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公開番号2025059142
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023168957
出願日2023-09-29
発明の名称センサデバイス
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01D 21/02 20060101AFI20250403BHJP(測定;試験)
要約【課題】未知信号の推定精度を高めることができるセンサデバイスを提供することを目的とする。
【解決手段】このセンサデバイスは、複数のセンサと、オンライン推定器と、を備える。前記複数のセンサのそれぞれは、未知入力と既知入力とを含む入力信号が入力されるように構成されている。前記オンライン推定器は、前記複数のセンサのそれぞれの前記未知入力に対する応答係数を逐次的に更新するための第1演算と、前記複数のセンサのそれぞれで推定された前記未知入力の推定値の線形和を求める第2演算と、を行う演算部を有する。このセンサデバイスは、更新後の前記応答係数を用いて、前記未知入力の推定値を更新する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のセンサと、オンライン推定器と、を備え、
前記複数のセンサのそれぞれは、未知入力と既知入力とを含む入力信号が入力されるように構成され、
前記オンライン推定器は、
前記複数のセンサのそれぞれの前記未知入力に対する応答係数を逐次的に更新するための第１演算と、
前記複数のセンサのそれぞれで推定された前記未知入力の推定値の線形和を求める第２演算と、を行う演算部を有し、
更新後の前記応答係数を用いて、それぞれのセンサにおける前記未知入力の推定値を更新する、センサデバイス。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記複数のセンサを構成するそれぞれのセンサは、ほかのセンサと接続され、
前記入力信号は、前記複数のセンサの間で相互作用する、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項３】
特徴変換部をさらに有し、
前記複数のセンサに入力される入力信号は、前記特徴変換部で重みが印加されている、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項４】
特徴変換部をさらに有し、
前記複数のセンサに入力される入力信号は、前記特徴変換部で基底関数により非線形変換されている、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項５】
前記第１演算は、分散型カルマンフィルタに従って行われる、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項６】
前記第１演算において、更新後の応答係数は、前記複数のセンサのそれぞれについて求められ、
前記更新後の応答係数は、前記入力信号の観測値と、更新前の応答係数と更新前の前記未知入力の推定値との積と、の差分に、係数をかけた値を、前記更新前の応答係数に加えることで求められる、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項７】
前記未知入力の推定値は、前記複数のセンサのそれぞれで更新され、
更新後の前記未知入力の推定値は、前記入力信号の観測値から前記既知入力の成分を除き、更新後の前記応答係数で割ることで求められる、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項８】
前記第２演算において、前記未知入力の推定値のそれぞれに重みが印加されている、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項９】
既知入力計測センサをさらに備え、
前記既知入力計測センサは、前記既知入力を独立して計測する、請求項１に記載のセンサデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサデバイスに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
機器のオートメーション化に伴い、機器が置かれる周囲の環境を測定するセンサの重要性が高まっている。例えば、近年、センサフュージョンに注目が集まっている。センサフュージョンは、複数のセンサから得た情報を統合し、複合的に分析することで、目的に応じた情報処理を行う技術である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、加速度センサと角速度センサを含む複合センサが開示されている。特許文献１に記載の複合センサは、複数の加速度センサの出力信号に基づいて角速度センサの出力信号を補正し、角速度の推定精度を高めている。
【０００４】
また例えば、特許文献２には、液体量の測定システムが開示されている。特許文献２に記載の液体量の測定システムは、複数のセンサから構成される多重モデルの尤度を用いて、コンテナ内の液体のパラメータを評価している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０２０／１５８４８５号明細書
国際公開第０２／３５１８５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び特許文献２のシステムは、測定対象の入力信号の測定精度を向上することを目的としている。しかしながら、測定対象の入力信号の中に複数の信号が重畳されていた場合に、これらの複数の信号を含む入力信号から必要な情報のみを的確に切り分けて推定することは難しい。
【０００７】
本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の情報を含む入力信号から必要な情報を抽出し、必要な情報の推定精度を高めることができる、センサデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【０００９】
（１）第１の態様に係るセンサデバイスは、複数のセンサと、オンライン推定器と、を備える。前記複数のセンサのそれぞれは、未知入力と既知入力とを含む入力信号が入力されるように構成されている。前記オンライン推定器は、前記複数のセンサのそれぞれの前記未知入力に対する応答係数を逐次的に更新するための第１演算と、前記複数のセンサのそれぞれで推定された前記未知入力の推定値の線形和を求める第２演算と、を行う演算部を有する。このセンサデバイスは、更新後の前記応答係数を用いて、前記未知入力の推定値を更新する。
【００１０】
（２）上記態様に係るセンサデバイスにおいて、前記複数のセンサを構成するそれぞれのセンサは、ほかのセンサと接続され、前記入力信号は、前記複数のセンサの間で相互作用してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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