專利名稱：傾斜角運算方法以及傾斜角運算裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種在對空間內(nèi)的對象物的姿態(tài)進行測定時，能夠精度更好地檢測傾斜角的傾斜角運算裝置或者傾斜角運算方法，并提供一種更準確地測定空間內(nèi)的對象物的姿態(tài)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為檢測三維空間內(nèi)的對象物的傾斜的手段，眾所周知利用例如三軸加速度傳感器等采用了MEMS(Micro-Electrical-Mechanical-System)技術(shù)的微機械傳感器。例如三軸加速度傳感器具有如果在空間內(nèi)對三軸加速度傳感器賦予加速度則將該加速度分別分解成X軸方向的加速度、Y軸方向的加速度以及Z軸方向的加速度來進行檢測的能力。利用這一點，就能夠基于重力加速度通過三維加速度傳感器在X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向中的哪個方向上被如何分解而得以檢測，并運算該三軸加速度傳感器相對于重力方向如何傾斜，而求出搭載了該三軸加速度傳感器的被搭載物在空間內(nèi)如何傾斜。
以下，使用圖3～圖5就以往的采用了三軸加速度傳感器的傾斜角的測定進行說明。
如圖3所示那樣，在xyz空間內(nèi)搭載了三軸加速度傳感器的被搭載物300被水平配置。xyz空間將方向與重力加速度的方向相一致的軸設(shè)為z軸，將垂直于z軸的面設(shè)為xy平面。x軸以及y軸被定義成在xy平面上分別正交。此時，圖3所示的X軸、Y軸、Z軸以被搭載物300上所搭載的三軸加速度傳感器為基準而定義。亦即，如前述那樣三軸加速度傳感器將加速度分解成X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向來進行檢測，圖3所示的X軸、Y軸、Z軸與加速度經(jīng)過分解的X軸、Y軸、Z軸相對應(yīng)。進而，為了說明上的方便，在這里X軸、Y軸、Z軸被配置成與xyz空間的x軸、y軸、z軸相一致。在這里，被水平地配置是指在被搭載物300上所搭載的三軸加速度傳感器中，X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向的加速度之中僅Z軸方向檢測重力加速度的狀態(tài)。
如圖4所示那樣，就從圖3的狀態(tài)開始以Y軸為旋轉(zhuǎn)軸使被搭載物300旋轉(zhuǎn)的情況進行說明。此時，將以Y軸為中心使之旋轉(zhuǎn)的被搭載物300的XZ平面的X軸向xyz空間的xz平面投影而得到的軸與xyz空間的x軸所成的角度設(shè)為傾側(cè)角(roll angle滾轉(zhuǎn)角)。在這里，就傾側(cè)角例如為30度的情況進行說明。
由于從圖3到圖4的旋轉(zhuǎn)是以Y軸為中心的旋轉(zhuǎn)，所以在旋轉(zhuǎn)后的圖4中也在Y軸上檢測不到重力加速度。亦即在這里，由于被搭載物300的XZ平面和xyz空間的xz平面重合，所以X軸的旋轉(zhuǎn)角就為傾側(cè)角。另外，由于XZ平面相對于xz平面旋轉(zhuǎn)，所以在圖3中僅Z軸上檢測到的重力加速度就在圖4中分別在X軸和Z軸上被分解而得以檢測。此時，傾側(cè)角通過利用從X軸檢測出的加速度和從Z軸檢測出的加速度，例如使用三角函數(shù)進行運算而得到。此外，在這里，由于是以Y軸為中心使之旋轉(zhuǎn)30度，所以就得到傾側(cè)角為30度這樣的結(jié)果。
另外，如圖5所示那樣，就從圖3的狀態(tài)開始以X軸為旋轉(zhuǎn)軸使被搭載物300旋轉(zhuǎn)的情況進行說明。此時，將以X軸為中心使之旋轉(zhuǎn)的被搭載物300的YZ平面的Y軸向xyz空間的xz平面投影而得到的軸與xyz空間的y軸所成的角度設(shè)為俯仰角(pitch angle)。在這里，就俯仰角例如為30度的情況進行說明。
由于從圖3到圖5的旋轉(zhuǎn)是以X軸為中心的旋轉(zhuǎn)，所以在旋轉(zhuǎn)后的圖5中也在X軸上檢測不到重力加速度。亦即在這里，由于被搭載物300的YZ平面和xyz空間的yz平面重合，所以Y軸的旋轉(zhuǎn)角就為俯仰角。另外，由于YZ平面相對于yz平面旋轉(zhuǎn)，所以在圖3中僅Z軸上檢測到的重力加速度就在圖5中分別在Y軸和Z軸上被分解而得以檢測。此時，俯仰角通過利用從Y軸檢測出的加速度和從Z軸檢測出的加速度，例如使用三角函數(shù)進行運算而得到。在這里，由于是以X軸為中心使之旋轉(zhuǎn)30度，所以就得到俯仰角為30度這樣的結(jié)果。
這樣一來，通過求解傾側(cè)角、俯仰角這兩個傾斜角就能夠?qū)Υ钶d加速度傳感器的被搭載物300在空間內(nèi)為怎樣的姿態(tài)進行檢測。此時，傾側(cè)角使用在X軸上檢測出的重力加速度和在Z軸上檢測出的重力加速度而求得，俯仰角使用在Y軸上檢測出的重力加速度和在Z軸上檢測出的重力加速度而求得。
實際上，在被搭載物300上被復(fù)合賦予傾側(cè)角和俯仰角的情況為較多。在這種情況下也能夠分別使用重力加速度的X軸方向分量和Z軸方向分量來計算傾側(cè)角，使用重力加速度的Y軸方向分量和Z軸方向分量來計算俯仰角。
但是，在這樣求解各自的傾斜角的情況下，就存在以下問題例如在俯仰角為0度附近的情況下測定傾側(cè)角時誤差不會變大，但例如俯仰角越接近90度誤差將變得越大。同樣如此，例如在傾側(cè)角接近90度的情況下求解俯仰角時也同樣存在誤差將會變大的問題。
針對這樣的問題，例如在專利文獻1中，設(shè)定與俯仰角、傾側(cè)角相應(yīng)的校正系數(shù)并隨著角度變大而減小校正系數(shù)，由此來解決上述課題(專利文獻1特開2000-180462號，段落 ～ )。
但是，在將傾斜角分割成若干區(qū)域，并分別設(shè)定適當?shù)男Ｕ禂?shù)的方法中，對于經(jīng)過分割的區(qū)域內(nèi)的誤差依然沒有得到改善，另外，增加進行分割的區(qū)域的數(shù)量而相應(yīng)地要多設(shè)定校正系數(shù)，就會發(fā)生招致存儲容量的增加、運算速度的低下等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明申請就是鑒于這些課題而完成的。亦即，本發(fā)明的傾斜角運算方法以及傾斜角運算裝置表示出如下特征。
本發(fā)明的傾斜角運算裝置包括具有三軸加速度傳感器的傳感器部，該三軸加速度傳感器將加速度分解成第一軸的分量、與第一軸正交的第二軸的分量、以及與由第一軸和第二軸組成的第一面正交的第三軸的分量來進行檢測；以及運算部，該運算部對加速度在第一軸方向上所分解的第一軸分量的絕對值、加速度在第二軸方向上所分解的第二軸分量的絕對值、和加速度在第三軸方向上所分解的第三軸分量的絕對值進行比較，利用具有加速度的分量的絕對值之中、最大的絕對值的軸上所賦予的加速度分量和其以外的一個軸上所賦予的加速度分量來計算第一傾斜角，并利用具有最大的加速度的分量的絕對值的軸上所賦予的加速度分量和其以外的另一個軸上所賦予的加速度分量來計算第二傾斜角。
另外，本發(fā)明的傾斜角運算方法是一種運算xyz空間內(nèi)的被搭載物的傾斜的傾斜角運算方法，其特征在于，包括從將被搭載物的重力加速度分解成第一軸的分量、與第一軸正交的第二軸的分量、以及與由第一軸和第二軸組成的第一面正交的第三軸的分量來進行檢測的被搭載物上所搭載的三軸加速度傳感器，輸出重力加速度在第一軸方向上所分解的第一軸分量、重力加速度在第二軸方向上所分解的第二軸分量、以及重力加速度在第三軸方向上所分解的第三軸分量的第一步驟；利用第一軸分量的絕對值和第二軸分量的絕對值來運算第一傾斜角，并利用第二軸分量的絕對值和第三軸分量的絕對值來運算第二傾斜角的第二步驟；以及在與第一軸分量的絕對值相比第二軸分量的絕對值一方較小的情況下，利用第一軸分量的絕對值和第三軸分量的絕對值來再次運算第一傾斜角，在與第二軸分量的絕對值相比第三軸分量的絕對值一方較小的情況下，利用第一軸分量的絕對值和第三軸分量的絕對值來再次運算第二傾斜角的第三步驟。
根據(jù)本申請發(fā)明的傾斜角運算裝置以及傾斜角運算方法，與以往的運算裝置相比還能夠抑制存儲容量的增加以及運算速度的低下，且能夠精度良好地求解被搭載加速度傳感器的被搭載物的傾斜角。


圖1是表示本發(fā)明實施例1中的半導(dǎo)體器件的概略圖。
圖2是表示本發(fā)明實施例2中的半導(dǎo)體器件的概略圖。
圖3是說明現(xiàn)有問題的圖。
圖4是說明現(xiàn)有問題的圖。
圖5是說明現(xiàn)有問題的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖就本發(fā)明的實施方式進行說明。
實施例1如圖1所示那樣，實施例1的本申請的傾斜角運算裝置100具有傳感器部110、運算部120和輸出部130。傾斜角運算裝置100被搭載于求解傾斜角的被搭載物上(未圖示)。在這里，被搭載物是指諸如便攜式電話、照相機、頭置式顯示器等電子設(shè)備或者車輛、船舶、飛機等交通工具等那樣，以獲知實際上傾斜何種程度為目的的東西。
傳感器部110具有檢測加速度的三軸加速度傳感器111；輸出三軸加速度傳感器111檢測出的X軸方向的加速度的第1輸出部112；輸出三軸加速度傳感器111檢測出的Y軸方向的加速度的第2輸出部113；以及輸出三軸加速度傳感器111檢測出的Z軸方向的加速度的第3輸出部114。本實施例的三軸加速度傳感器110是由臺座部、壓鐵部(重錘部)、以及連接臺座部與壓鐵部并具有壓電電阻元件的檢測部組成的三軸加速度傳感器，依照加速度壓鐵部變位且檢測部撓曲，據(jù)此壓電電阻元件的電阻值變化。伴隨此壓電電阻元件的電阻值的變化電壓變化由此來檢測加速度。另外，該加速度傳感器能夠分別在X軸、與X軸正交的Y軸、以及與由X軸與Y軸組成的XY平面正交的Z軸的三個軸的方向分解加速度來進行檢測。在這里，本實施例1的三軸加速度傳感器111作為具有壓電電阻元件的加速度傳感器來進行說明，但并不限定于此，只要是可以將所賦予的加速度在三軸方向上分別進行分解并輸出的三軸加速度傳感器即可。若舉出例子，則還有如借助于經(jīng)過離間的電極間的電容來檢測加速度的、所謂的電容式三軸加速度傳感器或、壓電式三軸加速度傳感器那樣加速度的檢測手段不同的加速度傳感器。另外，傳感器部也可以具有對來自第1輸出部112、第2輸出部113以及第3輸出114部的信號分別進行放大的放大器部。
運算部120具有第1輸入部121、第2輸入部122、第3輸入部123和傾斜角運算部124。第1輸入部121以電氣方式連接到第1輸出部112，第2輸入部122以電氣方式連接到第2輸出部113，第3輸入部123以電氣方式連接到第3輸出部114。傾斜角運算部124分別與第1輸入部121、第2輸入部122以及第3輸入部123以電氣方式連接起來。還可以具有用于將來自第1輸入部121、第2輸入部122以及第3輸入部123的信號進行放大后提供給傾斜角運算部124的放大器部。
在這里就傾斜角的運算進行說明。為了說明的簡化，就在xyz空間的x軸正方向且y軸正方向且z軸正方向上搭載傾斜角運算裝置100的被搭載物的姿態(tài)變化的情況進行說明。由于對xyz空間全體的應(yīng)用能夠根據(jù)在X軸、Y軸、Z軸上所賦予的重力加速度分量的符號的正負而容易地進行擴展，所以在這里有時省略說明。
首先，使用X軸方向的重力加速度分量AX的絕對值|AX|與Z軸方向的重力加速度分量AZ的絕對值|AZ|，并利用ATAN(ア一クタンジエント)函數(shù)通過R＝ATAN(|AX|/|AZ|)來計算傾側(cè)角R。此時在|AX|＞|AZ|的情況下，則通過R＝90-ATAN(|AZ|/|AX|)來進行傾側(cè)角R的計算。
其次，使用Y軸方向的重力加速度分量AY的絕對值與Z軸方向的重力加速度分量AZ的絕對值|AZ|，并利用ATAN函數(shù)通過P＝ATAN(|AY|/|AZ|)來計算俯仰角P。此時，在|AY|＞|AZ|的情況下，則通過P＝90-ATAN(|AZ|/|AY|)來計算俯仰角。
進而，在傾側(cè)角R大于等于45度的情況下，對俯仰角P進行重新計算。俯仰角P的重新計算通過P＝ATAN(|AY|/|AX|)來進行計算。亦即，利用X軸方向的重力加速度分量和Y軸方向的重力加速度分量對俯仰角P進行重新計算。
另外，俯仰角P大于等于45度的情況下，對傾側(cè)角R進行重新計算。傾側(cè)角的重新計算通過R＝ATAN(|AY|/|AX|)來進行計算。亦即，利用X軸方向的重力加速度分量和Y軸方向的重力加速度分量對傾側(cè)角R進行重新計算在這里，雖然在本實施例中在傾斜角的運算上使用ATAN進行了計算，但本申請發(fā)明并不限定于此，還可以使用ASIN(ア一クサイン)、ACOS(ア一クコサイン)來進行傾斜角的運算。
在本申請發(fā)明的傾斜角運算裝置100中，由于是對被搭載物在哪個方向上偏斜的傾斜進行檢測，所以上述兩個重新計算不會同時得以使用。換言之本申請發(fā)明的重新計算的條件是用于在通過具有各軸的重力加速度分量的絕對值之中的最大值的軸以外的兩軸來運算傾斜角的情況下誤差將會變大，因此在運算傾側(cè)角、俯仰角時，不論在運算哪個傾斜角的情況下都是使用具有重力加速度分量的絕對值之中最大值的軸來使之進行運算。例如，在X軸方向的重力加速度分量的絕對值具有最大值的情況下，不論在運算哪個傾斜角的情況下都是使用X軸方向的重力加速度來進行。此外，不言而喻例如在兩軸具有相同值且最大值的情況或者三軸均為相同值的情況下，適宜選擇任意一個即可。進而，在本申請發(fā)明的傾斜角運算裝置100中最好是以加速度傳感器的傾斜角與被搭載物的傾斜角相一致的方式進行搭載，在加速度傳感器的傾斜角與被搭載物的傾斜角不一致的情況下，最好是將其差分加在經(jīng)過運算后的加速度傳感器的傾斜角上來進行輸出。
這樣經(jīng)過運算后的被搭載物的傾斜角就從輸出部130被輸出。在這里，輸出部130既可以為多個，也可以依照被運算的傾斜角的數(shù)量來進行設(shè)置。
這樣一來，根據(jù)實施例1的本申請發(fā)明的傾斜角運算裝置以及傾斜角運算方法，就可以進行傾斜角的運算而不用將傾斜角分割成若干區(qū)域，并分別設(shè)定適當?shù)男Ｕ禂?shù)，所以就能夠高精度地求解全部范圍的傾斜角，而不會招致因使用校正系數(shù)造成的存儲容量的增加、運算速度的低下。另外，如傾側(cè)角是使用X軸方向的重力加速度分量與Z軸方向的重力加速度分量，俯仰角是使用Y軸方向的重力加速度和Z軸方向的重力加速度分量來分別進行計算等那樣，由于是根據(jù)輸出的精度來決定傾側(cè)角、俯仰角的運算所需要的軸方向，而不用對運算傾斜角的軸進行固定，所以就能夠運算精度更高的傾斜角。
實施例2

如圖2所示那樣，實施例2的本申請的傾斜角運算裝置200具有傳感器部210、運算部220和輸出部230。傾斜角運算裝置200被搭載于求解傾斜角的被搭載物上(未圖示)。在這里，由于被搭載物與實施例1相同，所以省略詳細的說明。
傳感器部220具有檢測加速度的三軸加速度傳感器211；輸出三軸加速度傳感器211檢測出的X軸方向的加速度的第1輸出部212；輸出三軸加速度傳感器211檢測出的Y軸方向的加速度的第2輸出部213；以及輸出三軸加速度傳感器211檢測出的Z軸方向的加速度的第3輸出部214。由于傳感器部220是與本申請實施例1的傳感器部110相同的構(gòu)成，所以在這里省略詳細的說明。
運算部220具有第1輸入部221、第2輸入部222、第3輸入部223、比較部224和傾斜角運算部225。關(guān)于第1輸入部221、第2輸入部222、第3輸入部223，由于是與本申請實施例1的第1輸入部121、第2輸入部122、第3輸入部123相同的構(gòu)成，所以在這里省略詳細的說明。
比較部224接受來自第1輸入部221、第2輸入部222以及第3輸入部223的信號，對X軸方向的重力加速度分量的絕對值、Y軸方向的重力加速度分量的絕對值和Z軸方向的重力加速度分量的絕對值進行比較，并選擇一個具有各自的絕對值之中的最大值的軸。傾斜角運算部225利用比較部224所選擇的軸的重力加速度分量的絕對值和其它的一個軸的重力加速度的絕對值來運算第一傾斜角，并利用比較部224所選擇的軸的重力加速度分量的絕對值和其它的另一個軸的重力加速度的絕對值來運算第二傾斜角。例如在X軸方向的重力加速度分量的絕對值為最大的情況下，在比較部224中選擇X軸，并利用X軸方向的重力加速度分量的絕對值和Y軸方向的重力加速度分量的絕對值、以及X軸方向的重力加速度分量的絕對值和Z軸方向的重力加速度分量的絕對值來運算各自的傾斜角。
這里，在X軸方向的重力加速度的絕對值為最大的情況下，傾側(cè)角R使用X軸方向的重力加速度分量的絕對值和Z軸方向的重力加速度分量的絕對值，并利用ATAN函數(shù)通過R＝ATAN(|AZ|/|AX|)來進行計算。俯仰角P使用X軸方向的重力加速度分量的絕對值和Y軸方向的重力加速度分量的絕對值，并利用ATAN函數(shù)通過P＝ATAN(|AY|/|AX|)來進行計算。
在Y軸方向的重力加速度的絕對值為最大的情況下，傾側(cè)角R使用X軸方向的重力加速度分量的絕對值和Y軸方向的重力加速度分量的絕對值，并利用ATAN函數(shù)通過R＝ATAN(|AX|/|AY|)來進行計算。俯仰角P使用Y軸方向的重力加速度分量的絕對值和Z軸方向的重力加速度分量的絕對值，并利用ATAN函數(shù)通過P＝ATAN(|AZ|/|AY|)來進行計算。
在Z軸方向的重力加速度的絕對值為最大的情況下，傾側(cè)角R使用X軸方向的重力加速度分量的絕對值和Z軸方向的重力加速度分量的絕對值，并利用ATAN函數(shù)通過R＝ATAN(|AX|/|AZ|)來進行計算。俯仰角P使用Y軸方向的重力加速度分量的絕對值和Z軸方向的重力加速度分量的絕對值，并利用ATAN函數(shù)通過P＝ATAN(|AY|/|AZ|)來進行計算。
此外，與實施例1的本申請發(fā)明相同，不言而喻例如在兩軸具有相同值且最大值的情況或者三軸均為相同值的情況下，適宜選擇任意一個即可。進而，在本申請發(fā)明的傾斜角運算裝置中最好是以加速度傳感器的傾斜角與被搭載物的傾斜角相一致的方式進行搭載，在加速度傳感器的傾斜角與被搭載物的傾斜角不一致的情況下，最好是將其差分加在經(jīng)過運算后的加速度傳感器的傾斜角上來進行輸出。
這樣經(jīng)過運算后的被搭載物的傾斜角就從輸出部230被輸出。在這里，輸出部230既可以為多個，也可以依照被運算的傾斜角的數(shù)量來進行設(shè)置。
這樣一來，根據(jù)實施例2的本申請發(fā)明的傾斜角運算裝置以及傾斜角運算方法，就能夠具有與實施例1相同的效果，同時與實施例1相比還能夠減少傾斜角的運算次數(shù)，由此就能夠高速地進行運算處理。
權(quán)利要求
1.一種傾斜角運算裝置，其特征在于包括具有三軸加速度傳感器的傳感器部，該三軸加速度傳感器將加速度分解成第一軸的分量、與該第一軸正交的第二軸的分量、以及與由該第一軸和該第二軸組成的第一面正交的第三軸的分量來進行檢測；以及運算部，該運算部對上述加速度在上述第一軸方向上所分解的第一軸分量的絕對值、該加速度在上述第二軸方向上所分解的第二軸分量的絕對值、和該加速度在上述第三軸方向上所分解的第三軸分量的絕對值進行比較，利用具有該加速度的分量的絕對值之中、最大的絕對值的軸上所賦予的該加速度分量和其以外的一個軸上所賦予的該加速度分量來計算第一傾斜角，并利用該具有最大的該加速度的分量的絕對值的軸上所賦予的該加速度分量和其以外的另一個軸上所賦予的該加速度分量來計算第二傾斜角。
2.按照權(quán)利要求1所述的傾斜角運算裝置，其特征在于上述加速度是重力加速度。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的傾斜角運算裝置，其特征在于上述運算部計算被搭載了上述傾斜角運算裝置的被搭載物的上述第一傾斜角以及上述第二傾斜角。
4.一種被搭載在被搭載物上的傾斜角運算裝置，其特征在于，該傾斜角運算裝置包括具有三軸加速度傳感器的傳感器部，該三軸加速度傳感器在xyz空間內(nèi)將上述被搭載物所受的重力加速度分解成第一軸的分量、與該第一軸正交的第二軸的分量、以及與由該第一軸和該第二軸組成的第一面正交的第三軸的分量來進行檢測；以及運算部，該運算部對上述加速度在上述第一軸方向上所分解的第一軸分量的絕對值、該加速度在上述第二軸方向上所分解的第二軸分量的絕對值、和該加速度在上述第三軸方向上所分解的第三軸分量的絕對值進行比較，利用具有該加速度的分量的絕對值之中、最大的絕對值的軸上所賦予的該加速度分量和其以外的一個軸上所賦予的該加速度分量來計算上述被搭載物的第一傾斜角，并利用該具有最大的該加速度的分量的絕對值的軸上所賦予的該加速度分量和其以外的另一個軸上所賦予的該加速度分量來計算該被搭載物的第二傾斜角。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的傾斜角運算裝置，其特征在于上述第一傾斜角是上述被搭載物的傾側(cè)角，上述第二傾斜角是該被搭載物的俯仰角。
6.一種運算xyz空間內(nèi)的被搭載物的傾斜的傾斜角運算方法，其特征在于，該傾斜角運算方法包括第一步驟，從將上述被搭載物的重力加速度分解成第一軸的分量、與該第一軸正交的第二軸的分量、以及與由該第一軸和該第二軸組成的第一面正交的第三軸的分量來進行檢測的該被搭載物上所搭載的三軸加速度傳感器，輸出該重力加速度在該第一軸方向上所分解的第一軸分量、該重力加速度在該第二軸方向上所分解的第二軸分量、以及該重力加速度在該第三軸方向上所分解的第三軸分量；第二步驟，利用上述第一軸分量的絕對值和上述第二軸分量的絕對值來運算第一傾斜角，并利用該第二軸分量的絕對值和上述第三軸分量的絕對值來運算第二傾斜角；以及第三步驟，在與上述第一軸分量的絕對值相比上述第二軸分量的絕對值一方較小的情況下，利用該第一軸分量的絕對值和上述第三軸分量的絕對值來再次運算上述第一傾斜角，在與該第二軸分量的絕對值相比該第三軸分量的絕對值一方較小的情況下，利用該第一軸分量的絕對值和該第三軸分量的絕對值來再次運算上述第二傾斜角。
7.一種傾斜角運算方法，其特征在于包括第一步驟，從將重力加速度分解成第一軸的分量、與該第一軸正交的第二軸的分量、以及與由該第一軸和該第二軸組成的第一面正交的第三軸的分量來進行檢測的三軸加速度傳感器，輸出該重力加速度在該第一軸方向上所分解的第一軸分量、該重力加速度在該第二軸方向上所分解的第二軸分量、以及該重力加速度在該第三軸方向上所分解的第三軸分量；第二步驟，對上述第一軸分量的絕對值、上述第二軸分量的絕對值、和上述第三軸分量的絕對值分別進行比較，并選擇具有最大的絕對值的軸；以及第三步驟，利用具有上述最大的絕對值的軸和其以外的一個軸上所賦予的上述重力加速度的分量來運算第一傾斜角，并利用該具有最大的絕對值的軸和其以外的另一個軸上所賦予的該重力加速度的分量來運算第二傾斜角。
8.按照權(quán)利要求7所述的傾斜角運算方法，其特征在于上述第三步驟計算被搭載了上述加速度傳感器的被搭載物的上述第一傾斜角以及上述第二傾斜角。
9.按照權(quán)利要求6或8所述的傾斜角運算方法，其特征在于上述第一傾斜角是上述被搭載物的傾側(cè)角，上述第二傾斜角是該被搭載物的俯仰角。
全文摘要
本發(fā)明以提供在對空間內(nèi)的對象物的姿態(tài)進行測定時，能夠精度更好地檢測傾斜角的傾斜角運算裝置或傾斜角運算方法，并提供更準確地測定空間內(nèi)的對象物的姿態(tài)的技術(shù)為目的。為此，本發(fā)明的傾斜角運算裝置包括，傳感器部，具有將加速度分解成第一軸、第二軸和第三軸各自的分量來進行檢測的三軸加速度傳感器；以及運算部，對加速度在第一軸方向至第三軸方向上所分解的第一軸分量至第三軸分量的絕對值進行比較，利用具有加速度的分量的絕對值之中最大的絕對值的軸上所賦予的加速度分量和其以外的一個軸上所賦予的加速度分量來計算第一傾斜角，并利用最大的加速度的分量的絕對值的軸上所賦予的加速度分量和其以外的另一個軸上所賦予的加速度分量來計算第二傾斜角。
文檔編號G01C9/08GK101051055SQ20071008815
公開日2007年10月10日 申請日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月4日
發(fā)明者藤原和則 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社