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公開番号2024168747
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085669
出願日2023-05-24
発明の名称振動検出装置
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01H 17/00 20060101AFI20241128BHJP(測定;試験)
要約【課題】対象物に取り付けられて対象物の振動を検出する振動検出装置において小型化を図ること。
【解決手段】振動検出装置1は、筐体10が対象物Tに取り付けられている状態において対象物Tの振動に応じて振動可能な振動板20と、振動板20に配置される圧電素子30と、筐体10において振動板20から離れて配置される振動検出素子41と、複数の動作モードのうち1つの動作モードを選択して動作する制御部42と、を備える。制御部42は、第1判定モードにおいて、筐体10が対象物Tに取り付けられている状態で第1所定信号を圧電素子30に出力し、第1所定信号に応じた圧電素子30の変形によって生じる振動板20の振動を示す第1振動信号を振動検出素子41から取得し、第1振動信号に基づいて振動板20の第1周波数特性P1を算出し、第1周波数特性P1と第1基準周波数特性B1とを比較して筐体10の取付状態の可否を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象物に取り付け可能な筐体と、
前記筐体が前記対象物に取り付けられている状態において前記対象物の振動に応じて振動可能な振動板と、
前記振動板に配置されている圧電素子と、
前記筐体において前記振動板から離れた部位に配置される振動検出素子と、
複数の動作モードのうち１つの動作モードを選択して動作する制御部と、を備え、
前記複数の動作モードは、前記対象物の振動を検出する振動検出モード、および、前記対象物に対する前記筐体の取付状態の可否を判定する第１判定モードを有し、
前記第１判定モードにおいて、前記制御部は、
前記筐体が前記対象物に取り付けられている状態で予め定められている第１所定信号を前記圧電素子に出力し、
前記第１所定信号に応じた前記圧電素子の変形によって生じる前記振動板の振動を示す第１振動信号を前記振動検出素子から取得し、
前記第１振動信号に基づいて前記振動板の第１周波数特性を算出し、
前記第１周波数特性と第１基準周波数特性とを比較して前記筐体の取付状態の可否を判定する、
振動検出装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１基準周波数特性は、第１の第１基準周波数特性および前記第１の第１基準周波数特性より感度が大きい第２の第１基準周波数特性を有し、
前記第１判定モードにおいて、前記制御部は、
前記第１周波数特性において予め定められている所定の周波数に対応する感度が、前記第１の第１基準周波数特性において前記所定の周波数に対応する感度以上かつ前記第２の第１基準周波数特性において前記所定の周波数に対応する感度以下の第１基準範囲外にある場合、前記筐体の取付状態が不可であると判定する、
請求項１に記載の振動検出装置。
【請求項３】
前記所定の周波数は、前記対象物の振動に対応する周波数の範囲外の周波数である、
請求項２に記載の振動検出装置。
【請求項４】
前記第１基準周波数特性は、第１の第１基準周波数特性および前記第１の第１基準周波数特性より感度が大きい第２の第１基準周波数特性を有し、
前記第１判定モードにおいて、前記制御部は、
前記第１周波数特性における感度の最大値が、前記第１の第１基準周波数特性の感度の最大値以上かつ前記第２の第１基準周波数特性の感度の最大値以下の第２基準範囲外にある場合、前記筐体の取付状態が不可であると判定する、
請求項１に記載の振動検出装置。
【請求項５】
前記第１基準周波数特性は、第１の第１基準周波数特性および前記第１の第１基準周波数特性より感度が大きい第２の第１基準周波数特性を有し、
前記第１判定モードにおいて、前記制御部は、
前記第１周波数特性の感度の最大値に対応する周波数が、前記第１の第１基準周波数特性の感度の最大値に対応する周波数以上かつ前記第２の第１基準周波数特性の感度の最大値に対応する周波数以下の第３基準範囲外にある場合、前記筐体の取付状態が不可であると判定する、
請求項１に記載の振動検出装置。
【請求項６】
前記第１判定モードにおいて、前記制御部は、
予め定められている所定周波数範囲内における前記第１周波数特性と前記第１基準周波数特性との誤差が第１判定値以上である場合、前記筐体の取付状態が不可であると判定する、
請求項１に記載の振動検出装置。
【請求項７】
前記複数の動作モードは、前記筐体が前記対象物に取り付けられていない状態において前記振動板および前記圧電素子の一方に異常があるか否かを判定する第２判定モードをさらに有し、
前記第２判定モードにおいて、前記制御部は、
前記筐体が前記対象物に取り付けられていない状態で予め定められている第２所定信号を前記圧電素子に出力し、
前記第２所定信号に応じた前記圧電素子の変形によって生じる前記振動板の振動を示す第２振動信号を前記振動検出素子から取得し、
前記第２振動信号に基づいて前記振動板の第２周波数特性を算出し、
前記第２周波数特性において予め定められている所定の周波数に対応する感度が第２判定値以下である場合、前記振動板および前記圧電素子の一方に異常があると判定する、
請求項１に記載の振動検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、振動検出装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、振動検出装置の一例として、チェストピースに配置されて聴診対象から聴診音を取得する聴診音取得部、聴診対象との接触を検出する２つの接触検出部、および、２つの接触検出部の検出結果に基づいてチェストピースが聴診対象に正しく押し当てられているか否かを判定する判定部を備える聴診器が開示されている。判定部の判定結果に基づいてユーザがチェストピースを聴診対象に正しく押し当てることで、聴診音取得部が聴診対象に適切に接触し、聴診器は聴診音を適切に取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６３９６５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
対象物の振動を検出する振動検出装置においては、振動検出装置が対象物に取り付けられた（装着された）状態で対象物の振動を検出する場合がある。しかしながら、特許文献１の振動検出装置は、２つの接触検出部を聴診対象（対象物）に接触させるために２つの接触検出部が聴診音取得部の周囲に配置されていることで比較的大きく、対象物に取り付け可能な場所が制限される可能性がある。
【０００５】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、対象物に取り付けられて対象物の振動を検出する振動検出装置において小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の振動検出装置は、対象物に取り付け可能な筐体と、前記筐体が前記対象物に取り付けられている状態において前記対象物の振動に応じて振動可能な振動板と、前記振動板に配置されている圧電素子と、前記筐体において前記振動板から離れた部位に配置される振動検出素子と、複数の動作モードのうち１つの動作モードを選択して動作する制御部と、を備え、前記複数の動作モードは、前記対象物の振動を検出する振動検出モード、および、前記対象物に対する前記筐体の取付状態の可否を判定する第１判定モードを有し、前記第１判定モードにおいて、前記制御部は、前記筐体が前記対象物に取り付けられている状態で予め定められている第１所定信号を前記圧電素子に出力し、前記第１所定信号に応じた前記圧電素子の変形によって生じる前記振動板の振動を示す第１振動信号を前記振動検出素子から取得し、前記第１振動信号に基づいて前記振動板の第１周波数特性を算出し、前記第１周波数特性と第１基準周波数特性とを比較して前記筐体の取付状態の可否を判定する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の振動検出装置によれば、振動検出装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示の第１実施形態に係る振動検出装置の構成を示す断面図である。
図２は、第１判定モードにおいて信号処理部が実行するフローチャートである。
図３は、振動板の第１周波数特性を示す図である。
図４は、本開示の第１実施形態の第１変形例に係る第１周波数特性および第１基準周波数特性を示す図である。
図５は、本開示の第１実施形態の第２変形例に係る第１周波数特性および第１基準周波数特性を示す図である。
図６は、本開示の第１実施形態の第２変形例に係る信号処理部が第１判定モードで実行するフローチャートである。
図７は、本開示の第１実施形態の第３変形例に係る第１周波数特性および第１基準周波数特性を示す図である。
図８は、本開示の第１実施形態の第３変形例に係る信号処理部が第１判定モードで実行するフローチャートである。
図９は、本開示の第１実施形態の第４変形例に係る信号処理部が第１判定モードで実行するフローチャートである。
図１０は、本開示の第１実施形態の第５変形例に係る第１周波数特性および第１基準周波数特性を示す図である。
図１１は、本開示の第１実施形態の第５変形例に係る信号処理部が第１判定モードで実行するフローチャートである。
図１２は、本開示の第２実施形態に係る信号処理部が第２判定モードで実行するフローチャートである。
図１３は、振動板の第２周波数特性を示す図である。
図１４は、本開示の第１実施形態の他の変形例に係る振動検出装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本開示が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１は、本開示の第１実施形態に係る振動検出装置１の構成を示す断面図である。振動検出装置１は、対象物Ｔの振動を検出する。振動検出装置１は、例えば聴診器である。振動検出装置１が聴診器である場合、対象物Ｔは生体（例えば人体）であり、対象物Ｔの振動は生体音（例えば心音）である。
（【００１１】以降は省略されています）

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