JP2010281598A - センサ較正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易的な構成で多軸センサの較正を行なうこと。
【解決手段】センサ較正装置１００は、回転軸１１３の軸方向を検出し、検出された回転軸１１３の軸方向に基づいて、多軸センサの複数の感度軸の中から較正対象となる感度軸を決定する。そして、センサ較正装置１００は、較正対象に決定された感度軸の出力値を多軸センサから取得して保存する。これにより、簡易的な構成で多軸センサの較正を行なうことができる。具体的には、回転台装置１１０を９０度転倒させて、１軸の回転運動の向きを変えて使用することにより、複数の回転運動に必要な関節機構や動力伝達機構が不要となり、装置構造を単純化することができる。また、地球の地磁気と重力とを利用して較正を行なうため、特殊な測定環境（磁気暗室、人工重力装置など）を用意する必要がない。
【選択図】図１

Description

本開示技術は、物体の動きを検出するセンサを較正するセンサ較正装置に関する。

一般に、センサの較正（キャリブレーション）では、センサ自体を回転させて得られる出力値と該出力値に対応する既知の値とを比較し、センサが正常に機能しているかを確認する。較正対象となるセンサには、ジャイロセンサ、加速度センサ、磁気センサなどの複数のセンサを組み合わせた複合センサがある（たとえば、下記特許文献１参照。）。

従来、多軸のセンサの較正にはセンサが持つ軸の数だけ回転機構を必要とし、較正を自動化するためには軸の回転方向を順に変更する複雑な機構が必要であった。図３８は、従来の較正装置を示す説明図である。図３８において、較正装置３８００は、３軸の回転機構３８０１を有し、多軸のセンサ素子（たとえば、ジャイロセンサ、加速度センサ）の特性を測定する装置である。

また、従来において、センサの較正を自動で行なうための技術が各種提供されている（たとえば、下記特許文献２〜４参照。）。具体的には、たとえば、携帯電話端末がバイブレータの振動に合わせて回転することを利用して、磁気センサのキャリブレーションを実行する技術がある。

特開２００３−１６１６３４号公報 特開２００３−２６９９６５号公報 特開２００５−１６４５６４号公報 特開２００５−３４５３８９号公報

しかしながら、上述した特許文献２〜４に記載の従来技術は、センサ種別ごとの較正装置であり、複数のセンサを組み合わせた複合センサには適用できないという問題があった。このため、複合センサの較正を行なうためには、センサ種別ごとの較正装置を用意する、あるいは、図３８に示したような大掛かりな装置を用意する必要があるという問題があった。

本開示技術は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡易的な構成で多軸センサの較正を行なうことができるセンサ較正装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本開示技術は、多軸センサの各感度軸が重力方向または水平方向となるように当該多軸センサを取り付ける載置面を有し、当該載置面と直交し、かつ、重力方向または水平方向のいずれか一方の軸方向をとる軸を備え、前記軸の軸方向を検出し、検出された軸の軸方向に基づいて、前記多軸センサの複数の感度軸のうち較正対象となる感度軸を決定し、前記較正対象に決定された感度軸の出力値を前記多軸センサから取得して保存することを特徴とする。

本開示技術によれば、簡易的な構成で多軸センサの較正を行なうことができるという効果を奏する。

センサ較正装置の外観の一例を示す斜視図である。 回転台装置の外観の一例を示す斜視図（その１）である。 回転台装置の外観の一例を示す斜視図（その２）である。 制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 制御装置の機能的構成を示すブロック図である。 ジャイロセンサの性能データの記憶内容の一例を示す説明図である。 較正データファイルの記憶内容の一例を示す説明図である。 内蔵センサの向きと感度方向を示す説明図である。 各軸センサの出力値と回転角の関係をグラフ化して表す説明図である。 根軌跡の一例を示す説明図（その１）である。 根軌跡の一例を示す説明図（その２）である。 根軌跡の一例を示す説明図（その３）である。 補正の過程を示す説明図である。 較正結果の一例を示す説明図である。 根軌跡の一例を示す説明図（その４）である。 根軌跡の一例を示す説明図（その５）である。 較正処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。 較正処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。 較正処理手順の一例を示すフローチャート（その３）である。 較正処理手順の一例を示すフローチャート（その４）である。 ジャイロセンサ静止データ取得処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 較正対象決定処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 ジャイロセンサ第１較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 磁気センサ第１較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 加速度センサ第１較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 ジャイロセンサ第１確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 加速度センサ第１確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 磁気センサ第１確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 ジャイロセンサ第２較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 磁気センサ第２較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 加速度センサ第２較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 ジャイロセンサ第２確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 加速度センサ第２確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 磁気センサ第２確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 ジャイロセンサ第３較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 ジャイロセンサ第３確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。 較正データ管理ファイルの記憶内容の一例を示す説明図である。 従来の較正装置を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、本開示技術にかかるセンサ較正装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（較正装置の外観）
まず、本実施の形態にかかるセンサ較正装置について説明する。図１は、センサ較正装置の外観の一例を示す斜視図である。図１において、センサ較正装置１００は、回転台装置１１０と、制御装置１２０と、を含む構成である。なお、ここでは、３次元座標系のＸ軸およびＹ軸の軸方向を水平方向とし、Ｚ軸の軸方向を重力方向とする。

回転台装置１１０は、直方体形状の筐体１１１を有し、モータ１１２と、１軸の回転軸１１３と、ターンテーブル１１４と、倒立センサ１１５と、を備えている。また、回転台装置１１０は、人手により矢印Ａ１方向に傾けることにより、回転台装置１１０を略９０度転倒可能である。

筐体１１１は、非鉄部材（たとえば、樹脂製）を用いて形成されている。また、筐体１１１は、回転軸１１３の軸方向を重力方向または水平方向に保つための可変脚１１６を有する。可変脚１１６は、回転台装置１１０を安定して設置可能な接地面積を有し、回転台装置１１０の高さを調節可能な機構を有する。

また、筐体１１１には、分度器１１７、重錘１１８およびマーカ１１９が設けられている。オペレータは、分度器１１７と重錘１１８を用いて、重錘１１８が指す方向を肉眼で確認して、回転軸１１３の軸方向が重力方向または水平方向に保たれているかを確認できる。また、オペレータは、可変脚１１６を調節して回転台装置１１０の傾きを調整することができる。

倒立センサ１１５は、回転台装置１１０の姿勢（設置向き）を検出する機能を有する。具体的には、たとえば、倒立センサ１１５が、回転軸１１３の軸方向が重力方向または水平方向のいずれの方向かを判断して、その判断結果を制御装置１２０に出力する。

モータ１１２は、制御装置１２０と接続されており、回転軸１１３に支持されたターンテーブル１１４を回転させる機能を有する。モータ１１２は、たとえば、制御装置１２０の制御により、ターンテーブル１１４の角度位置を制御可能なステッピングモータやサーボモータなどである。

ターンテーブル１１４は、較正対象となる複合センサＳを載置するための回転台である。ターンテーブル１１４は、モータ１１２により回転軸１１３が回転することで矢印Ａ２方向に回転する。複合センサＳは、たとえば、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサなどを組み合わせたものである。複合センサＳは、制御装置１２０からのデータの入出力を制御する通信インターフェースと、較正値を記憶する記憶領域と、を含む構成である。

また、ターンテーブル１１４は、複合センサＳを固定するための取付具１１９を有する。取付具１１９は、回転により複合センサＳがぶれないように複合センサＳを固定する。オペレータが複合センサＳを任意の状態で取付具１１９に固定することにより、複合センサＳの取付面と回転軸１１３とがなす角度を任意に変えることができる。

なお、回転台装置１１０では、複合センサＳに対するモータ１１２の磁気的影響を排除するために、モータ１１２と複合センサＳとを所定距離Ｘ（たとえば、８０ｃｍ）離間させて、地磁気の向きが狂わないようにしている。

以上説明したセンサ較正装置１００によれば、回転台装置１１０を９０度転倒させて、１軸の回転運動の向きを変えて使用することにより、複数の回転運動に必要な関節機構や動力伝達機構が不要となり、装置構造を単純化することができる。また、地球の地磁気と重力とを利用して較正を行なうため、特殊な測定環境（磁気暗室、人工重力装置など）を用意する必要がない。

また、図２、図３に示す工夫により、複合センサＳに対するモータ１１２の磁気的影響を排除することにしてもよい。図２および図３は、回転台装置の外観の一例を示す斜視図である。図２に示すように、筐体１１１を磁気シールドボックスとすることにより、複合センサＳに対するモータ１１２の磁気的影響を排除することができる。

図３に示すように、モータ１１２として磁気を発生させない超音波モータを採用することにより、複合センサＳに対するモータ１１２の磁気的影響を排除することができる。これにより、モータ１１２と複合センサＳとを離間させる必要がなくなり、回転軸１１３を短くして回転台装置１１０の筐体１１１を小さくできる。

（制御装置のハードウェア構成）
つぎに、図１に示した制御装置１２０のハードウェア構成について説明する。図４は、制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図４において、制御装置１２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ‐Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０３と、磁気ディスクドライブ４０４と、磁気ディスク４０５と、光ディスクドライブ４０６と、光ディスク４０７と、ディスプレイ４０８と、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４０９と、キーボード４１０と、マウス４１１と、スキャナ４１２と、プリンタ４１３と、を備えている。また、各構成部はバス４００によってそれぞれ接続されている。

ここで、ＣＰＵ４０１は、制御装置１２０の全体の制御を司る。ＲＯＭ４０２は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１のワークエリアとして使用される。磁気ディスクドライブ４０４は、ＣＰＵ４０１の制御にしたがって磁気ディスク４０５に対するデータのリード／ライトを制御する。磁気ディスク４０５は、磁気ディスクドライブ４０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。

光ディスクドライブ４０６は、ＣＰＵ４０１の制御にしたがって光ディスク４０７に対するデータのリード／ライトを制御する。光ディスク４０７は、光ディスクドライブ４０６の制御で書き込まれたデータを記憶したり、光ディスク４０７に記憶されたデータをコンピュータに読み取らせたりする。

ディスプレイ４０８は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ４０８は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。

インターフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」と略する。）４０９は、通信回線を通じてＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワーク４１４に接続され、このネットワーク４１４を介して他の装置に接続される。そして、Ｉ／Ｆ４０９は、ネットワーク４１４と内部のインターフェースを司り、外部装置（たとえば、複合センサＳ、倒立センサ１１５）からのデータの入出力を制御する。Ｉ／Ｆ４０９には、たとえばモデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。

キーボード４１０は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。マウス４１１は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなう。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールやジョイスティックなどであってもよい。

スキャナ４１２は、画像を光学的に読み取り、制御装置１２０内に画像データを取り込む。なお、スキャナ４１２は、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒ Ｒｅａｄｅｒ）機能を持たせてもよい。また、プリンタ４１３は、画像データや文書データを印刷する。プリンタ４１３には、たとえば、レーザプリンタやインクジェットプリンタを採用することができる。

（制御装置の機能的構成）
つぎに、制御装置１２０の機能的構成について説明する。図５は、制御装置の機能的構成を示すブロック図である。図５において、制御装置１２０は、取得部５０１と、検出部５０２と、決定部５０３と、駆動制御部５０４と、補正部５０５と、保存部５０６と、判定部５０７と、受付部５０８と、表示部５０９と、を含む構成である。この制御部となる機能（取得部５０１〜表示部５０９）は、具体的には、たとえば、図４に示したＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵ４０１に実行させることにより、または、Ｉ／Ｆ４０９により、その機能を実現する。

取得部５０１は、複合センサＳの出力値を取得する機能を有する。ここで、複合センサＳは、ジャイロセンサ、加速度センサ、磁気センサなどを組み合わせたセンサの集合体である。各センサは、たとえば、複数の感度軸（３次元なら３軸）を有する多軸センサである。以下、多軸センサに内蔵されている感度軸ごとのセンサを「Ｘ軸センサ」、「Ｙ軸センサ」および「Ｚ軸センサ」と表記する。

具体的には、たとえば、取得部５０１が、図４に示したＩ／Ｆ４０９を介して、複合センサＳが備える多軸センサごとに、Ｘ軸センサ、Ｙ軸センサおよびＺ軸センサの出力値を取得する。なお、取得された取得結果は、たとえば、図４に示したＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に記憶される。

検出部５０２は、回転軸１１３の軸方向を検出する機能を有する。ここで、回転軸１１３は、地球の重力方向または水平方向のいずれか一方の軸方向をとる軸である。具体的には、たとえば、検出部５０２が、倒立センサ１１５の判断結果に基づいて、回転軸１１３の軸方向を検出する。

より具体的には、たとえば、検出部５０２が、回転軸１１３の軸方向が重力方向と判断された場合、回転軸１１３の軸方向を重力方向として検出する。また、検出部５０２が、回転軸１１３の軸方向が水平方向と判断された場合、回転軸１１３の軸方向を水平方向として検出する。なお、検出された検出結果は、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に記憶される。

決定部５０３は、検出された回転軸１１３の軸方向に基づいて、複合センサＳが備える多軸センサの複数の感度軸のうち較正対象となる感度軸を決定する機能を有する。以下、多軸センサの種別（ジャイロセンサ、磁気センサ、加速度センサ）ごとに、決定部５０３による決定処理の具体例について説明する。

（ｉ）ジャイロセンサ
決定部５０３は、回転軸１１３の軸方向が重力方向の場合、ジャイロセンサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＺ軸を較正対象となる感度軸に決定する。また、決定部５０３は、回転軸１１３の軸方向が水平方向の場合、ジャイロセンサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＹ軸を較正対象となる感度軸に決定する。ただし、ジャイロセンサのＹ軸を重力方向とする。なお、ジャイロセンサのＸ軸を重力方向とすると、ジャイロセンサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＸ軸が較正対象となる感度軸に決定される。

（ｉｉ）磁気センサ
決定部５０３は、回転軸１１３の軸方向が重力方向の場合、磁気センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＸ軸およびＹ軸を較正対象となる感度軸に決定する。また、決定部５０３は、回転軸１１３の軸方向が水平方向の場合、磁気センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＸ軸およびＺ軸を較正対象となる感度軸に決定する。ただし、磁気センサのＹ軸を重力方向とする。なお、磁気センサのＸ軸を重力方向とすると、磁気センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＹ軸およびＺ軸が較正対象となる感度軸に決定される。

（ｉｉｉ）加速度センサ
決定部５０３は、回転軸１１３の軸方向が重力方向の場合、加速度センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＸ軸およびＹ軸を較正対象となる感度軸に決定する。また、決定部５０３は、回転軸１１３の軸方向が水平方向の場合、加速度センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＸ軸およびＺ軸を較正対象となる感度軸に決定する。ただし、加速度センサのＹ軸を重力方向とする。なお、加速度センサのＸ軸を重力方向とすると、加速度センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＹ軸およびＺ軸が較正対象となる感度軸に決定される。

また、取得部５０１は、多軸センサの複数の感度軸のうち較正対象に決定された感度軸の出力値を多軸センサから取得する。具体的には、たとえば、取得部５０１が、Ｉ／Ｆ４０９を介して、ジャイロセンサのＸ軸センサ、Ｙ軸センサおよびＺ軸センサのうち、較正対象に決定されたＺ軸センサの出力値を取得する。

保存部５０６は、較正対象に決定された感度軸の出力値を保存する機能を有する。具体的には、たとえば、保存部５０６が、較正対象に決定された感度軸の出力値を較正データファイル（図７参照）に保存する。なお、較正データファイルについての説明は、図７を用いて後述する。

駆動制御部５０４は、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４の角度位置を所定の角度間隔で回転させて、ターンテーブル１１４を停止させる機能を有する。具体的には、たとえば、駆動制御部５０４が、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を予め設定された基準位置から９０度間隔で回転させて、ターンテーブル１１４を停止させる。

また、取得部５０１は、ターンテーブル１１４の角度位置が変更された変更後における較正対象に決定された感度軸の出力値を取得する。ここで、基準位置を０度とし、所定の角度間隔を９０度とする。この場合、取得部５０１が、ターンテーブル１１４の角度位置が０度、９０度、１８０度、２７０度での較正対象に決定された感度軸の出力値を取得することになる。

補正部５０５は、取得された複数の角度位置での較正対象に決定された感度軸の出力値に基づいて、当該出力値を補正する機能を有する。具体的には、たとえば、ターンテーブル１１４の角度位置が０度、９０度、１８０度、２７０度での感度軸の出力値に基づいて、当該感度軸の出力値を補正する。

より具体的には、たとえば、補正部５０５が、９０度ずつの位相の違う４点の静止データの統計平均値から２直線を表わす連立一次方程式を解き、多軸センサの最大・最小出力点と振り幅の中心値を求めることで較正値を算出する。なお、補正部５０５による補正処理の具体的な説明は後述する。

判定部５０７は、較正対象に決定された感度軸の出力値が所望の値か否かを判定する機能を有する。具体的には、たとえば、図６に示す性能データ６００を参照して、較正対象に決定された感度軸の出力値が所望の値か否かを判定する。ここで、ジャイロセンサの性能データ６００について説明する。

図６は、ジャイロセンサの性能データの記憶内容の一例を示す説明図である。図６において、性能データ６００は、静止許容範囲および較正用角速度のフィールドを有する。各フィールドに情報を設定することで、ジャイロセンサの性能データがレコードとして記憶されている。

ここで、静止許容範囲とは、静止状態でのジャイロセンサの出力値の許容範囲である。ジャイロセンサの出力値が「ａ〜ｂ［Ｖ］」の範囲内であれば、ジャイロセンサは正常といえる。較正用角速度は、ジャイロセンサの較正用の角速度である。なお、性能データ６００は、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に記憶されている。

図５の説明に戻り、受付部５０８は、オペレータの各種指示を受け付ける機能を有する。ここで、各種指示とは、たとえば、較正処理の開始指示や終了指示である。具体的には、たとえば、受付部５０８が、キーボード４１０やマウス４１１を用いたオペレータの操作入力により各種指示を受け付ける。なお、受け付けた受付結果は、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に記憶される。

表示部５０９は、各種メッセージをディスプレイ４０８に表示する機能を有する。ここで、各種メッセージとは、たとえば、較正対象となる複合センサＳの設置を促すメッセージである。なお、各種メッセージは、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に予め記憶されている。

（較正データファイルの記憶内容）
ここで、任意の複合センサＳｉの較正データファイルＦｉについて説明する。図７は、較正データファイルの記憶内容の一例を示す説明図である。図７において、較正データファイルＦｉは、センサ種別、Ｘ軸オフセット、Ｘ軸ゲイン、Ｙ軸オフセット、Ｙ軸ゲイン、Ｚ軸オフセット、Ｚ軸ゲイン、Ｘ軸異常フラグ、Ｙ軸異常フラグおよびＺ軸異常フラグのフィールドを有する。各フィールドに情報を設定することで、センサ種別ごとの較正値がレコードとして記憶されている。

ここで、センサ種別とは、複合センサＳｉが備える多軸センサの種別（加速度センサ、磁気センサ、ジャイロセンサ）である。Ｘ軸オフセットおよびＸ軸ゲインとは、多軸センサに内蔵されたＸ軸センサの較正値である。Ｙ軸オフセットおよびＹ軸ゲインとは、多軸センサに内蔵されたＹ軸センサの較正値である。Ｚ軸オフセットおよびＺ軸ゲインとは、多軸センサに内蔵されたＺ軸センサの較正値である。

また、各軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）異常フラグは、各軸センサの異常を示すフラグである。ここでは、各軸異常フラグが「ＯＮ」の場合にセンサ異常を示す。各軸異常フラグは初期状態では「ＯＦＦ」となっている。なお、較正データファイルＦｉは、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に予め記憶されている。

（補正処理の具体的内容）
つぎに、上記補正部５０５による補正処理の具体的内容について説明する。ここではまず、２軸較正の基本的な考え方について説明する。

図８は、内蔵センサの向きと感度方向を示す説明図である。図８において、３軸の磁気センサ（または、加速度センサ）に内蔵されているＸ軸センサ、Ｙ軸センサおよびＺ軸センサの向きと感度方向が示されている。この場合、Ｚ軸はセンサの反応源（地球の重力源、または磁北）に対して、常に一定の値となるため、Ｘ軸およびＹ軸の２軸についてのみ考える。

図８に示すように、Ｘ軸とＹ軸からなる平面上にセンサの反応源を置く。そして、Ｘ軸とＹ軸からなる平面に対して垂直の軸で一回転させて、Ｘ軸センサの出力値とＹ軸センサの出力値を取得する。これらＸ軸センサの出力値とＹ軸センサの出力値をプロットしてグラフ化すると図９のようになる。

図９は、各軸センサの出力値と回転角の関係をグラフ化して表す説明図である。なお、回転角とは、ターンテーブル１１４の基準位置からの回転角である。また、図９に示す結果を、Ｘ軸とＹ軸のそれぞれにとって、データの値を２次元平面上にプロットすると、その根軌跡は図１０のような円（リサージュ）となる。

図１０は、根軌跡の一例を示す説明図（その１）である。図１０において、出力がセンサの値で、地球重力をセンサ反応源とすれば、その半径（各軸データの絶対値の最大値）は「１Ｇ」とできる。したがって、Ｘ軸センサおよびＹ軸センサの出力が描く軌跡は半径「１」の円となる。

ここで、磁気センサおよび加速度センサのゲインは、この円の半径を「１」、ゼロ点オフセットを円の中心となるような値を用いれば、センサの較正ができたことになる。図１０の例では、Ｘ軸センサのゲインは『（Ｓ２ｘ−Ｓ４ｘ）÷２』、オフセットは『Ｓ１ｘ（またはＳ３ｘ）』、Ｙ軸センサのゲインは『（Ｓ１ｙ−Ｓ３ｙ）÷２』、オフセットは『Ｓ２ｙ（またはＳ４ｙ）』となる。

しかし実際には、Ｓ１〜Ｓ４の各点は、時間とともに熱雑音などの影響を受けて値が常にばらつき、一点に求まるわけではない。したがって、Ｓ１〜Ｓ４の各点の出力が得られる状態で、ターンテーブル１１４の動きを止めて、必要とする精度を得るのに十分な時間の静止データを取得し、その統計的平均からＳ１〜Ｓ４の各点をもとめる必要がある。

以下、補正処理の詳細なアルゴリズムについて説明する。まず、センサ（２軸分）の４点の静止データを求める。図１１は、根軌跡の一例を示す説明図（その２）である。ここでは、図１１に示すＳ１〜Ｓ４の各点の座標の静止データを取得して２次元座標を求める。

具体的には、たとえば、駆動制御部５０４が、モータ１１２を制御してターンテーブル１１４を９０度ずつ回転させて、取得部５０１が静止データを取得する。そして、補正部５０５が、下記式（１）を用いて、静止データの平均値を求めることにより、所望の値を求めることができる。

ここで、各点の座標は下記式（２）のようにベクトル化して表わすことができる。

つぎに、補正部５０５が、下記式（３）および（４）を用いて、Ｓ１〜Ｓ４の４点から２直線（Ｌ１，Ｌ２）の式を求める。

Ｌ１＝（Ｓ３Ｘ−Ｓ１Ｘ）×Ｙ−（Ｓ３Ｙ−Ｓ１Ｙ）×Ｘ
＝Ｓ３Ｘ×Ｓ１Ｙ−Ｓ３Ｙ×Ｓ１Ｘ ・・・（３）
Ｌ２＝（Ｓ４Ｘ−Ｓ２Ｘ）×Ｙ−（Ｓ４Ｙ−Ｓ２Ｙ）×Ｘ
＝Ｓ４Ｘ×Ｓ２Ｙ−Ｓ４Ｙ×Ｓ２Ｘ ・・・（４）

このあと、補正部５０５が、下記式（５）を用いて、２直線（Ｌ１，Ｌ２）の交点を求める。

ここで、２直線（Ｌ１，Ｌ２）の交点Ｓ（センサの出力中心点）のＸ座標がＸ軸センサのオフセット、Ｙ座標がＹ軸センサのオフセットとなる。そこで、上記式（５）を定義しなおして下記式（６）とする。

そして、新たな点（ＯｆｆｓｅｔＸ,ＯｆｆｓｅｔＹ）を原点として、Ｓ１〜Ｓ４までのセンサの出力を、点Ｏを中心とした座標系に直すと、下記式（７）のようになる。

しかし、複合センサの場合、外側の筐体の形と内蔵されるセンサ素子の向きが必ずしも一致している（外形から判別の可能な）わけではない。したがって、実際に回転させて出力を見るまでは、センサがどの向きで、最大もしくは最小の値を示すかはわからない。

そこで、Ｘ軸センサのゲインをＧｘ、Ｙ軸センサのゲインをＧｙとすると、下記式（８）および（９）を用いて、中心軸を原点とした（オフセットを除いた）、Ｘ軸センサおよびＹ軸センサの描く根軌跡は図１２に示す楕円の式で表される。図１２は、根軌跡の一例を示す説明図（その３）である。

ＳＯｎ（ｘ）＝Ｇｘ×ｓｉｎθ ・・・（８）
ＳＯｎ（ｙ）＝Ｇｙ×ｃｏｓθ ・・・（９）

また、２直線（Ｌ１，Ｌ２）の傾きをａ，ｂとすると、下記式（１０）および（１１）のように表わすことができる。

θａ＝π／２−ｔａｎ＾−１（ａ）
ａ＝（Ｓ３Ｙ−Ｓ１Ｙ）÷（Ｓ３Ｘ−Ｓ１Ｘ） ・・・（１０）
θｂ＝ｔａｎ＾−１（ｂ）
ｂ＝（Ｓ４Ｙ−Ｓ２Ｙ）÷（Ｓ４Ｘ−Ｓ２Ｘ） ・・・（１１）

以上のことから、センサのゲイン（Ｇｘ、Ｇｙ）は下記式（１２）および（１３）を用いて表わすことができる。

Ｇｘ＝ＳＯｎ（ｘ）÷ｓｉｎ（θａ） ・・・（１２）
Ｇｙ＝ＳＯｎ（ｙ）÷ｃｏｓ（θｂ） ・・・（１３）

ここで、Ｘ軸センサの最大値を「１」としたい場合は、Ｘ軸センサの最大値を計算し、その逆数をかければよい。同様に、Ｙ軸センサの最大値を「１」としたい場合は、Ｙ軸センサの最大値の逆数をかければよい。

図１３は、補正の過程を示す説明図である。図１３において、補正１は、センサの出力値からオフセット分を引き、ゲインの逆数をかけたものである。この状態ではゲインの不均衡による楕円変形は消えていない。具体的には、補正１は、下記式（１４）を用いて表わすことができる。

（Ｈ１ｘ，Ｈ１ｙ）
＝（（１÷Ｇｘ）×Ｓｘ−ＯｆｆｓｅｔＸ，（１÷Ｇｙ）×Ｓｙ−ＯｆｆｓｅｔＹ）
・・・（１４）

また、補正２は、補正１に対してゲイン不均衡を解消するための補正を行なったものである。不均衡を解消するには、Ｈ１ｘにＳＯ２ｘの逆数をかければよい。同様に、Ｈ１ｙにも点Ｓ１のＳ１ｙの逆数をかける。この段階ではまだ、出力が正規化されていないため最大値が「１」とはならない。具体的には、補正２は、下記式（１５）を用いて表わすことができる。

（Ｈ２ｘ，Ｈ２ｙ）＝（（１÷ＳＯ２ｘ）×Ｈ１ｘ，（１÷ＳＯ１ｙ）×Ｈ１ｘ）
・・・（１５）

また、補正３は、最大値が「１」となるように正規化を行う。このとき、計測の開始点をＸ＝０，Ｙ＝１としたい場合（その方向を基準方向としたい場合）、補正２の円を反時計方向に座標回転させればよい。具体的には、補正３は、下記式（１６）を用いて表わすことができる。

以上により、オフセットとゲインを正規化した較正値が計算できたことになる。

図１４は、較正結果の一例を示す説明図である。図１４において、Ｘ軸センサ、Ｙ軸センサの出力を模擬したデータを作成することで、較正の結果が正しく得られることが示されている。

「リサージュＸＹ」は、ターンテーブル１１４に乗せたＸ軸およびＹ軸センサの出力をＸ−Ｙ平面で回転させた場合に得られた１０度ごとのデータ（０〜３５０度）を、計算機上でシミュレーションし、２次元平面上にプロットしたものである。ただし、較正値の算出は、４点の静止データのみを用いて行うことができる。

「０−１８０（Ｙ軸基線）」は、０度、１８０度の２点の静止データから求めたＹ軸の傾きである。「９０−２７０（Ｘ軸基線）」は、９０度、２７０度の２点の静止データから求めたＸ軸の傾きである。これら２直線の交点座標（０．５，１）が２センサの出力中心（ＯｆｆｓｅｔＸ、ＯｆｆｓｅｔＹ）である。

この中心点から、Ｘ軸、Ｙ軸にそれぞれ平行な楕円の半径（短径、長径）がそれぞれ（ＧａｉｎＸ、ＧａｉｎＹ）である。補正円１〜３は、補正の経過を示したものであり、補正円３が最終的な較正値を算出してプロットしたものである。

以下、補正処理にかかる一連の手順（１）〜（５）について説明する。

（１）センサの出力を模擬する
まず、計算元となるＸ軸センサとＹ軸センサの出力を計算機上でシミュレーションする。Ｘ軸およびＹ軸センサの出力は、ターンテーブル１１４の角度（θ）に合わせてそれぞれ「Ｘ＝ｓｉｎ（θ）」、「Ｙ＝ｃｏｓ（θ）」となる。実際には、センサの正面方向とターンテーブル１１４の正面方向が一致しているとは限らないため、この角度のずれをα＝３０度とする（２軸センサＸ−Ｙの位相差は９０度でずれはないものとする）。

また、各センサの感度が「１」とは限らないため、Ｘ軸センサの感度（Ｇａｉｎ）が想定の０．５倍、Ｙ軸の感度が想定の１．５倍とする。また、Ｘ軸の感度の中心のずれ（Ｏｆｆｓｅｔ）が＋１、Ｙ軸が＋０．５とする。これらのことから、Ｘ、Ｙは下記式（１７）および（１８）を用いて表わすことができる。

Ｘ＝Ｇａｉｎ＿ｘ×Ｓｉｎ（θ＋α）＋Ｏｆｆｓｅｔ＿ｘ
＝０．５×Ｓｉｎ（θ＋３０）＋（−１） ・・・（１７）

Ｙ＝Ｇａｉｎ＿ｙ×Ｃｏｓ（θ＋α）＋Ｏｆｆｓｅｔ＿ｙ
＝１．５×Ｃｏｓ（θ＋３０）＋（−０．５） ・・・（１８）

このため、較正値の算出に用いる静止データ（θ＝０，９０，１８０，２７０）の４点は図１５のようになる。図１５は、根軌跡の一例を示す説明図（その４）である。ただし、Ｓ₁（θ＝０）＝（１．２５００００００８，１．７９９０３８０９３）、Ｓ₂（θ＝９０）＝（１．４３３０１２６９８，−０．２５０００００２３）、Ｓ₃（θ＝１８０）＝（０．７４９９９９９９２，−０．７９９０３８０９３）、Ｓ₄（θ＝２７０）＝（０．５６６９８７３０２，１．２５０００００２３）である。

（２）オフセットを求める
つぎに、オフセットを求める。ここで、オフセットは、図１５のＳ１およびＳ３を結ぶ直線Ｌ１と、Ｓ２およびＳ４を結ぶ直線Ｌ２の交点である。具体的には、補正部５０５が、上記式（６）に出力データＳ₁〜Ｓ₄を代入することで、オフセットを求めることができる。ここでは、「ＯｆｆｓｅｔＸ＝１」、「ＯｆｆｓｅｔＹ＝０．５」となる。

（３）ゲインを求める
正確なゲインを求めるには、３段階の処理（補正１〜補正３）が必要となる。まず、図１５の交点Ｓ０からＳ１までの距離を仮のＹ軸ゲイン（Ｇ１ｙ）、Ｓ０からＳ２までの距離を仮のＸ軸ゲイン（Ｇ１ｘ）とする。

ここで、Ｇ１ｘは「Ｓ２−Ｓ４間の２点間の距離の１／２」である。また、Ｇ１ｙは「Ｓ１−Ｓ３間の２点間の距離の１／２」である。このため、２次元座標上の２点間の距離を求める数式に出力データＳ₁〜Ｓ₄を代入することで、仮のゲインＧｘ１、Ｇｙ１を求めることができる。

ここでは、「Ｇ１ｘ＝１．１５４７００５１５」、「Ｇ１ｙ＝０．７５５９２８９５３」となる。そして、オフセットと仮ゲイン１で（１）で求めた模擬データを変換するデータを変換すると補正円１が描ける。具体的には、補正円上の点は、下記式（１９）を用いて表わすことができる。

Ｓ（ｘ，ｙ）＝（Ｇ１ｘ×Ｓ（ｘ）＋Ｏｆｆｓｅｔ（ｘ），Ｇ１ｙ×Ｓ（ｙ）
＋Ｏｆｆｓｅｔ（ｙ）） ・・・（１９）

上記式（１９）によれば、出力データＳ₁〜Ｓ₄は、出力データＳ１₁〜Ｓ１₄に変換される。ただし、Ｓ１₁（θ＝０）＝（０．２８８６７５１３８，０．９８１９８０５０５）、Ｓ１₂（θ＝９０）＝（０．４９９９９９９８５，−０．５６６９４６７３２）、Ｓ１₃（θ＝１８０）＝（−０．２８８６７５１３８，−０．９８１９８０５０５）、Ｓ１₄（θ＝２７０）＝（−０．４９９９９９９８５，０．５６６９４６７３２）である。

（４）ゲインを求める（その２）
つぎに、図１４に示す補正円によれば、元のゲインのＸ軸とＹ軸のミスマッチが残っている。これは、仮ゲインをＬ１，Ｌ２の軸から取ったためで、さらに４点の静止データの補正円１への写像データ（３）で求めた４点（Ｓ₁〜Ｓ₄）を用いて正規化を行うと、半径を１とする円になりゲインを求められたことになる。

正規化は、まず楕円状を補正するために、補正円１（Ｓ１１（ｘ，ｙ））が取りうる最大値（Ｓ１₂（ｘ），Ｓ１₁（ｙ））の逆数を、それぞれＸ，Ｙの算出に用いた仮ゲイン１に乗ずると仮ゲイン２（Ｇ２ｘ，Ｇ２ｙ）が得られる。これを用いて描ける円を補正円２（Ｓ２₁（ｘ，ｙ）とする。

ここで、Ｇ２ｘは、補正円１の座標Ｓ１₂（ｘ）の逆数をかけた値となり、下記式（２０）を用いて表わすことができる。同様に、Ｇ２ｙは、補正円１の座標Ｓ１₁（ｙ）の逆数をかけた値となり、下記式（２１）を用いて表わすことができる。

Ｇ２ｘ＝Ｓ１₂（ｘ）^-1 ・・・（２０）

Ｇ２ｙ＝Ｓ１₁（ｙ）^-1 ・・・（２１）

上記式（２０）および（２１）によれば、出力データＳ１₁〜Ｓ１₄は、出力データＳ２₁〜Ｓ２₄に変換される。ただし、Ｓ２₁＝（０．５７７３５０２９２，１）、Ｓ２₂＝（１，−０．５７７３５０２９２）、Ｓ２₃＝（−０．５７７３５０２９２，−１）、Ｓ２₄＝（−１，０．５７７３５０２９２）である。

磁気センサの場合には、各点の座標位置から角度を求めるので、大きさについては考慮する必要がない。しかし、加速度センサの場合は、静止状態で下向きに１Ｇという値が必要になる。このため、大きさについても補正する必要があり、補正円２の半径（原点から各点への距離）の逆数をさらに乗ずる。これを仮ゲイン３（Ｇ３：円なのでＸ，Ｙ共通の値）とする。Ｇ３は、補正円２の原点から各点への距離の逆数のため、下記式（２２）を用いて表わすことができる。

ここでは、たとえば「Ｇ３₁＝０．８６６」となる。そして、補正円３上の点は、下記式（２３）を用いて表わすことができる。

Ｓ３₁（ｘ，ｙ）＝Ｇ３×（Ｇ２（ｘ，ｙ）×（Ｇ１（ｘ，ｙ）×Ｓ（ｘ，ｙ）
＋Ｏｆｆｓｅｔ（ｘ，ｙ）））
＝Ｇ３×（（Ｓ１₁（ｘ）^-1，Ｓ１₁（ｙ）^-1）×（Ｇ１（ｘ，ｙ）
×Ｓ（ｘ，ｙ）＋Ｏｆｆｓｅｔ（ｘ，ｙ）））・・・（２３）

上記式（２３）によれば、出力データＳ２₁〜Ｓ２₄は、出力データＳ３₁〜Ｓ３₄に変換される。ただし、Ｓ３₁＝（０．５００，０．８６６）、Ｓ３₂＝（０．８６６，−０．５００）、Ｓ３₃＝（−０．５００，−０．８６６）、Ｓ３₄＝（−０．８６６，０．５００）である。

（５）基準角度を定める
以上により、センサの較正は完了したことになるが、さらに一歩進めて、基準角度を定める場合について説明する。補正円３は、ターンテーブル１１４の基準方向と、センサの基準方向があっていない（図１４の各補正円の切れ込みの場所がＹ軸に隣接していない）。

この場合、センサ素子そのものの基準方向を基本に算出していることになるが、センサ複合体の筐体とセンサ素子そのものの基準方向があっていないことも製造上、十分に考えられる。この状態で、較正を行ったセンサ複合体は、筐体の基準面に対して正しい角度方向を示さない可能性がある。

そこで、『構成されたセンサ複合体データの基準方向＝センサ複合体の筐体の基準方向＝ターンテーブル１１４の基準方向』となるような補正を行う。図１４に示すように、センサ素子の基準方向は時計周りに３０度ずれている。この値は、原点と補正円２のＳ２₁（ｘ，ｙ）を結ぶ直線の傾きに等しく、Ｓ２₁（ｘ，ｙ）の逆正接で求められる。したがって、基準方向のずれθは、下記式（２４）を用いて表わすことができる。

θ＝Ａｔａｎ^-1（Ｓ２₁（ｘ）÷Ｓ２₁（ｙ）） ・・・（２４）

すなわち、補正円３が反時計周りにθ回転（−θ回転）させた結果となるようにすればよい。したがって、基準方向の補正を行うためには、下記式（２５）を用いて補正円２を変形する。

上記式（２５）によれば、出力データＳ２₁〜Ｓ２₄は、出力データＳ４₁〜Ｓ４₄に変換される。ただし、Ｓ４₁＝（０．０００，１．０００）、Ｓ４₂＝（１．０００，０．０００）、Ｓ４₃＝（０．０００，−１．０００）、Ｓ４₄＝（−１．０００，０．０００）である。このように、静止４点（Ｓ４₁〜Ｓ４₄）が、ターンテーブル１１４の基準軸と合致したことが値からも読み取れる（図１６参照）。図１６は、根軌跡の一例を示す説明図（その５）である。

（複合センサＳの較正処理手順）
つぎに、実施の形態にかかる較正処理手順について説明する。ここでは、任意の複合センサＳｉの較正処理手順について説明する（ｉ＝１，２，…，ｎ）。図１７〜図２０は、較正処理手順の一例を示すフローチャートである。図１７のフローチャートにおいて、まず、受付部５０８により、較正処理の開始指示を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ１７０１）。

ここで、受付部５０８により、開始指示を受け付けるのを待つ（ステップＳ１７０１：Ｎｏ）。そして、開始指示を受け付けた場合（ステップＳ１７０１：Ｙｅｓ）、表示部５０９により、較正対象となる複合センサＳｉの設置を促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ１７０２）。

このあと、オペレータによって複合センサＳｉがターンテーブル１１４に設置されると、制御装置１２０により、ジャイロセンサ静止データ取得処理を実行する（ステップＳ１７０３）。そして、制御装置１２０により、較正対象決定処理を実行する（ステップＳ１７０４）。

つぎに、制御装置１２０により、ジャイロセンサ第１較正処理を実行して（ステップＳ１７０５）、磁気センサ第１較正処理を実行する（ステップＳ１７０６）。そして、表示部５０９により、回転台装置１１０の向きを変更するように促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ１７０７）。

このあと、オペレータによって回転台装置１１０の向きが変更されると、検出部５０２により、回転軸１１３の軸方向を検出する（ステップＳ１７０８）。そして、決定部５０３により、検出された検出結果に基づいて、回転軸１１３の軸方向は水平方向（Ｘ−Ｙ平面に対して水平）か否かを判断する（ステップＳ１７０９）。

ここで、回転軸１１３の軸方向が重力方向の場合（ステップＳ１７０９：Ｎｏ）、ステップＳ１７０７に戻る。一方、回転軸１１３の軸方向が水平方向の場合（ステップＳ１７０９：Ｙｅｓ）、制御装置１２０により、加速度センサ第１較正処理を実行して（ステップＳ１７１０）、図１８に示すステップＳ１８０１に移行する。

図１８のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、ジャイロセンサ第１確認処理を実行して（ステップＳ１８０１）、加速度センサ第１確認処理を実行する（ステップＳ１８０２）。

つぎに、表示部５０９により、回転台装置１１０の向きを変更するように促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ１８０３）。このあと、オペレータによって回転台装置１１０の向きが変更されると、検出部５０２により、回転軸１１３の軸方向を検出する（ステップＳ１８０４）。

そして、決定部５０３により、検出された検出結果に基づいて、回転軸１１３の軸方向は重力方向（Ｘ−Ｙ平面に対して垂直）か否かを判断する（ステップＳ１８０５）。ここで、回転軸１１３の軸方向が水平方向の場合（ステップＳ１８０５：Ｎｏ）、ステップＳ１８０３に戻る。

一方、回転軸１１３の軸方向が重力方向の場合（ステップＳ１８０５：Ｙｅｓ）、制御装置１２０により、磁気センサ第１確認処理を実行する（ステップＳ１８０６）。つぎに、表示部５０９により、較正結果一時記憶領域に記憶されている較正結果をディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ１８０７）。ここでは、Ｚ軸ジャイロセンサ、Ｘ軸、Ｙ軸磁気センサおよびＸ軸、Ｙ軸加速度センサの較正の状態が結果として表示される。

このあと、表示部５０９により、Ｘ−Ｙ平面較正処理を続行するか否かの判断を促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ１８０８）。そして、受付部５０８により、較正処理の終了指示を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ１８０９）。

ここで、終了指示を受け付けなかった場合（ステップＳ１８０９：Ｎｏ）、図１７に示したステップＳ１７０４に戻る。一方、終了指示を受け付けた場合（ステップＳ１８０９：Ｙｅｓ）、図１９に示すステップＳ１９０１に移行する。

図１９のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、ジャイロセンサ第２較正処理を実行して（ステップＳ１９０１）、磁気センサ第２較正処理を実行する（ステップＳ１９０２）。つぎに、表示部５０９により、回転台装置１１０の向きを変更するように促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ１９０３）。

このあと、オペレータによって回転台装置１１０の向きが変更されると、検出部５０２により、回転軸１１３の軸方向を検出する（ステップＳ１９０４）。そして、決定部５０３により、検出された検出結果に基づいて、回転軸１１３の軸方向は水平方向（Ｘ−Ｙ平面に対して水平）か否かを判断する（ステップＳ１９０５）。ここで、回転軸１１３の軸方向が重力方向の場合（ステップＳ１９０５：Ｎｏ）、ステップＳ１９０３に戻る。

一方、回転軸１１３の軸方向が水平方向の場合（ステップＳ１９０５：Ｙｅｓ）、制御装置１２０により、加速度センサ第２較正処理を実行する（ステップＳ１９０６）。そして、制御装置１２０により、ジャイロセンサ第２確認処理を実行して（ステップＳ１９０７）、加速度センサ第２確認処理を実行する（ステップＳ１９０８）。

つぎに、表示部５０９により、回転台装置１１０の向きを変更するように促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ１９０９）。このあと、オペレータによって回転台装置１１０の向きが変更されると、検出部５０２により、回転軸１１３の軸方向を検出する（ステップＳ１９１０）。

そして、決定部５０３により、検出された検出結果に基づいて、回転軸１１３の軸方向は水平方向（Ｘ−Ｚ平面に対して垂直）か否かを判断する（ステップＳ１９１１）。ここで、回転軸１１３の軸方向が重力方向の場合（ステップＳ１９１１：Ｎｏ）、ステップＳ１９０９に戻る。

一方、回転軸１１３の軸方向が水平方向の場合（ステップＳ１９１１：Ｙｅｓ）、制御装置１２０により、磁気センサ第２確認処理を実行して（ステップＳ１９１２）、図２０に示すステップＳ２００１に移行する。

図２０のフローチャートにおいて、まず、表示部５０９により、較正結果一時記憶領域に記憶されている較正結果をディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ２００１）。ここでは、Ｙ軸ジャイロセンサ、Ｘ軸、Ｚ軸磁気センサおよびＸ軸、Ｚ軸加速度センサの較正の状態が結果として表示される。

このあと、表示部５０９により、Ｘ−Ｚ平面較正処理を続行するか否かの判断を促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ２００２）。そして、受付部５０８により、較正処理の終了指示を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ２００３）。

ここで、終了指示を受け付けなかった場合（ステップＳ２００３：Ｎｏ）、図１７に示したステップＳ１７０４に戻る。一方、終了指示を受け付けた場合（ステップＳ２００３：Ｙｅｓ）、表示部５０９により、ジャイロセンサの較正処理を続行するか否かの判断を促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ２００４）。

そして、受付部５０８により、較正処理の終了指示を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ２００５）。ここで、終了指示を受け付けなかった場合（ステップＳ２００５：Ｎｏ）、制御装置１２０により、ジャイロセンサ第３較正処理を実行して（ステップＳ２００６）、ジャイロセンサ第３確認処理を実行する（ステップＳ２００７）。

一方、ステップＳ２００５において、終了指示を受け付けた場合（ステップＳ２００５：Ｙｅｓ）、保存部５０６により、較正データファイルを較正データ管理ファイル（図３７参照）に保存して（ステップＳ２００８）、本フローチャートによる一連の処理を終了する。

（ジャイロセンサ静止データ取得処理手順）
つぎに、図１７に示したステップＳ１７０３のジャイロセンサ静止データ取得処理の具体的な処理手順について説明する。図２１は、ジャイロセンサ静止データ取得処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図２１のフローチャートにおいて、まず、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を停止させる（ステップＳ２１０１）。そして、取得部５０１により、ジャイロセンサから各感度軸の出力値を取得する（ステップＳ２１０２）。ここでは、取得部５０１が、各感度軸の出力値を所定間隔で複数回取得する。

つぎに、制御装置１２０により、ジャイロセンサの性能データ６００（図６参照）から静止許容範囲を読み出し（ステップＳ２１０３）、ジャイロセンサの各感度軸の出力値が静止許容範囲内か否かを判断する（ステップＳ２１０４）。

ここで、静止許容範囲内の場合（ステップＳ２１０４：Ｙｅｓ）、保存部５０６により、各感度軸の出力値の平均値を、ジャイロセンサの各感度軸のオフセットとして較正データファイルＦｉに保存して（ステップＳ２１０５）、図１７に示したステップＳ１７０４に移行する。具体的には、保存部５０６が、各感度軸の出力値の平均値「Ｊ_iＯ_X、Ｊ_iＯ_Y、Ｊ_iＯ_Z」を、各軸オフセットのフィールドにそれぞれ設定する。

一方、ステップＳ２１０４において、静止許容範囲外の場合（ステップＳ２１０４：Ｎｏ）、制御装置１２０により、較正データファイルＦｉを参照して、静止許容範囲外となった感度軸の異常フラグをＯＮに設定し（ステップＳ２１０６）、図２０に示すステップＳ２００４に移行する。

（較正対象決定処理手順）
つぎに、図１７に示したステップＳ１７０４の較正対象決定処理の具体的な処理手順について説明する。図２２は、較正対象決定処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。図２２のフローチャートにおいて、まず、表示部５０９により、複合センサＳｉの記憶領域から現在の較正値を読み出して、ディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ２２０１）。

そして、表示部５０９により、較正面とターンテーブル１１４の回転面とが同一となるように複合センサＳｉを設置するように促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ２２０２）。

このあと、オペレータによって複合センサＳが設置されると、検出部５０２により、回転軸１１３の軸方向を検出する（ステップＳ２２０３）。そして、決定部５０３により、検出された検出結果に基づいて、回転軸１１３の軸方向は重力方向（Ｘ−Ｙ平面に対して垂直）か否かを判断する（ステップＳ２２０４）。

ここで、回転軸１１３の軸方向が重力方向の場合（ステップＳ２２０４：Ｙｅｓ）、決定部５０３により、ジャイロセンサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＺ軸を較正対象となる感度軸に決定する（ステップＳ２２０５）。また、決定部５０３により、磁気センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＸ軸およびＹ軸を較正対象となる感度軸に決定する（ステップＳ２２０６）。

さらに、決定部５０３により、加速度センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＸ軸およびＹ軸を較正対象となる感度軸に決定して（ステップＳ２２０７）、図１７に示したステップＳ１７０５に移行する。

一方、ステップＳ２２０４において、回転軸１１３の軸方向が水平方向の場合（ステップＳ２２０４：Ｎｏ）、決定部５０３により、ジャイロセンサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＹ軸を較正対象となる感度軸に決定する（ステップＳ２２０８）。また、決定部５０３により、磁気センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＸ軸およびＺ軸を較正対象となる感度軸に決定する（ステップＳ２２０９）。

さらに、決定部５０３により、加速度センサのＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の感度軸のうちＸ軸およびＺ軸を較正対象となる感度軸に決定して（ステップＳ２２１０）、図１９に示したステップＳ１９０１に移行する。

（ジャイロセンサ第１較正処理手順）
つぎに、図１７に示したステップＳ１７０５のジャイロセンサ第１較正処理の具体的な処理手順について説明する。図２３は、ジャイロセンサ第１較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図２３のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、ジャイロセンサの性能データ６００から較正用の角速度を読み出す（ステップＳ２３０１）。このあと、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、較正用の角速度でターンテーブル１１４を回転させる（ステップＳ２３０２）。そして、取得部５０１により、Ｚ軸ジャイロセンサの出力値を取得する（ステップＳ２３０３）。

つぎに、保存部５０６により、取得されたＺ軸ジャイロセンサの出力値の平均値を、ジャイロセンサのＺ軸ゲインとして較正データファイルＦｉに保存して（ステップＳ２３０４）、図１７に示したステップＳ１７０６に移行する。具体的には、保存部５０６が、Ｚ軸ジャイロセンサの平均値「Ｊ_iＧ_Z」をＺ軸ゲインのフィールドに設定する。

（磁気センサ第１較正処理手順）
つぎに、図１７に示したステップＳ１７０６の磁気センサ第１較正処理の具体的な処理手順について説明する。図２４は、磁気センサ第１較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図２４のフローチャートにおいて、まず、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を基準位置で停止させる（ステップＳ２４０１）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ２４０２）。

つぎに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２４０３）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ２４０４）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２４０５）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ２４０６）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２４０７）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ２４０８）。これにより、４点のＸ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値（静止データ）を取得することができる。

このあと、補正部５０５により、取得されたＸ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値に基づいて、磁気センサのＸ軸、Ｙ軸オフセットおよびＸ軸、Ｙ軸ゲインを算出する（ステップＳ２４０９）。そして、保存部５０６により、算出されたＸ軸、Ｙ軸オフセット「Ｍ_iＯ_X、Ｍ_iＯ_Y」およびＸ軸、Ｙ軸ゲイン「Ｍ_iＧ_X、Ｍ_iＧ_Y」を較正データファイルＦｉに保存して（ステップＳ２４１０）、図１７に示したステップＳ１７０７に移行する。

（加速度センサ第１較正処理手順）
つぎに、図１７に示したステップＳ１７１０の加速度センサ第１較正処理の具体的な処理手順について説明する。図２５は、加速度センサ第１較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図２５のフローチャートにおいて、まず、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を基準位置で停止させる（ステップＳ２５０１）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ２５０２）。

つぎに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２５０３）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ２５０４）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２５０５）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ２５０６）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２５０７）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ２５０８）。これにより、４点のＸ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値を取得することができる。

このあと、補正部５０５により、取得されたＸ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値に基づいて、加速度センサのＸ軸、Ｙ軸オフセットおよびＸ軸、Ｙ軸ゲインを算出する（ステップＳ２５０９）。そして、保存部５０６により、算出されたＸ軸、Ｙ軸オフセット「Ａ_iＯ_X、Ａ_iＯ_Y」およびＸ軸、Ｙ軸ゲイン「Ａ_iＧ_X、Ａ_iＧ_Y」を較正データファイルＦｉに保存して（ステップＳ２５１０）、図１８に示したステップＳ１８０１に移行する。

（ジャイロセンサ第１確認処理手順）
つぎに、図１８に示したステップＳ１８０１のジャイロセンサ第１確認処理の具体的な処理手順について説明する。図２６は、ジャイロセンサ第１確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図２６のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、較正データファイルＦｉを参照して、ジャイロセンサの現在の較正値を複合センサＳの記憶領域に記憶する（ステップＳ２６０１）。そして、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、較正用の角速度でターンテーブル１１４を回転させる（ステップＳ２６０２）。そして、取得部５０１により、Ｚ軸ジャイロセンサの出力値を取得する（ステップＳ２６０３）。

つぎに、判定部５０７により、取得されたＺ軸ジャイロセンサの出力値の平均値がターンテーブル１１４の角速度と同じ数値を示しているか否かを判定して（ステップＳ２６０４）、図１８に示したステップＳ１８０２に移行する。なお、判定結果は、較正結果一時記憶領域に記憶される。

（加速度センサ第１確認処理手順）
つぎに、図１８に示したステップＳ１８０２の加速度センサ第１確認処理の具体的な処理手順について説明する。図２７は、加速度センサ第１確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図２７のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、較正データファイルＦｉを参照して、加速度センサの現在の較正値を複合センサＳの記憶領域に記憶する（ステップＳ２７０１）。そして、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を基準位置で停止させる（ステップＳ２７０２）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ２７０３）。

つぎに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２７０４）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ２７０５）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２７０６）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ２７０７）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２７０８）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ２７０９）。

このあと、算出部により、取得されたＸ軸加速度センサおよびＹ軸加速度センサの出力値に基づいて、加速度センサのＸ軸、Ｙ軸オフセットおよびＸ軸、Ｙ軸ゲインを算出する（ステップＳ２７１０）。そして、判定部５０７により、算出されたＸ軸、Ｙ軸オフセットおよびＸ軸、Ｙ軸ゲインが所望の値（オフセット：０、ゲイン：１）か否かを判定して（ステップＳ２７１１）、図１８に示したステップＳ１８０３に移行する。なお、判定結果は、較正結果一時記憶領域に記憶される。

（磁気センサ第１確認処理手順）
つぎに、図１８に示したステップＳ１８０６の磁気センサ第１確認処理の具体的な処理手順について説明する。図２８は、磁気センサ第１確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図２８のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、較正データファイルＦｉを参照して、磁気センサの現在の較正値を複合センサＳの記憶領域に記憶する（ステップＳ２８０１）。そして、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を基準位置で停止させる（ステップＳ２８０２）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ２８０３）。

つぎに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２８０４）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ２８０５）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２８０６）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ２８０７）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ２８０８）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ２８０９）。これにより、４点のＸ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値（静止データ）を取得することができる。

このあと、補正部５０５により、取得されたＸ軸磁気センサおよびＹ軸磁気センサの出力値に基づいて、磁気センサのＸ軸、Ｙ軸オフセットおよびＸ軸、Ｙ軸ゲインを算出する（ステップＳ２８１０）。そして、判定部５０７により、算出されたＸ軸、Ｙ軸オフセットおよびＸ軸、Ｙ軸ゲインが所望の値（オフセット：０、ゲイン：１）か否かを判定して（ステップＳ２８１１）、図１８に示したステップＳ１８０７に移行する。なお、判定結果は、較正結果一時記憶領域に記憶される。

（ジャイロセンサ第２較正処理手順）
つぎに、図１９に示したステップＳ１９０１のジャイロセンサ第２較正処理の具体的な処理手順について説明する。図２９は、ジャイロセンサ第２較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図２９のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、ジャイロセンサの性能データ６００から較正用の角速度を読み出す（ステップＳ２９０１）。このあと、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、較正用の角速度でターンテーブル１１４を回転させる（ステップＳ２９０２）。そして、取得部５０１により、Ｙ軸ジャイロセンサの出力値を取得する（ステップＳ２９０３）。

つぎに、保存部５０６により、取得されたＹ軸ジャイロセンサの出力値の平均値を、ジャイロセンサのＹ軸ゲインとして較正データファイルＦｉに保存して（ステップＳ２９０４）、図１９に示したステップＳ１９０２に移行する。具体的には、保存部５０６が、Ｙ軸ジャイロセンサの平均値「Ｊ_iＧ_Z」をＹ軸ゲインのフィールドに設定する。

（磁気センサ第２較正処理手順）
つぎに、図１９に示したステップＳ１９０２の磁気センサ第２較正処理の具体的な処理手順について説明する。図３０は、磁気センサ第２較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３０のフローチャートにおいて、まず、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を基準位置で停止させる（ステップＳ３００１）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ３００２）。

つぎに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３００３）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ３００４）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３００５）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ３００６）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３００７）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ３００８）。これにより、４点のＸ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値を取得することができる。

このあと、補正部５０５により、取得されたＸ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値に基づいて、磁気センサのＸ軸、Ｚ軸オフセットおよびＸ軸、Ｚ軸ゲインを算出する（ステップＳ３００９）。そして、保存部５０６により、算出されたＸ軸、Ｚ軸オフセット「Ｍ_iＯ_X、Ｍ_iＯ_Z」およびＸ軸、Ｚ軸ゲイン「Ｍ_iＧ_X、Ｍ_iＧ_Z」を較正データファイルＦｉに保存して（ステップＳ３０１０）、図１９に示したステップＳ１９０３に移行する。

（加速度センサ第１較正処理手順）
つぎに、図１９に示したステップＳ１９０６の加速度センサ第２較正処理の具体的な処理手順について説明する。図３１は、加速度センサ第２較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３１のフローチャートにおいて、まず、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を基準位置で停止させる（ステップＳ３１０１）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ３１０２）。

つぎに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３１０３）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ３１０４）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３１０５）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ３１０６）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３１０７）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ３１０８）。これにより、４点のＸ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値を取得することができる。

このあと、補正部５０５により、取得されたＸ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値に基づいて、加速度センサのＸ軸、Ｚ軸オフセットおよびＸ軸、Ｚ軸ゲインを算出する（ステップＳ３１０９）。そして、保存部５０６により、算出された加速度センサのＸ軸、Ｚ軸オフセット「Ａ_iＯ_X、Ａ_iＯ_Z」およびＸ軸、Ｚ軸ゲイン「Ａ_iＧ_X、Ａ_iＧ_Z」を較正データファイルＦｉに保存して（ステップＳ３１１０）、図１９に示したステップＳ１９０７に移行する。

（ジャイロセンサ第２確認処理手順）
つぎに、図１９に示したステップＳ１９０７のジャイロセンサ第２確認処理の具体的な処理手順について説明する。図３２は、ジャイロセンサ第２確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３２のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、較正データファイルＦｉを参照して、ジャイロセンサの現在の較正値を複合センサＳの記憶領域に記憶する（ステップＳ３２０１）。そして、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、較正用の角速度でターンテーブル１１４を回転させる（ステップＳ３２０２）。そして、取得部５０１により、Ｙ軸ジャイロセンサの出力値を取得する（ステップＳ３２０３）。

つぎに、判定部５０７により、取得されたＹ軸ジャイロセンサの出力値の平均値がターンテーブル１１４の角速度と同じ数値を示しているか否かを判定して（ステップＳ３２０４）、図１９に示したステップＳ１９０８に移行する。なお、判定結果は、較正結果一時記憶領域に記憶される。

（加速度センサ第１確認処理手順）
つぎに、図１９に示したステップＳ１９０８の加速度センサ第２確認処理の具体的な処理手順について説明する。図３３は、加速度センサ第２確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３３のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、較正データファイルＦｉを参照して、加速度センサの現在の較正値を複合センサＳの記憶領域に記憶する（ステップＳ３３０１）。そして、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を基準位置で停止させる（ステップＳ３３０２）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ３３０３）。

つぎに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３３０４）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ３３０５）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３３０６）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ３３０７）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３３０８）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値を取得する（ステップＳ３３０９）。

このあと、算出部により、取得されたＸ軸加速度センサおよびＺ軸加速度センサの出力値に基づいて、加速度センサのＸ軸、Ｚ軸オフセットおよびＸ軸、Ｚ軸ゲインを算出する（ステップＳ３３１０）。そして、判定部５０７により、算出されたＸ軸、Ｚ軸オフセットおよびＸ軸、Ｚ軸ゲインが所望の値（オフセット：０、ゲイン：１）か否かを判定して（ステップＳ３３１１）、図１９に示したステップＳ１９０９に移行する。なお、判定結果は、較正結果一時記憶領域に記憶される。

（磁気センサ第２確認処理手順）
つぎに、図１９に示したステップＳ１９１２の磁気センサ第２確認処理の具体的な処理手順について説明する。図３４は、磁気センサ第２確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３４のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、較正データファイルＦｉを参照して、磁気センサの現在の較正値を複合センサＳの記憶領域に記憶する（ステップＳ３４０１）。そして、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を基準位置で停止させる（ステップＳ３４０２）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ３４０３）。

つぎに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３４０４）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ３４０５）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３４０６）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ３４０７）。

さらに、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、ターンテーブル１１４を９０度回転させて停止させる（ステップＳ３４０８）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値を取得する（ステップＳ３４０９）。これにより、４点のＸ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値（静止データ）を取得することができる。

このあと、補正部５０５により、取得されたＸ軸磁気センサおよびＺ軸磁気センサの出力値に基づいて、磁気センサのＸ軸、Ｚ軸オフセットおよびＸ軸、Ｚ軸ゲインを算出する（ステップＳ３４１０）。そして、判定部５０７により、算出されたＸ軸、Ｚ軸オフセットおよびＸ軸、Ｚ軸ゲインが所望の値（オフセット：０、ゲイン：１）か否かを判定して（ステップＳ３４１１）、図２０に示したステップＳ２００１に移行する。なお、判定結果は、較正結果一時記憶領域に記憶される。

（ジャイロセンサ第３較正処理手順）
つぎに、図２０に示したステップＳ２００６のジャイロセンサ第３較正処理の具体的な処理手順について説明する。図３５は、ジャイロセンサ第３較正処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３５のフローチャートにおいて、まず、表示部５０９により、較正面とターンテーブル１１４の回転面とが同一となるように複合センサＳを設置するよう促すメッセージをディスプレイ４０８に表示する（ステップＳ３５０１）。

このあと、オペレータによって複合センサＳが設置されると、制御装置１２０により、ジャイロセンサの性能データ６００から較正用の角速度を読み出す（ステップＳ３５０２）。このあと、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、較正用の角速度でターンテーブル１１４を回転させる（ステップＳ３５０３）。

そして、取得部５０１により、指定軸（ここでは、Ｘ軸）ジャイロセンサの出力値を取得する（ステップＳ３５０４）。つぎに、保存部５０６により、取得されたＸ軸ジャイロセンサの出力値の平均値をジャイロセンサのＸ軸ゲインとして較正データファイルＦｉに保存して（ステップＳ３５０５）、図２０に示したステップＳ２００７に移行する。具体的には、保存部５０６が、Ｘ軸ジャイロセンサの平均値「Ｊ_iＧ_X」をＸ軸ゲインのフィールドに設定する。

（ジャイロセンサ第３確認処理手順）
つぎに、図２０に示したステップＳ２００７のジャイロセンサ第３確認処理の具体的な処理手順について説明する。図３６は、ジャイロセンサ第３確認処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３６のフローチャートにおいて、まず、制御装置１２０により、較正データファイルＦｉを参照して、ジャイロセンサの現在の較正値を複合センサＳの記憶領域に記憶する（ステップＳ３６０１）。そして、駆動制御部５０４により、モータ１１２を制御して、較正用の角速度でターンテーブル１１４を回転させる（ステップＳ３６０２）。そして、取得部５０１により、Ｘ軸ジャイロセンサの出力値を取得する（ステップＳ３６０３）。

つぎに、判定部５０７により、取得されたＸ軸ジャイロセンサの出力値の平均値がターンテーブル１１４の角速度と同じ数値を示しているか否かを判定する（ステップＳ３６０４）。なお、判定結果は、較正結果一時記憶領域に記憶される。

つぎに、表示部５０９により、較正結果一時記憶領域に記憶されている較正結果をディスプレイ４０８に表示して（ステップＳ３６０５）、図２０に示したステップＳ２００４に戻る。ここでは、Ｘ軸ジャイロセンサの較正の状態が結果として表示される。

（較正データ管理ファイルの記憶内容）
図３７は、較正データ管理ファイルの記憶内容の一例を示す説明図である。図３７において、較正データ管理ファイル３７００は、センサＩＤおよび較正データファイルＦｉのフィールドを有する。各フィールドに情報を設定することで、複合センサＳｉごとの較正データファイルＦｉがレコードとして記憶されている。ここで、センサＩＤは、複合センサＳｉの識別子である。

較正データ管理ファイル３７００によれば、各複合センサＳｉの履歴管理として使用することにより、較正データが失われた場合に該当複合センサＳｉに再度書き込むことができる。また、複合センサＳｉの製造ロットの品質管理のためのデータとして活用することもできる。なお、較正データ管理ファイル３７００は、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に記憶されている。

以上説明したように、センサ較正装置１００によれば、回転軸１１３の軸方向を検出して、検出された回転軸１１３の軸方向に基づいて、多軸センサの複数の感度軸の中から較正対象の感度軸を決定することができる。これにより、較正に必要となる感度軸の出力値を自動保存することができる。

また、センサ較正装置１００によれば、多軸センサのセンサ種別に基づいて、多軸センサの複数の感度軸の中から較正対象の感度軸を決定することができる。これにより、各種センサの自動較正が可能となり、複数の多軸センサを備える複合センサの自動較正を行なうことができる。

また、センサ較正装置１００によれば、ターンテーブル１１４の複数の角度位置での較正対象となる感度軸の出力値を用いて、当該出力値を補正することができる。これにより、センサ較正装置の設置誤差、統計的な揺らぎ（たとえば、電気回路の熱雑音、自然重力や地磁気の揺らぎ）にともなう出力値の誤差を低減することができる。

また、センサ較正装置１００によれば、磁気的にシールドされた筐体でモータ１１２を密閉することにより、多軸センサに対するモータ１１２の磁気的影響を排除することができる。

また、センサ較正装置１００によれば、モータ１１２として磁気を発生させない超音波モータを採用することにより、多軸センサに対するモータ１１２の磁気的影響を排除することができる。

これらのことから、センサ較正装置１００によれば、簡易的な構成で多軸センサの較正を行なうことができる。具体的には、センサ較正装置１００によれば、回転台装置１１０を９０度転倒させて、１軸の回転運動の向きを変えて使用することにより、複数の回転運動に必要な関節機構や動力伝達機構が不要となり、装置構造を単純化することができる。また、地球の地磁気と重力とを利用して較正を行なうため、特殊な測定環境（磁気暗室、人工重力装置など）を用意する必要がない。

なお、本実施の形態で説明したセンサ較正方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本センサ較正プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、本センサ較正プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。

１００ センサ較正装置
１１０ 回転台装置
１２０ 制御装置
５０１ 取得部
５０２ 検出部
５０３ 決定部
５０４ 駆動制御部
５０５ 補正部
５０６ 保存部
５０７ 判定部
５０８ 受付部
５０９ 表示部

Claims (9)

1. 多軸センサの各感度軸が重力方向に対して垂直または水平となるように当該多軸センサを取り付ける載置面を有し、当該載置面と直交し、かつ、重力方向に対して垂直または水平のいずれか一方の軸方向をとる軸と、
   前記軸の軸方向を検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とするセンサ較正装置。
2. 前記検出手段によって検出された軸の軸方向に基づいて、前記多軸センサの複数の感度軸のうち較正対象となる感度軸を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって前記較正対象に決定された感度軸の出力値を前記多軸センサから取得して保存する保存手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のセンサ較正装置。
3. 前記決定手段は、
   さらに、前記多軸センサのセンサ種別に基づいて、前記多軸センサの複数の感度軸のうち較正対象となる感度軸を決定することを特徴とする請求項２に記載のセンサ較正装置。
4. さらに、前記軸を回転させるモータを制御して、前記載置面の角度位置を所定の角度間隔で回転させて前記載置面を停止させる駆動制御手段と、
   前記駆動制御手段によって前記載置面の角度位置が変更された変更後における前記較正対象に決定された感度軸の出力値を取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された複数の角度位置での前記較正対象に決定された感度軸の出力値に基づいて、当該出力値を補正する補正手段と、を備え、
   前記保存手段は、
   前記補正手段によって補正された補正後の前記較正対象に決定された感度軸の出力値を保存することを特徴とする請求項２または３に記載のセンサ較正装置。
5. 前記多軸センサのセンサ種別が磁気センサであり、
   前記モータが、磁気シールド素材の筐体内に備えられていることを特徴とする請求項４に記載のセンサ較正装置。
6. 前記モータは、超音波モータであることを特徴とする請求項４に記載のセンサ較正装置。
7. 前記多軸センサのセンサ種別がジャイロセンサであり、当該ジャイロセンサが重力を使用して判断をすること、を特徴とする請求項１に記載のセンサ較正装置。
8. 前記多軸センサのセンサ種別が加速度センサであり、当該加速度センサが重力を使用して判断をすること、を特徴とする請求項１に記載のセンサ較正装置。
9. 前記多軸センサのセンサ種別が磁気センサであり、当該磁気センサが地磁気を使用して判断をすること、を特徴とする請求項１に記載のセンサ較正装置。

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