JP3006828B2 - 動作検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動作検知装置に関
し、特に検知対象物の振動、傾斜、反動等を感知し、動
作検知を行う動作検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、振動、傾斜、反動等を感知する装
置として、ガードマン等が携帯する警報器や、地震・転
倒を感知する装置や、車輛の衝突・横転検知装置などが
ある。

【０００３】この種の装置では、振動、傾斜、反動等を
検知するために球が用いられており、この球の移動によ
り検知するのである。

【０００４】例えば、特開昭６１−１８０３９２号公報
記載の携帯用警報器は、円筒状の本体と、該本体の円板
部の放射状にのびる線体と、金属球とで構成されてい
る。

【０００５】この警報器では、携帯者の振動により、金
属球が放射状の線体に沿って移動していくため線体と外
壁間に金属球が接触すると導通することにより振動感知
を行っている。

【０００６】特開昭５９−６０８３５号公報記載の振動
検知スイッチは、磁石を応用した振動検知スイッチであ
り、地震などの振動により逆円錐底面中央のくぼみから
磁性体に包まれたボールが飛び出し、逆円錐の側壁にあ
る環状磁石に吸引されて逆円錐と側壁間を導通させる構
造をもっており、環状磁石を手動で持ち上げることによ
りボールはもとの逆円錐底面中央のくぼみに戻る。

【０００７】特開昭６２−１０３９３１号公報記載の電
気的傾斜スイッチは、上部キャップと凹面皿状の下部の
間にボールベアリングを挟んだ傾斜スイッチであり、電
気的傾斜スイッチが傾斜すると内部のボールベアリング
が凹面皿状下部の中心から移動し、上部キャップと凹面
皿状下部に接触し導通する事で傾斜したことを検出す
る。

【０００８】特開平４−２４９０１９号公報記載の傾斜
スイッチは、ケーシング内壁が円錐状になっている傾斜
スイッチであり、傾斜スイッチの傾斜により球がケーシ
ング内壁の円錐状底面から移動して壁面と円錐状底面と
の間に接触し、導通する事で傾斜したことを検出する。

【０００９】特開昭６２−１６５８２２号公報記載の封
入スイッチは、上部の接点と下部のすり鉢状の接点との
間の空間を移動する導電性球体で振動、傾斜を検知する
スイッチであり、封入スイッチが傾斜または、振動を受
けた場合には、下部のすり鉢状の接点から飛び出した導
電性球体が上部の接点と下部の接点に接触し導通する事
で振動または、傾斜したことを検出する。

【００１０】特開平６−５２７６３号公報記載の転倒・
感震スイッチは、上部のボディと下部の端子板に囲まれ
た空間を移動する球で転倒・感震を行うスイッチであ
る。

【００１１】特開昭５８−１８９９３０号公報記載の車
輛用横転高衝撃検知装置は、車輛が事故により横転や強
い衝撃を受けた場合に電源系統回路を遮断する装置であ
り、横転時に球体がスイッチを押して検出し、また強い
衝撃が加わると水平加速度感知部材がスイッチを押して
検出する構造を持っている。

【００１２】実開昭６１−４２０４３号公報記載の円柱
形位置検出スイッチは、円柱形容器のくぼみに設けられ
た接点と導電性の球体が導通することで位置を検出する
スイッチである。

【００１３】実開平４−１１２４３６号公報記載の傾斜
スイッチは、円錐状の底にフォトセンサーまたは、スイ
ッチで球体を検出し、傾斜による球体の移動で傾斜した
ことを検出するものである。

【００１４】また、実開昭６２−５５８４２号公報記載
の傾斜スイッチは、円錐状の底面に押釦棒を設け、球体
が円錐底面にないときに、押釦棒が急速上昇しない構造
のスイッチである。

【００１５】特開昭５７−１８９４２１号公報記載の傾
斜接点は、円筒状の通電体、導電球、ドーナツ状通電体
で構成されたものである。

【００１６】特開昭６１−１８７６２１号公報記載の振
動センサーは、導電性部と絶縁性部を有する複数の柱材
と、この複数の柱材に囲まれた部分に自由に移動できる
導電性球で構成されている。

【００１７】このように従来技術の多くが、振動、傾
斜、反動を検出するために、球体などの移動物を内蔵
し、所定の位置に対して移動物があるか無いかを検出し
ていた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術で
は微弱な振動等を検知できなかったり、誤動作を起こし
たり、あるいは、一度使用されたら、以後使えない等の
課題があった。

【００１９】すなわち、特開昭６１−１８０３９２号記
載の携帯用警報器では、本来の目的である振動を検出さ
せるためであるならば、金属球を自由に移動出来るよう
すべきであるが金属球は、振動が無い場合には、前述の
線体と外壁に支持される状態にあり、振動があった場合
には、前述の線体と外壁から離れ、振動がなくなるとま
た、支持される状態に戻るような構造のため、もし支持
されている状態から離れることのできないほど微弱な振
動は検出できない。

【００２０】特開昭５９−６０８３５号公報記載の振動
検知スイッチでは、振動により逆円錐底面中央のくぼみ
から飛び出したボールは、側壁の環状磁石に吸引される
が、一度吸引されてしまうと、手動で環状磁石を持ち上
げない限り、ボールはもとの逆円錐底面中央のくぼみに
は戻らない。また、振動以外でも振動検知スイッチ自体
が傾斜してしまうと、ボールは側壁の環状磁石に吸引さ
れてしまい、誤動作を発生する。

【００２１】特開昭６２−１０３９３１号公報の電気的
傾斜スイッチおよび特開平４−２４９０１９号公報の傾
斜スイッチでは、ある角度以上傾斜しなければ検出がで
きないので、振動や反動を検出することは不可能であ
る。

【００２２】同様に、特開昭６２−１６５８２２号公報
記載の封入スイッチおよび特開平６−５２７６３号公報
記載の転倒・感震スイッチでは、ある角度以上傾斜また
は、振動が加わらなければ検出ができないので、微弱な
振動や反動を検出する事は不可能である。

【００２３】実開昭６１−４２０４３号公報記載の円柱
形位置検出スイッチでは、前述のくぼみに導電性球が入
ることによりくぼみの底辺の電極に導通することで位置
を検出している。そのため、導通があるか、ないかで位
置を検出するため、２つの状態しか検出できない。

【００２４】同様に、実開平４−１１２４３６号公報記
載の傾斜スイッチ、実開昭６２−５５８４２号公報記載
の傾斜スイッチおよび特開昭５７−１８９４２１号公報
記載の傾斜接点でも、同様に２状態しか検出できない。

【００２５】特開昭６１−１８７６２１号公報記載の振
動センサーでは、振動センサーが傾斜して導通、または
非導通の状態になった場合には、導電球が振動で移動し
ても、柱状に接触したままとなり、導通、非導通の検出
はできない。

【００２６】本発明の目的は、上述した課題を解決し、
振動、傾斜、反動の強弱に関わらず、確実な動作検知を
行うことができる動作検知装置を提供することにある。

【００２７】本発明の他の目的は、小型、軽量化、生産
性の向上を計る動作検知装置を提供することにある。

【００２８】本発明の更に他の目的は、電源を不要とす
る動作検知装置を提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明の動作検知装置
は、内面が円筒状のケースと、少なくとも表面が導電物
で構成された球状の移動物とを備え、前記移動物の前記
ケース内での移動により前記ケースの動作を検知する動
作検知装置において、前記ケースの内側面には前記第１
および第２の導電体を交互に配置し、前記ケースの上面
の内面には前記第１の導電体を、前記側面に前記第２の
導電体が配置されている角度位置において延伸するよう
に配置し、前記ケースの下面の内面には前記第２の導電
体を、前記側面に前記第１の導電体が配置されている角
度位置において延伸し、第１の導電体と第２の導電体と
が前記移動物の移動に応じて短絡または開放することに
より前記ケースの移動を検知することを特徴とする。

【００３０】前記ケースの上面の内面の前記第１の導電
体は十字状に形成され、前記ケースの下面の内面の前記
第２の導電体は前記上面の第１の導電体と４５度回転し
た位置に十字状に形成されることを特徴とする。

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】本発明の動作検知スイッチは、導電性球体
を支持する構造を可能な限り持たせないため動作検知対
象物の振動、傾斜、反動により円筒形内部を導電性球体
が自由に運動することにより信頼性の向上を計ることが
できる。

【００３５】導電性球体が第１の導電体２と第２の導電
体３に接触した場合のみ導通状態となる。

【００３６】動作検知スイッチが垂直になっている場合
には、水平方向に振動、傾斜、反動が加わった場合には
導電性球体が水平方向に移動する。

【００３７】この場合、ケースの上面、下面及び円周部
に第１の導電体または第２の導電体が配置されているた
め、導電性球体が円筒部に接触した場合に上面、下面の
第１の導電体または第２の導電体と円周部の第１の導電
体もしくは第２の導電体に接触すると導通状態となる。

【００３８】また、動作検知スイッチが傾斜、水平方向
になっている場合には、導電性球体は円周部に沿って移
動する。

【００３９】このときも、円周部に第１の導電体と第２
の導電体が交互に配置されているため導電性球体が第１
の導電体と第２の導電体に接触すると導通状態となる。

【００４０】導電性球体が移動するときには、導通、非
導通の連続出力が可能なため、その出力を検出すること
により動作検出対象物の動作が検出できる。

【００４１】このように、本発明では、ある位置がな
く、移動物が振動、傾斜、反動により移動していること
を導通、非導通として検出するため、動作検出対象物が
動作している場合のみを検出する事になる。

【００４２】このことにより、垂直方向の振動、傾斜、
反動に加えて、水平方向の振動、傾斜、反動の検出が可
能となる。

【００４３】また、動作検知スイッチがどのような姿勢
になっていても、動作検出対象物の振動、傾斜、反動の
検出を単独デバイスで可能となる。

【００４４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について、
図面を参照して説明する。

【００４５】図１は、動作検知スイッチの構造図であ
る。

【００４６】図２は、動作検知スイッチの動作原理図で
ある。

【００４７】図３は、動作検知スイッチの垂直方向の切
断図である。

【００４８】図４は、フィルム基板展開図である。

【００４９】図１乃至４において、動作検知スイッチ
は、フィルム基板１と、フィルム基板１上に例えば蒸着
等により形成された第１の接点（電極）２と、同じくフ
ィルム基板上に蒸着された第２の接点（電極）３と、フ
ィルム基板１を入れるケース４と、導電性材料で作られ
た導電性球体５と、で構成される。

【００５０】ケース４の内側はフィルム基板１で覆わ
れ、第１の接点（導電体）２をケース上面に当たる円状
のフィルム基板部分に、かつ円筒フィルム基板部分に垣
根状に設ける。同様に第２の接点（導電体）３をケース
下面にあたる円状のフィルム基板部分に、かつ円筒フィ
ルム基板部分に垣根状に設ける。第１の接点２と第２の
接点３とはつながっていない。

【００５１】このような構成において、動作検知対象物
が動作するときの振動、傾斜、反動により導電性球体５
が移動して第１の接点２と第２の接点３に接触すると導
通状態になり、第１の接点２と第２の接点３に導電性球
体５が接触しないと非導通状態となる。

【００５２】この導通、非導通を図示せぬ外部装置で検
出することにより動作検知対象物が動作していると判断
する。

【００５３】動作検知スイッチそのものが傾斜した場
合、導電性球体が第１の接点２と第２の接点３に接触し
て導通状態になり、スイッチはオンとなる。

【００５４】しかし、円周方向にも第１の接点２と第２
の接点３とを交互に配置しているため、動作検知対象物
が水平方向に移動すると導電性球体５も水平移動して第
１の接点２と第２の接点３に接触、非接触を繰り返して
導通、非導通の状態を繰り返して動作検出を行うことが
出来る。

【００５５】無重力下で動作検知スイッチを使用した場
合には、動作検知対象物の動作による反動により、導電
性球体５が第１の接点２と第２の接点３に接触すると導
通状態になる。動作検知対象物が停止状態または、慣性
運動をしていると導電性球体５は移動しないため導通状
態または、非導通状態を維持する。

【００５６】動作検知対象物が加速度を生じる動作を行
った場合には、導電性球体５は反動で移動して導通状態
または、非導通状態から状態変化する。

【００５７】図５は本発明の他の実施例であり、（ａ）
は断面図であり、（ｂ）は斜視図である。図５におい
て、ケース１０は６面体であり、各面に電極１１が設け
られ、各電極間にはスリット１３が設けられている。

【００５８】図６は本発明の更に他の実施例を示し、
（ａ）は断面図であり、（ｂ）は（ａ）の水平面断面図
であり、（ｃ）は下部ケースを示す斜視図である。

【００５９】図６において、下部ケース２１は側面が切
欠かれており、短冊状の側壁を有している。上部ケース
２０は下部ケース２１を覆うものであり、下部ケース２
１のスリットに入る凸部と短冊状の側壁を収容する凹部
とを有している。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように、本願発明では、ケー
ス側面に交互に電極を形成することにより、円筒ケース
の軸方向に回転しても連続パルスが得られ検知ミスがな
い。

【００６１】また、動作検知対象物の振動、傾斜、反動
により動作検知スイッチ内部の導電性球体５が導電性物
質で作られている上面と下面に接触することにより回路
の開閉を機械的に行うことにより外部から電源を供給せ
ずに、動作検知を行うスイッチを実現できる。

【００６２】これにより、電源回路を動作検知スイッチ
に用意する必要がないため、周辺回路を簡素化すること
が可能になる。

【００６３】また、本願発明では、導電性球体４の周囲
の全方位に接点を持っているため３６０°全方位の動作
検知を行うことができる。

【００６４】これにより、スイッチがどの方向を向いて
いても動作検知が可能になる。

【００６５】更に、本願発明では、導電性球体４が動作
検出対象物の動作による反動により周囲の全方位に配置
されている接点と接触から非接触へ変位した、または、
非接触から接触へ変位したことを検出することにより重
力等に影響されない動作検知対象物の動作検知が可能に
なる。したがって、無重力空間でも動作検知が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動作検知スイッチの構造図。

【図２】本発明の動作検知スイッチの動作原理図。

【図３】図１に示した動作検知スイッチの垂直方向の切
断図。

【図４】図１に示したフィルム基板展開図。

【図５】本発明の動作検知スイッチの他の例を示す構造
図。

【図６】本発明の動作検知スイッチの更に他の例を示す
構造図。

【符号の説明】

１ フィルム基板 ２ 接点 ３ 接点 ４ ケース ５ 導電性球体

フロントページの続き (72)発明者 小金井 三七子 神奈川県横浜市港北区新横浜三丁目16番 ８号 日本電気移動通信株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−251725（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−112438（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−26352（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−112438（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭40−29699（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面が円筒状のケースと、少なくとも表
   面が導電物で構成された球状の移動物とを備え、前記移
   動物の前記ケース内での移動により前記ケースの動作を
   検知する動作検知装置において、 前 記ケースの内側面には前記第１および第２の導電体を
   交互に配置し、 前記ケースの上面の内面には前記第１の導電体を、前記
   側面に前記第２の導電体が配置されている角度位置にお
   いて延伸するように配置し、 前記ケースの下面の内面には前記第２の導電体を、前記
   側面に前記第１の導電体が配置されている角度位置にお
   いて延伸し、 第１の導電体と第２の導電体とが前記移動物の移動に応
   じて短絡または開放することにより前記ケースの移動を
   検知することを特徴とする動作検知装置。
2. 【請求項２】 前記ケースの上面の内面の前記第１の導
   電体は十字状に形成され、前記ケースの下面の内面の前
   記第２の導電体は前記上面の第１の導電体と４５度回転
   した位置に十字状に形成されたことを特徴とする請求項
   １記載の動作検知装置。