JP6069486B2 - 防水装置 - Google Patents

Description

本発明は電子機器分野に関し、具体的には、電子機器の防水装置に関する。

移動通信技術の発展に伴い、携帯電話のような様々な電子機器は、生活の中で不可欠な一部分になっている。一方、携帯電話が水に入られて、廃棄せざるを得ないことも多くなっている。これは日常生活において、携帯電話のような電子機器は偶然に水に入られることが多いからである。使用中の携帯電話が水に入られると、携帯のマザーボードのショートになり、マザーボードがショートになると、通常交換するしかないが、携帯のマザーボードを交換するには費用がかなり高い。このように、携帯電話に対して防水措置を取ることは損失を大いに回避することができる。

現在、多くの防水携帯は、機械的な防水方式を採用し、即ち、発展したナノ材料により製造されたケースを採用し水の進入を防止するが、機械的な防水方式は、１、材料のコストが高く製造工程が複雑である、２、携帯の使用時間が長くなると機械に損があって、材料の防水性能が大いに低減になるという欠点がある。

本発明は、少なくとも上記のような電子機器は水に入られて回路基板がショートになりやすいとの課題を解決するために、電子機器用の防水装置を提供する。

本発明の実施例によると、電子機器のケース内に配置され、水が電子機器に入ったことを感応した場合に、対応する感応信号を出力する感応ユニットと、感応信号によりシャットダウン信号を生成し、電子機器をシャットダウンさせるシャットダウンユニットとを含む電子機器に適用する防水装置を提供する。

感応ユニットは圧力センサーであって、感応信号は圧力センサーにより水の電子機器に入った圧力を感応して変換する圧力信号であることが好ましい。

シャットダウンユニットは、トリガーシャットダウン回路であって、入力側が圧力センサーの出力側に接続し、入力した圧力信号に応じてシャットダウン信号をトリガーし、電子機器の電源を切らせるようにシャットダウン信号を電子機器の電源回路に出力することが好ましい。

圧力センサーは光ファイバグレーティング圧力センサーであることが好ましい。

圧力センサーのタイプは、少なくとも抵抗センサー、抵抗ひずみセンサー、ピエゾ抵抗センサー、静電容量センサー、共振センサーの何れかであることが好ましい。

圧力センサーは複数であり、複数の圧力センサーは電子機器のケースの複数の隙間にそれぞれ配置されることが好ましい。

圧力センサーは複数であり、電子機器の回路基板の四辺の縁部にそれぞれ配置されることが好ましい。

複数の圧力センサーがＳＭＴ方式により電子機器の回路基板に溶接されることが好ましい。

当該装置は、基準とする圧力センサーの数をプリセットする配置ユニットをさらに含み、シャットダウンユニットには、受信した感応信号の数を判定し、受信した感応信号の数がプリセットした基準圧力センサーの数より大きい場合のみに、シャットダウンユニットによりシャットダウン信号を生成することを許容する判定ロジック回路をさらに含むことが好ましい。

電子機器は移動端末であることが好ましい。

本発明において、水が電子機器に入ったことを感応してから、直ちに電子機器の回路基板の電源が自動的に切られることで、電子機器が水に入られてその回路基板のショートになる問題を解決して、損失を大いに回避する効果を達成することができる。

以下説明した図面は本発明をさらに理解するためのものであり、本出願の内容の一部を構成し、本発明の例示的な実施例及びその説明は本発明を解釈することに用いられ、本発明を不当に限定するものではない。
本発明の実施例に係る電子機器用の防水装置の構造ブロック図である。 本発明の実施例１に係る防水効果を有する携帯電話の構造ブロック図である。 実施例１に係わる携帯電話における圧力センサーの位置を模式的に示す図である。 実施例１に係る圧力センサーの構造を模式的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、実施例を結合して本発明を詳しく説明する。なお、衝突がない限り、本出願における実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わせることができる。

図１は本発明の実施例に係わる電子機器用の防水装置の構造ブロック図である。図１に示すように、当該防水装置は、電子機器のケース内に配置され、水が電子機器に入ったことを感応した時、対応する感応信号を出力する感応ユニット１０と、感応信号により電子機器をシャットダウンさせるシャットダウン信号を生成するシャットダウンユニット２０とを含む。

本実施例において、水が電子機器に入ったことを感応してから、直ちに電子機器の回路基板の電源を切ることで、電子機器が水に入られてその回路基板のショートになる問題を解決して、損失を大いに回避する効果を達成することができる。

上記実施例において、当該電子機器は携帯電話であって、当該防水装置は任意のオペレーションシステムの携帯電話に適用できる。感応ユニットは、圧力センサーにより実現され、感応ユニットは、圧力センサーの信号によりシャットダウン信号をトリガーする回路で実現される（以下トリガーシャットダウンユニットという）。当該シャットダウン信号が携帯の電源回路に出力されることで、携帯の回路基板は自動的に電源が切られる。

圧力センサーとして、抵抗センサー、抵抗ひずみセンサー、ピエゾ抵抗センサー、静電容量センサー、共振センサーなどを選択することができる。

圧力センサーは携帯電話の回路基板の縁部に配置され、ユーザの携帯電話が水に入られた場合、携帯電話の回路基板の縁部の４つの位置に配置される圧力センサーは水が入ったことにより圧力信号が生じられる。圧力センサーの出力する電圧または周波数信号がトリガーシャットダウンユニットに伝送されるとき、トリガーシャットダウンユニットは電源回路にシャットダウン信号を送信する。電源回路がシャットダウン信号を受信してから、回路の電源を自動的に切らせ、携帯電話のマザーボードの回路を保護することが図られる。

また、当該携帯電話には、トリガーシャットダウンユニットのトリガー条件を設定するための入力ユニットと制御ユニットを含んでもよい。例えば、携帯電話の４つの箇所に４つの圧力センサーを配置したとき、入力ユニットにより圧力センサーの機能する数を２つ設定し、２つの異なる位置のいずれからも信号が伝送された場合、トリガーユニットは回路基板の電源が切られるようにトリガーする。もちろん、圧力センサーの機能する数を０と設定してもよい（即ち防水機能をオフにする）。こうすると、様々な環境により、機能するセンサーの数を柔軟的に配置することができ、防水装置の実用性を大いに向上させている。

図２は本発明の実施例１に係わる防水機能を有する携帯電話の構造ブロック図である。図２に示すように、当該携帯は、圧力センサー１０、トリガーシャットダウンユニット２０、携帯電源回路３０、制御ユニット４０、及び入力ユニット５０を含む。

圧力センサー１０の出力側とトリガーユニット２０の入力側に接続し、トリガーシャットダウン電源２０の出力側が携帯電源回路３０に接続し、入力ユニット５０の出力側が制御ユニット４０の入力側に接続して、制御ユニット４０の出力側がトリガーシャットダウン電源ユニット２０の入力側に接続する。

上記実施例において、各機能モジュールは、携帯電話が水に入られたとき、携帯電話の内部に配置されている圧力センサー１０が信号を生成し、圧力センサー１０により圧力または周波数をトリガーシャットダウンユニット２０に出力し、トリガーシャットダウンユニット２０が圧力センサー１０に出力された電圧または周波数を受信してから、シャットダウン条件に適合する場合、シャットダウンユニット２０が携帯電源回路３０に電源切れ信号を送信し、携帯電源回路３０が電源切れ信号を受信してから、直ちに携帯電話の電源を切ることとする流れで動作する。

入力ユニット５５と制御ユニット４０はトリガーシャットダウンユニット２０のトリガー条件を設定することができる。例えば、乾燥でかつ水源から離れている場合、センサーが誤って報告することを回避するために、トリガー条件を２つ以上のセンサーともに信号が伝送されるときに電源を切るように設定することができる。またはトリガー条件をオフにして、即ち防水機能をオフにする。一方、湿ったところや水源に近い場所にある場合、１つのセンサーから圧力信号が伝送されてくると、シャットダウンユニット２０をトリガーして、電源を切るようにすることができる。

その設定する過程は、異なる環境によりシャットダウンユニット２０をトリガーする様々なトリガー条件を設定し、入力ユニット５０により条件を入力してから、制御ユニット４０に伝送し、制御ユニット４０が設定された条件をトリガーユニット２０に書き込む、即ち当該トリガー条件に満足するこそ、電源が切られるようになる。

図３は実施例１における携帯電話における圧力センサーの位置を模式的に示す図である。図３に示すように、携帯電話が水に入られるまたは湿った環境で水滴に凝集されていることにより、圧力センサー（１２、１４、１６、１８）をそれぞれ携帯電話のケース内の縁部の４つの位置に配置することができる。通常、この４つの位置は、イヤホンの孔や、ＵＳＢインターフェース、ボリューム調節キー及びｐｏｗｅｒボタンなどのような水に入られやすい携帯電話のインターフェース、または孔の近くにあり、様々な角度から水に入られてもすぐ検知されることを確保する。

圧力センサー１０とトリガーシャットダウンユニット２０とが有線接続され、センサー１０を回路基板の縁部やケースの縁に配置してもよいし、ＳＭＴの方式により直接回路基板に溶接してもよい。後者の方式によると、フライラインが回避されるとともに、製造も簡単である。

図４は実施例１における圧力センサーの構造を模式的に示す図である。本実施例において、光ファイバグレーティングセンサーにより携帯電話が水に入られたことを感応する。光ファイバグレーティングセンサーは測定の正確度が高く、長期間にわたる安定性がよく、適用範囲が広いなどの特徴を有するため、実施例において採用されるのは精度の高い光ファイバグレーティングセンサーである。

図４に示すように、当該光ファイバグレーティングセンサーは、ベース１０２と、弾性シート１０４、及び光ファイバグレーティング１０６を有する。前記弾性シート１０４と光ファイバグレーティング１０６とが剛性的固定され、光ファイバグレーティング１０６の中心部がベース１０２に固定されて、光ファイバグレーティング１０６の他の部分に、弾性シート１０４とベース１０２とが密接に結合されている。

弾性シート１０４に圧力が付勢されるとき、弾性シートが変形することで、光ファイバグレーティング１０６が変形して、光ファイバグレーティングの波長が変更することになり、波長の変更に対する計算により、受けた圧力が算出される。

ベース１０２は剛性シートを採用し、内部には、前記光ファイバグレーティング１０６により生成された圧力信号を伝送するデータ回線が設けられる。光ファイバグレーティング１０６は光ファイバブラッググレーティング（ＦＧＢ）を採用し、ＦＧＢは波長信号の変化により測定をして、安全で、耐電磁干渉、耐腐食、伝送距離が長く、コンパクトで、軽量的であるなどの利点がある。

なお、実際の応用において、抵抗センサー、抵抗ひずみセンサー、ピエゾ抵抗センサー、静電容量センサー、共振センサーなどの様々な圧力センサーを採用してもよい。

以上の説明から分かるように、本発明は以下のような技術的な効果がある。

携帯が水に入られたとき、圧力センサーにより感知され、トリガーされたシャットダウン信号が電源回路に伝送され、回路基板の電源が直ちに切られることにより、回路基板のショートを防止することができる。また、防水回路のオン/オフ、及び機能するセンサーの数を柔軟的に制御することができ、様々な環境により、防水する機能をより効果的に実現できる。

言うまでもなく、上述した本発明の各モジュールまたはステップは、汎用のコンピュータ装置により実現することができ、単一のコンピュータ装置に集成してもよいし、複数のコンピュータ装置からなるネットワークに配置してもよい。また、コンピュータ装置が実行可能なプログラムコードにより実現されてもよい。これにより、記憶装置に記憶されてコンピュータ装置により実行されることができる。或いは、それぞれ各々の集積回路モジュールに作成したり、それらの中の複数のモジュールまたはステップを単一の集積回路モジュールに作成したりして実現することができる。このように、本発明は、いずれの特定のハードウェアとソフトウェアの組み合わせにも限定されない。

以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば、本発明の様々な変更や変形が可能である。本発明の精神や原則を逸脱しないいずれの変更、置換、改良なども本発明の保護範囲内に含まれる。

１０、１２、１４、１６、１８ 圧力センサー
２０ シャットダウンユニット
３０ 電源回路
４０ 制御ユニット
５０ 入力ユニット
１０２ ベース
１０４ 弾性シート
１０６ 光ファイバグレーティング

Claims (8)

1. 電子機器に適用する防水装置であって、
   前記電子機器のケース内に配置され、水が前記電子機器に入ったことを感応した場合に、対応する感応信号を出力する感応ユニットと、
   感応信号によりシャットダウン信号を生成し、前記電子機器をシャットダウンさせるシャットダウンユニットと、を含み、
   前記感応ユニットは圧力センサーであって、前記圧力センサーは複数であり、前記電子機器の回路基板の四辺の縁部にそれぞれ配置され、
   基準とする圧力センサーの数をプリセットする配置ユニットをさらに含み、
   前記シャットダウンユニットには、受信した感応信号の数を判定し、前記受信した感応信号の数がプリセットした基準圧力センサーの数以上になる場合のみに、前記シャットダウンユニットにより前記シャットダウン信号を生成することを許容する判定ロジック回路をさらに含む防水装置。
2. 前記感応信号は、前記圧力センサーにより水の前記電子機器に入った圧力を感応して変換する圧力信号である請求項１に記載の装置。
3. 前記シャットダウンユニットは、トリガーシャットダウン回路であって、入力側が前記圧力センサーの出力側に接続し、入力した前記圧力信号に応じてシャットダウン信号をトリガーし、前記電子機器の電源を切らせるように前記シャットダウン信号を前記電子機器の電源回路に出力する請求項２に記載の装置。
4. 前記圧力センサーは光ファイバグレーティング圧力センサーである請求項３に記載の装置。
5. 前記圧力センサーのタイプは、少なくとも
   抵抗センサー、抵抗ひずみセンサー、ピエゾ抵抗センサー、静電容量センサー、共振センサーの何れかである請求項３に記載の装置。
6. 前記圧力センサーは複数であり、前記複数の圧力センサーは前記電子機器のケースの複数の隙間にそれぞれ配置される請求項５に記載の装置。
7. 前記複数の圧力センサーがＳＭＴ方式により、それぞれ前記電子機器の回路基板に溶接される請求項１に記載の装置。
8. 前記電子機器は移動端末である請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。

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