(57)【要約】      （修正有）【課題】角速度・加速度センサを使用する慣性計測システムにおいて、センサの誤差が大きい場合であっても高い精度で位置データを出力することのできる、慣性計測システムおよびその位置出力方法を提供する。【解決手段】慣性計測システム１０は、センサ部１として角速度センサおよび加速度センサを備えこれらを用いるシステムであり、動作中に検出されてセンサ誤差補正手段２によって各センサ各軸のセンサ誤差補正がなされたセンサデータを保持する保持手段３と、保持されたセンサデータに基づき計測動作完了後に速度および位置の演算処理を行う動作後演算処理手段４とを備えた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角速度センサおよび加速度センサを用いる慣性計測システムであって、動作中に検出されて各センサ各軸のセンサ誤差補正がなされたセンサデータを保持する保持手段と、保持されたセンサデータに基づき計測動作完了後に速度および位置の演算処理を行う動作後演算処理手段とを備えており、これにより高精度の位置出力が可能であることを特徴とする、慣性計測システム。
【請求項２】
前記動作後演算処理手段により演算された位置データを出力する出力手段を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の慣性計測システム。
【請求項３】
前記動作後演算処理手段では、前記センサデータに基づき速度演算処理、速度誤差補正処理および位置演算処理がなされ、該速度誤差補正処理においては、速度演算処理により得られた誤差成分含有速度データから誤差成分を除去する処理（誤差成分除去処理）がなされて速度データが算出され、これが該位置演算処理に用いられることを特徴とする、請求項１または２に記載の慣性計測システム。
【請求項４】
前記速度誤差補正処理では、前記誤差成分含有速度データから静止時速度データが生成され、該静止時速度データから前記誤差成分除去処理に用いる関数が生成されることを特徴とする、請求項３に記載の慣性計測システム。
【請求項５】
前記誤差成分にはドリフト成分が含まれることを特徴とする、請求項３または４に記載の慣性計測システム。
【請求項６】
前記動作後演算処理手段を開始させるための演算開始手段を備えていることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の慣性計測システム。
【請求項７】
前記保持手段と前記センサ誤差補正を行う手段とが共通であることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の慣性計測システム。
【請求項８】
前記保持手段が前記センサ誤差補正を行う手段とは別であることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の慣性計測システム。
【請求項９】
前記保持手段が前記センサ誤差補正を行う手段とは別の装置に設けられていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の慣性計測システム。
【請求項１０】
前記動作後演算処理手段と前記センサ誤差補正を行う手段とが共通であることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の慣性計測システム。
【請求項１１】
全ての構成要素が一装置内に設けられている、すなわち慣性計測装置であることを特徴とする、請求項１ないし７または１０のいずれかに記載の慣性計測システム。
【請求項１２】
前記動作後演算処理手段が前記センサ誤差補正を行う手段とは別であることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の慣性計測システム。
【請求項１３】
前記動作後演算処理手段が前記センサ誤差補正を行う手段とは別の装置に設けられていることを特徴とする、請求項１ないし９または１２のいずれかに記載の慣性計測システム。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の慣性計測システムにおいて、動作中に検出されセンサ誤差補正がなされて保持されたセンサデータに基づいて速度演算処理、速度誤差補正処理および位置演算処理がなされ、該速度誤差補正処理においては速度演算処理により得られた誤差成分含有速度データから誤差成分を除去する処理（誤差成分除去処理）がなされて速度データが算出され、これにより該位置演算処理がなされることを特徴とする、慣性計測システムの位置出力方法。
【請求項１５】
前記速度誤差補正処理では、前記誤差成分含有速度データから静止時速度データが生成され、該静止時速度データから前記誤差成分除去処理に用いる関数が生成されることを特徴とする、請求項１４に記載の慣性計測システムの位置出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は慣性計測システムおよびその位置出力方法に係り、特に、角速度・加速度センサを使用する慣性計測装置において、センサの誤差が大きい場合であっても、高い精度で位置データを出力することのできる、慣性計測システム等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２は、従来の慣性計測装置における一出力の方式を示す概念図である。図示するように従来の慣性計測装置９１０は、角速度センサならびに加速度センサからなるセンサ部９１と、センサ部９１にて得られた検出データにセンサ誤差補正処理ならびに速度・位置演算処理を施すＣＰＵ等の演算処理手段９２と、および演算処理手段９２での処理の結果得られた位置出力をリアルタイムで出力する出力部９９とを備えて構成される。
【０００３】
かかる構成により従来の慣性計測装置９１０では、センサ部９１により得られた角速度ならびに加速度の検出データは、ＣＰＵ等の演算処理手段９２においてセンサ誤差補正処理ならびに速度・位置演算処理がなされ、その結果得られた位置出力はリアルタイムで出力部９９に出力される。位置出力は、センサ部９１により得られる検出データの積分によって得られる。したがって従来は、慣性計測装置９１０で位置を出力する場合、センサの性能によって位置情報の精度が決定される。
【０００４】
さて、慣性計測装置での位置出力方式等については従来、技術的な提案もなされている。たとえば本願出願人による後掲特許文献１には、産業用ロボットの速度位置解析システムにおける部品コスト増大抑制策として、産業用ロボットを静止させているときにデータ蓄積部に静止情報を入力する移動制御部、静止情報検出時の慣性信号のデータに関連付けて静止情報を記憶するデータ蓄積部、静止情報に係るデータに基づいて得られるロボットの速度を０とする補正値を求め、それを用いて慣性信号のデータを補正し、ロボットの速度および位置を求める速度位置後解析部とからなる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０８６３１９号公報「産業用ロボットの速度位置解析システム及び産業用ロボットの速度位置検出装置」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、上述のとおり従来の慣性計測装置における位置出力方式では、位置情報の精度は角速度センサ、加速度センサの性能によって決定される。つまり、センサの誤差の大きさが位置出力精度に影響する。そうすると、センサの誤差が大きければ大きいほど、位置出力の精度は低下してしまう。
【０００７】
たとえば、慣性計測装置は比較的短時間でドリフト、すなわちセンサ静止時にも関わらず発生する検出値の変化の現象が発生しやすいため、かかるドリフト成分が位置出力精度に即影響する。また、判別しにくい長期のドリフト成分によって、より精度の高い位置検出の精度は経時的に低下する（後掲図１１参照）。かかる問題を回避するには、最大限誤差の小さいセンサを用いることが必要だが、コスト増大につながり好ましくない。
【０００８】
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、角速度・加速度センサを使用する慣性計測システムにおいて、センサの誤差が大きい場合であっても高い精度で位置データを出力することのできる、慣性計測システムおよびその位置出力方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は上記課題について検討した結果、位置をリアルタイムではなく動作完了後に出力すること、つまり、速度・位置の演算を後解析により行う方式とすることによって解決できることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【００１０】
〔１〕  角速度センサおよび加速度センサを用いる慣性計測システムであって、動作中に検出されて各センサ各軸のセンサ誤差補正がなされたセンサデータを保持する保持手段と、保持されたセンサデータに基づき計測動作完了後に速度および位置の演算処理を行う動作後演算処理手段とを備えており、これにより高精度の位置出力が可能であることを特徴とする、慣性計測システム。
〔２〕  前記動作後演算処理手段により演算された位置データを出力する出力手段を備えていることを特徴とする、〔１〕に記載の慣性計測システム。
〔３〕  前記動作後演算処理手段では、前記センサデータに基づき速度演算処理、速度誤差補正処理および位置演算処理がなされ、該速度誤差補正処理においては、速度演算処理により得られた誤差成分含有速度データから誤差成分を除去する処理（誤差成分除去処理）がなされて速度データが算出され、これが該位置演算処理に用いられることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載の慣性計測システム。
【００１１】
〔４〕  前記速度誤差補正処理では、前記誤差成分含有速度データから静止時速度データが生成され、該静止時速度データから前記誤差成分除去処理に用いる関数が生成されることを特徴とする、〔３〕に記載の慣性計測システム。
〔５〕  前記誤差成分にはドリフト成分が含まれることを特徴とする、〔３〕または〔４〕に記載の慣性計測システム。
〔６〕  前記動作後演算処理手段を開始させるための演算開始手段を備えていることを特徴とする、〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載の慣性計測システム。
〔７〕  前記保持手段と前記センサ誤差補正を行う手段とが共通であることを特徴とする、〔１〕ないし〔６〕のいずれかに記載の慣性計測システム。
【００１２】
〔８〕  前記保持手段が前記センサ誤差補正を行う手段とは別であることを特徴とする、〔１〕ないし〔６〕のいずれかに記載の慣性計測システム。
〔９〕  前記保持手段が前記センサ誤差補正を行う手段とは別の装置に設けられていることを特徴とする、〔１〕ないし〔６〕のいずれかに記載の慣性計測システム。
〔１０〕  前記動作後演算処理手段と前記センサ誤差補正を行う手段とが共通であることを特徴とする、〔１〕ないし〔８〕のいずれかに記載の慣性計測システム。
〔１１〕  全ての構成要素が一装置内に設けられている、すなわち慣性計測装置であることを特徴とする、〔１〕ないし〔７〕または〔１０〕のいずれかに記載の慣性計測システム。
〔１２〕  前記動作後演算処理手段が前記センサ誤差補正を行う手段とは別であることを特徴とする、〔１〕ないし〔９〕のいずれかに記載の慣性計測システム。
【００１３】
〔１３〕  前記動作後演算処理手段が前記センサ誤差補正を行う手段とは別の装置に設けられていることを特徴とする、〔１〕ないし〔９〕または〔１２〕のいずれかに記載の慣性計測システム。
〔１４〕  〔１〕ないし〔１３〕のいずれかに記載の慣性計測システムにおいて、動作中に検出されセンサ誤差補正がなされて保持されたセンサデータに基づいて速度演算処理、速度誤差補正処理および位置演算処理がなされ、該速度誤差補正処理においては速度演算処理により得られた誤差成分含有速度データから誤差成分を除去する処理（誤差成分除去処理）がなされて速度データが算出され、これにより該位置演算処理がなされることを特徴とする、慣性計測システムの位置出力方法。
〔１５〕  前記速度誤差補正処理では、前記誤差成分含有速度データから静止時速度データが生成され、該静止時速度データから前記誤差成分除去処理に用いる関数が生成されることを特徴とする、〔１４〕に記載の慣性計測システムの位置出力方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の慣性計測システムおよびその位置出力方法は上述のように構成されるため、これらによれば、角速度・加速度センサを使用する慣性計測システムにおいて、センサの誤差が大きい場合であっても、高い精度で位置データを出力することができる。つまり本発明によれば、リアルタイム位置検出ではなく後解析の方式とすることにより、リアルタイム検出では判別しにくい長期のドリフト成分等の誤差成分を除去することができるようになり、低誤差のセンサ使用によるコスト増大を招くことなく、より精度の高い位置検出を行うことができる。
【００１５】
なお、上記文献開示技術は、平均値または複数回計算による補正方法の発明であり、あくまでもリアルタイム位置検出における精度改善技術である。これを含め従来技術には、後解析方式の位置検出とする慣性計測装置・システムは存在せず、本発明の有用性は高い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の慣性計測システムの基本構成を示す概念図である。
【図１−２】本発明の慣性計測システムの装置構成例を示す概念図である。
【図２】演算開始手段を備えた本発明の慣性計測システムの構成例を示す概念図である。
【図３】本発明の慣性計測システムの別の構成例を示す概念図である。
【図４】保持手段を別の装置として設けた構成の慣性計測システムの例を示す概念図である。
【図５】動作後演算処理手段とセンサ誤差補正手段を共通化した構成の慣性計測システムの例を示す概念図である。
【図６】動作後演算処理手段が別装置に設けられた構成の慣性計測システムの例を示す概念図である。図７〜１１は実施例に関する図である。
【図７】慣性計測装置における動作時と静止時を含むセンサデータ（速度）の例を示すグラフである。
【図８】図７に示したデータから静止時のみを抜き取ったグラフである。
【図９】図７に示したデータから図８に示した静的部分を差し引いて動的部分（動作時の速度データ）のみにした状態のグラフである。
【図１０】ドリフト等誤差成分除去処理を行った後の速度データのグラフである。
【図１１】ドリフト等誤差成分除去の有無による位置出力の変化を示すグラフである。
【図１２】従来の慣性計測装置における一出力の方式を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の慣性計測システムの基本構成を示す概念図である。図示するように本慣性計測システム１０は、センサ部１として角速度センサおよび加速度センサを備えこれらを用いるシステムであり、動作中に検出されてセンサ誤差補正手段２によって各センサ各軸のセンサ誤差補正がなされたセンサデータを保持する保持手段３と、保持されたセンサデータに基づき計測動作完了後に速度および位置の演算処理を行う動作後演算処理手段４とを備えてなることを、主たる構成とする。
【００１８】
なお図示するように、動作後演算処理手段４により演算された位置データを出力する出力手段９を備えた構成とすることができる。また、慣性計測システム１０は、単一の装置すなわち慣性計測装置としての形態の他、任意の複数の装置の連携によって構成される形態の場合も含まれる。その例については後述する。
【００１９】
かかる構成により本慣性計測システム１０では、本システム動作中、センサ部１の角速度センサおよび加速度センサにより各センサ各軸における所定の計測動作がなされてセンサデータが得られ、これらのセンサデータはセンサ誤差補正手段２によってセンサ誤差補正がなされ、さらに保持手段３によってセンサ誤差補正がなされたセンサデータが保持される。そして、このような計測動作が完了した後で、動作後演算処理手段４によって、保持されたセンサデータに基づく速度および位置の演算処理が行われて、位置データが得られる。出力手段９が備えられている場合は、これにより位置出力がなされる。つまり、センサ部１動作中のデータを使用し、データの補正を行い、最後に、補正された動作中の位置を出力する、という方式である。
【００２０】
図示するように本慣性計測システム１０の動作後演算処理手段４には、センサデータに基づく速度演算処理を行う速度演算処理手段５、速度誤差補正処理を行う速度誤差補正処理手段６、および位置演算処理を行う位置演算処理手段７が設けられていて、動作後演算処理の各過程がなされる。このうち速度誤差補正処理手段６においては、速度演算処理手段５により得られた誤差成分含有速度データから誤差成分を除去する処理（誤差成分除去処理）がなされて速度データが算出され、これが、位置演算処理手段７における演算処理に用いられる構成とすることができる。
【００２１】
速度誤差補正処理手段６における具体的な処理方法は、たとえば、速度演算処理手段５により得られた誤差成分含有速度データから静止時速度データを生成し、この静止時速度データから誤差成分除去処理に用いる関数を生成し、この関数を用いて静止時速度データから誤差成分を除去することで速度データを得る、という過程とすることができる。
【００２２】
本慣性計測システム１０の動作後演算処理手段４の想定する誤差成分としては、これにドリフト成分が含まれるものとすることができる。誤差成分の大半がドリフト成分だからである。なお、ドリフト成分以外の誤差成分としては、たとえばスケールファクタ（比率）がある。これは、演算過程における特定の値の変化であり、たとえば入力速度が１０ｍ／ｓなのに対し、演算で１１ｍ／ｓとなった場合であり、発生した場合にはこれも補正対象である。
【００２３】
つまり本慣性計測システム１０の動作後演算処理手段４における処理は、動作中に得られた角速度、加速度の計測値を使用し、動作成分とドリフト成分等誤差成分に分離し、ドリフト成分等だけを除去し、そのようにして得られた速度から、最終的に位置を計算するというものである。
【００２４】
図１−２は、本発明の慣性計測システムの装置構成例を示す概念図である。図示するように本慣性計測システム１１０は、センサ部１１およびセンサ誤差補正手段１２をセンサユニット１１２として一装置に構成し、センサデータを保持する保持手段１３および動作後演算処理手段１４をデータ保持解析ユニット１３４として一装置に構成し、センサユニット１１２およびデータ保持解析ユニット１３４により全体システム１１０を構築するものとすることができる。なお、図示するように、データ保持解析ユニット１３４は出力手段１９を備えたものとすることができる。
【００２５】
図２は、演算開始手段を備えた本発明の慣性計測システムの構成例を示す概念図である。図示するように本慣性計測システム２１０は、図１他にて説明した構成に加え、動作後演算処理手段２４を開始させるための演算開始手段２８を備えた構成である。演算開始手段２８は、計測動作完了を自動的に判断して動作後演算処理手段２４における処理を自動的に開始させる構成としてもよいし、また、本システム２１０使用者が計測動作完了の判断に基づいて動作後演算処理手段２４における処理を手動で開始させる構成としてもよい。
【００２６】
特に後者の場合は、演算開始手段２８の具体的構成としては、本システム使用者が操作可能なスイッチ等とすることができる。また、計測動作の開始や終了は、センサ部１における測定値の出力によってこれを判断することとしてもよいし、計測動作開始・終了を報知する発報手段（図示せず）を設けるものとしてもよい。なお、以後の各図において演算開始手段は記載しないが、これを設けた構成としてもよい。
【００２７】
図３は、本発明の慣性計測システムの別の構成例を示す概念図である。図示するように本慣性計測システム３１０は、保持手段３３とセンサ誤差補正手段３２とを、共通の動作時処理手段３２３として一要素に構成するものとすることができる。たとえば、ＣＰＵ等を動作時処理手段３２３とすることができる。なお、保持手段をセンサ誤差補正手段とは別にする構成でももちろんよい。
【００２８】
図４は、保持手段を別の装置として設けた構成の慣性計測システムの例を示す概念図である。図示するように本慣性計測システム４１０は、保持手段４３を、センサ誤差補正手段４２が設けられた本体４００とは別の単独の装置として構成するものである。保持手段４３は、たとえば外部のデータ保存装置（ストレージ）等である。
【００２９】
図５は、動作後演算処理手段とセンサ誤差補正手段を共通化した構成の慣性計測システムの例を示す概念図である。図示するように本慣性計測システム５１０は、動作後演算処理手段５４とセンサ誤差補正手段５２とを、共通の補正演算処理手段５２４として一要素に構成するものとすることができる。つまり、センサ部５１からのセンサデータ取得時に行われるセンサ誤差補正処理、および動作後の演算処理である速度演算処理手段５５、速度誤差補正処理手段５６、および位置演算処理手段５７における一連の処理をともに、ＣＰＵ等、共通の補正演算処理手段５２４にて行うという構成である。
【００３０】
本発明の慣性計測システムは、動作後演算処理手段とセンサ誤差補正手段とを別のものとして構成してもよい。つまり、動作後演算処理は、センサデータが取得されるCPU等においてなされる構成でも、一方また、パーソナルコンピュータ等の外部機器においてなされる構成でもよい。
【００３１】
図６は、動作後演算処理手段が別装置に設けられた構成の慣性計測システムの例を示す概念図である。図示するように本慣性計測システム６１０は、センサ部６１、センサ誤差補正手段６２、ならびに保持手段６３からなる前半部６２３、および動作後演算処理手段６４を備えてなる後半部６４９とから構成される。なお、前半部６２３の各要素が全て単一装置内に内蔵される構成である必要はない。また後半部６４９には出力手段６９が備えられたものとすることができる。
【００３２】
以上、数例を用いて説明したように、本発明の慣性計測システムの具体構成は、さまざまな形態を採り得、各例の構成に限定されるものではない。また、全ての構成要素が一装置内に設けられている、すなわち慣性計測装置として形成されている慣性計測システムも、もちろん本発明の範囲内である。
【００３３】
また、本発明慣性計測システム１等において、動作中に検出されセンサ誤差補正がなされて保持されたセンサデータに基づいて動作後演算処理手段４等により速度演算処理、速度誤差補正処理および位置演算処理がなされ、速度誤差補正処理においては速度演算処理により得られた誤差成分含有速度データから誤差成分を除去する処理（誤差成分除去処理）がなされて速度データが算出され、これにより位置演算処理がなされる、慣性計測システムの位置出力方法もまた、本発明の範囲内である。
【００３４】
かかる慣性計測システムの位置出力方法において、速度誤差補正処理手段６等における処理では、誤差成分含有速度データから静止時速度データが生成され、静止時速度データから誤差成分除去処理に用いる関数が生成され、この関数を用いて誤差成分含有速度データからの誤差成分除去処理がなされるものとすることができる。
【００３５】
本発明における演算の具体的手順例は、次のとおりである。
１）  センサデータ（角速度、加速度。以下「センサ値」ともいう。）をＣＰＵ等で取り込む。
２）  センサ各軸の誤差補正を行う 。
３）  動作中のすべてのセンサ値を保持する。保持する場所は同じＣＰＵ等内でも外部のストレージ等でもよい。
４）  動作完了後、取得したセンサ値から速度を演算する。演算に用いる手段は、センサ値を取得するＣＰＵ等でもＰＣ等の外部機器でもよい。
【００３６】
５）  演算した速度にはドリフト等の誤差成分が含まれるため、５−１）〜５−３）にしたがい、速度の補正を行う。
５−１）  センサ値を動的部分と静的部分に分離する。
５−２）  静的部分のみ取り出し、そこからドリフト成分等の誤差成分を時間の関数として求める。
５−３）  再び動的部分と静的部分を合わせて、そこから５−２で求めたドリフト成分等誤差成分を差し引く。
６）  補正後の速度から位置を演算する。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明がこれに限定されるものではない。なお、誤差成分除去方法の説明をもって、実施例とする。
図７は、慣性計測装置における動作時と静止時を含むセンサデータ（速度）の例を示すグラフである。また図８は、図７に示したデータから静止時のみを抜き取ったグラフである。慣性計測装置では通常、センサを移動させている状態（動作時）と、どこかに置かれて止まっているかまたは動きが少なく安定した状態（静止時）がある。
【００３８】
図７に示すように、動作時にはセンサデータが短時間内で大きく変動する。この動作時の変動を速度の補正値算出に含めると、補正後の誤差が大きくなってしまう。そこで図８に示すように、静止時のみを抜き取って、これを補正値算出に用いることにする。抜き取られた静止時の速度データを、静的部分とする。
【００３９】
取り出された静的部分から、時間の関数として、ドリフト成分等誤差成分を演算する。具体的には、静的部分を、最小二乗法を使って関数近似する。これにより、ドリフト等誤差成分の関数が得られる（図示せず）。
【００４０】
図９は、図７に示したデータから図８に示した静的部分を差し引いて動的部分（動作時の速度データ）のみにした状態のグラフである。これは、この後行うドリフト等誤差成分除去処理の前の状態である。
【００４１】
図１０は、ドリフト等誤差成分除去処理を行った後の速度データのグラフである。つまり、得られたドリフト等誤差成分の関数を使用して、図７に示した元の速度データから当該関数を差し引く演算を行うことで、ドリフト等誤差成分を含まない速度データが得られる。この速度データを用いて位置計算をすることで、高精度の位置出力を得ることができる。
【００４２】
図１１は、ドリフト等誤差成分除去の有無による位置出力の変化を示すグラフである。これは、慣性計測装置を長方形（タテ４０ｃｍ×ヨコ５０ｃｍ）の枠上を移動させた際の位置出力を示したもので、ほぼ長方形の軌跡を描いているのがドリフト等誤差成分除去処理を経た位置データ、右下がり略Ω状の軌跡を描いているのが除去処理を経なかった位置データである。このように、本発明の補正処理を施さない位置データは経時に誤差が拡大したが、本発明の補正処理を経て得られた位置データは、誤差がほとんど認められず、位置算出精度向上に効果のあることが実証された。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の慣性計測システムおよびその位置出力方法によれば、角速度・加速度センサの誤差が大きい場合であっても、高い精度で位置データを出力することができる。つまり本発明によれば、後解析により、リアルタイム検出では判別しにくい誤差成分を除去できるようになり、低誤差のセンサ使用によるコスト増大を招くことなく、より精度の高い位置検出を行うことができる。したがって、当該分野および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００４４】
１、１１、２１、３１、４１、５１、６１…センサ部
２、１２、２２、３２、４２、５２、６２…センサ誤差補正手段
３、１３、２３、３３、４３、５３、６３…保持手段
４、１４、２４、３４、４４、５４、６４…動作後演算処理手段
５、１５、２５、３５、４５、５５、６５…速度演算処理手段
６、１６、２６、３６、４６、５６、６６…速度誤差補正処理手段
７、１７、２７、３７、４７、５７、６７…位置演算処理手段
９、１９、２９、３９、４９、５９、６９…出力手段
１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０…慣性計測システム
２８…演算開始手段
【００４５】
１１２…センサユニット
１３４…データ保持解析ユニット
３２３…動作時処理手段
４００…（システム）本体
５２４…補正演算処理手段
６２３…前半部
６４９…後半部
９１…センサ部
９２…演算処理手段
９９…出力部
９１０…慣性計測装置
【図１】
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【図１−２】
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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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