傳感器單元和電子設(shè)備以及運(yùn)動(dòng)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種傳感器單元和電子設(shè)備以及運(yùn)動(dòng)體，其目的在于，使組裝的作業(yè)高效化。傳感器單元具備傳感器（43～46）。各個(gè)傳感器（43～46）具有測(cè)定軸。傳感器（43～46）與連接器（19）電連接。連接器（19）相對(duì)于傳感器（43～46），位置被相對(duì)地固定。存儲(chǔ)部（42）對(duì)校正信息進(jìn)行存儲(chǔ)，所述校正信息為，相對(duì)于被設(shè)定在連接器（19）上的基準(zhǔn)面而對(duì)測(cè)定軸的方向進(jìn)行確定的信息。
【專利說明】傳感器單元和電子設(shè)備以及運(yùn)動(dòng)體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器單元、利用了傳感器單元的電子設(shè)備以及運(yùn)動(dòng)體等。
【背景技術(shù)】
[0002]普遍已知一種六自由度的慣性傳感器單元。慣性傳感器單元具備三軸加速度傳感器和三軸陀螺傳感器。三軸加速度傳感器和三軸陀螺傳感器被收納在單元筐體內(nèi)。慣性傳感器單元能夠?qū)⒀刂蝗S的測(cè)定軸而被檢測(cè)出的加速度、和繞正交三軸的測(cè)定軸而被檢測(cè)出的角速度作為檢測(cè)信號(hào)而輸出。
[0003]在使用時(shí)，慣性傳感器單元被固定在目標(biāo)物上。慣性傳感器單元能夠被安裝在電子設(shè)備的電路基板上，除此之外，也可以被安裝在汽車、飛機(jī)、船舶等運(yùn)動(dòng)體、以及工業(yè)用機(jī)器或機(jī)器人等機(jī)構(gòu)中。例如，在向電路基板進(jìn)行安裝時(shí)，慣性傳感器單元在電路基板上被定位。由于根據(jù)該定位而確定慣性傳感器單元的測(cè)定軸，因此在定位時(shí)需要細(xì)心地注意。從而組裝的作業(yè)效率將會(huì)降低。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-21684號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)方式，能夠使組裝的作業(yè)高效化。
[0006](I)本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種傳感器單元，具備:傳感器，其具有測(cè)定軸；連接器，其與所述傳感器電連接，且以相對(duì)于所述傳感器，位置被相對(duì)地固定的方式而配置；存儲(chǔ)部，其對(duì)校正信息進(jìn)行存儲(chǔ)，所述校正信息為，相對(duì)于被設(shè)定在所述連接器上的基準(zhǔn)面而對(duì)所述測(cè)定軸的方向進(jìn)行確定的信息。
[0007]在設(shè)置傳感器單元時(shí)，連接器被結(jié)合于與該連接器(以下，稱為“第二連接器”)成對(duì)的接受側(cè)連接器(以下，稱為“第一連接器”)。傳感器單元被第一連接器支承。能夠相對(duì)于第一連接器而毫無疑義地決定第二連接器的基準(zhǔn)面的姿態(tài)。因此，能夠根據(jù)校正信息，而相對(duì)于第一連接器對(duì)測(cè)定軸的方向進(jìn)行確定。
[0008]在此，傳感器單元能夠被裝入到例如電子設(shè)備、移動(dòng)體、或機(jī)器中來利用。傳感器單元能夠被安裝在基板、物體、或結(jié)構(gòu)體上。在安裝時(shí)，可以預(yù)先將第一連接器固定在基板、物體、或結(jié)構(gòu)體上。當(dāng)?shù)诙B接器被結(jié)合于第一連接器時(shí)，能夠相對(duì)于基板、物體、或結(jié)構(gòu)體而將基準(zhǔn)面保持為規(guī)定的姿態(tài)。如此，能夠使傳感器單元在基板、物體、結(jié)構(gòu)體上被簡(jiǎn)單地定位。從而在設(shè)置傳感器單元時(shí)，能夠避免繁雜的定位作業(yè)。因此能夠使組裝的作業(yè)高效化。
[0009](2)傳感器單元可以具備運(yùn)算處理部，所述運(yùn)算處理部根據(jù)所述校正信息來對(duì)基于所述測(cè)定軸而被檢測(cè)出的檢測(cè)值進(jìn)行補(bǔ)正，從而獲得基于被構(gòu)筑在所述基準(zhǔn)面上的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的檢測(cè)值。在這種傳感器單元中，預(yù)先實(shí)施了對(duì)測(cè)定軸的校正。在校正過程中，在基準(zhǔn)坐標(biāo)系內(nèi)確定了傳感器所固有的測(cè)定軸。在確定測(cè)定軸時(shí)，在被固定于基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的測(cè)定軸(以下，稱為“基準(zhǔn)測(cè)定軸”)、與傳感器所固有的測(cè)定軸之間，對(duì)偏差進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)利用所計(jì)算出的偏差來對(duì)基于傳感器的測(cè)定軸而被檢測(cè)出的檢測(cè)值進(jìn)行校正時(shí)，能夠基于基準(zhǔn)測(cè)定軸而輸出檢測(cè)值。
[0010]( 3 )第二連接器可以具有對(duì)所述基準(zhǔn)面進(jìn)行規(guī)定的外表面。在設(shè)置傳感器單元時(shí)，第二連接器的外表面被第一連接器的引導(dǎo)面引導(dǎo)。因此，僅通過使第二連接器結(jié)合于第一連接器，便能夠如確定好的那樣在第一連接器上使傳感器的測(cè)定軸被確定。
[0011](4)第二連接器可以為板狀，且可以以從對(duì)所述傳感器進(jìn)行收納的結(jié)構(gòu)體突出的方式而被設(shè)置。由于第二連接器從結(jié)構(gòu)體突出，因此傳感器能夠可靠地被收納在結(jié)構(gòu)體中，即便如此也能夠使第二連接器結(jié)合于第一連接器。從而傳感器單元能夠被可靠地被安裝在基板、物體、或結(jié)構(gòu)體上。
[0012](5)所述傳感器可以為陀螺傳感器和加速度傳感器中的至少一方。陀螺傳感器能夠繞測(cè)定軸而對(duì)角速度進(jìn)行檢測(cè)。傳感器單元能夠使對(duì)所檢測(cè)出的角速度進(jìn)行確定的檢測(cè)信號(hào)從第二連接器輸出。加速度傳感器能夠在測(cè)定軸的軸向上對(duì)加速度進(jìn)行檢測(cè)。傳感器單元能夠使對(duì)所檢測(cè)出的加速度進(jìn)行確定的檢測(cè)信號(hào)從第二連接器輸出。當(dāng)加速度傳感器與陀螺傳感器組合在一起時(shí)，則能夠提供慣性傳感器。
[0013](6)傳感器單元能夠被裝入到電子設(shè)備中來利用。電子設(shè)備可以具備傳感器單元。
[0014](7)傳感器單元能夠被裝入到運(yùn)動(dòng)體中來利用。運(yùn)動(dòng)體可以具備傳感器單元。
[0015](8)本發(fā)明的另一方式涉及一種傳感器單元的校正方法，包括:將具有連接器的傳感器單元設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，并將所述連接器固定在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的工序，所述連接器與具有測(cè)定軸的傳感器電連接，且相對(duì)于所述傳感器，位置被相對(duì)地固定；使所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而使外力作用于所述傳感器的工序；根據(jù)在所述外力發(fā)揮作用時(shí)從所述傳感器輸出的檢測(cè)值，而在以所述連接器的基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的測(cè)定軸與實(shí)際的所述傳感器的所述測(cè)定軸之間，對(duì)偏差進(jìn)行確定的工序。
[0016]如此，能夠在被固定于基準(zhǔn)面上的基準(zhǔn)坐標(biāo)系內(nèi)確定傳感器所固定有的測(cè)定軸。能夠在以連接器的基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的測(cè)定軸與實(shí)際的傳感器的測(cè)定軸之間，對(duì)偏差進(jìn)行確定。當(dāng)利用所確定的偏差，來對(duì)基于傳感器的測(cè)定軸而被檢測(cè)出的檢測(cè)值進(jìn)行校正時(shí)，能夠基于以連接器的基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的測(cè)定軸而輸出檢測(cè)值。
[0017](9)可以在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上固定有承接所述連接器的連接器。僅通過使傳感器單元的連接器與旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的連接器相結(jié)合，便能夠?qū)鞲衅鲉卧倪B接器固定在預(yù)先決定的位置處。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為概要性地表示電子設(shè)備的一個(gè)具體示例所涉及的智能手機(jī)的外觀的立體圖。
[0019]圖2為概要性地表示電路基板單元的結(jié)構(gòu)的局部放大立體圖。
[0020]圖3為概要性地表示第一實(shí)施方式所涉及的傳感器單元的外觀的放大立體圖。
[0021]圖4為概要性地表示基板組裝體的結(jié)構(gòu)的放大立體圖。
[0022]圖5為概要性地表示電子部件組的配置的透視放大立體圖。
[0023]圖6為概要性地表示插座的外觀的放大立體圖。
[0024]圖7為概要性地表示插座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的放大立體圖。[0025]圖8為概要性地表示向插座中被引導(dǎo)的插頭的放大立體圖。
[0026]圖9為概要性地表示校正裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0027]圖10為概要性地表示被設(shè)置在校正裝置的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的計(jì)測(cè)基板單元的、校正裝置的局部放大立體圖。
[0028]圖11為概要性地表示被連結(jié)于校正裝置的傳感器單元的、校正裝置的局部放大立體圖。
[0029]圖12為概要性地表示第二實(shí)施方式所涉及的傳感器單元的外觀的放大立體圖。
[0030]圖13為概要性地表示BtoB連接器的插座的放大立體圖。
[0031]圖14為概要性地表示第三實(shí)施方式所涉及的傳感器單元的外觀的放大立體圖。
[0032]圖15為概要性地表示USB微型連接器的插座的放大立體圖。
[0033]圖16為概要性地表示一個(gè)實(shí)施方式所涉及的運(yùn)動(dòng)體的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0034]圖17為概要性地表示一個(gè)實(shí)施方式所涉及的機(jī)器的結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下所說明的本實(shí)施方式并非對(duì)權(quán)利要求書中所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行不當(dāng)限定的方式，并且在本實(shí)施方式中所說明的結(jié)構(gòu)未必都是作為本發(fā)明的解決方案所必需的。
[0036]( I)電子設(shè)備
[0037]圖1概要性地圖示了作為電子設(shè)備的一個(gè)具體示例的智能手機(jī)11。智能手機(jī)11具備筐體12。在筐體12內(nèi)嵌入有觸摸屏面板13。使用者例如能夠通過用手指來碰觸觸摸屏面板13，從而向智能手機(jī)11輸入指令或信息。智能手機(jī)11能夠在觸摸屏面板13的畫面上對(duì)各種各樣的信息進(jìn)行顯示。
[0038]智能手機(jī)11具備電路基板單元。電路基板單元被收納在筐體12內(nèi)。如圖2所示，電路基板單元14具備印刷電路基板15。在印刷電路基板15上安裝有運(yùn)算處理電路即微處理器單元(MPU)(運(yùn)算處理電路)16。MPU16執(zhí)行各種各樣的軟件程序。在執(zhí)行軟件程序時(shí)，MPU16從觸摸屏面板13接收信號(hào)。當(dāng)軟件程序被執(zhí)行時(shí)，MPU16能夠使觸摸屏面板13的畫面上顯示相關(guān)的圖像。除此之外，可以在印刷電路基板15上安裝圖像處理電路或通信電路。
[0039]在印刷電路基板15上安裝有傳感器單元17。在安裝時(shí)，于印刷電路基板15上安裝有插座(第一連接器)18。傳感器單元17被結(jié)合于插座18。傳感器單元17具備卡緣連接器(第二連接器)19?？ň夁B接器19被插入到插座18中。通過這種連接器的作用，從而能夠使傳感器單元17相對(duì)于印刷電路基板15被固定為預(yù)先設(shè)定的姿態(tài)。即，如果相對(duì)于目標(biāo)物而正確地設(shè)定了印刷電路基板15的姿態(tài)，則自然能夠相對(duì)于目標(biāo)物而正確地設(shè)定傳感器單元17的姿態(tài)。檢測(cè)信號(hào)能夠從傳感器單元17被供給至MPU16。MPU16能夠在執(zhí)行軟件程序時(shí)對(duì)來自傳感器單元17的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理。MPU16能夠輸出處理結(jié)果。另夕卜，電子設(shè)備除了智能手機(jī)11以外，例如還可以例示出動(dòng)作感應(yīng)單元、民用游戲設(shè)備、運(yùn)動(dòng)分析裝置、外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車的導(dǎo)航系統(tǒng)等。
[0040](2)第一實(shí)施方式所涉及的傳感器單元
[0041]如圖3所示，第一實(shí)施方式所涉及的傳感器單元17具備封裝殼體21。封裝殼體21例如被形成為長(zhǎng)方體的箱形。封裝殼體21形成長(zhǎng)方體的內(nèi)部空間。封裝殼體21例如能夠被分割為箱體22和基座23。箱體22覆蓋內(nèi)部空間的頂面和四個(gè)側(cè)面?；?3覆蓋內(nèi)部空間的底面。箱體22和基座23例如可以由鋁材成形。箱體22和基座23的表面例如可以被鎳的鍍膜所覆蓋。
[0042]傳感器單元17具備接口基板24。接口基板24由剛性基板構(gòu)成。剛性基板的基體例如可以由樹脂板或陶瓷板形成。樹脂板例如可以由滲透到玻璃纖維中的樹脂材料形成。
[0043]接口基板24形成卡緣連接器19?？ň夁B接器19突出于封裝殼體21的外側(cè)。卡緣連接器19具備多個(gè)窄長(zhǎng)形狀的連接端子26。連接端子26被并排排列在接口基板24的表面和背面上。連接端子26在與直線狀的邊緣27正交的方向上延伸。連接端子26例如可以由銅之類的導(dǎo)電材料形成。在卡緣連接器19上形成有與邊緣27正交的側(cè)邊緣28。
[0044]在箱體22的內(nèi)部空間中收納有基板組裝體(結(jié)構(gòu)體)31?；褰M裝體31具備接口基板24、頂板32以及構(gòu)架33。構(gòu)架33例如由從接口基板24的板面直立的四個(gè)基板構(gòu)成。上述四個(gè)基板和頂板32可以由剛性基板構(gòu)成。構(gòu)架33被夾在接口基板24和頂板32之間。如此，通過接口基板24、頂板32以及構(gòu)架33而形成了六面體的箱體。剛性基板的基體例如可以由樹脂板或陶瓷板形成。樹脂板例如可以由滲透到玻璃纖維中的樹脂材料形成。構(gòu)架33封閉六面體的收納空間的四個(gè)側(cè)面。頂板32封閉六面體的收納空間的頂面。
[0045]接口基板24具有第一導(dǎo)電配線35。第一導(dǎo)電配線35由導(dǎo)電材料形成。導(dǎo)電材料例如可以使用銅之類的金屬材料。第一導(dǎo)電配線35具有第一導(dǎo)電襯墊35a和第二導(dǎo)電襯墊35b。第一導(dǎo)電襯墊35a和第二導(dǎo)電襯墊35b在構(gòu)架33的外側(cè)被形成于接口基板24的板面24a上。第一導(dǎo)電襯墊35a在接口基板24的輪廓的一邊與構(gòu)架33的板面33a之間被配置成一列。該一邊以與板面33a平行的方式而延伸。第二導(dǎo)電襯墊35b在卡緣連接器19與構(gòu)架33的板面33b之間被配置成一列。板面33b與邊緣27平行配置。第一導(dǎo)電襯墊35a和第二導(dǎo)電襯墊35b能夠被形成為在基體的表面上延展的薄膜。
[0046]構(gòu)架33具有第二導(dǎo)電配線36。第二導(dǎo)電配線36由導(dǎo)電材料形成。導(dǎo)電材料例如可以使用銅等的金屬材料。第二導(dǎo)電配線36具有第一連接端子36a和第二連接端子36b。第一連接端子36a被形成在構(gòu)架33的板面33a上。第二連接端子36b被形成在構(gòu)架33的板面33b上。第一連接端子36a和第二連接端子36b能夠分別被形成為，不進(jìn)入基體的端面而在基體的板面上延展的薄膜。
[0047]基板組裝體31具備接合件37。接合件37被接合于第一導(dǎo)電配線35和第二導(dǎo)電配線36上。接合件37中的每一個(gè)被同時(shí)固定接合在第一導(dǎo)電襯墊35a、以及構(gòu)架33的對(duì)應(yīng)的第一連接端子36a上。第一導(dǎo)電襯墊35a以一對(duì)一的方式與第一連接端子36a相連接。同樣地，接合件37中的每一個(gè)被同時(shí)固定接合在第二導(dǎo)電襯墊35b、以及構(gòu)架33的對(duì)應(yīng)的第二連接端子36b上。第二導(dǎo)電襯墊35b以一對(duì)一的方式與第二連接端子36b相連接。接合件37具有導(dǎo)電性。接合件37例如由焊錫材料形成。也可以使用例如導(dǎo)電粘合劑來代替焊錫材料。通過接合件37從而使接口基板24和構(gòu)架33相互被物理性地連結(jié)。
[0048]在構(gòu)架33的板面33a、33b上安裝有電子部件38。電子部件38例如能夠與第二導(dǎo)電配線36電連接。電子部件38被收納在凹部空間PK1、PK2內(nèi)。凹部空間PK1、PK2被接口基板24的伸出區(qū)域和頂板32的伸出區(qū)域所夾持。伸出區(qū)域通過以從收納空間朝向外側(cè)的方式從構(gòu)架33的板面33a、33b伸出的接口基板24和頂板32而形成。伸出區(qū)域的伸出量被設(shè)定為，大于電子部件38的最大高度。
[0049]如圖5所示,在基板組裝體31的收納空間內(nèi)收納有電子部件組。電子部件組包括:微處理器單元(MPU)(運(yùn)算處理部)41、存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)部)42、第一傳感器43、第二傳感器44、第三傳感器45以及第四傳感器46。MPU41和存儲(chǔ)器42被安裝在接口基板24的板面24a上。MPU41與第一導(dǎo)電配線35電連接。MPU41能夠通過第一導(dǎo)電配線35而與卡緣連接器19連接。MPU41能夠通過卡緣連接器19而與外部交換信號(hào)。在存儲(chǔ)器42中存儲(chǔ)有校正信息。校正信息的詳細(xì)內(nèi)容將在后文中進(jìn)行敘述。
[0050]第一傳感器43被安裝在頂板32的板面32a (=收納空間的頂面)上。第一傳感器43例如由單軸陀螺傳感器構(gòu)成。單軸陀螺傳感器被構(gòu)成為振動(dòng)型。即，根據(jù)伴隨于振動(dòng)片的振動(dòng)的、檢測(cè)片的振動(dòng)而檢測(cè)出角速度。單軸陀螺傳感器在與頂板32的板面32a正交的垂直軸上具有測(cè)定軸。由于第一傳感器43與第二導(dǎo)電配線36相連接，且第二導(dǎo)電配線36的第一連接端子36a和(或)第二連接端子36b與第一導(dǎo)電配線35的第一導(dǎo)電襯墊35a和(或)第二導(dǎo)電襯墊35b相連接，因此第一傳感器43的檢測(cè)信號(hào)能夠經(jīng)由第二導(dǎo)電配線36和第一導(dǎo)電配線35而被供給至MPU41。MPU41能夠向第一傳感器43供給控制信號(hào)。在實(shí)施這種連接時(shí)，可以在頂板32的基體內(nèi)形成導(dǎo)通通路孔和配線圖案。第一傳感器43經(jīng)由MPU41而與卡緣連接器19電連接。
[0051]第二傳感器44被安裝在構(gòu)架33的一個(gè)板面33c (=收納空間的一個(gè)側(cè)面)上。該板面33c與頂板32的板面32a正交。第二傳感器44例如由單軸陀螺傳感器構(gòu)成。單軸陀螺傳感器被構(gòu)成為振動(dòng)型。單軸陀螺傳感器在與構(gòu)架33的板面33c正交的垂直軸上具有測(cè)定軸。第二傳感器44至少與第二導(dǎo)電配線36電連接。由于第二導(dǎo)電配線36的第二連接端子36b與第一導(dǎo)電配線35的第二導(dǎo)電襯墊35b連接，因此第二傳感器44的檢測(cè)信號(hào)能夠經(jīng)由第二導(dǎo)電配線36和第一導(dǎo)電配線35而被供給至MPU41。MPU41能夠向第二傳感器44供給控制信號(hào)。在實(shí)施這種連接時(shí)，可以在構(gòu)架33的基體內(nèi)形成導(dǎo)通通路孔和配線圖案。第二傳感器44經(jīng)由MPU41而與卡緣連接器19電連接。
[0052]第三傳感器45被安裝在構(gòu)架33的一個(gè)板面33d (=收納空間的一個(gè)側(cè)面)上。該板面33d在與頂板32的板面32a正交的同時(shí)，與構(gòu)架33的一個(gè)板面33c正交。第三傳感器45例如由單軸陀螺傳感器構(gòu)成。單軸陀螺傳感器被構(gòu)成為振動(dòng)型。單軸陀螺傳感器在與構(gòu)架33的板面33d正交的垂直軸上具有測(cè)定軸。第三傳感器45至少與第二導(dǎo)電配線36電連接。由于第二導(dǎo)電配線36的第一連接端子36a與第一導(dǎo)電配線35的第一導(dǎo)電襯墊35a連接，因此第三傳感器45的檢測(cè)信號(hào)能夠經(jīng)由第二導(dǎo)電配線36和第一導(dǎo)電配線35而被供給至MPU41。MPU41能夠向第三傳感器45供給控制信號(hào)。在實(shí)施這種連接時(shí)，可以在構(gòu)架33的基體內(nèi)形成導(dǎo)通通路孔和配線圖案。第一傳感器43、第二傳感器44以及第三傳感器45的測(cè)定軸能夠構(gòu)成正交三軸。第三傳感器45經(jīng)由MPU41而與卡緣連接器19電連接。
[0053]第四傳感器46被安裝在構(gòu)架33的一個(gè)板面33e (=收納空間的一個(gè)側(cè)面)上。第四傳感器46例如由三軸加速度傳感器構(gòu)成。三軸加速度傳感器能夠在與頂板32的板面32a正交的垂直軸、與構(gòu)架33的板面33c正交的垂直軸、以及與構(gòu)架33的板面33d正交的垂直軸的方向上對(duì)加速度進(jìn)行檢測(cè)。第四傳感器46至少與第二導(dǎo)電配線36電連接。由于第二導(dǎo)電配線36的第一連接端子36a與第一導(dǎo)電配線35的第一導(dǎo)電襯墊35a連接，因此第四傳感器46的檢測(cè)信號(hào)能夠經(jīng)由第二導(dǎo)電配線36和第一導(dǎo)電配線35而被供給至MPU41。MPU41能夠向第四傳感器46供給控制信號(hào)。在實(shí)施這種連接時(shí)，可以在構(gòu)架33的基體內(nèi)形成導(dǎo)通通路孔和配線圖案。第四傳感器46經(jīng)由MPU41而與卡緣連接器19電連接。
[0054]由于第一至第四傳感器43?46被安裝在基板組裝體31內(nèi)，因此第一至第四傳感器43?46的位置和姿態(tài)相對(duì)于卡緣連接器19而被相對(duì)地固定?？ň夁B接器19的板面19a和側(cè)邊緣28對(duì)基板組裝體31的基準(zhǔn)面進(jìn)行規(guī)定。相對(duì)于卡緣連接器19的板面19a和側(cè)邊緣28而構(gòu)筑了基準(zhǔn)坐標(biāo)系xyz。因此，能夠在基準(zhǔn)坐標(biāo)系xyz內(nèi)分別確定第一至第四傳感器43?46的測(cè)定軸。在進(jìn)行確定時(shí)可以利用基準(zhǔn)坐標(biāo)系xyz的坐標(biāo)值。
[0055]在傳感器單元17中，通過第四傳感器46而在正交三軸的軸向上對(duì)加速度進(jìn)行檢測(cè)，并通過第一傳感器43、第二傳感器44以及第三傳感器45而繞各個(gè)軸對(duì)角速度進(jìn)行檢測(cè)。第一至第四傳感器43?46的檢測(cè)信號(hào)被供給至MPU41。MPU41根據(jù)檢測(cè)信號(hào)而對(duì)加速度和角速度進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，MPU41參照存儲(chǔ)器42內(nèi)的校正信息。校正信息為，相對(duì)于基準(zhǔn)面而對(duì)第一至第四傳感器43?46的測(cè)定軸的方向進(jìn)行確定的信息。MPU41根據(jù)校正信息而對(duì)第一至第四傳感器43?46的輸出進(jìn)行補(bǔ)正?；跍y(cè)定軸而被檢測(cè)出的檢測(cè)值被修正。其結(jié)果為，能夠獲得基于基準(zhǔn)坐標(biāo)系xyz的檢測(cè)值。被修正后的檢測(cè)值能夠從卡緣連接器19向外部被輸出。如此，傳感器單元17能夠作為慣性計(jì)測(cè)單元(IMU)而發(fā)揮功能。
[0056](3)傳感器單元的安裝
[0057]接下來，對(duì)傳感器單元17的安裝方法進(jìn)行簡(jiǎn)單說明。在安裝時(shí)，預(yù)先在印刷電路基板15上安裝插座18。插座18在印刷電路基板15上被準(zhǔn)確地校準(zhǔn)。
[0058]如圖6所示，插座18具有第一引導(dǎo)面49。第一引導(dǎo)面49由平面構(gòu)成。第一引導(dǎo)面49的緣部51以直線的方式而被界定。在插座18上設(shè)定有局部坐標(biāo)系xyz。第一引導(dǎo)面49以與局部坐標(biāo)系xyz的xy平面平行的方式而配置。第一引導(dǎo)面49的緣部51以與局部坐標(biāo)系xyz的y軸平行的方式而配置。第一引導(dǎo)面49只需以與例如印刷電路基板15的表面平行的方式配置即可。但是，在印刷電路基板15上可以任意地設(shè)定插座18的姿態(tài)。
[0059]在第一引導(dǎo)面49上配置有多個(gè)窄長(zhǎng)形狀的第一連接器端子52。第一連接器端子52被并排排列。第一連接器端子52在與第一引導(dǎo)面49的緣部51正交的方向上(與x軸平行地)延伸。第一連接器端子52彼此之間的間隔與卡緣連接器19的連接端子26彼此之間的間隔相一致。第一連接器端子52例如可以由銅之類的導(dǎo)電材料形成。
[0060]插座18具備引導(dǎo)部件53。在引導(dǎo)部件53上規(guī)定有第二引導(dǎo)面54，所述第二引導(dǎo)面54以與第一引導(dǎo)面49平行的方式延展。第二引導(dǎo)面54的緣部55以直線的方式被界定。第二引導(dǎo)面54的緣部55以與y軸平行的方式而配置。在第二引導(dǎo)面54上配置有多個(gè)窄長(zhǎng)形狀的第二連接器端子56。第二連接器端子56被并排排列。第二連接器端子56在與第二引導(dǎo)面54的緣部55正交的方向上(與X軸平行地)延伸。第二連接器端子56彼此之間的間隔與卡緣連接器19的連接端子26彼此之間的間隔相一致。第二連接器端子56例如可以由銅之類的導(dǎo)電材料形成。
[0061]第二引導(dǎo)面54與第一引導(dǎo)面49以隔開間隔的方式相面對(duì)。因此，在第二引導(dǎo)面54和第一引導(dǎo)面49之間形成有平坦的空間?？臻g能夠收納卡緣連接器19。此處，例如第二連接器端子56能夠發(fā)揮在空間內(nèi)朝向第一引導(dǎo)面49按壓卡緣連接器19的彈性力。在第二引導(dǎo)面54的緣部55與第一引導(dǎo)面49的緣部51之間確立了平行關(guān)系。其結(jié)果為，在緣部55、51彼此之間形成了卡緣連接器19用的插入口。
[0062]如圖7所示，在第一引導(dǎo)面49上連結(jié)有引導(dǎo)壁57。引導(dǎo)壁57在與第一引導(dǎo)面49的緣部51正交的方向上(與X軸平行地)直線地延伸。
[0063]如圖8所示，當(dāng)從插入口插入卡緣連接器19時(shí)，使卡緣連接器19的朝向下方的板面19a與第一引導(dǎo)面49重疊?？ň夁B接器19的連接端子26與插座18的第一連接器端子52相接觸。從而確保了導(dǎo)通。此時(shí)，能夠使卡緣連接器19即傳感器單元17與局部坐標(biāo)系xyz的xy平面位置對(duì)齊。同時(shí)，卡緣連接器19的連接端子26與插座18的第二連接器端子56相接觸。例如，如果從第二連接器端子56向卡緣連接器19作用有按壓力，則能夠可靠地確保位置對(duì)齊。
[0064]同時(shí)，當(dāng)卡緣連接器19進(jìn)入第一引導(dǎo)面49和第二引導(dǎo)面54之間時(shí)，卡緣連接器19的側(cè)邊緣28與引導(dǎo)壁57對(duì)接。側(cè)邊緣28的移動(dòng)以面接觸或線接觸的方式而被引導(dǎo)壁57引導(dǎo)。其結(jié)果為，側(cè)邊緣28的方向與局部坐標(biāo)系xyz的X軸平行對(duì)齊。繞z軸的卡緣連接器19的旋轉(zhuǎn)能夠通過側(cè)邊緣28與引導(dǎo)壁57的接觸而被阻止。如此，能夠相對(duì)于基板15上的插座18，而規(guī)定傳感器單元17的相對(duì)位置關(guān)系以及相對(duì)姿態(tài)。如此，傳感器單元17的基準(zhǔn)坐標(biāo)系xyz以預(yù)先確定的位置關(guān)系而與插座18的局部坐標(biāo)系xyz重疊。在實(shí)施xy平面上的定位時(shí)，也可以利用邊緣27的緊靠來代替?zhèn)冗吘?8。
[0065]在智能手機(jī)11中，在設(shè)置傳感器單元17時(shí)，卡緣連接器19被結(jié)合于與該卡緣連接器19成對(duì)的插座18。傳感器單元17被插座18支承。能夠相對(duì)于插座18而毫無疑義地決定卡緣連接器19的基準(zhǔn)面的姿態(tài)。因此，能夠根據(jù)校正信息，而相對(duì)于插座18確定第一至第四傳感器43?46的測(cè)定軸的方向。
[0066]此處，傳感器單元17可以被安裝在印刷電路基板15上。在實(shí)施安裝時(shí)，可以在印刷電路基板15上預(yù)先固定插座18。當(dāng)卡緣連接器19被結(jié)合于插座18時(shí)，相對(duì)于印刷電路基板15，卡緣連接器19的板面19a和側(cè)邊緣28能夠被保持為規(guī)定的姿態(tài)。如此，傳感器單元17能夠容易地在印刷電路基板15上被定位。從而能夠在設(shè)置傳感器單元17時(shí)，避免繁雜的定位操作。因此能夠使組裝的操作高效化。
[0067]在校正信息中，相對(duì)于卡緣連接器19的板面19a和側(cè)邊緣28，而確定了第一至第四傳感器43?46的測(cè)定軸的方向。第一至第四傳感器43?46所固有的測(cè)定軸在基準(zhǔn)坐標(biāo)系xyz內(nèi)被確定。在確定測(cè)定軸時(shí)，在被固定于基準(zhǔn)坐標(biāo)系xyz中的測(cè)定軸(以下稱為“基準(zhǔn)測(cè)定軸”)、與第一至第四傳感器43?46所固有的測(cè)定軸之間，對(duì)偏差進(jìn)行確定。當(dāng)利用偏差來對(duì)基于傳感器43?46的測(cè)定軸而被檢測(cè)出的檢測(cè)值進(jìn)行校正時(shí)，能夠基于基準(zhǔn)測(cè)定軸而輸出檢測(cè)值。
[0068](4)傳感器單元的校正
[0069]如圖9所示，在生成校正信息時(shí)，可以利用校正裝置61。校正裝置61具備例如繞垂直軸62進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)63。旋轉(zhuǎn)臺(tái)63能夠以確定的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此處，垂直軸62可以與重力方向一致。
[0070]如圖10所示，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)63上設(shè)置有計(jì)測(cè)基板單元64。計(jì)測(cè)基板單元64被剛性地固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)63上。計(jì)測(cè)基板單元64具備印刷電路基板65。在印刷電路基板65上安裝有插座18。插座18以與旋轉(zhuǎn)臺(tái)63的旋轉(zhuǎn)軸(垂直軸62)對(duì)準(zhǔn)的方式而被配置。此處，能夠相對(duì)于插座18而毫無疑義地決定卡緣連接器19的姿態(tài)，其結(jié)果為，能夠根據(jù)插座18的位置對(duì)齊，而使以卡緣連接器19的板面19a和側(cè)邊緣28為基準(zhǔn)的測(cè)定軸與垂直軸62位置對(duì)齊。該測(cè)定軸相當(dāng)于，基于板面19a和側(cè)邊緣28而進(jìn)行觀察時(shí)的表觀上的測(cè)定軸。
[0071]如圖11所示，傳感器單元17能夠與插座18相連接。如此，傳感器單元17被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)63上?？ň夁B接器19能夠被固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)63的預(yù)先確定的位置處。表觀上的測(cè)定軸被確立在旋轉(zhuǎn)臺(tái)63上。
[0072]當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)63進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，在第一至第四傳感器43?46上作用有基于旋轉(zhuǎn)的外力。第一至第四傳感器43?46根據(jù)外力的作用而對(duì)檢測(cè)值進(jìn)行輸出。此時(shí)，若第一至第四傳感器43?46的姿態(tài)偏離于確定的姿態(tài)，則檢測(cè)值與假定的檢測(cè)值將產(chǎn)生偏差。MPU41對(duì)偏差進(jìn)行計(jì)算。MPU41根據(jù)偏差而生成校正信息。校正信息被收納在存儲(chǔ)器42中。如此，傳感器單元17被校正。
[0073](5)第二實(shí)施方式所涉及的傳感器單元
[0074]如圖12所示，第二實(shí)施方式所涉及的傳感器單元17a可以具備BtoB連接器的插頭66以代替前文所述的卡緣連接器19。這種插頭66例如能夠被安裝在接口基板24的背面上。插頭66能夠從形成于基座23上的開口露出于封裝殼體21的外側(cè)。能夠通過朝向下方的外表面67和側(cè)面的外表面68來限制插頭66的方向。
[0075]另一方面，如圖13所示，在電路基板單元14或計(jì)測(cè)基板單元64中，可以在印刷電路基板15、65上安裝BtoB連接器的插座69以代替前文所述的插座18。插座69能夠?qū)σ龑?dǎo)面71和引導(dǎo)壁72進(jìn)行規(guī)定，所述引導(dǎo)面71承接插頭66的朝向下方的外表面67，所述引導(dǎo)壁72承接插頭66的側(cè)面的外表面68。與前文所述相同地，當(dāng)插頭66被結(jié)合于插座69時(shí)，能夠相對(duì)于印刷電路基板15、65而將傳感器單兀17a固定為預(yù)先設(shè)定的姿態(tài)。其他的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。
[0076](6)第三實(shí)施方式所涉及的傳感器單元
[0077]圖14概要性地圖示了第三實(shí)施方式所涉及的傳感器單元17b。傳感器單元17b具備USB微型連接器(以下稱為“連接器”)的插頭74以代替前文所述的卡緣連接器19。這種插頭74例如能夠被安裝在接口基板24的背面上。插頭74從封裝殼體21突出。能夠通過朝向下方的外表面75和側(cè)面的外表面76來限制插頭74的方向。
[0078]另一方面，如圖15所示，在電路基板單元14或計(jì)測(cè)基板單元64中，可以在印刷電路基板15、65上安裝USB微型連接器的插座77以代替前文所述的插座18。插座77能夠?qū)σ龑?dǎo)面78和引導(dǎo)壁79進(jìn)行規(guī)定，所述引導(dǎo)面78承接插頭74的朝向下方的外表面75，所述引導(dǎo)壁79承接插頭74的側(cè)面的外表面76。與前文所述相同地，當(dāng)插頭74被結(jié)合于插座77時(shí)，能夠相對(duì)于印刷電路基板15、65而將傳感器單元17b固定為預(yù)先設(shè)定的姿態(tài)。其他的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。
[0079](7)傳感器單元的其他應(yīng)用例
[0080]例如，如圖16所示，傳感器單元17、17a、17b可以被裝入到運(yùn)動(dòng)體105中來利用。在運(yùn)動(dòng)體105中，例如在控制板106上安裝有控制電路107和插座18 (69、77)。在插座18(69、77)上可以結(jié)合有傳感器單元17、17a、17b的卡緣連接器19 (或者插頭66、74)。檢測(cè)信號(hào)能夠從傳感器單元17、17a、17b被供給至控制電路107。控制電路107能夠?qū)碜詡鞲衅鲉卧?7、17a、17b的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果而對(duì)運(yùn)動(dòng)體105的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。在這種控制中，可以例示出運(yùn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)情況控制、汽車的導(dǎo)航控制、汽車用安全氣囊的啟動(dòng)控制、飛機(jī)或船舶的慣性導(dǎo)航控制、制導(dǎo)控制等。
[0081]例如，如圖17所示，傳感器單元17、17a、17b可以被裝入到機(jī)器109中而被利用。在機(jī)器109中，例如在控制板111上安裝有控制電路112和連接器插座18 (69、77)。在插座18 (69、77)上可以結(jié)合有例如傳感器單元17、17a、17b的卡緣連接器19 (或者插頭66、74)。檢測(cè)信號(hào)能夠從傳感器單元17、17a、17b被供給至控制電路112。控制電路112能夠?qū)碜詡鞲衅鲉卧?7、17a、17b的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果而對(duì)機(jī)器109的動(dòng)作進(jìn)行控制。在這種控制中，可以例示出工業(yè)用機(jī)器的振動(dòng)控制及動(dòng)作控制、機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制等。
[0082]另外，雖然如上所述那樣對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，應(yīng)該能夠很容易地理解出，可實(shí)現(xiàn)未實(shí)質(zhì)性地脫離本發(fā)明的創(chuàng)新部分和效果的多種改變。因此，這種改變例全部包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在說明書或附圖中，至少一次與更加廣義或同義的不同用語一起記載的用語，在說明書或附圖中的任意位置，均能夠替換為該不同的用語。此外，智能手機(jī)11、傳感器單元17、17a、17b、運(yùn)動(dòng)體105、機(jī)器109等的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作也不限定于本實(shí)施方式中所說明的情況，而是能夠進(jìn)行各種變形。
[0083] 符號(hào)說明
[0084]11…電子設(shè)備(智能手機(jī))；17…傳感器單元；17a…傳感器單元；17b…傳感器單元；18…第一連接器(插座)；19…連接器或第二連接器(卡緣連接器)；19a…外表面(板面)；28…外表面(側(cè)邊緣)；31…結(jié)構(gòu)體(基板組裝體)；42…存儲(chǔ)部(存儲(chǔ)器)；43…傳感器(第一傳感器)；44…傳感器(第二傳感器)；45…傳感器(第三傳感器)；46…傳感器(第四傳感器)；63…旋轉(zhuǎn)臺(tái)；66…連接器或第二連接器(插頭)；67…外表面；68…外表面；69…第一連接器(插座)；74…連接器或第二連接器(插頭)；75…外表面；76…外表面；77…第一連接器(插座)；105…運(yùn)動(dòng)體。
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器單元，其特征在于，具備: 傳感器，其具有測(cè)定軸； 連接器，其與所述傳感器電連接，且以相對(duì)于所述傳感器，位置被相對(duì)地固定的方式而配置； 存儲(chǔ)部，其對(duì)校正信息進(jìn)行存儲(chǔ)，所述校正信息為，相對(duì)于被設(shè)定在所述連接器上的基準(zhǔn)面而對(duì)所述測(cè)定軸的方向進(jìn)行確定的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器單元，其特征在于， 具備運(yùn)算處理部，所述運(yùn)算處理部根據(jù)所述校正信息來對(duì)基于所述測(cè)定軸而被檢測(cè)出的檢測(cè)值進(jìn)行補(bǔ)正，從而獲得基于被構(gòu)筑在所述基準(zhǔn)面上的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的檢測(cè)值。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器單元，其特征在于， 所述連接器具有對(duì)所述基準(zhǔn)面進(jìn)行規(guī)定的外表面。
4.如權(quán)利要求1所述的傳感器單元，其特征在于， 所述連接器為板狀，且以從對(duì)所述傳感器進(jìn)行收納的結(jié)構(gòu)體突出的方式而被設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的傳感器單元，其特征在于， 所述傳感器為陀螺傳感器和加速度傳感器中的至少一方。
6.一種電子設(shè)備，其具備權(quán)利要求1所述的傳感器單元。
7.—種運(yùn)動(dòng)體，其具備權(quán)利要求1所述的傳感器單元。
8.—種傳感器單元的校正方法，其特征在于，包括: 將具有連接器的傳感器單元設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，并將所述連接器固定在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的工序，所述連接器與具有測(cè)定軸的傳感器電連接，且相對(duì)于所述傳感器，位置被相對(duì)地固定; 使所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而使外力作用于所述傳感器的工序； 根據(jù)在所述外力發(fā)揮作用時(shí)從所述傳感器輸出的檢測(cè)值，而在以所述連接器的基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的測(cè)定軸與實(shí)際的所述傳感器的所述測(cè)定軸之間，對(duì)偏差進(jìn)行確定的工序。
9.如權(quán)利要求8所述的傳感器單元的校正方法，其特征在于， 在所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上固定有承接所述傳感器單元的所述連接器的連接器。
【文檔編號(hào)】G01P15/18GK103487043SQ201310222838
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月8日
【發(fā)明者】木下裕介, 小林祥宏, 齋藤佳邦 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社