JP4196938B2 - 二重窓用外窓の閉め忘れ防止システム - Google Patents

二重窓用外窓の閉め忘れ防止システム Download PDF

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Description

本発明は外窓と内窓とを備えた二重窓において、特に高層階に取り付けられた二重窓の内窓を風圧から保護するための二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムに関する。
住宅等の窓は、通常、一組の外障子と内障子とからなるガラス窓によって外部と遮断されており、その窓の断熱性能、防音性能等の窓性能を改善しようとした場合、窓全体又はガラスを、例えば複層ガラス等のような高性能のものに取り替える必要があった。しかし、これらの方策は、専門的で特殊な工事を伴うため工費がかかるとともに工期が長くなる等の理由により、一般的には実施されていないのが現状である。
そこで、窓性能の改善を簡便に行う方策として、既存のガラス窓の室内側に、もう一つの窓、すなわち内窓を簡易的に取り付けるという施工が行われるようになり、内窓専用の窓も商品化され、普及し始めている(例えば、特許文献1)。
このような内窓を採用することにより、断熱性能のみならず防音性能も向上させることができるとともに、内窓として例えば合わせガラスを使用することにより防犯性能も向上させることができるため、採用されるケースも増加の傾向にある。また、内窓の普及とともにマンションの高層化に伴い、高層階においても内窓を設け、内窓と既存の外窓とからなる二重窓によって窓の性能を向上させたいというニーズも増えてきている。
実開平2−81894号公報
しかしながら、従来の内窓は、基本的に低層住宅を対象として強度設計されたものがほとんどである。このため、マンションの高層階にて内窓を使用した場合、外窓が開いていると、内窓が風圧(低層階よりも比較的高い風圧)を直接受けるため、内窓の障子がサッシから脱落したり、破損したりするという虞があった。これらの理由により、従来の内窓は、高層階での使用が制限されていた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、外窓の閉め忘れによる内窓の故障を未然に防止することができる二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、前記目的を達成するために、建物躯体に取り付けられる外窓と該外窓に対して室内側に取り付けられる内窓とを備えた二重窓において、前記外窓が開いていることを検知する第1のセンサと、前記内窓が閉じられていることを検知する第2のセンサと、警報手段と、前記第1のセンサ及び第2のセンサからの検知信号に基づいて前記警報手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムを提供する。
請求項1に記載の発明は、外窓及び内窓の開閉を検知するセンサをそれぞれ備え、これらのセンサから出力される検知信号に基づいて制御手段が警報手段を制御し、内窓をまさに閉めようとしている住人に外窓の開閉状態を強制的に知らしめるようにした。すなわち、請求項1に記載の発明は、外窓が開いているにもかかわらず、内窓を不注意で閉めてしまうことを、第1のセンサ、第2のセンサ、警報手段、及び制御手段からなる二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムによって防止したものである。これにより、外窓の閉め忘れによる内窓の故障を未然に防止することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記制御手段は、前記第1のセンサから前記外窓が開状態であることを示す検知信号が出力され、かつ、前記第2のセンサから前記内窓が閉状態であることを示す検知信号が出力されると、前記警報手段に警報を発するように制御することを特徴としている。これにより、外窓が開いていた状態で内窓を閉めると、警報手段から警報が直ちに発するので、住人は外窓が開いていることを即座に確認でき、外窓を閉じてから内窓を閉じることができる。よって、外窓の閉め忘れによる内窓の故障を未然に防止することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1のセンサは、前記外窓に取り付けられたクレセントが閉じられた際に電磁波を送受信する第1のアンテナと、該第1のアンテナから電力の供給を受けるとともに所定の返信信号を前記第1のアンテナから発信させる制御部とを備え、前記第2のセンサは、前記内窓が閉じられることを検出する閉検知センサと、前記第1のアンテナに向けて電磁波を発信するとともに前記第1のアンテナから返信された前記所定の返信信号を受信する第2のアンテナとを備え、前記制御手段は、前記閉検知センサによって内窓が閉じられることを検出すると、前記第2のアンテナから前記電磁波を発生させるさせるとともに前記第1のアンテナからの返信信号を所定時間以内に受信しない場合には、前記警報手段を制御してアラームを発生させることを特徴としている。
WO98/21691号公報等にも見られるように、近年、超小型のICチップと無線通信用のアンテナとを内蔵した無線ICタグによる識別装置が開発されてきている。この無線ICタグには、電源を内蔵したアクティブ型と、電源を有しないパッシブ型とがあり、パッシブ型の無線ICタグの電源は、リーダーと称される無線通信装置のアンテナから発信される電磁波を、無線ICタグ内の前記アンテナによって受信し、その誘導起電力を利用して発電を行い、これによって電力及び命令を実行するための時間の単位となるクロックを作成する。また、発電された電力を利用してICを駆動し、メモリに記録されているデータを、リーダーからの電磁波に合わせてリーダー側に送信したり、メモリ中のデータを書き換えたりする。パッシブ側の無線ICタグは、電源を持たないことから小型化が図られ、最近では0.3mm角の超小型なものも開発されてきており、また、アンテナにおいても2mm角の小型なものが開発されてきている。
請求項3に記載の発明は、このような無線ICタグとリーダーとからなる識別装置を利用して、外窓及び内窓の開閉状態を識別することにより、外窓の閉め忘れによる内窓の故障を未然に防止したものである。
すなわち、第1のセンサは、外窓に取り付けられたクレセントが閉じられた際に電磁波を送受信する第1のアンテナと、第1のアンテナから電力の供給を受けるとともに所定の返信信号を第1のアンテナから発信させる制御部とを備えたものであり、前述した識別装置のパッシブ側の無線ICタグに相当する。
また、第2のセンサは、内窓が閉じられることを検出する閉検知センサと、第1のアンテナに向けて電磁波を発信するとともに第1のアンテナから返信された所定の返信信号を受信する第2のアンテナとを備えたものであり、前述した識別装置のリーダーに相当する。
そして、この制御手段は、閉検知センサによって内窓が閉じられることを検出すると、第2のアンテナから電磁波を発生させ、この後、第1のアンテナからの返信信号を所定時間以内に受信しない場合に、すなわち、外窓のクレセントが閉じられていない場合に、警報手段を制御してアラームを発生させる。
クレセントの状態を以下のとおり検知することも本発明に含まれる。クレセントの開閉に応じて、第1のアンテナ回路の開閉を切り替える。これには以下の(1)(2)の態様が含まれる。
(1)クレセントが開の状態になったことを検知して第1のアンテナ回路を開の状態に制御する。また、クレセントが閉の状態になったことを検知して第1のアンテナ回路を閉の状態に制御する。
(2)クレセントが閉の状態になったことを検知して第1のアンテナ回路を開の状態に制御し、また、クレセントが開の状態になったことを検知して第1のアンテナ回路を閉の状態に制御してもよい。
そして、第2のセンサは、この第1のアンテナ回路の開閉の状態に応じた返信信号の有無に基づいて、外窓のクレセントの状態を検知する。例えば、上記(1)、(2)の態様に応じてそれぞれ以下の(3)、(4)の態様が本実施例に含まれる。
(3)第2のセンサは、第1のアンテナ回路が開であれば、この第1のアンテナ回路から返信信号を受信せず、クレセントが開の状態であると検知する。また、第2のセンサは、第1のアンテナ回路が閉であるば、この第1のアンテナ回路から返信信号を受信し、クレセントが閉の状態であると検知する。
(4)第2のセンサは、第1のアンテナ回路が開であれば、この第1のアンテナ回路から返信信号を受信せず、クレセントが閉の状態であると検知する。また、第2のセンサは、第1のアンテナ回路が閉であれば、この第1のアンテナ回路から返信信号を受信し、クレセントが開の状態であると検知する。
このような形態をとると、ICチップには外部端子としてアンテナ用端子のみの構成としてもよい。また、クレセントの開閉についての検出信号用の入力信号端子はなくともよい。
請求項3に記載の発明は、外窓の障子自体が閉じられていた場合であっても、外窓のクレセントが閉じられていなければ、その状態を外窓が開いている状態であると識別し、その場合にアラームを発生させるようにした。これにより、外窓が完全に閉まった状態で内窓を閉めることができるので、外窓の閉め忘れによる内窓の故障を未然にかつ確実に防止することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記閉検知センサは、前記内窓の障子に取り付けられた近接スイッチであることを特徴とする。
内窓の外障子及び内障子において、各々の障子の框のうち閉時に重なる縦框に閉検知センサを取り付けることにより、内窓の閉状態を非接触にて検知することができる。例えば、近接スイッチとして、永久磁石を用いた磁気形近接スイッチを使用した場合には、磁気形近接スイッチを一方の縦框に取り付け、永久磁石を他方の縦框に取り付ける。そうすると、内窓が閉じたこと、又は閉じる直前であることを、磁気検出素子を有する磁気形近接スイッチが、前記永久磁石の磁束変化を検出することにより容易に検知できる。
以上説明したように本発明に係る二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムによれば、外窓及び内窓の開閉を検知する第1のセンサ及び第2のセンサを備え、第1のセンサ及び第2のセンサから出力される検知信号に基づいて制御手段が警報手段を制御し、内窓を閉めようとしている住人に外窓の開閉状態を強制的に知らしめるようにしたので、外窓の閉め忘れによる内窓の故障を未然に防止することができる。
以下、添付図面に従って本発明に係る二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムの好ましい実施の形態を詳説する。
図1は、二重窓10を構成する外窓12及び内窓14の斜視図が示され、図2は、図1に示した二重窓10の一部破断部を含む横断面図が示されている。
図2の如く外窓12は、コンクリート製の建物躯体16の開口部18に取り付けられた窓枠20を介して建物躯体16に設置される。この窓枠20は、図1の如く上横枠22、下横枠24、右縦枠26、及び左縦枠28(図2参照)からなる矩形状のアルミニウム製フレームであり、この窓枠20に、外障子30及び内障子32が取り付けられて外窓12が構成されている。
外障子30は、上横框34、下横框36、右縦框38、及び左縦框40(図2参照)からなる矩形状のアルミニウム製サッシであり、このサッシの内側に矩形のガラス板42が嵌め込まれることにより外障子30が構成される。また、内障子32は、上横框44、下横框46、右縦框48、及び左縦框50からなる矩形状のアルミニウム製サッシであり、このサッシの内側に矩形のガラス板52が嵌め込まれることにより内障子32が構成されている。
このように構成された外障子30及び内障子32は、各々の下横框36、46の下部に回転自在に取り付けられた不図示の滑車が、窓枠20の下横枠24に形成された一対のレール53、53に沿って走行移動されることにより、外窓12を開閉する。
図3の如く内障子32の左縦框50には、クレセント54が取り付けられている。このクレセント54は、クレセント本体56を、外障子30の右縦框38に取り付けられたクレセント受け58に係合させることにより、外障子30と内障子32とを固定する。
クレセント54は、クレセント本体56と台座60とから構成され、この台座60は、内障子32の左縦框50にビス62、62によって固定されている。また、クレセント本体56は、台座60に不図示の軸を介して回動自在に取り付けられている。更に、クレセント本体56は、把手部64と円弧状に形成された爪部66とによって構成され、把手部64を掴んでクレセント本体56を図3の開位置から図4の閉位置に回動することにより、爪部66がクレセント受け58に形成されたフック68に係合される。これにより、外障子30と内障子32とがクレセント54によって固定される。
一方、図1に示した内窓14は、建物の建築時に施工される外窓12に対し、建築物の建築後に居住者の嗜好によって取り付けられる簡易型の窓構造体であり、例えば図2の如く建物躯体16の開口部18に後付けにより固定される枠体69を介して建物躯体16に取り付けられる。
図1の如く内窓14の窓枠70は、上横枠72、下横枠74、右縦枠76、及び左縦枠78(図2参照)からなるフレームであり、この窓枠70に、外障子80及び内障子82が取り付けられて内窓14が構成されている。例えば、上横枠72、右縦枠76、左縦枠78を塩化ビニル樹脂とし、下横枠74をアルミニウムと塩化ビニル樹脂の複合体として、軽量化を計りつつ一定の強度を保つ構成とすることができる。外障子80は、上横框84、下横框86、右縦框88、及び左縦框90(図2参照)からなる略矩形状のアルミニウムと塩化ビニル樹脂の複合体サッシであり、このサッシの内側に矩形のガラス板92が嵌め込まれることにより外障子80が構成される。また、内障子82は、上横框94、下横框96、右縦框98、及び左縦框100からなる略矩形状のアルミニウムと塩化ビニル樹脂の複合体サッシであり、このサッシの内側に矩形のガラス板102が嵌め込まれることにより内障子82が構成されている。
このように構成された外障子80及び内障子82は、各々の下横框86、96の下部に回転自在に取り付けられた不図示の滑車が、窓枠70の下横枠74に形成された一対のレール103、103に沿って走行移動されることにより、内窓14が開閉される。なお、内窓14のガラス板92、102は、2枚のガラスの間に、中間膜(例えば、ポリビニルブチラール)を挟み込んだ合わせガラスであり、防犯用に適したガラス板である。なお、合わせガラスに代えて、一般の板ガラス、網線入りガラス、複層ガラスを使用してもよい。また、当然であるが、外窓12のガラス板42、52を合わせガラス、網線入りガラス、又は複層ガラスにしてもよい。
この外障子80及び内障子82も、クレセント104によって固定/固定解除される。このクレセント104については、図3、図4に示したクレセント54と機能上同一構成なので、ここではその説明を省略する。
ところで、実施の形態の二重窓10では、外窓12の閉め忘れによる内窓14の故障を未然に防止するために、二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムが二重窓10に取り付けられている。
実施の形態の二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムは、図5に示すように、外窓12が開いていることを検知する第1のセンサ110と、内窓14が閉じられていることを検知する第2のセンサ112と、アラーム発生器(警報手段)114と、第1のセンサ110及び第2のセンサ112からの検知信号に基づいてアラーム発生器114を制御するCPU(制御手段)116とを備えている。
この二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムによれば、CPU116は、第1のセンサ110から外窓12が開状態であることを示す検知信号が出力され、かつ、第2のセンサ112から内窓14が閉状態であることを示す検知信号が出力されると、アラーム発生器114に警報を発するように制御する。これにより、外窓12が開いていた状態で内窓14を閉めると、アラーム発生器114から警報が直ちに発するので、住人は外窓12が開いていることを即座に確認でき、外窓12を閉じてから内窓14を閉じる。よって、外窓12の閉め忘れによる内窓14の故障を未然に防止することができる。
ここで実施の形態の第1のセンサ110は、超小型のICチップ120と無線通信及び電力供給用のアンテナ(第1のアンテナ)122とを内蔵した無線ICタグであり、電源を有しないパッシブ型のものである。
ICチップ120及びアンテナ122は、図3に示すように、外窓12の内障子32に取り付けられたクレセント54の近傍の左縦框50に貼着されるとともに配線124、126を介して接続されている。配線124は、その一端が図5に示すようにICチップ120に接続され、その他端が金属製のクレセント54のクレセント本体56に接続されている。また、配線126は、その一端がアンテナ122に接続されるとともに、その他端が不図示の接点を介してクレセント受け58に接続されている。前記接点は、外窓12の外障子30と内障子32とが閉じられた時に接触する一対の接片を有し、一方の接片が外障子30の右縦框38に固着され、他方の接片が内障子32の左縦框50に固着されている。したがって、外障子30と内障子32とが閉じられた時に前記接片同士が接触するので、ICチップ120とアンテナ122は、外障子30と内障子32とを閉じた後、クレセント54を固定した際に電気的に接続される。すなわち、クレセント54が、チップ120とアンテナ122とを接続するスイッチの役目をなしている。なお、ICチップ120、アンテナ122、配線124、126、接点、及びクレセント54を、アルミニウム製サッシに対して絶縁するために、ICチップ120、アンテナ122、配線124、126、接点、及びクレセント54を、例えばポリエステル製又は耐熱性の高いシリコン製の絶縁シートを介してサッシに取り付けることが好ましい。
ICチップ120は、CPU(制御部)128、ROM130、電源回路132、及びインターフェース134から構成され、クレセント54を介してアンテナ122と接続されている。CPU128は、各部を統括制御する処理部であり、ROM130はCPU128の動作に必要な制御プログラムを格納するとともに、外窓12が閉じられていることを示す所定の返信情報が格納されている。この返信情報は、所定のタイミングでCPU128によって読み出され、アンテナ122から返信情報を示す所定の返信信号(電磁波)として発信される。
電源回路132は、アンテナ122からの誘導起電力を平滑化して電力を発生し、各部の回路に供給する。インターフェース134は、外部との通信制御を実施して情報の交換を行う機能を有するが、このICチップ120は読み書き可能なRAM、EEPROM等を有しておらず、前記返信信号のみを発信させる簡易な構造のものなので、実際には情報の交換は行わない。すなわち、第1のセンサ120は、クレセント54が閉じられた際に電磁波を送受信するアンテナ122と、アンテナ122から電力の供給を受けるとともに所定の返信信号をアンテナ122から発信させるCPU128とを備えた簡易な無線ICタグである。
一方、第2のセンサ112、CPU116、及びアラーム発生器114は、内窓14の所定の位置に取り付けられている。すなわち、第2のセンサ112である閉検知センサは、図2に示すように内窓14の障子に取り付けられた磁気形近接スイッチ(近接スイッチ)136であり、内窓14の外障子80及び内障子82において、各々の障子80、82の框のうち閉時に重なる一方の縦框88に磁気形近接スイッチ136が固着され、それに対向する縦框100に永久磁石138が取り付けられている。これにより、内窓14が閉じられたこと、又は閉じられる直前であることを、磁気検出素子を有する磁気形近接スイッチ136が、永久磁石138の磁束変化を検出することにより検知される。
CPU116も同様に縦框88に内蔵され、アラーム発生器114も縦框88に設けられている。また、アンテナ(第2のアンテナ)140が、縦框88の外窓12との対向面であって、外窓12及び内窓14の閉時にアンテナ122と対向する位置に固着されている。このアンテナ140は、磁気形近接スイッチ136によって内窓14が閉じられたこと、又は閉じられる直前であることが検知されると、CPU116によって駆動され電磁波を発信する。アンテナ122とアンテナ140との間の通信距離としては、交信距離が3mm以下の密着型や、短波を使い、交信距離が10cm以下の近接型があるが、本例では外窓12と内窓14との離間距離を考慮して近接形が選択されている。また、アラーム発生器114、CPU116、及び磁気形近接スイッチ136を駆動するボタン電池も縦框88に着脱自在に内蔵されている。CPU116は、前記ボタン電池の使用寿命が短くなったことを示すアラーム音、又は電池交換を促す音声をアラーム発生器114から発生させることができる。
次に、無線ICタグを使用した二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムの作用について説明すると、CPU116は、磁気形近接スイッチ136によって内窓14が閉じられたこと、又は閉じられる直前であることが検出されると、アンテナ140から電磁波を発生させる。この後、CPU116は、アンテナ122からの返信信号を所定時間(例えば1秒)以内に受信しない場合に、すなわち、外窓12のクレセント54が閉じられていない場合に、アラーム発生器114を制御して、外窓14が開いていることを示すアラームを発生させる。
したがって、この二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムによれば、外窓12の外障子30及び内障子32自体が閉じられていた場合であっても、外窓14のクレセント54が閉じられていなければ、その状態を外窓14が開いている状態であると識別し、アラームを発生させる。これにより、外窓12が完全に閉まった状態で内窓14を閉めることができるので、外窓12の閉め忘れによる内窓14の故障を未然にかつ確実に防止することができる。
一方で、クレセント54が閉じていれば、アンテナ122から外窓12が閉じられていることを示す返信信号をアンテナ140を介してCPU116が受信するので、その場合には、アラーム音を発生させない。これにより、住人は、外窓12が完全に閉じていることを、アラーム音を聞かないことで確認できる。
なお、実施の形態で説明したように、CPU116をボタン電池によって常時起動させておくとともにアンテナ140から電磁波を常時発信させ、アンテナ122からの返信信号の有無に基づいて外窓12の開閉を判断するようにしてもよい。また、内窓14の外障子80及び内障子82が重なる各々の框88、100のうちの一方の框にコイル、他方の框に棒磁石を配置し、コイル及び棒磁石が接近した時、すなわち、内窓14が閉じられようとした時に発生する誘導起電力によりCPU116、アラーム発生器114、及び第2のセンサ112を起動させて外窓12の開閉を確認させるようにしてもよい。これにより、電池が不要になるので節電を図ることができる。
なお、第1のセンサ110、第2のセンサ112、アラーム発生器114、及びCPU116からなる実施の形態の閉め忘れ防止システムは、二重窓の施工時に組み付けてもよいが、既設の二重窓に後付けすることもできる。
実施の形態の二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムが適用された二重窓の構成を示した斜視図 図1に示した二重窓の横断面図 クレセントによって外窓の外障子及び内障子が固定解除された状態を示す斜視図 クレセントによって外窓の外障子及び内障子が固定された状態を示す斜視図 実施の形態の二重窓用外窓の閉め忘れ防止システムの構成を示すブロック図
符号の説明
10…二重窓、12…外窓、14…内窓、16…建物躯体、20…窓枠、30、80…外障子、32、82…内障子、42、52、92、102…ガラス板、54、104…クレセント、56…クレセント本体、58…クレセント受け、60…台座、110…第1のセンサ、112…第2のセンサ、114…アラーム発生器、116、128…CPU、120…ICチップ、122、140…アンテナ、124、126…配線、130…ROM、132…電源回路、134…インターフェース、136…磁気形近接スイッチ、138…永久磁石

Claims (4)

  1. 建物躯体に取り付けられる外窓と該外窓に対して室内側に取り付けられる内窓とを備えた二重窓において、
    前記外窓が開いていることを検知する第1のセンサと、前記内窓が閉じられていることを検知する第2のセンサと、警報手段と、前記第1のセンサ及び第2のセンサからの検知信号に基づいて前記警報手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする二重窓用外窓の閉め忘れ防止システム。
  2. 前記制御手段は、前記第1のセンサから前記外窓が開状態であることを示す検知信号が出力され、かつ、前記第2のセンサから前記内窓が閉状態であることを示す検知信号が出力されると、前記警報手段に警報を発するように制御することを特徴とする請求項1に記載の二重窓用外窓の閉め忘れ防止システム。
  3. 前記第1のセンサは、
    前記外窓に取り付けられたクレセントが閉じられた際に電磁波を送受信する第1のアンテナと、該第1のアンテナから電力の供給を受けるとともに所定の返信信号を前記第1のアンテナから発信させる制御部とを備え、
    前記第2のセンサは、
    前記内窓が閉じられることを検出する閉検知センサと、前記第1のアンテナに向けて電磁波を発信するとともに前記第1のアンテナから返信された前記所定の返信信号を受信する第2のアンテナとを備え、
    前記制御手段は、前記閉検知センサによって内窓が閉じられることを検出すると、前記第2のアンテナから前記電磁波を発生させるさせるとともに前記第1のアンテナからの返信信号を所定時間以内に受信しない場合には、前記警報手段を制御してアラームを発生させることを特徴とする請求項1に記載の二重窓用外窓の閉め忘れ防止システム。
  4. 前記閉検知センサは、前記内窓の障子に取り付けられた近接スイッチであることを特徴とする請求項3に記載の二重窓用外窓の閉め忘れ防止システム。
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