(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感圧ケーブルと、該感圧ケーブルを支持する支持具と、前記感圧ケーブルが押圧されたことを検出する監視回路とを備えた、圧力検出装置であって、
前記感圧ケーブルは、
第１の導電体と、
該第１の導電体と離間して配設された第２の導電体と、
前記第１の導電体と前記第２の導電体との離間部分に、前記第１の導電体と前記第２の導電体とが接触しないように支持しつつ、かつ、前記感圧ケーブルが押圧されたときには前記第１の導電体と前記第２の導電体とが接触する空間を残して配設された絶縁物と、
前記感圧ケーブルの外周に位置する外部被覆と
を有し、
前記支持具は、
前記感圧ケーブルを収容する収容部の底部を成す基材と、
該基材上に設けられ、前記基材との間で前記収容部を形成するとともに、対向する先端を離間させて配された２つの側部支持部と、
前記基材上の前記２つの側部支持部の間に前記２つの側部支持部間の間隔より小さい幅で突出させて設けられ、前記収容部に前記感圧ケーブルを収容したときに前記感圧ケーブルの一部と当接するとともに前記感圧ケーブルの他の一部を前記側部支持部の先端間から露出させるように形成された底部突起と
を有し、
前記監視回路は、前記感圧ケーブルの前記第１の導電体と前記第２の導電体との間に電圧を印加して前記第１および第２の導電体間に流れる電流値を監視し、前記第１の導電体と前記第２の導電体とが接触することによって前記電流値が所定の値以上になった場合に前記感圧ケーブルが押圧されたことを検出する検出手段を有し、
前記感圧ケーブルの前記支持具の２つの側部支持部から露出している部分が押圧されたとき、前記感圧ケーブルが前記支持具の底部突起と当接する部分において、前記底部突起は、前記押圧された前記感圧ケーブルの前記第１の導電体と前記第２の導電体とを接触させる、
ことを特徴とする、圧力検出装置。
【請求項２】
前記支持具は前記感圧ケーブルを前記収容部に収容する固定用部材をさらに備え、
前記支持具の前記側部支持部は前記収容部を形成する側と反対側に前記固定用部材を係止するための固定用突起を有し、
前記固定用部材は、前記固定用突起に係止させることにより、前記収容部に収容された前記感圧ケーブルと前記底部突起とを当接させて固定する、
請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項３】
前記支持具の前記基材に、前記収容部に溜まる液体を排出する排出穴が設けられている、
請求項１または２に記載の圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、防犯装置等のセンサとして用いられる感圧ケーブルと、その感圧ケーブルを効果的に支持する支持具とを有する圧力検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中心導線を導電性のゴム、粗い絶縁物、導電性のゴム、外部導線の順に被覆してケーブル状に形成した感圧ケーブル用いて不審者の建物への進入を検出し、犯罪を防ぐ防犯装置が開発されている。この感圧ケーブルは、径方向に力を加えると粗い絶縁体の隙間に導電性のゴムが入り込み、２つの導電性のゴムが接触し、２つの導体間の抵抗値が下がるように構成されている。
例えば、このような感圧ケーブルを建物の周囲の塀の上面等にはわせて配設して２つの導体間に電圧を印加しておくと、不審者が塀を乗り越えようとして、その上面に配設された感圧ケーブルに手をかけて力を加えた場合等に、感圧ケーブルの導体に流れる電流が増加する。
上記防犯装置は、このように、感圧ケーブルの導体に流れる電流の増加を検出することにより、不審者が塀を乗り越えようとしていることを検出するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような感圧ケーブルを、何らの処置もせずに単に野外の塀の上等に配設すると、物が当たる等の事故により切断されやすく、気候の変化による感圧ケーブルの劣化が激しいといった問題がある。
また、配設面に凹凸があると、感圧ケーブルの感度が部分ごとにばらついてしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、防犯装置等のセンサとして好適に使用される感圧ケーブルと、野外に配設されるそのような感圧ケーブルの切断を防ぎ、劣化の進行を遅らせることができ、配設面の凹凸に係わらず感圧ケーブルに印加された押圧を正確に検出できる構造を有する支持具と、監視回路とを有する圧力検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、感圧ケーブルと、該感圧ケーブルを支持する支持具と、前記感圧ケーブルが押圧されたことを検出する監視回路とを備えた、圧力検出装置であって、
前記感圧ケーブルは、第１の導電体と、該第１の導電体と離間して配設された第２の導電体と、前記第１の導電体と前記第２の導電体との離間部分に、前記第１の導電体と前記第２の導電体とが接触しないように支持しつつ、かつ、前記感圧ケーブルが押圧されたときには前記第１の導電体と前記第２の導電体とが接触する空間を残して配設された絶縁物と、前記感圧ケーブルの外周に位置する外部被覆とを有し、
前記支持具は、前記感圧ケーブルを収容する収容部の底部を成す基材と、該基材上に設けられ、前記基材との間で前記収容部を形成するとともに、対向する先端を離間させて配された２つの側部支持部と、前記基材上の前記２つの側部支持部の間に前記２つの側部支持部間の間隔より小さい幅で突出させて設けられ、前記収容部に前記感圧ケーブルを収容したときに前記感圧ケーブルの一部と当接するとともに前記感圧ケーブルの他の一部を前記側部支持部の先端間から露出させるように形成された底部突起とを有し、
前記監視回路は、前記感圧ケーブルの前記第１の導電体と前記第２の導電体との間に電圧を印加して前記第１および第２の導電体間に流れる電流値を監視し、前記第１の導電体と前記第２の導電体とが接触することによって前記電流値が所定の値以上になった場合に前記感圧ケーブルが押圧されたことを検出する検出手段を有し、
前記感圧ケーブルの前記支持具の２つの側部支持部から露出している部分が押圧されたとき、前記感圧ケーブルが前記支持具の底部突起と当接する部分において、前記底部突起前記押圧された前記感圧ケーブルの前記第１の導電体と前記第２の導電体を接触させる、ことを特徴とする、圧力検出装置が提供される。
【０００６】
好ましくは、前記支持具は前記感圧ケーブルを前記収容部に収容する固定用部材をさらに備え、前記支持具の前記側部支持部は前記収容部を形成する側と反対側に前記固定用部材を係止するための固定用突起を有し、前記固定用部材は、前記固定用突起に係止させることにより、前記収容部に収容された前記感圧ケーブルと前記底部突起とを当接させて固定する。
また好ましくは、前記支持具の前記基材に、前記収容部に溜まる液体を排出する排出穴が設けられている。
【０００７】
【作用】
感圧ケーブルは、例えば導電性ゴム等を互いに対向する面に有し、粗い絶縁体で隔てられた複数の導体を有しており、所定の強さ以上の圧力が径方向に加わると絶縁体の隙間に導電性のゴムが入り込み、導電性ゴム同士が接触して導体間の抵抗値が下がる。この感圧ケーブルに電圧を印加しておくと、いずれかの部分に径方向の圧力が加わった場合に導体に流れる電流が増加する。この電流の増加を検出することにより、感圧ケーブルのどこかに圧力が加わったことを検出することができる。
側部支持部は、感圧ケーブルが底部突起の上に当接するように支持する。側部支持部は、感圧ケーブルに物体が当たることを防ぐ。
底部突起は、感圧ケーブルの上部から力が加わった場合に、底部の方から感圧ケーブルを押圧する。底部全体でなく、主に底部突起が感圧ケーブルを押圧することにより、ケーブルを押圧する力が集中され、感圧ケーブルの間の導電性ゴム同士の接触を確実にする。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
まず、図１を参照して本発明に係る圧力検出装置１の構成を説明する。
図１に示すように、圧力検出装置１は、圧力センサ３、終端抵抗（Ｒ）５、監視回路７およびコントローラ９から構成されており、圧力センサ３は、感圧ケーブル１０および感圧ケーブル支持具２０から構成されている。
【０００９】
圧力センサ３は、例えば図９を参照して後述するように、建物の周囲の塀の上といった野外に配設され、例えば不審者が塀に手をかけて感圧ケーブル１０の径方向に力を加えると、感圧ケーブル１０に流れる電流が増加するように構成されている。また、感圧ケーブル１０および感圧ケーブル支持具２０の構成、および、感圧ケーブル支持具２０による感圧ケーブル１０の支持方法等は、図２〜図７を参照して後述する。
【００１０】
監視回路７は、圧力センサ３の感圧ケーブル１０の中心導線１１０と外部導線１０２との間に、例えば１２Ｖ程度の電圧を印加して、感圧ケーブル１０の中心導線１１０および外部導線１０２と終端抵抗（Ｒ）５とにより構成される直流回路に電流ｉを流す。なお、監視回路７は、感圧ケーブル１０の中心導線１１０および外部導線１０２に流れる電流ｉの電流値を常に、あるいは、一定周期、例えば数ミリ秒ごとに測定しており、電流値が一定以上になった場合に、圧力センサ３の感圧ケーブル１０のいずれかの部分に力が加わったことを検出してコントローラ９に通知する。なお、終端抵抗（Ｒ）５の抵抗値は、例えば３ＫΩ程度とするのが好適である。
コントローラ９は、監視回路７により圧力センサ３の感圧ケーブル１０いずれかの部分に力が加わったことを検出したことを通知された場合、例えば通信回線（図示せず）を介して監視センターに自動的に通報する等の処理を行う。
【００１１】
以下、図２および図３を参照して感圧ケーブル１０の形状および構成を説明する。
図２は、感圧ケーブル１０の形状を示す図であって、（Ａ）は感圧ケーブル１０のＹ−Ｚ平面（径方向）の断面図であり、（Ｂ）は感圧ケーブル１０をＹ方向（長手方向）から見た側面図である。
図３は、感圧ケーブル１０の構成を示す断面図である。
感圧ケーブル１０は、例えば図２（Ａ）の断面図に示すように、直径Ｄが９．５ｍｍ、図２（Ｂ）の側面図に示すように、長さＬが２０ｍ〜３０ｍ程度のケーブル状に形成されており、感圧ケーブル１０が設置する場所に合わせて切断されて用いられる。
【００１２】
また、図３に示すように、感圧ケーブル１０は内側から、中心導線１１０、第１の導電性ゴム１０８、絶縁物１０６１  〜１０６５  、第２の導電性ゴム１０４、外部導線１０２および外部被覆１００から構成されている。
第１の導電性ゴム１０８は、例えば導電性を有するシリコンゴム等で形成されており、中心導線１１０を覆うとともに、中心導線１１０との間で電気的に導通する。
絶縁物１０６１  〜１０６５  は、例えばテトロン繊維等により粗い組紐状に形成されており、感圧ケーブル１０は常時及び猫等が感圧ケーブル１０に乗った程度の圧力が径方向に加えられても、第１の導電性ゴム１０８と第２の導電性ゴム１０４を非導通状態に維持し、人間が塀に手又は足を掛けた場合よりもやや弱い力、例えば３．７５Ｋｇ／ｃｍ以上が加えられた場合に第１の導電性ゴム１０８と導電性ゴム１０４とが接触し導通する。
【００１３】
第２の導電性ゴム１０４は、第１の導電性ゴム１０８と同様に、導電性を有するシリコンゴム等で形成されており、絶縁物１０６より内側の各構成要素を覆うとともに、外部導線１０２との間で電気的に導通する。
外部導線１０２は、例えば網組線で構成され、第２の導電性ゴム１０４より内部の各構成要素を覆う。
外部被覆１００は、ビニール等により構成されており、外部被膜１０２より内側の各構成要素を覆って、これらを保護する。
なお、中心導線１１０と外部導線１０２の間の抵抗値は、感圧ケーブル１０のいずれの部分にも所定の力が加わらず、第２の導電性ゴム１０４と第１の導電性ゴム１０８とが接触していない場合には、例えば数十ＭΩ以上、感圧ケーブル１０のいずれかの部分に所定の強さ以上の力が加わって、第２の導電性ゴム１０４と第１の導電性ゴム１０８とが接触した場合には、例えば２００Ω以下になる。
【００１４】
以下、図４〜図９を参照して感圧ケーブル支持具２０の構成、感圧ケーブル支持具２０による感圧ケーブル１０の支持方法、径方向に力が加えられた場合の感圧ケーブル１０の内部を説明する。
【００１５】
図４は、感圧ケーブル支持具２０の構成を示す図であって、（Ａ）は感圧ケーブル支持具２０のＸ−Ｙ平面（短径方向）の断面図であり、（Ｂ）は感圧ケーブル支持具２０をＹ方向（長手方向）から見た上面図である。
図５は、感圧ケーブル支持具２０の排出穴２１０を示す図である。
図６は、感圧ケーブル１０を支持した感圧ケーブル支持具２０の断面を示す図である。
図７は、感圧ケーブル１０を支持し、さらに固定部用部材３０を用いて固定した感圧ケーブル支持具２０の断面を示す図である。
図８は、感圧ケーブル１０に所定の強さ以上の力が加えられた場合の感圧ケーブル１０の断面を示す図である。
【００１６】
図４に示すように、感圧ケーブル支持具２０は、アルミ等により、基材２０６上に側部支持部材２０２１  ，２０２２  および底部突起２０４を有するレール状に形成されており、さらに図５に示すように、側部支持部材２０２１  ，２０２２  の間には、所定の間隔で排出穴２１０が開けられている。
【００１７】
側部支持部材２０２１  ，２０２２  により感圧ケーブル支持具２０に形成される感圧ケーブル収容溝２００は、感圧ケーブル１０の上部（Ｚ方向）から力が加えられた場合に、第２の導電性ゴム１０４と第１の導電性ゴム１０８とが充分に接触するように、また、感圧ケーブル１０と底部突起２０４とが当接するように感圧ケーブル１０の一部を突出させて感圧ケーブル１０を収容する。
側部支持部材２０２１  ，２０２２  は、感圧ケーブル収容溝２００に収容された感圧ケーブル１０を両側面から支持する。
【００１８】
底部突起２０４は、側部支持部材２０２１  ，２０２２  の間に、感圧ケーブル収容溝２００に収容された感圧ケーブル１０の底面に、その上面が当接するように配設されている。
排出穴２１０は、感圧ケーブル収容溝２００に溜まった雨水等の液体を感圧ケーブル支持具２０の下面に排出する。なお、排出穴２１０をネジ穴に兼用し、排出穴２１０から塀等に感圧ケーブル支持具２０をネジ止めすることもできる。
【００１９】
感圧ケーブル支持具２０は、圧力センサ３を設置する部分の長さに応じて切断され、圧力センサ３を設置する部分に上述のようにネジ止め等により配設され、図６に示すように感圧ケーブル１０を収容する。
さらに、所定の間隔、例えば５０ｃｍごとに、図７に示すような形状の固定部用部材３０を用い、側部支持部材２０２１  ，２０２２  の感圧ケーブル１０に当接する部分と逆の部分の突起（固定用突起）に固定部用部材３０の鉤状の部分を掛けて、感圧ケーブル１０の第２の導電性ゴム１０４と第１の導電性ゴム１０８とを接触させず、感圧ケーブル１０の特性に大きな影響を与えない力で下方に押しつけることにより、感圧ケーブル１０を感圧ケーブル支持具２０から外れないように固定する。固定部材３０は感圧ケーブル１０及び感圧ケーブル支持具２０に密着して固定するので、侵入者が感圧ケーブル１０を感圧ケーブル支持具２０から外そうとすると感圧ケーブル１０に所定以上の力が加わり、検知状態となる。
【００２０】
図８に示すように、上記所定の強さ以上の力Ｆが径方向に加えられた場合、感圧ケーブル１０の断面は潰れるように変形する。この際に、底部突起２０４の感圧ケーブル１０に当接した部分に力ｆが集中し、第１の導電性ゴム１０８と外部導線１０２を確実に接触させる。しかも、基材２０６および底部突起２０４を介して設置されるので、設置部分の凹凸の影響は、感圧ケーブル１０に及ばない。
なお、感圧ケーブル１０に加わる力Ｆがなくなると、感圧ケーブル１０は、図６に示した形状に戻り、外部導線１０２と中心導線１１０との間の抵抗値も元に戻る。
【００２１】
以下、図９を参照して、圧力センサ３および終端抵抗（Ｒ）５の配設方法を説明する。
圧力センサ３は、図９に示すように、野外の塀５０の上面に配設され、感圧ケーブル１０の感圧ケーブル支持具２０からはみ出た部分の両端は、保護チューブ４２１  ，４２２  により保護されて防水性のジョイントボックス４０１  ，４０２  に導かれる。なお、ジョイントボックス４０２  には終端抵抗（Ｒ）５が収容されており、図１に示したように感圧ケーブル１０の外部導線１０２と中心導線１１０とを終端する。
【００２２】
以下、圧力検出装置１の動作を説明する。
監視回路７は、塀５０の上面に配設された圧力センサ３の感圧ケーブル１０の外部導線１０２と中心導線１１０の間に１２Ｖの電圧を印加する。
感圧ケーブル１０のいずれの部分にも、上記所定の力が加わっていない場合には、外部導線１０２と中心導線１１０との間に流れる電流値は無視できるので、外部導線１０２、中心導線１１０および終端抵抗（Ｒ）５で形成される直流回路に流れる電流ｉの電流値は、終端抵抗（Ｒ）５の抵抗値を３ＫΩとすると４ｍＡ以下になる。
一方、感圧ケーブル１０のいずれかの部分に、侵入者等が手を掛けて、上記所定の強さ以上の力が加わった場合、外部導線１０２と中心導線１１０との間の抵抗値を２００Ω以下とし、これらの直流抵抗値を無視すると、電流ｉの電流値は６０ｍＡになる。
【００２３】
監視回路７は、電流ｉの電流値を常に測定しており、例えば電流ｉの電流値が電流値３０ｍＡ以上となった場合に感圧ケーブル１０に上記所定の強さ以上の力が加わったことを検出し、コントローラ９に通知する。
コントローラ９は、監視回路７からの通知を受けると、例えば、通信回線を介して監視センターに自動的に侵入者があった可能性がある旨の通報を行う。
【００２４】
以上説明したように、本発明の圧力検出装置１によれば、感圧ケーブル１０を用いているので、猫等が塀の上を歩いている場合には反応しない。したがって、圧力検出装置１を用いることにより、このような原因による誤警報を阻止することができる防犯装置を実現することができる。
また、感圧ケーブル支持具２０から感圧ケーブル１０の一部のみが上部に出るだけであり、風あるいは物体等が感圧ケーブル１０の側面に当たることがなく、感圧ケーブル１０は充分に保護されることになる。従って、感圧ケーブル１０が切れるといった事故が少なく、しかも、感圧ケーブル１０の劣化を抑えることができる。
【００２５】
また、常に感圧ケーブル１０は感圧ケーブル支持具２０を介して設置部分に接するので、感圧ケーブル１０に設置部分の凹凸による感度変化が生じない。
また、図７により、固定部用部材３０を用ることにより、感圧ケーブル支持具２０による感圧ケーブル１０の支持がさらに確実になる。
【００２６】
また、感圧ケーブル支持具２０に排出穴２１０を設けることにより、感圧ケーブル収容溝２００に雨水が溜まることを防ぐことができるので、例えば冬季に溜まった雨水が凍って感圧ケーブル１０に悪影響を与えることを防ぐことができる。
さらに、排出穴２１０の形状を、図５に示したように長手方向に長くすることにより、ネジ穴として用いた場合であっても好適に雨水等の液体を排出することができ、しかも、気温の変化に伴う伸び縮みにより感圧ケーブル支持具２０が変形することを防ぐことができる。
【００２７】
以上説明した実施例に示したほか、本発明の感圧ケーブル支持具２０および圧力検出装置１は、例えば排出穴２１０を側部支持部材２０２１  ，２０２２  および基材２０６に切れ込みを入れて作る等、あるいは、側部支持部材２０２１  ，２０２２  および底部突起２０４の形状を、同じ機能を果たすことができる範囲で変形する等、種々の構成をとることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の圧力検出装置における支持具は、感圧ケーブルを効果的に支持し、感圧ケーブルと協動して感圧ケーブルにかかる押圧を効果的に検出可能にする。
さらに本発明の圧力検出装置における支持具は、たとえば、野外に配設される感圧ケーブルの切断を防ぎ、劣化の進行を遅らせることができ、配設面の凹凸に係わらず感圧ケーブルに印加された押圧を正確に検出可能にする。
その結果、本発明の圧力検出装置は、信頼性が高く、誤動作が起きにくく、効果的に防犯可能なセンサとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧力検出装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示した感圧ケーブルの形状を示す図であって、（Ａ）は感圧ケーブルのＹ−Ｚ平面の断面図であり、（Ｂ）は感圧ケーブルをＹ方向から見た側面図である。
【図３】図１に示した感圧ケーブルの構成を示す断面図である。
【図４】図１に示した感圧ケーブル支持具の構成を示す図であって、（Ａ）は感圧ケーブル支持具のＸ−Ｙ平面の断面図であり、（Ｂ）は感圧ケーブル支持具をＹ方向から見た上面図である。
【図５】図４に示した感圧ケーブル支持具の排出穴を示す図である。
【図６】図１に示した感圧ケーブルを支持した感圧ケーブル支持具の断面を示す図である。
【図７】図１に示した感圧ケーブルを支持し、さらに固定部用部材を用いて固定した感圧ケーブル支持具の断面を示す図である。
【図８】図１に示した感圧ケーブルに所定の強さ以上の力が加えられた場合の感圧ケーブルの断面を示す図である。
【図９】図１に示した圧力センサおよび終端抵抗の配設方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…圧力検出装置、３…圧力センサ、１０…感圧ケーブル、１００…外部被覆、１０２…外部導線、１０４…第１の導電性ゴム、１０８…第２の導電性ゴム、１０６１  〜１０６５  …絶縁物、１１０…中心導線、２０…感圧ケーブル支持具、２００…感圧ケーブル収容溝、２０２１  ，２０２２  …側部支持部材、２０４…底部突起、２０６…基材、２１０…排出穴、５…終端抵抗、７…監視回路、９…コントローラ、３０…固定部用部材、４０１  ，４０２  …ジョイントボックス、４２１  ，４２２  …保護チューブ、５０…塀
【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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