米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 測定; 光学 -> 松下電器産業株式会社

発明の名称 侵入検出装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−12017(P2007−12017A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−339970(P2005−339970)
出願日 平成17年11月25日(2005.11.25)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 上田 実紀 / 奥出 隆昭 / 近藤 龍太 / 今井 慎 / 荻野 弘之 / 米野 範幸
要約 課題
本発明の課題は、容易に取り付けできて雨や雪の影響がなく耐候性を有し、多種の形状にも対応できる侵入検出装置を提供することである。

解決手段
本発明の侵入検出装置は、可撓性を有するケーブル状の圧電センサである感圧手段14を、包装体13に密封状態で収納し、住居のベランダやバルコニーのフェンスなどの壁状構造体11に取り付ける。包装体13がスライド可動するので、壁状構造体11が押圧を受けた際に十分に変形してセンサの検出が確実になる。
特許請求の範囲
【請求項1】
可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる構成を有する侵入検出装置。
【請求項2】
可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に装着する装着部と、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる可動部を有する侵入検出装置。
【請求項3】
可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ前記壁状構造体の面をスライド可動する可動構造を有する侵入検出装置。
【請求項4】
可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に装着する装着部と、前記装着部の面をスライド可動できる可動部を有する侵入検出装置。
【請求項5】
包装体は、壁状構造体と固定するための固定手段を有し、前記固定手段は壁状構造体の面と嵌合する形態としたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項6】
包装体の可動部は、装着部に嵌合して可動できる請求項2または4から5のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項7】
包装体は、壁状構造体と固定するための固定手段を有し、前記固定手段は前記包装体を締結する形態としたことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項8】
包装体の装着部は、壁状構造体に接着することを特徴とする請求項2または4から7のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項9】
包装体の装着部は、壁状構造体に固定する固定手段を有し、前記固定手段はネジ止め構造となっていることを特徴とする請求項2または4から8のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項10】
包装体は、端面を内向きに折り曲げたことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項11】
包装体は、包装体の内部で感圧手段を弾性支持する支持手段を備える請求項1から10のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項12】
包装体の内部に非線形撓み部を備え、前記非線形撓み部は前記支持手段よりも変形しやすい材質または構成を有した請求項1から11のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項13】
感圧手段に対して力の加わる位置に加圧部位を備えた請求項1から12のいずれか1項記
載の侵入検出装置。
【請求項14】
前記加圧部位は前記支持手段よりも変形しにくい材質を用いたことを特徴とする請求項13に記載の侵入検出装置。
【請求項15】
加圧部位は任意の間隔で設けたことを特徴とする請求項13または14に記載の侵入検出装置。
【請求項16】
加圧部位は前記支持手段または感圧手段にR面または鋭角または鈍角で接することを特徴とする請求項13から15のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項17】
検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えた請求項1から16のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項18】
検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えた請求項1から17のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項19】
包装体は、形状を可変できることを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載の侵入検出装置。
【請求項20】
包装体は、伸縮部を有して形状を可変できる請求項19に記載の侵入検出装置。
【請求項21】
伸縮部は、蛇腹部を有することを特徴とする請求項20に記載の侵入検出装置。
【請求項22】
感圧手段が機能する検出レベルを調整する検出レベル調整手段を備えた請求項1から21のいずれか一項に記載の侵入検出装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベランダやバルコニーやフェンスや塀などの壁状構造体に設置する侵入検出装置、防犯用の監視装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の侵入検出装置には、赤外線センサや感圧センサを用いたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図50は、特許文献1に記載された従来の侵入検出装置の構成図である。図50において、従来の侵入検出装置は、ベランダ等に設置されるフェンス1に設けられた支柱2〜4の上部にそれぞれ赤外線投光部5と赤外線受光部6、7を備えている。
【0004】
上記構成により、フェンス1を乗り越えて侵入者が侵入しようとして、身体の一部が赤外線投光部5から投光される赤外線ビームをさえぎると、赤外線受光部6または7の受光量が低下することに基づき侵入判定を行い、警報装置から警報を発生させたり、外部への通報を行うといったような防犯動作を行う。
【0005】
また、図51は特許文献1に記載された従来の他の侵入検出装置の断面図である。図51はフェンス1の断面図で、フェンス1の上面部8の家屋側角縁に沿って形成された切り欠き部9に感圧センサ10が配設してある。
【0006】
上記構成により、フェンス1を乗り越えて侵入者が侵入しようとして、身体の一部が感圧センサ10に接触して押圧すると感圧センサ10が押圧を検出することに基づき侵入判定を行い、警報装置から警報を発生させたり、外部への通報を行うといったような防犯動作を行う。
【0007】
また、従来のこの種の監視装置は、感知ケーブルをフェンス内部に取り付けて、侵入者がフェンスによじ登ったり、衝撃を加えたりすることで、フェンスに加わる振動、衝撃を検出している(例えば、特許文献2参照)。
【0008】
図52は、特許文献2に記載された従来の監視装置を示すものである。図52に示すように、侵入センサを取り付けた侵入防護フェンスは、侵入センサとして振動感知式センサを用い、感知ケーブルを侵入防護31の管路形成部材の内部に配設している。またケーブル22の一端を、地中に埋設した接続パイプ41を経て、フェンス31近傍の制御箱23に導き、他端を支柱32に設けたターミネータ24に接続している。
【0009】
また、従来、警報装置としてのフェンスであって、フェンスの笠木に取り付けられるベース材と、ベース材の上面に取り付けられ、押圧によって上下自在に動作するカバー部材と、ベース材の長手方向に所定間隔で設置されるスイッチ部と、カバー材の上下動作に連動してスイッチ部を付勢する付勢手段とを備えているフェンスが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
【特許文献1】特開2002−15380号公報
【特許文献2】特開平1−6478号公報
【特許文献3】特開2003−253917号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、前記従来の構成では、設置できるフェンス(壁状構造体)が限られる上に、感圧手段で検知する場合などでは、誤検出してしまう可能性や検出死角が生じてしまう可能性が課題であった。
【0011】
また、前記従来の構成では、スイッチが機械的接触により動作する機械スイッチであるため、誤検出を少なくするためには、スイッチの上下接点を接触させるストロークを一定以上確保する必要があった。また広範囲を監視するためには、所定間隔毎に複数のスイッチを設ける必要があった。また、カバー材のストロークが大きいと、侵入者が気づき易く、侵入検出のためには好ましくなかった。
【0012】
前記従来の課題を解決するために、本発明は誤検出や死角領域をなくして検出精度を向上させ、防犯効果を高くした侵入検出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】
【0013】
前記従来の課題を解決するために、本発明の侵入検出装置は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる構成を有するものである。
【0014】
そして、可撓性のケーブルをセンサとして用いるため人間が認識できない程度のストロークでも十分に検出することが可能である。したがって、侵入者に気づかれにくく防犯効果も高まる。また、広範囲を検出するためには、センサは長尺のケーブルを用意すればよく、複数のスイッチを用意する必要がない。また、機械スイッチよるオン・オフのみの検出ではなく、荷重をアナログ波形で計測することができるので、波形を解析することで様々な状態を検出・判別することが可能となり、侵入者を判別する精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の侵入検出装置は、誤検出や死角領域をなくして検出精度を向上させ、防犯効果を高くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
第1の発明は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる構成を有する侵入検出装置を実現できるものである。
【0017】
これによって、押圧を受けて形状変動して、感圧手段が変形して信号を出力し確実に侵入を検出することができる。
【0018】
第2の発明は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に装着する装着部と、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる可動部を有する侵入検出装置を実現できるものである。
【0019】
これによって、装着部によって壁状構造体に取り付けし、可動部によって感圧手段が押圧による形状変動により変形を生じて信号を出力し確実に侵入を検出することができる。
【0020】
第3の発明は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手
段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ前記壁状構造体の面をスライド可動する可動構造を有する侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体が壁状構造体の面を押圧された方向へスライド可動することができるので、そのストロークにより感圧手段が十分に変形することができて、押圧に応じて検出電圧を出力することができるので、検出感度を損なうことが無く、確実に侵入検出できる。さらに、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能であり、包装体は壁状構造体の表面に直接または固定手段を用いて確実に取り付けできるため施工性がよい。即ち、平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の、また大きさも多様な壁状構造体に取付可能である。また、工場出荷時に壁状構造体に組み込む必要が無いので工事現場に合わせた対応が容易となる。また、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧を検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなくて確実に侵入を検出できる。また、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧が支持手段を介して圧電センサに伝わり圧電センサが変形すると、これを迅速に検出して侵入者を検出することができるので検出精度が高い。また、感圧手段は包装体に収納されているため雨風の影響が小さく、強い耐候性も有する。
【0021】
第4の発明は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に装着する装着部と、前記装着部の面をスライド可動できる可動部を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、前記圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたとき、前記圧電センサはこの押圧を検出して電圧信号を出力して侵入を迅速に検出することができ、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、確実に侵入を検出できる。また、感圧手段は、可撓性を有するケーブル状の圧電センサなので、多様な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能である。また、圧電センサを包装体に収納するため、雨風の影響が小さく、耐候性にも優れている。壁状構造体の面がフラットでないなど、感圧手段で検知するための包装体のストロークをスムーズに行えない構造であっても、装着部を壁状構造体に装着し、装着部の面に沿って可動部をスライド可動することで、装着部のスライド可動部は取り付け壁状構造体の影響なしに、感圧手段が安定・確実に検知するための可動部のストロークを確保することができる。
【0022】
第5の発明は、特に第1〜第4のいずれか記載の発明において、包装体は、壁状構造体と固定するための固定手段を有し、前記固定手段は壁状構造体の面と嵌合する形態としたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体に確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【0023】
第6の発明は、特に第2または4から5の発明の発明において、包装体の可動部は、装着部に嵌合してスライド可動できる形態とした侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体の装着部は壁状構造体に確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【0024】
第7の発明は、特に第1から6の発明のいずれか記載の発明において、包装体は、壁状構造体と固定するための固定手段を有し、前記固定手段は前記包装体を締結する形態としたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体に確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【0025】
第8の発明は、特に第2または4から7の発明のいずれか記載の発明において、包装体の装着部は、壁状構造体に接着する形態とした侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体などに確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【0026】
第9の発明は、特に第2または4から8の発明のいずれか記載の発明において、包装体の装着部は、壁状構造体に固定する固定手段を有し、前記固定手段はネジ止め構造となっていることを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体などに確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【0027】
第10の発明は、特に第1から9の発明のいずれか記載の発明において、包装体は、端面を内向きに折り曲げたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体などに確実に固定でき、また、壁状構造体からはずれることのない侵入検出装置となる。
【0028】
第11の発明は、第1から第10の発明において、包装体は包装体の内部で感圧手段を弾性支持する支持手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能であり、包装体は壁状構造体の表面に直接または固定手段を用いて確実に取り付けできるため施工性がよい。即ち、平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の、また大きさも多様な壁状構造体に取付可能である。また、工場出荷時に壁状構造体に組み込む必要が無いので工事現場に合わせた対応が容易となる。また、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたとき、壁状構造体の面をスライド可動することにより、押圧による変位を生じるので感圧手段がこれを検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなくて確実に侵入を検出できる。また、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧が支持手段を介して圧電センサに伝わり圧電センサが変形すると、これを迅速に検出して侵入者を検出することができるので検出精度が高く、少なくとも壁状構造体の上面全面は感圧手段で検知可能な範囲となり、壁状構造体に足や手を触れて押圧しても感圧センサが検知しない範囲を極小化できて検知漏れを排除できる。また、感圧手段は支持手段に収納されているため、雨風の影響が小さく、強い耐候性も有する。
【0029】
また、支持手段が感圧手段を弾性保持しているので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手や足をかけたときの押圧により感圧手段が変形しやすくなり、感圧手段から変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出精度が向上し、誤検出の可能性が小さくなる。また、装着部と可動部を持つことで、スムーズにスライド可動できるためこれによっても検出精度が向上する。また、可撓性をもつ圧電センサを使用することで多様な壁状構造体に設置ができる。また、圧電センサを支持手段に収納するため、雨風の影響が小さく、耐候性にも優れている。
【0030】
第12の発明は、特に第1から第11の発明において、包装体の内部に非線形撓み部を備え、前記非線形撓み部は前記支持手段よりも変形しやすい材質または構成を有した侵入検出装置を実現できる。これにより、非線形撓み部は、所定の押圧力以上で、支持手段よりも早く撓むように構成されているので、支持手段によって支持した圧電センサは、侵入者の乗り越え行為のような押圧力で非線形撓み部が急激に変形できるため、検出精度が向上し、誤検出の可能性が小さくなる。
【0031】
第13の発明は、特に第1から12の発明において、感圧手段に対して力の加わる位置に加圧部位を備えたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、加圧部位
は支持手段と支持手段の内部の圧電センサを押圧力の加わった方向に変形させるため、検出精度が向上し、誤検出の可能性が小さくなる。
【0032】
第14の発明は、特に第13の発明において、加圧部位は前記支持手段よりも変形しにくい材質を用いたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、加圧部位は支持手段と支持手段の内部の圧電センサを押圧力の加わった方向へ十分に変形させることができるため、検出精度が向上し、誤検出の可能性が小さくなる。
【0033】
第15の発明は、特に第13または14の発明において、加圧部位は、任意の間隔で設けたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者に押された箇所の近傍の感圧手段が周囲に比べて激しく撓むため、侵入者の検出が容易になる。
【0034】
第16の発明は、特に第13から15の発明において、加圧部位は、前記支持手段にR面または鋭角または鈍角で接することを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者の押す圧力が感圧手段にシャープに伝達されるため、侵入者の検出が容易になる。
【0035】
第17の発明は、特に第1から16の発明のいずれか記載の発明において、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、威嚇により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【0036】
第18の発明は、特に第1から17の発明のいずれか記載の発明において、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【0037】
第19の発明は、第1から18の発明において、形状を可変できることを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧を検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなくて確実に侵入を検出できる。また、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧が支持手段を介して圧電センサに伝わり圧電センサが変形すると、これを迅速に検出して侵入者を検出することができるので検出精度が高い。また、壁状構造体に取り付けた装着部の面に沿って可動部がスライド可動するため、壁状構造体の面がフラットでなくても感圧センサを安定かつ確実に反応させるためのストロークを確保できる。また、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能であり、平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の面に対応できる。また、包装体は可変できるため多様な形状、大きさの壁状構造体に取り付けることができる。また、感圧手段は包装体に収納されているため雨風の影響が小さく、強い耐候性も有する。
【0038】
また、前記圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたとき、前記圧電センサはこの押圧を検出して電圧信号を出力して侵入を迅速に検出することができ、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、確実に侵入を検出できる。また、感圧手段は、可撓性を有するケーブル状の圧電センサなので、多様な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能である。また、圧電センサを包装体に収納するため、雨風の影響が小さく、耐候性にも優れている。壁状構造体の面がフラットでないなど、感圧手段で検知するための包装体のストロークをスムーズに行えない構造であっても、装着部を壁状構造体に装着し、装着部に沿って可動部をスライド可動することで、感圧手段が安定・
確実に検知するための可動部のストロークを確保することができる。また、包装体の形状を可変できるので多様な形状、大きさの壁状構造体に対応できる。
【0039】
第20の発明は、特に第19の発明において、包装体が伸縮部を有して形状を可変できるものとした。これにより、伸縮部で包装体の形状を壁状構造体への配設状況に合わせて可変して、適切な形態で取り付けが可能となり、感圧手段の侵入検知を確実に機能させることができる。
【0040】
第21の発明は、特に第20に記載の発明において、伸縮部は、蛇腹部を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、多様な形状、大きさの壁状構造体に容易に取り付けできる。
【0041】
第22の発明は、特に第1から21の発明のいずれか記載の発明において、感圧手段が機能する検出レベルを調整する検出レベル調整手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、例えば多様な形状、大きさの壁状構造体に取り付けるために包装体の形状を変えたことで侵入者を検出するレベルが変動した場合であっても、検出感度の調整が現場で可能となり、設置性がよく、商品の適合範囲が広くなる。また、検出感度の調整が現場で可能となり、設置性がよく商品の適合範囲が広くなる。
【0042】
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。
【0043】
(実施の形態1)
図1(a)は、本発明の第1の実施の形態における侵入検出装置が設置された壁状構造体の構成図、図1(b)は図1(a)のAA位置における断面図である。図1(a)において、11は住居のベランダやバルコニーのフェンスや、塀や、敷地を囲うフェンスなどの壁状構造体で、12は壁状構造体11の上部に設置された手すりである。手すり12はなくても良い。13は包装体で金属や樹脂や木で構成しており、手すり12に取り付けられている。手すり12がない場合は壁状構造体11に取り付けられる。図1(b)に示すように、14は圧電センサ(感圧手段)で包装体13の内部に収納されている。圧電センサ14は感圧手段としての可撓性を有したケーブル状である。また、16は支持手段で、圧電センサ14は圧電センサ14より柔らかい弾性体からなる支持手段16により支持されている。圧電センサ14は支持手段16の一部にスリットを設け、前記スリットから支持手段16内にはめ込んで支持する構成としている。弾性体としては、EPDMや熱可塑性エラストマーのような合成樹脂の発泡体を用い、圧縮率(単位変位をもたらす荷重値)が圧電センサ14よりも小さくなるよう硬度、発泡率等を選択すればよい。尚、圧電センサ14と支持手段16に隣接して非線形撓み部16Aと押圧部位16Bを設けている。これにより圧電センサ14が変形しやすくする構成としている。圧電センサ14と支持手段16の近傍の構成については詳細を後述する。図1(a)に示すように、15は制御ユニットで、圧電センサ14の端部に配設されている。また17は通信ケーブルで、図示しないが制御ユニット15内にある通信手段からの信号を外部に伝達する。
【0044】
図2(a)は圧電センサ14と制御ユニット15の構成図、図2(b)は図2(a)のBB位置における断面図を示すものである。図2(a)において、圧電センサ14は後述する電極の断線・ショート検出用の抵抗体が内蔵された先端部141を備えている。図2(b)において、圧電センサ14は導体からなる中心電極142、圧電体層143、導体からなる外側電極144、弾性体からなる被覆層145を備えている。圧電体層143はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いることも考えられるが、耐熱温度が上限で80℃程度であり、侵入検出装置は屋外使用が主であって、特に夏季には直射日光により壁状構造体11の表面温度が時には100℃近くの高温になることから、高分子
圧電体を用いることは好ましくない。圧電体層143としては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と100℃以上の高温耐久性を有することができ、このような複合圧電体を使用することが好ましい。
【0045】
図3は本発明の第1の実施の形態における侵入検出装置のブロック図である。図3において、制御ユニット15は、検出手段151、威嚇手段152、通信手段153を備えている。検出手段151は、圧電センサ14からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行うフィルタ部154と、フィルタ部154の出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部155とを備えている。フィルタ部154の濾波特性としては、手などの人体の接触時の周波数は10Hz以下であり、特に3〜8Hzの範囲が多く、降雨による振動は10Hz以上、風による振動は1Hz以下が多いので、濾波特性としては例えば、3〜8Hzの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。156は検出レベルを調整できる検出レベル調整手段とする。
【0046】
図4は、本発明の第1の実施の形態における侵入検出装置の図1(a)のA−A断面に相当するの断面図の詳細図で、図5aは図4のC−C断面図である。また、図6、図7、図8、図9、図10は本発明の第2、第3、第4、第5、第6の実施の形態における侵入検出装置の図1(a)のA−A断面に相当する断面図の詳細図である。
【0047】
まず、図4と図5a、図5b、図5cを用いて第1の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図4と図5aは長手方向の断面図、図5bは図5aの押圧をうけて変形した状態を示す図、図5cは図5bの断面図であるが、これらにおいて、12は壁状構造物の手すり、12aは手すりの支柱13は包装体で金属、樹脂、木等で構成している。包装体13の内部には圧電センサ14と支持手段16を収納している。包装体13は面131で圧電センサ14などの収納部分が袋状になっており、密閉が好ましいが、包装体に被覆された構成であれば必ずしも密閉でなくても良い。また、包装体13は下部が面132のように内側に折れ曲がっている。また、面132は手すり12と嵌合して固定する構造になっている。包装体13の内部には圧電センサ14と支持手段16を収納しており、包装体13の下部にある18と19は固定手段で、18はビス、19はナットで、包装体13はビス18とナット19で固定されている。これは図5bに示すように支柱12aのない部分で固定されている。ビス18とナット19以外にはひも状の締結部品などを使用して締結してもよい。また固定手段18、19はなくても良い。また、下部の折り曲げ部132はなくてもよい。非線形撓み部16Aは固体や中空やバネなどを用いた非線形の撓み構成を有する機構などで構成しており、支持手段16よりも変形しやすい材料または機構となっている。押圧部位16Bは金属や樹脂や木で構成しており、支持手段16よりも変形しにくい材料または機構となっている。非線形撓み部16Aは支持手段の内部に設けている。また、押圧部位16Bはを支持手段16を介して圧電センサ14に力が加わる位置に設けている。すなわち、侵入者が包装体を押したとき、図5bにおいて、力Fの方向に包装体が加圧され、その力により押圧部位16Bが押され、押圧部位16Bが支持手段16と圧電センサ14を撓ませる。このとき図5cに示す断面で説明すると、支持手段16と圧電センサ14は支持手段16よりも変形しやすい非線形撓み部16Aを押圧することになり、支持手段16を押すよりも変形が生じやすい機構となっている。
【0048】
以上のように圧電センサ14が撓むことにより、侵入者を検出できる。また、図5aに示すように、押圧部位16Bは支持手段16と圧電センサ14に圧力が加わりやすいようにここではR面をもった構成としている。これは鋭角または鈍角をもった構成としても良い。もちろん平面でも良い。また、押圧部位16Bは間隔をあけて配置している。これにより、侵入者に押された近傍の支持手段16と圧電センサ14のみが撓むため、検出が更に容易になる。なお、非線形撓み部16A、押圧部位16Bは必ずしも無くても良い。
【0049】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用をについて図11(a)、図11(b)、図12を用いて説明する。図11(a)は、侵入者が壁状構造体11を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体11上部に手22をかけている状態を示す図で、図11(b)はその断面図である。図12は侵入者が侵入した時のフィルタ部154の出力信号Vとコンパレータ部155の出力信号Jの経時変化を示す特性図である。
【0050】
まず、図11(a)のように、侵入者が壁状構造体11の手すり12に取り付けた包装体13に手21をかけると、手21の指よる押圧が圧電センサ14及び支持手段16に印加される。支持手段16は圧電センサ14より柔軟性を有しているので、図11に示すように、指の接触による押圧により支持手段16が圧縮されて、圧電センサ14も容易に変形する。そして、圧電センサ14からは圧電効果により圧電センサ14の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【0051】
圧電センサ14の出力信号は、フィルタ部154により手21の接触時の周波数帯域である3〜8Hzの信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図12にフィルタ部154の出力信号Vを示す。手21の接触時には、Vに基準電位Vより大きな信号成分が現れる。この際、仮に圧電センサ14を壁状構造体11の手すり12の上部に取り付けた構成であれば、手21の接触の際の圧電センサ14の変形はわずかであるが、本実施の形態の場合は支持手段16が圧電センサ14よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段16が容易に圧縮されるので、包装体13が手すり12の側面に沿って、押圧方向Fの方向に、下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ14の変形量が増大する。このように、略押圧方向Fに力がかかれば、感圧センサが撓むことが可能となる。このスライドストロークは、約1mmとして構成しており、実装状態で約1mmのストロークがあれば十分に感圧手段からの電圧出力が発生する。さらに、非線形撓み部16Aを支持手段16よりも変形しやすい材料や構成とし、押圧部位16Bを支持手段16よりも変形しにくい材料や構成とすることで、手21の押圧を押圧部位16Bが圧電センサ14に伝達する形態となり、圧電センサ14は撓む。また非線形撓み部16Aは押圧を受けて変形し、包装体13のスライド可動が増し、変化量が増大する。このように支持手段に弾性支持されることによって圧電センサ14は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ14の出力信号も大きくなる。コンパレータ部155はVのVからの振幅|V−V|がDより大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。
【0052】
コンパレータ部155から侵入判定のパルス信号が出力されると、威嚇手段152から一定時間アラーム音が発生され、侵入者を威嚇する。また、並行して、通報手段153により侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報する。また、包装体13は、壁状構造体11の手すり12と固定するための固定手段としてビス18とナット19で例示するように包装体13を締結する構成としているため、手すり12の面に沿って安定した上下可動ができる。
【0053】
また、包装体13は、面132のように下部を内向きに折り曲げて、手すり12と嵌合するする形態としており、包装体13が手すり12からはずれることがない。すなわち上下可動するが、面132が上方への戻り止めの構成となっている。
【0054】
また、検出レベルを調整できる検出レベル調整手段を有しているため、構造の異なる多種多様な壁状構造体への取り付けによる検出レベルの微妙な違いを調整でき、また、現場環境の違いなどによる取り付け具合の差などによる検出レベルの微妙な違いにも対応でき施工性・応用範囲が高い。また、経年変化や、お客様の好みによる検出レベルの調整も可
能である。
【0055】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えており、威嚇により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【0056】
さらに、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたもので、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【0057】
なお、本実施の形態ではスライド可動方向は手すり側面に沿った形状で略鉛直方向であるが、壁状構造体や手すりの設置形態によってはこの方向に限らず、押圧を受ける方向が適宜可動方向となるように備え付けるようにすればよい。
【0058】
また、非線形撓み部16Aは、感圧センサに対して押圧力を受ける面と反対側に設けたが、受圧面との距離をなるべ小さくする構成として、これはより押圧部位16Bの設置効果をあげるためである。
【0059】
また、押圧部位は、1つまたは複数箇所に設け、壁状構造体の構成や、壁状構造体の家屋への設置状況も加味して、配置密度を適宜変えるようにすることも望ましい。例えば、支柱12aの直上部では手すり自体の撓みが少なくなり、感圧手段自体の検出感度も鈍くなる可能性もある。その場合は、押圧部位の配置密度をあげるようにすればよい。例えば押圧部位として突起を有したテープ状の部品を包装体内部に張り付ける構成とし、必要な突起の配置密度の高低により張り付けるテープの数を減らすと効率よく押圧部位を構成できる。また、突起の密度の異なるテープを複数種類用意し、必要な配置密度に応じて張り付けるテープの種類を選択する構成も有効である。また、場所による必要な配置密度の差が小さいときなどでは任意の間隔で複数の突起を持ったテープ状の部品を張り付ける構成とすることにより張り付ける部品の数を削減でき、効率よい押圧部位を構成できる。このようにすると、押圧部位の配置が可変なので、壁状構造体の設置状況や構造に適合させた設置が可能となる。
【0060】
(実施の形態2)
図6は、本発明の第2の実施の形態における侵入検出の図1(a)のA−A断面に相当する断面図の例である。図6を用いて第2の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図6において、12は壁状構造物の手すり、23は包装体で、包装体23の内部には圧電センサ14と支持手段26を収納している。包装体23は下部が面232のように内側に折れ曲がっている。また、面232は手すり12と嵌合して固定する構造になっている。包装体23の内部には圧電センサ14と支持手段26を収納しており、包装体23の下部にある18と19は固定手段で、18はビス、19はナットで、包装体23はビス18とナット19で固定されている。ビス18とナット19以外にはひも状の締結部品などを使用して締結してもよい。圧電センサ14と支持手段26に隣接して非線形撓み部26Aと押圧部位26Bを設けて圧電センサ14がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、押圧部位26Bは支持手段26より変形しにくい固体、非線形撓み部26Aは支持手段26より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部26Aと押圧部位26Bは16A、16Bとそれぞれ同等のものである。
【0061】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図11、図12を用いて説明した実施の形態1と異なる部分を中心に、本実施の形態2の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段26が圧電センサ14よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段26が容易に圧縮されるので、包装体23が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ14の変形量が増大する。さらに、押圧
部位26Bを支持手段26よりも変形しにくく、非線形撓み部26Aを支持手段26よりも変形しやすいことで、手21の押圧は押圧部位26Bが圧電センサ14に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ14を押さえる。また非線形撓み部26Aが押圧を受けて変形する形となり、包装体23の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ14は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ14の出力信号も大きくなる。コンパレータ部155はVのVからの振幅|V−V|がDより大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。
【0062】
また、包装体23は、壁状構造体11の手すり12と固定するための固定手段としてビス18とナット19で例示するように包装体13を締結する構成としているため、手すり12の面に沿って安定した上下可動ができる。
【0063】
また、包装体23は、面232のように下部を内向きに折り曲げて、手すり12と嵌合する形態としており、包装体23が手すり12からはずれることがない。
【0064】
(実施の形態3)
図7は、本発明の第3実施の形態における侵入検出の図1(a)のA−A断面に相当する断面図の例である。図7を用いて第3の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図7において、12は壁状構造物の手すり、33は包装体で、包装体33は装着部331と可動部332を備えている。装着部331と可動部332で囲まれた、即ち包装体33の内部には圧電センサ14と支持手段36を収納している。包装体33は下部が面333のように内側に折れ曲がっている。また、面333は手すり12と嵌合して固定する構造になっている。包装体33の下部にある18と19は固定手段で、18はビス、19はナットで、包装体33はビス18とナット19で固定されている。ビス18とナット19以外にはひも状の締結部品などを使用して締結してもよい。20aと20bは固定手段で包装体33の装着部331を手すり21に固定する目的で使用する。本実施例ではタッピングビスを用いているが、ナット付きねじ、接着テープ、接着剤を使用しても良い。圧電センサ14と支持手段36に隣接して非線形撓み部である36Aと押圧部位36Bを設けて圧電センサ14がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、非線形撓み部36Cは支持手段36より変形しにくい固体、非線形撓み部36Aは支持手段36より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部36Aと押圧部位36Bは16A、16Bとそれぞれ同等のものである。
【0065】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図11、図12を用いて説明した実施の形態1、実施の形態2と異なる部分を中心に、本実施の形態3の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段36が圧電センサ14よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段36が容易に圧縮されるので、包装体33の可動部332が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ14の変形量が増大する。さらに、押圧部位36Bを支持手段36よりも変形しにくく、非線形撓み部36Aを支持手段36よりも変形しやすくすることで、手21の押圧は押圧部位36Bが圧電センサ14に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ14を押さえる。また非線形撓み部36Aが押圧を受けて変形する形となり、可動部332の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ14は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ14の出力信号も大きくなる。コンパレータ部155はVのVからの振幅|V−V|がDより大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。このとき、包装体33の装着部331は固定手段20で手すり12に固定されている。ここでは固定手段20はタッピングビスとしている。また、可動部332は、固定手段としてビス18とナット19で例示するように締結する構成としているため、手すり
12の面に沿って安定した上下可動ができる。また、可動部332は、面333のように下部を内向きに折り曲げて、手すり12と嵌合する形態としており、包装体33が手すり12からはずれることがない。
【0066】
(実施の形態4)
図8は、本発明の第4実施の形態における侵入検出の図1(a)のA−A断面に相当する断面図の例である。図8を用いて第4の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図8において、12は壁状構造物の手すり、43は包装体で、包装体43は装着部431と可動部432を備えている。装着部431と可動部432で囲まれた、即ち包装体43の内部には圧電センサ14と支持手段46を収納している。包装体43の装着部431は下部が面433のように内側に折れ曲がっている。また、可動部432の面434は内側に折れ曲がる構造となっており、面433と面434は、装着部431と可動部432は嵌合する構造となっている。また装着部431は手すり12と嵌合する形態にある。ただし可動部432の上下動は許容する構造となっている。圧電センサ14と支持手段46に隣接して非線形撓み部である46Aと押圧部位46Bを設けて圧電センサ14がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、非線形撓み部46Cは支持手段46より変形しにくい固体、非線形撓み部46Aは支持手段46より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部46Aと押圧部位46Bは16A、16Bとそれぞれ同等のものである。
【0067】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図11、図12を用いて説明した実施の形態1から3と異なる部分を中心に、本実施の形態4の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段46が圧電センサ14よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段46が容易に圧縮されるので、包装体43の可動部432が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ14の変形量が増大する。さらに、押圧部位46Bを支持手段46よりも変形しにくく、非線形撓み部46Aを支持手段46よりも変形しやすいくすることで、手21の押圧は押圧部位46Bが圧電センサ14に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ14を押さえる。また非線形撓み部46Aが押圧を受けて変形する形となり、可動部432の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ14は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ14の出力信号も大きくなる。コンパレータ部155はVのVからの振幅|V−V|がDより大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。このとき、包装体43の装着部431は面433で手すり12に嵌合固定されている。また、可動部432は、装着部431と面434で嵌合しているため上下方向には可動であるがはずれることはく安定した上下可動ができる。
【0068】
(実施の形態5)
図9は、本発明の第5実施の形態における侵入検出の図1(a)のA−A断面に相当する断面図の例である。図9を用いて第5の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図9において、12は壁状構造物の手すり、53は包装体で、包装体53は装着部531、532と可動部533、534を備えている。装着部531と532は互いに重なる部分を持ち、手すり12の大きさの変化に対応できる。同様に可動部(形状可変部)533と534は互いに重なる部分を持ち、手すり12の大きさの変化に対応できる。これらは、多様な手すり形状に合わせられるように形状可変な構成、本願では幅方向のサイズを調整できる構成となっている。装着部531、532と可動部533、534で囲まれた、即ち包装体53の内部には圧電センサ14と支持手段56を収納している。包装体53の装着部531、532は下部が面535のように内側に折れ曲がっている。また、可動部533、534の面536は内側に折れ曲がる構造となっており、面535と面536は嵌合する構造となっている。また装着部531、532は手すり12と嵌合する形
態にある。ただし可動部533、534の上下動は許容する構造となっている。圧電センサ14と支持手段56に隣接して非線形撓み部である56Aと押圧部位56Bを設けて圧電センサ14がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、押圧部位56Bは支持手段56より変形しにくい固体、非線形撓み部56Aは支持手段56より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部56Aと押圧部位56Bは16A、16Bとそれぞれ同等のものである。
【0069】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図11、図12を用いて説明した実施の形態1から4と異なる部分を中心に、本実施の形態5の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段56が圧電センサ14よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段56が容易に圧縮されるので、包装体53の可動部531、532が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ14の変形量が増大する。さらに、押圧部位56Bを支持手段56よりも変形しにくく、非線形撓み部56Aを支持手段56よりも変形しやすくすることで、手21の押圧は押圧部位56Bが圧電センサ14に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ14を押さえる。また非線形撓み部56Aが押圧を受けて変形する形となり、可動部533、534の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ14は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ14の出力信号も大きくなる。コンパレータ部155はVのVからの振幅|V−V|がDより大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。このとき、包装体53の装着部531、532は面535で手すり12に嵌合固定されている。また、可動部533、534は、装着部531、532と面536で嵌合しているため上下方向には可動であるがはずれることはく安定した上下可動ができる。
【0070】
(実施の形態6)
図10は、本発明の第6実施の形態における侵入検出の図1(a)のA−A断面に相当する断面図の例である。図10を用いて第6の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図10において、12は壁状構造物の手すり、63は包装体で、包装体63は装着部631と可動部632を備えている。装着部631は蛇腹部6311と6312を有している。可動部632は蛇腹部6321と6322を有している。蛇腹部6311、6312、6321、6322は容易に変形するため、手すり12の大きさや形状の変化に対応できる。包装体63の内部には圧電センサ14と支持手段66を収納している。包装体63の装着部631は下部が面633のように内側に折れ曲がっている。また、可動部632の面634は内側に折れ曲がる構造となっており、面633と面634は嵌合する構造となっている。また装着部631は手すり12と嵌合する形態にある。ただし可動部632の上下動は許容する構造となっている。圧電センサ14と支持手段66に隣接して非線形撓み部である66Aと押圧部位66Bを設けて圧電センサ14がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、押圧部位66Bは支持手段66より変形しにくい固体、非線形撓み部66Aは支持手段66より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部66Aと押圧部位66Bは16A、16Bとそれぞれ同等のものである。
【0071】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図11、図12を用いて説明した実施の形態1から5と異なる部分を中心に、本実施の形態6の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段66が圧電センサ14よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段66が容易に圧縮されるので、包装体63の可動部631が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ14の変形量が増大する。さらに、押圧部位66Bを支持手段66よりも変形しにくく、非線形撓み部66Aを支持手段66よりも変形しやすくすることで、手21の押圧は押圧部位66Bが圧電センサ14に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ14を押さえる。また非線形撓み部
66Aが押圧を受けて変形する形となり、可動部632の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ14は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ14の出力信号も大きくなる。コンパレータ部155はVのVからの振幅|V−V|がDより大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。このとき、包装体63の装着部631は面633で手すり12に嵌合固定されている。また、可動部632は、装着部631と面634で嵌合しているため上下方向には可動であるがはずれることはく安定した上下可動ができる。
【0072】
本実施の形態と実施の形態5では、手すり幅方向にスライド可動にすること、包装体のコーナー部分を蛇腹形状にすることで形状可変な構成としたが、伸縮機構であればこれらの実施例に限定するものではない。機構的な伸縮構成としたり、伸縮材料にて構成したりすることでも同様の効果を奏することが可能である。また、伸縮構成にてとりつけた後、固定部材をもうけ、手すり12の形状に沿った形での設置をする。例えば蛇腹部を接着部材で固定したり、実施の形態2のように、下部をビスで固定するなどして、手すりの幅に合わせた状態で固定する。また、実施の形態5のスライド可動な構成の場合、スライド部端面を他方のスライド面とシールし接着させるようにすることが望ましい。
【0073】
上記実施の形態1から6においては、前記従来の構成では、設置できるフェンス(壁状構造体)が限られる上に、壁状構造体に鳥がとまったり、猫が壁状構造体の上を歩くと、赤外線ビームが遮られて誤検出するといった課題や、感圧センサを壁状構造体の表面に設置すれば雨や雪が直接あたるため水分による故障の可能性が高くなり、太陽光なども直接あたるため、耐候性にも問題があるという課題、壁状構造体の面がフラットでない場合などで、感圧センサを安定かつ確実に反応させるためのストロークを確保できないという課題、押圧に対して感圧センサを確実に反応させ、かつ壁状構造体に確実に固定する手段に課題があったが、これらの課題を解決するもので、多様な壁状構造体に設置ができ、鳥や動物がとまっても誤検出がなく侵入者の検出精度の高い侵入検出装置を提供することを目的とする。また、雨や雪や太陽光などに左右されないで侵入者を検出できる侵入検出装置を提供することを目的とする。また、壁状構造体の面がフラットでなくても感圧センサを安定かつ確実に反応させるためのストロークを確保できる侵入検出装置を提供することを目的とする。また、押圧に対して感圧センサを確実に反応させ、かつ壁状構造体に確実に固定できる侵入検出装置を提供することを目的とした。
【0074】
そして、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ前記壁状構造体の面をスライド可動する可動構造を有する侵入検出装置としたものである。
【0075】
これにより、包装体が、壁状構造体の面を押圧された方向へスライド可動することができるので、そのストロークにより感圧手段が十分に変形することによって、押圧に応じて検出電圧を出力することができるので、検出感度を損なうことが無く、確実に侵入検出できる。
【0076】
また、設置現場での工事などで侵入者検知レベルが変動し、確実安定な検出ができないという課題もあったが、本発明の侵入検出装置は、包装体の内部で感圧手段を弾性支持する支持手段を備えたので、手すりの上に設けた包装体が押圧をうけた際に、感圧手段のたわみが十分に生じるようになり、センサの感度が損なわれることなく、侵入検知が確実に行える。
【0077】
また、壁状構造体の形状や大きさに限定されることも課題であったが、壁状構造体に取
り付ける包装体が形状を可変できるので、同一の部材からなる侵入検出装置であっても、多様な形状の壁状構造体に対応しての取り付けが可能となる。よって、製造も、施工性もよくなる。
【0078】
(実施の形態7)
図13は本発明の実施の形態7における侵入検出装置が設置された壁状構造体の斜視図、図14は同実施の形態7における侵入検出装置の断面図である。
【0079】
図13および図14において、住居の塀やバルコニー、ベランダフェンスなどの壁状構造体2011の上面には、ベース2012が固定され、略逆U字状のカバー部材である笠木2013がベース2012の両端2014と係合するとともに壁状構造体2011の上面を覆うように設けられている。弾性体2015は笠木2013の下部で挟持されており、この弾性体2015の上面にはU字溝状の固定部2016が形成され、固定部2016に感圧手段としての可撓性を有したケーブル状の圧電センサ2017がはめ込まれる形で弾性体2015と笠木2013との間に配設されている。弾性体としては、EPDMや熱可塑性エラストマーのような合成樹脂の発泡体を用い、圧縮率(単位変位をもたらす荷重値)が圧電センサ2017よりも小さくなるよう硬度、発泡率等を選択すればよい。弾性体2015内に中空部2151を設けて、弾性体の可撓性をより向上させることで、感圧手段の検知感度を高めるようにしてもよい。ベース2012と笠木2013との係合は、図の様に笠木2013の両端が略J字状に形成されて、笠木2013が簡単には外れないが弾性体2015の弾性を受けながら上下動可能に構成されており、上下動の移動距離は約5mm以下、好ましくは1〜2mm以下に形成されている。
【0080】
図15(a)は圧電センサ2017の構成図、図15(b)は図15(a)のBB位置における断面図を示すものである。図15(a)において、圧電センサ2017の端部には制御ユニット2018が設けられている。圧電センサ2017は後述する電極の断線・ショート検出用の抵抗体が内蔵された先端部2171を備えている。図15(b)において、圧電センサ2017は導体からなる中心電極2172、圧電体層2173、導体からなる外側電極2174、弾性体からなる被覆層2175を備えている。圧電体層2173はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いることも考えられるが、耐熱温度が上限で80℃程度であり、侵入検出装置は屋外使用が主であって、特に夏季には直射日光により壁状構造体2011の表面温度が時には100℃近くの高温になることから、高分子圧電体を用いることは好ましくない。圧電体層2173としては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と100℃以上の高温耐久性を有することができ、このような複合圧電体を使用することが好ましい。
【0081】
図16は本発明の実施の形態7における侵入検出装置のブロック図である。図16において、制御ユニット2018は、検出手段2181、警報発生手段2182、通信手段2183を備えている。検出手段2181は、圧電センサ2017からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行うフィルタ部2184と、フィルタ部2184の出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部2185とを備えている。圧電センサ2017で検出される各種条件の振動が、降雨による振動は10Hz以上、風による振動は1Hz以下が多く、侵入者の侵入動作による荷重による周波数が10Hz以下であり、特に3〜8Hzの範囲が多い場合、フィルタ部2184の濾波特性としては例えば、3〜8Hzの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。
【0082】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用を図13、図14および図17に基づいて説明する。図17は侵入者が侵入した時のフィルタ部2184の出力信号Vとコンパレータ部2185の出力信号Jの経時変化を示す特性図である。
【0083】
まず、平常時は壁状構造体2011の上面に笠木2013が取り付けられていてデザイン的に見栄えが良くなっている。そして、侵入者が壁状構造体2011から侵入するために何らかの防犯装置があるのか確認しようとしても笠木2013の内部に隠されているので一見ではわからない。次に、侵入者が壁状構造体2011を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体2011上部に手をかけると、手指による押圧が笠木2013に印加されて笠木2013が僅かな撓みを生じつつ下方に押し下げられ、弾性体2015および圧電センサ2017にも荷重が印加される。この荷重により圧電センサ2017が容易に変形するので、圧電センサ2017からは圧電効果により圧電センサ2017の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【0084】
圧電センサ2017の出力信号は、フィルタ部2184により手2017の接触時の周波数帯域である3〜8Hzの信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図17にフィルタ部2184の出力信号Vを示す。手の接触時には、Vに基準電位V0より大きな信号成分が現れる。この際、単に圧電センサ2017を壁状構造体2011に配設した構成であれば、手2017の接触の際の圧電センサ2017の変形はわずかであるが、本実施の形態の場合は図13、図14のように笠木2013を支持する弾性体2015が圧電センサ2017よりも柔軟性を有しており、接触の際に弾性体2015が容易に圧縮されるので、圧電センサ2017の変形量が増す。さらに、笠木2013が下方に動くように構成されているので圧電センサ2017の変形量が増大し、侵入者にとって感じにくい1〜2mmの移動距離であっても圧電センサ2017の変形量としては大きくなる。このように圧電センサ2017は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ2017の出力信号も大きくなる。コンパレータ部2185はVのV0からの振幅|V−V0|がD0より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。
【0085】
コンパレータ部2185から侵入判定のパルス信号が出力されると、警報発生手段2182から一定時間アラーム音が発生され、侵入者を威嚇する。また、並行して、通報手段2183により侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報する。
【0086】
以上のように、本実施の形態における侵入検出装置では、感圧手段としての圧電センサが壁状構造体に設けた笠木の内側に感圧手段を設けているので、見栄えがよい上に浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、装置の死角からの侵入を防止できるので防犯効果が高まり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【0087】
そして、侵入者が壁状構造体を乗り越えて侵入する際には体を持ち上げるため壁状構造体上部の笠木に手をかけて体を持ち上げるが、上下動可能に構成した笠木の内側に弾性支持した感圧手段を設けているので、侵入者が笠木に荷重をかけて侵入を試みると、笠木の撓みだけでなく笠木の上下動が生じて感圧手段に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【0088】
また、圧電センサを壁状構造体に配設する際に弾性体に設けたU字溝状の固定部2016があるので、施工の際に圧電センサを設置しやすい。固定部はケーブル状の圧電センサを通すことが可能な弾性体に設けた孔(図示せず)であっても良いが、望ましくは弾性体2015表面に感圧手段をはめ込む溝を形成し、圧電センサ2017を溝に配設するようにすればよい。長尺状の圧電センサ2017であるので、弾性体への組み込みは課題となるが、本実施の形態のような固定方法であると施工がしやすい。そして、弾性体表面に溝なしで固定するとすれば、接着剤や固定部材が必要となるが、これらは感圧手段の可撓性を低下させてしまう可能性もありなるべくなら使用しないほうが望ましい。よって、感圧
手段の可撓性を損なわないで配設できるような施工となり、変形を感度良く検出して検出感度を大きくするにも効果的である。さらに、風雨、日照などの自然条件に対しても溝によって、圧電センサ2017が保護されることになり、耐久性を向上させることもできる。なお、本実施の形態ではU字溝状としたが、上面または側面を開放とした溝形状で、長尺なケーブル状の圧電センサを容易にはめ込むことが出来、位置決め、固定ができる形状であれば、どんな形状でもよい。
【0089】
特に本実施の形態では、上面に、笠木と直接接触するように、弾性体に設けた溝の深さは圧電センサの外径よりも浅くしてある。この構成により、より笠木に生じた振動を精度よく検知することが可能となる。
【0090】
また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【0091】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する警報発生手段を備えており、警報発生により居住者へ通報することができる。また、警報の形態が例えばアラーム音などであると、居住者への通報とともに、侵入者に対する威嚇にもなり、侵入を抑制することができる。
【0092】
さらに、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたもので、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【0093】
(実施の形態8)
図18は本発明の実施の形態8における侵入検出装置の断面図、図19は同実施の形態8における侵入検出装置のブロック図である。なお、実施の形態7の侵入検出装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説明を省略する。図18において、実施の形態7の構成と異なるところは、壁状構造体2011の上面直接に弾性体2019が設けられ、笠木2020が壁状構造体2011の上面を覆うように設けられて、壁状構造体2011と笠木2020とで弾性体2019を挟持している点にある。弾性体2019の上面には溝状の固定部2016が形成され、固定部2016に感圧手段としての可撓性を有したケーブル状の圧電センサ2017がはめ込まれる形で弾性体2019と笠木2020との間に配設されている。そして、笠木2020は、壁状構造体2011と上下可動に固定されており、図18においては、笠木2020に設けたたて穴2020Aに、ねじ2020Bをはめ、壁状構造体2011から突出したアーム部2011Aに固定している。
【0094】
また、図19において、制御ユニット2021は、検出手段2181、警報発生手段2182、通信手段2183の他に、施錠強化手段2211を備えている点も実施の形態7の構成と異なる。
【0095】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用を図に基づいて説明すると、まず平常時は、壁状構造体11の上面に笠木2020が取り付けられていてデザイン的に見栄えが良くなっている。そして、侵入者が壁状構造体2011から侵入するために何らかの防犯装置があるのか確認しようとしても笠木2020の内部に隠されているので一見ではわからない。次に、侵入者が壁状構造体2011を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体2011上部に手をかけると、その荷重により笠木2020が下方に押し下げられ、押圧が圧電センサ2017およ弾性体2019に印加される
。弾性体2019は圧電センサ2017より柔軟性を有しているので圧縮されて、圧電センサ2017も容易に変形する。そして、侵入者の手による荷重と弾性体2019の弾性力が釣り合う位置か、または笠木2020と壁状構造体2011が接する位置で弾性体2019の変形は停止する。このとき、圧電センサ2017からは圧電効果により圧電センサ2017の変形の加速度に応じた信号が出力され、侵入が判定されることになる。
【0096】
圧電センサ2017の出力信号は、フィルタ部2184を経てコンパレータ部2185から侵入判定のパルス信号が出力されると、警報発生手段2182から一定時間アラーム音が発生されたり、通報手段2183により侵入者の侵入を通報したりするとともに、施錠強化手段2211により住居の施錠を強化し住居へのさらなる侵入を防ぐ。特に、既に施錠されている箇所、例えば通常時に複数個ある鍵の内の一個を手動施錠されたバルコニー窓を、自動で残りの鍵を施錠して複数個施錠に強化することにより、住居へのさらなる侵入の際に、より時間がかかるなど侵入者のリスクが増大するので侵入を断念させることができる。
【0097】
以上のように、本実施の形態における侵入検出装置では、壁状構造体に設けた笠木の内側に感圧手段を設けているので、見栄えがよい上に浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、装置の死角がないので、侵入を防止して防犯効果が高まり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【0098】
また、検出手段の出力信号に基づき住居の施錠を強化する施錠強化手段を備えており、住居へのさらなる侵入を防ぐことができる。特に、既に施錠した箇所を自動でさらに複数個施錠するように強化することで、侵入者の住居へのさらなる侵入を断念させることができる。また、1住居に対して1箇所の侵入を検知すると、住居全体の施錠を強化するようにしてもよい。
【0099】
(実施の形態9)
図20は本発明の実施の形態9における侵入検出装置の断面図である。なお、実施の形態7および実施の形態8の侵入検出装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説明を省略する。図20において、実施の形態7および実施の形態8の構成と異なるところは、所定の荷重以上の荷重が印加されると非線形に撓む弾性特性を有した非線形撓み部2022を備えた弾性体2023に圧電センサ2017を設けた点にある。非線形撓み部2022は弾性体2023に形成された中空部2231内に配設されている。非線形撓み部2022は帯状に成形され凸部を有する薄型弾性体からなり、例えば、市販されているコンベックスメジャーで使用されているような弾性体を用いれば良く、シンプルで実用性が高い。
【0100】
上記構成により、侵入者の荷重による押圧が弾性体2023に印加されていき、所定の荷重以上の荷重が印加されると非線形撓み部2022が笠木2013側に向かって凹状に急激に変形し、圧電センサ2017も大きな変形を受けるので、圧電効果により圧電センサ2017から大きな出力信号が現れるので、確実に侵入が検出できる。一方、圧電センサ2017に動物の動作や布団干しなどの居住者の日常生活動作により押圧が印加されても、非線形撓み部2022に所定の荷重以上の荷重が印加されないと撓まないため、圧電センサ2017の変形が小さくて出力が微小となり、出力信号の大小により誤検出を防止できる。
【0101】
また、圧電センサ2017は、中空部2231の直上の固定部に設けられており、より、非線形撓み部2022の弾性特性に応じた検出が可能となる。
【0102】
なお、以上の実施の形態には圧電センサ2017が単線または複線で配設したものを示したが、ケーブル状圧電センサの本数は、これに特定するものではない。また、笠木自体
に居住者の好みの装飾を施すことも可能であり、その重量が弾性体と圧電センサ自体の可撓性を損なわせなければよいので、デザイン性が向上する。
【0103】
上記実施の形態7から9においては、前記従来の構成では、赤外線の投光部や受光部が露出していて侵入者に侵入検出装置の設置を気づかれやすい。そして、赤外線センサの所在を知られると、その死角からの侵入を許してしまうことになり、侵入の検出性能が悪くなるといった課題や、感圧センサを用いたものでも、フェンス上面の家屋側角縁など特定部分の押圧を検出するものであると、侵入者がその部分の接触を避けて侵入しやすくなるといった課題があったが、これらの課題を解決するもので、浸入検出装置の設置場所を侵入者に気づかれず、よって、死角を設けないので侵入を防止して検出性能の高い侵入検出装置を提供することを目的とした。
【0104】
そして、前記従来の課題を解決するために、本発明の侵入検出装置は、住居のベランダの手すりやフェンスや塀などの壁状構造体の上面に設けた笠木と、前記壁状構造体と前記笠木とで挟持する弾性体と、前記壁状構造体弾性体と前記笠木との間で前記弾性体によって支持されに配設された感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記笠木壁状構造体を乗り越えて侵入する侵入者を検出する検出手段とを備えたものである。
【0105】
これによって、壁状構造体に設けた笠木の内側に感圧手段を設けているので、浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、装置の死角がないので死角からの侵入を防止できる。
【0106】
また、壁状構造体に設けた笠木の内側に弾性支持した感圧手段を設けているので、見栄えがよい上に浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、死角となる部分が表出しないので壁状構造体を越えて侵入する侵入者に対して装置の死角からの侵入を防止して防犯効果が高まり、侵入の検出性能が向上し確実に侵入を検出できる。
【0107】
住居のベランダの手すりやフェンスや塀などの壁状構造体の上面に設けた笠木と、壁状構造体と笠木とで挟持する弾性体と、壁状構造体と笠木との間で弾性体によって支持された感圧手段と、感圧手段の出力信号に基づき侵入者を検出する検出手段とを備えたことにより、壁状構造体に設けた笠木の内側に感圧手段を設けているので、浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、装置の死角からの侵入を防止して防犯効果が高まり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【0108】
また、笠木を、壁状構造体上面において上下動可能に構成したことにより、侵入者が壁状構造体を乗り越えて侵入する際には体を持ち上げるため壁状構造体上部の笠木に手をかけて体を持ち上げるが、上下動可能に構成した笠木の内側に弾性支持した感圧手段を設けているので、侵入者が笠木に荷重をかけて侵入を試みると、笠木の撓みだけでなく笠木の上下動が生じて感圧手段に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。また、人が侵入する場合の乗り越え行為のみを検出し、小動物や居住者の接触、生活行為は検出しないようにするため、笠木が上下動のみにすることで、誤検出を防止することにもなる。
【0109】
また、感圧手段を、弾性体に設けた固定部に配設するようにしたことにより、感圧手段を壁状構造体に配設する施工の際に感圧手段を設置しやすくなる。また、接着剤や固定部材なしに感圧手段を固定できるので、感圧手段の可撓性を損なわず変形を感度良く検出して検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【0110】
また、感圧手段を、所定の荷重以上の荷重が印加されると非線形に撓む弾性特性を有した非線形撓み部を備えたものとしたことにより、感圧手段に動物の動作や布団干しにより押圧が印加されても、非線形撓み部に所定の荷重以上の荷重が印加されないと撓まないた
め、感圧手段も変形しない。これにより、小動物や布団干しなどの生活行為などは検出せず、乗り越え行為の侵入のみを検出するので、誤検出を防止して侵入の検出性能を向上させることができる。
【0111】
また、感圧手段を、可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたものとしたことにより、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【0112】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する警報発生手段を備えたことにより、警報発生により居住者へ即座に通報できる。また、警報がアラーム音や光を発生するような威嚇効果のあるものであると、警報と同時に侵入者を威嚇して侵入を抑制することもできる。
【0113】
また、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたことにより、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【0114】
また、検出手段の出力信号に基づき住居の施錠を強化する施錠強化手段を備えたことにより、壁状構造体を乗り越える侵入を検出すると、住居の施錠を強化することで住居へのさらなる侵入を防ぐことができる。
【0115】
(実施の形態10)
図21(a)は、本発明の第13の実施の形態における侵入検出装置が設置されたの壁状構造体の構成図、図21(b)は図21(a)のAA位置における断面図である。図21(a)において、3011は住居のベランダやバルコニーのフェンスや、塀や、敷地を囲うフェンスなどの壁状構造体で、3012は壁状構造体3011の上端部である。3013は包装体で金属と合成樹脂をラミネートして積層した積層体(以下、ラミネートフィルムと記載する)で構成しており、密封状態で包装体3013は上端部3012に取り付けられている。図21(b)に示すように、3014は圧電センサ(感圧手段)で包装体3013の内部に収納されている。圧電センサ3014は感圧手段としての可撓性を有したケーブル状である。また、3016は支持手段で、圧電センサ3014は圧電センサ3014より柔らかい弾性体からなる支持手段3016により支持されている。圧電センサ3014は支持手段3016の一部にスリットを設け、前記スリットから支持手段3016内にはめ込んで支持する構成としている。弾性体としては、EPDMや熱可塑性エラストマーのような合成樹脂の発泡体を用い、圧縮率(単位変位をもたらす荷重値)が圧電センサ3014よりも小さくなるよう硬度、発泡率等を選択すればよい。尚、圧電センサ3014に隣接して支持手段3016中に非線形撓み部である中空部3016Aを設けて、さらに圧電センサ3014が変形しやすくする構成としている。図21(a)に示すように、3015は制御ユニットで、圧電センサ3014の端部に配設されている。また3017は通信ケーブルで、図示しないが制御ユニット3015内にある通信手段からの信号を外部に伝達する。
【0116】
図22(a)は圧電センサ3014と制御ユニット3015の構成図、図22(b)は図22(a)のBB位置における断面図を示すものである。図22(a)において、圧電センサ3014は後述する電極の断線・ショート検出用の抵抗体が内蔵された先端部3141を備えている。図22(b)において、圧電センサ3014は導体からなる中心電極3142、圧電体層3143、導体からなる外側電極3144、弾性体からなる被覆層3145を備えている。圧電体層3143はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電
体を用いることも考えられるが、耐熱温度が上限で80℃程度であり、侵入検出装置は屋外使用が主であって、特に夏季には直射日光により壁状構造体3011の表面温度が時には100℃近くの高温になることから、高分子圧電体を用いることは好ましくない。圧電体層3143としては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と100℃以上の高温耐久性を有することができ、このような複合圧電体を使用することが好ましい。
【0117】
図23は本発明の第13の実施の形態における侵入検出装置のブロック図である。図23において、制御ユニット3015は、検出手段3151、威嚇手段3152、通信手段3153を備えている。検出手段3151は、圧電センサ3014からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行うフィルタ部3154と、フィルタ部3154の出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部3155とを備えている。フィルタ部3154の濾波特性としては、手3017の接触時の周波数は10Hz以下であり、特に3〜8Hzの範囲が多く、降雨による振動は10Hz以上、風による振動は1Hz以下が多いので、濾波特性としては例えば、3〜8Hzの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。3156は検出レベルを調整できる検出レベル調整手段とする。
【0118】
図24(a)は、本発明の第13の実施の形態における侵入検出装置の包装体のイメージ図であり、図24(b)は図24(a)の断面図の一例、図24(c)は図24(a)の断面図の別の例である。図24(a)において、3013は包装体で、包装体3013の内部には圧電センサ3014と支持手段3016を収納している。また、包装体3013は密閉している。図24(b)において、包装体3013の内部には圧電センサ3014と支持手段3016を収納しており、包装体3013の外部との接地面は3018に示すように平面部になっている。圧電センサ3014に隣接して支持手段3016中に非線形撓み部である中空部3016Aを設けて、さらに圧電センサ3014が変形しやすくする構成としている。3019は固定手段で接着剤、接着剤付きのテープ等で構成しており、壁状構造体3011の上端部3012に固定する。また、図24(c)において、包装体3013の内部には圧電センサ3014と支持手段3016を収納しており、包装体3013の外部との接地面は3020に示すように平面部になっている。圧電センサ3014に隣接して支持手段3016中に非線形撓み部である中空部3016Aを設けて、さらに圧電センサ3014が変形しやすくする構成としている。3021は固定手段で、壁状構造体3011の上端部3012にビス等を使用して固定する構成としている。以下では図24(b)の構成として記載する。
【0119】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用を図25及び図26に基づいて説明する。図25(a)は、侵入者が壁状構造体3011を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体3011上部に手3022をかけている状態を示す図、図(b)はその断面図である。図26は侵入者が侵入した時のフィルタ部3154の出力信号Vとコンパレータ部3155の出力信号Jの経時変化を示す特性図である。
【0120】
まず、図25(a)のように、侵入者が壁状構造体3011上部に手3017をかけると、手3017の指よる押圧が圧電センサ3014及び支持手段3016に印加される。支持手段3016は圧電センサ3014より柔軟性を有しているので、図25(a)に示すように、指の接触による押圧により支持手段3016が圧縮されて、圧電センサ3014も容易に変形する。そして、圧電センサ3014からは圧電効果により圧電センサ3014の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【0121】
圧電センサ3014の出力信号は、フィルタ部3154により手3022の接触時の周波数帯域である3〜8Hzの信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図26
にフィルタ部3154の出力信号Vを示す。手3022の接触時には、Vに基準電位Vより大きな信号成分が現れる。この際、単に圧電センサ3014を壁状構造体3011に配設した構成であれば、手3022の接触の際の圧電センサ3014の変形はわずかであるが、本実施の形態の場合は支持手段3016が圧電センサ3014よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段3016が容易に圧縮されるので、圧電センサ3014の変形量が増大する。このように圧電センサ3014は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ3014の出力信号も大きくなる。コンパレータ部3155はVのVからの振幅|V−V|がDより大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。
【0122】
コンパレータ部3155から侵入判定のパルス信号が出力されると、威嚇手段3152から一定時間アラーム音が発生され、侵入者を威嚇する。また、並行して、通報手段3153により侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報する。
【0123】
また、包装体3013は金属と合成樹脂をラミネートして積層した積層体で構成し密封状態としているため、雨雪露など自然の水分や、洗濯物やマンションの上階からの水分など各種の水分に対して有効であり、また太陽光などによる耐候性が強く劣化が小さい構成となっている。
【0124】
また、包装体に金属を積層させたラミネートとし、検出手段も感圧手段とともにラミネート内に包装してしまう構成も可能であり、これにより、ラミネートによるシールド効果もあり、外部ノイズの混入を防ぐことが可能となる。
【0125】
また、包装体3013は下面を平面部3018とし、固定手段3019でフェンスなどの壁状構造体3011に固定するため安定で強固な取り付けができる。また、壁状構造体の上端部3012との接触面は、3018と3020に示すように上端部3012の形状に合わせて平面となっているが、柔らかい弾性体からなる支持手段3016が上端部3012の形状に変形して設置される。即ち、施工時は弾性支持手段3016により、対抗する固定面の形状に合わせて変形するので、平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の壁状構造体やフェンスの上面に、取付可能である。また、耐水性、耐光性が強いため壁状構造体3011の上端部3012にも取り付けでき、取り付けが容易であるという利点も有している。また、実施例では非線形撓み部を中空部3016Aで構成しているが、非線形撓み部(中空部)3016Aは、所定の押圧力以上で撓むように成型された支持手段であるので、支持手段によって支持した感圧手段である圧電センサは、侵入者の乗り越え行為のような押圧力で機能し、小動物や風、雨、雪などのノイズ成分の信号は検出しないようにすることができる。
【0126】
よって、誤検出をなくし、検出精度が向上する。また、検出レベルを調整できる検出レベル調整手段3156を有しているため、構造の異なる多種多様な壁状構造体3011への取り付けによる検出レベルの微妙な違いを調整でき、また、現場環境の違いなどによる取り付け具合の差などによる検出レベルの微妙な違いにも対応でき施工性・応用範囲が高い。また、経年変化や、お客様の好みによる検出レベルの調整も可能である。
【0127】
以上のように、本実施の形態における侵入検出装置では、感圧手段としての圧電センサが金属と合成樹脂をラミネートして積層した積層体で構成した包装体に密封状態で収納しているため、雨雪露など自然の水分や、洗濯物やマンションの上階からの水分など各種の水分に対して有効であり、また太陽光などによる耐候性が強く劣化が小さい構成となっている。
【0128】
また、包装体は弾性支持手段3016により、対抗する固定面の形状に合わせて変形するので、施工時は平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の壁状構造体やフェンスの上面に、取付可能である。また、固定手段でフェンスなどの壁状構造体に固定するため安定で強固な取り付けができる。また、耐水性、耐光性が強いため壁状構造体の上端部にも取り付けでき、取り付けが容易であるという利点も有している。
【0129】
また、検出レベルを調整できる検出レベル調整手段を有しているため、構造の異なる多種多様な壁状構造体への取り付けによる検出レベルの微妙な違いを調整でき、また、現場環境の違いなどによる取り付け具合の差などによる検出レベルの微妙な違いにも対応でき施工性・応用範囲が高い。また、経年変化や、お客様の好みによる検出レベルの調整も可能である。
【0130】
また、支持手段が圧電センサを弾性保持しているので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧により圧電センサが変形しやすくなり、圧電センサから変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。
【0131】
また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【0132】
また、非線形撓み部は、所定の押圧力以上で撓むように成型された支持手段であるので、支持手段によって支持した感圧手段である圧電センサは、侵入者の乗り越え行為のような押圧力で機能し、小動物や風、雨、雪などのノイズ成分の信号は検出しないようにすることができる。よって、誤検出をなくし、検出精度が向上する。
【0133】
なお、本実施の形態では、非線形撓み部を中空部としたが、他の部材を組み込んだり、異なる弾性特性を備える材料からなる部材で支持手段の一部を構成するようにしてもよい。
【0134】
また、包装体に金属を積層させたラミネートとすることで、ラミネートによるシールド効果もあり、外部ノイズの混入を防ぐことが可能となる。
【0135】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えており、威嚇により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【0136】
さらに、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたもので、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【0137】
(実施の形態11)
図27(a)は、本発明の第14の実施の形態における侵入検出装置が設置された壁状構造体の構成図、図27(b)は図27(a)の断面図である。図27(a)において、3031は住居のベランダやバルコニーのフェンスや、塀や、敷地を囲うフェンスなどの壁状構造体で、3032は壁状構造体3031の上面に取り付けられた手すり、3033は上端部である。本発明の侵入検地装置は、第13の実施の形態と同様の作用により、壁状構造体3031、手すり3032で構成した住居のベランダやバルコニーのフェンスや
、塀や、敷地を囲うフェンスなどにも取り付けて使用することができる。なお、第1の実施の形態と同じ番号を付与した構成物は同様のものであるとする。
【0138】
なお、以上の実施の形態10〜14では、制御ユニット3015を包装体3013の外部に設置しているが、包装体3013の内部に収納しても良い。また外部との通信には通信ケーブル3017を用いているが、赤外線、特定小電力など各種無線通信としても良い。また、侵入検地装置の電源は電池で構成してもよく、または、外部から供給しても良い。この場合、通信ケーブル3017に電源を重畳しても良い。また、検出レベル調整手段は制御ユニット内ではなく外部にあって、通信ケーブルを介して調整する構成としても良い。また、壁状構造体の上端部だけではなく、下面、側面、手すりの中などあらゆる場所に取り付けても良い。また、特定の部分を分割して取り付けても良い。これは例えば手すりの内部に取り付ける場合に制御ユニットは手すりの外表面に取り付けるなどである。また、包装体3013に平面部3018は必ずしも完全な平面でなくても良い。また、圧電センサ3014はその一部が外部に露出した構成だったが、支持手段3016に圧電センサ3014挿入孔を設けて、圧電センサ3014を挿入孔に内蔵して支持する構成としてもよい。また、支持手段3016として空洞部を設けても良い。
【0139】
上記実施の形態10、11では、従来では雨や雪を避けるためにフェンス1の手すりの中などに設置するためにはフェンス1の分解と組み立ての工事が必要となり容易に感圧センサを取り付けできないという課題があったが、動物がとまっても誤検出のない、また容易に取り付けできて、雨や雪の影響がなく、強い耐候性を有する侵入検出装置を提供することを目的としたものである。
【0140】
そして、感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を有し、前記感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、前記圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となり、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧を検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、確実に侵入を検出できる。また、感圧手段は包装体に収納されているため雨風の影響が小さく、強い耐候性も有し、直接フェンスの表面等に取り付けできるため施工性がよい。平面、曲面、凹凸を有する形状多様な形状の壁状構造体やフェンスの上面に取付可能である。
【0141】
すなわち、感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を有し、前記感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えた侵入検地装置を実現できる。これにより、前記圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧によって変形をうけ、信号を出力して侵入を迅速に検出することができる上、感圧手段は、可撓性を有するケーブル状の圧電センサなので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となる。そして、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧を検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、確実に侵入を検出できる。また、感圧手段は包装体に収納されているため雨風の影響が小さく、強い耐候性も有し、直接フェンスの表面等に取り付けできるため施工性がよい。
【0142】
また、包装体は金属と合成樹脂の少なくとも一つをラミネートして積層した積層体で構成した侵入検出装置を実現できる。これにより、防水性能の高いラミネートフィルムを使用することにより雨雪の影響がなく、またより強い耐候性を有し、直接フェンスの表面等
に取り付けできるため施工性がよい。
【0143】
また、包装体は安定して外部と固定するための固定手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、フェンスなどの外部との確実な固定ができる。
【0144】
また、包装体の内部で感圧手段を弾性支持する支持手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、支持手段が感圧手段を弾性保持しているので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧により感圧手段が変形しやすくなり、感圧手段から変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。また、施工時は弾性支持手段により、対抗する固定面の形状に合わせて変形するので、平面、曲面、凹凸を有する形状多様な形状の壁状構造体やフェンスの上面に、取付可能である。
【0145】
また、支持手段は、非線形撓み部を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、非線形撓み部は、所定の押圧力以上で撓むように成型された支持手段であるので、支持手段によって支持した感圧手段である圧電センサは、侵入者の乗り越え行為のような押圧力で機能し、小動物や風、雨、雪などのノイズ成分の信号は検出しないようにすることができる。よって、誤検出をなくし、検出精度が向上する。
【0146】
また、検出手段は感圧手段が機能する検出レベルを調整する検出レベル調整手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、多種多様のフェンス等の取り付け形態にも対応した検出感度の調整が現場で可能となり、設置性がよく、商品の適合範囲が広くなる。
【0147】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、威嚇により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【0148】
また、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【0149】
(実施の形態12)
図25は、本発明の第12の実施の形態における監視装置のシステムブロック図を示すものである。
【0150】
図25において、監視装置は、中央処理装置4051、侵入検知用端末器4052で構成されている。中央処理装置4051と侵入検知用端末器4052の間は、無線による通信手段によって通信が行われる。
【0151】
図29は中央処理装置4051の内部ブロック図である。4061はデータ通信手段であり、侵入検知に関する情報などの送受信を行なう。4062は公衆電話回線接続部であり、侵入検知に関する情報を受信した場合に外線電話に接続する。4063は報知部であり、侵入検知に関する情報を受信した場合に警報を鳴らす等の報知を行う。4064はデータ通信手段4061、公衆電話回線接続部4062、報知部4063の制御を行う制御部である。中央処理装置4051は、家屋内に設置し、侵入検知に関する情報を受信した場合には、登録してある外線電話の番号に通報したり、報知部4063から警報を鳴らしたりして、使用者に侵入があったことを伝える。また、中央処理装置は、電話機やドアホン等と一体化した構成としてもよい。
【0152】
図30(a)は侵入検知用端末器4052の内部ブロック図である。本実施の形態12では、侵入検知用端末器4052をベランダの手すりに配設した場合について説明してい
く。4071は感圧手段であり、図30(b)に示すように、侵入検知用端末器4052は感圧手段として可撓性を有したケーブル状の圧電センサ4087を備えている。4072は中心電極である。4073は外側電極である。4074は圧電センサ4087の端部において中心電極4072と外側電極4073との間に断線検出用の抵抗体として設けられたセンサ側抵抗体である。4075は断線検出用の回路側抵抗体。4076は圧電センサ4087からの信号を導出するための信号導出用抵抗体。4077は検出手段である。4078は、圧電センサ4087からの出力信号を増幅するアンプ。4079は増幅された出力信号から所定の周波数成分のみを通過させる濾波部。濾波部4079の濾波特性としては、人の手の接触時の周波数は10Hz以下であり、特に3〜8Hzの範囲が多く、降雨による振動は10Hz以上、風による振動は1Hz以下が多いので、濾波特性としては例えば、3〜8Hzの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。4080は出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部であり、検出手段4077は、アンプ4078、濾波部4079、コンパレータ部4080を備えている。4081は圧電センサ4087からの断線異常を判定する異常判定部。4082はデータ通信手段で中央処理装置4051と侵入検知に関する情報の送受信を行なう。4083は報知手段であり侵入が発生した場合に警報を鳴らしたり、光を点灯させることで、侵入者に対して威嚇を行う。4084は電源部で、電池を内蔵して電源を供給している。4085は端末制御部であり、感圧手段4071で押圧を検知した場合に、侵入に関する情報を中央処理装置4051に対して、自らの端末器コードと共に、データ通信手段4082を用いて無線によって送信するものである。また、異常判定部4081で断線異常を検出した場合に、報知手段4083より報知を行う。4086は感度切り換え手段であり、アンプ4078のゲインを調節して感度を設定する。4052Aは、シールド部である。シールド部4052Aは侵入検知用端末器4052の感圧手段4071以外の部分をシールドしている。尚、通信手段4082のアンテナ部をシールドすることで通信距離等が短くなったりする場合は、アンテナ部をシールド部4052Aの外側に出して置く構成にしてもよい。また図30(b)において、圧電センサ4087は圧電センサ4087より柔らかい弾性体からなる支持手段4089により支持されている。弾性体としては、屋外に設置するため耐熱性、耐寒性を考慮して選定する。具体的には、−30℃〜85℃で可撓性の低下が少ないものを選定することが好ましい。このようなゴムとしては、例えばエチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、シリコンゴム(Si)、熱可塑性エラストマー等を用いればよい。また、支持手段4089は、中空に形成され押圧により圧縮可能な非線形撓み部である緩衝部4090を有している。さらに、支持手段4089の底部には、ベランダの手すり内部等に固定支持するための溝部が形成されている。ベランダの手すり内部に固定する方法としては、ベランダの手すり内部にはめ込めるような構成にしたり、テープ等で固定する方法等、ベランダの手すり内部にしっかりと固定できればよい。
【0153】
図31は、圧電センサ4087の図30のA−A線における断面図である。図31において、4072は中心電極。4088は圧電体層。4073は外側電極。4091は被覆層である。
【0154】
中心電極4072は通常の金属単線導線を用いてもよいが、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを巻いた電極を用いている。前記絶縁性高分子繊維と前記金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられているポリエステル繊維と銀を5wt%含む銅合金がそれぞれ好ましい。
【0155】
圧電体層4088は一般的にはポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いればよいが、塩素化ポリエチレン等の高分子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と高温耐久性が向上する。
【0156】
外側電極4073は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを圧電体層4088の周囲に巻きつけた構成としている。そして、高分子層としてはポリエチレン・テレフタレート(PET)を用い、この上にアルミニウム膜を接着した電極は、120℃で高い熱的安定性を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極4073として好ましい。尚、圧電センサ4087を外部環境の電気的雑音からシールドするために、外側電極4073は部分的に重なるようにして圧電体層4088の周囲に巻きつけることが好ましい。
【0157】
被覆層4091としては、ウレタン、ポリエチレン、塩化ビニールなどの適切な弾性の高分子材料が用いられる。
【0158】
以上のように構成された監視装置について、以下その動作、作用を図32および図33に基づいて説明する。図32(a)は、侵入検知用端末器4052をベランダ(壁状構造体)4101に設置した場合の構成図である。シールド部4052Aおよび感圧手段4071はベランダ手すりの内部に設置されている。本実施の形態12では、感圧手段4071とシールド部4052Aを並列に配置している。これは、感圧手段4071とシールド部4052Aを直列に配置すると、感圧手段4071の配設されない部分であるシールド部4052A上から侵入された場合、侵入を検知することができない場合もが考えられるため並列に配置している。尚、シールド部4052Aが十分に小さく感圧手段4071とシールド部4052Aを直列に配置した場合でも、シールド部4052A上からの侵入を検知できるのであれば、直列に配置しても構わない。図27(b)は、侵入検知用端末器4052をベランダ(壁状構造体)4101に設置した時の図27(a)のB−B線における断面図である。4102は手すり(カバー)で、手すり(カバー)取り付け補助具4103をビス等でベランダ(壁状構造体)4101に固定し、その上に、感圧手段4071を内蔵した支持手段4089を設置し、その上から手すり(カバー)4102を手すり(カバー)取り付け補助具4103にはめ込むことでベランダ(壁状構造体)4101に固定している。また、非線形撓み部である緩衝部4090を支持手段4089内において圧電センサ4087よりも下の部分に設けているが、これは図32(b)の矢印方向に押圧がかかった場合に圧電センサ4087がより撓みやすいようにするためである。尚、緩衝部4090を圧電センサ4087よりも上の部分に設けることで、小動物などにより矢印方向に押圧がかかった場合に、誤検知を防ぐことが可能となる。これは、ベランダ手すりに小動物などが乗った場合は、侵入者と比べ小さい押圧力になるため、小さい押圧力や微小な振動程度であれば緩衝部4090で力を吸収し、圧電センサ4087は撓まなくなるためである。侵入者が手や足をかけるといった、大きい押圧力の場合は、緩衝部4090で力が吸収しきれなくなるため、検知は可能となる。本実施の形態12では、緩衝部4090を圧電センサ4087の下部分に設けた形状で説明する。
【0159】
図33は侵入者が侵入した時の濾波部4079の出力信号Vとコンパレータ部4080の出力信号の経時変化を示す特性図である。
【0160】
まず、図32(b)において侵入者がベランダ(壁状構造体)4101に手や足を掛けベランダ(壁状構造体)4101を乗越えようとすると矢印方向に押圧が手すりカバー4102を通して、圧電センサ4087及び支持手段4089に印加される。支持手段4089の上面は手すりカバー4102に下面手すり(カバー)取り付け補助具4103に密着して取り付けてあり、更に支持手段4089は圧電センサ4087より柔軟性を有しているので、押圧により支持手段4089が圧縮されて、圧電センサ4087も容易に変形する。そして圧電センサ4087からは圧電効果により圧電センサ4087の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【0161】
圧電センサ4087の出力信号は、アンプ4078で増幅され、濾波部4079により
特定の周波数帯域の信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図33に濾波部4079の出力信号Vを示す。手や足による押圧時には、Vに基準電位V0より大きな信号成分が現れる。圧電センサ4087は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ4087の出力信号も大きくなる。コンパレータ部4080はVのV0からの振幅|V−V0|がD0より大ならばベランダ(壁状構造体)101を乗越えようとしたと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのパルス信号を出力する。
【0162】
コンパレータ部4080から侵入判定のパルス信号が出力されると、報知手段4083から一定時間警報が鳴り、侵入者を威嚇する。また、並行して、データ通信手段4082から侵入検知に関する情報を中央処理装置4051に送信する。中央処理装置4051は侵入検知に関する情報を受信すると、報知部4063から警報を鳴らしたり、公衆回線接続部4062から登録されている電話番号に電話をかけ、使用者に侵入があったことを伝えたりする。
【0163】
また、感度切り換え手段4086で、アンプ4078のゲインを調節して感度を設定することができるため、設置状況に合わせて感度を外部スイッチ等で調整することが可能となる。ゲインの調整方法は、外部スイッチ等で抵抗値を調整したり、あらかじめ複数の抵抗を配置しておき、外部スイッチを切り換えることで、複数の抵抗から所定の抵抗を選択するよう配線したりする方法などがある。このような方法であると、回路部品を調整可能に構成しておけば、侵入検知要端末器を一律に製造した後、個々の設置場所で施工後に、設置場所に応じて、調整することが可能で、施工、設置性が向上するという効果がある。また、他の感度切り換えの方法としては、コンパレータ部4080において、図33で示しているD0の値を調整してもよい。D0の値の調整方法としては、ゲインの調整方法と同様に抵抗値を調整することでD0の値を変更することが可能である。
【0164】
次に、異常判定部4081での断線判定の手順を以下に示す。図30(a)において、センサ側抵抗体4074、回路側抵抗体4075、信号導出用抵抗体4076の抵抗値をそれぞれR1、R2、R3、P点の電圧をVp、電源部4084の電圧をVsとする。R1、R2、R3は通常数メガ〜数十メガオームの抵抗値が用いられる。圧電センサ4087の電極が正常の場合、VpはVsに対して、R2とR3の並列抵抗とR1との分圧値となる。ここで、圧電体層4088の抵抗値は通常数百メガオーム以上であるのでR2、R3の並列抵抗値にはほとんど寄与しないため上記分圧値の算出には無視するものとする。圧電センサ4087の電極が断線すると等価的にはPa点またはPb点がオープンとなるので、VpはR2とR3の分圧値となる。電極がショートすると等価的にはPa点とPb点がショートすることになるので、VpはVsに等しくなる。このように異常判定部4081でVpの値に基づいて圧電センサ4087の電極の断線やショートといった異常を検出するので、信頼性を向上することができる。
【0165】
以上のように、本実施の形態12においては、圧電センサを備えた侵入検知用端末器がベランダの手すり内部に配設されているので、見栄えがよい上、侵入者にも監視装置が設置されていることがわからないため、防犯効果が高まる。また、電源設備が不要なため、設置する範囲がひろがる。
【0166】
また、圧電センサを支持手段に内蔵することで、支持手段とシールド部を内部におき、手すりカバーをするだけでよいため、設置がしやすい。また、手すり内部に設置することで、風雨、日照などの自然条件に対しても耐久性が向上する。尚、支持手段内にシールド部も内蔵することで、より設置性、耐久性を向上させるような構成とすることもできる。また、支持手段が圧電センサを弾性保持しているので侵入者がベランダ(壁状構造体)を乗越える際の押圧により圧電センサが変形しやすくなり、圧電センサから変形に応じた出
力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。さらに感度切り換え手段により、設置状況に合わせて感度を調整することが可能となる。また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者がベランダ(壁状構造体)に手や足を掛けた時の押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々なベランダ(壁状構造体)の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【0167】
また、検出手段の出力信号に基づき外部に報知を行う報知手段を備えており、警報等の発生により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【0168】
さらに、侵入があった際に侵入検知に関する情報を中央処理装置に送信することで、侵入者があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社等に通報することができるため、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【0169】
また、実施の形態12では通信媒体として無線を用いているが、赤外線通信、光ファイバ通信など、いずれの通信媒体を用いても同様の効果を有するものである。
【0170】
(実施の形態13)
図34は、本発明の実施の形態13における監視装置を壁状構造体4101に設置した場合の構成図である。図34(a)において感圧手段4071はベランダ手すりの内部に設置されている。4111は手すりAで、支持部4112によって、壁状構造体4101に固定されている。このような手すりA4111は、装飾のため、あるいは手すり機能の向上のために取り付けられる場合がある。図34(b)は、図34(a)のC−C線における断面図である。支持部4112と手すり(カバー)4102は振動伝播部材4113で固定されている。振動伝播部材4113には振動の伝達性の良好な金属部材等を用いればよい。また、支持部4112と手すり(カバー)4102の固定部分をカバーしたりする物を振動の伝達性の良好な金属部材等にしてもよい。
【0171】
上記構成により、侵入者が手すりA4111を乗越えて侵入する際には、手すりA4111に押圧がかかる。その押圧による振動が支持部4112と振動伝播部材4113を通して圧電センサ4087及び支持手段4089に印加されることになる。これにより、手すりA4111に圧電センサ4087を内蔵しなくても手すりA4111の乗越えを検知することが可能となるためコストをおさえることが可能となる。
【0172】
以上のように本実施の形態13においては、ベランダの手すりが壁状構造体に手すりカバーをつけるだけでなく、その上に手すりをつける構成であっても、1つのセンサで手すりカバー部分と、その上の手すり部分の押圧を検知することが可能なため、コストをおさえることができ、さらに設置性においてもセンサを2つ内蔵させる必要がないため、簡単に行うことができる。
【0173】
上記実施の形態12、13においては、前記従来の構成では、侵入センサはフェンス内部に配設しているものの、制御箱等が外部にあるため、侵入センサ自体は見えていなくても外部から侵入を阻止する装置が設置してあることがわかり、侵入者に制御箱を破壊されたりする。また、設置する際にも大掛かりな電源装置が必要であったりと、非常に手間がかかるものである。また、一般家庭などではフェンス近傍に制御箱等が設置されていると外観が損なわれるなどの課題があったが、フェンスやベランダ等の内部に侵入センサを配設した場合でも、制御箱等をフェンス近傍に設置する必要がないようにし、更に簡単に設置ができ、侵入を検知しやすい構成の監視装置を提供することを目的としたものである。
【0174】
そして、ベランダ手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出するための感圧手段と、感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段と、検出手段からの検出信号に基づき侵入検知に関する情報を前記中央処理装置に送信するデータ通信手段と、検出手段の検出信号に基づき外部に報知を行う報知手段と、感圧手段、検出手段、データ通信手段、報知手段に内蔵電池で電気を供給する電源部を備えている侵入検知用端末器をベランダの手すりやフェンス等の内部に配設することで、外部に制御装置等の設備を設置せずにベランダの手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出することができる。また、感圧手段を弾性支持する支持手段を備えることで、ベランダの手すりやフェンスの乗越えを検出しやすくなり、更に支持手段に感圧手段を内蔵することで、ベランダの手すりやフェンスの内部に設置しやすくなる。
【0175】
また、ベランダの手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出することができ、更に外部に制御装置等の設備を設置せずに、侵入者に対して警報を行ったり、中央処理装置に検出情報を送信したりすることで、屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。また、外部に制御装置等の設備を設置する必要がないため配線工事が不要で、制御装置等で外観が損なわれることがない。そのため見栄えがよい上、侵入者にも監視装置が設置してあることを気づかれないので、防犯効果も高まる。
【0176】
すなわち、ベランダ手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出するための感圧手段と、感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段と、検出手段からの検出信号に基づき侵入検知に関する情報を中央処理装置に送信するデータ通信手段と、検出手段の検出信号に基づき外部に報知を行う報知手段と、感圧手段、検出手段、データ通信手段、報知手段に内蔵電池で電気を供給する電源部とを備えた侵入検知用端末器をベランダの手すり、あるいはフェンスの内部に配設することで、外部に制御装置等の設備を設置する必要がないため配線工事が不要で、制御装置等で外観が損なわれることがない。また、外部から監視装置が設置してあることがわからないため、見栄えがよい。更に、中央処理装置に侵入検知に関する情報を送信することで、屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【0177】
また、フェンスや手すりなどの建材や、設置状況によって感圧手段の検出感度が変わるため、感圧手段の検出感度を切り換える感度切り換え手段を備えたことで、誤検知をしにくくしたりして、設置状況にあわせて調整することが可能となる。
【0178】
また、感圧手段を弾性支持する支持手段を備えたもので、支持手段が感圧手段を弾性保持しているので、侵入者がフェンスや手すりなどを乗越える際に手や足をかけた時の押圧により感圧手段が変形しやくすくなり、感圧手段から変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。また、支持手段に感圧手段を内蔵したり、支持手段の形状に沿って感圧手段を取り付けておくことで、支持手段をフェンスや手すりの内部に置いて配設すれば良い為、感圧手段を固定器具等で固定する必要がなくなり、設置性も向上する。
【0179】
また、ベランダの手すりをベランダ(壁状構造体)に取り付ける構成において、ベランダ手すりとベランダ(壁状構造体)とを振動伝播部材を用いて接続することで、ベランダ(壁状構造体)に感圧手段を取り付けておけば、ベランダ(壁状構造体)に手や足をかけて乗越える場合は、当然のことながら侵入者の検知が可能であるし、ベランダ(壁状構造体)に手や足をかけず、その上に設置してある手すりに手や足をかけて乗越える場合でも、手すりを乗越える際の振動が振動伝播部材を通してベランダ(壁状構造体)に配設してある感圧手段に振動が伝わるため、侵入を検知することが可能である。そのためベランダ
手すりには感圧手段を配設しなくても侵入を検知することができ、コストの低下や設置性が向上する。
【0180】
また、感圧手段は所定の荷重以上の荷重が印加されると非線形に撓む弾性特性を有した非線形撓み部を備えたもので、感圧手段に小動物の動作等により押圧が印加されても、非線形撓み部に所定の荷重以上の荷重が印加されないと撓まないため、感圧手段も変形せず、誤検出することがなくなる。
【0181】
また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者がベランダの手すりやフェンスに手や足をかけた時の押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、ベランダの手すりやフェンスの形状に沿って自在に配設が可能となる。
【0182】
また、本発明の監視装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0183】
(実施の形態14)
図35は、本発明の実施の形態14における監視装置をベランダ(壁状構造体)5101に設置した場合の構成図である。図35(a)において感圧手段5103は感圧手段5103より柔らかい弾性体からなる弾性支持手段5104により支持されている。弾性体としては、屋外に設置するため耐熱性、耐寒性を考慮して選定する。具体的には、−30℃〜85℃で可撓性の低下が少ないものを選定することが好ましい。このようなゴムとしては、例えばエチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、シリコンゴム(Si)、熱可塑性エラストマー等を用いればよい。また、弾性支持手段は、凸部を有する形状をしている。凸部は、受圧面に対抗する面に設け、カバーと接触するようにする。また、感圧手段は、弾性支持手段に内包されているが、矢印方向の圧力の検知感度を向上させるため、なるべくカバー側に配置されるほうが好ましい。また、弾性支持手段5104は手すり5102の上部に固定され、手すりカバー5105で弾性支持手段5104をカバーしている。図35(b)は、図35(a)のAA位置における断面図である。
【0184】
また、弾性支持手段5104をベランダの手すり上部に固定する方法としては、ベランダの手すり上部にはめ込めるような構成にしたり、テープ等で固定する方法等、ベランダの手すり上部にしっかりと固定できればよい。
【0185】
図36は、感圧手段5103と検出手段5110の内部ブロック図である。
【0186】
図37(a)は、図36のA−A線における断面図である。図37(a)において、5111は中心電極、5125は圧電体層、5112は外側電極、5126は被覆層である。図37(b)に示すように、感圧手段として、可撓性を有したケーブル状の圧電センサ5127からなる感圧手段5103を備えている。
【0187】
図36において5113は圧電センサをの端部において中心電極5111と外側電極5112との間に断線検出用の抵抗体として設けられたセンサ側抵抗体である。5114は断線検出用の回路側抵抗体。5115は圧電センサ5127からの信号を導出するための信号導出用抵抗体。5116は検知部である。5117は、圧電センサ5127からの出力信号を増幅するアンプ。5118は増幅された出力信号から所定の周波数成分のみを通過させる濾波部。濾波部5118の濾波特性としては、人の手の接触時の周波数は10Hz以下であり、特に3〜8Hzの範囲が多く、降雨による振動は10Hz以上、風による
振動は1Hz以下が多いので、濾波特性としては例えば、3〜8Hzの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。5119は出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部であり、検知部5116は、アンプ5117、濾波部5118、コンパレータ部5119を備えている。5120は圧電センサ5127からの断線異常を判定する異常判定部。5121は報知部であり侵入が発生した場合に警報を鳴らしたり、光を点灯させることで、侵入者に対して威嚇を行う。5122は電源部である。5123は制御部であり、圧電センサ5127で押圧を検知した場合に、報知部5121で警報を鳴らしたり、異常判定部5120で断線異常を検出した場合に、報知部5121より報知を行なったりする。5124は、シールド部である。シールド部5124は検出手段5110の感圧手段5103以外の部分をシールドしている。
【0188】
中心電極5111は通常の金属単線導線を用いてもよいが、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを巻いた電極を用いている。前記絶縁性高分子繊維と前記金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられているポリエステル繊維と銀を5wt%含む銅合金がそれぞれ好ましい。
【0189】
圧電体層5125は一般的にはポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いればよいが、塩素化ポリエチレン等の高分子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と高温耐久性が向上する。
【0190】
外側電極5112は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを圧電体層5125の周囲に巻きつけた構成としている。そして、高分子層としてはポリエチレン・テレフタレート(PET)を用い、この上にアルミニウム膜を接着した電極は、120℃で高い熱的安定性を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極5112として好ましい。尚、圧電センサ5127を外部環境の電気的雑音からシールドするために、外側電極5112は部分的に重なるようにして圧電体層5125の周囲に巻きつけることが好ましい。
【0191】
被覆層5126としては、ウレタン、ポリエチレン、塩化ビニールなどの適切な弾性の高分子材料が用いられる。
【0192】
図38(a)は弾性支持手段5104及び感圧手段5103が撓んだ状態の断面図。図38(b)に手すり長手方向の断面図である。
【0193】
図39は侵入者が侵入した時の濾波部5118の出力信号Vとコンパレータ部5119の出力信号の経時変化を示す特性図である。
【0194】
以上のように構成された監視装置について、以下その動作、作用を説明する。図35のように感圧手段5103を内蔵した弾性支持手段5104をベランダ手すり上部に固定し、その上から手すりカバー5105でカバーする。検知手段5110はベランダの端部に固定しておけばよい。
【0195】
まず、図35(b)において侵入者がベランダ(壁状構造体)5101に手や足を掛けベランダ(壁状構造体)5101を乗越えようとすると矢印方向に押圧がかかり、手すりカバー5105が撓んで、その変位をうけて、弾性支持手段5104及び感圧手段5103に印加される。図38に示すように、手すりカバー5105は、ある程度の撓みを生じるように中空形状に構成されており、中空部に設けた弾性支持手段5104は感圧手段5103より柔軟性を有しているので、押圧により受圧面側の弾性支持手段5104が圧縮されて、感圧手段5103も容易に変形する。そして感圧手段5103からは圧電効果により圧電センサ5127の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【0196】
圧電センサ5127の出力信号は、アンプ5117で増幅され、濾波部5118により特定の周波数帯域の信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図39に濾波部5118の出力信号Vを示す。侵入者の手や足による押圧時には、Vに基準電位V0より大きな信号成分が現れる。圧電センサ5127は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ5127の出力信号も大きくなる。コンパレータ部5119はVのV0からの振幅|V−V0|がD0より大ならばベランダ(壁状構造体)5101を乗越えようとしたと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのパルス信号を出力する。
【0197】
コンパレータ部5119から侵入判定のパルス信号が出力されると、報知部5121から一定時間警報が鳴り、侵入者を威嚇する。
【0198】
次に、異常判定部5120での断線判定の手順を以下に示す。図36(a)において、センサ側抵抗体5113、回路側抵抗体5114、信号導出用抵抗体5115の抵抗値をそれぞれR1、R2、R3、P点の電圧をVp、電源部5122の電圧をVsとする。R1、R2、R3は通常数メガ〜数十メガオームの抵抗値が用いられる。圧電センサ5127の電極が正常の場合、VpはVsに対して、R2とR3の並列抵抗とR1との分圧値となる。ここで、圧電体層5125の抵抗値は通常数百メガオーム以上であるのでR2、R3の並列抵抗値にはほとんど寄与しないため上記分圧値の算出には無視するものとする。圧電センサ5127の電極が断線すると等価的にはPa点またはPb点がオープンとなるので、VpはR2とR3の分圧値となる。電極がショートすると等価的にはPa点とPb点がショートすることになるので、VpはVsに等しくなる。このように異常判定部5120でVpの値に基づいて圧電センサ5127の電極の断線やショートといった異常を検出するので、信頼性を向上することができる。
【0199】
以上のように、本実施の形態14においては、感圧手段を内蔵した弾性支持手段と、感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段を備えた監視装置がベランダの手すりに配設されているので、家宅に侵入があっても室内に入られる前に侵入を検出し、警報等で威嚇することができるため、窓等を割られる被害もなく、使用者の安心感が向上する。また、侵入者にも監視装置が設置されていることがわかりづらいため、防犯効果が高まる。
【0200】
また、感圧手段を弾性支持手段に内蔵することで、弾性支持手段と検出手段を手すり上部に設置し、手すりカバーをするだけでよいため、設置がしやすい。また、手すりカバーでカバーすることで、風雨、日照などの自然条件に対しても耐久性が向上する。
【0201】
また、弾性支持手段が感圧手段を弾性保持しているので侵入者がベランダ(壁状構造体)を乗越える際の押圧により感圧手段が変形しやすくなり、感圧手段から変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者がベランダ(壁状構造体)に手や足を掛けた時の押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々なベランダ(壁状構造体)の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【0202】
(実施の形態15)
図40は、本発明の実施の形態15における監視装置をベランダ(壁状構造体)5101に設置した場合の構成図である。図40(a)において感圧手段5103はベランダ手すりの上部に設置されている。そして、手すりカバー5105には、押圧手段5131が
固定されている。固定方法としては、手すりカバーにはめ込めるような構成にしたり、テープ等で固定する方法等、手すりカバーにしっかりと固定できればよい。図40(b)は図40(a)のAA位置における断面図である。押圧手段と弾性支持手段は、点接触するように設ける。
【0203】
上記構成により、侵入者が手すり5102を乗越えて侵入する際には、手すり5102に押圧がかかり、手すりカバー5105を通して、弾性支持手段5104及び感圧手段5103に印加されるが、この時、押圧手段5131が配設してあるため、感圧手段5103(弾性支持手段5104)が撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段5103(弾性支持手段5104)に印加されることになる。尚、押圧手段には、弾性支持手段より硬度の高いものを使用すればよい。例えばスチール製の棒や弾性支持手段より硬度の高いゴム等を用いればよい。
【0204】
本実施の形態の構成のように押圧手段と弾性支持手段との接点を小さくした場合と、接触範囲を広範囲とした場合とを比較すると、押圧が負荷された時の圧電センサの変位量は前者のほうが大きく加速度も大きくなり、結果として圧電センサの出力信号も大きくなる。そのため、本実施の形態での検出手段を用いた場合、検出感度が向上し、侵入検出の精度も向上する。
【0205】
以上のように本実施の形態15においては、押圧手段をベランダーカバーに配設することにより、ベランダカバー上からの押圧によるセンサ検出感度を向上させることができる。機構的に検知感度を向上させることで、検出手段での信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【0206】
尚、押圧手段の形状や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状、取り付け間隔であればよい。
【0207】
(実施の形態16)
図41は、本発明の実施の形態16における監視装置をベランダ(壁状構造体)5101に設置した場合の構成図である。図41(a)において感圧手段5103はベランダ手すりの上部に設置されている。そして、手すりカバー5105には、押圧部材支持手段5142が手すりカバー5105の内部に設けられており、第2の押圧手段5141をはめ込んで固定できるようになっている。図41(b)は図41(a)のAA位置における断面図である。
【0208】
上記構成により、侵入者が手すり5102を乗越えて侵入する際には、手すり5102に押圧がかかり、手すりカバー5105を通して、弾性支持手段5104及び感圧手段5103に印加されるが、この時、第2の押圧手段5141が配設してあるため、感圧手段5103(弾性支持手段5104)が撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段5103(弾性支持手段5104)に印加されることになる。尚、第2の押圧手段としては、弾性支持手段より硬度の高いものを使用すればよい。
【0209】
以上のように本実施の形態16においては、第2の押圧手段を手すりカバーに配設することにより、手すりカバー上の押圧の感度を向上させることができ、機構的に検知感度を向上させることで、検出手段での信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【0210】
また、押圧部材支持手段を手すりカバー内部に設けて、第2の押圧手段をスライド可能な構成としているので、手すりカバー設置時に、第2の押圧手段の間隔を簡単に変えられ
るので、施工時にその場の状況に合わせて間隔を変えて、取り付けすることが容易になる。
【0211】
また、本実施の形態の第2の押圧手段の形状は、弾性支持手段に対向する面の形状を、他の実施の形態と異ならせ、弾性支持体のR形状に沿って、略椀型で押圧するような構成とした。この構成にしたことにより、手すり上面からの押圧を受けて弾性支持体を押圧する場合、弾性支持体が左右にぶれることなく、真下に弾性支持体を押圧することができる。押圧手段の形状が略椀型の逆の形状の御椀型等で押圧した場合、弾性支持手段が左右にぶれてしまい、手すり上面からの押圧が伝わりにくくなる。
【0212】
尚、本実施の形態では第2の押圧手段の形状は略椀型にしているが、第2の押圧手段の形状や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状、取り付け間隔であればよい。
【0213】
(実施の形態17)
図42は、本発明の実施の形態17における監視装置をベランダ(壁状構造体)5101に設置した場合の構成図である。図42(a)において感圧手段5103はベランダ手すりの上部に設置されている。そして、第3の押圧手段5151が感圧手段5103に取り付けられている。第3の押圧手段には上部に凸部が設けられている。第3の押圧手段5151の取り付け方法としては、テープ等で固定したり、手すり上部にベース材等を設けて第3の押圧手段5151をはめ込めるような形にしてもよい。図42(b)は図42(a)のAA位置における断面図である。
【0214】
上記構成により、侵入者が手すり5102を乗越えて侵入する際には、手すり5102に押圧がかかり、手すりカバー5105を通して、弾性支持手段5104及び感圧手段5103に印加されるが、この時、第3の押圧手段5151が配設してあるため、感圧手段5103(弾性支持手段5104)が撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段5103(弾性支持手段5104)に印加されることになる。尚、第3の押圧手段としては、弾性支持手段より硬度の高いものを使用すればよい。また、第3の押圧手段は、手すりカバーの内側面に沿った形状で中央部分に押圧手段を設けており、手すり上面にはめ込むだけで容易に取り付ける形状であるため、手すりカバーの上面に押圧手段を接着したり必要がないため、押圧手段の取り付け間隔は適宜決めることができる。
【0215】
以上のように本実施の形態17においては、第3の押圧手段をベランダーカバーに配設することにより、ベランダカバー上の押圧の感度を向上させることができ、機構的に検知感度を向上させることで、検出手段での信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【0216】
尚、第3の押圧手段の形状や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状、取り付け間隔であればよい。
【0217】
(実施の形態18)
図43は、本発明の実施の形態18における監視装置をベランダ(壁状構造体)5101に設置した場合の構成図である。図43(a)において感圧手段5103はベランダ手すりの上部に設置されている。そして、第2の弾性支持手段手段5162には上部に第4の押圧手段が所定の間隔で設けられた形状をしている。図43(b)は図43(a)のAA位置における断面図である。
【0218】
上記構成により、侵入者が手すり5102を乗越えて侵入する際には、手すり5102
に押圧がかかり、手すりカバー5105を通して、第2の弾性支持手段5162及び感圧手段5103に印加されるが、この時、第4の押圧手段5161が第2の弾性支持手段に形成されているため、感圧手段5103(第2の弾性支持手段5162)が撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段5103(第2の弾性支持手段5162)に印加されることになる。本実施の形態では、押圧手段の凸部を弾性支持手段の外側上部に設けているが、弾性支持手段の感圧手段側に凸部を設ける構成にしてもよい。
【0219】
以上のように本実施の形態18においては、第4の押圧手段を第2の弾性支持手段に形成することにより、ベランダカバー上の押圧の感度を向上させることができ、機構的に検知感度を向上させることで、検出手段での信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【0220】
尚、本実施の形態18では、第4の押圧手段を第2の弾性支持手段に形成しているが、弾性支持手段に第4の押圧手段を後付けできるような形にしてもよい。
【0221】
尚、第4の押圧手段の形状や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状、取り付け間隔であればよい。
【0222】
(実施の形態19)
図44(a)は、本発明の実施の形態19における監視装置をベランダ手すり5102に設置した場合の構成図で、第3の弾性支持手段5171に沿わせて感圧手段5103を屈曲させて設置したものであり、図44(b)は、感圧手段5103を手すりカバー5105に沿わせて設置したものである。
【0223】
上記構成により、第3の弾性支持手段を屈曲させて、第3の弾性支持手段5171の上部や内部に感圧手段5103を設置することで、侵入者が手すり5102を乗越えて侵入する際には、手すり(カバー)に押圧がかかると感圧手段5103の屈曲して手すりカバーに接する部分がまず変形し、撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段5103(第3の弾性支持手段5171)に印加されることになる。また、押圧手段5103を手すりに沿って配設した場合も同様の効果が得られる。
【0224】
以上のように本実施の形態19においては、第3の弾性支持手段または、感圧手段を屈曲させて設置することにより、押圧手段を別途設置したりする必要がなく、配設が容易になる上、ベランダカバー上の押圧の感度を向上させることができ、機構的に検知感度を向上させることで、検出手段のアンプで信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【0225】
上記のように実施の形態14から19においては、前記従来の構成では、侵入センサはフェンス内部に配設されているだけで、機構的に検知感度を向上させていないため、制御回路で侵入センサの信号を通常よりも増幅させたりする必要がある。しかしながら、制御回路で侵入センサの増幅を大きくすると、フェンス内に侵入する場合のセンサ信号以外のノイズ等も増幅されてしまうため、誤検出されるといった課題があったが、本実施の形態では、ベランダ手すり等の内部に侵入センサを配置し、機構的に検知感度を向上させることで、誤検出のない監視装置を提供することを目的とした。
【0226】
そして、ベランダ手すりを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出するための感圧手段と、感圧手段を弾性支持する弾性支持手段と、感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段とを備え、凸部を設けた弾性支持手段をベランダ
手すり内部に配設することで、ベランダ手すりの上部から押圧された時に、弾性支持手段が屈曲しやすくなり、感圧手段を単に手すり内部に配設する場合に比べ検知感度を向上させることができる。
【0227】
また、手すりカバー内部に所定の間隔で押圧手段を備えることで、更に検知感度を向上させることができる。
【0228】
また、波状に屈曲させた弾性支持手段を使用したり、弾性支持手段に押圧手段を備えることで、弾性支持手段に支持された感圧手段が屈曲しやすくなり、検知感度を向上させることができる。
【0229】
また、ベランダの手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出することができ、機構的に検知感度を向上させることで、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【0230】
また、感圧手段は手すりに配設され、その上からカバーがしてあるので、外側からは目立つことがなく、外観が損なわれることがない。侵入者にも感圧手段が配設してあることが気づかれにくいため、防犯効果も高まる。
【0231】
すなわち、ベランダなどの壁状構造体の手すりに配設された感圧手段と、前記感圧手段を弾性支持する弾性支持手段と、前記感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段とを備え、前記弾性支持手段を前記手すり上に配設し、前記弾性支持手段を手すりカバーでカバーした構成とした。これにより、手すりカバーでカバーすることで、外観が損なわれることもなく、更に侵入者にも感圧手段が配設してあることが気づかれないため、防犯効果も高まる。
【0232】
また、弾性支持手段に凸部を設けることにより、弾性支持手段が押圧された場合に、弾性支持手段に支持された感圧手段が撓みやすくなり検知感度が向上する。凸部は、押圧を受ける可能性のある部位に設けておくことが望ましいので、帯状に成型された弾性体に帯状に設けられることが望ましく、押し出し成型の場合、製造もしやすいというメリットがあるが、凸部のみ部分的に設けてもよい。
【0233】
また、弾性支持手段をカバーしている手すりカバー内内側の弾性支持手段に対向する面に前記弾性支持手段を押圧する押圧手段を有する構成とした。
【0234】
よって、手すりを押した場合に、弾性支持手段に支持された感圧手段が撓みやすくなり、検知感度が向上する。
【0235】
また、弾性支持手段をカバーしている手すりカバー内部の上面、すなわち内側の弾性支持手段に対向する面に、第2の押圧手段を装着するための押圧部材支持手段を設けることにより、様々な押圧手段を容易に装着することが可能となる。
【0236】
また、第2の押圧手段を押圧部材支持手段に装着後、自由にスライドさせて指定の位置に調整することができるため、押圧手段の間隔を容易に調整することが可能となる。
【0237】
また、感圧手段を支持する弾性支持手段の一部分を覆い、装着可能な第3の押圧手段を設けることで、容易に弾性支持手段に第3の押圧手段を装着することが可能であり、手すりを押した場合に、弾性支持手段に支持された感圧手段が撓みやすくなり、検知感度が向上する。
【0238】
また、感圧手段を支持する第2の弾性支持手段に所定の間隔で第4の押圧手段が成形されていることで、押圧手段を後付けしなくても手すりを押した場合に、弾性支持手段に支持された感圧手段が撓みやすくなり、検知感度が向上する。所定の間隔は、任意の間隔としてもよい。
【0239】
また、感圧手段が波状に屈曲していることを特徴とする。そして、押圧手段を装着しなくとも手すりを押した場合に、感圧手段が屈曲した部分が撓みを受け、変位を生じやすくなり、検知感度が向上する。
【0240】
また、感圧手段を弾性支持する第3の弾性支持手段を備え、前記第3の弾性支持手段が屈曲していることを特徴とする。これにより、屈曲した第3の弾性支持手段の上面に感圧手段を配設すると、第3の弾性支持手段の屈曲部の上部で支持された感圧手段は、手すりカバーが受けた押圧による変位を生じるので、検出電圧を生じやすくなる。また、屈曲した第3の弾性支持手段に沿って感圧手段を配設すれば、容易に感圧手段が屈曲した形状となり、押圧による変形を生じやすい構成となる。よって、検知感度が向上する。
【0241】
また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者がベランダの手すりやフェンスに手や足をかけた時の押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、ベランダの手すりやフェンスの形状に沿って自在に配設が可能となる。
【0242】
また、本発明の監視装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0243】
(実施の形態20)
図45は本発明の実施の形態20における侵入検出装置が設置された壁状構造体の斜視図、図46は同実施の形態20における侵入検出装置の断面図である。
【0244】
図45および図46において、住居の塀やバルコニー、ベランダフェンスなどの壁状構造体7011の上面には、ベース7012が固定され、略逆U字状のカバー部材である笠木7013がベース7012の両端7014と係合するとともに壁状構造体7011の上面を覆うように設けられている。弾性体7015は笠木7013の下部で挟持されている。感圧手段としての可撓性を有したケーブル状の圧電センサ7017は弾性体7015の一部にスリットを設け、前記スリットから弾性体7015内にはめ込んで支持する構成としている。弾性体としては、EPDMや熱可塑性エラストマーのような合成樹脂の発泡体を用い、圧縮率(単位変位をもたらす荷重値)が圧電センサ17よりも小さくなるよう硬度、発泡率等を選択すればよい。非線形撓み部7151は弾性体7015に隣接させて設けたものであって、弾性体7015の圧電センサ7017を配設したその下方に相当する部位の一部に溝を設けて中空構造としたものである。なお、非線形撓み部7151は、固体や中空やバネなどを用いた非線形の撓み構成を有する機構などで構成して弾性体7015に隣接させてもよく、弾性体7015よりも変形しやすい材料または機構とすればよい。押圧部位7152は弾性体7015を介して圧電センサ7017に力が加わる位置に設け、金属や樹脂や木で構成しており、弾性体7015よりも変形しにくい材料または機構となっている。ベース7012と笠木7013との係合は、図の様に笠木7013の両端が略J字状に形成されて、笠木7013が簡単には外れないが弾性体7015の弾性を受けながら上下動可能に構成されており、上下動の移動距離は約5mm以下、好ましくは1〜2mm以下に形成されている。
【0245】
図47(a)は圧電センサ7017の構成図、図47(b)は図47(a)のBB位置
における断面図を示すものである。図47(a)において、圧電センサ7017の端部には制御ユニット7018が設けられている。圧電センサ7017は後述する電極の断線・ショート検出用の抵抗体が内蔵された先端部7171を備えている。図47(b)において、圧電センサ7017は導体からなる中心電極7172、圧電体層7173、導体からなる外側電極7174、弾性体からなる被覆層7175を備えている。圧電体層7173はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いることも考えられるが、耐熱温度が上限で80℃程度であり、侵入検出装置は屋外使用が主であって、特に夏季には直射日光により壁状構造体7011の表面温度が時には100℃近くの高温になることから、高分子圧電体を用いることは好ましくない。圧電体層7173としては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と100℃以上の高温耐久性を有することができ、このような複合圧電体を使用することが好ましい。
【0246】
図48は本発明の実施の形態20における侵入検出装置のブロック図である。図48において、制御ユニット7018は、検出手段7181、警報発生手段7182、通信手段7183を備えている。検出手段7181は、圧電センサ7017からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行うフィルタ部7184と、フィルタ部7184の出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部7185とを備えている。圧電センサ7017で検出される各種条件の振動が、降雨による振動は10Hz以上、風による振動は1Hz以下が多く、侵入者の侵入動作による荷重による周波数が10Hz以下であり、特に3〜8Hzの範囲が多い場合、フィルタ部7184の濾波特性としては例えば、3〜8Hzの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。
【0247】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用を図45、図46および図49に基づいて説明する。図49は侵入者が侵入した時のフィルタ部7184の出力信号Vとコンパレータ部7185の出力信号Jの経時変化を示す特性図である。
【0248】
まず、平常時は壁状構造体7011の上面に笠木7013が取り付けられていてデザイン的に見栄えが良くなっている。そして、侵入者が壁状構造体7011から侵入するために何らかの防犯装置があるのか確認しようとしても笠木7013の内部に隠されているので一見ではわからない。次に、侵入者が壁状構造体7011を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体7011上部に手をかけると、手指による押圧が笠木7013に印加されて笠木7013が僅かな撓みを生じつつ下方に押し下げられ、その力により押圧部位7152が押圧される。押圧部位7152は弾性体7015よりも変形しにくい材料や構成とすることで、手の押圧を押圧部位7152が弾性体7015および圧電センサ7017に伝達する形態となり、圧電センサ7017を撓ませる。弾性体7015および圧電センサ7017は弾性体7015よりも変形しやすい非線形撓み部7151を押圧することになり、弾性体7015を押すよりも変形が生じやすい。このように、圧電センサ7017が容易に変形するので、圧電センサ7017からは、圧電効果により圧電センサ7017の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【0249】
圧電センサ7017の出力信号は、フィルタ部7184により手の接触時の周波数帯域である3〜8Hzの信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図49にフィルタ部7184の出力信号Vを示す。手の接触時には、Vに基準電位V0より大きな信号成分が現れる。この際、単に圧電センサ7017を壁状構造体7011に配設した構成であれば、手の接触の際の圧電センサ7017の変形はわずかであるが、本実施の形態の場合は図45、図46のように笠木7013を支持する弾性体7015が圧電センサ7017よりも柔軟性を有しており、接触の際に弾性体7015が容易に圧縮されるので、圧電センサ7017の変形量が増す。また、笠木7013と弾性体7015に支持された圧電センサ7017との間に押圧部位7152を備えたので、手の押圧を圧電センサ7017に
効率よく伝達し、圧電センサ7017の変形量が増す。また、弾性体7015の内部に非線形撓み部7152を備えたことにより、押圧力で非線形撓み部7152が急激に変形できるため、圧電センサ7017の変形量が増す。さらに、笠木7013が下方に動くように構成されているので圧電センサ7017の変形量が増大し、侵入者にとって感じにくい1〜2mmの移動距離であっても圧電センサ7017の変形量としては大きくなる。このように圧電センサ7017は大きな変形量が得られ、変形量の2次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ7017の出力信号も大きくなる。
【0250】
コンパレータ部7185はVのV0からの振幅|V−V0|がD0より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻t1で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。コンパレータ部185から侵入判定のパルス信号が出力されると、警報発生手段7182から一定時間アラーム音が発生され、侵入者を威嚇する。また、並行して、通報手段7183により侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報する。
【0251】
以上のように、本実施の形態における侵入検出装置では、感圧手段としての圧電センサ7017を壁状構造体に設けた笠木7013の内側に設けているので、見栄えがよい上に浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれない構成で侵入の検出性能を向上させることができる。
【0252】
そして、侵入者が壁状構造体7011を乗り越えて侵入する際には体を持ち上げるため壁状構造体上部の笠木7013に手をかけて体を持ち上げるが、上下動可能に構成した笠木7013の内側に弾性支持した感圧手段7017を設けているので、侵入者が笠木7013に荷重をかけて侵入を試みると、笠木の撓みだけでなく笠木の上下動が生じて感圧手段に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【0253】
また、笠木7013と弾性体7015に支持された感圧手段7017の間に押圧部位7152を備えたので、押圧部位7152が手の押圧を感圧手段7017に効率よく伝達し、感圧手段7017に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【0254】
また、弾性体7015に隣接させて弾性体7015よりも変形しやすい構成の非線形撓み部7151を備えたことにより、侵入時の押圧力で非線形撓み部7151が急激に変形できるため、感圧手段7017に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。なお、非線形撓み部は弾性体7015よりも変形しやすい別部材で設けてもよく、本実施の形態のように中空部としてそこへバネ等をはめ込むようにして、所定以上の荷重によって変形するようにしてもよい。
【0255】
また、感圧手段7017は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体7011の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体7011の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【0256】
また、検出手段7181の出力信号に基づき警報を発生する警報発生手段を備えており、警報発生により居住者へ通報することができる。また、警報の形態が例えばアラーム音などであると、居住者への通報とともに、侵入者に対する威嚇にもなり、侵入を抑制することができる。
【0257】
さらに、検出手段7181の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたもので、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【0258】
なお、ケーブル状の圧電センサ7017は弾性体7015の一部に設けたスリットから弾性体7015内にはめ込んで支持する構成としているが、弾性体7015に設けた孔に圧電センサ7017を通す構成や、弾性体7015の表面に圧電センサ7107をはめ込む溝を形成し、圧電センサ7017を溝に配設する構成としても良い。
【0259】
また、押圧部位7152の形状は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状であればよい。すなわち、押圧部位7152の形状は平面でも良いが、弾性体7015と圧電センサ7017に圧力が加わりやすいようにR面を持った構成や、鋭角または鈍角をもった構成としても良い。
【0260】
また、押圧部位7152の数や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる取り付け間隔であればよい。すなわち、壁状構造体7011の構成や、壁状構造体7011の家屋への設置状況を加味して、押圧部位7152の取り付け間隔を適宜換えても良い。
【0261】
なお、以上の実施の形態では、非線形撓み部は支持手段の内部に設ける構成について説明したが、支持手段の内部ではなく支持手段とは別部材として、例えば、支持手段または感圧手段に隣接して設けても同様の効果を奏する。
【0262】
また、以上の実施の形態では、加圧部位すなわち、押圧部材が支持手段に接触し、支持手段を介して感圧手段に変位を伝達するようにした構成について説明したが、これに限らず、感圧手段が直接に加圧部位と接触するような構成としてもよい。すなわち、支持手段内に感圧手段を保持した構成ではなく、支持手段の上部に感圧手段を載置し、感圧手段の上部に加圧部位が接触するような構成でもよい。
【0263】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0264】
以上のように、本発明にかかる侵入検出装置は、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、検出精度が高く、可撓性を有する圧電センサを用いることで、施工性もよく、対候性に優れて応用範囲が広いため、上記のように住居や工場、鉄道、空港等の屋外の敷地に敷設される多様な形状の壁状構造体やフェンスに設置して活用できる。そして、外部に制御装置等の設備を設置せずに、侵入者に対して警報を行ったり、中央処理装置に検出情報を送信することで、屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができるので、様々な場所にセキュリティ用途としてセンサを取り付けることができ、例えば、侵入者が足場にしそうな物置の屋根などにセンサを内蔵することで、物置の屋根を足場に家の2階に侵入する侵入者を検知する等のセキュリティシステムや、屋内の比較的小さな構成物である机の引出しやドアの取手の裏側などに配設することで、引出しやドアを不正に開けようとした際に警報を発生して通報したり、威嚇したりして不正使用を知らせる等のセキュリティシステムとしても適用できる。また、反応する部分と反応するためのストロークを十分に確保でき、確実に固定でき、多種の形状にも対応させて、接触を検出する装置としても適用できる。
【0265】
また、本発明にかかる侵入検出装置は、壁状構造体に設けた笠木の内側に弾性支持した
感圧手段を設け、感圧手段の出力信号に基づき侵入者を検出する検出手段とを備えることで、見栄えがよい上に、壁状構造体上部への侵入者である人の荷重を検出できるので、マンションのバルコニーや屋上柵などの高所の壁や柵に転落防止柵として設けて、人の荷重を検出すると通報や転落防止の動作を行う転落防止装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0266】
【図1】(a)本発明の実施の形態における侵入検出装置が設置されたのの壁状構造体の構成図(b)図1(a)のAA位置における断面図
【図2】(a)本発明の実施の形態における圧電センサ14と制御ユニット15の構成図(b)図2(a)のBB位置における断面図
【図3】本発明の実施の形態における侵入検出装置のブロック図
【図4】本発明の実施の形態1における侵入検出装置の包装体の断面図
【図5a】本発明の実施の形態1における侵入検出装置の包装体の長手方向の断面図
【図5b】図5aの包装体が押圧を受けた状態を説明する図
【図5c】図5bの断面図
【図6】本発明の実施の形態2における侵入検出装置の包装体の断面図
【図7】本発明の実施の形態3における侵入検出装置の包装体の断面図
【図8】本発明の実施の形態4における侵入検出装置の包装体の断面図
【図9】本発明の実施の形態5における侵入検出装置の包装体の断面図
【図10】本発明の実施の形態6における侵入検出装置の包装体の断面図
【図11】(a)本発明の実施の形態における侵入者が壁状構造体11を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体11上部に手21をかけている状態を示す図(b)図11(a)の断面図
【図12】本発明の実施の形態1における侵入検出装置で、侵入者が侵入した時のフィルタ部154の出力信号Vとコンパレータ部155の出力信号Jの経時変化を示す特性図
【図13】本発明の実施の形態7における侵入検出装置の斜視図
【図14】本発明の実施の形態7における侵入検出装置の断面構成図
【図15】(a)本発明の実施の形態7における侵入検出装置の圧電センサの構成図(b)図15(a)のBB位置における断面図
【図16】本発明の実施の形態7における侵入検出装置のブロック図
【図17】本発明の実施の形態7における侵入検出装置の侵入者が侵入した時のフィルタ部の出力信号とコンパレータ部の出力信号の経時変化を示す特性図
【図18】本発明の実施の形態8における侵入検出装置の断面構成図
【図19】本発明の実施の形態8における侵入検出装置のブロック図
【図20】本発明の実施の形態9における侵入検出装置の断面構成図
【図21】(a)本発明の実施の形態10における侵入検出装置が設置されたのの壁状構造体の構成図(b)図21(a)のAA位置における断面図
【図22】(a)本発明の実施の形態10における圧電センサ3014と制御ユニット3015の構成図(b)図22(a)のBB位置における断面図
【図23】本発明の実施の形態10における侵入検出装置のブロック図
【図24】(a)本発明の実施の形態10における侵入検出装置の包装体のイメージ図(b)図24(a)の断面図(c)図24(a)の別の例の断面図
【図25】(a)本発明の実施の形態10における侵入者が壁状構造体3011を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体3011上部に手3017をかけている状態を示す図(b)図25(a)の断面図
【図26】本発明の実施の形態10における侵入検出装置で、侵入者が侵入した時のフィルタ部3154の出力信号Vとコンパレータ部3155の出力信号Jの経時変化を示す特性図
【図27】(a)本発明の実施の形態11における侵入検出装置が設置されたのの壁状構造体の構成図(b)図27(a)の断面図
【図28】本発明の実施の形態12におけるシステムブロック図
【図29】本発明の実施の形態12における中央処理装置の内部ブロック図
【図30】(a)本発明の実施の形態12における侵入検知用端末器の内部ブロック図(b)感圧手段(圧電センサ)の構成図
【図31】図30(a)のA−A位置における圧電センサの断面図
【図32】(a)侵入検知用端末器を壁状構造体に設置した時の構成図(b)図32(a)のB−B位置における断面図
【図33】本発明の実施の形態12における侵入検知用端末器で、人を検知した時の濾波部の出力信号とコンパレータ部の出力信号の経時変化を示す特性図
【図34】(a)本発明の実施の形態13における侵入検知用端末器を壁状構造体に設置した時の構成図(b)図34(a)のC−C位置における断面図
【図35】(a)本発明の実施の形態14における監視装置をベランダ(壁状構造体)に設置した場合の構成図(b)図35のAA位置における断面図
【図36】本発明の実施の形態14における検出手段の内部ブロック図
【図37】(a)図36のAA位置における断面図(b)感圧手段(圧電センサ)の構成図
【図38】(a)弾性支持手段及び撓んだ状態の断面図(b)手すり長手方向の断面図
【図39】本発明の実施の形態14における監視装置で、人を検知した時の濾波部の出力信号とコンパレータ部の出力信号の経時変化を示す特性図
【図40】(a)本発明の実施の形態15における監視装置をベランダ(壁状構造体)に設置した場合の構成図(b)図39のAA位置における断面図
【図41】(a)本発明の実施の形態16における監視装置をベランダ(壁状構造体)に設置した場合の構成図(b)図40のAA位置における断面図
【図42】(a)本発明の実施の形態17における監視装置をベランダ(壁状構造体)に設置した場合の構成図(b)図41のAA位置における断面図
【図43】(a)本発明の実施の形態18における監視装置をベランダ(壁状構造体)に設置した場合の構成図(b)図42のAA位置における断面図
【図44】(a)本発明の実施の形態19における感圧手段を屈曲させて設置した場合の構成図(b)本発明の実施の形態19における弾性支持手段を屈曲させて設置した場合の構成図
【図45】本発明の実施の形態20における侵入検出装置の斜視図
【図46】本発明の実施の形態20における侵入検出装置の断面構成図
【図47】(a)本発明の実施の形態20における侵入検出装置の圧電センサの構成図(b)図47(a)のBB位置における断面図
【図48】本発明の実施の形態20における侵入検出装置のブロック図
【図49】本発明の実施の形態20における侵入検出装置の侵入者が侵入した時のフィルタ部の出力信号とコンパレータ部の出力信号の経時変化を示す特性図
【図50】従来の侵入検出装置の構成図
【図51】従来の他の侵入検出装置の断面図
【図52】従来の監視装置構成図
【符号の説明】
【0267】
11 フェンス(壁状構造体)
12 手すり
13、23、33、43、53、63 包装体
14 圧電センサ(感圧手段)
15 制御ユニット
16、26、36、46、56、66 支持手段
16A、26A、36A、46A、56A、66A 非線形撓み部
16B、26B、36B、46B、56B、66B 押圧部位(加圧部位)
18、19、20a、20b 固定手段
151 検出手段
152 威嚇手段
153 通信手段
156 検出レベル調整手段
2011 壁状構造体
2013 笠木
2015 弾性体
2016 固定部
2017 圧電センサ(感圧手段)
2181 検出手段
2182 警報発生手段
2183 通信手段
2019 弾性体
2020 笠木
2211 施錠強化手段
2022 非線形撓み部
2023 弾性体
3011、3031 フェンス(壁状構造体)
3013 包装体(ラミネートフィルム)
3014 圧電センサ(感圧手段)
3015 制御ユニット
3016 支持手段
3016A 非線形撓み部
3018 平面部
3019、3021 固定手段
3020 平面部
3032 手すり
3151 検出手段
3152 威嚇手段
3153 通信手段
3156 検出レベル調整手段
4071 感圧手段
4077 検出手段
4082 データ通信手段
4083 報知手段
4084 電源部
4085 端末制御部
4086 感度切り換え手段
4087 圧電センサ
4089 支持手段
4090 緩衝部(非線形撓み部)
4101 壁状構造体
5101 ベランダ(壁状構造体)
5102 手すり
5103 感圧手段
5104 弾性支持手段
5105 手すりカバー
5110 検出手段
5111 中心電極
5112 外側電極
5113 センサ側抵抗体
5114 回路側抵抗体
5115 信号動出用抵抗体
5116 検知部
5117 アンプ
5118 濾波部
5119 コンパレータ部
5120 異常判定部
5121 報知部
5122 電源部
5123 制御部
5124 シールド部
5125 圧電体層
5126 被覆層
5127 圧電センサ
5131 押圧手段
5141 第2の押圧手段
5142 押圧部材支持手段
5151 第3の押圧手段
5161 第4の押圧手段
5162 第2の弾性支持手段
5171 第3の弾性支持手段
7011 壁状構造体
7013 笠木
7015 弾性体
7017 圧電センサ(感圧手段)
7151 非線形撓み部
7152 押圧部位
7181 検出手段
7182 警報発生手段
7183 通信手段




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013