JPH0353296A - ドアチャイム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はドアチャイム装置、特にドアに加えられるロッ
クその他の比較的小さな衝撃を敏感に検出して確実にド
ア開閉の警報チャイム鳴りを行わせることのできる簡単
でかつ消費電流の少いドアチャイム装置に関する。

［従来の技術］ ドアチャイム装置は訪問者の来訪を家人に確実に伝える
ために用いられ、通常の場合、ドアの外側に設けられた
スイッチを押すことによって内部のチャイムを鳴らして
家人に来訪を告げることができる。

［発明が解決しようとする課題コ しかしながら、このような従来装置においては、チャイ
ムを鳴らすためのスイッチをドア外壁部に設けなければ
ならず、故障の発生原因となったり悪戯による損傷を受
けやすいという問題があったまた、従来装置では、ドア
の美観を損なうスイッチを外部から見えにくいところに
設置することが多く、このために、来訪者がスイッチの
場所を捜し当てられずに、家人に来訪を告知できないと
いう問題がしばしば生じていた。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、来訪をする際に最も一般に行われるドアノッ
クを検知してチャイム鳴りを行うと共に、このような来
訪を告げるノックばかりでなく、例えば盗難目的の侵入
等に対してもドアに加えられる比較的小さな衝撃を感知
してチャイム鳴りを行わせることのできるドアチャイム
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、ドア自体に外部
から加えられるノックあるいは小さな衝撃を検出するた
めの圧電素子を取り付け、前述したノックその他によっ
て圧電素子がピエゾ電圧を発生し、これを電気的にドア
チャイム鳴りのトリガ信号として用いることを特徴とす
る。

また、本発明においては、前記圧電素子のピエゾ電圧を
電気的に取り込むために通常のオフ作動状態ではほとん
ど消費電流を必要としないＦＥＴを用い、一方において
、チャイム回路に対しては前記ＦＥＴスイッチング素子
とは別個に設けられた出力トランジスタ（又はＦＥＴ）
を分離して設け、非作動状態では全体の消費電流がほと
んど零に近い値としたことを特徴とする。

そして、このような低消費電流でも衝撃検出時には十分
な認識作用を行うため、前記ＦＥＴの出力は増幅器によ
り増幅されて一旦コンデンサに充電され、このコンデン
サへ充分に充電された電圧を用いて前記出力トランジス
タ（ＦＥＴ）をオン作動し、これによってチャイム回路
を動作させることを特徴とする。

［作用］ 従って、本発明によれば、ドアに加えられる小さなノッ
ク等の衝撃を敏感に圧電素子で検出し、この時に発生す
るピエゾ電圧で初めてＦＥＴを作動させ、この出力を増
幅器によって増幅した後にコンデンサに充電するので、
出力トランジスタ（ＦＥＴ）のオン作動は前記充分に大
きなコンデンサの充電電圧により行われ、チャイム回路
は検出時に確実なチャイム鳴り作用を果すこととなる。

そして、前記コンデンサの充電電荷は出力トランジスタ
（ＦＥＴ）のオン作動時に形成された放電路で放電され
、予め定められた一定時間のチャイム鳴り作用を行うこ
とができる。

［実施例］ 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例について説明
する。

第１，２図には本発明に係るドアチャイム装置の好適な
実施例が示されている。

この実施例は、ドアチャイム装置がドア側に設けられた
センサ部とこのドアから離れた位置に設置されたチャイ
ム部とに別れており、前記センサ部からのチャイム鳴り
トリが信号は光その他でチャイム部へ伝達されている。

そのために、第２図では、ドア１００の内側に前記セン
ナ部１１０が設けられ、一方屋内の任意の壁面等にはチ
ャイム部１２０が固定設置されている。

そして、前紀センサ部１１０で検出されたチャイム鳴り
トリが信号は赤外線等の光１３０を用いてチャイム部１
２０へ伝達され、所望，のチャイム鳴りを行うことがで
きる。

以下に、第２図に示したセンサ部１１０及びチャイム部
１２０の内部回路を第１図に基づいて説明する。

第１図において、外部からドアに加えられるノック等の
衝撃はセンサ部１１０の圧電素子１０によってピエゾ電
圧に変換される。この圧電素子１０は例えば通常の場合
スビーカとして用いられる低価格の圧電素子スビーカが
好適である。

第３図にはこのような本発明に好適な圧電素子スビーカ
の一例が示され、真鍮などの基板ｌ２上に圧電性セラミ
ックス１４が接着層１６によって強固に固着され、前記
基板１２の外周を支持することによって外部から与えら
れる衝撃にて充分に大きなピエゾ電圧を発生する。

このような圧電性セラミックスとしては、チタン酸バリ
ウム、ジルコン酸鉛あるいはチタン酸鉛等を成分とする
強誘電性セラミックスが好適であり、これらのセラミッ
クスが分極処理されて圧電素子を形成する。特に、本発
明においては、ジルコン酸チタン酸鉛のセラミックス（
ＰＺＴ）が好適である。

前記圧電索子１０のピエゾ電圧がＦＥＴスイッチング素
子１８によって電気的に検出され、このために、前記圧
電素子１０のピエゾ電圧がＦＥＴスイッチング素子１８
のゲート端子Ｇに供給される。従って、圧電索子１０が
衝撃加速度を検知してその両端にパルス状の電圧を誘起
すると前記ＦＥＴスイッチング素子１８のベース入力電
圧がそれに伴って変化することとなる。このＦＥＴスイ
ッチング素子１８はソースＳが感度調整抵抗１５を介し
て電源に接続され、またドレインＤが抵抗２０とコンデ
ンサ２２との並列回路を介して接地されている。

従って、ＦＥＴスイッチング素子１８は前記圧電素子１
０のピエゾ電圧が所定値を越えた時にオン作動状態とな
ることが理解される。

前記圧電素子１０には高抵抗値の保護抵抗２４が並列接
続されており、これによって過電流が生じたときにこれ
をリークして回路を保．護している。

例えば、この保護抵抗２４は５ＭΩ程度に設定すること
が好適である。

以上のように、本発明によれば、ドアへの衝撃を監視す
る待機状態にあるのは、この圧電素子１０とＦＥＴスイ
ッチング素子１８のみであり、前記圧電素子１０は勿論
電流消費を伴うことなく、またＦＥＴスイッチング素子
１８も電圧駆動型であることから周知の如くその消費電
流はほとんど零に近い。

従って、これら両素子を衝撃監視待機状態においても全
体の消費電流はほとんど零とすることが可能となる。

第４図には本実施例における衝撃検出作用が示されてお
り、第４図Ａは圧電素子１０の両端に生じるピエゾ電圧
が示され、外部の衝撃に応じて、異なる大きさのパルス
状ピエゾ電圧が誘起されている。

第４図Ａの符号１００はＦＥＴスイッチング素子１８の
オン作動スレッショルド値を示し、ピエゾ電圧がこのス
レッショルド値を越えた時に第４図Ｂで示されるように
ＦＥＴスイッチング素子１８はオン作動する。

前記ＦＥＴスイッチング素子１８のオン作動時における
出力は増幅器２６によって増幅され、実施例における増
幅器２６はナンドゲート２８、３０及びコンデンサ３２
から構或されている。そして、この増幅器２６は前記感
度調整用抵抗１４から供給される人力が一定値に達する
まで完全にオフ状態を保ち、またこのオン作動人力電圧
は可変抵抗１４にて調整可能であり、装置を製造する時
あるいはセンサ部として装置に組み込む時に任意に感度
調整を行うことができる。従って、必要に応じてその使
用状態での必要な衝撃のみを感知するセンサを形或可能
である。

前記増幅器２６にて増輻された電流は抵抗３４を介して
コンデンサ３６に充電される。

コンデンサ３６の充電状態は第４図Ｃにて示されており
、前記増幅器２６によって充分に大きな電圧レベルに増
幅された出力がコンデンサ３６に充電されるために、そ
の充電立ち上がりは極めて急峻にすることができる。

そして、本発明によれば、前記コンデンサ３６の一端は
出力トランジスタ（ＦＥＴ）３８のべ−ス人力に接続さ
れており、前記第３図Ｃで示されたコンデンサ３６の充
電電圧が所定値２００を越えた時に前記出力トランジス
タ３８がオン作動することができる。

そして、出力トランジスタ３８はそのオン作動と共に前
記コンデンサ３６の充電電化に対する放電路を形戊し、
第４図Ｃに示される如くコンデンサ３６の充電電荷は徐
々にこの放電路を通って放電する。

第４図Ｃの符号３００で示されるレベルは出力トランジ
スタ３８のベース電圧が低下することによってトランジ
スタ３８がオフ作動するスレッショルド値を示し、従っ
て、出力トランジスタ３８は、第４図ＤのＴで示される
期間中オン作動を継続することとなる。

トランジスタ３８のコレクタは抵抗４０を介して電源に
接続されており、またそのエミッタには発光ダイオード
４２が接続されている。

従って、ドア１００にノック等の衝撃が与えられた後の
一定期間中トランジスタ３８のオン作動によって赤外線
その他を発光することが可能となる。従って、第２図に
示すごとく、外部からのノックが与えられたときあるい
はドア１００に不法侵入があったとき等に衝撃が与えら
れると、前述した光線１３０がチャイム部１２０の受光
部に向かって照射されることとなる。

チャイム部１２０は第１図に示されるようにフォトトラ
ンジスタ４４を含み、前記先線１３０が照射される期間
フォトトランジスタ４４がオン作動し、このフォトトラ
ンジスタ４４はそのコレクタが電源に接続され、エミッ
タが抵抗４６を介して接地されているので、フォトトラ
ンジスタ４４のエミッタに接続された堆幅器４８からリ
レー５０のコイル５０ａには増幅された励磁電流が供給
され、リレー接点５０ｂが前記光線１３０の照射期間中
オン作動し、チャイム５２がこの期間中チャイム鳴り作
用を行うことができる。．従って、前述した実施例によ
れば、ドア１００にノックその他の衝撃が加わった後ほ
ぼ一定期間屋内に設けられたチャイムを電気的に非接触
な状態でチャイム鳴り作用をさせることが可能となる。

チャイム部１２０も、フォトトランジスタ４４がオフ状
態ではほとんど電流消費を伴うことがなく、本実施例に
よれば、極めて低消費電流で長期間ノック等のドアへの
印加衝槃を監視しながら確実なチャイム鳴りを行うこと
が可能となる。

従って、本発明によれば、外部に何らのチャイムスイッ
チその他を設けることなく容易にドアへ与えられるノッ
クその他の衝撃を確実に検出してチャイム鳴りを行わせ
ることが可能となる。

また、この結果、ドア１００の外面にスイッチが露出す
ることなくドア外壁のデザインを任意に選択し得るとノ
（に、来訪者がスイッチを捜すことなく単にドアをノッ
クするのみで広い家屋あるいは家人がドアから離れた位
置にいた場合においても極めて容易に来訪者の存在を知
ることが可能となる。

前述したチャイム鳴り機構自体は通常のチャイムばかり
でなく、例えばブザー鳴りあるいは光の点滅、オーディ
オビデオ装置のスイッチオン等任意の警報装置として構
成することが可能である。

第５図には本発明の第２実施例が示され、前述した実施
例と異なり、センサ部とチャイム部は一体化されてドア
に設置される。

従って、この第２実施例によれば、光その他による信号
の伝達を不用とする利点がある。

第５図において、前述した第１図と同一部材には同一符
号を付し、前記トランジスタ３８がドア１０（ｌへのノ
ックによって所定時間オン作動するまでは同様の作用を
果たす。

前記トランジスタ３８のベースは抵抗５４を介して接地
されており、そのベースからは増幅器１４８に直接信号
が取出され、その増幅された出力はリレー１５０のコイ
ル１５０ａに直接供給される。従って、リレー１５０の
接点１５０ｂがトア１００にノックが与えられた後の一
定期間中オン作動し、チャイム１５０をその期間鳴らす
ことが可能となる。

本実施例は、各部をＩＣ化することによって、極めて小
型のドアチャイム装置を作ることができ、ドア１００の
内側にあるいはドア１００内部に装置を組み込むことが
可能となり、小型の装置でありながら、極めて容易にド
ア１００に与えられるノックその他の衝撃を検出して一
定時間チャイム鳴り作用を行うことが可能となる。

〔発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、圧電素子によって回路
から与えられる衝撃を検出してこれを電気的な信号に変
換するためにＦＥＴスイッチング素子が設けられている
ので、常時監視型でありながら極めて僅かなほとんど零
に近い消費電流で装置を待機状態に置くことができ、長
時間の使用状態においても小型電池で使用可能な広範囲
の利用に供し得るドアチャイム装置を提供可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係るドアチャイム装置を設置した状態
の概略的な構成を示す斜視図、第２図は本発明に係る衝
撃センサの好適な実施例を示す回路図、 第３図は本実施例における圧電素子の好適な実施例を示
す斜視図、 第４図は第２図の実施例を説明するための波形図、 第５図は本発明に係るドアチャイム装置の第２実施例を
示す回路図である。 １０　・・・　圧電素子 １８　・・・　ＦＥＴスイッチング素子２Ｇ　・・・　
増幅器 ３６　・・・　コンデンサ ３８　・・・　出力トランジスタ ５２、１５２　・・・　チャイム １ １０ センサ部 １　２０ チャイム部 １　３　０ 光線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ドアに取付けられ、該ドアに加えられる衝撃によってピ
   エゾ電圧を発生する圧電素子と、 前記圧電素子のピエゾ電圧がゲート端子に供給され通常
   オフ状態に保持されているＦＥＴスイッチング素子と、 前記ＦＥＴスイッチング素子のオン作動時にＦＥＴスイ
   ッチング素子の出力を増幅する増幅器と、前記増幅器の
   出力が充電されるコンデンサと、前記コンデンサの一端
   がベース入力に接続され該コンデンサの充電電圧が所定
   値を越えたときにオン作動し、コンデンサの充電電荷を
   放電する放電路を形成する出力トランジスタと、 前記出力トランジスタに接続され、前記コンンデンサの
   充電電圧が所定値以上であるときに出力トランジスタの
   オン作動によりチャイム鳴り作用を行うチャイム回路と
   、 を含み、ドアに加えられる衝撃によって圧電素子がＦＥ
   Ｔスイッチング素子をオン作動するとほぼ一定時間チャ
   イム鳴り作用を行うことを特徴とするドアチャイム装置
   。