JP2933619B1 - 動態感知センサーおよび動態感知装置 - Google Patents

動態感知センサーおよび動態感知装置

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JP2933619B1 JP22824598A JP22824598A JP2933619B1 JP 2933619 B1 JP2933619 B1 JP 2933619B1 JP 22824598 A JP22824598 A JP 22824598A JP 22824598 A JP22824598 A JP 22824598A JP 2933619 B1 JP2933619 B1 JP 2933619B1
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治喜 平川
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Abstract

【要約】 【課題】 長寿命化を維持しつつ、あらゆる方向の振動
でも検知できる動態感知センサーおよび動態感知装置を
提供する。 【解決手段】 このセンサー10が振動を受けると、第
2および第3の導電性球体12,13が第1の導電性球
体11の導電部11eと絶縁部11d間を移動し、一対
のリード線4a,4a間が導通状態になったり、非導通
状態になるので、この状態の変化により振動を検知でき
るため、あらゆる方向の振動でも検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動態感知センサー
および動態感知装置に関し、特に、作業者等の対象物に
装着され、対象物の動態を感知する動態感知センサーお
よび動態感知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の振動センサーとしては、例えば、
特開昭61−187621号公報に示されるものがあ
る。
【0003】図4は、その振動センサーを示し、(a) ,
(b) は側面図、(c) は平面図である。この振動センサー
50は、導電性部51aと絶縁性部51bとからなる4
本の柱材51と、4本の柱材51を両端側で支持する一
対の板材52と、4本の柱材51に囲まれた空間に移動
自在に設けられた導電性の球体53と、一対の板材52
の内側に設けられ、球体53を逆方向へ移動させる一対
の傾斜部52aとを有している。
【0004】このような構成において、振動センサー5
0が垂直状態にあるときに、外部から上下方向の振動を
受けると、球体53が上下動して柱材51の導電性部5
1aと絶縁性部51bとの間を移動し、2本の柱材51
が球体53を介して導通状態になったり非導通状態にな
るので、この状態の変化により振動を検知できる。ま
た、振動センサ50が水平状態にあるときに、外部から
水平方向の振動を受けると、球体53が水平移動して柱
材51の導電性部51aと絶縁性部51bとの間を移動
し、2本の柱材51が球体53を介して導通状態になっ
たり非導通状態になるので、この状態の変化により振動
を検知できる。この振動センサー50は、ばね等の機械
的部分を有していないため、長寿命化が可能になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の振動セ
ンサーによると、振動センサーが垂直状態にあるとき
は、上下方向の振動しか検知できず、振動センサが水平
状態にあるときは、水平方向の振動しか検知できず、検
知できる振動の方向に制限があるという問題があった。
【0006】従って、本発明の目的は、長寿命化を維持
しつつ、あらゆる方向の振動でも検知できる動態感知セ
ンサーおよび動態感知装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、中空球体の内周面に電気的に絶縁して形成
された第1および第2の電極と、前記中空球体に封入さ
れた第1および第2の球体と、前記第1および第2の電
極,および前記第1および第2の球体の少なくも1つの
表面に点在して形成された複数の絶縁スポットとを備
え、前記第1および第2の電極は、前記第1および第2
の球体を介して導通する状態と、前記複数の絶縁スポッ
トを介して非導通になる状態を採る構成を有することを
特徴とする動態感知センサーを提供する。本発明は、上
記目的を達成するため、一対の導電性半球体を絶縁体を
介して接合された中空状の第1の導電性球体と、前記一
対の導電性半球体の一方の前記導電性半球体の内面に点
在するように形成された複数の絶縁面と、前記第1の導
電性球体の中空内に移動自在に設けられた所定の外径を
有する第2および第3の導電性球体と、前記第2および
第3の導電性球体の前記第1の導電性球体の内面に対す
る接触位置に応じて前記一対の導電性半球体間の導通・
非導通状態を検知する検知手段とを備えたことを特徴と
する動態感知センサーを提供する。本発明は、上記目的
を達成するため、一対の導電性半球体を絶縁体を介して
接合された中空状の第1の導電性球体と、前記一対の導
電性半球体の一方の前記導電性半球体の内面に点在する
ように形成された複数の絶縁面と、前記第1の導電性球
体の中空内に移動自在に設けられた所定の外径を有する
第2および第3の導電性球体と、前記第2および第3の
導電性球体の前記第1の導電性球体の内面に対する接触
位置に応じて前記一対の導電性半球体間の導通・非導通
状態を検知する検知手段と、前記検知手段が所定の時間
内に検知する導通・非導通状態の変化回数が予め定めら
れた変化回数に満たないとき、所定の信号を出力する信
号出力手段とを備えたことを特徴とする動態感知装置を
提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態に係
る動態感知センサーを適用例したポケットレスキュー端
末を示す。このポケットレスキュー端末1は、作業者に
ベルト等によって装着される略箱型状のケース1Aを有
し、このケース1A内に、動態感知センサー10と、カ
ウンタ回路2と、送信制御部3と、動態感知センサー1
0、カウンタ回路2および送信制御部3に電源を供給す
る電池4とを内蔵したものである。
【0009】動態感知センサー10は、絶縁体11Aを
介して半球状の導電性上体11Bと導電性下体11Cを
接合してなる中空状の第1の導電性球体11を有し、導
電性上体11Bと導電性下体11Cとは、半田5によっ
て電池4からの一対のリード線4a,4aに接続されて
いる。
【0010】図2(a) 〜(d) は、動態感知センサー10
の内部を示す。第1の導電性球体11は、中空内に、第
1の導電球体11より小径の第2の導電性球体12と、
第2の導電性球体12と同程度の密度を有し、かつ、第
2の導電性球体12より小径の第3の導電性球体13と
を配置している。導電性下体11Cの内面には、複数の
絶縁部11dを点在させている。また、第2および第3
の導電性球体12,13の表面は、第2および第3の導
電性球体12,13が第1の導電性球体11の中空部で
自在に移動できるように第1の導電性球体11の内面と
の摩擦抵抗が0に近くなるように研磨等が施されてい
る。
【0011】第1,第2および第3の導電性球体11,
12,13の大小関係は、図2(b)に示すように、第1
の導電性球体11の内径をφ1 、第2の導電性球体12
の外径をφ2 、第3の導電性球体13の外径をφ3 とし
たとき、 φ1>φ2、φ1>(φ2+φ3)、φ1<2(φ2+φ3) の全ての関係を満たすようになっている。
【0012】カウンタ回路2は、一対のリード線4a,
4a間の導通をカウントするものである。なお、このカ
ウントを加算する動きの基準・感度は、第1の導電性球
体11の内面の絶縁面11dの密度・大きさによって可
変できる。
【0013】送信制御部3は、一定時間内にカウンタ回
路2のカウント回数が予め設定されたカウンタ回数に達
しない場合に、図示しない専用受信機に緊急信号を無線
あるいは有線によって送信するものである。
【0014】次に、本端末1の動作を説明する。作業者
が、図1(a) に示すように、立ち仕事によって多少なり
とも動いている場合は、本センサー10は、第2および
第3の導電性球体12,13が第1の導電性球体11の
中空内を移動し、第2および第3の導電性球体12,1
3は第1の導電性球体11の導電部11eと絶縁部11
d間を移動する。第2および第3の導電性球体12,1
3が、図2(c) に示すように、ともに第1の導電性球体
11の導電部11eに接触すると、一対のリード線4
a,4a間の電圧はVとなり、第2および第3の導電性
球体12,13の一方が、図2(a) に示すように、絶縁
部11dに移動すると、一対のリード線4a,4a間の
電圧は0になり、カウンタ回路2は、電圧の立ち上がり
あるいは立ち下がりの回数をカウントし、加算してい
く。送信制御部3は、一定時間内のカウンタ回路2によ
るカウント回数が予め設定されたカウンタ回数に達する
と、作業者は動作している、と判断し、カウンタ回路2
のカウンタ回数をリセットし、緊急信号は送信しない。
【0015】図3は、作業者の姿勢を示す。作業者が、
図3に示すように体を寝かせて仕事をしている場合、あ
るいは体を屈曲した状態で仕事をしている場合は、第1
の導電性球体11の姿勢が変化するが、内部の第2ある
いは第3の導電性球体12,13は、第1の導電性球体
11の導電部11eと絶縁部11d間を移動し、上述し
たのと同様に、カウンタ回路2はカウンタを加算してい
く。
【0016】作業者が、逆様の状態で仕事をしている場
合、あるいは端末1を逆様に装着した場合は、図2(d)
に示すように、第1の導電性球体11の導電性下体11
Cが上側に位置し、導電性上体11Bが下側に位置する
が、この場合も、第2の導電性球体12が第1の導電性
球体11の内面の最低位置に留まろうとし、多少の動作
で第2および第3の導電性球体12,13は第1の導電
性球体11の導電部11eと絶縁部11d間を移動し、
カウンタ回路2はカウンタを加算していく。
【0017】作業者が、静態時の場合、例えば、机仕事
(ワープロ等)を行っている場合は、第2の導電性球体
12は常に第1の導電性球体11の内面の最低位置に留
まろうとするため、わずかな動きでもカウンタを加算す
る状態となる。
【0018】作業者が緊急事態(例えば、病気等により
気を失った状態)に陥り、静止状態となった場合は、第
2あるいは第3の導電性球体12,13は、第1の導電
性球体11の導電部11eあるいは絶縁部11dに留ま
り、カウンタ回路2はカウンタを加算しない。一定時間
内のカウンタ回路2によるカウンタ回数が予め設定され
たカウンタ回数に達しない時、送信制御部3は、緊急信
号を無線あるいは有線によって専用受信機に送信する。
【0019】上述した本実施の形態によれば、第1,第
2および第3の導電性球体11,12,13の大小関係
を、第1の導電性球体11の内径をφ1 、第2の導電性
球体12の外径をφ2 、第3の導電性球体13の外径を
φ3としたとき、 φ1>φ2、φ1>(φ2+φ3)、φ1<2(φ2+φ3) の全ての関係を満たすようにしているので、本センサー
10は、あらゆる角度に関係なく、動作に対する感度を
保つことができる。また、本センサー10の構成部品は
球体であり、各部品は主に回転運動であるので、耐摩耗
性に優れる。また、例え摩耗した場合でも、 φ1>φ2、φ1>(φ2+φ3)、φ1<2(φ2+φ3) の全ての関係を満たすなら、機能面での低下は発生しな
い。また、偏摩耗も発生しない。また、検知できる振動
の方向に制限がないため、取付に自由度がある。
【0020】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れず、種々に変形実施が可能である。例えば、上記実施
の形態では、一定時間内のカウンタ回数が予め設定され
たカウンタ回数に達しない時に、信号を専用受信機に送
信したが、一定時間内のカウンタ回数が予め設定された
カウンタ回数に達した時に、信号を専用受信機に送信し
てもよい。これにより、専用受信機側で電池切れを含め
て緊急事態の発生を判断できる。また、上記実施の形態
では、複数の絶縁部11dを第1の導電球体11の内面
に点在させたが、第2の導電性球体12あるいは第3の
導電性球体13の表面に点在させてもよい。また、導電
性上体11Bと導電性下体11Cとを空隙を介して保持
してもよい。
【0021】
【効果の説明】以上説明した通り、本発明によれば、あ
らゆる方向の振動を受けても、第1および第2の球体が
第1および第2の電極の中空球体内で移動して第1およ
び第2の電極間が導通状態になったり、非導通状態にな
るので、この状態の変化を検知することにより振動を検
知できるため、あらゆる方向の振動でも検知できる。ま
た、機械的部分を用いていないため、長寿命化が図れ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) ,(b) は本発明の実施の形態に係る動態感
知センサーを適用例したポケットレスキュー端末を示す
図である。
【図2】(a) 〜(d) は本実施の形態に係る動態感知セン
サーの内部を示す図である。
【図3】作業者の姿勢を示す図である。
【図4】従来の振動センサーに関し、(a) ,(b) は側面
図、(c) は平面図である。
【符号の説明】
1 ポケットレスキュー端末 1A ケース 2 カウンタ回路 3 送信制御部 4 電池 4a リード線 5 半田 10 動態感知センサー 11A 絶縁体 11 第1の導電性球体 11B 導電性上体 11C 導電性下体 11d 絶縁部 11e 導電部 φ1 第1の導電性球体の内径 φ2 第2の導電性球体の外径 φ3 第3の導電性球体の外径

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中空球体の内周面に電気的に絶縁して形成
    された第1および第2の電極と、 前記中空球体に封入された第1および第2の球体と、 前記第1および第2の電極,および前記第1および第2
    の球体の少なくも1つの表面に点在して形成された複数
    の絶縁スポットとを備え、 前記第1および第2の電極は、前記第1および第2の球
    体を介して導通する状態と、前記複数の絶縁スポットを
    介して非導通になる状態を採る構成を有することを特徴
    とする動態感知センサー。
  2. 【請求項2】一対の導電性半球体を絶縁体を介して接合
    された中空状の第1の導電性球体と、 前記一対の導電性半球体の一方の前記導電性半球体の内
    面に点在するように形成された複数の絶縁面と、 前記第1の導電性球体の中空内に移動自在に設けられた
    所定の外径を有する第2および第3の導電性球体と、 前記第2および第3の導電性球体の前記第1の導電性球
    体の内面に対する接触位置に応じて前記一対の導電性半
    球体間の導通・非導通状態を検知する検知手段とを備え
    たことを特徴とする動態感知センサー。
  3. 【請求項3】前記第1、第2および第3の導電性球体
    は、前記第1の導電性球体の内径をφ1 、前記第2の導
    電性球体の外径をφ2 、前記第3の導電性球体の外径を
    φ3 としたとき、 φ1>φ2、φ1>(φ2+φ3)、φ1<2(φ2+φ3) の全ての関係を満たすように構成された請求項2記載の
    動態感知センサー。
  4. 【請求項4】一対の導電性半球体を絶縁体を介して接合
    された中空状の第1の導電性球体と、 前記一対の導電性半球体の一方の前記導電性半球体の内
    面に点在するように形成された複数の絶縁面と、 前記第1の導電性球体の中空内に移動自在に設けられた
    所定の外径を有する第2および第3の導電性球体と、 前記第2および第3の導電性球体の前記第1の導電性球
    体の内面に対する接触位置に応じて前記一対の導電性半
    球体間の導通・非導通状態を検知する検知手段と、 前記検知手段が所定の時間内に検知した導通・非導通状
    態の変化回数に基づいて所定の信号を出力する信号出力
    手段とを備えたことを特徴とする動態感知装置。
  5. 【請求項5】前記第1、第2および第3の導電性球体
    は、前記第1の導電性球体の内径をφ1 、前記第2の導
    電性球体の外径をφ2 、前記第3の導電性球体の外径を
    φ3 としたとき、 φ1>φ2、φ1>(φ2+φ3)、φ1<2(φ2+φ3) の全ての関係を満たすように構成された請求項4記載の
    動態感知装置。
  6. 【請求項6】前記信号出力手段は、前記検知手段が所定
    の時間内に検知した前記導通・非導通状態の変化回数が
    予め定められた変化回数に満たないとき、前記所定の信
    号を出力する構成の請求項4記載の動態感知装置。
  7. 【請求項7】前記信号出力手段は、前記検知手段が所定
    の時間内に検知した前記導通・非導通状態の変化回数が
    予め定められた変化回数に達したとき、前記所定の信号
    を出力する構成の請求項4記載の動態感知装置。
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