JP4401315B2 - 侵入検知装置及び侵入検知システム - Google Patents

Description

本発明は、警戒区域或いは侵入禁止区域等の侵入が制限された区域に、侵入者、動物、車両等が侵入したことを検知する侵入検知装置及びそれを用いた侵入検知システムに関するものである。

従来、侵入が制限された区域に立設された複数のポール、支柱等の支持物に光ファイバをセンサとして線状若しくは面状に配索し、その光ファイバにおける伝送状態を検出することにより侵入者を検知する検知システムが知られている。

上記検知システムは、図１８に示すように、コントローラを搭載した検知制御機８１と、この検知制御機８１に接続された光ファイバ８２を有しており、上記検知制御機８１は、光ファイバ８２の一端８２ａにレーザー光を入射させ、光ファイバ８２内を伝播してきたレーザー光を光ファイバ８２の他端８２ｂから受光するようになっている。

この検知システムでは光ファイバ８２に荷重が加えられたことによって生じた外乱を、レーザー光の状態変化で監視するようになっている。

図１９はその状態変化の検出原理を示すものである。この検知制御機８１は光ファイバ８２の入力及び出力間のレーザー光の分布を常時監視しており、平常時には光ファイバ８２の断面におけるレーザー光の分布は同図（ａ）に示す通りになる。一方、光ファイバ８２に振動が加わると、同図（ｂ）に示すように、また、圧力が加わると、同図（ｃ）に示すように、それぞれレーザー光の出力分布が乱れ、また、光ファイバ８２が切断された場合も分布が変化する。この出力分布の乱れは検知制御機８１によって分布され、予め設定した値（周波数、強度、回数等）以上になった時点で検出信号を発生する。

この種の検知システムはセンサとして光ファイバ８２を使用しているため、電気的、電磁的環境を受けることがなく、また、強風等の天候の影響を受けることも少ないため、誤動作が少ないという利点がある。また、例えば支持物間にフェンスが張られている場合には、そのフェンスに沿って配索する等設置環境に対して柔軟に対応することもできるため施工性に優れている。

しかしながら、上記検知システムにおける光ファイバセンサの検出原理は、光ファイバに８２に振動や圧力が加わった場合に、受信側で生じるスペックル（斑点）の状態変化を監視するというものであるから、状態変化の分析に専用の検知制御機が必要になる。

この検知制御機８１は、光エネルギを電気信号に変換し、電気信号をデジタル化し、更に、周波数情報、回数情報等に変換し、この情報をもとに予め与えられた設定条件と比較し、すべての条件を満たす場合に侵入ありと判断するように構成されている。このように、従来の検知システムの構成は複雑、且つ、高価であり、汎用的に利用することができないという不都合がある。

更に、上記検知システムで侵入位置を特定するために、侵入が制限された区域を細分化しようとすると、侵入が制限された区域毎に高価な上記検知制御機８１を追加しなければならず、施工コストが高くなるという問題もある。

本発明は上記検知システムにおける課題を考慮してなされたものであり、極めてシンプル、且つ、低コストで侵入を検知することができる侵入検知装置及び侵入検知システムを提供するものである。

本発明の請求項１記載の侵入検知装置は、侵入が制限された区域に配索され、支持ワイヤ部と光心線部とを有する光ケーブルと、前記支持ワイヤと接合されて前記支持ワイヤが変位することで前記光心線部に外力を加える光損失発生部と、前記光心線部と接続され、この光心線部に外力が加わったときに生じる光伝送損失を検知する光損失検知部とを有し、前記光損失発生部は、前記光ケーブルの支持ワイヤの間に設けられ、さらに前記光損失発生部は両側に設けられた前記支持ワイヤにより両側方向に張力が付与されており、前記光損失検知部は、上記光伝送損失が一定値以上減衰したときに動作し、侵入検知のための装置を起動させるための信号を出力するように構成されるものである。

上記侵入検知のための装置の具体例としては、防犯カメラ、防犯ビデオ、視覚で侵入を報知する、例えば、警告灯、音声で侵入を報知する、例えば、ブザー等がある。

本発明の請求項２記載の侵入検知装置は、前記光損失発生部は前記光損失発生部の両側方に設けられる前記支持ワイヤの略中間に設置され、前記光損失発生部は可動体を具備し、前記可動体の両側方には光心線が位置し、前記可動体は、上記支持ワイヤが変位した場合に、前記支持ワイヤの変位に応じて両側方に往復動作可能であり、前記可動体が両側に位置するいずれかの光心線部に当接してこれを強制的に屈曲させる可動体を具備するものである。

本発明の請求項３記載の侵入検知装置は、前記光損失発生部は、少なくとも３個のローラと、前記可動体に設けられた一対の突起部により、前記光心線をＭ字状に屈曲させるものである。

本発明の請求項４記載の侵入検知装置は、上記光ケーブルが、侵入が制限された区域に所定間隔で配設された支持物に架設され、上記支持ワイヤ部を上記支持物に固定する固定治具が、上記支持物から突設された支持軸と、この支持軸に軸支され、一方の上記支持ワイヤ部については逆転を防止しつつ回転して巻き取る巻取ドラムと、上記支持軸に軸支され、他方の上記支持ワイヤ部については上記光ケーブルの変位に追随して支持ワイヤ部の移動を許容する遊動ローラとを備えるものである。

本発明の請求項５記載の侵入検知装置は、上記光ケーブルの光心線部が複数の光ファイバ心線を備え、一部の光ファイバ心線は監視カメラの撮影画像を伝送する伝送路として、残りの光ファイバ心線は上記光損失検知部に接続されて侵入検知用センサとして構成されるものである。

本発明の請求項６記載の光損失発生部は、光ケーブルを屈曲して光ケーブルに光伝送損失を発生させる光損失発生部であって、一対の光心線部案内通路と、前記一対の光心線部案内通路の間に前記光心線部案内通路と交差する方向に往復動作可能に配設される可動体と、前記可動体の両端に移動方向に突出する一対の突起部と前記光心線部案内通路を境にして前記可動体と対向する位置に前記光心線部案内通路に沿って配設される複数のローラとを具備するものである。

本発明の請求項７記載の侵入検知方法は、侵入が制限された区域への侵入検知方法であって、侵入制限区域に支持ワイヤ部と光心線部とを有する光ケーブルを配索するとともに、前記支持ワイヤの略中間部には、前記支持ワイヤにより両側方向に張力が付与される光損失発生部を設置し、前記支持ワイヤに変位が生じると、光損失発生部は前記光心線部に外力を加えて、光伝送を減衰させ、光伝送損失が一定値以上減衰したときに光損失検知部が動作し、侵入検知のための装置を起動させるための信号を出力するものである。

本発明の侵入検知装置によると、光分布を監視することなく、光ケーブルに生じた光伝送損失を検知して、外部出力を動作させることが可能になるため、極めてシンプル、且つ、低コストで汎用性に富み、侵入を容易、確実に検知することができる。

また、光ケーブルの配索経路の中間部に光損失発生部が設けられているので、侵入が制限された区域内のどの部位で侵入が発生しても侵入をむらなく検知することができる。また、侵入が制限される区域が広くなっても、光ケーブルに生じた光伝送損失を検知することが可能になり、侵入を容易に検知することができる。

また、光ケーブルに変位が生じたときは、支持ワイヤ部１ａの一方端１ｉを緊張状態に保持しているため、他方の支持ワイヤ部側のみが移動し、他方の支持ワイヤ部側に設けられた光損失発生部で、光ケーブルに発生した光伝送損失を、確実、且つ、迅速に検知することができる。

また、中間部の支持物の左右いずれ側の個所において、侵入が発生しても、略同一検知レベルの光伝送損失信号を光損失検知部に入力して、光損失検知部から外部出力を出すことが可能になる。従って、侵入が制限された区域のどの区域で侵入が発生しても、より精度よく確実に検知することができ、侵入検知システムの信頼性をより向上させることができる。

以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係る侵入検知システムの基本構成を示すものである。

本システムは侵入が制限された区域の外周が複数の監視区域に分割され、各監視区域毎に本発明の侵入検知装置が設けられている。

図１において、光ケーブル１は侵入が制限された区域における所定の監視区域の外周に所定間隔を開けて立設された左右のポール、支柱等の支持物２、３間に、例えば、縦方向（支持物の長手方向）に蛇行状に配索されており、一端は光損失検知部４のＩＮ端子に、他端はＯＵＴ端子に接続されている。また、光ケーブル１の配索経路の終端部には後述する第１の実施形態の光損失発生部５が設けられ、この光損失発生部５には例えば支持物２を利用して取り付けられている。

なお、図中６は左右の支持物２、３の間にこれらより略等間隔に立設された補助のポール、支柱等の支持物であり、これら補助の支持物６には光ケーブル１を支持するための、例えば、リング状の通過金具７が設けられている。

以下、各部の構成について詳細に説明する。光ケーブル１は、例えば、図２に示すように、支持ワイヤ部１ａとそれに支持されるテープ状の光心線部１ｂとから構成されている。支持ワイヤ部１ａは、支持ワイヤ１ｃと、これを被覆しているプラスチック樹脂でできた被覆層１ｄからなり、光心線部１ｂはテープ状の光ファイバ心線１ｅと、その光ファイバ心線１ｅの上下両側に配置されたテンションメンバ１ｆと、これら光ファイバ心線１ｅ及びテンションメンバ１ｆを帯状に被覆しているプラスチック樹脂でできた被覆層１ｇからなる。

なお、この光ケーブル１は支持ワイヤ部１ａの被覆層１ｄと光心線部１ｂの被覆層１ｇとを押出被覆手段により一体に被覆して、支持ワイヤ部１ａと光心線部１ｂが一体に形成されるものであるが、この他に、例えば、支持ワイヤ部１ａと光心線部１ｂとを別体に形成し、両者の外周にラッシングワイヤ等の結束部材を巻き付けて形成されるものでもよい。また、本実施形態の光ファイバ心線１ｅは４心の多心タイプのものを示しているが単心又は２心、３心若しくは５心以上の多心タイプのものでもよい。更に、上記４心タイプの光ファイバ心線１ｅのうち、いずれか１心を侵入検知に使用してもよいし、２心、３心又は４心全部を侵入検知に使用してもよい。２心以上の光ファイバ心線１ｅを使用すると、動作不良等のものが生じても、他のものでカバーすることが可能になり、侵入検知不良が減少し、検知感度を向上させることができるので好ましい。

左右の支持物２、３間に光ケーブル１を縦方向に蛇行状に配索するにあたり、光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａを光心線部１ｂから分離させ、更に、その支持ワイヤ部１ａ（被覆層１ｄを有しない支持ワイヤ１ｃだけの場合を含む。以下同様）を左右の支持物２、３間に水平に架設する。従って、支持物３に沿って縦方向に配索されるのは光心線部（光ファイバ心線１ｅだけの場合を含む。以下同様）１ｂのみとなっている。

支持ワイヤ部１ａの右側端部は支持物３に設けられた固定治具８に接続され、左側端部はローラ９を介して立ち下げられ、延長用の支持ワイヤ部１ａ′と接続されて支持物２に設けられた引張コイルばね１０に接続されている。

なお、延長用の支持ワイヤ部１ａ′は引張コイルばね１０に接続される手前で光損失発生部５の可動体（後述する）と固定されている。

第１の実施形態の光損失発生部５は、図３に示すように、平常時には直線状に架設されている光心線部１ｂの一部を、侵入時には強制的に屈曲させて光伝送損失を発生させるようになっている。

図３（ａ）において、光損失発生部５の構成は、光心線部１ｂを通すための通路Ｓを備えたプレート状の本体５ａを有し、その通路Ｓを境にして下側本体５ｂには垂直方向にＵ字溝５ｃが形成され、このＵ字溝５ｃ内に、Ｕ字溝５ｃと係合するように形成されたプレート状の可動体５ｄが挿入されている。また、Ｕ字溝５ｃの奥側摺動面にはスリット５ｅが垂直方向に形成されており、このスリット５ｅを、可動体５ｄから奥側に向けて突出するピン５ｆが貫通している。

スリット５ｅを貫通したピン５ｆの先端は上記延長用の支持ワイヤ部１ａ′に固定されており、ピン５ｆはスリット５ｅをガイドとして移動することができ、ピン５ｆの移動に伴って可動体５ｄが昇降するようになっている。その可動体５ｄの上部には左右一対の突起部５ｇが立設されている。

また、可動体５ｄの側縁の一部には切欠部５ｈがくさび状に形成されており、この切欠部５ｈにはロックピン５ｉが係脱するようになっている。

ロックピン５ｉは平常時には可動体５ｄの側縁と当接することにより矢印Ｂ方向に退避しており、切欠部５ｈと対向した場合には圧縮コイルばね５ｊの付勢力により矢印Ｂ方向と反対方向に突出して切欠部５ｈと係合し、可動体５ｄの移動を禁止するようになっている。上記切欠部５ｈ、ロックピン５ｉ及び圧縮コイルばね５ｊは、可動体５ｄによって屈曲された光心線部１ｂを解除可能に保持する保持部として機能する。

一方、通路Ｓを境にして上側本体５ｋには３個のローラ５ｌが水平方向に配列されており、可動体５ｄが上昇した場合には、その突起部５ｇがローラ５ｌの間を通過し、ロックピン５ｉが切欠部５ｈに係合した状態で、光心線部１ｂは、３個のローラ５ｌと上昇してきた突起部５ｇとの間に挟まれてＭ字状に屈曲されることになる（図３（ｂ）参照）。

なお、５ｍは光損失発生部５を支持物２に固定するための取付孔である。また、下側本体５ｂにおいて、通路Ｓの左右両端は丸み５ｎが形成されている。

図４は光損失検知部４及びその周辺機器の構成を示すものである。同図において、光損失検知部４はメディアコンバータ等の信号変換器で構成され、ＯＵＴ端子４ａから光を光ケーブル１内に入射伝播させ、ＩＮ端子４ｂへの入射が一定値以上減衰した場合に、所定の信号を外部に出力する手段として構成されている。

この種の装置は、通常、動作状態を報知するための、例えば、ＬＥＤ点灯回路が備えており、スイッチの設定により通信が確立されなくなったときにＬＥＤを点灯させることができる。

本実施形態では、このＬＥＤを点灯させるための出力電圧２Ｖをリレーからなる電圧変換部に与えて１２Ｖに変換し、出力できるように構成されている。

次に、この信号変換器を用いた光損失検知部４で検知動作を行うにあたり、ＩＮ端子４ｂへの入射が３０ｄＢ以下（正常）の場合には、非動作、４０ｄＢ（異常）の場合には動作するようにしている。

なお、平常時においては光ケーブル１内を伝播する光は通過中に僅かながら減衰するが、その量は微々たるものである。従って、異常時においては、ＩＮ端子４ｂに４０ｄＢ以上減衰した光が入射するように設定する必要がある。そこで、光損失発生部５の線路中に抵抗器１１を介設することにより、ＩＮ端子４ｂには既に３０ｄＢ減衰した光が入射するようにする。それにより、光損失発生部５での損失量が例えば１０ｄＢ程度と少なくても、光損失検知部４の動作が確実に行われるようにしている。

また、光損失検知部４からの外部出力は出力端子４ｃから、例えば、自己保持回路１２に入力した後、外部出力として取り出される。自己保持回路１２を介設する理由は、減衰量が３０ｄＢ〜４０ｄＢの範囲では、光損失検知部４が正常／異常と判断することによる動作を繰り返す、いわゆるチャタリングを起こしてしまうため、自己保持回路１２により、一旦、光損失検知部４から出力された外部出力をリセットされるまで動作状態に維持するためである。

光ファイバを利用した従来の侵入検知システムは、光ファイバにおける入力と出力間のレーザー光の光分布を常時監視し、光ファイバに振動や圧力を加わった場合に発生する光分布の乱れが、予め設定した値（周波数、強度、回数等）以上になった時点で、検出信号を出力するようになっている。従って、光分布の監視、乱れを分析するには、マイコンを備えた検知制御機の導入が欠かせなかった。また、侵入が制限された区域の細分化を行う場合には、細分化された区域毎に検知制御機を追加しなければならず、システムが複雑、且つ、高価にならざるを得なかった。

また、検知制御機で検知できる光ファイバの最大長さは通常２ｋｍであり、それ以上の長さについて侵入の検知を可能にするには、検知制御機を屋外に配置しなければならず、電源の供給も必要となる。更に、雷や電磁波対策も必要となる。

これに対して、本発明の侵入検知装置によれば、光分布を監視することなく、光ケーブル１に生じた光伝送損失を検知して、外部出力を動作させることが可能になるため、極めてシンプルな構成で侵入検知システムを構築することができるようになる。しかも、侵入が制限された区域を複数の監視区域に分割して細分化する場合には、侵入場所の特定が容易で、検知の信頼性を高めることができる。また、ハードウエアとしては、検知制御機に比べてコストが格段に安い光損失検知部４を追加するだけで対応することが可能になるため、システムが高価にならず、経済的である。

また、信号変換器の光伝送能力は比較的長距離なので、電子部品からなる信号変換器を屋外にさらすことなく、屋内に配置して侵入検知システムを構築することができ、電源を供給する手段も必要なくなる。また、雷や電磁波の影響を受けないため、誤作動の発生を防止することができ、電磁波対策も不要となる。

次に、上記構成を有する侵入検知システムの動作について説明する。侵入者、動物等が光ケーブル１に手をかける等して外力を加えることにより、配索された光ケーブル１が撓んで変位すると（図１中、矢印Ｙ方向参照）、引張コイルばね１０の引張力に抗して支持ワイヤ部１ａ′が矢印Ａ方向に引き上げられる。

このとき、図３（ａ）に示すように、ピン５ｆを介して可動体５ｄが上昇し、可動体５ｄ上部の突起部５ｇは光ケーブル１を持ち上げつつ、ローラ５ｌの間に進入する。その結果、光心線部１ｂはＭ字状に屈曲される。

可動体５ｄが図３（ｂ）に示す位置まで上昇すると、切欠部５ｈにロックピン５ｉが係合し、可動体５ｄは上昇位置で保持される。

この状態で、光ケーブル１は屈曲状態が保持され、光伝送損失が１０ｄＢ以上に大きくなり、光損失検知部４のＩＮ端子４ｂに光伝送損失が４０ｄＢ以上の光が入射し、光損失検知部４は異常発生と判定し、出力端子４ｃから外部出力として、例えば、１２Ｖを出力し、この外部出力は、自己保持回路１２によって自己保持され、侵入検知のための各装置のトリガとして、具体的には、防犯カメラの起動、防犯ビデオの録画開始、警告灯の点灯、ブザーの吹鳴、侵入場所の表示、外部への通報、音声による威嚇等に使用することができる。光ケーブル１に侵入による外力が加わり、光心線部１ｂが、図３（ｂ）に示すように、３個のローラ５ｌと一対の突起部５ｇにより、Ｍ字状に屈曲されると、光心線部１ｂに３個のＵ形屈曲部が形成されることになる。そうすると、光伝送損失の減衰特性（感度）が良好になり、侵入検知の精度を向上させることができるので好ましい。

なお、警備員が侵入検知システムの監視区域に行き、光ケーブル１に生じた光伝送損失が侵入者、動物等の侵入によるものでないことが判明した場合、ロックピン５ｉを圧縮コイルばね５ｊの付勢力に抗して矢印Ｂ方向に後退させる。

それにより、支持ワイヤ部１ａ′は引張コイルばね１０の復元力によって、例えば、下方に引っ張られ、ピン５ｆを介して支持ワイヤ部１ａ′に固定されている可動体５ｄも連動して下降する。

その結果、可動体５ｄは図３（ａ）に示すように、Ｕ字溝５ｃに嵌まった状態で停止する。即ち、平常時の位置にリセットされる。

また、仮に光ケーブル１が切断された場合には、光損失検知部４のＩＮ端子４ｂに戻ってくる光がゼロになるため、光損失発生部５が働かなくても、光伝送損失が４０ｄＢを超えるため、この場合も異常が発生したと判定され、外部出力が出力される。従って、本侵入検知システム及び装置を用いることにより、同一回路で光ケーブル１の切断も検知することができ、切断検知手段を新たに設ける必要がなく、構造が簡単になり、経済的である。

なお、外部出力は上記１２Ｖに限らず、例えば、リレーに接続したり、増幅回路を介して増幅すれば、それ以下の外部出力であっても、外部出力として利用することができる。

図５は図１における支持ワイヤ部１ａの固定治具８の好ましい形態である固定治具４４を示すものである。この固定治具４４は、侵入が制限された区域における所定の監視区域に立設された支持物２、３に架設され、支持物２、３から突設された支持軸４４ａの軸方向奥側に爪車４４ｂを軸支させ、中間部にその爪車４４ｂに固定した状態で、巻取ドラム（図示しない）を、手前側には支持軸４４ａを中心にして支持物２、３に対し自由に回転する遊動ローラ４４ｄをそれぞれ配置した歯車装置を備えている。

また、上記爪車４４ｂの外周面には歯溝が形成され、各歯溝に係止し得る係止爪４４ｃが支持物２、３に設けられており、爪車４４ｂ及び巻取ドラムを支持軸４４ａを中心にして矢印Ｆ方向にのみ回転させ、逆転を防止するようになっている。

この固定治具４４によれば、支持物（右側）３の左側に配索される光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａの一方端（右側）１ｉについては、これを巻取ドラムに固定して該ドラムで巻き取り、爪車４４ｂの歯溝に係止爪４４ｃを係合させることにより、支持ワイヤ部１ａの一方端１ｉを緊張状態に保持することができる。

一方、支持ワイヤ部１ａの他方端（左側）１ｊについては、支持軸４４ａを中心にして支持物（左側）２に対し自由に回転する遊動ローラ４４ｄを介して立ち下げられ、引張コイルばね４４ｅ（固定治具８の引張コイルばね１０に相当）に接続されているため、光ケーブル１が侵入者、動物等によって押し下げられると、上記支持ワイヤ部１ａの他方端１ｊが矢印Ｇ方向に引き上げられ、光損失発生部５によって光伝送損失が発生することになる。

この固定治具４４を使用すれば、支持ワイヤ部１ａの一方端１ｉを緊張状態に保持しているため、光ケーブル１に発生した光伝送損失を確実に支持ワイヤ部１ａの他方端１ｊ側、即ち、光損失発生部５で検知できるようになる。

図６〜図８は上記光損失発生部の第２の実施形態を示すものである。図６は光ケーブル１の配索状態を示すものである。侵入が制限された区域における所定の監視区域には、左右の支持物１３、１４と光ケーブル１の配索経路の中間部の支持物１５が略等間隔をおいて立設される。光ケーブル１は、これに支持物１３と支持物１５との間、支持物１４と支持物１５との間に所定の張力（テンション）を付与されながら、支持物１３、１４、１５間に、縦方向に蛇行状に配索されている。

支持物１３、１４には固定治具１６が縦に配列されており、光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａを固定している。光ケーブル１の光心線部１ｂは支持物１５に設けられた光損失発生部１７をＳ字状に通過するようになっている。

図７は上記光損失発生部１７を拡大して示すものであり、同図（ａ）は平常時、同図（ｂ）は侵入発生時の動作状態を示している。これらの図において、支持物１３から支持物１４に架設される光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａは、一旦、支持物１５の位置で切断され、左側に延びる支持ワイヤ部１ａは、可動体１７ａ上に横方向に配列されたピン１８ａ〜１８ｄのうち、最も左側のピン１８ａに固定され、右側に延びる支持ワイヤ部１ａは、最も右側のピン１８ｄに固定されている。なお、支持ワイヤ部１ａは引張コイルばね等により所定の張力が付与された状態で固定することが好ましい。

一方、光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａから分離した光心線部１ｂは、固定台座１８上に縦方向に対向した状態で配列されたピン１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂの隙間を通るように配索される。

上記構成を有する光損失発生部１７によれば、例えば、支持物１３と支持物１５の間に侵入者、動物等が接近し、光ケーブル１が、例えば、下向きに引っ張られて変位すると、可動体１７ａが矢印Ｃ方向に移動し、その結果、光心線部１ｂはピン１８ｃに押され、くの字状に屈曲される。

この場合も、光ケーブル１の光伝送損失が大きくなり、光損失検知部４のＩＮ端子４ｂに入射する光の光伝送損失が４０ｄＢ以上になると、光損失検知部４が動作し、出力端子４ｃから外部出力を出力する。

図８は図７に示す光損失発生部１７を平面から見たものである。図８（ａ）において、可動体１７ａの前面左側には、板ばねで構成された左側ストッパ２１が設けられ、右側には右側ストッパ２２が設けられている。従って、可動体１７ａが矢印Ｃ方向に移動すると、左側ストッパ２１が図８（ｂ）に示すように、Ｖ字状に突出して前板２３の左側縁部に係止される。

それにより、可動体１７ａは左側ストッパ２１を解除しない限り、左側に移動した状態で保持される。

なお、支持物１５と支持物１４との間で、光ケーブル１が変位すると、可動体１７ａは右側に移動し、右側ストッパ２２が前板２３の右側縁部に係止される。

図９は上記光損失発生部の第３の実施形態を示すものである。光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａは、光ケーブル１の配索経路の中間部の支持物１５に設けられた光損失発生部３０を介して左右の支持物１３、１４に固定治具１６で固定されて架設されており、光心線部１ｂは光損失発生部３０をループして通過するようになっている。

図１０は上記光損失発生部３０を拡大して示すものであり、同図（ａ）は平常時、同図（ｂ）は侵入発生時の動作状態を示している。

これらの図において、光損失発生部３０はＬ形のベース３０ａと、そのベース３０ａに設けられた支持軸３０ｂを中心として回転するＴ字状の可動体３０ｃとを有し、ベース３０ａ上には、光心線部１ｂをループ状に保持しておくためのガイドピン３１ａ〜３１ｄが設けられている。

光心線部１ｂは、支持軸３０ｂ→ガイドピン３１ｃ→ガイドピン３１ｂ→ガイドピン３１ａ→支持軸３０ｂの順に掛け渡されることによりループが形成されている。

一方、可動体３０ｃには、ガイドピン３１ｃとガイドピン３１ｄとの間の光心線部１ｂを屈曲させるための押圧ピン３２ａ、３２ｂが設けられ、侵入者、動物等の侵入により光ケーブル１が変位して可動体３０ｃが矢印Ｄ方向（又は矢印Ｅ方向）に回転すると、押圧ピン３２ａ（又は押圧ピン３２ｂ）で光心線部１ｂを屈曲させるようになっている。

図１１は上記光損失発生部の第４の実施形態を示すものである。光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａは、光ケーブル１の配索経路の中間部の支持物１５に設けられた光損失発生部４０を介して左右の支持物１３、１４に固定治具１６で固定されて架設されており、光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａは、一旦、支持物１５の位置で切断され、左側に延びる支持ワイヤ部１ａは、図１２（ａ）に示す可動体４１上の下側固定部４１ａに固定され、更に、引張コイルばね４２を介してベース４３に固定されている。一方、右側に延びる支持ワイヤ部１ａは、可動体４１上の上側固定部４１ｂに固定され、更に、引張コイルばね４２を介してベース４３に固定されている。

可動体４１は、ベース４３に設けられた支持軸４３ａを中心として回動するようになっており、支持軸４３ａの近傍に一対の押圧ピン４１ｃが配設されている。

また、ベース４３に配設されるガイドピン４３ｂ、４３ｃは、垂直方向に配索される光心線部１ｂの右側及び左側をガイドするようになっている。

なお、４３ｄは紙面厚さ方向に進退自在に構成されたロックピンであり、圧縮コイルばねによってベース４３の表面から若干突出した状態で保持されている。このロックピン４３ｄは軸体からなり、その右側が傾斜面に形成されている。従って、可動体４１が図１２（ｂ）に示す位置まで回転する際に、ロックピン４３ｄが後退し、ロックピン４３ｄを乗り越えると、そのロックピン４３ｄが圧縮コイルばねの復元力によって突出し、可動体４１を図１２（ｂ）に示す姿勢に解除可能にロックするようになっている。

上記構成を有する光損失発生部４０によれば、支持物１３と支持物１５の間に侵入者、動物等が接近し、光ケーブル１が、例えば、下向きに引っ張られて変位すると、可動体４１が図１２（ｂ）に示すように、矢印Ｈ方向に回転し、その結果、光心線部１ｂが一対の押圧ピン４１ｃによって押され、階段状に屈曲される。

この場合も、光ケーブル１の光伝送損失が大きくなり、光損失検知部４のＩＮ端子４ｂに入射する光の光伝送損失が４０ｄＢ以上になると、光損失検知部４が動作し、出力端子４ｃから外部出力を出力する。

図１３〜図１４は上記光損失発生部の第５の実施形態を示すものである。図１３は１本の光ケーブル１の配索状態を示すものである。侵入が制限された区域における所定の監視区域には、左右の支持物１３、１４と光ケーブル１の配索経路の中間部の支持物１５が略等間隔をおいて立設される。１本の光ケーブル１は、これに支持物１３と支持物１５との間、支持物１４と支持物１５との間に所定の張力（テンション）を付与されながら、支持物１３、１４、１５間に、縦方向に蛇行状に、且つ、支持物１５において縦横方向に交差するようにして一筆書き状に配索されている。

支持物１３、１４には固定治具１６が縦に配列されており、光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａを固定している。光ケーブル１の光心線部１ｂは、中間部の支持物１５にその長手方向に沿って逆Ｕ形状に配索されると共に、支持物１５に設けられた光損失発生部７６を十文字状に通過するようになっている。

図１４は上記光損失発生部７６を拡大して示すものであり、同図（ａ）は平常時の動作状態の平面図、同図（ｂ）は侵入発生時の動作状態の平面図、同図（ｃ）は（ａ）のＰ−Ｐ矢視断面図である。

光損失発生部７６は、図１４（ａ）（ｃ）に示すように、角板状のベース７７と、ベース７７に間隔をおいて平行に、且つ、支持物１５の長手方向（縦方向）に延出するように形成され、１本の光心線部１ｂを、中間部の支持物１５の長手方向に沿って案内する一対の光心線部案内通路７８と、ベース７７に光心線部案内通路７８と交差する方向（横方向）に往復移動可能に配設される可動体７９と、ベース７７の一対の光心線部案内通路７８を境にして可動体７９と対向する位置に、それぞれ光心線部案内通路７８に沿って間隔をおいて配設される３個のローラ８０とを備えている。

また、可動体７９の移動方向の両端部には、間隔をおいて移動方向に突出する一対の突起部７９ａが設けられている。更に、可動体７９の頭部（紙面厚さ方向）には、蛇行状に配索されて水平に架設状態の光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａを、例えば、円形押え板からなる固定部７９ｂで締め付け固定して保持すると共に、支持ワイヤ部１ａから分離させた光心線部１ｂを可動体７９の外周に迂回させて案内するようになっている。なお、７７ａはローラ８０及び可動体７９を支持する、例えば、透明樹脂を成形加工して形成された４分割型の覆板で、ベース７７の上にボルト、ねじ等の固定部材で分離可能に固定されている。なお、この光損失発生部７６を構成するハウジングは、ベース７７と覆板７７ａの分割構造ではなく、一体構造（非分割構造）にしてもよい。

このような状態で、例えば、支持物１３と支持物１５の間に侵入者、動物等が接近し、光ケーブル１が引っ張られて変位すると、図１４（ｂ）に示すように、可動体７９が矢印Ｘ方向に移動する。その結果、支持物１５の長手方向に配索されている光心線部１ｂの内、左側に位置する光心線部１ｂが３個のローラ８０と可動体７９の突起部７９ａとの間に挟まれてＭ字状に屈曲される。そして、光ケーブル１の光伝送損失が大きくなり、光損失検知部４のＩＮ端子４ｂに入射する光の光伝送損失が４０ｄＢ以上になると、光損失検知部４が動作し、出力端子４ｃから外部出力を出力し、侵入が検知される。

一方、支持物１４と支持物１５の間に侵入者、動物等が接近し、光ケーブル１が、例えば、下向きに引っ張られて変位すると、可動体７９が矢印Ｘ方向と反対方向に移動し、右側に位置する光心線部１ｂが同様にＭ字状に屈曲され、光伝送損失が大きくなって、同様に侵入が検知される。光ケーブル１に侵入による引っ張り等の外力が加わり、光心線部１ｂが、図１４（ｂ）に示すように、３個のローラ８０と一対の突起部７９ｇにより、Ｍ字状に屈曲されると、光心線部１ｂに３個のＵ形屈曲部が形成されることになる。そうすると、光伝送損失の減衰特性（感度）が良好になり、侵入検知の精度を向上させることができるので好ましい。

なお、上記光損失発生部７６（図１３、１４参照）では、１本の光ケーブル１が支持物１５に設けられた光損失発生部７６を十文字状に通過するように一筆書き状に配索されているが、このような構成のものだけに限定されるものではない。例えば、光損失発生部７６の光心線部案内通路７８に沿って縦方向に配索される光ケーブル１と、光心線部案内通路７８と交差するように横方向に配索される光ケーブル１とは、それぞれ独立した別の光ケーブル１であってもよい。また横方向に配索される光ケーブル１は、例えば、光損失発生部７６毎に異なる別の光ケーブル１であってもよい。このように、縦横方向に配索される光ケーブル１が別の光ケーブル１の場合、横方向に配索される光ケーブル１は、上記したように、支持ワイヤ部１ａだけを可動体７９に保持させ、支持ワイヤ部１ａから分離させた光心線部１ｂを可動体７９の外周に迂回させて案内するようにしてもよいが、支持ワイヤ部１ａと光心線部１ｂを分離させず、支持ワイヤ部１ａと光心線部１ｂ、即ち、光ケーブル１全体を可動体７９に保持させるようにしてもよい。更に横方向に配索される光ケーブル１は光ケーブル以外のテンションメンバーに代替させるようにしてもよい。

上記第２実施形態乃至第５実施形態の光損失発生部１７、３０、４０、７６においては、侵入が制限された区域に配索される区域に３個の支持物１３、１４、１５が略等間隔で立設され、光ケーブル１の配索経路の中間部の支持物１５に光損失発生部１７、３０、４０、７６が設けられているが、侵入が制限された区域に配索される区域に４本以上の支持物１３、１４、１５が略等間隔で立設され、光ケーブルの配索経路の各中間部の複数個（２個以上）の支持物１５に光損失発生部１７、３０、４０、７６が設けられるようにしてもよい。

また、３個の支持物１３、１４、１５又は４個以上の支持物１３、１４、１５は必ずしも略等間隔で立設されている必要がない。即ち、１対以上の隣り合う支持物間の間隔が他の１対以上の隣り合う支持物間の間隔と異なるように立設されていてもよい。

更に、中間部の複数個（２個以上）の支持物全部に光損失発生部１７、３０、４０、７６が設けられる必要はなく、複数本の支持物１５のうちから任意に選択された１本の支持物１５又は２本以上の支持物１５に設けられるようにしてもよい。この場合、光損失発生部１７、３０、４０、７６が設けられない中間部の支持物１５には、光ケーブル１を支持するための、例えば、リング状の通過金具７を設けることが好ましい。更に、光損失発生部１７、３０、４０、７６において、光ケーブル１の支持ワイヤ部１ａを支持物１３、１４に固定する固定治具１６として、図５に示すような構成の固定治具４４を使用するようにしてもよい。

上記光ケーブル１の配索経路の中間部に光損失発生部１７、３０、４０、７６が設けられていると、侵入が制限された区域内のどの部位で侵入が発生しても侵入をむらなく検知することができる。また、侵入が制限される区域が広くなっても、光ケーブルに生じた光伝送損失を検知することが可能になり、侵入を容易に検知することができるので好ましい。

更に、侵入が制限された区域に略等間隔で立設された３個以上の支持物１３、１４、１５にあって、光ケーブル１の配索経路の各中間部の支持物１５に上記光ケーブル１に光伝送損失を発生させる光損失発生部１７、３０、４０、７６がが設けられていると、中間部の支持物の左右いずれ側の個所において、侵入が発生しても、略同一検知レベルの光伝送損失信号を光損失検知部に入力して、光損失検知部から外部出力を出すことが可能になる。従って、侵入が制限された区域のどの区域で侵入が発生しても、より精度よく確実に検知することができ、侵入検知システムの信頼性をより向上させることができるので好ましい。

図１５は光ケーブル１の配索パターンを示すものである。同図において、例えば、防護用のフェンス５０は主支持物５１及び主支持物５１間に、例えば、２ｍ間隔で立設された補助支持物５２に張設されており、各主支持物５１は見通し可能な距離、例えば、横方向長さ５０〜１００ｍを１監視区域として立設されている。

フェンス５０の上部から下部まで、蛇行状、且つ、面状に光ケーブル１が配索され、例えば、縦方向に１０〜１５ｃｍの間隔で光ケーブル１を配索すれば、光ケーブル１を切断しない限りは、フェンス５０を通り抜けることができないため、侵入者、動物等の侵入を確実に検知することができる。なお、光ケーブル１を配索する間隔を同図に示すようにフェンス下部側で密になるようにすれば、フェンス下部側から侵入者、動物等が侵入しようとするのをより確実に検知できるようになる。

また、光ケーブル１は、フェンス５０の忍び返し部分５３にも配索することができる。それにより、フェンス５０を乗り越えて侵入する侵入者、動物等を確実に検知することができる。

なお、図中、５は上記した構成の光損失発生部である。７は補助支持物５２に設けられ、光損失発生部を通過させた状態で支持するリング状の通過金具である。５４は光ケーブル１をフェンス５０に固定するための把持金具である。

図１６は、上記補助支持物５２の忍び返し部分５３の構成を拡大して示すものである。同図において、補助支持物５２は、垂直に固定された固定支持物５２ａと、この固定支持物５２ａの上端部に連結された可動支持物５２ｂとから構成されている。

固定支持物５２ａと可動支持物５２ｂは、ばね機構５５を介して接続されており、可動支持物５２ｂに侵入者等が手を掛けてよじ登ろうとすると、可動支持物５２ｂが外側（矢印Ｉ方向）に容易に倒れるようになっている。そして、可動支持物５２ｂが外側に倒れると、その可動支持物５２ｂに張設された光ケーブル１が引っ張られ、その結果、光損失発生部５が動作するようになっている。上記構成によれば、補助支持物５２を伝ってフェンス５０を乗り越えようとする侵入者、動物等も検知することができる。

次に、監視カメラを用いた侵入検知システムについて、図１７を参照しながら説明する。同図に示す侵入検知システム７０では、監視区域ＷＡの外周に張り巡らされたフェンス７１に沿って、第１〜第１０のＩＰカメラ等の監視カメラＴＣ＃１〜ＴＣ＃１０が、撮影方向を同じ向きにして配列されている。

各監視カメラＴＣ＃１〜ＴＣ＃１０は、４心の光ケーブル７２を介してＥ／Ｏコンバータ７３と接続され、このＥ／Ｏコンバータ７３は、タイムシフト録画動画遅延メモリ機構を備えたコントローラ（録画再生装置）７４に接続され、このコントローラ７４の出力側にはモニタ７５が接続されている。

このモニタ７５の画面上には、監視カメラＴＣ＃１〜ＴＣ＃１０によって撮影された画像が１０分割表示されている。

コントローラ７４には、監視カメラＴＣ＃１〜ＴＣ＃１０に対応した数のメモリＭ１〜Ｍ１０が備えられ、各監視カメラＴＣ＃１〜ＴＣ＃１０から光ケーブル７２の２心を、監視カメラの撮影画像を伝送する伝送路として使って、送信される動画データを記憶し、一定時間経過すると、順次消去する処理を繰り返している。

光ケーブル７２の残りの２心は、上記光損失検知部４に接続され、侵入検知用センサＳ＃１〜Ｓ＃１０として使用される。

例えば、図中Ｊの光ケーブル７２が切断されると、監視カメラＴＣ＃８からの画像がモニタ７５の画面上に映らなくなると共に、侵入検知用センサＳ＃８に接続された光損失検知部４（図示せず）によって光伝送損失が検知され、信号が出力される。

この信号はコントローラ７４に入力され、コントローラ７４は信号が出力された光ケーブル７２の隣りの監視カメラＴＣ＃７、即ち、監視区域ＷＡ＃８を撮影している後段側の監視カメラＴＣ＃７によって撮影された画像を消去せず、例えば、１０秒溯って、メモリＭ７に録画されている画像をモニタ７５の画面上に表示する。

従来の監視カメラを使用した侵入検知システムでは、多数の監視カメラによって映し出される画像を常時監視し続ければならず、警備員の負担が大きかった。

これに対して、本実施形態の監視カメラＴＣ＃１〜ＴＣ＃１０を使用した侵入検知システムによれば、侵入位置を特定することができると共に、侵入検知用センサＳ＃１〜Ｓ＃１０働いて、侵入位置を撮影している監視カメラＴＣ＃１〜ＴＣ＃１０に自動的に切り替えられるため、警備員の負担が軽減又は解消されると同時に、侵入者、動物等の侵入検知を確実に報知することができる。

本発明に係る侵入検知システムの基本構成を示す正面図である。 図１における光ケーブルの構成を示す断面図である。 （ａ）は光損失発生部の構成を示す拡大図、（ｂ）はその動作状態を示す説明図である。 光損失検知部及びそれに接続される周辺機器の構成を示すブロック図である。 図１における支持ワイヤ部の固定治具の好ましい形態を示す正面図である。 光損失発生部の第２の実施形態を示す図１相当図である。 図６の光損失発生部を拡大して示すもので、（ａ）はその平常時の動作状態の平面図、（ｂ）は侵入発生時の動作状態の平面図である。 （ａ）は図７（ａ）の平面図、（ｂ）は図７（ｂ）の平面図である。 光損失発生部の第３の実施形態を示す図１相当図である。 （ａ）は図９における光損失発生部の拡大図、（ｂ）はその動作状態を示す説明図である。 光損失発生部の第４の実施形態を示す図１相当図である。 （ａ）は図１１における光損失発生部の拡大図、（ｂ）はその動作状態を示す説明図である。 光損失発生部の第５の実施形態を示す図１相当図である。 図１３の光損失発生部を拡大して示すもので、（ａ）は平常時の動作状態の平面図、（ｂ）は侵入発生時の動作状態の平面図、（ｃ）は（ａ）のＰ−Ｐ矢視断面図である。 光ケーブルの配索パターンを示す正面図である。 （ａ）は補助支持物の忍び返し部分の構成を示す側面図、（ｂ）はその動作状態を示す側面図である。 カメラを使用した侵入検知システムの構成を示すブロック図である。 従来の侵入検知システムの構成を示すブロック図である。 従来の侵入検知システムの検出原理を示す説明図である。

符号の説明

１ 光ケーブル
１ａ 支持ワイヤ部
１ａ′ 支持ワイヤ部
１ｂ 光心線部
１ｃ 支持ワイヤ
１ｄ 被覆層
１ｅ 光ファイバ心線
１ｆ テンションメンバ
１ｇ 被覆層
２、３ 支持物
４ 光損失検知部
５ 光損失発生部
５ａ 本体
５ｂ 下側本体
５ｄ 可動体
５ｇ 突起部
５ｈ 切欠部
５ｉ ロックピン
５ｊ 圧縮コイルばね
５ｋ 上側本体
５ｌ ローラ
５ｍ 取付孔
５ｎ 丸み
７ 通過金具
８ 固定治具
９ ローラ
１０ 引張コイルばね

Claims (7)

1. 侵入が制限された区域に配索され、支持ワイヤ部と光心線部とを有する光ケーブルと、前記支持ワイヤと接合されて前記支持ワイヤが変位することで前記光心線部に外力を加える光損失発生部と、前記光心線部と接続され、この光心線部に外力が加わったときに生じる光伝送損失を検知する光損失検知部とを有し、
   前記光損失発生部は、前記光ケーブルの支持ワイヤの間に設けられ、さらに前記光損失発生部は、両側に設けられた前記支持ワイヤにより両側方向に張力が付与されており、
   前記光損失検知部は、上記光伝送損失が一定値以上減衰したときに動作し、侵入検知のための装置を起動させるための信号を出力するように構成されていることを特徴とする侵入検知装置。
2. 前記光損失発生部は前記光損失発生部の両側方に設けられる前記支持ワイヤの略中間に設置され、前記光損失発生部は可動体を具備し、前記可動体の両側方には光心線が位置し、前記可動体は、上記支持ワイヤが変位した場合に、前記支持ワイヤの変位に応じて両側方に往復動作可能であり、前記可動体が両側に位置するいずれかの光心線部に当接してこれを強制的に屈曲させる可動体を具備することを特徴とする請求項１記載の侵入検知装置。
3. 前記光損失発生部は、少なくとも３個のローラと、前記可動体に設けられた一対の突起部により、前記光心線をＭ字状に屈曲させることを特徴とする請求項２記載の侵入検知装置。
4. 上記光ケーブルが、侵入が制限された区域に所定間隔で配設された支持物に架設され、上記支持ワイヤ部を上記支持物に固定する固定治具が、上記支持物から突設された支持軸と、この支持軸に軸支され、一方の上記支持ワイヤ部については逆転を防止しつつ回転して巻き取る巻取ドラムと、上記支持軸に軸支され、他方の上記支持ワイヤ部については上記光ケーブルの変位に追随して支持ワイヤ部の移動を許容する遊動ローラとを備えていることを特徴とする請求項１、２または３記載の侵入検知装置。
5. 上記光ケーブルの光心線部が複数の光ファイバ心線を備え、一部の光ファイバ心線は監視カメラの撮影画像を伝送する伝送路として、残りの光ファイバ心線は上記光損失検知部に接続されて侵入検知用センサとして構成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の侵入検知装置。
6. 光心線部を具備する光ケーブルを屈曲して光ケーブルに光伝送損失を発生させる光損失発生部であって、
   一対の光心線部案内通路と、
   前記一対の光心線部案内通路の間に前記光心線部案内通路と交差する方向に往復動作可能に配設される可動体と、
   前記可動体の両端に移動方向に突出する一対の突起部と
   前記光心線部案内通路を境にして前記可動体と対向する位置に前記光心線部案内通路に沿って配設される複数のローラとを具備することを特徴とする光損失発生部。
7. 侵入が制限された区域への侵入検知方法であって、
   侵入制限区域に支持ワイヤ部と光心線部とを有する光ケーブルを配索するとともに、前記支持ワイヤの略中間部には、前記支持ワイヤにより両側方向に張力が付与される光損失発生部を設置し、
   前記支持ワイヤに変位が生じると、光損失発生部は前記光心線部に外力を加えて、光伝送を減衰させ、
   光伝送損失が一定値以上減衰したときに光損失検知部が動作し、侵入検知のための装置を起動させるための信号を出力することを特徴とする侵入検知方法。

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