(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスの振動を検出し、電気信号に変換する振動検出手段と、
この振動検出手段の出力信号から５０ＫＨｚ以下の信号成分を抽出する抽出手段と、
この抽出手段の出力信号から、信号の空白期間が出現する所定のパターンを検出すると、ガラス破壊検出信号を出力するパターン検出手段とを具備し、
ガラスカッターを使用したガラスの破壊を検出することを特徴としたガラス破壊検出装置。
【請求項２】
前記パターン検出手段は、
前記抽出手段からの出力信号を検出すると信号を出力してそれを保持し、前記抽出手段からの出力信号から、第１の所定時間継続する信号の空白期間を検出したときは前記信号出力を停止する検出手段と、
この検出手段の信号出力が所定の変化をすると計時を開始又は再開し、第２の所定時間が経過すると信号を出力する計時手段と、
前記検出手段の出力変化の数をカウントし、このカウント値が所定数に達したときはガラス破壊検出信号を出力し、前記計時手段から信号が出力されたときは前記カウント値をクリアするカウンタとからなる請求項１に記載のガラスカッターを使用したガラスの破壊を検出するガラス破壊検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスが破壊されたことを検出する装置に関し、特に、ガラスカッターを使用してガラスが破壊されたことを検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガラスが破壊されたときに発生する振動を検出することによりガラスの破壊を検出する装置が提案されている。この装置は、ガラス面に振動検出手段を張り付け、ガラスが叩き割られるなどで破壊されたときに発生する周波数成分、例えば、１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚの振動が検出されると、ガラス破壊検出信号を出力する。
【０００３】
ここで、ガラスがガラスカッターにより破壊されたときは、上記ガラスが叩き割られる場合の周波数成分の振動は検出されず、５０ＫＨｚ程度の周波数成分の振動が発生する。したがって、ガラスカッターによりガラスが破壊されたことを検出するために、５０ＫＨｚの振動を検出する回路を設けることが行われていた。この５０ＫＨｚの振動は、ガラスカッターが使用されたときだけではなく、石などがガラスに衝突した場合にも発生する。この石の衝突による誤判定を防止するため、上記回路においては、５０ＫＨｚの振動が所定時間連続して検出されたときに、ガラス破壊検出信号が出力されるようにされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記所定時間を長く（例、数秒）設定すると、破壊者がガラスカッターを連続して数秒間ガラス面に当てた場合でないと破壊が検出できない。このため、破壊者が短時間ずつガラスカッターを使用した場合はそれを検出できないという問題があった。一方、所定時間を短く（例、１秒以下）設定すると、石などの衝突による誤検出が生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、ガラスカッターによりガラスが破壊されたことを、確実に、しかも他の破壊と区別して検出できるガラス破壊検出装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
図１（ａ）に、ガラスカッターによりガラスが破壊されるとき検出される振動を示す。この波形を検討すると、５０ＫＨｚの信号が連続的に出力されるのではなく、信号が所定期間だけ途絶える空白時間ｔ2 〜ｔ3 ，ｔ4 〜ｔ5 ，ｔ6 〜が複数存在することが分かる。これに対し、石又は砂がガラスに当たった場合は、図１（ａ）のＡに示されるような１ブロック分の波形しか発生しない。
【０００７】
本発明は、上記原理に基づいてなされたものである。本発明のガラス破壊検出装置は、ガラスの振動を検出し、電気信号に変換する振動検出手段と、この振動検出手段の出力信号から５０ＫＨｚ以下の信号成分を抽出する抽出手段と、この抽出手段の出力信号のパターン中に、所定の信号の空白期間が出現することを検出すると、ガラス破壊検出信号を出力するパターン検出手段とから構成される。
【０００８】
本発明では、抽出手段の出力信号から、ガラスカッターによるガラス破壊に特有な信号の空白期間が出現する所定のパターンを検出すると、パターン検出手段は、ガラス破壊検出信号を出力する。このように、ガラスの振動波形から特有のパターンを検出することにより、ガラスカッターによるガラスの破壊のみを検出することができ、他の原因によるガラス破壊時の振動により誤検出をすることを防止することができる。また、このパターンの検出は短時間で検出できるので、ガラスカッターが短時間だけ使用された場合でも、確実にガラス破壊を検出することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の回路構成を示す図である。
図２において、１はガラスの振動を検出して電気信号に変換する振動検出手段である。２は、振動検出手段１の出力信号から５０ＫＨｚ以下の周波数成分の信号を抽出する抽出手段である。３は、抽出手段２の出力信号から所定の空白期間を検出するパターン検出手段である。パターン検出手段３は、抽出手段２の出力信号のパターン中に、所定の信号の空白期間が出現することを検出すると、ガラス破壊検出信号を出力する。
【００１０】
パターン検出手段３は、検出手段４と計時手段５とカウンタ６から構成される。検出手段４は、抽出手段２からの出力信号を検出すると信号を出力してその出力を保持し、抽出手段２からの出力信号が第１の所定時間途絶えたことを検出したとき、つまり、信号中から第１の所定時間継続する空白期間を検出したときは前記信号出力を停止する。計時手段５は、検出手段４の信号出力が変化すると、つまり、有りから無しへ、又は無しから有りへ変化すると最初から計時を開始し、第２の所定時間（Ｔ2 ）が経過すると信号を出力する。なお、図１ｃは、計時手段５が検出手段４の出力が無しから有りへ変化したとき開始する作りである。ここで、第２の所定時間（Ｔ2 ）とは、ガラスカッターによる破壊であることを判定するのに充分な時間である。
【００１１】
カウンタ６は、検出手段４の出力変化、即ち、出力有りから無しへの変化又は無しから有りへの変化があると、その数をカウントし、カウント数が所定数に達したときはガラス破壊検出信号を出力するが、カウントアップする前に計時手段５から信号が出力されたときはカウントをクリアして、信号を出力しない。
図２の回路の動作について、図１の波形図を用いて説明する。
【００１２】
ガラスカッターが使用されると、ガラスは５０ＫＨｚ以下の周波数成分を有する特有の振動を発生する。振動検出手段１はその振動を電気信号に変換する。抽出手段２は、振動検出手段１の出力信号から５０ＫＨｚ以下の周波数成分の信号を抽出する。図１（ａ）に、抽出手段２の出力波形を示す。ガラスカッターが使用されたときの振動信号は、５０ＫＨｚ以下の周波数成分を有し、かつ、信号が途絶える空白期間ｔ2 〜ｔ3 ，ｔ4 〜ｔ5 ，ｔ6 〜が発生する。なお、前述のように石がガラスに当たった場合も５０ＫＨｚ以下の振動が検出されるが、この場合は図中Ａで示す単一の信号ブロックが検出されるだけである。
【００１３】
図１（ｂ）は、検出手段４の出力信号波形を示す。検出手段４は、抽出手段２から出力信号を検出する（ｔ1 ，ｔ3 ，ｔ5 ）と信号を出力し、その信号出力を保持する。抽出手段３の出力が停止して（ｔ2 ，ｔ4 ，ｔ6 ）、その空白期間が第１の所定時間（Ｔ1 ）継続すると、検出手段４はその出力信号を停止する（ｔ21，ｔ41，ｔ61）。
【００１４】
図１（ｃ）は計時手段５の動作状態を示す。計時手段５は、検出手段４が信号を出力すると第２の所定時間（Ｔ2 ）の計時を開始する（ｔ1 ）。計時を開始してから計時が完了する前に検出手段４が出力を停止し（ｔ41，ｔ61）、再度検出手段４が出力すると、計時をクリアして再度計時を開始する（ｔ3 ，ｔ5 ）。なお、図示の例では、計時手段５が計時を完了した即ち、第２の所定時間（Ｔ2 ）が経過した状態は示していない。また、計時を開始するタイミングは、検出手段４が出力を停止したとき（ｔ21，ｔ41，ｔ61）にすることもできる。更に、計時を開始するタイミングを検出手段４の出力の開始及び停止の両方としてもよい。
【００１５】
図１（ｄ）は、カウンタ６の出力信号を示す。カウンタ６は、検出手段４の信号出力が無しから有りへ変化する（ｔ1 ，ｔ3 ，ｔ5 ）と、カウント値を１増加させる。また、このカウント値が所定値（本例では３）となるとガラス破壊検出信号、即ち、警報信号を出力する。なお、このカウンタ６のカウントは、検出手段４の信号出力が有りから無しへ変化するとき（ｔ21，ｔ41，ｔ61）にカウントするようにしてもよい。
【００１６】
以上説明した回路の動作を、図３のフローチャートを用いて時間を追って説明する。
パターン検出手段３は、ステップＳ１で、抽出手段２から５０ＫＨｚの信号が出力されるのを待つ。抽出手段２から５０ＫＨｚの信号が抽出されると、ステップＳ１からステップＳ２へ進み、計時手段５が第２の所定時間（Ｔ2 ）の計時を開始する。ステップＳ３では、この計時が完了したか否かが判定される。計時が完了するまでは、ステップＳ４で、第１の所定時間（Ｔ1 ）だけ継続する信号の空白期間があるか否かが判定される。この空白期間が検出されなければ、ステップＳ３，ステップＳ４が繰り返される。
【００１７】
ステップＳ４で第１の所定時間（Ｔ1 ）継続する信号の空白期間が検出されると、ステップＳ５でカウンタ６がカウント値を１増加し、ステップＳ６で計時手段５の計時がクリアされる。そして、ステップＳ７でカウンタ６のカウント値が所定値の３になったか否かが判定される。カウント値が３になるまでは、ステップＳ２〜７の動作が繰り返される。カウント値が３となると、ステップＳ８へ進みカウンタ６をクリアし、ステップＳ９でガラス破壊検出信号、即ち警報信号を出力する。
【００１８】
また、ガラスカッターによるガラスの破壊でないのに５０ｋＨｚの信号が抽出手段２から出力されたときは、その信号は図１（ａ）にＡで示すように、単発のブロックしか出力されないのであるから、空白期間（ｔ21〜ｔ3 ）の後に再度５０ｋＨｚの信号が検出されることはない。したがって、この場合は、ステップＳ４で第２回目の空白期間（ｔ41〜ｔ5 ）が検出される前に第２の所定時間（Ｔ2 ）の計時が完了し、ステップＳ１０へ進んで、カウンタ６をクリアして、警報信号を出力せずにステップＳ１へ戻る。
【００１９】
なお、以上説明した例では、空白期間が２個検出されるとガラスカッターによるガラスの破壊があったと判定している。この例は最短時間でガラスカッターによるガラスの破壊を検出できる。しかしながら、ガラスに石などが当たっただけの場合でも、偶然に空白期間を２個以上含む５０ＫＨｚ以下の振動信号が検出されて、ガラス破壊検出信号が出される可能性がある。これを防止するためには、カウンタ６に設定するカウント値を適当な値に増加すれば良い。なお、本発明の装置では、このカウント値を増加させてもガラス破壊検出までの時間は極めて短かくすることができる。
【００２０】
図４は、本発明の第２の回路例を示すものである。なお、図４の回路には、ガラスカッターによりガラスが破壊されたことを検出する回路に加えて、その他の方法でガラスが破壊されたことを検出する回路も示されている。
図４において、１１は、ガラス面に接着剤で張りつけられた圧電素子で、振動検出手段１を構成する。この圧電素子１１は、機械的振動に応じた電気信号を出力する。リアクトルＬ1 とコンデンサＣ1 からなるフィルタは抽出手段２を構成する。このフィルタＬ1 ，Ｃ1 は、圧電素子１１から出力された信号から５０ＫＨｚ以下の周波数成分を抽出して出力する。
【００２１】
また、圧電素子１１の出力は、Ｌ2 ，Ｃ2 からなるフィルタ１２にも出力される。このフィルタ１２は、１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚの周波数成分を抽出する。ガラスを叩き割るといった場合には、ガラスは１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚの周波数で振動するので、フィルタ１２はこの周波数成分の信号を抽出する。
Ｑ1 ，Ｑ2 はトランジスタで、抽出手段２から信号が出力されるとオンとなる。抽出手段２からの信号は５０ＫＨｚの周波数で振動するので、信号が０となる瞬間があるが、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 とコンデンサＣ3 からなる時定数回路により、信号０の状態が第１の所定時間（Ｔ1 ）だけ継続するのでなければその出力を保持する。また、オンとなった後に、信号の空白期間が第１の所定時間だけ継続すれば、その出力を停止する。つまり、これらの回路Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｃ3 は検出手段４を構成する。
【００２２】
６はカウンタで、トランジスタＱ2 のコレクタ電位の信号が端子１に入力され、この信号が無しから有りへ変化すると、カウント値を１増加する。そして、このカウント値が所定値となると、端子７から信号を出力する。
トランジスタＱ3 は、検出手段４が第１の所定時間（Ｔ1 ）継続する空白期間を検出して出力を停止する（トランジスタＱ2 がオフとなる）とオフになる。このトランジスタＱ3 がオフとなると、コンデンサＣ5 は抵抗Ｒ5 を通して充電され、このコンデンサＣ5 の電圧がカウンタ６の端子２に入力される。Ｃ5 ，Ｒ5 の時定数で決まる第２の所定時間（Ｔ2 ）が経過してコンデンサＣ5 の電圧がしきい値を超えると、カウンタ６がリセットされる。トランジスタＱ3 は検出手段４が信号を出力するとオンとなり、コンデンサＣ5 の電荷を放電する。これらの回路は検出手段４が出力を停止するたびにカウントを開始する計時手段５を構成する。また、第２の所定時間（Ｔ2 ）が経過する前に検出手段４から信号が出力されると、計時手段５はクリアされるので、カウンタ６はリセットされない。
【００２３】
カウンタ６は、カウント値が所定値、例えば３となると、信号をトランジスタＱ4 に出力する。また、トランジスタＱ4 には、フィルタＬ2 ，Ｃ2 からの信号が入力されている。したがって、トランジスタＱ4 は、ガラスカッターによりガラスが破壊されると、カウンタ６からの信号によりオンとなり、ガラスが叩き割られたりすると、フィルタＬ2 ，Ｃ2 からの出力によりオンとなって、トランジスタＱ6 をオンとする。このトランジスタＱ6 がオンとなると、出力端子３から警報信号が出力される。
【００２４】
なお、図４の回路では、計時手段５は、検出手段４の信号出力が停止すると計時を開始するようになっている点で、図２の回路と相違している。このように、計時手段５の計時の開始タイミングは、検出手段４の出力が無しから有りへ、又は有りから無しへのいずれの変化の場合とすることができる。同様に、カウンタ６のカウントのタイミングも、検出手段４の信号出力が有りから無しに変化したときとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における抽出手段の出力波形を示す図。
【図２】本発明の第１の構成例を示す回路図。
【図３】図２の回路の動作を示すフローチャート。
【図４】本発明の第１の構成例を示す回路図。
【符号の説明】
１…振動検出手段
２…抽出手段
３…パターン検出手段
４…検出手段
５…計時手段
６…カウンタ
１１…圧電素子
Ｑ…トランジスタ
Ｃ…コンデンサ
Ｌ…リアクトル
Ｒ…抵抗
Ｔ…端子
【図１】
0003638402.tif 000002
【図２】
0003638402.tif 000003
【図３】
0003638402.tif 000004
【図４】
0003638402.tif 000005