JPH10160458A - Tilt sensor - Google Patents

Tilt sensor

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JPH10160458A
JPH10160458A JP32309196A JP32309196A JPH10160458A JP H10160458 A JPH10160458 A JP H10160458A JP 32309196 A JP32309196 A JP 32309196A JP 32309196 A JP32309196 A JP 32309196A JP H10160458 A JPH10160458 A JP H10160458A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
tilt sensor
tilt
external force
inclination
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP32309196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahito Murata
高人 村田
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH10160458A publication Critical patent/JPH10160458A/en
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve correct detections even under an external force, e.g. vibrations or the like, by using a substance having a viscosity dependent on the frequency of the external force for a sensor fluid body. SOLUTION: When the tilt sensor 100 is inclined, a fluid 17 moves in one direction and the ratio of the fluid 17 and a hollow part (air) 15 between an upper electrode 12 and a lower electrode 13 is changed correspondingly to the amount of a shift of the fluid 17. Therefore, an electrostatic capacity between the electrodes is changed from a reference value when the tilt sensor 100 is in the horizontal state. A tilt angle can be obtained by detecting the amount of the change. Further, when the tilt sensor 100 is inclined, the electrostatic capacity between the upper electrodes 12 and each of the lower electrodes 13a-13d varies. A tilt direction can be detected at the same time as the tilt angle if the change of the electrostatic capacity is detected for each lower electrode 13a-13d or the electrostatic capacities of the lower electrodes 13a-13d are compared. When a substance having dependency on a frequency, e.g. Reversefoam (a silicone) is used as the fluid body 17, the tilt angle can be measured more correctly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は傾斜センサに関し、
特に、傾斜に応じた出力信号の変化を利用して傾斜角を
計測する傾斜センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tilt sensor,
In particular, the present invention relates to a tilt sensor that measures a tilt angle using a change in an output signal according to a tilt.

【0002】[0002]

【従来の技術】出力信号の変化を利用して傾斜角を計測
する傾斜センサとして、例えば、静電容量の変化を用い
るものがある。静電容量の変化を用いる傾斜センサにお
いては、一般に、上部電極及び下部電極を構成する密閉
容器の中に流動体が封入されている。このような流動体
としては、シリコンオイル(例えば、特開平6−174
535号公報に記載の重量計及び傾斜計)やケトン系の
液体が用いられる。尚、密閉容器は、通常、封入された
液体が容易に漏出しない構成を有する容器である。
2. Description of the Related Art As an inclination sensor for measuring an inclination angle using a change in an output signal, there is, for example, a sensor using a change in capacitance. Generally, in a tilt sensor using a change in capacitance, a fluid is sealed in a closed container forming an upper electrode and a lower electrode. As such a fluid, silicone oil (for example, JP-A-6-174)
No. 535) and ketone-based liquids. Note that the closed container is a container having a configuration in which the sealed liquid does not easily leak.

【0003】密閉容器の内部には、流動体によって満た
されていない中空部分(空気)が存在する。傾斜センサ
が傾くと、封入された流動体は傾き量に応じて変位する
ため、対向する電極間に挟まれる流動体の配置が変化す
る。従って、傾き量に応じて電極間における流動体と空
気との分布が変化し、その結果、両電極間の静電容量が
変化する。この静電容量の変化を信号として検出するこ
とにより、傾斜を測定することができる。
[0003] Inside a closed container, there is a hollow portion (air) that is not filled with a fluid. When the tilt sensor is tilted, the enclosed fluid is displaced in accordance with the amount of tilt, so that the arrangement of the fluid sandwiched between the opposing electrodes changes. Therefore, the distribution of the fluid and the air between the electrodes changes according to the amount of inclination, and as a result, the capacitance between both electrodes changes. By detecting the change in the capacitance as a signal, the inclination can be measured.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリコ
ンオイルやケトン系の液体は粘性が低いため、傾斜セン
サに加わる振動や急激な加速度等の外力によっても容易
に変位する。従って、静的な傾斜量(例えば坂道におけ
る車体の傾斜等)を検出する目的で傾斜センサを構成し
た場合、実際に計測しようとする傾斜以外にも、このよ
うな振動や加速度による流動体の変位が信号として検出
されてしまう。このような信号はノイズ信号となり、正
しい傾斜の測定が妨げられる。
However, since silicone oil and ketone-based liquids have low viscosity, they are easily displaced by external force such as vibration applied to the tilt sensor or sudden acceleration. Therefore, when the tilt sensor is configured to detect a static tilt amount (for example, a tilt of a vehicle body on a slope), the displacement of the fluid due to such vibration and acceleration is not limited to the tilt to be actually measured. Is detected as a signal. Such a signal becomes a noise signal and prevents correct tilt measurement.

【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、(1)振動等の外力
による不要な信号成分を除くための信号処理回路を必要
とせず、測定すべき傾斜を表わす信号(傾斜成分)を検
出し、(2)振動などの外力が加わる状況下でも正しい
傾斜の測定が容易な傾斜センサを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to (1) eliminate the need for a signal processing circuit for removing unnecessary signal components due to external force such as vibration, and perform measurement. It is an object of the present invention to provide a tilt sensor which detects a signal (tilt component) indicating a tilt to be measured and (2) can easily measure a correct tilt even under a situation where an external force such as vibration is applied.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による傾斜センサ
は、上部電極と、下部電極と、該上部電極と該下部電極
との間に封入され傾斜に応じて変位する流動体とを備
え、該流動体の変位による出力信号の変化を取り出すこ
とによって傾斜角を計測する傾斜センサであって、該流
動体として、その粘性が外力の周波数に依存する物質を
用いており、このことにより上記目的が達成される。
A tilt sensor according to the present invention includes an upper electrode, a lower electrode, and a fluid sealed between the upper electrode and the lower electrode and displaced according to the tilt. A tilt sensor for measuring a tilt angle by extracting a change in an output signal due to a displacement of a fluid, wherein the fluid uses a substance whose viscosity depends on a frequency of an external force. Achieved.

【0007】前記流動体は、所定周波数以上の外力に対
して、所定粘度以上を示す物質であることが好ましい。
It is preferable that the fluid is a substance exhibiting a predetermined viscosity or higher with respect to an external force having a predetermined frequency or higher.

【0008】前記下部電極は複数部分に分割されていて
もよい。
[0008] The lower electrode may be divided into a plurality of portions.

【0009】1つの実施態様においては、前記出力信号
は、前記流動体の変位に基づく静電容量の変化を示す信
号である。
[0009] In one embodiment, the output signal is a signal indicating a change in capacitance based on a displacement of the fluid.

【0010】もう1つの実施態様においては、前記出力
信号は、前記流動体の変位に基づく抵抗の変化を示す信
号である。
[0010] In another embodiment, the output signal is a signal indicating a change in resistance based on a displacement of the fluid.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明を実施の形態によって説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings with reference to the accompanying drawings.

【0012】(実施形態1)図1(a)及び(b)は、
実施形態1による傾斜センサ100の外観を示してお
り、図1(a)はその下面図、図1(b)は側面図であ
る。図2は、傾斜センサ100の断面構成を示してい
る。
(Embodiment 1) FIGS. 1 (a) and 1 (b)
1A and 1B show the appearance of a tilt sensor 100 according to a first embodiment. FIG. 1A is a bottom view and FIG. 1B is a side view. FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the tilt sensor 100.

【0013】まず、傾斜センサ100の概要を説明す
る。これらの図に示されるように、傾斜センサ100
は、上部電極12を有する上部部材10と、下部電極1
3(13a〜13d)を有する下部部材11とによって
密閉容器が形成されている。本実施形態においては、図
1(a)に示すように、下部電極13は複数の部分13
a〜13dに分割されている。以下の記載において、下
部電極13a〜13dをあわせて示す場合には下部電極
13として表記することにする。
First, an outline of the tilt sensor 100 will be described. As shown in these figures, the tilt sensor 100
Are an upper member 10 having an upper electrode 12 and a lower electrode 1
A closed container is formed by the lower member 11 having 3 (13a to 13d). In the present embodiment, as shown in FIG.
a to 13d. In the following description, when the lower electrodes 13a to 13d are collectively shown, they will be referred to as lower electrodes 13.

【0014】密閉容器には、流動体17が封入されてい
る。流動体17は、上部電極12と下部電極13との間
に介在している。上部電極12と下部電極13は、密閉
容器によって形成される空間を挟んで実質的に対向して
おり、上部電極12と下部電極13との間の空間に存在
する物質によって上部電極12と下部電極13との間の
静電容量が決定される。図3に示すように、傾斜センサ
100が傾くと、その傾斜に応じて流動体17が変位す
る。流動体17の変位によって両電極間の静電容量が変
化する。この静電容量の変化を検出することによって傾
斜角を計測する。流動体17は、その粘性が流動体17
に加わる外力の周波数に依存する物質である。
A fluid 17 is sealed in the closed container. The fluid 17 is interposed between the upper electrode 12 and the lower electrode 13. The upper electrode 12 and the lower electrode 13 are substantially opposed to each other across a space formed by the closed container, and the upper electrode 12 and the lower electrode 13 are formed by a substance existing in the space between the upper electrode 12 and the lower electrode 13. 13 is determined. As shown in FIG. 3, when the inclination sensor 100 is inclined, the fluid 17 is displaced according to the inclination. The capacitance between the two electrodes changes due to the displacement of the fluid 17. The inclination angle is measured by detecting the change in the capacitance. The fluid 17 has a viscosity of the fluid 17.
Is a substance that depends on the frequency of external force applied to

【0015】次に、傾斜センサ100の構成及び動作を
より詳細に説明する。図1(b)に示されるように、上
部部材10は平板状の部材であり、その上に円盤状の上
部電極12が設けられている。下部部材11は、図1
(a)及び図2に示されるように、中央に丸く形成され
た湾曲部11aと、その周囲の平板部11bとを有して
いる。湾曲部11aの外側には、下部電極13が設けら
れている。下部電極13は、図1(a)に示されるよう
に、複数の部分13a〜13dから構成される。好まし
くは、下部電極13a〜13dは、湾曲部11aに沿っ
て形成された電極を4分割した形状に形成される。
Next, the configuration and operation of the tilt sensor 100 will be described in more detail. As shown in FIG. 1B, the upper member 10 is a plate-shaped member, on which a disk-shaped upper electrode 12 is provided. The lower member 11 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2A and FIG. 2, a curved portion 11a formed in the center in a round shape and a flat plate portion 11b around the curved portion 11a are provided. The lower electrode 13 is provided outside the curved portion 11a. The lower electrode 13 includes a plurality of portions 13a to 13d as shown in FIG. Preferably, lower electrodes 13a to 13d are formed in a shape obtained by dividing an electrode formed along curved portion 11a into four parts.

【0016】また、上記の例では上部電極12及び下部
電極13をそれぞれ上部部材10及び下部部材の外側
(表側)に設けているが、上部電極12及び下部電極1
3は、どちらか一方、あるいは両方を、それぞれ上部部
材10及び下部部材の内側(裏側)に設けてもよい(図
4(a)〜(c))。
In the above example, the upper electrode 12 and the lower electrode 13 are provided outside (front side) of the upper member 10 and the lower member, respectively.
3, one or both of them may be provided on the inside (back side) of the upper member 10 and the lower member, respectively (FIGS. 4A to 4C).

【0017】下部部材11の平板部11bを上部部材1
0に接合することによって密閉容器14が形成され、上
部部材10と下部部材11の湾曲部11bとによって形
成される空間に流動体17が封入されている。流動体1
7は密閉容器14の所定部分を満たすように封入され、
密閉容器14のうち、流動体17によって満たされてい
ない部分は中空となる。この中空部は、例えば、空気で
あってよい。なお、「密閉」容器とは、流動体13が容
易に漏出しない程度の密閉状態であればよく、完全な気
密状態である必要はない。また、密閉容器14の形状は
図示されるような湾曲部11aの形状に限られるもので
はなく、上部電極12と下部電極13とが実質的に対向
し、その間に空間が形成される形状であればよい。ま
た、後述するように傾斜の方向を計測する便宜上、湾曲
部11aの形状は、傾斜センサ100が水平状態におか
れた場合の鉛直軸について回転対称であることが好まし
い。
The flat plate portion 11b of the lower member 11 is
0, a closed container 14 is formed, and a fluid 17 is sealed in a space formed by the curved portion 11b of the upper member 10 and the lower member 11. Fluid 1
7 is sealed so as to fill a predetermined portion of the closed container 14,
The portion of the closed container 14 that is not filled with the fluid 17 is hollow. This hollow part may be, for example, air. The “closed” container may be in a closed state that does not allow the fluid 13 to easily leak, and does not need to be completely airtight. Further, the shape of the sealed container 14 is not limited to the shape of the curved portion 11a as illustrated, but may be any shape in which the upper electrode 12 and the lower electrode 13 substantially face each other and a space is formed therebetween. I just need. Further, for convenience of measuring the direction of inclination as described later, the shape of the curved portion 11a is preferably rotationally symmetric about a vertical axis when the inclination sensor 100 is placed in a horizontal state.

【0018】図1(b)に示されるように、上部電極1
2には電圧が印加されており、下部電極13a〜13d
の各々から、上部電極12に対する電位VA〜VDが検出
される。図2に示されるように、傾斜センサ100が水
平な状態(傾斜が無い状態)では、流動体17は密閉容
器内において対称に存在し、所定の静電容量(基準値)
を示す。図3に示すように、傾斜センサ100が傾く
と、流動体17が一方に移動し、流動体17の変位量に
応じて、上部電極12と下部電極13との間に存在する
流動体17と中空部(空気)15との割合が変化する。
従って、両電極間の静電容量は、傾斜センサ100が水
平状態にある場合の基準値から変化する。この変化量を
検出することにより、傾斜角を計測することができる。
As shown in FIG. 1B, the upper electrode 1
2, a voltage is applied to the lower electrodes 13a to 13d.
, Potentials V A to V D with respect to the upper electrode 12 are detected. As shown in FIG. 2, when the tilt sensor 100 is in a horizontal state (a state in which there is no tilt), the fluid 17 exists symmetrically in the closed container and has a predetermined capacitance (reference value).
Is shown. As shown in FIG. 3, when the inclination sensor 100 is inclined, the fluid 17 moves to one side, and the fluid 17 existing between the upper electrode 12 and the lower electrode 13 is moved according to the displacement of the fluid 17. The ratio with the hollow portion (air) 15 changes.
Therefore, the capacitance between the two electrodes changes from the reference value when the tilt sensor 100 is in the horizontal state. By detecting the amount of change, the inclination angle can be measured.

【0019】また、下部電極13が13a〜13dに分
割されている場合には、傾斜センサ100が水平状態に
あるとき、上部電極12と下部電極13との間に形成さ
れる静電容量は、下部電極13a〜13dのいずれにつ
いても等しくなる(基準値)。傾斜センサ100が傾く
と、上述のように流動体17が変位するため、全体の静
電容量が変化すると同時に、上部電極12と下部電極1
3a〜13dのそれぞれとの間に形成される静電容量に
も違いが生じる。各下部電極13a〜13dについての
静電容量の変化を検出することにより、あるいは各下部
電極13a〜13dから検出される静電容量を比較する
ことによって、傾斜角と同時に傾斜方向をも検出でき
る。
When the lower electrode 13 is divided into 13a to 13d, when the tilt sensor 100 is in a horizontal state, the capacitance formed between the upper electrode 12 and the lower electrode 13 is: The same applies to all of the lower electrodes 13a to 13d (reference value). When the tilt sensor 100 tilts, the fluid 17 is displaced as described above, so that the overall capacitance changes and at the same time the upper electrode 12 and the lower electrode 1
There is also a difference in the capacitance formed between each of 3a to 13d. By detecting a change in the capacitance of each of the lower electrodes 13a to 13d, or by comparing the capacitance detected from each of the lower electrodes 13a to 13d, the inclination direction can be detected simultaneously with the inclination angle.

【0020】以下、静電容量の検出について更に詳しく
説明する。
Hereinafter, the detection of the capacitance will be described in more detail.

【0021】一般に、面積Sを有する2つの電極が間隔
dで配置され、両電極間に誘電体εの媒体が存在する場
合、両電極間の静電容量Cは、C=ε(S/d)で求め
られる。傾斜センサ100においては、上部電極12及
び下部電極13は一定の間隔で平行に配置されているわ
けではないが、両電極に挟まれた微小部分について、上
述の2つの平行電極の場合があてはまるとする。従っ
て、傾斜センサ100の場合、微小部分について、面積
Sの電極間に、誘電率ε1、厚さd1の第1の媒体(流動
体17)と、誘電率ε2、厚さd2の第2の媒体(空気)
とが挟持されているとする。この場合両電極間の静電容
量C’は、 C’=S/(d1/ε1+d2/ε2) で与えられる。
In general, when two electrodes having an area S are arranged at a distance d and a medium of a dielectric substance ε exists between the two electrodes, the capacitance C between the two electrodes is C = ε (S / d ). In the tilt sensor 100, the upper electrode 12 and the lower electrode 13 are not arranged in parallel at a fixed interval. However, when a minute portion sandwiched between both electrodes is applied to the case of the two parallel electrodes described above. I do. Therefore, in the case of the tilt sensor 100, the first medium (fluid 17) having the dielectric constant ε 1 and the thickness d 1 and the dielectric constant ε 2 and the thickness d 2 are provided between the electrodes having the area S for the minute portion. Second medium (air)
And are held. In this case, the capacitance C ′ between both electrodes is given by C ′ = S / (d 1 / ε 1 + d 2 / ε 2 ).

【0022】傾斜センサ100の場合、流動体17及び
空気の誘電率ε1及びε2がそれぞれ所定の値であるとす
ると、傾斜センサ100が水平状態の場合(図2)、流
動体17は湾曲部11aに一様に満たされ、流動体17
の水準面は上部電極12(上部部材10)に対して平行
となる。従って、空気部分の厚さd2は流動体17の量
に応じた一定値となり、流動体17の厚さd1は密閉容
器(湾曲部11a)の形状に応じ、湾曲部11a上の位
置xに依存する所定の関数d1(x)で定められる。この微
小部分における値を加算(即ち位置xについて積分)す
ることにより、上部電極12および下部電極13間の静
電容量が求められる。より実用的には、図1(b)に示
されるように、水平状態における各下部電極13a〜1
3dからの出力電圧VA〜VDを測定し、傾斜角計測の基
準電圧を求める。本実施形態における電極配置では、水
平状態において、各下部電極13a〜13dからの出力
電圧VA〜VDはそれぞれ等しくなる。
In the case of the inclination sensor 100, assuming that the permittivity ε 1 and ε 2 of the fluid 17 and the air are respectively predetermined values, when the inclination sensor 100 is in a horizontal state (FIG. 2), the fluid 17 is curved. The portion 17a is uniformly filled with the fluid 17
Is parallel to the upper electrode 12 (upper member 10). Therefore, the thickness d 2 of the air portion becomes a constant value corresponding to the amount of the fluid 17, and the thickness d 1 of the fluid 17 depends on the shape of the closed container (the curved portion 11 a) and the position x on the curved portion 11 a. Is defined by a predetermined function d 1 (x). The capacitance between the upper electrode 12 and the lower electrode 13 is obtained by adding the values in the minute portion (that is, integrating the position x). More practically, as shown in FIG. 1B, each of the lower electrodes 13a to 13a in a horizontal state is
The output voltages V A to V D from 3d are measured, and a reference voltage for measuring the inclination angle is obtained. The electrode arrangement in the present embodiment, in the horizontal state, the output voltage V A ~V D from the lower electrodes 13a~13d are equal respectively.

【0023】傾斜センサ100が傾斜すると(図3)、
傾斜に応じて流動体17は湾曲部11aの片側に変位
し、流動体17の水準面は上部電極12に対してある角
度(傾斜角θ)をなす。従って、流動体17の厚さd1
および空気部分の厚さd2共に、位置xおよび傾斜角θ
の関数となる。例えば、図3に示されるように、傾斜角
θに応じて、上部電極12と下部電極13との間におけ
る流動体17の配置が変化するため、両電極間の静電容
量C(位置xについて積分した上部電極12及び下部電
極13間の静電容量)は、傾斜角θの関数となる。この
ように、静電容量Cの変化から傾斜角θを求めることが
できる。
When the tilt sensor 100 tilts (FIG. 3),
The fluid 17 is displaced to one side of the curved portion 11a according to the inclination, and the level surface of the fluid 17 forms an angle (inclination angle θ) with respect to the upper electrode 12. Therefore, the thickness d 1 of the fluid 17
And the thickness d 2 of the air portion, the position x and the inclination angle θ
Is a function of For example, as shown in FIG. 3, the arrangement of the fluid 17 between the upper electrode 12 and the lower electrode 13 changes according to the inclination angle θ. The integrated capacitance between the upper electrode 12 and the lower electrode 13) is a function of the tilt angle θ. As described above, the inclination angle θ can be obtained from the change in the capacitance C.

【0024】また、図3に示されるように、傾斜センサ
100が図中左側に傾いた場合、上部電極12と下部電
極13dとによって挟まれる領域は、ほぼ流動体17に
よって満たされるが、反対側の上部電極12と下部電極
13aとによって挟まれる領域は中空部分15が多くな
る。従って、上部電極12及び下部電極13aによって
挟まれた部分の静電容量と、上部電極12及び下部電極
13dによって挟まれた部分の静電容量とに差異が生じ
る。この差異は傾斜角θと同時に傾斜の方向(例えば、
方位角)に依存する。即ち、各傾斜角θについて、その
傾斜の方向によって、上部電極12とそれぞれの下部電
極13a〜13dとの間に形成される静電容量に差異が
生じることになる。この下部電極13a〜13d間の静
電容量の差異は、下部電極13a〜13dからの出力電
圧VA〜VDの差異として検出され、これらの出力電圧V
A〜VDから傾斜の方向を求めることができる。このよう
に、下部電極13を複数に分割しておくことにより、傾
斜角θ及び傾斜の方向を計測することができる。
As shown in FIG. 3, when the tilt sensor 100 is tilted to the left in the figure, the region sandwiched between the upper electrode 12 and the lower electrode 13d is almost completely filled with the fluid 17, but on the opposite side. The hollow portion 15 increases in a region sandwiched between the upper electrode 12 and the lower electrode 13a. Therefore, there is a difference between the capacitance between the upper electrode 12 and the lower electrode 13a and the capacitance between the upper electrode 12 and the lower electrode 13d. This difference is caused by the inclination angle θ and the inclination direction (for example,
Azimuth). That is, for each inclination angle θ, the capacitance formed between the upper electrode 12 and each of the lower electrodes 13a to 13d differs depending on the direction of the inclination. The difference in capacitance between the lower electrode 13 a to 13 d is detected as the difference of the output voltage V A ~V D from the lower electrode 13 a to 13 d, these output voltage V
It is possible to obtain the direction of inclination from A ~V D. In this way, by dividing the lower electrode 13 into a plurality of parts, the inclination angle θ and the direction of the inclination can be measured.

【0025】実用上は、例えば、傾斜角θ及びその傾斜
の方向をいろいろに変化させた場合について、下部電極
13a〜13dからの出力電圧VA〜VDをあらかじめ測
定し、実測値に基づくテーブルを作成しておく。このよ
うなテーブルを例えばROMに記憶しておき、テーブル
を参照することにより検出された出力電圧から傾斜角θ
及びその方向を求めればよい。
In practice, for example, when the inclination angle θ and the direction of the inclination are variously changed, the output voltages V A to V D from the lower electrodes 13 a to 13 d are measured in advance, and a table based on the actually measured values is obtained. Is created. Such a table is stored in, for example, a ROM, and the tilt angle θ is calculated based on the output voltage detected by referring to the table.
And its direction.

【0026】次に、本実施形態において用いる流動体1
7について説明する。上述のように、傾斜センサ100
は、傾斜角θに応じた流動体17の変位による静電容量
の変化に基づいて傾斜角θを測定している。ここで、傾
斜センサ100における流動体17の動作を考える。傾
斜センサ100が水平状態にある場合、流動体17は密
閉容器内においてその位置エネルギーが最小(極小)の
状態にある(図2)。傾斜センサ100が傾斜すると、
流動体17は、密閉容器壁面との摩擦や流動体17の慣
性などにもよるが、傾斜した密閉容器につれて移動す
る。従って、密閉容器内における流動体17の配置は、
その最小エネルギー状態からずれることになる。流動体
17は、流動体17に作用する重力加速度(即ち外力、
あるいは荷重)に従って密閉容器内で変形し、傾斜した
密閉容器内における最小位置エネルギーを与える所定の
位置に納まる(図3の状態)。
Next, the fluid 1 used in the present embodiment
7 will be described. As described above, the tilt sensor 100
Measures the inclination angle θ based on the change in capacitance due to the displacement of the fluid 17 according to the inclination angle θ. Here, the operation of the fluid 17 in the tilt sensor 100 will be considered. When the tilt sensor 100 is in the horizontal state, the potential energy of the fluid 17 is minimum (minimum) in the closed container (FIG. 2). When the tilt sensor 100 tilts,
The fluid 17 moves along the inclined closed container, depending on the friction with the wall surface of the closed container, the inertia of the fluid 17, and the like. Therefore, the arrangement of the fluid 17 in the closed container is
It will deviate from its minimum energy state. The fluid 17 has a gravitational acceleration (ie, an external force,
Or, it is deformed in the closed container in accordance with the load) and is settled at a predetermined position giving the minimum potential energy in the inclined closed container (the state of FIG. 3).

【0027】このように、傾斜によって流動体17に作
用する外力は、重力加速度に基づく力である。従って、
力の大きさは単位体積当り実質的に定常であり、傾斜の
変化によってその方向のみが変化する。例えば、車載用
の傾斜センサの場合、車両が走行する道路の傾斜の変化
(坂道)によって、傾斜センサに加わる外力がそれ程急
激に変化することはなく、傾斜による外力は低周波数の
荷重となる。一方、路面の凹凸などによる車体の振動や
急加速等によって加わる外力は、比較的高周波数の荷重
である。
As described above, the external force acting on the fluid 17 due to the inclination is a force based on the gravitational acceleration. Therefore,
The magnitude of the force is substantially constant per unit volume, and only the direction changes with a change in tilt. For example, in the case of an in-vehicle inclination sensor, the external force applied to the inclination sensor does not change so rapidly due to a change in the inclination (hill) of the road on which the vehicle runs, and the external force due to the inclination becomes a low-frequency load. On the other hand, the external force applied by vibration of the vehicle body due to unevenness of the road surface or sudden acceleration is a load of a relatively high frequency.

【0028】本出願人は、傾斜による外力と、それ以外
の振動などによる外力との周波数の違いに着目し、流動
体17として、その粘度が外力の周波数に依存する物質
を用いることに想到した。即ち、流動体17として、ど
れくらい急激に外力が変化するかによってその粘性抵抗
が異なり、外力に対する応答性(変位・変形のし易さ)
が外力の周波数に依存する物質を用いることにした。特
に、所定周波数以上の外力に対して、その粘度が所定以
上になる物質が好ましい。
The present applicant has paid attention to the difference in frequency between the external force due to the inclination and the external force due to other vibrations, and has conceived of using a substance whose viscosity depends on the frequency of the external force as the fluid 17. . That is, the viscous resistance of the fluid 17 varies depending on how rapidly the external force changes, and the response to the external force (displacement and deformation).
Decided to use a substance that depends on the frequency of the external force. In particular, a substance whose viscosity becomes equal to or higher than a predetermined value with respect to an external force equal to or higher than a predetermined frequency is preferable.

【0029】このような物質として、例えば、バンシン
グパテを素材としたリバースフォームを用いることがで
きる。リバースフォームは、緩やかな荷重に対しては、
その衝撃を吸収して変形するが、急激な力に対しては変
形せずに弾性を示す物質である。例えば、ある種のスポ
ーツシューズの踵部分に使用されているものである。リ
バースフォームのポリマーは、擬似結合と呼ばれるゆる
い結合を有している。この擬似結合は、緩慢な力(低周
波のエネルギー刺激)に対しては切れ易く、ポリマー同
士が滑るように動く。また、急激な力(高周波のエネル
ギー刺激)に対しては強い結合力を示す。また、一旦切
れた結合は時間とともに再び形成される。図5に、リバ
ースフォームの擬似結合の一例を示す。図5において、
Siは珪素、Oは酸素、Bはホウ素、Rは有機基(メチ
ル基)を示す。ポリマー同士をつなぐ酸素Oとホウ素B
との結合が擬似結合である。
As such a material, for example, a reverse foam made of a baking putty can be used. Reverse form, for moderate load,
It is a substance that deforms by absorbing the shock, but does not deform under a sudden force and shows elasticity. For example, it is used in the heel of certain sports shoes. Reverse-form polymers have loose bonds called pseudo bonds. This quasi-bond easily breaks with slow forces (low-frequency energy stimulation), causing the polymers to slide. In addition, it shows a strong coupling force against a sudden force (high-frequency energy stimulation). Also, once broken bonds are formed again over time. FIG. 5 shows an example of a pseudo join of the reverse form. In FIG.
Si represents silicon, O represents oxygen, B represents boron, and R represents an organic group (methyl group). Oxygen O and boron B connecting polymers
Is a pseudo bond.

【0030】図6は、リバースフォームに用いられるバ
ンシングパテの外力に対する応答の周波数依存性を模式
的に示している。図6において、バンシングパテの周波
数依存性は、曲線60によって示している。また、比較
のため、高減衰(ダンピング)シリコンゴム(曲線6
1)、炭素含有の天然ゴム(曲線62)、及び通常のシ
リコンゴム(曲線63)の周波数依存性を共に示してい
る。また、図6に示されるデータは、各物質を丸棒状に
形成し、外力として捻れ力を加えた場合の結果である
(室温25度C)。図6のグラフの横軸は外力(捻れ
力)の周波数、縦軸は外力の周波数に対する各物質の剪
断弾性率(tanδ)である。ここで、δは、捻り力に
対する丸棒の捻れ角の大きさに対応する。即ち、δが大
きいほど変形し易く、粘性が低いことを示している。
尚、グラフの縦軸、横軸ともに対数スケールである。
FIG. 6 schematically shows the frequency dependence of the response to an external force of the bansing putty used for the reverse foam. In FIG. 6, the frequency dependency of the bansing putty is indicated by a curve 60. For comparison, high damping (damping) silicone rubber (curve 6)
1), the frequency dependence of carbon-containing natural rubber (curve 62) and the frequency dependence of normal silicone rubber (curve 63) are shown together. The data shown in FIG. 6 is a result when each substance is formed in a round bar shape and a torsional force is applied as an external force (room temperature 25 ° C.). The horizontal axis of the graph in FIG. 6 is the frequency of the external force (torsion force), and the vertical axis is the shear modulus (tan δ) of each substance with respect to the frequency of the external force. Here, δ corresponds to the magnitude of the twist angle of the round bar with respect to the twisting force. That is, the larger the value of δ is, the more easily it is deformed and the lower the viscosity is.
Note that both the vertical and horizontal axes of the graph are on a logarithmic scale.

【0031】曲線60からわかるように、バンシングパ
テは、外力の周波数が低いとき、即ちゆっくりと捻った
場合には非常に“柔らかく”、外力に従って容易に変形
する(粘性が低い)。外力の周波数が増加するにつれ
て、バンシングパテの応答は“固く”なる(粘性が高
い)。曲線60で示されるように、バンシングパテの粘
性は、外力の周波数が0.1Hz〜100Hzの間で、
対数スケールで約30倍程度変化する。曲線61〜63
からわかるように、他のゴム材料においては、このよう
な外力に対する粘性の周波数依存性は見られない。尚、
この値は一例であり、バンシングパテの周波数に対する
粘性の変化の割合は、その材料の組成に応じて変化させ
ることができる。
As can be seen from the curve 60, when the frequency of the external force is low, that is, when it is twisted slowly, it is very "soft" and easily deforms (low viscosity) according to the external force. As the frequency of the external force increases, the response of the bashing putty becomes "harder" (higher viscosity). As shown by curve 60, the viscosity of the bansing putty is such that the frequency of the external force is between 0.1 Hz and 100 Hz,
It changes about 30 times on a logarithmic scale. Curves 61-63
As can be seen from the above, other rubber materials do not show such frequency dependence of viscosity with respect to external force. still,
This value is merely an example, and the rate of change of the viscosity with respect to the frequency of the banding putty can be changed according to the composition of the material.

【0032】従って、このようなバンシングパテを素材
としたリバースフォームを傾斜センサ100の流動体1
7として用いることにより、振動や急加速などによる早
い荷重に対しては変位が少なく、傾斜による遅い荷重に
対してはその荷重(即ち傾斜角)に応じた変位を得るこ
とができる。このことにより、傾斜センサ100によっ
て振動や急激な加速度成分を除いた純粋な傾斜成分のみ
を検出することができる。
Therefore, the reverse foam made of such a bansing putty is used as the fluid 1 of the tilt sensor 100.
When used as 7, a small displacement can be obtained with respect to a fast load due to vibration, rapid acceleration, or the like, and a displacement corresponding to the load (that is, the inclination angle) can be obtained with respect to a slow load due to inclination. As a result, the tilt sensor 100 can detect only a pure tilt component excluding vibration and a sharp acceleration component.

【0033】例えば、傾斜センサ100を車載用センサ
として用いる場合には、走行中の車両に特徴的な振動数
(例えば、0.1H〜1Hz)の範囲で高粘性を示すよ
うに流動体17(例えばリバースフォーム)の組成等を
設定することにより、振動による影響を除き、正確な傾
斜角の測定を行うことができる。
For example, when the inclination sensor 100 is used as an on-vehicle sensor, the fluid 17 (shown as having a high viscosity in a frequency range (for example, 0.1 H to 1 Hz) characteristic of a running vehicle). By setting the composition of the reverse form, for example), it is possible to accurately measure the inclination angle without the influence of vibration.

【0034】また、流動体としてケトン系溶液を用いる
従来の重量/傾斜センサは、ケトン系溶液の沸点が低い
ため、その使用温度が約80度C以下に限られていた。
リバースフォームの場合、シリコンオイルと同様その沸
点がかなり高いため、広範囲の温度状況下で傾斜角を計
測することが可能となる。
Further, the conventional weight / tilt sensor using a ketone-based solution as the fluid has a limited operating temperature of about 80 ° C. or lower because the boiling point of the ketone-based solution is low.
In the case of the reverse foam, the boiling point is considerably high similarly to the silicone oil, so that the inclination angle can be measured under a wide range of temperature conditions.

【0035】上述のように、本実施形態によれば、傾斜
センサ100の流動体17として周波数依存性のある粘
性を示す物質(例えばリバースフォーム)を用いること
により、振動や急加速などによる不要な信号成分を除く
ための信号処理回路を必要とせず、測定すべき傾斜を表
わす信号(傾斜成分)を選択的に検出することができ
る。
As described above, according to the present embodiment, by using a material having a frequency-dependent viscosity (for example, a reverse form) as the fluid 17 of the tilt sensor 100, unnecessary fluid due to vibration, rapid acceleration, or the like is used. A signal (slope component) representing a slope to be measured can be selectively detected without requiring a signal processing circuit for removing a signal component.

【0036】また、車両制御においても、例えば傾斜に
応じたエンジン出力の制御やブレーキの制御に応用でき
る。特に、ブレーキ制御(ABS等)は走行中に行われ
るため、本発明の傾斜センサが有効である。例えば、本
発明による傾斜センサによって傾斜を測定することによ
り、下り坂においては、アンチブロック制御において
も、ブレーキをあまり弱めすぎないようにする等の制御
が可能である。
In vehicle control, the present invention can be applied to, for example, engine output control and brake control in accordance with the inclination. In particular, since the brake control (ABS or the like) is performed during traveling, the tilt sensor of the present invention is effective. For example, by measuring the inclination using the inclination sensor according to the present invention, it is possible to perform control such as not to make the brakes too weak even in anti-block control on a downhill.

【0037】(実施形態2)図7(a)及び(b)は、
本発明の他の実施形態による傾斜センサ200の断面構
成を示している。図7(a)は傾斜センサ200が水平
な状態、図7(b)は傾斜センサ200が傾斜した状態
を示している。傾斜センサ200の基本的な構造は、実
施形態1による傾斜センサ100の構造と同様であり、
詳細な説明は省略する。傾斜センサ100と同様の構成
要素には同一の符号を付している。傾斜センサ200に
おいては、上部部材10と下部部材11とによって形成
される密閉容器中に、流動体17だけでなく、更に、可
動部材18が封入されている。可動部材18は、例え
ば、金属球など、密閉容器14内で動き易くかつ比重の
大きい部材である。
(Embodiment 2) FIGS. 7 (a) and 7 (b)
9 shows a cross-sectional configuration of a tilt sensor 200 according to another embodiment of the present invention. FIG. 7A shows a state in which the inclination sensor 200 is horizontal, and FIG. 7B shows a state in which the inclination sensor 200 is inclined. The basic structure of the tilt sensor 200 is the same as the structure of the tilt sensor 100 according to the first embodiment,
Detailed description is omitted. The same components as those of the tilt sensor 100 are denoted by the same reference numerals. In the tilt sensor 200, not only the fluid 17 but also a movable member 18 is sealed in a sealed container formed by the upper member 10 and the lower member 11. The movable member 18 is a member that easily moves in the closed container 14 and has a large specific gravity, such as a metal ball.

【0038】リバースフォームの比重は約0.3程度で
あるため、比較的重い可動部材18を入れることにより
傾斜センサ200の慣性力を高めることができる。可動
部材18と流動体17との相乗効果により、傾斜に対す
る感度を高くすることができる。例えば、慣性の大きい
可動部材18により、微小な振動などによる小さな外力
の影響を少なくすることができる。大きな振動や急加速
などの高周波数の外力によって可動部材18が急激に動
こうとした場合には、流動体17の高い粘性抵抗によっ
て可動部材の動きが阻止される。また、測定すべき傾斜
角による低周波数の外力が加わった場合には、流動体1
7は低い粘性を示すため、可動部材18と共に外力(傾
斜)に応じて変位する。
Since the specific gravity of the reverse form is about 0.3, the inertia force of the inclination sensor 200 can be increased by inserting the relatively heavy movable member 18. Due to the synergistic effect of the movable member 18 and the fluid 17, the sensitivity to inclination can be increased. For example, the influence of a small external force due to a minute vibration or the like can be reduced by the movable member 18 having a large inertia. When the movable member 18 tries to move suddenly due to a high frequency external force such as large vibration or sudden acceleration, the movement of the movable member is prevented by the high viscous resistance of the fluid 17. When a low-frequency external force due to the inclination angle to be measured is applied, the fluid 1
Since 7 has a low viscosity, it is displaced together with the movable member 18 according to an external force (inclination).

【0039】流動体17中に可動部材18を入れること
により、上部電極12及び下部電極13間に形成される
静電容量の計算は複雑にはなるが、理論的に計算可能で
ある。より実用的には、実施形態1の場合と同様に、様
々な傾斜角θ及びその傾斜の方向について、下部電極1
3a〜13dから検出される電圧値を実測して参照テー
ブルを作成しておくことにより、より容易に傾斜角及び
傾斜方向を求めることができる。
By placing the movable member 18 in the fluid 17, the calculation of the capacitance formed between the upper electrode 12 and the lower electrode 13 becomes complicated, but can be theoretically performed. More practically, as in the case of the first embodiment, the lower electrode 1 has a different inclination angle θ and its inclination direction.
By actually measuring the voltage values detected from 3a to 13d and creating a reference table, the inclination angle and the inclination direction can be more easily obtained.

【0040】(実施形態3)図8は、本発明のもう1つ
の実施の形態による傾斜センサ300の断面構成を示し
ている。傾斜センサ300の基本的な構造は、実施形態
1による傾斜センサ100の構造と同様であり、詳細な
説明は省略する。傾斜センサ100と同様の構成要素に
は同一の符号を付している。
(Embodiment 3) FIG. 8 shows a sectional configuration of a tilt sensor 300 according to another embodiment of the present invention. The basic structure of the tilt sensor 300 is the same as the structure of the tilt sensor 100 according to the first embodiment, and a detailed description will be omitted. The same components as those of the tilt sensor 100 are denoted by the same reference numerals.

【0041】傾斜センサ300においては、上部部材1
0と下部部材11とによって形成される密閉容器中に、
流動体17の代わりに流動体19が封入されている。流
動体19は、流動体17と同様の媒体(例えばリバース
フォーム等の物質)に、金属粉や強誘電体粉を分散させ
たものである。
In the tilt sensor 300, the upper member 1
0 and the lower member 11 in a closed container,
A fluid 19 is sealed in place of the fluid 17. The fluid 19 is obtained by dispersing metal powder or ferroelectric powder in the same medium as the fluid 17 (for example, a substance such as a reverse foam).

【0042】まず、流動体19として、媒体中に金属粉
(例えば、Fe粉、Al粉等)を分散させたものを用い
る場合について説明する。この場合、流動体19が導電
性を示すため、上部電極12及び下部電極13間の抵抗
を測定し、その変化を検出することにより傾斜量が検出
できる。従って、傾斜角計測のための信号処理回路を簡
素化することができる。
First, a case in which a metal powder (eg, Fe powder, Al powder, etc.) is dispersed in a medium will be described as the fluid 19. In this case, since the fluid 19 exhibits conductivity, the amount of tilt can be detected by measuring the resistance between the upper electrode 12 and the lower electrode 13 and detecting the change. Therefore, the signal processing circuit for measuring the inclination angle can be simplified.

【0043】なお、両電極(上部電極12及び下部電極
13a〜13d)間の抵抗値と各傾斜角及び傾斜の方向
との関係については、上記の実施態様と同様、予め測定
を行い参照テーブルを作成しておくことができる。
The relationship between the resistance value between the two electrodes (the upper electrode 12 and the lower electrodes 13a to 13d) and the respective inclination angles and the directions of the inclinations is measured in advance and a reference table is obtained as in the above embodiment. Can be created.

【0044】また、流動体19として、媒体中に強誘電
体粉(例えば、SiO2粉、Ta粉等)を分散させたも
のを用いる場合には、流動体19の誘電率を高くするこ
とができる。従って、傾斜角の変化に対する上部電極1
2及び下部電極13間の静電容量の変化がより大きくな
るため、傾斜角検出の分解能を高めることができる。こ
の場合も、上記と同様に、両電極(上部電極12及び下
部電極13a〜13d)間の静電容量と各傾斜角及び傾
斜の方向との関係については、予め測定を行うことによ
って参照テーブルを作成することができる。
When a fluid in which a ferroelectric powder (eg, SiO 2 powder, Ta powder, or the like) is dispersed in a medium is used as the fluid 19, the dielectric constant of the fluid 19 may be increased. it can. Therefore, the upper electrode 1 for a change in the tilt angle
Since the change in capacitance between the second electrode 13 and the lower electrode 13 becomes larger, the resolution of tilt angle detection can be increased. Also in this case, similarly to the above, the relationship between the capacitance between the two electrodes (the upper electrode 12 and the lower electrodes 13a to 13d) and the respective inclination angles and the directions of the inclinations are measured in advance to obtain the reference table. Can be created.

【0045】(実施形態4)上記の実施形態1〜3にお
いては、周波数依存性のある粘性を示す物質として、あ
る振動数の範囲で高粘性を示す流動体を用いた傾斜セン
サを説明してきた。本発明はこの例に限られるものでは
なく、以下に示すような実施の形態によっても加速度や
振動などの外力による御検出を防ぐことができる。
(Embodiment 4) In the first to third embodiments, the tilt sensor using a fluid having a high viscosity in a certain frequency range as a substance having a frequency-dependent viscosity has been described. . The present invention is not limited to this example, and can be prevented from being detected by an external force such as acceleration or vibration by the following embodiments.

【0046】例えば、粘性の周波数依存性が異なる物質
を用いた2つの傾斜センサを組み合わせて使用する。即
ち、外力の周波数に拘らず、その粘性が略一定である第
1の流動体を用いた第1傾斜センサと、外力の周波数が
増加するにつれてその粘性が低くなる第2の流動体を用
いた第2傾斜センサとを組み合わせて用いるのである。
第1及び第2傾斜センサの基本的な構造は、上述の実施
形態第1〜3の傾斜センサと同様の構成とすることがで
きる。第1及び第2傾斜センサからは、それぞれの流動
体の変位に応じた出力信号(検出値)が得られる。
For example, two inclination sensors using materials having different frequency dependences of viscosity are used in combination. That is, a first inclination sensor using the first fluid whose viscosity is substantially constant regardless of the frequency of the external force, and a second fluid whose viscosity decreases as the frequency of the external force increases are used. It is used in combination with the second tilt sensor.
The basic structure of the first and second tilt sensors can be the same as the tilt sensors of the first to third embodiments described above. From the first and second tilt sensors, output signals (detected values) corresponding to the displacements of the respective fluids are obtained.

【0047】第1傾斜センサの流動体は周波数依存性が
ほとんどない物質(実質的に粘性一定)であるため、第
1傾斜センサの出力信号は、真の傾斜角を表わす傾斜角
信号と、加速度や振動などの外力による信号とが混在す
る信号となる。一方、第2傾斜センサの流動体は周波数
が高くなるにつれて低粘性となるため、加速度や振動な
どによる高周波の変位には良く応答するが、傾斜角によ
る低周波の変位には応答しない。従って、第2傾斜セン
サの出力信号は、実質的に、加速度や振動などの外力に
よる信号のみとなる。第1傾斜センサの出力信号から、
第2傾斜センサの出力信号を減算することにより、真の
傾斜角を表わす傾斜角信号のみを抽出することができ
る。
Since the fluid of the first tilt sensor is a substance having substantially no frequency dependence (substantially constant viscosity), the output signal of the first tilt sensor includes a tilt angle signal representing a true tilt angle and an acceleration signal. And signals due to external forces such as vibration and the like. On the other hand, since the fluid of the second tilt sensor becomes lower in viscosity as the frequency becomes higher, it responds well to high-frequency displacement due to acceleration or vibration, but does not respond to low-frequency displacement due to the tilt angle. Therefore, the output signal of the second tilt sensor is substantially only a signal based on an external force such as acceleration or vibration. From the output signal of the first tilt sensor,
By subtracting the output signal of the second tilt sensor, only the tilt angle signal representing the true tilt angle can be extracted.

【0048】尚、第1及び第2傾斜センサからの2つの
出力信号の減算においては、外力による信号が効果的に
除去されるように各出力信号を調整しておく、あるいは
必要に応じ、各出力信号に重みを付けて減算を行うこと
ができる。
In the subtraction of the two output signals from the first and second tilt sensors, each output signal is adjusted so that a signal due to an external force is effectively removed, or each output signal is adjusted as necessary. The output signal can be weighted and subtracted.

【0049】[0049]

【発明の効果】上述のように、本発明の傾斜センサによ
れば、加速度や振動などの外力による不要な信号成分を
除くための信号処理回路を必要とせず、測定すべき傾斜
を表わす信号(傾斜成分)を正確に検出することができ
る。
As described above, according to the tilt sensor of the present invention, no signal processing circuit for removing unnecessary signal components due to an external force such as acceleration or vibration is not required, and the signal representing the tilt to be measured ( Gradient component) can be accurately detected.

【0050】また、本発明の傾斜センサによれば、加速
度や振動などの外力による誤検出を防ぐことができるの
で、傾斜以外に外力が加わる状況下においても使用可能
である。例えば、車載用の傾斜センサとして用いる場
合、走行中の車両においても傾斜を計測することができ
る。特に、粗い路面を走行中であっても傾斜の計測が可
能である。
Further, according to the tilt sensor of the present invention, erroneous detection due to external force such as acceleration or vibration can be prevented, so that the tilt sensor can be used in a situation where external force is applied in addition to tilt. For example, when used as an in-vehicle inclination sensor, inclination can be measured even in a running vehicle. In particular, the inclination can be measured even while traveling on a rough road surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による傾斜センサの外観を示す図であっ
て、(a)は下部平面図、(b)は側面図である。
FIG. 1 is a view showing the appearance of a tilt sensor according to the present invention, wherein (a) is a bottom plan view and (b) is a side view.

【図2】本発明の1つの実施形態による傾斜センサが水
平状態にあるときを示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state where a tilt sensor according to an embodiment of the present invention is in a horizontal state.

【図3】本発明の1つの実施形態による傾斜センサが傾
斜した状態にあるときを示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a tilt sensor according to one embodiment of the present invention is tilted.

【図4】(a)〜(c)は、本発明の傾斜センサにおけ
る電極配置の例を示す図である。
FIGS. 4A to 4C are diagrams showing examples of electrode arrangement in the tilt sensor of the present invention.

【図5】本発明の傾斜センサの流動体に用いる物質(リ
バースフォーム)の組成の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a composition of a substance (reverse form) used for a fluid of the tilt sensor of the present invention.

【図6】本発明の傾斜センサの流動体に用いる物質(リ
バースフォーム)の粘性の、外力の周波数に対する依存
性を模式的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the dependence of the viscosity of a substance (reverse form) used for a fluid of the tilt sensor of the present invention on the frequency of an external force.

【図7】(a)及び(b)は、本発明の他の実施形態に
よる傾斜センサの断面(水平状態及び傾斜した状態)を
示す図である。
FIGS. 7A and 7B are views showing a cross section (horizontal state and inclined state) of an inclination sensor according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明のもう1つの実施形態による傾斜センサ
の断面を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a cross section of a tilt sensor according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、200、300 傾斜センサ 10 上部部材 11 下部部材 11a 湾曲部 11b 平板部 12 上部電極 13(13a〜13d) 下部電極 14 密閉容器 15 中空部 17 流動体 18 可動部材 19 流動体 100, 200, 300 Inclination sensor 10 Upper member 11 Lower member 11a Curved portion 11b Flat plate portion 12 Upper electrode 13 (13a to 13d) Lower electrode 14 Sealed container 15 Hollow portion 17 Fluid 18 Movable member 19 Fluid

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上部電極と、下部電極と、該上部電極と
該下部電極との間に封入され傾斜に応じて変位する流動
体とを備えており、 該流動体の変位による出力信号の変化を取り出すことに
よって傾斜角を計測する傾斜センサであって、 該流動体として、その粘性が外力の周波数に依存する物
質を用いる傾斜センサ。
1. A system comprising an upper electrode, a lower electrode, and a fluid sealed between the upper electrode and the lower electrode, the fluid being displaced in accordance with an inclination, and a change in an output signal due to the displacement of the fluid. A tilt sensor for measuring a tilt angle by taking out a fluid, wherein a material whose viscosity depends on the frequency of an external force is used as the fluid.
【請求項2】 前記流動体は、所定周波数以上の外力に
対して、所定粘度以上を示す物質である、請求項1に記
載の傾斜センサ。
2. The tilt sensor according to claim 1, wherein the fluid is a substance exhibiting a predetermined viscosity or higher with respect to an external force having a predetermined frequency or higher.
【請求項3】 前記下部電極が複数部分に分割されてい
る、請求項1に記載の傾斜センサ。
3. The tilt sensor according to claim 1, wherein the lower electrode is divided into a plurality of portions.
【請求項4】 前記出力信号は、前記流動体の変位に基
づく静電容量の変化を示す信号である、請求項1に記載
の傾斜センサ。
4. The tilt sensor according to claim 1, wherein the output signal is a signal indicating a change in capacitance based on a displacement of the fluid.
【請求項5】 前記出力信号は、前記流動体の変位に基
づく抵抗の変化を示す信号である、請求項1に記載の傾
斜センサ。
5. The tilt sensor according to claim 1, wherein the output signal is a signal indicating a change in resistance based on a displacement of the fluid.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1307403C (en) * 2000-02-25 2007-03-28 株式会社大光设备 Inclination sensor
JP2008261695A (en) * 2007-04-11 2008-10-30 Tokai Rika Co Ltd Tilt angle sensor device
JP2010096725A (en) * 2008-10-20 2010-04-30 Keio Gijuku Inclination sensor
KR101275235B1 (en) * 2010-11-18 2013-06-14 센서텍(주) Inclination angle sensor for measuing angle displacement

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