JP2023143096A - 多軸慣性力センサ - Google Patents

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博文 船橋
Hirofumi Funahashi
照久 明石
Teruhisa Akashi
翔太 原田
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Abstract

【課題】従来よりも改善された多軸慣性力センサを提供する。【解決手段】多軸慣性力センサは、第１から第４ジャイロセンサの中に故障したジャイロセンサが存在するか否かを判断する判断手段と、３軸角速度を検出する検出手段を備えている。この多軸慣性力センサでは、判断手段は、第１から第４ジャイロセンサにおいて、１個、２個又は３個のジャイロセンサを含む複数のグループの組合せを選択する選択機能と、各グループのジャイロセンサにより測定された角速度を比較する比較機能と、比較機能の結果より故障しているジャイロセンサの有無を判断し、故障しているジャイロセンサの特定を行い、故障しているジャイロセンサが存在する場合に検出手段に向けて故障情報信号を出力する。検出手段は、故障情報信号が入力されたときに第１から第４のジャイロセンサを用いた３軸角速度の検出を停止する。【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、多軸慣性力に関する。
特許文献１に、４個のジャイロセンサを備えた多軸慣性力センサ（多軸角速度センサ）が開示されている。特許文献１の多軸慣性力センサは、各ジャイロセンサの測定値を計算し、計算結果が所定値以上であった場合に、多軸慣性力センサに故障が生じていると判断する。
特開２００５－１８９０８３号公報
特許文献１は、多軸慣性力センサに故障が生じているか否かの検出はできる。しかしながら、故障の原因は判別できない。具体的には、多軸慣性力センサ全体が故障（破損）したのか、多軸慣性力センサを構成している複数のジャイロセンサのうちの１個が故障したのか判別することができない。そのため、特許文献１は、多軸慣性力センサの故障が検出された場合、多軸慣性力センサ全体を交換する他ない。多軸慣性力センサの故障の原因が特定できれば、多軸慣性力センサ全体を交換する以外の対処も取り得る。このように、多軸慣性力センサにおいては、故障の有無を検出するだけでなく、さらに機能を改善することが必要とされている。本明細書は、従来よりも改善された多軸慣性力センサを提供することを目的とする。
本明細書で開示する第１形態の多軸慣性力センサは、台座と、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第１ブロックと、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第２ブロックと、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第３ブロックと、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第４ブロックと、第１ブロックの傾斜面に配置されている第１ジャイロセンサと、第２ブロックの傾斜面に配置されている第２ジャイロセンサと、第３ブロックの傾斜面に配置されている第３ジャイロセンサと、第４ブロックの傾斜面に配置されている第４ジャイロセンサと、第１から第４ジャイロセンサの中に故障したジャイロセンサが存在するか否かを判断する判断手段と、第１から第４のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する検出手段を備えている。この多軸慣性力センサでは、第１ブロックと第２ブロックは、台座の表面に平行な第１方向に沿って対向配置されており、第３ブロックと第４ブロックは、台座の表面に平行であるとともに第１方向に直交する第２方向に沿って対向配置されている。判断手段は、第１から第４ジャイロセンサにおいて、１個、２個又は３個のジャイロセンサを含む複数のグループの組合せを選択する選択機能と、各グループのジャイロセンサにより測定された角速度を比較する比較機能と、比較機能の結果より故障しているジャイロセンサの有無を判断し、故障しているジャイロセンサの特定を行い、故障しているジャイロセンサが存在する場合に検出手段に向けて故障情報信号を出力する。検出手段は、故障情報信号が入力されたときに第１から第４のジャイロセンサを用いた３軸角速度の検出を停止する。
上記多軸慣性力センサは、故障したジャイロセンサを特定することができる。そのため、ジャイロセンサに故障が生じた場合に、多軸慣性力センサ全体を交換する以外の対処を行うことができる。また、使用中（慣性力センサを搭載した機器の動作中）に故障したジャイロセンサを特定することができるので、使用後に故障したジャイロセンサの特定作業（特定のための検査）を省略することができる。
本明細書で開示する第２形態の多軸慣性力センサは、台座と、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第１ブロックと、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第２ブロックと、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第３ブロックと、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第４ブロックと、第１ブロックの傾斜面に配置されている第１ジャイロセンサと、第２ブロックの傾斜面に配置されている第２ジャイロセンサと、第３ブロックの傾斜面に配置されている第３ジャイロセンサと、第４ブロックの傾斜面に配置されている第４ジャイロセンサと、第１から第４ジャイロセンサの中に故障したジャイロセンサが存在するか否かを判断する判断手段と、第１から第４ジャイロセンサの４個のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する第１検出手段と、第１から第４ジャイロセンサのうちの３個のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する第１検出手段を備えている。この多軸慣性力センサでは、第１ブロックと第２ブロックは、台座の表面に平行な第１方向に沿って対向配置されており、第３ブロックと第４ブロックは、台座の表面に平行であるとともに第１方向に直交する第２方向に沿って対向配置されている。判断手段は、第１から第４ジャイロセンサにおいて、１個、２個又は３個のジャイロセンサを含む複数のグループの組合せを選択する選択機能と、各グループのジャイロセンサにより測定された角速度を比較する比較機能と、比較機能の結果より故障しているジャイロセンサの有無を判断し、故障しているジャイロセンサの特定を行い、故障しているジャイロセンサが存在する場合に検出手段に向けて故障情報信号を出力する。第１検出手段は、故障情報信号が入力されたときに、３軸角速度の検出を停止する。第２検出手段は、故障情報信号が入力されたとき、故障していない３個のジャイロセンサから３軸角速度の検出を行う。
本明細書で開示する第３形態の多軸慣性力センサは、台座と、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第１ブロックと、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第２ブロックと、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第３ブロックと、台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第４ブロックと、第１ブロックの傾斜面に配置されている第１ジャイロセンサと、第２ブロックの傾斜面に配置されている第２ジャイロセンサと、第３ブロックの傾斜面に配置されている第３ジャイロセンサと、第４ブロックの傾斜面に配置されている第４ジャイロセンサと、第１から第４ジャイロセンサの中に故障したジャイロセンサが存在するか否かを判断する判断手段と、第１から第４ジャイロセンサの４個のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する第１検出手段と、第１から第４ジャイロセンサのうちの３個のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する第１検出手段を備えている。この多軸慣性力センサでは、第１ブロックと第２ブロックは、台座の表面に平行な第１方向に沿って対向配置されており、第３ブロックと第４ブロックは、台座の表面に平行であるとともに第１方向に直交する第２方向に沿って対向配置されている。判断手段は、第１から第４ジャイロセンサにおいて、１個、２個又は３個のジャイロセンサを含む複数のグループの組合せを選択する選択機能と、各グループのジャイロセンサを用いて角速度を算出する算出機能と、算出された角速度を比較する比較機能と、比較機能の結果より故障しているジャイロセンサの有無を判断し、故障しているジャイロセンサの特定を行い、故障しているジャイロセンサが存在する場合に検出手段に向けて故障情報信号を出力する。第１検出手段は、故障情報信号が入力されたときに、３軸角速度の検出を停止する。第２検出手段は、故障情報信号が入力されたとき、故障していない３個のジャイロセンサから３軸角速度の検出を行う。
上記第２及び第３形態の多軸慣性力センサも、故障したジャイロセンサを特定することができる。そのため、ジャイロセンサに故障が生じた場合に、多軸慣性力センサ全体を交換する以外の対処を行うことができる。また、使用中（慣性力センサを搭載した機器の動作中）に故障したジャイロセンサを特定することができるので、使用後に故障したジャイロセンサの特定作業（特定のための検査）を省略することができる。さらに、上記多軸慣性力センサは、ジャイロセンサに故障が生じても、故障していない３個のジャイロセンサで３軸角速度の測定を続けることができる。そのため、使用中にジャイロセンサに故障が生じても、メンテナンス等を行うことなく、使用し続けることができる。
上記第１から第３形態の多軸慣性力センサにおいて、判断手段は、各グループ同士の角速度の差分が閾値より大きいグループの組合せに基づいて故障したジャイロセンサを特定してよい。これにより、故障したジャイロセンサが含まれているグループが特定され、角速度の差分が閾値より大きいグループの組合せより、故障したジャイロセンサを特定することができる。
上記第３形態の多軸慣性力センサにおいて、判断手段は、各グループのジャイロセンサを用いて、第１方向及び第２方向に直交する第３方向の角速度を算出してよい。第３軸の角速度は、各グループのジャイロセンサの組合せに係わらず、必ず測定することができる。そのため、第３方向の角速度を算出することにより、確実にジャイロセンサの故障の有無、故障したジャイロセンサの特定を行うことができる。
上記第３形態の多軸慣性力センサにおいて、判断手段は、算出された各グループの角速度の差分を比較してよい。故障したジャイロセンサが含まれているグループと故障したジャイロセンサが含まれていないグループの差分は、故障したジャイロセンサが含まれていないグループ同士の差分と比較して大きくなる。そのため、算出された各グループの角速度の差分を比較することにより、ジャイロセンサの故障の有無、故障したジャイロセンサの特定を行うことができる。
上記第１から第３形態の多軸慣性力センサでは、判断手段において、選択機能は、複数のグループの組合せを選択し、各グループのジャイロセンサにより測定された角速度の比較結果より故障しているジャイロセンサが存在することが確認された後、再度、故障しているジャイロセンサを特定するために複数のグループの組合せを選択してよい。ジャイロセンサの故障の有無と、故障したジャイロセンサの特定を別個に判断することにより、故障しているジャイロセンサの特定作業を簡略化することができる。具体的には、故障しているジャイロセンサが存在しない場合、故障したジャイロセンサの特定作業自体を省略することができる。
上記第３形態の多軸慣性力センサでは、判断手段において、選択機能は、４個のジャイロセンサのうちの２個のジャイロセンサを含む２グループの組合せを、４個のジャイロセンサの全てが含まれるように選択し、特定機能は、２個のジャイロセンサを含む２グループの組合せから第１方向及び第２方向に直交する第３方向の角速度を算出し、算出された２グループの角速度の差分が閾値より大きいグループの組合せに基づいて故障したジャイロセンサの有無を特定し、故障したジャイロセンサが存在する場合に、選択機能は、４個のジャイロセンサのうちの３個のジャイロセンサを含む４グループのうちから３グループの組合せを選択し、特定機能は、３個のジャイロセンサを含む３グループの組合せから第３方向の角速度を算出し、算出された３グループの角速度の差分が閾値より大きいグループの組合せに基づいて故障したジャイロセンサを特定してよい。
上記ジャイロセンサも、ジャイロセンサの故障の有無と、故障したジャイロセンサの特定を別個に判断することにより、故障しているジャイロセンサの特定作業を簡略化することができる。また、ジャイロセンサの故障の有無を検出する際に選択されるグループ数、及び、故障したジャイロセンサの特定する際に選択されるグループ数を削減することができ、比較機能における計算数を減少させることができる。
多軸慣性力センサの斜視図を示す。 ブロックセンサの詳細図を示す。 ３軸角速度の測定原理を説明するための図を示す。 多軸慣性力センサの内部構成を模式的に示す。 第１実施例のジャイロセンサの故障特定方法を説明するための図を示す。 第２実施例のジャイロセンサの故障特定方法を説明するための図を示す。 第３実施例のジャイロセンサの故障特定方法を説明するための図を示す。 第４実施例のジャイロセンサの故障特定方法を説明するための図を示す。 第５実施例のジャイロセンサの故障特定方法を説明するための図を示す。 多軸慣性力センサの故障検出方法のフローチャートを示す。
図１から図４を参照し、慣性力センサ６０について説明する。慣性力センサ６０は、多軸慣性力センサの一例であり、詳細は後述するが、３軸角速度センサである。図１に示すように、慣性力センサ６０は、台座２と、第１ブロックセンサ１０ａと、第２ブロックセンサ１０ｂと、第３ブロックセンサ１０ｃと、第４ブロックセンサ１０ｄを備えている。第１ブロックセンサ１０ａは、第１ブロック４ａと、第１ジャイロセンサ６ａを備えている。第２ブロックセンサ１０ｂは、第２ブロック４ｂと、第２ジャイロセンサ６ｂを備えている。第３ブロックセンサ１０ｃは、第３ブロック４ｃと、第３ジャイロセンサ６ｃを備えている。第４ブロックセンサ１０ｄは、第４ブロック４ｄと、第４ジャイロセンサ６ｄを備えている。ブロックセンサ１０ａ～１０ｄは、台座２の表面に固定（実装）されている。ブロック４ａ～４ｄは同じ材料で形成されており、ブロックセンサ１０ａ～１０ｄは実質的に同じ構造を有している。慣性力センサ６０は、Ｘ軸周り、Ｙ軸周り及びＺ軸周りの角速度を検知する３軸角速度センサである。
台座２の表面は、Ｘ－Ｙ平面に平行である。そして、第１ブロックセンサ１０ａと第２ブロックセンサ１０ｂは、Ｘ軸方向に並んで対向配置されている。Ｘ軸方向は、第１方向の一例である。具体的には、第１ブロック４ａと第２ブロック４ｂは、傾斜面２２（図２を参照）同士が内向きになるようにＸ軸方向に並んで対向配置されている。また、第３ブロックセンサ１０ｃと第４ブロックセンサ１０ｄは、Ｙ軸方向に並んで対向して配置されている。Ｙ軸方向は、第２方向の一例である。すなわち、第３ブロック４ｃと第４ブロック４ｄは、傾斜面２２同士が内向きになるようにＹ軸方向に並んで対向配置されている。
図２は、ブロックセンサ１０（ブロックセンサ１０ａ～１０ｄ）の詳細図を示している。ジャイロセンサ６は、はんだ３０によって、ブロック４の傾斜面２２に固定されている。ブロック４は、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）樹脂製である。また、傾斜面２２には、複数の電子部品（チップ抵抗、チップコンデンサ等）３２、及びＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）３６が嵌め込まれたソケット３４もはんだ（図示省略）によって固定されている。ジャイロセンサ６及び電子部品３２は、はんだを介して配線４０に接続されており、ＦＰＣ３６を介してブロックセンサ１０の外部に設けられている回路演算出力部（図示省略）に接続されている。配線４０は、傾斜面２２の表面にＭＩＤ（Molded Interconnect Device）技術を用いた表面改質によって形成された金属製の薄膜であり、ブロック４傾斜面２２に直接形成されている。
ジャイロセンサ６は１軸の角速度を検知する。具体的には、ジャイロセンサ６は、搭載面（傾斜面２２）に直交する方向の角速度を検知するいわゆるＺ軸ジャイロセンサである。ジャイロセンサ６は、ＱＦＮ（Quad Flat Non lead package）構造である。ジャイロセンサ６の電源とＧＮＤは、上述した回路演算出力部より供給される。また、ジャイロセンサ６の検知信号は、回路演算出力部に出力される。
なお、ブロック４の材料として、ＬＣＰ樹脂に代え、例えば金属を用いることもできる。ブロック４の材料として金属を用いる場合は、配線パターンを形成したプリント基板上にジャイロセンサ６、角速度センサ８、電子部品３２及びソケット３４を実装し、そのプリント基板をブロック４に搭載する。
上記したように、慣性力センサ６０は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸の角速度を検知することができる。以下、慣性力センサ６０が３軸角速度を検知する測定原理について説明する。
図３は、（ａ）Ｘ軸方向に並ぶ２個のブロックセンサ（ブロックセンサ１０ａ，１０ｂ）と、（ｂ）Ｙ軸方向に並ぶ２個のブロックセンサ（ブロックセンサ１０ｃ，１０ｄ）を模式的に示している。台座２と第１ジャイロセンサ６ａが成す角度θ１、台座２と第２ジャイロセンサ６ｂが成す角度θ２、台座２と第３ジャイロセンサ６ｃが成す角度θ３、台座２と第４ジャイロセンサ６ｄが成す角度θ４で示している。
例えば、慣性力センサ６０にＸ軸周りの角速度「ωｘ」が印加された場合、第１ジャイロセンサ６ａには「－ωｘ」が印加され、第２ジャイロセンサ６ｂには「ωｘ」が印加される（ａ）。また、この場合、第３ジャイロセンサ６ｃ及び第４ジャイロセンサ６ｄには、「ωｘ」が印加されない。第３ブロック４ｃ及び第４ブロック４ｄがＹ軸方向に並んで配置されているので、他軸であるＸ軸周りの角速度に対して不感だからである。
また、慣性力センサ６０にＹ軸周りの角速度「ωｙ」が印加された場合、第３ジャイロセンサ６ｃには「－ωｙ」が印加され、第４ジャイロセンサ６ｄには「ωｙ」が印加される（ｂ）。また、この場合、第１ジャイロセンサ６ａ及び第２ジャイロセンサ６ｂには、「ωｙ」が印加されない。第１ブロック４ａ及び第２ブロック４ｂがＸ軸方向に並んで配置されているので、他軸であるＹ軸周りの角速度に対して不感だからである。
慣性力センサ６０にＺ軸周りの角速度「ωｚ」が印加された場合、全てのジャイロセンサ６ａ～６ｄに「ωｚ」が印加される。すなわち、Ｚ軸周りの角速度「ωｚ」については、全てのジャイロセンサ６ａ～６ｄが検知可能である。なお、ジャイロセンサ６ａ～６ｄは、表面に直交する方向（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４方向）周りの角速度を検出するジャイロセンサ（Ｚ軸ジャイロセンサ）である。すなわち、第１ジャイロセンサ６ａの主軸（検知軸）はＳ１方向であり、第２ジャイロセンサ６ｂの主軸はＳ２方向であり、第３ジャイロセンサ６ｃの主軸はＳ３方向であり、第４ジャイロセンサ６ｄの主軸はＳ４方向である。
慣性力センサ６０に角速度「ωｘ」，「ωｙ」及び「ωｚ」が印加された場合、各ジャイロセンサ６ａ～６ｄの主軸に角速度が印加されることが必要である。そのため、例えば、各ジャイロセンサ６ａ～６ｄの出力信号を各々Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４とすると、各出力信号は、下記式（１）で表すことができる。また、下記式（１）を行列式で表すと、下記式（２）となる。慣性力センサ６０は、下記式（１）または（２）に基づいて、３軸角速度を検出することができる。
Figure 2023143096000002
Figure 2023143096000003
慣性力センサ６０は、台座２を用いてブロック４ａ～４ｄの相対位置を制御しているので、上述した式（１）、（２）に基づいて、３軸角速度を高精度に検知することができる。
なお、慣性力センサ６０は、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの３個を利用して３軸角速度を検出することができる。そのため、例えば、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの１個が故障した場合であっても、３軸角速度を検出することができる。例えば、第１ジャイロセンサ６ａ又は第２ジャイロセンサ６ｂが故障した場合、下記式（３）、下記式（４）の行列式に基づいて３軸角速度を検出することができる。なお、「θ１，2」，「S１，2」は、各々「θ１又はθ２」，「S１又はS２」を意味する。
Figure 2023143096000004
Figure 2023143096000005
また、第３ジャイロセンサ６ｃ又は第４ジャイロセンサ６ｄが故障した場合、下記式（５）、下記式（６）の行列式に基づいて３軸角速度を検出することができる。なお、「θ３，４」，「S３，４」は、各々「θ３又はθ４」，「S３又はS４」を意味する。

Figure 2023143096000006
Figure 2023143096000007
次に、図４を参照し、慣性力センサ６０の内部構成について説明する。上述したように、慣性力センサ６０は、４個のジャイロセンサ６ａ～６ｄを利用して３軸角速度を検出することもできるし、４個のジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの３個を利用して軸角速度を検出することもできる。慣性力センサ６０は、３軸角速度を検出する手段を２個有している。
慣性力センサ６０は、センシング部６２と、回路演算出力部６３を備えている。センシング部６２は、図１に示すブロックセンサ１０を有する実装構造である。回路演算出力部６３は、センシング部６２から入力されたセンサ出力を演算し、３軸角速度のセンサ信号を外部に出力する。また、回路演算出力部６３は、慣性力センサ６０の外部のＤＣ電源９０の出力を、センシング部６２に供給する。さらに、回路演算出力部６３は、ＳＰＩ通信によって、センシング部６２から角速度の測定結果を受け取る。
回路演算出力部６３は、第１検出手段７２、判断手段６４、第２検出手段６８、切替手段７０を備えている。第１検出手段７２は、４個のジャイロセンサ６ａ～６ｄを利用して３軸角速度を検出する。判断手段６４は、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無、及び、故障したジャイロセンサの特定を行う。具体的には、判断手段６４は、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの幾つかを選択する選択機能と、選択したジャイロセンサで角速度（１軸角速度）を算出する算出機能と、算出された角速度を比較する比較機能と、比較結果よりジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と故障したジャイロセンサの特定を行う特定機能を有している。また、判断手段６４は、ジャイロセンサの故障が確認された場合は、切替手段７０に故障発生のエラー信号を出力する。エラー信号は、故障情報信号の一例である。さらに、判断手段は、故障していることが特定されたジャイロセンサの情報を第２検出手段６８に出力する。なお、選択機能、算出機能、比較機能、特定機能の詳細については後述する。
第２検出手段６８は、判断手段６４で故障が特定されたジャイロセンサ以外の正常なジャイロセンサ（３個のジャイロセンサ）を利用して、３軸角速度を検出する。切替手段は、判断手段６４からエラー信号を受信したときに、外部に出力する信号（３軸角速度）を、第１検出手段７２で得られた検出値から第２検出手段６８で得られた検出値に切替える。
上述したように、慣性力センサ６０は、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無、及び、故障したジャイロセンサの特定を行う。以下、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無、及び、故障したジャイロセンサの特定方法について幾つかの実施例を説明する。
（第１実施例）
図１に示す慣性力センサ６０において、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの１個のジャイロセンサを含む４グループの組合せを選択（選択機能）し、各グループのＺ軸角速度を測定する（算出機能）。その後、各グループのＺ軸角速度の差分を計算して計算結果を設定された閾値と比較し（比較機能）、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と故障したジャイロセンサの特定を行う（特定機能）。各グループの角速度は、下記式（７）で計算する（図３も参照）。なお、下記式（７）において「ａ」は、１，２，３，４の何れかを意味する。
Figure 2023143096000008
各グループのＺ軸角速度の差分を計算すると、図５に示す「Ａ」～「Ｆ」の６個の結果が得られる。図５において、「ωz1」は第１ジャイロセンサ６ａのＺ軸角速度であり、「ωz2」は第２ジャイロセンサ６ｂのＺ軸角速度であり、「ωz3」は第３ジャイロセンサ６ｃのＺ軸角速度であり、「ωz4」は第４ジャイロセンサ６ｄのＺ軸角速度である。
ジャイロセンサ６ａ～６ｄが全て正常であれば（故障していなければ）、理論上、各グループの角速度の結果は等しくなり、理論上「Ａ」～「Ｆ」の結果は「０」となる。但し、実際には、各グループの角速度の結果はばらつきを有するので、「Ａ」～「Ｆ」の数値は「０」以外となることが多い。但し、ジャイロセンサ６ａ～６ｄが全て正常であれば、「Ａ」～「Ｆ」の数値（絶対値）は、閾値を超えない小さな数値となる。
しかしながら、例えば、第１ジャイロセンサ６ａが故障している場合、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」の数値が、閾値を超える大きな数値となる。すなわち、第１ジャイロセンサ６ａが故障し、他のジャイロセンサ６ｂ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」の数値は閾値を超え、「Ｄ」，「Ｅ」，「Ｆ」の数値は閾値を超えない。このようにして、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と、故障したジャイロセンサの特定を行う。
なお、第２ジャイロセンサ６ｂが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｄ」，「Ｅ」の数値は閾値を超え、「Ｂ」，「Ｃ」，「Ｆ」の数値は閾値を超えない。第３ジャイロセンサ６ｃが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｄが故障していない場合、「Ｂ」，「Ｄ」，「Ｆ」の数値は閾値を超え、「Ａ」，「Ｃ」，「Ｅ」の数値は閾値を超えない。第４ジャイロセンサ６ｄが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｃが故障していない場合、「Ｃ」，「Ｅ」，「Ｆ」の数値は閾値を超え、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｄ」の数値は閾値を超えない。
（第２実施例）
図１に示す慣性力センサ６０において、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの２個のジャイロセンサを含む６グループの組合せを選択（選択機能）し、各グループのＺ軸角速度を測定する（算出機能）。その後、各グループのＺ軸角速度の差分を計算して計算結果を設定された閾値と比較し（比較機能）、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と故障したジャイロセンサの特定を行う（特定機能）。各グループの角速度は、下記式（８）で計算する（図３も参照）。なお、下記式（８）において「ａ」は、１，２，３、「ｂ」は、２，３，４の何れかを意味する。
Figure 2023143096000009
各グループのＺ軸角速度の差分を計算すると、図６に示す「Ａ」～「Ｏ」の１５個の結果が得られる。図６において、「ωz12」は第１ジャイロセンサ６ａと第２ジャイロセンサ６ｂのグループのＺ軸角速度であり、「ωz13」は第１ジャイロセンサ６ａと第３ジャイロセンサ６ｃのグループのＺ軸角速度であり、「ωz14」は第１ジャイロセンサ６ａと第４ジャイロセンサ６ｄのグループのＺ軸角速度であり、「ωz23」は第２ジャイロセンサ６ｂと第３ジャイロセンサ６ｃのグループのＺ軸角速度であり、「ωz24」は第２ジャイロセンサ６ｂと第４ジャイロセンサ６ｄのグループのＺ軸角速度であり、「ωz34」は第３ジャイロセンサ６ｃと第４ジャイロセンサ６ｄのグループのＺ軸角速度である。ジャイロセンサ６ａ～６ｄが全て正常であれば、「Ａ」～「Ｏ」の数値（絶対値）は、閾値を超えない小さな数値となる。本実施例の特定方法は、Ｚ軸角速度の差分の計算数（比較数）が多く、高精度にジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と故障したジャイロセンサの特定を行うことができる。
本実施例の場合、第１ジャイロセンサ６ａが故障し、他のジャイロセンサ６ｂ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ｃ」，「Ｄ」，「Ｅ」，「Ｇ」，「Ｈ」，「Ｉ」，「Ｊ」，「Ｋ」，「Ｌ」の数値は閾値を超え、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｆ」，「Ｍ」，「Ｎ」，「Ｏ」の数値は閾値を超えない。第２ジャイロセンサ６ｂが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｅ」，「Ｇ」，「Ｈ」，「Ｊ」，「Ｋ」，「Ｎ」，「Ｏ」の数値は閾値を超え、「Ｃ」，「Ｄ」，「Ｆ」，「Ｉ」，「Ｌ」，「Ｍ」の数値は閾値を超えない。第３ジャイロセンサ６ｃが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｃ」，「Ｅ」，「Ｆ」，「Ｈ」，「Ｊ」，「Ｌ」，「Ｍ」，「Ｏ」の数値は閾値を超え、「Ｂ」，「Ｄ」，「Ｇ」，「Ｉ」，「Ｋ」，「Ｎ」の数値は閾値を超えない。第４ジャイロセンサ６ｄが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｃが故障していない場合、「Ｂ」，「Ｄ」，「Ｅ」，「Ｆ」，「Ｈ」，「Ｉ」，「Ｊ」，「Ｍ」，「Ｎ」の数値は閾値を超え、「Ａ」，「Ｃ」，「Ｇ」，「Ｋ」，「Ｌ」，「Ｏ」の数値は閾値を超えない。
（第３実施例）
図１に示す慣性力センサ６０において、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの３個のジャイロセンサを含む４グループの組合せを選択（選択機能）し、各グループのＺ軸角速度を測定する（算出機能）。その後、各グループのＺ軸角速度の差分を計算して計算結果を設定された閾値と比較し（比較機能）、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と故障したジャイロセンサの特定を行う（特定機能）。各グループの角速度は、下記式（９）で計算する（図３も参照）。なお、下記式（９）において「ａ」は、１又は２、「ｂ」は、２又は３、「ｃ」は、３又は４を意味する。
Figure 2023143096000010
各グループのＺ軸角速度の差分を計算すると、図７に示す「Ａ」～「Ｆ」の６個の結果が得られる。図６において、「ωz123」は第１ジャイロセンサ６ａ，第２ジャイロセンサ６ｂ及び第３ジャイロセンサ６ｃのグループのＺ軸角速度であり、「ωz124」は第１ジャイロセンサ６ａ，第２ジャイロセンサ６ｂ及び第４ジャイロセンサ６ｄのグループのＺ軸角速度であり、「ωz134」は第１ジャイロセンサ６ａ，第３ジャイロセンサ６ｃ及び第４ジャイロセンサ６ｄのグループのＺ軸角速度であり、「ωz234」は第２ジャイロセンサ６ｂ，第３ジャイロセンサ６ｃ及び第４ジャイロセンサ６ｄのグループのＺ軸角速度である。ジャイロセンサ６ａ～６ｄが全て正常であれば、「Ａ」～「Ｆ」の数値（絶対値）は、閾値を超えない小さな数値となる。本実施例の特定方法は、３個のジャイロセンサでＺ軸角速度の差分を計算しているので、高精度にジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と故障したジャイロセンサの特定を行うことができる。
本実施例の場合、第１ジャイロセンサ６ａが故障し、他のジャイロセンサ６ｂ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ｃ」，「Ｅ」，「Ｆ」の数値は閾値を超え、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｄ」の数値は閾値を超えない。第２ジャイロセンサ６ｂが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ｂ」，「Ｄ」，「Ｆ」の数値は閾値を超え、「Ａ」，「Ｃ」，「Ｅ」の数値は閾値を超えない。第３ジャイロセンサ６ｃが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｄ」，「Ｅ」の数値は閾値を超え、「Ｂ」，「Ｃ」，「Ｆ」の数値は閾値を超えない。第４ジャイロセンサ６ｄが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｃが故障していない場合、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」の数値は閾値を超え、「Ｄ」，「Ｅ」，「Ｆの数値は閾値を超えない。
（第４実施例）
本実施例は、第２実施例及び第３実施例の変形例である。図１に示す慣性力センサ６０において、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの２個のジャイロセンサを含む６グループのうちから２グループの組合せを選択するとともに、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの３個のジャイロセンサを含む４グループのうちから３グループの組合せを選択（選択機能）し、各グループのＺ軸角速度を測定する（算出機能）。２個のジャイロセンサを含む２グループは、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの全てが含まれるように選択する。その後、各グループのＺ軸角速度の差分を計算して計算結果を設定された閾値と比較し（比較機能）、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と故障したジャイロセンサの特定を行う（特定機能）。各グループの角速度は、上記式（８）及び上記式（９）で計算する。
各グループのＺ軸角速度の差分を計算すると、図８に示す「Ａ」～「Ｊ」の１０個の結果が得られる。「ωz12」，「ωz34」，「ωz123」，「ωz124」，「ωz134」は、第２実施例及び第３実施例で説明したグループのＺ軸角速度である。ジャイロセンサ６ａ～６ｄが全て正常であれば、「Ａ」～「Ｆ」の数値（絶対値）は、閾値を超えない小さな数値となる。本実施例の特定方法は、２個のジャイロセンサを含むグループの一部と、３個のジャイロセンサを含むグループの一部を選択することにより、第２実施例よりもＺ軸角速度の差分の計算数（比較数）を減少させながら、高精度にジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と故障したジャイロセンサの特定を行うことができる。
本実施例の場合、第１ジャイロセンサ６ａが故障し、他のジャイロセンサ６ｂ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｅ」，「Ｆ」，「Ｇ」の数値は閾値を超え、「Ｂ」，「Ｃ」，「Ｄ」，「Ｈ」，「Ｉ」，「Ｊ」の数値は閾値を超えない。第２ジャイロセンサ６ｂが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｄ」，「Ｅ」，「Ｆ」，「Ｉ」，「Ｊ」の数値は閾値を超え、「Ｂ」，「Ｃ」，「Ｇ」，「Ｈ」の数値は閾値を超えない。第３ジャイロセンサ６ｃが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｄ」，「Ｆ」，「Ｈ」，「Ｊ」の数値は閾値を超え、「Ｃ」，「Ｅ」，「Ｇ」，「Ｉ」の数値は閾値を超えない。第４ジャイロセンサ６ｄが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｃが故障していない場合、「Ａ」，「Ｃ」，「Ｄ」，「Ｅ」，「Ｈ」，「Ｉ」の数値は閾値を超え、「Ｂ」，「Ｆ」，「Ｇ」，「Ｊ」の数値は閾値を超えない。
（第５実施例）
本実施例は、第４実施例の変形例である。本実施例では、まず、図１に示す慣性力センサ６０において、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの２個のジャイロセンサを含む６グループのうちから２グループの組合せを選択し（選択機能）、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無の特定のみを行う。２個のジャイロセンサを含む２グループは、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの全てが含まれるように選択する。その後、故障ありと判定された場合、ジャイロセンサ６ａ～６ｄのうちの３個のジャイロセンサを含む４グループのうちから３グループの組合せを選択し（選択機能）、各グループのＺ軸角速度を測定する（算出機能）。すなわち、ジャイロセンサに故障が生じている場合、選択機能は、故障判定を間に挟み、間欠的に２度動作する。その後、各グループのＺ軸角速度の差分を計算して計算結果を設定された閾値と比較し（比較機能）、故障したジャイロセンサの特定を行う（特定機能）。各グループの角速度は、上記式（８）及び上記式（９）で計算する。
２個のジャイロセンサを含む２グループのＺ軸角速度「ωz12」，「ωz34」の差分を計算すると、ジャイロセンサ６ａ～６ｄが全て正常であれば、「ωz12」，「ωz34」の差分の数値（絶対値）は、閾値を超えない小さな数値となる。一方、故障が発生しているジャイロセンサが存在する場合、「ωz12」，「ωz34」の差分の数値（絶対値）が閾値を超える。本実施例では、「ωz12」，「ωz34」の差分の数値（絶対値）が閾値を超えた場合、３個のジャイロセンサを含む３グループＺ軸角速度「ωz123」，「ωz124」，「ωz134」を測定し、差分を計算する。各グループのＺ軸角速度の差分として図９に示す「Ａ」～「Ｄ」の４個の結果が得られる。本実施例の特定方法は、まず、ジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無のみ特定し、故障ありの場合のみ故障したジャイロセンサの特定を行う。その結果、測定（計算）数の増大を抑制しながら、高精度にジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障の有無と故障したジャイロセンサの特定を行うことができる。
本実施例の場合、第１ジャイロセンサ６ａが故障し、他のジャイロセンサ６ｂ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」の数値は閾値を超え、「Ｂ」，「Ｃ」，「Ｄ」の数値は閾値を超えない。第２ジャイロセンサ６ｂが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｃ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｃ」，「Ｄ」の数値は閾値を超え、「Ｂ」の数値は閾値を超えない。第３ジャイロセンサ６ｃが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｄが故障していない場合、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｄ」の数値は閾値を超え、「Ｃ」の数値は閾値を超えない。第４ジャイロセンサ６ｄが故障し、他のジャイロセンサ６ａ，６ｂ，６ｃが故障していない場合、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」の数値は閾値を超え、「Ｄ」の数値は閾値を超えない。
図１０は、慣性力センサ６０におけるジャイロセンサ６ａ～６ｄの故障検知の流れを示している。慣性力センサ６０は、ステップＳ２のように、通常、４個のジャイロセンサ６ａ～６ｄを利用し、上記式（１），（２）を利用して３軸角速度を測定している（第１検出手段）。４個のジャイロセンサ６ａ～６ｄのちの１～３個のジャイロセンサを含む複数のグループの組合せを選択する（ステップＳ４：選択機能）。その後、各グループのＺ軸角速度を計算し（ステップＳ６）、各グループのＺ軸角速度の差分と閾値との比較を行う（ステップＳ８）。Ｚ軸角速度の差分が閾値より小さい場合、故障器なしと判断し、ステップＳ４に戻る（ステップＳ１０：ＮＯ）。すなわち、４個のジャイロセンサ６ａ～６ｄを利用した３軸角速度の測定を継続する。
故障器ありと判断された場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み、回路演算出力部６３は、切替手段７０にエラー信号を出力する（図４を参照）。切替手段７０は、第１検出手段（４個のジャイロセンサ６ａ～６ｄで３軸角速度を測定）を停止し（ステップＳ１４）、故障器の特定が可能か否かを判断する（ステップＳ１６）。すなわち、切替手段７０は、３個のジャイロセンサ６ａ～６ｄを利用し、上記式（３）～（６）を利用して３軸角速度を測定できるか否かを判断する。３個のジャイロセンサ６ａ～６ｄを利用して３軸角速度を測定できる場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、切替手段７０は、３軸角速度の測定を、第２検出手段に切替える（ステップＳ１８）。その後、慣性力センサ６０は、３個のジャイロセンサを利用し、上記式（３）～（６）を利用して３軸角速度を測定する。３個のジャイロセンサ６ａ～６ｄを利用して３軸角速度を測定できない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、慣性力センサ６０に異常が生じていることを報知する（ステップＳ２０）。
本実施例で開示した慣性力センサ６０は、例えば、車両の自動運転システム、ドローン等の飛行体の自動運転システムにおいて好適に用いることができる。上述したように、慣性力センサ６０は、ジャイロセンサ６ａ～６ｄに故障が生じてることだけでなく、どのジャイロセンサが故障しているかを特定し、故障していないジャイロセンサで３軸角速度の測定を継続することができる。そのため、ジャイロセンサに故障が生じても、自己位置（現在の経路）の推定を継続することができ、使用（走行、飛行）を中断する必要がない。また、ジャイロセンサが故障した場合に、故障していないジャイロセンサで３軸角速度を測定するので、正確な自己位置の推定を行うことができる。さらに、どのジャイロセンサが故障しているかを特定することにより、使用後に故障しているジャイロセンサの特定作業（特定のための検査）を省略することができる。
なお、慣性力センサ６０では、ジャイロセンサとして、検出軸が１個の一軸ジャイロセンサ（Ｚ軸ジャイロセンサ）を用いているが、検出軸が２個の二軸ジャイロセンサ又は検出軸が３個の三軸ジャイロセンサを用いることもできる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
２：台座
４：ブロック
６：ジャイロセンサ
６０：慣性力センサ
６４：回路演算出力部

Claims (8)

  1. 台座と、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第１ブロックと、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第２ブロックと、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第３ブロックと、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第４ブロックと、
    第１ブロックの傾斜面に配置されている第１ジャイロセンサと、
    第２ブロックの傾斜面に配置されている第２ジャイロセンサと、
    第３ブロックの傾斜面に配置されている第３ジャイロセンサと、
    第４ブロックの傾斜面に配置されている第４ジャイロセンサと、
    第１から第４ジャイロセンサの中に故障したジャイロセンサが存在するか否かを判断する判断手段と、
    第１から第４のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する検出手段と、
    を備えており、
    第１ブロックと第２ブロックは、台座の表面に平行な第１方向に沿って対向配置されており、
    第３ブロックと第４ブロックは、台座の表面に平行であるとともに第１方向に直交する第２方向に沿って対向配置されており、
    判断手段は、第１から第４ジャイロセンサにおいて、１個、２個又は３個のジャイロセンサを含む複数のグループの組合せを選択する選択機能と、各グループのジャイロセンサにより測定された角速度を比較する比較機能と、比較機能の結果より故障しているジャイロセンサの有無を判断し、故障しているジャイロセンサの特定を行い、故障しているジャイロセンサが存在する場合に検出手段に向けて故障情報信号を出力し、
    検出手段は、故障情報信号が入力されたときに第１から第４のジャイロセンサを用いた３軸角速度の検出を停止する、多軸慣性力センサ。
  2. 台座と、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第１ブロックと、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第２ブロックと、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第３ブロックと、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第４ブロックと、
    第１ブロックの傾斜面に配置されている第１ジャイロセンサと、
    第２ブロックの傾斜面に配置されている第２ジャイロセンサと、
    第３ブロックの傾斜面に配置されている第３ジャイロセンサと、
    第４ブロックの傾斜面に配置されている第４ジャイロセンサと、
    第１から第４ジャイロセンサの中に故障したジャイロセンサが存在するか否かを判断する判断手段と、
    第１から第４ジャイロセンサの４個のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する第１検出手段と、
    第１から第４ジャイロセンサのうちの３個のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する第１検出手段と、
    を備えており、
    第１ブロックと第２ブロックは、台座の表面に平行な第１方向に沿って対向配置されており、
    第３ブロックと第４ブロックは、台座の表面に平行であるとともに第１方向に直交する第２方向に沿って対向配置されており、
    判断手段は、第１から第４ジャイロセンサにおいて、１個、２個又は３個のジャイロセンサを含む複数のグループの組合せを選択する選択機能と、各グループのジャイロセンサにより測定された角速度を比較する比較機能と、比較機能の結果より故障しているジャイロセンサの有無を判断し、故障しているジャイロセンサの特定を行い、故障しているジャイロセンサが存在する場合に検出手段に向けて故障情報信号を出力し、
    第１検出手段は、故障情報信号が入力されたときに、３軸角速度の検出を停止し、
    第２検出手段は、故障情報信号が入力されたとき、故障していない３個のジャイロセンサから３軸角速度の検出を行う、多軸慣性力センサ。
  3. 台座と、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第１ブロックと、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第２ブロックと、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第３ブロックと、
    台座に取り付けられ、台座の表面に対して傾斜している傾斜面を有する第４ブロックと、
    第１ブロックの傾斜面に配置されている第１ジャイロセンサと、
    第２ブロックの傾斜面に配置されている第２ジャイロセンサと、
    第３ブロックの傾斜面に配置されている第３ジャイロセンサと、
    第４ブロックの傾斜面に配置されている第４ジャイロセンサと、
    第１から第４ジャイロセンサの中に故障したジャイロセンサが存在するか否かを判断する判断手段と、
    第１から第４ジャイロセンサの４個のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する第１検出手段と、
    第１から第４ジャイロセンサのうちの３個のジャイロセンサの測定値より３軸角速度を検出する第１検出手段と、
    を備えており、
    第１ブロックと第２ブロックは、台座の表面に平行な第１方向に沿って対向配置されており、
    第３ブロックと第４ブロックは、台座の表面に平行であるとともに第１方向に直交する第２方向に沿って対向配置されており、
    判断手段は、第１から第４ジャイロセンサにおいて、１個、２個又は３個のジャイロセンサを含む複数のグループの組合せを選択する選択機能と、各グループのジャイロセンサを用いて角速度を算出する算出機能と、算出された角速度を比較する比較機能と、比較機能の結果より故障しているジャイロセンサの有無を判断し、故障しているジャイロセンサの特定を行い、故障しているジャイロセンサが存在する場合に検出手段に向けて故障情報信号を出力し、
    第１検出手段は、故障情報信号が入力されたときに、３軸角速度の検出を停止し、
    第２検出手段は、故障情報信号が入力されたとき、故障していない３個のジャイロセンサから３軸角速度の検出を行う、多軸慣性力センサ。
  4. 判断手段は、各グループ同士の角速度の差分が閾値より大きいグループの組合せに基づいて故障したジャイロセンサを特定する請求項１から３のいずれか一項に記載の多軸慣性力センサ。
  5. 判断手段は、各グループのジャイロセンサを用いて、第１方向及び第２方向に直交する第３方向の角速度を算出する請求項３に記載の多軸慣性力センサ。
  6. 判断手段は、算出された各グループの角速度の差分を比較する請求項３に記載の多軸慣性力センサ。
  7. 判断手段において、選択機能は、複数のグループの組合せを選択し、各グループのジャイロセンサにより測定された角速度の比較結果より故障しているジャイロセンサが存在することが確認された後、再度、故障しているジャイロセンサを特定するために複数のグループの組合せを選択する請求項１から３のいずれか一項に記載の多軸慣性力センサ。
  8. 判断手段において、
    選択機能は、４個のジャイロセンサのうちの２個のジャイロセンサを含む２グループの組合せを、４個のジャイロセンサの全てが含まれるように選択し、
    特定機能は、２個のジャイロセンサを含む２グループの組合せから第１方向及び第２方向に直交する第３方向の角速度を算出し、算出された２グループの角速度の差分が閾値より大きいグループの組合せに基づいて故障したジャイロセンサの有無を特定し、
    故障したジャイロセンサが存在する場合に、選択機能は、４個のジャイロセンサのうちの３個のジャイロセンサを含む４グループのうちから３グループの組合せを選択し、
    特定機能は、３個のジャイロセンサを含む３グループの組合せから第３方向の角速度を算出し、算出された３グループの角速度の差分が閾値より大きいグループの組合せに基づいて故障したジャイロセンサを特定する請求項３に記載の多軸慣性力センサ。
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