(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気圧の変動を検出し、検出方向に沿って所定の距離を離して配置される、少なくとも２つの気圧変動センサと、
前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、計測対象物の傾斜情報を計測する傾斜情報計測部と、
前記計測対象物が静止している状態における前記計測対象物の傾斜情報を、静止傾斜情報として検出する静止傾斜センサと、
前記計測対象物が静止しているか否かを判定する静止判定部と
を備え、
前記気圧変動センサは、空気が流入するキャビティと、前記空気を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部と外部との圧力差に基づいて前記気圧の変動を検出し、
前記少なくとも２つの気圧変動センサのうちの少なくとも１つが、前記キャビティの容積を変更する容積可変部を備え、
前記傾斜情報計測部は、
前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、前記計測対象物の傾斜角の変動に関する情報を示す傾斜変動情報を生成する傾斜変動情報生成部と、
前記静止判定部によって前記計測対象物が静止していると判定された場合に前記静止傾斜センサによって検出された前記静止傾斜情報と、前記傾斜変動情報生成部によって生成された前記傾斜変動情報とに基づいて、前記計測対象物の傾斜情報を検出する傾斜情報検出部と
を備えることを特徴とする傾斜計測装置。
【請求項２】
前記容積可変部は、前記キャビティの少なくとも１つの面に配置され、外力により変形可能なメンブレン構造部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の傾斜計測装置。
【請求項３】
前記容積可変部は、
変位可能な前記キャビティの底面と、
前記底面の位置を変更して、前記容積を変更する送りねじ機構と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の傾斜計測装置。
【請求項４】
前記容積可変部は、
変位可能な前記キャビティの底面と、
前記底面の位置を変更して、前記容積を変更する圧電素子と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の傾斜計測装置。
【請求項５】
前記容積可変部は、前記キャビティの側面に配置された、前記底面を変位する蛇腹機構を備える
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の傾斜計測装置。
【請求項６】
前記容積可変部は、前記キャビティの内部に配置された樹脂部によって前記容積を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の傾斜計測装置。
【請求項７】
前記計測対象物の傾斜情報の初期値を記憶する記憶部を備え、
前記傾斜情報検出部は、
前記静止判定部によって前記計測対象物が静止していると判定された場合に、前記静止傾斜情報を前記初期値として前記記憶部に記憶させ、
前記記憶部が記憶する前記初期値と、前記傾斜変動情報とに基づいて、前記計測対象物の傾斜情報を検出するとともに、検出した当該計測対象物の傾斜情報を前記初期値として前記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の傾斜計測装置。
【請求項８】
前記気圧変動センサは、
前記キャビティを有するセンサ本体と、
前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状であり、前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、
前記カンチレバーの撓み変形に応じた前記気圧変動情報を検出する気圧変動検出部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の傾斜計測装置。
【請求項９】
前記少なくとも２つの気圧変動センサの出力特性を計測する特性計測部と、
前記特性計測部によって計測された前記少なくとも２つの気圧変動センサの出力特性が一致するように、前記容積可変部により調整する調整部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の傾斜計測装置
。
【請求項１０】
気圧の変動を検出し、検出方向に沿って所定の距離を離して配置される、少なくとも２つの気圧変動センサと、
前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、計測対象物の傾斜情報を計測する傾斜情報計測部と、
前記計測対象物が静止している状態における前記計測対象物の傾斜情報を、静止傾斜情報として検出する静止傾斜センサと、
前記計測対象物が静止しているか否かを判定する静止判定部と
を備え、
前記気圧変動センサは、空気が流入するキャビティと、前記空気を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部と外部との圧力差に基づいて前記気圧の変動を検出し、
前記少なくとも２つの気圧変動センサのうちの少なくとも１つが、前記キャビティの容積を変更する容積可変部を備え、
前記傾斜情報計測部は、
前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、前記計測対象物の傾斜角の変動に関する情報を示す傾斜変動情報を生成する傾斜変動情報生成部と、
前記静止判定部によって前記計測対象物が静止していると判定された場合に前記静止傾斜センサによって検出された前記静止傾斜情報と、前記傾斜変動情報生成部によって生成された前記傾斜変動情報とに基づいて、前記計測対象物の傾斜情報を検出する傾斜情報検出部と
を備えることを特徴とする傾斜計測システム。
【請求項１１】
気圧の変動を検出し、検出方向に沿って所定の距離を離して配置される、少なくとも２つの気圧変動センサと、前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、計測対象物の傾斜情報を計測する傾斜情報計測部と、前記計測対象物が静止している状態における前記計測対象物の傾斜情報を、静止傾斜情報として検出する静止傾斜センサと、前記計測対象物が静止しているか否かを判定する静止判定部と、を備える傾斜計測装置に用いる気圧変動センサの調整方法であって、
空気が流入するキャビティと、前記空気を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部と外部との圧力差に基づいて気圧の変動を検出する、前記少なくとも２つの気圧変動センサの出力特性を計測する特性計測ステップと、
前記少なくとも２つのうちの少なくとも１つが備える、前記キャビティの容積を変更する容積可変部によって、前記特性計測ステップによって計測された前記少なくとも２つの気圧変動センサの出力特性が一致するように調整する調整ステップと
を含み、
前記傾斜情報計測部は、
前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、前記計測対象物の傾斜角の変動に関する情報を示す傾斜変動情報を生成する傾斜変動情報生成部と、
前記静止判定部によって前記計測対象物が静止していると判定された場合に前記静止傾斜センサによって検出された前記静止傾斜情報と、前記傾斜変動情報生成部によって生成された前記傾斜変動情報とに基づいて、前記計測対象物の傾斜情報を検出する傾斜情報検出部と
を備えることを特徴とする気圧変動センサの調整方法。
【請求項１２】
前記特性計測ステップにおいて、前記出力特性として、カットオフ周波数を計測し、
前記調整ステップにおいて、前記少なくとも２つの気圧変動センサの前記カットオフ周波数の差が所定の範囲内になるように、前記容積可変部によって調整する
ことを特徴とする請求項１１に記載の気圧変動センサの調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜計測装置、傾斜計測システム、及び気圧変動センサの調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
計測対象物の角度や水平度などの傾斜情報を計測する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。例えば、特許文献１に記載の技術では、計測対象物の少なくとも３箇所に配置された絶対圧センサの出力に基づいて、計測対象物の水平度を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６１７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、絶対圧センサは、一般に検出精度の低く、特許文献１に記載の技術では、センサ間の感度バラツキが誤差の要因になって、傾斜情報の検出精度が十分に得られない場合があった。
このように、上述した従来技術では、十分な検出精度が得られない場合があり、傾斜情報の検出精度を向上させることが望まれる。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、傾斜情報の検出精度を向上させることができる傾斜計測装置、傾斜計測システム、及び気圧変動センサの調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、気圧の変動を検出し、検出方向に沿って所定の距離を離して配置される、少なくとも２つの気圧変動センサと、前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、計測対象物の傾斜情報を計測する傾斜情報計測部と、前記計測対象物が静止している状態における前記計測対象物の傾斜情報を、静止傾斜情報として検出する静止傾斜センサと、前記計測対象物が静止しているか否かを判定する静止判定部とを備え、前記気圧変動センサは、空気が流入するキャビティと、前記空気を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部と外部との圧力差に基づいて前記気圧の変動を検出し、前記少なくとも２つの気圧変動センサのうちの少なくとも１つが、前記キャビティの容積を変更する容積可変部を備え、前記傾斜情報計測部は、前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、前記計測対象物の傾斜角の変動に関する情報を示す傾斜変動情報を生成する傾斜変動情報生成部と、前記静止判定部によって前記計測対象物が静止していると判定された場合に前記静止傾斜センサによって検出された前記静止傾斜情報と、前記傾斜変動情報生成部によって生成された前記傾斜変動情報とに基づいて、前記計測対象物の傾斜情報を検出する傾斜情報検出部とを備えることを特徴とする傾斜計測装置である。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜計測装置において、前記容積可変部は、前記キャビティの少なくとも１つの面に配置され、外力により変形可能なメンブレン構造部を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜計測装置において、前記容積可変部は、変位可能な前記キャビティの底面と、前記底面の位置を変更して、前記容積を変更する送りねじ機構とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜計測装置において、前記容積可変部は、変位可能な前記キャビティの底面と、前記底面の位置を変更して、前記容積を変更する圧電素子とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜計測装置において、前記容積可変部は、前記キャビティの側面に配置された、前記底面を変位する蛇腹機構を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜計測装置において、前記容積可変部は、前記キャビティの内部に配置された樹脂部によって前記容積を変更することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜計測装置において、前記計測対象物の傾斜情報の初期値を記憶する記憶部を備え、前記傾斜情報検出部は、前記静止判定部によって前記計測対象物が静止していると判定された場合に、前記静止傾斜情報を前記初期値として前記記憶部に記憶させ、前記記憶部が記憶する前記初期値と、前記傾斜変動情報とに基づいて、前記計測対象物の傾斜情報を検出するとともに、検出した当該計測対象物の傾斜情報を前記初期値として前記記憶部に記憶させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜計測装置において、前記気圧変動センサは、前記キャビティを有するセンサ本体と、前記連通孔を除く前記キャビティの開口面を塞ぐように基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状であり、前記キャビティの内部と外部との圧力差に応じて撓み変形するカンチレバーと、前記カンチレバーの撓み変形に応じた前記気圧変動情報を検出する気圧変動検出部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜計測装置において、前記少なくとも２つの気圧変動センサの出力特性を計測する特性計測部と、前記特性計測部によって計測された前記少なくとも２つの気圧変動センサの出力特性が一致するように、前記容積可変部により調整する調整部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、気圧の変動を検出し、検出方向に沿って所定の距離を離して配置される、少なくとも２つの気圧変動センサと、前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、計測対象物の傾斜情報を計測する傾斜情報計測部と、前記計測対象物が静止している状態における前記計測対象物の傾斜情報を、静止傾斜情報として検出する静止傾斜センサと、前記計測対象物が静止しているか否かを判定する静止判定部とを備え、前記気圧変動センサは、空気が流入するキャビティと、前記空気を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部と外部との圧力差に基づいて前記気圧の変動を検出し、前記少なくとも２つの気圧変動センサのうちの少なくとも１つが、前記キャビティの容積を変更する容積可変部を備え、前記傾斜情報計測部は、前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、前記計測対象物の傾斜角の変動に関する情報を示す傾斜変動情報を生成する傾斜変動情報生成部と、前記静止判定部によって前記計測対象物が静止していると判定された場合に前記静止傾斜センサによって検出された前記静止傾斜情報と、前記傾斜変動情報生成部によって生成された前記傾斜変動情報とに基づいて、前記計測対象物の傾斜情報を検出する傾斜情報検出部とを備えることを特徴とする傾斜計測システムである。
【００１７】
また、本発明の一態様は、気圧の変動を検出し、検出方向に沿って所定の距離を離して配置される、少なくとも２つの気圧変動センサと、前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、計測対象物の傾斜情報を計測する傾斜情報計測部と、前記計測対象物が静止している状態における前記計測対象物の傾斜情報を、静止傾斜情報として検出する静止傾斜センサと、前記計測対象物が静止しているか否かを判定する静止判定部と、を備える傾斜計測装置に用いる気圧変動センサの調整方法であって、空気が流入するキャビティと、前記空気を前記キャビティの内外に流通させる連通孔と、を有し、前記キャビティの内部と外部との圧力差に基づいて気圧の変動を検出する、前記少なくとも２つの気圧変動センサの出力特性を計測する特性計測ステップと、前記少なくとも２つのうちの少なくとも１つが備える、前記キャビティの容積を変更する容積可変部によって、前記特性計測ステップによって計測された前記少なくとも２つの気圧変動センサの出力特性が一致するように調整する調整ステップとを含み、前記傾斜情報計測部は、前記少なくとも２つの気圧変動センサによって検出された前記気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、前記計測対象物の傾斜角の変動に関する情報を示す傾斜変動情報を生成する傾斜変動情報生成部と、前記静止判定部によって前記計測対象物が静止していると判定された場合に前記静止傾斜センサによって検出された前記静止傾斜情報と、前記傾斜変動情報生成部によって生成された前記傾斜変動情報とに基づいて、前記計測対象物の傾斜情報を検出する傾斜情報検出部とを備えることを特徴とする気圧変動センサの調整方法である。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記の気圧変動センサの調整方法において、前記特性計測ステップにおいて、前記出力特性として、カットオフ周波数を計測し、前記調整ステップにおいて、前記少なくとも２つの気圧変動センサの前記カットオフ周波数の差が所定の範囲内になるように、前記容積可変部によって調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、傾斜情報の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態による傾斜計測装置の一例を示す外観図である。
【図２】第１の実施形態による傾斜計測装置の一例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態による傾斜変動センサの一例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態による気圧変動センサの一例を示す構成図である。
【図５】第１の実施形態による気圧変動検出部の一例を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態における気圧変動センサの出力信号の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態における気圧変動センサの動作の一例を示す図である。
【図８】第１の実施形態における気圧変動センサの容積可変部の動作の一例を示す図である。
【図９】第１の実施形態における傾斜変動センサの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態による傾斜変動センサの水平時（静止時）における出力信号の一例を説明する図である。
【図１１】第１の実施形態による傾斜変動センサの傾斜時における出力信号の一例を説明する図である。
【図１２】第１の実施形態による傾斜計測装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】第１の実施形態による調整装置の一例を示すブロック図である。
【図１４】気圧変動センサのキャビティの容積と周波数特性との関係を説明する図である。
【図１５】第１の実施形態による気圧変動センサの調整方法の一例を示すフローチャートである。
【図１６】ねじ機構を利用した容積可変部の変形例を示す図である。
【図１７】樹脂注入を利用した容積可変部の変形例を説明する図である。
【図１８】ピエゾ素子を利用した容積可変部の変形例を示す図である。
【図１９】モータ及びねじ機構を利用した容積可変部の変形例を示す図である。
【図２０】第２の実施形態による気圧変動センサの調整方法の一例を示すフローチャートである。
【図２１】第３の実施形態による調整装置の一例を示すブロック図である。
【図２２】第３の実施形態による気圧変動センサの調整方法の一例を示すフローチャートである。
【図２３】第４の実施形態による傾斜計測装置の傾斜変動センサの一例を示すブロック図である。
【図２４】第５の実施形態による傾斜計測システムの一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態による傾斜計測装置、傾斜計測システム、及び気圧変動センサの調整方法について、図面を参照して説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
まず、図１〜図３を参照して、第１の実施形態による傾斜計測装置１の構成について説明する。
図１は、本実施形態による傾斜計測装置１の一例を示す外観図である。また、図２は、本実施形態による傾斜計測装置１の一例を示すブロック図である。また、図３は、本実施形態による傾斜変動センサ４０の一例を示すブロック図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、傾斜計測装置１は、電源部３１と、静止傾斜センサ３２と、静止判定部３３と、記憶部３４と、制御部３５と、傾斜変動センサ４０とを備えている。また、傾斜変動センサ４０は、通信部４１と、傾斜変動情報生成部４２と、２つの気圧変動センサ（５１、５２）とを備えている。
なお、本実施形態において、気圧変動センサ５１と、気圧変動センサ５２とは、同一の出力特性を示すように調整されており、傾斜計測装置１が備える任意の気圧変動センサを示す場合、又は特に区別しない場合には、気圧変動センサ５０として説明する。
【００２４】
本実施形態による傾斜計測装置１は、計測対象物に設置されて、計測対象物の傾斜情報を検出する。ここで、計測対象物の傾斜情報には、例えば、計測対象物の傾斜角θ、水平度、傾斜の有無を示す情報などが含まれる。本実施形態では、一例として、傾斜計測装置１が、計測対象物の傾斜角θを検出する例について説明する。
【００２５】
傾斜計測装置１は、例えば、図１に示すように、電源部３１と、静止傾斜センサ３２と、静止判定部３３と、記憶部３４と、制御部３５と、傾斜変動センサ４０とが１つのプリント基板ＰＢに実装されており、例えば、数ｃｍ（センチメートル）〜十数ｃｍ規模のサイズに実装可能である。
また、本実施形態では、傾斜計測装置１が検出する傾斜角θの検出方向を、図１に示すＸ軸方向とし、高度の方向をＺ軸方向として説明する。
【００２６】
電源部３１は、傾斜計測装置１を動作させるための電源電圧を生成し、生成した電源電圧を各部に供給する。
静止傾斜センサ３２は、例えば、加速度センサを使用した傾斜角センサなどであり、計測対象物が静止している状態における計測対象物の傾斜角θ（静止傾斜角θＳ）を、静止傾斜情報として検出する。静止傾斜センサ３２は、検出した計測対象物の傾斜角θ（静止傾斜角θＳ）を制御部３５に出力する。
【００２７】
静止判定部３３は、計測対象物が静止しているか否かを判定する。ここで、計測対象物とは、例えば、自転車、バイク、自動車などの移動可能な移動体である。例えば、計測対象物が、計測対象物の測位情報を取得するＧＰＳシステム（測位システム機構の一例）を搭載している場合には、静止判定部３３は、ＧＰＳシステムによって取得された測位情報の変化に基づいて、計測対象物が静止しているか否かを判定する。この場合、静止判定部３３は、例えば、ＧＰＳシステムによって取得された計測対象物の位置が所定の期間変化しない場合に、計測対象物が静止していると判定する。
【００２８】
また、例えば、計測対象物が、移動速度を取得する速度計など（速度検出機構の一例）を有する移動体である場合には、静止判定部３３は、速度計によって取得された移動速度に基づいて、計測対象物が静止しているか否かを判定する。この場合、静止判定部３３は、例えば、速度計によって取得された移動速度を取得し、所定の期間、移動速度がゼロである場合に、計測対象物が静止していると判定する。
【００２９】
また、例えば、計測対象物が、自動車などの車輪の駆動によって移動可能な移動体である場合には、静止判定部３３は、車輪の駆動状態に基づいて、計測対象物が静止しているか否かを判定する。すなわち、静止判定部３３は、車輪の回転の有無を示す回転有無情報を計測対象物から取得して、当該回転有無情報に基づいて、計測対象物が静止しているか否かを判定する。この場合、静止判定部３３は、例えば、回転有無情報が、所定の期間、“回転なし”である場合に、計測対象物が静止していると判定する。
【００３０】
静止判定部３３は、計測対象物が静止しているか否かを示す判定結果を制御部３５に出力する。
なお、静止判定部３３は、上述した計測対象物の静止の判定方法のいずれか１つによって、計測対象物が静止しているか否かを判定してもよいし、複数の判定方法を組み合わせて判定してもよい。
【００３１】
傾斜変動センサ４０は、図１及び図３に示すように、通信部４１と、傾斜変動情報生成部４２と、２つの気圧変動センサ５０とを備えている。
気圧変動センサ５０は、気圧の変動を検出する差圧センサである。気圧変動センサ５１と気圧変動センサ５２とは、検出方向（Ｘ軸方向）に沿って所定の距離（例えば、距離Ｄ）を離して配置されている。また、本実施形態では、気圧変動センサ５２は、後述するキャビティ１０（図４参照）の容積を変更する容積可変部１１を備えている。気圧変動センサ５０は、検出した気圧の変動を、例えば検出信号（気圧変動情報）として、傾斜変動情報生成部４２に出力する。なお、気圧変動センサ５０（５１、５２）の構成の詳細については後述する。
【００３２】
また、本実施形態において、説明の便宜上、気圧変動センサ５０が２つである場合の一例について説明するが、傾斜変動センサ４０は、３個以上の気圧変動センサ５０を備えるようにしてもよい。すなわち、傾斜変動センサ４０は、少なくとも２つの気圧変動センサ５０を備えるものとする。
【００３３】
通信部４１は、傾斜変動センサ４０と制御部３５との間で、各種情報の授受を行うインターフェース部である。通信部４１は、例えば、後述する傾斜変動情報生成部４２が生成した傾斜変動情報（高度変動情報ΔＨＤ）を制御部３５に送信する。
【００３４】
傾斜変動情報生成部４２は、少なくとも２つの気圧変動センサ５０によって検出された気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、計測対象物の傾斜角の変動に関する情報を示す傾斜変動情報を生成する。例えば、傾斜変動情報生成部４２は、２つの気圧変動情報に基づいて、２つの気圧変動センサ５０の高度差の変動を示す高度変動情報を、上述した傾斜変動情報として生成する。
例えば、傾斜変動情報生成部４２は、気圧変動センサ５１が検出した検出信号（気圧変動情報）と、気圧変動センサ５２が検出した検出信号（気圧変動情報）との差分（気圧変動情報の差分情報ΔＰ）を算出する。この気圧変動情報の差分情報ΔＰは、気圧変動センサ５１と気圧変動センサ５２との高度差に対応する。傾斜変動情報生成部４２は、気圧変動情報の差分情報ΔＰを、例えば、変換テーブルなどを利用して、高度変動情報ΔＨＤを生成する。
【００３５】
記憶部３４は、傾斜計測装置１が使用する各種情報を記憶する。記憶部３４は、例えば、計測対象物の傾斜情報の初期値（傾斜角初期値θ０）を記憶する。
制御部３５（傾斜情報検出部の一例）は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、傾斜計測装置１を統括的に制御する。制御部３５は、例えば、傾斜計測装置１の起動時に、静止判定部３３から計測対象物が静止しているか否かを示す判定結果を取得して、計測対象物が静止したと判定されるまで当該処理を繰り返す。制御部３５は、計測対象物が静止したと判定された場合に、静止傾斜センサ３２から取得した静止傾斜情報（静止傾斜角θＳ）を、傾斜角初期値θ０として、記憶部３４に記憶させる。
【００３６】
また、制御部３５は、記憶部３４が記憶する傾斜角初期値θ０と、傾斜変動情報（高度変動情報ΔＨＤ）とに基づいて、計測対象物の傾斜角θを検出する。例えば、制御部３５は、傾斜角初期値θ０を、上述した２つの気圧変動センサ５０の距離Ｄにおける高度差ΔＨ０に変換する。制御部３５は、変換した高度差ΔＨ０に高度変動情報ΔＨＤを加算した現在の計測対象物の傾斜角θに対応する高度差を算出し、当該高度差と、距離Ｄとに基づいて、現在の計測対象物の傾斜角θを算出する。すなわち、制御部３５は、例えば、静止傾斜情報（静止傾斜角θＳ＝傾斜角初期値θ０）と、上述した所定の距離を示す距離情報（距離Ｄ）と、高度変動情報ΔＨＤとに基づいて、計測対象物の傾斜角θを検出する。
【００３７】
このように、制御部３５は、例えば、静止判定部３３によって計測対象物が静止していると判定された場合に静止傾斜センサ３２によって検出された静止傾斜情報（静止傾斜角θＳ）と、傾斜変動情報生成部４２によって生成された傾斜変動情報（高度変動情報ΔＨＤ）とに基づいて、計測対象物の傾斜角θを検出する。なお、制御部３５による計測対象物の傾斜角θの算出処理の詳細については、後述する。
また、制御部３５は、計測対象物の傾斜角θを検出した後に、記憶部３４が記憶する傾斜角初期値θ０を更新する。すなわち、制御部３５は、検出した当該計測対象物の傾斜角θを新たな初期値（傾斜角初期値θ０）として記憶部３４に記憶させる。
【００３８】
なお、図１に示すように、制御部３５と、傾斜変動センサ４０の通信部４１及び傾斜変動情報生成部４２とは、傾斜情報計測部３０に対応する。傾斜情報計測部３０は、例えば、２つの気圧変動センサ５０によって検出された気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、計測対象物の傾斜情報を計測する。
【００３９】
次に、図４及び図５を参照して、本実施形態における気圧変動センサ５０の詳細な構成について説明する。
図４は、本実施形態による気圧変動センサ５０の一例を示す構成図である。
図４（ａ）は、本実施形態における気圧変動センサ５０（５１、５２）の一例を示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った気圧変動センサ５１の断面図である。また、図４（ｃ）は、図４（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った気圧変動センサ５２の断面図である。
【００４０】
図４に示すように、気圧変動センサ５０（５１、５２）は、表裏の圧力差に応じて変形するカンチレバー４と、一端がカンチレバー４と対向するように配設された蓋部１２と、カンチレバー４の変位を測定するための気圧変動検出部５と、カンチレバー４及び蓋部１２の一面に配設されたキャビティ筐体３と、を有している。
【００４１】
キャビティ筐体３（センサ本体の一例）は、内部にキャビティ１０が形成された箱状の部材である。キャビティ筐体３は、例えば、キャビティ１０を構成するセラミック材よりなる第１筐体部３ａと、第１筐体部３ａ上に配置され、かつ後述のシリコン支持層２ａ及びシリコン酸化膜等の酸化層２ｂよりなる第２筐体部３ｂとを有している。
【００４２】
カンチレバー４は、例えば、シリコン支持層２ａ、シリコン酸化膜等の酸化層２ｂ、及びシリコン活性層２ｃを熱的に貼り合わせたＳＯＩ基板２を加工することで形成されている。具体的には、カンチレバー４は、ＳＯＩ基板２を構成するシリコン活性層２ｃよりなり、平板状のシリコン活性層２ｃから平面視コ字状に形成されたギャップ１３を切り出した形状からなる。これにより、カンチレバー４は、基端部４ａを固定端とし、蓋部１２と対向する側の端部である先端部４ｂを自由端とした片持ち梁構造となる。
【００４３】
また、カンチレバー４は、キャビティ筐体３に形成されたキャビティ１０の上面を囲うように配置されている。つまり、カンチレバー４は、キャビティ１０の開口を略閉塞している。カンチレバー４は、基端部４ａを介してキャビティ筐体３に第２筐体部３ｂ上に対して一体的に固定されることで、片持ち支持される。これにより、カンチレバー４は、基端部４ａを固定端としてキャビティ１０内部と外部との圧力差（差圧）に応じた撓み変形が可能になる。
このように、カンチレバー４は、空気をキャビティ１０の内外に流通させるギャップ１３（連通孔）を除くキャビティ１０の開口面を塞ぐように基端部４ａから先端部４ｂに向けて一方向に延びる板状であり、キャビティ１０の内部と外部との圧力差に応じて撓み変形する。
【００４４】
なお、カンチレバー４の基端部４ａには、カンチレバー４が撓み変形しやすいように、平面視コ字状の貫通孔１５が形成される。ただし、この貫通孔１５の形状は、カンチレバー４の撓み変形を容易にする形状ならば、上記コ字状に限定されるものではない。
【００４５】
蓋部１２は、キャビティ１０上方に位置し、ギャップ１３を介して、カンチレバー４の周囲に配置されている。当該蓋部１２は、シリコン活性層２ｃで構成される。
気圧変動検出部５は、外部から加わる応力に応じて電気抵抗値が変化するピエゾ抵抗２０と、この電気抵抗値変化を取り出す検出回路２２から構成されている。
ピエゾ抵抗２０は、図４に示すように、Ｙ方向において、貫通孔１５を挟んだ両側に対となって配置される。これら一対のピエゾ抵抗２０は、導電性材料からなる配線部２１を介して相互に電気的に接続されている。
なお、この配線部２１及びピエゾ抵抗２０を含む全体的な形状は、例えば、図４に示すように平面視Ｕ字状とすることができるが、別の配置形状としてもよい。
【００４６】
検出回路２２は、ピエゾ抵抗２０と接続され、ピエゾ抵抗２０の電気抵抗値変化に基づいた信号を出力する回路である。検出回路２２は、例えば、図５に示すように、ブリッジ回路２２１及び差動増幅回路２２２で構成される。すなわち、検出回路２２は、ピエゾ抵抗２０と、固定抵抗Ｒｏ、可変抵抗Ｒｏ’を用いて、ブリッジ回路２２１を構成することで、ピエゾ抵抗２０の電気抵抗値の変化を電圧変化として取り出すことができる。そして、検出回路２２は、この電圧変化を差動増幅回路２２２により所定のゲインで増幅して出力する。
なお、上記のピエゾ抵抗２０は、例えば、イオン注入法や拡散法等の各種方法によりリン等のドープ剤（不純物）をシリコン活性層２ｃにドーピングすることで形成される。また、ドープ剤は、シリコン活性層２ｃ表面近傍のみに添加される。このため、ピエゾ抵抗２０の電気抵抗値の変化は、カンチレバー４に加わる応力の圧縮／伸長の方向に対して正負逆となる。
【００４７】
また、一対のピエゾ抵抗２０間は、配線部２１のみで電気的に導通するように構成されている。このため、カンチレバー４のうち配線部２１近傍におけるシリコン活性層２ｃは、配線部２１以外でピエゾ抵抗２０双方が導通しないよう、エッチング等によりシリコン活性層２ｃを除去して形成した溝部１６を有している。なお、上記の配線部２１近傍におけるシリコン活性層２ｃは、部分的に不純物ドープされることで、エッチングを省略した構成としてもよい。
【００４８】
ここで、図４（ｂ）及び図４（ｃ）を参照して、本実施形態における気圧変動センサ５１と、気圧変動センサ５２との違いについて説明する。気圧変動センサ５２は、容積可変部１１を備えている点が、気圧変動センサ５１と異なる。
図４（ｂ）に示すように、気圧変動センサ５１は、固定のキャビティ底部１０ａを備えている。このキャビティ底部１０ａにより、気圧変動センサ５１のキャビティ１０の容積（例えば、容積Ｖ１）は、固定の値となる。
【００４９】
また、図４（ｃ）に示すように、気圧変動センサ５２は、キャビティ１０の底部に、容積可変部１１を備えている。容積可変部１１は、メンブレン構造部６０を備えている。
メンブレン構造部６０は、キャビティ１０の少なくとも１つの面（例えば、底面）に配置され、外力により変形可能な構成となっている。メンブレン構造部６０は、例えば、大きさが大、中、及び小の３種類のメンブレン部（６０１、６０２、６０３）を備えており、外力により変形することで、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積（例えば、容積Ｖ２）を変更する。
【００５０】
メンブレン部６０１は、キャビティ１０の容積Ｖ２において、メンブレン部６０２よりも大きい容積を外力により変更可能である。また、メンブレン部６０２は、キャビティ１０の容積Ｖ２において、メンブレン部６０３よりも大きく、且つ、メンブレン部６０１よりも小さい容積を外力により変更可能である。また、メンブレン部６０３は、キャビティ１０の容積Ｖ２において、メンブレン部６０２よりも小さい容積を外力により変更可能である。
なお、図４（ｃ）に示す例では、メンブレン構造部６０は、メンブレン部６０１、メンブレン部６０２、及びメンブレン部６０３のそれぞれを１つずつ備える例を示しているが、メンブレン部６０１、メンブレン部６０２、及びメンブレン部６０３のそれぞれを複数備えるようにしてもよい。
【００５１】
次に、図面を参照して、本実施形態による傾斜計測装置１の動作について説明する。
まず、図６及び図７を参照して、本実施形態における気圧変動センサ５０の動作について説明する。ここでは、計測対象物の高度が変化することで、大気（空気）の圧力が変化した場合のカンチレバー４の動作と、その時の検出回路２２の出力特性について説明する。なお、以下の説明において、空気の圧力は、以下、外圧Ｐｏｕｔと表記することとする。外圧Ｐｏｕｔは、カンチレバー４のキャビティ筐体３への配設面と対向する面（すなわち、図４における上面）側の圧力である。また、キャビティ１０内部の内圧を内圧Ｐｉｎと定義し、外圧Ｐｏｕｔとする。
【００５２】
図６は、本実施形態における気圧変動センサ５０の出力信号の一例を示す図である。
ここで、図６（ａ）は、外圧Ｐｏｕｔ及び内圧Ｐｉｎの経時変化を示しており、図６（ｂ）は、検出回路２２の出力信号の経時変化を示している。
また、図７は、実施形態における気圧変動センサ５０の動作の一例を示す図であり、図４及び図５に示すカンチレバー４の動作の一例を模式的に示す断面図である。
ここで、図７（ａ）は、初期状態のカンチレバー４の断面図を示し、図７（ｂ）は、外圧Ｐｏｕｔが内圧Ｐｉｎより高い状態のカンチレバー４の断面図を示している。また、図７（ｃ）は、キャビティ１０内外の圧力が同じに戻った状態のカンチレバー４の断面図を示している。なお、図７において、検出回路２２の図示を省略する。
【００５３】
まず、図６（ａ）における期間Ａのように、外圧Ｐｏｕｔと内圧Ｐｉｎとが等しく、差圧ΔＰがゼロである場合には、図７（ａ）に示すように、カンチレバー４は、撓み変形しない。
【００５４】
次に、図６（ａ）における時刻ｔ１以降の期間Ｂのように、例えば、外圧Ｐｏｕｔがステップ状に上昇すると、内圧Ｐｉｎは急激に変化できず、差圧ΔＰが生じるため、図７（ｂ）に示すように、カンチレバー４は、キャビティ１０内部に向けて撓み変形する。すると、当該カンチレバー４の撓み変形に応じてピエゾ抵抗２０に応力が加わり、電気抵抗値が変化するので、図６（ｂ）に示すように、検出回路２２の出力信号が増大する。
【００５５】
また、外圧Ｐｏｕｔの上昇以降（時刻ｔ１以降）において、ギャップ１３を介してキャビティ１０の外部から内部へと圧力伝達媒体が徐々に流動する。このため、図６（ａ）に示すように、内圧Ｐｉｎは、時間の経過とともに、外圧Ｐｏｕｔに遅れながら、かつ外圧Ｐｏｕｔの変動よりも緩やかな応答で上昇する。
その結果、内圧Ｐｉｎが外圧Ｐｏｕｔに徐々に近づくので、カンチレバー４の撓みが徐々に小さくなり、図６（ｂ）に示すように、上述の出力信号が、徐々に低下する。
【００５６】
そして、図６（ａ）に示す時刻ｔ３以降の期間Ｄのように、内圧Ｐｉｎが外圧Ｐｏｕｔと同じになると、図７（ｃ）に示すように、カンチレバー４の撓み変形が解消され、図７（ａ）に示す初期状態に復帰する。さらに、図６（ｂ）に示すように、検出回路２２の出力信号も期間Ａの初期状態と同値に戻る。
なお、検出回路２２の出力信号は、初期状態における基準電圧と、ピエゾ抵抗２０の抵抗変化に基づいて増幅された信号との加算となる。初期状態における基準電圧は、カンチレバー４に加わる差圧ΔＰがゼロの場合の、図５に図示したブリッジ回路２２１の分圧点Ｖａと分圧点Ｖｂとの電圧差を差動増幅回路２２２で増幅した電圧値となる。
【００５７】
なお、上述した気圧変動センサ５０では、ＳＯＩ基板２のシリコン活性層２ｃを利用して半導体プロセス技術によりカンチレバー４を形成できるので、非常に薄型化（例えば数十から数百ｎｍ厚）しやすい。したがって、気圧変動センサ５０では、微小な圧力変動の検出を精度よく行うことができる。
さらに、気圧変動センサ５０では、外圧Ｐｏｕｔが非常に緩やかに変化する場合、ギャップ１３による圧力伝達媒体の流動制限機能が作用せず、内圧Ｐｉｎは外圧Ｐｏｕｔに対して時間遅れせず、ほぼ同じ圧力値となり、差圧ΔＰが発生しない。本実施形態では、これを逆に利用し、外圧Ｐｏｕｔが非常に遅い変化速度の場合（例えば、気象変化のような気圧変化の場合）、外圧Ｐｏｕｔの変化を無視することが可能となる。よって、気象変化のような気圧変化をノイズとして除去することが可能になる。
【００５８】
次に、図８を参照して、上述した気圧変動センサ５２の容積可変部１１（メンブレン構造部６０）の動作について説明する。
図８は、本実施形態における気圧変動センサ５２の容積可変部１１の動作の一例を示す図である。
図８（ａ）は、キャビティ１０の容積Ｖ２が最大に調整された気圧変動センサ５２を示している。この状態では、メンブレン構造部６０のメンブレン部６０１、メンブレン部６０２、及びメンブレン部６０３のそれぞれが全て、キャビティ１０の外側に湾曲している。
【００５９】
この状態において、メンブレン部６０１に外力が加えられると、メンブレン部６０１は、図８（ｂ）に示すように、キャビティ１０の内側に湾曲して変形し、キャビティ１０の容積Ｖ２が、メンブレン部６０１の容積分だけ低減される。
次に、さらにメンブレン部６０３に外力が加えられると、メンブレン部６０３は、図８（ｃ）に示すように、キャビティ１０の内側に湾曲して変形し、キャビティ１０の容積Ｖ２が、メンブレン部６０３の容積分だけ低減される。
【００６０】
このように、容積可変部１１（メンブレン構造部６０）は、メンブレン部６０１、メンブレン部６０２、及びメンブレン部６０３のいずれか１つ又は複数が外力により変形されることで、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整することが可能である。本実施形態では、この容積可変部１１（メンブレン構造部６０）の調整機能を利用して、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積Ｖ２が、気圧変動センサ５１のキャビティ１０の容積Ｖ１と一致するように調整される。すなわち、容積可変部１１（メンブレン構造部６０）により、気圧変動センサ５１の出力特性と、気圧変動センサ５２の出力特性とが一致するように焼成される。
【００６１】
なお、本実施形態において、メンブレン構造部６０の調整のために加えられる外力は、人手によるものであってもよいし、例えば、電気的に制御可能なアクチュエータなどによるものであってもよい。
また、メンブレン構造部６０に加えられる外力は、キャビティ１０の外部からメンブレン部６０１、メンブレン部６０２、及びメンブレン部６０３を押し込む力だけでなく、外部にメンブレン部６０１、メンブレン部６０２、及びメンブレン部６０３を吸引して引き出す力であってもよい。
【００６２】
次に、図９を参照して、上述した気圧変動センサ５０を備える傾斜変動センサ４０の動作について説明する。ここでは、気圧変動センサ５２の出力特性が、容積可変部１１により気圧変動センサ５１の出力特性と一致するように、予め調整されているものとして説明する。
図９は、本実施形態における傾斜変動センサ４０の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、計測対象物に装着された傾斜計測装置１が、上述したＸ軸方向に傾斜した場合に、２つの気圧変動センサ５０に大気圧（上述した外圧Ｐｏｕｔ）が変化する（ステップＳ１０１）。
【００６３】
すると、気圧変動センサ５０のキャビティ１０内部の内圧である内圧Ｐｉｎは、ステップＳ１０１における外圧Ｐｏｕｔの変化に追従するように変化する（ステップＳ１０２）。ここで、ギャップ１３は、キャビティ１０内外を連通する連通孔として機能するため、カンチレバー４の表裏に加わる差圧に応じて、高圧側から低圧側へと空気が移動する。ただし、空気の移動が微小なギャップ１３によって規制されているため、内圧Ｐｉｎは、外圧Ｐｏｕｔの変化に応じて急激に変化することはなく、外圧Ｐｏｕｔの変化に対して遅れ
て追従することとなる。
【００６４】
次に、カンチレバー４の表裏面には、上述の外圧Ｐｏｕｔの変化に対する内圧Ｐｉｎの遅れによって、圧力差（以下、差圧ΔＰ＝Ｐｏｕｔ−Ｐｉｎ）が発生する（ステップＳ１０３）。その結果、カンチレバー４は、差圧ΔＰの大きさに応じて撓み変形する（ステップＳ１０４）。
【００６５】
次に、カンチレバー４が、撓み変形をすると、カンチレバー４の基端部４ａに設けられたピエゾ抵抗２０に応力が加わり（ステップＳ１０５）。ピエゾ抵抗２０の電気抵抗値が変化する（ステップＳ１０６）。ここで、検出回路２２は、ピエゾ抵抗２０へ電流を流すことで、ピエゾ抵抗２０の電気抵抗値の変化を検出し、当該電気抵抗の変化に応じた検出信号を出力する（ステップＳ１０７）。
次に、傾斜変動情報生成部４２は、２つの気圧変動センサ５０によって検出された２つの検出信号に基づいて、高度変動情報ΔＨＤを生成する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の処理後に、傾斜変動情報生成部４２は、処理を終了する。
【００６６】
上述したように、傾斜変動センサ４０は、２つの気圧変動センサ５０の検出信号に基づいて、高度変動情報ΔＨＤを生成するが、その生成処理について、図１０及び図１１を参照して説明する。
図１０は、本実施形態による傾斜変動センサ４０の水平時（静止時）における出力信号の一例を説明する図である。
【００６７】
図１０（ａ）において、傾斜計測装置１は、計測対象物に取り付けされており、計測対象物が水平に静止している場合の状態を示している。また、図１０（ｂ）は、計測対象物が水平に静止している場合における２つの気圧変動センサ５０の出力信号（検出信号）を示している。
【００６８】
図１０（ｂ）に示すグラフの縦軸は出力電圧を示し、横軸は時間を示している。
また、図１０（ｂ）において、波形Ｖ１１が、気圧変動センサ５１の出力信号を示し、波形Ｖ２１が、気圧変動センサ５２の出力信号を示し、波形Ｄｉｆｆ１は、波形Ｖ１１と波形Ｖ２１の差を示している（Ｄｉｆｆ１＝Ｖ１１−Ｖ２１）。
図１０において、計測対象物が静止しているため、気圧変動センサ５１の出力信号（波形Ｖ１１）、気圧変動センサ５２の出力信号（波形Ｖ２１）、及び、その差分（波形Ｄｉｆｆ１）は、全て“０”になっている。なお、この状態は、計測対象物が水平であることに限らず、傾斜している状態であっても同様である。
【００６９】
次に、図１１は、本実施形態による傾斜変動センサ４０の傾斜時における出力信号の一例を説明する図である。
ここでは、図１０に示す状態から図１１に示す状態に計測対象物が傾斜した場合の一例である。
図１１（ａ）において、傾斜計測装置１は、計測対象物がＸ軸方向に、プリント基板ＰＢの中点を中心に傾斜角θだけ傾斜（回転）している場合の状態を示している。また、図１１（ｂ）は、計測対象物の傾斜時における２つの気圧変動センサ５０の出力信号（検出信号）を示している。
【００７０】
図１１（ｂ）に示すグラフの縦軸は出力電圧を示し、横軸は時間を示している。
また、図１１（ｂ）において、波形Ｖ１２が、気圧変動センサ５１の出力信号を示し、波形Ｖ２２が、気圧変動センサ５２の出力信号を示し、波形Ｄｉｆｆ２は、波形Ｖ１２と波形Ｖ２２の差を示している（Ｄｉｆｆ２＝Ｖ１２−Ｖ２２）。
【００７１】
プリント基板ＰＢが傾斜すると、気圧変動センサ５１及び気圧変動センサ５２は、それぞれ高度が変化するため、各気圧変動センサ５０が感じる気圧が変化し、出力が変化する。すなわち、図１１（ｂ）に示すように、気圧変動センサ５１の出力信号（波形Ｖ１２）と、気圧変動センサ５２の出力信号（波形Ｖ２２）とは、符号が反転した波形になり、その差分である波形Ｄｉｆｆ２は、波形Ｖ１２の２倍の検出値となる。
【００７２】
ここで、波形Ｄｉｆｆ２は、計測対象物（プリント基板ＰＢ）が傾斜したことによる気圧変動センサ５１及び気圧変動センサ５２の高さの変化分（高度変動情報ΔＨＤ）に対応する信号である。したがって、傾斜変動情報生成部４２は、気圧変動センサ５１の検出値と、気圧変動センサ５２の検出値との差分（波形Ｄｉｆｆ２）を算出し、算出した当該差分（波形Ｄｉｆｆ２）に基づいて、高度変動情報ΔＨＤを生成する。
なお、例えば、気圧変動センサ５２を中心にして回転した場合は、気圧変動センサ５２の高度は不変なので気圧変動センサ５２の出力信号は“０”のままで、気圧変動センサ５１の出力信号のみ変化する。この場合も、傾斜変動情報生成部４２は、気圧変動センサ５１の検出値と、気圧変動センサ５２の検出値との差分を算出することで、同一の高度変動情報ΔＨＤを得ることができる。
【００７３】
ここで、図１１を参照して、本実施形態による傾斜角θの検出原理について説明する。
図１１（ａ）に示すように、気圧変動センサ５１と気圧変動センサ５２との高度差ΔＨ、気圧変動センサ５１と気圧変動センサ５２との間の距離Ｄ、Ｘ軸方向の傾斜角θである場合に、下記の式（１）の関係が成り立つ。
【００７４】
【数１】
0006727863.tif 000002
【００７５】
また、この式（１）を変形すると、傾斜角θは、以下の式（２）により算出することができる。
【００７６】
【数２】
0006727863.tif 000003
【００７７】
なお、図１１に示す例は、水平状態からの傾斜であるため、気圧変動センサ５１と気圧変動センサ５２との高度差ΔＨ（＝高度変動情報ΔＨＤ）であるが、傾斜した状態で停止していた場合には、上記の式（２）では対応できない場合がある。
そのため、本実施形態による制御部３５は、以下のように、傾斜角θを算出する。
【００７８】
まず、制御部３５は、傾斜した静止状態における２つの気圧変動センサ５０の高度差ΔＨ０を、傾斜角初期値θ０（静止傾斜角θＳ）に基づいて算出する。制御部３５は、例えば、上述した式（１）を変形した下記の式（３）と、傾斜角初期値θ０と、距離Ｄとに基づいて、静止時（前回算出時）の高度差ΔＨ０を算出する。
【００７９】
【数３】
0006727863.tif 000004
【００８０】
次に、制御部３５は、傾斜変動情報生成部４２が生成した高度変動情報ΔＨＤを、通信部４１を介して取得し、静止時の高度差ΔＨ０に高度変動情報ΔＨＤを加算した値を、高度差ΔＨとして、下記の式（４）に用いて傾斜角θを算出する。
【００８１】
【数４】
0006727863.tif 000005
【００８２】
次に、図１２を参照して、傾斜計測装置１の動作について説明する。
図１２は、本実施形態による傾斜計測装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、傾斜計測装置１の制御部３５は、計測対象物が静止状態であるか否かの有無判定を実行する（ステップＳ２０１）。すなわち、制御部３５は、静止判定部３３に、例えば、計測対象物が静止状態であるか否かを問い合わせる信号を送信する。静止判定部３３は、計測対象物が静止状態であるか否かの判定を実行し、当該判定結果を制御部３５に送信する。
【００８３】
次に、制御部３５は、静止判定部３３から取得した判定結果に基づいて、計測対象物が静止状態であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。制御部３５は、計測対象物が静止状態である場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０３に進める。また、制御部３５は、計測対象物が静止状態でない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０１に戻し、ステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理を、計測対象物が静止状態になるまで繰り返す。
【００８４】
ステップＳ２０３において、制御部３５は、静止傾斜センサ３２から静止傾斜度（静止傾斜角θＳ）を取得する。
次に、制御部３５は、初期傾斜度（傾斜角初期値θ０）を設定する（ステップＳ２０４）。すなわち、制御部３５は、取得した静止傾斜度（静止傾斜角θＳ）を、初期傾斜度（傾斜角初期値θ０）として、記憶部３４に記憶させる。
【００８５】
次に、制御部３５は、傾斜度変動を計測する（ステップＳ２０５）。ここで、傾斜変動センサ４０の傾斜変動情報生成部４２は、気圧変動センサ５１の検出値と、気圧変動センサ５２の検出値との差分を算出し、算出した当該差分に基づいて、高度変動情報ΔＨＤを生成する。制御部３５は、傾斜変動情報生成部４２が生成した高度変動情報ΔＨＤを、傾斜変動情報として、傾斜変動センサ４０から取得する。
【００８６】
次に、制御部３５は、傾斜度（傾斜角θ）を算出する（ステップＳ２０６）。制御部３５は、まず、記憶部３４が記憶する初期傾斜度（傾斜角初期値θ０）を取得し、上述した式（３）を用いて、静止時、又は前回算出した傾斜角θに対応する高度差ΔＨ０を算出する。次に、制御部３５は、取得した高度変動情報ΔＨＤと、算出した当該高度差ΔＨ０とに基づいて、傾斜角算出用の高度差ΔＨ（＝ΔＨ０＋ΔＨＤ、累積高度差）を算出する。そして、制御部３５は、上述した式（４）を用いて、現在の傾斜度（傾斜角θ）を算出する。
なお、制御部３５は、算出した現在の傾斜角θを、新たな初期傾斜度（傾斜角初期値θ０）として、記憶部３４に記憶させる。
【００８７】
次に、制御部３５は、計測を継続するか否かを判定する（ステップＳ２０７）。制御部３５は、計測を継続する場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０５に戻す。また、制御部３５は、計測を継続しない場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）に、処理を終了する。
【００８８】
＜気圧変動センサ５０の調整方法＞
次に、図面を参照して、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法について説明する。
図１３は、本実施形態による調整装置７の一例を示すブロック図である。
図１３に示す調整装置７は、気圧変動センサ５０を調整する装置であり、密閉容器７０と、気圧可変部７１と、特性計測部７２と、容積調整部７３とを備えている。
【００８９】
なお、図１３に示す例では、気圧変動センサ５１の出力特性と、気圧変動センサ５２の出力特性とを一致させるために、気圧変動センサ５２の容積可変部１１を調整する一例を説明する。ここでは、容積可変部１１は、上述したように、電気的に制御可能なアクチュエータによりメンブレン構造部６０を変形できるものとして説明する。
【００９０】
密閉容器７０は、気圧可変部７１により気圧変動可能な容器であり、調整対象である気圧変動センサ５１及び気圧変動センサ５２が少なくとも収納される。
気圧可変部７１は、密閉容器７０の内部の気圧を周期的に変化させる。気圧可変部７１は、例えば、特性計測部７２によって指定された周波数により気圧を変化させる。
【００９１】
特性計測部７２（計測部の一例）は、気圧可変部７１に指定された周波数により気圧を変化させて、気圧変動センサ５１及び気圧変動センサ５２の出力特性を計測する。特性計測部７２は、気圧変動センサ５１及び気圧変動センサ５２の出力特性として、例えば、カットオフ周波数（ｆｃ、遮断周波数）を計測する。ここで、カットオフ周波数とは、気圧変動センサ５０の出力感度が３ｄＢ（デシベル）低下する周波数を示す。また、特性計測部７２は、カットオフ周波数計測部（７２１、７２２）を備えている。
【００９２】
カットオフ周波数計測部７２１は、気圧変動センサ５１の出力信号に基づいて、気圧変動センサ５１のカットオフ周波数ｆｃ１を計測する。また、カットオフ周波数計測部７２２は、気圧変動センサ５２の出力信号に基づいて、気圧変動センサ５２のカットオフ周波数ｆｃ２を計測する。
【００９３】
容積調整部７３（調整部の一例）は、気圧変動センサ５２が備える容積可変部１１によって、特性計測部７２によって計測された少なくとも２つの気圧変動センサ５０の出力特性が一致するように調整する。すなわち、容積調整部７３は、カットオフ周波数計測部７２１が計測したカットオフ周波数ｆｃ１と、カットオフ周波数計測部７２２が計測したカットオフ周波数ｆｃ２とを比較し、当該比較結果に基づいて、容積可変部１１のメンブレン構造部６０を変形させて、カットオフ周波数ｆｃ１と、カットオフ周波数ｆｃ２とが一致するように調整する。
【００９４】
ここで、図１４は、気圧変動センサ５０（５１、５２）のキャビティ１０の容積と周波数特性との関係を説明する図である。
図１４に示す例は、気圧変動センサ５１のキャビティ１０の容積Ｖ１が、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積Ｖ２より大きい場合（Ｖ１＞Ｖ２）の一例を示している。
また、図１４に示すグラフは、縦軸が感度［ｄＢ］を示し、横軸は、周波数［Ｈｚ］を示している。
【００９５】
図１４において、波形Ｗ１は、気圧変動センサ５１の周波数特性を示しており、波形Ｗ２は、気圧変動センサ５２の周波数特性を示している。気圧変動センサ５１のキャビティ１０の容積Ｖ１が、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積Ｖ２より大きい場合（Ｖ１＞Ｖ２）に、カットオフ周波数ｆｃは、気圧変動センサ５１のカットオフ周波数ｆｃ１は、気圧変動センサ５２のカットオフ周波数ｆｃ２より低くなる（ｆｃ１＜ｆｃ２）。
なお、気圧変動センサ５０において、カットオフ周波数ｆｃは、下記の式（５）により表される。
【００９６】
【数５】
0006727863.tif 000006
【００９７】
ここで、変数ｋは係数を示し、変数Ｇは、気圧変動センサ５０のギャップ１３の幅（ギャップ幅）を示している。また、変数Ｖは、キャビティ１０の容積を示している。
上述した式（５）に示すように、気圧変動センサ５０のカットオフ周波数ｆｃは、ギャップ幅Ｇの２乗に比例し、キャビティ１０の容積Ｖに反比例する。
このことから、容積調整部７３は、例えば、カットオフ周波数ｆｃ１がカットオフ周波数ｆｃ２より大きい場合（ｆｃ１＞ｆｃ２）に、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積Ｖ２を小さくする調整を、メンブレン構造部６０を変形させて行う。また、容積調整部７３は、例えば、カットオフ周波数ｆｃ１がカットオフ周波数ｆｃ２より小さい場合（ｆｃ１＜ｆｃ２）に、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積Ｖ２を大きくする調整を、メンブレン構造部６０を変形させて行う。
【００９８】
次に、図１５を参照して、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法について説明する。
図１５は、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法の一例を示すフローチャートである。
図１５に示すように、まず、調整装置７の特性計測部７２は、気圧変動センサ（５１、５２）のカットオフ周波数（ｆｃ１、ｆｃ２）を計測する（ステップＳ３０１）。特性計測部７２は、気圧可変部７１に密閉容器７０内の気圧を、周波数を変化させて変更し、カットオフ周波数計測部７２１が、気圧変動センサ５１のカットオフ周波数ｆｃ１を計測するとともに、カットオフ周波数計測部７２２が、気圧変動センサ５２のカットオフ周波数ｆｃ２を計測する。
【００９９】
次に、調整装置７の容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が許容値（第１許容値）以内であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が許容値（第１許容値）以内である場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）に、処理を終了する。また、容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が許容値（第１許容値）を超える場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）に、処理をステップＳ３０３に進める。
【０１００】
ステップＳ３０３において、容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２とを比較し、カットオフ周波数ｆｃ１がカットオフ周波数ｆｃ２より大きいか否かを判定する。容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１がカットオフ周波数ｆｃ２より大きい場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ、ｆｃ１＞ｆｃ２）に、処理をステップＳ３０４に進める。また、容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１がカットオフ周波数ｆｃ２より小さい場合（ステップＳ３０３：ＮＯ、ｆｃ１＜ｆｃ２）に、処理をステップＳ３０５に進める。
【０１０１】
ステップＳ３０４において、容積調整部７３は、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積Ｖ２を小さくする。すなわち、容積調整部７３は、容積可変部１１のメンブレン構造部６０を変形させて、キャビティ１０の容積Ｖ２を小さくする制御を行う。ステップＳ３０４の処理後に、容積調整部７３は、処理をステップＳ３０１に戻す。
【０１０２】
ステップＳ３０５において、容積調整部７３は、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積Ｖ２を大きくする。すなわち、容積調整部７３は、容積可変部１１のメンブレン構造部６０を変形させて、キャビティ１０の容積Ｖ２を大きくする制御を行う。ステップＳ３０５の処理後に、容積調整部７３は、処理をステップＳ３０１に戻す。
【０１０３】
このように、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法では、気圧変動センサ（５１、５２）の出力特性を計測する特性計測ステップ（ステップＳ３０１）と、容積可変部１１によって、気圧変動センサ（５１、５２）の出力特性が一致するように調整する調整ステップ（ステップＳ３０２からステップＳ３０５）とを行うことで、気圧変動センサ（５１、５２）を調整する。このように調整された少なくとも２つの気圧変動センサ５０が、上述した傾斜計測装置１に実装される。
【０１０４】
なお、上述した図１３及び図１５に示す例では、調整装置７が、容積調整部７３を備え、容積調整部７３が、容積可変部１１に指示してキャビティ１０の容積Ｖ２を調整する例を説明したが、容積可変部１１が人手（例えば、作業者）によりキャビティ１０の容積Ｖ２を調整する場合には、容積調整部７３による処理を人手で行うようにしてもよい。
また、容積調整部７３は、キャビティ１０の容積Ｖ２を小さく又は大きくする際に、上述した式（５）に基づいて、容積Ｖ２の変化量を決定し、当該変化量に対応させてメンブレン構造部６０を変形させてもよい。また、容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差に応じて予め定められた容積Ｖ２の変化量に対応させてメンブレン構造部６０を変形させてもよい。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態による傾斜計測装置１は、少なくとも２つの気圧変動センサ５０と、傾斜情報計測部３０とを備えている。少なくとも２つの気圧変動センサ５０は、気圧の変動を検出し、検出方向に沿って所定の距離を離して配置される。傾斜情報計測部３０は、少なくとも２つの気圧変動センサ５０によって検出された気圧の変動を示す気圧変動情報に基づいて、計測対象物の傾斜情報を計測する。また、気圧変動センサ５０は、空気が流入するキャビティ１０と、空気をキャビティ１０の内外に流通させるギャップ１３（連通孔）と、を有し、キャビティ１０の内部と外部との圧力差に基づいて気圧の変動を検出する。そして、少なくとも２つの気圧変動センサ５０のうちの少なくとも１つが、キャビティ１０の容積を変更する容積可変部１１を備えている。
これにより、本実施形態による傾斜計測装置１は、容積可変部１１を備えることにより、センサ間の感度バラツキを低減することができるため、傾斜情報の検出精度を向上させることができる。
【０１０６】
また、本実施形態では、容積可変部１１は、キャビティ１０の少なくとも１つの面（例えば、底面）に配置され、外力により変形可能なメンブレン構造部６０を備えている。
これにより、本実施形態による傾斜計測装置１は、外力によりメンブレン構造部６０を変形するという簡易な手段により、キャビティ１０の容積を調整することができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、メンブレン構造部６０は、大きさの異なる複数種類のメンブレン部（６０１、６０２、６０３）を備えている。
これにより、メンブレン構造部６０は、キャビティ１０の容積を精度良く調整することができる。
【０１０８】
また、本実施形態による傾斜計測装置１は、静止傾斜センサ３２と、静止判定部３３とを備え、傾斜情報計測部３０は、傾斜変動情報生成部４２と、制御部３５（傾斜情報検出部）とを備えている。傾斜変動情報生成部４２は、少なくとも２つの気圧変動センサ５０によって検出された気圧の変動を示す気圧変動情報（例えば、検出信号）に基づいて、計測対象物の傾斜角の変動に関する情報を示す傾斜変動情報を生成する。静止傾斜センサ３２は、計測対象物が静止している状態における計測対象物の傾斜情報を、静止傾斜情報として検出する。静止判定部３３は、計測対象物が静止しているか否かを判定する。そして、制御部３５は、静止判定部３３によって計測対象物が静止していると判定された場合に静止傾斜センサ３２によって検出された静止傾斜情報（静止傾斜角θＳ）と、傾斜変動情報生成部４２によって生成された傾斜変動情報とに基づいて、計測対象物の傾斜情報（傾斜角θ）を検出する。
【０１０９】
これにより、本実施形態による傾斜計測装置１は、計測対象物が静止している状態における静止傾斜センサ３２から取得した静止傾斜情報（静止傾斜角θＳ）と、高精度に検出可能な気圧変動センサ５０を利用して生成された傾斜変動情報とに基づいて計測対象物の傾斜情報（傾斜角θ）を計測するため、傾斜情報の検出精度をさらに向上させることができる。例えば、気圧変動センサ５０を利用して計測対象物の傾斜情報（傾斜角θ）を検出するため、本実施形態による傾斜計測装置１は、計測対象物が加速運動している場合であっても、高精度に傾斜情報を計測することができる。
【０１１０】
また、例えば、絶対圧センサ（気圧センサ）では、高度の検出精度は、数ｃｍ程度である。そのため、絶対圧センサを使用した従来技術では、絶対圧センサを、例えば、１ｍ離して配置して傾斜を計測したとしても、数度（ｄｅｇ）程度の計測精度となる。
これに対して、本実施形態による傾斜計測装置１は、ｍｍ（ミリメートル）オーダの高度差を検出可能であるため、数ｃｍ〜十数ｃｍの間隔に、気圧変動センサ５０を配置すれば、絶対圧センサを使用した従来技術よりも高精度に計測精度を実現できる上、傾斜計測装置１のサイズを大幅に縮小することができる。
【０１１１】
また、本実施形態による傾斜計測装置１は、計測対象物の傾斜情報の初期値を記憶する記憶部３４を備えている。制御部３５は、静止判定部３３によって計測対象物が静止していると判定された場合に、静止傾斜情報（静止傾斜角θＳ）を初期値（傾斜角初期値θ０）として記憶部３４に記憶させる。そして、制御部３５は、記憶部３４が記憶する初期値（傾斜角初期値θ０）と、傾斜変動情報とに基づいて、計測対象物の傾斜情報（傾斜角θ）を検出するとともに、検出した当該計測対象物の傾斜情報を初期値（傾斜角初期値θ０）として記憶部３４に記憶させる。
【０１１２】
これにより、初期値（傾斜角初期値θ０）を記憶部３４に記憶させて毎回更新して行くことで、本実施形態による傾斜計測装置１は、静止判定部３３による静止状態の判定、及び静止傾斜センサ３２による静止傾斜情報（静止傾斜角θＳ）の取得を、計測の度に毎回実行する必要がない。よって、本実施形態による傾斜計測装置１は、計測対象物が加速運動している場合であっても、測定不可能な期間を低減しつつ、さらに高精度に傾斜情報を計測することができる。
【０１１３】
また、本実施形態では、傾斜変動情報生成部４２は、少なくとも２つの気圧変動情報に基づいて、少なくとも２つの気圧変動センサの高度差の変動を示す高度変動情報（ΔＨＤ）を、傾斜変動情報として生成する。制御部３５は、静止傾斜情報と、所定の距離（距離Ｄ）を示す距離情報と、高度変動情報（ΔＨＤ）とに基づいて、計測対象物の傾斜情報（傾斜角θ）を検出する。
これにより、本実施形態による傾斜計測装置１は、例えば、式（３）及び式（４）に基づいて、簡易な演算により、高精度に傾斜情報を算出することができる。また、本実施形態による傾斜計測装置１は、積分による演算処理を必要としないため、誤差の蓄積がなく、傾斜情報（傾斜角θ）の検出精度を向上させることができる。
【０１１４】
また、本実施形態では、静止判定部３３は、計測対象物の測位情報を取得する測位システム機構（例えば、ＧＰＳシステム）によって取得された測位情報の変化に基づいて、計測対象物が静止しているか否かを判定する。また、計測対象物は、移動可能であり、且つ、移動速度を取得する速度検出機構を有する移動体（例えば、自動車、バイクなど）であり、静止判定部３３は、速度検出機構によって取得された移動速度に基づいて、計測対象物が静止しているか否かを判定してもよい。また、計測対象物は、車輪の駆動によって移動可能な移動体であり、静止判定部３３は、車輪の駆動状態に基づいて、計測対象物が静止しているか否かを判定してもよい。
このように、計測対象物が備えている機構を利用して、計測対象物が静止しているか否かを判定することで、本実施形態による傾斜計測装置１は、自装置で計測対象物が静止していることを検出する手段を備える必要がなく、自装置の構成を簡略化することができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、気圧変動センサ５０は、空気が流入するキャビティ１０を有するキャビティ筐体３（センサ本体）と、カンチレバー４と、気圧変動検出部５とを備えている。カンチレバー４は、空気をキャビティ１０の内外に流通させるギャップ１３（連通孔）を除くキャビティ１０の開口面を塞ぐように基端部４ａから先端部４ｂに向けて一方向に延びる板状であり、キャビティ１０の内部と外部との圧力差に応じて撓み変形する。気圧変動検出部５は、カンチレバー４の撓み変形に応じた気圧変動情報を検出する。
これにより、本実施形態による傾斜計測装置１は、カンチレバー４の撓み変形に応じた抵抗変化に基づいて、圧力変化（高度変化）をより正確に検出することができるため、傾斜情報の検出精度を向上させることができる。なお、半導体プロセス技術によりカンチレバー４を形成できるので、本実施形態による傾斜計測装置１では、カンチレバー４を非常に薄型化（例えば数十から数百ｎｍ厚）することができる。よって、本実施形態による傾斜計測装置１では、微小な圧力変動の検出を精度よく行うことができる。
【０１１６】
また、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法は、上述した少なくとも２つの気圧変動センサ５０と、傾斜情報計測部３０とを備える傾斜計測装置１に用いる気圧変動センサ５０の調整方法であって、特性計測ステップと、調整ステップとを含んでいる。特性計測ステップにおいて、特性計測部７２（計測部）が、空気が流入するキャビティ１０と、空気をキャビティ１０の内外に流通させるギャップ１３（連通孔）と、を有し、キャビティ１０の内部と外部との圧力差に基づいて気圧の変動を検出する、少なくとも２つの気圧変動センサ５０の出力特性を計測する。調整ステップにおいて、容積調整部７３（調整部）が、少なくとも２つのうちの少なくとも１つが備える、キャビティ１０の容積を変更する容積可変部１１によって、特性計測ステップによって計測された少なくとも２つの気圧変動センサ５０の出力特性が一致するように調整する。
これにより、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法は、上述した傾斜計測装置１と同様に、センサ間の感度バラツキを低減することができるため、傾斜情報の検出精度を向上させることができる。
【０１１７】
また、本実施形態では、計測ステップにおいて、特性計測部７２が、出力特性として、カットオフ周波数を計測する。そして、調整ステップにおいて、容積調整部７３が、少なくとも２つの気圧変動センサ５０のカットオフ周波数の差が所定の範囲内になるように、容積可変部１１によって調整する。
これにより、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法では、簡易な手法により、精度良くキャビティ１０の容積を調整することができる。
【０１１８】
次に、図面を参照して、気圧変動センサ５２の容積可変部１１の変形例について説明する。
図１６は、ねじ機構を利用した容積可変部１１の変形例を示す図である。
＜第１の変形例＞
図１６（ａ）は、ねじ機構を利用した第１の変形例の容積可変部１１ａを備える気圧変動センサ５２ａを示している。気圧変動センサ５２ａが備える容積可変部１１ａは、変位可能なキャビティ１０の底面部６１と、ねじ６２（雄ねじ）と、第３筐体部６３とを備えている。
【０１１９】
第３筐体部６３は、底面に内側にねじ山を有する雌ねじを有しており、当該雌ねじとねじ６２とにより送りねじ機構を構成している。
ねじ６２は、外側にねじ山を有する雄ねじであり、回転させることで、第３筐体部６３内に挿入される長さを変更可能となっている。
底面部６１は、ねじ６２が第３筐体部６３内に挿入される長さに応じて、Ｚ軸方向の位置が変位し、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更可能に構成されている。
本変形例の容積可変部１１ａは、ねじ６２を回転させることにより、底面部６１の位置がＺ軸方向に変位し、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更する。
【０１２０】
このように、本変形例の容積可変部１１ａは、変位可能なキャビティ１０の底面部６１（底面）と、底面部６１の位置を変更して、容積を変更する送りねじ機構（ねじ６２及び第３筐体部６３）とを備えている。
これにより、本変形例の容積可変部１１ａは、ねじ６２を回転させることで、上述したメンブレン構造部６０を備える場合に比べて、キャビティ１０の容積Ｖ２をさらに細かく調整することができる。
【０１２１】
＜第２の変形例＞
図１６（ｂ）は、ねじ機構を利用した第２の変形例の容積可変部１１ｂを備える気圧変動センサ５２ｂを示している。気圧変動センサ５２ｂが備える容積可変部１１ｂは、変位可能なキャビティ１０の底面部６１ａと、２つのねじ（６２Ａ、６２Ｂ）と、雌ねじ部（６４Ａ、６４Ｂ）を有するキャビティ筐体３と、蛇腹機構６５とを備えている。
【０１２２】
ねじ６２Ａと、ねじ６２Ｂとは、外側にねじ山を有する雄ねじであり、底面部６１ａに設けられた固定孔を介して、雌ねじ部６４Ａと、雌ねじ部６４Ｂとに挿入されている。ねじ６２Ａと、ねじ６２Ｂとは、回転させることで、雌ねじ部６４Ａと、雌ねじ部６４Ｂとに挿入される長さを変更可能となっている。ここで、ねじ６２Ａ及びねじ６２Ｂと、雌ねじ部６４Ａ及び雌ねじ部６４Ｂとは、送りねじ機構を構成している。
【０１２３】
底面部６１ａは、ねじ６２Ａと、ねじ６２Ｂとが雌ねじ部６４Ａと、雌ねじ部６４Ｂとに挿入される長さに応じて、Ｚ軸方向の位置が変位する。
蛇腹機構６５は、底面部６１ａと、キャビティ筐体３との間を覆うように、且つ、キャビティ１０を、ギャップ１３以外で空気の出入りがないように、伸縮自在に構成されている。蛇腹機構６５は、底面部６１ａのＺ軸方向の変位に応じて、伸縮し、当該蛇腹機構６５が伸縮することにより、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更可能に構成されている。
本変形例の容積可変部１１ｂは、ねじ６２Ａ及びねじ６２Ｂを回転させることにより、底面部６１ａの位置がＺ軸方向に変位し、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更する。
【０１２４】
このように、本変形例の容積可変部１１ｂは、変位可能なキャビティ１０の底面部６１ａ（底面）と、底面部６１ａの位置を変更して、容積を変更する送りねじ機構（ねじ６２Ａ及びねじ６２Ｂ、ならびに、雌ねじ部６４Ａ及び雌ねじ部６４Ｂ）とを備えている。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｂは、ねじ６２Ａ及びねじ６２Ｂを回転させることで、上述したメンブレン構造部６０を備える場合に比べて、キャビティ１０の容積Ｖ２をさらに細かく調整することができる。
【０１２５】
また、本変形例では、容積可変部１１ｂは、キャビティ１０の側面に配置された、底面部６１ａを変位する蛇腹機構６５を備えている。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｂは、上述した第１の変形例と同様に、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整することができる。
【０１２６】
＜第３の変形例＞
図１６（ｃ）は、ねじ機構を利用した第３の変形例の容積可変部１１ｃを備える気圧変動センサ５２ｃを示している。気圧変動センサ５２ｃが備える容積可変部１１ｃは、ねじ６２（雄ねじ）と、第３筐体部６３とを備えている。
ねじ６２（雄ねじ）と、第３筐体部６３とは、第１の変形例の容積可変部１１ａと同様であり、容積可変部１１ｃは、変位可能なキャビティ１０の底面部６１を備えない点が異なる。
【０１２７】
本変形例の容積可変部１１ｃは、ねじ６２を回転させることにより、第３筐体部６３内（キャビティ１０内）に挿入される長さが変更され、キャビティ１０内に挿入されたねじ６２の体積により、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更する。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｃは、上述した第１の変形例と同様に、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整することができる。
【０１２８】
＜第４の変形例＞
図１７は、樹脂注入を利用した容積可変部１１の変形例を説明する図である。
図１７（ａ）に示すように、本変形例の気圧変動センサ５２ｄは、キャビティ筐体３の底部に挿入孔６６を備えている。気圧変動センサ５２ｄは、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整する際に、挿入孔６６からキャビティ１０内に、例えば、接着剤や硬化性樹脂などの樹脂６７を注入される。
【０１２９】
その結果、気圧変動センサ５２ｄは、図１７（ｂ）に示すように、キャビティ１０内に樹脂部６７ａが形成される。そして、図１７（ｃ）に示すように、樹脂部６７ａが硬化され、キャビティ筐体３の底部に挿入孔６６を塞ぐように固定される。なお、本変形例の容積可変部１１ｄは、キャビティ筐体３の底部に挿入孔６６を塞ぐように固定された樹脂部６７ａを備えている。
本変形例の容積可変部１１ｄは、キャビティ１０内に挿入された樹脂部６７ａの体積により、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更する。すなわち、本変形例の容積可変部１１ｄは、キャビティ１０の内部に配置された樹脂部６７ａによってキャビティ１０の容積Ｖ２を変更する。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｄは、上述したメンブレン構造部６０を備える場合に比べて、キャビティ１０の容積Ｖ２をさらに細かく調整することができる。
【０１３０】
図１８は、ピエゾ素子を利用した容積可変部１１の変形例を示す図である。
＜第５の変形例＞
図１８（ａ）は、ピエゾ素子６８を利用した第５の変形例の容積可変部１１ｅを備える気圧変動センサ５２ｅを示している。気圧変動センサ５２ｅが備える容積可変部１１ｅは、ピエゾ素子６８と、ピエゾドライバ部６９とを備えている。
【０１３１】
ピエゾ素子６８（圧電素子の一例）は、キャビティ１０の底面部を形成しており、ピエゾドライバ部６９から電圧を印加されることで、体積が変化し、キャビティ１０の底面の位置が変位する。
ピエゾドライバ部６９は、ピエゾ素子６８に電圧を印加する。ピエゾドライバ部６９は、例えば、外部からの指令に基づいて、ピエゾ素子６８に印加する電圧を変更できるものとする。
【０１３２】
本変形例の容積可変部１１ｅは、ピエゾ素子６８に電圧を印加することにより、ピエゾ素子６８の体積が変化し、当該ピエゾ素子６８の体積の変化により、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更する。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｅは、上述したメンブレン構造部６０を備える場合に比べて、キャビティ１０の容積Ｖ２をさらに細かく調整することができる。
【０１３３】
また、本変形例の容積可変部１１ｅは、ピエゾ素子６８に電圧を印加するピエゾドライバ部６９を備えている。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｅは、電子制御により、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整することできる。すなわち、気圧変動センサ５２ｅは、傾斜計測装置１に実装された後に、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整することできる。
【０１３４】
＜第６の変形例＞
図１８（ｂ）は、ピエゾ素子６８ａを利用した第６の変形例の容積可変部１１ｆを備える気圧変動センサ５２ｆを示している。気圧変動センサ５２ｆが備える容積可変部１１ｆは、変位可能なキャビティ１０の底面部６１と、ピエゾ素子６８ａと、第３筐体部６３と、ピエゾドライバ部６９とを備えている。
本変形例では、第１の変形例におけるねじ６２の代わりに、ピエゾ素子６８ａを利用して、キャビティ１０の底面部６１を変位させる変形例である。
【０１３５】
ピエゾ素子６８ａ（圧電素子の一例）は、底面部６１と、第３筐体部６３の底面部との間に配置され、ピエゾドライバ部６９から電圧を印加されることで、体積がＺ軸方向に変化する。
底面部６１は、ピエゾ素子６８ａの体積がＺ軸方向に変化することにより、Ｚ軸方向の位置が変位する。
ピエゾドライバ部６９は、ピエゾ素子６８ａに電圧を印加する。ピエゾドライバ部６９は、例えば、外部からの指令に基づいて、ピエゾ素子６８ａに印加する電圧を変更できるものとする。
【０１３６】
本変形例の容積可変部１１ｆは、ピエゾ素子６８ａにピエゾドライバ部６９から電圧を印加することにより、ピエゾ素子６８ａの体積が変化し、当該ピエゾ素子６８ａの体積の変化に応じて、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更する。
このように、本変形例の容積可変部１１ｆは、変位可能なキャビティ１０の底面部６１（底面）と、底面部６１の位置を変更して、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更するピエゾ素子６８ａ（圧電素子）とを備えている。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｆは、上述した第５の変形例と同様に、電子制御により、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整することできる。
【０１３７】
＜第７の変形例＞
図１８（ｃ）は、ピエゾ素子６８ｂを利用した第７の変形例の容積可変部１１ｇを備える気圧変動センサ５２ｇを示している。気圧変動センサ５２ｇが備える容積可変部１１ｇは、ピエゾ素子６８ｂと、第３筐体部６３と、ピエゾドライバ部６９とを備えている。
【０１３８】
ピエゾ素子６８ｂ（圧電素子の一例）は、キャビティ筐体３と第３筐体部６３との間に配置されている。ピエゾ素子６８ｂは、ピエゾドライバ部６９から電圧を印加されることで、体積がＺ軸方向に変化する。
第３筐体部６３は、ピエゾ素子６８ｂの体積がＺ軸方向に変化することにより、Ｚ軸方向の位置が変位する。すなわち、キャビティ１０の底面部が、Ｚ軸方向の位置が変位する。
ピエゾドライバ部６９は、ピエゾ素子６８ｂに電圧を印加する。ピエゾドライバ部６９は、例えば、外部からの指令に基づいて、ピエゾ素子６８ｂに印加する電圧を変更できるものとする。
【０１３９】
本変形例の容積可変部１１ｇは、ピエゾ素子６８ｂにピエゾドライバ部６９から電圧を印加することにより、ピエゾ素子６８ｂの体積が変化し、当該ピエゾ素子６８ｂの体積の変化に応じて、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更する。
このように、本変形例の容積可変部１１ｇは、変位可能なキャビティ１０の底面部（第３筐体部６３の底面）と、キャビティ１０の底面部の位置を変更して、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更するピエゾ素子６８ｂ（圧電素子）とを備えている。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｇは、上述した第５及び第６の変形例と同様に、電子制御により、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整することできる。
【０１４０】
なお、上述した第５〜第７の変形例において、ピエゾ素子６８（６８ａ、６８ｂ）を用いる例を説明したが、電圧を印加することで変形可能な圧電素子であれば、他の圧電素子であってもよい。
【０１４１】
＜第８の変形例＞
図１９は、モータ及びねじ機構を利用した容積可変部１１の変形例を示す図である。
図１９に示す気圧変動センサ５２ｈが備える容積可変部１１ｈは、モータ８１と、回転軸８２と、ピストン８３と、モータドライバ部８４とを備えている。
【０１４２】
モータ８１は、キャビティ筐体３の底面部に配置され、モータドライバ部８４から供給される電力により、回転軸８２を回転させる。
回転軸８２は、先端が外部にねじ山を有する雄ねじになっており、モータ８１により回転される。回転軸８２は、回転されることにより、ピストン８３のＺ軸方向の位置を変位させる。
【０１４３】
ピストン８３は、キャビティ１０の底面部に配置され、Ｚ軸方向に変位可能に配置されている。また、ピストン８３は、内側にねじ山を有する雌ねじとして機能し、ピストン８３の当該雌ねじと、回転軸８２の雄ねじとにより送りねじ機構を構成している。ピストン８３は、回転軸８２の回転に応じて、Ｚ軸方向に位置が変位する。
モータドライバ部８４は、モータ８１を駆動する電力（電気信号）をモータ８１に供給する。
【０１４４】
本変形例の容積可変部１１ｈは、モータ８１により回転軸８２を回転させることにより、ピストン８３の位置がＺ軸方向に変位してキャビティ１０内にピストン８３を挿入する。本変形例の容積可変部１１ｈは、キャビティ１０に挿入されたピストン８３の体積に応じて、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更する。
【０１４５】
このように、本変形例の容積可変部１１ｈは、変位可能なキャビティ１０の底面部（ピストン８３）と、キャビティ１０の底面部の位置を変更して、キャビティ１０の容積Ｖ２を変更する送りねじ機構（ピストン８３及び回転軸８２）とを備えている。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｈは、上述した第１の変形例と同様に、メンブレン構造部６０を備える場合に比べて、キャビティ１０の容積Ｖ２をさらに細かく調整することができる。
【０１４６】
また、本変形例では、容積可変部１１ｈは、送りねじ機構（ピストン８３及び回転軸８２）を動作させるモータ８１と、モータドライバ部８４とを備えている。
これにより、本変形例の容積可変部１１ｈは、上述した第５〜第７の変形例と同様に、電子制御により、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整することできる。また、本変形例の容積可変部１１ｈは、電力供給の必要なしに、キャビティ１０の容積Ｖ２を調整した状態を維持することができる。そのため、本変形例の容積可変部１１ｈは、傾斜計測装置１の消費電力を低減させることができる。
【０１４７】
なお、本実施形態による傾斜計測装置１は、容積可変部１１の代わりに、上述した第１〜第８の変形例の容積可変部１１ａ〜１１ｈのいずれかを備えるようにしてもよいし、他の方式の容積可変部を備えるようにしてもよい。
【０１４８】
［第２の実施形態］
次に、図面を参照して、第２の実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法について説明する。
図２０は、第２の実施形態による気圧変動センサの調整方法の一例を示すフローチャートである。
なお、本実施形態において、傾斜計測装置１及び調整装置７の構成は、第１の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１４９】
図２０において、まず、調整装置７の特性計測部７２は、気圧変動センサ（５１、５２）のカットオフ周波数（ｆｃ１、ｆｃ２）を計測する（ステップＳ４０１）。なお、ステップＳ４０１の処理は、上述した図１５のステップＳ３０１の処理と同様である。
【０１５０】
次に、調整装置７の容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が第１許容値以内であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が第１許容値以内である場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）に、処理を終了する。また、容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が第１許容値を超える場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）に、処理をステップＳ４０３に進める。
【０１５１】
続く、ステップＳ４０３からステップＳ４０５の処理は、上述した図１５のステップＳ３０３からステップＳ３０５の処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。
ステップＳ４０４及びステップＳ４０５の処理後に、特性計測部７２は、気圧変動センサ（５１、５２）のカットオフ周波数（ｆｃ１、ｆｃ２）を計測する（ステップＳ４０６）。
【０１５２】
次に、容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が第２許容値以内であるか否かを判定する（ステップＳ４０７）。ここで、第２許容値は、上述した第１許容値とは異なる値である。第２許容値は、例えば、第１許容値よりも厳しい許容値としてもよいし、第１許容値よりも緩い許容値としてもよい。容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が第２許容値以内である場合（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）に、処理を終了する。また、容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が第２許容値を超える場合（ステップＳ４０７：ＮＯ）に、処理をステップＳ４０３に戻す。
【０１５３】
以上説明したように、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法では、容積調整部７３は、カットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が第１許容値を超えある場合に、容積可変部１１によるキャビティ１０の容積Ｖ２の調整を行う。そして、容積調整部７３は、再び測定したカットオフ周波数ｆｃ１とカットオフ周波数ｆｃ２との差が第２許容値以内になるまで調整処理を繰り返す。ここで、第２許容値は、第１許容値と異なる値である。
これにより、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法では、２つの許容値を使用することで、気圧変動センサ５０の調整のランク分けを行うことができる。例えば、第２許容値が第１許容値より厳しい値である場合には、より追い込んだ調整が可能になり、より精度を求める場合の傾斜計測装置１に使用することができる。
【０１５４】
［第３の実施形態］
次に、図面を参照して、第３の実施形態による傾斜計測装置１及び気圧変動センサ５０の調整方法について説明する。
本実施形態では、２つの気圧変動センサ５０の両方が、容積可変部１１を備える場合の一例について説明する。なお、図示を省略するが、本実施形態による傾斜計測装置１は、気圧変動センサ５１ａと気圧変動センサ５２とを備えている。気圧変動センサ５１ａは、気圧変動センサ５２と同一の構成であり、容積可変部１１を備えているものとする。また、本実施形態において、気圧変動センサ５１ａと、気圧変動センサ５２とは、傾斜計測装置１が備える任意の気圧変動センサを示す場合、又は特に区別しない場合には、気圧変動センサ５０として説明する。
【０１５５】
図２１は、本実施形態による調整装置７ａの一例を示すブロック図である。
図２１に示すように、調整装置７ａは、密閉容器７０と、気圧可変部７１と、特性計測部７２と、容積調整部７３ａとを備えている。
なお、図２１において、図１３に示す構成と同一の構成には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
本実施形態では、容積調整部７３ａが、気圧変動センサ５１ａと気圧変動センサ５２との両方の調整を行う点が、第１及び第２の実施形態と異なる。
【０１５６】
容積調整部７３ａ（調整部の一例）は、気圧変動センサ５１ａと気圧変動センサ５２とが備える容積可変部１１によって、特性計測部７２によって計測された少なくとも２つの気圧変動センサ５０（気圧変動センサ５１ａ及び気圧変動センサ５２）の出力特性が一致するように調整する。すなわち、容積調整部７３ａは、カットオフ周波数計測部７２１が計測したカットオフ周波数ｆｃ１と、カットオフ周波数計測部７２２が計測したカットオフ周波数ｆｃ２とを比較し、当該比較結果に基づいて、容積可変部１１のメンブレン構造部６０を変形させて、カットオフ周波数ｆｃ１と、カットオフ周波数ｆｃ２とが一致するように調整する。
【０１５７】
次に、図２２を参照して、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法について説明する。
図２２は、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法の一例を示すフローチャートである。
図２２に示すように、まず、調整装置７ａの特性計測部７２は、気圧変動センサ（５１ａ、５２）のカットオフ周波数（ｆｃ１、ｆｃ２）を計測する（ステップＳ５０１）。特性計測部７２は、気圧可変部７１に密閉容器７０内の気圧を、周波数を変化させて変更し、カットオフ周波数計測部７２１が、気圧変動センサ５１ａのカットオフ周波数ｆｃ１を計測するとともに、カットオフ周波数計測部７２２が、気圧変動センサ５２のカットオフ周波数ｆｃ２を計測する。
【０１５８】
続く、ステップＳ５０２及びステップＳ５０３の処理は、上述した図１５に示すステップＳ３０２及びステップＳ３０３の処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。なお、ステップ５０３において、調整装置７ａの容積調整部７３ａは、カットオフ周波数ｆｃ１がカットオフ周波数ｆｃ２より大きい場合に、処理をステップＳ５０４に進め、カットオフ周波数ｆｃ１がカットオフ周波数ｆｃ２より小さい場合に、処理をステップＳ５０５に進める。
【０１５９】
ステップＳ５０４において、容積調整部７３ａは、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積Ｖ２を小さくする、又は、気圧変動センサ５１ａのキャビティ１０の容積Ｖ１を大きくする。すなわち、容積調整部７３ａは、気圧変動センサ５２の容積可変部１１のメンブレン構造部６０を変形させて、キャビティ１０の容積Ｖ２を小さくする、又は、気圧変動センサ５１ａの容積可変部１１のメンブレン構造部６０を変形させて、キャビティ１０の容積Ｖ１を大きくする制御を行う。ステップＳ５０４の処理後に、容積調整部７３ａは、処理をステップＳ５０１に戻す。
【０１６０】
ステップＳ５０５において、容積調整部７３ａは、気圧変動センサ５２のキャビティ１０の容積Ｖ２を大きくする、又は、気圧変動センサ５１ａのキャビティ１０の容積Ｖ１を小さくする。すなわち、容積調整部７３ａは、気圧変動センサ５２の容積可変部１１のメンブレン構造部６０を変形させて、キャビティ１０の容積Ｖ２を大きくする、又は、気圧変動センサ５１ａの容積可変部１１のメンブレン構造部６０を変形させて、キャビティ１０の容積Ｖ１を小さくする制御を行う。ステップＳ５０５の処理後に、容積調整部７３ａはａ、処理をステップＳ５０１に戻す。
【０１６１】
このように、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法では、気圧変動センサ（５１ａ、５２）の出力特性が一致するように、気圧変動センサ５１ａ又は気圧変動センサ５２の容積可変部１１を調整する。このように調整された２つの気圧変動センサ５０が、傾斜計測装置１に実装される。
【０１６２】
なお、上述した図２２に示す例では、調整装置７ａが、容積調整部７３ａを備え、容積調整部７３ａが、容積可変部１１に指示してキャビティ１０の容積（Ｖ１、Ｖ２）を調整する例を説明したが、容積可変部１１が人手（例えば、作業者）によりキャビティ１０の容積（Ｖ１、Ｖ２）を調整する場合には、容積調整部７３ａによる処理を人手で行うようにしてもよい。
【０１６３】
以上説明したように、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法では、調整ステップ（ステップＳ５０２からステップＳ５０５）において、容積調整部７３ａが、少なくとも２つの気圧変動センサ５０（５１ａ、５２）のカットオフ周波数の差が所定の範囲内になるように、気圧変動センサ５１ａの容積可変部１１、又は気圧変動センサ５２の容積可変部１１によって調整する。
これにより、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法では、気圧変動センサ５１ａと気圧変動センサ５２とのいずれか一方、又は両方により調整できるため、さらに細かくキャビティ１０の容積を調整することができる。すなわち、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法では、キャビティ１０の容積を調整する自由度を向上させることができる。
【０１６４】
［第４の実施形態］
次に、図２３を参照して、第４の実施形態による傾斜計測装置１について説明する。
本実施形態では、傾斜計測装置１が、気圧変動センサ５０の調整機能を備える場合の一例について説明する。
【０１６５】
図２３は、第４の実施形態による傾斜計測装置１の傾斜変動センサ４０の一例を示すブロック図である。
図２３に示すように、傾斜計測装置１の傾斜変動センサ４０は、通信部４１と、傾斜変動情報生成部４２と、２つの気圧変動センサ（５１、５２）と、特性計測部７２と、容積調整部７３とを備えている。
なお、図２３において図示を省略した傾斜計測装置１の他の構成は、第１の実施形態と同様である。また、図２３において、図３及び図１３に示す構成と同一の構成には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１６６】
また、本実施形態による傾斜計測装置１は、気圧変動センサ５０を調整する場合に、図２３に示すように、気圧可変部７１を備える密閉容器７０に収納されて、気圧変動センサ５０の調整が行われる。また、本実施形態による気圧変動センサ５０の調整方法は、第１の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【０１６７】
以上説明したように、本実施形態による傾斜計測装置１は、特性計測部７２と、容積調整部７３（調整部）とを備えている。特性計測部７２は、少なくとも２つの気圧変動センサ５０の出力特性を計測する。容積調整部７３は、特性計測部７２によって計測された少なくとも２つの気圧変動センサ５０の出力特性が一致するように、容積可変部１１により調整する。
これにより、本実施形態による傾斜計測装置１は、気圧変動センサ５０を実装した状態において、気圧変動センサ５０を調整することができる。例えば、経年変化などにより、２つの気圧変動センサ５０の出力特性がずれた場合などであっても、本実施形態による傾斜計測装置１は、気圧変動センサ５０を調整することができる。よって、本実施形態による傾斜計測装置１は、傾斜情報の検出精度を維持することができる。
【０１６８】
［第５の実施形態］
次に、図２４を参照して、第５の実施形態による傾斜計測システム１００について説明する。
なお、本実施形態では、上述した傾斜計測装置１を複数の装置に分割して、傾斜計測システム１００とした場合の一例について説明する。
図２４に示すように、傾斜計測システム１００は、傾斜計測装置１ａと、センサユニット１ｂとを備えている。
なお、図２４において、図２及び図３に示す構成と同一の構成には、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１６９】
傾斜計測装置１ａは、電源部３１と、静止判定部３３と、記憶部３４と、制御部３５とを備えている。また、センサユニット１ｂは、静止傾斜センサ３２と、傾斜変動センサ４０とを備えている。なお、本実施形態において、制御部３５と、傾斜変動センサ４０の通信部４１及び傾斜変動情報生成部４２とは、第１の実施形態と同様に、傾斜情報計測部３０に対応する。
本実施形態による傾斜計測システム１００は、傾斜計測装置１ａは、静止傾斜センサ３２及び傾斜変動センサ４０を、傾斜計測装置１ａとは別体のセンサユニット１ｂに備えるように構成し、傾斜計測装置１ａと、センサユニット１ｂとを異なる場所に配置することを可能にする。
なお、傾斜計測装置１ａと、センサユニット１ｂとの間の接続は、有線接続であってもよいし、無線通信などで接続するようにしてもよい。
【０１７０】
以上説明したように、本実施形態による傾斜計測システム１００は、第１の実施形態の傾斜計測装置１と同様に、少なくとも２つの気圧変動センサ５０と、傾斜情報計測部３０とを備えている。気圧変動センサ５０は、空気が流入するキャビティ１０と、空気をキャビティ１０の内外に流通させるギャップ１３（連通孔）と、を有し、キャビティ１０の内部と外部との圧力差に基づいて気圧の変動を検出する。そして、少なくとも２つの気圧変動センサ５０のうちの少なくとも１つが、キャビティ１０の容積を変更する容積可変部１１を備える。
これにより、本実施形態による傾斜計測システム１００は、第１の実施形態の傾斜計測装置１と同様に、容積可変部１１を備えることにより、センサ間の感度バラツキを低減することができるため、傾斜情報の検出精度を向上させることができる。
【０１７１】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上述した各実施形態において、制御部３５は、傾斜角初期値θ０を初期化する初期化要求（リセット要求）に応じて、静止判定部３３によって計測対象物が静止していると判定された場合に、静止傾斜情報（静止傾斜角θＳ）を傾斜角初期値θ０として記憶部３４に記憶させるようにしてもよい。
これにより、例えば、計測誤差が蓄積した場合などに、リセット要求により静止傾斜情報（静止傾斜角θＳ）を傾斜角初期値θ０として再設定することで、傾斜計測装置１は、計測対象物の傾斜情報（傾斜角θ）の検出精度を高精度に維持することができる。
【０１７２】
また、リセット要求があった場合であっても、制御部３５は、計測対象物が静止状態でない場合には、計測を継続するので、傾斜計測装置１は、測定不可能な期間を低減しつつ、高精度に傾斜情報を計測することができる。
【０１７３】
また、上記の各実施形態において、計測対象物の傾斜角の変動に関する情報を示す傾斜変動情報の一例として、高度変動情報ΔＨＤを適用する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、計測対象物が水平に近い範囲でのみ使用する場合には、傾斜変動情報は、傾斜変動情報生成部４２によって、上述した式（２）に基づいて、生成された傾斜角の変動分（Δθ）であってもよい。この場合、制御部３５は、記憶部３４が記憶する傾斜角初期値θ０に、当該傾斜角の変動分（Δθ）を加算して、現在の傾斜角θを算出してもよい。
【０１７４】
また、上記の各実施形態において、記憶部３４には、傾斜角初期値θ０を記憶させる例を説明したが、傾斜角初期値θ０の代わりに、傾斜角初期値θ０から変換した高度差ΔＨ０を記憶させるようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、静止傾斜センサ３２が、加速度センサを使用した傾斜角センサである例を説明したが、ジャイロセンサ等を使用した傾斜角センサであってもよい。
【０１７５】
また、上記の各実施形態において、傾斜計測装置１及び傾斜計測システム１００が、２つの気圧変動センサ５０を備える例を説明したが、２つ以上の気圧変動センサ５０を備えるようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、気圧変動センサ５０の出力特性の一例として、カットオフ周波数を用いる例を説明したが、これに限定されるものではなく、カットオフ周波数の代わりに、例えば、出力波形、他の周波数特性、遅延特性、位相特性などを用いてもよい。
【０１７６】
また、上記の第３〜第４の実施形態は、第１の実施形態に適用する例を説明したが、第２の実施形態に適用してもよい。
また、上記の第４の実施形態において、気圧変動センサ５０を調整する際に、傾斜計測装置１を密閉容器７０に収納する例を説明したが、傾斜計測装置１の気圧変動センサ５０を含む一部を密閉容器７０に収納するようにしてもよい。
【０１７７】
また、上記の第１〜第３の実施形態の実施形態において、調整装置７（７ａ）は、検出回路２２を含む気圧変動センサ５０を調整する例を説明したが、これに限定されるものではなく、検出回路２２を含まない気圧変動センサ５０について調整するようにしてもよい。例えば、検出回路２２を含まない形態で気圧変動センサ５０を調整する場合には、調整装置７（７ａ）は、特性計測部７２の前に検出回路２２を備えるようにしてもよい。
【０１７８】
また、上記の第３の実施形態において、２つの気圧変動センサ５０のカットオフ周波数の差が所定の範囲内になるように、容積可変部１１を調整する例を説明したが、２つの気圧変動センサ５０のカットオフ周波数のそれぞれが、所定の範囲内になるように、各容積可変部１１を調整してもよい。
また、上記の第２〜第５の実施形態において、容積可変部１１の代わりに、上述した第１〜第８の変形例の容積可変部１１ａ〜１１ｈのいずれかが、適用されてもよいし、他の方式の容積可変部が適用されるようにしてもよい。
【０１７９】
なお、上述した傾斜計測装置１（１ａ）及び調整装置７（７ａ）が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した傾斜計測装置１（１ａ）及び調整装置７（７ａ）が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した傾斜計測装置１（１ａ）及び調整装置７（７ａ）が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
【０１８０】
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に傾斜計測装置１（１ａ）及び調整装置７（７ａ）が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０１８１】
また、上述した傾斜計測装置１（１ａ）が備える機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１８２】
１、１ａ  傾斜計測装置
１ｂ  センサユニット
２  ＳＯＩ基板
２ａ  シリコン支持層
２ｂ  酸化層
２ｃ  シリコン活性層
３  キャビティ筐体
３ａ  第１筐体部
３ｂ  第２筐体部
４  カンチレバー
４ａ  基端部
４ｂ  先端部
５  気圧変動検出部
７、７ａ  調整装置
１０  キャビティ
１０ａ  キャビティ底部
１１、１１ａ〜１１ｈ  容積可変部
１２  蓋部
１３  ギャップ
１５  貫通孔
１６  溝部
２０  ピエゾ抵抗
２１  配線部
２２  検出回路
３０  傾斜情報計測部
３１  電源部
３２  静止傾斜センサ
３３  静止判定部
３４  記憶部
３５  制御部
４０  傾斜変動センサ
４１  通信部
４２  傾斜変動情報生成部
５０、５１、５１ａ、５２、５２ａ〜５２ｈ  気圧変動センサ
６０  メンブレン構造部
６１、６１ａ  底面部
６２、６２Ａ、６２Ｂ  ねじ
６３  第３筐体部
６４Ａ、６４Ｂ  雌ねじ部
６５  蛇腹機構
６６  挿入孔
６７  樹脂
６７ａ  樹脂部
６８、６８ａ、６８ｂ  ピエゾ素子
６９  ピエゾドライバ部
７０  密閉容器
７１  気圧可変部
７２  特性計測部
７３、７３ａ  容積調整部
８１  モータ
８２  回転軸
８３  ピストン
８４  モータドライバ部
１００  傾斜計測システム
２２１  ブリッジ回路
２２２  差動増幅回路
６０１、６０２、６０３  メンブレン部
７２１、７２２  カットオフ周波数計測部
ＰＢ  プリント基板
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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