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公開番号2025165046
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-04
出願番号2024068892
出願日2024-04-22
発明の名称温度特性補正方法、温度特性補正装置およびセンサーデバイス
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 21/00 20060101AFI20251027BHJP(測定;試験)
要約【課題】使用温度帯で複雑に変化する慣性センサーの温度特性を補正する技術の提供。
【解決手段】慣性センサーと、前記慣性センサーの温度を検出する温度センサーと、複数の温度範囲のそれぞれにおける、前記慣性センサーの温度と出力値との関係を示す温度特性を記憶する記憶部と、前記温度センサーが検出した温度が含まれる前記温度範囲の前記温度特性に基づいて、前記慣性センサーの出力値を補正する補正値を導出し、前記補正値を用いて前記出力値を補正する演算処理部と、を備えるセンサーデバイスを構成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
慣性センサーの温度特性を補正する温度特性補正方法であって、
温度毎の前記慣性センサーの出力値に基づいて、ｉが１～ｎ（ｎは３以上の整数）である場合のそれぞれについて、第ｉ温度を含む第ｉ温度範囲における温度と前記出力値との関係を示す第ｉ近似曲線から、前記第ｉ温度における第ｉ出力値を導出する第１近似工程と、
ｉが１～ｎにおける前記第ｉ温度および第ｉ出力値に基づいて、ｊが１～ｍ（ｍは２以上の整数）である場合のそれぞれについて、第ｊ温度を含む第ｊ温度範囲における第ｊ近似曲線を導出する第２近似工程と、
補正対象温度を含む前記第ｊ温度範囲における前記第ｊ近似曲線に基づいて、前記補正対象温度における前記慣性センサーの前記出力値を補正する補正値を導出し、前記補正値を用いて前記出力値を補正する補正工程と、
を含む温度特性補正方法。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記第ｉ近似曲線は、３次式で示される曲線である、
請求項１に記載の温度特性補正方法。
【請求項３】
前記第ｊ近似曲線は、３次式で示される曲線である、
請求項１または請求項２に記載の温度特性補正方法。
【請求項４】
慣性センサーの温度特性を補正する温度特性補正装置であって、
温度毎の前記慣性センサーの出力値に基づいて、ｉが１～ｎ（ｎは３以上の整数）である場合のそれぞれについて、第ｉ温度を含む第ｉ温度範囲における温度と前記出力値との関係を示す第ｉ近似曲線から、前記第ｉ温度における第ｉ出力値が導出され、
ｉが１～ｎにおける前記第ｉ温度および第ｉ出力値に基づいて、ｊが１～ｍ（ｍは２以上の整数）である場合のそれぞれについて、第ｊ温度を含む第ｊ温度範囲における第ｊ近似曲線が導出されており、
補正対象温度を含む前記第ｊ温度範囲における前記第ｊ近似曲線に基づいて、前記補正対象温度における前記慣性センサーの前記出力値を補正する補正値を導出し、前記補正値を用いて前記出力値を補正する、
温度特性補正装置。
【請求項５】
慣性センサーと、
前記慣性センサーの温度を検出する温度センサーと、
複数の温度範囲のそれぞれにおける、前記慣性センサーの温度と出力値との関係を示す温度特性を記憶する記憶部と、
前記温度センサーが検出した温度が含まれる前記温度範囲の前記温度特性に基づいて、前記慣性センサーの前記出力値を補正する補正値を導出し、前記補正値を用いて前記出力値を補正する演算処理部と、
を備えるセンサーデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度特性補正方法、温度特性補正装置およびセンサーデバイスに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、慣性センサーの出力には温度特性があることが知られている。温度毎の出力値を補正するための技術として、例えば、特許文献１が知られている。特許文献１には、検出回路からの出力信号を、２次曲線以上の校正曲線で補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１７０２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
慣性センサーの出力値は、温度特性を含み得る。例えば、慣性センサーの出力値の真の値が０となるべき状態であっても、０以外の出力値が出力され、かつ、当該出力値が温度によって変動する場合、当該温度と出力値との関係を温度特性と呼ぶ。当該温度特性において、出力値が使用温度帯の一部において急変するような場合があり、複雑な温度特性になることがある。例えば、特定の温度帯で急激に出力値が変化し、ピークを持つが、他の温度帯では温度に対する出力値の変化が緩やかである等の特性になることがある。従来の技術においては、使用温度帯で複雑に変化する慣性センサーの温度特性を補正することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための一実施形態としての温度特性補正方法は、慣性センサーの温度特性を補正する温度特性補正方法であって、温度毎の前記慣性センサーの出力値に基づいて、ｉが１～ｎ（ｎは３以上の整数）である場合のそれぞれについて、第ｉ温度を含む第ｉ温度範囲における前記温度と前記出力値との関係を示す第ｉ近似曲線から、前記第ｉ温度における第ｉ出力値を導出する第１近似工程と、ｉが１～ｎにおける前記第ｉ温度および第ｉ出力値に基づいて、ｊが１～ｍ（ｍは２以上の整数）である場合のそれぞれについて、第ｊ温度を含む第ｊ温度範囲における第ｊ近似曲線を導出する第２近似工程と、補正対象温度を含む前記第ｊ温度範囲における前記第ｊ近似曲線に基づいて、前記補正対象温度における前記慣性センサーの前記出力値を補正する補正値を導出し、前記補正値を用いて前記慣性センサーの出力値を補正する補正工程と、を含む。
【０００６】
上記課題を解決するための一実施形態としての温度特性補正装置は、慣性センサーの温度特性を補正する温度特性補正装置であって、温度毎の前記慣性センサーの出力値に基づいて、ｉが１～ｎ（ｎは３以上の整数）である場合のそれぞれについて、第ｉ温度を含む第ｉ温度範囲における前記温度と前記出力値との関係を示す第ｉ近似曲線から、前記第ｉ温度における第ｉ出力値が導出され、ｉが１～ｎにおける前記第ｉ温度および第ｉ出力値に基づいて、ｊが１～ｍ（ｍは２以上の整数）である場合のそれぞれについて、第ｊ温度を含む第ｊ温度範囲における第ｊ近似曲線が導出されており、補正対象温度を含む前記第ｊ温度範囲における前記第ｊ近似曲線に基づいて、前記補正対象温度における前記慣性センサーの前記出力値を補正する補正値を導出し、前記補正値を用いて前記出力値を補正する。
【０００７】
上記課題を解決するための一実施形態としてのセンサーデバイスは、慣性センサーと、前記慣性センサーの温度を検出する温度センサーと、複数の温度範囲のそれぞれにおける、前記慣性センサーの温度と出力値との関係を示す温度特性を記憶する記憶部と、前記温度センサーが検出した温度が含まれる前記温度範囲の前記温度特性に基づいて、前記慣性センサーの出力値を補正する補正値を導出し、前記補正値を用いて前記出力値を補正する演算処理部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係るセンサーデバイスの構成例。
慣性センサーの温度特性の例を示す図。
慣性センサーの温度特性を一つの近似曲線に基づいて補正した結果を示す図。
慣性センサーの温度特性を温度範囲毎の近似曲線に基づいて補正した結果を示す図。
近似曲線の導出を示すフローチャート。
第ｉ温度を示す図。
第ｉ温度毎の出力値を示す図。
第ｊ温度範囲およびスプライン曲線を示す図。
補正処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
（１）第１実施形態
図１に本実施形態のセンサーデバイス１０の構成例を示す。センサーデバイス１０は、慣性センサーの出力値を補正して出力するデバイスであり、マイクロコントローラー２０と接続される。マイクロコントローラー２０は、ホスト３０と接続される。
（【００１１】以降は省略されています）

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