JP2541154B2 - 回転角度センサ - Google Patents
回転角度センサInfo
- Publication number
- JP2541154B2 JP2541154B2 JP6139130A JP13913094A JP2541154B2 JP 2541154 B2 JP2541154 B2 JP 2541154B2 JP 6139130 A JP6139130 A JP 6139130A JP 13913094 A JP13913094 A JP 13913094A JP 2541154 B2 JP2541154 B2 JP 2541154B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation angle
- light
- angle sensor
- counter
- ring
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転する物体の回転角度
を検知する回転角度センサに関し、特に回転する物体の
重力方向に対する回転角度を検知する回転角度センサに
関する。
を検知する回転角度センサに関し、特に回転する物体の
重力方向に対する回転角度を検知する回転角度センサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転する物体の重力方向に対する
回転角度を検知するためには、ジャイロ等の精密装置が
必要であった。
回転角度を検知するためには、ジャイロ等の精密装置が
必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の回転角度セ
ンサでは、ジャイロ等の精密装置が必要であったため、
構造が複雑で高価で、しかも維持管理が難しかった。
ンサでは、ジャイロ等の精密装置が必要であったため、
構造が複雑で高価で、しかも維持管理が難しかった。
【０００４】従って、本発明の目的は構造が簡単で、安
価で維持管理も容易な回転角度センサを提供することで
ある。
価で維持管理も容易な回転角度センサを提供することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の回転角度センサ
は、回転する物体の回転軸に平行でない面上に位置し透
明で中空になっているリングと、リング内を自由に動け
る可動体と、光を発する発光部と、リングを通して、ま
たは、リングで反射して届く発光部が発する光を受けて
受けた光の強弱に応じた信号を出力する受光部と、受光
部から出力される信号を受けて光の強弱の期間を計算し
て回転する物体の重力方向に対する回転角度を出力する
演算部とを備えている。
は、回転する物体の回転軸に平行でない面上に位置し透
明で中空になっているリングと、リング内を自由に動け
る可動体と、光を発する発光部と、リングを通して、ま
たは、リングで反射して届く発光部が発する光を受けて
受けた光の強弱に応じた信号を出力する受光部と、受光
部から出力される信号を受けて光の強弱の期間を計算し
て回転する物体の重力方向に対する回転角度を出力する
演算部とを備えている。
【０００６】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１の実施例の平面図と側面図であ
る。図でリング１は内部が中空となっており、内部に液
体２が入っている。リング１は透明な容器で作られ、液
体２は光の透過を防ぐ性質のものが採用される。更にリ
ング１の一部にはリング１を挟んで発光部３と受光部４
とが設置される。リング１と発光部３及び受光部４のセ
ットは一体化されており、これらは例えば観測すべき対
象に取付けられる。
る。図１は本発明の第１の実施例の平面図と側面図であ
る。図でリング１は内部が中空となっており、内部に液
体２が入っている。リング１は透明な容器で作られ、液
体２は光の透過を防ぐ性質のものが採用される。更にリ
ング１の一部にはリング１を挟んで発光部３と受光部４
とが設置される。リング１と発光部３及び受光部４のセ
ットは一体化されており、これらは例えば観測すべき対
象に取付けられる。
【０００７】対象の回転に伴ってリング１及び発光部３
と受光部４は回転するが、リング１内の液体は相対的な
低回転であれば回転せずに下方の同じ位置に留まる。従
って発光部３からの光は、発光部３と受光部４のセット
が下にあるとき、液体により遮られ受光部４に達しない
ので受光部４に達する光Ｓ１には強弱の変調が施される
ことになり、これを基に対象の重力方向に対する回転角
度が検出でき、その結果受光部４からは回転角度信号Ｓ
Ｒが出力される。
と受光部４は回転するが、リング１内の液体は相対的な
低回転であれば回転せずに下方の同じ位置に留まる。従
って発光部３からの光は、発光部３と受光部４のセット
が下にあるとき、液体により遮られ受光部４に達しない
ので受光部４に達する光Ｓ１には強弱の変調が施される
ことになり、これを基に対象の重力方向に対する回転角
度が検出でき、その結果受光部４からは回転角度信号Ｓ
Ｒが出力される。
【０００８】図２は、図１の受光部４の構成を示す図で
あり、また図３はその動作を説明するための信号波形図
である。図２において、受光部４に入った光は光検知器
５で電気信号の受光レベル信号Ｓ２に変換され、カウン
タ制御器６に入る。信号Ｓ２は発光部３からの光を受け
たときはハイレベル、液体２で遮られたときはローレベ
ルとなる。受光部４には周期カウンタ７と角度カウンタ
８とがあり、クロック信号発生器９からのクロックＣＬ
Ｋのタイミングでカウント動作をする。カウンタ制御器
６は周期カウンタ７の計数値Ｃ７入力しながら受光レベ
ル信号Ｓ２がハイレベルからローレベルになったときの
計数値を取込む。またカウンタ制御器６は受光レベル信
号Ｓ２がローレベルからハイレベルとなったとき、周期
カウンタ７をクリアし、更に先程取込んだ計数値の半分
のクロック周期後に角度カウンタ８をクリアする。図３
において、取込まれた周期カウンタ７の計数値が６なの
で、クロックの３周期後に角度カウンタ８がクリアされ
ている。
あり、また図３はその動作を説明するための信号波形図
である。図２において、受光部４に入った光は光検知器
５で電気信号の受光レベル信号Ｓ２に変換され、カウン
タ制御器６に入る。信号Ｓ２は発光部３からの光を受け
たときはハイレベル、液体２で遮られたときはローレベ
ルとなる。受光部４には周期カウンタ７と角度カウンタ
８とがあり、クロック信号発生器９からのクロックＣＬ
Ｋのタイミングでカウント動作をする。カウンタ制御器
６は周期カウンタ７の計数値Ｃ７入力しながら受光レベ
ル信号Ｓ２がハイレベルからローレベルになったときの
計数値を取込む。またカウンタ制御器６は受光レベル信
号Ｓ２がローレベルからハイレベルとなったとき、周期
カウンタ７をクリアし、更に先程取込んだ計数値の半分
のクロック周期後に角度カウンタ８をクリアする。図３
において、取込まれた周期カウンタ７の計数値が６なの
で、クロックの３周期後に角度カウンタ８がクリアされ
ている。
【０００９】演算器１０は周期カウンタ７の計数値のう
ちクリアされる直前の計数値Ｃ７′と角度カウンタ８の
計数値Ｃ８を入力し、クロックの１周期毎に下記の式に
より回転角度ＳＲを演算し出力する。
ちクリアされる直前の計数値Ｃ７′と角度カウンタ８の
計数値Ｃ８を入力し、クロックの１周期毎に下記の式に
より回転角度ＳＲを演算し出力する。
【００１０】 ＳＲ＝（Ｃ８／Ｃ７′）×３６０°＋補正値 ここで補正値とはリング１が回転することによって生じ
る液体２の液面の水平からのずれをあらかじめ実測や計
算で求め、周期カウンタ７の計数値に応じて決められる
値である。図３において、回転角度ＳＲが角度カウンタ
８の計数値０，１，２，３，４に応じて、それぞれ０
°，４５°，９０°，１３５°，１８０°と出力され、
例えば観測対象が真上（天上）を向いているとき、１８
０°の演算出力によりこれを確実に検出することができ
る。尚、図３の回転角度ＳＲ出力において、補正値は零
である。
る液体２の液面の水平からのずれをあらかじめ実測や計
算で求め、周期カウンタ７の計数値に応じて決められる
値である。図３において、回転角度ＳＲが角度カウンタ
８の計数値０，１，２，３，４に応じて、それぞれ０
°，４５°，９０°，１３５°，１８０°と出力され、
例えば観測対象が真上（天上）を向いているとき、１８
０°の演算出力によりこれを確実に検出することができ
る。尚、図３の回転角度ＳＲ出力において、補正値は零
である。
【００１１】図４は本発明の第２の実施例を示す図であ
り、第１の実施例において発光部３と受光部４がリング
１を挟んで配置されていたのに対して、第２の実施例に
おいてはリング１の片方の面に並んで配置され、受光部
４はリング１に対する反射光を受光する構造となってい
る。この反射光の強さは液体２がある場合とない場合で
は異なり、これによりリング１の回転を検出できる。第
２の実施例において、例えば液体２がある場合反射光が
強くなるときは、図３の受光レベル信号Ｓ２は極性が反
対になり、このときはインバータを通すなどの処理を行
えば受光部４の構成を図２と同様にできる。
り、第１の実施例において発光部３と受光部４がリング
１を挟んで配置されていたのに対して、第２の実施例に
おいてはリング１の片方の面に並んで配置され、受光部
４はリング１に対する反射光を受光する構造となってい
る。この反射光の強さは液体２がある場合とない場合で
は異なり、これによりリング１の回転を検出できる。第
２の実施例において、例えば液体２がある場合反射光が
強くなるときは、図３の受光レベル信号Ｓ２は極性が反
対になり、このときはインバータを通すなどの処理を行
えば受光部４の構成を図２と同様にできる。
【００１２】尚、先の実施例ではリング１に液体を入れ
た例を示したが、本発明はリング状でなくても中空の円
盤状のものを使っても実現できる。またリング１を回転
軸に対して垂直に配置したが、傾斜させて配置してもよ
い。すなわち回転軸に対して平行でなければ検出が可能
である。
た例を示したが、本発明はリング状でなくても中空の円
盤状のものを使っても実現できる。またリング１を回転
軸に対して垂直に配置したが、傾斜させて配置してもよ
い。すなわち回転軸に対して平行でなければ検出が可能
である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、液体を所
定量入れた中空容器と発光−受光部とを組合せる簡単な
構成で回転角度検出ができ、しかも従来のような維持管
理が難しいジャイロ等の精密装置が不必要で信頼性が向
上するという効果を有する。
定量入れた中空容器と発光−受光部とを組合せる簡単な
構成で回転角度検出ができ、しかも従来のような維持管
理が難しいジャイロ等の精密装置が不必要で信頼性が向
上するという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図。
【図２】図１の実施例の受光部４の構成を示すブロック
図。
図。
【図３】図２の受光部４動作を説明するための各部にお
ける信号波形図。
ける信号波形図。
【図４】本発明の第２の実施例を示す図。
１ リング ２ 液体 ３ 発光部 ４ 受光部 ５ 光検知器 ６ カウンタ制御器 ７ 周期カウンタ ８ 角度カウンタ ９ クロック信号発生器 １０ 演算回路 Ｓ１ 光 Ｓ２ 受光レベル信号 ＳＲ 回転角度
Claims (5)
- 【請求項１】 回転するリング状の中空容器と、中空容
量に収納された可動体と、中空容器に配置され可動体に
より受光レベルが変化する光検出器とを具備し、光検出
器の出力により重力方向に対する回転角度を求める回転
角度センサ。 - 【請求項２】 前記中空容器が透明容器で、光検出が透
明容器を挟んで配置される発光源と受光器とからなるこ
とを特徴とする請求項１の回転角度センサ。 - 【請求項３】 前記中空容器が透明容器で、光検出器が
透明容器の片方の面に対して配置される発光源と受光器
とからなることを特徴とする請求項１の回転角度セン
サ。 - 【請求項４】 前記可動体が液体であることを特徴とす
る請求項１の回転角度センサ。 - 【請求項５】 前記光検出器の出力を受け、可動体によ
り受光レベルが変化したときのタイミングで制御される
カウンタと、このカウンタの計数値に基づき回転角度を
求める演算手段とを具備することを特徴とする請求項１
の回転角度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6139130A JP2541154B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 回転角度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6139130A JP2541154B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 回転角度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085352A JPH085352A (ja) | 1996-01-12 |
| JP2541154B2 true JP2541154B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=15238230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6139130A Expired - Lifetime JP2541154B2 (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 回転角度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2541154B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112304252B (zh) * | 2020-10-30 | 2022-03-22 | 维沃移动通信有限公司 | 折叠角度确定方法、折叠设备及电子设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60155913A (ja) * | 1984-01-25 | 1985-08-16 | Nippon Denso Co Ltd | 角度検出装置 |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP6139130A patent/JP2541154B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH085352A (ja) | 1996-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960528 |