JP2010281662A - 傾斜センサー、傾斜センサーを備えたパルス発生装置、傾斜角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水平方向に対する傾斜角度が０度から９０度になるまでの間に、傾斜角度におけ
る複数の位置を検出することができないという課題がある。
【解決手段】軸Ｐ方向からの断面が円形状を有する導電性移動体７と、絶縁性の第１支持
部としての支持部５と、支持部５の一方の面に軸Ｐから等距離の円周上に配置された第１
端子としての端子１および第２端子としての端子２と、を備える第１電極１１と、絶縁性
の第２支持部としての支持部６と、支持部６の一方の面に軸Ｐから等距離の円周上に配置
された第３端子としての端子３および第４端子としての端子４とを備えた傾斜センサー２
０を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、傾斜センサー、傾斜センサーを備えたパルス発生装置、傾斜角度検出装置に
関する。

静電容量方式、ピエゾ抵抗式などの加速度センサーや、ボール接点方式の傾斜センサー
などを装置に備え、装置に対する振動を検出したり、装置の水平方向に対する傾斜角度を
検出することなどが行われている。ボール接点方式の傾斜センサーは低消費電力で使用で
きる。例えば、特許文献１では、一対の容器状電極間に導電球を設けたボール接点方式の
傾斜センサーを用いて、導電球と一対の電極とが接触状態であるか非接触状態であるかを
検出することによって、振動や傾斜角度を検出する方法が提案されている。

特開２００２−３６５０５０号公報

しかしながら、導電球と一対の電極とから構成される傾斜センサーは、基準となる水平
姿勢から傾けたときの傾斜角度の変化が例えば９０度であるとき、導電球と一対の電極と
の接触状態が変化する時点は１回のみである。そのため、一対の電極の導通状態の変化も
１回のみであるので、傾斜角度における位置を検出したことを示すための信号出力回数は
、１回のみとなってしまう。従って、基準となる水平姿勢から傾けて傾斜角度を変化させ
たとき、傾斜角度における複数の位置を検出することができないという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］所定の軸方向からの断面が円形状を有する導電性移動体と、絶縁性の第１支
持部と、前記第１支持部の一方の面に前記所定の軸から等距離の円周上に配置された第１
端子および第２端子と、を備える第１電極と、絶縁性の第２支持部と、前記第２支持部の
一方の面に前記所定の軸から等距離の前記円周上に配置された第３端子および第４端子と
を備え、前記第１電極と極性が異なる第２電極と、前記第１電極の前記一方の面と前記第
２電極の前記一方の面が対向し、且つ、前記第３端子が前記円周上で前記第１端子に隣接
して配置され、前記第２端子が前記円周上で前記第３端子の前記第１端子とは反対側に隣
接して配置され、前記第４端子が前記円周上で前記第２端子の前記第３端子とは反対側に
隣接して配置されるように、前記第１電極と前記第２電極とを配置し、前記第１電極と前
記第２電極との間に前記導電性移動体が配置され、前記所定の軸方向周りの回転角度の変
化に伴い、前記導電性移動体が前記第１端子と前記第３端子との間の位置から前記第３端
子と前記第２端子との間の位置、前記第２端子と前記第４端子との間の位置に順次移動し
て、前記第１電極と第２電極とを導通させることを特徴とする傾斜センサー。

この構成によれば、所定の軸方向周りの回転角度の変化に伴い、導電性移動体が第１端
子と第３端子との間の位置から第３端子と第２端子との間の位置、第２端子と第４端子と
の間の位置に順次移動して、第１電極と第２電極とを導通させる。これにより、水平方向
に対する傾斜角度が変化すると、導電性移動体と第１電極と第２電極との接触状態が変化
する時点が複数回となる。そのため、傾斜センサーが水平方向に置かれた姿勢から傾斜角
度が変化すると、第１電極と第２電極との導通状態が変化する時点が複数回となるので、
傾斜角度における複数の位置を検出することができる。

［適用例２］前記第１端子と前記第３端子との距離、前記第２端子と前記第３端子との距
離、前記第２端子と前記第４端子との距離が、等しくなるように配置されることを特徴と
する上記傾斜センサー。

この構成によれば、導通状態が変化する時点の回数と、軸を頂点として隣接する端子と
で形成される角度により、傾斜角度における複数の位置を検出することができる。

［適用例３］前記第１端子と前記第３端子との距離が前記第２端子と前記第３端子の距
離よりも小さく、前記第２端子と前記第３端子との距離が前記第２端子と前記第４端子の
距離よりも小さくなるように配置されることを特徴とする上記傾斜センサー。

この構成によれば、傾斜センサーの軸を中心として回転する回転方向がわかる。

［適用例４］前記第１電極は、前記第１支持部の一方の面に対向する他方の面に、前記所
定の軸から等距離の前記円周上に配置された第５端子と第６端子を有し、絶縁性の第３支
持部と、前記第３支持部の一方の面に前記所定の軸から等距離の前記円周上に配置された
第７端子および第８端子とを備え、前記第１電極と極性が異なる第３電極を有し、前記第
１電極の前記他方の面と前記第３電極の一方の面が対向し、且つ、前記第７端子が前記円
周上で前記第５端子に隣接して配置され、前記第６端子が前記円周上で前記第７端子の前
記第５端子と反対側に隣接して配置され、前記第８端子が前記円周上で前記第６端子の前
記第７端子と反対側に隣接して配置されるように、前記第１電極と前記第３電極とを配置
し、前記導電性移動体は、前記第１電極と前記第２電極との間ならびに前記第１電極と前
記第３電極との間を移動可能に構成されていることを特徴とする傾斜センサー。

この構成によれば、傾斜センサーの軸が傾斜する方向がわかる。

［適用例５］前記所定の軸を中心軸とし、前記所定の軸から各端子までの距離と前記導
電性移動体の円形断面の直径との差より小さい半径を有する円柱状の絶縁性部材が配置さ
れることを特徴とする上記傾斜センサー。

この構成によれば、導電性移動体が円周上に並ぶ端子に沿って転がることができる。

［適用例６］前記傾斜センサーの前記円周上で隣接する一対の端子と前記導電性移動体と
の接触状態の変化による導通状態の変化からパルスを生成するパルス生成部と、を備えた
ことを特徴とするパルス発生装置。

この構成によれば、パルスを検出し、傾斜角度を検出することができる。

［適用例７］前記傾斜センサーの前記円周上で隣接する一対の端子と前記導電性移動体と
の接触状態の変化による導通状態の変化からパルスを生成するパルス生成部と、前記パル
ス生成部から発生するパルス数を計数するパルス計数部と、前記所定の軸に対して前記一
対の端子が成す角度と前記パルス数とに基づき前記傾斜センサーの傾斜角度を算出する傾
斜角度算出部と、を備えたことを特徴とする傾斜角度検出装置。

この構成によれば、パルス数と、軸を頂点として隣接する端子とで形成される角度によ
り、傾斜角度における複数の位置を検出することができる。

［適用例８］前記傾斜センサーの前記円周上で隣接する一対の端子と前記導電性移動体と
の接触状態の変化による導通状態の変化からパルスを生成するパルス生成部と、前記パル
ス生成部から発生するパルス間の時間を計測するパルス間時間計測部と、前記パルス間の
時間に基づき前記傾斜センサーの回転方向を判定する回転方向判定部と、を備えたことを
特徴とする傾斜角度検出装置。

この構成によれば、傾斜センサーの回転方向を判定することができる。

［適用例９］前記傾斜センサーの前記円周上で隣接する一対の端子と前記導電性移動体
との接触状態の変化による導通状態の変化からパルスを生成するパルス生成部と、前記第
１電極と前記第２電極、前記第１電極と前記第３電極、の導通状態を検出する導通状態検
出部と、を備えたことを特徴とする傾斜角度検出装置。

この構成によれば、傾斜センサーの傾斜方向を検出することができる。

（ａ）は、第１実施例における傾斜センサーの外観斜視図、（ｂ）は、第１実施例における導電性移動体の外観斜視図。 （ａ）は、支持部に備えられた第１端子と第２端子、移動規制部材、回路接続用端子を示す外観斜視図、（ｂ）は、第１電極に接続された第１端子と第２端子と移動規制部材と回路接続用端子の外観斜視図。 軸方向から見た傾斜センサーの断面図。 第１実施例における傾斜角度検出装置の電気的な構成を示すブロック図。 （ａ）は、傾斜センサーの外観斜視図である。図５（ｂ）は、導電性移動体の外観斜視図。 軸Ｐ方向から見た傾斜センサーの断面図。 第２実施例における傾斜角度検出装置の電気的な構成を示すブロック図。 （ａ）は、第１電極と第２電極との導通状態の変化を示す図、（ｂ）は、第１電極と第２電極との導通状態の変化から発生するパルスの図、（ｃ）、（ｄ）は、パルス間の時間を示す図。 第３実施例における傾斜センサーの外観斜視図。 第３実施例における傾斜角度検出装置の電気的な構成を示すブロック図。 （ａ）は、第４実施例における傾斜センサーの外観斜視図、（ｂ）は、第４実施例における移動規制部材の外観斜視図。

（実施例１）
以下、実施例１について図面に従って説明する。図１（ａ）は、本実施例における傾斜
センサー２０の外観斜視図である。第１端子としての端子１、第２端子としての端子２が
、プラスティックなどの絶縁性を有する第１支持部としての支持部５の図面右側の面に備
えられる。

第３端子としての端子３、第４端子としての端子４が、プラスティックなどの絶縁性を
有する第２支持部としての支持部６の図面左側の面に備えられる。端子１〜４は、導電性
を有し、棒状の長手方向が軸Ｐと同じ方向に備えられる。

支持部５，６には、導電性を有する回路接続用端子９，１０がそれぞれ備えられる。支
持部５，６の内部には、第１電極１１，第２電極１２がそれぞれ備えられる。

図１（ｂ）は、本実施例における導電性移動体７の外観斜視図である。導電性移動体７
は、円柱形状を有する。円柱形状の移動規制部材８が軸Ｐを中心軸として、支持部５，６
に挟まれるようにして備えられる。

傾斜センサー２０には、軸Ｐ上に置かれた移動規制部材８の外周を囲む端子１，２，３
，４と、支持部５，６とによって囲まれる空洞Ｓ１が形成される。

傾斜センサー２０が、軸Ｐを中心とする回転方向に傾斜すると、導電性移動体７は、空
洞Ｓ１内を転がりながら移動し、重力方向における下側で静止する。

図２（ａ）は、図１（ａ）の傾斜センサー２０を分解し、支持部５に備えられた第１端
子と第２端子と移動規制部材８と回路接続用端子９の外観斜視図である。支持部５には、
第１端子としての端子１，１ａ，１ｂと第２端子としての端子２，２ａ，２ｂが備えられ
る。第１電極１１は、支持部５に覆われる。

図２（ｂ）は、第１電極１１に接続された第１端子と第２端子と移動規制部材８と回路
接続用端子９の外観斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）から支持部５、移動規制部
材８を取り除いた外観斜視図である。第１電極１１には、端子１，１ａ，１ｂ、端子２，
２ａ，２ｂ、回路接続用端子９が接続される。

同様に、図１（ａ）の支持部６には、端子３を含む複数の第３端子と、端子４を含む複
数の第４端子が備えられる。第３端子と第４端子は、第２電極１２に接続される。第２電
極１２は回路接続用端子１０に接続される。
図２（ａ）の図面右側に、第２電極１２を覆う支持部６、第３端子、第４端子を備え、
空洞Ｓ１内に導電性移動体７を軸方向Ｐにして備えることによって傾斜センサー２０が構
成される。

図２（ｂ）の第１電極１１の図面右側の面は、第２電極１２の面と対向する位置に備え
られる。図３は、図１の軸Ｐ方向における方向Ｄ１から見た図で、軸Ｐを法線とし、二点
鎖線Ａ，Ｂの位置での断面図である。網掛けした円で示す端子１，２，１ａ，２ａ，１ｂ
，２ｂ、網掛けしない円で示す端子３，４，３ａ，４ａ，３ｂ，４ｂは、軸Ｐを中心とす
る円周Ｃの位置に配置され、軸Ｐからの距離が等しい。

第３端子としての端子３，３ａ，３ｂが円周Ｃ上で第１端子としての端子１，１ａ，１
ｂに隣接して配置され、第２端子としての端子２，２ａ，２ｂが円周Ｃ上で第３端子とし
ての端子３，３ａ，３ｂの第１端子としての端子１，１ａ，１ｂとは反対側に隣接してそ
れぞれ配置される。

第４端子としての端子４，４ａ，４ｂが円周Ｃ上で第２端子としての端子２，２ａ，２
ｂの第３端子としての端子３，３ａ，３ｂとは反対側に隣接して配置されるように、第１
電極１１と第２電極１２とを配置し、第１電極１１と第２電極１２との間に導電性移動体
７が配置される。

このようにしてそれぞれの端子が配置されることにより、第１電極１１に接続される端
子と、第２電極１２に接続される端子とは、円周Ｃ上で交互に配置される。

軸Ｐを頂点として隣接する端子で形成されるそれぞれの角度Ｒ１が均等になるように配
置される。例えば、本実施例では、軸Ｐを頂点として隣接する端子１の中心位置Ｅ１と端
子３の中心位置Ｅ２とで形成される角度Ｒ１に示すように、３０度の角度で均等に配置さ
れる。従って、それぞれ隣接する端子の距離Ｌ１は等しい。すなわち、第１端子として端
子１，１ａ，１ｂと第３端子としての３，３ａ，３ｂとの距離、第２端子としての端子２
，２ａ，２ｂと第３端子としての端子３，３ａ，３ｂとの距離、第２端子としての端子２
，２ａ，２ｂと第４端子としての端子４，４ａ，４ｂとの距離が、それぞれ等しくなるよ
うに配置される。

図３の断面図において、円柱形状の移動規制部材８の半径Ｌ３は、軸Ｐから各端子まで
の距離Ｌ４と導電性移動体７の円形断面の直径Ｌ２との差より小さい。これにより、導電
性移動体７は、空洞Ｓ１内を転がることができる。

図３の傾斜センサー２０は、基準としての水平姿勢の位置にある。導電性移動体７は、
端子１ａと端子３ａに接触しているので、端子１ａと端子３ａとは導通状態にある。従っ
て、この時点では、第１電極１１と第２電極１２とは導通状態にある。

導電性移動体７の直径Ｌ２は、導電性移動体７の外周が隣接する一対の端子に接触し、
隣接する３個の端子には接触しない。

移動規制部材８は、支持部５，６の軸Ｐ付近に備えられることにより、振動などによっ
て、導電性移動体７が軸Ｐを超えて、反対側に移動することを規制することができる。

ここで、図３の姿勢にある傾斜センサー２０が、軸Ｐを中心として右回りに３０度回転
した姿勢になるまで傾斜するとき、第１電極１１と第２電極１２との導通状態について説
明する。

この姿勢から傾斜センサー２０が軸Ｐを中心として図面右回りに３０度回転した姿勢ま
で傾斜すると、導電性移動体７は、端子１ａから離れ、端子３ａには当接しながら回転す
る。従って、この時点では、第１電極１１と第２電極１２とは非導通状態にある。

さらに、導電性移動体７が端子３ａには当接しながら回転すると、隣接する端子３ａと
端子２ａに接触した状態になる。従って、この時点では、第１電極１１と第２電極１２と
は導通状態にある。

このように、傾斜センサー２０が軸Ｐを中心として右回りに３０度回転した姿勢まで傾
斜すると、第１電極１１と第２電極１２における導通状態が１回変化する。ここでは、導
通状態から非導通状態になり、再び導通状態に戻るまでの変化を、導通状態における１回
分の変化とする。

さらに、傾斜センサー２０が軸Ｐを中心として右回りに３０度回転した姿勢まで傾斜す
ると、導電性移動体７が端子２ａには当接しながら回転し、隣接する端子２ａと端子４ａ
に接触した状態になり、導通状態が１回変化する。

また、反対に、傾斜センサー２０が、軸Ｐを中心として左回りに、３０度回転した姿勢
まで傾斜すると、第１電極１１と第２電極１２における導通状態が１回変化し、さらに、
軸Ｐを中心として左回りに、３０度回転した姿勢まで傾斜すると、第１電極１１と第２電
極１２における導通状態が１回変化する。

このように、傾斜センサー２０は、軸Ｐを中心として回転すると、第１電極１１と第２
電極１２における導通状態が複数回変化する。

図４は、本実施例の傾斜センサー２０を用いて、傾斜角度を検出する傾斜角度検出装置
１００の電気的な構成を示すブロック図である。傾斜センサー２０の回路接続用端子９，
１０は、回路２２，２３にそれぞれ接続される。回路２２，２５には、直流電源２１が接
続される。

パルス生成部２４は、電子回路から構成され、回路２３，２５に接続される。パルス生
成部２４は、傾斜センサー２０における第１電極１１と第２電極１２との導通状態の変化
が１回あると、一つのパルスを発生させる。

図８（ａ）は、第１電極１１と第２電極１２との導通状態の変化を示す図である。第１
電極１１と第２電極１２とは、時点ｔ１において、導通状態から非導通状態に変化する。

図８（ｂ）は、第１電極１１と第２電極１２との導通状態の変化から発生するパルスＷ
１の図である。パルス生成部２４は、第１電極１１と第２電極１２における導通状態から
非導通状態への変化が時点ｔ１で１回あると、一つのパルスＷ１を発生させる。

傾斜センサー２０、パルス生成部２４によってパルス発生装置２６が構成される。

演算部３０は、ＲＯＭ３３に記憶されたプログラムをＲＡＭ３４に読み出して実行する
。パルス生成部２４から発生したパルスは、インターフェース（Ｉ／Ｆ）３１を介してＣ
ＰＵ３２に入力される。

パルス計数部４０は、パルス生成部２４から発生したパルスの個数を計数する。傾斜角
度算出部４１は、図３の角度Ｒ１とパルス計数部４０が計数した個数との積を算出し、傾
斜センサー２０が軸Ｐを中心として回転したときの傾斜角度を算出する。

例えば、パルスが３回発生すると、第１電極１１と第２電極１２との導通状態の変化が
３回あったことを示す。本実施例の傾斜センサー２０は、角度Ｒ１が３０度でそれぞれの
端子が配置されているので、水平の姿勢からの傾斜角度が９０度の姿勢にあることが傾斜
角度検出装置１００によって検出される。

パルス計数部４０、傾斜角度算出部４１は、プログラムから構成され、ＣＰＵ３２がＲ
ＯＭ３３に記憶されたプログラムをＲＡＭ３４に読み出して実行することにより機能する
。

図５（ａ）は、球状の導電性移動体７ａを備えた傾斜センサー２０ａの外観斜視図であ
る。図５（ｂ）は、球状の導電性移動体７ａの外観斜視図である。本実施例では、空洞Ｓ
１内に、円柱状の導電性移動体７を備えた傾斜センサー２０について説明したが、球状の
導電性移動体７ａを備えてもよい。

以上、説明した傾斜センサー２０は、軸Ｐ方向からの断面が円形状を有する導電性移動
体７と、絶縁性の第１支持部としての支持部５と、支持部５の一方の面に軸Ｐから等距離
の円周Ｃ上に配置された第１端子としての端子１，１ａ，１ｂおよび第２端子としての端
子２，２ａ，２ｂと、を備える第１電極１１と、絶縁性の第２支持部としての支持部６と
、支持部６の一方の面に軸Ｐから等距離の円周Ｃ上に配置された第３端子としての端子３
，３ａ，３ｂおよび第４端子としての端子４，４ａ，４ｂとを備え、第１電極１１と極性
が異なる第２電極１２と、第１電極１１の一方の面と第２電極１２の一方の面が対向し、
且つ、第３端子が円周Ｃ上で第１端子に隣接して配置され、第２端子が円周Ｃ上で第３端
子の第１端子とは反対側に隣接して配置され、第４端子が円周Ｃ上で第２端子の第３端子
とは反対側に隣接して配置されるように、第１電極１１と第２電極１２とを配置し、第１
電極１１と第２電極１２との間に導電性移動体７が配置され、軸Ｐ方向周りの回転角度の
変化に伴い、導電性移動体７が第１端子と第３端子との間の位置から第３端子と第２端子
との間の位置、第２端子と第４端子との間の位置に順次移動して、第１電極１１と第２電
極１２とを導通させる。

この構成によれば、水平方向に対する傾斜角度が変化すると、導電性移動体７と第１電
極１１と第２電極１２において、導通状態から非導通状態に変化する時点が複数回となる
。そのため、傾斜センサーが水平方向に置かれた姿勢から傾斜角度が例えば９０度変化す
るとき、第１電極と第２電極との導通状態が変化する時点が複数回となるので、傾斜角度
における複数の位置を検出することができる。

また、第１端子と第３端子との距離、第２端子と第３端子との距離、第２端子と第４端
子との距離が、等しくなるように配置される。

この構成によれば、導通状態が変化する時点の回数と、軸Ｐを頂点として隣接する端子
とで形成される角度により、傾斜角度における複数の位置を検出することができる。

（実施例２）
実施例２では、軸を頂点として隣接する一対の端子で形成される角度Ｒ１の大きさの順
に端子が配置される傾斜センサーについて説明する。

図６は、軸Ｐ方向から見た図で、第２実施例における傾斜センサー２０ｂの断面図であ
る。各端子は、軸Ｐを中心とする円周Ｃ上に、第１電極１１に接続された端子（網がけし
た円）と第２電極１２に接続された端子（網がけしない円）とが交互に配置されるように
、支持部５，６に備えられる。

軸Ｐを頂点として隣接する一対の端子で形成されるそれぞれの角度は、異なり、大きさ
の順に並ぶように配置される。第１端子としての端子１ｃと第３端子としての端子３ｃと
の距離Ｌ５が第２端子としての端子２ｃと第３端子としての端子３ｃの距離Ｌ６よりも小
さく、第２端子としての端子２ｃと第３端子としての端子３ｃの距離Ｌ６が第２端子とし
ての端子２ｃと第４端子としての端子４ｃの距離Ｌ７よりも小さくなるように配置される
。

従って、軸Ｐを頂点とし端子１ｃの中心位置Ｅ３と端子３ｃの中心位置Ｅ４とで形成さ
れる角度Ｒ２は、軸Ｐを頂点とし中心位置Ｅ４と端子２ｃの中心位置Ｅ５とで形成される
角度Ｒ３より小さい。角度Ｒ３は、軸Ｐを頂点とし中心位置Ｅ５と端子４ｃの中心位置Ｅ
６とで形成される角度Ｒ４より小さい。

軸Ｐを頂点として隣接する端子とで形成されるそれぞれの角度は、図面左回りに位置す
るほど大きくなる。反対に、軸Ｐを頂点として隣接する端子とで形成されるそれぞれの角
度は、図面右回りに位置するほど小さくなる。

図７は、本実施例の傾斜センサー２０ｂを用いて、傾斜角度を検出する傾斜角度検出装
置１００ｂの電気的な構成を示すブロック図である。第１実施例の図４と同様に、傾斜セ
ンサー２０ｂ、直流電源２１、パルス生成部２４が回路２２，２３，２５に備えられる。

傾斜センサー２０ｂ、パルス生成部２４によってパルス発生装置２６ｂが構成される。

演算部３０ａには、第１実施例と同様に、Ｉ／Ｆ３１、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡ
Ｍ３４が備えられる。演算部３０ａには、さらに、時間を計測する計時部３５が備えられ
る。計時部３５は、ＣＰＵ３２がプログラムを実行するために用いるクロック（不図示）
を用いてもよい。

パルス間時間計測部４２は、パルス生成部２４が発生した複数のパルスにおいて、パル
ス間の時間を計測する。

回転方向判定部４３は、パルス間の時間を比較し、パルス間の時間が長くなっているか
、短くなっているかによって、傾斜センサー２０ｂにおける回転方向を判定する。

図８（ｃ）、（ｄ）は、パルス間の時間を示す図である。例えば、図８（ｃ）に示すよ
うに、パルスＷ２とパルスＷ３間における時間ｔ３が、パルスＷ１とパルスＷ２間におけ
る時間ｔ２より長くなっているとき、回転方向判定部４３は、傾斜センサー２０ｂが、図
６の図面反時計回りに回転されたとして判定する。反対に、図８（ｄ）に示すように、パ
ルスＷ２とパルスＷ３間における時間ｔ４が、パルスＷ１とパルスＷ２間における時間ｔ
２より短くなっているとき、回転方向判定部４３は、傾斜センサー２０ｂが、図６の図面
時計回りに回転されたとして判定する。

以上、説明した本実施例における傾斜センサー２０ｂを用いることにより、傾斜センサ
ー２０ｂにおける軸Ｐを中心とする回転方向を判定することができる。

また、以上、説明した本実施例における傾斜角度検出装置１００ｂは、傾斜センサー２
０ｂと、傾斜センサー２０ｂの導通状態の変化からパルスを生成するパルス生成部２４と
、パルス生成部２４から発生するパルス間の時間を計測するパルス間時間計測部４２と、
パルス間の時間によって、傾斜センサー２０ｂの回転方向を判定する回転方向判定部４３
と、を備える。

この構成によれば、計測された時間の変化から傾斜センサー２０ｂの回転方向を判定す
ることができる。

（第３実施例）
第３実施例では、さらに、第５端子と第６端子を有する傾斜センサーについて説明する
。図９は、第３実施例における傾斜センサー２０ｃの外観斜視図である。

第１支持部としての支持部５ａはリング状に形成されている。円柱形状の移動規制部材
８ａは、中心軸を軸Ｐと同じにして支持部５ａを貫通し、第２支持部としての支持部６と
第３支持部としての支持部６０に備えられる。

図面右側の第１支持部としての支持部５ａと第２支持部としての支持部６には、第１実
施例で説明したように、第１端子としての端子１、第２端子としての端子２、第３端子と
しての端子３、第４端子としての端子４が備えられる。

第１電極１１は、第１支持部としての支持部５ａの図面左側の面に、軸Ｐから等距離の
円周上に配置された第５端子としての端子６１と第６端子としての端子６２が接続される
。

第１電極１１とは極性が異なる第３電極１３は、絶縁性の第３支持部としての支持部６
０に覆われる。第３電極１３は、支持部６０の図面右側の面に、軸Ｐから等距離の円周上
に配置された第７端子としての端子６３および第８端子としての端子６４が接続される。

第１電極１１の図面左側の面と第３電極１３の図面右側の面が対向する。第７端子とし
ての端子６３が円周上で第５端子としての端子６１に隣接して配置される。第６端子とし
ての端子６２が円周上で第７端子としての端子６３の第５端子としての端子６１と反対側
に隣接して配置される。

第８端子としての端子６４が円周上で第６端子としての端子６２の第７端子としての端
子６３と反対側に隣接して配置されるように、第１電極１１と第３電極１３とを配置する
。

移動規制部材８ａを囲む第１端子、第２端子、第３端子、第４端子、第５端子、第６端
子、第７端子、第８端子および支持部６０，５ａ，６によって空洞Ｓ２が形成される。球
形状の導電性移動体７ａは、空洞Ｓ２内を移動し、第１電極１１と第２電極１２との間な
らびに第１電極１１と第３電極１３との間を移動可能に構成されている。

第１電極１１は、回路接続用端子９に接続され、第２電極１２は、回路接続用端子１０
に接続され、第３電極１３は、回路接続用端子６７に接続される。

図１０は、本実施例の傾斜センサー２０ｃを用いて、傾斜角度を検出する傾斜角度検出
装置１００ｃの電気的な構成を示すブロック図である。第１実施例の図４と同様に、傾斜
センサー２０ｃ、直流電源２１、パルス生成部２４が回路２２，２３，２５に備えられる
。また、演算部３０が備えられ、図４の第１実施例と同様に、パルス計数部４０、傾斜角
度算出部４１は、プログラムから構成され、ＣＰＵ３２がＲＯＭ３３からプログラムをＲ
ＡＭ３４に読み出して実行することにより機能する。

傾斜センサー２０ｃ、パルス生成部２４によってパルス発生装置２６ｃが構成される。

傾斜センサー２０ｃの回路接続用端子９は回路５１に接続され、回路接続用端子１０は
回路５２に接続され、回路接続用端子６７は回路５３に接続される。

回路５１，５２，５３は、それぞれダイオード５４，５５，５６を介して回路２３に接
続される。これにより、回路５１，５２，５３の電圧は、他の回路の電圧の影響を受けな
い。

導通状態検出部５０は、電子回路から構成され、回路５１，５２，５３の電圧を検出す
る。

傾斜方向判定部４４は、導通状態検出部５０が検出した回路５１，５２，５３における
電圧の有無の情報を、Ｉ／Ｆ３１を介して取得し、それぞれの一対の電極間における導通
状態を取得した電圧の有無の情報に基づいて判定する。傾斜方向判定部４４は、判定した
導通状態に基づいて、導電性移動体７ａが静止している場所を判定し、傾斜センサー２０
ｃの軸Ｐ方向における傾斜方向を判定する。

具体的には、傾斜方向判定部４４は、回路５１，５２から電圧を検出したときは、導電
性移動体７ａが第１電極１１と第２電極１２における電圧を検出したことになるので、第
１電極１１と第２電極１２における導通状態の変化を検出する。従って、導電性移動体７
ａは、図９の図面右側の支持部５ａ，６の間に有り、軸Ｐは図面右側に傾斜していると判
定する。

反対に、傾斜方向判定部４４は、回路５１，５３から電圧を検出したときは、導電性移
動体７ａが第１電極１１と第３電極１３における電圧を検出したことになるので、第１電
極１１と第３電極１３における導通状態の変化を検出する。従って、導電性移動体７ａは
、図９の図面左側の支持部５ａ，６０の間に有り、軸Ｐは図面左側に傾斜していると判定
する。

傾斜方向判定部４４は、プログラムから構成され、ＣＰＵ３２がＲＯＭ３３からプログ
ラムをＲＡＭ３４に読み出して実行することにより機能する。

以上、説明した本実施例における傾斜角度検出装置１００ｃは、傾斜センサー２０ｃと
、傾斜センサー２０ｃの導通状態の変化からパルスを生成するパルス生成部２４と、第１
電極１１と第２電極１２、第３電極１３の導通状態を検出する導通状態検出部５０と、を
備える。

（第４実施例）
第４実施例では、一対の円錐状端子部を備えた傾斜センサーについて説明する。図１１
（ａ）は、本実施例における傾斜センサー２０ｄの外観斜視図である。

図面中央部には、第１支持部としての支持部５ｂ，第２支持部としての６ｂに備えられ
、軸Ｐ方向に並ぶ第１端子としての端子１，第２端子としての端子２，第３端子としての
端子３，第４端子としての端子４が備えられる。

支持部５ｂ，６ｂは絶縁性を有し、支持部５ｂの内部には、第１電極（不図示）が備え
られ、支持部６ｂの内部には、第２電極（不図示）が備えられる。第１電極は回路接続用
端子９と接続され、第２電極は回路接続用端子１０と接続される。

端子１，２は第１電極に接続され、端子３，４は第２電極に接続される。図に示すよう
に、第１電極に接続された端子と第２電極に接続された端子とが、軸Ｐから等距離の円周
上に交互に配置される。

図面左側には、支持部５ｂ，第３支持部としての支持部７５に備えられ、軸Ｐ方向との
傾斜角度を有して配置された第５端子としての端子７１，第６端子としての端子７２，第
７端子としての端子７３，第８端子としての端子７４が備えられる。

支持部７５は絶縁性を有し、支持部７５の内部には、第３電極（不図示）が備えられ、
第３電極は回路接続用端子７６と接続される。端子７３，７４は第１電極に接続され、端
子７１，７２は第３電極に接続される。支持部７５、５ｂと端子７１，７２，７３，７４
によって円錐状端子部が形成される。

図に示すように、第１電極に接続された端子７３，７４と第３電極に接続された端子７
１，７２とが、軸Ｐから等距離の円周上に交互に配置される。

図面右側には、支持部６ｂ，第４支持部としての支持部８５に備えられ、軸Ｐ方向との
傾斜角度を有して配置された第９端子としての端子８１，第１０端子としての端子８２，
第１１端子としての端子８３，第１２端子としての端子８４が備えられる。

支持部８５は絶縁性を有し、支持部８５の内部には、第４電極（不図示）が備えられ、
第４電極は回路接続用端子８６と接続される。端子８１，８２は第２電極に接続され、端
子８３，８４は第４電極に接続される。支持部５ｂ，８５と端子８１，８２，８３，８４
によって円錐状端子部が形成される。

図に示すように、第２電極に接続された端子と第４電極に接続された端子とが、軸Ｐか
ら等距離の円周上に交互に配置される。

図１１（ｂ）は、本実施例における移動規制部材８ｂの外観斜視図である。絶縁性を有
する移動規制部材８ｂは、中央に円柱形状を有し、両側に円錐形状を有する形状から構成
される。このような形状を有する移動規制部材８ｂが、傾斜センサー２０ｄの空洞に備え
られることにより、振動などによって、球状の導電性移動体７ａが軸Ｐを超えて、反対側
に移動することを規制することができる。

このような構成の傾斜センサー２０ｄを用いて、第１実施例で説明した図４の電気的な
ブロック図に示す構成により、軸Ｐにおける回転方向の傾斜角度の検出ができる。

また、第３実施例で説明したように、第１電極、第２電極、第３電極、第４電極間の導
通状態を検出すれば、導電性移動体７ａの位置を判定できるので、軸Ｐ方向において、傾
斜センサー２０ｄが水平の姿勢であるか、傾斜しているかを検出することができる。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ…第１端子、２，２ａ，２ｂ，２ｃ…第２端子、３，３ａ，３ｂ
，３ｃ…第３端子、４，４ａ，４ｂ，４ｃ…第４端子、５，５ａ，５ｂ，６，６ｂ，６０
，７５，８５…支持部、７，７ａ…導電性移動体、１１…第１電極、１２…第２電極、１
３…第３電極、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…傾斜センサー、２４…パルス生
成部、４０…パルス計数部、４１…傾斜角度算出部、４２…パルス間時間計測部、４３…
回転方向判定部、４４…傾斜方向判定部、５０…導通状態検出部、６１…第５端子、６２
…第６端子、６３…第７端子、６４…第８端子、１００，１００ｂ，１００ｃ…傾斜角度
検出装置、Ｃ…円周、Ｌ２…導電性移動体の円形断面の直径、Ｌ３…円柱形状の絶縁性部
材の半径、Ｌ４…軸から端子までの距離、Ｌ５…第１端子と第３端子の距離、Ｌ６…第２
端子と第３端子の距離、Ｌ７…第２端子と第４端子の距離、Ｐ…軸、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４…軸を頂点として隣接する端子とで形成される角度、Ｓ１，Ｓ２…空洞。

Claims (9)

1. 所定の軸方向からの断面が円形状を有する導電性移動体と、
   絶縁性の第１支持部と、前記第１支持部の一方の面に前記所定の軸から等距離の円周上
   に配置された第１端子および第２端子と、を備える第１電極と、
   絶縁性の第２支持部と、前記第２支持部の一方の面に前記所定の軸から等距離の前記円
   周上に配置された第３端子および第４端子とを備え、前記第１電極と極性が異なる第２電
   極と、
   前記第１電極の前記一方の面と前記第２電極の前記一方の面が対向し、且つ、前記第３
   端子が前記円周上で前記第１端子に隣接して配置され、前記第２端子が前記円周上で前記
   第３端子の前記第１端子とは反対側に隣接して配置され、前記第４端子が前記円周上で前
   記第２端子の前記第３端子とは反対側に隣接して配置されるように、前記第１電極と前記
   第２電極とを配置し、前記第１電極と前記第２電極との間に前記導電性移動体が配置され
   、前記所定の軸方向周りの回転角度の変化に伴い、前記導電性移動体が前記第１端子と前
   記第３端子との間の位置から前記第３端子と前記第２端子との間の位置、前記第２端子と
   前記第４端子との間の位置に順次移動して、前記第１電極と第２電極とを導通させること
   を特徴とする傾斜センサー。
2. 請求項１に記載の傾斜センサーであって、
   前記第１端子と前記第３端子との距離、前記第２端子と前記第３端子との距離、前記第
   ２端子と前記第４端子との距離が、等しくなるように配置されることを特徴とする傾斜セ
   ンサー。
3. 請求項１に記載の傾斜センサーであって、
   前記第１端子と前記第３端子との距離が前記第２端子と前記第３端子の距離よりも小さ
   く、前記第２端子と前記第３端子との距離が前記第２端子と前記第４端子の距離よりも小
   さくなるように配置されることを特徴とする傾斜センサー。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の傾斜センサーであって、前記第１電極は
   、前記第１支持部の一方の面に対向する他方の面に、前記所定の軸から等距離の前記円周
   上に配置された第５端子と第６端子を有し、
   絶縁性の第３支持部と、前記第３支持部の一方の面に前記所定の軸から等距離の前記円
   周上に配置された第７端子および第８端子とを備え、
   前記第１電極と極性が異なる第３電極を有し、前記第１電極の前記他方の面と前記第３
   電極の一方の面が対向し、且つ、前記第７端子が前記円周上で前記第５端子に隣接して配
   置され、前記第６端子が前記円周上で前記第７端子の前記第５端子と反対側に隣接して配
   置され、前記第８端子が前記円周上で前記第６端子の前記第７端子と反対側に隣接して配
   置されるように、前記第１電極と前記第３電極とを配置し、
   前記導電性移動体は、前記第１電極と前記第２電極との間ならびに前記第１電極と前記
   第３電極との間を移動可能に構成されていることを特徴とする傾斜センサー。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の傾斜センサーであって、
   前記所定の軸を中心軸とし、前記所定の軸から各端子までの距離と前記導電性移動体の
   円形断面の直径との差より小さい半径を有する円柱状の絶縁性部材が配置されることを特
   徴とする傾斜センサー。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の傾斜センサーと、
   前記傾斜センサーの前記円周上で隣接する一対の端子と前記導電性移動体との接触状態
   の変化による導通状態の変化からパルスを生成するパルス生成部と、を備えたことを特徴
   とするパルス発生装置。
7. 請求項２または請求項３に記載の傾斜センサーと、前記傾斜センサーの前記円周上で隣
   接する一対の端子と前記導電性移動体との接触状態の変化による導通状態の変化からパル
   スを生成するパルス生成部と、
   前記パルス生成部から発生するパルス数を計数するパルス計数部と、
   前記所定の軸に対して前記一対の端子が成す角度と前記パルス数とに基づき前記傾斜セ
   ンサーの傾斜角度を算出する傾斜角度算出部と、を備えたことを特徴とする傾斜角度検出
   装置。
8. 請求項３に記載の傾斜センサーと、
   前記傾斜センサーの前記円周上で隣接する一対の端子と前記導電性移動体との接触状態
   の変化による導通状態の変化からパルスを生成するパルス生成部と、
   前記パルス生成部から発生するパルス間の時間を計測するパルス間時間計測部と、前記
   パルス間の時間に基づき前記傾斜センサーの回転方向を判定する回転方向判定部と、を備
   えたことを特徴とする傾斜角度検出装置。
9. 請求項４に記載の傾斜センサーと、前記傾斜センサーの前記円周上で隣接する一対の端
   子と前記導電性移動体との接触状態の変化による導通状態の変化からパルスを生成するパ
   ルス生成部と、前記第１電極と前記第２電極、前記第１電極と前記第３電極、の導通状態
   を検出する導通状態検出部と、を備えたことを特徴とする傾斜角度検出装置。

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