JP2011169041A

JP2011169041A - 窓の開閉検出システム

Info

Publication number: JP2011169041A
Application number: JP2010034594A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Oshima; 靖久大嶋
Original assignee: Saxa Inc
Current assignee: Saxa Inc
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-09-01

Abstract

【課題】窓の開閉検出システムにおいて、新規な手法で誤動作を防止して加速度センサにより窓の開閉や施錠の状態を確実に検知できるようにする。
【解決手段】
窓の開閉検出器１０と、前記開閉検出器１０と無線通信可能に接続された管理装置２０とからなる窓の開閉検出システムであって、前記開閉検出器１０が、窓の移動を検出する加速度センサ１２と、加速度センサの出力波形を検出する波形検出手段１４０と、前記加速度センサで検出した加速度センサの出力波形と窓の開閉状態とを関連付けて記憶する記憶手段１４４と、加速度センサの出力波形と、予め記憶した波形を比較して窓の開閉状態を判断する開閉判断手段１４１と、窓の開閉情報を前記管理装置に送信する通信部１６と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加速度センサを用いた窓の開閉検出システムに関する。

窓の開閉を検出するセキュリティを目的としたセンサとして、センサ本体となるリードＳＷ（スイッチ）を窓枠に、マグネットを窓に取り付け、窓が閉じられたときにリードＳＷがＯＮ（メーク状態）し、窓が空けられた状態ではリードＳＷがＯＦＦ（ブレーク状態）となることで開閉検出するものが知られている（特許文献１参照）。
また、窓の開閉をより動的に検知する手段として、加速度センサを用いて扉や窓の開閉動作を検知するものも知られている（特許文献２、特許文献３参照）。
ここで、特許文献２に記載されたものは、扉や窓の開閉動作を加速度センサで検知した場合、得られた加速度センサデータに対して、フィルタ処理を行うことで、風による風圧による振動などの外乱を排除して、不審者の侵入を検知しようとするものである。また、特許文献３に記載されたものは、加速度センサ設置後の出力の経時的な変動に対して、移動体の移動の有無を判別する基準となる閾値を更新できるようにしたものである。

このように、窓の開閉を検出する手段として加速度センサを用いたものが知られているが、加速度センサを用いた場合には、特許文献１に記載されたような、センサ本体を窓枠に、マグネットを窓に取り付けた単純な構成のものと異なり、センサの感度が良好なため、誤動作を防止するための措置が講じられて来ている。

特開２００６−２０８３０７号公報特開２００６−３２３７５５号公報特開２００７−２０６７４８号公報

本発明の目的は、窓の開閉検出システムにおいて、新規な手法で誤動作を防止して加速度センサにより窓の開閉や施錠の状態を確実に検知できるようにすることである。

本発明は、窓の開閉検出器と、前記開閉検出器と無線通信可能に接続された管理装置とからなる窓の開閉検出システムであって、前記窓の開閉検出器が、窓の移動を検出する加速度センサと、加速度センサの出力波形を検出する波形検出手段と、前記加速度センサで検出した加速度センサの出力波形と窓の開閉状態とを関連付けて記憶する記憶手段と、加速度センサの出力波形と、予め記憶した波形を比較して窓の開閉状態を判断する開閉判断手段と、窓の開閉情報を前記管理装置に送信する送信部と、を有することを特徴とする窓の開閉検出システムである。

加速度センサの出力波形に基づき窓や錠の開閉を検知するので、誤動作なく窓の開閉や錠が締まった状態を確実に検知することができる。

本発明の実施形態に係る窓の開閉検出システムのブロック図であり、図１Ａは窓の開閉検出器のブロック図、図１Ｂは管理装置のブロック図である。図２Ａは、本実施形態の窓の開閉検出システムを適用した窓の正面図であり、図２Ｂは、窓を閉めたときの加速度の大きさと方向を説明する図である。図３Ａは、窓を閉めた時の加速度センサ出力の時間変化をグラフに表した図であり、図３Ｂは、窓を開けたときの加速度センサ出力の時間変化を表す図である。図４Ａは、窓枠内に収まったクレセント錠を備えた窓を模式的に示した図であり、図４Ｂはクレセント錠の摩擦により生じた加速度の時間変化を示した波形を示す図である。

図１は、本発明の実施形態に係る窓の開閉検出システムのブロック図であり、図１Ａは窓の開閉検出器のブロック図、図１Ｂは管理装置のブロック図である。
本実施形態に係る窓の開閉検出システムは、窓に取り付けた複数の窓の開閉検出器１０と、特小電力無線通信などの近距離無線により上記窓の開閉検出器１０と無線接続された管理装置２０とから成っている。
窓の開閉検出器１０は、図１Ａに示すように、加速度センサ（２次元加速度センサ）１２と、例えばＲＯＭ内蔵型の１チップＣＰＵで構成された制御部１４と、通信部１６とから成っている。

管理装置２０は、窓の開閉検出器１０と通信を行う通信部２２と、管理装置２０全体を制御する制御部２４と、例えば複数の窓の開閉検出器１０による窓の開閉状態を表示する表示部２５と、例えば、窓の開閉検出器１０のデータ収集指示を与える操作部２６と、窓の開閉検出器１０の例えば時間毎の開閉状態を記憶する記憶部２７とを有している。

加速度センサ１２は、例えばリードスイッチとマグネットからなる従来周知のものであって、図２に示すように窓枠の戸当たり側の縦框に取り付けられている。
また、１チップＣＰＵは、内蔵されたＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで得られる機能実現手段として、加速度センサ１２で検知した２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向の加速度に基づく信号波形と予めＲＯＭに記憶させた信号波形との一致不一致に基づき開閉を判断する開閉判断手段１４１と、一致すると判断したときに、その波形に基づき窓の開閉及び錠の開閉を表す信号を作成する開閉信号作成手段１４２と、作成した信号を通信部１６から送信させる通信制御手段１４３とを有している。

図２Ａは、本実施形態の窓の開閉検出システムを適用した窓の正面図である。
引違窓３０を、図２Ａの状態から閉じて窓枠（窓縦枠）３４に当接すると、加速度センサの出力は、図２Ｂに示すように、例えば加速度を増しながら窓縦枠３４に当ったとして、その瞬間窓３０の摺動方向とは逆方向の加速度が生じ、その後、大きさを減衰しながら、順方向、逆方向と相互に加速度が生じ、やがて収束する。

図３Ａは、窓３０を閉めた時の加速度センサ出力の時間変化をグラフで表した図である。加速度の大きさは、窓が閉まり始めると０から直線的に増加していき、窓（縦框）３２が窓（縦）枠３４に当接したときを上限に、図示のように振幅する減衰曲線に従いやがて０になる。
この加速度の波形は１チップＣＰＵの波形検出手段１４０で検出し、検出した波形を記憶させておいた波形と比較することで、開閉判断手段１４１は窓の閉鎖を検出する。

図３Ｂは、窓を開けるときの加速度センサ出力の時間変化を表す図である。
加速度は窓を閉めるときとは逆向きに当初直線状に増加し、やがて一定となり、最後に０（窓の停止）になることを示している。
以上、引戸又は引違窓の開閉について説明したが、次に、窓３０を閉じた状態で錠（クレセント錠）４０を掛けたときの加速度センサ出力について説明する。

図４Ａは、窓枠内に収まったクレセント錠４０を備えた窓３０を模式的に示した図であり、図４Ｂはクレセント錠４０の摩擦により生じた加速度の時間変化を示した波形を示す図である。
窓３０を閉じた状態において、次にクレセント錠４０を掛けると、窓は、図中Ｙ軸方向に押される。つまり、クレセント錠４０の取手を施錠方向に回したときに、クレセント鍵４０の固定側部と回転部の摩擦により、窓の縦框３２が図示Ｙ方向に移動する。加速度センサ１２はこの移動による、図４Ｂに示すような曲線で表わされる加速度を検知する。

以上説明したように、本実施形態によれば、加速度センサ１２で窓３０の開閉で生じる加速度を検出し、窓３０及びクレセント錠４０の開閉状態を検出する。
即ち、水平方向（左右）に開閉する窓３０においては、閉じた状態の検出方法は、窓３０の移動における加速度を認識し、窓枠３４に当たったときに生じる反発力により一方向の加速度が生じ、その後、手と窓枠３４との作用・反作用により、＋−方向の加速度が交互に生じる。１チップＣＰＵ１４（開閉判断手段１４１）は、この特徴を検出すると窓３０が閉まった状態であると判断する。
クレセント錠４０の場合は、施錠状態の検出は、クレセント錠４０の嵌合時に生じる窓３０（の縦框３２）の垂直方向の加速度を検出し、閉状態を検出する。

このように、本実施形態によれば、時間経過と共に変化する加速度の波形に基づき窓３０の開閉及びクレセント錠４０の掛止を正確に判断することができる。また、窓枠３４又は他方の窓３０に対してクレセント錠４０を掛けるときに、当該窓３０（の縦框３２）がＹ軸方向に押されたことを加速度として検出することができるため、クレセント錠４０が掛かったことを検知することができる。
その状態は、窓３０の開閉情報とともに管理装置の表示部２５に表示することができる。このように、本実施形態によるときは、同じ窓３０の開閉検出器を用いて、窓３０の開閉に加えクレセント錠４０の掛止の有無も確認することができる。

１０・・・窓の開閉検出器、１２・・・加速度センサ、１４・・・１チップＣＰＵ、１６・・・通信部、２０・・・管理装置、２２・・・通信部、２４・・・制御部、２５・・・表示部、２６・・・操作部、２７・・・記憶部、３０・・・窓、３２・・・縦框、３４・・・窓（縦）枠、４０・・・クレセント錠。

Claims

窓の開閉検出器と、前記開閉検出器と無線通信可能に接続された管理装置とからなる窓の開閉検出システムであって、
前記窓の開閉検出器が、窓の移動を検出する加速度センサと、加速度センサの出力波形を検出する波形検出手段と、前記加速度センサで検出した加速度センサの出力波形と窓の開閉状態とを関連付けて記憶する記憶手段と、
加速度センサの出力波形と、予め記憶した波形を比較して窓の開閉状態を判断する開閉判断手段と、窓の開閉情報を前記管理装置に送信する送信部と、を有することを特徴とする窓の開閉検出システム。
請求項１に記載された窓の開閉検出システムにおいて、
前記加速度センサは二次元加速度センサであり、窓の開閉方向及びそれに直交する方向における窓の加速度が検知可能であることを特徴とする窓の開閉検出システム。
請求項２に記載された窓の開閉検出システムにおいて、
前記記憶手段には、窓に錠を掛止するときの錠の掛止動作と加速度センサの出力波形とが関連付けて記憶されており、加速度センサの出力波形から前記錠の掛止状態を検知することを特徴とする窓の開閉検出システム。