CN112880667B - 传感器单元、电子设备以及移动体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传感器单元、电子设备以及移动体。传感器单元具有：基板、搭载于所述基板的惯性传感器模块、具有收纳所述基板以及所述惯性传感器模块的收纳空间的容器、以及在将所述基板与所述容器设为非接触的状态下，连接所述容器和所述基板的连接部件。并且，所述连接部件具有弹性，所述连接部件的弹性率小于所述容器的弹性率。
Description
技术领域
本发明涉及传感器单元、电子设备以及移动体。
背景技术
例如，在专利文献1所记载的传感器单元中，搭载有惯性传感器的传感器模块由螺钉固定于外壳。另外，在外壳与传感器模块之间设置有柔性接合部件，经由该接合部件来接合外壳与传感器模块。
专利文献1：日本特开2016-118421号公报
发明内容
然而，在这样构成的传感器单元中，由于传感器模块由螺钉固定于外壳，因此在外壳产生的噪声振动容易经由螺钉传播到惯性传感器。因此，传感器模块的检测特性有可能下降。
本发明的传感器单元具有：基板；惯性传感器模块，搭载于所述基板；容器，具有收纳所述基板以及所述惯性传感器模块的收纳空间；以及连接部件，在将所述基板与所述容器设为非接触的状态下，连接所述容器与所述基板，所述连接部件具有弹性，所述连接部件的弹性率小于所述容器的弹性率。
附图说明
图1A是示出本发明的第一实施方式所涉及的传感器单元的剖视图。
图1B是示出本发明的第一实施方式所涉及的传感器单元的剖视图。
图2是示出惯性传感器模块的分解立体图。
图3是示出惯性传感器模块所具有的电路基板的立体图。
图4是示出传感器单元的收纳空间内的俯视图。
图5是示出连接部件的剖视图。
图6是示出连接部件的变形例的立体图。
图7是示出连接部件的变形例的立体图。
图8是示出连接部件的变形例的立体图。
图9是示出连接部件的变形例的立体图。
图10是示出连接部件的分解剖视图。
图11是示出第二实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的分解剖视图。
图12是示出第三实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的剖视图。
图13是示出第四实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的剖视图。
图14是示出第五实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的剖视图。
图15是示出第六实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的剖视图。
图16是示出第七实施方式所涉及的传感器单元的剖视图。
图17是示出第八实施方式所涉及的智能手机的立体图。
图18是示出第九实施方式所涉及的移动体定位装置的整体系统的框图。
图19是示出图18所示的移动体定位装置的作用的图。
图20是示出第十实施方式所涉及的移动体的立体图。
附图标记说明
1…传感器单元；2…容器；3…基座；30…第二孔；300…突起；31…主体；311…凹部；33…连接器；38…凸缘；381…贯通孔；39…凸缘；391…贯通孔；4…盖；5…惯性传感器模块；51…外壳；52…内壳；521…开口；53…接合部件；54…电路基板；541…连接器；542x…角速度传感器；542y…角速度传感器；542z…角速度传感器；543…加速度传感器；544…控制IC；6…基板；60…第一孔；600…突起；8…连接部件；81…基部；82…第一卡合部；821…第一突起；822…凹部；83…第二卡合部；831…第二突起；832…凹部；84…限制部；1200…智能手机；1208…显示部；1210…控制电路；1500…汽车；1502…控制电路；1510…系统；3000…移动体定位装置；3200…运算处理部；3300…GPS接收部；3400…接收天线；3500…位置信息获取部；3600…位置合成部；3700…处理部；3800…通信部；3900…显示部；B1；B2…接合部件；G…凝胶材料；Q1、Q2…空隙；R1、R2、R2t、R3、R4、R4t…直径；R5max…最大直径；R5min…最小直径；S…收纳空间；θ…倾斜。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式对本发明的传感器单元、电子设备以及移动体进行详细说明。
第一实施方式
图1A以及图1B是示出本发明的第一实施方式所涉及的传感器单元的剖视图。图2是示出惯性传感器模块的分解立体图。图3是示出惯性传感器模块所具有的电路基板的立体图。图4是示出传感器单元的收纳空间内的俯视图。图5是示出连接部件的剖视图。图6至图9分别是示出连接部件的变形例的立体图。图10是示出连接部件的分解剖视图。
此外，为了便于说明，在图1A至图10的各图中示出互相正交的三轴即X轴、Y轴以及Z轴。另外，也将沿着X轴的方向称为X轴方向，也将沿着Y轴的方向称为Y轴方向，也将沿着Z轴的方向称为Z轴方向。另外，也将Z轴方向的正侧称为“上”，将负侧称为“下”。另外，也将从Z轴方向的俯视观察简称为“俯视观察”。
图1A以及图1B所示的传感器单元1例如是检测汽车、农业机械、建设机械、机器人以及无人机等移动体的姿态、动作的惯性测量装置。传感器单元1能够作为惯性传感器来作为六轴运动传感器发挥功能或者作为三轴运动传感器发挥功能，上述六轴运动传感器具备检测三轴的角速度的角速度传感器以及三轴的加速度传感器，上述三轴运动传感器具备检测三轴的加速度的加速度传感器。另外，传感器单元1是俯视观察形状为矩形形状的长方体，并且具有沿着X轴方向的长边的长度约为120mm，沿着Y轴方向的短边的长度约为40mm，沿着Z轴方向的厚度约为30mm的尺寸。但是，传感器单元1的尺寸没有特别限定。
如图1A以及图1B所示，传感器单元1具有：在内部具有收纳空间S的容器2、收纳在收纳空间S的惯性传感器模块5以及基板6、以及在收纳空间S中填充的凝胶材料G。
首先，对惯性传感器模块5进行说明。如图2所示，惯性传感器模块5具有外壳51和内壳52，并构成为向外壳51的内部插入内壳52，并将它们通过接合部件53接合。另外，在内壳52形成有用于使后述的连接器541露出的开口521。
另外，惯性传感器模块5被内壳52支承，并具有收纳在外壳51与内壳52之间的电路基板54。如图3所示，在电路基板54上安装有从开口521露出的连接器541、检测绕X轴的角速度的角速度传感器542x、检测绕Y轴的角速度的角速度传感器542y、检测绕Z轴的角速度的角速度传感器542z、检测X轴、Y轴以及Z轴的各轴方向的加速度的加速度传感器543以及控制IC544。
控制IC544是MCU(Micro Controller Unit：微控制单元)，控制惯性传感器模块5的各部分。在控制IC544中的未图示的存储部中存储有：规定了用于检测加速度以及角速度的顺序和内容的程序、将检测数据进行数字化并编入到数据包的程序以及附带的数据等。此外，在电路基板54还安装有除此之外的多个电子零件。
接下来，对基板6进行说明。基板6是电路基板。如图1A以及图1B所示，基板6位于惯性传感器模块5的下侧即Z轴方向负侧，并支承惯性传感器模块5。另外，基板6与惯性传感器模块5的连接器541电连接。此外，惯性传感器模块5可以仅通过连接器541的连接而固定于基板6，除此之外，例如也可以螺纹紧固或利用粘合剂粘合于基板6。
在基板6中包括控制电路和I/F电路。控制电路例如是MCU(Micro ControllerUnit：微控制单元)，内置包括非易失性存储器的存储部、A/D转换器等，并控制传感器单元1的各部分。I/F电路具有传感器单元1与其他的传感器、电路单元的接口功能。但是，作为基板6的构成没有特别限定，例如也可以是作为与基板6不同的基板将I/F电路收纳在收纳空间S。
接下来，对容器2进行说明。如图1A以及图1B所示，容器2具有基座3和盖4，上述基座3在上表面开口并具备形成收纳空间S的凹部311，上述盖4以封住凹部311的开口的方式固定于基座3。并且，惯性传感器模块5以被基板6支承的状态收纳在收纳空间S中。由此，能够保护惯性传感器模块5以及基板6。
如图1A以及图1B所示，基座3具有主体31和从主体31向X轴方向的两侧突出的一对凸缘38、39。主体31是在从Z轴方向俯视观察时沿着X轴方向延伸的长边形状。另外，主体31具有在上表面开口的有底的凹部311。并且，前述的惯性传感器模块5以被基板6支承的状态收纳在该凹部311内。另外，基板6经由三个连接部件8设置在凹部311的底面。由此，惯性传感器模块5固定于容器2，而能够抑制在容器2内的惯性传感器模块5的不必要的位移。因此，能够抑制惯性传感器模块5的检测精度的下降。此外，对连接部件8在后面进行详述。
另外，在位于主体31的X轴方向正侧的侧壁安装有连接器33。连接器33具有进行容器2的内部与外部的电连接的功能，并经由布线与基板6电连接。这里，在从Z轴方向俯视观察时，连接器33与凸缘38重叠。这样，通过在与凸缘38重叠的位置配置连接器33，能够实现容器2的小型化。
凸缘38从主体31的上端部向X轴方向正侧突出。另一方面，凸缘39从主体31的上端部向X轴方向负侧，即凸缘38的相反侧突出。即，基座3不具有从主体31向Y轴方向突出的凸缘。这样，通过从将X轴方向设为长边方向的主体31朝向X轴方向两侧使凸缘38、39突出，从而能够有效地抑制容器2的Y轴方向的长度。因此，能够实现容器2的小型化。
另外，如图1A以及图1B所示，在凸缘38、39与主体31的连接部，以凹弯曲面连接凸缘38、39的下表面与主体31的侧面。因此，该部分成为凸缘38、39的厚度朝向凸缘38、39的前端侧递减的锥状。通过设为这样的构成，能够提高凸缘38、39与主体31的连接部的机械强度，并且能够减少对该部分的应力集中。因此，形成机械强度优异且不容易损坏的容器2。
另外，如图4所示，在凸缘38、39形成有贯通孔381、391，并经由该贯通孔381、391将容器2螺纹紧固于对象物。
基座3以及盖4分别由铝构成。由此，容器2变得十分坚硬。但是，作为基座3以及盖4的构成材料，没有分别特别限定于铝，例如也可以使用锌、不锈钢等其他的金属材料、各种陶瓷、各种树脂材料以及金属材料与树脂材料的复合材料等。另外，也可以使基座3和盖4的构成材料不同。
此外，作为容器2的构成，没有限定于上述的构成。例如，凸缘38、39也可以向Y轴方向两侧突出。另外，凸缘38、39的基端部也可以不是锥状，而形成厚度差不多相等的平坦的形状。另外，也可以省略凸缘38、39。另外，还可以省略盖4。
接下来，对连接部件8进行说明。如上所述，连接部件8连接基板6与凹部311的底面。由此，将基板6固定于容器2，从而惯性传感器模块5的姿态稳定。因此，惯性传感器模块5的检测特性稳定。
如图1A以及图1B所示，基板6在经由连接部件8与凹部311的底面连接的状态下，从凹部311的底面浮起，从而与容器2是非接触的。另外，连接部件8具有弹性且是十分柔软的。具体而言，连接部件8的弹性率E1小于容器2的弹性率，特别是小于连接部件8与容器2接触的部分即基座3的弹性率E2。即，E1＜E2。另外，优选的是E2/E1≥10，更优选的是E2/E1≥100。此外，在本说明书中，“弹性率”意味着杨氏模量。
这样，通过经由具有弹性的连接部件8来连接基板6和容器2且将基板6和容器2设为非接触，从而从容器2向基板6难以传播振动噪声。具体而言，作为从容器2向基板6的振动噪声的传递路径，具有从容器2向基板6直接传递的第一路径以及经由连接部件8从容器2向基板6传递的第二路径。其中，来自第一路径的振动噪声的传递能够通过将基板6与容器2设为非接触，而有效地抑制。另一方面，通过使用具有弹性的连接部件8并利用连接部件8来吸收、减轻振动噪声，从而能够有效地抑制来自第二路径的振动噪声的传递。因此，在本实施方式中，能够抑制来自第一、第二路径双方的振动噪声的传递，从而能够有效地抑制从容器2向基板6的振动噪声的传递。因此，能够有效地抑制惯性传感器模块5的检测特性的下降。
此外，作为弹性率(杨氏模量)E1，没有特别地限定，但例如优选在1GPa以下，更优选在0.1GPa以下，进一步优选在0.01GPa以下。由此，能够对连接部件8赋予吸收、减轻振动噪声的充分的弹性。因此，能够进一步显著地发挥上述的效果。
另外，连接部件8以自然状态配置。自然状态意味着没有实质上施加由基板6及惯性传感器模块5的重量、除了从凝胶材料G收到的压力以外的力引起的向Z轴方向的压缩应力或拉伸应力。若施加由压缩应力或拉伸应力而连接部件8变形，则有可能由于该变形，连接部件8所具有的振动噪声的吸收、减轻特性会下降。因此，通过将连接部件8以自然状态配置，而能够稳定地发挥期望的振动噪声的吸收、减轻特性。
此外，作为连接部件8的构成材料，没有特别限定，例如列举有：天然橡胶、异戊橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、丙烯酸橡胶、乙烯-丙烯橡胶、氯醇橡胶、氨基甲酸酯橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶这样的各种橡胶材料、以及苯乙烯系、聚烯烃系、聚氯乙烯系、聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丁二烯系、反式聚异戊二烯系、氟橡胶系、氯化聚乙烯系等各种热塑性弹性体，并可以将这些中的一种或两种以上进行混合而使用。根据这样的材料，能够容易地形成具有充分的弹性的连接部件8。
另外，如图4所示，在本实施方式中，通过三个连接部件8将基板6与凹部311的底面连接。在从Z轴方向俯视观察时，各连接部件8配置在惯性传感器模块5的外侧，即配置为与惯性传感器模块5不重叠。通过设为这样的配置，即使连接部件8无法完全吸收振动噪声，振动噪声的一部分传播到基板6，由于可以使振动噪声的传递部位远离惯性传感器模块5，因此振动噪声难以传播到惯性传感器模块5。因此，能够有效地抑制振动噪声向惯性传感器模块5的传递。
另外，在从Z轴方向俯视观察时，三个连接部件8中的两个连接部件8位于惯性传感器模块5的X轴方向正侧，剩余的一个连接部件8位于惯性传感器模块5的X轴方向负侧。另外，位于X轴方向正侧的两个连接部件8在Y轴方向上排列配置。通过以这种方式配置三个连接部件8，从而能够将惯性传感器模块5置于中心，并以面支承基板6，因此容器2内的惯性传感器模块5的姿态更稳定。另外，通过将连接部件8的数量设为能够以面支承基板6的最小数量即三个，从而能够减少前述的第二路径的数量，并能够有效地抑制从容器2向基板6的振动噪声的传递。但是，作为连接部件8的数量，没有特别限定，也可以是一个、两个或者在四个以上。另外，作为连接部件8的配置也没有特别地限定。
如图5所示，连接部件8具有位于基板6与凹部311的底面之间的基部81、与基板6卡合的第一卡合部82以及与容器2卡合的第二卡合部83。基部81作为在基板6与凹部311的底面之间形成空隙Q1的垫片而发挥功能，使基板6与容器2非接触。根据这样的构成，连接部件8成为简单的构成。
第一卡合部82由从基部81向基板6侧即Z轴方向正侧突出的第一突起821构成。在基板6形成有厚度方向上贯通的第一孔60，并且向该第一孔60插入第一突起821。根据这样的构成，能够以简单的方法使连接部件8和基板6卡合。此外，第一孔60也可以不是贯通孔，而是在基板6的下表面开口的有底的凹部。另一方面，第二卡合部83由从基部81向凹部311的底面侧即Z轴方向负侧突出的第二突起831构成。在容器2形成有在凹部311的底面开口的第二孔30，并且向该第二孔30插入第二突起831。根据这样的构成，能够以简单的方法使连接部件8和容器2卡合。
此外，在本实施方式中，基部81、第一突起821以及第二突起831从Z轴方向的俯视观察形状分别为圆形，并且彼此同心地配置。但是，作为连接部件8的形状，没有特别地限定。例如，在图6所示的变形例中，基部81、第一突起821以及第二突起831的俯视观察形状分别为矩形。另外，在图7所示的变形例中，基部81的俯视观察形状为矩形，第一突起821以及第二突起831的俯视观察形状分别为圆形。另外，在图8所示的变形例中，基部81的俯视观察形状为圆形，第一突起821以及第二突起831的俯视观察形状分别为矩形。另外，在图9所示的变形例中，第一突起821以及第二突起831分别相对于基部81偏心地配置。另外，在俯视观察下，第一突起821以及第二突起831以彼此的轴不会重叠的方式隔着基部81的中心而对置配置。
这里，在本实施方式中，如图10所示，第一突起821的直径R2大于第一孔60的直径R1。即，R1＜R2，第一突起821以被压缩的状态插入到第一孔60。因此，第一突起821压嵌于第一孔60。由此，连接部件8与基板6的摩擦阻力增大，从而通过这些能够更牢固地固定。同样地，第二突起831的直径R4大于第二孔30的直径R3。即，R3＜R4，第二突起831以被压缩的状态插入到第二孔30。因此，第二突起831压嵌于第二孔30。由此，连接部件8与基座3的摩擦阻力增大，从而通过这些能够更牢固地固定。此外，如图6以及图8所示，在第一突起821以及第二突起831的俯视观察形状不是圆形时，可以将前述的直径R2、R4分别替换为最大宽度。
接下来，对凝胶材料G进行说明。如图1A所示，凝胶材料G填充在收纳空间S。即，在收纳空间S的全域配置有凝胶材料G。因此，基板6以及惯性传感器模块5被凝胶材料G覆盖。由此，能够保护基板6以及惯性传感器模块5免受湿气、水分。另外，通过将凝胶材料G填充于收纳空间S，也能够通过凝胶G与连接部件8一起相对于容器2来支承基板6。因此，惯性传感器模块5的姿态更稳定。另外，由于在基板6与凹部311的底面之间的空隙Q1、基板6与盖4之间的空隙Q2，特别是从Z轴方向的俯视观察下与惯性传感器模块5重叠的部分，即由连接三个连接部件8的三角形包围的部分也填充有凝胶材料G，因此与没有凝胶材料G的情况相比，能够抑制施加有Z轴方向的加速度时的基板6向厚度方向的挠曲。因此，能够抑制由基板6的挠曲引起的振动噪声的发生，从而能够有效地抑制惯性传感器模块5的检测特性的下降。此外，虽然对凝胶材料G配置于收纳空间S的全域进行了说明，但只要凝胶材料G配置在收纳空间S而使惯性传感器模块5不会偏移的程度即可。即，如图1B所示在收纳空间S内的一部分存在有未配置凝胶材料G的空间时，只要凝胶材料G的硬度、凝胶材料G与容器2的内壁面之间的粘合力在支承惯性传感器模块5的重量所需要的力以上即可，例如，也可以是，在与收纳空间S对置的容器2的内壁面积中，凝胶材料G粘附于容器2的面积大于凝胶材料G未粘附于容器2的面积且惯性传感器模块5被凝胶材料G覆盖。
作为凝胶材料G的针入度，没有特别地限定，但优选的是在30以上且100以下，更选优的是在40以上且90以下，进一步优选的是在50以上且70以下。由此，能够成为具有适当的硬度的凝胶材料G，并将基板6以更稳定的姿态支承于容器2。另外，也能够有效地抑制经由凝胶材料G的从容器2向基板6的振动噪声的传递。另外，能够有效地抑制前述的基板6向厚度方向的挠曲。此外，针入度通过按照JIS K2207的试验方法来测定。作为这样的凝胶材料G的构成材料，没有特别地限定，但例如可以使用硅酮凝胶、各种润滑脂等。
此外，除了凝胶材料G以外，例如也可以对空隙Q1、Q2填充液体，而且还可以对空隙Q1、Q2什么都不填充。
以上，对传感器单元1进行了说明。如上所述，这样的传感器单元1具有基板6、搭载于基板6的惯性传感器模块5、具有收纳基板6以及惯性传感器模块5的收纳空间S的容器2、以及在使容器2与基板6非接触的状态下将容器2和基板6连接的连接部件8。另外，连接部件8具有弹性，并且连接部件8的弹性率E1小于主要构成容器2的基座3的弹性率E2。这样的，通过使用具有弹性的连接部件8将基板6与容器2连接且使基板6与容器2设为非接触，从而振动噪声难以从容器2传播到基板6。因此，能够有效地抑制惯性传感器模块5的检测特性的下降。
另外，如上所述，连接部件8以自然状态配置。若施加压缩应力或拉伸应力而连接部件8变形，则有可能由于该变形，振动噪声的吸收、减轻特性下降。因此，通过将连接部件8以自然状态配置，而能够稳定地发挥期望的振动噪声的吸收、减轻特性。
另外，如上所述，在基板6的俯视观察下，即从Z轴方向的俯视观察下，连接部件8位于惯性传感器模块5的外侧。由此，即使连接部件8无法完全吸收振动噪声，振动噪声的一部分传播到基板6，由于可以使振动噪声的传递部位远离惯性传感器模块5，因此振动噪声难以传播到惯性传感器模块5。因此，成为能够有效地抑制振动噪声从容器2向基板6传递的传感器单元1。
另外，如上所述，连接部件8位于基板6与容器2之间，并具有在基板6与容器2之间形成空隙Q1的基部81、与基板6卡合的第一卡合部82以及与容器2卡合的第二卡合部83。由此，连接部件8成为简单的构成。
另外，如上所述，具有配置于空隙Q1的凝胶材料G。由此，能够抑制施加Z轴方向的加速度时的基板6向厚度方向的挠曲。因此，能够有效地抑制由基板6的挠曲引起的振动噪声的发生，并能够有效地抑制惯性传感器模块5的检测特性的下降。
另外，如上所述，第一卡合部82具有从基部81向基板6侧突出，并向设置于基板6的第一孔60插入的第一突起821。另外，第二卡合部83具有从基部81向容器2侧突出，并向设置于容器2的第二孔30插入的第二突起831。根据这样的构成，能够以简单的方法使连接部件8与基板6卡合，而能够以简单的方法使连接部件8与容器2卡合。
另外，如上所述，传感器单元1具有三个连接部件8。由此，能够以稳定的姿态来支承基板6。
第二实施方式
图11是示出第二实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的分解剖视图。
本实施方式所涉及的传感器单元1除了连接部件8的构成不同之外，与前述的第一实施方式的传感器单元1是同样的。此外，在以下的说明中，对于第二实施方式的传感器单元1以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于同样的事项省略其说明。另外，在图11中，对于与前述的实施方式同样的构成，标注相同的附图标记。此外，由于三个连接部件8是彼此同样的构成，因此以下以一个连接部件8为代表进行说明。
如图11所示，在本实施方式的连接部件8中，第一突起821的前端部逐渐变细。即，在第一突起821的前端部，直径R2朝向前端侧递减。并且，前端的直径R2t小于第一孔60的直径R1。由此，第一突起821易于插入到第一孔60。同样地，第二突起831的前端部逐渐变细。即，在第二突起831的前端部，直径R4朝向前端侧递减。并且，前端的直径R4t小于第二孔30的直径R3。由此，易于将第二突起831插入到第二孔30。
在这样的第二实施方式中，也能够发挥与前述的第一实施方式同样的效果。
第三实施方式
图12是示出第三实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的剖视图。
本实施方式所涉及的传感器单元1除了连接部件8的构成不同之外，与前述的第一实施方式的传感器单元1是同样的。此外，在以下的说明中，对于第三实施方式的传感器单元1以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于同样的事项省略其说明。另外，在图12中，对于与前述的实施方式同样的构成，标注相同的附图标记。此外，由于三个连接部件8是彼此同样的构成，因此以下以一个连接部件8为代表进行说明。
如图12所示，本实施方式的连接部件8具有限制基板6从第一突起821脱离的限制部84。通过设置限制部84，能够抑制基板6从连接部件8的非意图的脱离。因此，惯性传感器模块5的相对于容器2的姿态更稳定。限制部84以与基部81之间夹入基板6的方式设置在第一突起821的前端部。另外，限制部84形成直径朝向前端侧递减的锥状，并且位于下端部的最大直径R5max大于第一孔60的直径R1。即，R5max＞R1。由此，基板6钩挂于限制部84，从而能够有效地抑制基板6从第一突起821脱离。另一方面，限制部84的位于上端部的最小直径R5min小于直径R1。即，R5min＜R1。由此，易于将第一突起821插入到第一孔60。
如上所述，本实施方式的连接部件8具有限制基板6从第一突起821脱离的限制部84。由此，能够有效地抑制基板6从连接部件8的非意图的脱离。因此，惯性传感器模块5相对于容器2的姿态更稳定。
在这样的第三实施方式中，也能够发挥与前述的第一实施方式同样的效果。但是，作为限制部84的构成，如果能够发挥上述的功能，则没有特别地限定。另外，连接部件8也可以具有限制第二突起831从第二孔30脱离的限制部。这种情况下，能够设为与限制部84同样的构成。
第四实施方式
图13是示出第四实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的剖视图。
本实施方式所涉及的传感器单元1除了连接部件8的构成不同之外，与前述的第一实施方式的传感器单元1是同样的。此外，在以下的说明中，对于第四实施方式的传感器单元1以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于同样的事项省略其说明。另外，在图13中，对于与前述的实施方式同样的构成，标注相同的附图标记。此外，由于三个连接部件8是彼此同样的构成，因此以下以一个连接部件8为代表进行说明。
如图13所示，在本实施方式的连接部件8中，第一突起821的直径R2小于第一孔60的直径R1。即，R1＞R2，第一突起821游隙嵌合于第一孔60。换言之，第一突起821以处于游离的状态插入到第一孔60。由此，基板6能够在被凝胶材料G限制的同时相对于第一突起821在Z轴方向上位移。因此，例如，在Z轴方向上施加有过度的冲击时，基板6相对于第一突起821在Z轴方向上位移，由此，能够减缓施加于基板6、惯性传感器模块5的冲击。此外，第二突起831与前述的第一实施方式同样地，被压嵌于第二孔30。由此，能够有效地抑制由于该冲击而引起的基板6连同连接部件8从容器2脱离。
如上所述，在本实施方式的传感器单元1中，第一突起821游隙嵌合于第一孔60，第二突起831压嵌于第二孔30。因此，在Z轴方向上施加有过度的冲击时，基板6相对于第一突起821在Z轴方向上位移，由此，能够减缓施加于基板6的冲击。另外，能够有效地抑制由于该冲击而引起的连接部件8从第二孔30脱离。
在这样的第四实施方式中，也能够发挥与前述的第一实施方式同样的效果。此外，也可以将前述的第三实施方式的限制部84与本实施方式的连接部件8组合。这种情况下，优选的是，限制部84与基部81的分离距离大于基板6的厚度，并设为基板6能够沿Z轴方向在限制部84与基部81之间位移。
第五实施方式
图14是示出第五实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的剖视图。
本实施方式所涉及的传感器单元1除了连接部件8的构成不同之外，与前述的第一实施方式的传感器单元1是同样的。此外，在以下的说明中，对于第五实施方式的传感器单元1以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于同样的事项省略其说明。另外，在图14中，对于与前述的实施方式同样的构成，标注相同的附图标记。此外，由于三个连接部件8是彼此同样的构成，因此以下以一个连接部件8为代表进行说明。
如图14所示，在本实施方式的连接部件8中，第一卡合部82由在基部81的上表面开口的凹部822构成。在基板6形成有向下方突出的突起600，该突起600插入到凹部822。根据这样的构成，能够以简单的方法使连接部件8与基板6卡合。另一方面，第二卡合部83由在基部81的下表面开口的凹部832构成。在基座3形成有从凹部311的底面向上方突出的突起300，该突起300插入到凹部832。根据这样的构成，能够以简单的方法使连接部件8与容器2卡合。
在这样的第五实施方式中，也能够发挥与前述的第一实施方式同样的效果。
第六实施方式
图15是示出第六实施方式所涉及的传感器单元所具有的连接部件的剖视图。
本实施方式所涉及的传感器单元1除了连接部件8的构成不同之外，与前述的第一实施方式的传感器单元1是同样的。此外，在以下的说明中，对于第五实施方式的传感器单元1以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于同样的事项省略其说明。另外，在图15中，对于与前述的实施方式同样的构成，标注相同的附图标记。此外，由于三个连接部件8是彼此同样的构成，因此以下以一个连接部件8为代表进行说明。
如图15所示，在本实施方式的连接部件8中，从前述的第一实施方式的构成中省略了第一卡合部82以及第二卡合部83。即，连接部件8由基部81构成。并且，连接部件8经由接合部件B1与基板6接合，并经由接合部件B2与凹部311的底面接合。作为接合部件B1、B2，没有特别限定，例如可以使用各种粘合剂。
在这样的第六实施方式中，也能够发挥与前述的第一实施方式同样的效果。
第七实施方式
图16是示出第七实施方式所涉及的传感器单元的剖视图。
本实施方式所涉及的传感器单元1除了省略了凝胶材料G之外，与前述的第一实施方式的传感器单元1是同样的。此外，在以下的说明中，对于第七实施方式的传感器单元1以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于同样的事项省略其说明。另外，在图16中，对于与前述的实施方式同样的构成，标注相同的附图标记。
如图16所示，本实施方式的传感器单元1成为从前述的第一实施方式的构成中省略了凝胶材料G的构成。由此，例如，与前述的第一实施方式的构成相比，零件件数减少而成为低成本的传感器单元1。
在这样的第七实施方式中，也能够发挥与前述的第一实施方式同样的效果。
第八实施方式
图17是示出第八实施方式所涉及的智能手机的立体图。
作为图17所示的电子设备的智能手机1200内置有传感器单元1以及基于从传感器单元1输出的检测信号进行控制的控制电路1210。由传感器单元1检测到的检测数据被发送到控制电路1210，控制电路1210根据接收到的检测数据识别智能手机1200的姿态、动作，并能够使显示于显示部1208的图像变化、发出警告音、效果音或者驱动振动电机而使主体振动。
作为这样的电子设备的智能手机1200具有传感器单元1以及基于从传感器单元1输出的检测信号进行控制的控制电路1210。因此，能够享受前述的传感器单元1的效果，并能够发挥较高的可靠性。
此外，电子设备除了前述的智能手机1200之外，例如也可以应用于个人计算机、数字照相机、平板终端、钟表、智能手表、喷墨打印机、膝上型个人计算机、电视、HMD(头戴显示装置)等可穿戴终端，摄像机、录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、电子字典、计算器、电子游戏设备、字处理器、工作站、电视电话、防盗电视监视器、电子望远镜、POS终端、医疗设备、鱼群探测器、各种测定设备、移动体终端基站用设备、车辆、飞机、船舶等各种仪器、飞行模拟器、网络服务器等。
第九实施方式
图18是示出第九实施方式所涉及的移动体定位装置的整体系统的框图。图19是示出图18所示的移动体定位装置的作用的图。
图18所示的移动体定位装置3000安装于移动体而使用，是用于进行该移动体的定位的装置。此外，作为移动体没有特别限定，可以是自行车、汽车、摩托车、电车、飞机、船等中的任一个，在本实施方式中对使用了四轮汽车作为移动体的情况进行说明。
移动体定位装置3000具有传感器单元1、运算处理部3200、GPS接收部3300、接收天线3400、位置信息获取部3500、位置合成部3600、处理部3700、通信部3800以及显示部3900。
运算处理部3200接收来自传感器单元1的加速度数据以及角速度数据，并对这些的数据进行惯性导航运算处理，然后输出包括移动体的加速度以及姿态的惯性导航定位数据。GPS接收部3300经由接收天线3400接收来自GPS卫星的信号。另外，位置信息获取部3500基于GPS接收部3300接收到的信号，输出表示移动体定位装置3000的位置(纬度、经度、高度)、速度、方位的GPS定位数据。在该GPS定位数据中也包括表示接收状态、接收时刻等的状态数据。
位置合成部3600基于从运算处理部3200输出的惯性导航定位数据以及从位置信息获取部3500输出的GPS定位数据，来计算移动体的位置，具体而言对移动体在地面的哪个位置行驶等进行计算。例如，即使GPS定位数据中包括的移动体的位置相同，但如图19所示，如果由于地面的倾斜θ等的影响而移动体的姿态不同，则成为移动体在地面上的不同的位置行驶。因此，仅通过GPS定位数据无法计算出移动体的精确的位置。因此，位置合成部3600使用惯性导航定位数据，来计算移动体在地面的哪个位置行驶等。
从位置合成部3600输出的位置数据由处理部3700进行预定的处理，并作为定位结果显示于显示部3900。另外，位置数据也可以通过通信部3800发送到外部装置。
第十实施方式
图20是示出第十实施方式所涉及的移动体的立体图。
图20所示的作为移动体的汽车1500内置有引擎系统、刹车系统以及无钥匙进入系统中的至少任意一个系统1510、传感器单元1以及控制电路1502，并通过传感器单元1能够检测车体的姿态。传感器单元1的检测信号被供给到控制电路1502，控制电路1502能够基于该信号控制系统1510。
这样，作为移动体的汽车1500具有传感器单元1以及基于从传感器单元1输出的检测信号进行控制的控制电路1502。因此，汽车1500能够享受前述的传感器单元1的效果，并能够发挥较高的可靠性。
此外，传感器单元1除此之外还可以广泛应用于汽车导航系统、汽车空调、防锁死制动系统(ABS)、气囊、轮胎气压监测系统(TPMS：Tire Pressure Monitoring System)、引擎控制、混合动力汽车、电动汽车的电池监视器等电子控制单元(ECU：electronic controlunit)。另外，作为移动体，不限定于汽车1500，例如，也可以应用于飞机、火箭、人造卫星、船舶、AGV(无人搬运车)、双腿步行机器人、无人机等无人飞机等。
以上，基于图示的实施方式对本发明的传感器单元、电子设备以及移动体进行了说明，但本发明并非限定于此，各部的构成也可以替换为具有同样的功能的任意的构成。另外，本发明也可以附加其他的任意构成物。另外，也可以将各实施方式适当组合。
Claims (10)
1.一种传感器单元，其特征在于，具有：
基板；
惯性传感器模块，搭载于所述基板；
容器，具有收纳所述基板以及所述惯性传感器模块的收纳空间；以及
连接部件，在将所述基板与所述容器设为非接触的状态下，连接所述容器与所述基板，
所述连接部件具有弹性，
所述连接部件的弹性率小于所述容器的弹性率，
所述连接部件具有：
基部，位于所述基板与所述容器之间，并且在所述基板与所述容器之间形成空隙；
第一卡合部，与所述基板卡合；以及
第二卡合部，与所述容器卡合，
所述第一卡合部具有第一突起，所述第一突起从所述基部向所述基板侧突出，并插入到设置于所述基板的第一孔。
2.根据权利要求1所述的传感器单元，其特征在于，
所述连接部件以自然状态配置。
3.根据权利要求1或2所述的传感器单元，其特征在于，
在俯视观察所述基板时，所述连接部件位于所述惯性传感器模块的外侧。
4.根据权利要求1所述的传感器单元，其特征在于，
所述传感器单元具有配置于所述空隙的凝胶材料。
5.根据权利要求1或4所述的传感器单元，其特征在于，
所述第二卡合部具有第二突起，所述第二突起从所述基部向所述容器侧突出，并插入到设置于所述容器的第二孔。
6.根据权利要求5所述的传感器单元，其特征在于，
所述第一突起游隙嵌合于所述第一孔，
所述第二突起压嵌于所述第二孔。
7.根据权利要求5所述的传感器单元，其特征在于，
所述连接部件具有限制所述基板从所述第一突起脱离的限制部。
8.根据权利要求1或2所述的传感器单元，其特征在于，
所述传感器单元具有三个所述连接部件。
9.一种电子设备，其特征在于，具有：
权利要求1至8中任一项所述的传感器单元；以及
控制电路，基于从所述传感器单元输出的检测信号进行控制。
10.一种移动体，其特征在于，具有：
权利要求1至8中任一项所述的传感器单元；以及
控制电路，基于从所述传感器单元输出的检测信号进行控制。
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