JP3896703B2

JP3896703B2 - 防犯センサ

Info

Publication number: JP3896703B2
Application number: JP28309298A
Authority: JP
Inventors: 光一古澤; 善之森田
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2018-10-05
Also published as: JPH11316881A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、盗難防止のための防犯センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
絵画、骨董品等の裏面に取り付け、それらの盗難事故を検出する防犯センサが従来より用いられている。この防犯センサ１の構造を図１（ａ）（ｂ）に示す。この防犯センサ１は、金属製の球体２を絶縁体からなるケース３内に遊動自在に納め、ケース３内部の湾曲した底面４に一対の接点５ａ，５ｂを配置したものである。しかして、防犯センサ１を取り付けられた例えば絵画６が、図２（ａ）のように壁面７に真っ直ぐに掛けられている場合には、図１（ａ）に示すように防犯センサ１内の球体２が両接点５ａ，５ｂに接触して接点５ａ，５ｂどうしが導通状態となっている。しかし、絵画６を運び出そうとして絵画６が傾けられると、絵画６に取り付けられている防犯センサ１も傾き、その結果、図１（ｂ）のように球体２が少なくとも一方の接点５ｂから離れて接点５ａ，５ｂどうしが非導通状態となり、盗難が検出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造の防犯センサ１にあっては、接点どうしが閉じた状態に保たれるよう垂直な状態で絵画や展示品等に取り付ける必要があるので、図２（ｂ）のように壁面７に対して斜めに掛けられた絵画６や複雑な形状をした骨董品などに取り付けるときには、その取り付け状態の不具合のために球体が正規の位置から動いて接点どうしが開き、防犯センサが動作してしまったり、ちょっとした振動やわずかな傾きが加わっただけで誤動作したりする恐れがあった。そのため、防犯センサを取り付けている絵画や骨董品等の展示状態などに応じて、防犯センサの取り付け状態を１つ１つ点検したり、何度も取り付け直さねばならないことがあった。特に、傾いた展示品の場合には、防犯センサを展示品に対して傾けて取り付ければ誤動作の可能性はなくなるが、センサ取り付け時の角度調整が難しく、加えて防犯センサを取り付ける展示品毎に角度や展示形態等が異なる場合には、１つ１つ個別に調整する必要があるなど、センサ取り付け時の調整が難しいという問題があった。
【０００４】
本発明は従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、取り付け角度の制限を受けることなく、調整することなく簡略に取り付けても簡単に異常判定することができる防犯センサを提供することにある。
【０００５】
【発明の開示】
請求項１に記載の防犯センサは、対象物の傾斜を検出するための傾斜検出手段と、前記傾斜検出手段が対象物に取り付けられたことを検出する設置確認手段と、前記設置確認手段が、前記傾斜検出手段が対象物に取り付けられたことを検出した後、所定時間経過後に自動的にトリガ信号を発生させるタイマと、前記傾斜検出手段から出力される傾斜レベルを前記トリガ信号入力に応じて記憶する傾斜レベル記憶手段と、前記傾斜検出手段から出力される傾斜レベルと、前記傾斜レベル記憶手段に保持されている傾斜レベルから形成されるしきい値とを比較判定する傾斜レベル判別手段とを備えたものである。
【０００６】
この防犯センサにあっては、傾斜検出手段が対象物に取り付けられた状態で、その傾斜レベルが傾斜レベル記憶手段に記憶され、傾斜レベル記憶手段に記憶されている傾斜レベルと傾斜検出手段で検出されている傾斜レベルとを比較することにより、盗難事故が発生しようとしているかどうかを判断する。従って、傾斜検出手段を予め指定された通りに対象物に取り付けなければならないといった不都合がなく、斜めに掛けられた絵画や複雑な形状をした骨董品などにも容易に取り付けることができる。よって、簡単な操作により汎用的に防犯センサを使用することが可能になる。
【０００７】
しかも、この防犯センサにあっては、前記傾斜検出手段が対象物に取り付けられたことを検出する設置確認手段と、前記設置確認手段が、前記傾斜検出手段が対象物に取り付けられたことを検出した後、所定時間経過後に自動的にトリガ信号を発生させるタイマとを備えているので、傾斜検出手段を対象物に取り付ける前に傾斜レベルを記憶させるのを防止することができ、誤操作を防止することができる。さらに、所定時間経過後に自動的に傾斜レベルを記憶させるようにしているので、傾斜検出手段を対象物に設置する際の作業を簡略化できると共に、傾斜レベルを記憶させる際に検出手段に余分な傾斜の変化を与えるのを防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の防犯センサは、対象物の振動を検出するための振動検出手段と、前記振動検出手段から出力される振動レベルが所定範囲内にあるか否かを判定する振動レベル判別手段とを更に備えたものである。
【００１１】
この防犯センサにあっては、対象物の傾きの異常と振動との両面から盗難を検出することができるので、より信頼性を高めることができる。しかも、ここで用いられる検出手段は、対象物の傾斜レベルを検出するための傾斜検出手段と振動レベルを検出するための振動検出手段とを兼ねているので、部品の共用化によってコストを低廉にすることができる。また、防犯センサの小型化にも寄与するから、小さな対象物にも取り付けることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態による防犯センサ１１を説明する。最初に説明する防犯センサ１１は、傾斜センサ１２によってセンサ自身又はセンサを取り付けた絵画や美術品等の対象物の傾きを検出するものである。この防犯センサ１１の構成を図３の回路ブロック図に示す。傾斜センサ１２は、その傾斜量に応じたアナログ電圧出力（傾斜データ）を出力するものである。傾斜センサ１２の出力は、記憶回路１３と２つのコンパレータ２３，２４へ送出される。記憶回路１３はメモリＩＣ等を内蔵しており、トリガ入力にトリガ信号が入力された時に傾斜センサ１２から送出された傾斜データを記憶保持する。記憶データ有無判別回路１４は、たとえばコンパレータなどを用いて、記憶回路１３に記憶データが入っている場合にハイレベルの信号が出力されるように構成されている。
【００２１】
傾斜センサ設置確認スイッチ１５は傾斜センサ１２を対象物に取り付けた時に連動してオンになるように構成されており、抵抗１６と直列接続して電源電位Ｖ_DDと接地電位との間に接続されている。傾斜センサ設置確認スイッチ１５がオフになっている場合には、傾斜センサ設置確認スイッチ１５と抵抗１６との中点から出ている信号線１５ａはローレベルとなり、傾斜センサ設置確認スイッチ１５がオンになると、信号線１５ａはハイレベルとなる。学習スイッチ１７も抵抗１８と直列接続して電源電位Ｖ_DDと接地電位との間に接続されており、学習スイッチ１７がオフになっている場合には、学習スイッチ１７と抵抗１８との中点から出ている信号線１７ａはローレベルとなり、学習スイッチ１７がオンになると、信号線１７ａはハイレベルとなる。学習スイッチ１７側の信号線１７ａはアンドゲート１９に入力され、記憶データ有無判別回路１４の出力はインバータ回路２０を介してアンドゲート１９に入力され、さらに、アンドゲート１９の出力と傾斜センサ設置確認スイッチ１５側の信号線１５ａがアンドゲート２１に入力され、アンドゲート２１の出力が記憶回路１３のトリガ入力に接続されている。従って、傾斜センサ１２が対象物に取り付けられて傾斜センサ設置確認スイッチ１５がオンになっている場合には、記憶回路１３に記憶データがなく記憶データ有無判別回路１４の出力がローであって、かつ、学習スイッチ１７がオンになると、記憶回路１３は傾斜センサ１２からの傾斜データを記憶保持する。
【００２２】
記憶回路１３に傾斜センサ１２からの傾斜データが記憶されると、しきい値形成回路２２は、傾斜データに基づいて傾斜センサ１２の出力の許容傾斜範囲を定め、その上限値と下限値をコンパレータ２３，２４に出力する。ここで、許容傾斜範囲は、対象物に取り付けられている傾斜センサ１２の出力の自然な変動の範囲に設定され、盗難等の異常が起きたときの傾斜センサ１２の出力が許容傾斜範囲外となるように定められる。なお、許容傾斜範囲の上限値及び下限値はオペアンプなどを用いた加算回路や減算回路などで容易に実現できる。
【００２３】
コンパレータ２３は許容傾斜範囲の上限値と傾斜センサ１２の出力データとを比較しており、コンパレータ２３は、傾斜センサ１２の出力が上限値を越えると作動し、その出力がローレベルからハイレベルに変化する。コンパレータ２４は許容傾斜範囲の下限値と傾斜センサ１２の出力とを比較しており、コンパレータ２４は、傾斜センサ１２の出力データが下限値よりも下がると作動し、その出力はローレベルからハイレベルに変化する。両コンパレータ２３，２４の比較出力は、ともにオアゲート２５に入力されており、オアゲート２５の出力はアナログスイッチ２６に接続されている。オアゲート２５の出力がハイレベルになると、アナログスイッチ２６を介して警報出力が出力され、警報装置（図示せず）から警報が発せられる。従って、傾斜センサ１２の出力データが許容傾斜範囲外になると、警報装置が作動する。ただし、アナログスイッチ２６は、記憶データ有無判別回路１４の出力によって制御されており、記憶回路１３にデータがなく記憶データ有無判別回路１４の出力がローの場合には、オンにならず、警報出力は出力されない。
【００２４】
また、アンドゲート２８の一方の入力には、インバータ回路２７を介して傾斜センサ設置確認スイッチ１５の信号線１５ａが接続され、他方の入力には、記憶データ有無判別回路１４の出力が接続されており、記憶回路１３にデータが保持されている状態で、傾斜センサ設置確認スイッチ１５がオフになって、その信号線がローレベルになると、アンドゲート２８から警報出力が出力され、警報装置が作動して警報が発せられる。
【００２５】
次に、この防犯センサ１１の動作を説明する。傾斜センサ１２を対象物に取り付けて設置すると、傾斜センサ設置確認スイッチ１５が連動してオンになるので、アンドゲート２１の一方の入力がハイレベルになり、学習スイッチ１７で制御されるアンドゲート１９が発する出力（学習信号）の値に応じて、記憶回路１３のトリガ入力の制御が可能な状態になる。傾斜センサ１２を対象物に取り付けた時点では記憶回路１３には傾斜データは存在していないので、記憶データ有無判別回路１４の出力からはローレベルの信号が出力され、インバータ回路２０でハイレベルの信号に変換され、アンドゲート１９の一方の入力に入力される。従って、この状態で学習スイッチ１７がオンされると、アンドゲート１９及び２１の出力がハイレベルになり記憶回路１３のトリガ入力にトリガ信号が入力されるので、傾斜量に応じた傾斜センサ１２の信号（傾斜データ）が記憶回路１３に入力されて記憶保持される。すなわち、最初に学習スイッチ１７をオンにすると、傾斜センサ１２の取り付け作業時の傾斜データが記憶される。
【００２６】
記憶回路１３に傾斜データが記憶保持されると、記憶データ有無判別回路１４の出力がハイレベルに変化するので、インバータ回路２０を介してアンドゲート１９の一方の入力がローレベルとなり、以後学習スイッチ１７を操作しても記憶回路１３にトリガ入力が入ることが禁止される。よって、記憶回路１３に保持されている傾斜データの書き換えが防止され、記憶回路１３のデータを変更した上での盗難を防止できる。
【００２７】
つぎに、記憶回路１３に傾斜データが記憶されると、しきい値形成回路２２は、記憶回路１３に保持されている傾斜データに基づいて許容傾斜範囲の上限値及び下限値を生成し、上限値をコンパレータ２３に入力し、下限値をコンパレータ２４に入力する。コンパレータ２３及び２４では、それぞれ傾斜センサ１２の出力と傾斜許容範囲の上限値及び下限値とを常時比較し、傾斜センサ１２を対象物に取り付けたとき（学習スイッチ１７をオンにして傾斜データを入力させたとき）の傾斜レベルと比較して傾斜レベルの変動が許容範囲を越えた場合には、対象物の盗難等によるものであると判断し、警報信号を発する。ただし、記憶データ有無判別回路１４の出力がローの場合には、アナログスイッチ２６から警報出力が出力されないので、傾斜センサ１２が対象物に取り付けられ、学習スイッチ１７がオンされる前には、誤って警報装置が作動することはない。
【００２８】
また、傾斜センサ１２を対象物に取り付け、学習スイッチ１７をオンにして記憶回路１３に傾斜データを保存させた後で、傾斜センサ１２を対象物から取り外されると、傾斜センサ設置確認スイッチ１５がオフになるので、信号線１５ａがローレベルとなり、アンドゲート２８から警報出力が出力され、警報装置が作動する。従って、傾斜センサ１２を対象物から取り外して対象物を持ち去ろうとする場合にも警報が発せられ、傾斜センサ１２を外した上での盗難を防止できる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図４は本発明の別な実施形態による防犯センサ４１の構成を示す回路ブロック図である。この実施形態にあっては、対象物に取り付けられ、振動量に応じたアナログ電圧出力を発する振動センサ４２が用いられている。振動センサ４２の出力は、コンデンサ４３を介して振動の変化分のみの成分（交流成分）とし、コンパレータ４５に入力される。振動センサ４２の振動成分は、コンパレータ４５で基準電圧発生回路４４の判定レベル（基準電圧Ｖref）と比較され、検出されている振動が所定の振動レベル以上になると警報出力を発する。
【００３０】
従って、振動センサ４２を取り付けられている対象物を持ち出そうとすると、その際の振動が振動センサ４２により検出され、警報装置が作動して警報が発せられる。
【００３１】
振動センサ設置確認スイッチ４７は振動センサ４２を対象物に取り付けた時に連動してオンになるように構成されており、抵抗４８と直列接続して電源電位Ｖ_DDと接地電位との間に接続されている。振動センサ設置確認スイッチ４７がオフになっている場合には、振動センサ設置確認スイッチ４７と抵抗４８との中点から出ている信号線４７ａはローレベルとなり、振動センサ設置確認スイッチ４７がオンになると、信号線４７ａはハイレベルとなる。
【００３２】
コンパレータ４５による警報出力は、アナログスイッチ４６を介して出力されており、アナログスイッチ４６には振動センサ設置確認スイッチ４７の信号線４７ａが接続され、振動センサ設置確認スイッチ４７がオンの時に限ってアナログスイッチ４６が作動するようになっている。従って、振動センサ４２を対象物に取り付ける前の、振動センサ設置確認スイッチ４７がオフのときには、アナログスイッチ４６から警報出力は出力されず、誤動作が防止される。
【００３３】
また、振動センサ設置確認スイッチ４７の信号線４７ａは、ＲＳラッチ回路４９のＳ（セット）入力とインバータ回路５０に接続されており、ＲＳラッチ回路４９のＱ出力とインバータ回路５０の出力はアンドゲート５１に入力されている。緊急時には、アンドゲート５１の出力はハイレベルとなる。いったん対象物に振動センサ４２が取り付けられると、振動センサ設置確認スイッチ４７が入ってＲＳラッチ回路４９が働き、アンドゲート５１の一方の入力がハイレベルになる。もう一方の入力はインバータ回路５０によってローレベルの信号が入っているため、アンドゲート５１の出力はローレベルに保持される。振動センサ４２を対象物から外すと、振動センサ設置確認スイッチ４７が切れてインバータ回路５０の出力はハイレベルとなり、アンドゲート５１の出力はハイレベルの警報出力となる。従って、対象物から振動センサ４２が取り外された場合にも、警報が発せられる。
【００３４】
（傾斜センサ、振動センサ）
上記第１の実施形態でも第２の実施形態でも、傾斜センサ１２及び振動センサ４２の構造については、特に説明しなかったが、これらのセンサでは、図５に示すような構造の加速度センサ６１を用いることができる。この加速度センサ６１は、フレーム６２から延出されたビーム６３の先端にマス部（重り部）６４を設け、ビーム６３によってマス部６４を片持ち支持させたものであって、フレーム６２の両面はガラス基板６５，６６によって塞がれている。このフレーム６２、ビーム６３及びマス部６４は、例えばＳｉウエハをマイクロマシニング技術を用いて加工することによって一体に形成される。また、両ガラス基板６５，６６の内面の、マス部６４と対向する位置には、固定電極６７ａ，６７ｂが形成されている。この加速度センサ６１にあっては、静的加速度（つまり、重力加速度や遠心力等の周波数０Ｈｚの加速度）や動的加速度（つまり、振動のような周波数が０Ｈｚでない加速度）の検出が可能となっており、加速度が加わるとビーム６３を湾曲させてマス部６４が変位するので、この変位量をマス部６４の表面（可動電極６８ａ，６８ｂ）と固定電極６７ａ，６７ｂの間の静電容量の変化として出力することができる。
【００３５】
この加速度センサ６１は、第１の実施形態による防犯センサで用いた傾斜センサ１２としても、第２の実施形態による防犯センサで用いた振動センサ４２としても用いることができる。すなわち、加速度センサ６１を左右に傾けると、図６（ａ）（ｂ）に示すように重力加速度によってビーム６３が湾曲して矢印のようにマス部６４が移動し、マス部６４の可動電極６８ａ，６８ｂと固定電極６７ａ，６７ｂの間の距離が変化して可動電極６８ａと固定電極６７ａの間の静電容量が増加または減少し、一方で可動電極６８ｂと固定電極６７ｂの間の静電容量が減少または増加するので、この静電容量の変化によって加速度センサ６１の傾斜角を測定することができる。
【００３６】
また、加速度センサ６１に振動が加わると、図７に矢印で示すように、振動によってマス部６４が内部で揺れ動いてマス部６４の可動電極６８ａ，６８ｂと固定電極６７ａ，６７ｂの間の距離が変動するので、加速度センサ６１に加わっている振動の周波数や振動の強さなどを計測することができる。
【００３７】
図８は上記加速度センサ６１を用いた傾斜センサ１２の構成を示す回路図である。マス部６４の両可動電極６８ａ，６８ｂには発振器３０が接続されており、固定電極６７ａ，６７ｂにはそれぞれ抵抗３１ａ，３１ｂが直列に接続されていて、可動電極６８ａと固定電極６７ａの間の静電容量と抵抗３１ａによって一方のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）が構成されており、可動電極６８ｂと固定電極６７ｂの間の静電容量と抵抗３１ｂによってもう一方のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）が構成されている。
【００３８】
各抵抗３１ａ，３１ｂの上端電圧は、２つのコンパレータ３２ａ，３２ｂの各非反転入力端子に入力されており、２つのコンパレータ３２Ａａ，３２ｂの各反転入力端子には、基準電源３３の基準電圧Ｖrefが入力されている。さらに、一方のコンパレータ３２ａの出力は抵抗３４ａとコンデンサ３５ａをτ型接続したローパスフィルタを介して差動増幅器３６の一方の入力端子に接続され、他方のコンパレータ３２ｂの出力も抵抗３４ｂとコンデンサ３５ｂをτ型接続したローパスフィルタを介して差動増幅器３６の他方の入力端子に接続されている。
【００３９】
しかして、発振器３０で発生した正弦波は、静電容量型の加速度センサ６１の２対の電極６７ａ，６８ａ；６７ｂ，６８ｂ間の静電容量とそれに接続された抵抗３１ａ，３１ｂで形成された２つのハイパスフィルタを通過する。可動電極６８ａ，６８ｂはマス部６４の両面に設けられているので、傾斜センサ１２が傾くと、マス部６４が一方の固定電極に接近して他方の固定電極から離れる。このとき２つのハイパスフィルタの各静電容量は、片一方が増加してもう一方が減少するように動作し、２つのハイパスフィルタを通過する正弦波の量も片一方が増加してもう一方が減少する。
【００４０】
ハイパスフィルタの中点電圧はそれぞれ次段のコンパレータ３２ａ，３２ｂで基準電源３３の基準電圧Ｖrefと比較され、前段のハイパスフィルタを通過した正弦波の量に応じて、出力のパルス波のデューティー比が増減させられる。ついで、ローパスフィルタ（３４ａ，３５ａ；３４ｂ，３５ｂ）を通して、前段のデューティー比が電圧に変換される。そして、差動増幅器３では、静電容量型の加速度センサ６１の２対の電極６７ａ，６８ａ；６７ｂ，６８ｂ間の静電容量を電圧に変換したものが比較され、傾斜センサ１２の傾きに応じた電圧信号として出力される。
【００４１】
なお、図示しないが、静電容量型の加速度センサ６１を用いた振動センサ４２も、図８の傾斜センサ１２と同様な構成を有している。
【００４２】
（傾斜センサ設置確認スイッチ、振動センサ設置確認スイッチ）
また、傾斜センサ設置確認スイッチ１５及び振動センサ設置確認スイッチ４７としては、図９に示すような、防犯センサ１１，４１の表面に設けられた自己復帰型のスイッチ７１を用いることができる。この自己復帰型スイッチ７１は、突起部（押しボタン）７２が防犯センサ１１，４１の取り付け面７３から飛び出るように実装されており、防犯センサ１１，４１を対象物７４に取り付けると、突起部７２が押されてスイッチ７１がオンになり、対象物７４から取り外すと、突起部７２が飛び出てスイッチ７１がオフとなるものである。
【００４３】
防犯センサに用いる傾斜センサ１２や振動センサ４２として図５のような加速度センサ６１を用いれば、図３のような防犯センサ１１に用いる傾斜センサ１２と図４のような防犯センサ４１に用いる振動センサ４２として１個の加速度センサ６１を共用することができ、また傾斜センサ設置確認スイッチ１５及び振動センサ設置確認スイッチ４７としても、１個の自己復帰型スイッチ７１を共用できる。したがって、１個の加速度センサ６１を傾斜センサ１２及び振動センサ４２として共用すると共に１個の自己復帰型スイッチ７１を傾斜センサ設置確認スイッチ１５及び振動センサ設置確認スイッチ４７として兼用し、その加速度センサ６１及び自己復帰型スイッチ７１に図３のような回路構成（傾斜センサ１２及び傾斜センサ設置確認スイッチ１５を除いたもの）の防犯センサ１１と図４のような回路構成（振動センサ４２及び振動センサ設置確認スイッチ４７を除いたもの）の防犯センサ４１を接続し、２つの防犯センサ１１，４１の機能を１形態にしてコンパクトにまとめることが可能になる。
【００４４】
（第３の実施形態）
図１０は本発明のさらに別な実施形態による防犯センサ８１の構成を示す一部省略した回路ブロック図である。第１の実施形態では、傾斜センサ１２が対象物に取り付けられて傾斜センサ設置確認スイッチ１５がオンになった後、学習スイッチ１７をオンにすると、記憶回路１３に傾斜データが記憶されるようになっていたが、この実施形態では、学習スイッチ１７を押す手間を省いて自動化している。
【００４５】
すなわち、傾斜センサ設置確認スイッチ１５の信号線１５ａは、アンドゲート２１の一方の入力、タイマ回路８２の入力（及びインバータ回路２７）に接続されており、タイマ回路８２の出力がアンドゲート１９の一方の入力に接続され、記憶データ有無判別回路１４の出力もインバータ回路２０を介してアンドゲート１９の他方の入力に接続され、アンドゲート１９の出力がアンドゲート２１の他方の入力に接続され、アンドゲート２１の出力が記憶回路１３のトリガ入力に接続されている。
【００４６】
しかして、傾斜センサ１２が対象物に取り付けられて傾斜センサ設置確認スイッチ１５がオンになると、タイマ回路８２が作動し、記憶回路１３にデータがない場合には、タイマ回路８２が所定時間経過してカウントアップした時に記憶回路１３にトリガ信号が入力され、傾斜センサ１２の出力が記憶回路１３に取込まれて記憶保持される。よって、この実施形態によれば、センサ設置時の作業を簡略化できると共に、学習スイッチ１７を操作した時に防犯センサ８１の傾斜角度が変化したり余計な振動が発生したりして誤動作するのを防止できる。
【００４７】
（第４の実施形態）
図１１は本発明のさらに別な実施形態による防犯センサ９１の構成を示す一部省略した回路ブロック図である。この実施形態も、第１の実施形態の改良であって、学習スイッチ１７が有効に働いたことを報知するための表示部９６を備えている。
【００４８】
すなわち、電源電圧Ｖ_DDと設置電位の間には、発光ダイオード（ＬＥＤ）９２、抵抗９３及びトランジスタ９４を直列に接続して構成した表示部９６が接続されており、アンドゲート２１の出力が抵抗９５を介してトランジスタ９４のベースに接続されている。そして、学習スイッチ１７がオンされてアンドゲート２１からハイレベルのトリガ信号が出力されると、表示部９６のトランジスタ９４がオンになってＬＥＤ９２に電流が流れ、ＬＥＤ９２が点灯する。学習スイッチ１７がオフになると、アンドゲート２１の出力はローレベルになるので、トランジスタ９４がオフになってＬＥＤ９２は消灯する。従って、この実施形態によれば、学習スイッチ１７を押したとき、記憶回路１３への書き込み動作が実行されたか否かを表示部９６により視覚で確認することができる。あるいは、傾斜センサ１２の取り付け作業を行う者と監視する者とが別々の場所にいる場合には、表示部９６が監視室などに設置されていれば、監視室において傾斜センサ１２が取り付けられて学習スイッチ１７がオンにされたことを確認できる。
【００４９】
（第５の実施形態）
図１２は本発明のさらに別な実施形態による防犯センサ１０１の構成を示す一部省略した回路ブロック図である。この実施形態でも、記憶回路１３に傾斜センサ１２の傾斜データが書き込まれたことを確認させるための表示部１０２を備えている。
【００５０】
すなわち、電源電圧Ｖ_DDと設置電位の間には、発光ダイオード（ＬＥＤ）１０３、抵抗１０４及びトランジスタ１０５を直列に接続して構成した表示部１０２が接続されており、記憶データ有無判別回路１４の出力が抵抗１０６を介してトランジスタ１０５のベースに接続されている。記憶回路１３に傾斜データが格納されている場合には、記憶データ有無判別回路１４の出力がハイレベルになるので、表示部１０２のトランジスタ１０５がオンになりＬＥＤ１０３が点灯し、表示部１０２の点灯していることによって記憶回路１３に記憶データが格納されていることを確認できる。
【００５１】
なお、第４又は第５の実施形態で用いた表示部としては、光等で視認させるものに限らず、音で知らせるものでもよい。
【００５２】
（第６の実施形態）
図１３は本発明のさらに別な実施形態による防犯センサ１１１の構成を示す一部省略した回路ブロック図である。この実施形態は誤動作防止機能を有するものであって、図３の回路ブロック図のオアゲート２５とアナログスイッチ２６との間にアンドゲート１１２を挿入し、オアゲート２５の出力をアンドゲート１１２の一方の入力とタイマ回路１１３の入力に接続し、タイマ回路１１３の出力をアンドゲート１１２の他方の入力に接続し、アンドゲート１１２の出力をアナログスイッチ２６に接続している。
【００５３】
しかして、オアゲート２５からハイレベルの信号が出力されると、タイマ回路１１３からは所定時間遅延してハイレベルの信号が出力される。従って、傾斜センサ１２の傾斜レベルが異常を示し、オアゲート２５からハイレベルの警報出力が発せられても、その警報出力がタイマ回路１１３で設定されている遅延時間以上持続しないと、アンドゲート１１２の出力がハイレベルに変化せず、警報装置へ警報出力が送出されない。よって、一時的な振動や外乱等により瞬間的に警報出力が出て警報装置が誤動作するのを防止できる。
【００５４】
（第７の実施形態）
図１４は本発明のさらに別な実施形態による防犯センサ１２１の構成を示す一部省略した回路ブロック図である。この実施形態も誤動作防止機能を有するものであって、図４の回路ブロック図のコンパレータ４５とアナログスイッチ４６との間にカウンタ回路１２２とコンパレータ１２３とを挿入している。カウンタ回路１２２は、振動センサ４２の振動レベルが異常を示し、コンパレータ１２３から異常信号が発せられると、その都度カウンタ値を１ずつ増加させる。カウンタ回路には、一定時間毎にパルス発生回路１２５からリセット信号が出力されており、カウンタ回路１２２はリセット信号を受信すると、カウント値をクリアする。コンパレータ１２３はカウンタ回路１２２のカウント値と基準カウント値１２４とを比較し、カウンタ回路１２２のカウント値が基準カウント値１２４を越えるとアナログスイッチ４６にハイレベルの警報出力を送る。従って、カウンタ回路１２２では、パルス発生回路１２５からのリセット信号でクリアされるまでの所定時間内にコンパレータ１２３で何回異常信号が発生したかをカウントしており、所定時間内に基準カウント値１２４以上の異常信号が発生するとアナログスイッチ４６から警報出力を送出させるが、基準カウント値１２４よりも少ない場合には警報出力は発生しない。
【００５５】
（第８の実施形態）
傾斜センサ１２の具体的構成は図５及び図８に示されているが、このような静電容量型の加速度センサ６１を用いた傾斜センサ１２や振動センサ４２では、加速度センサ６１の可動電極６８ａ，６８ｂ及び固定電極６７ａ，６７ｂ間の静電容量と抵抗３１ａ，３１ｂを使ってＣＲ発振回路を形成し、電極間容量の変化を発振周波数の変化として捉えているため、電力消費の大きな発振回路３０を絶えず発振させておかなければならなかった。また、このような回路を実現するためには、少なくとも５つのオペアンプやコンパレータなどが必要となる。
【００５６】
その結果、消費電流は、例えば１０ｍＡを越える場合があり、単３乾電池で駆動する場合では、５〜６日しか電池寿命が持たず、傾斜や振動を判定するための回路まで含めると、さらに寿命は数十時間程度になる恐れがある。このため、上記のような傾斜センサや振動センサを用いた防犯センサでは、電源ケーブルを接続するか、短期間で電池交換する必要があった。
【００５７】
そこで、図１５に示す本発明のさらに別な実施形態による防犯センサ１３１では、省電力化を図るための工夫を凝らしている。ここで示す傾斜センサ１２は、図８で説明したものと同じものであって、静電容量型の加速度センサ６１を使用している。
【００５８】
この振動センサ４２では、圧電素子及びＣＭＯＳ型のＩＣを用いている。すなわち、圧電素子１３２の一方端子をグランドに接地し、他方端子をＣＭＯＳ増幅器１３３に接続し、ＣＭＯＳ増幅器１３３の出力を、抵抗１３４及びコンデンサ１３５をτ型接続したローパスフィルタ（ＬＰＦ）を介してコンパレータ１３６に接続している。しかして、この振動センサ４２においては、振動や衝撃により圧電素子１３２で発生した振動波形をＣＭＯＳ増幅器１３３で増幅し、ローパスフィルタを通してコンパレータ１３６に入力させて基準電圧Ｖrefと比較し、振動波形を検知した時だけコンパレータ１３６の出力に電圧を発生させることができる。
【００５９】
この振動センサ４２では、ＣＭＯＳ増幅器１３３及びコンパレータ１３６として低消費電力型ＣＭＯＳオペアンプ（例えば、ＭＡＸ４０６）を使用しているので、消費電流を小さく（たとえば、１０μＡ程度に）抑えることができる。また、圧電素子１３２は、振動や衝撃が加わると自ら電荷を発生するので、静電容量型の加速度センサ６１を用いた振動センサ４２のように絶えず発振回路を発振状態に保つ必要がなく、消費電極を小さくすることができる。このように、圧電素子１３２やＣＭＯＳタイプのＩＣは消費電流が少ないので、振動センサ４２を省電力化することができ、防犯センサ１３１を電池駆動とする場合には、電池寿命を延ばすことができる。
【００６０】
さらに、振動センサ４２の出力はタイマ１３７に接続され、タイマ１３７の出力は傾斜センサ１２に電源を供給するための電源供給回路１３８に接続されている。通常の状態では、振動センサ４２だけが監視状態にあり、傾斜センサ１２は電源オフとなっている。しかして、振動センサ４２が振動を検出すると、タイマ１３７へ検知信号を出力する。振動センサ４２が検知信号を出力すると、タイマ１３７を介して電源供給回路１３８がオンとなり、電源供給回路１３８から傾斜センサ１２に電源が供給される。振動センサ４２から検知信号が出力されると、傾斜センサ１２が作動状態となる。傾斜センサ１２が作動すると、防犯センサ１３１の傾斜角度を調べ、正常な傾斜角度であるか否かを判定し、傾斜異常と判断すると警報を出力する。この警報は、電波や光等の無線信号として通報される。
【００６１】
また、振動センサ４２から検出信号が出力されると同時にタイマ１３７がスタートして一定時間をカウントする。そして、一定時間が経過してタイマ１３７がカウントアップすると、電源供給回路１３８がオフとなり（振動が継続していれば、オンに保たれる）、傾斜センサ１２に電源が供給されなくなる。なお、タイマ１３７は振動センサ４２からの検知信号を受信しなくなってから一定時間後に電源供給回路１３８をオフにするようにしてもよい。
【００６２】
従って、消費電力の大きな傾斜センサ１２は、通常の状態では、電源オフとなっていて作動していないので、防犯センサ１３１の消費電力を小さくすることができる。しかも、振動センサ４２が振動を検出することにより傾斜センサ１２が電源オンとなって作動するので、防犯センサ１３１の信頼性は維持される。ここで、タイマ１３７を用いて振動センサ４２が振動を検知してから傾斜センサ１２が作動するまでの間を遅延させているのは、振動センサ４２に加わる振動や衝撃が短時間である場合でも、正常状態の傾きと振動または衝撃が加わっている時の傾きの差を比較判定するのに必要な時間を保持するためである。
【００６３】
なお、傾斜センサ１２がタイマ１３７を作動させるための振動レベルは、前記の実施形態などで盗難事故が発生したと判断する振動レベルと等しくてもよく、それよりも小さな振動レベルであってもよい。また、電源供給回路１３８は、タイマ１３７の出力では傾斜センサ１２を作動させるのに必要な電流を得ることができない場合に必要となるものであり、タイマ１３７の出力によって傾斜センサ１２を作動させることができるのであれば、直接タイマ１３７の出力を傾斜センサ１２の電源としてもよい。さらに、傾斜センサ１２よりも後段の異常判別のための回路等も振動センサ４２が振動を検知したときに電源がオンとなるようにすれば、より一層省電力化することができる。
【００６４】
防犯センサ１３１が目立たないようにするためには、防犯センサ１３１に電源ケーブルを繋がないで電池駆動とし、警報も無線信号で通報するようにすることが望ましいが、その場合でも、この実施形態の防犯センサ１３１では、極力低消費電力化を図っているので、電池寿命を長くすることができる。
【００６５】
なお、上記実施形態においては、いずれも防犯センサをハードウェアにより構成したが、同様な機能を有する防犯センサは、ソフトウェアでも実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は、従来の防犯センサの構造及び動作を説明する概略断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、防犯センサを取り付けられた絵画が壁に取り付けられている状態を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態による防犯センサの構成を示す回路ブロック図である。
【図４】本発明の別な実施形態による防犯センサの構成を示す回路ブロック図である。
【図５】加速度センサの構造を示す断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は、同上の加速度センサの傾斜センサとしての動作を説明する図である。
【図７】同上の加速度センサの振動センサとしての動作を説明する図である。
【図８】同上の加速度センサを用いた傾斜センサの構成を示す回路ブロック図である。
【図９】傾斜センサ設置確認スイッチ又は振動センサ設置確認スイッチとして用いられる自己復帰型スイッチの説明図である。
【図１０】本発明のさらに別な実施形態による防犯センサの構成を示す一部省略した回路ブロック図である。
【図１１】本発明のさらに別な実施形態による防犯センサの構成を示す一部省略した回路ブロック図である。
【図１２】本発明のさらに別な実施形態による防犯センサの構成を示す一部省略した回路ブロック図である。
【図１３】本発明のさらに別な実施形態による防犯センサの構成を示す一部省略した回路ブロック図である。
【図１４】本発明のさらに別な実施形態による防犯センサの構成を示す一部省略した回路ブロック図である。
【図１５】本発明のさらに別な実施形態による防犯センサの構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
１２傾斜センサ
１３記憶回路
１４記憶データ有無判別回路
１５傾斜センサ設置確認スイッチ
１７学習スイッチ
２２しきい値形成回路
４２振動センサ
４４基準電圧発生回路
４５コンパレータ
４７振動センサ設置確認スイッチ
６１加速度センサ
１３２圧電素子
１３８電源供給回路

Claims

対象物の傾斜を検出するための傾斜検出手段と、
前記傾斜検出手段が対象物に取り付けられたことを検出する設置確認手段と、
前記設置確認手段が、前記傾斜検出手段が対象物に取り付けられたことを検出した後、所定時間経過後に自動的にトリガ信号を発生させるタイマと、
前記傾斜検出手段から出力される傾斜レベルを前記トリガ信号入力に応じて記憶する傾斜レベル記憶手段と、
前記傾斜検出手段から出力される傾斜レベルと、前記傾斜レベル記憶手段に保持されている傾斜レベルから形成されるしきい値とを比較判定する傾斜レベル判別手段と、
を備えた防犯センサ。
対象物の振動を検出するための振動検出手段と、
前記振動検出手段から出力される振動レベルが所定範囲内にあるか否かを判定する振動レベル判別手段と、
を更に備えたことを特徴とする、請求項１に記載の防犯センサ。