JPH07324930A - 傾斜度測定装置 - Google Patents
傾斜度測定装置Info
- Publication number
- JPH07324930A JPH07324930A JP14230494A JP14230494A JPH07324930A JP H07324930 A JPH07324930 A JP H07324930A JP 14230494 A JP14230494 A JP 14230494A JP 14230494 A JP14230494 A JP 14230494A JP H07324930 A JPH07324930 A JP H07324930A
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- Japan
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- inclination
- sensor
- tilt
- axis
- shaft
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水中ビークル等のロール方向の傾斜を360 °
に亘って検出しうるとともにピッチ方向の傾斜を検出で
き、しかも、安価で、傾斜度を正確、かつ、簡便に検出
出来る装置を提供する。 【構成】 軸９まわりの傾斜を検出する第１傾斜センサ
１及び第２傾斜センサ２を同一軸９線上に互いに90°の
位相差を持たせて互いに対向するように支持板４、５に
取り付ける。軸９まわりに回転自在に支持されて常時鉛
直方向を指向する取付板８に上記軸９と直交する軸まわ
りの傾斜を検出する第３傾斜センサ３を取り付ける。
に亘って検出しうるとともにピッチ方向の傾斜を検出で
き、しかも、安価で、傾斜度を正確、かつ、簡便に検出
出来る装置を提供する。 【構成】 軸９まわりの傾斜を検出する第１傾斜センサ
１及び第２傾斜センサ２を同一軸９線上に互いに90°の
位相差を持たせて互いに対向するように支持板４、５に
取り付ける。軸９まわりに回転自在に支持されて常時鉛
直方向を指向する取付板８に上記軸９と直交する軸まわ
りの傾斜を検出する第３傾斜センサ３を取り付ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水中ビークル等に取り付
けられてその姿勢を検知するために用いられる傾斜度測
定装置に関する。
けられてその姿勢を検知するために用いられる傾斜度測
定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフォースバランス型傾斜センサの
１例が図４に示されている。図４において、102 は金属
製の振り子で、その根元を薄肉に加工することによって
フレクチャ部101 が形成されている。この振り子102 の
下部にはマグネット103 及びコイル104 からなる一対の
トルカ105 が互いに対向するように配置され、これらト
ルカ105 と振り子102 とにより電気的にばね力を発生さ
せている。
１例が図４に示されている。図４において、102 は金属
製の振り子で、その根元を薄肉に加工することによって
フレクチャ部101 が形成されている。この振り子102 の
下部にはマグネット103 及びコイル104 からなる一対の
トルカ105 が互いに対向するように配置され、これらト
ルカ105 と振り子102 とにより電気的にばね力を発生さ
せている。
【０００３】センサ100 が傾斜し、振り子102 がこれに
作用する重力によりフレクチャ部101 で撓むことにより
平衡点からずれると、平衡点からの角変位に相当する信
号が検出器106 に発生し、この信号を増幅器107 で増幅
してトルカ105 にフィードバックすることによって振り
子102 を平衡点に押し戻すようになっている。このと
き、トルカ105 のコイル104 に流れる電流が読取抵抗10
8 によって読み取られる。
作用する重力によりフレクチャ部101 で撓むことにより
平衡点からずれると、平衡点からの角変位に相当する信
号が検出器106 に発生し、この信号を増幅器107 で増幅
してトルカ105 にフィードバックすることによって振り
子102 を平衡点に押し戻すようになっている。このと
き、トルカ105 のコイル104 に流れる電流が読取抵抗10
8 によって読み取られる。
【０００４】このセンサ100 は振り子102 に作用する地
球重力を利用しているので、振り子102 の振幅等の限界
から傾斜角の検出範囲は±90°程度が限度である。
球重力を利用しているので、振り子102 の振幅等の限界
から傾斜角の検出範囲は±90°程度が限度である。
【０００５】図５にはピッチ軸とロール軸との２軸方向
の傾斜を測定する傾斜センサが示され、(A) はブロック
図、(B) は外観図である。図５において、110Aはピッチ
軸用センサ、110Bはロール軸用センサ、111 はキャパシ
タプレート、112 はフリップフロップ型比較器、113 は
フィルタ、114 はアンプ、115 はスケール、116 はオフ
セット、117 はアナログ出力、118 はPWM出力である。
の傾斜を測定する傾斜センサが示され、(A) はブロック
図、(B) は外観図である。図５において、110Aはピッチ
軸用センサ、110Bはロール軸用センサ、111 はキャパシ
タプレート、112 はフリップフロップ型比較器、113 は
フィルタ、114 はアンプ、115 はスケール、116 はオフ
セット、117 はアナログ出力、118 はPWM出力である。
【０００６】この傾斜センサ110 はキャパシタプレート
111 により液面の変化を静電容量の変化として捉え、ピ
ッチ軸とロール軸の２軸の傾斜を同時に検出している
が、その測定範囲は最大±20°程度である。
111 により液面の変化を静電容量の変化として捉え、ピ
ッチ軸とロール軸の２軸の傾斜を同時に検出している
が、その測定範囲は最大±20°程度である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】水中ビークル等の姿勢
を検知するためにはロール軸方向とピッチ軸方向の２軸
方向の傾斜を測定する必要があるとともに少なくともそ
のロール軸方向は360 °以上の検出範囲が要求される。
しかしながら、上記従来の傾斜センサはかかる要求に対
応するには次のような問題点がある。
を検知するためにはロール軸方向とピッチ軸方向の２軸
方向の傾斜を測定する必要があるとともに少なくともそ
のロール軸方向は360 °以上の検出範囲が要求される。
しかしながら、上記従来の傾斜センサはかかる要求に対
応するには次のような問題点がある。
【０００８】(1) １台（又は１個）の傾斜センサで360
°の範囲を検出できないため、複数個の傾斜センサ( 例
えば、検出範囲を±60°とすると、１方向で３個以上必
要となる）を使用せざるを得ない。１台（又は１個）の
傾斜センサで360 °の範囲を検出しようとすれば、高価
な特殊仕様品を採用せざるを得ず、そのコストが嵩む。
°の範囲を検出できないため、複数個の傾斜センサ( 例
えば、検出範囲を±60°とすると、１方向で３個以上必
要となる）を使用せざるを得ない。１台（又は１個）の
傾斜センサで360 °の範囲を検出しようとすれば、高価
な特殊仕様品を採用せざるを得ず、そのコストが嵩む。
【０００９】(2) 360°の検出が必要な方向とは別のこ
れに直交する方向の傾斜を検出する傾斜センサがその検
出方向とは異なる方向に傾斜せしめられるため、その影
響を受けて傾斜度の測定に誤差を生じたり、傾斜度の検
出が不能になることが多々ある。
れに直交する方向の傾斜を検出する傾斜センサがその検
出方向とは異なる方向に傾斜せしめられるため、その影
響を受けて傾斜度の測定に誤差を生じたり、傾斜度の検
出が不能になることが多々ある。
【００１０】本発明の目的とするところは、１台の装置
で互いに直交する２軸方向の傾斜度の測定が可能で、か
つ、少なくとも１方向が360 °の検出範囲を有する傾斜
度測定装置を提供することにある。
で互いに直交する２軸方向の傾斜度の測定が可能で、か
つ、少なくとも１方向が360 °の検出範囲を有する傾斜
度測定装置を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的とするところは、低コス
トで、傾斜度の算出が正確、かつ、簡便な傾斜度測定装
置を提供することにある。
トで、傾斜度の算出が正確、かつ、簡便な傾斜度測定装
置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、同一軸上に互いに90°の位相差を持たせて被測
定体に取り付けられて上記軸まわりの傾斜を検出する第
１傾斜センサ及び第２傾斜センサと、上記軸まわりに回
転自在に支持されて常時鉛直方向を指向する取付体に取
り付けられて上記軸と直交する軸まわりの傾斜を検出す
る第３傾斜センサとを具えたことを特徴とする傾斜度測
定装置にある。
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、同一軸上に互いに90°の位相差を持たせて被測
定体に取り付けられて上記軸まわりの傾斜を検出する第
１傾斜センサ及び第２傾斜センサと、上記軸まわりに回
転自在に支持されて常時鉛直方向を指向する取付体に取
り付けられて上記軸と直交する軸まわりの傾斜を検出す
る第３傾斜センサとを具えたことを特徴とする傾斜度測
定装置にある。
【００１３】
【作用】本発明においては、第１傾斜センサ及び第２傾
斜センサの出力のうち、有効傾斜範囲内にある側の傾斜
センサの出力を選択するように比較演算するとともに18
0 °反転時の出力について上記と同様に処理することに
より軸まわりの傾斜を360 °以上の検出範囲に亘って検
出することができる。
斜センサの出力のうち、有効傾斜範囲内にある側の傾斜
センサの出力を選択するように比較演算するとともに18
0 °反転時の出力について上記と同様に処理することに
より軸まわりの傾斜を360 °以上の検出範囲に亘って検
出することができる。
【００１４】また、上記軸と直交する軸まわりの傾斜は
第３傾斜センサによって検出することができる。
第３傾斜センサによって検出することができる。
【００１５】
【実施例】以下、図１ないし図３を参照して本発明の１
実施例を詳細に説明する。図１(A) は傾斜度測定装置の
正面図、(B) は(A) のＢ矢に沿う矢視図、(C) は(A) の
Ｃ−Ｃ線に沿う断面図、(D) は(A) のＤ矢に沿う矢視図
である。
実施例を詳細に説明する。図１(A) は傾斜度測定装置の
正面図、(B) は(A) のＢ矢に沿う矢視図、(C) は(A) の
Ｃ−Ｃ線に沿う断面図、(D) は(A) のＤ矢に沿う矢視図
である。
【００１６】図１において、１はロール方向用第１傾斜
センサ、２はロール方向用第２傾斜センサ、３はピッチ
方向用第３傾斜センサで、これらセンサ１、２、３はそ
れぞれ矢印×方向の傾斜を±60°程度の範囲で検出可能
で、かつ、反転した場合にも同じ出力が得られる既存の
市販品で安価に購入できる。６は水中ビークル等の被測
定体に固定された取付台、４は左側支持板、５は右側支
持板である。
センサ、２はロール方向用第２傾斜センサ、３はピッチ
方向用第３傾斜センサで、これらセンサ１、２、３はそ
れぞれ矢印×方向の傾斜を±60°程度の範囲で検出可能
で、かつ、反転した場合にも同じ出力が得られる既存の
市販品で安価に購入できる。６は水中ビークル等の被測
定体に固定された取付台、４は左側支持板、５は右側支
持板である。
【００１７】ロール方向用第１傾斜センサ１は左側支持
板４に図１において下方に指向するようにボルト22によ
って取り付けられ、ロール方向用第２傾斜センサ２は右
側支持板５にロール方向用第１傾斜センサ１に対して90
°の位相差を存してボルト23によって取り付けられる。
板４に図１において下方に指向するようにボルト22によ
って取り付けられ、ロール方向用第２傾斜センサ２は右
側支持板５にロール方向用第１傾斜センサ１に対して90
°の位相差を存してボルト23によって取り付けられる。
【００１８】そして、左側支持板４及び右側支持板５は
これらに取り付けられた傾斜センサ１及び２が同一軸上
で互いに対向するように取付台６にボルト21によって固
定される。
これらに取り付けられた傾斜センサ１及び２が同一軸上
で互いに対向するように取付台６にボルト21によって固
定される。
【００１９】ピッチ方向用傾斜センサ３は取付板８の前
面に取り付けられ、この取付板８の裏面には重錘７がセ
ンサ３の下方に位置するように固定される。また、上記
取付板８は回転軸９に固定され、この回転軸９の両端は
軸受10、10を介して左側支持板４及び右側支持板５に回
動自在に支持されている。11 〜13は各傾斜センサ１〜
３用の信号ケーブルである。
面に取り付けられ、この取付板８の裏面には重錘７がセ
ンサ３の下方に位置するように固定される。また、上記
取付板８は回転軸９に固定され、この回転軸９の両端は
軸受10、10を介して左側支持板４及び右側支持板５に回
動自在に支持されている。11 〜13は各傾斜センサ１〜
３用の信号ケーブルである。
【００２０】図２には、傾斜センサ１、２の信号処理フ
ローチャートが示されている。なお、図２において、 Ｒ1 ＝第１傾斜センサ１に対応する実際の傾斜角度 Ｒ2 ＝第２傾斜センサ２に対応する実際の傾斜角度 ＶＲ1 ＝第１傾斜センサ１の検出信号 ＶＲ2 ＝第２傾斜センサ２の検出信号 Ｒθ＝ロール方向の実際の傾斜角度 ＲＭ＝ロール方向の算出傾斜角度 である。
ローチャートが示されている。なお、図２において、 Ｒ1 ＝第１傾斜センサ１に対応する実際の傾斜角度 Ｒ2 ＝第２傾斜センサ２に対応する実際の傾斜角度 ＶＲ1 ＝第１傾斜センサ１の検出信号 ＶＲ2 ＝第２傾斜センサ２の検出信号 Ｒθ＝ロール方向の実際の傾斜角度 ＲＭ＝ロール方向の算出傾斜角度 である。
【００２１】(1) ロール方向用第１傾斜センサ１の検出
信号ＶＲ1 及びロール方向用第２傾斜センサ２からの検
出信号ＶＲ2 を読み込む。（読み込み値は図３(a) 及び
図３（ｂ）に示されている。）
信号ＶＲ1 及びロール方向用第２傾斜センサ２からの検
出信号ＶＲ2 を読み込む。（読み込み値は図３(a) 及び
図３（ｂ）に示されている。）
【００２２】(2) 検出信号ＶＲ1 とＶＲ2 の絶対値を比
較して小さい方の値を選択する。これにより図３(a) 、
(b) に実線で示されている検出可能範囲に有る信号が選
択され、図３(c) に示す算出角度が得られる。
較して小さい方の値を選択する。これにより図３(a) 、
(b) に実線で示されている検出可能範囲に有る信号が選
択され、図３(c) に示す算出角度が得られる。
【００２３】(3) 選択されなかった方の信号と０（ゼ
ロ）とを比較してロール方向の実際の傾斜角度Ｒθの範
囲を特定する。
ロ）とを比較してロール方向の実際の傾斜角度Ｒθの範
囲を特定する。
【００２４】(4) 実際の傾斜角度Ｒθの範囲に対応した
計算式( 図５参照）により上記読み込み値ＶＲ1 または
ＶＲ2 からロール方向の算出傾斜角度ＲＭを算出する。
計算式( 図５参照）により上記読み込み値ＶＲ1 または
ＶＲ2 からロール方向の算出傾斜角度ＲＭを算出する。
【００２５】以上の手順により図３(d) に示されるよう
に、実際の傾斜角度Ｒθに対する算出傾斜角度ＲＭが全
角度（ 360deg)の範囲で検出可能となる。
に、実際の傾斜角度Ｒθに対する算出傾斜角度ＲＭが全
角度（ 360deg)の範囲で検出可能となる。
【００２６】なお、ピッチ方向については、図３(a) に
示される第１の傾斜センサ１の検出信号( ＶＲ1 ) と同
様な検出信号がピッチ方向用第３傾斜センサ３により得
られるので、これをそのまま角度に換算して使用すれば
良い。この場合において、ピッチ方向の検出範囲は使用
する第３傾斜センサ３の検出範囲で決まる。
示される第１の傾斜センサ１の検出信号( ＶＲ1 ) と同
様な検出信号がピッチ方向用第３傾斜センサ３により得
られるので、これをそのまま角度に換算して使用すれば
良い。この場合において、ピッチ方向の検出範囲は使用
する第３傾斜センサ３の検出範囲で決まる。
【００２７】
【発明の効果】本発明は次の効果を有する。 (1) 第１、第２、第３の傾斜センサとして傾斜の検出可
能範囲が±60°程度の既存の安価な傾斜センサが使用可
能であり、この低コストの傾斜センサで以て軸まわりの
360 °以上の検出範囲で傾斜を検出できる。 (2) 上記軸に直交する軸まわりの傾斜も第３傾斜センサ
によって検出できる。 (3) 第３傾斜センサは上記軸まわりに回転自在に支持さ
れて常時鉛直方向に指向する取付体に取り付けられてい
るため、上記軸まわりの傾斜に影響されることがなく、
従って、検出精度が高く、傾斜度の検出も容易にでき
る。
能範囲が±60°程度の既存の安価な傾斜センサが使用可
能であり、この低コストの傾斜センサで以て軸まわりの
360 °以上の検出範囲で傾斜を検出できる。 (2) 上記軸に直交する軸まわりの傾斜も第３傾斜センサ
によって検出できる。 (3) 第３傾斜センサは上記軸まわりに回転自在に支持さ
れて常時鉛直方向に指向する取付体に取り付けられてい
るため、上記軸まわりの傾斜に影響されることがなく、
従って、検出精度が高く、傾斜度の検出も容易にでき
る。
【図１】本発明の実施例に係る傾斜度測定装置を示し、
(A) は正面図、(B) は(A) のＢ矢に沿う矢視図、(C) は
(A) のＣ−Ｃ線に沿う断面図、(D) は(A) のＤ矢に沿う
矢視図である。
(A) は正面図、(B) は(A) のＢ矢に沿う矢視図、(C) は
(A) のＣ−Ｃ線に沿う断面図、(D) は(A) のＤ矢に沿う
矢視図である。
【図２】上記実施例における第１、第２傾斜センサの信
号処理フローチャートである。
号処理フローチャートである。
【図３】上記信号処理の過程を示す線図である。
【図４】従来のフォースバランス型傾斜センサの概念図
である。
である。
【図５】従来の２軸傾斜センサを示し、(A) はブロック
図、(B) は外観図である。
図、(B) は外観図である。
１ 第１傾斜センサ ２ 第２傾斜センサ ３ 第３傾斜センサ ４ 左側支持板 ５ 右側支持板 ６ 取付台 ７ 重錘 ８ 取付体 ９ 回転軸
Claims (1)
- 【請求項１】 同一軸上に互いに90°の位相差を持たせ
て被測定体に取り付けられて上記軸まわりの傾斜を検出
する第１傾斜センサ及び第２傾斜センサと、上記軸まわ
りに回転自在に支持されて常時鉛直方向を指向する取付
体に取り付けられて上記軸と直交する軸まわりの傾斜を
検出する第３傾斜センサを具えていることを特徴とする
傾斜度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14230494A JPH07324930A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 傾斜度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14230494A JPH07324930A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 傾斜度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07324930A true JPH07324930A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=15312259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14230494A Pending JPH07324930A (ja) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | 傾斜度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07324930A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008127187A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータの荷重検出装置 |
| JP2015526291A (ja) * | 2012-06-18 | 2015-09-10 | トルンプ マシーネン オーストリア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | 角度検出装置を有する曲げプレス及び曲げ角を決定するための方法 |
| CN105387845A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-03-09 | 宁波南车时代传感技术有限公司 | 一种抄平传感器 |
-
1994
- 1994-06-01 JP JP14230494A patent/JPH07324930A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008127187A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | エレベータの荷重検出装置 |
| JP2015526291A (ja) * | 2012-06-18 | 2015-09-10 | トルンプ マシーネン オーストリア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | 角度検出装置を有する曲げプレス及び曲げ角を決定するための方法 |
| US9664493B2 (en) | 2012-06-18 | 2017-05-30 | Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co. Kg. | Bending press having an angle-measuring device and method for determining the bending angle |
| CN105387845A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-03-09 | 宁波南车时代传感技术有限公司 | 一种抄平传感器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020806 |