JPH11316282A - 起き上がりこぼし型地震検出ライト付き目覚まし置き時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 深夜の大地震発生で、停電の真っ暗闇の中に
おいて明かりを確実に確保する為に、寝ている枕元で何
時も使用している目覚まし時計に地震検知して点灯する
電灯を内蔵させ、家具の転倒や棚からの落下が始まる前
に確実に点灯させる。 【解決手段】目覚まし置き時計の外観、構造を起き上が
りこぼし方式にして、不安定に揺れやすいが決して倒れ
っぱなしにならないようにする。 その底辺にプッシュ
スイッチを組込、時計全体が揺らされたときに自重でＯ
Ｎ，ＯＦＦを繰り返しタイマーを設定してライトを点灯
し、揺れがおさまれば数分後タイマーがＯＦＦになりラ
イトも消灯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】停電をともなう様な深夜の大地震
に遭遇して、身を守る行動をとるのに欠かせない明かり
を確実に確保する為の、揺れ検出でスイッチをＯＮして
ライトを点灯させる機能を内蔵した目覚まし置き時計

【０００２】

【従来の技術】従来の装置では地震の検出は加速度セン
サー、振動センサー、角度エンサーなどを使用してい
た。 センサーが揺れを検出した結果、ライトを点灯さ
せ、ブザーを鳴らし、ディスプレーを点灯させ、緊急ア
ナウンスを流すなど各種の手段で知らせる工夫をしてい
るが、必要な時に身近にある確立を充分検討されている
ものは少ない。地震では震度５ぐらいから家具が転倒し
たり危険な状態になるが、震度５は加速度８０ガルから
２５０ガルの幅がある。 加速度をａとすると ａ＝（２πｆ）×（２πｆ）×ｄ と表されｄは片振幅、ｆは振動数、単位はガル（ｇａ
ｌ）となる。 この式から同じ震度５でも片振幅ｄが大
きくても振動数ｆが人体に感じない０．５Ｈｚ以下の地
震もあれば、他方、振動数ｆが高くガタガタと揺れるが
片振幅ｄは前記よりもかなり小さいという地震になる場
合も起こり得ることが解る。 この様な気がつきにくい
超低周波の地震は一部の加速度センサーでないと検出で
きないし、非常に大型であり非常に高価である。 振動
センサーは衝撃の検出に適していて地震には適当ではな
い。 角度センサーは性能、コスト共に幅広いが比較的
に低周波も検出でき、感度もある程度あり、民生機器に
適しているものもあるが、決められた取り付け姿勢、条
件での使用が求められると言う難点がある。 且つこれ
ら全てに共通して言えることは、かなり大がかりな電子
回路が必要で電池電源の使用がかなり困難であり、肝心
な時に電池が空で役に立たないとか、常に電池の事を気
にしていないといけないと言う欠点がある。 市販され
ている、家庭用の防災機器において、一生来ないかも知
れない災害に備えて、電池の消耗を常に注意を払う前提
で成り立っている機器があまりにも多い。何十年にも渡
って人に管理させるのは、あまりにも労力が大きすぎ
て、電池交換の見落としが出ないことの方が希であり、
明らかに設計方針のミスである。 ＡＣ電源にするとＡ
Ｃコードが邪魔になり、コンセントとの関係で使用場所
が制限を受ける。 深夜、暗闇のなかで寝ている場所か
ら離れていて、手のとどかない場所にある装置は一刻を
争う瞬間には無いのと同じである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】家具が倒れて来たり、
家が倒壊する大地震が深夜に発生した場合、停電は殆ど
避けがたく手探りの闇の中で危険にさらされることにな
る。 その揺れをいち速く検出して、物が落下してくる
までの一瞬の間に、如何に速く明かりを確保するかが生
死を左右する重要課題である。

【０００４】地震は言うまでもなく何時来るか、一生来
ないかも分からない。 従ってせっかく備えた防災機器
も、最初の数年間だけ記憶にあり、いざというとき何処
にあるかさえわからない。 よって、夜枕元で使う、で
きるだけ日常に身近で使用している物が地震を検知しラ
イトを点灯する機能をあわせ持つ事が重要である。

【０００５】おうおうにして電池も自己放電して空にな
っていて、肝心な時に役に立たない可能性がある。 よ
って常々、他の機能が役に立って使用している間に、電
池の消耗具合が特に意識せずとも分かって、充電したり
新しい電池と交換できるという要件が備わっていること
が重要である。 日常使用していない物はいざという時
に役に立たない。 よって、地震の時にのみ活躍する仕
様になっている製品は単なる気休めでしかない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】夜、枕元で毎日使用する
目覚まし時計に下記の原理の地震検出機能を持たせ、検
出時にライトを点灯させ、明かりを確保する主目的以外
に日常もトイレに行く時に手探りで触るだけで揺れて点
灯し、暗闇でスイッチを探してＯＮしなくてもよく、日
常から枕元で役に立つことで、何時もそこに置かれるこ
とが重要。

【０００７】外観の底面が半球状で、重心位置を半球の
中心より低い位置にして、他方、天面側は極力軽く設計
して筐体全体として、「起き上がりこぼし」と同じ動作
をするようにして、不安定で少しの揺れでも揺れはじめ
るが、決して倒れっぱなしにはならない様にし、底面の
静止位置のほぼ中央にプッシュスイッチを設け、揺れる
ごとに床と自重でプッシュプルして揺れ検出パルスをだ
せるようにして、ライトを点灯させ、重たい家具が揺れ
出すより、遥かに早い時点で明かりを確保し逃げだせる
働きをさせる。

【０００８】

【作用】起き上がりこぼし的構造や外観にすることで、
安定した家具よりも遥かに不安定になり、その為に家具
が転倒しはじめたり、棚から荷物が落下し始めるより前
に、筐体が揺れを繰り返してライトを素早く点灯できる
という作用がある。

【０００９】

【効果】毎日使用していて、目覚まし時計の音量や、ト
イレに行くときのライトの明るさで電池の消耗の程度が
自然に分かり、特に意識することなく、新しい電池に交
換したり、充電したりするため、いざと言う肝心な時に
電池が空で役に立たない、と言う取り返しのつかない重
大なケアレスミスがなくなる。

【００１０】

【実施例】図１を参照して、ケース底面１を半球状に仕
上げて、時計２や電池の様な重たい部品を、半球の中心
より底辺へ配置する設計にして、他方、天面側は出来る
だけ軽い構造や材料にして、重心を半球の中心より低い
位置に置くことで、起き上がりこぼしの機能をもたせ
る。 こうすることで地震の揺れで他のものに先駆けて
不安定に揺れ出すようになる。 半球状底面１の静止位
置を一部分フラットな面３にして固い平面上に置かれた
場合に何時までも揺れ続けないで、適当な時間で静止す
るようにする。フラット面３のほぼ中央にプッシュスイ
ッチやマイクロスイッチＳＷ１を自重で押す為のノブ４
を配置する。揺れでケース１が傾いて床５との間に隙間
が出来れば出っ張ってきてスイッチが復旧する。 これ
で揺れが繰り返されるとスイッチＳＷ１がＯＮ／ＯＦＦ
を繰り返し、そのパルスで後述されるタイマー回路をＯ
Ｎにしてライト６を点灯させる。 揺れが止まってから
数分間でタイマー回路はＯＦＦになりライト６は消灯す
る。

【００１１】トイレに行く時などに懐中電灯として連続
点灯させるスイッチ７、その時、手に持つ為のグリップ
８、地震の後、余震に備えてランタンとして長時間点灯
させるための明るさ切換スイッチ９、昼の点灯は電池の
浪費なのでオートＯＦＦにするための、明るさ検知の為
のＣｄｓ光導電セル１０、時計のアラームをＯＮ／ＯＦ
Ｆさせるスイッチ１１、等がある。そのアラーム用ブザ
ー１２や設定ツマミ１３、時刻調整ツマミ１４、電池蓋
などは背面にある。

【００１２】図２を参照して、時計をＬＣＤ表示時計２
ａにした場合の例である。

【００１３】図３、回路図を参照して、揺れを検出する
センサーの役目をするスイッチＳＷ１は１例としてマイ
クロスイッチを使用し、直接プッシュプルしてもよい
が、図３のようにノブ４、あるいはレバーを経由して床
５に自重で押し付け、復帰を繰り返す。その時、Ｖｃｃ
からコンデンサーＣ１を経由してコンデンサーＣ２を充
電するがＣ１が飽和していれば過渡電流が流れないので
抵抗Ｒ１で放電させる。スイッチＳＷ１がＯＮ／ＯＦＦ
してコンデンサーＣ２の電位が上昇するとトランジスタ
ーＱ１をベース電流制限抵抗Ｒ２を通して導通させ、ト
ランジスターＱ２を導通させＬＥＤをライトとして点灯
させる。 揺れが止まりＳＷ１の切換が止まるとＣ２の
充電が止まりＣ２と抵抗Ｒ２，Ｒ３で決まる放電時定数
でＣ２の電位が低下して、Ｑ１、Ｑ２がカットオフしＬ
ＥＤが消灯する。 カットオフ時のＣ１とＱ２のリーク
電流は電池Ｂｔｔの自己放電量よりも充分少ないので時
計ＣＬＫの消費する電流のみとなる。

【００１４】周囲が明るいときは光導電セルＣｄｓが低
抵抗になりトランジスターＱ３をＯＮしてＱ１のベース
バイアスをＧＮＤレベルに引き落としカットオフさせて
ＬＥＤを点灯させない。 半固定抵抗ＳＦＲはどの程度
の明るさでＱ３をＯＮさせるかの調整用である。 スイ
ッチＳＷ２はＳＷ１やＣｄｓに関係無くＬＥＤライトを
強制的に点灯させる。 スイッチＳＷ３はＬＥＤライト
の明るさ切換用である。液晶表示時計の場合は図３のＣ
ＬＫ部分をＬＣＤ−ＣＬＫに置き換える。 これは一般
的には表示面の裏面に回路がありワイアーボンディング
され保護樹脂カバーがポッティングされたモジュールで
あり、端子にはＶｃｃ、ＧＮＤ、ブザーＢＺ、時間設定
スイッチ２個ＴＩＭＥ、ブザーＯＮ／ＯＦＦスイッチ、
などが接続される様になっている。

【００１５】今回の発明は起き上がりこぼしになってい
ることが特長であり、静止時の姿勢が定まっている為、
角度センサーも使用できる。揺れたときの筐体の傾きを
地震として検出する。 特に図３のＳＷ１のトランスフ
ァー接点と同様の接点の角度センサーであれば図３の回
路がそのまま使用可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図 １】 この発明の一実施例を示すアナログ時計を
使用した外観図

【図 ２】 この発明の一実施例を示す液晶表示時計を
使用した外観図

【図 ３】 この発明の一実施例を示す図解図を含む回
路図

【符号の説明】

１、１ａ 筐体 ２、２ａ、ＣＬＫ 時計 ３、３ａ 筐体底面のフラット
な部分 ４、４ａ ノブ（揺れ検出用） ５ 床 ６、６ａ ＬＥＤライト ７、７ａ 連続点灯スイッチ ８、８ａ グリップ ９、９ａ 明るさ切換スイッチ １０、１０ａ、Ｃｄｓ 光導電セル １１、１１ａ ブザーＯＮ／ＯＦＦ
スイッチ ＢＺ、１２ａ ピエゾブザー １３ａ、１４ａ、ＴＩＭＥ 時分設定スイッチ ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４ スイッチ Ｃ１、Ｃ２ コンデンサー Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 抵抗 ＳＦＲ 半固定抵抗 ＢＴＴ 電池 ＬＣＤ−ＣＬＫ 液晶表示時計

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１１月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 起き上がりこぼし型地震検出ライト
付き目覚まし置き時計

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】停電をともなう様な深夜の大地震
に遭遇して、身を守る行動をとるのに欠かせない明かり
を確実に確保する為の、揺れ検出でスイッチをＯＮして
ライトを点灯させる機能を内蔵した目覚まし置き時計

【０００２】

【従来の技術】従来の装置では地震の検出は加速度セン
サー、振動センサー、角度エンサーなどを使用してい
た。 センサーが揺れを検出した結果、ライトを点灯さ
せ、ブザーを鳴らし、ディスプレーを点灯させ、緊急ア
ナウンスを流すなど各種の手段で知らせる工夫をしてい
るが、必要な時に身近にある確立を充分検討されている
ものは少ない。地震では震度５ぐらいから家具が転倒し
たり危険な状態になるが、震度５は加速度８０ガルから
２５０ガルの幅がある。 加速度をａとすると ａ＝（２πｆ）×（２πｆ）×ｄ と表されｄは片振幅、ｆは振動数、単位はガル（ｇａ
ｌ）となる。 この式から同じ震度５でも片振幅ｄが大
きくても振動数ｆが人体に感じない０．５Ｈｚ以下の地
震もあれば、他方、振動数ｆが高くガタガタと揺れるが
片振幅ｄは前記よりもかなり小さいという地震になる場
合も起こり得ることが解る。 この様な気がつきにくい
超低周波の地震は一部の加速度センサーでないと検出で
きないし、非常に大型であり非常に高価である。 振動
センサーは衝撃の検出に適していて地震には適当ではな
い。 角度センサーは性能、コスト共に幅広いが比較的
に低周波も検出でき、感度もある程度あり、民生機器に
適しているものもあるが、決められた取り付け姿勢、条
件での使用が求められると言う難点がある。 且つこれ
ら全てに共通して言えることは、かなり大がかりな電子
回路が必要で電池電源の使用がかなり困難であり、肝心
な時に電池が空で役に立たないとか、常に電池の事を気
にしていないといけないと言う欠点がある。 市販され
ている、家庭用の防災機器において、一生来ないかも知
れない災害に備えて、電池の消耗を常に注意を払う前提
で成り立っている機器があまりにも多い。何十年にも渡
って人に管理させるのは、あまりにも労力が大きすぎ
て、電池交換の見落としが出ないことの方が希であり、
明らかに設計方針のミスである。 ＡＣ電源にするとＡ
Ｃコードが邪魔になり、コンセントとの関係で使用場所
が制限を受ける。 深夜、暗闇のなかで寝ている場所か
ら離れていて、手のとどかない場所にある装置は一刻を
争う瞬間には無いのと同じである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】家具が倒れて来たり、
家が倒壊する大地震が深夜に発生した場合、停電は殆ど
避けがたく手探りの闇の中で危険にさらされることにな
る。 その揺れをいち速く検出して、物が落下してくる
までの一瞬の間に、如何に速く明かりを確保するかが生
死を左右する重要課題である。

【０００４】地震は言うまでもなく何時来るか、一生来
ないかも分からない。 従ってせっかく備えた防災機器
も、最初の数年間だけ記憶にあり、いざどいうとき何処
にあるかさえわからない。 よって、夜枕元で使う、で
きるだけ日常に身近で使用している物が地震を検知しラ
イトを点灯する機能をあわせ持つ事が重要である。

【０００５】おうおうにして電池も自己放電して空にな
っていて、肝心な時に役に立たない可能性がある。 よ
って常々、他の機能が役に立って使用している間に、電
池の消耗具合が特に意識せずとも分かって、充電したり
新しい電池と交換できるという要件が備わっていること
が重要である。 日常使用していない物はいざという時
に役に立たない。 よって、地震の時にのみ活躍する仕
様になっている製品は単なる気休めでしかない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】夜、枕元で毎日使用する
目覚まし時計に下記の原理の地震検出機能を持たせ、検
出時にライトを点灯させ、明かりを確保する主目的以外
に日常もトイレに行く時に手探りで触るだけで揺れて点
灯し、暗闇でスイッチを探してＯＮしなくてもよく、日
常から枕元で役に立つことで、何時もそこに置かれるこ
とが重要。

【０００７】外観の底面が半球状で、重心位置を半球の
中心より低い位置にして、他方、天面側は極力軽く設計
して筐体全体として、「起き上がりこぼし」と同じ動作
をするようにして、不安定で少しの揺れでも揺れはじめ
るが、決して倒れっぱなしにはならない様にし、底面の
静止位置のほぼ中央にプッシュスイッチを設け、揺れる
ごとに床と自重でプッシュプルして揺れ検出パルスをだ
せるようにして、ライトを点灯させ、重たい家具が揺れ
出すより、遥かに早い時点で明かりを確保し逃げだせる
働きをさせる。

【０００８】

【作用】起き上がりこぼし的構造や外観にすることで、
安定した家具よりも遥かに不安定になり、その為に家具
が転倒しはじめたり、棚から荷物が落下し始めるより前
に、筐体が揺れを繰り返してライトを素早く点灯できる
という作用がある。

【０００９】

【効果】毎日使用していて、目覚まし時計の音量や、ト
イレに行くときのライトの明るさで電池の消耗の程度が
自然に分かり、特に意識することなく、新しい電池に交
換したり、充電したりするため、いざと言う肝心な時に
電池が空で役に立たない、と言う取り返しのつかない重
大なケアレスミスがなくなる。

【００１０】

【実施例】図１を参照して、ケース底面４を半球状に仕
上げて、時計２や電池の様な重たい部品を、半球の中心
より底辺へ配置する設計にして、他方、天面側は出来る
だけ軽い構造や材料にして、重心を半球の中心より低い
位置に置くことで、起き上がりこぼしの機能をもたせ
る。 こうすることで地震の揺れで他のものに先駆けて
不安定に揺れ出すようになる。 半球状底面１の静止位
置を一部分フラットな面３にして固い平面上に置かれた
場合に何時までも揺れ続けないで、適当な時間で静止す
るようにする。フラット面３のほぼ中央にプッシュスイ
ッチやマイクロスイッチＳＷ１を自重で押す為のノブ４
を配置する。揺れでケース１が傾いて床５との間に隙間
が出来れば出っ張ってきてスイッチが復旧する。 これ
で揺れが繰り返されるとスイッチＳＷ１がＯＮ／ＯＦＦ
を繰り返し、そのパルスで後述されるタイマー回路をＯ
Ｎにしてライト６を点灯させる。 揺れが止まってから
数分間でタイマー回路はＯＦＦになりライト６は消灯す
る。

【００１１】夜中にトイレに行く時などに懐中電灯とし
て連続点灯させるスイッチ７、その時、手に持つ為のグ
リップ８、地震の後、余震に備えてランタンとして長時
間点灯させるための明るさ切換スイッチ９、昼の点灯は
電池の浪費なのでＯＦＦにするための、明るさ検知の為
のＣｄｓ光導電セル１０、時計のブザーをＯＮ／ＯＦＦ
させるスイッチ１１、等がある。その他ブザーや設定ツ
マミ、時刻調整ツマミ、電池蓋などは背面にあるが図に
は描かれてはいない。

【００１２】時計２をＬＣＤ表示のデジタル時計、その
他にすることも、可能である。

【００１３】図２、回路図を参照して、揺れを検出する
センサーの役目をするスイッチＳＷ１は１例とルてマイ
クロスイッチを使用し、直接プッシュプルしてもよい
が、図２のようにノブ４、あるいはレバーを経由して床
５に自重で押し付け、復帰を繰り返す。その時、Ｖｃｃ
からコンデンサーＣ１を経由してコンデンサーＣ２を充
電するがＣ１が飽和していれば過渡電流が流れないので
抵抗Ｒ１で放電させる。スイッチＳＷ１がＯＮ／ＯＦＦ
してコンデンサーＣ２の電位が上昇するとトランジスタ
ーＱ１をベース電流制限抵抗Ｒ２を通して導通させ、ト
ランジスターＱ２を導通させＬＥＤをライトとして点灯
させる。 揺れが止まりＳＷ１の切換が止まるとＣ２の
充電が止まりＣ２と抵抗Ｒ２，Ｒ３で決まる放電時定数
でＣ２の電位が低下して、Ｑ１，Ｑ２がカットオフしＬ
ＥＤが消灯する。 カットオフ時のＣ１とＱ２のリーク
電流は電池ＢＴＴの自己放電量よりも充分少ないので時
計２の消費する電流のみとなる。

【００１４】周囲が明るいときは光導電セルＣｄｓが低
抵抗になりトランジスターＱ３をＯＮしてＱ１のベース
バイアスをＧＮＤレベルに引き落としカットオフさせて
ＬＥＤを点灯させない。 半固定抵抗ＳＦＲはどの程度
の明るさでＱ３をＯＮさせるかの調整用である。 スイ
ッチＳＷ２はＳＷ１やＣｄｓに関係無くＬＥＤライトを
強制的に点灯させる。 スイッチＳＷ３はＬＥＤライト
の明るさ切換用である。

【００１５】今回の発明は起き上がりこぼしになってい
ることが特長であり、静止時の姿勢が定まっている為、
角度センサーも使用できる。揺れたときの筐体の傾きを
地震として検出する。 特に図３のＳＷ１のトランスフ
ァー接点と同様の接点の角度センナーであれば図３の回
路がそのまま使用可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図 １】 この発明の一実旅例を示すアナログ時計を
使用した外観図

【図 ２】 この発明の一実維例一を示す、図解図を含
む回路図。

【符号の説明】 １ 筐体 ２ 時計（ＣＬＫ） ３ 筐体底函のフラットな部分 （筐体の静止面） ４ ノブ（揺れ検出用） ５ 床 ６ ＬＥＤライト ７、ＳＷ２ 連続点灯スイッチ ８ グリップ ９、ＳＷ３ 明るさ切換スイッチ １０ Ｃｄｓ光導電セル １１ ブザーＯＮ／ＯＦＦスイッチ ＳＷ１ 筐体の揺れ検出スイッチ Ｃ１、Ｃ２ コンデンサー Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 抵抗 ＳＦＲ 半固定抵抗 ＢＴＴ 電池

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】起き上がりこぼし型の置き時計にする事で
   不安定に揺れやすく、しかしけっして倒れたままになら
   ない様になり、底辺の静止面に自重では引っ込むが、傾
   いて無負荷になると出てくるノブがあるスイッチを揺れ
   検出センサーとして組込み、揺れるとＯＮ／ＯＦＦする
   ことによりタイマー機能のある回路をセットして電灯を
   点灯させる。揺れがおさまると一定時間経過後タイマー
   がリセットして消灯する。昼は光センサーで明るさを検
   知して点灯回路をＯＦＦにする。この様な方式の機能を
   付加した、起き上がりこぼし型地震検出ライト付き目覚
   まし置き時計
2. 【請求項２】請求項１において揺れ検出センサー用スイ
   ッチを角度センサーに置き換えて、地震で時計が不安定
   に揺れだすと筐体の傾を角度センサーで地震として検出
   する、起き上がりこぼし型地震検出ライト付き目覚まし
   置き時計