JP2006251909A - Glass breakage detection system, glass breakage detection device, and glass with glass breakage detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はガラス破損検出システム、ガラス破損検出装置及びガラス破損検出装置付きガラスに係り、特に防犯対策のために住宅用、車両用の窓ガラス等の破損を検出するガラス破損検出システム、ガラス破損検出装置及びガラス破損検出装置付きガラスに関する。 The present invention relates to a glass breakage detection system, a glass breakage detection device, and a glass with a glass breakage detection device, and in particular, a glass breakage detection system and a glass breakage detection for detecting breakage of window glass for homes and vehicles for security measures. The present invention relates to a glass with a device and a glass breakage detection device.
従来、住宅又は車両等に設置された窓ガラスが破損した場合に警報を発したり警備会社等に通報するなどの防犯対策を図る防犯システムが知られている。ガラスの破損を検出するガラス破損検出装置として、特許文献１には、検出対象のガラスに抵抗体を形成しておき、その抵抗体の断線を検出することによってガラスの破損を検出することが提案されている。
ところで、特許文献１のように抵抗体の断線を検出することによってガラスの破損を検出するガラス破損検出装置の場合、抵抗体が断線したときに何らかの電気的変化をもたらすための回路部と、その電気的変化を検出するための回路部とからなる検出回路が必要となる。また、ガラス以外の場所に設置された基地局とガラスに設置されたガラス破損検出装置と間で無線通信を行えるようにすると、ガラスが破損したときにガラス破損検出装置からその情報（信号）を基地局が取得し、基地局が警備会社に通知する等の対応を図ることができるため有効である。 By the way, in the case of the glass breakage detection device that detects the breakage of the glass by detecting the breakage of the resistor as in Patent Document 1, a circuit unit for causing some electrical change when the resistor is broken, and its A detection circuit including a circuit unit for detecting an electrical change is required. In addition, if wireless communication can be performed between a base station installed in a place other than glass and a glass breakage detection device installed in glass, the information (signal) is sent from the glass breakage detection device when the glass breaks. This is effective because the base station can acquire the information and the base station can notify the security company.
しかしながら、特許文献１のような検出回路では構成が複雑であり、また、無線機能を搭載するとすればアンテナや無線機等の回路を検出回路とは別に設ける必要があるため、ガラスに設置する装置としては構成が複雑で故障を招き易く、また、製造コストが高くなるという問題があった。 However, the configuration of a detection circuit such as that of Patent Document 1 is complicated, and if a wireless function is installed, a circuit such as an antenna or a radio device needs to be provided separately from the detection circuit. However, there is a problem that the configuration is complicated and a failure is easily caused, and the manufacturing cost is increased.
また、特許文献１のような検出回路では、ガラス破損による信号と、回路の故障（例えば配線の切断等）の信号が区別しにくいという欠点があった。 In addition, the detection circuit as in Patent Document 1 has a drawback in that it is difficult to distinguish between a signal due to glass breakage and a signal due to circuit failure (for example, cutting of wiring).
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、無線機能を備えると共に、簡易な装置で、回路の故障とは区別してガラスの破損を検出することができるガラス破損検出システム、ガラス破損検出装置及びガラス破損検出装置付きガラスを提供することを目的とする。また、本発明は誤作動を起しにくく、検出精度の高いガラス破損検出システム、ガラス破損検出装置及びガラス破損検出装置付きガラスを提供することを目的とする The present invention has been made in view of such circumstances, and has a wireless function, a glass breakage detection system, and a glass breakage detection system capable of detecting breakage of glass with a simple device as distinguished from circuit failure. An object is to provide a device and a glass with a glass breakage detection device. Another object of the present invention is to provide a glass breakage detection system, a glass breakage detection device, and a glass with a glass breakage detection device that are unlikely to malfunction and have high detection accuracy.
前記目的を達成するために、請求項１に記載のガラス破損検出システムは、ガラスに取り付けられる外部回路の構成要素であるアンテナと、前記外部回路の構成要素であり、前記アンテナを通じて電波を送信、又は、受信する処理を行う信号処理部と、前記外部回路の構成要素であり、前記アンテナと前記信号処理部とを接続するアンテナ用伝送線路と、前記アンテナ用伝送線路のスタブであり、前記スタブの少なくとも一部がセンシングスタブとして、ガラスの破損により、前記アンテナから送信される信号強度、あるいは前記アンテナによって受信される信号強度を変化させるようにガラスに設置されており、この変化を破損検出部によって検知して、ガラス破損を検出することを特徴としている。 In order to achieve the object, the glass breakage detection system according to claim 1 is an antenna that is a component of an external circuit attached to glass, and a component of the external circuit that transmits radio waves through the antenna. Alternatively, a signal processing unit that performs reception processing and a component of the external circuit, an antenna transmission line that connects the antenna and the signal processing unit, and a stub of the antenna transmission line, the stub At least a part of the sensor is installed as a sensing stub in the glass so as to change the signal intensity transmitted from the antenna or the signal intensity received by the antenna due to breakage of the glass. And detecting glass breakage.
本発明によれば、ガラスに設置される外部回路の信号処理部とアンテナとを接続するアンテナ用伝送線路にスタブが形成されると共に、そのスタブの少なくとも一部がセンシングスタブとしてガラスに設けられ、ガラスが破損した際にセンシングスタブが破損することによってスタブの長さ（電気長）が変化する。これによって、破損検出部が検出する信号強度に変化が生じるため、その変化を検知することによってガラスが破損したことが検出されるようになっている。このように本発明は、無線機能に関する回路を利用し、且つ、アンテナ用伝送線路にスタブを形成するだけの構成でガラスの破損を検出することができるため、構成が簡易である。また、無線機能を備えているため、必要であればガラスに設置されるガラス破損検出装置の外部回路と基地局との間で所望の通信を行うことができる。更に、ガラスのセンシングスタブが破損した場合でも、破損検出部で検出される信号強度がある程度のレベルを示すようにスタブの長さを設定しておくことによって、ガラスが破損したのか、装置が故障したのかを判別することもできる。 According to the present invention, a stub is formed in the antenna transmission line that connects the signal processing unit of the external circuit installed in the glass and the antenna, and at least a part of the stub is provided in the glass as a sensing stub, When the glass is broken, the sensing stub is broken, so that the length (electric length) of the stub is changed. As a result, a change occurs in the signal intensity detected by the breakage detection unit, and it is detected that the glass has been broken by detecting the change. As described above, the present invention is simple in configuration because it can detect a glass breakage by using a circuit relating to a wireless function and by simply forming a stub in an antenna transmission line. Moreover, since it has a wireless function, if necessary, desired communication can be performed between the external circuit of the glass breakage detection apparatus installed on the glass and the base station. Furthermore, even if the glass sensing stub is broken, the length of the stub is set so that the signal intensity detected by the breakage detector shows a certain level. It is also possible to determine whether it has been done.
請求項２に記載のガラス破損検出システムは、請求項１に記載の発明において、前記信号処理部から前記アンテナを通じて送信された電波を基地局で受信し、基地局に備えられた破損検出部においてガラス破損検知を行うことを特徴としている。 A glass breakage detection system according to a second aspect is the invention according to the first aspect, wherein the base station receives a radio wave transmitted from the signal processing unit through the antenna, and the breakage detection unit provided in the base station It is characterized by detecting glass breakage.
本発明は、ガラスに設置された外部回路の信号処理部が電波を送信する場合の態様を示し、その場合には基地局が外部回路のアンテナから送信された電波を受信し、受信した電波の強度に基づいてガラスが破損したことを検出する。 The present invention shows an aspect in which a signal processing unit of an external circuit installed on glass transmits radio waves, in which case the base station receives radio waves transmitted from the antenna of the external circuit, and the received radio waves Detects broken glass based on strength.
請求項３に記載のガラス破損検出システムは、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記信号処理部は、前記アンテナを通じて電波として送信する所定の無線周波数帯の信号を前記アンテナ用伝送線路に出力し、前記基地局は、前記アンテナを通じて送信された電波を受信し、前記基地局に備えられた破損検出部は、その受信信号強度を検出し、該検出した信号の強度と前記センシングスタブが破損していないときに検出される信号の強度との比較、又は、該検出した信号の強度と所定のしきい値との比較によって前記ガラスが破損したことを検出することを特徴としている。 The glass breakage detection system according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the signal processing unit transmits a signal in a predetermined radio frequency band to be transmitted as a radio wave through the antenna. Output to the line, the base station receives the radio wave transmitted through the antenna, the breakage detector provided in the base station detects the received signal strength, the strength of the detected signal and the sensing It is characterized in that it is detected that the glass is broken by comparing with the intensity of a signal detected when the stub is not broken or by comparing the intensity of the detected signal with a predetermined threshold value. .
本発明は、ガラスに設置された外部回路の信号処理部がアンテナを通じて電波として送信する信号の態様と、その信号の強度を検出する破損検出部がガラスの破損を検出する態様を示している。 The present invention shows a mode of a signal transmitted as a radio wave through an antenna by a signal processing unit of an external circuit installed on the glass, and a mode of detecting a breakage of the glass by a breakage detection unit that detects the intensity of the signal.
請求項４に記載のガラス破損検出システムは、請求項１に記載の発明において、前記外部回路に対して電波を送信する基地局を備えたことを特徴としている。 A glass breakage detection system according to a fourth aspect is characterized in that, in the invention according to the first aspect, a base station that transmits radio waves to the external circuit is provided.
本発明は、基地局から電波を送信し、ガラスに設置された外部回路の信号処理部がその電波を受信する態様を示している。 The present invention shows a mode in which a radio wave is transmitted from a base station, and a signal processing unit of an external circuit installed on the glass receives the radio wave.
請求項５に記載のガラス破損検出システムは、請求項４に記載の発明において、前記アンテナは、前記基地局から送信された所定の無線周波数帯の信号を受信し、前記信号処理部に到達した信号の強度を検出し、前記破損検出部は、該到達した信号の強度と、前記センシングスタブが破損していないときに検出される信号の強度との比較、又は、該到達した信号の強度と所定のしきい値との比較によって前記ガラスが破損したことを検出することを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the glass breakage detection system according to the fourth aspect, the antenna receives a signal of a predetermined radio frequency band transmitted from the base station and reaches the signal processing unit. The intensity of the signal is detected, and the damage detection unit compares the intensity of the arrived signal with the intensity of the signal detected when the sensing stub is not damaged, or the intensity of the reached signal It is characterized by detecting that the glass is broken by comparison with a predetermined threshold value.
本発明は、ガラスに設置された外部回路の信号処理部がアンテナを通じて受信する信号の態様と、その信号の強度を検出する破損検出部がガラスの破損を検出する態様を示している。 The present invention shows a mode of a signal received through an antenna by a signal processing unit of an external circuit installed on the glass, and a mode of detecting a breakage of the glass by a breakage detection unit that detects the intensity of the signal.
請求項６に記載のガラス破損検出システムは、請求項１、４、又は、５に記載の発明において、前記破損検出部は、前記外部回路の構成要素であることを特徴としている。 A glass breakage detection system according to a sixth aspect is the invention according to the first, fourth, or fifth aspect, wherein the breakage detection unit is a component of the external circuit.
本発明は、基地局から送信された電波を外部回路の信号処理部により受信する態様において、受信した信号の強度に基づいてガラスが破損したことを検出する破損検出部も外部回路の構成要素として設けられる態様を示している。 In an aspect in which the present invention receives a radio wave transmitted from a base station by a signal processing unit of an external circuit, a breakage detection unit that detects that the glass is broken based on the intensity of the received signal is also a component of the external circuit. The aspect provided is shown.
請求項７に記載のガラス破損検出システムは、請求項１、２、又は、４に記載の発明において、前記アンテナ用伝送線路には、前記アンテナ用伝送線路のスタブの一部を形成する分岐線路が前記外部回路の構成要素として分岐して設けられ、前記センシングスタブは、前記分岐線路を介して前記アンテナ用伝送線路に接続されると共に、前記分岐線路中において、接続状態又は切断状態に切り替えられるスイッチ手段であって、切断状態の場合の前記スタブの長さと、接続状態の場合であって前記センシングスタブが破損しているときの前記スタブの長さとが相違するように配置されるスイッチ手段と、該スイッチ手段を接続状態と切断状態とで切り替えるスイッチ制御手段とを備え、前記破損検出部は、前記スイッチ制御手段によって前記スイッチ手段が接続状態に設定されている場合に検出した信号の強度と、前記スイッチ制御手段によって前記スイッチ手段が切断状態に設定されている場合に検出した信号の強度とに基づいて前記ガラスが破損していることを検出することを特徴としている。 The glass breakage detection system according to claim 7 is the invention according to claim 1, 2, or 4, wherein the antenna transmission line forms a part of a stub of the antenna transmission line. Is provided as a component of the external circuit, and the sensing stub is connected to the antenna transmission line via the branch line, and is switched to a connected state or a disconnected state in the branch line. Switch means arranged so that the length of the stub in a disconnected state is different from the length of the stub in a connected state when the sensing stub is damaged; And a switch control means for switching the switch means between a connected state and a disconnected state, and the breakage detector is The glass is broken based on the intensity of the signal detected when the switch means is set to the connected state and the intensity of the signal detected when the switch means is set to the disconnected state by the switch control means. It is characterized in that it is detected.
本発明は、外部回路のアンテナ用伝送線路にスタブの一部を形成する分岐線路を設けて、その分岐線路を介してガラスのセンシングスタブをアンテナ用伝送線路に接続すると共に分岐線路中にスイッチ手段を設けてスイッチ手段を接続状態と切断状態とに切り替えた際に破損検出部によって検出される信号の強度に基づいてガラスが破損していることを検出するようにしている。これによれば、スイッチ手段が切断状態の場合には、ガラスのセンシングスタブが破損しているか否かにかかわらずスタブの長さは一定であり、それにもかかわらず破損検出部によって検出される信号の強度が変化した場合には、なんらかの障害物が電波を遮るように通過したことによって生じたものと判断できる。そして、その障害物によって生じた強度の変化の程度も知ることができる。したがって、その情報を利用することにより、スイッチ手段が接続状態の場合に破損検出部によって検出される信号の強度に変化が生じたときに、その変化が障害物の通過によって生じたものなのか、ガラスの破損に伴いセンシングスタブが破損したことによって生じたものなのかを適切に判別することができる。 The present invention provides a branch line that forms a part of a stub in an antenna transmission line of an external circuit, and connects a glass sensing stub to the antenna transmission line via the branch line, and also switches in the branch line. When the switch means is switched between the connected state and the disconnected state, it is detected that the glass is broken based on the intensity of the signal detected by the breakage detecting unit. According to this, when the switch means is in a disconnected state, the length of the stub is constant regardless of whether or not the glass sensing stub is broken, and the signal detected by the breakage detector is nevertheless. When the intensity of the light changes, it can be determined that some obstacle has passed to block the radio wave. The degree of intensity change caused by the obstacle can also be known. Therefore, by using the information, when a change occurs in the intensity of the signal detected by the breakage detector when the switch means is in the connected state, whether the change is caused by the passage of an obstacle, It is possible to appropriately determine whether the sensing stub is caused by breakage of the glass due to breakage.
請求項８に記載のガラス破損検出システムは、請求項７に記載の発明において、前記信号処理部は、前記アンテナを通じて電波として送信する所定の無線周波数帯の信号をパルス信号として前記アンテナ用伝送線路に出力すると共に、前記スイッチ制御手段は、２つのパルス信号を１組として、各組の一方のパルス信号の出力時に前記スイッチ手段を接続状態に設定し、他方のパルス信号の出力時に前記スイッチ手段を切断状態に設定することを特徴としている。 The glass breakage detection system according to an eighth aspect of the present invention is the transmission line for an antenna according to the seventh aspect, wherein the signal processing unit uses a signal of a predetermined radio frequency band transmitted as a radio wave through the antenna as a pulse signal. The switch control means sets two pulse signals as one set, sets the switch means in a connected state when outputting one pulse signal of each set, and sets the switch means when outputting the other pulse signal. Is set to a disconnected state.
本発明は、外部回路の信号処理部から電波を送信する場合において、信号処理部が電波としてアンテナ用伝送線路に出力する信号の態様と、スイッチ制御手段によってスイッチ手段を接続状態と切断状態とに切り替える制御の態様を示している。 In the present invention, when a radio wave is transmitted from a signal processing unit of an external circuit, the signal processing unit outputs a signal to the antenna transmission line as a radio wave, and the switch unit is connected and disconnected by the switch control unit. The mode of control to switch is shown.
請求項９に記載のガラス破損検出システムは、請求項８に記載の発明において、前記破損検出部は、前記スイッチ制御手段によって前記スイッチ手段が接続状態に設定されている場合に検出される信号の強度と、前記スイッチ制御手段によって前記スイッチ手段が切断状態に設定されている場合に検出される信号の強度との比の大きさに基づいて前記ガラスが破損していることを検出することを特徴としている。 The glass breakage detection system according to claim 9 is the glass breakage detection system according to claim 8, wherein the breakage detection unit is configured to detect a signal detected when the switch unit is set to a connected state by the switch control unit. It is detected that the glass is broken based on the magnitude of the ratio between the intensity and the intensity of the signal detected when the switch means is set to the cut state by the switch control means. It is said.
本発明は、破損検出部によってガラスが破損していることを検出する態様を示している。 This invention has shown the aspect which detects that the glass is broken by the breakage detection part.
請求項１０に記載のガラス破損検出システムは、請求項１〜９のうちいずれか１に記載の発明において、前記センシングスタブは、電磁結合又は静電結合によって前記アンテナ用伝送線路に接続されることを特徴としている。
The glass breakage detection system according to
本発明によれば、ガラスのセンシングスタブを外部回路のアンテナ用伝送線路に非接触で接続することができる。そのため、例えば室外側ガラス板と室内側ガラス板とから構成された合わせガラスの破損を検出する場合に、室外側ガラス板にセンシングスタブを設けて、室内側ガラス板の室内側表面に外部回路を設置するような場合であってもセンシングスタブを外部回路のアンテナ用伝送線路に接続するために伝送線路を室内側ガラス板の室内側表面に引き出す必要がなく、センシングスタブを設けたガラスの製造が容易となる。 According to the present invention, the glass sensing stub can be connected to the antenna transmission line of the external circuit without contact. Therefore, for example, when detecting breakage of laminated glass composed of an outdoor glass plate and an indoor glass plate, a sensing stub is provided on the outdoor glass plate, and an external circuit is provided on the indoor surface of the indoor glass plate. Even if it is installed, there is no need to pull out the transmission line to the indoor surface of the indoor glass plate in order to connect the sensing stub to the antenna transmission line of the external circuit, and the production of the glass with the sensing stub is possible. It becomes easy.
請求項１１に記載のガラス破損検出システムは、請求項１〜１０のうちいずれか１に記載の発明において、前記アンテナ用伝送線路には、前記アンテナ用伝送線路のスタブの一部を形成する分岐線路が前記外部回路の構成要素として分岐して設けられ、前記センシングスタブは、前記分岐線路を介して前記アンテナ用伝送線路に接続されることを特徴としている。
The glass breakage detection system according to
本発明によれば、ガラスのセンシングスタブが完全に破損（欠落）した場合のスタブの長さ（電気長）を外部回路での分岐線路の長さによって所望の長さに設定することができる。 According to the present invention, the length (electric length) of the stub when the glass sensing stub is completely broken (missed) can be set to a desired length according to the length of the branch line in the external circuit.
請求項１２に記載のガラス破損検出システムは、請求項１１に記載の発明において、前記分岐線路は前記ガラスに設置されるプリント基板に形成されると共に、該プリント基板のグランドプレーンにスロット線路が形成され、前記分岐線路と前記センシングスタブとが前記グランドプレーンのスロット線路を介して電磁結合されることを特徴としている。 A glass breakage detection system according to a twelfth aspect of the invention according to the eleventh aspect, wherein the branch line is formed on a printed circuit board installed on the glass and a slot line is formed on a ground plane of the printed circuit board. The branch line and the sensing stub are electromagnetically coupled via a slot line of the ground plane.
本発明は、外部回路の構成要素としてプリント基板に形成される分岐線路とガラスに形成されるセンシングスタブとを電磁結合によって接続する場合の態様を示している。 The present invention shows an aspect in which a branch line formed on a printed circuit board as a component of an external circuit and a sensing stub formed on glass are connected by electromagnetic coupling.
請求項１３に記載のガラス破損検出システムは、請求項１〜６及び１０〜１２のうちいずれか１に記載の発明において、前記信号処理部が前記アンテナを通じて送信又は受信する無線周波数帯の信号に対して、前記センシングスタブが存在している場合の前記スタブの電気長が、前記スタブ内での波長の略４分の１の偶数倍の長さとなり、前記センシングスタブが存在していない場合の前記スタブの電気長が、前記スタブ内での波長の略４分の１の奇数倍の長さとなることを特徴としている。 The glass breakage detection system according to a thirteenth aspect is the radio frequency band signal transmitted or received by the signal processing unit through the antenna in the invention according to any one of the first to sixth aspects and the tenth to twelfth aspects. On the other hand, when the sensing stub is present, the electrical length of the stub is an even multiple of a quarter of the wavelength within the stub, and the sensing stub is not present. The electrical length of the stub is characterized by being an odd multiple of approximately one quarter of the wavelength in the stub.
本発明によれば、センシングスタブが存在している場合には、スタブの影響がほとんど生じず破損検出部で検出される信号の強度が大きく、センシングスタブが存在していない場合には、スタブの影響によって破損検出部で検出される信号の強度が著しく低下する。 According to the present invention, when the sensing stub is present, the influence of the stub hardly occurs and the strength of the signal detected by the damage detection unit is large. When the sensing stub does not exist, Due to the influence, the strength of the signal detected by the breakage detection unit is significantly reduced.
請求項１４に記載のガラス破損検出システムは、請求項７、８、又は、９に記載の発明において、前記アンテナを通じて送信又は受信する無線周波数帯の信号に対して、前記センシングスタブが破損していない場合には、前記スイッチ手段が接続状態と切断状態のいずれに設定されているかにかかわらず、前記スタブの電気長が、前記スタブ内での波長の４分の１の偶数倍の長さとなり、前記センシングスタブが破損している場合には、前記スイッチ手段が接続状態に設定されているときの前記スタブの電気長が、前記スタブ内での波長の略４分の１の奇数倍の長さとなり、前記スイッチ手段が切断状態に設定されているときの前記スタブの電気長が、前記スタブ内での波長の略４分の１の偶数倍の長さとなることを特徴としている。
The glass breakage detection system according to
本発明によれば、分岐線路にスイッチ手段を設けた場合に、スイッチ手段が切断状態の場合に破損検出部で検出される信号の強度と、スイッチ手段が接続状態の場合であってセンシングスタブが破損していない場合に破損検出部で検出される信号の強度とが略等しくなり、スイッチ手段が切断状態の場合に破損検出部で検出される信号の強度と、スイッチ手段が接続状態の場合であってセンシングスタブが破損している場合に破損検出部で検出される信号の強度とが大きく相違する。そのため、ガラスが破損してセンシングスタブが破損していることを容易に検出することができる。 According to the present invention, when the switch means is provided on the branch line, the strength of the signal detected by the breakage detection unit when the switch means is in the disconnected state and the sensing stub in the case where the switch means is in the connected state. The strength of the signal detected by the breakage detector when it is not damaged is approximately equal, and the strength of the signal detected by the breakage detector when the switch means is disconnected and when the switch means is connected Thus, when the sensing stub is broken, the strength of the signal detected by the breakage detector is greatly different. Therefore, it can be easily detected that the glass is broken and the sensing stub is broken.
請求項１５に記載のガラス破損検出システムは、請求項１〜１４のうちいずれか１に記載の発明において、前記ガラスは、複数枚のガラス板を重ね合わせて構成される合わせガラスであり、前記センシングスタブは、前記複数枚のガラス板のうちのいずれかのガラス板のいずれかの面に設けられたことを特徴としている。 The glass breakage detection system according to claim 15, in the invention according to any one of claims 1 to 14, wherein the glass is a laminated glass configured by stacking a plurality of glass plates, The sensing stub is provided on any surface of any one of the plurality of glass plates.
本発明は、破損を検出する対象のガラスが複数枚のガラス板を重ね合わせた合わせガラスの場合に、センシングスタブを設ける位置の態様を示している。 This invention has shown the aspect of the position which provides a sensing stub, when the glass of the object which detects a damage is the laminated glass which laminated | stacked the several glass plate.
請求項１６に記載のガラス破損検出システムは、請求項１５に記載の発明において、前記センシングスタブが設けられるガラス板は、強化ガラスであることを特徴としている。 A glass breakage detection system according to a sixteenth aspect is characterized in that, in the invention according to the fifteenth aspect, the glass plate on which the sensing stub is provided is tempered glass.
本発明によれば、合わせガラスを使用する場合において、センシングスタブの一部を設けるガラス板を強化ガラスとすることによって、ガラスが破損する際には、そのガラス板が粒状に破砕され、確実にセンシングスタブを破損させることができる。 According to the present invention, in the case of using laminated glass, by making the glass plate on which a part of the sensing stub is provided as tempered glass, when the glass breaks, the glass plate is crushed into particles and reliably The sensing stub can be damaged.
請求項１７に記載のガラス破損検出システムは、請求項１５又は１６に記載の発明において、前記ガラスは、室外側ガラス板と室内側ガラス板とから構成され、前記センシングスタブは前記室外側ガラス板に設けられることを特徴としている。 The glass breakage detection system according to claim 17 is the invention according to claim 15 or 16, wherein the glass is composed of an outdoor glass plate and an indoor glass plate, and the sensing stub is the outdoor glass plate. It is characterized by being provided in.
本発明は、合わせガラスを使用する場合において、その合わせガラスが２枚のガラス板によって構成される場合の態様を示している。 This invention has shown the aspect in the case of using a laminated glass, when the laminated glass is comprised with two glass plates.
請求項１８に記載のガラス破損検出システムは、請求項１７に記載の発明において、前記センシングスタブは前記室外側ガラス板の室内側に設けられていることを特徴としている。
The glass breakage detection system according to
本発明のようにセンシングスタブを室外ガラス板の室内側に設けると好適である。 As in the present invention, a sensing stub is preferably provided on the indoor side of the outdoor glass plate.
請求項１９に記載のガラス破損検出システムは、請求項１５、１６、１７、又は、１８に記載の発明において、前記外部回路は、前記複数枚のガラス板のうち最も室内側となる位置に配置されるガラス板の室内側の面に取り付けられることを特徴としている。
The glass breakage detection system according to claim 19 is the invention according to
本発明は、合わせガラスを使用する場合において、外部回路を取り付ける位置の態様を示している。 This invention has shown the aspect of the position which attaches an external circuit in the case of using a laminated glass.
請求項２０に記載のガラス破損検出装置は、前記請求項１〜１９のうちいずれか１に記載のガラス破損検出システムにおける前記外部回路及びセンシングスタブを備えたことを特徴としている。 A glass breakage detection apparatus according to a twentieth aspect includes the external circuit and the sensing stub in the glass breakage detection system according to any one of the first to 19th aspects.
請求項２１に記載のガラス破損検出装置付きガラスは、前記請求項１〜１９のうちいずれか１に記載のガラス破損検出装置付きガラスであることを特徴としている。 The glass with a glass breakage detection device according to claim 21 is the glass with a glass breakage detection device according to any one of claims 1 to 19.
本発明によれば、無線機能を備えると共に、簡易な装置でガラスの破損を検出することができる。本発明によれば、回路の故障（システムの故障）等の信号と容易に区別ができガラス破損の検出精度が高くできる。 According to the present invention, it is possible to detect breakage of glass with a simple device while having a wireless function. According to the present invention, it can be easily distinguished from a signal such as a circuit failure (system failure), and the glass breakage detection accuracy can be increased.
また、スタブに接続状態又は切断状態に切り替えられるスイッチ手段を設けることにより、電波の伝搬環境の変動に対しても誤作動しにくく、検出精度が高くできる。 Further, by providing the stub with switch means that can be switched between the connected state and the disconnected state, it is difficult to malfunction even when the radio wave propagation environment changes, and the detection accuracy can be increased.
以下図面にしたがって本発明に係るガラス破損検出システム、ガラス破損検出装置及びガラス破損検出装置付きガラスの好ましい実施の形態について詳述する。 Preferred embodiments of a glass breakage detection system, a glass breakage detection device, and a glass with a glass breakage detection device according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
図１は、本発明が適用される防犯システムを示した図である。同図に示すガラス１０は、住宅用の窓ガラスとして矩形状に形成されており、例えば金属サッシ枠等の窓枠１２に固定されて壁面に設置されている。ガラス１０の左上隅にはガラス１０の破損を検出するためのガラス破損検出装置１４が設けられており、そのガラス破損検出装置１４の主要回路（外部回路）を搭載した外部ユニット１６がガラス１０の室内側表面に固着されている。また、後述のようにガラス１０自体にもガラス破損検出装置１４の構成要素となる伝送線路がプリントされており、防犯対策を必要とした図示しない各窓には、このようなガラス１０と外部ユニット１６からなるガラス破損装置１４が設置される。
FIG. 1 is a diagram showing a security system to which the present invention is applied. A
外部ユニット１６には、所定周波数帯の電波により通信を行う無線機能を備えており、各窓のガラス１０に取り付けられる外部ユニット１６を子局として、子局の外部ユニット１６と基地局１８との間で電波を送受信（無線通信）することができるようになっている。
The
基地局１８は、アンテナ２０を備えており、例えば室内において、外部ユニット１６から送信された電波をアンテナ２０によって感知できる距離範囲内に設置される。基地局１８は、外部ユニット１６から送信された電波をアンテナ２０で受信することによって後述のようにその外部ユニット１６が取り付けられたガラス１０が破損しているか否かを検知する。その検知した情報を通信回線２２を利用して警備会社の端末や個人の携帯電話等の事前に登録された端末２４に送信する。これによって、ガラス１０が破損した場合にその旨を特定の者に通知することができるようになっている。
The
なお、ガラスの破損を検出した場合の対応は、特定の者に通知する場合に限らず、ブザーによって警報を発する等の他の対応であってもよいし、複数種の対応を併用してもよい。 The response when glass breakage is detected is not limited to notifying a specific person, but may be another response such as issuing a warning by a buzzer, or a combination of multiple types of responses. Good.
図２には、上記ガラス破損検出装置１４の外部ユニット１６に搭載される外部回路が示されており、外部回路を実装しているプリント基板３０と主要回路及び配線パターンを示している。図２（ａ）には、信号処理部３１に接続される破損検出部３３を搭載する外部回路を示しており、信号処理部３１に含まれる無線機３２には、アンテナ用伝送線路３６が接続されており、アンテナ用伝送線路にはアンテナ(チップアンテナ)３４、分岐線路３８が接続されている。さらに分岐線路の略中央で該線路と略直交して配置されるスロット線路４０が示されている。
FIG. 2 shows an external circuit mounted on the
また、図２（ｂ）は、破損検出部３３を基地局に備える場合の外部回路を示しており、破損検出部がないところ以外は図２（ａ）と同様な構成となっている。
FIG. 2B shows an external circuit in the case where the
無線機３２は、基地局１８に電波により送信する信号を生成及び出力する処理と、基地局１８から電波により送信された信号を受信する処理と、その他の外部ユニット１６での必要な処理を行う機能を備えている。通信に使用する電波の周波数帯は例えば２．４ＧＨｚ帯であり、無線機３２からはその周波数帯の信号が出力される。無線機３２から出力された信号はアンテナ用伝送線路３６を伝送してアンテナ３４に入力され、アンテナ３４から電波として放射される。なお、外部ユニット１６には小型の電池が内蔵されており、その電池によって外部ユニット１６の各回路が駆動される。また、アンテナ３４は、図２ではチップアンテナを例示したが、プリント基板を用いて実現される平面アンテナであってもよく、また、アンテナの構成もマイクロストリップアンテナ、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、逆Ｆアンテナ等、どのような種類のアンテナでもよい。
The
一方、基地局１８から送信される電波も外部ユニット１６が送信する電波と同じ周波数帯の信号であり、基地局１８から送信された電波がアンテナ３４で受信され、その受信された信号がアンテナ用伝送線路３６を伝送して無線機３２に取り込まれるようになっている。なお、無線機３２は、アンテナ３４を通じて電波を送信する送信機とアンテナ３４を通じて電波を受信する受信機の機能を備えているが、ガラス１０の破損を検出する処理態様（後述）によってはいずれかの機能のみを備えていればよい。
On the other hand, the radio wave transmitted from the
無線機３２とアンテナ３４との間にはそれらを接続する上記アンテナ用伝送線路３６が設けられ、そのアンテナ用伝送線路３６の途中には、スタブ（オープンスタブ）を形成するための分岐線路３８が分岐して設けられている。また、プリント基板３０の裏面にはグランドプレーンが設けられており、そのグランドプレーンには同図の破線で示す細長い孔（スロット線路）４０が分岐線路３８に対して略直交するように形成されている。
The
一方、図３に示すように外部ユニット１６が取り付けられるガラス１０には例えば銀ペーストをプリントすることでセンシングスタブ４２が形成されており、外部ユニット１６のプリント基板３０は、そのセンシングスタブ４２に対してスロット線路４０が略直交するようにガラス１０の表面に固着されている。これによって、プリント基板３０の分岐線路３８と、ガラス１０のセンシングスタブ４２とがスロット線路４０を介して電磁結合され、プリント基板３０の分岐線路３８とガラス１０のセンシングスタブ４２とによってアンテナ用伝送線路３６にスタブ（オープンスタブ）が形成される。ここでセンシングスタブとはスタブを構成する部分の中で、後述するようにその一部が破損により長さが変化するスタブのことを示す。
On the other hand, as shown in FIG. 3, a
詳細は後述するが、ガラス１０が破損した場合にガラス１０のセンシングスタブ４２が破損することによってスタブの長さが変化するため、ガラス１０が破損すると、スタブの分岐点Ｐ（図２参照）からみたスタブのインピーダンスが変化するようになっている。スタブのインピーダンスが変化すると、アンテナ用伝送線路３６のインピーダンスが変化するため、そのインピーダンスの変化を利用して後述のようにガラス１０の破損を検出することができるようになっている。
Although details will be described later, when the
図４は、ガラス１０及び外部ユニット１６の一部を拡大して示した分解斜視図である。同図に示すガラス１０は、例えば合わせガラスであり、室外側ガラス板５０と室内側ガラス板５２との間に図示しない中間膜（接着層）をはさみ圧着・一体化することによって構成されている。また、外部ユニット１６には図示されていないが、電池（電源）、筐体をも含んでいる。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a part of the
外部ユニット１６のプリント基板３０は室内側ガラス板５２の室内側表面に固着される。同図にはプリント基板３０の一部が示されており、プリント基板３０の裏面はグランドプレーン５６が形成されており、グランドプレーン５６が室内側ガラス板５２と略平行に固着されている。プリント基板３０の基体５４表面には、図２に示したアンテナ３４、アンテナ用伝送線路３６及び分岐線路３８が示されており、アンテナ用伝送線路３６の一端に接続される図２に示した無線機３２は省略されている。
The printed
プリント基板３０のグランドプレーン５６には、分岐線路３８と略直交する方向にスロット線路４０が形成されている。そして、室外側ガラス板５０の合わせ面（室内側ガラス板５２に対向する面）には、スタブの一部を形成するセンシングスタブ４２がスロット線路４０と略直交する方向、即ち、プリント基板３０の分岐線路３８と略平行する方向にプリントされている。そして、分岐線路３８、スロット線路４０、センシングスタブ４２のそれぞれの中心が上から見て（図２において紙面に垂直な方向）重なるように配置されていることが特に望ましい。ここで、分岐線路３８とスロット線路４０はプリント基板３０で一体化し、その中心を重ねて作成しておくことができる。センシングスタブの印刷と同時に、すなわち同じ印刷マスクを用いて、プリント基板位置合わせマーカーを所定の位置に印刷しておくことは有効である。これにより、プリント基板とセンシングスタブ４２との位置合せを容易に行うことができる。また、スロット線路とセンシングスタブとの信号の伝達は電磁的なエネルギーによって行われる為、位置が多少ずれても伝達特性の変動が少ない。従ってセンシングスタブの量産性が高く、外部回路の取り付けにも高い精度を必要としない。プリント基板３０の分岐線路３８と室外側ガラス板５０のセンシングスタブ４２とがスロット線路４０を介して電磁結合され、それらの分岐線路３８、センシングスタブ４２によって、プリント基板３０のアンテナ用伝送線路３６にスタブが形成される。
A
また、分岐線路３８がプリントされる室外側ガラス板５０には、例えば熱処理による強化ガラスが用いられている。強化ガラスは、破損がガラスのどこで起こっても全体が粒状に破砕するため、ガラス１０が破損した際に、室外側ガラス板５０にプリントされたセンシングスタブ４２が確実に破損されるようになっている。なお、図示しない中間膜と室外側ガラス板５０の間に剥離紙を挿入しておくと、室外側ガラス板５０の破砕とセンシングスタブ４２の破損を更に促進することができる。また、センシングスタブ４２は、例えば、銀ペーストを室外側ガラス板５０にプリントした後、室外側ガラス板５０の熱処理時に同時に焼結することができる。ただし、センシングスタブ４２は、他の材料からなる導体でもよく、また、酸化スズがドープされた酸化インジュム（ＩＴＯ）膜、金属の薄膜が主な導電体である積層膜等の透明導電膜で形成してもよいし、他の導体形成方法を用いてもよい。
For the
図５は、上述のごとく構成されたガラス破損検出装置１４における回路をその構成要素で等価的に示した図である。なお、図２及び図４に示した回路部品及び伝送線路と同一の構成要素には図２及び図４と同一符号を付している。外部ユニット１６のプリント基板３０において、無線機３２とアンテナ３４が配置されると共に、アンテナ用伝送線路３６Ａ及びアンテナ用伝送線路３６Ｂからなるアンテナ用伝送線路３６によって無線機３２とアンテナ３４が接続される。また、アンテナ用伝送線路３６Ａとアンテナ用伝送線路３６Ｂの間の分岐点Ｐからは、スタブ６０の一部を形成する分岐線路３８が分岐される。
FIG. 5 is a diagram equivalently showing the circuit in the glass
一方、ガラス１０にはスタブ６０の一部を形成するセンシングスタブ４２が配置され、プリント基板３０の分岐線路３８とガラス１０のセンシングスタブ４２とは電磁結合等の接続要素６２によって接続されている。これによって分岐線路３８とセンシングスタブ４２とによるスタブ６０がアンテナ用伝送線路３６に形成されている。なお、図５に示した構成は、図２（ａ）に示した破損検出部３３が外部回路に無い場合、即ち、図２（ｂ）に示した外部回路の構成を示しているが、図５のプリント基板３０上に、破損検出部を実装してもよい。
On the other hand, a
このような構成要素からなる回路においてガラス１０の破損を検出するための原理及び処理形態について説明する。まず、図１のように外部ユニット１６と基地局１８との間では、所定の無線周波数帯（例えば２．４GHｚ帯）での無線通信が行われているものとする。
The principle and processing mode for detecting breakage of the
ガラス１０が破損していないとき、即ち、ガラス１０のセンシングスタブ４２が破損していないとき（正常時）には、スタブ６０は、分岐線路３８とセンシングスタブ４２とで形成される長さを有する。これに対して、ガラス１０が破損したときには、ガラス１０のセンシングスタブ４２が破損し、スタブ６０の長さが短くなる。このとき、分岐点Ｐから見たスタブ６０の電気長が変化するため、アンテナ用伝送線路３６のインピーダンスが変化し、アンテナ用伝送線路３６によって無線機３２からアンテナ３４に伝達される信号の強度が変化する。この変化は基地局１８で受信する電波の受信強度の変化として現れるため、基地局１８で受信する電波の受信強度を検出することにより、ガラス１０の破損を検出することができる。また、ガラス１０の破損によって無線機３２及びアンテナ３４の機能が失われないため、ガラス１０の破損とシステムの故障とを区別することができる。
When the
本実施の形態では、例えば、前記無線周波数に対して、λｇをスタブ６０内での波長とすると、スタブ６０の電気長が、ガラス１０が破損していないときに略λｇ／４（９０°位相）の偶数倍の長さ、ガラス１０が破損したときに略λｇ／４の奇数倍の長さとなるように、接続要素６２での位相推移を考慮しながら、分岐線路３８及びセンシングスタブ４２の長さが設定されているものとする。この場合に、ガラス１０が破損していないときには、無線機３２から出力された信号は、ほとんど減衰することなくアンテナ用伝送線路３６によってアンテナ３４に伝達され、アンテナ３４から電波として放射される。
In the present embodiment, for example, when λg is a wavelength in the
一方、ガラス１０が破損してガラス１０のセンシングスタブ４２が破損したときには、スタブ６０の長さが変わり、分岐点Ｐからみたスタブ６０の電気長が略λｇ／４の偶数倍の長さよりも短くなる。極端な場合、ガラス上のセンシングスタブ４２の全てが欠落すると、電気長はλｇ／４の奇数倍の長さに変化する。スタブ６０の電気長がλｇ／４の奇数倍の長さに変化した場合、アンテナ用伝送線路３６によって無線機３２からアンテナ３４に伝達される信号の強度が著しく減衰し、アンテナ３４から放射される電波が弱くなる。ガラス上のセンシングスタブ４２がすべて欠落しない場合でも、センシングスタブ４２が１／３以上欠落すれば良く、更に好ましくはセンシングスタブが２／３以上欠落すると信号の強度比が比べやすくなり検出精度はより上がる。
On the other hand, when the
図１に示した基地局１８は、外部ユニット１６から送信された信号の電波をアンテナ２０により受信し、その受信した電波の受信強度を検出する。そして、電波の受信強度に基づいてガラス１０が破損しているか否かを検出する。例えば、検出した電波の受信強度が、センシングスタブ４２が欠落していない正常時の受信強度に対して大幅に低下したこと、又は、所定のしきい値より低くなったことを検出した場合に、ガラス１０が破損したと判断する。
The
具体的な処理手順を例示する。第１の処理形態として、外部ユニット１６の無線機３２は、基地局１８からの指示を受けることなく、常時、上記信号を連続的、又は、一定期間ごとに一定時間ずつ断続的に出力するものとする。一方、基地局１８は、外部ユニット１６から送信される信号の電波を、所定のタイミングで受信し、受信した電波の受信強度を検出する。即ち、電波によって受信した信号の信号強度を検出する。そして、その受信強度が正常時の受信強度に対して大幅に低下したこと、又は、所定の下限値より低くなったことをガラス破損の検出条件としてその検出条件が満たされたか否かを判定する。検出条件が満たされていない場合にはガラス１０が破損していないと判断し、検出条件が満たされた場合にはガラス１０が破損したと判断する。これによってガラス１０が破損した場合にその破損が基地局１８において検出される。
A specific processing procedure is illustrated. As a first processing mode, the
なお、受信した電波の受信強度が正常時の受信強度に対して大幅に低下したか否かは、例えば、受信信号の強度とセンシングスタブが破損していないときに検出される信号の強度の比較、受信信号の強度と所定のしきい値との比較、または受信した電波の受信強度Ｘと、正常時の受信強度Ａとの比（Ｘ／Ａ）の値が所定のしきい値と比較して小さいか否かによって判断することができる。また、正常時の電波の受信強度Ａは、初期化時（電源投入時やリセット時等）において外部ユニット１６から受信した電波の受信強度として設定することができる。
Whether or not the received strength of the received radio wave is significantly lower than the normal received strength is, for example, a comparison between the strength of the received signal and the strength of the signal detected when the sensing stub is not damaged. The received signal intensity is compared with a predetermined threshold value, or the ratio (X / A) of the received radio wave received intensity X to the normal received intensity A is compared with the predetermined threshold value. It can be judged by whether it is small or not. The normal radio wave reception intensity A can be set as the radio wave reception intensity received from the
第２の処理形態として、まず、外部ユニット１６の無線機３２は、無条件で信号を送信しないものとする。一方、基地局１８は、信号の出力を要求する要求信号を電波により外部ユニット１６に送信する。外部ユニット１６の無線機３２はその要求信号を受信すると、信号を所定時間、又は、基地局１８からの停止指示の信号を受信するまで出力する。基地局１８は、信号の電波を受信し、その電波の受信強度を検出することによって上述の第１の処理形態と同様にガラス１０が破損したか否かを判断する。これによって、ガラス１０が破損した場合にその破損が基地局１８において検出される。
As a second processing form, first, it is assumed that the
以上説明した原理及び処理形態では、外部ユニット１６から信号の電波を送信し、基地局１８でその電波を受信して受信強度を検出することによってガラス１０が破損したか否かを検出する場合について説明したが、逆の場合、即ち、基地局１８から信号の電波を送信し、外部ユニット１６でその電波を受信して受信強度を検出する場合であっても上述の原理及び処理形態と同様にガラス１０が破損したか否かを検出することができる。
In the principle and processing mode described above, a case where it is detected whether or not the
例えば、基地局１８から信号の電波を連続的、又は、一定期間ごとに一定時間ずつ断続的に出力する。その電波をアンテナ３４で受信し、受信した信号をアンテナ用伝送線路３４を介して無線機３２に取り込む。そして、無線機３２において信号の信号強度を検出することによって、受信した電波の受信強度を検出する。その受信強度が正常時の受信強度に対して大幅に低下したこと、又は、所定のしきい値よりも低くなったことを検出することにより、ガラス１０が破損したことを検出することができる。なお、外部ユニット１６においてガラス１０が破損したか否かを検出する場合に、その検出結果を基地局１８に通知する必要がある場合には電波での通信を利用することがきる。ただし、外部ユニット１６で警報ブザーを鳴らす場合のようにガラス１０の破損を検出した場合の対応が外部ユニット１６のみで行われる場合には、基地局１８にガラス１０が破損したこと等を通知する必要はない。
For example, the radio wave of the signal is output from the
次に、ガラス破損検出装置１４の他の実施の形態について説明する。図６は、ガラス破損検出装置１４における他の実施の形態の回路をその構成要素で等価的に示した図である。なお、図５と同一又は類似の作用の構成要素には図５と同一符号を付しその説明を省略する。
Next, another embodiment of the glass
図６の形態では、図５におけるプリント基板３０の分岐線路３８中にＲＦスイッチ７０が配置され、無線機３２によってそのＲＦスイッチ７０のオン（接続状態）／オフ（切断状態）が切り替えられるようになっている。ＲＦスイッチ７０がオフの場合、スタブ６０は、分岐線路３８の一部の伝送線路３８Ａによって形成され、そのとき、スタブ６０の電気長が上記実施の形態と同様の信号の周波数に対して略λｇ／４の偶数倍の長さとなるように伝送線路３８Ａの長さ（分岐線路３８中におけるＲＦスイッチ７０の位置）が設定されている。
In the form of FIG. 6, the RF switch 70 is disposed in the
一方、ＲＦスイッチ７０がオンの場合には、スタブ６０は、プリント基板３０の分岐線路３８（伝送線路３８Ａと伝送線路３８Ｂ）と、ガラス１０のセンシングスタブ４２とから形成される。ガラス１０のセンシングスタブ４２が破損していない場合には、スタブ６０の電気長が略λｇ／４の偶数倍の長さとなり、センシングスタブ４２が破損している場合には、スタブ６０の電気長が略λｇ／４の奇数倍の長さとなるように分岐線路３８及びセンシングスタブ４２の長さが設定されている。なお、図６に示した構成は、図２（ａ）に示した破損検出部３３が外部回路に無い場合、即ち、図２（ｂ）に示した外部回路の構成を示しているが、図６のプリント基板３０上に、破損検出部を実装しても良い。
On the other hand, when the RF switch 70 is on, the
図６の形態では次のような処理が実行される。外部ユニット１６の無線機３２は、図７（Ａ）に示すように信号の出力をオン／オフすることによって信号を所定パルス幅のパルス信号として出力すると共に、連続する２つのパルス信号Ａ、Ｂを１組の信号として所定周期で信号を出力する。また、各組の信号のうち、いずれか一方、例えば、後から出力するパルス信号Ｂの出力時に図７（Ｂ）のようにＲＦスイッチ７０をオンにし、それ以外のときはＲＦスイッチ７０をオフにする。
In the form of FIG. 6, the following processing is executed. The
これによって、基地局１８で受信する電波の受信強度は図７（Ｃ）のようになる。ガラス１０が破損していない場合（図中左半分の期間参照）、ＲＦスイッチ７０がオンとオフのいずれの状態においてもスタブ６０の電気長が略λｇ／４の偶数倍の長さとなるため、無線機３２から出力されたパルス信号はほとんど減衰することなくアンテナ用伝送線路３６によってアンテナ３４に伝達され、アンテナ３４から電波として放射される。したがって、無線機３２から出力される各組の信号においてＲＦスイッチ７０がオフのときに出力されるパルス信号Ａの電波とＲＦスイッチ７０がオンのときに出力されるパルス信号Ｂの電波に対する基地局１８での受信強度ＸＡと受信強度ＸＢはあまり変わらない。
Accordingly, the reception intensity of the radio wave received by the
また、例えば、人などの障害物が外部ユニット１６と基地局１８との間を通過した場合のように電波の伝搬環境が変動した場合には、基地局１８での電波の受信強度が変化するため、パルス信号Ａの電波とパルス信号Ｂの電波に対する基地局１８での受信強度ＸＡと受信強度ＸＢの絶対的な大きさも変化する。しかしながら、１組の信号が出力される期間は短く、その期間での伝搬環境の変動は無視することができる。そのため、電波の伝搬環境が変動した場合であっても、各組の信号におけるパルス信号Ａの電波とパルス信号Ｂの電波に対する基地局１８での受信強度ＸＡと受信強度ＸＢの相対的な大きさは略一定となる。即ち、ガラス１０が破損していないときの受信強度ＸＡと受信強度ＸＢの強度比（ＸＡ／ＸＢ）は、図７（Ｄ）に示すように電波の伝搬環境に変動があっても略一定の値を示し、また、１に近い値となる。
Further, for example, when the propagation environment of the radio wave changes such as when an obstacle such as a person passes between the
一方、ガラス１０が破損している場合、即ち、ガラス１０のセンシングスタブ４２が破損している場合において（図７（Ｃ）右半分の期間参照）、ＲＦスイッチ７０がオフのときには、スタブ６０の電気長が略λｇ／４の偶数倍の長さとなるため、無線機３２から出力されたパルス信号はほとんど減衰せずにアンテナ用伝送線路３６によってアンテナ３４に伝達され、アンテナ３４から電波として放射される。これに対して、ＲＦスイッチ７０がオンのときには、スタブ６０の電気長が略λｇ／４の偶数倍より短くなるため、無線機３２から出力されたパルス信号Ｂがアンテナ用伝送線路３６によってアンテナ３４に伝達されるパルス信号は大幅に減衰し、アンテナ３４から放射される電波も大幅に弱くなる。そのため、無線機３２から出力される各組の信号においてＲＦスイッチ７０がオフのときに出力されるパルス信号Ａの電波に対する基地局１８での受信強度ＸＡに比べてＲＦスイッチ７０がオンのときに出力されるパルス信号Ｂの電波に対する基地局１８での受信強度ＸＢが大きく低下する。
On the other hand, when the
また、上述と同様の理由により、ガラス１０が破損しているときの各組に信号に対する基地局１８での電波の受信強度ＸＡと受信強度ＸＢの強度比（ＸＡ／ＸＢ）は、図７（Ｄ）に示すように電波の伝搬環境の変動にかかわらず略一定の値を示し、また、極めて大きい値となる。
For the same reason as described above, the intensity ratio (X A / X B ) of the radio wave reception intensity X A and the reception intensity X B at the
そこで、基地局１８では、各組の信号におけるパルス信号Ａ、Ｂの電波に対する受信強度ＸＡ、ＸＢを検出し、図７（Ｄ）に示すように、それらの受信強度の比（ＸＡ／ＸＢ）が正常時に比べて大幅に大きくなったこと、又は、所定のしきい値よりも大きくなったことをガラス破損の検出条件として、その検出条件が満たされたか否かを判定する。検出条件が満たされていない場合にはガラス１０が破損していないと判断し、検出条件が満たされた場合には、ガラス１０が破損したと判断する。これによって、電波の伝搬環境の変動によって電波の受信強度が変動する場合であっても、ガラス１０の破損によるものと誤認することなく、また、電波の伝搬環境の変動に影響されることなく、高い信頼度でガラス１０の破損を検出することができる。
Therefore, the
なお、以上の他の実施の形態の説明では、外部ユニット１６から信号の電波を送信し、基地局１８でその電波を受信して受信強度を検出することによってガラス１０が破損したか否かを検出する場合について説明したが、逆の場合、即ち、基地局１８から信号の電波を送信し、外部ユニット１６でその電波を受信して受信強度を検出する場合であっても同様にガラス１０が破損したか否かを検出することができる。
In the description of the other embodiments described above, it is determined whether the
以上、上記実施の形態では、図４に示したように破損検出の対象とするガラス１０が、室外側ガラス板５０と室内側ガラス板５２とから構成される合わせガラスの場合を示したが、これに限らない。破損検出の対象とするガラスは、単一のガラス板によって構成されるものであってもよいし、２枚より多くのガラス板を重ね合わせて構成された合わせガラス等であってもよい。破損検出の対象とするガラスが複数枚のガラス板から構成される合わせガラスの場合、ガラスに形成するスタブ用伝送線路は、いずれかのガラス板において他のガラス板に対向する面に形成することが望ましいが、それ以外の面に形成してもよい。また、ガラスに取り付ける外部ユニット１６は、複数枚のガラス板のうち、最も室内側に配置されるガラス板の室内側の面に取り付けることが望ましいが、それ以外の位置に取り付けてもよい。更に、スタブ用伝送線路を形成するガラス板は強化ガラスであることが望ましいが必ずしも強化ガラスである必要はない。
As described above, in the above embodiment, as shown in FIG. 4, the
また、上記実施の形態では、図３のようにガラス１０に形成されるセンシングスタブ４２と外部ユニット１６におけるプリント基板３０のグランドプレーン５６に形成されるスロット線路４０の形状がいずれも線状の場合を示したが、これらの形状は他の形状であってもよい。例えば、図８（Ａ）に示すようにガラス１０に形成される線状のセンシングスタブ４２に対してグランドプレーン６に形成されるスロット線路４０をＨ字状としてもよい。また、図８（Ｂ）に示すようにグランドプレーンに形成されるＨ字状のスロット線路４０に対してガラス１０に形成されるセンシングスタブ４２を両端が扇状に拡大した形状（ラジアルスタブ）としてもよい。また、センシングスタブはマイクロストリップ線路としているが、これに限る事はなく、CPW（Coplanar Waveguide）線路やCPS(Coplanar Strip)線路であっても良い。CPWやCPSのような共平面回路は、対向するグランドプレーンを必要としていない為、線路を外部回路の外側まで延長し、任意の位置に引き出す事ができる。
Moreover, in the said embodiment, when the shape of both the
また、上記実施の形態では、図４、図５等のようにプリント基板３０の分岐線路３８とガラス１０のセンシングスタブ４２とを電磁結合によって非接触で接続する場合を示したが、静電結合によって非接触で接続するようにしてもよい。静電結合の場合には、例えば、プリント基板３０に形成したスタブ用伝送線路の一端と、ガラス１０に形成したスタブ用伝送線路の一端とを誘電体を挟んで対向させるように配置すればよい。また、プリント基板３０のスタブ用伝送線路とガラスのスタブ用伝送線路とは必ずしも非接触で接続する場合に限らず、直接接触させて接続するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the
また、図５に示したガラス破損検出装置１４の構成において、ガラス１０のセンシングスタブ４２が存在しているときのスタブ６０の電気長が略λｇ／４の偶数倍、ガラス１０のセンシングスタブ４２が存在していないときのスタブ６０の電気長が略λｇ／４の奇数倍となるようにプリント基板３０の分岐線路３８とガラス１０のセンシングスタブ４２の長さを設定したが、これに限らない。ガラス１０のセンシングスタブ４２が存在しているときと破損しているときとでスタブ６０の電気長が異なるように（信号の電波の受信強度が異なるように）プリント基板３０の分岐線路３８とガラス１０のセンシングスタブ４２の長さを設定すればよい。これによって信号の電波の受信強度に基づいてガラス１０の破損を検出することができる。また、プリント基板３０の分岐線路３８は必ずしも必要ではなく、ガラス１０のセンシングスタブ４２をスタブ６０の全体を形成する伝送線路としてアンテナ用伝送線路３６に接続するようにしてもよい。
In the configuration of the glass
また、図６に示したガラス破損検出装置１４の他の実施の形態の構成において、ＲＦスイッチ７０がオフの場合、スタブ６０の電気長が略λｇ／４の偶数倍となるように伝送線路３８Ａの長さを設定し、ＲＦスイッチ７０がオンの場合に、ガラス１０のセンシングスタブ４２が欠落していないときのスタブ６０の電気長が略λｇ／４の偶数倍、センシングスタブ４２が欠落しているときのスタブ６０の電気長が略λｇ／４の奇数倍となるように分岐線路３８及びセンシングスタブ４２の長さを設定したが、これに限らない。ガラス１０のセンシングスタブ４２が存在しているときと破損しているときとでスタブ６０の電気長が異なればよく、また、ＲＦスイッチ７０がオフの場合に、信号の電波の受信強度がある程度の大きさを示すように伝送線路３８Ａの長さを設定すればよい。
In the configuration of another embodiment of the glass
また、図６に示したガラス破損検出装置１４の他の実施の形態の構成において、無線機３２は連続する２つのパルス信号を１組の信号として送信し、ＲＦスイッチ７０をパルス信号の出力に同期させてオン／オフするようにしたが、必ずしもパルス信号を信号として出力する必要はない。例えば一定周波数で一定振幅の信号を連続的に出力し、ＲＦスイッチ７０のオン／オフのみを所定のタイミングで切り替えるようにしてもよい。
In the configuration of another embodiment of the glass
また、多元接続が可能な無線通信を利用すれば、図１の防犯システムにおいて、複数の窓ガラスを破損検出の対象とする事ができる。ここで、多元接続とは、一般に無線通信の伝播路を複数の端末で共有する技術であり、例えば、FDMA(Frequency Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)、あるいはCDMA(Code Division Multiple Access)などである。これにより、いずれかの窓のガラスが破損したかを識別できる。 Further, if wireless communication capable of multiple access is used, a plurality of window glasses can be targeted for breakage detection in the crime prevention system of FIG. Here, multiple access is generally a technology for sharing a wireless communication propagation path between a plurality of terminals, for example, FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access), or CDMA (Code Division Multiple Access). ) Etc. Thereby, it can be identified whether the glass of any window was damaged.
１０…ガラス、１２…窓枠、１４…ガラス破損検出装置、１６…外部ユニット、１８…基地局、２０…アンテナ、２２…通信回線、２４…端末、３０…プリント基板、３１…信号処理部、３２…無線機、３３…破損検出部、３４…アンテナ、３６…アンテナ用伝送線路、３８…分岐線路、４２…センシングスタブ、３８Ａ、３８Ｂ…ＲＦスイッチ接続用分岐線路、４０…スロット線路、５０…室外側ガラス板、５２…室内側ガラス板、５４…基体、５６…グランドプレーン、６０…スタブ、６２…接続要素、７０…ＲＦスイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (21)
前記外部回路の構成要素であり、前記アンテナを通じて電波を送信、又は、受信する処理を行う信号処理部と、
前記外部回路の構成要素であり、前記アンテナと前記信号処理部とを接続するアンテナ用伝送線路と、
前記アンテナ用伝送線路のスタブであり、前記スタブの少なくとも一部がセンシングスタブとして、ガラスの破損により、前記アンテナから送信される信号強度、あるいは前記アンテナによって受信される信号強度を変化させるようにガラスに設置されており、この変化を破損検出部によって検知して、ガラス破損を検出することを特徴とするガラス破損検出システム。 An antenna that is a component of an external circuit attached to the glass;
A signal processing unit that is a component of the external circuit and performs processing of transmitting or receiving radio waves through the antenna;
A component of the external circuit, an antenna transmission line connecting the antenna and the signal processing unit,
The stub of the transmission line for the antenna, and at least a part of the stub is a sensing stub, and the glass is changed so that the signal strength transmitted from the antenna or the signal strength received by the antenna is changed due to breakage of the glass. The glass breakage detection system is characterized in that the breakage detection unit detects the change by installing the breakage detection unit.
前記分岐線路中において、接続状態又は切断状態に切り替えられるスイッチ手段であって、切断状態の場合の前記スタブの長さと、接続状態の場合であって前記センシングスタブが破損しているときの前記スタブの長さとが相違するように配置されるスイッチ手段と、該スイッチ手段を接続状態と切断状態とで切り替えるスイッチ制御手段とを備え、
前記破損検出部は、前記スイッチ制御手段によって前記スイッチ手段が接続状態に設定されている場合に検出した信号の強度と、前記スイッチ制御手段によって前記スイッチ手段が切断状態に設定されている場合に検出した信号の強度とに基づいて前記ガラスが破損していることを検出することを特徴とする請求項１、２、又は、４に記載のガラス破損検出システム。 The antenna transmission line is provided with a branch line forming a part of the stub of the antenna transmission line as a component of the external circuit, and the sensing stub is connected to the antenna via the branch line. Connected to the transmission line for
In the branch line, switch means that can be switched to a connected state or a disconnected state, the length of the stub in the disconnected state, and the stub in the connected state when the sensing stub is damaged Switch means arranged to be different in length, and switch control means for switching the switch means between a connected state and a disconnected state,
The breakage detection unit detects the strength of the signal detected when the switch means is set to the connected state by the switch control means and when the switch means is set to the disconnected state by the switch control means. 5. The glass breakage detection system according to claim 1, wherein the breakage of the glass is detected based on the intensity of the signal.
前記センシングスタブが破損している場合には、前記スイッチ手段が接続状態に設定されているときの前記スタブの電気長が、前記スタブ内での波長の略４分の１の奇数倍の長さとなり、前記スイッチ手段が切断状態に設定されているときの前記スタブの電気長が、前記スタブ内での波長の略４分の１の偶数倍の長さとなることを特徴とする請求項７、８、又は、９に記載のガラス破損検出システム。 When the sensing stub is not damaged for a signal in a radio frequency band transmitted or received through the antenna, the stub is set regardless of whether the switch means is in a connected state or a disconnected state. Is an even multiple of a quarter of the wavelength in the stub,
When the sensing stub is broken, the electrical length of the stub when the switch means is set to the connected state is an odd multiple of approximately one quarter of the wavelength in the stub. The electrical length of the stub when the switch means is set to a disconnected state is an even multiple of approximately one-fourth of the wavelength in the stub. The glass breakage detection system according to 8 or 9.
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