JPH01301104A

JPH01301104A - 角度検出装置

Info

Publication number: JPH01301104A
Application number: JP13108088A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Takahashi; 弘道高橋
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1988-05-28
Filing date: 1988-05-28
Publication date: 1989-12-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は傾き角度或いは水〜Ｖ度を検出する角度検出装
置であって、特に角度検出のベースになるものを有さな
い装置、例えば自走型ロボットのアーム先端の角度検出
に適するものである。

［従来の技術］従来の傾斜角センサーとしてはポテンショメーターを使
用したもの、ドーナツ状の透明容器の中に小さな気泡を
閉じ込めた液体を封入し、その気泡の容器に対する位置
を検出するもの、また対向する電極間に液状の誘電体を
封入し、その電極間の容量変化を検出するもの等が知ら
れている。

［発明が解決しようとする課題］上述した従来の技術において、ポテンショメーターを使
用したものは機械的摺動部を有するためこの摺動部の寿
命が短く、液体を使用するものについては安定状態にな
るのに時間がかかるという問題点があった。

［課題を解決するための手段］本発明は如ヒの従来の問題点を解決するためになされた
ものであって、同軸で相互に回動自在とされた外輪及び
内輪と、該外輪及び内輪にそれぞれ一定間隔で対向して
配置された複数の電極を有し、前記外輪と内輪に配置さ
れた複数の配置角度間隔が、外輪或いは内輪の一方に対
して（ｎ−１）／ｎ（但しｎは正の整数）となっている
角度検出装置を提案するものである。

［作　用］本発明では、相対向して配置間隔が異なる電極同志の一
致度に対応した、検出信号の最大値の電極により傾き角
度を検出できるようにしたものである。

［実施例コ本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する。第１
図は本発明の要部外観斜視図、第２図は電極配置側面図
、第３図は動作を説明する電極の水平展開図、第４図は
電気的ブロック図である。

図示しないロボットや微小移動体に固着された角度検出
部１の外輪２と内輪３とは、間隙を有して同軸上に回動
自在に配置されている。また内輪３の中央には内＠３を
常に鉛直方向に位置させるために支持棒４が十字状に交
差して固定され、内、外輪の中心、即ち支持棒４の交差
部分から錘り５を支持する錘り用捧６が突出している。

また、外輪２と内＠３とは図示しないベアリング等の軽
い力で回動できる部品により組み合わされている。

外輪２と内輪３の相対向する面にはそれぞれ複数の電極
７と８が平行に配置されている。この複数の電極７と８
の配置を模式的に示したのが第２図であり、この第２図
の外輪の電ｗＡ７は全体で２０ケ、内輪の電極８は全体
で２４．即ちそれぞれ１８度、１５度ピッチで設定され
ている。

ここで、外輪２と内輪３の電極７．８の一致する外輪２
の電極７のピッチ数６と、内輪３の電極８との関係から
θ＝θｘ（６−１）／６の式が成立し、θ□の計算値は
１８°ｘ　（５／６）＝１．５＠どなる。これは主尺と
副尺の一致するピッチの主尺のピッチ数をｎとした場合
の一般式θ□＝θＸ（ｎ−１）／ｎ・・・・・・・・・
（１）を満足するものである。

次に実際の信号との関係で第４図を参照して説明すると
、外輪２の信号電極７にはデコーダ９を介して制御回路
１０からのパルスが順次走査され、内輪３の検出電極８
の一端は増幅器１１に接続され、増幅器１１の出力はア
ナログ−デジタル変換器１２にてデジタル化され、演算
回路１３にて最大検出信号を検出した検出電極８を特定
し、外輪２に対する内輪３の傾き角度を算出する。この
様子を第３図にて説明すると、信号電極７と検出電極８
とは信号電極７の１番目と６番目、即ち７□と８４．７
．＋、と８□＋６とが一致している（第３図参照）。こ
の状態で信号電極７に順次パルスを印加すると、検出電
極８で検出される検出信号は８１と８□＋６で最大とな
る。ここで、外輪２と内輪３が相対的に移動して第３Ｂ
図の状態になると、信号電極７と検出電極８とが一致し
ているのは７□と８□、７□＋５と８□＋６であり、外
輪２と内輪３との変化角度は前記第１式より（５／６）
ｅとなり。

第２図のθが１８″であることから変化角度は１５°と
演算される。

［発明の効果］本発明は如上のような構成となしたので、電極間の配置
間隔を細かくすることなく、微小な傾き角度の変化を検
出できるものである。

尚、本実施例では容量結合方式で説明したが。

本発明はこれに限定されるものではなく、磁気結合方式
等の他の方式にも適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部外
観斜視図、第２図は電極配置側面図、第３図は電極の水
平展開図、第４図は電気的ブロック図である。１・・・角度検出部、　２・・・外輪、　３・・・内輪
、４・・・支持棒、　５・・・錘り、　　７．８・・・
電極。９・・・デコーダ、　　１０・・・制御回路、　１１・
・・増幅器、　１２・・・アナログ−デジタル変換器、
１３・・・演算回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同軸で相互に回動自在とされた外輪及び内輪と、
該外輪及び内輪にそれぞれ一定間隔で対向して配置され
た複数の電極を有し、前記外輪と内輪に配置された複数
の配置角度間隔が、外輪或いは内輪の一方に対して（ｎ
−１）／ｎ（但しｎは正の整数）となっていることを特
徴とする角度検出装置。
（２）外輪と内輪に配置された電極は、一方が順次信号
パルスが印加される信号電極であり、他方が信号パルス
を印加された前記信号電極と容器結合する検出電極であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の角度検
出装置。