JP2011157716A - 媒体伝播用送受信器および同媒体伝播用送受信器を備えた保管庫 - Google Patents

Abstract

【課題】金庫の壁部などの媒体中を伝播可能な音波を利用して簡易な構成で精度良く各種信号の送受信が行なえる媒体伝播用送受信器、および同媒体伝播用送受信器を備えた保管庫を提供する。
【解決手段】金庫１００は、扉体１０２の表裏面に金庫１００の内側と外側との間で各種信号の送受信を行うための媒体伝播用送受信器１１０，１２０を備えている。媒体伝搬用送受信器１１０，１２０は、機械エネルギと電気エネルギとを相互に変換する圧電素子１１１，１２１と、圧電素子１１１，１２１に接触して配置されて圧電素子１１１，１２１に対して機械エネルギと音波とを相互に変換する金属製の振動板１１２，１２２と、振動板１１２，１２２を点接触で支持して同振動板１１２，１２２に対して音波を送受する支持体１１４，１２４と、支持体１１４，１２４から露出した状態で振動板１１２，１２４に対向配置される磁石１１５，１２５とで構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、音波を伝播可能な媒体に対して音波を送受信可能な媒体伝播用送受信器、および同媒体伝播用送受信器を備えた保管庫に関する。

従来から、現金、有価証券、貴金属または各種証書・権利書などの貴重品を保管するための保管庫として金庫が用いられている。金庫は、火災や盗難などから保管物を保護するために極めて堅牢に造られているが、近年においては、更なる防犯性能の向上を目的として金庫における開閉、振動、衝撃および移動を感知する各種防犯センサを備えたものが種々提案されている。また、金庫における防犯性および利便性の向上を目的として、電気信号に基づいて扉の施錠・開錠を行なう所謂電子ロックを備えた金庫も用いられている。

このような各種防犯センサや電子ロックを備えた金庫においては、金庫の内側に設けられた各種センサや電子ロックのためのアクチュエータなどと金庫の外側に設けられた制御装置との間で検出信号や制御信号の送受信が可能に構成される必要がある。例えば、下記特許文献１，２には、金庫の内側と外側との間で有線または無線により各種信号の送受信が可能な金庫が開示されている。

特開平０７−２１７３１５号公報 特開２００３−４１８５８号公報

しかしながら、金庫の内側と外側との間において各種信号の送受信を有線で行なう場合においては、頑丈に形成された金庫の壁部に有線（通信線）を通すための貫通孔を設けなければならず、貫通孔の形成作業が煩雑であるとともに金庫の耐火性能などの堅牢性が低下するという問題がある。また、金庫の内側と外側との間において各種信号の送受信を無線で行なう場合においては、頑丈に形成された金庫の壁部によって無線通信の通信精度が低下するとともに通信可能な範囲が限定されるという問題があった。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、金庫の壁部などの媒体中を伝播可能な音波を利用して簡易な構成で精度良く各種信号の送受信が行なえる媒体伝播用送受信器、および同媒体伝播用送受信器を備えた保管庫を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明の特徴は、音波を伝播可能な媒体に対して音波を送受信可能な媒体伝播用送受信器において、機械エネルギと電気エネルギとを相互に変換可能な圧電素子と、圧電素子に接触して配置され、圧電素子に対して機械エネルギと音波とを相互に変換可能な振動板と、振動板を点接触または線接触で支持して同振動板に対して音波を送受する支持体とを備えることにある。

このように構成した請求項１に係る発明の特徴によれば、媒体伝播用送受信器は、圧電素子との間で機械エネルギと音波とを相互に変換する振動板が同振動板に対して音波を送受信する支持体に点接触または線接触で支持されている。これにより、圧電素子に対して連続的に屈曲変形、すなわち、振動する振動板は、振動板と支持体とが面接触する場合に比べて振動し易くなる。したがって、音波を伝播させる媒体に支持体を直接的または間接的に取り付けることにより媒体に対してより効率的に音波を送受信することができる。この結果、例えば、金属の壁部などの音波が伝播可能な媒体を介して簡易な構成で精度良く各種信号の送受信を行なうことができる。

また、請求項２に係る本発明の他の特徴は、前記媒体伝播用送受信器において、振動板は、磁性体で構成されており、前記媒体に接触可能な位置で支持体を介して振動板に対向配置される磁石を備えることにある。

このように構成した請求項２に係る本発明の他の特徴によれば、媒体伝播用送受信器は、磁性体で構成された振動板に対して支持体を介して磁石が設けられて構成されている。これにより、振動板は支持体を介して対向配置された磁石の磁力によって支持体に引き付けられた状態で支持される。すなわち、振動板を支持体に対して接着剤などを用いることなく支持することができる。また、音波の伝播対象となる媒体が金属などの磁性体の場合には、前記磁石を介して容易に媒体伝播用送受信器を媒体上に取り付けることができ、媒体伝播用送受信器の取り扱いがより簡易になる。

また、請求項３に係る本発明の他の特徴は、前記媒体伝播用送受信器において、支持体は、振動板の外周面の位置を規制する規制片を備えることにある。

このように構成した請求項３に係る本発明の他の特徴によれば、媒体伝播用送受信器は、支持体に振動板の外周面の位置を規制する規制片を備えて構成されている。これにより、磁力によって支持された振動板における吸引方向に直交する平面方向の位置ずれが防止される。これにより、支持体はより精度良く振動板を保持することができる。

また、請求項４に係る本発明の他の特徴は、前記媒体伝播用送受信器において、支持体は、振動板を点接触で支持する錐部を有することにある。

このように構成した請求項４に係る本発明の他の特徴によれば、媒体伝播用送受信器における振動板は、支持体に設けた錐部によって点接触で支持されている。これにより、振動板を線接触により支持する構成に比べて振動板がより振動し易い状態で支持することができる。この結果、音波を伝播させる媒体に対してより効率的に音波を送受信することができる。

また、本発明は、媒体伝播用送受信器として実施できるばかりでなく、同媒体伝播用送受信器を備えた保管庫の発明としても実施できるものである。

すなわち、請求項５に係る本発明の他の特徴は、被保管物を収容する保管庫において、保管庫の振動を検出するために前記請求項１ないし前記請求項４のうちのいずれか１つに記載した媒体伝播用送受信器を備えたことにある。

このように構成した請求項５に係る本発明の他の特徴によれば、被保管物を収容する保管庫は、媒体伝播用送受信器を備えて構成されている。すなわち、媒体伝播用送受信器は、前記したように媒体中を伝播する音波を高感度で受信することができるため、保管庫に生じる振動を高感度で感知することができる振動センサとして用いることができる。

また、請求項６に係る本発明の他の特徴は、被保管物を収容する保管庫において、保管庫内にて作動するアクチュエータおよび／または同庫内の状態を検出する検出器からなる庫内機能部と、保管庫の内側および外側にそれぞれ設置され、保管庫の外部に対して庫内機能部が入出力する電気信号を音波を用いて送受信する前記請求項１ないし前記請求項４のうちのいずれか１つに記載した媒体伝播用送受信器とを備えたことにある。

このように構成した請求項６に係る本発明の他の特徴によれば、保管庫の内部に設けられた各種電気・電子機器と保管庫の外側に設けられた各種電気・電子機器とが、保管庫の内側と外側にそれぞれ設けられた媒体伝播用送受信器によって電気信号の送受信が行なわれる。これにより、前記媒体伝播用送受信器の作用効果と同様の作用効果、すなわち、簡易な構成で精度良く各種信号の送受信を実現することができる。

また、請求項７に係る本発明の他の特徴は、前記保管庫において、媒体伝播用送受信器は、保管庫の構成部材を介して音波を送受信することにある。

このように構成した請求項７に係る本発明の他の特徴によれば、媒体伝播用送受信器は、保管庫の構成部材を介して音波を送受信するため、音波を伝播させるための媒体を別途用意する必要がない。これにより、保管庫の構成を簡単にすることができる。

（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る金庫の全体構成を概略的に示しており、（Ａ）は金庫の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す金庫をＡ−Ａ線から見た金庫の縦断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）に示す金庫をＢ−Ｂ線から見た金庫の横断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図１に示す媒体伝播用送受信器の全体構成を概略的に示しており、（Ａ）は媒体伝播用送受信器の側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す媒体伝播用送受信器の縦断面図である。 図２に示す媒体伝播用送受信器における蓋部を省略した媒体伝播用送受信器の平面図である。 図１に示す金庫の防犯機能の作動を制御する制御システムのブロック図である。

以下、本発明に係る媒体伝播用送受信器および同媒体伝播用送受信器を備えた保管庫の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係る媒体伝播用送受信器を備えた保管庫としての金庫１００の全体構成を概略的に示しており、（Ａ）は金庫１００の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ−Ａ線から見た金庫１００の縦断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）に示すＢ−Ｂ線から見た金庫１００の横断面図である。また、図２は、図１に示す媒体伝播用送受信器１１０，１２０の全体構成を概略的に示しており、（Ａ）は媒体伝播用送受信器の側面図１１０，１２０であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す媒体伝播用送受信器１１０，１２０の縦断面図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各図面間および各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この金庫１００は、現金、有価証券、貴金属または各種証書・権利書などの被保管物Ｗを火災や盗難など保護しつつ安全に保管するための保管庫である。

（金庫１００および媒体伝播用送受信器１１０，１２０の構成）
金庫１００は、主として、本体部１０１と扉体１０２とで構成されている。本体部１０１は、被保管物Ｗを収容するための閉じられた空間を形成するための部材であり、図示上下方向に延びるとともに一側面が開放された直方体状の箱体で構成されている。この本体部１０１は、外壁面１０１ａおよび内壁面１０１ｂが鋼鉄製の板材で構成されるとともに、これらの外壁面１０１ａと内壁面１０１ｂとの間の中間部１０１ｃにコンクリートが充填されて構成されており、機械的強度および耐火性能の向上が図られている。また、この本体部１０１の下面における四隅には、金庫１００を高床式に支持する４つの脚部１０１ｄがそれぞれ設けられている。

扉体１０２は、前記本体部１０１の開口部を開閉自在に塞ぐ扉であり、本体部１０１の開口部における長辺の縁部に蝶番１０３を介して取り付けられている。この扉体１０２は、本体部１０１と同様に、外壁面１０２ａおよび内壁面１０２ｂが鋼鉄製の板材で構成されるとともに、これらの外壁面１０２ａと内壁面１０２ｂとの間の中間部１０２ｃにコンクリートが充填されて構成されている。扉体１０２の外壁面１０２ａには、扉体１０２の内壁面１０２ｂと貫通した状態でハンドル１０４、シリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６がそれぞれ設けられている。

ハンドル１０４は、扉体１０２を開閉するための取っ手であり、図示水平方向に延びて形成されている。また、シリンダ錠１０６は、円筒状に形成されたシリンダ内に鍵を挿入して回動操作することにより扉体１０２の開錠および施錠を行なうことができる錠である。また、ダイヤル錠１０６は、円柱状のダイヤルを左右の回転方向にそれぞれ回動操作することにより扉体１０２の開錠および施錠を行なうことができる錠である。これらのハンドル１０４、シリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６は、扉体１０２の内部において、中間部１０２ｃを構成するコンクリートに対してパイプ台１０７を介して支持されている。

パイプ台１０７は、断面形状が半球状の３つの溝部を有した２つの金属板を貼り合わせることにより、３つの筒部を有した板状体に形成されている。このパイプ台１０７は、前記３つの各筒部内にハンドル１０４、シリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６を収容して扉体１０２の内部に配置されている。また、この場合パイプ台１０７は、３つの筒部の軸線方向の両端部が扉体１０２の外壁面１０２ａと内壁面１０２ｂとにそれぞれ接触した状態で配置されている。

このパイプ台１０７における軸線方向両端部には、扉体１０２の外壁面１０２ａおよび内壁面１０２ｃを介して媒体伝播用送受信器１１０，１２０がそれぞれ設けられている。本実施形態においては、扉体１０２におけるハンドル１０４とシリンダ錠１０５との間に媒体伝播用送受信器１１０，１２０がそれぞれ設けられている。媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、音波と電気信号とを相互に変換する器具であり、扉体１０２の外側と内側、すなわち、金庫１００の内側と外側とで音波を用いて各種信号の送受信を行なう。これらの媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、互いに同じ構成であるため、以下では媒体伝播用送受信器１１０について説明し媒体伝播用送受信器１２０の説明は符号のみ示して省略する。

媒体伝播用送受信器１１０（１２０）は、図２（Ａ），（Ｂ）および図３に示すように、圧電素子１１１（１２１）を備えている。圧電素子１１１（１２１）は、印加電圧に応じて機械的な歪みを生じるとともに、外部から与えられた機械的な歪みにより歪み量に応じた起電力を生じる受動素子である。本実施形態においては、圧電素子１１１（１２１）は、チタン酸バリウムの結晶を円板状に形成して構成されている。この圧電素子１１１（１２１）は、振動板１１２（１２２）に接着剤によって密着した状態で支持されている。

振動板１１２（１２２）は、屈曲（撓み）変形可能な厚さの金属板で構成されており、圧電素子１１１（１２１）に生じた機械的な歪みにより屈曲変形して音波を生じさせるとともに、外部から与えられた音波により屈曲変形して圧電素子１１１（１２１）に機械的な歪みを生じさせる。本実施形態においては、振動板１１２（１２２）は、４２アロイ（鉄とニッケルとの合金）を円板状に形成して構成されている。これらの圧電素子１１１（１２１）および振動板１１２（１２２）には、圧電素子１１１（１２１）に対して電気信号を送受するための信号線１１３ａ（１２３ａ），１１３ｂ（１２３ｂ）がそれぞれ電気的に接続されている。

この振動板１１２（１２２）は、円筒状の支持体１１４（１２４）によって支持されている。支持体１１４（１２４）は、振動板１１２（１２２）の外径より大きな内径に形成された樹脂製の円筒体内部に振動板１１２（１２２）に対向した状態で円板状の底部１１４ａ（１２４ａ）が形成されて構成されている。底部１１４ａ（１２４ａ）における振動板１１２（１２２）に対向する側の表面（図示左側表面）には、円錐状の４つの錐部１１４ｂ（１２４ｂ）が振動板１１２（１２２）に向ってそれぞれ突出した状態で形成されている。これらの錐部１１４ｂ（１２４ｂ）は、その頂点部分において振動板１１２（１２２）を支持する部分であり、底部１１４ａ（１２４ａ）の縁部近傍において、同底部１１４ａ（１２４ａ）の外周に沿って略等間隔にそれぞれ形成されている。

一方、底部１１４ａ（１２４ａ）における扉体１０２（図示右側表面）側の表面には、同表面に一方の端面が密着するとともに、他方の端面が支持体１１４（１２４）の端部から露出した状態の磁石１１５（１２５）が設けられている。磁石１１５（１２５）は、磁力によって振動板１１２（１２２）を錐部１１４ｂ（１２４ｂ）の頂点部分に引き寄せて固定するとともに、媒体伝播用送受信器１１０（１２０）を扉体１０２の外壁面１０２ａ（内壁面１０２ｂ）に固定するものである。すなわち、磁石１１５（１２５）の外径は、振動板１１２（１２２）の外径と略同径に形成されている。この磁石１１５（１２５）は、支持体１１４（１２４）の内径に対してしまりばめの外径に形成されており、同支持体１１４（１２４）内に圧入されて固定されている。

また、振動体１１２（１２２）が支持された支持体１１４（１２４）の内側の内周面には、支持体１１４（１２４）の軸芯方向に向って突出する断面形状が略三角形状の規制片１１４ｃ（１２４ｃ）が錘部１１４ｂ（１２４ｂ）に対応する４つの位置にそれぞれ形成されている。規則片１１４ｃ（１２４ｃ）は、錐部１１４ｂ（１２４ｂ）上に支持される振動板１１２（１２２）の径方向のずれを防止する突出片であり、４つの頂点部分を結ぶ円が振動板１１２（１２２）の外径に対応する突出量で形成されている。

この支持体１１４（１２４）における振動板１１２（１２２）を収容した側の開口部には、同開口部を覆う状態で蓋部１１６（１２６）が設けられている。蓋部１１６（１２６）は、支持体１１４（１２４）内に収容された圧電素子１１１（１２１）および振動板１１２（１２２）等を保護するためのカバーであり、支持体１１４（１２４）と同様の樹脂材によって構成されている。このように構成された媒体伝播用送受信器１１０（１２０）は、扉体１０２の外壁面１０２ａ（内壁面１０２ｂ）に磁石１１５（１２５）の磁力によって固着している。

また、扉体１０２の外壁面１０２ａおよび内壁面１０２ｂには、外部制御装置１３０および内部制御装置１４０がそれぞれ設けられている。外部制御装置１３０および内部制御装置１４０は、図４に示すように、金庫１００の防犯機能の作動を制御する制御システムを構成する機器群である。これらのうち、外部制御装置１３０は、外部制御部１３１、送受信制御部１３２、外部通信制御部１３３、手動操作部１３４、液晶表示部１３５、ブザー１３６および電源部１３７によって構成されている。

外部制御部１３１は、マイクロコンピュータによって構成されており、図示しない制御プログラムを実行することにより、金庫１００の防犯機能を総合的に制御する。この外部制御部１３１には、送受信制御部１３２、外部通信制御部１３３、手動操作部１３４、液晶表示部１３５、ブザー１３６および電源部１３７がそれぞれ接続されている。

送受信制御部１３２は、外部制御部１３１と媒体伝播用送受信器１１０との間に配置されており、外部制御部１３１に制御されて媒体伝播用送受信器１１０，１２０を介した外部制御部１３１と内部制御装置１４０との通信を制御する。外部通信制御部１３３は、無線通信回路（図示せず）で構成されており、外部制御部１３１に制御されて遠隔地間通信、例えば、警備会社の端末装置との間の通信や特定の携帯電話機との通信を行なう。この外部通信制御部１３３は、電波を送受信するための図示しないアンテナを備えている。

手動操作部１３４は、外部制御部１３１に対して各種情報や指示を入力するための複数の押下式のキースイッチによって構成されたスイッチ群である。また、液晶表示部１３５は、外部制御部１３１に制御されて外部制御部１３１の作動状態や各種情報を表示するための表示装置である。また、ブザー１３６は、外部制御装置１３１に制御されて操作音や警告音を出力する音声出力機器である。また、電源部１３７は、外部電源（ＤＣ１２Ｖ）または電源部１３３に対して着脱自在な二次電池（充電型電池）から選択的に電力を供給する電気回路で構成されており、外部制御部１３１を含む外部制御装置１３０の各構成部に対して電力を供給する。

一方、内部制御装置１４０は、内部制御部１４１、送受信制御部１４２、施錠検知センサ１４３、傾斜・振動検知センサ１４４、ＬＥＤ表示部１４５および電源部１４６によって構成されている。これらのうち内部制御部１４１は、マイクロコンピュータによって構成されており、外部制御部１３１に制御されるとともに図示しない制御プログラムを実行することにより送受信制御部１４２、施錠検知センサ１４３、傾斜・振動感知センサ１４４、ＬＥＤ表示部１４５および電源部１４６の作動をそれぞれ制御する。

送受信制御部１４２は、内部制御部１４１と媒体伝播用送受信器１２０との間に配置されており、内部制御部１４１に制御されて媒体伝播用送受信器１２０，１１０を介した内部制御部１４１と外部制御装置１３０との通信を制御する。施錠検知センサ１４３は、内部制御部１４１に制御されて扉体１０２に設けられたシリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６の施錠状態に対応する検出信号を内部制御部１４１に出力する。傾斜・振動感知センサ１４４は、内部制御部１４１に制御されて金庫１００の傾斜および振動を感知して同感知状態を表す感知信号を内部制御部１４１に出力する。

また、ＬＥＤ表示部１４５は、内部制御部１４１に制御されて内部制御部１４１の作動状態を表示するための表示装置である。電源部１４６は、電源部１４６に対して着脱自在な二次電池（充電型電池）を備えており、内部制御部１４１を含む内部制御装置１４０の各構成部に対して電力を供給する。すなわち、これらの内部制御部１４１、送受信制御部１４２、施錠検知センサ１４３、傾斜・振動検知センサ１４４、ＬＥＤ表示部１４５および電源部１４６が、本発明に係る庫内機能部に相当する。

（金庫１００および媒体伝播用送受信器１１０，１２０の作動）
次に、上記のように構成した金庫１００および媒体伝播用送受信器１１０，１２０の作動について説明する。まず、金庫１００のユーザは、外部制御装置１３０の手動操作部１３４を操作することにより外部制御装置１３０および内部制御装置１４０の電源を入れて作動を開始させる。これにより、外部制御部１３１は図示しない制御プログラムを実行することにより、各部の作動を制御しつつユーザからの指示を待つ待機状態となる。また、内部制御装置１４０における内部制御部１４１は、外部制御部１３１から指示に従って図示しない制御プログラムを実行することにより、内部制御装置１４０の各部の作動を制御しつつ外部制御部１３１からの支持を待つ待機状態となる。

次に、ユーザは、シリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６を操作することにより扉体１０２を開けて金庫１００内に被保管物Ｗを収容する。そして、ユーザは、扉体１０２を閉じた後、シリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６を操作して施錠することにより扉体１０２を開かない状態とする。これにより、シリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６に設けられた施錠検知センサ１４３は、シリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６の施錠状態、具体的には、シリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６が共に施錠されたことを表す施錠状態信号を内部制御部１４１に出力する。施錠状態信号を入力した内部制御装置１４１は、この施錠状態検出信号を送受信制御部１４２に対して出力する。

送受信制御部１４２は、内部制御部１４１から入力した施錠状態信号に対応する電気信号を媒体伝播用送受信器１２０に出力する。これにより、媒体伝播用送受信器１２０の圧電素子１２１は、信号線１２３ａ，１２３を介して入力した電気信号に応じて機械的歪みが生じる。このため、圧電素子１２１に密着する振動板１２２は、圧電素子１２１の歪みに応じて連続的に屈曲変形、すなわち、振動する。振動板１２２に生じた振動は、主として、支持体１２４の錐部１２４ｂおよび底部１２４ａを介して磁石１２５に音波として伝達される。

そして、磁石１２５に伝達された音波は、磁石１２５が固着する扉体１０２の内壁面１０２ｂを介してパイプ台１０７に伝達される。この場合、振動板１２２に対して錐部１２３ｂは４つの点においてそれぞれ点接触で接触しているため、その接触面積は極めて小さい。このため、支持体１２４による振動板１２２の振動の妨げや減衰が極めて小さい。これにより、圧電素子１２１に入力された電気信号に対応する音波を効率的に磁石１２５に伝達できるとともにパイプ台１０７に送信することができる。

パイプ台１０７に送信された音波は、扉体１０２の外壁面１０２ａを介して媒体伝播用送受信器１１０の磁石１１５に伝達される。媒体伝播用送受信器１１０の磁石１１５に伝達された音波は、主として支持体１１４の底部１１４ａおよび錐部１１４ｂを介して振動板１１２に伝達される。これにより、振動板１１２は、伝達された音波に応じて連続的に屈曲変形、すなわち、振動する。このため、振動板１１２に密着する圧電素子１１１は、振動板１１２の屈曲変形に応じて機械的歪みを生じるとともに、同機械的歪みに応じた起電力による電気信号を信号線１１３ａ，１１３ｂに出力する。この場合、圧電素子１１１に生じた起電力による電気信号は、前記媒体伝播用送受信器１２０に入力された電気信号に対応している。

すなわち、媒体伝播用送受信器１１０は、パイプ台１０７から磁石１１５を介して受信した音波に対応する電気信号を外部制御装置１３０の送受信制御部１３２に出力する。この場合においても、振動板１１２に対して錐部１１３ｂは４つの点においてそれぞれ点接触で接触しているため、その接触面積は極めて小さい。このため、支持体１１４による振動板１１２の振動を妨げや減衰が極めて小さい。これにより、磁石１１５に伝達された音波を効率的に圧電素子１１１に伝達することができるとともに、同音波に対応する電気信号を精度良く生成することができる。すなわち、媒体伝播用送受信器１１０に伝達された音波を電気信号として精度良く受信することができる。

そして、媒体伝播用送受信器１１０から出力された電気信号を入力した外部制御装置１３０の送受信制御部１３２は、同入力した電気信号に対応する施錠状態信号を生成して外部制御部１３１に出力する。外部制御部１３１は、施錠状態信号が表すシリンダ錠１０４およびダイヤル錠１０５の施錠状態、すなわち、シリンダ錠１０４およびダイヤル錠１０５が共に施錠された状態であることを検出すると、金庫１００の監視モードに移行する。

この外部制御装置１３０における金庫１００の監視モードは、扉体１０２が正規の手順、すなわち、シリンダ錠１０４およびダイヤル錠１０５の開錠によって開かれるまでの間の異常状態を内部制御部１３０を介して監視するとともに、何らかの異常が検出された場合には、外部通信制御部１３３、液晶表示部１３５およびブザー１３６にそれぞれ異常検出時における所定の処理を実行させるものである。なお、これらの異常時における所定の処理については、本発明に直接関わらないため、その詳しい説明は省略するが、何れにしても、ユーザや第三者に対して異常を報知する処理を含んでいることは言うまでもない。

この監視モードにおいては、外部制御部１３１は、内部制御部１４１に対して傾斜・振動感知センサ１４４の作動開始を指示するとともに、所定時間間隔ごとに内部制御部１３１に対してシリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６の施錠状態や金庫１００の傾斜・振動状態の問い合わせ処理を実行する。この内部制御部１４１の作動を制御するために外部制御部１３１から出力される制御信号も、前記と同様にして外部制御装置１３０から媒体伝播用送受信器１１０，１２０およびパイプ台１０６を介して内部制御装置１４０に送信される。

これにより、内部制御部１４１は、外部制御部１３１から指示に従って傾斜・振動感知センサ１４４の作動を開始させるとともに、所定時間ごとの外部制御部１３１からの問い合わせに対してその都度、シリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６の施錠状態や金庫１００の傾斜・振動状態を表す信号を外部制御装置１３０に向けて送信する。また、内部制御部１４１は、傾斜振動感知センサ１４４からの出力信号によって金庫１００の傾斜または振動を感知した場合には、直ちに外部制御部１３１に金庫１００の傾斜または振動を表す感知信号を出力する。これにより外部制御部１３１は、外部通信制御部１３３、液晶表示部１３５およびブザー１３６にそれぞれ異常検出時における所定の処理を実行させる。

この金庫１００の監視モードの実行中において、外部制御部１３０と内部制御部１４０とは、前記と同様にして媒体伝播用送受信器１１０，１２０を介して各種信号の送受信を行なう。そして、ユーザなどによりシリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６が正規の手順にて開錠された場合には、外部制御部１３１は、施錠検知センサ１４３によって検知されて内部制御部１４１から出力される施錠状態信号、具体的には、シリンダ錠１０４およびダイヤル錠１０５が共に開錠されたことを表す信号を入力することにより金庫１００の監視モードを解除する。

そして、外部制御部１３１は、内部制御部１４１に対して傾斜・振動感知センサ１４４の作動停止を指示するとともに、内部制御部１３１に対する所定時間間隔ごとのシリンダ錠１０５およびダイヤル錠１０６の施錠状態や金庫１００の傾斜・振動状態の問い合わせ処理を停止する。この内部制御部１４１の作動を制御するための制御信号も、前記と同様にして外部制御装置１３０から媒体伝播用送受信器１１０，１２０およびパイプ台１０７を介して内部制御装置１４０に送信される。

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、圧電素子１１１，１２１との間で機械エネルギと音波とを相互に変換する振動板１１２，１２２が同振動板１１２，１２２に対して音波を送受信する支持体１１４，１２４に点接触で支持されている。これにより、圧電素子１１１，１２１に対して連続的に屈曲変形、すなわち、振動する振動板１１２，１２２は、振動板１１２，１２２と支持体１１４，１２４とが面接触する場合に比べて振動し易くなる。したがって、音波を伝播させる扉体１０２のパイプ台１０７に磁石１１５，１２５を介して支持体１１４，１２４を取り付けることによりパイプ台１０７に対してより効率的に音波を送受信することができる。この結果、金庫１００において簡易な構成で精度良く各種信号の送受信を行なうことができる。

また、上記実施形態においては、媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、磁性体で構成された振動板１１２，１２２に対して支持体１１４，１２４を介して磁石１１５，１２５が設けられて構成されている。これにより、振動板１１２，１２２は支持体１１４，１２４を介して対向配置された磁石１１５，１２５の磁力によって支持体１１４，１２４に引き付けられた状態で支持される。すなわち、振動板１１２，１２２を支持体１１４，１２４に対して接着剤などを用いることなく支持することができる。また、音波の伝播対象となる扉体１０２の外壁面１０２ａ，１０２ｂおよびパイプ台１０７が磁性体であるため、磁石１１５，１２５を介して容易に媒体伝播用送受信器１１０，１２０を扉体１０２の外壁面１０２ａ，１０２ｂに取り付けることができ、媒体伝播用送受信器１１０，１２０取り扱いがより簡易になる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記各変形例において、上記実施形態と同様の構成部分については同じ符号を付して、その説明を省略する。

例えば、上記実施形態においては、媒体伝播用送受信器１１０，１２０における支持体１１４，１２４は、４つの円錐状の錐部１１４ｂ，１２４ｂによって振動板１１２，１２２を支持するように構成されている。しかし、錐部１１４ｂ，１２４ｂは、点接触または線接触により振動板１１２，１２２を支持可能な構成であれば、必ずしも、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、３つ以下または５つ以上の錐部１１４，１２４ｂによって振動板１１２，１２２を支持するように構成してもよいし、錐部１１４ｂ，１２４ｂを三角錐や四角錐などの角錐形状、さらには、凸状型の半球状に形成して構成することもできる。また、錐部１１４ｂ，１２４ｂを縦断面形状が三角形状または半球状のリング状に形成することにより、振動板１１２，１２２を線接触で支持するように構成することもできる。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、支持体１１４，１２４に設けた磁石１１５，１２５によって支持体１１４，１２４の錐部１１４ｂ，１２４ｂ上に振動板１１２，１２２を固定するとともに、媒体伝播用送受信器１１０，１２０を金庫１００の扉体１０２上に固定するように構成した。しかし、支持体１１４，１２４の錐部１１４ｂ，１２４ｂと振動板１１２，１２２との固定および媒体伝播用送受信器１１０，１２０と金庫１００の扉体１０２との固定は、磁石１１５，１２５以外の方法によっても実現することができる。例えば、支持体１１４，１２４の錐部１１４ｂ，１２４ｂに対して振動板１１２，１２２を接着剤で固定することもできる。また、媒体伝播用送受信器１１０，１２０の支持体１１４，１２４を直接金庫１００の扉体１０２に接着剤や両面テープを用いて固定することもできる。すなわち、媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、磁石１１５，１２５を用いることなく構成することができる。なお、この場合、振動板１１２，１２２は、磁性体以外の素材、例えば、樹脂によって構成することもできる。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、支持体１１４，１２４の内周面に規制片１１４ｃ，１２４ｃを設けることにより錐部１１４ｂ，１２４ｂに対する振動板１１２，１２２の径方向への位置ずれを防止した。しかし、錐部１１４ｂ，１２４ｂに対する振動板１１２，１２２の位置ずれが他の手法、例えば、磁力のより強力な磁石１１５，１２５の採用や、錐部１１４ｂ，１２４ｂと振動板１１２，１２２との接着などにより防止されていれば、必ずしも規制片１１４ｃ，１２４ｃを設ける必要はない。これによれば、より簡単に支持体１１４，１２４を構成することができる。

また、上記実施形態においては、金庫１００における振動を内側制御装置１３０に設けた傾斜・振動感知センサ１４４によって感知するように構成した。しかし、媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、媒体中を伝播する音波を受信することができるものである。このため、傾斜・振動感知センサ１４４に代えてまたは加えて媒体伝播用送受信器１１０，１２０によって扉体１０２を伝播する振動を感知するように構成することもできる。すなわち、媒体伝播用送受信器１１０，１２０を振動センサとして用いることもできる。

また、上記実施形態においては、媒体伝播用送受信器１１０と媒体伝播用送受信器１２０との間において音波を伝播させる媒体として、扉体１０２の内部にてハンドル１０３、シリンダ錠１０４およびダイヤル錠１０５をカバーするパイプ台１０６を利用した。しかし、音波を伝播させる媒体は、音波を伝播可能な媒体であれば必ずしも上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、金庫１００を構成するパイプ台１０６以外の部材、例えば、ハンドル１０３やシリンダ錠１０４などに媒体伝播用送受信器１１０，１２０を設けるようにしてもよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

また、上記実施形態においては、内部制御部１４１、送受信制御部１４２、施錠検知センサ１４３、傾斜・振動検知センサ１４４、ＬＥＤ表示部１４５および電源部１４６によって内部制御装置１４０、すなわち、庫内機能部を構成した。しかし、庫内機能部は、金庫１００内にて作動するアクチュエータおよび同金庫１００の状態を検出する検出器を少なくとも１つ含んで構成されていればよい。すなわち、庫内機能部の構成機器は、金庫１００が求められる仕様に応じて適宜決定されればよい。例えば、庫内機能部を金庫１００内にて錠の施錠および開錠に使用する電動モータや、金庫１００内の温度・湿度を検出するセンサなどで構成することができる。

また、上記実施形態においては、媒体伝播用送受信器１１０，１２０を金庫１００に適用した実施例について説明した。しかし、媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、金庫１００以外の保管庫、例えば、ロッカーや冷蔵・冷凍庫などの各種保管庫に適用することができる。また、媒体伝播用送受信器１１０，１２０は、音波の媒体伝播を利用した送受信器として、または前記振動センサとして保管庫以外の各種機器に広く適用できるものである。この場合、音波の伝播対象である媒体は、必ずしも固体に限られず、水などの液体や空気などの気体であってもよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

１００…金庫、１０１…本体部、１０１ａ…外壁面、１０１ｂ…内壁面、１０３ｃ…中間部、１０１ｃ…脚部、１０２…扉体、１０２ａ…外壁面、１０２ｂ…内壁面、１０２ｃ…中間部、１０４…蝶番、１０５…ハンドル、１０６…シリンダ錠、１０７…パイプ台、１１０，１２０…媒体伝播用送受信器、１１１，１２１…圧電素子、１１２，１２２…振動板、１１３ａ，１１３ｂ，１２３ａ，１２３ｂ…信号線、１１４，１２４…支持体、１１４ａ，１２４ａ…底部、１１４ｂ，１２４ｂ…錐部、１１４ｃ，１２４ｃ…規制片、１１５，１２５…磁石、１１６，１２６…蓋部、１３０…外部制御装置、１３１…外部制御部、１３２…送受信制御部、１３３…外部通信制御部、１３４…手動操作部、１３５…液晶表示部、１３６…ブザー、１３７…電源部、１４０…内部制御装置、１４１…内部制御部、１４２…送受信制御部、１４３…施錠検知センサ、１４４…傾斜・振動感知センサ、１４５…ＬＥＤ表示部、１４６…電源部。

Claims (7)

1. 音波を伝播可能な媒体に対して前記音波を送受信可能な媒体伝播用送受信器において、
   機械エネルギと電気エネルギとを相互に変換可能な圧電素子と、
   前記圧電素子に接触して配置され、前記圧電素子に対して前記機械エネルギと前記音波とを相互に変換可能な振動板と、
   前記振動板を点接触または線接触で支持して同振動板に対して前記音波を送受する支持体とを備えることを特徴とする媒体伝播用送受信器。
2. 請求項１に記載した媒体伝播用送受信器において、
   前記振動板は、磁性体で構成されており、
   前記媒体に接触可能な位置で前記支持体を介して前記振動板に対向配置される磁石を備えることを特徴とする媒体伝播用送受信器。
3. 請求項２に記載した媒体伝播用送受信器において、
   前記支持体は、前記振動板の外周面の位置を規制する規制片を備えることを特徴とする媒体伝播用送受信器。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載した媒体伝播用送受信器において、
   前記支持体は、前記振動板を点接触で支持する錐部を有することを特徴とする媒体伝播用送受信器。
5. 被保管物を収容する保管庫において、
   前記保管庫の振動を検出するために前記請求項１ないし前記請求項４のうちのいずれか１つに記載した媒体伝播用送受信器を備えたことを特徴とする保管庫。
6. 被保管物を収容する保管庫において、
   前記保管庫内にて作動するアクチュエータおよび／または同庫内の状態を検出する検出器からなる庫内機能部と、
   前記保管庫の内側および外側にそれぞれ設置され、前記保管庫の外部に対して前記庫内機能部が入出力する電気信号を音波を用いて送受信する前記請求項１ないし前記請求項４のうちのいずれか１つに記載した媒体伝播用送受信器とを備えたことを特徴とする保管庫。
7. 請求項６に記載した保管庫において、
   前記媒体伝播用送受信器は、前記保管庫の構成部材を介して音波を送受信することを特徴とする保管庫。

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