(57)【要約】【課題】設置場所が制限されず、メンテナンスを必要としない振動検出装置および警報装置を提供する。【解決手段】外部から与えられる振動により回転される回転錘を有し回転錘の回転により生じる回転エネルギーを電気エネルギーに変換する振動発電装置３と、外部から与えられる振動のレベルを電気エネルギーのレベルに基づいて判断する振動判断手段４と、振動判断手段４での判断結果に基づいて警報を告知する告知部５とを備える。【選択図】  図２
2004163214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から与えられる振動により運動される運動体を有し前記運動体の運動により生じる運動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動発電手段と、
外部から与えられる前記振動のレベルを前記電気エネルギーのレベルに基づいて判断する振動判断手段とを備えることを特徴とする振動検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の振動検出装置において、
前記運動体は、前記外部から与えられる振動により回転運動する回転錘を有することを特徴とする振動検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の振動検出装置において、
前記運動体は、前記外部から与えられる振動により揺動運動する揺動錘を有することを特徴とする振動検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の警報装置において、
前記揺動錘は、揺動方向の異る複数の前記揺動錘を有することを特徴とする振動検出装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の振動検出装置において、
前記振動発電手段は、前記揺動錘の揺動方向を前記外部から与えられる振動の作用方向に一致させる向きへ前記揺動錘の姿勢を変更する姿勢変更手段を備えていることを特徴とする振動検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の振動検出装置において、
前記振動発電手段は、前記運動体の運動エネルギーにより相対的に移動するコイルと磁性体とを備えていることを特徴とする振動検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の振動検出装置において、
前記コイルが複数設けられていることを特徴とする振動検出装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の振動検出装置において、
前記振動判断手段は、前記振動発電手段からの電気エネルギーのレベルを判断するためのしきい値を設定入力する入力操作手段を備え、
前記しきい値は前記入力操作手段により設定変更可能であることを特徴とする振動検出装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の振動検出装置と、
前記振動判断手段による判断結果に基づいて前記振動が与えられた旨の警報を外部に向かって告知する告知手段とを備えていることを特徴とする警報装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の警報装置において、
前記告知手段は、前記振動発電手段によって発電された電気エネルギーを用いて前記警報を告知することを特徴とする警報装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の警報装置において、
前記告知手段は、前記警報を外部に向かって視覚的に告知する視覚的告知手段および前記警報を外部に向かって聴覚的に告知する聴覚的告知手段の少なくともいずれかを備えていることを特徴とする警報装置。
【請求項１２】
請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の警報装置において、
前記告知手段は、前記警報を告知信号として無線あるいは有線により発信する告知信号発信手段を備えていることを特徴とする警報装置。
【請求項１３】
請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の警報装置において、
前記告知手段は、前記警報を告知信号として無線あるいは有線により発信する告知信号発信手段と、
前記告知信号発信手段からの前記告知信号を無線あるいは有線により受信する離隔地に配置された告知信号受信装置とを備え、
前記告知信号受信装置は、前記告知信号の受信に応じて前記警報を外部に向かって視覚的に告知する視覚的告知手段および前記警報を外部に向かって聴覚的に告知する聴覚的告知手段の少なくともいずれかを備えていることを特徴とする警報装置。
【請求項１４】
請求項９ないし請求項１３のいずれかに記載の警報装置において、
光エネルギーを電気エネルギーに変換する光発電手段と、
前記光発電手段によって発電された電力を蓄電する蓄電手段とを備え、
前記告知手段は前記蓄電手段に蓄電された電力を利用して動作することを特徴とする警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動検出装置および警報装置に関し、例えば、外部から与えられる異常振動を検出する振動検出装置およびこの検出結果に基づいて警報を告知する警報装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、外部から与えられる異常振動を検知して警報を発する警報装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。このような警報装置は、開閉される扉に配置され扉の振動を検知する振動検知手段と、この振動検知手段による扉の異常振動の検知に基づいて異常信号を発信する信号発信手段と、異常信号に応じて警報を発する警報信号発信手段とを備えて構成されている。
このような構成において、扉を通常とは異なる方法で開いた場合、例えば錠部を破壊して扉を無理に開こうとした場合には、振動検知手段により扉に与えられる異常な振動が検知される。すると、この異常振動の検知に応じて信号発信手段から異常信号が発信され、この異常信号に応じて警報が発せられる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２４２３４８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１２１２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の警報装置においては、振動検知手段、信号発信手段および警報信号発信手段とに加えて、これら各手段に対して電力を供給するための電力供給手段を要し、例えば、商用電源を引き込むケーブルを備えるか、あるいは、バッテリーを備えている必要がある。
商用電源を引き込むためのケーブルを備える場合には、ケーブルを配線する手間がかかり、さらに、警報装置を設置できる場所がケーブル配線できる範囲に限定されてしまうという問題がある。
バッテリーを備える場合には、警報装置自体が大型化されることに加えて、バッテリーの容量切れが生じたり、バッテリーの容量チェックや交換など保守点検を行わなければならないという問題が生じる。
さらに、振動の検知を行うためには振動検知手段を常時作動させなければならないので、振動検知手段に対して常時電力供給を行わなければならず、消費電力が増大してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、従来の問題を解消し、設置場所が制限されず、メンテナンスを必要としない振動検出装置および警報装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の振動検出装置は、外部から与えられる振動により運動される運動体を有し前記運動体の運動により生じる運動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動発電手段と、外部から与えられる前記振動のレベルを前記電気エネルギーのレベルに基づいて判断する振動判断手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、外部から振動が与えられると、この振動により運動体が運動して運動エネルギーが生じる。すると、振動発電手段により、この運動エネルギーが電気エネルギーに変換され発電される。ここで、振動発電手段で発電される電気エネルギーは、外部から与えられる振動に相関し、一般的には比例する。そこで、発電された電気エネルギーの大きさ等に基づいて振動判断手段により振動の大きさが判断されることにより、外部から振動が与えられたことが検出される。
振動発電手段は、検出対象である外部から与えられる振動を利用して発電する。つまり、振動を検知しさらにこの検知結果を出力する電力をこの振動から得るものである。よって、振動を検出するセンサとこのセンサに電力を供給する電源とをそれぞれ独立に備える場合に比べて、本発明の振動検出手段は小型され、構成も簡略化される。
【０００８】
振動発電手段にて発電された電気エネルギーを利用できるので電力を供給する必要がなく、例えばバッテリー等を必要としない。その結果、バッテリーの保守点検を必要とせず、バッテリー切れが生じることがない。バッテリーの廃棄による環境への悪影響も皆無である。また、商用電源を引き込むケーブルも必要ない。よって、商用電源のケーブルを配線する手間を必要とせず、設置場所も制限されない。ケーブルを引く必要がないので風雨に晒される場所でも電気的短絡を生じる危険性がなく、また、美観的にも良好である。
なお、運動体は、検出対象となる振動に感応して運動することが好ましいのは当然であり、そのため、検出対象となる振動の大きさや振動の方向などに適応した大きさ、重量に形成され、さらに検出対象となる振動の方向に応じた運動方向に配置されることが好ましい。
【０００９】
本発明では、前記運動体は、前記外部から与えられる振動により回転運動する回転錘を有することが好ましい。
【００１０】
このような構成によれば、外部から振動が与えられると回転錘が回転運動する。すると、この回転運動により運動エネルギーが生じ、振動発電手段でこの運動エネルギーが電気エネルギーに変換されて発電される。発電された電気エネルギーの大きさ等に基づいて振動判断手段により振動の大きさが判断されることにより、外部から振動が与えられたことが検出される。回転錘は、腕時計等に用いられる発電機でも採用されているので、この技術を応用すれば簡便である。
【００１１】
本発明では、前記運動体は、前記外部から与えられる振動により揺動運動する揺動錘を有することが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、外部から振動が与えられると揺動錘が揺動する。この揺動による運動エネルギーが振動発電手段にて電気エネルギーに変換されて発電され、この発電により振動判断手段にて振動が与えられたことが検出される。揺動錘を揺動支持する支点と揺動錘の重心との距離を調整し例えば支点と重心との距離を確保すると、小さな振動に対しても大きく振動して大きな運動エネルギーを得る揺動錘とすることができる。すると、小さな振動でも振動発電手段で確実に発電されることから、振動を確実に検出する振動検出装置とすることができる。
【００１３】
本発明では、前記揺動錘は、揺動方向の異なる複数の前記揺動錘を有することが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、外部から与えられた振動の作用方向がいかなる方向を向いていたとしても、いずれかの揺動錘が振動に対して揺動する。よって、与えられた振動が揺動錘の揺動により確実に運動エネルギーに変換され、振動発電手段にて電気エネルギーに変換され発電される。その結果、与えられる振動の方向に関わりなく、確実に振動を検出することができる。ここで、揺動錘は例えば２つ設けられ、揺動方向が直交方向に配置される場合などが例示される。
【００１５】
本発明では、前記振動発電手段は、前記揺動錘の揺動方向を前記外部から与えられる振動の作用方向に一致させる向きへ前記揺動錘の姿勢を変更する姿勢変更手段を備えていることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、与えられる振動の作用方向へ揺動錘が姿勢変更されるので、与えられた振動により揺動錘が確実に揺動する。よって、与えられた振動が揺動錘の揺動により確実に運動エネルギーに変換され、振動発電手段にて電気エネルギーに変換され発電される。その結果、与えられる振動の方向に関わりなく、確実に振動を検出することができる。
【００１７】
本発明では、前記振動発電手段は、前記運動体の運動エネルギーにより相対的に移動するコイルと磁性体とを備えていることが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、振動によって生じる運動体の運動エネルギーでコイルと磁性体とが相対移動される。すると、電磁誘導によりコイルに電圧が生じる。このような電磁誘導式の発電は現在選択可能な発電手段のうち最も効率がいいので、振動により生じる運動体の運動エネルギーを効率よく電気エネルギーに変換することができる。その結果、振動を確実に検出することができる。
ここで、振動発電手段は、運動体からの運動エネルギーにより回転する磁性体のロータと、ロータの回転により生じる磁束変動を伝達するステータと、ロータの近傍に設けられステータによって伝達された磁束変動により誘導起電圧を発生するコイルとを備えていることが好ましい。そして、ロータは二極に着磁されていることが好ましい。
【００１９】
本発明では、前記コイルが複数設けられていることが好ましい。
【００２０】
このような構成によれば、コイルが多くなった分だけ振動発電手段の発電量を増加させることができる。そして、振動発電手段の発電量が増加されると、運動エネルギーのすべてを無駄にすることなく電気エネルギーに変換できる。その結果、発電効率を向上させることができる。
さらに、コイルの数を３の整数倍としぞれぞれのコイルにて発電される電流、電圧の位相を調整して１２０°ずつずれたものとすれば、三相交流が得られる。すると、直流電流に整流する整流回路の簡素化が可能となる。
また、一のコイルに流れる電流を抑えることができる。すると、コイルからロータに加わる磁力抵抗が低減される。その結果、１つのコイルで得られる発電量と同等の発電量を複数のコイルで得る場合には、ロータの回転速度を低下させることができる。例えば、運動エネルギーをロータに伝達するために増速輪列を用いる場合でも、増速輪列の増速比を小さくして増速輪列によるエネルギー伝達効率を向上させることができる。
あるいは、振動発電手段の発電能力が向上されるので、振動発電手段に入力する運動エネルギーを大きくし、ロータを高速で回転させることにより、発電量を増大させることができる。
【００２１】
本発明では、前記振動判断手段は、前記振動発電手段からの電気エネルギーのレベルを判断するためのしきい値を設定入力する入力操作手段を備え、
前記しきい値は前記入力操作手段により設定変更可能であることが好ましい。
【００２２】
このような構成によれば、入力操作手段により、電気エネルギーのレベルを判断するしきい値が設定される。このしきい値は設定変更可能であるので振動を検出する対象に応じて適切に設定可能である。振動判断手段は設定されたしきい値に応じて振動発電手段で発電される電気エネルギーのレベルを判断する。振動発電手段で発電される電気エネルギーは外部から与えられる振動に相関するので、電気エネルギーのレベルを判断することにより、外部から与えられた振動のレベルを判断することができる。そこで、振動検出装置は、振動を検出する対象に応じて振動のレベルを適切に判断し検出することができる。例えば、振動検出装置がドアに設けられる場合には、風等による自然作用による振動は検知せず、侵入者がドアを無理に開く場合の振動を検知するようにしきい値を設定すればよい。あるいは、振動検出装置がかばんに設けられる場合には、かばんを普通に運ぶ場合の振動は検知せず、窃盗者がかばんを無理にひったくる場合の振動を検知するようにしきい値を設定することができる。しきい値は設定変更可能であるので、用途に応じてしきい値を変更すれば、１つの振動検出装置でドアやかばんなど種種の対象に適応させることができる。
【００２３】
本発明の警報装置は、上記いずれかに記載の振動検出装置と、前記振動判断手段による判断結果に基づいて前記振動が与えられた旨の警報を外部に向かって告知する告知手段とを備えていることを特徴とする。
【００２４】
このような構成によれば、振動判断手段により判断された結果により、振動が所定レベルを超えて警報を告知すべき場合にのみ警報が告知される。すなわち、例えば異常な振動にのみ警報を告知する警報装置として成立する。例えば、警報装置がドアに設置された場合などには、風等による自然的振動では警報は告知されず、侵入者による無理な振動が検出される場合にのみ警報が告知される。その結果、異常もないのに警報が告知される事態がないことから、ユーザーは警報により異常を認知することができる。
【００２５】
本発明では、前記告知手段は、前記振動発電手段によって発電された電気エネルギーを用いて前記警報を告知することが好ましい。
【００２６】
このような構成によれば、告知手段は、振動発電手段にて発電された電力を利用して告知を行うので、告知手段に電力を供給するための別個の電力供給手段を備える必要がない。その結果、警報装置を小型化、軽量化することができる。別個の電力供給手段として例えば商用電源を引き込むケーブルを必要としないので設置場所が制限されず、また、ケーブル配線の手間がいらない。また、バッテリーを必要としないので、バッテリー切れもなく、保守点検もいらない。
【００２７】
本発明では、前記告知手段は、前記警報を外部に向かって視覚的に告知する視覚的告知手段および前記警報を外部に向かって聴覚的に告知する聴覚的告知手段の少なくともいずれかを備えていることが好ましい。
【００２８】
このような構成によれば、警報が視覚的告知手段あるいは聴覚的告知手段により外部に向かって告知される。視覚的告知手段としては、例えば、文字や色などの点灯、点滅などが例示される。このような構成によれば静かであり、また聴覚に障害がある場合でも視覚的に警報を告知することができる。聴覚的告知手段としては、例えば、アラーム音や音声などをスピーカから発することなどが例示される。このような構成によれば、音により注意を喚起することができ、表示をみていなくても警報を認知させることができる。また、視覚に障害がある場合でも聴覚的に警報を告知することができる。
【００２９】
本発明では、前記告知手段は、前記警報を告知信号として無線あるいは有線により発信する告知信号発信手段を備えていることが好ましい。
また、本発明では、前記告知手段は、前記警報を告知信号として無線あるいは有線により発信する告知信号発信手段と、前記告知信号発信手段からの前記告知信号を無線あるいは有線により受信する離隔地に配置された告知信号受信装置とを備え、前記告知信号受信装置は、前記告知信号の受信に応じて前記警報を外部に向かって視覚的に告知する視覚的告知手段および前記警報を外部に向かって聴覚的に告知する聴覚的告知手段の少なくともいずれかを備えていることが好ましい。
【００３０】
このような構成によれば、警報が告知信号発信手段から無線または有線で告知信号として発信され、この告知信号は告知信号受信装置にて受信される。すると、告知信号受信装置から警報が視覚的告知手段あるいは聴覚的告知手段にて告知される。警報が告知信号として発信され離隔地で告知信号受信装置に受信されて警報が告知されるので、警報装置から離れた場所でも警報が告知される。例えば、警報装置をドアに設置した場合、告知信号受信装置を室内に設置すれば、警報を室内で受けることができ、また、告知信号受信装置を携帯していれば、外出先でも警報を受けることができる。
【００３１】
本発明では、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光発電手段と、前記光発電手段によって発電された電力を蓄電する蓄電手段とを備え、前記告知手段は前記蓄電手段に蓄電された電力を利用して動作することが好ましい。
【００３２】
このような構成によれば、光発電手段にて光エネルギーから電気エネルギーに変換されて発電される。この発電された電気エネルギーは蓄電手段に蓄電される。告知手段は蓄電手段に蓄電された電力を利用して動作例えば警報の告知を行う。告知手段は蓄電手段に蓄電された電力を利用するので、十分なエネルギーを使って警報を告知することができる。例えば、大音量でスピーカから警報を発したり、あるいは、高出力電波で告知信号を発信することができる。その結果、警報を遠くまではっきりと告知することができる。
また、光発電手段で光エネルギーから発電するので、商用電源を引くケーブルを備える必要がない。
【００３３】
本発明では、前記振動発電手段は、外部から与えられる振動により回転される回転錘と、前記回転錘の回転にて回転されるロータ、前記ロータの回転により生じる磁界変動により発電する発電コイルおよび前記ロータの磁束を前記発電コイルに伝えるステータを備えた発電ユニットとを備え、前記発電ユニットは、３つ設けられ、前記発電コイルの軸に直交する直線の延長線がそれぞれ互いに略１２０°で交差する位置に前記発電ユニットが配置されていることが好ましい。
【００３４】
このような構成によれば、外部から振動が与えられると回転錘が回転される。すると、回転錘の回転によりロータが回転され、ロータの回転による磁束変動がステータにて発電コイルに伝達されて、発電コイルで発電される。発電ユニットが３つ設けられているので、発電ユニットが１つの場合に比べて発電量は増大される。また、発電コイルの軸に直交する延長線が互いに略１２０°で交差することから、各発電コイルに生じる磁束が互いに干渉しにくいので、発電効率が低減されない。
３つの発電ユニットをすべて共通とすれば、部品の共通化により製造効率が向上される。
【００３５】
本発明では、前記振動発電手段は、外部から与えられる振動により回転される回転錘と、前記回転錘の回転にて回転されるロータ、前記ロータの回転により生じる磁界変動により発電する発電コイルおよび前記ロータの磁束を前記発電コイルに伝えるステータを備えた発電ユニットとを備え、前記発電ユニットは、３つ設けられ、前記ロータがこの前記ロータを有する前記発電ユニットの前記発電コイルに対する位相は、略１２０°ずつずれていることが好ましい。
【００３６】
このような構成によれば、外部から振動が与えられると回転錘が回転される。すると、回転錘の回転によりロータが回転され、ロータの回転による磁束変動がステータにて発電コイルに伝達されて、発電コイルで発電される。ロータとコイルとの位相は、発電ユニットごとに１２０°ずつずれた関係を有するので、各発電ユニットで発電される電流、電圧が１２０°ずつ位相のずれた３相交流となる。すると、整流回路等の回路構成が簡略化される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
（第１実施形態）
図１（Ａ）に、本発明の警報装置の第１実施形態を示す。図２には、この警報装置の構成のブロック図を示す。
この警報装置１は、ケース体２と、このケース体２に与えられる振動によって発電する振動発電手段としての振動発電装置３と、振動発電装置３からの電圧レベルにより振動のレベルを判断する振動判断手段４と、振動判断手段４による判断に基づいて振動が与えられた旨の警報を発する告知手段としての告知部５とを備えて構成されている。
【００３８】
ケース体２は、内部に収納空間を有する略扁平矩形状である。厚みは数ｍｍ程度の薄いカード型である。ケース体２の背面には、このケース体２が設置される設置対象に対して係合あるいは貼着可能な設置手段（不図示）が設けられている。この設置手段としては、例えば、ドアやかばん等に係合されるフックや、あるいはドアやかばんに対して貼着される粘着面等が例示される。
ケース体２の前面には、種種の情報を表示するための表示部５１が設けられ、この表示部５１は例えば液晶などで構成されている。
ケース体２の一側面には、信号の送受信を行うためのアンテナ５２１が設けられている。
【００３９】
振動発電装置３は、ケース体２の内部に設けられている。
振動発電装置３は、ケース体２に対して外部から与えられる振動により回転する回転錘（運動体）３１と、この回転錘３１の回転による運動エネルギーを伝達する輪列部３４と、輪列部３４により伝達された運動エネルギーにより発電する発電ユニット３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃとを備えて構成されている。
回転錘３１は、略半円形状で外周縁に重り３２が設けられた扁平形状である。回転錘３１は、ケース体２の内部において回転軸３３によりケース体２に対して回転可能に支持されている。回転錘３１の回転軸方向は、ケース体２の前面から背面に向かう方向に略平行であり、回転錘３１の最も薄い方向とケース体２の最も薄い方向は互い略平行である。
このような構成において、ケース体２が設置されたドアあるいはかばんに振動が与えられると、この振動により回転錘３１が回転され運動エネルギーが発生される。
【００４０】
輪列部３４は、回転錘３１と同軸に設けられ回転錘３１と一体に回転する歯車３４Ａと、この歯車３４Ａから順次回転錘３１の運動エネルギーを伝達する歯車３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｅと、歯車３４Ｅに噛合した入力車３４Ｆと、入力車３４Ｆに対して互いに１２０°間隔で噛合された３つの伝え車３４Ｇとを備えて構成されている。この輪列部３４により、回転錘３１の回転が増速されて伝達される。
【００４１】
図３に、入力車３４Ｆ、伝え車３４Ｇおよび発電ユニット３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの構成を示す。
発電ユニットとしては、発電ユニット３５Ａ、発電ユニット３５Ｂ、発電ユニット３５Ｃの３つが設けられている。
各発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃは、回転錘３１の回転が伝達された伝え車３４Ｇの回転により回転される二極に着磁されたロータ３５１と、ロータ３５１の回転により生じる磁界変動により発電する発電コイル３５２と、ロータ３５１の磁束を発電コイル３５２に伝えるステータ３５３とを備えて構成されている。
【００４２】
各発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃは同じ構成であって、入力車３４Ｆの円周に１２０°間隔で配置されることにより３つ設けられている。発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃが３つであることにより、発電ユニットが１つである場合に比べて発電される電気エネルギーが増大される。
ロータ３５１は、同軸に設けられたカナ車３５５を有し、このカナ車３５５が伝え車３４Ｇに噛合されている。ロータ３５１は、二極に着磁された永久磁石でありステータ３５３に回転自在に設けられている。ロータ３５１の発電コイル３５２に対する位相は、各発電ユニットごとに略１２０°ずつずれた関係を有する。つまり、ロータ３５１のＮ極からＳ極に向かう磁気的分極方向と発電コイル３５２の軸とのなす角は、略１２０°ずつ異なっている。これは、組み立て工程の際に、ロータ３５１を発電コイル３５２に対して所定角だけ回転させてロータ３５１を伝え車３４Ｇに噛合させることにより行われる。このようにロータ３５１の発電コイル３５２に対する位相が略１２０°ずつずれていることにより、各発電コイル３５２で発電される交流電流の位相が略１２０°ずつずれたものとなり、振動発電装置３から３相交流が発電される。
【００４３】
発電コイル３５２は、発電コイル３５２の軸に直交する直線の延長線ＬＡ〜ＬＣがそれぞれ互いに１２０°で交差する位置に互いに配置され、それぞれに発生する磁束が隣接する発電コイル３５２に干渉しにくい構成とされている。
ステータ３５３は、平板状であってロータ３５１の回転による磁束変化を発電コイル３５２に導く形状で、ロータ３５１を回転可能に支持するとともに発電コイル３５２の両端を挟む形状である。なお、ステータ３５３の厚みは十分に薄いものであり、例えば、３つの発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃで生じる起電力を１つの発電ユニットで賄う場合に用いられるステータの厚みに比して略３分の１の厚みである。
【００４４】
このような発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃにおいて、回転錘３１の回転が輪列部３４により伝達されて入力車３４Ｆに続いて伝え車３４Ｇが回転されると、この伝え車３４Ｇの回転によりロータ３５１が回転される。すると、ロータ３５１の回転により生じる磁束の変化がステータ３５３により発電コイル３５２に伝達される。この磁束変化により発電コイル３５２に起電力が誘起される。
各発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃで発電された電力は、それぞれの発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃに接続されたケーブル３５４（図１参照）にて伝送されたのち、合成される。
【００４５】
振動判断手段４は、振動発電装置３にケーブル４２を介して接続されたダイオード４１を備えて構成されている（図２参照）。このダイオード４１は電流を通過させるための電圧のしきい値を有し、振動発電装置３からしきい値を超える電圧がかかったときに電流を流す。すなわち、ケース体２に与えられる振動が小さい場合には、回転錘３１による運動エネルギーが小さくなって振動発電装置３の起電力が小さくなるところ、起電力が小さいとダイオード４１により電流が止められてしまう。逆に、ケース体２に与えられる振動が大きい場合には、回転錘３１による運動エネルギーが大きいので、振動発電装置３の起電力が高い。起電力が大きい場合は、ダイオード４１を電流が通過する。よって、ダイオード４１を電流が通過するか否かにより、ケース体２に与えられる振動のレベルが判断される。例えば、警報装置１をドアに設置した場合、風等によりドアが微弱に振動した程度では電流がダイオード４１を通過せず、振動が検知されない。一方、何者かによりドアが無理やりこじあけられてドアが強く振動した場合には、電流がダイオード４１を通過して振動が検知される。
なお、このダイオード４１は、振動発電装置３からの電流を整流する整流手段としての機能も兼ねるものである。
【００４６】
そして、振動発電装置３と振動判断手段４とにより振動検出装置が構成されている。
【００４７】
告知部５は、ケース体２の表面に設けられ警報を視覚的に外部に告知する視覚的告知手段としての表示部５１と、警報を無線により告知する告知信号を発する告知信号発信手段としての通信部５２と、この表示部５１および通信部５２の動作を制御する制御部５３とを備えて構成されている（図２参照）。
告知部５は、ダイオード４１にケーブル５４を介して接続されており、ダイオード４１から電流が通過してきたことを合図として動作を開始し、また、このダイオード４１を通過して流れてきた電力により動作する。
制御部５３は、電流の流入によって、振動発電装置３で一定以上の電圧が発電される程の振動がケース体２に与えられたことを認知する。制御部５３は、このような振動が与えられたことを認知して、ケース体２に振動が与えられたことを告知する警報を表示部５１および通信部５２から外部に向かって発生させる。
【００４８】
表示部５１は、文字やマークや色の点滅など種種の表示により警報を発する。通信部５２は、外部に向かって信号を発信するためのアンテナ５２１を有し、このアンテナ５２１から警報を伝える告知信号を発信する。そして、この告知信号は、警報装置１から離れた位置に設置された告知信号受信装置としての報知装置６にて受信される（図２参照）。
【００４９】
報知装置６は、図１（Ｂ）に示されるように、扁平矩形状のケース体６４を有し、このケース体６４の側面部に設けられ告知信号を受信するアンテナ６１と、前面部に設けられた視覚的告知手段としての表示部６２と、前面部に設けられた聴覚的告知手段としてのスピーカ部６３と、アンテナ６１で受信した信号を処理して表示部６２およびスピーカ部６３の動作を制御する制御部（不図示）とを備えて構成されている。
【００５０】
この報知装置６は、警報装置１から離れた位置に設置される。例えば、警報装置１が家のドアに設置された場合には、報知装置６は、家の中に設置されて住人が目に付くところに設置されてもよい。あるいは、この報知装置６はユーザーが携帯していてもよい。
報知装置６は、告知信号をアンテナ６１で受信すると、表示部６２およびスピーカ部６３から警報を告知する。表示部６２は、文字やマークや色の点滅など種種の表示により警報を発する。スピーカ部６２は、音を発し、音としては、警報を伝える言葉やアラーム音などが例示される。
【００５１】
このような構成からなる警報装置１の使用および動作について説明する。
まず、警報装置１を家のドアやかばんなどに取付ける。また、報知装置６を家の中に設置するかまたはユーザーが携帯する。この状態で、ドアが無理にこじ開けられたり、あるいはかばんが乱暴にひったくられるなどにより、ケース体２に対して強い振動が与えられると、回転錘３１が回転される。回転錘３１の回転は、輪列部３４により伝達され、入力車３４Ｆから伝え車３４Ｇを介してロータ３５１が回転される。ロータ３５１の回転により生じる磁束変化はステータ３５３を伝わって発電コイル３５２に伝達され、発電コイル３５２にて誘導起電力が生じる。発電コイル３５２からの電力はダイオード４１に印加される。発電コイル３５２からの電力がダイオード４１のしきい値を超える一定以上の電圧であれば、ダイオード４１を電流が通過し、電流が告知部５の制御部５３に供給される。制御部５３は、電流の供給により動作を開始して、表示部５１に警報を表示させる。また、制御部５３は通信部５２に告知信号を発信させる。告知信号は報知装置６で受信され、報知装置６において、表示部６２に警報が表示され、またスピーカ部６３から警報音が発せられる。
【００５２】
また、ケース体２に加えられる振動が弱い場合には、回転錘３１の運動エネルギーが小さくなり、振動発電装置３での起電力が小さい。すると、ダイオード４１を電流が通過しないので、告知部５に電流が供給されず、警報が告知されない。
【００５３】
以上、このような構成からなる第１実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
【００５４】
（１）警報装置１に与えられる振動により発電する振動発電装置３、すなわち、振動により回転する回転錘３１と、この回転錘３１の運動エネルギーにより発電する発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃが設けられている。よって、振動発電装置３の発電によりケース体２に振動が与えられたことが検知され、さらに、振動発電装置３により発電された電力により動作することができる。つまり、振動発電装置３は、振動検出の手段と電力供給の手段とを兼ねるものであり、別個に振動検出センサやバッテリーなどを設ける場合に比べて警報装置１を小型化することができる。
【００５５】
（２）警報装置１に与えられる振動により発電する振動発電装置３が備えられている。よって、振動から得られるエネルギーにより発電することができるので、外部からの電力供給は全く必要とせず、一旦設置すれば半永久的に振動を検知する警報装置１として機能することができる。例えば、電力供給のために別個にバッテリーを設ける必要がないので、バッテリーにみられる容量切れの問題や保守点検の手間などを必要としないメンテナンスフリーの警報装置１とすることができる。あるいは、電力供給のために商用電源を引き込む必要がないので、ケーブル配線の手間が必要なく、配線可能な場所に設置場所を制限されることがない。その結果、警報装置１をどこにでも設置でき、かばんなどに設置して携帯することもできる。
【００５６】
（３）振動判断手段４として振動発電装置３からの電力の起電力レベルに応じて電流を通過させるダイオード４１が設けられている。よって、このダイオード４１を電流が通過するか否かにより、警報装置１に与えられる振動のレベルが判断される。警報装置１がドアに設置された場合、風等によりドアが微弱な振動をしてもこの微弱な振動では警報装置１から警報が告知されず、強い振動が与えられた場合にのみ警報装置１から警報が発せられる。よって、ドアを何者かが強くこじあけたような異常事態に対してのみ警報を発することができる。
【００５７】
（４）振動発電装置３は、３つの発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃを備えて構成されている。よって、発電ユニットが１つの場合に比べて発電量を増大させることができる。その結果、この振動発電装置３で発電される電力のみでこの警報装置１を動作させることができ、バッテリー不要で商用電源不要の警報装置１とすることができる。振動発電装置３の発電量が増大されるので、回転錘３１にかかるモーメントを大きくして回転錘３１からの運動エネルギーを大きくしても、この運動エネルギーのすべてを無駄にすることなく電気エネルギーに変換することができる。
また、発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃはロータ３５１の位相が略１２０°ずつずれているので、各発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃからの電流は略１２０°ずつ位相がずれた３相交流とすることができる。すると、例えば整流回路等の回路構成を簡単なものとでき、また、発電された電力を効率的に利用することができる。ロータ３５１の位相が略１２０°ずつずれていれば、各発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃから回転錘３１に作用する電磁ブレーキも均等に平滑化される。よって、回転錘３１が円滑に回転される。
【００５８】
（５）発電コイル３５２の軸に直交する直線の延長線が互いに１２０°で交差するように発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃが配置されているので、発電コイル３５２からの磁束が互いに干渉しにくく、発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃによる発電効率が高いものとできる。
（６）輪列部３４により、回転錘３１の回転を増速してロータ３５１に伝達するので、ロータ３５１を高速回転させて振動発電装置３で効率よく発電することができる。
【００５９】
（７）警報装置１に表示部５１が設けられているので、この表示部５１の表示により警報を視覚的に告知することができる。
また、通信部５２が設けられ、通信部５２から報知装置６に告知信号を発信することができる。よって、報知装置６を家のなかに設置したり携帯するなどにより警報装置１が設置された場所から離れていても警報装置１からの警報の告知を受けることができる。また、報知装置６は家のなかに設置してもよいことから、報知装置６には商用電源を引き込んで電力を供給するようにできる。すると、報知装置６のスピーカ部６３からは大音量を発するなど大きなパワーを利用して強く警告を喚する構成とすることができる。
【００６０】
（８）ケース体２の内部に収納される回転錘３１や発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃなどが扁平形状であることからケース体２を扁平形状の薄型とできる。よって、警報装置１が薄型となるので、ドアやかばんでもまた狭いスペースでも場所を制限されずに設置することができる。薄型であるので、目立たずに美観的に良好である。
【００６１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図４に示す。また、第２実施形態のブロック図を図５に示す。この第２実施形態の基本的構成は第１実施形態と同様であるが、第２実施形態が特徴とするところは、光エネルギーによって発電する光発電手段としての光発電装置７と、光発電装置７により発電された電力を蓄電する蓄電手段としてのリチウム２次電池８と、振動判断手段の判断レベルを設定入力する外部操作入力手段としてのスイッチ４３と、警報を聴覚的手段によって告知するスピーカ部５５が警報装置１に設けられている点である。
【００６２】
光発電装置７は、光を電力変換する光電変換用の半導体パネル７１を有し、この半導体パネル７１はケース体２の前面に設けられている。
リチウム２次電池８は光発電装置７によって発電された電力を蓄電する。リチウム２次電池８に蓄電された電力は、告知部５に供給される。
振動判断手段４は、設定される閾値と振動発電装置３からの電力とを比較して振動発電装置３からの電力が閾値よりも高い場合に告知部５に信号を出力する比較回路を備えて構成されている。また、比較回路の閾値は、ケース体２の前面に設けられたスイッチ４３にて設定変更可能に構成されている。検出する振動のレベルをスイッチ４３で設定すると、ケース体２に与えられる振動が設定レベル以上で振動発電装置３による電力が所定レベルを超えた場合にのみ、振動判断手段４から告知部５に信号が出力され、告知部５から警報が発せられる。
【００６３】
告知部５は、スピーカ部５５を有し、このスピーカ部５５はケース体２の前面に設けられている。振動判断手段４から振動が設定レベルを超えた旨の信号が制御部５３に入力されると、制御部５３は、スピーカ部５５に対し警報音を発生させる信号を与える。スピーカ部５５は、警報音を発生する際、リチウム２次電池８から供給される電力を利用して大きなパワーの大音響を発生させる。
【００６４】
このような構成からなる第２実施形態によれば、上記実施形態の効果（１）（２）（４）（５）（６）（８）に加えて次の効果を奏することができる。
（９）振動判断手段４は比較回路を有し、この比較回路の閾値をスイッチ４３にて設定変更できるので、この警報装置１が設置される対象物に応じて振動判断レベルを適宜設定することができる。例えば、警報装置１をドアに設置する場合とかばんに設置する場合では、警報を発するべき振動の大きさには違いがあるところ、振動判断のレベルを設置対象に応じて設定変更することができる。この際、ドア設置用やかばん設置用など対象物に応じて予め比較回路の閾値レベルを設定しておき、ユーザーが場合におうじてスイッチ４３による操作にて選択できる構成とすることもできる。
【００６５】
（１０）光発電装置７とリチウム２次電池８とが設けられているので、告知部５は、リチウム２次電池８に蓄電された電力を利用して警報を高いパワーで発することができる。さらに、ユーザーが警報を停止する操作を行うかあるいはリチウム２次電池８の容量が切れるまで警報を継続して発することができる。振動発電装置３で発電される電力のみで動作する場合には、振動が与えられる間しか発電されないことになるので、警報を発する時間が短くなる可能性があるが、リチウム２次電池８に蓄電されている電力を利用すれば、警報を継続して発することができ、ユーザーに対して確実に注意を喚起することができる。
また、光発電装置７を備えているのでリチウム２次電池８の容量切れが生じることがなく、メンテナンスの必要がない。
【００６６】
（変形例１）
次に本発明の変形例１について図６を参照して説明する。
変形例１の基本的構成は、第２実施形態と同様であるが、変形例１が特徴とするところは、告知部５が通信部５２を有し、この通信部５２から報知装置６に向かって告知信号を発信する点である。
このような構成によれば、告知部５は、リチウム２次電池８に蓄電された電力を利用できるので、高いパワーで告知信号を発信することができ、また、発信時間も、ユーザーが警報を停止する操作を行うかあるいはリチウム２次電池８の容量が切れるまで継続させることができる。高いパワーで告知信号を発信することができるので、報知装置６が遠隔地に設置されていたり、あるいは、ユーザーが報知装置６を携帯して遠隔地に出かけていたりする場合でも、告知信号を報知装置６に届けることができる。
【００６７】
尚、本発明の振動検出装置および警報装置１は、上記実施形態および変形例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
ケース体２に与えられる振動により運動する運動体としては、回転錘３１の他、例えば、ケース体２に揺動可能に支持された揺動錘などでもよい。揺動錘は複数設けられていてもよく、この場合、複数の揺動錘は互いの揺動方向がそれぞれ異なる方向に配置され、例えば、２つの揺動錘を揺動方向が互いに直交して配置されてもよい。さらに、揺動錘の揺動方向を変更させる姿勢調整手段が設けられていてもよい。姿勢調整手段としては、図７に示されるように、ケース体２に回転自在に設けられた回転ステージ７１を含んで構成され、この回転ステージ７１に対して揺動錘７２が揺動可能に設けられることが例示される。このような構成において、ケース体２に振動が与えられた場合、回転ステージ７１が回転することにより、揺動錘７２の揺動方向と振動の作用方向とが一致して振動により揺動錘が揺動される。
【００６８】
振動発電装置３においては、発電ユニット３５Ａ〜３５Ｃが３つ設けられているが、発電ユニットは、１つでも２つでもよく、あるいは四つ以上であってもよい。この場合において、発電コイル３５２からの磁束が互いに干渉しあわないように、発電コイル同士ができる限り離して配置されるか、あるいは、発電コイルの軸方向が互いに略８０°から略１２０°程度で交差するように配置されることが望ましい。
【００６９】
第１実施形態において、振動判断手段４としてダイオード４１を有する例を説明したが、ダイオード４１の他に比較回路で構成されても良い。この場合において、振動判断のレベルを設定変更可能に構成されてもよい。また、振動判断手段４は必ずしも設けられていなくてもよい。この場合において、告知部５は、振動発電装置３から供給される電力レベルに相関して警報のレベルを変えてもよい。例えば、振動発電装置３からの電力が小さいときは小さな音を発したり薄い色を表示させるようにしてもよい。また、振動発電装置３からの電力が大きいときは大きな音を発したり濃い色を表示させるようにしてもよい。このような構成によれば、ケース体２に与えられる振動のレベルに応じて警報のレベルが異なるので、ユーザーは警報のレベルにより振動の大きさを判断することができる。
【００７０】
第１実施形態において、報知装置６は、家のなかに設置されるものの他、告知信号を受信して警報を発することができる装置であればよい。例えば、携帯電話のような移動体通信器であってもよく、警報装置１の通信部５２からこの移動体通信器に呼出合図を送ってもよくあるいはメール等の方法により警報を告知するなどでもよい。あるいは、報知装置６は、振動することにより警報を告知するような触覚的告知手段を備えていてもいい。告知信号は、報知装置６に発信されるとしたが、告知信号は、例えば、警備会社等に発信されてもよい。
【００７１】
ケース体２の形状は、特に限定されるものではなく、扁平矩形状の他、直方体形状、三角柱状、円柱状、球状、各種キャラクター形状など種種の形状であってもよい。また、設置場所は、ドアやかばんの外表面でもよくまた内部に埋め込んでもよく、ドアやかばんの他、振動を検知して警報にて監視したい対象物であればよい。
【００７２】
第２実施形態、変形例１において、スイッチ４３はなくてもよく振動判断のレベルは固定されていてもよい。
【００７３】
振動発電装置３と振動判断手段４とにより振動検出装置が構成されているところ、この振動検出装置にて検出する振動の種類は特に限定されるものではない。告知手段で警報を出さなくても単に振動を検出して、この検出結果を記憶装置等に記憶させる構成としてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の振動検出装置および警報装置によれば、設置場所が制限されず、メンテナンスを必要としないという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明の警報装置の第１実施形態を示す図である。（Ｂ）前記第１実施形態において、報知装置を示す図である。
【図２】前記第１実施形態において、構成のブロック図を示す図である。
【図３】前記第１実施形態において、発電ユニットを示す図である。
【図４】本発明の警報装置の第２実施形態を示す図である。
【図５】前記第２実施形態において、構成のブロック図を示す図である。
【図６】本発明の変形例１を示す図である。
【図７】姿勢調整手段を示す図である。
【符号の説明】
１…警報装置、３…振動発電装置（振動発電手段）、４…振動判断手段、５…告知部（告知手段）、６…報知装置（告知信号受信手段）、７…光発電装置（光発電手段）、３１…回転錘（運動体）、３５Ａ〜３５Ｃ…発電ユニット、４１…ダイオード、４３…スイッチ（外部操作手段）、５１…表示部（視聴覚的告知手段）、５２…通信部（告知信号発信手段）、５５…スピーカ部（聴覚的告知手段）、６２…表示部（視聴覚的告知手段）、６３…スピーカ部（聴覚的告知手段）、３５１…ロータ、３５２…発電コイル、３５３…ステータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004163214.tif 000007
【図６】
2004163214.tif 000008
【図７】
2004163214.tif 000009