姿勢角検出装置

Inventor： ,
Applicant, Patent owner：
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：1998375967
Publication number (International publication number)：2000180172
Application date： Dec. 17, 1998
Publication date： Jun. 30, 2000
Summary：

【要約】【課題】使用する場所や環境の制限を緩和し、幅広く使用できる姿勢角検出装置の提供。【解決手段】ジャイロ12a、12b、12cの出力に基づいて運動角を演算する運動角演算装置18と、加速度センサ23a、23b及び地磁気センサ22a、22bの出力に基づいてロール角、ピッチ角、ヨー角を演算する静止角演算装置24の演算結果を判別演算する判別装置32の演算結果に応じて姿勢角を演算する姿勢角演算装置42から構成された姿勢角検出装置。

Claim (excerpt)：

水平面で直交するX軸、Y軸及び該X軸、Y軸のそれぞれに直交するZ軸回りの角速度を検出する3個のジャイロと、該ジャイロの角速度に応じた出力に基づいて、Z軸回りの回転角であるヨー角、Z軸の回りにヨー角だけ座標軸を回した後の新しいY軸回りの回転角であるピッチ角及びZ軸の回りにヨー角だけ回し、新しいY軸の回りにピッチ角だけ回した後のさらに新しいX軸回りの回転角であるロール角を演算する運動角演算装置と、少なくともX-Y平面で互いに直交する2軸の加速度を検出するように配置され、ロ-ル角、ピッチ角を検出するための加速度センサと、少なくとも前記2軸の地磁気を検出するよう配置される地磁気センサと、該加速度センサ及び地磁気センサの出力に基づいて、ロール角、ピッチ角及びヨー角を演算する静止角演算装置と、該静止角演算装置による演算結果の真偽を判定演算する判別装置と、該判別装置の演算結果に応じて、前記運動角演算装置及び静止角演算装置の演算結果から出力する姿勢角を演算する姿勢角演算装置とから構成される姿勢角検出装置であって、前記判別装置により、2軸の加速度センサおよび、2軸の地磁気センサからなる静止角検出手段から求められる仮のヨー角Φ・仮のピッチ角P・仮のロール角Rの検出結果が正しいかどうかの判別手段として、加速度センサの現在の出力Ax(n)から演算して得られた仮のロール角をR(n)、演算する単位時間で1単位時間過去の出力Ax(n-1)から得られた仮のロール角演算結果をR(n-1)とし、同様に加速度センサの現在の出力Ay(n)から演算して得られた仮のピッチ角をP(n)、演算する単位時間で1単位時間過去の出力Ay(n-1)から得られた仮のピッチ角をP(n-1)、地磁気センサの出力Mx(n)、My(n)及び計算から得られるMz(n)から演算して得られた仮のヨー角をΦ(n)、1単位時間過去の仮のヨー角をΦ(n-1)とし、ジャイロの出力Gx(n)、Gy(n)、Gz(n)から演算して得られた仮のロール角変化をΔX(n)、仮のピッチ角変化をΔY(n)、仮のヨー角変化をΔZ(n)とすると、数1、数2、数3のいずれかが真の時にそれに対応する仮の姿勢角R・P・Φは正しいと判別することを特徴とする姿勢角検出装置。【数1】【数2】【数3】

IPC (7)：

G01C 19/00 , G01B 21/22 , G01C 15/00 , G01C 19/56 , G01P 9/04 , G01R 33/02 , G01V 3/04

FI (7)：

G01C 19/00 Z , G01B 21/22 , G01C 15/00 A , G01C 19/56 , G01P 9/04 , G01R 33/02 Q , G01V 3/04

F-Term (22)：

2F069AA93 , 2F069BB40 , 2F069DD08 , 2F069DD15 , 2F069EE00 , 2F069GG01 , 2F069GG59 , 2F069HH30 , 2F069NN00 , 2F069NN02 , 2F105AA10 , 2F105BB04 , 2F105BB17 , 2F105CC04 , 2F105CD02 , 2F105CD03 , 2F105CD05 , 2F105CD06 , 2G017AA01 , 2G017AA16 , 2G017AD00 , 2G017BA15

Patent cited by the Patent：

Cited by examiner (5)

姿勢検出方法及び装置
Gazette classification：公開公報 Application number：特願平6-322919 Applicant：パイオニア株式会社
姿勢方位位置計測装置
Gazette classification：公開公報 Application number：特願平6-175903 Applicant：株式会社データ・テック, 株式会社ロジン
動作認識装置
Gazette classification：公開公報 Application number：特願平6-151913 Applicant：シャープ株式会社

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