JPH04136707A - 傾斜検出装置 - 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】 Ａ１発明の目的 １）産業上の利用分野 本発明は、ある部材または構造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゛
以上傾斜したとき、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８Ａ〜１０Ｂ図
に示すものが知られている。

第８Ａ、８Ｂ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８Ａ図に示す水平状態
ではオフであるが、第８Ｂ図に示す左下がりの傾斜状態
では端子０３．０４間を水銀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９Ａ、９Ｂ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９Ａ
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ｉ（第９Ｂ図参
照）ではリードスイッチ０５は磁石ｏ８が離れた遠方位
置に在るのでオフである。

第１ＯＡ、１０８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１０Ａ、１０８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８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ図に示した従
来の傾斜検出装置は、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あった。しかも、前記
第８Ａ、８Ｂ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１ＯＡ、１０８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、傾斜検出装置において、
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図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反射板
が設けられ、前記反射板はその中央部の中央表面部分と
この中央表面部分の外側の外側表面部分とで光の反射率
が異なるように形成され、前記固定部材によって発光素
子およびこの発光素子の出射光が前記反射板で反射され
たときにその反射光を受光する受光素子から成る光セン
サが支持され、前記光センサは前記固定部材が水平に保
持されている状態で前記中央表面部分の中心からの反射
光を検出するように配置されたことを特徴とする。

なお、前記「前記反射板はその中央部の中央表面部とこ
の中央表面部分の外側の外側表面部分とで光の反射率が
異なるように形成され、」は、前記中央表面部分が前記
外側表面部分よりも反射率を低く形成される場合または
高く形成される場合の両方の場合を意味するものである
。

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の構造体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水平に保持されて
いる状態では、前記光センサは前記中央表面部分の中心
からの反射光を検出している。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
この鉛直部材に連結された前記反射板は前記固定部材に
対して相対的に回動する。そして、この相対的回動量が
所定値未満の場合は、前記光センサは前記反射板の中央
部の前記中央表面部分からの反射光を検出しているが、
前記相対的回動量が所定値以上になった場合は、前記光
センサは前記反射板の前記外側表面部分からの反射光を
検出することになる。その場合、前記反射板の中央表面
部分と外側表面部分とでは光反射率が異なるので、前記
固定部材および車体等が所定値以上傾斜した場合、前記
光センナの検出信号が変化する。　この光センサの検出
信号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１．２図は本発明の一実施例の構成説明図で、第１図
は側断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線断面図、である
。

第１．２図において、建設車両等の車体に取り付けられ
る固定部材１は、円板状の底板２とこの底板２の上面を
覆うキャップ（帽子）状のカバー３とを有している。カ
バ−３内部にはキャップ状の中間壁４が設けられている
。前記底板２には、その中央部に光センサ５が配設され
ている。前記光センサ５は発光素子５ａとこの発光素子
５ａからの出射光の反射光を受光する受光素子５ｂとか
ら構成されている。

前記キャップ状の中間壁４の中央部には、球軸受け７が
設けられている。この球軸受け７には棒状の鉛直部材８
の上端が球軸受７の中心点く支点）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アル
ミ製の反射板９が連結されている。そして、この反射板
９下面の中央部の円形の表面部分（すなわち、中央表面
部分）９ａは黒く着色された低反射層によって被覆され
ており、前記中央表面部分９ａの外側のドーナツ状の外
側表面部分９ｂは高反射率の鏡面に仕上げられている。

前記建設車両等の車体に取り付けられる前記固定部材１
が前記車体とともに水平に保持されているいる場合には
、前記固定部材１と前記鉛直部材８とは、第１図に示す
状態に保持される。このとき、前記固定部材ｌの底板２
に配設された光センサは前記反射板９の低反射率の中央
表面部分９ａの中心点に対向している。したがって、こ
の状態（固定部材１が水平に保持されている状態）では
前記光センサの出力信号はオフ（ＯＦＦ＞である。

しかしながら、前記鉛直部材８下端の反射板９と前記固
定部材１との相対的回動量が一定値以上になると、前記
光センサ５は前記高反射率の外側表面部分９ｂに対向す
るようになる。その状態では前記光センサ５の出力信号
はオン（ＯＮ＞である。

第３区は前記傾斜検出装置の傾斜検出回路の一実施例を
示す。

第３図において、発光素子５ａおよび受光素子５ｂを備
えた光センサ５が第１図に示すような非導通状態の場合
は、トランジスタＴＲはオフ（ＯＦＦ）である。

ところが、前記光センサ５が導通状態になると、トラン
ジスタＴＲのベース電位は下降し、トランジスタＴＲは
オン（ＯＮ）となる。このとき、警報回路１４が作動す
るようになっている。

次に第４Ａ〜５Ｂ図により、前記第１〜３図に示した本
発明の一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
および反射９等は第１図に示す状態に保持されている。

このとき、第４Ａ、４Ｂ図に示すように、前記光センサ
５は前記中央表面部分９ａに対向しているので、オフの
状態に保持される。この場合第３図から分かるように前
記トランジスタＴＲはオフに保持される。

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５Ａ、５Ｂ図に示すように光セン
サ５に対して反射板９が相対的に回動し、前記光センサ
５に前記反射板９の外側表面部分９ｂが対向するように
なる。このとき、前記光反射率の高い外側表面部分９ｂ
に対向する光センサ５は導通状態となる。このとき、前
記トランジスタＴＲがオンとなり、警報回路１４が作動
する。この警報回路１４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。

次に第６．７図により、本発明の第２実施例を説明する
。なお、この第２実施例の説明中、前記第１実施例と同
一の構成要素には同一の符号を付すことにより重複する
詳細な説明は省略する。

前記底面板２および中間壁４にはそれぞれ４個の永久磁
石１０および１１が固定されており、それらの永久磁石
１０および１１にそれぞれ固定された磁性部材１２およ
び１３が前記アルミ製（導電性）の反射板９を上下から
挟むように配置されている。永久磁石１０．１１および
磁性部材１２および１３によって磁束発生装置Ｋが構成
されている、そして、前記磁束発生装置Ｋが発生する磁
束は、前記導電性の反射板９を貫通している。そのため
、反射板９が回動したときには、反射板９に渦電流が生
じてその回動運動にはブレーキがかかるようになってい
る。

前述の構成を備えた本発明の第２実施例は、前記固定部
材１に固定された磁束発生装置Ｋの発生する磁束が前記
反射板９を貫通しているので、反射板９が固定部材１に
対して相対的に回動運動すると、反射板９に渦電流が発
生してブレーキがかかる。そして、反射板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。したがって、車両
が不整地等を走行する際、車両が小石に乗り上げる等短
い時間の加速度により反射板９が大きく運動して不要な
信号が出力されるような虞がなくなる。しかしながら、
反射板９の動きがゆっくりしている場合には前記ダンパ
効果が小さくなって、車体等の傾斜が高精度で検出され
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
された本発明の要旨の範囲内で種々の小設計変更を行う
ことが可能である。

例えば、反射板の中央表面部分を低反射率とし外側表面
部分を高反射率とする代わりに、中央表面部分を高反射
率とし外側表面部分を低反射率とすることも可能である
。また、中央表面部分の形状を円形以外の形状たとえば
長円形または長方形等とすることにより、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。さら
に、反射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。

Ｃ３発明の効果 前述の本発明の傾斜検出装置は、固定部材に対する前記
反射板の相対的回動量が所定値以上となったときの前記
光センサの検出光量の変化により前記車体等の傾斜が検
出される。そして、固定部材に固定された光センサは発
光素子と前記反射板の反射面からの反射光を受光する受
光素子とから構成されているので、発光素子および受光
素子を別々の位置に配置するのではなく、１ｆＩＪ所に
配置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１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２図は前記第１図のｎ−ｎ線断面図、第３図は同
実施例で使用される傾斜検出回路を示す図、第４Ａ〜５
Ｂ図は同実施例の作用説明図、第６図は本発明の傾斜検
出装置の第２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７図は前記第６図
の■−■線断面図、第８〜１０図は従来例の説明図、で
ある。 Ｋ・・・磁束発生装置、 １・・・固定部材、５・・・光センサ、５ａ・・・発光
素子、５ｂ・・・受光素子、８・・・鉛直部材、９・・
・反射板、９＆・・・中央表面部分、９ｂ・・・外側表
面部分、第３図 第１０Ａ図 第１０Ｂ図 第４Ａ図 第５Ａ図 第４Ｂ図 第５Ｂ図 第８Ａ図 第９Ａ図 第９Ｂ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　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反射
   板が設けられ、前記反射板はその中央部の中央表面部分
   とこの中央表面部分の外側の外側表面部分とで光の反射
   率が異なるように形成され、前記固定部材によって発光
   素子およびこの発光素子の出射光が前記反射板で反射さ
   れたときにその反射光を受光する受光素子から成る光セ
   ンサが支持され、前記光センサは前記固定部材が水平に
   保持されている状態で前記中央表面部分の中心からの反
   射光を検出するように配置された傾斜検出装置。