JPH11304474A - Elevation angle monitor device - Google Patents

Elevation angle monitor device

Info

Publication number
JPH11304474A
JPH11304474A JP11703298A JP11703298A JPH11304474A JP H11304474 A JPH11304474 A JP H11304474A JP 11703298 A JP11703298 A JP 11703298A JP 11703298 A JP11703298 A JP 11703298A JP H11304474 A JPH11304474 A JP H11304474A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light receiving
time
circuit
monitoring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11703298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Kato
雅一 加藤
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.)
Nippon Signal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Signal Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Signal Co Ltd filed Critical Nippon Signal Co Ltd
Priority to JP11703298A priority Critical patent/JPH11304474A/en
Publication of JPH11304474A publication Critical patent/JPH11304474A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inclination monitor device which can easily monitor the inclination of an object without contact. SOLUTION: A light source 3 and a light reflector 4 are placed at a subject 1 and a photocell 5 is placed on a fixed part 2 facing the subject 1. The light reflector 4 is driven vertically and horizontally by a control circuit 6 and a drive circuit 7 so that light reflected from the light reflector 4 is scanned over the photocell mounting surface of the fixed part 2. The time from the start of the scan to the reception of the reflected light by the photocell 5 is measured by a time measuring circuit 8, and a determining circuit 9 determines whether or not the attitude of the subject 1 has changed according to the result of the measurement.

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、固定姿勢が要求さ
れる装置や物体の傾斜を監視する傾斜監視装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device requiring a fixed attitude and a tilt monitoring device for monitoring the tilt of an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、空港での航空機着陸時の安全対
策の1つとして、着陛する航空機のパイロットに滑走路
への正しい進入角度を光信号で指示する視覚援助システ
ムの1つとしてPAPI(Precision Approach Path Ind
icator) がある。前記PAPIについて簡単に説明す
る。
2. Description of the Related Art For example, as one of safety measures at the time of aircraft landing at an airport, PAPI (PAPI) is one of visual assistance systems for instructing a pilot of an aircraft to land on the runway by using a light signal to indicate a correct approach angle to the runway. Precision Approach Path Ind
icator). The PAPI will be briefly described.

【0003】滑走路に表示された航空機の接地帯の左側
方に4つの灯器を横列配置し、それぞれ徽小の角度差を
持つ異なった仰角で光信号を照射する。各灯器は、上層
が白色光,下層が赤色光で両者の墳界にピンクゾーン
(はとんど目には見えない)と呼ばれる転移層を有する
光信号を照射する。各灯器からの光信号は、航空機のグ
ライド・スロープ(進人角度)によって航空機からの見
え方が異なる。オングライド・スロープ(適正な進人角
度)では、外側2つが白色,他の2つが赤色に見え、オ
ングライド・スロープより高い程白色に見える灯器が増
え、オングライド・スロープより低い程逆に赤色に見え
る灯器が増える。
[0003] Four lamps are arranged in a row on the left side of the aircraft's landing zone displayed on the runway, and light signals are emitted at different elevation angles each having a small angle difference. Each lamp irradiates a light signal having a transition layer called a pink zone (invisible to the naked eye) to both graves, with the upper layer being white light and the lower layer being red light. The light signal from each lamp has a different appearance from the aircraft depending on the glide slope (advance angle) of the aircraft. On the on-glide slope (appropriate advance angle), the outer two appear white, and the other two appear red. Lights that look red increase.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、PAPI
は灯器からの光信号の見え方により航空機に適正な進入
角度を指示するものであるから、灯器が正確な姿勢で設
置されているか否かを監視することは極めて重要であ
る。従って、例えばPAPIの灯器等のような、取付け
た時等の姿勢の正確さが要求される装置や物体の姿勢を
監視するための簡易な装置が要望されている。
As described above, the PAPI
Since the device indicates the appropriate approach angle to the aircraft based on the appearance of the light signal from the lamp, it is extremely important to monitor whether the lamp is installed in a correct posture. Accordingly, there is a demand for a device such as a PAPI lamp which requires a precise posture when mounted or a simple device for monitoring the posture of an object.

【0005】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、光を利用して非接触で且つ簡単に対象物の傾きを監
視可能な傾斜監視装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a tilt monitoring device capable of easily monitoring the tilt of an object in a non-contact manner using light.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明に係る傾斜監視装置では、傾斜監視の対象物
と、該対象物と距離を隔てて対面配置した固定部とのど
ちらか一方に、光源及び該光源からの光を反射する上下
・左右に駆動可能な光反射手段を配置し、他方に前記光
反射手段からの光を受光可能な受光手段を配置すると共
に、前記光反射手段を上下・左右に駆動制御して前記反
射光を前記受光手段の取付け面上でスキャンさせる駆動
制御手段と、前記光反射手段のスキャン開始時点から前
記受光手段で前記反射光が受光されるまでの時間を計測
する時間計測手段と、前記対象物の正常状態に対応する
予め設定した基準時間と前記時間計測手段の計測値とを
比較し比較結果に基づいて前記対象物の傾斜の有無を判
定する判定回路とを備えて構成した。
Therefore, in the inclination monitoring apparatus according to the first aspect of the present invention, either the object to be monitored for inclination or the fixed portion arranged facing the object at a distance from the object. One side is provided with a light source and a vertically and horizontally drivable light reflecting means for reflecting light from the light source, and the other side is provided with a light receiving means capable of receiving light from the light reflecting means. Drive control means for driving the means up and down, left and right to scan the reflected light on the mounting surface of the light receiving means, and from the start of scanning of the light reflecting means until the reflected light is received by the light receiving means Time measuring means for measuring the time of the object, and comparing a measured value of the time measuring means with a preset reference time corresponding to a normal state of the object, and determining whether or not the object is tilted based on a comparison result. Judgment circuit Ete was constructed.

【0007】かかる構成では、光反射手段で光源から光
を反射し、この時に、光反射手段を駆動制御手段で上下
・左右に駆動制御することで、その反射光を、受光手段
の取付け面上でスキャンさせる。そして、スキャンの開
始から受光手段が反射光を受光するまでの時間を時間計
測手段で計測し、予め設定した基準時間と比較する。判
定回路は、両者が一致すれば対象物の姿勢は正常である
と判断し、両者が異なればその差に基づいて対象物の姿
勢のずれを知るようになる。
In such a configuration, light is reflected from the light source by the light reflecting means, and at this time, the light reflecting means is vertically and horizontally driven and controlled by the drive control means, so that the reflected light is reflected on the mounting surface of the light receiving means. To scan. Then, the time from the start of scanning until the light receiving means receives the reflected light is measured by the time measuring means, and is compared with a preset reference time. The determination circuit determines that the posture of the object is normal if the two coincide, and if the two are different, it knows the deviation of the posture of the object based on the difference.

【0008】前記受光手段は、請求項2に記載のよう
に、前記対象物の回転中心軸上から偏心した位置に配置
する構成とするとよい。かかる構成では、1つの受光手
段で対象物の3軸の傾斜を監視することが可能である。
また、前記受光手段は、請求項3に記載のように、位置
をずらして複数個設ける構成とするとよい。
Preferably, the light receiving means is arranged at a position eccentric from the rotation center axis of the object. With such a configuration, it is possible to monitor the inclination of the three axes of the object with one light receiving unit.
Further, it is preferable that a plurality of the light receiving means are provided at different positions.

【0009】かかる構成では、対象物の3軸の傾斜を確
実に監視することが可能である。請求項4に記載のよう
に、前記光反射手段は、半導体製造技術を用いて製造し
た半導体ガルバノミラーとするとよい。かかる構成で
は、光反射手段を小型化することが可能であり、延いて
は、傾斜監視装置の小型化を図ることができるようにな
る。
With such a configuration, it is possible to reliably monitor the inclination of the three axes of the object. Preferably, the light reflecting means is a semiconductor galvanomirror manufactured by using a semiconductor manufacturing technique. With this configuration, it is possible to reduce the size of the light reflecting means, and thus to reduce the size of the tilt monitoring device.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1及び図2に、本発明に係る傾斜
監視装置の一実施形態を示す。図1において、本実施形
態の傾斜監視装置は、傾斜を監視する対象物1に距離を
隔てて対面配置して四角形状で平板状の固定部2を設け
る。そして、対象物1側に、光源3と、光源3からの光
を固定部2側に向けて反射する光反射手段としての光反
射体4を配置し、固定部2の側に、対象物1側に向けて
受光手段としての受光器5を設ける。受光器5は、対象
物1が固定部2と直交する軸Aを中心に回動可能の場合
には、前記軸Aから偏心した位置に取付ける。本実施形
態では、受光器5は、図1に示すように、固定部2の横
幅方向(図1中上下方向)において軸Aからずらし、図
2に示すように、固定部2の高さ方向(図2中上下方
向)の略中央の位置に配置してある。尚、図1は対象物
1と固定部2を上面から見た場合を示し、図2は側面か
ら見た場合を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show an embodiment of a tilt monitoring device according to the present invention. In FIG. 1, the tilt monitoring device of the present embodiment is provided with a quadrangular and flat plate-shaped fixing portion 2 that is disposed facing a target 1 whose tilt is to be monitored at a distance. A light source 3 and a light reflector 4 as light reflecting means for reflecting the light from the light source 3 toward the fixed portion 2 are arranged on the object 1 side. A light receiver 5 as light receiving means is provided toward the side. The light receiver 5 is mounted at a position eccentric from the axis A when the object 1 is rotatable about an axis A orthogonal to the fixed part 2. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the light receiver 5 is shifted from the axis A in the width direction of the fixing portion 2 (vertical direction in FIG. 1), and as shown in FIG. It is arranged at a substantially central position (vertical direction in FIG. 2). FIG. 1 shows a case where the object 1 and the fixing portion 2 are viewed from above, and FIG. 2 shows a case where it is viewed from the side.

【0011】そして、前記光反射体4は、互いに直交す
る2軸回りにそれぞれ回動可能な構成であり、制御回路
6からの制御信号により駆動回路7を介して駆動制御さ
れて上下・左右方向に回動し、その反射光を固定部2の
受光器5の取付け面上でスキャンさせる。一方、受光器
5は、光反射体4からの反射光を受光すると、その受光
出力を時間計測手段としての時間計測回路8に出力す
る。磁界計測回路8は、制御回路6からの信号入力によ
り計時を開始し、受光器5からの受光出力の入力により
計時を停止し、計時の開始から終了までの時間に対応す
る出力信号を判定手段としての判定回路9に出力する。
判定回路9は、予め設定した基準時間と時間計測回路8
からの計測時間とを比較し、比較結果に基づいて灯器1
の傾斜の有無を判定する。ここで、制御回路6及び駆動
回路7で駆動制御手段を構成する。
The light reflector 4 is rotatable about two axes orthogonal to each other. The light reflector 4 is driven and controlled by a control signal from a control circuit 6 via a drive circuit 7 to move the light reflector 4 in the vertical and horizontal directions. Then, the reflected light is scanned on the mounting surface of the fixed unit 2 on which the light receiver 5 is mounted. On the other hand, when the light receiver 5 receives the reflected light from the light reflector 4, it outputs the received light output to a time measuring circuit 8 as time measuring means. The magnetic field measurement circuit 8 starts time measurement by a signal input from the control circuit 6, stops time measurement by input of a light receiving output from the light receiver 5, and determines an output signal corresponding to a time from the start to the end of the time measurement. And outputs the result to the judgment circuit 9.
The determination circuit 9 includes a preset reference time and a time measurement circuit 8.
And the measured time from the lighting device 1 based on the comparison result.
Is determined. Here, the control circuit 6 and the drive circuit 7 constitute a drive control unit.

【0012】次に、本実施形態で使用する光反射体4の
具体的構成について説明する。本実施形態では、光反射
体4に半導体製造技術を用いて製造する半導体ガルバノ
ミラーを用いている。この半導体ガルバノミラーは、本
出願人により特開平7−175005号公報及び特開平
7−218857号公報等により先に提案されたもので
あり、上記各公報に詳細に説明されているので、ここで
は簡単に説明する。
Next, a specific configuration of the light reflector 4 used in the present embodiment will be described. In the present embodiment, a semiconductor galvanomirror manufactured using a semiconductor manufacturing technique is used for the light reflector 4. This semiconductor galvanomirror has been proposed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-175005 and 7-218857, etc., and is described in detail in each of the above publications. A brief description will be given.

【0013】図3に、光反射体4として好適な半導体ガ
ルバノミラーの一例の分解斜視図を示す。図3におい
て、半導体ガルバノミラー200は、シリコン基板20
1に外側可動板204Aがトーションバー205Aによ
って基板上下方向に揺動可能に軸支され、この外側可動
板204Aの内側に、内側可動板204Bが前記トーシ
ョンバー205Aと軸方向が直交するトーションバー2
05Bによって基板上下方向に揺動可能に軸支されてい
る。外側可動板204Aは、枠状に形成され、その上面
にシリコン基板201上面に形成した一対の外側電極端
子209A,209Aにトーションバー205Aの一方
の部分を介して電気的に接続する平面コイル206A
(図では模式的に1本線で示す)が絶縁層で被覆されて
設けられている。また、内側可動板204Bは、平板状
に形成され、その上面にはシリコン基板201に形成さ
れた一対の内側電極端子209B,209Bにトーショ
ンバー205Bの一方から外側可動板204A部分を通
り、トーションバー205Aの他方側を介して電気的に
接続する平面コイル206B(図では模式的に1本線で
示す)が絶縁層で被覆されて設けられている。平面コイ
ル206Bで囲まれた内側可動板204Bの中央部に
は、全反射ミラー208が形成されている。
FIG. 3 is an exploded perspective view of an example of a semiconductor galvanomirror suitable as the light reflector 4. In FIG. 3, the semiconductor galvanomirror 200 includes a silicon substrate 20
1, an outer movable plate 204A is pivotally supported by a torsion bar 205A so as to be swingable in the vertical direction of the substrate. Inside the outer movable plate 204A, an inner movable plate 204B has a torsion bar 2 having an axial direction orthogonal to the torsion bar 205A.
05B pivotally supports the substrate in the vertical direction. The outer movable plate 204A is formed in a frame shape and has a planar coil 206A electrically connected to a pair of outer electrode terminals 209A, 209A formed on the upper surface of the silicon substrate 201 via one portion of the torsion bar 205A on the upper surface thereof.
(Shown schematically by a single line in the figure) is provided covered with an insulating layer. The inner movable plate 204B is formed in a flat plate shape. On the upper surface thereof, a pair of inner electrode terminals 209B and 209B formed on the silicon substrate 201 is passed from one of the torsion bars 205B to the outer movable plate 204A, and the torsion bar is formed. A planar coil 206B (schematically indicated by a single line in the figure) electrically connected to the other side via the other side of the coil 205A is provided so as to be covered with an insulating layer. A total reflection mirror 208 is formed at the center of the inner movable plate 204B surrounded by the planar coil 206B.

【0014】シリコン基板201の上下面には、それぞ
れ例えばホウケイ酸ガラス等からなる上側及び下側ガラ
ス基板202,203が陽極接合されている。上側ガラ
ス基板202は、平板部の中央に角状の開口部202A
を有し、可動板上方部分が開放された形状である。下側
ガラス基板203は、平板部の中央に角状の溝部203
Aを有する。これにより、上側及び下側ガラス基板20
2,203とシリコン基板201とで3層構造とし、両
可動板204A,204Bの揺動空間を確保するように
している。
Upper and lower glass substrates 202 and 203 made of, for example, borosilicate glass are anodically bonded to the upper and lower surfaces of the silicon substrate 201, respectively. The upper glass substrate 202 has a square opening 202A at the center of the flat plate portion.
And the upper portion of the movable plate is open. The lower glass substrate 203 has a square groove 203 in the center of the flat plate.
A. Thereby, the upper and lower glass substrates 20
2, 203 and the silicon substrate 201 have a three-layer structure to secure a swinging space for both movable plates 204A, 204B.

【0015】上側及び下側ガラス基板202,203に
は、2個づつ対となったそれぞれ8個づつ永久磁石21
0A〜213Aと210B〜213Bが図示のように配
置されている。上側ガラス基板202の互いに向き合う
永久磁石210A,211Aは、下側ガラス基板203
の永久磁石210B,211Bとで外側可動板駆動用の
磁界を発生させる。また、上側ガラス基板202の互い
に向き合う永久磁石212Aと213Aは、下側ガラス
基板203の永久磁石212B,213Bとで内側可動
板駆動用の磁界を発生させる。
The upper and lower glass substrates 202 and 203 each have eight permanent magnets 21 in pairs.
0A to 213A and 210B to 213B are arranged as shown. The permanent magnets 210A and 211A of the upper glass substrate 202 facing each other are
Generates a magnetic field for driving the outer movable plate with the permanent magnets 210B and 211B. The permanent magnets 212A and 213A of the upper glass substrate 202 facing each other generate a magnetic field for driving the inner movable plate with the permanent magnets 212B and 213B of the lower glass substrate 203.

【0016】次に、半導体ガルバノミラー200の動作
原理について簡単に説明する。例えば、電極端子209
A,209Aの一方を+極、他方を−極として平面コイ
ル206Aに電流を流す。外側可動板204Aの両側で
は、永久磁石210Aと210B、永久磁石211Aと
211Bによって、外側可動板204Aの平面に沿って
平面コイル206Aを横切るような方向に磁界が形成さ
れる。この磁界中の平面コイル206Aに電流が流れる
と、平面コイル206Aの電流密度と磁束密度に応じて
外側可動板204Aの両端に、電流・磁束密度・力のフ
レミングの左手の法則に従った方向に力が作用し、外側
可動板204Aが回動する。外側可動板204Aが回動
するとトーションバー205Aが捩じられ、これによつ
て発生するトーションバー205Aのばね反力と外側可
動板204Aに作用する電磁力とが釣り合う位置まで外
側可動板204Aは回動する。
Next, the operating principle of the semiconductor galvanometer mirror 200 will be briefly described. For example, the electrode terminal 209
A and 209A have one of them as a positive pole and the other as a negative pole, and a current flows through the plane coil 206A. On both sides of the outer movable plate 204A, a magnetic field is formed by the permanent magnets 210A and 210B and the permanent magnets 211A and 211B in a direction crossing the plane coil 206A along the plane of the outer movable plate 204A. When a current flows through the planar coil 206A in the magnetic field, the current is applied to both ends of the outer movable plate 204A in accordance with the current density and the magnetic flux density of the planar coil 206A in a direction according to the left-hand rule of Fleming of current, magnetic flux density, and force. The force acts, and the outer movable plate 204A rotates. When the outer movable plate 204A rotates, the torsion bar 205A is twisted, and the outer movable plate 204A is turned to a position where the spring reaction force of the torsion bar 205A generated thereby and the electromagnetic force acting on the outer movable plate 204A are balanced. Move.

【0017】この時の、外側可動板204Aの変位角は
平面コイル206Aに流れる電流に比例する。従って、
平面コイル206Aに流す電流を制御することにより、
外側可動板204A、即ち全反射ミラー208の変位角
を制御することができる。そして、予め平面コイルに流
す電流量と可動板の変位角との関係を求めておけば、電
流量を制御することで全反射ミラー208を所望の変位
角位置にセットすることができる。
At this time, the displacement angle of the outer movable plate 204A is proportional to the current flowing through the plane coil 206A. Therefore,
By controlling the current flowing through the planar coil 206A,
The displacement angle of the outer movable plate 204A, that is, the total reflection mirror 208 can be controlled. If the relationship between the amount of current flowing through the planar coil and the displacement angle of the movable plate is determined in advance, the total reflection mirror 208 can be set at a desired displacement angle position by controlling the amount of current.

【0018】内側可動板204Bは、外側可動板204
Aと同様の動作原理によってトーションバー205Bを
軸として回動し、平面コイル206Bに流す電流量の制
御によってその変位角を制御できる。このように外側及
び内側可動板204A,204Bをそれぞれ回動制御す
ることで、全反射ミラー208、即ち光反射体4の反射
光の向きを可変制御できる。そして、両可動板204
A,204Bを同時に適宜制御することで、その反射光
の向きを上下・左右に制御でき、対面する固定部2の受
光器取付け面上で反射光をスキャンすることが可能とな
る。
The inner movable plate 204B is
By rotating around the torsion bar 205B as an axis according to the same operating principle as that of A, the displacement angle can be controlled by controlling the amount of current flowing through the planar coil 206B. By controlling the rotation of the outer and inner movable plates 204A and 204B in this manner, the direction of the reflected light from the total reflection mirror 208, that is, the light reflector 4, can be variably controlled. And both movable plates 204
By appropriately controlling A and 204B at the same time, the direction of the reflected light can be controlled vertically and horizontally, and the reflected light can be scanned on the facing receiver mounting surface of the fixed portion 2.

【0019】尚、下側ガラス基板203に、平面コイル
206A,206Bとの相互インダクタンスに基づいて
外側可動板204A,204Bの変位を検出するための
検出コイル(図示せず)を、各トーションバー205
A,205Bに対してそれぞれ対称に設けるとよい。こ
の場合、ミラー208の変位角を制御する際に、平面コ
イル206Aに、駆動電流に重畳して駆動電流周波数に
比べて高周波数の変位角検出用電流を流す。すると、こ
の検出用電流に基づいて、平面コイル206Aと下側ガ
ラス基板203に設けた検出コイルとの間の相互インダ
クタンスによる誘導電圧がそれぞれの検出コイルに発生
する。検出コイルに発生する各誘導電圧は、外側可動板
204Aが水平位置にある時には、各検出コイルと対応
する平面コイル206Aとの距離が等しくその差は零で
ある。外側可動板204Aが電磁力によってトーション
バー205A回りに回動すると、一方の検出コイルでは
接近して相互インダクタンスの増加により誘導電圧は増
大し、他方の検出コイルでは離間して相互インダクタン
スの減少により誘導電圧は低下する。従って、両検出コ
イルに発生する誘導電圧は、可動板の変位角に応じて変
化し、この誘導電圧を検出することで、可動板、即ち、
全反射ミラー208の変位角を検出できる。そして、例
えば、ブリッジ回路等を用いて両検出コイルに発生する
誘導電圧差を差動増幅器を介して外側可動板204Aの
駆動系にフィードバックし、駆動電流を制御するように
すれば、全反射ミラー208の変位角をより精度良く制
御することが可能となる。
A detection coil (not shown) for detecting the displacement of the outer movable plates 204A and 204B based on the mutual inductance with the planar coils 206A and 206B is provided on the lower glass substrate 203, and each torsion bar 205
A and 205B are preferably provided symmetrically. In this case, when controlling the displacement angle of the mirror 208, a displacement angle detection current having a frequency higher than the drive current frequency is supplied to the plane coil 206A so as to be superimposed on the drive current. Then, based on this detection current, an induced voltage is generated in each detection coil by mutual inductance between the planar coil 206A and the detection coil provided on the lower glass substrate 203. When the outer movable plate 204A is in the horizontal position, the distance between the induced coils generated in the detection coils is equal to the distance between each detection coil and the corresponding planar coil 206A, and the difference is zero. When the outer movable plate 204A rotates around the torsion bar 205A due to the electromagnetic force, the one detecting coil approaches and the induced voltage increases due to an increase in the mutual inductance, and the other detecting coil separates to induce an induced voltage due to a decrease in the mutual inductance. The voltage drops. Therefore, the induced voltage generated in both the detection coils changes according to the displacement angle of the movable plate, and by detecting this induced voltage, the movable plate, that is,
The displacement angle of the total reflection mirror 208 can be detected. Then, for example, a bridge circuit or the like is used to feed back an induced voltage difference generated between the two detection coils to a drive system of the outer movable plate 204A via a differential amplifier to control the drive current. It is possible to control the displacement angle of 208 more precisely.

【0020】次に本実施形態の傾斜監視装置の動作を説
明する。初期状態では、光源3からの光の光反射体4に
よる反射光が、固定部2の受光器取付け面上の図4に示
す初期位置に照射されるよう、光反射体4の位置がセッ
トされる。この状態から、制御回路6からの制御信号に
より駆動回路7を介して光反射体4を駆動し、その反射
光を図4の矢印で示すように固定部2の横方向にスキャ
ンさせ、その位置を固定部2の下方向に順次ずらしなが
ら固定部2の受光器取付け面全体を反射光によりスキャ
ンする。また、制御回路6による光反射体4の制御開始
に同期して、時間計測回路8に対して制御回路6から計
時開始の出力信号を発生し、時間計測回路8による時間
の計測が開始される。
Next, the operation of the inclination monitoring device of the present embodiment will be described. In the initial state, the position of the light reflector 4 is set such that the reflected light of the light from the light source 3 by the light reflector 4 is irradiated on the initial position shown in FIG. You. From this state, the light reflector 4 is driven via the drive circuit 7 by a control signal from the control circuit 6, and the reflected light is scanned in the horizontal direction of the fixed part 2 as shown by the arrow in FIG. Are sequentially shifted in the downward direction of the fixed part 2, and the entire light receiver mounting surface of the fixed part 2 is scanned by the reflected light. Further, in synchronization with the start of the control of the light reflector 4 by the control circuit 6, the control circuit 6 generates an output signal for starting the time measurement to the time measurement circuit 8, and the time measurement by the time measurement circuit 8 is started. .

【0021】固定部2上をスキャンする反射光が受光器
5を通過する時、受光器5が反射光を受光し、その受光
出力が時間計測回路8に入力する。時間計測回路8は、
受光器5からの受光出力の入力を検出すると計時を停止
し、計時の開始から停止するまでの時間のカウント値を
判定回路9に入力する。判定回路9には、対象物1が正
常位置にある時の初期位置から受光器5が受光するまで
の時間が基準値として予め記憶されており、判定回路9
は、時間計測回路8からの計測時間値を前記基準値と比
較し、その比較結果に基づいて対象物1の姿勢が正常か
否かを判定する。
When the reflected light that scans on the fixed part 2 passes through the light receiver 5, the light receiver 5 receives the reflected light, and the received light output is input to the time measuring circuit 8. The time measurement circuit 8
When the input of the light receiving output from the light receiving device 5 is detected, the timing is stopped, and the count value of the time from the start of the timing to the stop is input to the determination circuit 9. The time from the initial position when the object 1 is in the normal position to when the light receiver 5 receives light is stored in the determination circuit 9 as a reference value in advance.
Compares the measured time value from the time measuring circuit 8 with the reference value, and determines whether the posture of the object 1 is normal based on the comparison result.

【0022】例えば、対象物1が正常位置から図1のX
軸回りに動いた場合(即ち、固定部2に対して回転した
場合)、図4の反射光のスキャン初期位置が図4で上又
は下方向に移動し、スキャン方向が斜めに傾く。このた
め、初期位置が上方向に移動するように対象物1の姿勢
が変化した時は、受光出力の発生が早まり、下方向に移
動するように対象物1の姿勢が変化した時は、受光出力
の発生が遅れる。
For example, when the object 1 is moved from the normal position to X in FIG.
When it moves around the axis (that is, when it rotates with respect to the fixed unit 2), the initial scanning position of the reflected light in FIG. 4 moves upward or downward in FIG. 4, and the scanning direction tilts obliquely. Therefore, when the posture of the object 1 changes so that the initial position moves upward, the generation of the light receiving output is accelerated, and when the posture of the object 1 changes so as to move downward, the light receiving Output generation is delayed.

【0023】対象物1が正常位置から図1のY軸回りに
動いた場合(即ち、固定部2に対して上下方向に回転し
た場合)、図4の反射光のスキャンラインが上又は下方
向にずれる。このため、スキャンラインが上方向にずれ
るように対象物1の姿勢が変化した時は、受光出力の発
生が遅れ、下方向にずれるように対象物1の姿勢が変化
した時は、受光出力の発生が早まる。
When the object 1 moves from the normal position around the Y axis in FIG. 1 (ie, when the object 1 rotates vertically with respect to the fixed part 2), the scan line of the reflected light in FIG. Deviate. Therefore, when the attitude of the object 1 changes so that the scan line shifts upward, the generation of the light reception output is delayed, and when the attitude of the object 1 changes so that the scan line shifts downward, the light reception output changes. Early onset.

【0024】対象物1が正常位置から図1のX軸及びY
軸に対して直交する図2のZ軸回りに動いた場合(即
ち、固定部2に対して左右方向に回転した場合)、図4
の反射光のスキャン初期位置が図4で左又は右方向にず
れる。このため、初期位置が左方向にずれるように対象
物1の姿勢が変化した時は、受光出力の発生が遅れ、右
方向にずれるように対象物1の姿勢が変化した時は、受
光出力の発生が早まる。
The object 1 is moved from the normal position to the X-axis and Y-axis in FIG.
FIG. 4 shows a case in which it has moved about the Z axis in FIG.
4 is shifted leftward or rightward in FIG. Therefore, when the attitude of the object 1 changes so that the initial position shifts to the left, the generation of the light receiving output is delayed, and when the attitude of the object 1 changes so that the initial position shifts to the right, the light receiving output changes. Early onset.

【0025】このように、対象物1の姿勢が正常位置か
らいずれかの方向に変化すると、時間計測回路8の計測
値が変化するので、判定回路9による基準値との比較に
よって対象物1の姿勢の変化がわかる。従って、かかる
構成によれば、非接触で対象物1の姿勢変化を監視する
ことができる。尚、受光器5の位置は、対象物1が図1
のX軸回りに姿勢変化する場合に、本実施形態のよう
に、その回動中心軸からずれた位置であれば、対象物の
3軸方向の傾きを監視でき、仮に中心軸上に配置した場
合でも、図1及び図2のY軸及びZ軸の両方向の傾斜に
関しては監視することができる。ただし、受光器が1個
の場合は、対象物1に3軸の各方向の傾斜が同時に発生
した時に、受光時間の基準値と一致してしまう角度が存
在する。受光器を2個設ければこれを防止できる。。
As described above, when the posture of the object 1 changes in any direction from the normal position, the value measured by the time measuring circuit 8 changes. You can see the change in posture. Therefore, according to such a configuration, the posture change of the target object 1 can be monitored in a non-contact manner. Note that the position of the light receiver 5 is such that the object 1 is in FIG.
When the posture changes around the X axis, if the position is deviated from the rotation center axis as in the present embodiment, the inclination of the object in three axis directions can be monitored, and the object is temporarily arranged on the center axis. Even in this case, it is possible to monitor the inclination in both directions of the Y axis and the Z axis in FIGS. However, when the number of light receivers is one, there is an angle that coincides with the reference value of the light receiving time when the object 1 is simultaneously tilted in each of the three axes. This can be prevented by providing two light receivers. .

【0026】図5に、2個の受光器5A,5Bを配置し
た例を示す。この場合には、2つの受光器5A,5Bの
受光出力を時間計数回路8に入力し、少なくとも一方の
計測値が変化すれば姿勢変化有りとする。かかる構成で
は、受光器5A,5Bの少なくともどちらか一方は、対
象物1が図1のX軸回りに姿勢変化する場合の回動中心
軸からずれた位置となるので、X軸回りに対象物1の姿
勢が変化した時に、この姿勢変化を確実に監視すること
が可能となる。また、X,Y,Zの3軸の各方向の傾斜
が同時に発生した場合も、これらの傾斜を確実に監視で
きる。
FIG. 5 shows an example in which two light receivers 5A and 5B are arranged. In this case, the light receiving outputs of the two light receivers 5A and 5B are input to the time counting circuit 8, and if at least one of the measured values changes, it is determined that the posture has changed. In such a configuration, at least one of the light receivers 5A and 5B is located at a position deviated from the rotation center axis when the object 1 changes attitude around the X axis in FIG. When the posture changes, the posture change can be reliably monitored. Further, even when the inclinations in the three axes of X, Y, and Z simultaneously occur, these inclinations can be reliably monitored.

【0027】尚、上記実施形態とは逆に、光源と光反射
体を固定部側に設け、受光器を対象物側に設けるように
してもよい。また、対象物と固定部のどちらか一方に、
光源、光反射体及び受光器を設け、固定部側にコーナー
キューブを配置して対象物の傾斜を監視することも可能
である。また、投光側の光に変調をかけて投光し、受光
側でフィルタリングする構成とすることにより、外乱光
(光のノイズ)を除去する機能を付加でき、信頼性を向
上できる。また、反射光のスキャン開始点と終了点に、
受光器をそれぞれ配置し、スキャンの開始から終了まで
の時間を測定し、スキャン範囲とスキャン速度が基準通
りであることを確認するようにすれば、光源と光反射体
が正常か否かを確認することができる。
It should be noted that, contrary to the above embodiment, the light source and the light reflector may be provided on the fixed part side, and the light receiver may be provided on the object side. Also, one of the object and the fixed part,
It is also possible to provide a light source, a light reflector and a light receiver, and arrange a corner cube on the fixed part side to monitor the inclination of the object. Further, by modulating the light on the light projecting side and projecting the light on the light receiving side and filtering the light on the light receiving side, a function of removing disturbance light (light noise) can be added, and the reliability can be improved. In addition, the scan start and end points of the reflected light
By arranging the receivers and measuring the time from the start to the end of the scan, and confirming that the scan range and scan speed are as specified, it is possible to check whether the light source and light reflector are normal can do.

【0028】本発明を適用して傾きを監視する対象物と
しては、PAPIの灯器に限らず、姿勢を固定する必要
のある装置類や建築物等、どのようなものでもよい。
The object whose inclination is to be monitored by applying the present invention is not limited to a PAPI lamp, but may be any device such as a device or a building that requires a fixed posture.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、非接触で且つ簡単に対象物の傾斜を監視するこ
とができる。請求項2の発明によれば、請求項1の効果
に加えて、1個の受光手段を用いるだけで、対象物の3
軸方向の傾斜を監視することが可能である。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the inclination of the object can be easily monitored without contact. According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the use of only one light receiving means makes it possible to reduce the number of objects by three.
It is possible to monitor the axial tilt.

【0030】また、請求項3の発明によれば、受光手段
が1個の場合に比べて、対象物の3軸方向の傾斜監視を
確実にできる。請求項4の発明によれば、光反射手段を
小型化でき、延いては傾斜監視装置の小型化を図ること
ができる。
According to the third aspect of the present invention, it is possible to more reliably monitor the inclination of the object in three axial directions as compared with the case where the number of the light receiving means is one. According to the fourth aspect of the present invention, the size of the light reflecting means can be reduced, and the size of the inclination monitoring device can be reduced.

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

【図1】本発明に係る傾斜監視装置の一実施形態を示す
ブロック構成図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a tilt monitoring device according to the present invention.

【図2】図1の固定部と対象物の側面図FIG. 2 is a side view of a fixing part and an object in FIG. 1;

【図3】半導体ガルバノミラーの説明図FIG. 3 is an explanatory view of a semiconductor galvanomirror.

【図4】反射光のスキャン動作の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a scanning operation of reflected light.

【図5】受光器取付けの別の実施形態を示す図FIG. 5 is a view showing another embodiment of mounting the light receiver.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 対象物 2 固定部 3 光源 4 光反射体(半導体ガルバノミラー) 5、5A、5B 受光器 6 制御回路 7 駆動回路 8 時間計測回路 9 判定回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Object 2 Fixed part 3 Light source 4 Light reflector (semiconductor galvanometer mirror) 5, 5A, 5B Light receiver 6 Control circuit 7 Drive circuit 8 Time measurement circuit 9 Judgment circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】傾斜監視の対象物と、該対象物と距離を隔
てて対面配置した固定部とのどちらか一方に、光源及び
該光源からの光を反射する上下・左右に駆動可能な光反
射手段を配置し、他方に前記光反射手段からの光を受光
可能な受光手段を配置すると共に、前記光反射手段を上
下・左右に駆動制御して前記反射光を前記受光手段の取
付け面上でスキャンさせる駆動制御手段と、前記光反射
手段のスキャン開始時点から前記受光手段で前記反射光
が受光されるまでの時間を計測する時間計測手段と、前
記対象物の正常状態に対応する予め設定した基準時間と
前記時間計測手段の計測値とを比較し比較結果に基づい
て前記対象物の傾斜の有無を判定する判定回路とを備え
て構成したことを特徴とする傾斜監視装置。
1. A light source and a light that can be driven up and down and left and right to reflect light from the light source to one of an object to be monitored for tilting and a fixed portion facing the object at a distance from the object. A reflecting means is arranged, and a light receiving means capable of receiving light from the light reflecting means is arranged on the other side, and the light reflecting means is controlled to be driven up and down and left and right so that the reflected light is on a mounting surface of the light receiving means. A drive control unit for performing scanning with the light reflecting unit, a time measuring unit for measuring a time from when the light reflecting unit starts scanning until the reflected light is received by the light receiving unit, and a preset value corresponding to a normal state of the object. And a determination circuit for comparing the measured reference time with a value measured by the time measuring means and determining whether or not the object is tilted based on the comparison result.
【請求項2】前記受光手段は、前記対象物の回転中心軸
上から偏心した位置に配置する構成とした請求項1に記
載の傾斜監視装置。
2. The tilt monitoring device according to claim 1, wherein said light receiving means is arranged at a position eccentric from a rotation center axis of said object.
【請求項3】前記受光手段は、位置をずらして複数個設
ける構成とした請求項1又は2に記載の傾斜監視装置。
3. The tilt monitoring device according to claim 1, wherein a plurality of said light receiving means are provided at different positions.
【請求項4】前記光反射手段は、半導体製造技術を用い
て製造した半導体ガルバノミラーである請求項1〜3の
いずれか1つに記載の傾斜監視装置。
4. The tilt monitoring device according to claim 1, wherein said light reflecting means is a semiconductor galvanomirror manufactured by using a semiconductor manufacturing technique.
JP11703298A 1998-04-27 1998-04-27 Elevation angle monitor device Pending JPH11304474A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11703298A JPH11304474A (en) 1998-04-27 1998-04-27 Elevation angle monitor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11703298A JPH11304474A (en) 1998-04-27 1998-04-27 Elevation angle monitor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11304474A true JPH11304474A (en) 1999-11-05

Family

ID=14701767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11703298A Pending JPH11304474A (en) 1998-04-27 1998-04-27 Elevation angle monitor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11304474A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7884990B2 (en) Actuator, optical scanner and image-forming device
JP2000126324A (en) Fire robot and fire fighting system
US6046834A (en) Optical barrier
WO2007035202A2 (en) Wobulator position sensing system and method
CN110989123B (en) Lens module and electronic equipment
JPH11304474A (en) Elevation angle monitor device
CN107025015A (en) Space input unit
JP2000019253A (en) Obstacle detection device
JP2000028715A (en) Composite-type radar sensor
JPH11281863A (en) Optical axis adjusting device
US6151106A (en) Laser irradiation system
JP3535725B2 (en) Light barrier device
JPH0882757A (en) Biaxial luminous flux driving device
JPH11310131A (en) Simple railroad worker detector
US6842556B2 (en) Two input, two output optical switch using two movable mirrors
JP2022033137A (en) Optical scanning device and range finding device
US6316779B1 (en) Rotation and translation measurement with phase sensitive detection
JPH11281411A (en) Landslide predicting and detecting device
JP2000020125A (en) Moving body detector and moving body operation controller
JP3473737B2 (en) Vehicle speed measurement device
JP2000057489A (en) Traffic signal lamp
SU1446463A1 (en) Apparatus for monitoring spatial position of an object
JP2001272206A (en) Object position measuring apparatus
JP2000108902A (en) Estimate device for stopped state
JP2003042761A (en) Laser marker