(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料からなる中空のケースに静電気入力電極及び静電気出力電極を隔離して配置し、この静電気入力電極と静電気出力電極との間に、抵抗を直列に接続し、集音マイクと音出力の駆動回路を設けた静電気除去具であって、前記集音マイクは、静電気除去具が落下した際に発生する落下音や落下の衝撃を電気信号に変換して、前記音駆動回路を動作するようにしたことを特徴とする静電気除去具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電気の放電によって人体が受けるシビレや電撃を防止する機能を有し、落下による紛失も防止する機能を有する静電気除去具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーペット等が敷いてあるオフィス、ホテルなどで部屋の出入りの際、ドアノブなどに手を触れた瞬間に静電気によるシビレ、電撃を受けることがある。特に冬季の乾燥期に多い。
【０００３】
これは、カーペットを敷いてある床上を歩くことにより靴、スリッパとカーペットとの摩擦により人体に静電気が帯電することに起因するものであり、ドアノブなどの導体に手を触れたとき人体からドアノブへ静電気が放電するため生じる衝撃である。静電気放電は特に金属製で、しかもドア、ドアフレーム、窓フレーム等の様に表面積が大きいものに触れたとき発生し易く、一般に人体が２ｋｖ以上に帯電すると静電気によるシビレ、電撃を感じることが知られている。
【０００４】
人体から金属などの導体に静電気放電が一瞬に生じるとシビレ、電撃の原因となるため、シビレ、電撃の防止方法としては、静電気の放電時間を高抵抗体を介することで長くする方法が採用されている。この従来の方法を採用した静電気除３具は、静電気出力電極と静電気入力電極との間に１メガオーム以上の高抵抗体を結合した構成となっている。この静電気除去具を使用するに当っては、静電気除去具の静電気入力電極を手で持ち、静電気出力電極をドアノブ等の金属に接触させる。この時、静電気は人体より高抵抗体を介してドアノブ等に流れるが、静電気は高抵抗体をゆっくり流れるのでシビレ、電撃を感じない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、静電気除去具は、通常、小型軽量であるため収容の点で便利で、ポケット、ポーチ、鞄などに入れても違和感のない大きさである。そこで、静電気除去具にはキーホルダ機能を付与したものもある。このようなキーホルダー機能付き静電気除去具に室内や車のキーを取り付けておけば、室内や車でのシビレ防止にも役にたち、非常に有用な機能を有することになる。
【０００６】
しかし、静電気除去具は、上記のように小型軽量である利点の有る反面、落下させてしまった場合には落下音が非常に小さく、紛失に気が付かないという問題がある。時にキーホルダ機能を付与したものである場合、重要なキーの紛失にもつながる。最近、オフィス内、家庭内などでは床にカーペット等を敷く様式になっていることが多い。そのため静電気除去具が落下した場合に落下音がますます聞き取りにくくなり、紛失に気が付かないことがより多くなっている。
【０００７】
絶縁材料からなる中空のケースに静電気入力電極及び静電気出力電極を隔離して配置し、この静電気入力電極と静電気出力電極との間に、抵抗を直列に接続し、集音マイクと音出力の駆動回路を設けた静電気除去具であって、前記集音マイクは、静電気除去具が落下した際に発生する落下音や落下の衝撃を電気信号に変換して、前記音駆動回路を動作するようにした静電気除去具を要旨とするものである。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例を示す回路のブロック図である。参照符号１は絶縁材料からなる中空のケースである。このケース１の両端には導電性材料からなる静電気入力電極２及び静電気出力電極３が隔離して取り付けられている。前記中空のケース１の中空部内には、前記静電気入力電極２と静電気出力電極３との間に直列に接続される第１乃至第４の抵抗４、５、６、７が配置されている。この抵抗４、５、６、７は、静電気の放電時に、放電時間を長くするための抵抗である。更に、ケース１の中空部内には、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８、第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９、メロディーＩＣ１０、スピーカー１２の音出力用の電源である電池１１、落下音の集音マイク１３、アンプ１４が配置されている。
音出力の駆動回路は、メロディーＩＣ１０と電池１１とスピーカー１２とで構成されている。
落下検知回路は、第２の２入力負論理和デジタルＩＣとメロディーＩＣ１０と電池１１とスピーカー１２と集音マイク１３とアンプ１４とで構成されている。尚、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８と第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９とは、静電気が静電気入力電極２に入力したときメロディーＩＣ１０が音を出力するために用いるものである。
【０００９】
上記第１乃至第４の抵抗の中、第２の抵抗５と第３の抵抗６の接続点を、第１の２入力負理論和デジタルＩＣ８の基準電圧点の電池１１のプラス側電極に接続し、第１の抵抗４と第２の抵抗５の接続点を、前記第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の第１の入力端子８ａへ接続し、第３の抵抗６と第４の抵抗７の接続点を、前記第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の第２の入力端子８ｂへ接続する。
前記第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の出力端子８ｃは、第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９の第１の入力端子９ａと接続し、前記第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９の出力端子９ｃは、メロディーＩＣ１０と接続する。もう一方の第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９の第２の入力端子９ｂはアンプ１４の出力端子１４ａと接続し、アンプ１４の入力端子１４ｂはマイク１３の出力端子１３ａと接続している。
【００１０】
前記中空のケース１は汎用性樹脂などの絶縁材料で形成されている。汎用性樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニール、ポリエポキシ、ポリアクリロニトリル、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリルニトリル−スチレン共重合体などの熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が挙げられる。中空のケース１は、これらの樹脂を射出成形、プレス成形などの方法によって任意に形状を成形することができる。
【００１１】
前記静電気入力電極２は、金属、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミック、金属メッキされた樹脂などの導電性材料が使用できる。その抵抗値は１０１０オーム・センチ以下であればよい。静電気入力電極２の形状は任意で良いが、本静電気除去具を携帯用とする場合、キーホルダやチェーン等の形状とするとキー等が取り付けられて便利である。
【００１２】
前記静電気出力電極３は、上記静電気入力電極２と同様に金属、導電性樹脂、導電性ゴム、導電性セラミック、金属メッキされた樹脂などの導電性材料が使用できる。更に、静電気出力電極３としてステンレス繊維のウェブやフェルト、金属をメッキした合成繊維の織布および不織布、カーボンブラック等の導電材料を添加した合成繊維の織布および不織布、発泡性の導電性ポリエチレン樹脂、同様の発泡性の導電性ウレタン樹脂なども使用できる。静電気出力電極３の形状は、静電気を放電しやすくするために、表面積が大きい方が好ましいので繊維状のものが好ましく、更に、先端が鋭端である方が好ましい。また、中空のケース１に配置された静電気出力電極３をケース１外に一部顕出させるか、または、ケース１に孔を設け、空気を流通させることでも静電気を空中に放電できる。ケース１に形成する孔は静電気出力電極３と接触しているか、又は接近していると、より速く放電できる。また、金属ドアノブ、金属ドアフレーム等の導電性の物に、ケース１外に顕出された静電気出力電極３を直接接触させるか、又はケース１の孔を接近させるだけでも静電気を逃がすこともできる。
【００１３】
前記静電気入力電極２と静電気出力電極３との間に直列に接続した第１乃至第４の抵抗４、５、６、７は、静電気放電時間を長くすると共に、メロディーＩＣ１０の静電気検出感度を設定するために用いているものである。抵抗の値は、第１乃至第４の抵抗が全て等しくても、各々異なっていても良い。抵抗の値を変えることで検出感度を任意に設定できる。
尚、前記２入力負論理和デジタルＩＣ８及び９の保護のため、ＩＣに印加される電圧を低くするためには、第１の抵抗４及び第４の抵抗７の値に比べ第２の抵抗５及び第３の抵抗６の値を小さくしたほうがよい。但し、第２の抵抗５及び第３の抵抗６の値があまり小さすぎるとメロディーＩＣ１０の静電気の検出感度が低下するので、第１の抵抗４を１メガオーム〜２０メガオーム、第２の抵抗５を１００キロオーム〜１メガオーム、第３の抵抗６を１００キロオーム〜１メガオーム、第４の抵抗７を１メガオーム〜２０メガオームとするのが好ましい。
【００１４】
前記２入力負論理和デジタルＩＣ８及び９は、前記静電気入力電極２に静電気が入力されたときに、メロディＩＣ１０を駆動させるスイッチとして使用されるものである。市販の２入力負論理和デジタルＩＣとしてはＴＴＬ方式のものとＣＭＯＳ方式のものとがある。ただし、ＴＴＬ方式のデジタルＩＣは入力側のインピーダンスが低く電流が流れやすいため、消費電流が大きい欠点があり、また作動させるための電源は５Ｖのものが必要である。これに対して、ＣＭＯＳは２Ｖ〜６Ｖで作動するため汎用電池が使用でき好ましい。
【００１５】
前記メロディーＩＣ１０は、集積回路からなっており、メロディーのデータが読み込まれたメモリーのＲＯＭ部又はＲＡＭ部と、メロディーデータを読み出すデータプロセッサーユニット部と、読み出されたデータをアナログに変換するデジタル−アナログ変換部を基本構成としている。更に、前記各部を駆動させるために水晶発振素子又はＣＲ発振回路がメロディーＩＣ１０内部又は外部に組み込まれている。メロディーＩＣ１０としてはＨＭ５９０１（台湾、ＨＵＡＬＯＮ  ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＣＯＲＰ社製）やＳＶＭ７８００Ｄ、ＳＶＭ７８０３Ｄ（以上、セイコーエプソン（株）製）、ＮＪＵ５０１、ＮＪＵ５０２（以上、新日本無線（株）製）などが例示できる。メロディーＩＣ１０によるメロディーはメモリーのＲＯＭ部又はＲＡＭ部に書き込まれたデータを変更することで（ＲＯＭの場合は入れ替え）選曲できる。例えばメロディーだけでなく音の種類の変更も可能である。アラーム音、ブザー音、虫の音、風、川の流れ、波の音などの環境の音、人の声等の擬音も出すことも可能である。また、メロディーＩＣ１０の音出力モードはレベルホールド（一定の時間または一曲音出力されて自動停止）かワンショット（スイッチが入っている時間だけ音出力される）のモードから選択できる。また、メロディーＩＣとして、例えばＳＶＭ７８２０Ｃ（セイコーエプソン（株）製）などのような発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動可能メロディーＩＣを使用すれば、音出力と同時に発光ダイオード（ＬＥＤ）の光を出力することも可能となる。
【００１６】
前記電池１１は、前記第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８及び第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９、メロディーＩＣ１０を作動させ、そしてスピーカー１２から音を出力するための電源である。電池１１は市販の汎用電池が使用できる。その形状はボタン型電池、コイン型電池、円筒型電池が使用できる。電池の種類としてはマンガン電池、銀電池、アルカリ電池、リチウム電池、空気電池などの一次電池、そしてニッケル−カドミウム電池、鉛電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの２次電池が使用できる。作動電圧は２Ｖ〜６Ｖで充分であるので、任意に電池の種類を選択し、所定の作動電圧に設定すれば良い。
【００１７】
前記スピーカー１２は、メロディーＩＣ１０から出力された信号を音に変換して出力させる機能を有するもので、圧電スピーカー、ダイナミックスピーカー、電磁スピーカーなどのスピーカーが使用できる。
【００１８】
前記集音マイク１３は、落下音や落下の衝撃を電気信号に変換することによって、前記スピーカー１２から音が出力するようメロディーＩＣ１０の駆動スイッチとして作用するものであって、外部音や衝撃を検知し電気信号に変換できるものであれば使用できる。上記圧電スピーカー、ダイナミックスピーカーが例示できる。そして、アンプ１４は、集音マイク１３の電気信号を増幅して、メロディーＩＣ１０の駆動スイッチとしての作用を補助するものである。
【００１９】
中空のケース１に設けられた前記孔１５は、スピーカー１２の音を外部に通過させるための貫通孔である。音が外部に聞こえれば良いので、その形状及び数量は任意である。また集音マイク１３が落下音を集音しやすくするための作用も有している。
【００２０】
尚、本静電気除去具は、上記以外、例えばメロディーＩＣ１０と電池１１との間に、機械的に回路を接続・切断する手動スイッチを付加することもできる。この手動スイッチを設けることによって、静電気除去具の落下時や静電気の入力時以外でも、メロディーＩＣ１０を強制的に作動させ、電池１１のバッテリーチェックを行ったり、メロディーを出力させメロディーを楽しむこともできる。
【００２１】
【作用】
上記実施例の作用について図２の等価回路を用いて説明する。
まず、落下時の音出力の作用について説明する。
第１、第２の２入力負論理和デジタルＩＣ８、９としてＣＭＯＳ２入力負論理和デジタルＩＣ（ＴＣ７Ｓ０８Ｆ、東芝（株）製）を使用した。
ケース１が落下すると集音マイク１３が落下音または落下による振動を検知し電気信号が発生する。この電気信号を、アンプ１４で増幅し、第２の負入力論理和デジタルＩＣ９の第２の入力端子９ｂに入力すると、第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９の出力が負（ロー）レベルになり、メロディーＩＣ１０が作動してスピーカー１２が音出力する。
【００２２】
次に、静電気が入力されたときの音出力の作用について説明する。
静電気入力電極２が正の帯電体に接触している場合、電池１１のプラスを第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の基準電圧点としているので、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の第１の入力端子８ａが示す入力は正側クランプレベルいっぱいの正（ハイ）レベルとなり、放電電流が第２の抵抗５から第３の抵抗６に向かって流れるため、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の第２の入力端子８ｂの電圧は、基準電圧点の電池電圧よりもローレベルとなる。
このとき、前記帯電体の帯電量が十分大きいと、第２の入力端子８ｂの電圧は第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の入力スレッショルド電圧よりも低くなる。従って、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の出力は負（ロー）レベルの出力となる。
【００２３】
また逆に、静電気入力電極２が負の帯電体に接触している場合、第２の入力端子８ｂの電圧は、基準電圧点の電池電圧よりも正側クランプレベルいっぱいの電圧となり、第１の入力端子８ａの電圧が、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８のスレッショルド電圧よりも低下し、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８の出力はやはり負（ロー）レベル出力となる。
【００２４】
静電気入力電極２が静電気の帯電体に接触すると、静電気が静電気出力電極３に導通し、静電気が放電放出され、静電気の除去が行われる。このとき、第１の２入力負論理和デジタルＩＣ８に静電気が一瞬でも入力すると、これに接続された第２の２入力負論理和デジタルＩＣ９の出力が負（ロー）レベルになり、メロディーＩＣ１０が作動してスピーカー１２が音出力する。
【００２５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本静電気除去具は、静電気の一瞬の放電によるシビレ、電撃を防止することができると共に静電気発生をメロディーの音で検知することもでき、そして静電気除去具の落下検知回路を有することで何らかの原因で落下した場合落下をメロディー音で検知でき紛失を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す回路のブロック図である。
【図２】図１の等価回路である。
【符号の説明】
１    ケース
２    静電気入力電極
３    静電気出力電極
４    第１の抵抗
５    第２の抵抗
６    第３の抵抗
７    第４の抵抗
８    第１の２入力負論理和デジタルＩＣ
８ａ  第１の入力端子
８ｂ  第２の入力端子
８ｃ  出力端子
９    第２の２入力負論理和デジタルＩＣ
９ａ  第１の入力端子
９ｂ  第２の入力端子
９ｃ  出力端子
１０    メロディーＩＣ
１１    電池
１２    スピーカー
１３    集音マイク
１４    アンプ
１５    孔
【図１】
0003586961.tif 000002
【図２】
0003586961.tif 000003