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公開番号2025152533
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024054462
出願日2024-03-28
発明の名称慣性計測装置
出願人住友精密工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01C 19/00 20130101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】同一の構造を有する複数のセンサの温度が一定になるまでに要する時間を短縮することが可能な慣性計測装置を提供する。
【解決手段】この慣性計測装置100は、互いに同一の構造を有するとともに、互いに異なる方向の同一の物理量を測定する複数のセンサ1と、ヒータ2と、少なくとも2つのセンサ取付面30を有するセンサ取付部材3と、を備え、少なくとも2つのセンサ取付面30は、互いに異なる方向を向くか、または、互いに離間しており、センサ取付面30の各々は、少なくとも1つのセンサ1が設けられており、センサ取付部材3には、穴部4が設けられており、ヒータ2の発熱部20は、穴部4の内部に挿入されている。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
互いに同一の構造を有するとともに、互いに異なる方向の同一の物理量を測定する複数のセンサと、
ヒータと、
少なくとも２つのセンサ取付面を有するセンサ取付部材と、を備え、
少なくとも２つの前記センサ取付面は、互いに異なる方向を向くか、または、互いに離間しており、
前記センサ取付面の各々には、少なくとも１つの前記センサが設けられており、
前記センサ取付部材には、穴部が設けられており、
前記ヒータの発熱部は、前記穴部の内部に挿入されている、慣性計測装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記複数のセンサは、互いに直交する３軸の前記物理量の各々を計測する３つのセンサからなる、少なくとも１組のセンサ組を含み、
前記センサ取付面は、互いに直交する３つの面からなる、少なくとも１組の取付面を含み、
前記センサ組の各センサは、前記取付面の各々に取付けられる、請求項１に記載の慣性計測装置。
【請求項３】
前記取付面の各々は、多面体のいずれかの表面であり、
前記多面体は、単一の部品、または、熱伝導率が互いに等しい複数の部品により構成される、請求項２に記載の慣性計測装置。
【請求項４】
前記穴部は、第１側面部を有する筒状形状であり、
前記発熱部は、第２側面部を有する柱状形状であり、
前記発熱部は、前記第２側面部が前記第１側面部と当接した状態で、前記穴部に挿入される、請求項１に記載の慣性計測装置。
【請求項５】
前記センサ取付部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている、請求項１に記載の慣性計測装置。
【請求項６】
前記ヒータの制御を行う制御部と、
温度を計測する第１温度センサと、
少なくとも、前記複数のセンサと、前記ヒータと、前記センサ取付部材と、前記第１温度センサと、を収容する密閉構造の筐体と、をさらに備え、
前記制御部は、前記第１温度センサにより計測した前記筐体内の温度に基づいて、前記ヒータを制御するように構成されている、請求項１に記載の慣性計測装置。
【請求項７】
時間を計測する時間計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記時間計測部が計測した時間に対する前記第１温度センサが計測した前記筐体内の温度の時間経過に対する変化に基づいて、前記ヒータを制御するように構成されている、請求項６に記載の慣性計測装置。
【請求項８】
前記筐体の外部の温度を計測する第２温度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記第１温度センサにより計測した温度と、前記第２温度センサにより計測した温度とに基づいて、前記ヒータを制御するように構成されている、請求項６に記載の慣性計測装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２温度センサによって計測した前記筐体の外部の温度に基づいて、前記筐体の内部の目標温度を設定し、前記第１温度センサにより計測した温度と、前記第２温度センサにより計測した温度と、前記目標温度とに基づいて、前記ヒータを制御するように構成されている、請求項８に記載の慣性計測装置。
【請求項１０】
時間を計測する時間計測部と、
前記ヒータの制御を行う制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記ヒータの起動からの経過時間に基づいて、前記ヒータを停止するように構成されている、請求項１に記載の慣性計測装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、慣性計測装置に関し、特に、センサおよびヒータを備える慣性計測装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、センサおよびヒータを備える慣性計測装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、物理量センサと、温度センサと、物理量センサおよび温度センサを収容するケースと、温度制御素子と、制御回路とを備える慣性計測装置が開示されている。上記特許文献１に開示されている構成では、温度制御素子によってケース内部を加熱することにより、ケース内部の温度変化を安定させるように構成されている。具体的には、特許文献１に開示されている構成では、温度制御素子がケース内部の基板上に設けられており、制御回路による制御によって、ケース内部の温度が所定の温度となるように、ケース内部の空間を加熱するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－１７８６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、同一の構造の複数のセンサが、温度に依存して出力が変化する場合、複数のセンサの温度が異なると、各センサの出力が異なり、慣性計測装置の出力精度が低下する。しかしながら、上記特許文献１では、温度制御素子（ヒータ）が、ケース内部の基板上に設けられている。そのため、上記特許文献１に開示されているように、ケース内部の開放空間全体を加熱するヒータでは、複数のセンサが装置内部の異なる位置に配置される場合、各センサとヒータとの位置関係が互いに異なることになるため、各センサを効率的に均等に加熱することが困難になる。この場合、同一の構造を有する複数のセンサの温度が一定になるまでに要する時間が増大する。そのため、装置内部の温度が一定になるまでに要する時間を短縮することが可能な慣性計測装置が望まれている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、装置内部の温度が一定になるまでに要する時間を短縮することが可能な慣性計測装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による慣性計測装置は、互いに同一の構造を有するとともに、互いに異なる方向の同一の物理量を測定する複数のセンサと、ヒータと、少なくとも２つのセンサ取付面を有するセンサ取付部材と、を備え、少なくとも２つのセンサ取付面は、互いに異なる方向を向くか、または、互いに離間しており、センサ取付面の各々には、少なくとも１つのセンサが設けられており、センサ取付部材には、穴部が設けられており、ヒータの発熱部は、穴部の内部に挿入されている。
【０００８】
この発明の一の局面による慣性計測装置では、上記のように、センサ取付部材に穴部が設けられており、ヒータの発熱部が穴部の内部に挿入されている。これにより、ヒータの発熱部は、センサ取付部材に設けられた穴部の内部に当接した状態で、センサ取付部材を加熱する。そのため、ヒータの発熱部によって効率的にセンサ取付部材を加熱することができる。したがって、複数のセンサの各々が接触して取付けられているセンサ取付部材を伝熱部材として機能させることが可能となるので、センサ取付部材を介して複数のセンサを効率よく、均等に加熱することができる。そのため、ヒータの発熱部が装置内部の開放空間を、雰囲気を介して加熱する構成と比較して、複数のセンサを効率的に温めることができる。その結果、装置内部の同一の構造を有する複数のセンサの全ての温度が一定になるまでに要する時間を短縮することができる。
【０００９】
上記一の局面による慣性計測装置において、好ましくは、複数のセンサは、互いに直交する３軸の物理量の各々を計測する３つのセンサからなる、少なくとも１組のセンサ組を含み、センサ取付面は、互いに直交する３つの面からなる、少なくとも１組の取付面を含み、センサ組の各センサは、取付面の各々に取付けられる。このように構成すれば、互いに直交する３軸の物理量の各々を計測する３つのセンサを備える慣性計測装置において、センサ取付部材を伝熱部材として用いることが可能となるので、ヒータの発熱部からの熱を、効率よく、かつ、均等に、複数のセンサに伝えることができる。その結果、互いに直交する３軸の物理量の各々を計測する慣性計測装置を起動してから使用可能になるまでの時間を短縮することが可能となるので、ユーザの利便性（ユーザビリティ）を向上させることができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、取付面の各々は、多面体のいずれかの表面であり、多面体は、単一の部品、または、熱伝導率が互いに等しい複数の部品により構成される。このように構成すれば、取付面の各々の熱伝導効率を互いに等しくすることができる。その結果、ヒータによってセンサ取付部材を内部から加熱する際に、センサ取付部材の表面に位置する各センサ取付面の各々を均等に加熱することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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