JP5479719B2

JP5479719B2 - 窓開閉検出装置

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Publication number: JP5479719B2
Application number: JP2008305787A
Authority: JP
Inventors: 裕史島; 浩平野口
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2008-11-30
Filing date: 2008-11-30
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2028-11-30
Also published as: JP2010129007A

Description

本発明は、窓の開閉状態をホールセンサなどの磁気検知素子を使用して検出する窓開閉検出装置に関する。

従来、監視対象として窓の開閉を検出して無線により監視盤に送信して警報させる無線式の窓開閉検出装置が知られている。このような窓開閉検出装置にあっては、窓ガラスに配置したマグネットの磁力を磁気検知素子で検出し、検出磁力が低下したときに窓開閉と判断して異常検出信号を警報盤に無線送信して警報させる。また窓に設けた監視対象としてクレセント錠の開閉レバーに配置したマグネットの磁力を別の磁気検知素子で検出し、開閉レバーが開放されてマグネットが磁気検知素子から離れることで検出磁力が低下したときにクレセント錠の開放と判断して異常検出信号を警報盤に無線送信して警報させている。

従来の窓開閉監視装置に使用される磁気検知素子は主に磁力の強弱に応じて接点を機械的にオン、オフするリードスイッチを使用していたが、近年にあっては、ホール効果を利用して磁力を検出するホールセンサを採用することが検討されている。

ホールセンサを磁気検知素子として使用する場合、検出対象とするマグネットに近いほど強い磁力がホールセンサを通過することで高いセンサ出力が得られる。

しかしながら、クレセント錠の開閉レバーに設けたマグネットの磁力をホールセンサで検出する場合、窓の縦枠に設置する窓開閉検出装置は、クレセント錠の開閉レバーの操作を妨げないようにするため、例えば閉鎖位置にある開閉レバーの先端から３０ｍｍ程度は離して設置する必要がある。

このように窓開閉検出装置に対するマグネットの位置が離れると、磁力は距離の２乗に比例して減衰する関係にあるため、装置内に配置したホールセンサを通過する磁力が低下し、充分な検出出力が得られなくなる。

この問題を解決するため本願発明者にあっては、ホールセンサの前面に円錐状の集磁体を配置し、マグネットからの距離が大きくなってもホールセンサに充分な磁力を通して検出出力を高めるようにした装置を提案している（特願２００８−２７８８７８）。

また窓開閉検出装置は電池により駆動しており、窓開閉検出装置は窓側面の縦枠に取り付けることから縦に長方体となり、クレセント錠に相対する下端側にホールセンサを配置するため、その後方となる上側に電池を収納する構造をとっている。

また、窓開閉検出装置によりクレセント錠を監視するためには、クレセント錠の開閉レバーを施錠位置にセットしてマグネットが最小距離に近接した状態でのホールセンサにより検出される磁力レベルを初期登録し、初期登録した磁力レベルに基づいて施錠と解錠を判定する判定閾値を設定している。

このような磁力レベルの初期登録は、従来、製造工程の最終段階で、クレセント錠につき想定される施錠状態での最小距離にマグネットを配置して磁力レベルを初期登録して出荷することが考えられる。

特開２００３−２８１６３６号公報特開２００１−１４９９０号公報

しかしながら、このような製造工程最終段階で磁力レベルを初期登録した場合には次の問題がある。

まず実際に設置する窓に設けているクレセント錠には様々なタイプがあり、一義的にクレセント錠を施錠したときの開閉レバーに設けたマグネットとの最小距離を想定して磁力レベルを初期登録しても、実際に設置した場合の磁力レベルと大きく異なる場合があり、適切な判定閾値の設定ができない恐れがある。

ところで、初期登録の方法としては、装置本体に設けた登録スイッチを操作して登録モードに設定し、そのときのクレセント錠の位置に応じて得られる磁力レベルを測定することで初期登録を行う。この登録スイッチは本体内部に収納され、操作する時は装置本体のカバーを取り外して登録スイッチを露出させて操作を行う。登録モードになった後の登録処理は、本体のカバーを再び閉じた状態で検出した磁力レベルを登録する場合と、カバーをそのまま閉じない状態で開閉レバーを施錠位置に戻した場合とが考えられる。通常はいずれの場合でも正常に磁力レベルの初期登録が完了し、施錠監視状態に入ることができることが好ましい。

しかし、カバーを開いた状態で検出される磁力レベルとカバーを閉じた状態で検出される磁力レベルとの間には相違が発生することが考えられ、特に、特願２００８−２７８８７８ではカバー側には、クレセント錠の開閉レバーに装着しているマグネットの磁束を集めてホールセンサに通す集磁体が設けられており、カバーを開いた状態で検出した磁力レベルは集磁体がない分、低めの値となり、初期登録した磁力レベルに基づいて設定した施錠と解錠を判定する判定閾値も低めとなり、適切な施錠監視ができなくなる恐れがある。

更に、一度、磁力レベルの初期登録が行われた後、それが正しくカバーを閉じた状態で検出したか、カバーを閉じない状態で検出したかは不明であり、誤動作や検出遅れなどの不具合が発生しても、その原因が不明であり、適切な対応ができない恐れがある。

本発明は、設置現場で行った磁力レベルによる判定閾値をより正確に初期登録すると共に、初期登録の適否を後で確認可能とする窓開閉検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、監視対象物の状態を監視する窓開閉検出装置に於いて、
監視対象に配置したマグネットと、
マグネットの磁力レベルを検出する磁気検知素子及び処理回路部を備えた装置本体と、
装置本体に対し着脱自在なカバー部材と、
装置本体に設けられた登録操作部と、
装置本体に設けられ、カバー部材の開閉を検出するカバー開閉検出部と、
を備え、
処理回路部に、
登録操作部の実行により動作し、磁気検知素子により検出した磁力レベルに基づいて監視対象物の状態を検出する判定閾値を設定すると共にカバー開閉検出部で検出したカバー開閉情報をメモリに登録する登録処理部と、
磁気検知素子で検出した磁力レベルと判定閾値との比較により解錠又は施錠を判定する施錠監視部とを備えたことを特徴とする。
ここで、登録処理部は、登録時に前記カバー開閉検出部によりカバー部材の開放を検出した際には、開放状態で測定した磁力レベルを閉鎖状態の磁力レベルに変換するための補正処理を行い、この変換後の磁力レベルから判定閾値を設定する。

また、処理回路部は外部から登録データの転送要求を受けた際に、不揮発メモリに登録している磁力レベルをカバー開閉情報と共に読出して転送し、登録時のカバー部材の開閉状態を確認可能とする転送処理部を更に備える。

カバー部材には、装置本体に設けた磁気検知素子の前面に位置してマグネットからの磁力線を収束して磁気検知素子を通過させる集磁体を収納している。また磁気検知素子はホールセンサである。

また、監視対象物の開閉状態を監視する窓開閉検出装置に於いて、
監視対象に配置したマグネットと、
マグネットの磁力レベルを検出する磁気検知素子及び処理回路部を備えた装置本体と、
装置本体に対し着脱自在なカバー部材と、
装置本体に設けられた登録操作部と、
装置本体に設けられ、カバー部材の開閉を検出するカバー開閉検出部と、
を備え、
処理回路部に、
登録操作部の実行により動作し、磁気検知素子により検出した磁力レベル及び前記カバー開閉検出部のカバー部材の開閉状態検出に基づいて監視対象物の状態を検出する判定閾値を設定する登録処理部と、
磁気検知素子で検出した磁力レベルと判定閾値との比較により監視対象物の状態を判定する施錠監視部とを備えたことを特徴とする。
ここで登録処理部は、カバー開閉検出部によりカバー部材の開放を検出した際には、開放状態で測定した磁力レベルを閉鎖状態の磁力レベルに変換するための補正処理を行い、判定閾値を設定する。

本発明によれば、窓開閉検出装置を設置場所の窓に設置した状態で所定の手順に従って登録作業を行うと、監視対象物である例えばクレセント錠の開閉レバーを施錠位置に操作した状態でのマグネットの磁力レベルが磁気検知素子により検出されてメモリに登録され、この磁力レベルの登録は、そのとき検出しているカバー部材の開放又は閉鎖を示すカバー開閉検出情報と共に登録され、登録された磁力レベルに基づき適正な判定閾値を設定することができる。

同時に、後に誤動作や障害などが発生した場合、外部からメモリに登録した磁力レベルをカバー開閉情報と共に読出すことができ、もし、カバーが開放された状態で登録した磁力レベルであれば、例えば通常監視状態のカバーを閉じた状態での磁力レベルの登録を再度行うことで、トラブルの原因究明を簡単且つ確実に認識し解消することができる。

図１は本発明による窓開閉検出装置の設置状態を示した説明図である。図１において、本発明の窓開閉検出装置１０は監視対象とする窓サッシ１２ａ，１２ｂの縦枠に両面テープ又はビスなどにより固定される。窓開閉検出装置１０の上側には、窓サッシ１２ａ，１２ｂを閉じた状態で、相対する位置に窓開閉検出マグネット１４を両面テープで貼り付けており、窓開閉検出マグネット１４の磁力を内蔵した磁気検知素子としてホールセンサにより検出している。

窓サッシ１２ａ，１２ｂを開くと、窓開閉検出マグネット１４が窓開閉検出装置１０から離れることで磁力が低下し、この磁力の低下をホールセンサで検出して窓開を示す検出信号を別途設置された監視盤に無線で送信して警報させる。

また窓開閉検出装置１０はその下端を窓サッシ１２ａ，１２ｂに設けている監視対象物としてのクレセント錠１６に近接するように配置し、クレセント錠１６の開閉レバー１８に貼り付けたクレセント錠検出マグネット２０の磁力を下端側に内蔵したホールセンサで検出している。

クレセント錠１６は開閉レバー１８を図示の垂直方向に回した操作位置で窓サッシ１２ａ，１２ｂを施錠しており、このときクレセント錠検出マグネット２０は窓開閉検出装置１０に最も近接してホールセンサで検出する磁力が最大となり、施錠状態を検出している。

開閉レバー１８を下側に回してクレセント錠１６を開錠すると、クレセント錠検出マグネット２０が離れることで磁力が低下し、この磁力の低下をホールセンサで検出して解錠状態を示す検出信号を監視盤に無線送信して警報させる。

図２は図１の設置状態におけるホールセンサとマグネットの関係を示した説明図であり、図２（Ａ）に平面を示し、図２（Ｂ）に横方向から見た状態を示している。

図２（Ａ）に示すように、本実施形態の窓開閉検出装置１０は内側に位置する窓サッシ１２ａの縦枠に両面テープ又はビスにより取り付けられ、窓開閉検出装置１０の右側面に相対して窓サッシ１２ｂのガラス面に窓開閉検出マグネット１４を両面テープで接着している。

窓開閉検出装置１０に内蔵した窓開閉検出用ホールセンサ４６は図２（Ｂ）に示すように、窓開閉検出マグネット１４に有効検出面を相対するようにセンサ基板４５に実装しており、窓サッシ１２ａ，１２ｂを閉じた図示の状態で、装置側面からの距離ｄは最小となり、窓開閉検出マグネット１４は破線で示す磁力線の方向に応じて例えばプラス極性で最大となる磁力レベル検出信号を出力している。

窓閉における最小距離ｄは、窓サッシの構造や窓開閉検出装置１０の取り付け状態により変化するが、本実施形態にあっては、規定範囲内の距離に配置されたときの磁力レベルに対し窓閉の判定結果が効率よく得られるように、アンプ５２による増幅率や判定閾値を設定している。

なお、図２とは逆に、窓サッシ１２ｂが内側で、窓サッシ１２ａが外側となる場合には、内側となる窓サッシ１２ｂの右端の縦枠に反対向きに窓開閉検出装置１０が設置され、この場合には窓サッシ１２ａのガラス面に貼り付けた窓開閉検出マグネット１４による磁力線は窓開閉検出用ホール素子４６を左から右に逆方向に通過し、窓開閉検出用ホールセンサ４６からはマイナスとなる逆極性の磁力レベル検出信号が出力される。

図３は本発明による窓開閉検出装置の実施形態を示した組立分解図である。図３において、本実施形態の窓開閉検出装置１０は装置本体２２とカバー部材２４で構成される。

装置本体２２は、底部側から、ベース３０、金属製のプレートロックカバー３２、ボディケース３６、アンテナ４０を備えた回路基板３８及び本体カバー４０を組み立てており、更に電池４４が着脱自在に設けられる。カバー部材２４のクレセント錠側に位置する端部には、円錐状の集磁体２６がホルダー部材２８に組み込み固定された状態で収納される。

回路基板３８の上部側にはセンサ基板４５が起立され、ここに窓開閉検出用ホールセンサ４６及び処理回路部を実装している。また回路基板３８の下端にはクレセント錠施錠検出用ホールセンサ４８を設置している。

図４は本実施形態による窓開閉検出装置１０について、カバー部材２４を装置本体２２から外した状態を示した説明図である。装置本体２２の上部には、赤色ＬＥＤと緑ＬＥＤの２色ＬＥＤを用いた表示部５６、施錠検出用ホールセンサ４８で検出した磁力レベルを初期登録する登録処理を実行させる登録スイッチ６０、カバー部材２４の開閉を検出するタンパスイッチ６４が設けられている。

また装置本体２２のほぼ中央にはシリアルポート４８を構成する４つのピン穴が設けられ、ここに外部のパーソナルコンピュータ等をケーブル接続することで、装置本体２２に設けているプロセッサとの間でデータ転送を可能としている。

装置本体２はカバー部材２４の嵌め込みを受けて嵌合固定する。

カバー部材２４は装置本体２２に対し着脱自在であり、正面中央に表示窓５６ａを設け、装置本体２２の表示部５６の表示状態が見えるようにしている。

図５は本実施形態による窓開閉検出装置の回路構成を示したブロック図である。図５において、制御部として設けられたプロセッサ５０はワンチップマイコンとして知られたコンピュータであり、１チップにＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭ、ＡＤ変換ポート、各種の入出力ポートなどを備えており、本実施形態ではＥＥＰＲＯＭなどの不揮発メモリ６８を外付けしている。

プロセッサ５０に対しては窓開閉検出用ホールセンサ４６で検出した窓ガラスに設けた窓開閉検出マグネット１４による磁力レベル検出信号がアンプ５２で増幅された後にＡＤ変換ポート７０に与えられ、デジタル変換した磁力レベル（ＡＤ変換値）を得ている。

また、施錠検出用ホールセンサ４８で検出したクレセント錠１６の開閉レバー１８に設けたクレセント錠検出マグネット２０による磁力レベル検出信号がアンプ５４で増幅された後にＡＤ変換ポート７２に与えられ、デジタル変換した磁力レベル（ＡＤ変換値）を得ている。

プロセッサ５０に対しては、表示部５６、周波数切替スイッチ５８、登録スイッチ６０、テストスイッチ６２、タンパスイッチ６４、無線送信部６６及びシリアルポート８４が設けられている。

表示部５６は第１表示部となる赤色ＬＥＤ５６ａと第２表示部となる緑色ＬＥＤ５６ｂの２色ＬＥＤを設けており、例えば窓開や解錠などの異常検出で赤色ＬＥＤ５６ａを点灯し、その後の正常復帰で緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯する。また施錠検出用ホールセンサ４８で検出した磁力レベルの初期登録の際に登録状態を表示する。周波数切替スイッチ５８は無線送信部６６について予め準備された複数の使用可能チャネルのいずれか１つを選択する。

登録スイッチ６０は本実施形態の窓開閉検出装置１０の使用開始時に初期登録するための登録モードの設定に使用される。テストスイッチ６２はリードスイッチが使用されており、テスト用のマグネットを近づけるとテストスイッチ６２が動作してテスト用電文を無線送信部６６から監視装置に送信させる。タンパスイッチ６４はカバー部材２４の開閉を検出するスイッチである。

無線送信部６６には送信回路が設けられ、監視状態を監視盤に対して無線通信を行う。

不揮発メモリ６８は装置の窓開閉判定に必要な判定閾値や、クレセント錠の施錠監視に必要な磁力レベルの初期登録で使用する有効レベルなどのデータが予め記憶され、クレセント錠の施錠監視に必要な初期登録が済むと、図示のように磁力レベルＶｓ及び判定閾値ＴＨが記憶される。

シリアルポート８４には不揮発メモリ６８の登録データを読出し転送する際に、シリアル伝送ケーブルがコネクタ接続される。シリアルポート８４は上り伝送線２本、下り伝送線４本に対応した４端子を備え、外部装置との間でデータを双方向にシリアル転送する。

プロセッサ５０にはＣＰＵによるプログラムの実行により実現される機能として、登録処理部７４、窓開閉監視部７６、施錠監視部７８、通信制御部８０及び転送処理部８２が設けられている。

登録処理部７４は、図１のように、窓開閉検出装置１０、窓開閉検出マグネット１４及びクレセント錠検出マグネット２０の取り付け配置が完了した後、クレセント錠１６の開閉レバー１８を解錠位置に操作した状態とし、この状態で図３に示したようにカバー部材２４を外して装置本体２２の登録スイッチ６０を操作すると、登録モードが設定され、登録処理が実行される。

登録モードが開始されると表示部５６の赤色ＬＥＤ５６ａが点滅を始める。赤色ＬＥＤが点滅している間にカバー部材２４を装置本体２２に装着し、クレセント錠１６の開閉レバー１８を施錠位置に操作してクレセント錠検出マグネット２０を近づけた状態とする。

登録処理部７４は登録モードの動作中は、施錠検出用ホールセンサ４８で検出した磁力レベルを取得し、予め設定した所定の有効レベルと比較し、有効レベルである場合には、不揮発メモリ６８に磁力レベルＶｓとして記憶する。このときタンパスイッチ６４によりカバー部材２４の開又は閉が検出されていることから、これをカバー開閉情報８６として磁力レベルＶｓと共に不揮発メモリ６８に初期登録する。なお、２回目以降の磁力レベルは不揮発メモリ６８の磁力レベルＶｓに上書きされる。

不揮発メモリ６８に磁力レベルＶｓがカバー開閉情報８６と共に有効に初期登録されると、表示部５６の緑色ＬＥＤ５６ｂが点灯し、初期登録完了を知らせる。初期登録が完了すると、登録処理部７４は、初期登録した磁力レベルＶｓに所定比率を乗じた値を算出し、クレセント錠の施錠解錠を判断する判定閾値ＴＨとして不揮発メモリ６８に登録し、施錠監視部７８によるクレセント錠の施錠監視を開始させる。

一方、登録スイッチ６０の操作により登録モードを設定している所定時間以内に、カバー部材２４を閉じてクレセント錠１６の開閉レバー１８を施錠位置に戻す操作を行わなかった場合には、有効レベルの磁力レベルが得られないために、磁力レベルの初期登録が完了せず、登録モードを設定している所定時間以内を経過したときに、赤色ＬＥＤ５６ａを点滅から点灯に切り替えて初期登録の失敗を表示し、登録処理のエラー状態をセットすると共に、施錠監視処理部７８によるクレセント錠の施錠監視を解除する。

この場合には、開閉レバー１８を解錠位置に戻し、カバー部材２４を開いて登録スイッチ６０を操作することで、再度、磁力レベルの初期登録を行うことができる。

このような登録処理部７４による磁力レベルの初期登録のために必要な方法の作業手順は次のようになる。
（１）開閉レバー１８を解錠位置に操作してクレセント錠検出マグネット２０を最大距離に設定する。
（２）カバー部材２４を開いて登録スイッチ６０を操作する。
（３）登録スイッチ６０の操作から所定時間以内に、カバー部材２４を装置本体２２に閉じた状態で開閉レバー１８を施錠位置に操作してクレセント錠検出マグネット２０を最小距離に設定する。

窓開閉監視部７６は窓開閉検出用ホールセンサ４６から得られた磁力レベルを不揮発メモリ６８からの判定閾値と比較し、窓の開又は閉を判定し、判定結果を示す電文を無線送信部６６から監視装置に送信して警報又は警報解除を行わせる。

更に、窓開閉監視部７６は外部から強力な磁石を近づけることで磁力レベルが閾値以下としないようにして窓をあけるような所謂不正行為に対処するため、磁力レベルが扉閉での磁力レベルに対し所定比率大きい閾値を超えた時にも窓開と見做して窓開を示す電文を送信するようにしている。また、施錠及び解錠時の磁力レベルに基づき通常使用状態の磁力レベルの適正範囲を設定し、磁力レベルが適正範囲から上下に外れた場合には不正行為が発生したと判定するようにしても良い。つまり、適正使用範囲の上限値を施錠時の磁力レベルよりも所定比率分高い値に設定し、下限値を解錠時の零点レベルよりも所定比率小さい値に設定して、適正範囲内に磁力レベルがあるかを検出して不正行為を判定するようにしてもよい。これはクレセント錠の磁力レベルの測定に限らず窓開閉検出の磁力レベルの測定においても適用できる。

施錠監視部７８は施錠検出用ホールセンサ４８から得られた磁力レベルの初期登録に基づき登録処理部７４により設定した判定閾値ＴＨと比較し、閾値ＴＨ以下となった場合にクレセント錠の解錠と判断して解錠を示す電文を無線送信部６６から監視盤に送信して警報させる。また、施錠監視部７８は、解錠を検出した後に、正常に戻った場合にも、その旨の電文を監視盤に無線送信する。

通信制御部８０は開閉監視部７６及び施錠監視部７８の判断に基づく電文の送信に加え、一定時間間隔ごとに定期通報の電文を送信させる。

転送処理部８２はシリアルインタフェース制御部であり、シリアルポート８４にコネクタでケーブル接続した外部のパーソナルコンピュータなどから登録データの転送要求を受けた際に、不揮発メモリ６８に登録している磁力レベルＶｓ、判定閾値THをカバー開閉情報８６と共に読出して転送する。

図６は、本実施形態におけるクレセント錠検出マグネット２０と施錠検出用ホールセンサ４８の関係を示した説明図である。図６において、窓開閉検出装置１０における装置本体２２のクレセント錠側の端部には施錠検出用ホールセンサ４８が配置され、その前方（下方）にカバー部材２４に収納した円錐状の集磁体２６を配置している。また施錠検出用ホールセンサ４８の後方（上方）には電池４４が配置されている。

クレセント錠１６の開閉レバー１８に設けたクレセント錠検出マグネット２０は、開閉レバー１８の施錠状態で図示のカバー部材２４の外端面から距離ｈに位置し、この施錠位置での距離ｈが最小距離となる。クレセント錠検出マグネット２０からの磁束は集磁体２６の大径入射面に入った後、反対側の小径出射面に収束されて施錠検出用ホールセンサ４８を通過する。

このようなクレセント錠検出マグネット２０による磁束は施錠検出用ホールセンサ４８で磁力に応じた電圧信号として検出され、アンプ５４で増幅した後にＡＤ変換ポート７２により磁力レベル（ＡＤ変換値）として読み込まれる。

なお、工場出荷後に装置本体とマグネットを近接して配置した場合には内部の回路や構成部品、あるいは装置本体の取付面が磁化することが考えられ、そのときホールセンサが検出する磁力レベルが増加するオフセットを生ずる。

図７は図５のＡＤ変換ポート７２による磁力レベル検出信号のＡＤ変換特性を示したグラフ図である。図５に示したクレセント錠検出用ホールセンサ４８は磁力線の通過方向によりプラス極性の磁力レベル検出信号又はマイナス極性の磁力レベル検出信号を出力する。

施錠検出用ホールセンサ４８からの磁力レベル検出信号はアンプ５４で増幅される。アンプ５４としては通常、差動増幅回路が使用される。アンプ５４で増幅された磁力レベル検出信号（電圧信号）はＡＤ変換ポート７２により例えば８ビットの磁力レベルデータに変換される。

このＡＤ変換ポート７２の変換特性は、図７の縦軸に示すように、１０進ＡＤ変換値として０〜２５６の値を持ち、入力するプラス極性の磁力レベル検出信号０〜＋ＶｍａｘをＡＤ変換値１２８〜２５６に変換し、入力するマイナス極性の磁力レベル検出信号０〜−ＶｍａｘをＡＤ変換値１２８〜０に変換する。

図８は図６に示した装置端面からクレセント錠検出マグネット２０までの距離ｈに対する施錠検出用ホールセンサ４８で検出した磁力レベルの関係を示したグラフ図である。なお、実際のＡＤ変換ポート７２の変換特性は図７のようになるが、図８にあっては、説明を簡単にするため、磁力レベル検出信号の極性に関らず、ＡＤ変換値を０〜１２８として示している。

図８の特性Ａは、周辺部材の磁化により影響を受けている場合であり、図６のクレセント錠検出マグネット２０までの距離ｈをｈ＝０〜４０ｍｍと変化させた場合の磁力レベルとなるＡＤ変換値を示している。

ここで例えばクレセント錠検出マグネット２０までの距離ｈがｈ＝２０ｍｍであったとすると、特性ＡのＰ点に対応した磁力レベルＶｓが初期登録される。また判定閾値ＴＨは、初期登録した磁力レベルＶｓの所定比率を乗じて下げた値として設定される。

一方、特性Ｂは磁化による影響を受けていない場合であり、この場合、磁化レベルだけ下がった特性となっている。本実施形態にあっては、周辺部材の磁化によるオフセットを含む特性Ａを対象に磁力レベルの初期登録を行っており、工場出荷段階での磁力レベルの初期登録で磁化を含まない特性Ｂに従って実際と異なる磁力レベルの初期登録が行われることを防止する。

もし、磁化による影響を含まない特性Ｂに従った磁力レベルの初期登録が同じ距離ｈについて行われたとすると、登録した磁力レベルに所定の比率を掛けて設定される判定閾値は特性Aで計算した判定閾値より低めとなり、クレセント錠の解錠の検出感度が低下し、クレセント錠を解錠方向にかなり回さないと解錠が検出されず、解錠検出が遅れるなどの不具合が生ずる。

また特性Ａはカバー部材２４を閉じた状態であるが、カバー部材２４を開いた場合には、図６に示したよう、施錠検出用ホールセンサ４８の前方に集磁体２６が存在せず、また装置本体内が開放されることから、クレセント錠検出マグネット２０の磁束は収束されずに施錠検出用ホールセンサ４８を通過し、磁力レベルの感度が悪い低い値となり、これを初期登録すると、不適切な磁力レベルの登録となり、判定閾値も低めに設定される不都合がある。

図９は図５のプロセッサによる本実施形態の窓開閉検出処理を示したフローチャートである。

図９において、電池４４の装着により電源が投入されると、ステップＳ１で初期化処理と自己診断処理が実行され、異常が無ければステップＳ２に進み、不揮発メモリ６８に記憶されている窓開閉の判定閾値などを含むデータを読み込む。

続いてステップＳ３に進み、登録モードか否か判定し、登録モードであればステップＳ４に進み、施錠検出用ホールセンサ４８による磁力レベルを検出してカバー開閉情報と共に不揮発メモリ６８に初期登録し、初期登録した磁力レベルに基づくクレセント錠１６の開閉検出のための閾値設定を含む登録処理を実行する。登録モードは前述したように、図３のように、カバー部材２４を開いて登録スイッチ６０を操作することで開始される。

続いてステップＳ５で所定の監視周期への到達の有無を判定しており、監視周期への到達を判定するとステップＳ６で電池４４に対するローバッテリ監視処理を実行する。このとき電池電圧が規定電圧以下に低下していると、ローバッテリを示す電文を監視盤に無線送信して障害表示を行わせる。

次にステップＳ７で窓開閉監視処理を実行し、窓開又は窓閉を判定すると、その内容を示す電文を監視盤に送信する。更にステップＳ８で施錠監視処理を実行し、解錠またはその後の施錠を判定すると、その内容を示す電文を監視盤に送信する。続いてステップＳ９で定期通報時間経過かを判別し、経過を判別した場合にはステップＳ１０に進み、定期通報電文を監視盤に送信する定期通報処理を行う。

続いてステップＳ１１でシリアルポート８４に接続した外部装置による登録データ転送要求の有無を判別し、転送要求を判別するとステップＳ１２に進み、不揮発メモリ６８に登録している磁力レベルＶｓと対応するカバー開閉情報８６を読出して外部装置に転送する。

図１０は図９のステップＳ４における登録処理の詳細を示したフローチャートである。図１０において、まずステップＳ２１で登録スイッチ６０のオン操作を判別しており、磁力レベルの初期登録のため、開閉レバー１８を解錠位置に操作してクレセント錠検出マグネット２０を最大距離に設定し、カバー部材２４を開いて登録スイッチ６０を操作すると、登録スイッチオンが判別されてステップＳ２２に進み、赤色ＬＥＤ５６ａを点滅し、ステップＳ２３で登録モードをスタートする。

登録モードではステップＳ２４で登録モードのスタートで起動したタイマにより登録可能期間である所定時間が経過したか否か判別しており、所定時間が経過するまでの間、ステップＳ２５に進み、そのとき施錠検出用ホールセンサ４８で検出した磁力レベルを取得すると共にタンパスイッチ６４のオン、オフ状態からカバー部材２４の開又は閉を取得する。

続いてステップＳ２６で予め設定した所定の有効レベルと比較し、有効レベルを超えていた場合には、ステップＳ２７に進み、不揮発メモリ６８に磁力レベルＶｓとして記憶し、これに対応してカバー開閉情報８６を記憶する。なお、初期登録時に測定する磁力レベルはカバー部材２４の開閉状態により値が異なることから、もしカバー部材２４を開放した状態で初期登録の測定を行った場合は、カバー部材２４を開けた状態の検出レベルを閉めた状態の値に変換するための予め用意した補正係数を掛けることで、磁力レベルＶｓを計算により求めて設定する。つまり、先に実験などにより、カバー解放時と閉鎖時の磁力レベルの関係を測定し、相互の換算式を用意しておくことで換算を行うことができる。

不揮発メモリ６８に磁力レベルＶｓ及びカバー開閉情報８６が有効に初期登録されると、ステップＳ２８で表示部５６の緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯し、初期登録完了を知らせる。初期登録が完了すると、ステップＳ２９で初期登録した磁力レベルＶｓに所定比率を乗じた値を算出し、クレセント錠の施錠解錠を判断する判定閾値ＴＨとして不揮発メモリ６８に登録し、ステップＳ３０で施錠監視部７８によるクレセント錠の施錠監視を開始させる。

一方、登録スイッチ６０の操作により登録モードを設定している登録可能期間である所定時間の間に、カバー部材２４を閉じてクレセント錠１６の開閉レバー１８を施錠位置に戻す操作を行わなかった場合には、ステップＳ２６で有効レベルを超える磁力レベルが得られないために、ステップＳ２４で登録可能期間の経過を判別してステップＳ３１に進んで赤色ＬＥＤ５６ａを点滅から点灯に切り替えて初期登録の失敗を表示し、ステップＳ３２で登録処理のエラー状態を登録すると共に、施錠監視処理部７８によるクレセント錠の施錠監視を解除する。

なお、上記の実施形態にあっては、初期登録した磁力レベルに所定比率を掛けて判定閾値を設定しているが、ホールセンサ自体のオフセットが予め判明している場合には、オフセットを工場出荷段階で測定して不揮発メモリに記憶しておき、初期登録した磁力レベルから判定閾値を算出する際に、磁力レベルからオフセットを差し引いて磁力レベル変化量を求め、この変化量に所定比率を掛けた値にオフセットを加算して判定閾値ＴＨとしても良い。

また上記の実施形態はクレセント施錠監視の判定閾値の設定を例にとるものであったが、窓開閉監視についても、同様に設置現場で磁力レベルを初期登録して窓開閉の判定閾値を設定するようにしても良い。

また、上記の実施形態においては、装置本体に設けたシリアルポート８４にパソコン等を接続して外部装置との間でデータを双方向にシリアル転送するようにしているが、これに限らず、アンテナ４０による無線送信で警報盤等に、データを送受するようにしても良い。また、本体に設けた表示部により、登録時の状態を表示するようにしても良い。

また、本発明はその目的と利点を損なうことの無い適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態に示した数値や構成部品の配置による限定は受けない。

本発明による窓開閉検出装置の設置状態を示した説明図図１の窓開閉検出におけるホールセンサとマグネットの関係を示した説明図本発明による窓開閉検出装置の実施形態を示した組立分解図本実施形態による窓開閉検出装置についてカバー部材を装置本体から外した状態を示した説明図本実施形態による窓開閉検出装置の回路構成を示したブロック図本実施形態におけるクレセント錠検出マグネットとホールセンサの関係を示した説明図図４のＡＤ変換ポートによる磁力レベル検出信号のＡＤ変換特性を示したグラフ図本実施形態における装置下端からクレセント錠検出マグネットまでの距離に対するホールセンサで検出した磁力レベルの関係を示したグラフ図図５のプロセッサによる本実施形態の窓開閉検出処理を示したフローチャート図９のステップＳ４における登録処理の詳細を示したフローチャート

符号の説明

１０：窓開閉検出装置
１２ａ，１２ｂ：窓サッシ
１４：窓開閉検出マグネット
１６：クレセント錠
１８：開閉レバー
２０：クレセント錠検出マグネット
２２：装置本体
２４：カバー部材
４６：窓開閉検出用ホールセンサ
４８：施錠検出用ホールセンサ
５６：表示部
６０：登録スイッチ
６６：無線送信部
７４：登録処理部
７６：開閉監視部
７８：施錠監視部
８０：通信制御部
８２：転送処理部
８４：シリアルポート
８６：カバー開閉情報

Claims

監視対象物の開閉状態を監視する窓開閉検出装置に於いて、
監視対象に配置したマグネットと、
前記マグネットの磁力レベルを検出する磁気検知素子及び処理回路部を備えた装置本体と、
前記装置本体に対し着脱自在なカバー部材と、
前記装置本体に設けられた登録操作部と、
前記装置本体に設けられ、前記カバー部材の開閉を検出するカバー開閉検出部と、
を備え、
前記処理回路部に、
前記登録操作部の実行により動作し、前記磁気検知素子により検出した磁力レベルに基づいて前記監視対象物の状態を検出する判定閾値を設定すると共に前記カバー開閉検出部で検出したカバー開閉情報をメモリに登録する登録処理部と、
前記磁気検知素子で検出した磁力レベルと前記判定閾値との比較により監視対象物の状態を判定する施錠監視部と、
を備え、
前記登録処理部は、登録時に前記カバー開閉検出部によりカバー部材の開放を検出した際には、開放状態で測定した磁力レベルを閉鎖状態の磁力レベルに変換するための補正処理を行い、前記判定閾値を設定することを特徴とする窓開閉検出装置。
請求項１記載の窓開閉検出装置に於いて、
前記処理回路部は、さらに外部から登録データの転送要求を受けた際に、前記メモリに登録している磁力レベルを前記カバー開閉情報と共に読出して転送し、前記登録時の前記カバー部材の開閉状態を確認可能とする転送処理部とを備えたことを特徴とする窓開閉検出装置。
請求項１記載の窓開閉検出装置に於いて、前記カバー部材は、前記装置本体に設けた磁気検知素子の前面に位置して前記マグネットからの磁力線を収束して前記磁気検知素子を通過させる集磁体を収納したことを特徴とする窓開閉検出装置。
請求項１記載の窓開閉検出装置に於いて、前記磁気検知素子はホールセンサであることを特徴とする窓開閉検出装置。
監視対象物の開閉状態を監視する窓開閉検出装置に於いて、
監視対象に配置したマグネットと、
前記マグネットの磁力レベルを検出する磁気検知素子及び処理回路部を備えた装置本体と、
前記装置本体に対し着脱自在なカバー部材と、
前記装置本体に設けられた登録操作部と、
前記装置本体に設けられ、前記カバー部材の開閉を検出するカバー開閉検出部と、
を備え、
前記処理回路部に、
前記登録操作部の実行により動作し、前記磁気検知素子により検出した磁力レベル及び前記カバー開閉検出部のカバー部材の開閉状態検出に基づいて前記監視対象物の状態を検出する判定閾値を設定する登録処理部と、
前記磁気検知素子で検出した磁力レベルと前記判定閾値との比較により監視対象物の状態を判定する施錠監視部と、
を備え、
前記登録処理部は、前記カバー開閉検出部によりカバー部材の開放を検出した際には、開放状態で測定した磁力レベルを閉鎖状態の磁力レベルに変換するための補正処理を行い、前記判定閾値を設定することを特徴とする窓開閉検出装置。
請求項５記載の窓開閉検出装置に於いて、前記登録処理部は、前記判定閾値の設定時に、前記カバー開閉検出部で検出したカバー開閉情報をメモリに登録することを特徴とする窓開閉検出装置。