特表 2022-517829 センサユニット、慣性計測ユニット及び移動機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-10

(54)【発明の名称】センサユニット、慣性計測ユニット及び移動機器

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/14 20060101AFI20220303BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20220303BHJP

   B64C 27/08 20060101ALI20220303BHJP

   G01P 15/08 20060101ALI20220303BHJP

   G01P 15/18 20130101ALI20220303BHJP

   G01C 19/5783 20120101ALI20220303BHJP

【ＦＩ】

H05K7/14 A

H05K7/14 F

B64C39/02

B64C27/08

G01P15/08 102Z

G01P15/18

G01C19/5783

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021542110

(86)(22)【出願日】2020-01-20

(85)【翻訳文提出日】2021-07-30

(86)【国際出願番号】 CN2020073259

(87)【国際公開番号】W WO2020151667

(87)【国際公開日】2020-07-30

(31)【優先権主張番号】201910059559.4

(32)【優先日】2019-01-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517080980

【氏名又は名称】広州極飛科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＧＵＡＮＧＺＨＯＵ ＸＡＩＲＣＲＡＦＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｂｌｄｇ．Ｃ，１１５ Ｇａｏｐｕ Ｒｄ．， Ｔｉａｎｈｅ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１００００，Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】230115200

【弁護士】

【氏名又は名称】幸谷 泰造

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】呉 斌

(72)【発明者】

【氏名】覃 朝龍

【テーマコード（参考）】

2F105

5E348

【Ｆターム（参考）】

2F105AA03

2F105BB12

2F105BB17

5E348AA11

5E348AA19

5E348AA30

5E348AA32

5E348AA40

5E348CC06

5E348CC08

(57)【要約】

センサユニット（１００）、慣性計測ユニット（１０）及び移動機器（１）を開示する。センサユニット（１００）は、第１の固定部（１１０）と、第２の固定部（１２０）と、少なくとも１つのセンサモジュールが設けられている第１の回路基板（１３０）とを備える。第２の固定部（１２０）は第１の固定部（１１０）に接続され、第２の固定部（１２０）は第１の固定部（１１０）に対向し且つ離間して配置されて取り付け空間を画定し、第１の回路基板（１３０）は取り付け空間に設けられ、第１の回路基板（１３０）は第１の固定部（１１０）と第２の固定部（１２０）とのうちの少なくとも１つに固定接続され、第１の回路基板（１３０）は少なくとも一部が水平面に対して平行にもならなく垂直にもならない。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサユニットであって、
第１の固定部と、
前記第１の固定部に接続され、前記第１の固定部に対向し且つ離間して配置されて取り付け空間を画定する第２の固定部と、
少なくとも１つのセンサモジュールが設けられている第１の回路基板と、を備え、
前記第１の回路基板は前記取り付け空間に設けられ、前記第１の回路基板は前記第１の固定部と前記第２の固定部とのうちの少なくとも１つに固定接続され、前記第１の回路基板は少なくとも一部が水平面に対して平行にもならなく垂直にもならない
ことを特徴とするセンサユニット。

【請求項2】

前記第１の回路基板の第１の方向において、前記第１の回路基板は、互いに対向する第１の端と第２の端を有し、
前記第１の端から前記第２の端に向かう方向において、前記第１の回路基板は、第２の方向に沿って傾斜し、
前記第１の方向は前記水平面に平行し、前記第２の方向は前記水平面に垂直する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。

【請求項3】

前記第１の固定部は第１の表面を含み、前記第１の表面は前記取り付け空間内に位置し、
前記第１の表面は前記第１の回路基板に平行する
ことを特徴とする請求項２に記載のセンサユニット。

【請求項4】

前記第１の固定部は第２の表面を含み、前記第２の表面は前記第１の表面に対向し、且つ前記第２の表面は前記取り付け空間外に位置し、
前記第２の表面は前記水平面に平行する
ことを特徴とする請求項３に記載のセンサユニット。

【請求項5】

前記第２の固定部は第３の表面を含み、前記第３の表面は前記取り付け空間内に位置し、
前記第３の表面は前記第１の回路基板に平行する
ことを特徴とする請求項２に記載のセンサユニット。

【請求項6】

前記第２の固定部は第４の表面を含み、前記第４の表面は前記第３の表面に対向し、且つ前記第４の表面は前記取り付け空間外に位置し、
前記第４の表面は前記水平面に平行する
ことを特徴とする請求項５に記載のセンサユニット。

【請求項7】

締め付け部材を更に備え、
前記第１の固定部は第１の取付穴を有し、前記第２の固定部は第２の取付穴を有し、前記締め付け部材は前記第１の取付穴及び前記第２の取付穴に挿設される
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。

【請求項8】

前記第１の固定部の、前記第２の固定部に向かう側には第１の取付柱が設けられ、
前記第２の固定部の、前記第１の固定部に向かう側には第２の取付柱が設けられ、前記第２の取付柱は前記第１の取付柱に対向し、
前記第１の回路基板は、前記第１の取付柱と前記第２の取付柱との間に挟まれるように設けられる
ことを特徴とする請求項７に記載のセンサユニット。

【請求項9】

前記第１の取付穴は、前記第１の取付柱に設けられ、且つ前記第１の取付柱及び第１の固定部を貫通し、
前記第２の取付穴は、前記第２の固定部に設けられ、且つ前記第２の取付柱及び第２の固定部を貫通し、
前記第１の回路基板には第３の取付穴が設けられ、
前記締め付け部材は、前記第１の取付穴、前記第３の取付穴及び前記第２の取付穴に順次に挿入するように構成される
ことを特徴とする請求項８に記載のセンサユニット。

【請求項10】

前記第２の取付柱の自由端には突起が設けられており、前記第２の取付穴は前記突起を貫通し、前記突起は前記第３の取付穴に挿設されるように構成される
ことを特徴とする請求項９に記載のセンサユニット。

【請求項11】

慣性計測ユニットであって、
第１のホルダと、第２のホルダと、センサユニットと、第１のバッファ部材と、第２のバッファ部材と、第２の回路基板と、を備え、
前記第２のホルダは、前記第１のホルダに接続され、前記第１のホルダに対向し且つ離間して配置され、
前記センサユニットは請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のセンサユニットであり、前記センサユニットは前記第１のホルダと前記第２のホルダとの間に位置し、前記センサユニットはフレキシブル回路基板及び第１のコネクタを備え、前記フレキシブル回路基板の一端は前記第１の回路基板に電気的に接続され、前記フレキシブル回路基板のもう一端は前記取り付け空間外に位置し、前記第１のコネクタは前記フレキシブル回路基板のもう一端に電気的に接続され、
前記第１のバッファ部材は前記センサユニットと前記第１のホルダとの間に位置し、
前記第２のバッファ部材は前記センサユニットと前記第２のホルダとの間に位置し、
前記第２の回路基板は前記第２のホルダに接続され、前記第２の回路基板と前記センサユニットは前記第２のホルダの両側に位置し、前記第２の回路基板は前記第１の回路基板に電気的に接続され、前記第２の回路基板には前記第１のコネクタと嵌合接続されるように構成される第２のコネクタが設けられる
ことを特徴とする慣性計測ユニット。

【請求項12】

移動機器であって、
請求項１１に記載の慣性計測ユニットを備える
ことを特徴とする移動機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサの技術分野に関し、具体的にセンサユニット、慣性計測ユニット及び移動機器に関する。

【0002】

本願は、２０１９年１月２２日に中国特許局に出願された、優先権番号が「２０１９１００５９５５９．４」で発明の名称が「センサユニット、慣性計測ユニット及び移動機器」である中国特許出願の優先権を主張し、そのすべての内容を引用によって本願に組み込む。

【背景技術】

【0003】

移動機器の発展に伴い、特に自動車、ロボット、航空機及び無人キャリアなどの動き制御が必要な機器にとっては、移動機器の動き精度が移動機器の主な競争分野の１つとなっている。慣性計測ユニットは、移動機器の現在の制御状態及び運転状況を特定するために用いられる構成部品である。慣性計測ユニットの計測精度は、移動機器の制御精度及び運転精度にとって極めて重要である。慣性計測ユニットは通常、慣性センサと、慣性センサを接続するための回路基板とを備える。慣性センサは、１つの統合型多軸センサ又は複数の単軸センサを含んでもよく、慣性センサは、移動機器の加速度成分及び角度情報を測定するために用いられてもよい。

【0004】

関連技術においては、１つの統合型多軸センサがベースに平行に固定されるか又は複数の単軸センサがそれぞれベースに平行又は垂直になるようにするために、回路基板は通常、移動機器のベースに平行又は垂直になるように取り付けられる。一般に、移動機器は離陸又は着陸するときに大きな振動が発生する。一方、慣性センサは振動に敏感である。よって、慣性センサが振動環境から受ける影響を低減するために、一部の移動機器は測定レンジがより大きく耐震性能がより強いセンサを採用しており、もう一方の移動機器はより効果的な制振装置を用いているが、これらの手段はいずれも移動機器の生産コスト及び設計上の困難さを増加させてしまう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、従来の技術に存在する少なくとも１つの技術的課題を解決することを目的とする。このため、本発明は、構造が簡単で、検出精度が高いという利点を有するセンサユニットを提供する。
本発明は、さらに、上記センサユニットを備える慣性計測ユニットを提供する。
本発明は、さらに、上記センサユニットを備える移動機器を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施例によるセンサユニットは、第１の固定部と、第１の固定部に接続されるとともに第１の固定部に対向し且つ離間するように配置されて、取り付け空間を画定する第２の固定部と、少なくとも１つのセンサモジュールが設けられている第１の回路基板と、を備える。第１の回路基板は取り付け空間に設けられ、第１の回路基板は第１の固定部と第２の固定部とのうちの少なくとも１つに固定接続され、第１の回路基板は少なくとも一部が水平面に対して平行にもならなく垂直にもならない。

【0007】

本発明の実施例によるセンサユニットによれば、第１の回路基板の少なくとも一部を傾斜して設けることにより、第１の回路基板上のセンサモジュールが水平面に対して傾斜するようにすることができ、したがって、鉛直方向又は水平方向の振動が１つのセンサモジュールに直接的で完全に作用することを回避することができ、一部の振動成分のみがセンサモジュールに伝達されるため、振動がセンサモジュールの検出精度に与える影響を効果的に低減することができ、ひいてはセンサユニットの使用性能を向上させることができる。また、第１の回路基板を傾斜して取り付けることにより、センサユニットの測定レンジを拡大することができる。

【0008】

本発明のいくつかの実施例によれば、第１の回路基板の第１の方向において、第１の回路基板は互いに対向する第１の端と第２の端を有し、第１の端から第２の端に向かう方向において、第１の回路基板は第２の方向に沿って傾斜する。ここで、第１の方向は水平面に平行し、第２の方向は水平面に垂直する。

【0009】

本発明のいくつかの実施例において、第１の固定部は第１の表面を含み、第１の表面は取り付け空間内に位置し、第１の表面は第１の回路基板に平行する。

【0010】

本発明のいくつかの実施例において、第１の固定部は第２の表面を含み、第２の表面は第１の表面に対向し、且つ第２の表面は取り付け空間外に位置し、第２の表面は水平面に平行する。

【0011】

本発明のいくつかの実施例において、第２の固定部は第３の表面を含み、第３の表面は取り付け空間内に位置し、第３の表面は第１の回路基板に平行する。

【0012】

本発明のいくつかの実施例において、第２の固定部は第４の表面を含み、第４の表面は第３の表面に対向し、且つ第４の表面は取り付け空間外に位置し、第４の表面は水平面に平行する。

【0013】

本発明のいくつかの実施例によれば、センサユニットは締め付け部材を更に備え、第１の固定部は第１の取付穴を有し、第２の固定部は第２の取付穴を有し、締め付け部材は第１の取付穴及び第２の取付穴に挿設される。

【0014】

本発明のいくつかの実施例において、第１の固定部の、第２の固定部に向かう側には第１の取付柱が設けられ、第２の固定部の、第１の固定部に向かう側には第２の取付柱が設けられ、第２の取付柱は第１の取付柱に対向し、第１の回路基板は第１の取付柱と第２の取付柱との間に挟まれるように設けられる。

【0015】

本発明のいくつかの実施例において、第１の取付穴は第１の取付柱に設けられ且つ第１の取付柱及び第１の固定部を貫通し、第２の取付穴は第２の固定部に設けられ且つ第２の取付柱及び第２の固定部を貫通し、第１の回路基板には第３の取付穴が設けられ、締め付け部材は第１の取付穴、第３の取付穴及び第２の取付穴を順次に挿入するように設けられる。

【0016】

本発明のいくつかの実施例において、第２の取付柱の自由端には突起が設けられており、第２の取付穴は突起を貫通し、突起は第３の取付穴に挿設されるように構成される。

【0017】

本発明の実施例による慣性計測ユニットは、第１のホルダと、第２のホルダと、上記したようなセンサユニットと、第１のバッファ部材と、第２のバッファ部材と、第２の回路基板と、を備える。第２のホルダは、第１のホルダに接続されるとともに、第１のホルダに対向し且つ離間するように配置される。センサユニットは第１のホルダと第２のホルダとの間に位置し、センサユニットはフレキシブル回路基板及び第１のコネクタを備え、フレキシブル回路基板の一端は第１の回路基板に電気的に接続され、フレキシブル回路基板のもう一端は取り付け空間外に位置し、第１のコネクタはフレキシブル回路基板のもう一端に電気的に接続される。第１のバッファ部材はセンサユニットと第１のホルダとの間に位置する。第２のバッファ部材はセンサユニットと第２のホルダとの間に位置する。第２の回路基板は第２のホルダに接続され、第２の回路基板とセンサユニットは第２のホルダの両側に位置し、第２の回路基板は第１の回路基板に電気的に接続され、第２の回路基板には第１のコネクタと嵌合接続されるように構成される第２のコネクタが設けられている。

【0018】

本発明の実施例による慣性計測ユニットによれば、第１の回路基板の少なくとも一部を傾斜して設けることにより、第１の回路基板上のセンサモジュールが水平面に対して傾斜するようにすることができ、したがって、鉛直方向又は水平方向の振動が１つのセンサモジュールに直接的で完全に作用することを回避して、振動がセンサモジュールの検出精度に与える影響を効果的に低減することができ、ひいてはセンサユニットの使用性能を向上させることができ、センサユニットの測定レンジを拡大することもできる。また、第１のバッファ部材と第２のバッファ部材を設けることにより、第１のバッファ部材が第１のホルダとセンサユニットとの間の動きを緩衝し、第２のバッファ部材が第２のホルダとセンサユニットとの間の動きを緩衝することができるため、慣性計測ユニットの制振性能を向上させ、センサユニットが外力により揺動する確率を低減することができ、ひいてはセンサユニットの検出精度を向上させることができる。また、第１のホルダと第２のホルダの構造は、センサユニットの取り付けを容易にすることができる。

【0019】

本発明の実施例による移動機器は、上記したような慣性計測ユニットを含む。

【0020】

本発明の実施例による移動機器によれば、第１の回路基板の少なくとも一部を傾斜するように移動機器に設けることにより、移動機器が離陸、飛行および着陸中に鉛直方向で発生する振動幅が大きくても、第１の回路基板上のセンサモジュールが水平面に対して傾斜するため、鉛直方向の振動がセンサモジュールに直接作用することを回避することができる。したがって、一部の振動成分のみがセンサモジュールに伝達され、振動がセンサモジュールの検出精度に与える影響を効果的に低減することができ、ひいてはセンサユニットの使用性能を向上させるとともに、センサユニットの測定レンジを拡大することもできる。また、第１のホルダとセンサユニットとの間の動きを緩衝する第１のバッファ部材と、第２のホルダとセンサユニットとの間の動きを緩衝する第２のバッファ部材とを設けることにより、慣性計測ユニットの制振性能を向上させ、センサユニットが外力により揺動する確率を低減することができ、ひいてはセンサユニットの検出精度を向上させることができる。また、第１のホルダと第２のホルダの構造は、センサユニットの取り付けを容易にすることができる。

【0021】

本発明の付加的な態様及び利点は、一部は以下の記述において説明され、一部は以下の記述により明らかになるか又は本発明の実践によって了解されうる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

以下、図面を参照しながら実施例を説明するため、本発明の前述の、及び／又は、付加的な態様及び利点は明確で容易に理解されうるようになる。

【図1】本発明の実施例によるセンサユニットの構造模式図である。

【図2】本発明の実施例によるセンサユニットの構造爆発図である。

【図3】本発明の実施例による慣性計測ユニットの構造模式図である。

【図4】本発明の実施例による移動機器の構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施例について詳細に記述する。記述される実施例の例は図面に示されており、図面において、同じ又は類似する符号は、同じ又は類似する要素や同じ又は類似する機能を有する要素を示す。以下、図面に基づいて記述される実施例は、本発明を解釈するための例示的なものであり、本発明に対する制限として理解されてはならない。

【0024】

図１及び図２に示すように、本発明の実施例によるセンサユニット１００は、第１の固定部１１０、第２の固定部１２０及び第１の回路基板１３０を含む。

【0025】

具体的に、図１及び図２に示すように、第２の固定部１２０は第１の固定部１１０に接続され、第２の固定部１２０は第１の固定部１１０に対向し且つ離間して、取り付け空間を画定する。例えば、第２の固定部１２０と第１の固定部１１０とは、積層され、且つ離間して設けられてもよい。第１の回路基板１３０は取り付け空間に設けられる。なお、第１の回路基板１３０は、第１の固定部１１０と第２の固定部１２０との間に位置する。例えば、第１の固定部１１０、第１の回路基板１３０及び第２の固定部１２０は順次に積層するように設けられ、第１の回路基板１３０が第１の固定部１１０と第２の固定部１２０との間に挟まれて、「サンドイッチ」のような構造を形成してもよい。第１の回路基板１３０は、第１の固定部１１０と第２の固定部１２０とのうちの少なくとも１つに固定接続される。

【0026】

なお、ここで言及される「固定接続」とは、第１の回路基板１３０が第１の固定部１１０及び／又は第２の固定部１２０に固定されることを意味する。「固定接続」は、取り外し不可能な接続方式であってもよく、取り外し可能な接続方式であってもよい。例えば、第１の回路基板１３０が第１の固定部１１０に取り外し可能に接続され、第１の回路基板１３０が第２の固定部１２０に取り外し可能に接続される。また、「接続」とは、直接的に接続される接続方式であってもよく、間接的に接続される接続方式であってもよい。

【0027】

第１の回路基板１３０の少なくとも一部は、水平面に対して平行にもならなく垂直にもならない。なお、「水平面」とは、第１の回路基板１３０の近くの相対的に完全に静止している水により形成される平面およびその平面に平行な面であってもよい。なお、第１の回路基板１３０上の一部又は全部の領域は、水平面に対して０度より大きく且つ９０度未満の角度をなす。第１の回路基板１３０には、少なくとも１つのセンサモジュール１３１が設けられる。例えば、第１の回路基板１３０に３つのセンサモジュール１３１が設けられる場合、３つのセンサモジュール１３１はすべて第１の回路基板１３０と第１の固定部１１０との間に位置し、３つのセンサモジュール１３１はそれぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の動き状態値を検出するように構成されることができる。又は、例えば、第１の回路基板１３０には１つのセンサモジュール１３１が設けられてもよく、該センサモジュール１３１はＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の動き状態値を検出することができる。

【0028】

関連技術において、ほとんどの飛行体、特にマルチロータ飛行体は、水平面積が大きいため、その機体の鉛直方向の振動成分が比較的に大きい。また、フライトコントローラは一般的に機体の水平領域に固定されるため、フライトコントローラの中の、飛行体の鉛直方向における動きパラメータを検出するセンサが振動により大きく影響されてしまい、したがってセンサにより採集される物理量がひどく歪む。

【0029】

本発明の実施例によるセンサユニット１００では、第１の回路基板１３０の少なくとも一部を傾斜して設けることにより、第１の回路基板１３０上のセンサモジュール１３１を水平面に対して傾斜させるため、鉛直方向の振動は、第１の回路基板１３０上の傾斜面を基準とする３次元座標系の３つの方向に割り当てられることができる。これにより、センサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータが鉛直方向の振動により完全で単独に影響されることを回避することができ、一部の振動成分のみがセンサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータに反映されるようになって、振動がセンサモジュール１３１の鉛直方向の検出精度に与える影響を効果的に低減することができ、ひいてはセンサユニット１００の使用性能を向上させることができる。また、第１の回路基板１３０を傾斜して取り付けることにより、センサユニット１００の測定レンジを拡大することもできる。

【0030】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例によれば、第１の回路基板１３０の第１の方向において、第１の回路基板１３０は互いに対向する第１の端と第２の端を有し、第１の端から第２の端に向かう方向において、第１の回路基板１３０は第２の方向に沿って傾斜する。ここで、第１の方向は水平面に平行し、第２の方向は水平面に垂直する。つまり、第１の端から第２の端に向かう方向において、第２の端は水平面から漸次に離れる。例えば、第１の回路基板１３０は矩形の平板部材であり、第１の回路基板１３０の長さ方向において、第１の回路基板１３０は互いに対向する第１の端と第２の端を含み、第１の端は水平面内に位置し、第１の端から第２の端に向かう方向において、第１の回路基板１３０は水平面から漸次に離れ、第２の端は第１の端の上方に位置する。このように、容易に第１の回路基板１３０を傾斜して配置することができ、センサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータは鉛直方向の一部のみの振動による影響しか受けない。

【0031】

本発明のいくつかの実施例において、第１の回路基板１３０は、水平面に対して０度より大きく且つ６０度未満の角度をなしてもよい。例えば、第１の回路基板１３０と水平面との夾角は３０度又は４５度であってもよい。こうすると、水平面に基づく３次元座標系と第１の回路基板１３０に基づく３次元座標系との間の切り替え演算が容易になり、センサモジュール１３１により採集される各方向の物理量を合成して水平面に対する水平方向及び垂直方向に基づく物理量を得ることを容易にすることができる。

【0032】

例えば、第１の回路基板１３０と水平面との夾角が３０度であってもよく、第１の回路基板３０上のセンサモジュール１３１により検出される、第１の回路基板１３０に基づく３次元座標系での慣性採集量がＡｘ、Ａｙ、Ａｚである場合、水平面に基づく３次元座標系での３つの成分に変換すると、Ａｘ×ｃｏｓａ＋Ａｚ×ｓｉｎａ、Ａｙ、Ａｚ×ｃｏｓａ－Ａｘ×ｓｉｎａを得ることができる。

【0033】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、第１の固定部１１０は第１の表面１１３を備え、第１の表面１１３は取り付け空間内に位置し、第１の表面１１３は第１の回路基板１３０に平行する。つまり、第１の固定部１００の、取り付け空間の一部の壁面を構成する表面は傾斜面であり、言い換えると、第１の固定部１００の、取り付け空間の一部の壁面を構成する表面は水平面と０度より大きい角度を挟み、第１の固定部１００の、取り付け空間の一部の壁面を構成する表面は第１の回路基板１３０に適応するように配置される。このように、第１の固定部１１０が第１の回路基板１３０に適応するように第１の固定部１１０の形状を構成することにより、第１の回路基板１３０の取り付け作業を容易にするとともに、センサユニット１００の厚さを減少させることができる。

【0034】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、第１の固定部１１０は第２の表面１１４を備え、第２の表面１１４は第１の表面１１３に対向し、且つ第２の表面１１４は取り付け空間外に位置し、第２の表面１１４は水平面に平行する。つまり、第１の固定部１１０の、第１の回路基板１３０から離れた表面は水平面に平行する。こうすると、第１の固定部１１０の取り付け作業を容易にすることができる。

【0035】

例えば、第１の回路基板１３０の長さ方向においては第１の表面１１３と第２の表面１１４との間の距離が漸次に増大し、第１の回路基板１３０の幅方向においては第１の表面１１３と第２の表面１１４との間の距離が一定である。又は、例えば、第１の回路基板１３０の幅方向においては第１の表面１１３と第２の表面１１４との間の距離が漸次に増大し、第１の回路基板１３０の長さ方向においては第１の表面１１３と第２の表面１１４との間の距離が一定である。

【0036】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、第２の固定部１２０は第３の表面１２５を備え、第３の表面１２５は取り付け空間内に位置し、第３の表面１２５は第１の回路基板１３０に平行する。つまり、第２の固定部１２０の、取り付け空間の一部の壁面を構成する表面は傾斜面となり、言い換えると、第２の固定部１２０の、取り付け空間の一部の壁面を構成する表面は水平面と０度より大きい角度を挟み、第２の固定部１２０の、取り付け空間の一部の壁面を構成する表面は第１の回路基板１３０に適応するように配置される。このように、第２の固定部１２０が第１の回路基板１３０に適応するように第２の固定部１２０の形状を構成することにより、第１の回路基板１３０の取り付け作業を容易にするとともに、センサユニット１００の厚さを減少させることができる。

【0037】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、第２の固定部１２０は第４の表面１２６を備え、第４の表面１２６は第３の表面１２５に対向し、且つ第４の表面１２６は取り付け空間外に位置し、第４の表面１２６は水平面に平行する。つまり、第２の固定部１２０の、第１の回路基板１３０から離れた表面は水平面に平行する。こうすると、第２の固定部１２０の取り付け作業を容易にすることができる。

【0038】

例えば、第１の回路基板１３０の長さ方向においては第３の表面１２５と第４の表面１２６との間の距離が漸次に増大し、第１の回路基板１３０の幅方向においては第３の表面１２５と第４の表面１２６との間の距離が一定である。又は、例えば、第１の回路基板１３０の幅方向においては第３の表面１２５と第４の表面１２６との間の距離が漸次に増大し、第１の回路基板１３０の長さ方向においては第３の表面１２５と第４の表面１２６との間の距離が一定である。

【0039】

本発明のいくつかの実施例によれば、センサモジュール１３１は加速度センサ又は速度センサであってもよい。例えば、センサモジュール１３１は、統合型６軸センサ（３軸ジャイロと３軸加速度計）チップであってもよい。センサユニット１００は、移動機器１の運転速度及び加速度を計測するために構成されることができ、したがって移動機器１の位置及び姿勢を把握して、移動機器１に対して更なる動き制御を行うことができる。

【0040】

図２に示すように、本発明のいくつかの実施例によれば、センサユニット１００は締め付け部材１４０を更に備える。第１の固定部１１０は第１の取付穴１１１を有し、第２の固定部１２０は第２の取付穴１２１を有し、締め付け部材１４０は第１の取付穴１１１及び第２の取付穴１２１に挿設される。例えば、第１の取付穴１１１は第１の固定部１１０の厚さ方向に沿って第１の固定部１１０を貫通してもよく、第２の取付穴１２１は第２の固定部１２０上の溝として形成され且つ第２の固定部１２０を貫通せず、締め付け部材１４０は第１の取付穴１１１を通し且つその一端が第２の取付穴１２１に差し込まれてもよい。又は、例えば、第１の取付穴１１１は第１の固定部１１０の厚さ方向に沿って第１の固定部１１０を貫通してもよく、第２の取付穴１２１は第２の固定部１２０の厚さ方向に沿って第２の取付穴１２１を貫通してもよく、締め付け部材１４０は第１の取付穴１１１を通し且つその一端が第２の取付穴１２１に差し込まれてもよい。こうすると、締め付け部材１４０によって第１の固定部１１０と第２の固定部１２０とを接続することができ、構造が簡単で且つ操作が便利であり、センサユニット１００の取り付け作業を簡略化することができる。

【0041】

図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、締め付け部材１４０はねじ型の締め付け部材であってもよい。本発明のいくつかの実施例において、締め付け部材１４０は螺着、係合又は締まり嵌めによって第２の取付穴１２１に接続されてもよい。本発明のいくつかの実施例において、締め付け部材１４０は螺着、係合又は締まり嵌めによって第１の取付穴１１１に接続されてもよい。本発明のいくつかの実施例において、締め付け部材１４０と第１の取付穴１１１の周壁面との間には隙間を有してもよく、締め付け部材１４０の、第２の取付穴１２１から離れた一端は第１の固定部１１０に当接する。

【0042】

図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、第１の取付穴１１１は複数であってもよく、第２の取付穴１２１は複数の第１の取付穴１１１に1対1に対応するように複数であってもよく、締め付け部材１４０は複数の第１の取付穴１１１に1対1に対応するように複数であってもよい。なお、ここで言及される「複数」とは、２つおよび２つ以上を意味する。例えば、第１の取付穴１１１は４つであり、４つの第１の取付穴１１１は間隔を空けて配列され、第２の取付穴１２１は４つであり、４つの第２の取付穴１２１は４つの第１の取付穴１１１に1対1に対応し、各第２の取付穴１２１はそれに対応する第１の取付穴１１１に対向し、締め付け部材１４０は４つであり、各締め付け部材１４０は、１つの第２の取付穴１２１及び該第２の取付穴１２１に対応する第１の取付穴１１１に挿設されることができる。こうすることにより、第１の固定部１１０と第２の固定部１２０との間の接続の安定性を向上させることができ、したがって第１の回路基板１３０及びセンサモジュール１３１の取り付けの安定性を向上させることができ、ひいてはセンサユニット１００の構造安定性を向上させることができる。

【0043】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、第１の固定部１１０の、第２の固定部１２０に向かう側には第１の取付柱１１２が設けられ、第２の固定部１２０の、第１の固定部１１０に向かう側には第２の取付柱１２２が設けられ、第２の取付柱１２２は第１の取付柱１１２に対向し、第１の回路基板１３０は第１の取付柱１１２と第２の取付柱１２２との間に挟まれる。つまり、第１の取付柱１１２と第２の取付柱１２２はいずれも第１の固定部１１０と第２の固定部１２０との間に位置し、第１の取付柱１１２は第１の固定部１１０に接続され、第２の取付柱１２２は第２の固定部１２０に接続され、第１の取付柱１１２の自由端の端面と第２の取付柱１２２の自由端の端面とは互いに対向し且つ離間して設けられ、第１の回路基板１３０は第１の取付柱１１２の自由端の端面と第２の取付柱１２２の自由端の端面との間に挟まれる。このように、第１の回路基板１３０を第１の固定部１１０と第２の固定部１２０との間に限定するとともに、第１の回路基板１３０の着脱を容易にすることができる。

【0044】

センサユニット１００を取り付けるとき、まずは第１の回路基板１３０の１つの表面を第２の取付柱１２２の自由端の端面に接触させ、次に第１の取付柱１１２の自由端の端面を第１の回路基板１３０のもう１つの表面に接触させることにより、第１の回路基板１３０が第１の取付柱１１２と第２の取付柱１２２との間に挟まれるようにしてから、締め付け部材１４０によって第１の固定部１１０と第２の固定部１２０とを接続する。

【0045】

本発明のいくつかの実施例において、第１の取付柱１１２の自由端の端面は平面又は斜面であってもよい。さらに、第１の取付柱１１２は、円柱、多角柱又は多角錐であってもよい。本発明のいくつかの実施例において、第１の取付柱１１２は、第１の固定部１１０に垂直に接続される。本発明のいくつかの実施例において、第２の取付柱１２２の構造は第１の取付柱１１２の形状と同じである。

【0046】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、第１の取付穴１１１は、第１の取付柱１１２に設けられ、且つ第１の取付柱１１２及び第１の固定部１１０を貫通する。第２の取付穴１２１は、第２の固定部１２０に設けられ、且つ第２の取付柱１２２及び第２の固定部１２０を貫通する。第１の回路基板１３０には第３の取付穴１３３が設けられる。締め付け部材１４０は、第１の取付穴１１１、第３の取付穴１３３及び第２の取付穴１２１を順次に貫通するように設けられる。このように、締め付け部材１４０は第１の固定部１１０、第２の固定部１２０及び第１の回路基板１３０を接続することができ、第１の回路基板１３０の取り付け安定性を向上させるとともに、第１の固定部１１０及び第２の固定部１２０の構造及び接続作業を簡略化することができる。

【0047】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、第２の取付柱１２２の自由端には突起１２３が設けられ、第２の取付穴１２１は突起１２３を貫通し、突起１２３は第３の取付穴１３３に挿設されるように構成される。例えば、突起１２３の一端は第２の取付柱１２２の自由端の端面に接続され、突起１２３のもう一端は第１の回路基板１３０に向かって延在し、突起１２３は第３の取付穴１３３に挿設されてもよく、締め付け部材１４０は第１の取付穴１１１及び第２の取付穴１２１を貫通してもよい。こうすることにより、締め付け部材１４０と第１の回路基板１３０との接続を省略することができる。

【0048】

さらに、突起１２３の外周壁は、第３の取付穴１３３の壁面に接し合うように設けられてもよい。これにより、第１の回路基板１３０の変位を制限して、第１の回路基板１３０を突起１２３に位置決めすることができる。

【0049】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例によれば、第１の回路基板１３０には素子が設けられていてもよく、第１の固定部１１０と第２の固定部１２０とのうちの少なくとも１つには、素子を収容するための回避溝が設けられる。例えば、素子はセンサモジュール１３１と同一の第１の回路基板１３０の表面に位置してもよく、且つ該表面は第２の固定部１２０に向かい、第２の固定部１２０には回避溝が設けられており、素子は回避溝内に位置することができる。こうすることにより、センサユニット１００の厚さを減少させることができる。

【0050】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、回避溝は複数であってもよく、複数の回避溝のうちの一部は素子を収容するために用いられ、複数の回避溝のうちの別の一部はセンサモジュール１３１を収容するために用いられることができる。本発明の他のいくつかの実施例において、回避溝は１つであってもよく、素子とセンサユニット１００はすべて回避溝内に位置する。こうすることにより、センサユニット１００の構造を簡素化することができる。

【0051】

本発明のいくつかの実施例によれば、第１の固定部１１０は金属ブロックであり、第２の固定部１２０は金属ブロックである。こうすると、センサユニット１００の重量を高めるとともに、第１の固定部１１０及び第２の固定部１２０がセンサユニット１００の重りとなって、センサユニット１００の取り付け安定性を向上させることができ、センサユニット１００が外力（例えば風による力）を受けて揺動してセンサモジュール１３１の検出精度に影響を及ぼすことを避けることができる。

【0052】

図３に示すように、本発明の実施例による慣性計測ユニット１０は、第１のホルダ２００、第２のホルダ３００、センサユニット１００、第１のバッファ部材５００、第２のバッファ部材６００及び第２の回路基板７００を備える。センサユニット１００は上記したようなセンサユニット１００であり、第２のホルダ３００は第１のホルダ２００に接続され、第２のホルダ３００は第１のホルダ２００に対向し且つ離間して配置される。例えば、第２のホルダ３００は少なくとも一部が第１のホルダ２００と積層し且つ離間して設けられることができる。センサユニット１００は第１のホルダ２００と第２のホルダ３００との間に位置し、第１のバッファ部材５００はセンサユニット１００と第１のホルダ２００との間に位置し、第２のバッファ部材６００はセンサユニット１００と第２のホルダ３００との間に位置する。第２の回路基板７００は第２のホルダ３００に接続され、第２の回路基板７００とセンサユニット１００は第２のホルダ３００の両側に位置する。例えば、第１のホルダ２００、第１のバッファ部材５００、センサユニット１００、第２のバッファ部材６００、第２のホルダ３００及び第２の回路基板７００は、順次に積層するように配置されてもよい。第２の回路基板７００は第１の回路基板１３０に電気的に接続される。

【0053】

図３に示すように、センサユニット１００はフレキシブル回路基板１３４及び第１のコネクタ１３５を備えてもよい。フレキシブル回路基板１３４の一端は第１の回路基板１３０に電気的に接続され、フレキシブル回路基板１３４のもう一端は取り付け空間外に位置する。第１のコネクタ１３５はフレキシブル回路基板１３４のもう一端に電気的に接続され、第２の回路基板７００には第１のコネクタ１３５と嵌合接続されるように構成される第２のコネクタ７１０が設けられる。こうすることにより、センサモジュール１３１により検出される情報は、フレキシブル回路基板１３４を介して第２の回路基板７００に伝送されることができる。第２の回路基板７００には、センサモジュール１３１の検出情報を記憶することができるコントローラが設けられてもよい。

【0054】

本発明の実施例による慣性計測ユニット１０では、第１の回路基板１３０の少なくとも一部を傾斜して設けることにより、第１の回路基板１３０上のセンサモジュール１３１が水平面に対して傾斜するようになるため、鉛直方向の振動は、第１の回路基板１３０上の傾斜面を基準とする３次元座標の３つの方向に割り当てられることができる。こうすることにより、センサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータが、鉛直方向の振動による影響を完全で単独に受けることを避けることができ、一部のみの振動成分がセンサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータに反映され、したがって振動がセンサモジュール１３１の鉛直方向の検出精度に与える影響を効果的に低減することができ、ひいてはセンサユニット１００の使用性能を向上させるとともに、センサユニット１００の測定レンジを拡大することができる。

【0055】

さらに、第１のホルダ２００とセンサユニット１００との間の動きを緩衝する第１のバッファ部材５００と、第２のホルダ３００とセンサユニット１００との間の動きを緩衝する第２のバッファ部材６００とを設けることにより、慣性計測ユニット１０の制振性能を向上させ、センサユニット１００が外力により揺動する確率を低減することができ、ひいてはセンサユニット１００の検出精度を向上させることができる。また、第１のホルダ２００と第２のホルダ３００の構造によって、センサユニット１００の取り付け作業が容易になる。

【0056】

本発明のいくつかの実施例によれば、第１のバッファ部材５００は制振用のコットンであってもよく、第２のバッファ部材６００は制振用のコットンであってもよい。第１のバッファ部材５００はセンサユニット１００に貼り付けられてもよく、第２のバッファ部材６００はセンサユニット１００に貼り付けられてもよい。例えば、第１のバッファ部材５００は、両面テープによってセンサユニット１００に貼り付けられてもよく、第２のバッファ部材６００は、両面テープによってセンサユニット１００に貼り付けられてもよい。第１のバッファ部材５００は第１のホルダ２００に貼り付けられてもよく、第２のバッファ部材６００は第２のホルダ３００に貼り付けられてもよい。例えば、第１のバッファ部材５００は両面テープによって第１のホルダ２００に貼り付けられてもよく、第２のバッファ部材６００は両面テープによって第２のホルダ３００に貼り付けられてもよい。本発明のいくつかの実施例において、第１のバッファ部材５００はリング状であってもよく、第２のバッファ部材６００はリング状であってもよい。

【0057】

図３に示すように、本発明のいくつかの実施例によれば、慣性計測ユニット１０は、間隔を空けて配列される複数の支持柱４００を更に備えることができる。支持柱４００の一端は第１のホルダ２００に接続され、支持柱４００のもう一端は第２のホルダ３００に接続される。なお、ここで言及される「複数」とは、２つおよび２つ以上を意味する。例えば、支持柱４００は４つであってもよく、４つの支持柱４００は間隔を空けて配列される。４つの支持柱４００を設けることにより、第１のホルダ２００を第２のホルダ３００から離間させて、センサユニット１００を取り付けるための取り付けチャンバを画定することができる。

【0058】

図３に示すように、本発明のいくつかの実施例において、支持柱４００の一端はねじ型の締め付け部材を介して第１のホルダ２００に接続され、支持柱４００のもう一端はねじ型の締め付け部材を介して第２のホルダ３００に接続され、第２の回路基板７００はねじ型の締め付け部材を介して第２のホルダ３００に接続される。例えば、第１のホルダ２００には第１のねじ穴が設けられてもよく、そのうちの１つのねじ型の締め付け部材が第１のねじ穴に嵌合接続されることができ、第２のホルダ３００には第２のねじ穴が設けられてもよく、もう１つのねじ型の締め付け部材が第２のねじ穴に嵌合接続されてもよい。こうすることにより、慣性計測ユニット１０の組み立て及び取り外しが容易になる。本発明のいくつかの実施例において、第１のコネクタ１３５と第２のコネクタ７１０とは差し込み方式によって接続されてもよい。

【0059】

図４に示すように、本発明の実施例による移動機器１は、上記したような慣性計測ユニット１０を備える。

【0060】

本発明の実施例による移動機器１では、第１の回路基板１３０の少なくとも一部を傾斜して設けることにより、第１の回路基板１３０上のセンサモジュール１３１が水平面に対して傾斜するため、鉛直方向の振動は、第１の回路基板１３０上の傾斜面を基準とする３次元座標の３つの方向に割り当てられることができる。これにより、鉛直方向の振動がセンサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータに完全で単独に影響を与えることを回避することができ、一部のみの振動成分がセンサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータに反映され、振動がセンサモジュール１３１の鉛直方向の検出精度に与える影響を効果的に低減することができ、ひいてはセンサユニット１００の使用性能を向上させるとともに、センサユニット１００の測定レンジを拡大することができる。また、第１のホルダ２００とセンサユニット１００との間の動きを緩衝する第１のバッファ部材５００と、第２のホルダ３００とセンサユニット１００との間の動きを緩衝する第２のバッファ部材６００とを設けることにより、慣性計測ユニット１０の制振性能を向上させ、センサユニット１００が外力により揺動する確率を低減することができ、ひいてはセンサユニット１００の検出精度を向上させることができる。さらに、第１のホルダ２００と第２のホルダ３００の構造によって、センサユニット１００の取り付けが容易になる。

【0061】

本発明のいくつかの実施例によれば、移動機器１は、無人キャリア、飛行体、ロボットなどであってもよい。

【0062】

なお、本発明の記述において、「第１の」、「第２の」という用語は説明のために用いられるものに過ぎず、相対的な重要性を示すか又は暗示するもの或いは対応する技術的構成の数を示すものとして理解されてはならない。すなわち、「第１の」、「第２の」により限定されている構成は１つ又は複数の該構成を、明示的または暗示的に含むことができる。本発明の記述において、「複数」とは、明確で具体的な限定がない限り、２つ又は２つ以上を意味する。

【0063】

本発明において、明確な規定や限定がない限り、「取り付ける」、「連結する」、「接続する」、「固定する」などの用語は、広義的に理解されるべきである。例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、又は一体化されてもよい。機械的接続であってもよく、電気的接続であってもよく、通信であってもよい。直接接続であってもよく、中間媒体を介して間接的に繋がってもよく、２つの要素の内部の連通又は２つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、本発明における上記の用語の具体的な意味を具体的な状況に応じて理解することができる。

【0064】

本発明において、明確な規定及び限定がない限り、第１の構成が第２の構成の「上」又は「下」にあるとは、第１の構成と第２の構成とが直接接触するか、又は第１の構成と第２の構成が中間媒体を介して間接的に接触することを意味するものであってもよい。また、第１の構成が第２の構成の「上」、「上方」又は「上部」にあるとは、第１の構成が第２の構成の真上又は斜め上方にあることを意味するか、又は、単に第１の構成の水平高さが第２の構成より高いことを意味するものであってもよい。第１の構成が第２の構成の「下」、「下方」又は「下部」にあるとは、第１の構成が第２の構成の真下又は斜め下方にあることを意味するか、又は、単に第１の構成の水平高さが第２の構成より低いことを意味するものであってもよい。

【0065】

本明細書の記述において、「１つの実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体的な例」、又は「いくつかの例」などの用語は、対応する実施例又は例に記載の具体的な特徴、構造、材料、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施例又は例に含まれていることを意味する。本明細書において、上記の用語に対する例示的な表現は、必ずしも同じ実施例又は例を対象とする必要はない。また、記述される具体的な特徴、構造、材料、又は特性は、いずれか１つ又は複数の実施例や例において適切に結合されてもよい。なお、互いに矛盾しない限り、当業者は、本明細書で記述された異なる実施例又は例、及び、異なる実施例又は例による構成を結合及び組み合わせてもよい。

【0066】

本発明の実施例を図示し且つ説明したが、本発明の原理及び趣旨を逸脱しない範囲において、これら実施例は様々な変化、修正、差し替え、変形が行われることが可能であること、及び、本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等物により決められることを、当業者であれば理解することができる。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明の実施例による上述の案は、センサの設計及び生産プロセスに適用されることができる。少なくとも一部の第１の回路基板を、移動機器に対して傾斜するように配置することにより、移動機器が離陸、飛行及び着陸するときに鉛直方向において発生する振動の幅が大きくても、第１の回路基板上のセンサモジュールが水平面に対して傾斜するため、鉛直方向における振動がセンサモジュールに直接作用してしまうことを避けることができ、センサモジュールに伝わるのが一部のみの振動分量しかないので、振動がセンサモジュールの検出精度に与える影響を効果的に低減することができ、ひいてはセンサユニットの使用性能を向上させるとともに、センサユニットの測定レンジを拡大することができる。また、第１のホルダとセンサユニットとの間の動きを緩衝する第１のバッファ部材と、第２のホルダとセンサユニットとの間の動きを緩衝する第２のバッファ部材とを設けることにより、慣性計測ユニットの制振性能を向上させ、センサユニットが外力により揺動する確率を下げることができ、ひいてはセンサユニットの検出精度を向上させることができる。さらに、第１のホルダ及び第２のホルダの構造によって、センサユニットの取り付け作業が容易になる。

【符号の説明】

【0068】

１ 移動機器
１０ 慣性計測ユニット
１００ センサユニット
１１０ 第１の固定部、１１１ 第１の取付穴、１１２ 第１の取付柱、１１３ 第１の表面、１１４ 第２の表面
１２０ 第２の固定部、１２１ 第２の取付穴、１２２ 第２の取付柱、１２３ 突起、１２５ 第３の表面、１２６ 第４の表面
１３０ 第１の回路基板、１３１ センサモジュール、１３３ 第３の取付穴、１３４ フレキシブル回路基板、１３５ 第１のコネクタ
１４０ 締め付け部材
２００ 第１のホルダ、３００ 第２のホルダ、４００ 支持柱、５００ 第１のバッファ部材、６００ 第２のバッファ部材、７００ 第２の回路基板、７１０ 第２のコネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2021-07-30

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサユニットであって、
第１の固定部と、
前記第１の固定部に接続され、前記第１の固定部に対向し且つ離間して配置されて取り付け空間を画定する第２の固定部と、
少なくとも１つのセンサモジュールが設けられている第１の回路基板と、を備え、
前記第１の回路基板は前記取り付け空間に設けられ、前記第１の回路基板は前記第１の固定部と前記第２の固定部とのうちの少なくとも１つに固定接続され、前記第１の回路基板は少なくとも一部が水平面に対して平行にもならなく垂直にもならない
ことを特徴とするセンサユニット。

【請求項2】

前記第１の回路基板の第１の方向において、前記第１の回路基板は、互いに対向する第１の端と第２の端を有し、
前記第１の端から前記第２の端に向かう方向において、前記第１の回路基板は、第２の方向に沿って傾斜し、
前記第１の方向は前記水平面に平行し、前記第２の方向は前記水平面に垂直する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。

【請求項3】

前記第１の固定部は第１の表面を含み、前記第１の表面は前記取り付け空間内に位置し、
前記第１の表面は前記第１の回路基板に平行する
ことを特徴とする請求項２に記載のセンサユニット。

【請求項4】

前記第１の固定部は第２の表面を更に含み、前記第２の表面は前記第１の表面に対向し、且つ前記第２の表面は前記取り付け空間外に位置し、
前記第２の表面は前記水平面に平行する
ことを特徴とする請求項３に記載のセンサユニット。

【請求項5】

前記第２の固定部は第３の表面を含み、前記第３の表面は前記取り付け空間内に位置し、
前記第３の表面は前記第１の回路基板に平行する
ことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一項に記載のセンサユニット。

【請求項6】

前記第２の固定部は第４の表面を更に含み、前記第４の表面は前記第３の表面に対向し、且つ前記第４の表面は前記取り付け空間外に位置し、
前記第４の表面は前記水平面に平行する
ことを特徴とする請求項５に記載のセンサユニット。

【請求項7】

締め付け部材を更に備え、
前記第１の固定部は第１の取付穴を有し、前記第２の固定部は第２の取付穴を有し、前記締め付け部材は前記第１の取付穴及び前記第２の取付穴に挿設される
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のセンサユニット。

【請求項8】

前記第１の固定部の、前記第２の固定部に向かう側には第１の取付柱が設けられ、
前記第２の固定部の、前記第１の固定部に向かう側には第２の取付柱が設けられ、前記第２の取付柱は前記第１の取付柱に対向し、
前記第１の回路基板は、前記第１の取付柱と前記第２の取付柱との間に挟まれるように設けられる
ことを特徴とする請求項７に記載のセンサユニット。

【請求項9】

前記第１の取付穴は、前記第１の取付柱に設けられ、且つ前記第１の取付柱及び第１の固定部を貫通し、
前記第２の取付穴は、前記第２の固定部に設けられ、且つ前記第２の取付柱及び第２の固定部を貫通し、
前記第１の回路基板には第３の取付穴が設けられ、
前記締め付け部材は、前記第１の取付穴、前記第３の取付穴及び前記第２の取付穴に順次に挿入するように構成される
ことを特徴とする請求項８に記載のセンサユニット。

【請求項10】

前記第２の取付柱の自由端には突起が設けられており、前記第２の取付穴は前記突起を貫通し、前記突起は前記第３の取付穴に挿設されるように構成される
ことを特徴とする請求項９に記載のセンサユニット。

【請求項11】

前記センサユニットはフレキシブル回路基板及び第１のコネクタを更に備え、前記フレキシブル回路基板の一端は前記第１の回路基板に電気的に接続され、前記フレキシブル回路基板のもう一端は前記取り付け空間外に位置し、前記第１のコネクタは前記フレキシブル回路基板のもう一端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のセンサユニット。

【請求項12】

慣性計測ユニットであって、
第１のホルダと、第２のホルダと、を備え、
前記第２のホルダは、前記第１のホルダに接続され、前記第１のホルダに対向し且つ離間して配置され、
前記センサユニットは請求項１ないし１１のいずれか一項に記載のセンサユニットであり、前記センサユニットは前記第１のホルダと前記第２のホルダとの間に位置する
ことを特徴とする慣性計測ユニット。

【請求項13】

前記慣性計測ユニットは、第１のバッファ部材と、第２のバッファ部材と、を更に備え、
前記第１のバッファ部材は前記センサユニットと前記第１のホルダとの間に位置し、
前記第２のバッファ部材は前記センサユニットと前記第２のホルダとの間に位置する
ことを特徴とする請求項１２に記載の慣性計測ユニット。

【請求項14】

前記慣性計測ユニットは、第２の回路基板を更に備え、
前記センサユニットは請求項１１に記載のセンサユニットであり、
前記第２の回路基板は前記第２のホルダに接続され、前記第２の回路基板と前記センサユニットは前記第２のホルダの両側に位置し、前記第２の回路基板は前記第１の回路基板に電気的に接続され、前記第２の回路基板には前記第１のコネクタと嵌合接続されるように構成される第２のコネクタが設けられる
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の慣性計測ユニット。

【請求項15】

移動機器であって、
請求項１２ないし１４のいずれか一項に記載の慣性計測ユニットを備える
ことを特徴とする移動機器。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0010】

本発明のいくつかの実施例において、第１の固定部は第２の表面を更に含み、第２の表面は第１の表面に対向し、且つ第２の表面は取り付け空間外に位置し、第２の表面は水平面に平行する。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0012】

本発明のいくつかの実施例において、第２の固定部は第４の表面を更に含み、第４の表面は第３の表面に対向し、且つ第４の表面は取り付け空間外に位置し、第４の表面は水平面に平行する。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0017】

本発明の実施例による慣性計測ユニットは、第１のホルダと、第２のホルダと、上記したようなセンサユニットと、第１のバッファ部材と、第２のバッファ部材と、第２の回路基板と、を備える。第２のホルダは、第１のホルダに接続されるとともに、第１のホルダに対向し且つ離間するように配置される。センサユニットは第１のホルダと第２のホルダとの間に位置し、センサユニットはフレキシブル回路基板及び第１のコネクタを更に備え、フレキシブル回路基板の一端は第１の回路基板に電気的に接続され、フレキシブル回路基板のもう一端は取り付け空間外に位置し、第１のコネクタはフレキシブル回路基板のもう一端に電気的に接続される。第１のバッファ部材はセンサユニットと第１のホルダとの間に位置する。第２のバッファ部材はセンサユニットと第２のホルダとの間に位置する。第２の回路基板は第２のホルダに接続され、第２の回路基板とセンサユニットは第２のホルダの両側に位置し、第２の回路基板は第１の回路基板に電気的に接続され、第２の回路基板には第１のコネクタと嵌合接続されるように構成される第２のコネクタが設けられている。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0022】

以下、図面を参照しながら実施例を説明するため、本発明の前述の、及び／又は、付加的な態様及び利点は明確で容易に理解されうるようになる。

【図1】本発明の実施例によるセンサユニットの構造模式図である。

【図2】本発明の実施例によるセンサユニットの構造爆発図である。

【図3】本発明の実施例による移動機器の構造模式図である。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0030】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例によれば、第１の回路基板１３０の第１の方向において、第１の回路基板１３０は互いに対向する第１の端と第２の端を有し、第１の端から第２の端に向かう方向において、第１の回路基板１３０は第２の方向に沿って傾斜する。ここで、第１の方向は水平面に平行し、第２の方向は水平面に垂直する。つまり、第１の端から第２の端に向かう方向において、第１の回路基板１３０は水平面から漸次に離れる。例えば、第１の回路基板１３０は矩形の平板部材であり、第１の回路基板１３０の長さ方向において、第１の回路基板１３０は互いに対向する第１の端と第２の端を含み、第１の端は水平面上に位置してもよく、第１の端から第２の端に向かう方向において、第１の回路基板１３０は水平面から漸次に離れ、第２の端が位置する高さは第１の端より高い。このように、容易に第１の回路基板１３０を傾斜して配置することができ、センサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータは鉛直方向の一部のみの振動による影響しか受けない。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0032】

例えば、第１の回路基板１３０と水平面との夾角が３０度であってもよく、第１の回路基板１３０上のセンサモジュール１３１により検出される、第１の回路基板１３０に基づく３次元座標系での慣性採集量がＡｘ、Ａｙ、Ａｚである場合、水平面に基づく３次元座標系での３つの成分に変換すると、Ａｘ×ｃｏｓａ＋Ａｚ×ｓｉｎａ、Ａｙ、Ａｚ×ｃｏｓａ－Ａｘ×ｓｉｎａを得ることができる。ここで、ａは第１の回路基板１３０と水平面とが挟む角度である。

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0033】

図１及び図２に示すように、本発明のいくつかの実施例において、第１の固定部１１０は第１の表面１１３を備え、第１の表面１１３は取り付け空間内に位置し、第１の表面１１３は第１の回路基板１３０に平行する。つまり、第１の固定部１１０の、取り付け空間の一部の壁面を構成する表面は傾斜面であり、言い換えると、第１の固定部１１０の、取り付け空間の一部の壁面を構成する表面は水平面と０度より大きい角度を挟み、第１の固定部１１０の、取り付け空間の一部の壁面を構成する表面は第１の回路基板１３０に適応するように配置される。このように、第１の固定部１１０が第１の回路基板１３０に適応するように第１の固定部１１０の形状を構成することにより、第１の回路基板１３０の取り付け作業を容易にするとともに、センサユニット１００の厚さを減少させることができる。

【手続補正9】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0035】

例えば、第１の回路基板１３０の長さ方向においては第１の表面１１３と第２の表面１１４との間の距離が漸次に縮小し、第１の回路基板１３０の幅方向においては第１の表面１１３と第２の表面１１４との間の距離が一定である（すなわち、第１の固定部１１０の厚さは第１の回路基板１３０の長さ方向に沿って漸次に小さくなり、且つ第１の固定部１１０の、幅方向における断面形状は矩形である）。又は、例えば、第１の回路基板１３０の幅方向においては第１の表面１１３と第２の表面１１４との間の距離が漸次に増大し、第１の回路基板１３０の長さ方向においては第１の表面１１３と第２の表面１１４との間の距離が一定である。

【手続補正10】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0040】

図２に示すように、本発明のいくつかの実施例によれば、センサユニット１００は締め付け部材１４０を更に備える。第１の固定部１１０は第１の取付穴１１１を有し、第２の固定部１２０は第２の取付穴１２１を有し、締め付け部材１４０は第１の取付穴１１１及び第２の取付穴１２１に挿設される。例えば、第１の取付穴１１１は第１の固定部１１０の厚さ方向に沿って第１の固定部１１０を貫通してもよく、第２の取付穴１２１は第２の固定部１２０上の溝として形成され且つ第２の固定部１２０を貫通せず、締め付け部材１４０は第１の取付穴１１１を通し且つその一端が第２の取付穴１２１に差し込まれてもよい。又は、例えば、第１の取付穴１１１は第１の固定部１１０の厚さ方向に沿って第１の固定部１１０を貫通してもよく、第２の取付穴１２１は第２の固定部１２０の厚さ方向に沿って第２の固定部１２０を貫通してもよく、締め付け部材１４０は第１の取付穴１１１を通し且つその一端が第２の取付穴１２１に差し込まれてもよい。こうすると、締め付け部材１４０によって第１の固定部１１０と第２の固定部１２０とを接続することができ、構造が簡単で且つ操作が便利であり、センサユニット１００の取り付け作業を簡略化することができる。

【手続補正11】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0052】

本発明の実施例による慣性計測ユニットは、第１のホルダ、第２のホルダ、センサユニット１００、第１のバッファ部材、第２のバッファ部材及び第２の回路基板を備える。センサユニット１００は上記したようなセンサユニット１００であり、第２のホルダは第１のホルダに接続され、第２のホルダは第１のホルダに対向し且つ離間して配置される。例えば、第２のホルダは少なくとも一部が第１のホルダと積層し且つ離間して設けられることができる。センサユニット１００は第１のホルダと第２のホルダとの間に位置し、第１のバッファ部材はセンサユニット１００と第１のホルダとの間に位置し、第２のバッファ部材はセンサユニット１００と第２のホルダとの間に位置する。第２の回路基板は第２のホルダに接続され、第２の回路基板とセンサユニット１００は第２のホルダの両側に位置する。例えば、第１のホルダ、第１のバッファ部材、センサユニット１００、第２のバッファ部材、第２のホルダ及び第２の回路基板は、順次に積層するように配置されてもよい。第２の回路基板は第１の回路基板１３０に電気的に接続される。

【手続補正12】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0053】

図２に示すように、センサユニット１００はフレキシブル回路基板１３４及び第１のコネクタ１３５を備えてもよい。フレキシブル回路基板１３４の一端は第１の回路基板１３０に電気的に接続され、フレキシブル回路基板１３４のもう一端は取り付け空間外に位置する。第１のコネクタ１３５はフレキシブル回路基板１３４のもう一端に電気的に接続され、第２の回路基板には第１のコネクタ１３５と嵌合接続されるように構成される第２のコネクタが設けられる。こうすることにより、センサモジュール１３１により検出される情報は、フレキシブル回路基板１３４を介して第２の回路基板に伝送されることができる。第２の回路基板には、センサモジュール１３１の検出情報を記憶することができるコントローラが設けられてもよい。

【手続補正13】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0054】

本発明の実施例による慣性計測ユニットでは、第１の回路基板１３０の少なくとも一部を傾斜して設けることにより、第１の回路基板１３０上のセンサモジュール１３１が水平面に対して傾斜するようになるため、鉛直方向の振動は、第１の回路基板１３０上の傾斜面を基準とする３次元座標の３つの方向に割り当てられることができる。こうすることにより、センサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータが、鉛直方向の振動による影響を完全で単独に受けることを避けることができ、一部のみの振動成分がセンサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータに反映され、したがって振動がセンサモジュール１３１の鉛直方向の検出精度に与える影響を効果的に低減することができ、ひいてはセンサユニット１００の使用性能を向上させるとともに、センサユニット１００の測定レンジを拡大することができる。

【手続補正14】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0055】

さらに、第１のホルダとセンサユニット１００との間の動きを緩衝する第１のバッファ部材と、第２のホルダとセンサユニット１００との間の動きを緩衝する第２のバッファ部材とを設けることにより、慣性計測ユニットの制振性能を向上させ、センサユニット１００が外力により揺動する確率を低減することができ、ひいてはセンサユニット１００の検出精度を向上させることができる。また、第１のホルダと第２のホルダの構造によって、センサユニット１００の取り付け作業が容易になる。

【手続補正15】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0056】

本発明のいくつかの実施例によれば、第１のバッファ部材は制振用のコットンであってもよく、第２のバッファ部材は制振用のコットンであってもよい。第１のバッファ部材はセンサユニット１００に貼り付けられてもよく、第２のバッファ部材はセンサユニット１００に貼り付けられてもよい。例えば、第１のバッファ部材は、両面テープによってセンサユニット１００に貼り付けられてもよく、第２のバッファ部材は、両面テープによってセンサユニット１００に貼り付けられてもよい。第１のバッファ部材は第１のホルダに貼り付けられてもよく、第２のバッファ部材は第２のホルダに貼り付けられてもよい。例えば、第１のバッファ部材は両面テープによって第１のホルダ２００に貼り付けられてもよく、第２のバッファ部材は両面テープによって第２のホルダに貼り付けられてもよい。本発明のいくつかの実施例において、第１のバッファ部材はリング状であってもよく、第２のバッファ部材はリング状であってもよい。

【手続補正16】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0057】

本発明のいくつかの実施例によれば、慣性計測ユニットは、間隔を空けて配列される複数の支持柱を更に備えることができる。支持柱の一端は第１のホルダに接続され、支持柱のもう一端は第２のホルダに接続される。なお、ここで言及される「複数」とは、２つおよび２つ以上を意味する。例えば、支持柱は４つであってもよく、４つの支持柱は間隔を空けて配列される。４つの支持柱を設けることにより、第１のホルダを第２のホルダから離間させて、センサユニット１００を取り付けるための取り付けチャンバを画定することができる。

【手続補正17】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0058】

本発明のいくつかの実施例において、支持柱の一端はねじ型の締め付け部材を介して第１のホルダに接続され、支持柱のもう一端はねじ型の締め付け部材を介して第２のホルダに接続され、第２の回路基板はねじ型の締め付け部材を介して第２のホルダに接続される。例えば、第１のホルダには第１のねじ穴が設けられてもよく、そのうちの１つのねじ型の締め付け部材が第１のねじ穴に嵌合接続されることができ、第２のホルダには第２のねじ穴が設けられてもよく、もう１つのねじ型の締め付け部材が第２のねじ穴に嵌合接続されてもよい。こうすることにより、慣性計測ユニットの組み立て及び取り外しが容易になる。本発明のいくつかの実施例において、第１のコネクタ１３５と第２のコネクタとは差し込み方式によって接続されてもよい。

【手続補正18】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0059】

図３に示すように、本発明の実施例による移動機器１は、上記したような慣性計測ユニット１０を備える。

【手続補正19】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0060】

本発明の実施例による移動機器１では、第１の回路基板１３０の少なくとも一部を傾斜して設けることにより、第１の回路基板１３０上のセンサモジュール１３１が水平面に対して傾斜するため、鉛直方向の振動は、第１の回路基板１３０上の傾斜面を基準とする３次元座標の３つの方向に割り当てられることができる。これにより、鉛直方向の振動がセンサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータに完全で単独に影響を与えることを回避することができ、一部のみの振動成分がセンサモジュール１３１により検出される鉛直方向の動きパラメータに反映され、振動がセンサモジュール１３１の鉛直方向の検出精度に与える影響を効果的に低減することができ、ひいてはセンサユニット１００の使用性能を向上させるとともに、センサユニット１００の測定レンジを拡大することができる。また、第１のホルダとセンサユニット１００との間の動きを緩衝する第１のバッファ部材と、第２のホルダとセンサユニット１００との間の動きを緩衝する第２のバッファ部材とを設けることにより、慣性計測ユニットの制振性能を向上させ、センサユニット１００が外力により揺動する確率を低減することができ、ひいてはセンサユニット１００の検出精度を向上させることができる。さらに、第１のホルダと第２のホルダの構造によって、センサユニット１００の取り付けが容易になる。

【手続補正20】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0068】

１ 移動機器
１００ センサユニット
１１０ 第１の固定部、１１１ 第１の取付穴、１１２ 第１の取付柱、１１３ 第１の表面、１１４ 第２の表面
１２０ 第２の固定部、１２１ 第２の取付穴、１２２ 第２の取付柱、１２３ 突起、１２５ 第３の表面、１２６ 第４の表面
１３０ 第１の回路基板、１３１ センサモジュール、１３３ 第３の取付穴、１３４ フレキシブル回路基板、１３５ 第１のコネクタ
１４０ 締め付け部材

【手続補正21】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】