JP2002530652A - 移動と警報を制御するのに適したシステム内の変位センサ - Google Patents
移動と警報を制御するのに適したシステム内の変位センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
センサ（１）の室（３）は、外部とやりとりする第１の通路と第２の通路（１６,１７）と、前記通路（１６）を通って、前記室（３）の内側とその中に設けられた球体（７）を照らす室の外にある可視光線が（１１）と、室の内側から反射する光を受けるため、第２の通路（１７）を通って、室の外側で光の量に感応する素子と、センサが設置された手段の移動制御システムと警報システムを起動する少なくとも１つのパルスを発生するために光感応素子（９）によって観察される光量に相関する電気信号を分析する電子回路とを備えている。
Description
本発明は、移動と警報を制御するために、システム内に用いられる変位センサの
領域でのエレクトロニクス分野に関するものである。 すでに市販されている変位センサは、非常にたくさんあり、かつ変位を検出す
るのに様々な原理を用いているが、たいてい、共通の不都合や欠点、すなわち、
その適例として、コストが高くつく点、低温と高温において動作が不安定である
点、無線干渉、ノイズ、磁界のような外部要因に感じやすい点、衝撃や振動への
機械抵抗が小さい点、明確に定められた角度位置にセンサを設ける必要のために
組立が困難であるという点にかかわっている。 １９８３年に本出願人が特許を取った変位センサ（イタリア特許第１．１７５
．１６３号）は、球形室の中で超音波のビームが当たる球体を備え、その超音波
は、球形室が移動していない限りでは一定の周波数で受け取られて反射され、ま
た球形室、それゆえ球体もまた、或る動きを行ったときには可変周波数で反射さ
れる。すなわち、このセンサは、上述の欠点のいくつか、特に、きわめて高い、
または低い温度で、あるいは、外部干渉の存在のもとに動作しているときに性能
が不安定になるという点にかかわっている。 以下の用語は、下記説明で常用される： 球体： ほぼ球形の本体； 室： 中空部、好ましくは球形の室； 光量（光の量）： 物理学において、光束とその持続時間の積と定義される構
成要素。これはまた、本技術的発明の目的では、物理学において光の強さと定義
される構成要素として、すなわち光束と、前記光束が移動している立体角との比
として理解されてもよい。 本発明は、上述の欠点を除く。すなわち、本発明は、室に挿入された球体を、
公知のやり方で備えるセンサであり、このセンサにおいて、前記の球体は、一般
に、安定した釣合い状態にあり、室がごくわずかに移動しても、すぐにも動くこ
とができ、また本発明に添付された特許請求の範囲に特徴が記述されている通り
、この室には、それぞれ外部とやり取りする第１の通路と第２の通路が備えられ
、可視光源が室の外に置かれていて、前記通路のうちの第1の通路を経て室の内
側を照らすように位置付けられ、素子（以下、さらに簡単に「光感応素子」と呼
ばれる素子）が、反射して第２の通路を経て室の外側に進む光の量を感知して、
前記光量を検出し、それを電気信号に変換し、前記電気信号を、センサと関係の
ある電子回路に転送して、前記電子回路に、前記信号を分析させ、前記電気信号
と、あらかじめ選択されたパラメータを比較させ、センサが取付けられた手段の
移動制御システムと警報システムを起動するパルスを少なくとも１つ発生させる
かべきかどうか判定させることができる。 光感応素子は、球体がなお室の中にとどまる限りでは、あるいは、室の中の雰
囲気条件が不変のままである限りでは、球体と室の内壁で反射された光の一定量
を受け取るが、一方、球体が移動するか、または室の中の雰囲気条件が変化する
と、光感応素子上で反射される光の量が異なってくる。すなわち、光感応素子は
、電子回路と関連させて、この光感応素子が受け取った光の量が、定義済み間隔
になお属するかどうかチェックする。すなわち、この光量が、もはや前記間隔に
はない場合には、当該システムは、少なくとも１つの信号を、前記の場所に、そ
の手段の所望の制御動作と警報動作をトリガするのに必要な状態で、送る。 上に述べたばかりの実施例は、一定量の可視光を放出する光源を備えるもので
あり、例えば、ロックフェースまたはスロープなどの或る固定構造物に付けられ
るセンサの場合のように、恒久的な静止状態にある手段にセンサを付ける場合に
適している。すなわち、室の中の光の条件や、光感応素子上で反射される光の量
が、前記の間隔内にとどまる限りでは、当該システムは、いかなる警報動作もト
リガしないであろう。 好ましくは、光源から放出される可視光の量は、この電子回路に備えられたバ
ランシング・ユニットで制御されて、該当する手段に付けられたセンサを操作者
がまさに起動する時に、作用し始める。すなわち、室の変位がゆっくりであるか
、または室の中の雰囲気条件が変化するために、前記光感応素子上で反射された
光が変化するときはいつでも、前記バランシング・ユニットは、その反射された
光の量を、適宜にあらかじめ選択された値に戻すように、光源から放出される光
の量を増減させ、しかも、該当する手段にセンサを取付ける傾斜にはかかわりな
く、そのように増減させるであろう。すなわち、このような実施例は、例えば、
オートバイ・スタンドのアスファルト面への食い込み、あるいは、車のタイヤの
しぼみに起因する移動の場合に適している。 このバランシング・ユニットは、センサの傾斜が、その室の縦軸を水平とする
傾斜のように、垂直傾斜であると言えるような傾斜からかけ離れているときでも
、センサが付けられる位置に関係なく、その機能を果たせることが容易に理解で
きよう。例えばセンサが、スペースのために、その垂直傾斜に対して１８０°だ
け回転させて取付けられると仮定すると、あるいは、激しく傾斜している道路上
に自動車を駐車させると仮定すると、このような状態では、バランシング・ユニ
ットは、光感応素子で受取られる光の量を、適宜にあらかじめ選択された値に戻
すようなやり方で、光源から放出される光の量を増減させることになろう。 このセンサの主な利点は、コストが抑えられる点、広い間隔（例えば、＋８°
Ｃ〜−４０°Ｃ）内に含まれる温度でも動作が安定している点、および、機械的
にかなり堅牢である点である。 本発明のセンサの性能により、このセンサは、自動車の保護から、地面、ダム
、氷河、建物（地震に関して）、浮き桟橋の移動、および、それらと関係のある
警報システムの制御に至るまで、非常に多くの用途が可能である。 センサは、特に自動車警報システムに組み入れられるときに、認められてない
変位の検出に最適使用される。もちろん、このシステムは、球体が、或る偶発的
な移動を受ける（すなわち、球体の移動が、所定の時間において所定の移動回数
を超えないときはいつも）場合でも、いかなる警報もトリガしないやり方で調整
されよう。 次に、一実施例を用いて、かつ、添付図面を参照して、本発明をさらに詳しく
説明する。 図１は、センサの電子部品を支持するプリント回路も含むパネル２上に実装さ
れたセンサ１のアセンブリを示している。すなわち、参照数字３は、球形室を示
しているが、一方、参照数字４は、光が室に入り込むための通路と、光が室から
出るための通路を与える２つの開口群を有する箱を示しており、そこでは、前者
の光は、制御された量の光を放出する可視光ダイオード（図面上には示されてい
ない）から成る光源から放出され、また後者の光は、室の中から反射され、かつ
光導電体（図面には示されていない）の形式を取る光感応素子で感知される光で
あり、参照数字５は、箱４のリムを受け止める基部を示しており、参照数字６は
、センサのプリント回路を、そのプリント回路と関係のある当該システムの回路
に接続する端子を示しており、最後に、Ａ−Ａは、この室の縦軸を示す目的で使
用される。 図２は、図１にすでに示された前記パネル２、球形室３の２つの部分３ａと３ ｂ 、基部５、および端子６、室の中にある球体７、室の中から反射された光の量
の増減を検出できる光感応素子として選択され、かつ箱４の対応する部分内にあ
る光導電体９用の支持体８、可視光ダイオード１１が実装される支持体１０、接
地端子１２、穴１４と穴１５を通ってパネル２にセンサ１を固定するねじ１３、
可視光ダイオード１１から放出された光を、球形室に入り込ませるための第１の
開口群１６、および、球体７と球形室の内壁で反射された光を、光導電体９に到
達させるための第２の開口群１７の、図１の分解図を示している。 図３は、センサ１、センサ１と関係のある電子回路、および本発明の考えられ
る用途の３つの例を示している。これらの例は、１（ローマ数字小文字）自動車
搭載の従来の警報・制御装置、２（ローマ数字小文字）警報信号を遠隔局に送る
従来の無線装置、３（ローマ数字小文字）いかなる種類の機械装置もトリガする
従来のシステムであり、その適例として、油圧弁を開閉する点、発電所内の遮断
器を開閉する点、消火システムを動作させる点がある。参照数字１８は増幅器を
示し、参照数字１９は利得調整器であり、参照数字２０はフィルタであり、参照
数字２１は積分器であり、参照数字２２はトリガであり、２３は自動バランシン
グ・ユニットであり、また参照数字２４は、光量を制御するオシロスコープであ
る。自動バランシング・ユニット２３は、光導電体上で反射された光の量を、適
宜にあらかじめ選択された値に保つために、可視光ダイオードから放出される光
の量を制御する。すなわち、自動バランシング・ユニット２３に組み入れられた
回路は、前記光導電体に当たった光の量と相関する信号を、その光導電体から受
取って、次に、室の中に通された光の量を、可視光ダイオードで増加させるか、
または減少させるように、その可視光ダイオードに作用する。円形の図Ｄ１、Ｄ
２、Ｄ３はそれぞれ、フィルタ２０の出力側の信号の可変正弦波形、積分器２１
の出力側の信号の単に負のピーク、および、上位レベルが、前記適宜にあらかじ
め選択された値に対応する方形波の形状を取るデジタル信号を示している。 自動バランシング・ユニット２３に組み入れられた回路は、都合がよければ、マ
イクロプロセッサ回路に代えられることが理解できよう。
領域でのエレクトロニクス分野に関するものである。 すでに市販されている変位センサは、非常にたくさんあり、かつ変位を検出す
るのに様々な原理を用いているが、たいてい、共通の不都合や欠点、すなわち、
その適例として、コストが高くつく点、低温と高温において動作が不安定である
点、無線干渉、ノイズ、磁界のような外部要因に感じやすい点、衝撃や振動への
機械抵抗が小さい点、明確に定められた角度位置にセンサを設ける必要のために
組立が困難であるという点にかかわっている。 １９８３年に本出願人が特許を取った変位センサ（イタリア特許第１．１７５
．１６３号）は、球形室の中で超音波のビームが当たる球体を備え、その超音波
は、球形室が移動していない限りでは一定の周波数で受け取られて反射され、ま
た球形室、それゆえ球体もまた、或る動きを行ったときには可変周波数で反射さ
れる。すなわち、このセンサは、上述の欠点のいくつか、特に、きわめて高い、
または低い温度で、あるいは、外部干渉の存在のもとに動作しているときに性能
が不安定になるという点にかかわっている。 以下の用語は、下記説明で常用される： 球体： ほぼ球形の本体； 室： 中空部、好ましくは球形の室； 光量（光の量）： 物理学において、光束とその持続時間の積と定義される構
成要素。これはまた、本技術的発明の目的では、物理学において光の強さと定義
される構成要素として、すなわち光束と、前記光束が移動している立体角との比
として理解されてもよい。 本発明は、上述の欠点を除く。すなわち、本発明は、室に挿入された球体を、
公知のやり方で備えるセンサであり、このセンサにおいて、前記の球体は、一般
に、安定した釣合い状態にあり、室がごくわずかに移動しても、すぐにも動くこ
とができ、また本発明に添付された特許請求の範囲に特徴が記述されている通り
、この室には、それぞれ外部とやり取りする第１の通路と第２の通路が備えられ
、可視光源が室の外に置かれていて、前記通路のうちの第1の通路を経て室の内
側を照らすように位置付けられ、素子（以下、さらに簡単に「光感応素子」と呼
ばれる素子）が、反射して第２の通路を経て室の外側に進む光の量を感知して、
前記光量を検出し、それを電気信号に変換し、前記電気信号を、センサと関係の
ある電子回路に転送して、前記電子回路に、前記信号を分析させ、前記電気信号
と、あらかじめ選択されたパラメータを比較させ、センサが取付けられた手段の
移動制御システムと警報システムを起動するパルスを少なくとも１つ発生させる
かべきかどうか判定させることができる。 光感応素子は、球体がなお室の中にとどまる限りでは、あるいは、室の中の雰
囲気条件が不変のままである限りでは、球体と室の内壁で反射された光の一定量
を受け取るが、一方、球体が移動するか、または室の中の雰囲気条件が変化する
と、光感応素子上で反射される光の量が異なってくる。すなわち、光感応素子は
、電子回路と関連させて、この光感応素子が受け取った光の量が、定義済み間隔
になお属するかどうかチェックする。すなわち、この光量が、もはや前記間隔に
はない場合には、当該システムは、少なくとも１つの信号を、前記の場所に、そ
の手段の所望の制御動作と警報動作をトリガするのに必要な状態で、送る。 上に述べたばかりの実施例は、一定量の可視光を放出する光源を備えるもので
あり、例えば、ロックフェースまたはスロープなどの或る固定構造物に付けられ
るセンサの場合のように、恒久的な静止状態にある手段にセンサを付ける場合に
適している。すなわち、室の中の光の条件や、光感応素子上で反射される光の量
が、前記の間隔内にとどまる限りでは、当該システムは、いかなる警報動作もト
リガしないであろう。 好ましくは、光源から放出される可視光の量は、この電子回路に備えられたバ
ランシング・ユニットで制御されて、該当する手段に付けられたセンサを操作者
がまさに起動する時に、作用し始める。すなわち、室の変位がゆっくりであるか
、または室の中の雰囲気条件が変化するために、前記光感応素子上で反射された
光が変化するときはいつでも、前記バランシング・ユニットは、その反射された
光の量を、適宜にあらかじめ選択された値に戻すように、光源から放出される光
の量を増減させ、しかも、該当する手段にセンサを取付ける傾斜にはかかわりな
く、そのように増減させるであろう。すなわち、このような実施例は、例えば、
オートバイ・スタンドのアスファルト面への食い込み、あるいは、車のタイヤの
しぼみに起因する移動の場合に適している。 このバランシング・ユニットは、センサの傾斜が、その室の縦軸を水平とする
傾斜のように、垂直傾斜であると言えるような傾斜からかけ離れているときでも
、センサが付けられる位置に関係なく、その機能を果たせることが容易に理解で
きよう。例えばセンサが、スペースのために、その垂直傾斜に対して１８０°だ
け回転させて取付けられると仮定すると、あるいは、激しく傾斜している道路上
に自動車を駐車させると仮定すると、このような状態では、バランシング・ユニ
ットは、光感応素子で受取られる光の量を、適宜にあらかじめ選択された値に戻
すようなやり方で、光源から放出される光の量を増減させることになろう。 このセンサの主な利点は、コストが抑えられる点、広い間隔（例えば、＋８°
Ｃ〜−４０°Ｃ）内に含まれる温度でも動作が安定している点、および、機械的
にかなり堅牢である点である。 本発明のセンサの性能により、このセンサは、自動車の保護から、地面、ダム
、氷河、建物（地震に関して）、浮き桟橋の移動、および、それらと関係のある
警報システムの制御に至るまで、非常に多くの用途が可能である。 センサは、特に自動車警報システムに組み入れられるときに、認められてない
変位の検出に最適使用される。もちろん、このシステムは、球体が、或る偶発的
な移動を受ける（すなわち、球体の移動が、所定の時間において所定の移動回数
を超えないときはいつも）場合でも、いかなる警報もトリガしないやり方で調整
されよう。 次に、一実施例を用いて、かつ、添付図面を参照して、本発明をさらに詳しく
説明する。 図１は、センサの電子部品を支持するプリント回路も含むパネル２上に実装さ
れたセンサ１のアセンブリを示している。すなわち、参照数字３は、球形室を示
しているが、一方、参照数字４は、光が室に入り込むための通路と、光が室から
出るための通路を与える２つの開口群を有する箱を示しており、そこでは、前者
の光は、制御された量の光を放出する可視光ダイオード（図面上には示されてい
ない）から成る光源から放出され、また後者の光は、室の中から反射され、かつ
光導電体（図面には示されていない）の形式を取る光感応素子で感知される光で
あり、参照数字５は、箱４のリムを受け止める基部を示しており、参照数字６は
、センサのプリント回路を、そのプリント回路と関係のある当該システムの回路
に接続する端子を示しており、最後に、Ａ−Ａは、この室の縦軸を示す目的で使
用される。 図２は、図１にすでに示された前記パネル２、球形室３の２つの部分３ａと３ ｂ 、基部５、および端子６、室の中にある球体７、室の中から反射された光の量
の増減を検出できる光感応素子として選択され、かつ箱４の対応する部分内にあ
る光導電体９用の支持体８、可視光ダイオード１１が実装される支持体１０、接
地端子１２、穴１４と穴１５を通ってパネル２にセンサ１を固定するねじ１３、
可視光ダイオード１１から放出された光を、球形室に入り込ませるための第１の
開口群１６、および、球体７と球形室の内壁で反射された光を、光導電体９に到
達させるための第２の開口群１７の、図１の分解図を示している。 図３は、センサ１、センサ１と関係のある電子回路、および本発明の考えられ
る用途の３つの例を示している。これらの例は、１（ローマ数字小文字）自動車
搭載の従来の警報・制御装置、２（ローマ数字小文字）警報信号を遠隔局に送る
従来の無線装置、３（ローマ数字小文字）いかなる種類の機械装置もトリガする
従来のシステムであり、その適例として、油圧弁を開閉する点、発電所内の遮断
器を開閉する点、消火システムを動作させる点がある。参照数字１８は増幅器を
示し、参照数字１９は利得調整器であり、参照数字２０はフィルタであり、参照
数字２１は積分器であり、参照数字２２はトリガであり、２３は自動バランシン
グ・ユニットであり、また参照数字２４は、光量を制御するオシロスコープであ
る。自動バランシング・ユニット２３は、光導電体上で反射された光の量を、適
宜にあらかじめ選択された値に保つために、可視光ダイオードから放出される光
の量を制御する。すなわち、自動バランシング・ユニット２３に組み入れられた
回路は、前記光導電体に当たった光の量と相関する信号を、その光導電体から受
取って、次に、室の中に通された光の量を、可視光ダイオードで増加させるか、
または減少させるように、その可視光ダイオードに作用する。円形の図Ｄ１、Ｄ
２、Ｄ３はそれぞれ、フィルタ２０の出力側の信号の可変正弦波形、積分器２１
の出力側の信号の単に負のピーク、および、上位レベルが、前記適宜にあらかじ
め選択された値に対応する方形波の形状を取るデジタル信号を示している。 自動バランシング・ユニット２３に組み入れられた回路は、都合がよければ、マ
イクロプロセッサ回路に代えられることが理解できよう。
【図１】透視図
【図２】図１の分解図
【図３】線図電子回路
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年９月２２日（１９９９．９．２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 移動と警報を制御するのに適したシステム内の変位セン
サ
サ
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】 本発明は、移動と警報を制御するために、システム内に用いられる変位センサの
領域でのエレクトロニクス分野に関するものである。 すでに市販されている変位センサは、非常にたくさんあり、かつ変位を検出す
るのに様々な原理を用いているが、たいてい、共通の不都合や欠点、すなわち、
その適例として、コストが高くつく点、低温と高温において動作が不安定である
点、無線干渉、ノイズ、磁界のような外部要因に感じやすい点、衝撃や振動への
機械抵抗が小さい点、明確に定められた角度位置にセンサを設ける必要のために
組立が困難であるという点にかかわっている。 １９８３年に本出願人が特許を取った変位センサ（イタリア特許第１．１７５
．１６３号）は、球形室の中で超音波のビームが当たる球体を備え、その超音波
は、球形室が移動していない限りでは一定の周波数で受け取られて反射され、ま
た球形室、それゆえ球体もまた、或る動きを行ったときには可変周波数で反射さ
れる。すなわち、このセンサは、上述の欠点のいくつか、特に、きわめて高い、
または低い温度で、あるいは、外部干渉の存在のもとに動作しているときに性能
が不安定になるという点にかかわっている。 以下の用語は、下記説明で常用される： 球体： ほぼ球形の本体； 室： 中空部、好ましくは球形の室； 光量（光の量）： 物理学において、光束とその持続時間の積と定義される構
成要素。これはまた、本技術的発明の目的では、物理学において光の強さと定義
される構成要素として、すなわち光束と、前記光束が移動している立体角との比
として理解されてもよい。 本発明は、上述の欠点を除く。すなわち、本発明は、両方とも外部とやり取り
する第１の通路と第２の通路を備える室に挿入された球体を、公知のやり方で備
えるセンサであり、このセンサにおいて、前記の球体は、一般に、安定した釣合
い状態にあり、室がごくわずかに移動しても、すぐにも動くことができ、また本
発明に添付された特許請求の範囲に特徴が記述されている通り、室の外に置かれ
ていて、前記通路のうち第１の通路を経て室の外側を照らすように位置付けられ
た可視光源と、反射して第２の通路を経て、室の外側に進む光の量を感知して、
前記光量を検出し、それを電気信号に変換し、前記電気信号を、センサと関係の
ある電子回路に転送して、前記電子回路に、前記信号を分析させ、前記電気信号
と、あらかじめ選択されたパラメータを比較させ、センサが取付けられた手段の
移動制御システムを起動し、警報システムを起動するパルスを少なくとも１つ発
生させるかべきかどうか判定させることができる素子（以下、さらに簡単に「光
感応素子」と呼ばれる素子）とを備えている。 光感応素子は、球体がなお室の中にとどまる限りでは、あるいは、室の中の雰
囲気条件が不変のままである限りでは、球体と室の内壁で反射された光の一定量
を受け取るが、一方、球体が移動するか、または室の中の雰囲気条件が変化する
と、光感応素子上で反射される光の量が異なってくる。すなわち、光感応素子は
、電子回路と関連させて、この光感応素子が受け取った光の量が、定義済み間隔
になお属するかどうかチェックする。すなわち、この光量が、もはや前記間隔に
はない場合には、当該システムは、少なくとも１つの信号を、前記の場所に、そ
の手段の所望の制御動作と警報動作をトリガするのに必要な状態で、送る。 上に述べたばかりの実施例は、一定量の可視光を放出する光源を備えるもので
あり、例えば、ロックフェースまたはスロープなどの或る固定構造物に付けられ
るセンサの場合のように、恒久的な静止状態にある手段にセンサを付ける場合に
適している。すなわち、室の中の光の条件や、光感応素子上で反射される光の量
が、前記の間隔内にとどまる限りでは、当該システムは、いかなる警報動作もト
リガしないであろう。 好ましくは、光源から放出される可視光の量は、この電子回路に備えられたバ
ランシング・ユニットで制御されて、該当する手段に付けられたセンサを操作者
がまさに起動する時に、作用し始める。すなわち、室の変位がゆっくりであるか
、または室の中の雰囲気条件が変化するために、前記光感応素子上で反射された
光が変化するときはいつでも、前記バランシング・ユニットは、その反射された
光の量を、適宜にあらかじめ選択された値に戻すように、光源から放出される光
の量を増減させ、しかも、該当する手段にセンサを取付ける傾斜にはかかわりな
く、そのように増減させるであろう。すなわち、このような実施例は、例えば、
オートバイ・スタンドのアスファルト面への食い込み、あるいは、車のタイヤの
しぼみに起因する移動の場合に適している。 このバランシング・ユニットは、センサの傾斜が、その室の縦軸を水平とする
傾斜のように、垂直傾斜であると言えるような傾斜からかけ離れているときでも
、センサが付けられる位置に関係なく、その機能を果たせることが容易に理解で
きよう。例えばセンサが、スペースのために、その垂直傾斜に対して１８０°だ
け回転させて取付けられると仮定すると、あるいは、激しく傾斜している道路上
に自動車を駐車させると仮定すると、このような状態では、バランシング・ユニ
ットは、光感応素子で受取られる光の量を、適宜にあらかじめ選択された値に戻
すようなやり方で、光源から放出される光の量を増減させることになろう。 このセンサの主な利点は、コストが抑えられる点、広い間隔（例えば、＋８°
Ｃ〜−４０°Ｃ）内に含まれる温度でも動作が安定している点、および、機械的
にかなり堅牢である点である。 本発明のセンサの性能により、このセンサは、自動車の保護から、地面、ダム
、氷河、建物（地震に関して）、浮き桟橋の移動、および、それらと関係のある
警報システムの制御に至るまで、非常に多くの用途が可能である。 センサは、特に自動車警報システムに組み入れられるときに、認められてない
変位の検出に最適使用される。もちろん、このシステムは、球体が、或る偶発的
な移動を受ける（すなわち、球体の移動が、所定の時間において所定の移動回数
を超えないときはいつも）場合でも、いかなる警報もトリガしないやり方で調整
されよう。 次に、一実施例を用いて、かつ、添付図面を参照して、本発明をさらに詳しく
説明する。 図１は、センサの電子部品を支持するプリント回路も含むパネル２上に実装さ
れたセンサ１のアセンブリを示している。すなわち、参照数字３は、球形室を示
しているが、一方、参照数字４は、光が室に入り込むための通路と、光が室から
出るための通路を与える２つの開口群を有する箱を示しており、そこでは、前者
の光は、制御された量の光を放出する可視光ダイオード（図面上には示されてい
ない）から成る光源から放出され、また後者の光は、室の中から反射され、かつ
光導電体（図面には示されていない）の形式を取る光感応素子で感知される光で
あり、参照数字５は、箱４のリムを受け止める基部を示しており、参照数字６は
、センサのプリント回路を、そのプリント回路と関係のある当該システムの回路
に接続する端子を示しており、最後に、Ａ−Ａは、この室の縦軸を示す目的で使
用される。 図２は、図１にすでに示された前記パネル２、球形室３の２つの部分３ａと３ ｂ 、基部５、および端子６、室の中にある球体７、室の中から反射された光の量
の増減を検出できる光感応素子として選択され、かつ箱４の対応する部分内にあ
る光導電体９用の支持体８、可視光ダイオード１１が実装される支持体１０、接
地端子１２、穴１４と穴１５を通ってパネル２にセンサ１を固定するねじ１３、
可視光ダイオード１１から放出された光を、球形室に入り込ませるための第１の
開口群１６、および、球体７と球形室の内壁で反射された光を、光導電体９に到
達させるための第２の開口群１７の、図１の分解図を示している。 図３は、センサ１、センサ１と関係のある電子回路、および本発明の考えられ
る用途の３つの例を示している。これらの例は、１（ローマ数字小文字）自動車
搭載の従来の警報・制御装置、２（ローマ数字小文字）警報信号を遠隔局に送る
従来の無線装置、３（ローマ数字小文字）いかなる種類の機械装置もトリガする
従来のシステムであり、その適例として、油圧弁を開閉する点、発電所内の遮断
器を開閉する点、消火システムを動作させる点がある。参照数字１８は増幅器を
示し、参照数字１９は利得調整器であり、参照数字２０はフィルタであり、参照
数字２１は積分器であり、参照数字２２はトリガであり、２３は自動バランシン
グ・ユニットであり、また参照数字２４は、光量を制御するオシロスコープであ
る。自動バランシング・ユニット２３は、光導電体上で反射された光の量を、適
宜にあらかじめ選択された値に保つために、可視光ダイオードから放出される光
の量を制御する。すなわち、自動バランシング・ユニット２３に組み入れられた
回路は、前記光導電体に当たった光の量と相関する信号を、その光導電体から受
取って、次に、室の中に通された光の量を、可視光ダイオードで増加させるか、
または減少させるように、その可視光ダイオードに作用する。円形の図Ｄ１、Ｄ
２、Ｄ３はそれぞれ、フィルタ２０の出力側の信号の可変正弦波形、積分器２１
の出力側の信号の単に負のピーク、および、上位レベルが、前記適宜にあらかじ
め選択された値に対応する方形波の形状を取るデジタル信号を示している。 自動バランシング・ユニット２３に組み入れられた回路は、都合がよければ、マ
イクロプロセッサ回路に代えられることが理解できよう。
領域でのエレクトロニクス分野に関するものである。 すでに市販されている変位センサは、非常にたくさんあり、かつ変位を検出す
るのに様々な原理を用いているが、たいてい、共通の不都合や欠点、すなわち、
その適例として、コストが高くつく点、低温と高温において動作が不安定である
点、無線干渉、ノイズ、磁界のような外部要因に感じやすい点、衝撃や振動への
機械抵抗が小さい点、明確に定められた角度位置にセンサを設ける必要のために
組立が困難であるという点にかかわっている。 １９８３年に本出願人が特許を取った変位センサ（イタリア特許第１．１７５
．１６３号）は、球形室の中で超音波のビームが当たる球体を備え、その超音波
は、球形室が移動していない限りでは一定の周波数で受け取られて反射され、ま
た球形室、それゆえ球体もまた、或る動きを行ったときには可変周波数で反射さ
れる。すなわち、このセンサは、上述の欠点のいくつか、特に、きわめて高い、
または低い温度で、あるいは、外部干渉の存在のもとに動作しているときに性能
が不安定になるという点にかかわっている。 以下の用語は、下記説明で常用される： 球体： ほぼ球形の本体； 室： 中空部、好ましくは球形の室； 光量（光の量）： 物理学において、光束とその持続時間の積と定義される構
成要素。これはまた、本技術的発明の目的では、物理学において光の強さと定義
される構成要素として、すなわち光束と、前記光束が移動している立体角との比
として理解されてもよい。 本発明は、上述の欠点を除く。すなわち、本発明は、両方とも外部とやり取り
する第１の通路と第２の通路を備える室に挿入された球体を、公知のやり方で備
えるセンサであり、このセンサにおいて、前記の球体は、一般に、安定した釣合
い状態にあり、室がごくわずかに移動しても、すぐにも動くことができ、また本
発明に添付された特許請求の範囲に特徴が記述されている通り、室の外に置かれ
ていて、前記通路のうち第１の通路を経て室の外側を照らすように位置付けられ
た可視光源と、反射して第２の通路を経て、室の外側に進む光の量を感知して、
前記光量を検出し、それを電気信号に変換し、前記電気信号を、センサと関係の
ある電子回路に転送して、前記電子回路に、前記信号を分析させ、前記電気信号
と、あらかじめ選択されたパラメータを比較させ、センサが取付けられた手段の
移動制御システムを起動し、警報システムを起動するパルスを少なくとも１つ発
生させるかべきかどうか判定させることができる素子（以下、さらに簡単に「光
感応素子」と呼ばれる素子）とを備えている。 光感応素子は、球体がなお室の中にとどまる限りでは、あるいは、室の中の雰
囲気条件が不変のままである限りでは、球体と室の内壁で反射された光の一定量
を受け取るが、一方、球体が移動するか、または室の中の雰囲気条件が変化する
と、光感応素子上で反射される光の量が異なってくる。すなわち、光感応素子は
、電子回路と関連させて、この光感応素子が受け取った光の量が、定義済み間隔
になお属するかどうかチェックする。すなわち、この光量が、もはや前記間隔に
はない場合には、当該システムは、少なくとも１つの信号を、前記の場所に、そ
の手段の所望の制御動作と警報動作をトリガするのに必要な状態で、送る。 上に述べたばかりの実施例は、一定量の可視光を放出する光源を備えるもので
あり、例えば、ロックフェースまたはスロープなどの或る固定構造物に付けられ
るセンサの場合のように、恒久的な静止状態にある手段にセンサを付ける場合に
適している。すなわち、室の中の光の条件や、光感応素子上で反射される光の量
が、前記の間隔内にとどまる限りでは、当該システムは、いかなる警報動作もト
リガしないであろう。 好ましくは、光源から放出される可視光の量は、この電子回路に備えられたバ
ランシング・ユニットで制御されて、該当する手段に付けられたセンサを操作者
がまさに起動する時に、作用し始める。すなわち、室の変位がゆっくりであるか
、または室の中の雰囲気条件が変化するために、前記光感応素子上で反射された
光が変化するときはいつでも、前記バランシング・ユニットは、その反射された
光の量を、適宜にあらかじめ選択された値に戻すように、光源から放出される光
の量を増減させ、しかも、該当する手段にセンサを取付ける傾斜にはかかわりな
く、そのように増減させるであろう。すなわち、このような実施例は、例えば、
オートバイ・スタンドのアスファルト面への食い込み、あるいは、車のタイヤの
しぼみに起因する移動の場合に適している。 このバランシング・ユニットは、センサの傾斜が、その室の縦軸を水平とする
傾斜のように、垂直傾斜であると言えるような傾斜からかけ離れているときでも
、センサが付けられる位置に関係なく、その機能を果たせることが容易に理解で
きよう。例えばセンサが、スペースのために、その垂直傾斜に対して１８０°だ
け回転させて取付けられると仮定すると、あるいは、激しく傾斜している道路上
に自動車を駐車させると仮定すると、このような状態では、バランシング・ユニ
ットは、光感応素子で受取られる光の量を、適宜にあらかじめ選択された値に戻
すようなやり方で、光源から放出される光の量を増減させることになろう。 このセンサの主な利点は、コストが抑えられる点、広い間隔（例えば、＋８°
Ｃ〜−４０°Ｃ）内に含まれる温度でも動作が安定している点、および、機械的
にかなり堅牢である点である。 本発明のセンサの性能により、このセンサは、自動車の保護から、地面、ダム
、氷河、建物（地震に関して）、浮き桟橋の移動、および、それらと関係のある
警報システムの制御に至るまで、非常に多くの用途が可能である。 センサは、特に自動車警報システムに組み入れられるときに、認められてない
変位の検出に最適使用される。もちろん、このシステムは、球体が、或る偶発的
な移動を受ける（すなわち、球体の移動が、所定の時間において所定の移動回数
を超えないときはいつも）場合でも、いかなる警報もトリガしないやり方で調整
されよう。 次に、一実施例を用いて、かつ、添付図面を参照して、本発明をさらに詳しく
説明する。 図１は、センサの電子部品を支持するプリント回路も含むパネル２上に実装さ
れたセンサ１のアセンブリを示している。すなわち、参照数字３は、球形室を示
しているが、一方、参照数字４は、光が室に入り込むための通路と、光が室から
出るための通路を与える２つの開口群を有する箱を示しており、そこでは、前者
の光は、制御された量の光を放出する可視光ダイオード（図面上には示されてい
ない）から成る光源から放出され、また後者の光は、室の中から反射され、かつ
光導電体（図面には示されていない）の形式を取る光感応素子で感知される光で
あり、参照数字５は、箱４のリムを受け止める基部を示しており、参照数字６は
、センサのプリント回路を、そのプリント回路と関係のある当該システムの回路
に接続する端子を示しており、最後に、Ａ−Ａは、この室の縦軸を示す目的で使
用される。 図２は、図１にすでに示された前記パネル２、球形室３の２つの部分３ａと３ ｂ 、基部５、および端子６、室の中にある球体７、室の中から反射された光の量
の増減を検出できる光感応素子として選択され、かつ箱４の対応する部分内にあ
る光導電体９用の支持体８、可視光ダイオード１１が実装される支持体１０、接
地端子１２、穴１４と穴１５を通ってパネル２にセンサ１を固定するねじ１３、
可視光ダイオード１１から放出された光を、球形室に入り込ませるための第１の
開口群１６、および、球体７と球形室の内壁で反射された光を、光導電体９に到
達させるための第２の開口群１７の、図１の分解図を示している。 図３は、センサ１、センサ１と関係のある電子回路、および本発明の考えられ
る用途の３つの例を示している。これらの例は、１（ローマ数字小文字）自動車
搭載の従来の警報・制御装置、２（ローマ数字小文字）警報信号を遠隔局に送る
従来の無線装置、３（ローマ数字小文字）いかなる種類の機械装置もトリガする
従来のシステムであり、その適例として、油圧弁を開閉する点、発電所内の遮断
器を開閉する点、消火システムを動作させる点がある。参照数字１８は増幅器を
示し、参照数字１９は利得調整器であり、参照数字２０はフィルタであり、参照
数字２１は積分器であり、参照数字２２はトリガであり、２３は自動バランシン
グ・ユニットであり、また参照数字２４は、光量を制御するオシロスコープであ
る。自動バランシング・ユニット２３は、光導電体上で反射された光の量を、適
宜にあらかじめ選択された値に保つために、可視光ダイオードから放出される光
の量を制御する。すなわち、自動バランシング・ユニット２３に組み入れられた
回路は、前記光導電体に当たった光の量と相関する信号を、その光導電体から受
取って、次に、室の中に通された光の量を、可視光ダイオードで増加させるか、
または減少させるように、その可視光ダイオードに作用する。円形の図Ｄ１、Ｄ
２、Ｄ３はそれぞれ、フィルタ２０の出力側の信号の可変正弦波形、積分器２１
の出力側の信号の単に負のピーク、および、上位レベルが、前記適宜にあらかじ
め選択された値に対応する方形波の形状を取るデジタル信号を示している。 自動バランシング・ユニット２３に組み入れられた回路は、都合がよければ、マ
イクロプロセッサ回路に代えられることが理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】透視図
【図２】図１の分解図
【図３】線図電子回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2F034 AA16 AC08 BA09 2F065 AA09 BB07 FF44 GG07 JJ01 LL01 LL30 NN02 NN13 NN17 QQ03 SS09
Claims (3)
- 【請求項１】 制御される手段に固定された室（３）の中で球体（７）が自
由に移動できる、前記手段の移動と警報［１、２、３（ローマ数字小文字）］を
制御するのに適したシステム内の変位センサ（１）であって、前記室（３）には
、それぞれ外部とやり取りする第１の通路（１６）と第２の通路（１７）が備え
られ、可視光源（１１）が、前記室の外にあって、前記通路のうちの第1の通路
（１６）を経て前記室（３）の内側と球体（７）を照らし、入射光量を感知する
素子（９）が、前記室（３）の外側にあって、前記光量を調べ、それを電気信号
に変換し、この電気信号を電子回路に転送して、前記電子回路に、前記信号を分
析させ、前記電気信号と、あらかじめ選択されたパラメータを比較させ、前記セ
ンサが取付けられた前記手段の移動制御システムと警報システムを起動するパル
スを少なくとも１つ発生させるべきかどうか判定させ得ることを特徴とする変位
センサ（１）。 - 【請求項２】前記可視光源（１１）が、一定の光量を放出することを特徴とする
請求項１記載の変位センサ（１）。 - 【請求項３】可視光源（１１）から放出される可視光の量が、操作者が変位セン
サ（１）を起動するときから動作するバランシング・ユニットにより制御される
が、前記室の変位がゆっくりであるか、または前記室の中の雰囲気条件が変化す
るために、前記光感応素子（９）上で反射された光の量が、前記手段に前記セン
サ（１）を取付ける傾斜（Ａ−Ａ）にはかかわりなく、或る変化を受けるときは
いつでも、前記反射された光の量を、適宜にあらかじめ選択された値に戻すよう
に制御されることを特徴とする請求項１記載の変位センサ（１）。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT98A002476 | 1998-11-16 | ||
| IT1998MI002476A IT1303903B1 (it) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | Sensore di spostamento in un sistema atto a controllare movimenti eallarmi |
| PCT/EP1999/008612 WO2000029856A1 (en) | 1998-11-16 | 1999-11-10 | Displacement sensor in a system suitable for controlling movements and alarms |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=11381065
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP1133700B1 (ja) |
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| AU (1) | AU1270200A (ja) |
| BR (1) | BR9915328A (ja) |
| DE (1) | DE69909121T2 (ja) |
| ES (1) | ES2203208T3 (ja) |
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| WO (1) | WO2000029856A1 (ja) |
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| NL1014906C2 (nl) * | 2000-04-11 | 2001-02-23 | Ascom Tateco Ab | Bewegingsdetector en werkwijze voor het detecteren van beweging. |
| US6653549B2 (en) | 2000-07-10 | 2003-11-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic power generation systems and methods of controlling photovoltaic power generation systems |
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|---|---|---|---|---|
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| DE3404182C1 (de) * | 1984-02-07 | 1985-08-14 | Trebe-Elektronik Dipl.-Ing. Joannis Troussas & Wolfgang Ebersberger GBR, 6336 Solms | Bewegungsmelder und damit ausgeruestete Alarmanlage |
| SE469448B (sv) * | 1991-09-27 | 1993-07-05 | Rydborn S A O | Optisk oevervakningsanordning foer att detektera om en traad aer i roerelse |
| US5278414A (en) * | 1992-01-09 | 1994-01-11 | Detex Corporation | Optical motion and angular position sensing method and sensor |
| US5523742A (en) * | 1993-11-18 | 1996-06-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Motion sensor |
-
1998
- 1998-11-16 IT IT1998MI002476A patent/IT1303903B1/it active
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1999
- 1999-11-10 WO PCT/EP1999/008612 patent/WO2000029856A1/en active IP Right Grant
- 1999-11-10 AT AT99955965T patent/ATE243849T1/de not_active IP Right Cessation
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