(57)【要約】【課題】電気配線や電池交換を必要とせずに電力を得ることができ、また小型化が容易な自己発電型の防犯装置及び防犯システムを提供することを課題とするものである。【解決手段】防犯装置２は、圧電素子２１と衝突部材２２を具備し衝突部材２２が圧電素子２１に衝突して発電する発電部材２０を備え、防備を要する箇所に発生する変動を検知して、前記発電部材２０で発電する電力により警報を行う。また防犯システム１では、防犯装置２と、防犯装置２と離間して設けられる検出装置５とが備えられ、防犯装置２が検出装置５に信号を発信することで第１の警報を行い、検出装置では前記信号を受信して第２の警報を実行する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材を備え、防備を要する箇所に発生する変動を検知して、前記発電部材で発電する電力により警報を行う防犯装置。
【請求項２】
圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材と、発電された電力により警報する警報部と、警報部の実行の可否を制御する制御部材とを備え、発電部材と制御部材のいずれか一方を出入口や窓等の戸に、他方を前記戸の開放により戸と乖離する周辺部に設け、戸の開放により制御部材が警報部を実行させる防犯装置。
【請求項３】
圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材と、発電された電力により警報する警報部と、警報部の実行の可否を制御する制御部材とを備え、発電部材と制御部材のいずれか一方を出入口や窓等の戸の開放時に変位する変位部に、他方を前記戸の開放により変位部と乖離する周辺部に設け、戸の開放により制御部材が警報部を実行させる防犯装置。
【請求項４】
圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材と、発電された電力により警報する警報部と、警報部の実行の可否を制御する制御部材とを備え、発電部材と制御部材のいずれか一方を移動される可能性を有する対象物に、他方を前記対象物の移動により対象物と乖離する周辺部に設け、対象物の移動により制御部材が警報部を実行させる防犯装置。
【請求項５】
圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材と、発電された電力により警報する警報部と、塀や壁等の近傍に設けられ発電部材に直接的または間接的に付設される線状部材とを備え、線状部材にかかる張力の変化により発電部材が変位して発電する防犯装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の防犯装置において、発電部材には、圧電素子と衝突部材を収納するハウジングと、弾性を有するとともにハウジングに取り付けられて衝突部材が圧電素子への衝突を繰り返すようハウジングを振動させる弾性部材とが備えられることを特徴とする防犯装置。
【請求項７】
請求項６記載の防犯装置において、弾性部材はバネ定数に方向性を有する弾性体からなり、弾性部材の最も小さいバネ定数の方向を、衝突部材が圧電素子に衝突する方向と一致させるようハウジングに取り付けられることを特徴とする防犯装置。
【請求項８】
請求項６記載の防犯装置において、弾性部材は伸縮性を有する弾性体からなり、弾性部材はハウジングを挟むように設けられ、弾性部材の伸縮により衝突部材が圧電素子への衝突を繰り返すよう振動することを特徴とする防犯装置。
【請求項９】
請求項８記載の防犯装置において、弾性部材はその伸縮方向が衝突部材の圧電素子への衝突方向と一致するようハウジングの対向する両端に取り付けられることを特徴とする振動型発電装置。
【請求項１０】
請求項２から９のいずれかに記載の防犯装置において、発電部材と制御部材との間には磁力が形成され、制御部材は発電部材との乖離で生じる磁力の変化で発電部材を振動させて警報部を実行させることを特徴とする防犯装置。
【請求項１１】
請求項２から９のいずれかに記載の防犯装置において、発電部材と制御部材とが係合し、制御部材は発電部材との乖離で生じる係合の解除で発電部材を振動させて警報部を実行させることを特徴とする防犯装置。
【請求項１２】
請求項２から９のいずれかに記載の防犯装置において、衝突部材と制御部材との間に磁力が形成され、制御部材は衝突部材との乖離で生じる磁力の変化で衝突部材を圧電素子に衝突させて警報部を実行させることを特徴とする防犯装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の防犯装置と、防犯装置と離間して設けられる検出装置とが備えられ、防犯装置が検出装置に信号を発信することで第１の警報を行い、検出装置では前記信号を受信して第２の警報を実行する防犯システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の防犯システムにおいて、検出装置は外部にネットワークを介して通知することで第２の警報を実行することを特徴とする防犯システム。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載の防犯システムにおいて、検出装置は第２の警報の実行の可否を外部制御されることを特徴とする防犯システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家屋や建物等に侵入されたり、物を盗まれたりすることに備える防犯装置及び防犯システムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭やオフィス等に備えられる防犯装置として種々のものが知られている。その形態は一般的には、玄関や窓等の出入口あるいは塀や外壁等の家屋の周辺に防犯装置をあらかじめ設けておき、盗み等を目的とする侵入者が玄関や窓の戸を開けたり塀や外壁を上ったりすることを検知して、警報音等を発生させることが多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような防犯装置は、いつ来るかわからない侵入者に備えていつでも作動できるように電力の供給が必要であるため、電力線から電力を供給する場合には、電気配線が施される。しかし、特に窓ガラスや、塀や外壁等の家屋の周辺に設置する場合には、電気配線が引き回されることが多いため、侵入者に防犯装置を気づかれて回避されたり、電力線を切断されたりすることがあり、せっかくの防犯装置が肝心なときに機能しないことが心配される。また電池を使用する場合には、電池切れの心配や、頻繁な電池交換も必要となるという不便があった。
【０００４】
また、家庭で使用する場合、例えば一戸建ての住宅を例にとると、侵入者は、玄関、勝手口、各部屋の窓、外壁、塀等から侵入する可能性がある。そのため、これら全てに防犯装置を設置し常時作動させておくと、その電気代だけでも大きな負担となるので、経費を節約したいという要望があった。
【０００５】
さらに、特に窓ガラスの内側や、塀や外壁等の家屋の周辺に設置する場合には、防犯装置自体が大きな物であると、侵入者に不信に思われて気づかれやすいため、装置全体の小型化や、装置の隠蔽が要望されていた。
【０００６】
このような課題を考慮して、本発明では電気配線や電池交換を必要とせずに電力を得ることができ、また小型化が容易な自己発電型の防犯装置及び防犯システムを提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記、課題を解決するために本発明の防犯装置は次のような手段を採用する。
【０００８】
すなわち、請求項１では、圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材を備え、防備を要する箇所に発生する変動を検知して、前記発電部材で発電する電力により警報を行う。
【０００９】
この手段では、盗みやいたずら、侵入等による被害を防備する必要のある箇所に何らかの変動が生じると、この変動を検知して、衝突部材が圧電素子に衝突することによる自己発電の電力で警報を発する。ここで言う警報とは、音や光や音声等の発生、信号の発信等により、近傍や遠隔のいずれか一方または双方に知らせることを指している。そして、発電部材による自己発電と警報との関係は、変動を検知することで発電部材の発電を開始させて警報を実行する形態や、発電部材はあらかじめ発電しているが出力が抑制されており、変動を検知することで発電の出力を開始させて警報を実行する形態や、あらかじめ発電部材で発電された電力は警報のための手段に供給されているが警報の出力が抑制されており、変動を検知することで警報の出力を開始させる形態等が適用できる。
【００１０】
また、請求項２では、圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材と、発電された電力により警報する警報部と、警報部の実行の可否を制御する制御部材とを備え、発電部材と制御部材のいずれか一方を出入口や窓等の戸に、他方を前記戸の開放により戸と乖離する周辺部に設け、戸の開放により制御部材が警報部を実行させる。
【００１１】
この手段では、出入口や窓等の戸が開放されることに起因して、制御部材は発電部材の衝突部材を圧電素子に衝突させる。この自己発電の開始により、発電された電力を受けた警報部では警報が実行される。これにより戸が開放されたことが警報される。出入口や窓等の戸としては、開き戸の扉、引き戸の戸片、窓ガラス、雨戸、金庫や容器の扉等がある。また、周辺部は戸の周りの建具や壁、戸枠等や、開放される戸以外の戸である。なお、周辺部となる戸は、前記開放される戸と同時に開放されても、閉塞されたままであってもいずれでもよい。
【００１２】
また、請求項３では、圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材と、発電された電力により警報する警報部と、警報部の実行の可否を制御する制御部材とを備え、発電部材と制御部材のいずれか一方を出入口や窓等の戸の開放時に変位する変位部に、他方を前記戸の開放により変位部と乖離する周辺部に設け、戸の開放により制御部材が警報部を実行させる。
【００１３】
この手段では、出入口や窓等の戸の開放にともなって変位部が変位することに起因して、制御部材は発電部材の衝突部材を圧電素子に衝突させる。この自己発電の開始により、発電された電力を受けた警報部では警報が実行される。これにより戸が開放されたことが警報される。戸の開放時に変位する変位部としては、戸のノブ、戸の錠、ドアクローザ等である。周辺部は、戸片、錠の周囲、戸枠等である。
【００１４】
また、請求項４では、圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材と、発電された電力により警報する警報部と、警報部の実行の可否を制御する制御部材とを備え、発電部材と制御部材のいずれか一方を移動される可能性を有する対象物に、他方を前記対象物の移動により対象物と乖離する周辺部に設け、対象物の移動により制御部材が警報部を実行させる。
【００１５】
この手段では、対象物が盗みや略奪等の盗難により移動されることに起因して、制御部材は発電部材の衝突部材を圧電素子に衝突させる。この自己発電の開始により、発電された電力を受けた警報部では警報が実行される。これにより対象物が移動されたことが警報される。対象物としては、金庫、ＣＤ（現金自動支払機）、ＡＴＭ（現金自動預入支払機）、宝石箱、絵画、調度品等であり、周辺部は床、壁や周辺の家具等である。
【００１６】
また、請求項５では、圧電素子と衝突部材を具備し衝突部材が圧電素子に衝突して発電する発電部材と、発電された電力により警報する警報部と、塀や壁等の近傍に設けられ発電部材に直接的または間接的に付設される線状部材とを備え、線状部材にかかる張力の変化により発電部材が変位して発電する。
【００１７】
この手段では、線状部材に掛かっていた張力が、引っ張られることで変化すると、線状部材が直接的または間接的に付設されている発電部材も引っ張られ、衝突部材が圧電素子に衝突する。この自己発電の開始により、発電された電力を受けた警報部では警報が実行される。線状部材は、塀や壁等の近傍に設けられているため、壁や塀に近づくまたは上ろうとする動作により、接触されて張力に変化が生じる。これにより塀や壁への侵入者の接近が警報される。塀や壁の他に、フェンス、垣根等に線状部材を設けても良い。
【００１８】
また、請求項６では、請求項１から５のいずれかに記載の防犯装置において、発電部材には、圧電素子と衝突部材を収納するハウジングと、弾性を有するとともにハウジングに取り付けられて衝突部材が圧電素子への衝突を繰り返すようハウジングを振動させる弾性部材とが備えられることを特徴とする。
【００１９】
この手段では、弾性部材の弾性によりハウジングや弾性部材に外力が加えられると振動状態に入り、圧電素子への衝突部材の衝突が繰り返され発電が連続して発生する。これにより、大きな電力を発電部材に発生させることができる。
【００２０】
また、請求項７では、請求項６記載の防犯装置において、弾性部材はバネ定数に方向性を有する弾性体からなり、弾性部材の最も小さいバネ定数の方向を、衝突部材が圧電素子に衝突する方向と一致させるようハウジングに取り付けられることを特徴とする。
【００２１】
この手段では、弾性部材は、衝突部材が圧電素子に衝突する方向に最も変位しやすく、その他の方向へは変位しにくくなる。そのため、圧電素子への衝突部材の衝突を妨げる動きが抑制されるとともに、圧電素子へ衝突部材が衝突する方向への動きに転換されやすくなる。
【００２２】
また、請求項８では、請求項６記載の防犯装置において、弾性部材は伸縮性を有する弾性体からなり、弾性部材はハウジングを挟むように設けられ、弾性部材の伸縮により衝突部材が圧電素子への衝突を繰り返すよう振動することを特徴とする。
【００２３】
この手段では、一度外力として圧力や振動が加えられると、弾性部材の弾性による伸縮で弾性部材に挟まれたハウジングが振動状態に入り、圧電素子への衝突部材の衝突が繰り返され発電が連続して発生する。またハウジングが弾性部材に挟まれているために、その振動方向が規制される。
【００２４】
また、請求項９では、請求項８記載の防犯装置において、弾性部材はその伸縮方向が衝突部材の圧電素子への衝突方向と一致するようハウジングの対向する両端に取り付けられることを特徴とする。
【００２５】
この手段では、ハウジングを挟んで弾性部材が伸縮して振動することにより、衝突部材の衝突方向への移動が促進される。
【００２６】
また、請求項１０では、請求項２から９のいずれかに記載の防犯装置において、発電部材と制御部材との間には磁力が形成され、制御部材は発電部材との乖離で生じる磁力の変化で発電部材を振動させて警報部を実行させることを特徴とする。
【００２７】
この手段では、発電部材と制御部材は、磁性材料や磁性層または磁石が設けられて、磁力が形成される。発電部材と制御部材との乖離により、磁力の吸引力の変化で発電部材が引っ張られたり、あるいは磁力の反発力の変化で発電部材が押されたりすることで、発電部材全体の振動動作が開始され、自己発電が行われる。
【００２８】
また、請求項１１では、請求項２から９のいずれかに記載の防犯装置において、発電部材と制御部材とが係合し、制御部材は発電部材との乖離で生じる係合の解除で発電部材を振動させて警報部を実行させることを特徴とする。
【００２９】
この手段では、発電部材と制御部材は、発電部材全体の振動動作を抑制するよう係合しており、発電部材と制御部材との乖離によって係合が解除される際に発電部材が引っ張られ、発電部材全体の振動動作が開始されて、自己発電が行われる。
【００３０】
また、請求項１２では、請求項２から９のいずれかに記載の防犯装置において、衝突部材と制御部材との間に磁力が形成され、制御部材は衝突部材との乖離で生じる磁力の変化で衝突部材を圧電素子に衝突させて警報部を実行させることを特徴とする。
【００３１】
この手段では、衝突部材と制御部材は、磁性材料や磁性層または磁石が設けられて、磁力が形成される。衝突部材と制御部材との乖離により、磁力の吸引力の変化で衝突部材が引っ張られたり、あるいは磁力の反発力の変化で衝突部材が押されたりすることで、衝突部材の圧電素子への衝突動作が開始され、自己発電が行われる。
【００３２】
また、上記課題を解決するために、本発明の防犯システムでは次のような手段を採用する。
【００３３】
すなわち、請求項１３では、請求項１から１２のいずれかに記載の防犯装置と、防犯装置と離間して設けられる検出装置とが備えられ、防犯装置が検出装置に信号を発信することで第１の警報を行い、検出装置では前記信号を受信して第２の警報を実行する。
【００３４】
この手段では、防犯装置は、自己発電した電力で信号を発信することにより第１の警報を実行し、まず離間した場所に設けられた検出装置に知らせる。そして、検出装置では、さらに近傍や遠隔に通知することで第２の警報を実行する。すなわち、防犯装置は検出装置を介して警報を行う。検出装置の実行する第２の警報とは、音や光や音声等の発生、信号（電話や電子メールも含む）の発信等により知らせることを指している。そして、検出装置は、１または複数の防犯装置からの信号を受信する。
【００３５】
また、請求項１４では、請求項１３記載の防犯システムにおいて、検出装置は外部にネットワークを介して通知することで第２の警報を実行することを特徴とする。
【００３６】
この手段では、検出装置が防犯装置から信号を受信すると、ネットワークとして公衆回線（移動体通信も含む）や専用回線等の様々な通信手段から選択された手段により、外部に居る人や外部の機関に連絡することで、第２の警報が実行される。外部としては、例えば警察、警備会社、被害者の緊急連絡先等である。
【００３７】
また、請求項１５では、請求項１３または１４記載の防犯システムにおいて、検出装置は第２の警報の実行の可否を外部制御されることを特徴とする。
【００３８】
この手段では、防犯装置から信号が発信されても、この信号に基づいて検出装置が第２の警報を実行するか否かが外部から制御される。この外部制御は、防犯装置からの信号受信の可否を制御する場合と、防犯装置から信号を受信した後の第２の警報実行の可否を制御する場合とがある。
【００３９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態（１）として、防犯装置及び防犯システムについて図面に基づいて説明する。図１は実施の形態（１）の防犯システムの説明図、図２は実施の形態（１）の防犯装置の側方からみた断面図、図３は実施の形態（１）の防犯装置の発電部材の断面図、図４は実施の形態（１）の防犯システムの回路のブロック図、図５、図６は実施の形態（１）の防犯装置の回路図、図７、図８は実施の形態（１）の応用例の説明図である。
【００４０】
実施の形態（１）の防犯装置２は、圧電素子２１と衝突部材２２を具備し衝突部材２２が圧電素子２１に衝突して発電する発電部材２０を備え、防備を要する箇所に発生する変動を検知して、前記発電部材２０で発電する電力により警報を行う。
【００４１】
実施の形態（１）の防犯装置２では、警報を行う警報部と、警報部の実行の可否を制御する制御部材６０とを備えている。実施の形態（１）では、警報部は、第１の警報として発電部材２０で発生した電力により信号を発信する発信部３２である。防犯システム１では、この防犯装置２と、防犯装置２からの信号を受信して第２の警報を実行する検出装置５とが備えられている。防犯装置２から発信される信号は空中を伝搬する信号であり、ここでは無線信号（電波信号）であるとするがその他に超音波信号、光信号、赤外線信号、音波信号等でもよい。
【００４２】
防犯装置２と検出装置５とを備えた防犯システムの構成としては、３通りの形態が考えられる。１つめは、防犯装置２の警報部が発電部材２０で発生した電力により音や光、音声等を発して第１の警報を実行する場合、すなわち防犯装置２が信号を発信しないため検出装置５では何も実行しない（第２の警報を行わない）場合である。２つめは、防犯装置２の発電部材２０で発生した電力により第１の警報の実行として信号を発信して、受信した検出装置５が音や光、音声等を発したり外部へ通報したりして第２の警報を実行する場合である。３つめは、防犯装置２の警報部が発電部材２０で発生した電力により、第１の警報として音や光、音声等を発するとともに信号を発信して、受信した検出装置５でも音や光、音声等を発したり外部へ通報したりして第２の警報を実行する場合である。実施の形態（１）では、２つめの場合を説明するが、その他の場合を適用してもよい。
【００４３】
実施の形態（１）の防犯装置２では、発電部材２０と制御部材６０との間に磁力が形成されており、平常時には、発電部材２０と制御部材６０が磁力により吸引しあって、発電部材２０の発電が生じない。そして、侵入に伴う動作で制御部材６０との間の磁力がなくなることにより発電が開始されて、警報部である発信部３２が信号を発信するよう構成されている。
【００４４】
図１に示すように防犯装置２では、発電部材２０と制御部材６０のいずれか一方を出入口や窓等の戸９１に、他方を前記戸９１の開放により戸９１と乖離する周辺部９２に設けている。戸９１は、開き戸の扉、引き戸の戸片、窓ガラス、雨戸、金庫や容器の扉、蓋等の、侵入者により開放される可能性がある戸ならいずれでもよい。周辺部９２は、戸９１が開放されたときに、その戸９１と乖離する部位であれば任意に選ぶことができる。図１では、開閉の妨げにならず、かつ屋外から視認されにくい部位として、制御部材６０を窓のガラス戸９１１の、屋内側の下端に取り付け、発電部材２０をガラス戸９１１の屋内側の戸枠部分に取り付けている状態を図示している。この戸枠部分は不動であるため、ガラス戸９１１が開放されると発電部材２０と制御部材６０は乖離する。
【００４５】
検出装置５は、防犯装置２と離間して設置することができ、侵入者から発見されにくい場所や、検出装置５に電力を供給しやすい場所、管理しやすい場所、音や光等の警報が実行されたときに気づかれやすい場所等の任意の場所に設置される。具体的には、例えば一戸建ての家の場合には居間や台所等、ビル等の建物の場合には管理事務所等に設けられるが、これに限定されない。また、この検出装置５は、１台で１または複数の防犯装置２からの信号を受信することができる。複数の防犯装置２から信号を受信する場合には、それぞれの信号には識別情報が含まれており、どこに配置された防犯装置２から信号が発信されたかが判別できる。検出装置５が実行する第２の警報としては、近傍の周囲に知らせる場合と、遠隔の外部に知らせる場合とがある。周囲に知らせる警報としては、音（サイレン等）や音声（威嚇の音声や、在宅を装う音声等）、光等がある。外部に知らせる警報としては、ネットワーク５３を介して警察や警備会社、また居住者の携帯電話や緊急連絡先等への通報がある。ネットワーク５３としては、公衆回線（移動体通信も含む）、専用回線等の様々な通信手段を含んでおり、電話による通報の他、インターネットや電子メールで通報してもよい。ここでは、周囲と外部の双方に警報を実行するものとして説明するが、いずれか一方で構成してもよい。
【００４６】
また、この検出装置５は、第２の警報の実行の可否を外部制御される。外部制御は検出装置５に対するリモコン操作で行われる。検出装置５に電話をかける（電子メールでもよい）ことで操作してもよい。防犯装置２では、戸９１が開放される度に、第１の警報として発信部３２から信号を発信する。そのため、侵入者による戸９１の開放だけでなく、居住者が戸９１を開放した場合も信号が発信されるので、検出装置５側で第２の警報の実行の可否を制御することにより、侵入者による動作のときのみ、第２の警報を実行するように構成している。この制御は、防犯装置２からの信号受信の可否を制御する場合と、防犯装置２から信号を受信した後の警報実行の可否を制御する場合とがあるが、ここでは後者の場合であるとして説明する。これにより例えば、防犯装置５が玄関の戸に設置されている場合には、居住者が外出直後、家の外から検出装置５にリモコン操作することで、検出装置５は第２の警報を実行するよう設定され、居住者の帰宅直前に家の外から検出装置５にリモコンを操作することで、検出装置５は第２の警報を実行しないように設定される。
【００４７】
防犯装置２の構成図の一例を図２に示すが、図示した配置や形状に限定するものではない。まず発電部材２０は、ケース４０に収容されており、ケース４０は図示されていない適切な手段（接着剤、両面テープ、ねじ止め等）で周辺部９２に取り付けられている。また、制御部材６０は磁石６１を備え、この磁石６１が図示していない適切な手段（接着剤、両面テープ、ねじ止め等）で戸９１に取り付けられている。ケース４０は、透磁性を有する素材からなっておりその形状は任意であるが、この実施の形態（１）では直方体に形成したものを図示している。このケース４０は保護用に設けたものであるため省略してもよい。
【００４８】
発電部材２０には、圧電素子２１と衝突部材２２を収納するハウジング２３と、ハウジング２３を支持するための基部４１と、弾性を有しハウジング２３と基部４１とを連結するとともに、衝突部材２２が圧電素子２１への衝突を繰り返すようハウジング２３を振動させる弾性部材４２とが備えられる。ケース４０の底面が基部４１を兼用している。磁石６１と対向する発電部材２０の側面２０２には、磁性層２０１として磁性の金属板が貼り付けられている。磁性層２０１としては金属板に替えて磁性膜を形成したり磁石を貼り付けたりしてもよい。この磁性層２０１と磁石６１により、発電部材２０と制御部材６０との間に、磁力による吸引力が作用するように構成している。基部４１には弾性部材４２が上方に突出するように取り付けられ、この弾性部材４２により発電部材２０が基部４１に連結されている。ハウジング２３には発信部３２を含む回路部３０が併設されている。弾性部材４２は弾性を有しており、磁石６１が発電部材２０に近接しているときには、磁石６１に発電部材２０の磁性層２０１が吸引され、発電部材２０全体が磁石６１側に傾倒した状態（弾性変形しバランスが崩れた状態）を維持する。この状態では、衝突部材２２は圧電素子２１に当接しているだけで歪を与えないので発電はなされない。そして、磁石６１が発電部材２０から離れて磁性層２０１に作用していた吸引力が解除されると、弾性部材４２は傾倒した状態から復帰しようとしてその弾性により発電部材２０を振動させ、衝突部材２２の圧電素子２１への衝突、発電を開始させる。なお、ケース４０が省略されている場合では、戸９１が閉まり磁石６１が発電部材２０に近接しているときに、弾性部材４２が中立の状態で吸引しあう位置関係としてもよい。
【００４９】
各部の構成についてさらに説明する。まず発電部材２０の構成を、図３を用いて説明する。箱形のハウジング２３の内部の相対する壁側にそれぞれ取り付けた圧電素子２１に、ハウジング２３の内部で転動する衝突部材２２が衝突するように構成されている。衝突部材２２はボールからなっている。圧電素子２１は、ＰＺＴ系の２枚の板形の圧電セラミックス板２１１、２１２を分極が互いに逆になるように接合することにより、直列に接続された発電構成として分極による打ち消しが防止されて発電性能が高められるようになっている。また、圧電素子２１は、板形のクッション材２５の中央部分または両端部に接着剤２４（接着以外の固着方法でもよい）で部分的に接着され、クッション材２５は接着剤２４でハウジング２３に固定されている。従って、圧電セラミックス板２１１、２１２の振動が継続されて発電性能が高められるとともに、衝突部材２２の衝突の衝撃から圧電素子２１が保護される。そして、圧電素子２１の表裏面に形成された膜状の電極（図示されていない）には、リード線２６１〜２６４がそれぞれ接続されて回路部３０に引き出される。また、圧電素子２１の表面（衝突部材２２が衝突する面）には衝突部材２２の衝撃から圧電素子２１を保護する薄板形のプロテクタ２７が固着されている。また、相対する圧電素子２１の間には、衝突部材２２の転動移動の方向を抑制して正確に圧電素子２１のプロテクタ２７が固着された部分に衝突するように案内するガイド２８が設けられている。ガイド２８としてここでは筒状のガイドを示しているが、仕切り板でもよい。
【００５０】
各部の素材としては、まず圧電セラミックス板２１１、２１２には、チタンジルコン酸亜鉛系の素材が好適であるがこれに限定されるものではない。また、この圧電セラミックス板２１１、２１２は、振動を長く持続してより多くの発電を得るために、できるだけ硬くＱ値が高い物の方が望ましい。具体的にはＱ値は１０００以上が好ましく、さらにはＱ値が２０００以上のものであることがより好ましい。クッション材２５の素材としては、合成樹脂材、ゴム材、あるいはこれらをスポンジ状にした軟質材料が適しているが、具体的には、発泡ポリエチレン等が好適である。衝突部材２２の素材としては、その圧電素子２１を破壊しない程度に重量が重い方が発電効率がよく、具体的にはタングステンや鉄等が好適である。また、プロテクタ２７の素材としては、硬い金属あるいは合成樹脂等が適しており、具体的にはリン青銅やステンレス等が好適で、加工性の良いリン青銅が使いやすい。
【００５１】
なお、発電部材２０の構成及び圧電素子２１の発電のさせ方は、上述に限定されるものではない。この実施の形態（１）では、発電部材２０の圧電素子２１が対向した２箇所に設けられ、衝突部材２２が圧電素子２１、２１間で往復運動するように構成されているが、圧電素子２１を１箇所または３箇所以上設けてもよい。また、例えば、本発明者が特開２００１−１４５３７５号公報に示した２つの衝突部材を用いる構成や、衝突部材をバネ材で吊り下げる構成等も適用できる。また、単層の圧電セラミックス板２１１にこれと歪み変形量が釣り合うよう厚み調整された金属板を貼り合わせて、金属板側から衝突部材２２を衝突させて発電する構成を適用してもよい。
【００５２】
次に、弾性部材４２について図２を用いてさらに説明する。弾性部材４２は、その両端がハウジング２３及び基部４１とに適切な手段（接着や溶着等）により固定されている。また、弾性部材４２はバネ定数に方向性を有する弾性体からなっており、弾性部材４２が有するバネ定数の中で最も小さいバネ定数の方向を、衝突部材２２が圧電素子２１に衝突する方向（以降、衝突方向と記載する）と一致させるよう発電部材２０に取り付けられている。すなわち、弾性部材４２が有するＸ、Ｙ、Ｚ方向のバネ定数のうち、最も小さいバネ定数を有する方向をＸ方向とすると、図２中に示すようにこの矢印Ｘ方向を、衝突方向（図２中の矢印Ｗ方向）と一致するように弾性部材４２をハウジング２３に取り付けている。なお、図２の図中では、ハウジング２３の下方を弾性部材４２で連結しているが、弾性部材４２の最も小さいバネ定数が衝突方向と一致するよう取り付けることができれば、弾性部材４２を発電部材２０の側方やその他の位置と連結してもよい。
【００５３】
また、弾性部材４２の衝突方向と一致する方向のバネ定数は、発電部材２０の振動の周期をできるだけ小さくするものが選択されている。発電部材２０の振動の周期を小さくすることによって、単位時間あたりの圧電素子２１への衝突部材２２の衝突回数を増加させ、全体としての発電量を増加させることができる。周期を小さくするには、発電部材２０の質量を小さく、バネ定数を大きくすることが求められるが、制御部材６０が乖離して磁力による吸引がなくなったときを想定してできるだけ振動の周期を小さくするバネ定数が選ばれる。また、実施の形態（１）ではハウジング２３全体及び弾性部材４２の質量に比べて基部４１の質量を十分大きくガッチリした構成にすることによっても、寄生振動による振動の減衰を減らすことができる。なお、基部４１をケース４０の底面としてガッチリと固定せずに、発電部材２０と弾性部材４２とでできる固有振動と、基部４１の固有振動とを共振させるように構成して、寄生振動による振動の減衰を減らしてもよい。
【００５４】
実施の形態（１）では、弾性部材４２に用いる弾性体として板バネを用いている。板バネはバネ定数に方向性を有する弾性体であり、保有するバネ定数の中で一方向が特に小さなバネ定数を有している。そして、この最も変位し易い方向（Ｘ方向）を衝突方向（Ｗ方向）に一致させるよう発電部材２０に取り付けている。また板バネはＸ方向のバネ定数に比べて、Ｙ、Ｚ方向のバネ定数が無限大に近い。そのため、磁石６１の乖離していく方向がどの方向であっても、弾性部材４２に衝突方向に交差するＹ、Ｚ方向（圧電素子の設けられていないハウジング２３の側面に衝突部材２２が衝突する方向や、発電部材２０が上下方向に変位する方向等）への変位が生じないため、衝突部材２２の衝突方向への動きを邪魔する振動を発生しにくい。また、Ｘ方向のみが柔らかく変位しやすいため、磁石６１がどの方向に乖離しても、Ｘ方向への動きに転換されやすい。このように、板バネは衝突方向への振動を発生させ、かつ連続させるのに好適である。
【００５５】
弾性部材４２には、上述の板バネの他に、ゴム材（シリコンゴム等）やゲル材（熱可逆性エラストマー等）、また発泡材や低ヤング率Ｔｉ合金（弾性変形の大きいＴｉ合金）を用いてもよい。これらゴム材やゲル材は、縦横高さの形状を変えることでバネ定数に方向性をもたせたり、バネ定数を変えたりすることができる。また弾性部材４２にコイルバネを用いてもよいが、この場合には、衝突部材２２が衝突方向のみに移動するよう発電部材２０の動きを抑制して発電部材２０を支持することが望ましい。
【００５６】
次に、図４〜図６を用いて防犯システム１の回路について説明する。図４のブロック図に示すように発電部材２０の出力が回路部３０に取り出される。回路部３０には、発電部材２０で発生した交流電力を整流して充電する充電部３１と上述の発信部３２とが備えられている。そして、第１の警報として発信部３２から発信された信号は、検出装置５の受信部５１に受信され、警報部５２で第２の警報として、音や光による周囲への通知とともに、ネットワーク５３を介してあらかじめ設定した外部にも通知する。この警報部５２による警報の可否が外部から制御される。また、表示部５４では、複数設置された防犯装置２のうち、どの防犯装置２から信号を受信したか表示（ランプの点滅、赤ランプの点灯等）する。
【００５７】
回路部３０の充電部３１には、整流手段３１１と充電手段３１２と判定手段３１３と放電スイッチ手段３１４とが備えられている。整流手段３１１は、発電部材２０で出力された交流電力を整流して脈流にする手段である。充電手段３１２は、整流手段３１１により得られた脈流を直流として充電する手段である。判定手段３１３は、充電手段３１２の充電量を圧電素子２１の発電のタイミングに応じて間欠的に監視し判定する手段である。この手段では、充電量は監視の際にごく少量消費されるが、間欠的に監視しているので監視による電力の消費を抑え、充電量への影響を低減させている。放電スイッチ手段３１４は、判定手段３１３により充電手段３１２の充電量が発信可能なレベルに達したことが判定された時に、充電手段３１２の放電を開始させ、後段の発信部３２に電力を供給する手段である。
【００５８】
発信部３２には、通信制御手段３２１と信号スイッチ手段３２２と信号発生手段３２３と放電停止手段３２４とが備えられている。通信制御手段３２１は、通信に必要な動作を行う手段であり、この手段は充電部３１から電力が供給されることで開始される。この手段では、動作の開始により信号スイッチ手段３２２をＯＮさせるように働くとともに、発信のためのデータを信号発生手段３２３に渡す。信号スイッチ手段３２２は、通信制御手段３２１によりＯＮされて、信号発生手段３２３に電力を供給する手段である。信号発生手段３２３は、通信制御手段３２１より受け取った発信のためのデータを信号に変換して発信する。放電停止手段３２４は、充電部３１からの電力の供給を停止させるように放電スイッチ手段３１４を動作させる手段である。この手段は、通信制御手段３２１が発信のために必要なデータを全て信号発生手段３２３に渡し終わったら、通信制御手段３２１により動作させられる。
【００５９】
図５、図６を用いてさらに説明する。図５、図６は連続した回路図であり、Ｓ点、＋点、−点により接続される。整流手段３１１はダイオードＤ１〜Ｄ６により全波整流の回路が形成されており、発電部材２０で出力された交流電力をここで整流し脈流として後段に出力する。発電部材２０から取り出された４本のリード線２６１〜２６４のうちリード線２６２、２６３が結線され、３本のリード線が６個のダイオードＤ１〜Ｄ６に接続されている。なお、ここでは、リード線２６２、２６３を結線してダイオードの数を削減する回路を形成しているが、リード線２６２、２６３を結線せずに８個のダイオードに接続して全波整流の回路を形成してもよい。
【００６０】
充電手段３１２は、コンデンサＣ１を備えている。このコンデンサは充電電池に代替してもよい。整流手段３１１で整流された脈流は、コンデンサＣ１に直流として逐次充電され、衝突部材２２が圧電素子２１に衝突して発電を繰り返すたびにコンデンサＣ１の両端の電圧が高くなる。
【００６１】
放電スイッチ手段３１４には、自己保持型電流スイッチが用いられている。実施の形態（１）では、相補トランジスタを用いており、ＰＮＰトランジスタＴｒ１とＮＰＮトランジスタＴｒ２とを組み合わせている。この放電スイッチ手段３１４では、ｂ点に、ｃ点の電圧より約０．６Ｖ（Ｔｒ１により決まる値）低い電圧が印加されると、Ｔｒ１がＯＮとなりほぼ同時にＴｒ２がＯＮとなる。このように放電スイッチ手段３１４がＯＮ状態となると、ｃ点とｄ点の間はきわめて低いインピーダンスとなる。そして、充電手段３１２のコンデンサＣ１に貯めた電力を放電し、きわめて少ないロスで通信制御手段３２１に供給する。そして、このＯＮ状態は、自己保持状態となり放電停止するまで継続する。
【００６２】
判定手段３１３は、コンデンサＣ２、Ｃ３と抵抗Ｒ１、Ｒ２を備えている。Ｃ３は誤動作防止用に設けたものである。コンデンサＣ２と抵抗Ｒ１は、圧電素子２１からの出力である図５中に示すａ点と放電スイッチ手段３１４の図６中に示すｂ点との間に設けられている。そして、この時定数で充電量の判定の際にｂ点に電圧を印加する時間を決めている。ａ点には衝突部材２２が圧電素子２１に衝突する度に交流電力が発生するが、この電圧は、コンデンサＣ１の両端の電圧にダイオードＤ６の順方向の電圧を加えた値である。そして、コンデンサＣ１が充電により電圧上昇するとともにａ点の交流電圧も上昇する。つまり、ａ点ではコンデンサＣ１両端の直流電圧にほぼ比例した交流電圧が、衝突部材２２が衝突するたびに、すなわち間欠的に得られる。そしてこのａ点での交流電圧は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２の時定数で決めたごく短時間だけｂ点に印加される。ｂ点の電圧は抵抗Ｒ１、Ｒ２の分配比により決められ、上述したようにｂ点の電圧がｃ点の電圧よりも約０．６Ｖ（Ｔｒ１により決まる値）低い電圧の値を超えると放電スイッチ手段３１４がＯＮとなる。ここでは、ｂ点の電圧は「ｃ点の電圧×（１−Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））」で示されるため、このｂ点の電圧がｃ点の電圧よりも約０．６Ｖ低い電圧「ｃ点の電圧−約０．６Ｖ」と等しくなった時が判定の閾値となり、これをもって充電量のレベルを判定する。そのため、Ｒ１とＲ２を調整することで放電を開始させる充電量を発信可能なレベルに調整することができる。このレベルは発信する信号に応じて任意に設定される。なお、ここではリード線２６４側にａ点を設けているが、リード線２６１側や、接続されたリード線２６２、２６３側に設けてもよい。また、ここでは２つの圧電素子のうち、一方の圧電素子２１が発電するタイミング毎に判定を行うよう構成しているが、双方の圧電素子２１が発電するタイミングで判定を行ったり、あるいは、圧電素子２１が発電するタイミングのｎ回毎（ｎは任意の数）に判定を行ったりするよう構成してもよい。
【００６３】
通信制御手段３２１は、通信制御回路３２１１とコンデンサＣ７と抵抗Ｒ８とＦＥＴ１を備えている。コンデンサＣ７は動作安定用に設けたものである。抵抗Ｒ８とＦＥＴ１は通信制御回路３２１１と信号スイッチ手段３２２を低消費電力でインターフェースするためのレベル変換に設けたものである。充電部３１からの放電により通信制御回路３２１１に電力が供給されると、通信制御回路３２１１の内部で発信に必要な手順が実行される。なお、通信制御回路３２１１は消費電力の小さいものである。
【００６４】
信号スイッチ手段３２２は、ＰＮＰトランジスタＴｒ４と抵抗Ｒ６、Ｒ７とコンデンサＣ６を備えている。信号発生回路３２３１が比較的大電力を必要とするために、この信号スイッチ手段３２２では大電力用トランジスタスイッチＴｒ４を使って、信号発生回路３２３１に電力を供給するよう構成している。信号スイッチ手段３２２では、通信制御回路３２１１からの発信開始の指令がＦＥＴ１を通って、抵抗Ｒ７を通ってトランジスタＴｒ４をＯＮさせると、信号発生手段３２３で発信を開始させるよう動作する。
【００６５】
信号発生手段３２３は、信号発生回路３２３１とアンテナ３２３２を備えており、信号スイッチ手段３２２により電力が供給されると、通信制御回路３２１１から受け取った発信のためのデータを無線信号に変換してアンテナ３２３２から発信する。
【００６６】
放電停止手段３２４は、ＰＮＰトランジスタＴｒ３と抵抗Ｒ４、Ｒ５とコンデンサＣ４、Ｃ５とを備えている。コンデンサＣ４、Ｃ５は、誤動作防止用に設けている。この手段では、通信制御回路３２１１が発信のために必要なデータを信号発生回路３２３１に送出し終えたら、通信制御回路３２１１から抵抗Ｒ４を通してトランジスタＴｒ３をＯＮさせる信号を出力する。トランジスタＴｒ３がＯＮとなると放電スイッチ手段３１４の自己保持は解除となり、コンデンサＣ１に貯まっていた電力の放電は停止して、発信動作は終了する。
【００６７】
このように構成された実施の形態（１）の防犯システム１の動作について説明する。ここでは具体的な一例として防犯装置２が一戸建て住宅の玄関と各部屋の窓の戸に設置され、検出装置５がその住宅の居間に設置される場合を例示する。
【００６８】
まず、居住者は、侵入者が開放する可能性を有する複数の戸及びその周辺部に防犯装置２を取り付ける。防犯装置２は電力線の配線が不要であるため、コンセントから遠い場所や、配線しにくい場所であっても手軽に取り付けることができる。そして、そのうちの１つとして図１に示すように、窓の戸９１に防犯装置２の制御部材６０の磁石６１が取り付けられ、この戸９１の周辺部９２に、この戸９１が閉じられているときに磁石６１と対向するよう発電部材２０を有したケース４０が取り付けられる。各防犯装置２から発信される信号には、それぞれを識別するための識別情報が含まれており、１台の検出装置５で複数の信号を受信し、識別して検出する。また、検出装置５の表示部５４では、防犯装置２から信号を受信すると、例えば「玄関」「居間の窓」「寝室の窓」等の記載に対応するランプが点灯するようにして、侵入場所がわかるようにあらかじめ設定されている。
【００６９】
居住者が在宅中には、検出装置５はリモコン操作により、玄関や窓の戸９１が開放されて防犯装置２からの信号を受信しても、第２の警報を実行しないように設定されている。そして、居住者が外出する際には、外出直後にリモコン操作により検出装置５が警報を実行するように設定される。もちろん、居住者の行動で防犯装置２が信号を発信する心配がない場合には、常に検出装置５の第２の警報を実行するよう設定してよい。
【００７０】
そして、もし留守中に居間の窓が侵入者により解放されると、磁石６１が発電部材２０から乖離する。これにより、それまで制御部材６０の磁石６１に引き付けられていた発電部材２０が磁力から開放されると、図２に示すように弾性部材４２の弾性により振動を開始する。そして、この振動により発電部材２０の衝突部材２２が圧電素子２１に衝突し自己発電する。さらに弾性部材５０の弾性により発電部材２０が振動状態に入り、衝突部材２２が転動して圧電素子２１への衝突を繰り返す。すなわち磁石６１が発電部材２０から乖離すると、発電部材２０が連続して振動し、これにより発電部材２０では連続して発電する。
【００７１】
そして、発生した電力は、発電部材２０から回路部３０に入力される。回路部３０では、圧電素子２１が発電するたびにその出力から交流電圧を取り出し、これを判定手段３１３に用いて充電量を判定している。このような充電量の間欠的な監視、判定は、充電量が増加するタイミングで効率よく判定される。その上、判定のために無駄な電力を消費することが大幅に抑制されるので、発信に必要な電力を素早く充電して発信部３２に供給できる。これにより戸９１が開放されたタイミングで発信部３２から信号が発信される。
【００７２】
発信部３２から発信された信号は第１の警報として、検出装置５の受信部５１に受信され、警報部５２で第２の警報が実行される。第２の警報では、音や光、あるいは音声で侵入者を威嚇したり在宅を装ったりして、侵入者の退散を促す。また、ネットワーク５３による電話通報で、警察に事件の発生を速やかに伝え、また外出中の居住者にも連絡する。
【００７３】
このように  実施の形態（１）では、防犯装置２が自己発電するため、防犯装置２への電力の供給手段に煩わされることなく、防犯を必要とする任意の場所に取り付けることができる。また、電力配線がなく小型であるため一見して防犯装置と気づかれにくく保安性を高められる。また、いつ侵入してくるかわからない侵入者に備えて、可能性のある場所全てに設置しても、防犯装置２は待機中も作動中も電気代がかからないため、経済的な負担が大幅に軽減される。
【００７４】
なお、防犯装置２は、図１に図示した配置とは逆に、発電部材２０をガラス戸９１１に設け、制御部材６０を周辺部９２に設けてもよい。また、図１に示したようにガラス戸９１１、９１２による引き違い戸のような場合には、一方の戸に対して、他方の戸を周辺部とみなしてもよい。この場合には、ガラス戸９１１、９１２の一方もしくは双方が開けられたときに、これらの交差する側の一辺９３、９３どうしが乖離するため、一辺９３、９３のいずれか一方に発電部材２０を他方に制御部材６０を設けることが望ましい。引き違い戸だけでなく、観音開きされる戸にも同様に適用できる。
【００７５】
図７、図８に実施の形態（１）の防犯装置２の応用例を示す。図７は、戸９１として玄関の開き戸の扉９１３（ドア）に防犯装置２を取り付けた状態を示している。この図では、制御部材６０である磁石６１を扉９１３に取り付け、発電部材２０を扉９１３の上方の戸枠を周辺部９２として取り付けている。板バネからなる弾性部材４２の一端が発電部材２０のハウジング２３の側面２０２に、他端が周辺部９２に付設され、ハウジング２３が扉９１３側に弾性部材４２によってぶら下がった状態になっている。弾性部材４２の板バネは、鋼材であるため磁性を有するので、ここでは発電部材２０への磁性層２０１の付設は省略されている。この構成では、扉９１３が閉じられているときには、磁石６１と発電部材２０側の弾性部材４２が磁力により吸引している。そして、扉９１３が開放されると、磁石６１に発電部材２０が吸引されたまま弾性部材４２が変形し始め、ある角度以上に扉９１３が開放されると磁石６１が乖離し、反力で発電部材２０が振動状態となる。これにより、発電部材２０の自己発電が行われ、警報として発信部３２から信号が発信される。
【００７６】
図８は、窓の戸９１の建具の内部に、防犯装置２を取り付けた状態を示している。戸９１は、アルミサッシ等の建具で、そのフレーム部分の内部空間に発電部材２０や制御部材６０を収納し、取り付けている。図８に示すように戸９１はガラス戸９１１、９１２からなる引き違い戸で、お互いが交差する側の一辺９３、９３付近で、ガラス戸９１１に発電部材２０を、ガラス戸９１２に制御部材６０の磁石６１を収納している。磁石６１と対向する発電部材２０の側面２０２には、磁性層２０１が形成され、制御部材６０との間で吸引力が作用している。そして、ガラス戸９１１、９１２の一方または双方が開放されると、磁石６１が発電部材２０から離れ始め、その方向に弾性部材４２が変形し始めるが、磁力が作用しなくなるまで磁石６１が乖離すると、反力で発電部材２０が振動状態となる。これにより、発電部材２０の自己発電が行われ、警報として発信部３２から信号が発信される。この形態では、あらかじめ戸９１に防犯装置２を組み込んだ商品として構成することができる。
【００７７】
次に本発明の実施の形態（２）の防犯装置について図面に基づいて説明する。図９は実施の形態（２）の防犯装置の説明図である。実施の形態（１）と同様の説明には同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００７８】
実施の形態（２）の防犯装置２は、実施の形態（１）の発電部材２０の側面に形成された磁性層２０１に替えて、発電部材２０の衝突部材２２を磁性材料で形成していることを特徴としている。
【００７９】
また、この実施の形態（２）では、圧電素子２１の発電効率が高く、衝突部材２２による衝突が繰り返されなくても、発信部３２から信号を発信することができるため、弾性部材４２を省略している。
【００８０】
図９では、図８と同様に、窓の戸９１の建具の内部に、防犯装置２を取り付けた状態を示している。お互いが交差する側の一辺９３、９３付近で、ガラス戸９１１に発電部材２０を、ガラス戸９１２に制御部材６０の磁石６１を収納している。発電部材２０のハウジング２３は、ガラス戸９１２が開放時に移動する側に上方が傾斜した直方体に形成されている。ハウジング２３の内部には、底面側に圧電素子２１が配置され、戸９１が閉じられた状態では、圧電素子２１上に衝突部材２２が載っている。この状態では圧電素子２１が歪まないため発電されない。そして、ガラス戸９１１とガラス戸９１２の一方または双方が開放されたときには、磁石６１からなる制御部材６０が発電部材２０から離れ始めると、磁性材料からなる衝突部材２２がハウジング２３の傾斜に沿って、制御部材６０の移動する方向に移動しながら上昇し、磁力が作用しなくなるまで制御部材６０が乖離すると、衝突部材２２が圧電素子２１に落下する。これにより圧電素子２１が自己発電し、第１の警報として発信部３２から信号が発信される。この形態では、あらかじめ戸９１に防犯装置２を組み込んだ商品として構成することができる。
【００８１】
実施の形態（２）では、実施の形態（１）と比べて部品点数を削減するという効果が得られる。その他の作用、効果は実施の形態（１）と同様である。
【００８２】
次に本発明の実施の形態（３）の防犯装置について図面に基づいて説明する。図１０は実施の形態（３）の防犯装置の説明図、図１１は実施の形態（３）の応用例の説明図である。実施の形態（１）と同様の説明には同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００８３】
実施の形態（１）（２）では、防犯装置２を戸９１と周辺部９２に取り付けた例を示したが、実施の形態（３）の防犯装置２は、発電部材２０と制御部材６０のいずれか一方を出入口や窓等の戸９１の開放時に変位する変位部９７に、他方を前記戸の開放により変位部９７と乖離する周辺部９８に設けたことを特徴としている。その他の構成は実施の形態（１）の図３〜図６に示した構成と同様であるとするが、実施の形態（２）を適用してもよい。
【００８４】
図１０では、変位部９７として、玄関の開き戸の扉９１３（ドア）のノブ９７１に防犯装置２を取り付けた状態を示している。この図では、変位部９７を扉９１３の内側のノブ９７１とし、制御部材６０である磁石６１をノブ９７１の端部に取り付けている。また、変位部９７と乖離する周辺部９８を扉９１３とし、扉９１３の内側に突設された基部４１に弾性部材４２の一端を固定し、弾性部材４２の他端にハウジング２３を固定して、発電部材２０を扉９１３に取り付けている。弾性部材４２は板バネからなるため磁性を有しており、発電部材２０の磁性層は省略されている。そして、弾性部材４２を介してハウジング２３は磁石６１と対向し、扉９１３の閉塞時には吸引している。
【００８５】
この構成では、戸９１の開放時にノブ９７１が下方に回動されると、ノブ９７１とともに磁石６１も移動する。磁石６１が発電部材２０から離れ始め、その方向に弾性部材４２も変形するが、変形の限界を超えて制御部材６０が乖離すると、反力で発電部材２０が振動状態となる。これにより、発電部材２０の自己発電が行われ、第１の警報として発信部３２から信号が発信される。
【００８６】
なお、ノブ９７１の形状は、図１０に限定されるものではなく、略々球形のノブでもその他の形状でもよい。また、変位部９７としてはノブ９７１の他に、扉を開けるときの開錠で回転変位する錠７の内部や、扉の開閉とともに２つ折れの部材が開閉するドアクローザ等にも適用できる。図１１にシリンダ錠７１に適用した応用例を示す。シリンダ錠７１の詳細な機構は図示を省略している。シリンダ錠７１は内筒９７２と外筒９８１を有しており、鍵を差し込んで扉９１３を開放する際には内筒が回転する。そのため、図１１では、シリンダ錠７１の内筒９７２を変位部９７とし、外筒９８１を周辺部９８としている。内筒９７２の外周に制御部材６０となる磁石６１を突設し、内筒９７２と外筒９８１との界面に設けられた空間９８２に、発電部材２０が位置するように小型の発電部材２０が外筒９８１に取り付けられている。鍵が閉まった状態では、磁石６１に板バネからなる弾性部材４２を介してハウジング２３が対向している。鍵を開ける際に、内筒９７２が回転すると、制御部材６０に発電部材２０が吸引されたまま弾性部材４２が変形し始め、磁石６１が乖離すると、反力で発電部材２０が振動状態となる。これにより、発電部材２０の自己発電が行われ、第１の警報として発信部３２（図１１では省略）から信号が発信される。この構成では、あらかじめ防犯装置２を組み込んだ錠７として商品を構成することができる。
【００８７】
実施の形態（３）に示したように、防犯装置２は戸９１だけでなく、戸９１が開放する際に変位する任意の部位に取り付けることができる。また、小型化することで、戸９１だけでなく、戸９１に関連する部材にあらかじめ組み込んだ商品として構成することができる。その他の作用、効果は実施の形態（１）と同様である。
【００８８】
次に本発明の実施の形態（４）の防犯装置について図面に基づいて説明する。図１２は実施の形態（４）の防犯装置の説明図である。実施の形態（１）と同様の説明には同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００８９】
実施の形態（４）の防犯装置２は、発電部材２０と制御部材６０のいずれか一方を移動される可能性を有する対象物９４に、他方を前記対象物９４の移動により対象物９４と乖離する周辺部９５に設けたことを特徴としている。その他の構成は実施の形態（１）の図２〜図６に示した構成と同様であるとするが、実施の形態（２）を適用してもよい。
【００９０】
対象物９４は、侵入者に盗まれたり略奪されたりする盗難により移動される可能性を有する物品で、図１２では金庫を例示しているが、その他にＣＤ、ＡＴＭ、宝石箱、絵画、調度品等にも適用できる。そして、この場合の周辺部９２は床や壁、隣接する家具、物品等である。このように構成された実施の形態（４）では、侵入者が対象物９４を盗もうとして対象物９４を動かすことで、発電部材２０と制御部材６０である磁石６１が乖離し、実施の形態（１）と同様の動作によって連続して自己発電し、この電力で発信部３２から第１の警報として信号を発信し、検出装置５で第２の警報が実行される。
【００９１】
実施の形態（４）に示すように、防犯装置２は戸９１に限定されず、盗みや略奪の対象物９４にも設置することが可能である。防犯装置２には電力配線がないため、一見して防犯装置と気づかれにくく、金庫のような対象物を略奪しようとする侵入者が電力配線を切断して警報を妨げる心配がない。またもし侵入者が防犯装置２に気づき、発電部材２０と制御部材６０を引き離すと、その動作でも発電部材２０は自己発電することができる。その他の作用、効果は実施の形態（１）と同様である。もちろん実施の形態（１）と組み合わせて、金庫の戸にも防犯装置２を設け、二重に防犯してもよい。
【００９２】
次に本発明の実施の形態（５）の防犯装置について図面に基づいて説明する。図１３は実施の形態（５）の防犯システムの概念図である。実施の形態（１）と同様の説明には同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００９３】
実施の形態（５）の防犯装置２は、実施の形態（１）〜（４）で発電部材２０と制御部材６０の間に磁力を作用させていたことに替えて、発電部材２０と制御部材６０とが係合していることを特徴としている。制御部材６０として係合手段６２が設けられ、係合手段６２で引っ掛けられることにより抑制されていた発電部材２０の振動動作が、発電部材２０と係合手段６２の乖離によって、引っ掛かりが外れ係合力の抑制が解除される。その他の構成は実施の形態（１）の図３〜図６の構成と同様である。
【００９４】
図１３では、戸９１を窓のガラス戸９１１として、その屋内側の下端に発電部材２０を取り付け、周辺部９２をガラス戸９１１の屋内側の戸枠として、戸枠の一部に制御部材６０である係合手段６２を取り付けている状態を図示している。ハウジング２３の上面に貫通穴を有した係合受部６２１が設けられ、係合手段６２として、周辺部９２に固定されたベース部６２２から弾性（可撓性でもよい）を有し片持ち梁状で先端が屈曲した係合片部６２３が突出して設けられている。この係合片部６２３の先端が係合受部６２１に引っ掛けられた状態では、発電部材２０の自己発電が生じないようにその動作が抑制されている。発電部材２０は実施の形態（１）とは異なり、ケース４０が省略されている。そして、弾性部材４２は、最も変位しやすいＸ方向が戸９１の開放方向と一致するように発電部材２０に取り付けられている。
【００９５】
このように構成された実施の形態（５）では、図１３に示すように戸９１が閉じられているときに係合片部６２３の先端が係合受部６２１に引っ掛けられ、発電部材２０の振動動作が抑制されている。図１３では、発電部材２０と基部４１を連結する弾性部材４２が起立した状態を示しているが、弾性部材４２が傾倒した状態であってもよい。そして、戸９１が開放されると、発電部材２０が戸９１に伴って徐々に離れていくため、係合手段６２により発電部材２０は徐々に傾倒を深め、ついには係合片部６２３の先端がその弾性により係合受部６２１から外れる。これにより、発電部材２０は振動し弾性部材４２によって振動が持続され、連続して自己発電する。そして、この電力で発信部３２から第１の警報として信号を発信し、検出装置５で第２の警報が実行される。
【００９６】
実施の形態（５）に示すように、発電部材２０の発電を可能にするか否かを決める制御部材６０には、磁力だけでなく係合手段６２を用いることが可能であり、磁力が使い難い部位に好適である。なお、係合手段６２の形態や構成は、図１３に示したものに限定されない。その他の作用、効果は実施の形態（１）と同様である。
【００９７】
次に本発明の実施の形態（６）の防犯装置について図面に基づいて説明する。図１４は実施の形態（６）の防犯装置の説明図、図１５は実施の形態（６）の防犯装置の上方からみた断面図である。実施の形態（１）と同様の説明には同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００９８】
実施の形態（６）の防犯装置２は、圧電素子２１と衝突部材２２を具備し衝突部材２２が圧電素子２１に衝突して発電する発電部材２０と、発電された電力により警報する警報部（発信部３２）と、塀や壁等の近傍に設けられ発電部材２０に直接的または間接的に付設される線状部材６３とを備え、線状部材６３にかかる張力の変化により発電部材２０が変位して発電する。
【００９９】
図１４では、防犯装置２を家屋の外周に設けられた塀９６の内側に設置し、この塀９６に沿って線状部材６３を張っている。線状部材６３は、侵入者が塀９６を乗り越えて侵入した際に接触し、張力の変化を受けることができれば、必ずしも塀９６に沿って設けなくてもよい。また、必要に応じて塀の外側に設けても良い。なお、塀９６だけでなく、壁、フェンス、垣根等に設けても、地面に張ってもよい。
【０１００】
この実施の形態では、制御部材６０として、磁石６１と線状部材６３を含んでいる。ケース４０は発電部材２０と磁石６１を収容し、塀９６に適切な手段（接着剤、両面テープ、ねじ止め等）で取り付けられている。発電部材２０はケース４０の側面を基部４１として弾性部材４２で連結されている。弾性部材４２は、最も変位しやすいＸ方向が線状部材６３に引かれる方向と一致するように発電部材２０に取り付けられている。制御部材６０は磁石６１を備えており、線状部材６３の一端６３１が磁石６１に付設され、他端６３２は塀９６に取り付けられた支持部材９６１に付設されており、線状部材６３全体として、弛みなく張力が掛かった状態が維持されている。発電部材２０の制御部材６０側の側面２０２には、磁性層２０１として磁性の金属板が貼り付けられており、通常は磁石６１と発電部材２０が磁力で吸引している。線状部材６３には、細いワイヤやピアノ線等が好適である。また、弾性部材４２は、線状部材６３が風等で揺れた程度では変形しないバネ定数を備えている。その他の構成は実施の形態（１）の図３〜図６の構成と同様である。
【０１０１】
このように構成された実施の形態（６）では、図１５に示すように、通常は、塀９６に沿って線状部材６３が張られ、その一端６３１の磁石６１が、発電部材２０に磁力により吸引している。すなわち線状部材６３は間接的に発電部材２０に付設されている。そして、侵入者が塀９６を乗り越えた際に線状部材６３に触れると、線状部材６３の張力が変化して引っ張られ、磁石６１を発電部材２０から離れる方向に力が作用する。磁石６１に引っ張られて発電部材２０も傾倒するが、ついには磁石６１が完全に発電部材２０から乖離する。発電部材２０はその反力で振動し、弾性部材４２により振動が持続され、実施の形態（１）と同様の動作によって連続して自己発電する。そして、この電力で発信部３２から第１の警報として信号を発信し、検出装置５で第２の警報が実行される。
【０１０２】
実施の形態（６）に示すように、線状部材６３を用いることにより、塀や壁等の防犯にも本発明の防犯装置及び防犯システムを適用することが可能となる。その他の作用、効果は実施の形態（１）と同様である。なお、発電部材２０の圧電素子２１の発電効率が高く、衝突部材２２による衝突が繰り返されなくても発信に十分なだけの発電量が得られる場合には、磁石６１を省略し制御部材６０の線状部材６３を直接発電部材２０に付設してもよい。
【０１０３】
次に本発明の実施の形態（７）の防犯装置について図面に基づいて説明する。図１６は実施の形態（７）の防犯装置の説明図、図１７は実施の形態（７）の応用例の説明図である。実施の形態（１）と同様の説明については同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【０１０４】
実施の形態（７）の防犯装置２は、実施の形態（１）の防犯装置２を応用したもので、弾性部材４が伸縮性を有する弾性体からなり、弾性部材４はハウジング２３を挟むように設けられ、弾性部材４の伸縮により衝突部材２２が圧電素子２１への衝突を繰り返すよう振動することを特徴としている。
【０１０５】
図１６では、窓の戸９１に設けられている錠７の近辺に防犯装置２を取り付けた状態を示しており、発電部材２０を戸９１に設け、制御部材６０を周辺部９２に設けている。周辺部９２としては、戸９１の開放に際して戸９１と乖離する錠７の一部を選んでいる。戸９１はガラス戸９１１、９１２からなる引き違い戸で、アルミサッシ等の磁力を透過する材料の建具からなっており、そのフレーム部分の内部空間で錠７と対向する位置に発電部材２０を収納し取り付けている。その他の構成は実施の形態（１）の図３〜図６の構成と同様である。
【０１０６】
発電部材２０では、弾性部材４２の一端を、ハウジング２３の対向する端面２３１、２３２に、弾性部材４２の伸縮方向（Ｚ方向）と、衝突部材２２が圧電素子２１に衝突する方向（Ｗ方向）とが一致するよう取り付けている。実施の形態（１）では、弾性部材４の曲げを利用していたが、実施の形態（７）では、弾性部材４の伸縮を利用しているので、弾性部材４を伸縮弾性部材４２１と記載する。この伸縮弾性部材４２１の他端は、戸９１１のフレーム部分の内部空間に突出するよう設けられた基部４１に取り付けられている。すなわち対向する基部４１、４１の間にハウジング２３は伸縮弾性部材４２１に挟まれて連結され、錠７が施錠されているときは中立の位置に保たれている。そして、ハウジング２３の錠７と対向する側面２３３には磁性層２０１として磁石が付設されている。また、ハウジング２３の他の面には発信部３２も付設されている。
【０１０７】
錠７としては、クレセント錠７０が取り付けられている。クレセント錠７０は、一方のガラス戸９１１の一辺９３に取り付けられた台部７０３と、錠の開閉の際に手でつまむために設けられ台部７０３に回動自在に取り付けられているツマミ片部７０１と、ツマミ片部７０１と一体で錠の開閉の際に後述の受部７０４にスライドしてはめ込まれる縁片部７０２と、他方のガラス戸９１２の一辺９３に取り付けられる受部７０４とを含んでいる。そして、ツマミ片部７０１の先端で、発電部材２０と対向する位置に制御部材６０の磁石６１が付設されている。この磁石６１はツマミ片部７０１が施錠の位置にあるときに、発電部材２０の磁性層２０１と戸９１のフレーム部分を介して対向し、吸引力が作用している。
【０１０８】
この構成では、戸９１の開放に際してクレセント錠７０の縁片部７０２を受部７０４から外すために、ツマミ片部７０１を下方に下げると、その先端に取り付けられている磁石６１も回動しながら下方に下げられる。すると磁力の変化により、発電部材２０の磁性層２０１が下方に引っ張られ、伸縮弾性部材４２１の弾性の限界まで下がると磁石６１と乖離する。そして、反力で発電部材２０が伸縮弾性部材４１２のＺ方向の伸縮により振動状態となる。これにより、発電部材２０の自己発電が行われ、第１の警報として発信部３２から信号が発信される。
【０１０９】
実施の形態（７）では、この発電部材２０の振動状態は、対向する基部４１、４１間で上下動するだけであるため、実施の形態（１）の図８と比較して、振動時の変位のために要する空間領域が少なくてすみ、狭い内部空間にでも発電部材２０を取り付けることができる。そのため、発電部材２０を隠蔽しやすいという効果が得られる。その他の作用、効果は実施の形態（１）と同様である。
【０１１０】
図１７に実施の形態（７）の防犯装置２の応用例を示す。図１７は、戸９１として玄関の開き戸の扉９１３（ドア）に防犯装置２を取り付けた状態を示している。この図では、変位部９７を扉９１３の内側のノブ９７１とし、ノブ９７１の端部に制御部材６０である磁石６１を取り付けている。図１７ではＬ字型のノブ９７１を用いているが、略々球形のノブでもその他の形状でもよい。発電部材２０は、基部４１、４１を面に含んで箱型に形成したケース４０内に収納されている。もちろんケース４０を省略し基部４１を戸９１に突設してもよい。この構成では、扉９１３が閉じられているときには、伸縮発電部材２０に設けられた磁性層２０１はケース４０を介して磁石６１と対向し、吸引力が作用している。そして、ノブ９７１が扉９１３の開放のために下方に下げられると、磁石６１も下方に下がり、発電部材２０が磁力により下方に引き下げられる。伸縮弾性部材４２１の弾性の限界まで下がると磁石６１と乖離し、反力で発電部材２０が振動状態となる。これにより、発電部材２０の自己発電が行われ、第１の警報として発信部３２から信号が発信される。
【０１１１】
上述した実施の形態（１）〜（７）の構成は任意に組み合わせて実行することができる。また、実施の形態（１）〜（７）に示したうちの複数の防犯装置５からの信号を、１つの検出装置で検出するようにして、防犯システム１を構成してもよい。
【０１１２】
【発明の効果】
以上、詳述してきたように本発明の防犯装置及び防犯システムでは、防犯装置が自己発電するため電力線の配線が不要で、従来なら配線が目立つような場所や配線しにくかった場所であっても、防犯が必要な任意の場所に取り付けることが可能となった。また配線により防犯装置を見破られたり、電力線を切断されたりする心配がなく、保安性が向上される。
【０１１３】
また、防犯装置は侵入者の動作により自己発電し、待機中に電力を消耗することもないので、電気を供給するための維持コストがかからない。そのために、防犯を要する場所に、設置個数を気にせず遠慮なく設置することができ、さらに保安性が向上される。
【０１１４】
また、防犯装置は簡単な構造であるため、部品コストも削減できる。さらに小型化できるため戸等の内部に隠蔽して取り付けることもでき、防犯装置であることにも気づかれにくいという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態（１）の防犯システムの説明図である。
【図２】  実施の形態（１）の防犯装置の側方からみた断面図である。
【図３】  実施の形態（１）の防犯装置の発電部材の断面図である。
【図４】  実施の形態（１）の防犯システムの回路のブロック図である。
【図５】  実施の形態（１）の防犯装置の回路図である。
【図６】  実施の形態（１）の防犯装置の回路図である。
【図７】  実施の形態（１）の応用例の説明図である。
【図８】  実施の形態（１）の応用例の説明図である。
【図９】  実施の形態（２）の防犯装置の説明図である。
【図１０】  実施の形態（３）の防犯装置の説明図である。
【図１１】  実施の形態（３）の応用例の説明図である。
【図１２】  実施の形態（４）の防犯装置の説明図である。
【図１３】  実施の形態（５）の防犯システムの概念図である。
【図１４】  実施の形態（６）の防犯装置の説明図である。
【図１５】  実施の形態（６）の防犯装置の上方からみた断面図である。
【図１６】  実施の形態（７）の防犯装置の説明図である。
【図１７】  実施の形態（７）の応用例の説明図である。
【符号の説明】
１  防犯システム
２  防犯装置
２０  発電部材
２０１  磁性層
２０２  側面
２１  圧電素子
２１１、２１２  圧電セラミックス板
２２  衝突部材
２３  ハウジング
２３１、２３２  端面
２３３  側面
２４  接着剤
２５  クッション材
２６１〜２６４  リード線
２７  プロテクタ
２８  ガイド
３０  回路部
３１  充電部
３２  発信部
４０  ケース
４１  基部
４２  弾性部材
４２１  伸縮弾性部材
５  検出装置
５１  受信部
５２  警報部
５３  ネットワーク
５４  表示部
６０  制御部材
６１  磁石
６２  係合手段
６２１  係合受部
６２２  ベース部
６２３  係合片部
６３  線状部材
７  錠
７０  クレセント錠
７０１  ツマミ片部
７０２  縁片部
７０３  台部
７０４  受部
７１  シリンダ錠
９１  戸
９１１、９１２  ガラス戸
９１３  開き戸
９２  周辺部
９３  一辺
９４  対象物
９６  塀
９６１  支持部材
９７  変位部
９７１  ノブ
９７２  内筒
９８  周辺部
９８１  外筒
９８２  空間
【図１】
2007018018.tif 000003
【図２】
2007018018.tif 000004
【図３】
2007018018.tif 000005
【図４】
2007018018.tif 000006
【図５】
2007018018.tif 000007
【図６】
2007018018.tif 000008
【図７】
2007018018.tif 000009
【図８】
2007018018.tif 000010
【図９】
2007018018.tif 000011
【図１０】
2007018018.tif 000012
【図１１】
2007018018.tif 000013
【図１２】
2007018018.tif 000014
【図１３】
2007018018.tif 000015
【図１４】
2007018018.tif 000016
【図１５】
2007018018.tif 000017
【図１６】
2007018018.tif 000018
【図１７】
2007018018.tif 000019