JP2005300199A - Tilt angle sensor - Google Patents

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Tsutomu Maeda
勉 前田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tilt angle sensor capable of finely detecting continuous angle value of a vehicle and the like. <P>SOLUTION: The fulcrum of a metal pendulum 13 is supported swingably in a case 11. In the vicinity of the pendulum 13, a magnetic force output coil 21 as a magnetic force output part whose magnetic force is arranged in a direction perpendicular to the swinging direction of the pendulum 13 outputs periodically varying magnetic force. The tilt sensor is constituted so that the magnetic force having varied through the pendulum 13 swinging corresponding to the angle value is output as an electromagnetic induction voltage by a magnetic force detection coil 22 arranged facing the magnetic force output coil 21. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両などの傾斜角度を検知する傾斜角センサに関するものである。   The present invention relates to a tilt angle sensor that detects a tilt angle of a vehicle or the like.

近年、車両の高機能化が進む中、車両の傾斜角度を検出して、所定の傾斜角度に達した時に警報を出し注意を促す等、傾斜角度に対応した車両の制御のために、傾斜角センサが重要視されている。   In recent years, with the advancement of advanced functions of vehicles, the tilt angle is detected for controlling the vehicle according to the tilt angle, such as detecting the tilt angle of the vehicle and issuing an alarm when the predetermined tilt angle is reached. Sensors are regarded as important.

このような従来の傾斜角センサについて、図7及び図8を用いて説明する。   Such a conventional tilt angle sensor will be described with reference to FIGS.

図7は従来の傾斜角センサの正面図、図8は同傾斜時の正面図であり、同図において、1は筐体で底面には傾斜5A、5Bが設けられている。   FIG. 7 is a front view of a conventional tilt angle sensor, and FIG. 8 is a front view of the tilt angle sensor. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a housing, and slopes 5A and 5B are provided on the bottom surface.

また、この底面にはスイッチを構成するための接点2A、2Bが、側面には接点4A、4Bが形成されている。   Further, contacts 2A and 2B for constituting a switch are formed on the bottom surface, and contacts 4A and 4B are formed on the side surface.

そして、3は金属製の球状の可動接点で、この可動接点3が筐体1内に移動可能に収納されて、傾斜角センサが構成されている。   Reference numeral 3 denotes a metal spherical movable contact. The movable contact 3 is movably accommodated in the housing 1 to constitute an inclination angle sensor.

また、この傾斜角センサは車両に装着され、接点2A、2B、4A、4Bが車両側の電子回路(図示せず)に接続されている。   The inclination angle sensor is mounted on the vehicle, and the contacts 2A, 2B, 4A, and 4B are connected to an electronic circuit (not shown) on the vehicle side.

以上の構成において、車両が傾いていない時は可動接点3が2Aと接点2Bに接触し、この接点2Aと接点2Bの導通によって、車両側の電子回路は車両が傾いていないことを検知する。   In the above configuration, when the vehicle is not tilted, the movable contact 3 comes into contact with 2A and the contact 2B, and the electronic circuit on the vehicle side detects that the vehicle is not tilted by the conduction between the contact 2A and the contact 2B.

そして、例えば車両が左側に傾き、この傾斜角度が傾斜5A以上に大きくなった時は、図8に示すように可動接点3が左側に移動して、可動接点3が接点2Aと接点4Aに接触し、この接点2Aと接点4Aの導通によって、車両側の電子回路は車両が左側に傾いたことを検知する。   For example, when the vehicle tilts to the left and the tilt angle becomes greater than 5A, the movable contact 3 moves to the left as shown in FIG. 8, and the movable contact 3 contacts the contacts 2A and 4A. Then, the electrical circuit on the vehicle side detects that the vehicle is tilted to the left by the conduction between the contact 2A and the contact 4A.

逆に、車両が右側に傾き、この傾斜角度が傾斜5B以上に大きくなった時は、可動接点3が右側に移動して、可動接点3が接点2Bと接点4Bに接触し、接点2Bと接点4Bの導通によって、車両側の電子回路は車両が右側に傾いたことを検知するように構成されているものであった。   Conversely, when the vehicle tilts to the right and the tilt angle becomes greater than 5B, the movable contact 3 moves to the right, the movable contact 3 contacts the contact 2B and the contact 4B, and the contact 2B and the contact By the conduction of 4B, the vehicle-side electronic circuit is configured to detect that the vehicle has tilted to the right.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開2001−174256号公報
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2001-174256 A

しかしながら、上記従来の傾斜角センサにおいては、車両の傾斜角度が傾斜5A、5B以上の左右いずれかへの極端な傾きしか検知できないため、例えば、傾斜5A、5B未満の角度で左右いずれかへ次第に変化する連続した詳細な傾斜角度の検出は困難であるという課題があった。   However, in the above conventional tilt angle sensor, since the vehicle tilt angle can only detect an extreme tilt to the left or right of the tilt 5A, 5B or more, for example, gradually to the left or right at an angle less than the tilt 5A, 5B. There has been a problem that it is difficult to detect continuous and detailed tilt angles that change.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、連続した詳細な傾斜角度の検出が可能な傾斜角センサを提供することを目的とする。   The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an inclination angle sensor capable of detecting continuous and detailed inclination angles.

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

本発明の請求項1に記載の発明は、筐体内に金属製の振り子の支点部を揺動可能に支持し、この振り子の近傍に、磁力が振り子の揺動方向と直交する方向に配置された磁力出力部が周期的に変化する磁力を出力し、傾斜角度に対応して揺動する振り子を介して変化した磁力を、磁力出力部と対向して配置された磁力検出コイルが電磁誘導起電圧として出力するようにして傾斜角センサを構成したものであり、傾斜角センサの傾斜角度に対応して振り子と磁力出力部との重なる面積の変化によって、振り子に発生する渦電流の大きさが変化し、この渦電流の大きさに対応して変化した磁力によって変化する電磁誘導起電圧値を磁力検出コイルが出力するため、連続した詳細な傾斜角度の検出が可能な傾斜角センサを得ることができるという作用を有する。   According to the first aspect of the present invention, a fulcrum portion of a metal pendulum is swingably supported in a housing, and a magnetic force is disposed in the vicinity of the pendulum in a direction perpendicular to the swinging direction of the pendulum. The magnetic force output coil outputs a periodically changing magnetic force, and the magnetic force detection coil arranged opposite to the magnetic force output part generates electromagnetic induction induced by the pendulum that swings according to the inclination angle. The tilt angle sensor is configured to output as a voltage, and the magnitude of the eddy current generated in the pendulum is reduced by the change in the overlapping area of the pendulum and the magnetic force output unit corresponding to the tilt angle of the tilt angle sensor. Since the magnetic force detection coil outputs an electromagnetic induced electromotive voltage value that changes according to the magnetic force that changes according to the magnitude of the eddy current, a tilt angle sensor capable of detecting a continuous detailed tilt angle is obtained. The effect of being able to A.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、磁力出力部を磁力出力コイルで構成したものであり、磁力出力部を簡易な構成とすることによって、製作も容易な傾斜角センサを得ることができるという作用を有する。   The invention according to claim 2 is the tilt angle sensor according to claim 1, wherein the magnetic force output part is constituted by a magnetic force output coil, and the magnetic force output part has a simple structure, and can be easily manufactured. It has the effect | action that can be obtained.

請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、振り子を非磁性の金属製にすると共に、この振り子の近傍に、磁石をこの磁石の磁力が振り子と直交する方向に配置したものであり、振り子が磁石の磁力に直交する方向へ急激に揺動した場合、振り子のこの動きが速いほどこれに対応して磁石によって振り子に大きな渦電流が発生し、振り子は動きの方向とは反対方向の力を受けるため、車両の振動や加速時等の振り子の急激な動きによる角度の誤検出を防止できるという作用を有する。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the pendulum is made of a non-magnetic metal, and a magnet is disposed in the vicinity of the pendulum in a direction in which the magnetic force of the magnet is orthogonal to the pendulum. When the pendulum suddenly swings in the direction perpendicular to the magnetic force of the magnet, the faster this movement of the pendulum, the larger the eddy current is generated in the pendulum by the magnet corresponding to this, and the direction of movement of the pendulum is Since it receives a force in the opposite direction, it has the effect of preventing erroneous detection of the angle due to a sudden movement of the pendulum during vehicle vibration or acceleration.

請求項4に記載の発明は、請求項1記載の発明において、複数組の磁力出力部と磁力検出コイルを振り子の揺動中心に対して対称に配置したものであり、磁力出力部と磁力検出コイルを振り子の揺動中心に対して複数組配置することによって、振り子と磁力出力部が対面する面積の範囲を広い角度でとれるため、検出できる傾斜角度の範囲を広げることができるという作用を有する。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein a plurality of sets of magnetic force output portions and magnetic force detection coils are arranged symmetrically with respect to the swing center of the pendulum. By arranging a plurality of coils with respect to the swing center of the pendulum, the range of the area where the pendulum and the magnetic force output unit face each other can be taken at a wide angle, so that the range of the tilt angle that can be detected can be widened. .

請求項5に記載の発明は、請求項1記載の発明において、複数の振り子を設け、これらの振り子を所定の間隔で固定すると共に、これらの振り子の間に磁力出力部と磁力検出コイルを配置したものであり、磁力出力部と磁力検出コイルは筐体に固定されているのに対し、揺動する振り子と筐体との間には隙間があるため、揺動方向と直交する方向に力が加わった場合、振り子と磁力出力部や磁力検出コイルの間隔が変化し磁力の変化が生じるが、複数の振り子を所定の間隔で固定することによって、一方の振り子と磁力出力部や磁力検出コイルの間隔は小さくなっても、他方の振り子との間隔は大きくなるため、これによって磁力の変化が相殺され、揺動方向と直交方向の力を受けても、安定した傾斜角度の検出を行うことができるという作用を有する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a plurality of pendulums are provided, the pendulums are fixed at a predetermined interval, and a magnetic force output unit and a magnetic force detection coil are disposed between the pendulums. While the magnetic force output part and the magnetic force detection coil are fixed to the housing, there is a gap between the swinging pendulum and the housing, so there is a force in the direction perpendicular to the swinging direction. When the pendulum is added, the distance between the pendulum and the magnetic force output part or magnetic force detection coil changes, resulting in a change in magnetic force. However, by fixing multiple pendulums at a predetermined interval, one pendulum and the magnetic force output part or magnetic force detection coil Even if the distance between the two is reduced, the distance from the other pendulum is increased, so that the change in magnetic force is canceled out, and stable tilt angle detection can be performed even when a force perpendicular to the swinging direction is applied. Work that can Having.

請求項6に記載の発明は、請求項2記載の発明において、磁力検出コイルにコンデンサを接続してLC共振回路を構成し、磁力出力コイルに流す交流電流の周波数をこのLC共振周波数と同じにする構成としたものであり、磁力の小さな変化を大きな電圧として検出できるため、感度の高い検出を行うことができるという作用を有する。   The invention according to claim 6 is the invention according to claim 2, wherein a capacitor is connected to the magnetic force detection coil to constitute an LC resonance circuit, and the frequency of the alternating current flowing through the magnetic force output coil is made the same as this LC resonance frequency. Since a small change in magnetic force can be detected as a large voltage, it has the effect that highly sensitive detection can be performed.

以上のように本発明によれば、連続した詳細な傾斜角度の検出が可能な傾斜角センサを得ることができるという有利な効果が得られる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect that it is possible to obtain an inclination angle sensor capable of detecting continuous and detailed inclination angles.

以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

(実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態による傾斜角センサの正面図、図2は同側面図であり、同図において、11は筐体、16はこの筐体11に固定された軸受け、15はこの軸受け16に揺動可能に支持された軸、13はこの軸15に固定されたアルミや銅等の非磁性の金属製の略扇形をした振り子で、軸15の中心を支点部として揺動可能に支持されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a front view of an inclination angle sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, in which 11 is a casing, 16 is a bearing fixed to the casing 11, and 15 is A shaft 13 is supported by the bearing 16 so as to be swingable. A pendulum 13 is a substantially fan-shaped pendulum made of non-magnetic metal such as aluminum or copper fixed to the shaft 15 and swings with the center of the shaft 15 as a fulcrum. Supported as possible.

そして、この振り子13の後方近傍には、一端が振り子13の両端にやや重なり、他端が上方へ伸びている略円弧状の磁力検出コイル22が、銅合金等によって紙フェノールやガラス入りエポキシ板等の配線基板12の前面に、磁力が振り子13の揺動方向と直交するように銅合金等の配線パターン(図示せず)によって略円弧状の外周から内側に向かって略渦巻き状に形成されると共に、振り子13の揺動中心に対して左右対称に2組形成されている。   In the vicinity of the rear of the pendulum 13, a substantially arc-shaped magnetic force detection coil 22 having one end slightly overlapped with both ends of the pendulum 13 and the other end extending upward is made of paper phenol or glass epoxy board made of copper alloy or the like. Is formed in a substantially spiral shape from the substantially arc-shaped outer periphery to the inside by a wiring pattern (not shown) such as a copper alloy so that the magnetic force is orthogonal to the swing direction of the pendulum 13. In addition, two sets are formed symmetrically with respect to the swing center of the pendulum 13.

また、同様にして磁力出力部としての磁力出力コイル21が磁力検出コイル22の背面に配線基板12を介して対向する位置に2組形成されている。   Similarly, two sets of magnetic force output coils 21 as magnetic force output portions are formed at positions facing the back surface of the magnetic force detection coil 22 via the wiring board 12.

そして、14は磁石で、磁力出力コイル21や磁力検出コイル22と同様に、この磁石14の磁力が振り子13と直交する向きに配置されている。   Reference numeral 14 denotes a magnet, which is arranged in a direction in which the magnetic force of the magnet 14 is orthogonal to the pendulum 13, similarly to the magnetic output coil 21 and the magnetic detection coil 22.

また、図3のブロック回路図に示すように磁力出力コイル21は一方がアース端子に接続され、他方の端子が抵抗24を介して発振素子等によって形成された発振回路25に接続されている。   Further, as shown in the block circuit diagram of FIG. 3, one of the magnetic force output coils 21 is connected to a ground terminal, and the other terminal is connected to an oscillation circuit 25 formed by an oscillation element or the like via a resistor 24.

そして、磁力検出コイル22はセラミック等によって形成されたコンデンサ23と並列共振回路を構成しており、この並列共振回路の一方にアース端子が接続され、他方に電磁誘導起電圧を発生する出力端子26が設けられて、傾斜角センサが構成されている。   The magnetic force detection coil 22 constitutes a parallel resonance circuit with a capacitor 23 formed of ceramic or the like. An earth terminal is connected to one side of the parallel resonance circuit, and an output terminal 26 that generates an electromagnetic induction voltage on the other side. Are provided to constitute an inclination angle sensor.

また、この傾斜角センサは車両に装着され、左右2組の出力端子26が各々車両側の電子回路(図示せず)に接続されている。   The tilt angle sensor is mounted on the vehicle, and two sets of output terminals 26 on the left and right sides are connected to an electronic circuit (not shown) on the vehicle side.

以上の構成において、発振回路25が図5の(a)に示すように周期的に変化する方形波電圧を発生すると、磁力出力コイル21にはこの方形波電圧を抵抗24で割った値の方形波電流が流れるが、コイルは電気的特性上、電流の変化点にしか電圧が発生しないため、図5の(b)に示すように電流の変化点にのみ尖塔状電圧が発生する。   In the above configuration, when the oscillation circuit 25 generates a square wave voltage that periodically changes as shown in FIG. 5A, the magnetic force output coil 21 has a square value obtained by dividing the square wave voltage by the resistor 24. Although a wave current flows, because of the electrical characteristics of the coil, a voltage is generated only at the change point of the current, so that a spire-like voltage is generated only at the change point of the current as shown in FIG.

そして、磁力出力コイル21に流れる電流がこうした変化をすると、磁力出力コイル21からは磁界の向きが周期的に変化する交番磁界が発生し、磁力検出コイル22にはこの交番磁界によって電磁誘導起電圧が発生して、図5の(c)に示すような正弦波の電磁誘導起電圧が発生する。   When the current flowing through the magnetic output coil 21 changes in this way, an alternating magnetic field in which the direction of the magnetic field periodically changes is generated from the magnetic output coil 21, and an electromagnetic induction electromotive voltage is generated in the magnetic detection coil 22 by this alternating magnetic field. Is generated, and a sinusoidal electromagnetic induction electromotive voltage as shown in FIG. 5C is generated.

なおこの時、磁力検出コイル22とコンデンサ23によるLC共振回路の共振周波数を発振回路25の発振周波数と同じになるように設定することによって、この電磁誘導起電圧をより大きくできる。   At this time, by setting the resonance frequency of the LC resonance circuit including the magnetic force detection coil 22 and the capacitor 23 to be the same as the oscillation frequency of the oscillation circuit 25, the electromagnetic induction voltage can be further increased.

また、この電磁誘導起電圧は電磁誘導の法則により交番磁界の大きさに比例して発生し、振り子13が磁力出力コイル21に重なる面積が大きいほど、この振り子13に発生する渦電流による損失で交番磁界の大きさが減少するため、磁力検出コイル22に発生する電磁誘導起電圧は図5の(d)に示すように減少する。   The electromagnetic induction voltage is generated in proportion to the magnitude of the alternating magnetic field according to the law of electromagnetic induction. The larger the area where the pendulum 13 overlaps the magnetic output coil 21, the more the loss due to the eddy current generated in the pendulum 13 is. Since the magnitude of the alternating magnetic field decreases, the electromagnetic induction voltage generated in the magnetic force detection coil 22 decreases as shown in FIG.

そして、車両が傾いていない図1の状態では、振り子13と左側の磁力出力コイル21の対面する面積と、右側の磁力出力コイル21の対面する面積が同じため、左側と右側の磁力検出コイル22が出力する電磁誘導起電圧値は同一となり、これらの値を車両側の電子回路が解読することによって、車両側の電子回路は車両が傾いていないことを検知する。   In the state of FIG. 1 where the vehicle is not tilted, the facing area of the pendulum 13 and the left magnetic output coil 21 and the facing area of the right magnetic output coil 21 are the same, so the left and right magnetic detection coils 22 are the same. The electromagnetic induction electromotive force values output from the vehicle are the same, and these values are decoded by the vehicle-side electronic circuit so that the vehicle-side electronic circuit detects that the vehicle is not tilted.

また、図4に示すように車両が左側に傾いた時は、この傾きが大きくなるほど振り子13と左側の磁力出力コイル21の対面する面積が増加して、左側の交番磁界の損出が大きくなり、左側の磁力検出コイル22の電磁誘導起電圧値が減少する。   Also, as shown in FIG. 4, when the vehicle is tilted to the left, as the tilt increases, the facing area between the pendulum 13 and the left magnetic output coil 21 increases, and the loss of the alternating magnetic field on the left increases. The electromagnetic induction voltage value of the left magnetic detection coil 22 decreases.

逆に、車両が右側に傾いた時は、同様にして、振り子13と右側の磁力出力コイル21の対面する面積が増加して右側の磁力検出コイル22の電磁誘導起電圧値が減少する。   Conversely, when the vehicle leans to the right, the area where the pendulum 13 and the right magnetic output coil 21 face each other increases, and the electromagnetic induction voltage of the right magnetic detection coil 22 decreases.

そして、これらの左側と右側の磁力検出コイル22の電磁誘導起電圧値の変化とこれらの値を車両側の電子回路が解読することによって、車両側の電子回路は車両の傾斜方向とその傾斜方向へ次第に変化する連続した詳細な傾斜角度を検知する。   Then, the changes in the electromagnetic induction electromotive force values of the left and right magnetic force detection coils 22 and these values are decoded by the vehicle-side electronic circuit, so that the vehicle-side electronic circuit can determine the vehicle tilt direction and the tilt direction. Detects continuous detailed tilt angles that gradually change.

このように本実施の形態によれば、筐体11内に金属製の振り子13の支点部を揺動可能に支持し、この振り子13の近傍に、磁力が振り子13の揺動方向と直交する方向に配置された磁力出力部としての磁力出力コイル21が周期的に変化する磁力を出力し、傾斜角度に対応して揺動する振り子13を介して変化した磁力を、磁力出力コイル21と対向して配置された磁力検出コイル22が電磁誘導起電圧として出力するようにして傾斜角センサを構成することによって、傾斜角センサの傾斜角度に対応して振り子13と磁力出力コイル21との対面する面積の変化によって、変化する電磁誘導起電圧値を磁力検出コイル22が出力するため、連続した詳細な傾斜角度の検出が可能な傾斜角センサを得ることができるものである。   As described above, according to the present embodiment, the fulcrum portion of the metal pendulum 13 is swingably supported in the housing 11, and the magnetic force is orthogonal to the swing direction of the pendulum 13 in the vicinity of the pendulum 13. The magnetic force output coil 21 as a magnetic force output unit arranged in the direction outputs a magnetic force that periodically changes, and the magnetic force changed through the pendulum 13 that swings in accordance with the tilt angle is opposed to the magnetic force output coil 21. By configuring the tilt angle sensor so that the magnetic force detection coil 22 arranged in this manner outputs an electromagnetic induction electromotive force, the pendulum 13 and the magnetic force output coil 21 face each other according to the tilt angle of the tilt angle sensor. Since the magnetic force detection coil 22 outputs the electromagnetic induction electromotive force value that changes according to the change in the area, it is possible to obtain a tilt angle sensor capable of detecting a continuous detailed tilt angle.

また、磁力出力部を磁力出力コイル21で構成することによって、磁力出力部を簡易な構成とすることができ、製作も容易な傾斜角センサを得ることができる。   In addition, by configuring the magnetic force output portion with the magnetic force output coil 21, the magnetic force output portion can have a simple configuration, and an inclination angle sensor that can be easily manufactured can be obtained.

そして、振り子13を非磁性の金属製にすると共に、この振り子13と近接させて、磁力が振り子13と直交する方向に磁石14を配置することによって、振り子13が磁石14の磁力に直交する方向へ急激に揺動した場合、振り子13のこの動きが早いほどこれに対応して磁石14によって振り子13に大きな渦電流が発生し、振り子13は動きの方向とは反対方向の力を受けるため、車両の振動で加速時等の振り子13の急激な動きによる角度の誤検出を防止できる。   Then, the pendulum 13 is made of a non-magnetic metal and is placed close to the pendulum 13 so that the magnet 14 is disposed in a direction in which the magnetic force is orthogonal to the pendulum 13, whereby the pendulum 13 is orthogonal to the magnetic force of the magnet 14. When the pendulum 13 is swung rapidly, the faster the movement of the pendulum 13, the larger the eddy current is generated in the pendulum 13 by the magnet 14, and the pendulum 13 receives a force in the direction opposite to the direction of movement. It is possible to prevent erroneous detection of an angle due to sudden movement of the pendulum 13 during acceleration due to vehicle vibration.

なお、この磁石14は設けなくても良く、その場合は振り子13を鉄等の磁性を有する金属製のものとしても良い。   The magnet 14 may not be provided. In this case, the pendulum 13 may be made of a metal having magnetism such as iron.

また、磁力出力部としての磁力出力コイル21と磁力検出コイル22を振り子13の揺動中心に対して複数組配置することによって、振り子13と磁力出力コイル21が対面する面積の範囲を広い角度でとれるため、検出できる傾斜角度の範囲を広げることができる。   Further, by arranging a plurality of sets of the magnetic force output coil 21 and the magnetic force detection coil 22 as the magnetic force output unit with respect to the swing center of the pendulum 13, the range of the area where the pendulum 13 and the magnetic force output coil 21 face each other at a wide angle. Therefore, the range of inclination angles that can be detected can be expanded.

そして、磁力検出コイル22にコンデンサ23を接続してLC共振回路を構成し、磁力出力コイル21の磁力が変化する周波数をこのLC共振周波数と同じになる構成とすることによって、磁力の小さな変化を大きな電圧として検出できるため、感度の高い検出を行うことができる。   Then, a capacitor 23 is connected to the magnetic force detection coil 22 to form an LC resonance circuit, and the frequency at which the magnetic force of the magnetic force output coil 21 changes is the same as this LC resonance frequency, so that a small change in magnetic force can be achieved. Since it can be detected as a large voltage, highly sensitive detection can be performed.

なお、以上の説明では、一つの振り子13を設け、この振り子13の近傍に磁力出力部としての磁力出力コイル21と磁力検出コイル22を配置する構成として説明したが、図6に示すように、複数の振り子33A、33Bを設け、これらの振り子33A、33Bを筐体31に所定の間隔で固定すると共に、これらの振り子33A、33Bの間に磁力出力部としての磁力出力コイル21と磁力検出コイル22を配置する構成としても本発明の実施は可能である。   In the above description, a single pendulum 13 is provided, and a magnetic force output coil 21 and a magnetic force detection coil 22 as a magnetic force output unit are disposed in the vicinity of the pendulum 13, but as shown in FIG. A plurality of pendulums 33A and 33B are provided, and these pendulums 33A and 33B are fixed to the casing 31 at a predetermined interval, and a magnetic output coil 21 and a magnetic detection coil as a magnetic output unit are provided between the pendulums 33A and 33B. The present invention can also be implemented as a configuration in which 22 is arranged.

そして、この構成とすることによって、磁力出力コイル21と磁力検出コイル22は筐体31に固定されているのに対し、揺動する振り子33A、33Bと筐体31との間には隙間があるため、揺動方向と直交する方向に力が加わった場合、振り子33A、33Bと磁力出力コイル21や磁力検出コイル22の間隔が変化し磁力の変化が生じるが、例えば一方の振り子33Bと磁力出力コイル21や磁力検出コイル22の間隔は小さくなっても、他方の振り子33Aとの間隔は大きくなるため、これによって磁力の変化が相殺され、揺動方向と直交方向の力を受けても、安定した傾斜角度の検出を行うことができる。   With this configuration, the magnetic force output coil 21 and the magnetic force detection coil 22 are fixed to the casing 31, whereas there is a gap between the swinging pendulums 33 </ b> A and 33 </ b> B and the casing 31. Therefore, when a force is applied in a direction orthogonal to the swinging direction, the distance between the pendulums 33A and 33B and the magnetic force output coil 21 or the magnetic force detection coil 22 changes to cause a change in magnetic force. Even if the distance between the coil 21 and the magnetic force detection coil 22 is reduced, the distance from the other pendulum 33A is increased, so that the change in magnetic force is canceled out and stable even if a force in the direction orthogonal to the swinging direction is applied. The detected inclination angle can be detected.

また、以上の説明では、磁力出力部を磁力出力コイル21で構成するものとして説明したが、磁石を回転させるなどして周期的に磁力を変化する構成としても良い。   In the above description, the magnetic force output unit is described as being configured by the magnetic output coil 21. However, the magnetic force may be periodically changed by rotating a magnet.

そして、振り子33A、33Bを金属で構成されるものとしたが、樹脂で構成された振り子の表面に銅やアルミ等の金属がメッキされるものとしても良い。   The pendulums 33A and 33B are made of metal, but the surface of the pendulum made of resin may be plated with metal such as copper or aluminum.

また、2組の磁力出力部としての磁力出力コイル21と磁力検出コイル22を振り子13の揺動中心に対して対称に配置するものとして説明したが、検出できる傾斜角度の範囲は狭くなるが1組の磁力出力部と磁力検出コイルを配置する構成としても良い。   Further, the magnetic force output coil 21 and the magnetic force detection coil 22 as the two sets of magnetic force output portions are described as being symmetrically arranged with respect to the swing center of the pendulum 13, but the range of the inclination angle that can be detected is reduced to 1 It is good also as a structure which arrange | positions a magnetic output part and magnetic detection coil of a group.

そして、振り子13の後方近傍に磁力検出コイル22を配置し、この背面に配線基板12を介して対向する位置に磁力出力コイル21を配置する構成として説明したが、これに代えて、磁力出力コイル21を振り子13の前方近傍の磁力検出コイル22と対向する位置に配置する構成としたり、磁力検出コイル22と磁力出力コイル21の位置を入れ換える構成としたりしても良い。   The magnetic force detection coil 22 is disposed in the vicinity of the back of the pendulum 13 and the magnetic force output coil 21 is disposed at a position facing the back surface of the pendulum 13 with the wiring board 12 interposed therebetween. 21 may be arranged at a position facing the magnetic force detection coil 22 in the vicinity of the front of the pendulum 13, or the positions of the magnetic force detection coil 22 and the magnetic force output coil 21 may be interchanged.

本発明による傾斜角センサは、連続した詳細な傾斜角度の検出が可能な傾斜角センサを得ることができるという有利な効果を有し、車両などの傾斜角度を検知する傾斜角センサ等に有用である。   The tilt angle sensor according to the present invention has an advantageous effect of being able to obtain a tilt angle sensor capable of detecting a continuous detailed tilt angle, and is useful for a tilt angle sensor that detects a tilt angle of a vehicle or the like. is there.

本発明の一実施の形態による傾斜角センサの正面図The front view of the inclination-angle sensor by one embodiment of this invention 同側面図Side view 同ブロック回路図Same block circuit diagram 同左側に傾いた時の正面図Front view when tilted to the left 同タイミング波形図Same timing waveform diagram 他の実施の形態による傾斜角センサの側面図Side view of a tilt angle sensor according to another embodiment 従来の傾斜角センサの正面図Front view of conventional tilt angle sensor 同傾斜時の正面図Front view when tilted

符号の説明Explanation of symbols

11、31 筐体
12 配線基板
13、33A、33B 振り子
14 磁石
15 軸
16 軸受け
21 磁力出力コイル
22 磁力検出コイル
23 コンデンサ
24 抵抗
25 発振回路
26 出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 31 Case 12 Wiring board 13, 33A, 33B Pendulum 14 Magnet 15 Shaft 16 Bearing 21 Magnetic output coil 22 Magnetic detection coil 23 Capacitor 24 Resistance 25 Oscillation circuit 26 Output terminal

Claims (6)

筐体と、この筐体内に支点部が揺動可能に支持された金属製の振り子と、前記筐体内の前記振り子の近傍に、磁力が振り子の揺動方向と直交する方向に配置された磁力出力部及び磁力検出コイルからなり、前記磁力出力部が周期的に変化する磁力を出力し、傾斜角度に対応して揺動する前記振り子を介して変化した前記磁力を、前記磁力検出コイルが電磁誘導起電圧として出力する傾斜角センサ。 A housing, a metal pendulum with a fulcrum supported in a swingable manner in the housing, and a magnetic force disposed in the direction perpendicular to the swinging direction of the pendulum in the vicinity of the pendulum in the housing The magnetic force detection coil includes an output unit and a magnetic force detection coil. The magnetic force output unit outputs a magnetic force that periodically changes, and the magnetic force detection coil electromagnetically changes the magnetic force changed through the pendulum that swings according to an inclination angle. Tilt angle sensor that outputs as an induced electromotive voltage. 磁力出力部を磁力出力コイルとした請求項1記載の傾斜角センサ。 The tilt angle sensor according to claim 1, wherein the magnetic force output portion is a magnetic force output coil. 振り子を非磁性の金属製にすると共に、この振り子の近傍に、磁石をこの磁石の磁力が前記振り子と直交する方向に配置した請求項1記載の傾斜角センサ。 The tilt angle sensor according to claim 1, wherein the pendulum is made of a non-magnetic metal, and a magnet is disposed in the vicinity of the pendulum in a direction in which the magnetic force of the magnet is orthogonal to the pendulum. 複数組の磁力出力部と磁力検出コイルを振り子の揺動中心に対して対称に配置した請求項1記載の傾斜角センサ。 2. The tilt angle sensor according to claim 1, wherein a plurality of sets of magnetic force output portions and magnetic force detection coils are arranged symmetrically with respect to the swing center of the pendulum. 複数の振り子を設け、これらの振り子を所定の間隔で固定すると共に、これらの振り子の間に磁力出力部と磁力検出コイルを配置した請求項1記載の傾斜角センサ。 The inclination angle sensor according to claim 1, wherein a plurality of pendulums are provided, the pendulums are fixed at a predetermined interval, and a magnetic force output unit and a magnetic force detection coil are disposed between the pendulums. 磁力検出コイルにコンデンサを接続してLC共振回路を構成し、磁力出力コイルに流す交流電流の周波数をこのLC共振周波数と同じものとした請求項2記載の傾斜角センサ。 3. The tilt angle sensor according to claim 2, wherein an LC resonance circuit is configured by connecting a capacitor to the magnetic force detection coil, and the frequency of the alternating current flowing through the magnetic force output coil is the same as the LC resonance frequency.
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