(57)【要約】【課題】安価で使いやすく且つ信頼性の高い物体移動監視センサを提供する。【解決手段】結合用インピーダンス素子７、基準抵抗１０及び接続用電極部４で構成される直流経路の先端の接続用電極部４の電圧や電流の値を計測演算出力部１４で検出して演算し、接続用電極部４が物体１２に接続されているか否かを容易に判断する。非常に簡便な配線が可能になると共に、物体１２への電極接続・取り付けも、当該物体１２に対して挟み込んだり挿入したり吊したりするだけの簡便・簡単な取り付けで済むため、接続用電極部４の取り付けの自由度が高い。接続用電極部４の物体１２に対する離脱によって当該物体１２の移動を確実に判別でき、信頼性が高い。【選択図】        図１
2004206921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の移動に伴って離脱可能に前記物体に接続される接続用電極部と、
交流電源部の一側端子に接続される第１の結合用インピーダンス素子と、
前記交流電源部の他側端子に接続されて接地される第２の結合用インピーダンス素子と、
前記第１の結合用インピーダンス素子と前記接続用電極部との間に接続される基準抵抗と
を備える物体移動監視センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の物体移動監視センサであって、
前記物体に取り付けられて前記接続用電極部に接触するための導電部材をさらに備える物体移動監視センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の物体移動監視センサであって、
前記接続用電極部が、金属線、金属撚線または金属板等から構成される物体移動監視センサ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の物体移動監視センサであって、
前記接続用電極部が、前記物体への接触を確実にするようバネ性を具備してなることを特徴とする物体移動監視センサ。
【請求項５】
物体の移動に伴って離脱可能に前記物体に接続される接続用電極部と、
交流電源部の一側端子に接続される第１の結合用インピーダンス素子と、
前記交流電源部の他側端子に接続されて接地される第２の結合用インピーダンス素子と、
前記第１の結合用インピーダンス素子と前記接続用電極部との間に接続される基準抵抗と、
前記接続用電極部の電流または電圧を検出し、その検出結果を所定の基準と比較し、その比較結果に基づいて前記物体の移動の有無を判断する計測演算出力部と
を備える物体移動監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、物体の動き・移動を検出するセンサに係わり、特にドア、窓または車両などに搭載される物体移動監視センサ及び物体移動監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドアや窓あるいは車両などの各種物体の移動監視などに用いられるセンサとしては、永久磁石を用いた磁気センサ、ＣＣＤカメラ、人間の存在を検出・監視する赤外線センサ（人感センサ）、傾斜センサ、及び車高センサなどが用いられている。
【０００３】
参考のために、この発明に関連する先行技術文献の一例を示しておく。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−９９２７７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した各種のセンサは、センサの取り付け（場所）に制約を受けることが多い。
【０００６】
また、赤外線センサの場合には、遮光によりセンサ機能を失うなどの欠点がある。
【０００７】
さらに、ＣＣＤカメラの場合には、このＣＣＤカメラで撮像した画像を画像処理しなければならないため、画像処理回路を搭載しなければならない分のコストが高くつくなどの難点がある。
【０００８】
さらにまた、傾斜センサや車高センサの場合には、ボディ下部に固定板が敷かれた状態で、車両が並行状態で移動した場合には、傾斜センサや車高センサが車両の移動を検知できない（不感）等の難点がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、安価で使いやすく且つ信頼性の高い物体移動監視センサ及び物体移動監視装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、物体の移動に伴って離脱可能に前記物体に接続される接続用電極部と、交流電源部の一側端子に接続される第１の結合用インピーダンス素子と、前記交流電源部の他側端子に接続されて接地される第２の結合用インピーダンス素子と、前記第１の結合用インピーダンス素子と前記接続用電極部との間に接続される基準抵抗とを備えるものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の物体移動監視センサであって、前記物体に取り付けられて前記接続用電極部に接触するための導電部材をさらに備えるものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の物体移動監視センサであって、前記接続用電極部が、金属線、金属撚線または金属板等から構成されるものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の物体移動監視センサであって、前記接続用電極部が、前記物体への接触を確実にするようバネ性を具備してなるものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、物体の移動に伴って離脱可能に接続される接続用電極部と、交流電源部の一側端子に接続される第１の結合用インピーダンス素子と、前記交流電源部の他側端子に接続されて接地される第２の結合用インピーダンス素子と、前記第１の結合用インピーダンス素子と前記接続用電極部との間に接続される基準抵抗と、前記接続用電極部の電流または電圧を検出し、その検出結果を所定の基準と比較し、その比較結果に基づいて前記物体の移動の有無を判断する計測演算出力部とを備えるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一の実施の形態に係る物体移動監視センサの概要を示すブロック図である。この物体移動監視センサは、図１の如く、センサ回路部１に電源プラグ２が電源線３を通じて接続されるとともに、当該センサ回路部１に接続用電極部４が接続線５を通じて接続されている。
【００１６】
図２及び図３は本発明の移動監視センサ及び物体への接続構成を示す略等価回路図であって、図２は物体１２の移動前、図３は物体１２の移動後の状態をそれぞれ示している。尚、物体１２は、絶縁部（インピーダンスＺ４）１３を介してグランドＧから絶縁されているものとする。
【００１７】
図２及び図３において、商用交流電源部（電圧ｅ）６の一端が接地されており、この商用交流電源部６の両端に結合用インピーダンス素子（電気容量Ｃ）７，８がそれぞれ接続されている。一方の結合用インピーダンス素子７のインピーダンスはＺ１に、他方の結合用インピーダンス素子８のインピーダンスはＺ２にそれぞれ設定されており、特に他方の結合用インピーダンス素子８は、商用交流電源部（電圧ｅ）６の一端とともにグランドＧに接地される。尚、両結合用インピーダンス素子７，８のインピーダンスＺ１，Ｚ２は、必ずしも等しく設定する必要はないが、いずれの結合用インピーダンス素子７，８をもグランドＧに接続できるように、望ましくは両インピーダンスＺ１，Ｚ２を等しく設定しておく。
【００１８】
両結合用インピーダンス素子７，８はさらに直流電源部（電圧Ｅ）９の負側端子に接続されている。この直流電源部９は、物体１２に接続可能な上述の接続用電極部４の電圧レベルを高めるために設けられており、その正側端子は、回路基準抵抗（抵抗Ｒ）１０を介して接続用電極部４に接続されている。
【００１９】
接続用電極部４は、金属線、金属撚線または金属板などが使用され、望ましくは、物体１２に対して確実に接続がなされるよう、バネ性が具備される。
【００２０】
この接続用電極部４は、物体１２に接続可能である一方、この物体１２から離脱したときには、絶縁部（インピーダンスＺ５）１５によりグランドＧから絶縁されることになる。
【００２１】
尚、直流電源部９の負側端子は、回路絶縁部（インピーダンスＺ３）１１を介してグランドＧから絶縁されている。ただし、直流電源部９の負側端子と回路絶縁部（インピーダンスＺ３）１１との接続点は、回路内の基準電圧Ｖ０とされる。したがって、回路内の基準電圧Ｖ０は、商用交流電源部（電圧ｅ）６及びその両端の両結合用インピーダンス素子７，８の出力電圧となり、経時的に変化するよう設定される。
【００２２】
そして、回路基準抵抗１０と接続用電極部４との接続点は、接続用電極部４の移動監視（物体１２への接続／離脱検知）のための計測演算出力部１４に接続さけている。この計測演算出力部１４は、回路基準抵抗１０を流れる電流及びこの回路基準抵抗１０と接続用電極部４との接続点の電圧を検出し、この検出結果に基づいて、後述の電圧変化量ΔＶ、電圧変化率または瞬断値を演算または計測することで、接続用電極部４が物体１２に接続しているか否かを判断するようになっている。この回路基準抵抗１０は、直流電源部９の負側端子と回路絶縁部（インピーダンスＺ３）１１との接続点の電位を基準電圧Ｖ０として動作する。
【００２３】
ところで、物体１２に動き・移動がない場合は、交流出力電流Ｉ１は、
Ｉ１＝ｅ／（Ｚ１＋Ｒ＋Ｚ４）  …（１）
となり、交流出力電圧Ｖ１は、
Ｖ１＝Ｒ・Ｉ１  …（２）
である。
【００２４】
ここで、物体１２が動いて移動すると、物体１２に接続されていた接続用電極部４は物体１２から離脱し、交流出力電流Ｉ２は、
Ｉ２＝ｅ／（Ｚ１＋Ｒ＋Ｚ５）＜＜Ｉ１  …（３）
となり、交流出力電圧Ｖ２は、
Ｖ２＝Ｒ・Ｉ２＜＜Ｖ１  …（４）
となる。但し、
Ｚ３＞＞Ｒ，Ｚ５＞＞Ｚ４  …（５）
である。
【００２５】
これらのことを考慮し、計測演算出力部１４は、電圧変化量ΔＶ＝｜Ｖ２−Ｖ１｜や電圧変化率＝ΔＶ×１００／Ｖ１（％）あるいは瞬断値を計測し、これが所定の基準値より大であると判断した場合に、ブザーまたはランプの発光等の所定の報知手段により通報（警報）を行う。但し、計測演算出力部１４の基準電圧Ｖ０は、商用交流電源部（電圧ｅ）６及びその両端の両結合用インピーダンス素子７，８の出力電圧となり、経時的に変化するものとなる。しかしながら、電圧変化量ΔＶ＝｜Ｖ２−Ｖ１｜や電圧変化率＝ΔＶ×１００／Ｖ１（％）あるいは瞬断値を所定の基準値と比較することに支障がないため、商用交流電源６を使用しても十分に正確な判断結果を得ることができる。
【００２６】
尚、これらの判断は、物体１２が導電体であることを前提としているが、物体１２が例えばガラスなどの導電性を有しない材料で構成されている場合は、物体に対して導電性の専用部材を追加的に設置し、この導電性の専用部材によって接地性を高める。また、物体の一部が導電体であり、他が絶縁体である場合は、接地性を高めるべく、導電体の部分を使用することとする。
【００２７】
かかる物体移動監視センサによれば、図１に示すように、１本の接続線５の先端に接続用電極部４を取り付け、この接続用電極部４を物体１２に対して接触させるだけでよいので、非常に簡便な配線が可能になると共に、物体１２への電極接続・取り付けも、当該物体１２に対して挟み込んだり挿入したり吊したりするだけの簡便・簡単な取り付けで済むため、接続用電極部４の取り付けの自由度が高い。
【００２８】
また、接続用電極部４の物体１２に対する離脱によって当該物体１２の移動を確実に判別でき、信頼性が高い。
【００２９】
さらに、接続用電極部４が長時間挟まれたりしても、クリープ（材料に一定の応力を作用させたとき、時間の経過に伴って材料がさらに変形すること）などの劣化がなく長寿命となる。
【００３０】
さらにまた、接続用電極部４が機械的に強い加圧や変形を受けても劣化しにくく、物体移動監視センサの信頼性が高い。
【００３１】
尚、仮に接続用電極部４と物体１２との連結方法によっては、接続用電極部４が物体１２から離脱することなく、接続線５が破断してしまう場合もあり得るが、この場合に計測演算出力部１４が検出する電流値または電圧値の大きな変動を検出することができるので、物体１２に異常があること（例えば人の存在など）を感知できる。
【００３２】
次に、この実施の形態の実施例について説明する。
【００３３】
｛第１の実施例｝
図４及び図５は物体１２が家屋の窓である場合の移動監視の状態を示す図であって、図４は物体（窓）１２の移動前、図５は移動後の状況を示している。
【００３４】
図４及び図５において、符合１５は窓部、符合１５ａ，１５ｂは窓部１５のフレーム部をそれぞれ示している。
【００３５】
この実施例では、フレーム部１５ａの接地性を高めるために、フレーム部１５ａに導電部（金属部）１６を形成すると共に、フレーム部１５ｂの一部１７よりリード線１８を引き出して導電部１６に接続せしめている。
【００３６】
接続用電極部４は、窓１２が閉じている状態（図４）で、導電部１６と共に窓１２とフレーム部１５ａ間に挟まれた状態で固定される。この状態は、図２の状態に相当する。
【００３７】
今、窓１２をスライドさせて図５のように開いた場合、接続用電極部４は自重でフレーム部１５ｂの下方のフロア（図省略）に迅速に落下して接続を断つ。この状態は、図３の状態に相当する。このため、上述の電圧変化量ΔＶは大きな値となる。これが所定の基準電圧Ｖｔｈや基準電圧変化率αより大の場合に、計測演算出力部１４は外部のブザーまたはランプ等の所定の報知手段に対して通報信号を出力する。
【００３８】
｛第２の実施例｝
図６及び図７は物体１２として、ドア可動部１９ａに固定されるドアハンドル（取手部）を物体１２として、この取手部１２に接続用電極部４を設置した例を示すもので、図６はドア可動部１９ａの移動（回転）前（閉成状態）、図７はドア可動部１９ａの移動（回転：ドアオープン）後の状態をそれぞれ示している。
【００３９】
図６及び図７において、符合１９はドア部、１９ａはドア可動部、１９ｂはドア固定部、２１は接続線５を固定する固定部を示す。
【００４０】
接続用電極部４はステンレス鋼薄板を用いて形成されており、略Ｊ字形に軽く曲げられてバネ性を有して形成されている。そして、ドア可動部１９ａが閉成している場合（図６）には、取手部１２に対してバネ性によって引っかけられて軽接触している。この状態は、図２の状態に相当する。
【００４１】
ここで、図７のように、取手部１２の回転プッシュによりドア可動部１９ａが僅かに動いて開き始めると、接続用電極部４は取手部１２から直ちに離脱し、固定部２１を支点として、下方に垂れ下がる。この状態は、図３の状態に相当する。したがって、上述の電圧変化量ΔＶは大きな値となる。これが所定の基準電圧Ｖｔｈや基準電圧変化率αより大の場合に、計測演算出力部１４は外部のブザーまたはランプ等の所定の報知手段に対して通報信号を出力する。
【００４２】
｛第３の実施例｝
図８及び図９は窓部クレセント部（回転施錠部）に接続用電極部４を設置した場合を示すもので、図８は物体１２としての窓可動部２２上のクレセント回転部２４ａの移動（回転）前、図９はクレセント回転部２４ａの移動（回転）後の状態をそれぞれ示している。
【００４３】
図８及び図９において、符合２２は窓可動部、符合２４は窓可動部２２に設定されたクレセント部、２４ａはクレセント回転部、２４ｂはクレセント回転部２４ａに設定されたロック（嵌合）部、２５は窓可動部２２に設定された嵌合部をそれぞれ示す。
【００４４】
接続用電極部４はステンレス撚線で構成されており、具体的には、外郭保護層が形成された接続線５の外郭保護層が破断されて内部のステンレス撚線がむき出しになった部分が接続用電極部４として用いられる。両嵌合部２４ｂ，２５が嵌合された状態（図８）では、クレセント回転部２４ａ側の嵌合部２４ｂと窓可動部２２側の嵌合部２５との間に固定される。この状態は、図２の状態に相当する。
【００４５】
ここで、図９のように、クレセント可動部２４ａの回転によりクレセントの嵌合が開放されると、接続用電極部４は自重により直ちに下方に落下する。この状態は、図３の状態に相当する。したがって、上述の電圧変化量ΔＶは大きな値となる。これが所定の基準電圧Ｖｔｈや基準電圧変化率αより大の場合に、計測演算出力部１４は外部のブザーまたはランプ等の所定の報知手段に対して通報信号を出力する。
【００４６】
｛第４の実施例｝
図１０は物体１２としての車両の排気部マフラー管に接続用電極部４を設置した場合を示す図である。
【００４７】
図１０において、符合２６は車両、符合２７は車両２６に設置された排気マフラー部、符合２７ａは排気マフラー管、符合２７ｂは排気マフラー管２７ａの内壁をそれぞれ示している。
【００４８】
接続用電極部４は、バネ性のあるステンレス撚線で構成されており、排気マフラー管２７ａ内に曲げられた状態で挿入され、その内壁２７ｂに接続用電極部４自身のバネ性によって固定される。この状態は、図２の状態に相当する。
【００４９】
車両が上方あるいは前後に移動されると、接続用電極部４は排気マフラー管２７ａから抜け落ちて、図３の状態に移行する。したがって、上述の電圧変化量ΔＶは大きな値となる。これが所定の基準電圧Ｖｔｈや基準電圧変化率αより大の場合に、計測演算出力部１４は外部のブザーまたはランプ等の所定の報知手段に対して通報信号を出力する。
【００５０】
この第４の実施例においては、上記した第１〜第３の実施例よりも長尺の接続線５を使用することで、室内で直接、車両の移動監視を行うことができる。
【００５１】
尚、上記実施の形態では、センサ回路部１に電源プラグ２が電源線３を通じて接続されていたが、電源線３を省略して電源プラグ２を直接にセンサ回路部１に接続するようにしてもよい。
【００５２】
また、直流電源部９は接続用電極部４の電圧レベルを高める働きをするが、必要に応じこれを省略することも可能である。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１及び請求項５に記載の発明によれば、第１の結合用インピーダンス素子、基準抵抗及び接続用電極部で構成される直流経路の先端の接続用電極部の電圧や電流の値を計測演算出力部等で検出して演算するだけで、接続用電極部が物体に接続されているか否かを容易に判断できる。即ち、１本の接続線部の先端に接続用電極部を取り付け、この接続用電極部を物体に対して接触させるだけでよいので、非常に簡便な配線が可能になると共に、物体への電極接続・取り付けも、当該物体に対して挟み込んだり挿入したり吊したりするだけの簡便・簡単な取り付けで済むため、接続用電極部の取り付けの自由度が高い。
【００５４】
また、接続用電極部の物体に対する離脱によって当該物体の移動を確実に判別でき、信頼性が高い。
【００５５】
さらに、仮に接続用電極部と物体との連結方法によっては、接続用電極部が物体から離脱することなく、接続線部が破断してしまう場合もあり得るが、この場合に計測演算出力部が検出する電流値または電圧値の大きな変動を検出することができるので、物体に異常があることを感知できる。
【００５６】
請求項２に記載の発明によれば、物体に取り付けられて接続用電極部に接触するための導電部材をさらに備えるので、物体が絶縁性である場合にも、導電部材によって容易に接地性を高めることができ、物体の移動の有無の検知精度を確保できる。
【００５７】
請求項３に記載の発明によれば、接続用電極部が、金属線、金属撚線または金属板等から構成されるので、接続用電極部が機械的に強い加圧や変形を受けても劣化しにくく、物体移動監視センサの信頼性が高い。特に、接続用電極部が、金属線または金属撚線である場合は、接続用電極部が長時間挟まれたりしても、クリープ（材料に一定の応力を作用させたとき、時間の経過に伴って材料がさらに変形すること）などの劣化が少なく長寿命となる。
【００５８】
請求項４に記載の発明によれば、接続用電極部が、バネ性を具備しているので、物体への接触が確実になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係る物体移動監視センサを示すブロック図である。
【図２】この発明の一の実施の形態に係る物体移動監視センサの等価回路を示すブロック図である。
【図３】この発明の一の実施の形態に係る物体移動監視センサの等価回路を示すブロック図である。
【図４】この発明の第１の実施例に係る物体移動監視センサの取付実施例を示す図である。
【図５】この発明の第１の実施例に係る物体移動監視センサの取付実施例を示す図である。
【図６】この発明の第２の実施例に係る物体移動監視センサの取付実施例を示す図である。
【図７】この発明の第２の実施例に係る物体移動監視センサの取付実施例を示す図である。
【図８】この発明の第３の実施例に係る物体移動監視センサの取付実施例を示す図である。
【図９】この発明の第３の実施例に係る物体移動監視センサの取付実施例を示す図である。
【図１０】この発明の第４の実施例に係る物体移動監視センサの取付実施例を示す図である。
【符号の説明】
１  センサ回路部
２  電源プラグ
３  電源線
４  接続用電極部
５  接続線
６  商用交流電源部
７  結合用インピーダンス素子
８  結合用インピーダンス素子
９  直流電源部
１０  回路基準抵抗
１２  物体
１４  計測演算出力部
１６  導電部
【図１】
2004206921.tif 000003
【図２】
2004206921.tif 000004
【図３】
2004206921.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004206921.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004206921.tif 000009
【図８】
2004206921.tif 000010
【図９】
2004206921.tif 000011
【図１０】
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