JPH10160459A - 傾斜又は振動又は加速度の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性、耐環境性に優れ、慣性動を簡便に抑
制することができる、精度の良い誘導型の検出装置の提
供。 【解決手段】 本体部１にコイル部２が設けられてお
り、非磁性の導電体からなる可動部３が、重力方向を指
向して本体部１に対して相対的に変位する。コイルブ２
は交流励磁され、可動部３の相対的変位に応じて生じる
渦電流損に対応した検出出力を生じる。本体部１には永
久磁石４が設けられており、可動部３の変位に応じて磁
石４によって該可動部３に生じる渦電流による電磁力に
より該可動部３の動きが抑制されることにより、慣性動
をダンプする。永久磁石４を可動部の側に設けてもよ
く、その場合は、本体部１の側に導電体５を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜又は振動又は
加速度の検出装置に関し、建設機械、自動車、工作機
械、その他あらゆる分野で応用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の傾斜検出装置にはポテンショメー
タを用いたものがある。しかし、ポテンショメータにお
いて摺動接触子があるために耐久性の点で難があった。
また、従来知られた誘導型位置検出装置には、直線位置
検出装置としては差動トランスがあり、回転位置検出装
置としてはレゾルバがある。差動トランスは、１つの１
次巻線を１相で励磁し、差動接続された２つの２次巻線
の各配置位置において検出対象位置に連動する鉄心コア
の直線位置に応じて差動的に変化するリラクタンスを生
ぜしめ、その結果として得られる１相の誘導出力交流信
号の電圧振幅レベルが鉄心コアの直線位置を示すように
したものである。レゾルバは、複数の１次巻線を１相で
励磁し、サイン相取り出し用の２次巻線からサイン相の
振幅関数特性を示す出力交流信号を取り出し、コサイン
相取り出し用の２次巻線からコサイン相の振幅関数特性
を示す出力交流信号を取り出すようにしたものである。
この２相のレゾルバ出力は公知のＲ／Ｄコンバータとい
われる変換回路を用いて処理し、検出した回転位置に対
応する位相値をディジタル的に測定することができる。

【０００３】また、サイン相とコサイン相のような複数
相の交流信号によって複数の１次巻線を夫々励磁し、検
出対象直線位置又は回転位置に応じて該交流信号を電気
的に位相シフトした出力交流信号を出力し、この出力交
流信号の電気的位相シフト量を測定することにより、検
出対象直線位置又は回転位置をディジタル的に測定する
技術も知られている（例えば、特開昭４９−１０７７５
８号、特開昭５３−１０６０６５号、特開昭５５−１３
８９１号、実公平１−２５２８６号など）。また、振り
子状の錘を傾斜又は振動に応じて揺動させ、この錘の動
きを検知することにより、傾斜又は振動又は加速度を検
出することも考えられるが、錘の変位量を簡素な検出装
置構成で精度良く検出できるものはない。また、検出対
象の動きが激しい（加速度が大きい）場合は、錘の慣性
動を抑制しない限り、誤検出の原因となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】傾斜検出装置として従
来知られたポテンショメータは、前述の通り、摺動接触
子があるために耐久性の点で難があった。また、劣悪な
環境で使用するには適していないものであった。また、
従来知られた誘導型位置検出装置は、回転位置または直
線位置を検出するものであり、傾斜を検出することので
きるような構造を持っていなかった。一般に、誘導型位
置検出装置は、構造的に非接触であり、また、コイルと
磁性体（鉄片等）の簡単な構成により、簡便かつ安価に
製造することができ、かつ劣悪な環境下での使用にも耐
えうるので、これを傾斜検出装置に適用できれば、広い
応用・用途が見込まれる。また、振り子構成のように、
可動部が重力方向を指向して変位する構成の場合は、慣
性動を有効に抑制・緩衝させることが望まれる。本発明
は上述の点に鑑みてなされたもので、従来なかった新規
な誘導型の傾斜又は振動又は加速度の検出装置を提供し
ようとするものである。また、可動部の慣性動を有効に
抑制・緩衝させることのできる、誘導型の傾斜又は振動
又は加速度の検出装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る傾斜又は振
動又は加速度の検出装置は、本体部と、非磁性の導電体
からなるものであり、重力方向を指向して前記本体部に
対して相対的に変位する可動部と、前記本体部に設けら
れ、かつ交流信号によって励磁され、前記可動部の前記
本体部に対する相対的変位に応じて生じる渦電流損に対
応した検出出力を生じるコイル部と、前記本体部に設け
られた磁石とを具え、前記可動部の変位に応じて前記磁
石によって該可動部に生じる渦電流による電磁力により
該可動部の動きが抑制されるようにしたことを特徴とす
るものである。

【０００６】この検出装置は、傾斜又は振動又は加速度
を検出しようとする対象物（例えば、建設機械の作業ア
ームや、工作機械の可動部や、自動車の車体など）に取
り付けられる。対象物の傾斜又は振れに応じて、可動部
が本体部に対して相対的に変位し、この変位がコイル部
によって検出されることにより、傾斜又は振動又は加速
度が検出される。すなわち、コイル部に対する可動部の
相対的位置が該可動部の振れの大きさに対応しており、
この可動部の振れの大きさが、対象物の傾斜量又は振動
の大きさ又は加速度の大きさを示している。非磁性の導
電体（例えば銅又はアルミニウムなど）からなる可動部
と交流励磁されたコイル部との間の相対的位置は、渦電
流損に応じた誘導原理によって検出することができる。
本体部に対して可動部が相対的に変位するとき、本体部
側に設けられた磁石に対して非磁性の導電体からなる可
動部が相対的に変位することになり、これにより、可動
部の導電体に磁石の磁場による渦電流が流れ、これによ
る電磁力が可動部を磁石の方に吸引する方向に働く。こ
れは「アラゴの円板」として知られた作用と同様の原理
に基づいている。これによって、可動部の動きが緩衝さ
れ、慣性による無駄な動きが抑制される。従って、対象
物の傾斜又は振動又は加速度を、簡単かつ正確に検出す
ることができる。

【０００７】上記とは逆に、磁石を可動部側に設け、非
磁性の導電体を本体部に固定するようにしてもよい。す
なわち、別の観点に従えば、本発明に係る傾斜又は振動
又は加速度の検出装置は、本体部と、磁石及び所定の磁
気応答部材を組み合わせてなるものであり、重力方向を
指向して前記本体部に対して相対的に変位する可動部
と、前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁
され、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応
じた誘導出力を生じるコイル部と、前記本体部に設けら
れた非磁性の導電体とを具え、前記可動部の変位に応じ
て前記磁石によって前記導電体に生じる渦電流による電
磁力により該可動部の動きが緩衝されることを特徴とす
るものである。この場合も、コイル部に対する可動部の
相対的位置は、可動部内の磁気応答部材（例えば磁性体
又は導電体）コイル部との位置関係に応じた誘導原理に
よって検出することができる。また、本体部に対して可
動部が相対的に変位するとき、可動部側に設けられた磁
石が本体部側の非磁性の導電体に対して変位することに
より、上記「アラゴの円板」の原理により、本体部側の
導電体に磁石の磁場による渦電流が流れ、これによる電
磁力が可動部（磁石）を本体部側の導電体に吸引し、該
可動部の動きを緩衝する。

【０００８】一例として、前記可動部は、振り子状に揺
動するものであってよい。別の例として、前記可動部
は、転がり運動をするもの（例えば円板又は球体）であ
ってもよい。なお、磁石としては永久磁石を用いるのが
普通であり、構造の簡素化及び経済性の点で有利であ
る。しかし、磁石としてあえて電磁石を使用する迂回的
実施を排除するものではなく、これも発明の範囲に含ま
れる。

【０００９】静的な傾斜を検出する場合は、あるいは動
的な傾斜又は振動又は加速度を検出する場合であって
も、永久磁石を除去した実施形態を採用することができ
る。すなわち、そのような場合、本発明に係る傾斜又は
振動又は加速度の検出装置は、本体部と、磁性体または
導電体からなり、重力方向を指向して前記本体部に対し
て振り子状に相対的に変位する可動部と、前記本体部に
設けられ、かつ交流信号によって励磁され、前記可動部
の前記本体部に対する相対的変位に応じた誘導出力を生
じるコイル部とを具え、前記コイル部の出力に基づき前
記可動部の前記本体部に対する相対的変位の大きさを検
出することにより、傾斜又は振動又は加速度を検出する
ことを特徴とするものである。これによっても、従来に
ない新規な構成の、非接触、高精度な、誘導型の傾斜又
は振動又は加速度の検出装置を提供することができる。
なお、この場合、慣性動の影響をデータ処理によってキ
ャンセルしてもよい。例えば最初の最大振幅のみを検出
しそれに続く減衰振幅は慣性動によるものとみなしてデ
ータキャンセルする処理を施す。

【００１０】本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検
出装置は、一方向のみについての傾斜又は振動又は加速
度を検出するようにしてもよいし、異なる複数方向につ
いての傾斜又は振動又は加速度を検出するようにしても
よい。例えば、建設機械の作業アームの傾斜検出のよう
に、目的の傾斜方向が所定の一方向に決まっている場合
は、この検出装置を１つ設ければよい。しかし、車体の
前後の傾斜又は加速度と左右横方向の傾斜又は加速度を
検出する場合のように、少なくとも２方向についての傾
斜又は加速度を検出したい場合は、この検出装置を少な
くとも２個互いに異なる所定の方向に配置するようにす
ればよい。本発明によれば、更に様々な実施の形態をと
ることができ、その詳細は、例示的に以下において示さ
れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態をいくつかの代表例について詳細に説明す
る。図示された各例は、相互に組み合わせることも可能
であり、それらの組合せも本発明の実施に含まれる。図
１は本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出装置１
０の一構成例を示す図であり、（ａ）は全体の側面略図
である。本体部１は、下部ベース１ａと、その上に垂直
に延びた２つの平行なベース１ｂ，１ｃとを含んでい
る。図右側のベース（便宜上、右ベースという）１ｂに
は所定の配置でコイル部２が設けられている。反対側の
ベース（便宜上、左ベースという）１ｃには所定の配置
で永久磁石４が設けられている。右ベース１ｂと左ベー
ス１ｃとの間には、重力方向を指向して振り子状に揺動
しうるように可動部３が枢支されている。例えば、可動
部３の揺動軸３ａの両端が円錐状にとがっており、この
円錐端が右ベース１ｂと左ベース１ｃの所定の位置にそ
れぞれ設けられた点状凹部（図示せず）に嵌合して、摩
擦の少ない点接触の形態で、揺動自在に枢支されるよう
になっている。勿論、可動部３を振り子状に揺動自在に
枢支する構造は図示のものに限らず、他の任意の構造
（例えば「やじろべい」のように揺動自在に支持する構
造）であってもよい。

【００１２】図１（ｂ）は可動部３の形状及び右ベース
１ｂにおけるコイル部２の配置を例示する正面略図、
（ｃ）は左ベース１ｃにおける永久磁石４の配置例を示
す正面略図である。可動部３は、銅又はアルミニウムの
ような非磁性の良導電体からなっており、全体として図
示のような扇形であり、コイル部２に対応する個所にお
いて所定のパターンで打ち抜き（スペース）ＳＰが設け
られている。すなわち、傾斜に応じた可動部３の変位に
伴って、コイル部２に対する導電体の有無のパータンの
対応関係が変化するようになっている。図の例では、可
動部３における導電体とスペースＳＰの繰返しパターン
が２サイクル分設けられており、このパターンの１サイ
クルに対応する傾斜角度をＰとすると、「Ｐ＋Ｐ」の角
度範囲での傾斜量をアブソリュートで検出することがで
きるようになっている。

【００１３】コイル部２は、所定の交流信号によって励
磁され、その誘導出力を生じるものであり、具体的な１
次及び２次コイルの配置は適宜に定めてよく、また、電
磁誘導による検出原理も、レゾルバタイプや差動トラン
スタイプなど、適宜のものを採用してよい。コイル部２
に対する非磁性の導電体からなる可動部３の相対的位置
に対応した誘導出力信号を該コイル部２から得る検出原
理は、渦電流損に応じて誘導出力レベルが変化すること
に基づく。すなわち、可動部３の本体部１に対する相対
的変位に応じて、該本体部１の側のコイル部２と可動部
３の導電体パターンとの対応関係が変化し、可動部３の
導電体に流れる渦電流が変化し、この渦電流損に対応し
た誘導出力がコイル部２に生じる。これにより、可動部
３の傾斜量を検出することができる。

【００１４】左ベース１ｃにおいては、図１（ｃ）に示
すように、可動部３が移動する範囲に対応して、永久磁
石４が配置されている。図では３個の円柱形の永久磁石
４を配置する例を示しているが、磁石の形状及び数はこ
れに限らない。なお、１個の大きな永久磁石を設けるよ
りは、複数個の永久磁石を並べた方が、サイズ、コスト
及び制動性能等の面で効率がよい。複数個の永久磁石４
を並べる場合は、各磁石の磁極の向きは同極に揃える。
非磁性の良導電体からなる可動部３が永久磁石４に対し
て相対的に変位すると、可動部３に流れる渦電流によ
り、「アルゴの円板」として知られた原理に従い、電磁
力が生じ、該可動部３の動きが抑制される。これによ
り、慣性によって揺動しようとする可動部３の動きがダ
ンプされ、可動部３の不所望の慣性揺動を自動的に抑制
することができる。従って、振り子状の可動部３の動き
から不所望の慣性揺動を自動的にキャンセルし、検出し
ようとする所望の傾斜又は振動にできるだけ忠実な動き
のみとすることができ、傾斜又は振動又は加速度の検出
精度を上げることができる。なお、永久磁石４の存在
は、コイル部２における検出動作に影響を及ぼさない。

【００１５】図１におけるコイル部２の配置は、レゾル
バ原理でコイル部２を構成する場合を例示している。コ
イル部２は複数の極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）からなって
おり、該コイル部２における１つの極は、例えば図１
（ａ）に例示するように磁性体コア２ｃに１次コイル２
ａと２次コイル２ｂを巻回してなるものからなる。レゾ
ルバ原理を採用する場合、コイル部２の各極（ｓ，ｃ，
／ｓ，／ｃ）に対応する１次コイル２ａを所定の交流信
号で励磁し、各極（ｓ，ｃ，／ｓ，／ｃ）毎の２次コイ
ル２ｂに生じる誘導出力交流信号の振幅関数が、サイン
関数（図でｓを付記する）、コサイン関数（図でｃを付
記する）、マイナス・サイン関数（図で／ｓ（ｓバー）
を付記する）、マイナス・コサイン関数（図で／ｃ（ｃ
バー）を付記する）、にそれぞれ相当するものとなるよ
うに、各極毎の２次コイル２ｂの配置並びに巻数及び可
動部３の導電体及びスペースＳＰのパターン形状を、設
定する。種々の条件によって、各コイルの配置並びに巻
数は微妙に変わり得るし、可動部３の導電体及びスペー
スＳＰのパターン形状も変わりうるので、希望の関数特
性が得られるように各コイル配置を適宜調整したり、あ
るいは２次出力レベルを電気的増幅によって調整するこ
とにより、希望の振幅関数特性が最終的に得られるよう
にすることができる。従って、コイル部２の各極の配置
と可動部３の導電体及びスペースＳＰのパターン形状は
重要ではあるが、絶対的精度を要求されるわけではな
く、設計上適宜に設定若しくは変更できる。なお、明細
書中では、表記の都合上、反転を示すバー記号は「／
（スラッシュ）」で記載するが、これは、図中のバー記
号に対応している。

【００１６】詳しくは、角度範囲Ｐにおける可動部３の
変位を１サイクルの関数で検出し得るようにするため
に、４つの極（コサイン極ｃ，サイン極ｓ，マイナス・
コサイン極／ｃ，マイナス・サイン極／ｓ）を、角度範
囲Ｐを略４等分した角度位置にそれぞれ配置する。その
ような４つの極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）が２サイクル分
つまりＰ＋Ｐの範囲で設けられるので、図１（ｂ）では
合計８個の極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ，ｃ，ｓ，／ｃ，／
ｓ）が少なくとも設けられる。更に、設計上の必要に応
じて補助的なコイル極（例えば図１（ｂ）で最右側の極
ｃ’）を設けてもよい。円弧状の領域における８個の極
の配置効率を良くするために、図１（ｃ）では、コサイ
ン極ｃ，／ｃとサイン極ｓ，／ｓとを千鳥状に（つま
り、コサイン極ｃ，／ｃは振り子の内周寄りに、サイン
極ｓ，／ｓは振り子の外周寄りに）配置している。この
ような千鳥状配置は有利である。

【００１７】可動部３の導電体は、コイル部２の各極
（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ，）に対する近接位置関係に応じ
て、該各極の２次コイル２ｂと１次コイル２ａとの間の
磁気結合（すなわち電磁誘導結合）を渦電流損に応じて
変化させ、その近接位置関係に応じた出力信号がコイル
部２から出力されるようにする。従って、可動部３の傾
斜角に応じて振幅変調された誘導出力交流信号が、各極
（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）の配置のずれに応じて異なる振
幅関数特性で、各２次コイル２ｂに誘起される。各極
（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）の２次コイル２ｂに誘起される
各誘導出力交流信号は、１次コイル２ａが同相交流信号
によって共通に励磁されるが故に、その電気的位相が同
相であり、その振幅関数（誘起電圧レベル）が可動部３
の傾斜量に応じてそれぞれ変化する。

【００１８】図２は、コイル部２の１次及び２次コイル
の接続例を示す回路図であり、１次コイル２ａには共通
の励磁交流信号（説明の便宜上、sinωｔで示す）が印
加される。この１次コイル２ａの励磁に応じて、可動部
３の傾斜量θに対応して変化する所定の振幅値を持つ出
力交流信号が各極の各２次コイル２ｂに誘導される。な
お、θは１サイクル分の角度範囲Ｐを１回転（３６０
度）とする角度表現であり、可動部３の実際の傾斜角度
をσとすると、θはσの「３６０度／Ｐ」倍に相当す
る。各極（ｃ，ｓ，／ｃ，／ｓ）の夫々の誘導電圧レベ
ルは該傾斜量θに対応して２相の関数特性sinθ，cosθ
及びその逆相の関数特性−sinθ，−cosθを示す。説明
の便宜上、コイルの巻数等、その他の条件に従う係数は
省略し、サイン極ｓの出力信号を「sinθ・sinωｔ」で
示し、コサイン極ｃの出力信号を「cosθ・sinωｔ」で
示す。また、マイナス・サイン極／ｓの出力信号を「−
sinθ・sinωｔ」で示し、マイナス・コサイン極／ｃの
出力信号を「−cosθ・sinωｔ」で示す。サイン極とマ
イナス・サイン極の誘導出力を差動的に合成することに
よりサイン関数の振幅関数を持つ第１の出力交流信号Ａ
（＝２sinθ・sinωｔ）が得られる。また、コサイン極
とマイナス・コサイン極の誘導出力を差動的に合成する
ことによりコサイン関数の振幅関数を持つ第２の出力交
流信号Ｂ（＝２cosθ・sinωｔ）が得られる。なお、表
現の簡略化のために、係数「２」を省略して、以下で
は、第１の出力交流信号Ａを「sinθ・sinωｔ」で表わ
し、第２の出力交流信号Ｂを「cosθ・sinωｔ」で表わ
す。なお、図１（ｂ）のコイル配置のように各極（ｃ，
ｓ，／ｃ，／ｓ）が２サイクル（または複数サイクル）
分設けられている場合は、同相極同士の誘導出力は同相
加算すればよいが、この点は図２では特に示していな
い。

【００１９】こうして、傾斜量θに対応する第１の関数
値sinθを振幅値として持つ第１の出力交流信号Ａ＝sin
θ・sinωｔと、同じ傾斜量θに対応する第２の関数値co
sθを振幅値として持つ第２の出力交流信号Ｂ＝cosθ・s
inωｔとが出力される。このようなコイル構成によれ
ば、回転型位置検出装置として従来知られたレゾルバに
おいて得られるのと同様の、同相交流であって２相の振
幅関数を持つ２つの出力交流信号Ａ，Ｂ（サイン出力と
コサイン出力）をコイル部２から得ることができること
が理解できる。このコイル部２から出力される２相の出
力交流信号（Ａ＝sinθ・sinωｔとＢ＝cosθ・sinωｔ）
は、従来知られたレゾルバの出力と同様の使い方をする
ことができる。例えば、図２に示すように、コイル部２
の出力交流信号Ａ，Ｂを適切なディジタル位相検出回路
４０に入力し、前記サイン関数sinθとコサイン関数cos
θの位相値θをディジタル位相検出方式によって検出
し、傾斜角θのディジタルデータＤθを得るようにする
ことができる。ディジタル位相検出回路４０で採用する
ディジタル位相検出方式としては、公知のＲ−Ｄ（レゾ
ルバ−ディジタル）コンバータを適用してもよいし、追
って説明するような本発明者らによって開発済の新方式
を採用してもよい。

【００２０】可動部３における導電体とスペースＳＰの
パターンは、図１に示す例に限らず、種々に変更可能で
ある。例えば、図３のような１サイクル分のパターンか
らなっていてもよい。上記の例では可動部３のダンパ作
用のために設ける永久磁石４と導電体の関係は、永久磁
石４を本体部１に固定するようにしているが、これとは
逆に、永久磁石４を可動部３に設けて移動可能とし、非
磁性・良導電体の方を本体部１に固定するようにしても
よい。図４はその一例を示す。図４の（ａ）,（ｂ）,
（ｃ）は、図１の（ａ）,（ｂ）,（ｃ）と同様の側面略
図及び正面図である。図４においては、（ａ），（ｃ）
に示されるように、左ベース１ｃの側に非磁性の良導電
体５（例えば銅又はアルミニウム）を所定の範囲で固設
し、（ｂ）に示されるように、可動部３の所定位置に永
久磁石４を固設している。この場合も、永久磁石４の数
は１個に限らず複数であってもよい。この場合も、可動
部３が変位するとき一緒に動く永久磁石４によって、静
止している導電体５に渦電流が流れ、前記「アルゴの円
板」の原理に従う電磁力が作用するので、可動部３の慣
性動を抑制することができる。

【００２１】なお、図４の場合、可動部３における主た
る材質は、図１と同様に非磁性の良導電体からなってい
てもよいし、それとは逆に、鉄のような磁性体からなっ
ていてもよい。可動部３における主たる材質を非磁性の
良導電体とした場合は、前述のように可動部３の傾斜量
に対応して生じる渦電流損に応じた出力信号がコイル部
２から得られる。一方、可動部３における主たる材質を
磁性体とした場合は、該磁性体とスペースＳＰとのパタ
ーンによって、該磁性体とコイル部２間の対応関係が可
動部３の傾斜量に対応して変化し、これに伴うパーミア
ンスの変化によって磁気結合が変化し、これに応じた誘
導出力信号がコイル部２から得られる。渦電流損に基づ
く誘導出力信号と、磁性体の近接に応じたパーミアンス
変化に基づく誘導出力信号とは、誘導電圧レベルの増減
方向が相違してはいるが、位置検出（傾斜量θの検出）
については同一原理で処理することができる。すなわ
ち、コイル部２の１次及び２次コイルの構成及びその後
の処理回路は、導電体による渦電流損タイプと、磁性体
によるパーミアンスタイプ、のどちらの場合でも、共通
のものを使用することができる。従って、以下では、可
動部３においてスペースＳＰのパターンを打ち抜いてあ
る板材の材質が導電体または磁性体のどちらのタイプで
あっても、コイル部２の出力信号（Ａ，Ｂ）は同じであ
るとして便宜上説明する。なお、本明細書において、コ
イル部２に対して誘導出力を起こさせるための可動部３
における材質が、導電体または磁性体のどちらのタイプ
であってもよい場合は、これらを総称して「磁気応答部
材」ということにする。

【００２２】上記実施例は可動部３が振り子状に揺動可
能であるが、これに限らず、「コロ（円筒）」または
「球」などの転がり構造体であってもよい。図５は、可
動部３として「コロ（円筒）」状の転がり構造体を使用
した、本発明に係る検出装置１０の一実施例を示す図で
あり、（ａ）は正面略図、（ｂ）は側面一部断面略図で
ある。図５（ａ）において、本体部に相当するケーシン
グ１は、その内部に円形の収納スペース１ａを有し、該
スペース１ａ内に「コロ（円筒）」状の可動部３が、重
力方向を指向して、転がり移動自在に収納されている。
図５（ｃ）は「コロ（円筒）」状の可動部３の斜視図で
ある。ケーシング１の一側面にはコイル部２が所定の配
置で設けられており、コイル部２は、例えば、前述と同
様に４つの極（ｓ，ｃ，／ｓ，／ｃ）を構成するように
１次コイル１１〜１４及び２次コイル２１〜２４を含ん
でいる。ケーシング１の他の側面には、永久磁石４が所
定の範囲で１又は複数個設けられている。永久磁石４を
ケーシング１つまり本体部に固定しているため、可動部
３は非磁性の良導電体によって構成する。

【００２３】図５に示す検出装置１０による傾斜検出動
作と可動部３のダンプ作用は、既に述べた図１の実施例
と同様である。すなわち、この検出装置１０が検出対象
２０における所定の位置に固定されると、該検出対象２
０の傾斜に応じてケーシング１が傾斜し、その内部の可
動部３は自重によってケーシング１に対して相対的に変
位し、その結果、コイル部２の各極に対する可動部３の
相対的位置が変化し、これに応じてコイル部２の出力信
号が傾斜量θに対応する値を示すものとなる。この場合
も、図２に示したレゾルバ原理のコイル構成とすること
ができ、可動部３の傾斜量θに応じた２相の誘導出力信
号Ａ，Ｂを得るようにすることができる。前記図４の例
と同様に、図５の場合も、可動部３の方に永久磁石４を
設けるように変更することができる。その場合は、例え
ば、図５（ｄ）に示すように、所定の磁気応答部材（磁
性体又は導電体）からなる円板３Ｂに同じ円形の永久磁
石４を貼り付て、可動部３を構成すればよい。勿論、そ
の場合は、図４の例と同様に、ケーシング１の側におい
て、所定の範囲（図５の（ａ）（ｂ）で永久磁石４を設
けた範囲）で銅又はアルミニウムのような非磁性・良導
電体の板を貼付るようにする。

【００２４】図６は、可動部３として「球」状の転がり
構造体を使用した、本発明に係る検出装置１０の一実施
例を示す図であり、（ａ）は軸方向断面図、（ｂ）は側
面図である。本体部に相当する収納体１は、銅又はアル
ミニウムのような非磁性・良導電体のチューブからなっ
ていて、その内部は下側にわん曲した通路１ｓとなって
おり、この通路１ｓ内には、適宜のサイズの球状の可動
部３が重力方向を指向して移動自在に収納されている。
この球状の可動部３は、球状の永久磁石と磁性体の複合
体からなる。例えば、球の内部が磁性体であり、その外
周に球状の永久磁石を形成してなるものである。球状の
永久磁石は公知であるためこれを利用し、その内部に磁
性体を設ければよい。あるいは、鉄等の磁性体からなる
小球の周囲に、サッカーボール表皮のようなパッチ状に
複数の永久磁石を貼り付ることによっても、永久磁石と
磁性体の複合体からなる可動部３を形成することができ
る。わん曲チューブ状からなる収納体１の周囲には、コ
イル部２の各コイル１１〜１４，２１〜２４が各極
（ｓ，ｃ，／ｓ，／ｃ）順に順次巻回されている。勿
論、通路１ｓの両端は閉じられていて、内部の可動部３
が飛び出ないようになっている。

【００２５】上記の構成によって、わん曲した通路１ｓ
内における可動部３のリニア位置つまり、コイル部２に
対する可動部３の相対的直線位置に応じて、コイル部２
における誘導結合が変化し、これに応じた出力信号を該
コイル部２より得ることができる。従って、通路１ｓ内
における可動部３のリニア位置に応じた検出出力信号を
コイル部２から得るようにすることができる。この場合
も、図２に示したレゾルバ原理のコイル構成とすること
ができ、可動部３のリニア位置つまり傾斜量θに応じた
２相の誘導出力信号Ａ，Ｂを得るようにすることができ
る。ここで、収納体１の通路１ｓは、下側にわん曲して
いるため、該収納体１が水平位置におかれているとき、
該通路１ｓ内の球状可動部３は自重により必ず所定の位
置（傾斜０に対応する一番低い位置）に位置する。収納
体１が傾くと、それに応じて通路１ｓに沿って可動部３
が転動変位し、該通路１ｓにおける前記可動部３の位置
に応じた検出出力信号が前記コイル部２から得られる。
従って、コイル部２の出力信号は収納体１の傾斜量θに
応答するものであり、該傾斜量θの検出信号として適宜
利用できる。また、前記各実施例と同様に、可動部３が
変位したとき、該可動部３に設けられた永久磁石の作用
によって、収納体１のチューブを構成している導電体に
渦電流が流れ、該可動部３の動きを抑制するように作用
する。既に述べた実施例と同様に、図６の変更例とし
て、１又は複数個の永久磁石を収納体１の側に固定する
ようにしてもよく、その場合は、可動部３を非磁性の良
導電体によって構成し、収納体１はプラスチック等の非
磁性・非導電体で構成するとよい。

【００２６】図７は、可動部３として「球」状の転がり
構造体を使用した、本発明に係る検出装置１０の別の実
施例を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はそ
の内部に収納される可動部３の一例を示す外観斜視図、
（ｃ）はケース１の下面に配置されるコイル部２のコイ
ル（極）配置の一例を示す展開図、である。図７におい
て、検出装置本体部に相当するケース１は、外形が完全
な球体形状を成しており、また、その内部空間も完全な
球状のスペースを有しており、銅またはアルミニウムの
非磁性の良導電体からなる。このケース１内において
は、（ｂ）に示すような球状の可動部３が重力方向を指
向して移動自在に収納されている。この球状の可動部３
は、図６の実施例と同様に、球状の永久磁石と磁性体の
複合体からなる。

【００２７】ケース１の外側の下面には１又は複数のコ
イルからなるコイル部２が取り付けられる。コイル部２
の各コイルは、巻き軸方向がケース１の面に直交する方
向であり、かつ、ケース１の転動を妨げないような薄型
のものである。勿論、コイル部２は、薄型のコイルをケ
ース１の外側に貼り付けて、更にその上から非磁性物質
でモールド等して、表面が滑らかになるようにして、ケ
ース１の滑らかな転動を確保し得るように、適宜、製造
・加工してよいものである。しかし、その点は設計事項
であるから特に説明しない。なお、コイル部２は、ケー
ス１の外側ではなく、内側に貼り付けてもよい。その場
合も、その上から非磁性物質でモールド等して、表面が
滑らかになるようにして、球状の可動部３の滑らかな転
動を確保するようにするものとする。なお、ケース１は
完全な球体であっても、半分割等ができるようになって
いて、内部への可動部３の収納等の製造作業に便ならし
めるようにすることは、設計上適宜なされる。

【００２８】コイル部２における個別コイル配置及び接
続並びに励磁の態様は、採用しようとする検出原理に従
って、適宜、設計してよい。図７（ｃ）に示すコイル部
２のコイル配置は、レゾルバタイプの位置検出原理に従
って構成した例を示す。図７（ｃ）において、コイル部
２は、第１の方向（便宜的にＸ軸方向という）に沿って
配置された複数の極を含んでいて、各極は１次及び２次
コイルを有している第１の検出コイル部２Ｘと、前記第
１の方向に直交する第２の方向（便宜的にＹ軸方向とい
う）に沿って配置された複数の極を含んでいて、各極は
１次及び２次コイルによる電磁誘導結合を有している第
２の検出コイル部２Ｙとを具備している。

【００２９】第１の検出コイル部２Ｘは、Ｘ軸方向に等
間隔で配置された４つの極を含み、各極は少なくとも２
次コイル２１，２２，２３，２４を有している。すなわ
ち、ケース１の曲面に沿ってＸ軸方向に等間隔で配置さ
れた４つの少なくとも２次コイル２１，２２，２３，２
４と図示していない１次コイルとによって第１の検出コ
イル部２Ｘが構成される。同様に、第２の検出コイル部
２Ｙは、Ｙ軸方向に等間隔で配置された４つの極を含
み、各極は少なくとも２次コイル２５，２６，２７，２
８を有しており、かつ、図示していない１次コイルを含
んでいる。第１の検出コイル部２Ｘの極配列（２次コイ
ル２１〜２４の配列）と第２の検出コイル部２Ｙの極配
列（２次コイル２５〜２８の配列）とは、ケース１の曲
面上において図示のように交差している。

【００３０】なお、１次コイルの配置については特に図
示しないが、該１次コイルによって励起した磁界を対応
する各２次コイルに及ぼすことができるような配置であ
れば適宜の配置であってよい。例えば、個々の２次コイ
ルに対応して同じ位置に重複して個別の１次コイルをそ
れぞれ設けるようにしてもよいし、あるいは、ケース１
の適宜の範囲ですべての２次コイルを包囲するように１
個の１次コイルを設けてもよいし、あるいは、いくつか
のグループに分けて複数の２次コイルを包囲するように
複数の１次コイルを設けてもよい。いずれの場合におい
ても、レゾルバタイプの位置検出原理に従う場合、ある
いは差動変圧器原理に従う場合、すべての１次コイルが
同相（１相）の交流信号で励磁される。

【００３１】ケース１内に収納された可動部３は、各検
出コイル部２Ｘ，２Ｙにおけるそれぞれの各２次コイル
に対する近接位置関係に応じて、該２次コイルと対応す
る１次コイルとの間の磁気結合（すなわち電磁誘導結
合）を変化させる。その近接位置関係に応じた出力信号
が各検出コイル部２Ｘ，２Ｙからそれぞれ出力される。
従って、各検出コイル部２Ｘ，２Ｙの出力に基づき、可
動部３の相対的位置に応じたＸ軸成分位置検出信号とＹ
軸成分位置検出信号とを得ることができる。従って、球
状のケース１の転動に応じて可動部３が相対的に変位
し、これに応じてＸ及びＹ軸に沿う２次元的な傾斜を検
出することができる。この場合も、図２に示したレゾル
バ原理のコイル構成とすることができ、可動部３のＸ軸
方向の傾斜量θに応じた２相の誘導出力信号Ａ，Ｂを第
１の検出コイル部２Ｘから出力し、可動部３のＹ軸方向
の傾斜量θに応じた２相の誘導出力信号Ａ，Ｂを第２の
検出コイル部２Ｙから出力することができる。なお、可
動部３の球サイズ（直径）は、各２次コイルの配置間隔
と同様に、レゾルバタイプの位置検出原理に従って適切
に設計してよい。例えば図示の例では、可動部３は、隣
合う２つの２次コイル２１，２２の配置範囲にほぼ対応
する直径を有するように描かれているが、これに限ら
ず、直径寸法の適量の減少又は増加が設計上可能であ
る。

【００３２】また、前記各実施例と同様に、可動部３が
変位したとき、該可動部３に設けられた永久磁石の作用
によって、ケース１を構成している導電体に渦電流が流
れ、該可動部３の動きを抑制するように作用する。ま
た、既に述べた実施例と同様に、図７の変更例として、
１又は複数個の永久磁石をケース１の側に固定するよう
にしてもよく、その場合は、可動部３を非磁性の良導電
体によって構成し、ケース１はプラスチック等の非磁性
・非導電体で構成する。図７に示されたような球体のケ
ース１からなる傾斜検出装置の使用の仕方としては、こ
の球体のケース１をテーブル上等でそのまま手等でコロ
コロと転がしてマウスのような操作入力センサとして使
用してもよい。あるいは、球体のケース１を振り子状に
吊り下げて、傾斜等を検出するようにしてもよい。ある
いは、球体のケース１を検出対象物の適宜個所に固定し
て、該対象物の傾斜等を検出するようにしてもよい。な
お、図７の実施例及びその変更例において、ケース１の
形状は、完全な球体に限らず、図８（ａ）に示すような
半球体形状若しくは「おわん」状又はその他適宜の部分
球体形状又はわん曲形状であってもよい。勿論、半球体
形状等のケース１においては適宜の蓋でカバーするもの
とする。ケース１の形状は、その他、楕円球体若しくは
部分的に曲面を有する形状等であってよい。また、図７
及び図８（ａ）の例において、コイル部２の構成は、上
記のようなＸ，Ｙの２軸傾斜検出構成に限らない。例え
ば、図８（ｂ）の展開図のように、球状または半球状の
ケース１の所定範囲に各極（ｓ，ｃ，／ｓ，／ｃ）のコ
イル２１〜２４を円環状に配置してもよい。また、各実
施例において、可動部３の形状は、円板又は球に限ら
ず、部分球又は部分円であってもよい。

【００３３】ところで、図１または図４に示すような振
り子状の誘導型傾斜又は振動又は加速度の検出装置は、
従来なかった構造である。従って、これらのタイプの検
出装置においては、永久磁石４によるダンパ作用を持た
ない実施の形態をとるようにすることも可能である。図
９はそのような振り子状の誘導型傾斜又は振動又は加速
度の検出装置１０の一実施例を示しており、図１又は図
４の実施例から永久磁石４と導電体５を除去したもので
あり、それ以外は同一構成である。従って、図９におい
ては、振り子状の可動部３の材質は、銅またはアルミニ
ウムのような非磁性・導電体と、鉄のような磁性体、の
どちらのタイプを採用してもよい。また、銅またはアル
ミニウムのような非磁性・導電体と鉄のような磁性体の
組合せパターンを採用してもよい。すなわち、可動部３
の主たる材質を銅またはアルミニウムのような非磁性・
導電体とした場合は、図のスペースＳＰの部分に鉄のよ
うな磁性体を配置するようにしてよく、反対に、可動部
３の主たる材質を鉄のような磁性体とした場合は、図の
スペースＳＰの部分に銅またはアルミニウムのような非
磁性・導電体を配置するようにしてよい。

【００３４】次に、上記各実施例におけるコイル部２か
ら出力される２相の出力交流信号Ａ，Ｂ（図２）に基づ
き傾斜量θを検出する処理回路の一例について説明す
る。図１０は、ディジタル位相検出回路４０として、公
知のＲ−Ｄ（レゾルバ−ディジタル）コンバータを適用
した例を示す。コイル部２の２次コイル２ｂ（又は２１
〜２４）から出力されるレゾルバタイプの２相の出力交
流信号Ａ＝sinθ・sinωｔとＢ＝cosθ・sinωｔが、それ
ぞれアナログ乗算器３０，３１に入力される。順次位相
発生回路３２では位相角φのディジタルデータを発生
し、サイン・コサイン発生回路３３から該位相角φに対
応するサイン値sinφとコサイン値cosφのアナログ信号
を発生する。乗算器３０では、サイン相の出力交流信号
Ａ＝sinθ・sinωｔに対してサイン・コサイン発生回路
３３からのコサイン値cosφを乗算し、「cosφ・sinθ・s
inωｔ」を得る。もう一方の乗算器３１では、コサイン
相の出力交流信号Ｂ＝cosθ・sinωｔに対してサイン・
コサイン発生回路３３からのサイン値sinφを乗算し、
「sinφ・cosθ・sinωｔ」を得る。引算器３４で、両乗
算器３０，３１の出力信号の差を求め、この引算器３４
の出力によって順次位相発生回路３２の位相発生動作を
次のように制御する。すなわち、順次位相発生回路３２
の発生位相角φを最初は０にリセットし、以後順次増加
していき、引算器３４の出力が０になったとき増加を停
止する。引算器３４の出力が０になるのは、「cosφ・si
nθ・sinωｔ」＝「sinφ・cosθ・sinωｔ」が成立したと
きであり、すなわち、φ＝θが成立し、順次位相発生回
路３２から位相角φのディジタルデータが出力交流信号
Ａ，Ｂの振幅関数の位相角θのディジタル値に一致して
いる。従って、任意のタイミングで周期的にリセットト
リガを与えて順次位相発生回路３２の発生位相角φを０
にリセットして、該位相角φのインクリメントを開始
し、引算器３４の出力が０になったとき、該インクリメ
ントを停止し、位相角θのディジタルデータを得る。な
お、順次位相発生回路３２をアップダウンカウンタ及び
ＶＣＯを含んで構成し、引算器３４の出力によってＶＣ
Ｏを駆動してアップダウンカウンタのアップ／ダウンカ
ウント動作を制御するようにすることが知られており、
その場合は、周期的なリセットトリガは不要である。

【００３５】温度変化等によってコイル部２の１次及び
２次コイルのインピーダンスが変化することにより２次
出力交流信号における電気的交流位相ωｔに誤差が生じ
るが、上記のような位相検出回路においては、sinωｔ
の位相誤差は自動的に相殺されるので、好都合である。
これに対して、従来知られた２相交流信号（例えばsin
ωｔとcosωｔ）で励磁することにより１相の出力交流
信号に電気的位相シフトが生じるようにした方式では、
そのような温度変化等に基づく出力位相誤差を除去する
ことができない。ところで、上記のような従来のＲ−Ｄ
コンバータからなる位相検出回路は、追従比較方式であ
るため、φを追従カウントするときのクロック遅れが生
じ、応答性が悪い、という問題がある。そこで、本発明
者等は、以下に述べるような新規な位相検出回路を開発
したので、これを使用すると好都合である。

【００３６】図１１は、本発明に係る傾斜検出装置に適
用される新規なディジタル位相検出回路４０の一実施形
態を示している。図１１において、検出回路部４１で
は、カウンタ４２で所定の高速クロックパルスＣＫをカ
ウントし、そのカウント値に基づき励磁信号発生回路４
３から励磁用の交流信号（例えばｓｉｎωｔ）を発生
し、コイル部２の１次コイル２ａ（又は１１〜１４）に
与える。カウンタ４２のモジュロ数は、励磁用の交流信
号の１周期に対応しており、説明の便宜上、そのカウン
ト値の０は、基準のサイン信号sinωｔの０位相に対応
しているものとする。コイル部２の２次コイル２ｂ（又
は２１〜２４）から出力される２相の出力交流信号Ａ＝
sinθ・sinωｔとＢ＝cosθ・sinωｔは、検出回路部４１
に入力される。

【００３７】検出回路部４１において、第１の交流出力
信号Ａ＝sinθ・sinωｔが位相シフト回路４４に入力さ
れ、その電気的位相が所定量位相シフトされ、例えば９
０度進められて、位相シフトされた交流信号Ａ’＝sin
θ・cosωｔが得られる。また、検出回路部４１において
は加算回路４５と減算回路４６とが設けられており、加
算回路４５では、位相シフト回路４４から出力される上
記位相シフトされた交流信号Ａ’＝sinθ・cosωｔとコ
イル部２の２次コイルから出力され第２の交流出力信号
Ｂ＝cosθ・sinωｔとが加算され、その加算出力とし
て、Ｂ＋Ａ’＝cosθ・sinωｔ＋sinθ・cosωｔ＝sin
（ωｔ＋θ）なる略式で表わせる第１の電気的交流信号
Ｙ１が得られる。減算回路４６では、上記位相シフトさ
れた交流信号Ａ’＝sinθ・cosωｔと上記第２の交流出
力信号Ｂ＝cosθ・sinωｔとが減算され、その減算出力
として、Ｂ−Ａ’＝cosθ・sinωｔ−sinθ・cosωｔ＝si
n（ωｔ−θ）なる略式で表わせる第２の電気的交流信
号Ｙ２が得られる。このようにして、検出対象傾斜角θ
に対応して正方向にシフトされた電気的位相角（＋θ）
を持つ第１の電気的交流信号Ｙ１＝sin（ωｔ＋θ）
と、同じ前記検出対象位置（ｘ）に対応して負方向にシ
フトされた電気的位相角（−θ）を持つ第２の電気的交
流信号Ｙ２＝sin（ωｔ−θ）とが、電気的処理によっ
て夫々得られる。

【００３８】加算回路４５及び減算回路４６の出力信号
Ｙ１，Ｙ２は、夫々ゼロクロス検出回路４７，４８に入
力され、それぞれのゼロクロスが検出される。ゼロクロ
スの検出の仕方としては、例えば、各信号Ｙ１，Ｙ２の
振幅値が負から正に変化するゼロクロスつまり０位相を
検出する。各回路４７，４８で検出したゼロクロス検出
パルスつまり０位相検出パルスは、ラッチパルスＬＰ
１，ＬＰ２として、ラッチ回路４９，５０に入力され
る。ラッチ回路４９，５０では、カウンタ４２のカウン
ト値を夫々のラッチパルスＬＰ１，ＬＰ２のタイミング
でラッチする。前述のように、カウンタ４２のモジュロ
数は励磁用の交流信号の１周期に対応しており、そのカ
ウント値の０は基準のサイン信号sinωｔの０位相に対
応しているものとしたので、各ラッチ回路４９，５０に
ラッチしたデータＤ１，Ｄ２は、それぞれ、基準のサイ
ン信号sinωｔに対する各出力信号Ｙ１，Ｙ２の位相ず
れに対応している。各ラッチ回路４９，５０の出力は誤
差計算回路５１に入力されて、「（Ｄ１＋Ｄ２）／２」
の計算が行なわれる。なお、この計算は、実際は、「Ｄ
１＋Ｄ２」のバイナリデータの加算結果を１ビット下位
にシフトすることで行われるようになっていてよい。

【００３９】ここで、コイル部２と検出回路部４１間の
配線ケーブル長の長短による影響や、コイル部２の各１
次及び２次コイルにおいて温度変化等によるインピーダ
ンス変化が生じていることを考慮して、その出力信号の
位相変動誤差を「±ｄ」で示すと、検出回路部４１にお
ける上記各信号は次のように表わされる。 Ａ＝sinθ・sin（ωｔ±ｄ） Ａ’＝sinθ・cos（ωｔ±ｄ） Ｂ＝cosθ・sin（ωｔ±ｄ） Ｙ１＝sin（ωｔ±ｄ＋θ） Ｙ２＝sin（ωｔ±ｄ−θ） Ｄ１＝±ｄ＋θ Ｄ２＝±ｄ−θ

【００４０】すなわち、各位相ずれ測定データＤ１，Ｄ
２は、基準のサイン信号sinωｔを基準位相に使用して
位相ずれカウントを行なうので、上記のように位相変動
誤差「±ｄ」を含む値が得られてしまう。そこで、誤差
計算回路５１において、「（Ｄ１＋Ｄ２）／２」の計算
を行なうことにより、 により、位相変動誤差「±ｄ」を算出することができ
る。

【００４１】誤差計算回路５１で求められた位相変動誤
差「±ｄ」のデータは、減算回路５２に与えられ、一方
の位相ずれ測定データＤ１から減算される。すなわち、
減算回路５２では、「Ｄ１−（±ｄ）」の減算が行なわ
れるので、 Ｄ１−（±ｄ）＝±ｄ＋θ−（±ｄ）＝θ となり、位相変動誤差「±ｄ」を除去した正しい検出位
相差θを示すディジタルデータが得られる。このよう
に、本発明によれば、位相変動誤差「±ｄ」が相殺され
て、検出対象傾斜量θに対応する正しい位相差θのみが
抽出されることが理解できる。

【００４２】この点を図１２を用いて更に説明する。図
１２においては、位相測定の基準となるサイン信号sin
ωｔと前記第１及び第２の交流信号Ｙ１，Ｙ２の０位相
付近の波形を示しており、同図（ａ）は位相変動誤差が
プラス（＋ｄ）の場合、（ｂ）はマイナスの場合（−
ｄ）を示す。同図（ａ）の場合、基準のサイン信号sin
ωｔの０位相に対して第１の信号Ｙ１の０位相は「θ＋
ｄ」だけ進んでおり、これに対応する位相差検出データ
Ｄ１は「θ＋ｄ」に相当する位相差を示す。また、基準
のサイン信号sinωｔの０位相に対して第２の信号Ｙ２
の０位相は「−θ＋ｄ」だけ遅れており、これに対応す
る位相差検出データＤ２は「−θ＋ｄ」に相当する位相
差を示す。この場合、誤差計算回路５１では、 により、位相変動誤差「＋ｄ」を算出する。そして、減
算回路５２により、 Ｄ１−（＋ｄ）＝＋ｄ＋θ−（＋ｄ）＝θ が計算され、正しい位相差θが抽出される。

【００４３】図１２（ｂ）の場合、基準のサイン信号si
nωｔの０位相に対して第１の信号Ｙ１の０位相は「θ
−ｄ」だけ進んでおり、これに対応する位相差検出デー
タＤ１は「θ−ｄ」に相当する位相差を示す。また、基
準のサイン信号sinωｔの０位相に対して第２の信号Ｙ
２の０位相は「−θ−ｄ」だけ遅れており、これに対応
する位相差検出データＤ２は「−θ−ｄ」に相当する位
相差を示す。この場合、誤差計算回路５１では、 により、位相変動誤差「−ｄ」を算出する。そして、減
算回路５２により、 Ｄ１−（−ｄ）＝−ｄ＋θ−（−ｄ）＝θ が計算され、正しい位相差θが抽出される。なお、減算
回路５２では。「Ｄ２−（±ｄ）」の減算を行なうよう
にしてもよく、原理的には上記と同様に正しい位相差θ
を反映するデータ（−θ）が得られることが理解できる
であろう。

【００４４】また、図１２からも理解できるように、第
１の信号Ｙ１と第２の信号Ｙ２との間の電気的位相差は
２θであり、常に、両者における位相変動誤差「±ｄ」
を相殺した正確な位相差θの２倍値を示していることに
なる。従って、図１１におけるラッチ回路４９，５０及
び誤差計算回路５１及び減算回路５２等を含む回路部分
の構成を、信号Ｙ１，Ｙ２の電気的位相差２θをダイレ
クトに求めるための構成に適宜変更するようにしてもよ
い。例えば、ゼロクロス検出回路４７から出力される第
１の信号Ｙ１の０位相に対応するパルスＬＰ１の発生時
点から、ゼロクロス検出回路４８から出力される第２の
信号Ｙ２の０位相に対応するパルスＬＰ２の発生時点ま
での間を適宜の手段でゲートし、このゲート期間をカウ
ントすることにより、位相変動誤差「±ｄ」を相殺し
た、電気的位相差（２θ）に対応するディジタルデータ
を得ることができ、これを１ビット下位にシフトすれ
ば、θに対応するデータが得られる。

【００４５】ところで、上記実施例では、＋θをラッチ
するためのラッチ回路４９と、−θをラッチするための
ラッチ回路５０とでは、同じカウンタ４２の出力をラッ
チするようにしており、ラッチしたデータの正負符号に
ついては特に言及していない。しかし、データの正負符
号については、本発明の趣旨に沿うように、適宜の設計
的処理を施せばよい。例えば、カウンタ４２のモジュロ
数が４０９６（１０進数表示）であるとすると、そのデ
ィジタルカウント０〜４０９５を０度〜３６０度の位相
角度に対応させて適宜に演算処理を行なうようにすれば
よい。最も単純な設計例は、カウンタ４２のカウント出
力の最上位ビットを符号ビットとし、ディジタルカウン
ト０〜２０４７を＋０度〜＋１８０度に対応させ、ディ
ジタルカウント２０４８〜４０９５を−１８０度〜−０
度に対応させて、演算処理を行なうようにしてもよい。
あるいは、別の例として、ラッチ回路５０の入力データ
又は出力データを２の補数に変換することにより、ディ
ジタルカウント４０９５〜０を−３６０度〜−０度の負
の角度データ表現に対応させるようにしてもよい。

【００４６】ところで、傾斜が静止状態のときは特に問
題ないのであるが、検出対象傾斜量θが時間的に変化す
るときは、それに対応する位相角θも時間的に変動する
ことになる。その場合、加算回路４５及び減算回路４６
の各出力信号Ｙ１，Ｙ２の位相ずれ量θが一定値ではな
く、移動速度に対応して時間的に変化する動特性を示す
ものとなり、これをθ(t)で示すと、各出力信号Ｙ１，
Ｙ２は、 Ｙ１＝sin｛ωｔ±ｄ＋θ(t)｝ Ｙ２＝sin｛ωｔ±ｄ−θ(t)｝ となる。すなわち、基準信号sinωｔの周波数に対し
て、進相の出力信号Ｙ１は＋θ(t)に応じて周波数が高
くなる方向に周波数遷移し、遅相の出力信号Ｙ２は−θ
(t)に応じて周波数が低くなる方向に周波数遷移する。
このような動特性の下においては、基準信号sinωｔの
１周期毎に各信号Ｙ１，Ｙ２の周期が互いに逆方向に次
々に遷移していくので、各ラッチ回路４９，５０におけ
る各ラッチデータＤ１，Ｄ２の計測時間基準が異なって
くることになり、両データＤ１，Ｄ２を単純に回路５
１，５２で演算するだけでは、正確な位相変動誤差「±
ｄ」を得ることができない。

【００４７】このような問題を回避するための最も簡単
な方法は、図１１の構成において、傾斜量θが時間的に
動いているときの出力を無視し、静止状態のときの出力
のみを用いて、静止状態が得られた時の傾斜量θを測定
するように装置の機能を限定することである。すなわ
ち、そのような限定された目的のために本発明を実施す
るようにしてもよいものである。また、振動の最大振幅
のときの傾斜量θを検出することのみで足りる場合も、
最大振幅時の傾斜検出値をピークホールドするような処
理の仕方で対処できる。一方、検出対象傾斜量θが時間
的に変化している最中であっても時々刻々の該検出対象
傾斜量θに対応する位相差θを正確に検出できるように
したい、という要求もアプリケーションの場面によって
はあり得る。そこで、検出対象傾斜が時間的に変化して
いる最中であっても時々刻々の該検出対象傾斜量θに対
応する位相差θを検出できるようにした改善策について
図１３を参照して説明する。

【００４８】図１３は、図１１の検出回路部４１におけ
る誤差計算回路５１と減算回路５２の部分の変更例を抽
出して示しており、他の図示していない部分の構成は図
１１と同様であってよい。検出対象傾斜量θが時間的に
変化している場合における該傾斜量θに対応する位相差
θを、＋θ（ｔ）および−θ（ｔ）で表わすと、各出力
信号Ｙ１，Ｙ２は前記のように表わせる。そして、夫々
に対応してラッチ回路４９，５０で得られる位相ずれ測
定値データＤ１，Ｄ２は、 Ｄ１＝±ｄ＋θ(t) Ｄ２＝±ｄ−θ(t) となる。この場合、±ｄ＋θ(t) は、θの時間的変化に
応じて、プラス方向に０度から３６０度の範囲で繰り返
し時間的に変化してゆく。また、±ｄ−θ(t) は、θの
時間的変化に応じて、マイナス方向に３６０度から０度
の範囲で繰り返し時間的に変化してゆく。従って、±ｄ
＋θ(t) ≠ ±ｄ−θ(t) のときもあるが、両者の変化
が交差するときもあり、そのときは±ｄ＋θ(t) ＝ ±
ｄ−θ(t) が成立する。このように、±ｄ＋θ(t) ＝
±ｄ−θ(t) が成立するときは、各出力信号Ｙ１，Ｙ２
の電気的位相が一致しており、かつ、夫々のゼロクロス
検出タイミングに対応するラッチパルスＬＰ１，ＬＰ２
の発生タイミングが一致していることになる。

【００４９】図１３において、一致検出回路５３は、各
出力信号Ｙ１，Ｙ２ののゼロクロス検出タイミングに対
応するラッチパルスＬＰ１，ＬＰ２の発生タイミング
が、一致したことを検出し、この検出に応答して一致検
出パルスＥＱＰを発生する。一方、時変動判定回路５４
では、適宜の手段により（例えば一方の位相差測定デー
タＤ１の値の時間的変化の有無を検出する等の手段によ
り）、検出対象傾斜角θが時間的に変化するモードであ
ることを判定し、この判定に応じて時変動モード信号Ｔ
Ｍを出力する。誤差計算回路５１と減算回路５２との間
にセレクタ５５が設けられており、上記時変動モード信
号ＴＭが発生されていないとき、つまりＴＭ＝“０”す
なわち検出対象傾斜角θが時間的に変化していないと
き、セレクタ入力Ｂに加わる誤差計算回路５１の出力を
選択して減算回路５２に入力する。このようにセレクタ
５５の入力Ｂが選択されているときの図１３の回路は、
図１１の回路と等価的に動作する。すなわち、検出対象
傾斜角θが静止しているときは、誤差計算回路５１の出
力データがセレクタ５５の入力Ｂを介して減算回路５２
に直接的に与えられ、図１１の回路と同様に動作する。

【００５０】一方、上記時変動モード信号ＴＭが発生さ
れているとき、つまりＴＭ＝“１”すなわち検出対象傾
斜角θが時間的に変化しているときは、セレクタ５５の
入力Ａに加わるラッチ回路５６の出力を選択して減算回
路５２に入力する。上記時変動モード信号ＴＭが“１”
で、かつ前記一致検出パルスＥＱＰが発生されたとき、
アンドゲート５７の条件が成立して、該一致検出パルス
ＥＱＰに応答するパルスがアンドゲート５７から出力さ
れ、ラッチ回路５６に対してラッチ命令を与える。ラッ
チ回路５６は、このラッチ命令に応じてカウンタ４２の
出力カウントデータをラッチする。ここで、一致検出パ
ルスＥＱＰが生じるときは、カウンタ４２の出力をラッ
チ回路４９，５０に同時にラッチすることになるので、
Ｄ１＝Ｄ２であり、ラッチ回路５６にラッチするデータ
は、Ｄ１又はＤ２（ただしＤ１＝Ｄ２）に相当してい
る。

【００５１】また、一致検出パルスＥＱＰは、各出力信
号Ｙ１，Ｙ２のゼロクロス検出タイミングが一致したと
き、すなわち「±ｄ＋θ(t) ＝ ±ｄ−θ(t)」が成立し
たとき、発生されるので、これに応答してラッチ回路５
６にラッチされるデータは、Ｄ１又はＤ２（ただしＤ１
＝Ｄ２）に相当しているが故に、 （Ｄ１＋Ｄ２）／２ と等価である。このことは、 （Ｄ１＋Ｄ２）／２＝[{±ｄ＋θ(t)}＋{±ｄ−θ(t)}]／２ ＝２（±ｄ）／２＝±ｄ であることを意味し、ラッチ回路５６にラッチされたデ
ータは、位相変動誤差「±ｄ」を正確に示しているもの
であることを意味する。

【００５２】こうして、検出対象傾斜量θが時間的に変
動しているときは、位相変動誤差「±ｄ」を正確に示す
データが一致検出パルスＥＱＰに応じてラッチ回路５６
にラッチされ、このラッチ回路５６の出力データがセレ
クタ５５の入力Ａを介して減算回路５２に与えられる。
従って、減算回路５２では、位相変動誤差「±ｄ」を除
去した検出対象傾斜量θのみに正確に応答するデータθ
（時間的に変動する場合はθ(t) ）を得ることができ
る。なお、図１３において、アンドゲート５７を省略し
て、一致検出パルスＥＱＰを直接的にラッチ回路５６の
ラッチ制御入力に与えるようにしてもよい。また、ラッ
チ回路５６には、カウンタ４２の出力カウントデータに
限らず、図１３で破線で示すように誤差計算回路５１の
出力データ「±ｄ」をラッチするようにしてもよい。そ
の場合は、一致検出パルスＥＱＰの発生タイミングに対
して、それに対応する誤差計算回路５１の出力データの
出力タイミングが、ラッチ回路４９，５０及び誤差計算
回路５１の回路動作遅れの故に、幾分遅れるので、適宜
の時間遅れ調整を行なった上で、誤差計算回路５１の出
力をラッチ回路５６にラッチするようにするとよい。ま
た、動特性のみを考慮して検出回路部４１を構成する場
合は、図１３の回路５１及びセレクタ５５と図１１の一
方のラッチ回路４９又は５０を省略してもよいことが、
理解できるであろう。

【００５３】図１４は、位相変動誤差「±ｄ」を相殺す
ることができる位相差検出演算法についての別の実施例
を示す。コイル部２の２次コイル２１〜２４から出力さ
れるレゾルバタイプの前記第１及び第２の交流出力信号
Ａ，Ｂは、検出回路部６０に入力され、図１１の例と同
様に、第１の交流出力信号Ａ＝sinθ・sinωｔが位相シ
フト回路４４に入力され、その電気的位相が所定量位相
シフトされて、位相シフトされた交流信号Ａ’＝sinθ・
cosωｔが得られる。また、減算回路４６では、上記位
相シフトされた交流信号Ａ’＝sinθ・cosωｔと上記第
２の交流出力信号Ｂ＝cosθ・sinωｔとが減算され、そ
の減算出力として、Ｂ−Ａ’＝cosθ・sinωｔ−sinθ・c
osωｔ＝sin（ωｔ−θ）なる略式で表わせる電気的交
流信号Ｙ２が得られる。減算回路４６の出力信号Ｙ２は
ゼロクロス検出回路４８に入力され、ゼロクロス検出に
応じてラッチパルスＬＰ２が出力され、ラッチ回路５０
に入力される。

【００５４】図１４の実施例が図１１の実施例と異なる
点は、検出対象傾斜に対応する電気的位相ずれを含む交
流信号Ｙ２＝sin（ωｔ−θ）から、その位相ずれ量θ
を測定する際の基準位相が相違している点である。図１
１の例では、位相ずれ量θを測定する際の基準位相は、
基準のサイン信号sinωｔの０位相であり、これは、検
出装置１０のコイル部２に入力されるものではないの
で、温度変化等によるコイルインピーダンス変化やその
他の各種要因に基づく位相変動誤差「±ｄ」を含んでい
ないものである。そのために、図１１の例では、２つの
交流信号Ｙ１＝sin（ωｔ＋θ）及びＹ２＝sin（ωｔ−
θ）を形成し、その電気的位相差を求めることにより、
位相変動誤差「±ｄ」を相殺するようにしている。これ
に対して、図１４の実施例では、コイル部２から出力さ
れる第１及び第２の交流出力信号Ａ，Ｂを基にして、位
相ずれ量θを測定する際の基準位相を形成し、該基準位
相そのものが上記位相変動誤差「±ｄ」を含むようにす
ることにより、上記位相変動誤差「±ｄ」を排除するよ
うにしている。

【００５５】すなわち、検出回路部６０において、コイ
ル部２から出力された前記第１及び第２の交流出力信号
Ａ，Ｂがゼロクロス検出回路６１，６２に夫々入力さ
れ、それぞれのゼロクロスが検出される。なお、ゼロク
ロス検出回路６１，６２は、入力信号Ａ，Ｂの振幅値が
負から正に変化するゼロクロス（いわば０位相）と正か
ら負に変化するゼロクロス（いわば１８０度位相）のど
ちらにでも応答してゼロクロス検出パルスを出力するも
のとする。これは信号Ａ，Ｂの振幅の正負極性を決定す
るsinθとcosθがθの値に応じて任意に正又は負となる
ため、両者の合成に基づき３６０度毎のゼロクロスを検
出するためには、まず１８０度毎のゼロクロスを検出す
る必要があるためである。両ゼロクロス検出回路６１，
６２から出力されるゼロクロス検出パルスがオア回路６
３でオア合成され、該オア回路６３の出力が適宜の１／
２分周パルス回路６４（例えばＴ−フリップフロップの
ような１／２分周回路とパルス出力用アンドゲートを含
む）に入力されて、１つおきに該ゼロクロス検出パルス
が取り出され、３６０度毎のゼロクロスすなわち０位相
のみに対応するゼロクロス検出パルスが基準位相信号パ
ルスＲＰとして出力される。この基準位相信号パルスＲ
Ｐは、カウンタ６５のリセット入力に与えられる。カウ
ンタ６５は所定のクロックパルスＣＫを絶えずカウント
するものであるが、そのカウント値が、前記基準位相信
号パルスＲＰに応じて繰返し０にリセットされる。この
カウンタ６５の出力がラッチ回路５０に入力され、前記
ラッチパルスＬＰ２の発生タイミングで、該カウント値
が該ラッチ回路５０にラッチされる。ラッチ回路５０に
ラッチしたデータＤが、検出対象傾斜量θに対応した位
相差θの測定データとして出力される。

【００５６】コイル部２から出力される第１及び第２の
交流出力信号Ａ，Ｂは、それぞれ、Ａ＝sinθ・sinω
ｔ、Ｂ＝cosθ・sinωｔ、であり、電気的位相は同相で
ある。従って、同じタイミングでゼロクロスが検出され
るはずであるが、振幅係数がサイン関数sinθ及びコサ
イン関数cosθで変動するので、どちらかの振幅レベル
が０か又は０に近くなる場合があり、そのような場合
は、一方については、事実上、ゼロクロスを検出するこ
とができない。そこで、この実施例では、２つの交流出
力信号Ａ＝sinθ・sinωｔ、Ｂ＝cosθ・sinωｔのそれぞ
れについてゼロクロス検出処理を行ない、両者のゼロク
ロス検出出力をオア合成することにより、どちらか一方
が振幅レベル小によってゼロクロス検出不能であって
も、他方の振幅レベル大の方のゼロクロス検出出力信号
を利用できるようにしたことを特徴としている。

【００５７】図１４の例の場合、コイル部２のコイルイ
ンピーダンス変化等による位相変動誤差が、例えば「−
ｄ」であるとすると、減算回路４６から出力される交流
信号Ｙ２は、図１５の（ａ）に示すように、Ｙ２＝sin
（ωｔ−ｄ−θ）となる。この場合、コイル部２の出力
信号Ａ，Ｂは、角度θに応じた振幅値sinθ及びcosθを
夫々持ち、図１５の（ｂ）に例示するように、Ａ＝sin
θ・sin（ωｔ−ｄ）、Ｂ＝cosθ・sin（ωｔ−ｄ）、と
いうように位相変動誤差分を含んでいる。従って、この
ゼロクロス検出に基づいて図１５の（ｃ）のようなタイ
ミングで得られる基準位相信号パルスＲＰは、本来の基
準のサイン信号sinωｔの０位相から位相変動誤差−ｄ
だけずれたものである。従って、この基準位相信号パル
スＲＰを基準として、減算回路４６の出力交流信号Ｙ２
＝sin（ωｔ−ｄ−θ）の位相ずれ量を測定すれば、位
相変動誤差−ｄを除去した正確な値θが得られることに
なる。

【００５８】なお、コイル部２の配線長等の装置条件が
定まると、そのインピーダンス変化は主に温度に依存す
ることになる。そうすると、上記位相変動誤差±ｄは、
この傾斜検出装置が配備された周辺環境の温度を示すデ
ータに相当する。従って、図９の実施例のような位相変
動誤差±ｄを演算する回路５１を有するものにおいて
は、そこで求めた位相変動誤差±ｄのデータを温度検出
データとして適宜出力することができる。従って、その
ような本発明の構成によれば、１つの傾斜検出装置によ
って検出対象の傾斜を検出することができるのみなら
ず、該傾斜検出装置の周辺環境の温度を示すデータをも
得ることができる。勿論、温度変化等によるセンサ側の
インピーダンス変化や配線ケーブル長の長短の影響を受
けることなく、検出対象の傾斜に応答した高精度の検出
が可能となる。また、図１１や図１４の例は、交流信号
における位相差を測定する方式であるため、図１０のよ
うな検出法に比べて、高速応答性にも優れた検出を行な
うことができる、という優れた効果を奏する。

【００５９】上記例では、各出力信号Ｙ１，Ｙ２の位相
データＤ１，Ｄ２をディジタル演算し、傾斜検出データ
θをディジタル値で出力するようにしているが、これに
限らず、傾斜検出データθをアナログ値で出力するよう
にしてもよい。そのためには、求めた傾斜検出データθ
をＤ／Ａ変換すればよい。別の例としては、各出力信号
Ｙ１，Ｙ２のゼロクロス検出パルス（ラッチパルス）Ｌ
Ｐ１，ＬＰ２の発生タイミングと所定の励磁交流信号ｓ
ｉｎωｔのゼロクロス（０度位相）タイミングとの時間
差をアナログ積分回路で積分し、それぞれの積分電圧＋
Ｖθ，−Ｖθ（つまり位相量＋θ±ｄ，−θ±ｄにそれ
ぞれ相当するアナログ電圧）に対して図１１の演算器５
１，５２と同様のアナログ演算を施すことによって結果
として、アナログの傾斜検出データθを得るようにする
ことができる。

【００６０】なお、上記各実施例において、コイル部２
と可動部３の磁気応答部材（導電体又は磁性体）による
検出原理を、公知の位相シフトタイプ位置検出原理によ
って構成してもよい。例えば、図２に示されたコイル部
２において、１次コイル２ａと２次コイル２ｂの励磁と
出力の関係を逆にして、サイン相のコイル（ｓ）とマイ
ナス・サイン相（／ｓ）のコイルを互いに逆相のサイン
信号ｓｉｎωｔ，−ｓｉｎωｔによって励磁し、コサイ
ン相のコイル（ｃ）とマイナス・コサイン相のコイル
（／ｃ）を互いに逆相のコサイン信号ｃｏｓωｔ，−ｃ
ｏｓωｔによって励磁し、コイル２ａから検出対象傾斜
量θに応じた電気的位相シフトθを含む出力信号ｓｉｎ
（ωｔ−θ）を得るようにしてもよい。この場合は、温
度特性の補償は行えないが、それほどの精度が要求され
ない場合に応用できる。あるいは、コイル部２と可動部
３の磁気応答部材（導電体又は磁性体）による検出原理
を、公知の差動トランス型の位置検出原理に基づいてア
ナログ検出出力を得るように構成してもよい。

【００６１】あるいは、上記各実施例において、コイル
部２の構成として、１次コイルと２次コイルの対を含む
ように構成せずに、１つのコイルのみによって構成し、
該１つのコイルを所定の交流信号によって定電圧駆動
し、該コイルへの磁性体（磁気応答部材３）の侵入量に
応じて生じるインダクタンス変化に基づく電流変化を計
測することにより、傾斜量θの検出データを得るように
してもよい。その場合、該電流変化に応答する出力信号
の振幅変化を測定する方法、あるいは該電流変化に応答
するコイル各端部での出力信号間の位相変化を測定する
方法などによって所要の測定を行うことができる。その
他、コイル部２と可動部３の磁気応答部材（磁性体又は
導電体）による誘導検出手段の具体的構成は任意の変形
が可能である。そのほか、上記実施例で示した新規かつ
有意義な構成の一部を選択的に採用して傾斜又は振動又
は加速度の検出装置を構成してもよい。なお、本発明に
係る検出装置を加速度検出装置として使用する場合は、
傾斜量θの検出データに基づき振動のピーク値を加速度
対応データとして処理するようにしてもよいし、あるい
は時変動する傾斜量θの検出データに対して微分処理等
を施すようにしてもよい。本発明の検出装置は、最終的
な加速度値を求めるものではなく、加速度検出に応用し
得る傾斜又は振動のセンサを提供するものである。

【００６２】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、誘導型の
傾斜又は振動又は加速度の検出装置において、傾斜又は
振動に応じた可動部の動きに応じて磁石と導電体が相対
的に変位するように配置したので、導電体に流れる渦電
流による電磁力によって可動部の動きが緩衝されて、慣
性による無駄な動きを抑制することができるものであ
り、従って、慣性動を排除して対象物の傾斜又は振動又
は加速度を簡単かつ正確に検出することができる。ま
た、本発明によれば、振り子型の可動部を具えた誘導型
の傾斜又は振動又は加速度の検出装置であり、非接触で
検出を行なうことができ、耐久性や耐環境性にも優れて
おり、従来にない有用な傾斜又は振動又は加速度の検出
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出
装置の一実施例を示す図。

【図２】 図１におけるコイル部の構成例を示す回路
図。

【図３】 図１における可動部の形状の別の例を示す正
面図。

【図４】 図１の実施例の変更例を示す図。

【図５】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出
装置の別の実施例を示す図。

【図６】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出
装置の更に別の実施例を示す図。

【図７】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出
装置の更に他の実施例を示す図。

【図８】 図８の実施例の変更例を示す図。

【図９】 本発明に係る傾斜又は振動又は加速度の検出
装置の更に別の実施例を示す図。

【図１０】本発明に係る検出装置に適用可能な位相検出
タイプの測定回路の一例を示すブロック図。

【図１１】 本発明に係る検出装置に適用可能な位相検
出タイプの測定回路の別の例を示すブロック図。

【図１２】 図１１の動作説明図。

【図１３】 図１１の回路に付加される変更例を示すブ
ロック図。

【図１４】 本発明に係る検出装置に適用可能な位相検
出タイプの測定回路の更に別の例を示すブロック図。

【図１５】 図１４の動作説明図。

【符号の説明】

１０ 検出装置 １ 本体部 ２ コイル部 ２ａ，１１〜１４ １次コイル ２ｂ，２１〜２４ ２次コイル ３ 可動部（導電体または磁性体） ４ 永久磁石 ５ 導電体 ４０ ディジタル位相検出回路

フロントページの続き (72)発明者 赤津 伸行 東京都東大和市新堀２−1453−43 (72)発明者 坂元 和也 東京都羽村市川崎１丁目１番５号、ＭＡＣ 羽村コートＩＩ−405 (72)発明者 坂本 宏 埼玉県川越市山田896−８ (72)発明者 山本 明男 東京都国立市西１−13−29 ＫＭハイツ 101

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部と、 非磁性の導電体からなるものであり、重力方向を指向し
   て前記本体部に対して相対的に変位する可動部と、 前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁さ
   れ、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応じ
   て生じる渦電流損に対応した検出出力を生じるコイル部
   と、 前記本体部に設けられた磁石とを具え、前記可動部の変
   位に応じて前記磁石によって該可動部に生じる渦電流に
   よる電磁力により該可動部の動きが抑制されることを特
   徴とする傾斜又は振動又は加速度の検出装置。
2. 【請求項２】 前記磁石は、前記可動部の可動範囲にわ
   たって複数個設けられている請求項１に記載の傾斜又は
   振動又は加速度の検出装置。
3. 【請求項３】 本体部と、 磁石及び所定の磁気応答部材を組み合わせてなるもので
   あり、重力方向を指向して前記本体部に対して相対的に
   変位する可動部と、 前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁さ
   れ、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応じ
   た誘導出力を生じるコイル部と、 前記本体部に設けられた非磁性の導電体とを具え、前記
   可動部の変位に応じて前記磁石によって前記導電体に生
   じる渦電流による電磁力により該可動部の動きが抑制さ
   れることを特徴とする傾斜又は振動又は加速度の検出装
   置。
4. 【請求項４】 前記可動部は、振り子状に揺動するもの
   である請求項１乃至３のいずれかに記載の傾斜又は振動
   又は加速度の検出装置。
5. 【請求項５】 前記可動部は、転がり運動をするもので
   ある請求項１乃至３のいずれかに記載の傾斜又は振動又
   は加速度の検出装置。
6. 【請求項６】 本体部と、 磁性体または導電体からなり、重力方向を指向して前記
   本体部に対して振り子状に相対的に変位する可動部と、 前記本体部に設けられ、かつ交流信号によって励磁さ
   れ、前記可動部の前記本体部に対する相対的変位に応じ
   た誘導出力を生じるコイル部とを具え、前記コイル部の
   出力に基づき前記可動部の前記本体部に対する相対的変
   位の大きさを検出することにより、傾斜又は振動又は加
   速度を検出することを特徴とする傾斜又は振動又は加速
   度の検出装置。
7. 【請求項７】 前記コイル部は、１相の交流信号によっ
   て励磁され、前記可動部の相対的位置に応じて、サイン
   相の振幅関数特性を示す出力交流信号と、コサイン相の
   振幅関数特性を示す出力交流信号との２相の出力交流信
   号を出力するものである請求項１乃至６のいずれかに記
   載の傾斜又は振動又は加速度の検出装置。
8. 【請求項８】 前記サイン相の振幅関数特性を示す出力
   交流信号とコサイン相の振幅関数特性を示す出力交流信
   号とに基づき、該サイン相の振幅関数及びコサイン相の
   振幅関数の位相値を検出し、前記可動部の相対的位置に
   応じた位相値検出データを得る位相検出回路を更に具え
   た請求項７に記載の傾斜又は振動又は加速度の検出装
   置。