(57)【要約】      （修正有）【課題】侵入検知の信頼性を高めた侵入検知システムを提供する。【解決手段】侵入検知システム１は、流体が密封された状態で検知対象物による検知対象面への押圧によって変形可能な流体室としての空気室２０と、流体室と連通されたセンサ室３０と、センサ室に配置され、押圧による流体室の変形に応じた前記流体の圧力変動を、センサ室の圧力変動として検出する圧力センサ１０と、圧力センサの検出結果に基づいて、検知対象物の侵入を検知する制御部１３とを備える。【選択図】図２
2020118558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が密封された状態で検知対象物による検知対象面への押圧によって変形可能な流体室と、
前記流体室と連通されたセンサ室と、
前記センサ室に配置され、前記押圧による前記流体室の変形に応じた前記流体の圧力変動を、前記センサ室の圧力変動として検出する圧力センサと、
前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記検知対象物の侵入を検知する制御部と
を備えることを特徴とする侵入検知システム。
【請求項２】
前記圧力センサは、
前記センサ室の圧力変動に応じて撓み変形するカンチレバーと、
前記カンチレバーの撓み変形に基づいて、前記センサ室の圧力変動を検出する検出部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の侵入検知システム。
【請求項３】
前記圧力センサは、
前記センサ室に配置され、内部にキャビティが形成された有底箱状のキャビティ筐体と、
前記センサ室と前記キャビティの内部とを連通する連通孔を有し、前記キャビティ筐体の開口面を覆うように配置されたセンサ基板と
を備え、
前記カンチレバーは、基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状に形成され、基端部が前記センサ基板に片持ち状に支持された状態で前記センサ基板に配置され、前記キャビティの内部と前記センサ室との圧力差に応じて撓み変形する
ことを特徴とする請求項２に記載の侵入検知システム。
【請求項４】
前記圧力センサは、前記流体室と前記センサ室との連通部に配置され、前記流体室と前記センサ室の内部とを連通する連通孔を有し、前記連通部を覆うように配置されたセンサ基板を備え、
前記カンチレバーは、基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状に形成され、基端部が前記センサ基板に片持ち状に支持された状態で前記センサ基板に配置され、前記流体室と前記センサ室との圧力差に応じて撓み変形する
ことを特徴とする請求項２に記載の侵入検知システム。
【請求項５】
前記流体室は、前記検知対象面の表面に配置される
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の侵入検知システム。
【請求項６】
前記流体室は、前記検知対象面を構成する対象面部材層の前記検知対象面と反対面側に配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の侵入検知システム。
【請求項７】
前記検知対象面は、建造物の床面、又は階段の踏面である
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の侵入検知システム。
【請求項８】
１つの前記検知対象面に対して、前記流体室、前記センサ室、及び前記圧力センサの組を、複数備える
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の侵入検知システム。
【請求項９】
１つの前記流体室に対して、前記センサ室、及び前記圧力センサの組を、複数備える
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の侵入検知システム。
【請求項１０】
前記制御部は、複数の前記圧力センサが検出した前記センサ室の圧力変動の時刻差に基づいて、前記検知対象面における前記検知対象物の侵入位置を検出する
ことを特徴とする請求項９に記載の侵入検知システム。
【請求項１１】
前記流体室に前記流体を挿入する、又は前記流体室から前記流体を排出する調整弁を備え、
前記流体室は、前記調整弁を介して前記流体が挿入された侵入の検知可能な状態と、前記調整弁を介して前記流体室から前記流体が排出された侵入の検知不可能な状態と、を有し、
前記制御部は、前記調整弁を介して、前記流体を前記流体室に挿入させた前記侵入の検知可能な状態と、前記調整弁を介して、前記流体を前記流体室に排出させた前記侵入の検知不可能な状態と、切り替える制御を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の侵入検知システム。
【請求項１２】
前記流体室は、複数のタイル状のタイルブロック部により構成され、
前記タイルブロック部は、隣接する他の前記タイルブロック部と連通可能な接続部を有し、着脱可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の侵入検知システム。
【請求項１３】
前記制御部は、前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記検知対象物の侵入を検知した場合に、前記侵入を検知したことを示す警報を、出力部に出力させる
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の侵入検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、侵入検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特定の場所への人の立ち入りや侵入を検知する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような技術では、接地面に載置されるシート体が、中央部に膨張部を有し、膨張部に設置された空気圧センサが、シート体に与えられた押圧力を検出して、立ち入りや侵入を検知していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２２０１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、例えば、人に踏まれる場所の直下に圧力センサ（空気圧センサ）を設置しているため、圧力センサが破損しやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、侵入検知の信頼性を高めることができる侵入検知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、流体が密封された状態で検知対象物による検知対象面への押圧によって変形可能な流体室と、前記流体室と連通されたセンサ室と、前記センサ室に配置され、前記押圧による前記流体室の変形に応じた前記流体の圧力変動を、前記センサ室の圧力変動として検出する圧力センサと、前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記検知対象物の侵入を検知する制御部とを備えることを特徴とする侵入検知システムである。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記圧力センサは、前記センサ室の圧力変動に応じて撓み変形するカンチレバーと、前記カンチレバーの撓み変形に基づいて、前記センサ室の圧力変動を検出する検出部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記圧力センサは、前記センサ室に配置され、内部にキャビティが形成された有底箱状のキャビティ筐体と、前記センサ室と前記キャビティの内部とを連通する連通孔を有し、前記キャビティ筐体の開口面を覆うように配置されたセンサ基板とを備え、前記カンチレバーは、基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状に形成され、基端部が前記センサ基板に片持ち状に支持された状態で前記センサ基板に配置され、前記キャビティの内部と前記センサ室との圧力差に応じて撓み変形することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記圧力センサは、前記流体室と前記センサ室との連通部に配置され、前記流体室と前記センサ室の内部とを連通する連通孔を有し、前記連通部を覆うように配置されたセンサ基板を備え、前記カンチレバーは、基端部から先端部に向けて一方向に延びる板状に形成され、基端部が前記センサ基板に片持ち状に支持された状態で前記センサ基板に配置され、前記流体室と前記センサ室との圧力差に応じて撓み変形することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記流体室は、前記検知対象面の表面に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記流体室は、前記検知対象面を構成する対象面部材層の前記検知対象面と反対面側に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記検知対象面は、建造物の床面、又は階段の踏面であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、１つの前記検知対象面に対して、前記流体室、前記センサ室、及び前記圧力センサの組を、複数備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、１つの前記流体室に対して、前記センサ室、及び前記圧力センサの組を、複数備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記制御部は、複数の前記圧力センサが検出した前記センサ室の圧力変動の時刻差に基づいて、前記検知対象面における前記検知対象物の侵入位置を検出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記流体室に前記流体を挿入する、又は前記流体室から前記流体を排出する調整弁を備え、前記流体室は、前記調整弁を介して前記流体が挿入された侵入の検知可能な状態と、前記調整弁を介して前記流体室から前記流体が排出された侵入の検知不可能な状態と、を有し、前記制御部は、前記調整弁を介して、前記流体を前記流体室に挿入させた前記侵入の検知可能な状態と、前記調整弁を介して、前記流体を前記流体室に排出させた前記侵入の検知不可能な状態と、切り替える制御を行うことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記流体室は、複数のタイル状のタイルブロック部により構成され、前記タイルブロック部は、隣接する他の前記タイルブロック部と連通可能な接続部を有し、着脱可能に構成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記の侵入検知システムにおいて、前記制御部は、前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記検知対象物の侵入を検知した場合に、前記侵入を検知したことを示す警報を、出力部に出力させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、侵入検知の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態による侵入検知システムの一例を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態による侵入検知システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図３】第１の実施形態における圧力センサの一例を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態における圧力センサの一例を示す平面図である。
【図５】第１の実施形態における検出部の一例を示す回路図である。
【図６】第１の実施形態における圧力センサの出力信号の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態による侵入検知システムの第１の変形例を示す構成図である。
【図８】第１の実施形態による侵入検知システムの第２の変形例を示す構成図である。
【図９】第２の実施形態による侵入検知システムの一例を示す構成図である。
【図１０】第２の実施形態による侵入検知システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１１】第２の実施形態による侵入検知システムの空気室を階段に配置した場合の変形例を示す構成図である。
【図１２】第３の実施形態による侵入検知システムの一例を示す構成図である。
【図１３】第３の実施形態による侵入検知システムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１４】第３の実施形態による侵入検知システムの位置検出の一例を説明する図である。
【図１５】第４の実施形態による侵入検知システムの一例を示す構成図である。
【図１６】第４の実施形態による侵入検知システムの検出感度を変更する変形例を示す第１の図である。
【図１７】第４の実施形態による侵入検知システムの検出感度を変更する変形例を示す第２の図である。
【図１８】第４の実施形態による侵入検知システムの液体を使用した場合の変形例を示す構成図である。
【図１９】第５の実施形態による侵入検知システムの一例を示す構成図である。
【図２０】第５の実施形態におけるタイルブロック部の一例を示す構成図である。
【図２１】第５の実施形態におけるタイルブロック部の別の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態による侵入検知システムについて図面を参照して説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態による侵入検知システム１の一例を示す構成図である。また、図２は、第１の実施形態による侵入検知システム１の一例を示す機能ブロック図である。
図１及び図２に示すように、侵入検知システム１は、圧力センサ１０と、空気室２０と、センサ室３０と、電源部１１と、記憶部１２と、制御部１３と、通信部１４とを備えている。侵入検知システム１は、例えば、廊下の床面などの検知対象面に、不審者などの検知対象物が侵入したことを検知する。
【００２３】
なお、図１（ａ）は、廊下の床面上に配置された空気室２０及びセンサ室３０の平面図を示し、図１（ｂ）は、空気室２０及びセンサ室３０のＡ−Ａ線に沿った縦断面図を示している。また、図１において、廊下の床平面をＸＹ平面とし、高さ方向をＺ方向軸として説明する。
【００２４】
空気室２０（流体室の一例）は、空気（流体の一例）が密封された状態で不審者などの検知対象物による検知対象面（例えば、床面）への押圧によって変形可能に構成されている。空気室２０は、例えば、建造物の廊下と同様の形状であり、図１（ａ）に示すように、廊下の床面の上に配置されている。
【００２５】
センサ室３０は、空気室２０と連通部３１を介して連通され、空気室２０と同様に、空気が密封されている。センサ室３０は、空気室２０の圧力変動に応じて内部の圧力が変動する。センサ室３０は、例えば、空気室２０の圧力変動により変形しない材質により構成されている。
【００２６】
圧力センサ１０は、センサ室３０に配置され、押圧による空気室２０の変形に応じた空気の圧力変動を、センサ室３０の圧力変動として検出する。圧力センサ１０は、例えば、図１（ｂ）に示すように、センサ室３０の底面に配置されている。なお、圧力センサ１０の詳細な構成については、後述する。
【００２７】
電源部１１は、侵入検知システム１を動作させる電源電力を各部に供給する。
記憶部１２は、侵入検知システム１の各種処理に利用する情報を記憶する。記憶部１２は、例えば、圧力センサ１０の検出結果などを記憶する。
通信部１４（出力部の一例）は、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）や無線ＬＡＮなどのインターフェースにより、外部との通信を行う。通信部１４は、例えば、不審者の侵入を検知した場合に、侵入を検知したことを示す警報を外部に送信する。
【００２８】
制御部１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含むプロセッサであり、侵入検知システム１を統括的に制御する。制御部１３は、例えば、圧力センサ１０の検出結果に基づいて、不審者の侵入を検知する。また、制御部１３は、圧力センサ１０の検出結果に基づいて、不審者の侵入を検知した場合に、侵入を検知したことを示す警報を、通信部１４に出力させる。
【００２９】
次に、図３〜図５を参照して、本実施形態における圧力センサ１０の詳細な構成について説明する。
図３は、本実施形態における圧力センサ１０の断面図を示している。また、図４は、本実施形態における圧力センサ１０の平面図を示している。なお、図３に示す圧力センサ１０の断面図は、図４に示すＢ−Ｂ線に沿った縦断面図に相当する。
【００３０】
図３及び図４に示すように、圧力センサ１０は、センサ室３０の内部の圧力変動に応じて撓み変形するカンチレバー３と、センサ基板３２と、キャビティ筐体３３と、検出部４０とを備えている。
センサ基板３２は、例えば、回路基板であり、センサ基板３２の上側主面（第１主面）には、後述するＳＯＩ基板５０、及び検出部４０（図３では不図示）が実装されている。また、センサ基板３２の下側主面（第２主面）には、キャビティ筐体３３が実装されている。また、センサ基板３２には、当該センサ基板３２を厚み方向に貫通する貫通孔が形成されている。なお、この貫通孔は、センサ室３０とキャビティ５の内部とを連通する連通孔である。
【００３１】
なお、センサ基板３２の平面視で、互いに直交する２方向のうちの一方の方向を前後方向Ｌ１といい、他方向を左右方向Ｌ２という。センサ基板３２は、前後方向Ｌ１に沿った長さが左右方向Ｌ２に沿った長さよりも長い平面視長方形状に形成されている。ただし、センサ基板３２の形状はこの場合に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
【００３２】
キャビティ筐体３３（センサ筐体の一例）は、センサ基板３２の下側に配置され、有底箱状に形成されている筐体である。すなわち、センサ基板３２は、キャビティ筐体３３の開口面を覆うように配置されている。キャビティ筐体３３は、例えば、四角形状（立方形状）の有底箱状に形成されている。
【００３３】
カンチレバー３は、センサ基板３２の上面に対して重なった状態で接合された半導体基板によって形成されている。本実施形態では、半導体基板として、シリコン支持層５１、シリコン酸化膜等の絶縁層５２及びシリコン活性層５３を、下方からこの順番で配置されたＳＯＩ基板５０を例に挙げて説明している。従って、カンチレバー３は、ＳＯＩ基板５０によって形成されている。
【００３４】
ただし、カンチレバー３は、ＳＯＩ基板５０によって形成される場合に限定されるものではない。なお、シリコン支持層５１を一定電位に維持する（例えば、シリコン支持層５１をセンサ基板３２のグラウンド等に接続）等して、ＳＯＩ基板５０に厚さ方向の電位差の変動が生じることを抑制することが好ましい。
【００３５】
また、ＳＯＩ基板５０は、センサ基板３２と同様に、前後方向Ｌ１に沿った長さが左右方向Ｌ２に沿った長さよりも長い平面視長方形状に形成されている。シリコン支持層５１及び絶縁層５２には、これらシリコン支持層５１及び絶縁層５２を厚み方向に貫通するとともに、センサ基板３２と同様に貫通孔が形成されている。
【００３６】
なお、ＳＯＩ基板５０及びセンサ基板３２の貫通孔は、後述するギャップＧ１及びギャップＧ２を通じてカンチレバー３の下方に位置するキャビティ５に連通している。これにより、ギャップＧ１及びギャップＧ２と、貫通孔を通じて、センサ室３０内とキャビティ５とは互いに連通している。すなわち、圧力センサ１０は、キャビティ５の内部と外部とを連通する連通孔（ギャップＧ１及びギャップＧ２）と、カンチレバー３とを備えている。
【００３７】
カンチレバー３は、片持ち状に支持された状態でＳＯＩ基板５０に形成されている。カンチレバー３は、基端部３ｂが片持ち支持されており、基端部３ｂが半導体基板に接続され、且つ先端部３ａが自由端とされた片持ち梁構造とされ、キャビティ５を覆うように配置されている。また、カンチレバー３は、基端部３ｂから先端部３ａに向けて一方向に延びる板状であり、キャビティ５の内部と外部（センサ室３０の内部）との圧力差に応じて撓み変形する。また、カンチレバー３は、レバー本体２と、レバー本体２を片持ち状態で支持する複数のレバー支持部４とを有し、キャビティ５を覆うように配置される。
なお、本実施形態では、前後方向Ｌ１に沿ってレバー支持部４からレバー本体２に向かう方向を前方といい、その反対方向を後方という。
【００３８】
ギャップＧ１は、平面視でキャビティ５の内部に連通する領域内に形成され、空気をキャビティ５の内外に流通させる連通孔として機能する。ギャップＧ１は、連通孔として、カンチレバー３の外周縁とキャビティ筐体３３の開口端との間に、カンチレバー３の外周縁に沿って形成されている。
【００３９】
カンチレバー３の基端部３ｂには、当該カンチレバー３を厚さ方向に貫通する平面視コ形状（Ｃ形状）のギャップＧ２（区画溝）が形成されている。ギャップＧ２は、左右方向Ｌ２に間隔をあけて、前後方向Ｌ１に互いに平行に配置された２つの直線ギャップのうちの１つに後述するギャップＧ３に接続されて形成されている。このギャップＧ２は、カンチレバー３の基端部３ｂにおいて圧力センサ１０の左右方向Ｌ２の中央部に配置されている。これにより、カンチレバー３は基端部３ｂを中心として撓み変形し易い構造とされている。
【００４０】
２つのレバー支持部４は、ギャップＧ２を挟んで左右方向Ｌ２に並ぶように配置され、レバー本体２と半導体基板とを接続するとともにレバー本体２を片持ち状態で支持している。従って、カンチレバー３は、これらレバー支持部４を中心に撓み変形する。
なお、２つのレバー支持部４の左右方向Ｌ２に沿った支持幅は、同等とされている。従って、カンチレバー３が撓み変形した際、一方のレバー支持部４に作用する応力と、他方のレバー支持部４に作用する応力とは同等とされている。
【００４１】
上述したカンチレバー３には、ピエゾ抵抗（抵抗素子）であるドープ層６（不純物半導体層）が全面に亘って形成されている。このドープ層６は、例えばリン等のドープ材（不純物）がイオン注入法や拡散法等の各種の方法によりドーピングされることで形成されている。
【００４２】
ドープ層６のうち、カンチレバー３が形成された部分（レバー支持部４に形成されている部分を含む）は、上述した抵抗Ｒ１（変位検出抵抗）として機能する。抵抗Ｒ１は、レバー支持部４の撓み量に応じて抵抗値が変化する。
また、ドープ層６の上面には、ドープ層６よりも電気抵抗率が小さい導電性材料（例えば、Ａｕ（金）等）からなる外部電極７が形成されている。この外部電極７は、抵抗Ｒ１（変位検出抵抗）の第１端（例えば、外部電極７Ａ）及び第２端（例えば、外部電極７Ｂ）として機能する。
【００４３】
シリコン活性層５３には、当該シリコン活性層５３を複数の領域に区画する複数の溝部が形成されている。本実施形態では、ギャップＧ１及びギャップＧ３が、シリコン活性層５３の上面から絶縁層５２に達する深さで形成されている。
ギャップＧ１は、前後方向Ｌ１に沿って直線状に延びるように形成されている。ギャップＧ１は、前端部がＳＯＩ基板５０の前方側の側面に達し、且つ後端部が連通孔として連通するように形成されている。これにより、ドープ層６（ピエゾ抵抗）及び外部電極７のうち、前方側に位置する部分は、ギャップＧ１によって左右方向Ｌ２に分断されている。
【００４４】
ギャップＧ３は、シリコン活性層５３のうちギャップＧ２よりも後方側に位置する領域に、ギャップＧ２に接続されて形成されているとともに、前後方向Ｌ１に沿って直線状に延びるように形成されている。ギャップＧ３は、前端部がギャップＧ２に連通し、且つ後端部がＳＯＩ基板５０の後方側の側面に達するように形成されている。これにより、ドープ層６（ピエゾ抵抗）及び外部電極７のうち、ギャップＧ３によって左右方向Ｌ２に分断されている。
上述したギャップＧ１及びギャップＧ３によって、外部電極７は、外部電極７Ａ及び外部電極７Ｂに区画されている。従って、外部電極７Ａ及び外部電極７Ｂは、後述する変位検出抵抗（抵抗Ｒ１）を経由する通電経路を除き、直接的な相互の電気的接続は切り離されている。
【００４５】
検出部４０は、カンチレバー３の撓み変形に基づいて、センサ室３０の圧力変動を検出する。ここで、図５を参照して、検出部４０の詳細な構成について説明する。
図５は、本実施形態における検出部４０の一例を示す回路図である。
図５に示すように、検出部４０は、ホイートストンブリッジ回路４１と、差動増幅回路４２とを備えている。
【００４６】
ホイートストンブリッジ回路４１（抵抗値変化検出回路の一例）は、圧力センサ１０が有する抵抗Ｒ１（変位検出抵抗）と、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ４とを備えている。
抵抗Ｒ１（変位検出抵抗）は、第１端が電圧Ｖｃｃの供給線に、第２端がノードＮ１に接続されており、キャビティ５内とセンサ室３０内の差圧に応じて抵抗値が変化する。抵抗Ｒ１は、例えば、ピエゾ抵抗（ドープ層６）である。また、抵抗Ｒ２は、第１端がノードＮ１に、第２端が電源ＧＮＤに接続されている。
【００４７】
また、抵抗Ｒ３は、第１端が電圧Ｖｃｃの供給線に、第２端がノードＮ２に接続され、抵抗Ｒ４は、第１端がノードＮ２に、第２端が電源ＧＮＤに接続されている。抵抗Ｒ１は、圧力センサ１０内に構成されており、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４は、圧力センサ１０の外部に備えられた外付け抵抗である。また、抵抗Ｒ２は、例えば、抵抗Ｒ１と温度特性が同一になるように形成された抵抗であり、圧力センサ１０内に構成されてもよいし、圧力センサ１０の近傍の外部に備えられてもよい。なお、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との温度特性を一致させることにより、検出部４０は、温度変動による検出結果への影響を低減することができる。
【００４８】
差動増幅回路４２は、例えば、計測アンプ（インスツルメンテーションアンプ）であり、ノードＮ１とノードＮ２との電位差を増幅して出力信号Ｓとして出力する。なお、この電位差は、ドープ層６（ピエゾ抵抗）の抵抗値変化に応じた値、すなわちカンチレバー３の変位に基づいた値となる。差動増幅回路４２は、反転入力端子（−端子）がノードＮ１に接続され、非反転入力端子（＋端子）がノードＮ２に接続されている。
なお、外部電極７Ａは、抵抗Ｒ１の第１端として機能し、電圧Ｖｃｃの供給線が接続される。外部電極７Ｂは、抵抗Ｒ１の第２端及び抵抗Ｒ２の第１端として機能し、ノードＮ１を介して差動増幅回路４２の反転入力端子（−端子）が接続される。
【００４９】
次に、図面を参照して、本実施形態による侵入検知システム１の動作について説明する。
まず、図６を参照して、圧力センサ１０の動作について説明する。ここでは、例えば、不審者が廊下の床に配置された空気室２０を踏むことで押下して、センサ室３０の圧力に変化が生じた場合の圧力センサ１０の出力特性について説明する。
なお、以下の説明において、空気室２０及びセンサ室３０の空気の圧力は、外圧Ｐｏｕｔと定義する。外圧Ｐｏｕｔは、カンチレバー３の図３における上面側の圧力である。また、キャビティ５内部の圧力を内圧Ｐｉｎと定義とする。
【００５０】
図６は、本実施形態における圧力センサ１０の出力信号の一例を示す図である。
ここで、図６（ａ）は、外圧Ｐｏｕｔ及び内圧Ｐｉｎの経時変化を示しており、図６（ｂ）は、検出部４０（差動増幅回路４２）の出力信号の経時変化を示している。
まず、図６（ａ）における期間Ａのように、外圧Ｐｏｕｔと内圧Ｐｉｎとが等しく、差圧ΔＰがゼロである場合に、カンチレバー３は、撓み変形しない。
【００５１】
次に、図６（ａ）における時刻ｔ１以降の期間Ｂのように、例えば、外圧Ｐｏｕｔがステップ状に上昇すると、内圧Ｐｉｎは急激に変化できず、差圧ΔＰが生じるため、カンチレバー３は、キャビティ５内部に向けて撓み変形する。すると、当該カンチレバー３の撓み変形に応じて抵抗Ｒ１（ドープ層６）に応力が加わり、電気抵抗値が変化するので、図６（ｂ）に示すように、検出部４０の出力信号が増大する。
【００５２】
また、外圧Ｐｏｕｔの上昇以降（時刻ｔ１以降）において、ギャップＧ１を介してキャビティ５の外部から内部へと空気が徐々に流動する。このため、図６（ａ）に示すように、内圧Ｐｉｎは、時間の経過とともに、外圧Ｐｏｕｔに遅れながら、且つ外圧Ｐｏｕｔの変動よりも緩やかな応答で上昇する。
その結果、内圧Ｐｉｎが外圧Ｐｏｕｔに徐々に近づくので、カンチレバー３の撓みが徐々に小さくなり、時刻ｔ２以降において、図６（ｂ）に示すように、上述の出力信号が、徐々に低下する（期間Ｃ）。
【００５３】
そして、図６（ａ）に示す時刻ｔ３以降の期間Ｄのように、内圧Ｐｉｎが外圧Ｐｏｕｔと同じになると、カンチレバー３の撓み変形が解消され、初期状態に復帰する。さらに、図６（ｂ）に示すように、検出部４０の出力信号も期間Ａの初期状態と同値に戻る。これにより、出力信号には、差圧ΔＰに応じた電圧ΔＶが出力される。
また、検出部４０の出力信号は、初期状態における基準電圧と、抵抗Ｒ１（ドープ層６）の抵抗変化に基づいて増幅された信号との加算となる。初期状態における基準電圧は、カンチレバー３に加わる差圧ΔＰがゼロの場合の、図５に図示したホイートストンブリッジ回路４１のノードＮ１とノードＮ２との電圧差を差動増幅回路４２で増幅した電圧値となる。
【００５４】
なお、上述した圧力センサ１０では、ＳＯＩ基板のシリコン活性層を利用して半導体プロセス技術によりカンチレバー３を形成できるので、非常に薄型化（例えば数十から数百ｎｍ厚）しやすい。したがって、圧力センサ１０では、微小な圧力変動の検出を精度よく行うことができる。
【００５５】
さらに、圧力センサ１０では、外圧Ｐｏｕｔが非常に緩やかに変化する場合、ギャップＧ１による空気の流動制限機能が作用せず、内圧Ｐｉｎは外圧Ｐｏｕｔに対して時間遅れせず、ほぼ同じ圧力値となり、差圧ΔＰが発生しない。圧力センサ１０では、これを逆に利用し、外圧Ｐｏｕｔが非常に遅い変化速度の場合（例えば、温度変化による空気室２０内の圧力変化の場合）、外圧Ｐｏｕｔの変化を無視することが可能となる。
【００５６】
次に、図１及び図２を参照して、本実施形態による侵入検知システム１の全体の動作について説明する。
図１に示すように、不審者が廊下に侵入すると、廊下の床面を検知対象面として、床面の表面に配置された空気室２０が、不審者によって押下され、内部の圧力が変動する。また、空気室２０の圧力変動に応じて、センサ室３０の圧力が変動する。ここで、例えば、幅２ｍ（メートル）、長さ５００ｍの床に、厚さ１ｍｍ（ミリメートル）の空気室２０を配置した場合に、１０ｃｍ（センチメートル）角の範囲が不審者に踏みつぶされると、空気室２０の内部の空気圧は、１Ｐａ（パスカル）変化することになる。
【００５７】
圧力センサ１０は、このような１Ｐａ程度の空気室２０の圧力変動を、センサ室３０の圧力変動として、上述した検出動作により検出し、検出部４０から電圧ΔＶの出力信号を制御部１３に出力する。
次に、制御部１３は、圧力センサ１０の検出結果に基づいて、不審者の侵入を検知する。制御部１３は、不審者の侵入を検知した場合に、侵入を検知したことを示す警報を、通信部１４に出力させる。通信部１４は、例えば、警備会社に警報を連絡する、スピーカやサイレンから警報を出力させる、警告灯から警報を示す光を出力させるなどの指令を送信する。
【００５８】
次に、図７及び図８を参照して、本実施形態による侵入検知システム１の変形例について説明する。
図７は、本実施形態による侵入検知システム１の第１の変形例を示す構成図である。
図７に示すように、圧力センサ１０は、空気室２０とセンサ室３０との連通部３１に配置されるようにしてもよい。なお、図７（ａ）は、廊下の床面上に配置された空気室２０及びセンサ室３０の平面図を示し、図７（ｂ）は、空気室２０及びセンサ室３０のＡ−Ａ線に沿った縦断面図を示している。
【００５９】
この場合、センサ基板３２は、空気室２０とセンサ室３０との連通部３１に配置され、空気室２０とセンサ室３０の内部とを連通する連通孔（ギャップＧ１）を有し、連通部３１を覆うように配置されている。そして、カンチレバー３は、基端部３ｂから先端部３ａに向けて一方向に延びる板状に形成され、基端部３ｂがセンサ基板３２に片持ち状に支持された状態でセンサ基板３２に配置され、空気室２０とセンサ室３０との圧力差に応じて撓み変形する。また、本変形例では、センサ室３０が、キャビティ５と同様に機能する。
【００６０】
なお、図７に示す変形例におけるその他の構成は、上述した図１及び図２の構成と同様である。また、図７に示す変形例における動作は、上述した侵入検知システム１の動作と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００６１】
また、図８は、本実施形態による侵入検知システム１の第２の変形例を示す構成図である。図８に示す変形例では、侵入検知システム１の空気室２０を床下に配置した場合の変形例について説明する。
図８に示すように、本変形例の床は、フローリングの床であり、フローリング材７０と、空気室２０と、パーティクルボード７１と、断熱材７２と、コンクリート材７３とを備えている。
【００６２】
フローリング材７０は、床面を構成する木製の層であり、空気室２０の上に配置されている。
空気室２０は、フローリング材７０の下に配置され、床面への押下によって変形可能に構成されている。すなわち、空気室２０は、床面を構成するフローリング材７０の層（対象面部材層）の床面と反対面側に配置されている。
【００６３】
パーティクルボード７１は、空気室２０の下側に配置され、パーティクルボード７１の下側には、断熱材７２が配置されている。また、断熱材７２の下側には、コンクリート材７３が配置されている。
【００６４】
このように、本変形例では、空気室２０が、床下に配置されて、不審者によって、床面が踏まれて押下されることによって、空気室２０の圧力が変動する構成になっている。
なお、図８に示す変形例におけるその他の構成は、上述した図１及び図２の構成と同様である。また、図８に示す変形例における動作は、上述した侵入検知システム１の動作と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態による侵入検知システム１は、空気室２０（流体室）と、センサ室３０と、圧力センサ１０と、制御部１３とを備える。空気室２０は、空気（流体）が密封された状態で検知対象物（例えば、不審者、侵入者など）による検知対象面（例えば、床面）への押圧によって変形可能である。センサ室３０は、空気室２０と連通されている。圧力センサ１０は、センサ室３０に配置され、押圧による空気室２０の変形に応じた空気の圧力変動を、センサ室３０の圧力変動として検出する。制御部１３は、圧力センサ１０の検出結果に基づいて、検知対象物の侵入を検知する。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１は、例えば、人に踏まれる場所の直下に圧力センサ１０がないため、圧力センサ１０が破損することを低減することができる。よって、本実施形態による侵入検知システム１は、侵入検知の信頼性を高めることができる。
【００６６】
また、空気室２０には、空気（流体）が密封され、圧力センサ１０を含んでいないため、本実施形態による侵入検知システム１では、空気室２０を薄型、且つ均等な暑さにすることができ、容易に大型化（大面積化）することができる。そのため、本実施形態による侵入検知システム１は、空気室２０の場所によらずに、均等に侵入を検知することができるとともに、広い範囲の侵入検知に対応することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、圧力センサ１０は、センサ室３０の圧力変動に応じて撓み変形するカンチレバー３と、カンチレバー３の撓み変形に基づいて、センサ室３０の圧力変動を検出する検出部４０とを備える。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１は、カンチレバー３により高精度に圧力変動を検出することができるため、高精度に侵入検知を行うことができる。
【００６８】
また、本実施形態では、圧力センサ１０は、センサ室３０に配置され、内部にキャビティ５が形成された有底箱状のキャビティ筐体３３と、センサ室３０とキャビティ５の内部とを連通する連通孔（例えば、ギャップＧ１）を有し、キャビティ筐体３３の開口面を覆うように配置されたセンサ基板３２とを備える。カンチレバー３は、基端部３ｂから先端部３ａに向けて一方向に延びる板状に形成され、基端部３ｂがセンサ基板３２に片持ち状に支持された状態でセンサ基板３２に配置され、キャビティ５の内部とセンサ室３０との圧力差に応じて撓み変形する。
【００６９】
これにより、本実施形態による侵入検知システム１では、圧力センサ１０が圧力差を検出し、圧力差を検出後に連通孔（例えば、ギャップＧ１）を介して、カンチレバー３の撓み変形が解消される。そのため、本実施形態による侵入検知システム１では、例えば、温度変化や検知対象面（例えば、床面）に置かれた固定物等による空気室２０内の圧力変化を、侵入検知から除外することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、空気室２０は、検知対象面（例えば、床面）の表面に配置される。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１は、空気室２０を検知対象面（例えば、床面）の表面に配置することで、容易に侵入を検知するシステムを導入することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、制御部１３は、圧力センサ１０の検出結果に基づいて、検知対象物の侵入を検知した場合に、侵入を検知したことを示す警報を、通信部１４（出力部）に出力させる。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１は、侵入検知の警報を出力して、侵入検知を迅速に外部に知らせることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、図７に示す変形例のように、圧力センサ１０は、空気室２０とセンサ室３０との連通部３１に配置され、空気室２０とセンサ室３０の内部とを連通する連通孔を有し、連通部３１を覆うように配置されたセンサ基板３２を備える。カンチレバー３は、基端部３ｂから先端部３ａに向けて一方向に延びる板状に形成され、基端部３ｂがセンサ基板３２に片持ち状に支持された状態でセンサ基板３２に配置され、空気室２０とセンサ室３０との圧力差に応じて撓み変形するようにしてもよい。
【００７３】
これにより、本実施形態による侵入検知システム１は、本実施形態による侵入検知システム１では、例えば、温度変化や検知対象面（例えば、床面）に置かれた固定物等による空気室２０内の圧力変化を、侵入検知から除外することができる。また、この構成では、本実施形態による侵入検知システム１は、キャビティ５を設ける必要がないため、構成を簡略化することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、空気室２０は、図８に示す変形例のように、検知対象面（例えば、床面）を構成する対象面部材層（例えば、フローリング材７０の層）の検知対象面（例えば、床面）と反対面側に配置されている。例えば、空気室２０は、床下に配置されていてもよい。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１は、例えば、不審者や侵入者に、空気室２０を気づかせずに、侵入検知を行うことができ、セキュリティをさらに向上させることができる。
【００７５】
また、本実施形態では、検知対象面は、建造物の床面である。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１は、建造物の床面に対して、侵入検知を行うことができる。
【００７６】
［第２の実施形態］
次に、図面を参照して、第２の実施形態による侵入検知システム１ａについて説明する。
図９は、第２の実施形態による侵入検知システム１ａの一例を示す構成図である。また、図１０は、第２の実施形態による侵入検知システム１ａの一例を示す機能ブロック図である。
【００７７】
図９及び図１０に示すように、侵入検知システム１は、複数の圧力センサ（１０−１、１０−２）と、複数の空気室（２０−１、２０−２）と、複数のセンサ室（３０−１、３０−２）と、電源部１１と、記憶部１２と、制御部１３ａと、通信部１４とを備えている。
なお、本実施形態において、圧力センサ１０−１、圧力センサ１０−２、・・・のそれぞれは、同一の構成であり、侵入検知システム１ａが備える任意の圧力センサを示す場合、又は特に区別しない場合には、圧力センサ１０として説明する。
【００７８】
また、空気室２０−１、空気室２０−２、・・・のそれぞれは、侵入検知システム１ａが備える任意の空気室を示す場合、又は特に区別しない場合には、空気室２０として説明する。
また、センサ室３０−１、センサ室３０−２、・・・のそれぞれは、同一の構成であり、侵入検知システム１ａが備える任意のセンサ室を示す場合、又は特に区別しない場合には、センサ室３０として説明する。また、連通部３１−１、連通部３１−２、・・・のそれぞれは、同一の構成であり、侵入検知システム１ａが備える任意の連通部を示す場合、又は特に区別しない場合には、連通部３１として説明する。
【００７９】
なお、図９及び図１０において、図１及び図２と同一の構成には同一の符号を付与してその説明を省略する。
本実施形態では、１つの床面に対して、空気室２０、センサ室３０、及び圧力センサ１０の組を、複数備える場合の一例について説明する。
【００８０】
図９に示すように、本実施形態では、検知対象面である廊下の床面を２つの領域に分割して、それぞれの領域に空気室２０（２０−１、２０−２）を配置している。
センサ室３０−１は、連通部３１を介して空気室２０−１に接続されており、内部に圧力センサ１０−１が配置されている。また、センサ室３０−２は、連通部３１を介して空気室２０−２に接続されており、内部に圧力センサ１０−２が配置されている。
【００８１】
制御部１３ａは、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、侵入検知システム１ａを統括的に制御する。制御部１３ａは、複数の圧力センサ１０の検出結果に基づいて、不審者の侵入を検知する。また、制御部１３ａは、不審者の侵入を検知した場合に、複数の圧力センサ１０の検出結果に基づいて、複数の空気室２０のうちのいずれの空気室２０で侵入がされたのかを判定する。すなわち、制御部１３ａは、検知対象面である廊下の床面のどの領域に、不審者が侵入したのかを判定する。制御部１３ａは、例えば、侵入検知した床面の領域を示す領域情報と、侵入検知の判定結果と、検知時刻（検出時刻）とを対応付けて、記憶部１２に記憶させる。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態による侵入検知システム１ａは、１つの検知対象面（例えば、廊下の床面）に対して、空気室２０、センサ室３０、及び圧力センサ１０の組を、複数備える。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１ａは、第１の実施形態と同様に、侵入検知の信頼性を高めることができるとともに、侵入検知した場所を判定することができる。
【００８３】
次に、図１１を参照して、本実施形態による侵入検知システム１ａの変形例について説明する。
図１１は、本実施形態による侵入検知システム１ａの空気室２０を階段７４に配置した場合の変形例を示す構成図である。
図１１に示すように、複数の空気室２０は、階段７４の踏面に配置されている。なお、図示を省略するが、各空気室２０には、連通部３１を介してセンサ室３０が連通されており、各センサ室３０内には、圧力センサ１０が配置されているものとする。
【００８４】
このように、本実施形態による侵入検知システム１ａでは、検知対象面は、階段の踏面であってもよい。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１ａは、階段において、不審者の侵入を検知することができる。
【００８５】
［第３の実施形態］
次に、図面を参照して、第３の実施形態による侵入検知システム１ｂについて説明する。
図１２は、第３の実施形態による侵入検知システム１ｂの一例を示す構成図である。また、図１３は、第３の実施形態による侵入検知システム１ｂの一例を示す機能ブロック図である。
【００８６】
なお、図１２及び図１３において、図１、図２、図９、及び図１０と同一の構成には同一の符号を付与してその説明を省略する。
本実施形態では、１つの空気室２０に対して、センサ室３０及び圧力センサ１０の組を、複数備える場合の一例について説明する。
【００８７】
図１２及び図１３に示すように、侵入検知システム１ｂは、複数の圧力センサ１０（１０−１、１０−２、１０−３）と、１つの空気室２０と、複数のセンサ室３０（３０−１、３０−２、３０−３）と、電源部１１と、記憶部１２と、制御部１３ｂと、通信部１４とを備えている。
【００８８】
１つの空気室２０は、図１２に示すように、１つにフロアの廊下の全領域に配置されている。また、空気室２０には、３つのセンサ室３０が連通されている。
３つのセンサ室３０のうち、センサ室３０−１は、例えば、フロアの左下の角に配置され、センサ室３０−２は、例えば、フロアの左上の角に配置されている。また、センサ室３０−３は、例えば、フロアの右上の角に配置されている。
【００８９】
３つのセンサ室３０には、それぞれ圧力センサ１０が配置されている。圧力センサ１０−１は、センサ室３０−１の内部に配置され、圧力センサ１０−２は、センサ室３０−２の内部に配置され、圧力センサ１０−３は、センサ室３０−３の内部に配置されている。
このように、本実施形態では、侵入検知システム１ｂは、１つの空気室２０に対して、センサ室３０、及び圧力センサ１０の組を、複数備える。
【００９０】
制御部１３ｂは、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、侵入検知システム１ｂを統括的に制御する。制御部１３ｂは、複数の圧力センサ１０の検出結果に基づいて、不審者の侵入を検知する。また、制御部１３ｂは、複数の圧力センサ１０が検出したセンサ室３０の圧力変動の時刻を、例えば、計時部（不図示）から取得し、複数の圧力センサ１０が検出したセンサ室３０の圧力変動の時刻差に基づいて、検知対象面における検知対象物の侵入位置を検出する。
【００９１】
図１４は、本実施形態による侵入検知システム１ｂの位置検出の一例を説明する図である。
図１４に示すように、制御部１３ｂは、各圧力センサ１０の検出の時刻差を考慮した距離を半径とする円が重なる位置Ｐ１を、侵入検知した位置と判定する。ここで、距離ＬＬ１は、圧力センサ１０−１の検出に基づく距離を示し、距離ＬＬ２は、圧力センサ１０−２の検出に基づく距離を示し、距離ＬＬ３は、圧力センサ１０−３の検出に基づく距離を示している。各距離は、以下の式（１）〜式（３）で表される。
【００９２】
ＬＬ１＝α  ・・・  （１）
ＬＬ２＝α＋ΔＴ１×ｖ  ・・・  （２）
ＬＬ３＝α＋ΔＴ２×ｖ  ・・・  （３）
【００９３】
ここで、時刻差ΔＴ１は、圧力センサ１０−２の検出時刻と、圧力センサ１０−１の検出時刻との差を示し、時刻差ΔＴ２は、圧力センサ１０−３の検出時刻と、圧力センサ１０−１の検出時刻との差を示している。また、速度ｖは、空気室２０内の圧力変動の伝播速度を示している。
制御部１３ｂは、距離αの値を変更して、距離ＬＬ１〜距離ＬＬ３のそれぞれを半径とする円が重なる位置Ｐ１を、侵入検知した位置と判定する。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態による侵入検知システム１ｂは、１つの空気室２０に対して、センサ室３０、及び圧力センサ１０の組を、複数備える。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１ｂは、例えば、複数の圧力センサ１０のうちの１つが故障した場合であっても、侵入検知を行うことがでい、侵入検知の信頼性をさらに高めることができる。
【００９５】
また、本実施形態では、制御部１３ｂは、複数の圧力センサ１０が検出したセンサ室３０の圧力変動の時刻差に基づいて、検知対象面（例えば、廊下の床面）における不審者などの侵入位置を検出する。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１ｂは、侵入位置を検出することができる。また、本実施形態による侵入検知システム１ｂは、侵入位置の記録を記憶部１２に記憶させることで、例えば、不審者の移動履歴を記録することができる。
【００９６】
［第４の実施形態］
次に、図面を参照して、第４の実施形態による侵入検知システム１ｃについて説明する。
図１５は、第４の実施形態による侵入検知システム１ｃの一例を示す構成図である。
本実施形態では、侵入検知システム１ｃは、不図示のポンプを有するバルブ２１（調整弁の一例）及び空気室２０ａを備え、バルブ２１により、空気室２０ａに空気の挿入及び排出が可能な場合の一例について説明する。
【００９７】
図１５（ａ）は、バルブ２１により空気が挿入され、内部が空気で満たされている状態の空気室２０ａを示している。また、図１５（ｂ）は、バルブ２１により空気が排出され、内部に空気が満たされていない状態の空気室２０ａを示している。
このように、空気室２０ａは、バルブ２１を介して空気が挿入された侵入の検知可能な状態と、バルブ２１を介して空気室２０ａから空気が排出された侵入の検知不可能な状態と、を有している。
なお、図１５において、センサ室３０及び連通部３１の記載を省略している。また、空気室２０ａ及びバルブ２１以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様である。
【００９８】
また、本実施形態における制御部１３は、バルブ２１を介して、空気を空気室２０ａに挿入させた侵入の検知可能な状態と、バルブ２１を介して、空気を空気室２０ａに排出させた侵入の検知不可能な状態と、切り替える制御を行う。例えば、空気室２０ａを博物館など床面上に配置されている場合に、制御部１３は、例えば、昼間の期間に、空気室２０ａを図１５（ｂ）に示すような侵入の検知不可能な状態に制御する。また、制御部１３は、不審者の侵入検知を行う必要のある夜間の期間に、空気室２０ａを図１５（ａ）に示すような侵入の検知可能な状態に制御する。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態による侵入検知システム１ｃは、空気室２０ａに空気を挿入する、又は空気室２０ａから空気を排出するバルブ２１（調整弁）を備える。空気室２０ａは、バルブ２１を介して空気が挿入された侵入の検知可能な状態と、バルブ２１を介して空気室２０ａから空気が排出された侵入の検知不可能な状態と、を有する。制御部１３は、バルブ２１を介して、空気を空気室２０ａに挿入させた侵入の検知可能な状態と、バルブ２１を介して、空気を空気室２０ａに排出させた侵入の検知不可能な状態と、切り替える制御を行う。
【０１００】
これにより、本実施形態による侵入検知システム１ｃは、バルブ２１により空気室２０ａに空気を挿入又は排出することで、必要に応じて、侵入の検知の有無を制御することができ、利便性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、本実施形態において、侵入検知システム１ｃは、空気室２０ａに挿入する空気量を調整することで、圧力センサ１０の検出感度を調整するようにしてもよい。
例えば、図１６及び図１７は、本実施形態による侵入検知システム１ｃの検出感度を変更する変形例を示す図である。
図１６（ａ）及びず１６（ｂ）のそれぞれが示す空気室２０ａは、挿入している空気量を変更した例を示している。図１６（ａ）に示す空気室２０ａは、１６（ｂ）に示す空気室２０ａに比べて、空気量が多い場合であり、厚みＨ１は、厚みＨ２よりも厚いものとする。
【０１０２】
また、１７（ａ）は、上述した図１６（ａ）の状態において、空気室２０ａの一部が踏まれた場合の状態を示している。この場合、空気室２０ａの厚みＨ１が厚いため、踏まれる力の大きさによって空気室２０ａの内気圧が異なる。すなわち、この場合、圧力センサ１０は、検出感度を持つことになり、空気室２０ａの押下される力の大きさに応じた出力結果を出力する。
【０１０３】
これに対して、１７（ｂ）は、上述した図１６（ｂ）の状態において、空気室２０ａの一部が踏まれた場合の状態を示している。この場合、空気室２０ａの厚みＨ２が薄いため、踏まれる力によって空気室２０ａは床に接触する。そのため、これ以上は、踏まれる力が大きくなっても、空気室２０ａの内気圧に変動が生じない。すなわち、この場合、圧力センサ１０は、検出感度がないことになり、空気室２０ａの押下されたか否かの出力結果を出力する。
このように、本実施形態による侵入検知システム１ｃでは、空気室２０ａの空気量を調整することで、圧力センサ１０の検出感度を調整するようにしてもよい。
【０１０４】
また、本実施形態において、空気室２０ａには、空気を挿入する例を説明したが、水などの液体を挿入するようにしてもよい。
図１８は、本実施形態による侵入検知システム１ｃの液体を使用した場合の変形例を示す構成図である。本実施形態による侵入検知システム１ｃは、空気室２０ａの代わりに流体室２０ｂを備えている。
【０１０５】
図１８に示すように、流体室２０ｂには、バルブ２１を介して、水道蛇口２２が接続されてもよい。この場合、流体室２０ｂには、バルブ２１を介して、水道蛇口２２から水が挿入され、流体室２０ｂの内部は、水（液体）が密封される。なお、この場合、圧力センサ１０は、流体室２０ｂの内部の水圧の変動を検出する。
【０１０６】
［第５の実施形態］
次に、図面を参照して、第５の実施形態による侵入検知システム１ｄについて説明する。
図１９は、第５の実施形態による侵入検知システム１ｄの一例を示す構成図である。
本実施形態では、空気室２０ｃが、複数のタイルブロック部２３により構成される一例について説明する。
【０１０７】
図１９に示すように、侵入検知システム１ｄが備える空気室２０ｃは、複数のタイルブロック部２３を備え、当該複数のタイルブロック部２３を組み合わせて配置することで構成されている。
タイルブロック部２３は、隣接する他のタイルブロック部２３と連通可能な接続部（２３１、２３２）を有し、着脱可能に構成されている。
【０１０８】
図２０は、本実施形態におけるタイルブロック部２３の一例を示す構成図である。
図２０に示すように、タイルブロック部２３の一例であるタイルブロック部２３Ａは、対向する側面に、接続部２３１と、接続部２３２とを備えている。
接続部２３１は、隣接するタイルブロック部２３の接続部２３２と接続することで、２つのタイルブロック部２３２間が連通され、空気室２０ｃを構成する。
なお、図２０に示すタイルブロック部２３Ａでは、接続部２３１と、接続部２３２とが対向する側面に配置されている。
【０１０９】
また、図２１は、本実施形態におけるタイルブロック部２３の別の一例を示す構成図である。
図２１に示すように、タイルブロック部２３の一例であるタイルブロック部２３Ｂは、隣接する側面に、接続部２３１と、接続部２３２とを備えている。すなわち、タイルブロック部２３Ｂでは、接続部２３１と、接続部２３２とが隣接する側面に配置されている。
【０１１０】
本実施形態による空気室２０ｃは、タイルブロック部２３Ａ及びタイルブロック部２３Ｂのようなタイルブロック部２３を組み合わせることにより構成される。
【０１１１】
以上説明したように、本実施形態では、空気室２０ｃは、複数のタイル状のタイルブロック部２３により構成される。タイルブロック部２３は、隣接する他のタイルブロック部２３と連通可能な接続部（２３１、２３２）を有し、着脱可能に構成されている。
これにより、本実施形態による侵入検知システム１ｄは、タイルブロック部２３を組み合わせることにより、空気室２０ｃを容易に拡張又は縮小することができ、空気室２０ｃの自由度を高めることができる。
【０１１２】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の各実施形態は、一部又は全部を組み合わせて実施するようにしてもよい。
【０１１３】
また、上記の各実施形態では、検知対象面の一例として、廊下の床面又は階段７４の踏面に対する侵入検知を行う例を説明したが、これに限定されるものではなく、部屋内の床面や野外の通路面などの他の検知対象面の侵入検知を行うようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、空気室２０（２０ａ、２０ｃ）及び流体室２０ｂの内部には、空気、又は水を密封し、空気圧又は水圧の変動を検出して侵入検知を行う例を説明したが、これに限定されるものではない。空気室２０（２０ａ、２０ｃ）及び流体室２０ｂの内部には、空気以外の気体や、水以外の液体などの他の流体を密封するようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記の各実施形態において、検知対象物が、不審者である例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、施設などを利用する利用者の侵入を検知するようにしてもよいし、人に限らず、害獣などの特定の小動物の侵入を検知するようにしてもよい。また、制御部１３（１３ａ、１３ｂ）は、圧力センサ１０（１０ａ）の検出結果の大きさ（圧力変動の大きさ）に応じて、例えば、猫などの小動物と人といった検知対象物を区別するようにしてもよい。
【０１１５】
また、上記の第３の実施形態において、制御部１３ｂは、検知位置の他に、位置の移動、不審者の体重、歩幅などを記憶部１２に記録するようにしてもよい。
また、上記の第５の実施形態において、タイルブロック部２３の接続部２３１の内部に、圧力センサ１０を配置するようにしてもよい。この場合は、圧力センサは、第２の実施形態の圧力センサ１０ａのような構成であってもよい。
【０１１６】
また、上記の各実施形態において、出力部の一例として、通信部１４に警報を出力させる例を説明したが、これに限定されるものではなく、出力部は、スピーカや警告灯などであってもよい。すなわち、制御部１３（１３ａ、１３ｂ）は、不審者の侵入を検知した場合に、警報を、スピーカや警告灯などに出力させるようにしてもよい。
【０１１７】
上述の侵入検知システム１（１ａ〜１ｄ）は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した侵入検知の処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  侵入検知システム
２  レバー本体
３  カンチレバー
３ａ  先端部
３ｂ  基端部
４  レバー支持部
５  キャビティ
６  ドープ層（ピエゾ抵抗）
７、７Ａ、７Ｂ  外部電極
１０、１０−１、１０−２、１０−３、１０ａ  圧力センサ
１１  電源部
１２  記憶部
１３、１３ａ、１３ｂ  制御部
１４  通信部
２０、２０−１、２０−２、２０ａ、２０ｃ  空気室
２０ｂ  流体室
２１  バルブ
２２  水道蛇口
２３、２３Ａ、２３Ｂ  タイルブロック部
３０、３０−１、３０−２、３０−３  センサ室
３１、３１−１、３１−２  連通部
３２  センサ基板
３３  キャビティ筐体
４０  検出部
４１  ホイートストンブリッジ回路
４２  差動増幅回路
５０  ＳＯＩ基板
５１  シリコン支持層
５２  絶縁層
５３  シリコン活性層
７０  フローリング材
７１  パーティクルボード
７２  断熱材
７３  コンクリート材
７４  階段
２３１、２３２  接続部
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４  抵抗
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３  ギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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