(57)【要約】【課題】傾斜センサの傾斜状態を検出する第２電極を、傾斜センサが非傾斜状態の時に移動体が留まっている位置の垂直方向から外れた位置に配置することにより、傾斜センサが垂直方向に振動したり、垂直方向に衝撃を加えられたりした時でも、誤まって、転倒・傾斜を判断することの無いようにした傾斜センサを提供する。【解決手段】密閉した容器１と、前記容器内に形成した案内路２と、前記案内路内を移動可能な移動体３と、移動体を検出する検出センサ５とを備えた傾斜センサにおいて、前記検出センサは、傾斜センサの非傾斜状態を検出する第１電極５ａと、傾斜センサの傾斜状態を検出する第２電極５ｂとを有し、前記第２電極は傾斜センサが非傾斜状態の時に移動体が留まっている位置の垂直方向から外れた位置に配置したことを特徴とする傾斜センサである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉した容器と、前記容器内に形成した案内路と、前記案内路内を移動可能な移動体と、移動体を検出する検出センサとを備えた傾斜センサにおいて、前記検出センサは、傾斜センサの非傾斜状態を検出する第１検出部と、傾斜センサの傾斜状態を検出する第２検出部とを有し、前記第２検出部は傾斜センサが非傾斜状態の時に移動体が留まっている位置の垂直方向から外れた位置に配置したことを特徴とする傾斜センサ。
【請求項２】
前記傾斜センサにおいて、前記第１検出部を、移動体が留まっている位置から垂直方向に延長して配置したことを特徴とする請求項１に記載の傾斜センサ。
【請求項３】
前記傾斜センサにおいて、傾斜センサが傾斜していない状態の時に移動体が留まっている位置から垂直方向の上部壁を中心側に向けた凸形状として形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の傾斜センサ。
【請求項４】
前記凸形状に隣接して案内路に凹形状を形成したことを特徴とする請求項３に記載の傾斜センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜センサを構成する容器内に形成した案内路に移動体を配置し、傾斜によって移動体が案内路に沿って移動することにより傾斜あるいは転倒を検出することができる傾斜センサ（以下転倒センサを含む用語とする）に関するものであり、さらに詳細には傾斜センサの傾斜状態を検出する第２検出部を、傾斜センサが非傾斜状態の時に移動体が留まっている位置の垂直方向から外れた位置に配置することにより、傾斜センサが垂直方向に振動したり、垂直方向に衝撃を加えられたりした時でも、誤まって、転倒・傾斜を判断することの無いようにした傾斜センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
密閉容器内に移動体を入れ、移動体の動きを検出し、傾斜や転倒の判断を行っている傾斜・転倒センサは広く知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６６８２２
【特許文献２】特開２０００−２４１１６２
【特許文献３】特開平９−３０４０６２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のものは、気泡管の底面に、第１電極を、気泡管の上面に気泡に対向させて第２電極、第３電極を配置し、第１電極の電位を０レベルとすることにより、漏れ抵抗及び浮遊容量の影響を受けずに、第１電極と第２電極間の静電容量及び第１電極と第３電極間の静電容量を求めることができるものである。
また、特許文献２に記載のものは、半円状の一対の差動電極が垂直方向に隣接配置され、これと対向するように共通電極が一定の間隔を設けて配置した、ゼロ点調整や温度補償等の調整が不要な静電容量式傾斜センサである。
さらに、特許文献３に記載のものは、傾斜センサのカバーの内部上面中央部に凸部を形成し、この凸部により傾斜センサの天地が反転した時に球体がカバーの中央部に停滞しないようにしたものである。
【０００５】
さらに上記文献に記載したもの以外にも、容器内の案内路に円柱状（または球状等）をした移動体を配置し、容器が回転し、傾斜、転倒状態になると、移動体が案内路内を移動して案内路内での位置をかえ、この移動体の位置を容器に設けた検出センサにより検出することができる傾斜センサ等が知られている。
ところで、上述した傾斜センサ等のうち、特に、傾斜センサが傾いた状態のときに移動体が移動し停止する位置に対応して一対の電極（検出部）を配置し、移動体の有無を静電容量により判定する傾斜センサの場合には次のような問題が発生する。
即ち、検出部が静電容量方式の場合、多くの傾斜センサでは、検出部が傾斜センサが傾いていない状態のときでも、傾斜センサの非傾斜状態を検出する第１電極が非傾斜状態の時に移動体が留まっている位置の垂直方向にも配置されている構成となっているため、言い換えると、留まっている移動体の垂直方向上方にも配置された構成となっているため、傾斜センサに垂直方向の振動あるいは衝撃が加わると移動体が垂直方向に移動し、傾斜センサが傾いていないにもかかわらず、前記検出部によって傾斜を検出してしまうという事態が発生する。
【０００６】
そこで、本発明は、静電容量などによって移動体の位置を検出する傾斜センサにおいて、移動体の位置を検出する検出センサを、傾斜センサの非傾斜状態を検出する第１電極と、傾斜センサの傾斜状態を検出する第２電極とで構成し、前記第２電極を、傾斜センサが非傾斜状態（傾斜状態を検出しない初期位置状態）の時に移動体が留まっている位置の垂直方向から外れた位置に設けることにより、移動体が垂直方向に振動したり、垂直方向に衝撃を加えられたりした時でも、誤まって、転倒・傾斜を判断することの無いようにした傾斜センサを提供することにより、上記問題点を解決することを目的とする。
本発明は傾斜センサの検出部の配置形状を工夫したことにより、傾斜時と、垂直方向の振動・衝撃時とによる移動体の移動状況を判別できるため、傾斜センサの傾斜状態を正確に判定することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明が採用した技術解決手段は、
密閉した容器と、前記容器内に形成した案内路と、前記案内路内を移動可能な移動体と、移動体を検出する検出センサとを備えた傾斜センサにおいて、前記検出センサは、傾斜センサの非傾斜状態を検出する第１検出部と、傾斜センサの傾斜状態を検出する第２検出部とを有し、前記第２検出部は傾斜センサが非傾斜状態の時に移動体が留まっている位置の垂直方向から外れた位置に配置したことを特徴とする傾斜センサである。
また、前記傾斜センサにおいて、前記第１検出部を、移動体が留まっている位置から垂直方向に延長して配置したことを特徴とする傾斜センサである。
また、前記傾斜センサにおいて、傾斜センサが傾斜していない状態の時に移動体が留まっている位置から垂直方向の上部壁を中心側に向けた凸形状として形成したことを特徴とする傾斜センサである。
また、前記凸形状に隣接して案内路に凹形状を形成したことを特徴とする傾斜センサである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、移動体を検出する検出部（電極）の配置形状を工夫したことにより、傾斜時と、垂直方向の振動・衝撃時とによる移動体の移動状況を正確に判断できることになり、傾斜センサの傾斜状態を正確に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、密閉した容器と、前記容器内に形成した案内路と、前記案内路内を移動可能な移動体と、移動体を検出する検出センサとを備えた傾斜センサにおいて、前記検出センサは、傾斜センサの非傾斜状態を検出する第１検出部と、傾斜センサの傾斜状態を検出する第２検出部とを有し、前記第２検出部は傾斜センサが非傾斜状態の時に移動体が留まっている位置の垂直方向から外れた位置に配置したことにより、傾斜センサが垂直方向に振動したり、衝撃を加えられたりして移動体が垂直方向に移動した時でも、誤まって、転倒・傾斜を判断することの無いようにしている。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明すると、図１は案内路内に移動体（円柱、球、液体、液体中の気体など）を収納した傾斜センサの正面断面構成図（図３中のＦ−Ｆ断面図）、図２は図１に示す検出センサの詳細説明図、図３は図２のＸ−Ｘ断面図である。
図１において、１は容器であり、この容器は、図３に示すように例えばガラス材からなる左右壁１ａ、１ａと、前記壁１ａ、１ａの間に配置された例えばガラス材からなる周囲壁１ｂと、壁１ａと周囲壁１ｂとの間に配置された中間部材（たとえばＳｉ材等からなる部材）１ｃとで構成されており、左右壁１ａ、周囲壁１ｂと中間部材１ｃとは陽極接合されている。なお、左右壁１ａ、１ａ、周囲壁１ｂをガラス材で構成した場合、陽極接合するにあたってガラス同士を接着できないため、Ｓｉ材（中間部材）を介する必要がある。  これら左右壁１ａ、周囲壁１ｂ、中間部材１ｃは、樹脂、セラミック材などの適宜材料で構成し、それらを接着材や適宜結合手段を使用して接合したり、あるいは、一体で形成することもできる。前記容器１内には略三角形をした案内路２が形成されており、案内路内には移動体３が収納されている。案内路２内には傾斜センサの天地が反転した時に移動体３が案内路の中央部に停滞しないように、即ち天地が反転した時には移動体が必ず左右に移動した状態をとることができるように、周囲壁１ｂの上部（傾斜センサを設置した状態の時の上部）には凸部２ａが形成されている。さらに前記凸部２ａに隣接して案内路に凹形状２ｂが形成されている。
【００１１】
案内路２内に収納される移動体は、円柱状、球、液球、あるいは液体中に入れた気体等の一つから構成されており（移動体は導電体が望ましい）、傾斜センサが傾斜すると、移動体３が案内路２内を移動する構成となっている。
また、案内路２の周囲の壁面には、移動体が案内路を形成する壁面に密着することを防止する溝４が形成されている。この溝４の断面形状は、移動体３と壁１ａとの密着を防止できる形状のものであれば種々の形状を採用することができる。
【００１２】
案内路２の左右壁１ａ、１ａには、移動体を検出する検出センサ５が配置されている。検出センサ５は、傾斜センサが傾斜していない状態を検知する第１検出部（電極）５ａと、傾斜センサが傾斜している状態を検知する第２検出部（電極）５ｂとで構成され、第１、第２検出部５ａ、５ｂはそれぞれ少なくとも対向する一対の電極で構成され、この電極は、案内路の壁面に適宜手段で設けられている。また第１検出部、第２検出部の電極面積は同一面積として構成されている。
【００１３】
第１検出部５ａは、図２に示すように傾斜センサが傾斜していない状態の時に移動体が位置する上方側に延長して配置されており、また第２検出部５ｂは傾斜センサが傾斜した状態の時に移動体が移動する左右位置に対応して配置されている。前記第１、第２検出部５ａ、５ｂは、それぞれの電極間に移動体が入ると、両電極間の静電容量が変化し、これによって移動体の有無を検出することができる。なお、第１検出部５ａを図２中Ｘ−Ｘ軸で分割し、全部で左右４対の電極配置とすることができる。このように左右４対とすることで、左右の傾斜方向の判定をすることができる。
【００１４】
前記検出部による検出手段を説明する。
図４（イ）（ロ）は電極からの出力に基づいて移動体の位置を検出する回路図である。  第１検出部５ａ、第２検出部５ｂを構成する一対の電極の面積を同一とした場合、図４（イ）に示すように第１検出部５ａの静電容量あるいは電気抵抗等の出力信号と、第２検出部５ｂからの静電容量あるいは電気抵抗等の出力信号を作動アンプ部で判定し、傾斜状態を判定する。
また、図４（ロ）に示すように第１検出部５ａからの静電容量あるいは電気抵抗等の出力信号と、第２検出部５ｂからの静電容量あるいは電気抵抗等の出力信号をマイコン（マイコンのＡ／ＤポートまたはＩ／Ｏポート）で判定し、傾斜状態を判定する。この時の出力状態を図５に示す。図５（イ）はアウトプットが敷居値よりも一定以上、上下にあるか否かにより転倒・傾斜状態を判定する。また図５（ロ）はアウトプットの差分を求めて転倒・傾斜状態を判定する。
【００１５】
上記のように第１検出部５ａ、第２検出部５ｂにおいて対をなす電極面積を一定とすることにより、傾斜センサの転倒・傾斜状態を正確に判定することができる。
なお、検出センサは上記の例に限定することなく、同様の機能を達成できるセンサであれば、種々の形態のセンサを採用することができる。
【００１６】
以上の構成からなる傾斜センサの作用を説明する。
傾斜センサが非傾斜状態の時には、図６に示すように移動体３は最下部に位置しており、この状態を第１検出部５ａで検出している。
この状態から図７に示すように傾斜センサが転倒すると、移動体３は傾斜方向に移動し、第２検出部５ｂでその状態を検出する。
また、傾斜センサが傾斜していない時に、図８に示すように傾斜センサに上下方向の振動・衝撃が加わった場合には、移動体３は第１検出部５ａ内で上下に移動するため、傾斜センサは非傾斜状態と判定する。
なお、壁１ａには溝４が形成されているため、移動体や気体が容器壁面に張付くことがなくスムーズな移動が可能となり、正確な傾斜状態を検出できる。
【００１７】
以上、本発明に係る傾斜センサについて説明をしたが、案内路は三角形状に限定されることなく、同様の機能を達成できるものであれば、Ｖ字状、円弧状のものを使用することができる。また、移動体は円柱に限定されることなく、円盤、円筒等の円形状のものも使用することができる。さらに案内路、移動体等に滑りのよい材質を使用することで両者の摩擦を小さくし、移動体の円滑な移動を可能にすることもできる。
また、上記例では案内路内に移動体を配置した例について説明したが、案内路内に液体を満たしその中に円柱状、球状、気体の移動体を配置したりすることもできる。
また、第１、第２検出部として電極を使用したものを中心に説明したが、同様の機能を達成できるものであれば、他の検出手段を採用することができる。
さらにまた、本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず限定的に解釈してはならない。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、二輪車転倒検知センサ、加速度センサ、傾斜センサ等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】案内路内に移動体（円柱、球、液体、液体中の気体など）を収納した傾斜センサの正面断面構成図（図３中のＦ−Ｆ断面図）である。
【図２】図１に示す検出センサの詳細説明図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】（イ）（ロ）は電極からの出力に基づいて移動体の位置を検出する回路図である。
【図５】（イ）はアウトプットが敷居値よりも一定以上、上下にあるか否かにより転倒・傾斜状態を判定する説明図、図５（ロ）はアウトプットの差分を求めて転倒・傾斜状態を判定する説明図である。
【図６】移動体が最下部に位置した状態（非傾斜状態）の傾斜センサの断面図である。
【図７】転倒した状態の傾斜センサの断面図である。
【図８】傾斜センサが非傾斜状態にある時に、移動体が上下した状態の説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１          容器
１ａ、１ａ  左右壁
１ｂ        周囲壁
１ｃ        中間部材
２          案内路
２ａ        凸部
２ｂ        凹部
３          移動体
４          溝
５          検出センサ
５ａ        第１検出部（電極）
５ｂ        第２検出部（電極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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