姿势检测装置的校正参数生成方法、用于生成姿势检测装置的校正参数的装置以及姿势检测装置制造方法及图纸

将旋转板（２３０）设置成使得上表面（２３１）处于水平（Ｓ１０），在长方体夹具（２１０）的表面（２２１）上，以Ｘ轴（第１轴）与表面（２１２）（第２面）垂直、Ｙ轴（第２轴）与表面（２１３）（第３面）垂直、Ｚ轴（第３轴）与表面（２１１）（第１面）垂直的方式，固定姿势检测装置（１）（Ｓ１２）。并且，在旋转板的上表面上依次固定长方体夹具的与表面（２１２、２１３、２１１）相对的各个表面（Ｓ１４、Ｓ２０、Ｓ２６），使旋转板静止或者以固定角速度旋转而取得姿势检测装置的检测值（Ｓ１６、８１８、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２８、Ｓ３０），生成校正参数（Ｓ３２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及校正参数生成方法、用于生成校正参数的装置以及带校正功能的姿势检测装置，它们用于将包含对3轴角速度或加速度进行检测的传感器的姿势检测装置的检测值，校正为规定的正交坐标系中的检测值。
技术介绍
近年来，通过角速度传感器及加速度传感器检测物体姿势的姿势检测装置被用于各种用途。例如，在日本特开平9-106322号公报中记载了如下这样的头戴式显示器该头戴式显示器通过检测用户的头部姿势而使位于眼前的显示器所显示的影像与头部动作联动地变化，能体验到虚拟空间。处于用户头部姿势角内的影像反映在头戴式显示器上。为了检测该姿势角，将具有角速度传感器及加速度传感器的姿势检测装置安装在头戴式显示器的规定位置。在安装姿势检测装置时，如果安装成传感器的检测轴与用于表示头部姿势角的正交坐标系的3个轴分别平行，则由于该安装角的误差而导致姿势检测装置的检测值含有误差。因此，严格地规定了安装姿势检测装置的位置及角度。
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，如果在姿势检测装置内部安装传感器时安装角稍微偏移，则即使严格规定了安装姿势检测装置的位置及角度也无法获得高精度的检测结果。从成本方面来说，要求传感器的安装角不存在误差是不现实的，所以预先计算安装角误差，利用与安装角误差相应的校正参数来校正姿势检测装置的检测值。式⑴以及式⑵分别表示使用了校正参数的角速度传感器用校正式以及加速度传感器用校正式。fG (x) = fG ip) +Jfe (ρ\χ - + ο(| χ I)· · ·(1)_8] fA(x) = fA[p)+Jh (p){x _ p) + φ I)"·(2)在式(1)中，函数矩阵式(雅可比矩阵式)Jfe是角速度传感器用的校正参数，fe(x) 和fe(P)分别是角速度传感器的本次校正值和上次校正值(理想值)。同样，在式⑵中， 函数矩阵式(雅可比矩阵式)JfA是加速度传感器用的校正参数，fA(x)和fA(P)分别是加速度传感器的本次校正值和上次校正值(理想值)。另外，在式(1)、式O)中，X和P分别是角速度传感器的本次检测值和上次检测值，O是朗道符号。因为传感器的安装角误差对于每个姿势检测装置而不同，所以在出厂测试等时要针对各个姿势检测装置生成式(1)、式O)的校正参数(JfG、JfA)。图13A 图13C以及图 14A 图14C示出了生成校正参数(Jfe、JfA)的现有方法。在现有方法中，首先，将姿势检测5装置设置在安装于工作台510上的插座520中，按照图13A 图13C所示的步骤，使旋转臂 530绕X轴、绕Y轴、绕Z轴以规定的角速度进行旋转，取得姿势检测装置的各检测值，将各检测值和各理想值代入式(1)而获得联立方程式，对该联立方程式进行求解，生成角速度传感器用的校正参数。此外，按照图14A 图14C所示的步骤操作旋转臂530，使其静止于 X轴、Y轴、Z轴的正方向为铅直向上的状态(铅直向下地施加重力加速度的状态)，取得姿势检测装置的各检测值，将各检测值和各理想值代入式( 而获得联立方程式，对该联立方程式进行求解，生成加速度传感器用的校正参数。在图13A 图13C以及图14A 图14C所示的旋转臂530的操作中，如果工作台 510相对于X轴、Y轴、Z轴未按规定角度准确地进行固定，则无法取得准确地反映角速度传感器以及加速度传感器的安装角误差的检测值。但是，为了使工作台510相对于X轴、Y轴、 Z轴按规定角度准确地进行固定，包含工作台510以及旋转臂530的用于生成校正参数的装置500趋于大型化。另外，为了使工作台510相对于X轴、Y轴、Z轴按规定角度准确地进行固定，需要相当长的时间。为了生成针对同时包含角速度传感器和加速度传感器的姿势检测装置的校正参数，需要分别进行图13A 图13C所示的旋转臂530的操作和图14A 图 14C所示的旋转臂530的操作，所以更加耗费时间。因此，在现有方法中存在校正参数的生成成本高的问题。本专利技术是鉴于以上这样的问题点而完成的，根据本专利技术的几个方式，能够提供一种校正参数生成方法，该校正参数生成方法能以更低的成本生成用于校正由传感器安装角误差引起的检测值误差的校正参数，此外，还提供能够以更低的成本实现的用于生成校正参数的装置以及带校正功能的姿势检测装置。解决问题的手段(1)本专利技术提供一种姿势检测装置的校正参数生成方法，该姿势检测装置包含对角速度或加速度进行检测的第1传感器、第2传感器和第3传感器，所述第1传感器、第2传感器和第3传感器被安装成检测轴分别与相互垂直的第1轴、第2轴和第3轴大致平行，该校正参数生成方法生成校正式的校正参数，该校正式将根据所述第1传感器、所述第2传感器和所述第3传感器的检测信号检测物体姿势的姿势检测装置的检测值，校正成以所述第 1轴、所述第2轴和所述第3轴为坐标轴的正交坐标系中的检测值，其特征在于，该校正参数生成方法包含以下步骤将旋转板设置成使得上表面处于水平；在具有相互垂直的第1面、 第2面、第3面的长方体形状的夹具的所述第1面上，以所述第1轴与所述第2面垂直、所述第2轴与所述第3面垂直、所述第3轴与所述第1面垂直的方式，固定所述姿势检测装置； 第1检测值取得步骤，将所述夹具的与所述第2面相对的面固定在所述旋转板的所述上表面，使所述旋转板静止或以规定角速度旋转，取得所述姿势检测装置的检测值；第2检测值取得步骤，将所述夹具的与所述第3面相对的面固定在所述旋转板的所述上表面，使所述旋转板静止或以规定角速度旋转，取得所述姿势检测装置的检测值；第3检测值取得步骤， 将所述夹具的与所述第1面相对的面固定在所述旋转板的所述上表面，使所述旋转板静止或以规定角速度旋转，取得所述姿势检测装置的检测值；以及校正参数生成步骤，根据所取得的检测值生成所述校正参数。在考虑将X轴、Y轴、Z轴作为坐标轴的正交坐标系的情况下，不特别限定第1轴、 第2轴、第3轴与X轴、Y轴、Z轴之间的对应关系。根据本专利技术，由于采用了长方体形状的夹具，所以很容易在第1面上，以第1轴、第 2轴、第3轴与夹具的第1面、第2面、第3面分别垂直的方式，固定姿势检测装置。并且，如果将旋转板设置为使得上表面处于水平，则仅通过将夹具的与第2面、第3面、第1面相对的面分别固定在旋转板的上表面，就能简单地使第1轴、第2轴、第3轴分别与铅直方向平行。此外，在第1轴、第2轴、第3轴分别与铅直方向平行的状态下，使旋转板静止或旋转， 由此，能够在短时间内简单地取得加速度传感器或角速度传感器的检测值。S卩，只需要最初一次性地将旋转板设置为使得上表面处于水平，就能够固定旋转板的旋转方向，所以能够大幅地缩短用于取得与第1轴、第2轴、第3轴相关的检测值的设置时间。因此，根据本专利技术，能够以更低的成本生成用于校正由传感器的安装角误差引起的检测值误差的校正参数。(2)在本专利技术的姿势检测装置的校正参数生成方法中，所述校正式可以包含用于将所述第1传感器、所述第2传感器和所述第3传感器的各检测值校正成所述正交坐标系中的各检测值的第1校正矩阵、第2校正矩阵和第3校正矩阵，作为所述校正参数，并且，所述校正式表示为通过下述方式得到的3个矩阵之和，该方式为将所述第1校正矩阵、所述第2校正矩阵和所述第3校正矩阵各自与分别包含对所述第1传感器、所述第2传感器和所述第3本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种姿势检测装置的校正参数生成方法，该姿势检测装置包含对角速度或加速度进行检测的第１传感器、第２传感器和第３传感器，所述第１传感器、第２传感器和第３传感器被安装成检测轴分别与相互垂直的第１轴、第２轴和第３轴大致平行，该校正参数生成方法生成校正式的校正参数，该校正式将根据所述第１传感器、所述第２传感器和所述第３传感器的检测信号检测物体姿势的所述姿势检测装置的检测值，校正成以所述第１轴、所述第２轴和所述第３轴为坐标轴的正交坐标系中的检测值，其特征在于，该校正参数生成方法包含以下步骤：将旋转板设置成使得上表面处于水平；在具有相互垂直的第１面、第２面、第３面的长方体形状的夹具的所述第１面上，以所述第１轴与所述第２面垂直、所述第２轴与所述第３面垂直、所述第３轴与所述第１面垂直的方式，固定所述姿势检测装置；第１检测值取得步骤，将所述夹具的与所述第２面相对的面固定在所述旋转板的所述上表面，使所述旋转板静止或以规定角速度旋转，取得所述姿势检测装置的检测值；第２检测值取得步骤，将所述夹具的与所述第３面相对的面固定在所述旋转板的所述上表面，使所述旋转板静止或以规定角速度旋转，取得所述姿势检测装置的检测值；第３检测值取得步骤，将所述夹具的与所述第１面相对的面固定在所述旋转板的所述上表面，使所述旋转板静止或以规定角速度旋转，取得所述姿势检测装置的检测值；以及校正参数生成步骤，根据所取得的检测值生成所述校正参数。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇田川裕文，
申请(专利权)人：爱普生拓优科梦株式会社，
类型：发明
国别省市：JP