JPH10170335A

JPH10170335A - 感震装置

Info

Publication number: JPH10170335A
Application number: JP8326391A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Umekage; 康裕梅景; Kenzo Ochi; 謙三黄地; Hideo Uematsu; 英夫植松
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-12-06
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 1998-06-26
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: JP3137011B2

Abstract

(57)【要約】【課題】地震・衝撃・移動の揺れ等を精度よく判定す
る。【解決手段】音響送受波手段９へ電気信号を印加する
信号発生手段１１と、音響送受波手段９からの電気信号
を受ける受信手段１３と、受信手段１３の信号から危険
か否かを判定する危険判定手段１７とで構成されてい
る。これによって、振動のレベルを精度よく検出するこ
と及び危険を報知することの両者を共に実現することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば石油燃焼器
具などに設置され、転倒や地震と移動の揺れを検出する
感震装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の感震装置は、実開昭６１−
４８６３４号公報のようなものが知られていた。以下、
その構成について図１４を参照しながら説明する。

【０００３】図１４に示すように、底面１が円錐状とな
っている函体２内に転動自在に球３を収納し、函体２の
中蓋４によって上下方向摺動自在に保持された円盤５の
下面をこの円盤５の自重によって球３の上面に当接させ
る。そして円盤５の上面に設けたプランジャ６をスイッ
チ機構７に接触させ円盤５の上方への移動によってスイ
ッチ機構７が作動するようにしている。

【０００４】上記構成において、函体２が震動または転
倒すると球３は円錐状の底面１上を中央から端へと転動
する。この際、中心から端へ寄った位置では底面１と円
盤５の下面との間隔が小さくなるのでこの間隔に入った
球３によってプランジャ６が押し上げられ接点８をオン
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、振動を検知はできるが、どのような大きさの
振動であるかはわからなかった。また、スイッチ機構に
よるオン／オフ信号のため地震などの検知精度が悪いと
いう課題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、電気信号を機械振動に変換し、かつ機械振
動を電気信号に変換する音響送受波手段と、前記音響送
受波手段へ電気信号を印加する信号発生手段と、前記音
響送受波手段からの電気信号を受ける受信手段と、前記
受信手段の信号から危険か否かを判定する危険判定手段
を備えたものである。

【０００７】上記発明によれば、音響送受波手段によっ
て振動のレベルを精度よく検出することができると共
に、この同じ音響送受波手段によって音声信号を出力す
ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、電気信号を機械振動に
変換し、かつ機械振動を電気信号に変換する音響送受波
手段と、前記音響送受波手段へ電気信号を印加する信号
発生手段と、前記音響送受波手段からの電気信号を受け
る受信手段と、前記信号発生手段と前記受信手段の作動
するタイミングを切換える切換手段と、前記受信手段の
信号から危険か否かを判定する危険判定手段を備えたも
のである。そして、振動のレベルを精度よく検出するこ
とができるので、危険を正確に検出することができると
ともに、音響送受波手段より音や音声によって的確に報
知することができる。また、音響送受波手段は、動電型
スピーカで構成したものである。そして、動電型スピー
カを用いることで、動電型スピーカが設置されている機
器、例えばテレビ、オーディオ装置、パソコンなどに信
号処理の部分だけを追加するだけで感震装置が設置可能
になる。

【０００９】また、音響送受波手段は、圧電型発音手段
で構成したものである。そして、圧電型発音手段を用い
ることで、圧電型発音手段が設置されている機器、すな
わち電子レンジなどの家電機器へも信号処理の部分だけ
を追加することで感震装置が設置可能になる。

【００１０】また、音響送受波手段を複数個設置したも
のであり、さらに、複数個の音響送受波手段としての圧
電型発音手段は共振周波数を異なる周波数としたもので
ある。そして、複数個の音波送受波手段を用いること
で、複数方向の振動検出が可能となると共に、報知音も
複数の音色でわかりやすくすることができる。

【００１１】また、危険判定手段は、受信手段からの信
号レベルに対応した所定時間を設け、前記受信手段が受
信している時間幅と前記所定時間とを比較して所定時間
以上の時に危険と判定するものであり、さらに所定時間
は、受信手段からの信号レベルと反比例の関係になるよ
うに設定したものである。そして、信号レベルが小さい
時は長い信号の継続で、信号レベルが高い時は短い信号
の継続で危険を判定することができ、持ち運びによる揺
れと、地震による揺れを精度よく判別することができ
る。

【００１２】また、危険判定手段の内容を記憶する記憶
手段と、前記記憶手段を停電時も動作させるためのバッ
クアップ電源と、停電復帰時には前記記憶内容により電
源をオン／オフ制御する復帰確認手段を備えたものであ
る。そして、復帰時に確認を行うことで災害による復帰
時の安全性を高めることができる。

【００１３】また、持ち運び可能なケースと、前記ケー
スに設置された外部との相対位置変化を検出する相対位
置変化検出手段と、相対位置変化検出手段の検出信号に
よって危険か否かを判定する危険判定手段を備えたもの
であり、さらに相対位置変化検出手段は、外部との距離
または移動距離を検出する距離検出手段を備えたもので
ある。そして、感震装置が位置移動したことで危険と判
別することができるので、移動するような大きな揺れや
危険量の移動の時だけ危険が検知できる。

【００１４】また、ケースに人体が接触することで第２
の危険判定手段を停止する停止手段を備えたものであ
る。そして、人体が触れている時は移動量が所定値以上
になっても危険を判定することがないので、機器を移動
する時の危険検知動作を防止することができる。

【００１５】また、停止手段は第２の所定時間でリセッ
トされるようにしたものである。そして、人体が触れた
時から自動的にリセットされ、危険判定手段が動作する
ので入れ忘れなどの失敗がない。

【００１６】また、機器に固定された第１の感震手段
と、持ち運び可能なケースに設置された第２の感震手段
と、前記第１の感震手段の信号で危険か否かを判定する
第１の危険判定手段と、前記第２の感震手段の信号で危
険か否かを判定する第２の危険判定手段と、第１の危険
判定手段と第２の危険判定手段が共に危険と判定した時
に真の危険判定を行う第３の危険判定手段を備えたもの
である。そして、２つの危険判定手段によって危険を検
知するので危険検知精度が非常に高くなる。

【００１７】また、第１の危険判定手段と第２の危険判
定手段は互いに無線通信手段によって危険判定信号を送
受信するようにしたものである。そして、無線通信によ
ってデータを送受信することでお互いの設置位置が自由
であるとともに、災害時に家屋が崩壊した場合でも接続
が切れることなく通信が可能となり確実に危険を検知す
ることができる。

【００１８】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。（実施例１）図１は本発明の実施例１の感震装置のブロ
ック図である。図１において、９と１０は電気信号を機
械振動に変換し、かつ機械振動を電気信号に変換する音
響送受波手段である圧電ブザー、１１と１２は圧電ブザ
ー９、１０へそれぞれ電気信号を印加する信号発生手
段、１３と１４は圧電ブザー９、１０からそれぞれの電
気信号を受ける受信手段、１５と１６は信号発生手段１
１、１２と受信手段１３、１４をそれぞれ切換える切換
手段、１７は受信手段１３、１４の信号から危険か否か
を判定する危険判定手段である。ここで、１８は危険判
定手段１７の内容を記憶する記憶手段、１９は記憶手段
１８を停電時も動作させるためのバックアップ電源、２
０は停電復帰時には記憶内容を確認し、危険判別による
停電を記憶した場合には電源をオンにしない復帰確認手
段である。そして、２１は復帰操作手段、２２は電源、
２３は電源遮断手段、２４は電気ヒーターである。

【００１９】次に動作、作用について図２から図５を用
いて説明する。本発明の感震装置は、圧電ブザー９、１
０が振動加速度検出手段として動作することを利用し
て、受信手段１３、１４で振動加速度を検出する。そし
て、その振動加速度の信号を危険判定手段１７が所定レ
ベル未満（８５cm／ｓ²）かどうかをチェックし、所定
値未満であれば経過時間を０にして時間リセットし、再
び振動加速度の受信を待機する。ここで、経過時間は振
動加速度の検出中、タイマーでカウントされている。ま
た図３に示すように、振動加速度の信号が所定レベルＬ
１以上であれば、その振動加速度レベルＬ１（例えば、
１５０cm／ｓ²）以上を観測した経過時間ｔ１と、図４
に示す振動加速度レベルＬ１に対応した所定時間Ｔ１と
比較する。そして、ｔ１がＴ１未満であれば、観測され
た振動加速度は危険ではないと判定し、再度振動観測の
待機状態になる。また、ｔ１がＴ１以上の時は危険であ
ると判定し、危険判定出力を出力する。また、振動加速
度レベルがＬ２（２００cm／ｓ²）以上の時は、経過時
間ｔ２とＬ２に対応した第１の所定時間Ｔ２との比較を
行うこととするが、図３のようにＬ２のレベルを越えな
い振動の場合は比較しない。

【００２０】このように、振動加速度の所定レベルは離
散的に設けておき、計測した振動加速度が最も大きな所
定レベルＬを越える時の、所定レベルＬに対応した所定
時間Ｔと比較するようにしている。そして、信号レベル
Ｌと所定時間Ｔは、図４のように反比例の関係とするこ
とで、強い振動の時は短い時間で危険を判定し、弱い振
動の時は長い時間で危険を判定する。その結果、危険判
定の精度が向上し、誤動作を防止することができる。な
お、危険判定は所定時間で判定するとしたが、信号波形
を周波数分析して判定することも容易に行えるので、判
定に要する時間を長くすれば分析精度を向上することに
なり、危険判定精度も向上する。

【００２１】そして、危険であると判定した後には電源
遮断手段２３で電源をオフにし、危険を検知したことを
報知する。この報知は圧電ブザー９で行う。すなわち、
切換手段１５で受信手段１３から信号発生手段１１に切
換えて、危険報知の信号を圧電ブザー９によって発信す
るものである。このブザー音は、通常の操作時のブザー
音と周波数を変えることによって、通常と違うことを異
なった音色で知らせることによって、危険を的確に報知
することができる。圧電ブザー９、１０は、図６に示す
ように、それぞれが互いに直行する方向に配置されてい
るので、水平方向の２方向の振動加速度が検出できる。
そして、本実施例では、周波数を変えて発音することで
説明したが、それぞれの圧電ブザーの共振周波数を異な
る周波数として、危険を検知したときは圧電ブザー９を
作動させ、通常の操作検知の時は圧電ブザー１０を作動
するようにして危険検知をわかりやすく報知することも
可能である。さらに、圧電ブザー９、１０を交互に鳴ら
して、より危険をわかりやすく報知することも可能であ
る。

【００２２】なお、危険報知が終了した後、その判定結
果を記憶手段に記憶するとしたが、危険信号の判定結果
の出力から記憶までの操作の順序は、本実施例の順序が
最適であるが、必ずしもこの順序で行う必要はない。

【００２３】また、一度危険を検知した後、再び電源を
復帰させるには、復帰確認手段で次のような判定を行
う。すなわち、電源遮断手段２３がオンにされると、記
憶手段１８の記憶データの内容を確認する。ここで、記
憶データとして危険判定信号がなければ、電源遮断手段
２３のオン操作を認めて電気ヒーター２４に通電するよ
うにコントロールする。また、記憶データとして危険判
定データが入っていた場合は、復帰操作を確認する。復
帰操作が復帰操作手段２１によって行われなければ、復
帰操作が行われるまで待機する。

【００２４】このように、圧電ブザーの信号で振動加速
度のレベルをとらえることができ、精度よく危険を検出
することができるとともに、音響送受波手段より音や音
声によって的確に報知することができる。また、災害で
電源が切れた場合の復帰時の操作を、復帰操作手段によ
って再確認することで、何らかの現象で電源遮断手段が
オンになっても、すぐに通電されることはなく、２次災
害の発生を防止することができる。

【００２５】そして、このような感震装置は図６に示す
ような電気ストーブ２５に用いることができる。２６は
圧電ブザー９、１０と第１の危険判定手段１７などを構
成したマイコンの回路基板、２７はコンセントである。

【００２６】ここで、圧電ブザー９、１０は図７のよう
に圧電素子２８を電極のひとつとする金属板２９に取り
付けた円盤を、穴のあいたケース３０にとりつけて音響
音を発生する構造としたが、図８に示すような動電型の
スピーカ３１でも同様の効果が得られるので、テレビ、
オーディオ機器などでも、信号処理装置を設けるだけで
感震装置を備えた機器とすることができ、安全を考慮し
た器具とすることができる。

【００２７】（実施例２）図９は本発明の実施例２の感
震装置を示す構成図である。実施例１と異なる点は、移
動距離検出手段３２と、危険判定手段３３と、接触検知
手段３４と、停止手段３５と、無線手段３６を備えたこ
とにある。ここで、３７は移動距離検出手段としてのボ
ール、３８はボールの回転を検出する回転検出器、３９
は回転検出器の信号を電気信号に変える回転電気変換
器、４０は接触検知センサーとしてのケース、４１は電
池である。

【００２８】次に動作、作用について図１０から図１２
を用いて説明する。危険判定手段３３は、ボール３７が
回転すると回転検出器３８が同じように回転する。回転
検出器３８は回転によってパルス信号を発生し、そのパ
ルス信号を回転電気変換器３９が電気信号に変換する。
この電気信号から移動距離検出手段３２により移動量を
検出する。検出された移動量は危険判定手段３３によ
り、所定移動量以上か否かを判定する。例えば、計測さ
れた移動量が１００ｍｍ以上であれば危険と判定する。
そして、その判定出力を無線手段３６により出力する。
無線信号は、別設された受信手段に送信され、受信手段
では危険検知信号が受信されたとき、機械などの運転を
停止するように動作する。

【００２９】ここで、危険判定手段３３は図１１に示す
ように、接触検知手段３４が人体を検知していないとき
にのみ有効となる。そして、人体が検知されれば、タイ
マーがオンになり、所定時間Ｔ３（例えば１０秒）だけ
危険判定手段３３が動作しないようにする。そして、タ
イマーがオフになれば自動的に再び出す２の危険判定手
段３３が動作できるモードに設定する。

【００３０】このように、移動可能な器具の中に感震装
置を設置する場合は、移動量を検出して危険を検知する
ことで、より正確に危険検知が可能である。なぜなら、
移動可能な器具は移動が前提となっているので、たびた
び移動される。そのときに発生する揺れは地震の揺れと
非常によく似ているために、地震検知の方法をこのよう
に移動量での検知方法に変えないと精度よく検出できな
い。また、人体が接触しているときは、移動であるから
危険判定手段を無効にする方法で移動器具の危険判定精
度を向上することができる。人体が接触しているときに
は、地震が発生しても安全に危険を回避できるので危険
判定手段は動作しなくてもよい。そして、危険判定手段
を無効にした場合でも、所定時間経過すれば再び有効に
することで、無効状態のまま放置されることがなく、所
定時間経過すれば危険を検知できる状態にもどることが
できる。

【００３１】（実施例３）図１２は本発明の実施例３の
感震装置を示す構成図である。実施例１と異なる点は、
機器に固定された第１の感震手段である圧電ブザー９、
１０と、持ち運び可能なケースに設置された第２の感震
手段である移動量検知手段３２と、前記圧電ブザーの信
号で危険か否かを判定する第１の危険判定手段４２と、
移動量検知手段３２の信号で危険か否かを判定する第２
の危険判定手段４３と、第１の危険判定手段４２と第２
の危険判定手段４３が共に危険と判定した時に真の危険
判定を行う第３の危険判定手段４４を備えた点にある。
ここで、４５は圧電ブザー９、１０と第１の危険判定手
段４２と第３の危険判定手段４４を備えた電気ストー
ブ、４６は移動量検知手段３２と第２の危険判定手段４
３を備えたリモコン装置である。

【００３２】次に動作、作用について図１３を用いて説
明する。第３の危険判定手段４４は、第１の危険判定手
段４２と第２の危険判定手段４３から共に危険判定信号
を受信したとき真の危険判定信号を出力する。そして、
電気ストーブ４５の電源をオフにして災害を防止するの
である。ここで、第１の感震手段である圧電ブザーと第
１の危険判定手段は実施例１で前述した通りであり、ま
た第２の感震手段である移動量検知手段３２と第２の危
険判定手段は実施例２で前述した通りである。

【００３３】このように、２つの危険判定手段によって
危険を検知するので危険検知精度が非常に高くできる。
すなわち、器具とリモコン装置が共に危険信号を判定し
なければ第３の危険判定信号が危険とは判定しないから
である。器具を移動する場合は器具の第１の危険判定手
段だけが危険を判定するので、移動と地震などの危険と
を区別することができ、精度よく危険を判定することが
できる。また、無線手段によって第１の危険判定手段と
第２の危険判定手段が通信することで配線は不要であ
り、災害などで通信線が切断されるようなことがない。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかのように本発明の
感震装置によれば、次の効果が得られる。

【００３５】音響送受波手段へ電気信号を印加する信号
発生手段と、音響送受波手段からの電気信号を受ける受
信手段と、受信手段の信号から危険か否かを判定する危
険判定手段を備えることで、振動のレベルを精度よく検
出することと危険を報知することを両立させることがで
きる。

【００３６】また、音響送受波手段は、動電型スピーカ
で構成したことで、動電型スピーカが設置されている機
器、例えばテレビ、オーディオ装置、パソコンなどに信
号処理の部分だけを追加するだけで感震装置の設置が可
能になる。

【００３７】また、音響送受波手段は、圧電型発音手段
で構成したことで、圧電型発音手段がブザーとして設置
されている機器、例えば電子レンジなどの家電機器へも
信号処理の部分だけを追加することで感震装置の設置が
可能になる。

【００３８】また、複数個の音響送受波手段を設置し、
複数個の音響送受波手段としての圧電型発音手段は共振
周波数を異なる周波数としたことで、複数方向の振動、
すなわち水平方向のどの方向の振動も検出が可能となる
と共に、報知音も複数の音色で危険をわかりやすく報知
することができる。

【００３９】また、危険判定手段は、受信手段からの信
号レベルに対応した所定時間を設け、前記受信手段が受
信している時間幅と前記所定時間とを比較して所定時間
以上の時に危険と判定するようにし、所定時間は、受信
手段からの信号レベルと反比例の関係になるように設定
し、そして、信号レベルが小さい時は長い信号の継続
で、信号レベルが高い時は短い信号の継続で危険を判定
することができ、持ち運びによる揺れと、地震による揺
れを精度よく判別することができる。

【００４０】また、危険判定手段の内容を記憶する記憶
手段と、記憶手段を停電時も動作させるためのバックア
ップ電源と、停電復帰時には記憶内容を確認し、危険判
別による停電を記憶した場合には電源をオンにしない復
帰確認手段を備え、復帰時に確認を行うことで災害によ
る復帰時の安全性を高めることができる。

【００４１】また、持ち運び可能なケースと、ケースに
設置された外部との相対位置変化を検出する相対位置変
化検出手段と、相対位置変化検出手段の検出信号によっ
て危険か否かを判定する危険判定手段を備え、相対位置
変化検出手段は、外部との距離または移動距離を検出す
る距離検出手段を備えることで、感震装置が位置移動し
たことで危険と判別することができるので、移動するよ
うな大きな揺れや危険量の移動の時だけ危険が検知でき
る。

【００４２】また、ケースに人体が接触することで危険
判定手段を停止する停止手段を備えることで、人体が触
れている時は移動量が所定値以上になっても危険を判定
することがないので、機器を移動する時の危険検知動作
を防止することができる。

【００４３】また、停止手段は所定時間でリセットされ
るようにしたことで、人体が触れた時から自動的にリセ
ットされ、危険判定手段が動作するので入れ忘れなどの
失敗がない。

【００４４】また、機器に固定された第１の感震手段
と、持ち運び可能なケースに設置された第２の感震手段
と、前記第１の感震手段の信号で危険か否かを判定する
第１の危険判定手段と、前記第２の感震手段の信号で危
険か否かを判定する第２の危険判定手段と、第１の危険
判定手段と第２の危険判定手段が共に危険と判定した時
に真の危険判定を行う第３の危険判定手段を備えること
で、２つの危険判定手段によって危険を検知するので危
険検知精度が非常に高くすることができる。

【００４５】また、第１の危険判定手段と第２の危険判
定手段は互いに無線通信手段によって危険判定信号を送
受信することで、お互いの設置位置が自由であるととも
に、災害時に家屋が崩壊した場合でも接続が切れること
なく通信が可能となり確実に危険を検知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の感震装置のブロック図

【図２】同感震装置の動作を説明するフローチャート

【図３】同感震装置の動作を説明する振動波形図

【図４】同感震装置の動作を説明する特性図

【図５】同感震装置の動作を説明するフローチャート

【図６】同感震装置を組み込んだ器具の構成図

【図７】同感震装置に使用する圧電ブザーの断面図

【図８】同感震装置に使用するスピーカーの断面図

【図９】本発明の第２の実施例を示す構成図

【図１０】同感震装置の動作を説明するフローチャート

【図１１】同感震装置の動作を説明するフローチャート

【図１２】本発明の第３の実施例を示す構成図

【図１３】同感震装置の動作を説明するフローチャート

【図１４】従来の感震装置の構成図

【符号の説明】

１０圧電ブザー（音響送受波手段）１２信号発生手段１３、１４受信手段１５、１６切換手段１７第１の危険判定手段１８記憶手段１９バックアップ電源２０復帰確認手段２２電源２３電源遮断手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気信号を機械振動に変換し、かつ機械振
動を電気信号に変換する音響送受波手段と、前記音響送
受波手段へ電気信号を印加する信号発生手段と、前記音
響送受波手段からの電気信号を受ける受信手段と、前記
受信手段の信号から危険か否かを判定する危険判定手段
を備えた感震装置。
【請求項２】音響送受波手段は、動電型スピーカである
請求項１記載の感震装置。
【請求項３】音響送受波手段は、圧電型発音手段である
請求項１記載の感震装置。
【請求項４】音響送受波手段を複数個設置した請求項１
記載の感震装置。
【請求項５】音響送受波手段としての圧電型発音手段は
それぞれ異なる共振周波数とした請求項４記載の感震装
置。
【請求項６】危険判定手段は、受信手段からの信号レベ
ルに対応した所定時間を設け、前記受信手段が受信して
いる時間幅と前記所定時間とを比較して所定時間以上の
時に危険と判定する請求項１記載の感震装置。
【請求項７】所定時間は、受信手段からの信号レベルと
反比例の関係になるように設定した請求項６記載の感震
装置。
【請求項８】危険判定手段の内容を記憶する記憶手段
と、前記記憶手段を停電時も動作させるためのバックア
ップ電源と、停電復帰時には前記記憶内容により電源を
オン／オフ制御する復帰確認手段を備えた請求項１記載
の感震装置。
【請求項９】持ち運び可能なケースと、前記ケースに設
置された外部との相対位置変化を検出する相対位置変化
検出手段と、この相対位置変化検出手段の検出信号によ
って危険か否かを判定する危険判定手段を備えた感震装
置。
【請求項１０】相対位置変化検出手段は、外部との距離
または移動距離を検出する距離検出手段を備えた請求項
９記載の感震装置。
【請求項１１】ケースに人体が接触することで危険判定
手段を停止する停止手段を備えた請求項１０記載の感震
装置。
【請求項１２】停止手段は所定時間でリセットされる請
求項１１記載の感震装置。
【請求項１３】機器に固定された第１の感震手段と、持
ち運び可能なケースに設置された第２の感震手段と、前
記第１の感震手段の信号で危険か否かを判定する第１の
危険判定手段と、前記第２の感震手段の信号で危険か否
かを判定する第２の危険判定手段と、第１の危険判定手
段と第２の危険判定手段が共に危険と判定した時に真の
危険判定を行う第３の危険判定手段を備えた感震装置。
【請求項１４】第１の危険判定手段と第２の危険判定手
段は互いに無線通信手段によって危険判定信号を送受信
する請求項１３記載の感震装置。