(57)【要約】【課題】信頼性の高い電源供給装置を提供することを目的とする。【解決手段】振動や圧力変動を検出する圧電センサなどからなる感圧手段４と、この感圧手段４の出力信号を検出して振動や圧力の大きさを判定する判定手段６と、この判定手段６の出力を受け判定結果を報知する報知手段５と、電源を受けるプラグ１と、電源を供給するソケット２a、２ｂと、プラグ１とソケット２a、２ｂに電気的に接続された電源供給線３とを有し、感圧手段４を電源供給線３と並列に配置し、判定手段６は感圧手段４の出力を基に振動や圧力の大きさ判定する構成として、電源供給線３に人、荷物、家具等の重いものが載せられた時に使用者に報知することで、電源供給線３が下敷きになった状態が継続することによる、劣化や断線を未然に防止し信頼性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動や圧力変動を検出する感圧手段と、前記感圧手段の出力信号を受け、振動や圧力の大きさを判定する判定手段と、前記判定手段の出力を受け判定結果を報知する報知手段と、電源を受けるプラグと、電源を供給するソケットと、前記プラグと前記ソケットに電気的に接続された電源供給線とを有し、前記感圧手段は前記電源供給線と並列に配置した電源供給装置。
【請求項２】
プラグから受けた商用電源をソケットより供給する構成とした請求項１記載の電源供給装置。
【請求項３】
感圧手段は、可撓性を有したケーブル状の圧電センサである請求項１記載の電源供給装置。
【請求項４】
感圧手段は、内側電極と、前記内側電極に周設された感圧部材と、前記感圧部材に周設した外側電極とを備えてケーブル状に構成した請求項１記載の電源供給装置。
【請求項５】
感圧手段を電源供給線に対し、らせん状に配設する構成とした請求項１記載の電源供給装置。
【請求項６】
感圧手段に断線検出手段を配し、前記感圧手段の断線を検出した時に、断線したことを報知手段により報知する構成とした請求項１記載の電源供給装置。
【請求項７】
プラグと電源供給線の間に遮断装置を備え、判定手段の出力を受け前記遮断装置によりソケットへの電源供給を遮断する構成とした請求項１記載の電源供給装置。
【請求項８】
判定手段の電力を、電源供給線から取得する電力供給手段を有する構成とした、請求項１記載の電源供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動や圧力変動を検出する感圧手段を有する電源供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の振動や圧力変動を検出する感圧手段を用いた機器は、電器カーペットなどの採暖機器などに設置し、感圧手段の出力の有無により熱源への電源供給を制御するものがある。
【０００３】
具体的には、図９に示すように、振動センサ１０１によりカーペット１０２上の人１０３の有無を検出し、人１０３が居るときのみ電源供給をするものである(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
また、図１０は従来の感圧手段を搭載した事務機器の例を示し、事務機器１０４に振動センサ１０５を内蔵して、振動を検出したときに自動的に電源供給を遮断して故障を防止するようにしている(例えば、特許文献２参照)。
【特許文献１】特許第３１０１４２１号公報
【特許文献２】特開平９−２８４９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、電源供給コードの踏みつけ、荷物や家具の下敷きになったことを検出し電源供給コードの断線等を抑制するものではなかった。また、振動や圧力を検出する感圧手段を機器内部に配置するため汎用性のあるものではなかった。
【０００６】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、信頼性の高い電源供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電源供給装置は、振動や圧力変動を検出する感圧手段と、前記感圧手段の出力信号を受け、振動や圧力の大きさを判定する判定手段と、前記判定手段の出力を受け判定結果を報知する報知手段と、電源を受けるプラグと、電源を供給するソケットと、前記プラグと前記ソケットに電気的に接続された電源供給線とを有し、前期感圧手段を前記電源供給線と並列に配置する構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電源供給装置は、感圧手段を電源供給線と並列に配置し、判定手段が感圧手段の出力を基に振動や圧力の大きさを判定して報知手段により報知するため、電源供給線に人、荷物、家具等の重いものが載せられた時に使用者に報知することで、電源供給線が下敷きになった状態が継続することによる、劣化や断線を未然に防止し、電源供給装置としての信頼性を著しく高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、振動や圧力変動を検出する感圧手段と、前記感圧手段の出力信号を受け、振動や圧力の大きさを判定する判定手段と、前記判定手段の出力を受け判定結果を報知する報知手段と、電源を受けるプラグと、電源を供給するソケットと、前記プラグと前記ソケットに電気的に接続された電源供給線とを有し、前記感圧手段を前記電源供給線と並
列に配置する構成としたので、電源供給線に人、荷物、家具等の重いものが載せられた時に使用者に報知することで、電源供給線が下敷きになった状態が継続することによる、劣化や断線を未然に防止することができる。
【００１０】
第２の発明は、特に第１の発明において、前記プラグから受けた商用電源をソケットより供給する構成としたので、商用電源を利用するさまざまな電気機器を接続して使用することができるため、より汎用性の高い電源供給装置を提供することができる。
【００１１】
第３の発明は、特に第１の発明において、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサとしたので、電源供給線の上に人が乗ったり重い荷物や家具を載せたりしたときには、その圧力を圧電センサが確実に検出し、また、ケーブル状なので容易に電源供給線に併設することができ、柔軟性を損なわない電源供給装置を提供することができる。
【００１２】
第４の発明は、特に第１の発明において、感圧手段は、内側電極と、前記内側電極に周設された感圧部材と、前記感圧部材に周設した外側電極とを備えてケーブル状に構成したので、信号を伝達する内側電極に対し外側電極がシールドの役を果たし外来電磁波ノイズの影響を受けにくい信頼性の高い電源供給装置を提供することができる。
【００１３】
第５の発明は、特に第１の発明において、感圧手段を電源供給線に対しらせん状に配設する構成としたので、感圧手段と床との接点を支点にして感圧手段を含めた電源供給線に曲げ作用が加わることでより高い感度を有する、確実に電源供給線に人、荷物、家具等の重いものが載せられたことを検出できる電源供給装置を提供することができる。
【００１４】
第６の発明は、特に第１の発明において、感圧手段に断線検出手段を配し、前記感圧手段の断線を検出した時に、断線したことを報知手段により報知する構成としたので、感圧手段に併設された電源供給線も断線もしくは損傷の可能性があることを使用者に報知することで、電源供給線の断線が看過されることなく、素早い対応が可能な電源供給装置を提供することができる。
【００１５】
第７の発明は、特に第１の発明において、プラグと電源供給線の間に遮断装置を備え、判定手段の出力を受け前記遮断装置によりソケットへの電源供給を遮断する構成としたので、電源供給線に人、荷物、家具等の重いものが載せられたときに電源供給を遮断し電源供給線が下敷きになった状態が継続することによる、劣化や断線を未然に防止することができる。
【００１６】
さらに、感圧手段の断線を検出して電力供給を遮断するので、断線のしたとき、もしくはその可能性があるときに自動的に電源供給を停止することで、接続された機器の故障などを未然に防ぐことができる電源供給装置を提供することが可能となる。
【００１７】
第８の発明は、特に第１の発明において、判定手段の電力を、電源供給線から取得する電力供給手段を有する構成としたので、別途電池などの電源が不要となり、常に電源供給が得られ、電池切れによる失報を防ぐことができる信頼性の高い電源供給装置を提供することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１および図２は、電源供給装置としてテーブルタップに応用した場合を示している。壁面コンセントなどに接続され、商用電源の供給を受けるプラグ１と電気機器に電源を供
給する複数のソケット２ａ、２ｂを備えたソケットボックス２、プラグ１とソケット２ａ、２ｂを電気的につなぐ被覆された電源供給線３、この電源供給線３に平行で、かつ一体に設置された感圧手段としての圧電センサ４と、この圧電センサ４の検出結果を報知するスピーカ等の報知手段５からなる。
【００２０】
電源供給線３に並列に配置された圧電センサ４の出力は判定手段６に入力され、圧電センサ４に印加される荷重の判定結果に応じて報知手段５が作動する。
【００２１】
また、電力供給手段としてのレギュレター７は電源供給線３から商用電源を受け、判定手段６や報知手段５を駆動する電力を供給する。
【００２２】
以下に電源供給装置の動作作用を説明する。
【００２３】
プラグ１は、壁面コンセントなどに接続され、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源の供給を受けると電源供給線３を介しソケット２ａ、２ｂに接続された電気機器に１００Ｖの商用電源を供給する。
【００２４】
一方、電源供給線３に並列、かつ一体に配置された圧電センサ４の一端は、ソケットボックス２内の判定手段６に接続され、判定結果に応じて接続された報知手段５を駆動する。
【００２５】
また、レギュレター７は、電源供給線３からＡＣ１００Ｖの電力を得てＤＣ５Ｖ程度に変換し、判定手段６に作動電力を供給する。
【００２６】
以下に本発明の電源供給装置に用いる圧電センサ４について図３、および図４を用いて説明する。
【００２７】
図４において、圧電センサ４は、内側電極８、感圧部材である圧電体層９、導体からなる外側電極１０、および弾性体からなる被覆層１１を備えている。
【００２８】
圧電体層９はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体や、特定の樹脂基材中に圧電セラミックスの粉体を混合した複合圧電体を用いることができる。
【００２９】
そして、外側電極１０は内側電極８と圧電体層９を囲うように配置されており、したがって、前記圧電センサ４は同軸ケーブル状となるため、信号を伝達する中心電極８に対し外側電極１０がシールドの役を果たし、外来電磁波ノイズの影響を受けにくいものとなっている。
【００３０】
このため、生体信号の収集や処理するために電子機器を近くで使用したり、携帯電話などの通信機器等を近くで使用したりしても圧電センサ４にノイズが重畳することの少ない信頼性の高い電源供給装置を提供することができる。
【００３１】
特に、圧電センサ４と並列、かつ一体に設置される電源供給線３に流れる５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの商用電源の信号がノイズとして圧電センサ４の出力に影響を与えることを抑制することができる。
【００３２】
前記圧電センサ４は電源供給線３の被覆１２内に一体に配置されており、また、被覆層１１が柔軟性を持つ素材により構成されているため、圧電センサ４としても柔軟で可撓性をもち、電源供給線３の柔軟性を損なうことがないようにしている。
【００３３】
尚、内側電極８と外側電極１０を持つケーブル状の感圧手段として同軸ケーブル状の圧電センサ４を例として示したが、本発明はこれに限られることは無く、中心導体が複数あるケーブル、中心導体が外側電極の中心から偏心しているケーブル、断面形状が円形ではないケーブルなどを用いても同様の効果がある。
【００３４】
また、圧電センサ４は、電源供給線３の被覆１２内に配置されるため、その被覆層１１は必ずしも必要ではない。
【００３５】
以下に圧電センサの４の動作作用を説明する。
【００３６】
例えば、図１または図２において、電源供給線３は、通常の状態では圧力が印加されていないので圧電センサ４は信号を出力しない。
【００３７】
しかし、電源供給線３の上に人が乗ったり重い荷物や家具を載せたりしたときには、その圧力が圧電センサ４に伝わって変形するため、圧電効果により印加された力に応じた信号が出力される。
【００３８】
この信号を判定手段６が受け取り、信号出力がある決められた閾値以上であったときに報知手段５を駆動して警報音を発する。
【００３９】
そして、電源供給線３上に人、荷物、家具等の重いものが載せられたことを使用者に報知することで、電源供給コード３が下敷きになった状態が継続することによる劣化や断線を未然に防止することができる。
【００４０】
加えて、商用電源を供給する電源供給装置に応用したことで、商用電源を利用するさまざまな電気機器を接続して使用することができるため、より汎用性の高いものとすることができる。
【００４１】
また、判定手段６の電源を電源供給線３から得ているため、別途電池などの電源が不要となり、常に電源供給が得られ、電池切れによる失報を防ぐことができる。
【００４２】
尚、本実施の形態において圧電センサ４は電源供給線３の被覆１２に内包する形態として説明したがこれに限られることはなく、電源供給線３の被覆１２の外周に密着して配置しても同様の作用効果が得られる。
【００４３】
また、供給する電源として交流１００Ｖの例を示したが、直流を供給する電源供給装置としてもよい。
【００４４】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２を示し、実施の形態１との違いは、判定手段と報知手段の配置箇所と、圧電センサの先端に断線検知手段を配設した点、および電源供給を遮断する遮断装置を設けた点であり、図２と同様の作用を行う構成については同一符号を伏し、具体的な説明は実施の形態１のものを援用する。
【００４５】
図５に示すように、判定手段６、報知手段５、レギュレター７を収容する制御ボックス１３がプラグ１の近傍に設けられている。
【００４６】
電源供給線３には判定手段６の信号により駆動するリレーからなる遮断装置１４をする。
【００４７】
前記遮断装置１４は通常の状態では接点が閉じ、通電状態になっている。
【００４８】
また、圧電センサ４の判定手段６に接続する端部とは逆の端部には抵抗体などからなる断線検知手段１５が接続されている。
【００４９】
以下に電源供給装置の動作作用を説明する。
【００５０】
圧電センサ４を配置した電源供給線３の上に人が乗ったり重い荷物や家具を載せたりしたときに報知手段５が警報音を発する。
【００５１】
それと同時に、判定手段６は遮断装置１４を作動させて接点を開放し、ソケット２ａ、２ｂへの電力供給を遮断する。
【００５２】
そして、電源供給線３上に人、荷物、家具等の重いものが載せられたことを使用者に報知することで、電源供給線３が下敷きになった状態が継続することによる劣化や断線を未然に防止することができる。
【００５３】
それに加え、劣化、断線に至る前にソケット２ａ、２ｂに接続された機器への電力供給を停止し、接続された機器の故障などを未然に防ぐことが可能となる。
【００５４】
次に、断線検知手段１５について図６を用いて説明する。
【００５５】
断線検知手段１５は、圧電センサ４の内側電極８と外部電極１０との間に電気的に接続設置されるとともに、駆動回路１６を構成する第二、第三の抵抗体１７，１８と接続されており、それらの抵抗体１７，１８に電圧Ｖｄを印加することで形成される電圧値Ｖ１を判定手段６がモニタすることにより断線検出を行う。
【００５６】
そして、圧電センサ４の断線を検出したときには、これと並列に配置された電源供給線３も断線、もしくは損傷の可能性がありと判定し、これにより、判定手段６は遮断装置１４を作動させて接点を開放し、ソケット２ａ、２ｂへの電力供給を遮断する。
【００５７】
このように、圧電センサ４の断線を検出して電力供給を遮断することで、断線もしくはその可能性があるとき、自動的に電源供給を停止することとができ、接続された機器の故障などを未然に防ぐことが可能となる。
【００５８】
また、電源供給を停止すると同時に報知手段５により報知すれば電源供給線３の断線が看過されることなく、素早い対応が可能となる。
【００５９】
尚、制御ボックス１３はプラグ１と一体構造であってもかまわない。
【００６０】
（実施の形態３）
図７は実施の形態３としての電源供給線３を示し、実施の形態１，２との違いは、圧電センサ４を電源供給線３にらせん状に配設した点である。
【００６１】
図７に示すように、この電源供給線３を、例えば平面状の床１９の上に配置したとき、図７（ａ）に示すように、外力が加わっていない場合には電源供給線３の弾性により直線を保っているが、外力Ｆが加わると図７（ｂ）のように電源供給線３から突出した圧電センサ４と床１９との接点A１、A２を支点にして曲げ作用が加わることでより大きな検出出力を得ることが可能となる。
【００６２】
本実施の形態において、圧電センサ４は、例えば外径２．５ｍｍのものを数十ｍｍピッチでらせん状に配設している。
【００６３】
尚、実施の形態１〜３では感圧手段として圧電センサ４を用いた構成であったが、感圧手段に、押圧変形に感応して透過光が変調する特性を持つ光ファイバを用いても同様の効果がある。また、報知手段５としてはスピーカの様な音響による報知手段に限られず、ＬＥＤなどの発光素子でもかまわないし、音響と光の双方を用いてもよい。さらに、商用電源AC１００Vを供給する電源供給線に圧電センサを並列に配置する例を示したが、これに限られることはなく、ACアダプタのDC供給線に並列に圧電センサを配置しても同様の作用効果が得られる。また、ＰＣのＵＳＢケーブルなどの信号線に並列に圧電センサを配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明にかかる電源供給装置は、電源供給線に並行かつ一体に、振動や圧力を検出する可撓性を持つ感圧手段を配置することで、電源供給線に人、荷物、家具等の重いものが載せられた時に使用者に報知することができるとともに、圧電センサを用いた感圧手段は、圧力だけではなく振動も検出できるため、例えば地震による振動を検出して電源供給装置に接続された機器への電力供給を停止する防災システムなどの用途にも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１における電源供給装置の構成図
【図２】同ブロック図
【図３】同圧電センサの断面図
【図４】同電源供給線の断面図
【図５】本発明の実施の形態２における電源供給装置のブロック図
【図６】同要部回路図
【図７】本発明の実施の形態３における電源供給線の斜視図
【図８】同電源供給線の作用説明図
【図９】従来の振動検出器を用いた電気機器の構成図
【図１０】従来の別の例の振動検出器を用いた電気機器の構成図
【符号の説明】
【００６６】
１  プラグ
２ａ，２ｂ  ソケット
３  電源供給線
４  感圧手段（圧電センサ）
５  報知手段
６  判定手段
７  電力供給手段（レギュレター）
１４  遮断装置
１５  断線検知手段
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2009171778.tif 000010
【図９】
2009171778.tif 000011
【図１０】
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