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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023064013
(43)【公開日】2023-05-10
(54)【発明の名称】角速度センサ
(51)【国際特許分類】
G01C 19/5776 20120101AFI20230428BHJP
【ＦＩ】
G01C19/5776
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021174194
(22)【出願日】2021-10-25
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西川 員史
(72)【発明者】
【氏名】前川 佑樹
【テーマコード（参考）】
2F105
【Ｆターム（参考）】
2F105BB08
2F105CD03
2F105CD05
2F105CD11
(57)【要約】
【課題】オフセット補正を高精度に行うことができる角速度センサを提供する。
【解決手段】角速度センサ１は、角速度検出素子１１と、制御回路１００と、を備える。角速度検出素子１１は、角速度信号を出力する。制御回路１００は、角速度平均部１１１と、判定処理部１３０と、オフセット量演算部１４１と、角速度補正部１４２と、を有する。角速度平均部１１１は、角速度信号を時間平均して角速度平均信号を生成する。判定処理部１３０は、角速度が印加されている印加状態か否かを判定する。オフセット量演算部１４１は、角速度平均信号に対するオフセット補正量を、角速度補正信号として出力する。角速度補正部１４２は、角速度補正信号を角速度平均信号に印加する。オフセット量演算部１４１は、印加状態でない期間である第２期間における角速度信号に基づいて、印加状態である期間である第１期間における角速度補正信号を算出する。
【選択図】図１
【解決手段】角速度センサ１は、角速度検出素子１１と、制御回路１００と、を備える。角速度検出素子１１は、角速度信号を出力する。制御回路１００は、角速度平均部１１１と、判定処理部１３０と、オフセット量演算部１４１と、角速度補正部１４２と、を有する。角速度平均部１１１は、角速度信号を時間平均して角速度平均信号を生成する。判定処理部１３０は、角速度が印加されている印加状態か否かを判定する。オフセット量演算部１４１は、角速度平均信号に対するオフセット補正量を、角速度補正信号として出力する。角速度補正部１４２は、角速度補正信号を角速度平均信号に印加する。オフセット量演算部１４１は、印加状態でない期間である第２期間における角速度信号に基づいて、印加状態である期間である第１期間における角速度補正信号を算出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検出軸周りの角速度を検出して角速度信号を出力する角速度検出素子と、
前記角速度信号を処理する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記角速度信号を時間平均して角速度平均信号を生成する角速度平均部と、
前記角速度検出素子に前記角速度が印加されている印加状態か否かを判定する判定処理部と、
前記角速度平均信号に対するオフセット補正量を算出して、角速度補正信号として出力するオフセット量演算部と、
前記角速度補正信号を前記角速度平均信号に印加して、補正後角速度信号を出力する角速度補正部と、
を有し、
前記オフセット量演算部は、前記印加状態でないと前記判定処理部で判定した期間である第２期間における前記角速度信号に基づいて、前記印加状態であると前記判定処理部が判定した期間である第１期間における前記角速度補正信号を算出する、
角速度センサ。
前記角速度信号を処理する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記角速度信号を時間平均して角速度平均信号を生成する角速度平均部と、
前記角速度検出素子に前記角速度が印加されている印加状態か否かを判定する判定処理部と、
前記角速度平均信号に対するオフセット補正量を算出して、角速度補正信号として出力するオフセット量演算部と、
前記角速度補正信号を前記角速度平均信号に印加して、補正後角速度信号を出力する角速度補正部と、
を有し、
前記オフセット量演算部は、前記印加状態でないと前記判定処理部で判定した期間である第２期間における前記角速度信号に基づいて、前記印加状態であると前記判定処理部が判定した期間である第１期間における前記角速度補正信号を算出する、
角速度センサ。
【請求項2】
前記オフセット量演算部は、
前記第２期間において前記角速度検出素子から出力された前記角速度信号を時間平均し、
時間平均した後の信号を、前記第１期間の前記角速度補正信号として出力する、
請求項１に記載の角速度センサ。
前記第２期間において前記角速度検出素子から出力された前記角速度信号を時間平均し、
時間平均した後の信号を、前記第１期間の前記角速度補正信号として出力する、
請求項１に記載の角速度センサ。
【請求項3】
前記オフセット量演算部は、
前記第２期間において前記角速度平均部で生成された前記角速度平均信号を時間平均し、
時間平均した後の信号を、前記第１期間の前記オフセット補正量として算出する、
請求項１に記載の角速度センサ。
前記第２期間において前記角速度平均部で生成された前記角速度平均信号を時間平均し、
時間平均した後の信号を、前記第１期間の前記オフセット補正量として算出する、
請求項１に記載の角速度センサ。
【請求項4】
前記判定処理部は、
前記角速度信号の時間当たりの変化量である角速度変化量を算出する角速度変化量演算部と、
前記角速度変化量に基づいて前記印加状態であるか否かを判定する印加状態判定部と、を含み、
前記印加状態判定部は、
前記角速度変化量が変化量閾値以下であれば、前記印加状態でないと判定し、
前記角速度変化量が前記変化量閾値を超えていれば、前記印加状態であると判定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の角速度センサ。
前記角速度信号の時間当たりの変化量である角速度変化量を算出する角速度変化量演算部と、
前記角速度変化量に基づいて前記印加状態であるか否かを判定する印加状態判定部と、を含み、
前記印加状態判定部は、
前記角速度変化量が変化量閾値以下であれば、前記印加状態でないと判定し、
前記角速度変化量が前記変化量閾値を超えていれば、前記印加状態であると判定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項5】
前記判定処理部は、
前記角速度信号の時間平均である角速度平均値を算出する角速度平均値演算部と、
前記角速度平均値に基づいて前記印加状態であるか否かを判定する印加状態判定部と、を含み、
前記印加状態判定部は、
前記角速度平均値が平均値閾値以下であれば、前記印加状態でないと判定し、
前記角速度平均値が前記平均値閾値を超えていれば、前記印加状態であると判定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の角速度センサ。
前記角速度信号の時間平均である角速度平均値を算出する角速度平均値演算部と、
前記角速度平均値に基づいて前記印加状態であるか否かを判定する印加状態判定部と、を含み、
前記印加状態判定部は、
前記角速度平均値が平均値閾値以下であれば、前記印加状態でないと判定し、
前記角速度平均値が前記平均値閾値を超えていれば、前記印加状態であると判定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項6】
前記判定処理部は、
前記角速度信号の時間当たりの変化量である角速度変化量を算出する角速度変化量演算部と、
前記角速度信号の時間平均である角速度平均値を算出する角速度平均値演算部と、
前記角速度変化量と前記角速度平均値とに基づいて前記印加状態であるか否かを判定する印加状態判定部と、を含み、
前記印加状態判定部は、
前記角速度変化量が変化量閾値以下であり、かつ、前記角速度平均値が平均値閾値以下であれば、前記印加状態でないと判定し、
前記角速度変化量が前記変化量閾値を超えているか、又は、前記角速度平均値が前記平均値閾値を超えていれば、前記印加状態であると判定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の角速度センサ。
前記角速度信号の時間当たりの変化量である角速度変化量を算出する角速度変化量演算部と、
前記角速度信号の時間平均である角速度平均値を算出する角速度平均値演算部と、
前記角速度変化量と前記角速度平均値とに基づいて前記印加状態であるか否かを判定する印加状態判定部と、を含み、
前記印加状態判定部は、
前記角速度変化量が変化量閾値以下であり、かつ、前記角速度平均値が平均値閾値以下であれば、前記印加状態でないと判定し、
前記角速度変化量が前記変化量閾値を超えているか、又は、前記角速度平均値が前記平均値閾値を超えていれば、前記印加状態であると判定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項7】
前記判定処理部は、前記角速度検出素子に衝撃が印加された衝撃印加状態か否かを更に判定し、
前記角速度平均部は、
前記判定処理部が前記衝撃印加状態でないと判定している第３期間において、第５期間における前記角速度信号の平均を前記角速度平均信号として出力し、
前記判定処理部が前記衝撃印加状態と判定している第４期間において、前記第５期間より長い第６期間における前記角速度信号の平均を前記角速度平均信号として出力する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の角速度センサ。
前記角速度平均部は、
前記判定処理部が前記衝撃印加状態でないと判定している第３期間において、第５期間における前記角速度信号の平均を前記角速度平均信号として出力し、
前記判定処理部が前記衝撃印加状態と判定している第４期間において、前記第５期間より長い第６期間における前記角速度信号の平均を前記角速度平均信号として出力する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項8】
前記角速度平均部は、
前記第５期間における前記角速度信号の平均を算出する第１平均回路と、
前記第６期間における前記角速度信号の平均を算出する第２平均回路と、
選択部と、を含み、
前記選択部は、
前記第４期間において、前記角速度平均信号を出力する回路として前記第１平均回路を選択し、
前記第３期間において、前記角速度平均信号を出力する回路として前記第２平均回路を選択する、
請求項７に記載の角速度センサ。
前記第５期間における前記角速度信号の平均を算出する第１平均回路と、
前記第６期間における前記角速度信号の平均を算出する第２平均回路と、
選択部と、を含み、
前記選択部は、
前記第４期間において、前記角速度平均信号を出力する回路として前記第１平均回路を選択し、
前記第３期間において、前記角速度平均信号を出力する回路として前記第２平均回路を選択する、
請求項７に記載の角速度センサ。
【請求項9】
前記角速度平均部は、平均回路を更に含み、
前記平均回路は、
前記第４期間において、前記第５期間における前記角速度信号の平均を前記角速度平均信号として出力し、
前記第３期間において、前記第６期間における前記角速度信号の平均を前記角速度平均信号として出力する、
請求項７に記載の角速度センサ。
前記平均回路は、
前記第４期間において、前記第５期間における前記角速度信号の平均を前記角速度平均信号として出力し、
前記第３期間において、前記第６期間における前記角速度信号の平均を前記角速度平均信号として出力する、
請求項７に記載の角速度センサ。
【請求項10】
前記判定処理部は、前記衝撃印加状態であるか否かを判定する衝撃判定部を更に含み、
前記衝撃判定部は、前記衝撃印加状態でないときに前記角速度信号の値が第１角速度閾値を超えた場合に、前記衝撃印加状態であると判定する、
請求項７から９のいずれか１項に記載の角速度センサ。
前記衝撃判定部は、前記衝撃印加状態でないときに前記角速度信号の値が第１角速度閾値を超えた場合に、前記衝撃印加状態であると判定する、
請求項７から９のいずれか１項に記載の角速度センサ。
【請求項11】
前記衝撃判定部は、前記衝撃印加状態であると判定した後、前記角速度信号の値と、前記角速度信号の値の時間平均と、のうち少なくとも一方が、所定期間継続して第２角速度閾値以下である場合に、前記衝撃印加状態でないと判定し、それ以外の場合に前記衝撃印加状態が継続していると判定する、
請求項１０に記載の角速度センサ。
請求項１０に記載の角速度センサ。
【請求項12】
前記衝撃判定部は、前記衝撃印加状態であると判定した後、前記角速度信号の値の時間平均が第２角速度閾値以下である場合に、前記衝撃印加状態でないと判定し、それ以外の場合に前記衝撃印加状態が継続していると判定する、
請求項１０に記載の角速度センサ。
請求項１０に記載の角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、角速度センサに関し、特に、角速度を計測する角速度センサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、角速度を計測する角速度センサにおいて、オフセット（バイアス）の補正が行われている。従来のオフセット補正は、例えば、特許文献１に開示されているように、静的オフセット量と、動的オフセット量と、遷移オフセット量とを用いる方法がある。特許文献１において、静的オフセット量は静止中におけるセンサ出力の平均である静的平均である。特許文献１において、動的オフセット量は移動中におけるセンサ出力の平均である動的平均である。特許文献１において、遷移オフセット量は動的平均と静的平均とから算出される。特許文献１に開示の角速度センサは、移動中には動的オフセット量を、静止中には静止オフセット量又は遷移オフセット量をそれぞれ用いてオフセット補正を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表２０１６－５１２３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、角速度センサの経年変化等により、角速度センサのオフセット量が変化する場合がある。したがって、従来の角速度センサにおけるオフセット補正の補正量の算出手法では、オフセット補正の精度が十分に高くない場合がある。
【0005】
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、オフセット補正を高精度に行うことができる角速度センサ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】
本開示の一態様に係る角速度センサは、角速度検出素子と、制御回路と、を備える。前記角速度検出素子は、検出軸周りの角速度を検出して角速度信号を出力する。前記制御回路は、前記角速度信号を処理する。前記制御回路は、角速度平均部と、判定処理部と、オフセット量演算部と、角速度補正部と、を有する。前記角速度平均部は、前記角速度信号を時間平均して角速度平均信号を生成する。前記判定処理部は、前記角速度検出素子に前記角速度が印加されている印加状態か否かを判定する。前記オフセット量演算部は、前記角速度平均信号に対するオフセット補正量を算出して、角速度補正信号として出力する。前記角速度補正部は、前記角速度補正信号を前記角速度平均信号に印加して、補正後角速度信号を出力する。前記オフセット量演算部は、前記印加状態でないと前記判定処理部で判定した期間である第２期間における前記角速度信号に基づいて、前記印加状態であると前記判定処理部が判定した期間である第１期間における前記角速度補正信号を算出する。
【発明の効果】
【0007】
本開示の一態様に係る角速度センサによれば、角速度センサが印加状態でない状態の角速度信号を用いてオフセット補正を行うことで、角速度情報を高精度に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
（実施形態１）
以下、図面を用いて本開示に係る角速度センサ１について説明する。
以下、図面を用いて本開示に係る角速度センサ１について説明する。
【0010】
（１）角速度センサ
図１は、実施形態１に係る角速度センサ１の論理構成を示すブロック図である。実施形態１に係る角速度センサ１は、角速度検出素子１１と、制御回路１００とを備える。
図１は、実施形態１に係る角速度センサ１の論理構成を示すブロック図である。実施形態１に係る角速度センサ１は、角速度検出素子１１と、制御回路１００とを備える。
【0011】
（２）角速度検出素子
角速度検出素子１１は、１軸のジャイロセンサである。角速度検出素子１１は、検出軸周りの角速度を検出する。角速度検出素子１１は、例えば、いわゆる、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ジャイロセンサである。角速度検出素子１１は、例えば、振動電極と、検出電極とを備える。振動電極は、検出軸に直交する第１方向に振動する。検出電極は、検出軸と第１方向とのいずれにも直交する第２方向における振動電極の移動を、静電容量を用いて検出する。なお、角速度検出素子１１の構造は上述の構造に限られず、検出軸周りの角速度を検出可能なものであれば、任意の構造であってよい。
角速度検出素子１１は、１軸のジャイロセンサである。角速度検出素子１１は、検出軸周りの角速度を検出する。角速度検出素子１１は、例えば、いわゆる、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ジャイロセンサである。角速度検出素子１１は、例えば、振動電極と、検出電極とを備える。振動電極は、検出軸に直交する第１方向に振動する。検出電極は、検出軸と第１方向とのいずれにも直交する第２方向における振動電極の移動を、静電容量を用いて検出する。なお、角速度検出素子１１の構造は上述の構造に限られず、検出軸周りの角速度を検出可能なものであれば、任意の構造であってよい。
【0012】
角速度検出素子１１は、角速度を示す角速度信号ωｒを制御回路１００に出力する。角速度信号ωｒは、例えば、電圧値として出力される。角速度信号ωｒの絶対値は、角速度信号ωｒの振幅の絶対値であり、角速度の大きさを示す。また、角速度信号ωｒの符号は、回転方向を示す。角速度の単位は、例えば、ｄｅｇ／ｓｅｃ（以下、「ｄｐｓ」と称する）である。なお、角速度の単位は、ｒａｄ／ｓｅｃなど、角速度を示す他の単位でもよい。
【0013】
（３）制御回路
（３．１）制御回路の概要
制御回路１００は、角速度検出素子１１から、角速度信号ωｒを取得する。そして、制御回路１００は、角速度信号ωｒの補正を行う。
（３．１）制御回路の概要
制御回路１００は、角速度検出素子１１から、角速度信号ωｒを取得する。そして、制御回路１００は、角速度信号ωｒの補正を行う。
【0014】
図１に示すように、制御回路１００は、角速度平均部１１１と、判定処理部１３０と、オフセット量演算部１４１と、角速度補正部１４２とを備える。
【0015】
制御回路１００は、例えば、単一のＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。なお、制御回路１００は単一のＡＳＩＣに限られず、１以上のＩＣを含む回路であってもよく、又は、マイクロコンピュータであってもよい。
【0016】
（３．２）角速度平均部
角速度平均部１１１は、角速度信号ωｒの時間平均処理を行う。
角速度平均部１１１は、角速度信号ωｒの時間平均処理を行う。
【0017】
角速度平均部１１１は、単位時間当たりの角速度信号ωｒの平均値を繰り返し出力する。単位時間は、例えば、１００ｍｓである。すなわち、角速度平均部１１１は、１００ｍｓ当たりの角速度信号ωｒの平均値を、１００ｍｓ毎に算出し、角速度平均信号ω０として出力する。
【0018】
（３．３）判定処理部
判定処理部１３０は、角速度センサ１に角速度が印加されているか否かを判定する回路である。
判定処理部１３０は、角速度センサ１に角速度が印加されているか否かを判定する回路である。
【0019】
【0020】
（３．３．１）角速度変化量演算部
角速度変化量演算部１３１は、角速度センサ１に角速度が印加されているか否かを示す角速度パラメータを算出する。角速度パラメータは、例えば、角速度信号ωｒの時間変化量である。角速度信号ωｒの時間変化量とは、角速度信号ωｒの単位時間当たりの変化量を単位時間で除算した値である。例えば、単位時間が３ｍｓである場合、角速度変化量演算部１３１は、３ｍｓ毎に、角速度信号ωｒを取得する。角速度変化量演算部１３１は、例えば、角速度信号ωｒの、３ｍｓ前の角速度信号ωｒに対する変化量を３ｍｓで除算し、角速度信号ωｒの時間変化量として保持する。例えば、角速度信号ωｒの単位がｄｐｓである場合、角速度信号ωｒの時間変化量の単位は、例えば、ｄｐｓ／ｓである。角速度変化量演算部１３１は、例えば、角速度信号ωｒの時間変化量の絶対値を、角速度パラメータとして算出する。
角速度変化量演算部１３１は、角速度センサ１に角速度が印加されているか否かを示す角速度パラメータを算出する。角速度パラメータは、例えば、角速度信号ωｒの時間変化量である。角速度信号ωｒの時間変化量とは、角速度信号ωｒの単位時間当たりの変化量を単位時間で除算した値である。例えば、単位時間が３ｍｓである場合、角速度変化量演算部１３１は、３ｍｓ毎に、角速度信号ωｒを取得する。角速度変化量演算部１３１は、例えば、角速度信号ωｒの、３ｍｓ前の角速度信号ωｒに対する変化量を３ｍｓで除算し、角速度信号ωｒの時間変化量として保持する。例えば、角速度信号ωｒの単位がｄｐｓである場合、角速度信号ωｒの時間変化量の単位は、例えば、ｄｐｓ／ｓである。角速度変化量演算部１３１は、例えば、角速度信号ωｒの時間変化量の絶対値を、角速度パラメータとして算出する。
【0021】
（３．３．２）印加状態判定部
印加状態判定部１３２は角速度センサ１に角速度が印加されているか否かを判定する。
印加状態判定部１３２は角速度センサ１に角速度が印加されているか否かを判定する。
【0022】
具体的には、印加状態判定部１３２は、角速度パラメータに基づいて、角速度センサ１に角速度が印加されているか否かを判定する。以下、角速度センサ１の角速度検出素子１１に角速度が印加されている状態を「印加状態」という。
【0023】
印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが変化量閾値を超えている状態を、印加状態と判定する。言い換えると、印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが変化量閾値以下である状態を、印加状態でないと判定する。変化量閾値は、例えば、０．０１ｄｐｓ／ｓである。
【0024】
印加状態判定部１３２は、所定の周期で、角速度センサ１が印加状態であるか否かの判定を繰り返し行う。所定の周期は、例えば、３ｍｓである。また、印加状態判定部１３２は、所定の周期で、判定結果を印加状態信号Ｓｔ１として出力する。印加状態信号Ｓｔ１は、角速度センサ１が印加状態であるか、印加状態でないかを示す信号である。
【0025】
以下、角速度センサ１が印加状態であると印加状態判定部１３２が判定している期間を、第１期間という。また、角速度センサ１が印加状態でないと印加状態判定部１３２が判定している期間を第２期間という。例えば、角速度センサ１が角速度の印加がない状態にあるとき、印加状態判定部１３２は、角速度センサ１が印加状態でないと判定する。この角速度センサ１が印加状態でない期間が第２期間である。また、その後、角速度センサ１に角速度が印加されると、印加状態判定部１３２は、角速度センサ１が印加状態にあると判定する。すなわち、角速度センサ１に印加される角速度が０でなくなったときに、第２期間が終了し第１期間が開始される。また、その後、角速度センサ１に印加されている角速度が０となると、印加状態判定部１３２は、角速度センサ１が印加状態にないと判定する。すなわち、角速度センサ１に印加される角速度が０になったとき、第１期間が終了し第２期間が開始される。
【0026】
（３．４）オフセット量演算部
オフセット量演算部１４１は、判定処理部１３０が出力する印加状態信号Ｓｔ１に基づき、角速度平均信号ω０をオフセット補正するための角速度補正信号ωｃを出力する。角速度補正信号ωｃは、角速度平均信号ω０に対するオフセット量を示す。
オフセット量演算部１４１は、判定処理部１３０が出力する印加状態信号Ｓｔ１に基づき、角速度平均信号ω０をオフセット補正するための角速度補正信号ωｃを出力する。角速度補正信号ωｃは、角速度平均信号ω０に対するオフセット量を示す。
【0027】
オフセット量演算部１４１は、角速度検出素子１１から角速度信号ωｒを取得する。また、オフセット量演算部１４１は、角速度平均部１１１から角速度平均信号ω０を取得する。
【0028】
オフセット量演算部１４１は、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態でないと示している場合、角速度平均信号ω０を角速度補正信号ωｃとして出力する。角速度センサ１が印加状態でないと判定処理部１３０が判定している場合、角速度センサ１に角速度が印加されていない。したがって、角速度平均信号ω０をそのまま角速度補正信号ωｃとして使用する。これにより、角速度平均信号ω０が角速度平均信号ω０によりオフセット補正され、オフセット補正後の角速度が０となる。
【0029】
また、オフセット量演算部１４１は、第２期間において、角速度信号ωｒの時間平均を算出し、印加時オフセット量ωｄとして保持する。そして、オフセット量演算部１４１は、印加状態信号Ｓｔ１の示す内容が印加状態でない状態から印加状態に変化すると、開始された第１期間において、直前の第２期間に算出した印加時オフセット量ωｄを角速度補正信号ωｃとして出力する。すなわち、角速度センサ１が印加状態であると判定処理部１３０が判定すると、オフセット量演算部１４１は、直前の第２期間における角速度信号ωｒの平均をオフセット量とする角速度補正信号ωｃを出力する。
【0030】
オフセット量演算部１４１は、例えば、第２期間中の角速度信号ωｒを保持する。そして、オフセット量演算部１４１は、印加状態信号Ｓｔ１の示す内容が印加状態でない状態から印加状態に変化すると、保持していた第２期間における角速度信号ωｒの時間平均を算出して角速度補正信号ωｃとする。
【0031】
なお、オフセット量演算部１４１は、印加状態信号Ｓｔ１の示す内容が印加状態から印加状態でない状態に変化すると、保持していた印加時オフセット量ωｄを初期化し、角速度平均信号ω０を角速度補正信号ωｃとして出力する。そして、新たな第２期間における、角速度信号ωｒの時間平均を印加時オフセット量ωｄとして保持する。この処理により、温度変化等の環境変化によるオフセット量の変動、経年変化等によるオフセット量の変動、等が生じても、第１期間における角速度補正信号ωｃは、直前の第２期間における角速度信号ωｒに基づいて出力される。したがって、オフセット量演算部１４１が常に適切な角速度補正信号ωｃを出力することができる。
【0032】
（３．５）角速度補正部
角速度補正部１４２は、角速度平均部１１１が出力する角速度平均信号ω０にオフセット量演算部１４１が出力する角速度補正信号ωｃを印加して、補正後角速度信号ωａを生成する。
角速度補正部１４２は、角速度平均部１１１が出力する角速度平均信号ω０にオフセット量演算部１４１が出力する角速度補正信号ωｃを印加して、補正後角速度信号ωａを生成する。
【0033】
角速度補正部１４２は、角速度平均信号ω０から角速度補正信号ωｃを減算処理して補正後角速度信号ωａを生成する。
【0034】
（４）動作
図３は、実施形態１に係る制御回路１００の動作を示すフローチャートである。
図３は、実施形態１に係る制御回路１００の動作を示すフローチャートである。
【0035】
制御回路１００の判定処理部１３０は、角速度センサ１が印加状態にあるか否かの判定を行う（ステップＳ１）。判定処理部１３０は、上述した通り、角速度の時間変化量が変化量閾値を超えていれば、角速度センサ１が印加状態であると判定する。また、判定処理部１３０は、角速度の時間変化量が変化量閾値以下である場合は、角速度センサ１が印加状態でないと判定する。
【0036】
角速度センサ１が印加状態であると判定処理部１３０が判定した場合（ステップＳ１の「Ｙｅｓ」）、制御回路１００は以下の通り、印加状態動作であるステップＳ２を実行する。図４は、角速度センサ１が印加状態である場合の制御回路１００の動作を示すフローチャートである。
【0037】
制御回路１００の角速度平均部１１１は、角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒに時間平均処理を行って角速度平均信号ω０を出力する（ステップＳ１１）。角速度平均部１１１は、角速度信号ωｒの時間平均を、角速度平均信号ω０として算出する。
【0038】
制御回路１００のオフセット量演算部１４１は、直前の第２期間に生成して保持している印加時オフセット量ωｄを角速度補正信号ωｃとして出力する。（ステップＳ１２）。印加時オフセット量ωｄの生成及び保持の処理については後述する。
【0039】
制御回路１００の角速度補正部１４２は、角速度平均信号ω０に対して角速度補正信号ωｃを印加し、補正後角速度信号ωａを出力する（ステップＳ１３）。
【0040】
以上の動作により、ステップＳ２を終了する。
【0041】
図３に戻って説明を続ける。次に、制御回路１００の判定処理部１３０は、角速度センサ１が印加状態であるか否かの判定を再度行う（ステップＳ４）。詳細はステップＳ１と同一であるので省略する。角速度センサ１が印加状態であると判定処理部１３０が判定した場合（ステップＳ４の「Ｙｅｓ」）は、第１期間が継続しているとして、制御回路１００はステップＳ２を再度実施する。一方、角速度センサ１が印加状態でないと判定処理部１３０が判定した場合（ステップＳ４の「Ｎｏ」）、第１期間が終了し第２期間が開始されたとして、制御回路１００は印加時オフセット量ωｄを初期化する（ステップＳ５）。制御回路１００はステップＳ５の後、印加状態でないときの動作であるステップＳ３を開始する。
【0042】
以下、印加状態でないときの制御回路１００の動作であるステップＳ３について説明する。図５は、角速度センサ１が印加状態でない場合の制御回路１００の動作を示すフローチャートである。
【0043】
制御回路１００の角速度平均部１１１は、角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒに時間平均処理を行って角速度平均信号ω０を出力する（ステップＳ１１）。
【0044】
制御回路１００のオフセット量演算部１４１は、角速度平均信号ω０を角速度補正信号ωｃとして出力する。（ステップＳ２１）。
【0045】
制御回路１００のオフセット量演算部１４１は、角速度信号ωｒの第２期間における平均を算出し、印加時オフセット量ωｄとして保持する（ステップＳ２２）。例えば、オフセット量演算部１４１は、第２期間における角速度信号ωｒを全てバッファメモリに保持し、時間平均を算出して印加時オフセット量ωｄとして保持する。オフセット量演算部１４１は、例えば、角速度検出素子１１から角速度信号ωｒが出力されるたびに、角速度信号ωｒをバッファメモリに追加保持する。また、オフセット量演算部１４１は、第２期間が開始されてから現在までの、角速度信号ωｒの時間平均を再計算して印加時オフセット量ωｄを更新して保持する。
【0046】
又は、ステップＳ２２におけるオフセット量演算部１４１の動作は、以下の通りであってもよい。オフセット量演算部１４１は、例えば、第２期間の時間長と、第２期間が開始されてからの角速度信号ωｒの時間平均である印加時オフセット量ωｄとを保持する。オフセット量演算部１４１は、角速度検出素子１１から角速度信号ωｒが出力されるたびに、第２期間の時間長と、印加時オフセット量ωｄと、角速度信号ωｒとに基づいて、第２期間の時間長と、印加時オフセット量ωｄとを最新の値に更新する。
【0047】
又は、ステップＳ２２におけるオフセット量演算部１４１の動作は、以下の通りであってもよい。オフセット量演算部１４１は、第２期間において、現在時刻から遡って所定の時間長における角速度信号ωｒの時間平均を算出して印加時オフセット量ωｄとして保持する。所定の時間長は、例えば、３秒間である。この場合、オフセット量演算部１４１は、第２期間において、例えば、角速度検出素子１１から角速度信号ωｒが出力されるたびに、最新３秒間における角速度信号ωｒの時間平均を算出して印加時オフセット量ωｄを更新して保持する。
【0048】
制御回路１００の角速度補正部１４２は、角速度平均信号ω０に対して角速度補正信号ωｃを印加し、補正後角速度信号ωａを出力する（ステップＳ１３）。
【0049】
以上の動作により、ステップＳ３を終了する。
【0050】
図３に戻って説明を続ける。次に、制御回路１００の判定処理部１３０は、角速度センサ１が印加状態にあるか否かの判定を再度行う（ステップＳ６）。詳細はステップＳ１と同一であるので省略する。角速度センサ１が印加状態でないと判定処理部１３０が判定した場合（ステップＳ６の「Ｎｏ」）は、第２期間が継続しているとして、制御回路１００はステップＳ３を再度実施する。一方、角速度センサ１が印加状態であると判定処理部１３０が判定した場合（ステップＳ６の「Ｙｅｓ」）は、制御回路１００は、ステップＳ２を最初から開始する。
【0051】
（５）オフセット補正例
図６Ａは、角速度信号ωｒとオフセット量との各々の時系列変化を示すグラフである。図６Ｂは、図６の領域２００の縦軸を拡大して示した部分グラフである。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、角速度信号ωｒをデータ２０１で示し、オフセット量をデータ２０２で示す。
図６Ａは、角速度信号ωｒとオフセット量との各々の時系列変化を示すグラフである。図６Ｂは、図６の領域２００の縦軸を拡大して示した部分グラフである。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、角速度信号ωｒをデータ２０１で示し、オフセット量をデータ２０２で示す。
【0052】
図６Ｂに示すように、第２期間Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ２ｃの各々では、角速度信号ωｒは０ではなく、±０．２ｄｐｓ程度の範囲で値が変動している。第２期間においては角速度センサ１に角速度は印加されていないので、第２期間における角速度信号ωｒは、熱等の環境要因に起因するノイズと、経年変化等により生じた角速度信号ωｒの０のズレによる誤差とを含む。
【0053】
実施形態１に係る角速度センサ１では、角速度信号ωｒではなく、その時間平均である角速度平均信号ω０を用いて、角速度センサ１の姿勢を算出する。これにより、ノイズは時間平均処理によって均され小さくなる。しかしながら、角速度信号ωｒの０のズレは、時間平均処理を行っても小さくならない。そこで、実施形態１に係る角速度センサ１では、第２期間Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ２ｃの各々において、角速度平均信号ω０をオフセット量として用いる。これにより、第２期間Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ２ｃの各々において、補正後角速度信号ωａが常に０となる。したがって、第２期間Ｐ２ａにおいて、補正後角速度信号ωａを第２期間Ｐ２ａで積分した値が０となる。すなわち、第２期間Ｐ２ａにおける、角速度センサ１の角度変化が０となる。同様に、第２期間Ｐ２ｂ、Ｐ２ｃの各々においても、角速度センサ１の角度変化が０となる。つまり、角速度センサ１が回転していないときに、誤差の累積による、計算上の姿勢の回転を抑止できる。
【0054】
また、角速度センサ１では、第１期間Ｐ１ａにおいて、直前の第２期間である第２期間Ｐ２ａにおける角速度信号ωｒの時間平均を、オフセット量とする。第１期間Ｐ１ａは第２期間Ｐ２ａと時間軸上で連続しているため、ノイズと角速度信号ωｒの０のズレによる誤差とが角速度信号ωｒに及ぼす影響は、第１期間Ｐ１ａと第２期間Ｐ２ａとで同程度である。したがって、角速度センサ１では、第１期間Ｐ１ａの角速度平均信号ω０を第２期間Ｐ２ａにおける角速度信号ωｒの時間平均でオフセット補正することにより、ノイズと誤差とを、高精度で取り除くことができる。
【0055】
また、角速度センサ１では、第１期間Ｐ１ｂにおいて、直前の第２期間である第２期間Ｐ２ｂにおける角速度信号ωｒの時間平均を、オフセット量とする。第１期間Ｐ１ｂは第２期間Ｐ２ｂと時間軸上で連続しているため、ノイズと角速度信号ωｒの０のズレによる誤差とが角速度信号ωｒに及ぼす影響は、第１期間Ｐ１ｂと第２期間Ｐ２ｂとで同程度である。したがって、角速度センサ１では、第１期間Ｐ１ｂの角速度平均信号ω０を第２期間Ｐ２ｂにおける角速度信号ωｒの時間平均でオフセット補正することにより、ノイズと誤差とを高精度で取り除くことができる。また、角速度センサ１では、第１期間Ｐ１ｂにおけるオフセット量の算出において、第２期間Ｐ２ａにおける角速度信号ωｒを用いない。したがって、例えば、第２期間Ｐ２ａと第２期間Ｐ２ｂとの間で、誤差の平均値が同一でない場合であっても、第１期間Ｐ１ｂにおける誤差に最も近いと考えられる第２期間Ｐ２ｂにおける誤差を用いて、第１期間Ｐ１ｂにおけるオフセット補正を行うことができる。すなわち、角速度信号ωｒの誤差の平均値が経時変化する場合においても、角速度センサ１が、最近の第２期間における角速度信号ωｒの時間平均を用いてオフセット補正することで、誤差を高精度に取り除くことができる。
【0056】
なお、実施形態１では、第１期間Ｐ１ｂにおいて、直前の第２期間である第２期間Ｐ２ｂにおける角速度信号ωｒの時間平均を、オフセット量としている。しかしながら、例えば、第１期間Ｐ１ｂのオフセット量として、直前の第２期間である第２期間Ｐ２ｂの一部の期間Ｐ２Ｂにおける角速度信号ωｒの時間平均を用いてもよい。期間Ｐ２Ｂは、例えば、第２期間Ｐ２ｂの開始時刻から５００ｍｓの期間と、第２期間Ｐ２ｂの終了時刻から遡って５００ｍｓの期間とを除く期間である。第２期間の開示時刻付近と終了時刻付近とでは、角速度センサ１が印加状態でないと判定処理部１３０が判定していても、角速度センサ１に角速度が印加されている場合があり得る。したがって、第２期間の開始時刻付近と終了時刻付近を角速度信号ωｒの時間平均の算出対象から除くことにより、オフセット量の精度をより向上させることができる。
【0057】
又は、例えば、第１期間Ｐ１ｂのオフセット量として、直前の第２期間である第２期間Ｐ２ｂの一部の期間における角速度信号ωｒの時間平均を用いてもよい。第２期間Ｐ２ｂの一部の期間とは、例えば、第２期間Ｐ２ｂの終了時刻から遡って３秒の期間である。このような手法によっても、第１期間Ｐ１ｂのオフセット量は、直前の第２期間である第２期間Ｐ２ｂの一部の期間における角速度信号ωｒに基づくため、第１期間Ｐ１ｂにおいて角速度信号ωｒの誤差を高精度に取り除くことができる。
【0058】
（６）効果
実施形態１に係る角速度センサ１は、第２期間において角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒに基づいて、第１期間における角速度平均信号ω０をオフセット補正する。第２期間において角速度センサ１に印加される角速度は０であるから、第２期間における角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒの平均値は、ノイズと角速度信号ωｒの０のズレに起因する誤差との平均である。したがって、第２期間における角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒの時間平均をオフセット量とすることにより、ノイズと誤差とを高精度に角速度平均信号ω０から除くことができる。すなわち、実施形態１に係る角速度センサ１では、補正後角速度信号ωａの精度を向上させることができる。
実施形態１に係る角速度センサ１は、第２期間において角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒに基づいて、第１期間における角速度平均信号ω０をオフセット補正する。第２期間において角速度センサ１に印加される角速度は０であるから、第２期間における角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒの平均値は、ノイズと角速度信号ωｒの０のズレに起因する誤差との平均である。したがって、第２期間における角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒの時間平均をオフセット量とすることにより、ノイズと誤差とを高精度に角速度平均信号ω０から除くことができる。すなわち、実施形態１に係る角速度センサ１では、補正後角速度信号ωａの精度を向上させることができる。
【0059】
また、実施形態１に係る角速度センサ１では、第１期間におけるオフセット量を算出するためのデータとして、第１期間における角速度信号ωｒを使用しない。この構成により、角速度センサ１に印加された角速度はオフセット量に反映されない。したがって、補正後角速度信号ωａの精度を高めることができる。
【0060】
また、実施形態１に係る角速度センサ１では、角速度信号ωｒの時間変化に基づいて、角速度センサ１に角速度が印加される印加状態であるか否かを判定処理部１３０が判定する。したがって、角速度センサ１に印加される角速度に変化が生じたか否かに基づいて、角速度センサ１に角速度が印加されたか否かを精度よく判定することができる。
【0061】
また、実施形態１に係る角速度センサ１では、角速度センサ１が印加状態でないときに、角速度平均信号ω０を角速度補正信号ωｃとして使用する。すなわち、角速度センサ１に角速度が印加されていないときに、補正後角速度信号ωａが０となる。したがって、第１期間における計算上の角速度センサ１の回転移動量は、必然的に０となる。すなわち、第１期間において、角速度信号ωｒと角速度センサ１に印加される角速度との誤差の蓄積による角速度センサ１の姿勢の誤差を抑止できる。
【0062】
（変形例１）
変形例１に係る角速度センサ１は、角速度センサ１が印加状態であるか否かを判定する方法が異なる点で、実施形態１に係る角速度センサ１と異なる。
変形例１に係る角速度センサ１は、角速度センサ１が印加状態であるか否かを判定する方法が異なる点で、実施形態１に係る角速度センサ１と異なる。
【0063】
変形例１に係る角速度センサ１は、判定処理部１３０に替えて判定処理部１３０ａを備える。図７は、判定処理部１３０ａの機能ブロック図である。図７に示すように、判定処理部１３０ａは、角速度平均値演算部１３３と、印加状態判定部１３２ａとを備える。
【0064】
角速度平均値演算部１３３は、角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒに対して時間平均処理を行い、角速度平均値ω１を算出する。角速度平均値演算部１３３は、角速度信号ωｒの時間平均値を、角速度平均値ω１として算出する。
【0065】
印加状態判定部１３２ａは、角速度平均値ω１を用いて、角速度センサ１が印加状態であるか否かを判定する。印加状態判定部１３２ａは、角速度平均値ω１に対応する平均値閾値を予め保持している。印加状態判定部１３２ａは、角速度平均値ω１を、平均値閾値と比較する。そして、印加状態判定部１３２ａは、角速度平均値ω１が平均値閾値より大きい場合、角速度センサ１が印加状態であると判定する。言い換えると、印加状態判定部１３２ａは、角速度平均値ω１が、平均値閾値以下であれば、角速度センサ１が印加状態でないと判定する。平均値閾値は、例えば、０．０１ｄｐｓである。なお、上記閾値は１つの例であり、閾値は角速度センサ１の用途に応じて任意に定めてよい。
【0066】
変形例１に係る角速度センサ１によっても、実施形態１に係る角速度センサ１と同様の効果を奏する。すなわち、変形例１に係る角速度センサ１によっても、角速度信号ωｒを高精度にオフセット補正することができる。
【0067】
（実施形態２）
実施形態２に係る角速度センサ１ｂは、判定処理部１３０ｂにおいて角速度センサ１ｂに衝撃が印加された衝撃印加状態であるか否かを更に判定する点と、衝撃印加状態であるか否かで角速度平均部１１１ｂの処理が異なる点で、実施形態１に係る角速度センサ１と異なる。
実施形態２に係る角速度センサ１ｂは、判定処理部１３０ｂにおいて角速度センサ１ｂに衝撃が印加された衝撃印加状態であるか否かを更に判定する点と、衝撃印加状態であるか否かで角速度平均部１１１ｂの処理が異なる点で、実施形態１に係る角速度センサ１と異なる。
【0068】
（１）構成
（１．１）制御回路
図８は、実施形態２に係る角速度センサ１ｂの機能ブロック図である。角速度センサ１ｂは、制御回路１００に替えて制御回路１００ｂを備える。制御回路１００ｂは、角速度平均部１１１ｂと、判定処理部１３０ｂと、を備える点で制御回路１００と異なる。残余の構成は実施形態１に係る角速度センサ１と同様であるので説明を省略する。
（１．１）制御回路
図８は、実施形態２に係る角速度センサ１ｂの機能ブロック図である。角速度センサ１ｂは、制御回路１００に替えて制御回路１００ｂを備える。制御回路１００ｂは、角速度平均部１１１ｂと、判定処理部１３０ｂと、を備える点で制御回路１００と異なる。残余の構成は実施形態１に係る角速度センサ１と同様であるので説明を省略する。
【0069】
（１．２）判定処理部
判定処理部１３０ｂは、図９に示すように、角速度変化量演算部１３１と、印加状態判定部１３２と、衝撃判定部１３４とを備える。
判定処理部１３０ｂは、図９に示すように、角速度変化量演算部１３１と、印加状態判定部１３２と、衝撃判定部１３４とを備える。
【0070】
衝撃判定部１３４は、角速度センサ１ｂに衝撃が印加された衝撃印加状態か否かを判定する。衝撃印加状態とは、角速度センサ１ｂに衝撃が印加されたことにより、衝撃に起因するノイズが角速度信号ωｒに加わった状態を指す。衝撃判定部１３４は、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態でないときに、角速度信号ωｒに基づいて角速度センサ１ｂが衝撃印加状態であるか否かを判定する。衝撃判定部１３４は、第１角速度閾値を予め保持している。そして、衝撃判定部１３４は、角速度信号ωｒの大きさを、第１角速度閾値と比較する。衝撃判定部１３４は、角速度信号ωｒの大きさが、第１角速度閾値より大きい場合に、衝撃印加状態であると判定する。言い換えると、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態でないときに、角速度信号ωｒの大きさが第１角速度閾値以下であれば、衝撃判定部１３４は、角速度センサ１ｂが継続して衝撃印加状態でないと判定する。第１角速度閾値は、例えば、１ｄｐｓである。なお、上記閾値は１つの例であり、閾値は角速度センサ１ｂの用途に応じて任意に定めてよい。
【0071】
また、衝撃判定部１３４は、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態であるときに、角速度信号ωｒに基づいて、衝撃印加状態でない状態に角速度センサ１ｂが遷移したか否かを判定する。衝撃判定部１３４は、第２角速度閾値を予め保持している。そして衝撃判定部１３４は、角速度信号ωｒの大きさが、第２角速度閾値を所定時間継続して下回った場合に、衝撃印加状態でない状態に遷移したと判定する。言い換えると、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態であるときに、角速度信号ωｒの大きさが第２角速度閾値を上回っていれば、衝撃判定部１３４は、角速度センサ１ｂが継続して衝撃印加状態であると判定する。また、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態であるときに、角速度信号ωｒの大きさが第２角速度閾値を下回った後、所定時間が経過する前に角速度信号ωｒの大きさが第２角速度閾値を超えると、衝撃判定部１３４は、角速度センサ１ｂが継続して衝撃印加状態であると判定する。角速度閾値は、例えば、０．０１ｄｐｓである。所定時間は、例えば、１００ｍｓである。なお、上記閾値は１つの例であり、閾値は角速度センサ１ｂの用途に応じて任意に定めてよい。
【0072】
衝撃判定部１３４は、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態であるか否かを示す衝撃状態信号Ｓｔ２を出力する。
【0073】
以下、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態であると衝撃判定部１３４が判定した時刻から、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態でない状態に遷移したと衝撃判定部１３４が判定する時刻までの期間を、第３期間という。また、第３期間以外の各々の連続期間を、第４期間という。すなわち、角速度センサ１ｂに衝撃が印加されず、衝撃によるノイズが発生していない期間が第４期間である。また、角速度センサ１ｂに衝撃が印加されてから、衝撃によるノイズが消失するまでの期間が第３期間である。また、角速度センサ１ｂに衝撃が印加された後であって、かつ、衝撃によるノイズが消失した後の期間は、第４期間である。
【0074】
（１．３）角速度平均部
図１０Ａは、角速度平均部１１１ｂの構成を示す機能ブロック図である。
図１０Ａは、角速度平均部１１１ｂの構成を示す機能ブロック図である。
【0075】
角速度平均部１１１ｂは、第１平均回路１２１と、第２平均回路１２２と、選択部１２３とを備える。
【0076】
第１平均回路１２１は、第５期間における角速度信号ωｒの時間平均処理を行う。第２平均回路１２２は、第６期間における角速度信号ωｒの時間平均処理を行う。第６期間は第５期間よりも長い。第５期間は、例えば、１００ｍｓである。第６期間は、例えば、１ｓである。すなわち、第１平均回路１２１は、１００ｍｓ毎に、角速度信号ωｒの１００ｍｓ平均を出力する。第２平均回路１２２は、１ｓ毎に、角速度信号ωｒの１ｓ平均を出力する。なお、第６期間は、例えば、５００ｍｓ、又は、２ｓであってもよい。
【0077】
選択部１２３は、第１平均回路１２１の出力と第２平均回路１２２の出力とのうちいずれか一方を角速度平均信号ω０として選択する。選択部１２３は、衝撃状態信号Ｓｔ２が衝撃印加状態でないと示していれば、第１平均回路１２１の出力を角速度平均信号ω０として選択する。すなわち、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態でない場合、角速度平均信号ω０は、角速度信号ωｒの第５期間における平均である。一方、選択部１２３は、衝撃状態信号Ｓｔ２が衝撃印加状態を示していれば、第２平均回路１２２の出力を角速度平均信号ω０として選択する。すなわち、角速度センサ１ｂが衝撃印加状態である場合、角速度平均信号ω０は、角速度信号ωｒの第６期間における平均である。
【0078】
（２）角速度平均処理
以下、角速度平均処理について詳細に説明する。
以下、角速度平均処理について詳細に説明する。
【0079】
図１１は、角速度信号ωｒと、角速度の長期間平均信号ω２との時系列変化を示すグラフである。長期間平均信号ω２は、角速度信号ωｒの第６期間における平均である。すなわち、長期間平均信号ω２は、第２平均回路１２２の出力である。図１１では、角速度信号ωｒをデータ２２１で示す。また、図１１では、角速度信号ωｒの第６期間における平均を、長期間平均信号ω２として、データ２２２で示す。
【0080】
角速度センサ１ｂに衝撃が印加された場合、角速度信号ωｒにおいて衝撃に起因する大きなノイズが混入する場合がある。例えば、角速度検出素子１１の検出軸に対して直交する向きの衝撃が角速度検出素子１１に印加された場合、衝撃によって角速度検出素子１１に角速度が印加された場合と同様の変位が、衝撃によって角速度検出素子１１の内部に生じる場合がある。このような場合、衝撃に起因するノイズが一時的に角速度信号ωｒに混入する。
【0081】
図１１に示すように、衝撃によるノイズの影響は、衝撃が印加されてから数秒程度続く。衝撃判定部１３４は、角速度センサ１ｂに衝撃が印加された時刻ｔ１において、衝撃印加状態を検出する。また、衝撃判定部１３４は、角速度信号ωｒにおいて衝撃によるノイズが十分に弱くなった時刻ｔ２において、衝撃印加状態でないと検出する。時刻ｔ１と時刻ｔ２との間の期間が第３期間Ｐ３である。時刻ｔ１より前の期間が第４期間Ｐ４ａである。また、時刻ｔ２より後の期間が第４期間Ｐ４ｂである。図１１に示すように、第３期間Ｐ３では、角速度信号ωｒに大きなノイズが発生する。
【0082】
第３期間Ｐ３における角速度信号ωｒのノイズは、角速度信号ωｒを時間平均して角速度平均信号ω０を生成するときに、平均化するための期間を長期間化することで小さくすることができる。図１１のデータ２２２に示すように、第６期間における角速度平均信号ω０を用いると、ノイズが均されることで、その影響が小さくなる。しかしながら、角速度平均信号ω０を算出するための期間を常に長期間化すると、角速度信号ωｒの短期的な変化が検知しづらくなり、また、角速度信号ωｒと角速度平均信号ω０との平均時差が大きくなって、角速度センサ１ｂの応答性が低下する。そこで、角速度センサ１ｂでは、衝撃印加状態において、角速度平均信号ω０を生成するための期間を長くし、それ以外の場合に、角速度平均信号ω０を生成するための期間を短くする。
【0083】
（３）効果
実施形態２に係る角速度センサ１ｂによれば、角速度センサ１ｂに衝撃が印加された衝撃印加状態において、角速度平均信号ω０を算出するために角速度信号ωｒを平均処理する期間を、衝撃印加状態でない場合よりも長くする。したがって、角速度センサ１ｂへの衝撃の印加によって、角速度検出素子１１の出力する角速度信号ωｒにノイズが発生しても、角速度平均信号ω０に対するノイズの影響を小さくすることができる。また、角速度センサ１ｂでは、衝撃印加状態でないときには、角速度平均信号ω０を算出するために角速度信号ωｒを平均処理する期間を、衝撃印加状態よりも短くする。したがって、角速度センサ１ｂでは、衝撃印加状態でない場合に、角速度センサ１ｂの応答性を向上することができる。
実施形態２に係る角速度センサ１ｂによれば、角速度センサ１ｂに衝撃が印加された衝撃印加状態において、角速度平均信号ω０を算出するために角速度信号ωｒを平均処理する期間を、衝撃印加状態でない場合よりも長くする。したがって、角速度センサ１ｂへの衝撃の印加によって、角速度検出素子１１の出力する角速度信号ωｒにノイズが発生しても、角速度平均信号ω０に対するノイズの影響を小さくすることができる。また、角速度センサ１ｂでは、衝撃印加状態でないときには、角速度平均信号ω０を算出するために角速度信号ωｒを平均処理する期間を、衝撃印加状態よりも短くする。したがって、角速度センサ１ｂでは、衝撃印加状態でない場合に、角速度センサ１ｂの応答性を向上することができる。
【0084】
また、実施形態２に係る角速度センサ１ｂによれば、衝撃印加状態でない場合にも、第２平均回路１２２で、衝撃印加状態において用いる角速度平均信号ω０を算出する。したがって、角速度センサ１ｂに衝撃が印加されたときに、角速度平均部１１１ｂは、選択部１２３が選択する平均回路を変更することで、速やかに角速度平均信号ω０を算出するための平均期間を変更できる。
【0085】
（変形例２）
変形例２に係る角速度センサ１ｂは、角速度平均部１１１ｃが選択部を有さず、単一の平均回路を備える点で、実施形態２に係る角速度センサ１ｂと異なる。
変形例２に係る角速度センサ１ｂは、角速度平均部１１１ｃが選択部を有さず、単一の平均回路を備える点で、実施形態２に係る角速度センサ１ｂと異なる。
【0086】
変形例２に係る角速度平均部１１１ｃは、図１０Ｂに示すように、単一の平均回路１２４を備える。平均回路１２４は、少なくとも２種類の期間に対して、角速度信号ωｒの時間平均を算出する。平均回路１２４は、衝撃状態信号Ｓｔ２が衝撃印加状態でないと示している場合に、第５期間における角速度信号ωｒの時間平均を算出する。
【0087】
また、平均回路１２４は、衝撃状態信号Ｓｔ２が衝撃印加状態を示している場合に、第６期間における角速度信号ωｒの時間平均を算出する。
【0088】
平均回路１２４は、例えば、角速度検出素子１１が出力する角速度信号ωｒを保持するバッファを備える。平均回路１２４は、衝撃状態信号Ｓｔ２が衝撃印加状態を示している場合に、第６期間に出力された角速度信号ωｒがバッファに保持されると、角速度信号ωｒの第６期間の時間平均を算出して出力し、バッファをクリアする。平均回路１２４は、衝撃状態信号Ｓｔ２が衝撃印加状態でないと示している場合に、第５期間に出力された角速度信号ωｒがバッファに保持されると、角速度信号ωｒの第５期間の時間平均を算出して出力し、バッファをクリアする。
【0089】
変形例２に係る角速度センサ１ｂは、衝撃印加状態において、角速度平均信号ω０を算出するために角速度信号ωｒを平均処理する対象期間を、衝撃印加状態でない場合よりも長くする。したがって、角速度センサ１ｂへの衝撃の印加によって、角速度検出素子１１の出力する角速度信号ωｒにノイズが発生しても、角速度平均信号ω０に対するノイズの影響を小さくすることができる。
【0090】
また、変形例２に係る角速度センサ１ｂでは、角速度平均部１１１ｃは、衝撃印加状態であるか否かに係わらず同一の平均回路１２４で角速度平均信号ω０を算出する。したがって、変形例２に係る角速度平均部１１１ｃを、実施形態２の角速度平均部１１１ｂより小規模な回路で実現することができる。
【0091】
（実施形態に係る他の変形例）
（他の変形例１）
実施形態１～３及び各変形例では、オフセット量演算部１４１は、第２期間における角速度信号ωｒの平均値を印加時オフセット量ωｄとして算出し、第１期間において、印加時オフセット量ωｄを角速度補正信号ωｃとして出力する。
（他の変形例１）
実施形態１～３及び各変形例では、オフセット量演算部１４１は、第２期間における角速度信号ωｒの平均値を印加時オフセット量ωｄとして算出し、第１期間において、印加時オフセット量ωｄを角速度補正信号ωｃとして出力する。
【0092】
しかしながら、例えば、印加時オフセット量ωｄを、第２期間における角速度平均信号ω０を用いて算出してもよい。
【0093】
図１２は、他の変形例１に係る角速度センサ１ｄの機能ブロック図である。角速度センサ１ｄの制御回路１００ｄは、オフセット量演算部１４１ｄを備える点で、実施形態１に係る制御回路１００と異なる。
【0094】
オフセット量演算部１４１ｄは、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態でないと示している第２期間において、角速度平均信号ω０を角速度補正信号ωｃとして出力する。そして、オフセット量演算部１４１ｄは、角速度平均信号ω０の第２期間における時間平均を算出し、印加時オフセット量ωｄとして保持する。そして、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態を示すと、オフセット量演算部１４１ｄは、印加時オフセット量ωｄを角速度補正信号ωｃとして出力する。
【0095】
上記のような構成によっても、第２期間における角速度平均信号ω０の平均値である印加時オフセット量ωｄを第１期間におけるオフセット量として用いるため、角速度平均信号ω０を高精度にオフセット補正することができる。
【0096】
（他の変形例２）
実施形態１～３及び各変形例では、オフセット量演算部１４１は、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態でないと示していると、角速度平均信号ω０を角速度補正信号ωｃとして出力する。
実施形態１～３及び各変形例では、オフセット量演算部１４１は、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態でないと示していると、角速度平均信号ω０を角速度補正信号ωｃとして出力する。
【0097】
しかしながら、例えば、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態でないと示している場合に、オフセット量演算部１４１ｅは、角速度信号ωｒに基づいて角速度補正信号ωｃを生成し出力してもよい。
【0098】
図１３は、他の変形例２に係る角速度センサ１ｅの機能ブロック図である。角速度センサ１ｅの制御回路１００ｅは、オフセット量演算部１４１ｅを備える点で、実施形態１に係る制御回路１００と異なる。
【0099】
オフセット量演算部１４１ｅは、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態でないと示している第２期間において、角速度信号ωｒの第２期間における時間平均を印加時オフセット量ωｄとして保持する。そして、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態を示している場合、オフセット量演算部１４１ｅは、印加時オフセット量ωｄを角速度補正信号ωｃとして出力する。
【0100】
また、オフセット量演算部１４１ｅは、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態でないと示していれば、角速度信号ωｒを角速度補正信号ωｃとして出力する。又は、例えば、オフセット量演算部１４１ｅは、印加状態信号Ｓｔ１が印加状態でないと示していれば、角速度信号ωｒの短時間平均を角速度補正信号ωｃとして出力する。角速度信号ωｒの短時間平均は、例えば、角速度信号ωｒの１００ｍｓ当たりの平均である。
【0101】
上記のような構成によっても、第２期間におけるオフセット量が第２期間における角速度信号ωｒに基づいて算出されるため、第２期間において、角速度平均信号ω０を高精度にオフセット補正することができる。
【0102】
（他の変形例３）
実施形態１において、角速度変化量演算部１３１は、角速度信号ωｒの時間変化量を角速度パラメータとして算出する。また、印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが変化量閾値を超えている状態を、角速度センサ１が印加状態であると判定する。
実施形態１において、角速度変化量演算部１３１は、角速度信号ωｒの時間変化量を角速度パラメータとして算出する。また、印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが変化量閾値を超えている状態を、角速度センサ１が印加状態であると判定する。
【0103】
また、変形例１において、角速度平均値演算部１３３は、角速度信号ωｒの時間平均値を角速度平均値ω１として算出する。また、印加状態判定部１３２ａは、角速度平均値ω１を、平均値閾値と比較する。そして、印加状態判定部１３２ａは、角速度平均値ω１が平均値閾値より大きい場合に、角速度センサ１が印加状態であると判定する。
【0104】
しかしながら、印加状態の判定方法は、上記の例に限定されない。
【0105】
例えば、印加状態の判定方法は、以下の通りでもよい。角速度変化量演算部１３１は、角速度信号ωｒの時間変化量の二乗を角速度パラメータとして算出する。印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが、対応する閾値を超えている状態を、角速度センサ１が印加状態であると判定する。言い換えると、印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが、対応する閾値以下である状態を、角速度センサ１が印加状態でないと判定する。閾値は、例えば、０．０００１（ｄｐｓ／ｓ）２である。
【0106】
なお、印加状態の判定方法は、上記の判定方法のうち、いずれか２つ以上を組み合わせてもよい。
【0107】
例えば、判定処理部１３０は、角速度平均値演算部１３３を更に備える。そして、印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが対応する閾値以下であり、かつ、角速度平均値ω１が平均値閾値以下である場合に、印加状態でないと判定する。言い換えると、印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが対応する閾値を超える場合と、角速度平均値ω１が平均値閾値より大きい場合とを、いずれも、印加状態であると判定する。又は、例えば、印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが対応する閾値を超え、かつ、角速度平均値ω１が平均値閾値より大きい場合に、印加状態であると判定してもよい。言い換えると、印加状態判定部１３２は、角速度パラメータが対応する閾値以下である場合と、角速度平均値ω１が平均値閾値以下である場合とを、いずれも、印加状態でないと判定する。
【0108】
また、例えば、判定処理部１３０は、角速度平均値ω１と印加時オフセット量ωｄとの差が閾値を超えている場合に、角速度センサ１に角速度が印加していると判定してもよい。言い換えると、判定処理部１３０は、角速度平均値ω１と印加時オフセット量ωｄとの差が閾値以下である場合に、角速度センサ１に角速度が印加していないと判定する。
【0109】
（他の変形例４）
実施形態２では、衝撃判定部１３４は、衝撃印加状態において、角速度信号ωｒが、第２角速度閾値を所定時間継続して下回った場合に、衝撃印加状態でない状態に遷移したと判定する。
実施形態２では、衝撃判定部１３４は、衝撃印加状態において、角速度信号ωｒが、第２角速度閾値を所定時間継続して下回った場合に、衝撃印加状態でない状態に遷移したと判定する。
【0110】
しかしながら、衝撃判定部１３４は、他の判定基準により、衝撃印加状態から衝撃印加状態でない状態に遷移したと判定してもよい。
【0111】
例えば、判定処理部１３０ｆは、図１４に示すように、角速度平均値演算部１３３と衝撃判定部１３４ｆとを更に備える。衝撃判定部１３４ｆは、角速度平均値ω１を、第２角速度閾値と比較する。そして、衝撃判定部１３４ｆは、角速度平均値ω１が、第２角速度閾値を所定時間継続して下回った場合に、衝撃印加状態でない状態に遷移したと判定する。言い換えると、衝撃判定部１３４ｆは、衝撃印加状態において、角速度平均値ω１が第２角速度閾値を上回っている場合、衝撃印加状態が継続していると判定する。また、衝撃判定部１３４ｆは、衝撃印加状態において、角速度平均値ω１が第２角速度閾値を下回った後、所定時間が経過する前に、角速度平均値ω１が第２角速度閾値を上回った場合、衝撃印加状態が継続していると判定する。なお、第２角速度閾値は、実施形態２における第２角速度閾値と異なっていてもよい。
【0112】
または、例えば、衝撃判定部１３４ｆは、角速度平均値ω１が、対応する閾値を下回った場合に、衝撃印加状態でない状態に遷移したと判定する。言い換えると、衝撃判定部１３４ｆは、衝撃印加状態において、角速度平均値ω１が第２角速度閾値を上回っている場合、衝撃印加状態が継続していると判定する。なお、角速度平均値ω１に対応する閾値は、実施形態２における第２角速度閾値と異なっていてもよい。
【0113】
（まとめ）
第１の態様に係る角速度センサ（１；１ｂ；１ｄ；１ｅ）は、角速度検出素子（１１）と、制御回路（１００；１００ｂ；１００ｄ；１００ｅ）と、を備える。角速度検出素子（１１）は、検出軸周りの角速度を検出して角速度信号（ωｒ）を出力する。制御回路（１００；１００ｂ；１００ｄ；１００ｅ）は、角速度信号（ωｒ）を処理する。制御回路（１００；１００ｂ；１００ｄ；１００ｅ）は、角速度平均部（１１１；１１１ｂ；１１１ｃ）と、判定処理部（１３０；１３０ａ；１３０ｂ；１３０ｆ）と、オフセット量演算部（１４１；１４１ｄ；１４１ｅ）と、角速度補正部（１４２）とを有する。角速度平均部（１１１；１１１ｂ；１１１ｃ）は、角速度信号（ωｒ）を時間平均して角速度平均信号（ω０）を生成する。判定処理部（１３０；１３０ａ；１３０ｂ；１３０ｆ）は、角速度検出素子（１１）に角速度が印加されている印加状態か否かを判定する。オフセット量演算部（１４１；１４１ｄ；１４１ｅ）は、角速度平均信号（ω０）に対するオフセット補正量を算出して、角速度補正信号（ωｃ）として出力する。角速度補正部（１４２）は、角速度補正信号（ωｃ）を角速度平均信号（ω０）に印加して、補正後角速度信号（ωａ）を出力する。オフセット量演算部（１４１；１４１ｄ；１４１ｅ）は、印加状態でないと判定処理部（１３０；１３０ａ；１３０ｂ；１３０ｆ）で判定した期間である第２期間における角速度信号（ωｒ）に基づいて、印加状態であると判定処理部（１３０；１３０ａ；１３０ｂ；１３０ｆ）が判定した期間である第１期間における角速度補正信号（ωｃ）を算出する。
第１の態様に係る角速度センサ（１；１ｂ；１ｄ；１ｅ）は、角速度検出素子（１１）と、制御回路（１００；１００ｂ；１００ｄ；１００ｅ）と、を備える。角速度検出素子（１１）は、検出軸周りの角速度を検出して角速度信号（ωｒ）を出力する。制御回路（１００；１００ｂ；１００ｄ；１００ｅ）は、角速度信号（ωｒ）を処理する。制御回路（１００；１００ｂ；１００ｄ；１００ｅ）は、角速度平均部（１１１；１１１ｂ；１１１ｃ）と、判定処理部（１３０；１３０ａ；１３０ｂ；１３０ｆ）と、オフセット量演算部（１４１；１４１ｄ；１４１ｅ）と、角速度補正部（１４２）とを有する。角速度平均部（１１１；１１１ｂ；１１１ｃ）は、角速度信号（ωｒ）を時間平均して角速度平均信号（ω０）を生成する。判定処理部（１３０；１３０ａ；１３０ｂ；１３０ｆ）は、角速度検出素子（１１）に角速度が印加されている印加状態か否かを判定する。オフセット量演算部（１４１；１４１ｄ；１４１ｅ）は、角速度平均信号（ω０）に対するオフセット補正量を算出して、角速度補正信号（ωｃ）として出力する。角速度補正部（１４２）は、角速度補正信号（ωｃ）を角速度平均信号（ω０）に印加して、補正後角速度信号（ωａ）を出力する。オフセット量演算部（１４１；１４１ｄ；１４１ｅ）は、印加状態でないと判定処理部（１３０；１３０ａ；１３０ｂ；１３０ｆ）で判定した期間である第２期間における角速度信号（ωｒ）に基づいて、印加状態であると判定処理部（１３０；１３０ａ；１３０ｂ；１３０ｆ）が判定した期間である第１期間における角速度補正信号（ωｃ）を算出する。
【0114】
第１の態様に係る角速度センサ（１；１ｂ；１ｄ；１ｅ）によれば、角速度センサ（１；１ｂ；１ｄ；１ｅ）に角速度が印加されない第２期間における角速度信号（ωｒ）に基づいて、角速度平均信号（ω０）が補正される。したがって、角速度補正信号（ωｃ）の精度を高めることができる。
【0115】
第２の態様に係る角速度センサ（１：１ｂ：１ｅ）では、第１の態様において、オフセット量演算部（１４１；１４１ｅ）は、第２期間において角速度検出素子（１１）から出力された角速度信号（ωｒ）を時間平均し、時間平均した後の信号を、第１期間の角速度補正信号（ωｃ）として出力する。
【0116】
第２の態様に係る角速度センサ（１；１ｂ；１ｅ）によれば、角速度検出素子（１１）から出力された角速度信号（ωｒ）を用いて角速度補正信号（ωｃ）を算出する。したがって、角速度補正信号（ωｃ）の精度を高めることができる。
【0117】
第３の態様に係る角速度センサ（１ｄ）では、第１の態様において、オフセット量演算部（１４１ｄ）は、第２期間において角速度平均部（１１１；１１１ｂ；１１１ｃ）で生成された角速度平均信号（ω０）を時間平均し、時間平均した後の信号を、第１期間のオフセット補正量（ωｃ）として算出する。
【0118】
第３の態様に係る角速度センサ（１ｄ）によれば、角速度平均部（１１１；１１１ｂ；１１１ｃ）で生成された角速度平均信号（ω０）を用いて角速度補正信号（ωｃ）を算出する。したがって、オフセット量演算部（１４１ｄ）における演算量を低減できる。
【0119】
第４の態様に係る角速度センサ（１；１ｂ；１ｄ；１ｅ）では、第１～第３の態様のいずれかにおいて、判定処理部（１３０；１３０ｂ；１３０ｆ）は、角速度変化量演算部（１３１）と、印加状態判定部（１３２）と、を含む。角速度変化量演算部（１３１）は、角速度信号（ωｒ）の時間当たりの変化量である角速度変化量を算出する。印加状態判定部（１３２）は、角速度変化量に基づいて印加状態であるか否かを判定する。印加状態判定部（１３２）は、角速度変化量が変化量閾値以下であれば、印加状態でないと判定し、角速度変化量が変化量閾値を超えていれば、印加状態であると判定する。
【0120】
第４の態様に係る角速度センサ（１；１ｂ；１ｄ；１ｅ）によれば、角速度信号（ωｒ）の時間変化に基づいて、角速度センサ（１；１ｂ；１ｄ；１ｅ）に角速度が印加されているか否かを精度よく判定することができる。
【0121】
第５の態様に係る角速度センサ（１）では、第１～第３の態様のいずれかにおいて、判定処理部（１３０ａ）は、角速度平均値演算部（１３３）と、印加状態判定部（１３２ａ）と、を含む。角速度平均値演算部（１３３）は、角速度信号（ωｒ）の時間平均である角速度平均値（ω１）を算出する。印加状態判定部（１３２ａ）は、角速度平均値（ω１）に基づいて印加状態であるか否かを判定する。印加状態判定部（１３２ａ）は、角速度平均値（ω１）が平均値閾値以下であれば、印加状態でないと判定し、角速度平均値（ω１）が平均値閾値を超えていれば、印加状態であると判定する。
【0122】
第５の態様に係る角速度センサ（１）によれば、角速度信号（ωｒ）の時間平均に基づいて、角速度センサ（１）に角速度が印加されているか否かを精度よく判定することができる。
【0123】
第６の態様に係る角速度センサ（１）では、第１～第３の態様のいずれかにおいて、判定処理部（１３０）は、角速度変化量演算部（１３１）と、角速度平均値演算部（１３３）と、印加状態判定部（１３２）と、を含む。角速度変化量演算部（１３１）は、角速度信号（ωｒ）の時間当たりの変化量である角速度変化量を算出する。角速度平均値演算部（１３３）は、角速度信号（ωｒ）の時間平均である角速度平均値（ω１）を算出する。印加状態判定部（１３２）は、角速度変化量と、角速度平均値（ω１）に基づいて印加状態であるか否かを判定する。印加状態判定部（１３２）は、角速度変化量が変化量閾値以下であり、かつ、角速度平均値（ω１）が平均値閾値以下であれば、印加状態でないと判定し、角速度変化量が変化量閾値を超えているか、又は、角速度平均値（ω１）が平均値閾値を超えていれば、前記印加状態であると判定する。
【0124】
第６の態様に係る角速度センサ（１）によれば、角速度信号（ωｒ）の時間変化と時間平均とに基づいて、角速度センサ（１）に角速度が印加されているか否かを精度よく判定することができる。
【0125】
第７の態様に係る角速度センサ（１ｂ）では、第１～第６の態様のいずれかにおいて、判定処理部（１３０ｂ；１３０ｆ）は、角速度検出素子（１１）に衝撃が印加された衝撃印加状態か否かを更に判定する。角速度平均部（１１１ｂ）は、判定処理部（１３０ｂ；１３０ｆ）が衝撃印加状態でないと判定している第３期間において、第５期間における角速度信号（ωｒ）の平均を角速度平均信号（ω０）として出力し、判定処理部（１３０ｂ；１３０ｆ）が衝撃印加状態と判定している第４期間において、第５期間より長い第６期間における角速度信号（ωｒ）の平均を角速度平均信号（ω０）として出力する。
【0126】
第７の態様に係る角速度センサ（１ｂ）によれば、角速度センサ（１ｂ）に衝撃が印加された第３期間において、角速度平均信号（ω０）を算出するための期間を、第４期間における角速度平均信号（ω０）を算出するための期間よりも長くする。したがって、衝撃に起因する角速度信号（ωｒ）のノイズを均し、その影響を小さくすることができる。
【0127】
第８の態様に係る角速度センサ（１ｂ）では、第７の態様において、角速度平均部（１１１ｂ）は、第１平均回路（１２１）と、第２平均回路（１２２）と、選択部（１２３）と、を含む。第１平均回路（１２１）は、第５期間における角速度信号（ωｒ）の平均を算出する。第２平均回路（１２２）は、第６期間における角速度信号（ωｒ）の平均を算出する。選択部（１２３）は、第４期間において、角速度平均信号（ω０）を出力する回路として第１平均回路（１２１）を選択し、第３期間において、角速度平均信号（ω０）を出力する回路として第２平均回路（１２２）を選択する。
【0128】
第８の態様に係る角速度センサ（１ｂ）によれば、衝撃印加状態であるか否かにかかわらず、衝撃印加状態であるときの角速度平均信号（ω０）と、衝撃印加状態でないときの角速度平均信号（ω０）と、の両方を算出する。したがって、角速度センサ（１ｂ）に衝撃が印加された際に、衝撃印加状態であるときの角速度平均信号（ω０）を速やかに用いることができる。
【0129】
第９の態様に係る角速度センサ（１ｂ）では、第７の態様において、角速度平均部（１１１ｃ）は、平均回路（１２４）を更に含む。平均回路（１２４）は、第４期間において、第５期間における角速度信号（ωｒ）の平均を角速度平均信号（ω０）として出力し、第３期間において、第６期間における角速度信号（ωｒ）の平均を角速度平均信号（ω０）として出力する。
【0130】
第９の態様に係る角速度センサ（１ｂ）によれば、角速度平均部（１１１ｃ）は、衝撃印加状態であるか否かに係わらず同一の平均回路（１２４）で角速度平均信号（ω０）を算出する。したがって、角速度平均部（１１１ｃ）を小規模な回路で実現できる。
【0131】
第１０の態様に係る角速度センサ（１ｂ）では、第７～第９のいずれかの態様において、判定処理部（１３０ｂ）は、衝撃判定部（１３４；１３４ｆ）を更に含む。衝撃判定部（１３４）は、衝撃印加状態であるか否かを判定する。衝撃判定部（１３４；１３４ｆ）は、衝撃印加状態でないときに角速度信号（ωｒ）の値が第１角速度閾値を超えた場合に、衝撃印加状態であると判定する。
【0132】
第１０の態様に係る角速度センサ（１ｂ）によれば、角速度信号（ωｒ）の値に基づいて、角速度センサ（１ｂ）に衝撃が印加されたか否かを高精度に判定できる。
【0133】
第１１の態様に係る角速度センサ（１ｂ）では、第１０の態様において、衝撃判定部（１３４；１３４ｆ）は、衝撃印加状態であると判定した後、角速度信号（ωｒ）の値と、角速度信号（ωｒ）の値の時間平均（ω１）と、のうち少なくとも一方が、所定期間継続して第２角速度閾値以下である場合に、衝撃印加状態でないと判定し、それ以外の場合に衝撃印加状態が継続していると判定する。
【0134】
第１１の態様に係る角速度センサ（１ｂ）によれば、角速度信号（ωｒ）と角速度信号（ωｒ）の値の時間平均（ω１）との少なくとも一方が十分に小さい状態を所定時間継続したときに、衝撃印加状態でないと判定する。したがって、角速度信号（ωｒ）に対する衝撃の影響が十分に小さくなってから、衝撃印加状態における処理を終了することができる。
【0135】
第１２の態様に係る角速度センサ（１ｂ）では、第１０の態様において、衝撃判定部（１３４ｆ）は、衝撃印加状態であると判定した後、角速度信号（ωｒ）の値の時間平均（ω１）が第２角速度閾値以下である場合に、衝撃印加状態でないと判定し、それ以外の場合に衝撃印加状態が継続していると判定する。
【0136】
第１２の態様に係る角速度センサ（１ｂ）によれば、角速度信号（ωｒ）の値の時間平均（ω１）が十分に小さい状態となったときに、衝撃印加状態でないと判定する。したがって、角速度信号（ωｒ）に対する衝撃の影響が十分に小さくなってから、衝撃印加状態における処理を終了することができる。
【符号の説明】
【0137】
１、１ｂ、１ｄ、１ｅ 角速度センサ
１１ 角速度検出素子
１００、１００ｂ、１００ｄ、１００ｅ 制御回路
１１１、１１１ｂ、１１１ｃ 角速度平均部
１２１ 第１平均回路
１２２ 第２平均回路
１２３ 選択部
１２４ 平均回路
１３０、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｆ 判定処理部
１３１ 角速度変化量演算部
１３２、１３２ａ 印加状態判定部
１３３ 角速度平均値演算部
１３４、１３４ｆ 衝撃判定部
１４１、１４１ｄ、１４１ｅ オフセット量演算部
１４２ 角速度補正部
ωｒ 角速度信号
ω０ 角速度平均信号
ωｃ 角速度補正信号
ωａ 補正後角速度信号
ω１ 角速度平均値
１１ 角速度検出素子
１００、１００ｂ、１００ｄ、１００ｅ 制御回路
１１１、１１１ｂ、１１１ｃ 角速度平均部
１２１ 第１平均回路
１２２ 第２平均回路
１２３ 選択部
１２４ 平均回路
１３０、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｆ 判定処理部
１３１ 角速度変化量演算部
１３２、１３２ａ 印加状態判定部
１３３ 角速度平均値演算部
１３４、１３４ｆ 衝撃判定部
１４１、１４１ｄ、１４１ｅ オフセット量演算部
１４２ 角速度補正部
ωｒ 角速度信号
ω０ 角速度平均信号
ωｃ 角速度補正信号
ωａ 補正後角速度信号
ω１ 角速度平均値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】