(57)【要約】  行為検出装置（１００）は、構造物に取り付けられた機械振動子（１０）と、振動検出部（１１）と、判別部（１２）とを備える。機械振動子（１０）は、構造物に対する所定の行為によって、所定の周波数で振動する。振動検出部（１１）は、構造物に伝搬した機械振動子（１０）の振動の振動量を検出する。判別部（１２）は、検出された振動量が、所定の閾値を超えたか否か判別することによって、構造物に所定の行為がなされたことを検出する。
2014014102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に取り付けられ、前記構造物に対する所定の行為によって、所定の周波数で振動する機械振動子と、
前記構造物に伝搬した前記機械振動子の振動の振動量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された振動量が、所定の閾値を超えたか否か判別することによって、前記構造物に前記所定の行為がなされたことを検出する行為検出手段と、を備える、
ことを特徴とする行為検出装置。
【請求項２】
前記構造物に対して前記所定の行為がなされ場合、前記機械振動子は、複数回の振動を発生する、
ことを特徴とする請求項１に記載の行為検出装置。
【請求項３】
前記構造物に所定の第１の行為がなされた場合に前記機械振動子が発生する振動の発生回数と、前記構造物に所定の第２の行為がなされた場合に前記機械振動子が発生する振動の発生回数とが異なり、
前記行為検出手段は、前記第１の行為と前記第２の行為とを判別して、それぞれを異なる前記所定の行為として検出する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の行為検出装置。
【請求項４】
前記行為検出手段は、前記検出された振動量が所定の第１の閾値を超えたか否か判別し、
前記検出された振動量が前記第１の閾値を超えたと判別された場合に、前記検出された振動量が前記第１の閾値を超えてから所定時間を経過した後の前記検出された振動量が所定の第２の閾値を超えたか否か判別することによって、前記構造部に前記所定の行為がなされたことを検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の行為検出装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記構造物に伝搬した機械振動子の振動の周波数領域以外の周波数領域の成分を減衰させ、前記振動量を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の行為検出装置。
【請求項６】
前記機械振動子は、前記構造物に所定の第１の特定行為がなされた場合に共振する第１の弾性体と、前記第１の弾性体の固有振動周波数と異なる固有振動周波数を有し、前記構造物に所定の第２の特定行為がなされた場合に共振する第２の弾性体と、を有し、
前記行為検出手段は、前記第１の特定行為と前記第２の特定行為を判別して、それぞれを異なる前記所定の行為として検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の行為検出装置。
【請求項７】
前記機械振動子は、玄関扉の外枠に取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の行為検出装置。
【請求項８】
前記機械振動子は、玄関扉の錠前に取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の行為検出装置。
【請求項９】
前記機械振動子は、トロヨケに取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の行為検出装置。
【請求項１０】
構造物に取り付けられ、前記構造物に対する所定の行為によって、所定の周波数で振動する機械振動子の前記構造物に伝搬した振動の振動量を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出された振動量が、所定の閾値を超えたか否か判別することによって、前記構造物に前記所定の行為がなされたことを検出する行為検出工程と、を含む、
ことを特徴とする行為検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の行為を検出する行為検出装置及び行為検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
防犯などの観点から、所定の行為を検出する装置、方法が提案されている。例えば、特許文献１には、ガラスを破壊する行為（ガラス破り）を検出する装置が開示されている。この装置は、ガラス板の振動を電圧信号に変換して、電圧信号から抽出した所定の周波数成分の値を閾値と比較することにより、ガラス破壊を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７８５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された装置は、例えば、ノックなどによって窓ガラスなどに共振が生じた場合、破壊行為がなされた場合と同様の信号が検出される。検出対象以外の行為によって、検出対象の行為がなされた場合と同様な振動信号が検出されると、誤った検出が増加する。【０００５】
本発明は、上記の課題を克服して、検出対象の行為を高精度で判別する行為検出装置と行為検出方法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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る行為検出装置は、
構造物に取り付けられ、前記構造物に対する所定の行為によって、所定の周波数で振動する機械振動子と、
前記構造物に伝搬した前記機械振動子の振動の振動量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された振動量が、所定の閾値を超えたか否か判別することによって、前記構造物に前記所定の行為がなされたことを検出する行為検出手段と、を備える、
ことを特徴とする。【０００７】
また、本発明の第２の観点に係る行為検出方法は、
構造物に取り付けられ、前記構造物に対する所定の行為によって、所定の周波数で振動する機械振動子の前記構造物に伝搬した振動の振動量を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出された振動量が、所定の閾値を超えたか否か判別することによって、前記構造物に前記所定の行為がなされたことを検出する行為検出工程と、を含む、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る行為検出装置及び行為検出方法によれば、検出対象の行為を高精度で判別できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る行為検出装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図２】実施の形態２に係る機械振動子の構成を示す概略図である。
【図３】実施の形態２に係る施錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図４】実施の形態２に係る施錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図５】実施の形態２に係る施錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図６】施錠行為がなされた場合の玄関扉の外枠上部における玄関扉に伝搬した機械振動子の振動の振動波形信号を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る開錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る開錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る開錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図１０】開錠行為がなされた場合の玄関扉の外枠上部における玄関扉に伝搬した機械振動子の振動の振動波形信号を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る行為検出処理を示すフローチャートである。
【図１２】施錠判定のパラメータを示す図である。
【図１３】開錠判定のパラメータを示す図である。
【図１４】実施の形態３に係る機械振動子の構成を示す概略図である。
【図１５】実施の形態３に係る施錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図１６】実施の形態３に係る施錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図１７】実施の形態３に係る施錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図１８】施錠行為がなされた場合の玄関扉の外枠上部における玄関扉に伝搬した機械振動子の振動の振動波形信号を示す図である。
【図１９】実施の形態３に係る開錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図２０】実施の形態３に係る開錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図２１】実施の形態３に係る開錠行為における機械振動子の動作を示す図である。
【図２２】開錠行為がなされた場合の玄関扉の外枠上部における玄関扉に伝搬した機械振動子の振動の振動波形信号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、下記の実施の形態及び図面に変更を加えることができる。
【００１１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態にかかる行為の検出について、図面を参照し、説明する。図１に示すように、本実施の形態における行為検出装置１００は、機械振動子１０と、振動検出部１１と、判別部１２と、報知部１３とを備える。
【００１２】
機械振動子１０は、例えば、ばねなどの弾性部材と弾性部材に支持された負荷部材とから構成される。機械振動子１０は、構造物における壁部や錠前のトロヨケ（ストライクボックス）などに取り付けられる。機械振動子１０は、構造物に対して破壊行為などがなされた場合、機械的に振動する。機械振動子１０の振動（減衰振動）の加速度の大きさ、振動が発生する周波数帯域などは、構造物に対する行為によって、異なる。機械振動子１０は構造物に取り付けられるので、機械振動子１０の振動は構造物に伝搬する。行為検出装置１００は、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の加速度の大きさ、振動が発生する周波数帯域などの差異によって、構造物になされた行為を判別し、検出する。また、構造物になされた行為又は機械振動子１０の振動によって、機械振動子１０の構成部材同士、機械振動子１０と構造物が複数回接触する場合、複数の減衰振動が機械振動子１０に発生する。この場合、行為検出装置１００は、構造物における減衰振動ごとの発生回数、発生間隔などによって、構造物になされる行為を検出する。
【００１３】
また、複数の検出対象行為（破壊行為、施錠行為など）を検出する場合、機械振動子１０に、検出対象行為ごとに機械振動子１０の減衰振動の特性（例えば、振幅、振動が発生する周波数帯域、発生回数、発生間隔）が異なる構造を採用することによって、行為検出装置１００は、複数の検出対象行為のそれぞれを検出できる。例えば、ばねの固有振動数は、ばね寸法に依存する。したがって、複数の減衰振動の一つに弾性部材（ばね）の自由振動が含まれる場合、寸法の異なる複数のばねを備えた行為検出装置１００は、複数の検出対象行為を判別して、複数の検出対象行為のそれぞれを検出できる。また、機械振動子１０の振動によって、機械振動子１０と構造物とが複数回接触する場合、減衰振動の発生間隔が機械振動子１０の幾何学的寸法（機械的特性）によって異なる。したがって、減衰振動の発生間隔によって、検出対象行為と、検出対象以外の行為、不規則に発生する外乱（風による振動など）とを判別し、検出対象行為を高精度に検出できる。なお、機械振動子１０の動作、具体的な構成については後述する。
【００１４】
振動検出部１１は、機械振動子１０が取り付けられた構造物の振動量を測定する。振動検出部１１は、測定された構造物の振動量のうち、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動を検出する。さらに、振動検出部１１は、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の振動量を表すデジタル信号（振動波形信号）を判別部１２へ出力する。
振動検出部１１は、例えば、振動センサ１１ａとＡ／Ｄコンバータ（アナログ−デジタル変換器）１１ｂとフィルタ１１ｃとから構成される。振動センサ１１ａは、振動量として加速度、速度、変位量などを測定する。振動センサ１１ａの種類は限定されない。例えば、振動センサ１１ａは、加速度センサ、速度センサ、変位センサである。加速度センサは、信号増幅回路が内蔵された、圧電型加速度センサが好ましい。振動検出部１１は、感度が高く、広い周波数帯域の信号を測定できるものが好ましい。振動検出部１１は、構造物に設置される。振動検出部１１の設置箇所は、特に制限されない。振動検出部１１は、検出対象行為に応じて構造物の適切な箇所に設置される。
【００１５】
フィルタ１１ｃは、外乱による振動、構造物に対する行為による構造物自身の振動などの周波数の信号成分を除く。フィルタ１１ｃは、目的、環境によって、周波数特性が適宜選択される。フィルタ１１ｃは、例えば、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタから構成される。フィルタ１１ｃの通過周波数帯域は、例えば、１０Ｈｚ〜１ｋＨｚである。アナログ振動波形信号の周波数帯域を狭帯域にすることによって、Ａ／Ｄ変換におけるサンプリング周波数を小さくできる。これにより、Ａ／Ｄコンバータ１１ｂを、安価で、低消費電力のＡ／Ｄコンバータから構成できる。Ａ／Ｄコンバータ１１ｂはアナログ振動波形信号をデジタル振動波形信号に変換できればよい。例えば、Ａ／Ｄコンバータ１１ｂは、公知のＡ／Ｄコンバータから構成される。
【００１６】
フィルタ１１ｃは、アナログフィルタ又はデジタルフィルタから構成される。アナログフィルタは、振動センサ１１ａによって測定されたアナログ信号における不要なアナログ信号を除く。また、デジタルフィルタは、Ａ／Ｄコンバータ１１ｂによって変換されたデジタル信号における不要なデジタル信号を除く。例えば、フィルタ１１ｃをデジタルバンドパスフィルタから構成することによって、振動波形信号から特定周波数帯域の信号成分を抽出できる。例えば、デジタルバンドパスフィルタの周波数帯域は、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の特徴的な振動波形信号（機械振動子１０の固有振動周波数などを含む特定周波数帯域の振動波形信号）の成分を抽出するように、設定される。構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の周波数が７００Ｈｚと２ｋＨｚである場合、デジタルバンドパスフィルタの周波数帯域を５００Ｈｚ〜９００Ｈｚと１．５ｋＨｚ〜２．５ｋＨｚとに設定することによって、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の特徴的な振動波形信号（特定周波数帯域の振動波形信号）の成分を抽出できる。
【００１７】
判別部１２は、振動検出部１１が出力した振動波形信号（振動波形データ）から、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動が検出対象行為によって発生した振動か否か判別し、検出対象行為を検出する。具体的には、判別部１２は、振動検出部１１から取得した振動波形信号が表す値（例えば振幅値）が、所定の閾値を超えたか否か判別することよって、検出対象行為の有無を判別する。また、判別部１２は、所定の閾値を越えた回数によって、検出対象行為の有無を判別してもよい。また、判別部１２は、振動波形信号が表す値が所定の第１の閾値を超えてから所定時間以内に所定の第２の閾値を超えたか否か判別することによって、検出対象行為の有無を判別してもよい。これらにより、不規則に発生する外乱などと検出対象行為を容易に判別できるので、複数の検出対象行為を高精度に検出できる。
【００１８】
なお、本実施の形態では、フィルタ１１ｃによって、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の特徴的な振動波形信号（特定周波数帯域の振動波形信号）が抽出される。したがって、判別部１２は、振動検出部１１が出力した振動波形信号が表す値が、閾値を超えたか否か判別することによって、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の振動波形信号が表す値が、閾値を超えたか否か判別できる。ただし、判別部１２は、振動検出部１１が測定した振動量に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理などを施して、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の振動量を求めてもよい。
報知部１３は、判別部１２によって検出対象行為が検出された場合に、その旨を行為検出装置１００の設置者などに報知する。
【００１９】
上記の構成を有する行為検出装置１００の動作を説明する。
機械振動子１０が取り付けられた構造物に振動が発生した場合、機械振動子１０が振動する。機械振動子１０は構造物に取り付けられているので、機械振動子１０の振動は構造物に伝搬する。振動検出部１１は、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の振動量を検出する。振動検出部１１は機械振動子１０の振動の振動量の振動波形信号（振動波形データ）を出力する。判別部１２は、振動検出部１１から出力された振動波形信号が表す振動量の値が所定の閾値を超えたか否か判別する。判別部１２は、振動波形信号が表す振動量の値が所定の閾値を超えた場合に、検出対象行為を検出する。報知部１３は、判別部１２が検出対象行為を検出した場合に、その旨を行為検出装置１００の設置者などに報知する。
【００２０】
機械振動子１０の振動は構造物に対する行為によって異なるので、行為検出装置１００は、高精度に検出対象行為を検出できる。また、行為検出装置１００は複数の振動の振動量によって検出対象行為を判別できるので、行為検出装置１００は高精度に検出対象行為を検出できる。さらに、行為検出装置１００は、振動の複数の特性（振幅、振動が発生する周波数帯域、発生回数、発生間隔）によって検出対象行為を判別できるので、行為検出装置１００は高精度に検出対象行為を検出できる。
【００２１】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、玄関扉（構造物）に施開錠行為がなされた場合について、具体的に説明する。本実施の形態では、振動検出部１１は、信号増幅回路を内蔵する圧電型加速度センサと、Ａ／Ｄコンバータ１１ｂと、アナログバンドパスフィルタと、デジタルバンドパスフィルタとから構成される。
【００２２】
Ａ／Ｄコンバータ１１ｂにおけるアナログ−デジタル処理ビット数は１２ビットであり、サンプリングの周波数は２０ｋＨｚである。また、Ａ／Ｄコンバータ１１ｂとバンドパスフィルタとは同じ基板上に実装される。Ａ／Ｄコンバータ１１ｂとバンドパスフィルタを実装した基板と振動センサとは、ケーブル配線で電気的に接続される。バンドパスフィルタは、通過帯域が１０Ｈｚ〜５ＫＨｚのアナログバンドパスフィルタと、通過帯域が５００Ｈｚ〜１ＫＨｚのデジタルバンドパスフィルタとから構成される。これらのバンドパスフィルタによって、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の特徴的な振動信号（特定周波数帯域の振動波形信号）の成分が抽出される。
【００２３】
玄関扉はスチール製であり、玄関扉の錠前はデットボルトタイプである。玄関扉の寸法は、縦：約１８００ｍｍ×横：約１０００ｍｍである。振動センサが、玄関扉（構造物）の外枠上部に接着剤によって取り付けられる。
【００２４】
機械振動子１０は、図２に示すように、板ばね３、永久磁石４、第１突起部５、第２突起部６から構成される。板ばね３は、りん青銅から構成される。永久磁石４はフェライト磁石から構成される。さらに、第１突起部５と第２突起部６は磁性材から構成される。板ばね３は、略Ｌ字形状で片方をトロヨケ１に固定される。永久磁石４は、板ばね３に取り付けられる。また、板ばね３は第１突起部５に対向した領域に穴を有する。
【００２５】
なお、板ばね３、永久磁石４、第１突起部５、第２突起部６は、上述の構成に限定されず、種々の材料から構成されてもよい。また、板ばね３、永久磁石４、第１突起部５、第２突起部６の取り付け位置は、図２に示す位置に限定されない。例えば、板ばね３が左右方向の端部でトロヨケ１に固定され、第１突起部５と第２突起部６とが左右方向に並べられてもよい。
【００２６】
（施錠行為）
上記の構成を有する機械振動子１０の動作を、玄関扉に施錠行為がなされた場合について、説明する。図３〜図５は施錠行為における機械振動子１０の動作を示す。
【００２７】
機械振動子１０の板ばね３は、図２に示すように、錠前が開錠状態では、第１突起部５と第２突起部６とトロヨケ１に接触しない。
施錠行為によって、デットボルト２はトロヨケ１の方向に徐々に変位する。デットボルト２とトロヨケ１との距離が所定の距離に達した場合、図３に示すように、機械振動子１０の永久磁石４が、磁力によってデットボルト２へ吸引されて、永久磁石４とデットボルト２とが接触する。さらにデットボルト２がトロヨケ１の方向に変位した場合、デットボルト２によって板ばね３がトロヨケ１の方向に付勢され、図４に示すように、板ばね３が第２突起部６と接触する。そして、図５に示すように、デットボルト２が第１突起部５と接触する。
【００２８】
一連の機械振動子１０の動作によって、機械振動子１０に発生する振動について、説明する。図６は、施錠行為がなされた場合の玄関扉の外枠上部における玄関扉に伝搬した機械振動子１０の振動の振動波形信号を示す。
【００２９】
一連の機械振動子１０の動作において、永久磁石４とデットボルト２との接触、第２突起部６と板ばね３との接触、第１突起部５と板ばね３との接触のそれぞれに起因する減衰振動が、機械振動子１０に発生する。それぞれの減衰振動は玄関扉に伝搬する。すなわち、永久磁石４とデットボルト２との接触、第２突起部６と板ばね３との接触、第１突起部５と板ばね３との接触のそれぞれに起因した減衰振動が、玄関扉外枠上部で検出される（図６）。
【００３０】
一般に、デットボルト２は所定の位置まで変位すると、錠前のカム機構によって、操作者による加振力によらず一定の速度で変位する。したがって、板ばね３の寸法（特性）が設定されると、永久磁石４とデットボルト２との接触に起因する減衰振動の発生から第２突起部６と板ばね３との接触に起因する減衰振動の発生までの時間（図６における時間Ｔａ１）も設定される。また、第２突起部６と板ばね３の接触の発生から第１突起部５と板ばね３との接触に起因する減衰振動の発生までの時間（図６における時間Ｔａ２）についても同様に設定される。
【００３１】
上述した振動の振動量の判別と施錠行為の検出について説明する。
振動検出部１１は、玄関扉の振動の振動量を測定する。振動検出部１１は、バンドパスフィルタによって、特定周波数帯域の振動波形信号の成分を抽出する。振動検出部１１は、抽出された特定周波数帯域の振動波形信号の成分を判別部１２に出力する。判別部１２は、振動検出部１１が出力した振動波形信号が表す値から、振動量が所定の閾値を超えたか否か判別し、施錠行為を検出する。
具体的には、まず、振動量が所定の閾値を超えたか否か判別する（判別Ｊ１）。判別Ｊ１において、振動量が所定の閾値を超えたと判別された場合、振動量が所定の閾値を超えてから時間Ｔａ１後の振動量が所定の閾値を超えたか否か判別する（判別Ｊ２）。さらに、判別Ｊ２において、振動量が所定の閾値を超えたと判別された場合、振動量が所定の閾値を超えてから時間Ｔａ２後の振動量が所定の閾値を超えたか否か判別する（判別Ｊ３）。判別Ｊ３において、振動量が所定の閾値を超えたと判別された場合、判別部１２は施錠行為を検出する。
【００３２】
判別部１２は、複数の判別（判別Ｊ１〜Ｊ３）によって施錠行為を検出するので、高精度に施錠行為を検出できる。なお、判別Ｊ２、Ｊ３においては、時間Ｔａ１、時間Ｔａ２を含む所定の期間において、振動量が所定の閾値を超えたか否か判別してもよい。これにより、行為者の個人差などによって生じる誤った検出を防ぐことができる。
【００３３】
（開錠行為）
次に、機械振動子１０の動作を、玄関扉に開錠行為がなされた場合について、説明する。図７〜図９は開錠行為における機械振動子１０の動作を示す。
【００３４】
開錠行為においては、デットボルト２がトロヨケ１から離れる方向に移動する。デットボルト２がトロヨケ１から離れる方向に移動した場合、図７に示すように、板ばね３は、永久磁石４とデットボルト２との吸引力によってデットボルト２とともに移動する。そして、板ばね３は第１突起部５、第２突起部６の順に、第１突起部５、第２突起部６から離れる。さらにデットボルト２がトロヨケ１から所定の距離まで離れた場合、永久磁石４とデットボルト２との吸引力よりも、板ばね３の復帰力のほうが大きくなるので、図８に示すように、永久磁石４とデットボルト２とが離れる。この場合、板ばね３には寸法（特性）に依存した自由振動が発生して、図９に示すように、板ばね３は第２突起部６に衝突する。
【００３５】
一連の機械振動子１０の動作によって、機械振動子１０に発生する振動について、説明する。図１０は開錠行為がなされた場合の玄関扉の外枠上部における玄関扉に伝搬した機械振動子１０の振動の振動波形信号を示す。
【００３６】
一連の機械振動子１０の動作において、板ばね３の自由振動に起因する振動と、板ばね３と第２突起部６との衝突に起因する減衰振動とが機械振動子１０に発生する。機械振動子１０に発生したそれぞれの振動は玄関扉に伝搬するので、施錠行為と同様に、板ばね３の自由振動に起因する振動と、板ばね３と第２突起部６との衝突に起因する減衰振動とが、玄関扉外枠上部で検出される（図１０）。
【００３７】
開錠行為においても、施錠行為の場合と同様に、板ばね３の寸法（特性）が設定されることによって、板ばね３の自由振動に起因する振動の発生から板ばね３と第２突起部６の衝突に起因する減衰振動の発生までの時間（図１０における時間Ｔｂ）が設定される。
【００３８】
判定部１２は、施錠行為の場合と同様に、振動検出部１１が出力した振動波形信号が表す値から、振動量が所定の閾値を超えたか否かを判別し、施錠行為を検出する。すなわち、判別部１２は、まず、振動量が所定の閾値を超えたか否か判別する（判別Ｊ４）。判別Ｊ４において、振動量が所定の閾値を超えたと判別された場合、振動量が所定の閾値を超えてから時間Ｔｂ後の振動量が所定の閾値を超えたか否か判別する（判別Ｊ５）。判別Ｊ５において、振動量が所定の閾値を超えたと判別された場合、判別部１２は開錠行為を検出する。
【００３９】
判別部１２は、複数の判別（判別Ｊ４、Ｊ５）によって開錠行為を検出するので、高精度に開錠行為を検出できる。なお、判別Ｊ５においても、時間Ｔｂを含む所定の期間において、振動量が所定の閾値を超えたか否か判別してもよい。
【００４０】
以上のように行為検出装置１００が構成されることによって、扉の施開錠を検出できる。
図１１に、本実施の形態に係る行為検出装置１００によって実行される行為検出処理を示す。行為検出処理は、ユーザによって、行為検出装置１００の電源をオンにする操作がされた場合に開始され、所定時間ごと（例えば数ｍｓごと）に繰り返し実行される。行為検出処理が開始された場合、振動検出部１１は、玄関扉外枠上部（構造物）の振動を測定して、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の振動量を検出する。そして、構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の振動量を表す振動波形信号を判別部１２に出力する（ステップＳ１０１）。判別部１２は、取得した振動波形信号にから判別Ｊ１〜Ｊ３を行うことによって、施錠行為がなされたか否かを検出する（ステップＳ１０２）。施錠行為が検出された場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、報知部１３は、施錠行為が検出されたことを、ユーザに報知して（ステップＳ１０３）、本処理を終了する。また、判別部１２は、施錠行為が検出されない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、取得した振動波形信号から判別Ｊ４、Ｊ５を行うことによって、開錠行為がなされたか否かを検出する（ステップＳ１０４）。開錠行為が検出された場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、報知部１３は開錠行為がなされたことを、ユーザに報知して（ステップＳ１０５）、本処理を終了する。さらに、判定部１２は、開錠行為が検出されない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、本処理を終了する。
【００４１】
なお、２以上の検出対象行為を検出する場合には、上述のように、所定の順に２以上の検出対象行為がなされたか否かを判別してもよいし、構造物の状態（開錠状態、施錠状態など）を予め記憶し、記憶された状態と判別部１２による振動の判別を組み合わせて、検出対象行為がなされたか否かを判別してもよい。また、構造物の状態は、行為検出装置１００により検出された検出対象行為から設定される状態であってもよいし、状態を検出する他のセンサからの出力によって設定される状態であってもよい。
【００４２】
実施の形態２における行為検出装置１００について、施開錠の検出性能を確認した。図１２、図１３は、施錠の判別条件と開錠の判別条件を示す。
図１２において、閾値Ｒａ１は永久磁石４とデットボルト２との接触に起因する減衰振動が生じたか否か（振動量が所定の閾値を超えたか否か）判別する（判別Ｊ１１）ための閾値である。閾値Ｒａ２は第２突起部６と板ばね３との接触に起因する減衰振動が生じたか否か判別する（判別Ｊ２１）ための閾値である。閾値Ｒａ３は第１突起部５と板ばね３との接触に起因する減衰振動が生じたか否かを判別する（判別Ｊ３１）ための閾値である。
【００４３】
また、図１２において、時間Ｔａ１は、永久磁石４とデットボルト２の接触から第２突起部６と板ばね３との接触が発生するまでの時間である。すなわち、施錠行為がなされた場合、永久磁石４とデットボルト２との接触に起因する減衰振動の発生から時間Ｔａ１後に、第２突起部６と板ばね３との接触に起因する減衰振動が発生する。本実施の形態では、時間Ｔａ１の前後５ｍＳの期間において、第２突起部６と板ばね３との接触に起因する減衰振動が生じたか否か（振動量が閾値Ｒａ２を超えたか否か）を、判別部１２に判別させる（判別２１）。
【００４４】
時間Ｔａ２は、第２突起部６と板ばね３との接触から第１突起部５と板ばね３の接触が発生するまでの時間である。すなわち、施錠行為がなされた場合、第２突起部６と板ばね３との接触に起因する減衰振動の発生から時間Ｔａ２後に、第１突起部５と板ばね３との接触に起因する減衰振動が発生する。本実施の形態では、時間Ｔａ２の前後３ｍＳの期間において、第１突起部５と板ばね３との接触に起因する減衰振動が生じたか否か（振動量が閾値Ｒａ３を超えたか否か）を、判別部１２に判別させる（判別Ｊ３１）。
施錠行為の検出では、振動量が閾値Ｒａ１を越え（判別Ｊ１１）、判別Ｊ２１において振動量が閾値Ｒａ２を越えたと判別され、かつ、判別Ｊ３１において振動量が閾値Ｒａ３を越えたと判別された場合に、判別部１２に施錠行為がなされたと検出させる。
【００４５】
図１３において、閾値Ｒｂ１は、永久磁石４とデットボルト２とが離れることに起因する板ばね３の自由振動が生じたか否かを判別する（判別Ｊ４１）ための閾値である。閾値Ｒｂ２は、板ばね３と第２突起部６との接触に起因する減衰振動が生じたか否かを判別する（判別Ｊ５１）ための閾値である。
【００４６】
また、時間Ｔｂ１は、永久磁石４とデットボルト２とが離れることに起因する板ばね３の自由振動の発生から板ばね３と第２突起部６との接触が発生するまでの時間である。すなわち、開錠行為がなされた場合、永久磁石４とデットボルト２とが離れることに起因する板ばね３の自由振動の発生から時間Ｔｂ１後に、板ばね３と第２突起部６との接触に起因する減衰振動が発生する。本実施の形態では、時間Ｔｂ１の前後５ｍＳの期間において、板ばね３と第２突起部６との接触に起因する減衰振動が生じたか否か（振動量が閾値Ｒｂ２を超えたか否か）を、判別部１２に判別させる（判別５１）。
【００４７】
開錠行為の検出では、振動量が閾値Ｒｂ１を越えたと判別され（判別Ｊ４１）、判別Ｊ５１において振動量が閾値Ｒｂ２を越えたと判別された場合に、判別部１２に開錠行為がなされたと検出させる。
【００４８】
上記の条件において、本実施の形態における行為検出装置１００を設置した玄関扉に、施錠行為と開錠行為とを１０回ずつ行った。また、外乱として扉の開閉と、ドアチェーンの開閉とを１０回ずつ行った。その結果、外乱によって施錠行為又は開錠行為は検出されなかった。また、玄関扉への施錠行為は、すべて、施錠行為がなされたと検出された。さらに、玄関扉への開錠行為は、すべて、開錠行為がなされたと検出された。
【００４９】
以上のように、本実施の形態における行為検出装置１００は、検出対象の行為を高精度で識別できる。なお、図１２、１３では、閾値を正の値に設けているが、閾値を負の値に設けてもよい。また、閾値を絶対値にしてもよい。検出対象行為がなされたか否かを判別するための閾値や時間は、実験などにより設定できる。
【００５０】
（実施の形態３）
実施の形態３における行為検出装置は、機械振動子１０が異なる点を除いて、実施の形態２に係る行為検出装置１００と同一の構成をしている。したがって、実施の形態３について、機械振動子１０以外の構成の説明は重複するため省略する。
【００５１】
実施の形態３に係る機械振動子１０は、図１４に示すように、板ばね３ａ、３ｂ、永久磁石４ａ、４ｂ、第１突起部５ａ、第２突起部６ａ、固定突起部７、留め具８ａ、８ｂから構成される。板ばね３ａ、３ｂは、りん青銅から構成される。永久磁石４ａ、４ｂはフェライト磁石から構成される。また、第１突起部５ａと第２突起部６ａは磁性材から構成される。さらに、固定突起部７は、鉄などの剛性の高い材料で構成される。留め具８ａ、８ｂは、それぞれ板ばね３ａ、３ｂをトロヨケ１に固定する。
【００５２】
本実施の形態では、板ばね３ａの剛性が板ばね３ｂの剛性よりも大きい。一方、永久磁石４ａと永久磁石４ｂは同一の永久磁石である。ただし、永久磁石４ａによる吸引力が永久磁石４ｂによる吸引力よりも強く、板ばね３ａと板ばね３ｂとが同一の剛性に構成されてもよい。
なお、板ばね３ａ、３ｂ、永久磁石４ａ、４ｂ、第１突起部５ａ、第２突起部６ａ、固定突起部７は、上記の構成に限定されず、種々の材料から構成されてもよい。また、板ばね３ａ、３ｂなどの取り付け位置は、図１４に示す構成に限定されず、上下方向が反対に取り付けられてもよい。さらに、板ばね３ａ、３ｂなどが左右方向に並べられてもよい。
【００５３】
（施錠行為）
上記の構成を有する機械振動子１０の動作を、玄関扉に施錠行為がなされた場合について、説明する。図１４〜図１７は施錠行為における機械振動子１０の動作を示す。
【００５４】
実施の形態３に係る機械振動子１０の板ばね３ａ、３ｂは、図１４に示すように、錠前が開錠状態では、第１突起部５ａ、第２突起部６ａ、トロヨケ１に接触しない。
施錠行為によって、デットボルト２はトロヨケ１の方向に徐々に変位する。デットボルト２とトロヨケ１との距離が所定の距離に達した場合、図１５に示すように、永久磁石４ｂが磁力によってデットボルト２へ吸引されて、永久磁石４ｂとデットボルト２とが接触する。次に、図１６に示すように、永久磁石４ａが磁力によってデットボルト２へ吸引され、永久磁石４ａとデットボルト２とが接触する。そして、さらにデットボルト２がトロヨケ１の方向に変位した場合、図１７に示すように、デットボルト２によって板ばね３ａと板ばね３ｂとがトロヨケ１の方向に付勢されて、デットボルト２が固定突起部７とが接触する。
【００５５】
一連の機械振動子１０の動作によって、機械振動子１０に発生する振動について、説明する。図１８は施錠行為がなされた場合の玄関扉の外枠上部における玄関扉に伝搬した機械振動子１０の振動の振動波形信号を示す。
一連の機械振動子１０の動作において、永久磁石４ｂとデットボルト２との接触、永久磁石４ａとデットボルト２との接触、デットボルト２と固定突起部７との接触に起因する減衰振動が、機械振動子１０に発生する。それぞれの減衰振動は玄関扉に伝搬する。すなわち、永久磁石４ｂとデットボルト２との接触、永久磁石４ａとデットボルト２との接触、デットボルト２と固定突起部７との接触に起因する減衰振動が、玄関扉外枠上部で検出される（図１８）。
【００５６】
一般に、デットボルト２は所定の位置まで変位した場合、錠前のカム機構によって、操作者による加振力によらず一定の速度で変位する。したがって、板ばね３ａ、３ｂの寸法（特性）が設定されると、永久磁石４ｂとデットボルト２との接触に起因する減衰振動の発生から永久磁石４ａとデットボルト２との接触に起因する減衰振動の発生までの時間（図１８における時間Ｔｃ１）も設定される。また、永久磁石４ａとデットボルト２との接触に起因する減衰振動の発生からデットボルト２と固定突起部７との接触に起因する減衰振動の発生までの時間（図１８における時間Ｔｃ２）についても同様に設定される。
【００５７】
したがって、本実施の形態における行為検出装置は、実施の形態２と同様に、時間Ｔｃ１、Ｔｃ２と振動量を判別するために所定の閾値とから、振動量を判別することによって、施錠行為を検出できる。
【００５８】
（開錠行為）
機械振動子１０の動作を、玄関扉に施錠行為がなされた場合について、説明する。図１９〜２１は開錠行為における機械振動子１０の動作を示す。
開錠行為においては、デットボルト２がトロヨケ１から離れる方向に移動する。デットボルト２がトロヨケ１から離れる方向に移動した場合、図１９に示すように、板ばね３ａ、３ｂは、永久磁石４ａ、４ｂとデットボルト２との吸引力によって、デットボルト２とともに移動する。そして、デットボルト２がトロヨケ１から所定の距離まで離れた場合、永久磁石４ａとデットボルト２との吸引力よりも、板ばね３ａの復帰力の方が大きくなるので、図２０に示すように、永久磁石４ａがデットボルト２から離れる。この場合、板ばね３ａに寸法（特性）に依存した自由振動が発生して、第１突起部５ａがトロヨケ１に衝突する。さらにデットボルト２がトロヨケ１から離れた場合、永久磁石４ｂとデットボルト２の吸引力よりも、板ばね３ｂの復帰力の方が大きくなるので、図２１に示すように、永久磁石４ｂがデットボルト２から離れる。この場合も、板ばね３ｂに寸法（特性）に依存した自由振動が発生して、第２突起部６ａがトロヨケ１に衝突する。
【００５９】
一連の機械振動子１０の動作によって、機械振動子１０に発生する振動と玄関扉の外枠上部に発生する振動について、説明する。図２２は開錠行為がなされた場合の玄関扉の外枠上部における構造物に伝搬した機械振動子１０の振動の振動波形信号を示す。
【００６０】
一連の機械振動子１０の動作において、板ばね３ａの自由振動に起因する振動、第１突起部５ａとトロヨケ１の衝突に起因する減衰振動、板ばね３ｂの自由振動に起因する振動、第２突起部６ａとトロヨケ１の衝突に起因する減衰振動が、順に機械振動子１０に発生する。機械振動子１０に発生したそれぞれの振動は玄関扉に伝搬する。したがって、施錠行為と同様に、板ばね３ａの自由振動に起因する振動、第１突起部５ａとトロヨケ１の衝突に起因する減衰振動、板ばね３ｂの自由振動に起因する振動、第２突起部６ａとトロヨケ１の衝突に起因する減衰振動が、玄関扉外枠上部で、順に検出される。
【００６１】
一般に、デットボルト２は所定の位置まで変位した場合、錠前のカム機構によって、操作者による加振力によらず一定の速度で変位する。したがって、板ばね３ａの寸法が設定されると、板ばね３ａの自由振動の発生から第１突起部５ａとトロヨケ１の衝突に起因する減衰振動の発生までの時間（図２２における時間Ｔｄ１）も設定される。また、板ばね３ａ、３ｂの寸法（特性）が設定されることによって、第１突起部５ａとトロヨケ１の衝突に起因する振動の発生から、板ばね３ｂの自由振動の発生までの時間（図２２における時間Ｔｄ２）も設定される。さらに、板ばね３ｂの寸法が設定されると、板ばね３ｂの自由振動の発生から第２突起部６ａとトロヨケ１の衝突に起因する減衰振動の発生までの時間（図２２における時間Ｔｄ３）も設定される。
【００６２】
したがって、本実施の形態における行為検出装置は、実施の形態２と同様に、時間Ｔｄ１〜Ｔｄ３と振動量を判別するために所定の閾値とから、振動量を判別することによって、開錠行為を検出できる。
【００６３】
実施の形態２、３では、検出対象行為によって機械振動子１０が２回以上減衰振動するが、検出対象行為によって機械振動子１０が一度だけ振動する構成でもよい。振動検出部１１によって検出される特定周波数帯域の振動信号が表す振動量が所定の閾値を超えるか否かを判別することによって、検出対象行為を検出できる。
【００６４】
実施の形態２、３では、機械振動子１０がトロヨケ１に取り付けられるが、機械振動子１０は、例えば、デットボルト２を収容するケースや窓枠や構造物の壁部などに取り付けられてもよい。
【００６５】
上記した実施の形態２、３では、機械振動子１０は、板ばね３、３ａ、３ｂを備えるが、板ばね３、３ａ、３ｂに代えて、コイルスプリングなどを備えてもよい。また、機械振動子１０は、板ばね３、３ａ、３ｂに加えて、コイルスプリングなどを備えてもよい。さらに、機械振動子１０は、、永久磁石４、４ａ、４ｂに代えて、面ファスナーなどを備えてもよい。また、機械振動子１０は、永久磁石４、４ａ、４ｂに加えて、面ファスナーなどを備えてもよい。
【００６６】
上記の各実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６７】
（付記１）
構造物に取り付けられ、前記構造物に対する所定の行為によって、所定の周波数で振動する機械振動子と、
前記構造物に伝搬した前記機械振動子の振動の振動量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された振動量が、所定の閾値を超えたか否か判別することによって、前記構造物に前記所定の行為がなされたことを検出する行為検出手段と、を備える、
ことを特徴とする行為検出装置。
【００６８】
（付記２）
前記構造物に対して前記所定の行為がなされ場合、前記機械振動子は、複数回の振動を発生する、
ことを特徴とする付記１に記載の行為検出装置。
【００６９】
（付記３）
前記構造物に所定の第１の行為がなされた場合に前記機械振動子が発生する振動の発生回数と、前記構造物に所定の第２の行為がなされた場合に前記機械振動子が発生する振動の発生回数とが異なり、
前記行為検出手段は、前記第１の行為と前記第２の行為とを判別して、それぞれを異なる前記所定の行為として検出する、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の行為検出装置。
【００７０】
（付記４）
前記行為検出手段は、前記検出された振動量が所定の第１の閾値を超えたか否か判別し、
前記検出された振動量が前記第１の閾値を超えたと判別された場合に、前記検出された振動量が前記第１の閾値を超えてから所定時間を経過した後の前記検出された振動量が所定の第２の閾値を超えたか否か判別することによって、前記構造部に前記所定の行為がなされたことを検出する、
ことを特徴とする付記１乃至３の何れか１つに記載の行為検出装置。
【００７１】
（付記５）
前記検出手段は、前記構造物に伝搬した機械振動子の振動の周波数領域以外の周波数領域の成分を減衰させ、前記振動量を検出する、
ことを特徴とする付記１乃至４の何れか１つに記載の行為検出装置。
【００７２】
（付記６）
前記機械振動子は、前記構造物に所定の第１の特定行為がなされた場合に共振する第１の弾性体と、前記第１の弾性体の固有振動周波数と異なる固有振動周波数を有し、前記構造物に所定の第２の特定行為がなされた場合に共振する第２の弾性体と、を有し、
前記行為検出手段は、前記第１の特定行為と前記第２の特定行為を判別して、それぞれを異なる前記所定の行為として検出する、
ことを特徴とする付記１乃至５の何れか１つに記載の行為検出装置。
【００７３】
（付記７）
前記機械振動子は、玄関扉の外枠に取り付けられる、
ことを特徴とする付記１乃至６の何れか１つに記載の行為検出装置。
【００７４】
（付記８）
前記機械振動子は、玄関扉の錠前に取り付けられる、
ことを特徴とする付記１乃至６の何れか１つに記載の行為検出装置。
【００７５】
（付記９）
前記機械振動子は、トロヨケに取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の行為検出装置。
【００７６】
（付記１０）
構造物に取り付けられ、前記構造物に対する所定の行為によって、所定の周波数で振動する機械振動子の前記構造物に伝搬した振動の振動量を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出された振動量が、所定の閾値を超えたか否か判別することによって、前記構造物に前記所定の行為がなされたことを検出する行為検出工程と、を含む、
ことを特徴とする行為検出方法。
【００７７】
（付記１１）
操作者の操作によって所定の第１位置と所定の第２位置との間を変位する変位対象物と接触する当接部と、
所定の周波数で固有振動する弾性体を有し、前記変位対象物と前記当接部との接触によって伝達される前記変位対象物の変位によるエネルギを用いて、前記弾性体を共振させ、所定の特定周波数の振動を発生する振動発生部と、を備え、
前記変位対象物の前記第１位置から前記第２位置への変位による前記弾性体の減衰振動の発生回数と、前記変位対象物の前記第２位置から前記第１位置への変位による前記弾性体の減衰振動の発生回数とが異なる、
ことを特徴とする振動発生装置。
【００７８】
上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【００７９】
本発明は、２０１２年７月１９日に出願された日本国特許出願２０１２−１６０８１８号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２０１２−１６０８１８号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【符号の説明】
【００８０】
１                    トロヨケ
２                    デットボルト
３、３ａ、３ｂ        板ばね
４、４ａ、４ｂ        永久磁石
５、５ａ              第１突起部
６、６ａ              第２突起部
７                    固定突起部
８ａ、８ｂ            留め具
１０                    機械振動子
１１                    振動検出部
１１ａ                  振動センサ
１１ｂ                  アナログ−デジタル変換器
１１ｃ                  フィルタ
１２                    判別部
１３                    報知部
１００                    行為検出装置
【図１】
2014014102.tif 000003
【図２】
2014014102.tif 000004
【図３】
2014014102.tif 000005
【図４】
2014014102.tif 000006
【図５】
2014014102.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014014102.tif 000009
【図８】
2014014102.tif 000010
【図９】
2014014102.tif 000011
【図１０】
2014014102.tif 000012
【図１１】
2014014102.tif 000013
【図１２】
2014014102.tif 000014
【図１３】
2014014102.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2014014102.tif 000017
【図１６】
2014014102.tif 000018
【図１７】
2014014102.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2014014102.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
2014014102.tif 000025
2014014102.tif 000026
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