JPH11211751A - 加速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障検知を容易に行い得る加速度検出装置を
提供する。 【解決手段】 加速度検出装置本体１に備えられる一対
の加速度センサの感度軸Ａ、Ｂを、水平軸Ｈに対してそ
れぞれ傾斜角度θ_A、θ_Bで傾斜させて配置するととも
に、演算回路１１において、水平加速度α_Hに相当する
出力信号α₁と、鉛直加速度α_Vに相当する出力信号α₂
を演算する。また、加速度検出対象物の静止時におい
て、鉛直加速度α_Vに相当する出力信号α₂を、重力加速
度により正常時に得られるべき鉛直加速度α_Vと比較す
ることにより、加速度検出装置１の故障検知を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加速度検出装置に
関し、特に、検出対象物の静止時にも故障検出を容易に
行い得るようにした改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、加速度検出対象物に設置され
て、その加速度を検出する加速度センサが知られてい
る。このような加速度センサとしては、例えば、加速度
検出対象物の動きに合わせて揺れようとする振り子と、
この振り子の位置を検出する検出装置とを備え、この検
出装置により検出される振り子の位置を電磁コイルへの
通電により発生する力で動かないようにフィードバック
制御するものがある。そして、このとき振り子に働く力
が振り子に加わる加速度（すなわち加速度検出対象物の
加速度）と等しいことに着目して、加速度検出対象物の
加速度を電磁コイルに流れる電流値として検出する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
加速度センサは、例えば、地震計として用いられたり、
鉄道車両における車両の揺動を制御に用いられたりする
ので、常に正確な加速度検出を行えるように、故障検知
を行う必要がある。

【０００４】このため、上述したような加速度センサに
は、セルフテスト端子を備えたものがある。具体的に
は、セルフテスト端子に電気信号を入力することによ
り、振り子の位置検出装置の振り子に実際加速度が与え
られたのと同様な電気回路的状態を作り出し、このとき
の加速度センサの出力が、セルフテスト端子に入力され
た電気信号に相当するものであるかどうかをチェックす
る。

【０００５】しかしながら、このようなチェック方法
は、上述したような振り子などを用いたタイプの加速度
センサにしか適用できず、また、セルフテスト端子を設
けることは回路の複雑化につながり、コストアップの原
因となる。

【０００６】また、加速度センサごとに加振装置を備え
付けておいて、加速度センサに実際に振動を与えて故障
検出する方法が考えられるが、加振装置の分だけ、コス
トアップを招くうえ、装置が大型化してしまう。

【０００７】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、検出対象物に設置され検出対象物の加速
度を検出する加速度検出装置において、検出対象物の静
止時においても故障検知を容易に行い得るものを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明では、加速度
検出対象物に設置される加速度検出装置において、感度
軸方向の加速度を検出する一対の加速度センサを備え、
これらの加速度センサの感度軸を鉛直平面内で互いに平
行とならないように水平軸方向に対して傾斜させて配置
するとともに、前記一対の加速度センサの出力と前記各
感度軸の傾斜角度から前記鉛直平面内の所定の方向の加
速度を演算する演算手段と、加速度検出対象物の静止時
に前記演算手段により演算された鉛直軸方向の加速度に
対応する値を重力加速度に基づいて出力されるべき値と
比較して前記一対の加速度センサの故障検知を行う。

【０００９】第２の発明では、前記演算手段は、水平軸
方向の水平加速度と、鉛直軸方向の鉛直加速度を演算す
る。

【００１０】第３の発明では、前記加速度センサは水平
軸の上下に配置され、かつ鉛直軸の左右同じ側に配置さ
れる。

【００１１】第４の発明では、前記加速度センサは鉛直
軸の左右に配置され、かつ水平軸の上下同じ側に配置さ
れる。

【００１２】第５の発明では、前記加速度センサは水平
軸の上下に等しい傾斜角度で配置される。

【００１３】第６の発明では、前記加速度センサは垂直
軸の左右に等しい傾斜角度で配置される。

【００１４】第７の発明では、前記演算手段は、前記一
対の加速度センサの出力の和を演算する加算手段と、前
記一対の加速度センサの出力の差を演算する減算手段と
を備え、前記加算手段の出力に基づいて水平加速度を演
算し、前記減算手段の出力に基づいて鉛直加速度を演算
する。

【００１５】第８の発明では、前記演算手段は、前記一
対の加速度センサの出力の和を演算する加算手段と、前
記一対の加速度センサの出力の差を演算する減算手段と
を備え、前記加算手段の出力に基づいて鉛直加速度を演
算し、前記減算手段の出力に基づいて水平加速度を演算
する。

【００１６】第９の発明では、前記演算手段は、少なく
とも一方の加速度センサの出力に所定のゲインを与える
増幅手段を備え、前記加算手段においてはこの増幅手段
によりゲインを与えられた一方の加速度センサの出力と
他方の加速度センサの出力との和および差を演算するよ
うにした。

【００１７】

【発明の作用および効果】第１、第２の発明では、加速
度検出対象物にかかる加速度にしたがって一対の加速度
センサから検出信号が出力され、演算手段は、これらの
検出手段に基づいて、加速度を検出すべき所定の方向の
加速度（例えば、第２の発明のように水平軸方向の水平
加速度または鉛直軸方向の鉛直加速度）を演算し、加速
度検出装置による加速度検出が行われるが、一対の加速
度センサは水平軸に対して所定の傾斜角度をもって配置
され、加速度検出対象物の静止時においても、重力加速
度に基づく出力をするので、この出力の値を、正常時に
出力されるべき値と比較することにより、静止時におい
ても加速度センサの故障検知を容易に行い得る。

【００１８】このように本発明によれば、静止状態で故
障検知できる加速度検出装置が容易に構成できる。ま
た、加速度検出装置の構成部分である一対の加速度セン
サの形式は特に限定されないので、装置の低コスト化を
図ることができる。

【００１９】第３、第５、第７の発明では、一対の加速
度センサが水平方向に同じ側を向いて配置されることに
なるので、水平加速度の検出においては、２つの加速度
センサが組合わされた分、検出の感度を高めることがで
きる。

【００２０】さらに、第５、第７の発明では、加速度セ
ンサは水平軸の上下に等しい傾斜角度で対称に配置され
ているので、演算手段による演算を単純化することがで
き、演算手段を簡素化することができる。

【００２１】第４、第６、第８の発明では、一対の加速
度センサが鉛直方向に同じ側を向いて配置されることに
なるので、鉛直加速度の検出においては、２つの加速度
センサが組合わされた分、検出の感度を高めることがで
きる。

【００２２】さらに、第６、第８の発明では、加速度セ
ンサは鉛直軸の左右に等しい傾斜角度で対称に配置され
ているので、演算手段による演算を単純化することがで
き、演算手段を簡素化することができる。

【００２３】第９の発明では、加速度センサの感度軸に
アライメント誤差があった場合など、加速度センサが正
しい傾斜角度で配置されなかった場合でも、演算手段に
おいて、加算手段に入力される前の少なくとも一方の加
速度センサの出力に、増幅手段で所定のゲインを与える
ことにより、加速度検出装置の水平加速度に相当する出
力に鉛直加速度の影響が及ばないように、または鉛直加
速度に相当する出力に水平加速度の影響が及ばないよう
にできる。したがって、加速度検出装置を構成する加速
度センサとしてアライメント精度の低い安価なセンサを
用いることができ、装置の低コスト化を図ることができ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。

【００２５】図１または図２に示すように、加速度検出
装置１は、一対の加速度センサＡ、Ｂを備えている。こ
の加速度センサＡ、Ｂは、定常加速度を測定できるもの
であれば、いかなる形式のセンサであってもよい。ま
た、加速度検出装置１は、一対の加速度センサＡ、Ｂを
一つのケーシング内に一体に内蔵したものでもよいし、
一対の独立の加速度センサＡ、Ｂを組み合わせて構成す
るようにしてもよい。

【００２６】図１または図２には、これらの加速度セン
サＡ、Ｂの感度軸の方向をベクトルで示している。一対
の加速度センサＡ、Ｂは、それぞれ、これらの感度軸の
方向の加速度を検出するものである。

【００２７】図示されるように、これらの加速度センサ
Ａ、Ｂの感度軸は、（仮想的に考えられた）水平軸Ｈお
よび鉛直軸Ｖを含む平面内において、それぞれ水平軸Ｈ
に対して所定の傾斜角度θ_A、θ_Bで固定されている。な
お、図１においては、反時計回りを正としているので、
θ_Aは正の値、θ_Bは負の値となっている。

【００２８】この場合、加速度センサＡ、Ｂの配置は、
傾斜角度θ_A、θ_Bがいずれもゼロでなく、加速度センサ
Ａ、Ｂが一直線上に配置されないのであれば（すなわ
ち、加速度センサＡ、Ｂの感度軸を表すベクトルが一次
独立であれば）、他に特に限定されない。したがって、
図１のように、一対の加速度センサＡ、Ｂを水平軸Ｈの
上下に配置してもよいし、図２のように、上下の同じ側
（上側または下側）に配置するようにしてもよい。

【００２９】このように、加速度センサＡ、Ｂは水平軸
Ｈに対して傾斜しているので（したがって感度軸を表す
ベクトルは鉛直軸Ｖ方向への成分を持っているので）、
加速度センサＡ、Ｂからは、加速度検出対象物（加速度
検出装置１）の静止時においても、鉛直軸Ｖ方向の加速
度、すなわち重力加速度が検出される。したがって、後
述するように、この加速度センサＡ、Ｂの重力加速度分
の出力を用いれば、静止時においても、加速度検出装置
１（加速度センサＡ、Ｂ）の故障検知を行うことができ
る。

【００３０】図３には、水平軸Ｈに対して傾斜角度θを
もって加速度センサが配置され、この加速度センサに水
平加速度α_Hと鉛直加速度α_Vが与えられたときの、加速
度センサの出力αを示す。

【００３１】図から明らかなように、加速度センサの出
力αは、 α＝α_H・cosθ＋α_V・sinθ … （１） と表すことができる。このように、図１または図２の加
速度センサＡ、Ｂの出力α_A、α_Bには、水平加速度α_H
からの寄与分と、鉛直加速度α_Vからの寄与分が含まれ
てしまうので、一つの加速度センサのみでは、加速度が
水平方向に与えられたのか、垂直方向に与えられたのか
判別できない。

【００３２】そこで、本発明では、一対の加速度センサ
Ａ、Ｂを備え、以下に説明するように、加速度センサ
Ａ、Ｂの出力α_A、α_Bから、水平加速度α_H、鉛直加速
度α_Vを演算することができるようになっている。

【００３３】すなわち、式（１）に傾斜角度θ_A、θ_Bを
代入すれば、図１または図２の加速度センサＡ、Ｂの出
力α_A、α_Bは、 α_A＝α_H・cosθ_A＋α_V・sinθ_A … （２） α_B＝α_H・cosθ_B＋α_V・sinθ_B … （３） と表わすことができる。

【００３４】したがって、この連立方程式（２）、
（３）を、α_H、α_Vについて解くと、 α_H＝（α_A・sinθ_B−α_B・sinθ_A）／（cosθ_A・sinθ_B−cosθ_B・sinθ_A） … （４） α_V＝（α_A・cosθ_B−α_B・cosθ_A）／（sinθ_A・cosθ_B−sinθ_B・cosθ_A） … （５） が得られ、これらの式（４）、（５）から、それぞれ水
平加速度α_Hと鉛直加速度α_Vが、自動的に求められる。

【００３５】本発明の加速度検出装置１では、この連立
方程式（２）、（３）を解くのに相当する演算は、具体
的には、例えば図４に示すような演算回路１１において
実行される。

【００３６】この演算回路１１では、速度検出装置本体
１０の加速度センサＡからの出力信号α_Aには、アンプ
１３において所定のゲインＫ₁を与えらえる一方、加速
度センサＢからの出力信号α_Bには、アンプ１４におい
てゲイン−Ｋ₂が与えられる。そして、これらのアンプ
１３、１４の出力は、加算器１７において加え合わさ
れ、この加算器１７の出力に出力アンプ４においてゲイ
ンＫ₅を与えたものが、水平加速度α_Hに対応する出力α
₁となる。

【００３７】また、加速度センサＡからの出力信号α_A
には、アンプ１５において所定のゲインＫ₃が与えられ
る一方、加速度センサＢからの出力信号α_Bには、アン
プ１６において所定のゲイン−Ｋ₄が与えられる。これ
らのアンプ１５、１６の出力は、加算器１８において加
え合わされ、この加算器１８の出力に出力アンプ７にお
いてゲインＫ₆を与えたものが、鉛直加速度α_Vに対応す
る出力α₂となる。

【００３８】なお、この演算回路１１は、加速度センサ
を実装したモジュール内に一体にアナログ回路として備
えてもよいし、モジュール外部に外部回路として備える
ようにしてもよい。

【００３９】なお、上記のゲインＫ₁〜Ｋ₆は、例えば、 Ｋ₁＝sinθ_B／（cosθ_A・sinθ_B−cosθ_B・sinθ_A） Ｋ₂＝sinθ_A／（cosθ_A・sinθ_B−cosθ_B・sinθ_A） Ｋ₃＝cosθ_B／（cosθ_A・sinθ_B−cosθ_B・sinθ_A） Ｋ₄＝cosθ_A／（cosθ_A・sinθ_B−cosθ_B・sinθ_A） Ｋ₅＝１ Ｋ₆＝１ と設定すればよい。

【００４０】このようにして式（４）、（５）に相当す
る演算が実行され、加速度検出装置１の出力α₁、α₂と
して、加速度の水平成分α_Hと鉛直成分α_Vが求められ
る。したがって、加速度センサＡ、Ｂが配置された平面
内の任意の方向の加速度を検出することができる。

【００４１】一方、加速度検出対象物の静止時におい
て、式（２）、（３）で表される加速度センサＡ、Ｂの
出力α_A、α_Bを直接に確認することにより、または、式
（５）により演算された加速度の鉛直成分に相当する出
力α₂を、重力により与えられるべき加速度（α_V＝−
Ｇ）と比較することにより、加速度センサＡ、Ｂの故障
を検知することができる。

【００４２】具体的には、静止時においては、α_H＝
０、α_V＝−Ｇであるから、これを式（２）に代入し
た、 α_A＝−Ｇ・sinθ_A … （６） が成り立てば、加速度センサＡは正常であるし、式
（３）に代入した、 α_B＝−Ｇ・sinθ_B … （７） が成り立てば、加速度センサＢは正常であることが分か
る。

【００４３】あるいは、加速度センサＡ、Ｂのいずれか
一方または両方が故障した場合には、式（５）に基づい
て演算される鉛直加速度に相当する出力α₂が、本来出
力されるべき値α_V（＝−Ｇ）とは異なる値となること
を用いて故障検知を行う。すなわち、加速度センサが故
障したときには、一般に、ゼロ出力または最大出力にな
ることが多いが、例えば加速度センサＡが故障し、ゼロ
出力（すなわちα_A＝０）となった場合には、 α₂＝−Ｇ・（−sinθ_B・cosθ_A）／（sinθ_A・cosθ_B−sinθ_B・cosθ_A） … （８） となるし、加速度センサＢが故障し、ゼロ出力（すなわ
ちα_B＝０）となった場合には、 α₂＝−Ｇ・（sinθ_A・cosθ_B）／（sinθ_A・cosθ_B−sinθ_B・cosθ_A） … （９） となるので、これらの値は正しいα_V（＝−Ｇ）と異な
って来る。また、加速度センサＡ、Ｂがともに故障し、
α_A＝０、α_B＝０となった場合には、当然に、α₂＝０
となる。したがって、加速度検出装置１の鉛直加速度に
相当する出力α₂を監視していれば、加速度センサＡ、
Ｂの故障を直ちに検知できる。

【００４４】なお、故障検出は、このように鉛直加速度
（重力加速度）を用いて行われるので、非静止時（走行
時）においても行い得る。この場合には、ローパスフィ
ルタを用いたり、平均化処理をしたりすることにより、
鉛直加速度に相当する出力α₂を安定化させるようにす
ればよい。

【００４５】このように本発明によれば、非静止状態の
みならず、静止状態で故障検知できる加速度検出装置１
が容易に構成できる。また、加速度検出装置１の構成部
分である一対の加速度センサＡ、Ｂの形式は特に限定さ
れないので、装置の低コスト化を図ることができる。し
たがって、本発明の加速度検出装置１は、例えば鉄道車
両の揺動制御用に設置されるなど、静的なセルフテスト
が行えることが要求される加速度センサとして最適であ
る。

【００４６】図５には、本発明の他の実施の形態を示
す。

【００４７】この実施の形態では、一対の加速度センサ
Ａ、Ｂの感度軸は、水平軸Ｈおよび鉛直軸Ｖを含む平面
内において、水平軸Ｈに対して上下に対称となるように
配設される。すなわち、図１の実施の形態において、θ
_A＝Θ、θ_B＝−Θとし、加速度センサＡの感度軸は水平
軸Ｈから上方に角度Θだけ上方に回転した方向を向き、
加速度センサＢの感度軸は角度Θだけ下方に回転した方
向を向くようにしている。

【００４８】この場合には、加速度センサＡ、Ｂからの
出力信号α_A、α_Bは、上述の式（２）、（３）に、θ_A
＝Θ、θ_B＝−Θを代入することにより、 α_A＝α_H・cosΘ＋α_V・sinΘ … （１０） α_B＝α_H・cosΘ−α_V・sinΘ … （１１） と表すことができる。したがって、本実施の形態では、
水平加速度α_Hおよび鉛直加速度α_Vを求める演算が単純
化できる。すなわち、式（１０）、（１１）の連立方程
式は容易に解け、 α_H＝（α_A＋α_B）／（２cosΘ） … （１２） α_V＝（α_A−α_B）／（２sinΘ） … （１３） となる。

【００４９】この実施の形態の加速度検出装置１では、
具体的に図６に示す演算回路１２において、この演算が
実行される。

【００５０】この演算回路１２においては、速度検出装
置本体１０の加速度センサＡからの出力信号α_Aは、同
じく加速度検出装置本体１０の加速度センサＢからの出
力信号α_Bと、加算器３において加え合わせられる。こ
の加算器３の出力が、出力アンプ４を介して増幅され
（１／（２cosΘ）倍され）、水平加速度についての出
力信号α_Hとなる。

【００５１】また、出力信号α_Bは、反転アンプ５にお
いて正負を反転され、加算器６において出力信号α_Aと
加え合わせられる。この加算器６の出力が、出力アンプ
７を介して増幅され（１／（２sinΘ）倍され）、鉛直
加速度についての出力信号α_Vとなる。

【００５２】なお、アンプ２０は、以下に説明するよう
に誤差補正用のものであり、上述のような通常の動作で
は、出力信号α_Aにゲインを与えることはない。具体的
には、このアンプ２０におけるゲインＣは１となる。

【００５３】図７には、図５に示した実施の形態におい
て、加速度センサＡ、Ｂの設置角度に、それぞれ誤差
δ、εが生じてしまった場合を示している。この場合に
は、図６の演算回路１２に設けたアンプ２０において、
加算器３、６に入力される前の加速度センサ出力α_Aに
適切なゲインＣを乗じるようにして、加速度検出装置１
の出力を補正する。

【００５４】具体的には、アンプ２０のゲインＣの設定
は、加速度検出装置１が静止状態にある初期状態（α_H
＝０、α_V＝−Ｇ）において、水平加速度出力α₁がゼロ
になるように、アンプ２０を調整することにより実行さ
れる。

【００５５】これを数式を用いて説明すると、誤差δ、
εがある場合には、式（１０）、（１１）は、 α_A＝α_H・cos（Θ＋δ）＋α_V・sin（Θ＋δ） … （１４） α_B＝α_H・cos（Θ＋ε）−α_V・sin（Θ＋ε） … （１５） となる。この式（１４）にゲインＣを乗じて式（１５）
に加えれば、 Ｃα_A＋α_B＝Ｃ［α_H・cos（Θ＋δ）＋α_V・sin（Θ＋δ）］＋［α_H・cos（Θ ＋ε）−α_V・sin（Θ＋ε）］ … （１６） が得られる。この式（１６）の値は、加速度検出装置１
の水平加速度出力α₁に相当するので、初期調整とし
て、この出力α₁（＝Ｃα_A＋α_B）がゼロになるように
ゲインＣを調整する。具体的には、式（１６）を、 Ｃα_A＋α_B＝［Ｃ・cos（Θ＋δ）＋cos（Θ＋ε）］・α_H・＋［Ｃ・sin（Θ＋ δ）−sin（Θ＋ε）］・α_V … （１６）′ と変形し、この式（１６）′の右辺が、初期条件α_H＝
０、α_V＝−Ｇにおいてゼロとなるように、式（１
６）′のα_Hの項のみが残り、α_Vの項が消えるようにす
る。すなわち、 Ｃ＝sin（Θ＋ε）／sin（Θ＋δ） … （１７） とする。これにより、式（１６）の左辺、すなわちＣα
_A＋α_Bに出力アンプ４において所定のゲインを与えたも
のとして出力される加速度検出装置１の水平加速度に相
当する出力（出力アンプ４からの出力）は、取り付け誤
差（δ、ε）があったとしても、水平軸Ｈ方向の水平加
速度のみを反映し、鉛直加速度の影響を受けないものと
できる。

【００５６】このように本実施の形態によれば、加速度
検出装置を構成する加速度センサＡ、Ｂとしてアライメ
ント精度の低い安価なセンサを用いたとしても、水平軸
Ｈ方向の水平加速度α_Hを正しく検出することができ、
加速度センサＡ、Ｂが安価な分、装置の低コスト化を図
ることができる。

【００５７】図８には、本発明のさらに他の実施の形態
を示す。

【００５８】この実施の形態では、加速度検出装置１と
して、一対の加速度センサＡ、Ｂの感度軸が互いに直角
に配置されたものを用い、かつ加速度センサＡ、Ｂが水
平軸Ｈに対して上下に対称に配置されるようにしてい
る。すなわち、本実施の形態は、図５に示した実施の形
態において、Θ＝π／４（ｒａｄ）としたものである。

【００５９】この場合には、式（１２）、（１３）は、 α_H＝（α_A＋α_B）／２^1/2 … （１８） α_V＝（α_A−α_B）／２^1/2 … （１９） となる。この演算は、図６に示した演算回路６で実行さ
れる。なお、この場合はアンプ２０のゲインＣは１であ
る。

【００６０】そして、静止時において、式（１９）で表
される鉛直加速度出力α₁の値を確認すれば、加速度セ
ンサＡ、Ｂの故障を検知できる。

【００６１】なお、式（１８）から明らかなように、本
実施の形態では、水平加速度α_Hに対応する加算器３の
出力（α_A＋α_B）は、水平加速度α_Hの約１．４倍であ
るので、加速度検出装置１の水平方向の感度を、水平加
速度検出を１個の加速度センサのみで行う場合よりも、
高めることができる。

【００６２】また、本実施の形態では、一対の加速度セ
ンサＡ、Ｂの感度軸が互いに直角となっているので、垂
直な２軸方向に一対の感度軸を備えたタイプの加速度セ
ンサをそのまま援用でき、加速度センサの各感度軸が水
平軸Ｈに対して対称になるように傾けて設置するだけ
で、簡単に加速度検出装置を構成することができる。

【００６３】図９には、図８の実施の形態の加速度検出
装置の設置角度に、時計回りに誤差γが生じてしまった
場合を示している。このような場合でも、本実施の形態
の加速度検出装置１では、そのずれ角度γが小さい限
り、水平軸Ｈ方向の加速度の検出および故障検知を問題
なく行い得る。

【００６４】すなわち、この場合には、加速度センサ
Ａ、Ｂの出力は、それぞれ、 α_A＝α_H・（２^-1/2cosγ−２^-1/2sinγ）＋α_V・（２^-1/2cosγ＋２^-1/2sinγ ） … （２０） α_B＝α_H・（２^-1/2cosγ＋２^-1/2sinγ）＋α_V・（２^-1/2sinγ−２^-1/2cosγ ） … （２１） と表せる。したがって、 α_A＋α_B＝２^1/2・α_H・cosγ＋２^1/2・α_V・sinγ … （２２） α_A−α_B＝−２^1/2・α_H・sinγ＋２^1/2・α_V・cosγ … （２３） が得られる。そして、γが十分小さければ、sinγ＝
０、cosγ＝１とできるので、この式（２２）、（２
３）は、式（１８）、（１９）と一致する。すなわち、
本実施の形態では、設置角度に小さな誤差γがあったと
しても、問題なく加速度検出装置１を構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の加速度検出装置を示す構
成図である。

【図２】同じく構成図である。

【図３】同じく加速度センサ出力に対する水平加速度と
鉛直加速度の寄与を説明するための説明図である。

【図４】同じく演算回路を示す構成図である。

【図５】同じく他の実施の形態を示す構成図である。

【図６】同じく演算回路を示す構成図である。

【図７】同じく加速度検出装置にアライメント誤差があ
る場合を示す説明図である。

【図８】同じく他の実施の形態を示す構成図である。

【図９】同じく設置誤差がある場合を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 加速度検出装置 ２ 演算回路 ３ 加算器 ４ 出力アンプ ５ 反転アンプ ６ 加算器 ７ 出力アンプ １１ 演算回路 １２ 演算回路 １３ アンプ １４ アンプ １５ アンプ １６ アンプ １７ 加算器 １８ 加算器 ２０ アンプ Ａ 感度軸 Ｂ 感度軸 Ｈ 水平軸 Ｖ 鉛直軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 葛西 健一 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 菅原 能生 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 中里 雅一 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 杉原 雅道 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 原 靖彦 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加速度検出対象物に設置される加速度検出
   装置において、 感度軸方向の加速度を検出する一対の加速度センサを備
   え、 これらの加速度センサの感度軸を鉛直平面内で互いに平
   行とならないように水平軸方向に対して傾斜させて配置
   するとともに、 前記一対の加速度センサの出力と前記各感度軸の傾斜角
   度から前記鉛直平面内の所定の方向の加速度を演算する
   演算手段と、 加速度検出対象物の静止時に前記演算手段により演算さ
   れた鉛直軸方向の加速度に対応する値を重力加速度に基
   づいて出力されるべき値と比較して前記一対の加速度セ
   ンサの故障検知を行うことを特徴とする加速度検出装
   置。
2. 【請求項２】前記演算手段は、水平軸方向の水平加速度
   と、鉛直軸方向の鉛直加速度を演算することを特徴とす
   る請求項１に記載の加速度検出装置。
3. 【請求項３】前記加速度センサは水平軸の上下に配置さ
   れ、かつ鉛直軸の左右同じ側に配置されることを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の加速度検出装置。
4. 【請求項４】前記加速度センサは鉛直軸の左右に配置さ
   れ、かつ水平軸の上下同じ側に配置されることを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の加速度検出装置。
5. 【請求項５】前記加速度センサは水平軸の上下に等しい
   傾斜角度で配置されることを特徴とする請求項３に記載
   の加速度検出装置。
6. 【請求項６】前記加速度センサは垂直軸の左右に等しい
   傾斜角度で配置されることを特徴とする請求項４に記載
   の加速度検出装置。
7. 【請求項７】前記演算手段は、前記一対の加速度センサ
   の出力の和を演算する加算手段と、前記一対の加速度セ
   ンサの出力の差を演算する減算手段とを備え、前記加算
   手段の出力に基づいて水平加速度を演算し、前記減算手
   段の出力に基づいて鉛直加速度を演算することを特徴と
   する請求項５に記載の加速度検出装置。
8. 【請求項８】前記演算手段は、前記一対の加速度センサ
   の出力の和を演算する加算手段と、前記一対の加速度セ
   ンサの出力の差を演算する減算手段とを備え、前記加算
   手段の出力に基づいて鉛直加速度を演算し、前記減算手
   段の出力に基づいて水平加速度を演算することを特徴と
   する請求項６に記載の加速度検出装置。
9. 【請求項９】前記演算手段は、少なくとも一方の加速度
   センサの出力に所定のゲインを与える増幅手段を備え、
   前記加算手段においてはこの増幅手段によりゲインを与
   えられた一方の加速度センサの出力と他方の加速度セン
   サの出力との和および差を演算するようにしたことを特
   徴とする請求項７または請求項８に記載の加速度検出装
   置。