JP3936612B2

JP3936612B2 - Magnet sensor, magnet sensor system, alarm system and home security system

Info

Publication number: JP3936612B2
Application number: JP2002086909A
Authority: JP
Inventors: 栄藤巻
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP2003281636A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネットセンサ、マグネットセンサシステム、警報システム及びホームセキュリティシステムに関し、より詳しくは、窓や扉の施錠、解錠及び開閉を検知するマグネットセンサを使用して、窓や扉に対する悪意による不正な解錠または開放を検知可能なマグネットセンサ、マグネットセンサシステム、警報システム及びホームセキュリティシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭に設置した防犯等のセンサ機器と警備業者の基地局とをオンラインで結び、家庭の安全を監視するホームセキュリティサービスがある。そのようなシステムの１つに、開閉可能な窓や扉に対する侵入者の悪意による不正な解錠または開放を検知可能なシステムが知られている。
【０００３】
図１は、窓や扉に対する施錠及び解錠を検知する従来のシステムの一例を示した図である。図中符号１０３は、水平に開閉される窓であり、三日月型のクレッセント錠１０４で施錠可能である。窓１０３には、不正な解錠の発生を無線で送信可能なマグネットセンサ１０１が設置されている。また、１以上のマグネットセンサ（子機）からの無線を受信し、電話回線等を介して警備業者の基地局へ警報を送信する、不図示の中央制御装置（親機）が、家庭内に設置されている。
【０００４】
窓１０３を閉めたクレッセント錠１０４の施錠時には、マグネットセンサ１０１が内蔵するスイッチユニット１０２と、クレッセント錠１０４に取り付けられた磁石内蔵のマグネットユニット１０５とは、図１に示すように正対する。この状態において、ユーザがマグネットセンサ１０１の警報モードを警備解除から警備中に切り替えると、状態が警備中のマグネットセンサ１０１は、窓１０３の不正な解錠を監視する。マグネットセンサ１０１とマグネットユニット１０５により、マグネットセンサシステムが構成される。
【０００５】
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１に示したマグネットセンサシステムの警備中における動作を説明する図である。図２（ａ）は、クレッセント錠１０４の不正な解錠時における、正常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。図２（ｂ）は、クレッセント錠１０４の施錠時における、正常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。図２（ｃ）は、クレッセント錠１０４の不正な解錠時における、異常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。
【０００６】
スイッチユニット１０２は、外部磁界によって接点が開閉する周知のリードスイッチである。図２（ｂ）において、施錠時における正常状態のマグネットセンサシステムでは、スイッチユニット１０２は閉じており、マグネットセンサ１０１は施錠と認識している。
【０００７】
ここで図２（ａ）に示すように、警備中に、例えば窓１０３のガラスを割ること等によりクレッセント錠１０４が不正に解錠されると、解錠時における正常状態のマグネットセンサシステムでは、スイッチユニット１０２は開いており、マグネットセンサ１０１は解錠と認識する。マグネットセンサ１０１は、警備中のため、その解錠を不正な解錠として検知し、不正な解錠の発生を無線で中央制御装置へ送信する。マグネットセンサ１０１からの無線を受信した中央制御装置は、ブザーから警報音を発すると共に、電話回線等を介して警備業者の基地局へ警報を送信する。
【０００８】
一方、図２（ｃ）に示すように、警備中に、窓１０３の外側から磁石２０１をマグネットセンサ１０１に近接して設置し、窓１０３のガラスを割ること等によりクレッセント錠１０４が不正に解錠された場合、この状態のマグネットセンサシステムではスイッチユニット１０２は閉じている。この異常状態のマグネットセンサ１０１は、施錠と認識しているため、警備中にもかかわらずその不正な解錠を検知せず、不正な解錠の発生を無線で中央制御装置へ送信しない。
【０００９】
図２（ｃ）で示したようなマグネットセンサの異常状態を検知するためのシステムに関連する文献としては、特開２００１−１４９９０号公報がある。この公報には、窓枠に設置されたリードスイッチ部が２つのリードスイッチを有しており、窓に取り付けられたマグネットユニットにより窓が閉まった状態で一方のリードスイッチのみ反応するように、それら２つのリードスイッチを、マグネットユニット側から見て並列にリードスイッチ部内に設ける構成が開示されている。
【００１０】
ここで、上述の窓が閉まった状態で反応するリードスイッチをリードスイッチ１、反応しない他の一方をリードスイッチ２とすると、特開２００１−１４９９０号公報では、窓が閉まった状態（リードスイッチ１のみ反応している状態）で、侵入者が窓の外側から磁石をリードスイッチ部に近接して設置した際には、リードスイッチ２も反応しリードスイッチ部の異常状態を検知する、としている。
【００１１】
しかしながら、リードスイッチが並列に並んでいるため、侵入者が設置する磁石の位置によって、２つのリードスイッチ近傍の磁束密度に大きな差が生じる場合がある。そのため例えば、侵入者が窓の外側から磁石をリードスイッチ１側にずらして設置した場合は、リードスイッチ２が反応せずリードスイッチ部の異常状態を検知できない可能性がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ホームセキュリティサービスに使用される上述のような従来のマグネットセンサでは、システムのマグネットユニット以外の磁石を使用した、窓や扉に対する不正な解錠または開放を許してしまう可能性が高い。
【００１３】
このため、ホームセキュリティサービスにおける信頼性が十分でないという点において、上記従来技術には未だ改善の余地があった。
【００１４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高い信頼性を有するホームセキュリティサービスが可能なマグネットセンサ、マグネットセンサシステム、警報システム及びホームセキュリティシステムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明のマグネットセンサは、所定の方向からの所定の磁石の近接に対する変化を検知するためのマグネットセンサであって、該マグネットセンサの外部からの磁界に反応可能な第１の反応手段と、前記磁界に反応可能な第２の反応手段と、前記第１の反応手段の第１の反応結果と、前記第２の反応手段の第２の反応結果とに基づいて、前記変化の検出を行ない、当該検出した変化が正常か否かの判定を行なう判定手段とを備え、前記近接の場合に、前記所定の磁石、前記第１の反応手段、前記第２の反応手段の順に直列となるように、前記第１の反応手段と前記第２の反応手段とが前記所定の方向に配設されており、前記判定手段は、前記第１の反応結果のみ検知した場合に、前記近接が正常であると判定することを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記第１の反応結果と前記第２の反応結果はいずれも２値であり、前記判定手段は、前記２値の変化によって前記検出を行ない、前記２値の組み合わせによって前記判定を行なうことを特徴とすることができる。
【００１７】
また、前記第１の反応手段と前記第２の反応手段はいずれもリードスイッチであることを特徴とすることができる。
【００１８】
以上の構成により、第１の反応手段と第２の反応手段との間隔を十分狭くチューニングしておけば、侵入者が他の磁石を上記所定の方向からマグネットセンサに対して配設したとしても、第１の反応手段と第２の反応手段の各々の近傍の磁束密度に大きな差が生じる可能性が低減される（実施形態１）。
【００１９】
また、前記第１の反応手段と前記第２の反応手段はいずれもホールＩＣであることを特徴とすることができる。
【００２０】
以上の構成により、第１の反応手段と第２の反応手段はいずれも、外部磁界によって接点が開から閉となるような、機械的接点部の開／閉を有していない構造となる（実施形態２）。
【００２１】
或いは、前記第１の反応結果は２値であり、前記第２の反応結果はアナログ値であり、前記判定手段は、前記２値の変化若しくは前記アナログ値を所定の基準値と比較した結果の少なくとも一方によって前記検出を行ない、前記２値と前記アナログ値の組み合わせによって前記判定を行なうことを特徴とすることができる。
【００２２】
また、前記第１の反応手段はホールＩＣであり、前記第２の反応手段はホール素子であることを特徴とすることができる。
【００２３】
以上の構成により、外部磁界によってアナログ値を出力する第２の反応手段が反応する磁束密度の基準値を極力小さくなるようにチューニング可能となる（実施形態３）。
【００２４】
ここで、前記第１の反応手段は前記ホールＩＣに替えてリードスイッチであることを特徴とすることができる。
【００２５】
また、上記目的を達成するために、本発明のマグネットセンサシステムは、上記のマグネットセンサと、該マグネットセンサに対し所定の方向から近接が可能な磁石であって、前記近接の場合に、前記磁石、前記マグネットセンサの第１の反応手段、前記マグネットセンサの第２の反応手段の順に直列となる磁石とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
ここで、前記マグネットセンサは開閉部材に配設されており、前記磁石は前記開閉部材の施錠を行なうためのクレッセント錠に配設されており、前記近接は前記施錠が行なわれている状態であることを特徴とすることができる。
以上の構成により、開閉部材の不正な解錠の発生を検知する。
【００２７】
或いは、前記マグネットセンサは開閉部材の取り付け部に配設されており、前記磁石は前記開閉部材に配設されており、前記近接は前記開閉部材が閉じられた状態であることを特徴とすることができる。
以上の構成により、開閉部材の不正な開放の発生を検知する。
【００２８】
また、上記目的を達成するために、本発明の警報システムは、上記のマグネットセンサシステムと、警報の報知を行なうための警報手段とを備え、前記判定手段は前記判定の結果を送信し、前記警報手段は前記結果を受信して、当該受信した結果に応じて前記報知を行なうことを特徴とする。
【００２９】
ここで、前記判定手段は無線により前記判定の結果を送信することを特徴とすることができる。
【００３０】
また、上記目的を達成するために、本発明のホームセキュリティシステムは、上記の警報システムと、ホームセキュリティサービスを提供する基地局とを備え、前記警報手段は前記結果を受信して、当該受信した結果に応じて前記警報を前記基地局へ送信することを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図面において同様の機能を有する箇所には同一の符号を付し、説明の重複は省略する。
【００３２】
［実施形態１］
（装置構成）
図３は、ホームセキュリティサービスを提供する本実施形態１のホームセキュリティシステムの構成図である。図３において、本実施形態１のホームセキュリティシステムは家屋３０３に対するものであり、１以上のマグネットセンサ３０１、中央制御装置３０２、警備業者の基地局３０４等を有する。
【００３３】
マグネットセンサ３０１は、家屋３０３の窓に設置され、窓の不正な解錠の発生を無線３０５で送信可能である。中央制御装置３０２は、家屋３０３内に設置され、その子機であるマグネットセンサ３０１からの無線３０５を受信し、有線の電話回線３０６を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信する親機である。警報を受信した警備業者は、現場へ緊急車両を派遣する等、その他所定の警備対応を行なう。本実施形態１のホームセキュリティシステムの基本的な構成は、従来のホームセキュリティシステムと同様である。
【００３４】
図４は、上述した図３のホームセキュリティシステムにおける、窓に対する施錠を検知するシステムを示した図である。図中符号４０１は、水平に開閉される窓であり、三日月型のクレッセント錠４０２で施錠可能である。窓４０１にはマグネットセンサ３０１が設置されている。
【００３５】
図４に示すように、本実施形態１のマグネットセンサ３０１は、２つのスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂを内蔵している。窓４０１を閉めたクレッセント錠４０２の施錠時には、２つのスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂと、クレッセント錠４０２に取り付けられた磁石内蔵のマグネットユニット４０３とは、図４に示すように正対する。
【００３６】
より詳細には、２つのスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂは、クレッセント錠４０２の施錠時に、マグネットユニット４０３に近い方のスイッチユニット３０１ａのみ反応するように窓４０１上の所定位置に設置したマグネットセンサ３０１内に、マグネットユニット４０３側から見て直列に設けられている。
【００３７】
この状態において、ユーザがマグネットセンサ３０１の警報モードを、不図示のスイッチにより警備解除から警備中に切り替えると、状態が警備中のマグネットセンサ３０１は、窓４０３の不正な解錠を監視する。マグネットセンサ３０１とマグネットユニット４０３により、マグネットセンサシステムが構成され、マグネットセンサシステムと中央制御装置３０２により、警報システムが構成される。上述した図３のホームセキュリティシステムは、この警報システムと警備業者の基地局３０４をオンラインで結んだシステムである。
【００３８】
図５は、本実施形態１のマグネットセンサ３０１の内部構造を示す簡略な図である。マグネットセンサ３０１は、２つのスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂ、並びにそれらの信号を処理して無線を送信するためのセンサ回路等を有するが、図５は、窓４０１に設置されたマグネットセンサ３０１の断面を示し、特にスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂを示した図である。
【００３９】
本実施形態１のスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂは、リードスイッチである。リードスイッチは、当業者に周知のものであるが、構成を簡単に説明すると、ガラス管内部に一対の磁性材料からできたリード（reed）片が密封されており、本実施形態１のリードスイッチでは、外部磁界によってそれらリードの接点が開から閉となる。リードスイッチが外部磁界を受けて動作するのは、リードに用いられている強磁性体がその外部磁界によって磁化され、両接点に誘起された異極同士が、あたかもマグネット（永久磁石）の異極同士のように吸引することによる。
【００４０】
このような外部磁界によって開／閉の２値を出力するスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂを有する、マグネットセンサ３０１は、クレッセント錠４０２の施錠時に、マグネットユニット４０３に近い方のスイッチユニット３０１ａのみ反応するように、窓４０１上の設置位置、スイッチユニット３０１ａとスイッチユニット３０１ｂとの間隔等がチューニングされている。
【００４１】
図６は、本実施形態１のマグネットセンサ３０１の回路のブロック図である。マグネットセンサ３０１は、２値を出力するスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂ、センサ回路６００、回路全体のクロックパルスを生成する発振器６０１等を有する。センサ回路６００は、スイッチユニットチェック回路６０２、６０３、ＣＰＵ６０４、送信回路６０５、ウェイクアップ制御回路６０６、タイマー６０７、６０８等を有する。
【００４２】
スイッチユニットチェック回路６０２は、前回測定値格納エリア６０２ａ及び論理判定モジュール６０２ｂを有し、スイッチユニット３０１ａからの２値信号をチェックする。同様に、スイッチユニットチェック回路６０３は、前回測定値格納エリア６０３ａ及び論理判定モジュール６０３ｂを有し、スイッチユニット３０１ｂからの２値信号をチェックする（スイッチユニットチェック回路６０２、６０３による２値信号のチェック動作の詳細は後述）。
【００４３】
ＣＰＵ６０４は、マグネットセンサ３０１のセンサ回路６００全体を制御し、送信回路６０５は、窓の不正な解錠の発生を無線で送信する。ウェイクアップ制御回路６０６は、スリープ中のＣＰＵ６０４及び送信６０５回路をウェイクアップする。
【００４４】
タイマー６０７、６０８は、発振器６０１からクロックパルスを基に予め設定された周期で、スイッチユニットチェック回路６０２、６０３にイネーブル信号（Ｅｎａｂｌｅ）と駆動用クロック信号（Ｃｌｋ）を供給すると共に、スイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂの電源をＯＮにする。
【００４５】
（動作説明）
以上述べたシステム構成において、本実施形態１のマグネットセンサシステムに関わる動作について以下、説明する。
【００４６】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本実施形態１のマグネットセンサシステムの警備中における動作を説明する図である。図７（ａ）は、クレッセント錠４０２の不正な解錠時における、正常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。図７（ｂ）は、クレッセント錠４０２の施錠時における、正常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。図７（ｃ）は、クレッセント錠４０２の不正な解錠時における、異常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。
【００４７】
図７（ｂ）において、施錠時における正常状態のマグネットセンサシステムでは、マグネットユニット４０３に近い方のスイッチユニット３０１ａのみ閉じており、マグネットセンサ３０１は施錠と認識している。
【００４８】
ここで図７（ａ）に示すように、警備中に、例えば窓４０１のガラスを割ること等によりクレッセント錠４０２が不正に解錠されると、解錠時における正常状態のマグネットセンサシステムでは、スイッチユニット３０１ａ、３０１ｂは共に開いており、マグネットセンサ３０１は解錠と認識する。マグネットセンサ３０１は、警備中のため、その解錠を不正な解錠として検知し、不正な解錠の発生を無線３０５で中央制御装置３０２へ送信する。マグネットセンサ３０１からの無線３０５を受信した中央制御装置３０２は、ブザーから警報音を発すると共に、電話回線３０６を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信する。
【００４９】
一方、図７（ｃ）に示すように、警備中に、侵入者が窓４０１の外側から磁石７０１をマグネットセンサ３０１に近接して設置し、窓４０１のガラスを割ること等によりクレッセント錠４０２が不正に解錠され、解錠時における異常状態のマグネットセンサシステムでスイッチユニット３０１ａ、３０１ｂが共には閉じている場合、マグネットセンサ３０１は解錠と認識する。マグネットセンサ３０１は、警備中のため、その解錠を不正な解錠として検知し、不正な解錠の発生を無線３０５で中央制御装置３０２へ送信する。マグネットセンサ３０１からの無線３０５を受信した中央制御装置３０２は、ブザーから警報音を発すると共に、電話回線３０６を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信する。
【００５０】
また、不図示ではあるが図７（ｃ）に準じる場合として、警備中に、窓４０１の外側から磁石をマグネットセンサ３０１に近接して設置し、窓４０１のガラスを割ること等によりクレッセント錠４０２が不正に解錠され、その磁石の磁界が磁石７０１より微弱であり、解錠時における異常状態のマグネットセンサシステムでスイッチユニット３０１ｂのみ閉じている場合、マグネットセンサ３０１は解錠と認識する。マグネットセンサ３０１は、警備中のため、その解錠を不正な解錠として検知し、不正な解錠の発生を無線３０５で中央制御装置３０２へ送信する。マグネットセンサ３０１からの無線３０５を受信した中央制御装置３０２は、ブザーから警報音を発すると共に、電話回線３０６を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信する。
【００５１】
再度図６を参照し、図７を用いて上述したマグネットセンサシステムの警備中における動作に関する、本実施形態１のマグネットセンサ３０１のセンサ回路６００の動作を説明する。
【００５２】
図６において、ユーザによるマグネットセンサ３０１の不図示のスイッチの入力によって、マグネットセンサ３０１の警報モードは、警備解除から警備中に切り替わる。警備中に切り替わると、ＣＰＵ６０４は、スイッチユニット３０１ａ、３０１ｂからの２値信号（０＝開、１＝閉）を各々前回測定値格納エリア６０２ａ、６０３ａに格納し、タイマー６０７、６０８を起動した後、送信回路６０５と共にスリープ状態に入る。
【００５３】
タイマー６０７、６０８は各々、予め設定された周期で、スイッチユニットチェック回路６０２、６０３にイネーブル信号（Ｅｎａｂｌｅ）と駆動用クロック信号（Ｃｌｋ）を供給すると共に（図中符号６１１、６１２）、スイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂの電源をＯＮにする（図中符号６０９、６１０）。
【００５４】
スイッチユニットチェック回路６０２、６０３では各々、論理判定モジュール６０２ｂ、６０３ｂが、スイッチユニット３０１ａ、３０１ｂからの最新の２値信号と前回測定値格納エリア６０２ａ、６０３ａの２値信号とのＸＯＲをとり、その結果をウェイクアップ制御回路６０６へ報知する（符号６１３、６１４）と共に、スイッチユニット３０１ａ、３０１ｂからの２値信号（０＝開、１＝閉）を前回測定値格納エリア６０２ａ、６０３ａに格納する。
【００５５】
ウェイクアップ制御回路６０６は、符号６１３または６１４の結果の報知を受けとり、２値信号の変化（ＸＯＲが１）を検出すると、ＣＰＵ６０４及び送信回路６０５のスリープ状態を解除しウェイクアップする（符号６１５）。
【００５６】
起動されたＣＰＵ６０４は、スイッチユニット３０１ａ、３０１ｂからの２値信号をフェッチし、その組み合わせを判定し、その判定結果を送信回路６０５により無線３０５で中央制御装置３０２へ送信する。この場合の判定結果の種類は、以下の４種類である。
判定結果▲１▼
スイッチユニット３０１ａ、３０１ｂからの２値信号が、各々１（閉）と０（開）
＝＞判定結果は「クレッセント錠４０２の施錠」。
マグネットセンサシステムは正常状態（図７（ｂ）の状態）
判定結果▲２▼
スイッチユニット３０１ａ、３０１ｂからの２値信号が両者とも０（開）
＝＞判定結果は「クレッセント錠４０２の不正な解錠」。
マグネットセンサシステムは正常状態（図７（ａ）の状態）
判定結果▲３▼
スイッチユニット３０１ａ、３０１ｂからの２値信号が両者とも１（閉）
＝＞判定結果は「クレッセント錠４０２の不正な解錠」。
マグネットセンサシステムは異常状態（図７（ｃ）の状態）
判定結果▲４▼
スイッチユニット３０１ａ、３０１ｂからの２値信号が、各々０（開）と１（閉）
＝＞判定結果は「クレッセント錠４０２の不正な解錠」。
マグネットセンサシステムは異常状態（図７（ｃ）で磁石７０１の磁界が微弱な状態）
【００５７】
マグネットセンサ３０１からの無線３０５を受信した中央制御装置３０２は、受信した判定結果が上記判定結果▲２▼〜▲４▼の場合、ブザーから警報音を発すると共に、電話回線３０６を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信する。
【００５８】
（実施形態１の効果）
以上、説明したように、本実施形態１によれば、マグネットユニット４０３の近接によって０／１の２値を出力する２つのスイッチユニット３０１ａ、３０１ｂを、クレッセント錠４０２が施錠された状態でマグネットユニット４０３に近いスイッチユニット３０１ａのみ反応するように、窓４０１に設置されたマグネットセンサ３０１内にマグネットユニット４０３側から見て直列に設けるようにした。
【００５９】
このため、スイッチユニット３０１ａとスイッチユニット３０１ｂとの間隔を十分狭くチューニングしておけば、侵入者が窓４０１の外側からマグネットセンサ３０１に近接して設置する磁石７０１の位置による、スイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂの各々の近傍の磁束密度に大きな差が生じる可能性が低減され、侵入者が窓４０１の外側から意図的にスイッチユニット３０１ａのみ反応させることが困難となる。即ち、侵入者は窓４０１の外側から意図的に図７（ｂ）のマグネットセンサ３０１の状態を作ることが困難となり、不正な解錠に対するマグネットセンサ３０１の検知確率が向上する。
【００６０】
［実施形態２］
本実施形態２は、装置構成及び動作説明に係る図３、４、６、７について上述の実施形態１と同様である。実施形態１では、図５におけるスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂが、リードスイッチである場合について説明した。本実施形態２においては、図５におけるスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂが、リードスイッチに替えてホールＩＣである場合について説明する。
【００６１】
ホールＩＣは、直接マイコン等に入力できるデジタル信号を出力するので使いやすく、磁石との組み合わせで位置センサや回転センサ等の非接触スイッチとして広く応用可能であり、種々の製品が周知であるが、以下、構成と動作を簡単に説明する。
【００６２】
図８は、本実施形態２で使用するホールＩＣの回路構成の１例を示す図である。図８に示したホールＩＣ８００は、主に磁石の位置検出に用いられるスイッチタイプのホールＩＣで、パルスレギュレータ８０１、ホール素子８０２、増幅器８０３、シュミットトリガ８０４、出力段８０５等から構成される。
【００６３】
図８において、ホールＩＣ８００は、電源端子８０６、出力端子８０７、アース端子８０８の３端子構成で、ホール素子８０２が、ホール効果により外部磁界の磁束密度の変化をホール電圧として出力し、そのホール電圧が増幅器８０３、シュミットトリガ８０４、出力段８０５を介してデジタル信号に変換され、出力端子８０７に出力される。
【００６４】
図９は、図８に示したホールＩＣ８００の磁電変換特性（外部磁界の磁束密度の変化と出力端子８０７の出力電圧の関係）を示す図である。図９に示すように、本実施形態２のホールＩＣ８００は、外部磁界によって、動作磁束密度Ｂｏｐ、復帰磁束密度Ｂｒｐ、ヒステリシス幅Ｂｈの特性を有し出力Ｈｉｇｈ電圧９０１と出力Ｌｏｗ電圧９０２とをスイッチする磁電変換特性を示す。
【００６５】
（装置構成）
図５において、本実施形態２では、ホールＩＣ８００の出力電圧が出力Ｈｉｇｈ電圧９０１の場合をスイッチユニット３０１ａ、３０１ｂの開、ホールＩＣ８００の出力電圧が出力Ｌｏｗ電圧９０２の場合をスイッチユニット３０１ａ、３０１ｂの閉として扱う。
【００６６】
本実施形態２は、このような外部磁界によって開／閉の２値を出力するスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂを有する、マグネットセンサ３０１を使用する。クレッセント錠４０２の施錠時に、マグネットユニット４０３に近い方のスイッチユニット３０１ａのみ反応するように、窓４０１上の設置位置、スイッチユニット３０１ａとスイッチユニット３０１ｂとの間隔等がチューニングされている。
【００６７】
（実施形態２の効果）
以上、説明したように、本実施形態２によれば、実施形態１の効果に加えて、リードスイッチの場合に外部磁界によってリードの接点が開から閉となるような、機械的接点部の開／閉を有していないので、実施形態１の場合より一般に感度が高く、耐久性、信頼性の点で優れるマグネットセンサ３０１を提供できる。
【００６８】
［実施形態３］
本実施形態３は、装置構成及び動作説明に係る図３、４について上述の実施形態１と同様である。実施形態１では、図５におけるスイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂが、リードスイッチである場合について説明した。
【００６９】
ここで、実施形態１では、侵入者は窓４０１の外側から意図的に図７（ｂ）のマグネットセンサ３０１の状態を作ることが困難となる旨を述べたが、窓４０１の内側から意図的に図７（ｂ）のマグネットセンサ３０１の状態を作る恐れへの対応については述べていない。この状況について、図１０を参照して説明する。
【００７０】
図１０は、実施形態１のマグネットセンサシステムの警備中における動作を説明する図であり、クレッセント錠４０２の不正な解錠時における、意図的に正常状態にされたマグネットセンサシステムを示した図である。
【００７１】
図１０において、警備中に、侵入者が窓４０１のガラスを割ること等により、窓４０１の内側から磁石１００１をマグネットセンサ３０１に近接して設置し、磁石１００１の磁界が微弱で磁石１００１に近い方のスイッチユニット３０１ａのみ閉じている場合、クレッセント錠４０２が不正に解錠されても、意図的に図７（ｂ）のマグネットセンサ３０１の状態を作ったマグネットセンサシステムでは、マグネットセンサ３０１は施錠と認識してしまう。
【００７２】
従って、窓４０１の内側から意図的に図７（ｂ）のマグネットセンサ３０１の状態が作られることを防止するために、本実施形態３においては、図５におけるスイッチユニット３０１ａが、リードスイッチに替えて実施形態２で説明したホールＩＣ８００であり、また、図５におけるスイッチユニット３０１ｂが、リードスイッチに替えてホール素子である場合について説明する。
【００７３】
ホール素子は、磁界を検出しその大きさに比例した電気信号を出力するものあり、種々の製品が周知であるが、以下、構成と動作を簡単に説明する。
【００７４】
図１１は、本実施形態３で使用するホール素子の動作原理の説明図である。図１１において、ホール素子１１０１は、入力端子１１０２、１１０３、出力端子１１０４、１１０５の４端子構成で、入力端子１１０２、１１０３に制御電流１１０６を入力し、ホール効果により外部磁界１１０７の磁束密度の変化を、アナログ信号のホール電圧（出力電圧Ｖ_Ｈ１１０８）として出力端子１１０４、１１０５に出力する。
【００７５】
図１２は、図１１に示したホール素子１１０１の磁電変換特性（外部磁界１１０７の磁束密度Ｂの変化と出力端子１１０４、１１０５の出力電圧Ｖ_Ｈ１１０８の関係）を示す図である。図１２に示すように、本実施形態３のホール素子１１０１は、外部磁界１１０７の磁束密度Ｂに比例した出力電圧Ｖ_Ｈ１１０８を出力する磁電変換特性を示す。
【００７６】
（装置構成）
図５において、本実施形態３では、ホールＩＣ８００の出力電圧が出力Ｈｉｇｈ電圧９０１の場合をスイッチユニット３０１ａの開、ホールＩＣ８００の出力電圧が出力Ｌｏｗ電圧９０２の場合をスイッチユニット３０１ａの閉として扱うことは、実施形態２と同様である。しかし、マグネットセンサ３０１のセンサ回路は、「ホール素子１１０１の出力電圧Ｖ_Ｈ≦図１２に示す基準値Ｖ_ｔｈ」の場合をスイッチユニット３０１ｂの開、「ホール素子１１０１の出力電圧Ｖ_Ｈ＞図１２に示す基準値Ｖ_ｔｈ」の場合をスイッチユニット３０１ｂの閉として扱う。
【００７７】
本実施形態３は、このような外部磁界によって開／閉の２値を出力するスイッチユニット３０１ａ、及び外部磁界によってアナログ値を出力するスイッチユニット３０１ｂを使用する。クレッセント錠４０２の施錠時に、マグネットユニット４０３に近い方のスイッチユニット３０１ａのみ反応するように、窓４０１上の設置位置、スイッチユニット３０１ａとスイッチユニット３０１ｂとの間隔等がチューニングされている。
【００７８】
これに加え、図１２に示す基準値Ｖ_ｔｈ（即ち、スイッチユニット３０１ｂが反応する磁束密度の基準値Ｂ_ｔｈ）を極力小さくなるようにチューニングすることで、図１０の状況下で、磁石１００１の磁界が微弱であってもスイッチユニット３０１ｂが反応し易くなり、不正な解錠を検知し易くする。
【００７９】
図１３は、本実施形態３のマグネットセンサ３０１の回路のブロック図である。マグネットセンサ３０１は、２値を出力するスイッチユニット３０１ａ及びアナログ値を出力するスイッチユニット３０１ｂ、センサ回路１３００、回路全体のクロックパルスを生成する発振器６０１等を有する。センサ回路１３００は、スイッチユニットチェック回路６０２、１３０１、ＣＰＵ６０４、送信回路６０５、ウェイクアップ制御回路６０６、タイマー６０７、６０８等を有する。
【００８０】
スイッチユニットチェック回路１３０１は、前回測定値格納エリア１３０１ａ、差分計算モジュール１３０１ｂ、閾値判定モジュール１３０１ｃ、閾値格納エリア１３０１ｄ及びＡＤＣ（Analog to Digital Converter）１３０１ｅを有し、スイッチユニット３０１ｂからのアナログ信号をチェックする（スイッチユニットチェック回路６０２、１３０１による信号のチェック動作の詳細は後述）。
【００８１】
タイマー６０８は、発振器６０１からクロックパルスを基に予め設定された周期で、スイッチユニットチェック回路１３０１にイネーブル信号（Ｅｎａｂｌｅ）と駆動用クロック信号（Ｃｌｋ）を供給すると共に、スイッチユニット３０１ｂの電源をＯＮにする。
【００８２】
（動作説明）
以上述べたシステム構成において、本実施形態３のマグネットセンサシステムに関わる動作について以下、説明する。
【００８３】
図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本実施形態３のマグネットセンサシステムの警備中における動作を説明する図である。図１４（ａ）は、クレッセント錠４０２の不正な解錠時における、正常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。図１４（ｂ）は、クレッセント錠４０２の施錠時における、正常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。図１４（ｃ）は、クレッセント錠４０２の不正な解錠時における、異常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。
【００８４】
図１４（ｂ）における状態は、実施形態１の図７（ｂ）において説明した状態と同様であり、マグネットセンサ３０１は施錠と認識している。
【００８５】
ここで図１４（ａ）に示すように、警備中に、例えば窓４０１のガラスを割ること等によりクレッセント錠４０２が不正に解錠されると、これは実施形態１の図７（ａ）において説明した状態と同様であり、マグネットセンサ３０１は、警備中のため、その解錠を不正な解錠として検知し、不正な解錠の発生を無線３０５で中央制御装置３０２へ送信する。マグネットセンサ３０１からの無線３０５を受信した中央制御装置３０２は、ブザーから警報音を発すると共に、電話回線３０６を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信する。
【００８６】
一方、図１４（ｃ）に示すように、警備中に、侵入者が窓４０１のガラスを割ること等により窓４０１の内側から磁石１４０１をマグネットセンサ３０１に近接して設置し、クレッセント錠４０２が不正に解錠され、解錠時における異常状態のマグネットセンサシステムでスイッチユニット３０１ａ、３０１ｂが共に閉じている場合、マグネットセンサ３０１は解錠と認識する。マグネットセンサ３０１は、警備中のため、その解錠を不正な解錠として検知し、不正な解錠の発生を無線３０５で中央制御装置３０２へ送信する。マグネットセンサ３０１からの無線３０５を受信した中央制御装置３０２は、ブザーから警報音を発すると共に、電話回線３０６を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信する。
【００８７】
また、実施形態１の図７（ｃ）において説明した状態は、本実施形態３において同様のため、特に図示して説明はしない。また、実施形態１で不図示ではあるが図７（ｃ）に準じる場合として説明した、窓４０１の外側からの磁石の磁界が微弱なで、解錠時における異常状態のマグネットセンサシステムでスイッチユニット３０１ｂのみ閉じている場合についても、本実施形態３において同様のため、説明を省略する。
【００８８】
再度図１３を参照し、図１４を用いて上述したマグネットセンサシステムの警備中における動作に関する、本実施形態３のマグネットセンサ３０１のセンサ回路１３００の動作を説明する。
【００８９】
図１３において、ユーザによるマグネットセンサ３０１の不図示のスイッチの入力によって、マグネットセンサ３０１の警報モードは、警備解除から警備中に切り替わる。警備中に切り替わると、ＣＰＵ６０４は、スイッチユニット３０１ａからの２値信号（０＝開、１＝閉）を前回測定値格納エリア６０２ａに格納し、スイッチユニット３０１ｂからのアナログ値をＡＤＣ１３０１ｅでデジタル値に変換後、そのデジタル値を前回測定値格納エリア１３０１ａに格納して、タイマー６０７、６０８を起動した後、送信回路６０５と共にスリープ状態に入る。
【００９０】
タイマー６０７、６０８は各々、予め設定された周期で、スイッチユニットチェック回路６０２、１３０１にイネーブル信号（Ｅｎａｂｌｅ）と駆動用クロック信号（Ｃｌｋ）を供給すると共に（図中符号６１１、６１２）、スイッチユニット３０１ａ及びスイッチユニット３０１ｂの電源をＯＮにする（図中符号６０９、６１０）。
【００９１】
スイッチユニットチェック回路６０２では、論理判定モジュール６０２ｂが、スイッチユニット３０１ａからの最新の２値信号と前回測定値格納エリア６０２ａの２値信号とのＸＯＲをとり、その結果をウェイクアップ制御回路６０６へ報知する（符号６１３）と共に、スイッチユニット３０１ａからの２値信号（０＝開、１＝閉）を前回測定値格納エリア６０２ａに格納する。
【００９２】
スイッチユニットチェック回路１３０１では、差分計算モジュール１３０１ｂが、ＡＤＣ１３０１ｅからの最新のデジタル値と前回測定値格納エリア１３０１ａのデジタル値との差分ΔＶ_Ｈを計算する。閾値判定モジュール１３０１ｃが、差分ΔＶ_Ｈと閾値格納エリア１３０１ｄの閾値ΔＶ_ｔｈとの大小を判定し、その結果をウェイクアップ制御回路６０６へ報知する（符号６１４）と共に、ＡＤＣ１３０１ｅからのデジタル値を前回測定値格納エリア１３０１ａに格納する。
【００９３】
ウェイクアップ制御回路６０６は、符号６１３の結果の報知を受けとり、２値信号の変化（ＸＯＲが１）を検出すると、または、符号６１４の結果の報知を受けとり、デジタル値の変化（差分ΔＶ_Ｈ＞閾値ΔＶ_ｔｈ）を検出すると、ＣＰＵ６０４及び送信回路６０５のスリープ状態を解除しウェイクアップする（符号６１５）。
【００９４】
起動されたＣＰＵ６０４は、スイッチユニット３０１ａの２値信号をフェッチし、ＡＤＣ１３０１ｅからのデジタル値（スイッチユニット３０１ｂからのアナログ値に相当）をフェッチし、その組み合わせを判定し、その判定結果を送信回路６０５により無線３０５で中央制御装置３０２へ送信する。この場合の判定結果の種類は、以下の４種類である。
判定結果▲１▼
スイッチユニット３０１ａからの２値信号が１（閉）、スイッチユニット３０１ｂからのアナログ値≦基準値Ｖ_ｔｈ（開）
＝＞判定結果は「クレッセント錠４０２の施錠」。
マグネットセンサシステムは正常状態（図１４（ｂ）の状態）
判定結果▲２▼
スイッチユニット３０１ａからの２値信号が０（開）、スイッチユニット３０１ｂからのアナログ値≦基準値Ｖ_ｔｈ（開）
＝＞判定結果は「クレッセント錠４０２の不正な解錠」。
マグネットセンサシステムは正常状態（図１４（ａ）の状態）
判定結果▲３▼
スイッチユニット３０１ａからの２値信号が１（閉）、スイッチユニット３０１ｂからのアナログ値＞基準値Ｖ_ｔｈ（閉）
＝＞判定結果は「クレッセント錠４０２の不正な解錠」。
マグネットセンサシステムは異常状態（図１４（ｃ）の状態、図７（ｃ）と同様の状態）
判定結果▲４▼
スイッチユニット３０１ａからの２値信号が０（開）、スイッチユニット３０１ｂからのアナログ値＞基準値Ｖ_ｔｈ（閉）
＝＞判定結果は「クレッセント錠４０２の不正な解錠」。
マグネットセンサシステムは異常状態（図７（ｃ）で磁石７０１の磁界が微弱な状態と同様の場合）
【００９５】
マグネットセンサ３０１からの無線３０５を受信した中央制御装置３０２は、受信した判定結果が上記判定結果▲２▼〜▲４▼の場合、ブザーから警報音を発すると共に、電話回線３０６を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信する。
【００９６】
（実施形態３の効果）
以上、説明したように、本実施形態３によれば、実施形態１、２の効果に加えて、外部磁界によってアナログ値を出力するスイッチユニット３０１ｂが反応する磁束密度の基準値Ｂ_ｔｈを極力小さくなるようにチューニングすることで、侵入者が窓４０１の内側から意図的にスイッチユニット３０１ａのみ反応させることが困難となる。即ち、侵入者は窓４０１の内側から意図的に図１４（ｂ）のマグネットセンサ３０１の状態を作ることが困難となり、不正な解錠に対するマグネットセンサ３０１の検知確率が向上する。
【００９７】
［他の実施形態］
以上述べた実施形態の他に次の形態を実施できる。
１）上述の実施形態１〜３では、窓の不正な解錠の発生を検知するが、扉に対する侵入者の悪意による不正な解錠を検知するシステムに適用可能なことはもちろんである。
また、開閉可能な窓や扉に対する侵入者の悪意による不正な開放を検知するシステムにも、適用可能である。この場合、窓枠（扉の枠）にマグネットセンサ３０１を設置し、窓（扉）に取り付けられたマグネットユニット４０３により、窓（扉）が閉まった状態で一方のスイッチユニット３０１ａのみ反応するようように構成すればよい。
２）上述の実施形態１〜３では、マグネットセンサ３０１は不正な解錠の発生を無線で送信するが、有線で送信可能としてもよい。
３）上述の実施形態１〜３では、マグネットセンサ３０１は不正な解錠の発生を無線で送信するが、マグネットセンサ３０１と中央制御装置３０２とを１ユニットの構成とすることも可能である。
４）上述の実施形態１〜３では、中央制御装置３０２は有線の電話回線３０６を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信するが、中央制御装置３０２が無線を介して警備業者の基地局３０４へ警報を送信するようにしてもよい。
５）上述の実施形態３では、スイッチユニット３０１ａはホールＩＣ８００であるが、リードスイッチであってもよい。
６）上述の実施形態は本発明の例示のために説明したが、上述の実施形態の他にも変形が可能である。その変形が特許請求の範囲で述べられている本発明の技術思想に基づく限り、その変形は本発明の技術的範囲内となる。
【００９８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、所定の方向からの所定の磁石の近接に対する変化を検知するためのマグネットセンサは、磁界に反応可能な第１の反応手段及び第２の反応手段と、それらの反応結果に基づいて上記変化の検出を行ないその変化が正常か否かの判定を行なう判定手段とを備え、上記近接の場合に、所定の磁石、第１の反応手段、第２の反応手段の順に直列となるように、第１の反応手段と第２の反応手段とが上記所定の方向に配設されており、上記判定手段は、第１の反応結果のみ検知した場合に、上記近接が正常であると判定する。
【００９９】
これにより、第１の反応手段と第２の反応手段との間隔を十分狭くチューニングしておけば、侵入者が他の磁石を上記所定の方向からマグネットセンサに対して配設したとしても、第１の反応手段と第２の反応手段の各々の近傍の磁束密度に大きな差が生じる可能性が低減され、侵入者が他の磁石により意図的に第１の反応手段のみ反応させることが困難となる。このため、他の磁石により意図的に上記近接が正常な状態を作ることが困難となり、不正な状態に対するマグネットセンサの検知確率が向上する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】窓や扉に対する施錠及び解錠を検知する従来のシステムの一例を示した図である。
【図２】図１に示したマグネットセンサシステムの警備中における動作を説明する図で、（ａ）はクレッセント錠の不正な解錠時における、正常状態のマグネットセンサシステム、（ｂ）はクレッセント錠の施錠時における、正常状態のマグネットセンサシステム、（ｃ）はクレッセント錠の不正な解錠時における、異常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。
【図３】本発明の実施形態１の、ホームセキュリティシステムの構成図である。
【図４】本発明の実施形態１の、窓に対する施錠を検知するシステムを示した図である。
【図５】本発明の実施形態１の、マグネットセンサの内部構造を示す簡略な図である。
【図６】本発明の実施形態１の、マグネットセンサの回路のブロック図である。
【図７】本発明の実施形態１の、マグネットセンサシステムの警備中における動作を説明する図で、（ａ）はクレッセント錠の不正な解錠時における、正常状態のマグネットセンサシステム、（ｂ）はクレッセント錠の施錠時における、正常状態のマグネットセンサシステム、（ｃ）はクレッセント錠の不正な解錠時における、異常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。
【図８】本発明の実施形態２で使用するホールＩＣの回路構成の１例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２の、図８に示したホールＩＣの磁電変換特性を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態１の、警備中の不正な解錠時における、意図的に正常状態にされたマグネットセンサシステムを示した図である。
【図１１】本発明の実施形態３で使用するホール素子の動作原理の説明図である。
【図１２】本発明の実施形態３の、図１１に示したホール素子の磁電変換特性を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態３の、マグネットセンサの回路のブロック図である。
【図１４】本発明の実施形態３の、マグネットセンサシステムの警備中における動作を説明する図で、（ａ）はクレッセント錠の不正な解錠時における、正常状態のマグネットセンサシステム、（ｂ）はクレッセント錠の施錠時における、正常状態のマグネットセンサシステム、（ｃ）はクレッセント錠の不正な解錠時における、異常状態のマグネットセンサシステムを示した図である。
【符号の説明】
１０１、３０１マグネットセンサ
１０２スイッチユニット
１０３、４０１窓
１０４、４０２クレッセント錠
１０５、４０３マグネットユニット
２０１、７０１、１００１、１４０１磁石
３０２中央制御装置
３０３家屋
３０４基地局
３０５無線
３０６電話回線
３０１ａ、３０１ｂスイッチユニット
６００、１３００センサ回路
６０１発振器
６０２、６０３、１３０１スイッチユニットチェック回路
６０４ＣＰＵ
６０５送信回路
６０６ウェイクアップ制御回路
６０７、６０８タイマー
６０２ａ、６０３ａ、１３０１ａ前回測定値格納エリア
６０２ｂ、６０３ｂ論理判定モジュール
８００ホールＩＣ
８０１パルスレギュレータ
８０２ホール素子
８０３増幅器
８０４シュミットトリガ
８０５出力段
８０６電源端子
８０７出力端子
８０８アース端子
９０１出力Ｈｉｇｈ電圧
９０２出力Ｌｏｗ電圧
１１０１ホール素子
１１０２、１１０３入力端子
１１０４、１１０５出力端子
１１０６制御電流
１１０７外部磁界
１１０８出力電圧Ｖ_Ｈ
１３０１ｂ差分計算モジュール
１３０１ｃ閾値判定モジュール
１３０１ｄ閾値格納エリア
１３０１ｅＡＤＣ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnet sensor, a magnet sensor system, an alarm system, and a home security system. The present invention relates to a magnet sensor, a magnet sensor system, an alarm system, and a home security system that can detect an unlocking or opening.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a home security service for monitoring the safety of a home by connecting a sensor device such as crime prevention installed in a home with a base station of a security company online. As one of such systems, there is known a system capable of detecting unauthorized unlocking or opening by an intruder's malicious intention to an openable window or door.
[0003]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional system that detects locking and unlocking of windows and doors. Reference numeral 103 in the figure denotes a window that is opened and closed horizontally, and can be locked with a crescent-shaped crescent lock 104. The window 103 is provided with a magnet sensor 101 that can wirelessly transmit the occurrence of unauthorized unlocking. In addition, a central control unit (master unit) (not shown) that receives radio from one or more magnet sensors (slave units) and transmits an alarm to a base station of a security contractor via a telephone line or the like is installed in the home. is set up.
[0004]
When the crescent lock 104 with the window 103 closed is locked, the switch unit 102 built in the magnet sensor 101 and the magnet unit 105 built in the magnet attached to the crescent lock 104 face each other as shown in FIG. In this state, when the user switches the alarm mode of the magnet sensor 101 from security release to security, the magnet sensor 101 whose status is guarded monitors unauthorized unlocking of the window 103. A magnet sensor system is configured by the magnet sensor 101 and the magnet unit 105.
[0005]
FIGS. 2A, 2B, and 2C are diagrams for explaining the operation of the magnet sensor system shown in FIG. 1 during guarding. FIG. 2A is a diagram showing a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock 104 is illegally unlocked. FIG. 2B is a diagram showing a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock 104 is locked. FIG. 2C is a diagram showing a magnet sensor system in an abnormal state when the crescent lock 104 is illegally unlocked.
[0006]
The switch unit 102 is a known reed switch whose contacts are opened and closed by an external magnetic field. In FIG. 2B, in the magnet sensor system in a normal state at the time of locking, the switch unit 102 is closed and the magnet sensor 101 is recognized as being locked.
[0007]
Here, as shown in FIG. 2 (a), when the crescent lock 104 is unlocked illegally, for example, by breaking the glass of the window 103 during security, in the magnet sensor system in a normal state at the time of unlocking, The switch unit 102 is open, and the magnet sensor 101 recognizes that it is unlocked. Since the magnet sensor 101 is under security, the unlocking is detected as an unauthorized unlocking, and the occurrence of the unauthorized unlocking is transmitted wirelessly to the central controller. The central control unit that has received the radio from the magnet sensor 101 emits an alarm sound from the buzzer and transmits an alarm to the base station of the security contractor via a telephone line or the like.
[0008]
On the other hand, as shown in FIG. 2 (c), the crescent lock 104 is illegally unlocked by placing the magnet 201 close to the magnet sensor 101 from the outside of the window 103 and breaking the glass of the window 103 while guarding. When locked, the switch unit 102 is closed in the magnet sensor system in this state. Since the magnet sensor 101 in the abnormal state recognizes that it is locked, it does not detect the unauthorized unlocking even though it is guarded, and does not wirelessly transmit the occurrence of the unauthorized unlocking to the central controller.
[0009]
As a document related to a system for detecting an abnormal state of a magnet sensor as shown in FIG. In this publication, the reed switch unit installed in the window frame has two reed switches, and only one reed switch reacts when the window is closed by the magnet unit attached to the window. A configuration in which two reed switches are provided in the reed switch portion in parallel when viewed from the magnet unit side is disclosed.
[0010]
Here, if the reed switch that reacts when the window is closed is the reed switch 1, and the other one that does not react is the reed switch 2, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-14990, the window is closed (reed switch 1). When the intruder installs a magnet close to the reed switch unit from the outside of the window, the reed switch 2 reacts to detect an abnormal state of the reed switch unit.
[0011]
However, since the reed switches are arranged in parallel, there may be a large difference in the magnetic flux density near the two reed switches depending on the position of the magnet installed by the intruder. Therefore, for example, when an intruder is installed by shifting the magnet to the reed switch 1 side from the outside of the window, the reed switch 2 may not react and an abnormal state of the reed switch unit may not be detected.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional magnet sensor as described above used for home security services, there is a high possibility that unauthorized unlocking or opening of windows and doors using magnets other than the magnet unit of the system is permitted.
[0013]
For this reason, there is still room for improvement in the prior art in that the reliability in the home security service is not sufficient.
[0014]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a magnet sensor, a magnet sensor system, an alarm system, and a home security system capable of providing a highly reliable home security service. There is.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the magnet sensor of the present invention is a magnet sensor for detecting a change in the proximity of a predetermined magnet from a predetermined direction, and reacts to a magnetic field from the outside of the magnet sensor. Possible first reaction means, second reaction means capable of reacting to the magnetic field, first reaction result of the first reaction means, and second reaction result of the second reaction means. And determining means for detecting the change and determining whether or not the detected change is normal. In the case of the proximity, the predetermined magnet, the first reaction means, the second The first reaction means and the second reaction means are arranged in the predetermined direction so as to be in series in the order of the reaction means, and the determination means detects only the first reaction result. The proximity is normal. Characterized in that it.
[0016]
Here, both of the first reaction result and the second reaction result are binary, and the determination means performs the detection based on a change in the binary value and performs the determination based on a combination of the binary values. Can be characterized.
[0017]
Further, both the first reaction means and the second reaction means may be reed switches.
[0018]
With the above configuration, if the interval between the first reaction means and the second reaction means is tuned sufficiently narrow, an intruder may arrange another magnet with respect to the magnet sensor from the predetermined direction. The possibility that a large difference occurs in the magnetic flux density in the vicinity of each of the first reaction means and the second reaction means is reduced (Embodiment 1).
[0019]
Further, both the first reaction means and the second reaction means may be Hall ICs.
[0020]
With the above configuration, both the first reaction means and the second reaction means have a structure that does not have the opening / closing of the mechanical contact portion such that the contact is opened to closed by an external magnetic field ( Embodiment 2).
[0021]
Alternatively, the first reaction result is a binary value, the second reaction result is an analog value, and the determination means is a result of comparing the change in the binary value or the analog value with a predetermined reference value. The detection may be performed by at least one and the determination may be performed by a combination of the binary value and the analog value.
[0022]
Further, the first reaction means may be a Hall IC, and the second reaction means may be a Hall element.
[0023]
With the above configuration, it is possible to tune the reference value of the magnetic flux density to which the second reaction means that outputs an analog value by an external magnetic field reacts so as to be as small as possible (Embodiment 3).
[0024]
Here, the first reaction means may be a reed switch instead of the Hall IC.
[0025]
In order to achieve the above object, a magnet sensor system according to the present invention comprises the above magnet sensor and a magnet that can approach the magnet sensor from a predetermined direction. The magnet sensor includes a first reaction means of the magnet sensor and a magnet in series in the order of the second reaction means of the magnet sensor.
[0026]
Here, the magnet sensor is disposed on an opening / closing member, the magnet is disposed on a crescent lock for locking the opening / closing member, and the proximity is a state where the locking is performed. Can be characterized.
With the above configuration, the occurrence of unauthorized unlocking of the opening / closing member is detected.
[0027]
Alternatively, the magnet sensor is disposed in a mounting portion of the opening / closing member, the magnet is disposed in the opening / closing member, and the proximity is a state in which the opening / closing member is closed. Can do.
With the above configuration, occurrence of unauthorized opening of the opening / closing member is detected.
[0028]
In order to achieve the above object, an alarm system of the present invention includes the magnet sensor system described above and an alarm unit for reporting an alarm, wherein the determination unit transmits a result of the determination, The alarm means receives the result and performs the notification according to the received result.
[0029]
Here, the determination means may transmit the determination result wirelessly.
[0030]
In order to achieve the above object, the home security system of the present invention includes the above alarm system and a base station that provides a home security service, and the alarm means receives the result and receives the result. The alarm is transmitted to the base station according to a result.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location which has the same function in each drawing, and duplication of description is abbreviate | omitted.
[0032]
[Embodiment 1]
(Device configuration)
FIG. 3 is a configuration diagram of the home security system according to the first embodiment that provides a home security service. In FIG. 3, the home security system of the first embodiment is for a house 303, and includes one or more magnet sensors 301, a central control device 302, a base station 304 of a security dealer, and the like.
[0033]
The magnet sensor 301 is installed in the window of the house 303 and can transmit the occurrence of unauthorized unlocking of the window by the wireless 305. The central controller 302 is a master unit installed in the house 303, which receives the radio 305 from the magnet sensor 301 which is the slave unit, and transmits an alarm to the base station 304 of the security agent via the wired telephone line 306. is there. The security contractor who has received the warning performs other predetermined security measures such as dispatching an emergency vehicle to the site. The basic configuration of the home security system according to the first embodiment is the same as that of the conventional home security system.
[0034]
FIG. 4 is a diagram showing a system for detecting locking of windows in the home security system of FIG. 3 described above. Reference numeral 401 in the figure denotes a window that opens and closes horizontally, and can be locked with a crescent-shaped crescent lock 402. A magnet sensor 301 is installed in the window 401.
[0035]
As shown in FIG. 4, the magnet sensor 301 according to the first embodiment includes two switch units 301a and 301b. When the crescent lock 402 with the window 401 closed is locked, the two switch units 301a and 301b and the magnet unit 403 with a built-in magnet attached to the crescent lock 402 face each other as shown in FIG.
[0036]
More specifically, the two switch units 301a and 301b are magnet sensors 301 installed at predetermined positions on the window 401 so that only the switch unit 301a closer to the magnet unit 403 reacts when the crescent lock 402 is locked. It is provided in series when viewed from the magnet unit 403 side.
[0037]
In this state, when the user switches the alarm mode of the magnet sensor 301 from the security release to the security mode using a switch (not shown), the magnet sensor 301 in the status of security monitors the unauthorized unlocking of the window 403. The magnet sensor 301 and the magnet unit 403 constitute a magnet sensor system, and the magnet sensor system and the central controller 302 constitute an alarm system. The above-described home security system of FIG. 3 is a system in which this alarm system and the base station 304 of the security company are connected online.
[0038]
FIG. 5 is a simplified diagram showing the internal structure of the magnet sensor 301 of the first embodiment. The magnet sensor 301 includes two switch units 301a and 301b, and a sensor circuit for processing the signals and transmitting wireless signals. FIG. 5 illustrates the magnet sensor 301 installed in the window 401. FIG. 3 is a cross-sectional view, and particularly shows a switch unit 301a and a switch unit 301b.
[0039]
The switch unit 301a and the switch unit 301b of the first embodiment are reed switches. The reed switch is well known to those skilled in the art. To briefly explain the configuration, a reed piece made of a pair of magnetic materials is sealed inside a glass tube. Then, the contacts of these leads are closed from open to open by an external magnetic field. The reed switch operates by receiving an external magnetic field because the ferromagnetic material used in the lead is magnetized by the external magnetic field, and the different polarities induced at the two contacts are as if they were different magnets (permanent magnets). By sucking like each other.
[0040]
The magnet sensor 301 having the switch unit 301a and the switch unit 301b that outputs the open / closed binary value by such an external magnetic field reacts only to the switch unit 301a closer to the magnet unit 403 when the crescent lock 402 is locked. As described above, the installation position on the window 401, the distance between the switch unit 301a and the switch unit 301b, and the like are tuned.
[0041]
FIG. 6 is a block diagram of a circuit of the magnet sensor 301 according to the first embodiment. The magnet sensor 301 includes a switch unit 301a and a switch unit 301b that output binary values, a sensor circuit 600, an oscillator 601 that generates clock pulses for the entire circuit, and the like. The sensor circuit 600 includes switch unit check circuits 602 and 603, a CPU 604, a transmission circuit 605, a wake-up control circuit 606, timers 607 and 608, and the like.
[0042]
The switch unit check circuit 602 includes a previous measurement value storage area 602a and a logic determination module 602b, and checks a binary signal from the switch unit 301a. Similarly, the switch unit check circuit 603 includes a previous measurement value storage area 603a and a logic determination module 603b, and checks a binary signal from the switch unit 301b (a binary signal check by the switch unit check circuits 602 and 603). Details of the operation will be described later).
[0043]
The CPU 604 controls the entire sensor circuit 600 of the magnet sensor 301, and the transmission circuit 605 wirelessly transmits the occurrence of unauthorized unlocking of the window. The wakeup control circuit 606 wakes up the CPU 604 and the transmission 605 circuit in the sleep state.
[0044]
The timers 607 and 608 supply an enable signal (Enable) and a driving clock signal (Clk) to the switch unit check circuits 602 and 603 at a preset period based on the clock pulse from the oscillator 601 and also the switch unit 301a. And the power supply of the switch unit 301b is turned ON.
[0045]
(Description of operation)
In the system configuration described above, operations related to the magnet sensor system of the first embodiment will be described below.
[0046]
FIGS. 7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C are diagrams illustrating the operation of the magnet sensor system according to the first embodiment during guarding. FIG. 7A is a diagram showing a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock 402 is illegally unlocked. FIG. 7B is a diagram showing a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock 402 is locked. FIG. 7C is a diagram showing a magnet sensor system in an abnormal state when the crescent lock 402 is illegally unlocked.
[0047]
In FIG. 7B, in the magnet sensor system in a normal state at the time of locking, only the switch unit 301a closer to the magnet unit 403 is closed, and the magnet sensor 301 recognizes that it is locked.
[0048]
Here, as shown in FIG. 7 (a), when the crescent lock 402 is unlocked illegally, for example, by breaking the glass of the window 401 during security, in the magnet sensor system in a normal state at the time of unlocking, The switch units 301a and 301b are both open, and the magnet sensor 301 recognizes the unlocking. Since the magnet sensor 301 is in a guard state, the unlocking is detected as an unauthorized unlocking, and the occurrence of the unauthorized unlocking is transmitted to the central control device 302 via the radio 305. The central controller 302 that has received the radio 305 from the magnet sensor 301 emits an alarm sound from the buzzer and transmits an alarm to the base station 304 of the security agent via the telephone line 306.
[0049]
On the other hand, as shown in FIG. 7C, during the guard, the crescent lock 402 is formed by an intruder placing the magnet 701 close to the magnet sensor 301 from the outside of the window 401 and breaking the glass of the window 401. If the switch units 301a and 301b are both closed in the magnet sensor system that is illegally unlocked and unlocked, the magnet sensor 301 recognizes that it is unlocked. Since the magnet sensor 301 is in a guard state, the unlocking is detected as an unauthorized unlocking, and the occurrence of the unauthorized unlocking is transmitted to the central control device 302 via the radio 305. The central controller 302 that has received the radio 305 from the magnet sensor 301 emits an alarm sound from the buzzer and transmits an alarm to the base station 304 of the security agent via the telephone line 306.
[0050]
Although not shown, as in the case of conforming to FIG. 7C, a crescent lock 402 is formed by placing a magnet close to the magnet sensor 301 from the outside of the window 401 and breaking the glass of the window 401 while guarding. Is illegally unlocked, the magnetic field of the magnet is weaker than the magnet 701, and only the switch unit 301b is closed by the magnet sensor system in an abnormal state at the time of unlocking, the magnet sensor 301 recognizes that it is unlocked. Since the magnet sensor 301 is in a guard state, the unlocking is detected as an unauthorized unlocking, and the occurrence of the unauthorized unlocking is transmitted to the central control device 302 via the radio 305. The central controller 302 that has received the radio 305 from the magnet sensor 301 emits an alarm sound from the buzzer and transmits an alarm to the base station 304 of the security agent via the telephone line 306.
[0051]
With reference to FIG. 6 again, the operation of the sensor circuit 600 of the magnet sensor 301 of the first embodiment relating to the operation during guarding of the magnet sensor system described above will be described with reference to FIG.
[0052]
In FIG. 6, the alarm mode of the magnet sensor 301 is switched from the security release to the security by the input of the switch (not shown) of the magnet sensor 301 by the user. When switched during security, the CPU 604 stores the binary signals (0 = open, 1 = closed) from the switch units 301a and 301b in the previous measured value storage areas 602a and 603a, and starts the timers 607 and 608, respectively. The sleep state is entered together with the transmission circuit 605.
[0053]
Each of the timers 607 and 608 supplies an enable signal (Enable) and a driving clock signal (Clk) to the switch unit check circuits 602 and 603 at predetermined intervals (reference numerals 611 and 612 in the figure), and the switch unit. The power of 301a and switch unit 301b is turned on (reference numerals 609 and 610 in the figure).
[0054]
In the switch unit check circuits 602 and 603, the logic determination modules 602b and 603b respectively XOR the latest binary signal from the switch units 301a and 301b and the binary signal of the previous measurement value storage areas 602a and 603a, The result is notified to the wakeup control circuit 606 (reference numerals 613 and 614), and the binary signals (0 = open, 1 = closed) from the switch units 301a and 301b are stored in the previous measured value storage areas 602a and 603a.
[0055]
The wakeup control circuit 606 receives the notification of the result of the reference numeral 613 or 614, and when detecting the change of the binary signal (XOR is 1), cancels the sleep state of the CPU 604 and the transmission circuit 605 and wakes up (reference numeral 615). .
[0056]
The activated CPU 604 fetches the binary signals from the switch units 301a and 301b, determines the combination thereof, and transmits the determination result to the central control unit 302 by the wireless circuit 305 by the transmission circuit 605. The types of determination results in this case are the following four types.
Judgment result (1)
The binary signals from the switch units 301a and 301b are 1 (closed) and 0 (open), respectively.
=> The determination result is “Locking Crescent Lock 402”.
The magnet sensor system is in a normal state (the state shown in FIG. 7B).
Judgment result (2)
Both binary signals from the switch units 301a and 301b are 0 (open).
=> The determination result is “unauthorized unlocking of the crescent lock 402”.
The magnet sensor system is in a normal state (the state shown in FIG. 7A).
Judgment result (3)
Both binary signals from the switch units 301a and 301b are 1 (closed).
=> The determination result is “unauthorized unlocking of the crescent lock 402”.
The magnet sensor system is in an abnormal state (the state shown in FIG. 7C).
Judgment result (4)
Binary signals from the switch units 301a and 301b are 0 (open) and 1 (closed), respectively.
=> The determination result is “unauthorized unlocking of the crescent lock 402”.
The magnet sensor system is in an abnormal state (in FIG. 7C, the magnetic field of the magnet 701 is weak)
[0057]
The central control unit 302 that has received the wireless 305 from the magnet sensor 301 emits an alarm sound from the buzzer when the received determination results are the above determination results (2) to (4), and the security contractor via the telephone line 306. An alarm is transmitted to the base station 304 of
[0058]
(Effect of Embodiment 1)
As described above, according to the first embodiment, the two switch units 301a and 301b that output a binary value of 0/1 by the proximity of the magnet unit 403 are connected to the magnet unit while the crescent lock 402 is locked. In order to react only the switch unit 301a close to 403, it is provided in series in the magnet sensor 301 installed in the window 401 as viewed from the magnet unit 403 side.
[0059]
For this reason, if the interval between the switch unit 301a and the switch unit 301b is tuned sufficiently narrow, the switch unit 301a and the switch depending on the position of the magnet 701 installed by the intruder close to the magnet sensor 301 from the outside of the window 401. The possibility that a large difference occurs in the magnetic flux density in the vicinity of each of the units 301b is reduced, and it is difficult for an intruder to intentionally react only from the switch unit 301a from the outside of the window 401. That is, it becomes difficult for an intruder to intentionally create the state of the magnet sensor 301 in FIG. 7B from the outside of the window 401, and the detection probability of the magnet sensor 301 against unauthorized unlocking is improved.
[0060]
[Embodiment 2]
The second embodiment is the same as the first embodiment described above with reference to FIGS. 3, 4, 6, and 7 relating to the apparatus configuration and operation description. In the first embodiment, the case where the switch unit 301a and the switch unit 301b in FIG. 5 are reed switches has been described. In the second embodiment, a case will be described in which the switch unit 301a and the switch unit 301b in FIG. 5 are Hall ICs instead of reed switches.
[0061]
Hall ICs are easy to use because they output digital signals that can be directly input to a microcomputer, etc., and can be widely applied as non-contact switches such as position sensors and rotation sensors in combination with magnets. The configuration and operation will be briefly described below.
[0062]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the circuit configuration of the Hall IC used in the second embodiment. The Hall IC 800 shown in FIG. 8 is a switch-type Hall IC mainly used for detecting the position of a magnet, and includes a pulse regulator 801, a Hall element 802, an amplifier 803, a Schmitt trigger 804, an output stage 805, and the like.
[0063]
In FIG. 8, the Hall IC 800 has a three-terminal configuration of a power supply terminal 806, an output terminal 807, and a ground terminal 808. The Hall element 802 outputs a change in magnetic flux density of an external magnetic field as a Hall voltage due to the Hall effect. Is converted into a digital signal via an amplifier 803, a Schmitt trigger 804, and an output stage 805, and output to an output terminal 807.
[0064]
FIG. 9 is a diagram showing the magnetoelectric conversion characteristics (relationship between the change in the magnetic flux density of the external magnetic field and the output voltage of the output terminal 807) of the Hall IC 800 shown in FIG. As shown in FIG. 9, the Hall IC 800 of the second embodiment has characteristics of an operating magnetic flux density Bop, a return magnetic flux density Brp, and a hysteresis width Bh by an external magnetic field, and switches between the output high voltage 901 and the output low voltage 902. Shows the magnetoelectric conversion characteristics.
[0065]
(Device configuration)
5, in the second embodiment, when the output voltage of the Hall IC 800 is the output high voltage 901, the switch units 301a and 301b are opened, and when the output voltage of the Hall IC 800 is the output low voltage 902, the switch units 301a and 301b Treat as closed.
[0066]
The second embodiment uses a magnet sensor 301 having a switch unit 301a and a switch unit 301b that output an open / closed binary value by such an external magnetic field. The installation position on the window 401, the interval between the switch unit 301a and the switch unit 301b, and the like are tuned so that only the switch unit 301a closer to the magnet unit 403 reacts when the crescent lock 402 is locked.
[0067]
(Effect of Embodiment 2)
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, in the case of the reed switch, the opening of the mechanical contact portion that causes the contact of the lead to be closed by the external magnetic field is closed. Therefore, it is possible to provide the magnet sensor 301 which is generally higher in sensitivity than the first embodiment and is excellent in durability and reliability.
[0068]
[Embodiment 3]
The third embodiment is the same as the first embodiment described above with reference to FIGS. In the first embodiment, the case where the switch unit 301a and the switch unit 301b in FIG. 5 are reed switches has been described.
[0069]
Here, in the first embodiment, it has been described that it is difficult for an intruder to intentionally create the state of the magnet sensor 301 in FIG. 7B from the outside of the window 401. However, it does not describe how to deal with the fear of creating the state of the magnet sensor 301 in FIG. This situation will be described with reference to FIG.
[0070]
FIG. 10 is a diagram illustrating the operation of the magnet sensor system according to the first embodiment during guarding, and is a diagram illustrating the magnet sensor system intentionally brought into a normal state when the crescent lock 402 is illegally unlocked. is there.
[0071]
In FIG. 10, during security, an intruder breaks the glass of the window 401, so that the magnet 1001 is installed close to the magnet sensor 301 from the inside of the window 401, and the magnetic field of the magnet 1001 is weak and close to the magnet 1001. In the magnet sensor system in which the state of the magnet sensor 301 in FIG. 7B is intentionally created even when the crescent lock 402 is unlocked illegally when only the other switch unit 301a is closed, the magnet sensor 301 is locked. It will be recognized.
[0072]
Therefore, in order to prevent the state of the magnet sensor 301 in FIG. 7B from being intentionally created from the inside of the window 401, in the third embodiment, the switch unit 301a in FIG. 5 is replaced with a reed switch. A case will be described in which the Hall IC 800 described in the second embodiment is used, and the switch unit 301b in FIG. 5 is a Hall element instead of the reed switch.
[0073]
The Hall element detects a magnetic field and outputs an electric signal proportional to the magnitude of the Hall element. Various products are well known, and the configuration and operation will be briefly described below.
[0074]
FIG. 11 is an explanatory diagram of the operating principle of the Hall element used in the third embodiment. In FIG. 11, the Hall element 1101 has a four-terminal configuration of input terminals 1102 and 1103 and output terminals 1104 and 1105, and a control current 1106 is input to the input terminals 1102 and 1103, and a change in magnetic flux density of the external magnetic field 1107 is caused by the Hall effect. Is the Hall voltage of the analog signal (output voltage V_H1108) to the output terminals 1104 and 1105.
[0075]
12 shows the magnetoelectric conversion characteristics of the Hall element 1101 shown in FIG. 11 (change in magnetic flux density B of the external magnetic field 1107 and output voltage V of the output terminals 1104 and 1105._H1108). As shown in FIG. 12, the Hall element 1101 of the third embodiment has an output voltage V proportional to the magnetic flux density B of the external magnetic field 1107._HThe magnetoelectric conversion characteristics for outputting 1108 are shown.
[0076]
(Device configuration)
In FIG. 5, in the third embodiment, the case where the output voltage of the Hall IC 800 is the output high voltage 901 is handled as the switch unit 301a being opened, and the case where the output voltage of the Hall IC 800 is the output low voltage 902 is handled as the closing of the switch unit 301a. Is the same as in the second embodiment. However, the sensor circuit of the magnet sensor 301 is “the output voltage V of the Hall element 1101._H≦ Reference value V shown in FIG._th"Is the opening of the switch unit 301b," the output voltage V of the Hall element 1101_H> Reference value V shown in FIG._th"Is treated as closing of the switch unit 301b.
[0077]
The third embodiment uses a switch unit 301a that outputs an open / closed binary value by such an external magnetic field, and a switch unit 301b that outputs an analog value by an external magnetic field. The installation position on the window 401, the interval between the switch unit 301a and the switch unit 301b, and the like are tuned so that only the switch unit 301a closer to the magnet unit 403 reacts when the crescent lock 402 is locked.
[0078]
In addition to this, the reference value V shown in FIG._th(That is, the reference value B of the magnetic flux density with which the switch unit 301b reacts._th10) is tuned to be as small as possible, the switch unit 301b can easily react even if the magnetic field of the magnet 1001 is weak under the situation of FIG. 10, and it is easy to detect unauthorized unlocking.
[0079]
FIG. 13 is a block diagram of a circuit of the magnet sensor 301 according to the third embodiment. The magnet sensor 301 includes a switch unit 301a that outputs a binary value, a switch unit 301b that outputs an analog value, a sensor circuit 1300, an oscillator 601 that generates clock pulses for the entire circuit, and the like. The sensor circuit 1300 includes switch unit check circuits 602 and 1301, a CPU 604, a transmission circuit 605, a wake-up control circuit 606, timers 607 and 608, and the like.
[0080]
The switch unit check circuit 1301 includes a previous measurement value storage area 1301a, a difference calculation module 1301b, a threshold determination module 1301c, a threshold storage area 1301d, and an ADC (Analog to Digital Converter) 1301e, and checks an analog signal from the switch unit 301b. (The details of the signal check operation by the switch unit check circuits 602 and 1301 will be described later).
[0081]
The timer 608 supplies an enable signal (Enable) and a driving clock signal (Clk) to the switch unit check circuit 1301 at a preset period based on the clock pulse from the oscillator 601 and turns on the power of the switch unit 301b. To.
[0082]
(Description of operation)
In the system configuration described above, operations related to the magnet sensor system of the third embodiment will be described below.
[0083]
FIGS. 14A, 14 </ b> B, and 14 </ b> C are diagrams illustrating the operation of the magnet sensor system according to the third embodiment during guarding. FIG. 14A is a diagram showing a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock 402 is illegally unlocked. FIG. 14B is a diagram showing a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock 402 is locked. FIG. 14C is a diagram showing a magnet sensor system in an abnormal state when the crescent lock 402 is illegally unlocked.
[0084]
The state in FIG. 14B is the same as the state described in FIG. 7B of the first embodiment, and the magnet sensor 301 recognizes that it is locked.
[0085]
Here, as shown in FIG. 14A, when the crescent lock 402 is illegally unlocked by guarding, for example, by breaking the glass of the window 401, this is the same as in FIG. 7A of the first embodiment. Since the magnet sensor 301 is under guard, the magnet sensor 301 detects the unlocking as an unauthorized unlocking and transmits the occurrence of the unauthorized unlocking to the central control device 302 via the radio 305. The central controller 302 that has received the radio 305 from the magnet sensor 301 emits an alarm sound from the buzzer and transmits an alarm to the base station 304 of the security agent via the telephone line 306.
[0086]
On the other hand, as shown in FIG. 14 (c), during the guard, an intruder breaks the glass of the window 401 and installs the magnet 1401 from the inside of the window 401 close to the magnet sensor 301. When the switch units 301a and 301b are both closed in the magnet sensor system that is illegally unlocked and is in an abnormal state at the time of unlocking, the magnet sensor 301 recognizes the unlocking. Since the magnet sensor 301 is in a guard state, the unlocking is detected as an unauthorized unlocking, and the occurrence of the unauthorized unlocking is transmitted to the central control device 302 via the radio 305. The central controller 302 that has received the radio 305 from the magnet sensor 301 emits an alarm sound from the buzzer and transmits an alarm to the base station 304 of the security agent via the telephone line 306.
[0087]
Further, since the state described in FIG. 7C of the first embodiment is the same as in the third embodiment, it is not particularly illustrated and described. In addition, although not shown in the first embodiment, the magnetic field of the magnet from the outside of the window 401 described as a case according to FIG. The case where only 301b is closed is the same as in the third embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0088]
With reference to FIG. 13 again, the operation of the sensor circuit 1300 of the magnet sensor 301 of the third embodiment relating to the operation of the magnet sensor system described above during guarding will be described with reference to FIG.
[0089]
In FIG. 13, the alarm mode of the magnet sensor 301 is switched from the security release to the security by the user's input of a switch (not shown) of the magnet sensor 301. When switched during security, the CPU 604 stores the binary signal (0 = open, 1 = closed) from the switch unit 301a in the previous measurement value storage area 602a, and converts the analog value from the switch unit 301b to a digital value by the ADC 1301e. After the conversion, the digital value is stored in the previous measurement value storage area 1301a, the timers 607 and 608 are started, and the sleep state is entered together with the transmission circuit 605.
[0090]
Each of the timers 607 and 608 supplies an enable signal (Enable) and a driving clock signal (Clk) to the switch unit check circuits 602 and 1301 at predetermined intervals (reference numerals 611 and 612 in the figure), and the switch unit. The power of 301a and switch unit 301b is turned on (reference numerals 609 and 610 in the figure).
[0091]
In the switch unit check circuit 602, the logic determination module 602b performs XOR between the latest binary signal from the switch unit 301a and the binary signal in the previous measurement value storage area 602a, and notifies the wakeup control circuit 606 of the result. At the same time, the binary signal (0 = open, 1 = close) from the switch unit 301a is stored in the previous measured value storage area 602a.
[0092]
In the switch unit check circuit 1301, the difference calculation module 1301b has a difference ΔV between the latest digital value from the ADC 1301e and the digital value in the previous measurement value storage area 1301a._HCalculate The threshold determination module 1301c determines that the difference ΔV_HAnd the threshold ΔV of the threshold storage area 1301d_thThe result is notified to the wakeup control circuit 606 (reference numeral 614), and the digital value from the ADC 1301e is stored in the previous measurement value storage area 1301a.
[0093]
The wake-up control circuit 606 receives the notification of the result of reference numeral 613 and detects the change of the binary signal (XOR is 1), or receives the notification of the result of reference numeral 614 and changes the digital value (difference ΔV_H> Threshold ΔV_th) Is released, the CPU 604 and the transmission circuit 605 are released from the sleep state and waked up (reference numeral 615).
[0094]
The activated CPU 604 fetches the binary signal of the switch unit 301a, fetches the digital value from the ADC 1301e (corresponding to the analog value from the switch unit 301b), determines the combination, and transmits the determination result to the transmission circuit 605. Is transmitted to the central control unit 302 by radio 305. The types of determination results in this case are the following four types.
Judgment result (1)
Binary signal from switch unit 301a is 1 (closed), analog value from switch unit 301b ≦ reference value V_th(Open)
=> The determination result is “Locking Crescent Lock 402”.
The magnet sensor system is in a normal state (the state shown in FIG. 14B).
Judgment result (2)
Binary signal from switch unit 301a is 0 (open), analog value from switch unit 301b ≦ reference value V_th(Open)
=> The determination result is “unauthorized unlocking of the crescent lock 402”.
The magnet sensor system is in a normal state (the state shown in FIG. 14A).
Judgment result (3)
Binary signal from switch unit 301a is 1 (closed), analog value from switch unit 301b> reference value V_th(Closed)
=> The determination result is “unauthorized unlocking of the crescent lock 402”.
The magnet sensor system is in an abnormal state (the state in FIG. 14 (c), the same state as in FIG. 7 (c)).
Judgment result (4)
Binary signal from switch unit 301a is 0 (open), analog value from switch unit 301b> reference value V_th(Closed)
=> The determination result is “unauthorized unlocking of the crescent lock 402”.
The magnet sensor system is in an abnormal state (when the magnetic field of the magnet 701 is weak in FIG. 7C).
[0095]
The central control unit 302 that has received the wireless 305 from the magnet sensor 301 emits an alarm sound from the buzzer when the received determination results are the above determination results (2) to (4), and the security contractor via the telephone line 306. An alarm is transmitted to the base station 304 of
[0096]
(Effect of Embodiment 3)
As described above, according to the third embodiment, in addition to the effects of the first and second embodiments, the reference value B of the magnetic flux density with which the switch unit 301b that outputs an analog value by an external magnetic field reacts._thBy tuning so as to be as small as possible, it becomes difficult for an intruder to intentionally react only from the switch unit 301 a from the inside of the window 401. That is, it becomes difficult for an intruder to intentionally create the state of the magnet sensor 301 in FIG. 14B from the inside of the window 401, and the detection probability of the magnet sensor 301 against unauthorized unlocking is improved.
[0097]
[Other Embodiments]
In addition to the embodiments described above, the following embodiments can be implemented.
1) In Embodiments 1 to 3 described above, the occurrence of unauthorized unlocking of a window is detected, but it is needless to say that the present invention can be applied to a system that detects unauthorized unlocking by an intruder with respect to a door.
Further, the present invention can also be applied to a system that detects an unauthorized opening of an intruder to an openable window or door. In this case, the magnet sensor 301 is installed on the window frame (door frame), and the magnet unit 403 attached to the window (door) causes only one switch unit 301a to react when the window (door) is closed. What is necessary is just to comprise.
2) In Embodiments 1 to 3 described above, the magnet sensor 301 transmits the occurrence of unauthorized unlocking wirelessly, but it may be possible to transmit by wire.
3) In Embodiments 1 to 3 described above, the magnet sensor 301 wirelessly transmits the occurrence of unauthorized unlocking, but the magnet sensor 301 and the central controller 302 can be configured as one unit.
4) In the above-described first to third embodiments, the central control device 302 transmits an alarm to the security agent base station 304 via the wired telephone line 306, but the central control device 302 transmits the alarm to the security agent base station wirelessly. An alarm may be transmitted to the station 304.
5) In Embodiment 3 described above, the switch unit 301a is the Hall IC 800, but may be a reed switch.
6) Although the above-described embodiment has been described for the purpose of illustrating the present invention, modifications can be made in addition to the above-described embodiment. As long as the modification is based on the technical idea of the present invention described in the claims, the modification is within the technical scope of the present invention.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the magnet sensor for detecting the change with respect to the proximity of the predetermined magnet from the predetermined direction is the first reaction unit and the second reaction unit capable of reacting to the magnetic field. And a determination means for detecting the change based on the reaction results and determining whether the change is normal or not. In the case of the proximity, a predetermined magnet, a first reaction means, a second The first reaction means and the second reaction means are arranged in the predetermined direction so as to be in series in the order of the reaction means, and when the determination means detects only the first reaction result, , It is determined that the proximity is normal.
[0099]
Thus, if the interval between the first reaction means and the second reaction means is tuned sufficiently narrow, even if the intruder arranges another magnet from the predetermined direction to the magnet sensor, The possibility that a large difference occurs in the magnetic flux density in the vicinity of each of the first reaction means and the second reaction means is reduced, and it is difficult for an intruder to intentionally react only the first reaction means with another magnet. Become. For this reason, it is difficult to intentionally create a state in which the proximity is normal by another magnet, and the detection probability of the magnet sensor for an illegal state is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional system that detects locking and unlocking of windows and doors.
2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the magnet sensor system shown in FIG. 1 during guarding, in which FIG. 2A is a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock is illegally unlocked, and FIG. 2B is a crescent lock. (C) is a figure which showed the magnet sensor system of the abnormal state at the time of unauthorized unlocking of a crescent lock.
FIG. 3 is a configuration diagram of a home security system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a system for detecting locking of a window according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a simplified diagram showing the internal structure of the magnet sensor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of a circuit of a magnet sensor according to the first embodiment of the present invention.
7A and 7B are diagrams for explaining the operation of the magnet sensor system according to the first embodiment of the present invention during guarding, in which FIG. 7A is a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock is illegally unlocked; FIG. 7 is a diagram showing a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock is locked, and (c) is a diagram showing a magnet sensor system in an abnormal state when the crescent lock is illegally unlocked.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a circuit configuration of a Hall IC used in Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing magnetoelectric conversion characteristics of the Hall IC shown in FIG. 8 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a magnet sensor system intentionally brought into a normal state at the time of unauthorized unlocking during security according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of the operating principle of a Hall element used in Embodiment 3 of the present invention.
12 is a diagram showing magnetoelectric conversion characteristics of the Hall element shown in FIG. 11 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG.
FIG. 13 is a block diagram of a magnet sensor circuit according to a third embodiment of the present invention.
14A and 14B are diagrams for explaining the operation of the magnet sensor system according to the third embodiment of the present invention during guarding, in which FIG. 14A is a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock is illegally unlocked; FIG. 7 is a diagram showing a magnet sensor system in a normal state when the crescent lock is locked, and (c) is a diagram showing a magnet sensor system in an abnormal state when the crescent lock is illegally unlocked.
[Explanation of symbols]
101, 301 Magnet sensor
102 Switch unit
103, 401 windows
104, 402 Crescent tablets
105, 403 Magnet unit
201, 701, 1001, 1401 Magnet
302 Central controller
303 houses
304 base station
305 wireless
306 telephone line
301a, 301b Switch unit
600, 1300 sensor circuit
601 oscillator
602, 603, 1301 Switch unit check circuit
604 CPU
605 transmitter circuit
606 Wake-up control circuit
607, 608 timer
602a, 603a, 1301a Previous measured value storage area
602b, 603b Logic determination module
800 Hall IC
801 Pulse regulator
802 Hall element
803 amplifier
804 Schmitt trigger
805 Output stage
806 Power supply terminal
807 output terminal
808 Ground terminal
901 Output High voltage
902 Output low voltage
1101 Hall element
1102 and 1103 input terminals
1104, 1105 Output terminal
1106 Control current
1107 External magnetic field
1108 Output voltage V_H
1301b Difference calculation module
1301c Threshold judgment module
1301d Threshold storage area
1301e ADC

Claims

A magnet sensor for detecting a change in proximity of a predetermined magnet from a predetermined direction,
First reaction means capable of reacting to a magnetic field from the outside of the magnet sensor;
Second reaction means capable of reacting to the magnetic field;
Based on the first reaction result of the first reaction means and the second reaction result of the second reaction means, the change is detected, and it is determined whether or not the detected change is normal. Determination means to perform,
In the case of the proximity, the first reaction means and the second reaction means are arranged in series in the order of the predetermined magnet, the first reaction means, and the second reaction means. The magnet sensor is arranged in a direction, and the determination means determines that the proximity is normal when only the first reaction result is detected.

2. The magnet sensor according to claim 1, wherein each of the first reaction result and the second reaction result is binary, and the determination unit performs the detection based on a change in the binary value, and the binary value is obtained. A magnet sensor characterized in that the determination is made by a combination of the above.

3. The magnet sensor according to claim 2, wherein both the first reaction means and the second reaction means are reed switches.

3. The magnet sensor according to claim 2, wherein both the first reaction means and the second reaction means are Hall ICs.

2. The magnet sensor according to claim 1, wherein the first reaction result is a binary value, the second reaction result is an analog value, and the determination unit determines the change in the binary value or the analog value as a predetermined value. The magnet sensor is characterized in that the detection is performed based on at least one of the results of comparison with the reference value, and the determination is performed based on a combination of the binary value and the analog value.

6. The magnet sensor according to claim 5, wherein the first reaction means is a Hall IC, and the second reaction means is a Hall element.

7. The magnet sensor according to claim 6, wherein the first reaction means is a reed switch instead of the Hall IC.

A magnet sensor according to any one of claims 1 to 7,
A magnet that can approach the magnet sensor from a predetermined direction, and in the case of the proximity, the magnet, the first reaction means of the magnet sensor, and the second reaction means of the magnet sensor are arranged in series in this order. A magnet sensor system comprising a magnet.

9. The magnet sensor system according to claim 8, wherein the magnet sensor is disposed on an opening / closing member, the magnet is disposed on a crescent lock for locking the opening / closing member, and the proximity is the locking member. A magnet sensor system characterized in that

9. The magnet sensor system according to claim 8, wherein the magnet sensor is disposed at an attachment portion of the opening / closing member, the magnet is disposed at the opening / closing member, and the proximity of the opening / closing member is closed. A magnet sensor system characterized by being in a state.

A magnet sensor system according to any one of claims 8 to 10,
Alarm means for alerting, and
The determination unit transmits the determination result, the alarm unit receives the result, and performs the notification according to the received result.

12. The alarm system according to claim 11, wherein the determination unit transmits the determination result wirelessly.

The alarm system according to claim 11 or 12,
A base station that provides home security services,
The alarm means receives the result, and transmits the alarm to the base station according to the received result.