JPS5930066A - 加速度検出器 - Google Patents
加速度検出器Info
- Publication number
- JPS5930066A JPS5930066A JP14026582A JP14026582A JPS5930066A JP S5930066 A JPS5930066 A JP S5930066A JP 14026582 A JP14026582 A JP 14026582A JP 14026582 A JP14026582 A JP 14026582A JP S5930066 A JPS5930066 A JP S5930066A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration
- ball
- vehicle
- indicator
- acceleration detector
- 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
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/093—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by photoelectric pick-up
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加速度検出器に係わシ、特に車両に加わる遠心
力すなわち横方向加速度の計測に適した検出器に関する
。
力すなわち横方向加速度の計測に適した検出器に関する
。
従来よシ自動車、船舶、航空機などの行路をそれらの乗
物の内部において計測するために用いられている検出器
として、ジャイロセンサ、地磁気センナ、ガスレートセ
ンサなどが挙けられる、このうちジャイロセンサは高い
機械的精度を必要とし、地磁気センサは地磁気以外の磁
界による誤差があシ、またガスレートセンサも機械的精
度と気密性を必要とするなどそれぞれコストや精度に問
題がある。
物の内部において計測するために用いられている検出器
として、ジャイロセンサ、地磁気センナ、ガスレートセ
ンサなどが挙けられる、このうちジャイロセンサは高い
機械的精度を必要とし、地磁気センサは地磁気以外の磁
界による誤差があシ、またガスレートセンサも機械的精
度と気密性を必要とするなどそれぞれコストや精度に問
題がある。
自動車などの行路は進行方向の速度と旋回半径と時間が
計測されれば定められる。また進行万古の速度Ｕと旋回
時の横方向加速度−が分れば旋回半径几は几−Ｕ”／ａ
よ請求められる。従って前述のジャイロセンサ、地磁気
センサ、ガスレートセンサ々どに代って行路計測に加速
度検出器を用いることができる。従来加速度検出器とし
ても慣性力によりＭＤを直線的に移ｍあるいは回転させ
、その変位量を差動トランスやストレーンゲージなどで
言するものがある。これらは高感度、高精度のもの１１
ど高い機（成約精度や面倒な調整を必要とするという問
題がある。したがってこのような加速度検出器によって
広く一般に用いることができるような安価な行路ｉ１゛
測装置を構成することは困難であった。
計測されれば定められる。また進行万古の速度Ｕと旋回
時の横方向加速度−が分れば旋回半径几は几−Ｕ”／ａ
よ請求められる。従って前述のジャイロセンサ、地磁気
センサ、ガスレートセンサ々どに代って行路計測に加速
度検出器を用いることができる。従来加速度検出器とし
ても慣性力によりＭＤを直線的に移ｍあるいは回転させ
、その変位量を差動トランスやストレーンゲージなどで
言するものがある。これらは高感度、高精度のもの１１
ど高い機（成約精度や面倒な調整を必要とするという問
題がある。したがってこのような加速度検出器によって
広く一般に用いることができるような安価な行路ｉ１゛
測装置を構成することは困難であった。
本発明の目的は、このような問題を解決し構造がｉ’ｔ
？５単で、安価でしかも高感度、高精度の加速度検出器
を提供することにある。
？５単で、安価でしかも高感度、高精度の加速度検出器
を提供することにある。
本発明によれば、与えられた加速度応じて球、円柱など
の指示体が所定の曲面に沿って移動するようにし、０１
１記指示体の移動後の位置を検出することによって加速
度を検出する加速度検出量が得られる。
の指示体が所定の曲面に沿って移動するようにし、０１
１記指示体の移動後の位置を検出することによって加速
度を検出する加速度検出量が得られる。
本発明によれば例えば車両の行路計測案内装置のセンサ
としてもきわめて簡便に利用しうる加速まず、第１図に
おいて、本発明の一実施例の加速度検出器は、車両など
の被測定体に取シつけられて、その被測定体の加速度に
応じた慣性力、例えは遠心力によって、滑動又は転動す
る指示体である球２と、この球２を内包し下に凸の彎曲
を有する円管３と、この円管３に光を投射するための光
源４と、この光源４から投射された光を平行光線にする
ように導くための光フアイバー列１と、この光フアイバ
ー列ｌを介して入射した光を検出するための一次元イメ
ージセンサ５と、これらを固定して榎う筺体６とを備え
ている。
としてもきわめて簡便に利用しうる加速まず、第１図に
おいて、本発明の一実施例の加速度検出器は、車両など
の被測定体に取シつけられて、その被測定体の加速度に
応じた慣性力、例えは遠心力によって、滑動又は転動す
る指示体である球２と、この球２を内包し下に凸の彎曲
を有する円管３と、この円管３に光を投射するための光
源４と、この光源４から投射された光を平行光線にする
ように導くための光フアイバー列１と、この光フアイバ
ー列ｌを介して入射した光を検出するための一次元イメ
ージセンサ５と、これらを固定して榎う筺体６とを備え
ている。
球又は適切な質量を有しかつ光をしゃ断するものでなけ
ればならず、このためニッケルやアルミニウム等の金属
球が好ましい。円管３は、球２が半径ｒの円周上（第２
図参ハレ）を自由に滑動又は転勤（得るような内径と彎
曲を有し、かつ光を透過する材質からなシ、その内径の
断面はここでは円形であるが方形であってもよい。゛ま
た、この原管３内には、球２の過度め運動を抑制するた
めに必要な粘性を有する水や油等の液体が満たされてい
ることがよシ好ましい。
ればならず、このためニッケルやアルミニウム等の金属
球が好ましい。円管３は、球２が半径ｒの円周上（第２
図参ハレ）を自由に滑動又は転勤（得るような内径と彎
曲を有し、かつ光を透過する材質からなシ、その内径の
断面はここでは円形であるが方形であってもよい。゛ま
た、この原管３内には、球２の過度め運動を抑制するた
めに必要な粘性を有する水や油等の液体が満たされてい
ることがよシ好ましい。
光フアイバー列１は、多数の光ファイバーを少ガくとも
１列、球２の移動経路に間隙なく配列しｆｃものが好ま
しい。光源４は、例えば３１固の豆電球又は発光ダイオ
ードからなシ、ここから発せられた光は円管３を透過し
、光フアイバー列１に入射されるが、球２の直下の元フ
ァイバー１′には光が入射され得ないかもしくは他の光
ファイバーに比較して著しく少阻の光しか入射されない
。１次元イメージセンサ５としては、−次元電荷結合素
子のように多数の受光素子の配列からなる受光部を持つ
ものを用いると、ディジタル量による位置検出ができ、
本加速度検出器の計測精度奮十分向」ニすることができ
る。ただし受光部寸法が１０ミリメートル程度と小さい
イメージセンサを用いるときには、光ファイバの配列ピ
ッチをイメージセンサ側より指示体側で太きくなるよう
ピッチ変換することが全体の構成−り必要な場合もある
。以」二のように光学的に位置検出をすることによυ指
示体の運動に伺ら悪影響を与えることがなく、したがっ
て計測梢Ｒを損うことがない。
１列、球２の移動経路に間隙なく配列しｆｃものが好ま
しい。光源４は、例えば３１固の豆電球又は発光ダイオ
ードからなシ、ここから発せられた光は円管３を透過し
、光フアイバー列１に入射されるが、球２の直下の元フ
ァイバー１′には光が入射され得ないかもしくは他の光
ファイバーに比較して著しく少阻の光しか入射されない
。１次元イメージセンサ５としては、−次元電荷結合素
子のように多数の受光素子の配列からなる受光部を持つ
ものを用いると、ディジタル量による位置検出ができ、
本加速度検出器の計測精度奮十分向」ニすることができ
る。ただし受光部寸法が１０ミリメートル程度と小さい
イメージセンサを用いるときには、光ファイバの配列ピ
ッチをイメージセンサ側より指示体側で太きくなるよう
ピッチ変換することが全体の構成−り必要な場合もある
。以」二のように光学的に位置検出をすることによυ指
示体の運動に伺ら悪影響を与えることがなく、したがっ
て計測梢Ｒを損うことがない。
筺体６は光源４以外の外部から光の入射を遮断する材質
からな）、光源４へ電力を供給するだめの電源端子や一
次元イメージセンザ５へ印加するための電源端子、検出
出力を取シ出すための出力端子が図示されていないが適
宜設けられている。
からな）、光源４へ電力を供給するだめの電源端子や一
次元イメージセンザ５へ印加するための電源端子、検出
出力を取シ出すための出力端子が図示されていないが適
宜設けられている。
なお光源４として紫外線光源をさらに指示体の球２とし
て紫外線照射によシ可視光を出す螢光特性を持つものを
用い、受光素子５の前面に紫外線を吸収あるいは遮断す
る光学フィルタを設ける構成を採ることもできる。この
場合には前記＋７＃成とは逆で球２直下の光ファイバー
が「明」状態となる。
て紫外線照射によシ可視光を出す螢光特性を持つものを
用い、受光素子５の前面に紫外線を吸収あるいは遮断す
る光学フィルタを設ける構成を採ることもできる。この
場合には前記＋７＃成とは逆で球２直下の光ファイバー
が「明」状態となる。
第１図で示した加速度検出器によシ車両の遠心力を計測
するには、第２図のように車両の進行方向にと直角に球
２の移動方向１３．１３’が位置するように加速度検出
器を該車両に設置するとともにミ中心点Ｏと直交点Ｐと
を結ぶ綜７が重力の方向と一致するように設置する。
するには、第２図のように車両の進行方向にと直角に球
２の移動方向１３．１３’が位置するように加速度検出
器を該車両に設置するとともにミ中心点Ｏと直交点Ｐと
を結ぶ綜７が重力の方向と一致するように設置する。
ところで、車両は、傾斜した路面を運転した状態や急カ
ーブを高速度で運転した場合等には傾き、これがため加
速度検出器を常に水平に保つことが難かしいことがある
。従って、加速度検出器を常に水３１／に保つだめの装
置が、加速度検出器に付設される０本装置は、加速度検
出器の重心よシ若干上方において本検出器を支えるだけ
で事足シる。
ーブを高速度で運転した場合等には傾き、これがため加
速度検出器を常に水平に保つことが難かしいことがある
。従って、加速度検出器を常に水３１／に保つだめの装
置が、加速度検出器に付設される０本装置は、加速度検
出器の重心よシ若干上方において本検出器を支えるだけ
で事足シる。
さで、進行方向１２に東進している車両が、今左折した
とすると、線ｌ下にあっだ琢２は、右方に移動すると共
に上昇し、左折運動に↓りて発生した遠心力１０と１力
１１による引きもとそうとする力とがつり合う位置で止
まシ、重力１１をνｌ（ｎｔは球２の虻Ｌｖは重力加速
度）とし、遠心力１０をｍａ（ａは横方向加速度）とし
、球２の通路の曲率中心である中心点０とを結ぶ動径１
“と中心線ｌとのなす角をθとすれは、ηＡ１ｎθヨｍ
ａＣｏｓθとなる。遠心力がｏ −ｃ ６る時の球２の
静止位置から測った水平方向の移動距離Ｓは、１次元イ
メージセン？−５によりで、中心から琢２直下のパ暗″
状態にある光ファイバー１′までの距離として直ちに得
られる。横方向加速ｉｔよ３ ＝ ｙ ｔａｎθ＝ｔ／
’ （ｒ／耶ｚ−ｘであシ動径ｒの長さは一定既知であ
るから、マイクロコンピュータ等を用いた簡単な計算に
よシ、横方向加速度ａが求まる。なお通常の車両の横方
向加速度は０．５２程度以下であるが動径ｒを大きくす
ることにより一定加速度に対する移動距離Ｓを大きくす
ることができ、容易に感度を向上することができる。
とすると、線ｌ下にあっだ琢２は、右方に移動すると共
に上昇し、左折運動に↓りて発生した遠心力１０と１力
１１による引きもとそうとする力とがつり合う位置で止
まシ、重力１１をνｌ（ｎｔは球２の虻Ｌｖは重力加速
度）とし、遠心力１０をｍａ（ａは横方向加速度）とし
、球２の通路の曲率中心である中心点０とを結ぶ動径１
“と中心線ｌとのなす角をθとすれは、ηＡ１ｎθヨｍ
ａＣｏｓθとなる。遠心力がｏ −ｃ ６る時の球２の
静止位置から測った水平方向の移動距離Ｓは、１次元イ
メージセン？−５によりで、中心から琢２直下のパ暗″
状態にある光ファイバー１′までの距離として直ちに得
られる。横方向加速ｉｔよ３ ＝ ｙ ｔａｎθ＝ｔ／
’ （ｒ／耶ｚ−ｘであシ動径ｒの長さは一定既知であ
るから、マイクロコンピュータ等を用いた簡単な計算に
よシ、横方向加速度ａが求まる。なお通常の車両の横方
向加速度は０．５２程度以下であるが動径ｒを大きくす
ることにより一定加速度に対する移動距離Ｓを大きくす
ることができ、容易に感度を向上することができる。
以上のようにして得た車両の横方向加速度の情報と、車
両の進行方向１２の速度の情報と゛から、前述のように
車両の旋回中径が求まシ、これから、車両の進行して来
た行路を知ることができる。
両の進行方向１２の速度の情報と゛から、前述のように
車両の旋回中径が求まシ、これから、車両の進行して来
た行路を知ることができる。
以上の説明で指示体は球形のものについて説明したが、
円柱形の指示体を用いれば指示体の移動に方向性を持た
せることができる。この場合指示体を支持する曲面は円
筒形の内面を用いることになる。また指示体として球を
、曲面として凹球面を用いれば方向性がなく、二次元の
イメージセンサにより指示体の位置を計測すれば、任意
の方向の加速度を測定することができる。さらに指示体
が移動する軌跡を放物線とする誤加速度と指示体の水平
移動距離の関係はａｏｃ８ なる正比例関係と７５−
シ都合が良い。
円柱形の指示体を用いれば指示体の移動に方向性を持た
せることができる。この場合指示体を支持する曲面は円
筒形の内面を用いることになる。また指示体として球を
、曲面として凹球面を用いれば方向性がなく、二次元の
イメージセンサにより指示体の位置を計測すれば、任意
の方向の加速度を測定することができる。さらに指示体
が移動する軌跡を放物線とする誤加速度と指示体の水平
移動距離の関係はａｏｃ８ なる正比例関係と７５−
シ都合が良い。
以上のように本発明の加速検出器は簡単な構成で低い加
速度の計測にも適した高い感度を伺ることができる。さ
らに指示体−〇位置“検出に複数の受光水子を配列した
イメージセンサを用いれは：、精度の良いディジタル計
測ができる。また本発明の加速度検出器はそれ以外にも
ジャイロセンサのような軸受けを使用していないので機
械的精度の狂いが生じる心配もないなどの特長を有する
。
速度の計測にも適した高い感度を伺ることができる。さ
らに指示体−〇位置“検出に複数の受光水子を配列した
イメージセンサを用いれは：、精度の良いディジタル計
測ができる。また本発明の加速度検出器はそれ以外にも
ジャイロセンサのような軸受けを使用していないので機
械的精度の狂いが生じる心配もないなどの特長を有する
。
第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図はｔＡＴ、
１図の実施例の測に原理を説明するための斜視図である
。 同図において、 １・・・・・・光フアイバー列、１′目球形指示体（よ
って入射光がじゃ絶された光ファイバー、２・・・・・
・球形指示体、３・・・・・・円管、４・・・・・・光
（ｎ′Ａ、５・・・・・・−次元イメージセンサ−，６
・・・・・・筐体、１０・・・・・・横方向加速度によ
って発生した遠心力、１１・・・・・・球の重力、θ・
・・・・・中心点と球の中心とを結ぶ線と垂直線とのな
す角度、ｒ・・・・・・中心点と球の中心との距離、０
マ、・・・ｔ・中心点、１２・・・・・・車両進行方向
、１３゜１３′・・・・・・球の振れる方向をそれぞれ
示す。
１図の実施例の測に原理を説明するための斜視図である
。 同図において、 １・・・・・・光フアイバー列、１′目球形指示体（よ
って入射光がじゃ絶された光ファイバー、２・・・・・
・球形指示体、３・・・・・・円管、４・・・・・・光
（ｎ′Ａ、５・・・・・・−次元イメージセンサ−，６
・・・・・・筐体、１０・・・・・・横方向加速度によ
って発生した遠心力、１１・・・・・・球の重力、θ・
・・・・・中心点と球の中心とを結ぶ線と垂直線とのな
す角度、ｒ・・・・・・中心点と球の中心との距離、０
マ、・・・ｔ・中心点、１２・・・・・・車両進行方向
、１３゜１３′・・・・・・球の振れる方向をそれぞれ
示す。
Claims (5)
- （１）被測定体の加速度に応じて指示体が所定曲面上を
移動するようになした手段と、前記曲面に対する前記指
示体の相対的位置を検出する位置検出手段とを備え、前
記相対位置から加速度を検出することを特徴とする加速
度検出器。 - （２）前記指示体が球形であることを特徴とする特許請
求の範囲（１）項記載の加速度検出器。 - （３）前記指示体が円柱形であることを特徴とする特許
請求の範囲（１）項記載の加速度検出器。 - （４）前記位置検出手段が光フアイバ列を含み、かつ該
光フアイバ列の端部が前記所定曲面の少くとも一部を形
成することを特徴とする特許請求の範囲（１）項記載の
加速度検出器。 - （５）前記指示体が液体中を移動することを特徴とする
特許請求の範囲（１）項記載の加速度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14026582A JPS5930066A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 加速度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14026582A JPS5930066A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 加速度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5930066A true JPS5930066A (ja) | 1984-02-17 |
Family
ID=15264751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14026582A Pending JPS5930066A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 加速度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930066A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS625184A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | 横加速度検出装置 |
| FR2638408A1 (fr) * | 1988-11-02 | 1990-05-04 | Montagutelli Denis | Dispositif de commande des feux stop des vehicules automobiles et motocycles, comprenant un systeme electronique et un capteur d'acceleration a inertie |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP14026582A patent/JPS5930066A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS625184A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | 横加速度検出装置 |
| FR2638408A1 (fr) * | 1988-11-02 | 1990-05-04 | Montagutelli Denis | Dispositif de commande des feux stop des vehicules automobiles et motocycles, comprenant un systeme electronique et un capteur d'acceleration a inertie |
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