(57)【要約】【課題】本発明の課題は、容易に取り付けできて雨や雪の影響がなく耐候性を有し、多種の形状にも対応できる侵入検出装置を提供することである。【解決手段】本発明の侵入検出装置は、可撓性を有するケーブル状の圧電センサである感圧手段１４を、包装体１３に密封状態で収納し、住居のベランダやバルコニーのフェンスなどの壁状構造体１１に取り付ける。包装体１３がスライド可動するので、壁状構造体１１が押圧を受けた際に十分に変形してセンサの検出が確実になる。【選択図】図１
2007012017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる構成を有する侵入検出装置。
【請求項２】
可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に装着する装着部と、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる可動部を有する侵入検出装置。
【請求項３】
可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ前記壁状構造体の面をスライド可動する可動構造を有する侵入検出装置。
【請求項４】
可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に装着する装着部と、前記装着部の面をスライド可動できる可動部を有する侵入検出装置。
【請求項５】
包装体は、壁状構造体と固定するための固定手段を有し、前記固定手段は壁状構造体の面と嵌合する形態としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項６】
包装体の可動部は、装着部に嵌合して可動できる請求項２または４から５のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項７】
包装体は、壁状構造体と固定するための固定手段を有し、前記固定手段は前記包装体を締結する形態としたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項８】
包装体の装着部は、壁状構造体に接着することを特徴とする請求項２または４から７のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項９】
包装体の装着部は、壁状構造体に固定する固定手段を有し、前記固定手段はネジ止め構造となっていることを特徴とする請求項２または４から８のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項１０】
包装体は、端面を内向きに折り曲げたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項１１】
包装体は、包装体の内部で感圧手段を弾性支持する支持手段を備える請求項１から１０のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項１２】
包装体の内部に非線形撓み部を備え、前記非線形撓み部は前記支持手段よりも変形しやすい材質または構成を有した請求項１から１１のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項１３】
感圧手段に対して力の加わる位置に加圧部位を備えた請求項１から１２のいずれか１項記
載の侵入検出装置。
【請求項１４】
前記加圧部位は前記支持手段よりも変形しにくい材質を用いたことを特徴とする請求項１３に記載の侵入検出装置。
【請求項１５】
加圧部位は任意の間隔で設けたことを特徴とする請求項１３または１４に記載の侵入検出装置。
【請求項１６】
加圧部位は前記支持手段または感圧手段にＲ面または鋭角または鈍角で接することを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項１７】
検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えた請求項１から１６のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項１８】
検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えた請求項１から１７のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項１９】
包装体は、形状を可変できることを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の侵入検出装置。
【請求項２０】
包装体は、伸縮部を有して形状を可変できる請求項１９に記載の侵入検出装置。
【請求項２１】
伸縮部は、蛇腹部を有することを特徴とする請求項２０に記載の侵入検出装置。
【請求項２２】
感圧手段が機能する検出レベルを調整する検出レベル調整手段を備えた請求項１から２１のいずれか一項に記載の侵入検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベランダやバルコニーやフェンスや塀などの壁状構造体に設置する侵入検出装置、防犯用の監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の侵入検出装置には、赤外線センサや感圧センサを用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５０は、特許文献１に記載された従来の侵入検出装置の構成図である。図５０において、従来の侵入検出装置は、ベランダ等に設置されるフェンス１に設けられた支柱２〜４の上部にそれぞれ赤外線投光部５と赤外線受光部６、７を備えている。
【０００４】
上記構成により、フェンス１を乗り越えて侵入者が侵入しようとして、身体の一部が赤外線投光部５から投光される赤外線ビームをさえぎると、赤外線受光部６または７の受光量が低下することに基づき侵入判定を行い、警報装置から警報を発生させたり、外部への通報を行うといったような防犯動作を行う。
【０００５】
また、図５１は特許文献１に記載された従来の他の侵入検出装置の断面図である。図５１はフェンス１の断面図で、フェンス１の上面部８の家屋側角縁に沿って形成された切り欠き部９に感圧センサ１０が配設してある。
【０００６】
上記構成により、フェンス１を乗り越えて侵入者が侵入しようとして、身体の一部が感圧センサ１０に接触して押圧すると感圧センサ１０が押圧を検出することに基づき侵入判定を行い、警報装置から警報を発生させたり、外部への通報を行うといったような防犯動作を行う。
【０００７】
また、従来のこの種の監視装置は、感知ケーブルをフェンス内部に取り付けて、侵入者がフェンスによじ登ったり、衝撃を加えたりすることで、フェンスに加わる振動、衝撃を検出している（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
図５２は、特許文献２に記載された従来の監視装置を示すものである。図５２に示すように、侵入センサを取り付けた侵入防護フェンスは、侵入センサとして振動感知式センサを用い、感知ケーブルを侵入防護３１の管路形成部材の内部に配設している。またケーブル２２の一端を、地中に埋設した接続パイプ４１を経て、フェンス３１近傍の制御箱２３に導き、他端を支柱３２に設けたターミネータ２４に接続している。
【０００９】
また、従来、警報装置としてのフェンスであって、フェンスの笠木に取り付けられるベース材と、ベース材の上面に取り付けられ、押圧によって上下自在に動作するカバー部材と、ベース材の長手方向に所定間隔で設置されるスイッチ部と、カバー材の上下動作に連動してスイッチ部を付勢する付勢手段とを備えているフェンスが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５３８０号公報
【特許文献２】特開平１−６４７８号公報
【特許文献３】特開２００３−２５３９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の構成では、設置できるフェンス（壁状構造体）が限られる上に、感圧手段で検知する場合などでは、誤検出してしまう可能性や検出死角が生じてしまう可能性が課題であった。
【００１１】
また、前記従来の構成では、スイッチが機械的接触により動作する機械スイッチであるため、誤検出を少なくするためには、スイッチの上下接点を接触させるストロークを一定以上確保する必要があった。また広範囲を監視するためには、所定間隔毎に複数のスイッチを設ける必要があった。また、カバー材のストロークが大きいと、侵入者が気づき易く、侵入検出のためには好ましくなかった。
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明は誤検出や死角領域をなくして検出精度を向上させ、防犯効果を高くした侵入検出装置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】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の侵入検出装置は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる構成を有するものである。
【００１４】
そして、可撓性のケーブルをセンサとして用いるため人間が認識できない程度のストロークでも十分に検出することが可能である。したがって、侵入者に気づかれにくく防犯効果も高まる。また、広範囲を検出するためには、センサは長尺のケーブルを用意すればよく、複数のスイッチを用意する必要がない。また、機械スイッチよるオン・オフのみの検出ではなく、荷重をアナログ波形で計測することができるので、波形を解析することで様々な状態を検出・判別することが可能となり、侵入者を判別する精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の侵入検出装置は、誤検出や死角領域をなくして検出精度を向上させ、防犯効果を高くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる構成を有する侵入検出装置を実現できるものである。
【００１７】
これによって、押圧を受けて形状変動して、感圧手段が変形して信号を出力し確実に侵入を検出することができる。
【００１８】
第２の発明は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に装着する装着部と、押圧による形状変動で前記感圧手段を変形させる可動部を有する侵入検出装置を実現できるものである。
【００１９】
これによって、装着部によって壁状構造体に取り付けし、可動部によって感圧手段が押圧による形状変動により変形を生じて信号を出力し確実に侵入を検出することができる。
【００２０】
第３の発明は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手
段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ前記壁状構造体の面をスライド可動する可動構造を有する侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体が壁状構造体の面を押圧された方向へスライド可動することができるので、そのストロークにより感圧手段が十分に変形することができて、押圧に応じて検出電圧を出力することができるので、検出感度を損なうことが無く、確実に侵入検出できる。さらに、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能であり、包装体は壁状構造体の表面に直接または固定手段を用いて確実に取り付けできるため施工性がよい。即ち、平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の、また大きさも多様な壁状構造体に取付可能である。また、工場出荷時に壁状構造体に組み込む必要が無いので工事現場に合わせた対応が容易となる。また、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧を検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなくて確実に侵入を検出できる。また、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧が支持手段を介して圧電センサに伝わり圧電センサが変形すると、これを迅速に検出して侵入者を検出することができるので検出精度が高い。また、感圧手段は包装体に収納されているため雨風の影響が小さく、強い耐候性も有する。
【００２１】
第４の発明は、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に装着する装着部と、前記装着部の面をスライド可動できる可動部を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、前記圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたとき、前記圧電センサはこの押圧を検出して電圧信号を出力して侵入を迅速に検出することができ、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、確実に侵入を検出できる。また、感圧手段は、可撓性を有するケーブル状の圧電センサなので、多様な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能である。また、圧電センサを包装体に収納するため、雨風の影響が小さく、耐候性にも優れている。壁状構造体の面がフラットでないなど、感圧手段で検知するための包装体のストロークをスムーズに行えない構造であっても、装着部を壁状構造体に装着し、装着部の面に沿って可動部をスライド可動することで、装着部のスライド可動部は取り付け壁状構造体の影響なしに、感圧手段が安定・確実に検知するための可動部のストロークを確保することができる。
【００２２】
第５の発明は、特に第１〜第４のいずれか記載の発明において、包装体は、壁状構造体と固定するための固定手段を有し、前記固定手段は壁状構造体の面と嵌合する形態としたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体に確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【００２３】
第６の発明は、特に第２または４から５の発明の発明において、包装体の可動部は、装着部に嵌合してスライド可動できる形態とした侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体の装着部は壁状構造体に確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【００２４】
第７の発明は、特に第１から６の発明のいずれか記載の発明において、包装体は、壁状構造体と固定するための固定手段を有し、前記固定手段は前記包装体を締結する形態としたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体に確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【００２５】
第８の発明は、特に第２または４から７の発明のいずれか記載の発明において、包装体の装着部は、壁状構造体に接着する形態とした侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体などに確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【００２６】
第９の発明は、特に第２または４から８の発明のいずれか記載の発明において、包装体の装着部は、壁状構造体に固定する固定手段を有し、前記固定手段はネジ止め構造となっていることを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体などに確実に固定でき、感圧手段の検知も確実な侵入検出装置となる。
【００２７】
第１０の発明は、特に第１から９の発明のいずれか記載の発明において、包装体は、端面を内向きに折り曲げたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、包装体は壁状構造体などに確実に固定でき、また、壁状構造体からはずれることのない侵入検出装置となる。
【００２８】
第１１の発明は、第１から第１０の発明において、包装体は包装体の内部で感圧手段を弾性支持する支持手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能であり、包装体は壁状構造体の表面に直接または固定手段を用いて確実に取り付けできるため施工性がよい。即ち、平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の、また大きさも多様な壁状構造体に取付可能である。また、工場出荷時に壁状構造体に組み込む必要が無いので工事現場に合わせた対応が容易となる。また、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたとき、壁状構造体の面をスライド可動することにより、押圧による変位を生じるので感圧手段がこれを検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなくて確実に侵入を検出できる。また、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧が支持手段を介して圧電センサに伝わり圧電センサが変形すると、これを迅速に検出して侵入者を検出することができるので検出精度が高く、少なくとも壁状構造体の上面全面は感圧手段で検知可能な範囲となり、壁状構造体に足や手を触れて押圧しても感圧センサが検知しない範囲を極小化できて検知漏れを排除できる。また、感圧手段は支持手段に収納されているため、雨風の影響が小さく、強い耐候性も有する。  
【００２９】
また、支持手段が感圧手段を弾性保持しているので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手や足をかけたときの押圧により感圧手段が変形しやすくなり、感圧手段から変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出精度が向上し、誤検出の可能性が小さくなる。また、装着部と可動部を持つことで、スムーズにスライド可動できるためこれによっても検出精度が向上する。また、可撓性をもつ圧電センサを使用することで多様な壁状構造体に設置ができる。また、圧電センサを支持手段に収納するため、雨風の影響が小さく、耐候性にも優れている。
【００３０】
第１２の発明は、特に第１から第１１の発明において、包装体の内部に非線形撓み部を備え、前記非線形撓み部は前記支持手段よりも変形しやすい材質または構成を有した侵入検出装置を実現できる。これにより、非線形撓み部は、所定の押圧力以上で、支持手段よりも早く撓むように構成されているので、支持手段によって支持した圧電センサは、侵入者の乗り越え行為のような押圧力で非線形撓み部が急激に変形できるため、検出精度が向上し、誤検出の可能性が小さくなる。
【００３１】
第１３の発明は、特に第１から１２の発明において、感圧手段に対して力の加わる位置に加圧部位を備えたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、加圧部位
は支持手段と支持手段の内部の圧電センサを押圧力の加わった方向に変形させるため、検出精度が向上し、誤検出の可能性が小さくなる。
【００３２】
第１４の発明は、特に第１３の発明において、加圧部位は前記支持手段よりも変形しにくい材質を用いたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、加圧部位は支持手段と支持手段の内部の圧電センサを押圧力の加わった方向へ十分に変形させることができるため、検出精度が向上し、誤検出の可能性が小さくなる。
【００３３】
第１５の発明は、特に第１３または１４の発明において、加圧部位は、任意の間隔で設けたことを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者に押された箇所の近傍の感圧手段が周囲に比べて激しく撓むため、侵入者の検出が容易になる。
【００３４】
第１６の発明は、特に第１３から１５の発明において、加圧部位は、前記支持手段にＲ面または鋭角または鈍角で接することを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者の押す圧力が感圧手段にシャープに伝達されるため、侵入者の検出が容易になる。
【００３５】
第１７の発明は、特に第１から１６の発明のいずれか記載の発明において、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、威嚇により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【００３６】
第１８の発明は、特に第１から１７の発明のいずれか記載の発明において、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【００３７】
第１９の発明は、第１から１８の発明において、形状を可変できることを特徴とする侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧を検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなくて確実に侵入を検出できる。また、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体に取り付けた包装体に手や足などをかけたときの押圧が支持手段を介して圧電センサに伝わり圧電センサが変形すると、これを迅速に検出して侵入者を検出することができるので検出精度が高い。また、壁状構造体に取り付けた装着部の面に沿って可動部がスライド可動するため、壁状構造体の面がフラットでなくても感圧センサを安定かつ確実に反応させるためのストロークを確保できる。また、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能であり、平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の面に対応できる。また、包装体は可変できるため多様な形状、大きさの壁状構造体に取り付けることができる。また、感圧手段は包装体に収納されているため雨風の影響が小さく、強い耐候性も有する。
【００３８】
また、前記圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたとき、前記圧電センサはこの押圧を検出して電圧信号を出力して侵入を迅速に検出することができ、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、確実に侵入を検出できる。また、感圧手段は、可撓性を有するケーブル状の圧電センサなので、多様な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能である。また、圧電センサを包装体に収納するため、雨風の影響が小さく、耐候性にも優れている。壁状構造体の面がフラットでないなど、感圧手段で検知するための包装体のストロークをスムーズに行えない構造であっても、装着部を壁状構造体に装着し、装着部に沿って可動部をスライド可動することで、感圧手段が安定・
確実に検知するための可動部のストロークを確保することができる。また、包装体の形状を可変できるので多様な形状、大きさの壁状構造体に対応できる。
【００３９】
第２０の発明は、特に第１９の発明において、包装体が伸縮部を有して形状を可変できるものとした。これにより、伸縮部で包装体の形状を壁状構造体への配設状況に合わせて可変して、適切な形態で取り付けが可能となり、感圧手段の侵入検知を確実に機能させることができる。
【００４０】
第２１の発明は、特に第２０に記載の発明において、伸縮部は、蛇腹部を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、多様な形状、大きさの壁状構造体に容易に取り付けできる。
【００４１】
第２２の発明は、特に第１から２１の発明のいずれか記載の発明において、感圧手段が機能する検出レベルを調整する検出レベル調整手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、例えば多様な形状、大きさの壁状構造体に取り付けるために包装体の形状を変えたことで侵入者を検出するレベルが変動した場合であっても、検出感度の調整が現場で可能となり、設置性がよく、商品の適合範囲が広くなる。また、検出感度の調整が現場で可能となり、設置性がよく商品の適合範囲が広くなる。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４３】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における侵入検出装置が設置された壁状構造体の構成図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ位置における断面図である。図１（ａ）において、１１は住居のベランダやバルコニーのフェンスや、塀や、敷地を囲うフェンスなどの壁状構造体で、１２は壁状構造体１１の上部に設置された手すりである。手すり１２はなくても良い。１３は包装体で金属や樹脂や木で構成しており、手すり１２に取り付けられている。手すり１２がない場合は壁状構造体１１に取り付けられる。図１（ｂ）に示すように、１４は圧電センサ（感圧手段）で包装体１３の内部に収納されている。圧電センサ１４は感圧手段としての可撓性を有したケーブル状である。また、１６は支持手段で、圧電センサ１４は圧電センサ１４より柔らかい弾性体からなる支持手段１６により支持されている。圧電センサ１４は支持手段１６の一部にスリットを設け、前記スリットから支持手段１６内にはめ込んで支持する構成としている。弾性体としては、ＥＰＤＭや熱可塑性エラストマーのような合成樹脂の発泡体を用い、圧縮率（単位変位をもたらす荷重値）が圧電センサ１４よりも小さくなるよう硬度、発泡率等を選択すればよい。尚、圧電センサ１４と支持手段１６に隣接して非線形撓み部１６Ａと押圧部位１６Ｂを設けている。これにより圧電センサ１４が変形しやすくする構成としている。圧電センサ１４と支持手段１６の近傍の構成については詳細を後述する。図１（ａ）に示すように、１５は制御ユニットで、圧電センサ１４の端部に配設されている。また１７は通信ケーブルで、図示しないが制御ユニット１５内にある通信手段からの信号を外部に伝達する。
【００４４】
図２（ａ）は圧電センサ１４と制御ユニット１５の構成図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢＢ位置における断面図を示すものである。図２（ａ）において、圧電センサ１４は後述する電極の断線・ショート検出用の抵抗体が内蔵された先端部１４１を備えている。図２（ｂ）において、圧電センサ１４は導体からなる中心電極１４２、圧電体層１４３、導体からなる外側電極１４４、弾性体からなる被覆層１４５を備えている。圧電体層１４３はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いることも考えられるが、耐熱温度が上限で８０℃程度であり、侵入検出装置は屋外使用が主であって、特に夏季には直射日光により壁状構造体１１の表面温度が時には１００℃近くの高温になることから、高分子
圧電体を用いることは好ましくない。圧電体層１４３としては特定の樹脂基材中に圧電セラミックスの粉体を混合した複合圧電体を用いると１００℃以上の高温耐久性を有することができ、このような複合圧電体を使用することが好ましい。
【００４５】
図３は本発明の第１の実施の形態における侵入検出装置のブロック図である。図３において、制御ユニット１５は、検出手段１５１、威嚇手段１５２、通信手段１５３を備えている。検出手段１５１は、圧電センサ１４からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行うフィルタ部１５４と、フィルタ部１５４の出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部１５５とを備えている。フィルタ部１５４の濾波特性としては、手などの人体の接触時の周波数は１０Ｈｚ以下であり、特に３〜８Ｈｚの範囲が多く、降雨による振動は１０Ｈｚ以上、風による振動は１Ｈｚ以下が多いので、濾波特性としては例えば、３〜８Ｈｚの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。１５６は検出レベルを調整できる検出レベル調整手段とする。
【００４６】
図４は、本発明の第１の実施の形態における侵入検出装置の図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当するの断面図の詳細図で、図５ａは図４のＣ−Ｃ断面図である。また、図６、図７、図８、図９、図１０は本発明の第２、第３、第４、第５、第６の実施の形態における侵入検出装置の図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図の詳細図である。
【００４７】
まず、図４と図５ａ、図５ｂ、図５ｃを用いて第１の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図４と図５ａは長手方向の断面図、図５ｂは図５ａの押圧をうけて変形した状態を示す図、図５ｃは図５ｂの断面図であるが、これらにおいて、１２は壁状構造物の手すり、１２ａは手すりの支柱１３は包装体で金属、樹脂、木等で構成している。包装体１３の内部には圧電センサ１４と支持手段１６を収納している。包装体１３は面１３１で圧電センサ１４などの収納部分が袋状になっており、密閉が好ましいが、包装体に被覆された構成であれば必ずしも密閉でなくても良い。また、包装体１３は下部が面１３２のように内側に折れ曲がっている。また、面１３２は手すり１２と嵌合して固定する構造になっている。包装体１３の内部には圧電センサ１４と支持手段１６を収納しており、包装体１３の下部にある１８と１９は固定手段で、１８はビス、１９はナットで、包装体１３はビス１８とナット１９で固定されている。これは図５ｂに示すように支柱１２ａのない部分で固定されている。ビス１８とナット１９以外にはひも状の締結部品などを使用して締結してもよい。また固定手段１８、１９はなくても良い。また、下部の折り曲げ部１３２はなくてもよい。非線形撓み部１６Ａは固体や中空やバネなどを用いた非線形の撓み構成を有する機構などで構成しており、支持手段１６よりも変形しやすい材料または機構となっている。押圧部位１６Ｂは金属や樹脂や木で構成しており、支持手段１６よりも変形しにくい材料または機構となっている。非線形撓み部１６Ａは支持手段の内部に設けている。また、押圧部位１６Ｂはを支持手段１６を介して圧電センサ１４に力が加わる位置に設けている。すなわち、侵入者が包装体を押したとき、図５ｂにおいて、力Ｆの方向に包装体が加圧され、その力により押圧部位１６Ｂが押され、押圧部位１６Ｂが支持手段１６と圧電センサ１４を撓ませる。このとき図５ｃに示す断面で説明すると、支持手段１６と圧電センサ１４は支持手段１６よりも変形しやすい非線形撓み部１６Ａを押圧することになり、支持手段１６を押すよりも変形が生じやすい機構となっている。
【００４８】
以上のように圧電センサ１４が撓むことにより、侵入者を検出できる。また、図５ａに示すように、押圧部位１６Ｂは支持手段１６と圧電センサ１４に圧力が加わりやすいようにここではＲ面をもった構成としている。これは鋭角または鈍角をもった構成としても良い。もちろん平面でも良い。また、押圧部位１６Ｂは間隔をあけて配置している。これにより、侵入者に押された近傍の支持手段１６と圧電センサ１４のみが撓むため、検出が更に容易になる。なお、非線形撓み部１６Ａ、押圧部位１６Ｂは必ずしも無くても良い。
【００４９】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用をについて図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１２を用いて説明する。図１１（ａ）は、侵入者が壁状構造体１１を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体１１上部に手２２をかけている状態を示す図で、図１１（ｂ）はその断面図である。図１２は侵入者が侵入した時のフィルタ部１５４の出力信号Ｖとコンパレータ部１５５の出力信号Ｊの経時変化を示す特性図である。
【００５０】
まず、図１１（ａ）のように、侵入者が壁状構造体１１の手すり１２に取り付けた包装体１３に手２１をかけると、手２１の指よる押圧が圧電センサ１４及び支持手段１６に印加される。支持手段１６は圧電センサ１４より柔軟性を有しているので、図１１に示すように、指の接触による押圧により支持手段１６が圧縮されて、圧電センサ１４も容易に変形する。そして、圧電センサ１４からは圧電効果により圧電センサ１４の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【００５１】
圧電センサ１４の出力信号は、フィルタ部１５４により手２１の接触時の周波数帯域である３〜８Ｈｚの信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図１２にフィルタ部１５４の出力信号Ｖを示す。手２１の接触時には、Ｖに基準電位Ｖ０より大きな信号成分が現れる。この際、仮に圧電センサ１４を壁状構造体１１の手すり１２の上部に取り付けた構成であれば、手２１の接触の際の圧電センサ１４の変形はわずかであるが、本実施の形態の場合は支持手段１６が圧電センサ１４よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段１６が容易に圧縮されるので、包装体１３が手すり１２の側面に沿って、押圧方向Ｆの方向に、下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ１４の変形量が増大する。このように、略押圧方向Ｆに力がかかれば、感圧センサが撓むことが可能となる。このスライドストロークは、約１ｍｍとして構成しており、実装状態で約１ｍｍのストロークがあれば十分に感圧手段からの電圧出力が発生する。さらに、非線形撓み部１６Ａを支持手段１６よりも変形しやすい材料や構成とし、押圧部位１６Ｂを支持手段１６よりも変形しにくい材料や構成とすることで、手２１の押圧を押圧部位１６Ｂが圧電センサ１４に伝達する形態となり、圧電センサ１４は撓む。また非線形撓み部１６Ａは押圧を受けて変形し、包装体１３のスライド可動が増し、変化量が増大する。このように支持手段に弾性支持されることによって圧電センサ１４は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ１４の出力信号も大きくなる。コンパレータ部１５５はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。
【００５２】
コンパレータ部１５５から侵入判定のパルス信号が出力されると、威嚇手段１５２から一定時間アラーム音が発生され、侵入者を威嚇する。また、並行して、通報手段１５３により侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報する。また、包装体１３は、壁状構造体１１の手すり１２と固定するための固定手段としてビス１８とナット１９で例示するように包装体１３を締結する構成としているため、手すり１２の面に沿って安定した上下可動ができる。
【００５３】
また、包装体１３は、面１３２のように下部を内向きに折り曲げて、手すり１２と嵌合するする形態としており、包装体１３が手すり１２からはずれることがない。すなわち上下可動するが、面１３２が上方への戻り止めの構成となっている。
【００５４】
また、検出レベルを調整できる検出レベル調整手段を有しているため、構造の異なる多種多様な壁状構造体への取り付けによる検出レベルの微妙な違いを調整でき、また、現場環境の違いなどによる取り付け具合の差などによる検出レベルの微妙な違いにも対応でき施工性・応用範囲が高い。また、経年変化や、お客様の好みによる検出レベルの調整も可
能である。
【００５５】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えており、威嚇により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【００５６】
さらに、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたもので、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【００５７】
なお、本実施の形態ではスライド可動方向は手すり側面に沿った形状で略鉛直方向であるが、壁状構造体や手すりの設置形態によってはこの方向に限らず、押圧を受ける方向が適宜可動方向となるように備え付けるようにすればよい。
【００５８】
また、非線形撓み部１６Ａは、感圧センサに対して押圧力を受ける面と反対側に設けたが、受圧面との距離をなるべ小さくする構成として、これはより押圧部位１６Ｂの設置効果をあげるためである。
【００５９】
また、押圧部位は、１つまたは複数箇所に設け、壁状構造体の構成や、壁状構造体の家屋への設置状況も加味して、配置密度を適宜変えるようにすることも望ましい。例えば、支柱１２ａの直上部では手すり自体の撓みが少なくなり、感圧手段自体の検出感度も鈍くなる可能性もある。その場合は、押圧部位の配置密度をあげるようにすればよい。例えば押圧部位として突起を有したテープ状の部品を包装体内部に張り付ける構成とし、必要な突起の配置密度の高低により張り付けるテープの数を減らすと効率よく押圧部位を構成できる。また、突起の密度の異なるテープを複数種類用意し、必要な配置密度に応じて張り付けるテープの種類を選択する構成も有効である。また、場所による必要な配置密度の差が小さいときなどでは任意の間隔で複数の突起を持ったテープ状の部品を張り付ける構成とすることにより張り付ける部品の数を削減でき、効率よい押圧部位を構成できる。このようにすると、押圧部位の配置が可変なので、壁状構造体の設置状況や構造に適合させた設置が可能となる。
【００６０】
（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態における侵入検出の図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図の例である。図６を用いて第２の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図６において、１２は壁状構造物の手すり、２３は包装体で、包装体２３の内部には圧電センサ１４と支持手段２６を収納している。包装体２３は下部が面２３２のように内側に折れ曲がっている。また、面２３２は手すり１２と嵌合して固定する構造になっている。包装体２３の内部には圧電センサ１４と支持手段２６を収納しており、包装体２３の下部にある１８と１９は固定手段で、１８はビス、１９はナットで、包装体２３はビス１８とナット１９で固定されている。ビス１８とナット１９以外にはひも状の締結部品などを使用して締結してもよい。圧電センサ１４と支持手段２６に隣接して非線形撓み部２６Ａと押圧部位２６Ｂを設けて圧電センサ１４がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、押圧部位２６Ｂは支持手段２６より変形しにくい固体、非線形撓み部２６Ａは支持手段２６より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部２６Ａと押圧部位２６Ｂは１６Ａ、１６Ｂとそれぞれ同等のものである。
【００６１】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図１１、図１２を用いて説明した実施の形態１と異なる部分を中心に、本実施の形態２の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段２６が圧電センサ１４よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段２６が容易に圧縮されるので、包装体２３が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ１４の変形量が増大する。さらに、押圧
部位２６Ｂを支持手段２６よりも変形しにくく、非線形撓み部２６Ａを支持手段２６よりも変形しやすいことで、手２１の押圧は押圧部位２６Ｂが圧電センサ１４に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ１４を押さえる。また非線形撓み部２６Ａが押圧を受けて変形する形となり、包装体２３の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ１４は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ１４の出力信号も大きくなる。コンパレータ部１５５はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。
【００６２】
また、包装体２３は、壁状構造体１１の手すり１２と固定するための固定手段としてビス１８とナット１９で例示するように包装体１３を締結する構成としているため、手すり１２の面に沿って安定した上下可動ができる。
【００６３】
また、包装体２３は、面２３２のように下部を内向きに折り曲げて、手すり１２と嵌合する形態としており、包装体２３が手すり１２からはずれることがない。
【００６４】
（実施の形態３）
図７は、本発明の第３実施の形態における侵入検出の図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図の例である。図７を用いて第３の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図７において、１２は壁状構造物の手すり、３３は包装体で、包装体３３は装着部３３１と可動部３３２を備えている。装着部３３１と可動部３３２で囲まれた、即ち包装体３３の内部には圧電センサ１４と支持手段３６を収納している。包装体３３は下部が面３３３のように内側に折れ曲がっている。また、面３３３は手すり１２と嵌合して固定する構造になっている。包装体３３の下部にある１８と１９は固定手段で、１８はビス、１９はナットで、包装体３３はビス１８とナット１９で固定されている。ビス１８とナット１９以外にはひも状の締結部品などを使用して締結してもよい。２０ａと２０ｂは固定手段で包装体３３の装着部３３１を手すり２１に固定する目的で使用する。本実施例ではタッピングビスを用いているが、ナット付きねじ、接着テープ、接着剤を使用しても良い。圧電センサ１４と支持手段３６に隣接して非線形撓み部である３６Ａと押圧部位３６Ｂを設けて圧電センサ１４がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、非線形撓み部３６Ｃは支持手段３６より変形しにくい固体、非線形撓み部３６Ａは支持手段３６より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部３６Ａと押圧部位３６Ｂは１６Ａ、１６Ｂとそれぞれ同等のものである。
【００６５】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図１１、図１２を用いて説明した実施の形態１、実施の形態２と異なる部分を中心に、本実施の形態３の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段３６が圧電センサ１４よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段３６が容易に圧縮されるので、包装体３３の可動部３３２が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ１４の変形量が増大する。さらに、押圧部位３６Ｂを支持手段３６よりも変形しにくく、非線形撓み部３６Ａを支持手段３６よりも変形しやすくすることで、手２１の押圧は押圧部位３６Ｂが圧電センサ１４に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ１４を押さえる。また非線形撓み部３６Ａが押圧を受けて変形する形となり、可動部３３２の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ１４は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ１４の出力信号も大きくなる。コンパレータ部１５５はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。このとき、包装体３３の装着部３３１は固定手段２０で手すり１２に固定されている。ここでは固定手段２０はタッピングビスとしている。また、可動部３３２は、固定手段としてビス１８とナット１９で例示するように締結する構成としているため、手すり
１２の面に沿って安定した上下可動ができる。また、可動部３３２は、面３３３のように下部を内向きに折り曲げて、手すり１２と嵌合する形態としており、包装体３３が手すり１２からはずれることがない。
【００６６】
（実施の形態４）
図８は、本発明の第４実施の形態における侵入検出の図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図の例である。図８を用いて第４の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図８において、１２は壁状構造物の手すり、４３は包装体で、包装体４３は装着部４３１と可動部４３２を備えている。装着部４３１と可動部４３２で囲まれた、即ち包装体４３の内部には圧電センサ１４と支持手段４６を収納している。包装体４３の装着部４３１は下部が面４３３のように内側に折れ曲がっている。また、可動部４３２の面４３４は内側に折れ曲がる構造となっており、面４３３と面４３４は、装着部４３１と可動部４３２は嵌合する構造となっている。また装着部４３１は手すり１２と嵌合する形態にある。ただし可動部４３２の上下動は許容する構造となっている。圧電センサ１４と支持手段４６に隣接して非線形撓み部である４６Ａと押圧部位４６Ｂを設けて圧電センサ１４がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、非線形撓み部４６Ｃは支持手段４６より変形しにくい固体、非線形撓み部４６Ａは支持手段４６より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部４６Ａと押圧部位４６Ｂは１６Ａ、１６Ｂとそれぞれ同等のものである。
【００６７】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図１１、図１２を用いて説明した実施の形態１から３と異なる部分を中心に、本実施の形態４の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段４６が圧電センサ１４よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段４６が容易に圧縮されるので、包装体４３の可動部４３２が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ１４の変形量が増大する。さらに、押圧部位４６Ｂを支持手段４６よりも変形しにくく、非線形撓み部４６Ａを支持手段４６よりも変形しやすいくすることで、手２１の押圧は押圧部位４６Ｂが圧電センサ１４に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ１４を押さえる。また非線形撓み部４６Ａが押圧を受けて変形する形となり、可動部４３２の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ１４は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ１４の出力信号も大きくなる。コンパレータ部１５５はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。このとき、包装体４３の装着部４３１は面４３３で手すり１２に嵌合固定されている。また、可動部４３２は、装着部４３１と面４３４で嵌合しているため上下方向には可動であるがはずれることはく安定した上下可動ができる。
【００６８】
（実施の形態５）
図９は、本発明の第５実施の形態における侵入検出の図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図の例である。図９を用いて第５の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図９において、１２は壁状構造物の手すり、５３は包装体で、包装体５３は装着部５３１、５３２と可動部５３３、５３４を備えている。装着部５３１と５３２は互いに重なる部分を持ち、手すり１２の大きさの変化に対応できる。同様に可動部（形状可変部）５３３と５３４は互いに重なる部分を持ち、手すり１２の大きさの変化に対応できる。これらは、多様な手すり形状に合わせられるように形状可変な構成、本願では幅方向のサイズを調整できる構成となっている。装着部５３１、５３２と可動部５３３、５３４で囲まれた、即ち包装体５３の内部には圧電センサ１４と支持手段５６を収納している。包装体５３の装着部５３１、５３２は下部が面５３５のように内側に折れ曲がっている。また、可動部５３３、５３４の面５３６は内側に折れ曲がる構造となっており、面５３５と面５３６は嵌合する構造となっている。また装着部５３１、５３２は手すり１２と嵌合する形
態にある。ただし可動部５３３、５３４の上下動は許容する構造となっている。圧電センサ１４と支持手段５６に隣接して非線形撓み部である５６Ａと押圧部位５６Ｂを設けて圧電センサ１４がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、押圧部位５６Ｂは支持手段５６より変形しにくい固体、非線形撓み部５６Ａは支持手段５６より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部５６Ａと押圧部位５６Ｂは１６Ａ、１６Ｂとそれぞれ同等のものである。
【００６９】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図１１、図１２を用いて説明した実施の形態１から４と異なる部分を中心に、本実施の形態５の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段５６が圧電センサ１４よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段５６が容易に圧縮されるので、包装体５３の可動部５３１、５３２が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ１４の変形量が増大する。さらに、押圧部位５６Ｂを支持手段５６よりも変形しにくく、非線形撓み部５６Ａを支持手段５６よりも変形しやすくすることで、手２１の押圧は押圧部位５６Ｂが圧電センサ１４に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ１４を押さえる。また非線形撓み部５６Ａが押圧を受けて変形する形となり、可動部５３３、５３４の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ１４は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ１４の出力信号も大きくなる。コンパレータ部１５５はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。このとき、包装体５３の装着部５３１、５３２は面５３５で手すり１２に嵌合固定されている。また、可動部５３３、５３４は、装着部５３１、５３２と面５３６で嵌合しているため上下方向には可動であるがはずれることはく安定した上下可動ができる。
【００７０】
（実施の形態６）
図１０は、本発明の第６実施の形態における侵入検出の図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図の例である。図１０を用いて第６の実施の形態における侵入検出装置について説明する。図１０において、１２は壁状構造物の手すり、６３は包装体で、包装体６３は装着部６３１と可動部６３２を備えている。装着部６３１は蛇腹部６３１１と６３１２を有している。可動部６３２は蛇腹部６３２１と６３２２を有している。蛇腹部６３１１、６３１２、６３２１、６３２２は容易に変形するため、手すり１２の大きさや形状の変化に対応できる。包装体６３の内部には圧電センサ１４と支持手段６６を収納している。包装体６３の装着部６３１は下部が面６３３のように内側に折れ曲がっている。また、可動部６３２の面６３４は内側に折れ曲がる構造となっており、面６３３と面６３４は嵌合する構造となっている。また装着部６３１は手すり１２と嵌合する形態にある。ただし可動部６３２の上下動は許容する構造となっている。圧電センサ１４と支持手段６６に隣接して非線形撓み部である６６Ａと押圧部位６６Ｂを設けて圧電センサ１４がさらに変形しやすくする構成としている。例えば、押圧部位６６Ｂは支持手段６６より変形しにくい固体、非線形撓み部６６Ａは支持手段６６より変形しやすい物体や構成としている。非線形撓み部６６Ａと押圧部位６６Ｂは１６Ａ、１６Ｂとそれぞれ同等のものである。
【００７１】
以上のように構成された侵入検出装置についての動作、作用をについては、図１１、図１２を用いて説明した実施の形態１から５と異なる部分を中心に、本実施の形態６の特徴部分について説明する。本実施の形態の場合は支持手段６６が圧電センサ１４よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段６６が容易に圧縮されるので、包装体６３の可動部６３１が下向きにスライド可動する構成となり、圧電センサ１４の変形量が増大する。さらに、押圧部位６６Ｂを支持手段６６よりも変形しにくく、非線形撓み部６６Ａを支持手段６６よりも変形しやすくすることで、手２１の押圧は押圧部位６６Ｂが圧電センサ１４に押圧を伝達する形態となり、圧電センサ１４を押さえる。また非線形撓み部
６６Ａが押圧を受けて変形する形となり、可動部６３２の下向きのスライド可動が増し、変化量が増大する。このように圧電センサ１４は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ１４の出力信号も大きくなる。コンパレータ部１５５はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。このとき、包装体６３の装着部６３１は面６３３で手すり１２に嵌合固定されている。また、可動部６３２は、装着部６３１と面６３４で嵌合しているため上下方向には可動であるがはずれることはく安定した上下可動ができる。
【００７２】
本実施の形態と実施の形態５では、手すり幅方向にスライド可動にすること、包装体のコーナー部分を蛇腹形状にすることで形状可変な構成としたが、伸縮機構であればこれらの実施例に限定するものではない。機構的な伸縮構成としたり、伸縮材料にて構成したりすることでも同様の効果を奏することが可能である。また、伸縮構成にてとりつけた後、固定部材をもうけ、手すり１２の形状に沿った形での設置をする。例えば蛇腹部を接着部材で固定したり、実施の形態２のように、下部をビスで固定するなどして、手すりの幅に合わせた状態で固定する。また、実施の形態５のスライド可動な構成の場合、スライド部端面を他方のスライド面とシールし接着させるようにすることが望ましい。
【００７３】
上記実施の形態１から６においては、前記従来の構成では、設置できるフェンス（壁状構造体）が限られる上に、壁状構造体に鳥がとまったり、猫が壁状構造体の上を歩くと、赤外線ビームが遮られて誤検出するといった課題や、感圧センサを壁状構造体の表面に設置すれば雨や雪が直接あたるため水分による故障の可能性が高くなり、太陽光なども直接あたるため、耐候性にも問題があるという課題、壁状構造体の面がフラットでない場合などで、感圧センサを安定かつ確実に反応させるためのストロークを確保できないという課題、押圧に対して感圧センサを確実に反応させ、かつ壁状構造体に確実に固定する手段に課題があったが、これらの課題を解決するもので、多様な壁状構造体に設置ができ、鳥や動物がとまっても誤検出がなく侵入者の検出精度の高い侵入検出装置を提供することを目的とする。また、雨や雪や太陽光などに左右されないで侵入者を検出できる侵入検出装置を提供することを目的とする。また、壁状構造体の面がフラットでなくても感圧センサを安定かつ確実に反応させるためのストロークを確保できる侵入検出装置を提供することを目的とする。また、押圧に対して感圧センサを確実に反応させ、かつ壁状構造体に確実に固定できる侵入検出装置を提供することを目的とした。
【００７４】
そして、可撓性をもつケーブル状の圧電センサを有する感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を備え、前記包装体は壁状構造体に取り付けられ前記壁状構造体の面をスライド可動する可動構造を有する侵入検出装置としたものである。
【００７５】
これにより、包装体が、壁状構造体の面を押圧された方向へスライド可動することができるので、そのストロークにより感圧手段が十分に変形することによって、押圧に応じて検出電圧を出力することができるので、検出感度を損なうことが無く、確実に侵入検出できる。
【００７６】
また、設置現場での工事などで侵入者検知レベルが変動し、確実安定な検出ができないという課題もあったが、本発明の侵入検出装置は、包装体の内部で感圧手段を弾性支持する支持手段を備えたので、手すりの上に設けた包装体が押圧をうけた際に、感圧手段のたわみが十分に生じるようになり、センサの感度が損なわれることなく、侵入検知が確実に行える。
【００７７】
また、壁状構造体の形状や大きさに限定されることも課題であったが、壁状構造体に取
り付ける包装体が形状を可変できるので、同一の部材からなる侵入検出装置であっても、多様な形状の壁状構造体に対応しての取り付けが可能となる。よって、製造も、施工性もよくなる。
【００７８】
（実施の形態７）
図１３は本発明の実施の形態７における侵入検出装置が設置された壁状構造体の斜視図、図１４は同実施の形態７における侵入検出装置の断面図である。
【００７９】
図１３および図１４において、住居の塀やバルコニー、ベランダフェンスなどの壁状構造体２０１１の上面には、ベース２０１２が固定され、略逆Ｕ字状のカバー部材である笠木２０１３がベース２０１２の両端２０１４と係合するとともに壁状構造体２０１１の上面を覆うように設けられている。弾性体２０１５は笠木２０１３の下部で挟持されており、この弾性体２０１５の上面にはＵ字溝状の固定部２０１６が形成され、固定部２０１６に感圧手段としての可撓性を有したケーブル状の圧電センサ２０１７がはめ込まれる形で弾性体２０１５と笠木２０１３との間に配設されている。弾性体としては、ＥＰＤＭや熱可塑性エラストマーのような合成樹脂の発泡体を用い、圧縮率（単位変位をもたらす荷重値）が圧電センサ２０１７よりも小さくなるよう硬度、発泡率等を選択すればよい。弾性体２０１５内に中空部２１５１を設けて、弾性体の可撓性をより向上させることで、感圧手段の検知感度を高めるようにしてもよい。ベース２０１２と笠木２０１３との係合は、図の様に笠木２０１３の両端が略Ｊ字状に形成されて、笠木２０１３が簡単には外れないが弾性体２０１５の弾性を受けながら上下動可能に構成されており、上下動の移動距離は約５ｍｍ以下、好ましくは１〜２ｍｍ以下に形成されている。
【００８０】
図１５（ａ）は圧電センサ２０１７の構成図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＢＢ位置における断面図を示すものである。図１５（ａ）において、圧電センサ２０１７の端部には制御ユニット２０１８が設けられている。圧電センサ２０１７は後述する電極の断線・ショート検出用の抵抗体が内蔵された先端部２１７１を備えている。図１５（ｂ）において、圧電センサ２０１７は導体からなる中心電極２１７２、圧電体層２１７３、導体からなる外側電極２１７４、弾性体からなる被覆層２１７５を備えている。圧電体層２１７３はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いることも考えられるが、耐熱温度が上限で８０℃程度であり、侵入検出装置は屋外使用が主であって、特に夏季には直射日光により壁状構造体２０１１の表面温度が時には１００℃近くの高温になることから、高分子圧電体を用いることは好ましくない。圧電体層２１７３としては特定の樹脂基材中に圧電セラミックスの粉体を混合した複合圧電体を用いると１００℃以上の高温耐久性を有することができ、このような複合圧電体を使用することが好ましい。
【００８１】
図１６は本発明の実施の形態７における侵入検出装置のブロック図である。図１６において、制御ユニット２０１８は、検出手段２１８１、警報発生手段２１８２、通信手段２１８３を備えている。検出手段２１８１は、圧電センサ２０１７からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行うフィルタ部２１８４と、フィルタ部２１８４の出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部２１８５とを備えている。圧電センサ２０１７で検出される各種条件の振動が、降雨による振動は１０Ｈｚ以上、風による振動は１Ｈｚ以下が多く、侵入者の侵入動作による荷重による周波数が１０Ｈｚ以下であり、特に３〜８Ｈｚの範囲が多い場合、フィルタ部２１８４の濾波特性としては例えば、３〜８Ｈｚの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。
【００８２】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用を図１３、図１４および図１７に基づいて説明する。図１７は侵入者が侵入した時のフィルタ部２１８４の出力信号Ｖとコンパレータ部２１８５の出力信号Ｊの経時変化を示す特性図である。
【００８３】
まず、平常時は壁状構造体２０１１の上面に笠木２０１３が取り付けられていてデザイン的に見栄えが良くなっている。そして、侵入者が壁状構造体２０１１から侵入するために何らかの防犯装置があるのか確認しようとしても笠木２０１３の内部に隠されているので一見ではわからない。次に、侵入者が壁状構造体２０１１を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体２０１１上部に手をかけると、手指による押圧が笠木２０１３に印加されて笠木２０１３が僅かな撓みを生じつつ下方に押し下げられ、弾性体２０１５および圧電センサ２０１７にも荷重が印加される。この荷重により圧電センサ２０１７が容易に変形するので、圧電センサ２０１７からは圧電効果により圧電センサ２０１７の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【００８４】
圧電センサ２０１７の出力信号は、フィルタ部２１８４により手２０１７の接触時の周波数帯域である３〜８Ｈｚの信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図１７にフィルタ部２１８４の出力信号Ｖを示す。手の接触時には、Ｖに基準電位Ｖ０より大きな信号成分が現れる。この際、単に圧電センサ２０１７を壁状構造体２０１１に配設した構成であれば、手２０１７の接触の際の圧電センサ２０１７の変形はわずかであるが、本実施の形態の場合は図１３、図１４のように笠木２０１３を支持する弾性体２０１５が圧電センサ２０１７よりも柔軟性を有しており、接触の際に弾性体２０１５が容易に圧縮されるので、圧電センサ２０１７の変形量が増す。さらに、笠木２０１３が下方に動くように構成されているので圧電センサ２０１７の変形量が増大し、侵入者にとって感じにくい１〜２ｍｍの移動距離であっても圧電センサ２０１７の変形量としては大きくなる。このように圧電センサ２０１７は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ２０１７の出力信号も大きくなる。コンパレータ部２１８５はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。
【００８５】
コンパレータ部２１８５から侵入判定のパルス信号が出力されると、警報発生手段２１８２から一定時間アラーム音が発生され、侵入者を威嚇する。また、並行して、通報手段２１８３により侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報する。
【００８６】
以上のように、本実施の形態における侵入検出装置では、感圧手段としての圧電センサが壁状構造体に設けた笠木の内側に感圧手段を設けているので、見栄えがよい上に浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、装置の死角からの侵入を防止できるので防犯効果が高まり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【００８７】
そして、侵入者が壁状構造体を乗り越えて侵入する際には体を持ち上げるため壁状構造体上部の笠木に手をかけて体を持ち上げるが、上下動可能に構成した笠木の内側に弾性支持した感圧手段を設けているので、侵入者が笠木に荷重をかけて侵入を試みると、笠木の撓みだけでなく笠木の上下動が生じて感圧手段に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【００８８】
また、圧電センサを壁状構造体に配設する際に弾性体に設けたＵ字溝状の固定部２０１６があるので、施工の際に圧電センサを設置しやすい。固定部はケーブル状の圧電センサを通すことが可能な弾性体に設けた孔（図示せず）であっても良いが、望ましくは弾性体２０１５表面に感圧手段をはめ込む溝を形成し、圧電センサ２０１７を溝に配設するようにすればよい。長尺状の圧電センサ２０１７であるので、弾性体への組み込みは課題となるが、本実施の形態のような固定方法であると施工がしやすい。そして、弾性体表面に溝なしで固定するとすれば、接着剤や固定部材が必要となるが、これらは感圧手段の可撓性を低下させてしまう可能性もありなるべくなら使用しないほうが望ましい。よって、感圧
手段の可撓性を損なわないで配設できるような施工となり、変形を感度良く検出して検出感度を大きくするにも効果的である。さらに、風雨、日照などの自然条件に対しても溝によって、圧電センサ２０１７が保護されることになり、耐久性を向上させることもできる。なお、本実施の形態ではＵ字溝状としたが、上面または側面を開放とした溝形状で、長尺なケーブル状の圧電センサを容易にはめ込むことが出来、位置決め、固定ができる形状であれば、どんな形状でもよい。
【００８９】
特に本実施の形態では、上面に、笠木と直接接触するように、弾性体に設けた溝の深さは圧電センサの外径よりも浅くしてある。この構成により、より笠木に生じた振動を精度よく検知することが可能となる。
【００９０】
また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【００９１】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する警報発生手段を備えており、警報発生により居住者へ通報することができる。また、警報の形態が例えばアラーム音などであると、居住者への通報とともに、侵入者に対する威嚇にもなり、侵入を抑制することができる。
【００９２】
さらに、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたもので、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【００９３】
（実施の形態８）
図１８は本発明の実施の形態８における侵入検出装置の断面図、図１９は同実施の形態８における侵入検出装置のブロック図である。なお、実施の形態７の侵入検出装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説明を省略する。図１８において、実施の形態７の構成と異なるところは、壁状構造体２０１１の上面直接に弾性体２０１９が設けられ、笠木２０２０が壁状構造体２０１１の上面を覆うように設けられて、壁状構造体２０１１と笠木２０２０とで弾性体２０１９を挟持している点にある。弾性体２０１９の上面には溝状の固定部２０１６が形成され、固定部２０１６に感圧手段としての可撓性を有したケーブル状の圧電センサ２０１７がはめ込まれる形で弾性体２０１９と笠木２０２０との間に配設されている。そして、笠木２０２０は、壁状構造体２０１１と上下可動に固定されており、図１８においては、笠木２０２０に設けたたて穴２０２０Ａに、ねじ２０２０Ｂをはめ、壁状構造体２０１１から突出したアーム部２０１１Ａに固定している。
【００９４】
また、図１９において、制御ユニット２０２１は、検出手段２１８１、警報発生手段２１８２、通信手段２１８３の他に、施錠強化手段２２１１を備えている点も実施の形態７の構成と異なる。
【００９５】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用を図に基づいて説明すると、まず平常時は、壁状構造体１１の上面に笠木２０２０が取り付けられていてデザイン的に見栄えが良くなっている。そして、侵入者が壁状構造体２０１１から侵入するために何らかの防犯装置があるのか確認しようとしても笠木２０２０の内部に隠されているので一見ではわからない。次に、侵入者が壁状構造体２０１１を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体２０１１上部に手をかけると、その荷重により笠木２０２０が下方に押し下げられ、押圧が圧電センサ２０１７およ弾性体２０１９に印加される
。弾性体２０１９は圧電センサ２０１７より柔軟性を有しているので圧縮されて、圧電センサ２０１７も容易に変形する。そして、侵入者の手による荷重と弾性体２０１９の弾性力が釣り合う位置か、または笠木２０２０と壁状構造体２０１１が接する位置で弾性体２０１９の変形は停止する。このとき、圧電センサ２０１７からは圧電効果により圧電センサ２０１７の変形の加速度に応じた信号が出力され、侵入が判定されることになる。
【００９６】
圧電センサ２０１７の出力信号は、フィルタ部２１８４を経てコンパレータ部２１８５から侵入判定のパルス信号が出力されると、警報発生手段２１８２から一定時間アラーム音が発生されたり、通報手段２１８３により侵入者の侵入を通報したりするとともに、施錠強化手段２２１１により住居の施錠を強化し住居へのさらなる侵入を防ぐ。特に、既に施錠されている箇所、例えば通常時に複数個ある鍵の内の一個を手動施錠されたバルコニー窓を、自動で残りの鍵を施錠して複数個施錠に強化することにより、住居へのさらなる侵入の際に、より時間がかかるなど侵入者のリスクが増大するので侵入を断念させることができる。
【００９７】
以上のように、本実施の形態における侵入検出装置では、壁状構造体に設けた笠木の内側に感圧手段を設けているので、見栄えがよい上に浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、装置の死角がないので、侵入を防止して防犯効果が高まり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【００９８】
また、検出手段の出力信号に基づき住居の施錠を強化する施錠強化手段を備えており、住居へのさらなる侵入を防ぐことができる。特に、既に施錠した箇所を自動でさらに複数個施錠するように強化することで、侵入者の住居へのさらなる侵入を断念させることができる。また、１住居に対して１箇所の侵入を検知すると、住居全体の施錠を強化するようにしてもよい。
【００９９】
（実施の形態９）
図２０は本発明の実施の形態９における侵入検出装置の断面図である。なお、実施の形態７および実施の形態８の侵入検出装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説明を省略する。図２０において、実施の形態７および実施の形態８の構成と異なるところは、所定の荷重以上の荷重が印加されると非線形に撓む弾性特性を有した非線形撓み部２０２２を備えた弾性体２０２３に圧電センサ２０１７を設けた点にある。非線形撓み部２０２２は弾性体２０２３に形成された中空部２２３１内に配設されている。非線形撓み部２０２２は帯状に成形され凸部を有する薄型弾性体からなり、例えば、市販されているコンベックスメジャーで使用されているような弾性体を用いれば良く、シンプルで実用性が高い。
【０１００】
上記構成により、侵入者の荷重による押圧が弾性体２０２３に印加されていき、所定の荷重以上の荷重が印加されると非線形撓み部２０２２が笠木２０１３側に向かって凹状に急激に変形し、圧電センサ２０１７も大きな変形を受けるので、圧電効果により圧電センサ２０１７から大きな出力信号が現れるので、確実に侵入が検出できる。一方、圧電センサ２０１７に動物の動作や布団干しなどの居住者の日常生活動作により押圧が印加されても、非線形撓み部２０２２に所定の荷重以上の荷重が印加されないと撓まないため、圧電センサ２０１７の変形が小さくて出力が微小となり、出力信号の大小により誤検出を防止できる。
【０１０１】
また、圧電センサ２０１７は、中空部２２３１の直上の固定部に設けられており、より、非線形撓み部２０２２の弾性特性に応じた検出が可能となる。
【０１０２】
なお、以上の実施の形態には圧電センサ２０１７が単線または複線で配設したものを示したが、ケーブル状圧電センサの本数は、これに特定するものではない。また、笠木自体
に居住者の好みの装飾を施すことも可能であり、その重量が弾性体と圧電センサ自体の可撓性を損なわせなければよいので、デザイン性が向上する。
【０１０３】
上記実施の形態７から９においては、前記従来の構成では、赤外線の投光部や受光部が露出していて侵入者に侵入検出装置の設置を気づかれやすい。そして、赤外線センサの所在を知られると、その死角からの侵入を許してしまうことになり、侵入の検出性能が悪くなるといった課題や、感圧センサを用いたものでも、フェンス上面の家屋側角縁など特定部分の押圧を検出するものであると、侵入者がその部分の接触を避けて侵入しやすくなるといった課題があったが、これらの課題を解決するもので、浸入検出装置の設置場所を侵入者に気づかれず、よって、死角を設けないので侵入を防止して検出性能の高い侵入検出装置を提供することを目的とした。
【０１０４】
そして、前記従来の課題を解決するために、本発明の侵入検出装置は、住居のベランダの手すりやフェンスや塀などの壁状構造体の上面に設けた笠木と、前記壁状構造体と前記笠木とで挟持する弾性体と、前記壁状構造体弾性体と前記笠木との間で前記弾性体によって支持されに配設された感圧手段と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記笠木壁状構造体を乗り越えて侵入する侵入者を検出する検出手段とを備えたものである。
【０１０５】
これによって、壁状構造体に設けた笠木の内側に感圧手段を設けているので、浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、装置の死角がないので死角からの侵入を防止できる。
【０１０６】
また、壁状構造体に設けた笠木の内側に弾性支持した感圧手段を設けているので、見栄えがよい上に浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、死角となる部分が表出しないので壁状構造体を越えて侵入する侵入者に対して装置の死角からの侵入を防止して防犯効果が高まり、侵入の検出性能が向上し確実に侵入を検出できる。
【０１０７】
住居のベランダの手すりやフェンスや塀などの壁状構造体の上面に設けた笠木と、壁状構造体と笠木とで挟持する弾性体と、壁状構造体と笠木との間で弾性体によって支持された感圧手段と、感圧手段の出力信号に基づき侵入者を検出する検出手段とを備えたことにより、壁状構造体に設けた笠木の内側に感圧手段を設けているので、浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれず、装置の死角からの侵入を防止して防犯効果が高まり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【０１０８】
また、笠木を、壁状構造体上面において上下動可能に構成したことにより、侵入者が壁状構造体を乗り越えて侵入する際には体を持ち上げるため壁状構造体上部の笠木に手をかけて体を持ち上げるが、上下動可能に構成した笠木の内側に弾性支持した感圧手段を設けているので、侵入者が笠木に荷重をかけて侵入を試みると、笠木の撓みだけでなく笠木の上下動が生じて感圧手段に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。また、人が侵入する場合の乗り越え行為のみを検出し、小動物や居住者の接触、生活行為は検出しないようにするため、笠木が上下動のみにすることで、誤検出を防止することにもなる。
【０１０９】
また、感圧手段を、弾性体に設けた固定部に配設するようにしたことにより、感圧手段を壁状構造体に配設する施工の際に感圧手段を設置しやすくなる。また、接着剤や固定部材なしに感圧手段を固定できるので、感圧手段の可撓性を損なわず変形を感度良く検出して検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【０１１０】
また、感圧手段を、所定の荷重以上の荷重が印加されると非線形に撓む弾性特性を有した非線形撓み部を備えたものとしたことにより、感圧手段に動物の動作や布団干しにより押圧が印加されても、非線形撓み部に所定の荷重以上の荷重が印加されないと撓まないた
め、感圧手段も変形しない。これにより、小動物や布団干しなどの生活行為などは検出せず、乗り越え行為の侵入のみを検出するので、誤検出を防止して侵入の検出性能を向上させることができる。
【０１１１】
また、感圧手段を、可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたものとしたことにより、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【０１１２】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する警報発生手段を備えたことにより、警報発生により居住者へ即座に通報できる。また、警報がアラーム音や光を発生するような威嚇効果のあるものであると、警報と同時に侵入者を威嚇して侵入を抑制することもできる。
【０１１３】
また、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたことにより、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【０１１４】
また、検出手段の出力信号に基づき住居の施錠を強化する施錠強化手段を備えたことにより、壁状構造体を乗り越える侵入を検出すると、住居の施錠を強化することで住居へのさらなる侵入を防ぐことができる。
【０１１５】
（実施の形態１０）
図２１（ａ）は、本発明の第１３の実施の形態における侵入検出装置が設置されたの壁状構造体の構成図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＡＡ位置における断面図である。図２１（ａ）において、３０１１は住居のベランダやバルコニーのフェンスや、塀や、敷地を囲うフェンスなどの壁状構造体で、３０１２は壁状構造体３０１１の上端部である。３０１３は包装体で金属と合成樹脂をラミネートして積層した積層体（以下、ラミネートフィルムと記載する）で構成しており、密封状態で包装体３０１３は上端部３０１２に取り付けられている。図２１（ｂ）に示すように、３０１４は圧電センサ（感圧手段）で包装体３０１３の内部に収納されている。圧電センサ３０１４は感圧手段としての可撓性を有したケーブル状である。また、３０１６は支持手段で、圧電センサ３０１４は圧電センサ３０１４より柔らかい弾性体からなる支持手段３０１６により支持されている。圧電センサ３０１４は支持手段３０１６の一部にスリットを設け、前記スリットから支持手段３０１６内にはめ込んで支持する構成としている。弾性体としては、ＥＰＤＭや熱可塑性エラストマーのような合成樹脂の発泡体を用い、圧縮率（単位変位をもたらす荷重値）が圧電センサ３０１４よりも小さくなるよう硬度、発泡率等を選択すればよい。尚、圧電センサ３０１４に隣接して支持手段３０１６中に非線形撓み部である中空部３０１６Ａを設けて、さらに圧電センサ３０１４が変形しやすくする構成としている。図２１（ａ）に示すように、３０１５は制御ユニットで、圧電センサ３０１４の端部に配設されている。また３０１７は通信ケーブルで、図示しないが制御ユニット３０１５内にある通信手段からの信号を外部に伝達する。
【０１１６】
図２２（ａ）は圧電センサ３０１４と制御ユニット３０１５の構成図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のＢＢ位置における断面図を示すものである。図２２（ａ）において、圧電センサ３０１４は後述する電極の断線・ショート検出用の抵抗体が内蔵された先端部３１４１を備えている。図２２（ｂ）において、圧電センサ３０１４は導体からなる中心電極３１４２、圧電体層３１４３、導体からなる外側電極３１４４、弾性体からなる被覆層３１４５を備えている。圧電体層３１４３はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電
体を用いることも考えられるが、耐熱温度が上限で８０℃程度であり、侵入検出装置は屋外使用が主であって、特に夏季には直射日光により壁状構造体３０１１の表面温度が時には１００℃近くの高温になることから、高分子圧電体を用いることは好ましくない。圧電体層３１４３としては特定の樹脂基材中に圧電セラミックスの粉体を混合した複合圧電体を用いると１００℃以上の高温耐久性を有することができ、このような複合圧電体を使用することが好ましい。
【０１１７】
図２３は本発明の第１３の実施の形態における侵入検出装置のブロック図である。図２３において、制御ユニット３０１５は、検出手段３１５１、威嚇手段３１５２、通信手段３１５３を備えている。検出手段３１５１は、圧電センサ３０１４からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行うフィルタ部３１５４と、フィルタ部３１５４の出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部３１５５とを備えている。フィルタ部３１５４の濾波特性としては、手３０１７の接触時の周波数は１０Ｈｚ以下であり、特に３〜８Ｈｚの範囲が多く、降雨による振動は１０Ｈｚ以上、風による振動は１Ｈｚ以下が多いので、濾波特性としては例えば、３〜８Ｈｚの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。３１５６は検出レベルを調整できる検出レベル調整手段とする。
【０１１８】
図２４（ａ）は、本発明の第１３の実施の形態における侵入検出装置の包装体のイメージ図であり、図２４（ｂ）は図２４（ａ）の断面図の一例、図２４（ｃ）は図２４（ａ）の断面図の別の例である。図２４（ａ）において、３０１３は包装体で、包装体３０１３の内部には圧電センサ３０１４と支持手段３０１６を収納している。また、包装体３０１３は密閉している。図２４（ｂ）において、包装体３０１３の内部には圧電センサ３０１４と支持手段３０１６を収納しており、包装体３０１３の外部との接地面は３０１８に示すように平面部になっている。圧電センサ３０１４に隣接して支持手段３０１６中に非線形撓み部である中空部３０１６Ａを設けて、さらに圧電センサ３０１４が変形しやすくする構成としている。３０１９は固定手段で接着剤、接着剤付きのテープ等で構成しており、壁状構造体３０１１の上端部３０１２に固定する。また、図２４（ｃ）において、包装体３０１３の内部には圧電センサ３０１４と支持手段３０１６を収納しており、包装体３０１３の外部との接地面は３０２０に示すように平面部になっている。圧電センサ３０１４に隣接して支持手段３０１６中に非線形撓み部である中空部３０１６Ａを設けて、さらに圧電センサ３０１４が変形しやすくする構成としている。３０２１は固定手段で、壁状構造体３０１１の上端部３０１２にビス等を使用して固定する構成としている。以下では図２４（ｂ）の構成として記載する。
【０１１９】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用を図２５及び図２６に基づいて説明する。図２５（ａ）は、侵入者が壁状構造体３０１１を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体３０１１上部に手３０２２をかけている状態を示す図、図（ｂ）はその断面図である。図２６は侵入者が侵入した時のフィルタ部３１５４の出力信号Ｖとコンパレータ部３１５５の出力信号Ｊの経時変化を示す特性図である。
【０１２０】
まず、図２５（ａ）のように、侵入者が壁状構造体３０１１上部に手３０１７をかけると、手３０１７の指よる押圧が圧電センサ３０１４及び支持手段３０１６に印加される。支持手段３０１６は圧電センサ３０１４より柔軟性を有しているので、図２５（ａ）に示すように、指の接触による押圧により支持手段３０１６が圧縮されて、圧電センサ３０１４も容易に変形する。そして、圧電センサ３０１４からは圧電効果により圧電センサ３０１４の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【０１２１】
圧電センサ３０１４の出力信号は、フィルタ部３１５４により手３０２２の接触時の周波数帯域である３〜８Ｈｚの信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図２６
にフィルタ部３１５４の出力信号Ｖを示す。手３０２２の接触時には、Ｖに基準電位Ｖ０より大きな信号成分が現れる。この際、単に圧電センサ３０１４を壁状構造体３０１１に配設した構成であれば、手３０２２の接触の際の圧電センサ３０１４の変形はわずかであるが、本実施の形態の場合は支持手段３０１６が圧電センサ３０１４よりも柔軟性を有した弾性体からなり、接触の際に支持手段３０１６が容易に圧縮されるので、圧電センサ３０１４の変形量が増大する。このように圧電センサ３０１４は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ３０１４の出力信号も大きくなる。コンパレータ部３１５５はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。
【０１２２】
コンパレータ部３１５５から侵入判定のパルス信号が出力されると、威嚇手段３１５２から一定時間アラーム音が発生され、侵入者を威嚇する。また、並行して、通報手段３１５３により侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報する。
【０１２３】
また、包装体３０１３は金属と合成樹脂をラミネートして積層した積層体で構成し密封状態としているため、雨雪露など自然の水分や、洗濯物やマンションの上階からの水分など各種の水分に対して有効であり、また太陽光などによる耐候性が強く劣化が小さい構成となっている。
【０１２４】
また、包装体に金属を積層させたラミネートとし、検出手段も感圧手段とともにラミネート内に包装してしまう構成も可能であり、これにより、ラミネートによるシールド効果もあり、外部ノイズの混入を防ぐことが可能となる。
【０１２５】
また、包装体３０１３は下面を平面部３０１８とし、固定手段３０１９でフェンスなどの壁状構造体３０１１に固定するため安定で強固な取り付けができる。また、壁状構造体の上端部３０１２との接触面は、３０１８と３０２０に示すように上端部３０１２の形状に合わせて平面となっているが、柔らかい弾性体からなる支持手段３０１６が上端部３０１２の形状に変形して設置される。即ち、施工時は弾性支持手段３０１６により、対抗する固定面の形状に合わせて変形するので、平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の壁状構造体やフェンスの上面に、取付可能である。また、耐水性、耐光性が強いため壁状構造体３０１１の上端部３０１２にも取り付けでき、取り付けが容易であるという利点も有している。また、実施例では非線形撓み部を中空部３０１６Ａで構成しているが、非線形撓み部（中空部）３０１６Ａは、所定の押圧力以上で撓むように成型された支持手段であるので、支持手段によって支持した感圧手段である圧電センサは、侵入者の乗り越え行為のような押圧力で機能し、小動物や風、雨、雪などのノイズ成分の信号は検出しないようにすることができる。
【０１２６】
よって、誤検出をなくし、検出精度が向上する。また、検出レベルを調整できる検出レベル調整手段３１５６を有しているため、構造の異なる多種多様な壁状構造体３０１１への取り付けによる検出レベルの微妙な違いを調整でき、また、現場環境の違いなどによる取り付け具合の差などによる検出レベルの微妙な違いにも対応でき施工性・応用範囲が高い。また、経年変化や、お客様の好みによる検出レベルの調整も可能である。
【０１２７】
以上のように、本実施の形態における侵入検出装置では、感圧手段としての圧電センサが金属と合成樹脂をラミネートして積層した積層体で構成した包装体に密封状態で収納しているため、雨雪露など自然の水分や、洗濯物やマンションの上階からの水分など各種の水分に対して有効であり、また太陽光などによる耐候性が強く劣化が小さい構成となっている。
【０１２８】
また、包装体は弾性支持手段３０１６により、対抗する固定面の形状に合わせて変形するので、施工時は平面、曲面、凹凸を有する多様な形状の壁状構造体やフェンスの上面に、取付可能である。また、固定手段でフェンスなどの壁状構造体に固定するため安定で強固な取り付けができる。また、耐水性、耐光性が強いため壁状構造体の上端部にも取り付けでき、取り付けが容易であるという利点も有している。
【０１２９】
また、検出レベルを調整できる検出レベル調整手段を有しているため、構造の異なる多種多様な壁状構造体への取り付けによる検出レベルの微妙な違いを調整でき、また、現場環境の違いなどによる取り付け具合の差などによる検出レベルの微妙な違いにも対応でき施工性・応用範囲が高い。また、経年変化や、お客様の好みによる検出レベルの調整も可能である。
【０１３０】
また、支持手段が圧電センサを弾性保持しているので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧により圧電センサが変形しやすくなり、圧電センサから変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。
【０１３１】
また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【０１３２】
また、非線形撓み部は、所定の押圧力以上で撓むように成型された支持手段であるので、支持手段によって支持した感圧手段である圧電センサは、侵入者の乗り越え行為のような押圧力で機能し、小動物や風、雨、雪などのノイズ成分の信号は検出しないようにすることができる。よって、誤検出をなくし、検出精度が向上する。
【０１３３】
なお、本実施の形態では、非線形撓み部を中空部としたが、他の部材を組み込んだり、異なる弾性特性を備える材料からなる部材で支持手段の一部を構成するようにしてもよい。
【０１３４】
また、包装体に金属を積層させたラミネートとすることで、ラミネートによるシールド効果もあり、外部ノイズの混入を防ぐことが可能となる。
【０１３５】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えており、威嚇により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【０１３６】
さらに、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたもので、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【０１３７】
（実施の形態１１）
図２７（ａ）は、本発明の第１４の実施の形態における侵入検出装置が設置された壁状構造体の構成図、図２７（ｂ）は図２７（ａ）の断面図である。図２７（ａ）において、３０３１は住居のベランダやバルコニーのフェンスや、塀や、敷地を囲うフェンスなどの壁状構造体で、３０３２は壁状構造体３０３１の上面に取り付けられた手すり、３０３３は上端部である。本発明の侵入検地装置は、第１３の実施の形態と同様の作用により、壁状構造体３０３１、手すり３０３２で構成した住居のベランダやバルコニーのフェンスや
、塀や、敷地を囲うフェンスなどにも取り付けて使用することができる。なお、第１の実施の形態と同じ番号を付与した構成物は同様のものであるとする。
【０１３８】
なお、以上の実施の形態１０〜１４では、制御ユニット３０１５を包装体３０１３の外部に設置しているが、包装体３０１３の内部に収納しても良い。また外部との通信には通信ケーブル３０１７を用いているが、赤外線、特定小電力など各種無線通信としても良い。また、侵入検地装置の電源は電池で構成してもよく、または、外部から供給しても良い。この場合、通信ケーブル３０１７に電源を重畳しても良い。また、検出レベル調整手段は制御ユニット内ではなく外部にあって、通信ケーブルを介して調整する構成としても良い。また、壁状構造体の上端部だけではなく、下面、側面、手すりの中などあらゆる場所に取り付けても良い。また、特定の部分を分割して取り付けても良い。これは例えば手すりの内部に取り付ける場合に制御ユニットは手すりの外表面に取り付けるなどである。また、包装体３０１３に平面部３０１８は必ずしも完全な平面でなくても良い。また、圧電センサ３０１４はその一部が外部に露出した構成だったが、支持手段３０１６に圧電センサ３０１４挿入孔を設けて、圧電センサ３０１４を挿入孔に内蔵して支持する構成としてもよい。また、支持手段３０１６として空洞部を設けても良い。
【０１３９】
上記実施の形態１０、１１では、従来では雨や雪を避けるためにフェンス１の手すりの中などに設置するためにはフェンス１の分解と組み立ての工事が必要となり容易に感圧センサを取り付けできないという課題があったが、動物がとまっても誤検出のない、また容易に取り付けできて、雨や雪の影響がなく、強い耐候性を有する侵入検出装置を提供することを目的としたものである。
【０１４０】
そして、感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を有し、前記感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、前記圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となり、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧を検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、確実に侵入を検出できる。また、感圧手段は包装体に収納されているため雨風の影響が小さく、強い耐候性も有し、直接フェンスの表面等に取り付けできるため施工性がよい。平面、曲面、凹凸を有する形状多様な形状の壁状構造体やフェンスの上面に取付可能である。
【０１４１】
すなわち、感圧手段と、前記感圧手段を収納した包装体と、前記感圧手段の出力信号に基づき前記感圧手段が機能したことを検出する検出手段を有し、前記感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えた侵入検地装置を実現できる。これにより、前記圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧によって変形をうけ、信号を出力して侵入を迅速に検出することができる上、感圧手段は、可撓性を有するケーブル状の圧電センサなので、様々な壁状構造体の形状に沿って自在に配設が可能となる。そして、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧を検出して侵入を検出するので、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、確実に侵入を検出できる。また、感圧手段は包装体に収納されているため雨風の影響が小さく、強い耐候性も有し、直接フェンスの表面等に取り付けできるため施工性がよい。
【０１４２】
また、包装体は金属と合成樹脂の少なくとも一つをラミネートして積層した積層体で構成した侵入検出装置を実現できる。これにより、防水性能の高いラミネートフィルムを使用することにより雨雪の影響がなく、またより強い耐候性を有し、直接フェンスの表面等
に取り付けできるため施工性がよい。
【０１４３】
また、包装体は安定して外部と固定するための固定手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、フェンスなどの外部との確実な固定ができる。
【０１４４】
また、包装体の内部で感圧手段を弾性支持する支持手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、支持手段が感圧手段を弾性保持しているので、侵入者が壁状構造体を乗り越える際に壁状構造体の上部に手をかけたときの押圧により感圧手段が変形しやすくなり、感圧手段から変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。また、施工時は弾性支持手段により、対抗する固定面の形状に合わせて変形するので、平面、曲面、凹凸を有する形状多様な形状の壁状構造体やフェンスの上面に、取付可能である。
【０１４５】
また、支持手段は、非線形撓み部を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、非線形撓み部は、所定の押圧力以上で撓むように成型された支持手段であるので、支持手段によって支持した感圧手段である圧電センサは、侵入者の乗り越え行為のような押圧力で機能し、小動物や風、雨、雪などのノイズ成分の信号は検出しないようにすることができる。よって、誤検出をなくし、検出精度が向上する。
【０１４６】
また、検出手段は感圧手段が機能する検出レベルを調整する検出レベル調整手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、多種多様のフェンス等の取り付け形態にも対応した検出感度の調整が現場で可能となり、設置性がよく、商品の適合範囲が広くなる。
【０１４７】
また、検出手段の出力信号に基づき警報を発生する威嚇手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、威嚇により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【０１４８】
また、検出手段の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えた侵入検出装置を実現できる。これにより、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【０１４９】
（実施の形態１２）
図２５は、本発明の第１２の実施の形態における監視装置のシステムブロック図を示すものである。
【０１５０】
図２５において、監視装置は、中央処理装置４０５１、侵入検知用端末器４０５２で構成されている。中央処理装置４０５１と侵入検知用端末器４０５２の間は、無線による通信手段によって通信が行われる。
【０１５１】
図２９は中央処理装置４０５１の内部ブロック図である。４０６１はデータ通信手段であり、侵入検知に関する情報などの送受信を行なう。４０６２は公衆電話回線接続部であり、侵入検知に関する情報を受信した場合に外線電話に接続する。４０６３は報知部であり、侵入検知に関する情報を受信した場合に警報を鳴らす等の報知を行う。４０６４はデータ通信手段４０６１、公衆電話回線接続部４０６２、報知部４０６３の制御を行う制御部である。中央処理装置４０５１は、家屋内に設置し、侵入検知に関する情報を受信した場合には、登録してある外線電話の番号に通報したり、報知部４０６３から警報を鳴らしたりして、使用者に侵入があったことを伝える。また、中央処理装置は、電話機やドアホン等と一体化した構成としてもよい。
【０１５２】
図３０（ａ）は侵入検知用端末器４０５２の内部ブロック図である。本実施の形態１２では、侵入検知用端末器４０５２をベランダの手すりに配設した場合について説明してい
く。４０７１は感圧手段であり、図３０（ｂ）に示すように、侵入検知用端末器４０５２は感圧手段として可撓性を有したケーブル状の圧電センサ４０８７を備えている。４０７２は中心電極である。４０７３は外側電極である。４０７４は圧電センサ４０８７の端部において中心電極４０７２と外側電極４０７３との間に断線検出用の抵抗体として設けられたセンサ側抵抗体である。４０７５は断線検出用の回路側抵抗体。４０７６は圧電センサ４０８７からの信号を導出するための信号導出用抵抗体。４０７７は検出手段である。４０７８は、圧電センサ４０８７からの出力信号を増幅するアンプ。４０７９は増幅された出力信号から所定の周波数成分のみを通過させる濾波部。濾波部４０７９の濾波特性としては、人の手の接触時の周波数は１０Ｈｚ以下であり、特に３〜８Ｈｚの範囲が多く、降雨による振動は１０Ｈｚ以上、風による振動は１Ｈｚ以下が多いので、濾波特性としては例えば、３〜８Ｈｚの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。４０８０は出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部であり、検出手段４０７７は、アンプ４０７８、濾波部４０７９、コンパレータ部４０８０を備えている。４０８１は圧電センサ４０８７からの断線異常を判定する異常判定部。４０８２はデータ通信手段で中央処理装置４０５１と侵入検知に関する情報の送受信を行なう。４０８３は報知手段であり侵入が発生した場合に警報を鳴らしたり、光を点灯させることで、侵入者に対して威嚇を行う。４０８４は電源部で、電池を内蔵して電源を供給している。４０８５は端末制御部であり、感圧手段４０７１で押圧を検知した場合に、侵入に関する情報を中央処理装置４０５１に対して、自らの端末器コードと共に、データ通信手段４０８２を用いて無線によって送信するものである。また、異常判定部４０８１で断線異常を検出した場合に、報知手段４０８３より報知を行う。４０８６は感度切り換え手段であり、アンプ４０７８のゲインを調節して感度を設定する。４０５２Ａは、シールド部である。シールド部４０５２Ａは侵入検知用端末器４０５２の感圧手段４０７１以外の部分をシールドしている。尚、通信手段４０８２のアンテナ部をシールドすることで通信距離等が短くなったりする場合は、アンテナ部をシールド部４０５２Ａの外側に出して置く構成にしてもよい。また図３０（ｂ）において、圧電センサ４０８７は圧電センサ４０８７より柔らかい弾性体からなる支持手段４０８９により支持されている。弾性体としては、屋外に設置するため耐熱性、耐寒性を考慮して選定する。具体的には、−３０℃〜８５℃で可撓性の低下が少ないものを選定することが好ましい。このようなゴムとしては、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコンゴム（Ｓｉ）、熱可塑性エラストマー等を用いればよい。また、支持手段４０８９は、中空に形成され押圧により圧縮可能な非線形撓み部である緩衝部４０９０を有している。さらに、支持手段４０８９の底部には、ベランダの手すり内部等に固定支持するための溝部が形成されている。ベランダの手すり内部に固定する方法としては、ベランダの手すり内部にはめ込めるような構成にしたり、テープ等で固定する方法等、ベランダの手すり内部にしっかりと固定できればよい。
【０１５３】
図３１は、圧電センサ４０８７の図３０のＡ−Ａ線における断面図である。図３１において、４０７２は中心電極。４０８８は圧電体層。４０７３は外側電極。４０９１は被覆層である。
【０１５４】
中心電極４０７２は通常の金属単線導線を用いてもよいが、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを巻いた電極を用いている。前記絶縁性高分子繊維と前記金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられているポリエステル繊維と銀を５ｗｔ％含む銅合金がそれぞれ好ましい。
【０１５５】
圧電体層４０８８は一般的にはポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いればよいが、塩素化ポリエチレン等の高分子基材中に圧電セラミックスの粉体を混合した複合圧電体を用いると高温耐久性が向上する。
【０１５６】
外側電極４０７３は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを圧電体層４０８８の周囲に巻きつけた構成としている。そして、高分子層としてはポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）を用い、この上にアルミニウム膜を接着した電極は、１２０℃で高い熱的安定性を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極４０７３として好ましい。尚、圧電センサ４０８７を外部環境の電気的雑音からシールドするために、外側電極４０７３は部分的に重なるようにして圧電体層４０８８の周囲に巻きつけることが好ましい。
【０１５７】
被覆層４０９１としては、ウレタン、ポリエチレン、塩化ビニールなどの適切な弾性の高分子材料が用いられる。
【０１５８】
以上のように構成された監視装置について、以下その動作、作用を図３２および図３３に基づいて説明する。図３２（ａ）は、侵入検知用端末器４０５２をベランダ（壁状構造体）４１０１に設置した場合の構成図である。シールド部４０５２Ａおよび感圧手段４０７１はベランダ手すりの内部に設置されている。本実施の形態１２では、感圧手段４０７１とシールド部４０５２Ａを並列に配置している。これは、感圧手段４０７１とシールド部４０５２Ａを直列に配置すると、感圧手段４０７１の配設されない部分であるシールド部４０５２Ａ上から侵入された場合、侵入を検知することができない場合もが考えられるため並列に配置している。尚、シールド部４０５２Ａが十分に小さく感圧手段４０７１とシールド部４０５２Ａを直列に配置した場合でも、シールド部４０５２Ａ上からの侵入を検知できるのであれば、直列に配置しても構わない。図２７（ｂ）は、侵入検知用端末器４０５２をベランダ（壁状構造体）４１０１に設置した時の図２７（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。４１０２は手すり（カバー）で、手すり（カバー）取り付け補助具４１０３をビス等でベランダ（壁状構造体）４１０１に固定し、その上に、感圧手段４０７１を内蔵した支持手段４０８９を設置し、その上から手すり（カバー）４１０２を手すり（カバー）取り付け補助具４１０３にはめ込むことでベランダ（壁状構造体）４１０１に固定している。また、非線形撓み部である緩衝部４０９０を支持手段４０８９内において圧電センサ４０８７よりも下の部分に設けているが、これは図３２（ｂ）の矢印方向に押圧がかかった場合に圧電センサ４０８７がより撓みやすいようにするためである。尚、緩衝部４０９０を圧電センサ４０８７よりも上の部分に設けることで、小動物などにより矢印方向に押圧がかかった場合に、誤検知を防ぐことが可能となる。これは、ベランダ手すりに小動物などが乗った場合は、侵入者と比べ小さい押圧力になるため、小さい押圧力や微小な振動程度であれば緩衝部４０９０で力を吸収し、圧電センサ４０８７は撓まなくなるためである。侵入者が手や足をかけるといった、大きい押圧力の場合は、緩衝部４０９０で力が吸収しきれなくなるため、検知は可能となる。本実施の形態１２では、緩衝部４０９０を圧電センサ４０８７の下部分に設けた形状で説明する。
【０１５９】
図３３は侵入者が侵入した時の濾波部４０７９の出力信号Ｖとコンパレータ部４０８０の出力信号の経時変化を示す特性図である。
【０１６０】
まず、図３２（ｂ）において侵入者がベランダ（壁状構造体）４１０１に手や足を掛けベランダ（壁状構造体）４１０１を乗越えようとすると矢印方向に押圧が手すりカバー４１０２を通して、圧電センサ４０８７及び支持手段４０８９に印加される。支持手段４０８９の上面は手すりカバー４１０２に下面手すり（カバー）取り付け補助具４１０３に密着して取り付けてあり、更に支持手段４０８９は圧電センサ４０８７より柔軟性を有しているので、押圧により支持手段４０８９が圧縮されて、圧電センサ４０８７も容易に変形する。そして圧電センサ４０８７からは圧電効果により圧電センサ４０８７の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【０１６１】
圧電センサ４０８７の出力信号は、アンプ４０７８で増幅され、濾波部４０７９により
特定の周波数帯域の信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図３３に濾波部４０７９の出力信号Ｖを示す。手や足による押圧時には、Ｖに基準電位Ｖ０より大きな信号成分が現れる。圧電センサ４０８７は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ４０８７の出力信号も大きくなる。コンパレータ部４０８０はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならばベランダ（壁状構造体）１０１を乗越えようとしたと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてLｏ→Ｈｉ→Ｌｏのパルス信号を出力する。
【０１６２】
コンパレータ部４０８０から侵入判定のパルス信号が出力されると、報知手段４０８３から一定時間警報が鳴り、侵入者を威嚇する。また、並行して、データ通信手段４０８２から侵入検知に関する情報を中央処理装置４０５１に送信する。中央処理装置４０５１は侵入検知に関する情報を受信すると、報知部４０６３から警報を鳴らしたり、公衆回線接続部４０６２から登録されている電話番号に電話をかけ、使用者に侵入があったことを伝えたりする。
【０１６３】
また、感度切り換え手段４０８６で、アンプ４０７８のゲインを調節して感度を設定することができるため、設置状況に合わせて感度を外部スイッチ等で調整することが可能となる。ゲインの調整方法は、外部スイッチ等で抵抗値を調整したり、あらかじめ複数の抵抗を配置しておき、外部スイッチを切り換えることで、複数の抵抗から所定の抵抗を選択するよう配線したりする方法などがある。このような方法であると、回路部品を調整可能に構成しておけば、侵入検知要端末器を一律に製造した後、個々の設置場所で施工後に、設置場所に応じて、調整することが可能で、施工、設置性が向上するという効果がある。また、他の感度切り換えの方法としては、コンパレータ部４０８０において、図３３で示しているＤ０の値を調整してもよい。Ｄ０の値の調整方法としては、ゲインの調整方法と同様に抵抗値を調整することでＤ０の値を変更することが可能である。
【０１６４】
次に、異常判定部４０８１での断線判定の手順を以下に示す。図３０（ａ）において、センサ側抵抗体４０７４、回路側抵抗体４０７５、信号導出用抵抗体４０７６の抵抗値をそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｐ点の電圧をＶｐ、電源部４０８４の電圧をＶｓとする。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は通常数メガ〜数十メガオームの抵抗値が用いられる。圧電センサ４０８７の電極が正常の場合、ＶｐはＶｓに対して、Ｒ２とＲ３の並列抵抗とＲ１との分圧値となる。ここで、圧電体層４０８８の抵抗値は通常数百メガオーム以上であるのでＲ２、Ｒ３の並列抵抗値にはほとんど寄与しないため上記分圧値の算出には無視するものとする。圧電センサ４０８７の電極が断線すると等価的にはＰａ点またはＰｂ点がオープンとなるので、ＶｐはＲ２とＲ３の分圧値となる。電極がショートすると等価的にはＰａ点とＰｂ点がショートすることになるので、ＶｐはＶｓに等しくなる。このように異常判定部４０８１でＶｐの値に基づいて圧電センサ４０８７の電極の断線やショートといった異常を検出するので、信頼性を向上することができる。
【０１６５】
以上のように、本実施の形態１２においては、圧電センサを備えた侵入検知用端末器がベランダの手すり内部に配設されているので、見栄えがよい上、侵入者にも監視装置が設置されていることがわからないため、防犯効果が高まる。また、電源設備が不要なため、設置する範囲がひろがる。
【０１６６】
また、圧電センサを支持手段に内蔵することで、支持手段とシールド部を内部におき、手すりカバーをするだけでよいため、設置がしやすい。また、手すり内部に設置することで、風雨、日照などの自然条件に対しても耐久性が向上する。尚、支持手段内にシールド部も内蔵することで、より設置性、耐久性を向上させるような構成とすることもできる。また、支持手段が圧電センサを弾性保持しているので侵入者がベランダ（壁状構造体）を乗越える際の押圧により圧電センサが変形しやすくなり、圧電センサから変形に応じた出
力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。さらに感度切り換え手段により、設置状況に合わせて感度を調整することが可能となる。また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者がベランダ（壁状構造体）に手や足を掛けた時の押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々なベランダ（壁状構造体）の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【０１６７】
また、検出手段の出力信号に基づき外部に報知を行う報知手段を備えており、警報等の発生により侵入者を威嚇して侵入を抑制することができる。
【０１６８】
さらに、侵入があった際に侵入検知に関する情報を中央処理装置に送信することで、侵入者があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社等に通報することができるため、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【０１６９】
また、実施の形態１２では通信媒体として無線を用いているが、赤外線通信、光ファイバ通信など、いずれの通信媒体を用いても同様の効果を有するものである。
【０１７０】
（実施の形態１３）
図３４は、本発明の実施の形態１３における監視装置を壁状構造体４１０１に設置した場合の構成図である。図３４（ａ）において感圧手段４０７１はベランダ手すりの内部に設置されている。４１１１は手すりＡで、支持部４１１２によって、壁状構造体４１０１に固定されている。このような手すりＡ４１１１は、装飾のため、あるいは手すり機能の向上のために取り付けられる場合がある。図３４（ｂ）は、図３４（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。支持部４１１２と手すり（カバー）４１０２は振動伝播部材４１１３で固定されている。振動伝播部材４１１３には振動の伝達性の良好な金属部材等を用いればよい。また、支持部４１１２と手すり（カバー）４１０２の固定部分をカバーしたりする物を振動の伝達性の良好な金属部材等にしてもよい。
【０１７１】
上記構成により、侵入者が手すりＡ４１１１を乗越えて侵入する際には、手すりＡ４１１１に押圧がかかる。その押圧による振動が支持部４１１２と振動伝播部材４１１３を通して圧電センサ４０８７及び支持手段４０８９に印加されることになる。これにより、手すりＡ４１１１に圧電センサ４０８７を内蔵しなくても手すりＡ４１１１の乗越えを検知することが可能となるためコストをおさえることが可能となる。
【０１７２】
以上のように本実施の形態１３においては、ベランダの手すりが壁状構造体に手すりカバーをつけるだけでなく、その上に手すりをつける構成であっても、１つのセンサで手すりカバー部分と、その上の手すり部分の押圧を検知することが可能なため、コストをおさえることができ、さらに設置性においてもセンサを２つ内蔵させる必要がないため、簡単に行うことができる。
【０１７３】
上記実施の形態１２、１３においては、前記従来の構成では、侵入センサはフェンス内部に配設しているものの、制御箱等が外部にあるため、侵入センサ自体は見えていなくても外部から侵入を阻止する装置が設置してあることがわかり、侵入者に制御箱を破壊されたりする。また、設置する際にも大掛かりな電源装置が必要であったりと、非常に手間がかかるものである。また、一般家庭などではフェンス近傍に制御箱等が設置されていると外観が損なわれるなどの課題があったが、フェンスやベランダ等の内部に侵入センサを配設した場合でも、制御箱等をフェンス近傍に設置する必要がないようにし、更に簡単に設置ができ、侵入を検知しやすい構成の監視装置を提供することを目的としたものである。
【０１７４】
そして、ベランダ手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出するための感圧手段と、感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段と、検出手段からの検出信号に基づき侵入検知に関する情報を前記中央処理装置に送信するデータ通信手段と、検出手段の検出信号に基づき外部に報知を行う報知手段と、感圧手段、検出手段、データ通信手段、報知手段に内蔵電池で電気を供給する電源部を備えている侵入検知用端末器をベランダの手すりやフェンス等の内部に配設することで、外部に制御装置等の設備を設置せずにベランダの手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出することができる。また、感圧手段を弾性支持する支持手段を備えることで、ベランダの手すりやフェンスの乗越えを検出しやすくなり、更に支持手段に感圧手段を内蔵することで、ベランダの手すりやフェンスの内部に設置しやすくなる。
【０１７５】
また、ベランダの手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出することができ、更に外部に制御装置等の設備を設置せずに、侵入者に対して警報を行ったり、中央処理装置に検出情報を送信したりすることで、屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。また、外部に制御装置等の設備を設置する必要がないため配線工事が不要で、制御装置等で外観が損なわれることがない。そのため見栄えがよい上、侵入者にも監視装置が設置してあることを気づかれないので、防犯効果も高まる。
【０１７６】
すなわち、ベランダ手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出するための感圧手段と、感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段と、検出手段からの検出信号に基づき侵入検知に関する情報を中央処理装置に送信するデータ通信手段と、検出手段の検出信号に基づき外部に報知を行う報知手段と、感圧手段、検出手段、データ通信手段、報知手段に内蔵電池で電気を供給する電源部とを備えた侵入検知用端末器をベランダの手すり、あるいはフェンスの内部に配設することで、外部に制御装置等の設備を設置する必要がないため配線工事が不要で、制御装置等で外観が損なわれることがない。また、外部から監視装置が設置してあることがわからないため、見栄えがよい。更に、中央処理装置に侵入検知に関する情報を送信することで、屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【０１７７】
また、フェンスや手すりなどの建材や、設置状況によって感圧手段の検出感度が変わるため、感圧手段の検出感度を切り換える感度切り換え手段を備えたことで、誤検知をしにくくしたりして、設置状況にあわせて調整することが可能となる。
【０１７８】
また、感圧手段を弾性支持する支持手段を備えたもので、支持手段が感圧手段を弾性保持しているので、侵入者がフェンスや手すりなどを乗越える際に手や足をかけた時の押圧により感圧手段が変形しやくすくなり、感圧手段から変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。また、支持手段に感圧手段を内蔵したり、支持手段の形状に沿って感圧手段を取り付けておくことで、支持手段をフェンスや手すりの内部に置いて配設すれば良い為、感圧手段を固定器具等で固定する必要がなくなり、設置性も向上する。
【０１７９】
また、ベランダの手すりをベランダ（壁状構造体）に取り付ける構成において、ベランダ手すりとベランダ（壁状構造体）とを振動伝播部材を用いて接続することで、ベランダ（壁状構造体）に感圧手段を取り付けておけば、ベランダ（壁状構造体）に手や足をかけて乗越える場合は、当然のことながら侵入者の検知が可能であるし、ベランダ（壁状構造体）に手や足をかけず、その上に設置してある手すりに手や足をかけて乗越える場合でも、手すりを乗越える際の振動が振動伝播部材を通してベランダ（壁状構造体）に配設してある感圧手段に振動が伝わるため、侵入を検知することが可能である。そのためベランダ
手すりには感圧手段を配設しなくても侵入を検知することができ、コストの低下や設置性が向上する。
【０１８０】
また、感圧手段は所定の荷重以上の荷重が印加されると非線形に撓む弾性特性を有した非線形撓み部を備えたもので、感圧手段に小動物の動作等により押圧が印加されても、非線形撓み部に所定の荷重以上の荷重が印加されないと撓まないため、感圧手段も変形せず、誤検出することがなくなる。
【０１８１】
また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者がベランダの手すりやフェンスに手や足をかけた時の押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、ベランダの手すりやフェンスの形状に沿って自在に配設が可能となる。
【０１８２】
また、本発明の監視装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０１８３】
（実施の形態１４）
図３５は、本発明の実施の形態１４における監視装置をベランダ（壁状構造体）５１０１に設置した場合の構成図である。図３５（ａ）において感圧手段５１０３は感圧手段５１０３より柔らかい弾性体からなる弾性支持手段５１０４により支持されている。弾性体としては、屋外に設置するため耐熱性、耐寒性を考慮して選定する。具体的には、−３０℃〜８５℃で可撓性の低下が少ないものを選定することが好ましい。このようなゴムとしては、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコンゴム（Ｓｉ）、熱可塑性エラストマー等を用いればよい。また、弾性支持手段は、凸部を有する形状をしている。凸部は、受圧面に対抗する面に設け、カバーと接触するようにする。また、感圧手段は、弾性支持手段に内包されているが、矢印方向の圧力の検知感度を向上させるため、なるべくカバー側に配置されるほうが好ましい。また、弾性支持手段５１０４は手すり５１０２の上部に固定され、手すりカバー５１０５で弾性支持手段５１０４をカバーしている。図３５（ｂ）は、図３５（ａ）のＡＡ位置における断面図である。
【０１８４】
また、弾性支持手段５１０４をベランダの手すり上部に固定する方法としては、ベランダの手すり上部にはめ込めるような構成にしたり、テープ等で固定する方法等、ベランダの手すり上部にしっかりと固定できればよい。
【０１８５】
図３６は、感圧手段５１０３と検出手段５１１０の内部ブロック図である。
【０１８６】
図３７（ａ）は、図３６のＡ−Ａ線における断面図である。図３７（ａ）において、５１１１は中心電極、５１２５は圧電体層、５１１２は外側電極、５１２６は被覆層である。図３７（ｂ）に示すように、感圧手段として、可撓性を有したケーブル状の圧電センサ５１２７からなる感圧手段５１０３を備えている。
【０１８７】
図３６において５１１３は圧電センサをの端部において中心電極５１１１と外側電極５１１２との間に断線検出用の抵抗体として設けられたセンサ側抵抗体である。５１１４は断線検出用の回路側抵抗体。５１１５は圧電センサ５１２７からの信号を導出するための信号導出用抵抗体。５１１６は検知部である。５１１７は、圧電センサ５１２７からの出力信号を増幅するアンプ。５１１８は増幅された出力信号から所定の周波数成分のみを通過させる濾波部。濾波部５１１８の濾波特性としては、人の手の接触時の周波数は１０Ｈｚ以下であり、特に３〜８Ｈｚの範囲が多く、降雨による振動は１０Ｈｚ以上、風による
振動は１Ｈｚ以下が多いので、濾波特性としては例えば、３〜８Ｈｚの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。５１１９は出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部であり、検知部５１１６は、アンプ５１１７、濾波部５１１８、コンパレータ部５１１９を備えている。５１２０は圧電センサ５１２７からの断線異常を判定する異常判定部。５１２１は報知部であり侵入が発生した場合に警報を鳴らしたり、光を点灯させることで、侵入者に対して威嚇を行う。５１２２は電源部である。５１２３は制御部であり、圧電センサ５１２７で押圧を検知した場合に、報知部５１２１で警報を鳴らしたり、異常判定部５１２０で断線異常を検出した場合に、報知部５１２１より報知を行なったりする。５１２４は、シールド部である。シールド部５１２４は検出手段５１１０の感圧手段５１０３以外の部分をシールドしている。
【０１８８】
中心電極５１１１は通常の金属単線導線を用いてもよいが、ここでは絶縁性高分子繊維の周囲に金属コイルを巻いた電極を用いている。前記絶縁性高分子繊維と前記金属コイルとしては、電気毛布において商業的に用いられているポリエステル繊維と銀を５ｗｔ％含む銅合金がそれぞれ好ましい。
【０１８９】
圧電体層５１２５は一般的にはポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いればよいが、塩素化ポリエチレン等の高分子基材中に圧電セラミックスの粉体を混合した複合圧電体を用いると高温耐久性が向上する。
【０１９０】
外側電極５１１２は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを圧電体層５１２５の周囲に巻きつけた構成としている。そして、高分子層としてはポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）を用い、この上にアルミニウム膜を接着した電極は、１２０℃で高い熱的安定性を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極５１１２として好ましい。尚、圧電センサ５１２７を外部環境の電気的雑音からシールドするために、外側電極５１１２は部分的に重なるようにして圧電体層５１２５の周囲に巻きつけることが好ましい。
【０１９１】
被覆層５１２６としては、ウレタン、ポリエチレン、塩化ビニールなどの適切な弾性の高分子材料が用いられる。
【０１９２】
図３８（ａ）は弾性支持手段５１０４及び感圧手段５１０３が撓んだ状態の断面図。図３８（ｂ）に手すり長手方向の断面図である。
【０１９３】
図３９は侵入者が侵入した時の濾波部５１１８の出力信号Ｖとコンパレータ部５１１９の出力信号の経時変化を示す特性図である。
【０１９４】
以上のように構成された監視装置について、以下その動作、作用を説明する。図３５のように感圧手段５１０３を内蔵した弾性支持手段５１０４をベランダ手すり上部に固定し、その上から手すりカバー５１０５でカバーする。検知手段５１１０はベランダの端部に固定しておけばよい。
【０１９５】
まず、図３５（ｂ）において侵入者がベランダ（壁状構造体）５１０１に手や足を掛けベランダ（壁状構造体）５１０１を乗越えようとすると矢印方向に押圧がかかり、手すりカバー５１０５が撓んで、その変位をうけて、弾性支持手段５１０４及び感圧手段５１０３に印加される。図３８に示すように、手すりカバー５１０５は、ある程度の撓みを生じるように中空形状に構成されており、中空部に設けた弾性支持手段５１０４は感圧手段５１０３より柔軟性を有しているので、押圧により受圧面側の弾性支持手段５１０４が圧縮されて、感圧手段５１０３も容易に変形する。そして感圧手段５１０３からは圧電効果により圧電センサ５１２７の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【０１９６】
圧電センサ５１２７の出力信号は、アンプ５１１７で増幅され、濾波部５１１８により特定の周波数帯域の信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図３９に濾波部５１１８の出力信号Ｖを示す。侵入者の手や足による押圧時には、Ｖに基準電位Ｖ０より大きな信号成分が現れる。圧電センサ５１２７は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ５１２７の出力信号も大きくなる。コンパレータ部５１１９はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならばベランダ（壁状構造体）５１０１を乗越えようとしたと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてLｏ→Ｈｉ→Ｌｏのパルス信号を出力する。
【０１９７】
コンパレータ部５１１９から侵入判定のパルス信号が出力されると、報知部５１２１から一定時間警報が鳴り、侵入者を威嚇する。
【０１９８】
次に、異常判定部５１２０での断線判定の手順を以下に示す。図３６（ａ）において、センサ側抵抗体５１１３、回路側抵抗体５１１４、信号導出用抵抗体５１１５の抵抗値をそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｐ点の電圧をＶｐ、電源部５１２２の電圧をＶｓとする。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は通常数メガ〜数十メガオームの抵抗値が用いられる。圧電センサ５１２７の電極が正常の場合、ＶｐはＶｓに対して、Ｒ２とＲ３の並列抵抗とＲ１との分圧値となる。ここで、圧電体層５１２５の抵抗値は通常数百メガオーム以上であるのでＲ２、Ｒ３の並列抵抗値にはほとんど寄与しないため上記分圧値の算出には無視するものとする。圧電センサ５１２７の電極が断線すると等価的にはＰａ点またはＰｂ点がオープンとなるので、ＶｐはＲ２とＲ３の分圧値となる。電極がショートすると等価的にはＰａ点とＰｂ点がショートすることになるので、ＶｐはＶｓに等しくなる。このように異常判定部５１２０でＶｐの値に基づいて圧電センサ５１２７の電極の断線やショートといった異常を検出するので、信頼性を向上することができる。
【０１９９】
以上のように、本実施の形態１４においては、感圧手段を内蔵した弾性支持手段と、感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段を備えた監視装置がベランダの手すりに配設されているので、家宅に侵入があっても室内に入られる前に侵入を検出し、警報等で威嚇することができるため、窓等を割られる被害もなく、使用者の安心感が向上する。また、侵入者にも監視装置が設置されていることがわかりづらいため、防犯効果が高まる。
【０２００】
また、感圧手段を弾性支持手段に内蔵することで、弾性支持手段と検出手段を手すり上部に設置し、手すりカバーをするだけでよいため、設置がしやすい。また、手すりカバーでカバーすることで、風雨、日照などの自然条件に対しても耐久性が向上する。
【０２０１】
また、弾性支持手段が感圧手段を弾性保持しているので侵入者がベランダ（壁状構造体）を乗越える際の押圧により感圧手段が変形しやすくなり、感圧手段から変形に応じた出力信号を迅速に出力することが可能となるので、検出感度が向上する。また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者がベランダ（壁状構造体）に手や足を掛けた時の押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々なベランダ（壁状構造体）の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【０２０２】
（実施の形態１５）
図４０は、本発明の実施の形態１５における監視装置をベランダ（壁状構造体）５１０１に設置した場合の構成図である。図４０（ａ）において感圧手段５１０３はベランダ手すりの上部に設置されている。そして、手すりカバー５１０５には、押圧手段５１３１が
固定されている。固定方法としては、手すりカバーにはめ込めるような構成にしたり、テープ等で固定する方法等、手すりカバーにしっかりと固定できればよい。図４０（ｂ）は図４０（ａ）のＡＡ位置における断面図である。押圧手段と弾性支持手段は、点接触するように設ける。
【０２０３】
上記構成により、侵入者が手すり５１０２を乗越えて侵入する際には、手すり５１０２に押圧がかかり、手すりカバー５１０５を通して、弾性支持手段５１０４及び感圧手段５１０３に印加されるが、この時、押圧手段５１３１が配設してあるため、感圧手段５１０３（弾性支持手段５１０４）が撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段５１０３（弾性支持手段５１０４）に印加されることになる。尚、押圧手段には、弾性支持手段より硬度の高いものを使用すればよい。例えばスチール製の棒や弾性支持手段より硬度の高いゴム等を用いればよい。
【０２０４】
本実施の形態の構成のように押圧手段と弾性支持手段との接点を小さくした場合と、接触範囲を広範囲とした場合とを比較すると、押圧が負荷された時の圧電センサの変位量は前者のほうが大きく加速度も大きくなり、結果として圧電センサの出力信号も大きくなる。そのため、本実施の形態での検出手段を用いた場合、検出感度が向上し、侵入検出の精度も向上する。
【０２０５】
以上のように本実施の形態１５においては、押圧手段をベランダーカバーに配設することにより、ベランダカバー上からの押圧によるセンサ検出感度を向上させることができる。機構的に検知感度を向上させることで、検出手段での信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【０２０６】
尚、押圧手段の形状や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状、取り付け間隔であればよい。
【０２０７】
（実施の形態１６）
図４１は、本発明の実施の形態１６における監視装置をベランダ（壁状構造体）５１０１に設置した場合の構成図である。図４１（ａ）において感圧手段５１０３はベランダ手すりの上部に設置されている。そして、手すりカバー５１０５には、押圧部材支持手段５１４２が手すりカバー５１０５の内部に設けられており、第２の押圧手段５１４１をはめ込んで固定できるようになっている。図４１（ｂ）は図４１（ａ）のＡＡ位置における断面図である。
【０２０８】
上記構成により、侵入者が手すり５１０２を乗越えて侵入する際には、手すり５１０２に押圧がかかり、手すりカバー５１０５を通して、弾性支持手段５１０４及び感圧手段５１０３に印加されるが、この時、第２の押圧手段５１４１が配設してあるため、感圧手段５１０３（弾性支持手段５１０４）が撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段５１０３（弾性支持手段５１０４）に印加されることになる。尚、第２の押圧手段としては、弾性支持手段より硬度の高いものを使用すればよい。
【０２０９】
以上のように本実施の形態１６においては、第２の押圧手段を手すりカバーに配設することにより、手すりカバー上の押圧の感度を向上させることができ、機構的に検知感度を向上させることで、検出手段での信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【０２１０】
また、押圧部材支持手段を手すりカバー内部に設けて、第2の押圧手段をスライド可能な構成としているので、手すりカバー設置時に、第２の押圧手段の間隔を簡単に変えられ
るので、施工時にその場の状況に合わせて間隔を変えて、取り付けすることが容易になる。
【０２１１】
また、本実施の形態の第２の押圧手段の形状は、弾性支持手段に対向する面の形状を、他の実施の形態と異ならせ、弾性支持体のＲ形状に沿って、略椀型で押圧するような構成とした。この構成にしたことにより、手すり上面からの押圧を受けて弾性支持体を押圧する場合、弾性支持体が左右にぶれることなく、真下に弾性支持体を押圧することができる。押圧手段の形状が略椀型の逆の形状の御椀型等で押圧した場合、弾性支持手段が左右にぶれてしまい、手すり上面からの押圧が伝わりにくくなる。
【０２１２】
尚、本実施の形態では第２の押圧手段の形状は略椀型にしているが、第２の押圧手段の形状や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状、取り付け間隔であればよい。
【０２１３】
（実施の形態１７）
図４２は、本発明の実施の形態１７における監視装置をベランダ（壁状構造体）５１０１に設置した場合の構成図である。図４２（ａ）において感圧手段５１０３はベランダ手すりの上部に設置されている。そして、第３の押圧手段５１５１が感圧手段５１０３に取り付けられている。第３の押圧手段には上部に凸部が設けられている。第３の押圧手段５１５１の取り付け方法としては、テープ等で固定したり、手すり上部にベース材等を設けて第３の押圧手段５１５１をはめ込めるような形にしてもよい。図４２（ｂ）は図４２（ａ）のＡＡ位置における断面図である。
【０２１４】
上記構成により、侵入者が手すり５１０２を乗越えて侵入する際には、手すり５１０２に押圧がかかり、手すりカバー５１０５を通して、弾性支持手段５１０４及び感圧手段５１０３に印加されるが、この時、第３の押圧手段５１５１が配設してあるため、感圧手段５１０３（弾性支持手段５１０４）が撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段５１０３（弾性支持手段５１０４）に印加されることになる。尚、第３の押圧手段としては、弾性支持手段より硬度の高いものを使用すればよい。また、第３の押圧手段は、手すりカバーの内側面に沿った形状で中央部分に押圧手段を設けており、手すり上面にはめ込むだけで容易に取り付ける形状であるため、手すりカバーの上面に押圧手段を接着したり必要がないため、押圧手段の取り付け間隔は適宜決めることができる。
【０２１５】
以上のように本実施の形態１７においては、第３の押圧手段をベランダーカバーに配設することにより、ベランダカバー上の押圧の感度を向上させることができ、機構的に検知感度を向上させることで、検出手段での信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【０２１６】
尚、第３の押圧手段の形状や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状、取り付け間隔であればよい。
【０２１７】
（実施の形態１８）
図４３は、本発明の実施の形態１８における監視装置をベランダ（壁状構造体）５１０１に設置した場合の構成図である。図４３（ａ）において感圧手段５１０３はベランダ手すりの上部に設置されている。そして、第２の弾性支持手段手段５１６２には上部に第４の押圧手段が所定の間隔で設けられた形状をしている。図４３（ｂ）は図４３（ａ）のＡＡ位置における断面図である。
【０２１８】
上記構成により、侵入者が手すり５１０２を乗越えて侵入する際には、手すり５１０２
に押圧がかかり、手すりカバー５１０５を通して、第２の弾性支持手段５１６２及び感圧手段５１０３に印加されるが、この時、第４の押圧手段５１６１が第２の弾性支持手段に形成されているため、感圧手段５１０３（第２の弾性支持手段５１６２）が撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段５１０３（第２の弾性支持手段５１６２）に印加されることになる。本実施の形態では、押圧手段の凸部を弾性支持手段の外側上部に設けているが、弾性支持手段の感圧手段側に凸部を設ける構成にしてもよい。
【０２１９】
以上のように本実施の形態１８においては、第４の押圧手段を第２の弾性支持手段に形成することにより、ベランダカバー上の押圧の感度を向上させることができ、機構的に検知感度を向上させることで、検出手段での信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【０２２０】
尚、本実施の形態１８では、第４の押圧手段を第２の弾性支持手段に形成しているが、弾性支持手段に第４の押圧手段を後付けできるような形にしてもよい。
【０２２１】
尚、第４の押圧手段の形状や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状、取り付け間隔であればよい。
【０２２２】
（実施の形態１９）
図４４（ａ）は、本発明の実施の形態１９における監視装置をベランダ手すり５１０２に設置した場合の構成図で、第３の弾性支持手段５１７１に沿わせて感圧手段５１０３を屈曲させて設置したものであり、図４４（ｂ）は、感圧手段５１０３を手すりカバー５１０５に沿わせて設置したものである。
【０２２３】
上記構成により、第３の弾性支持手段を屈曲させて、第３の弾性支持手段５１７１の上部や内部に感圧手段５１０３を設置することで、侵入者が手すり５１０２を乗越えて侵入する際には、手すり（カバー）に押圧がかかると感圧手段５１０３の屈曲して手すりカバーに接する部分がまず変形し、撓みやすくなり、押圧がより強く感圧手段５１０３（第３の弾性支持手段５１７１）に印加されることになる。また、押圧手段５１０３を手すりに沿って配設した場合も同様の効果が得られる。
【０２２４】
以上のように本実施の形態１９においては、第３の弾性支持手段または、感圧手段を屈曲させて設置することにより、押圧手段を別途設置したりする必要がなく、配設が容易になる上、ベランダカバー上の押圧の感度を向上させることができ、機構的に検知感度を向上させることで、検出手段のアンプで信号増幅は最低限度の増幅ですみ、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【０２２５】
上記のように実施の形態１４から１９においては、前記従来の構成では、侵入センサはフェンス内部に配設されているだけで、機構的に検知感度を向上させていないため、制御回路で侵入センサの信号を通常よりも増幅させたりする必要がある。しかしながら、制御回路で侵入センサの増幅を大きくすると、フェンス内に侵入する場合のセンサ信号以外のノイズ等も増幅されてしまうため、誤検出されるといった課題があったが、本実施の形態では、ベランダ手すり等の内部に侵入センサを配置し、機構的に検知感度を向上させることで、誤検出のない監視装置を提供することを目的とした。
【０２２６】
そして、ベランダ手すりを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出するための感圧手段と、感圧手段を弾性支持する弾性支持手段と、感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段とを備え、凸部を設けた弾性支持手段をベランダ
手すり内部に配設することで、ベランダ手すりの上部から押圧された時に、弾性支持手段が屈曲しやすくなり、感圧手段を単に手すり内部に配設する場合に比べ検知感度を向上させることができる。
【０２２７】
また、手すりカバー内部に所定の間隔で押圧手段を備えることで、更に検知感度を向上させることができる。
【０２２８】
また、波状に屈曲させた弾性支持手段を使用したり、弾性支持手段に押圧手段を備えることで、弾性支持手段に支持された感圧手段が屈曲しやすくなり、検知感度を向上させることができる。
【０２２９】
また、ベランダの手すりやフェンスを乗越えて家宅へ侵入する侵入者を検出することができ、機構的に検知感度を向上させることで、電気的ノイズ等に影響されることが少なくなり、誤検出することなく、確実に侵入を検出することができる。
【０２３０】
また、感圧手段は手すりに配設され、その上からカバーがしてあるので、外側からは目立つことがなく、外観が損なわれることがない。侵入者にも感圧手段が配設してあることが気づかれにくいため、防犯効果も高まる。
【０２３１】
すなわち、ベランダなどの壁状構造体の手すりに配設された感圧手段と、前記感圧手段を弾性支持する弾性支持手段と、前記感圧手段が検知したセンサ信号に基づき、家宅へ侵入する侵入者を検出する検出手段とを備え、前記弾性支持手段を前記手すり上に配設し、前記弾性支持手段を手すりカバーでカバーした構成とした。これにより、手すりカバーでカバーすることで、外観が損なわれることもなく、更に侵入者にも感圧手段が配設してあることが気づかれないため、防犯効果も高まる。
【０２３２】
また、弾性支持手段に凸部を設けることにより、弾性支持手段が押圧された場合に、弾性支持手段に支持された感圧手段が撓みやすくなり検知感度が向上する。凸部は、押圧を受ける可能性のある部位に設けておくことが望ましいので、帯状に成型された弾性体に帯状に設けられることが望ましく、押し出し成型の場合、製造もしやすいというメリットがあるが、凸部のみ部分的に設けてもよい。
【０２３３】
また、弾性支持手段をカバーしている手すりカバー内内側の弾性支持手段に対向する面に前記弾性支持手段を押圧する押圧手段を有する構成とした。
【０２３４】
よって、手すりを押した場合に、弾性支持手段に支持された感圧手段が撓みやすくなり、検知感度が向上する。
【０２３５】
また、弾性支持手段をカバーしている手すりカバー内部の上面、すなわち内側の弾性支持手段に対向する面に、第２の押圧手段を装着するための押圧部材支持手段を設けることにより、様々な押圧手段を容易に装着することが可能となる。
【０２３６】
また、第２の押圧手段を押圧部材支持手段に装着後、自由にスライドさせて指定の位置に調整することができるため、押圧手段の間隔を容易に調整することが可能となる。
【０２３７】
また、感圧手段を支持する弾性支持手段の一部分を覆い、装着可能な第３の押圧手段を設けることで、容易に弾性支持手段に第３の押圧手段を装着することが可能であり、手すりを押した場合に、弾性支持手段に支持された感圧手段が撓みやすくなり、検知感度が向上する。
【０２３８】
また、感圧手段を支持する第２の弾性支持手段に所定の間隔で第４の押圧手段が成形されていることで、押圧手段を後付けしなくても手すりを押した場合に、弾性支持手段に支持された感圧手段が撓みやすくなり、検知感度が向上する。所定の間隔は、任意の間隔としてもよい。
【０２３９】
また、感圧手段が波状に屈曲していることを特徴とする。そして、押圧手段を装着しなくとも手すりを押した場合に、感圧手段が屈曲した部分が撓みを受け、変位を生じやすくなり、検知感度が向上する。
【０２４０】
また、感圧手段を弾性支持する第３の弾性支持手段を備え、前記第３の弾性支持手段が屈曲していることを特徴とする。これにより、屈曲した第３の弾性支持手段の上面に感圧手段を配設すると、第３の弾性支持手段の屈曲部の上部で支持された感圧手段は、手すりカバーが受けた押圧による変位を生じるので、検出電圧を生じやすくなる。また、屈曲した第３の弾性支持手段に沿って感圧手段を配設すれば、容易に感圧手段が屈曲した形状となり、押圧による変形を生じやすい構成となる。よって、検知感度が向上する。
【０２４１】
また、感圧手段は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者がベランダの手すりやフェンスに手や足をかけた時の押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、ベランダの手すりやフェンスの形状に沿って自在に配設が可能となる。
【０２４２】
また、本発明の監視装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０２４３】
（実施の形態２０）
図４５は本発明の実施の形態２０における侵入検出装置が設置された壁状構造体の斜視図、図４６は同実施の形態２０における侵入検出装置の断面図である。
【０２４４】
図４５および図４６において、住居の塀やバルコニー、ベランダフェンスなどの壁状構造体７０１１の上面には、ベース７０１２が固定され、略逆Ｕ字状のカバー部材である笠木７０１３がベース７０１２の両端７０１４と係合するとともに壁状構造体７０１１の上面を覆うように設けられている。弾性体７０１５は笠木７０１３の下部で挟持されている。感圧手段としての可撓性を有したケーブル状の圧電センサ７０１７は弾性体７０１５の一部にスリットを設け、前記スリットから弾性体７０１５内にはめ込んで支持する構成としている。弾性体としては、ＥＰＤＭや熱可塑性エラストマーのような合成樹脂の発泡体を用い、圧縮率（単位変位をもたらす荷重値）が圧電センサ１７よりも小さくなるよう硬度、発泡率等を選択すればよい。非線形撓み部７１５１は弾性体７０１５に隣接させて設けたものであって、弾性体７０１５の圧電センサ７０１７を配設したその下方に相当する部位の一部に溝を設けて中空構造としたものである。なお、非線形撓み部７１５１は、固体や中空やバネなどを用いた非線形の撓み構成を有する機構などで構成して弾性体７０１５に隣接させてもよく、弾性体７０１５よりも変形しやすい材料または機構とすればよい。押圧部位７１５２は弾性体７０１５を介して圧電センサ７０１７に力が加わる位置に設け、金属や樹脂や木で構成しており、弾性体７０１５よりも変形しにくい材料または機構となっている。ベース７０１２と笠木７０１３との係合は、図の様に笠木７０１３の両端が略Ｊ字状に形成されて、笠木７０１３が簡単には外れないが弾性体７０１５の弾性を受けながら上下動可能に構成されており、上下動の移動距離は約５ｍｍ以下、好ましくは１〜２ｍｍ以下に形成されている。
【０２４５】
図４７（ａ）は圧電センサ７０１７の構成図、図４７（ｂ）は図４７（ａ）のＢＢ位置
における断面図を示すものである。図４７（ａ）において、圧電センサ７０１７の端部には制御ユニット７０１８が設けられている。圧電センサ７０１７は後述する電極の断線・ショート検出用の抵抗体が内蔵された先端部７１７１を備えている。図４７（ｂ）において、圧電センサ７０１７は導体からなる中心電極７１７２、圧電体層７１７３、導体からなる外側電極７１７４、弾性体からなる被覆層７１７５を備えている。圧電体層７１７３はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いることも考えられるが、耐熱温度が上限で８０℃程度であり、侵入検出装置は屋外使用が主であって、特に夏季には直射日光により壁状構造体７０１１の表面温度が時には１００℃近くの高温になることから、高分子圧電体を用いることは好ましくない。圧電体層７１７３としては特定の樹脂基材中に圧電セラミックスの粉体を混合した複合圧電体を用いると１００℃以上の高温耐久性を有することができ、このような複合圧電体を使用することが好ましい。
【０２４６】
図４８は本発明の実施の形態２０における侵入検出装置のブロック図である。図４８において、制御ユニット７０１８は、検出手段７１８１、警報発生手段７１８２、通信手段７１８３を備えている。検出手段７１８１は、圧電センサ７０１７からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行うフィルタ部７１８４と、フィルタ部７１８４の出力信号を予め設定された設定値と比較して侵入の判定を行うコンパレータ部７１８５とを備えている。圧電センサ７０１７で検出される各種条件の振動が、降雨による振動は１０Ｈｚ以上、風による振動は１Ｈｚ以下が多く、侵入者の侵入動作による荷重による周波数が１０Ｈｚ以下であり、特に３〜８Ｈｚの範囲が多い場合、フィルタ部７１８４の濾波特性としては例えば、３〜８Ｈｚの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとする。
【０２４７】
以上のように構成された侵入検出装置について、以下その動作、作用を図４５、図４６および図４９に基づいて説明する。図４９は侵入者が侵入した時のフィルタ部７１８４の出力信号Ｖとコンパレータ部７１８５の出力信号Ｊの経時変化を示す特性図である。
【０２４８】
まず、平常時は壁状構造体７０１１の上面に笠木７０１３が取り付けられていてデザイン的に見栄えが良くなっている。そして、侵入者が壁状構造体７０１１から侵入するために何らかの防犯装置があるのか確認しようとしても笠木７０１３の内部に隠されているので一見ではわからない。次に、侵入者が壁状構造体７０１１を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体７０１１上部に手をかけると、手指による押圧が笠木７０１３に印加されて笠木７０１３が僅かな撓みを生じつつ下方に押し下げられ、その力により押圧部位７１５２が押圧される。押圧部位７１５２は弾性体７０１５よりも変形しにくい材料や構成とすることで、手の押圧を押圧部位７１５２が弾性体７０１５および圧電センサ７０１７に伝達する形態となり、圧電センサ７０１７を撓ませる。弾性体７０１５および圧電センサ７０１７は弾性体７０１５よりも変形しやすい非線形撓み部７１５１を押圧することになり、弾性体７０１５を押すよりも変形が生じやすい。このように、圧電センサ７０１７が容易に変形するので、圧電センサ７０１７からは、圧電効果により圧電センサ７０１７の変形の加速度に応じた信号が出力される。
【０２４９】
圧電センサ７０１７の出力信号は、フィルタ部７１８４により手の接触時の周波数帯域である３〜８Ｈｚの信号を通過させ、他の周波数帯の信号は除去される。図４９にフィルタ部７１８４の出力信号Ｖを示す。手の接触時には、Ｖに基準電位Ｖ０より大きな信号成分が現れる。この際、単に圧電センサ７０１７を壁状構造体７０１１に配設した構成であれば、手の接触の際の圧電センサ７０１７の変形はわずかであるが、本実施の形態の場合は図４５、図４６のように笠木７０１３を支持する弾性体７０１５が圧電センサ７０１７よりも柔軟性を有しており、接触の際に弾性体７０１５が容易に圧縮されるので、圧電センサ７０１７の変形量が増す。また、笠木７０１３と弾性体７０１５に支持された圧電センサ７０１７との間に押圧部位７１５２を備えたので、手の押圧を圧電センサ７０１７に
効率よく伝達し、圧電センサ７０１７の変形量が増す。また、弾性体７０１５の内部に非線形撓み部７１５２を備えたことにより、押圧力で非線形撓み部７１５２が急激に変形できるため、圧電センサ７０１７の変形量が増す。さらに、笠木７０１３が下方に動くように構成されているので圧電センサ７０１７の変形量が増大し、侵入者にとって感じにくい１〜２ｍｍの移動距離であっても圧電センサ７０１７の変形量としては大きくなる。このように圧電センサ７０１７は大きな変形量が得られ、変形量の２次微分値である加速度も大きくなり、結果として圧電センサ７０１７の出力信号も大きくなる。
【０２５０】
コンパレータ部７１８５はＶのＶ０からの振幅｜Ｖ−Ｖ０｜がＤ０より大ならば体の一部が接触したと判定し、時刻ｔ１で判定出力としてＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏのバルス信号を出力する。コンパレータ部１８５から侵入判定のパルス信号が出力されると、警報発生手段７１８２から一定時間アラーム音が発生され、侵入者を威嚇する。また、並行して、通報手段７１８３により侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報する。
【０２５１】
以上のように、本実施の形態における侵入検出装置では、感圧手段としての圧電センサ７０１７を壁状構造体に設けた笠木７０１３の内側に設けているので、見栄えがよい上に浸入検出装置の設置を侵入者に気づかれない構成で侵入の検出性能を向上させることができる。
【０２５２】
そして、侵入者が壁状構造体７０１１を乗り越えて侵入する際には体を持ち上げるため壁状構造体上部の笠木７０１３に手をかけて体を持ち上げるが、上下動可能に構成した笠木７０１３の内側に弾性支持した感圧手段７０１７を設けているので、侵入者が笠木７０１３に荷重をかけて侵入を試みると、笠木の撓みだけでなく笠木の上下動が生じて感圧手段に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【０２５３】
また、笠木７０１３と弾性体７０１５に支持された感圧手段７０１７の間に押圧部位７１５２を備えたので、押圧部位７１５２が手の押圧を感圧手段７０１７に効率よく伝達し、感圧手段７０１７に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。
【０２５４】
また、弾性体７０１５に隣接させて弾性体７０１５よりも変形しやすい構成の非線形撓み部７１５１を備えたことにより、侵入時の押圧力で非線形撓み部７１５１が急激に変形できるため、感圧手段７０１７に加わる変形が増大するので検出感度が大きくなり、侵入の検出性能を向上させることができる。なお、非線形撓み部は弾性体７０１５よりも変形しやすい別部材で設けてもよく、本実施の形態のように中空部としてそこへバネ等をはめ込むようにして、所定以上の荷重によって変形するようにしてもよい。
【０２５５】
また、感圧手段７０１７は可撓性を有したケーブル状の圧電センサを備えたもので、圧電センサは圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号を出力するので、侵入者が壁状構造体７０１１の上部に手をかけたときの押圧による変形を迅速に検出して侵入検出することができる上、圧電センサが可撓性を有したケーブル状なので、様々な壁状構造体７０１１の形状に沿って自在に配設が可能となる。
【０２５６】
また、検出手段７１８１の出力信号に基づき警報を発生する警報発生手段を備えており、警報発生により居住者へ通報することができる。また、警報の形態が例えばアラーム音などであると、居住者への通報とともに、侵入者に対する威嚇にもなり、侵入を抑制することができる。
【０２５７】
さらに、検出手段７１８１の出力信号を外部機器へ通信可能な通信手段を備えたもので、侵入者の侵入があったことを屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができ、侵入発生時の迅速な対応が可能となる。
【０２５８】
なお、ケーブル状の圧電センサ７０１７は弾性体７０１５の一部に設けたスリットから弾性体７０１５内にはめ込んで支持する構成としているが、弾性体７０１５に設けた孔に圧電センサ７０１７を通す構成や、弾性体７０１５の表面に圧電センサ７１０７をはめ込む溝を形成し、圧電センサ７０１７を溝に配設する構成としても良い。
【０２５９】
また、押圧部位７１５２の形状は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる形状であればよい。すなわち、押圧部位７１５２の形状は平面でも良いが、弾性体７０１５と圧電センサ７０１７に圧力が加わりやすいようにＲ面を持った構成や、鋭角または鈍角をもった構成としても良い。
【０２６０】
また、押圧部位７１５２の数や取り付け間隔は、特に限定するものではなく、感度をより向上させる取り付け間隔であればよい。すなわち、壁状構造体７０１１の構成や、壁状構造体７０１１の家屋への設置状況を加味して、押圧部位７１５２の取り付け間隔を適宜換えても良い。  
【０２６１】
なお、以上の実施の形態では、非線形撓み部は支持手段の内部に設ける構成について説明したが、支持手段の内部ではなく支持手段とは別部材として、例えば、支持手段または感圧手段に隣接して設けても同様の効果を奏する。
【０２６２】
また、以上の実施の形態では、加圧部位すなわち、押圧部材が支持手段に接触し、支持手段を介して感圧手段に変位を伝達するようにした構成について説明したが、これに限らず、感圧手段が直接に加圧部位と接触するような構成としてもよい。すなわち、支持手段内に感圧手段を保持した構成ではなく、支持手段の上部に感圧手段を載置し、感圧手段の上部に加圧部位が接触するような構成でもよい。
【０２６３】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０２６４】
以上のように、本発明にかかる侵入検出装置は、動物が赤外線ビームを遮ることによる従来のような誤検出がなく、検出精度が高く、可撓性を有する圧電センサを用いることで、施工性もよく、対候性に優れて応用範囲が広いため、上記のように住居や工場、鉄道、空港等の屋外の敷地に敷設される多様な形状の壁状構造体やフェンスに設置して活用できる。そして、外部に制御装置等の設備を設置せずに、侵入者に対して警報を行ったり、中央処理装置に検出情報を送信することで、屋内の警報端末や外部電話、警備会社、警察等へ通報することができるので、様々な場所にセキュリティ用途としてセンサを取り付けることができ、例えば、侵入者が足場にしそうな物置の屋根などにセンサを内蔵することで、物置の屋根を足場に家の２階に侵入する侵入者を検知する等のセキュリティシステムや、屋内の比較的小さな構成物である机の引出しやドアの取手の裏側などに配設することで、引出しやドアを不正に開けようとした際に警報を発生して通報したり、威嚇したりして不正使用を知らせる等のセキュリティシステムとしても適用できる。また、反応する部分と反応するためのストロークを十分に確保でき、確実に固定でき、多種の形状にも対応させて、接触を検出する装置としても適用できる。
【０２６５】
また、本発明にかかる侵入検出装置は、壁状構造体に設けた笠木の内側に弾性支持した
感圧手段を設け、感圧手段の出力信号に基づき侵入者を検出する検出手段とを備えることで、見栄えがよい上に、壁状構造体上部への侵入者である人の荷重を検出できるので、マンションのバルコニーや屋上柵などの高所の壁や柵に転落防止柵として設けて、人の荷重を検出すると通報や転落防止の動作を行う転落防止装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２６６】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態における侵入検出装置が設置されたのの壁状構造体の構成図（ｂ）図１（ａ）のＡＡ位置における断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態における圧電センサ１４と制御ユニット１５の構成図（ｂ）図２（ａ）のＢＢ位置における断面図
【図３】本発明の実施の形態における侵入検出装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態１における侵入検出装置の包装体の断面図
【図５ａ】本発明の実施の形態１における侵入検出装置の包装体の長手方向の断面図
【図５ｂ】図５ａの包装体が押圧を受けた状態を説明する図
【図５ｃ】図５ｂの断面図
【図６】本発明の実施の形態２における侵入検出装置の包装体の断面図
【図７】本発明の実施の形態３における侵入検出装置の包装体の断面図
【図８】本発明の実施の形態４における侵入検出装置の包装体の断面図
【図９】本発明の実施の形態５における侵入検出装置の包装体の断面図
【図１０】本発明の実施の形態６における侵入検出装置の包装体の断面図
【図１１】（ａ）本発明の実施の形態における侵入者が壁状構造体１１を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体１１上部に手２１をかけている状態を示す図（ｂ）図１１（ａ）の断面図
【図１２】本発明の実施の形態１における侵入検出装置で、侵入者が侵入した時のフィルタ部１５４の出力信号Ｖとコンパレータ部１５５の出力信号Ｊの経時変化を示す特性図
【図１３】本発明の実施の形態７における侵入検出装置の斜視図
【図１４】本発明の実施の形態７における侵入検出装置の断面構成図
【図１５】（ａ）本発明の実施の形態７における侵入検出装置の圧電センサの構成図（ｂ）図１５（ａ）のＢＢ位置における断面図
【図１６】本発明の実施の形態７における侵入検出装置のブロック図
【図１７】本発明の実施の形態７における侵入検出装置の侵入者が侵入した時のフィルタ部の出力信号とコンパレータ部の出力信号の経時変化を示す特性図
【図１８】本発明の実施の形態８における侵入検出装置の断面構成図
【図１９】本発明の実施の形態８における侵入検出装置のブロック図
【図２０】本発明の実施の形態９における侵入検出装置の断面構成図
【図２１】（ａ）本発明の実施の形態１０における侵入検出装置が設置されたのの壁状構造体の構成図（ｂ）図２１（ａ）のＡＡ位置における断面図
【図２２】（ａ）本発明の実施の形態１０における圧電センサ３０１４と制御ユニット３０１５の構成図（ｂ）図２２（ａ）のＢＢ位置における断面図
【図２３】本発明の実施の形態１０における侵入検出装置のブロック図
【図２４】（ａ）本発明の実施の形態１０における侵入検出装置の包装体のイメージ図（ｂ）図２４（ａ）の断面図（ｃ）図２４（ａ）の別の例の断面図
【図２５】（ａ）本発明の実施の形態１０における侵入者が壁状構造体３０１１を乗り越えて侵入する際に体を持ち上げるため壁状構造体３０１１上部に手３０１７をかけている状態を示す図（ｂ）図２５（ａ）の断面図
【図２６】本発明の実施の形態１０における侵入検出装置で、侵入者が侵入した時のフィルタ部３１５４の出力信号Ｖとコンパレータ部３１５５の出力信号Ｊの経時変化を示す特性図
【図２７】（ａ）本発明の実施の形態１１における侵入検出装置が設置されたのの壁状構造体の構成図（ｂ）図２７（ａ）の断面図
【図２８】本発明の実施の形態１２におけるシステムブロック図
【図２９】本発明の実施の形態１２における中央処理装置の内部ブロック図
【図３０】（ａ）本発明の実施の形態１２における侵入検知用端末器の内部ブロック図（ｂ）感圧手段（圧電センサ）の構成図
【図３１】図３０（ａ）のＡ−Ａ位置における圧電センサの断面図
【図３２】（ａ）侵入検知用端末器を壁状構造体に設置した時の構成図（ｂ）図３２（ａ）のＢ−Ｂ位置における断面図
【図３３】本発明の実施の形態１２における侵入検知用端末器で、人を検知した時の濾波部の出力信号とコンパレータ部の出力信号の経時変化を示す特性図
【図３４】（ａ）本発明の実施の形態１３における侵入検知用端末器を壁状構造体に設置した時の構成図（ｂ）図３４（ａ）のＣ−Ｃ位置における断面図
【図３５】（ａ）本発明の実施の形態１４における監視装置をベランダ（壁状構造体）に設置した場合の構成図（ｂ）図３５のＡＡ位置における断面図
【図３６】本発明の実施の形態１４における検出手段の内部ブロック図
【図３７】（ａ）図３６のＡＡ位置における断面図（ｂ）感圧手段（圧電センサ）の構成図
【図３８】（ａ）弾性支持手段及び撓んだ状態の断面図（ｂ）手すり長手方向の断面図
【図３９】本発明の実施の形態１４における監視装置で、人を検知した時の濾波部の出力信号とコンパレータ部の出力信号の経時変化を示す特性図
【図４０】（ａ）本発明の実施の形態１５における監視装置をベランダ（壁状構造体）に設置した場合の構成図（ｂ）図３９のＡＡ位置における断面図
【図４１】（ａ）本発明の実施の形態１６における監視装置をベランダ（壁状構造体）に設置した場合の構成図（ｂ）図４０のＡＡ位置における断面図
【図４２】（ａ）本発明の実施の形態１７における監視装置をベランダ（壁状構造体）に設置した場合の構成図（ｂ）図４１のＡＡ位置における断面図
【図４３】（ａ）本発明の実施の形態１８における監視装置をベランダ（壁状構造体）に設置した場合の構成図（ｂ）図４２のＡＡ位置における断面図
【図４４】(a)本発明の実施の形態１９における感圧手段を屈曲させて設置した場合の構成図（ｂ）本発明の実施の形態１９における弾性支持手段を屈曲させて設置した場合の構成図
【図４５】本発明の実施の形態２０における侵入検出装置の斜視図
【図４６】本発明の実施の形態２０における侵入検出装置の断面構成図
【図４７】（ａ）本発明の実施の形態２０における侵入検出装置の圧電センサの構成図（ｂ）図４７（ａ）のＢＢ位置における断面図
【図４８】本発明の実施の形態２０における侵入検出装置のブロック図
【図４９】本発明の実施の形態２０における侵入検出装置の侵入者が侵入した時のフィルタ部の出力信号とコンパレータ部の出力信号の経時変化を示す特性図
【図５０】従来の侵入検出装置の構成図
【図５１】従来の他の侵入検出装置の断面図
【図５２】従来の監視装置構成図
【符号の説明】
【０２６７】
１１  フェンス（壁状構造体）
１２  手すり
１３、２３、３３、４３、５３、６３  包装体
１４  圧電センサ（感圧手段）
１５  制御ユニット
１６、２６、３６、４６、５６、６６  支持手段
１６Ａ、２６Ａ、３６Ａ、４６Ａ、５６Ａ、６６Ａ  非線形撓み部
１６Ｂ、２６Ｂ、３６Ｂ、４６Ｂ、５６Ｂ、６６Ｂ  押圧部位（加圧部位）
１８、１９、２０ａ、２０ｂ  固定手段
１５１  検出手段
１５２  威嚇手段
１５３  通信手段
１５６  検出レベル調整手段
２０１１  壁状構造体
２０１３  笠木
２０１５  弾性体
２０１６  固定部
２０１７  圧電センサ（感圧手段）
２１８１  検出手段
２１８２  警報発生手段
２１８３  通信手段
２０１９  弾性体
２０２０  笠木
２２１１  施錠強化手段
２０２２  非線形撓み部
２０２３  弾性体
３０１１、３０３１  フェンス（壁状構造体）  
３０１３  包装体（ラミネートフィルム）
３０１４  圧電センサ（感圧手段）
３０１５  制御ユニット
３０１６  支持手段
３０１６Ａ  非線形撓み部
３０１８  平面部
３０１９、３０２１  固定手段
３０２０  平面部
３０３２  手すり
３１５１  検出手段
３１５２  威嚇手段
３１５３  通信手段
３１５６  検出レベル調整手段
４０７１  感圧手段
４０７７  検出手段
４０８２  データ通信手段
４０８３  報知手段
４０８４  電源部
４０８５  端末制御部
４０８６  感度切り換え手段
４０８７  圧電センサ
４０８９  支持手段
４０９０  緩衝部（非線形撓み部）
４１０１  壁状構造体
５１０１  ベランダ（壁状構造体）
５１０２  手すり
５１０３  感圧手段
５１０４  弾性支持手段
５１０５  手すりカバー
５１１０  検出手段
５１１１  中心電極
５１１２  外側電極
５１１３  センサ側抵抗体
５１１４  回路側抵抗体
５１１５  信号動出用抵抗体
５１１６  検知部
５１１７  アンプ
５１１８  濾波部
５１１９  コンパレータ部
５１２０  異常判定部
５１２１  報知部
５１２２  電源部
５１２３  制御部
５１２４  シールド部
５１２５  圧電体層
５１２６  被覆層
５１２７  圧電センサ
５１３１  押圧手段
５１４１  第２の押圧手段
５１４２  押圧部材支持手段
５１５１  第３の押圧手段
５１６１  第４の押圧手段
５１６２  第２の弾性支持手段
５１７１  第３の弾性支持手段
７０１１  壁状構造体
７０１３  笠木
７０１５  弾性体
７０１７  圧電センサ（感圧手段）
７１５１  非線形撓み部
７１５２  押圧部位
７１８１  検出手段
７１８２  警報発生手段
７１８３  通信手段
【図１】
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【図２】
2007012017.tif 000004
【図３】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２７】
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