(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容空間と、
上記収容空間に収容された１以上の球体と、
を備える振動センサであって、
上記収容空間は、互いに異なる方向に延びている２つの円柱空間を含んでおり、
上記円柱空間を通過する光を発する発光手段と、
上記発光手段からの光を受光する受光手段と、をさらに備えており、
上記球体は、上記円柱空間内において、上記光を遮蔽する位置と上記光を遮蔽しない位置とをとることを特徴とする、振動センサ。
【請求項２】
上記発光手段からの光は、上記２つの円柱空間を通過する、請求項１に記載の振動センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動を検出するための振動センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の振動センサの一例を示している。同図に示された振動センサＸは、収容空間９４に球体９５が収容された構成とされている。収容空間９４は、金属板９２，９３によって挟まれている。収容空間９４の中央部には、金属板９１が設けられている。球体９５は、たとえば鉄などの導体からなる。金属板９１，９２，９３は、それぞれ個別の電極（図示略）に繋がれている。球体９５は、収容空間９４内において、金属板９１，９２を導通させる位置と、金属板９１，９３を導通させる位置とをとる。振動センサＸに振動が加えられると、これらの位置を球体９５が行き来することとなる。このように、振動センサＸにおいては、金属板９１と金属板９２，９３との導通状態を監視することにより、振動の有無を検出することができる。
【０００３】
しかしながら、振動センサＸは、図４左右方向の振動に対しては比較的敏感であるが、図４紙面奥行き方向の振動に対しては敏感とはいえない。また、上下方向の振動に対しては、振動の強さがある程度大きくないと振動の検出が困難である。このように、振動センサＸは、振動の方向によって検出精度のバラツキがあった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２７７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、あらゆる方向の振動を適切に検出することが可能な振動センサを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供される振動センサは、収容空間と、上記収容空間に収容された１以上の球体と、を備える振動センサであって、上記収容空間は、互いに異なる方向に延びている２つの上記円柱空間を含んでおり、上記円柱空間を通過する光を発する発光手段と、上記発光手段からの光を受光する受光手段と、をさらに備えており、上記球体は、上記円柱空間内において、上記光を遮蔽する位置と上記光を遮蔽しない位置とをとることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、上記振動センサが振動すると、上記球体が上記円柱空間内を移動する。これにより、上記発光手段からの光が上記球体によって遮蔽された状態と遮蔽されない状態とが短時間に繰り返される。したがって、上記受光手段による受光状況を監視することにより、振動を検知することができる。また、このような構成によれば、上記振動センサに加えられるあらゆる方向の振動を適切に検出することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記発光手段からの光は、上記２つの円柱空間を通過する。このような構成によれば、上記振動センサの小型化およびコストダウンに有利である。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１および図２は、本発明に係る振動センサの第１実施形態を示している。本実施形態の振動センサＡ１は、ケース１、２つの封止板２、２つの球体３Ａ，３Ｂ、発光モジュール４、および受光モジュール５を備えている。振動センサＡ１は、たとえば携帯電話機に取り付けられることにより、携帯電話機に加えられた振動を検出するためのものである。特に、振動が加えられた回数を積算すれば、携帯電話機に歩数計の機能を付加することができる。
【００１３】
ケース１は、たとえば樹脂製であり、方向ｘ，ｙ，ｚに延びる辺を有する直方体とされている。ケース１には、収容空間１０、検出孔１１、および２つの凹部１２が形成されている。収容空間１０は、２つの円柱空間１０Ａ，１０Ｂによって構成されている。円柱空間１０Ａ，１０Ｂは、ケース１の上面から下面に貫通している。円柱空間１０Ａは、方向ｘ，ｙ，ｚのいずれに対しても傾斜している。円柱空間１０Ｂは、方向ｘ、ｙ、ｚのいずれに対しても傾斜しており、かつ円柱空間１０Ａとは異なる方向に延びている。本実施形態においては、円柱空間１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ封止板２に対して４５°傾けられている。
【００１４】
検出孔１１は、方向ｘに延びる断面矩形状の孔である。図２によく表れているように、本実施形態においては、検出孔１１は、ケース１の高さ方向ほぼ中央に設けられており、２つの円柱空間１０Ａ，１０Ｂをいずれも貫通している。２つの凹部１２は、ケース１の方向ｘ両端寄りに設けられている。２つの凹部１２の一方には発光モジュール４が収容されており、他方には受光モジュール５が収容されている。ケース１は、好ましくは導電性を有する。ケース１を図外のグランドラインに接続することにより、動作によって生じうる静電気を適切に逃がすことができる。ケース１の大きさは、たとえば１０ｍｍ角以下、好ましくは２〜３ｍｍ角程度とされる。
【００１５】
２つの封止板２は、たとえばガラスエポキシからなり、ケース１を上下から挟んでいる。すなわち、円柱空間１０Ａ，１０Ｂは、２つの封止板２に塞がれた格好となっている。
【００１６】
球体３Ａ，３Ｂは、たとえば鉄からなり、円柱空間１０Ａ，１０Ｂに収容されている。球体３Ａ，３Ｂは、円柱空間１０Ａ，１０Ｂ内において滑らかに移動可能とされている。球体３Ａ，３Ｂのサイズは、たとえば０．８ｍｍ程度とされる。
【００１７】
発光モジュール４は、振動センサＡ１において振動を検出するために用いられる光を発する発光手段である。発光モジュール４は、赤外ＬＥＤチップなどの発光素子４１を備えている。発光素子４１が搭載されたリードは、その一部が封止板２の下面に露出している。この部分は、振動センサ４をたとえば携帯電話機に実装するために用いられる。発光モジュール４からの光は、検出孔１１内を進行し、２つの円柱空間１０Ａ，１０Ｂを通過する。
【００１８】
受光モジュール５は、振動センサＡ１において振動を検出するために用いられる光を受光する受光手段である。受光モジュール５は、赤外線を受光可能な受光素子５１を備えている。受光素子５１が搭載されたリードは、その一部が封止板２の下面に露出している。この部分は、振動センサ４をたとえば携帯電話機に実装するために用いられる。受光モジュール５は、検出孔１１を進行してきた赤外線を受光可能とされている。
【００１９】
次に、振動センサＡ１の作用について説明する。
【００２０】
振動センサＡ１が静止した状態においては、球体３Ａ，３Ｂは、円柱空間１０Ａ，１０Ｂの下方部分に止まっている。このため、発光モジュール４からの赤外線が受光モジュール５によって受光される。一方、振動センサＡ１が搭載されたたとえば携帯電話機が振動すると、球体３Ａ，３Ｂが円柱空間１０Ａ，１０Ｂ内を移動する。球体３Ａ，３Ｂのいずれかが検出孔１１に差し掛かると、発光モジュール４からの赤外線が遮蔽される。したがって、受光モジュール５による受光状況を監視することにより、たとえば携帯電話機の振動を検知することができる。たとえば、受光モジュール５が受光しない状態となった回数を積算すれば、歩数計を構成することができる。
【００２１】
円柱空間１０Ａ，１０Ｂは、互いに異なる方向に延びており、方向ｘ，ｙ，ｚのいずれに対しても傾いている。このため、方向ｘ、ｙ，ｚのいずれの方向の振動が生じても、球体３Ａ，３Ｂのいずれかが発光モジュール４からの赤外線を遮蔽しうる。また、円柱空間１０Ａ内の球体３Ａが移動しにくい方向の振動が生じた場合は、円柱空間１０Ｂ内の球体３Ｂが滑らかに移動することが期待できる。その反対に、球体３Ｂが移動しにくい方向の振動が生じた場合は、球体３Ａが滑らかに移動することが期待できる。したがって、あらゆる方向の振動を適切に検出可能である。
【００２２】
２つの球体３Ａ，３Ｂが振動によって移動したことを、一組の発光モジュール４および受光モジュール５によって検出することが可能である。これは、振動センサＡ１の小型化、コストダウンに有利である。
【００２３】
図３は、本発明に係る振動センサの第２実施形態を示している。なお、本図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００２４】
本実施形態の振動センサＡ２においては、検出孔１１と、発光モジュール４および受光モジュール５との配置が上述した実施形態と異なっている。本図によく表れているように、検出孔１１は、ケース１の高さ方向下方部分に形成されており、円柱空間１０Ａ，１０Ｂの下端付近を貫通している。また、発光モジュール４および受光モジュール５は、検出孔１１を通して赤外線を送受できる高さに配置されている。
【００２５】
本実施形態によっても、あらゆる方向の振動を適切に検出することができる。また、振動センサＡ２が静止状態にあるときは、球体３Ａ，３Ｂによって発光モジュール４からの赤外線が遮蔽される。このため、受光モジュール５が継続的に赤外線を検出しない状態であるときは、振動センサＡ２が図示された姿勢で静止させられていると推定することができる。一方、受光モジュール５が継続的に赤外線を検出する状態であるときは、振動センサＡ２がたとえば天地逆の姿勢であると推定できる。このように、本実施形態によれば、振動センサＡ２が取り付けられたたとえば携帯電話機の姿勢を推定する手段として用いることができる。
【００２６】
本発明に係る振動センサは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る振動センサの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る振動センサの第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係る振動センサの第２実施形態を示す断面図である。
【図４】従来の振動センサの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
Ａ１，Ａ２  振動センサ
１          ケース
２          封止板
３Ａ，３Ｂ  球体
４          発光モジュール（発光手段）
５          受光モジュール（受光手段）
１０        収容空間
１０Ａ，１０Ｂ  円柱空間
１１        検出孔
１２        凹部
４１        発光素子
５１        受光素子
【図１】
0005166793.tif 000002
【図２】
0005166793.tif 000003
【図３】
0005166793.tif 000004
【図４】
0005166793.tif 000005