窓ガラス破壊検出装置
【課題】人為的に窓ガラスが破壊されたことおよびガラス窓が不用意に開けられたことを自動的に検出して、速やかに警報音を発生可能にする。
【解決手段】窓ガラスが割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサ１が出力する電気信号から特定周波数成分の信号を検出する共振器２と、共振器２の動作を妨害する磁気を検出する磁気検出センサ７と、を備えた窓ガラス破壊検出装置において、ガラス窓１４の開閉を磁気的に検出する開閉検出センサ６を備える。
【解決手段】窓ガラスが割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサ１が出力する電気信号から特定周波数成分の信号を検出する共振器２と、共振器２の動作を妨害する磁気を検出する磁気検出センサ７と、を備えた窓ガラス破壊検出装置において、ガラス窓１４の開閉を磁気的に検出する開閉検出センサ６を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窃盗犯人等が戸建やマンションの窓ガラスを破壊したことを自動検知する窓ガラス破壊検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、玄関ドアーの錠を開けて屋内に忍び込むピッキング窃盗犯罪のほかに、マンションのベランダの窓ガラスや戸建の窓ガラスを破壊して屋内に侵入する窃盗犯罪等が増加しつつある。一方、このような窃盗犯罪等に対処すべく、赤外線カメラなどの防犯用カメラで犯人の画像を捉え、犯人を正確に割り出し可能にしたり（例えば、特許文献１参照）、窓ガラスや窓枠に衝撃センサなどを貼着しておき、窓ガラスが割られたり、窓ガラスに衝撃が加えられたときに、大音量の警報音を発生させたりする方法や装置が提案されている。
【特許文献１】実用新案登録第３０２５５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記防犯カメラによる犯人の特定方法にあっては、防犯カメラの運用、管理が面倒であり、警報システムが高価になり、汎用性にかけるという不都合があった。一方、衝撃センサを用いた窓ガラス破壊検出装置は、窓ガラスに加えられる衝撃を検知するものであるため、窓ガラスの破壊のみでなく、雨や風に晒されて窓ガラスが発生する振動音や、周辺環境で発生した騒音や衝撃音に対しても応動し、このような窓ガラスの破壊以外の要因によっても警報が発せられるという不都合があった。
【０００４】
本発明は前記のような従来の問題を解決するものであり、窓ガラスの破壊を、他の要因による窓ガラスの振動等と区別して正確に検知可能にするとともに、この検知動作を犯人の作為的行為によって妨害されることなく実施可能にし、さらに犯人による窓の開閉を、汎用性がありかつ簡単で安価な構成で検知することができる窓ガラス破壊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】
【０００５】
前記目的達成のために、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、ガラスが割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサが出力する電気信号から特定周波数成分の信号を検出する共振器と、該共振器の動作を妨害する磁気を検出する磁気検出センサと、を備えた窓ガラス破壊検出装置において、ガラス窓の開閉を磁気的に検出する開閉検出センサを備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００６】
前記構成により、前記検出開閉センサが窓の開閉を検出したとき、自動的に警報を発生可能にするとともに、雨、風などの外部要因によることなく、人為的に窓ガラスが破壊されたことを、正確にかつ自動的に検出して、警報音を発生させることができるとともに、この窓ガラスの破壊検出の妨害行為も検出して警報を発生させることができる。
【０００７】
また、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、前記開閉検出センサが前記磁気検出センサを兼用するリードスイッチであり、窓を閉じた状態では前記リードスイッチがオフの状態になるように、また窓を開けたときには前記リードスイッチがオンの状態になるように、前記リードスイッチ上を通過するマグネットが窓枠あるいは窓ガラスに取り付けられてなることを特徴とする（請求項２）。
【０００８】
前記構成により、リードスイッチの設置数を減らすことができ、装置の簡素化とローコスト化を実現することができる。
【０００９】
また、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、前記開閉検出センサが、少なくとも２個を鉛直線上に並ばないように設置したことを特徴とする（請求項３）。
【００１０】
前記構成により、ガラス窓が、例えば犯人によって解放されたことまたは閉じられたことを確実に検出することができる。
【００１１】
また、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、前記磁気検出センサまたは開閉検出センサの出力を受けて警報を出力するブザーまたは送信機が設けられていることを特徴とする（請求項４）。
【００１２】
前記構成により、共振器の動作妨害検出時やガラス窓の開閉検出時に、付近にいる不特定多数の人、または遠隔にいる特定の人や不特定多数の人に犯人が侵入中であることを報知することができる。
【００１３】
また、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、電源としてバッテリを用い、該バッテリに定期的に負荷を与えてバッテリ電圧の減電圧を測定する減電圧測定回路を備えることを特徴とする（請求項５）。
【００１４】
前記構成により、バッテリ電圧を定期的にチェック可能にし、必要に応じてバッテリの交換を促し、バッテリ電圧の低下に基づく警報装置等の誤動作や不動作を未然に回避することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、窓ガラスの破壊を、他の要因による窓ガラスの振動等と区別して正確に検知できるとともに、この検知を、犯人の作為的行為によって妨害されずに実施可能にし、さらに犯人による窓の開閉を簡単な構成にて確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本発明の実施形態による窓ガラス破壊検出装置は、基本的に、ガラスが割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサが出力する電気信号に基づいて、共振器により特定周波数成分の信号を検出し、一方、この共振器の動作を妨害する磁気を磁気検出センサにより検出するとともに、窓の開閉を開閉検出装置によって磁気的に検出するという構成である。
【００１７】
従って、本発明の窓ガラス破壊検出装置では、雨、風などの外部要因によることなく、人為的に窓ガラスが破壊されたことを自動的に検出して、警報を発生させることができる。また、窓ガラスの破壊検出動作が犯人によるマグネットを使った作為的操作によって回避されることを、確実に防止することができる。さらに、開閉検出センサがガラス窓の開閉を検出したとき、自動的に警報を発生可能にする。
【００１８】
図１は、本実施形態による窓ガラス破壊検出装置の全体を示すブロック図である。
【００１９】
図１において、本実施形態にかかる窓ガラス破壊検出装置は、圧電センサ１と、共振器２と、タイマー３と、警報器ドライブ回路４と、警報器５と、開閉検出センサ６と、磁気検出センサ７と、送信回路８と、アンテナ９と、送信表示器１０と、送信チャンネル設定用スイッチ１１と、減電圧測定回路１３と、マイクロコンピュータ１２とを備える。
【００２０】
前記圧電センサ１は、予め設定した周波数帯域、例えば５０ＫＨｚ〜２５０ＫＨｚの超音波に共振して電気信号を出力する圧電セラミック等であり、前記圧電センサ１が窓ガラスの一部に貼着などの方法によって装着される。前記５０ＫＨｚ〜２５０ＫＨｚの超音波は、ガラス板が割れる（破壊する）寸前に発生し、ガラスの破壊に伴う超音波以外の超音波を含む場合がある。つまり、前記圧電センサ１は特定の共振点以外でも、図２に示すように広い帯域に亘って感度の高い帯域を持つ。前記圧電センサ１は、後述のガラス破壊センサに対応する。
【００２１】
前記共振器２は、前記圧電センサ１に接続されたＬＣ共振器等であり、これが、不必要な雑音を取り除き前記周波数帯域の中で必要な特定の成分のみを検出するように機能する。前記ＬＣ共振器２によれば、図３に示すように高いＱ特性を得て、例えば必要とする（ガラスの破壊を特定できる）１５０ＫＨｚの超音波の出力レベルのみをステップアップする。このため、検出された超音波信号を増幅するための増幅器等を別に用意する必要がなく、従って、消費電力を極めて少なく抑えることができる。
【００２２】
前記タイマー３はマイクロコンピュータ１２を介して前記共振器２に接続され、該共振器２で検出された超音波出力のレベルが設定レベルを超えたと判定されたとき、例えば３０秒間だけ、マイクロコンピュータ１２で生成された警報信号を継続的に出力するように機能する。前記警報器ドライブ回路４は、前記タイマー３からの出力信号（警報信号）を受けて前記警報器５を駆動するように機能する。警報器５としては、前記警報器ドライブ回路４の昇圧電力を受けて振動し、振動音を発生する圧電板や共鳴器などが用いられる。
【００２３】
前記開閉検出センサ６は、ガラス窓の開閉を検出するように機能し、図４に示すように、例えば可動側のガラス窓（窓枠を含む）１４に取り付けられるマグネット１５と固定側のガラス窓１６の窓ガラスに取り付けられるリードスイッチ１７とからなる。前記磁気検出センサ７は、前記共振器２の動作を妨害する磁気を検出するように機能し、例えば、磁気を検出してオンとなる前記リードスイッチ１７からなる。該リードスイッチ１７は、異常な高レベルの磁気検出時に、前記警報器ドライブ回路４を直ちに駆動して警報器５から警報を発生させるように機能する。
【００２４】
なお、前記開閉検出センサ６として用いられる図４の前記リードスイッチ１７および前記磁気検出センサ７として用いられる前記リードスイッチ１８は、ガラス破壊センサとしての前記圧電センサ１とともに、１つのケース１９内に収納されて、前記ガラス窓１６の窓ガラスに接着材等によって貼り付けられる。
【００２５】
前記送信回路８は、前記警報信号を、前記アンテナ９を通じて外部へ無線送信するように機能する。この無線送信された警報信号の受信先は、警備会社の監視システムや個人が所持する携帯電話などのモバイル機器等である。なお、警報信号は有線にて外部へ送信することもできる。前記送信表示器１０は，警報信号が送信中であることを表示するように機能し、例えば発光ダイオードが用いられる。
【００２６】
前記送信チャンネル設定スイッチ１１は、チャンネルごとに割り当てられた周波数を選択可能にするスイッチであり、複数箇所に設置された警報器の１つ又は複数に固有の周波数を割り当てて、選択的に警報信号を送信可能にしている。前記減電圧測定回路１３は、装置全体に電力を供給するバッテリに定期的に負荷を与えて、バッテリ電圧の減電圧を測定するように機能する。前記マイクロコンピュータ１２は、前記の各素子、回路の動作の制御や信号の処理をするように機能する。
【００２７】
次に、前記構成になる窓ガラス破壊検出装置の動作を説明する。いま、窃盗犯人等が窓ガラスを破壊して屋内に侵入しようとすると、前記圧電センサ１は、その窓ガラスが破壊される寸前に発生した、例えば５０ＫＨｚ〜２５０ＫＨｚ付近に共振した超音波信号を検知して、電気信号に変換する。
【００２８】
前記電気信号は前記共振器２によって、必要とする周波数（例えば、１５０ＫＨｚ）成分のみが検出される。前記マイクロコンピュータ１２は、前記周波数成分の信号が設定レベルを超える大きさを持つと判断すると警報信号を出力して、前記タイマー４で設定した時間、例えば３０秒間だけ、前記警報器ドライバ４に前記警報器５を作動させることとなる。
【００２９】
前記警報器５の作動により、周辺には大音響が発せられ、窃盗犯人が屋内に侵入したことを、周辺に報知することができる。これにより窃盗犯人に驚愕感を与えて、速やかに現場から退散させることができる。
【００３０】
前記ように、ガラスの破壊にもとづく特定周波数の超音波のみを自動検出して警報を発生することにより、従来のように、雨、風による振動等の検出にもとづく誤警報が行れたり、誤警報防止のために余分で面倒なスイッチ操作をするなどの不都合を回避できる。
【００３１】
また、窃盗犯人は、自身が用意したマグネットを前記共振器（ＬＣ共振器）２に近接させて該共振器２の共振周波数を変化させ、該共振器２の動作感度を下げ、前記警報器ドライブ回路４の動作を妨害する場合がある。この場合には、前記警報器５からの警報音の発生が阻止される。
【００３２】
しかし、本実施の形態では、前記磁気検出センサ７としての前記リードスイッチ１８は、前記マグネットが発生する所定レベルを超える磁気を検出し、前記マイクロコンピュータ１２が検出結果に基づいて警報信号を前記警報器ドライバ４へ出力する。このため、該警報器ドライバ４は、前記警報器５に前記同様に３０秒間だけ、大音響を発生させる。
【００３３】
前記のようなマグネットによる妨害に対しても警報音の吹鳴により、盗難の発生を周辺に報知することができる。この結果、窃盗犯人等を速やかに退散させることができる。同時に警報信号は前記送信器９にも入力されるため、警報器本体から遠隔にある受信器にも報知できる。この受信器側においても警報音を吹鳴させることにより、窃盗犯人等が侵入中であることを報知して、例えば、外出先から警備会社等へ報知するなどの必要な措置を採ることができる。
【００３４】
一方、窃盗犯人等が、前記ガラス窓１４を開けようとした場合には、前記開閉検出センサ６が直ちにこれを検出する。該開閉検出センサ６は、前述のように、前記ガラス窓１４側の前記マグネット１５と、これと同一の水平面内であって、前記ガラス窓１６側に設置された前記リードスイッチ１７とからなる。従って、前記ガラス窓１４が前記ガラス窓１６に対して矢印Ｐ方向に移動するように開かれたことを、前記マグネット１５が前記リードスイッチ１７から遠ざかり、該リードスイッチ１７が例えばオンからオフに切り換わることにより検出することができる。
【００３５】
このため、前記リードスイッチ１７の出力を前記マイクロコンピュータ１２が検出することで、該マイクロコンピュータ１２は、警報信号を、前記タイマー３を通じて前記警報器ドライブ回路４へ出力する。従って、前記ガラス窓１４の開放時に前記警報器５が直ちに大音響を発生することとなり、窃盗犯人等を効果的に驚愕させて、速やかに退散させることができる。
【００３６】
図５は、前記窓ガラス破壊センサ１と、磁気妨害検出および前記ガラス窓１４の開閉検出に兼用する１個の前記リードスイッチ１７とを、１つのケース１９内に収めた窓ガラス破壊検出装置を示す。該窓ガラス破壊検出装置では、前記ガラス窓１４が開かれると、前記マグネット１５は前記リードスイッチ１７上を通過し、該ガラス窓１４の所定の移動領域内で前記リードスイッチ１8はオンになる。
【００３７】
従って、前記ガラス窓１４を閉じるときにも、前記移動領域内で前記リードスイッチ１７はオンになり、前記ガラス窓１４の閉動作も検出できる。
【００３８】
一方、前記ガラス窓１４が閉じられている状態では、前記リードスイッチ１７はオフとなっている。このとき前記窓ガラス１６が破壊された場合には、前述のように前記圧電センサ１がこれを検出して、警報を発することができる。また、前記ガラス窓１６の破壊検出を妨害するために、該ガラス窓１６の外からマグネット（図示しない）が近づけられる場合があるが、この場合には、前記リードスイッチ１７がオンとなる。従って、前述のような警報によって、その破壊検出の妨害を回避することができる。
【００３９】
図６は、前記ガラス窓１４の開閉いずれの状態をも検出できる窓ガラス破壊検出装置を示す。ここでは前記開閉検出センサ６としてのリードスイッチ１７Ａ、１７Ｂおよび前記マグネット１５が前記ガラス窓１４の開閉方向に（同一の水平面内に）並置されている。また、前記リードスイッチ１７Ａ、１７Ｂ同士の間隔と、前記マグネット１５の大きさを適切に設定し、前記ガラス窓１４の開閉操作中に前記２つのリードスイッチ１７Ａ，１７Ｂが同時にオンとなる領域を設ける。
【００４０】
従って、前記ガラス窓１４が前記ガラス窓１６に重なる方向に開いた場合には、前記リードスイッチ１７Ａが前記リードスイッチ１７Ｂに先立ってオンになり、その後前記リードスイッチ１７Ｂのオン中に前記リードスイッチ１７Ａがオフとなる。さらにその後、前記リードスイッチ１７Ｂが遅れてオフとなる。この様子を、図７（ａ）に示す。これにより、前記リードスイッチ１７Ａがオフとなった後、前記リードスイッチ１７Ｂがオンからオフに変化したとき、前記ガラス窓１４が開状態になったと判定することができる。
【００４１】
一方、前記ガラス窓１４を閉じる過程では、図７（ｂ）に示すように、前記リードスイッチ１７Ｂがオフ状態となった後、前記リードスイッチ１７Ａがオンからオフに変化した場合に、前記ガラス窓１４は閉状態となったと判定することができる。なお、前記各リードスイッチ１７Ａ、１７Ｂのオン、オフ状態を前記コンピュータがプログラムに従って監視することで、前記ガラス窓１４が開か閉かを簡単に判定し、必要に応じ表示することも可能になる。
【００４２】
なお、前記においては、説明を簡単にするために、窓ガラス破壊検出装置の前記ケース１９を前記ガラス窓１６側のみに設けた場合を述べた。しかし、実際には、前記ガラス窓１４側の窓ガラスの破壊検出を行うようにするために、該ガラス窓１４にも同様の前記ケース１９が装着される。
【００４３】
以上のように、本実施の形態による窓ガラス破壊検出装置は、窓ガラス１４が割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサ１が出力する電気信号から特定周波数成分の信号を検出する共振器２と、該共振器２の動作を妨害する磁気を検出する磁気検出センサ１８と、を備えた窓ガラス破壊検出装置において、ガラス窓１４の開閉を磁気的に検出する開閉検出センサ１７を備えた構成である。
【００４４】
従って、この構成により、雨、風などの外部要因によることなく、人為的に前記ガラス窓１６の窓ガラスが破壊されたことを、正確にかつ自動的に検出して、警報音を発生させることができる。また、該窓ガラスの破壊検出の妨害行為も検出して警報を発生させることができる。さらに、開閉検出センサ６（リードスイッチ１７）がガラス窓１４の開閉を検出したとき、自動的に警報を発生することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の窓ガラス破壊検出装置は、窓ガラスの破壊を、他の要因による窓ガラスの振動等と区別して正確に検知可能にするとともに、この検知動作を犯人の作為的行為によって妨害されることなく実施可能にし、さらに犯人による窓の開閉を、汎用性がありかつ簡単で安価な構成で検知できるという効果を有し、窃盗犯人が戸建やマンションの窓ガラスを破壊したことを自動検知する窓ガラス破壊検出装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態による窓ガラス破壊検出装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示す圧電センサの周波数特性図である。
【図３】図１に示す共振器の周波数特性図である。
【図４】本発明の実施形態による窓ガラス破壊検出装置を持つガラス窓を示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態による他の窓ガラス破壊検出装置を持つガラス窓を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態による他の窓ガラス破壊検出装置を持つガラス窓を示す正面図である。
【図７】本実施形態における２つのリードスイッチによるガラス窓の開閉方向検出波形を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１ ガラス破壊センサ（圧電センサ）
２ 共振器
３ タイマー
４ 警報器ドライブ回路
５ 警報器
６ 開閉検出センサ
７ 磁気検出センサ
８ 送信器
９ アンテナ
１０ 送信表示器
１１ 送信チャンネル設定スイッチ
１２ マイクロコンピュータ
１３ 減電圧測定回路
１４、１６ ガラス窓
１５ マグネット
１７、１７Ａ、１７Ｂ、１８ リードスイッチ
１９ ケース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窃盗犯人等が戸建やマンションの窓ガラスを破壊したことを自動検知する窓ガラス破壊検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、玄関ドアーの錠を開けて屋内に忍び込むピッキング窃盗犯罪のほかに、マンションのベランダの窓ガラスや戸建の窓ガラスを破壊して屋内に侵入する窃盗犯罪等が増加しつつある。一方、このような窃盗犯罪等に対処すべく、赤外線カメラなどの防犯用カメラで犯人の画像を捉え、犯人を正確に割り出し可能にしたり（例えば、特許文献１参照）、窓ガラスや窓枠に衝撃センサなどを貼着しておき、窓ガラスが割られたり、窓ガラスに衝撃が加えられたときに、大音量の警報音を発生させたりする方法や装置が提案されている。
【特許文献１】実用新案登録第３０２５５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記防犯カメラによる犯人の特定方法にあっては、防犯カメラの運用、管理が面倒であり、警報システムが高価になり、汎用性にかけるという不都合があった。一方、衝撃センサを用いた窓ガラス破壊検出装置は、窓ガラスに加えられる衝撃を検知するものであるため、窓ガラスの破壊のみでなく、雨や風に晒されて窓ガラスが発生する振動音や、周辺環境で発生した騒音や衝撃音に対しても応動し、このような窓ガラスの破壊以外の要因によっても警報が発せられるという不都合があった。
【０００４】
本発明は前記のような従来の問題を解決するものであり、窓ガラスの破壊を、他の要因による窓ガラスの振動等と区別して正確に検知可能にするとともに、この検知動作を犯人の作為的行為によって妨害されることなく実施可能にし、さらに犯人による窓の開閉を、汎用性がありかつ簡単で安価な構成で検知することができる窓ガラス破壊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】
【０００５】
前記目的達成のために、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、ガラスが割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサが出力する電気信号から特定周波数成分の信号を検出する共振器と、該共振器の動作を妨害する磁気を検出する磁気検出センサと、を備えた窓ガラス破壊検出装置において、ガラス窓の開閉を磁気的に検出する開閉検出センサを備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００６】
前記構成により、前記検出開閉センサが窓の開閉を検出したとき、自動的に警報を発生可能にするとともに、雨、風などの外部要因によることなく、人為的に窓ガラスが破壊されたことを、正確にかつ自動的に検出して、警報音を発生させることができるとともに、この窓ガラスの破壊検出の妨害行為も検出して警報を発生させることができる。
【０００７】
また、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、前記開閉検出センサが前記磁気検出センサを兼用するリードスイッチであり、窓を閉じた状態では前記リードスイッチがオフの状態になるように、また窓を開けたときには前記リードスイッチがオンの状態になるように、前記リードスイッチ上を通過するマグネットが窓枠あるいは窓ガラスに取り付けられてなることを特徴とする（請求項２）。
【０００８】
前記構成により、リードスイッチの設置数を減らすことができ、装置の簡素化とローコスト化を実現することができる。
【０００９】
また、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、前記開閉検出センサが、少なくとも２個を鉛直線上に並ばないように設置したことを特徴とする（請求項３）。
【００１０】
前記構成により、ガラス窓が、例えば犯人によって解放されたことまたは閉じられたことを確実に検出することができる。
【００１１】
また、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、前記磁気検出センサまたは開閉検出センサの出力を受けて警報を出力するブザーまたは送信機が設けられていることを特徴とする（請求項４）。
【００１２】
前記構成により、共振器の動作妨害検出時やガラス窓の開閉検出時に、付近にいる不特定多数の人、または遠隔にいる特定の人や不特定多数の人に犯人が侵入中であることを報知することができる。
【００１３】
また、本発明にかかる窓ガラス破壊検出装置は、電源としてバッテリを用い、該バッテリに定期的に負荷を与えてバッテリ電圧の減電圧を測定する減電圧測定回路を備えることを特徴とする（請求項５）。
【００１４】
前記構成により、バッテリ電圧を定期的にチェック可能にし、必要に応じてバッテリの交換を促し、バッテリ電圧の低下に基づく警報装置等の誤動作や不動作を未然に回避することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、窓ガラスの破壊を、他の要因による窓ガラスの振動等と区別して正確に検知できるとともに、この検知を、犯人の作為的行為によって妨害されずに実施可能にし、さらに犯人による窓の開閉を簡単な構成にて確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本発明の実施形態による窓ガラス破壊検出装置は、基本的に、ガラスが割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサが出力する電気信号に基づいて、共振器により特定周波数成分の信号を検出し、一方、この共振器の動作を妨害する磁気を磁気検出センサにより検出するとともに、窓の開閉を開閉検出装置によって磁気的に検出するという構成である。
【００１７】
従って、本発明の窓ガラス破壊検出装置では、雨、風などの外部要因によることなく、人為的に窓ガラスが破壊されたことを自動的に検出して、警報を発生させることができる。また、窓ガラスの破壊検出動作が犯人によるマグネットを使った作為的操作によって回避されることを、確実に防止することができる。さらに、開閉検出センサがガラス窓の開閉を検出したとき、自動的に警報を発生可能にする。
【００１８】
図１は、本実施形態による窓ガラス破壊検出装置の全体を示すブロック図である。
【００１９】
図１において、本実施形態にかかる窓ガラス破壊検出装置は、圧電センサ１と、共振器２と、タイマー３と、警報器ドライブ回路４と、警報器５と、開閉検出センサ６と、磁気検出センサ７と、送信回路８と、アンテナ９と、送信表示器１０と、送信チャンネル設定用スイッチ１１と、減電圧測定回路１３と、マイクロコンピュータ１２とを備える。
【００２０】
前記圧電センサ１は、予め設定した周波数帯域、例えば５０ＫＨｚ〜２５０ＫＨｚの超音波に共振して電気信号を出力する圧電セラミック等であり、前記圧電センサ１が窓ガラスの一部に貼着などの方法によって装着される。前記５０ＫＨｚ〜２５０ＫＨｚの超音波は、ガラス板が割れる（破壊する）寸前に発生し、ガラスの破壊に伴う超音波以外の超音波を含む場合がある。つまり、前記圧電センサ１は特定の共振点以外でも、図２に示すように広い帯域に亘って感度の高い帯域を持つ。前記圧電センサ１は、後述のガラス破壊センサに対応する。
【００２１】
前記共振器２は、前記圧電センサ１に接続されたＬＣ共振器等であり、これが、不必要な雑音を取り除き前記周波数帯域の中で必要な特定の成分のみを検出するように機能する。前記ＬＣ共振器２によれば、図３に示すように高いＱ特性を得て、例えば必要とする（ガラスの破壊を特定できる）１５０ＫＨｚの超音波の出力レベルのみをステップアップする。このため、検出された超音波信号を増幅するための増幅器等を別に用意する必要がなく、従って、消費電力を極めて少なく抑えることができる。
【００２２】
前記タイマー３はマイクロコンピュータ１２を介して前記共振器２に接続され、該共振器２で検出された超音波出力のレベルが設定レベルを超えたと判定されたとき、例えば３０秒間だけ、マイクロコンピュータ１２で生成された警報信号を継続的に出力するように機能する。前記警報器ドライブ回路４は、前記タイマー３からの出力信号（警報信号）を受けて前記警報器５を駆動するように機能する。警報器５としては、前記警報器ドライブ回路４の昇圧電力を受けて振動し、振動音を発生する圧電板や共鳴器などが用いられる。
【００２３】
前記開閉検出センサ６は、ガラス窓の開閉を検出するように機能し、図４に示すように、例えば可動側のガラス窓（窓枠を含む）１４に取り付けられるマグネット１５と固定側のガラス窓１６の窓ガラスに取り付けられるリードスイッチ１７とからなる。前記磁気検出センサ７は、前記共振器２の動作を妨害する磁気を検出するように機能し、例えば、磁気を検出してオンとなる前記リードスイッチ１７からなる。該リードスイッチ１７は、異常な高レベルの磁気検出時に、前記警報器ドライブ回路４を直ちに駆動して警報器５から警報を発生させるように機能する。
【００２４】
なお、前記開閉検出センサ６として用いられる図４の前記リードスイッチ１７および前記磁気検出センサ７として用いられる前記リードスイッチ１８は、ガラス破壊センサとしての前記圧電センサ１とともに、１つのケース１９内に収納されて、前記ガラス窓１６の窓ガラスに接着材等によって貼り付けられる。
【００２５】
前記送信回路８は、前記警報信号を、前記アンテナ９を通じて外部へ無線送信するように機能する。この無線送信された警報信号の受信先は、警備会社の監視システムや個人が所持する携帯電話などのモバイル機器等である。なお、警報信号は有線にて外部へ送信することもできる。前記送信表示器１０は，警報信号が送信中であることを表示するように機能し、例えば発光ダイオードが用いられる。
【００２６】
前記送信チャンネル設定スイッチ１１は、チャンネルごとに割り当てられた周波数を選択可能にするスイッチであり、複数箇所に設置された警報器の１つ又は複数に固有の周波数を割り当てて、選択的に警報信号を送信可能にしている。前記減電圧測定回路１３は、装置全体に電力を供給するバッテリに定期的に負荷を与えて、バッテリ電圧の減電圧を測定するように機能する。前記マイクロコンピュータ１２は、前記の各素子、回路の動作の制御や信号の処理をするように機能する。
【００２７】
次に、前記構成になる窓ガラス破壊検出装置の動作を説明する。いま、窃盗犯人等が窓ガラスを破壊して屋内に侵入しようとすると、前記圧電センサ１は、その窓ガラスが破壊される寸前に発生した、例えば５０ＫＨｚ〜２５０ＫＨｚ付近に共振した超音波信号を検知して、電気信号に変換する。
【００２８】
前記電気信号は前記共振器２によって、必要とする周波数（例えば、１５０ＫＨｚ）成分のみが検出される。前記マイクロコンピュータ１２は、前記周波数成分の信号が設定レベルを超える大きさを持つと判断すると警報信号を出力して、前記タイマー４で設定した時間、例えば３０秒間だけ、前記警報器ドライバ４に前記警報器５を作動させることとなる。
【００２９】
前記警報器５の作動により、周辺には大音響が発せられ、窃盗犯人が屋内に侵入したことを、周辺に報知することができる。これにより窃盗犯人に驚愕感を与えて、速やかに現場から退散させることができる。
【００３０】
前記ように、ガラスの破壊にもとづく特定周波数の超音波のみを自動検出して警報を発生することにより、従来のように、雨、風による振動等の検出にもとづく誤警報が行れたり、誤警報防止のために余分で面倒なスイッチ操作をするなどの不都合を回避できる。
【００３１】
また、窃盗犯人は、自身が用意したマグネットを前記共振器（ＬＣ共振器）２に近接させて該共振器２の共振周波数を変化させ、該共振器２の動作感度を下げ、前記警報器ドライブ回路４の動作を妨害する場合がある。この場合には、前記警報器５からの警報音の発生が阻止される。
【００３２】
しかし、本実施の形態では、前記磁気検出センサ７としての前記リードスイッチ１８は、前記マグネットが発生する所定レベルを超える磁気を検出し、前記マイクロコンピュータ１２が検出結果に基づいて警報信号を前記警報器ドライバ４へ出力する。このため、該警報器ドライバ４は、前記警報器５に前記同様に３０秒間だけ、大音響を発生させる。
【００３３】
前記のようなマグネットによる妨害に対しても警報音の吹鳴により、盗難の発生を周辺に報知することができる。この結果、窃盗犯人等を速やかに退散させることができる。同時に警報信号は前記送信器９にも入力されるため、警報器本体から遠隔にある受信器にも報知できる。この受信器側においても警報音を吹鳴させることにより、窃盗犯人等が侵入中であることを報知して、例えば、外出先から警備会社等へ報知するなどの必要な措置を採ることができる。
【００３４】
一方、窃盗犯人等が、前記ガラス窓１４を開けようとした場合には、前記開閉検出センサ６が直ちにこれを検出する。該開閉検出センサ６は、前述のように、前記ガラス窓１４側の前記マグネット１５と、これと同一の水平面内であって、前記ガラス窓１６側に設置された前記リードスイッチ１７とからなる。従って、前記ガラス窓１４が前記ガラス窓１６に対して矢印Ｐ方向に移動するように開かれたことを、前記マグネット１５が前記リードスイッチ１７から遠ざかり、該リードスイッチ１７が例えばオンからオフに切り換わることにより検出することができる。
【００３５】
このため、前記リードスイッチ１７の出力を前記マイクロコンピュータ１２が検出することで、該マイクロコンピュータ１２は、警報信号を、前記タイマー３を通じて前記警報器ドライブ回路４へ出力する。従って、前記ガラス窓１４の開放時に前記警報器５が直ちに大音響を発生することとなり、窃盗犯人等を効果的に驚愕させて、速やかに退散させることができる。
【００３６】
図５は、前記窓ガラス破壊センサ１と、磁気妨害検出および前記ガラス窓１４の開閉検出に兼用する１個の前記リードスイッチ１７とを、１つのケース１９内に収めた窓ガラス破壊検出装置を示す。該窓ガラス破壊検出装置では、前記ガラス窓１４が開かれると、前記マグネット１５は前記リードスイッチ１７上を通過し、該ガラス窓１４の所定の移動領域内で前記リードスイッチ１8はオンになる。
【００３７】
従って、前記ガラス窓１４を閉じるときにも、前記移動領域内で前記リードスイッチ１７はオンになり、前記ガラス窓１４の閉動作も検出できる。
【００３８】
一方、前記ガラス窓１４が閉じられている状態では、前記リードスイッチ１７はオフとなっている。このとき前記窓ガラス１６が破壊された場合には、前述のように前記圧電センサ１がこれを検出して、警報を発することができる。また、前記ガラス窓１６の破壊検出を妨害するために、該ガラス窓１６の外からマグネット（図示しない）が近づけられる場合があるが、この場合には、前記リードスイッチ１７がオンとなる。従って、前述のような警報によって、その破壊検出の妨害を回避することができる。
【００３９】
図６は、前記ガラス窓１４の開閉いずれの状態をも検出できる窓ガラス破壊検出装置を示す。ここでは前記開閉検出センサ６としてのリードスイッチ１７Ａ、１７Ｂおよび前記マグネット１５が前記ガラス窓１４の開閉方向に（同一の水平面内に）並置されている。また、前記リードスイッチ１７Ａ、１７Ｂ同士の間隔と、前記マグネット１５の大きさを適切に設定し、前記ガラス窓１４の開閉操作中に前記２つのリードスイッチ１７Ａ，１７Ｂが同時にオンとなる領域を設ける。
【００４０】
従って、前記ガラス窓１４が前記ガラス窓１６に重なる方向に開いた場合には、前記リードスイッチ１７Ａが前記リードスイッチ１７Ｂに先立ってオンになり、その後前記リードスイッチ１７Ｂのオン中に前記リードスイッチ１７Ａがオフとなる。さらにその後、前記リードスイッチ１７Ｂが遅れてオフとなる。この様子を、図７（ａ）に示す。これにより、前記リードスイッチ１７Ａがオフとなった後、前記リードスイッチ１７Ｂがオンからオフに変化したとき、前記ガラス窓１４が開状態になったと判定することができる。
【００４１】
一方、前記ガラス窓１４を閉じる過程では、図７（ｂ）に示すように、前記リードスイッチ１７Ｂがオフ状態となった後、前記リードスイッチ１７Ａがオンからオフに変化した場合に、前記ガラス窓１４は閉状態となったと判定することができる。なお、前記各リードスイッチ１７Ａ、１７Ｂのオン、オフ状態を前記コンピュータがプログラムに従って監視することで、前記ガラス窓１４が開か閉かを簡単に判定し、必要に応じ表示することも可能になる。
【００４２】
なお、前記においては、説明を簡単にするために、窓ガラス破壊検出装置の前記ケース１９を前記ガラス窓１６側のみに設けた場合を述べた。しかし、実際には、前記ガラス窓１４側の窓ガラスの破壊検出を行うようにするために、該ガラス窓１４にも同様の前記ケース１９が装着される。
【００４３】
以上のように、本実施の形態による窓ガラス破壊検出装置は、窓ガラス１４が割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサ１が出力する電気信号から特定周波数成分の信号を検出する共振器２と、該共振器２の動作を妨害する磁気を検出する磁気検出センサ１８と、を備えた窓ガラス破壊検出装置において、ガラス窓１４の開閉を磁気的に検出する開閉検出センサ１７を備えた構成である。
【００４４】
従って、この構成により、雨、風などの外部要因によることなく、人為的に前記ガラス窓１６の窓ガラスが破壊されたことを、正確にかつ自動的に検出して、警報音を発生させることができる。また、該窓ガラスの破壊検出の妨害行為も検出して警報を発生させることができる。さらに、開閉検出センサ６（リードスイッチ１７）がガラス窓１４の開閉を検出したとき、自動的に警報を発生することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の窓ガラス破壊検出装置は、窓ガラスの破壊を、他の要因による窓ガラスの振動等と区別して正確に検知可能にするとともに、この検知動作を犯人の作為的行為によって妨害されることなく実施可能にし、さらに犯人による窓の開閉を、汎用性がありかつ簡単で安価な構成で検知できるという効果を有し、窃盗犯人が戸建やマンションの窓ガラスを破壊したことを自動検知する窓ガラス破壊検出装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態による窓ガラス破壊検出装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示す圧電センサの周波数特性図である。
【図３】図１に示す共振器の周波数特性図である。
【図４】本発明の実施形態による窓ガラス破壊検出装置を持つガラス窓を示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態による他の窓ガラス破壊検出装置を持つガラス窓を示す正面図である。
【図６】本発明の実施形態による他の窓ガラス破壊検出装置を持つガラス窓を示す正面図である。
【図７】本実施形態における２つのリードスイッチによるガラス窓の開閉方向検出波形を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１ ガラス破壊センサ（圧電センサ）
２ 共振器
３ タイマー
４ 警報器ドライブ回路
５ 警報器
６ 開閉検出センサ
７ 磁気検出センサ
８ 送信器
９ アンテナ
１０ 送信表示器
１１ 送信チャンネル設定スイッチ
１２ マイクロコンピュータ
１３ 減電圧測定回路
１４、１６ ガラス窓
１５ マグネット
１７、１７Ａ、１７Ｂ、１８ リードスイッチ
１９ ケース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスが割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサが出力する電気信号から特定周波数成分の信号を検出する共振器と、該共振器の動作を妨害する磁気を検出する磁気検出センサと、を備えた窓ガラス破壊検出装置において、ガラス窓の開閉を磁気的に検出する開閉検出センサを備えることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の窓ガラス破壊検出装置において、前記開閉検出センサが前記磁気検出センサを兼用するリードスイッチであり、窓を閉じた状態では前記リードスイッチがオフの状態になるように、また窓を開けたときには前記リードスイッチがオンの状態になるように、前記リードスイッチ上を通過するマグネットが窓枠あるいは窓ガラスに取り付けられてなることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の窓ガラス破壊検出装置において、前記開閉検出センサは、少なくとも２個が鉛直線上に並ばない位置に設置されてなることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の窓ガラス破壊検出装置において、前記磁気検出センサまたは開閉検出センサの出力を受けて警報を出力するブザーまたは送信機が設けられていることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の窓ガラス破壊検出装置において、電源としてバッテリを用い、該バッテリに定期的に負荷を与えてバッテリ電圧の減電圧を測定する減電圧測定回路を備えることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【請求項１】
ガラスが割れる寸前に発生する周波数の超音波に共振して圧電センサが出力する電気信号から特定周波数成分の信号を検出する共振器と、該共振器の動作を妨害する磁気を検出する磁気検出センサと、を備えた窓ガラス破壊検出装置において、ガラス窓の開閉を磁気的に検出する開閉検出センサを備えることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の窓ガラス破壊検出装置において、前記開閉検出センサが前記磁気検出センサを兼用するリードスイッチであり、窓を閉じた状態では前記リードスイッチがオフの状態になるように、また窓を開けたときには前記リードスイッチがオンの状態になるように、前記リードスイッチ上を通過するマグネットが窓枠あるいは窓ガラスに取り付けられてなることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の窓ガラス破壊検出装置において、前記開閉検出センサは、少なくとも２個が鉛直線上に並ばない位置に設置されてなることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の窓ガラス破壊検出装置において、前記磁気検出センサまたは開閉検出センサの出力を受けて警報を出力するブザーまたは送信機が設けられていることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の窓ガラス破壊検出装置において、電源としてバッテリを用い、該バッテリに定期的に負荷を与えてバッテリ電圧の減電圧を測定する減電圧測定回路を備えることを特徴とする窓ガラス破壊検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２８７３８０（Ｐ２００８−２８７３８０Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３００１６（Ｐ２００７−１３００１６）
【出願日】平成１９年５月１６日（２００７．５．１６）
【出願人】（３９００３９５５０）株式会社岩田エレクトリック (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１６日（２００７．５．１６）
【出願人】（３９００３９５５０）株式会社岩田エレクトリック (2)
【Ｆターム（参考）】
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