惯性传感器装置制造方法及图纸

惯性传感器装置。能够适当地对来自多个惯性传感器的检测数据进行合成且检测精度高。惯性传感器装置具有多个惯性计测模块，所述惯性传感器装置具有：计时部；存储部，其将所述多个惯性计测模块各自的检测数据与所述计时部的时刻关联地存储；以及合成处理部，其根据所述多个惯性计测模块各自的至少2个时刻的所述检测数据，计算规定时刻的插值数据，使用所述多个惯性计测模块各自的所述插值数据，合成所述规定时刻的输出数据。规定时刻的输出数据。规定时刻的输出数据。

【技术实现步骤摘要】
惯性传感器装置


[0001]本专利技术涉及惯性传感器装置。

技术介绍

[0002]已知有这样惯性传感器装置，该惯性传感器装置具备惯性传感器模块，惯性传感器模块具有加速度传感器、角速度传感器等多个惯性传感器。惯性传感器装置被组装于各种电子设备或机器，或者搭载于汽车等移动体，被用于监视角速度或加速度等惯性量。另外，也适用于桥梁、高架轨道等建筑物的监视系统。
[0003]例如，专利文献1提出了具备多个以IMU(Inertial Measurement Unit)等为代表的传感器并通过合成多个传感器的观测值来提高检测精度的技术。
[0004]专利文献1：国际公开第2020/045099号
[0005]但是，在专利文献1中，在多个传感器的检测时刻存在偏差的情况下，存在S/N比劣化、导致检测精度降低的问题。这是基于专利技术人等的验证结果的见解，特别是在来自传感器的检测数据是数字信号的情况下，由于在时间轴上离散化，所以较为显著。
[0006]即，要求能够适当地合成来自多个传感器的检测数据且检测精度高的惯性传感器装置。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个方式的惯性传感器装置具有包含第1惯性计测模块在内的多个惯性计测模块，所述惯性传感器装置具有：计时部；存储部，其将所述多个惯性计测模块各自的检测数据与所述计时部的时刻关联地存储；以及合成处理部，其根据所述第1惯性计测模块的至少2个时刻的所述检测数据，计算规定时刻的插值数据，使用包含所述插值数据在内的所述多个惯性计测模块各自的所述插值数据，合成所述规定时刻的输出数据。
附图说明
[0008]图1是实施方式1的惯性传感器装置的立体图。
[0009]图2是惯性传感器装置的透视俯视图。
[0010]图3是惯性传感器装置的分解立体图。
[0011]图4是传感器模块的分解立体图。
[0012]图5是电路基板的主视图。
[0013]图6是电路基板的后视图。
[0014]图7是传感器模块的电路框图。
[0015]图8是示出检测数据和输出数据的关系的时序图。
[0016]图9是示出检测数据中的抖动引起的误差的波形图。
[0017]图10是惯性传感器装置中的处理电路的电路框图。
[0018]图11是示出惯性传感器装置的不同方式的立体图。
[0019]图12是示出惯性传感器装置的不同方式的立体图。
[0020]图13是示出惯性传感器装置的不同方式的立体图。
[0021]标号说明
[0022]1惯性传感器装置；1A～1C惯性传感器装置；2传感器模块；2A第1传感器模块；2B第2传感器模块；2C第3传感器模块；4a～4c电缆；9容器；10基板；10A～10E基板；20惯性传感器；21外壳；22内壳；23接合部件；24电路基板；25模块连接器；26a第1角速度传感器；26b第2角速度传感器；26c第3角速度传感器；27加速度传感器；27A～27C加速度传感器；28信号处理部；30存储部；31通信部；32计时部；40计时部；41第1存储部；41a存储区域；41b存储区域；42第2存储部；43合成处理部；44通信部；70基准数据波形；71检测数据波形；72误差波形；91基座；92盖；93连接器；100处理电路；110内部连接器；211、212螺纹孔；221开口；241上表面；242下表面；911凹部；931通信基板。
具体实施方式
[0023]实施方式1
[0024]***惯性传感器装置的概要***
[0025]图1是示出惯性传感器装置的概要的立体图。图2是惯性传感器装置的透视俯视图。图3是惯性传感器装置的内部结构的分解立体图。
[0026]以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。实施方式示出用于实现本专利技术的技术思想的装置、方法。本专利技术的技术思想并不将构成部件的材质、形状、构造、配置等特定为下述内容。在附图中，对相同或类似的要素分别标注相同或类似的标号，并省略重复的说明。附图是示意性的，可以包括实际尺寸以及尺寸的相对比例、配置、结构等不同的情况。
[0027]如图1至图3所示，实施方式的惯性传感器装置1例如具备基板10、分别搭载于基板10的第1传感器模块2A、第2传感器模块2B以及第3传感器模块2C、处理电路100以及容器9。惯性传感器装置1是具备检测3轴方向的加速度以及绕3轴的角速度的多个惯性传感器的复合传感器模块。惯性传感器装置1例如检测车辆、机器人、无人机等移动体、智能手机、平板终端等电子设备及其他各种对象的运动状态。运动状态例如包括位置、姿势、速度、加速度、角速度等。
[0028]如图1及图2所示，容器9具备：具有向上方开口的凹部911的基座91；和以堵塞凹部911的开口的方式固定于基座91的盖92。容器9大致为矩形平板状。基座91及盖92在由盖92密封的凹部911的内侧定义收纳空间S。收纳空间S是用于收纳基板10、第1传感器模块2A、第2传感器模块2B、第3传感器模块2C、处理电路100等各部件的空间。容器9保护收纳于收纳空间S的各部件免受尘埃、湿气、紫外线、冲击等的影响。
[0029]基座91及盖92可由铝(Al)构成。此外，作为基座91和盖92各自的材料，例如可以采用Al合金、锌(Zn)、不锈钢等金属材料、各种陶瓷、各种树脂材料以及它们的复合材料。
[0030]惯性传感器装置1具备安装于基座91的侧壁的连接器93和配置于收纳空间S的通信基板931。连接器93是进行容器9的内部与外部之间的电连接的插座。通信基板931具有对惯性传感器装置1与外部的装置之间的通信进行处理的电路。
[0031]基板10是包括各种元件和布线的电路基板。基板10搭载第1传感器模块2A、第2传感器模块2B、第3传感器模块2C、处理电路100以及内部连接器110等。基板10例如相对地固
定于基座91。
[0032]如图2和图3所示，第1传感器模块2A和第2传感器模块2B在基板10的下表面沿着X轴排列。第3传感器模块2C以从沿着Z轴的方向观察时与第1传感器模块2A重叠的方式配置于基板10的上表面。处理电路100以及内部连接器110以从沿着Z轴的方向观察时与第2传感器模块2B重叠的方式配置在基板10的上表面。这样，通过对基板10的面积以及收纳空间S有效地配置各种部件，能够实现惯性传感器装置1的小型化。
[0033]第1传感器模块2A、第2传感器模块2B以及第3传感器模块2C经由基板10与处理电路100连接。处理电路100控制第1传感器模块2A、第2传感器模块2B以及第3传感器模块2C的驱动。处理电路100经由内部连接器110以及与内部连接器110连接的未图示的配线而与通信基板931连接。
[0034]第1传感器模块2A、第2传感器模块2B以及第3传感器模块2C例如具有彼此相同的构造。以下，将第1传感器模块2A、第2传感器模块2B及第3传感器模块2C中的任一个简称为“传感器模块2”，省略重复的说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种惯性传感器装置，其具有多个惯性计测模块，所述惯性传感器装置具有：计时部；存储部，其将所述多个惯性计测模块各自的检测数据与所述计时部的时刻关联地存储；以及合成处理部，其根据所述多个惯性计测模块各自的至少2个时刻的所述检测数据，计算规定时刻的插值数据，使用所述多个惯性计测模块各自的所述插值数据，合成所述规定时刻的输出数据。2.根据权利要求1所述的惯性传感器装置，其中，所述合成处理部利用n次函数对n+1个以上的时刻的所述检测数据进行插值，由此算出所述插值数据。3.根据权利要求1所述的惯性传感器装置，其中，所述合成处理部利用1次函数对所述2个时刻的所述检测数据进行插值...

【专利技术属性】
技术研发人员：日吉泰徳，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：