JPS62298714A - 傾斜角センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の分野〕 本発明は車両の姿勢制御等に用いられる傾斜角センサに
関するものである。

〔発明の概要〕

本発明による傾斜角センサは、中空球体内に傾斜に対応
して自在に運動する球体を封入し、中空球体の外壁の所
定の位置に複数のアナログ出力型の近接センサを取付け
、各近接センサの出力信号に基づいて傾斜角センサが取
付けられている部分の傾斜を出力するよ）に己たもので
ある。

〔従来技術とその問題点〕

（従来技術） 従来傾斜角センサとしては、例えば第５図に示スヨうに
Ｕ字形に形成されたパイプ１に液体２を封入しその液面
レベルの変化をセンサ３を用いて検出するようにした傾
斜角センサや、特開昭５９−１２８４０８号に示されて
いるようにホール素子と永久磁石を用いた傾斜角センサ
が知られている。これは例えば第６図に示すように筺体
５内の分銅６を板ハネ７によって保持し、分銅６の左右
方向には永久磁石８ａ、ｇｂを筺体５のホール素子９ａ
。

９ｂに対向して設け、紙面上での左右の傾き角度に応じ
て分銅６が傾き、ホール素子９ａ、９ｂと永久磁石８ａ
、８ｂとの相対的な位置関係によって出力信号を得るよ
うにしたものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかるにこのような従来の傾斜角センサによれば、例え
ば第５図及び第６図に示すように紙面上での傾きを検知
することができるが、紙面と垂直な平面内の傾きを検知
することができなかった。

従って二方向の傾きを検知するために２つの傾斜角セン
サを直角に配置して紙面内と紙面に垂直な角度の傾きを
検知する必要があり、構造が複雑で装置が大型になると
いう問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもの
であって、いずれの方向の傾きをも検知することができ
る傾斜角センサとすることを技術的課題とする。

〔発明の構成と効果〕

（発明の構成） 本発明は車両の姿勢制御等に用いられる傾斜角センサで
あって、第１〜３図に示すように、中空球体と、中空球
体内に移動自在に設けられた球体と、中空球体の外壁に
取付けられ、球体の位置に対応した信号を出力する複数
のアナログ出力型近接センサと、複数のアナログ出力型
近接センサの出力値に対応した傾斜角センサの角度を記
憶するメモリと、アナログ出力型近接センサの出力に基
づいてメモリ内の記憶データより傾斜角センサの傾き角
度を検出して出力する制御回路と、を具備することを特
徴とするものである。

（作用） このような特徴を有する本発明によれば、中空球体内に
運動自在の金属球を挿入すると共に中空球体の外壁に複
数のアナログ出力型近接センサを配置し、それらのセン
サからの出力に基づいて傾きを検出するようにしている
。

（効果） そのため本発明によれば、全ての方向の傾きを検出する
ことができる傾斜角センサとすることができる。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明の一実施例による傾斜角センサの全体構
造を示す図である。本図においてケース１０の中央には
非磁性体例えばアクリル性の中空球体１１を固定し、中
空球体ｌｌ内に球体、例えば金属球１２を挿入する。そ
して中空球体１１には第１図に示すように鉛直方向に対
称な位置に２つの近接センサＺｌ、Ｚ２を、鉛直方向と
垂直な水平面上（紙面内）に対称な位置に２つの近接セ
ンサＸＩ、Ｘ２を固定する。更に紙面の直角方向に対称
な位置に２つの近接センサＹ１及び第１図では図示され
ない近接センサＹ２を固定するものとする。６個の近接
センサＸｉ、Ｘ２．Ｙｌ、Ｙ２、Ｚｌ、Ｚ２は中空球体
１１内の金属球１２の位置を検知しその位置信号をアナ
ログ信号として出力するアナログ出力型の近接センサで
あって、その出力はケース１０内に配置された回路基板
１３上の検知回路部に与えられる。

さて第２図はこの傾斜角センサの中空球体１１を中心と
する主要部の横断面の下部を示す図である。本図に示す
ように中空球体１１の中心を原点としてＸ軸、Ｙ軸及び
Ｚ軸方向に夫々２つの近接センサＸＩ、Ｘ２、Ｙｌ、Ｙ
２、Ｚｌ、Ｚ２が配置されている。ここで金属球１２の
半径は中空球体１１の内径の２であり、リニア出力型近
接センサの検出距離も第２図に示すように中空球体１１
の半径に等しいようにすることが好ましい。というのは
金属球１２が各近接センサに最も近づいたときに最大出
力とし、最も遠ざかったときに出力が０となれば金属球
までの距離検知の分解能を上げることができるからであ
る。又車両の振動等に対して誤動作を起こさないように
中空球体１１内には粘性の高いシリコンオイル等の液体
を封入しておくものとする。

次に各近接センサの出力は回路基板１３上の検知回路部
に与えられる。各近接センサＸＩ−Ｚ２の出力は第３図
に示すように夫々Ａ／Ｄ変換器１４ａ〜１４ｆに与えら
れてデジタル信号に変換され、制御回路１５に与えられ
る。制御回路１５には傾斜角センサの全ての傾斜角度に
対応する夫々の近接センサのＡ／Ｄ変換値を記憶してい
るメモリ１６が接続されている。例えば傾斜角センサが
第１図の紙面上で矢印Ａ方向に９０°傾いたとき及び矢
印Ｂ方向に９０″傾いたときには、各近接センサＸ１〜
Ｚ２から第４図に示すような出力が得られる。第１図に
示す状態にあれば傾き角度は０であり、近接センサＺ１
の出力が最大、Ｚ２の出力は最小、その他の近接センサ
ＸＩ、Ｘ２．Ｙｌ。

Ｙ２の出力は同一の値となっている。そして矢印Ａ方向
に傾くにつれて近接センサＸ１の出力が増加し、金属球
１２が近接センサＸ１の検知面に接する９０６傾いた状
態ではその出力が最大となる。

このときには近接センサＸ２の出力は最小、近接センサ
Ｙｌ、Ｙ２．Ｚｌ、Ｚ２の出力は同一の値となる。又同
様にして矢印Ｂ方向に傾いた場合には近接センサｘ２の
出力が最大、ＸＩの出力は最小となり、他の近接センサ
Ｙｌ、Ｙ２．Ｚ１．Ｚ２の出力は同一の値となる。又他
の軸方向に傾いた場合にも６つの近接センサの値は夫々
特定の値となる。従って全ての方向への傾き角度に対応
した各近接センサの出力のデータをあらかじめデータテ
ーブルとしてメモリ１６内に保持しておく。

そして制御回路１５は中央演算装置（ＣＰ　Ｕ）とその
演算処理手順を記１．＃するＲＯＭ等の内部メモリを有
しており、Ａ／Ｄ変換器１４ａ−１４ｆから与えられた
デジタル出力値に基づいてメモリ１６内のデータを比較
し、最も近似した値を取るＸｙｚの各方向の傾斜角を読
込んで出力する。こうすれば傾斜角センサの傾き方向の
如何にかかわらず全ての傾きの傾斜角を出力することが
できる。

尚本実施例は中空球体の各方向に６個の近接センサを用
いて全ての方向の傾きを検出するようにしているが、Ｘ
、Ｙ方向への１８０°までの範囲の傾きを検知する場合
には中空球体１１に取付けられる一部の近接センサ、例
えば近接センサＺ２を省略することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による傾斜角センサの全体構
成を示す図、第２図はその横断面図、第３図は検知回路
部を示すブロック図、第４図はその傾き角度に対する各
近接センサの出力を示すグラフ、第５図及び第６図は従
来の傾斜角センサの夫々異なる例を示す図である。 １０−−−−−ケース　　１１−−−−一中空球体　　
１２’−一金属球　　１３−−−−−一回路基板　　１
４ａ〜１４ｆ−−−−Ａ　／　Ｄ変換器　　１５−−−
−−制御回路　　１６−−−−メモリ　　Ｘｌ、Ｘ２．
Ｙｌ、Ｙ２，２１゜Ｚ　２−−−一近接センサ 特許出願人　　　立石電機株式会社 代理人　弁理士　岡本官喜（他１名） 第１図 １１−−−−−一中墾虱ヤ、イ木　　１２−−−−−一
昼Ｍ、Ｌ貰Ｘｌ、Ｘ２．Ｙ１．Ｙ２．Ｚｌ、Ｚ２−−−
−一式」を亡ン寸第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）中空球体と、 　前記中空球体内に移動自在に設けられた球体と、前記
   中空球体の外壁に取付けられ、前記球体の位置に対応し
   た信号を出力する複数のアナログ出力型近接センサと、 前記複数のアナログ出力型近接センサの出力値に対応し
   た傾斜角センサの角度を記憶するメモリと、 前記アナログ出力型近接センサの出力に基づいて前記メ
   モリ内の記憶データより傾斜角センサの傾き角度を検出
   して出力する制御回路と、を具備することを特徴とする
   傾斜角センサ。
2. （２）前記アナログ出力型近接センサは、前記中空球体
   の中心を原点としてＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に夫々点対称
   に取付けられた６個の近接センサであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の傾斜角センサ。
3. （３）前記球体は、前記中空球体の１／２の半径を有す
   るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の傾斜角センサ。