(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
防犯対象物に設けられる３軸加速度センサと、前記３軸加速度センサのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各出力をそれぞれ２回積分して変位を求め、あるいはフィルタ等の電気回路処理により積分相当の信号を求め、前記防犯対象物への衝撃印加方向を特定する衝撃印加方向特定手段と、前記３軸加速度センサのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各出力と各軸毎に予め設定した閾値とを比較し、前記各軸の出力のうちで少なくとも１つがそれに対応する閾値を超える場合に警報を出力する警報出力手段と、を具備することを特徴とする防犯装置。
【請求項２】
前記閾値は、装置本体の防犯対象物への取り付け面と前記防犯対象物の他の面との距離差を考慮した夫々の面に最適な値であることを特徴とする請求項１記載の防犯装置。
【請求項３】
前記警報出力手段より警報が出力されたときに、有線通信回線又は無線通信回線を介して警報情報と前記衝撃印加方向特定手段にて特定された衝撃印加方向情報を送出する通報手段を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の防犯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金庫などの現金や貴金属を保管する物やキャッシュディスペンサなどの現金を扱う装置に適用して好適な防犯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の防犯装置として、例えば特開平８−３５８９３号公報や特開平１１−３３９１３７号公報で開示されているものがある。前者の防犯装置は、圧力、加速度、振動等の物理量を検出する少なくとも１個のセンサヘッドと、このセンサヘッドの出力を周波数信号に変換して出力する周波数変換回路を一体にモジュール化した物理量センサ装置を備えるものである。
【０００３】
一方、後者の防犯装置は、図１１に示すように、検出手段１と、送信装置２と、受信装置３とを備えて構成されており、陳列用什器４に取り付けられた検出手段１が陳列用什器４に発生した状態の変化を検出することで、その検出結果が送信装置２から発信され、それを受信装置３が受信することで、警報情報を出力して盗難の発生を担当者に知らせるようにしたものである。
【０００４】
検出手段１は、振動を検出する振動検出センサで構成されている。この振動検出センサは、圧電セラミックによる２軸方向の振動を検出する圧電式加速度センサで、その検出信号がケーブル７を介して送信装置２に入力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の防犯装置にあっては、次のような問題があった。
すなわち、特開平８−３５８９３号公報には、センサヘッドと無線送信機能とが一体化となったものが開示されているが、このようなセンサ装置は被振動検出部に応じて複数個が取り付けられる。また、特開平１１−３３９１３７号公報には、２軸方向の振動を検出する圧電式加速度センサを用いる点が開示されているものの、金庫やキャッシュディスペンサの各面への犯罪行為に対し犯罪を受けた面を特定するためには、特定面に応じて２箇所以上にセンサを設置する必要がある。
しかしながら、上述したいずれにあってもセンサを複数個設けることで装置の価格が高くなり、またセンサの取り付け工数が多くなることによる作業工賃（人件費）も嵩むことになる。なお、装置の価格や作業工賃を抑えるためにセンサの個数を減らすと、センサを取り付けた個所以外で攻撃を受けた場合に失報の原因になる。
また、従来の防犯装置にあっては、センサ取り付け面への偶発的な非犯罪行為による衝撃が加わった場合に誤報を発生する可能性もある。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、金庫などの現金や貴金属を保管するものやキャッシュディスペンサなどの現金を扱う装置に対する犯罪行為を低価格で、且つ、確実に検出することができる防犯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の防犯装置は、防犯対象物に設けられる３軸加速度センサと、前記３軸加速度センサのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各出力をそれぞれ２回積分して変位を求め、あるいはフィルタ等の電気回路処理により積分相当の信号を求め、前記防犯対象物への衝撃印加方向を特定する衝撃印加方向特定手段と、前記３軸加速度センサのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各出力と各軸毎に予め設定した閾値とを比較し、前記各軸の出力のうちで少なくとも１つがそれに対応する閾値を超える場合に警報を出力する警報出力手段と、を具備することを特徴とする防犯装置
【０００８】
この構成によれば、３軸加速度センサの各軸の出力と、各軸に対して設定した閾値とを比較し、各軸の出力のうちの少なくとも１つがそれに対して設定された閾値を超えた場合に警報を出力するので、金庫やキャッシュディスペンサ等の防犯対象物に対する犯罪行為を知ることができるだけでなく、防犯対象物のどの面に対して犯罪行為が行なわれたかを把握することができる。
【００１１】
また、本発明に係る請求項２記載の防犯装置は、上記請求項１記載の防犯装置において、前記閾値は、装置本体の防犯対象物への取り付け面と前記防犯対象物の他の面との距離差を考慮した夫々の面に最適な値であることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、防犯対象物の各面に最適な犯罪判定の閾値を設定できるので、誤報、失報が無くなり、精度よく警報を発することができる。
【００１３】
また、本発明に係る請求項３記載の防犯装置は、上記請求項１又は請求項２記載の防犯装置において、前記警報出力手段より警報が出力されたときに、有線通信回線又は無線通信回線を介して警報情報と前記衝撃印加方向特定手段にて特定された衝撃印加方向情報を送出する通報手段を具備することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、犯罪行為による攻撃があったときに、警察や警備会社等に通報することができる。この場合、警察や警備会社等では、金庫やキャッシュディスペンサの攻撃を受けた面を把握できることから、犯罪に対する的確な対処が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る防犯装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る防犯装置の構成を示すブロック図である。
図１において、本実施の形態に係る防犯装置１００は、１個の３軸加速度センサ１０と、３軸加速度センサ１０の各軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）に対して２個直列接続して設けられ、３軸加速度センサ１０の各軸から出力される加速度信号を２回積分することで変位信号を出力する積分器１１と、３軸加速度センサ１０の各軸に対して設けられ、加速度信号に含まれるノイズを除去するローパスフィルタ１２と、後段の積分器１１から出力される変位信号をもとに、衝撃を受けた面とその衝撃が犯罪によるものなのか偶発的な非犯罪行為によるものなのかを判定し、犯罪によるものであれば警報情報を出力すると共に、衝撃を受けた面を知らせる衝撃印加面情報を出力するマイコン１３と、マイコン１３から警報情報と衝撃印加面情報が出力された場合に、これらの情報を有線又は無線通信回線を介して警察や警備会社等に通報する通報部１４と、マイコン１３から異常情報が出力された場合にスピーカ１６より警報音を出力すると共に非常灯１７を点灯させる警報出力部１５と、を備えて構成される。そして、この防犯装置１００は、例えば図２に示すように、例えば金庫２０の上面に取り付けられる。
【００１６】
積分器１１として、例えば演算増幅器（所謂オペアンプ）を用いた構成とした場合、回路は図３に示すようになる。この場合、出力信号Ｅｏ(ｓ)は、式（１）で表すことができる。
Ｅｏ(ｓ)＝−ｓＣ1Ｒ2／((１＋ｓＣ1Ｒ1)・(１＋ｓＣ2Ｒ2))  …（１）
【００１７】
マイコン１３は、後段の積分器１１から出力される変位信号から、衝撃を受けた面（以下、入力面と言う）の判定を行う。この場合、衝撃が犯罪者の攻撃によるものか、あるいは単なる偶発的な非犯罪行為によるものかを識別するために、加速度信号レベルの大きさに基づいて判定する。加速度信号レベルが所定の閾値を超える回数・頻度から犯罪判定を行う。
【００１８】
ここで、図４〜図８は、本実施の形態の防犯装置１００を、金庫２０の上面に取り付けた場合で、金庫２０の各面に対してそれぞれ衝撃が加えられたときの３軸加速度センサ１０の出力を示す波形図である。この場合、図２に示すように、金庫２０の幅方向をＸ、奥行き方向をＹ、高さ方向をＺとしている。図４は左側面に衝撃が加えられたときのセンサ出力、図５は右側面に衝撃が加えられたときのセンサ出力、図６は背面に衝撃が加えられたときのセンサ出力、図７は扉面（前面）に衝撃が加えられたときのセンサ出力、図８は上面に衝撃が加えられたときのセンサ出力である。
【００１９】
図４に示すように、左側面に衝撃が加えられたときは、Ｘ軸方向に一番大きな加速度が加わっていることが分かる。この図では、Ｘ軸方向に４３Ｇ、Ｙ軸方向に１５Ｇ、Ｚ軸方向に３５Ｇの加速度が加わっていることを示している。またこのときの変位は、Ｘ軸方向で＋２６、Ｙ軸方向で−４、Ｚ軸方向で＋７となっており、Ｘ軸の正方向、すなわち右側への変位が最大となっていることが分かる。
【００２０】
図５に示すように、右側面に衝撃が加えられたときは、Ｘ軸方向に一番大きな加速度が加わっていることが分かる。この図では、Ｘ軸方向に２２Ｇ、Ｙ軸方向に２０Ｇ、Ｚ軸方向に２０Ｇの加速度が加わっていることを示している。またこのときの変位は、Ｘ軸方向で−２６、Ｙ軸方向で＋４、Ｚ軸方向で＋１１となっており、Ｘ軸の負方向、すなわち左側への変位が最大となっていることが分かる。
【００２１】
図６に示すように、背面に衝撃が加えられたときは、Ｙ軸方向に一番大きな加速度が加わっていることが分かる。この図では、Ｘ軸方向に１３Ｇ、Ｙ軸方向に１６Ｇ、Ｚ軸方向に８Ｇの加速度が加わっていることを示している。またこのときの変位は、Ｘ軸方向で＋５、Ｙ軸方向で＋２８、Ｚ軸方向で＋８となっており、Ｙ軸の正方向、すなわち前側への変位が最大となっていることが分かる。
【００２２】
図７に示すように、扉面に衝撃が加えられたときは、Ｙ軸方向とＺ軸方向に大きな加速度が加わっていることが分かる。この図では、Ｘ軸方向に７Ｇ、Ｙ軸方向に８Ｇ、Ｚ軸方向に８Ｇの加速度が加わっていることを示している。またこのときの変位は、Ｘ軸方向で＋６、Ｙ軸方向で−３３、Ｚ軸方向で＋９となっており、Ｙ軸の負方向、すなわち後ろ側への変位が最大になっていることが分かる。
【００２３】
図８に示すように、上面に衝撃が加えられたときは、Ｚ軸方向に一番大きな加速度が加わっていることが分かる。この図では、Ｘ軸方向に８８Ｇ、Ｙ軸方向に８８Ｇ、Ｚ軸方向に１７８Ｇの加速度が加わっていることを示している。またこのときの変位は、Ｘ軸方向で＋９、Ｙ軸方向で＋７、Ｚ軸方向で＋７６となっており、Ｚ軸の正方向、すなわち上側への変化が最大となっていることが分かる。
この例では、床の上に金庫を設置した場合を示しており、上面に衝撃を加えた場合に、金庫上面は下側に大きく変位することができず、直後に、反作用として上側へ変位したことを示している。
【００２４】
当然ながら、本実施の形態の防犯装置１００を金庫２０の上面に取り付けているので、上面に衝撃が加えられた場合にセンサ出力が最も大きくなる。
【００２５】
マイコン１３は、後段の積分器１１の出力即ち変位信号を取り込むことで、入力面の判定を行う。また、犯罪の判定は加速度信号レベルの大きさに基づいて行う。犯罪の判定においては、判定した入力面に適した閾値を選択して、加速度信号レベルがこの閾値を超えた回数（頻度）から決定する。そして、犯罪行為と判定すると、警報出力部１５を制御してスピーカ１６より警報音を出力し、また非常灯１７を点灯（又は点滅）させる。
【００２６】
入力面に適した閾値は、本装置１００の金庫２０への取り付け面と犯罪行為による衝撃力とに基づいて決定し、その結果をマイコン１３のメモリ１３Ａに記憶させておく。マイコン１３は、衝撃を受けたときに、メモリ１３Ａから入力面に対する閾値を読み出して犯罪判定を行う。
【００２７】
次に、本実施の形態の防犯装置１００の動作について説明する。
図９及び図１０は、本実施の形態の防犯装置１００の動作を示すフローチャートである。この場合、図９は入力面の判定、閾値設定処理を示すフローチャート、図１０は警報出力処理を示すフローチャートである。なお、これらの図において、３軸加速度センサの各軸の出力の積分前をｘ、ｙ、ｚ、積分後をＸ、Ｙ、Ｚとしている。
【００２８】
（判定、閾値設定処理）
まず、変位信号Ｘ、Ｙ、Ｚの読み込みを行い（ステップ１０）、その後、変位信号Ｘの絶対値が変位信号Ｙ、Ｚの夫々の絶対値より大きいか否かを判定する（ステップ１２）。変位信号Ｘの絶対値が変位信号Ｙ、Ｚの夫々の絶対値より大きい場合は、衝撃を受けたのが左右両側いずれかの面と推定できるので、符号が正であるか負であるかを判定する（ステップ１４）。変位信号Ｘの符号が正であれば左側面であると判定する（ステップ１６）。左側面を入力面と特定した後、左側面に適した閾値を設定する（ステップ１８）。一方、変位信号Ｘの符号が負であれば右側面であると判定する（ステップ２０）。右側面を入力面と特定した後、右側面に適した閾値を設定する（ステップ２２）。
【００２９】
上記ステップ１２の判定において、変位信号Ｘの絶対値が変位信号Ｙ、Ｚの夫々の絶対値より小さい場合は、変位信号Ｙの絶対値が変位信号Ｚの絶対値より大きいか否かを判定する（ステップ２４）。変位信号Ｙの絶対値が変位信号Ｚの絶対値より大きい場合は、衝撃を受けたのが前後両側いずれかの面と推定できるので、符号が正であるか負であるかを判定する（ステップ２６）。変位信号Ｙの符号が正であれば背面であると判定する（ステップ２８）。背面を入力面と特定した後、背面に適した閾値を設定する（ステップ３０）。一方、変位信号Ｙの符号が負であれば扉面であると判定する（ステップ３２）。扉面を入力面と特定した後、扉面に適した閾値を設定する（ステップ３４）。
【００３０】
上記ステップ２４の判定において、変位信号Ｙの絶対値が変位信号Ｚの絶対値より小さい場合は、衝撃を受けたのが上下両側いずれかの面と推定できるので、符号が正であるか負であるかを判定する（ステップ３６）。変位信号Ｚの符号が正であれば下面であると判定する（ステップ３８）。下面を入力面と特定した後、下面に適した閾値を設定する（ステップ４０）。一方、変位信号Ｚの符号が負であれば上面であると判定する（ステップ４２）。上面を入力面と特定した後、上面に適した閾値を設定する（ステップ４４）。
なお、本例のように、床の上に金庫を設置した場合には、下側から衝撃を受けることを考慮する必要がないため、符号の判定を省略することができる。  このように、変位信号Ｘ、Ｙ、Ｚの大きさと符号により、入力面を特定する。
【００３１】
（警報出力処理）
まず、加速度信号ｘ、ｙ、ｚの読み込みを行い（ステップ７０）、その後、これら夫々の絶対値が金庫２０の各面に対して設定された閾値（判定、閾値設定処理にて設定された閾値）より大きいか否かを判定する（ステップ７２）。例えば、加速度信号ｘが左側面に対して設定された閾値より大きいか否かを判定する。なお、入力面は判定、閾値設定処理にて特定されている。
【００３２】
各加速度信号ｘ、ｙ、ｚが閾値より大きければ警報確定用のカウンタであるカウンタ１（マイコン１３内に設定されている）の値に“１”を加算し（ステップ７４）、その後、このカウンタ１の値が所定値より大きいか否かを判定（即ち、回数、頻度を判定）する（ステップ７６）。そして、カウンタ値が所定値よりも大きければ犯罪であると判定して警報を出力する（ステップ７８）。その後、カウンタ１及び後述するカウンタ２をリセットして（ステップ８０）、ステップ７０に戻る。
上記ステップ７２の判定において、各加速度信号ｘ、ｙ、ｚが閾値より小さい場合は、カウンタ１の値が零より大きいか否かを判定する（ステップ８２）。そして、カウンタ１の値が零より大きければ、異常クリア用のカウンタであるカウンタ２（マイコン１３内に設定されている）の値に“１”を加算（ステップ８４）した後、カウンタ２の値が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップ８６）。
上記ステップ８２の判定において、カウンタ１の値が零より大きくない場合、あるいは、上記ステップ８６の判定において、カウンタ２の値が所定値より大きい場合、カウンタ１及びカウンタ２をリセットして（ステップ８０）、ステップ７０に戻る。
上記ステップ７６の判定において、カウンタ１の値が所定値よりも大きくない場合、あるいは、上記ステップ８６の判定において、カウンタ２の値が所定値よりも大きくない場合、何も処理せずステップ７０に戻る。
このように、加速度信号の値が閾値を超える回数・頻度から犯罪判定を行い、警報を出力する。
【００３３】
このように、本実施の形態に係る防犯装置１００は、３軸加速度センサを用いて、３軸方向の加速度信号を２回積分することで３次元の変位の信号を得て、衝撃が加わった入力面の判定を行なう。そして、犯罪の判定を、加速度信号の値により行い、特定した入力面に適した閾値を設定して、加速度信号の値が当該閾値を超えた回数・頻度から犯罪判定を行い、警報を出力する。
なお、この例では、加速度信号を２回積分して変位量を求めているが、外に、加速度センサの出力をフィルタ等に通過させて電気回路処理することによって、変位相当の信号を得るようにすることもできる。
【００３４】
したがって、金庫などの現金や貴金属を保管するものやキャッシュディスペンサなどの現金を扱う装置に対する犯罪行為を低価格で確実に検出することが可能となる。
【００３５】
なお、通報部１４は、犯罪行為が行なわれたときに通報するのではなく、定期的（例えば１分毎）にセンサ出力を送るようにしても良い。この通報を受ける側では、定期的に送られてくる筈のセンサ情報がなければ、故障又は犯罪行為による破壊が行なわれたことを推測でき、早期対処が可能となる。
【００３６】
また、３軸加速度センサ１０を別体にして装置本体から離すようにしても良い。この場合、センサと装置本体との間の配線が切断されるのを考慮して、配線切断をセンシングするようにすれば良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の防犯装置によれば、金庫などの現金や貴金属を保管するものやキャッシュディスペンサなどの現金を扱う装置に適用してこれら装置に対し行われる犯罪行為を低価格で、且つ、確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る防犯装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態に係る防犯装置の取り付け例を示す図である。
【図３】同実施の形態に係る防犯装置に用いる積分回路の一例を示す回路図である。
【図４】同実施の形態に係る防犯装置の動作を説明するための波形図である。
【図５】同実施の形態に係る防犯装置の動作を説明するための波形図である。
【図６】同実施の形態に係る防犯装置の動作を説明するための波形図である。
【図７】同実施の形態に係る防犯装置の動作を説明するための波形図である。
【図８】同実施の形態に係る防犯装置の動作を説明するための波形図である。
【図９】同実施の形態に係る防犯装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】同実施の形態に係る防犯装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】従来の防犯装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  ３軸加速度センサ
１１  積分器
１２  ローパスフィルタ
１３  マイコン
１３Ａ  メモリ
１４  通報部
１５  警報出力部
１６  スピーカ
１７  非常灯
１００  防犯装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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