JP2005164400A - 振動センサー及びそれを用いた発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 構造が簡単で低コストの振動センサー及びそれを用いた発光装置を提供する。【解決手段】 ケース2と、ケース2の両端に配置される電極4,4と、両電極に接続される導線5,5と、ケース2内に挿入される遊動導電体3と、を備え、遊動導電体3が、両電極4,4と接触する際の抵抗変化により三次元の振動を検出する振動センサー1である。この振動センサー1を用いた発光装置は、振動センサー1の出力が入力されることで発光部と、発光部を制御する発光制御部と、 電源となどから構成され、振動を検出して発光するコースタ、装身具、疑似餌などを低コストで提供できる。
【選択図】 図1
【選択図】 図1
Description
本発明は、振動センサー及びそれを用いた発光装置に関する。
従来の装身具に付属した発光装置においては、発光体のスイッチをオン、オフすることで発光をさせていた。
また、魚釣りに使用する疑似餌の表面の光反射は、光が当たらないと機能しないうえ、光の角度や位置によっては、対象物に向かって光の反射が得られない場合がある。また、より効果的な発光を得るために発光ダイオードを備えた疑似餌が、例えば特許文献1に開示されている。
また、魚釣りに使用する疑似餌の表面の光反射は、光が当たらないと機能しないうえ、光の角度や位置によっては、対象物に向かって光の反射が得られない場合がある。また、より効果的な発光を得るために発光ダイオードを備えた疑似餌が、例えば特許文献1に開示されている。
このような発光装置自体あるいはその周囲の振動を検知して、発光体の発光を制御する場合には、振動センサーが用いられ、このような振動センサーとしては、各種のものが知られている。例えば、機械的な振動センサーとして、分銅を有するコイルスプリングと接点金属とを設け、振動によってコイルスプリング先端の分銅が揺れ動き、接点金属に接触した場合にそれを感知し、検知信号を発信するもの、或いは、小型の容器内に水銀を封入し、振動によって水銀が移動して接点金属に接触した場合に通電するようにした水銀スイッチがある。これらの振動センサーは、いずれも2次元方向の振動しか検知できない。
一方、三次元の振動センサーとしては、例えば特許文献2において、圧電素子を有する振動板上を遊動体が移動した際に、発生するパルス電圧を取り出し、外部振動を検知する振動センサーが開示されている。
また、特許文献3においては、磁気感応素子を用いた振動センサーが開示され、振動センサーからの出力を増幅整形する回路が示されている。
また、特許文献3においては、磁気感応素子を用いた振動センサーが開示され、振動センサーからの出力を増幅整形する回路が示されている。
従来の発光装置を有する装身具や疑似餌の場合、スイッチをつけない状態で使用したり、消し忘れで電池等が消耗して、長時間発光できないという課題があった。
また、振動センサーを従来の発光装置に備えるためには、従来の3次元センサーにおいては、センサー構成が複雑であり、また、別に検出用増幅器が必要となる場合があった。そのため、3次元センサーの製造工程が複雑で製造造効が低いことや、コストが高いという課題がある。
また、振動センサーを従来の発光装置に備えるためには、従来の3次元センサーにおいては、センサー構成が複雑であり、また、別に検出用増幅器が必要となる場合があった。そのため、3次元センサーの製造工程が複雑で製造造効が低いことや、コストが高いという課題がある。
本発明は上記課題に鑑み、構造が簡単で低コストの、振動センサー及びそれを用いた発光装置を提供する。
上記目的を達成するため、本発明の振動センサーは、ケースと、ケースの両端に配置される電極と、両電極に接続される導線と、ケース内に挿入される遊動導電体と、を備え、遊動導電体が、両電極と接触する際の抵抗変化により三次元の振動を検出することを特徴とする。
上記構成において、遊動導電体は、好ましくは、抵抗体である。また、少なくともケースと、ケース外の電極とは、好ましくは樹脂で被覆されてなる。
上記構成よれば、振動センサーに印加される三次元振動により、振動センサーの両端の導線間にて抵抗変化が容易に得られる。構造が簡単で低コストである。
上記構成において、遊動導電体は、好ましくは、抵抗体である。また、少なくともケースと、ケース外の電極とは、好ましくは樹脂で被覆されてなる。
上記構成よれば、振動センサーに印加される三次元振動により、振動センサーの両端の導線間にて抵抗変化が容易に得られる。構造が簡単で低コストである。
また、本発明の振動センサーを用いた発光装置は、ケースと、ケースの両端に挿入される電極と、両電極に接続される導線と、ケース内に挿入される遊動導電体と、を備え、遊動導電体が両電極と接触する際の抵抗変化により三次元の振動を検出する振動センサーと、発光部と、発光制御部と、電源と、を備え、振動センサーの出力が、発光制御部に入力され、発光制御部により発光部の発光が制御されることを特徴とする。
上記構成において、発光部は、好ましくは発光ダイオードを光源としている。この発光部は、好ましくは、発光部の一部または全面が発光する発光補助部を有している。また、発光制御部は、好ましくは、タイマー機能を有している。
上記構成によれば、発光制御部に入力される三次元の振動センサーによる振動を検出して、発光部を任意の制御方法で発光させることができる。
上記構成において、発光部は、好ましくは発光ダイオードを光源としている。この発光部は、好ましくは、発光部の一部または全面が発光する発光補助部を有している。また、発光制御部は、好ましくは、タイマー機能を有している。
上記構成によれば、発光制御部に入力される三次元の振動センサーによる振動を検出して、発光部を任意の制御方法で発光させることができる。
また、上記構成において、好ましくは、振動センサーと、発光部と、発光制御部と、電源と、か装身具に組み込まれていることを特徴とする。
上記構成によれば、振動センサーにより発光する発光部を組み込んだ装身具が提供できる。また、低コストの振動センサーにより発光するので、使用が簡単で長時間発光させることができる。
上記構成によれば、振動センサーにより発光する発光部を組み込んだ装身具が提供できる。また、低コストの振動センサーにより発光するので、使用が簡単で長時間発光させることができる。
また、上記構成において、好ましくは、振動センサーと、発光部と、発光制御部と、電源と、が疑似餌に組み込まれていることを特徴とする。上記構成によれば、振動センサーにより発光する発光部を組み込んだ疑似餌が提供できる。低コストの振動センサーにより発光するので、使用が簡単で長時間発光させることができる。
また、上記構成において、好ましくは、振動センサーと、発光部と、発光制御部と、電源と、がコースタに組み込まれている。上記構成によれば、振動センサーにより発光する発光部を組み込んだ疑似餌が提供できる。低コストの振動センサーにより発光するので、使用が簡単で長時間発光させることができる。
本発明の振動センサーによれば、構造が簡単で三次元の振動を容易に検出でき、かつ、低コストである。
また、本発明の振動センサーを用いた発光装置によれば、各種の発光装置を組み込んだ機器において、振動センサーを用いた発光制御部により、発光部を制御できる。構造が簡単であるために、振動センサーが低コストなので、各種の発光装置を低コストで提供することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。なお、実質的に同一の部材または同一の部分には同一の符号を付して説明する。
最初に、本発明の第1の実施形態に係る振動センサーについて説明する。
図1及び図2は、本発明の第1の実施形態に係る振動センサーの構造を模式的に示す図であり、図1はその斜視図、図2は図1のA−A断面図である。本発明の振動センサー1は、筒形ケース2と、筒形ケース2に挿入される遊動導電体3と、筒形ケース2の左右端2a,2bに配設されている電極4,4と、両電極のそれぞれに接続している導線(リード)5,5と、を備えている。
最初に、本発明の第1の実施形態に係る振動センサーについて説明する。
図1及び図2は、本発明の第1の実施形態に係る振動センサーの構造を模式的に示す図であり、図1はその斜視図、図2は図1のA−A断面図である。本発明の振動センサー1は、筒形ケース2と、筒形ケース2に挿入される遊動導電体3と、筒形ケース2の左右端2a,2bに配設されている電極4,4と、両電極のそれぞれに接続している導線(リード)5,5と、を備えている。
筒形ケース2は、筒形ケース2に挿入される遊動導電体3が端から端まで移動可能な形状であればよい。部分的にその外径や内径に変化があっってもよい。なお、筒形ケース2は、円筒または角筒などを用いることができ、以下、円筒形ケースとして説明する。
円筒形ケース2は、絶縁材料である樹脂やセラミックを用いることができる。特に透明絶縁樹脂を用いれば、組み立て時に内部の遊動導電体3の位置などが目視で確認できるので好適である。
円筒形ケース2は、絶縁材料である樹脂やセラミックを用いることができる。特に透明絶縁樹脂を用いれば、組み立て時に内部の遊動導電体3の位置などが目視で確認できるので好適である。
電極4は、円筒形ケースに挿入される円筒形の挿入部4aと、導線5との接続部とからなり、導電性材料から構成されている。挿入部4aの外径は略円筒形ケースの内径に対応しており、挿入部4aの内径は遊動導電体3がその内部を移動可能な大きさとなっている。電極は、例えば、薄いスチール板を成型して、さらにNiメッキを施して製造することができる。
遊動導電体3は、金属皮膜や炭素系材料などを用いた抵抗体からなっている。遊動導電体3は、円筒形ケース2及び電極4,4で構成される振動センサーの内部6を振動センサーに加わる振動で移動するので、重量が小さいほうがよく、低密度の炭素系抵抗体などが好適である。また、導線5,5は、銅線にニッケルメッキした線材からなっている。
さらに、本発明の振動センサー1は、気密や防水のために、少なくとも筒型ケース2とケース外の電極4,4との外表面が樹脂で被覆されることが望ましい。
さらに、本発明の振動センサー1は、気密や防水のために、少なくとも筒型ケース2とケース外の電極4,4との外表面が樹脂で被覆されることが望ましい。
本発明の振動センサーは、以上のように構成されており、図2及び図3を参照してその動作を説明する。
最初に振動がない状態について説明する。振動センサー1が水平かつ静置状態では、振動センサー中の遊動導電体3の両端3a,3bが電極4,4に接触しており、振動センサーの導線5,5間は導通し、所定の抵抗が得られる状態となっている(図2参照)。
最初に振動がない状態について説明する。振動センサー1が水平かつ静置状態では、振動センサー中の遊動導電体3の両端3a,3bが電極4,4に接触しており、振動センサーの導線5,5間は導通し、所定の抵抗が得られる状態となっている(図2参照)。
次に、振動がある状態について説明する。図3は、本発明の振動センサーがXYZ平面内の振動状態を模式的に示す断面図である。図示するように、振動センサーがXYZ平面内の振動により、振動センサー中の遊動導電体3の両端3a,3bと、電極4,4との接触状態が図2に示した水平状態とは異なる。したがって、遊動導電体3と、電極電極4,4との接触状態の変化により、抵抗値が変化する。この際、振動センサー中の遊動導電体3の電極4,4との接触状態により、抵抗の最大値と最小値が生じることになる。この抵抗値の変化により、振動が生じたことを検知することができる。
これにより、本発明の振動センサーは構造が簡単であるとともに、3次元の振動を精度よく検知できる。また、本発明の振動センサーは、構造が簡単であるので低コストで製造することができる。
これにより、本発明の振動センサーは構造が簡単であるとともに、3次元の振動を精度よく検知できる。また、本発明の振動センサーは、構造が簡単であるので低コストで製造することができる。
本発明の振動センサーを用いた振動検出回路を説明する。
図4は本発明の振動センサーを用いた振動検出回路において、振動センサーが、(a)電源側に接続した場合と(b)アース側に接続した場合とを示す回路図である。
図4(a)に示すように、振動センサーを用いた振動検出回路10において、振動センサー1は、抵抗12を介して電源14に接続し、振動センサー1の電源側及び抵抗12の接続部が出力端子16となっている。抵抗12の値は、出力端子16とアース19との間に、振動センサー1の振動による抵抗変化により識別可能となる電圧が生じるような値である。
図示するように、振動センサー1の抵抗変化により、最小の抵抗の場合には、出力端子16及びアース19間の電圧は、最も低いローレベル電圧17(以下、ローレベルまたはVL と呼ぶ。)となる。一方、振動センサー1の抵抗が最大の場合には、最も高いハイレベル電圧18(以下、ハイレベルまたはVH と呼ぶ。)が生じる。
図4は本発明の振動センサーを用いた振動検出回路において、振動センサーが、(a)電源側に接続した場合と(b)アース側に接続した場合とを示す回路図である。
図4(a)に示すように、振動センサーを用いた振動検出回路10において、振動センサー1は、抵抗12を介して電源14に接続し、振動センサー1の電源側及び抵抗12の接続部が出力端子16となっている。抵抗12の値は、出力端子16とアース19との間に、振動センサー1の振動による抵抗変化により識別可能となる電圧が生じるような値である。
図示するように、振動センサー1の抵抗変化により、最小の抵抗の場合には、出力端子16及びアース19間の電圧は、最も低いローレベル電圧17(以下、ローレベルまたはVL と呼ぶ。)となる。一方、振動センサー1の抵抗が最大の場合には、最も高いハイレベル電圧18(以下、ハイレベルまたはVH と呼ぶ。)が生じる。
図4(b)に示した振動センサーを用いた振動検出回路20が、上記振動検出回路10と異なるのは、振動センサー1が電源14側に接続され、抵抗12を介して接地されていることである。出力端子16及びアース19間には、振動センサー1の振動による抵抗が最小の場合には、最も高いハイレベル電圧18が生じ、その抵抗が最大の場合には最も低いローレベル電圧17が生じる。
上記振動センサーを用いた振動検出回路10または20においては、電圧変化が得られる回路であるが、同様にして振動センサーの抵抗変化による電流変化が得られる回路としてもよい。
したがって、このような振動センサーを用いた振動検出回路によれば、振動センサーの振動による抵抗変化に応じた出力電圧または出力電流を得ることができる。これにより、本発明の振動センサーに加わる振動によりハイレベルからローレベルまで変化する振動信号が容易に得られるので、振動センサーに加わる3次元振動を感度よく検出することができる。
上記振動センサーを用いた振動検出回路10または20においては、電圧変化が得られる回路であるが、同様にして振動センサーの抵抗変化による電流変化が得られる回路としてもよい。
したがって、このような振動センサーを用いた振動検出回路によれば、振動センサーの振動による抵抗変化に応じた出力電圧または出力電流を得ることができる。これにより、本発明の振動センサーに加わる振動によりハイレベルからローレベルまで変化する振動信号が容易に得られるので、振動センサーに加わる3次元振動を感度よく検出することができる。
次に、本発明の第2の実施の形態に係る振動センサーを用いた発光装置について説明する。
図5及び図6は、本発明の第2の実施形態に係る振動センサーを用いた発光装置の構造を模式的に示す図である。図5に示すように、本発明の振動センサーを用いた発光装置30は、振動センサーを用いた振動検出回路10と、発光制御部32と、発光部34と、を備えている。図6に示す本発明の振動センサーを用いた発光装置40は、振動センサーを用いた振動検出回路20を使用している点が、図7の回路と異なっている。
発光装置30,40は、上記構成要素を一体として構成することができる。また、振動センサーを用いた振動検出回路10,20または発光部34などを別体として構成してもよい。
図5及び図6は、本発明の第2の実施形態に係る振動センサーを用いた発光装置の構造を模式的に示す図である。図5に示すように、本発明の振動センサーを用いた発光装置30は、振動センサーを用いた振動検出回路10と、発光制御部32と、発光部34と、を備えている。図6に示す本発明の振動センサーを用いた発光装置40は、振動センサーを用いた振動検出回路20を使用している点が、図7の回路と異なっている。
発光装置30,40は、上記構成要素を一体として構成することができる。また、振動センサーを用いた振動検出回路10,20または発光部34などを別体として構成してもよい。
振動センサーを用いた振動検出回路10及び20の動作は図4に示した回路と同一であり、適宜選択すればよいので、以下、振動検出回路は10として説明する。
振動センサーを用いた振動検出回路10の電源14は、例えば、直流電源や交流電源を使用することができる。ここで、振動検出回路10に接続される直流電源は、発光制御部32の電源14aと兼用してもよい。また、発光装置30,40の使用場所により、直流電源は、商用交流電源を整流した直流電源や電池とすることができる。電池としては、充電できない一次電池や充電可能な二次電池、あるいは充放電ができる電気二重層コンデンサあるいはキャパシタを用いることができる。
振動センサーを用いた振動検出回路10の電源14は、例えば、直流電源や交流電源を使用することができる。ここで、振動検出回路10に接続される直流電源は、発光制御部32の電源14aと兼用してもよい。また、発光装置30,40の使用場所により、直流電源は、商用交流電源を整流した直流電源や電池とすることができる。電池としては、充電できない一次電池や充電可能な二次電池、あるいは充放電ができる電気二重層コンデンサあるいはキャパシタを用いることができる。
発光制御部32は、振動センサーを用いた振動検出回路10から出力される信号により、信号の有無を検出して発光部34に配設されている発光源36の発光を制御する。ここで、発光制御部32は、マイクロプロセッサ、論理演算用ICなどを用いたカウンター、タイマーなどの機能や、発光体の発光に必要な駆動電力を供給するスイッチング用トランジスタなどから構成される。スイッチング用トランジスタとしては、MOSFETやバイポーラトランジスタなどの各種の個別素子やICを使用できる。
発光制御部32の制御方法としては、振動センサーを用いた振動検出回路10からの出力信号自体で、発光部34を発光または消光を制御することができる。
この制御方法としては、振動センサーを用いた振動検出回路10からの出力信号の回数を計数(カウント)として、発光部34を発光または消光を制御することができる。また、発光の制御は、振動センサーを用いた振動検出回路10からの最初の信号が発生した時を起点にすることもできるし、いくつかの信号を平均化した数値を基準にある数値を越えた時を起点にすることもできる。
さらに、振動センサーを用いた振動検出回路10からの出力信号に応じて、発光制御部32に設けたタイマー等を用いて、その出力信号が発生した時点からの一定の時間、発光または消光し続けたりすることができる。
このような、発光制御部32による制御は、発光制御部32に内蔵するメモリに記憶させて制御することができる。
この制御方法としては、振動センサーを用いた振動検出回路10からの出力信号の回数を計数(カウント)として、発光部34を発光または消光を制御することができる。また、発光の制御は、振動センサーを用いた振動検出回路10からの最初の信号が発生した時を起点にすることもできるし、いくつかの信号を平均化した数値を基準にある数値を越えた時を起点にすることもできる。
さらに、振動センサーを用いた振動検出回路10からの出力信号に応じて、発光制御部32に設けたタイマー等を用いて、その出力信号が発生した時点からの一定の時間、発光または消光し続けたりすることができる。
このような、発光制御部32による制御は、発光制御部32に内蔵するメモリに記憶させて制御することができる。
発光部34は、電球、発光ダイオード(以下、適宜LEDと呼ぶ)などの発光源36と、必要に応じて発光体からの光を拡散、散乱、拡大などの作用をする導光板などの発光補助部38を配設してもよい。このような発光補助部38としては、導光板、レンズなどを使用することができる。例えば、発光源36及び導光板38を組み合わせることで、発光部34の一部または全面を発光させることができる。
本発明の振動センサーを用いた発光装置30,40は、以上のように構成されており、発光装置に配設した振動センサーを用いた振動検出回路10,20により、発光部34からの発光を、発光制御部32により、任意の制御方法により制御することができる。
この際、本発明に使用する振動センサーは、簡単な構造で3次元の振動を感度よく検出することができるので、低コストで製造することができる。したがって、この振動センサによる発光装置を低コストで製造することができる。
この際、本発明に使用する振動センサーは、簡単な構造で3次元の振動を感度よく検出することができるので、低コストで製造することができる。したがって、この振動センサによる発光装置を低コストで製造することができる。
本発明の振動センサーを用いた発光体は、例えば、次に示す用途に使用することができる。
本発明の振動センサーを用いた発光装置は、飲み物を載置するコースタの発光装置として利用することができる。発光装置をコースタに組み込み、飲み物の載置面を発光部とすることにより、飲み物を載置したり、コースタ周囲の振動を検知して発光させることができる。
また、本発明の振動センサーを用いた発光装置は、装身具や各種の飾り物の発光装置として使用することができる。発光装置自体を装身具や各種の飾り物に組み込むことで、装身具を身につけた人自身や飾り物の周囲の振動を検知して発光させることができる。
この発光装置によれば、いちいちスイッチをオンにして発光させる必要がないので、スイッチを入れる手間が不要で、また、消し忘れも生じないという利点がある。
さらに、本発明の振動センサーを用いた発光装置は、魚釣り用の疑似餌の発光装置として使用することができる。発光装置自体を疑似餌に組み込むように構成し、発光部を魚の腹部や眼などに配設することにより、疑似餌に配設した振動センサーが感じる振動により疑似餌が自発光するため、魚の注意を引き付けることができる。
上記のような、本発明の振動センサーを用いた発光装置によれば、簡単な構成であるので、低コストで発光装置を製造できる。また、いちいちスイッチをオンにして発光させる必要がないので、スイッチを入れる手間が不要で、また、消し忘れも生じないという利点がある。
本発明の振動センサーを用いた発光装置は、飲み物を載置するコースタの発光装置として利用することができる。発光装置をコースタに組み込み、飲み物の載置面を発光部とすることにより、飲み物を載置したり、コースタ周囲の振動を検知して発光させることができる。
また、本発明の振動センサーを用いた発光装置は、装身具や各種の飾り物の発光装置として使用することができる。発光装置自体を装身具や各種の飾り物に組み込むことで、装身具を身につけた人自身や飾り物の周囲の振動を検知して発光させることができる。
この発光装置によれば、いちいちスイッチをオンにして発光させる必要がないので、スイッチを入れる手間が不要で、また、消し忘れも生じないという利点がある。
さらに、本発明の振動センサーを用いた発光装置は、魚釣り用の疑似餌の発光装置として使用することができる。発光装置自体を疑似餌に組み込むように構成し、発光部を魚の腹部や眼などに配設することにより、疑似餌に配設した振動センサーが感じる振動により疑似餌が自発光するため、魚の注意を引き付けることができる。
上記のような、本発明の振動センサーを用いた発光装置によれば、簡単な構成であるので、低コストで発光装置を製造できる。また、いちいちスイッチをオンにして発光させる必要がないので、スイッチを入れる手間が不要で、また、消し忘れも生じないという利点がある。
次に、本発明の振動センサーに関する実施例1を説明する。
図1及び図2で示したような振動センサー1を製造した。直径4mm、内径2.7mm、長さが11mmのポリプロピレン樹脂製円筒形ケース2と、炭素系抵抗体による長さ約7mmの略8字状の遊動導電体3と、薄鋼板を成型しニッケルメッキして製作した電極4,4と、電極のそれぞれに接続している導線5,5と、からなる振動センサー1を製造した。さらに、振動センサーの一部導線5を含む領域は、防水などのためにポリオレフィン系熱収縮樹脂フィルムで被覆した。円筒形ケース2内の電極間隔は約6mmである。
この振動センサーの導線5,5間の振動による抵抗をテスターで測定したところ、最小抵抗が1kΩで、最大抵抗が5kΩであった。そして、この振動センサーを図4に示す振動検出回路に使用したところ、振動とその持続時間に応じて、ハイレベルからローレベルの出力信号が得られた。
図1及び図2で示したような振動センサー1を製造した。直径4mm、内径2.7mm、長さが11mmのポリプロピレン樹脂製円筒形ケース2と、炭素系抵抗体による長さ約7mmの略8字状の遊動導電体3と、薄鋼板を成型しニッケルメッキして製作した電極4,4と、電極のそれぞれに接続している導線5,5と、からなる振動センサー1を製造した。さらに、振動センサーの一部導線5を含む領域は、防水などのためにポリオレフィン系熱収縮樹脂フィルムで被覆した。円筒形ケース2内の電極間隔は約6mmである。
この振動センサーの導線5,5間の振動による抵抗をテスターで測定したところ、最小抵抗が1kΩで、最大抵抗が5kΩであった。そして、この振動センサーを図4に示す振動検出回路に使用したところ、振動とその持続時間に応じて、ハイレベルからローレベルの出力信号が得られた。
次に、本発明の実施例2として、振動センサーを用いた発光装置をコースタに組み込んだ構造を説明する。
図7は、実施例2の振動センサーを用いたコースタの構造を模式的に示す図で、(a)は上面図、(b)は(a)のB−B断面図である。振動センサーを用いたコースタ40は、直径90mmの本体ケース41の上面部に円板状導光板を用いた発光部42を配設したコースタである。
図7(b)に示すように、振動センサー1と発光制御部44と直径5mmの青色LED43とが基板46上に搭載され、本体ケース41の最下部に電圧3Vのリチウム電池(商品名:CR2032)48が2個直列接続されて、配設されている。振動センサー1の長手方向は、基板46に平行に配置されている。また、青色LED43は、そのレンズ部が導光板42に挿入されており、導光板42に光を入射させるように配設されている。
図7は、実施例2の振動センサーを用いたコースタの構造を模式的に示す図で、(a)は上面図、(b)は(a)のB−B断面図である。振動センサーを用いたコースタ40は、直径90mmの本体ケース41の上面部に円板状導光板を用いた発光部42を配設したコースタである。
図7(b)に示すように、振動センサー1と発光制御部44と直径5mmの青色LED43とが基板46上に搭載され、本体ケース41の最下部に電圧3Vのリチウム電池(商品名:CR2032)48が2個直列接続されて、配設されている。振動センサー1の長手方向は、基板46に平行に配置されている。また、青色LED43は、そのレンズ部が導光板42に挿入されており、導光板42に光を入射させるように配設されている。
図8は、実施例2の振動センサーを用いたコースタの回路図である。図示するように、振動センサー1は、抵抗51,52を介して乾電池53に接続されて、振動検出回路10を構成している。図8の点線で囲った領域は発光制御部60であり、振動センサー1の出力端子16に接続されており、タイマー機能を有している。そして、発光制御部60の出力61が発光部64を駆動する。
発光制御部60において、振動検出回路10の出力端子16が、発光制御部60の第1のインバータIC54の入力に接続されている。第1のインバータIC54の出力は、ダイオード55を介して第2のインバータIC56の入力に接続されている。ダイオード55の接続は、第1のインバータIC54の出力に対して非導通となる、所謂逆方向接続である。そして、第2のインバータIC56の入力とアース19との間にコンデンサ58が接続されている。
次に、第2のインバータIC56の出力は、ベース電流制限用抵抗61を介して、LED駆動用トランジスタ68のベース68aに接続されている。LED駆動用トランジスタのコレクタ68cにLED66が接続されている。そして、LED66のアノード側が電流制限抵抗52を介して電池48と接続されている。
上記回路の動作について説明する。
最初に、振動センサーがほぼ最低の抵抗である場合について説明する。振動センサー1が最低抵抗の場合には、振動センサー1の出力はローレベルとなり、第1のインバータIC54の出力はハイレベルとなり、逆方向接続のダイオード55の微小な飽和電流によりコンデンサ57が充電され、第2のインバータIC56の入力がハイレベルとなる。この際、第2のインバータIC56の出力はローレベルとなるので、LED駆動用トランジスタ68の入力もローレベルとなりLED66は発光しない。
最初に、振動センサーがほぼ最低の抵抗である場合について説明する。振動センサー1が最低抵抗の場合には、振動センサー1の出力はローレベルとなり、第1のインバータIC54の出力はハイレベルとなり、逆方向接続のダイオード55の微小な飽和電流によりコンデンサ57が充電され、第2のインバータIC56の入力がハイレベルとなる。この際、第2のインバータIC56の出力はローレベルとなるので、LED駆動用トランジスタ68の入力もローレベルとなりLED66は発光しない。
次に、振動が印加されると、振動センサー1の抵抗が変化し、例えば抵抗の値が最大値になると、振動センサー1の出力はハイレベルになり、第1のインバータIC54の出力はローレベルとなる。この際、ダイオード55はコンデンサに充電された電荷を速やかに放電するので、第2のインバータIC54の入力はローレベルとなり、その出力はハイレベルとなる。
次に、このハイレベルとなった第2のインバータIC56の出力が抵抗62を介してLED駆動用トランジスタ68を駆動する。抵抗62は、ベース電流を調整する制限抵抗である。LED駆動用トランジスタ68がオンすることで、LED66が発光する。ここで、振動センサーを用いたコースタ40のLED発光時の消費電流は約22mAであった。
次に、振動センサー1への振動が停止したりして、最低抵抗となった場合には、その出力端子16はローレベルとなり、第1のインバータIC54の出力がハイレベルとなるが、第2のインバータIC56の入力は、コンデンサ57が充電されるまではハイレベルとならないので、その間LED66は発光し続ける。この際、コンデンサ57の充電はダイオード55の微小な逆方向電流で行われるため、コンデンサ57に充電された後に、第2のインバータIC54の入力がハイレベルとなる。そして、その出力がローレベルになって、LED駆動用トランジスタ68がオフし、LED66が発光しなくなる。
このように、振動を検知し、振動センサー1が抵抗最大になった時点から、例えば10秒間LED66の点灯を行うことができ、振動センサー1の状態によりLED66の点滅を繰り返す。
このように、振動を検知し、振動センサー1が抵抗最大になった時点から、例えば10秒間LED66の点灯を行うことができ、振動センサー1の状態によりLED66の点滅を繰り返す。
図9は、実施例2の振動センサーを用いたコースタにおける、(a)振動センサーの出力電圧と、(b)LED電流を示すタイムチャートである。図において、横軸は時間(任意目盛り)を示し、縦軸は図9(a)が振動センサーの出力端子16における出力電圧を、図9(b)がLED66の電流を示している。
図から明らかなように0からt1 までの時間において、振動センサー1の出力電圧はローレベルのVL であり、LED66の電流は0であり、発光していない状態である。
図から明らかなように0からt1 までの時間において、振動センサー1の出力電圧はローレベルのVL であり、LED66の電流は0であり、発光していない状態である。
次に、t1 の直後の時間において、振動センサー1が振動することにより、抵抗最大の状態であるVH のパルスが出力されると、LED66に電流IL が流れ発光する。
さらに、t1 〜t2 の時間において、何回か振動センサー1が振動することにより、振動検出回路の出力信号がVH とVL の間にあるパルス状の出力電圧となっているが、いずれも、タイマー時間よりも短いので、LED66の発光が持続していることが分かる。
さらに、t1 〜t2 の時間において、何回か振動センサー1が振動することにより、振動検出回路の出力信号がVH とVL の間にあるパルス状の出力電圧となっているが、いずれも、タイマー時間よりも短いので、LED66の発光が持続していることが分かる。
そして、タイマー時間tm に相当するt2 〜t3 の時間では、振動センサー1が静置し、ほぼ抵抗最小のときの出力電圧VL を保持しているので、t2 〜t3 においてLED66が発光し、t3 以降において消光していることが分かる。
実施例2においては、タイマー時間として、コンデンサ57の容量が0.01μFのときに約5秒、0.02μFのときに約10秒であった。また、発光している時間(デューティ)が1/10のときの乾電池の使用可能時間は約100時間以上と見積もられた。
実施例2においては、タイマー時間として、コンデンサ57の容量が0.01μFのときに約5秒、0.02μFのときに約10秒であった。また、発光している時間(デューティ)が1/10のときの乾電池の使用可能時間は約100時間以上と見積もられた。
次に、本発明の実施例3として、振動センサーを用いた発光装置である疑似餌を説明する。
図10は、実施例3の振動センサーを用いた疑似餌の構造を模式的に示す図で、(a)は正面図、(b)は(a)のC−C断面図である。
図示するように、振動センサーを用いた疑似餌70において、魚形状の疑似餌本体71の腹部全体にわたり、光源としてLED1個と疑似餌の腹部形状の導光板を用いた発光部72が設けられている。
図10(b)に示すように、疑似餌本体71には、振動センサー1と、発光制御部74と、直径5mmの、赤色LEDまたは青色LED73とが基板75上に搭載され、疑似餌本体71の最下部に電圧3Vのピン形リチウム電池(ナショナル製、型番BR435/2B)76が配設されている。
振動センサー1の長手方向は、基板75に平行に配置されている。また、赤色LED73は、そのレンズ部が導光板77に挿入され、導光板77に光を入射させるように配設されている。
図10は、実施例3の振動センサーを用いた疑似餌の構造を模式的に示す図で、(a)は正面図、(b)は(a)のC−C断面図である。
図示するように、振動センサーを用いた疑似餌70において、魚形状の疑似餌本体71の腹部全体にわたり、光源としてLED1個と疑似餌の腹部形状の導光板を用いた発光部72が設けられている。
図10(b)に示すように、疑似餌本体71には、振動センサー1と、発光制御部74と、直径5mmの、赤色LEDまたは青色LED73とが基板75上に搭載され、疑似餌本体71の最下部に電圧3Vのピン形リチウム電池(ナショナル製、型番BR435/2B)76が配設されている。
振動センサー1の長手方向は、基板75に平行に配置されている。また、赤色LED73は、そのレンズ部が導光板77に挿入され、導光板77に光を入射させるように配設されている。
図11は、実施例3の振動センサーを用いた疑似餌70の回路図である。図示するように、振動センサー1の一端は電池76の正極と接続され、その他端は抵抗82と接続され、抵抗82の他端はアース19と接続されて、図4に示す振動センサーを用いた振動検出回路20が構成されている。また、電池76の負極は、スイッチ81を介して接地されている。振動センサーを用いた振動検出回路20の出力端子16からは、振動センサー1の振動に応じて、それぞれ、抵抗値が最低及び最大のときに、それぞれ、ハイレベル及びローレベルの範囲の信号電圧が出力される。
なお、スイッチ81は、疑似餌を70を使用しないときに電池の消耗を防ぐために設けている。
なお、スイッチ81は、疑似餌を70を使用しないときに電池の消耗を防ぐために設けている。
図11の点線で囲った領域は発光制御部74であり、振動センサー1の出力端子1dに接続され、タイマー機能を有し、その出力84がLED73を駆動する。
発光制御部74において、振動検出回路20の出力端子16は、第3のインバータIC85の入力に接続されている。第3のインバータIC85の出力は、コンデンサ86を介して第4のインバータIC87の入力に接続されている。第4のインバータIC87の入力とアース19との間には、抵抗88の一端が接続され、その他端はアース19に接続されている。ここで、コンデンサ86及び抵抗88によりタイマーの時定数を設定することができる。
発光制御部74において、振動検出回路20の出力端子16は、第3のインバータIC85の入力に接続されている。第3のインバータIC85の出力は、コンデンサ86を介して第4のインバータIC87の入力に接続されている。第4のインバータIC87の入力とアース19との間には、抵抗88の一端が接続され、その他端はアース19に接続されている。ここで、コンデンサ86及び抵抗88によりタイマーの時定数を設定することができる。
そして、第4のインバータIC87の出力は、LED73を直接駆動している。LED73と乾電池76との間にLEDの電流を制御する制限抵抗89が接続されている。
上記回路の動作について説明する。
最初に、振動センサーの抵抗が最低の値である場合について説明する。振動センサー1はその抵抗値が最小であるので、振動センサー1の出力はハイレベルとなり、第3のインバータIC85の入力はハイレベルとなり、その出力はローレベルとなる。したがって、第4のインバータIC87の入力はローレベルとなり、その出力はハイレベルとなり、LED73は発光しない。
最初に、振動センサーの抵抗が最低の値である場合について説明する。振動センサー1はその抵抗値が最小であるので、振動センサー1の出力はハイレベルとなり、第3のインバータIC85の入力はハイレベルとなり、その出力はローレベルとなる。したがって、第4のインバータIC87の入力はローレベルとなり、その出力はハイレベルとなり、LED73は発光しない。
次に、振動が印加され、振動センサー1の抵抗値が変化してその最大値になった場合には、振動センサーの出力はローレベルになり、第3のインバータIC85の出力はハイレベルとなる。コンデンサ86と抵抗88による充電時間中は、第4のインバータIC87の入力はハイレベルとなり、その出力がローレベルになり、LED73がタイマー時間中は、発光する。
ここで、振動センサーを用いた疑似餌70の発光時の回路消費電流は、赤色LEDの場合には約10mA、青色LEDの場合には約0.5mAであった。青色LEDの場合に回路消費電流が低いのは、赤よりも青の視感度が高いことによると推定される。
このように、振動センサー1が振動を検知し、その抵抗が最大となった時点から、例えば10秒間LED73の点灯を行うことができ、振動センサー1の状態によりLED73の点滅を繰り返す。
ここで、振動センサーを用いた疑似餌70の発光時の回路消費電流は、赤色LEDの場合には約10mA、青色LEDの場合には約0.5mAであった。青色LEDの場合に回路消費電流が低いのは、赤よりも青の視感度が高いことによると推定される。
このように、振動センサー1が振動を検知し、その抵抗が最大となった時点から、例えば10秒間LED73の点灯を行うことができ、振動センサー1の状態によりLED73の点滅を繰り返す。
図12は、実施例3の振動センサーを用いた疑似餌における、(a)振動検出回路の出力電圧と、(b)LED電流を示すタイムチャートである。図において、横軸は時間(任意目盛り)を示し、縦軸は(a)が振動検出回路の出力電圧を、(b)がLED73の電流を示している。
図から明らかなように0からt1 までの時間において、振動検出回路の出力電圧は振動センサーの抵抗が最小のときに生じるハイレベルのVH であり、LED73の電流は0で発光していない状態である。
図から明らかなように0からt1 までの時間において、振動検出回路の出力電圧は振動センサーの抵抗が最小のときに生じるハイレベルのVH であり、LED73の電流は0で発光していない状態である。
次に、t1 〜t2 の時間において、振動センサー1の抵抗が最大となり、振動検出回路の出力電圧がローレベルのVL となり、LED73は発光する。
さらに、t2 〜t3 の時間において、何回か振動センサー1が振動することにより振動センサーの出力電圧は変動するがVL まで低下せず、ほぼVH であるので、LED73は発光していない状態である。
さらに、t2 〜t3 の時間において、何回か振動センサー1が振動することにより振動センサーの出力電圧は変動するがVL まで低下せず、ほぼVH であるので、LED73は発光していない状態である。
そして、t3 及びt5 の時間において、振動センサー1が再び振動し、その抵抗値がほぼ最大値となり、出力電圧がほぼVL の短いパルスが出現すると、t3 及びt5 においてLED73が発光して、ほぼタイマー時間の期間中発光が持続した(図14(b)のt3 〜t4 及びt5 〜t6 の時間)。
実施例3においては、コンデンサ86の容量が0.1μF、抵抗88が220kΩのときのタイマー時間は、約0.02秒であった。また、発光している時間(デューティ)が1/10のときの乾電池の使用可能時間は、青色LEDを用いた場合は約1000時間以上、赤色LEDを用いた場合は約100時間以上と見積もられた。
実施例3においては、コンデンサ86の容量が0.1μF、抵抗88が220kΩのときのタイマー時間は、約0.02秒であった。また、発光している時間(デューティ)が1/10のときの乾電池の使用可能時間は、青色LEDを用いた場合は約1000時間以上、赤色LEDを用いた場合は約100時間以上と見積もられた。
本発明は、上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることはいうまでもない。例えば、上記実施の形態ではコースタや疑似餌を例に説明したが、その発光部や発光制御回路におけるタイマーなどの値は実施例の場合のほかに適宜変更可能である。
1: 振動センサー
1c,1d:出力端子
2: 筒形ケース
2a:筒形ケースの左端
2b:筒形ケースの右端
3: 遊動導電体
3a,3b:遊動導電体端部
4: 電極
4a:電極挿入部
5: 導線
6:振動センサー内部
10,20:振動センサーを用いた振動検出回路
12,51,52,62,88,89:抵抗
14,14a:電源
16:振動検出回路の出力端子
17:ローレベル電圧
18:ハイレベル電圧
19:アース
30:振動センサーを用いた発光装置
32,44,74:発光制御部
34,42,72:発光部
36:発光源
38,42,77:発光補助部(導光板)
40:振動センサーを用いたコースタ
41:本体ケース
43,66,73:LED
46,75:基板
48,76:乾電池
54,56,85,87:インバータ
55:ダイオード
58,86:コンデンサ
68:LED駆動用トランジスタ
70:振動センサーを用いた疑似餌
71:疑似餌本体
81:スイッチ
84:発光制御部の出力
1c,1d:出力端子
2: 筒形ケース
2a:筒形ケースの左端
2b:筒形ケースの右端
3: 遊動導電体
3a,3b:遊動導電体端部
4: 電極
4a:電極挿入部
5: 導線
6:振動センサー内部
10,20:振動センサーを用いた振動検出回路
12,51,52,62,88,89:抵抗
14,14a:電源
16:振動検出回路の出力端子
17:ローレベル電圧
18:ハイレベル電圧
19:アース
30:振動センサーを用いた発光装置
32,44,74:発光制御部
34,42,72:発光部
36:発光源
38,42,77:発光補助部(導光板)
40:振動センサーを用いたコースタ
41:本体ケース
43,66,73:LED
46,75:基板
48,76:乾電池
54,56,85,87:インバータ
55:ダイオード
58,86:コンデンサ
68:LED駆動用トランジスタ
70:振動センサーを用いた疑似餌
71:疑似餌本体
81:スイッチ
84:発光制御部の出力
Claims (10)
- ケースと、
該ケースの両端に配置された電極と、
上記両電極に接続される導線と、
上記ケース内に挿入される遊動導電体と、を備え、
上記遊動導電体が、上記両電極と接触する際の抵抗変化により三次元の振動を検出することを特徴とする、振動センサー。 - 前記遊動導電体は抵抗体であることを特徴とする、請求項1に記載の振動センサー。
- 少なくとも前記ケースと前記ケース外の電極とが樹脂で被覆されてなることを特徴とする、請求項1または2に記載の振動センサー。
- ケースと、該ケースの両端に配置された電極と、上記両電極に接続される導線と、上記ケース内に挿入される遊動導電体と、を備え、上記遊動導電体が、上記両電極と接触する際の抵抗変化により三次元の振動を検出する振動センサーと、
発光部と、
発光制御部と、
電源と、を備え、
上記振動センサーの出力が、上記発光制御部に入力され、上記発光制御部により上記発光部の発光が制御されることを特徴とする、振動センサーを用いた発光装置。 - 前記発光部が、発光ダイオードを光源としていることを特徴とする、請求項4に記載の振動センサーを用いた発光装置。
- 前記発光部が、さらに、発光部の一部または全面が発光する発光補助部を有していることを特徴とする、請求項4または5に記載の振動センサーを用いた発光装置。
- 前記発光制御部が、タイマー機能を有していることを特徴とする、請求項4に記載の振動センサーを用いた発光装置。
- 前記振動センサーと前記発光部と前記発光制御部と前記電源とを、装身具に組み込むことを特徴とする、請求項4〜7のいずれかに記載の振動センサーを用いた発光装置。
- 前記振動センサーと前記発光部と前記発光制御部と前記電源とを、疑似餌に組み込むことを特徴とする、請求項4〜7のいずれかに記載の振動センサーを用いた発光装置。
- 前記振動センサーと前記発光部と前記発光制御部と前記電源とを、コースタに組み込むことを特徴とする、請求項4〜7のいずれかに記載の振動センサーを用いた発光装置。
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---|---|---|---|
JP2003403821A JP2005164400A (ja) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | 振動センサー及びそれを用いた発光装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP (1) | JP2005164400A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101128956B1 (ko) * | 2009-07-06 | 2012-03-27 | 권기원 | 경운기용 주행 안전등 |
KR102340730B1 (ko) * | 2020-10-15 | 2021-12-22 | ㈜엠지에이치코리아 | 사용상태 인지 방식의 온열매트의 온도컨트롤 자동 안전 시스템 |
-
2003
- 2003-12-02 JP JP2003403821A patent/JP2005164400A/ja active Pending
Cited By (2)
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KR101128956B1 (ko) * | 2009-07-06 | 2012-03-27 | 권기원 | 경운기용 주행 안전등 |
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