(57)【要約】  【課題】二次元の方向を検出する多方向検出センサを二次元の面を正面として配置し、前後方向（二次元の面方向）の転倒も検出することで転倒センサとして使用できる構成をを提供する。  【解決手段】基板１２の上には保持部材３１が基板１２に固定されている。保持部材３１の上面に孔が設けられ、この中に４方向検知センサ８０が隙間３１ａを備えて挿入されている。また、４方向検知センサ８０は被覆付きワイヤ３０で基板１２と接続されている。そして、図４（Ｄ）で示すように、空気清浄機２０が床に転倒した場合、４方向検知センサ８０の自重により、４方向検知センサ８０の上部が重力方向に傾き、ボール８３が４方向検知センサ８０の上部へ移動し、空気清浄機２０の転倒が検知される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転倒を検出する検出センサを備えた機器において、
同検出センサは、重力によって二次元の面上を移動するボールの位置で二次元の方向を検出する多方向検出センサからなり、
前記機器の正立状態を１つの方向として検出する位置である下方検出位置となるように前記方向検出センサを配置し、
前記機器が前記多方向検出センサの二次元の面方向に転倒し、前記多方向検出センサで前記下方検出位置を検出できなくなった場合、前記機器は自身が転倒したと判断することを特徴とする転倒検出センサを備えた機器。
【請求項２】
前記機器が前記多方向検出センサの二次元の面方向に転倒した場合、前記多方向検出センサが、重力と対応する前記多方向検出センサの二次元の面方向に傾斜する構造を特徴とする請求項１記載の転倒検出センサを備えた機器。
【請求項３】
前記方向検出センサの下方を遊嵌するように保持する保持手段を設けることを特徴とする請求項１記載の転倒検出センサを備えた機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転倒検出センサを備えた機器に係わり、より詳細には、転倒の検出を安価に行う構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１（Ａ）は本発明による空気清浄機の一実施例を示す外観斜視図、図１（Ｂ）はその断面図を示しているが、従来の転倒センサを備えた機器でも構造は同じため、これを用いて背景技術を説明する。
【０００３】
この空気清浄機２０は、縦長状に形成された本体の前面に吸込口１を、本体の上面に風向変更板を備えた吹出口２を夫々設け、前面上部に、強弱運転等の運転状態と、室内の汚れ状態等を表示する表示部３を設けている。また、空気清浄機２０の底辺には転倒防止板２０ａが設けられている。
【０００４】
本体は、図１（Ｂ）の断面図で示すように、本体内を吸入孔１０ａを穿設した仕切板１０により前後に区画するとともに、後部区画１１に吸入孔１０ａに臨むように送風ファン５と、これを駆動するファンモータ６とを備えている。また、吸込口１の後部には種々の塵埃や臭いなどを取り除く複数のフィルタ群４が設けられている。さらに、フィルタ群４の上方には仕切板１３が設けられ、その上部に図示しない転倒センサを備えた制御用の基板１２が水平に固定されている。
【０００５】
一般的に縦長のデザインの空気清浄機や脱臭機、電気ストーブ、ファンヒーターなどには、転倒による火災発生を防止するため、これらの機器が転倒したことを検出する転倒検出センサが設けられている。
【０００６】
図５に従来の転倒検出センサ７０の断面図を示す。この転倒検出センサ７０は、すり鉢状に形成されたベース７１と、このベース７１を上部から覆うカバー７２と、ベース７１上を自在に転がるボール７３と、ベース７１の中央の底部に配置され、ベース７１の底部にボール７３が存在するかどうかを検出する光センサ７４と、光センサ７４での検出信号を出力する端子７６とで構成されている。
【０００７】
転倒検出センサ７０は端子７６を介して基板１２に固定されている。従って、基板１２を固定した機器、例えば空気清浄機２０が転倒した場合、ボール７３がベース７１の上を転がり、点線の丸で示す位置７３’に移動する。この結果、転倒前において光センサ７４から照射された検出光７５が、ボール７３に反射して光センサ７４で受光できたが、転倒した結果、この検出光７５が受光できなくなることで転倒を検出する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
この検出信号は端子７６の電圧の変化として出力される。従って、空気清浄機２０内の図示しない制御部は、この検出信号で転倒を確認すると空気清浄機２０内の電源を自ら切断し、転倒によるファンモータ６の加熱などを防止するようになっている。
【０００９】
ところで、前述した転倒検出センサとは別に、近年は４方向検出センサが多用される製品が増えてきた。これは携帯ゲーム機や携帯電話、デジタルオーディオプレーヤなどに採用されており、ユーザーの意志により製品が回転された時に、縦横や上下の画面の表示方向を切り換えるために用いられている。
【００１０】
図６はこのような４方向検出センサの一例を示す断面図であり、図６（Ａ）は正面からみた断面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＡ−Ａ’間の断面図である。光センサでボールの位置を検出する原理は転倒検出センサと同じであるが、前後方向（紙面に垂直な方向）を回転軸として上下左右の４方向の回転を検出するようになっている。従って、前後方向の回転や転倒は検出できない構造である。
【００１１】
図６（Ａ）に示すようにこの４方向検出センサ８０は、ケース８１が矩形に形成されており、その内部には矩形の空間８２が設けられている。そして矩形の空間８２の四隅に対応する位置に光センサ８４がそれぞれ備えられている。そして、この矩形の空間８２内には、ボール８３が自在に移動できる構造になっている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１２】
従って、１つの光センサ８４を下方向（地面方向）として機器に搭載した場合、機器、つまり、４方向検出センサ８０を回転させた時、ボール８３は重力のかかる位置に移動するため、その回転によって、いずれかの他の光センサ８４の上の位置８３’（点線で示す丸）に移動する。このため、各光センサ８４の検出信号を機器が監視していれば、どの方向に機器が回転したかを認識でき、認識した方向に従って画面を表示するようになっている。
【００１３】
なお、接続部８５がケース８１から露出しており、この接続部８５を介して各光センサの検出信号を外部に出力している。この接続部８５は４方向検出センサ８０の仕様により、端子であったり、被覆付きのワイヤであったり、フラットケーブルやコネクタであったりする。
【００１４】
一般的に、転倒センサと４方向検出センサとの価格を比較した場合、検出センサを多く使用する４方向検出センサが不利であるが、前述したように、４方向検出センサは多数の携帯機器に採用され、その価格は転倒センサに対して半分以下の価格になっている。このため、４方向検出センサを転倒センサとして用いれば大幅なコストダウンを図ることができる。
【００１５】
しかしながら、４方向検出センサなどの多方向検出センサは、二次元の方向を検出するためのものであり、この二次元の面を正面として配置した場合、左右の転倒に関しては、回転として認識できるが、前後方向（二次元の面方向）に関しては検出する機能がないため、転倒センサとして用いることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】実開平７−３６０１３号公報（第５−６頁、図１）
【特許文献２】特開平５−１４１９７１号公報（第２−３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は以上述べた問題点を解決し、二次元の方向を検出する多方向検出センサを二次元の面を正面として配置し、前後方向（二次元の面方向）の転倒も検出することで転倒センサとして使用できる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は上述の課題を解決するため、転倒を検出する検出センサを備えた機器において、
同検出センサは、重力によって二次元の面上を移動するボールの位置で二次元の方向を検出する多方向検出センサからなり、
前記機器の正立状態を１つの方向として検出する位置である下方検出位置となるように前記方向検出センサを配置し、
前記機器が前記多方向検出センサの二次元の面方向に転倒し、前記多方向検出センサで前記下方検出位置を検出できなくなった場合、前記機器は自身が転倒したと判断することを特徴とする。
【００１９】
また、前記機器が前記多方向検出センサの二次元の面方向に転倒した場合、前記多方向検出センサが、重力と対応する前記多方向検出センサの二次元の面方向に傾斜する構造を特徴とする。
【００２０】
もしくは、前記方向検出センサの下方を遊嵌するように保持する保持手段を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上の手段を用いることにより、本発明による転倒検出センサを備えた機器によれば、
請求項１に係わる発明は、前後方向の転倒を検出できない方向検出センサを、前後方向の転倒を検出できる取付構造を用いて取付ているので、従来から存在する転倒検出専用の転倒検出センサよりも安価に提供される方向検出センサを用いて機器のコストを低減できる。
【００２２】
請求項２に係わる発明は、転倒検出センサを備えた機器が完全に転倒しない状態であっても、方向検出センサ自体が重力方向に傾斜するため転倒を検出できる。
【００２３】
請求項３に係わる発明は、請求項２の構造のように、方向検出センサ自体の重量と弾性部材の弾力との兼ね合いや、温度変化による弾性部材の弾力変化を考慮する必要がなく、転倒検出センサを備えた機器が完全に転倒しない状態であっても、方向検出センサ自体が重力方向に傾斜するため、確実に転倒を検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】転倒センサを備えた空気清浄機を示す図であり、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図２】４方向検出センサを転倒センサとして用いる第一実施例を説明する説明図である。
【図３】４方向検出センサを転倒センサとして用いる第二実施例を説明する説明図である。
【図４】４方向検出センサを転倒センサとして用いる第三実施例を説明する説明図である。
【図５】従来の転倒センサを示す断面図である。
【図６】従来の４方向検出センサを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお、図１の空気清浄機２０については背景技術で説明しているため、同じ部品については同一の番号を付与し詳細な説明を省略する。本発明の特徴は、４方向検出センサの基板への取付構造であるため、以下の実施例はこの取付構造について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図２は多方向検出センサの１つである４方向検出センサを、転倒センサとして用いる第一実施例を示す説明図である。
図２（Ａ）は４方向検出センサ８０を正面からみた断面の説明図、図２（Ｂ）は横からみた断面の説明図である。図２（Ｃ）は空気清浄機２０が床に転倒した場合を示す説明図、図２（Ｄ）は空気清浄機２０が床に転倒した場合で、障害物がある場合を示す説明図である。なお、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）とは同じ方向から見た場合を示している。
【００２７】
図２（Ａ）に示すようにこの４方向検出センサ８０は、ケース８１が矩形状に形成されており、その内部には矩形の空間８２が設けられている。そして矩形の空間８２の四隅に対応する位置に光センサがそれぞれ備えられているが図示を省略する。そして、この矩形の空間８２内には、ボール８３が自在に移動できるように備えられている。また、接続部からなる端子８５が直接、基板１２に半田付けされており、電気的な接続と共に、４方向検出センサ８０を基板１２へ機械的に固定している。
【００２８】
図２（Ｂ）に示すようにこの４方向検出センサ８０の前後方向内部の空間８２は、ボール８３の直径よりやや広くなっているだけである。従って、ボール８３は前後方向の移動はできない構造である。このため、図２（Ａ）に示すようにボール８３は、矩形の空間８２内の二次元面上だけしか移動できないため、４方向検出センサ８０を左右に回転させると、重力に従って空間８２の四隅の１つに位置することになる。この位置が検出された方向になる。
【００２９】
前述したように基板１２は地面に対して水平となるように固定されている。そして、４方向検出センサ８０の接続部８５が基板１２に接続され、矩形の空間８２の１つの隅、つまり、１つの検出位置が下方に向かう位置（下方検出位置）に配置されているため、ボール８３は重力により図２（Ａ）に示すように、基板１２に近い方向、つまり、空気清浄機２０の下方に向かって位置することになる。この状態が、空気清浄機２０の正常時（未転倒）の状態である。
【００３０】
４方向検出センサ８０の正面は、空気清浄機２０の正面に合わせて配置されているため、図２（Ａ）が空気清浄機２０の正面から見た４方向検出センサ８０の正面となる。従って、空気清浄機２０が左右に転倒した場合、４方向検出センサ８０も左右に転倒することになる。この時、ボール８３は重力方向に移動するため、結果的に図２（Ａ）の点線で示すボール８３のように、空気清浄機２０が転倒した場合は、４方向検出センサ８０の空間８２の左右のいずれかの隅に位置することになる。従って、ボール８３が未転倒時の位置でなくなったことを検出すれば、空気清浄機２０の転倒を検出できることになる。
【００３１】
図２（Ｃ）に示すように空気清浄機２０が前後に転倒した場合、ボール８３は空気清浄機２０の上方へ移動するため、ボール８３が未転倒時の位置でなくなったことを検出し、空気清浄機２０の転倒を検出できる。この時、転倒防止板２０ａが設けられているため、空気清浄機２０の下部が空気清浄機２０の上部よりも高く位置し、結果的にボール８３が重力方向、つまり、空気清浄機２０の上方へ移動するため、ボール８３が未転倒時の位置でなくなったことを確実に検出できるようになっている。
【００３２】
一方、図２（Ｄ）に示すように、床に障害物が存在し、この上に空気清浄機２０が前後に転倒した場合、転倒防止板２０ａが設けられていたとしても、空気清浄機２０の下部が空気清浄機２０の上部よりも低く位置する場合があるため、結果的にボール８３が重力方向、つまり、空気清浄機２０の下方へ移動するため、ボール８３が未転倒時の位置に存在することになり、転倒を確実に検出できない場合がある。なお、このような場合でも、空気清浄機２０の転倒のショックにより、ボール８３が未転倒時の位置から一時的に離れたことを検出すれば、転倒を検出できる場合もある。
【００３３】
以上説明したように、前後方向の転倒を検出出来ない４方向検出センサ８０を、前後方向の転倒を検出できる取付構造を用いて取付ているので、従来から存在する転倒検出専用の転倒検出センサよりも安価に提供される方向検出センサを用いて空気清浄機２０のコストを低減できる。
【実施例２】
【００３４】
図３は４方向検出センサを転倒センサとして用いる第二実施例を示す説明図である。
図３（Ａ）は４方向検出センサ８０を正面からみた断面の説明図、図３（Ｂ）は横から見た断面の説明図である。図３（Ｃ）は空気清浄機２０が床に転倒した場合で、障害物がある場合を示す説明図である。なお、図３（Ｂ）と図３（Ｃ）とは同じ方向から見た場合を示している。なお、実施例１と異なる部分は４方向検出センサ８０の保持構造のみであり、この保持構造を中心に説明し、実施例１と共通な構造は同じ番号を付与し、詳細な説明を省略する。
【００３５】
実施例１では４方向検出センサ８０を基板１２に完全に固定する構造であったが、実施例２では、４方向検出センサ８０を基板１２に対して前後方向に柔軟に固定する構造が特徴である。この柔軟性により、空気清浄機２０が前後方向に転倒した場合、４方向検出センサ８０内で移動するボール８３が移動可能な二次元の面全体が、４方向検出センサ８０の自重により重力方向に傾斜することになる。これは４方向検出センサ８０の上部が重力方向に垂れることであり、ボール８３を４方向検出センサ８０の上部へ移動させて確実な転倒検出を行うようにしている。
【００３６】
図３（Ａ）に示すように、接続部からなる端子８５と基板１２とは被覆付きワイヤ３０を介して接続されている。この被覆付きワイヤ３０は図示しない銅線の周囲を弾性を備えたビニール製の被覆（弾性部材）で覆ったものである。また、この銅線が太いものほどこれを覆う被覆も厚くなる。従って、被覆付きワイヤ３０の太さを適宜選択することにより、４方向検出センサ８０を自立して保持すると共に、空気清浄機２０が床に転倒した場合、４方向検出センサ８０の上部が重力方向に柔軟に垂れる構造にしている。
【００３７】
図３（Ｃ）に示すように、空気清浄機２０が前後方向に転倒し、この時床に障害物がある場合であっても、被覆付きワイヤ３０（弾性部材）で保持されている４方向検出センサ８０の自重により、４方向検出センサ８０の上部が重力方向に垂れる。このため、ボール８３が４方向検出センサ８０の上部へ移動し、空気清浄機２０の転倒を検出することができる。また、空気清浄機２０を正立した状態に戻せば、被覆付きワイヤ３０の弾性により、４方向検出センサ８０も正立した状態に戻る。なお、被覆付きワイヤ３０を弾性部材としているが、被覆付きワイヤ３０を図示しないゴムチューブに通して、さらにゴムチューブのそれぞれの端部を、４方向検出センサ８０と基板１２とに固定し、このゴムチューブを弾性部材として用いてもよい。
【００３８】
以上説明したように、転倒検出センサを備えた機器、つまり、空気清浄機２０が障害物などにより、完全に転倒しない状態であっても、４方向検出センサ８０自体が弾性部材（被覆付きワイヤ３０）により重力方向に傾斜するため、転倒を検出可能である。また、４方向検出センサ８０以外に必要な部品は弾性部材（被覆付きワイヤ３０）だけであるため、非常に低コストである。
【実施例３】
【００３９】
図４は４方向検出センサを転倒センサとして用いる第三実施例を示す説明図である。
図４（Ａ）は４方向検出センサ８０を正面からみた断面の説明図、図４（Ｂ）は横から見た断面の説明図である。図４（Ｃ）は４方向検出センサ８０を保持する保持構造を説明する斜視図であり、図４（Ｄ）は空気清浄機２０が床に転倒した場合で、障害物がある場合を示す説明図である。なお、図４（Ｂ）と図４（Ｄ）とは同じ方向から見た場合を示している。なお、実施例２と異なる部分は４方向検出センサ８０の保持構造のみであり、この保持構造を中心に説明し、実施例２と共通な構造は同じ番号を付与し、詳細な説明を省略する。
【００４０】
実施例２では弾性部材を介して基板１２に４方向検出センサ８０を固定しているが、この方式では４方向検出センサ８０の重量と弾性部材の弾力との兼ね合いが重要であるので、これらの最適な組合せを探す必要がある。例えば、周囲の温度による弾性部材の弾力の変化を考慮しなければ、低温時に空気清浄機２０が転倒した場合でも、４方向検出センサ８０が曲がらずに転倒検出ができなくなったりする場合がある。このため、弾性部材に依存しない方法を次に説明する。
【００４１】
図４（Ａ）に示すように、接続部からなる端子８５と基板１２とは被覆付きワイヤ３０を介して接続されている。この被覆付きワイヤ３０は非常に細く、また柔軟なものが採用されており、低温時においても柔軟に曲げることができる。
【００４２】
一方、図４（Ａ）から図４（Ｃ）に示すように、基板１２の上には板金からなる略コ字形の保持部材３１が、コ字形の開放側を基板１２に向けて固定されている。保持部材３１の上面には切り抜き孔が設けられており、この中に４方向検出センサ８０が約半分の高さだけ挿入された状態になっている。また、４方向検出センサ８０の周囲と保持部材３１との間には隙間３１ａが意図的に設けられている。特に４方向検出センサ８０の前後方向には、４方向検出センサ８０が十分に傾く程度の傾斜角、例えば垂直に対して３０〜４５度程度に傾くだけの隙間３１ａが設けられている。
【００４３】
従って、図４（Ｄ）で示すように、空気清浄機２０が床に転倒して障害物がある場合であっても、４方向検出センサ８０の自重により、４方向検出センサ８０の上部が重力方向に傾く。このため、ボール８３が４方向検出センサ８０の上部へ移動し、空気清浄機２０の転倒を検出することができる。また、空気清浄機２０を正立した状態に戻せば、保持部材３１により、４方向検出センサ８０も正立した状態から傾斜角度だけ傾いた状態に戻る。なお、保持部材３１は独立した部品として説明しているが、これに代替して空気清浄機２０の部品の一部を利用してもよい。例えば空気清浄機２０の筐体の内部側に４方向検出センサ８０を保持する構造を備えてもよい。
【００４４】
以上説明したように、この実施例の構造では、実施例２の構造のように、４方向検出センサ８０自体の重量と弾性部材（被覆付きワイヤ３０）の弾力との兼ね合いや、温度変化による弾性部材の弾力変化を考慮する必要がなく、転倒検出センサを備えた機器、つまり、空気清浄機２０が完全に転倒しない状態であっても、４方向検出センサ８０自体が重力方向に傾斜するため、確実に転倒を検出可能である。
【００４５】
以上説明した全ての実施例において、４方向検出センサ８０には接続部からなる端子８５が備えられているが、これに限るものではなく、端子８５の代替として、リード線が直接引き出されているものでもよい。
【００４６】
また、実施例として４方向検出センサ８０を用いているが、これに限るものではなく、２方向検出センサや３方向検出センサなどの多方向検出センサであってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  吸込口
２  吹出口
３  表示部
４  フィルタ群
５  送風ファン
６  ファンモータ
１０  仕切板
１０ａ  吸入孔
１１  後部区画
１２  基板
１３  仕切板
２０  空気清浄機
２０ａ  転倒防止板
３０  被覆付きワイヤ
３１  保持部材（保持手段）
３１ａ  隙間
８０  ４方向検出センサ
８１  ケース
８２  空間
８３  ボール
８５  端子（接続部）
【図１】
2010232020.tif 000003
【図２】
2010232020.tif 000004
【図３】
2010232020.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010232020.tif 000007
【図６】
2010232020.tif 000008