【発明の詳細な説明】
長手方向についての傾斜を表示するための電子レベル背景技術 発明の技術分野
本発明は電子レベル（水準器）に関し、特にレベルの表示及び構成技術に関す
る。従来技術の説明
従来から知られている電子レベルとしてはＷｅｄｇｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ
Ｉｎｃ．により市販され、Ｂｕｔｌｅｒらに１９９０年の３月２７日に付与さ
れ（、Ｗｅｄｇｅ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ．に譲渡され）た米国特許
第４、９１２、６６２号明細書に開示されているものがある。更に、このような
従来技術に基づく電子レベルは、度や％傾斜により傾斜を示すものであるが、そ
のような表示方法は大工や石工といった建設技術者によって普通に用いられる測
定値ではない。
Ｂｕｔｌｅｒらは、その特許明細書のコラム９、第６〜１１行において、次の
ように記載している。
ライズ／ランモード（ｒｉｓｅ／ｒｕｎ ｍｏｄｅ）１２２は、まずブロック
１４６の角度決定ルーチン及びブロック１４８の表示ルーチンを用いて決定され
る。表示機能は、ブロック１４６によって決定された角度のタンジェントを１２
倍したものに基づいて計算される。これは、１フィート当たりのインチによるラ
イズ／ラン値を与える。
このように、従来技術に基づく装置は、１フィート当たりのインチ数や、％傾
斜や傾斜角度を用いない技術者にとって有用なモードにおいて、測定値が水平或
いは鉛直に対してどの程度ずれているかを満足できるように表示することができ
なかった。発明の開示
本発明によれば、電子レベルは、ヌル（水平または鉛直）に対して（例えば２
或いは４フィートといった）レベルの実際の長さに対するインチ数によってライ
ズ／ラン（即ちヌルに対する偏差）を表示する目視用の表示を有する。これは、
好適にも、技術者によってこのようなレベルが使用される方法に合致している。
建設技術者は、通常、天井の高さ、ドアの高さなどの基準となる寸法ごとの、ヌ
ルに対する偏差（オフセット）に容易に変換し得るような、２フィートの長さに
対する１／２インチ、１インチ若しくは２インチまたは４フィートの長さに対す
る１、２若しくは４インチといった一連の固定したオフセットや任意の角度を移
し替えるための可変ユーザオフセットなどを一般的に好むことが見出されている
。
この表示は、一般的な物差しの目盛に類似する幾つかの平行ラインセグメント
を含んでいる。この装置がヌル（水平、鉛直または特定の角度）にあるときに、
中心のラインセグメントのみが照明される。この装置がヌルに対して或る角度を
もって傾斜すると、中心ラインセグメントから始
まる１つまたは複数のラインセグメントが照明される。中心ラインセグメントか
ら始まってより多数のラインセグメントが照明されればされる程、表示される傾
斜角度が大きいことを意味する。ある実施例における各ラインセグメントは、水
平方向についての１フィートに対する１／６４インチの傾斜を表す。中心ライン
の両側のラインセグメントは、装置の左端若しくは右端方向についての何れの方
向の傾斜をも示すことができる。更に、目盛に対して数値が付されており、装置
の長さに関連付けられた任意の長さ（例えば２フィート若しくは４フィート）に
対する傾斜の量を示すことができる。更に、固定オフセットモードを表示するた
めの傾斜インジケータ及び数値インジケータも含まれている。固定オフセットモ
ードにおいては、重力面に対する水平方向若しくは鉛直方向としてヌルが表示さ
れるのではなく、それに対してある固定した角度として与えられる。通常、これ
は、建設工事に一般的に用いられている尺度あるいはそれに容易に変換し得るよ
うな２フィート当たり１／２、１若しくは２インチあるいは４フィート当たり１
、２若しくは４インチといった具合に表示される。
大工のレベルまた石工のレベルとも呼ばれるガラス容器内に泡を封入した形式
のレベルは長年に亘って用いられてきた。このような装置の正確さを確認するた
めに、装置を比較的水平であると考えられる表面に置き、ガラス容器内の泡の位
置を確認することにより行われる。更にレベルを
水平面内において１８０度回転させ、再び泡の位置を確認する。レベルが正確で
あれば、泡の位置は、ガラス容器に付された１対の水平線に対して何れの位置に
おいても等しい距離離反することとなり、基準ラインが、これら２つの読み取り
値の平均値或いは申間位置として示されることとなる。
この概念を電子レベルにも拡張することはできる。Ｂｕｔｌｅｒらは、電子的
に測定された結果値を、互いに１８０度離れた位置について平均し、これらの２
つの読み取り値の平均を、レベルのマイクロコンピュータ測定ルーチンによって
較正基準値として用いるような較正ルーチンを特許明細書内に記載している。こ
の方法は、レベルが較正されたときと、使用されたときに同一温度である場合に
は十分に有効である。しかしながら、Ｂｕｔｌｅｒらのレベルの何れかのセンサ
要素が温度に対する影響を受けるものであれば、この平均結果は有効ではなく、
温度補償が必要となる。
本明細書において開示されている改良された較正手法は、センサに向けて、誤
差をキャンセルするような信号をフィードバックすることにより、あらゆるシス
テムの機械的及びまたは電気的なオフセットをヌルアウト即ちキャンセルするよ
うに、差動センサ電極を用いてセンサ自体にネガティブフィードバックを行う。
センサが、どのような位置においても２つの差動電極を用いるものであるため、
一旦ネ
ガティブフィードバックにより誤差がヌルアウトされると、センサの温度による
影響は両電極に対して等しい作用を及ぼし、その結果レベルの較正位置がドリフ
トすることがない。
公知技術に基づきレベルの精度を確認するのと同様に、上記したように２つの
読み取り値が求められ、それぞれについて、センサをヌルアウトするために必要
なフィードバックは、レベルのマイクロコンピュータに記憶される。次に、両読
み取り値が平均され、この平均されたフィードバック信号レベルが、較正位置（
水平、鉛直など）におけるセンサの精度を維持するために用いられる。図面の簡単な説明
図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、本発明に基づくレベルの表示部を示す。
図２は本発明に基づく電子回路のブロック図である。
図３Ａ及び３Ｂは図２の詳細図である。
図４Ａは、オクタントデコードタイミングを示す。
図４Ｂはセンサ処理及びオクタントデコーディングゲートレベル論理回路を示
す。
図５はセンサの向きと、それについて得られたデータを図式的に示す。
図６は本発明に基づく静電容量センサの濡れる態様を示す。
図７は外部センサ電極のヌルアウト方法を示す。発明の詳細な説明
ここに開示されているレベルは、同一譲受人に譲渡された、「自動電極選択機
能を備えた静電容量式レベル」を発明の名称とするＣｈａｒｌｅｓ Ｅ．Ｈｅｇ
ｅｒに１９９２年１月２８日に付与された米国特許第５，０８３，３８３号に開
示されたレベルの改良点を含んでいる。また、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｅ．Ｈｅｇｅｒ
により発明され、「表示部を備えた電子レベル」なる名称をもって、１９９１年
１２月１８日に出願された米国特許出願第０７／８１０，７３９号に開示された
レベルの特徴のあるものを備えている。これら両特許明細書は、それらに言及し
たことをもって本明細書の一部をなすものとする。本発明に基づく静電容量式検
出システムは、米国特許第５，０８３，３８３号に記載されており、従ってその
詳しい説明を省略する。表示部
図１Ａは、本発明に基づくレベルの目視用表示部１０を示す。この表示部１０
は、レベルの適当な表面上に従来の要領をもって装着され、その機械的な構造は
、Ｗｅｄｇｅ
Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ社及びＺｉｒｃｏｎ社などにより市販されている電子
レベルに用いられているものと同様であることを了解された。表示部１０の主な
特徴は、中心ラインセグメント１２ａ及びその両側に配置されたより細かいライ
ンセグメント１２ｂ、１２ｃなどを含む複数の平行なラインセグメントを含むも
のとして示されている直線
的な表示目盛１２にある。これらのラインセグメントは、目盛の読み取りの便宜
のために定規などにおいて従来から用いられている要領をもって４本ごとに符号
１２ｅにより示されるように比較的短いラインセグメントからなるものとしてい
る。目盛１２のラインセグメントの直上部分には、符号１４ａ及び１４ｂで示さ
れるような短いラインセグメント及び中心ゼロ表示１６が配置されている。目盛
セグメント１４は常にオン（全てのセグメントが照明されている）である。目盛
１２のみが位置の変化を伴う。目盛１２のセグメントは、ヌルからの数値的な変
化を表示するために目盛１４と目視的に比較される。
第２セグメント１４ａ、１４ｂの両側には、数値１／８及び１／４が表示され
ており、これらは中心ゼロ表示１６の下側に印刷されているように、（水平方向
について）２フィートの長さに対する傾斜を１／３２インチを単位として表示す
る。図１Ａの表示は、２フィートの全長を有するレベルについて用いられること
が意図されたもので、これによって、表示結果が、レベルの特定の長さに対する
ものであることを直感的に知らしめることができる。このように、このような４
本のラインセグメントは、レベルの全長２フィートに対する傾斜が１／８インチ
であることを表している。ここで意図されていることは、中心ラインセグメント
１２ａから目盛１２に沿って離れるに従い、表示部の何れの端部は高い向きに傾
斜しているかに応じて、より大
きな角度が、目盛の一端若しくは他端に向けて中心セグメント１２ａから各ライ
ンセグメントを照明することによって示され、従来から知られている泡を封入し
たガラス容器を用いたレベルの作用を模擬している。このように、通常水平方向
あるいは鉛直方向として与えられるヌルからの変位が、表示部１２によって、第
２セグメント１４ａ、１４ｂなどによって、或いは対応する数値によって与えら
れる。これは、米国或いは英国式の測定システムを用いる他の国における建設技
術者にとって特に有益である。
図１Ａの右端の部分には照明された１／８或いは１／４といった分数を含む数
値表示部１８が設けられている。この、表示部１０におけるモード表示用の表示
部分１８は、もっぱらモードを表示する機能を果たすものとされ、上記したよう
な幾つもの固定したオフセット或いはユーザオフセットモードを示す。数値表示
部分１８は、ＩＮ／ＦＴ単位表示であって、主表示部分１２、１４は２若しくは
４フィート当たりのＩＮを示す（図１Ｂ参照）。数値表示部分１８は、ＩＮ／Ｆ
Ｔを標準とし、実際のユーザのための表示部分１２、１４は装置の長さに関連付
けられたヌル位置からの偏差を示す。例えば、ユーザは、図２におけるモードボ
タン２２を押すことにより、装置が、１フィート当たり１／８インチの傾斜の際
に、１フィート当たり１／４の傾斜の際に或いは１フィート当たり１インチの傾
斜の際にヌル位置を表示するように設定する事ができる。この固定
モードは、数値表示部分１８により表示される。レベルがユーザオフセットモー
ドにある場合、数値表示部分１８は、文字「Ａ」を照明する。これは、ユーザが
ユーザオフセットモードを選択したことを意味し、その結果、装置は任意の傾斜
に対してヌル位置を表示するようにすることができる。
更に、（較正ステップインジケータを含む）較正ずれインジケータ２３も備え
られており、これはそれに含まれる４つの三角形２４の１つまたは複数を照明す
ることにより、その特定の傾斜において無効な較正状態を表示し、目盛１２によ
っては、有効な情報を表示できないことを示す。この際、目盛１２は、２フィー
トの長さ当たりたかだか１／４インチのヌル位置に対する偏差を表示し得るのみ
であることを了解されたい。表示部１０のもう１つの特徴は、回転方向インジゲ
ータ２５及び２６にある。これらは、装置がヌル位置から外れており、更にヌル
位置を達成するために装置をどの方向に回転しなければならないかを示すための
線及び矢印からなるインジケータをなしている。このような特徴は、上記した係
属中の特許出願第０７／８１０，７３９号に記載されている。
更に、固定オフセットモードに際して装置が真の水平位置に対して何れの側を
向いているかを表示するためのランプインジケータ２８が設けられている。スピ
ーカアイコン２９は、トーンジェネレータの作動及び音量を表示する。
アイコン３０は電池切れインジケータである。構造３１は、表示部１０のための
ＬＣＤ要素の電気的接触端子である。
図１Ｂは図１Ａと同様の表示装置を示すが、（図示されているように）レベル
の長さが４フィートであることから、上側の目盛が、４フィート当たりの傾斜と
して与えられ、その結果、目盛が１／２インチの範囲の傾斜を表示するように拡
大されている。
図１Ｃは、メートル法用の表示部１０を示し、上側の目盛は、１メートル（ｍ
）の長さ当たりのミリメートル（ｍｍ）を表示し、右側の表示部分は、それに対
応した固定オフセットについての％傾斜を示している。
これら３つのタイプ（図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃ）は全て同様の要領をもって作動
し、後記するように、電子回路のための較正用の定数が適宜定められることを了
解されたい。
また上記したような目視用の表示構造は、様々な電子機器によって実現し得る
ことも了解されたい。回路
以下に説明する電子回路は本発明の一実施例であって、迅速な表示及び音調処
理を行い、傾斜の正確な表示を可能にする。ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）及びプログラム
されたマイクロコントローラが、本実施例におけるレベルの電子部分に利用され
ており、そのブロック図が図２に示されている。当業者であれば、以下に説明す
る詳
細な作動ステップを考慮すれば、マイクロコントローラのプログラムを作成し得
ることを了解されたい。
センサ３４の電極Ａ〜Ｇからの４つの指数関数的ＲＣタイミング信号は、自動
電極選択手法を用いて、米国特許第５，０８３，３８３号明細書に記載されてい
るような従来形式のコンパレータＵ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４により処理される。
対角方向に対をなすコンパレータＵ１〜Ｕ４の各対のための基準電圧は、２つの
ＤＡＣ（ＤＡ変換器）により与えられ、センサコンパレータＵ１及びＵ３は、Ｆ
ＤＡＣ（微細ＤＡＣ）と呼ばれる８ビットＤＡＣ３８により駆動され、電極コン
パレータＵ２及びＵ４は、ＣＤＡＣ（粗ＤＡＣ）と呼ばれる４ビットＤＡＣ４０
により駆動される。
各ＤＡＣ３８及び４０は、アナログ電圧を与えるようにＲ−２Ｒ抵抗ネットワ
ークに接続された出力を有する、データを保持するための図３Ａ及び３Ｂに示さ
れるようなラッチ回路３９及び４１をそれぞれ備えている。２つのＤＡＣ３８及
び４０の構成が図３Ａ及び３Ｂに図式的に示されており、図３Ａはラッチ３９を
備えたＦＤＡＣ３８を示し、図３Ｂは、ラッチ４１を備えたＣＤＡＣ４０を示す
。平均化
マイクロコントローラ５０からのセンサ励起パルスがライン４４に与えられた
後の信号処理ラッチ４２の出力は、レベルの向きに応じてバイナリ１若しくは０
となる。
システムノイズを除去するために、幾つかの励起パルス
の結果が、マイクロコントローラ５０のプログラムにより平均化される。ある場
合においては、次のような基準に基づき、平均化されるサイクルの数が１００と
されている。即ち、累積した１の数が、１００サイクルを越える周期に亘って４
５以下である場合には、平均化されたデータがゼロとされ、累積した１の数が、
５５よりも大きい場合には、平均データは１とされ、累積された１の数が４６と
５４との間の場合には、前回の平均化データ結果が用いられる。これにより、運
動の結果引き起こされるような小さな物理的ノイズ或いはシステムノイズを抑制
するために１０％のノイズバンドが設けられ、これによって明瞭化された表示及
びトーン出力を得ることができる。平均化較正
（水平または垂直状態を示す）通常のモード動作においては、図２のマイクロ
コントローラ５０により、バイナリ１０００の値をＣＤＡＣラッチ４１に書き込
むことにより、目盛を半分の範囲に固定する。特定の軸線方向（水平、鉛直その
他）についてユーザが較正を行う間、ＦＤＡＣ３８は、８ビットの外部バスを備
えた従来形式の８ビットデバイスからなるマイクロコントローラ５０により、最
上位１桁（ＭＳＢ）から始めて、マイクロコントローラ５０に一時的に記憶され
ている８ビットの結果に至るまで順次近似ルーチン（ＳＡＲ）を繰り返し行う。
次にユーザが現在の作業表面の面内にてレベルを１８０度回転し、再びＦＤＡ
Ｃ３８に対してＳＡＲの繰り返し過程を行い、その結果を一時的に記憶する。こ
れらの２つの一時的な結果は、マイクロコントローラ５０における従来形式の算
術ルーチンによって平均化され、その平均値を確認する。この平均値は、従来か
ら知られた要領をもって非揮発性のメモリ５２に記憶され、較正された特定の軸
線方向についての較正ワード（値）となる。
このルーチンはレベルの４つの基本的な軸線方向のそれぞれについて繰り返さ
れる。
図１における較正矢印２４は、各軸線方向についての較正状態を示している。
常時オン−較正されていない
点滅−較正中
オフ−較正済み
較正矢印２４に加えて、較正を行っているユーザに対して警報を発するべく、
表示部２３に数値１若しくは２が表示される。この際、「１」は第１の較正ステ
ップを意味し、「２」は第２の較正ステップを意味する。或る軸線方向について
の較正サイクルは完了すると、表示部分２３における数値１及び２の両者が消灯
される。オクタントデコーディング
４つのセンサコンパレータＵ１〜Ｕ４の出力は、オクタントデコーダロジック
５２によりデコードされ、センサ３４が現在どのオクタント（８分円象限）の向
きをとってい
るかを検出する。図４Ａ及び４Ｂに示されているこのデコーディング動作は、米
国特許第５，０８３，３８３号明細書において図１８について記載された技術に
関連している。デコーディングは、センサ３４の４つの電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの
タイミングの関係を検出することにより達成される。センサ電極のタイミングの
関係は、８つのデコードされた領域とともに図４Ａに示されており、各領域は９
０度の範囲であって、それぞれ他の４つの領域に対して４５度の角度差を持った
象限（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｑｕａｄｒａｎｔ：副象限）をなしている。図４
Ｂはこれを達成するためのゲートレベル電子ロジック回路を示している。オクタ
ントデコーダ５２から送られる４つの主な象限出力Ｌ（水平）、Ｐ（鉛直）、Ｉ
Ｌ（反転水平）及びＩＰ（反転鉛直）が、較正用ワードの読み取り及び書き込み
のための適当な象限を選択するために用いられる。他の４つの象限出力即ちＬＰ
（水平／鉛直）、ＩＬＰ（反転水平／鉛直）、ＩＬＩＰ（反転水平／反転鉛直）
及びＬＩＰ（水平／反転鉛直）は、ユーザオフセットモードにおいて用いられる
。表示／トーン処理
１７セグメント動作表示部１２のセグメント及び図２のトーンジェネレータ６
０が発生するべき８つのトーンの制御は、マイクロコントローラ５０によるプロ
グラム制御により行われる。特定の象限についての較正サイクルがうまく行われ
、較正ワードの記憶がなされた後、次の手順が実
行される。
まず、８ビット較正ワードから開始し、バイナリ００００（１６進０）が較正
ワードに加算されるが、これは水平を表す表示及びトーンをなし、これら２つの
値の和が、ＦＤＡＣ３８に送られるべきＦＤＡＣバイナリワードとなる。このＦ
ＤＡＣ３８のワードから得られたデータは、マイクロコントローラ５０の一時レ
ジスタに記憶される。次にバイナリ１０（１６進数２）がＦＤＡＣワードに加算
され、その結果が再び記憶される。これらの２つの読み取り値から次の３つの可
能性が得られる。１）これら２つの連続するデータビットの平均値が０１である
場合、表示／トーンには何らの結果も引き起こされず、ＦＤＡＣワードがバイナ
リ１０によって減算される。２）結果が００である場合、表示部は右方向に１セ
グメントインクリメントされ、ＦＤＡＣワードはバイナリ１０によりインクリメ
ントされる。３）結果が１１である場合、表示部は１セグメントデクリメントさ
れ、ＦＤＡＣワードはバイナリ１０によってデクリメントされる。
このプロセスは際限なく繰り返され、表示部を常にアップデートし、得られた
データの結果の連続する対をなす２つのものについて０／１ヌルを追跡する。Ｆ
ＤＡＣワードが、較正された水平ＦＤＡＣワードから１０進数±１６変位した場
合、ＦＤＡＣは、データが再びＦＤＡＣ較正ワードの１０進法±１６の範囲に戻
るまでインクリメント或い
はデクリメントされない。較正ワードの±１６ビットの範囲のＦＤＡＣワードの
各２ビットビンは、表示セグメント及びトーン周波数に対応する。
ＦＤＡＣワードが較正ワード＋バイナリ００００に等しい時に０から１へのデ
ータの変化が起きるようにセンサ３４の物理的位置が定められているものとする
。その場合、ＦＤＡＣワードが較正されたワードよりも小さい場合には、ＦＤＡ
Ｃワードが較正ワードに等しくなるまで平均データは０となる。その後、平均化
されたデータは１となる。これは水平状態に対応し、１７番目の中心セグメント
の両側に配置された１６個のディスプレイセグメントの全てが消灯され、中心セ
グメントのみが点灯され水平を表示する。
センサ３４が反時計周りにわずかに回転させられると、１６ビンＦＤＡＣサイ
クルの初期において０から１へのデータの変化が発生し、中心セグメントから左
方向にあって、データが１であるようなＦＤＡＣビンに対応する表示セグメント
が点灯する。センサ３４が水平位置からかなり反時計周りに回転した場合、（た
だし、象限についての変化はないものとする）、中心セグメント１２ａの左側の
８つのセグメントの全てが点灯する。従って各象限について、水平に対するセン
サ３４の位置を表す１７個の互いに異なる状態が存在する。更に、一方の側にお
ける表示状態のそれぞれについて、ユーザに対して音による表示を行うためにト
ーンジェネレータ６０からのあるトーンが対応付けられ
ている。ただし、目盛１２における中心セグメントの左側若しくは右側の８つの
セグメントの全てが点灯している場合には何らトーンの出力がなされない。目盛
１２における対応する左側及び右側の表示セグメントについて同一のトーン周波
数が用いられる。目盛１２の対応する状態及びトーンが図５に示されているが、
これらはＦＤＡＣワード、平均データ出力（データ結果）、演算表示セグメント
１２及びトーンジェネレータ６０からのトーン出力の関係を示している。
図５において注意するべきことは、全てのＦＤＡＣステップについてデータビ
ットの相対的な極性及び対応する表示セグメントの作動状態は、中心から左側の
場合と中心から右側の場合との間で反転していることである。マイクロコントロ
ーラ５０のプログラムは、この変化の調整を行う。
１７番目の中心即ち水平表示セグメント１２ａは、０から１へのデータの変化が
、ＦＤＡＣサブセットワード７及び８の間で引き起こされた時にイネーブルされ
る。同じく、マイクロコントローラ５０がこの変化を検出する。トーン１〜８は
例えばロ長調からなり、トーン１はロの音（４３９．９ヘルツ）、トーン８はロ
（９８７．８ヘルツ）からなるものであってよい。
各ＦＤＡＣステップは、２フィート当たり１／６４インチの傾斜の重みを表し
ており、２つのＦＤＡＣステップは、（図１Ａのタイプの場合）２フィート当た
り１／３２イン
チの傾斜を表す。このように較正された表示目盛は、真の水平位置からの傾斜の
オフセット量を表すために用いることができる。この場合、表示目盛１２は２フ
ィート当たり±１／４インチの範囲を有する。
傾斜の４つの主たる象限については同様な取り扱いが行われるが、鉛直及び逆
鉛直方向の象限については平均化されたデータの極性が反転される。やはりマイ
クロコントローラ５０がこのような対応を適宜行う。この極性の変化は、センサ
３４の電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの対の間の物理的な関係に基づくものである。例え
ば、水平象限において電極Ｂ及びＣがアクティブであってＢが右側に位置する。
しかしながら、鉛直象限においては、電極Ａ及びＢが用いられ、この場合Ｂが左
側に位置する。このような右から左への変化がデータの極性の変化を引き起こす
。固定オフセットモード
このモードは、上記したノーマルモードとほぼ同一であるが、このモードにお
いてはＬ（水平）象限のみが有効であって、ＣＤＡＣ４０のワードが範囲の中心
（バイナリ１０００）から他のワードに変化し、オフセットを引き起こす。
各ＣＤＡＣビットの重みは１フィート当たり１／８インチの傾斜であって、Ｃ
ＤＡＣワードを１０００から０１１１若しくは１００１に変化させると１フィー
ト当たり１／８インチのオフセットが得られる。次にレベル、新たなヌ
ル表示が得られるまで、即ち水平状態が達成されるまで時計周り（または反時計
周り）に回転されなければならない。この点において、真の水平に対するレベル
の傾斜は１フィート当たり１／８インチ変位することになる。
このように、ＣＤＡＣワードを２ビット変化させることは、１フィート当たり
１／４インチのオフセットを引き起こし、８ビットの変化は１フィート当たり１
インチのオフセットを引き起こす。これは、ＣＤＡＣワードが１７個の状態を有
することを必要とする（中心レンジ、＋８ビット、−８ビット）。これは、図３
ＢのＣＤＡＣのＲ−２Ｒ抵抗ターミナルポートの通常０の入力に１を入力するこ
とにより達成される。ＣＤＡＣワードは１１１１であって、ターミナルインプッ
トが０である場合、１５／１６の出力電圧が得られる。しかしながら、ターミナ
ルポートが１である場合、抵抗ラダーネットワークに対する５つの入力の全てが
１であって、出力がＣＤＡＣ出力の出力における供給電源に等しくなる。即ち電
源電圧の１６／１６に等しくなる。このように、０／１６から１６／１６への変
化は、１７個の異なる電圧段階を表す。
真の水平方向に対して時計周り方向或いは反時計周り方向に傾斜した時の何れ
の場合もレベルを用いることができることから、与えられた任意の傾斜オフセッ
トについて２つの表示（即ち、２フィート当たり１／４インチ或いは２フィート
当たり−１／４インチ）が存在し得る。真の水平
方向の何れの側に傾斜しているかを自動的に検出することは、ＣＤＡＣオフセッ
トを一時的に除去し、１０００からなるノーマルモードＣＤＡＣ状態を回復し、
装置が真の水平方向の何れの側に傾斜しているかを決定することにより達成する
ことができる。この情報に基づき、マイクロコントローラは、時計周り方向若し
くは反時計周り方向のそれぞれについて適切なＣＤＡＣオフセットを選択するこ
とができる。ユーザオフセットモード
このモードに於いては、ユーザは、３６０゜の範囲の何れの向きについても水
平表示（ヌル）状態を設定することができる。これは、ＣＤＡＣオフセット電圧
ステップのゲインを増大させ、各象限内に於いて約±５０゜の範囲をカバーする
ことにより達成することができる。これによって、隣接する象限間のオーバーラ
ップが得られ、隣接する象限間にギャップが生じることを回避することができる
。
水平即ちヌル状態は、真の水平若しくは鉛直方向に対して４５゜に近い角度を
以てユーザによって設定され得ることから、特別な条件を検出しそれを是正しな
ければならない。もしセンサのヌル条件が真の水平方向に対して４５゜に設定さ
れた場合、センサ板の状態が図６に示されるようになり、電極Ａ及びＣが等しく
カバーされることになる。
信号プロセッサラッチ４２に於ける初期／末期フリップフロップＵ５に対する
センサコンパレータＵ１〜Ｕ４から
のロジックは、初期／末期フリップフロップのクロック信号を発生する電極Ａ若
しくはＢからのタイミング信号のために、互いに対向する電極の対が一緒に用い
られないことを必要とする。このオア機能のために、センサが４５゜の方向から
時計回り方向に回転すると、電極Ａによる液体との接触が増大する一方、電極Ｂ
と液体との接触が減少することから、クロック信号のタイミングの遅れが増大す
る。同様に、センサが４５゜の位置から反時計回り方向に回転すると、電極Ａの
液体との接触が減少する一方、電極Ｂの液体との接触が増大し、同じくクロック
の遅れ時間が増大する。その結果、一般的には、望まれるような、しかも通常発
生するような態様をもって、一方向の回転について増大し他方の回転については
減少するに対して、４５°から何れの方向への回転についてもクロック信号が減
少することとなる。
これを是正するために、副象限がデコードされ（水平／鉛直）、（反転水平／
鉛直等）、この情報が、デコードされた主象限情報とともに用いられ、２つの互
いに対向する電極の何れか一方をデイスエーブルする。
作動に際して、マイクロコントローラ５０に於いてＣＤＡＣ４０及びＦＤＡＣ
３８の両者についてＳＡＲが行われ、マイクロコントローラ５０のプログラムに
より８つのデコードされた（主象限及び副象限からなる）象限が記憶される。両
ＳＡＲが行われた後、センサ３４の向きは極めて４
５゜に近いが、システムノイズがＦＤＡＣ３８の最下位の桁ＬＳＢよりも小さい
ことから、固有の象限情報のセットが存在する。次の表Ａは、これを達成するた
めの様々なセンサディスエーブル状態とともに８つの象限のエンコード要領を示
している。
ユーザオフセットモードに於いてはもう１つの異常事態が発生し得る。所望の
位置以外のセンサの姿勢に於いて他のヌル状態が発生し得る。図４Ａに於いて、
所望のヌルが４４°であったとすると、上記したように電極Ａはディスエーブル
され、電極Ｂ及びＣは、ヌルポイントを決定するアクティブな対をなす。このポ
イントがヌルである場合に、
ＳＡＲは、Ｂ／Ｃ電極タイミングを、ＣＤＡＣ４０の出力を介してシフトさせ、
これが実現されるようにする。図７は、このようにしてシフトされた電極のタイ
ミングとともに所望外のヌルポイントを示す。所望外のヌルポイントは、図４Ｂ
のセンサディスエーブルロジック６２により、０／４５゜オクタント及び、その
両側のオクタントに於けるディスプレイの作動のみを許容することによりディス
エーブルされる。これにより表示の曖昧さを排除することができる。
これを達成するためのロジックとしては２つのものがある。第１に、（主及び
副象限からなる）８つの象限がデコードされ、ＳＡＲルーチンの後に記憶される
。次に、記憶された象限情報がリアルタイムによって現在の作動中の象限と比較
される。ここで注意すべきことは、作動中の象限としては常に２つ即ち１つの主
象限及び１つの副象限があることである。
図４Ｂのゲートレベルロジックダイアグラムは、これが達成される要領を示す
。マイクロコントローラ５０を介して非揮発性メモリ５２から送られたオクタン
トメモリバスＯＣＴＭ上の信号は、表示イネーブルロジック６０によりローカル
に形成されたオクタント情報（ＯＣＴバス）と比較され、ラインＵＯＤＥを介し
て表示部１０をイネーブル若しくはディスエーブルする。
例えば、オクタントメモリが４４゜に於いて記憶された
とすると、２つの象限、水平（Ｌ）及び水平／鉛直（ＬＰ）象限は１となる。こ
れら２つの信号はゲートＵ６に於いてアンドされる。２つの作動中の象限Ｌ及び
ＬＰはゲートＵ７に於いてオアされる。これら２つの信号は更にゲート９８に於
いてアンドされ、Ｌ若しくはＬＰが作動中である場合には、ＵＯＤＥが１となり
、ユーザ表示部をイネーブルする。他の７つの象限の対も同様に処理される。
上記した説明は単なる説明のためのものであって何ら限定的なものではない。
当業者であればこの説明に基づき様々な変更が自ずと明らかになり、そのような
変更内容も添付の請求の範囲内に含まれることが意図されている。
【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項
【提出日】１９９３年１１月９日
【補正内容】請求の範囲
１．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
決定された傾斜を表示するための目視用の表示部とを有し、
前記目視用表示部が、照明された複数の並列に隣接するラインセグメントを含
み、各ラインセグメントが、所定の直線長さに対する直線変位として表現される
傾斜の所定のインクリメントを表し、前記した決定された傾斜のそれぞれについ
て特定の数のラインセグメントが表示されるようにしたことを特徴とする装置。
２．前記直線変位が、１インチの６４分の１のインクリメントで表され、前記所
定の直線長さがフィートであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
３．複数のモードの何れについても前記表示部を作動させるためのモードコント
ローラを更に備えており、前記モードのそれぞれが、地球の重力面に対する特定
の傾斜に対して前記したヌル傾斜状態を設定し、前記各モードが水平、鉛直、反
転水平及び反転鉛直方向について自動的に作動することを特徴とする請求項１に
記載の装置。
４．前記センサ及び前記表示部のためのハウジングを更に備えており、前記モー
ドの１つがユーザプログラマブルモードからなり、該モードにおいては、ハウジ
ングに対するセンサの位置を変化させることなく任意の傾斜に対して特
定の傾斜をユーザが設定し得ることを特徴とする請求項３に記載の装置。
５．前記表示部が、装置が、現在、複数のモードのうちどのモードで作動してい
るかを表示するためのアルファニューメリック表示部分を有することを特徴とす
る請求項３に記載の装置。
６．前記装置が前記ヌル傾斜位置にあるときには前記ラインセグメントのうちの
中心のもののみが照明されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
７．前記装置が特定の傾斜について較正されていないときに、前記装置が較正範
囲外であることを表示する部分を更に備えていることを特徴とする請求項１に記
載の装置。
８．前記ラインセグメントが、４本ごとに、隣接するセグメントよりも長くされ
ていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
９．前記表示部が更に２つの直角三角形のアイコンを含み、そのうちの一方の底
辺が左上がりに傾斜しており、その他方の底辺が右上がりに傾斜しており、真の
水平に対して所定の傾斜が検出されたことに応答して前記２つの直角三角形の一
方若しくは他方を表示することにより、装置が真の水平方向に対して何れの方向
に回転しているかを図式的に表示したことを特徴とする請求項１に記載の装置。
１０．決定された傾斜を可聴音表示を行うための手段を更に備えており、可聴音
表示が、音階のうちのある音調から
なり、音階の各音調が、前記目視表示部分の前記ラインセグメントの少なくとも
１つに順次対応するようにされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
１１．装置の傾斜の変化に伴い、一連の音調からなる可聴音表示が順次行われる
ようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
１２．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
それぞれ、決定された特定の傾斜に対応する音階をなす可聴音を発生するため
の可聴音トーンジェネレータとを備えており、
前記可聴音トーンが、決定された特定の傾斜に順次対応し、前記装置の傾斜に
伴い、前記可聴音トーンジェネレータが音階の順序をもって複数のトーンを発す
ることを特徴とする装置。
１３．決定された傾斜が前記ヌル傾斜から最も遠い場合に、前記トーンジェネレ
ータが、前記音階の最も高い若しくは最も低いトーンを発生することを特徴とす
る請求項１２に記載の装置。
１４．特定の傾斜に対するレベルの傾斜角度を表示するための方法であって、
複数の互いに平行をなして隣接するラインセグメントを含む目盛表示部分をレ
ベルに設ける過程と、
前記レベルの角度変位量を検出する過程と、
前記レベルの各角度偏差値を表示するべく前記ラインセグメントの１つ若しく
は複数を照明し、かつ照明された前記ラインセグメントのそれぞれが、特定の長
さごとの特定の直線距離により与えられるインクリメント偏差を示すようにする
過程とを有することを特徴とする方法。
１５．前記レベルが傾斜のないことを示すようなヌル状態を設定する過程と、
地球の重力場に於ける面に対する水平若しくは鉛直方向以外の方向に対して前
記ヌルを設定する過程とを更に有することを特徴とする請求項１４に記載の方法
。
１６．特定の傾斜に対するレベルの傾斜角度を表示するための方法であって、
前記レベルの角度変位量を検出する過程と、
音階をなす可聴音を発生するための可聴音を発生する過程とを有し、
前記可聴音トーンが、特定の傾斜にそれぞれ対応し、かつ決定された特定の傾
斜の増大に順次対応していることを特徴とする方法。
１７．傾斜検出装置であって、
傾斜に応じて変化する静電容量を検出する複数のセンサ要素と、
前記センサ要素の励起サイクルに応答して、各センサ要素の電圧を検出するた
めに各センサ要素について設けられたコンパレータと、
前記コンパレータの何れかに対して第１の基準電圧を供給するための第１のＤ
Ａコンバータと、
前記コンパレータの残りの１つに対して第２の基準電圧を供給するための第２
のＤＡコンバータと、
前記コンパレータの出力信号に応じて傾斜を決定しかつそれを表示するための
信号処理回路とを有し、
前記信号処理回路が、前記励起サイクルの所定数にわたって前記コンパレータ
の出力信号を平均化することを特徴とする装置。
１８．前記平均値が所定値に等しいかまたはそれよりも所定量が大きい場合以外
は決定された傾斜値を表示しないことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
１９．前記第１及び第２のＤＡコンバータに対してデジタル入力信号を供給し、
それを対応する第１及び第２の基準値に変換するためのプロセッサを更に含み、
前記デジタル入力信号が段階的に与えられ、各段階が、ある水平方向の直線距離
に対する固定した垂直方向距離として与えられる傾斜に対応することを特徴とす
る請求項１７に記載の装置。
２０．前記プロセッサが更に、前記各ＤＡコンバータにより保持されたデジタル
信号に対して追加のデジタル入力信号を付加し、前記装置により決定されたヌル
位置をシフトするための手段と、
前記した追加のデジタル信号を少なくとも２つの値の１つに交互に設定するた
めの手段とを有することを特徴とす
る請求項１９に記載の装置。
２１．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
決定された傾斜を表示するための目視用の表示部とを有し、
前記目視用表示部が、照明された複数の並列に隣接するラインセグメントを含
み、各ラインセグメントが、所定の直線長さに対する直線変位として表現される
傾斜の所定のインクリメントを表し、前記した決定された傾斜のそれぞれについ
て特定の数のラインセグメントが表示されるようにし、
前記ラインセグメントが、４本ごとに、隣接するセグメントよりも長くされて
いることを特徴とする装置。
２２．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
決定された傾斜を表示するための目視用の表示部とを有し、
前記目視用表示部が、照明された複数の並列に隣接するラインセグメントを含
み、各ラインセグメントが、所定の直線長さに対する直線変位として表現される
傾斜の所定のインクリメントを表し、前記した決定された傾斜のそれぞれについ
て特定の数のラインセグメントが表示されるようにし、
前記表示部が更に２つの直角三角形のアイコンを含み、
そのうちの一方の底辺が左上がりに傾斜しており、その他方の底辺が右上がりに
傾斜しており、真の水平に対して所定の傾斜が検出されたことに応答して前記２
つの直角三角形の一方若しくは他方を表示することにより、装置が真の水平方向
に対して何れの方向に回転しているかを図式的に表示したことを特徴とする装置
。
２３．前記直線変位が、所定の直線長さに対するインチを単位とする直線変位の
インクリメントとして表現されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
２４．前記した複数のモードが、固定オフセットモードと、可変オフセットモー
ドと、ノーマルモードとを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
２５．前記表示部が、複数のモードのうちの何れに於いて作動しているかを示す
ためのみの数値表示部分を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
２６．特定の長さを有する傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
前記装置の前記特定の長さに対する直線長さの分数として表示される傾斜を表
示するための表示部とを有することを特徴とする傾斜センサ装置。
２７．前記直線長さがインチ表示されることを特徴とする請求項２６に記載の装
置。
２８．前記した特定の長さが２フィートの倍数であることを特徴とする請求項２
７に記載の装置。
２９．前記特定の長さが４フィートであることを特徴とする請求項２７に記載の
装置。
３０．特定の決定されたヌル位置を達成するために装置をどの方向に傾斜させな
ければならないかを示すためのインジケータを更に含むことを特徴とする請求項
２６に記載の装置。
３１．前記表示部が複数のモードのうちの何れにおいて作動しているかを示すた
めのモード表示部分を更に有し、前記モード表示部分がそれ以外の用途を有して
いないことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
３２．前記直線長さ及び前記直線変位がメートル法表示されることを特徴とする
請求項１に記載の装置。
３３．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
所定の直線長さに対する直線変位として表現される傾斜を表示し、かつ前記ヌ
ルを達成するためには、装置を何れの方向に傾けなければならないかを表示する
目視用の表示部とを有することを特徴とする装置。
３４．特定の長さを有する装置を用いて傾斜を検出するための方法であって、
傾斜を検出する過程と、
前記装置の前記特定の長さに対する直線長さの分数として表示される傾斜を表
示するための表示部を設ける過程と、
検出された傾斜を表示部に表示する過程とを有すること
を特徴とする方法。
３５．ハウジング内に配置された傾斜センサを有する電子的傾斜検出装置を較正
するための方法であって、
前記装置を第１の位置に配置し、前記センサの出力をヌルとするために必要と
なるセンサに対する第１のフィードバック補正量を決定する過程と、
前記装置を第２の位置に配置し、前記センサの出力をヌルとするために必要と
なるセンサに対する第２のフィードバック補正量を決定する過程と、
前記第１及び第２のフィードバック量を平均する過程と、
傾斜を測定する度毎に、前記した平均フィードバック補正量を前記傾斜センサ
にフィードバックし、前記較正が、前記傾斜センサに対する温度の影響に依存し
ないようにしたことを特徴とする方法。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９４年７月５日
【補正内容】請求の範囲
１．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
決定された傾斜を表示するための目視用の表示部とを有し、
前記目視用表示部が、照明された複数の並列に隣接するラインセグメントを含
み、各ラインセグメントが、所定の直線長さに対する直線変位として表現される
傾斜の所定のインクリメントを表し、前記した決定された傾斜のそれぞれについ
て特定の数のラインセグメントが表示されるようにしたことを特徴とする装置。
２．前記直線変位が、１インチの６４分の１のインクリメントで表され、前記所
定の直線長さがフィートであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
３．複数のモードの何れについても前記表示部を作動させるためのモードコント
ローラを更に備えており、前記モードのそれぞれが、地球の重力面に対する特定
の傾斜に対して前記したヌル傾斜状態を設定し、前記各モードが水平、鉛直、反
転水平及び反転鉛直方向について自動的に作動することを特徴とする請求項１に
記載の装置。
４．前記センサ及び前記表示部のためのハウジングを更に備えており、前記モー
ドの１つがユーザプログラマブルモードからなり、該モードにおいては、ハウジ
ングに対するセンサの位置を変化させることなく任意の傾斜に対して特
定の傾斜をユーザが設定し得ることを特徴とする請求項３に記載の装置。
５．前記表示部が、装置が、現在、複数のモードのうちどのモードで作動してい
るかを表示するためのアルファニューメリック表示部分を有することを特徴とす
る請求項３に記載の装置。
６．前記装置が前記ヌル傾斜位置にあるときには前記ラインセグメントのうちの
中心のもののみが照明されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
７．前記装置が特定の傾斜について較正されていないときに、前記装置が較正範
囲外であることを表示する部分を更に備えていることを特徴とする請求項１に記
載の装置。
８．前記ラインセグメントが、４本ごとに、隣接するセグメントよりも長くされ
ていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
９．前記表示部が更に２つの直角三角形のアイコンを含み、そのうちの一方の底
辺が左上がりに傾斜しており、その他方の底辺が右上がりに傾斜しており、真の
水平に対して所定の傾斜が検出されたことに応答して前記２つの直角三角形の一
方若しくは他方を表示することにより、装置が真の水平方向に対して何れの方向
に回転しているかを図式的に表示したことを特徴とする請求項１に記載の装置。
１０．決定された傾斜を可聴音表示を行うための手段を更に備えており、可聴音
表示が、音階のうちのある音調から
なり、音階の各音調が、前記目視表示部分の前記ラインセグメントの少なくとも
１つに順次対応するようにされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
１１．装置の傾斜の変化に伴い、一連の音調からなる可聴音表示が順次行われる
ようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
１２．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
それぞれ、決定された特定の傾斜に対応する音階をなす可聴音を発生するため
の可聴音トーンジェネレータとを備えており、
前記可聴音トーンが、決定された特定の傾斜に順次対応し、前記装置の傾斜に
伴い、前記可聴音トーンジェネレータが音階の順序をもって複数のトーンを発す
ることを特徴とする装置。
１３．決定された傾斜が前記ヌル傾斜から最も遠い場合に、前記トーンジェネレ
ータが、前記音階の最も高い若しくは最も低いトーンを発生することを特徴とす
る請求項１２に記載の装置。
１４．特定の傾斜に対するレベルの傾斜角度を表示するための方法であって、
複数の互いに平行をなして隣接するラインセグメントを含む目盛表示部分をレ
ベルに設ける過程と、
前記レベルの角度変位量を検出する過程と、
前記レベルの各角度偏差値を表示するべく前記ラインセグメントの１つ若しく
は複数を照明し、かつ照明された前記ラインセグメントのそれぞれが、特定の長
さごとの特定の直線距離により与えられるインクリメント偏差を示すようにする
過程とを有することを特徴とする方法。
１５．前記レベルが傾斜のないことを示すようなヌル状態を設定する過程と、
地球の重力場に於ける面に対する水平若しくは鉛直方向以外の方向に対して前
記ヌルを設定する過程とを更に有することを特徴とする請求項１４に記載の方法
。
１６．特定の傾斜に対するレベルの傾斜角度を表示するための方法であって、
前記レベルの角度変位量を検出する過程と、
音階をなす可聴音を発生するための可聴音を発生する過程とを有し、
前記可聴音トーンが、特定の傾斜にそれぞれ対応し、かつ決定された特定の傾
斜の増大に順次対応していることを特徴とする方法。
１７．傾斜検出装置であって、
傾斜に応じて変化する静電容量を検出する複数のセンサ要素と、
前記センサ要素の励起サイクルに応答して、各センサ要素の電圧を検出するた
めに各センサ要素について設けられたコンパレータと、
前記コンパレータの何れかに対して第１の基準電圧を供給するための第１のＤ
Ａコンバータと、
前記コンパレータの残りの１つに対して第２の基準電圧を供給するための第２
のＤＡコンバータと、
前記コンパレータの出力信号に応じて傾斜を決定しかつそれを表示するための
信号処理回路とを有し、
前記信号処理回路が、前記励起サイクルの所定数にわたって前記コンパレータ
の出力信号を平均化することを特徴とする装置。
１８．前記平均値が所定値に等しいかまたはそれよりも所定量が大きい場合以外
は決定された傾斜値を表示しないことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
１９．前記第１及び第２のＤＡコンバータに対してデジタル入力信号を供給し、
それを対応する第１及び第２の基準値に変換するためのプロセッサを更に含み、
前記デジタル入力信号が段階的に与えられ、各段階が、ある水平方向の直線距離
に対する固定した垂直方向距離として与えられる傾斜に対応することを特徴とす
る請求項１７に記載の装置。
２０．前記プロセッサが更に、前記各ＤＡコンバータにより保持されたデジタル
信号に対して追加のデジタル入力信号を付加し、前記装置により決定されたヌル
位置をシフトするための手段と、
前記した追加のデジタル信号を少なくとも２つの値の１つに交互に設定するた
めの手段とを有することを特徴とす
る請求項１９に記載の装置。
２１．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
決定された傾斜を表示するための目視用の表示部とを有し、
前記目視用表示部が、照明された複数の並列に隣接するラインセグメントを含
み、各ラインセグメントが、所定の直線長さに対する直線変位として表現される
傾斜の所定のインクリメントを表し、前記した決定された傾斜のそれぞれについ
て特定の数のラインセグメントが表示されるようにし、
前記ラインセグメントが、４本ごとに、隣接するセグメントよりも長くされて
いることを特徴とする装置。
２２．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
決定された傾斜を表示するための目視用の表示部とを有し、
前記目視用表示部が、照明された複数の並列に隣接するラインセグメントを含
み、各ラインセグメントが、所定の直線長さに対する直線変位として表現される
傾斜の所定のインクリメントを表し、前記した決定された傾斜のそれぞれについ
て特定の数のラインセグメントが表示されるようにし、
前記表示部が更に２つの直角三角形のアイコンを含み、
そのうちの一方の底辺が左上がりに傾斜しており、その他方の底辺が右上がりに
傾斜しており、真の水平に対して所定の傾斜が検出されたことに応答して前記２
つの直角三角形の一方若しくは他方を表示することにより、装置が真の水平方向
に対して何れの方向に回転しているかを図式的に表示したことを特徴とする装置
。
２３．前記直線変位が、所定の直線長さに対するインチを単位とする直線変位の
インクリメントとして表現されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
２４．前記した複数のモードが、固定オフセットモードと、可変オフセットモー
ドと、ノーマルモードとを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
２５．前記表示部が、複数のモードのうちの何れに於いて作動しているかを示す
ためのみの数値表示部分を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
２６．特定の長さを有する傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
前記装置の前記特定の長さに対する直線長さの分数として表示される傾斜を表
示するための表示部とを有することを特徴とする傾斜センサ装置。
２７．前記直線長さがインチ表示されることを特徴とする請求項２６に記載の装
置。
２８．前記した特定の長さが２フィートの倍数であることを特徴とする請求項２
７に記載の装置。
２９．前記特定の長さが４フィートであることを特徴とする請求項２７に記載の
装置。
３０．特定の決定されたヌル位置を達成するために装置をどの方向に傾斜させな
ければならないかを示すためのインジケータを更に含むことを特徴とする請求項
２６に記載の装置。
３１．前記表示部が複数のモードのうちの何れにおいて作動しているかを示すた
めのモード表示部分を更に有し、前記モード表示部分がそれ以外の用途を有して
いないことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
３２．前記直線長さ及び前記直線変位がメートル法表示されることを特徴とする
請求項１に記載の装置。
３３．傾斜センサ装置であって、
ヌル傾斜に対する装置の傾斜を決定するためのセンサと、
所定の直線長さに対する直線変位として表現される傾斜を表示し、かつ前記ヌ
ルを達成するためには、装置を何れの方向に傾けなければならないかを表示する
目視用の表示部とを有することを特徴とする装置。
３４．特定の長さを有する装置を用いて傾斜を検出するための方法であって、
傾斜を検出する過程と、
前記装置の前記特定の長さに対する直線長さの分数として表示される傾斜を表
示するための表示部を設ける過程と、
検出された傾斜を表示部に表示する過程とを有すること
を特徴とする方法。
３５．ハウジング内に配置された傾斜センサを有する電子的傾斜検出装置を較正
するための方法であって、
前記装置を第１の位置に配置し、前記センサの出力をヌルとするために必要と
なるセンサに対する第１のフィードバック補正量を決定する過程と、
前記装置を第２の位置に配置し、前記センサの出力をヌルとするために必要と
なるセンサに対する第２のフィードバック補正量を決定する過程と、
前記第１及び第２のフィードバック量を平均する過程と、
傾斜を測定する度毎に、前記した平均フィードバック補正量に対応するアナロ
グ信号をコンパレータの第１の入力端子にフィードバックし、前記コンパレータ
の第２の入力端子が、前記傾斜センサの出力信号を受けるようにして、前記較正
が、前記傾斜センサに対する温度の影響に依存しないようにしたことを特徴とす
る方法。