(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部を可撓性の部材からなる容器とし、該容器を破壊可能な材料からなる隔壁によって二室に形成し、その一方の室を圧搾空気を収容する圧搾空気室とし、他方の室を警報手段と前記隔壁を破壊する隔壁破壊手段とを収容する収容室として構成した押圧力検知型センサであって、前記隔壁破壊手段は可撓性を有する作動コーンと、そのコーンに取り付けた鋭利部材とからなり、前記作動コーンが撓んだ時に前記鋭利部材で前記隔壁の一部を破壊し圧搾空気室の圧搾空気を収容室に流し、収容室内に配置した警報手段により警報を発するようにしたことを特徴とする押圧力検知型センサ。
【請求項２】
破壊可能な材料からなる隔壁を複数の凹凸形状とし、前記隔壁を破壊する隔壁破壊手段を複数の連接した加圧コーンの頂部に先端を鋭利とした鋭利部材を装着して構成したことを特徴とする請求項１に記載の押圧力検知型センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の押圧力検知型センサと、音響増幅装置と、発射信号識別装置と、発射制御装置と、発射装置とを有し、前記押圧力検知型センサに設けた警報手段で発生した音を前記音響増幅装置で増幅して前記発射制御装置に伝達し、さらに前記発射制御装置からの指令により前記発射装置から識別発煙弾を発射することを特徴とする押圧力検知型センサを用いた警報装置。
【請求項４】
前記請求項１または請求項２に記載の押圧力検知型センサに設けた警報手段を、誘導管と該誘導管内に装備した発電風車と前記発電風車に結合された小型発電機と前記小型発電機に接続された警報装置とで構成し、圧搾空気を誘導管内に導入し、小型発電機を駆動して警報を発するようにしたことを特徴とする押圧力検知型センサを用いた警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、圧搾空気を使用した押圧力検知型センサおよびそれを使用した警報装置に関するものであり、特に無人警備用の侵入者発見用センサあるいは震災等による災害時の被災者救助用に好適なセンサおよび警報装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無人警備等に使用するセンサのうち、赤外線センサは赤外線を発振する発振器と、この発振器に対して同じ光軸上である距離を置いて配置した受信器とを備え、この光軸間に侵入者が進入すると赤外線が遮られることで侵入者を検知できる構成となっており、センサが侵入者を検知した場合には直ちに警備会社等に通報される仕組みになっている。
このため、センサ設置区間内で動物あるいは風で飛んできた枯れ枝等により赤外線が遮られると誤作動の原因となる問題がある。また、電源を使用しているので、停電による通信及びセンサ・警備システム全般の使用を不能にする危険性が存在する。
【０００３】
また、上記の赤外線センサとは別に罠線及び埋設センサを使用した場合は、侵入者が細いワイヤを切断したり埋設センサを踏むと発煙筒等が発火してその存在をしらせるが、動物及び強風等によりたびたび切断されて誤認を招いている。
【０００４】
さらに、暗視カメラ（赤外線カメラ）及び可視光カメラを使用した警備システムの場合、天候及び昼夜の区別等による使用の制限とシステムに要する費用の増大等が問題となる欠点があり、停電時には使用が不可能となるという問題がある。
【０００５】
一方、震災及び火災時に被災者が崩壊し建物に挟まれたり火災の煙に避難路を妨げられた場合は、救助者にその存在を知らせなければならないので、通常笛及び声等による「音声」で救助を求めている。しかし、被災者が負傷している場合は声も出せず、笛等でその存在を知らせることが困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、電気回路及び電気制御によるセンサを使用した場合、電源の不良及び事故・回路の故障等により警備システム全般の使用が不可能となる。
また、昼夜の区別及び天候等による使用が制限されるセンサでは、その時々の使用用途に応じた複合センサの設置が必要になり、警備システムの経費が高くなる問題がある。
そこで本発明は、電源及び電気回路等の制御機器は一切使用せず、圧搾空気及び圧搾気体による音を発生する笛機構と２層構造のケ−スから構成された極めて安価な押圧力検知型センサおよびそれを使用した警報装置を提供し、上記問題点を解決することを目的とする。
【０００７】
本発明は、無人監視用センサとして使用が可能であるために、警備のために職員を多数配備する必要が無くなり、整備コストの低減及び省人化に役立つことが可能である。
埋設センサとして使用される場合、自然環境及び人体に与える影響が無害の材質を使用して作ることができるため回収の必要性は無く、大雨等でセンサが土砂と共に流失しても放置することが可能である。
災害用救助センサとして使用される場合、建物の崩壊及び火災等により救助を求める音声を発することが困難な時、あるいは、被災者が負傷等で救助の声を発することが困難な状態の時でも本センサを作動させることにより、警報音により生存の状態を救助者に知らせることが可能であり、また自分の所在を示し救助を求めることが可能である。
また、低価格による製造が可能であるから、一般家庭への配付及び設置を容易にすることが可能である。
昼夜の区別及び天候等による影響をうけないで無人監視が可能になるため、警備用センサとして侵入者を高い信頼性のもとに発見する事が予想される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した技術解決手段は、
上部を可撓性の部材からなる容器とし、該容器を破壊可能な材料からなる隔壁によって二室に形成し、その一方の室を圧搾空気を収容する圧搾空気室とし、他方の室を警報手段と前記隔壁を破壊する隔壁破壊手段とを収容する収容室として構成した押圧力検知型センサであって、前記隔壁破壊手段は可撓性を有する作動コーンと、そのコーンに取り付けた鋭利部材とからなり、前記作動コーンが撓んだ時に前記鋭利部材で前記隔壁の一部を破壊し圧搾空気室の圧搾空気を収容室に流し、収容室内に配置した警報手段により警報を発するようにしたことを特徴とする押圧力検知型センサである。
また、破壊可能な材料からなる隔壁を複数の凹凸形状とし、前記隔壁を破壊する隔壁破壊手段を複数の連接した加圧コーンの頂部に先端を鋭利とした鋭利部材を装着して構成したことを特徴とする押圧力検知型センサである。
また、前記押圧力検知型センサと、音響増幅装置と、発射信号識別装置と、発射制御装置と、発射装置とを有し、前記押圧力検知型センサに設けた警報手段で発生した音を前記音響増幅装置で増幅して前記発射制御装置に伝達し、さらに前記発射制御装置からの指令により前記発射装置から識別発煙弾を発射することを特徴とする押圧力検知型センサを用いた警報装置である。
また、前記押圧力検知型センサに設けた警報手段を、誘導管と該誘導管内に装備した発電風車と前記発電風車に結合された小型発電機と前記小型発電機に接続された警報装置とで構成し、圧搾空気を誘導管内に導入し、小型発電機を駆動して警報を発するようにしたことを特徴とする押圧力検知型センサを用いた警報装置である。
【０００９】
【実施形態】
本発明に係る実施形態を図面を参照して説明すると、図１は、押圧力検知型センサの一実施形態の平面図と図中Ａ−Ａ断面図である。
この押圧力検知型センサ１は、プラスチック及びその他の材質によって形成された本体容器６、同容器内に区画した圧搾空気室７、隔壁８、警報手段としての笛構造部９、加圧認識作動コ−ン１０、隔壁破壊用突起１１、ゴムパット１２、パッキン１３、加圧バルブ１４、装置収容室（以下収容室という）１５、キャップ１６から構成されている。
【００１０】
容器本体６は隔壁８によって圧搾空気室７と収容室１５の２層構造に構成され、隔壁８は後述する鋭利部材としての隔壁破壊用突起１１によって破壊可能な材料で構成されている。収容室１５には笛構造部９及び加圧認識作動コ−ン１０が収納されており、圧搾空気室７には加圧バルブ１４から容器の安全許容内の圧搾空気または圧搾気体が充填される構成となっている。隔壁８の上部には円錐型の隔壁破壊手段を構成する加圧認識作動コ−ン１０が配置され、コーン１０の内側には隔壁破壊用突起（鋭利部材）１１が取り付けられている。加圧認識作動コ−ン１０は、その頂点が容器本体６の上部中央に形成された穴から突起した形で収容室１５に挿入配置されており、容器本体６から突起しているコーン部分を覆う形でパッキン１３を介してゴムパット１２が配置されている。またゴムパッドのコーン１０の頂点に対応する位置にはショック板１７が取り付けられ、またゴムパッドの周囲はキャップ１６により容器本体６に固定されている。
【００１１】
図２は加圧認識作動コーン１０の作動説明図であり、加圧認識作動コ−ン１０が加圧された時または、衝撃を受けたときに生じる塑成変形の状態を示している。
円錐型の加圧認識作動コ−ン１０は頂点部から加圧または衝撃を加えられると図２に示すように平面方向に変形しながら潰される。これにより、作動コ−ン１０の内側にとりつけられた隔壁破壊用突起１１が作動コ−ン１０の下方に突出することになる。
【００１２】
上記構成からなる押圧力検知型センサの作動を説明すると、図１において例えば地中に埋設した押圧力検知型センサのゴムパッド１２が侵入者によって踏まれると、この加圧により隔壁破壊用突起１１が下降して隔壁８を破損し、圧搾空気室７の圧搾空気または圧搾気体が収容室１５側に流れ、さらに笛構造部（音発生部）９に流れて笛構造部９を通過する際に「音」を発生する。こうして侵入者の存在を簡単に検知できる。
【００１３】
また、本センサを災害用救助センサとして使用する場合には、被災者が負傷等で救助の声を発することが困難な状態の時でも本押圧力検知型センサのゴムパッド１２を手で押圧すると、この加圧により隔壁破壊用突起１１が下降して隔壁８を破損し、圧搾空気室７の圧搾空気または圧搾気体が収容室１５側に流れ、さらに笛構造部９に流れて笛構造部９を通過する際に「音」を発生し、自分の所在を示し救助を求めることができる。
【００１４】
図３は、本発明の押圧力検知型センサを刑務所等における広域エリアを監視する警備システムに用いた例である。図において、１は前述した押圧力検知型センサ、２は音響増幅装置、２Ａは集音マイク、３は同発射信号識別装置、４は発射制御装置、５は発煙弾、６は発煙弾等の発射装置である。刑務所等において、警備を実施する際、昼夜の区別無く受刑者を監視しなければならない。そこで、刑務所の敷地内に押圧力検知型センサ１を多数埋設しておく。もし、受刑者が脱獄の目的で禁止されている場所及び領域に侵入した場合は、地下に埋設されている押圧力検知型センサ１のゴムパッド１２が加圧され、この加圧により隔壁破壊用突起１１の下降によって隔壁８が破壊され、圧搾空気室７の圧搾空気または圧搾気体は笛構造部９に流れ、笛構造部９を通過する際に「音」を発生する。
【００１５】
この「音」を集音マイク２Ａを介して音響増幅装置２で受信し、発射信号識別装置３を作動させる。禁止エリアに立つ脱獄者の存在を認識した発煙弾発射制御装置４は、発煙弾発射装置６に発射信号を伝達して識別発煙弾５を発射する。この時、識別発煙弾５（あるいは照明弾）は発射場所を認識するために「煙の色」で分類する。この発煙弾５（照明弾）の色で警備担当者は、脱獄者の場所を認識して警報を発し捜索を実施する。また、限定された場所であれば押圧力検知型センサ１の「音」のみで脱獄者を認識することも可能である。
【００１６】
次に侵入センサの変形例を図４、図５にもとずいて説明すると、図４は加圧コーンの拡大正面図、図６は加圧コーンの作動説明図である。
図において、ケース１８は上部がゴムのような可撓性材料で構成されており、このケースの内部には連続した平面上で前後左右に複数の凹凸を有する隔壁１９が配置され、この隔壁１９と離間した上方位置に連続した複数の円錐部を有する加圧コ−ン２１が配置されている。加圧コーン２１と隔壁１９との間には中間層２４が形成されており、ケ−ス１８の底部と隔壁１９とで形成される室は圧搾空気室２０として形成され、同室２０には図示せぬバルブを介して圧搾空気を供給、封入できるようにしてある。図５に示すように加圧コ−ン２１の円錐部の頂点には加圧板２２が設けられており、さらに加圧板２２の下方の前記隔壁の凸部と対応する位置には鋭利部材としての突起体２３が突出されており、加圧板２２が加圧されると加圧コーン２１が変形し、突起体２３が下方に突出するようになっている。突起体２３と対応する隔壁は突起体によって容易に破壊できる材質または構造となっている。
【００１７】
上記のようにこの押圧力検知型センサではケ−スの上部が可撓性なので、ケ−ス１８の頂部を加圧すると加圧板２２が下方に移動して加圧コーン２１が撓み、突起体２３が下方に下がり隔壁１９を破る。すると圧搾空気室２０の圧搾空気は加圧コ−ン２１と隔壁１９との間に形成される中間層２４に入り、中間層に配置した笛や、後述する発電装置を作動する。
【００１８】
上記変形例の押圧力検知型センサを外部警報装置に採用した例を図６、７に示す。図６は押圧力検知型センサと発電装置を組み合わせた状態の平面図、図７は発電装置の具体的構成図である。
加圧コ−ン２１と隔壁１９とで形成される中間層２４には図６に示すようにに発電装置２４が装着されている。発電装置２５は、図７に示すように誘導管２５ａの中に配置された小型発電機２６と小型発電機の回転軸に装着した発電風車２７とからなり、加圧コ−ン２１と隔壁１９とで形成される中間層に入り込んだ圧搾空気は誘導管２５ａの中に入り、発電風車２７を回し小型発電機２６を動かし発電する。この小型発電機は図示せぬ警報装置と接続される接続コネクタ２８に結線されている。このような押圧力検知型センサを外部の人間が侵入してはいけない箇所の地面に埋没しておくと、不審な侵入者が入り込んで押圧力検知型センサを踏むと加圧コーン２１が変形して突起体２３が下方に下がり隔壁１９を破る。すると圧搾空気室２０の圧搾空気は加圧コ−ン２１と隔壁１９との間に形成される中間層２４に入り、中間層２４に配置した発電機２６を駆動して外部の警報装置２９に知らせることができる。なお、第６図の場合は、発電装置をセンサの中に組み込んでいる場合を示したが、発電装置２５をケ−ス１８の外側に取り付けることもできる。
【００１９】
また、誘導管２５ａには発電表示器３０と排出弁３１が装着されており、この発電表示器３０により発電状態が一目でわかり、更に排出弁３１を設けたことにより誘導管２５ａに入り込んだ圧搾空気を外部に排出することができる。
【００２０】
なお、上記実施形態では、警報装置として音を発する笛を使用したが、光等を発するもの等、人に知らせることが可能な種々の警報装置を使用することもできる。
また本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのため、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず限定的に解釈してはならない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明の押圧力検知型センサに従えば電気的なエネルギ−の必要性が皆無であり、昼夜の区別及び天候等の影響もなく長期間にわたって侵入者等の監視を実施することが可能である。また、本発明品は安価なコストで製造が可能であるため大量のセンサを設置することが可能である。そして、センサの作動時間は圧搾空気の量で自由に選定が可能である。さらに装置の軽量、小型化を図ることができる等の優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の押圧力検知型センサの第一実施形態の平面図と断面図である。
【図２】加圧認識作動コ−ンの作動原理である。
【図３】第一実施形態の押圧力検知型センサを用いた警報装置の構成図である。
【図４】本発明の押圧力検知型センサの第二実施形態の断面図である。
【図５】第二実施形態の加圧コーンの作動説明図である。
【図６】第二実施形態の押圧力検知型センサを用いた警報装置の平面図である。
【図７】第二実施形態の中で使用する発電装置の詳細図である。
【符号の説明】
１          押圧力検知型センサ
２          音響増幅装置
２Ａ        集音マイク
３          発射信号識別装置
４          発射制御装置
５          発煙弾
５Ａ        発煙弾等の発射装置
６          容器本体
７          圧搾空気室
８          隔壁
９          笛構造部
１０        加圧差動認識作動コ−ン
１１        隔壁破壊用突起
１２        ゴムパッド
１３        パッキン
１４        加圧バルブ
１５        収容室
１６        キャップ
１８        ケース
１９        隔壁
２０        圧搾空気室
２１        加圧コーン
２２        加圧板
２３        突起体
２４        中間層
【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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