JPH0222438B2 - - Google Patents
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- JPH0222438B2 JPH0222438B2 JP55147007A JP14700780A JPH0222438B2 JP H0222438 B2 JPH0222438 B2 JP H0222438B2 JP 55147007 A JP55147007 A JP 55147007A JP 14700780 A JP14700780 A JP 14700780A JP H0222438 B2 JPH0222438 B2 JP H0222438B2
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- G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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- G08B13/02—Mechanical actuation
- G08B13/10—Mechanical actuation by pressure on floors, floor coverings, stair treads, counters, or tills
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- G—PHYSICS
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- G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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- G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
- G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
- G08B25/018—Sensor coding by detecting magnitude of an electrical parameter, e.g. resistance
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
本発明は、建物構造における規定された防護区
域への非許可の人間の侵入を検出する侵入警報お
よび防護装置に関する。 より特定的には、本発明は、構造モーメント検
出装置（ストラクチユラルモーメントデイテク
タ、SMD）を用い侵入信号を発生させ該侵入信
号が制御センタへ伝送され、該制御センタにおい
て警報信号が始動される、侵入警報および防護装
置に関する。 さらに他の観点からは、本発明は、防護区域に
おいて発生した侵入信号が制御センタへ伝送さ
れ、コード化されたインパルス力として処理さ
れ、該コード化されたインパルス力は該防護区域
を収容する建物構造により伝送される。侵入警報
および防護装置に関する。 侵入警報システムの機能は、規定された防護区
域への非許可の進入を検出し、該検出情報を特定
の制御点へ伝送することである。防護システムの
特定的に有利な特性は、侵入人間と潜在的に無害
の侵入者例えば動物とを識別することが可能であ
ること、誤つた警報の数を最小化することが可能
であること、油効化または回避を防止することが
可能であること、および、都合の悪い環境条件例
えば電源停電、電源動揺又は長期にわたる温度変
化の下にあつても動作することが可能であること
である。防護システムは、３個の基本的サブシス
テム、すなわち、(1)侵入検出装置、(2)制御セン
タ、および、(3)局部および遠隔防護システムから
成る、と考えることができる。 侵入検出装置は、周辺的検出装置または容積空
間検出装置のいずれかに分類される。周辺的侵入
検出装置は、本質的に、種々の形式のスイツチ、
例えば防護されるべき区域の周辺に戦略的に置か
れた普通の磁気的スイツチ、から成る。最も普通
の周辺装置の他の３個は、マツトスイツチ、金属
窓フオイルおよび周辺光ビームである。より精巧
な周辺的侵入検出装置の１つは、振動スイツチで
あり、該振動スイツチは強い構造振動、例えば槌
打ちまたは鋸引き、が生起したとき信号を発生す
る。周辺的侵入検出装置にともなう最も普通の不
利益点は、装置が基本的に１次元又は２次元的な
ものであり、防護されるべき全容積についての検
出が行なわれず、検出装置が極めて容易に電気的
に「飛越し」（ジヤンプ）され、および、通常、
相当に多くの配線を設けることを要求する、とい
う事実である。 空間侵入検出装置は容積状区域の侵害を検出す
るよう設計されている。従来形の空間侵入検出装
置の動作原理は、容積の全体にわたたる安定エネ
ルギの場（フイールド）の発生および伝送を包含
しており、該場は、人間の進入により妨害される
と、受信装置に警報信号を発生させる。このよう
な装置は不可害（インバルネラブル）の等級を有
するが、その理由は、人間は、設備に肉体的に接
触するためには、防護区域を通過しなければなら
ぬからである。容積式侵入検出装置は大抵、ドツ
プラーシフトとして知られている物理的原理を用
いている。音響的および電磁波的スペクトルの
種々の領域において動作する、多数の検出装置が
開発されてきた。その幾つかを例示すると下記の
とおりである。 (1) 4000ないし8000Hzの領域で動作する精密な検
出装置。 (2) 15000ないし40000Hzの領域で動作する超音波
装置。 (3) 915MHzで動作する超高周波数電磁波周波数
の装置であつて、基本的にはマイクロ波装置で
あるもの。 (4) 2.5ないし10GHzで動作するマイクロ波装置。 下記の表は、従来形の空間侵入検出装置につい
ての幾らかの情報を提供する。
域への非許可の人間の侵入を検出する侵入警報お
よび防護装置に関する。 より特定的には、本発明は、構造モーメント検
出装置（ストラクチユラルモーメントデイテク
タ、SMD）を用い侵入信号を発生させ該侵入信
号が制御センタへ伝送され、該制御センタにおい
て警報信号が始動される、侵入警報および防護装
置に関する。 さらに他の観点からは、本発明は、防護区域に
おいて発生した侵入信号が制御センタへ伝送さ
れ、コード化されたインパルス力として処理さ
れ、該コード化されたインパルス力は該防護区域
を収容する建物構造により伝送される。侵入警報
および防護装置に関する。 侵入警報システムの機能は、規定された防護区
域への非許可の進入を検出し、該検出情報を特定
の制御点へ伝送することである。防護システムの
特定的に有利な特性は、侵入人間と潜在的に無害
の侵入者例えば動物とを識別することが可能であ
ること、誤つた警報の数を最小化することが可能
であること、油効化または回避を防止することが
可能であること、および、都合の悪い環境条件例
えば電源停電、電源動揺又は長期にわたる温度変
化の下にあつても動作することが可能であること
である。防護システムは、３個の基本的サブシス
テム、すなわち、(1)侵入検出装置、(2)制御セン
タ、および、(3)局部および遠隔防護システムから
成る、と考えることができる。 侵入検出装置は、周辺的検出装置または容積空
間検出装置のいずれかに分類される。周辺的侵入
検出装置は、本質的に、種々の形式のスイツチ、
例えば防護されるべき区域の周辺に戦略的に置か
れた普通の磁気的スイツチ、から成る。最も普通
の周辺装置の他の３個は、マツトスイツチ、金属
窓フオイルおよび周辺光ビームである。より精巧
な周辺的侵入検出装置の１つは、振動スイツチで
あり、該振動スイツチは強い構造振動、例えば槌
打ちまたは鋸引き、が生起したとき信号を発生す
る。周辺的侵入検出装置にともなう最も普通の不
利益点は、装置が基本的に１次元又は２次元的な
ものであり、防護されるべき全容積についての検
出が行なわれず、検出装置が極めて容易に電気的
に「飛越し」（ジヤンプ）され、および、通常、
相当に多くの配線を設けることを要求する、とい
う事実である。 空間侵入検出装置は容積状区域の侵害を検出す
るよう設計されている。従来形の空間侵入検出装
置の動作原理は、容積の全体にわたたる安定エネ
ルギの場（フイールド）の発生および伝送を包含
しており、該場は、人間の進入により妨害される
と、受信装置に警報信号を発生させる。このよう
な装置は不可害（インバルネラブル）の等級を有
するが、その理由は、人間は、設備に肉体的に接
触するためには、防護区域を通過しなければなら
ぬからである。容積式侵入検出装置は大抵、ドツ
プラーシフトとして知られている物理的原理を用
いている。音響的および電磁波的スペクトルの
種々の領域において動作する、多数の検出装置が
開発されてきた。その幾つかを例示すると下記の
とおりである。 (1) 4000ないし8000Hzの領域で動作する精密な検
出装置。 (2) 15000ないし40000Hzの領域で動作する超音波
装置。 (3) 915MHzで動作する超高周波数電磁波周波数
の装置であつて、基本的にはマイクロ波装置で
あるもの。 (4) 2.5ないし10GHzで動作するマイクロ波装置。 下記の表は、従来形の空間侵入検出装置につい
ての幾らかの情報を提供する。
【表】
【表】
によりトリガされる可能性がある
検出装置を構成するあたり、物質の他の侵入特
性、例えば電荷、質量、反射率、または重量を用
いることができる。すべての場合において、従来
形の空間侵入検出装置は場（フイールド）を発生
するか、または侵入者により発生させられるエネ
ルギの場合検出するかする。一般的に、これらの
検出装置の領域は、合理的な寸法をもつ防護区域
に対処するためには、極めて多数の検出装置が使
用されねばならぬというものであつた。 いかなる防護システムにおいても主要な問題と
なることの１つは、誤つた警報を最小にすること
である。誤つた警報は、検出装置の動作モードに
依存して、多様な原因にもとづいて発生させられ
得る。誤つた警報を最小化しまたは無くすること
を試みるためには、空間侵入検出装置は通常、基
本的侵入信号を、警報信号送出に先立つて、処理
するための、複雑な電子回路を使用する。そのよ
うな信号処理は、幾つかの形式をとることができ
る。ドツプラーシステムにおいては、時により、
速度ゲートを用いることがあり、該速度ゲート
は、極めて高速または極めて低速で運動する物体
をすべて無視するようにはたらくものである。ま
た、積分回路または事象計数回路を用いる回路も
また、誤つた警報発生の可能性を減少させるに役
立つ。しかし、空間侵入検出装置は、より複雑な
技術が使用されるために、一般に、誤つた警報の
より高い発生頻度を示す。 場合によつては、信号の検出および分類は局部
的検出装置においては行われず、中央に位置する
制御センタにおいて行われる。この方法は、特
に、制御センタが小形のコンピユータまたはマイ
クロプロセツサのように決断を行う能力を有する
場合に、採用される。制御センタの主要な機能は
警報信号を取入れ、必要な警報を活性化させ、防
護区域が侵害されたときにとられるべき一連の動
作を始動させる。 ひとたび、検出装置により侵入が検出され制御
センタにより処理されると、侵入が進行中である
ことを表示する警報を活性化することが必要であ
り、防護区域に位置する他の防護システム例えば
可聴警報、自動ドアロツク機構、光、無能力化ガ
ス放出システム等を活性化することが必要であ
る。 防護区域から制御センタへの侵入信号の伝送、
および、防護システムを活性化するための制御セ
ンタから防護区域への警報信号の帰還伝送は、通
常、侵入検出装置と警報センタの間、および、警
報センタと防護システムの間を結ぶ電気配線を経
由して行われる。このような従来形の警報システ
ムの要素の間の通信は、種々の無能力化技術によ
り傷つけられやすいものであることが多く、それ
自身が発生の可能性のある誤つた警報の源であ
る。 用いられる侵入検出装置が、改良された適用区
域、選別性および信頼性を有し、誤つた信号を発
生する傾向が減少されたものであるような、改良
された侵入警報システムが提供されれば、それは
極めて有利なものであろう。 さらに、警報システムの要素の間の通信が不正
手段使用による傷つけられかたのより少ない手段
により行われ、かつ、それ自身誤つた侵入信号ま
たは警報信号を発生する傾向の少ない侵入警報シ
ステムを提供されれば、それは極めて有利なもの
であろう。 したがつて、本発明の主要な目的の１つは、改
良された侵入警報装置を提供することにある。 本発明の目的の他の１つは、改良された適用区
域、選別性、および信頼性を有し、誤つた信号を
発生する傾向が減少された侵入検出装置を用い
る、改良された侵入警報装置を提供することにあ
る。 本発明の目的のさらに他の１つは、侵入警報装
置の要素の間の通信が不正手段による傷つけられ
かたのより少ない手段により行われ、誤つた信号
を発生する傾向が減少された侵入警報装置を提供
することにある。 本発明においては、建物構造における規定され
た防護区域への人間の非許可の侵入を検出し、該
侵人に応答する信号に応じて防護装置を活性化す
る侵入警報および防護装置であつて、該侵入警報
および防護装置が、該防護区域内の構造要素に装
着され且つ侵入によつて生ずる該構造要素上の負
荷の変化によりひきおこされる該構造要素の偏位
に応答する電気的侵入信号を発生する少なくとも
１つの建物構造要素の角度的偏位の検出を行う構
造モーメント検出装置、前記検出装置と接続し該
電気的侵入信号を該建物構造を介して機械的侵入
信号として送出する機械的侵入信号送出手段、お
よび、該機械的侵入信号を受信し該受信に応答し
て防護装置活性化信号を発生する活性化信号発生
手段を前記防護区域外の該建物内に設けた制御セ
ンタ、を具備することを特徴とする侵入警報およ
び防護装置、が提供される。 本発明の、その他のおよびより特定的な目的お
よび利点は、図面を参照しつつ行われる下記の詳
細な記述から、当業者にとり明らかなものとなる
であろう。 本発明において用いられる用語として、「構造
モーメント検出装置」という用語は建物構造にお
ける２個の点の間の構造モーメントの積分値を測
定する装置を意味する。このような装置は従来知
られているが、明瞭化のために、第２図ないし第
４図を参照して以下の記述により簡単に説明しよ
う。構造モーメント検出装置は、基本的には、オ
ートコリメータであつて、該オートコリメータ
は、直線状運動に対して不感性であるが、検出装
置の一端に対する他端の角度偏位に応答するもの
である。第２図に示されるように、構造モーメン
ト検出装置は、梁１０上の離隔した位置に取付け
られた２個の個別の部分から成る。１つの部分１
１は支持ブラケツト１２を有し、該支持ブラケツ
ト１２は光放出ダイオード（LED）１３、コリ
メートレンズ１４、および２重式光電池１５を担
持する。構造モーメント検出装置の他の部分１６
は支持ブラケツト１７を有し、該支持ブラケツト
１７は前面の平面状反射鏡１８を担持する。２個
の部分１１および１６は、（図解の明瞭化のため
に省略してあるが）、外部からの光を排除するた
めにベローまたは他の外被体を用いて結合され
る。LED１３は、赤外線ビームを放出し、該赤
外線ビームはコリメートレンズ１４により平行化
される。平行化された赤外線ビーム１９ａは反射
鏡１８に射突し、鎖線２０に示されるように、反
射されてコリメートレンズ１４を通り、光電池１
５に到達する。反射鏡１８の、角度運動であつて
直線運動ではないものは、光電池１５の各個に到
達する赤外線放射の量に相違をもたらす。そのと
き、光電池１５の電圧出力の差は、光電池１５に
対する反射鏡１８の角度運動に比例する。 このような構造モーメント検出装置が、建物の
構造要素、例えば、床、天井、または梁に装着さ
れると、該構造モーメント検出装置は梁の偏位
を、±10角度砂の範囲において、0.001角度秒
（10-9ラジアン）の分解能をもつて測定すること
ができる。そのような精度が要求されない場合に
は、構造モーメント検出装置は±3゜の運動範囲に
おいて、１角度秒の分解能をもつように製作され
ることができる。そのような装置は、直流から
50kHzまでの周波数範囲において動作することが
でき、その場合の周波数の上限は光電池の周波数
限度により決定される。 第２図の構造モーメント検出装置の機械的要素
と結合して用いられる典型的な回路は第３図およ
び第４図に示される。第３図は適切なLED駆動
回路の１つをあらわす線図であり、該回路は簡単
な定電流源回路であり、該定電流源回路は一定の
光の強さを持つ光源を提供するために要求され
る。典型的な適切な読出し回路の１つは第４図に
示され、該第４図はアナログ出力回路をあらわ
し、該アナログ出力回路は共通モード排除特性を
もつ第１段の自己ゼロ化増幅装置および相対的に
高い利得をもつ第２段の分離形増幅装置から成
る。 構造モーメント検出装置の動作は、簡単化され
た例、すなわち、負荷を印加された片持ち状の梁
であつて、構造モーメント検出装置が、梁の支持
点と終端との中央の点の両側に等距離にとつた位
置であるａ点およびｂ点に装着されているもの、
について説明される。梁の偏位が、ａ点およびｂ
点における表面の接線方向のなす角度θとして測
定されると、光電池の出力電圧はこの角度に比例
し、面積モーメント理論によれば次の等式が成立
し、 Vput∝θ＝∫b／aMdx／EI＝１／EI∫b aMdx ここに、 Ｍはａ点とｂ点の間の印加モーメント、 Ｅは弾性係数、 Ｉは慣性能率、 θはａ点とｂ点における表面の接線方向のなす
角度、 ｘはａ点とｂ点の間の表面に沿う直線距離、 である。 負荷Ｐが、長さＬの梁の終端に置かれ、δがａ
点とｂ点の間の距離であるとすると、次の等式が
成立する。 Vput∝θ＝１／EI・PLδ／２ 構造モーメント検出装置の感度を説明するため
に、１グラムの負荷が20.3cmの片持ち状の梁の終
端に置かれる。構造モーメント検出装置は、梁の
中点に装着され、ａ点とｂ点は3.81cm離間するも
のとする。この負荷の場合にはVputおよびθは、 Vput＝30ミリボルト および、 θ＝1.3×10-7ラジアン である。 構造の２点間における全モーメントを変化させ
ることなしに構造に負荷をかけることは不可能で
あるから、構造モーメント検出装置を、従来形の
容積的侵入検出装置の動作領域をはるかに超える
作動領域をもつ、極めて正確な極めて高感度の検
出装置として使用することが可能である。 更に、構造モーメント検出装置の出力は、電気
的に作動されるタツパーまたは容量的ローダーの
ような任意の適切なトランスジユーサにより変換
されることができるが、該変換は、侵入信号を建
物構造自体を通して中央制御点に伝送し、かつ、
制御点から防護区域へ逆伝送し、防護システムの
要素、例えば自動ドアロツク機構、光、可聴警
報、無能力化ガス放出システム等、を活性化する
ために行われる。 本発明の原理にもとづく侵入警報系統および種
種の好適な具体化例の動作および配置が第１図に
概略的に示される。図示されるように、防護区域
３０は、建物構造３２の種々の構造要素に取付け
られた複数個の構造モーメント検出装置（SMD）
３１を包含することができる。SMD３１の電気
的出力３３は直接に制御センサ３４に伝送される
ことができるが、または、本発明の好適な実施例
によれば、SMD３１の出力３３はトランスジユ
ーサ３５に供給され、該トランスジユーサ３５は
電気的侵入信号３３を機械的力３６に変換し、該
機械的力は直接に建物構造に印加され、結果とし
て得られる機械的侵入信号３７は建物構造３２を
通つて制御センタ３４に伝送され、該制御センタ
において該伝送された信号は１個または複数個の
SMD３８により受信され、該SMDは２次的侵入
信号３９を発生し、該２次的侵入信号は適切な信
号処理設備４０へ伝送される。 信号処理設備４０は、２次的侵入信号３９を、
当業者によつて知られている技術にしたがつて処
理するか、該処理は、擬似的信号を排除し、また
他の信号処理過程、例えば侵入点を指示するため
の到着時刻解析、侵入が非許可的のものであるか
否かを判別するための侵入者の足跡「標識」と許
可された人間の足跡との比較等を行うためになさ
れたものである。２次的侵入信号が本格的なもの
でありかつ非許可のものであると同定されると、
信号処理設備は警報信号４２を発生し、該警報信
号は警報活性化設備４３へ伝送される。警報活性
化設備は種々の制御センタ警報およびシステム４
４、種々の外部警報およびシステム４５、および
防護区域３０における種々の局部的防護システム
４６を活性化する。警報活性化設備からの活性化
信号４３ａは、従来技術によつて、防護区域３０
における局部的防護システム４６へ、電気的に直
接に伝送される。しかし、本発明の好適な実施例
においては、活性化信号４３ａは適切なトランス
ジユーサ４７に印加され、機械的力に変換され、
該機械的力は建物構造３２に印加され、機械的活
性化信号４８として該建物構造を通つて伝送さ
れ、該機械的活性化信号は防護区域３０内に位置
する活性化信号受信装置４９に受信されるが、該
活性化信号受信装置弐出力５０は防護区域３０に
おける局部的防護システム４６へ伝送され該局部
的防護システムを活性化する。 当業者により評価されることであるが、侵入検
出装置として構造モーメント検出装置を使用する
ことは、従来形の侵入検出システムに比べて相当
の利点を提供することになる。さらに、検出装置
および制御トランスジユーサおよび付加的構造モ
ーメント検出装置と結合することにより、侵入信
号および活性化信号は、システム要素の間を、電
線または電界を必要とせずに伝送されることがで
きる。
によりトリガされる可能性がある
検出装置を構成するあたり、物質の他の侵入特
性、例えば電荷、質量、反射率、または重量を用
いることができる。すべての場合において、従来
形の空間侵入検出装置は場（フイールド）を発生
するか、または侵入者により発生させられるエネ
ルギの場合検出するかする。一般的に、これらの
検出装置の領域は、合理的な寸法をもつ防護区域
に対処するためには、極めて多数の検出装置が使
用されねばならぬというものであつた。 いかなる防護システムにおいても主要な問題と
なることの１つは、誤つた警報を最小にすること
である。誤つた警報は、検出装置の動作モードに
依存して、多様な原因にもとづいて発生させられ
得る。誤つた警報を最小化しまたは無くすること
を試みるためには、空間侵入検出装置は通常、基
本的侵入信号を、警報信号送出に先立つて、処理
するための、複雑な電子回路を使用する。そのよ
うな信号処理は、幾つかの形式をとることができ
る。ドツプラーシステムにおいては、時により、
速度ゲートを用いることがあり、該速度ゲート
は、極めて高速または極めて低速で運動する物体
をすべて無視するようにはたらくものである。ま
た、積分回路または事象計数回路を用いる回路も
また、誤つた警報発生の可能性を減少させるに役
立つ。しかし、空間侵入検出装置は、より複雑な
技術が使用されるために、一般に、誤つた警報の
より高い発生頻度を示す。 場合によつては、信号の検出および分類は局部
的検出装置においては行われず、中央に位置する
制御センタにおいて行われる。この方法は、特
に、制御センタが小形のコンピユータまたはマイ
クロプロセツサのように決断を行う能力を有する
場合に、採用される。制御センタの主要な機能は
警報信号を取入れ、必要な警報を活性化させ、防
護区域が侵害されたときにとられるべき一連の動
作を始動させる。 ひとたび、検出装置により侵入が検出され制御
センタにより処理されると、侵入が進行中である
ことを表示する警報を活性化することが必要であ
り、防護区域に位置する他の防護システム例えば
可聴警報、自動ドアロツク機構、光、無能力化ガ
ス放出システム等を活性化することが必要であ
る。 防護区域から制御センタへの侵入信号の伝送、
および、防護システムを活性化するための制御セ
ンタから防護区域への警報信号の帰還伝送は、通
常、侵入検出装置と警報センタの間、および、警
報センタと防護システムの間を結ぶ電気配線を経
由して行われる。このような従来形の警報システ
ムの要素の間の通信は、種々の無能力化技術によ
り傷つけられやすいものであることが多く、それ
自身が発生の可能性のある誤つた警報の源であ
る。 用いられる侵入検出装置が、改良された適用区
域、選別性および信頼性を有し、誤つた信号を発
生する傾向が減少されたものであるような、改良
された侵入警報システムが提供されれば、それは
極めて有利なものであろう。 さらに、警報システムの要素の間の通信が不正
手段使用による傷つけられかたのより少ない手段
により行われ、かつ、それ自身誤つた侵入信号ま
たは警報信号を発生する傾向の少ない侵入警報シ
ステムを提供されれば、それは極めて有利なもの
であろう。 したがつて、本発明の主要な目的の１つは、改
良された侵入警報装置を提供することにある。 本発明の目的の他の１つは、改良された適用区
域、選別性、および信頼性を有し、誤つた信号を
発生する傾向が減少された侵入検出装置を用い
る、改良された侵入警報装置を提供することにあ
る。 本発明の目的のさらに他の１つは、侵入警報装
置の要素の間の通信が不正手段による傷つけられ
かたのより少ない手段により行われ、誤つた信号
を発生する傾向が減少された侵入警報装置を提供
することにある。 本発明においては、建物構造における規定され
た防護区域への人間の非許可の侵入を検出し、該
侵人に応答する信号に応じて防護装置を活性化す
る侵入警報および防護装置であつて、該侵入警報
および防護装置が、該防護区域内の構造要素に装
着され且つ侵入によつて生ずる該構造要素上の負
荷の変化によりひきおこされる該構造要素の偏位
に応答する電気的侵入信号を発生する少なくとも
１つの建物構造要素の角度的偏位の検出を行う構
造モーメント検出装置、前記検出装置と接続し該
電気的侵入信号を該建物構造を介して機械的侵入
信号として送出する機械的侵入信号送出手段、お
よび、該機械的侵入信号を受信し該受信に応答し
て防護装置活性化信号を発生する活性化信号発生
手段を前記防護区域外の該建物内に設けた制御セ
ンタ、を具備することを特徴とする侵入警報およ
び防護装置、が提供される。 本発明の、その他のおよびより特定的な目的お
よび利点は、図面を参照しつつ行われる下記の詳
細な記述から、当業者にとり明らかなものとなる
であろう。 本発明において用いられる用語として、「構造
モーメント検出装置」という用語は建物構造にお
ける２個の点の間の構造モーメントの積分値を測
定する装置を意味する。このような装置は従来知
られているが、明瞭化のために、第２図ないし第
４図を参照して以下の記述により簡単に説明しよ
う。構造モーメント検出装置は、基本的には、オ
ートコリメータであつて、該オートコリメータ
は、直線状運動に対して不感性であるが、検出装
置の一端に対する他端の角度偏位に応答するもの
である。第２図に示されるように、構造モーメン
ト検出装置は、梁１０上の離隔した位置に取付け
られた２個の個別の部分から成る。１つの部分１
１は支持ブラケツト１２を有し、該支持ブラケツ
ト１２は光放出ダイオード（LED）１３、コリ
メートレンズ１４、および２重式光電池１５を担
持する。構造モーメント検出装置の他の部分１６
は支持ブラケツト１７を有し、該支持ブラケツト
１７は前面の平面状反射鏡１８を担持する。２個
の部分１１および１６は、（図解の明瞭化のため
に省略してあるが）、外部からの光を排除するた
めにベローまたは他の外被体を用いて結合され
る。LED１３は、赤外線ビームを放出し、該赤
外線ビームはコリメートレンズ１４により平行化
される。平行化された赤外線ビーム１９ａは反射
鏡１８に射突し、鎖線２０に示されるように、反
射されてコリメートレンズ１４を通り、光電池１
５に到達する。反射鏡１８の、角度運動であつて
直線運動ではないものは、光電池１５の各個に到
達する赤外線放射の量に相違をもたらす。そのと
き、光電池１５の電圧出力の差は、光電池１５に
対する反射鏡１８の角度運動に比例する。 このような構造モーメント検出装置が、建物の
構造要素、例えば、床、天井、または梁に装着さ
れると、該構造モーメント検出装置は梁の偏位
を、±10角度砂の範囲において、0.001角度秒
（10-9ラジアン）の分解能をもつて測定すること
ができる。そのような精度が要求されない場合に
は、構造モーメント検出装置は±3゜の運動範囲に
おいて、１角度秒の分解能をもつように製作され
ることができる。そのような装置は、直流から
50kHzまでの周波数範囲において動作することが
でき、その場合の周波数の上限は光電池の周波数
限度により決定される。 第２図の構造モーメント検出装置の機械的要素
と結合して用いられる典型的な回路は第３図およ
び第４図に示される。第３図は適切なLED駆動
回路の１つをあらわす線図であり、該回路は簡単
な定電流源回路であり、該定電流源回路は一定の
光の強さを持つ光源を提供するために要求され
る。典型的な適切な読出し回路の１つは第４図に
示され、該第４図はアナログ出力回路をあらわ
し、該アナログ出力回路は共通モード排除特性を
もつ第１段の自己ゼロ化増幅装置および相対的に
高い利得をもつ第２段の分離形増幅装置から成
る。 構造モーメント検出装置の動作は、簡単化され
た例、すなわち、負荷を印加された片持ち状の梁
であつて、構造モーメント検出装置が、梁の支持
点と終端との中央の点の両側に等距離にとつた位
置であるａ点およびｂ点に装着されているもの、
について説明される。梁の偏位が、ａ点およびｂ
点における表面の接線方向のなす角度θとして測
定されると、光電池の出力電圧はこの角度に比例
し、面積モーメント理論によれば次の等式が成立
し、 Vput∝θ＝∫b／aMdx／EI＝１／EI∫b aMdx ここに、 Ｍはａ点とｂ点の間の印加モーメント、 Ｅは弾性係数、 Ｉは慣性能率、 θはａ点とｂ点における表面の接線方向のなす
角度、 ｘはａ点とｂ点の間の表面に沿う直線距離、 である。 負荷Ｐが、長さＬの梁の終端に置かれ、δがａ
点とｂ点の間の距離であるとすると、次の等式が
成立する。 Vput∝θ＝１／EI・PLδ／２ 構造モーメント検出装置の感度を説明するため
に、１グラムの負荷が20.3cmの片持ち状の梁の終
端に置かれる。構造モーメント検出装置は、梁の
中点に装着され、ａ点とｂ点は3.81cm離間するも
のとする。この負荷の場合にはVputおよびθは、 Vput＝30ミリボルト および、 θ＝1.3×10-7ラジアン である。 構造の２点間における全モーメントを変化させ
ることなしに構造に負荷をかけることは不可能で
あるから、構造モーメント検出装置を、従来形の
容積的侵入検出装置の動作領域をはるかに超える
作動領域をもつ、極めて正確な極めて高感度の検
出装置として使用することが可能である。 更に、構造モーメント検出装置の出力は、電気
的に作動されるタツパーまたは容量的ローダーの
ような任意の適切なトランスジユーサにより変換
されることができるが、該変換は、侵入信号を建
物構造自体を通して中央制御点に伝送し、かつ、
制御点から防護区域へ逆伝送し、防護システムの
要素、例えば自動ドアロツク機構、光、可聴警
報、無能力化ガス放出システム等、を活性化する
ために行われる。 本発明の原理にもとづく侵入警報系統および種
種の好適な具体化例の動作および配置が第１図に
概略的に示される。図示されるように、防護区域
３０は、建物構造３２の種々の構造要素に取付け
られた複数個の構造モーメント検出装置（SMD）
３１を包含することができる。SMD３１の電気
的出力３３は直接に制御センサ３４に伝送される
ことができるが、または、本発明の好適な実施例
によれば、SMD３１の出力３３はトランスジユ
ーサ３５に供給され、該トランスジユーサ３５は
電気的侵入信号３３を機械的力３６に変換し、該
機械的力は直接に建物構造に印加され、結果とし
て得られる機械的侵入信号３７は建物構造３２を
通つて制御センタ３４に伝送され、該制御センタ
において該伝送された信号は１個または複数個の
SMD３８により受信され、該SMDは２次的侵入
信号３９を発生し、該２次的侵入信号は適切な信
号処理設備４０へ伝送される。 信号処理設備４０は、２次的侵入信号３９を、
当業者によつて知られている技術にしたがつて処
理するか、該処理は、擬似的信号を排除し、また
他の信号処理過程、例えば侵入点を指示するため
の到着時刻解析、侵入が非許可的のものであるか
否かを判別するための侵入者の足跡「標識」と許
可された人間の足跡との比較等を行うためになさ
れたものである。２次的侵入信号が本格的なもの
でありかつ非許可のものであると同定されると、
信号処理設備は警報信号４２を発生し、該警報信
号は警報活性化設備４３へ伝送される。警報活性
化設備は種々の制御センタ警報およびシステム４
４、種々の外部警報およびシステム４５、および
防護区域３０における種々の局部的防護システム
４６を活性化する。警報活性化設備からの活性化
信号４３ａは、従来技術によつて、防護区域３０
における局部的防護システム４６へ、電気的に直
接に伝送される。しかし、本発明の好適な実施例
においては、活性化信号４３ａは適切なトランス
ジユーサ４７に印加され、機械的力に変換され、
該機械的力は建物構造３２に印加され、機械的活
性化信号４８として該建物構造を通つて伝送さ
れ、該機械的活性化信号は防護区域３０内に位置
する活性化信号受信装置４９に受信されるが、該
活性化信号受信装置弐出力５０は防護区域３０に
おける局部的防護システム４６へ伝送され該局部
的防護システムを活性化する。 当業者により評価されることであるが、侵入検
出装置として構造モーメント検出装置を使用する
ことは、従来形の侵入検出システムに比べて相当
の利点を提供することになる。さらに、検出装置
および制御トランスジユーサおよび付加的構造モ
ーメント検出装置と結合することにより、侵入信
号および活性化信号は、システム要素の間を、電
線または電界を必要とせずに伝送されることがで
きる。
第１図は本発明の一実施例としての侵入警報装
置の動作を図解する概略的線図、第２図は第１図
の装置に用いられる侵入検出装置として役立つ構
造モーメント検出装置の断面図、第３図は第２図
の装置に用いられるLED駆動回路を示す回路図、
第４図は第２図の装置の読出し用電子回路を示す
回路図である。 １０…梁、１１…構造モーメント検出装置の１
部、１２…支持ブラケツト、１３…光放出ダイオ
ード、１４…コリメートレンズ、１５…光電池、
１６…構造モーメント検出装置の１部、１７…支
持ブラケツト、１８…反射鏡、１９…赤外線ビー
ム、２０…光線進路、３０…防護区域、３１…構
造モーメント検出装置、３２…建物構造、３３…
構造モーメント検出装置出力、３４…制御セン
タ、３５…トランスジユーサ、３６…機械的力、
３７…機械的侵入信号、３８…信号受信装置、３
９…２次的侵入信号、４０…信号処理設備、４２
…警報信号、４３…警報活性化設備、４４…制御
センタ警報およびシステム、４５…外部警報およ
びシステム、４６…局部的防護システム、４７…
活性化信号トランスジユーサ、４８…機械的活性
化信号、４９…活性化信号受信装置、５０…活性
化信号受信装置出力。
置の動作を図解する概略的線図、第２図は第１図
の装置に用いられる侵入検出装置として役立つ構
造モーメント検出装置の断面図、第３図は第２図
の装置に用いられるLED駆動回路を示す回路図、
第４図は第２図の装置の読出し用電子回路を示す
回路図である。 １０…梁、１１…構造モーメント検出装置の１
部、１２…支持ブラケツト、１３…光放出ダイオ
ード、１４…コリメートレンズ、１５…光電池、
１６…構造モーメント検出装置の１部、１７…支
持ブラケツト、１８…反射鏡、１９…赤外線ビー
ム、２０…光線進路、３０…防護区域、３１…構
造モーメント検出装置、３２…建物構造、３３…
構造モーメント検出装置出力、３４…制御セン
タ、３５…トランスジユーサ、３６…機械的力、
３７…機械的侵入信号、３８…信号受信装置、３
９…２次的侵入信号、４０…信号処理設備、４２
…警報信号、４３…警報活性化設備、４４…制御
センタ警報およびシステム、４５…外部警報およ
びシステム、４６…局部的防護システム、４７…
活性化信号トランスジユーサ、４８…機械的活性
化信号、４９…活性化信号受信装置、５０…活性
化信号受信装置出力。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 建物構造における規定された防護区域への人
間の非許可の侵入を検出し、該侵入に応答する信
号に応じて防護装置を活性化する侵入警報および
防護装置であつて、該侵入警報および防護装置
が、 該防護区域内の構造要素に装着され且つ侵入に
よつて生ずる該構造要素上の負荷の変化によりひ
きおこされる該構造要素の偏位に応答する電気的
侵入信号を発生する少なくとも１つの建物構造要
素の角度的偏位の検出を行う構造モーメント検出
装置、 前記検出装置と接続し該電気的侵入信号を該建
物構造を介して機械的侵入信号として送出する機
械的侵入信号送出手段、 および、該機械的侵入信号を受信し該受信に応
答して防護装置活性化信号を発生する活性化信号
発生手段を前記防護区域外の該建物内に設けた制
御センタ、 を具備することを特徴とする侵入警報および防護
装置。 ２ 前記機械的侵入信号送出手段は、前記検出装
置からの電気的侵入信号を機械的インパルスに変
換し該機械的インパルスを該建物構造に印加する
ことで機械的侵入信号を発生するトランスジユー
サ手段である特許請求の範囲第１項記載の侵入警
報および防護装置。 ３ 前記活性化信号発生手段は、前記検出装置を
具備する特許請求の範囲第１項記載の侵入警報お
よび防護装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/086,772 US4287511A (en) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | Intrusion alarm system utilizing structural moment detector as intrusion sensor and as receiver for mechanical intrusion and command signals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56153492A JPS56153492A (en) | 1981-11-27 |
| JPH0222438B2 true JPH0222438B2 (ja) | 1990-05-18 |
Family
ID=22200801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14700780A Granted JPS56153492A (en) | 1979-10-22 | 1980-10-22 | Invasion warning and protecting device |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4287511A (ja) |
| EP (1) | EP0027738A3 (ja) |
| JP (1) | JPS56153492A (ja) |
| DK (1) | DK444880A (ja) |
| NO (1) | NO803137L (ja) |
| PT (1) | PT71943B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2125541A1 (de) * | 1971-05-05 | 1972-11-23 | Erens, Eduard, 7800 Freiburg | Selbstauslöser als Zusatzgerät für Alarmanlagen in Banken, Kassen, Zahlstellen, Geschäftsräumen usw |
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- 1979-10-22 US US06/086,772 patent/US4287511A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1980-10-21 EP EP80303707A patent/EP0027738A3/en not_active Withdrawn
- 1980-10-21 NO NO803137A patent/NO803137L/no unknown
- 1980-10-21 DK DK444880A patent/DK444880A/da not_active Application Discontinuation
- 1980-10-21 PT PT71943A patent/PT71943B/pt unknown
- 1980-10-22 JP JP14700780A patent/JPS56153492A/ja active Granted
-
1981
- 1981-11-13 US US06/320,873 patent/US4419900A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0027738A3 (en) | 1981-05-06 |
| EP0027738A2 (en) | 1981-04-29 |
| DK444880A (da) | 1981-04-23 |
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| JPS56153492A (en) | 1981-11-27 |
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| PT71943B (en) | 1981-09-17 |
| NO803137L (no) | 1981-04-23 |
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