JP2007058834A - Vibration detector, security device with the vibration detector, house entrance member with the vibration detector or the security device - Google Patents
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Description
本発明は、家屋周囲外側、例えば出入り口外側に設置し、居住者や来客または侵入者などを検出する振動検出装置に関するものである。 The present invention relates to a vibration detection device that is installed outside a house, for example, outside a doorway, and detects a resident, a visitor, an intruder, or the like.
従来、この種の検出装置は、家屋出入り繰り外側、例えば玄関などのドア前に設置し来客や侵入者などの検知をするもので、例えば、マット状の荷重検知手段(例えば、特許文献1参照)などがある。 Conventionally, this type of detection device is installed in front of a house entrance / exit, for example, in front of a door such as a front door, and detects a visitor or an intruder. )and so on.
図28は特許文献1に記載された従来の検出装置の構成図である。上下2枚のウレタンのような柔軟な板材1a,1bが内部に空間を作るように対向して配置されマット2を形成し、その内部空間3に第1の電極4と第2の電極5が微小間隔を保って配置されている。そのマット2の上に人や物などが乗り、荷重がかかることによって上のウレタン板1aが撓み、第2の電極5を押さえつけることで第1の電極4と第2の電極5が接触通電し人を検出する物である。
しかしながら、前記従来の構成では、マット2内に電極を設けた構成ではマット2の上にかかる荷重の有無しか検知できないため、人と物の区別をつけることは困難であるという課題がある。また、マット状の検知手段では、玄関ドア前のポーチの上などに設置する場合、玄関周りのデザインの統一性を欠いてしまうことも考えられる。さらに侵入者などには検知手段があることを察知されてしまう可能性もある。 However, in the conventional configuration, since the configuration in which electrodes are provided in the mat 2 can only detect the presence or absence of a load applied on the mat 2, there is a problem that it is difficult to distinguish between a person and an object. In addition, when the mat-shaped detection means is installed on a porch in front of the entrance door, it may be considered that the design around the entrance is not uniform. Furthermore, there is a possibility that an intruder or the like may be perceived as having a detection means.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、家屋周囲外側、例えば玄関前の人を確実に検知し、秘匿性の高い振動検出装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a highly confidential vibration detection device that reliably detects the outside of a house, for example, a person in front of the entrance.
前記従来の課題を解決するため、本発明の振動検出装置は、家屋周囲外側に、防塵防水手段を配した振動検出手段を設置し、前記振動検出手段の設置部上面に加わる振動を検出する構成としたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the vibration detection device of the present invention is configured to install vibration detection means provided with dustproof and waterproof means on the outer periphery of a house and detect vibration applied to the upper surface of the installation portion of the vibration detection means. It is what.
これによって、家屋周囲例えば玄関前における振動を検出するので、動きのあるものと無い物を判別できる。従って、動きのある人と動きの無い物を区別することができる。また、振動検出手段に防塵防水手段を配したので風雨にさらされる家屋周囲外側に設置しても信頼性の高い検出をする振動検出装置を提供することができる。 As a result, vibrations in the vicinity of the house, for example, in front of the entrance, are detected, so that it is possible to discriminate between moving and not moving objects. Therefore, it is possible to distinguish a person who moves and a thing which does not move. In addition, since the vibration detection means is provided with the dustproof and waterproof means, it is possible to provide a vibration detection apparatus that can perform detection with high reliability even when installed on the outer periphery of a house exposed to wind and rain.
また本発明の振動検出装置は、家屋出入り口屋外側に埋設する構成とした。 Moreover, the vibration detection apparatus of the present invention is configured to be embedded on the outdoor side of the house entrance.
これによって、振動検出装置は、家屋周囲の構造物例えば玄関ポーチの内部に埋設されるため、振動検出装置自体を周囲から見えなくすることができ秘匿性の高い物とすることができる。 As a result, the vibration detection device is embedded in a structure around the house, for example, an entrance porch, so that the vibration detection device itself can be made invisible from the surroundings and can be made highly confidential.
家屋周囲外側、例えば玄関前の人を確実に検知し、秘匿性の高い振動検出装置を提供す
ることができる。
It is possible to reliably detect the outside of the house, for example, a person in front of the entrance, and provide a highly confidential vibration detection device.
第1の発明は、家屋周囲外側に、防塵防水手段を配した振動検出手段を設置し、前記振動検出手段の設置部上面に加わる振動を検出する構成とすることで、振動を検出するので、動きのあるものと無い物を判別できる。従って、動きのある人と動きの無い物を区別することができる振動検出装置を提供することができる。また、振動検出手段に防塵防水手段を配したので風雨にさらされる家屋周囲外側に設置しても信頼性の高い検出をする振動検出装置を提供することができる。 Since the first invention detects vibration by installing vibration detection means arranged with dustproof waterproof means on the outer periphery of the house and detecting vibration applied to the upper surface of the installation part of the vibration detection means, Can distinguish between moving and non-moving objects. Therefore, it is possible to provide a vibration detection device that can distinguish a person who moves and an object that does not move. In addition, since the vibration detection means is provided with the dustproof and waterproof means, it is possible to provide a vibration detection apparatus that can perform detection with high reliability even when installed on the outer periphery of a house exposed to wind and rain.
第2の発明は、特に第1の発明において振動検出手段の設置部上面に可動体を有し前記可動体により前記振動検出手段に振動を伝える構成とすることで、振動検出装手段を周囲から見えなくすることができ秘匿性の高い物とすることができる。 In the second invention, in particular, in the first invention, the movable detector has a movable body on the upper surface of the installation portion of the vibration detector, and the vibration is transmitted from the movable body to the vibration detector. It can be made invisible and can be made highly confidential.
第3の発明は、特に第1の発明において振動検出手段の設置部上面に蓋体を有し前記蓋体が撓むことで前記振動検出手段に振動を伝える構成とすることで、設置部上面と蓋体の境界に段差を生じにくいので、人や物が引っかかることもなく、より自然な設置状態を実現できる。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the upper surface of the installation portion is configured to have a cover on the upper surface of the installation portion of the vibration detection means and transmit the vibration to the vibration detection means by bending the cover body. Since it is difficult for a step to be generated at the boundary between the lid and the lid, a more natural installation state can be realized without being caught by people or objects.
第4の発明は、特に第1から第3の発明のいずれか1つに記載の発明において家屋出入り口屋外側に埋設する構成とすることで、居住者や来客を検出することができる振動検出装置を提供することができる。 The fourth aspect of the invention is a vibration detection device capable of detecting a resident or a visitor by embeding in the house entrance / exit outdoor side in the invention according to any one of the first to third aspects of the invention. Can be provided.
第5の発明は、特に第1から第4の発明のいずれか1つに記載の発明において振動検出手段の出力信号を受ける判定手段と、前記判定手段の出力を受け判定結果を出力する報知手段と、判定手段と報知手段を収納する筐体を備え、前記振動検出手段と共に前記筐体も家屋出入り口屋外側に埋設する構成とすることで、振動検出手段からの出力を信号処理する判定手段と報知手段を振動検出手段の近傍に設置するためノイズの影響を受けにくく誤動作しにくい信頼性の高い物となる。 According to a fifth aspect of the invention, there is provided a determination means for receiving the output signal of the vibration detection means, and a notification means for receiving the output of the determination means and outputting a determination result, particularly in the invention according to any one of the first to fourth aspects of the invention. And a determination unit that performs signal processing on an output from the vibration detection unit by including a housing for storing the determination unit and the notification unit, and the configuration in which the case is embedded in the outdoor side of the house entrance together with the vibration detection unit. Since the notification means is installed in the vicinity of the vibration detection means, it becomes a highly reliable object that is not easily affected by noise and is unlikely to malfunction.
第6の発明は、特に第1から第5の発明のいずれか1つに記載の発明において振動検出手段は圧電センサとすることで、振動を圧電センサの変形の加速度に応じた信号として検出するため、振動の大きさや、継続する振動を検出することができ、動きのある人と動きの無い物との判別をすることができる。 In a sixth aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the vibration detecting means is a piezoelectric sensor, so that vibration is detected as a signal corresponding to the acceleration of deformation of the piezoelectric sensor. Therefore, the magnitude of vibration and continuous vibration can be detected, and it is possible to discriminate between a person with movement and an object without movement.
第7の発明は、特に第1から第6の発明のいずれか1つに記載の発明において振動検出手段の設置部上面に加わる振動を前記振動検出手段に伝達する振動伝達促進部材を有する構成とすることで、圧電センサに荷重や振動が加わったときに圧電センサに大きな変形を促すことができるので振動の検出性能が向上する。 According to a seventh aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the first to sixth aspects of the invention, there is provided a structure having a vibration transmission promoting member for transmitting the vibration applied to the upper surface of the installation portion of the vibration detecting means to the vibration detecting means. By doing so, when a load or vibration is applied to the piezoelectric sensor, the piezoelectric sensor can be urged to be greatly deformed, so that the vibration detection performance is improved.
第8の発明は、特に第7の発明において、振動伝達促進部材は、振動検出手段に重なりかつ前記振動検出手段と交差する複数の棒状部材と、前記棒状部材と共に前記振動検出手段をはさむよう配置した弾性部材により構成したものであるので、振動検出手段に荷重や振動が加わったときに棒状部材の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生するため、高感度に振動を検出することができ、振動の検出性能が向上する。
第9の発明は、特に第7の発明において、振動伝達促進部材は、振動検出手段に重なりかつ前記振動検出手段と交差する複数の棒状部材と、前記振動検出手段をはさむように第2の複数の棒状部材を有し、複数の棒状部材と前記第2の複数の棒状部材は重ならないように配置したものであるので、振動検出手段に荷重や振動が加わったときに棒状部材の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生するため、高感度に振動信号を検出
することができ、振動の検出性能が向上する。
According to an eighth aspect of the invention, particularly in the seventh aspect of the invention, the vibration transmission promoting member is disposed so as to overlap the vibration detection means and intersect the vibration detection means, and sandwich the vibration detection means together with the rod-like member. Because it is composed of the elastic member, when a load or vibration is applied to the vibration detecting means, a bending action is applied along the cross-sectional shape of the rod-shaped member, and a large signal output is generated, so vibration is detected with high sensitivity. This can improve the vibration detection performance.
According to a ninth aspect of the invention, particularly in the seventh aspect of the invention, the vibration transmission promoting member includes a plurality of rod-shaped members that overlap with the vibration detecting means and intersect the vibration detecting means, and a second plurality of members that sandwich the vibration detecting means. Since the plurality of rod-shaped members and the second plurality of rod-shaped members are arranged so as not to overlap, the cross-sectional shape of the rod-shaped member is obtained when a load or vibration is applied to the vibration detecting means. Since a large signal output is generated along with the bending action, the vibration signal can be detected with high sensitivity, and the vibration detection performance is improved.
第10の発明は、特に第1から第9の発明のいずれか1つに記載の発明において防塵防水手段は単一もしくは複数のフィルム状部材よりなり、少なくとも振動検出手段を前記フィルム状部材の内部に封入する構成とすることで、風雨にさらされる家屋周囲外側に設置しても信頼性の高い検出をする振動検出装置を提供することができる。 According to a tenth aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, the dustproof / waterproof means comprises a single or a plurality of film-like members, and at least the vibration detecting means is provided inside the film-like member. By virtue of the configuration enclosed in the vibration detection device, it is possible to provide a vibration detection device that performs highly reliable detection even when installed outside the surroundings of a house exposed to wind and rain.
第11の発明は、特に第1から第9の発明のいずれか1つに記載の発明において防塵防水手段として、少なくとも振動検出手段に柔軟な部材を塗布する構成とすることで、風雨にさらされる家屋周囲外側に設置しても信頼性の高い検出をする振動検出装置を提供することができる。 In an eleventh aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, at least a vibration detection means is coated with a flexible member as the dustproof / waterproof means, so that it is exposed to wind and rain. It is possible to provide a vibration detection device that performs detection with high reliability even when installed outside the periphery of a house.
第12の発明は、特に第1から第11の発明のいずれか1つに記載の発明において防水防塵手段としての単一もしくは複数のフィルム状部材、柔軟な部材は導電性を有する構成とすることで、検出した振動信号を伝達する振動検出手段に対しフィルム状部材または柔軟な部材がシールドの役を果たし外来電磁波ノイズの影響を受けにくい物となる。よって、振動信号の収集や処理のために近くで電子機器を用いたり、携帯電話などの通信機器等を近くで使用してもノイズが重畳することの少ない信頼性の高い振動検出装置を提供することができる。 In the twelfth aspect of the invention, in particular, in the invention described in any one of the first to eleventh aspects of the invention, the single or plural film-like members as the waterproof and dustproof means, and the flexible member are configured to have conductivity. Thus, the film-like member or the flexible member serves as a shield for the vibration detecting means for transmitting the detected vibration signal, and is not easily affected by external electromagnetic noise. Therefore, there is provided a highly reliable vibration detection apparatus that is less likely to cause noise superposition even when an electronic device is used nearby for collection and processing of vibration signals or a communication device such as a mobile phone is used nearby. be able to.
第13の発明は、特に第1から第12の発明のいずれか1つに記載の発明において振動検出手段の出力に基づいて人と物を判別する構成とすることで、振動を検出することで動きのある人と動きの無い物を確実に判別することができるため、家屋周囲に物がおいてあり、人がいない場合でも、間違えて家屋出入り口を開錠したり、居住者や来客または不審者がきたと誤報したりすることの無い信頼性の高い振動検出装置を提供することができる。
第14の発明は、特に第1から第13の発明のいずれか1つに記載の発明において可動体と検出手段設置部との間に第2の防塵防水手段を配設して振動検出手段に粉塵や水が掛からないようにする構成とすることで、また、風雨にさらされる家屋周囲外側に設置しても、振動検出手段に施された防塵防水手段とあわせて2重の防塵防水手段となりより高い信頼性をもつ振動検出装置を提供することができる。
In a thirteenth aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the first to twelfth aspects of the invention, it is configured to discriminate between a person and an object based on the output of the vibration detecting means, thereby detecting vibration. Since it is possible to reliably discriminate between moving people and non-moving objects, even if there are objects around the house, even if there are no people, you can mistakenly unlock the doorway of the house, residents, visitors or suspicious It is possible to provide a highly reliable vibration detection device that does not misreport that a person has arrived.
In a fourteenth aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the first to thirteenth aspects of the invention, a second dustproof and waterproofing means is provided between the movable body and the detecting means installing portion to provide the vibration detecting means. By adopting a structure that prevents dust and water from splashing, and even when installed outside the surroundings of a house that is exposed to wind and rain, it becomes a double dustproof and waterproof means together with the dustproof and waterproof means applied to the vibration detection means. A vibration detection apparatus with higher reliability can be provided.
第15の発明は、特に第1から第14の発明のいずれか1つに記載の発明において振動検出手段は、内側電極と、前記内側電極に周設された感圧部材と、前記感圧部材に周設した外側電極とを備えてケーブル状に構成することで、検出した振動信号を伝達する中心電極に対し外部電極がシールドの役を果たし外来電磁波ノイズの影響を受けにくい物となる。よって、振動信号の収集や処理のために近くで電子機器を用いたり、携帯電話などの通信機器等を近くで使用してもノイズが重畳することの少ない信頼性の高い振動検出装置を提供することができる。 In a fifteenth aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the first to fourteenth aspects of the invention, the vibration detecting means includes an inner electrode, a pressure sensitive member provided around the inner electrode, and the pressure sensitive member. The outer electrode is provided in the form of a cable and the outer electrode serves as a shield with respect to the center electrode that transmits the detected vibration signal, so that it is difficult to be affected by external electromagnetic noise. Therefore, there is provided a highly reliable vibration detection apparatus that is less likely to cause noise superposition even when an electronic device is used nearby for collection and processing of vibration signals or a communication device such as a mobile phone is used nearby. be able to.
第16の発明は、特に第2の発明において、可動体を複数に分割し、前記複数の可動体が独立して可動することで振動検出手段に振動を伝える構成としたことで、可動体それぞれの質量を小さくすることが出来、より小さな力で可動体が動くこととなり、より小さな振動を検出することが出来るので検出感度を高くすることが出来る。また、可動体の質量が小さいので持ち上げが容易になるため、作業性の高い振動検出装置を提供することが出来る。 In a sixteenth aspect of the invention, particularly in the second aspect of the invention, the movable body is divided into a plurality of parts, and the movable bodies are independently movable to transmit vibration to the vibration detection means. Since the movable body can be moved with a smaller force and a smaller vibration can be detected, the detection sensitivity can be increased. Further, since the mass of the movable body is small, it can be easily lifted, so that a vibration detecting device with high workability can be provided.
第17の発明は、特に第6の発明において、振動伝達促進部材は可動体の下面に配置した押圧部材で構成したことで、可動体に印加される荷重と振動は、押圧部材に集中して振動検出装置に伝達されるため、押圧部材が振動伝達促進部材となり、より簡略な構成の振
動検出装置を提供することが出来る。
In a seventeenth aspect of the invention, in particular, in the sixth aspect of the invention, the vibration transmission promoting member is constituted by a pressing member disposed on the lower surface of the movable body, so that the load and vibration applied to the movable body are concentrated on the pressing member. Since it is transmitted to the vibration detection device, the pressing member becomes a vibration transmission promoting member, and a vibration detection device with a simpler configuration can be provided.
第18の発明は、特に第1から第17の発明のいずれか1つに記載の発明において、請求項1から17のいずれか1項記載の振動検出装置の出力結果を受け不審者を判別する判別手段を有し、前記判別手段が不審者であると判定した場合、機器を動作させるセキュリティ装置としたことで、振動検出装置により不審者を確実に判別し、それに自動的に対応できるセキュリティ装置を提供することが出来る。 According to an eighteenth aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the first to seventeenth aspects, the suspicious person is discriminated based on the output result of the vibration detecting device according to any one of the first to seventeenth aspects. A security device that has a determination unit, and when the determination unit determines that the device is a suspicious person, it is a security device that operates the device, so that the vibration detection device can reliably determine the suspicious person and automatically respond to it. Can be provided.
第19の発明は、特に第18の発明において、機器は、不審者を撮影するカメラであるので、振動検出装置により不審者を検出し、検出した不審者を撮影し記録を残すことが出来るセキュリティ装置を提供することができる。 In the nineteenth aspect of the invention, in particular in the eighteenth aspect of the invention, since the device is a camera for photographing a suspicious person, the vibration detecting device can detect the suspicious person, photograph the detected suspicious person, and leave a record. An apparatus can be provided.
第20の発明は、特に第18の発明において、機器は、不審者を照らす照明機器であるので、カメラにより検出した不審者を撮影する場合の照明として、不審者の画像情報を明確に記録することが出来る。
第21の発明は、特に18の発明において、機器は、不審者に聞こえるように設置された音響スピーカであるので、効果的に検出した不審者を威嚇することが出来る。
In the twentieth invention, in particular, in the eighteenth invention, the device is a lighting device that illuminates the suspicious person. Therefore, the image information of the suspicious person is clearly recorded as illumination when the suspicious person detected by the camera is photographed. I can do it.
In the twenty-first aspect, in particular, in the eighteenth aspect, since the device is an acoustic speaker installed so that it can be heard by a suspicious person, the suspicious person detected effectively can be threatened.
第22の発明は、特に第18から21の発明のいずれか1つに記載の発明において、判別手段は、入室を許可された者が持つID送受信機と無線通信してIDを照合することにより不審者を判別する構成としたので、入室を許可されたID送受信機を持つ者と、ID送受信機を持たない不審者を確実に判別することが出来る。 According to a twenty-second aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the eighteenth to twenty-first aspects of the invention, the discriminating means wirelessly communicates with an ID transmitter / receiver possessed by a person permitted to enter the room to collate the ID. Since it is set as the structure which discriminate | determines a suspicious person, the person who has an ID transmitter / receiver permitted entry and the suspicious person who does not have an ID transceiver can be discriminate | determined reliably.
第23の発明は、特に第16から22の発明のいずれか1つに記載の発明において、請求項16から22に記載の振動検出装置またはセキュリティ装置を備え、家屋出入り口外側に配置する複数の板材からなるデッキと、前記デッキを下面で支持する大引を有して、可動体は前記複数の板材からなるデッキとし、振動伝達部材を大引としたので、家屋に一般に使用されている建材を活用するため振動検出装置の構造の簡略化することが出来る。第24の発明は、特に第23の発明において、振動検出装置と大引の間に弾性部材を配置したので、角断面の大引の角部による振動検出装置の傷つきなどを防ぐことで信頼性の高い振動検出装置を提供することが出来る。 According to a twenty-third aspect of the invention, in particular, in the invention according to any one of the sixteenth to twenty-second aspects of the invention, the vibration detecting device or the security device according to the sixteenth to twenty-second aspects is provided, and a plurality of plate members arranged outside the house entrance / exit And a deck that consists of a plurality of plates, and the vibration transmission member is a large pull. In order to utilize, the structure of a vibration detection apparatus can be simplified. In the twenty-fourth invention, in particular, in the twenty-third invention, since the elastic member is arranged between the vibration detecting device and the large pull, the reliability of the vibration detecting device is prevented by preventing the vibration detecting device from being damaged by the corner of the large cross section of the square cross section. It is possible to provide a vibration detection device with high accuracy.
第25の発明は、特に第23の発明において、振動検出装置と大引の間に硬質部材を配置し、前記硬質部材は前記大引の幅より大きくすることで前記振動検出装置の受圧面を増やす構成としたことで受圧面を広くし圧力を分散させることで信頼性の高い振動検出装置を提供することが出来る。
第26の発明は、特に第23の発明において、振動伝達手段として、デッキ下面の大引の配置されていない部分に押圧部材を前記デッキに結合配置される構成としたので、検知したい部分に大引のない場合や、振動検出装置上の大引の数が少ない場合に配置ことで大引と同様の作用を得ることができ、また圧力を分散させることで信頼性の高い振動検出装置を提供することが出来、また、押圧部材は前記デッキに結合されているため前記デッキと一体に取り扱うことが出来、作業性が向上する。
In a twenty-fifth aspect of the invention, in particular, in the twenty-third aspect of the invention, a hard member is disposed between the vibration detection device and the large pull, and the hard member is made larger than the width of the large pull so that the pressure receiving surface of the vibration detection device is increased. By increasing the configuration, it is possible to provide a highly reliable vibration detection device by widening the pressure receiving surface and dispersing the pressure.
In the twenty-sixth aspect of the invention, in particular, in the twenty-third aspect of the invention, as the vibration transmitting means, the pressing member is coupled to the deck at the portion where the underside of the deck is not arranged. When there is no pull or when the number of pulls on the vibration detection device is small, the same action as the large pull can be obtained, and a highly reliable vibration detection device is provided by dispersing the pressure In addition, since the pressing member is coupled to the deck, the pressing member can be handled integrally with the deck, and workability is improved.
第27の発明は、特に第24から第26の発明のいずれか1月に記載の発明において、振動検出装置の周囲のいずれかの位置に弾性部材を配置したので、玄関のコンクリート面やモルタル面の微小突起などによる振動検出装置の傷つきを防止し信頼性を向上させることが出来る。 In the twenty-seventh aspect of the invention, in particular, in the invention described in any one of the twenty-fourth to twenty-sixth aspects of the invention, the elastic member is disposed at any position around the vibration detecting device. It is possible to improve the reliability by preventing the vibration detecting device from being damaged by the minute protrusions.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明第1の実施の形態における振動検出装置の側面断面図、図2は振動検出装置を設置した玄関ポーチの平面断面図、図3は振動検出装置を設置した玄関の構成図、図4は振動検出装置を設置した玄関ポーチの断面図で、図5は振動検出手段の断面図、図6は検出装置のブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side sectional view of a vibration detecting device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view of an entrance pouch provided with a vibration detecting device, and FIG. 3 is a configuration diagram of an entrance provided with the vibration detecting device, 4 is a cross-sectional view of the entrance porch provided with the vibration detection device, FIG. 5 is a cross-sectional view of the vibration detection means, and FIG. 6 is a block diagram of the detection device.
図1において、スポンジ6のような弾性部材の表面に、振動検出手段として可撓性を有したケーブル状圧電センサ7が着設され、さらにその上に重なり圧電センサ7と複数の点で交差するように複数の硬質の棒状部材としてアルミ丸棒8がほぼ等間隔で互いに並行に着設されている。これらスポンジ6と圧電センサ7とアルミ丸棒8とを覆うように水透過性の無い2枚の樹脂フィルム9a、9bによって上下から挟み込んで粉塵や水の浸入が無いよう周囲4辺を熱溶着することで封入し、防塵防水手段としている。そのため、風雨にさらされる家屋周囲などの屋外に設置したときでも信頼性の高い検出をすることができる。尚、圧電センサ7だけを樹脂フィルム9a、9bで封入しそれをスポンジ6と複数のアルミ丸棒8ではさむよう樹脂フィルム9a、9bの表面に接着しても良い。スポンジ6やアルミ丸棒8は、圧電センサ7と電気的に接続されていないため若干の粉塵や水等の付着があったとしても動作に対する影響は少ない。だたし、粉塵や水等の付着は無いほうが好ましい。
In FIG. 1, a flexible cable-like
また、図2にあるように圧電センサ7は蛇行して着設され、アルミ丸棒8は蛇行している圧電センサ7の直線部分とほぼ直交するように配置させることで1本のアルミ丸棒8は複数の点により圧電センサ7と交差している。また、圧電センサ7の一端には圧電センサ7からの出力信号を処理する制御ユニット11が接続されている。制御ユニットは判定手段や報知手段などにより構成され、圧電センサ7とは同軸ケーブル12などにより電気的に接続されており、この判定手段と報知手段は防塵防水性のある筐体に収納され振動検出装置13の近傍に配置される。圧電センサ7からの出力を信号処理する判定手段と報知手段を振動検出手段の近傍に設置することにより外来ノイズの影響を受けにくい信頼性の高い物とすることができる。
In addition, as shown in FIG. 2, the
以上のように構成された振動検出装置13について、以下その動作、作用を図3〜図4に基づいて説明する。
The operation and action of the
振動検出装置13は図3及び図4に示すように、家屋周囲外部、ここでは出入り口である玄関ドア14前のポーチ15に埋設され、報知手段により出力される検知結果は家屋内部の表示手段16などに表示される。尚、家屋内部に設置されている他機器と連動させても良い。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
またポーチ15は、上面の一部、特に人17が立つ部分に上下方向に可動する可動体18を有しており、振動検出装置13はその下に配置され可動体18に加えられる振動が振動検出装置13に印加されるようになっている。ポーチ15の本体19と可動体18の隙間には内部に粉塵や水が侵入し振動検出装置13に粉塵や水が掛からないようにOリング20が配置されている。これにより、圧電センサ7の防塵防水手段と合わせて2重の防塵部防水手段を施すこと隣より信頼性の高い物とすることができる。
Further, the
図3から図4のように玄関ドア14の前に住人や訪問者または侵入者などの人17が立つとき、人17はポーチ15上面の可動体18の上に載ることになる。このとき、人17の荷重や振動は可動体18を介して伝わり振動検出装置13に達する、そのとき振動伝達促進手段としてのスポンジ6とアルミ棒8は以下のような作用を生じる。荷重や振動によりスポンジ6は歪みを生じるが、アルミ丸棒8は人17の体重程度では歪まないため、荷
重や振動により窪み変形を起こすスポンジ6に圧電センサ7はアルミ丸棒8と共にスポンジ6に陥入する形となる。そして圧電センサ7はアルミ丸棒8の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生する。実験において、直径約2.5mmの圧電センサを用い、アルミ製の直径6mmの丸棒を50〜100mm間隔で複数配置することで、良好な結果を得ることができた。
As shown in FIGS. 3 to 4, when a
尚、可動体18の圧電センサ7側に凹凸を設けられている場合などはアルミ丸棒8を設置しなくても同様の効果が得られる。
In addition, when unevenness is provided on the
尚、圧電センサ7が可撓性を持っており、なおかつアルミ丸棒8が複数に分離しているためアルミ丸棒8と直行する方向に振動検出装置13を曲げたり丸めたりすることができるので、搬入や設置が容易になるという効果もある。
In addition, since the
このときスポンジ6の硬さは、人17がポーチ15の可動体18に載ったときにその変移により違和感の無い程度、数mm好ましくは2mm程度の変位になるような硬さが好ましい。
At this time, the hardness of the
また尚この構成において、振動検出装置13は上下逆に配置してもよい。
In this configuration, the
また、硬質の棒状部材としてはアルミ丸棒8を用いたが、人17の重量や振動により圧縮変形しない硬度を持つ他の金属や、樹脂の棒などでも同様の効果が期待できる。また、形状も丸断面に限られる物ではなく長円形状、楕円形状、多角形でも良い、ただ多角形の場合は圧電センサ7を傷つけないよう角部分が面取り等されていることが望ましい。また、アルミ丸棒7の直径や配置間隔もこの例は1例であり発明の効果がこれに限定されるものではない。
以下に本発明の振動検出装置13に用いる圧電センサ7について説明する。
Moreover, although the
Hereinafter, the
図5において、圧電センサ7は内側電極として導体からなる中心電極701、感圧部材である圧電体層702、導体からなる外側電極703、弾性体からなる被覆層704を備えている。圧電体層702はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体や、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ことができる。そして外側電極703は内側電極701と圧電体層702を囲うように配置されており、圧電センサ7は同軸ケーブル状となるため信号を伝達する中心電極701に対し外部電極703がシールドの役を果たし外来電磁波ノイズの影響を受けにくい物となる。よって、振動信号の収集や処理するために電子機器を近くで使用したり、携帯電話などの通信機器等を近くで使用したりしても圧電センサ7にノイズが重畳することの少ない信頼性の高い振動検出装置13を提供することができる。
In FIG. 5, the
尚、内側電極と外側電極を持つケーブル状の振動検出手段として同軸ケーブル状の圧電センサ7を例として示したが、本発明はこれに限られることは無く、中心導体が複数あるケーブル、中心導体が外側電極の中心から偏心しているケーブル、断面形状が円形ではないケーブルなどを用いても同様の効果がある。
Although the coaxial cable-like
次に、圧電センサ7の出力信号の処理例と、人17の検出作用を説明する。図6は本発明の第1の実施の形態における生体信号検出装置10のブロック図である。図6において、制御ユニット11は、判定手段21、報知手段22を備えている。判定手段21は、圧電センサ7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23と、フィルタ部23の出力信号を予め設定された設定値と比較を行うコンパレータ部24とコンパレータ部24の出力を受けあらかじめ定められた基準を基に人と物を判別して信号を出力する処理部25を備えている。そして、その処理部25の出力を
受け報知手段22は、屋内に設置された表示手段16に人17の来訪を表示するように信号を出力する。
Next, an example of processing of the output signal of the
尚、報知手段22は信号を有線で出力しても無線で出力してもかまわない。 Note that the notification means 22 may output the signal by wire or wirelessly.
以上のように構成された振動検出装置13について、以下その動作、作用を特に人と物の判別について図7、図8に基づいて説明する。 図7は人17が振動検出手段13の上に乗り、人17の体の振動が圧電センサ7に加わったときの圧電センサ7の出力に対応するフィルタ部23の出力信号Vとコンパレータ部24の出力信号Jの経時変化を示す特性図である。図8は物が振動検出手段13の上に乗り、物の荷重圧電センサ7に加わったときの圧電センサ7の出力に対応するフィルタ部23の出力信号Vとコンパレータ部24の出力信号Jの経時変化を示す特性図である。
The operation and action of the
ここで、フィルタ部23の濾波特性としては、例えばノイズとして信号に重畳しやすい商用電源周波数は50Hzおよび60Hzであるが、人17の振動つまり体動や重心動揺などは数Hzの範囲なので、濾波特性としては例えば、1Hz〜20Hzの信号成分を通過させるバンドパスフィルタとしている。
Here, as the filtering characteristics of the
人17は玄関ドア14前にいるときでも何らかの動きをしている場合が多くまた、意識的に立ち止まっていても重心動揺しており玄関ドア14前のポーチ15の上に立ったとき、人17からの荷重移動や重心動揺などの振動はポーチ15の可動体18を介して圧電センサ7に印加される。このとき圧電センサ7は変形し、圧電効果により圧電センサ7の変形の加速度に応じた信号が出力される。そのため、変動の無い体重による圧力等は検出されず変動のある振動成分のみが検出され、動揺などの体の動きを検出する。このとき特にアルミの丸棒8の部分で圧電センサ1の曲げ変形が大きくなりより大きな出力信号が得られる。図7にフィルタ部23の出力信号Vを示す。人17の検出時には、Vに基準電位V0より大きな信号成分現れる。そして変形量の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の出力信号も大きくなる。コンパレータ部24はVのV0からの振幅|V−V0|がD0より大ならば振動を検出した判定し、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。
Even when the
このパルス信号は、人17がポーチ15の上に乗っている間連続して何度も現れることになる。一方図8に示すように、荷物などの物がポーチ15に置かれた場合は、置かれた瞬間のみ信号が発生するが、荷物自体は振動を発生していないため時間Δt後には振動は収束しそれ以降信号の発生は無い。つまり振動に由来する信号が時間Δt以上連続して検出されれば玄関ドア14の前に人17がいると判断でき、人17と物の区別をすることができる。Δtは例えば数秒程度、ゆっくりと荷物を置いたとしても10秒前後と考え処理部25は10秒以上振動を検知したときに人17と判別し信号を出力するようにした。そして、この出力結果より報知手段22は信号を例えば屋内の表示手段16などに発信する。
This pulse signal appears repeatedly many times while the
但し、人と荷物の判定時間は10秒に限られることは無く設置場所や状況に応じて適宜設定してよい。 However, the determination time for a person and a bag is not limited to 10 seconds, and may be set as appropriate according to the installation location and situation.
以上のように、本発明の構成により人と物を確実に判別することができるため、ドアの前に物がおいてあり人いない場合に間違えてドアを開錠したり、来客や不審者がきたと誤報したりすることの無い信頼性の高い振動検出装置13とすることができる。
As described above, according to the configuration of the present invention, it is possible to reliably discriminate between a person and an object.Therefore, when there is an object in front of the door and there is no person, the door is mistakenly unlocked, or a visitor or a suspicious person It is possible to provide a highly reliable
また明らかに人より軽い物による小さな振動信号や、また明らかに人より重い物による大きな振動信号などはコンパレータ部24からの出力などに閾値を設けて判定時間の経過
前に物と判定しても良い。
In addition, a small vibration signal due to an object that is obviously lighter than a person, or a large vibration signal that is obviously due to an object heavier than a person may be determined as an object before the determination time elapses by setting a threshold value for the output from the
尚、防塵防水手段として2枚の樹脂フィルム9a、9bを用いた例を説明したがこれに限られること無く、単一の樹脂からなる袋に入れ、口を封止してもかまわない。
In addition, although the example using the two
尚、振動検出装置13の設置場所に関しては本実施の形態のような玄関ドア14の前に限られることは無く、勝手口ドアの前や、テラスやベランダへ出るための窓の前などに設置しても同様の作用効果がある。
Note that the installation location of the
また尚、通常人の出入りのしない窓の前に設置してもかまわない。その場合は、不審者が家屋内部に侵入を試みようとしていることの検知などに利用できる。その場合報知手段22は不審者を検知したことを家屋住人の携帯電話や警備会社などに通報するようにしても良い。 In addition, it may be installed in front of a window that normally does not allow people to enter and exit. In this case, it can be used for detecting that a suspicious person is trying to enter the interior of the house. In that case, the notification means 22 may notify the resident's mobile phone or security company that a suspicious person has been detected.
また尚、スポンジ6のような弾性部材としてエアバッグを用いても同様な作用効果がある。
In addition, even if an airbag is used as an elastic member such as the
また尚、ポーチ15には、内部に水が侵入したときのため、排水用の穴を穿設してあれば尚良い。
Further, it is preferable that the
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態における生体信号検出装置について図9を用いて説明する。図9は本実施の形態の振動検出装置の側面断面図である。
(Embodiment 2)
A biological signal detection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a side cross-sectional view of the vibration detection apparatus of the present embodiment.
以下実施の形態2から9については、前に記載した実施の形態と異なる点についての説明についてのみ行い、同じ符号を付したものについては同様な作用効果を奏するものであるので詳述を省略する。 In the following, the second to ninth embodiments will be described only with respect to the points different from the previously described embodiments, and those with the same reference numerals will exhibit the same operational effects and will not be described in detail. .
本実施の形態の第1の実施の形態との違いは、振動検出装置13の防塵防水手段としてスポンジ6と水透過性の無い樹脂フィルム9cを有し、樹脂フィルム9cとスポンジ6の周囲4辺を溶着することで圧電センサ7を防塵防水した点である。この場合スポンジ6に水透過性を持たせないように独立気泡のスポンジを用いることが望ましい。また発泡させていないゴムのような弾性体を用いても良い。
The difference of this embodiment from the first embodiment is that it has a
以上のような構成により、構成部品点数を削減することができる。また、実施の形態1と比較して下面のフィルム部材が減るのでより柔軟性が高くなり設置性が良いものとなる。 With the above configuration, the number of component parts can be reduced. Further, since the film member on the lower surface is reduced as compared with the first embodiment, the flexibility is higher and the installation property is better.
(実施の形態3)
本発明の第3の実施の形態における生体信号検出装置について図10及び図11を用いて説明する。図10は本実施の形態の振動検出装置の側面断面図、図11は振動検出手段の平面図である。
(Embodiment 3)
A biological signal detection apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a side sectional view of the vibration detecting apparatus of the present embodiment, and FIG. 11 is a plan view of the vibration detecting means.
第1および第2の実施の形態との違いは、振動検出装置13にスポンジ6のうえに圧電センサ7を着設して、その上からシリコンシール剤26のような柔軟性のある防水性の部材を塗布積層した点である。
The difference from the first and second embodiments is that a
このとき、シリコンシール剤26はケーブル状の圧電センサ7の近傍だけに積層してもよい、その場合、図11のようにシリコンシール剤26の配設形状は圧電センサ7のように蛇行した状態になる。
At this time, the
以上のような構成により、構成部品点数を削減することができる。また、実施の形態1と比較して下面のフィルム部材が減り、また上面の部材も積層の仕方により少量で済むためより柔軟性が高くなり設置性が良いものとなる。 With the above configuration, the number of component parts can be reduced. Moreover, since the film member on the lower surface is reduced as compared with the first embodiment, and the amount of the upper surface member is small depending on the way of lamination, the flexibility becomes higher and the installation property is improved.
尚、シリコンシール剤16は全面に積層しても良いし、下面にも積層して、より防塵防水効果を高めても良い。
The
また尚、圧電センサ7にあらかじめシリコンシール剤26を積層塗布しておいてそれをスポンジ6に着設してもよい。
Alternatively, the
(実施の形態4)
本発明の第4の実施の形態における振動検出装置について図12a及び図12bを用いて説明する。図12aは本実施の形態の振動検出装置の側面断面図、図12bは本実施の形態の振動検出装置の荷重がかかった状態を示す側面断面図である。
第1から第3の実施の形態との違いは、振動検出装置13に第1の複数の棒状部材としての複数のアルミ丸棒8と第2の複数の棒状部材としての複数のアルミ丸棒27により圧電センサ7をはさむように配した点で、第1のアルミ丸棒8と第2のアルミ丸棒27は重ならないように配置している。この例では、アルミ丸棒8とアルミ丸棒27とを互いに並行に配置しアルミ丸棒8がアルミ丸棒27の間になるように配置している。
(Embodiment 4)
A vibration detection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12a and 12b. FIG. 12A is a side cross-sectional view of the vibration detection device of the present embodiment, and FIG. 12B is a side cross-sectional view showing a state where a load is applied to the vibration detection device of the present embodiment.
The difference from the first to third embodiments is that the
このとき第1のアルミ棒8と第2のアルミ棒27とにはさまれた圧電センサ7は、人体17からの荷重や振動により、アルミ丸棒8とアルミ丸棒27の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生する。また、振動検出装置13を裏にして使用しても同じようにアルミ丸棒27とアルミ丸棒8の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生するため、裏表を考慮に入れずに設置できる使い勝手の良い振動検出装置13とすることができる。
At this time, the
ここでは、隣り合う第1のアルミ丸棒8の中間位置に第2のアルミ棒27を配置するようにしている、そうすることにより第2にアルミ丸棒27の右側に隣接する第1アルミ丸棒8との間と、左側に隣接する第1のアルミ丸棒8との間の双方で、圧電センサ7に曲げ作用が発生するため効率よく振動を検出できる。
Here, the
尚、これに限られること無く第2のアルミ丸棒27が、隣接する第1のアルミ丸棒8の中間位置よりずれた位置に配置されていても、若干の効率の低下はあっても振動は検出可能である。
Note that the second
また尚、第1の複数の棒状部材と第2の複数の棒状部材は、丸棒に限られる物ではない。長円形状、楕円形状、矩形でも良い、ただ矩形の場合は圧電センサ1を傷つけないよう角部分が面取り等されていることが望ましい。さらに第1の棒状部材と第2の棒状部材の形状が異なっていても同様の効果が期待できることは言うまでも無い。
In addition, the first plurality of bar members and the second plurality of bar members are not limited to round bars. An elliptical shape, an elliptical shape, or a rectangular shape may be used. In the case of a rectangular shape, it is desirable that corner portions are chamfered so as not to damage the
(実施の形態5)
本発明の第5の実施の形態における振動検出装置について図13a及び図13bを用いて説明する。図13aは本実施の形態の振動検出装置が埋設されたポーチの側面断面図、図13bは荷重がかかった状態を示す側面断面図である。
(Embodiment 5)
A vibration detection apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13a and 13b. FIG. 13a is a side sectional view of a pouch in which the vibration detecting device of the present embodiment is embedded, and FIG. 13b is a side sectional view showing a state where a load is applied.
第1から第4の実施の形態との違いは、振動検出装置13の上に設置され振動検出装置13に振動を伝える構成として、ポーチ15上面に蓋体28を有し、蓋体28が撓むことにより振動検出手段13に振動を伝える構成としたことである。
The difference from the first to fourth embodiments is that the
図13aにおいて、ポーチ15は、上面の一部特に人17が立つ部分に上下方向に撓む蓋体28を有しており、振動検出装置13はその下に配置され可動体18に加えられる振動が振動検出装置13に印加されるようになっている。ポーチ15の本体19と蓋体28の隙間には内部に粉塵や水が侵入し振動検出装置13に粉塵や水が掛からないようにパッキン29が配置されている。
In FIG. 13 a, the
図13aのようにポーチ15の上に人や物が無い場合は、蓋体28が撓んでいないので振動検出装置13と蓋体28は接していない、そして図13bのようにポーチ15特に蓋体28の上に人17が載ると、蓋体28は周囲でポーチ15により支えられる構造としているため蓋体28の中央部分が撓み、振動検出装置13に接することで荷重や振動を伝えることができるようになる。このとき蓋体28の撓み変形量は、人17が蓋体28に載ったときにその変移により違和感の無い程度、数mm好ましくは2mm程度の変位になるような硬さや形態とすることが好ましい。
When there is no person or object on the
そしてここで、蓋体28は周囲が支えられているため、蓋体28に撓みが生じてもポーチ15との境界に段差を生じにくいので、人や物が引っかかることもなく、より自然な設置状態を実現できる。
Here, since the periphery of the
(実施の形態6)
本発明の第6の実施の形態における振動検出装置について図14を用いて説明する。図14は本実施の形態の振動検出装置が埋設されたポーチに荷重が掛かった状態の側面断面図である。第1から第5の実施の形態との違いは、ポーチ15の可動体30を、ポーチ15の上面の一部ではなく、上面全体としたことである。
(Embodiment 6)
A vibration detection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a side cross-sectional view showing a state in which a load is applied to the pouch in which the vibration detection device according to the present embodiment is embedded. The difference from the first to fifth embodiments is that the movable body 30 of the
また、可動体30はバネ31により支持されており人や物が無い場合には振動検出装置13に荷重か掛からないようになっており、人が乗ったときに、数mm好ましくは2mm程度の変位になるような硬さのバネ31を使用している。また、ポーチ15の本体19の振動検出装置13設置部近傍にはストッパー32が設けられており可動体30の上に過大な荷重が印加されたときには荷重をストッパー32で受け過大な荷重が振動検出装置13にかからないような構成としている。尚、ストッパー32は可動体側に設けても、また振動検出装置13内部に設けてもかまわない。
The movable body 30 is supported by a spring 31 so that when there is no person or object, the
このような構成とすることで雨など上から降り注ぐ水等が浸入しにくくなる。またか導体30が変位してもポーチ15に段差を生じないので、人や物が引っかかることもなく、より自然な設置状態を実現できる。
By adopting such a configuration, it becomes difficult for water or the like poured from above such as rain to enter. Moreover, even if the conductor 30 is displaced, no step is generated in the
また、ポーチ15の上に人や物が無いときに振動検出手段13に荷重がかからず、またポーチ15に過大な荷重が掛かったときに振動検出手段13に過大な荷重が掛からないので振動検出手段13の経時劣化も抑えることができ信頼性の高い物とすることができる。
Further, when there is no person or object on the
また、可動体30に荷重や振動が印加されたときにバネ31の共振周波数で振動しつづけることのないように、振動を減衰させるためのダンパーを併設すると尚良い。 Further, it is preferable to provide a damper for damping the vibration so as not to continue to vibrate at the resonance frequency of the spring 31 when a load or vibration is applied to the movable body 30.
尚、実施の形態1から6では振動検出手段としてケーブル状の圧電センサを用いたが、他の形態の圧電センサでもよく例えば振動検出手段としてPVDF薄膜の両面を電極で挟んだフィルム状またはリボン状の圧電センサを用いても同様の効果が得られる。但しセンサ自体を導電性シートで包みシールドするなどの電磁波ノイズ対策は適宜行う物とする。また尚、実施の形態1から6では振動検出手段として圧電センサ8を用いた構成であったが、振動検出手段に、押圧変形に感応して透過光が変調する特性を持つ光ファイバを用い
ても同様の効果がある。
In the first to sixth embodiments, the cable-shaped piezoelectric sensor is used as the vibration detecting means. However, other types of piezoelectric sensors may be used. For example, the vibration detecting means may be a film or ribbon having both PVDF thin films sandwiched between electrodes. The same effect can be obtained by using this piezoelectric sensor. However, countermeasures against electromagnetic noise such as wrapping and shielding the sensor itself with a conductive sheet are taken as appropriate. In the first to sixth embodiments, the
(実施の形態7)
本発明の第7の実施の形態における振動検出装置について図15から図18を用いて説明する。図15は本実施の形態の振動検出装置の側面断面図、図16は玄関出入り口の平面図,図17は玄関出入り口の可動体のない平面図、図18は振動検出装置の設置部の側面断面図である。第1から第6の実施の形態との違いは、振動検出装置に振動を伝達促進するためのアルミ丸棒8などの硬質棒状部材を用いていない点である。それに代わる物として、玄関ポーチに設置される家屋出入り口用部材であるデッキの大引を用いる構成について説明する。
(Embodiment 7)
A vibration detection apparatus according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 is a side cross-sectional view of the vibration detection device of the present embodiment, FIG. 16 is a plan view of the entrance / exit, FIG. 17 is a plan view without a movable body of the entrance / exit, and FIG. 18 is a side cross-sectional view of the installation portion of the vibration detection device. FIG. The difference from the first to sixth embodiments is that a hard bar-like member such as an
図15に示すように本実施形態の振動検出装置33にはアルミの丸棒8は配されておらず、スポンジ6のような弾性部材の表面に、圧電センサ7が着設され。これらスポンジ6と圧電センサ7とを覆うように水透過性の無い2枚の樹脂フィルム9a、9bによって上下から挟み込んで周囲4辺を熱溶着することで封入している。但しその上に配置する可動体である可動デッキ34には下面にアルミの角材などよりなる大引35が配置されており、この大引35の下に振動検出装置33を配置することで可動体である可動デッキ34の振動を振動検出装置33に伝達する構成としている。
As shown in FIG. 15, the
図16、図17に示すように、コンクリートやモルタルなどにより作られたポーチ本体19の上に大引35を組み、その上に直行するように木板36などの板材を固定しデッキ37としている。このとき例えば大引35は数十mmのアルミ角材などを数百mm間隔で組み、その上に幅100mm前後でかつ長さ1から2メートル程度の木板36を大引35に固定している。このとき、このデッキ37の一部、特に玄関ドア14前他のデッキ37と分離し可動デッキ34としている。この可動デッキ34は上下方向に可動させるために大引35及び木板36を他部分のデッキ37と切り離している。この例では、玄関ドア14前の木板5枚分とその下面に配置する大引を他のデッキと切り離し図17のように取り外すことが出来る。この例の振動検出装置33は、図15に示すように2本の大引35の下に配置されるような位置関係及び大きさにしている。また、振動検出装置35の下面にはゴム板38を敷き、ポーチ15のコンクリート面やモルタル面の微小突起などによる振動検出装置33の傷つき、例えば防塵防水のための樹脂フィルム9a、9bなどの傷つきによる塵や水の浸入を防止し信頼性を向上させている。さらに振動検出装置33の上面にもゴム板39を敷き、角断面の大引35の角部による振動検出装置33の傷つき、例えば圧電センサ7の断線などを防ぐことで信頼性を向上させている。
As shown in FIGS. 16 and 17, a
尚、ゴム板38の設置箇所としては、振動検出装置33の下面に限らず、振動検出装置33の側面近傍にコンクリート面があれば、側面にもゴム板を設置するのが良い。また、ゴム板38の材質に関してゴムに限らず樹脂の板やスポンジなどを用いてコンクリート面の突起が振動検出装置33に直接接しないようにすることができる。
The place where the
また、大引35と振動検出装置33の間のゴム板39の材質はゴムのみならずスポンジ等を用いても良い。
The material of the
このように構成された振動検出装置33の動作作用を説明する。図18に示すように可動デッキ34の上に人17が載ったとき、その荷重と動きによる振動は木板36と大引35を介して振動検出装置33に達する。そして、荷重や振動により窪み変形を起こすスポンジ6に圧電センサ7は大引35と共にスポンジ6に陥入する形となる。そして圧電センサ7は大引の断面形状に沿って曲げ作用が加わり大きな信号出力が発生するため確実に振動を検知することができる。また、振動伝達促進部材として、家屋に一般に使用されている建材を活用するため振動検出装置33の構造の簡略化することが出来る。
The operation and action of the
尚、デッキ37の板材として木板36を用いる例を示したがこれに限られることはなく、アルミなどの金属板、樹脂の板、再生木などの板材を用いても同様の作用効果が得られる。
Although the example in which the
また、図19のように、検知したい玄関ドア14前に大引のない場合や、振動検出装置33上の大引の数が少ない場合は大引35に代替するものとして押圧部材40を配しても良い。その場合図19にあるように大引35と同じ寸法の部材を可動デッキ34の木版36にネジ等で固定することで大引35と同じ効果を得ることが出来る。但し、押圧部材40の高さ寸法は大引35と同じでなければ可動デッキ34に傾斜がついてしまうが、幅に関しては必ずしも同寸である必要はない。また、押圧部材40は必ずしも大引35と並行に設置する必要はなく、直角方向に設置してもかまわない。押圧部材40を可動デッキ34に固定することで押圧部材40は可動デッキと一体として取り扱うことが出来るので作業性が向上する。
In addition, as shown in FIG. 19, when there is no large pull in front of the
尚、大引35の数が少ないため振動検出装置33に局所的に過荷重が印加され圧電センサ7がつぶれてしまうような場合、例えばデッキ37の木板36の重量が大きい場合などは、大引35の間に1本から数本の押圧部材40を配置して圧力を分散させることで信頼性を向上させることも出来る。
In addition, since the number of the large pulls 35 is small, when the overload is locally applied to the
また、図20のように、大引35の幅が狭く結果として振動検出装置33に局所的に過荷重が印加されるような場合は、大引35と振動検出装置33の間に硬質の板状部材例えば厚さ数mmの金属板41などを大引の幅より大きい幅にして配置することで受圧面を広くし圧力を分散させることで信頼性を向上させることも出来る。この金属板は腐食しにくいアルミやステンレスなどが好ましいがこれに限られる物ではなく、他の金属や強度のある樹脂でもかまわない。
As shown in FIG. 20, when the
また、可動デッキ34は取り外しが可能であるが、図21のような治具42を用いると作業性が向上する。この治具42はコの字型をしており、φ10mm前後の本体43と、グリップ部44よりなる。可動デッキ34を構成する木板36の隙間は、美観を損ねたり、物が下に落ち込んだりしないように隙間が小さく、必ずしも施工する作業者の手が入るほどの隙間はない。そのため、図22のように、コの字型をした治具42の先端を木板36の隙間に入れて引っ掛け、作業者はグリップ部44を持ち、可動デッキ34の両端で持ち上げることが出来る。これにより、振動検出装置33をメンテナンスするためにデッキ37に手を入れるための大きな穴などをあける必要もないため、美観を損ねることなく作業性を向上させることが出来る。
Moreover, although the
尚、圧電センサ7を着設する弾性体はスポンジに限られることはなく無発泡のゴムでもよい。この場合、ゴムの持つ弾性により圧電センサ7がゴムに陥入することで圧電センサ7は信号を発するのという同様の作用が得られる。また、無発泡のゴムとスポンジを重ねた物でも良い。また尚、圧電センサ7は、スポンジ6などの弾性体に直接着設せずに、布やフィルムに着設してスポンジ6とともに樹脂フィルム9a、9b内に封入してもよい。
The elastic body on which the
(実施の形態8)
本発明の第8の実施の形態における振動検出装置13について図23を用いて説明する。図23a)は、本実施の形態の振動検出装置13が埋設されたポーチ15に荷重のない状態の側面断面図で、図23b)は、本実施の形態の振動検出装置13が埋設されたポーチ15に荷重が掛かった状態の側面断面図である。第1から第7の実施の形態との違いは、可動体を複数に分割した点である。
(Embodiment 8)
A
本実施の形態の可動体は、長手方向に2つに分割され第1可動体44a、第2可動体44bとしている。このとき人17が第2可動体44bの上に載ったときには第1可動体44bのみに荷重と振動が印加され第2可動体44bの下の部分のみの振動検出装置13が変形作用を受け信号を出力する。圧電センサ7は一部分の変形作用でも信号を発生するため振動検出装置13は人17を検出することが出来る。
The movable body of the present embodiment is divided into two in the longitudinal direction, which are a first movable body 44a and a second movable body 44b. At this time, when the
このような構成にすることで、可動体44a、44bそれぞれの質量を小さくすることが出来るのでより小さな力でも可動体44a、44bが動くこととなり、より小さな振動を検出することが出来るので検出感度を高くすることが出来る。また、可動体44a、44bの質量が小さいのでメンテナンス時に可動体44a、44bの持ち上げが容易になるため、作業性が向上する。 With such a configuration, the mass of each of the movable bodies 44a and 44b can be reduced, so that the movable bodies 44a and 44b can be moved even with a smaller force, and smaller vibrations can be detected. Can be increased. Moreover, since the mass of the movable bodies 44a and 44b is small, the movable bodies 44a and 44b can be easily lifted during maintenance, so that workability is improved.
また、図24のように、複数に分割された可動体45a、45bのそれぞれの下面に押圧部材46を配していてもよい。この押圧部材46は、例えば数十mm程度のアルミの角棒などを用い、可動体45a、45bの下にそれぞれ2から3本程度設置している。このような構成にすることで、可動体45a、45bに印加される荷重と振動は、押圧部材46に集中して振動検出装置33に伝達されるため、押圧部材46が振動伝達促進部材となり、実施の形態7のようにアルミの丸棒8のない、より簡略な構成の振動検出装置33とすることが出来る。
Moreover, as shown in FIG. 24, the pressing
尚、本実施の形態において可動体を2分割する構成について説明したがこれに限られる物ではなく、3つ以上に分割しても同様の作用効果がある。また、図23や図24の奥行き方向に分割しても同様であり、さらに、図25のように長手方向に分割しかつ奥行き方向にも分割してもかまわない。 In addition, although the structure which divides | segments a movable body into 2 was demonstrated in this Embodiment, it is not restricted to this, Even if it divides | segments into 3 or more, there exists the same effect. The same applies to the case of division in the depth direction of FIG. 23 and FIG. 24, and further, it may be divided in the longitudinal direction and also in the depth direction as shown in FIG.
また尚、分割した可動体28の平面形状は長方形ではなく多角形や円形でもかまわない。例えば蜂の巣のような6角形とすると隙間なく可動体を配置することが出来る。このように、分割した可動体それぞれが、荷重をうけた際に独立して動けるような構成であればよので、荷重を受けて動く際に互いに動きを干渉して動きを抑制してしまうような形状でなければ、分割した可動体の大きさ、形状は現場の状況や部材の性質に合わせてきめればよい。
In addition, the planar shape of the divided
(実施の形態9)
本発明の第9の実施の形態における振動検出装置について図26と図27を用いて説明する。図26は振動検出装置をセキュリティ装置として用いる場合のブロック図、図27は振動検出装置を設置した玄関の構成図である。第1から第6の実施の形態との違い、特に第1の実施の形態との違いは、振動検出装置が振動を検知した後の動作として、不審者を判別し、不審者に対する対応手段を有している点である。
(Embodiment 9)
A vibration detection apparatus according to the ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 26 is a block diagram when the vibration detection device is used as a security device, and FIG. 27 is a configuration diagram of the entrance where the vibration detection device is installed. The difference from the first to sixth embodiments, especially the difference from the first embodiment, is that the operation after the vibration detection device detects vibration is used to determine the suspicious person and to deal with the suspicious person. It is a point.
以下に振動検出装置13の出力信号の処理を説明する。図26において、制御ユニット11が、振動信号を検出した場合、有線もしくは無線で結合された判別手段であるコントローラ47に信号を送るようになっている。そして、信号を受け取ったコントローラ47は入室を許可された者が持つID送受信機であるIDカード48と無線通信をする。入室が許可された者とは例えば居住者、来客などである。このときあらかじめ登録されているIDと照合できたときには玄関ドア14の開錠などの動作を行う。またIDが照合できない、またはIDカードがない場合はコントローラ47が、不審者もしくは未確認者と判断し屋内に設置された表示手段16に未確認者の来訪または不審者があることを表示するように信号を出力する。また同時に、屋外に設置されたカメラ49、ライト50、スピーカ51などを動作させる。図27に示すように、家屋屋外には、振動検出装置13が設置された玄関ドア14に向けてカメラ49、ライト50などの照明機器、スピーカ51などが
設置されており。不審者を検出した場合には、振動検出装置13に向けられたライト50が不審者を照らし出し、カメラ49は不審者の姿や顔を撮影し記録する。また、スピーカ51から警戒音を発し威嚇する。尚ライト50はカメラ49のための照明の目的のみならず不審者の威嚇に用いてもよい。そうすることで、不審者の侵入を阻止し、また記録に残すことが出来る。
The processing of the output signal of the
さらに、従来例のような構成では、電極同士が接触して信号を発生するため、検出装置に所定の変位が発生するまで検知ができないが、圧電センサ7は変形の加速度を検出するため出力発生までの時間は変位に関係なく、荷重や振動が印加されてから反応する速度が数十msから数百ms程度と速いので、不審者が移動する前にカメラ49やライト50などの機器を作動させることが出来るため、確実に検出した不審者の撮影ができる。
Further, in the configuration as in the conventional example, since the electrodes are in contact with each other to generate a signal, detection cannot be performed until a predetermined displacement occurs in the detection device, but the
この例では、振動検出装置13を玄関ドア14前に設置する構成において説明したがこれに限られることはなく、勝手口前や窓の下など不審者の侵入しそうな箇所に設置しても同様の作用効果が得られる。また、玄関ドア14と勝手口、窓の下等より多くの箇所に設置すれば家屋の総合的なセキュリティ性能がより厳重になる。
In this example, the configuration in which the
尚、カメラ49やライト50は振動検出装置13が設置された玄関ドア14のみならず、玄関ドア14を中心としてより広い範囲を撮影、かつ照明できるようなものにしておくと、動きの速い不審者や、とっさに逃げ出した不審者も、カメラ49の視界のいずれかの箇所に撮影される可能性が高まるので、逃さず撮影できるため好ましい。また、広い範囲を撮影、照明することで、不審者が複数の場合に撮り漏らす可能性を減少させることも出来る。
It should be noted that the
尚、ライト50はカメラ49と同じ位置かつ同じ向きに設置すれば、不審者を撮影する場合にライト50による逆光となることがないという効果が期待できる。
If the light 50 is installed at the same position and in the same direction as the
また尚、カメラ49としては、静止画像撮影用カメラでも動画撮影用カメラでもよく、また夜間などの暗い場合や日陰箇所への設置に備え高感度カメラでも良い。その場合、撮影のための照明は必ずしも必要ではないので、ライト50はカメラ49の撮影範囲と一致していなくても良く、例えば不審者を効果的に威嚇できるように目をくらませるような位置や向きにしても良い。また、ライト50などの照明機器はフラッシュなどを用いてもよい。さらに、スピーカ51による音声報知、威嚇のみならず、ブザーによる威嚇音の発生でもよい。
The
以上のように、本発明にかかる振動検出装置は、振動検出手段に防水防塵手段を配しているので家屋周囲のみならず、工場、鉄道、空港等の敷地に敷設されるフェンスの周囲に埋設して活用できるとともに、例えば、複数並んだロッカーや部屋のドアの前に設置して、ドアを不正に開けようとした際に通報する等のセキュリティシステムとしても適用できる。 As described above, since the vibration detection device according to the present invention has waterproof and dustproof means arranged in the vibration detection means, it is embedded not only around the house but also around the fence laid on the site of factories, railways, airports, etc. For example, it can be used as a security system such as installing in front of a plurality of lockers or room doors and reporting when the door is illegally opened.
6 スポンジ(振動伝達促進部材としての弾性部材)
7 圧電センサ(振動検出手段)
8 アルミ丸棒(振動伝達促進部材としての棒状部材)
9a 樹脂フィルム(防水防塵手段)
9b 樹脂フィルム(防水防塵手段)
9c 樹脂フィルム(防水防塵手段)
13 振動検出装置
15 ポーチ(家屋出入り口外側)
18 可動体
20 Oリング(第2の防塵防水手段)
21 判定手段
22 報知手段
26 シリコンシール剤(防水防塵手段)
27 第2のアルミ丸棒(第2の複数の棒状部材)
28 蓋体
33 振動検出装置
34 可動デッキ(可動体)
35 大引(振動伝達促進部材、デッキの構成材)
36 木板(デッキの構成材)
37 デッキ
38 ゴム板(振動検出装置の周囲に配置した弾性部材)
39 ゴム板(振動検出装置と大引の間の弾性部材)
40 押圧部材(可動体下面の振動伝達促進手段)
41 金属板(振動検出装置と大引の間の硬質部材)
44a第1可動体(分割された可動体)
44b第2可動体(分割された可動体)
46 押圧部材(可動体下面の振動伝達促進部材)
47 コントローラ(判別手段)
48 IDカード(ID送受信機)
49 カメラ
50 ライト(照明機器)
51 スピーカ
701 中心電極(内側電極)
702 圧電体層(感圧部材)
703 外側電極
6 Sponge (elastic member as a vibration transmission promoting member)
7 Piezoelectric sensor (vibration detection means)
8 Aluminum round bar (rod-like member as a vibration transmission promoting member)
9a Resin film (waterproof and dustproof means)
9b Resin film (waterproof and dustproof means)
9c Resin film (waterproof and dustproof means)
13
18 Movable body 20 O-ring (second dustproof and waterproof means)
21 Determination means 22 Notification means 26 Silicon sealant (waterproof and dustproof means)
27 Second aluminum round bar (second plurality of bar-like members)
28
35 Daiki (Vibration transmission facilitating member, deck component)
36 Wood board (component of deck)
37
39 Rubber plate (elastic member between the vibration detection device and the fork)
40 pressing member (vibration transmission promoting means on the lower surface of the movable body)
41 Metal plate (Rigid member between the vibration detector and Oji)
44a first movable body (divided movable body)
44b second movable body (divided movable body)
46 Pressing member (vibration transmission promoting member on the bottom of the movable body)
47 Controller (Determination means)
48 ID card (ID transceiver)
49
51 Speaker 701 Center electrode (inner electrode)
702 Piezoelectric layer (pressure-sensitive member)
703 outer electrode
Claims (27)
振動検出装置。 15. The vibration detection unit includes an inner electrode, a pressure-sensitive member provided around the inner electrode, and an outer electrode provided around the pressure-sensitive member, and is configured in a cable shape. The vibration detection apparatus according to item.
27. The house entrance / exit member according to claim 24, wherein an elastic member is disposed at any position around the vibration detection device.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006014839A JP2007058834A (en) | 2005-07-27 | 2006-01-24 | Vibration detector, security device with the vibration detector, house entrance member with the vibration detector or the security device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103913141A (en) * | 2014-04-21 | 2014-07-09 | 南车长江车辆有限公司 | Middle corbel measuring device and rail vehicle middle corbel measuring method |
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