JP4337922B2 - Fall detection device - Google Patents
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Description
本発明は、電気製品等の機器の転倒状態を検知する転倒検知装置に関するものである。 The present invention relates to a fall detection device that detects a fall state of a device such as an electric product.
近年、加湿機や除湿機等の水に関する機器や石油ファンヒーター等の液体燃料を使用する機器など、液体を扱う一般使用の電気製品が多数商品化されているが、このような電気製品の機器においては通常可搬形態であり固定設置で無い場合が大半であるため、使用上の不注意や地震等の外力により転倒する場合がある。機器の転倒が発生すると扱う液体が漏れ出すこともあり、このような扱う液体が漏れた状態において機器が通電されて運転の状態にあれば機器内部への液体の漏れによる電気回路の故障や発火の原因となり、また機器の外部に漏れると床面や家具の損壊や火災の発生の原因と成り得るために、機器の転倒の状態を検知して報知することや、あるいは機器の運転の状態を停止する安全対策が重要となっている。 In recent years, many general-use electrical products that handle liquids have been commercialized, such as water-related devices such as humidifiers and dehumidifiers, and devices that use liquid fuel such as petroleum fan heaters. In most cases, there are cases in which it is usually portable and not fixedly installed, so it may fall over due to carelessness in use or an external force such as an earthquake. If the device falls, the liquid to be handled may leak, and if the liquid to be handled leaks, if the device is energized and in operation, the electrical circuit may fail or ignite due to the liquid leaking into the device. If it leaks to the outside of the equipment, it may cause damage to the floor or furniture, or cause a fire. Safety measures to stop are important.
従来、この種の機器の転倒状態を検知する方法としては、機器のある程度以上の傾きをスイッチ的に検知する傾斜スイッチや機器の傾き角度の詳細を検知する傾斜センサーの検知した角度の情報に基づいて転倒を判断する方式が一般的に知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a method of detecting the falling state of this type of device, based on information on an angle detected by an inclination switch that detects the inclination of the device more than a certain degree in a switch manner or an inclination sensor that detects details of the inclination angle of the device. In general, a method for determining a fall is known (see, for example, Patent Document 1).
以下、その傾斜スイッチについて図22を参照しながら説明する。 The tilt switch will be described below with reference to FIG.
傾斜スイッチの本体の基本を成すケース101内部の略円すい状の窪み102の先端に円柱状の窪み103を備え、上記円柱状の窪み103の開口径よりも大きい球体104をその上に乗せ、その上から上記球体104が略円すい状の窪み102上を自由に転がるようにカバー105で覆い、かつ、上記円柱状の窪み103の底にフォトセンサー106を設けて構成したものである。ここで、フォトセンサー106は対象に光を投光し対象からの光の反射の有無で対象の有無を検知する反射型のものである。このように構成された実施例の傾斜スイッチが水平の場合には球体104が円柱上の窪み103に転がり込み、フォトセンサー106が球体104からの反射光を多く検知することで水平であることを判断することができ、また、傾斜した場合は、球体104が円柱上の窪み103から傾斜方向に転がり、フォトセンサー106は球体104からの反射光が少なく、あるいは反射光が受けられなくなり、傾斜の状態を検知することができなくなるために、この状態をもって転倒の判断を実施するものである。なお、フォトセンサー106に変えて球体104の自重で閉路する一般的な接点型のスイッチとすることで、このスイッチの開放に基づいて傾斜の検知判断を行う構成や、また、球体104を磁気を帯びた磁性体として、この磁気の接近を検知する磁気センサーとすることで、この磁気センサーの磁気検知の有無に基づいて傾斜の検知判断を行う構成も示されている(例えば、特許文献2参照)。
A cylindrical recess 103 is provided at the tip of a substantially conical recess 102 inside the case 101 that forms the base of the tilt switch body, and a
以下、その傾斜センサーについて図23を参照しながら説明する。 Hereinafter, the inclination sensor will be described with reference to FIG.
傾斜センサーの本体の基本で支持体の上下を成す有底円筒状の上ケース体111と下ケース体112と、これら上ケース体111と下ケース体112の開口縁同士の接合部に球面状に湾曲成形した球面板113の周縁を狭持して備え、前記下ケース体112の底壁内面には、凹状球面112aが形成され、球面板113の下面方向には下ケース体112に形成された凹状球面112aと対向するように凸状球面113aが形成されており、これら、凹状球面112aと凸状球面113aとは中心が互いに同一であり両者対向面間の径方向の間隔寸法が全面に渡って一定として空室117aを形成している。また、前記空室117aには永久磁石114を収容し、球面板113の上面と上ケース体111の内面とで形成される空室117bには磁気を検出する少なくとも3個のホール素子115と、またこの各ホール素子115の磁気の検出状態から傾きの状態を判定するための制御回路116を配置し備えている。ここで、永久磁石114は、凸状球面113aと凹状球面112aにより構成される空室117aとの間の隙間寸法よりわずかに薄く成形すると共にそのエッジ部分を全周に渡って円弧状に成形することで、空室117aの内部において上下動を防止した状態で円滑に摺動できるように形成し、さらには潤滑性オイル118を封入して永久磁石114の移動に適度な抵抗を与えることで外部振動による永久磁石114のふらつきを抑制し、安定した傾き検知ができるように構成したものであった。
このような従来の傾斜スイッチにおいては、円柱状の窪み103の開口径よりも大きい球体104をその円柱状の窪み103の上に乗せ、円柱状の窪み103の底に配置した反射型のフォトセンサー106により光の反射の有無で球体104の存在の有無を検知して、この検知結果に基づいて傾斜や転倒の判断を行う構成であるために、容易に転がる形状である球形の球体104が転倒以外の外部からの衝撃等により円柱上の窪み103を乗り越え飛び出し易く、外部からの振動に対して誤検知が発生し易い課題があった。
In such a conventional tilt switch, a reflection type photosensor in which a
また、傾斜検知の主素子が反射型のフォトセンサー106である場合には、投光した光の球体104の球表面での反射を受光することで球体104が円柱上の窪み103の存在して、このときに傾斜や転倒の状態に無いと判断することが転倒の判断の基本となるために、長期の使用においては、この可動部分である球体104の表面が酸化、あるいは埃が付着するなどの物理的劣化が進行することで光の反射量が低下しフォトセンサー106の受光感度を下回った時点で円柱上の窪み103に球体104が存在していることが検知できなる可能性があり、よって長期的使用に際しては安定的な転倒状態の判断ができなくなる懸念がある課題があった。
Further, when the main element for tilt detection is the reflection type photosensor 106, the
また、傾斜検知の主素子として接点型のスイッチを使用した場合には、接点の接触性を考慮しなければならないが、確実な接点間の接触を確保するためには接点接触保持のバネ性を強くしなければならず、この接点接触保持のバネ力に抗して球体104が円柱上の窪み103に存在していることの有無を判断できるようにするためには球体104の重量を重くする必要があり、このためには球体104自体を大きくしなければならないために、よって当方式により転倒検知の機能を実現するためには傾斜スイッチの全体構成が大型化する課題があった。
In addition, when a contact-type switch is used as the main element for tilt detection, the contactability of the contact must be considered. The weight of the
また、傾斜検知の主素子が磁気センサーである場合には、磁気センサーは通常、ホール素子等、一般的にはセンサー素子面に対して仕様上定められる一方向から磁束の有無を検知するものであり、これに対して球体104を磁化した磁性体で構成すると、その表面の磁束は球体中央を通る1軸上の両側に分極してN極とS極の一方向を生じて、この着磁した球体104が円柱状の窪み103に転がり込んだ状態においては磁気センサーに対する球体104からの磁束の方向は任意の状態となり規定できないために、よって球体104が円柱状の窪み103の位置に存在するかどうかを球体104が有する磁束を磁気センサーで検知することでは正確には判断することはできない技術上の欠点があるために、当方式においては安定的な転倒の検知が提供できない課題があった。
In addition, when the main element for tilt detection is a magnetic sensor, the magnetic sensor usually detects the presence or absence of magnetic flux from one direction defined by the specifications with respect to the sensor element surface, such as a Hall element. On the other hand, when the
さらには、構造的に傾斜スイッチの本体の基本を成すケース101とフォトセンサー106が一体となり球体104を内蔵してカバー105で覆い蓋をして1部品として構成されているために、長期の使用において個体素子であるフォトセンサー106は正常であったとしても可動部分である球体104の表面劣化の進行や円柱状の窪み103に対する固着等の物理的異常により傾斜スイッチとして機能しなくなったときには傾斜スイッチとしての1部品全体を交換する必要があり、よってメンテナンス性に欠ける課題があった。
Furthermore, the case 101 and the photo sensor 106, which are structurally the basis of the body of the tilt switch, are integrated into a
また、従来の傾斜センサーにおいては、球面板113下面の凸状球面113aと凹状球面112aにより構成される空室117aとの間の隙間寸法よりわずかに薄い、そのエッジ部分が全周に渡って円弧状に成形した永久磁石114を凹状球面112aの表面に配置して、傾きが生じたとき永久磁石114が凹状球面112aの表面上を摺動し移動したことを球面板113上方の空室117bに備えた磁気を検出する複数のホール素子115で検知することで傾きの状態を検知するものであるために、たとえ空室117aに潤滑性オイル118を封入して永久磁石114の空室117aの隙間内での上下動を防止した状態において摺動性を改善したとしても永久磁石114と凹状球面112a間の面接触抵抗や潤滑性オイル118の表面張力や粘性に基づく抗力が生ずるために、転倒発生時に、この抗力に対して永久磁石114の移動のし易さを確保するためには永久磁石114の自重を重くする必要があり、永久磁石114の重さを確保するためには永久磁石114の大きさを大型化させなければならずに結果として本方式においても傾斜センサーの全体の構成が大型化してしまう課題があった。
Further, in the conventional tilt sensor, the edge portion is slightly thinner than the gap dimension between the vacant chamber 117a formed by the convex spherical surface 113a and the concave spherical surface 112a on the lower surface of the spherical plate 113, and the edge portion is a circle over the entire circumference. An arc-shaped permanent magnet 114 is arranged on the surface of the concave spherical surface 112a, and when the inclination occurs, the permanent magnet 114 slides on the surface of the concave spherical surface 112a and moves to the empty chamber 117b above the spherical plate 113. In order to detect the state of inclination by detecting with a plurality of
さらには、構造的に傾斜センサーの支持体の上下を成す上ケース体111と下ケース体112を一体とし、永久磁石114やホール素子115を内蔵して1部品として構成しているために、長期の使用において個体素子であるホール素子115は正常であったとしても可動部分である永久磁石114が表面や潤滑性オイル118の酸化劣化等を原因として空室117bに対して固着するなどの物理的異常により傾斜センサーとして機能しなくなったときでも、傾斜センサーとしては本方式においても1部品全体を交換する必要があり、よってメンテナンス性に欠ける課題があった。
Further, since the upper case body 111 and the lower case body 112 that are structurally formed above and below the support of the tilt sensor are integrated, and the permanent magnet 114 and the
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、外部からの振動等に対して誤検知が発生し難い構成とすることにより、より安定した転倒状態の検知ができる転倒検知装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and a fall detection device that can detect a fall state more stably by adopting a configuration in which erroneous detection is less likely to occur due to external vibration or the like. It is intended to provide.
また、装置全体の構造をより小型化できる構成とすることにより、搭載する製品の仕様上、転倒検知の機能を要求する様々なサイズの機器に対して搭載可能とした転倒検知装置を提供することを目的としている。 Also, to provide a fall detection device that can be mounted on devices of various sizes that require a fall detection function in accordance with the specifications of the product to be mounted, by making the overall structure of the device more compact. It is an object.
また、転倒検知の装置としての技術的課題をなくすることで、常に安定した転倒状態の検知ができる転倒検知装置を提供することを目的としている。 Moreover, it aims at providing the fall detection apparatus which can always detect the stable fall state by eliminating the technical subject as a fall detection apparatus.
また、長期使用において可動部分の物理的劣化により機能を失ったとしても、装置全体を交換することなく劣化可動部分のみを交換できる構成とすることにより、転倒検知の機能を復帰させることができる、よりメンテナンス性を向上させた転倒検知装置を提供することを目的としている。 In addition, even if the function is lost due to physical deterioration of the movable part in long-term use, the fall detection function can be restored by adopting a configuration in which only the deteriorated movable part can be replaced without replacing the entire device. An object of the present invention is to provide a fall detection device with improved maintainability.
本発明の転倒検知装置は上記目的を達成するために、機器に内蔵され重力方向に対して直角となる略水平に配置される平板状の回路基板と、この回路基板の下面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記回路基板の上面側に配置する中央に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第2の凹面窪み部を設けて、前記第2の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したものである。 In order to achieve the above object, the fall detection device of the present invention is a flat circuit board that is built in a device and is disposed substantially horizontally and perpendicular to the direction of gravity, and a circuit that is disposed on the lower surface side of the circuit board. Magnetic flux detecting means for detecting the presence or absence of a magnetic flux in a specified range perpendicular to the plane of the substrate, a concave container having a funnel-shaped space disposed in the center on the upper surface side of the circuit board, and the concave container A magnetic flux element that is freely movably disposed inside the funnel-shaped depression, and in the state where the magnetic flux element is placed inside the concave container, the funnel-shaped depression space is covered and attached to the circuit board. A magnetic flux that can be detected by the magnetic flux detection means that is in a quasi-elliptical sphere shape with a circular top view and collapsed in the gravitational direction in a stable state on a horizontal plane. Magnetized to have The bottom container has a diameter slightly larger than the diameter of the top view of the magnetic flux so that the magnetic flux falls in the lowest center of the funnel-shaped space of the concave container. The formed second concave depression is provided so that the center of the second concave depression and the center of the magnetic flux detection range of the magnetic flux detection means are aligned on a vertical axis.
この手段により、機器が転倒状態に無い安定した状態においては、略水平配置される回路基板の上面側に容器蓋により蓋をして配置する漏斗状に窪ませた空間を有した凹面容器の最低部に構成される第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置され、また水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状の磁化された磁束子が有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板の下面側に配置した磁束検知手段で非接触的に検知することができることとなる。 By this means, in a stable state in which the device is not in a fallen state, the lowest of the concave container having a funnel-like recessed space arranged by covering the upper surface side of the circuit board arranged substantially horizontally with a container lid. The same direction as the gravitational direction of the magnetized magnetic element of the quasi-elliptical sphere shape that is freely arranged in a state of falling into the second concave depression portion formed in the portion and collapsed in the gravitational direction in a stable state on the horizontal plane This magnetic flux can be detected in a non-contact manner by magnetic flux detection means arranged on the lower surface side of the circuit board.
また、漏斗状の窪みの内部に磁束子を配置した凹面容器を容器蓋にて磁束検知手段を配置した回路基板に対して係合自在に固定する構造としたものである。 In addition, a concave container in which a magnetic flux element is disposed inside a funnel-shaped depression is fixed to a circuit board on which a magnetic flux detection means is disposed with a container lid so as to be freely engageable.
この手段により、凹面容器は容器蓋にて磁束検知手段を配置した回路基板に対して取り外し可能な状態で取り付けられることができることとなる。 By this means, the concave container can be detachably attached to the circuit board on which the magnetic flux detection means is arranged by the container lid.
また、磁束検知手段はN極およびS極の両極磁束の有無を検知できるものとしたものである。 Further, the magnetic flux detecting means can detect the presence or absence of both magnetic fluxes of N pole and S pole.
この手段により、磁束検知手段はN極およびS極の両極の磁束の有無を検知できることとなる。 By this means, the magnetic flux detection means can detect the presence or absence of magnetic fluxes in both the N and S poles.
また、磁束検知手段はN極またはS極の各磁束の有無を検知できる2個以上のものを近接させた状態で回路基板に配置としたものである。 Further, the magnetic flux detecting means is arranged on the circuit board in a state where two or more devices capable of detecting the presence or absence of each magnetic flux of N pole or S pole are brought close to each other.
この手段により、磁束検知手段はN極およびS極の両極の磁束の有無を検知することができることとなる。 By this means, the magnetic flux detection means can detect the presence or absence of magnetic fluxes in both the N and S poles.
また、磁束検知手段はN極またはS極の各単一磁束の有無を検知できるものとして、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子が有する磁束が常に合致するように容器蓋の中央から磁束子が反転しない最短の長さで垂らし、容器蓋に対して磁束子を可動自在に結束する結束糸を備えたものである。 Further, the magnetic flux detecting means can detect the presence or absence of each single magnetic flux of the N pole or the S pole, and the magnetic flux can be detected in a stable state without a falling state in which a magnetic element is freely arranged inside the funnel-shaped depression of the concave container. The magnetic flux can be moved relative to the container lid by hanging it from the center of the container lid with the shortest length that does not reverse so that the magnetic flux of the magnetic flux always matches the magnetic pole direction of the magnetic flux that can be detected by the detection means. It is provided with a binding thread for binding.
この手段により、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子を自由配置して安定した状態において、磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向と磁束子が有する磁束が常に合致するように容器蓋の中央から垂らした結束糸により磁束子が可動自在で結束して配置できるものである。 By this means, in a stable state where the magnetic flux element is freely arranged inside the funnel-shaped depression of the concave container, the container is arranged so that the magnetic pole direction of the magnetic flux that can be detected by the magnetic flux detecting means and the magnetic flux of the magnetic flux element always coincide with each other. The magnetic flux element is movable and can be bound and arranged by a binding thread suspended from the center of the lid.
また、磁束検知手段はN極またはS極の各単一磁束の有無を検知できるものとし、また凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて磁束子が定常配置状態で垂直方向の両上下方向に同一磁極の磁束を有するように磁束子を構成したものである。 In addition, the magnetic flux detecting means can detect the presence or absence of each single magnetic flux of N pole or S pole, and in a stable state where there is no overturned state in which the magnetic flux element is freely arranged inside the funnel-shaped depression of the concave container. According to the magnetic pole direction of the magnetic flux that can be detected by the magnetic flux detecting means, the magnetic flux element is configured so that the magnetic flux elements have the same magnetic pole in both the vertical direction and the vertical direction in a steady arrangement state.
この手段により、転倒状態に無い安定した状態において凹面容器の漏斗状の窪みの内部に自由配置された磁束子が反転しても磁束検知手段は磁束子が有する磁束を検知することができることとなる。 By this means, the magnetic flux detecting means can detect the magnetic flux possessed by the magnetic flux element even if the magnetic flux element freely arranged inside the funnel-shaped depression of the concave container is reversed in a stable state without being overturned. .
また、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子の動きを制限するための制動液体を容器蓋により密閉状態で内蔵したものである。 In addition, a braking liquid for restricting the movement of the magnetic flux element is housed in a sealed state by a container lid inside the funnel-shaped depression of the concave container.
この手段により、磁束子は容器蓋で蓋をして凹面容器の漏斗状の窪みの内部に密閉状態で内蔵された制動液体により動きを制限されるものである。 By this means, the magnetic flux element is covered with a container lid, and its movement is restricted by the braking liquid incorporated in a sealed state inside the funnel-shaped depression of the concave container.
また、磁束検知手段を回路基板の上面側に配置し、この磁束検知手段の上方向側に磁束検知手段を回路基板との間で挟み込む形態で凹面容器の第2の凹面窪み部が配置される構成としたものである。 Further, the second concave recess portion of the concave container is arranged in such a manner that the magnetic flux detection means is arranged on the upper surface side of the circuit board and the magnetic flux detection means is sandwiched between the magnetic flux detection means and the circuit board. It is a configuration.
この手段により、回路基板の上面側に配置された磁束検知手段は凹面容器の第2の凹面窪み部で回路基板の間で挟んだ構成で配置できるものである。 By this means, the magnetic flux detection means arranged on the upper surface side of the circuit board can be arranged in a configuration sandwiched between the circuit boards by the second concave depression portion of the concave container.
機器に内蔵され重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される平板状の回路基板に対して、この傾斜角度を凹面容器の中央最低部に設けた第2の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態で磁束子が有する垂直方向の磁束を磁束検知手段で検知可能な範囲としたものである。 With respect to a flat circuit board that is built in the device and is inclined with respect to a horizontal plane that is perpendicular to the direction of gravity, the magnetic flux is applied to the second concave depression provided at the lowest central portion of the concave container. In this state, the magnetic flux in the vertical direction of the magnetic flux element in a state where the child is depressed is in a range that can be detected by the magnetic flux detection means.
この手段により、傾斜配置される回路基板の角度を凹面容器の中央最低部に設けた第2の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態で磁束子が有する垂直方向の磁束を磁束検知手段で検知可能な角度範囲としているために、回路基板が重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置して内蔵する機器においても転倒状態に無い安定した状態においてはこの回路基板の上面側に配置される凹面容器に構成される第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で磁化された磁束子の有する磁束を回路基板の下面側に配置され磁束検知手段で検知することができることとなる。 By this means, the magnetic flux detecting means detects the magnetic flux in the vertical direction of the magnetic flux element in a state where the magnetic flux element falls into the second concave concave portion provided at the lowest central portion of the concave container with the angle of the circuit board arranged at an inclination. In order to make the angle range possible, the circuit board is placed on the upper surface side of the circuit board in a stable state without falling even in the built-in equipment in a tilted arrangement with respect to the horizontal plane perpendicular to the direction of gravity. The magnetic flux possessed by the magnetized magnet in a state of falling into the second concave recess portion configured in the concave container to be arranged is arranged on the lower surface side of the circuit board and can be detected by the magnetic flux detection means.
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材の一部を容器蓋部として凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を覆うって蓋とする構成としたものである。 Moreover, it is set as the structure which covers the space hollowed in the funnel shape of the concave container as a cover by using a part of outer surface material which comprises the outline of the apparatus which incorporates a circuit board as a container cover part.
この手段により、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材の一部に構成した容器蓋部で凹面容器の漏斗状に窪ませた空間は覆われて蓋がされることとなる。 By this means, the space recessed in the funnel shape of the concave container is covered and covered with the container lid part formed in a part of the outer surface material constituting the outer shell of the device incorporating the circuit board.
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材を直接窪ませることで凹面容器部を外郭面材の一部として構成し、この外郭面材の外部表面側に面する凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を外郭表面を覆う形態の面材で容器蓋に変えて蓋をする構成としたものである。 Also, the concave container part is formed as a part of the outer surface material by directly denting the outer surface material that forms the outer surface of the device incorporating the circuit board, and the funnel of the concave container facing the outer surface side of this outer surface material The space recessed in a shape is changed to a container lid with a face material covering the outer surface, and the container is covered.
この手段により、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材を直接窪ませることで外郭面材の一部として構成した凹面容器部の開放空間は外郭表面を覆う形態の面材で容器蓋に変えて蓋ができることとなる。 By this means, the open space of the concave container part formed as a part of the outer surface material by directly denting the outer surface material forming the outer surface of the device incorporating the circuit board is a surface material in a form covering the outer surface of the container lid. It will be possible to change the lid.
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板と、この回路基板の一面側に突出して配置され重力方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の同一面上に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第2の凹面窪み部を設けて、前記第2の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したものである。 Further, a circuit board that is built in the device and is arranged substantially perpendicularly to the direction of gravity, a magnetic flux detection means that protrudes from one side of the circuit board and detects the presence or absence of a magnetic flux in a specified range in the direction of gravity, and A concave container having a space recessed in a funnel shape in the lower center direction disposed on the same surface of the circuit board on which the magnetic flux detection means is disposed, and freely movably disposed within the funnel-shaped depression of the concave container And a container lid for covering the space of the funnel-shaped depression and attaching it to the circuit board in a state where the magnetic flux element is placed inside the concave container, and the magnetic flux element is on a horizontal plane. In a stable state, the top view is circular and quasi-elliptical sphere crushed in the direction of gravity, and the magnetic flux detection means that is the same as the direction of gravity is magnetized and magnetized so as to have a detectable magnetic flux. The concave surface A second concave depression formed with a diameter slightly larger than the diameter of the top view of the magnetic flux so that the magnetic flux falls down is provided in the lowest central part of the space depressed in a funnel shape. The center of the second concave depression and the center of the magnetic flux detection range of the magnetic flux detection means are arranged on a vertical axis.
この手段により、機器が転倒状態に無い安定した状態においては、略垂直に配置される回路基板の一面側に容器蓋により蓋をして配置される漏斗状に窪ませた空間を有した凹面容器の最低部に構成される第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁化された水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状の磁束子が有する重力方向と同一方向となる磁束を回路基板の凹面容器が配置された同一面に突出して配置した磁束検知手段で非接触的に検知することができることとなる。 By this means, in a stable state where the device is not in a fallen state, a concave container having a funnel-like recessed space disposed by covering with a container lid on one surface side of a circuit board disposed substantially vertically. Same as the gravitational direction of a quasi-elliptical sphere-shaped magnetic element collapsed in the gravitational direction in a stable state on a magnetized horizontal plane that is freely arranged in a state of falling into the second concave depression portion formed at the lowest part of The magnetic flux in the direction can be detected in a non-contact manner by the magnetic flux detection means arranged so as to protrude on the same surface where the concave container of the circuit board is arranged.
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板と、この回路基板の一面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の他方の面側に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と直角となる水平面の全方向に対して前記磁束検知手段が検知可能な同一磁極の磁束を有するように構成したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第2の凹面窪み部を設けて、前記第2の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態において磁束子が有する水平面の全方向に対して同一となる磁束の中央の面が前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央に重なるように配置したものである。 Also, a circuit board that is built in the device and is arranged substantially perpendicularly to the direction of gravity, and a magnetic flux that is arranged on one side of the circuit board and detects the presence or absence of a magnetic flux in a specified range perpendicular to the plane of the circuit board A detecting unit; a concave container having a funnel-like space in a lower central direction disposed on the other surface side of the circuit board on which the magnetic flux detecting unit is disposed; and an inside of the funnel-shaped depression of the concave container And a container lid for covering the space of the funnel-shaped depression in the state where the magnetic flux element is put inside the concave container and attaching the lid to the circuit board, In the stable state on the horizontal plane, the magnetic flux child has a quasi-elliptical sphere shape with a circular top view and collapsed in the direction of gravity, and the same magnetic flux detection means can detect the entire direction of the horizontal plane perpendicular to the direction of gravity. With magnetic flux of magnetic pole In addition, the lowermost central portion of the funnel-shaped space of the concave container has a diameter slightly larger than the diameter of the top view of the magnetic flux so that the magnetic flux falls. The formed second concave depression is provided, and the center plane of the magnetic flux that is the same in all directions of the horizontal plane of the magnetic flux in the state in which the magnetic flux falls into the second concave depression is the magnetic flux detection. It arrange | positions so that it may overlap with the center of the magnetic flux detection range of a means.
この手段により、機器が転倒状態に無い安定した状態においては、略垂直に配置される回路基板の一面側に容器蓋により蓋をして配置される漏斗状に窪ませた空間を有した凹面容器の最低部に構成される第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁化された水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状の磁束子が有する磁束検知手段が検知可能な重力方向と直角となる水平面の全方向へ放射された同一磁極の磁束を、回路基板の凹面容器が配置された他方の面側に配置された磁束検知手段で非接触的に検知することができることとなる。 By this means, in a stable state where the device is not in a fallen state, a concave container having a funnel-like recessed space disposed by covering with a container lid on one surface side of a circuit board disposed substantially vertically. Magnetic flux detecting means possessed by a quasi-elliptical sphere-shaped magnetic element collapsed in the gravitational direction in a stable state on a magnetized horizontal plane that is freely arranged in a state of falling into a second concave depression formed at the lowest part of Magnetic flux of the same magnetic pole radiated in all directions on a horizontal plane perpendicular to the direction of gravity that can be detected is detected in a non-contact manner by magnetic flux detection means arranged on the other surface side where the concave container of the circuit board is arranged. Will be able to.
本発明によれば、重力方向に対して直角となる略水平に配置される平板状の回路基板の上面側に配置した漏斗状の空間を有した凹面容器の最低部に構成される第2の凹面窪み部に磁束子を落とし込んだ状態で配置することで磁束子を外部振動等に対して移動し難く安定させて、また磁束子を水平面上の安定状態にて上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状として容易に転がらなく形状としたことにより磁束子の重量を重くする必要が無く小型で軽量にすることができ、さらには磁束子が安定した状態において有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板の下面側に配置された磁束検知手段で非接触的に検知する構成としたことにより、小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行える効果のある転倒検知装置を提供することができる。 According to the present invention, the second portion configured in the lowest portion of the concave container having a funnel-shaped space disposed on the upper surface side of the flat circuit board disposed substantially horizontally perpendicular to the direction of gravity. Arranging the concave part with the magnetic flux dropped into the concave part stabilizes the magnetic flux so that it is difficult to move against external vibrations, etc. As a crushed quasi-elliptical sphere shape, it is not easily rolled, so there is no need to increase the weight of the magnetic flux, making it smaller and lighter, and the same direction as the direction of gravity that the magnetic flux has in a stable state By detecting the magnetic flux in a non-contact manner with the magnetic flux detection means arranged on the lower surface side of the circuit board, it is a simple configuration that can be reduced in size, and it is more erroneously detected for external vibration. Non-contact detection It is possible to provide a fall detection device which is effective capable of performing long-term detection of the stable was fallen state by.
また、凹面容器は容器蓋にて磁束検知手段を配置した回路基板に対して係合自在に固定されて取り付けられるために、よって凹面容器は磁束検知手段を配した回路基板とは分離できる構成となり、可動部品である磁束子を含む機構構成部品である凹面容器の周辺構成のみを劣化や破損時に交換できるサービス性に優れた転倒検知装置を提供することができる。 Further, since the concave container is fixedly attached to the circuit board on which the magnetic flux detection means is disposed with the container lid, the concave container can be separated from the circuit board on which the magnetic flux detection means is arranged. In addition, it is possible to provide an overturn detection device excellent in serviceability that can replace only the peripheral configuration of the concave container, which is a mechanical component including a magnetic element, which is a movable component, when it is degraded or damaged.
また、磁束検知手段はN極およびS極の両極磁束の有無を検知できるものとすることで磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知できることとなり、、転倒時の外力により水平面上の安定状態にて磁束子が上下が反転した状況においても安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。 In addition, since the magnetic flux detection means can detect the presence or absence of both magnetic poles of the N pole and the S pole, it can detect the presence or absence of the magnetic flux regardless of the directionality of the magnetic pole. Thus, it is possible to provide a fall detection device capable of stably detecting a fall state even in a situation where the top and bottom of the magnetic flux element are reversed.
また、磁束検知手段はN極またはS極の各磁束の有無を検知できる2個以上のものを近接させた状態で回路基板に配置することで磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知できることとなり、、転倒時の外力により水平面上の安定状態にて磁束子が上下が反転した状況においても安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。 Further, the magnetic flux detection means can detect the presence or absence of magnetic flux regardless of the directionality of the magnetic pole by arranging two or more devices that can detect the presence or absence of each magnetic flux of N pole or S pole on the circuit board. Thus, it is possible to provide a fall detection device capable of stably detecting a fall state even in a situation where the magnetic flux element is turned upside down in a stable state on a horizontal plane due to an external force at the time of fall.
また、磁束子が凹面容器の漏斗状の窪みの内部に自由配置され転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子が有する磁束を常に合致させるように可動自在で容器蓋の中央から垂らした結束糸で結束して配置したことにより、転倒時の外力により水平面上の安定状態にて磁束子が上下が反転した状況においても安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。 In addition, the magnetic flux element is freely arranged inside the funnel-shaped depression of the concave container and is movable so that the magnetic flux of the magnetic flux element always matches the magnetic pole direction of the magnetic flux that can be detected by the magnetic flux detection means in a stable state without falling over. By freely tying and arranging with a binding thread hanging from the center of the container lid, it is possible to detect the falling state stably even in the situation where the magnetic flux is turned upside down in a stable state on the horizontal plane due to the external force at the time of falling A fall detection device can be provided.
また、磁束検知手段はN極またはS極の各単一磁束の有無を検知できるものとし、また凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された定常状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて磁束子が定常配置状態で垂直方向の両上下方向に同一磁極の磁束を有するように磁束子を構成することで転倒状態に無い安定した状態において凹面容器の漏斗状の窪みの内部に自由配置された磁束子が反転しても磁束検知手段は磁束子が有する磁束を検知できることとなり、よって転倒時の外力により水平面上の安定状態にて磁束子が上下が反転した状況においても安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。 Further, the magnetic flux detection means can detect the presence or absence of each single magnetic flux of N pole or S pole, and the magnetic flux detection means detects in a steady state in which a magnetic flux element is freely arranged inside the funnel-shaped depression of the concave container. The funnel of the concave container in a stable state where there is no overturning by configuring the magnetic flux so that the magnetic flux has the same magnetic flux in both the vertical direction in the vertical direction in a steady state in accordance with the magnetic flux direction of the possible magnetic flux The magnetic flux detection means can detect the magnetic flux that the magnetic flux element has even if the magnetic flux element that is freely arranged inside the hollow is reversed, so that the magnetic flux element moves up and down in a stable state on the horizontal plane due to the external force at the time of falling. It is possible to provide a fall detection device that can stably detect a fall state even in an inverted state.
また、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子の動きを制限するための制動液体を容器蓋により密閉状態で内蔵することで磁束子は凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の内部で制動液体により動きを制限されることとなり、よって機器が転倒状態に無いときに外部からの振動等を受けて凹面容器の内部の磁束子は制動液体の制動力を受け移動し難くなり、実際の転倒時には制動液体の制動力に関係なく磁束子は大きく移動ために、外部振動等により転倒誤検知の発生し難い、より安定的に転倒状態を検知できる転倒検知装置を提供することができる。 In addition, the damping liquid for limiting the movement of the magnetic fluxon is contained in the sealed state by the container lid inside the funnel-shaped depression of the concave container, so that the magnetic fluxon is inside the space recessed in the funnel shape of the concave container. The movement is restricted by the braking liquid, so that when the device is not in a fallen state, the magnetic flux inside the concave container is difficult to move due to the braking force of the braking liquid due to external vibration or the like. Since the magnetic flux element moves greatly regardless of the braking force of the braking liquid at the time of the fall, it is possible to provide a fall detection device that is unlikely to cause erroneous fall detection due to external vibration or the like and that can detect the fall state more stably.
また、磁束検知手段を回路基板の上面側に配置し、この磁束検知手段の上方向側に磁束検知手段を回路基板との間で挟み込む形態で凹面容器の第2の凹面窪み部が配置される構成として、回路基板の上面側に配置された磁束検知手段は凹面容器の第2の凹面窪みで回路基板との間で挟んで配置できることとなり、よって凹面容器と磁束検知手段を回路基板の上方向側の同一面にしか配置できない構成の機器に対しても転倒検知の機能を提供して搭載させることができる転倒検知装置を提供することができる。 Further, the second concave recess portion of the concave container is arranged in such a manner that the magnetic flux detection means is arranged on the upper surface side of the circuit board and the magnetic flux detection means is sandwiched between the magnetic flux detection means and the circuit board. As a configuration, the magnetic flux detection means arranged on the upper surface side of the circuit board can be arranged between the circuit board by the second concave depression of the concave container, and thus the concave container and the magnetic flux detection means are directed upward of the circuit board. It is possible to provide a fall detection device that can be mounted by providing a fall detection function even for devices that can be arranged only on the same side.
また、内蔵する回路基板が重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される機器において、この回路基板の傾斜角度を機器凹面容器の中央最低部に設けた第2の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態で磁束子が有する垂直方向の磁束を磁束検知手段で検知可能な角度範囲としているために回路基板の上面側に配置される凹面容器に構成される第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で磁化された磁束子の有する磁束を機器が転倒状態に無い安定した状態においては回路基板の下面側に配置され磁束検知手段で検知することができることとなり、よって回路基板が重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される機器に対しても搭載可能として転倒検知が行える転倒検知装置を提供することができる。 Further, in a device in which the built-in circuit board is inclined with respect to a horizontal plane perpendicular to the direction of gravity, the inclination angle of the circuit board is set in the second concave recess portion provided at the lowest central portion of the device concave container. The second concave recess portion configured in the concave container disposed on the upper surface side of the circuit board because the vertical magnetic flux of the magnetic flux element is in an angle range that can be detected by the magnetic flux detection means when the magnetic flux element is depressed. In a stable state where the device is not in an overturned state, the magnetic flux that has been magnetized in the state of falling into the state can be detected by the magnetic flux detection means placed on the lower surface side of the circuit board. Therefore, it is possible to provide a fall detection device that can be mounted on a device that is inclined with respect to a horizontal plane that is perpendicular to the horizontal plane.
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材の一部を容器蓋部として凹面容器の漏斗状の窪みの空間を覆い蓋ができるために、よって容器蓋を不要として構成要素を削減することで、より低コストに転倒検知の機能を実現できる転倒検知装置を提供することができる。 In addition, a part of the outer shell material that forms the outer shell of the device containing the circuit board can be used as a container lid to cover the funnel-shaped hollow space of the concave container, thus eliminating the need for the container lid and reducing the number of components. By doing so, it is possible to provide a fall detection device that can realize the fall detection function at a lower cost.
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材を直接窪ませることで外郭面材の一部として凹面容器部を構成し、開放空間は外郭表面を覆う形態の面材で容器蓋に変えて蓋をするために、よって凹面容器の単部品を不要として構成要素を削減できるために、より低コストでの転倒検知を実現できる転倒検知装置を提供することができる。 In addition, a concave container part is formed as a part of the outer surface material by directly denting the outer surface material that forms the outer surface of the device incorporating the circuit board, and the open space is a surface material that covers the outer surface on the container lid. Since the cover is changed and the single component of the concave container is not required, and the number of constituent elements can be reduced, it is possible to provide a fall detection device that can realize fall detection at a lower cost.
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板の一面側に配置した漏斗状の空間を有した凹面容器の最低部に構成される第2の凹面窪み部に磁束子を落とし込んだ状態で配置して外部振動等に対して移動し難く安定させ、また磁束子を水平面上の安定状態にて上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状として容易には転がらなくしたことで磁束子の重量を重くする必要を無くしたことにより小型で軽量にすることができ、さらには磁束子が安定した状態において有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板の凹面容器が配置された同一面に突出して配置した磁束検知手段で非接触的に検知する構成としたことにより、回路基板が重力方向と同一の略垂直に配置される構成の機器に対しても小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行える効果のある転倒検知装置を提供することができる。 Further, a second concave recess portion formed in the lowest portion of the concave container having a funnel-like space disposed on one surface side of a flat circuit board that is built in the apparatus and disposed substantially perpendicularly to the direction of gravity. The magnet is placed in a state where the magnetic flux is dropped to stabilize it so that it is difficult to move against external vibrations, etc. By eliminating the need to increase the weight of the magnetic flux element, it is possible to reduce the size and weight of the magnetic circuit board.In addition, the magnetic flux in the same direction as the gravitational direction in the stable state of the magnetic flux element is applied to the circuit board. By adopting a configuration in which non-contact detection is performed by magnetic flux detection means arranged so as to protrude on the same surface where the concave container is arranged, even for a device having a configuration in which the circuit board is arranged substantially perpendicular to the direction of gravity. Miniaturization possible It is possible to provide a fall detection device having a configuration and having an effect of making it possible to detect a stable fall state stably for a long period of time by non-contact detection, since it is difficult to detect false detection even with respect to external vibration. it can.
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板の一面側に配置した漏斗状の空間を有した凹面容器の最低部に構成される第2の凹面窪み部に磁束子を落とし込んだ状態で配置して外部振動等に対して移動し難く安定させ、また磁束子を水平面上の安定状態にて上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状として容易には転がらなくしたことで磁束子の重量を重くする必要を無くしたことにより小型で軽量にすることができ、さらには磁束子が安定した状態において有する磁束検知手段が検知可能な重力方向と直角となる水平面の全方向へ放射された同一磁極の磁束を回路基板の凹面容器が配置された他方の面側に配置された磁束検知手段で非接触的に検知する構成としたことにより、回路基板が重力方向と同一の略垂直に配置される構成の機器に対しても小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行える効果のある転倒検知装置を提供することができる。 Further, a second concave recess portion formed in the lowest portion of the concave container having a funnel-like space disposed on one surface side of a flat circuit board that is built in the apparatus and disposed substantially perpendicularly to the direction of gravity. The magnet is placed in a state where the magnetic flux is dropped to stabilize it so that it is difficult to move against external vibrations, etc., and the magnetic flux is stable as a quasi-elliptical sphere with a circular top view and collapsed in the gravity direction in a stable state on the horizontal plane. By eliminating the need to increase the weight of the magnetic flux element, it is possible to reduce the size and weight of the magnetic flux element. Further, the magnetic flux detecting means having a stable magnetic flux element is perpendicular to the direction of gravity that can be detected. The circuit board is configured to detect the magnetic flux of the same magnetic pole radiated in all directions on the horizontal plane in a non-contact manner by the magnetic flux detection means disposed on the other surface side where the concave container of the circuit board is disposed. Is the same as the direction of gravity It is a simple configuration that can be miniaturized even for devices with a configuration arranged substantially vertically, and it is more difficult to detect false detections even from external vibrations. It is possible to provide a fall detection device having an effect that can stably detect a fall state.
機器に内蔵され重力方向に対して直角となる略水平に配置される平板状の回路基板と、この回路基板の下面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記回路基板の上面側に配置する中央に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第2の凹面窪み部を設けて、前記第2の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したものであり、凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の最低部に構成される第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁束子が重力の影響を受けて第2の凹面窪み部から脱する程度に大きな力を受ける機器が転倒した状態においては磁束子が有する重力方向と同一となる磁束は磁束検知手段の検知方向外に移動して、結果として磁束検知手段は磁束子の磁束を検知できなくなり、この磁束が検知できない状態をもって転倒の判断が可能となるために、転倒の状態を磁束検知手段で非接触的に検知することが可能となり、また磁束子が水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状であるために容易には転がらず、さらに第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で外部振動等に対しても移動し難く安定する構造であり磁束子を小型軽量にすることができるために、小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行えるという作用を有する。 A flat circuit board that is built into the equipment and is arranged substantially horizontally, perpendicular to the direction of gravity, and the presence or absence of magnetic flux in a specified range perpendicular to the plane of the circuit board that is placed on the lower surface of the circuit board , A concave container having a funnel-like hollow at the center disposed on the upper surface side of the circuit board, and a free-moving arrangement within the funnel-shaped depression of the concave container. A magnet lid, and a container lid for covering the space of the funnel-shaped depression and attaching the lid to the circuit board in a state in which the magnetic flux element is placed inside the concave container, and the magnetic flux element is stable on a horizontal plane. In the state, it is a quasi-elliptical sphere shape that is circular in top view and crushed in the direction of gravity, and is magnetized and magnetized so as to have a magnetic flux that can be detected by the magnetic flux detection means that is the same as the direction of gravity. Funnel shape of the concave container A second concave recess portion formed with a diameter slightly larger than the diameter of the top view of the magnetic flux so that the magnetic flux falls is provided at the lowest central portion of the recessed space. And the center of the magnetic flux detection range of the magnetic flux detection means is arranged on the vertical axis, and is a second portion configured in the lowest part of the space recessed in the funnel shape of the concave container. The direction of gravity of the magnetic flux element in the state that the magnetic flux element that is freely arranged in the state of falling into the concave concave portion of the magnet falls under the influence of gravity and receives a force that is large enough to escape from the second concave concave portion. Since the same magnetic flux moves out of the detection direction of the magnetic flux detection means, as a result, the magnetic flux detection means can no longer detect the magnetic flux of the magnetic flux child, and it is possible to determine the fall when this magnetic flux cannot be detected. Magnetic flux detection means It is possible to detect in a non-contact manner, and since the magnetic fluxon is a quasi-elliptical sphere shape crushed in the direction of gravity in a stable state on a horizontal plane, it does not roll easily, and further falls into the second concave depression. It is a stable structure that is difficult to move against external vibration etc. in a state and can reduce the size and weight of the magnetic flux element. It is more difficult to detect erroneous detection, and has a function of detecting a stable fall state for a long time by non-contact detection.
また、漏斗状の窪みの内部に磁束子を配置した凹面容器を容器蓋にて磁束検知手段を配置した回路基板に対して係合自在に固定する構造としたものであり、凹面容器は磁束検知手段を配した回路基板とは分離できる構成となり、可動部品である磁束子を含む機構構成部品である凹面容器の周辺構成のみを劣化や破損時に交換できるサービス性に優れるという作用を有する。 In addition, the concave container in which the magnetic flux element is disposed inside the funnel-shaped depression is structured to be slidably fixed to the circuit board on which the magnetic flux detection means is disposed by the container lid. It can be separated from the circuit board on which the means is arranged, and has an effect of excellent serviceability in which only the peripheral configuration of the concave container, which is a mechanical component including a magnetic element that is a movable component, can be replaced when it is deteriorated or damaged.
また、磁束検知手段はN極およびS極の両極磁束の有無を検知できる構成としたものであり、転倒時の外力の影響で磁束子が水平面上の安定状態にて上下が反転し重力方向に同一の磁束の磁極方向が反転する状況においても常に安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。 The magnetic flux detecting means is configured to detect the presence or absence of both magnetic poles of N and S poles, and the magnetic flux is inverted upside down in the stable state on the horizontal plane due to the external force at the time of falling, and in the direction of gravity. Even in a situation where the magnetic pole direction of the same magnetic flux is reversed, it has an effect that the falling state can always be detected stably.
また、磁束検知手段はN極またはS極の各磁束の有無を検知できる2個以上のものを近接させた状態で回路基板に配置したものであり、磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知することが可能となるために、転倒時の外力の影響で磁束子が水平面上の安定状態にて上下が反転し重力方向に同一の磁束の磁極方向が反転する状況においても常に安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。 Further, the magnetic flux detection means is arranged on the circuit board in a state where two or more devices capable of detecting the presence or absence of each magnetic flux of N pole or S pole are placed close to each other, and the presence or absence of the magnetic flux is detected regardless of the directionality of the magnetic pole. In order to be able to detect, the magnetic field is always stable even in the situation where the magnetic flux is reversed upside down in the stable state on the horizontal plane and the magnetic pole direction of the same magnetic flux is reversed in the direction of gravity due to the influence of external force at the time of falling. It has the effect that the fall state can be detected.
また、磁束検知手段はN極またはS極の各単一磁束の有無を検知できるものとして、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子が有する磁束が常に合致するように容器蓋の中央から磁束子が反転しない最短の長さで垂らし、容器蓋に対して磁束子を可動自在に結束する結束糸を備えたものであり、転倒時の外力の影響で磁束子が水平面上の安定状態にて上下が反転することを結束糸により防止できるために常に安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。 Further, the magnetic flux detecting means can detect the presence or absence of each single magnetic flux of the N pole or the S pole, and the magnetic flux can be detected in a stable state without a falling state in which a magnetic element is freely arranged inside the funnel-shaped depression of the concave container. The magnetic flux can be moved relative to the container lid by hanging it from the center of the container lid with the shortest length that does not reverse so that the magnetic flux of the magnetic flux always matches the magnetic pole direction of the magnetic flux that can be detected by the detection means. It is equipped with a binding thread that binds, and it can always detect the falling state stably because the binding thread can prevent the magnetic flux element from turning upside down in a stable state on the horizontal plane due to the external force at the time of falling. It has the action.
また、磁束検知手段はN極またはS極の各単一磁束の有無を検知できるものとし、また凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子が自由配置された転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて磁束子が定常配置状態で垂直方向の両上下方向に同一磁極の磁束を有するように磁束子を構成したものであり、転倒状態に無い安定した状態において凹面容器の漏斗状の窪みの内部に自由配置された磁束子が反転しても磁束検知手段は磁束子が有する磁束を検知する構成としたものであり、転倒時の外力の影響で磁束子が水平面上の安定状態にて上下が反転する状況においても常に安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。 In addition, the magnetic flux detecting means can detect the presence or absence of each single magnetic flux of N pole or S pole, and in a stable state where there is no overturned state in which the magnetic flux element is freely arranged inside the funnel-shaped depression of the concave container. The magnetic flux detector is configured so that the magnetic flux detector has the same magnetic flux in both the vertical direction in the vertical direction in a steady arrangement state according to the magnetic pole direction of the magnetic flux that can be detected by the magnetic flux detection means, and is stable without being overturned. In this state, the magnetic flux detection means is configured to detect the magnetic flux of the magnetic flux element even if the magnetic flux element freely arranged inside the funnel-shaped depression of the concave container is reversed. Even in a situation where the magnetic flux element is turned upside down in a stable state on a horizontal plane, it has an effect that the falling state can always be detected stably.
また、凹面容器の漏斗状の窪みの内部に磁束子の動きを制限するための制動液体を容器蓋により密閉状態で内蔵する構成としたものであり、機器が転倒状態に無いときに外部からの振動等を受けて凹面容器の内部の磁束子は制動液体の制動力を受け移動し難くなり、実際の転倒時には制動液体の制動力に関係なく磁束子は大きく移動するために、外部振動等により転倒誤検知の発生し難い、より安定的に転倒状態を検知できるという作用を有する。 In addition, a braking liquid for restricting the movement of the magnetic fluxon is contained inside the funnel-shaped depression of the concave container in a sealed state by the container lid. Due to vibration etc., the magnetic flux inside the concave container becomes difficult to move due to the braking force of the braking liquid, and the magnetic flux moves greatly regardless of the braking force of the braking liquid at the time of actual fall. It has the effect of being able to detect a fall state more stably, with less occurrence of false fall detection.
また、磁束検知手段を回路基板の上面側に配置し、この磁束検知手段の上方向側に磁束検知手段を回路基板との間で挟み込む形態で凹面容器の第2の凹面窪みが配置する構成としたものであり、凹面容器と磁束検知手段を回路基板の上方向側の同一面にしか配置できない構成の機器に対しても搭載可能として転倒検知が行えるという作用を有する。 Further, the magnetic flux detection means is arranged on the upper surface side of the circuit board, and the second concave depression of the concave container is arranged in such a manner that the magnetic flux detection means is sandwiched between the magnetic flux detection means and the circuit board on the upper side of the magnetic flux detection means. Thus, the concave container and the magnetic flux detection means can be mounted on a device having a configuration in which the concave surface container and the magnetic flux detection means can be arranged only on the same surface on the upper side of the circuit board.
また、機器に内蔵され重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される平板状の回路基板に対して、この傾斜角度を凹面容器の中央最低部に設けた第2の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態で磁束子が有する垂直方向の磁束を磁束検知手段で検知可能な範囲としたものであり、回路基板が重力方向に対する垂直面に対して傾斜配置される構成の機器に対しても搭載可能として転倒検知が行えるという作用を有する。 In addition, a second concave recess portion in which the inclination angle is provided at the lowest central portion of the concave container with respect to a flat circuit board which is built in the device and is inclined with respect to a horizontal plane perpendicular to the direction of gravity. In a device with a configuration in which the magnetic flux in the vertical direction of the magnetic flux element is in a range that can be detected by the magnetic flux detection means and the circuit board is inclined with respect to the vertical plane with respect to the direction of gravity. On the other hand, it has an effect that it can be mounted and can detect a fall.
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材の一部を容器蓋部として凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を覆うって蓋とする構成としたものであり、容器蓋の単部品を不要として構成要素を削減することで、より低コストに転倒検知の機能を実現できるという作用を有する。 In addition, a part of the outer surface material that forms the outer shell of the device incorporating the circuit board is used as a lid to cover the space recessed in the funnel shape of the concave container as a container lid. By reducing the number of components by eliminating the need for a single component, the fall detection function can be realized at a lower cost.
また、回路基板を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材を直接窪ませることで凹面容器部を外郭面材の一部として構成し、この外郭面材の外部表面側に面する凹面容器の漏斗状に窪ませた空間を外郭表面を覆う形態の面材で容器蓋に変えて蓋をする構成としたものであり、凹面容器の単部品を不要として構成要素を削減することで、より低コストでの転倒検知を実現できるという作用を有する。 Also, the concave container part is formed as a part of the outer surface material by directly denting the outer surface material that forms the outer surface of the device incorporating the circuit board, and the funnel of the concave container facing the outer surface side of this outer surface material The space that has been recessed is changed to a container lid with a face material that covers the outer surface of the container, and the container is covered. It has the effect that it can realize the fall detection at.
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板と、この回路基板の一面側に突出して配置され重力方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の同一面上に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と同一となる前記磁束検知手段が検知可能な磁束を有するように着磁して磁化したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第2の凹面窪み部を設けて、前記第2の凹面窪み部の中心と前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央が垂直軸上に並ぶように配置したものであり、凹面容器の漏斗状の空間内の最低部に構成される第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁束子が重力の影響を受けて第2の凹面窪み部から脱する程度に大きな力を受ける機器が転倒した状態においては磁束子が有する重力方向と同一となる磁束は磁束検知手段の検知方向外に移動して、結果として磁束検知手段は磁束子の磁束を検知できなくなり、この磁束が検知できない状態をもって転倒の判断が可能となるために、転倒の状態を磁束検知手段で非接触的に検知することが可能となり、また磁束子が水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状であるために容易には転がらず、さらに第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で外部振動等に対しても移動し難く安定する構造であり磁束子を小型軽量にすることができるために、回路基板が重力方向と同一の略垂直に配置される構成の機器に対しても小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行えるという作用を有する。 Further, a circuit board that is built in the device and is arranged substantially perpendicularly to the direction of gravity, a magnetic flux detection means that protrudes from one side of the circuit board and detects the presence or absence of a magnetic flux in a specified range in the direction of gravity, and A concave container having a space recessed in a funnel shape in the lower center direction disposed on the same surface of the circuit board on which the magnetic flux detection means is disposed, and freely movably disposed within the funnel-shaped depression of the concave container And a container lid for covering the space of the funnel-shaped depression and attaching it to the circuit board in a state where the magnetic flux element is placed inside the concave container, and the magnetic flux element is on a horizontal plane. In a stable state, the top view is circular and quasi-elliptical sphere crushed in the direction of gravity, and the magnetic flux detection means that is the same as the direction of gravity is magnetized and magnetized so as to have a detectable magnetic flux. The concave surface A second concave depression formed with a diameter slightly larger than the diameter of the top view of the magnetic flux so that the magnetic flux falls down is provided in the lowest central part of the space depressed in a funnel shape. The center of the second concave depression and the center of the magnetic flux detection range of the magnetic flux detection means are arranged on the vertical axis, and is configured as the lowest part in the funnel-shaped space of the concave container. The magnetic flux element has a magnetic flux element in a state where a device that receives a large force to the extent that the magnetic flux element that is freely arranged in the state of falling into the second concave depression is affected by gravity and is released from the second concave depression. The magnetic flux that is the same as the direction of gravity moves outside the detection direction of the magnetic flux detection means. As a result, the magnetic flux detection means can no longer detect the magnetic flux of the magnetic flux element, and it is possible to determine the fall when this magnetic flux cannot be detected. In addition, magnetic flux detection of the fall state It is possible to detect in a non-contact manner on the stage, and since the magnetic fluxon has a quasi-elliptical sphere shape crushed in the direction of gravity in a stable state on a horizontal plane, it does not roll easily, and the second concave depression Equipment that has a structure in which the circuit board is arranged substantially perpendicular to the direction of gravity so that the magnetic flux can be reduced in size and weight because it is difficult to move against external vibration etc. It is a simple configuration that can be downsized, and it is more difficult to detect false detections even from external vibrations, and non-contact detection can detect a stable fall state over the long term. Has an effect.
また、機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板と、この回路基板の一面側に配置され回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段と、前記磁束検知手段が配置された前記回路基板の他方の面側に配置する中央下方向に漏斗状に窪ませた空間を有する凹面容器と、この凹面容器の漏斗状の窪みの内部に可動自在に自由配置される磁束子と、前記凹面容器を内部に前記磁束子を入れた状態において漏斗状の窪みの空間を覆い蓋をして前記回路基板に取り付けるための容器蓋を備え、前記磁束子は水平面上の安定状態において上面視が円形で重力方向に潰れた準楕円球形状であり、且つ重力方向と直角となる水平面の全方向に対して前記磁束検知手段が検知可能な同一磁極の磁束を有するように構成したものであり、また前記凹面容器の漏斗状に窪ませた空間の中央最低部には前記磁束子が落ち込むように磁束子の上面視の直径に対して僅かに大きい径を有して形成した第2の凹面窪み部を設けて、前記第2の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態において磁束子が有する水平面の全方向に対して同一となる磁束の中央の面が前記磁束検知手段の磁束検知範囲の中央に重なるように配置したものであり、凹面容器の漏斗状の空間内の最低部に構成される第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で自由配置される磁束子が重力の影響を受けて第2の凹面窪み部から脱する程度に大きな力を受ける機器が転倒した状態においては磁束子が有する重力方向と直角となる水平面の全方向へ放射された同一磁極の磁束は磁束検知手段の検知方向外に移動して、結果として磁束検知手段は磁束子の磁束を検知できなくなり、この磁束が検知できない状態をもって転倒の判断が可能となるために、転倒の状態を磁束検知手段で非接触的に検知することが可能となり、また磁束子が水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた準楕円球形状であるために容易には転がらず、さらに第2の凹面窪み部に落ち込んだ状態で外部振動等に対しても移動し難く安定する構造であり磁束子を小型軽量にすることができるために、回路基板が重力方向と同一の略垂直に配置される構成の機器に対しても小型化可能な単純な構成で、且つ外部からの振動に対しても、より誤検知が発止し難く、非接触の検知により長期的に安定的した転倒状態の検知が行える作用を有する。 Also, a circuit board that is built in the device and is arranged substantially perpendicularly to the direction of gravity, and a magnetic flux that is arranged on one side of the circuit board and detects the presence or absence of a magnetic flux in a specified range perpendicular to the plane of the circuit board A detecting unit; a concave container having a funnel-like space in a lower central direction disposed on the other surface side of the circuit board on which the magnetic flux detecting unit is disposed; and an inside of the funnel-shaped depression of the concave container And a container lid for covering the space of the funnel-shaped depression in the state where the magnetic flux element is put inside the concave container and attaching the lid to the circuit board, In the stable state on the horizontal plane, the magnetic flux child has a quasi-elliptical sphere shape with a circular top view and collapsed in the direction of gravity, and the same magnetic flux detection means can detect the entire direction of the horizontal plane perpendicular to the direction of gravity. With magnetic flux of magnetic pole In addition, the lowermost central portion of the funnel-shaped space of the concave container has a diameter slightly larger than the diameter of the top view of the magnetic flux so that the magnetic flux falls. The formed second concave depression is provided, and the center plane of the magnetic flux that is the same in all directions of the horizontal plane of the magnetic flux in the state in which the magnetic flux falls into the second concave depression is the magnetic flux detection. The magnetic flux element is arranged so as to overlap with the center of the magnetic flux detection range of the means, and is freely arranged in a state where it falls into the second concave hollow portion formed at the lowest portion in the funnel-shaped space of the concave container. Magnetic flux of the same magnetic pole radiated in all directions on the horizontal plane perpendicular to the direction of gravity of the magnetic flux in the state that the device that receives a force large enough to escape from the second concave depression due to the influence of gravity falls. Is the detection direction of the magnetic flux detection means As a result, the magnetic flux detection means cannot detect the magnetic flux of the magnetic flux child, and it is possible to determine the fall when the magnetic flux cannot be detected. In addition, since the magnetic fluxon has a quasi-elliptical sphere shape that is crushed in the direction of gravity in a stable state on a horizontal plane, it does not roll easily, and further it vibrates externally when it falls into the second concave recess. Because it is a stable structure that is difficult to move with respect to the magnetic field, and the magnetic flux element can be reduced in size and weight, it is also possible to reduce the size of equipment with a configuration in which the circuit board is arranged substantially perpendicular to the direction of gravity. It has a simple configuration, and it is more difficult to detect erroneous detection even with respect to external vibration, and has an effect of stably detecting a falling state for a long time by non-contact detection.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1から図4に、本発明の実施の形態1における転倒検知装置の構成図を示す。ここで図1(a)は本転倒検知装置における構成を示す側面視断面図、図1(b)は同構成における第2の凹面窪み部の部分拡大断面図、図2(a)は同構成に使用する磁束子の上面視図、図2(b)は同構成に使用する磁束子の側面視図、図3は同構成を示す斜視透過図、図4は同組立の状態を示す斜視透過図であるが、図に示すように、搭載される機器に内蔵され重力方向に対して直角となる略水平に配置される平板状の回路基板1の下面側に磁束の有無を検知する磁束検知手段2を配置して、この磁束検知手段2の磁束検知方向となる前記回路基板1の上面側に前記磁束検知手段2の磁束検知範囲の中央の垂直軸上に中心を合わせた中央方向への漏斗状の窪みを有した凹面容器3を配置して、この凹面容器3の漏斗状の窪みの内部に可動状態で磁束子4を自由配置して、前記凹面容器3の中央最低部に前記磁束子4が落ち込むよう形成した第2の凹面窪み部5を設けて、前記凹面容器3の漏斗状の窪みの内部に前記磁束子4を入れた状態において前記凹面容器3の漏斗状の窪みの開放空間の全体を覆って蓋をした状態で前記回路基板1に固定するための容器蓋6を備えている。
(Embodiment 1)
1 to 4 show a configuration diagram of the fall detection device according to the first embodiment of the present invention. Here, FIG. 1A is a side sectional view showing the configuration of the present fall detection device, FIG. 1B is a partially enlarged sectional view of a second concave depression in the configuration, and FIG. 2A is the same configuration. FIG. 2B is a side view of the magnetic flux element used for the same configuration, FIG. 3 is a perspective transparent view showing the same configuration, and FIG. 4 is a perspective transparent view showing the assembled state. As shown in the figure, as shown in the figure, magnetic flux detection for detecting the presence or absence of magnetic flux on the lower surface side of a
ここで、平板状の回路基板1は搭載される機器に重力方向に対して直角となる略水平に配置して内蔵されているとしているが、略水平とは一般的な水平面の状態を意識したものであり、0°±5°以内程度の角度の傾きを有した面であることを示しており、以降の説明において同様の記載に対しては詳細な説明は省略する。
Here, it is assumed that the
ここで、磁束検知手段2は非接触的に磁束の有無を検知するものであり、1方向の規定範囲で5mT程度の磁束密度の有無を検知して電気信号状態に変化させる一般的な面実装形のホールIC7を使用して構成したものであり、回路基板1の下面側で回路パターンのランドにて固定化された定位置にハンダ付けして配置し、回路基板1の平面に対して垂直方向の磁束の有無を検知できるものを選定して使用するものである。図上、網掛け線の範囲でこの磁束検知手段2の磁束の検知方向の概略を示している。
Here, the magnetic flux detection means 2 detects the presence or absence of magnetic flux in a non-contact manner, and is a general surface mount that detects the presence or absence of a magnetic flux density of about 5 mT in a specified range in one direction and changes it to an electric signal state. Is formed by using a fixed
なお、ホールIC7は固体(半導体薄膜)素子に電流を流し固体素子の表面に対して垂直となる磁束を加えたとき、電流方向及び磁界方向それぞれに垂直な方向に電圧が発生するというホール効果に基づき構成された集積回路部品であり、このICに内蔵されたホール効果を有する固体素子の表面に対し垂直方向からの規定される磁束密度以上の磁界を受けたとき磁束の検知結果として電圧信号を出力するように構成されたものである。
The
ここで、磁束子4は図2に示しているように水平面上の安定状態にて上方向から見たときに円形で側面方向から見たときに重力方向に潰れた楕円形となる準楕円球の形状として、自由配置された転倒状態に無い安定した状態において、図1(a)上、磁束子4の上下に点線の集合で概略の状態を示しているように重力方向と同一磁束を有するように磁化した永久磁石を必要最低限の大きさ成形し構成したものであり、例えば、耐食性に優れ保磁力が大きく減磁し難いフェライト磁石が最適であり、準楕円球の形状に成型して焼結後、電磁石の磁束により必要方向に着磁して磁石化したものである。なお、磁束子4は面取りした低背の円柱形状でもかまわないが、水平面上の安定状態にて重力方向と同一磁束となるように着磁した磁束の方向が垂直軸に傾き無く安定して、且つ転倒発生時には移動し易すくするために図1(b)の部分拡大図に示すように第2の凹面窪み部5との接地部が点状で配置接触面との摩擦力が最小となる準楕円形状がより最適である。また、磁束子4は磁束検知手段2を構成するホールIC7が本実施例の第2の凹面窪み部5と回路基板1の構成材料の加算した厚さ基づく距離を介して磁束子4が有する磁束を検知できる程度に磁束の強さが必要とされるために、実設計においては、この検知に必要となる磁束強度を実現できるように磁束子4を構成する材質を選定し着磁のエネルギーを調節しつつ、磁束子4の可動性を考慮して最小限度のサイズに小型化して作成するものであり、例えばフェライト磁石を材料として構成した場合には上方向から見たときの円形の直径を3mm〜5mm、側面方向から見たときの高さ方向の寸法を2mm〜3mmのサイズとして使用するホールIC7で規定される検知磁束密度に合わせて10mT〜100mTの磁束密度を有するように磁化するものである。
Here, as shown in FIG. 2, the
ここで、凹面容器3、および容器蓋6は磁束子4の有する磁束や磁束検知手段2の検知する磁束へ磁気的に影響しないような材料で形成することが最適であり、例えばABSやPBT等の樹脂材料で成型し構成するものである。
Here, the
ここで、第2の凹面窪み部5は磁束子4の上面視の直径に対して1mm〜2mm程度の僅かに大きい径を有し、また、磁束子4の側面視で高さ方向の大部分が落ち込む程度の窪み深さに形成したものであり、検知対象となる機器の傾き角度に合わせて、その検知対象角度以上の倒れ角度において磁束子4が第2の凹面窪み部の端面を越えて滑り出るように転倒検知の仕様と磁束子4の大きさに合わせて窪み深さ決定するものである。なお、第2の凹面窪み部5の壁面から底面に続く窪みの内壁は転倒状態に無い安定した状態において磁束子4が第2の凹面窪み部5の中央部に自然に滑り落ち安定的に保持され、また、内壁と磁束子4が接触する部分はできるだけ磁束子4の移動を妨げないように摩擦力が最低となる点接触する形状が最適であり、この点を考慮して第2の凹面窪み部の中央を最低位置とした磁束子4の底面曲率よりも大きい曲率とした半球面や半楕円球面の曲面の形状とするものである。
Here, the second
ここで、凹面容器3の開放空間で第2の凹面窪み部5につながる内壁面は機器が転倒状態に無い安定した状態において磁束子4を第2の凹面窪み部5に導き滑り落とす程度の斜面角度を有し、且つ磁束子4が接触する部分はできるだけ磁束子4の移動を妨げないように摩擦力が最低となる点接触する滑らかな形状の設定が必要であり、この点を考慮して漏斗形状が最適であるが、第2の凹面窪み部5の内壁よりも大きな曲率とした半球面や半楕円球面の曲面の形状としても良い。
Here, the inner wall surface connected to the second
また、容器蓋6は凹面容器3の漏斗状に窪ませた空間を覆い込み密閉する形状とし、容器蓋6の回路基板1に接する端部には2カ所以上の爪部8を備え、凹面容器3を配置する回路基板1上の場所で容器蓋6に設けた爪部8の対向する位置には爪部8を挿入することで容器蓋6を回路基板1に取り付けられるようにするための爪穴9を備えている。
The
上記の構成により、搭載される機器に内蔵され重力方向に対する垂直面に対して略水平配置される下面側に磁束検知手段2を配した回路基板1の上面側に第2の凹面窪み部5に磁束子4を自由配置した凹面容器3を容器蓋6で覆った状態で容器蓋6の爪部8を対向する回路基板1の爪穴9に挿入することで回路基板1に固定した状態で転倒検知の装置として機能させるものであり、搭載した機器が転倒状態に無い安定した状態においては磁束子4の有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板1下面側に配置された磁束検知手段2で非接触的に検知できることとなる。
With the above configuration, the second
次に、上記のように構成した転倒検知装置が機器の転倒状態をどのように検知するかを図5に基づいて説明する。 Next, how the fall detection device configured as described above detects the fall state of the device will be described with reference to FIG.
図5は搭載機器が図上右方向に転倒したときの状態を示した側面視断面図であるが、磁束子4が第2の凹面窪み部5から重力の影響を受けて滑り落ち脱する程度の角度の転倒状態においては磁束子4の有する重力方向と同一の磁束は磁束検知手段2の検知方向の範囲外に移動するために、結果として磁束検知手段2は磁束子4の磁束を検知できないこととなり、この磁束が検知されない状態をもって転倒を判断することで転倒検知の機能を実現できるものである。
FIG. 5 is a side sectional view showing a state in which the mounted device falls in the right direction in the figure, but the extent that the
また、図6に本実施の形態1における容器蓋爪部の側視断面の拡大構成図を示が、図に示すように、容器蓋6の回路基板1に接する端部に設けた2カ所以上の爪部8の外周方向に返し部10を備え、爪部8を対向する回路基板1上に設けた爪穴9に挿入し容器蓋6を回路基板1に取り付けた状態において、それぞれの爪部8の返し部10が対向する爪穴9から回路基板1の下面側に突出して爪穴9の端部に掛かり容器蓋6が回路基板1から容易には取り外せないように構成することもできる。この構成において回路基板1から容器蓋6を取り外す必要がある場合には回路基板1の下面側に突出しているそれぞれの爪穴9の端部に掛かっている爪部8の返し部10が爪穴9の端部から外れるように爪部8を歪ませた状態で爪穴9から爪部8を抜き取ることで容器蓋6の取り外しを行うものである。
6 shows an enlarged configuration diagram of a cross-sectional side view of the container lid claw portion according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, two or more portions provided on the end portion of the
上記の構成により、凹面容器3は容器蓋6にて磁束検知手段2を配置した回路基板1に対して係合自在に固定することが可能となるために、凹面容器3は磁束検知手段2を配した回路基板1とは分離できる構成となり、可動部品である磁束子4を含む機構構成部品である凹面容器3の周辺構成のみを劣化や破損時に交換できる構造とすることができる。
With the above configuration, the
また、図6に本実施の形態1における磁束検知手段周辺の1構成を示すが、図に示すように、磁束検知手段2を単独でN極およびS極の両極磁束の有無を検知できる種類の面実装形のホールIC7aを使用して磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知できる構成とすることも可能であり、この場合、転倒時の外力の影響で磁束子4が水平面上の安定状態にて上下が反転し重力方向に同一の磁束の磁極方向が反転した状況においても転倒状態を安定的に検知できるものとすることができる。
FIG. 6 shows one configuration around the magnetic flux detection means in the first embodiment. As shown in FIG. 6, the magnetic flux detection means 2 is of a type that can detect the presence or absence of both N-pole and S-pole magnetic fluxes. It is also possible to use a surface mount type Hall IC 7a so that the presence or absence of magnetic flux can be detected regardless of the directionality of the magnetic pole. In this case, the
また、図8に本実施の形態1における磁束検知手段周辺の他の構成を示すが、図に示すように、磁束検知手段2をN極またはS極の各磁束の有無を検知できる種類の面実装形のホールIC7b,7cを2個以上のものを近接させた状態で回路基板1に配置することで磁極の方向性に関係なく磁束の有無を検知できる構成とすることも可能であり、この構成においても転倒時の外力の影響で磁束子4が水平面上の安定状態にて上下が反転し重力方向に同一の磁束の磁極方向が反転しても転倒状態を安定的に検知できるものとすることができる。
FIG. 8 shows another configuration around the magnetic flux detection means in the first embodiment. As shown in FIG. 8, the magnetic flux detection means 2 is a kind of surface that can detect the presence or absence of each magnetic flux of N pole or S pole. It is also possible to have a configuration in which the presence or absence of magnetic flux can be detected regardless of the directionality of the magnetic pole by disposing the mounting type Hall ICs 7b and 7c on the
また、図9に本実施の形態1における磁束検知手段周辺の他の構成を示すが、図に示すように、磁束検知手段2はN極またはS極の各単一磁束の有無を検知できるものとして、容器蓋6の中央から垂らした結束糸11を備え、磁束子4が凹面容器3の漏斗状の窪みの内部に自由配置され転倒状態に無い安定した状態において磁束検知手段2が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子4が有する磁束が常に合致するように可動自在で結束糸11により容器蓋6に対して結束配置することも可能である。
FIG. 9 shows another configuration around the magnetic flux detection means in the first embodiment. As shown in the figure, the magnetic flux detection means 2 can detect the presence or absence of each single magnetic flux of N pole or S pole. The magnetic
ここで、結束糸11は容器蓋6と磁束子4に各固定する穴を設けて、この穴に結束糸11の各両端を入れ込み、この各穴部に耐久性に優れるエポキシ樹脂等の接着剤を塗布することで固定するものである。
Here, the binding
ここで、結束糸11は磁束子4の動きを妨げない程度にしなやかで、且つ長期に渡ってこのしなやかさを保ち断線等の劣化に至らない耐環境性を考慮して選定するものであり、例えば、ナイロンやカーボーンの細線糸を複数縒り合わせた糸を使用するものである。
Here, the binding
ここで、結束子11の長さはの凹面容器3の漏斗状の窪みの内部に磁束子4が落ち込み転倒状態に無い安定した状態において磁束子4の頂点から容器蓋6の中央の結束糸11の固定点までの距離に準じた長さとするものであり、実設計においては磁束子4が反転しない程度のたわみを与えて長さを決定するものである。
Here, in the stable state where the
上記の構成により、転倒時の外力の影響で磁束子4が水平面上の安定状態にて上下が反転することを結束糸11のテンションにより防止できるために、転倒発生時に磁束子4が水平面上の安定状態にて上下が反転する程度の外力を受ける状況においても磁束検知手段2が検知可能な磁束の磁極方向に磁束子4が有する磁束が常に合致するように矯正されることで転倒状態を安定的に検知できるものとすることができる。
With the above configuration, the
また、図10に本実施の形態1における磁束検知手段周辺の他の構成を示すが、図10(a)に示すように、磁束検知手段2はN極またはS極の各単一磁束の有無を検知できるものとして、凹面容器3の漏斗状の窪みの内部に自由配置された定常配置状態で重力方向と同一となる垂直方向の両上下方向に磁束検知手段2が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて同一磁極の磁束を有するように磁束子4aを構成することもできる。ここで、磁束子4aもフェライト磁石で構成したものであり図10(b)に示すように、その準楕円球の形状を上下方向に等分に2分割した形状に成形した磁石の素子片12を定常配置状態で垂直方向の磁束検知手段2が検知可能な磁束の磁極方向に合わせて着磁して磁石化し、この着磁した2個の素子片12を上下、エポキシ等の耐久性に優れた接着剤で貼り合わせて準楕円球の形状に成形して構成したものである。(図10(b)においては磁束子4aの上下方向共にN極の磁束が生じるように構成したものを示している)。
FIG. 10 shows another configuration around the magnetic flux detection means in the first embodiment. As shown in FIG. 10A, the magnetic flux detection means 2 has the presence or absence of each single magnetic flux of N pole or S pole. The magnetic pole direction of the magnetic flux that can be detected by the magnetic flux detection means 2 in both the vertical direction and the vertical direction that is the same as the gravity direction in a steady arrangement state freely arranged in the funnel-shaped depression of the
上記の構成により、転倒状態に無い安定した状態において凹面容器3の漏斗状の窪みの内部に自由配置された磁束子4aが反転しても磁束子4aが有する磁束の方向は常に磁束検知手段2が検知可能な磁束の方向と同一となるために、この構成においても転倒時に磁束子4aが水平面上の安定状態にて上下が反転する程度の外力を受ける状況においても転倒状態を安定的に検知できるものとすることができる。
With the above configuration, the direction of the magnetic flux of the magnetic flux element 4a is always the magnetic flux detection means 2 even if the magnetic flux element 4a that is freely arranged inside the funnel-shaped depression of the
(実施の形態2)
図11は、本発明の実施の形態2における転倒検知装置の構成を示す側面視断面図および部分拡大断面図を示す。なお、実施の形態1と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 11: shows the side view sectional drawing and the partial expanded sectional view which show the structure of the fall detection apparatus in
図に示すように、凹面容器3aの漏斗状の窪みの内部に磁束子4の動きを制限するための制動液体13を備えて容器蓋6aにより密閉状態で内蔵する構成とすることもできる。ここで、制動液体13は凹面容器3aの開放空間の端面部と、この端面部に対向する容器蓋6aの内面にそれぞれ溝部14a,14bを設け、この溝部14aと溝部14bの間にオーリング15を挟み込んだ状態で容器蓋6aを回路基板1に固定して凹面容器3aの内部に密閉するものである。ここで、制動液体13は長期に渡る耐候性が有るシリコンオイルを使用するものである。
As shown in the figure, a braking liquid 13 for limiting the movement of the
上記の構成により、磁束子4は凹面容器3aの開放空間の内部で制動液体13により動きを制限されることとなり、よって、機器が転倒状態に無いときに外部からの振動等を受けて凹面容器3aの内部の磁束子4は制動液体13の制動力を受け移動し難くなり、実際の転倒時には制動液体13の制動力に関係なく磁束子4は大きく移動するために、外部振動等により誤検知の発生し難い、より安定的な転倒状態を検知できるものとすることができる。
With the above configuration, the
(実施の形態3)
図12は、本発明の実施の形態3における転倒検知装置の構成図を示す。なお、実施の形態1と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 12 is a configuration diagram of the fall detection device according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same thing as
図に示すように、磁束検知手段2を回路基板1の上面側に配置して備えて、この磁束検知手段2の上方向側に磁束検知手段2を回路基板1との間で挟み込む形態で凹面容器3bの第2の凹面窪み部5が配置される構成としたものである。
As shown in the figure, the magnetic flux detection means 2 is arranged on the upper surface side of the
上記の構成により、回路基板1の上面側に配置された磁束検知手段2は凹面容器3bの第2の凹面窪み部5と回路基板1の間で挟んで配置できることとなり、よって、磁束検知手段2を構成するホールIC7が回路基板1の上方向側のみにハンダ付けできるような構成の機器に対しても転倒検知の機能を提供でき、搭載させることが可能となる。
With the above configuration, the magnetic flux detection means 2 disposed on the upper surface side of the
(実施の形態4)
図13は、本発明の実施の形態4における側視断面の構成図を示す。なお、実施の形態1と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 13: shows the block diagram of the side view cross section in
図に示すように、搭載される機器に内蔵され重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される平板状の回路基板1aに、この回路基板1aの下面側に配置される磁束の有無を検知する磁束検知手段2と、この磁束検知手段2の回路基板1aの平面に対して垂直方向となる磁束の有無を検知できる検知方向の中央と凹面容器3cの内部に構成された第2の凹面窪み部5に磁束子4が落ち込んだ定常状態において磁束子4の有する重力方向と同一となる磁束の範囲方向の中心が最も接近する位置関係として配置して、且つ傾斜した回路基板1aの上面側に凹面容器3cを漏斗状の窪みの中央が重力方向と同様の方向に向くような形状として容器蓋6aにより固定して配置し構成するものである。
As shown in the figure, the magnetic flux placed on the lower surface side of the circuit board 1a is placed on the flat circuit board 1a that is built in the mounted device and is inclined with respect to the horizontal plane perpendicular to the direction of gravity. Magnetic flux detection means 2 for detecting presence / absence of the magnetic flux detection means 2, and a second in the center of the detection direction capable of detecting the presence / absence of magnetic flux perpendicular to the plane of the circuit board 1 a of the magnetic flux detection means 2 and the inside of the
なお、磁束検知手段2はホールIC7を使用して構成したものであるがホールIC7は前記にて説明したようにホール効果に基づき、このICに内蔵されたホール効果を有した固体素子の表面に対し垂直方向からの規定される磁束密度以上の磁界を受けたとき磁束の検知結果として電圧信号を出力するように構成されたものであるために、基本的にはICに内蔵された固体素子の表面に対し垂直方向からの規定される磁束密度以上の磁界を受けたときのみ磁束を検知ものであるが、一般的にはこの個体素子の表面に対して垂直方向となる磁束を検知可能な角度の範囲には±45°程度の余裕角があるために、この磁束検知角度の余裕角以内で傾斜配置される回路基板1aが搭載される機器に対して適用するものである。
The magnetic flux detection means 2 is configured using the
上記の構成により、重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される平板状の回路基板1aの上面側に容器蓋6aにより蓋をして配置される凹面容器3cに構成される第2の凹面窪み部5に自由配置される磁化された磁束子4の有する磁束を機器が転倒状態に無い安定した状態においては回路基板の下面側に配置され磁束検知手段2で検知できることとなり、回路基板1aが重力方向に対して直角となる水平面に対して傾斜配置される構成の機器に対しても転倒検知の機能を提供でき、搭載させることが可能となる。
With the above-described configuration, the
次に、上記のように構成した転倒検知装置が機器の転倒状態をどのように検知するかを図14に基づいて説明する。 Next, how the fall detection device configured as described above detects the fall state of the device will be described with reference to FIG.
図14(a)は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した左方向に、また図14(b)は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した右方向に転倒したときの状態を示した側面視断面図であるが、各転倒方向においても磁束子4が第2の凹面窪み部5から重力の影響を受けて滑り落ち脱する程度の角度の転倒状態においては磁束子4の有する重力方向と同一の磁束は磁束検知手段2の検知方向の範囲外に移動するために、結果として磁束検知手段2は磁束子4の磁束を検知できないこととなり、この磁束が検知されない状態をもって転倒を判断することで転倒検知の機能を実現できるものである。
FIG. 14A shows a device equipped with the fall detection device in the left direction indicated by an arrow in the figure, and FIG. 14B shows a device equipped with the fall detection device in a right direction shown by an arrow in the drawing. Although it is a side sectional view showing a state when it falls, in each fall direction, in an overturned state at an angle that the
(実施の形態5)
図15は、本発明の実施の形態5における転倒検知装置の構成図を示す。なお、実施の形態1と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 15 is a configuration diagram of the fall detection device according to the fifth embodiment of the present invention. In addition, the same thing as
図に示すように、回路基板1を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材16の一部を容器蓋部17(図上、点線の囲みで表現)として凹面容器3dの漏斗状に窪ませた空間を覆い蓋とする構成とすることもできる。このとき、凹面容器3dの全体の高さは転倒装置の機能を搭載する機器の回路基板1と外郭面材16の間隔を規制する回路基板1上の構成部品の最大高さに合わせて設計し成形するものである。なお、本構成では機器の外郭を成す外郭面材16は磁気的に影響しないような材料で形成されている場合において対応可能であり、例えばABSやPBT等の樹脂材料にて外郭を構成した機器において活用できる。
As shown in the figure, a part of the
上記の構成により、回路基板1を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材16の一部を容器蓋部17としたことで凹面容器3dの漏斗状に窪ませた空間を覆い蓋ができるために、容器蓋を不要として構成要素を削減することでより低コストでの転倒検知の提供を可能として実現できるものである。
With the above configuration, a part of the
(実施の形態6)
図16は、本発明の実施の形態6における転倒検知装置の構成図を示す。なお、実施の形態1と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 16 is a configuration diagram of the fall detection device according to the sixth embodiment of the present invention. In addition, the same thing as
図に示すように、回路基板1を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材16aを直接窪ませることで外郭面材16aの一部として凹面容器部18を構成し、この外郭面材16aの外部表面側に面する凹面容器部18を成す開放空間の外郭表面を覆う形態の面材19で容器蓋に変えて蓋をする構成とすることもできる。なお、本構成においても機器の外郭を成す外郭面材16aは磁気的に影響しないような材料で形成されている場合において対応可能であり、例えばABSやPBT等の樹脂材料にて外郭を構成した機器において活用できる。
As shown in the figure, a
ここで、面材19は機器外郭を形成するに対する強度や長期的な耐久性を考慮する必要があり、また、磁気的に影響しないような材料で形成することが最適であり、例えばABSやPBT等の樹脂材料で成型、あるいはポリエステル等の樹脂材料シートを必要なサイズにカットして構成するものであり。なお、面材19は外郭面材16aの表面に対して接着手段20で凹面容器部18を成す開放空間部分は開けて接着して固設するものである。ここで、接着手段20は樹脂材料にて構成される外郭面材16aと面材19を長期的に渡り安定して接着できることが要求され、例えばエポキシ系接着剤や樹脂用両面テープを使用するものである。
Here, it is necessary to consider the strength and long-term durability of the
上記の構成により、回路基板1を内蔵する機器の外郭を成す外郭面材16aを直接窪ませることで外郭面材16aの一部として構成した凹面容器部18の開放空間は外郭表面を覆う形態の面材19で容器蓋に変えて蓋ができるものであり、凹面容器の単部品を不要として構成要素を削減することでより低コストでの転倒検知の提供を可能として実現できるものである。
With the above configuration, the open space of the
(実施の形態7)
図17は、本発明の実施の形態7における転倒検知装置の構成図を示す。なお、実施の形態1と同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 7)
FIG. 17 is a configuration diagram of the fall detection device according to the seventh embodiment of the present invention. In addition, the same thing as
図17(a)は本実施形態の構成を示す側面視断面図であり、図17(b)は同上面視透過図であり図に示すように、搭載される機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板1bの一面側に突出して配置され重力方向の磁束の有無を検知する磁束検知手段2を配置して、この磁束検知手段2の磁束の磁束検知範囲の中央の垂直軸上に中心を合わせた中央方向への漏斗状の窪みを有した凹面容器3eを配置して、この凹面容器3eの漏斗状の窪みの内部に可動状態で磁束子4を自由配置して、前記凹面容器3の中央最低部に前記磁束子4が落ち込むよう形成した第2の凹面窪み部5を設けて、前記凹面容器3の漏斗状の窪みの内部に前記磁束子4を入れた状態において前記凹面容器3の漏斗状の窪みの開放空間の全体を覆って蓋をした状態で前記回路基板1に固定するための容器蓋6bを備えている。
FIG. 17A is a side sectional view showing the configuration of the present embodiment, and FIG. 17B is a transparent view seen from above. As shown in FIG. A magnetic flux detection means 2 is provided which protrudes on one surface side of the flat circuit board 1b arranged substantially vertically and detects the presence or absence of magnetic flux in the direction of gravity, and the magnetic flux detection range of the magnetic flux of this magnetic flux detection means 2 A concave container 3e having a funnel-shaped depression centered on the center vertical axis is disposed, and the
ここで、磁束検知手段2は磁束の有無を検知するものであり、磁束の有無に電気信号状態に変化させる一般的なラジアル形のホールIC7dを使用して構成したものであり、回路基板1bの一面側に突出させて配置し下面側の回路パターンのランドにて固定化された定位置にハンダ付けして配置し、回路基板1bの平面に対して平行となる方向の磁束の有無を検知できるものを選定して使用するものである。図17(a)上、網掛け線の範囲でこの磁束検知手段2の磁束の検知方向を模式的に示している。 Here, the magnetic flux detection means 2 detects the presence or absence of magnetic flux, and is configured using a general radial Hall IC 7d that changes into an electric signal state depending on the presence or absence of magnetic flux. Can be detected by detecting the presence or absence of magnetic flux in a direction parallel to the plane of the circuit board 1b by placing it in a fixed position fixed on the land of the circuit pattern on the lower surface side and projecting to one surface side. This is to select and use. In FIG. 17A, the magnetic flux detection direction of the magnetic flux detection means 2 is schematically shown in the shaded area.
なお、ホールIC7dは固体(半導体薄膜)素子に電流を流し固体素子の表面に対して垂直となる磁束を加えたとき、電流方向及び磁界方向それぞれに垂直な方向に電圧が発生するというホール効果に基づき構成された集積回路部品であり、このICに内蔵した固体素子の表面に対し垂直方向からの規定される磁束密度以上の磁界を受けたとき磁束の検知結果として電圧信号を出力するように構成されたものである。 The Hall IC 7d has a Hall effect that a voltage is generated in a direction perpendicular to the current direction and the magnetic field direction when a current is applied to the solid (semiconductor thin film) element and a magnetic flux perpendicular to the surface of the solid element is applied. An integrated circuit component configured based on a configuration in which a voltage signal is output as a magnetic flux detection result when a magnetic field having a magnetic flux density higher than a prescribed magnetic flux density from a direction perpendicular to the surface of a solid-state element built in the IC is received. It has been done.
ここで、平板状の回路基板1は搭載される機器に重力方向と同一の略垂直に配置して内蔵されているとしているが、略垂直とは一般的な垂直面の状態を意識したものであり、90°±5°以内程度の角度の傾きを有した面であることを示しており、以降の説明において同様の記載に対しては詳細な説明は省略する。
Here, it is assumed that the
ここで、凹面容器3e、および容器蓋6bは磁束子4の有する磁束や磁束検知手段2の検知する磁束へ磁気的に影響しないような材料で形成することが最適であり、例えばABSやPBT等の樹脂材料で成型し構成するものである。
Here, the concave container 3e and the container lid 6b are optimally formed of a material that does not magnetically affect the magnetic flux of the
ここで、凹面容器3eの開放空間で第2の凹面窪み部5につながる内壁面は機器が転倒状態に無い安定した状態において磁束子4を第2の凹面窪み部5に導き滑り落とす程度の斜面角度を有し、且つ磁束子4が接触する部分はできるだけ磁束子4の移動を妨げないように摩擦力が最低となる点接触する滑らかな形状の設定が必要であり、この点を考慮して漏斗形状が最適であるが、第2の凹面窪み部5の内壁よりも大きな曲率とした半球面や半楕円球面の曲面の形状としても良い。
Here, the inner wall surface connected to the second
また、容器蓋6bは側面方向から凹面容器3eの漏斗状に窪ませた空間を覆い込み密閉する形状とし、容器蓋6bの回路基板1bに接する端部には2カ所以上の爪部8aを備え、凹面容器3eを配置する回路基板1b上の場所で容器蓋6bに設けた爪部8aの対向する位置には爪部8aを挿入することで容器蓋6bを回路基板1bに取り付けられるようにするための爪穴9aを備えている。 The container lid 6b covers and seals the funnel-shaped space of the concave container 3e from the side surface, and has two or more claw portions 8a at the end of the container lid 6b that contacts the circuit board 1b. The container lid 6b can be attached to the circuit board 1b by inserting the claw part 8a into a position opposite to the claw part 8a provided on the container lid 6b at a place on the circuit board 1b where the concave container 3e is disposed. Claw hole 9a is provided.
上記の構成により、重力方向と同一の略垂直に配置される回路基板1bとこの回路基板1bの一面側に突出して配置され重力方向の磁束の有無を検知する磁束検知手段2を配した回路基板1bの同一面側に第2の凹面窪み部5に磁束子4を自由配置した凹面容器3eを容器蓋6bで覆った状態で容器蓋6bの爪部8aを対向する回路基板1bの爪穴9aに挿入させて回路基板1bに固定した状態で転倒検知の装置として機能させるものであり、搭載した機器が転倒状態に無い安定した状態においては磁束子4の有する重力方向と同一方向の磁束を回路基板1bの同一面側に配置された磁束検知手段2で検知できることとなる。
With the above configuration, the circuit board 1b arranged substantially perpendicular to the direction of gravity and the circuit board provided with the magnetic flux detection means 2 arranged so as to protrude on one side of the circuit board 1b and detect the presence or absence of the magnetic flux in the direction of gravity. The claw hole 9a of the circuit board 1b that faces the claw part 8a of the container lid 6b in a state where the concave container 3e in which the
次に、上記のように構成した転倒検知装置が機器の転倒状態をどのように検知するかを図18に基づいて説明する。 Next, how the fall detection device configured as described above detects the fall state of the device will be described with reference to FIG.
図18(a)は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した左方向に、また図18(b)は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した右方向に転倒したときの状態を示した側面視断面図であるが、各転倒方向においても磁束子4が第2の凹面窪み部5から重力の影響を受けて滑り落ち脱する程度の角度の転倒状態においては磁束子4の有する重力方向と同一の磁束は磁束検知手段2の検知方向の範囲外に移動するために、結果として磁束検知手段2は磁束子4の磁束を検知できないこととなり、この磁束が検知されない状態をもって転倒を判断することで転倒検知の機能を実現できるものである。
FIG. 18A shows a device in which the fall detection device is mounted in the left direction indicated by an arrow in the figure, and FIG. 18B shows a device in which the fall detection device is installed in a right direction indicated by an arrow in the drawing. Although it is a side sectional view showing a state when it falls, in each fall direction, in an overturned state at an angle that the
(実施の形態8)
図19は、本発明の実施の形態8における転倒検知装置の構成図を示す。
(Embodiment 8)
FIG. 19 is a configuration diagram of the fall detection device according to the eighth embodiment of the present invention.
なお、実施の形態1と形態7に同一のものは同一記号を付し、詳細な説明は省略する。
In addition, the same thing as
図に示すように、搭載される機器に内蔵され重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板1bの一面側に回路基板の平面に対して垂直方向の規定範囲の磁束の有無を検知する磁束検知手段2の配置して、この磁束検知手段2の磁束検知方向となる前記回路基板1bの他方の面側に中央方向への漏斗状の窪みを有した凹面容器3fを配置して、この凹面容器3fの漏斗状の窪みの内部に可動状態で磁束子4aを自由配置して、前記凹面容器3fの中央最低部に前記磁束子4aが落ち込むよう形成した第2の凹面窪み部5を設けて、前記凹面容器3fの漏斗状の窪みの内部に前記磁束子4aを入れた状態において前記凹面容器3fの漏斗状の窪みの開放空間の全体を覆って蓋をした状態で前記回路基板1bに固定するための容器蓋6cを備えている。 As shown in the figure, the presence / absence of magnetic flux within a specified range in a direction perpendicular to the plane of the circuit board on one surface side of the flat circuit board 1b that is built in the device to be mounted and arranged substantially perpendicular to the direction of gravity A concave container 3f having a funnel-shaped depression in the central direction is arranged on the other surface side of the circuit board 1b which is the magnetic flux detection direction of the magnetic flux detection means 2. Then, a second concave recess portion formed such that the magnetic flux element 4a is freely arranged in a movable state inside the funnel-shaped recess of the concave container 3f so that the magnetic flux element 4a falls into the lowest central part of the concave container 3f. 5 in a state where the magnetic flux element 4a is put inside the funnel-shaped depression of the concave container 3f, and the open space of the funnel-shaped depression of the concave container 3f is covered and covered. Container lid 6c for fixing to the substrate 1b It is provided.
磁束子4aは水平面上の安定状態にて重力方向に潰れた上面視が円で側面視が楕円の準楕円球の形状として耐久性や形状安定性を考慮してABSやPBT等の樹脂材料で成型して作成したものである。ここで、図20(a)は磁束子4aの構成を示す上視透過図、および図20(b)は磁束子4aの構成を示す側面部分断面図であるが、図に示すように、磁束子4aの内部中央の水平面上に外周に沿って小型の磁束子片21を磁束検知手段2が検知可能な同一方向の磁束(図においては外周方向がN極になるように配置)を有するように均一の間隔で複数備えたものであり、磁束子4aを成型時に磁束子片21を同時成型にて内蔵させて構成したものである。よって、磁束子4aが自由配置された転倒状態に無い安定した状態において、図19上、磁束子4aの左右方向に点線の集合で模式的に示しているように、重力方向と直角となる水平面の全方向に単一の磁極の磁束を放射するものである。なお、磁束子4aは面取りした低背の円柱形状でもかまわないが、接地面が点で配置接触面との摩擦力が最小となり転倒発生時に移動し易く、且つ水平面上の安定状態にて重力方向と直角となる水平面の全方向に同一磁極の磁束となるように着磁した磁束の方向が水平面方向に傾き無く安定する準楕円形状がより最適である。
The magnetic flux element 4a is made of a resin material such as ABS or PBT in consideration of durability and shape stability as a quasi-elliptical sphere shape whose top view is collapsed in the gravity direction in a stable state on a horizontal plane and whose side view is elliptical. It was created by molding. Here, FIG. 20A is a transparent top view showing the configuration of the magnetic flux element 4a, and FIG. 20B is a side partial sectional view showing the configuration of the magnetic flux element 4a. As shown in FIG. A small
ここで、磁束子片21も磁化した永久磁石を小型の円柱状の形に成形し構成したものであり、例えば、耐食性に優れ保磁力が大きく減磁し難いフェライト磁石や小型でも強力な磁力を有するアルニコ磁石が最適であり、円柱状に形に成型して焼結、あるいは溶融成型後、電磁石の磁束により必要方向に着磁して磁石化したものである。
Here, the
ここで、磁束検知手段2は磁束の有無を検知するものであり、磁束の有無に電気信号状態に変化させる一般的な面実装形のホールIC7を使用して構成したものであるが、ここではホールIC7は磁束子4aが放射する単一の磁極と同一の磁束を検知できるものを選定して使用するものである。
Here, the magnetic flux detection means 2 detects the presence or absence of magnetic flux, and is configured using a general surface-mount
また、凹面容器3fの漏斗状の窪みの中央最低部に構成した第2の凹面窪み部に磁束子が落ち込んだ状態において磁束子4aが有する水平面の全方向に対して同一となる磁束の中央の面が磁束検知手段2の磁束検知範囲の中央に重なるような位置関係に凹面容器3fと磁束検知手段2は回路基板1b上の対向した面側に配置している。 Further, the center of the magnetic flux that is the same with respect to all the horizontal planes of the magnetic flux element 4a in the state where the magnetic flux element falls into the second concave concave portion formed in the lowest central portion of the funnel-shaped concave portion of the concave container 3f. The concave container 3f and the magnetic flux detection means 2 are arranged on the opposing surface side on the circuit board 1b in such a positional relationship that the surface overlaps the center of the magnetic flux detection range of the magnetic flux detection means 2.
また、容器蓋6cは側面方向から凹面容器3fの漏斗状に窪ませた空間を覆い込み密閉する形状とし、容器蓋6cの回路基板1bに接する端部には2カ所以上の爪部8bを備え、凹面容器3fを配置する回路基板1b上の場所で容器蓋6cに設けた爪部8bの対向する位置には爪部8bを挿入することで容器蓋6cを回路基板1bに取り付けられるようにするための爪穴9bを備えている。 The container lid 6c covers and seals the funnel-shaped space of the concave container 3f from the side direction, and has two or more claw portions 8b at the end of the container lid 6c that contacts the circuit board 1b. The container lid 6c can be attached to the circuit board 1b by inserting the claw part 8b into a position opposite to the claw part 8b provided on the container lid 6c at a place on the circuit board 1b where the concave container 3f is disposed. For this purpose, a claw hole 9b is provided.
上記の構成により、重力方向と同一の略垂直に配置される平板状の回路基板1bの一面側に回路基板1bの平面に対して垂直方向の磁束の有無を検知する磁束検知手段2を配置して、回路基板1bの他方の面側に第2の凹面窪み部5に磁束子4aを自由配置した凹面容器3fを容器蓋6cで覆った状態で容器蓋6cの爪部8bを対向する回路基板1bの爪穴9bに挿入させて回路基板1bに固定した状態で転倒検知の装置として機能するものであり、搭載した機器が転倒状態に無い安定した状態においては磁束子4aの有する重力方向と直角となる水平面の全方向に放射される同一磁極の磁束を回路基板1bの凹面容器3fが配置された他方の面側に配置された磁束検知手段2で検知できることとなる。
With the above configuration, the magnetic flux detection means 2 for detecting the presence or absence of magnetic flux in the direction perpendicular to the plane of the circuit board 1b is arranged on one side of the flat circuit board 1b arranged substantially perpendicular to the direction of gravity. Then, the circuit board 1b faces the claw part 8b of the container lid 6c in a state in which the concave container 3f in which the magnetic flux element 4a is freely arranged in the second
次に、上記のように構成した転倒検知装置が機器の転倒状態をどのように検知するかを図21に基づいて説明する。 Next, how the fall detection device configured as described above detects the fall state of the device will be described with reference to FIG.
図21(a)は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した左方向に、また図21(b)は同転倒検知装置を搭載した機器が図上矢印で示した右方向に転倒したときの状態を示した側面視断面図であるが、両転倒方向の状態においても図に示すように磁束子4aが第2の凹面窪み部5から重力の影響を受けて滑り落ち脱する程度の非定常の転倒状態においては磁束子4aの重力方向と直角となる水平面の全方向に放射される同一磁極の磁束は磁束検知手段2の検知方向の範囲外に移動するために、結果として磁束検知手段2は磁束子4aの磁束を検知できないこととなり、この磁束が検知されない状態をもって転倒の状態を判断することで転倒検知の機能を実現できるものである。
FIG. 21A shows a device equipped with the fall detection device in the left direction indicated by an arrow in the figure, and FIG. 21B shows a device equipped with the fall detection device in a right direction indicated by an arrow in the drawing. Although it is a side sectional view showing the state when it falls, the magnetic flux element 4a slips and falls off from the second
本発明の転倒検知装置は加湿機や除湿機等の水に関する機器や石油ファンヒーター等の液体燃料を使用する機器などの液体を扱う一般使用の電気製品での利用のみならず、転倒状態の発生を的確に検知し機器の運転停止する必要がある可搬設置型の装置での活用が考えられ、例えば電気ヒーター等の用途としても有用である。 The fall detection device of the present invention is used not only in water-related equipment such as humidifiers and dehumidifiers, but also in electrical appliances that use liquids such as equipment that uses liquid fuel such as petroleum fan heaters. It can be used in a portable installation type device that needs to accurately detect and stop the operation of the device, and is useful for applications such as an electric heater.
1 回路基板
1a 回路基板
1b 回路基板
2 磁束検知手段
3 凹面容器
3a 凹面容器
3b 凹面容器
3c 凹面容器
3d 凹面容器
3e 凹面容器
3f 凹面容器
4 磁束子
4a 磁束子
5 第2の凹面窪み部
6 容器蓋
6a 容器蓋
6b 容器蓋
6c 容器蓋
11 結束糸
12 素子片
13 制動液体
16 外郭面材
16a 外郭面材
17 容器蓋部
18 凹面容器部
19 面材
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