JP5156884B2

JP5156884B2 - 保安磁気センサ

Info

Publication number: JP5156884B2
Application number: JP2006188728A
Authority: JP
Inventors: 和則湯瀬
Original assignee: Nippon Aleph Corp
Current assignee: Nippon Aleph Corp
Priority date: 2006-07-08
Filing date: 2006-07-08
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2026-07-08
Also published as: JP2008016398A

Description

本発明は、悪意の細工を受け付けない保安磁気センサに係り、特に、悪意の細工をされたセンサを検知できる保安磁気センサに関するものである。

磁気センサは技術的によく知られている。図４Ａには従来技術のリードスイッチからなる磁気スイッチ１０の断面図が示されている。磁気スイッチ１０は第一端子１２、第二端子１４及び第三端子１６の３つの端子を備えている。外部から磁力を受けて動作する可動リード２０は一端が第一端子１２に接続され、可動リード２０の第二端は、機械的バイアス力により第二端子１４又は第三端子１６に電気的に接続できる。警備作動時においては、利用目的に適した接続形式の第二端子１４又は第三端子１６のいずれかの端子が使用され、もう一つの端子は外部と何らの電気的接続を持たないと言う点で“ダミー”端子となる。ここでは、第二端子１４が“ダミー”端子であると仮定すると、第一端子１２と第三端子１６はループが形成されるように警報検出回路（図示せず）に接続され、接続線に電流を流し、磁気スイッチ１０の接点の状態が通電の有無によって検知される。

図４Ｂに示すように、扉や窓が閉められたときに、磁気スイッチ１０とマグネット３０とが対向するように配設され、通常、磁気スイッチ１０は第一端子１２と第三端子１６とに接続された接続線を持つ扉や窓の枠に取り付けられる。マグネット３０は実際に開閉される扉や窓に取り付けられる。扉や窓が閉められた時には、マグネット３０の磁力により可動リード２０は第三端子１６と接触して閉じられ、第一端子１２と第三端子１６とが電気的に接続される。扉や窓が開けられたり、破損されると、マグネット３０が動き、マグネット３０が磁気スイッチ１０から定められた距離よりも離れた位置に移動すると、マグネット３０の磁力の影響が弱まって、可動リード２０は第三端子１６から離れ、磁気スイッチ１０のホームポジションである第一端子１２と第二端子１４とが電気的に接続した状態に戻る。これにより第一端子１２と第三端子１６との間の回路が切断され、この状態が監視盤に検出されて警報が発せられる。
特開２００１−１４９９０号公報

従来技術の磁気スイッチ１０は、侵入者又は悪意の行為者によって細工をされ、警備時の検知動作を回避され得る。図４Ｂに示されるように、扉や窓の枠に取り付けられた磁気センサ１０と実際に開閉される扉や窓に取り付けられたマグネット３０との間には隙間３２がある。例えば日中に扉や窓が開いていて、磁気スイッチ１０が警備作動状態となる前に、侵入者は磁気センサ１０のケースのすぐ近くに薄いマグネット片を挿し込み固定することができる。この補助マグネットは可動リード２０を引き付けるのに十分な強さの磁力を持ち、非警備状態において、第一端子１２と第三端子１６とを接続する回路を閉じてしまう。磁気センサ１０を警備作動させる場合、扉や窓を閉じることでマグネット３０は磁気センサ１０と対向する位置に移動する。本来はマグネット３０の磁気センサ１０への接近によって、第一端子１２と第三端子１６とを接続する回路が閉じられるのだが、前記補助マグネットが既に磁気センサ１０に近接して存在するので、第一端子１２と第三端子１６との間の回路は閉じられた状態のままである。この条件下で侵入者が夜間戻ると、侵入者はマグネット３０が取り付けられた扉や窓を動かしても、磁気センサ１０のケースの近くに置かれた補助マグネットは第一端子１２と第三端子１６との間の電気的接触をしている可動リード２０の状態を保持し、これにより警報信号を発する動作が妨げられてしまうという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて創作されたものであり、悪意の細工を受け付けない保安磁気センサを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の保安磁気センサは、第一の磁気スイッチと第二の磁気スイッチとが互いに隣り合うようにケースに収容されて扉枠又は窓枠に取り付けられる保安磁気センサにおいて、第一の磁気スイッチが、第一端子と第二端子と第一端子に接続した可動リードとを備え、磁界のない状態では第一端子と第二端子とが電気的に未接続であり、第二の磁気スイッチが、第一端子と第二端子とダミー端子としての第三端子と第一端子に接続した可動リードとを備え、磁界のない状態では可動リードが第二端子に接続しており、第一の磁気スイッチにおける第一端子と第二の磁気スイッチにおける第一端子とが電気的に接続されており、第一の磁気スイッチの第二端子が第一の外部接続端子に接続されており、第二の磁気スイッチの第二端子が第二の外部接続端子に接続されており、第一の磁気スイッチの可動リードを作動させるのに必要な磁界が、第二の磁気スイッチの可動リードを動かすのに必要な磁界よりも弱く、開閉される扉又は窓に取り付けられたマグネットがケースと対向する位置まで近接すると、第一の磁気スイッチにおける可動リードと第二端子の可動リード側とがマグネットの磁界により作動して第一の外部接続端子と第二の外部接続端子とが電気的に接続された状態となり、ケースとマグネットとの間の隙間に、補助マグネットが挿入されることにより、第二の磁気スイッチがマグネット及び補助マグネットの磁界により作動して第二の磁気スイッチの第一端子と第二端子との接続が開放されて、第一の外部接続端子と第二の外部接続端子とが電気的に接続されていない状態になることを特徴とする。

好ましくは、第一の磁気スイッチの第一端子と第二の磁気スイッチの第一端子との何れにも接続した第三の外部接続端子を備え、補助マグネットがケース近くに置かれると、第二の磁気スイッチの可動リードが第二の磁気スイッチの第二の端子から電気的接続が切断されて第二の磁気スイッチの第三端子に接触し、第二の外部接続端子と第三の外部接続端子とが電気的に未接続状態になる。

上記構成によれば、本発明の保安磁気センサは第一の磁気スイッチと第二の磁気スイッチから成り、第一の磁気スイッチは第一の磁界によって作動し、第二の磁気スイッチは第一の磁界より強い第二の磁界によって作動する。そして、各磁気スイッチのホームポジションにおいて第一の磁気スイッチは開いた状態にあり、第二の磁気スイッチは閉じた状態にある。保安磁気センサが正常に作動する時は、第一の磁気スイッチは閉じるように作動する。しかし保安磁気センサが補助マグネットの追加によって悪意の細工をされた時は、第二の磁気スイッチを開いた状態にして警報を発する。

以下図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明に係る保安磁気センサ５０の好ましい一実施態様の概念図を示している。保安磁気センサ５０は、第一の磁気スイッチ７０と第二の磁気スイッチ６０とを互いに隣り合う位置に収納するケース５２を備えている。第一の磁気スイッチ７０は第一端子７４と第二端子７２とを備えている。さらに、第一の磁気スイッチ７０は、第一端子７４に接続した第一端と第二端とを持つ第一の可動リード７６を備えている。ホームポジション、すなわち磁界のない状態では、第一の可動リード７６の第二端は第二端子７２に接触していない。第一磁界が第一の磁気スイッチ７０に近づくと、第一の可動リード７６は磁界に引き付けられ、第二端が第二端子７２に接触する。それによって第一端子７４と第二端子７２との間を電気的に接続する。

第二の磁気スイッチ６０は、第一端子６６と第二端子６２と第三端子６４とを備えている。第二の磁気スイッチ６０は第二の可動リード６８を備えており、第二の可動リード６８の第一端は第一端子６６に電気的に接続されている。第二の可動リード６８の第二端は第二磁界のない場合に、第二端子６２に接触し電気的に接続されている。このように第二磁界のない場合、言い換えれば第二の磁気スイッチ６０のホームポジションにおいては、第一端子６６は第二端子６２に電気的に接続している。第二磁界が保安磁気センサ５０に近づくと、第二の可動リード６８は磁界に引き付けられ、その第二端は第三端子６４と接触し、第一端子６６と第二端子６２との電気的接続が切断される。第三端子６４は、通常は外部と接続されていない“ダミー端子”である。保安磁気センサ５０は図４Ａに示した従来技術による保安磁気センサ１０と同様に、２個の外部接続端子Ｃ１及びＣ２を持つ。外部接続端子Ｃ１は第二の磁気スイッチ６０の第二端子６２と電気的に接続されている。外部接続端子Ｃ２は第一の磁気スイッチ７０の第二端子７２と電気的に接続されている。第一の磁気スイッチ７０の第一端子７４は第二の磁気スイッチ６０の第一端子６６に電気的に接続されている。第一の可動リード７６を作動させるに十分な第一磁界は第二の可動リード６８を動かすのに必要な第二磁界より弱い磁界である。

保安磁気センサ５０の警備時の検知動作は次のとおりである。初期状態、すなわち磁界がない条件下では、第一の磁気スイッチ７０は開いており、第二の磁気スイッチ６０は閉じている。このように保安磁気センサ５０のホームポジションにおいては、外部接続端子Ｃ１と外部接続端子Ｃ２とは電気的に接続されていない。実際に開閉される扉や窓に取り付けられたマグネット８０が保安磁気センサ５０と対向する予め定められた位置まで近接すると、マグネット８０による磁界が第一の可動リード７６を引き付けることで第二端子７２と接触し、第一の磁気スイッチ７０を閉じる。これにより、外部接続端子Ｃ１と外部接続端子Ｃ２とが電気的に接続されて、建物の扉や窓を警備状態にする条件が整う。警備状態で、例えばマグネット８０が設置された扉や窓が開けられ、マグネット８０が動いて第一の磁気スイッチ７０から遠ざかると、マグネット８０による磁界の影響が弱まり、可動リード７６は開いた状態に戻る。この結果、外部接続端子Ｃ１と外部接続端子Ｃ２との電気的接続が切断され、その状態が監視盤に検出されると警報が発せられる。

侵入者や悪意の行為者が保安磁気センサ５０とマグネット８０との間の隙間に補助マグネット９０を挿し入れることによって、保安磁気センサ５０の正しい検知動作を回避しようとする試みは、次のように検出される。

建物が警備状態となる前の日中に保安磁気センサ５０のケース５２のそばに補助マグネット９０が設置されると、警備状態にする際、扉や窓が閉められて鍵を掛けられる時には、本来のセンサ用のマグネット８０と補助マグネット９０との両方の存在によって、マグネット８０のみから発生する磁界より大きな磁界を生ずることになる。この条件下では、第一の可動リード７６は引き付けられ続けて、第一の磁気スイッチ７０の第一端子７４と第二端子７２とが接触して電気的に接続するが、同時にマグネット８０及び補助マグネット９０の結合された磁界は、第二の可動リード６８をも引き付けて第一端子６６と第二端子６２との接触を開放する。この結果、建物の所有者は戸が閉っているのに外部接続端子Ｃ１と外部接続端子Ｃ２とが電気的に接続されていないのに気づくので、監視盤が正しく警報を発し得ない状態にある原因を予め解決するための調査を行える。

また、もし侵入者が何らかの手段で建物に侵入していて、保安磁気センサ５０で警備されている扉や窓を開きたいと思って、マグネット８０と保安磁気センサのケース５２との間の隙間３２に補助マグネット９０を挿入すると、補助マグネット９０の存在が第二の可動リード６８を開位置に引き付け、外部接続端子Ｃ１と外部接続端子Ｃ２との電気的接続が切断される。これにより監視盤は警報を発することができる。

これらいずれの場合も、補助マグネット９０を加えることが警備への設定を妨げるか、或いは既に警備されている場合には補助マグネット９０を加えることで警報が発せられるであろう。このように本発明の保安磁気センサ５０によれば、悪意の細工による警備時の検知動作を回避され得る危険性が少ない。

電気的には、本発明の保安磁気センサ５０の動作は、互いが直列に接続された２個の磁気スイッチ６０及び磁気スイッチ７０として見ることができる。磁気スイッチの一つである第二の磁気スイッチ６０は、第一の磁気スイッチ７０に比べて作動するために大きな磁界を必要とする。好ましい態様として図１に示すとともに、図２Ａに模式的に示されるように、２個の磁気スイッチ７０及び磁気スイッチ６０の電気的接続は、第一の磁気スイッチ７０の第一端子７４が第二の磁気スイッチ６０の第一端子６６に電気的に接続している。磁気スイッチ５０においては、外部接続端子Ｃ１は第二の磁気スイッチ６０の第二端子６２に接続されており、外部接続端子Ｃ２は第一の磁気スイッチ７０の第二端子７２に接続されている。

また、図２Ｂに模式的に示されるように、第二の磁気スイッチ６０の第一端子６６は第一の磁気スイッチ７０の第二端子７２に電気的に接続され、外部接続端子Ｃ１は第二の磁気スイッチ６０の第二端子６２に、外部接続端子Ｃ２は第一の磁気スイッチ７０の第一端子７４に接続されてもよい。

また、図２Ｃに模式的に示されるように、第一の磁気スイッチ７０の第一端子７４が第二の磁気スイッチ６０の第二端子６２に電気的に接続され、外部接続端子Ｃ１は第二の磁気スイッチ６０の第一端子６６に接続され、外部接続端子Ｃ２は第一の磁気スイッチ７０の第二端子７２に接続されてもよい。

さらにまた、図２Ｄに模式的に示されるように、第一の磁気スイッチ７０の第二端子７２が第二の磁気スイッチ６０の第二端子６２に電気的に接続され、外部接続端子Ｃ１は第二の磁気スイッチ６０の第一端子６６に接続され、外部接続端子Ｃ２は第一の磁気スイッチ７０の第一端子７４に接続されてもよい。

前述したように、本発明による保安磁気センサ５０は２個の磁気スイッチを持ち、その各々の磁気スイッチは磁気に対する感度が互いに異なる可動リードを持つ。第一の磁気スイッチ７０における可動リード７６の磁気感度は、ホームポジションにある可動リード７６の第二端と閉じる位置にある第二端子７２との間の隙間の大きさによる。第一の可動リード７６が動く距離は、スイッチを閉じるように、可動リード７６を引き付けるのに必要な第一磁界の強さを決定する。ホームポジションにある第二の可動リード６８の磁気感度に関しては、第二の可動リード６８は可動リード６８の第二端と第二端子６２との間の電気的接触を保つための機械的バイアス力を持っている。この機械的バイアス力は、図４Ａに示される従来技術によるリードスイッチ１０に示される機械的バイアス力と同様であり、可動リード６８を開位置に引き寄せるのに必要な第二磁界の強さを決定する。

図３は本発明の他の実施形態に係る保安磁気センサ１５０の模式図を示している。保安磁気センサ１５０は、以下に記す点を除き、図１に示される保安磁気センサ５０と同じであり、第一の磁気スイッチ７０と第二の磁気スイッチ６０とを互いに隣り合う位置に収納するケース５２を備えている。第一の磁気スイッチ７０は、第一端子７４と第二端子７２とを備えている。さらに、第一の磁気スイッチ７０は、第一端子７４に接続した第一端と第二端とを持つ第一の可動リード７６を備えている。ホームポジション、すなわち磁界のない状態では、可動リード７６の第二端は第二端子７２に接触していない。第一磁界が第一の磁気スイッチ７０に近づけられると、可動リード７６は磁界に引き寄せられて、可動リード７６の第二端が第二端子７２に接触する。それによって第一端子７４と第二端子７２とが電気的に接続する。

第二の磁気スイッチ６０は、第一端子６６と第二端子６２と第三端子６４とを備えている。第二の磁気スイッチ６０は第二の可動リード６８を備えており、可動リード６８の第一端は第一端子６６に電気的に接続されている。可動リード６８の第二端は第二磁界のない場合、機械的バイアス力により第二端子６２に接触している。このように第二磁界のない場合、つまりホームポジションにおいて、第一端子６６は第二端子６２に電気的に接続する。第二磁界が保安磁気センサ１５０に近づけられると、第二の可動リード６８は磁界に引き寄せられて、その第二端を第三端子６４に接触するように動き、それによって第一端子６６と第二端子６２との電気的接続が切断される。第三端子６４は外部とは接続されていないと言う点で“ダミー”端子である。しかし、保安磁気センサ１５０は３個の外部接続端子Ｃ１、Ｃ２およびＣＯＭを備えている。外部接続端子Ｃ１は第二の磁気スイッチ６０の第二端子６２に電気的に接続されている。外部接続端子Ｃ２は第一の磁気スイッチ７０の第二端子７２に電気的に接続されている。第一の磁気スイッチ７０の第一端子７４は第二の磁気スイッチ６０の第一端子６６に電気的に接続されていると共に、外部接続端子ＣＯＭにも電気的に接続されている。第一の可動リード７６を作動させるのに必要な第一磁界は、第二の可動リード６８を動かすのに必要な第二磁界より弱い磁界である。

センサ１５０の警備作動時において、補助マグネット９０が存在する場合のセンサ１５０による検知及び警報動作と、これに関する外部接続端子Ｃ１および外部接続端子Ｃ２の動作については先に記述されているが、外部接続端子ＣＯＭによってセンサ１５０の近くに補助マグネット９０が置かれたときの検知が容易となる。このように外部接続端子ＣＯＭ及びＣ１との配線を用いれば、日中においてもこれを警備できる。補助マグネット９０がケース５２の近くに置かれると、この状態は第二磁界が第二の可動リード６８を引き付けることで検知される。このように補助マグネット９０の存在は直ちに検知されることができる。こうして、仮に非警備状態（例えば日中）において侵入者が補助マグネット９０を加えると、従来技術では、この条件は警備状態になるまで検知されなかった。この時点では、警報会社もまたこの条件を知り得ず、問題を解析するために警備対象の建物に技術者を派遣するのは困難である。このような場合の典型として、“欠陥”センサを含む区域の警備システムを回避して、夜間、侵入者が建物内に侵入する。しかし、本実施態様の発明によれば、補助マグネット９０が加えられると同時にその状態は検知され得るので、監視区域における前記条件の発生を２４時間監視すれば、いつでも問題解析のために技術者を即座に派遣することが可能である。

本発明の保安磁気スイッチとマグネット及び侵入者が悪意の細工に用いる補助マグネットの概念図である。本発明の保安磁気センサの二つの磁気スイッチを電気的に接続する他の方法を示す電気的概念図である。本発明の保安磁気センサの二つの磁気スイッチを電気的に接続する他の方法を示す電気的概念図である。本発明の保安磁気センサの二つの磁気スイッチを電気的に接続する他の方法を示す電気的概念図である。本発明の保安磁気センサの二つの磁気スイッチを電気的に接続する他の方法を示す電気的概念図である。本発明の保安磁気スイッチのもう一つの態様を示す概念図である。従来技術による磁気センサの断面図である。図４Ａに示す従来技術による磁気スイッチとマグネットとの設置位置関係を示す平面図である。

符号の説明

５０，１５０保安磁気センサ
５２ケース
６０第二の磁気スイッチ
６２，７２第二端子
６４第三端子
６６，７４第一端子
６８第二の可動リード
７０第一の磁気スイッチ
７６第一の可動リード
８０マグネット
９０補助マグネット
Ｃ１，Ｃ２，ＣＯＭ外部接続端子

Claims

第一の磁気スイッチと第二の磁気スイッチとが互いに隣り合うようにケースに収容されて扉枠又は窓枠に取り付けられる保安磁気センサにおいて、
上記第一の磁気スイッチが、第一端子と第二端子と該第一端子に接続した可動リードとを備え、磁界のない状態では該第一端子と該第二端子とが電気的に未接続であり、
上記第二の磁気スイッチが、第一端子と第二端子とダミー端子としての第三端子と該第一端子に接続した可動リードとを備え、磁界のない状態では該可動リードが該第二端子に接続しており、
上記第一の磁気スイッチにおける第一端子と上記第二の磁気スイッチにおける第一端子とが電気的に接続されており、
上記第一の磁気スイッチの第二端子が第一の外部接続端子に接続されており、
上記第二の磁気スイッチの第二端子が第二の外部接続端子に接続されており、
上記第一の磁気スイッチの可動リードを作動させるのに必要な磁界が、上記第二の磁気スイッチの可動リードを動かすのに必要な磁界よりも弱く、
開閉される扉又は窓に取り付けられたマグネットが上記ケースと対向する位置まで近接すると、上記第一の磁気スイッチにおける上記可動リードと上記第二端子の該可動リード側とが上記マグネットの磁界により作動して上記第一の外部接続端子と上記第二の外部接続端子とが電気的に接続された状態となり、
上記ケースと上記マグネットとの間の隙間に、補助マグネットが挿入されることにより、上記第二の磁気スイッチが上記マグネット及び上記補助マグネットの磁界により作動して上記第二の磁気スイッチの第一端子と第二端子との接続が開放されて、上記第一の外部接続端子と上記第二の外部接続端子とが電気的に接続されていない状態になることを特徴とする、保安磁気センサ。
前記第一の磁気スイッチの第一端子と前記第二の磁気スイッチの第一端子との何れにも接続した第三の外部接続端子を備え、
前記補助マグネットが前記ケース近くに置かれると、前記第二の磁気スイッチの可動リードが、第二の磁気スイッチの第二の端子から電気的接続が切断されて第二の磁気スイッチの第三端子に接触し、前記第二の外部接続端子と上記第三の外部接続端子とが電気的に未接続状態になることを特徴とする、請求項１に記載の保安磁気センサ。