JPH0538516U - Tilt sensor - Google Patents
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- JPH0538516U JPH0538516U JP9727191U JP9727191U JPH0538516U JP H0538516 U JPH0538516 U JP H0538516U JP 9727191 U JP9727191 U JP 9727191U JP 9727191 U JP9727191 U JP 9727191U JP H0538516 U JPH0538516 U JP H0538516U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定傾斜面のすべての傾斜方向に対して設
定傾斜角の検出を誤差なく行う。
【構成】 それぞれ配設方向の傾斜角度に対応した変化
量を出力する第１及び第２の傾斜検出素子１０，２０
を、互いに直交する方向に配設する。各傾斜検出素子１
０，２０の出力を第１及び第２のアナログ信号処理回路
１４，２４に供給して電気信号に変換する。これらアナ
ログ信号処理回路１４，２４の出力信号を演算回路３０
に供給して、両者の２乗和を求める。この演算回路３０
の出力と所定のスレッショールド値とを比較し、被測定
傾斜角度が予め設定された傾斜角度を越えたか否かの検
出出力信号を得る。
(57) [Summary] [Purpose] Detects the set tilt angle for all tilt directions of the measured tilt surface without error. [Structure] First and second tilt detecting elements 10 and 20 for outputting a variation amount corresponding to a tilt angle in a disposing direction, respectively.
Are arranged in directions orthogonal to each other. Each tilt detection element 1
The outputs of 0 and 20 are supplied to the first and second analog signal processing circuits 14 and 24 to be converted into electric signals. The output signals of these analog signal processing circuits 14 and 24 are calculated by the arithmetic circuit 30.
To calculate the sum of squares of both. This arithmetic circuit 30
Is compared with a predetermined threshold value to obtain a detection output signal indicating whether or not the measured tilt angle exceeds a preset tilt angle.
Description
【０００１】[0001]
この考案は、例えば高所作業車、クレーン等の建設機械や農業機械などに搭載 して、これらの転倒警報や所定の制御を行わせるために用いて好適な傾斜センサ に関する。 The present invention relates to an inclination sensor suitable for being mounted on a construction machine such as an aerial work vehicle, a crane, etc., or an agricultural machine, and used to give a fall warning or a predetermined control thereto.
【０００２】[0002]
従来、この種の傾斜センサとしては、前後、左右方向の傾斜を検出する２方向 傾斜センサが使用されている。この２方向傾斜センサは、それぞれ配設方向の傾 斜角度に対応した変化量を出力する２個の傾斜検出素子１０及び２０が、図５に 示すように、互いに直交するＸ軸方向（例えば左右方向）及びＹ軸方向（例えば 前後方向）にそれぞれ配設されて、構成されている。 Conventionally, as this type of tilt sensor, a two-way tilt sensor that detects tilt in the front-rear direction and the left-right direction has been used. In this two-way tilt sensor, two tilt detection elements 10 and 20 that output a variation amount corresponding to a tilt angle in the disposition direction, as shown in FIG. Direction) and the Y-axis direction (for example, the front-back direction).
【０００３】 そして、Ｘ軸方向に配設された傾斜検出素子（以下Ｘセンサという）１０及び Ｙ軸方向に配設された傾斜検出素子（以下Ｙセンサという）２０からの傾斜角度 に比例した変化量はアナログ信号例えば電圧に変換され、その電圧がそれぞれ比 較回路に供給されて、予め設定された検出傾斜角度に応じたスレッショールド値 と比較される。そして、それぞれの比較回路において、Ｘセンサ１０及びＹセン サ２０からの検出傾斜角度に比例した電圧が、スレッショールド値を越えたとき に、前後、左右の設定検出傾斜角度の検出信号を、それぞれ出力する。A change proportional to the tilt angle from the tilt detecting element (hereinafter referred to as X sensor) 10 arranged in the X-axis direction and the tilt detecting element (hereinafter referred to as Y sensor) 20 arranged in the Y-axis direction. The quantity is converted into an analog signal, for example a voltage, and the voltage is supplied to a comparison circuit and compared with a threshold value according to a preset detected tilt angle. Then, in each comparison circuit, when the voltage proportional to the detected tilt angle from the X sensor 10 and the Y sensor 20 exceeds the threshold value, the detection signals of the front and rear and left and right set detection tilt angles are Output each.
【０００４】[0004]
ところで、この２方向傾斜センサの場合には、設定検出傾斜角度は、被測定傾 斜面の傾斜方向が、Ｘ軸方向またはＹ軸方向と一致している方向のときの値とし て決定されている。このため、傾斜方向がこれらＸ軸またはＹ軸方向からずれて いる場合には、実際の傾斜角度は設定検出傾斜角度を越えているにも拘らず、検 出信号が得られない状態となる。 By the way, in the case of the two-direction tilt sensor, the set detection tilt angle is determined as a value when the tilt direction of the tilt surface to be measured is in the direction in which the X axis direction or the Y axis direction coincides. .. Therefore, when the tilt direction is deviated from the X-axis or Y-axis direction, the detection signal cannot be obtained although the actual tilt angle exceeds the set detection tilt angle.
【０００５】 すなわち、被測定傾斜面の傾斜角度をθ、被測定傾斜面の傾斜方向とＸ軸方向 、Ｙ軸方向とが一致しているときのＸセンサ１０の出力及びＹセンサ２０の出力 をＶ（θ）としたとき、被測定傾斜面の傾斜方向とＸ軸方向とのなす角度αを変 化させて、Ｘセンサ１０及びＹセンサ２０の出力の変化を調べると、図６に示す ようになる。That is, the inclination angle of the inclined surface to be measured is θ, and the output of the X sensor 10 and the output of the Y sensor 20 when the inclination direction of the inclined surface to be measured coincides with the X-axis direction and the Y-axis direction. When V (θ) is used, the angle α formed by the tilt direction of the measured inclined surface and the X-axis direction is changed, and changes in the outputs of the X sensor 10 and the Y sensor 20 are examined, as shown in FIG. become.
【０００６】 この場合、Ｘセンサ１０の出力Ｖ（θ）Ｘα及びＹセンサ２０の出力Ｙ（θ） Ｙαは、 Ｖ（θ）Ｘα＝Ｖ（θ）ｃｏｓα … （１） Ｙ（θ）Ｙα＝Ｖ（θ）ｓｉｎα … （２） と表すことができる。In this case, the output V (θ) Xα of the X sensor 10 and the output Y (θ) Yα of the Y sensor 20 are: V (θ) Xα = V (θ) cosα (1) Y (θ) Yα = It can be expressed as V (θ) sinα (2).
【０００７】 今、設定検出傾斜角度をθとした場合には、比較回路におけるスレッショール ド値はＶ（θ）となり、各センサ出力が、この値Ｖ（θ）を越えたときに検出信 号が得られることになる。ところが、被測定傾斜面の傾斜方向とＸ軸方向とのな す角度αが、α＞０になると、ｃｏｓα＜１、ｓｉｎα＜１となるので、Ｘセン サ１０の出力及びＹセンサ２０の出力は、実際の傾斜角度がθになっていてもス レッショールド値を越えず、比較回路からは、検出出力が得られない。Now, when the set detection inclination angle is θ, the threshold value in the comparison circuit becomes V (θ), and when each sensor output exceeds this value V (θ), the detection signal is detected. Will be obtained. However, when the angle α formed by the tilt direction of the measured tilted surface and the X-axis direction becomes α> 0, cos α <1 and sin α <1, so the output of the X sensor 10 and the output of the Y sensor 20 become Does not exceed the threshold value even if the actual inclination angle is θ, and no detection output can be obtained from the comparison circuit.
【０００８】 例えば、α＝４５°の場合には、Ｘセンサ１０の出力あるいはＹセンサ２０の 出力が設定角度θのときのスレッショールド値Ｖ（θ）の約１．４倍になる傾斜 角度まで、被測定傾斜面が傾斜しないと、検出出力が得られない。すなわち、従 来の２方向傾斜センサの場合には、被測定傾斜面の傾斜方向とＸ軸方向とのなす 角度αにより検出できる傾斜角が異なる欠点があった。For example, when α = 45 °, the inclination angle at which the output of the X sensor 10 or the output of the Y sensor 20 is about 1.4 times the threshold value V (θ) when the set angle θ is set. Up to this point, the detection output cannot be obtained unless the slope to be measured is inclined. That is, the conventional two-direction tilt sensor has a drawback that the tilt angle that can be detected differs depending on the angle α formed between the tilt direction of the measured tilted surface and the X-axis direction.
【０００９】 この考案は、この欠点に鑑み、検知しようとする傾斜面の傾斜方向に関係なく 、所定の設定傾斜角の検出ができるようにした傾斜センサを提供することを目的 とする。In view of this drawback, an object of the present invention is to provide an inclination sensor capable of detecting a predetermined set inclination angle regardless of the inclination direction of the inclined surface to be detected.
【００１０】[0010]
上記課題を解決するため、この考案による傾斜センサは、後述の実施例の参照 符号を対応させると、 それぞれ配設方向の傾斜角度に対応した変化量を出力する第１及び第２の傾斜 検出素子１０，２０を、互いに直交する方向に配設し、 これら第１及び第２の傾斜検出素子１０，２０の出力を第１及び第２のアナロ グ信号処理回路１４，２４に供給して電気信号に変換し、 これら第１及び第２のアナログ信号処理回路１４，２４の出力信号を演算回路 ３０に供給して、両者の２乗和を求め、 この演算回路３０の出力と所定のスレッショールド値とを比較し、被測定傾斜 角度が予め設定された傾斜角度を越えたか否かの検出出力信号を得るようにした ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the tilt sensor according to the present invention has first and second tilt detecting elements which respectively output a variation amount corresponding to a tilt angle in a disposition direction when corresponding reference numerals in embodiments described later are associated. 10 and 20 are arranged in a direction orthogonal to each other, and the outputs of the first and second inclination detecting elements 10 and 20 are supplied to the first and second analog signal processing circuits 14 and 24 to generate electric signals. To the arithmetic circuit 30, and the output signals of the first and second analog signal processing circuits 14 and 24 are supplied to the arithmetic circuit 30 to obtain the sum of squares of the both, and the output of the arithmetic circuit 30 and a predetermined threshold value. It is characterized in that a detection output signal indicating whether or not the measured tilt angle exceeds a preset tilt angle is obtained by comparing with the value.
【００１１】[0011]
前述したように、第１及び第２の傾斜検出素子の出力、すなわち、Ｘセンサ１ ０の出力Ｖ（θ）Ｘα及びＹセンサ２０の出力Ｙ（θ）Ｙαは、（１）式及び（ ２）式のように表される。したがって、これらの出力の２乗和を求めると、 ｛Ｖ（θ）Ｘα｝2 ＋｛Ｙ（θ）Ｙα｝2 ＝｛Ｖ（θ）ｃｏｓα｝2 ＋｛Ｖ（θ）ｓｉｎα｝2 ＝Ｖ（θ）2 … （３） となり、被測定傾斜面の傾斜角θのみに関係し、被測定傾斜面の傾斜方向とＸ軸 方向とのなす角αに無関係の値となる。As described above, the outputs of the first and second tilt detection elements, that is, the output V (θ) Xα of the X sensor 10 and the output Y (θ) Yα of the Y sensor 20 are expressed by the equations (1) and (2 ) Is expressed as Therefore, when the sum of squares of these outputs is obtained, {V (θ) Xα} 2 + {Y (θ) Yα} 2 = {V (θ) cosα} 2 + {V (θ) sinα} 2 = V (Θ) 2 (3), which is related only to the inclination angle θ of the measured inclined surface, and has a value irrelevant to the angle α formed between the inclined direction of the measured inclined surface and the X-axis direction.
【００１２】 したがって、この２乗和を傾斜角検出信号とすることにより、被測定傾斜面の 傾斜方向に関係なく、設定した傾斜角の検出をすることができる。Therefore, by using this sum of squares as the tilt angle detection signal, the set tilt angle can be detected regardless of the tilt direction of the measured tilted surface.
【００１３】[0013]
以下、この考案による傾斜センサの一実施例を、図を参照しながら説明する。 この例では、傾斜検出素子として、静電容量式のものを使用する。先ず、この例 に用いる傾斜検出素子の一実施例について説明する。 An embodiment of the tilt sensor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this example, an electrostatic capacitance type is used as the inclination detecting element. First, an embodiment of the tilt detecting element used in this example will be described.
【００１４】 図３Ａは、この例の傾斜検出素子を正面に平行な面で切断した場合の部分的断 面図、図３Ｂは正面に垂直な面で切断した場合の断面図である。また、図４は、 要部の分解斜視図である。FIG. 3A is a partial cross-sectional view of the tilt detecting element of this example taken along a plane parallel to the front surface, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the plane perpendicular to the front surface. Further, FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part.
【００１５】 これらの図において、１はプリント基板で、例えばガラス布基材エポキシ樹脂 積層板等の耐熱性部材からなる。このプリント基板１には、１対の差動電極１ａ ，１ｂが形成されると共に、容量−電圧変換回路ＣＶ１，ＣＶ２や発振器ＯＳＣ 等が装着されている。この例の場合、差動電極１ａ，１ｂの形状は扇形に構成さ れているが、半円形または矩形状に形成しても良い。In these drawings, reference numeral 1 denotes a printed circuit board, which is made of a heat resistant member such as a glass cloth base material epoxy resin laminated plate. On the printed board 1, a pair of differential electrodes 1a and 1b are formed, and capacitance-voltage conversion circuits CV1 and CV2, an oscillator OSC and the like are mounted. In the case of this example, the differential electrodes 1a and 1b are fan-shaped, but may be semi-circular or rectangular.
【００１６】 ２は共通電極板で、適当な剛性を持つ部材で形成されている。この共通電極板 ２は、この板２と一体で、この板２から直角に曲げられた複数個の端子２ａ，２ ｂ，２ｃ，２ｄが、プリント基板１に設けられているランド２ｅ，２ｆ，２ｇ， ２ｈに半田付け固定されることにより、差動電極１ａ，１ｂに対して一定の間隔 を持って平行に保持される。Reference numeral 2 denotes a common electrode plate, which is formed of a member having an appropriate rigidity. The common electrode plate 2 is integrated with the plate 2, and a plurality of terminals 2a, 2b, 2c, 2d bent at a right angle from the plate 2 have lands 2e, 2f, By being fixed by soldering to 2g and 2h, they are held in parallel to the differential electrodes 1a and 1b with a constant interval.
【００１７】 ３は液体封止部材を構成するオイルケースで、適当な柔軟性を有するプラスチ ックからなる。このケース３は、プリント基板１と、ゴム栓４と共に密閉容器を 構成する。ケース３にはゴム栓４を差し込む貫通孔３ａが設けられている。この 場合、差動電極１ａ，１ｂの周端縁１ａＳ，１ｂＳと、共通電極２の周端縁２Ｓ と、ケース３の周端縁３Ｓは同心円状に形成され、また、差動電極１ａ，１ｂと 共通電極２とケース３の対向面はそれぞれ平行に形成されている。Reference numeral 3 denotes an oil case which constitutes a liquid sealing member, and is made of a plastic having appropriate flexibility. The case 3 constitutes a closed container together with the printed board 1 and the rubber stopper 4. The case 3 is provided with a through hole 3a into which the rubber plug 4 is inserted. In this case, the peripheral edges 1aS, 1bS of the differential electrodes 1a, 1b, the peripheral edge 2S of the common electrode 2, and the peripheral edge 3S of the case 3 are concentrically formed, and the differential electrodes 1a, 1b are also formed. The facing surfaces of the common electrode 2 and the case 3 are formed in parallel with each other.
【００１８】 ケース３内には、貫通孔３ａからシリコン・オイル等の誘電性液体５が、密閉 容器内の有効容積のほぼ１／２のレベル、すなわち同心円の中心線Ｃのレベルま で充填される。The case 3 is filled with the dielectric liquid 5 such as silicon oil from the through hole 3a up to a level of about 1/2 of the effective volume in the closed container, that is, the level of the center line C of the concentric circles. It
【００１９】 なお、６及び７は、外部の影響を遮断するための静電シールド板で、プリント 基板１、ケース３、その他全体を覆うように設けられている。そして、これら全 体が、筐体８内に収納される。９は、筐体８の蓋である。Reference numerals 6 and 7 denote electrostatic shield plates for cutting off external influences, and are provided so as to cover the printed circuit board 1, the case 3, and other parts. Then, all of these are housed in the housing 8. Reference numeral 9 is a lid of the housing 8.
【００２０】 以上のような構成の傾斜検出素子を被測定面の上に、発振器ＯＳＣ側を底部に して、かつ、傾斜検出素子の正面を含む面方向を配設方向として載置した場合、 この被測定面が傾斜していなければ、差動電極１ａと共通電極板２とで構成され る可変容量Ｃ１の容量値と、差動電極１ｂと共通電極板２とで構成される可変容 量Ｃ２の容量値とは、等しくなる。そして、被測定面が前記配設方向に傾斜した とき、誘電性液体５の液面位置は、差動電極１ａ，１ｂの一方は、その傾斜角だ け誘電性液体５内に余分に浸漬し、他方は、その傾斜角だけ電極が液面から露呈 する状態になり、傾斜角に応じた容量差が可変容量Ｃ１と可変容量Ｃ２とに生じ る。When the tilt detecting element having the above-mentioned configuration is placed on the surface to be measured with the oscillator OSC side as the bottom and the plane direction including the front surface of the tilt detecting element is the arrangement direction, If this measured surface is not inclined, the capacitance value of the variable capacitor C1 composed of the differential electrode 1a and the common electrode plate 2 and the variable capacity composed of the differential electrode 1b and the common electrode plate 2 It becomes equal to the capacitance value of C2. Then, when the surface to be measured is tilted in the arrangement direction, the liquid surface position of the dielectric liquid 5 is such that one of the differential electrodes 1a and 1b is excessively immersed in the dielectric liquid 5 only by the tilt angle. On the other hand, the electrode is exposed from the liquid surface by the inclination angle, and a capacitance difference depending on the inclination angle is generated between the variable capacitance C1 and the variable capacitance C2.
【００２１】 容量−電圧変換回路ＣＶ１及びＣＶ２は、発振器ＯＳＣと相俟って、可変容量 Ｃ１及びＣ２の容量変化を直流電圧変化に変換する。したがって、容量−電圧変 換回路ＣＶ１及びＣＶ２の出力直流電圧の差の電圧を得るようにすれば、その差 の電圧は、傾斜角に比例した直流電圧となる。この場合、差動電極１ａ，１ｂ及 び共通電極板２の前記形状は、この差の電圧の変化が、傾斜角の変化にリニアに 対応するように定めたものである。The capacitance-voltage conversion circuits CV1 and CV2, together with the oscillator OSC, convert the capacitance change of the variable capacitors C1 and C2 into a DC voltage change. Therefore, if the difference voltage between the output DC voltages of the capacitance-voltage conversion circuits CV1 and CV2 is obtained, the difference voltage becomes a DC voltage proportional to the inclination angle. In this case, the above-mentioned shapes of the differential electrodes 1a and 1b and the common electrode plate 2 are set so that the change in the voltage of the difference linearly corresponds to the change in the tilt angle.
【００２２】 この例の静電容量式の傾斜検出素子は、−４０℃から＋８０℃に及ぶ過酷な温 度条件においても、電極板の膨張収縮がケース３及びゴム栓４の膨張収縮により 吸収され、電極間隔の変動が殆ど生じず、良好な精度を維持でき、かつ、小型、 安価に構成できるという特長がある。In the capacitance type inclination detection element of this example, the expansion and contraction of the electrode plate is absorbed by the expansion and contraction of the case 3 and the rubber plug 4 even under a severe temperature condition ranging from -40 ° C to + 80 ° C. The advantages are that the electrode spacing hardly changes, good accuracy can be maintained, and the size and cost can be reduced.
【００２３】 次に、図１は、以上説明した傾斜検出素子を、Ｘセンサ１０及びＹセンサ２０ として用いて、この考案による傾斜センサを構成した場合の一実施例のブロック である。すなわち、この例の場合、Ｘセンサ１０は上記の傾斜検出素子の配設方 向をＸ軸方向にして構成し、Ｙセンサ２０は上記の傾斜検出素子の配設方向をＹ 軸方向にして構成する。Next, FIG. 1 is a block diagram of an embodiment in which the tilt detecting element described above is used as the X sensor 10 and the Y sensor 20 to form a tilt sensor according to the present invention. That is, in the case of this example, the X sensor 10 is configured such that the inclination detecting element is arranged in the X axis direction, and the Y sensor 20 is configured such that the inclination detecting element is arranged in the Y axis direction. To do.
【００２４】 図１において、１１はＸセンサ１０のプリント基板に設けられた発振器、１２ は、このＸセンサ１０の差動電極１ａと共通電極板２とで構成される可変容量、 １３は差動電極１ｂと共通電極板２とで構成される可変容量である。また、２１ はＹセンサ２０のプリント基板に設けられた発振器、２２は、このＹセンサ２０ の差動電極１ａと共通電極板２とで構成される可変容量、２３は差動電極１ｂと 共通電極板２とで構成される可変容量である。In FIG. 1, 11 is an oscillator provided on the printed circuit board of the X sensor 10, 12 is a variable capacitance composed of the differential electrode 1 a and the common electrode plate 2 of the X sensor 10, and 13 is a differential capacitor. It is a variable capacitor composed of the electrode 1b and the common electrode plate 2. Further, 21 is an oscillator provided on the printed circuit board of the Y sensor 20, 22 is a variable capacitor composed of the differential electrode 1a of the Y sensor 20 and the common electrode plate 2, and 23 is a differential electrode 1b and the common electrode. It is a variable capacitor configured with the plate 2.
【００２５】 Ｘセンサ１０の可変容量１２及び１３の傾斜角に応じた容量は、アナログ信号 処理回路１４の容量−電圧変換回路１５及び１６で、それぞれ直流電圧に変換さ れる。そして、容量−電圧変換回路１５及び１６の出力直流電圧は、差動アンプ １７に供給されて、両者の差の電圧がＸセンサ出力電圧Ｖ（θ）Ｘαとして、こ れより得られる。このアナログ信号処理回路１４は、Ｘセンサ１０のプリント基 板に装着することができる。The capacitances according to the tilt angles of the variable capacitors 12 and 13 of the X sensor 10 are converted into DC voltages by the capacitance-voltage conversion circuits 15 and 16 of the analog signal processing circuit 14, respectively. Then, the output DC voltage of the capacitance-voltage conversion circuits 15 and 16 is supplied to the differential amplifier 17, and the voltage of the difference between them is obtained as the X sensor output voltage V (θ) Xα. The analog signal processing circuit 14 can be mounted on the printed board of the X sensor 10.
【００２６】 また、同様に、Ｙセンサ２０の可変容量２２及び２３の傾斜角に応じた容量は 、アナログ信号処理回路２４の容量−電圧変換回路２５及び２６で、それぞれ直 流電圧に変換される。そして、容量−電圧変換回路２５及び２６の出力直流電圧 は、差動アンプ２７に供給されて、両者の差の電圧がＹセンサ出力電圧Ｖ（θ） Ｙαとして、これより得られる。このアナログ信号処理回路２４は、Ｙセンサ２ ０のプリント基板に装着することができる。Similarly, the capacitances according to the tilt angles of the variable capacitors 22 and 23 of the Y sensor 20 are converted into direct voltage by the capacitance-voltage conversion circuits 25 and 26 of the analog signal processing circuit 24, respectively. .. Then, the output DC voltage of the capacitance-voltage conversion circuits 25 and 26 is supplied to the differential amplifier 27, and the voltage of the difference between them is obtained as the Y sensor output voltage V (θ) Yα. The analog signal processing circuit 24 can be mounted on the printed circuit board of the Y sensor 20.
【００２７】 アナログ信号処理回路１４からのＸセンサ出力電圧Ｖ（θ）Ｘα及びアナログ 信号処理回路２４からのＹセンサ出力電圧Ｖ（θ）Ｙαは、Ａ／Ｄコンバータ１ ８及び２８によりそれぞれデジタル信号に変換されて、マイクロコンピュータか らなる演算回路３０に供給される。この演算回路３０では、Ｘセンサ出力電圧Ｖ （θ）ＸαとＹセンサ出力電圧Ｖ（θ）Ｙαとの２乗和（前述の（３）式参照） が求められる。The X sensor output voltage V (θ) Xα from the analog signal processing circuit 14 and the Y sensor output voltage V (θ) Yα from the analog signal processing circuit 24 are digital signals by the A / D converters 18 and 28, respectively. And is supplied to the arithmetic circuit 30 composed of a microcomputer. The arithmetic circuit 30 obtains the sum of squares of the X sensor output voltage V (θ) Xα and the Y sensor output voltage V (θ) Yα (see the above equation (3)).
【００２８】 この演算回路３０で求められた２乗和出力は、出力回路３１に供給されて、予 め設定された検出傾斜角度の時の２乗和出力に等しいスレッショールド値と比較 される。そして、この出力回路３１からは、２乗和出力がスレッショールド値を 越えたか否かの出力信号が出力端子３２に供給される。この出力端子３２は、例 えば転倒防止のために警報を行うのための警報手段に接続され、２乗和出力がス レッショールド値を越えたときに、警報手段が駆動されるようにされる。The sum of squares output obtained by the arithmetic circuit 30 is supplied to the output circuit 31 and is compared with a threshold value equal to the sum of squares output at a preset detected tilt angle. .. Then, from the output circuit 31, an output signal indicating whether or not the sum of squares output exceeds the threshold value is supplied to the output terminal 32. The output terminal 32 is connected to, for example, an alarm means for issuing an alarm to prevent a fall, and the alarm means is driven when the sum of squares output exceeds a threshold value.
【００２９】 図２は、この考案による傾斜センサの他の実施例で、この例は、複数個の設定 傾斜角度に対する検出信号を得るようにした場合である。すなわち、この例では 演算回路３０の出力側に２個の出力回路３３及び３５を設ける。その他は、図１ の例と全く同様とする。FIG. 2 shows another embodiment of the tilt sensor according to the present invention, in which a detection signal for a plurality of set tilt angles is obtained. That is, in this example, two output circuits 33 and 35 are provided on the output side of the arithmetic circuit 30. Others are exactly the same as the example of FIG.
【００３０】 そして、この例の場合、出力回路３３のスレッショールド値を、設定傾斜角度 を例えば±３°にしたときの値にし、出力端子３４に水平状態監視信号を得る。 また、出力回路３５のスレッショールド値を、設定傾斜角度を例えば±１５°に したときの値にして、出力端子３６に転倒警報用信号を得る。In the case of this example, the threshold value of the output circuit 33 is set to a value when the set tilt angle is ± 3 °, for example, and a horizontal state monitoring signal is obtained at the output terminal 34. Further, the threshold value of the output circuit 35 is set to a value when the set tilt angle is set to, for example, ± 15 °, and a fall warning signal is obtained at the output terminal 36.
【００３１】 この図２の実施例の場合には、従来は２個の傾斜センサを使用しなければ得ら れない２つの設定傾斜角度に対する検出出力信号を、１個の傾斜センサで得るこ とができるので、大幅なコストダウンができる利点がある。なお、出力回路をさ らに増設して、２以上の設定傾斜角度に対する検出出力信号を得るようにするこ とも勿論できる。In the case of the embodiment of FIG. 2, one tilt sensor can obtain detection output signals for two set tilt angles, which cannot be obtained conventionally by using two tilt sensors. Therefore, there is an advantage that the cost can be significantly reduced. Of course, it is also possible to add more output circuits to obtain detection output signals for two or more set tilt angles.
【００３２】[0032]
以上説明したように、この考案によれば、２個の傾斜検出素子を互いに直交す る方向に配設し、これらの傾斜検出素子の出力に応じた信号の２乗和を求めるよ うにしたので、傾斜面のすべての傾斜方向に対して、所定の設定傾斜角の検出を 行うことができる全方向傾斜センサを実現することができる。 As described above, according to the present invention, the two inclination detecting elements are arranged in directions orthogonal to each other, and the sum of squares of the signals corresponding to the outputs of these inclination detecting elements is obtained. Thus, it is possible to realize an omnidirectional tilt sensor capable of detecting a predetermined set tilt angle with respect to all tilt directions of the tilted surface.
【００３３】 このため、この考案の傾斜センサを高所作業車やクレーン等の車体の傾斜セン サとして用いたときには、すべての方向に対する傾斜を確実に検知することがで き、制御、警報等の用途として実用上著しい効果を奏するものである。Therefore, when the tilt sensor according to the present invention is used as a tilt sensor for a vehicle body such as an aerial work vehicle or a crane, tilts in all directions can be reliably detected, and control, alarm, etc. can be detected. It has a remarkable effect in practical use.
【図１】この考案による傾斜センサの一実施例のブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a tilt sensor according to the present invention.
【図２】この考案による傾斜センサの他の実施例のブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the tilt sensor according to the present invention.
【図３】この考案に用いる傾斜検出素子の一実施例の部
分断面図である。FIG. 3 is a partial sectional view of an embodiment of a tilt detecting element used in the present invention.
【図４】この考案に用いる傾斜検出素子の一実施例の断
面図である。FIG. 4 is a sectional view of an embodiment of a tilt detecting element used in the present invention.
【図５】傾斜センサを構成する２個の傾斜検出素子の配
設方向を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a disposition direction of two inclination detection elements that constitute the inclination sensor.
【図６】従来の２方向傾斜センサの出力を説明するため
の図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the output of a conventional two-way tilt sensor.
１ａ，１ｂ 差動電極 ２ 共通電極板 ３ ケース ５ 誘電性液体 １０ Ｘセンサ １２、１３ 可変容量 １４ アナログ信号処理回路 １５，１６ 容量−電圧変換回路 １７ 差動アンプ ２０ Ｙセンサ ２２、２３ 可変容量 ２４ アナログ信号処理回路 ２５，２６ 容量−電圧変換回路 ２７ 差動アンプ ３０ 演算回路 ３１，３３，３５ 出力回路 1a, 1b Differential electrode 2 Common electrode plate 3 Case 5 Dielectric liquid 10 X sensor 12, 13 Variable capacity 14 Analog signal processing circuit 15, 16 Capacity-voltage conversion circuit 17 Differential amplifier 20 Y sensor 22, 23 Variable capacity 24 Analog signal processing circuit 25, 26 Capacitance-voltage conversion circuit 27 Differential amplifier 30 Arithmetic circuit 31, 33, 35 Output circuit
Claims (3)
変化量を出力する第１及び第２の傾斜検出素子が、互い
に直交する方向に配設され、 前記第１及び第２の傾斜検出素子の出力が、それぞれ第
１及び第２のアナログ信号処理回路に供給されて電気信
号に変換され、 前記第１及び第２のアナログ信号処理回路の出力信号が
演算回路に供給されて、両者の２乗和が求められ、 この演算回路の出力が所定のスレッショールド値と比較
され、被測定傾斜角度が予め設定された傾斜角度を越え
たか否かの検出出力信号が得られるようになされた傾斜
センサ。1. A first and a second inclination detecting element, each of which outputs a variation amount corresponding to an inclination angle of the arrangement direction, are arranged in directions orthogonal to each other, and the first and second inclination detecting elements. Are supplied to the first and second analog signal processing circuits, respectively, and are converted into electric signals, and the output signals of the first and second analog signal processing circuits are supplied to the arithmetic circuit, thereby The sum of multiplications is calculated, the output of this arithmetic circuit is compared with a predetermined threshold value, and a detection output signal indicating whether the measured inclination angle exceeds a preset inclination angle is obtained. Sensor.
ぞれが、 １対の差動電極と、 この１対の差動電極に対して所定の空隙を隔てて対向す
る共通電極と、 前記１対の差動電極と共通電極とが収納されると共に、
誘電性液体が、これら１対の差動電極と共通電極間にお
いて、その液面が傾斜に応じて変化するような状態で封
入された液体封止部材とにより構成された静電容量式の
ものである請求項１記載の傾斜センサ。2. Each of the first and second inclination detection elements includes a pair of differential electrodes, and a common electrode facing the pair of differential electrodes with a predetermined gap therebetween. A pair of differential electrodes and a common electrode are housed,
Capacitance-type one in which a dielectric liquid is constituted between a pair of differential electrodes and a common electrode, and a liquid sealing member sealed in such a state that the liquid surface thereof changes according to the inclination. The tilt sensor according to claim 1, wherein
れ、複数個の設定検出傾斜角度に対する検出出力がそれ
ぞれ得られるようになされた請求項１記載の傾斜セン
サ。3. The tilt sensor according to claim 1, wherein a plurality of threshold values are set, and detection outputs corresponding to a plurality of set detection tilt angles are obtained.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9727191U JPH0538516U (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Tilt sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9727191U JPH0538516U (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Tilt sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0538516U true JPH0538516U (en) | 1993-05-25 |
Family
ID=14187870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9727191U Pending JPH0538516U (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Tilt sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0538516U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017106796A (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | 中国電力株式会社 | Ground displacement observation method and information processing device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210907A (en) * | 1985-03-15 | 1986-09-19 | Mitsubishi Metal Corp | Tilting sensor |
| JPH0291512A (en) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Kenwood Corp | Inclination sensor |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP9727191U patent/JPH0538516U/en active Pending
Patent Citations (2)
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