防犯センサ
【課題】 広範囲に設置することができ、誤動作が少なく、侵入口構成部材の破損を確実に検出することのできる防犯センサを提供する。
【解決手段】 防犯センサ２を、エラストマーと、該エラストマー中に略単粒子状態でかつ高充填率で配合されている球状の導電性フィラーと、を有し、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加する弾性変形可能なセンサ本体２０と、センサ本体２０に接続され、該電気抵抗を出力可能な電極２１Ａ、２１Ｂと、を備えて構成し、外部からの侵入口を構成する侵入口構成部材９０Ｌに配置する。防犯センサ２は、侵入口構成部材９０Ｌの変形に伴うセンサ本体２０の変形から、侵入口構成部材９０Ｌの破損を検出可能である。
【解決手段】 防犯センサ２を、エラストマーと、該エラストマー中に略単粒子状態でかつ高充填率で配合されている球状の導電性フィラーと、を有し、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加する弾性変形可能なセンサ本体２０と、センサ本体２０に接続され、該電気抵抗を出力可能な電極２１Ａ、２１Ｂと、を備えて構成し、外部からの侵入口を構成する侵入口構成部材９０Ｌに配置する。防犯センサ２は、侵入口構成部材９０Ｌの変形に伴うセンサ本体２０の変形から、侵入口構成部材９０Ｌの破損を検出可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部からの侵入口を構成する侵入口構成部材の破損を検出し、建物等への不法侵入を抑制するための防犯センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空き巣等の不法侵入が多発しており、防犯に対する意識が高まっている。例えば、一戸建て住宅の場合には窓が侵入口となりやすく、侵入方法の約７割はガラス破りである。その手口は、窓ガラスをハンマーで打ち破る、ドライバーでこじ破る、バーナーで焼き破る等、様々である。このようなガラス破りに対する防犯対策として、窓ガラス自体の強度を高めたり、窓ガラスに防犯センサを取り付ける試みがなされている。
【０００３】
防犯センサとしては、例えば、窓、扉等の開放を検出するマグネットセンサ、ガラス破損時の衝撃を検出する振動センサ、導線の切断によりガラスの破損を検出する導線センサ等が挙げられる（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２００２−４２２５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９００６９号公報
【特許文献３】特開平１１−３９５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、マグネットセンサは、固定部に取り付けたリードスイッチ部と、窓、扉等の開閉可能な移動部に取り付けられたマグネット部と、の位置関係の変化により、窓、扉等の開放を検出する。つまり、マグネットセンサは、閉められていた窓や扉が開いた時にしか動作しない。このため、窓の開放を伴わない窓ガラスの打ち破り等には対応できず、充分とはいえない。一方、加えられた衝撃の加速度を検出する振動センサは、風による振動や、ペットがぶつかる等の小さな振動で誤動作することがある。また、振動センサを設置できるガラスの種類、厚さ等が制限されていることもある。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、広範囲に設置することができ、誤動作が少なく、侵入口構成部材の破損を確実に検出することのできる防犯センサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の防犯センサは、エラストマーと、該エラストマー中に略単粒子状態でかつ高充填率で配合されている球状の導電性フィラーと、を有し、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加する弾性変形可能なセンサ本体と、該センサ本体に接続され、該電気抵抗を出力可能な電極と、を備えてなり、外部からの侵入口を構成する侵入口構成部材に配置され、該侵入口構成部材の変形に伴う該センサ本体の変形から、該侵入口構成部材の破損を検出可能なことを特徴とする（請求項１に対応）。
【０００７】
例えば、住宅等の建物への侵入口としては、窓、玄関等が挙げられる。不法侵入者が、建物への侵入を試みる際、これら侵入口を構成する窓ガラス、扉、シャッター等の侵入口構成部材を破損する場合が多い。この場合、破損により侵入口構成部材は変形する。ここで、本発明の防犯センサは、侵入口構成部材に配置されている。そして、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加するセンサ本体を備えている。したがって、不法侵入者が侵入口構成部材を破損して、建物等に侵入しようとした場合には、侵入口構成部材と共にセンサ本体が変形する。センサ本体の変形による電気抵抗の増加に基づいて、侵入口構成部材の破損が検出される。このように、本発明の防犯センサによると、建物等への不法侵入を早期に検出することができる。また、センサ本体の変形による電気抵抗の増加に基づいて、侵入口構成部材の破損を検出するため、センサ本体の変形を伴わない小さな振動により誤動作することが少ない。
【０００８】
また、本発明の防犯センサにおけるセンサ本体（以下、適宜「本発明におけるセンサ本体」と称す。）は、弾性変形可能であり、エラストマーと球状の導電性フィラーとを有する。本明細書において、「エラストマー」は、ゴムおよび熱可塑性エラストマーを含む。また、導電性フィラーは、エラストマー中に、略単粒子状態で、かつ高充填率で配合されている。ここで、「略単粒子状態」とは、導電性フィラーの全重量を１００重量％とした場合の５０重量％以上が、凝集した二次粒子としてではなく、単独の一次粒子の状態で存在していることをいう。また、「高充填率」とは、導電性フィラーが最密充填に近い状態で配合されていることをいう。
【０００９】
このように、導電性フィラーが、略単粒子状態で、かつ高充填率で配合されると、エラストマー分（皮膜）を介した導電性フィラー同士の接触により、三次元的な導電パスが形成される。したがって、本発明におけるセンサ本体は、荷重が印加されていない状態（以下、適宜「無荷重状態」と称す。）、言い換えると、変形していない自然状態で、高い導電性を有する。なお、本明細書における「弾性変形」には、圧縮、伸張、曲げ等による変形がすべて含まれる。
【００１０】
例えば、従来からある感圧導電性樹脂は、非圧縮状態で電気抵抗が大きく、圧縮により変形すると電気抵抗が減少する。これは、感圧導電性樹脂の構成から次のように説明することができる。すなわち、感圧導電性樹脂は、樹脂と、該樹脂に配合された導電性フィラーと、からなる。ここで、導電性フィラーの充填率は低い。このため、無荷重状態において、導電性フィラー同士は離れている。つまり、無荷重状態では、感圧導電性樹脂の電気抵抗は大きい。一方、荷重が印加され感圧導電性樹脂が変形すると、導電性フィラー同士が接触して、一次元的な導電パスが形成される。これにより、電気抵抗が減少する。
【００１１】
これに対して、本発明におけるセンサ本体は、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加する。この理由は、次のように考えられる。図１、図２に、本発明におけるセンサ本体の、荷重の印加前後における導電パスの変化をモデルで示す。ただし、図１、図２に示すのは、センサ本体の一例であり、本発明におけるセンサ本体、導電性フィラーの形状、材質等を何ら限定するものではない。
【００１２】
図１に示すように、センサ本体１００において、導電性フィラー１０２の多くは、エラストマー１０１中に一次粒子の状態で存在している。また、導電性フィラー１０２の充填率は高く、最密充填に近い状態で配合されている。これにより、無荷重状態において、センサ本体１００には、導電性フィラー１０２による三次元的な導電パスＰが形成されている。よって、無荷重状態では、センサ本体１００の電気抵抗は小さい。一方、図２に示すように、センサ本体１００に荷重が印加されると、センサ本体１００は変形する（図２中の点線枠は、図１の無荷重状態を示している。）。ここで、導電性フィラー１０２は最密充填に近い状態で配合されているため、導電性フィラー１０２が移動できるスペースはほとんどない。よって、センサ本体１００が変形すると、導電性フィラー１０２同士が反発し合い、導電性フィラー１０２同士の接触状態が変化する。その結果、三次元的な導電パスＰが崩壊し、電気抵抗が増加する。
【００１３】
このようなセンサ本体を備えた本発明の防犯センサは、電極から出力されるセンサ本体の電気抵抗の増加に基づいて、侵入口構成部材に生じる圧縮、伸張、曲げ等の様々な変形を直接検出することができる。これにより、侵入口構成部材の破損を検出することができる。ここで、「電気抵抗を出力可能」とは、電気抵抗を直接あるいは間接的に出力可能なことをいう。すなわち、直接、電極から電気抵抗を出力する場合は勿論、電圧や電流など電気抵抗に関連する他の電気量を出力する場合を含む。
【００１４】
また、センサ本体はエラストマーを母材とする。このため、本発明の防犯センサは、加工性に優れ、形状設計の自由度が高い。よって、侵入口構成部材の形状や大きさ等によらず、広範囲に配置することができる。例えば、本発明の防犯センサを、侵入口構成部材を網羅するよう面状に配置すれば、侵入口構成部材の破損をもれなく検出することができる。また、センサ本体に接続される電極の数、配置を調整することにより、より細かなセンシングが可能となり、破損位置の特定も可能となる。
【００１５】
本発明の防犯センサでは、エラストマーや導電性フィラーの種類、導電性フィラーの充填率等を調整することにより、無荷重状態における電気抵抗値を所定の範囲に設定することができる。このため、検出可能な変形量の範囲、つまり、検出レンジを大きくすることができる。加えて、変形量に対する電気抵抗の増加挙動を調整することができるため、所望の応答感度を実現することができる。
【００１６】
また、本発明の防犯センサは、無荷重状態において高い導電性を有する。つまり、本発明の防犯センサは、無荷重状態において導電状態にある。このため、無荷重状態において、導電性の低いセンサ（例えば、従来の感圧導電性樹脂を用いたセンサ）と比較して、作動診断が容易である。すなわち、無荷重状態において導電性の低いセンサの場合、無荷重状態のままでは、正常なのか異常なのか（例えば回路に断線等が生じているのか）判別し難い。このため、導電性が低いセンサに、敢えて、比較的高い電圧を印加して、通電させてみる必要がある。あるいは、センサを試験的に作動させて通電状態をチェックする必要がある。したがって、作動診断が煩雑である。これに対して、本発明の防犯センサの場合、無荷重状態において高い導電性を有している。このため、無荷重状態のままで、正常、異常の判別がし易い。したがって、作動診断が容易である。例えば、玄関の施錠等に連動させて、本発明の防犯センサを作動させ、同センサが組み込まれている回路に電流が流れるようにすることで、容易に作動診断を行うことができる。
【００１７】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記侵入口構成部材は、窓ガラス、扉、シャッターのうちのいずれか一つ以上である構成とするとよい（請求項２に対応）。
【００１８】
上述したように、窓、玄関等は侵入口となりやすい。したがって、それらを構成する窓ガラス、扉、シャッターの破損を早期に検出することができれば、建物への不法侵入の防止に効果的である。したがって、本構成によると、建物への不法侵入の抑制効果をより高めることができる。
【００１９】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記侵入口構成部材は、施錠可能な鍵部を備えており、該鍵部の近傍に配置されている構成とするとよい（請求項３に対応）。
【００２０】
不法侵入者が窓や玄関から建物内に侵入する場合、鍵部を解錠するために、窓ガラスや扉における鍵部の近傍が破壊されやすい。この点、本構成によると、鍵部の近傍に本発明の防犯センサが配置されている。すなわち、本発明の防犯センサは、侵入時に最も破壊されやすい部分に配置されている。このため、より早期かつ確実に、侵入口構成部材の破損を検出することができる。
【００２１】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記センサ本体は、温度が上昇するに従って電気抵抗が増加する構成とするとよい（請求項４に対応）。
【００２２】
本発明者が検討した結果、本発明におけるセンサ本体は、ある温度以上において、温度が上昇するに従って電気抵抗が増加するという知見を得た。これは、所定の温度以上では、エラストマーが膨張することにより上述した三次元的な導電パスＰが崩壊し、電気抵抗が増加するためと考えられる。これにより、例えば、急激な温度変化を伴う焼き破り等により侵入口構成部材が破損した場合には、変形による電気抵抗の増加に加えて、温度上昇による電気抵抗の増加により、より早期かつ確実に侵入口構成部材の破損を検出することができる。
【００２３】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記センサ本体は、弾性的に曲げ変形可能である構成とするとよい（請求項５に対応）。本構成によると、侵入口構成部材が曲げ変形した時の電気抵抗の変化を検出することができる。また、単なる圧縮変形、伸張変形と比較して、曲げ変形の方が大きな変形量を確保し易い。このため、本構成によると、侵入口構成部材の曲げ変形による破損を、高精度で検出することができる。
【００２４】
（６）好ましくは、上記（２）ないし（５）のいずれかの構成において、前記侵入口構成部材は、窓ガラスであって、該窓ガラスは、ガラス板と、該ガラス板の少なくとも一部を被覆するフィルム部材と、を有し、前記センサ本体は、該ガラス板に固定される固定面と、該固定面に背向する背向面と、を有し、該フィルム部材で該背向面側から該ガラス板と共に被覆することにより、該ガラス板に固定されている構成とするとよい（請求項６に対応）。
【００２５】
本構成によると、センサ本体の背向面の変形が、フィルム部材により規制される。これにより、固定面の変形量と、背向面の変形量と、の較差が大きくなる。その結果、センサ本体全体としての変形量が大きくなり、電気抵抗の増加量も大きくなる。したがって、本構成によると、侵入口構成部材の破損をより検出し易くなる。また、フィルム部材が耐候性を有し、かつセンサ本体の室外側に配置されている場合は、センサ本体の劣化を抑制することができる。
【００２６】
また、防犯等を目的として、ガラス板自体を補強するための、いわゆる防犯フィルムが知られている。例えば、フィルム部材として防犯フィルムを用いた場合には、ガラス板自体の強度も向上するため、より防犯効果が高くなる。加えて、防犯フィルムをガラス板に貼着する際に、本発明の防犯センサをガラス板に固定することができるため、設置が容易である。なお、本構成において、「ガラス板に固定されている」とは、センサ本体がガラス板に直接固定されている態様と、何らかの固定部材を介して間接的に固定されている態様と、の両方を含む。
【００２７】
（７）好ましくは、上記（２）ないし（６）のいずれかの構成において、前記侵入口構成部材は、窓ガラスであって、該窓ガラスは、二枚以上のガラス板が積層されてなり、積層された該ガラス板のうち、隣り合う該ガラス板間に介装されている構成とするとよい（請求項７に対応）。
【００２８】
本構成において、積層されたガラス板のうち隣り合うガラス板間には、空気層、真空層、樹脂層等のいずれが配置されていてもよい。すなわち、本構成における窓ガラスとしては、二枚のガラス板が空気層、あるいは真空層を挟んで積層されている複層ガラス、二枚のガラス板が樹脂製の中間膜を挟んで積層されている合わせガラス、これらを組み合わせた複層合わせガラス等が挙げられる。本構成によると、防犯センサは、隣り合うガラス板間に介装されている。つまり、防犯センサは、窓ガラスの室内側あるいは室外側に表出していない。このため、窓ガラス表面の平坦性を維持することができ、窓の開閉を妨げるおそれはない。また、防犯センサは窓ガラスの室内側あるいは室外側に表出していないため、防犯センサが障害物に接触、変形して誤作動するおそれが小さい。
【００２９】
（８）好ましくは、上記（１）ないし（７）のいずれかの構成において、前記センサ本体は、前記エラストマーと前記導電性フィラーとを必須成分とするエラストマー組成物からなり、該エラストマー組成物の、該導電性フィラーの配合量と電気抵抗との関係を表すパーコレーションカーブにおいて、電気抵抗変化が飽和する第二変極点の該導電性フィラーの配合量（飽和体積分率：φｓ）が３５ｖｏｌ％以上である構成とするとよい（請求項８に対応）。
【００３０】
一般に、絶縁性のエラストマーに導電性フィラーを混合してエラストマー組成物とした場合、エラストマー組成物の電気抵抗は、導電性フィラーの配合量によって変化する。図３に、エラストマー組成物における、導電性フィラーの配合量と電気抵抗との関係を模式的に示す。
【００３１】
図３に示すように、エラストマー１０１に導電性フィラー１０２を混合していくと、エラストマー組成物の電気抵抗は、はじめはエラストマー１０１の電気抵抗とほとんど変わらない。しかし、導電性フィラー１０２の配合量がある体積分率に達すると、電気抵抗が急激に低下して、絶縁体−導電体転移が起こる（第一変極点）。この第一変極点における導電性フィラー１０２の配合量を、臨界体積分率（φｃ）と称す。また、さらに導電性フィラー１０２を混合していくと、ある体積分率から、電気抵抗の変化が少なくなり電気抵抗変化が飽和する（第二変極点）。この第二変極点における導電性フィラー１０２の配合量を、飽和体積分率（φｓ）と称す。このような電気抵抗の変化は、パーコレーションカーブと呼ばれ、エラストマー１０１中に導電性フィラー１０２による導電パスＰ１が形成されるためと考えられている。
【００３２】
例えば、導電性フィラーの粒子径が小さい、導電性フィラーとエラストマーとの相溶性が悪い等の理由により、導電性フィラーが凝集し、凝集体が形成されている場合には、一次元的な導電パスが形成され易い。このような場合には、エラストマー組成物の臨界体積分率（φｃ）は、２０ｖｏｌ％程度と比較的小さくなる。同様に、飽和体積分率（φｓ）も比較的小さくなる。言い換えると、臨界体積分率（φｃ）および飽和体積分率（φｓ）が小さい場合には、導電性フィラーは一次粒子として存在し難く、二次粒子（凝集体）を形成し易い。よって、この場合、導電性フィラーをエラストマー中に多量に配合することは難しい。つまり、導電性フィラーを最密充填に近い状態で配合することは難しい。また、粒子径の小さな導電性フィラーを多量に配合すると、凝集構造が三次元的に成長するため、変形に対する導電性の変化が乏しくなる。
【００３３】
本構成によると、センサ本体は、飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％以上であるエラストマー組成物からなる。飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％以上と大きいため、導電性フィラーは、エラストマー中に略単粒子状態で安定に存在する。よって、導電性フィラーを、最密充填に近い状態で配合することができる。
【００３４】
（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、前記導電性フィラーの充填率は、前記センサ本体の全体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の３０ｖｏｌ％以上６５ｖｏｌ％以下である構成とするとよい（請求項９に対応）。
【００３５】
本構成によると、エラストマー中に導電性フィラーが最密充填に近い状態で配合される。よって、センサ本体に、導電性フィラーによる三次元的な導電パスが形成され易くなる。
【００３６】
（１０）好ましくは、上記（１）ないし（９）のいずれかの構成において、前記導電性フィラーは、カーボンビーズである構成とするとよい（請求項１０に対応）。
【００３７】
カーボンビーズは、導電性が良好で、比較的安価である。また、略真球状を呈しているため、高充填率で配合することができる。
【００３８】
（１１）好ましくは、上記（１）ないし（１０）のいずれかの構成において、前記導電性フィラーの平均粒子径は、０．０５μｍ以上１００μｍ以下である構成とするとよい（請求項１１に対応）。
【００３９】
本構成によると、導電性フィラーは凝集し難く、一次粒子の状態で存在し易い。なお、平均粒子径は、一次粒子の状態で存在する導電性フィラーの平均粒子径を意味する。
【００４０】
（１２）好ましくは、上記（１）ないし（１１）のいずれかの構成において、前記エラストマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴムから選ばれる一種以上を含む構成とするとよい（請求項１２に対応）。
【００４１】
本構成によると、エラストマーと導電性フィラーとの相溶性が良好である。このため、導電性フィラーが一次粒子の状態で存在し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の防犯センサの実施形態について説明する。まず、本発明の防犯センサの実施形態について説明し、次に、本発明の防犯センサを構成するセンサ本体について詳しく説明する。
【００４３】
〈防犯センサ〉
以下に示す実施形態は、本発明の防犯センサを、建物の窓の防犯システムに組み込んだものである。
【００４４】
（１）第一実施形態
まず、本実施形態の防犯センサが組み込まれた防犯システムの配置について説明する。図４に、本実施形態の防犯センサが配置された窓の正面図を示す。なお、図４において紙面表側が建物の室内側であり、紙面裏側が建物の室外側である。図４に示すように、窓９は、窓ガラス９０Ｌ、９０Ｒと、窓枠９１Ｌ、９１Ｒと、レール枠部９２と、鍵部９３と、を備えている。
【００４５】
レール枠部９２は、窓９の長方形状の開口部周縁に、上下、左右、各々一対づつ対向して配置されている。窓枠９１Ｌ、９１Ｒは、各々長方形状を呈している。窓枠９１Ｌ、９１Ｒは、開口部を左右に二分するよう、各々レール枠部９２の内側に配置されている。窓枠９１Ｌ、９１Ｒは、レール枠部９２に沿って左右に互いに引き違えて移動するよう配置されている。窓枠９１Ｌ、９１Ｒの枠内には、各々、窓ガラス９０Ｌ、９０Ｒが嵌め込まれている。窓ガラス９０Ｌ、９０Ｒは、各々一枚のガラス板（フロートガラス）からなり、長方形状を呈している。窓９の開閉時には、窓ガラス９０Ｌが窓ガラス９０Ｒの室外側を移動する。
【００４６】
鍵部９３は、可動部９３０と受け部（図略）とを備えている。可動部９３０は、室内外方向に揺動可能に、取付部９３１を介して、窓枠９１Ｒの左縁側面に取り付けられている。受け部（図略）は、可動部９３０と係合するよう、窓枠９１Ｌの室内側右縁に取り付けられている。可動部９３０と受け部（図略）との係合により、窓９は施錠されている。
【００４７】
防犯システム１は、防犯センサ２と、制御装置３と、警報装置４と、を備えている。防犯センサ２は、窓ガラス９０Ｌの室内側右縁に沿って、上下方向に延設されている。また、制御装置３と警報装置４とは、共に窓枠９１Ｌの室内側左縁上方に配置されている。制御装置３と警報装置４とは、外見上単一の部品として形成されている。防犯センサ２と制御装置３とは、窓枠９１Ｌの室内側上縁に沿って配策されている導線５０により接続されている。
【００４８】
次に、防犯センサ２の構成について説明する。図５に、防犯センサ２付近の斜視図を示す。なお、説明の便宜上、導線５０を省略し、接着用フィルム５１を半分剥がした状態を示す。図４、図５に示すように、防犯センサ２は、センサ本体２０と電極２１Ａ、２１Ｂとを備えている。センサ本体２０は、上下方向に延びる長尺板状を呈している。センサ本体２０、電極２１Ａ、２１Ｂは、接着用フィルム５１で被覆されている。接着用フィルム５１は、ポリイミド製である。接着用フィルム５１の一面（窓ガラス９０Ｌ側の表面）には、接着剤が塗布されている。図５中白抜き矢印で示すように、接着用フィルム５１が窓ガラス９０Ｌに貼り付けられることにより、センサ本体２０は、窓ガラス９０Ｌの室内側表面に固定されている。
【００４９】
センサ本体２０は、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）中に、カーボンビーズ（日本カーボン社製「ニカビーズ（登録商標）ＩＣＢ０５２０」、平均粒子径約５μｍ）が配合されたエラストマー複合材料からなる。カーボンビーズの充填率は、センサ本体２０の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の４８ｖｏｌ％である。また、ＥＰＤＭにカーボンビーズを混合したエラストマー組成物のパーコレーションカーブにおいて、臨界体積分率（φｃ）は４３ｖｏｌ％、飽和体積分率（φｓ）は４８ｖｏｌ％である。
【００５０】
センサ本体２０の上端には電極２１Ａが、下端には電極２１Ｂが、各々取り付けられている。詳しく説明すると、電極２１Ａ、２１Ｂは、各々金属製であって、左右に延びる短冊状を呈している。電極２１Ａ、２１Ｂは、センサ本体２０と窓ガラス９０Ｌとの間、および接着用フィルム５１と窓ガラス９０Ｌとの間に、介装されている。電極２１Ａ、２１Ｂと制御装置３とは、各々導線５０により接続されている。導線５０は、センサ本体２０と同様に、接着用フィルム５１により被覆され、窓ガラス９０Ｌ、窓枠９１Ｌに固定されている。
【００５１】
次に、本実施形態の防犯システム１の電気的構成について説明する。図６に、本実施形態の防犯システムのブロック図を示す。図６に示すように、本実施形態の防犯システム１は、防犯センサ２と、制御装置３と、警報装置４と、を備えている。ここで、制御装置３は、ブリッジ回路３０と、増幅回路３１と、入力回路３２と、演算部３３と、記憶部３４と、出力回路３５と、を備えている。
【００５２】
ブリッジ回路３０には、抵抗Ｒ１〜Ｒ３が配置されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、センサ本体２０の抵抗Ｒとにより、ホイーストンブリッジ回路が構成されている。電源Ｖｉｎ（詳しくは制御装置３の内部電源）の電圧、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の電気抵抗値は、各々既知である。このため、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との中間電位Ｖ１と、抵抗Ｒと抵抗Ｒ１との中間電位Ｖ２と、の電位差を測定することにより、実質的にセンサ本体２０の抵抗Ｒを測定することができる。
【００５３】
増幅回路３１には、中間電位Ｖ１、Ｖ２が入力される。中間電位Ｖ１、Ｖ２の電位差ΔＶは、増幅回路３１により増幅され、アナログの電圧データとして、入力回路３２に入力される。入力回路３２は、入力されるアナログの電圧データを、デジタルデータに変換する。記憶部３４には、予め警報作動用プログラムが格納されている。並びに、警報作動用電圧しきい値ｔｈ１が格納されている。演算部３３は、警報作動用電圧しきい値ｔｈ１と、入力回路３２から入力されるデジタルデータと、を比較する。出力回路３５は、警報装置４に接続されている。出力回路３５は、スイッチング素子（図略）を備えている。出力回路３５は、警報装置４を作動させて、警報を鳴らす。
【００５４】
次に、本実施形態の防犯システム１の動きについて説明する。まず、窓９の平常時について説明する。平常時においては、センサ本体２０は、無荷重状態で自然状態にある。ここで、前出図１に示すように、導電性フィラー１０２は、最密充填に近い状態で充填されている。このため、平常時においては、多数の導電パスＰが形成されている。したがって、センサ本体２０の電気抵抗値は、最小値である。
【００５５】
前出図６に示すように、中間電位Ｖ１、Ｖ２の電位差ΔＶは、増幅回路３１により増幅され、入力回路３２に常時伝送されている。そして、入力回路３２にてデジタル変換された後、演算部３３に入力される。一方、記憶部３４には、前述したように、警報作動用電圧しきい値ｔｈ１が格納されている。演算部３３は、電位差（詳しくは増幅かつデジタル変換後の電位差。以下本実施形態において同様。）ΔＶと、警報作動用電圧しきい値ｔｈ１と、を比較する。平常時には、電位差ΔＶ＜警報作動用電圧しきい値ｔｈ１となるように設定されている。
【００５６】
次に、窓ガラス９０Ｌの破損時について説明する。例えば、不法侵入者が、鍵部９３付近の窓ガラス９０Ｌをハンマーなどで打ち破った場合、窓ガラス９０Ｌの破損に伴いセンサ本体２０が室内側に凹むように湾曲変形する。センサ本体２０が湾曲変形すると、その分抵抗Ｒの電気抵抗値が大きくなる。詳しく説明すると、窓ガラス９０Ｌの破損時においては、前出図２に示すように、導電性フィラー１０２同士が反発し合う。このため、導電パスＰが崩壊してしまう。したがって、抵抗Ｒの電気抵抗値は、平常時に対して大きくなる。
【００５７】
加えて、前出図４、図５に示すように、センサ本体２０の窓ガラス９０Ｌとの固定面と背向する表面（背向面）には、接着用フィルム５１が固定されている。このため、変形に伴うセンサ本体２０背向面付近の伸張変形は、接着用フィルム５１により拘束される。具体的には、接着用フィルム５１により、センサ本体２０背向面付近の伸張変形は規制され、センサ本体２０は剪断変形する。したがって、より一層、平常時に対するセンサ本体２０の変形量は大きくなる。このように、センサ本体２０の両面が拘束されているため、大きな歪み集中が誘起され、より一層、抵抗Ｒの電気抵抗値は大きくなる。
【００５８】
抵抗Ｒの電気抵抗値が大きくなると、その分抵抗Ｒを通過する際の、電源Ｖｉｎの電圧降下量が大きくなる。したがって、平常時と比較して、中間電位Ｖ２が低くなる。中間電位Ｖ２が低くなり、電位差ΔＶ≧警報作動用電圧しきい値ｔｈ１となった場合、出力回路３５のスイッチング素子がオンになる。これにより、警報装置４の警報が鳴る。
【００５９】
次に、本実施形態の防犯センサ２の作用効果について説明する。前出図１に示すように、防犯センサ２は、窓ガラス９０Ｌに配置されている。このため、窓ガラス９０Ｌの破損を検出することができる。すなわち、侵入経路のなかでも最も多い窓９からの不法侵入を検出することができる。また、防犯センサ２が、窓ガラス９０Ｌの鍵部９３近傍に配置されている。よって、最初に破損されやすい鍵部９３近傍の破損を確実に検出することができる。これにより、窓９からの不法侵入を早期かつ確実に検出することができる。
【００６０】
また、センサ本体２０は、約８０℃以上になると、温度が上昇するに従って電気抵抗が増加する。よって、例えば、バーナー等で窓ガラス９０Ｌが焼き破られた場合には、変形による電気抵抗の増加に加えて、急激な温度上昇により電気抵抗が増加するので、より早期かつ確実に窓ガラス９０Ｌの破損を検出することができる。
【００６１】
本実施形態では、センサ本体２０は上下方向に延びる長尺板状を呈している。このため、窓ガラス９０Ｌの鍵部９３近傍はもちろん、その上下方向に延びる広範囲における破損を検出することができる。なお、センサ本体２０の厚さは薄いため、窓９の開閉時に、窓枠９１Ｒおよび窓ガラス９０Ｒと干渉することはない。
【００６２】
また、防犯センサ２は、接着用フィルム５１により窓ガラス９０Ｌに固定されている。このように、既存の窓ガラス９０Ｌに貼着するという簡便な作業で、防犯センサ２を設置することができる。ここで、接着用フィルム５１は薄膜状を呈しているため、窓９の開閉時に、窓枠９１Ｒおよび窓ガラス９０Ｒと干渉することはない。同様に、防犯センサ２と制御装置３とを接続する導線５０も、接着用フィルム５１により固定されている。このため、導線５０の固定も容易である。加えて、導線５０の弛み等の不具合が生じにくく、検出精度が高い。また、窓９の開閉時にも、窓枠９１Ｒおよび窓ガラス９０Ｒと干渉しない。さらに、制御装置３および警報装置４は、窓枠９１Ｌの左縁上方に配置されている。ここで、窓枠９１Ｌ、９１Ｒは、窓９の開放時に、窓枠９１Ｒの左縁が窓枠９１Ｌの左縁と重ならないよう配置されている。よって、制御装置３および警報装置４は、窓９の開放時に邪魔になることはない。
【００６３】
本実施形態では、電位差ΔＶそのものに基づいて、窓ガラス９０Ｌの破損の有無を判別している。このため、電位差を一旦電気抵抗に変換してから判別を行う場合と比較して、破損から警報装置４が作動するまでの時間が短くて済む。また、防犯システム１を作動させると、防犯センサ２に電流が流れ、常時通電状態となる。これにより、容易に作動診断を行うことができる。
【００６４】
また、加速度に基づいて破損を検出する場合と比較して、誤判別が少ない。すなわち、加速度は、風による振動や、ペットがぶつかる等の小さな振動でも生じるため、それらを破損として誤判別するおそれがある。これに対して、本実施形態の防犯センサ２は、破損という事象に対して、言わば不可避的に発生する窓ガラス９０Ｌの変形を、確実に検出することができる。このため、加速度に基づいて破損を検出する場合と比較して、誤判別が少ない。また、誤判別が少ないので、誤判別抑制のために敢えて回路を複雑化する必要も少ない。
【００６５】
（２）第二実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、防犯フィルムを貼着した窓ガラスに防犯センサが配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００６６】
図７に、防犯センサ２付近の斜視図を示す。なお、説明の便宜上、導線５０を省略し、防犯フィルム９４１Ｌを一部剥がした状態を示す。また、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図７に示すように、防犯センサ２は、窓ガラス９４Ｌに配置されている。窓ガラス９４Ｌは、ガラス板９４０Ｌと、防犯フィルム９４１Ｌとからなる。防犯フィルム９４１Ｌは、ガラス板９４０Ｌの室内側表面全体を覆うよう貼着されている。防犯センサ２は、ガラス板９４０Ｌと防犯フィルム９４１Ｌとの間に介装されている。つまり、センサ本体２０および電極２１Ａ、２１Ｂは、防犯フィルム９４１Ｌでガラス板９４０Ｌと共に被覆されることにより、ガラス板９４０Ｌの室内側表面に固定されている。ここで、センサ本体２０におけるガラス板９４０Ｌとの当接面は、本発明の固定面に相当する。また、センサ本体２０における防犯フィルム９４１Ｌとの当接面は、本発明の背向面に相当する。
【００６７】
本実施形態の防犯センサは、第一実施形態の防犯センサと、構成が共通する部分に関しては同様の作用効果を有する。また、本実施形態の防犯センサ２によると、防犯フィルム９４１Ｌをガラス板９４０Ｌに貼着する際に、防犯センサ２をガラス板９４０Ｌに固定することができる。このため、防犯センサ２を簡便に設置することができる。また、防犯フィルム９４１Ｌを貼着することにより、ガラス板９４０Ｌ自体の強度も向上している。よって、防犯効果がより高い。さらに、防犯フィルム９４１Ｌは、ガラス板９４０Ｌの表面全体を被覆しているので、別途接着用フィルムにより防犯センサ２を固定するより、見栄えがいい。
【００６８】
（３）第三実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、窓ガラスとして合わせガラスを用いた点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００６９】
図８に、防犯センサ２付近の斜視図を示す。なお、説明の便宜上、導線５０を省略し、第二ガラス板９５１Ｌおよび中間膜９５２Ｌを一部除去した状態を示す。また、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に示すように、防犯センサ２は、窓ガラス９５Ｌに配置されている。窓ガラス９５Ｌは、第一ガラス板９５０Ｌと、第二ガラス板９５１Ｌと、中間膜９５２Ｌとからなる。第一ガラス板９５０Ｌと第二ガラス板９５１Ｌとは、室内外方向に対向して配置されている。すなわち、第一ガラス板９５０Ｌは室外側に、第二ガラス板９５１Ｌは室内側に、配置されている。第一ガラス板９５０Ｌと第二ガラス板９５１Ｌとの間には、中間膜９５２Ｌが介装されている。中間膜９５２Ｌは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）製であり、第一ガラス板９５０Ｌと第二ガラス板９５１Ｌとの間に熱圧着されている。
【００７０】
防犯センサ２は、第一ガラス板９５０Ｌと中間膜９５２Ｌとの間に介装されている。つまり、センサ本体２０および電極２１Ａ、２１Ｂは、中間膜９５２Ｌで第一ガラス板９５０Ｌと共に被覆されるように、第一ガラス板９５０Ｌの室内側表面に固定されている。ここで、センサ本体２０における第一ガラス板９５０Ｌとの当接面は、本発明の固定面に相当する。また、センサ本体２０における中間膜９５２Ｌとの当接面は、本発明の背向面に相当する。
【００７１】
本実施形態の防犯センサは、第一実施形態の防犯センサと、構成が共通する部分に関しては同様の作用効果を有する。また、本実施形態の防犯センサ２によると、窓ガラス９５Ｌを製造する際に、具体的には、第一ガラス板９５０Ｌおよび第二ガラス板９５１Ｌと、中間膜９５２Ｌとを熱圧着させる際に、同時に防犯センサ２を第一ガラス板９５０Ｌに固定することができる。このため、防犯センサ２を簡便に設置することができる。また、窓ガラス９５Ｌは、合わせガラスであるため破損しにくい。よって、防犯効果がより高い。
【００７２】
また、防犯センサ２は、第一ガラス板９５０Ｌと中間膜９５２Ｌとの間に介装されている。つまり、窓ガラス９５Ｌの室内側あるいは室外側に表出していない。このため、窓ガラス９５Ｌの表面の平坦性を損なうことはない。よって、窓９の開閉を妨げるおそれはない（前出図４参照）。また、防犯センサ２は、第一ガラス板９５０Ｌ、第二ガラス板９５１Ｌ、および中間膜９５２Ｌにより保護されているため、外部からの接触等により破損しにくい。また、防犯センサ２は、障害物に直接接触しないため、誤作動するおそれが小さい。さらに、防犯センサ２は、窓ガラス９５Ｌの内部に組み込まれているため、見栄えがいい。
【００７３】
（４）第四実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、窓ガラスとして複層ガラスを用いた点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００７４】
図９に、防犯センサ２付近の斜視図を示す。なお、説明の便宜上、導線５０を省略し、第二ガラス板９６１Ｌを一部除去した状態を示す。また、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図９に示すように、防犯センサ２は、窓ガラス９６Ｌに配置されている。窓ガラス９６Ｌは、第一ガラス板９６０Ｌと第二ガラス板９６１Ｌとからなる。第一ガラス板９６０Ｌと第二ガラス板９６１Ｌとは、室内外方向に対向して配置されている。すなわち、第一ガラス板９６０Ｌは室外側に、第二ガラス板９６１Ｌは室内側に、配置されている。第一ガラス板９６０Ｌと第二ガラス板９６１Ｌとの間には、空気層９６２Ｌが区画されている。
【００７５】
防犯センサ２は、第一ガラス板９６０Ｌの室内側表面に、接着用フィルム５１で固定されている。詳しくは、センサ本体２０および電極２１Ａ、２１Ｂが、第一ガラス板９６０Ｌの一部と共に接着用フィルム５１で被覆されることにより、第一ガラス板９６０Ｌの室内側表面に固定されている。
【００７６】
本実施形態の防犯センサは、第一実施形態の防犯センサと、構成が共通する部分に関しては同様の作用効果を有する。また、本実施形態の防犯センサ２によると、防犯センサ２は、第一ガラス板９６０Ｌと第二ガラス板９６１Ｌとの間に介装されている。つまり、窓ガラス９６Ｌの室内側あるいは室外側に表出していない。このため、窓ガラス９６Ｌの表面の平坦性を損なうことはない。よって、窓９の開閉を妨げるおそれはない（前出図４参照）。また、防犯センサ２は、第一ガラス板９６０Ｌおよび第二ガラス板９６１Ｌにより保護されているため、外部からの接触等により破損しにくい。また、防犯センサ２は、障害物に直接接触しないため、誤作動するおそれが小さい。さらに、防犯センサ２は、窓ガラス９６Ｌの内部に組み込まれているため、見栄えがいい。
【００７７】
（５）その他
以上、本発明の防犯センサの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、いずれも本発明の防犯センサを窓ガラスに配置した。しかし、配置場所は、窓ガラスに限定されるものではない。例えば、窓に配置する場合には、窓ガラスと窓枠との隙間に配置されるシール部材、窓シャッター、雨戸等でもよい。窓以外としては、玄関、勝手口等の扉、店舗、車庫等のシャッター、門扉等に配置してもよい。これらの複数箇所に配置すれば、より防犯効果を高めることができる。また、一つの侵入口構成部材において、本発明の防犯センサを複数個配置してもよい。例えば、上記実施形態で示した窓ガラスの場合には、窓枠に沿って窓ガラスの二〜四辺に防犯センサを配置してもよい。こうすると、より広範囲に亘って破損を検出することができる。
【００７９】
本発明の防犯センサを配置する窓ガラスの種類、厚み等は、特に限定されるものではない。上記実施形態で示したフロートガラス、合わせガラス、複層ガラスの他、型板ガラス、強化ガラス、網入りガラス、複層合わせガラス等であってもよい。また、接着用フィルム、防犯フィルムの材質も特に限定されるものではない。
【００８０】
上記実施形態では、接着用フィルム等により、センサ本体を窓ガラスの表面に直接固定した。しかし、窓ガラスに防犯フィルム等が貼着されている場合には、その上にセンサ本体を間接的に固定してもよい。また、侵入口構成部材の材質等によっては、基材フィルム等の固定部材を介してセンサ本体を固定してもよい。
【００８１】
センサ本体の構成は、上記実施形態に限定されるものではない。これについては、後述する。また、センサ本体の形状は、特に限定されるものではない。上記実施形態の長尺板状の他、四角板状、円板状等であってもよい。また、センサ本体に接続される電極数も特に限定されない。例えば、本実施形態のような長尺状のセンサ本体の場合、長手方向の所定間隔ごとに電極を配置すると、隣接する電極の間隔ごとに破損を検出することができるので、破損箇所の特定が可能となる。なお、電極をセンサ本体に加硫接着により固定すると、センサ本体の加硫成形と同時に、電極を配置することができる。
【００８２】
本発明の防犯センサに接続される制御装置、警報装置の配置は、特に限定されるものではない。上記実施形態では、これらを導線で接続したが、センサ本体からの電圧データ等を無線で制御装置に電送してもよい。この場合は、配線が不要となるため、制御装置等の配置の自由度が高くなる。また、上記実施形態では、防犯センサから電圧データを出力したが、電気抵抗データを出力してもよい。また、警報装置の種類も特に限定されるものではない。警報を鳴らす他、警備会社や携帯電話等への通知を行うものでもよい。また、警報装置の代わりに、屋外に設置されたパトランプ等を制御装置に接続してもよい。
【００８３】
また、侵入口構成部材の破損の判別方法も特に限定しない。例えば、センサ本体が窓ガラスに貼り付けられている場合、窓ガラスの破損により、センサ本体は破片と共に脱落する。この時、センサ本体には破片が貼り付いたままなので、破片の形状や重みなどに規制され、センサ本体が元の状態（無荷重状態）に、完全に復元しない場合がある。この点に着目して、一定時間経過後に、防犯センサの電気抵抗値が元の状態に復帰するか否かを基準にして、窓ガラスの破損の判別を行ってもよい。
【００８４】
この点、加速度センサの場合、窓ガラスが風で撓んでも、あるいは破損しても、衝撃が無くなれば、加速度はゼロに復帰する。このため、窓ガラスが本当に割れたのか、あるいは単に撓んだだけなのか判別しにくい。これに対して、上記判別方法によると、電気抵抗値が一旦増加しても、速やかに元の状態に復帰すれば、窓ガラスは単に撓んだだけだと判別することができる。また、電気抵抗値が元の状態に復帰しなければ、窓ガラスは破壊されたと判別することができる。すなわち、破損と非破損とを明確に判別することができる。
【００８５】
〈センサ本体〉
本発明の防犯センサを構成するセンサ本体は、エラストマーと導電性フィラーとを有する。エラストマーは、ゴムおよび熱可塑性エラストマーから適宜選択することができる。エラストマーは、絶縁性であることが望ましい。また、導電性フィラーとの混合物（エラストマー組成物）を調製した場合、パーコレーションカーブにおける飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％以上となるものを用いることが望ましい。飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％未満の場合には、導電性フィラーを略単粒子状態でかつ高充填率で配合することが難しいからである。また、飽和体積分率（φｓ）以上の領域においては、電気抵抗が低く、安定した導電性が発現される。よって、飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％以上の場合には、変形した際の導電体から絶縁体への電気抵抗の変化範囲が広くなる。さらに、飽和体積分率（φｓ）が４０ｖｏｌ％以上となるものを用いると、より好適である。なお、本明細書における「エラストマー組成物」は、エラストマーと球状の導電性フィラーとを必須成分とする。つまり、エラストマーと球状の導電性フィラーとの混合物でもよく、エラストマー、球状の導電性フィラー、および他の添加剤等の混合物であってもよい。
【００８６】
また、導電性フィラーとの親和性を考慮して、次式（１）で表されるゲル分率が１５％以下のエラストマーを用いるとよい。ゲル分率が１０％以下であるとより好適である。
ゲル分率（％）＝（Ｗｇ−Ｗｆ）／Ｗｆ×１００・・・（１）
[式（１）中、Ｗｇは、エラストマーに導電性フィラーを混合したエラストマー組成物を、エラストマーの良溶媒に溶解した際に得られる溶媒不溶分（導電性フィラーとエラストマーとからなるゲル分）の重量である。Ｗｆは、導電性フィラーの重量である。なお、エラストマーの良溶媒としては、溶媒とエラストマーとのＳＰ値（溶解度パラメータ）が近いものが望ましく、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、クロロホルム等が挙げられる。]
【００８７】
ゲル分率の値は、パーコレーションカーブにおける臨界体積分率（φｃ）の指標となる。すなわち、臨界体積分率（φｃ）が３０ｖｏｌ％未満となる場合には、導電性フィラーの凝集体に吸着、結合したエラストマー分が多く存在するため、ゲル分率は比較的大きな値になる。反対に、臨界体積分率（φｃ）が３０ｖｏｌ％以上となる場合には、導電性フィラーが略単粒子状態で存在するため、導電性フィラーの凝集体に吸着、結合したエラストマー分は少なく、ゲル分率は１５％以下の比較的小さな値になる。
【００８８】
エラストマーの具体例として、例えば、ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン共重合ゴム［エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）等］、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ、Ｂｒ−ＩＩＲ等）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＲ）、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、合成ラテックス等が挙げられる。また、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系等の各種熱可塑性エラストマー、およびこれらの誘導体が挙げられる。これらのうち、一種を単独で、あるいは二種以上を併せて用いればよい。なかでも、導電性フィラーとの相溶性が極めて良好なＥＰＤＭが好適である。また、導電性フィラーとの相溶性が良好なＮＢＲ、シリコーンゴムも好適である。
【００８９】
導電性フィラーは、球状を呈する。なお、球状には、真球、略真球状は勿論、楕円球状、長円球状（一対の対向する半球を円柱で連結した形状）、部分球状、部分毎に半径の異なる球状、水滴形状等が含まれる。例えば、導電性フィラーのアスペクト比（短辺に対する長辺の比）は、１以上２以下の範囲が望ましい。アスペクト比が２より大きくなると、導電性フィラー同士の接触により一次元的な導電パスが形成され易いからである。この場合、上記飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％未満となるおそれがある。また、エラストマー中における導電性フィラーの充填状態を、より最密充填状態に近づけるという観点から、導電性フィラーとして、真球あるいは極めて真球に近い形状（略真球状）の粒子を採用するとよい。
【００９０】
導電性フィラーは、導電性を有する粒子であれば、特に限定されるものではない。例えば、炭素材料、金属等の微粒子が挙げられる。これらのうち、一種を単独で、あるいは二種以上を併せて用いることができる。
【００９１】
導電性フィラーは、できるだけ凝集せず、一次粒子の状態で存在することが望ましい。よって、導電性フィラーを選択する際には、平均粒子径やエラストマーとの相溶性等を考慮するとよい。例えば、導電性フィラーの平均粒子径（一次粒子）は、０．０５μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましい。０．０５μｍ未満の場合には、凝集して二次粒子を形成し易い。また、上記飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％未満となるおそれがある。好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上である。反対に、１００μｍを超えると、弾性変形による導電性フィラーの並進運動（平行運動）が、粒子径に比べて相対的に小さくなり、センサ本体の弾性変形に対する電気抵抗の変化が緩慢となる。好ましくは６０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下である。なお、導電性フィラーとエラストマーとの組み合わせや、導電性フィラーの平均粒子径等を適宜調整することで、上記臨界体積分率（φｃ）および飽和体積分率（φｓ）を、所望の範囲内に調整することができる。
【００９２】
また、導電性フィラーの粒度分布におけるＤ９０／Ｄ１０の値は、１以上３０以下であることが望ましい。ここで、Ｄ９０は、累積粒度曲線において積算重量が９０％となる粒子径を、Ｄ１０は、同積算重量が１０％となる粒子径である。Ｄ９０／Ｄ１０の値が３０を超えると、粒度分布がブロードになるため、センサ本体の変形量に対する電気抵抗の増加挙動が不安定になる。これにより、検出の再現性が低下するおそれがある。Ｄ９０／Ｄ１０の値が１０以下であるとより好適である。なお、導電性フィラーとして、二種類以上の粒子を使用する場合には、Ｄ９０／Ｄ１０の値は１００以下であればよい。
【００９３】
このような導電性フィラーとしては、例えば、カーボンビーズが好適である。具体的には、大阪ガスケミカル社製のメソカーボンマイクロビーズ［ＭＣＭＢ６−２８（平均粒子径約６μｍ）、ＭＣＭＢ１０−２８（平均粒子径約１０μｍ）、ＭＣＭＢ２５−２８（平均粒子径約２５μｍ）］、日本カーボン社製のカーボンマイクロビーズ：ニカビーズ（登録商標）ＩＣＢ、ニカビーズＰＣ、ニカビーズＭＣ、ニカビーズＭＳＢ［ＩＣＢ０３２０（平均粒子径約３μｍ）、ＩＣＢ０５２０（平均粒子径約５μｍ）、ＩＣＢ１０２０（平均粒子径約１０μｍ）、ＰＣ０７２０（平均粒子径約７μｍ）、ＭＣ０５２０（平均粒子径約５μｍ）］、日清紡社製のカーボンビーズ（平均粒子径約１０μｍ）等が挙げられる。
【００９４】
導電性フィラーは、エラストマー中に高充填率で配合されている。所望の導電性を発現させるため、導電性フィラーは、パーコレーションカーブにおける臨界体積分率（φｃ）以上の割合で配合されていることが望ましい。導電性フィラーを略単粒子状態でかつ高充填率で配合するという観点から、臨界体積分率（φｃ）は３０ｖｏｌ％以上であることが望ましい。３５ｖｏｌ％以上であるとより好適である。したがって、例えば、導電性フィラーの充填率は、センサ本体の全体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の３０ｖｏｌ％以上６５ｖｏｌ％以下であることが望ましい。３０ｖｏｌ％未満の場合には、導電性フィラーが最密充填に近い状態で配合されないため、所望の導電性が発現しない。また、センサ本体の弾性変形に対する電気抵抗の変化が緩慢になり、電気抵抗の増加挙動を制御することが難しくなる。３５ｖｏｌ％以上であるとより好適である。反対に、６５ｖｏｌ％を超えると、エラストマーへの混合が困難となり、成形加工性が低下する。また、センサ本体が弾性変形し難くなる。５５ｖｏｌ％以下であるとより好適である。
【００９５】
センサ本体には、上記エラストマー、導電性フィラーに加え、各種添加剤が配合されていてもよい。添加剤としては、例えば、架橋剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、着色剤等が挙げられる。また、上記球状の導電性フィラーと共に、異形状（例えば、針状等）の導電性フィラーが配合されていても構わない。
【００９６】
センサ本体は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、エラストマーに、加硫助剤、軟化剤等の添加剤を添加して、混練りする。続いて、導電性フィラーを加えて混練りした後、さらに、架橋剤、加硫促進剤を加えて混練りし、エラストマー組成物とする。次に、エラストマー組成物をシート状に成形し、それを金型に充填して、所定の条件下でプレス加硫する。
【実施例】
【００９７】
以下、本発明の防犯センサを用いたガラス破損試験について説明する。
【００９８】
（１）フロートガラス破損試験
〈試験方法〉
本試験には、以下のように作製したセンサ本体を使用した。まず、油展ＥＰＤＭ（住友化学社製「エスプレン（登録商標）６１０１」）８５重量部（以下「部」と略称する）（８５ｇ）と、油展ＥＰＤＭ（住友化学社製「エスプレン６０１」）３４部（３４ｇ）と、ＥＰＤＭ（住友化学社製「エスプレン５０５」）３０部（３０ｇ）と、酸化亜鉛（白水化学工業社製）５部（５ｇ）と、ステアリン酸（花王社製「ルナック（登録商標）Ｓ３０」）１部（１ｇ）と、パラフィン系プロセスオイル（日本サン石油社製「サンパー（登録商標）１１０」）２０部（２０ｇ）と、をロール練り機にて素練りした。次に、カーボンビーズ（日本カーボン社製「ニカビーズＩＣＢ０５２０」、平均粒子径約５μｍ、粒度分布におけるＤ９０／Ｄ１０＝３．２）２７０部（２７０ｇ）を添加して、ロール練り機にて混合し、分散させた。さらに、加硫促進剤として、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（大内新興化学社製「ノクセラー（登録商標）ＰＺ−Ｐ」）１．５部（１．５ｇ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（三新化学社製「サンセラー（登録商標）ＴＴ−Ｇ」）１．５部（１．５ｇ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（大内新興化学社製「ノクセラーＭ−Ｐ」）０．５部（０．５ｇ）と、硫黄（鶴見化学工業社製「サルファックスＴ−１０」）０．５６部（０．５６ｇ）と、を添加して、ロール練り機にて混合し、分散させ、エラストマー組成物を調製した。
【００９９】
調製したエラストマー組成物中のカーボンビーズの体積分率は、エラストマー組成物全体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の約４８ｖｏｌ％であった。また、エラストマー組成物のパーコレーションカーブにおける臨界体積分率（φｃ）は、約４３ｖｏｌ％、飽和体積分率（φｓ）は、約４８ｖｏｌ％であった。また、エラストマー組成物を溶媒（トルエン）に溶解し、溶媒不溶分を測定したところ、ゲル分率は約３％であった。
【０１００】
次に、エラストマー組成物を、所定の大きさの帯状に成形して成形体とした。その成形体を金型に充填し、長手方向両端に電極を配置して、１７０℃で３０分間プレス加硫することにより、センサ本体を得た。得られたセンサ本体におけるカーボンビーズの充填率は、センサ本体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の約４８ｖｏｌ％であった。
【０１０１】
作製したセンサ本体を、フロートガラスの一方の表面（室内側表面）に取り付けて防犯センサを構成し、他方の表面（室外側表面）からの衝撃に対する防犯センサの応答性を評価した。図１０に、防犯センサの配置図を示す。なお、各防犯センサの固定方法は、上記第一実施形態と同じとした（前出図５参照）。図１０にハッチングで示すように、防犯センサ２は、フロートガラス８０（縦４２５ｍｍ、横５７６ｍｍ）の周縁の五箇所に各々配置されている。防犯センサ２は、接着用フィルム（図略）によりフロートガラス８０の表面に固定されている。防犯センサ２は、その配置により、第一下部：Ｎｏ．１、第二下部：Ｎｏ．５、上部：Ｎｏ．２、左部：Ｎｏ．３、右部：Ｎｏ．４、と番号付けされている。Ｎｏ．１〜４の防犯センサ２は、各々、窓枠８１から約２０ｍｍだけ内側に離間して配置されている。また、Ｎｏ．５の防犯センサ２は、Ｎｏ．１の防犯センサ２から上方へ約１０ｍｍ離間して配置されている。また、Ｎｏ．５の防犯センサ２の右端上方には、加速度センサ８２が配置されている。
【０１０２】
防犯センサ２は、センサ本体２０と、センサ本体２０の両端に配置された電極（図略）と、を備えている。Ｎｏ．１〜４のセンサ本体２０は、長さ５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの長尺板状を呈している。Ｎｏ．５のセンサ本体２０は、長さ１４５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの長尺板状を呈している。センサ本体２０は、電極および導線（共に図略）を介して外部回路に接続されている。フロートガラス８０の室外側（紙面裏側方向）から衝撃が加わり、フロートガラス８０が破損すると、防犯センサ２が変形する。防犯センサ２の電気抵抗値は、電極（図略）等から外部回路に出力される。また、衝撃の加速度は、加速度センサ８２により測定される。
【０１０３】
試験は、次のようにして二種類行った。第一試験は、インパクトハンマでフロートガラス８０の室外側表面（紙面裏側方向の面）の中央を叩いた。この時の衝撃の加速度、および各防犯センサ２の電気抵抗値の変化を測定した。なお、この時の衝撃では、フロートガラス８０は破損していない。第二試験は、インパクトハンマでフロートガラス８０の室外側表面の下方を叩き、フロートガラス８０を破損させた。衝撃入力位置は、Ｎｏ．５の防犯センサ２の中央から上方に約５０ｍｍ離間した位置（図１０中点線円Ｐ）である。この時の衝撃の加速度、および各防犯センサ２の電気抵抗値の変化を測定した。
【０１０４】
〈試験結果〉
まず、第一試験の結果を図１１に示す。図１１は、第一試験におけるインパクトハンマの打力、衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１１に示すように、インパクトハンマの衝撃に対して、加速度は大きく変化した。一方、電気抵抗値は、いずれの防犯センサにおいてもほとんど変化しなかった。これより、フロートガラスが破損しないような衝撃の場合には、本発明の防犯センサは応答しないことがわかる。つまり、本発明の防犯センサは、風などによる小さな振動で誤動作しにくい。
【０１０５】
次に、第二試験の結果を図１２に示す。図１２は、第二試験における衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１２に示すように、フロートガラスを破損した衝撃に対して、加速度が変化すると共に、Ｎｏ．１、Ｎｏ．５の防犯センサの電気抵抗値が大きく増加した。一方、Ｎｏ．２〜４の防犯センサの電気抵抗値は、ほとんど変化しなかった。つまり、フロートガラスの破損位置に近い防犯センサ（Ｎｏ．１、５）のみが大きく応答した。このように、本発明の防犯センサによると、侵入口構成部材の破損を確実に検出することができると共に、破損位置の特定も可能である。
【０１０６】
〈加熱試験〉
上記Ｎｏ．１の防犯センサについて、加熱試験を行った。すなわち、Ｎｏ．１の防犯センサ付近を加熱して、センサ本体の温度と電気抵抗値との関係を調べた。結果を図１３に示す。図１３に示すように、約８０℃以上において、電気抵抗値が急激に上昇した。これより、本発明の防犯センサは、変形による電気抵抗値の増加に加えて、温度上昇によっても電気抵抗値が増加することがわかる。このように、本発明の防犯センサは、侵入口構成部材の破損を検出すると共に、温度センサとしても機能する。
【０１０７】
（２）合わせガラス破損試験
〈試験方法〉
上記（１）の試験にて作製したセンサ本体を、合わせガラスの一方の表面（室内側表面）に取り付けて防犯センサを構成し、他方の表面（室外側表面）からの衝撃に対する防犯センサの応答性を評価した。合わせガラスにおける防犯センサの配置は、前出図１０のＮｏ．１およびＮｏ．２の二箇所とした。各防犯センサは、上記（１）の試験と同様、接着用フィルムで固定した。また、加速度センサは、Ｎｏ．１の防犯センサの右側に配置した。
【０１０８】
試験は、衝撃の程度を変えて三種類行った。すなわち、インパクトハンマの打力を変えて、合わせガラスの室外側表面を叩き、衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の変化を測定した。衝撃入力位置は、Ｎｏ．１の防犯センサの中央から上方に約６０ｍｍ離間した位置（前出図１０中点線円Ｐ）とした。
【０１０９】
図１４に、第一試験における衝撃入力時のモデル図を示す。図１５に、第二試験における衝撃入力時のモデル図を示す。図１６に、第三試験における衝撃入力時のモデル図を示す。図１４〜図１６に示すように、合わせガラス８３は、第一ガラス板８３０と、第二ガラス板８３１と、中間膜８３２とからなる。第一ガラス板８３０は室外側に、第二ガラス板８３１は室内側に、各々対向して配置されている。第一ガラス板８３０と第二ガラス板８３１との間には、中間膜８３２が介装されている。中間膜８３２は、ＰＶＢ製であり、第一ガラス板８３０と第二ガラス板８３１との間に熱圧着されている。防犯センサ２は、第二ガラス板８３１の室内側表面に固定されている。各試験において、インパクトハンマ８４で合わせガラス８３の室外側表面を叩き、衝撃の加速度、および各防犯センサ２の電気抵抗値の変化を測定した。第一試験では、図１４に示すように、インパクトハンマ８４による衝撃で、合わせガラス８３は破損しなかった。第二試験では、図１５に示すように、第一ガラス板８３０のみが破損した。第三試験では、図１６に示すように、合わせガラス８３、すなわち、第一ガラス板８３０および第二ガラス板８３１が破損し、これに伴いセンサ本体２０も変形した。
【０１１０】
〈試験結果〉
まず、第一試験の結果を図１７に示す。図１７は、第一試験における衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１７に示すように、インパクトハンマの衝撃に対して、加速度は大きく変化した。一方、電気抵抗値は、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２のいずれの防犯センサにおいてもほとんど変化しなかった。これより、合わせガラスが破損しないような衝撃の場合には、本発明の防犯センサは応答しないことがわかる。したがって、本発明の防犯センサは、風などによる小さな振動では誤動作しにくい。
【０１１１】
次に、第二試験の結果を図１８に示す。図１８は、第二試験における衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１８に示すように、第一ガラス板を破損した衝撃に対して、加速度が変化すると共に、Ｎｏ．１の防犯センサの電気抵抗値が僅かに増加した。一方、Ｎｏ．２の防犯センサの電気抵抗値は、ほとんど変化しなかった。
【０１１２】
次に、第三試験の結果を図１９に示す。図１９は、第三試験における衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１９に示すように、合わせガラスを破損した衝撃に対して、加速度が変化すると共に、Ｎｏ．１の防犯センサの電気抵抗値が大きく増加した。一方、Ｎｏ．２の防犯センサの電気抵抗値は、ほとんど変化しなかった。つまり、合わせガラスの破損位置に近い防犯センサのみが大きく応答した。このように、本発明の防犯センサによると、侵入口構成部材の破損を確実に検出することができると共に、破損位置の特定も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明におけるセンサ本体の荷重印加前の導電パスを示す模式図である。
【図２】同センサ本体の荷重印加後の導電パスを示す模式図である。
【図３】エラストマー組成物におけるパーコレーションカーブの模式図である。
【図４】本発明の第一実施形態の防犯センサが配置された窓の正面図である。
【図５】同防犯センサ付近の斜視図である。
【図６】第一実施形態の防犯システムのブロック図である。
【図７】本発明の第二実施形態の防犯センサ付近の斜視図である。
【図８】本発明の第三実施形態の防犯センサ付近の斜視図である。
【図９】本発明の第四実施形態の防犯センサ付近の斜視図である。
【図１０】フロートガラス破損試験における防犯センサの配置図である。
【図１１】同試験における第一試験のインパクトハンマの打力、衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図１２】同試験における第二試験の衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図１３】センサ本体の温度と電気抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１４】合わせガラス破損試験における第一試験の衝撃入力時のモデル図である。
【図１５】同試験における第二試験の衝撃入力時のモデル図である。
【図１６】同試験における第三試験の衝撃入力時のモデル図である。
【図１７】同試験における第一試験の衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図１８】同試験における第二試験の衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図１９】同試験における第三試験の衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１４】
１：防犯システム
２：防犯センサ ２０：センサ本体 ２１Ａ、２１Ｂ：電極
３：制御装置 ３０：ブリッジ回路 ３１：増幅回路 ３２：入力回路 ３３：演算部
３４：記憶部 ３５：出力回路
４：警報装置 ５０：導線 ５１：接着用フィルム
８０：フロートガラス ８１：窓枠 ８２：加速度センサ
８３：合わせガラス ８３０：第一ガラス板 ８３１：第二ガラス板 ８３２：中間膜
８４：インパクトハンマ
９：窓 ９０Ｌ、９０Ｒ：窓ガラス ９１Ｌ、９１Ｒ：窓枠 ９２：レール枠部
９３：鍵部 ９４Ｌ：窓ガラス ９４０Ｌ：ガラス板 ９４１Ｌ：防犯フィルム
９５Ｌ：窓ガラス ９５０Ｌ：第一ガラス板 ９５１Ｌ：第二ガラス板
９５２Ｌ：中間膜 ９６Ｌ：窓ガラス ９６０Ｌ：第一ガラス板
９６１Ｌ：第二ガラス板 ９６２Ｌ：空気層
１００：センサ本体 １０１：エラストマー １０２：導電性フィラー
ΔＶ：電位差 Ｒ１〜Ｒ３：抵抗 Ｖ１、Ｖ２：中間電位 Ｖｉｎ：電源
Ｐ：導電パス Ｐ１：導電パス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部からの侵入口を構成する侵入口構成部材の破損を検出し、建物等への不法侵入を抑制するための防犯センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空き巣等の不法侵入が多発しており、防犯に対する意識が高まっている。例えば、一戸建て住宅の場合には窓が侵入口となりやすく、侵入方法の約７割はガラス破りである。その手口は、窓ガラスをハンマーで打ち破る、ドライバーでこじ破る、バーナーで焼き破る等、様々である。このようなガラス破りに対する防犯対策として、窓ガラス自体の強度を高めたり、窓ガラスに防犯センサを取り付ける試みがなされている。
【０００３】
防犯センサとしては、例えば、窓、扉等の開放を検出するマグネットセンサ、ガラス破損時の衝撃を検出する振動センサ、導線の切断によりガラスの破損を検出する導線センサ等が挙げられる（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２００２−４２２５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１９００６９号公報
【特許文献３】特開平１１−３９５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、マグネットセンサは、固定部に取り付けたリードスイッチ部と、窓、扉等の開閉可能な移動部に取り付けられたマグネット部と、の位置関係の変化により、窓、扉等の開放を検出する。つまり、マグネットセンサは、閉められていた窓や扉が開いた時にしか動作しない。このため、窓の開放を伴わない窓ガラスの打ち破り等には対応できず、充分とはいえない。一方、加えられた衝撃の加速度を検出する振動センサは、風による振動や、ペットがぶつかる等の小さな振動で誤動作することがある。また、振動センサを設置できるガラスの種類、厚さ等が制限されていることもある。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、広範囲に設置することができ、誤動作が少なく、侵入口構成部材の破損を確実に検出することのできる防犯センサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の防犯センサは、エラストマーと、該エラストマー中に略単粒子状態でかつ高充填率で配合されている球状の導電性フィラーと、を有し、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加する弾性変形可能なセンサ本体と、該センサ本体に接続され、該電気抵抗を出力可能な電極と、を備えてなり、外部からの侵入口を構成する侵入口構成部材に配置され、該侵入口構成部材の変形に伴う該センサ本体の変形から、該侵入口構成部材の破損を検出可能なことを特徴とする（請求項１に対応）。
【０００７】
例えば、住宅等の建物への侵入口としては、窓、玄関等が挙げられる。不法侵入者が、建物への侵入を試みる際、これら侵入口を構成する窓ガラス、扉、シャッター等の侵入口構成部材を破損する場合が多い。この場合、破損により侵入口構成部材は変形する。ここで、本発明の防犯センサは、侵入口構成部材に配置されている。そして、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加するセンサ本体を備えている。したがって、不法侵入者が侵入口構成部材を破損して、建物等に侵入しようとした場合には、侵入口構成部材と共にセンサ本体が変形する。センサ本体の変形による電気抵抗の増加に基づいて、侵入口構成部材の破損が検出される。このように、本発明の防犯センサによると、建物等への不法侵入を早期に検出することができる。また、センサ本体の変形による電気抵抗の増加に基づいて、侵入口構成部材の破損を検出するため、センサ本体の変形を伴わない小さな振動により誤動作することが少ない。
【０００８】
また、本発明の防犯センサにおけるセンサ本体（以下、適宜「本発明におけるセンサ本体」と称す。）は、弾性変形可能であり、エラストマーと球状の導電性フィラーとを有する。本明細書において、「エラストマー」は、ゴムおよび熱可塑性エラストマーを含む。また、導電性フィラーは、エラストマー中に、略単粒子状態で、かつ高充填率で配合されている。ここで、「略単粒子状態」とは、導電性フィラーの全重量を１００重量％とした場合の５０重量％以上が、凝集した二次粒子としてではなく、単独の一次粒子の状態で存在していることをいう。また、「高充填率」とは、導電性フィラーが最密充填に近い状態で配合されていることをいう。
【０００９】
このように、導電性フィラーが、略単粒子状態で、かつ高充填率で配合されると、エラストマー分（皮膜）を介した導電性フィラー同士の接触により、三次元的な導電パスが形成される。したがって、本発明におけるセンサ本体は、荷重が印加されていない状態（以下、適宜「無荷重状態」と称す。）、言い換えると、変形していない自然状態で、高い導電性を有する。なお、本明細書における「弾性変形」には、圧縮、伸張、曲げ等による変形がすべて含まれる。
【００１０】
例えば、従来からある感圧導電性樹脂は、非圧縮状態で電気抵抗が大きく、圧縮により変形すると電気抵抗が減少する。これは、感圧導電性樹脂の構成から次のように説明することができる。すなわち、感圧導電性樹脂は、樹脂と、該樹脂に配合された導電性フィラーと、からなる。ここで、導電性フィラーの充填率は低い。このため、無荷重状態において、導電性フィラー同士は離れている。つまり、無荷重状態では、感圧導電性樹脂の電気抵抗は大きい。一方、荷重が印加され感圧導電性樹脂が変形すると、導電性フィラー同士が接触して、一次元的な導電パスが形成される。これにより、電気抵抗が減少する。
【００１１】
これに対して、本発明におけるセンサ本体は、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加する。この理由は、次のように考えられる。図１、図２に、本発明におけるセンサ本体の、荷重の印加前後における導電パスの変化をモデルで示す。ただし、図１、図２に示すのは、センサ本体の一例であり、本発明におけるセンサ本体、導電性フィラーの形状、材質等を何ら限定するものではない。
【００１２】
図１に示すように、センサ本体１００において、導電性フィラー１０２の多くは、エラストマー１０１中に一次粒子の状態で存在している。また、導電性フィラー１０２の充填率は高く、最密充填に近い状態で配合されている。これにより、無荷重状態において、センサ本体１００には、導電性フィラー１０２による三次元的な導電パスＰが形成されている。よって、無荷重状態では、センサ本体１００の電気抵抗は小さい。一方、図２に示すように、センサ本体１００に荷重が印加されると、センサ本体１００は変形する（図２中の点線枠は、図１の無荷重状態を示している。）。ここで、導電性フィラー１０２は最密充填に近い状態で配合されているため、導電性フィラー１０２が移動できるスペースはほとんどない。よって、センサ本体１００が変形すると、導電性フィラー１０２同士が反発し合い、導電性フィラー１０２同士の接触状態が変化する。その結果、三次元的な導電パスＰが崩壊し、電気抵抗が増加する。
【００１３】
このようなセンサ本体を備えた本発明の防犯センサは、電極から出力されるセンサ本体の電気抵抗の増加に基づいて、侵入口構成部材に生じる圧縮、伸張、曲げ等の様々な変形を直接検出することができる。これにより、侵入口構成部材の破損を検出することができる。ここで、「電気抵抗を出力可能」とは、電気抵抗を直接あるいは間接的に出力可能なことをいう。すなわち、直接、電極から電気抵抗を出力する場合は勿論、電圧や電流など電気抵抗に関連する他の電気量を出力する場合を含む。
【００１４】
また、センサ本体はエラストマーを母材とする。このため、本発明の防犯センサは、加工性に優れ、形状設計の自由度が高い。よって、侵入口構成部材の形状や大きさ等によらず、広範囲に配置することができる。例えば、本発明の防犯センサを、侵入口構成部材を網羅するよう面状に配置すれば、侵入口構成部材の破損をもれなく検出することができる。また、センサ本体に接続される電極の数、配置を調整することにより、より細かなセンシングが可能となり、破損位置の特定も可能となる。
【００１５】
本発明の防犯センサでは、エラストマーや導電性フィラーの種類、導電性フィラーの充填率等を調整することにより、無荷重状態における電気抵抗値を所定の範囲に設定することができる。このため、検出可能な変形量の範囲、つまり、検出レンジを大きくすることができる。加えて、変形量に対する電気抵抗の増加挙動を調整することができるため、所望の応答感度を実現することができる。
【００１６】
また、本発明の防犯センサは、無荷重状態において高い導電性を有する。つまり、本発明の防犯センサは、無荷重状態において導電状態にある。このため、無荷重状態において、導電性の低いセンサ（例えば、従来の感圧導電性樹脂を用いたセンサ）と比較して、作動診断が容易である。すなわち、無荷重状態において導電性の低いセンサの場合、無荷重状態のままでは、正常なのか異常なのか（例えば回路に断線等が生じているのか）判別し難い。このため、導電性が低いセンサに、敢えて、比較的高い電圧を印加して、通電させてみる必要がある。あるいは、センサを試験的に作動させて通電状態をチェックする必要がある。したがって、作動診断が煩雑である。これに対して、本発明の防犯センサの場合、無荷重状態において高い導電性を有している。このため、無荷重状態のままで、正常、異常の判別がし易い。したがって、作動診断が容易である。例えば、玄関の施錠等に連動させて、本発明の防犯センサを作動させ、同センサが組み込まれている回路に電流が流れるようにすることで、容易に作動診断を行うことができる。
【００１７】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記侵入口構成部材は、窓ガラス、扉、シャッターのうちのいずれか一つ以上である構成とするとよい（請求項２に対応）。
【００１８】
上述したように、窓、玄関等は侵入口となりやすい。したがって、それらを構成する窓ガラス、扉、シャッターの破損を早期に検出することができれば、建物への不法侵入の防止に効果的である。したがって、本構成によると、建物への不法侵入の抑制効果をより高めることができる。
【００１９】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記侵入口構成部材は、施錠可能な鍵部を備えており、該鍵部の近傍に配置されている構成とするとよい（請求項３に対応）。
【００２０】
不法侵入者が窓や玄関から建物内に侵入する場合、鍵部を解錠するために、窓ガラスや扉における鍵部の近傍が破壊されやすい。この点、本構成によると、鍵部の近傍に本発明の防犯センサが配置されている。すなわち、本発明の防犯センサは、侵入時に最も破壊されやすい部分に配置されている。このため、より早期かつ確実に、侵入口構成部材の破損を検出することができる。
【００２１】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記センサ本体は、温度が上昇するに従って電気抵抗が増加する構成とするとよい（請求項４に対応）。
【００２２】
本発明者が検討した結果、本発明におけるセンサ本体は、ある温度以上において、温度が上昇するに従って電気抵抗が増加するという知見を得た。これは、所定の温度以上では、エラストマーが膨張することにより上述した三次元的な導電パスＰが崩壊し、電気抵抗が増加するためと考えられる。これにより、例えば、急激な温度変化を伴う焼き破り等により侵入口構成部材が破損した場合には、変形による電気抵抗の増加に加えて、温度上昇による電気抵抗の増加により、より早期かつ確実に侵入口構成部材の破損を検出することができる。
【００２３】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記センサ本体は、弾性的に曲げ変形可能である構成とするとよい（請求項５に対応）。本構成によると、侵入口構成部材が曲げ変形した時の電気抵抗の変化を検出することができる。また、単なる圧縮変形、伸張変形と比較して、曲げ変形の方が大きな変形量を確保し易い。このため、本構成によると、侵入口構成部材の曲げ変形による破損を、高精度で検出することができる。
【００２４】
（６）好ましくは、上記（２）ないし（５）のいずれかの構成において、前記侵入口構成部材は、窓ガラスであって、該窓ガラスは、ガラス板と、該ガラス板の少なくとも一部を被覆するフィルム部材と、を有し、前記センサ本体は、該ガラス板に固定される固定面と、該固定面に背向する背向面と、を有し、該フィルム部材で該背向面側から該ガラス板と共に被覆することにより、該ガラス板に固定されている構成とするとよい（請求項６に対応）。
【００２５】
本構成によると、センサ本体の背向面の変形が、フィルム部材により規制される。これにより、固定面の変形量と、背向面の変形量と、の較差が大きくなる。その結果、センサ本体全体としての変形量が大きくなり、電気抵抗の増加量も大きくなる。したがって、本構成によると、侵入口構成部材の破損をより検出し易くなる。また、フィルム部材が耐候性を有し、かつセンサ本体の室外側に配置されている場合は、センサ本体の劣化を抑制することができる。
【００２６】
また、防犯等を目的として、ガラス板自体を補強するための、いわゆる防犯フィルムが知られている。例えば、フィルム部材として防犯フィルムを用いた場合には、ガラス板自体の強度も向上するため、より防犯効果が高くなる。加えて、防犯フィルムをガラス板に貼着する際に、本発明の防犯センサをガラス板に固定することができるため、設置が容易である。なお、本構成において、「ガラス板に固定されている」とは、センサ本体がガラス板に直接固定されている態様と、何らかの固定部材を介して間接的に固定されている態様と、の両方を含む。
【００２７】
（７）好ましくは、上記（２）ないし（６）のいずれかの構成において、前記侵入口構成部材は、窓ガラスであって、該窓ガラスは、二枚以上のガラス板が積層されてなり、積層された該ガラス板のうち、隣り合う該ガラス板間に介装されている構成とするとよい（請求項７に対応）。
【００２８】
本構成において、積層されたガラス板のうち隣り合うガラス板間には、空気層、真空層、樹脂層等のいずれが配置されていてもよい。すなわち、本構成における窓ガラスとしては、二枚のガラス板が空気層、あるいは真空層を挟んで積層されている複層ガラス、二枚のガラス板が樹脂製の中間膜を挟んで積層されている合わせガラス、これらを組み合わせた複層合わせガラス等が挙げられる。本構成によると、防犯センサは、隣り合うガラス板間に介装されている。つまり、防犯センサは、窓ガラスの室内側あるいは室外側に表出していない。このため、窓ガラス表面の平坦性を維持することができ、窓の開閉を妨げるおそれはない。また、防犯センサは窓ガラスの室内側あるいは室外側に表出していないため、防犯センサが障害物に接触、変形して誤作動するおそれが小さい。
【００２９】
（８）好ましくは、上記（１）ないし（７）のいずれかの構成において、前記センサ本体は、前記エラストマーと前記導電性フィラーとを必須成分とするエラストマー組成物からなり、該エラストマー組成物の、該導電性フィラーの配合量と電気抵抗との関係を表すパーコレーションカーブにおいて、電気抵抗変化が飽和する第二変極点の該導電性フィラーの配合量（飽和体積分率：φｓ）が３５ｖｏｌ％以上である構成とするとよい（請求項８に対応）。
【００３０】
一般に、絶縁性のエラストマーに導電性フィラーを混合してエラストマー組成物とした場合、エラストマー組成物の電気抵抗は、導電性フィラーの配合量によって変化する。図３に、エラストマー組成物における、導電性フィラーの配合量と電気抵抗との関係を模式的に示す。
【００３１】
図３に示すように、エラストマー１０１に導電性フィラー１０２を混合していくと、エラストマー組成物の電気抵抗は、はじめはエラストマー１０１の電気抵抗とほとんど変わらない。しかし、導電性フィラー１０２の配合量がある体積分率に達すると、電気抵抗が急激に低下して、絶縁体−導電体転移が起こる（第一変極点）。この第一変極点における導電性フィラー１０２の配合量を、臨界体積分率（φｃ）と称す。また、さらに導電性フィラー１０２を混合していくと、ある体積分率から、電気抵抗の変化が少なくなり電気抵抗変化が飽和する（第二変極点）。この第二変極点における導電性フィラー１０２の配合量を、飽和体積分率（φｓ）と称す。このような電気抵抗の変化は、パーコレーションカーブと呼ばれ、エラストマー１０１中に導電性フィラー１０２による導電パスＰ１が形成されるためと考えられている。
【００３２】
例えば、導電性フィラーの粒子径が小さい、導電性フィラーとエラストマーとの相溶性が悪い等の理由により、導電性フィラーが凝集し、凝集体が形成されている場合には、一次元的な導電パスが形成され易い。このような場合には、エラストマー組成物の臨界体積分率（φｃ）は、２０ｖｏｌ％程度と比較的小さくなる。同様に、飽和体積分率（φｓ）も比較的小さくなる。言い換えると、臨界体積分率（φｃ）および飽和体積分率（φｓ）が小さい場合には、導電性フィラーは一次粒子として存在し難く、二次粒子（凝集体）を形成し易い。よって、この場合、導電性フィラーをエラストマー中に多量に配合することは難しい。つまり、導電性フィラーを最密充填に近い状態で配合することは難しい。また、粒子径の小さな導電性フィラーを多量に配合すると、凝集構造が三次元的に成長するため、変形に対する導電性の変化が乏しくなる。
【００３３】
本構成によると、センサ本体は、飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％以上であるエラストマー組成物からなる。飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％以上と大きいため、導電性フィラーは、エラストマー中に略単粒子状態で安定に存在する。よって、導電性フィラーを、最密充填に近い状態で配合することができる。
【００３４】
（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、前記導電性フィラーの充填率は、前記センサ本体の全体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の３０ｖｏｌ％以上６５ｖｏｌ％以下である構成とするとよい（請求項９に対応）。
【００３５】
本構成によると、エラストマー中に導電性フィラーが最密充填に近い状態で配合される。よって、センサ本体に、導電性フィラーによる三次元的な導電パスが形成され易くなる。
【００３６】
（１０）好ましくは、上記（１）ないし（９）のいずれかの構成において、前記導電性フィラーは、カーボンビーズである構成とするとよい（請求項１０に対応）。
【００３７】
カーボンビーズは、導電性が良好で、比較的安価である。また、略真球状を呈しているため、高充填率で配合することができる。
【００３８】
（１１）好ましくは、上記（１）ないし（１０）のいずれかの構成において、前記導電性フィラーの平均粒子径は、０．０５μｍ以上１００μｍ以下である構成とするとよい（請求項１１に対応）。
【００３９】
本構成によると、導電性フィラーは凝集し難く、一次粒子の状態で存在し易い。なお、平均粒子径は、一次粒子の状態で存在する導電性フィラーの平均粒子径を意味する。
【００４０】
（１２）好ましくは、上記（１）ないし（１１）のいずれかの構成において、前記エラストマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴムから選ばれる一種以上を含む構成とするとよい（請求項１２に対応）。
【００４１】
本構成によると、エラストマーと導電性フィラーとの相溶性が良好である。このため、導電性フィラーが一次粒子の状態で存在し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の防犯センサの実施形態について説明する。まず、本発明の防犯センサの実施形態について説明し、次に、本発明の防犯センサを構成するセンサ本体について詳しく説明する。
【００４３】
〈防犯センサ〉
以下に示す実施形態は、本発明の防犯センサを、建物の窓の防犯システムに組み込んだものである。
【００４４】
（１）第一実施形態
まず、本実施形態の防犯センサが組み込まれた防犯システムの配置について説明する。図４に、本実施形態の防犯センサが配置された窓の正面図を示す。なお、図４において紙面表側が建物の室内側であり、紙面裏側が建物の室外側である。図４に示すように、窓９は、窓ガラス９０Ｌ、９０Ｒと、窓枠９１Ｌ、９１Ｒと、レール枠部９２と、鍵部９３と、を備えている。
【００４５】
レール枠部９２は、窓９の長方形状の開口部周縁に、上下、左右、各々一対づつ対向して配置されている。窓枠９１Ｌ、９１Ｒは、各々長方形状を呈している。窓枠９１Ｌ、９１Ｒは、開口部を左右に二分するよう、各々レール枠部９２の内側に配置されている。窓枠９１Ｌ、９１Ｒは、レール枠部９２に沿って左右に互いに引き違えて移動するよう配置されている。窓枠９１Ｌ、９１Ｒの枠内には、各々、窓ガラス９０Ｌ、９０Ｒが嵌め込まれている。窓ガラス９０Ｌ、９０Ｒは、各々一枚のガラス板（フロートガラス）からなり、長方形状を呈している。窓９の開閉時には、窓ガラス９０Ｌが窓ガラス９０Ｒの室外側を移動する。
【００４６】
鍵部９３は、可動部９３０と受け部（図略）とを備えている。可動部９３０は、室内外方向に揺動可能に、取付部９３１を介して、窓枠９１Ｒの左縁側面に取り付けられている。受け部（図略）は、可動部９３０と係合するよう、窓枠９１Ｌの室内側右縁に取り付けられている。可動部９３０と受け部（図略）との係合により、窓９は施錠されている。
【００４７】
防犯システム１は、防犯センサ２と、制御装置３と、警報装置４と、を備えている。防犯センサ２は、窓ガラス９０Ｌの室内側右縁に沿って、上下方向に延設されている。また、制御装置３と警報装置４とは、共に窓枠９１Ｌの室内側左縁上方に配置されている。制御装置３と警報装置４とは、外見上単一の部品として形成されている。防犯センサ２と制御装置３とは、窓枠９１Ｌの室内側上縁に沿って配策されている導線５０により接続されている。
【００４８】
次に、防犯センサ２の構成について説明する。図５に、防犯センサ２付近の斜視図を示す。なお、説明の便宜上、導線５０を省略し、接着用フィルム５１を半分剥がした状態を示す。図４、図５に示すように、防犯センサ２は、センサ本体２０と電極２１Ａ、２１Ｂとを備えている。センサ本体２０は、上下方向に延びる長尺板状を呈している。センサ本体２０、電極２１Ａ、２１Ｂは、接着用フィルム５１で被覆されている。接着用フィルム５１は、ポリイミド製である。接着用フィルム５１の一面（窓ガラス９０Ｌ側の表面）には、接着剤が塗布されている。図５中白抜き矢印で示すように、接着用フィルム５１が窓ガラス９０Ｌに貼り付けられることにより、センサ本体２０は、窓ガラス９０Ｌの室内側表面に固定されている。
【００４９】
センサ本体２０は、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）中に、カーボンビーズ（日本カーボン社製「ニカビーズ（登録商標）ＩＣＢ０５２０」、平均粒子径約５μｍ）が配合されたエラストマー複合材料からなる。カーボンビーズの充填率は、センサ本体２０の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の４８ｖｏｌ％である。また、ＥＰＤＭにカーボンビーズを混合したエラストマー組成物のパーコレーションカーブにおいて、臨界体積分率（φｃ）は４３ｖｏｌ％、飽和体積分率（φｓ）は４８ｖｏｌ％である。
【００５０】
センサ本体２０の上端には電極２１Ａが、下端には電極２１Ｂが、各々取り付けられている。詳しく説明すると、電極２１Ａ、２１Ｂは、各々金属製であって、左右に延びる短冊状を呈している。電極２１Ａ、２１Ｂは、センサ本体２０と窓ガラス９０Ｌとの間、および接着用フィルム５１と窓ガラス９０Ｌとの間に、介装されている。電極２１Ａ、２１Ｂと制御装置３とは、各々導線５０により接続されている。導線５０は、センサ本体２０と同様に、接着用フィルム５１により被覆され、窓ガラス９０Ｌ、窓枠９１Ｌに固定されている。
【００５１】
次に、本実施形態の防犯システム１の電気的構成について説明する。図６に、本実施形態の防犯システムのブロック図を示す。図６に示すように、本実施形態の防犯システム１は、防犯センサ２と、制御装置３と、警報装置４と、を備えている。ここで、制御装置３は、ブリッジ回路３０と、増幅回路３１と、入力回路３２と、演算部３３と、記憶部３４と、出力回路３５と、を備えている。
【００５２】
ブリッジ回路３０には、抵抗Ｒ１〜Ｒ３が配置されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、センサ本体２０の抵抗Ｒとにより、ホイーストンブリッジ回路が構成されている。電源Ｖｉｎ（詳しくは制御装置３の内部電源）の電圧、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の電気抵抗値は、各々既知である。このため、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との中間電位Ｖ１と、抵抗Ｒと抵抗Ｒ１との中間電位Ｖ２と、の電位差を測定することにより、実質的にセンサ本体２０の抵抗Ｒを測定することができる。
【００５３】
増幅回路３１には、中間電位Ｖ１、Ｖ２が入力される。中間電位Ｖ１、Ｖ２の電位差ΔＶは、増幅回路３１により増幅され、アナログの電圧データとして、入力回路３２に入力される。入力回路３２は、入力されるアナログの電圧データを、デジタルデータに変換する。記憶部３４には、予め警報作動用プログラムが格納されている。並びに、警報作動用電圧しきい値ｔｈ１が格納されている。演算部３３は、警報作動用電圧しきい値ｔｈ１と、入力回路３２から入力されるデジタルデータと、を比較する。出力回路３５は、警報装置４に接続されている。出力回路３５は、スイッチング素子（図略）を備えている。出力回路３５は、警報装置４を作動させて、警報を鳴らす。
【００５４】
次に、本実施形態の防犯システム１の動きについて説明する。まず、窓９の平常時について説明する。平常時においては、センサ本体２０は、無荷重状態で自然状態にある。ここで、前出図１に示すように、導電性フィラー１０２は、最密充填に近い状態で充填されている。このため、平常時においては、多数の導電パスＰが形成されている。したがって、センサ本体２０の電気抵抗値は、最小値である。
【００５５】
前出図６に示すように、中間電位Ｖ１、Ｖ２の電位差ΔＶは、増幅回路３１により増幅され、入力回路３２に常時伝送されている。そして、入力回路３２にてデジタル変換された後、演算部３３に入力される。一方、記憶部３４には、前述したように、警報作動用電圧しきい値ｔｈ１が格納されている。演算部３３は、電位差（詳しくは増幅かつデジタル変換後の電位差。以下本実施形態において同様。）ΔＶと、警報作動用電圧しきい値ｔｈ１と、を比較する。平常時には、電位差ΔＶ＜警報作動用電圧しきい値ｔｈ１となるように設定されている。
【００５６】
次に、窓ガラス９０Ｌの破損時について説明する。例えば、不法侵入者が、鍵部９３付近の窓ガラス９０Ｌをハンマーなどで打ち破った場合、窓ガラス９０Ｌの破損に伴いセンサ本体２０が室内側に凹むように湾曲変形する。センサ本体２０が湾曲変形すると、その分抵抗Ｒの電気抵抗値が大きくなる。詳しく説明すると、窓ガラス９０Ｌの破損時においては、前出図２に示すように、導電性フィラー１０２同士が反発し合う。このため、導電パスＰが崩壊してしまう。したがって、抵抗Ｒの電気抵抗値は、平常時に対して大きくなる。
【００５７】
加えて、前出図４、図５に示すように、センサ本体２０の窓ガラス９０Ｌとの固定面と背向する表面（背向面）には、接着用フィルム５１が固定されている。このため、変形に伴うセンサ本体２０背向面付近の伸張変形は、接着用フィルム５１により拘束される。具体的には、接着用フィルム５１により、センサ本体２０背向面付近の伸張変形は規制され、センサ本体２０は剪断変形する。したがって、より一層、平常時に対するセンサ本体２０の変形量は大きくなる。このように、センサ本体２０の両面が拘束されているため、大きな歪み集中が誘起され、より一層、抵抗Ｒの電気抵抗値は大きくなる。
【００５８】
抵抗Ｒの電気抵抗値が大きくなると、その分抵抗Ｒを通過する際の、電源Ｖｉｎの電圧降下量が大きくなる。したがって、平常時と比較して、中間電位Ｖ２が低くなる。中間電位Ｖ２が低くなり、電位差ΔＶ≧警報作動用電圧しきい値ｔｈ１となった場合、出力回路３５のスイッチング素子がオンになる。これにより、警報装置４の警報が鳴る。
【００５９】
次に、本実施形態の防犯センサ２の作用効果について説明する。前出図１に示すように、防犯センサ２は、窓ガラス９０Ｌに配置されている。このため、窓ガラス９０Ｌの破損を検出することができる。すなわち、侵入経路のなかでも最も多い窓９からの不法侵入を検出することができる。また、防犯センサ２が、窓ガラス９０Ｌの鍵部９３近傍に配置されている。よって、最初に破損されやすい鍵部９３近傍の破損を確実に検出することができる。これにより、窓９からの不法侵入を早期かつ確実に検出することができる。
【００６０】
また、センサ本体２０は、約８０℃以上になると、温度が上昇するに従って電気抵抗が増加する。よって、例えば、バーナー等で窓ガラス９０Ｌが焼き破られた場合には、変形による電気抵抗の増加に加えて、急激な温度上昇により電気抵抗が増加するので、より早期かつ確実に窓ガラス９０Ｌの破損を検出することができる。
【００６１】
本実施形態では、センサ本体２０は上下方向に延びる長尺板状を呈している。このため、窓ガラス９０Ｌの鍵部９３近傍はもちろん、その上下方向に延びる広範囲における破損を検出することができる。なお、センサ本体２０の厚さは薄いため、窓９の開閉時に、窓枠９１Ｒおよび窓ガラス９０Ｒと干渉することはない。
【００６２】
また、防犯センサ２は、接着用フィルム５１により窓ガラス９０Ｌに固定されている。このように、既存の窓ガラス９０Ｌに貼着するという簡便な作業で、防犯センサ２を設置することができる。ここで、接着用フィルム５１は薄膜状を呈しているため、窓９の開閉時に、窓枠９１Ｒおよび窓ガラス９０Ｒと干渉することはない。同様に、防犯センサ２と制御装置３とを接続する導線５０も、接着用フィルム５１により固定されている。このため、導線５０の固定も容易である。加えて、導線５０の弛み等の不具合が生じにくく、検出精度が高い。また、窓９の開閉時にも、窓枠９１Ｒおよび窓ガラス９０Ｒと干渉しない。さらに、制御装置３および警報装置４は、窓枠９１Ｌの左縁上方に配置されている。ここで、窓枠９１Ｌ、９１Ｒは、窓９の開放時に、窓枠９１Ｒの左縁が窓枠９１Ｌの左縁と重ならないよう配置されている。よって、制御装置３および警報装置４は、窓９の開放時に邪魔になることはない。
【００６３】
本実施形態では、電位差ΔＶそのものに基づいて、窓ガラス９０Ｌの破損の有無を判別している。このため、電位差を一旦電気抵抗に変換してから判別を行う場合と比較して、破損から警報装置４が作動するまでの時間が短くて済む。また、防犯システム１を作動させると、防犯センサ２に電流が流れ、常時通電状態となる。これにより、容易に作動診断を行うことができる。
【００６４】
また、加速度に基づいて破損を検出する場合と比較して、誤判別が少ない。すなわち、加速度は、風による振動や、ペットがぶつかる等の小さな振動でも生じるため、それらを破損として誤判別するおそれがある。これに対して、本実施形態の防犯センサ２は、破損という事象に対して、言わば不可避的に発生する窓ガラス９０Ｌの変形を、確実に検出することができる。このため、加速度に基づいて破損を検出する場合と比較して、誤判別が少ない。また、誤判別が少ないので、誤判別抑制のために敢えて回路を複雑化する必要も少ない。
【００６５】
（２）第二実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、防犯フィルムを貼着した窓ガラスに防犯センサが配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００６６】
図７に、防犯センサ２付近の斜視図を示す。なお、説明の便宜上、導線５０を省略し、防犯フィルム９４１Ｌを一部剥がした状態を示す。また、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図７に示すように、防犯センサ２は、窓ガラス９４Ｌに配置されている。窓ガラス９４Ｌは、ガラス板９４０Ｌと、防犯フィルム９４１Ｌとからなる。防犯フィルム９４１Ｌは、ガラス板９４０Ｌの室内側表面全体を覆うよう貼着されている。防犯センサ２は、ガラス板９４０Ｌと防犯フィルム９４１Ｌとの間に介装されている。つまり、センサ本体２０および電極２１Ａ、２１Ｂは、防犯フィルム９４１Ｌでガラス板９４０Ｌと共に被覆されることにより、ガラス板９４０Ｌの室内側表面に固定されている。ここで、センサ本体２０におけるガラス板９４０Ｌとの当接面は、本発明の固定面に相当する。また、センサ本体２０における防犯フィルム９４１Ｌとの当接面は、本発明の背向面に相当する。
【００６７】
本実施形態の防犯センサは、第一実施形態の防犯センサと、構成が共通する部分に関しては同様の作用効果を有する。また、本実施形態の防犯センサ２によると、防犯フィルム９４１Ｌをガラス板９４０Ｌに貼着する際に、防犯センサ２をガラス板９４０Ｌに固定することができる。このため、防犯センサ２を簡便に設置することができる。また、防犯フィルム９４１Ｌを貼着することにより、ガラス板９４０Ｌ自体の強度も向上している。よって、防犯効果がより高い。さらに、防犯フィルム９４１Ｌは、ガラス板９４０Ｌの表面全体を被覆しているので、別途接着用フィルムにより防犯センサ２を固定するより、見栄えがいい。
【００６８】
（３）第三実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、窓ガラスとして合わせガラスを用いた点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００６９】
図８に、防犯センサ２付近の斜視図を示す。なお、説明の便宜上、導線５０を省略し、第二ガラス板９５１Ｌおよび中間膜９５２Ｌを一部除去した状態を示す。また、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に示すように、防犯センサ２は、窓ガラス９５Ｌに配置されている。窓ガラス９５Ｌは、第一ガラス板９５０Ｌと、第二ガラス板９５１Ｌと、中間膜９５２Ｌとからなる。第一ガラス板９５０Ｌと第二ガラス板９５１Ｌとは、室内外方向に対向して配置されている。すなわち、第一ガラス板９５０Ｌは室外側に、第二ガラス板９５１Ｌは室内側に、配置されている。第一ガラス板９５０Ｌと第二ガラス板９５１Ｌとの間には、中間膜９５２Ｌが介装されている。中間膜９５２Ｌは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）製であり、第一ガラス板９５０Ｌと第二ガラス板９５１Ｌとの間に熱圧着されている。
【００７０】
防犯センサ２は、第一ガラス板９５０Ｌと中間膜９５２Ｌとの間に介装されている。つまり、センサ本体２０および電極２１Ａ、２１Ｂは、中間膜９５２Ｌで第一ガラス板９５０Ｌと共に被覆されるように、第一ガラス板９５０Ｌの室内側表面に固定されている。ここで、センサ本体２０における第一ガラス板９５０Ｌとの当接面は、本発明の固定面に相当する。また、センサ本体２０における中間膜９５２Ｌとの当接面は、本発明の背向面に相当する。
【００７１】
本実施形態の防犯センサは、第一実施形態の防犯センサと、構成が共通する部分に関しては同様の作用効果を有する。また、本実施形態の防犯センサ２によると、窓ガラス９５Ｌを製造する際に、具体的には、第一ガラス板９５０Ｌおよび第二ガラス板９５１Ｌと、中間膜９５２Ｌとを熱圧着させる際に、同時に防犯センサ２を第一ガラス板９５０Ｌに固定することができる。このため、防犯センサ２を簡便に設置することができる。また、窓ガラス９５Ｌは、合わせガラスであるため破損しにくい。よって、防犯効果がより高い。
【００７２】
また、防犯センサ２は、第一ガラス板９５０Ｌと中間膜９５２Ｌとの間に介装されている。つまり、窓ガラス９５Ｌの室内側あるいは室外側に表出していない。このため、窓ガラス９５Ｌの表面の平坦性を損なうことはない。よって、窓９の開閉を妨げるおそれはない（前出図４参照）。また、防犯センサ２は、第一ガラス板９５０Ｌ、第二ガラス板９５１Ｌ、および中間膜９５２Ｌにより保護されているため、外部からの接触等により破損しにくい。また、防犯センサ２は、障害物に直接接触しないため、誤作動するおそれが小さい。さらに、防犯センサ２は、窓ガラス９５Ｌの内部に組み込まれているため、見栄えがいい。
【００７３】
（４）第四実施形態
本実施形態と第一実施形態との相違点は、窓ガラスとして複層ガラスを用いた点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００７４】
図９に、防犯センサ２付近の斜視図を示す。なお、説明の便宜上、導線５０を省略し、第二ガラス板９６１Ｌを一部除去した状態を示す。また、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図９に示すように、防犯センサ２は、窓ガラス９６Ｌに配置されている。窓ガラス９６Ｌは、第一ガラス板９６０Ｌと第二ガラス板９６１Ｌとからなる。第一ガラス板９６０Ｌと第二ガラス板９６１Ｌとは、室内外方向に対向して配置されている。すなわち、第一ガラス板９６０Ｌは室外側に、第二ガラス板９６１Ｌは室内側に、配置されている。第一ガラス板９６０Ｌと第二ガラス板９６１Ｌとの間には、空気層９６２Ｌが区画されている。
【００７５】
防犯センサ２は、第一ガラス板９６０Ｌの室内側表面に、接着用フィルム５１で固定されている。詳しくは、センサ本体２０および電極２１Ａ、２１Ｂが、第一ガラス板９６０Ｌの一部と共に接着用フィルム５１で被覆されることにより、第一ガラス板９６０Ｌの室内側表面に固定されている。
【００７６】
本実施形態の防犯センサは、第一実施形態の防犯センサと、構成が共通する部分に関しては同様の作用効果を有する。また、本実施形態の防犯センサ２によると、防犯センサ２は、第一ガラス板９６０Ｌと第二ガラス板９６１Ｌとの間に介装されている。つまり、窓ガラス９６Ｌの室内側あるいは室外側に表出していない。このため、窓ガラス９６Ｌの表面の平坦性を損なうことはない。よって、窓９の開閉を妨げるおそれはない（前出図４参照）。また、防犯センサ２は、第一ガラス板９６０Ｌおよび第二ガラス板９６１Ｌにより保護されているため、外部からの接触等により破損しにくい。また、防犯センサ２は、障害物に直接接触しないため、誤作動するおそれが小さい。さらに、防犯センサ２は、窓ガラス９６Ｌの内部に組み込まれているため、見栄えがいい。
【００７７】
（５）その他
以上、本発明の防犯センサの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、いずれも本発明の防犯センサを窓ガラスに配置した。しかし、配置場所は、窓ガラスに限定されるものではない。例えば、窓に配置する場合には、窓ガラスと窓枠との隙間に配置されるシール部材、窓シャッター、雨戸等でもよい。窓以外としては、玄関、勝手口等の扉、店舗、車庫等のシャッター、門扉等に配置してもよい。これらの複数箇所に配置すれば、より防犯効果を高めることができる。また、一つの侵入口構成部材において、本発明の防犯センサを複数個配置してもよい。例えば、上記実施形態で示した窓ガラスの場合には、窓枠に沿って窓ガラスの二〜四辺に防犯センサを配置してもよい。こうすると、より広範囲に亘って破損を検出することができる。
【００７９】
本発明の防犯センサを配置する窓ガラスの種類、厚み等は、特に限定されるものではない。上記実施形態で示したフロートガラス、合わせガラス、複層ガラスの他、型板ガラス、強化ガラス、網入りガラス、複層合わせガラス等であってもよい。また、接着用フィルム、防犯フィルムの材質も特に限定されるものではない。
【００８０】
上記実施形態では、接着用フィルム等により、センサ本体を窓ガラスの表面に直接固定した。しかし、窓ガラスに防犯フィルム等が貼着されている場合には、その上にセンサ本体を間接的に固定してもよい。また、侵入口構成部材の材質等によっては、基材フィルム等の固定部材を介してセンサ本体を固定してもよい。
【００８１】
センサ本体の構成は、上記実施形態に限定されるものではない。これについては、後述する。また、センサ本体の形状は、特に限定されるものではない。上記実施形態の長尺板状の他、四角板状、円板状等であってもよい。また、センサ本体に接続される電極数も特に限定されない。例えば、本実施形態のような長尺状のセンサ本体の場合、長手方向の所定間隔ごとに電極を配置すると、隣接する電極の間隔ごとに破損を検出することができるので、破損箇所の特定が可能となる。なお、電極をセンサ本体に加硫接着により固定すると、センサ本体の加硫成形と同時に、電極を配置することができる。
【００８２】
本発明の防犯センサに接続される制御装置、警報装置の配置は、特に限定されるものではない。上記実施形態では、これらを導線で接続したが、センサ本体からの電圧データ等を無線で制御装置に電送してもよい。この場合は、配線が不要となるため、制御装置等の配置の自由度が高くなる。また、上記実施形態では、防犯センサから電圧データを出力したが、電気抵抗データを出力してもよい。また、警報装置の種類も特に限定されるものではない。警報を鳴らす他、警備会社や携帯電話等への通知を行うものでもよい。また、警報装置の代わりに、屋外に設置されたパトランプ等を制御装置に接続してもよい。
【００８３】
また、侵入口構成部材の破損の判別方法も特に限定しない。例えば、センサ本体が窓ガラスに貼り付けられている場合、窓ガラスの破損により、センサ本体は破片と共に脱落する。この時、センサ本体には破片が貼り付いたままなので、破片の形状や重みなどに規制され、センサ本体が元の状態（無荷重状態）に、完全に復元しない場合がある。この点に着目して、一定時間経過後に、防犯センサの電気抵抗値が元の状態に復帰するか否かを基準にして、窓ガラスの破損の判別を行ってもよい。
【００８４】
この点、加速度センサの場合、窓ガラスが風で撓んでも、あるいは破損しても、衝撃が無くなれば、加速度はゼロに復帰する。このため、窓ガラスが本当に割れたのか、あるいは単に撓んだだけなのか判別しにくい。これに対して、上記判別方法によると、電気抵抗値が一旦増加しても、速やかに元の状態に復帰すれば、窓ガラスは単に撓んだだけだと判別することができる。また、電気抵抗値が元の状態に復帰しなければ、窓ガラスは破壊されたと判別することができる。すなわち、破損と非破損とを明確に判別することができる。
【００８５】
〈センサ本体〉
本発明の防犯センサを構成するセンサ本体は、エラストマーと導電性フィラーとを有する。エラストマーは、ゴムおよび熱可塑性エラストマーから適宜選択することができる。エラストマーは、絶縁性であることが望ましい。また、導電性フィラーとの混合物（エラストマー組成物）を調製した場合、パーコレーションカーブにおける飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％以上となるものを用いることが望ましい。飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％未満の場合には、導電性フィラーを略単粒子状態でかつ高充填率で配合することが難しいからである。また、飽和体積分率（φｓ）以上の領域においては、電気抵抗が低く、安定した導電性が発現される。よって、飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％以上の場合には、変形した際の導電体から絶縁体への電気抵抗の変化範囲が広くなる。さらに、飽和体積分率（φｓ）が４０ｖｏｌ％以上となるものを用いると、より好適である。なお、本明細書における「エラストマー組成物」は、エラストマーと球状の導電性フィラーとを必須成分とする。つまり、エラストマーと球状の導電性フィラーとの混合物でもよく、エラストマー、球状の導電性フィラー、および他の添加剤等の混合物であってもよい。
【００８６】
また、導電性フィラーとの親和性を考慮して、次式（１）で表されるゲル分率が１５％以下のエラストマーを用いるとよい。ゲル分率が１０％以下であるとより好適である。
ゲル分率（％）＝（Ｗｇ−Ｗｆ）／Ｗｆ×１００・・・（１）
[式（１）中、Ｗｇは、エラストマーに導電性フィラーを混合したエラストマー組成物を、エラストマーの良溶媒に溶解した際に得られる溶媒不溶分（導電性フィラーとエラストマーとからなるゲル分）の重量である。Ｗｆは、導電性フィラーの重量である。なお、エラストマーの良溶媒としては、溶媒とエラストマーとのＳＰ値（溶解度パラメータ）が近いものが望ましく、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、クロロホルム等が挙げられる。]
【００８７】
ゲル分率の値は、パーコレーションカーブにおける臨界体積分率（φｃ）の指標となる。すなわち、臨界体積分率（φｃ）が３０ｖｏｌ％未満となる場合には、導電性フィラーの凝集体に吸着、結合したエラストマー分が多く存在するため、ゲル分率は比較的大きな値になる。反対に、臨界体積分率（φｃ）が３０ｖｏｌ％以上となる場合には、導電性フィラーが略単粒子状態で存在するため、導電性フィラーの凝集体に吸着、結合したエラストマー分は少なく、ゲル分率は１５％以下の比較的小さな値になる。
【００８８】
エラストマーの具体例として、例えば、ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレン共重合ゴム［エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）等］、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ、Ｂｒ−ＩＩＲ等）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＲ）、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、合成ラテックス等が挙げられる。また、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系等の各種熱可塑性エラストマー、およびこれらの誘導体が挙げられる。これらのうち、一種を単独で、あるいは二種以上を併せて用いればよい。なかでも、導電性フィラーとの相溶性が極めて良好なＥＰＤＭが好適である。また、導電性フィラーとの相溶性が良好なＮＢＲ、シリコーンゴムも好適である。
【００８９】
導電性フィラーは、球状を呈する。なお、球状には、真球、略真球状は勿論、楕円球状、長円球状（一対の対向する半球を円柱で連結した形状）、部分球状、部分毎に半径の異なる球状、水滴形状等が含まれる。例えば、導電性フィラーのアスペクト比（短辺に対する長辺の比）は、１以上２以下の範囲が望ましい。アスペクト比が２より大きくなると、導電性フィラー同士の接触により一次元的な導電パスが形成され易いからである。この場合、上記飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％未満となるおそれがある。また、エラストマー中における導電性フィラーの充填状態を、より最密充填状態に近づけるという観点から、導電性フィラーとして、真球あるいは極めて真球に近い形状（略真球状）の粒子を採用するとよい。
【００９０】
導電性フィラーは、導電性を有する粒子であれば、特に限定されるものではない。例えば、炭素材料、金属等の微粒子が挙げられる。これらのうち、一種を単独で、あるいは二種以上を併せて用いることができる。
【００９１】
導電性フィラーは、できるだけ凝集せず、一次粒子の状態で存在することが望ましい。よって、導電性フィラーを選択する際には、平均粒子径やエラストマーとの相溶性等を考慮するとよい。例えば、導電性フィラーの平均粒子径（一次粒子）は、０．０５μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましい。０．０５μｍ未満の場合には、凝集して二次粒子を形成し易い。また、上記飽和体積分率（φｓ）が３５ｖｏｌ％未満となるおそれがある。好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上である。反対に、１００μｍを超えると、弾性変形による導電性フィラーの並進運動（平行運動）が、粒子径に比べて相対的に小さくなり、センサ本体の弾性変形に対する電気抵抗の変化が緩慢となる。好ましくは６０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下である。なお、導電性フィラーとエラストマーとの組み合わせや、導電性フィラーの平均粒子径等を適宜調整することで、上記臨界体積分率（φｃ）および飽和体積分率（φｓ）を、所望の範囲内に調整することができる。
【００９２】
また、導電性フィラーの粒度分布におけるＤ９０／Ｄ１０の値は、１以上３０以下であることが望ましい。ここで、Ｄ９０は、累積粒度曲線において積算重量が９０％となる粒子径を、Ｄ１０は、同積算重量が１０％となる粒子径である。Ｄ９０／Ｄ１０の値が３０を超えると、粒度分布がブロードになるため、センサ本体の変形量に対する電気抵抗の増加挙動が不安定になる。これにより、検出の再現性が低下するおそれがある。Ｄ９０／Ｄ１０の値が１０以下であるとより好適である。なお、導電性フィラーとして、二種類以上の粒子を使用する場合には、Ｄ９０／Ｄ１０の値は１００以下であればよい。
【００９３】
このような導電性フィラーとしては、例えば、カーボンビーズが好適である。具体的には、大阪ガスケミカル社製のメソカーボンマイクロビーズ［ＭＣＭＢ６−２８（平均粒子径約６μｍ）、ＭＣＭＢ１０−２８（平均粒子径約１０μｍ）、ＭＣＭＢ２５−２８（平均粒子径約２５μｍ）］、日本カーボン社製のカーボンマイクロビーズ：ニカビーズ（登録商標）ＩＣＢ、ニカビーズＰＣ、ニカビーズＭＣ、ニカビーズＭＳＢ［ＩＣＢ０３２０（平均粒子径約３μｍ）、ＩＣＢ０５２０（平均粒子径約５μｍ）、ＩＣＢ１０２０（平均粒子径約１０μｍ）、ＰＣ０７２０（平均粒子径約７μｍ）、ＭＣ０５２０（平均粒子径約５μｍ）］、日清紡社製のカーボンビーズ（平均粒子径約１０μｍ）等が挙げられる。
【００９４】
導電性フィラーは、エラストマー中に高充填率で配合されている。所望の導電性を発現させるため、導電性フィラーは、パーコレーションカーブにおける臨界体積分率（φｃ）以上の割合で配合されていることが望ましい。導電性フィラーを略単粒子状態でかつ高充填率で配合するという観点から、臨界体積分率（φｃ）は３０ｖｏｌ％以上であることが望ましい。３５ｖｏｌ％以上であるとより好適である。したがって、例えば、導電性フィラーの充填率は、センサ本体の全体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の３０ｖｏｌ％以上６５ｖｏｌ％以下であることが望ましい。３０ｖｏｌ％未満の場合には、導電性フィラーが最密充填に近い状態で配合されないため、所望の導電性が発現しない。また、センサ本体の弾性変形に対する電気抵抗の変化が緩慢になり、電気抵抗の増加挙動を制御することが難しくなる。３５ｖｏｌ％以上であるとより好適である。反対に、６５ｖｏｌ％を超えると、エラストマーへの混合が困難となり、成形加工性が低下する。また、センサ本体が弾性変形し難くなる。５５ｖｏｌ％以下であるとより好適である。
【００９５】
センサ本体には、上記エラストマー、導電性フィラーに加え、各種添加剤が配合されていてもよい。添加剤としては、例えば、架橋剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、着色剤等が挙げられる。また、上記球状の導電性フィラーと共に、異形状（例えば、針状等）の導電性フィラーが配合されていても構わない。
【００９６】
センサ本体は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、エラストマーに、加硫助剤、軟化剤等の添加剤を添加して、混練りする。続いて、導電性フィラーを加えて混練りした後、さらに、架橋剤、加硫促進剤を加えて混練りし、エラストマー組成物とする。次に、エラストマー組成物をシート状に成形し、それを金型に充填して、所定の条件下でプレス加硫する。
【実施例】
【００９７】
以下、本発明の防犯センサを用いたガラス破損試験について説明する。
【００９８】
（１）フロートガラス破損試験
〈試験方法〉
本試験には、以下のように作製したセンサ本体を使用した。まず、油展ＥＰＤＭ（住友化学社製「エスプレン（登録商標）６１０１」）８５重量部（以下「部」と略称する）（８５ｇ）と、油展ＥＰＤＭ（住友化学社製「エスプレン６０１」）３４部（３４ｇ）と、ＥＰＤＭ（住友化学社製「エスプレン５０５」）３０部（３０ｇ）と、酸化亜鉛（白水化学工業社製）５部（５ｇ）と、ステアリン酸（花王社製「ルナック（登録商標）Ｓ３０」）１部（１ｇ）と、パラフィン系プロセスオイル（日本サン石油社製「サンパー（登録商標）１１０」）２０部（２０ｇ）と、をロール練り機にて素練りした。次に、カーボンビーズ（日本カーボン社製「ニカビーズＩＣＢ０５２０」、平均粒子径約５μｍ、粒度分布におけるＤ９０／Ｄ１０＝３．２）２７０部（２７０ｇ）を添加して、ロール練り機にて混合し、分散させた。さらに、加硫促進剤として、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（大内新興化学社製「ノクセラー（登録商標）ＰＺ−Ｐ」）１．５部（１．５ｇ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（三新化学社製「サンセラー（登録商標）ＴＴ−Ｇ」）１．５部（１．５ｇ）、２−メルカプトベンゾチアゾール（大内新興化学社製「ノクセラーＭ−Ｐ」）０．５部（０．５ｇ）と、硫黄（鶴見化学工業社製「サルファックスＴ−１０」）０．５６部（０．５６ｇ）と、を添加して、ロール練り機にて混合し、分散させ、エラストマー組成物を調製した。
【００９９】
調製したエラストマー組成物中のカーボンビーズの体積分率は、エラストマー組成物全体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の約４８ｖｏｌ％であった。また、エラストマー組成物のパーコレーションカーブにおける臨界体積分率（φｃ）は、約４３ｖｏｌ％、飽和体積分率（φｓ）は、約４８ｖｏｌ％であった。また、エラストマー組成物を溶媒（トルエン）に溶解し、溶媒不溶分を測定したところ、ゲル分率は約３％であった。
【０１００】
次に、エラストマー組成物を、所定の大きさの帯状に成形して成形体とした。その成形体を金型に充填し、長手方向両端に電極を配置して、１７０℃で３０分間プレス加硫することにより、センサ本体を得た。得られたセンサ本体におけるカーボンビーズの充填率は、センサ本体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の約４８ｖｏｌ％であった。
【０１０１】
作製したセンサ本体を、フロートガラスの一方の表面（室内側表面）に取り付けて防犯センサを構成し、他方の表面（室外側表面）からの衝撃に対する防犯センサの応答性を評価した。図１０に、防犯センサの配置図を示す。なお、各防犯センサの固定方法は、上記第一実施形態と同じとした（前出図５参照）。図１０にハッチングで示すように、防犯センサ２は、フロートガラス８０（縦４２５ｍｍ、横５７６ｍｍ）の周縁の五箇所に各々配置されている。防犯センサ２は、接着用フィルム（図略）によりフロートガラス８０の表面に固定されている。防犯センサ２は、その配置により、第一下部：Ｎｏ．１、第二下部：Ｎｏ．５、上部：Ｎｏ．２、左部：Ｎｏ．３、右部：Ｎｏ．４、と番号付けされている。Ｎｏ．１〜４の防犯センサ２は、各々、窓枠８１から約２０ｍｍだけ内側に離間して配置されている。また、Ｎｏ．５の防犯センサ２は、Ｎｏ．１の防犯センサ２から上方へ約１０ｍｍ離間して配置されている。また、Ｎｏ．５の防犯センサ２の右端上方には、加速度センサ８２が配置されている。
【０１０２】
防犯センサ２は、センサ本体２０と、センサ本体２０の両端に配置された電極（図略）と、を備えている。Ｎｏ．１〜４のセンサ本体２０は、長さ５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの長尺板状を呈している。Ｎｏ．５のセンサ本体２０は、長さ１４５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの長尺板状を呈している。センサ本体２０は、電極および導線（共に図略）を介して外部回路に接続されている。フロートガラス８０の室外側（紙面裏側方向）から衝撃が加わり、フロートガラス８０が破損すると、防犯センサ２が変形する。防犯センサ２の電気抵抗値は、電極（図略）等から外部回路に出力される。また、衝撃の加速度は、加速度センサ８２により測定される。
【０１０３】
試験は、次のようにして二種類行った。第一試験は、インパクトハンマでフロートガラス８０の室外側表面（紙面裏側方向の面）の中央を叩いた。この時の衝撃の加速度、および各防犯センサ２の電気抵抗値の変化を測定した。なお、この時の衝撃では、フロートガラス８０は破損していない。第二試験は、インパクトハンマでフロートガラス８０の室外側表面の下方を叩き、フロートガラス８０を破損させた。衝撃入力位置は、Ｎｏ．５の防犯センサ２の中央から上方に約５０ｍｍ離間した位置（図１０中点線円Ｐ）である。この時の衝撃の加速度、および各防犯センサ２の電気抵抗値の変化を測定した。
【０１０４】
〈試験結果〉
まず、第一試験の結果を図１１に示す。図１１は、第一試験におけるインパクトハンマの打力、衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１１に示すように、インパクトハンマの衝撃に対して、加速度は大きく変化した。一方、電気抵抗値は、いずれの防犯センサにおいてもほとんど変化しなかった。これより、フロートガラスが破損しないような衝撃の場合には、本発明の防犯センサは応答しないことがわかる。つまり、本発明の防犯センサは、風などによる小さな振動で誤動作しにくい。
【０１０５】
次に、第二試験の結果を図１２に示す。図１２は、第二試験における衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１２に示すように、フロートガラスを破損した衝撃に対して、加速度が変化すると共に、Ｎｏ．１、Ｎｏ．５の防犯センサの電気抵抗値が大きく増加した。一方、Ｎｏ．２〜４の防犯センサの電気抵抗値は、ほとんど変化しなかった。つまり、フロートガラスの破損位置に近い防犯センサ（Ｎｏ．１、５）のみが大きく応答した。このように、本発明の防犯センサによると、侵入口構成部材の破損を確実に検出することができると共に、破損位置の特定も可能である。
【０１０６】
〈加熱試験〉
上記Ｎｏ．１の防犯センサについて、加熱試験を行った。すなわち、Ｎｏ．１の防犯センサ付近を加熱して、センサ本体の温度と電気抵抗値との関係を調べた。結果を図１３に示す。図１３に示すように、約８０℃以上において、電気抵抗値が急激に上昇した。これより、本発明の防犯センサは、変形による電気抵抗値の増加に加えて、温度上昇によっても電気抵抗値が増加することがわかる。このように、本発明の防犯センサは、侵入口構成部材の破損を検出すると共に、温度センサとしても機能する。
【０１０７】
（２）合わせガラス破損試験
〈試験方法〉
上記（１）の試験にて作製したセンサ本体を、合わせガラスの一方の表面（室内側表面）に取り付けて防犯センサを構成し、他方の表面（室外側表面）からの衝撃に対する防犯センサの応答性を評価した。合わせガラスにおける防犯センサの配置は、前出図１０のＮｏ．１およびＮｏ．２の二箇所とした。各防犯センサは、上記（１）の試験と同様、接着用フィルムで固定した。また、加速度センサは、Ｎｏ．１の防犯センサの右側に配置した。
【０１０８】
試験は、衝撃の程度を変えて三種類行った。すなわち、インパクトハンマの打力を変えて、合わせガラスの室外側表面を叩き、衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の変化を測定した。衝撃入力位置は、Ｎｏ．１の防犯センサの中央から上方に約６０ｍｍ離間した位置（前出図１０中点線円Ｐ）とした。
【０１０９】
図１４に、第一試験における衝撃入力時のモデル図を示す。図１５に、第二試験における衝撃入力時のモデル図を示す。図１６に、第三試験における衝撃入力時のモデル図を示す。図１４〜図１６に示すように、合わせガラス８３は、第一ガラス板８３０と、第二ガラス板８３１と、中間膜８３２とからなる。第一ガラス板８３０は室外側に、第二ガラス板８３１は室内側に、各々対向して配置されている。第一ガラス板８３０と第二ガラス板８３１との間には、中間膜８３２が介装されている。中間膜８３２は、ＰＶＢ製であり、第一ガラス板８３０と第二ガラス板８３１との間に熱圧着されている。防犯センサ２は、第二ガラス板８３１の室内側表面に固定されている。各試験において、インパクトハンマ８４で合わせガラス８３の室外側表面を叩き、衝撃の加速度、および各防犯センサ２の電気抵抗値の変化を測定した。第一試験では、図１４に示すように、インパクトハンマ８４による衝撃で、合わせガラス８３は破損しなかった。第二試験では、図１５に示すように、第一ガラス板８３０のみが破損した。第三試験では、図１６に示すように、合わせガラス８３、すなわち、第一ガラス板８３０および第二ガラス板８３１が破損し、これに伴いセンサ本体２０も変形した。
【０１１０】
〈試験結果〉
まず、第一試験の結果を図１７に示す。図１７は、第一試験における衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１７に示すように、インパクトハンマの衝撃に対して、加速度は大きく変化した。一方、電気抵抗値は、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２のいずれの防犯センサにおいてもほとんど変化しなかった。これより、合わせガラスが破損しないような衝撃の場合には、本発明の防犯センサは応答しないことがわかる。したがって、本発明の防犯センサは、風などによる小さな振動では誤動作しにくい。
【０１１１】
次に、第二試験の結果を図１８に示す。図１８は、第二試験における衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１８に示すように、第一ガラス板を破損した衝撃に対して、加速度が変化すると共に、Ｎｏ．１の防犯センサの電気抵抗値が僅かに増加した。一方、Ｎｏ．２の防犯センサの電気抵抗値は、ほとんど変化しなかった。
【０１１２】
次に、第三試験の結果を図１９に示す。図１９は、第三試験における衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示す。図１９に示すように、合わせガラスを破損した衝撃に対して、加速度が変化すると共に、Ｎｏ．１の防犯センサの電気抵抗値が大きく増加した。一方、Ｎｏ．２の防犯センサの電気抵抗値は、ほとんど変化しなかった。つまり、合わせガラスの破損位置に近い防犯センサのみが大きく応答した。このように、本発明の防犯センサによると、侵入口構成部材の破損を確実に検出することができると共に、破損位置の特定も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明におけるセンサ本体の荷重印加前の導電パスを示す模式図である。
【図２】同センサ本体の荷重印加後の導電パスを示す模式図である。
【図３】エラストマー組成物におけるパーコレーションカーブの模式図である。
【図４】本発明の第一実施形態の防犯センサが配置された窓の正面図である。
【図５】同防犯センサ付近の斜視図である。
【図６】第一実施形態の防犯システムのブロック図である。
【図７】本発明の第二実施形態の防犯センサ付近の斜視図である。
【図８】本発明の第三実施形態の防犯センサ付近の斜視図である。
【図９】本発明の第四実施形態の防犯センサ付近の斜視図である。
【図１０】フロートガラス破損試験における防犯センサの配置図である。
【図１１】同試験における第一試験のインパクトハンマの打力、衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図１２】同試験における第二試験の衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図１３】センサ本体の温度と電気抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１４】合わせガラス破損試験における第一試験の衝撃入力時のモデル図である。
【図１５】同試験における第二試験の衝撃入力時のモデル図である。
【図１６】同試験における第三試験の衝撃入力時のモデル図である。
【図１７】同試験における第一試験の衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図１８】同試験における第二試験の衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図１９】同試験における第三試験の衝撃の加速度、および各防犯センサの電気抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１４】
１：防犯システム
２：防犯センサ ２０：センサ本体 ２１Ａ、２１Ｂ：電極
３：制御装置 ３０：ブリッジ回路 ３１：増幅回路 ３２：入力回路 ３３：演算部
３４：記憶部 ３５：出力回路
４：警報装置 ５０：導線 ５１：接着用フィルム
８０：フロートガラス ８１：窓枠 ８２：加速度センサ
８３：合わせガラス ８３０：第一ガラス板 ８３１：第二ガラス板 ８３２：中間膜
８４：インパクトハンマ
９：窓 ９０Ｌ、９０Ｒ：窓ガラス ９１Ｌ、９１Ｒ：窓枠 ９２：レール枠部
９３：鍵部 ９４Ｌ：窓ガラス ９４０Ｌ：ガラス板 ９４１Ｌ：防犯フィルム
９５Ｌ：窓ガラス ９５０Ｌ：第一ガラス板 ９５１Ｌ：第二ガラス板
９５２Ｌ：中間膜 ９６Ｌ：窓ガラス ９６０Ｌ：第一ガラス板
９６１Ｌ：第二ガラス板 ９６２Ｌ：空気層
１００：センサ本体 １０１：エラストマー １０２：導電性フィラー
ΔＶ：電位差 Ｒ１〜Ｒ３：抵抗 Ｖ１、Ｖ２：中間電位 Ｖｉｎ：電源
Ｐ：導電パス Ｐ１：導電パス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマーと、該エラストマー中に略単粒子状態でかつ高充填率で配合されている球状の導電性フィラーと、を有し、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加する弾性変形可能なセンサ本体と、
該センサ本体に接続され、該電気抵抗を出力可能な電極と、
を備えてなり、
外部からの侵入口を構成する侵入口構成部材に配置され、該侵入口構成部材の変形に伴う該センサ本体の変形から、該侵入口構成部材の破損を検出可能な防犯センサ。
【請求項２】
前記侵入口構成部材は、窓ガラス、扉、シャッターのうちのいずれか一つ以上である請求項１に記載の防犯センサ。
【請求項３】
前記侵入口構成部材は、施錠可能な鍵部を備えており、
該鍵部の近傍に配置されている請求項１または請求項２に記載の防犯センサ。
【請求項４】
前記センサ本体は、温度が上昇するに従って電気抵抗が増加する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項５】
前記センサ本体は、弾性的に曲げ変形可能である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項６】
前記侵入口構成部材は、窓ガラスであって、
該窓ガラスは、ガラス板と、該ガラス板の少なくとも一部を被覆するフィルム部材と、を有し、
前記センサ本体は、該ガラス板に固定される固定面と、該固定面に背向する背向面と、を有し、
該フィルム部材で該背向面側から該ガラス板と共に被覆することにより、該ガラス板に固定されている請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項７】
前記侵入口構成部材は、窓ガラスであって、
該窓ガラスは、二枚以上のガラス板が積層されてなり、
積層された該ガラス板のうち、隣り合う該ガラス板間に介装されている請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項８】
前記センサ本体は、前記エラストマーと前記導電性フィラーとを必須成分とするエラストマー組成物からなり、
該エラストマー組成物の、該導電性フィラーの配合量と電気抵抗との関係を表すパーコレーションカーブにおいて、電気抵抗変化が飽和する第二変極点の該導電性フィラーの配合量（飽和体積分率：φｓ）が３５ｖｏｌ％以上である請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項９】
前記導電性フィラーの充填率は、前記センサ本体の全体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の３０ｖｏｌ％以上６５ｖｏｌ％以下である請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項１０】
前記導電性フィラーは、カーボンビーズである請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項１１】
前記導電性フィラーの平均粒子径は、０．０５μｍ以上１００μｍ以下である請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項１２】
前記エラストマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴムから選ばれる一種以上を含む請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項１】
エラストマーと、該エラストマー中に略単粒子状態でかつ高充填率で配合されている球状の導電性フィラーと、を有し、変形量が増加するに従って電気抵抗が増加する弾性変形可能なセンサ本体と、
該センサ本体に接続され、該電気抵抗を出力可能な電極と、
を備えてなり、
外部からの侵入口を構成する侵入口構成部材に配置され、該侵入口構成部材の変形に伴う該センサ本体の変形から、該侵入口構成部材の破損を検出可能な防犯センサ。
【請求項２】
前記侵入口構成部材は、窓ガラス、扉、シャッターのうちのいずれか一つ以上である請求項１に記載の防犯センサ。
【請求項３】
前記侵入口構成部材は、施錠可能な鍵部を備えており、
該鍵部の近傍に配置されている請求項１または請求項２に記載の防犯センサ。
【請求項４】
前記センサ本体は、温度が上昇するに従って電気抵抗が増加する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項５】
前記センサ本体は、弾性的に曲げ変形可能である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項６】
前記侵入口構成部材は、窓ガラスであって、
該窓ガラスは、ガラス板と、該ガラス板の少なくとも一部を被覆するフィルム部材と、を有し、
前記センサ本体は、該ガラス板に固定される固定面と、該固定面に背向する背向面と、を有し、
該フィルム部材で該背向面側から該ガラス板と共に被覆することにより、該ガラス板に固定されている請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項７】
前記侵入口構成部材は、窓ガラスであって、
該窓ガラスは、二枚以上のガラス板が積層されてなり、
積層された該ガラス板のうち、隣り合う該ガラス板間に介装されている請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項８】
前記センサ本体は、前記エラストマーと前記導電性フィラーとを必須成分とするエラストマー組成物からなり、
該エラストマー組成物の、該導電性フィラーの配合量と電気抵抗との関係を表すパーコレーションカーブにおいて、電気抵抗変化が飽和する第二変極点の該導電性フィラーの配合量（飽和体積分率：φｓ）が３５ｖｏｌ％以上である請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項９】
前記導電性フィラーの充填率は、前記センサ本体の全体の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の３０ｖｏｌ％以上６５ｖｏｌ％以下である請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項１０】
前記導電性フィラーは、カーボンビーズである請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項１１】
前記導電性フィラーの平均粒子径は、０．０５μｍ以上１００μｍ以下である請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の防犯センサ。
【請求項１２】
前記エラストマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴムから選ばれる一種以上を含む請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の防犯センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００８−１５８９４２（Ｐ２００８−１５８９４２Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４９３３８（Ｐ２００６−３４９３３８）
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]