JP2018054625A - 回転角センサ、直線変位センサ、ドア設置機構、電気ブラシ - Google Patents

回転角センサ、直線変位センサ、ドア設置機構、電気ブラシ Download PDF

Info

Publication number
JP2018054625A
JP2018054625A JP2017224458A JP2017224458A JP2018054625A JP 2018054625 A JP2018054625 A JP 2018054625A JP 2017224458 A JP2017224458 A JP 2017224458A JP 2017224458 A JP2017224458 A JP 2017224458A JP 2018054625 A JP2018054625 A JP 2018054625A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive band
conductive
rotation angle
electric brush
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017224458A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6701155B2 (ja
Inventor
チェ−ミン・ク
Che-Ming Ku
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Candy House Inc
Original Assignee
Candy House Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Candy House Inc filed Critical Candy House Inc
Publication of JP2018054625A publication Critical patent/JP2018054625A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6701155B2 publication Critical patent/JP6701155B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

【課題】回転物の回転角を測定するための回転角センサを提供する。
【解決手段】回転角センサ6は、互いに離れていてそれぞれ異なる各電圧が印加される2つの末端を有し回転物に配置される導電性バンド606と、導電性バンド606と電気的に接触する電気ブラシ608と、電気ブラシ608に連結されていて、導電性バンド606の電気ブラシ608が接触する位置における電圧である分圧電圧を測定する電圧測定装置610と、を備える。回転物の回転角は、分圧電圧と、異なる各電圧と、に関連している。
【選択図】図6

Description

(関連する出願の相互参照)
本出願は、2014年10月8日に出願された米国特許仮出願第62/061209号、及び、2014年10月26日に出願された米国特許仮出願第62/068698号の優先権を主張するものである。
本発明は、回転角センサ、及び、該回転角センサとこの回転角センサに適用される電気ブラシを含むドア設置機構に関し、より詳しくは、回転角センサ、ドア設置機構、及び、演算時間と電力を節減できる電気ブラシに関する。
電子セキュリティシステムはすでに長年に渡って用いられている。ここ数年では、電子技術が従来のドアロックに組み合わされるよう応用された結果としてスマートロックがある。このようなスマートロックはしかし、既設のドアロックと交換して用いる必要があり、その設置作業も比較的複雑であるという欠点がある。また、スマートロックの設置には、取り付けに要する工具を使うための特殊な手業を必要とする。
これに鑑みて、既設のドアロックに取り付けて用いるスマートロックもある。このようなスマートロックの重要な要素の一つとして、既設のドアロックとスマートロックのアダプターとの間の許容誤差を付与しまた較正を行うために、スマートロック又は既設のドアロックの回転角を測定することが挙げられる。しかしながら、この効果を達成するためには通常、フィードバックサーボモーター、可変レジスタ、トランスミッションシステムなどの部品を追加する必要がある。市販のパーツである小型サーボモーターは、DCモーター機構を利用したものであるが、サーボモーターに関する回転角を測定するためのユニットは備えていない。
ステッピングモーターは、光学式エンコーダー又は磁気式エンコーダーを利用するもので、高価で且つエネルギー効率が悪い。回転角の光学的測定は、複雑な較正による部分が大きく、あるいはそれを実行するための高度なシステムに頼る。従って、スマートロックに関する回転角を測定するための装置によって、スマートロックを稼動させるために多大な演算時間と電力が費やされることになる。また、スマートロックのサイズ及び製造コストが肥大する。故に、回転角を測定するためのよりよい手法が求められる。
従って、本発明の目的は、回転角の測定のための演算時間と電力を節減できると共に妥当なサイズと生産コストを保つことができる回転角センサ、ドア設置機構、及び、電気ブラシを提供することにある。
本発明の第1の形態によれば、回転角センサは、回転物の回転角を測定するために設けられたものである。前記回転角センサは、導電性バンドと、電気ブラシと、電圧測定装置とを備える。前記導電性バンドは、前記回転物を取り囲むように前記回転物に配置され、互いに離れた2つの末端を有し、当該導電性バンドが前記回転物と共に回転している時に該2つの末端にそれぞれ異なる各電圧が継続的に印加される。前記電気ブラシは、前記導電性バンドが前記回転物と共に回転している時に前記導電性バンドと電気的に接触する。前記電圧測定装置は、前記電気ブラシに連結されていて、前記導電性バンドの前記電気ブラシが接触する位置における電圧である分圧電圧を測定する。前記回転物の前記回転角は、前記分圧電圧と、前記導電性バンドの前記2つの末端にそれぞれ印加される前記異なる各電圧とに関連している。
本発明の第2の形態によれば、ドア設置機構は、スマートロックシステムのために設けられたものである。前記ドア設置機構は、ドアに設置されて前記ドアに設置されているドアロックのサムターンを回すように構成されている。前記ドア設置機構は、ケーシングと、回転部品と、中間カップリングと、回転角センサとを備える。前記ケーシングは、前記ドアに当接するように構成されたドア設置端を有し、且つ、前記ドアロックを収容できるように構成されると共に前記ドア設置端に開口を有し前記ドアロックをその内に延伸させて通すように構成された収容空間を画成している。前記回転部品は、前記ケーシングに回転可能に連結されている。前記中間カップリングは、前記回転部品と共に回転可能に接続されていて、前記ドアの前記サムターンが前記回転部品と共に回転可能になるよう前記ドアロックの前記サムターンの回転を駆動するように構成されている。前記回転角センサは、前記中間カップリングの回転角を測定するために設けられる。
前記回転角センサは、導電性バンドと、電気ブラシと、電圧測定装置と、を備える。前記導電性バンドは、前記中間カップリングを取り囲むように前記中間カップリングに配置され、互いに離れた2つの末端を有し、当該導電性バンドが前記中間カップリングと共に回転している時に該2つの末端にそれぞれ異なる各電圧が継続的に印加される。前記電気ブラシは、前記導電性バンドが前記中間カップリングと共に回転している時に、前記導電性バンドと電気的に接触する。前記電圧測定装置は、前記電気ブラシに連結されていて、前記導電性バンドの前記電気ブラシが接触する位置における電圧である分圧電圧を測定する。前記中間カップリングの前記回転角は、前記分圧電圧と、前記導電性バンドの前記2つの末端にそれぞれ印加される前記異なる各電圧とに関連する。
本発明の第3の形態によれば、電気ブラシは、少なくとも1つの接触子を備え、前記接触子は、ベースと、弾性変形接続部と、接触部と、制限部と、舌状部と、を含む。前記弾性変形接続部は、前記ベースから延伸していると共に前記ベースに対して傾斜して延伸するように屈曲している。前記接触部は、前記弾性変形接続部から延伸していると共に前記弾性変形接続部の弾力により導電性バンドに当接する。前記制限部は、前記ベースと垂直に延伸し、且つ制限スロットが形成されている。前記舌状部は、前記接触部から延伸していると共に、前記接触部の動きを限定するように前記制限部の前記制限スロットに通されている。
本発明の第4の形態によれば、直線変位センサは、可動物の直線変位を測定するためのものであって、導電性バンドと、電気ブラシと、電圧測定装置と、を備える。前記導電性バンドは、前記可動物の表面に配置され、互いに離れた2つの末端を有し、当該導電性バンドが前記可動物と共に移動している時に該2つの末端にそれぞれ異なる各電圧が継続的に印加される。前記電気ブラシは、前記導電性バンドが前記可動物と共に移動している時に前記導電性バンドと電気的に接触する。前記電圧測定装置は、前記電気ブラシに連結されていて、前記導電性バンドの前記電気ブラシが接触する位置における電圧である分圧電圧を測定する。前記可動物の前記直線変位は、前記分圧電圧と、前記導電性バンドの前記2つの末端にそれぞれ印加される前記異なる各電圧と、に関連している。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照する以下の実施形態の詳細な説明において明白になるであろう。
本発明に係るドア設置機構の一実施形態を示す斜視図である。 ドア設置機構の上記実施形態における回転部品及び作動ユニットを示す斜視図である。 ドア設置機構の上記実施形態における回転部品及び作動ユニットを示す他の斜視図である。 オルダムカップリングを示す分解斜視図である。 さね継ぎ機構を示す概略図である。 本発明に係る回転角センサの位置実施例を示す概略図である。 導電性バンド及び2つの導電性ループを示す概略図である。 上記実施形態の変化例において不規則形状の円形絶縁板を有する回転角センサを示す斜視図である。 本発明に係る回転角センサの上記実施形態における電気ブラシを示す斜視図である。 図9に示された電気ブラシの上面概略図である。 導電性バンド及び2つの導電性ループの他の実施例を示す概略図である。 ドア設置機構の非貫入式装着及び自己較正を可能にする手順を示すフローチャートである。 ドア設置機構の較正機能を提供するユーザーインターフェースである。 ドア設置機構の較正機能を提供するユーザーインターフェースである。
図1〜図4に示されているように、本発明に係るドア設置機構の一実施形態、例えばスマートロックは、スマートロックシステムに用いることができるように構成され、且つ、ドアロック(図示せず)のサムターン(図示せず)を回すことができるようにドア(図示せず)に設置されるように構成されたものである。上記ドアロックは、ドアに設置されサムターンが回転可能に配置されているベースプレート(図示せず)を備える。上記ドア設置機構は、ケーシング1と、回転部品2と、作動ユニット3と、中間カップリング4とを含む。
ケーシング1は、ベース壁11と、ベース壁11の周縁から延伸してベース壁11と共に収容空間を画成する周壁12と、を備える。本実施形態においてベース壁11はほぼ正方形である。周壁12は、ドア設置端121と、ドア設置端121に開口を有しドアロックをその内に延伸させて通すように構成された収容空間と、を有する。本実施形態において、ベース壁11には円形孔111が形成されている。
回転部品2は、ケーシング1に回転可能に連結されている。回転部品2は、ケーシング1の円形孔111に回転可能に嵌め入れられているベース部21と、ベース部21から収容空間と離れる方向に突出していて使用者がつまむことができるつまみ部22と、を有する。
作動ユニット3は、モーターと電磁弁を有する作動モジュール31と、作動モジュール31のモーターにより回転駆動されるギアセット32と、を備える。作動ユニット3は、制御回路(図示せず)に接続されている。スマートロックシステムの操作中に、制御回路が使用者側の装置、例えば携帯電話からコマンドを受け取ると、作動ユニット3が制御回路から受け取った信号により起動されて回転部品2を回転駆動するように稼動する。
ドア設置機構は、既存のドアロックの様々な構造に応用できるユニバーサル機構である。このユニバーサル機構は、安定したものであるので、既設のドアロックと当該ドア設置機構との間の多少の配置ずれを許容できる。例えば、大抵のドアロックはサムターンを90度(時計回り/反時計回り)に回すことで施錠/開錠されるように設計されているが、実際には、施錠/開錠に要する回転角は精確に90度とはなっておらず、90度以上または90度以下であり得る。そこで、当該ドア設置機構は、精確に90度ではない回転角にも対応できるようになっている。更に、他の実施形態においてドア設置機構は、軸(図示せず)に対するサムターンの非対称性及びベースプレートに対する軸の偏心にも対応できるように構成される。
スマートロックシステムのための当該ドア設置機構は、一般家屋やアパートなどのドアロックのサムターンを作動するのに特に適している。更に、当該ドア設置機構は、使用者により簡単に組み立て又は分解することができる。中間カップリング4は、ドアロックのサムターンを回すことができるように構成され、これによりサムターンが回転部品2と共に回転できるようになる。当該ドア設置機構における中間カップリング4の利用は、市販されている様々な種類のドアロックのサムターンへの適合性を高めるためである。中間カップリング4としては、例えば、オルダムカップリングや、さね継ぎ機構を回転盤と組み合わせたものを用いることができる。しかし、配置のずれ、非対称、偏心を減少又は補正するために他の種類の中間カップリング4、例えばゴム、スポンジ、ロボットフィンガー等が用いられ得る。中間カップリング4の利用により、既設のドアロックと当該ドア設置機構との間の配置ずれ、非対称、偏心に対する許容性が向上する。この内、オルダムカップリングを用いた例が図4に示されている。また、さね継ぎ機構と回転盤とを組み合わせた例が図5に示されている。
図6を参照されたい。本発明に係るドア設置機構は実施形態において更に、回転物(例えばドア設置機構の回転部品2、作動ユニット3、中間カップリング4の少なくとも1つと関連する)の回転角を測定するための回転角センサ6を備える。このように測定された回転角は、ドア設置機構の状態を判定することに供することができる。なお、ここで状態とは例えば施錠状態、単一錠状態、二重錠状態、開錠状態などである。回転角センサ6は、少なくとも1つの導電性材料混合物を含む。このように測定された電圧の変動は、回転角を判定するのに供される。具体的に言うと、図6に示されている実施形態において、回転角センサ6は、回転部品2の一部である円形絶縁板602に取り付けられている。また、他の実施形態として、円形絶縁板602はドア設置機構の中間カップリング4の一部でもあり得る。回転角センサは、導電性バンド606と2つの導電性ループ604a、604bとを含む。導電性バンド606は、円形絶縁板602を取り囲むように円形絶縁板602の周囲に配置され、且つ、互いに離れた2つの末端を有し、導電性バンド606が円形絶縁板602と共に回転している時に上記2つの末端にそれぞれ異なる各電圧が継続的に印加される。2つの導電性ループ604a、604bは、円形絶縁板602を周回するように円形絶縁板602の周囲に配置されると共に、導電性バンド606が該2つの導電性ループ604a、604bに挟まれるように設けられ、且つ、それぞれ導電性バンド606の上記2つの末端に電気的に接続されている。導電性バンド606はアルミニウムや炭素といった第1の電気抵抗性材料で構成されている。2つの導電性ループ604a、604bは、例えば銅といった同一の第2の電気抵抗性材料で構成されている。ここで、第1の電気抵抗性材料は電気抵抗が第2の電気抵抗性材料よりも大きい。
図7には、導電性バンド606と2つの導電性ループ604a、604bとが、よりはっきりと示されている。具体的には、導電性バンド606と2つの導電性ループ604a、604bとは直列に接続されている。
再び図6を参照されたい。回転角センサ6は、電気ブラシ608と電圧測定装置610とを更に含む。電気ブラシ608は、導電性バンド606が円形絶縁板602と共に回転している時に導電性バンド606と電気的に接触する。電圧測定装置610は、電気ブラシ608と連結されていて、導電性バンド606の電気ブラシ608が接触する位置における電圧である分圧電圧を測定する。本実施形態において電圧測定装置610はポテンショメータであることが好ましい。円形絶縁板602の回転角は、上記分圧電圧と、導電性バンド606の上記2つの末端にそれぞれ印加される異なる各電圧とに関連している。
具体的に言うと、電気ブラシ608は、導電性バンド606が円形絶縁板606と共に回転している時に導電性バンド606と電気的に接触して電圧測定装置610による上記分圧電圧の測定を可能にする検出接触子を含む。また、電気ブラシ608は、2つの導電性ループ604a、604bが円形絶縁板606と共に回転している時に2つの導電性ループ604a、604bとそれぞれ電気的に接触すると共に、上記異なる各電圧(例えば0Vと5V)が提供されて、導電性バンド606の上記2つの末端への上記異なる各電圧の継続的な印加を可能にする2つの電圧印加接触子を更に含む。この3つの接触子を含む設計により、電気ブラシ608の機構の簡略化が果たされる。なお、導電性バンド606及び2つの導電性ループ604a、604bはそれぞれ耐摩耗性材料によりコーティングされていることが好ましく、このようにすれば電気ブラシ608の接触に伴う摩擦により擦り切れが発生することを回避することができる。
更に、回転角センサ6は、円形絶縁板602を周回するように円形絶縁板602に配置されると共に、2つの導電性ループ604a、604bの内の対応の1つと導電性バンド606との間に設けられてこれらを電気的に絶縁する2つの誘電性バンド612を含む。回転角センサ6はまた、対応の1つの誘電性バンド612をクロスオーバーすると共に、導電性バンド606の2つの末端の内の対応の1つと2つの導電性ループ604a、604bの内の対応の1つとを相互接続する2つの電気接続子614を更に含む。このようにして、導電性バンド606の位置に接触する電気ブラシ608の検出接触子は、導電性バンド606と共に分圧器として挙動する。上記2つの末端にそれぞれ連結される各電気接続子614は、ポテンショメータの0V及び5Vにそれぞれ接続される。例として、導電性バンド606は第1の電気抵抗性材料から構成され200kオームの抵抗値を有する。90度の回転角で導電性ループ604a、604bにそれぞれ0V及び5Vの電圧が印加されると、電気ブラシ608の検出接触子が位置するところである導電性バンド606の位置から計測された分圧電圧は1.25Vとなる。即ち、円形絶縁板602の回転角は、分圧電圧と、それぞれ導電性バンド606の上記2つの末端にそれぞれ印加された上記異なる各電圧間の差異との比率に関連している。従って、特定の位置での電圧を計測することによって回転角を測定することが可能である。
言い換えれば、回転角センサ6は、導電性バンド606と協働して調整可能な分圧器を形成するための摺動接触子または回転接触子とされる電気ブラシ608の検出接触子を含むということになる。電気ブラシ608の検出接触子と導電性バンド606の2つの末端の内の1つとの組み合わせは、摺動子と1つの端子となり、可変抵抗器やレオスタットとして挙動する。電気ブラシ608の検出接触子と、導電性バンド606と、導電性ループ604a、604bの内の1つとに電流が流れている間に、回転角を測定するべく回転による電圧の変化が計測される。
なお、回転角センサ6は、各種形状の回転物に適用可能であり、また、図8に示されているような極座標系における既知の角度座標(即ちθ)と動径座標(即ちr)によって定義される各種形状の回転物に適用可能である。不規則な形状を有する回転物に配置される導電性バンド606と導電性ループ604a、604bとは、図7によりはっきりと示されている。回転角は計測のために既知の角度座標(θ)によって較正することができる。しかし、導電性バンド606と導電性ループ604a、604bの1つの組み合わせのみでは、動径座標(r)ははっきりと算出されない。また、導電性バンド606と導電性ループ604a、604bの適宜配置された2つの組み合わせを、球面極角と方位角の計測に用いることができる。
図7に示されている構成は、可動物の表面に装着された場合、電気ブラシ608及び電圧測定装置610と協働して、可動物の直線変位を計測するための直線変位センサとしても好適に利用され得る。上記機構またはこれと同様の機構を採用することで、可動物の絶対位置を検出することも可能となる。
図9及び図10には、電気ブラシ608の一実施形態が示されている。電気ブラシ608の各検出接触子及び電圧印加接触子は、ベース91と、弾性変形接続部92と、接触部93と、制限部94と、舌状部95と、を含む。弾性変形接続部92は、ベース91から延伸していると共にベース91に対して傾斜して延伸するように屈曲している。接触部93は、弾性変形接続部92から延伸していると共に弾性変形接続部92の弾力により導電性バンド606と導電性ループ604a、604bの内の対応の1つに当接する。制限部94は、ベース91と垂直に延伸し、且つ制限スロット941が形成されている。舌状部95は、接触部93から延伸していると共に、接触部93の動きを限定するように制限部94の制限スロット941に通されていて制限スロット941に沿ってスライド可能になっている。
電気ブラシ608は、その製造の過程において、電気ブラシ608の位置決め及び装着がしやすくなるように各検出接触子と電圧印加接触子の制限部94から延伸している保持部96を更に備える。保持部96と制限部94の相互連結は電気ブラシ608が位置決め及び装着されると分断される。
これによって、回転角センサ6の大量生産が容易になる。導電性バンド606と導電性ループ604a、604bは、フレキシブルプラスチックストリップに薄く印刷又は電気めっきされる。印刷又は電気めっきされたパターンが図7に示されている。そしてフレキシブルプラスチックストリップは円形絶縁板602を囲むように貼り付けられる。図11には、導電性バンド606と導電性ループ604a、604bの他の実施例が示されており、当例では例えば円形絶縁板602の平面に貼り付けられる。
回転角センサ6は、スマートロックシステムのドア設置機構が既存のサムターンを備えるドアロックに装着される際のドア設置機構の較正を容易にする。回転角センサ6は、容易に製造することができ、サイズがコンパクトで、比較的安価で且つ電力効率が良い。しかも、回転角センサ6の上記設計は、演算時間を節約できる上に、各種形状の回転物に柔軟に応用することができる。
分圧器を模した回転角センサ6の上記設計により、導電性バンド606の抵抗が温度によって変化しても、回転角の計測精度は影響を受けない。また、絶対角度値や位置値に関する情報を速やかに取得することができる。電力節約のために、角度や位置の検出は1マイクロ秒に1回実行され得る。
また、装着にかかる労力を最小限にするため、本発明に係るドア設置機構は、ユーザーエクスペリエンス利用手順を組み合わせることで、利用者によるドア設置機構の装着の際に、手間があまりかからずに且つ3秒以内で行えるようになる。ドライバーやその他の工具を使う必要もなく、利用者による測定も必要ない。ドア設置機構の各ユニットは、それ自体で較正され、装着時の不精密さに対する許容性がある。利用者がドア設置機構をドアに取り付ける際には、利用者は、ドア設置機構の装着角度、サムターンの回転軸とドア設置機構の回転軸とのずれの方向、サムターンの回転軸とドア設置機構の回転軸とのずれ、サムターンの輪郭/形状といった、装着における細かい点を気にかける必要がない。ドア設置機構は、写真を壁に貼り付けるが如く容易にドアに取り付けることができる。ドア設置機構とその装着手順は、誰にでも扱えるようフールプルーフ設計されたものである。ずれ、不対称、元の施錠システムと当該ドア設置機構との間の偏心といった装着誤差の物理的なパラメーターは、本発明によって許容されるようになる。
図12は、ドア設置機構の非貫入式装着及び自己較正を可能とする手順のフローチャートである。プロセス500はドア設置機構の非貫入式装着及び自己較正のステップを示している。ステップS01では、ドア設置機構がサムターンの上部とベースプレートに位置される。ドア設置機構は機械的な方法や接着など各種方法でドアの表面に取り付けることができる。ステップS02では、バーチャル対応ロックが、例えばモバイルやウェブインターフェイスといったアプリケーションプログラムで見付けられる。ステップS03では、アプリケーションがまず開錠状態に設定され、この開錠状態がステップS04でバーチャルで確認される。確認の間、上述のように測定されたドア設置機構の配置状態(例えば回転角)が各種伝達方法で伝達される。そして、ステップS03とステップS04とが施錠状態とするために繰り返される。これらステップの順序は例示に過ぎず、各種対応の順序で実施され得る。
図13及び図14は、非貫入式装着及び自己較正ユーザーエクスペリエンス(例えばユーザーインターフェース)の本発明における一実施例である。エレメント702は、ドア設置機構の識別と命名に供される。エレメント708は利用者によるドア設置機構の切り替えに供される。エレメント706は追加されるドア設置機構の識別に供される。エレメント704は対応の物理ロック位置の実際の位置との同期をバーチャルに表示する。ボタン710は利用者が自己較正ステージに入るのに供される。利用者はユーザーインターフェースによりドア設置機構を施錠状態にするよう促される。エレメント802はドアロックの対応物理ロック位置をバーチャルに表示する。ボタン804はロック位置をバーチャルに保存して開錠位置構成に進む。利用者は次にドア設置機構を開錠状態に切り替えるよう促される。エレメント806は開錠位置をバーチャルに表示する。ボタン808は開錠位置をバーチャルに保存する。これにより自己較正プロセスが完了する。
上記総括すると、円形絶縁板602と共に回転している時にそれぞれ異なる各電圧が印加される2つの末端を有する導電性バンド606と電気的に接触する電気ブラシ608によって、分圧電圧が電圧測定装置610によって計測される。このように、分圧電圧と、導電性バンド606の2つの末端にそれぞれ印加される上記異なる各電圧と、によって、回転角が取得できる。
本発明によって例示的と思われる実施形態について説明したが、本発明はこれに制限されるものではなく、最も広く解釈されるべき要旨と範囲内での各種変更に及び、そのような全ての修正や均等な変更をも網羅することを意図したものであると理解されたい。
1 ・・・ケーシング
2 ・・・回転部品
3 ・・・作動ユニット
4 ・・・中間カップリング
6 ・・・回転角センサ
11 ・・・ベース壁
12 ・・・周壁
21 ・・・ベース部
22 ・・・つまみ部
31 ・・・作動モジュール
32 ・・・ギアセット
91 ・・・ベース
92 ・・・弾性変形接続部
93 ・・・接触部
94 ・・・制限部
111 ・・・円形孔
121 ・・・ドア設置端
602 ・・・円形絶縁板
604a、604b ・・・導電性ループ
606 ・・・導電性バンド
608 ・・・電気ブラシ
610 ・・・電圧測定装置
612 ・・・誘電性バンド
614 ・・・電気接続子
941 ・・・制限スロット

Claims (21)

  1. 回転物の回転角を測定するための回転角センサであって、
    前記回転物を取り囲むように前記回転物に配置される導電性バンドであって、互いに離れた2つの末端を有し、当該導電性バンドが前記回転物と共に回転している時に該2つの末端にそれぞれ異なる各電圧が継続的に印加される導電性バンドと、
    前記導電性バンドが前記回転物と共に回転している時に前記導電性バンドと電気的に接触する電気ブラシと、
    前記電気ブラシに連結されていて、前記導電性バンドの前記電気ブラシが接触する位置における電圧である分圧電圧を測定する電圧測定装置と、を備え、前記回転物の前記回転角は、前記分圧電圧と、前記導電性バンドの前記2つの末端にそれぞれ印加される前記異なる各電圧と、に関連している、回転角センサ。
  2. 前記回転物を周回するように前記回転物に配置される2つの導電性ループを更に備え、該2つの導電性ループは、前記導電性バンドが該2つの導電性ループに挟まれるように設けられると共に、それぞれ前記導電性バンドの前記2つの末端に電気的に接続されている、請求項1に記載の回転角センサ。
  3. 前記電気ブラシは、
    前記導電性バンドが前記回転物と共に回転している時に前記導電性バンドと電気的に接触して前記電圧測定装置による前記分圧電圧の測定を可能にする検出接触子と、
    前記2つの導電性ループが前記回転物と共に回転している時に前記2つの導電性ループとそれぞれ電気的に接触して前記導電性バンドの前記2つの末端への前記異なる各電圧の継続的な印加を可能にする2つの電圧印加接触子と、を含む、請求項2に記載の回転角センサ。
  4. 前記回転物を周回するように前記回転物に配置されると共に、前記2つの導電性ループの内の1つと前記導電性バンドとの間に設けられてこれらを電気的に絶縁する少なくとも1つの誘電性バンドと、
    前記誘電性バンドをクロスオーバーすると共に、前記導電性バンドの前記2つの末端の内の対応の1つと前記2つの導電性ループの内の1つとを相互接続する少なくとも1つの電気接続子と、
    を更に備える、請求項2に記載の回転角センサ。
  5. 前記導電性バンドは第1の電気抵抗性材料で構成され、前記2つの導電性ループは同じ第2の電気抵抗性材料で構成され、前記第1の電気抵抗性材料は電気抵抗が前記第2の電気抵抗性材料よりも大きい、請求項2に記載の回転角センサ。
  6. 前記第1の電気抵抗性材料は炭素であり、前記第2の電気抵抗性材料は銅である、請求項5に記載の回転角センサ。
  7. 各前記導電性バンドと前記2つの導電性ループとが耐摩耗性材料によりコーティングされている、請求項2に記載の回転角センサ。
  8. 前記電気ブラシは、
    ベースと、
    前記ベースから延伸していると共に前記ベースに対して傾斜して延伸するように屈曲している弾性変形接続部と、
    前記弾性変形接続部から延伸していると共に前記弾性変形接続部の弾力により前記導電性バンドに当接する接触部と、
    前記ベースと垂直に延伸し、且つ制限スロットが形成されている制限部と、
    前記接触部から延伸していると共に、前記接触部の動きを限定するように前記制限部の前記制限スロットに通されている舌状部と、を含む、請求項1に記載の回転角センサ。
  9. 前記電圧測定装置がポテンショメータである、請求項1に記載の回転角センサ。
  10. 前記回転物の前記回転角は、前記導電性バンドの前記2つの末端にそれぞれ印加される前記異なる各電圧間の差分に対する前記分圧電圧の比率に関連している、請求項1に記載の回転角センサ。
  11. ドアに設置されて前記ドアに設置されているドアロックのサムターンを回すように構成された、スマートロックシステムのためのドア設置機構であって、
    前記ドアに当接するように構成されたドア設置端を有し、且つ、前記ドアロックを収容できるように構成されると共に前記ドア設置端に開口を有し前記ドアロックをその内に延伸させて通すように構成された収容空間を画成しているケーシングと、
    前記ケーシングに回転可能に連結されている回転部品と、
    前記回転部品と共に回転可能に接続されていて、前記サムターンが前記回転部品と共に回転可能になるよう前記ドアロックの前記サムターンの回転を駆動するように構成された中間カップリングと、
    前記回転部品の回転角を測定するための回転角センサと、を備え、
    前記回転角センサは、
    前記回転部品を取り囲むように前記回転部品に配置される導電性バンドであって、互いに離れた2つの末端を有し、当該導電性バンドが前記回転部品と共に回転している時に該2つの末端にそれぞれ異なる各電圧が継続的に印加される導電性バンドと、
    前記導電性バンドが前記回転部品と共に回転している時に前記導電性バンドと電気的に接触する電気ブラシと、
    前記電気ブラシに連結されていて、前記導電性バンドの前記電気ブラシが接触する位置における電圧である分圧電圧を測定する電圧測定装置と、を備え、前記回転部品の前記回転角は、前記分圧電圧と、前記導電性バンドの前記2つの末端にそれぞれ印加される前記異なる各電圧とに関連している、ドア設置機構。
  12. 前記回転角センサは、
    前記回転部品を周回するように前記回転部品に配置される2つの導電性ループを更に備え、該2つの導電性ループは、前記導電性バンドが該2つの導電性ループに挟まれるように設けられると共に、それぞれ前記導電性バンドの前記2つの末端に電気的に接続されている、請求項11に記載のドア設置機構。
  13. 前記回転角センサの前記電気ブラシは、
    前記導電性バンドが前記回転部品と共に回転している時に前記導電性バンドと電気的に接触して前記電圧測定装置による前記分圧電圧の測定を可能にする検出接触子と、
    前記2つの導電性ループが前記回転部品と共に回転している時に前記2つの導電性ループとそれぞれ電気的に接触して前記導電性バンドの前記2つの末端への前記異なる各電圧の継続的な印加を可能にする2つの電圧印加接触子と、を含む、
    請求項12に記載のドア設置機構。
  14. 前記回転角センサは、
    前記回転部品を周回するように前記回転部品に配置されると共に、前記2つの導電性ループの内の1つと前記導電性バンドとの間に設けられてこれらを電気的に絶縁する少なくとも1つの誘電性バンドと、
    前記誘電性バンドをクロスオーバーすると共に、前記導電性バンドの前記2つの末端の内の対応の1つと前記2つの導電性ループの内の1つとを相互接続する少なくとも1つの電気接続子と、
    を更に備える、請求項12に記載のドア設置機構。
  15. 前記導電性バンドは第1の電気抵抗性材料で構成され、前記2つの導電性ループは同じ第2の電気抵抗性材料で構成され、前記第1の電気抵抗性材料は電気抵抗が前記第2の電気抵抗性材料よりも大きい、請求項12に記載のドア設置機構。
  16. 前記第1の電気抵抗性材料は炭素であり、前記第2の電気抵抗性材料は銅である、請求項15に記載のドア設置機構。
  17. 前記回転角センサの前記電気ブラシは、
    ベースと、
    前記ベースから延伸していると共に前記ベースに対して傾斜して延伸するように屈曲している弾性変形接続部と、
    前記弾性変形接続部から延伸していると共に前記弾性変形接続部の弾力により前記導電性バンドに当接する接触部と、
    前記ベースと垂直に延伸し、且つ制限スロットが形成されている制限部と、
    前記接触部から延伸していると共に、前記制限部の前記制限スロットに通されていて、前記接触部の動きを限定するように前記制限スロットに沿ってスライド可能である舌状部と、を含む、請求項11に記載のドア設置機構。
  18. 前記回転部品の前記回転角は、前記導電性バンドの前記2つの末端にそれぞれ印加される前記異なる各電圧間の差分に対する前記分圧電圧の比率に関連している、請求項11に記載のドア設置機構。
  19. 少なくとも1つの接触子を備える電気ブラシであって、前記接触子は、
    ベースと、
    前記ベースから延伸していると共に前記ベースに対して傾斜して延伸するように屈曲している弾性変形接続部と、
    前記弾性変形接続部から延伸していると共に前記弾性変形接続部の弾力により導電性バンドに当接する接触部と、
    前記ベースと垂直に延伸し、且つ制限スロットが形成されている制限部と、
    前記接触部から延伸していると共に、前記接触部の動きを限定するように前記制限部の前記制限スロットに通されている舌状部と、を含む、電気ブラシ。
  20. 前記電気ブラシの位置決め及び装着がしやすくなるように前記少なくとも1つの接触子の前記制限部から延伸している保持部を更に備え、前記保持部と前記制限部の相互連結は前記電気ブラシが位置決め及び装着されると分断される、請求項19に記載の電気ブラシ。
  21. 可動物の直線変位を測定するための直線変位センサであって、
    前記可動物の表面に配置される導電性バンドであって、互いに離れた2つの末端を有し、当該導電性バンドが前記可動物と共に移動している時に該2つの末端にそれぞれ異なる各電圧が継続的に印加される導電性バンドと、
    前記導電性バンドが前記可動物と共に移動している時に前記導電性バンドと電気的に接触する電気ブラシと、
    前記電気ブラシに連結されていて、前記導電性バンドの前記電気ブラシが接触する位置における電圧である分圧電圧を測定する電圧測定装置と、を備え、前記可動物の前記直線変位は、前記分圧電圧と、前記導電性バンドの前記2つの末端にそれぞれ印加される前記異なる各電圧と、に関連している、直線変位センサ。
JP2017224458A 2014-10-08 2017-11-22 回転角センサ、直線変位センサ、ドア設置機構、電気ブラシ Active JP6701155B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462061209P 2014-10-08 2014-10-08
US62/061,209 2014-10-08
US201462068698P 2014-10-26 2014-10-26
US62/068,698 2014-10-26

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016600141U Continuation JP3212568U (ja) 2014-10-08 2015-10-08 回転角センサ、直線変位センサ、ドア設置機構、電気ブラシ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018054625A true JP2018054625A (ja) 2018-04-05
JP6701155B2 JP6701155B2 (ja) 2020-05-27

Family

ID=55653781

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016600141U Ceased JP3212568U (ja) 2014-10-08 2015-10-08 回転角センサ、直線変位センサ、ドア設置機構、電気ブラシ
JP2017224458A Active JP6701155B2 (ja) 2014-10-08 2017-11-22 回転角センサ、直線変位センサ、ドア設置機構、電気ブラシ

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016600141U Ceased JP3212568U (ja) 2014-10-08 2015-10-08 回転角センサ、直線変位センサ、ドア設置機構、電気ブラシ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10309760B2 (ja)
EP (1) EP3204717A4 (ja)
JP (2) JP3212568U (ja)
CN (1) CN107429984B (ja)
WO (1) WO2016057802A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2017345308B2 (en) 2016-10-19 2023-06-29 Dormakaba Usa Inc. Electro-mechanical lock core
CN111094676B (zh) 2017-09-08 2022-04-08 多玛卡巴美国公司 机电锁芯
BR112020020946A2 (pt) 2018-04-13 2021-03-02 Dormakaba Usa Inc. núcleo de fechadura eletromecânico
US11466473B2 (en) 2018-04-13 2022-10-11 Dormakaba Usa Inc Electro-mechanical lock core
CN109579682B (zh) * 2019-01-24 2024-04-26 中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司 一种动力总成悬置动态多维度位移测试传感器
US11028616B2 (en) 2019-02-01 2021-06-08 SimpliSafe, Inc. System for alarm system arming and door lock operation
US10762766B2 (en) 2019-02-01 2020-09-01 SimpliSafe, Inc. Alarm system with door lock
US10657795B1 (en) 2019-02-01 2020-05-19 SimpliSafe, Inc. Alarm system with first responder code for building access
CN109813344A (zh) * 2019-02-22 2019-05-28 林兆力 用于位置定位的电阻式位置传感器
CN113668955B (zh) * 2021-07-27 2022-07-05 杭州亿居科技有限公司 一种基于电阻变化的防盗锁

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4613781A (en) * 1983-09-09 1986-09-23 Black & Decker Inc. End cap assembly and brush box an electric motor
EP0296808A1 (en) * 1987-06-22 1988-12-28 Parker Hannifin Corporation Monitoring system for position sensing and reciprocating rod used therein
JPH03165215A (ja) * 1989-10-04 1991-07-17 Sarcos Group 機械電気的変位変換器
JP2001311604A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Ntn Corp 回転角検出センサ
US20140265359A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 August Home, Inc. Intelligent Door Lock System

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2082329A (en) * 1980-08-11 1982-03-03 Bally Mfg Corp Analogue encoder for slot machine reels
US5088347A (en) * 1987-12-09 1992-02-18 Auto-Vation Inc. Door lock actuator
US5457368A (en) 1993-03-09 1995-10-10 University Of Utah Research Foundation Mechanical/electrical displacement transducer
US5525955A (en) * 1992-11-10 1996-06-11 Copal Company Limited Capacitor coupled potentiometer
US5657544A (en) * 1995-09-26 1997-08-19 Ntn Corporation Device for detecting the angle of rotation
JP3814942B2 (ja) * 1997-05-30 2006-08-30 アイシン精機株式会社 ポジションセンサ
US5917298A (en) * 1997-10-09 1999-06-29 Ut Automotive Dearborn, Inc. Electric motor control system with resistor network for automobile wiper assembly
JPH11316107A (ja) * 1998-04-30 1999-11-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 姿勢検出装置
IT1320285B1 (it) * 2000-03-29 2003-11-26 Campagnolo Srl Procedimento per il controllo del cambio di velocita' in un ciclo,relativo sistema e relativi componenti.
DE10022082C1 (de) * 2000-05-08 2001-10-18 Siedle Horst Gmbh & Co Kg Induktiver Messumformer
EP1180847B1 (en) * 2000-08-19 2006-03-01 Johnson Electric S.A. Electric motor
US6589094B2 (en) * 2001-04-09 2003-07-08 Jerrald D. Spencer Hand held light display
US6715368B1 (en) * 2002-10-11 2004-04-06 The Furukawa Electric Co., Ltd. Rotation sensor
CN2578784Y (zh) * 2002-10-23 2003-10-08 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 转角测量仪
DE10320990A1 (de) * 2003-05-09 2004-11-25 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Induktiver Drehwinkelsensor und damit ausgestatteter Drehgeber
DE102004060863A1 (de) * 2004-12-17 2006-06-22 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Winkelmesseinrichtung
DE102008004454B4 (de) * 2008-01-15 2020-02-13 Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh Winkelsensorschaltung
DE102008036377A1 (de) * 2008-08-05 2010-02-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Winkelsensoranordnung
CN101451819A (zh) * 2008-12-29 2009-06-10 肇庆市声光电子器材有限公司 一种非接触式汽车电子油门角度传感器
CN201532184U (zh) * 2009-07-17 2010-07-21 江西天河传感器科技有限公司 角位移导电塑料频率输出传感器
EP2350569B1 (en) * 2009-08-28 2016-08-10 Truwin Co., Ltd Inductive angle sensor with improved common mode noise rejection and signal processing method of the same
DE102010061737A1 (de) * 2010-11-22 2012-05-24 Baumer Innotec Ag Absolutwertgeber mit Sprungstelle in kodierter Absolutlage
DE102010061738A1 (de) * 2010-11-22 2012-04-26 Baumer Innotec Ag Verfahren und Inkrementalwertgeber zur Bestimmung einer Istlage eines Körpers entlang eines Messweges mit einer wenigstens eine Lücke aufweisenden Maßverkörperung
TWI497899B (zh) * 2013-08-05 2015-08-21 Ind Tech Res Inst 機構式編碼器
CN203608018U (zh) * 2013-11-19 2014-05-21 朱萱 一种以磁体和霍尔传感器作为检测元件的摆动驱动装置
US10400477B2 (en) * 2015-11-03 2019-09-03 Townsteel, Inc. Electronic deadbolt

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4613781A (en) * 1983-09-09 1986-09-23 Black & Decker Inc. End cap assembly and brush box an electric motor
EP0296808A1 (en) * 1987-06-22 1988-12-28 Parker Hannifin Corporation Monitoring system for position sensing and reciprocating rod used therein
JPH03165215A (ja) * 1989-10-04 1991-07-17 Sarcos Group 機械電気的変位変換器
JP2001311604A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Ntn Corp 回転角検出センサ
US20140265359A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 August Home, Inc. Intelligent Door Lock System

Also Published As

Publication number Publication date
CN107429984B (zh) 2020-03-03
JP3212568U (ja) 2017-09-21
US10309760B2 (en) 2019-06-04
WO2016057802A1 (en) 2016-04-14
US20160341537A1 (en) 2016-11-24
JP6701155B2 (ja) 2020-05-27
EP3204717A4 (en) 2018-05-23
CN107429984A (zh) 2017-12-01
EP3204717A1 (en) 2017-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3212568U (ja) 回転角センサ、直線変位センサ、ドア設置機構、電気ブラシ
TWI398642B (zh) 具有改良旋轉開關總成之數位電表及用於電子測量裝置之旋轉開關總成
US10113885B2 (en) Method and rotational angle sensor for measuring an angular position of a rotatable signal-inducing unit
CN108257799B (zh) 电子开关
US20060125790A1 (en) Joystick controller
ITUB20154066A1 (it) Encoder assoluto capacitivo.
WO2019087608A1 (ja) 入力装置
CN107886660A (zh) 位置传感器及使用该位置传感器的电子开关
JP7018581B2 (ja) 変位検出装置及びこれを備える操作装置
US7075022B1 (en) Position sensor responsive to gear selection of vehicular transmission
CN110476040B (zh) 旋转控制装置
CN112219090A (zh) 电容式位置传感器和相关的操纵杆装置及控制方法
TWI636477B (zh) 旋轉式電子零件
JP3822922B2 (ja) ロータリエンコーダ
JP2020205136A (ja) 操作型電子部品、抵抗力発生器及び操作型入力装置
JP2020202008A (ja) 操作型電子部品、抵抗力発生器及び操作型入力装置
US20240111004A1 (en) Hall effect sensor assembly for use with game controller joysticks
KR101785548B1 (ko) 회전 다이얼을 이용한 디지털 멀티미터
JP2016001544A (ja) 回転型入力装置の基準位置判断方法
JP4283159B2 (ja) 回転型可変抵抗器
JP2003214901A (ja) ロータリエンコーダ
WO2019087607A1 (ja) 入力装置
JP6473046B2 (ja) 回転式スイッチ
CN112120303A (zh) 一种电子烟的功率调节装置及电子烟
JP2015220373A (ja) 回転式電子部品

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190111

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190917

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6701155

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250