(57)【要約】【課題】窓やドアなどの建造物における様々な開閉手段からの侵入を確実に検知する技術を、上記建造物に対して容易に適用可能なように提供する。【解決手段】開閉手段２０の開口部２１に向けて音波を送信し、前記音波を受信し、受信した音波に基づいて、前記開口部２１の開口面積変化を算出し、前記開口面積変化に基づいて、前記開閉手段２０からの侵入を検知し、前記開閉手段２０からの侵入を検知した場合に、この侵入を通知する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物に備えられた開閉手段の開口部に向けて音波を送信する送信手段と、
前記音波を受信する受信手段と、
受信した音波に基づいて、前記開口部の開口面積変化を算出する開口状態算出手段と、
前記開口面積変化に基づいて、前記開閉手段からの侵入を検知する侵入検知手段と、
前記開閉手段からの侵入を検知した場合に、この侵入を通知する通知手段と、を備える、侵入検知装置。
【請求項２】
前記開口状態算出手段は、
前記受信した音波の強度を示す音波情報を検出する手段と、
前記音波情報の変化量を算出して、この変化量に基づいて前記開口面積変化を算出する手段と、を含む、請求項１に記載の侵入検知装置。
【請求項３】
前記音波情報の変化量に対するしきい値条件を予め格納する手段をさらに備え、
前記侵入検知手段が、
前記音波情報の変化量がこのしきい値条件を満足する場合に、前記侵入を検知する、請求項１または２に記載の侵入検知装置。
【請求項４】
予め定められた周波数を有する、そのような認証許可音波の受信を検出する手段をさらに備え、
前記通知手段は、
この認証許可音波が検出された場合には、この侵入を通知しない、請求項１から３のいずれかに記載の侵入検知装置。
【請求項５】
前記送信手段が、前記建造物の外部に備えられ、
前記受信手段が、前記建造物の内部に備えられる、請求項１から４のいずれかに記載の侵入検知装置。
【請求項６】
前記音波には、非可聴音を用いる、請求項１から５のいずれに記載の侵入検知装置。
【請求項７】
建造物に備えられた開閉手段の開口部に向けて音波を送信するステップと、
前記音波を受信するステップと、
受信した音波に基づいて、前記開口部の開口面積変化を算出するステップと、
前記開口面積変化に基づいて、前記開閉手段からの侵入を検知するステップと、
前記開閉手段からの侵入を検知した場合に、この侵入を通知する通知ステップと、をコンピュータに実行させる、侵入検知プログラム。
【請求項８】
前記受信した音波の強度を示す音波情報を検出するステップと、
前記音波情報の変化量を算出して、この変化量に基づいて前記開口面積変化を算出するステップと、をさらにコンピュータに実行させる、請求項７に記載の侵入検知プログラム。
【請求項９】
前記音波情報の変化量が、予め格納された前記音波情報の変化量に対するしきい値条件を満足する場合に、前記侵入を検知するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項８または９に記載の侵入検知プログラム。
【請求項１０】
予め定められた周波数を有する、そのような認証許可音波の受信を検知するステップをさらに実行させ、
前記通知ステップでは、
この認証許可音波が検出された場合には、この侵入を通知しない、請求項７から９のいずれかに記載の侵入検知プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物等への侵入を検知する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、家屋等の建造物への侵入を検知する技術には、様々なものが知られている。
【０００３】
このような家屋等への侵入者を検知する技術として、窓などの振動を検知する技術（例えば、特許文献１参照。）が挙げられる。
【０００４】
図１は、上記家屋等への侵入者を検知に、窓などの振動検出を用いる技術の概略を説明する図である。図１において、家屋１００の窓１１０などの開閉手段には、侵入者によって窓が開けられた場合に、窓などに与えられる振動を検知するセキュリティセンサ１２０が備えられる。このセキュリティセンサ１２０は、防犯業務を行うセキュリティ業者２００等に接続する。
【０００５】
しかしながら、上記技術では、窓ガラスに小石やボールなどが当たったとき（図１におけるＳ１００１）、野良猫などの小動物が接触したとき（Ｓ１００２）、或いは強風（Ｓ１００３）などによって窓１１０等に強い振動が与えられた場合など、侵入以外の要因による振動が発生（Ｓ１００４）した場合であっても、センサ１２０が侵入と判断（Ｓ１００５）してしまう可能性があった。従って、この技術では、侵入を検知した際に、セキュリティ業者２００などへ誤った通報（Ｓ１００６）をしてしまう可能性があった。
【０００６】
また、家屋等への侵入者を検知する技術としては、窓の開閉を検知する技術（例えば、特許文献２参照。）が挙げられる。図２は、家屋等への侵入者を検知するために、窓の開閉を検知する技術の概略を説明する図である。図２において、家屋１００の窓１１０に取り付けたセンサ１３０によって、窓１１０の開閉を検知する。
【０００７】
しかしながら、上記技術では、侵入時に侵入者３００が窓１１０の外から覗くなどして、センサ１３０の存在に気づいてしまった場合（図２におけるＳ１１０１）には、窓１１０のガラスに穴を開けて（Ｓ１１０２）、センサ１３０を取り外す、或いはセンサが動作しないように警報設定を解除してしまうおそれがあった（Ｓ１１０３）。このような場合には、取り付けられたセンサ１３０が動作せず、侵入を検知できないために、家屋１００へ容易に侵入される（Ｓ１１０４）可能性があった。
【０００８】
また、家屋等への侵入者を検知する技術として、窓の開閉を検知する技術の他の一例（例えば、特許文献３参照。）が挙げられる。また、ドアの開閉を検知する技術（例えば、特許文献４参照。）が挙げられる。
【０００９】
図３は、上記窓の開閉を検知する技術の他の一例、及びドア（開き戸）の開閉を検知する技術の概略を説明する図である。
【００１０】
図３において、家屋１００には、引き戸１４０、開き戸１５０、折り戸（不図示）、或いはシャッタータイプ（不図示）など、さまざまなタイプの窓１１０やドアがある。このため、図３に示す侵入を通知する技術では、開口部の形態に対応したセンサ１６０，１６１，１６２を取り付けなければならない（図３におけるＳ１２０１）。このため、この技術では、それぞれの扉に合ったセンサ１６０，１６１，１６２を個別に用意する。そして、センサ１６０，１６１，１６２は、取り付け方法も異なる（Ｓ１２０２）。従って、この開口部の形態に合わせたセンサを用いる技術では、センサの取り付けに手間がかかっていた（Ｓ１２０５）。また、開口部の形態に合わせてセンサ１６０，１６１，１６２を設置した場合、各開口部の状況に関する検知情報は個別に管理され、一元管理することが困難であった（Ｓ１２０３）。このような場合として、例えば、居住者がいる場所によって、入り口ドアの検知情報以外の情報を取得できない場合や、窓ガラスの検知情報以外の情報を取得できない場合がある。このように、開口部の形態に合わせてセンサ１６０，１６１，１６２を設置した場合、家屋等で実施するのがわずらわしいと感じられることもあった（Ｓ１２０６）。
【００１１】
さらに、開口部の形態に合わせてセンサ１６０，１６１，１６２を設置した場合、侵入される可能性のある窓やドアにつき１個のセンサを取り付ける必要があるため、窓の多い家屋等では、取り付ける場所が多くなり、不経済となるということもあった（Ｓ１２０４）。
【００１２】
開口部の形態に合わせてセンサ１６０，１６１，１６２を設置する技術では、以上の様々な要因により、個々の家屋等において設置しないという判断がなされてしまう可能性があった（Ｓ１２０７）。
【００１３】
また、従来の各種セキュリティシステムでは、窓やドアなどの開口部にセンサを取り付け、センサから警報機に配線をしなければならないものがある。
【００１４】
図４は、従来の各種セキュリティシステムにおける問題の一例を示す図である。図４に示すように、従来の各種セキュリティシステムでは、家屋１００の各開口部１７０に取り付けられる開口部センサ１７１毎に配線を行う必要がある（図４におけるＳ１３０１）。このため、従来の各種セキュリティシステムでは、宅内の配線に手間がかかってしまい（Ｓ１３０２）、設置者や居住者にとって取り付け作業がわずらわしかった（Ｓ１３０５）。また、従来の各種セキュリティシステムでは、開口部センサ１７１と警報機１７３との配線１７２が多くなると、居住者にとって邪魔になるうえ、室内の美感（インテリア）を損なう可能性があった（Ｓ１３０３）。
【００１５】
さらに、従来の各種セキュリティシステムでは、例えば、侵入者３００が目視可能な位置に配線１７２を配してしまった場合に、侵入者３００はセンサ１７１の配線１７２に感づいてしまう可能性があった（Ｓ１３０４）。この場合には、侵入者３００によって配線１７２が切断されて（Ｓ１３０６）、容易に開口部センサ１７１を解除されてしまうことがあった。
【００１６】
また、従来の各種セキュリティシステムにおいて、赤外線を用いて家屋等への侵入者を検知する技術（例えば、特許文献５参照。）が挙げられる。
【００１７】
図５は、赤外線を用いて家屋等への侵入者を検知する技術の概略を説明する図である。この場合、家屋１００に設置された赤外線センサ１８０は、侵入者３００だけでなく、近くを通った野良猫、小鳥などの小動物４００に反応してしまい（図５におけるＳ１４０１）、誤報となる場合があった（Ｓ１４０２）。また、このような赤外線センサ１８０を用いる場合、居住者が在宅の場合には（Ｓ１４０３）、通常、赤外線センサ１８０を切っている場合が多いため（Ｓ１４０４）、在宅中の侵入、いわゆる居空きには対応できず、容易に侵入可能になってしまう（Ｓ１４０５）という問題があった。
【００１８】
さらに、家屋等への侵入者を検知する技術として、開閉手段の開閉を検知する技術（例えば、特許文献６参照。）が挙げられる。
【００１９】
図６は、開閉手段の開閉を検知して侵入者を検知する技術の概略を説明する図である。通常、この技術では、開閉手段である窓１１０が完全に閉まっているか、空いているかの二値を判断する。従って、すでに少しだけ（例えば、１０ｃｍ程度）空いている窓１１０が、人の入れる幅（例えば、５０ｃｍ程度）に大きく開けられたことを検知することは困難である。
【００２０】
開閉手段の開閉を検知して侵入者を検知する技術では、例えば以下のような問題が生じる可能性がある。すなわち、この技術では、居住者が在宅のとき（図６におけるＳ１５０１）、例えば換気のために窓を少しだけ開けているときには（Ｓ１５０２）、センサが作動しないため（Ｓ１５０３）、侵入者３００が窓１１０を大きく開けて侵入しても気づかない（Ｓ１５０４）ため、容易に侵入可能となっていた（Ｓ１５０５）。従って、開閉手段の開閉を検知して侵入者を検知する技術では、侵入者を検知することができない可能性があった。
【００２１】
【特許文献１】
特開２００２−１９００６９号公報
【特許文献２】
特開平６−３０９５７２号公報
【特許文献３】
特開平６−３０９５７２号公報
【特許文献４】
特開平１０−２８９３８８号公報
【特許文献５】
特開平６−１２９９０３号公報
【特許文献６】
特開平１０−２８９３８８号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来から様々な技術を用いて侵入を通知することが考えられてきたが、いずれの技術においても窓やドアなどの建造物の開閉手段からの侵入を、それぞれの開閉手段に適した方法で確実に検知するのは容易ではなかった。また、上記技術を既存の建造物に適用する場合には、施工作業に手間取る、或いは施工費用が嵩むなどの問題もあった。
【００２３】
本発明は上記問題に鑑みて為されたものであり、窓やドアなどの建造物における様々な開閉手段からの侵入を確実に検知する技術を、上記建造物に対して容易に適用可能なように提供することを、解決すべき課題とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【００２５】
すなわち、本発明は、建造物に備えられた開閉手段の開口部に向けて音波を送信し、前記音波を受信し、受信した音波に基づいて、前記開口部の開口面積変化を算出し、前記開口面積変化に基づいて、前記開閉手段からの侵入を検知し、前記開閉手段からの侵入を検知した場合に、この侵入を通知するようにした。
【００２６】
本発明では、開閉手段の開口状態の検知に音波を用いて、音波の変化から開口部の変化量を算出する。
【００２７】
従って、本発明によれば、本発明では、例えば、開閉手段が完全に閉じた状態でない場合など、開閉手段の状態にとらわれることなくその侵入を確実に検知することができる。
【００２８】
また、本発明は、前記受信した音波の強度を示す音波情報を検出し、前記音波情報の変化量を算出して、この変化量に基づいて前記開口面積変化を算出するようにしてもよい。
【００２９】
本発明では、音量や音圧などの音波の強度を示す数値に基づいて、開口部からの音波が変化したことを算出する。
【００３０】
従って、本発明によれば、開閉手段からの侵入を、開閉手段の状態にとらわれることなくその侵入を確実に検知することができる。
【００３１】
また、本発明は、前記音波情報の変化量が、予め格納された前記音波情報の変化量に対するしきい値条件を満足する場合に、前記侵入を検知してもよい。
【００３２】
本発明では、開口部の開口面積が大きくなるに伴って、受信した音波の変化量を、しきい値に基づいて判定する。
【００３３】
従って、本発明によれば、開閉手段からの侵入を、開閉手段の状態にとらわれることなくその侵入を確実に検知することができる。
【００３４】
また、本発明は、予め定められた周波数を有する、そのような認証許可音波の受信を検出し、この認証許可音波が検出された場合には、この侵入を通知しないようにしてもよい。
【００３５】
本発明では、建造物への入室を許可された人物に対して認証許可音波を発生する発信器を所持させる。そして、この認証許可音波が検出された場合には、本発明は、開口部が変化した場合であっても、侵入を通知せず、入室を許可する。
【００３６】
従って、本発明によれば、正規の人物以外の侵入者を、確実に検知することができる。
【００３７】
さらに、本発明は、前記音波には、非可聴音を用いてもよい。
【００３８】
本発明では、侵入者を検知する音波として、人間には聞こえない周波数の音波である、非可聴音を用いる。なお、この非可聴音は、超音波と同義語である。
【００３９】
従って、本発明によれば、事前に侵入者に侵入検知を行っていることを察知されずに、この検知を実施することができる。
【００４０】
なお、本発明は、以上の何れかの装置の機能を実現させるプログラムであってもよい。また、本発明は、そのようなプログラムをコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録してもよい。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態に係る侵入検知装置を、図７から図２２の図面に基づいて説明する。
【００４２】
〈本発明の概略〉
図７は、本発明の概略を説明する図である。図７に示すように、本発明は、家屋１００等の建造物に備えられる、ドアや窓２０などの開閉手段の開口部２１が開いているか、閉まっているかの二値だけでなく、開いている度合い（開口面積）の変化量を確実に検知する（図７におけるＳ１）ことで、侵入者３００の有無を居住者（在宅時、不在時の双方）に通知する（Ｓ２）。
【００４３】
〈本発明の原理〉
本発明は、その特徴として、侵入者を検知するために、開口状態の検出に非可聴音（超音波）の音波を利用する。音波の性質は、壁がある場合、或いは窓などが閉まっている場合には、屋内へ伝わりにくい。また、音波の性質は、窓が開いているなど開口部がある場合には、屋内へ伝わりやすい。なお、以下の説明において、本侵入検知装置で用いる音波は、全て非可聴音とする。
【００４４】
図８は、本発明の原理を説明する図である。本発明では、家屋１００の屋外に設置された音波発信器１１から、開口部２１に向けて音波２を送信する。そして、本発明では、屋内の音波解釈装置１２がこの音波２を受信して、音波２の強度を示す情報を検知する。
【００４５】
図８において、家屋１００等の開口部２１が少ししか開いていない（開口部の面積が小さい）場合（ａ）は、屋内に伝わる音波２は少なく（図８におけるＳ１０）、音波解釈装置１２が受信した音波２の量も少ない（Ｓ１１）。また、図８において、開口部２１が大きく開いている（開口部の面積が大きい）場合（ｂ）には、屋内に伝わる音波２が大量になり（Ｓ１２）、音波解釈装置１２が受信した音波２の量も多くなる（Ｓ１３）。
【００４６】
本発明では、音波２の持つ音量や音圧などに代表される、音波２の強度を示す状態量を、家屋等の開口部２１の空き具合を表す開口面積に置き換える。従って、本発明は、屋外の音波発信器１１から屋内の音波解釈装置１２が受信した音波２の変化量を、家屋１００等の開口部２１の面積の変化と見なし、セキュリティ用途に応用するものである。
【００４７】
〈侵入検知装置の構成〉
本発明の一実施の形態である侵入検知装置は、音波発信器と音波解釈装置によって構成される。本侵入検知装置は、家屋等の建造物で侵入検知処理を行うために、音波発信器を屋外に、前記音波解釈装置を家屋等の屋内に設置する。なお、以下の説明において、この音波発信器が本発明の送信手段に対応し、音波解釈装置が本発明の受信手段、開口状態算出手段、侵入検知手段、及び通知手段に対応する。
【００４８】
そして、本侵入検知装置は、屋内の音波解釈装置が屋外の音波発信器から受信する音波の強度や周波数などを判断基準として、窓やドアなどの開閉手段が開いているか否かの二値判定をおこなう。また本侵入検知装置は、開閉手段が開いている場合には、開口部の開口面積を、音波の情報に基づいて検知する。これらの情報によって、本侵入検知装置は、侵入者によって不正に窓やドアが開けられたことを検知し、居住者等へ通知する。
【００４９】
図９は、本侵入検知装置の構成を示す図である。本侵入検知装置は、屋外の音波発信器１１から窓やドアなどの開閉手段２０の開口部２１に向けて音波を発信する（図９におけるＳ２０）。そして、開口部２１から屋内に音波２が伝わり、音波解釈装置１２が音波２を受信する（Ｓ２１）。
【００５０】
音波２受信後、音波解釈装置１２は、音波の量や音圧など、音波の強度を示す数値を解析して、開口部２１の面積の変化量を算出する（Ｓ２２）。そして、音波解釈装置１２は、上記変化量から侵入者を検知した場合には、居住者にその侵入を通知する（Ｓ２３）。
【００５１】
〈本侵入検知装置の機能ブロック〉
次に、本侵入検知装置の機能ブロックについて説明する。
【００５２】
図１０は、本侵入検知装置の機能ブロック図である。図１０に示すように、本侵入検知装置１０は、音波発信器１１及び音波解釈装置１２を備える。
【００５３】
次に、音波発信器１１における機能を説明する。音波発信器１１は、音波調整機能１０１０及び音波発信機能１０１１を備える。
【００５４】
音波調整機能１０１０は、音波発信器１１が出力する音波の周波数、ならびに音波の強度などを調整する。このとき、周波数、ならびに音波の強度などの調整は、設置者やユーザによって手動で行ってもよいし、他の音波発信器と交渉することなどによって、自動的に設定されてもよい。
【００５５】
音波発信機能１０１１は、音波調整機能１０１０により、設定された周波数、及び強度の音波を出力する。本機能により、音波発信器１１は、空気中に音波を発信する。
【００５６】
次に、音波解釈装置１２における機能を説明する。音波解釈装置１２は、音波受信機能１０２１，音波解析機能１０２２，開口部しきい値設定機能１０２３，開口部状態判定機能１０２４，異常通知機能１０２５，通信機能１０２６，威嚇機能１０２７を備える。
【００５７】
音波受信機能１０２１は、音波発信器１１から発信された音波を受信する。
【００５８】
音波解析機能１０２２は、音波受信機能１０２１で取得した音波を解析する。音波解析機能１０２２は、音波の周波数、音量、などに基づいて、音波の音源である音波発信器１１が複数ある場合にその音波発信器１１の特定、音波の強度の変化量などを判定する。
【００５９】
開口部しきい値設定機能１０２３は、音波発信器１１毎に、侵入検知とみなす音波の強度のしきい値を設定し、そのしきい値を格納する。
【００６０】
開口部状態判定機能１０２４は、音波解析機能１０２２で取得した音波情報を開口部しきい値設定機能１０２３で設定された値と比較し、その数値がしきい値以上であれば、侵入されていると判断する。侵入されていると判断した場合、開口部状態判定機能１０２４は、異常通知機能１０２５，通信機能１０２６，威嚇機能１０２７に対して、侵入を通知する処理を指示する。
【００６１】
異常通知機能１０２５は、屋内の居住者に対して、異常が発生していることを通知する機能である。通知する手段は、サイレンやベルなどの音や、フラッシュライトなどの光、ディスプレイ機器などによる文字や絵などによる方法を含む。
【００６２】
通信機能１０２６は、屋内、または遠隔地にいる居住者に対して、異常が発生していることを通知する。この通信機能１０２６は、携帯電話などによる通報や、デジタルカメラ（不図示）などで撮影した画像の送信、Ｅメールなどによる通信を含む。この通信機能１０２６の通信方法は、電話回線、ＬＡＮ、或いは各種無線通信手段など、居住者に確実に情報が伝達できるものであれば、その手段は問わない。
【００６３】
威嚇機能１０２７は、侵入者を排除するために、この侵入者に対して威嚇を行う。この威嚇の方法として具体的には、サイレンやベルなどといった音による威嚇や、フラッシュライトなどの光による威嚇などが含まれる。
【００６４】
次に、音波発信器１１のハードウェアについて説明する。
【００６５】
図１１は、音波発信器１１のハードウェアのブロック図である。音波発信器１１は、入力部１１１０，メモリ部１１１１，情報出力部１１１２，音波調整部１１１３，発振部１１１４，増幅部１１１５，音波出力部１１１６，情報ＤＢ（データベース）管理部１１１７を備える。
【００６６】
入力部１１１０は、設置者やユーザが、音波発信器１１が出力する音波の強度や周波数などを設定する、或いは音波出力の開始や停止などを指示する。入力部１１１０の構成として具体的には、ツマミやトグルスイッチ、ボタン、マウス、キーボードなどの手段が挙げられる。すなわち、この入力部１１１０は、設置者やユーザが確実に情報を入力できるのであれば、その構成は問わない。
【００６７】
メモリ部１１１１は、上記入力した設定情報などを記憶する。このメモリ部１１１１は、例えば、ハードディスクやフラッシュメモリなど、情報が確実に記憶できるのであれば、その構成は問わない。
【００６８】
情報出力部１１１２は、目視で確認などを行うために、上記入力した設定情報などを出力する。情報出力部１１１２の構成として具体的には、液晶ディスプレイやＬＥＤ表示、スピーカなどが挙げられる。すなわち、情報出力部１１１２は、情報を確実に出力できるものであれば、その構成は問わない。
【００６９】
音波調整部１１１３は、出力する音波の周波数や音波の強度などを調整する。
【００７０】
発振部１１１４は、出力する音波を発振する部位である。発振部１１１４として具体的には、水晶発信器、セラミック発信器などの様々な発信器が挙げられる。
【００７１】
増幅部１１１５は、発振部１１１４より発信された音波を増幅する。増幅部１１１５として具体的には、一般の増幅器などが挙げられる。
【００７２】
音波出力部１１１６は、発振部１１１４が生成した音波を空気中に出力する。音波出力部１１１６として具体的には、スピーカなどが挙げられる。
【００７３】
次に、音波解釈装置１２のハードウェアについて説明する。
【００７４】
図１２は、音波解釈装置１２のハードウェアのブロック図である。音波解釈装置１２は、音波受信部１２１０，通信部１２１１，出力部１２１２，入力部１２１３，演算部１２１４，メモリ部１２１５，情報ＤＢ（データベース）管理部１２１６，プログラム／データ記憶部１２１７を備える。
【００７５】
まず、音波受信部１２１０は、音波発信器１１から発信された音波を受信し、コンピュータで解釈できるデジタル信号に変換する。そして、音波受信部１２１０には、音波入力部１２１０ａ，増幅部１２１０ｂ，音域フィルタ部１２１０ｃ，低音域除去部１２１０ｄを含む。
【００７６】
音波入力部１２１０ａは、音波発信器１１から発信された音波を受信する。音波入力部１２１０ａとして具体的には、マイクなどが挙げられる。
【００７７】
増幅部１２１０ｂとは、音波入力部１２１０ａで取得された音波を増幅する。増幅部１２１０ｂとして具体的には、増幅器などが挙げられる。
【００７８】
音域フィルタ部１２１０ｃは、空気中に拡散した音波の中から、開口部の変化量を算出するのに必要な部分の音域のみを抽出する。音域フィルタ部１２１０ｃとして具体的には、バンドバスフィルタなどが挙げられる。
【００７９】
低音域除去部１２１０ｄは、空気伝搬中に付加される音波のノイズを除去する。低音域除去部１２１０ｄとして具体的には、微分回路などが挙げられる。
【００８０】
次に、音波受信部１２１０以外の各部位について説明する。
【００８１】
通信部１２１１は、居住者が所持する携帯電話機などの居住者端末（不図示）へ状況情報を通知する。この状況情報とは、本侵入検知装置１０が検知した侵入者の有無や宅内の状況を知らせる情報のことである。また、状況情報には、例えば、音声情報、文字情報、画像情報などが含まれる。そして、通信部１２１１として具体的には、インターネットを介した通信、近距離無線通信（例えば、ブルートゥース、無線ＬＡＮ）、携帯電話による通信などを実行できる構成であり、かつ情報が正確に伝達されるものであれば、その構成は問わない。
【００８２】
出力部１２１２は、音波の設定値の表示、音波の解析結果などの表示、音声による居住者に対する侵入の通知、或いは警報情報の通知を行う。ここで、警報情報とは、侵入者を検知したときに、侵入者に向けて威嚇音声を発する、或いは近傍にいる人に侵入者がいることを通知する情報を指す。また、警報情報として具体的には、サイレンやベルなどの音響情報、フラッシュライトなどの光などによる視覚情報が挙げられる。なお、出力部１２１２として具体的には、ディスプレイ、ＬＥＤ、スピーカなどが挙げられる。すなわち、出力部１２１２は、居住者等に確実に上記情報が伝達されるものであれば、その構成は問わない。
【００８３】
入力部１２１３は、侵入者の有無を判断するためのしきい値、或いは音波発信器１１のＩＤまたは周波数といった、音波発信器１１の特定情報などの設定情報を受け付ける。また、入力部１２１３は、居住者の在室、不在などの屋内の状態情報を入力、またはその他の操作を受け付ける。また、入力部１２１３は、侵入検知などの異常発生時にその状況を示す情報を取得する場合にも用いられる。具体的には、マウスやキーボード、マイク、トグルスイッチ、ボタン、センサなど、居住者が確実に情報を入力することができ、また音波解釈装置１２が建造物の状況を確実に把握することができるものであれば、その構成は問わない。
【００８４】
演算部１２１４は、プログラム／データ記憶部１２１７に格納された侵入検知プログラムを実行することによって、本実施の形態に係る各機能を動作する演算機能を持つ。この演算部１２１４は、一般にＣＰＵ（中央演算処理装置）で構成される。また、演算部１２１４によって、音波解析機能１０２２や開口部状態判定機能１０２４などの機能が実現される。
【００８５】
メモリ部１２１５は、演算部１２１４がプログラムを実行する実行エリア（ＲＡＭ・ＲＯＭなどの記憶素子）である。このメモリ部１２１５には、本侵入検知装置１０の設定情報や、居住者などによって入力された設定情報や、居住者が在室か否か等の屋内状態の情報、上記各種通信によって取得された情報などが格納される。
【００８６】
プログラム／データ記憶部１２１７は、音波解釈装置１２が機能するためのプログラムとデータ群のことである。このプログラムとデータ群には、ＯＳ（オペレーティングシステム）や設定情報だけでなく、アプリケーションソフトやそれらに付随するデータも含まれる。また、プログラム／データ記憶部１２１７には、データとして音声や画像情報も蓄積することができる。
【００８７】
次に、本侵入検知装置１０の音波発信器１１及び音波解釈装置１２の実際の構成の一例について説明する。
【００８８】
図１３は、音波発信器１１の実施例として、その外観を示す。音波発信器１１は、スピーカ１１ａ，電源スイッチ１１ｂ，音声強度表示部１１ｃ，音量増大ボタン１１ｄ，音量減少ボタン１１ｅ，周波数表示部１１ｆ，周波数上昇ボタン１１ｇ，周波数下降ボタン１１ｈを備える。
【００８９】
スピーカ１１ａは、設定された音波を出力する。電源スイッチ１１ｂは、音波発信器の電源を制御するもので、ＯＮの時に設定された音波を発信し、ＯＦＦのときには発信しない。
【００９０】
音声強度表示部１１ｃは、設定されている音波の強度を表示する。音声強度の単位はデシベル［ｄＢ］で表示する。そして、音波発信器１１は、ここで表示されている強度の音波を出力する。
【００９１】
音量増大ボタン１１ｄ，音量減少ボタン１１ｅは、それぞれ、出力する音波の強さを制御するものである。すなわち、音量増大ボタン１１ｄを押すと、音量表示の値が増大し、発生する音波の強度が大きくなる。逆に、音量減少ボタン１１ｅを押すと、音声強度表示部１１ｃの表示及び発生する音波の強度が減少する。
【００９２】
周波数表示部１１ｆは、設定されている音波の周波数を表示する。周波数の単位は［Ｈｚ］または［ｋＨｚ］で表示する。そして、音波発信器１１は、ここで表示されている周波数の音波を出力する。
【００９３】
周波数上昇ボタン１１ｇ，周波数下降ボタン１１ｈは、それぞれ、出力する音波の周波数を制御するものである。周波数上昇ボタン１１ｇを押すと、周波数表示部１１ｆの表示及び出力する周波数が大きくなる。逆に、周波数下降ボタン１１ｈを押すと、周波数表示部１１ｆの表示及び出力する周波数が小さくなる。
【００９４】
音波発信器１１は、これらの機能を用いて、出力する音波を制御する。なお、この図１３では、しきい値として１００ｄＢ、発信周波数を２５ｋＨｚとして設定した一例を示している。
【００９５】
図１４は、音波解釈装置１２の実施例として、その外観を示す。音波解釈装置１２は、電源スイッチ１２ａ，状態表示部１２ｂ，設定値上昇ボタン１２ｃ，設定値下降ボタン１２ｄ，決定ボタン１２ｅ，警備モード設定ボタン１２ｆ，スピーカ１２ｇ，異常表示ＬＥＤ１２ｈ，マイク１２ｉを備える。
【００９６】
電源スイッチ１２ａは、音波解釈装置１２の電源を制御する。すなわち、電源スイッチ１２ａにより、音波解釈装置１２は、電源をＯＮにすると、音波発信器から送信される音波を受信し、ＯＦＦにすると受信しない。
【００９７】
状態表示部１２ｂは、音波解釈装置１２に設定している情報を表示する。上記情報として、例えば、設定対象となっている音波発信器１１のＩＤ番号、侵入検知のしきい値となる音声強度や、現在の音声強度、或いは設定されている周波数などを表示する。
【００９８】
設定値上昇ボタン１２ｃ、設定値下降ボタン１２ｄ、決定ボタン１２ｅによって、ユーザや設定者は、音波発信器１１のＩＤ番号、周波数、しきい値などを設定する。設定値の変更は、設定値上昇ボタン１２ｃで設定値が上昇し、設定値下降ボタン１２ｄで設定値が下降する。そして、決定ボタン１２ｅで所定の設定値を決定する。
【００９９】
警備モード設定ボタン１２ｆは、居住者の在宅状況を設定して、その状況に応じた警備処理を設定するボタンである。例えば、在宅時には、侵入者を刺激しないよう、威嚇音を出力しないように設定する、また不在時には、携帯電話に通報するなど、それぞれの状況に応じて予め定められた設定をすることができる。
【０１００】
スピーカ１２ｇは、侵入者への威嚇音を出力する、或いは在宅時には居住者に対して侵入を通知するときに使用する。
【０１０１】
異常表示ＬＥＤ１２ｈは、通常、緑色で点灯し、異常発生（侵入を通知）時、音声による出力ができない場合に、居住者に対して侵入を通知するときに赤色点滅して、侵入者がいることを通知する。
【０１０２】
マイク１２ｉは、音波発信器１１から送信される音波を受信する。なお、この図１４では、侵入検知のしきい値を６０ｄＢに設定している。
【０１０３】
〈本侵入検知装置の処理フローチャート〉
次に、本侵入検知装置の処理について、フローチャートを用いて説明する。
【０１０４】
図１５及び図１６は、本侵入検知装置の音波発信器１１の処理を説明するフローチャートである。
【０１０５】
図１５は、音波発信器１１から音波の発信を開始するときのフローチャートである。まず、音波発信器１１は、入力部１１１０から設定情報が入力されて、音波発信の指示がされたか否かを判定する（図１５におけるＳ１０１）。このとき、音波発信の指示がない場合には、Ｓ１０１の処理を繰り返す。
【０１０６】
音波発信の指示がある場合には、音波発信器１１は、音波の強度などの音波情報が設定されているか否かを判定する（Ｓ１０２）。このとき、音波情報の設定がされていない場合には、Ｓ１０２の処理を繰り返す。
【０１０７】
そして、音波発信器１１は、音波発信前に、宅内の居住者がいる場合には、音波発信による侵入検知を行うことを通知する（Ｓ１０３）。
【０１０８】
図１６は、音波発信器１１からの音波発信を停止する際のフローチャートである。まず、音波発信器１１は、入力部１１１０から音波発信の停止指示がされたか否かを判定する（図１６におけるＳ２０３）。このとき、停止指示が内場合には、音波発信器１１は、音波の出力を継続する（Ｓ２０２）。そして、音波発信の停止指示があった場合には、音波発信器１１は、音波の発信を停止する（Ｓ２０３）。
【０１０９】
図１７は、本侵入検知装置の音波解釈装置１２の処理フローチャートである。
【０１１０】
音波解釈装置１２は、音波発信器１１から受信する音波の状況（音波の強度など）に変化があるか否かを判定する（図１７におけるＳ３０１）。このとき、音波の状況に変化がない場合には、音波解釈装置１２はＳ３０１の処理を繰り返す。
【０１１１】
音波の状況に変化があった場合には、その音波の変化量がしきい値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ３０２）。このとき、音波の変化量がしきい値以下である場合には、音波解釈装置１２はＳ３０１の処理を繰り返す。
【０１１２】
音波の変化量がしきい値以上である場合には、音波解釈装置１２は、居住者が宅内にいるか否かを判定する（Ｓ３０３）。このとき、居住者が宅内にいる場合には、音波解釈装置１２は、この居住者に侵入を通知して処理を終了する（Ｓ３０４）。
【０１１３】
居住者が宅内にいない場合には、音波解釈装置１２は、遠隔地にいると推定される居住者に、侵入されたことを通知する（Ｓ３０５）。このとき、音波解釈装置１２は、居住者が利用する携帯電話機など、上述の手段によって通知する。そして、音波解釈装置１２は、侵入者を排除するために、上述の威嚇機能１０２７によって、侵入者を威嚇する（Ｓ３０６）。
【０１１４】
侵入者を威嚇した後、音波解釈装置１２は、威嚇を開始してから一定時間が経過した、或いは警備会社等による威嚇停止指示があるか否かを判定する（Ｓ３０７）。このとき、上記判定のうちいずれもない場合には、音波解釈装置１２は、威嚇を継続する。
【０１１５】
上記判定のうち、いずれかがありと判定された場合には、音波解釈装置１２は威嚇を停止して、処理を終了する（Ｓ３０８）。なお、上記Ｓ３０２では、音波の強度の変化量がしきい値を越えるか否かを判定していたが、本侵入検知装置では、音波の強度そのものがしきい値を越えるか否かを判定してもよい。
【０１１６】
〈本侵入検知装置による処理例〉
次に、本侵入検知装置による処理例について説明する。
【０１１７】
図１８は、本侵入検知装置による処理の一例を説明する図である。図１８において、居住者の家屋１００の屋外に音波発信器１１Ａを窓２０Ａの周囲に、音波発信器１１Ｂを窓Ｂの周囲にそれぞれ設置する。そして、音波発信器１１Ａ、Ｂそれぞれから、以下のような周波数、音波の強度で音波を出力する。音波発信器１１Ａは、周波数を２５ｋＨｚとし、音波の強度を１００ｄＢとする。また、音波発信器１１Ｂは、周波数を３０ｋＨｚとし、音波の強度を９０ｄＢとする。
【０１１８】
また、屋内の音波解釈装置１２は、以下のように設定する。音波発信器１１Ａの設定は、周波数２５ｋＨｚとし、しきい値を７０ｄＢとする。また、音波発信器１１Ｂの設定は、周波数を３０ｋＨｚとし、しきい値を６０ｄＢとする。
【０１１９】
侵入検知装置による処理開始後、窓２０Ａが侵入者３００によって開けられたときに、開口部２１の面積が変化して、窓２０Ａから入ってくる音波発信器１１Ａの音波が屋内に多く入るようになる。このとき、音波解釈装置１２が受信する音波発信器１１Ａからの音声強度が増大する。
【０１２０】
そして、音波発信器１１Ａから受信する音波の強度がしきい値の７０ｄＢを超えた（例えば、５０ｄｂから７５ｄｂに増大）とき、音波解釈装置１２によって、屋内にいる居住者には、フラッシュライトで侵入者がいることを通知される。また、このとき、遠隔地にいる居住者には、ネットワークなどを介して、携帯電話機に状況を通知する文字または音声による通信を行う。このようにして、本侵入検知装置によれば、音波の変化量を検知し、家屋内外の居住者へ侵入者がいることを通知することができる。
【０１２１】
次に、本侵入検知装置による処理のうち、居住者などの入室を許可された人物に対して、その入室を許可する処理について説明する。
【０１２２】
図１９は、本侵入検知装置による処理のうち、入室を許可された人物に対する処理を説明する図である。
【０１２３】
図１９において、居住者４００には、認証許可音波を発信する発信器の機能を備えるペンダント５００を所持させる。ペンダント５００から送信される認証許可音波（例えば、音声強度８０ｄｂ、周波数４０ｋＨｚの音波）を、音波解釈装置１２が受信する場合には、開口部２１の開口面積に変化があった場合であっても、侵入者がいると判断しないように設定することができる。
【０１２４】
このような処理により、本侵入検知装置では、例えば、玄関のドアなどの開閉手段２０が開いて、開口部２１から屋内に伝わる音波発信器１１からの音波（例えば、音声強度９０ｄｂ、周波数３０ｋＨｚの音波）が強くなり、音声強度がしきい値を超えた場合でも、居住者が開けたことを検知して、誤報とならないようにすることができる。
【０１２５】
また、音波解釈装置１２にペンダント５００を持った居住者４００が決まった時間に帰ってくることを記憶させておけば、居住者４００の生活習慣を管理することができる。この場合、例えば、家の子供の帰りが遅い場合などに、その旨を母親に通知することができる。
【０１２６】
〈実施の形態の効果〉
本実施の形態に係る侵入検知装置を実現することにより、以下のような効果が得られる。
【０１２７】
図２０は、本侵入検知装置の設置場所に関する効果を説明する図である。本侵入検知装置では、室外に取り付けられた音波発信器１１から、室内の音波解釈装置１２が音波を受信することができれば、この音波発信器１１の設置場所は問わない。従って、音波発信器１１の設置場所を、窓の周囲など、侵入者が注意しやすいところには設置せず、犬小屋や玄関口の植木鉢、屋根裏など、侵入者が気づきにくい場所に設置することが可能である。
【０１２８】
図２１は、本侵入検知装置の設置の容易性を説明する図である。上記と同様に、本侵入検知装置では、室外に取り付けられた音波発信器１１から、室内の音波解釈装置１２が音波を受信することさえできれば、音波発信器１１の設置場所は問わない。このため、本侵入検知装置では、音波発信器１１をドアや窓などの開閉手段２０に直接取り付ける必要がない。
【０１２９】
従って、本侵入検知装置によれば、ドアや窓などの開閉手段２０の形態を問わず、あらゆる形態の開閉手段に設置することが可能である。また、本侵入検知装置では、音波解釈装置１２から音波発信器１１への配線が必要ないため、その設置を容易に行うことができる。
【０１３０】
図２２は、本侵入検知装置における、侵入箇所が特定できる効果を説明する図である。本侵入検知装置では、各開閉手段２０に設置する音波発信器１１の周波数を、設置場所ごとに変えておけば、音波解釈装置１２が受信する音波の違いによって、家屋１００等で開いている開口部２１を容易且つ確実に判別することができる。これにより、音波解釈装置１２は、家屋内のすべての開口部を一括して監視することができる。
【０１３１】
図２３及び図２４は、本侵入検知装置による、侵入検知効果の一例を説明する図である。本侵入検知装置の音波解釈装置１２が受信する音波は、開口部２１の開口面積に応じて増加する。すなわち、本侵入検知装置では、開口部２１が大きく開けば、音波の強度も増大する。このため、本侵入検知装置によれば、開口部２１が完全に閉まっている状態から開けられた場合に限らず、既に開いている状態から、開口面積が拡大して侵入されたと推定できる場合に、その開口面積の変化を検知することができる。
【０１３２】
また、図２４に示すように、本侵入検知装置によれば、従来の方法では検知できなかった侵入に対応することができる。すなわち、居住者が在宅の場合に、例えば、換気のために予め窓２０を開けている（例えば、開口部２１の幅が１０センチメートル程度）ときに、侵入者３００が侵入を試みようと、窓２０を開けて、開口部２１を人が入れる程度の幅に広げたことを検知することができる。
【０１３３】
〈変形例〉
本実施の形態において、本発明の侵入検知装置は、主に家屋への侵入検知の一例について説明したが、本発明ではこれに限らず、その他の侵入検知装置に対して広く実施することができる。
【０１３４】
【発明の効果】
本発明の侵入検知装置によれば、窓やドアなどの建造物における様々な開閉手段からの侵入を確実に検知する技術を、上記建造物に対して容易に適用可能なように提供するという優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】家屋等への侵入者を検知に、窓などの振動検出を用いる技術の概略を説明する図である。
【図２】家屋等への侵入者を検知するために、窓の開閉を検知する技術の概略を説明する図である。
【図３】窓の開閉を検知する技術の他の一例、及びドア（開き戸）の開閉を検知する技術の概略を説明する図である。
【図４】従来の各種セキュリティシステムにおける問題の一例を示す図である。
【図５】赤外線を用いて家屋等への侵入者を検知する技術の概略を説明する図である。
【図６】開閉手段の開閉を検知して侵入者を検知する技術の概略を説明する図である。
【図７】本発明の概略を説明する図である。
【図８】本発明の原理を説明する図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る、侵入検知装置の構成を示す図である。
【図１０】本侵入検知装置の機能ブロック図である。
【図１１】音波発信器のハードウェアのブロック図である。
【図１２】音波解釈装置のハードウェアのブロック図である
【図１３】音波発信器の実施例の外観を示す図である。
【図１４】音波解釈装置の実施例の外観を示す図である。
【図１５】音波発信器から音波の発信を開始するときのフローチャートである。
【図１６】音波発信器からの音波発信を停止する際のフローチャートである。
【図１７】音波解釈装置の処理フローチャートである。
【図１８】本侵入検知装置による処理の一例を説明する図である。
【図１９】本侵入検知装置による処理のうち、入室を許可された人物に対する処理を説明する図である。
【図２０】本侵入検知装置の設置場所に関する効果を説明する図である。
【図２１】本侵入検知装置の設置の容易性を説明する図である。
【図２２】本侵入検知装置における、侵入箇所が特定できる効果を説明する図である。
【図２３】本侵入検知装置による、侵入検知効果の一例を説明する図である。
【図２４】本侵入検知装置による、侵入検知効果の一例を説明する図である。
【符号の説明】
２              音波
１０            侵入検知装置
１１            音波発信器
１２            音波解釈装置
２０            開閉手段
２１          開口部
１００          家屋
３００          侵入者
４００          居住者
５００          ペンダント
６００          小動物
１０１０        音波調整機能
１０１１        音波発信機能
１０２１        音波受信機能
１０２２        音波解析機能
１０２３        開口部しきい値設定機能
１０２４        開口部状態判定機能
１０２５        異常通知機能
１０２６        通信機能
１０２７        威嚇機能
１１１０        入力部
１１１１        メモリ部
１１１２        情報出力部
１１１３        音波調整部
１１１４        発振部
１１１５        増幅部
１１１６        音波出力部
１１１７        管理部
１２１０        音波受信部
１２１０ａ    音波入力部
１２１０ｂ    増幅部
１２１０ｃ    音域フィルタ部
１２１０ｄ    低音域除去部
１２１１        通信部
１２１２        出力部
１２１３        入力部
１２１４        演算部
１２１５        メモリ部
１２１６        情報ＤＢ管理部
１２１７        プログラム／データ記憶部
【図１】
2005044028.tif 000003
【図２】
2005044028.tif 000004
【図３】
2005044028.tif 000005
【図４】
2005044028.tif 000006
【図５】
2005044028.tif 000007
【図６】
2005044028.tif 000008
【図７】
2005044028.tif 000009
【図８】
2005044028.tif 000010
【図９】
2005044028.tif 000011
【図１０】
2005044028.tif 000012
【図１１】
2005044028.tif 000013
【図１２】
2005044028.tif 000014
【図１３】
2005044028.tif 000015
【図１４】
2005044028.tif 000016
【図１５】
2005044028.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2005044028.tif 000019
【図１８】
2005044028.tif 000020
【図１９】
2005044028.tif 000021
【図２０】
2005044028.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2005044028.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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