(57)【要約】【課題】クアドラチャによる慣性検出特性の低下を低減することのできる慣性センサーおよび移動体を提供する。【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、前記基板に設けられている構造体と、を有し、前記構造体は、前記基板と前記Ｚ軸に並んで設けられている駆動可動体と、前記駆動可動体を前記Ｘ軸に沿う方向に変位可能に支持している駆動ばねと、前記駆動可動体を前記Ｘ軸に沿う方向に駆動する駆動部と、を有し、前記駆動部は、前記駆動可動体に支持されている可動駆動電極と、前記基板に設けられ、前記可動駆動電極との間に静電引力を発生させる固定駆動電極と、を有し、前記可動駆動電極と前記固定駆動電極との間の静電引力の大きさを調整する第１調整部を有する。【選択図】図１
2020122739.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、
前記基板に設けられている構造体と、を有し、
前記構造体は、前記基板と前記Ｚ軸に並んで設けられている駆動可動体と、前記駆動可動体を前記Ｘ軸に沿う方向に変位可能に支持している駆動ばねと、前記駆動可動体を前記Ｘ軸に沿う方向に駆動する駆動部と、を有し、
前記駆動部は、前記駆動可動体に支持されている可動駆動電極と、前記基板に設けられ、前記可動駆動電極との間に静電引力を発生させる固定駆動電極と、を有し、
前記駆動部は、前記可動駆動電極と前記固定駆動電極との間の静電引力の大きさを調整する第１調整部を有することを特徴とする慣性センサー。
【請求項２】
前記第１調整部の前記Ｚ軸に沿う方向の厚さは、前記構造体の前記第１調整部以外での前記Ｚ軸に沿う方向の厚さよりも薄い請求項１に記載の慣性センサー。
【請求項３】
前記駆動可動体の中心と交わり、前記Ｘ軸に沿う仮想軸を仮想Ｘ軸とし、
前記駆動可動体の中心と交わり、前記Ｙ軸に沿う仮想軸を仮想Ｙ軸とし、
前記仮想Ｘ軸および前記仮想Ｙ軸で区画される４つの象限を第１象限、第２象限、第３象限および第４象限としたとき、
前記駆動部は、
前記第１象限に位置する第１駆動部と、
前記第２象限に位置する第２駆動部と、
前記第３象限に位置する第３駆動部と、
前記第４象限に位置する第４駆動部と、を有し、
前記第１駆動部、前記第２駆動部、前記第３駆動部および前記第４駆動部の少なくとも１つに前記第１調整部が設けられている請求項１または２に記載の慣性センサー。
【請求項４】
前記第１象限および前記第２象限と、前記第３象限および前記第４象限と、が前記仮想Ｘ軸を挟んで設けられ、
前記第１駆動部および前記第２駆動部に前記第１調整部が設けられている請求項３に記載の慣性センサー。
【請求項５】
前記駆動可動体の重心位置を調整する第２調整部を有する請求項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】
前記駆動可動体に支持されている可動検出電極と、
前記基板に設けられ、前記可動検出電極と前記Ｙ軸に沿う方向に対向している固定検出電極と、を有し、
前記可動検出電極と前記固定検出電極との間の静電容量を調整する第３調整部を有する請求項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Ｘ軸に沿う方向に並んで設けられている２つの前記構造体を有し、
一方の前記構造体に含まれている前記駆動可動体と他方の前記構造体に含まれている前記駆動可動体とが前記Ｘ軸に沿う方向に逆相で振動する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の慣性センサー。
【請求項８】
前記一方の構造体では、前記第１調整部が設けられている前記駆動部が前記仮想Ｘ軸に対して一方側に位置し、
前記他方の構造体では、前記第１調整部が設けられている前記駆動部が前記仮想Ｘ軸に対して他方側に位置している請求項７に記載の慣性センサー。
【請求項９】
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と、
前記慣性センサーから出力される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１０】
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と、
前記慣性センサーから出力される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】
特許文献１に記載されている角速度センサーは、可動駆動電極と、可動駆動電極を振動させる固定駆動電極と、振動量増幅部を介して可動駆動電極に接続されている可動検出電極と、可動検出電極と対向して設けられている固定検出電極と、を有する。このような構成の角速度センサーでは、可動駆動電極と固定駆動電極との間に静電引力を発生させることにより可動駆動電極と共に可動検出電極をＹ軸方向に振動させ（この振動モードを「駆動振動モード」と言う）、この状態でＸ軸まわりの角速度が加わると、コリオリの力によって可動検出電極がＺ軸方向に振動し（この振動モードを「検出振動モード」と言う）、それに伴って変化する可動検出電極と固定検出電極との間の静電容量に基づいてＸ軸まわりの角速度を検出することができる。
【０００３】
このような角速度センサーは、例えば、特許文献２に記載されているシリコンの深溝エッチング技術であるボッシュ・プロセスを用いて形成することができる。シリコンの深溝エッチング技術とは、エッチング用ガスであるＳＦ６と側壁保護膜形成用ガスＣ４Ｆ８の２系統のガスを交互に切り替えて、エッチング工程と側壁保護膜形成工程とを交互に繰り返すことにより、シリコンに深溝を形成する技術である。このような深溝エッチング技術によれば、溝側面の垂直性に優れ、高いアスペクト比の溝を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７５０７９号公報
【特許文献２】特表平７−５０３８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の深溝エッチング技術を用いた場合、製造誤差による形状ずれが生じる場合がある。形状ずれが生じると、駆動振動モードにおいて可動検出電極に不要な振動が生じ、角速度の検出特性が低下する。なお、駆動振動モード時の可動検出電極の不要な振動は、「クアドラチャ」とも呼ばれ、このクアドラチャに起因したノイズ信号は、「クアドラチャ信号」とも呼ばれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、
前記基板に設けられている構造体と、を有し、
前記構造体は、前記基板と前記Ｚ軸に並んで設けられている駆動可動体と、前記駆動可動体を前記Ｘ軸に沿う方向に変位可能に支持している駆動ばねと、前記駆動可動体を前記Ｘ軸に沿う方向に駆動する駆動部と、を有し、
前記駆動部は、前記駆動可動体に支持されている可動駆動電極と、前記基板に設けられ、前記可動駆動電極との間に静電引力を発生させる固定駆動電極と、を有し、
前記駆動部は、前記可動駆動電極と前記固定駆動電極との間の静電引力の大きさを調整する第１調整部を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態の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】一方の構造体を示す平面図。
【図４】他方の構造体を示す平面図。
【図５】センサー素子に印加する電圧を示す図。
【図６】センサー素子のクアドラチャを示す平面図。
【図７】一方の構造体が有する第１調整部を示す斜視図。
【図８】他方の構造体が有する第１調整部を示す斜視図。
【図９】第１調整部の変形例を示す斜視図。
【図１０】第１調整部の変形例を示す斜視図。
【図１１】第２実施形態の慣性センサーを示す平面図。
【図１２】第２調整部を示す斜視図。
【図１３】第３実施形態の慣性センサーが有する第３調整部を示す斜視図。
【図１４】第４実施形態のスマートフォンを示す平面図。
【図１５】第５実施形態の慣性計測装置を示す分解斜視図。
【図１６】図１５に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図。
【図１７】第６実施形態の移動体測位装置の全体システムを示すブロック図。
【図１８】図１７に示す移動体測位装置の作用を示す図。
【図１９】第７実施形態の移動体を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の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、一方の構造体を示す平面図である。図４は、他方の構造体を示す平面図である。図５は、センサー素子に印加する電圧を示す図である。図６は、センサー素子のクアドラチャを示す平面図である。図７は、一方の構造体が有する第１調整部を示す斜視図である。図８は、他方の構造体が有する第１調整部を示す斜視図である。図９および図１０は、それぞれ、第１調整部の変形例を示す斜視図である。
【００１０】
各図には、互いに直交する３つの軸としてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。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軸に沿う方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ軸方向」とも言う。また、各軸の矢印先端側を「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°以内の範囲で交わっている場合も含むものである。
【００１１】
図１に示す慣性センサー１は、Ｚ軸まわりの角速度ωｚを検出することのできる角速度センサーである。慣性センサー１は、基板２と、蓋３と、センサー素子４と、を有する。
【００１２】
基板２は、センサー素子４と重なり、上面側に開放する凹部２１を有する。凹部２１は、センサー素子４と基板２との接触を抑制するための逃げ部として機能する。また、基板２は、その上面に開放する溝を有し、この溝には配線７１、７２、７３、７４、７５が設けられている。また、配線７１〜７５の一端部は、それぞれ、蓋３の外側に露出し、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。
【００１３】
このような基板２としては、例えば、ナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンを含むガラス材料、具体的にはテンパックスガラス（登録商標）、パイレックスガラス（登録商標）のような硼珪酸ガラスで構成されているガラス基板を用いることができる。ただし、基板２の構成材料としては、特に限定されず、シリコン基板、セラミックス基板等を用いてもよい。
【００１４】
図２に示すように、蓋３は、下面に開放する凹部３１を有する。蓋３は、凹部３１内にセンサー素子４を収納して、基板２の上面に接合されている。そして、蓋３および基板２によって、センサー素子４を気密に収納する収納空間Ｓが形成されている。収納空間Ｓは、減圧状態、特に真空状態であることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、センサー素子４を効率的に振動させることができる。
【００１５】
このような蓋３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３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３との接合方法としては、特に限定されず、基板２や蓋３の材料によって適宜選択すればよいが、本実施形態では、低融点ガラスであるガラスフリット３９を介して基板２と蓋３とが接合されている。
【００１６】
センサー素子４は、収納空間Ｓに設けられ、基板２の上面に接合されている。センサー素子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ている導電性のシリコン基板４００を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ている。ただし、センサー素子４の形成方法は、これに限定されない。また、シリコン基板４００は、後述する第１調整部５を除き、全域でほぼ等しい厚さｔとなっている。
【００１７】
図１に示すように、センサー素子４は、Ｘ軸方向に並ぶ２つの構造体４０Ａ、４０Ｂを有する。構造体４０Ａ、４０Ｂは、センサー素子４の中心Ｏに対して１８０°回転対象な形状である。各構造体４０Ａ、４０Ｂは、枠状の駆動可動体４１と、基板２に固定されている固定部４２と、駆動可動体４１と固定部４２とを接続する駆動ばね４３と、駆動可動体４１をＸ軸方向に振動させる駆動部４４と、駆動可動体４１の内側に設けられている検出可動体４５と、検出可動体４５と駆動可動体４１とを接続する検出ばね４６と、検出可動体４５のＹ軸方向への振動を検出する検出部４７と、を有する。
【００１８】
また、駆動可動体４１は、矩形の枠状をなす。図３および図４に示すように、固定部４２は、駆動可動体４１の周囲に設けられている４つの固定部４２１、４２２、４２３、４２４を有する。４つの固定部４２１〜４２４は、駆動可動体４１の４つの角部に対応して設けられている。具体的には、駆動可動体４１の中心Ｏ４１と交わり、Ｘ軸方向に沿う仮想軸を仮想Ｘ軸Ｌｘとし、Ｙ軸方向に沿う仮想軸を仮想Ｙ軸Ｌｙとし、これら仮想Ｘ軸Ｌｘおよび仮想Ｙ軸Ｌｙで区画される４つの象限を第１象限Ｅ１、第２象限Ｅ２、第３象限Ｅ３および第４象限Ｅ４とすると、第１象限Ｅ１に固定部４２１が設けられ、第２象限Ｅ２に固定部４２２が設けられ、第３象限Ｅ３に固定部４２３が設けられ、第４象限Ｅ４に固定部４２４が設けられている。
【００１９】
このような配置によれば、４つの固定部４２１〜４２４を駆動可動体４１の周囲にバランスよく設けることができ、駆動可動体４１をバランスよく支持することができる。なお、本実施形態では、構造体４０Ａの固定部４２１と構造体４０Ｂの固定部４２４とが共通化され、構造体４０Ｂの固定部４２４と構造体４０Ｂの固定部４２１とが共通化されている。これにより、センサー素子４の小型化を図ることができる。ただし、４つの固定部４２１〜４２４の配置は、特に限定されず、固定部４２の数も４つに限定されない。
【００２０】
また、駆動ばね４３は、４つの駆動ばね４３１、４３２、４３３、４３４を有する。そして、駆動ばね４３１は、第１象限Ｅ１に位置する駆動可動体４１の角部と固定部４２１とを接続し、駆動ばね４３２は、第２象限Ｅ２に位置する駆動可動体４１の角部と固定部４２２とを接続し、駆動ばね４３３は、第３象限Ｅ３に位置する駆動可動体４１の角部と固定部４２３とを接続し、駆動ばね４３４は、第４象限Ｅ４に位置する駆動可動体４１の角部と固定部４２４とを接続する。つまり、駆動可動体４１は、その四隅において、駆動ばね４３によって支持されている。これにより、駆動可動体４１の姿勢が安定する。また、各駆動ばね４３１〜４３４は、蛇行形状となっており、Ｘ軸方向に弾性変形可能である。
【００２１】
駆動部４４は、第１象限Ｅ１に位置する第１駆動部４４Ａと、第２象限Ｅ２に位置する第２駆動部４４Ｂと、第３象限Ｅ３に位置する第３駆動部４４Ｃと、第４象限Ｅ４に位置する第４駆動部４４Ｄと、を有する。このように、各象限Ｅ１〜Ｅ４に駆動部４４を設けることにより、駆動可動体４１を安定した姿勢でＸ軸方向に駆動することができる。
【００２２】
これら第１〜第４駆動部４４Ａ〜４４Ｄは、それぞれ、駆動可動体４１に接続されている可動駆動電極４４０と、基板２に固定されている固定駆動電極４４５と、を有する。また、固定駆動電極４４５は、可動駆動電極４４０を間に挟んで設けられている第１固定駆動電極４４６および第２固定駆動電極４４７を有する。なお、構造体４０Ａでは、可動駆動電極４４０に対してＸ軸方向マイナス側に第１固定駆動電極４４６が位置し、Ｘ軸方向プラス側に第２固定駆動電極４４７が位置している。反対に、構造体４０Ｂでは、可動駆動電極４４０に対してＸ軸方向プラス側に第１固定駆動電極４４６が位置し、Ｘ軸方向マイナス側に第２固定駆動電極４４７が位置している。
【００２３】
また、可動駆動電極４４０、第１固定駆動電極４４６および第２固定駆動電極４４７は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿う複数の電極指を有する櫛歯状電極である。また、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂと第３、第４駆動部４４Ｃ、４４Ｄとは、仮想Ｘ軸Ｌｘに対して線対称であり、第１、第４駆動部４４Ａ、４４Ｄと第２、第３駆動部４４Ｂ、４４Ｃとは、仮想Ｙ軸Ｌｙに対して線対称である。
【００２４】
また、検出可動体４５は、駆動可動体４１の内側に設けられている。また、検出可動体４５は、矩形の枠状であり、駆動可動体４１と同心的に設けられている。
【００２５】
また、検出ばね４６は、４つの検出ばね４６１、４６２、４６３、４６４を有する。そして、検出ばね４６１は、第１象限Ｅ１に位置する検出可動体４５の角部と駆動可動体４１とを接続し、検出ばね４６２は、第２象限Ｅ２に位置する検出可動体４５の角部と駆動可動体４１とを接続し、検出ばね４６３は、第３象限Ｅ３に位置する検出可動体４５の角部と駆動可動体４１とを接続し、検出ばね４６４は、第４象限Ｅ４に位置する検出可動体４５の角部と駆動可動体４１とを接続する。つまり、検出可動体４５は、その四隅において、検出ばね４６によって支持されている。これにより、検出可動体４５の姿勢が安定する。また、各検出ばね４６１〜４６４は、蛇行形状となっており、Ｙ軸方向に弾性変形可能である。
【００２６】
また、検出部４７は、検出可動体４５に接続されている可動検出電極４７０と、基板２に固定されている固定検出電極４７５と、を有する。
【００２７】
可動検出電極４７０は、検出可動体４５の内側に設けられている複数の電極指４７１を有する。複数の電極指４７１は、それぞれ、Ｘ軸方向に延在し、Ｙ軸方向に並んで設けられている。固定検出電極４７５は、各電極指４７１を間に挟んで対向して設けられている第１固定検出電極４７６および第２固定検出電極４７７を有する。なお、構造体４０Ａでは、電極指４７１に対してＹ軸方向プラス側に第１固定検出電極４７６が位置し、Ｙ軸方向マイナス側に第２固定検出電極４７７が位置している。反対に、構造体４０Ｂでは、電極指４７１に対してＹ軸方向マイナス側に第１固定検出電極４７６が位置し、Ｙ軸方向プラス側に第２固定検出電極４７７が位置している。
【００２８】
以上、センサー素子４について簡単に説明した。なお、以下では、駆動可動体４１、可動駆動電極４４０、検出ばね４６、検出可動体４５および可動検出電極４７０の集合体を「可動体４８」とも言う。このようなセンサー素子４のうち、可動体４８が配線７１と電気的に接続され、各第１固定駆動電極４４６が配線７２と電気的に接続され、各第２固定駆動電極４４７が配線７３と電気的に接続され、各第１固定検出電極４７６が配線７４と電気的に接続され、各第２固定検出電極４７７が配線７５と電気的に接続されている。配線７４、７５は、それぞれ、電極パッドＰを介してチャージアンプに接続されており、可動検出電極４７０と第１固定検出電極４７６との間に静電容量Ｃａが形成され、可動検出電極４７０と第２固定検出電極４７７との間に静電容量Ｃｂが形成される。
【００２９】
例えば、配線７１を介して図５に示す電圧Ｖ１を可動体４８に印加し、配線７２を介して図５に示す電圧Ｖ２を第１固定駆動電極４４６に印加し、配線７３を介して図５に示す電圧Ｖ３を第２固定駆動電極４４７に印加すると、これらの間に作用する静電引力によって、図６中の矢印Ｄに示すように、２つの可動体４８がＸ軸方向に接近・離間を繰り返すように互いに逆相で振動する。このように、２つの可動体４８を逆相で振動させることにより、可動体４８同士で振動をキャンセルすることができるため、振動漏れが抑制されてより優れた角速度ωｚの検出特性を有する慣性センサー１となる。なお、以下では、この振動モードを「駆動振動モード」とも言う。
【００３０】
そして、２つの可動体４８を駆動振動モードで駆動させている状態で、センサー素子４に角速度ωｚが加わると、コリオリの力により、図６中の矢印Ｅで示すように、２つの検出可動体４５がＹ軸方向に互いに逆相で振動し、この振動に伴って、静電容量Ｃａ、Ｃｂがそれぞれ変化する。そのため、静電容量Ｃａ、Ｃｂの変化に基づいて、センサー素子４が受けた角速度ωｚを求めることができる。なお、以下では、この振動モードを「検出振動モード」とも言う。
【００３１】
ここで、前述した駆動振動モードでは、理想的には２つの可動体４８は、Ｘ軸方向に沿って振動することが好ましい。言い換えると、駆動振動モードにおいて、Ｘ軸方向以外の方向、特にＹ軸方向に振動しないことが好ましい。しかしながら、例えば、シリコン基板４００のエッチング精度に起因して形状ずれが生じ、この形状ずれが要因となって、２つの可動体４８が図６中の矢印Ｑで示すように、Ｙ軸方向成分を含む斜め方向に振動する場合がある。このように、２つの可動体４８が斜め振動すると、角速度ωｚが加わっていないにも関わらず静電容量Ｃａ、Ｃｂが変化してしまう。そのため、これに起因してクアドラチャ信号からなるノイズが生じ、角速度ωｚの検出精度が悪化してしまう。なお、以下では、駆動振動モードにおける可動体４８のＸ軸方向以外の振動、特にＹ軸方向の振動をクアドラチャとも言う。
【００３２】
そこで、慣性センサー１は、クアドラチャを低減するために駆動部４４で生じる静電引力の大きさを調整する第１調整部５を有する。なお、以下では、図６に示すように、第１調整部５を設けないと矢印Ｑで示すクアドラチャが生じる場合について代表して説明する。この場合、慣性センサー１は、図６に示すように、各構造体４０Ａ、４０Ｂの第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂに第１調整部５を設けて、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂで生じる静電引力を減少させることにより、クアドラチャを抑制している。
【００３３】
図７および図８に示すように、可動駆動電極４４０は、Ｙ軸方向に延在する支持部４４０ａと、支持部４４０ａからＸ軸方向両側に延出する複数の電極指４４０ｂと、を有する。また、第１固定駆動電極４４６は、Ｙ軸方向に延在する支持部４４６ａと、支持部４４６ａからＸ軸方向の可動駆動電極４４０側に延出し、電極指４４０ｂと噛み合って設けられている複数の電極指４４６ｂと、を有する。また、第２固定駆動電極４４７は、Ｙ軸方向に延在する支持部４４７ａと、支持部４４７ａからＸ軸方向の可動駆動電極４４０側に延出し、電極指４４０ｂと噛み合って設けられている複数の電極指４４７ｂと、を有する。
【００３４】
そして、第１調整部５では、各電極指４４０ｂ、４４６ｂ、４４７ｂがレーザー加工されており、図示の構成では各電極指４４０ｂ、４４６ｂ、４４７ｂの上端部が丸く削られている。そして、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂの各電極指４４０ｂ、４４６ｂ、４４７ｂの厚さｔ１が、シリコン基板４００の厚さｔよりも薄くなっている。つまり、第１調整部５を形成することにより、第１調整部５を形成しない場合と比べて、電極指４４０ｂと電極指４４６ｂ、４４７ｂとの対向面積が小さくなり、その分、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂで生じる静電引力を小さくすることができる。そして、第１調整部５を形成する領域や厚さｔ１を適宜調整して、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂで生じる静電引力と第３、第４駆動部４４Ｃ、４４Ｄで生じる静電引力とのバランスをとることにより、前述したクアドラチャが抑制され、角速度ωｚの検出精度が向上する。
【００３５】
特に、本実施形態では、中心Ｏに対して対称的に設けられている構造体４０Ａの第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂと構造体４０Ｂの第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂとに第１調整部５を形成している。そのため、２つの可動体４８の両方でクアドラチャを抑制することができ、より効果的にかつバランスよく、クアドラチャを抑制することができる。
【００３６】
なお、第１調整部５の構成としては、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂで生じる静電引力を変化させることができれば、上述の構成に限定されず、クアドラチャの大きさや向きによって適宜変更することができる。例えば、本実施形態では、各電極指４４０ｂ、４４６ｂ、４４７ｂの長手方向の全域に亘って第１調整部５が設けられているが、これに限定されず、長手方向の一部に設けられていてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、全ての電極指４４０ｂ、４４６ｂ、４４７ｂに第１調整部５が設けられているが、これに限定されず、第１調整部５が設けられていない電極指４４０ｂ、４４６ｂ、４４７ｂがあってもよい。この場合、例えば、図９および図１０に示すように、構造体４０Ａでは、最もＹ軸方向プラス側に位置する電極指４４６ｂ以外の各電極指４４６ｂと、最もＹ軸方向マイナス側に位置する電極指４４７ｂ以外の各電極指４４６ｂと、に第１調整部５を形成し、構造体４０Ｂでは、最もＹ軸方向マイナス側に位置する電極指４４６ｂ以外の各電極指４４６ｂと、最もＹ軸方向プラス側に位置する電極指４４７ｂ以外の各電極指４４６ｂと、に第１調整部５を形成することにより、図中の矢印Ｆで示すように、クアドラチャとは傾きが反対の斜め方向への静電引力を生じさせてもよい。これにより、より効果的に、クアドラチャを抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂで第１調整部５の構成（厚さｔ１や形成領域）がほぼ同じであるが、これに限定されず、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂで第１調整部５の構成を異ならせてもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、第１調整部５をレーザー加工により形成しているが、第１調整部５の形成方法としては、レーザー加工に限定されない。例えば、第１調整部５は、収束イオンビーム加工により形成してもよいし、エッチングにより形成してもよいし、ダイシングソー等によるハーフカットにより形成してもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂで生じる静電引力を小さくすることによりクアドラチャを抑制しているが、反対に、第３、第４駆動部４４Ｃ、４４Ｄに第１調整部５を設け、第１調整部５によって第３、第４駆動部４４Ｃ、４４Ｄで生じる静電引力を大きくすることによりクアドラチャを抑制してもよい。第３、第４駆動部４４Ｃ、４４Ｄで生じる静電引力を大きくする方法としては、特に限定されず、例えば、電極指４４０ｂ、４４６ｂ、４４７ｂに金属膜を堆積させて、これらの対向面積を大きくしたり、離間距離を小さくしたりする方法が挙げられる。
【００４１】
また、本実施形態では、第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂに第１調整部５が設けられているが、これに限定されず、第１調整部５は、第１〜第４駆動部４４Ａ〜４４Ｄの少なくとも１つに設けられていればよい。
【００４２】
以上、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、基板２に設けられている構造体４０Ａ（４０Ｂ）と、を有し、構造体４０Ａは、基板２とＺ軸に並んで設けられている駆動可動体４１と、駆動可動体４１をＸ軸に沿う方向に変位可能に支持している駆動ばね４３１〜４３４と、駆動可動体４１をＸ軸に沿う方向に駆動する駆動部４４と、を有する。また、駆動部４４は、駆動可動体４１に支持されている可動駆動電極４４０と、基板２に設けられ、可動駆動電極４４０との間に静電引力を発生させる固定駆動電極４４５と、を有する。そして、慣性センサー１は、可動駆動電極４４０と固定駆動電極４４５との間の静電引力の大きさを調整する第１調整部５を有する。このような構成によれば、第１調整部５によって可動駆動電極４４０と固定駆動電極４４５の間に生じる静電引力を調整することができる。そのため、クアドラチャを効果的に抑制することができ、クアドラチャによる慣性検出特性の低下を抑制することのできる慣性センサー１となる。
【００４３】
また、前述したように、構造体４０Ａ、４０Ｂの第１調整部５でのＺ軸に沿う方向の厚さｔ１は、構造体４０Ａ、４０Ｂ第１調整部５以外でのＺ軸に沿う方向の厚さｔよりも薄い。このように、第１調整部５において、構造体４０Ａ、４０Ｂの厚さｔ１を薄くすることにより、簡単な構成で、駆動部４４で生じる静電引力を減少させることができる。そのため、より簡単に、クアドラチャを抑制することができる。
【００４４】
また、前述したように、駆動可動体４１の中心Ｏ４１と交わり、Ｘ軸に沿う仮想軸を仮想Ｘ軸Ｌｘとし、駆動可動体４１の中心Ｏ４１と交わり、Ｙ軸に沿う仮想軸を仮想Ｙ軸Ｌｙとし、仮想Ｘ軸Ｌｘおよび仮想Ｙ軸Ｌｙで区画される４つの象限を第１象限Ｅ１、第２象限Ｅ２、第３象限Ｅ３および第４象限Ｅ４としたとき、駆動部４４は、第１象限に位置する第１駆動部４４Ａと、前記第２象限Ｅ２に位置する第２駆動部４４Ｂと、第３象限Ｅ３に位置する第３駆動部４４Ｃと、第４象限Ｅ４に位置する第４駆動部４４Ｄと、を有する。そして、第１駆動部４４Ａ、第２駆動部４４Ｂ、第３駆動部４４Ｃおよび第４駆動部４４Ｄの少なくとも１つに第１調整部５が設けられている。このような構成によれば、第１〜第４駆動部４４Ａ〜４４Ｄによってバランスよく駆動可動体４１を駆動することができる。そのため、クアドラチャが生じ難くなる。
【００４５】
また、前述したように、第１象限Ｅ１および第２象限Ｅ２と、第３象限Ｅ３および第４象限Ｅ４と、が仮想Ｘ軸Ｌｘを挟んで設けられ、第１駆動部４４Ａおよび第２駆動部４４Ｂに第１調整部５が設けられている。このように、仮想Ｘ軸Ｌｘに対して一方側に位置する２つの第１、第２駆動部４４Ａ、４４Ｂに第１調整部５を設けることにより、クアドラチャをより効果的に抑制することができる。
【００４６】
また、前述したように、慣性センサー１は、Ｘ軸に沿う方向に並んで設けられている２つの構造体４０Ａ、４０Ｂを有し、一方の構造体４０Ａに含まれている駆動可動体４１と他方の構造体４０Ｂに含まれる駆動可動体４１とがＸ軸に沿う方向に逆相で振動する。これにより、駆動可動体４１同士で振動をキャンセルすることができるため、振動漏れが抑制され、より優れた角速度ωｚの検出特性を有する慣性センサー１となる。
【００４７】
また、前述したように、一方の構造体４０Ａでは、第１調整部５が設けられている駆動部４４が仮想Ｘ軸Ｌｘに対して一方側に位置し、他方の構造体４０Ｂでは、第１調整部５が設けられている駆動部４４が仮想Ｘ軸Ｌｘに対して他方側に位置している。このように、構造体４０Ａと構造体４０Ｂとで第１調整部５を設ける駆動部４４を対称的に設けることにより、クアドラチャをより効果的に抑制することができる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
図１１は、第２実施形態の慣性センサーを示す平面図である。図１２は、第２調整部を示す斜視図である。
【００４９】
本実施形態は、駆動可動体４１に形成されている第２調整部６を有すること以外は、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１１および図１２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。
【００５０】
図１１に示すように、本実施形態の慣性センサー１は、駆動可動体４１の重心Ｇの位置を調整する第２調整部６を有する。例えば、大きなクアドラチャが生じている場合には第１調整部５だけではクアドラチャをキャンセルしきれない場合がある。そこで、慣性センサー１は、さらに第２調整部６を設けて、第１調整部５との協働によりクアドラチャを効果的に抑制している。第２調整部６は、第１調整部５でキャンセルしきれなかったクアドラチャを、駆動可動体４１の重心Ｇの位置をずらすことによりキャンセルする。
【００５１】
第１調整部５によっても矢印Ｑ１で示すクアドラチャが残存した場合、そのクアドラチャをキャンセルするように、構造体４０Ａでは、駆動可動体４１の重心ＧがＹ軸方向プラス側へずれるように第２調整部６を形成し、構造体４０Ｂでは、駆動可動体４１の重心ＧがＹ軸方向マイナス側へずれるように第２調整部６を形成する。これにより、構造体４０Ａでは、仮想Ｘ軸Ｌｘに対してＹ軸方向プラス側に位置する部分４１１のモーメントが増大し、反対に、Ｙ軸方向マイナス側に位置する部分４１２のモーメントが減少することによりクアドラチャが抑制され、構造体４０Ｂでは、仮想Ｘ軸Ｌｘに対してＹ軸方向マイナス側に位置する部分４１１のモーメントが増大し、反対に、Ｙ軸方向プラス側に位置する部分４１２のモーメントが減少することによりクアドラチャが抑制される。
【００５２】
本実施形態の第２調整部６では、図１２に示すように、構造体４０Ａの駆動可動体４１のＹ軸方向マイナス側の部分４１２がレーザー加工によって削られており、これにより、駆動可動体４１の重心ＧをＹ軸方向プラス側にずらしている。同様に、構造体４０Ｂの駆動可動体４１のＹ軸方向プラス側の部分４１２がレーザー加工によって削られており、これにより、駆動可動体４１の重心ＧをＹ軸方向マイナス側にずらしている。
【００５３】
なお、第２調整部６の構成としては、駆動可動体４１の重心Ｇの位置をずらすことができれば、上述の構成に限定されない。例えば、構造体４０Ａの駆動可動体４１のＹ軸方向プラス側の端部に金属膜等の錘を設けて重心ＧをＹ軸方向プラス側にずらし、構造体４０Ｂの駆動可動体４１のＹ軸方向マイナス側の端部に金属膜等の錘を設けて重心ＧをＹ軸方向マイナス側にずらしてもよい。
【００５４】
以上のように、本実施形態の慣性センサー１は、駆動可動体４１の重心位置を調整する第２調整部６を有する。第１調整部５だけではキャンセルしきれないクアドラチャであっても、第１調整部５と第２調整部６との協働によりクアドラチャを効果的に抑制することができる。
【００５５】
このような第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。
【００５６】
＜第３実施形態＞
図１３は、第３実施形態の慣性センサーが有する第３調整部を示す斜視図である。
【００５７】
本実施形態は、検出部４７に形成されている第３調整部８を有すること以外は、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１３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。
【００５８】
図１３に示すように、本実施形態の慣性センサー１は、検出部４７に形成され、静電容量Ｃａ、Ｃｂを調整する第３調整部８を有する。例えば、シリコン基板４００のエッチング精度に起因した形状ずれが生じ、自然状態の静電容量Ｃａ、Ｃｂに差が生じると、その差分に応じた不要信号が生じる。そこで、本実施形態では、静電容量Ｃａ、Ｃｂの差が小さくなるように、好ましくは静電容量Ｃａ、Ｃｂが等しくなるように、検出部４７に第３調整部８を形成している。自然状態での静電容量Ｃａ、Ｃｂの差が小さい程、第１、第２固定検出電極４７６、４７７が接続されているチャージアンプのゲインを上げても信号が飽和し難くなり、ノイズを低減することができる。なお、本実施形態では、第３調整部８を形成する前は、Ｃａ＞Ｃｂである。
【００５９】
本実施形態の第３調整部８では、第１固定検出電極４７６の一部がレーザー加工によって削られている。これにより、第１固定検出電極４７６と電極指４７１との対向面積が減少すると共に、これらの平均離間距離が増大し、静電容量Ｃａが減少する。そのため、静電容量Ｃａ、Ｃｂの差を小さくすることができる。
【００６０】
なお、第３調整部８の構成としては、静電容量Ｃａ、Ｃｂの差を小さくすることができれば、上述の構成に限定されない。例えば、第２固定検出電極４７７の表面に金属膜を成膜して、第２固定検出電極４７７と電極指４７１との対向面積を増加させると共に、これらの平均離間距離を減少させ、静電容量Ｃｂを静電容量Ｃａと等しくなるように増大させてもよい。
【００６１】
以上のように、本実施形態の慣性センサー１は、可動検出電極４７０と固定検出電極４７５との間の静電容量Ｃａ、Ｃｂを調整する第３調整部８を有する。これにより、静電容量Ｃａ、Ｃｂの差を小さくすることができ、ノイズを低減することができる。
【００６２】
このような第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。
【００６３】
＜第４実施形態＞
図１４は、第４実施形態のスマートフォンを示す平面図である。
【００６４】
図１４に示すスマートフォン１２００には、慣性センサー１と、慣性センサー１から出力される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によって検出される検出データは、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。
【００６５】
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から出力される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。
【００６６】
なお、慣性センサー１を内蔵する電子機器としては、特に限定されず、スマートフォン１２００以外にも、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が挙げられる。
【００６７】
＜第５実施形態＞
図１５は、第５実施形態の慣性計測装置を示す分解斜視図である。図１６は、図１５に示す慣性計測装置が有する基板の斜視図である。
【００６８】
図１５に示す慣性計測装置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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
センサーモジュール２３００は、インナーケース２３１０と、基板２３２０と、を有している。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との接触を防止するための凹部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。
【００７２】
図１６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、これら各センサーとして、実施形態に記載の慣性センサーを用いることができる。
【００７３】
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。
【００７４】
＜第６実施形態＞
図１７は、第６実施形態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１８は、図１７に示す移動体測位装置の作用を示す図である。
【００７５】
図１７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。
【００７６】
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、を有している。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。
【００７７】
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、を有している。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。
【００７８】
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。
【００７９】
位置合成部３６００は、演算処理部３２００から出力される慣性航法測位データおよび位置情報取得部３５００から出力される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１８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。
【００８０】
位置合成部３６００から出力される位置データは、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。
【００８１】
＜第７実施形態＞
図１９は、第７実施形態の移動体を示す斜視図である。
【００８２】
図１９に示す移動体としての自動車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。
【００８３】
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から出力される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。
【００８４】
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。
【００８５】
以上、本発明の慣性センサー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、前述した実施形態では、慣性センサーとして、角速度を検出する構成について説明したが、これに限定されず、例えば、加速度を検出する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１…慣性センサー、２…基板、２１…凹部、３…蓋、３１…凹部、３９…ガラスフリット、４…センサー素子、４０Ａ、４０Ｂ…構造体、４００…シリコン基板、４１…駆動可動体、４１１、４１２…部分、４２、４２１〜４２４…固定部、４３、４３１〜４３４…駆動ばね、４４…駆動部、４４Ａ…第１駆動部、４４Ｂ…第２駆動部、４４Ｃ…第３駆動部、４４Ｄ…第４駆動部、４４０…可動駆動電極、４４０ａ…支持部、４４０ｂ…電極指、４４５…固定駆動電極、４４６…第１固定駆動電極、４４６ａ…支持部、４４６ｂ…電極指、４４７…第２固定駆動電極、４４７ａ…支持部、４４７ｂ…電極指、４５…検出可動体、４６、４６１〜４６４…検出ばね、４７…検出部、４７０…可動検出電極、４７１…電極指、４７５…固定検出電極、４７６…第１固定検出電極、４７７…第２固定検出電極、４８…可動体、５…第１調整部、６…第２調整部、７１〜７５…配線、８…第３調整部、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、Ｄ、Ｅ、Ｆ…矢印、Ｅ１…第１象限、Ｅ２…第２象限、Ｅ３…第３象限、Ｅ４…第４象限、Ｇ…重心、Ｌｘ…仮想Ｘ軸、Ｌｙ…仮想Ｙ軸、Ｏ、Ｏ４１…中心、Ｐ…電極パッド、Ｑ、Ｑ１…矢印、Ｓ…収納空間、ｔ、ｔ１…厚さ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３…電圧、θ…傾斜、ωｚ…角速度
【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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【図１８】
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【図１９】
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