(57)【要約】      （修正有）【課題】リアルタイムで信号をサンプリングするチルト・センサの信号処理回路を提供する。【解決手段】信号生成モジュール６０１、サンプル・ホールド・モジュール６０２、および差動モジュール６０３を有し、信号生成モジュールは、等しい間隔で複数のレベル測定信号６０６〜６０９を規則的に生成し、チルト・センサ６０５の入力ピンへ順番に送る。その後チルト・センサが、対応する出力信号６１４を順序正しく出力する。この出力信号を、サンプル・ホールド・モジュールが順番にサンプル・ホールドし、サンプリング信号６１５〜６１８を出力する。このサンプリング信号を差動回路が受け取り、差分を求めて、レベル評価結果信号６１９、６２０を、１つの方向のチルト情報を導出するマイクロ・コントローラ・ユニット６０４に対して出力する。【選択図】図６
2005195565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チルト・センサ内に適した信号サンプリング回路であって、前記チルト・センサは、出力ピン、前記出力ピンの各側に対称に配置された少なくとも１ペアの第１の入力ピンおよび第２の入力ピン、および前記第１の入力ピンと前記出力ピンの間、および前記第２の入力ピンと前記出力ピンの間の電気的導電性のある電解液を含み、
等しい間隔を伴う複数のレベル測定信号を規則的に生成する信号生成モジュールであって、前記レベル測定信号を交互に、かつ多方向に、前記チルト・センサの前記第１の入力ピンおよび前記第２の入力ピンへそれぞれ順番に送り、それによって、前記チルト・センサの前記出力ピンが、前記レベル測定信号に対応する第１の出力信号および第２の出力信号を順序正しく出力することとなる信号生成モジュールと、
前記第１の出力信号および前記第２の出力信号を順番にサンプル・ホールドし、第１の保持信号および第２の保持信号をそれぞれ出力するサンプル・ホールド・モジュールと、
前記第１の保持信号および前記第２の保持信号を受け取って差分を求め、レベル評価結果信号を出力し、前記レベル評価結果信号を、１つの方向のチルト情報を導出するマイクロ・コントローラ・ユニットへ送る差動モジュールと、
を備えることを特徴とする信号サンプリング回路。
【請求項２】
前記信号生成モジュールは、前記レベル測定信号を交互に、かつ多方向に前記チルト・センサへ入力することを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング回路。
【請求項３】
前記信号生成モジュールから送られる前記レベル測定信号の電気的特性は、正または負であることを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング回路。
【請求項４】
前記信号生成モジュールは、信号発生器もしくはパルス発生回路であることを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング回路。
【請求項５】
前記チルト・センサは、単軸電解液チルト・センサもしくは二軸電解液チルト・センサであることを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング回路。
【請求項６】
前記サンプル・ホールド・モジュールは、サンプル・ホールド回路であることを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング回路。
【請求項７】
前記差動モジュールは、差動増幅器、減算器またはマイクロ・コントローラであることを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング回路。
【請求項８】
前記レベル測定信号は、まったく同じ幅であり、１または複数の間隔で離隔されていることを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング回路。
【請求項９】
前記サンプル・ホールド・モジュールは、複数のトリガ信号に従って前記第１の保持信号および前記第２の保持信号をトリガし、かつ出力するものとし、前記トリガ信号は、レベル測定信号または前記レベル測定信号と同じ時間シーケンスを有する信号であることを特徴とする請求項１に記載の信号サンプリング回路。
【請求項１０】
傾斜の評価に適したチルト評価回路であって、
シェル、出力ピン、前記出力ピンの各側に対称に配置された少なくとも１ペアの第１の入力ピンおよび第２の入力ピン、および前記第１の入力ピンと前記出力ピンの間、および前記第２の入力ピンと前記出力ピンの間の電気的導電性のある電解液を含むチルト・センサと、
等しい間隔を伴う複数のレベル測定信号を規則的に生成する信号生成モジュールであって、前記レベル測定信号を交互に、かつ多方向に、前記チルト・センサの前記第１の入力ピンおよび前記第２の入力ピンへそれぞれ順番に送り、それによって、前記チルト・センサの前記出力ピンが、前記レベル測定信号に対応する第１の出力信号および第２の出力信号を順序正しく出力することとなる信号生成モジュールと、
前記第１の出力信号および前記第２の出力信号を順番にサンプル・ホールドし、その後、第１の保持信号および第２の保持信号をそれぞれ出力するサンプル・ホールド・モジュールと、
前記第１の保持信号および前記第２の保持信号を受け取って差分を求め、レベル評価結果信号を出力する差動モジュールと、
前記レベル評価結果信号を受け取り、前記レベル評価結果信号と予め決定済みのテーブルを比較して１つの方向のチルト情報を獲得するマイクロ・コントローラ・ユニットと、
を備えることを特徴とするチルト評価回路。
【請求項１１】
前記信号生成モジュールは、前記レベル測定信号を交互に、かつ多方向に前記チルト・センサへ入力することを特徴とする請求項１０に記載のチルト評価回路。
【請求項１２】
前記信号生成モジュールから送られる前記レベル測定信号の電気的特性は、正または負であることを特徴とする請求項１０に記載のチルト評価回路。
【請求項１３】
前記信号生成モジュールは、信号発生器もしくはパルス発生回路であることを特徴とする請求項１０に記載のチルト評価回路。
【請求項１４】
前記チルト・センサは、単軸電解液チルト・センサもしくは二軸電解液チルト・センサであることを特徴とする請求項１０に記載のチルト評価回路。
【請求項１５】
前記サンプル・ホールド・モジュールは、サンプル・ホールド回路であることを特徴とする請求項１０に記載のチルト評価回路。
【請求項１６】
前記差動モジュールは、差動増幅器、減算器またはマイクロ・コントローラであることを特徴とする請求項１０に記載のチルト評価回路。
【請求項１７】
前記レベル測定信号は、同一の幅を有し、１または複数の間隔で離隔されていることを特徴とする請求項１０に記載のチルト評価回路。
【請求項１８】
前記サンプル・ホールド・モジュールは、複数のトリガ信号に従って前記第１の保持信号および前記第２の保持信号をトリガし、かつ出力するものとし、前記トリガ信号は、前記レベル測定信号または前記レベル測定信号と同じ時間シーケンスを有する信号であることを特徴とする請求項１０に記載のチルト評価回路。
【請求項１９】
傾斜の評価に適したチルト評価回路であって、
シェル、出力ピン、前記出力ピンの各側に対称に配置された少なくとも１ペアの第１の入力ピンおよび第２の入力ピン、および前記第１の入力ピンと前記出力ピンの間、および前記第２の入力ピンと前記出力ピンの間の電気的導電性のある電解液を含むチルト・センサと、
等しい間隔を伴う複数のレベル測定信号を規則的に生成する信号生成モジュールであって、前記レベル測定信号を交互に、かつ多方向に、前記チルト・センサの前記第１の入力ピンおよび前記第２の入力ピンへそれぞれ順番に送り、それによって、前記チルト・センサの前記出力ピンが、前記レベル測定信号に対応する第１の出力信号および第２の出力信号を順序正しく出力することとなる信号生成モジュールと、
前記第１の出力信号および前記第２の出力信号を順番にサンプル・ホールドし、第１の保持信号および第２の保持信号をそれぞれ出力するサンプル・ホールド・モジュールと、
前記第１の保持信号および前記第２の保持信号の差分を求め、レベル評価結果信号を獲得し、前記レベル評価結果信号と予め決定済みのテーブルを比較して傾斜を獲得し、さらに１つの方向のチルト情報を獲得するマイクロ・コントローラと、
を備えることを特徴とするチルト評価回路。
【請求項２０】
前記信号生成モジュールは、前記レベル測定信号を交互に、かつ多方向に前記チルト・センサへ入力することを特徴とする請求項１９に記載のチルト評価回路。
【請求項２１】
前記信号生成モジュールから送られる前記レベル測定信号の電気的特性は、正、負、または正および負の両方であることを特徴とする請求項１９に記載のチルト評価回路。
【請求項２２】
前記信号生成モジュールは、信号発生器もしくはパルス発生回路であることを特徴とする請求項１９に記載のチルト評価回路。
【請求項２３】
前記チルト・センサは、単軸電解液チルト・センサもしくは二軸電解液チルト・センサであることを特徴とする請求項１９に記載のチルト評価回路。
【請求項２４】
前記サンプル・ホールド・モジュールは、サンプル・ホールド回路であることを特徴とする請求項１９に記載のチルト評価回路。
【請求項２５】
前記レベル測定信号は、同一の幅を有し、１または複数の間隔で離隔されていることを特徴とする請求項１９に記載のチルト評価回路。
【請求項２６】
前記サンプル・ホールド・モジュールは、複数のトリガ信号に従って前記第１の保持信号および前記第２の保持信号をトリガし、かつ出力するものとし、前記トリガ信号は、前記レベル測定信号または前記レベル測定信号と同じ時間シーケンスを有する信号であることを特徴とする請求項１９に記載のチルト評価回路。
【請求項２７】
チルト・センサ内に適用される信号サンプリング回路であって、前記チルト・センサは、少なくとも１ペアの対称に配置されたピン、および出力ピンを備え、
同一のサイクルを伴う、１または複数の間隔で離隔された複数のレベル測定信号を順序正しく生成し、前記レベル測定信号を多方向に、前記チルト・センサの前記入力ピンへそれぞれ順番に送り、前記チルト・センサの前記出力ピンに、前記レベル測定信号に対応する複数の出力信号からなる一連の出力信号を出力させる信号生成モジュールと、
前記信号生成モジュールに接続され、前記レベル測定信号を複数のトリガ信号として順序正しく受け取り、前記トリガ信号に従って順番に前記一連の出力信号をサンプル・ホールドして前記一連の出力信号を分離し、その後、複数の保持信号を順番に出力するサンプル・ホールド・モジュールと、
前記保持信号を受け取って差分を求め、レベル評価結果信号を、１つの方向のチルト情報を導出するマイクロ・コントローラ・ユニットへ出力する差動モジュールと備え、
前記保持信号は、対称に、かつペアで配置された前記入力ピンへ入力される前記レベル測定信号対応することを特徴とする信号サンプリング回路。
【請求項２８】
前記信号生成モジュールから送られる前記レベル測定信号の電気的特性は、正、負、または正および負の両方であることを特徴とする請求項２７に記載の信号サンプリング回路。
【請求項２９】
前記信号生成モジュールは、信号発生器もしくはパルス発生回路であることを特徴とする請求項２７に記載の信号サンプリング回路。
【請求項３０】
前記チルト・センサは、単軸電解液チルト・センサもしくは二軸電解液チルト・センサであることを特徴とする請求項２７に記載の信号サンプリング回路。
【請求項３１】
前記サンプル・ホールド・モジュールは、サンプル・ホールド回路であることを特徴とする請求項２７に記載の信号サンプリング回路。
【請求項３２】
前記レベル測定信号は、同一の幅を有し、１または複数の間隔で離隔されていることを特徴とする請求項２７に記載の信号サンプリング回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チルト・センサの信号サンプリング回路に関し、より詳細に述べれば、チルト・センサの入力に対する入力信号を生成すること、およびチルト・センサの出力からの出力信号を処理し、レベル調整デバイスの傾斜を決定してレベルを調整することに関する。
【背景技術】
【０００２】
概して言えば、チルト・センサは、２つの種類に分類することができる。一方は単軸チルト・センサであり、他方は二軸チルト・センサである。単軸チルト・センサは一方向の傾斜を測定し、それに対して二軸の方は平面の傾斜を評価する。
【０００３】
チルト・センサは、レベル評価におけるその正確な測定に起因して多様な応用を有している。またチルト・センサは、高い信頼性を有し、かつ獲得容易であることから、当初は武器の照準、航空機のナビゲーション、現在では自動車の車輪のアライメント、さらには地震の検出およびレーザ・チルト・メータの応用のために設計されている。チルト・センサがどのように作用するかについての原理を図１に例示する。地球の表面が水平状態にないとき、チルト・センサが傾き、チルト・センサ内の電解液の表面が、重力に起因して水平状態を維持する。この電解液は電気的な導体であり、チルト・センサの２つの電極の間における導電率は、電解液内に浸されている電極の長さに比例する。したがって、第１および第２の電極の間の抵抗、および第２および第３の電極の間の抵抗が、いずれもチルト角に比例して変化する。その結果、チルト角に対応する抵抗からチルト・センサの傾斜が導かれる。
【０００４】
図２は、二軸チルト・センサの底面図を例示している。４つの外側電極Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤが信号入力電極として十字形に、中心電極Ｅが信号出力電極として配置されている。
【０００５】
従来の二軸チルト・センサの入力方法を例示した図３を参照されたい。従来の二軸チルト・センサの入力方法は、単方向であり、言い換えると一度に１つ軸が励振される。センサ３０１の外側電極Ｃおよび外側電極Ｄは接地されている。さらにセンサ３０１の外側電極Ｂもまた最初は切断されており、続いて対称方形波が入力信号として外側電極Ａに入力される。電解液が分極されることを防止するために、入力信号のＤＣ成分はゼロでなければならない。そのため、この入力信号を対称方形波とする必要がある。水平状態にないときには二軸チルト・センサが傾き、２つの電極の間における導電率が電解液内に浸されている電極の長さに比例する。したがって、２つの電極の間における抵抗がチルト角に比例して変化し、それにより入力信号が抵抗の変動に起因して減少もしくは増幅され、中心電極Ｅから非対称出力信号が得られるようになる。出力信号を分析することによって、外側電極Ａおよび接地された外側電極Ｃの方向のレベルが得られることになる。その後、外側電極Ａが切断され、続いて対称方形波が入力信号として外側電極Ｂに入力される。これらのステップが反復され、出力信号が同様の方法において分析される。その結果、外側電極Ｂおよび接地された外側電極Ｄの方向のレベルが得られることになる。
【０００６】
入力信号が頻繁に切り替えられなければならないこと、およびこの方法によって信号に正しくアクセスするためには時間シーケンスが必要になることから、リアルタイムで信号をサンプリングすることができない。一方、各入力信号間の深刻な干渉に起因して、感度が低く、信号の揺らぎが大きく、そのため従来の方法は、精密な測定を達成することができない。さらに、入力信号のための負の電圧が必要となることから、高い安定性を持った負電圧供給源が使用される必要がある。他方においては、正電圧と負電圧の切り替えが回路設計に高い複雑性をもたらし、それが回路設計の困難性をも増加している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の１つの目的は、チルト・センサの信号処理回路を提供することである。入力信号が単方向でないこと、および正電圧と負電圧の信号を頻繁に切り替える必要がないことに起因して、本発明の安定性はより良好であり、各入力信号の間の干渉も減少し、その結果、本発明の精度が高められる。
【０００８】
本発明の別の目的は、入力方法が単方向でないチルト・センサの信号サンプリング回路を提供することである。したがって、この信号サンプリング回路は、時間シーケンスによって信号にアクセスする必要がなく、その結果、必要なときに随時、信号のサンプリングが可能になる。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は、入力方法が交互に、かつ多方向になるチルト・センサの信号サンプリング回路を提供することである。同一の電気的特性の信号がチルト・センサの外側電極に順番に入力されて、信号のＤＣ成分が回避され、その結果、チルト・センサの電解液が電気分解されることがない。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、電気的特性が同一の唯一の電源が使用されるチルト・センサの信号サンプリング回路を提供することである。したがって、この信号は、安定して処理することができる。その結果、回路の設計の複雑性が抑えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的によれば、チルト・センサの信号サンプリング回路が提供され、それはレーザ・チルト・メータに適している。このチルト・センサは、１つの出力ピン、出力ピンの各側に対称に配置された少なくとも１ペアの第１の入力ピンおよび第２の入力ピン、および第１の入力ピンと出力ピンの間、および第２の入力ピンと出力ピンの間の電気的導電性のある電解液を含む。信号サンプリング回路は、信号生成モジュール、サンプル・ホールド・モジュール、および差動モジュールを有している。信号生成モジュールは、それぞれが等しい間隔を伴う複数のレベル測定信号を規則的に生成した後、チルト・センサが、対応する第１および第２の出力信号を順番に出力するように、それらの信号を交互に、かつ多方向に、チルト・センサの第１の入力ピンおよび第２の入力ピンへ送る。一方、サンプル・ホールド・モジュールは、この第１および第２の出力信号を順序正しくサンプル・ホールドし、その結果、第１および第２のサンプリング信号をそれぞれ出力することができる。その後、この第１および第２のサンプリング信号を差動回路が受け取り、それらの間の差分を求めて、１つの方向のチルト情報を導出するマイクロ・コントローラ・ユニットに対して、レベル評価結果信号を出力する。
【００１２】
本発明の目的によれば、チルト・センサの信号サンプリング回路に関する方法が提供される。まず信号生成モジュールが、レベル測定信号を生成し、それを交互に、入力信号としてチルト・センサの入力ピンへ送り、同時にトリガ信号としてサンプル・ホールド・モジュールへ送る。次にチルト・センサの出力ピンが、レベル測定信号に対応する複数の出力信号からなる一連の出力信号を、サンプル・ホールド・モジュールへ向けて出力する。サンプル・ホールド・モジュールは、これらの一連の出力信号を、それぞれトリガ信号に従ってサンプル・ホールドし、それによりその一連の出力信号を４つの保持信号に分離した後、それらの分離した保持信号を差動モジュールへ送る。差動モジュールは、同じ方向の保持信号の差分を求め、２つの方向のレベル評価結果信号をそれぞれ、分析を行うマイクロ・コントローラ・ユニットへ向けて出力する。このようにして平面のチルト情報が獲得される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施態様によれば、チルト・センサへ信号を入力する方法が単方向から、交互に多方向となる形へ修正され、その結果、各信号間の干渉が抑えられる。それに加えて、入力信号が同一の電気的特性を有していることから、同一の電気的特性の電源が１つだけ必要となり、回路も簡素化される。一方、出力信号がサンプル・ホールド方法によって分離され、随時それにアクセスすることが可能になる。
【００１４】
以上の側面ならびに本発明に付随する多くの利点は、添付の図面とともに以下の詳細な説明を参照することにより、それが理解されるに従ってより容易に認識されることになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、レーザ・チルト・メータにおける使用に適した、チルト・センサに対する入力信号を生成し、チルト・センサからの出力信号を処理するチルト・センサの信号サンプリング回路を開示する。この信号サンプリング回路は、信号生成モジュール、サンプル・ホールド・モジュール、および差動モジュールを包含する。信号生成モジュールは、等しい間隔を伴う複数のレベル測定信号を規則的に生成した後、それらの信号をチルト・センサに対して、交互に、かつ多方向で、それぞれ順番に送る。図４を参照されたい。同一の単一電気的特性を伴う信号が、チルト・センサの入力ピンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに、交互に、かつ多方向で順番に渡されている。これらの信号の電気的特性は、正または負とすることが可能である。その後、チルト・センサ４０１の出力ピンＥが、傾斜状態に従った複数の出力信号から構成される一連の出力信号を生成する。一方、交互に信号を入力するこの方法が信号のＤＣ成分を生成しないこと、およびすべての信号が同一の電気的特性を有することから、単一電気的特性の電源のみが必要になる。したがって、回路設計を簡素化することができる。同時に、交互に信号を入力する方法を使用することから、チルト・センサの１つの入力ピンが入力信号を受け取っているとき、チルト・センサの残りの入力ピンは、信号を受け取ることができない。したがって、Ａ‐Ｃ方向とＢ‐Ｄ方向の間における信号が互いに干渉することはない。
【００１６】
次に図５を参照されたい。サンプル・ホールド・モジュールは、複数の出力信号からなる一連の出力信号を４つの独立かつ連続した保持信号に分離する。したがって、時間シーケンスを考慮することなく、直ちにこの保持信号のアクセスおよび分析が可能になる。この理由から、応答時間を短縮すること、およびプログラミングの複雑性を下げることが可能になる。
【００１７】
差動モジュールは、それぞれ同じ方向（Ａ‐Ｃ方向またはＢ‐Ｄ方向）の保持信号の差分を求めてレベル評価結果信号を獲得する。同一方向の２つの分離された出力信号の変動が逆になることから、差分が求められたレベル評価結果信号は、傾斜状態に対して、より敏感なものとなる。その後、差分が求められたレベル評価結果信号がマイクロ・コントローラ・ユニットへ送られて、１つの方向の傾斜情報の導出のために分析される。最後に、この傾斜情報を基礎として水平状態を決定し、その水平状態に従ってレベル調整デバイスをドライブする。多数回の繰り返しおよび修正の後、最終的にチルト・センサ内の電解液の表面が水平になる。次に、２つの実施例を提供し、本発明を詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
この実施例は、二軸チルト・センサに適用される本発明を説明する。図６および７を参照されたい。本発明は、信号生成モジュール６０１、サンプル・ホールド・モジュール６０２、および差動モジュール６０３を包含する。まず、信号生成モジュール６０１が、等しい間隔を伴う複数のレベル測定信号を規則的に生成する。これらのレベル測定信号は、第１のレベル測定信号６０６、第２のレベル測定信号６０７、第３のレベル測定信号６０８、および第４のレベル測定信号６０９である。これらのレベル測定信号は、同一の時間シーケンスおよびパルス幅を有し、１ないしは複数の間隔で離隔されている。これらは、交互に、かつ多方向に、二軸チルト・センサ６０５の第１のピン、第２のピン、第３のピン、および第４のピンへ、それぞれ順番に送られる。一方、第１および第３の入力ピンは、第２および第４の入力ピンと対向して配置されている。これらのレベル測定信号に従って、このチルト・センサの出力ピンは、図７に示されているように、一連の出力信号の各サイクル内において、第１の測定サイクルＡ１、第２の測定サイクルＡ２、第３の測定サイクルＡ３、および第４の測定サイクルＡ４を包含する一連の出力信号６１４を生成する。第１および第３の入力ピンは、二軸チルト・センサ６０５の出力ピンを介して一方の方向のチルト情報を含む信号を出力し、これに対して第２および第４の入力ピンは、二軸チルト・センサ６０５の出力ピンを介して他方の方向のチルト情報を含む信号を出力する。つまり、出力ピンからの一連の出力信号６１４は、２つの方向のチルト情報を含んでいる。
【００１９】
同時に、これらのレベル測定信号が、それぞれ第１の出力信号７０１、第２の出力信号７０２、第３の出力信号７０３、および第４の出力信号７０４のサンプル・ホールドのためのトリガ信号６１０、６１１、６１２、および６１３としてサンプル・ホールド・モジュール６０２へ送られる。したがって、レベル測定信号６０６、６０７、６０８、６０９に対応する保持信号６１５、６１６、６１７、６１８が分離される。これらの保持信号は、図２に示されているチルト・センサのピンＡ‐Ｅ、Ｂ‐Ｅ、Ｃ‐Ｅ、およびＤ‐Ｅによって測定されるレベル状態を表す。以下、一連の出力信号６１４のサンプル・ホールドを行って保持信号を導出する方法を詳細に説明する。図面に示されているように、第１のレベル測定信号６０６、第２のレベル測定信号６０７、第３のレベル測定信号６０８、および第４のレベル測定信号６０９は、同一の時間シーケンスを有し、１つの間隔で離隔されており、二軸チルト・センサ６０５の各入力ピンへ交互に、それぞれ順番に送られる。第１のサイクルＡ１において、第１のレベル測定信号６０６を例とし、図７に示されているように第１の出力信号７０１が、チルト状態に従って二軸チルト・センサ６０５の出力ピンから生成されたと考えると、サンプル・ホールド・モジュール６０２を通る第１の出力信号７０１が、第１の保持信号６１５に分離されることになり、その電圧は第１の出力信号７０１におけるＶａ１に等しい。サンプル・ホールド・モジュール６０２は、第１の保持信号６１５の電圧Ｖａ１を、第２のサイクルＡ２まで保持し、その後、第２のサイクルＡ２における第１の出力信号７０５の電圧Ｖａ２に変化する。各サイクルにおける第１の出力信号の電圧変動は、二軸チルト・センサ６０５の入力ピンＡ‐Ｅ方向が検出した傾斜状態を表す。このようにして、図に示されているような第１の保持信号６１５を得ることができる。同様に、第２の保持信号６１６、第３の保持信号６１７、および第４の保持信号６１８を得ることができる。つまり、入力ピンＢ‐Ｅ、Ｃ‐Ｅ、およびＤ‐Ｅによって評価される傾斜状態に従った電圧の変動を獲得することができる。
【００２０】
次に図６を参照されたい。第１の保持信号６１５、第２の保持信号６１６、第３の保持信号６１７、および第４の保持信号６１８は、同一方向（Ａ‐ＣまたはＢ‐Ｄ）の保持信号の差分を求める（６１５‐６１７または６１６‐６１８）ために差動モジュール６０３に送られる。第１の保持信号６１５および第３の保持信号６１７は、第１のレベル評価結果信号６１９を得るために差分が求められ、それに対して第２の保持信号６１６および第４の保持信号６１８は、第２のレベル評価結果信号６２０を得るために差分が求められる。チルト・センサが水平状態にあるとき、レベル評価結果信号はゼロであるとされるが、マイクロ・コントローラ・ユニット６０４内のゼロ信号の処理における誤動作を防止するために、同一方向（Ａ‐ＣまたはＢ‐Ｄ）の保持信号に電圧Ｖａが加算されて、チルト・メータが水平になっている場合においても差動モジュール６０３が一定電圧Ｖａを出力するようになっている。差分を求めるための式は、Ａｄａｔａ＋Ｖａ‐Ｃｄａｔａ＝ＯｕｔＤａｔａ、およびＢｄａｔａ＋Ｖａ‐Ｄｄａｔａ＝ＯｕｔＤａｔａである。水平になっている場合には、Ａｄａｔａ＝ＣｄａｔａおよびＢｄａｔａ＝Ｄｄａｔａとなり、これにおいてＡｄａｔａ、Ｂｄａｔａ、Ｃｄａｔａ、およびＤｄａｔａは、それぞれ第１の保持信号６１５、第２の保持信号６１６、第３の保持信号６１７、および第４の保持信号６１８である。ＯｕｔＤａｔａは、第１のレベル評価結果信号６１９もしくは第２のレベル評価結果信号６２０である。上記の差動モジュール６０３は、差動増幅器もしくは減算器とすることができる。それとは別に、差動モジュール６０３を省略することも可能であり、第１の保持信号６１５、第２の保持信号６１６、第３の保持信号６１７、および第４の保持信号６１８が、差分を求めるために直接マイクロ・コントローラ・ユニット６０４へ送られる。
【００２１】
最後に、第１のレベル評価結果信号６１９および第２のレベル評価結果信号６２０がマイクロ・コントローラ・ユニット６０４へ送られる。マイクロ・コントローラ・ユニット６０４内の信号は、アナログ／ディジタル変換のためにＡ／Ｄコンバータを介して送られ、続いて、傾斜状態対レベル評価結果信号をリストしているマイクロ・コントローラ・ユニット６０４内の予め決定済みのテーブルと比較されて、チルト・メータの傾斜が導出され、さらにその後、フィードバック値が決定される。このフィードバック値は、マイクロ・コントローラ・ユニット６０４からレベル調整デバイスへ送られ、レベル調整デバイスがドライブされる。多くの繰り返しおよび修正の後、水平が達成されることになる。
【００２２】
（実施例２）
この実施例は、単軸チルト・センサ８０５に適用される本発明を説明する。図８を参照する。本発明は、信号生成モジュール８０１、サンプル・ホールド・モジュール８０２、および差動モジュール８０３を包含する。第１の実施例と第２の実施例の間の差は、二軸チルト・センサ６０５が単軸チルト・センサ８０５に置き換えられていること、およびオリジナルでは２方向を表していた４つのレベル測定信号が、１方向だけを表す第１のレベル測定信号８０６および第２のレベル測定信号８０８に置き換えられていることである。そのほかは、第１の実施例を参照した説明に同じである。
【００２３】
よって本発明の実施態様から、本発明の利点は次のようになる。第１に本発明のチルト・メータの入力方法は単方向ではなく、その結果、入力信号が頻繁に切り替えられる必要がなくなる。さらに、本発明における信号が互いに独立していることから、一方の方向の傾斜状態が変化した場合にも、他方の方向の出力信号が変化することがない。信号の独立性は、入力信号がパルス幅変調（ＰＷＭ）を伴う高精度のチルト・メータにおける応用等のような、その後の部分における信号の応用をより容易にする。それに加えて、本発明の回路は単純かつ製造が容易である。
【００２４】
当業者によって理解されるように、以上の本発明の好ましい実施態様の説明は、本発明の限定ではなく本発明の例証である。付随する特許請求の範囲の精神ならびに範囲内においては多様な修正および類似の構成が保護されることが意図されており、その範囲は、その種の修正ならびに類似の構造が包含されるように、もっとも広い解釈が与えられるべきとする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】チルト・センサの基本構造を例示している。
【図２】チルト・センサの底面図を例示している。
【図３】従来のチルト・センサの入力方法を例示している。
【図４】本発明のチルト・センサの入力方法を例示している。
【図５】本発明の出力信号の分離を例示している。
【図６】本発明に従った実施態様のフロー図を例示している。
【図７】本発明に従った実施態様の信号の図式を例示している。
【図８】本発明に従った別の実施態様のフロー図を例示している。
【符号の説明】
【００２６】
３０１  センサ、４０１  チルト・センサ、６０１  信号生成モジュール、６０２  サンプル・ホールド・モジュール、６０３  差動モジュール、６０４  マイクロ・コントローラ・ユニット、６０５  チルト・センサ／二軸チルト・センサ、６０６  第１のレベル測定信号、６０７  第２のレベル測定信号、６０８  第３のレベル測定信号、６０９  第４のレベル測定信号、６１０  トリガ信号、６１１  トリガ信号、６１２  トリガ信号、６１３  トリガ信号、６１４  出力信号、６１５  第１の保持信号／保持信号、６１６  第２の保持信号／保持信号、６１７  第３の保持信号／保持信号、６１８  第４の保持信号／保持信号、６１９  第１のレベル評価結果信号、６２０  第２のレベル評価結果信号、７０１  第１の出力信号、７０２  第２の出力信号、７０３  第３の出力信号、７０４  第４の出力信号、７０５  第１の出力信号、８０１  信号生成モジュール、８０２  サンプル・ホールド・モジュール、８０３  差動モジュール、８０４  マイクロ・コントローラ・ユニット、８０５  単軸チルト・センサ、８０６  第１のレベル測定信号、８０８  第２のレベル測定信号
【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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【外国語明細書】
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