(57)【要約】【課題】防犯装置としての検出センサの設置工事が容易で、且つ低コストで製造できる圧力検出器付きチューブを提供する。【解決手段】弾力性のある材料で形成されたチューブ１０と、チューブ１０中に密封状態で充填された液体２０と、充填された液体２０の圧力を検出する圧力検出器３０とを備え、圧力検出器３０は、チューブ１０の外周面に内面が密接するリング３２と、リング３２の内面に設けられた感圧部３４を含んで構成されている。【選択図】  図１
2004309380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾力性のある材料で形成されたチューブと；
前記チューブ中に密封状態で充填された液体と；
前記充填された液体の圧力を検出する圧力検出器とを備え；
前記圧力検出器は、前記チューブの外周面に内面が密接するリングと、前記リングの内面に設けられた感圧部を含んで構成された；
圧力検出器付きチューブ。
【請求項２】
前記チューブは内部に設けられた仕切り壁により第１の部分と第２の部分に分割され、前記第２の部分は前記第１の部分よりも弾性係数が小さい第２の弾性材料で形成され、前記第１の部分と第２の部分とは、前記仕切り壁に穿かれた小孔で連通しており、前記圧力検出器は前記第１の部分の圧力を検出するように構成された、請求項１に記載の圧力検出器付きチューブ。
【請求項３】
前記チューブは片面が平面に接着可能である、請求項１又は請求項２に記載の圧力検出器付きチューブ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の２に記載の圧力検出器付きチューブと；
前記圧力検出器から信号を受信し、前記液体の圧力上昇があったときに警告信号を出力するコントローラとを備える；
警報システム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記検出器で検出される圧力の変動率が所定の閾値より大きいときに、前記警告信号を出力する請求項４に記載の警報システム。
【請求項６】
弾力性のある材料で形成された弾性袋と；
前記弾性袋中に密封状態で充填された液体と；
前記充填された液体の圧力を検出する圧力検出器と；
前記圧力検出器から信号を受信し、前記液体の圧力上昇があったときに警告信号を出力するコントローラとを備える；
警報システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防犯装置特に家屋や店舗の出入り口などに設置し、不審な入場者の検知と撃退を目的とする防犯装置に用いて好適な圧力検出器付きチューブ及び警報システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般家屋や店舗などに設置される住居侵入者を検知するための防犯システムには、ＣＣＤカメラによる監視装置、赤外線暗視装置、超音波・レーザ光などを媒体とした対人検出システム等が用いられてきた。また、建家の窓ガラスを破壊する器物損壊犯や、住居侵入する窃盗犯対策として、窓ガラスに簡単に装着できる衝撃センサ付き防犯ブザーのような簡易防犯装置が実用化されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１５９５０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、防犯システムへの設備投資額が高額であると共に、防犯システムを敷設するためには既存の家屋・建家に対して大幅な改装工事が必要になり、付帯工事コストが発生する。このような高額の設備投資が必要であるため、防犯システムの既存家屋への普及度は低い状況にある。
【０００５】
また、簡易防犯装置を住居の全窓ガラスに設置するためには、相当量のセンサを取り付ける必要があり、設備工事コストの負担が低廉で済まないという課題があった。さらに、窓ガラスに衝撃センサを取り付けると、窓ガラス自体の機能として全開状態に出来なくなるなど、使用上の制限が少なくないという課題があった。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決したもので、防犯装置としての検出センサの設置工事が容易で、且つ低コストで製造できる圧力検出器付きチューブ及び警報システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の圧力検出器付きチューブは、例えば図１及び図３に示すように、弾力性のある材料で形成されたチューブ１０と、チューブ１０中に密封状態で充填された液体２０と、充填された液体２０の圧力を検出する圧力検出器３０とを備え、圧力検出器３０は、チューブ１０の外周面に内面が密接するリング３２と、リング３２の内面に設けられた感圧部３４を含んで構成されている。
【０００８】
このように構成された装置においては、例えば侵入者がチューブを踏みつけた場合に、チューブ１０の変形によって生ずる圧力波が内部の液体２０を伝播して、圧力検出器３０で検出できる。圧力検出器３０はリング３２と感圧部３４を有しているので、チューブ１０に対する装着が容易にできる。
【０００９】
上記圧力検出器付きチューブにおいて、好ましくは、例えば図６に示すように、チューブ５０は内部に設けられた仕切り壁５２により第１の部分５４と第２の部分５６に分割され、第２の部分５６は第１の部分５４よりも弾性係数が小さい第２の弾性材料で形成され、第１の部分５４と第２の部分１４とは、仕切り壁５２に穿かれた小孔５８で連通しており、圧力検出器３０は第１の部分５４の圧力を検出するように構成されているとよい。ここで、小孔５８と第２の部分５６の寸法を、通常の温度変化による圧力変動に対しては、小孔５８を介して第２の部分５６に伝播され、侵入者等のチューブ踏付けによる急激な圧力変動に対しては、小孔５８を介して第２の部分５６に伝播しないように構成することで、圧力検出器３０に単純なオンオフスイッチを連結して、オンオフスイッチの開閉により警報信号発生装置による警報信号の発生が可能となる。
【００１０】
上記圧力検出器付きチューブ１０において、好ましくは、チューブ１０は片面が平面に接着可能に構成されていると、チューブを施行面に設置する作業が円滑に行なえる。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の警報システムは、例えば図１に示すように、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の圧力検出器付きチューブ１０と、圧力検出器３０から信号を受信し、液体２０の圧力上昇があったときに警告信号を出力するコントローラ４０とを備えている。
【００１２】
上記警報システムにおいて、好ましくは、コントローラ４０は、圧力検出器３０で検出される圧力の変動率が所定の閾値より大きいときに、前記警告信号を出力するように構成されていると、通常の温度変化による圧力変動に対しては誤った警報信号を出力することがなく、侵入者等のチューブ踏付けによる急激な圧力変動が発生したときのみ警報信号を出力するようになり、単純に圧力の絶対値に対して閾値を設定してある場合に比較して、防犯システムとしての信頼性が増す。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の警報システムは、例えば図１に示すように、弾力性のある材料で形成された弾性袋１１と、弾性袋１１中に密封状態で充填された液体２０と、充填された液体２０の圧力を検出する圧力検出器３０と、圧力検出器３０から信号を受信し、液体２０の圧力上昇があったときに警告信号を出力するコントローラ４０とを備える構成である。
【００１４】
このように構成された装置においては、例えば侵入者が弾性袋１１を踏みつけた場合に、弾性袋１１の変形によって生ずる圧力波が内部の液体を伝播して、圧力検出器３０にて検出できる。コントローラ４０は、圧力検出器３０から信号を受信し、液体２０の圧力上昇があったときに警告信号を出力する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態を示す圧力検出器付きチューブの構成図である。図２は図１の圧力検出器付きチューブの先端部の詳細を説明する要部断面図である。図において、圧力検出器付きチューブは、チューブ１０、液体２０、圧力検出器３０、並びにコントローラ４０にて構成されている。チューブ１０は、弾力性のある材料、例えば樹脂で形成されたもので、両端が密閉封止された管状構造となっており、例えば外径ｄｏｕｔ、内径ｄｉｎ、肉厚ｔ｛＝（ｄｏｕｔ−ｄｉｎ）／２｝の円筒形状をしている。なお、チューブ１０の外形は角柱形状でもよい。
【００１６】
液体２０は、チューブ１０中に密封状態で充填されたもので、例えばエチレンブロマイドやエチレングリコールなどを混合することにより不凍液化されている。不凍液化することで、寒冷な環境でも液体状態を保持して、液体２０がチューブ１０中の圧力伝達材料として作用する。圧力検出器３０は、充填された液体２０の圧力を検出するもので、例えば静電容量式センサやピエゾ抵抗素子のような圧力検出素子が用いられる。
【００１７】
コントローラ４０は、圧力検出器３０からの信号を受信する信号変換回路４２と、ブザーや信号灯などの警告信号を発生する警告信号発生装置４４と、信号変換回路４２と警告信号発生装置４４に動作エネルギー、例えば電力を供給する駆動回路４６で構成されている。警告信号発生装置４４は、圧力検出器３０の検出信号によりチューブ１０内部の圧力変化が所定の閾値を超過したことを検知した場合に、警告音や警告灯の点灯のような警報信号の出力が可能となっている。警告信号発生装置４４は、例えば音響発生装置や発光装置のように、警告信号を出力するのに適する機器である。好ましくは、警告信号発生装置４４には、チューブ１０内の圧力変動率に関して所定の閾値が設定され、チューブ１０の本体を設置する際に発生する緩慢な圧力変化や、周囲温度変化などによる内部圧力変化に対しては、警告信号の誤動作を防止する構成とするとよい。そして、警告信号発生装置４４は、チューブ１０を不用意に踏みつけたときなどに発生する急峻は圧力変化に対しては、異常事態が発生したと判断して警告信号を発生させる構成とするとよい。
【００１８】
図３は、圧力検出器の詳細を説明する構成図で、（Ａ）は管挿入方向に対して斜め方向からみた正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は図３（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。圧力検出器３０は、チューブ１０の外周面に内面が密接するリング３２と、リング３２の内面に設けられた感圧部３４を含んで構成されている。リング３２は、内径Ｄｉｎがチューブ１０の外径ｄｏｕｔとほぼ同じ若しくは僅かに小さい寸法であって、チューブ１０を１周する形状となっている。リング３２は、外径Ｄｏｕｔ、肉厚Ｔ｛＝（Ｄｏｕｔ−Ｄｉｎ）／２｝となっており、チューブ１０の一部にリング３２の内周面を密着することが可能となっている。
【００１９】
感圧部３４は、例えばシリコン容量式センサやピエゾ抵抗素子のような圧力検出素子で、充填された液体２０の圧力を正確に検出するように液体２０と接液する接液部３４ａが設けられている。感圧部３４には、接液部３４ａにて液体２０と接液状態を保持する為に、例えばチューブ１０の一部の被覆が除去されているが、液洩れを防止するために、接液部３４ａの周囲には封止部３４ｂが設けられている。このように構成すると、チューブ１０の一部を変形させたときに発生するチューブ内部圧力の変化を、感圧部３４にて圧力変化として検出可能としている。圧力波は液体２０を伝播するので、圧力検出器３０はチューブ１０のいかなる部分に取り付けても該チューブ内圧力変化を検出できる。
【００２０】
図４は図１の装置の設置状態の一例を説明する構成図である。チューブ１０は、一般住居や店舗などの出入り口箇所の床などに設置される。そして、不審者が入室した際に、不審者がチューブ１０の一部を踏みつけると、チューブ１０内部の圧力が上昇する。そこで、圧力検出器３０の圧力検出信号には圧力上昇が顕示されるので、コントローラ４０を介して、警告信号発生装置４４により警告音や警告灯を点灯させる。すると、警備担当者は、不審者が入室する等の異常事態の発生を迅速に知ることができ、防犯センサとして好適である。
【００２１】
チューブ５０の敷設態様は、基本的には侵入想定箇所の床面に敷設するのであるが、侵入者が効果的にチューブ５０を踏みつけるよう１重敷設ではなく、適当な感覚をあけて複数敷設することが必要である。このとき１本のチューブ５０を使用し、幾重に重ねて敷設する。チューブ５０は柔軟性を持った材料で構成されるため、屈曲させてチューブ５０を敷設する作業は簡単に行うことが出来る。
【００２２】
好ましくは、駆動回路４６は、太陽電池パネルが接続された二次蓄電池より駆動電力を供給する構成とするとよい。すると、太陽電池パネルで電力が発生している間、すなわち日中もしくはチューブ１０が設置されている箇所が所望の照度を得られている状況下では、太陽電池パネルにて発生した電力が二次蓄電池に充電される。そして、太陽電池パネルにて電力が発生しない状態、すなわち夜間や室内照明が消灯した状態の時に、駆動回路４６は、圧力検出器３０、信号変換回路４２、警告信号発生装置４４に駆動用エネルギーを供給する。
【００２３】
図５は、本発明の第２の実施の形態を示す圧力検出器付きチューブの構成図である。チューブ５０は、一方の端部５３が完全に密閉封止した状態であって、他方の端部５１が開口部状態となっている。開口側の端部５１には、チューブ内部の圧力変動を検出する圧力検出器３０の受圧部が密閉構造で装着されている。
【００２４】
チューブ５０を敷設する態様としては、例えば図４に示すように、家屋や店舗などの出入り口、若しくは窓辺など、人が出入り可能な場所の床面にチューブ５０を設置する。設置場所は、特に侵入者が出入り可能な箇所の扉や窓をあけて、侵入する際に踏みつけると思われる箇所を選定する。このとき、侵入口に対して１条のチューブ５０で敷設するだけでなく、１本のチューブ５０を複数折り曲げて敷設しても良く、要するに侵入者が家屋へ侵入する時に確実に踏みつけることになるよう、敷設すればよい。例えば、チューブ５０の折り曲げ間隔は平均的な大人の足幅よりも狭く、且つ折り曲げたチューブ５０の広がりは平均的な大人の一歩分の歩幅よりも大きくするとよい。
【００２５】
図６は、本発明の第３の実施の形態を示す圧力検出器付きチューブの要部構成図である。第３の実施の形態では、チューブ５０の一方の端部に第２の部分としての圧力調整室５６が設けられている。圧力調整室５６は、小孔としてのニードル孔５８が設置された仕切り壁としての隔壁５２で、第１の部分としてのチューブ本体部分５４と仕切られている。圧力調整室５６は、チューブ本体部分５４の管体構成材料とは異なる柔らかい弾性係数を持った材料で構成されている。ニードル孔５８と圧力調整室５６の寸法は、圧力調整弁として作用するように選定される。即ち、通常の温度変化のような緩慢な変化に対しては充分な圧力調整室５６の変形が実現され、侵入者がチューブ５０を踏みつけた場合のような急激な変化に対しては圧力調整室５６の変形が即座に追従しない程度に、ニードル孔５８と圧力調整室５６の寸法を定める。
【００２６】
そこで、チューブ５０内圧力の上昇スピードが緩慢な場合は、ニードル孔５８を通じて上昇した圧力が圧力調整室５６に伝達される。しかし、圧力調整室５６はチューブ５０の管体部分５４よりも柔らかい材料で構成されているため、圧力調整室５６が変形し、チューブ５０の管体部分５４の変形が僅かな状態に抑えられる。
【００２７】
他方、侵入者がチューブ５０を踏みつけた場合などに発生する急激な圧力変化が発生した場合は、圧力調整室５６の変形が圧力変化のスピードに追いつかないため、チューブ５０内圧力の上昇によりチューブ本体部分５４の変形が生ずる。このチューブ本体部分５４の変形は圧力に対応する弾性変形なので、圧力検出器３０により圧力変化を検出することが可能になる。すなわち、コントローラ４０に電気的な閾値識別部分を設けるのに代えて、ニードル孔５８と圧力調整室５６の寸法を圧力調整弁として作用するように適宜に定めることで、侵入と定常的な温度変動とを識別して、誤警報信号が発生するのを防止できる。
【００２８】
なお、上記の実施の形態においては、侵入をチューブの内圧上昇として検知しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばチューブを常時加圧状態になるよう設置し、加圧状態が解除された時に侵入を検知する構成としてもよい。即ち、開閉扉などの出入り口にチューブを設置する。そして、扉を閉めるとチューブが挟み込まれることで常時チューブを加圧状態にしておく。そして、不用意に扉を開放されたような状況の場合に、チューブ５０内圧が急激に減少する状態を圧力検出器により検出し、警告信号発生装置４４により警報信号を鳴り響くように制御して、防犯装置として構成してもよい。
【００２９】
また、上記の実施の形態においては、侵入者が出入り可能な箇所の扉や窓の近傍にチューブを設置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばチューブを家屋内の全領域にわたり敷設してもよい。このように長いチューブを敷設しても、チューブの任意の箇所に何れかに圧力検出器及び警告信号発生装置を取り付けることで、所望の効果を得ることが可能である。
【００３０】
また、チューブに装着される圧力検出器及び警告信号発生装置は、チューブの長さに関係なくチューブ外径に適合していれば、特殊な工法や敷設方法を用いなくとも設置可能である。また、チューブ本体の基本構造は柔軟性のある樹脂などを用いたチューブであるため、構造が簡単で低価格で製造できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧力検出器付きチューブによれば、弾力性のある材料で形成されたチューブと、前記チューブ中に密封状態で充填された液体と、前記充填された液体の圧力を検出する圧力検出器とを備え、圧力検出器は前記チューブの外周面に内面が密接するリングと、前記リングの内面に設けられた感圧部を含んで構成されているので、防犯装置としての検出センサの設置工事が容易で、且つ低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す圧力検出器付きチューブの構成図である。
【図２】図１の圧力検出器付きチューブの先端部の詳細を説明する要部断面図である。
【図３】圧力検出器の詳細を説明する構成図である。
【図４】図１の装置の設置状態の一例を説明する構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す圧力検出器付きチューブの構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す圧力検出器付きチューブの構成図である。
【符号の説明】
１０、５０  チューブ
２０  液体
３０  圧力検出器
３２  リング
３４  感圧部
４０  コントローラ
４４  警報信号発生装置
【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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