(57)【要約】【課題】本発明は、侵入者が建物に近づき建物に触ったときの圧力や、鍵とか錠前などを破ろうとして加えるガラス窓などへの接触を感知し、警報やサイレンの鳴動、警備会社や警察への通知を行う防犯システムを提供しようというものである。【解決手段】そのために、本発明では光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失による伝送信号光の変化または反射光の変化を計測する。さらには、この側圧により発生する過剰損失による伝送信号光の変化または反射光の変化がより大きくなる光ファイバとしてプラスチック光ファイバを用いる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失による伝送信号光の変化または反射光の変化を計測することを特徴とする防犯センサおよび安心安全システム。
【請求項２】
前記請求項１の光ファイバが石英系光ファイバであることを特徴とする防犯センサおよび安心安全システム。
【請求項３】
前記請求項１の光ファイバがプラスチック光ファイバであることを特徴とする防犯センサおよび安心安全システム。
【請求項４】
前記請求項１の光ファイバがプラスチッククラッド−石英系コア形の光ファイバであることを特徴とする防犯センサおよび安心安全システム。
【請求項５】
前記請求項１の光ファイバ防犯センサおよび安心安全システムにおいて、光ファイバを窓枠、壁、ドアまたは網戸に配置することを特徴とする防犯センサおよび安心安全システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、侵入者により窓ガラス等に付加される応力を、配置されたプラスチック光ファイバにより検知し、データロガー等で侵入に起因する信号を収録し、管理会社のサーバ等へ転送し、通報や防犯サイレンなどを起動させ安心安全を確保するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年の高齢化、さらには過疎化などで田舎での高齢者の一人暮らしなどが増加している。それに伴い、一人暮らしの住まいに対する泥棒又は、居直り強盗などの事件が頻発している。
本発明は、泥棒進入時を想定して、窓枠等に設置したプラスチック光ファイバへの応力付加による過剰損失の発生を測定し、警備会社への通報または、警報などを駆動させる防犯システムを提供するものである。プラスチック光ファイバは、曲げに強く、安価なため、家庭用に普及させるには適している。さらに、低価格なＬＥＤを光源とすることで低コスト化が可能である。一般にプラスチック光ファイバは変形しやすく、応力付加によりプラスチック光ファイバの形状は変化する。その形状変化により、導波構造が乱れ、プラスチック光ファイバの伝送損失に過剰損失が発生する。この側圧によるセンシング機能を活かし、プラスチック光ファイバを用いた安心安全システム（防犯センサ）を提供するものである。より大きな側圧がかかる場合は、石英系光ファイバやプラスチッククラッド−石英系コア形の光ファイバを用いる安心安全システム（防犯センサ）を提供する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】    従来の防犯センサは超音波を利用したものとか、赤外線センサを利用したものとかであった。侵入者がこの音波や電磁波の防御カバー範囲外から建物に近づいた場合には防御の落とし穴が生じる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、以上の点を解決するために、侵入者が建物に近づき建物に直接触ったときの圧力や、鍵とか錠前などを破ろうとして加えるガラス窓などへの接触圧を感知し、警報やサイレンの鳴動、警備会社や警察への通知を行う防犯システムを提供しようというものである。【０００５】  そのために、本発明では光ファイバに加わる側圧により発生する過剰損失による伝送信号光の変化または反射光の変化を計測する。さらには、この側圧により発生する過剰損失による伝送信号光の変化または反射光の変化がより大きくなる光ファイバとしてプラスチック光ファイバを用いることを特徴とする。より大きな側圧がかかる場合は、石英系光ファイバやプラスチッククラッド−石英系コア形の光ファイバを用いる
【発明の効果】
【０００６】  本発明は次のような効果を奏する。光ファイバを用いることにより、賊の建物への侵入を面的に防御することが可能である。また、超音波や赤外線のような遮蔽物による影響を受けないために、誤動作が少ないという特徴がある。また、プラスチック光ファイバは１０ｇの１点荷重に対しても測定可能な過剰損失を与えるほど、側圧に敏感であり、極めて感度の良い防犯センサーの構築が可能である。
【発明を実施するための裁量形態】
【０００７】  以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
＜実施例１＞
【０００８】  図１に防犯センサシステムの概略を示す。本システムは侵入者により窓ガラス等に付加される応力を配置されたプラスチック光ファイバやより大きな側圧がかかる場合は、石英系光ファイバやプラスチッククラッド−石英系コア形の光ファイバを用いることにより検知し、データロガー等で侵入に起因する信号を収録し、管理会社のサーバ等へ転送し、通報や防犯サイレンなどを起動させ安心安全を確保するシステムである。
過剰損失測定系は、Ｈｅ−Ｎｅレーザを光源とし、フォトダイオードを受光器として図２に示すように構成し、ロックイン検出を行った。プラスチック光ファイバに（１）一定側圧を加える実験と、（２）窓枠にプラスチック光ファイバを配置し、窓ガラスに一定側圧を加える実験の両方を行った。過剰損失Ｌ０は、初期出力をＰ０とし、側圧付加後の出力値をＰ１として、以下の式▲１▼で求めた。
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図３に示すようにプラスチック光ファイバは１０ｇの１点荷重に対しても測定可能な過剰損失を与えるほど、側圧に敏感である。このように、プラスチック光ファイバは防犯センサとして極めて有望である。また、石英系光ファイバやプラスチッククラッド−石英系コア形光ファイバでも同様の効果が得られる。これらはより大きな側圧がかかる場合に有望である。但し、曲げに弱いことから直線的な配線応用に適している。一方、プラスチック光ファイバは狭い箇所や曲げの多い場所で有効である。より大きな側圧が加わる場合は、側圧により発生する弾性光学効果による局部的屈折率変化に起因する微小な反射光をＯＴＤＲ（光時間領域反射測定器）やＯＬＣＲ（光低コヒーレンス反射測定器）により捉えて、賊の侵入を計測可能である。この場合はファイバの光入射端側で計測可能となり、システム構成が簡単になるメリットがある。
＜実施例２＞
【０００９】  プラスチック光ファイバの導波構造パラメータと側圧に対する感応性を検討した。初めに、側圧に対する感応性の高いプラスチック光ファイバの導波構造を明らかにする目的で、過剰損失のプラスチック光ファイバの導波構造パラメータ依存性の検討を行った。過剰損失のコア径依存性を明らかにする目的で、プラスチック光ファイバを測定した。結果を図４に示す。この結果より、プラスチック光ファイバのコア径は細いほど過剰損失は大きく、側圧感応性は高いと言える。相関係数は、−０．９５８でかなり大きい負の傾きを示している。次に過剰損失の屈折率差Δｎ依存性を検討した。コアとクラッドの屈折率差の異なるプラスチック光ファイバに対して、１０ｇの一点荷重を加えた。その結果を図５に示す。コアとクラッドの屈折率差は大きい方が、側圧感応性が高い傾向にあるといえる。相関係数は約０．６５で正の相関関係が見出された。
＜実施例３＞
【００１０】  プラスチック光ファイバを用いた窓ガラスへの側圧付加センシング（防犯センシング）を行う目的で、過剰損失の側圧付加の位置依存性を検討した。図６の写真（２）に示すように、窓の縁のガラスと、窓枠周辺のゴムとの間にプラスチック光ファイバをセットした。次に、破損やガラスに傷がつくのを防ぐため厚紙をガラスの上に敷いた。この厚紙の上に、０ｋｇから１ｋｇずつ５ｋｇまで荷重を増やしていき過剰損失の測定を行った。この測定において、鍵側に荷重を掛けたとき（写真１）と、中央に荷重を掛けたとき（写真２）とで過剰損失の比較を行った。その結果を図７に示す。中央に荷重をかけるより、鍵側（端）に荷重をかけたときのほうが、過剰損失が大きい。理由として、中央に荷重をかけたときにガラスが曲り、力が分散し、それに比べ、鍵側（端）に荷重をかけたときは、ガラスが曲りづらく、力がほぼ直接に加わるためと考えられる。図７の各測定値の誤差は、平均で、４．７％であり５％以下であった。侵入者による窓ガラスに加わる力は、人間の手で台秤を用いて測定したところ、経験的に約１Ｋｇ前後と考えられる図３に示したように、１０ｇの一点加重に対してもプラスチック光ファイバは側圧検知可能であり、本システムは十分に侵入者の検知（防犯システム）が可能である。
＜実施例４＞
【００１１】  実施例１、実施例２のように、プラスチック光ファイバは側圧に極めて敏感であり、１０ｇの側圧にも伝送損失の過剰損失を発生させる。プラスチック光ファイバのコア径は細いほど、過剰損失は増大し、側圧感応性が高い。コアとクラッドの屈折率差は大きい方が、過剰損失は増大し、側圧感応性が高い傾向にある。プラスチック光ファイバを窓ガラス枠の周辺にセットして、ガラス窓への側圧印加の検知が可能であることなどを実験的に明らかである。これらの結果より、プラスチック光ファイバを用いた安心安全システム（防犯センサ）が実現された。さらに、光源としてＬＥＤ、受光器としてＰＤを用い、安価で小型な防犯システムが実現できた。これらは小型化可能なので窓枠の他に、壁、ドアまたは網戸に配置でき、汎用的防犯システムとして有効であることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】防犯センサシステムを示す概念図である。
【図２】側圧による損失変化測定系の構成図を示す図である。
【図３】側圧に対するプラスチック光ファイバの過剰損失を示す図である。
【図４】過剰損失のコア系依存性を示す図である。
【図５】過剰損失の屈折率差Δｎ依存性を示す図である。
【図６】窓ガラスへの荷重を加える場所を示す写真である。
【図７】過剰損失の側圧付加の窓ガラス位置依存性
【符号の説明】
【００２１】    １００      窓ガラス
１０１      荷重となる重し
【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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