JPH11316881A - 防犯センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防犯センサの取り付け角度の制約を緩和す
る。また、調整することなく簡略に取り付けても簡単に
異常判定できるようにする。 【解決手段】 対象物に取り付けられた傾斜センサ１２
からは傾斜データが出力される。傾斜センサ１２を対象
物に取り付けて傾斜センサ設置確認スイッチ１５がオン
になると、学習スイッチ１７をオンにすることにより、
記憶回路１３に傾斜データを記憶させることができる。
しきい値形成回路２２は、記憶回路１３に保存されてい
る傾斜データに基づいて許容傾斜範囲を生成する。傾斜
センサ１２から出力されている傾斜データが許容傾斜範
囲外になると、警報出力が出る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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５
ａ，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。さらに、本発明の目的は、省電力型の
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
手段から出力されている傾斜レベルを記憶する傾斜レベ
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】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備えたものである。

【０００８】この防犯センサにあっては、対象物に取り
付けられた振動検出手段の振動レベルによって盗難時の
振動を検出することで、対象物の盗難を検知する。従っ
て、この防犯センサでも、対象物への取り付け角度や取
り付け方などに制約がないので、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。

【０００９】また、この防犯センサでは、振動によって
盗難を検知するので、対象物の傾きを変動させないよう
にして対象物を持ち去ろうとする場合にも、持ち運び時
の振動を検出することで盗難を検出することができる。

【００１０】請求項３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、対象物の振動を
検出するための振動検出手段と、前記傾斜検出手段から
出力されている傾斜レベルを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とを
比較判定する傾斜レベル判別手段と、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。

【００１２】請求項４に記載の実施態様は、請求項１，
２又は３に記載の防犯センサにおいて、前記傾斜検出手
段または振動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を備え、この設置確認手段は、前
記傾斜検出手段または振動検出手段が対象物から取り外
されたことを検出すると警報出力を発するようにしたも
のである。

【００１３】この実施態様は、検出手段が対象物に取り
付けられていることを検出する設定確認手段を備えてい
るので、監視モードに入った後、検出手段ないし防犯セ
ンサを対象物から取り外すと警報出力が出る。よって、
検出手段ないし防犯センサを対象物から取り外した上で
の盗難を防止することができる。

【００１４】請求項５に記載の実施態様は、請求項１又
は３に記載の防犯センサにおいて、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、外部からの信号によ
り、もしくは所定時間経過後自動的に、前記傾斜レベル
記憶手段に傾斜レベルを記憶させるようにしたことを特
徴としている。

【００１５】この実施態様にあっては、設置確認手段
が、傾斜検出手段の取り付けを確認した後、傾斜レベル
記憶手段に傾斜レベルを記憶させるようにしているの
で、傾斜検出手段又は防犯センサ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。また、外部からの信号
により傾斜レベル記憶手段に傾斜レベルを記憶させるよ
うにすれば、対象物の角度や形状等の条件を加味して正
確な傾斜レベルを記憶させることができる。また、所定
時間経過後、自動的に傾斜レベルを記憶させるようにす
れば、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。

【００１６】請求項６に記載の実施態様は、請求項２又
は３に記載の防犯センサにおいて、前記振動検出手段が
圧電素子によって構成されているものである。

【００１７】静電容量型の素子を用いた振動検出手段で
は、駆動回路等により常時数ｍＡの電流を消費するが、
圧電素子を用いた振動検出手段では、振動や衝撃が加わ
ると自ら電荷を発生して振動や衝撃を検出するので、電
流を消費する駆動回路が不要となる。従って、この実施
形態では、振動検出手段として圧電素子を用いることに
よって、省電力化することができる。よって、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。

【００１８】請求項７に記載の実施態様は、請求項３に
記載の防犯センサにおいて、前記振動検出手段が振動を
検出すると、傾斜検出の機能が働くようにしたものであ
る。ここで、傾斜検出の機能が働くとは、傾斜検出手
段、傾斜レベル判別手段、傾斜レベル記憶手段の全体も
しくはその一部が、振動検出手段が振動を検出する前に
は電源がオフとなっており、振動が検出されると電源が
オンになることである。

【００１９】この実施形態では、振動検出手段が振動を
検出して盗難事故が発生しようとしていると判断される
状態になると、傾斜検出の機能を働かせてよりより正確
に盗難の恐れの有無を判断できるようにしている。従っ
て、振動が検知される以前には、傾斜検出手段、傾斜レ
ベル判別手段、傾斜レベル記憶手段の全体もしくはその
一部を電源オフの状態に保っておくことができ、盗難の
検知精度を低下させることなく、防犯センサの省電力化
を図ることができる。特に、傾斜検出手段で静電容量型
の素子が用いられている場合には、振動検知によって傾
斜検出手段が作動状態となるようにすると、省電力の効
果が大きくなる。よって、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。

【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１
２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２
４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１
４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１
４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５
１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６
２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，６
８ｂ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，６８
ｂ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６７
ａ，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（３
４ａ，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６７
ａ，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１
１，４１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１
７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１
５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１
９の一方の入力に接続され、記憶データ有無判別回路１
４の出力もインバータ回路２０を介してアンドゲート１
９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１
０２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１０
２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１
１２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２
５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１
２５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１２
４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６８
ａ，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Ｃ
ＭＯＳ型のＩＣを用いている。すなわち、圧電素子１３
２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Ｖ
ref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ＣＭ
ＯＳ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１３
２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１
３１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１
３７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１
３７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１３
８がオンとなり、電源供給回路１３８から傾斜センサ１
２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１３
７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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物の傾斜を検出するための傾斜検出
   手段と、 前記傾斜検出手段から出力されている傾斜レベルを記憶
   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。
2. 【請求項２】 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、を備
   えた防犯センサ。
3. 【請求項３】 対象物の傾斜を検出するための傾斜検出
   手段と、 対象物の振動を検出するための振動検出手段と、 前記傾斜検出手段から出力されている傾斜レベルを記憶
   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とを比較判
   定する傾斜レベル判別手段と、 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、を備
   えた防犯センサ。
4. 【請求項４】 前記傾斜検出手段または振動検出手段が
   対象物に取り付けられたことを検出する設置確認手段を
   備え、この設置確認手段は、前記傾斜検出手段または振
   動検出手段が対象物から取り外されたことを検出すると
   警報出力を発することを特徴とする、請求項１，２又は
   ３に記載の防犯センサ。
5. 【請求項５】 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、外部からの信号により、
   もしくは所定時間経過後自動的に、前記傾斜レベル記憶
   手段に傾斜レベルを記憶させるようにしたことを特徴と
   する、請求項１又は３に記載の防犯センサ。
6. 【請求項６】 前記振動検出手段は、圧電素子によって
   構成されていることを特徴とする、請求項２又は３に記
   載の防犯センサ。
7. 【請求項７】 前記振動検出手段が振動を検出すると、
   傾斜検出の機能が働くようにしたことを特徴とする、請
   求項３に記載の防犯センサ。