JPS6263808A - 傾斜検出用センサ− - Google Patents
傾斜検出用センサ−Info
- Publication number
- JPS6263808A JPS6263808A JP20314485A JP20314485A JPS6263808A JP S6263808 A JPS6263808 A JP S6263808A JP 20314485 A JP20314485 A JP 20314485A JP 20314485 A JP20314485 A JP 20314485A JP S6263808 A JPS6263808 A JP S6263808A
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- Japan
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- container
- inclination
- movable element
- elastic body
- detecting
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- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えばロボット、飛行体１さらには可変焦点
距離メガネなどの移動体の傾斜状態を検出する傾斜検出
用センサーに、関する。
距離メガネなどの移動体の傾斜状態を検出する傾斜検出
用センサーに、関する。
一般に、例えばロボット、飛行体、などの三次元移動体
の傾斜状態を高精度に自動計測する手段としては、ジャ
イロスコープが用いられている。
の傾斜状態を高精度に自動計測する手段としては、ジャ
イロスコープが用いられている。
一方、それほど高い精度を必要としない場合に用いられ
る傾斜検出用センサーとしては水準器がある。
る傾斜検出用センサーとしては水準器がある。
〔発明が解決しようとする問題点］
ジャイロスコープは測定精度が極めて高いが、その反面
高価格であり、取扱いも慎重を期さないと、その精度を
保ことか困難である。また水準器は、気泡などの指標の
移動位置を目視により確認する必要があるため、読取り
誤差を生じ易く、しかも自動検出ができない。また、単
に水平度を確認できるだけのものであって、傾斜角度を
広い範囲に亙っで検出することができないという問題が
あった。
高価格であり、取扱いも慎重を期さないと、その精度を
保ことか困難である。また水準器は、気泡などの指標の
移動位置を目視により確認する必要があるため、読取り
誤差を生じ易く、しかも自動検出ができない。また、単
に水平度を確認できるだけのものであって、傾斜角度を
広い範囲に亙っで検出することができないという問題が
あった。
ところで、例えばネマチックなどの液晶の配向を、それ
に印加する電圧によって制御することにより、屈折率を
可変するようにした可変焦点距離メガネがある。この可
変焦点距離メガネの焦点を、近距離と遠距離とを見る場
合に応じて自動制御するためには、人のうつむき角度を
検出し、その角度に応じて上記配向制御電圧を可変制御
することが必要となる。すなわち人が近い距離を見る場
合はうつむき角度が大きく、遠い距離を見るときはうつ
むき角度が小さくなる。そこでこの原則に基いて、人の
うつむき角度を検出し、上配配向制ｍｌ電圧を可変制御
するための傾斜角センサーが必要どなる。かかる傾斜角
センづ−は、極めて］ンバクトで、かつ検出角範囲が広
く、し７かも安価であること等が要求される。しかるに
上記目的に合ったものは環孔まで存在しでいない。
に印加する電圧によって制御することにより、屈折率を
可変するようにした可変焦点距離メガネがある。この可
変焦点距離メガネの焦点を、近距離と遠距離とを見る場
合に応じて自動制御するためには、人のうつむき角度を
検出し、その角度に応じて上記配向制御電圧を可変制御
することが必要となる。すなわち人が近い距離を見る場
合はうつむき角度が大きく、遠い距離を見るときはうつ
むき角度が小さくなる。そこでこの原則に基いて、人の
うつむき角度を検出し、上配配向制ｍｌ電圧を可変制御
するための傾斜角センサーが必要どなる。かかる傾斜角
センづ−は、極めて］ンバクトで、かつ検出角範囲が広
く、し７かも安価であること等が要求される。しかるに
上記目的に合ったものは環孔まで存在しでいない。
そこで本発明は、傾斜角のみならず傾斜方向をも精度よ
く自動検出することができ、しがもコンパクトに形成可
能で取扱いが容易なト、極めて安価に製作可能な傾斜検
出用センリーを提供することを目的どする。
く自動検出することができ、しがもコンパクトに形成可
能で取扱いが容易なト、極めて安価に製作可能な傾斜検
出用センリーを提供することを目的どする。
本発明は、上記問題点を解決し目的を達成するために、
次のような手段を講じたことを特徴どしている。すなわ
ち、第１図に示すように傾斜を検出すべき対象物に装着
される容器１１内に、この容器１１内を自由に移動可能
な如く一定質量を有する可動子１２を封入し、この可動
子１２が前記容器１１の傾斜に応じて偏位する如く弾性
体１３゜１４にて弾持し、この弾性体１３．１４および
または前記可動子１２の動きに応じた傾斜情報を傾斜情
報検出手段１５により検出するようにする。
次のような手段を講じたことを特徴どしている。すなわ
ち、第１図に示すように傾斜を検出すべき対象物に装着
される容器１１内に、この容器１１内を自由に移動可能
な如く一定質量を有する可動子１２を封入し、この可動
子１２が前記容器１１の傾斜に応じて偏位する如く弾性
体１３゜１４にて弾持し、この弾性体１３．１４および
または前記可動子１２の動きに応じた傾斜情報を傾斜情
報検出手段１５により検出するようにする。
このような手段を講じたことにより、傾斜に応じて移動
する可動子１２およびまたは弾性体１３゜１４の動きに
基いて、傾斜角のみならず傾斜方向をも検出可能となる
上、センサ一本体が、容器１１内に可動子１２を弾性体
１”３．１４で弾持するだけの簡単な構造のものとなる
。
する可動子１２およびまたは弾性体１３゜１４の動きに
基いて、傾斜角のみならず傾斜方向をも検出可能となる
上、センサ一本体が、容器１１内に可動子１２を弾性体
１”３．１４で弾持するだけの簡単な構造のものとなる
。
第２図は本発明の第１の実施例の構成を示す断面図であ
る。第２図において容器２１は、例えばプラスチックで
一体成形されたものであり、この容器２１内には高透磁
率部材で形成された一定質量を有する可動子２２が移動
自在に封入されている。上記可動子２２は例えばコイル
スプリングにて形成された弾性体２３．２４にて容器２
１のほぼ中央にバランスよく弾持されており、傾斜に応
じて所定量偏位するものとなっている。また容器２１の
外側には可動子２２の移動領域を挟んだ状態で差動トラ
ンスを構成する巻線２５ａ、２５ｂ。
る。第２図において容器２１は、例えばプラスチックで
一体成形されたものであり、この容器２１内には高透磁
率部材で形成された一定質量を有する可動子２２が移動
自在に封入されている。上記可動子２２は例えばコイル
スプリングにて形成された弾性体２３．２４にて容器２
１のほぼ中央にバランスよく弾持されており、傾斜に応
じて所定量偏位するものとなっている。また容器２１の
外側には可動子２２の移動領域を挟んだ状態で差動トラ
ンスを構成する巻線２５ａ、２５ｂ。
２５ｃが巻装されている。
上記構成の本実施例においては、巻線２５ｃに交流′Ｉ
ｉ流を供給すると、この巻線２５ｃに対向配置されてい
る巻線２５ａおよび２５ｂにそれぞれ誘導電流が流れる
が、その誘導電流の大きさは可動子２２の位置によって
それぞれ変化する。したがって各誘導Ｎ流の差を計測す
ることにより、傾斜各θを検出できる。
ｉ流を供給すると、この巻線２５ｃに対向配置されてい
る巻線２５ａおよび２５ｂにそれぞれ誘導電流が流れる
が、その誘導電流の大きさは可動子２２の位置によって
それぞれ変化する。したがって各誘導Ｎ流の差を計測す
ることにより、傾斜各θを検出できる。
なお可動子２２の移動位置を検出する手段としては、上
記差動トランス式のほか、次のような手段を用いるよう
にしてもよい。
記差動トランス式のほか、次のような手段を用いるよう
にしてもよい。
■透明部材にて形成した容器２１の一方の側に光源を配
置し、他方の側に光センサーを配置し、光源から照射し
た光束による可動子２２の影または像を光センサーにて
受光することにより位置検出する手段。
置し、他方の側に光センサーを配置し、光源から照射し
た光束による可動子２２の影または像を光センサーにて
受光することにより位置検出する手段。
■可動子２２を永久磁石で形成し、その磁力線を容器２
１の外部に配置したホール素子等の磁気センサーにて検
知することにより位置検出する手段。
１の外部に配置したホール素子等の磁気センサーにて検
知することにより位置検出する手段。
■可動子２２を高誘電率を有する物質にて形成し、容器
２１の両側に板状電極を対向配置し、両電極間の静電容
ｉを計測することにより位置検出する手段。
２１の両側に板状電極を対向配置し、両電極間の静電容
ｉを計測することにより位置検出する手段。
第３図は本発明の第２の実施例を示す断面図である。こ
の実施例は、容器３１内に封入された可動子３２を弾持
する弾性体のうち、一方の弾性体３３をストレインゲー
ジなどに使用される伸縮状態に応じて抵抗値が変化する
可変抵抗部材で形成し、他方の弾性体３４を良導体にて
形成し、可動子３２の移動量に応じて伸縮する弾性体３
３の抵抗値変化を抵抗測定器５２によって測定すること
により、傾斜角θを検出するようにした例である。
の実施例は、容器３１内に封入された可動子３２を弾持
する弾性体のうち、一方の弾性体３３をストレインゲー
ジなどに使用される伸縮状態に応じて抵抗値が変化する
可変抵抗部材で形成し、他方の弾性体３４を良導体にて
形成し、可動子３２の移動量に応じて伸縮する弾性体３
３の抵抗値変化を抵抗測定器５２によって測定すること
により、傾斜角θを検出するようにした例である。
第３図の例では、一方の弾性体３３だけを可変抵抗部材
にて形成したが、伸縮に対して抵抗変化の係数が逆のも
の或いは異なる係数値を有する可変抵抗部材を用いた場
合には、他方の弾性体３４も可変抵抗部材で形成しても
よい。
にて形成したが、伸縮に対して抵抗変化の係数が逆のも
の或いは異なる係数値を有する可変抵抗部材を用いた場
合には、他方の弾性体３４も可変抵抗部材で形成しても
よい。
第４図は本発明の第３の実施例を示す断面図である。こ
の実施例は、容器４１の内底壁に沿って抵抗層４６を形
成し、この抵抗層４６上を導電性部材にて形成した可動
子４２が摺動するようにし、この可動子４２と前記抵抗
層４６の一端との間の抵抗値Ｒを抵抗測定器４５にて測
定することにより、傾斜角θを検出するようにしたもの
である。
の実施例は、容器４１の内底壁に沿って抵抗層４６を形
成し、この抵抗層４６上を導電性部材にて形成した可動
子４２が摺動するようにし、この可動子４２と前記抵抗
層４６の一端との間の抵抗値Ｒを抵抗測定器４５にて測
定することにより、傾斜角θを検出するようにしたもの
である。
なお抵抗測定回路の・一部となる弾性部材４３は良導体
で形成されている。
で形成されている。
第５図は本発明の第４の実施例を示す平面断面図である
。この実施例は、容器５１内に封入された可動子５２を
、例えば第３図で説明したような可変抵抗部材からなる
二組の弾性体５３．５４および５５．５６を用いて四方
向から十字状に弾持し、各弾性体の抵抗値計測を行なう
ことにより、傾斜角θと共に傾斜方向をも、より適確に
検出可能にした例である。すなわち容器５１が矢印方向
に傾斜し場合、Ｘ方向の傾斜角度成分はＰｌ−Ｐ２間に
存在する弾性体５３．５４の抵抗値を前述同様に計測す
ることにより検出できる。またＹ方向の傾斜角度成分は
、Ｐ３−Ｐ４間に存在する弾性体５５．５６の抵抗値を
前述同様に計測することにより検出できる。したがって
上記Ｘ方向の傾斜角度成分およびＹ方向の傾斜角度成分
に基いて、総合的な傾斜角度と方位を示すベクトルを求
め得る。
。この実施例は、容器５１内に封入された可動子５２を
、例えば第３図で説明したような可変抵抗部材からなる
二組の弾性体５３．５４および５５．５６を用いて四方
向から十字状に弾持し、各弾性体の抵抗値計測を行なう
ことにより、傾斜角θと共に傾斜方向をも、より適確に
検出可能にした例である。すなわち容器５１が矢印方向
に傾斜し場合、Ｘ方向の傾斜角度成分はＰｌ−Ｐ２間に
存在する弾性体５３．５４の抵抗値を前述同様に計測す
ることにより検出できる。またＹ方向の傾斜角度成分は
、Ｐ３−Ｐ４間に存在する弾性体５５．５６の抵抗値を
前述同様に計測することにより検出できる。したがって
上記Ｘ方向の傾斜角度成分およびＹ方向の傾斜角度成分
に基いて、総合的な傾斜角度と方位を示すベクトルを求
め得る。
第６図は本発明の第５の実施例を示す平面断面図である
。この実施例が第５図に示した第４の実施例と異なる点
は、容器６１内に封入された可動子６２を、前述した可
変抵抗部材からなる３本の弾性体６３〜６５により、１
２０°づつずれた三方向から弾持した点である。本実施
例においては、Ｐｉ−Ｐ２間、Ｐ２−Ｐ３間、Ｐ３−Ｐ
ｌ間の抵抗値を計測することによって、弾性体６３〜６
５の各抵抗値の変化を検知できる。したがって上記各抵
抗値からＸ方向の傾斜角度成分およびＹ方向の傾斜角度
成分を算出でき、可動子６２の移動位置すなわち傾斜角
度および傾斜方向を検出できる。
。この実施例が第５図に示した第４の実施例と異なる点
は、容器６１内に封入された可動子６２を、前述した可
変抵抗部材からなる３本の弾性体６３〜６５により、１
２０°づつずれた三方向から弾持した点である。本実施
例においては、Ｐｉ−Ｐ２間、Ｐ２−Ｐ３間、Ｐ３−Ｐ
ｌ間の抵抗値を計測することによって、弾性体６３〜６
５の各抵抗値の変化を検知できる。したがって上記各抵
抗値からＸ方向の傾斜角度成分およびＹ方向の傾斜角度
成分を算出でき、可動子６２の移動位置すなわち傾斜角
度および傾斜方向を検出できる。
本実施例によれば、前記第５図に示した実施例に比べて
使用する弾性体の本数が少なくてすむ利点がある。
使用する弾性体の本数が少なくてすむ利点がある。
なお本発明は前記各実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。
本発明によれば、傾斜に応じて移動する可動子およびま
たは弾性体の動きを検知するようにしているので、傾斜
角のみならず傾斜方位をも精度よく自動検出することが
でき、しかもセンサ一本体は、容器内に可動子を弾性体
で弾持するだけで構成できるので、コンパクトに形成可
能で取扱いが容易な上、極めて安価に製作可能な傾斜検
出用センサーを提供できる。
たは弾性体の動きを検知するようにしているので、傾斜
角のみならず傾斜方位をも精度よく自動検出することが
でき、しかもセンサ一本体は、容器内に可動子を弾性体
で弾持するだけで構成できるので、コンパクトに形成可
能で取扱いが容易な上、極めて安価に製作可能な傾斜検
出用センサーを提供できる。
第１図は本発明の概要を示す概念図、第２図〜第６図は
本発明の第１〜第５の実施例をそれぞれ示す図である。 １１．２１．３１．４１，５１．６１・・・容器、１２
．２２，３２．４２，５２．６２・・・可動子、１３．
１４，２３．２４．３３，３４．４３゜４４．５３〜５
６．６３〜６５・・・弾性体、１５・・・傾斜情報検出
手段、２５ａ〜２５ｃ・・・差動トランス巻線、３５．
４５・・・抵抗測定器。 出願人代理人 弁理士 坪井 淳 第１ 図 第２図
本発明の第１〜第５の実施例をそれぞれ示す図である。 １１．２１．３１．４１，５１．６１・・・容器、１２
．２２，３２．４２，５２．６２・・・可動子、１３．
１４，２３．２４．３３，３４．４３゜４４．５３〜５
６．６３〜６５・・・弾性体、１５・・・傾斜情報検出
手段、２５ａ〜２５ｃ・・・差動トランス巻線、３５．
４５・・・抵抗測定器。 出願人代理人 弁理士 坪井 淳 第１ 図 第２図
Claims (4)
- （１）傾斜を検出すべき対象物に装着される容器と、こ
の容器内を自由に移動可能な如く上記容器内に封入され
た一定質量を有する可動子と、この可動子が前記容器の
傾斜に応じて偏位する如く弾持する弾性体と、この弾性
体およびまたは前記可動子の動きに応じた傾斜情報を検
出する傾斜情報検出手段とを具備したことを特徴とする
傾斜検出用センサー。 - （２）傾斜情報検出手段は、弾性体の少なくとも一部を
可動子の移動に応じて抵抗値が変化する可変抵抗部材で
形成し、この可変抵抗部材の抵抗値変化を計測するもの
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
斜検出用センサー。 - （３）傾斜情報検出手段は、容器内壁に沿つて抵抗層を
形成し、この抵抗層上を導電性部材にて形成した可動子
が摺動するようにし、この可動子と前記抵抗層の一端と
の間の抵抗値を計測するものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の傾斜検出用センサー。 - （４）傾斜情報検出手段は、可動子を永久磁石で形成し
、この可動子の動きを容器外部に配置したホール素子で
検出するものであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の傾斜検出用センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20314485A JPS6263808A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 傾斜検出用センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20314485A JPS6263808A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 傾斜検出用センサ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263808A true JPS6263808A (ja) | 1987-03-20 |
Family
ID=16469142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20314485A Pending JPS6263808A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 傾斜検出用センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6263808A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0559578U (ja) * | 1991-12-28 | 1993-08-06 | 山村商事株式会社 | 自動販売機 |
| EP2275856A1 (en) * | 1999-07-02 | 2011-01-19 | E-Vision, LLC | System, apparatus and method for correcting vision using an electro-active lens |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP20314485A patent/JPS6263808A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0559578U (ja) * | 1991-12-28 | 1993-08-06 | 山村商事株式会社 | 自動販売機 |
| EP2275856A1 (en) * | 1999-07-02 | 2011-01-19 | E-Vision, LLC | System, apparatus and method for correcting vision using an electro-active lens |
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