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技術 回転慣性保持発電機及びそれを用いた監視システムと監視方法

出願人 セイコーインスツル株式会社
発明者 尾崎徹岩崎文晴
出願日 2004年8月10日 (16年10ヶ月経過) 出願番号 2004-233808
公開日 2005年9月8日 (15年10ヶ月経過) 公開番号 2005-245189
状態 特許登録済
技術分野 電動機,発電機と機械的装置等との結合 異常警報装置 盗難警報装置 一方向・自動クラッチ、異種クラッチ組合わせ 永久磁石型同期機
主要キーワード 回転方向調整 手動充電 歯車回転数 輻射エネルギ スライド窓 電力出力端子 回転印 増速率
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年9月8日)のものです。
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図面 (20)

課題

フライホイールを備えた発電機においては、フライホイールの回転と逆方向の回転を印加すると減速もしくは停止する、という問題があった。従来の監視ステムでは、ドアや窓の開閉検知無線送信を行うための電力として、剛球圧電素子衝突で発生する電力が利用されるが、モジュールサイズ制約があり、目的の電力を獲得するためには小型化に適さない、という問題があった。

解決手段

回転をフライホイールへ伝達する第1の輪列機構に対して、逆回転を発生する第2の輪列機構を並列に構成し、2つの輪列機構からの回転を同一のフライホイールの両端面にそれぞれ伝達する。フライホイール両端面は、常に同一方向に回転するようにキャビティが形成された構成とする。また監視システムは、1次検出部に本発明の回転慣性保持発電機を用い、また従来技術では言及しない健康監視目的システム構成を実現するための判定と制御のアルゴリズムを用いる。

概要

背景

回転速度に応じて誘導起電力を発生するモータを用いた発電機は公知技術であり、例えば携帯電話手動充電器や手動ラジオ、あるいは自転車ダイナモなど様々な産業で利用されている。またモータに回転を印加したときの誘導起電力は、印加する回転時間と同じ時間であるため、発電時間の向上を目的として回転慣性力の大きなフライホイールを備えた発電機が考案されている。誘導起電力を発生するモータにフライホイールを付加することで、回転印加のための1動作中に得られる電力を向上した携帯電話用の手動充電器である(例えば特許文献1参照。)。

また監視ステムに関しては、従来、発電機構無線送信機を備えたモジュールを住宅内の窓やドアに設置して不正なドア開閉を検出し、外部に設置された警報装置契約警備会社警察居住者の携帯電話などの受信装置へ警報が送信される構成の監視システムが考案されている。圧電素子と前記圧電素子に対向させた剛球からなるモジュールをドアに設置して、ドア開閉時に生ずる振動により前記剛球が前記圧電素子に衝突することで発生する電力を利用して無線送信機を動作させている(例えば特許文献2参照。)。
特開2001−231234
特開2004−092121

概要

フライホイールを備えた発電機においては、フライホイールの回転と逆方向の回転を印加すると減速もしくは停止する、という問題があった。従来の監視システムでは、ドアや窓の開閉検知無線送信を行うための電力として、剛球と圧電素子の衝突で発生する電力が利用されるが、モジュールサイズ制約があり、目的の電力を獲得するためには小型化に適さない、という問題があった。 回転をフライホイールへ伝達する第1の輪列機構に対して、逆回転を発生する第2の輪列機構を並列に構成し、2つの輪列機構からの回転を同一のフライホイールの両端面にそれぞれ伝達する。フライホイール両端面は、常に同一方向に回転するようにキャビティが形成された構成とする。また監視システムは、1次検出部に本発明の回転慣性保持発電機を用い、また従来技術では言及しない健康監視目的システム構成を実現するための判定と制御のアルゴリズムを用いる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

印加された回転に対して回転速度を増速する第1の輪列機構と、前記第1の輪列機構により増速された回転を持続するために備えられた第1のフライホイールと、前記第1の輪列機構の回転を前記第1のフライホイールに伝達する第1の接続手段と、前記第1のフライホイールに接続された第1の発電手段と、を備えた回転慣性保持発電機において、前記第1の輪列機構から伝達される回転を、前記第1の輪列機構の回転方向と逆の方向に発生し、第1のフライホイールに伝達することで、第1のフライホイールを介して前記第1の発電手段に伝達される回転を、前記第1の輪列機構に印加された回転方向によらず、一定の方向に伝達する回転方向調整手段と、を備えたことを特徴とする回転慣性保持発電機。

請求項2

前記回転方向調整手段は、前記第1の輪列機構に対して並列に付加する第2の輪列機構と、前記第2の輪列機構を介して前記第1の輪列機構から伝達される回転を逆方向に回転させる逆回転誘導手段と、前記逆回転誘導手段より伝達される回転を前記第1のフライホイールへ伝達する第2の接続手段と、を備えたことを特徴とする、請求項1に記載の回転慣性保持発電機。

請求項3

前記第1の接続手段は、前記第1のフライホイールの一方の面に設けられた第1のキャビティと、前記第1の輪列機構に設けられた第1の接続部とを有し、前記第2の接続手段は、前記第1のフライホイールの他方の面に設けられた第2のキャビティと、前記第2の輪列機構に設けられた第2の接続部とを有し、前記第1のキャビティと前記第1の接続部が係合し、前記第1の輪列機構から伝達される回転を前記第1の接続部から前記第1のキャビティを介して前記第1のフライホイールに伝達し、前記第2のキャビティと前記第2の接続部が係合し、前記第2の輪列機構から伝達される回転を前記第2の接続部から前記第2のキャビティを介して前記第1のフライホイールに伝達することを特徴とする、請求項2に記載の回転慣性保持発電機。

請求項4

前記第1の輪列機構は前記第1の輪列機構の最終段に位置する歯車に前記第1の接続部を有し、前記第1の接続部は1つ以上の第1の突起部を有し、前記突起が前記第1のキャビティと接続して前記第1の輪列機構の回転を前記第1のフライホイールに伝達し、前記第1の輪列機構は前記第1の輪列機構の最終段に位置する歯車に前記第1の接続部を有し、前記第2の接続部は1つ以上の第2の突起部を有し、前記突起が前記第2のキャビティと接続して前記第2の輪列機構の回転を前記第1のフライホイールに伝達することを特徴とする、請求項3に記載の回転慣性保持発電機。

請求項5

前記第1の突起部は前記第1の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に備えられた第1の凹部上で、前記第2の突起部は前記第2の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に備えられた第2の凹部上で、それぞれスライド可能な構成とすることを特徴とする、請求項4に記載の回転慣性保持発電機。

請求項6

前記第1の凹部は前記第1の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に対して法線方向に配置され、前記第2の凹部は前記第2の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に対して法線方向に配置されることを特徴とする、請求項5に記載の回転慣性保持発電機。

請求項7

前記第1の突起部と前記第2の突起部はそれぞれ前記第1の凹部と前記第2の凹部との接続のためにバネを備えることを特徴とする、請求項6に記載の回転慣性保持発電機。

請求項8

印加された回転に対して回転速度を増速する第1の輪列機構と、前記第1の輪列機構により増速される回転を持続させる第1のフライホイールと、第1の輪列機構の回転を第1のフライホイールに伝達するための第1の接続手段と、前記第1のフライホイールに接続された第1の発電手段と、を備えた回転慣性保持発電機において、前記第1の輪列機構から伝達される回転を、前記第1の輪列機構の回転方向と逆の方向に発生する回転方向調整手段と、前記回転方向調整手段により増速される回転を持続させる第2のフライホイールと、前記第2のフライホイールに接続された第2の発電手段と、を有し、第1のフライホイールと第2のフライホイールの回転可能な方向が同方向であることを特徴とする回転慣性保持発電機。

請求項9

前記回転方向調整手段は、前記第1の輪列機構に対して並列に付加する第2の輪列機構と、前記第2の輪列機構を介して前記第1の輪列機構から伝達される回転を逆方向に回転させる逆回転誘導手段と、前記逆回転誘導手段より伝達される回転を前記第2のフライホイールへ伝達する第2の接続手段と、を備えたことを特徴とする、請求項8に記載の回転慣性保持発電機。

請求項10

印加された回転に対して回転速度を増速する第1の輪列機構と、前記第1の輪列機構により増速される回転を持続させる第1のフライホイールと、第1の輪列機構の回転を第1のフライホイールに伝達するための第1の接続手段と、前記第1のフライホイールに接続された第1の発電手段と、を備えた回転慣性保持発電機において、前記第1の輪列機構から伝達される回転を、前記第1の輪列機構の回転方向と同じ方向に発生する第2の輪列機構と、前記第2の輪列機構により増速される回転を持続させる第2のフライホイールと、前記第2の輪列機構より伝達される回転を前記第2のフライホイールへ伝達する第2の接続手段と、前記第2のフライホイールに接続された第2の発電手段と、を有し、第1のフライホイールと第2のフライホイールの回転可能な方向が逆方向であることを特徴とする回転慣性保持発電機。

請求項11

前記第1の接続手段は、前記第1のフライホイールの前記第1の輪列機構に対向する面に設けられた第1のキャビティと、前記第1の輪列機構に設けられた第1の接続部とを有し、前記第2の接続手段は、前記第2のフライホイールの前記第2の輪列機構に対向する面に設けられた第2のキャビティと、前記第2の輪列機構に設けられた第2の接続部とを有し、前記第1のキャビティと前記第1の接続部が係合し、前記第1の輪列機構から伝達される回転を前記第1の接続部から前記第1のキャビティを介して前記第1のフライホイールに伝達し、前記第2のキャビティと前記第2の接続部が係合し、前記第2の輪列機構から伝達される回転を前記第2の接続部から前記第2のキャビティを介して前記第2のフライホイールに伝達することを特徴とする、請求項9または10記載の回転慣性保持発電機。

請求項12

前記第1の輪列機構は前記第1の輪列機構の最終段に位置する歯車に前記第1の接続部を有し、前記第1の接続部は1つ以上の第1の突起部を有し、前記突起が前記第1のキャビティと接続して前記第1の輪列機構の回転を前記第1のフライホイールに伝達し、前記第1の輪列機構は前記第1の輪列機構の最終段に位置する歯車に前記第1の接続部を有し、前記第2の接続部は1つ以上の第2の突起部を有し、前記突起が前記第2のキャビティと接続して前記第2の輪列機構の回転を前記第2のフライホイールに伝達することを特徴とする、請求項11に記載の回転慣性保持発電機。

請求項13

前記第1の突起部は前記第1の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に備えられた第1の凹部上で、前記第2の突起部は前記第2の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に備えられた第2の凹部上で、それぞれスライド可能なことを特徴とする、請求項12に記載の回転慣性保持発電機。

請求項14

前記第1の凹部は前記第1の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に対して法線方向に配置され、前記第2の凹部は前記第2の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に対して法線方向に配置されることを特徴とする、請求項13に記載の回転慣性保持発電機。

請求項15

前記第1の突起部と前記第2の突起部はそれぞれ前記第1の凹部と前記第2の凹部との接続のためにバネを備えることを特徴とする、請求項14に記載の回転慣性保持発電機。

請求項16

前記第1のキャビティと前記第2のキャビティの形状が互いに同形状であることを特徴とする、請求項8乃至15のいずれかに記載の回転慣性保持発電機。

請求項17

前記第1のキャビティと前記第2のキャビティの形状が互いに線対称であることを特徴とする、請求項8乃至16のいずれか1項に記載の回転慣性保持発電機。

請求項18

前記発電手段が、電磁誘導原理により回転速度に応じて誘導起電力を発生する電磁モータであることを特徴とする、請求項1乃至17のいずれか1項に記載の回転慣性保持発電機。

請求項19

開閉可能な対象物開閉動作により前記第1の輪列機構に回転が印加される請求項1〜18のいずれか一項に記載の回転慣性保持発電機を有し、前記回転慣性保持発電機の発電により前記開閉可能な対象物の開閉を検出する第1の検出部と、前記第1の検出部が検出した開閉を開閉情報として送信する無線送信部と、前記開閉情報を受信する無線受信部と、受信した前記開閉情報に基づいて監視制御を行う制御部と、前記制御部の指示により在室者の有無を検出し、前記制御部に通知する第2の検出部と、前記第2の検出部からの通知に基づく前記制御部の指示により、緊急信号を送信する緊急信号送信部と、を有することを特徴とする監視ステム

請求項20

前記制御部が前記開閉情報を受信した場合、前記第2の検出部に電力を供給することを特徴とする請求項19に記載の監視システム。

請求項21

前記制御部が前記第2の検出部から在室者有りと通知を受けた場合、前記緊急信号送信部に緊急信号送信の指示を出すことを特徴とする請求項19に記載の監視システム。

請求項22

前記制御部が、前記第2の検出部から在室者有りと通知を受けた後一定時間内に、前記開閉情報を再度受信しない場合、前記緊急信号送信部に緊急信号送信の指示を出すことを特徴とする請求項19に記載の監視システム。

請求項23

開閉可能な対象物の開閉動作により前記第1の輪列機構に回転が印加される請求項1〜18のいずれか一項に記載の回転慣性保持発電機を有し、前記回転慣性保持発電機の発電により前記開閉可能な対象物の開閉を検出する検出部と、前記検出部が検出した開閉を開閉情報として送信する無線送信部と、前記開閉情報を受信する無線受信部と、受信した前記開閉情報に基づいて監視制御を行う制御部と、前記検出部からの通知に基づく前記制御部の指示により、緊急信号を送信する緊急信号送信部と、を有することを特徴とする監視システム。

請求項24

前記制御部が、前記開閉情報を受けた後一定時間内に、前記開閉情報を再度受けとらない場合、前記緊急信号送信部に緊急信号送信の指示を出すことを特徴とする請求項19に記載の監視システム。

請求項25

開閉可能な対象物の開閉動作を回転運動に変換する行程と、前記回転運動を増速する行程と、増速された前記回転運動により発電を行う行程と、発電を前記開閉可能な対象物の開閉情報として検出する行程と、前記開閉情報を検出した場合、在室者の有無を確認する行程と、前記在室者を検出した場合緊急信号を送信する行程と、を有することを特徴とする監視方法

請求項26

開閉可能な対象物の開閉動作を回転運動に変換する行程と、前記回転運動を増速する行程と、増速された前記回転運動により発電を行う行程と、発電を前記開閉可能な対象物の開閉情報として検出する行程と、前記開閉情報を検出した場合、在室者の有無を確認する行程と、前記在室者を確認した場合、前記開閉可能な対象物の前記開閉情報を再度検出する行程と、再度前記開閉情報を検出しなかった場合緊急信号を送信する行程と、を有することを特徴とする監視方法。

技術分野

0001

本発明は、回転速度に応じて誘導起電力を発生する発電機であって、特に回転慣性を保持するフライホイールを備えた発電機への回転伝達機構、及び住宅における防犯、健康監視に有用な監視システムであって、特に前記回転伝達機構を具備した発電機による窓やドア開閉検出信号送信を無電源かつケーブルレスで実現したモジュールを用いて、システム全体の消費電力を抑制し、また誤作動を低減する監視システムの構成と制御方法に関するものである。

背景技術

0002

回転速度に応じて誘導起電力を発生するモータを用いた発電機は公知技術であり、例えば携帯電話手動充電器や手動ラジオ、あるいは自転車ダイナモなど様々な産業で利用されている。またモータに回転を印加したときの誘導起電力は、印加する回転時間と同じ時間であるため、発電時間の向上を目的として回転慣性力の大きなフライホイールを備えた発電機が考案されている。誘導起電力を発生するモータにフライホイールを付加することで、回転印加のための1動作中に得られる電力を向上した携帯電話用の手動充電器である(例えば特許文献1参照。)。

0003

また監視システムに関しては、従来、発電機構無線送信機を備えたモジュールを住宅内の窓やドアに設置して不正なドア開閉を検出し、外部に設置された警報装置契約警備会社警察居住者の携帯電話などの受信装置へ警報が送信される構成の監視システムが考案されている。圧電素子と前記圧電素子に対向させた剛球からなるモジュールをドアに設置して、ドア開閉時に生ずる振動により前記剛球が前記圧電素子に衝突することで発生する電力を利用して無線送信機を動作させている(例えば特許文献2参照。)。
特開2001−231234
特開2004−092121

発明が解決しようとする課題

0004

ところが回転慣性保持機構としてフライホイールを用いて発電時間を向上する、前記特許文献1に記載の構成では、前記フライホイールに対して直接回転を印加する必要があるため、フライホイールが回転中に該回転方向と逆方向の回転を印加するとフライホイールの回転が減速もしくは停止する、という問題があった。

0005

あるいは印加する回転方向が、既定の回転方向である場合のみ選択的にフライホイールへ回転が伝達される構成を付加したとすると、逆回転のエネルギを電力に変換することができないため、発生する全電力が小発電量かつ低効率となる、という問題があった。

0006

また前記特許文献2に記載の監視システムでは、前述したように、ドアや窓の開閉検知無線送信を行うための電力として、ドアや窓開閉の振動で剛球と圧電素子が衝突して発生する電力を利用している。ところが、圧電素子に生じる電圧は、圧電素子の形状、材質に関する項を除くと印加される応力にのみ決定される。一方圧電素子に印加される応力は剛球の質量と剛球の圧電素子に対する相対速度で決定される。剛球の密度が一定であるとすれば、圧電素子に生じる電圧は剛球の体積モジュールサイズによって決まる、といえるため一定の電力を獲得するためにはモジュールサイズに制約があり、小型化には適さない、という問題があった。

0007

また特許文献2に記載の監視システムにおいては、異常判定のアルゴリズムおよび制御方法についての言及は無く、特に健康監視目的の監視システムの制御についての記述は無い。

課題を解決するための手段

0008

そこで本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、
印加された回転に対して回転速度を増速する第1の輪列機構と、第1の輪列機構により増速された回転を持続するために備えられた第1のフライホイールと、第1の輪列機構の回転を第1のフライホイールに伝達する第1の接続手段と、第1のフライホイールに接続された第1の発電手段と、を備えた回転慣性保持発電機において、第1の輪列機構から伝達される回転を、第1の輪列機構の回転方向と逆の方向に発生し、第1のフライホイールに伝達することで、第1のフライホイールを介して第1の発電手段に伝達される回転を、第1の輪列機構に印加された回転方向によらず、一定の方向に伝達する回転方向調整手段を備えたことを特徴とした回転慣性保持発電機を構成した。

0009

回転方向調整手段は、第1の輪列機構に対して並列に付加する第2の輪列機構と、第2の輪列機構を介して第1の輪列機構から伝達される回転を逆方向に回転させる逆回転誘導手段と、逆回転誘導手段より伝達される回転を第1のフライホイールへ伝達する第2の接続手段を備えた構成とした。

0010

第1の接続手段は、第1のフライホイールの一方の面に設けられた第1のキャビティと、第1の輪列機構に設けられた第1の接続部とを有し、第2の接続手段は、第1のフライホイールの他方の面に設けられた第2のキャビティと、第2の輪列機構に設けられた第2の接続部とを有し、第1のキャビティと第1の接続部が係合し、第1の輪列機構から伝達される回転を第1の接続部から第1のキャビティを介して第1のフライホイールに伝達され、第2のキャビティと第2の接続部が係合し、第2の輪列機構から伝達される回転を第2の接続部から第2のキャビティを介して第1のフライホイールに伝達される。

0011

第1の輪列機構は第1の輪列機構の最終段に位置する歯車に第1の接続部を有し、第1の接続部は1つ以上の第1の突起部を有し、突起が第1のキャビティと接続して第1の輪列機構の回転を第1のフライホイールに伝達され、第1の輪列機構は第1の輪列機構の最終段に位置する歯車に第1の接続部を有し、第2の接続部は1つ以上の第2の突起部を有し、突起が第2のキャビティと接続して第2の輪列機構の回転を第1のフライホイールに伝達される。

0012

第1の突起部は第1の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に備えられた第1の凹部上で、第2の突起部は第2の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に備えられた第2の凹部上で、それぞれスライド可能な構成とした。また第1の凹部は第1の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に対して法線方向に配置され、第2の凹部は第2の輪列機構の最終段に位置する歯車端面に対して法線方向に配置された構成とする。第1の突起部と第2の突起部はそれぞれ第1の凹部と第2の凹部とバネにより接続されてもよい。

0013

また本発明の回転慣性保持発電機は、印加された回転に対して回転速度を増速する第1の輪列機構と、第1の輪列機構により増速される回転を持続させる第1のフライホイールと、第1の輪列機構の回転を第1のフライホイールに伝達するための第1の接続手段と、第1のフライホイールに接続された第1の発電手段と、を備えた構成として、第1の輪列機構から伝達される回転を、第1の輪列機構の回転方向と逆の方向に発生する回転方向調整手段と、回転方向調整手段により増速される回転を持続させる第2のフライホイールと、第2のフライホイールに接続された第2の発電手段と、を有し、第1のフライホイールと第2のフライホイールの回転可能な方向が同方向であることを特徴とすることもできる。

0014

このとき、回転方向調整手段は、第1の輪列機構に対して並列に付加する第2の輪列機構と、第2の輪列機構を介して第1の輪列機構から伝達される回転を逆方向に回転させる逆回転誘導手段と、逆回転誘導手段より伝達される回転を第2のフライホイールへ伝達する第2の接続手段と、を備え、さらに第1のフライホイールの第1の輪列機構に対向する面に設けられた第1のキャビティと、第2のフライホイールの第2の輪列機構に対向する面に設けられた第2のキャビティの形状が互いに同形状であってもよい。

0015

また本発明の回転慣性保持発電機は、印加された回転に対して回転速度を増速する第1の輪列機構と、第1の輪列機構により増速される回転を持続させる第1のフライホイールと、第1の輪列機構の回転を第1のフライホイールに伝達するための第1の接続手段と、第1のフライホイールに接続された第1の発電手段と、を備えた構成として、第1の輪列機構から伝達される回転を、第1の輪列機構の回転方向と同じ方向に発生する第2の輪列機構と、第2の輪列機構により増速される回転を持続させる第2のフライホイールと、第2の輪列機構より伝達される回転を第2のフライホイールへ伝達する第2の接続手段と、第2のフライホイールに接続された第2の発電手段と、
を有し、第1のフライホイールと第2のフライホイールの回転可能な方向が逆方向であることを特徴とすることもできる。

0016

このとき、第1のフライホイールの第1の輪列機構に対向する面に設けられた第1のキャビティと、第2のフライホイールの第2の輪列機構に対向する面に設けられた第2のキャビティの形状が互いに線対称であってもよい。

0017

また発電手段としては、電磁誘導原理により回転速度に応じて誘導起電力を発生する電磁モータを用いることが出来る。

0018

また監視システムに関しては、開閉可能な対象物開閉動作により第1の輪列機構に回転が印加される回転慣性保持発電機を有し、この回転慣性保持発電機の発電により開閉可能な対象物の開閉を検出する第1の検出部と、第1の検出部が検出した開閉を開閉情報として送信する無線送信部と、開閉情報を受信する無線受信部と、受信した開閉情報に基づいて監視制御を行う制御部と、制御部の指示により在室者の有無を検出し、制御部に通知する第2の検出部と、第2の検出部からの通知に基づく制御部の指示により、緊急信号を送信する緊急信号送信部と、を有することを特徴とする監視システムを構成する。

0019

特に1次検出部は、従来の圧電素子ではなく、機械式の回転慣性保持発電機を用いて印加される回転が往復運動である場合でも回転慣性を保持して従来よりも発電時間と発電量を向上することを目的として、印加される回転方向が時計回りであっても反時計回りであっても、発電機に伝達される回転方向を常に一定とする構成とした。

0020

また上記監視システムにおいて、通常時は2次検出部に対して電力を供給せず、1次検出部が窓あるいはドアの開閉を検出したときに、2次検出部に対して電力を供給する制御フローを制御部に実装した。

0021

また制御部は防犯を目的として、1次検出部が窓あるいはドアの開閉を検出し、かつ2次検出部が在室者を検出したときに在室者を侵入者と判断し、緊急信号送信部から緊急信号を発報する制御フローを備える構成とした。

0022

また制御部は健康監視を目的として、1次検出部がドアの開閉を検出し、かつ2次検出部が在室者を検出し、かつ特定の時間以内に再びドアの開閉を検出しなかったときに、在室者が部屋の中で重篤な状態であると判断し、緊急信号送信部から緊急信号を発報する制御フローを備える構成とした。

0023

上記、健康監視目的の監視システムとしては、開閉可能な対象物の開閉動作により第1の輪列機構に回転が印加される回転慣性保持発電機を有し、この回転慣性保持発電機の発電により開閉可能な対象物の開閉を検出する検出部と、検出部が検出した開閉を開閉情報として送信する無線送信部と、開閉情報を受信する無線受信部と、受信した開閉情報に基づいて監視制御を行う制御部と、検出部からの通知に基づく制御部の指示により、緊急信号を送信する緊急信号送信部と、を有する構成としても良い。

0024

制御部は、開閉情報を受けたあと、一定時間内に開閉情報を再度受け取らない場合に、緊急信号を送信する制御フローを備えていても良い。

0025

また1次検出部は、窓あるいはドアの開閉時にノブ自閉装置ヒンジ滑車の少なくともいずれか1つの動作を回転運動に変換する構成とすることができる。

発明の効果

0026

本発明に係る回転慣性保持発電機によれば、印加される回転方向が時計回りであっても反時計回りであっても、発電機に伝達される回転方向を常に一定とすることができる。

0027

特に印加される回転が往復運動である場合、回転慣性を保持して従来よりも発電時間を向上することが可能で、その結果最大で従来比2倍の発電量を得ることができる。

0028

また、機械的に回転方向を一定に調整することで整流回路を必要としないため、従来の整流回路における電圧効果が発生せず、発電機と定電圧回路を組み合わせた発電ユニットに関して、従来よりも高効率を実現することが可能となる。

0029

また監視システムに関しては、上記構成、制御方法を実現した監視システムを構築することにより、システム全体の電源を常時切断状態として、システム全体の低消費電力化を実現することができる。

0030

さらに従来の圧電素子を用いた構成では、発生電圧はモジュールサイズに制約されるため、小型化に適さないのに対し、本発明の回転慣性保持発電機では、発生電圧はモジュールサイズとは関係なく、発電機に印加される回転数によって決まる。印加された回転数を発電機に導入するための輪列機構は、歯車径の比率によって増速率が決まるためサイズが小型でも大きな増速率が得られ、さらに多段にすることにより、小型サイズ高速の回転を発電機に導入することが可能で、圧電素子を用いた構成に比べて原理的に小型化に適する。

0031

また本発明に関する監視システムでは、従来技術では言及しない健康監視目的のシステム構成を実現するための判定と制御のアルゴリズムを用いることで、より信頼性の高い監視システムを構築することができる。

0032

さらに、特定動作によるトリガ信号を発生する1次検出部と、システム全体を起動させた後に動作する2次検出部を分割することで、昆虫飛翔動作など、人間の動き以外の動作を検出してしまうといった、誤動作が発生する可能性を低減することが可能となる。

0033

さらに上記センサに用いる発電ユニットを小型化にして、無線送信機能を搭載することで、ケーブルの配線を不要とすることができ、設置工事を用意とすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0034

以下、本発明に係る回転慣性保持発電機およびそれを用いた監視システムの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図面において同一の引用符号で表した構成要素は、各図面共通で同一の構成要素を示すものとする。

0035

図1は、本発明に係る回転慣性保持発電機の構成図を示したものであり、本発明の基本形例である。図1において歯車101、歯車102、歯車103、歯車104、歯車105、歯車106により第1の輪列機構が構成される。

0036

この第1の輪列機構による回転の伝達について以下で詳しく述べる。第1の輪列機構における回転入力部は歯車101であり、外部から印加される回転はまず歯車101に伝達される。歯車101に印加された回転は、歯車101と噛み合っている歯車102に逆回転として伝達される。歯車102と歯車103は接着固定されており、歯車102と歯車103の回転は回転数、回転の向きのいずれも同一である。また歯車103と歯車104は噛み合っており、歯車104の回転は、歯車103の回転に対して逆向きとなる。歯車104と歯車105は接着固定されており、歯車104と歯車105の回転は、回転数、回転の向きのいずれも同一である。歯車105と歯車106は互いに噛み合っており、歯車106の回転は、歯車105の回転に対して逆向きとなる。また歯車105は、接続部材(兼スペーサ)108を用いて、歯車109と接着固定されており、歯車105と歯車109は同期して回転する。さらに図1において歯車109、歯車110、歯車111により第2の輪列機構が構成される。歯車109と歯車110、歯車110と歯車111がそれぞれ噛み合っており、それぞれ歯車109と歯車110が互いに逆回転、歯車110と歯車111が互いに逆回転となる。

0037

例えば回転入力部である歯車101に時計回りの回転が印加された場合、歯車105には時計回りの回転が印加され、歯車106には反時計回りの回転が印加、歯車111には時計回りの回転が印加される(ただし歯車の回転方向は、図1で左側から見たときの回転方向として規定する)。このように、歯車106、歯車111は同一方向から見たときに互いに逆方向に回転し、それぞれフライホイール107へ回転が伝達される。歯車106、歯車111からフライホイール107への回転伝達については後述する。

0038

図1において、歯車106は軸121を中心として回転し、歯車111はフライホイール107に固定された回転軸123に設けられた軸受け122を中心として回転する。フライホイール107と回転軸123の固定に関しては、後述する。さらに歯車101、102、103、104、105、109、110はそれぞれ図示しない軸を中心として回転する。

0039

また、歯車102と歯車103、および歯車104と歯車105、歯車105と、歯車109はいずれも前述のように接着固定されても良いし、一体成型としても良い。

0040

次に図1における第1の輪列機構および第2の輪列機構について、それぞれの増速比を以下で詳しく説明する。まず第1の輪列機構については、歯車101から歯車106までのピッチが一定として、歯車101と歯車102の歯数比を5:1、歯車103と歯車104の歯数比を5:1、歯車105と歯車106の歯数比を4:1と設定しており、増速比は100倍となる。また第2の輪列機構については、歯車109から歯車111までのピッチが一定として、歯車109と歯車110の歯数比と歯車110と歯車111の歯数比をいずれも2:1とすることで歯車101から歯車111による増速比を100倍とした。但し、歯車の数量や歯車の歯数比、輪列機構の増速比は図1に示した例に限定されるものではなく、任意に設定可能である。

0041

発電機本体112は、永久磁石からなるステータ固定子)116と、コア113とコイル114とからなるロータ可動子)115から構成され、ケーシング117に収められている。さらにロータ115は回転軸118に固定され、回転軸118の回転と同期してロータ115が回転して回転軸118の一端に設けられた電力出力端子スリップリング)119a、119bに摺接した摺動子120a、120bを介して発電された交流電力が外部に取り出される。図1に示した発電機本体112は、一例であり発電部分の構成はこれに限定されるものではなく、ステータ116がコイルからなりロータ115が永久磁石からなる構成、あるいはコアレスモータ、あるいはコイルの数が3つ、など回転によって誘導起電力が発生する構造であれば、全て適用可能である。また、交流電力の取り出し方法についても記載内容は一例であり、コイル両端から直接導出するなど、交流電力を取り出す方法であればいかなる方法も適用可能である。

0042

回転軸118の他端には、フライホイール107が備えられており、第1の輪列機構あるいは第2の輪列機構の最終段に位置する歯車106あるいは歯車111からフライホイール107に回転が伝達される。フライホイール107は回転軸123と固定され、さらに回転軸123は回転軸118と固定されている構造となっている。さらに前述したように回転軸118とロータ115が固定されていることから、フライホイールが回転すると、固定された発電機本体の中でロータ115が回転し、電力出力端子119a、119bから電力を得ることができる
次に図2乃至図6を参照して歯車106あるいは歯車111とフライホイール107の間の回転伝達方法について詳細に説明する。

0043

図2図1における歯車106および歯車111の、フライホイール107側の端面を表したものであり、205aが歯車106のフライホイール107側端面の正面図、205bが歯車106の側面の断面図、206aが歯車111のフライホイール107側端面の正面図、206bが歯車111の側面の断面図をそれぞれ表したものである。図2において、歯車106および歯車111の端面上法線方向にそれぞれ凹部203a乃至203dおよび204a乃至204dが配置されており、凹部中に第1の突起201a乃至201dと第2の突起202a乃至202dが設けられている。

0044

第1の突起201a乃至201d、第2の突起202a乃至202dの材質は例えばステンレススプロンなどを用いても良いし、そのほかの任意の材質を選択しても良い。

0045

凹部の位置は、後述するフライホイール107の両端面上に設けられたキャビティに応じて配置されるものであり、図2に示した位置に限定されるものではなく、また端面上に配置される凹部の数についても図2に限定されるものではない。

0046

上述の突起の凹部への固定方法の一例について、図3を用いて詳しく説明する。図3で突起301は図2における第1の突起201a乃至201dあるいは第2の突起202a乃至202dに相当し、凹部302は図2における凹部203a乃至203dおよび凹部204a乃至204dに相当する。凹部302には内面レール304a、304bが形成されており、突起301に備えられたガイド303a、303bにより突起301は凹部中でレール方向にスライド可能で、レールと鉛直方向に拘束される。上述の構成とすることで、歯車106あるいは歯車111が回転すると突起301は、法線方向外側に遠心力を受け、凹部中の外側に移動する。

0047

凹部の構成は、突起301が歯車の法線方向に移動可能で、法線方向と鉛直な方向に移動が拘束されるものであれば、上述のガイドとレールによる構成に限定されるものではない。

0048

図4図1におけるフライホイール107の両端面と断面図を示したものである。403aが図1における歯車106側の端面の正面図、403bがフライホイール107側面の断面図、403cが図1における歯車111側の端面の正面図を示す。フライホイール107には両端面にそれぞれ第1のキャビティ401、第2のキャビティ402が形成されている。

0049

図4で示された第1のキャビティ401、第2のキャビティ402、あるいは後述するキャビティ901、1001、1201、1301は、いずれもフライス加工射出成形によって作製されても良いし、各部材の大きさが小型である場合は、エッチング等の半導体製造工程を利用して作製されても良い。あるいは、上述した方法に限定されず、その他任意の製造方法で作製されても良い。

0050

以下、歯車106および歯車111の端面にそれぞれ形成された第1の突起201a乃至201dあるいは第2の突起202a乃至202dと、フライホイール107の両端面にそれぞれ形成された第1のキャビティ401あるいは第2のキャビティ402との干渉による回転の伝達方法について、特に第1のキャビティ401と第1の突起201a乃至201dの干渉を例に取って、図4図5を用いて詳しく説明する。

0051

第1のキャビティ401は図4に示すように、少なくとも1箇所以上に一定の向きに凸部を有する形状をしており、図5に示すように歯車106の回転により歯車106の端面に配置された凹部203a乃至203d中の外側にスライドした第1の突起201a乃至201dと凸部が干渉することでフライホイール107は接線方向の力を受けて回転するように構成される。また第1のキャビティ401の凸部以外の部分は、図4に示すようになだらかな形状をしており、歯車106が停止してフライホイール107が回転中や、もしくは歯車106が逆回転中には、第1の突起201a乃至201dは第1のキャビティ401から歯車106の法線方向中心向きに緩やかに力を受けることで第1の突起201a乃至201dは内側にスライドしてフライホイール107の回転を妨げることがない。

0052

第2のキャビティ402と第2の突起202a乃至202dとの干渉によるフライホイール107への回転伝達方法は、上述した第1のキャビティ401と第1の突起201a乃至201dとの干渉による回転伝達方法と同様であるため、重複を避けるためにここでは割愛する。

0053

図6を用いて、上述したフライホイール107の両端面に形成した第1のキャビティ401、第2のキャビティ402と歯車106の端面に配置された第1の突起201a乃至201d、歯車111の端面に配置された第2の突起202a乃至202dの干渉によるフライホイール107への回転伝達について、立体的に示す。

0054

図6よりフライホイール107の両端面にそれぞれ設けられた第1のキャビティ401と第2のキャビティ402は、それぞれの端面に向かって逆向きに凸部が形成されており、いずれも同一方向に回転する構造となっている。一方で、歯車106と歯車111が常に互いに逆回転するように構成されているため、フライホイール107に印加される回転方向は、歯車101に印加される初期回転方向によらず、常に一定方向とすることが可能である。

0055

上述した第1のキャビティ401および第2のキャビティ402の形状は、第1の突起201a乃至201dおよび第2の突起202a乃至202dとの干渉により一方向へ回転する形状であれば、図4の形状に限定されるものではなく、すべて適用可能である。また、第1のキャビティ401および第2のキャビティ402のフライホイール107の両端面上における位置であるが、フライホイールの強度が充分に保つことができる位置であれば、図4に限定されるものではなく、すべて適用可能である。

0056

また第1の突起201a乃至201dと凹部203a乃至203dおよび第2の突起202a乃至202dと凹部204a乃至204dとの接続の方法であるが、図2あるいは図5に示すように、歯車106の法線方向すなわち突起のスライド方向に対して無負荷としてもよいし、図7の凹部203a乃至203dと第1の突起201a乃至201d、あるいは凹部204a乃至204dと第2の突起202a乃至202dに示すように、バネ701a乃至701dあるいはバネ702aあるいは702dにより法線方向に対して力を加える構成とすることもできる。バネ701a乃至701dあるいはバネ702aあるいは702dの位置は歯車106の端面上に示したように凹部203a乃至203dあるいは凹部204a乃至204dで第1の突起201a乃至201dよりも中心側に設置することも、歯車111の端面上に示したように凹部203a乃至203dあるいは凹部204a乃至204dで第2の突起202a乃至202dよりも円周側に設置することも可能である。

0057

図8は、本発明に係る監視システムのブロック図を示したものであり、本発明の基本形例である。

0058

図8に示したように、監視システムは1次検出部801、2次検出部802、緊急信号送信部803、制御部804から構成される。

0059

1次検出部801はドアあるいは窓に設置され、ドアあるいは窓の開閉が検知される。また1次検出部801には後述するように無線送信部が備えられており、ドアあるいは窓の開閉時に制御部804との間で無線通信を行い、開閉情報を伝達する。

0060

2次検出部802は、部屋内に備えられ在室者を検知する機能をもつセンサであれば全て適用可能であり、例えば近赤外線投光器受光器を対向させて、その間を遮断することで在室者を検知する赤外線センサや、一体型近赤外線投受光器であって受光レベルから在室者を検知する赤外線センサ、あるいは人体表面輻射エネルギを検出して在室者を検知する熱線センサなどが適用可能である。

0061

緊急信号送信部803は公衆回線で外部と接続されており、後述する制御部804により、部屋内に侵入者有りと判定された場合、あるいは部屋内の在室者が重篤な状態であると判定された場合に緊急信号を外部へ発信する。

0062

制御部804は1次検出部から送信された信号に基づいて、2次検出部への電源供給異常状態の判定、緊急信号送信部の動作制御を行う。

0063

図9に制御部804における基本的な制御フローを示す。

0064

まずS901にて監視システムを稼動させたのち、S902にて1次検出部が信号を検出すると、S903より2次検出部に電源が投入される。さらにS904にて2次検出部から信号を得た場合にS905より異常状態と判定し、緊急信号を発報する(S907)。上述のとおり、S905で異常状態と判定されるのは、1次検出部と2次検出部のいずれからも信号を検出した場合に限り、いずれかからの信号が得られない場合はS906に示すように正常状態と判定される。

0065

図10に、本発明の防犯目的の監視システムにおける制御部804の制御フローを示す。

0066

まずS1001にて監視システムを稼動させたのち、S1002にて1次検出部がドアあるいは窓開閉の信号を検出すると、S1003より2次検出部に電源が投入される。さらにS1004にて2次検出部が在室者を検出した場合にS1005で侵入者有りと判定し、外部へ緊急信号を発報する(S1007)。一方、1次検出部で信号が検出され、かつ2次検出部から信号が検出されない場合、あるいは1次検出部、2次検出部のいずれからも信号が検出されない場合は、侵入者無しと判定される(S1006)。

0067

図11に、本発明の健康監視目的の監視システムにおける制御部804の制御フローを示す。

0068

まずS1101にて監視システムを稼動させたのち、S1102にて1次検出部がドア開閉の信号を検出すると、S1103より2次検出部に電源が投入される。さらにS1105にて2次検出部が在室者を検出し、かつS1106にて1次検出部がS1104に記録されている一定時間内にドア開閉の信号を検出した場合にS1107で在室者が重篤な状態と判定し、外部へ緊急信号を発報する(S1109)。一方、1次検出部で信号が検出され、かつ2次検出部から信号が検出されない場合、あるいは1次検出部、2次検出部のいずれからも信号が検出されない場合、1次検出部と2次検出部のいずれからも信号が検出され、かつ1次検出部が一定時間内に再びドア開閉の信号を検出した場合は、在室者が正常な状態と判定され(S1108)、緊急信号は発報されない。

0069

図11に示した健康監視目的の監視システムは、例えばトイレ浴室など、室内で脳溢血心筋梗塞といった循環器系疾患発作が起こる可能性の高い部屋に設置して、上記発作の間接的なモニタリングに使用されても良い。

0070

またS1104に記録されている、入室ドア開閉動作から退室のドア開閉動作までの時間間隔は、使用者生活習慣から平均的な使用時間から決定され、例えば30分と設定される。ただし前記時間は使用者によって変化するので、使用者に応じて予めカスタマイズされても良い。また、例えば3分というように比較的短い時間で設定され、前記時間ごとに部屋に備えられた図示しない安全確認装置から音声あるいは光などによって使用者に安全確認する構成とすることもできる。

0071

図12に本発明の監視システムの、1次検出部1207a、1207bの構成とドアへの設置例を図示する。ドアの正面図を1201aに示し、ドアの側面図を1201bに示す。以下、図12の説明に関しては、同一番号は同一部材を示し、添え字がaは正面図、bは側面図を示す。

0072

以下、図12の側面図を用いて、詳細に説明する。1次検出部1207bは発電部1204bと無線送信部1205bから構成される。

0073

図12に示すように1次検出部1207bはドア1201bに対してドア内部に設置されても良い。また設置位置は、ドアノブカバー1202b、1208b内部に内蔵されていても良いし、ドアの表面に設置されても良く、ドアノブ1203b、1209bを接続するシャフト1206、1210からドア開閉時のドアノブ回転を1次検出部1207bへ印加するのに適した位置であれば良い。

0074

発電部1204bに用いられる発電機は、永久磁石からなるステータ(固定子)と、コアとコイルとからなるロータ(可動子)から構成され、ケーシングに収められている構成で良い。発電動作は、ロータが回転軸に固定され、回転軸の回転と同期してロータが回転して回転軸の一端に設けられた電力出力端子(スリップリング)に摺接した摺動子を介して発電された交流電力を外部に取り出す構造でよい。ただし発電部1204bの構成はこれに限定されるものではなく、ステータがコイルからなりロータが永久磁石からなる構成、あるいはコアレスモータ、あるいはコイルの数が3つ、など回転によって誘導起電力が発生する構造であれば、全て適用可能である。

0075

また無線送信部1205bの無線方式は、ドアノブ1203b、1209bの回転による誘導起電力により送信が可能であれば特に限定されるものではないが、微弱無線ブルートゥース特定小電力無線が望ましい。

0076

ドアノブ1203b、1209bを回転すると、無線送信部1205bへ電力が供給され、ドア開閉を検出したことを意味するパルス信号が制御部804に送信される。

0077

図13に、図12の側面図における発電部1204bの構成を詳細に示す。

0078

図13よりドアノブ1203bの回転はシャフト1206に伝達され、歯車1301、1302、1303、1304、1305、1306、1307、1308、1309、1310で回転増速され、回転軸1311を介して発電機1312に回転が伝達され起電力を獲得する。同様にドアノブ1209bの回転はシャフト1210に伝達され、歯車1313、1314、1315、1316、1317、1318、1319、1320、1321、1322で回転増幅され、回転軸1311を介して発電機1312に回転が伝達され起電力を獲得する。歯車1301〜1310、あるいは歯車1313〜1322で構成される回転伝達手段の、増速率あるいは段数は無線送信部の送信電力を獲得するために必要な発電機1312に印加される回転数と、ドア開閉時のドアノブ1203b、1209bの回転により決定されるが、例えばそれぞれ5段の輪列を構成して、500倍の増速率としても良い。

0079

1次検出部の構成および設置場所は、図12図13に示した例に限定されず、例えばドア底部に滑車を設置し、ドア開閉時の滑車の回転を1次検出部の備える発電部に伝達する構成としてもよい。またドアや窓の蝶番ドアクローザー(自閉装置)の回転部に1次検出部を設置して発電する構成としても良い。さらに、引き戸スライド窓の備える滑車に1次検出部を設置して発電する構成としても良い。

0080

また1次検出部の備える発電部は回転力を電力に変換する発電機に限定されず、例えばノブの内部や蝶番に圧電素子を設置して、開閉時に圧電素子に加わるひずみによって発電する形態としても良いし、ドアや窓の取っ手熱電素子を設置して、開閉時に熱電素子に接触することで生じる温度差を利用して発電する構成としても良く、ドア開閉動作によって微弱無線の送信電力を獲得することのできる発電方式であれば全て適用可能である。

0081

図14に本発明の回転慣性保持発電機の第1の変形例を示す。図14において、図1に示した構成要素と、構成、機能、動作が同一の構成要素に関しては、同一の引用符号を示し、重複を避けるため詳細な説明は割愛する。

0082

図14より、回転方向調整手段として第1の輪列機構の構成要素である歯車105に新たに歯車1401、歯車1402、歯車1403からなる第2の輪列機構を付加して、第1の輪列機構の最終段に位置する歯車106の回転に対して、第2の輪列機構の最終段である歯車1403に逆回転を発生させる。第2の輪列機構を構成する歯車の数は、第2の輪列機構の最終段である歯車が第1の輪列機構の最終段である歯車と逆回転すれば、図14に示した例に限定されることはない。また第2の輪列機構の最終段に位置する歯車回転数の、第1の輪列機構への入力回転数に対する増速比は、好ましくは第1の輪列機構の増速比と同一の構成であるが、これに限定されるものではない。

0083

歯車106および歯車1403には、それぞれフライホイール1404、1405が接続されており、回転が伝達される。歯車106および歯車1403とフライホイール1404、1405の接続に関しては、実施の形態1と同一であるので、重複を避けるために詳細な説明は割愛する。

0084

フライホイール1404、1405の片端面に設けられたキャビティ1501、1601は、例えば図15あるいは図16に示したように歯車106および歯車1403の備える突起と干渉して同一方向に選択的に回転する構成である。

0085

フライホイール1404、1405の回転の発電機本体112への回転伝達、また発電機本体112の構成、発電機112からの電力の導出方法は実施の形態1と同一であるので、重複を避けるために詳細な説明は割愛する。

0086

図17に本発明の回転慣性保持発電機の第2の変形例を示す。図17において、図1あるいは図14に示した構成要素と、構成、機能、動作が同一の構成要素に関しては、同一の引用符号を示し、重複を避けるため詳細な説明は割愛する。

0087

図17より、回転方向調整手段として第1の輪列機構の構成要素である歯車105に新たに歯車1401からなる第2の輪列機構を付加して、第1の輪列機構の最終段に位置する歯車106の回転に対して、第2の輪列機構の最終段である歯車1401に同一方向の回転を発生させる。第2の輪列機構を構成する歯車の数は、第2の輪列機構の最終段である歯車が第1の輪列機構の最終段である歯車と同一方向回転すれば、図17に示した例に限定されることはない。また第2の輪列機構の最終段に位置する歯車回転数の、第1の輪列機構への入力回転数に対する増速比は、好ましくは第1の輪列機構の増速比と同一の構成であるが、これに限定されるものではない。

0088

歯車106および歯車1401には、それぞれフライホイール1404、1701が接続されており、回転が伝達される。歯車106および歯車1401とフライホイール1404、1701の接続に関しては、実施の形態1と同一であるので、重複を避けるために詳細な説明は割愛する。

0089

フライホイール1701の片端面に設けられたキャビティ1801、1901は例えば図18あるいは図19に示したように歯車106および歯車1401の備える突起と干渉して一方向に選択的に回転し、かつフライホイール1404の回転とは逆方向に回転する構成である。

0090

フライホイール1701の回転の発電機本体112への回転伝達、また発電機本体112の構成、発電機112からの電力の導出方法は実施の形態1、2と同一であるので、重複を避けるために詳細な説明は割愛する。

0091

図20に本発明に係る監視システムの変形例のブロック図を示す。図20において、図8に示した構成要素と、構成、機能、動作が同一の構成要素に関しては、同一の引用符号を示し、重複を避けるため詳細な説明は割愛する。

0092

図20に示したように、監視システムは1次検出部801、緊急信号送信部803、制御部804から構成され、実施の形態1の構成要素とは2次検出部の有無が異なり、特に健康監視目的の監視システムの変形例である。

0093

図21に、本発明の健康監視目的の監視システムにおける制御部804の制御フローの変形例を示す。

0094

まずS2101にて監視システムを稼動させたのち、S2102にて1次検出部がドア開閉の信号を検出し、かつS2103にて1次検出部がS2104に記録されている一定時間内にドア開閉の信号を検出した場合にS2105で在室者が重篤な状態と判定し、外部へ緊急信号を発報する(S2107)。一方、1次検出部で信号が検出されない場合、1次検出部から信号が検出され、かつ1次検出部が一定時間内に再びドア開閉の信号を検出した場合は、在室者が正常な状態と判定され(S2106)、緊急信号は発報されない。

0095

図21に示した健康監視目的の監視システムは、例えばトイレや浴室など、室内で脳溢血や心筋梗塞といった循環器系疾患の発作が起こる可能性の高い部屋に設置して、上記発作の間接的なモニタリングに使用されても良い。

0096

またS2104に記録されている、入室のドア開閉動作から退室のドア開閉動作までの時間間隔は、使用者の生活習慣から平均的な使用時間から決定され、例えば30分と設定される。ただし前記時間は使用者によって変化するので、使用者に応じて予めカスタマイズされても良い。また、例えば3分というように比較的短い時間で設定され、前記時間ごとに部屋に備えられた図示しない安全確認装置から音声あるいは光などによって使用者に安全確認する構成とすることもできる。

図面の簡単な説明

0097

本発明の回転慣性保持発電機の基本形例の構成を示す図である。
本発明の回転慣性保持発電機においてフライホイールとの接続部に位置する歯車端面の構成の一例を示す図である。
図2に示す歯車端面に配置された凹部と突起の固定方法の一例を示す図である。
図1に示す本発明の回転慣性保持発電機の基本形例における、フライホイールの両端面の形状の一例を示す図である。
本発明の回転慣性保持発電機において歯車とフライホイールの接続部の断面図である。
本発明の回転慣性保持発電機において歯車とフライホイールの接続部の立体斜視図である。
本発明の回転慣性保持発電機においてフライホイールとの接続部に位置する歯車端面の構成の変形例を示す図である。
本発明の監視システムの基本形例の構成を示すブロック図である。
本発明の監視システムの制御部における制御フローの基本形例を示すステップ図である。
本発明の防犯目的の監視システムの制御部における制御フローの基本形例を示すステップ図である。
本発明の健康監視目的の監視システムの制御部における制御フローの基本形例を示すステップ図である。
1次検出部の構成とドアへの設置の基本形例を示す構成図である。
1次検出部の発電部の構成の基本形例を示す構成図である。
本発明の回転慣性保持発電機の第1の変形例の構成を示す図である。
図8に示す本発明の回転慣性保持発電機の第1の変形例における、フライホイールの端面の形状の一例を示す図である。
図8に示す本発明の回転慣性保持発電機の第1の変形例における、フライホイールの端面の形状の変形例を示す図である。
本発明の回転慣性保持発電機の第2の変形例の構成を示す図である。
図11に示す本発明の回転慣性保持発電機の第2の変形例における、フライホイールの端面の形状の一例を示す図である。
図11に示す本発明の回転慣性保持発電機の第2の変形例における、フライホイールの端面の形状の変形例を示す図である。
本発明の監視システムの変形例の構成を示すブロック図である。
本発明の健康監視目的の監視システムの制御部における制御フローの変形例を示すステップ図である。

符号の説明

0098

101、102、103、104、105、106、109、110、111:歯車
107:フライホイール
108:接続部材(兼スペーサ)
112:発電機本体
113:コア
114:コイル
115:ロータ
116:ステータ
117:ケーシング
118:回転軸123と固定される回転軸
119a、119b:電力出力端子(スリップリング)
120a、120b:摺動子
121:歯車106の軸
122:回転軸123の軸受け兼歯車111の軸
123:フライホイール107と固定される回転軸

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