、Ｄ２、Ｄ３の取り込みタイミングは、バスＢＳにおける検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺの出力期間の前（直前）のタイミングである。即ち検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、その出力期間の直前に取り込まれた検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺをバスＢＳに出力する。

ここで検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの各々は、その内部に設けられた後述の図９のクロック信号生成回路７２からのクロック信号に基づき動作している。このクロック信号生成回路７２は、後述の図９の振動子１１０を用いてクロック信号を生成したり、或いはＣＲ発振回路等の発振回路を用いてクロック信号を生成する。このため検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚで使用されるクロック信号は、互いに非同期となっており、図２に示すように検出データの内部更新タイミングも互いに非同期になっている。

例えば複数の検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚからの検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺに基づいて、検出対象物の姿勢情報、移動距離情報等の情報を適正に求めるためには、各検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺの同期がとれているか、或いは検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを取得した時間が明確になっていることが望まれる。

しかしながら、図２の比較例の手法では、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３に示すように、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺの取り込みタイミングが互いに異なっており、同期が取れていない。例えば検出装置３０Ｚの検出データＤＺの取り込みタイミング（Ｄ３）は、検出装置３０Ｘの検出データＤＸの取り込みタイミング（Ｄ１）に比べて、４８ビット分だけ遅れたタイミングになっている。また、例えば外部デバイス８からの読み出し用のクロック信号（後述の図６のＳＣＬＫ）に基づき、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺの読み出しが行われる場合に、この読み出し用のクロック信号の周波数や出力タイミングは、外部デバイス８の処理に依存してしまう。このため、図２のＤ１、Ｄ２、Ｄ３がどのようなタイミングになるのかを、明確に特定することができないという問題がある。

このように図２の比較例の手法では、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺの取り込みタイミングが、異なったタイミング（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）になってしまい、同期が取れておらず、どのようなタイミングなのかを明確に特定できない。従って、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを用いて、例えば検出対象物の姿勢情報、移動距離情報等の情報を求める場合に、適正な情報を取得できないという問題がある。例えば検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺがＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りの角速度データである場合に、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りの角速度データである検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺは、図２の比較例の手法では異なったタイミングで取得されたデータになってしまう。従って、これらの検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺに基づき特定される検出対象物の姿勢情報は、不正確な情報になってしまうおそれがある。同様に、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺがＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度データである場合に、これらの検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺに基づき特定される検出対象物の移動距離情報は、不正確な情報になってしまうおそれがある。また例えば後述の図５のように、同じ座標軸についての角速度データ又は加速度データを複数の検出装置を用いて検出して、その平均値を求める場合がある。この場合にも、図２の比較例の手法では、平均値を求める際に使用する検出データの取り込みタイミングが、異なったタイミングになってしまうため、適正な平均値を求めることができないという問題がある。

このような問題を解決するために本実施形態では、複数の検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚに共通の共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データを、自身のデータ送信順番において出力する手法を採用している。

例えば図３では、図２と同様に、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、外部デバイス８からバスＢＳを介して、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚを共通宛先とする共通宛先コマンドを受信する。検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、共通宛先コマンドを受信すると、自身のデータ送信順番において、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを出力する。また検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、図３に示すようなタイミングで検出データの内部更新を行っている。

そして本実施形態では、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの処理回路５０Ｘ、５０Ｙ、５０Ｚは、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に示すような共通取り込みタイミングで、検出回路６０Ｘ、６０Ｙ、６０Ｚからの検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを取り込む。そして検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に示す共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを、自身のデータ送信順番で出力する。具体的には、まず検出装置３０Ｘが、Ｅ１に示す共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＸを、バスＢＳに出力する。次に検出装置３０Ｙが、Ｅ２に示す共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＹを、バスＢＳに出力する。次に検出装置３０Ｚが、Ｅ３に示す共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＺを、バスＢＳに出力する。

このように本実施形態では、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺが、自身のデータ送信順番において順次に出力される。従って、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺがどのタイミングで更新されたデータかを明確に把握することが可能になる。例えば検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを同時に確定することが可能になる。従って、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを用いて、例えば検出対象物の姿勢情報、移動距離情報等の情報を求める場合に、適正な情報を取得できるようになる。例えば検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺがＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りの角速度データである場合に、図３のＥ１、Ｅ２、Ｅ３に示すような共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺに基づいて、検出対象物の姿勢情報を求めることができるため、適正な姿勢情報の取得が可能になる。また検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺがＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の加速度データである場合に、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺに基づいて、検出対象物の移動距離情報を求めることができるため、適正な移動距離情報の取得が可能になる。また後述の図５のように、同じ座標軸についての角速度データ又は加速度データを複数の検出装置を用いて検出して平均値を求める場合に、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺに基づいて、平均値（統計値）を求めることができるため、適正な平均値を求めることが可能になる。

なお、図３のＥ１、Ｅ２、Ｅ３では、共通取り込みタイミングは完全には一致したタイミングになっていない。例えば検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、内蔵するクロック信号生成回路７２より生成されたクロック信号に基づき動作する。このため、検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺの内部更新タイミングは非同期であり、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に示す共通取り込みタイミングも非同期になり、これらのタイミングは一致したタイミングにならない。即ち、これらの共通取り込みタイミングは、共通取り込み期間内のタイミングであればよい。例えば共通取り込みタイミングは、クロック信号の１クロックサイクル又は数クロックサイクルだけずれたタイミングであってもよく、１クロックサイクル又は数クロックサイクルの期間内のタイミングであればよい。例えば図２の比較例の手法では、取り込みタイミングが、各検出データの出力期間の長さ以上、ずれたタイミングとなっているが、共通取り込みタイミングのずれは、各検出データの出力期間の長さよりも短いずれである。

また本実施形態では検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚを共通宛先とする共通宛先コマンドを外部デバイス８から受信した際に、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを、自身のデータ送信順番において出力している。このようにすれば、外部デバイス８が検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚに対して、例えば共通アドレスを指定したリードコマンドなどのコマンドを発行することで、検出データの取り込みタイミングが特定されて、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを同時に確定することが可能になる。従って、例えば検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚが、共通宛先コマンドを受信してから、所与のクロックサイクル数が経過したタイミングで検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺを取り込むことで、図３のＥ１、Ｅ２、Ｅ３に示すような共通取り込みタイミングでの検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺの取り込み処理が可能になる。従って、簡素な処理シーケンスでの検出データＤＸ、ＤＹ、ＤＺの取り込み処理が可能になる。

なお、図３では、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚを共通宛先とする共通宛先コマンドを用いて、共通取り込みタイミングを特定しているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば共通取り込みタイミングの特定を、端子設定により行ってもよい。例えば検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚに対して、共通取り込みタイミングの設定用の端子を設ける。そして外部デバイス８が、この設定用の端子に対してタイミング特定用の信号を出力することで、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚが共通取り込みタイミングを特定するようにしてもよい。また例えば検出装置３０Ｘが共通取り込みタイミング信号を出力し、検出装置３０Ｙ、３０Ｚが、その共通取り込みタイミング信号を受信して、共通取り込みタイミングを特定するようにしてもよい。また共通取り込みタイミングは、処理回路５０Ｘのデジタルシーケンス処理において特定されるタイミングとすることができる。例えば、共通取り込みタイミングでの検出データを取り込むように、処理回路５０Ｘのデジタル回路が構成（設計）されている。例えば処理回路５０Ｘの動作クロック信号のクロックサイクル数により共通取り込みタイミングが設定されている。そして例えば動作クロック信号の何番目のクロックサイクルで検出データを取り込むかを設定しておくことで、共通取り込みタイミングでの検出データの取り込み処理が実現される。

図４に本実施形態の第２の構成例を示す。図１の構成例では検出装置が互いに異なる物理量を検出しているが、図４の第２の構成例では検出装置が同じ物理量を検出している。

即ち、図１では、少なくとも一つの他の検出装置である検出装置３０Ｙ、３０Ｚと、自身の検出装置３０Ｘとは、互いに異なる物理量についての検出データを検出し、共通取り込みタイミングにおいて、互いに異なる物理量についての検出データを取り込んでいる。一例としては、検出装置３０Ｙは、Ｙ軸回りの角速度又はＹ軸方向での加速度を検出し、検出装置３０Ｚは、Ｚ軸回りの角速度又はＺ軸方向での加速度を検出する。これに対して検出装置３０Ｘは、Ｘ軸回りの角速度又はＸ軸方向での加速度を検出しており、検出装置３０Ｙ、３０Ｚとは、互いに異なる物理量を検出している。このような互いに異なる物理量によって、例えば検出対象物の姿勢情報や移動距離情報等の情報が求められる場合には、互いに異なる物理量についての検出データが、共通取り込みタイミングで取り込まれることで、当該情報を適正に求めることが可能になる。

これに対して図４では、少なくとも一つの他の検出装置である検出装置３０Ｘ２と、自身の検出装置３０Ｘ１とは、同じ物理量についての検出データを検出し、共通取り込みタイミングにおいて、同じ物理量についての検出データを取り込む。また少なくとも一つの他の検出装置である検出装置３０Ｙ２と、検出装置３０Ｙ１とは、同じ物理量についての検出データを検出し、共通取り込みタイミングにおいて、同じ物理量についての検出データを取り込む。検出装置３０Ｚ２と検出装置３０Ｚ１についても同様である。このように同じ物理量が検出される場合に、当該同じ物理量に基づく統計処理などの演算処理が行われる場合に、より適切な演算処理の実現が可能になる。例えば同じ物理量についての平均値を求める演算処理が行われる場合には、より適正な平均値の演算処理を実現できる。

ここで同じ物理量についての検出データは、同じ軸回りでの角速度又は同じ軸方向での加速度についての検出データなどである。例えば検出装置３０Ｘ１と検出装置３０Ｘ２は、例えば第１軸回りでの角速度又は第１軸方向での加速度を検出しており、同じ物理量を検出している。検出装置３０Ｙ１と検出装置３０Ｙ２は、例えば第２軸回りでの角速度又は第２軸方向での加速度を検出しており、同じ物理量を検出している。検出装置３０Ｚ１と検出装置３０Ｚ２は、例えば第３軸回りでの角速度又は第３軸方向での加速度を検出しており、同じ物理量を検出している。このようにすれば、例えば角速度又は加速度についての統計処理などの演算処理が行われる場合に、より適切な演算処理の実現が可能になる。例えば角速度又は加速度の平均値を求める演算処理が行われる場合には、より適正な平均値を求めることができる。例えば外部デバイス８が、角速度の積分処理（積算処理）を行って、角度を求めたり、加速度の積分処理を行って、速度や距離を求める場合に、より高い精度で、角度、速度又は距離等の情報を求めることが可能になる。

図５は、図４の第２の構成例の動作説明図である。図５の検出データＤＸ１、ＤＸ２は、図４の検出装置３０Ｘ１、３０Ｘ２の検出データである。例えば検出データＤＸ１、ＤＸ２はＸ軸回りの角速度又はＸ軸方向の加速度である。また検出データＤＹ１、ＤＹ２は、検出装置３０Ｙ１、３０Ｙ２の検出データであり、検出データＤＺ１、ＤＺ２は、検出装置３０Ｚ１、３０Ｚ２の検出データである。例えば検出データＤＹ１、ＤＹ２はＹ軸回りの角速度又はＹ軸方向の加速度であり、検出データＤＺ１、ＤＺ２はＺ軸回りの角速度又はＺ軸方向の加速度である。

そして検出データＤＸ１、ＤＸ２は、図５のＦ１に示す共通取り込みタイミングで取り込まれたデータである。即ち、Ｆ１に示すタイミングは、検出装置３０Ｘ１、３０Ｘ２の共通取り込みタイミングであり、検出装置３０Ｘ１、３０Ｘ２は、このＦ１のタイミングで検出データＤＸ１、ＤＸ２を取り込む。そして例えば外部デバイス８により、検出データＤＸ１とＤＸ２の平均値を求める演算処理が行われる。

また検出データＤＹ１、ＤＹ２は、検出装置３０Ｙ１、３０Ｙ２により、図５のＦ２に示す共通取り込みタイミングで取り込まれたデータである。そして例えば外部デバイス８により、検出データＤＹ１とＤＹ２の平均値を求める演算処理が行われる。同様に検出データＤＺ１、ＤＺ２は、検出装置３０Ｙ１、３０Ｙ２により、Ｆ３に示す共通取り込みタイミングで取り込まれる。そして例えば外部デバイス８により、検出データＤＺ１とＤＺ２の平均値を求める演算処理が行われる。

このように検出データの平均値を求める処理を行うことで、検出データに対応する物理量を、高い精度で検出できるようになる。例えば検出データの平均化処理を行うことで、ノイズ成分を低減できるようになり、よりＳ／Ｎ比の高い物理量の検出値を取得できるようになる。なお、図４、図５では、角速度又は加速度等の同じ物理量を、２つの検出装置で検出して平均化処理を行う場合を示したが、同じ物理量を検出する検出装置は３つ以上であってもよい。このように同じ物理量を検出する検出装置の数を増やすことで、物理量の検出精度を更に高めることが可能になる。

２．詳細な構成例
図６に本実施形態の検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ、物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚ、検出システム１５０の詳細な構成例を示す。図６では、マスターとなるホストデバイス１０（広義には外部デバイス）と、スレーブとなる検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０ＺがＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）により通信接続されている。ＸＣＳはチップセレクト信号、ＳＣＬＫはクロック信号、ＳＤＩはデータ入力信号、ＳＤＯはデータ出力信号である。ホストデバイス１０は、各種のプロセッサー（ＣＰＵ、ＭＰＵ）やＡＳＩＣのハードウェア回路等により実現できる。例えばホストデバイス１０（ホストコントローラー）としてはマイコンを用いることができる。物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚの各々は、対応する検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚと、対応する物理量トランスデューサー１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚを有しており、Ｘ軸用ジャイロセンサー、Ｙ軸用ジャイロセンサー、Ｚ軸用ジャイロセンサーである。これらのジャイロセンサーをＳＰＩにより通信接続することで、多軸ジャイロセンサーが実現される。なお図６では３つの物理量測定装置（センサー）２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚが設けられているが、物理量測定装置の数は２個でもよいし、４個以上であってもよい。また物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚはジャイロセンサー以外のセンサーであってもよく、例えば加速度センサーなどであってもよい。この場合には物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚは、Ｘ軸用加速度センサー、Ｙ軸用加速度センサー、Ｚ軸用加速度センサーとなる。

なお、以下では、物理量トランスデューサー１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚが圧電型の振動子（振動ジャイロ）であり、物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚがジャイロセンサーである場合を主に例にとり説明するが、本実施形態はこれに限定されない。例えばシリコン基板などから形成された静電容量検出方式の振動子（振動ジャイロ）や、角速度情報と等価な物理量や角速度情報以外の物理量を検出するセンサー（加速度センサー）などの種々の物理量トランスデューサーに本実施形態は適用可能である。

検出装置３０Ｘ（３０Ｙ、３０Ｚ）は、インターフェース４０Ｘ（４０Ｙ、４０Ｚ）、処理回路５０Ｘ（５０Ｙ、５０Ｚ）、検出回路６０Ｘ（６０Ｙ、６０Ｚ）、記憶部７０Ｘ（７０Ｙ、７０Ｚ）を含む。

検出回路６０Ｘは、物理量トランスデューサー１００Ｘからの信号に基づいて所望信号の検出処理を行う。そして検出処理により得られたアナログの検出信号のＡ／Ｄ変換を行って、デジタルの検出データを出力する。物理量測定装置２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚがジャイロセンサーである場合には、物理量トランスデューサー１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚは振動子であり、検出回路６０Ｘは、例えばＸ軸回り（広義には所定軸回り）の角速度を検出する回路となる。そして検出回路６０Ｘの検出データは、Ｘ軸回りでの角速度データになる。また検出回路６０Ｙ、６０Ｚは、各々、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りの角速度を検出する回路となり、検出回路６０Ｙ、６０Ｚの検出データは、各々、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りでの角速度データになる。またこの場合には、振動子を駆動する駆動回路が更に設けられることになる。

インターフェース４０Ｘは、マスターであるホストデバイス１０と通信を行う。例えばインターフェース４０Ｘは、クロック信号ＳＣＬＫとデータ入力信号ＳＤＩとデータ出力信号ＳＤＯを用いてホストデバイス１０と通信を行う。

具体的には図６では、クロック信号ＳＣＬＫとデータ入力信号ＳＤＩとデータ出力信号ＳＤＯが、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚで共用されており、ホストデバイス１０のＳＣＬＫ、ＳＤＩ、ＳＤＯの信号線が検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚに共通接続されている。そしてインターフェース４０Ｘは、クロック信号ＳＣＬＫとデータ入力信号ＳＤＩとデータ出力信号ＳＤＯを用いて、ホストデバイス１０と例えばＳＰＩの通信方式で通信を行う。

また図６では、チップセレクト信号ＸＣＳについても、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚで共用されており、ホストデバイス１０のＸＣＳの信号線が検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚに共通接続されている。

記憶部７０Ｘは各種の情報を記憶する。記憶部７０Ｘ（７０Ｙ、７０Ｚ）はＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＯＴＰ（One Time Programmable ROM）などの不揮発性メモリーなどにより実現できる。なお不揮発性メモリー以外の半導体メモリーにより記憶部７０Ｘ（７０Ｙ、７０Ｚ）を実現してもよい。

記憶部７０Ｘは、自身の検出装置３０Ｘのデータ送信順番の情報を記憶する。例えばスレーブとしてホストデバイス１０に通信接続される複数の検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの中での自身の検出装置３０Ｘのデータ送信順番の情報を記憶する。同様に、検出装置３０Ｙの記憶部７０Ｙは、自身の検出装置３０Ｙのデータ送信順番の情報を記憶し、検出装置３０Ｚの記憶部７０Ｚは、自身の検出装置３０Ｚのデータ送信順番の情報を記憶する。なおデータ送信順番の情報は、データ送信順番そのものであってもよいし、データ送信順番を特定するための情報であってもよい。

そしてホストデバイス１０が、ホストデバイス１０に通信接続される検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ（複数の検出装置）を共通宛先とする共通アドレス（例えば００）を指定してリードコマンドを発行したとする。この場合には、インターフェース４０Ｘは、記憶部７０Ｘに記憶される自身のデータ送信順番において、ホストデバイス１０に対して検出データを送信する。

一方、ホストデバイス１０が、個別アドレス（スレーブアドレス）を指定してリードコマンドを発行したとする。この場合には、インターフェース４０Ｘは、ホストデバイス１０が指定した個別アドレスが、自身の検出装置３０Ｘ（物理量測定装置２０Ｘ）の個別アドレス（例えば０１）に合致した場合に、ホストデバイス１０に対して検出データを送信する。

例えば図６に示すように、記憶部７０Ｘ、７０Ｙ、７０Ｚは、送信順番を指定するｋの情報を記憶しており、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの送信順番は、各々、ｋ＝１、ｋ＝２、ｋ＝３に設定されている。また共通アドレスが（００）であり、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの個別アドレスが、各々、（０１）、（１０）、（１１）であったとする。

この場合に、ホストデバイス１０が、共通アドレス（００）を指定してリードコマンドを発行すると、検出装置３０Ｘのインターフェース４０Ｘは、第１の送信順番（ｋ＝１）で検出データを送信する。また検出装置３０Ｙのインターフェース４０Ｙは、第２の送信順番（ｋ＝２）で検出データを送信し、検出装置３０Ｚのインターフェース４０Ｚは、第３の送信順番（ｋ＝３）で検出データを送信する。

一方、ホストデバイス１０が、個別アドレス（０１）を指定してリードコマンドを発行すると、検出装置３０Ｘのインターフェース４０Ｘが検出データを送信する。同様に、個別アドレス（１０）、（１１）が指定された場合には、各々、インターフェース４０Ｙ、４０Ｚが検出データを送信する。

また記憶部７０Ｘは、ホストデバイス１０に通信接続される検出装置の接続個数の情報を記憶する。例えば図６では、接続個数はｎ＝３であるため、ｎ＝３の情報を記憶する。同様に記憶部７０Ｙ、７０Ｚも接続個数の情報を記憶する。なお接続個数の情報は、接続個数そのものであってもよいし、接続個数を特定するための情報であってもよい。

また検出装置の接続個数をｎとし、データ送信順番をｋ（ｋ、ｎは、１≦ｋ≦ｎとなる自然数）としたとする。この場合にインターフェース４０Ｘは、データ送信順番である第１の順番（第ｋの順番。ｋ＝１）においてホストデバイス１０に対して検出データを送信した後、第４の順番（第ｎ＋ｋの順番）において、ホストデバイス１０に対して検出データを送信する。同様に第７の順番（第２ｎ＋ｋの順番）、第１０の順番（第３ｎ＋ｋの順番）というように検出データを送信する。インターフェース４０Ｙ、４０Ｚの動作も同様である。

また記憶部７０Ｘ、７０Ｙ、７０Ｚは、検出データの送信データビット数ｍの情報を記憶する。そしてユーザーが任意に送信データビット数を設定できるようになっている。そしてインターフェース４０Ｘ、４０Ｙ、４０Ｚは、自身のデータ送信順番において、ホストデバイス１０に対してその送信データビット数ｍの検出データを送信する。

前述したように本実施形態では、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚを共通宛先とする共通宛先コマンドを、外部デバイス８であるホストデバイス１０から受信した際に、インターフェース４０Ｘが、共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データを自身の検データ送信順番において出力する。そして図６では、当該共通宛先コマンドは、少なくとも一つの他の検出装置３０Ｙ、３０Ｚと自身の検出装置３０Ｘとを共通宛先とする共通アドレスを指定してホストデバイス１０（外部デバイス）が発行するリードコマンドとなっている。

ここで、共通アドレス（グローバルアドレス）は、ホストに通信接続される複数のスレーブを共通宛先とするアドレスである。例えば複数のスレーブの全てを宛先とするアドレスである。従って、この共通アドレスがホストにより指定された場合には、全てのスレーブが動作する。一方、ホストにより個別アドレスが指定された場合には、スレーブは、ホストが指定した個別アドレスが自身の個別アドレスと合致した場合にのみ、通信を行う。なお、スレーブのＳＤＯの端子は、アドレスが合致した場合にのみデータが出力され、アドレスが合致しない場合には、ハイインピーダンス状態に設定される。これにより信号の衝突が回避される。

図７は本実施形態の詳細な構成例の動作を説明する信号波形例である。図７のデータ入力信号ＳＤＩの最初の１ビットのＲ／Ｗは、リード／ライトを指示するビットである。Ｒ／Ｗ＝１の場合にはリードが指示され、Ｒ／Ｗ＝０の場合にはライトが指示される。Ｒ／Ｗの次の２ビットのＡ［１：０］は、アドレスを指定するものである。共通アドレスを指定する場合にはＡ［１：０］＝００となる。検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚの個別アドレスを指定する場合には、各々、Ａ［１：０］＝０１、１０、１１となる。Ａ［１：０］の次の４ビットのＣ［４：０］は、コマンド内容及びレジスターアドレスを指示するものである。

図７では、Ｇ１に示すようにＲ／Ｗ＝１となっており、リードが指示されており、ホストデバイス１０がリードコマンドを発行している。またＧ２に示すようにＡ［１：０］＝００となっており、共通アドレスが指定されている。またＧ３によってコマンド内容やレジスターアドレスが指示されている。これにより、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚからの検出データの連続読み出しが実行される。即ち、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚからの検出データがデータ出力信号ＳＤＯとして順次に出力される。

そして図６に示すように、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚのデータ送信順番は、各々、ｋ＝１、ｋ＝２、ｋ＝３に設定されており、送信データビット数はｍ＝８に設定されている。従って、出力期間Ｔ１では、データ送信順番がｋ＝１である検出装置３０Ｘから、ｍ＝８ビットの検出データが出力される。次の出力期間Ｔ２では、データ送信順番がｋ＝２である検出装置３０Ｙから、ｍ＝８ビットの検出データが出力される。次の出力期間Ｔ３では、データ送信順番がｋ＝３である検出装置３０Ｚから、ｍ＝８ビットの検出データが出力される。

このように本実施形態の詳細な構成例によれば、ホストデバイスにより共通アドレスが指定されてリードコマンドが発行されると、予め設定されたデータ送信順番で各検出装置が検出データを送信する。また、送信される検出データの送信データビット数も予め設定されたビット数になっている。従って、ホストデバイスは、各検出装置から順次に連続的に送信された検出データをリードして取得できるようになる。即ち、データ送信順番を不揮発性メモリー等の記憶部に記憶しておくことで、各検出装置が何番目に検出データを出力すればよいのかを、予め取り決めしておくことができる。接続個数や送信データビット数を記憶部に記憶しておくことで、何個の検出装置がホストデバイスに接続されているのかや、何ビットの検出データを各検出装置が出力するのかについても、予め取り決めしておくことができる。従って、各検出装置は、その取り決めにしたがって検出データを出力するだけでよいため、その処理や制御を簡素化できる。またホストデバイスも、その取り決めにしたがって、検出装置からの検出データを取り込めばよいため、その処理や制御を簡素化できる。

そして本実施形態では、図７のＧ４に示す共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データが、出力期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚから出力される。即ち、Ｇ４の共通取り込みタイミングで検出回路６０Ｘから取り込まれた検出データが、出力期間Ｔ１において、検出装置３０Ｘのインターフェース４０Ｘから出力される。またＧ４の共通取り込みタイミングで検出回路６０Ｙから取り込まれた検出データが、出力期間Ｔ２において、検出装置３０Ｙのインターフェース４０Ｙから出力される。またＧ４の共通取り込みタイミングで検出回路６０Ｚから取り込まれた検出データが、出力期間Ｔ３において、検出装置３０Ｚのインターフェース４０Ｚから出力される。このようにすることで、共通取り込みタイミングでの検出データが検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚから出力されるようになる。従って、検出データがどのタイミングで取り込まれたデータなのかが明確になり、これらの検出データにより特定される情報として、より適正な情報を取得できるようになる。

そして図７に示すように、Ｇ４に示す共通取り込みタイミングは、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に示すコマンド（共通宛先コマンド）の受け付けタイミングの後のタイミングであって、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ（少なくとも一つの他の検出装置と自身の検出装置）の検出データの出力期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の前のタイミングとなっている。このコマンド（共通宛先コマンド）の受け付けタイミングは、後述の図１０のコマンドデコーダー５２がコマンド（共通宛先コマンド）を受け付けたと判断したタイミングである。即ち、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚを共通宛先とする共通アドレス（例えば００）を指定して発行されたリードコマンドを、受け付けたと判断したタイミングである。このようなコマンド（共通宛先コマンド）の受け付けタイミングの後であって、出力期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の前のタイミング（Ｇ４）において、各検出回路６０Ｘ、６０Ｙ、６０Ｚからの検出データを取り込む。そして各検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、取り込んだ検出データを、各出力期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において出力する。

このようにすれば、検出装置３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚは、より小さなタイムラグで検出データを出力できるようになる。例えば図７では、取り込みタイミングからの遅延時間であるタイムラグは、検出装置３０Ｚの出力期間Ｔ３が最も大きくなるが、共通取り込みタイミングをＧ４に示すタイミングとすることで、当該タイムラグを最適に小さくすることが可能になり、検出データの遅延時間を、より短くすることができる。

また本実施形態では、インターフェース４０Ｘ（４０Ｙ、４０Ｚ）は、第１のモードでは、図７に示すように、Ｇ４に示す共通取り込みタイミングで取り込まれた検出データを出力する。一方、第２のモードでは、インターフェース４０Ｘ（４０Ｙ、４０Ｚ）は、自身の検出装置３０Ｘ（３０Ｙ、３０Ｚ）の検出データの出力期間Ｔ１（Ｔ２、Ｔ３）の前のタイミングで取り込まれた検出データを出力する。

例えば第２のモードでは、図８のＨ１、Ｈ２、Ｈ３に示すようにコマンド（共通宛先コマンド）が受け付けられた後、インターフェース４０Ｘ（検出装置３０Ｘ）は、Ｈ４に示すように検出データの出力期間Ｔ１の例えば直前のタイミングで取り込まれたデータを出力する。またインターフェース４０Ｙ（検出装置３０Ｙ）は、Ｈ５に示すように検出データの出力期間Ｔ２の例えば直前のタイミングで取り込まれたデータを出力する。またインターフェース４０Ｚ（検出装置３０Ｚ）は、Ｈ６に示すように検出データの出力期間Ｔ３の例えば直前のタイミングで取り込まれたデータを出力する。

例えば検出データの取り込みタイミングが揃っていることを重要視するような用途では、図７に示す第１のモードに設定する。例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸回りでの角速度の検出データから、検出対象物（カメラ等の電子機器や車等の移動体）の姿勢情報を特定するような用途では、各座標軸での角速度の検出データの取り込みタイミングが揃っていることが望ましいため、図７の第１のモードに設定する。

一方、出力期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の直前の検出データを用いることを重要視するような用途では、図８に示す第２のモードに設定する。第２のモードに設定することで、検出データの取り込みタイミングと出力タイミングの間の遅延時間（タイムラグ）を最小限に抑えることができるため、検出データのリアルタイム性を重要視する用途では第２のモードが望ましい。

そして図７、図８の第１、第２のモードは、例えばレジスター設定などにより切り替えられるようにする。例えばホストデバイス１０が、検出装置３０Ｘ（３０Ｙ、３０Ｚ）の設定レジスターへの書き込みを行うことで、動作モードを第１のモードに設定したり、第２のモードに設定できるようにする。こうすることで、その用途に応じて、図７、図８の第１、第２のモードを任意に切り替えて、動作モードを設定できるようになる。そして、第１、第２のモードに応じた態様で検出データを取り込んで出力できるようになる。なお、第１、第２のモードの設定情報を、不揮発性メモリーにより実現される記憶部７０Ｘ（７０Ｙ、７０Ｚ）に書き込むようにしてもよい。

図９に検出装置３０（３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ）の詳細な構成例を示す。図９では検出装置３０は、インターフェース４０、処理回路５０、検出回路６０、記憶部７０、クロック信号生成回路７２、駆動回路８０を含む。なお検出装置３０は図９の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

処理回路５０は検出装置３０の動作に必要な各種の処理・制御を行う。この処理回路５０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサーやＡＳＩＣのハードウェア回路などにより実現できる。

駆動回路８０は、振動子１１０（広義には物理量トランスデューサー）からのフィードバック信号を受けて、振動子１１０を駆動する。例えば、駆動回路８０は、駆動信号（駆動電圧）を出力して振動子１１０を駆動する。そして振動子１１０からフィードバック信号を受け、これにより振動子１１０を励振させる。

検出回路６０は、振動子１１０からの信号に基づいて所望信号の検出処理を行い、検出データを出力する。例えば、検出回路６０は、駆動回路８０により駆動される振動子１１０から検出信号（検出電流、電荷）を受ける。そして検出信号から、振動子１１０に印加された物理量に応じた所望信号を検出（抽出）する。例えばコリオリ力に応じた所望信号を検出することで、所定軸回りでの回転の角速度データを検出データとして求める。

インターフェース４０は、端子ＴＣＳ、ＴＳＣ、ＴＳＩを介してホストデバイス１０からチップセレクト信号ＸＣＳ、クロック信号ＳＣＬＫ、データ入力信号ＳＤＩを受ける。また端子ＴＳＯを介してデータ出力信号ＳＤＯを出力する。検出装置３０は例えば半導体ＩＣ（半導体チップ）により実現することができ、この場合には、端子ＴＣＳ、ＴＳＣ、ＴＳＩ、ＴＳＯは半導体ＩＣのパッド等である。

図１０は、検出装置３０が有するインターフェース４０、処理回路５０、検出回路６０の詳細な構成例を示す図である。

インターフェース４０は、Ｉ／Ｏ回路ＩＯ１、ＩＯ２、ＩＯ３、ＩＯ４、シリアル／パラレル変換部４２、パラレル／シリアル変換部４４を有する。Ｉ／Ｏ回路ＩＯ１、ＩＯ２、ＩＯ３、ＩＯ４は、入力バッファー、出力バッファー或いは入出力バッファーにより構成できる。Ｉ／Ｏ回路ＩＯ１、ＩＯ２には、各々、端子（パッド）ＴＣＳ、ＴＳＣが接続され、チップセレクト信号ＸＣＳ、クロック信号ＳＣＬＫが入力される。Ｉ／Ｏ回路ＩＯ３には端子（パッド）ＴＳＩが接続され、データ入力信号ＳＤＩが入力される。このシリアルのデータ入力信号ＳＤＩ（シリアルデータ）は、シリアル／パラレル変換部４２によりパラレル信号（パラレルデータ）に変換される。一方、処理回路５０（送信制御部５９）からのパラレル信号は、パラレル／シリアル変換部４４によりシリアル信号に変換される。そしてＩ／Ｏ回路ＩＯ４は、このシリアル信号をデータ出力信号ＳＤＯとして端子ＴＳＯに出力する。

処理回路５０は、コマンドデコーダー５２、出力データ制御部５３、比較判定部５４、レジスター５６、５７、５８、送信制御部５９を有する。

コマンドデコーダー５２は、シリアル／パラレル変換部４２からのパラレル信号を受けて、コマンドデコード処理を行う。即ち、データ入力信号ＳＤＩにより入力されたコマンドの解釈を行う。そして、設定対象となるレジスター５６、５７、５８を選択して、各種レジスター設定を行う。

比較判定部５４（スレーブ選択レジスター）は、記憶部７０（不揮発性メモリー）に記憶されたスレーブアドレスと、データ入力信号ＳＤＩを用いてホストデバイス１０により指定されたアドレスとの比較を行い、レジスター５６、５７、５８への書き込み又はデータの読み出しを行うかを判断する。例えば記憶部７０は、個別アドレスをスレーブアドレスとして記憶している。そして、データ入力信号ＳＤＩを用いてホストデバイス１０により指定されたアドレスが、自身の個別アドレス（スレーブアドレス）と合致した場合には、レジスター５６、５７、５８への書き込み等を行う。

レジスター５６は、デジタル信号処理回路６２（ＤＳＰ）や送信制御部５９の各種の設定を行うレジスターである。デジタル信号処理回路６２は、例えば検出データの不要信号を除去するフィルター処理や帯域制限のフィルター処理などのデジタルフィルター処理を行うことができる。レジスター５６には、デジタルフィルターのカットオフ周波数等の周波数特性の設定が行われる。

レジスター５７は、Ａ／Ｄ変換回路６４の各種の設定を行うレジスターであり、レジスター５８は、アナログ回路６６の各種の設定を行うレジスターである。

アナログ回路６６は、検出回路６０、駆動回路８０等に含まれる各種のアナログ回路（増幅回路、ゲイン制御回路、同期検波回路等）である。Ａ／Ｄ変換回路６４は、アナログ回路６６で検出されたアナログの所望信号をデジタルの検出データに変換する。

デジタル信号処理回路６２は、Ａ／Ｄ変換回路６４からのデジタルの検出データに対して、各種のデジタルフィルター処理を行って、デジタルフィルター処理後の検出データを出力する。送信制御部５９は、デジタル信号処理回路６２からの検出データを受け、レジスター５６の設定情報や記憶部７０に記憶された情報に基づいて、検出データの送信制御を行う。

例えば共通アドレスがホストデバイス１０により指定されて、リードコマンドが発行されたとする。すると送信制御部５９は、自身のデータ送信順番において検出データを送信する制御を行う。この場合のデータ送信順番や送信データビット数等は、記憶部７０から読み出した情報に基づいて判断することになる。

そして図１０の出力データ制御部５３は、検出回路６０で更新される検出データのうち、共通取り込みタイミングでの検出データを取り込んで、インターフェース４０に出力させる制御を行う。

即ち、図１０のクロック信号生成回路７２は、ＣＲ発振回路などの内蔵の発振回路を用いてクロック信号を生成する。或いは図９の振動子１１０の励振による発振信号を用いてクロック信号を生成する。そして検出回路６０は、生成されたクロック信号に基づく動作クロック信号により動作する。これにより、検出回路６０の検出データは、この動作クロック信号を基準にして更新されることになる。また処理回路５０も、生成されたクロック信号に基づく動作クロック信号により動作する。

そして図１０に示すように処理回路５０は、コマンドデコーダー５２を含み、コマンドデコーダー５２は、データ入力信号ＳＤＩにより図７のＧ１、Ｇ２、Ｇ３に示すように入力されるコマンドを解釈して判断する。例えば図７のＧ１に示すＲ／Ｗにより、リードコマンドなのか、ライトコマンドなのかを判断し、Ｇ２に示すＡ［１：０］により、共通アドレスなのか、個別アドレスなのかを判断する。そしてコマンドデコーダー５２は、共通アドレスを指定したリードコマンドを受け付けたと判断すると、検出データの取り込み指示信号を、出力データ制御部５３に出力する。出力データ制御部５３は、検出回路６０において更新される検出データのうち、取り込み指示信号で指示されたタイミングでの検出データを、出力検出データとして確定する。そして、確定された出力検出データを、送信制御部５９を介してインターフェース４０（パラレル／シリアル変換部）に出力し、共通取り込みタイミングでの検出データとして、インターフェース４０に出力させる。

このようにすることで、検出回路６０において更新される検出データのうち、共通取り込みタイミングでの検出データを、インターフェース４０に適正に出力させることが可能になる。

なお図７のＧ４に示すように、共通取り込みタイミングは、コマンド（共通宛先コマンド）の受け付けタイミングの後のタイミングであって、検出データの出力期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の前のタイミングとなっているが、この場合のコマンド（共通宛先コマンド）の受け付けタイミングは、コマンドデコーダー５２が、当該コマンドを受け付けたと判断したタイミングである。具体的にはコマンド（共通宛先コマンド）の受け付けタイミングは、共通アドレスを指定したリードコマンドをホストデバイス１０から受け付けたと判断したタイミングである。このようにすれば、共通アドレスを指定したリードコマンドを受け付けたとコマンドデコーダー５２が判断したタイミングを起点として、検出回路６０の検出データを取り込む処理を実行することが可能になる。

３．電子機器、移動体
図１１に、本実施形態の電子機器５００の構成例を示す。この電子機器５００は、本実施形態の検出装置３０や物理量測定装置２０を含む。また通信部５１０、処理部５２０、操作部５３０、表示部５４０、記憶部５５０、アンテナＡＮＴを含むことができる。物理量測定装置２０は、図９に示すように検出装置３０と振動子１１０（物理量トランスデューサー）を含む。処理部５２０は図９のホストデバイス１０に相当する。なお電子機器５００は図１１の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

電子機器５００としては、例えばデジタルカメラ又はビデオカメラ等の映像機器、車載機器（自動運転用の機器等）、頭部装着型表示装置や時計関連機器などのウェアラブル機器、印刷装置、ロボット、携帯情報端末（スマートフォン、携帯電話機、携帯型ゲーム装置、ノートＰＣ又はタブレットＰＣ等）、又は投影装置等の種々の機器を想定できる。

通信部５１０（無線回路）は、アンテナＡＮＴを介して外部からデータを受信したり、外部にデータを送信する処理を行う。処理部５２０は、電子機器５００の制御処理や、通信部５１０を介して送受信されるデータの種々のデジタル処理などを行う。また処理部５２０は、物理量測定装置２０で測定された物理量情報を用いた種々の処理を行う。この処理部５２０の機能は、例えばマイクロコンピューターなどのプロセッサーにより実現できる。操作部５３０は、ユーザーが入力操作を行うためのものであり、操作ボタンやタッチパネルディスプレイをなどにより実現できる。表示部５４０は、各種の情報を表示するものであり、液晶や有機ＥＬなどのディスプレイにより実現できる。記憶部５５０は、データを記憶するものであり、その機能はＲＡＭやＲＯＭなどの半導体メモリーやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などにより実現できる。

図１２に、本実施形態の検出装置３０や物理量測定装置２０を含む移動体の例を示す。本実施形態の検出装置３０や物理量測定装置２０は、例えば、車、飛行機、バイク、自転車、ロボット、或いは船舶等の種々の移動体に組み込むことができる。移動体は、例えばエンジンやモーター等の駆動機構、ハンドルや舵等の操舵機構、各種の電子機器（車載機器）を備えて、地上や空や海上を移動する機器・装置である。図１２は移動体の具体例としての自動車２０６を概略的に示している。自動車２０６（移動体）には、本実施形態の検出装置３０と物理量トランスデューサー（不図示）を有する物理量測定装置２０が組み込まれる。制御装置２０８は、この物理量測定装置２０により測定された物理量情報に基づいて種々の制御処理を行う。例えば物理量測定装置２０（ジャイロセンサー、複合センサー）は車体２０７の姿勢を検出することができる。物理量測定装置２０の検出信号は車体姿勢の制御装置２０８に供給される。制御装置２０８は例えば車体２０７の姿勢に応じてサスペンションの硬軟を制御したり個々の車輪２０９のブレーキを制御したりすることができる。その他、こういった姿勢制御は二足歩行ロボットや航空機、ヘリコプター等の各種の移動体において利用されることができる。なお本実施形態の検出装置３０や物理量測定装置２０が組み込まれる機器は、このような制御装置２０８には限定されず、自動車２０６等の移動体に設けられる種々の機器（車載機器）に組み込むことが可能である。

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、本発明の新規事項およ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（外部デバイス、物理量トランスデューサー等）と共に記載された用語（ホストデバイス、振動子等）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。また検出装置、物理量測定装置、検出システム、電子機器、移動体の構成、動作や、検出回路、インターフェース、処理回路の構成、動作等も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

８…外部デバイス、１０…ホストデバイス、
２０、２０Ｘ、２０Ｙ、２０Ｚ…物理量測定装置、
３０、３０Ｘ、３０Ｙ、３０Ｚ…検出装置、
４０、４０Ｘ、４０Ｙ、４０Ｚ…インターフェース、
４２…シリアル／パラレル変換部、４４…パラレル／シリアル変換部、
５０、５０Ｘ、５０Ｙ、５０Ｚ…処理回路、５２…コマンドデコーダー、
５３…出力データ制御部、５４…比較判定部、５６、５７、５８…レジスター、
５９…送信制御部、６０、６０Ｘ、６０Ｙ、６０Ｚ…検出回路、
６２…デジタル信号処理回路、６４…Ａ／Ｄ変換回路、６６…アナログ回路、
７０、７０Ｘ、７０Ｙ、７０Ｚ…記憶部、７２…クロック信号生成回路、
８０…駆動回路、１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚ…物理量トランスデューサー、
１１０…振動子、１５０…検出システム、
２０６…自動車、２０７…車体、２０８…制御装置、２０９…車輪、
５００…電子機器、５１０…通信部、５２０…処理部、５３０…操作部、
５４０…表示部、５５０…記憶部

Claims (16)

1. 物理量トランスデューサーからの信号に基づいて検出処理を行い、検出データを出力する検出回路と、
   外部デバイスと通信接続され、前記外部デバイスに対して前記検出データを出力するインターフェースと、
   処理回路と、
   を含み、
   前記処理回路は、
   少なくとも一つの他の検出装置と自身の検出装置とに共通の共通取り込みタイミングで取り込まれた前記検出回路からの前記検出データを、前記自身の検出装置のデータ送信順番において前記インターフェースに出力させることを特徴とする検出装置。
2. 請求項１に記載の検出装置において、
   前記処理回路は、
   前記少なくとも一つの他の検出装置と前記自身の検出装置とを共通宛先とする共通宛先コマンドを前記外部デバイスから受信した際に、前記共通取り込みタイミングで取り込まれた前記検出データを、前記自身の検出装置の前記データ送信順番において前記インターフェースに出力させることを特徴とする検出装置。
3. 請求項２に記載の検出装置において、
   前記共通取り込みタイミングは、前記共通宛先コマンドの受け付けタイミングの後のタイミングであって、前記少なくとも一つの他の検出装置及び前記自身の検出装置の前記検出データの出力期間の前のタイミングであることを特徴とする検出装置。
4. 請求項３に記載の検出装置において、
   前記処理回路は、コマンドデコーダーを含み、
   前記共通宛先コマンドの前記受け付けタイミングは、前記コマンドデコーダーが、前記共通宛先コマンドを受け付けたと判断したタイミングであることを特徴とする検出装置。
5. 請求項２乃至４のいずれか一項に記載の検出装置において、
   前記共通宛先コマンドは、前記少なくとも一つの他の検出装置と前記自身の検出装置とを共通宛先とする共通アドレスを指定して前記外部デバイスが発行するリードコマンドであることを特徴とする検出装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の検出装置において、
   前記少なくとも一つの他の検出装置及び前記自身の検出装置は、同じ物理量についての前記検出データを検出し、前記共通取り込みタイミングにおいて、前記同じ物理量についての前記検出データを取り込むことを特徴とする検出装置。
7. 請求項６に記載の検出装置において、
   前記同じ物理量についての前記検出データは、同じ軸回りでの角速度又は同じ軸方向での加速度についての検出データであることを特徴とする検出装置。
8. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の検出装置において、
   前記少なくとも一つの他の検出装置及び前記自身の検出装置は、互いに異なる物理量についての前記検出データを検出し、前記共通取り込みタイミングにおいて、前記異なる物理量についての前記検出データを取り込むことを特徴とする検出装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の検出装置において、
   前記インターフェースは、
   第１のモードでは、前記共通取り込みタイミングで取り込まれた前記検出データを出力し、
   第２のモードでは、前記自身の検出装置の前記検出データの出力期間の前のタイミングで取り込まれた前記検出データを出力することを特徴とする検出装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の検出装置において、
    前記自身の検出装置の前記データ送信順番の情報を記憶する記憶部を含み、
    前記インターフェースは、
    前記記憶部に記憶された前記データ送信順番において、前記外部デバイスに対して前記検出データを送信することを特徴とする検出装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の検出装置において、
    前記処理回路は、
    前記検出回路で更新される前記検出データのうち、前記共通取り込みタイミングでの前記検出データを取り込んで、前記インターフェースに出力させる制御を行う出力データ制御部を含むことを特徴とする検出装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の検出装置において、
    前記物理量トランスデューサーは振動子であり、
    前記検出回路は、所定軸回りの角速度を検出する回路であることを特徴とする検出装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の検出装置と、
    前記物理量トランスデューサーと、
    を含むことを特徴とする物理量測定装置。
14. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の検出装置と、
    前記外部デバイスと、
    を含むことを特徴とする検出システム。
15. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の検出装置を含むことを特徴とする電子機器。
16. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の検出装置を含むことを特徴とする移動体。

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