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公開番号2025127024
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023490
出願日2024-02-20
発明の名称慣性計測装置、および電子機器
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01P 15/08 20060101AFI20250825BHJP(測定;試験)
要約【課題】加速度バイアスの測定が容易な慣性計測装置を提供すること。
【解決手段】慣性計測装置は、被固定面600に対して、非反転姿勢または非反転姿勢を180°反転した反転姿勢で固定される筐体10と、筐体10に収納された加速度センサー素子30と、を備え、筐体10は、非反転姿勢で被固定面600に接する第1基準面R1と、反転姿勢で被固定面600に接する第2基準面R2と、を有し、第1基準面R1と第2基準面R2とは互いに平行である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被固定面に対して、第１姿勢または前記第１姿勢を１８０°反転した第２姿勢で固定される筐体と、
前記筐体に収納された加速度センサーと、を備え、
前記筐体は、前記第１姿勢で前記被固定面に接する第１基準面と、前記第２姿勢で前記被固定面に接する第２基準面と、を有し、
前記第１基準面と前記第２基準面とは互いに平行である、
慣性計測装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記筐体は、
前記加速度センサーを収納する本体部と、
前記本体部に設けられ、前記第１基準面を構成する第１面を有する第１突出部と、
前記本体部に設けられ、前記第１基準面を構成する第２面を有する第２突出部と、
前記本体部に設けられ、前記第１基準面を構成する第３面を有する第３突出部と、を有する、
請求項１に記載の慣性計測装置。
【請求項３】
前記筐体は、
前記本体部に設けられ、前記第２基準面を構成する第４面を有する第４突出部と、
前記本体部に設けられ、前記第２基準面を構成する第５面を有する第５突出部と、
前記本体部に設けられ、前記第２基準面を構成する第６面を有する第６突出部と、を有する、
請求項２に記載の慣性計測装置。
【請求項４】
前記第１突出部は、前記本体部から前記第１基準面と交差する第１方向および前記第１基準面と平行な第２方向に突出し、
前記第２突出部は、前記本体部から前記第１方向および前記第２方向に突出し、
前記第３突出部は、前記本体部から前記第１方向および前記第２方向と反対の第３方向に突出する、
請求項２に記載の慣性計測装置。
【請求項５】
前記第４突出部は、前記本体部から前記第２基準面と交差する第４方向および前記第２基準面と平行な第５方向に突出し、
前記第５突出部は、前記第４方向および前記第５方向に突出し、
前記第６突出部は、前記本体部から前記第４方向および前記第５方向と反対の第６方向に突出する、
請求項３に記載の慣性計測装置。
【請求項６】
前記第１突出部は、前記第２基準面を構成する第４面を有し、
前記第２突出部は、前記第２基準面を構成する第５面を有し、
前記第３突出部は、前記第２基準面を構成する第６面を有する、
請求項４に記載の慣性計測装置。
【請求項７】
前記筐体の側面に設けられ、前記加速度センサーに電気的に接続されたコネクター、を備える、
請求項１に記載の慣性計測装置。
【請求項８】
前記第１基準面および前記第２基準面の平行度は、０．２ｍｍ以下である、
請求項１に記載の慣性計測装置。
【請求項９】
前記第１基準面の長さをＬｍｍ、重力加速度をＧ、前記加速度センサーの前記重力加速度の方向の出力値に含まれる加速度バイアスの値をＢｍＧとした時、前記第１基準面および前記第２基準面のそれぞれの平行度Ｐｍｍは、
Ｇ×Ｐ／Ｌ≦Ｂ
を満たす、
請求項１に記載の慣性計測装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９に記載の慣性計測装置を備える電子機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性計測装置、および電子機器に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、慣性センサーである角速度センサーまたは加速度センサーの出力値に含まれるバイアス成分の算出方法が記載されている。この算出方法では、反転機構を使用して、慣性センサーを非反転姿勢および反転姿勢として、各姿勢における出力値に基づきバイアス成分を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１０３５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の算出方法では、非反転姿勢と反転姿勢とが、正確に１８０°反転している必要があり、そのための反転機構には、高い精度が要求される。加えて、ユーザーがバイアス成分を算出する場合、ユーザーが自前で反転機構等の高精度の治具を用意することは難しいため、従来の算出方法は、実効性に課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の一態様に係る慣性計測装置は、被固定面に対して、第１姿勢または前記第１姿勢を１８０°反転した第２姿勢で固定される筐体と、前記筐体に収納された加速度センサーと、を備え、前記筐体は、前記第１姿勢で前記被固定面に接する第１基準面と、前記第２姿勢で前記被固定面に接する第２基準面と、を有し、前記第１基準面と前記第２基準面とは互いに平行である。
【０００６】
本願の一態様に係る電子機器は、上記に記載の慣性計測装置を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
非反転姿勢で固定された実施形態１に係る慣性計測装置の斜視図。
反転姿勢で固定された慣性計測装置の斜視図。
慣性計測装置のブロック図。
非反転姿勢における加速度センサー素子の出力値を示す説明図。
反転姿勢における加速度センサー素子の出力値を示す説明図。
第１基準面の説明図。
第１基準面が被固定面に接した状態で固定された慣性計測装置を示す説明図。
第２基準面の説明図。
第２基準面が被固定面に接した状態で固定された慣性計測装置を示す説明図。
加速度バイアスと角度との関係を示す表。
平行度と角度との関係を示す表。
非反転姿勢で固定された実施形態２に係る慣性計測装置の斜視図。
反転姿勢で固定された慣性計測装置の斜視図。
非反転姿勢で固定された実施形態３に係る慣性計測装置の斜視図。
反転姿勢で固定された慣性計測装置の斜視図。
非反転姿勢で固定された実施形態４に係る慣性計測装置の側面図。
反転姿勢で固定された慣性計測装置の側面図。
非反転姿勢で固定された実施形態４に係る慣性計測装置の他の一例を示す側面図。
反転姿勢で固定された慣性計測装置の他の一例を示す側面図。
実施形態５に係る電子機器の一例を示す斜視図。
実施形態５に係る電子機器の他の一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
各図面は、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示されることがある。
各図面において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は、互いに直交する。
以下の説明において、「Ｘ軸方向」はＸ軸に平行な方向、「Ｙ軸方向」はＹ軸に平行な方向、および「Ｚ軸方向」はＺ軸に平行な方向を示すものとする。
以下の説明において、「プラス側」は、ＸＹＺの各軸の矢印方向先端側を示し、「マイナス側」は、矢印方向末端側を示すものとする。
以下の説明において、「平面視」は、Ｘ軸およびＹ軸を含む面に対して、Ｚ軸方向から見ることを言うものとする。
【０００９】
１．実施形態１
１．１．慣性計測装置
図１および図２は、実施形態１に係る慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）としてのセンサーユニット１００を示す。
図１は、非反転姿勢で、被固定面６００に固定されたセンサーユニット１００の斜視図である。図２は、反転姿勢で、被固定面６００に固定されたセンサーユニット１００の斜視図である。
【００１０】
本実施形態において、センサーユニット１００は、スマートフォンなどの携帯機器や自動車などの移動体などの電子機器の被固定面６００に固定されて、電子機器の振動、傾き、直線運動などの情報を検出するために用いられる。本実施形態において、センサーユニット１００は、加速度センサー素子３０を備え、加速度センサー素子３０に対応付けられたセンサー座標系における加速度を計測する。本実施形態において、加速度センサー素子３０は、加速度センサーの一例である。
（【００１１】以降は省略されています）

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