(57)【要約】【課題】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。【解決手段】収容空間１０と、収容空間１０に収容された球体２と、を備える振動センサＡ１であって、収容空間１０は、球状であり、方向ｘにおいて収容空間１０を挟むように対向配置された発光モジュール３Ａおよび受光モジュール４Ａと、方向ｙにおいて収容空間１０を挟むように対向配置された発光モジュール３Ｂおよび受光モジュール４Ｂと、を備える。【選択図】  図１
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【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球体と、
を備える振動センサであって、
上記収容空間は、球状であり、
第１方向において上記収容空間を挟むように対向配置された第１発光手段および第１受光手段と、
上記第１方向に対して直角である第２方向において上記収容空間を挟むように対向配置された第２発光手段および第２受光手段と、を備えることを特徴とする、振動センサ。
【請求項２】
上記球体は、直径が上記収容空間の直径の半分以下とされている、請求項１に記載の振動センサ。
【請求項３】
上記第１方向および上記第２方向のいずれに対しても直角である第３方向において上記収容空間を挟むように対向配置された第３発光手段および第３受光手段をさらに備える、請求項１または２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、上下方向の振動を検出する用途には不向きである。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球体と、を備える振動センサであって、上記収容空間は、球状であり、第１方向において上記収容空間を挟むように対向配置された第１発光手段および第１受光手段と、上記第１方向に対して直角である第２方向において上記収容空間を挟むように対向配置された第２発光手段および第２受光手段と、を備え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した場合、上記球体が上記収容空間内を運動する。この球体により、上記第１発光手段または上記第２発光手段からの光が遮られる。したがって、上記第１受光手段および上記第２受光手段からの信号を監視することにより、あらゆる方向の振動を適切に検出することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記球体は、直径が上記収容空間の直径の半分以下とされている。このような構成によれば、上記第１発光手段および上記第２発光手段からの光が上記収容空間を通過する距離を最大となるように配置することが可能である。これは、上記振動センサの検出精度を高めるのに有利である。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１方向および上記第２方向のいずれに対しても直角である第３方向において上記収容空間を挟むように対向配置された第３発光手段および第３受光手段をさらに備える。このような構成によれば、上記振動センサが全く振動していないときには、上記第３発光手段からの光が上記球体によって遮られる。したがって、上記第３受光手段から継続的に信号が発信されていないときには、振動が生じていないと判断できる。
【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、球体２、発光モジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃ、および受光モジュール４Ａ，４Ｂ，４Ｃ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、および孔１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが形成されている。収容空間１０は、球状であり、ケース１のほぼ中央に位置している。１対の孔１１Ａは、収容空間１０の方向ｘ両端部分に繋がっている。１対の孔１１Ｂは、収容空間１０の方向ｙ両端部分に繋がっている。１対の孔１１Ｃは、収容空間１０の方向ｚ両端部分に繋がっている。ケース１は、たとえば上半分と下半分との分割構造とされている。
【００１４】
球体２は、たとえば鉄かならなり、収容空間１０に収容されている。本実施形態においては、球体２の直径は、収容空間１０の直径の１／２よりも若干小さいものとされている。
【００１５】
発光モジュール３Ａ，３Ｂ、３Ｃ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３Ａ，３Ｂ、３Ｃは、それぞれ赤外ＬＥＤチップなどの発光素子３１を備えている。発光素子３１は、リード３２に搭載されている。発光素子３１とリード３２の一部とは、樹脂パッケージ３３によって覆われている。樹脂パッケージ３３は、発光素子３１からの赤外線を透過する樹脂によって形成されている。
【００１６】
受光モジュール４Ａ，４Ｂ，４Ｃ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４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、それぞれ赤外線を受光可能な受光素子４１を備えている。受光素子４１は、リード４２に搭載されている。受光モジュール４１とリード４２の一部とは、樹脂パッケージ４３によって覆われている。樹脂パッケージ４３は、赤外線を透過する樹脂によって形成されている。
【００１７】
発光モジュール３Ａと受光モジュール４Ａとは、方向ｘにおいて収容空間１０を挟むように対向配置されている。発光モジュール３Ａからの赤外線は、１対の孔１１Ａおよび収容空間１０を通して受光モジュール４Ａによって受光される。同様に、発光モジュール３Ｂと受光モジュール４Ｂとは、方向ｙにおいて収容空間１０を挟むように対向配置されており、発光モジュール３Ｃと受光モジュール４Ｃとは、方向ｚにおいて収容空間１０を挟むように対向配置されている。本実施形態においては、発光モジュール３Ａ、３Ｂ，３Ｃからの赤外線の進行軌跡が、収容空間１０の直径とほぼ一致する構成とされている。
【００１８】
次に、振動センサＡ１の作用について説明する。
【００１９】
振動センサＡ１が静止した状態においては、球体２は、収容空間１０の下方部分に止まっている。このため、発光モジュール３Ａ，３Ｂからの赤外線が受光モジュール４Ａ，４Ｂ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２が収容空間１０内を移動する。たとえば、振動方向が方向ｘである場合、球体２は、ケース１の内面に沿って振り子運動を行う。このときに、球体２が発光モジュール３Ａからの赤外線を断続的に遮る。同様に、振動方向が方向ｙである場合、球体２は、発光モジュール３Ｂからの赤外線を断続的に遮る。さらに、振動方向が方向ｚである場合、球体２は、収容空間１０内を飛び跳ねる。これにより、発光モジュール３Ａ，３Ｂの少なくともいずれかの赤外線が球体２によって遮られる。したがって、受光モジュール４Ａ，４Ｂからの信号を監視することにより、方向ｘ、ｙ、ｚいずれかの方向の振動が生じたことを検出することが可能である。振動が生じた回数を積算すれば、たとえば歩数計を構成することができる。
【００２０】
一方、球体２が静止している場合、発光モジュール３Ｃからの赤外線が遮られる。このため、受光モジュール４Ｃから継続して受光信号が発信されていないときには、振動が全く生じていないと判断できる。また、何らかの振動が生じて球体２が動き出すと、発光モジュール３Ｃからの赤外線が受光モジュール４Ｃによって受光される。これにより、球体２が発光モジュール３Ａ，３Ｂからの赤外線を遮るほどの振動でない場合であっても、受光モジュール４Ｃからの信号を監視することによって、振動の有無を検出することができる。
【００２１】
球体２の直径が収容空間１０の直径の１／２以下であることにより、発光モジュール３Ａ，３Ｂおよび受光モジュール４Ａ，４Ｂを、収容空間１０の高さ方向中央に配置することが可能である。これにより、発光モジュール３Ａ，３Ｂからの赤外線が収容空間１０を通過する距離を最大とすることができる。これは、振動センサＡ１の検出精度を高めるのに有利である。
【００２２】
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。本実施形態の振動センサＡ２においては、発光手段および受光手段として、発光モジュール３Ａ，３Ｂおよび受光モジュール４Ａ，４Ｂのみを備える点が、上述した実施形態と異なっている。
【００２３】
本実施形態によっても、受光モジュール４Ａ，４Ｂからの信号を監視することにより、方向ｘ，ｙ，ｚの振動の有無を検出することができる。
【００２４】
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】
【００２５】
【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】
【００２６】
Ａ１，Ａ２  振動センサ
ｘ          （第１）方向
ｙ          （第２）方向
ｚ          （第３）方向
１          ケース
２          球体
３Ａ        発光モジュール（第１発光手段）
３Ｂ        発光モジュール（第２発光手段）
３Ｃ        発光モジュール（第３発光手段）
４Ａ        受光モジュール（第１受光手段）
４Ｂ        受光モジュール（第２受光手段）
４Ｃ        受光モジュール（第３受光手段）
１０        収容空間
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  孔
３１        発光素子
４１        受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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