JPS636646Y2 - - Google Patents
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- JPS636646Y2 JPS636646Y2 JP1982119642U JP11964282U JPS636646Y2 JP S636646 Y2 JPS636646 Y2 JP S636646Y2 JP 1982119642 U JP1982119642 U JP 1982119642U JP 11964282 U JP11964282 U JP 11964282U JP S636646 Y2 JPS636646 Y2 JP S636646Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
この考案は振子を用いた傾斜センサに関するも
のである。Detailed Description of the Invention This invention relates to a tilt sensor using a pendulum.
最近、自動車などの各種車輛は走行中の車体の
傾斜を検出する傾斜計が搭載されつつある。これ
は第１図Ａ，Ｂに示すように振子１の両端付近に
フオトセンサ２ａおよびフオトセンサ２ｂを設け
たもので、傾斜によつて振子１がフオトセンサ２
ａまたは２ｂの光を遮断することによつて傾斜を
検出していた。そして、加速および減速時に振子
１が慣性により揺動して、誤検出が発生すること
を防ぐため、永久磁石による電磁制動を行つてい
る。このためには、振子１を非磁性体でかつ、導
電性の材料によつて構成し、永久磁石３ａ，３ｂ
を対向させた空間にこの振子１を揺動するように
構成している。このように構成すると、振子１が
揺動した時にこの振子１にうず電流が発生し、こ
のうず電流と磁界との間で電磁力が作用し、この
電磁力によつて振子１に制動力が作用していた。 Recently, various vehicles such as automobiles are being equipped with inclinometers that detect the inclination of the vehicle body while the vehicle is running. As shown in FIGS. 1A and 1B, a photo sensor 2a and a photo sensor 2b are provided near both ends of a pendulum 1.
The tilt was detected by blocking the light of a or 2b. In order to prevent the pendulum 1 from swinging due to inertia during acceleration and deceleration, resulting in false detection, electromagnetic braking is performed using a permanent magnet. For this purpose, the pendulum 1 is made of a non-magnetic and conductive material, and the permanent magnets 3a, 3b are
The pendulum 1 is configured to swing in a space where the pendulums face each other. With this configuration, when the pendulum 1 swings, an eddy current is generated in the pendulum 1, an electromagnetic force acts between the eddy current and the magnetic field, and this electromagnetic force applies a braking force to the pendulum 1. It was working.
しかしながら、従来の傾斜センサは制動力が固
定であるため、振子１に作用する力が小さい時は
過制動となり、振子１に作用する力が大きい時は
制動不足となつて、急加速または急減速を行う時
は誤検出をしてしまう欠点を有していた。 However, since the braking force of conventional tilt sensors is fixed, when the force acting on the pendulum 1 is small, over-braking occurs, and when the force acting on the pendulum 1 is large, braking is insufficient, resulting in sudden acceleration or sudden deceleration. When doing so, it has the disadvantage of causing false detection.
したがつてこの考案の目的は、誤検出を発生し
ない傾斜センサを提供することにある。 Therefore, an object of this invention is to provide an inclination sensor that does not cause false detection.
このような目的を達成するためにこの考案は、
振子に作用する制動力を振子に作用する力に応じ
て変化させるようにしたものである。以下、実施
例を示す図面を用いてこの考案を詳細に説明す
る。 In order to achieve this purpose, this idea
The braking force acting on the pendulum is changed according to the force acting on the pendulum. Hereinafter, this invention will be explained in detail using drawings showing examples.
第２図Ａはこの考案の検出部４の一実施例を示
す正面図、第２図Ｂは側面図であり、第１図と同
一部分は同記号を用いている。同図において５は
電磁石であつて、磁気空隙部を有するヨーク５ａ
とコイル５ｂとから構成されている。そして、揺
動自在な振子１の下方はヨーク５ａの磁気空隙部
に位置するようになつている。第３図はこの考案
に係る傾斜センサの一実施例を示すブロツク図で
ある。同図において６は加速度センサ、７はその
加速度センサ６の出力信号に応じて電磁石５によ
つて発生する磁束を制御する制御部である。８，
９はスレシホールド回路であつて、フオトセンサ
２ａ，２ｂの出力信号の値が所定のスレシホール
ドレベルを越えた時に、出力信号を発生するよう
になつている。なおフオトセンサ２ａは発光ダイ
オード２a1と、フオトトランジスタ２a2（第４図
参照）、フオトセンサ２ｂは発光ダイオード２b1
とフオトトランジスタ２b2で構成される。 FIG. 2A is a front view showing one embodiment of the detection section 4 of this invention, and FIG. 2B is a side view, and the same parts as in FIG. 1 are designated by the same symbols. In the figure, 5 is an electromagnet, and a yoke 5a having a magnetic gap
and a coil 5b. The lower part of the swingable pendulum 1 is located in the magnetic gap of the yoke 5a. FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of the tilt sensor according to this invention. In the figure, 6 is an acceleration sensor, and 7 is a control unit that controls the magnetic flux generated by the electromagnet 5 in accordance with the output signal of the acceleration sensor 6. 8,
Reference numeral 9 denotes a threshold circuit which generates an output signal when the value of the output signal from the photo sensors 2a, 2b exceeds a predetermined threshold level. Note that the photo sensor 2a includes a light emitting diode 2a1 and a phototransistor 2a2 (see FIG. 4), and the photo sensor 2b includes a light emitting diode 2b1.
and a phototransistor 2b2.
このように構成されたこの考案に係る傾斜セン
サの動作は次のとうりである。車輛に加速度が加
えられた時、加速度センサ６は加速度信号を発生
する。制御部７はこの加速度信号に応じた電流を
電磁石５のコイル５ｂに供給するので、電磁石５
は加速度に応じた磁束が発生する。振子１も加速
度に応じた力が作用しているので、慣性によつて
揺動力が作用するが、少しでも動くと電磁石５に
よる磁束との間で電磁力が作用して制動が行われ
る。この電磁力は加速度と対応しているので、加
速度の大きい時は制動力が大きくなり、加速度の
小さい時は制動力が小さくなる。このため、振子
１には常に加速度に応じて最適な制動力が作用
し、加速度によつて振子１が揺動することがない
ので急加速または急減速を行つても誤検出が発生
しない。これは不整地等で車体に微振動が発生し
た時も同様であり、振子１は微振動による加速度
に対応した制動力が与えられ、微振動が発生して
も誤検出を発生することはない。 The operation of the inclination sensor according to the invention configured as described above is as follows. When acceleration is applied to the vehicle, the acceleration sensor 6 generates an acceleration signal. Since the control unit 7 supplies a current according to this acceleration signal to the coil 5b of the electromagnet 5, the electromagnet 5
generates magnetic flux according to acceleration. Since the pendulum 1 is also subjected to a force corresponding to the acceleration, a swinging force is applied due to inertia, but if it moves even a little, an electromagnetic force acts between it and the magnetic flux generated by the electromagnet 5, resulting in braking. This electromagnetic force corresponds to acceleration, so when acceleration is large, the braking force is large, and when acceleration is small, the braking force is small. Therefore, the optimum braking force is always applied to the pendulum 1 according to the acceleration, and since the pendulum 1 does not swing due to the acceleration, false detection does not occur even if sudden acceleration or deceleration is performed. This is the same when slight vibrations occur in the vehicle body due to uneven ground, etc., and pendulum 1 is given a braking force that corresponds to the acceleration caused by the slight vibrations, so even if slight vibrations occur, false detection will not occur. .
一方、車輛が定速度で走行している時あるいは
停車中は、加速度が振子１に作用していないで、
振子１には制動力が与えられていない。このた
め、車輛が傾斜すれば振子１が回動し、フオトセ
ンサ２ａまたは２ｂから出力信号が発生し、この
信号はスレシホールド回路８または９に供給され
る。 On the other hand, when the vehicle is running at a constant speed or is stopped, no acceleration is acting on the pendulum 1.
No braking force is applied to pendulum 1. Therefore, when the vehicle tilts, the pendulum 1 rotates and an output signal is generated from the photo sensor 2a or 2b, and this signal is supplied to the threshold circuit 8 or 9.
スレシホールド回路８または９は例えば第４図
のように構成される。同図において、スレシホー
ルド回路８は抵抗８ａ，８ｂ、可変抵抗８ｃ、コ
ンパレータ８ｄから構成され、スレシホールド回
路９は抵抗９ａ，９ｂ、可変抵抗９ｃ、コンパレ
ータ９ｄから構成されている。 The threshold circuit 8 or 9 is configured as shown in FIG. 4, for example. In the figure, a threshold circuit 8 is composed of resistors 8a, 8b, a variable resistor 8c, and a comparator 8d, and a threshold circuit 9 is composed of resistors 9a, 9b, a variable resistor 9c, and a comparator 9d.
傾斜センサが定常状態、即ち水平状態にある
時、フオトトランジスタ２a2，２b2に受光する
光量は等しいため、抵抗８ｂ，９ｂに発生する電
圧も等しい。この時、可変抵抗８ｃ，９ｃを適度
に設定してコンパレータ８ｄ，９ｄの非反転入力
端子に供給される電圧を、反転入力端子に供給さ
れる電圧よりも若干高くしておくとコンパレータ
８ｄ，９ｄの出力は「１」レベルとなつている。 When the tilt sensor is in a steady state, that is, in a horizontal state, the amounts of light received by the phototransistors 2a2 and 2b2 are equal, and therefore the voltages generated in the resistors 8b and 9b are also equal. At this time, if the variable resistors 8c and 9c are set appropriately to make the voltage supplied to the non-inverting input terminals of the comparators 8d and 9d slightly higher than the voltage supplied to the inverting input terminals, the comparators 8d and 9d The output is at the "1" level.
今、傾斜センサに右側に傾く傾斜が与えられる
と、フオトトランジスタ２a2で受光している光
は全く遮断されなくなるので抵抗８ｂに発生する
電圧は定常状態よりも大きくなる。このため、コ
ンパレータ８ｄの反転入力端子に供給される電圧
が非反転入力端子に供給される電圧よりも大きく
なり、この結果コンパレータ８ｄは「０」レベル
の出力信号を送出する。一方、フオトトランジス
タ２b2に供給されていた光は振子１によつて完
全に遮断されるので抵抗９ｂに電圧が発生しなく
なる。このためコンパレータ９ｄの２つの入力端
子に供給される電圧の大小関係は変らないので、
コンパレータ９ｄの出力電圧は「１」レベルの状
態を継続している。 Now, when the tilt sensor is given a rightward tilt, the light received by the phototransistor 2a2 is not blocked at all, so the voltage generated across the resistor 8b becomes higher than in the steady state. Therefore, the voltage supplied to the inverting input terminal of the comparator 8d becomes higher than the voltage supplied to the non-inverting input terminal, and as a result, the comparator 8d sends out an output signal of the "0" level. On the other hand, the light supplied to the phototransistor 2b2 is completely blocked by the pendulum 1, so no voltage is generated across the resistor 9b. Therefore, the magnitude relationship of the voltages supplied to the two input terminals of the comparator 9d does not change, so
The output voltage of the comparator 9d continues to be at the "1" level.
これとは逆に、角度変化検出器が左側に傾く傾
斜が与えられると、フオトトランジスタ２b2に
供給される光量が増加するので抵抗９ｂに発生す
る電圧が増加し、コンパレータ９ｄから「０」レ
ベルの出力電圧を送出する。このように、角度変
化検出器が右側に傾斜するとコンパレータ８ｄか
ら「０」レベルの出力信号が送出され、左側に傾
斜するとコンパレータ９ｄから「０」レベルの出
力信号が送出されることによつて角度変化と傾斜
方向が検出できる。 On the contrary, when the angle change detector is tilted to the left, the amount of light supplied to the phototransistor 2b2 increases, so the voltage generated across the resistor 9b increases, and the voltage from the comparator 9d reaches the "0" level. Send out output voltage. In this way, when the angle change detector tilts to the right, a "0" level output signal is sent from the comparator 8d, and when the angle change detector tilts to the left, a "0" level output signal is sent from the comparator 9d. Changes and tilt direction can be detected.
第３図の例で加速度センサ６の代りに速度セン
サを用い、制御部７の特性を車速が大きくなるほ
どコイル５ｂに小さな電流を供給するようにして
おけば、速度が大きくなるほど振子１に作用する
制動力が小さくなり、傾斜検出感度が良くなる。
このため、傾斜を敏感に検出でき、危険を防止で
きる。また、加速度センサ６を傾斜センサとし、
制御部７の特性を傾斜が多くなるほどコイル５ａ
に供給する電流を少なくすれば、傾斜が復旧した
時の振子１の戻り時間を短かくできる。 In the example of FIG. 3, if a speed sensor is used instead of the acceleration sensor 6 and the characteristics of the control section 7 are set such that a smaller current is supplied to the coil 5b as the vehicle speed increases, the effect on the pendulum 1 will increase as the vehicle speed increases. Braking force is reduced and tilt detection sensitivity is improved.
Therefore, inclination can be detected sensitively and danger can be prevented. Further, the acceleration sensor 6 is a tilt sensor,
The greater the slope of the characteristics of the control unit 7, the more the coil 5a becomes
By reducing the current supplied to the pendulum 1, the return time of the pendulum 1 when the slope is restored can be shortened.
第５図はセンサに加速度センサ６と速度センサ
１０を用いたもので、制御部７は加速度または速
度信号のうち値の大きい信号に比例してコイル５
ｂに大きな電流を供給する特性を有するものとし
ておく。このようにすると、始動時のように加速
度信号の値の方が大きい間は加速度信号によつて
振子１に作用する制動力が大きく慣性による振子
１の揺動が防止でき、速度信号の方が大きい高速
時は速度信号に比例して振子１に制動力が作用す
るので、悪路等で車体の振動が多くなつても誤検
出を発生しない。 In FIG. 5, an acceleration sensor 6 and a speed sensor 10 are used as sensors, and the controller 7 controls the coil 5 in proportion to the acceleration or speed signal with a larger value.
b has the characteristic of supplying a large current. In this way, when the value of the acceleration signal is larger, such as at the time of starting, the braking force acting on the pendulum 1 due to the acceleration signal is large, and it is possible to prevent the pendulum 1 from swinging due to inertia, and the speed signal is larger. Since a braking force is applied to the pendulum 1 in proportion to the speed signal at high speeds, false detection will not occur even if the vehicle body vibrates a lot on rough roads.
第６図は振子１の下部に磁性体の小片１２を取
付けたもので、振子１が戻る時にコイル５ａに電
流を供給すれば、磁性体に作用する力は重力に加
算され、振子１は早く戻る。 FIG. 6 shows a small piece of magnetic material 12 attached to the bottom of the pendulum 1. If a current is supplied to the coil 5a when the pendulum 1 returns, the force acting on the magnetic material is added to gravity, and the pendulum 1 returns faster.
また、センサの数を増減させたり、制御部７の
特性が入力に比例した出力を反比例するものにし
たり、あるいはその反対に種々変更することによ
つて所望の特性を有する傾斜センサを構成でき
る。 Furthermore, a tilt sensor having desired characteristics can be constructed by increasing or decreasing the number of sensors, changing the characteristics of the control section 7 so that the output is inversely proportional to the input, or vice versa.
以上の説明は加速度センサまたは角度センサを
独立して設けているが、振子１の移動量は加速度
または角度に比例するものである。このため、第
４図のフオトトランジスタ２a2，２b2の出力信
号を論理和回路を介した信号は加速度信号または
角度信号となる。この信号を制御部７に供給すれ
ばフオトカツプラ２ａおよび２ｂを加速度センサ
または角度センサとして使用することができ、こ
れらのセンサを特別に設ける必要がなくなる。 In the above description, an acceleration sensor or an angle sensor is provided independently, but the amount of movement of the pendulum 1 is proportional to the acceleration or angle. Therefore, the output signals of the phototransistors 2a2 and 2b2 shown in FIG. 4 are passed through the OR circuit and become an acceleration signal or an angle signal. By supplying this signal to the control section 7, the photocouplers 2a and 2b can be used as acceleration sensors or angle sensors, and there is no need to specially provide these sensors.
以上説明したようにこの考案に係る傾斜センサ
は非磁性体で導電性の振子を電磁石の開口部に揺
動自在に配設し、センサの出力信号に応じて電磁
石によつて発生する磁束を制御したものであるか
ら、振子に対する適度な制動力が得られ、急加速
または急減速によつて誤検出が発生しないという
優れた効果を有する。 As explained above, the inclination sensor according to this invention has a non-magnetic conductive pendulum swingably disposed in the opening of an electromagnet, and controls the magnetic flux generated by the electromagnet according to the output signal of the sensor. As a result, an appropriate braking force for the pendulum can be obtained, and there is an excellent effect that false detection does not occur due to sudden acceleration or deceleration.
第１図Ａ，Ｂは従来から用いられている傾斜セ
ンサの一例を示す正面図および側面図、第２図
Ａ，Ｂはこの考案に係る傾斜センサの検出部の一
実施例を示す正面図および側面図、第３図はこの
考案の一実施例を示すブロツク図、第４図は第３
図に示すスレシホールド回路の一例を示す図、第
５図から第６図は他の実施例である。
１…振子、２ａ，２ｂ…フオトセンサ、４…検
出部、５…電磁石、６…加速度センサ、７…制御
部、８，９…スレシホールド回路、１０…速度セ
ンサ、１１…傾斜センサ。
1A and 1B are a front view and a side view showing an example of a conventionally used tilt sensor, and FIGS. 2A and 2B are a front view and a side view showing an example of the detection section of the tilt sensor according to this invention. A side view, FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of this invention, and FIG.
Figures 5 and 6 showing an example of the threshold circuit shown in the figure are other embodiments. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pendulum, 2a, 2b... Photo sensor, 4... Detection part, 5... Electromagnet, 6... Acceleration sensor, 7... Control part, 8, 9... Threshold circuit, 10... Speed sensor, 11... Inclination sensor.
Claims (1)
気空隙部に揺動自在に配設された導電性を有する
非磁性体によつて構成された振子と、この振子の
両端付近に設けられたフオトセンサと、加速度ま
たは速度または傾斜量のうち少なくとも１種類を
検出するセンサと、このセンサの出力信号に応じ
て前記電磁石によつて発生する磁束を制御する制
御部とから構成されることを特徴とする傾斜セン
サ。 An electromagnet with a magnetic gap, a pendulum made of a conductive non-magnetic material swingably disposed in the magnetic gap of the electromagnet, and photo sensors installed near both ends of the pendulum. a sensor that detects at least one type of acceleration, velocity, or inclination; and a control unit that controls magnetic flux generated by the electromagnet according to an output signal of the sensor. Tilt sensor.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11964282U JPS5925410U (en) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | Tilt sensor |
| GB08315755A GB2121961B (en) | 1982-06-09 | 1983-06-08 | Angle change detector |
| US06/502,087 US4571844A (en) | 1982-06-09 | 1983-06-08 | Angle change detector |
| AU15624/83A AU554344B2 (en) | 1982-06-09 | 1983-06-08 | Magnetically damped angle change detector |
| CA000430047A CA1231767A (en) | 1982-06-09 | 1983-06-09 | Angle change detector |
| US06/768,240 US4584778A (en) | 1982-06-09 | 1985-08-22 | Angle change detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11964282U JPS5925410U (en) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | Tilt sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5925410U JPS5925410U (en) | 1984-02-17 |
| JPS636646Y2 true JPS636646Y2 (en) | 1988-02-25 |
Family
ID=30274496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11964282U Granted JPS5925410U (en) | 1982-06-09 | 1982-08-06 | Tilt sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925410U (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61111411A (en) * | 1984-10-19 | 1986-05-29 | Jeco Co Ltd | Inclinometer |
| JPS61144505A (en) * | 1984-12-18 | 1986-07-02 | Jeco Co Ltd | Clinometer |
| JPH0663770B2 (en) * | 1989-05-18 | 1994-08-22 | 繁己 山崎 | Attitude sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5427741A (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Toshiba Corp | Information processing organization |
-
1982
- 1982-08-06 JP JP11964282U patent/JPS5925410U/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5427741A (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Toshiba Corp | Information processing organization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5925410U (en) | 1984-02-17 |
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