JP2007015567A - 電動自転車用盗難通報装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
外部から容易にアクセスすることができず、かつ長期間使用することができる電動自転車用の盗難通報装置を提供する。
【解決手段】
電動自転車１のバッテリー２の内部に、振動により盗難情報を所有者８が有する受信機９に送信１０するとともに警報音を発する送信機７を設置する。
【選択図】 図２

Description

本発明はバッテリーを搭載した電動機付き自転車用の盗難通報装置に関するものである。
自転車の盗難については、一般的には自転車の車輪の回転を直接にロックするなどの盗難防止装置が用いられているが、バッテリーを搭載した電動機付き自転車（以下、「電動自転車」という。）のような付加価値のある自転車においては、自転車自体をトラックなどに積み込んで盗難する被害が増加しているため、最近では電子機器を応用した盗難通報装置の需要が増加している。
盗難通報装置とは、自転車本体に通信機能を有する警報装置を取り付けて、自転車に振動等が加えられた場合には、盗難のおそれがあるものとして、所有者が所持する受信機に警報信号を送信・表示するものである。
このような盗難通報装置においては、自転車に設置された警報装置を破壊したり取り外したりすることにより無力化されるという問題があるが、特許文献１には、定期的な通信により動作確認処理を行うことにより、そのような問題を解決した盗難通報装置が提案されている。
特開２００４−１６１１２１号公報
しかし、上記の盗難通報装置では、自転車本体に取り付けられた警報装置に外部から容易にアクセスすることができるため、装置自体を巧妙な手段で取り外したり、内部の回路を遮断することなどにより無力化されてしまうという問題があった。
また、機器の動作確認のために、所有者の所持する受信機と自転車本体の警報装置との間で定期的な通信を行うため、警報装置の電源（通常は電池を用いる。）の消耗が激しいため定期的な電源の交換が必要であり、万一の場合に動作しない可能性があるという問題もあった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、外部から容易にアクセスすることができず、かつ長期間使用することができる電動自転車用の盗難通報装置を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するため、本発明は電動自転車のバッテリー内に設置され、前記電動自転車または前記バッテリーに振動が加えられた場合に警報を発すると同時に盗難信号を通知する送信部と、前記自転車以外の場所に設置され、前記送信部と定期的に通信を行い、前記送信部から通知された盗難信号を受信した場合または前記送信部との定期的な通信が途絶えた場合に少なくとも音または光のいずれかにより盗難通報をする受信部と、からなる電動自転車用盗難通報装置である。
送信部をバッテリーの内部に設置することにより、第三者による取り外しや破壊を免れることができるとともに、電力がバッテリーから供給されるため、長期間にわたって機能を発揮することができる。
また、前記送信部は、振動を検知する振動センサーと、警報を発するスピーカとを備え、
前記振動センサーとスピーカとは、自転車の振動または送信部で発生した音信号に応じて形状が変化する超磁歪素子から構成されていることを特徴とするものである。
超磁歪素子を用いることにより振動センサーとスピーカの機能を１つの装置で兼用することができるため、送信部を小型化することができ、バッテリーの内部に容易に設置することができる。
本発明により、自転車本体に取り付けた警報装置を破損または取り外しされることがなく、かつ長期間にわたり使用することができる電動自転車用の盗難通報装置を提供することができる。
本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係る盗難通報装置における自転車本体に取り付ける送信部（以下、「送信機」という。）の設置場所を図１に示す。
通常の電動自転車１においては、サドル６下部のフレーム５部分に金具４で取り付けられたバッテリーケース３の中に収納されたバッテリー３の電力により電動機を動かすことで、運転者の負担の軽減を図っている。このバッテリー２は、家庭などで充電するためにバッテリーケース３から取り外しが可能であり、通常は取っ手２ａをもって上部へ引き抜くことにより脱着できるようになっている。バッテリー２の内部には複数の蓄電池が収納されており、取扱上の安全のためにバッテリー２全体は密封構造となっている。
送信機７は、このバッテリー２の内部に蓄電池と一緒に設置されるため、外部からは容易にアクセスできないと同時に、電源として蓄電池の電力を使用するため、長期間にわたり機能することが可能である。
電動自転車の所有者が所持する受信部（以下、「受信機」という。）と送信機との関係を図２に示す。
所有者８は電動自転車１から離れる場合には、送信機７からの通知を受信する受信機９を所持する。
送信機７と受信機９とは市販の無線機を利用した通信機能を備えているため、両者は市街地においては約５０ｍ、見晴らしのよい場所では約１００ｍの距離まで離れることが可能である。
送信機の構成を示すブロック図を図３に示す。
送信機７は、送信アンテナ２０、電力増幅器２１、逓倍増幅器２２、逓倍増幅器２３、緩衝増幅器２４、水晶発振器２５及び周波数変調器２６を備えており、周波数変調器２６には、増幅器２７を介して振動センサー２８が、信号発生器２９及び低周波増幅器３０を介してスピーカが、それぞれ接続されている。
これらの回路は、バッテリー３２から供給される電力により動作する。
電動自転車１に振動が加えられた場合には、振動センサー２８から信号が発せられて増幅器２７で増幅される。増幅された振動検知信号は、周波数変調器２６により周波数変調され、水晶発振器２５へと送られる。水晶発振器２５では、周波数変調された信号に応じた周波数で発信する信号を生成して緩衝増幅器２４に送る。緩衝増幅器２４は水晶発振器２５と負荷との結合をできるだけ疎にすることにより負荷の変動の影響を排除し、水晶発振器２５の発信周波数を安定化する。安定化された信号は、２台の逓倍増幅器２３、２２により２段階に逓倍されて電力増幅器２１へ送られる。このようにして、最終的にアンテナ２０から振動センサー２８の検知信号が電波として発信される。
また、上記の周波数変調器２６により周波数変調された振動検知信号により信号発生器２９から音声信号が生成され、低周波増幅器３０により増幅されてスピーカ３１から警告音として吹鳴する。
受信機の構成を示すブロック図を図４に示す。
受信機９は、受信アンテナ４０、高周波増幅器４１、周波数混合器４２、信号分別器４３を備えており、信号分別器４３には、ＬＥＤ点灯回路４４を介してＬＥＤ４５が、信号発生器４６を介してスピーカ４７が、それぞれ接続されている。また、周波数混合器４２には逓倍増幅器４８及び水晶局部発振器４９が接続されている。信号分別器４３と水晶局部発振器４９に接続しているスイッチ入力回路５０は、図示しない起動スイッチと停止スイッチを備えており、それぞれのスイッチを入力（例えば、スイッチ釦を押し下げるなど）することにより、受信機９の回路起動または停止することができる。
これらの回路は、受信機に装備された電池５１から供給される電力により動作する。
受信アンテナ４０が送信機７からの電波を受信すると、受信された電波は高周波信号に変換され高周波増幅器４１により増幅されてから周波数混合器４２へ送られる。この周波数混合器４２には、水晶局部発振器４９で生成された所定の周波数で発信する信号が逓倍増幅器４８で逓倍されて送られてくる。。
周波数混合器４２は、高周波増幅器４１からの高周波信号と逓倍増幅器４８からの信号とを混合して、中間周波数を有する中間周波数信号に変換して信号分別器４３に送る。信号分別器４３は、この中間周波数信号を、ＬＥＤ４５を点灯する周波数と、スピーカ４７の音信号を発生するための周波数とに分別して、それぞれＬＥＤ点灯回路４４と信号発生器４６とを通じてＬＥＤ４５とスピーカ４７を動作させる。
次に、このように構成された実施の形態における盗難通報の処理方法について、図５及び図６に基づき説明する。
図５は送信機７の動作フローを、図６は受信機９の動作フローを、それぞれ示したものである。
まず、送信機７の動作について、図３及び図５に基づいて説明する。
送信機７は電源としてバッテリー３２を使用するため、基本的に常に動作している状態にある。
送信機７は振動センサー２８により振動を検知しない場合には、一定時間ごとに搬送波を受信機に向けてアンテナから送信している（ステップＳ１００−Ｓ１０１−Ｓ１０２）。
そして、盗難等により振動センサー２８が振動を検知した場合には、スピーカ３１を吹鳴させて電動自転車１の周囲の人々の注意を喚起するとともに、振動検知情報を搬送波に重畳してアンテナから受信機へ送信する（ステップＳ１０１−Ｓ１０３−Ｓ１０４）。
次に、受信機９の動作について、図４及び図６に基づいて説明する。
所有者８は電動自転車１から離れる場合には、スイッチ入力回路５０に設けられている図示しない起動スイッチをＯＮにすることにより受信機９の電源を入れる。これにより受信機９は送信機７からの電波の処理を開始する（ステップＳ２００−Ｓ２０１−Ｓ２０２）。
通常時には、受信機９は搬送波のみを受信するため、ＬＥＤ４５を特定のパターン（定常パターン）で点滅表示させることにより、所有者に異常が発生していないことを通知する（ステップＳ２０３−Ｓ２０４）。
そして、送信機７から送信された振動検知情報を受信した場合や、送信機からの搬送波が途絶えた場合には、ＬＥＤ４５を異なるパターン（緊急パターン）で点滅表示させると同時にスピーカを吹鳴させて、所有者に異常が発生したことを通知する（ステップＳ２０２−Ｓ２０６−Ｓ２０７又はステップＳ２０２−Ｓ２０３−Ｓ２０６−Ｓ２０７）。
これにより所有者８が盗難発生を認識した場合には、必要に応じてスイッチ入力回路５０に設けられている図示しない停止スイッチをＯＮにすることにより、ＬＥＤ４５の点滅とスピーカの吹鳴４７とを停止することができる。
また、本発明に係る別の実施の形態について、図７及び図８に基づいて説明する。
本発明においては、送信機７をバッテリー２内に設置するが、上述したようにバッテリー２内には複数の蓄電池が設置されているため、送信機７はできるだけ小型化されることが望ましい。
そこで、送信機７の振動センサー２８とスピーカ３１とを、超磁歪素子を利用して一体化することにより、送信機の小型化を図ることができる。
図７に、超磁歪素子を用いた振動センサーとスピーカの機能を兼用する装置（以下、「兼用装置」という。）に係る断面図を示す。
兼用装置６０は、円筒形のハウジング６１の内部に収納された超磁歪素子６２、コイル６３、磁石６４、伝達材６８及びバネ６７などから構成される。超磁歪素子６２は円筒形状のコイル６３により外囲されており、その軸方向は磁石６４を介して伝達材６８の底面部６６とストッパ６５の突起部６５ａとの間に保持されている。
なお、超磁歪素子６２とは、磁界を加えることにより生じる歪みが従来の磁歪材料に比べて１０００倍以上の大きさを示す磁性体をいう。
超磁歪素子６２の上部に配置された伝達材６８の底面部６６とハウジング６１の間にはスプリング６７が配置されており、底面部６６、磁石６４及び超磁歪素子６２をストッパ６５の方向に押圧する役目を有している。また、伝達材６８の上部は、貫通孔を通じてハウジング６１の外部に突出しており、その端部には非常に薄い肉厚を有する円盤状の薄板６９が設置されている。
また、コイル６３からは導線がハウジング６１の外部に通じており、切替器７０内の二連スイッチ７３の２つの切替端子７１ａ、７１ｂに接続している。
兼用装置６０の動作について説明すると、まず振動センサー２８として機能する場合には、切替端子７１ａ、７１ｂは、それぞれ接続端子７２ａ、７２ｃに接続するように二連スイッチ７３を切り替える。この状態で、薄板６９が振動すると、その振動の大きさが軸方向の移動量として伝達材６８等を介して超磁歪素子６２に伝えられる。それにより超磁歪素子６２が軸方向に圧縮変形すると、ビラリ効果により超磁歪素子６２内部の透磁率が変化するため、コイル６３に起電力が生じる。この起電力は切替器７０を通じて増幅器２７に伝えられることなる。
また、スピーカ３１として機能する場合には、切替端子７１ａ、７１ｂはそれぞれ接続端子７２ｂ、７２ｄに接続するように二連スイッチ７３を切り替える。そして低周波増幅器３０から音声信号がコイル６３に伝えられると、コイル６３により生じた磁界によるジュール効果により超磁歪素子６２の寸法が変化し、伝達材６８等を介して薄板６９に伝えられる。そして、薄板６９が共鳴板の役割をすることによりスピーカ３１として機能する。
以上のようにして、切替器７０の二連スイッチ７３を切り替えることにより、振動センサー２８とスピーカ３１の両者の機能を発揮させることができる。
本実施の形態における送信機の動作フローを図８に示す。なお、図８においては、図５と同一の動作については同じ符号を付している。
この動作フローにおいては、最初に兼用装置７０を振動センサー２８に切り替えておき（ステップ３００）、振動センサー２８が振動を検知した（ステップＳ１０１）場合には、振動センサー２８からスピーカ３１へ機能を切り替えて（ステップＳ３０１）、スピーカを吹鳴する（ステップＳ１０３）ことになる。
なお、切り替えはリレー等を使用することにより自動的に行うことができる。
電動自転車におけるバッテリーの取付位置を示す側面図である。 本発明に係る盗難通報装置の使用形態を示す側面図である。 本発明に係る盗難通報装置の送信機のブロック図である。 本発明に係る盗難通報装置の受信機のブロック図である。 本発明に係る盗難通報装置の送信機の動作を説明するためのフローチャート図である。 本発明に係る盗難通報装置の受信機の動作を説明するためのフローチャート図である。 振動センサーとスピーカを兼用する装置の断面図である。 振動センサーとスピーカを兼用する装置を送信機に用いた場合の動作を説明するためのフローチャート図である。
符号の説明
１ 電動自転車
２ バッテリー
２ａ バッテリー取っ手
３ バッテリーケース
４ 取付金具
５ フレーム
６ サドル
７ 発信機
８ 所有者
９ 受信機
１０ 電波
２０ 送信アンテナ
２１ 電力増幅器
２２、２３ 逓倍増幅器
２４ 緩衝増幅器
２５ 水晶増幅器
２６ 周波数変調器
２７ 増幅器
２８ 振動センサー
２９ 信号発生器
３０ 低周波増幅器
３１ スピーカ
３２ 自転車用バッテリー
４０ 受信アンテナ
４１ 高周波増幅器
４２ 周波数混合器
４３ 信号分別器
４４ ＬＥＤ点灯回路
４５ ＬＥＤ
４６ 信号発生器
４７ スピーカ
４８ 逓倍増幅器
４９ 水晶局部発振器
５０ スイッチ入力回路
５１ 電池
６０ 振動センサー／スピーカ兼用装置
６１ ハウジング
６２ 超磁歪素子
６３ コイル
６４ 磁石
６５ ストッパ
６５ａ 突起部
６６ 底面板
６７ バネ
６８ 伝達板
６９ 薄板
７０ 切替器
７１ 切替端子
７２ 接続端子
７３ 二連スイッチ

Claims (3)

  1. 電動自転車のバッテリー内に設置され、前記電動自転車または前記バッテリーに振動が加えられた場合に警報を発すると同時に盗難信号を通知する送信部と、
    前記自転車以外の場所に設置され、前記送信部と定期的に通信を行い、前記送信部から通知された盗難信号を受信した場合または前記送信部との定期的な通信が途絶えた場合に少なくとも音または光のいずれかにより盗難通報をする受信部と、からなる電動自転車用盗難通報装置。
  2. 前記送信部は、振動を検知する振動センサーと、警報を発するスピーカとを備え、
    前記振動センサーとスピーカとは、自転車の振動または送信部で発生した音信号に応じて形状が変化する超磁歪素子から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動自転車用盗難通報装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載の電動自転車用盗難通報装置における送信部を内部に備えたことを特徴とする電動自転車用のバッテリー。
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