(57)【要約】【課題】ストッパーとしての機能をより確実に発揮でき、優れた機械的強度を有する慣性センサー、電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】慣性センサーは、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたとき、基板と、前記Ｙ軸に沿う揺動軸まわりに揺動する可動体と、前記可動体を支持し、前記基板に固定されている固定部と、前記基板に固定され、前記可動体と接触することにより、前記可動体の前記Ｚ軸まわりの回転変位を規制するストッパーと、を有し、前記ストッパーは、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離がＬ１である第１ストッパーと、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離が前記Ｌ１よりも短いＬ２である第２ストッパーと、を有し、前記可動体は、前記回転変位した際、前記第１ストッパーおよび前記第２ストッパーと同時に接触する。【選択図】図１
2020118609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたとき、
基板と、
前記Ｙ軸に沿う揺動軸まわりに揺動する可動体と、
前記可動体を支持し、前記基板に固定されている固定部と、
前記基板に固定され、前記可動体と接触することにより、前記可動体の前記Ｚ軸まわりの回転変位を規制するストッパーと、を有し、
前記ストッパーは、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離がＬ１である第１ストッパーと、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離が前記Ｌ１よりも短いＬ２である第２ストッパーと、を有し、
前記可動体は、前記回転変位した際、前記第１ストッパーおよび前記第２ストッパーと同時に接触することを特徴とする慣性センサー。
【請求項２】
互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたとき、
基板と、
前記Ｙ軸に沿う揺動軸まわりに揺動する可動体と、
前記可動体を支持し、前記基板に固定されている固定部と、
前記基板に固定され、前記可動体と接触することにより、前記可動体の前記Ｚ軸まわりの回転変位を規制するストッパーと、を有し、
前記ストッパーは、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離がＬ１である第１ストッパーと、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離が前記Ｌ１よりも短いＬ２である第２ストッパーと、を有し、
前記可動体は、前記回転変位した際、前記第１ストッパーよりも先に前記第２ストッパーと接触することを特徴とする慣性センサー。
【請求項３】
前記固定部と前記可動体とを接続する梁を有し、
前記梁は、前記Ｘ軸に沿う方向の幅よりも前記Ｚ軸に沿う方向の厚さが大きい請求項１または２に記載の慣性センサー。
【請求項４】
前記第１ストッパーおよび前記第２ストッパーは、それぞれ、前記Ｙ軸に沿って複数設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の慣性センサー。
【請求項５】
前記ストッパーは、前記可動体と前記Ｘ軸に沿って対向する第３ストッパーを有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の慣性センサー。
【請求項６】
前記第１ストッパーおよび前記第２ストッパーは、それぞれ、前記可動体の外側に位置している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の慣性センサー。
【請求項７】
前記第１ストッパーおよび前記第２ストッパーは、それぞれ、前記可動体の内側に位置している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の慣性センサー。
【請求項８】
前記第１ストッパーおよび前記第２ストッパーの一方が前記可動体の外側に位置し、他方が前記可動体の内側に位置している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の慣性センサー。
【請求項９】
前記可動体は、前記揺動軸を挟んで配置されている第１可動部および前記揺動軸まわりの回転モーメントが前記第１可動部と異なる第２可動部を備え、
前記基板に配置され、前記第１可動部と対向している第１固定検出電極と、
前記基板に配置され、前記第２可動部と対向している第２固定検出電極と、を有する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の慣性センサー。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の慣性センサーと、
前記慣性センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路と、を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の慣性センサーと、
前記慣性センサーから出力された検出信号に基づいて制御を行う制御装置と、を有することを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性センサー、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載された慣性センサーは、Ｚ軸方向の加速度を検出可能なセンサーであり、基板と、基板に対してＹ軸方向に沿う揺動軸まわりにシーソー揺動する可動体と、基板に設けられた固定検出電極と、を有する。また、可動体は、揺動軸を挟んで設けられ、互いに揺動軸まわりの回転モーメントが異なる第１可動部および第２可動部を有する。また、固定検出電極は、可動部の第１可動部と対向して基板に配置された第１固定検出電極と、可動部の第２可動部と対向して基板に配置された第２固定検出電極と、を有する。
【０００３】
このような構成の慣性センサーでは、Ｚ軸方向の加速度が加わると可動体が揺動軸まわりにシーソー揺動し、それに伴って、第１可動部と第１固定検出電極との間の静電容量および第２可動部と第２固定検出電極との間の静電容量が互いに逆相で変化する。そのため、この静電容量の変化に基づいてＺ軸方向の加速度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０１７８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている慣性センサーは、基板に固定され、可動体の回転変位を抑制するための複数のストッパーを有する。しかしながら、特許文献１では各ストッパーの具体的な構成、特に各ストッパーと可動体との離間距離が不明であり、図面からは各ストッパーと可動体との離間距離が等しく見える。複数のストッパーは、それぞれ、揺動軸からの距離が異なっているため、可動体との離間距離を互いに等しくすると、可動体が変位した際、揺動軸から遠位のストッパーだけが可動体と接触し、それよりも近位のストッパーには可動体が接触しない。そのため、一部のストッパーが、その機能を発揮することができず、慣性センサーの耐衝撃性を十分に向上させることが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に記載の慣性センサーは、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたとき、
基板と、
前記Ｙ軸に沿う揺動軸まわりに揺動する可動体と、
前記可動体を支持し、前記基板に固定されている固定部と、
前記基板に固定され、前記可動体と接触することにより、前記可動体の前記Ｚ軸まわりの回転変位を規制するストッパーと、を有し、
前記ストッパーは、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離がＬ１である第１ストッパーと、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離が前記Ｌ１よりも短いＬ２である第２ストッパーと、を有し、
前記可動体は、前記回転変位した際、前記第１ストッパーおよび前記第２ストッパーと同時に接触する。
【０００７】
本実施形態に記載の慣性センサーは、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたとき、
基板と、
前記Ｙ軸に沿う揺動軸まわりに揺動する可動体と、
前記可動体を支持し、前記基板に固定されている固定部と、
前記基板に固定され、前記可動体と接触することにより、前記可動体の前記Ｚ軸まわりの回転変位を規制するストッパーと、を有し、
前記ストッパーは、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離がＬ１である第１ストッパーと、前記可動体と前記Ｙ軸に沿って対向し、前記揺動軸との離間距離が前記Ｌ１よりも短いＬ２である第２ストッパーと、を有し、
前記可動体は、前記回転変位した際、前記第１ストッパーよりも先に前記第２ストッパーと接触する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る慣性センサーを示す平面図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図。
【図３】慣性センサーの平面図。
【図４】ストッパーの機能を説明するための平面図。
【図５】ストッパーの機能を説明するための平面図。
【図６】第２実施形態に係る慣性センサーを示す平面図。
【図７】第３実施形態に係る慣性センサーを示す平面図。
【図８】第４実施形態に係る慣性センサーを示す平面図。
【図９】図８の変形例を示す平面図。
【図１０】第５実施形態に係る慣性センサーを示す平面図。
【図１１】慣性センサーの平面図。
【図１２】第６実施形態に係る電子機器としてのスマートフォンを示す平面図。
【図１３】第７実施形態に係る電子機器としての慣性計測装置を示す分解斜視図。
【図１４】図１３に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図。
【図１５】第８実施形態に係る電子機器としての移動体測位装置の全体システムを示すブロック図。
【図１６】図１５に示す移動体測位装置の作用を示す図。
【図１７】第９実施形態に係る移動体を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の慣性センサー、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る慣性センサーを示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。図３は、慣性センサーの平面図である。図４および図５は、それぞれ、ストッパーの機能を説明するための平面図である。
【００１１】
以下では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする。また、Ｘ軸に沿う方向すなわちＸ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印方向先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Ｚ軸方向プラス側を「上」とも言い、Ｚ軸方向マイナス側を「下」とも言う。また、本願明細書において、「直交」とは、９０°で交わっている場合の他、９０°から若干傾いた角度、例えば９０°±５°程度の範囲内で交わっている場合も含むものである。同様に、「平行」についても、両者のなす角度が０°の場合の他、±５°程度の範囲内の差を有する場合も含まれる。
【００１２】
図１に示す慣性センサー１は、Ｚ軸方向の加速度Ａｚを検出する加速度センサーである。このような慣性センサー１は、基板２と、基板２上に配置されたセンサー素子３と、センサー素子３の不要な変位を抑制するストッパー４と、センサー素子３およびストッパー４を覆うように基板２に接合された蓋５と、を有する。
【００１３】
図１に示すように、基板２は、上面側に開口する凹部２１を有する。また、Ｚ軸方向からの平面視で、凹部２１は、センサー素子３を内側に内包するように、センサー素子３よりも大きく形成されている。また、図２に示すように、基板２は、凹部２１の底面２１１から突出して設けられた突起状のマウント２２を有する。そして、マウント２２の上面にセンサー素子３が接合されている。また、図１に示すように、基板２は、上面側に開放する溝部２５、２６、２７を有する。
【００１４】
基板２としては、例えば、Ｎａ＋等の可動イオンであるアルカリ金属イオンを含むガラス材料、例えば、パイレックスガラス、テンパックスガラス（いずれも登録商標）のような硼珪酸ガラスで構成されたガラス基板を用いることができる。ただし、基板２としては、特に限定されず、例えば、シリコン基板やセラミックス基板を用いてもよい。
【００１５】
また、図１に示すように、基板２には電極８が設けられている。電極８は、凹部２１の底面２１１に配置された第１固定検出電極８１、第２固定検出電極８２およびダミー電極８３を有する。また、基板２は、溝部２５、２６、２７に配置された配線７５、７６、７７を有する。
【００１６】
各配線７５、７６、７７の一端部は、蓋５外に露出し、外部装置との電気的な接続を行う電極パッドＰとして機能する。また、配線７５は、センサー素子３、ストッパー４およびダミー電極８３と電気的に接続され、配線７６は、第１固定検出電極８１と電気的に接続され、配線７７は、第２固定検出電極８２と電気的に接続されている。
【００１７】
図２に示すように、蓋５は、下面側に開口する凹部５１を有する。蓋５は、凹部５１内にセンサー素子３およびストッパー４を収納して、基板２の上面に接合されている。そして、蓋５および基板２によって、その内側に、センサー素子３およびストッパー４を収納する収納空間Ｓを形成している。収納空間Ｓは、気密空間であり、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入され、使用温度、例えば、−４０℃〜１２０℃程度で、ほぼ大気圧となっていることが好ましい。ただし、収納空間Ｓの雰囲気としては、特に限定されず、例えば、減圧状態であってもよいし、加圧状態であってもよい。
【００１８】
蓋５としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。ただし、蓋５としては、特に限定されず、例えば、ガラス基板やセラミックス基板を用いてもよい。また、基板２と蓋５との接合方法としては、特に限定されず、基板２や蓋５の材料によって適宜選択すればよく、例えば、陽極接合、プラズマ照射によって活性化させた接合面同士を接合させる活性化接合、ガラスフリット等の接合材による接合、基板２の上面および蓋５の下面に成膜した金属膜同士を接合する拡散接合等を用いることができる。本実施形態では、低融点ガラスからなるガラスフリット５９を介して基板２と蓋５とが接合されている。
【００１９】
センサー素子３は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａｓ）等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチング、深溝エッチング技術であるボッシュ・プロセスによってパターニングすることにより形成される。このセンサー素子３は、図１に示すように、マウント２２の上面に接合された固定部３１と、固定部３１に対してＹ軸に沿う揺動軸Ｊまわりに揺動可能な可動体３２と、固定部３１と可動体３２とを接続する梁３３と、を有する。マウント２２と固定部３１とは、例えば、陽極接合されている。
【００２０】
可動体３２は、Ｚ軸方向からの平面視で、Ｘ軸方向を長手とする長方形状となっている。また、可動体３２は、Ｚ軸方向からの平面視で、Ｙ軸と平行な揺動軸Ｊを間に挟んで配置された第１可動部３２１および第２可動部３２２を有する。第１可動部３２１は、揺動軸Ｊに対してＸ軸方向プラス側に位置し、第２可動部３２２は、揺動軸Ｊに対してＸ軸方向マイナス側に位置する。また、第１可動部３２１は、第２可動部３２２よりもＸ軸方向に長く、加速度Ａｚが加わったときの揺動軸Ｊまわりの回転モーメントが第２可動部３２２よりも大きい。この回転モーメントの差によって、加速度Ａｚが加わった際に可動体３２が揺動軸Ｊまわりにシーソー揺動する。なお、シーソー揺動とは、第１可動部３２１がＺ軸方向プラス側に変位すると、第２可動部３２２がＺ軸方向マイナス側に変位し、反対に、第１可動部３２１がＺ軸方向マイナス側に変位すると、第２可動部３２２がＺ軸方向プラス側に変位することを意味する。
【００２１】
また、可動体３２は、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔３２５を有する。また、可動体３２は、第１可動部３２１と第２可動部３２２との間に位置する開口３２４を有する。そして、開口３２４内に固定部３１および梁３３が配置されている。このように、可動体３２の内側に固定部３１および梁３３を配置することにより、センサー素子３の小型化を図ることができる。ただし、貫通孔３２５は、省略してもよい。また、固定部３１や梁３３の配置は、特に限定されず、例えば、後述する別の実施形態のように、可動体３２の外側に位置していてもよい。
【００２２】
梁３３は、Ｙ軸方向に沿って延在しており、その中心軸まわりに捩じり変形することにより、可動体３２の揺動軸Ｊまわりの揺動を許容する。また、図２に示すように、梁３３は、Ｘ軸に沿う方向の幅ＷよりもＺ軸に沿う方向の厚さＴが大きい。つまり、Ｗ＜Ｔである。これにより、中心軸まわりの捩じり変形が容易で、Ｚ軸方向への撓みが抑制された梁３３となる。そのため、可動体３２を安定した姿勢で支持することができると共に、加速度Ａｚが加わった際には、可動体３２をよりスムーズに揺動させることができる。さらに、可動体３２がＺ軸まわりに回転変位し易くなるため、ストッパー４を設ける効果がより高まる。ただし、梁３３の形状としては、これに限定されず、例えば、Ｗ≧Ｔであってもよい。
【００２３】
基板２の底面２１１に配置された電極８の説明に戻ると、図１および図２に示すように、第１固定検出電極８１は、第１可動部３２１の基端部と対向して配置され、第２固定検出電極８２は、第２可動部３２２と対向して配置され、ダミー電極８３は、第１可動部３２１の先端部と対向して配置されている。言い換えると、Ｚ軸方向からの平面視で、第１固定検出電極８１は、第１可動部３２１の基端部と重なって配置され、第２固定検出電極８２は、第２可動部３２２と重なって配置され、ダミー電極８３は、第１可動部３２１の先端部と重なって配置されている。
【００２４】
慣性センサー１の駆動時には、配線７５を介してセンサー素子３に駆動電圧が印加され、配線７６を介して第１固定検出電極８１がＱＶアンプに接続され、配線７７を介して第２固定検出電極８２が別のＱＶアンプに接続される。これにより、第１可動部３２１と第１固定検出電極８１との間に静電容量Ｃａが形成され、第２可動部３２２と第２固定検出電極８２との間に静電容量Ｃｂが形成される。
【００２５】
慣性センサー１に加速度Ａｚが加わると、可動体３２が揺動軸Ｊを中心にしてシーソー揺動する。この可動体３２のシーソー揺動により、第１可動部３２１と第１固定検出電極８１とのギャップと、第２可動部３２２と第２固定検出電極８２とのギャップと、が逆相で変化し、これに応じて静電容量Ｃａ、Ｃｂが互いに逆相で変化する。そのため、慣性センサー１は、静電容量Ｃａ、Ｃｂの変化に基づいて加速度Ａｚを検出することができる。
【００２６】
ストッパー４は、上述のような可動体３２の揺動軸Ｊまわりのシーソー揺動すなわち検出振動以外の不要な変位、特に、固定部３１を中心としたＺ軸まわりの回転変位すなわちＸ−Ｙ面内での回転変位を抑制する機能を有する。本実施形態では、前述したように、梁３３が幅Ｗ＜厚さＴの断面形状となっているためＸ軸方向に弾性変形し易く、可動体３２のＺ軸まわりの回転変位が生じ易くなっている。そのため、このようなストッパー４を設けることにより、可動体３２の不要変位を効果的に規制でき、センサー素子３の破損を効果的に抑制することができる。そのため、機械的強度に優れる慣性センサー１となる。
【００２７】
このようなストッパー４は、例えば、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、砒素（Ａｓ）等の不純物がドープされた導電性のシリコン基板をエッチング、深溝エッチング技術であるボッシュ・プロセスによってパターニングすることにより形成される。特に、本実施形態では、同一のシリコン基板からセンサー素子３とストッパー４とが一括形成されている。これにより、ストッパー４の形成が容易となる。
【００２８】
また、前述したように、ストッパー４は、センサー素子３と同様に、配線７５と電気的に接続されている。そのため、ストッパー４とセンサー素子３とが同電位となり、これらの間に寄生容量や静電引力が生じるおそれが実質的にない。そのため、ストッパーに起因した加速度Ａｚの検出特性の低下を効果的に抑制することができる。ただし、これに限定されず、ストッパー４は、センサー素子３と同電位でなくてもよい。例えば、ストッパー４は、グランド電位となってもよいし、電気的に浮いていてもよい。
【００２９】
また、図３に示すように、ストッパー４は、互いに揺動軸Ｊとの離間距離が異なる第１ストッパー４１および第２ストッパー４２を有する。第１ストッパー４１は、可動体３２とＹ軸方向に並んで配置され、揺動軸Ｊとの離間距離がＬ１である。言い換えると、第１ストッパー４１は、可動体３２とＹ軸方向に沿って対向し、揺動軸Ｊとの離間距離がＬ１である。第２ストッパー４２は、可動体３２とＹ軸方向に並んで配置され、揺動軸Ｊとの離間距離がＬ１よりも短いＬ２である。言い換えると、第２ストッパー４２は、可動体３２とＹ軸方向に沿って対向し、揺動軸Ｊとの離間距離がＬ２である。つまり、Ｌ１＞Ｌ２である。なお、揺動軸Ｊとの離間距離とは、揺動軸Ｊとの距離が最も近くなる距離である。
【００３０】
第１ストッパー４１は、可動体３２の外側に位置し、可動体３２の外周面３２ａと対向している。第１ストッパー４１を可動体３２の外側に配置することにより、第１ストッパー４１の設計自由度が増す。また、第１ストッパー４１は、基板２の上面に接合された支持部４９に支持されている。また、可動体３２の第１ストッパー４１と対向する部分には、外周面３２ａから突出する突出部３２６が設けられ、可動体３２がＺ軸まわりに回転変位した際には、この突出部３２６が第１ストッパー４１と接触する。また、第１ストッパー４１および突出部３２６は、共に、先端部が丸みを帯びた形状となっており、接触時に欠けやクラック等が発生し難くなっている。ただし、第１ストッパー４１および突出部３２６の形状は、特に限定されないし、突出部３２６を省略してもよい。
【００３１】
また、第１ストッパー４１は、第１可動部３２１の先端部と対向している。第１可動部３２１の先端部は、可動体３２の内で揺動軸Ｊから最も遠位に位置し、前述したＺ軸まわりの回転変位が生じた際の変位量が最も大きい。そのため、第１可動部３２１の先端部と対向して第１ストッパー４１を配置することにより、第１ストッパー４１に可動体３２が接触し易くなり、ストッパーとしての効果をより確実に発揮することができる。また、可動体３２と第１ストッパー４１とのギャップＧを比較的大きくすることもできるため、第１ストッパー４１の形成やギャップ管理が容易となる。なお、ギャップＧの大きさとしては、特に限定されず、センサー素子３のサイズ等によっても異なるが、例えば、１〜５μｍ程度とすることができる。
【００３２】
また、第１ストッパー４１は、可動体３２を間に挟んで一対設けられている。一方の第１ストッパー４１ａは、可動体３２に対してＹ軸方向プラス側に位置し、他方の第１ストッパー４１ｂは、可動体３２に対してＹ軸方向マイナス側に位置している。可動体３２の両側に第１ストッパー４１を配置することにより、可動体３２のＺ軸まわりの順方向への回転変位および逆方向への回転変位をそれぞれ規制することができる。また、一対の第１ストッパー４１ａ、４１ｂは、Ｙ軸方向に並んで配置されている。つまり、一対の第１ストッパー４１ａ、４１ｂは、共に、Ｙ軸に沿う所定の仮想Ｙ軸αｙ１上に位置している。これにより、第１ストッパー４１の設計が容易となる。
【００３３】
第２ストッパー４２は、可動体３２の内側、具体的には開口３２４内に位置し、可動体３２の内縁すなわち開口３２４の内周面３２ｂと対向している。このように、第２ストッパー４２を可動体３２の内側に配置することにより、可動体３２の内側の領域を有効活用することができ、慣性センサー１の小型化を図ることができる。
【００３４】
また、第２ストッパー４２は、固定部３１に支持されている。また、可動体３２の第２ストッパー４２と対向する部分には、内周面３２ｂから突出する突出部３２７が設けられ、可動体３２がＺ軸まわりに回転変位した際には、この突出部３２７が第２ストッパー４２と接触する。また、第２ストッパー４２および突出部３２７は、共に、先端部が丸みを帯びた形状となっており、接触時に欠けやクラック等が発生し難くなっている。ただし、第２ストッパー４２および突出部３２７の形状は、特に限定されないし、突出部３２７を省略してもよい。
【００３５】
また、第２ストッパー４２は、固定部３１を間に挟んで一対設けられている。一方の第２ストッパー４２ａは、固定部３１に対してＹ軸方向マイナス側に位置し、他方の第２ストッパー４２ｂは、固定部３１に対してＹ軸方向プラス側に位置している。固定部３１の両側に第２ストッパー４２を配置することにより、可動体３２のＺ軸まわりの順方向への回転変位および逆方向への回転変位をそれぞれ規制することができる。また、一対の第２ストッパー４２ａ、４２ｂは、Ｙ軸方向に並んで配置されている。つまり、一対の第２ストッパー４２ａ、４２ｂは、共に、Ｙ軸に沿う所定の仮想Ｙ軸αｙ２上に位置している。これにより、第２ストッパー４２の設計が容易となる。
【００３６】
このような構成のストッパー４では、図４に示すように、可動体３２がＺ軸まわりの順方向へ回転変位すると、可動体３２は、第１ストッパー４１ａおよび第２ストッパー４２ａと同時に接触する。反対に、図５に示すように、可動体３２がＺ軸まわりの逆方向へ回転変位すると、可動体３２は、第１ストッパー４１ｂおよび第２ストッパー４２ｂと同時に接触する。このように、可動体３２が第１、第２ストッパー４１、４２と同時に接触することにより、第１、第２ストッパー４１、４２のそれぞれがストッパーとしての機能を発揮することができ、可動体３２の回転変位をより確実に規制することができる。また、可動体３２が第１、第２ストッパー４１、４２と同時に接触することにより、接触時の衝撃が緩和され、ストッパー４や可動体３２の破損を抑制することもできる。なお、前記「同時」とは、可動体３２と第１ストッパー４１との接触時刻と可動体３２と第２ストッパー４２ａとの接触時刻とが同時刻である場合の他、これらの接触時刻の間に、製造ばらつき等により生じ得る若干のずれ、例えば±０．１秒以内のずれがある場合も含む意味である。
【００３７】
ここで、図３に示すように、可動体３２のＺ軸まわりの回転変位の中心をＯとしたとき、中心Ｏと第１ストッパー４１の突出部３２６との接触箇所とを結ぶ線分β１１と中心Ｏと突出部３２６の第１ストッパー４１との接触箇所とを結ぶ線分β１２とのなす角θ１と、中心Ｏと第２ストッパー４２の突出部３２７との接触箇所とを結ぶ線分β２１と中心Ｏと突出部３２７の第２ストッパー４２との接触箇所とを結ぶ線分β２２とのなす角θ２と、が等しい。つまり、θ１＝θ２である。このような関係を満足することにより、上述したように、可動体３２がＺ軸まわりに回転変位した際に、可動体３２が第１、第２ストッパー４１、４２と同時に接触する構成とすることができる。なお、θ１＝θ２とは、θ１とθ２とが一致する場合の他、これらの間に、製造ばらつき等により生じ得る若干のずれ、例えば±２０％以内、好ましくは±１０％以内のずれがある場合も含む意味である。
【００３８】
また、図３に示すように、Ｚ軸方向からの平面視で、揺動軸Ｊから第１ストッパー４１までの離間距離をＬ１とし、第１ストッパー４１と突出部３２６との離間距離をａとし、揺動軸Ｊから第２ストッパー４２までの離間距離をＬ２とし、第２ストッパー４２と突出部３２７との離間距離をｂとしたとき、ｂ／ａとＬ２／Ｌ１とが等しい。つまり、ｂ／ａ＝Ｌ２／Ｌ１である。このような関係を満足することにより、上述したように、可動体３２がＺ軸まわりに回転変位した際に、可動体３２が第１、第２ストッパー４１、４２と同時に接触する構成とすることができる。なお、ｂ／ａ＝Ｌ２／Ｌ１とは、ｂ／ａとＬ２／Ｌ１とが一致する場合の他、これらの間に、製造ばらつき等により生じ得る若干のずれ、例えば±２０％以内、好ましくは±１０％以内のずれがある場合も含む意味である。
【００３９】
以上、本実施形態の慣性センサー１について説明した。このような慣性センサー１は、前述したように、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたとき、基板２と、Ｙ軸に沿う揺動軸Ｊまわりに揺動する可動体３２と、可動体３２を支持し、基板２に固定されている固定部３１と、基板２に固定され、可動体３２と接触することにより、可動体３２のＺ軸まわりの回転変位を規制するストッパー４と、を有する。また、ストッパー４は、可動体３２とＹ軸に沿って対向し、揺動軸Ｊとの離間距離がＬ１である第１ストッパー４１と、可動体３２とＹ軸に沿って対向し、揺動軸Ｊとの離間距離がＬ１よりも短いＬ２である第２ストッパー４２と、を有する。そして、可動体３２は、Ｚ軸まわりに回転変位した際、第１ストッパー４１および第２ストッパー４２と同時に接触する。可動体３２が第１、第２ストッパー４１、４２と同時に接触することにより、第１、第２ストッパー４１、４２のそれぞれが、ストッパーとしての機能を発揮することができ、可動体３２の回転変位をより確実に規制することができる。また、可動体３２が第１、第２ストッパー４１、４２と同時に接触することにより、接触時の衝撃が緩和され、ストッパー４や可動体３２の破損を抑制することもできる。したがって、優れた機械的強度を有する慣性センサー１となる。
【００４０】
また、前述したように、慣性センサー１は、固定部３１と可動体３２とを接続する梁３３を有する。そして、梁３３は、Ｘ軸に沿う方向の幅ＷよりもＺ軸に沿う方向の厚さＴが大きい。これにより、捩じり変形が容易で、Ｚ軸方向への撓みが抑制された梁３３となる。そのため、可動体３２を安定した姿勢で支持することができると共に、加速度Ａｚが加わった際には、可動体３２をよりスムーズに揺動させることができる。また、可動体３２がＺ軸まわりに回転変位し易くなり、ストッパー４を設ける効果がより高まる。
【００４１】
また、前述したように、第１ストッパー４１および第２ストッパー４２は、それぞれ、Ｙ軸に沿って複数、本実施形態では２つ設けられている。これにより、可動体３２のＺ軸まわりの順方向への回転変位および逆方向への回転変位をそれぞれ規制することができる。また、第１ストッパー４１および第２ストッパー４２の設計が容易となる。
【００４２】
また、前述したように、第１ストッパー４１および第２ストッパー４２の一方が可動体３２の外側に位置し、他方が可動体３２の内側に位置している。本実施形態では、第１ストッパー４１が可動体３２の外側に位置し、第２ストッパー４２が可動体３２の内側に位置している。第１、第２ストッパー４１、４２をこのような配置とすることにより、ストッパー４の設計自由度を高めつつ、慣性センサー１の小型化を図ることができる。つまり、第１、第２ストッパー４１、４２の両方が可動体３２の内側にある場合と比べて、一方が可動体３２の外側にある分、設計自由度が増し、第１、第２ストッパー４１、４２の両方が可動体３２の外側にある場合と比べて、一方が可動体３２の内側にある分、慣性センサー１の小型化を図ることができる。
【００４３】
また、前述したように、可動体３２は、揺動軸Ｊを挟んで配置されている第１可動部３２１および揺動軸Ｊまわりの回転モーメントが第１可動部３２１と異なる第２可動部３２２を備える。また、慣性センサー１は、基板２に配置され、第１可動部３２１と対向している第１固定検出電極８１と、基板２に配置され、第２可動部３２２と対向している第２固定検出電極８２と、を有する。このような構成によれば、Ｚ軸方向の加速度Ａｚを検出可能な慣性センサー１となる。具体的には、Ｚ軸方向の加速度Ａｚが加わると、可動体３２が揺動軸まわりに揺動し、それに伴って、第１可動部３２１と第１固定検出電極８１との間の静電容量Ｃａおよび第２可動部３２２と第２固定検出電極８２との間の静電容量Ｃｂが変化するため、これら静電容量Ｃａ、Ｃｂの変化に基づいて加速度Ａｚを検出することができる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に係る慣性センサーを示す平面図である。
【００４５】
本実施形態は、ストッパー４の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図６において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００４６】
図６に示すように、本実施形態の慣性センサー１では、第２ストッパー４２が可動体３２の外側に位置しており、第１ストッパー４１と共に支持部４９に支持されている。つまり、本実施形態では、第１、第２ストッパー４１、４２が共に可動体３２の外側に位置している。また、それに合わせて、第２ストッパー４２と接触する突出部３２７は、可動体３２の外周面３２ａに設けられている。
【００４７】
このように、本実施形態では、第１ストッパー４１および第２ストッパー４２は、それぞれ、可動体３２の外側に位置している。これにより、第１、第２ストッパー４１、４２の設計自由度が増し、より効果的な位置に第１、第２ストッパー４１、４２をそれぞれ配置することができる。
【００４８】
以上のような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００４９】
＜第３実施形態＞
図７は、第３実施形態に係る慣性センサーを示す平面図である。
【００５０】
本実施形態は、ストッパー４の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図７において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００５１】
図７に示すように、本実施形態の慣性センサー１では、第１ストッパー４１が可動体３２の内側に位置している。つまり、第１、第２ストッパー４１、４２が共に可動体３２の内側に位置している。具体的には、可動体３２は、第１可動部３２１の先端部に形成された貫通孔３２９を有し、貫通孔３２９内に第１ストッパー４１が位置している。これにより、ストッパー４を可動体３２の外側に配置しなくてもよいため、慣性センサー１の小型化を図ることができる。なお、第１ストッパー４１を支持する支持部４９は、凹部２１の底面２１１から突出したマウント２３の上面に固定されている。
【００５２】
また、第１ストッパー４１は、第１固定検出電極８１よりも第１可動部３２１の先端側に位置しており、Ｚ軸方向からの平面視で第１固定検出電極８１と重なっていない。したがって、第１固定検出電極８１の面積を犠牲にすることなく、つまり、加速度Ａｚの検出感度の低下を招くことなく、第１ストッパー４１を配置することができる。また、第１ストッパー４１は、可動体３２の内縁すなわち貫通孔３２９の内周面３２ｃとＹ軸方向に対向している。また、それに合わせて、第１ストッパー４１と接触する突出部３２６は、貫通孔３２９の内周面３２ｃに設けられている。
【００５３】
このように、本実施形態では、第１ストッパー４１および第２ストッパー４２は、それぞれ、可動体３２の内側に位置している。これにより、慣性センサー１の小型化を図ることができる。
【００５４】
以上のような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５５】
＜第４実施形態＞
図８は、第４実施形態に係る慣性センサーを示す平面図である。図９は、図８の変形例を示す平面図である。
【００５６】
本実施形態は、ストッパー４の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図８および図９において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００５７】
図８に示すように、本実施形態の慣性センサー１では、ストッパー４は、支持部４９に支持され、可動体３２のＸ軸方向への変位を規制する第３ストッパー４３を有する。これにより、回転変位とは異なる不要変位を規制することができ、第１、第２ストッパー４１、４２と共に、可動体３２の不要変位をより効果的に抑制することができる。特に、梁３３は、Ｘ軸方向に弾性変形し易い形状となっているため、可動体３２がＸ軸方向に変位し易い。そのため、第３ストッパー４３を設ける効果がより高まる。
【００５８】
また、第３ストッパー４３は、可動体３２を間に挟んで一対設けられている。一方の第３ストッパー４３ａは、可動体３２に対してＸ軸方向プラス側に位置し、第１可動部３２１の先端部と対向している。また、可動体３２の第３ストッパー４３ａと対向する部分には、外周面３２ａから突出する突出部３２８が設けられ、可動体３２がＸ軸方向プラス側に変位した際には、この突出部３２８が第３ストッパー４３ａと接触する。一方で、他方の第３ストッパー４３ｂは、可動体３２に対してＸ軸方向マイナス側に位置し、第２可動部３２２の先端部と対向している。また、可動体３２の第３ストッパー４３ｂと対向する部分には、外周面３２ａから突出する突出部３２８が設けられ、可動体３２がＸ軸方向マイナス側に変位した際には、この突出部３２８が第３ストッパー４３ｂと接触する。このように、一対の第３ストッパー４３ａ、４３ｂを配置することにより、可動体３２のＸ軸方向プラス側への変位およびＸ軸方向マイナス側への変位の両方を規制することができる。
【００５９】
このように、本実施形態では、ストッパー４は、可動体３２とＸ軸に沿って対向する第３ストッパー４３を有する。これにより、回転変位とは異なる不要変位を規制することができ、第１、第２ストッパー４１、４２と共に、可動体３２の不要変位をより効果的に抑制することができる。特に、梁３３は、Ｘ軸方向に弾性変形し易い形状となっているため、可動体３２がＸ軸方向に変位し易い。そのため、第３ストッパー４３を設ける効果がより高まる。
【００６０】
以上のような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、前述した第１実施形態に第３ストッパー４３を追加した構成となっているが、これに限定されず、例えば、図９に示すように、前述した第３実施形態に第３ストッパー４３を追加してもよい。この場合、第３ストッパー４３ａ、４３ｂは、それぞれ、貫通孔３２９内に位置し、支持部４９に支持された構成となり、これに合わせて、突出部３２８は、貫通孔３２９の内周面３２ｃから突出して設けられている。
【００６２】
＜第５実施形態＞
図１０は、第５実施形態に係る慣性センサーを示す平面図である。図１１は、慣性センサーの平面図である。
【００６３】
本実施形態は、ストッパー４の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１０において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００６４】
本実施形態の慣性センサー１では、慣性センサー１に加速度Ａｚが加わって可動体３２がＺ軸まわりに回転変位すると、図１０に示すように、まず、揺動軸Ｊから近位な第２ストッパー４２に可動体３２が接触し、その後に、揺動軸Ｊから遠位な第１ストッパー４１に可動体３２が接触する。
【００６５】
可動体３２のＺ軸まわりの回転変位の中心である中心Ｏから遠位な程、可動体３２の慣性モーメントが大きいため、まず、回転モーメントの小さい側である第２ストッパー４２と可動体３２とが接触することにより、接触による衝撃を小さく抑えることができる。そして、その後に、回転モーメントの大きい側である第１ストッパー４１と可動体３２とが接触することにより、第１ストッパー４１と可動体３２との接触の際の衝撃を十分に減少させることができる。そのため、第１、第２ストッパー４１、４２がそれぞれストッパーとしての機能を発揮しつつ、第１ストッパー４１と可動体３２との接触の際の衝撃が減少し、これらの破壊が効果的に抑制される。その結果、優れた機械的強度を有する慣性センサー１となる。
【００６６】
なお、本実施形態では、図１１に示すように、線分β１１、β１２のなす角θ１と線分β２１、β２２のなす角θ２とは、θ２＜θ１の関係となっている。これにより、上述したように、可動体３２がＺ軸まわりに回転変位した際に、まず、第２ストッパー４２に可動体３２が接触し、その後に、第１ストッパー４１に可動体３２が接触する構成とすることができる。なお、θ１、θ２の関係は、０．８≦θ２／θ１≦０．９８であることが好ましく、０．９≦θ２／θ１≦０．９８であることがさらに好ましい。これにより、可動体３２と第２ストッパー４２とが接触した後に、より確実に、可動体３２と第１ストッパー４１とを接触させることができる。そのため、第１ストッパー４１に、ストッパーとしての機能をより確実に発揮させることができる。
【００６７】
このように、本実施形態の慣性センサー１は、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたとき、基板２と、Ｙ軸に沿う揺動軸Ｊまわりに揺動する可動体３２と、可動体３２を支持し、基板２に固定されている固定部３１と、基板２に固定され、可動体３２と接触することにより、可動体３２のＺ軸まわりの回転変位を規制するストッパー４と、を有する。また、ストッパー４は、可動体３２とＹ軸に沿って対向し、揺動軸Ｊとの離間距離がＬ１である第１ストッパー４１と、可動体３２とＹ軸に沿って対向し、揺動軸Ｊとの離間距離がＬ１よりも短いＬ２である第２ストッパー４２と、を有する。そして、可動体３２は、Ｚ軸まわりに回転変位した際、第１ストッパー４１よりも先に第２ストッパー４２と接触する。このような構成とすることにより、第２ストッパー４２と可動体３２との接触によって可動体３２の回転モーメントを減少させることができるため、第１ストッパー４１と可動体３２との接触の際に生じる衝撃が減少し、これらの破壊が効果的に抑制される。その結果、優れた機械的強度を有する慣性センサー１となる。
【００６８】
以上のような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６９】
＜第６実施形態＞
図１２は、第６実施形態に係る電子機器としてのスマートフォンを示す平面図である。
【００７０】
図１２に示すスマートフォン１２００は、前述の実施形態に記載の電子機器を適用したものである。スマートフォン１２００には、慣性センサー１と、慣性センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０と、が内蔵されている。慣性センサー１によって検出された検出データは、制御回路１２１０に送信され、制御回路１２１０は、受信した検出データからスマートフォン１２００の姿勢や挙動を認識して、表示部１２０８に表示されている表示画像を変化させたり、警告音や効果音を鳴らしたり、振動モーターを駆動して本体を振動させることができる。
【００７１】
このような電子機器としてのスマートフォン１２００は、慣性センサー１と、慣性センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御回路１２１０と、を有する。そのため、前述した慣性センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【００７２】
なお、実施形態に記載の電子機器は、前述したスマートフォン１２００の他にも、例えば、パーソナルコンピューター、デジタルスチールカメラ、タブレット端末、時計、スマートウォッチ、インクジェットプリンタ、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器、魚群探知機、各種測定機器、移動体端末基地局用機器、車両、航空機、船舶等の各種計器類、フライトシミュレーター、ネットワークサーバー等に適用することができる。
【００７３】
＜第７実施形態＞
図１３は、第７実施形態に係る電子機器としての慣性計測装置を示す分解斜視図である。図１４は、図１３に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【００７４】
図１３に示す電子機器としての慣性計測装置２０００（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）は、自動車や、ロボットなどの被装着装置の姿勢や、挙動を検出する慣性計測装置である。慣性計測装置２０００は、３軸加速度センサーおよび３軸角速度センサーを備えた６軸モーションセンサーとして機能する。
【００７５】
慣性計測装置２０００は、平面形状が略正方形の直方体である。また、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に固定部としてのネジ穴２１１０が形成されている。この２ヶ所のネジ穴２１１０に２本のネジを通して、自動車などの被装着体の被装着面に慣性計測装置２０００を固定することができる。なお、部品の選定や設計変更により、例えば、スマートフォンや、デジタルカメラに搭載可能なサイズに小型化することも可能である。
【００７６】
慣性計測装置２０００は、アウターケース２１００と、接合部材２２００と、センサーモジュール２３００と、を有し、アウターケース２１００の内部に、接合部材２２００を介在させて、センサーモジュール２３００を挿入した構成となっている。アウターケース２１００の外形は、前述した慣性計測装置２０００の全体形状と同様に、平面形状が略正方形の直方体であり、正方形の対角線方向に位置する２ヶ所の頂点近傍に、それぞれネジ穴２１１０が形成されている。また、アウターケース２１００は、箱状であり、その内部にセンサーモジュール２３００が収納されている。
【００７７】
センサーモジュール２３００は、インナーケース２３１０と、基板２３２０と、を有する。インナーケース２３１０は、基板２３２０を支持する部材であり、アウターケース２１００の内部に収まる形状となっている。また、インナーケース２３１０には、基板２３２０との接触を抑制するための凹部２３１１や後述するコネクター２３３０を露出させるための開口２３１２が形成されている。このようなインナーケース２３１０は、接合部材２２００を介してアウターケース２１００に接合されている。また、インナーケース２３１０の下面には接着剤を介して基板２３２０が接合されている。
【００７８】
図１４に示すように、基板２３２０の上面には、コネクター２３３０、Ｚ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｚ、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸方向の加速度を検出する加速度センサー２３５０などが実装されている。また、基板２３２０の側面には、Ｘ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｘおよびＹ軸まわりの角速度を検出する角速度センサー２３４０ｙが実装されている。そして、加速度センサー２３５０として、実施形態に記載の慣性センサーを用いることができる。
【００７９】
また、基板２３２０の下面には、制御ＩＣ２３６０が実装されている。制御ＩＣ２３６０は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）であり、慣性計測装置２０００の各部を制御する。記憶部には、加速度および角速度を検出するための順序と内容を規定したプログラムや、検出データをデジタル化してパケットデータに組込むプログラム、付随するデータなどが記憶されている。なお、基板２３２０にはその他にも複数の電子部品が実装されている。
【００８０】
＜第８実施形態＞
図１５は、第８実施形態に係る電子機器としての移動体測位装置の全体システムを示すブロック図である。図１６は、図１５に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【００８１】
図１５に示す移動体測位装置３０００は、移動体に装着して用い、当該移動体の測位を行うための装置である。なお、移動体としては、特に限定されず、自転車、自動車、自動二輪車、電車、飛行機、船等のいずれでもよいが、本実施形態では移動体として四輪自動車を用いた場合について説明する。
【００８２】
移動体測位装置３０００は、慣性計測装置３１００（ＩＭＵ）と、演算処理部３２００と、ＧＰＳ受信部３３００と、受信アンテナ３４００と、位置情報取得部３５００と、位置合成部３６００と、処理部３７００と、通信部３８００と、表示部３９００と、を有する。なお、慣性計測装置３１００としては、例えば、前述した慣性計測装置２０００を用いることができる。
【００８３】
慣性計測装置３１００は、３軸の加速度センサー３１１０と、３軸の角速度センサー３１２０と、を有する。演算処理部３２００は、加速度センサー３１１０からの加速度データおよび角速度センサー３１２０からの角速度データを受け、これらデータに対して慣性航法演算処理を行い、移動体の加速度および姿勢を含む慣性航法測位データを出力する。
【００８４】
また、ＧＰＳ受信部３３００は、受信アンテナ３４００を介してＧＰＳ衛星からの信号を受信する。また、位置情報取得部３５００は、ＧＰＳ受信部３３００が受信した信号に基づいて、移動体測位装置３０００の位置（緯度、経度、高度）、速度、方位を表すＧＰＳ測位データを出力する。このＧＰＳ測位データには、受信状態や受信時刻等を示すステータスデータも含まれている。
【００８５】
位置合成部３６００は、演算処理部３２００から出力された慣性航法測位データおよび位置情報取得部３５００から出力されたＧＰＳ測位データに基づいて、移動体の位置、具体的には移動体が地面のどの位置を走行しているかを算出する。例えば、ＧＰＳ測位データに含まれている移動体の位置が同じであっても、図１６に示すように、地面の傾斜θ等の影響によって移動体の姿勢が異なっていれば、地面の異なる位置を移動体が走行していることになる。そのため、ＧＰＳ測位データだけでは移動体の正確な位置を算出することができない。そこで、位置合成部３６００は、慣性航法測位データを用いて、移動体が地面のどの位置を走行しているのかを算出する。
【００８６】
位置合成部３６００から出力された位置データは、処理部３７００によって所定の処理が行われ、測位結果として表示部３９００に表示される。また、位置データは、通信部３８００によって外部装置に送信されるようになっていてもよい。
【００８７】
＜第９実施形態＞
図１７は、第９実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
【００８８】
図１７に示す自動車１５００は、実施形態に記載の移動体を適用した自動車である。この図において、自動車１５００は、エンジンシステム、ブレーキシステムおよびキーレスエントリーシステムの少なくとも何れかのシステム１５１０を含んでいる。また、自動車１５００には、慣性センサー１が内蔵されており、慣性センサー１によって車体の姿勢を検出することができる。慣性センサー１の検出信号は、制御装置１５０２に供給され、制御装置１５０２は、その信号に基づいてシステム１５１０を制御することができる。
【００８９】
このように、移動体としての自動車１５００は、慣性センサー１と、慣性センサー１から出力された検出信号に基づいて制御を行う制御装置１５０２と、を有する。そのため、前述した慣性センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
【００９０】
なお、慣性センサー１は、他にも、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）に広く適用できる。また、移動体としては、自動車１５００に限定されず、例えば、飛行機、ロケット、人工衛星、船舶、ＡＧＶ（無人搬送車）、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
【００９１】
以上、本発明の慣性センサー、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…慣性センサー、２…基板、２１…凹部、２１１…底面、２２、２３…マウント、２５、２６、２７…溝部、３…センサー素子、３１…固定部、３２…可動体、３２ａ…外周面、３２ｂ、３２ｃ…内周面、３２１…第１可動部、３２２…第２可動部、３２４…開口、３２５…貫通孔、３２６、３２７、３２８…突出部、３２９…貫通孔、３３…梁、４…ストッパー、４１、４１ａ、４１ｂ…第１ストッパー、４２、４２ａ、４２ｂ…第２ストッパー、４３、４３ａ、４３ｂ…第３ストッパー、４９…支持部、５…蓋、５１…凹部、５９…ガラスフリット、７５、７６、７７…配線、８…電極、８１…第１固定検出電極、８２…第２固定検出電極、８３…ダミー電極、１２００…スマートフォン、１２０８…表示部、１２１０…制御回路、１５００…自動車、１５０２…制御装置、１５１０…システム、２０００…慣性計測装置、２１００…アウターケース、２１１０…ネジ穴、２２００…接合部材、２３００…センサーモジュール、２３１０…インナーケース、２３１１…凹部、２３１２…開口、２３２０…基板、２３３０…コネクター、２３４０ｘ、２３４０ｙ、２３４０ｚ…角速度センサー、２３５０…加速度センサー、２３６０…制御ＩＣ、３０００…移動体測位装置、３１００…慣性計測装置、３１１０…加速度センサー、３１２０…角速度センサー、３２００…演算処理部、３３００…ＧＰＳ受信部、３４００…受信アンテナ、３５００…位置情報取得部、３６００…位置合成部、３７００…処理部、３８００…通信部、３９００…表示部、Ａｚ…加速度、Ｃａ、Ｃｂ…静電容量、Ｇ…ギャップ、Ｊ…揺動軸、Ｌ１…離間距離、Ｌ２…離間距離、Ｏ…中心、Ｐ…電極パッド、Ｓ…収納空間、αｙ１、αｙ２…仮想Ｙ軸、β１１、β１２、β２１、β２２…線分、θ…傾斜、θ１、θ２…角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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