CN114427868B - 惯性测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及惯性测量装置，其具备：角速度传感器以及加速度传感器，输出惯性信息；存储部，存储与惯性信息的值的范围相关联的多个校正参数；参数控制部，从多个校正参数中选出选择校正参数；以及校正运算部，使用选择校正参数对惯性信息进行校正。
Description
技术领域
本发明涉及一种惯性测量装置。
背景技术
作为具有角速度传感器装置和加速度传感器装置的惯性测量装置(IMU：InertialMeasurement Unit)的现有技术，例如在专利文献1中记载了一种实现了高精度化的传感器模块，将从角速度传感器装置和加速度传感器装置输出的模拟信号转换为数字数据，并对该数字数据进行温度校正、偏移校正或灵敏度校正等校正处理。
专利文献1：日本特开2019-163955号公报
发明内容
然而，在专利文献1所记载的传感器模块中，存在如下问题，即，由于校正灵敏度的校正参数被固定为根据最大的检测范围计算出的校正参数，因此在传感器的检测范围窄的情况下，与利用根据窄的检测范围计算出的校正参数进行校正而得到的值相比，校正精度降低。
一种惯性测量装置，具备：惯性传感器，输出惯性信息；存储部，存储与所述惯性信息的值的范围相关联的多个校正参数；参数控制部，从所述多个校正参数中选出选择校正参数；以及校正运算部，使用所述选择校正参数对所述惯性信息进行校正。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的惯性测量装置的构成的框图。
图2是表示设定参数控制部的校正参数的方法的流程图。
图3是表示校正参数的计算及检查方法的流程图。
图4是表示第二实施方式所涉及的惯性测量装置的结构的框图。
图5是表示设定参数控制部的校正参数的方法的流程图。
图6是表示第三实施方式所涉及的惯性测量装置的结构的框图。
图7是表示设定参数控制部的校正参数的方法的流程图。
图8是表示第四实施方式所涉及的惯性测量装置的结构的框图。
图9是表示设定参数控制部的校正参数的方法的流程图。
图10是表示具备第五实施方式所涉及的惯性测量装置的移动体的构成的图。
图11是表示具备第六实施方式所涉及的惯性测量装置的移动体的构成的图。
图12是表示移动体的构成的框图。
附图标记说明
1、1a、1b、1c…惯性测量装置；12…角速度传感器；14…加速度传感器；16…信号处理部；18…校正运算部；20…参数控制部；22…存储部；24…通信部；26…加权系数切换部；100、600…移动体。
具体实施方式
1.第一实施方式
首先，参照图1、图2、图3对第一实施方式所涉及的惯性测量装置1进行说明。
如图1所示，本实施方式的惯性测量装置1具备作为惯性传感器的角速度传感器12和加速度传感器14、信号处理部16、校正运算部18、参数控制部20、存储部22以及通信部24。因此，本实施方式中的惯性信息包括从角速度传感器12输出的角速度以及从加速度传感器14输出的加速度。
角速度传感器12测量彼此相交(理想状态下为彼此正交)的三个轴方向各自的角速度，并输出与测量到的三轴角速度的大小和朝向相应的模拟信号。
加速度传感器14测量彼此相交(理想状态下为彼此正交)的三个轴方向各自的加速度，并输出与测量到的三轴加速度的大小及朝向相应的模拟信号。
信号处理部16进行以预定的采样间隔对角速度传感器12的输出信号进行采样并转换为数字值的角速度数据的处理。另外，信号处理部16进行以预定的采样间隔对加速度传感器14的输出信号进行采样并转换为数字值的加速度数据的处理。
需要说明的是，也可以在角速度传感器12和加速度传感器14中并入A/D转换、温度校正的功能。
另外，信号处理部16将A/D转换处理后的角速度数据和加速度数据输出至校正运算部18。
校正运算部18按照存储部22的ROM或记录介质中存储的程序、或者经由网络从服务器接收而存储在存储部22的RAM、记录介质中的程序来进行各种处理。
校正运算部18使用与从存储部22选择的由用户指定的角速度或加速度的值的检测范围对应的选择校正参数，来校正从信号处理部16输出的角速度数据和加速度数据，存储部22存储参数控制部20与角速度或加速度的值的检测范围相关联的多个校正参数。
另外，校正运算部18对信号处理部16以预定的采样间隔输出的角速度数据和加速度数据进行预定的运算，并对角速度数据和加速度数据进行校正处理。需要说明的是，校正运算部18输出的校正后的角速度数据和加速度数据经由通信部24向外部输出。另外，校正后的角速度数据和加速度数据作为角速度信息和加速度信息存储于存储部22。
随着用户从校正运算部18的未图示的输入部输入的模式设定，参数控制部20基于存储于存储部22的校正参数选择信息，从多个校正参数中选择与模式设定对应的选择校正参数，并将其设定于校正运算部18。
具体而言，如图2所示，若在步骤S11中，用户设定与惯性信息的值的检测范围相关联的模式，则在步骤S12中为模式A时，在步骤S13中，基于校正参数选择信息，从存储部22选择第一参数P1，并将第一参数P1作为选择校正参数设定于校正运算部18。另外，为模式B时，在步骤S14中，基于校正参数选择信息，从存储部22选择第二参数P2，并将第二参数P2作为选择校正参数设定于校正运算部18。另外，为模式C时，在步骤S15中，基于校正参数选择信息，从存储部22选择第三参数P3，并将第三参数P3作为选择校正参数设定于校正运算部18。
需要说明的是，在本实施方式中，惯性信息的值的范围为惯性测量装置1的角速度或加速度的值的检测范围，选择校正参数的区别根据检测范围的差异而不同。例如，第一参数P1是角速度的值的检测范围为最大的±500dps时的校正参数，第二参数P2是角速度的值的检测范围为±250dps时的校正参数，第三参数P3是角速度的值的检测范围为±100dps时的校正参数。因此，将以惯性信息的值的检测范围进行了条件区分的模式与对应的校正参数相关联的参数为校正参数选择信息。
理想状态是，角速度传感器12和加速度传感器14分别以三轴与针对惯性测量装置1定义的正交坐标系即传感器坐标系的三轴(x轴、y轴、z轴)一致的方式安装于惯性测量装置1，但实际上会产生安装角的误差。因此，信号处理部16还进行使用根据安装角误差预先计算出的校正参数并将角速度数据和加速度数据转换为xyz坐标系的数据的处理。而且，信号处理部16还进行根据角速度传感器12和加速度传感器14的温度特性对角速度数据和加速度数据进行温度校正的处理。
存储部22存储有与惯性信息的值的检测范围相关联的多个校正参数和校正参数选择信息。
另外，存储部22包括存储有用于供校正运算部18进行各种处理的程序、用于实现应用程序功能的各种程序、数据等的ROM。
另外，存储部22用作校正运算部18的作业区域，包括暂时存储从ROM读出的程序和数据、校正运算部18按照各种程序执行的运算结果、校正参数选择信息、以及与惯性信息的值的检测范围相关联的多个校正参数等的RAM。
另外，存储部22包括存储由校正运算部18的处理生成的数据中、需要长期保存的数据的非易失性记录介质。需要说明的是，记录介质也可以存储用于供校正运算部18进行各种处理的程序、用于实现应用程序功能的各种程序、数据等。
通信部24能够将由校正运算部18根据惯性信息的值的检测范围校正后的惯性信息发送到其他装置等，并且能够接收来自其他装置等的控制信号等。
接下来，参照图3对本实施方式所涉及的惯性测量装置1的校正参数的计算及检查方法进行说明。需要说明的是，作为校正参数的计算及检查方法，以具有检测范围为±500dps的角速度传感器12的惯性测量装置1为一例进行说明。
如图3所示，本实施方式所涉及的校正参数的计算及检查方法包括惯性信息获取工序、第一参数计算工序、第二参数计算工序、第三参数计算工序、第一参数检查工序、第二参数检查工序、第三参数检查工序。
1.1惯性信息获取工序
首先，在步骤S101中，例如以5dps间隔向惯性测量装置1施加角速度范围±500dps的已知的角速度，得到从惯性测量装置1的信号处理部16输出的角速度数据。
1.2第一参数计算工序
接着，在步骤S102中，根据步骤S101中获取的角速度范围±500dps的已知的角速度值和从信号处理部16输出的角速度数据，通过最小二乘法等计算成为相对于已知的角速度值的线性的误差的非线性的校正系数，得到第一参数P1。
1.3第二参数计算工序
接着，在步骤S103中，从步骤S101中获取的角速度范围±500dps的已知的角速度值和从信号处理部16输出的角速度数据中，提取角速度范围±250dps的已知的角速度值和从信号处理部16输出的角速度数据，通过最小二乘法等计算成为相对于已知的角速度值的线性的误差的非线性的校正系数，得到第二参数P2。
1.4第三参数计算工序
接着，在步骤S104中，从步骤S101中获取的角速度范围±500dps的已知的角速度值和从信号处理部16输出的角速度数据中，提取角速度范围±100dps的已知的角速度值和从信号处理部16输出的角速度数据，通过最小二乘法等计算成为相对于已知的角速度值的线性的误差的非线性的校正系数，得到第三参数P3。
1.5第一参数检查工序
接着，在步骤S105中，对惯性测量装置1施加角速度范围±500dps的已知的角速度，使用第一参数P1进行校正运算，得到从校正运算部18输出的角速度数据。将已知的角速度值与校正后的角速度数据进行比较，检查是否在期望的检查误差以内。
1.6第二参数检查工序
接着，在步骤S106中，对惯性测量装置1施加角速度范围±250dps的已知的角速度，使用第二参数P2进行校正运算，得到从校正运算部18输出的角速度数据。将已知的角速度值与校正后的角速度数据进行比较，检查是否在期望的检查误差以内。
1.7第三参数检查工序
接着，在步骤S107中，对惯性测量装置1施加角速度范围±100dps的已知的角速度，使用第三参数P3进行校正运算，得到从校正运算部18输出的角速度数据。将已知的角速度值与校正后的角速度数据进行比较，检查是否在期望的检查误差以内。
需要说明的是，在本实施方式中，将已知的角速度施加于惯性测量装置1，并计算校正参数，但也可以采用如下方法：准备基准惯性测量装置，对基准惯性测量装置和计算校正参数的惯性测量装置1施加检测范围内的任意的角速度，并根据基准惯性测量装置输出的角速度数据和计算校正参数的惯性测量装置1输出的角速度数据计算校正参数。
如上所述，在本实施方式的惯性测量装置1中，参数控制部20基于校正参数选择信息，从与惯性信息的值的检测范围相关联的多个校正参数中选出选择校正参数，在校正运算部18中，使用与惯性信息的值的检测范围相应的选择校正参数，对角速度数据和/或加速度数据等惯性信息进行校正。因此，例如与仅为检测范围最大时的校正参数的情况相比，在校正参数的检测范围窄的情况下，能够使用检测范围窄时的校正参数来进行校正，因此能够在检测范围窄的情况下，高精度地校正惯性信息。因此，能够利用一个惯性测量装置1来高精度地检测惯性信息的值的检测范围的全部范围。
需要说明的是，在本实施方式中，根据角速度的值的检测范围对角速度数据进行校正，但并不限定于此，也可以根据加速度的值的检测范围对加速度数据进行校正。另外，也可以根据角速度和加速度的值的检测范围对角速度数据或加速度数据进行校正。另外，也可以根据角速度和加速度的值的检测范围对角速度数据和加速度数据进行校正。
2.第二实施方式
接下来，参照图4和图5对第二实施方式所涉及的惯性测量装置1a进行说明。
本实施方式的惯性测量装置1a与第一实施方式的惯性测量装置1相比，除了参数控制部20a基于从信号处理部16输出的惯性信息从多个校正参数中选出选择校正参数以外，与第一实施方式的惯性测量装置1相同。需要说明的是，以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，同样的事项则省略其说明。
如图4所示，校正运算部18基于从信号处理部16输出的惯性信息即角速度数据，使用参数控制部20a从多个校正参数中选择的选择校正参数，进行角速度数据和加速度数据的校正处理。
参数控制部20a基于从信号处理部16输出的角速度数据，从存储在存储部22的多个校正参数中选择与角速度数据对应的选择校正参数，并设定于校正运算部18。
具体而言，如图5所示，在步骤S21中，检测来自信号处理部16的角速度数据。在步骤S22中，在检测到的角速度即假定角速度D为y＜D的情况下，在步骤S23中，从存储部22选择第一参数P1，并设定于校正运算部18。需要说明的是，y例如是±250dps，第一参数P1例如是角速度的值的检测范围为±500dps时的校正参数。
另外，在假定角速度D为x≤D≤y的情况下，在步骤S24中，从存储部22选择第二参数P2，并设定于校正运算部18。需要说明的是，x例如是±100dps，第二参数P2例如是角速度的值的检测范围为±250dps时的校正参数。
另外，在假定角速度D为D＜x的情况下，在步骤S25中，从存储部22选择第三参数P3，并设定于校正运算部18。需要说明的是，第三参数P3例如是角速度的值的检测范围为±100dps时的校正参数。
通过采用这样的构成，本实施方式的惯性测量装置1a能够基于惯性信息即从信号处理部16输出的角速度数据，自动地选择与角速度数据相应的最佳的选择校正参数，因此能够更准确地校正角速度数据。
需要说明的是，在本实施方式中，基于从信号处理部16输出的角速度数据对角速度数据进行校正，但并不限定于此，也可以基于从信号处理部16输出的角速度数据对加速度数据进行校正。另外，也可以基于从信号处理部16输出的加速度数据对角速度数据进行校正。另外，也可以基于从信号处理部16输出的角速度数据和加速度数据，对角速度数据和/或加速度数据进行校正。
3.第三实施方式
接下来，参照图6和图7对第三实施方式所涉及的惯性测量装置1b进行说明。
本实施方式的惯性测量装置1b与第一实施方式的惯性测量装置1相比，除了参数控制部20b基于来自通信部24的外部信息从多个校正参数中选出选择校正参数以外，与第一实施方式的惯性测量装置1相同。需要说明的是，以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，同样的事项则省略其说明。
如图6所示，校正运算部18基于来自通信部24的外部信息即Pulse信号，使用参数控制部20b从多个校正参数中选择的选择校正参数，进行角速度数据和加速度数据的校正处理。需要说明的是，Pulse信号例如是从对搭载有惯性测量装置1b的移动体的加速度进行测量得到的加速脉冲信号、从安装于移动体的GPS输出的PPS(Pulse Per Second：秒脉冲)信号。
参数控制部20b基于来自通信部24的外部信息即Pulse信号，从存储在存储部22的多个校正参数中选择与Pulse信号对应的选择校正参数，并设定于校正运算部18。
具体而言，如图7所示，在步骤S51中，根据来自通信部24的Pulse信号检测加速度。在步骤S52中，在检测到的加速度即假定加速度E为E＜x的情况下，在步骤S53中，从存储部22选择第一参数P1，并设定于校正运算部18。需要说明的是，x例如是1G，第一参数P1例如是角速度的值的检测范围为±500dps时的校正参数。
另外，在假定加速度E为x≤E≤y的情况下，在步骤S54中，从存储部22选择第二参数P2，并设定于校正运算部18。需要说明的是，y例如是5G，第二参数P2例如是角速度的值的检测范围为±250dps时的校正参数。
另外，在假定加速度E为y＜E的情况下，在步骤S55中，从存储部22选择第三参数P3，并设定于校正运算部18。需要说明的是，第三参数P3例如是角速度的值的检测范围为±100dps时的校正参数。
通过采用这样的构成，本实施方式的惯性测量装置1b能够根据外部信息即Pulse信号，自动地选择与Pulse信号相应的最佳的选择校正参数，因此能够更准确地校正角速度数据。
需要说明的是，在本实施方式中，基于外部信息即Pulse信号对角速度数据进行校正，但并不限定于此，也可以基于Pulse信号对加速度数据进行校正。另外，也可以基于Pulse信号对角速度数据和加速度数据双方进行校正。
4.第四实施方式
接下来，参照图8和图9对第四实施方式所涉及的惯性测量装置1c进行说明。
本实施方式的惯性测量装置1c与第一实施方式的惯性测量装置1相比，除了校正运算部18c的构成不同、参数控制部20c基于来自通信部24的外部信息选择至少两个校正参数作为选择校正参数、以及对选择的校正参数分别乘以加权系数切换部26中设定的加权系数并进行相加以外，与第一实施方式的惯性测量装置1相同。需要说明的是，以与前述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，同样的事项则省略其说明。
如图8所示，惯性测量装置1c具备校正运算部18c、参数控制部20c以及加权系数切换部26，其中校正运算部18c具有第一校正运算部181、第二校正运算部182和第三校正运算部183。参数控制部20c基于来自通信部24的外部信息即Pulse信号，选择至少两个校正参数作为选择校正参数，对所选择的校正参数分别乘以加权系数R，对惯性信息进行校正运算，并将校正运算的结果相加，由此进行惯性信息的校正处理。需要说明的是，Pulse信号例如是对搭载有惯性测量装置1c的汽车t等移动体的速度进行测量得到的车速脉冲信号。另外，在本实施方式中，以选择了三个校正参数的情况为一例进行说明。
第一校正运算部181使用对参数控制部20c中选出的第一参数P1乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R而得到的校正参数，对惯性信息进行校正运算。
第二校正运算部182使用对参数控制部20c中选出的第二参数P2乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R而得到的校正参数，对惯性信息进行校正运算。
第三校正运算部183使用对参数控制部20c中选出的第三参数P3乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R而得到的校正参数，对惯性信息进行校正运算。
参数控制部20c对从存储部22中存储的多个校正参数中选择的第一参数P1乘以与由加权系数切换部26设定的第一参数P1对应的加权系数R，并设定于第一校正运算部181。
参数控制部20c对从存储部22中存储的多个校正参数中选择的第二参数P2乘以与由加权系数切换部26设定的第二参数P2对应的加权系数R，并设定于第二校正运算部182。
参数控制部20c对从存储部22中存储的多个校正参数中选择的第三参数P3乘以与由加权系数切换部26设定的第三参数P3对应的加权系数R，并设定于第三校正运算部183。
加权系数切换部26基于来自通信部24的外部信息即Pulse信号，切换针对第一参数P1的加权系数R、针对第二参数P2的加权系数R以及针对第三参数P3的加权系数R。
如图9所示，关于校正运算部18c中的惯性信息的校正处理，首先在步骤S31中，根据来自通信部24的Pulse信号检测速度。接着，在步骤S32中，根据检测出的速度即假定速度F进行条件区分。需要说明的是，x例如是10Km/h，y例如是80Km/h。另外，第一参数P1例如是角速度的值的检测范围为±500dps时的校正参数，第二参数P2例如是角速度的值的检测范围为±250dps时的校正参数，第三参数P3例如是角速度的值的检测范围为±100dps时的校正参数。
在假定速度F为F＜x的情况下，在步骤S33中，使用乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R1(例如为0.6)而得到的第一参数P1，通过第一校正运算部181对惯性信息进行校正运算。接着，在步骤S34中，使用乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R2(例如为0.3)而得到的第二参数P2，通过第二校正运算部182对惯性信息进行校正运算。在步骤S35中，使用乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R3(例如为0.1)而得到的第三参数P3，通过第三校正运算部183对惯性信息进行校正运算。之后，在步骤S36中，将第一校正运算部181的运算结果、第二校正运算部182的运算结果以及第三校正运算部183的运算结果相加，作为惯性信息的校正结果。
在假定速度F为x≤F≤y的情况下，在步骤S37中，使用乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R4(例如为0.2)而得到的第一参数P1，通过第一校正运算部181对惯性信息进行校正运算。接着，在步骤S38中，使用乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R5(例如为0.6)而得到的第二参数P2，通过第二校正运算部182对惯性信息进行校正运算。在步骤S39中，使用乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R6(例如为0.2)而得到的第三参数P3，通过第三校正运算部183对惯性信息进行校正运算。之后，在步骤S40中，将第一校正运算部181的运算结果、第二校正运算部182的运算结果以及第三校正运算部183的运算结果相加，作为惯性信息的校正结果。
在假定速度F为y＜F的情况下，在步骤S41中，使用乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R7(例如为0.1)而得到的第一参数P1，通过第一校正运算部181对惯性信息进行校正运算。接着，在步骤S42中，使用乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R8(例如为0.3)而得到的第二参数P2，通过第二校正运算部182对惯性信息进行校正运算。在步骤S43中，使用乘以加权系数切换部26中设定的加权系数R9(例如为0.6)而得到的第三参数P3，通过第三校正运算部183对惯性信息进行校正运算。之后，在步骤S44中，将第一校正运算部181的运算结果、第二校正运算部182的运算结果以及第三校正运算部183的运算结果相加，作为惯性信息的校正结果。
通过采用这样的构成，本实施方式的惯性测量装置1c能够根据汽车等移动体的动作，自动地根据外部信息即Pulse信号切换选择校正参数的加权系数R，因此能够更准确地校正惯性信息。
5.第五实施方式
接下来，参照图10对具备第五实施方式所涉及的惯性测量装置1、1a、1b、1c的移动体100进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，举例说明应用了惯性测量装置1b的构成。
上述实施方式的惯性测量装置1b能够在飞行装置的姿态控制等方面有效地使用，作为移动体100，以作为飞行装置的一例的无人机为例进行说明。
如图10所示，移动体100具备惯性测量装置1b和加速度传感器114。
惯性测量装置1b基于作为来自通信部24的外部信息的来自加速度传感器114的加速度信息，从与惯性测量装置1b的惯性信息的值的检测范围相关联的多个校正参数中选择与加速度信息对应的选择校正参数，并使用该选择校正参数校正惯性信息。
因此，在移动体100悬停且低速的情况下，例如，角速度不会大幅度变化，所以使用检测范围窄的校正参数校正角速度数据，在移动体100以高速移动的情况下，例如角速度有可能大幅度变化，所以能够使用检测范围宽的校正参数校正角速度数据。因此，能够高精度地进行移动体100的姿态控制。
在本实施方式中，能够基于来自移动体100的加速度信息，自动地选择与惯性信息相应的最佳的选择校正参数，因此能够更准确地校正惯性信息，在移动体100的姿态控制等中是有效的。
6.第六实施方式
接下来，参照图11和图12对具备第六实施方式所涉及的惯性测量装置1、1a、1b、1c的移动体600进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，举例说明应用了惯性测量装置1的构成。
上述实施方式的惯性测量装置1能够在工程机械的姿态控制等中有效地使用，作为移动体600，以作为工程机械的一例的液压挖掘机为例进行说明。
如图11所示，移动体600由车身下部行驶体612和能够旋转地搭载于下部行驶体612上的上部回旋体611构成，在上部回旋体611的前部侧设有由能够沿上下方向转动的多个部件构成的作业机构620。在上部回旋体611上，设有未图示的驾驶席，在驾驶席上设有对构成作业机构620的各部件进行操作的未图示的操作装置。并且，在上部回旋体611上，配置有作为检测上部回旋体611的倾斜角的倾斜传感器发挥作用的上述实施方式的惯性测量装置1。
作业机构620作为多个部件具备以能够俯仰动作的方式安装于上部回旋体611的前部侧的动臂613、以能够俯仰动作的方式安装于动臂613的前端侧的斗杆614、以能够转动的方式安装于斗杆614的前端侧的铲斗连杆616、以能够转动的方式安装于斗杆614和铲斗连杆616的前端侧的铲斗615、驱动动臂613的动臂缸617、驱动斗杆614的斗杆缸618、以及经由铲斗连杆616驱动铲斗615的铲斗缸619。
动臂613的基端侧被上部回旋体611支承为能够沿上下方向转动，通过动臂缸617的伸缩，动臂613相对于上部回旋体611相对地旋转驱动。并且，在动臂613上配置有作为检测动臂613的动作状态的惯性传感器发挥作用的惯性测量装置103。
在动臂613的前端侧，斗杆614的一端侧被支承为能够旋转，通过斗杆缸618的伸缩，斗杆614相对于动臂613相对地旋转驱动。在斗杆614上，配置有作为检测斗杆614的动作状态的惯性传感器发挥作用的惯性测量装置102。
在斗杆614的前端侧，铲斗连杆616和铲斗615被支承为能够转动，根据铲斗缸619的伸缩，铲斗连杆616相对于斗杆614相对地旋转驱动，与此联动地，铲斗615相对于斗杆614相对地旋转驱动。并且，在铲斗连杆616上配置有作为检测铲斗连杆616的动作状态的惯性传感器发挥作用的惯性测量装置101。
惯性测量装置101、102、103能够检测作用于作业机构620的各部件、上部回旋体611的角速度、以及加速度中的至少任一个。另外，如图12所示，惯性测量装置101、102、103串联连接，能够将检测信号发送至运算装置630。这样，通过将惯性测量装置101、102、103串联连接，能够减少用于发送可动区域内的检测信号的布线数量，得到紧凑的布线结构。通过紧凑的布线结构，布线的铺设方法的选择变得容易，且能够减少布线的劣化、损坏等的发生。
进而，如图12所示，在移动体600上设有运算构成上部回旋体611的倾斜角、作业机构620的动臂613、斗杆614、铲斗615的位置姿态的运算装置630。如图12所示，运算装置630包括姿态估计装置631和控制装置632。姿态估计装置631基于惯性测量装置1、101、102、103的输出信号，估计移动体600的姿态信息。控制装置632基于姿态估计装置631估计出的移动体600的姿态信息，进行移动体600的姿态的控制。具体而言，运算装置630输入来自各惯性测量装置1、101、102、103的各种检测信号，基于各种检测信号运算动臂613、斗杆614、铲斗615的位置姿态或姿态角、上部回旋体611的倾斜状态。运算出的包括动臂613、斗杆614、铲斗615的姿态角的位置姿态信号、包括上部回旋体611的姿态角的倾斜信号，例如，铲斗615的位置姿态信号用于驾驶席的监视装置(未图示)的显示、或者用于控制作业机构620、上部回旋体611的动作的反馈信息。
需要说明的是，作为使用上述实施方式的惯性测量装置1的工程机械，除了上述例示的液压挖掘机(永勃(Yumbo)挖掘机、反铲挖掘机、动力挖掘机)以外，例如还有越野起重机(起重车)、推土机、挖掘机/装载机、轮式装载机、高空作业车(升降车)等。
根据本实施方式，由于通过惯性测量装置1能够高精度地求出姿态的信息，因此能够实现移动体600的恰当的姿态控制。另外，根据移动体600，由于安装有紧凑的惯性测量装置1，因此能够提供一种工程机械，即使在例如铲斗连杆616等极其有限的狭窄的区域内，也能够在惯性测量装置1的每个设置位置将多个惯性测量装置1串联连接(多连接)而紧凑地配置，或者能够使设置于各位置的惯性测量装置1彼此通过电缆串联连接的电缆的走线紧凑化。
此外，在本实施方式中，作为使用惯性测量装置1的移动体，以农业机械等四轮汽车、工程机械为例进行了说明，但除此以外，还有自动二轮车、自行车、电车、飞机、双足步行机器人、或者无线电控制飞机、无线电控制直升机、无人机等远程操纵或自主式的飞行体、火箭、人工卫星、船舶、AGV(无人搬运车)等。
另外，作为使用惯性测量装置1的例子，除了移动体以外，还能够列举智能手机、平板终端、智能手表、智能眼镜、HMD(头戴式显示器)等可穿戴设备、具有稳定装置等的照相机、摄像机等电子设备等。
Claims (3)
1.一种惯性测量装置，其特征在于，具备：
惯性传感器，输出惯性信息；
存储部，存储与所述惯性信息的值的范围相关联的多个校正参数；
参数控制部，从所述多个校正参数中选出选择校正参数；
校正运算部，使用所述选择校正参数对所述惯性信息进行校正；以及
通信部，
所述多个校正参数包括：所述惯性信息的值的检测范围最大的第一检测范围时的第一参数；所述惯性信息的值的检测范围比所述第一检测范围小的第二检测范围时的第二参数；以及所述惯性信息的值的检测范围比所述第二检测范围小的第三检测范围时的第三参数，
所述参数控制部基于来自所述通信部的外部信息，选出所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数中的至少两个参数作为所述选择校正参数，对所述选出的校正参数分别乘以加权系数并进行相加，
所述外部信息包括脉冲信号和加速度信息，所述脉冲信号包括：对搭载有所述惯性测量装置的移动体的加速度进行测量得到的加速脉冲信号和从安装于所述移动体的GPS输出的秒脉冲信号，所述加速度信息为来自所述移动体所具备的加速度传感器的加速度信息。
2.根据权利要求1所述的惯性测量装置，其特征在于，
所述惯性传感器是角速度传感器。
3.根据权利要求2所述的惯性测量装置，其特征在于，
所述惯性信息是角速度。
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