JP2547531B2 - 運動センサおよびそれを備えた貴重品箱 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は運動センサに関し、特に（しかし、それだ
けに限定されるものではないが）貴重品箱に装着するの
に適した運動センサに関するものである。

発明の背景 通常一般に知られている宝石箱や現金箱はロックされ
るようになっているが、容易に運搬できるほど小さいも
のであって、したがってたとえば泥棒によって持ち去ら
れた後に、暇な時に中身を取出されることが起こり得
る。そこで、その箱が動かされたときに警報を発するよ
うに働く運動センサを備えた箱を提供することが提案さ
れてきた。これは、泥棒となり得るものがその箱を開け
ようと試みることができないのみならず、その警報を解
除することなしにその箱を持ち去ることができないので
発見されるという利点を有している。

しかしながら、そのような箱のための適切な運動セン
サを提供することは容易ではない。そのセンサは、安価
で信頼できかつ感度が高いことが必要である。それは、
たとえばその箱を落しても容易に破損するものであって
はならない。さらにそのセンサには、そのセンサの正し
い配向を問わず（広い範囲で）正しく動作する能力が求
められるであろう。この後の特徴は、その箱が正確な水
平面上に置かれなくてもよいようにするために望まれる
ものであり、それは良好な感度のための要求と或る程度
相反するものである。さらに、そのセンサの動作はその
運動がある特定の方向に起こったときに応答するもので
ないことが望まれる。なぜなら、そのような場合には、
注意深い取扱いによってそのセンサが働くのを避けるこ
とができるかもしれないからである。

発明の概要 本発明によれば、運動センサは可動部分を有し、さら
に前記可動部分が予め決められた時間間隔内に少なくと
も予め決められた量だけ動いたことを検知して警報信号
を発生するための手段を有している。

好ましくは、その警報信号の生成は運動が起こった方
向に依存しないものである。前記部分の運動は、その部
分が異なった位置に変位したときを感知することによっ
て検出されることが望ましい。たとえば、第１の検知信
号は前記部分が第１の位置にあるときに供給されて、第
２の信号は前記部分が第２の位置にあるときに供給され
る。その警報信号は第１と第２の両方の信号が予め決め
られた時間間隔内に生成されたときに発生させられ、好
ましくはこれらの第１と第２の信号のいずれが先に起こ
ったかに関係せず、したがって前記部分がいずれの方向
へ動いても警報信号が与えられる。

センサがその静止の位置から持ち去られるとき、前記
部分の慣性は初めそれを第１の方向へ移動させるように
働くであろう。実際は、そのセンサが同一方向に加速さ
れ続けることはありえず、最後には前記部分を反対向き
に動かすような加速度が働く構造となっている。

そのような構造において、センサが静止しているとき
は前記部分が第１の位置にあろうと、第２の位置にあろ
と、または中間の位置にあろうとそれは問題ではない。
いずれにしても、そのセンサが移動するとき、前記部分
はその１つの位置へ動き、その後にその位置が他の位置
へ移動すれば警報信号が発せられる。

センサを、単に前記部分がある特定の位置に到達した
ことに応答させるよりもその移動にかかった時間に応答
させることによって、そのセンサはセンサ全体または前
記部分の最初の位置に関係なく確実に動作するように作
ることができることが理解されるであろう。これは、セ
ンサが正しく動作するために正しく置かれる必要のない
ことを意味し、さらに破損する危険も少ないことを意味
する。なぜならば、それは２つの相対的な可動部分の間
の正確な配列または位置の関係に依存しないからであ
る。またその構造は、製造段階において、そのセンサの
正確な調整を必要としないという長所を有している。

前記部分は、好ましくはそのセンサが正しく確実に動
作するように、それが両方向に自由に動けるように装着
されている。この理由のために、前記部分は不安定な平
衡位置にあるのではないことが確められねばならない。

前記部分はピボット的または回転的運動をするように
装着された部分であってもよく、その第１と第２の位置
はそれぞれの部材の反時計方向と時計方向の動きによっ
て達する位置である。

前記部材は或る固定された面内で動くように或る軸の
まわりにピボット支持されたものであってもよく、また
は代わりに、その動きが１つの面に限定されないように
ピボット点によってピボット支持されたものであっても
よい。いずれの場合においても、前記部材は安定なまた
は本質的に中立の平衡状態にあって、両側への動きが制
限されないことが望ましく、この理由で、その部材の重
心は好ましくはそのピボット点またはピボット軸の上ま
たは下にあることが好ましい。

センサは、静止位置からそのセンサを加速することに
よって生じる前記部分の最初の移動の後に、そのセンサ
の減速によって生じる前記部分の逆方向の動きが助けら
れるように構成することができる。これは、上述のよう
に前記部分を安定な平衡状態におくことによって、また
は安定な平衡状態を得るための或る種のバイアス手段を
与えることによって、さらに（または）各位置に到達し
たときに前記部分をその位置から（たとえば弾性的スト
ップを備えることによって）弾き返すようにして達する
ことができるであろう。

センサは多くの異なった方位のいずれの方位において
も確実に動作し得るであろうが、そのセンサが働く方位
の範囲に限界が存在するかもしれない。この理由のため
に、センサは、そのセンサが確実に働く方位の範囲外に
位置しているときを検知するための手段を付加的に有し
てもよい。

上記のように、本発明の運動センサは貴重品箱におい
て用いられるときに特に価値あるものであって、したが
って本発明はそのような運動センサを備えた貴重品箱に
発展する。しかしながら、本発明はまた他の分野におい
ても価値を有するものである。加えて、その運動センサ
は価値あるものに取付けるための手段を有するユニット
として販売されて、その価値あるものの盗難を防止する
ことができるであろう。

ここで、本発明を実施した装置が添付図面を参照して
例として説明される。

実施例の説明 第１図を参照して、運動センサ２はそのセンサの他の
部分に対して回転することができる形態の部材である可
動部分４を含んでいる。その可動部分４は１つのワイヤ
からなっており、そのワイヤはその中央部で支持ワイヤ
６のまわりにループが形成されており、その支持ワイヤ
６は適当な構造（図示せず）によって上から支えられて
いる。それらのワイヤ間の結合点は、ピボット点として
作用する。また、部分４はその慣性を大きくするように
そのワイヤの各端部に１つずつ設けられた１対の錘り８
を有している。

さらにセンサ２は、基板14に固定されて上方に延びる
２つのフレーム10と12を有している。部分４はフレーム
10と12のそれぞれの直立柱16と18の間に延びている。

部分４の他端は上方から支えられているワイヤのルー
プ20を貫通して延びている。

ループ20,直立柱16と18,さらに部分４はセンサ回路の
それぞれの部分へ接続されており、部分４の場合はワイ
ヤ６を介して接続されている。

部分４は垂直面，水平面，またはいかなる中間的な面
内においても自由に振れるようにバランスさせられてい
る。

以後に説明されるように、そのセンサは、部分４が予
め決められた時間間隔内に直立柱16と18の両方に触れた
場合に、警報信号が与えられるように構成されている。
警報信号は部分４がリング20に触れたときにも与えられ
る。

水平運動を考えるとき、部分４は本来的な中立平衡状
態にある。したがって、静止時において部分４は直立柱
16と18の間でいかなる位置をもとることができ、実際は
これらの直立柱の１つに接触していてもよい。

部分４の重心はワイヤ６との噛合い点の直下に位置し
ているので、垂直面内での動きを考えるとき、部分４は
本来的に安定な平衡状態にある。

センサ２が動くとき、部分４の慣性はその部分にセン
サの他の部分に対する動きを生じるであろう。部分４が
支持されている方法のために、部分４へ何らかの水平成
分の動きを与えることなしにセンサ２が動くことは事実
上不可能であろう。したがって、部分４が直立柱16と18
のいずれとも接触していなかったならば、センサ２が動
けば、部分４はそれらのうちの１つと接触するであろ
う。

センサ２が減速されるときまたはその動きの方向が変
えられるとき、部分４の慣性はその部分を反対側の直立
柱の方へ動かすであろう。この運動は部分４と直立柱16
と18の弾性によって生じる“跳返り”効果によって或る
程度助けられる。したがって、両方の直立柱16と18が或
る短い時間間隔内に接触されて、警報信号が発生させら
れるであろう。

センサ２の初期方位におけるかなりの変化も、そのセ
ンサの動作に（たとえあるとしても）ほとんど影響を与
えないであろう。たとえば、部分４に直交する垂直軸の
まわりでセンサ２を回転することは、その変化が過度の
ものでない限り、単に直立柱16と18に対するアーム４の
垂直位置を変化させるだけであろう。部分４に平行な軸
のまわりにセンサ２を回転すれば、部分４を直立柱16と
18の１つに接触させることになるであろうが、上述のよ
うに、これはその変化が過度でない限り動作に重大な影
響を与えはしないであろう。

しかしながら、もしセンサ２が大きな量で変位させら
れれば、部分４はもはや直立柱16と18の間で自由に動く
ことはできないであろう。たとえば、センサ２がその上
下を逆に返されたなら、部分４の重心はもはやそのピボ
ット点の下にはなく、したがって部分４は不安定な平衡
状態になるであろう。そしてその部分は、センサの大き
な動きによってのみ変位させることができる位置で静止
してしまうであろう。

そのような問題を除去するために、限界検知器として
働くリング20が備えられている。もしセンサ２が大きく
向きを変えられれば、そのアーム４はもはや適正にバラ
ンスされず、したがってリング20を貫通して延びている
端部がそのリングと接触して警報信号を発生させるであ
ろう。したがって、利用者はうっかりしてセンサ２を正
しく動作することができない方位に置くことはないであ
ろう。運動センサ２の回路は第２図に示されており、そ
こでは第１図に示された部分に対応する各部分は同じ番
号で示されている。

部分４はアーム電位に接続されている。直立柱16と18
はそれぞれの遅延回路22と24の入力へ接続されており、
それらの出力はORゲート26のそれぞれの入力へ接続され
ている。

遅延回路22と24およびORゲート26の入力と出力は、通
常は高電位である。遅延回路22と24は、各々その入力が
低くなるや否やその出力も低くなるように構成されてい
る。しかしながら、入力が高くなると、その出力が高く
なる前に予め決められた遅延時間が現われる。

適当な遅延回路が第３図に示されている。これは、通
常、抵抗30によって高く維持されている２つの入力を有
するORゲート28を含んでいる。キャパシタ32はその出力
と入力の間に接続されている。

もしそれらの入力がアースに短絡されれば、その出力
電位は直ちに低くなる。次にもしその短絡が除かれれ
ば、その入力電位はキャパシタ32が抵抗30を介して充電
されるにつれて徐々に上昇し、そしてその出力が高くな
る前に遅延時間が生じる。

再び第２図を参照して、遅延回路22と24の１つの出力
は部分４が直立柱16と18の適当な１つに接触するや否や
低くなることが理解されよう。次に部分４がその直立柱
から離れて予め決められた遅延時間内に他の直立柱に接
触すれば、それらの遅延回路22と24の両出力は同時に低
くなり、したがってORゲート26の出力も低くなる。以後
に説明されるように、これは警報信号を生じる。

回路22と24の遅延時間は、たとえばセンサが置かれて
スイッチを入れられた後に部分４の非常にゆっくりした
漂動によってそのセンサが誤動作しないような十分な長
さに選択され、かつそのセンサの感度が鈍くならないよ
うに十分短く選択される。適当な遅延時間は約２秒であ
る。

ORゲート26の出力はANDゲート34の入力へ送られ、そ
のANDゲート34はリング20に接続されたもう１つの入力
を有している。その結果、ANDゲート34の出力は、部分
４が予め決められた遅延時間内に直立柱16と18の両方に
接触したときかまたは部分４がリング20に接触したとき
に低くなる。

ANDゲート34の出力はもう１つの遅延回路36の入力へ
送られて、その遅延回路36の出力は警報信号となる。遅
延回路36は、警報信号が少なくともたとえば約20秒の予
め決められた最小期間の間確実に発生させられるために
用いられる。

遅延回路36の出力は、スイッチ38を介して警報発生器
40へ送られる。警報発生器40は煙検知警報器において用
いるための標準型集積回路であって、Motorola社から部
品番号14466として販売されているものである。発生器4
0の出力は抵抗42とトランジスタ44を介して音声変換器4
6を駆動して、大きな警報音を生じる。

警報発生器40と音声変換器46はバッテリ50に直接接続
されている供給ライン48を介して電力を受取る。回路の
これらの部分は常に電力が与えられている。通常、電流
の漏れは非常に小さく、実際にそのバッテリの寿命を延
ばす傾向にある。さらに、この装置は回路40にバッテリ
レベルをチェックさせることができ、もしそのバッテリ
レベルが著しく落ちていることを発見した場合、変換器
46はその使用者に警告するために特徴のある音を発す
る。

第２図に示されて配置されているスイッチ38によっ
て、回路の残りの部分は供給ライン52を介して電力を受
取る。回路のこれらの部分は、スイッチ38を中央の接点
へ移すことによって遮断され得る。さらに、装置はスイ
ッチ38を最も下の接点へ移すことによってテストモード
にすることができ、それは音声変換器40への入力をアー
スさせて、従って警報を発する。

センサ全体が貴重品箱（図示せず）内に装着されて、
そのセンサはスイッチ38を用いてセットすることがで
き、その貴重品箱が閉じられてロックされた後は、その
箱のいかなる動きも警報音を生じるであろう。もし必要
ならば、使用者が警報を発せずにその箱を置くことがで
きるように、スイッチ38の操作とそのセンサのセットと
の間に遅延時間を設けることが可能であろう。さらにも
し必要ならば、所有者が箱を開けたいと願うときに警報
を発せずにセットを解除できる時間を持つことができる
ように、運動の感知と警報の発生との間に遅延時間を置
くことも可能である。

その回路は、一度警報が発せられると、その音は予め
決められた期間だけ、たとえばその箱の最新の検知され
た動きの後に20秒間続けられる。その代わりに、運動の
検知によって、予め決められた遅延期間だけ音を発生さ
せることも可能で、その回路はその期間の終了時に動き
を検知すればその警報を続けて発するように構成され
る。

その回路はその箱の蓋の開閉によって動作させられる
スイッチと関連付けることも可能で、警報はその箱を開
けることによって発生させられる。

第４図は本発明による運動センサのもう１つの実施例
を示している。ここに示されているセンサ60は中心のシ
ャフト64を有するフライホイール62を含んでおり、その
シャフト64はその軸のまわりに回転できるように軸受66
と68によって支持されている。フライホイール62は２つ
の互いに隔てられた接点72と74の間に位置する電気的接
点70を備えている。

フライホイール62,取付けられている電気的接点70,お
よび接点72と74は、第２図の回路の部分４と直立柱16と
18に相当する。フライホイール62の大きな慣性によっ
て、センサの運動は回転を起こす傾向にあり、そして接
点70が接点72と74の１つに接触して、そのセンサの動き
の次の変化によってその接点70は接点72と74のうち他方
のものに接触する。したがって、第４図のセンサは第１
図のセンサと同様に動作する。しかし、この場合におい
てセンサ60は本来的にいかなる方向にも動作することが
できる。なぜならばそのフライホイール62は本来的な中
立の平衡状態に留まるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による運動センサの斜視図である。 第２図は第１図の運動センサの概略回路図である。 第３図は第２図の回路において用いることができる遅延
回路を示す図である。 第４図は運動センサのもう１つの実施例を示す斜視図で
ある。 図において、２は運動センサ、４は可動部分、６は支持
ワイヤ、８は錘り、10と12はフレーム、14は基板、16と
18は直立柱、20はループ、22と24は遅延回路、26と28は
ORゲート、30は抵抗、32はキャパシタ、34はANDゲー
ト、36は遅延回路、38はスイッチ、40は警報器、42は抵
抗、44はトランジスタ、46は音声変換器、48は供給ライ
ン、50はバッテリ、52は供給ライン、60はセンサ、62は
フライホイール、64はシャフト、66と68は軸受、70,72,
および74は電気的接点を示す。 なお各図において、同一符号は同一内容または相当部分
を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−50780（ＪＰ，Ａ) 米国特許4196429（ＵＳ，Ａ)

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】運転センサであって、 前記運動センサは可動部分を含み、前記可動部分は第１
   の位置と第２の位置をとることができ、前記第１と第２
   の位置は少なくとも所定の小さな距離だけ互いに隔てら
   れており、 前記運動センサは検知手段をも含み、前記検知手段は、
   前記可動部分が前記第１の位置にあるときに第１の検知
   信号を与え、前記可動部分が前記第２の位置にあるとき
   に第２の異なる検知信号を与え、そして前記可動部分が
   前記第１の位置と前記第２の位置との中間にあるときに
   はいずれの検知信号をも与えず、 前記運動センサは前記検知手段に連結された運動信号生
   成手段をさらに含み、前記運動信号生成手段は前記第１
   と第２の検知信号によって作動させられて所定の時間間
   隔を設定するタイマー手段を含み、そして、前記運動信
   号生成手段は前記第１の検知信号の発生の後の前記所定
   の時間間隔内に前記第２の検知信号が生じる場合と前記
   第２の検知信号の発生の後の前記所定の時間間隔内に前
   記第１の検知信号が生じる場合に運動信号を生成し、し
   たがって前記運動信号は前記可動部が少なくとも前記所
   定の小さな距離だけ動いた場合にのみ発生させられ、 これによって、前記運動信号が与えられたか否かに依存
   して警報が発せられ得る ことを特徴とする運動センサ。
2. 【請求項２】前記第１の検知信号の終了に続けて前記所
   定の時間間隔に等しい期間の第１の検知出力を供給する
   ための第１の遅延回路を含み、さらに前記第２の検知信
   号の終了に続けて前記所定の時間間隔に等しい期間の第
   ２の検知出力を供給するための第２の遅延回路を含み、
   前記運動信号生成手段は前記第１と第２の両検知出力の
   同時の出現に応答して前記運動信号を生成することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の運動センサ。
3. 【請求項３】前記検知手段は、第１と第２の互いに隔て
   られた電気的接点を含み、さらに前記可動部分またはそ
   の一部からなる第３の接点を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の運動センサ。
4. 【請求項４】前記可動部分は、動きのためにピボット点
   またはピボット軸で支えられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項に記載
   された運動センサ。
5. 【請求項５】前記可動部分は、前記ピボット点上または
   ピボット軸上あるいは前記ピボット点下または前記ピボ
   ット軸下に位置する重心を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の運動センサ。
6. 【請求項６】前記センサの働きが信頼し得る方位の所定
   の範囲内に前記センサが存在していないときを検知する
   ための手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第５項のいずれかの項に記載された運動セン
   サ。
7. 【請求項７】貴重品箱であって、前記貴重品箱は運動セ
   ンサと音声変換手段とを備え、 前記運動センサは可動部分を含み、前記可動部分は第１
   の位置と第２の位置をとることができ、前記第１と第２
   の位置は少なくとも所定の小さな距離だけ互いに隔てら
   れており、 前記運動センサは検知手段をも含み、前記検知手段は、
   前記可動部分が前記第１の位置にあるときに第１の検知
   信号を与え、前記可動部分が前記第２の位置にあるとき
   に第２の異なる検知信号を与え、そして前記可動部分が
   前記第１の位置と前記第２の位置との中間にあるときに
   はいずれの検知信号をも与えず、 前記運動センサは前記検知手段に連結された運動信号生
   成手段をさらに含み、前記運動信号生成手段は、前記第
   １と第２の検知信号によって作動させられて所定の時間
   間隔を設定するタイマー手段を含み、そして、前記運動
   信号生成手段は、前記第１の検知信号の発生の後の前記
   所定の時間間隔内に前記第２の検知信号が生じる場合と
   前記第２の検知信号の発生の後の前記所定の時間間隔内
   に前記第１の検知信号が生じる場合に運動信号を生成
   し、したがって前記運動信号は前記可動部が少なくとも
   前記所定の小さな距離だけ動いた場合にのみ発生され、 前記音声変換手段は、前記運動センサによって検知され
   た前記貴重品箱の動きに応答して可聴警報を発生するよ
   うに前記運動信号に応答する ことを特徴とする貴重品箱。
8. 【請求項８】前記第１の信号の終了に続けて前記所定の
   時間間隔に等しい期間の第１の検知出力を供給するため
   の第１の遅延回路を含み、さらに前記第２の検知信号の
   終了に続けて前記所定の時間間隔に等しい期間の第２の
   検知出力を供給するための第２の遅延回路を含み、前記
   運動信号生成手段は前記第１と第２の両検知出力の同時
   の出現に応答して前記運動信号を生成することを特徴と
   する特許請求の範囲第７項記載の貴重品箱。
9. 【請求項９】前記検知手段は、第１と第２の互いに隔て
   られた電気的接点を含み、さらに前記可動部分またはそ
   の一部からなる第３の接点を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第７項または第８項記載の貴重品箱。
10. 【請求項１０】前記可動部分は、動きのためにピボット
    点またはピボット軸で支えられていることを特徴とする
    特許請求の範囲第７項ないし第９項のいずれかの項に記
    載された貴重品箱。
11. 【請求項１１】前記可動部分は、前記ピボット点上また
    はピボット軸上あるいは前記ピボット点下または前記ピ
    ボット軸下に位置する重心を有していることを特徴とす
    る特許請求の範囲第10項記載の貴重品箱。
12. 【請求項１２】前記センサの働きが信頼し得る方位の所
    定の範囲内に前記センサが存在していないときを検知す
    るための手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
    ７項ないし第11項のいずれかの項に記載された貴重品
    箱。
13. 【請求項１３】前記箱の蓋を開けたときに前記音声変換
    手段に可聴警報を発生させるように働くスイッチ手段を
    含むことを特徴とする特許請求の範囲第７項ないし第12
    項のいずれかの項に記載された貴重品箱。