JPH0419508A

JPH0419508A - 傾斜検出装置

Info

Publication number: JPH0419508A
Application number: JP12385290A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Kinoshita; 秀俊木下
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 1992-01-23

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】Ａ６発明の目的１）産業上の利用分野本発明は、ある部材または楕遺体等が水平状態から一定
角度以上傾斜したときにその傾斜を検出するための傾斜
検出装置に関する。

このような傾斜検出装置は、たとえば高所作業車が３°
以上傾斜しなとき、または建設作業車が１３．５°以上
傾斜したときに警告を発する場合等に使用される。

２）従来の技術この種の従来の傾斜検出装置としては第７Ａ〜９Ｂ図に
示すものが知られている。

第７Ａ、７Ｂ図に示す傾斜検出装置は、密封容器０１の
中に水銀０２と端子０３，０４とを封入した水銀スイッ
チである。この水銀スイッチは第７Ａ図に示す水平状態
ではオフであるが、第７Ｂ図に示す左下がりの傾斜状態
では端子０３，０４問を水銀０２が接続してオンになる
。したがって、左下がりに所定角度以上傾斜した場合に
は、それを検出することができる。

第８Ａ、８Ｂ図に示す傾斜検出装置は、リードスイッチ
０５と容器０６内に封入された磁性流体０７および磁性
流体０７中に浮かんだ磁石０８とから構成されている。

この傾斜検出装置を支持する部材が水平な状態（第８Ａ
図参照）ではリードスイッチ０５は、磁石０８が接近し
た状態に在るのでオンであるが、傾斜状態（第８Ｂ図参
照）ではリードスイッチ０５は磁石０８が離れた遠方位
置に在るのでオフである。

第９Ａ、９Ｂ図に示す傾斜検出装置は、回動軸０９周り
に揺動自在に支持された振子０１０に所定の形状のスリ
ット０１１を形成し、このスリット０１１を挟んで発光
素子０１２および受光素子０１３を対向配置したもので
ある。この第９Ａ。

９Ｂ図に示した傾斜検出装置では、振子０１０が回動軸
０９周りに所定角度以上回転すると受光素子０１３が発
光素子０１２の光を受光しなくなる。

３）発明が解決しようとする課題ところが、前記第７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂ図に示した傾
斜検出装！は、流体の流動を利用しているので、低温時
に流体の粘度が上昇してくると、流動性が低下し、感度
が低下するという問題点が在った。しかも、前記第７Ａ
、７Ｂ図に示す傾斜検出装置では一方向の傾斜しか検出
することができないという問題点もあった。また、第９
Ａ、９Ｂ図に示す傾斜検出装置は前記振子を支持する回
転軸周りの傾斜角度は検出できるが、前記回転軸に垂直
な軸周りの傾斜は検出することができないという問題点
があった。

本発明は、前述の事情に鑑み、任意の方向の傾斜角度を
精度良く検出できるようにすることを課題とする。

Ｂ１発明の構成１）　課題を解決するための手段前記課題を解決するために、本発明の傾斜検出装置は、
固定部材に設けた支点回りに回動自在に支持されて重力
により鉛直姿勢を保持される鉛直部材の下端部に遮蔽板
が設けられ、前記固定部材によって発光素子およびこの
発光素子から出射した光を受光する受光素子から成る複
数の光センサが支持されるとともに、前記各光センサは
前記遮蔽板が前記鉛直部材と一緒に前記支点回りに回動
したときその遮蔽板によって光センサの光路が横断され
る位置に配置されたことを特徴とする。

なお、前記「前記各光センサは前記遮蔽板が前記鉛直部
材と一緒に前記支点回りに回動したときその遮蔽板によ
って光センサの光路が横断される位置」は、前記遮蔽板
が回動したとき、光センサの光路が導通状態から遮断状
態に変化する位置（すなわち、最初に導通状態となって
いる位置）および遮断状態から導通状態に変化する位置
（すなわち、最初に遮断状態となっている位置）の両方
を意味するものとする。

２）作　用前述の構成を備えた本発明の傾斜検出装置は、前記固定
部材を建設車輌の車体等に固定して使用される。前記固
定部材が前記車体等とともに傾斜した場合、前記鉛直部
材は重力により鉛直姿勢に保持されるが、そのとき、前
記鉛直部材および遮蔽板は前記固定部材に対して相対的
に回動する。

そして、前記遮蔽板は前記光センサの光路を横断するよ
うに動く、そしてその相対的回動量が所定値を越えると
、前記光センサの発光素子および受光素子間の光路が、
前記遮蔽板によって遮断されなり、また、遮断されてい
た光路が導通状態になったりする。この遮蔽板による光
路の遮断−導通の変化により前記車体等の傾斜が検出さ
れる。

３）実施例以下、図面により本発明の傾斜検出装置の実施例を説明
する。

第１Ａ、１８図は本発明の第１実施例の構成説明図であ
る。

第１Ａ、１８図において、固定部材１は、上部の円錐状
側壁２と下部の球面状底壁３とを有している０円錐状側
壁２内部にはリング状の中間壁４が設けられている。こ
のリング状の中間壁４には、円周方向に沿って８個の発
光素子５が設けられている。前記球面状底壁３には、前
記８個の発光素子５に対向して８個の受光素子６が配設
されている。そして、対向配置された一組の発光素子５
および受光素子６から１個の光センサが構成されている
。

前記円錐状側壁２の頂部には球継手７が設けられている
。この球継手７には棒状の鉛直部材８の上端が球継手７
の中心点（支点）回りに回動自在に支持されている。こ
の鉛直部材８の下端には球面状の遮蔽板９が連結されて
いる。

前記固定部材１を建設車両の車体等に取り付けて使用す
る際には、その車体が水平姿勢にあるときに前記固定部
材１および遮蔽板９等が第１Ａ図に示す状態に保持され
るように、取り付ける。その場合、第１Ａ、　１８図か
ら分かるように、８個の発光素子５および受光素子６閏
の光路は全て遮断されていない（全て導通状態である）
、ところが、車体等とともに前記固定部材１が傾斜する
と、第２Ａ、２Ｂ図に示すように、前記光路が遮蔽部材
９によって遮断されるようになっている。

第３図は傾斜検出装置の傾斜検出回路の第１実施例を示
す。

第３図において、８組の発光素子５および受光素子６間
の光路が全て遮断されていない場合は、トランジスタＴ
ＲＩはオン（ＯＮ）であり、トランジスタＴＲ２もオン
である。

ところが、前記８組の発光素子５および受光素子６の中
の一組でも、その閏の光路が遮断されると、プルアップ
抵抗Ｒによって０点の電位は上昇し、トランジスタＴＲ
Ｉ、ＴＲ２はオフ（ＯＦＦ）となる、このとき、非常停
止回路１０が作動するようになっている。

次に、前記第１Ａ、　ＩＢ、２Ａ、２Ｂ図および第３図
に示した本発明の第１実施例の作用を説明する。

前記固定部材１を建設車両の車体等に取り付けて使用す
る際、その車体等が水平姿勢にあるとき前記固定部材１
および遮蔽板９等は第１Ａ図に示す状態に保持されてい
る。そして、前記８個の発光素子５が全てオンの状態で
使用される。この場合第３図から分かるように前記トラ
ンジスタＴＲ１、ＴＲ２はオンに保持される。

ところで、前記車体等とともに前記固定部材１が所定角
度以上傾斜すると、第２Ａ、２Ｂ図に示すように、どれ
かの発光素子５および受光素子６間の光路が前記遮蔽板
９によって遮断される。このとき、前記トランジスタＴ
ＲＩ、ＴＲ２がオフとなり、非常停止回路１０が作動す
る。この非常停止回路１０が作動したときに、例えば、
エンジンを停止させるようにすれば、前記車体等の横転
等が防止される。

第４図は傾斜検出回路の第２実施例である。

第４図において、この傾斜検出回路の作動中、前記８個
の発光素子５は全てオンの状態で使用される。したがっ
て、前記固定部材１および鉛直部材８等が第１Ａ、１８
図に示す状態においては、受光素子６は全てオンである
。この場合、各受光素子の出力は全てローレベルしてあ
る。このとき、ＯＲ回路１１の出力は「０」であり、ト
ランジスタＴＲ３はオフに保持される。

ところが、どれかの発光素子５および受光素子６間の光
路が前記遮蔽板９によって遮断されると、その光路が遮
断された受光素子６の出力がプルアップ抵抗Ｒによりハ
イレベルＨとなる。このとき、前記ＯＲ回路１１の出力
が「１」となって前記トランジスタＴＲ３がオンとなり
、警報回路１２が作動する。この警報回路１２が作動し
たときに、例えば車体等を停止させる操作等を行えば、
前記車体等の横転等が防止される。

次に、第５Ａ〜５Ｃ，６Ａ、６Ｂ図により本発明の傾斜
検出装置の第２実施例の構造を説明する。

この第２実施例において、第５Ａ、５Ｂ図は前記第１実
施例の第１Ａ、１８図に対応する図であり、第６Ａ、６
Ｂ図は前記第１実施例の第２Ａ。

２Ｂ図に対応する図である。また、この第２実施例にお
いて、前記第１Ａ、　ＩＢ、２Ａ、２Ｂ図に示された第
１実施例の構成要素に対応する構成要素には同一の符号
を付して重複する詳細な説明は省略する。

この第２実施例の遮蔽板９は導電体で構成されている。

また、前記球面状底壁３外側には磁石１３および継鉄１
４が配設され、遮蔽板９に磁界がかけられている。この
磁界中で遮蔽板９が動くと、導電体の遮蔽板９に渦電流
が発生する。そして、遮蔽板９の動きが速い程大きなブ
レーキがかかるため応答性（傾斜検出速度）が遅くなり
、ダンパ効果が生じる。

この第２実施例の傾斜検出装置は、遅い応答性が必要な
場合、たとえば、不整地を走行する車両等、細かい振動
や短時閏で反応して誤動作する虞のある場合等に使用す
ることができる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を
行うことが可能である。

例えば、本発明の傾斜検出装置は、発光素子および受光
素子の位置を楕円に沿って配置することにより、検出す
る傾斜角度を検出方向に応じて異ならせることができる
。また、遮蔽板の形状を楕円にすることにより、検出す
る傾斜角度を検出方向に応じて調節することもできる。

また、遮蔽板は球面状とする代わりに、平板状にするこ
とも可能である。さらに、姿勢を検出する車体等が水平
状態のときに、発光素子−受光素子間が導通状態に保持
され、所定角度以上傾斜したときに遮断状態となるよう
にする代わりに、水平状層のときに、発光素子−受光素
子問が遮断状態に保持され、所定角度以上傾斜したとき
に導通状態となるようにすることも可能である。

Ｃ９発明の効果前述の本発明の傾斜検出装置は、固定部材に設けた支点
回りに回動自在に支持されて重力により鉛直姿勢を保持
される鉛直部材の下端部に遮蔽板が設けられ、前記固定
部材によって発光素子およびこの発光素子から出射した
光を受光する受光素子から成る複数の光センサが支持さ
れるとともに、前記各光センサは前記遮蔽板が前記鉛直
部材と一緒に前記支点回りに回動したときその遮蔽板に
よって光センサの光路が横断される位置に配置されてい
るので、光センサの配置を適当に設定することにより、
任意の方向の傾斜角度を精度良く検出することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ、ＩＢ図は本発明の傾斜検出装置の第１実施例の
構造説明図で傾斜検出対象物が水平姿勢に在るときの状
態を示す図、第２Ａ、２Ｂ図は同第１実施例の作用説明
図、第３図は同第１実施例で使用される傾斜検出回路の
第１実施例を示す図、第４図は同第１実施例で使用され
る傾斜検出回路の第２実施例を示す図、第５Ａ〜５０図
は同第２実施例の構造説明図、第６図は同第２実施例の
作用説明図、第７Ａ〜９Ｂ図は従来例の説明図、である
。１・・・固定部材、５・・・発光素子、６・・・受光素
子、８・・・鉛直部材、９・・・遮蔽板、特許出願人　株式会社　島津製作所代理人　弁理士　１）　中　　隆　　両件１名第１Ａ図第１Ｂ図第２Ａ図第２Ｂ図第５Ｃ図第５Ａ図第５Ｂ図第３図第４図第６Ａ図第６Ｂ図第９Ａ図第９Ｂ図第７Ｂ図Ｉ第８Ｂ区

Claims

【特許請求の範囲】

　固定部材に設けた支点回りに回動自在に支持されて重
力により鉛直姿勢を保持される鉛直部材の下端部に遮蔽
板が設けられ、前記固定部材によって発光素子およびこ
の発光素子から出射した光を受光する受光素子から成る
複数の光センサが支持されるとともに、前記各光センサ
は前記遮蔽板が前記鉛直部材と一緒に前記支点回りに回
動したときその遮蔽板によって光センサの光路が横断さ
れる位置に配置された傾斜検出装置。