窓開閉検出装置
【課題】窓開閉の検出と同時に強力な磁石を使用した悪戯による不正行為についても確実に検出可能とする。
【解決手段】窓開閉登録処理部７４は窓の閉鎖状態に対応したマグネットによる磁気レベルＶｓを窓開閉検出用ホールセンサ４６で検出して初期登録し、初期登録した磁気レベルＶｓより所定割合低い第１判定閾値ＴＨ１と、磁力レベルＶｓより所定割合高い第２判定閾値ＴＨ２を登録する。窓開閉判定部７８は、第１判定閾値ＴＨ１と検出した磁力レベルの比較による窓の開閉判定に加え、悪戯などにより強力な磁石を近づけたときの磁力レベルを第２判定閾値との比較により判定し、窓開閉と看做して警報させるようにする。
【解決手段】窓開閉登録処理部７４は窓の閉鎖状態に対応したマグネットによる磁気レベルＶｓを窓開閉検出用ホールセンサ４６で検出して初期登録し、初期登録した磁気レベルＶｓより所定割合低い第１判定閾値ＴＨ１と、磁力レベルＶｓより所定割合高い第２判定閾値ＴＨ２を登録する。窓開閉判定部７８は、第１判定閾値ＴＨ１と検出した磁力レベルの比較による窓の開閉判定に加え、悪戯などにより強力な磁石を近づけたときの磁力レベルを第２判定閾値との比較により判定し、窓開閉と看做して警報させるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓の開閉状態及び強力な磁石を近づけた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。
【背景技術】
【０００２】
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感知素子で検出し、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感知素子で検出し、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。
【０００３】
従来の窓開閉監視装置に使用される磁気感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。
【０００４】
ホールセンサを磁気感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。ホールセンサで検出した磁気レベルに基づく窓の開閉検出は、窓を閉じた状態で検出される磁気レベルの最大値に対し所定比率を乗じた低い値を判定閾値として設定し、監視中に、検出している磁気レベルが低下して判定閾値以下になったら窓開と判定して窓開を示す電文を監視装置に送信して警報させる。
【０００５】
また窓の開を判定した後に、磁気レベルが増加して判定閾値を超えた時、窓閉と判定して窓閉を示す電文を監視装置に無線送信し、警報を復旧させるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２８１６３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のホールセンサで検出した磁気レベルと所定の判定閾値との比較により窓の開又は閉を判定する従来の窓開閉検出装置にあっては、窓ガラスに設置するマグネットについて、その磁力の強さにある程度のばらつきがあり、同じ距離に配置しても、ホールセンサを通過する磁力が大きく異なる。
【０００７】
このため設計パラメータに基づいて最適な判定閾値を設定したとしても、マグネットとホールセンサの組合せによっては、窓閉の状態で磁力レベルが判定閾値に至らずに窓開と誤検出してしまう恐れがあり、品質が安定しないという問題がある。
【０００８】
また、磁石式の窓開閉検出装置を良く知っている侵入者にあっては、窓を開いても窓開閉検出装置が窓開を検出できないようにするため、外部から強力な磁石を近づけた状態で窓を不正に開けることが予想され、このような悪戯に対してもホールセンサで検出した磁力レベルから窓開と看做して検出することが必要となる。
【０００９】
本発明は、磁気感知素子とマグネットの組合せに応じて適切な磁力レベルを初期登録すると共に、窓開閉の検出と同時に強力な磁石を使用した悪戯による不正行為についても確実に検出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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は窓開閉検出装置において、
装置内部に配置され監視対象物側に配置したマグネットによる磁力レベルを検出する磁気検知素子と、
窓の閉鎖状態に対応した前記マグネットによる磁気レベルを検出して初期登録し、初期登録した磁気レベルより所定割合低い第１判定閾値と、磁力レベルより所定割合高い第２判定閾値を登録する登録処理部と、
磁気感知素子で検出した磁力レベルと第１判定閾値以下及び第２判定閾値とを比較して監視対象物の状態を判定する窓開閉判定部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、登録処理部は、磁気感知素子の磁力レベルの極性を判定し、判定した極性に対応した第１判定閾値を登録すると共に、両極性に対応した第２判定閾値を登録し、
窓開閉判定部は、磁気感知素子で検出した磁力レベルの極性を判定し、
プラス極性を判定した場合は、プラス極性の第１判定閾値と第２判定閾値を選択し、前回が閉判定の場合は、磁力レベルが第１判定閾値以下又は第２判定閾値以上の場合に窓開を判定し、前回が開判定の場合は、磁力レベルが第１判定閾値を越えて第２判定閾値未満の場合に窓閉を判定し、
マイナス極性を判定した場合は、マイナス極性の第１閾値と第２閾値を選択し、前回が閉判定の場合は、磁力レベルが第１閾値以上又は第２閾値以下の場合に窓開を判定し、前回が開判定の場合は、磁力レベルが第１閾値未満でプラス側第２閾値より大きい場合に窓閉を判定する。
【００１２】
登録処理部は、所定の測定環境で所定距離に配置した実際に組み合わせて使用するマグネットによる磁力レベルを検出して不揮発メモリに初期登録する。
【００１３】
磁気検知素子は磁力の方向に応じてプラス極性又はマイナス極性の信号を出力するホールセンサである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、窓の閉鎖状態に対応した位置のマグネットによる磁気レベルを検出して初期登録し、窓の開閉を判定する初期登録した磁気レベルより所定割合低い第１判定閾値に加え、外部から強力が磁石を近づけて第１判定閾値による窓開閉を判定不能とするような悪戯などによる極端に強い磁力レベルを判定する初期登録した磁力レベルより所定割合高い第２判定閾値を登録することにより、強力な磁石を使用した悪戯などの不正行為を窓開放と看做して確実に検出することができる。
【００１５】
また、ホールセンサは磁気の方向に応じてプラス極性とマイナス極性の検出信号を出力し、悪戯により磁石を近づけたときの磁気の方法はランダムで定まらないが、いずれの方向から極端に強い磁力が加わっても、極性を判別し、判別した極性の第２判定閾値とホールセンサで検出した磁力レベルを比較しているため、悪戯により加わる磁気の方向の如何に関らず、確実に悪戯による強い磁力が加わった状態を判定して警報させることができる。
【００１６】
また、製造最終段階となる検査工程などにおいて、実際に組み合わせて使用するマグネットを、窓閉を検出するための所定距離に配置した状態で磁気感知素子としてのホールセンサで磁力レベルを検出して初期登録し、初期登録した磁力レベルから判定閾値を求めることで、実際に使用するホールセンサ及びマグネットに対応した正しい磁力レベルが得られ、窓開閉を判定するための判定閾値を適正に設定し、誤検出のない品質の安定した装置が得られ、窓監視の信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、ホールセンサの出力特性にばらつきがあり、同時に、マグネットにばらつきがあっても、それぞれ実際に使用するホールセンサとマグネットの組合せから窓閉状態での磁力レベルを検出して初期登録しているため、ホールセンサやマグネットの製造上のぱらつきを吸収して適切な磁力レベルの初期登録と判定閾値の設定ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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からの磁力を内蔵した磁気感知素子としてホールセンサにより検出している。
【００２０】
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装置に無線で送信して警報させる。
【００２１】
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別のホールセンサで検出している。
【００２２】
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。
【００２３】
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装置に無線送信して警報させる。
【００２４】
図２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２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。
【００２５】
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４２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。
【００２６】
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を配置している。また回路基板３８の下端にはクレセント錠検出用ホール素子４８が設置されている。
【００２７】
図３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、赤と緑の２色ＬＥＤを用いた表示部５６、施錠検出用ホールセンサ４８で検出した磁力を判定するための閾値の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。装置本体２２はカバー部材２４の嵌め込みを受けて嵌合固定する。
【００２８】
また装置本体２２の上部中央には４つの端子ピン穴を備えたシリアルポート５５が設けられ、ここに外部のパーソナルコンピュータを接続することで、内蔵したプロセッサとの間でプログラムやデータなどを転送可能としている。
【００２９】
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。
【００３０】
図４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４（Ａ）に平面を示し、図４（Ｂ）に横方向から見た状態を示している。
【００３１】
図４（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。
【００３２】
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４（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気レベルの検出信号を出力している。
【００３３】
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。
【００３４】
この判定閾値の設定は、製造工程の最終段階となる検査工程あるいは設置後の初期登録作業において、所定の距離に実際に組み合わせて使用する窓開閉検出マグネット１４を配置した測定環境を使用した磁力レベルの登録処理を通じて行われ、この詳細は後の説明で明らかにする。
【００３５】
図５は、図１に対し窓の開閉が逆になった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る。この場合には図５（Ａ）に示すように、窓サッシ１２ｂが内側となり、その縦枠に図４とは反対向きに窓開閉検出装置１０が設置される。
【００３６】
このため図５（Ｂ）の横方向から見た状態では、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による破線で示す磁力線は窓開閉検出用ホール素子４６を左から右に通過し、図４（Ｂ）の場合とは逆方向となるため、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。
【００３７】
本実施形態にあっては、図４及び図５のマグネットを左右に配置した両方について窓の開閉を判定できるように、製造段階での登録処理により磁力レベルの測定に基づく判定閾値が設定される。
【００３８】
更に本実施形態にあっては、悪戯などにより窓開閉検出装置が動作しないように強力な磁石を近づける不正行為に対し、これを窓開と看做して判定する判定閾値が設定される。
【００３９】
図６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６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。
【００４０】
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は、増幅回路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）をプロセッサ５０に取り込み、例えば８ビットのＡＤ変換データに変換される。
【００４１】
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も増幅回路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）をプロセッサ５０に取り込み、同じく８ビットのＡＤ変換データに変換される。
【００４２】
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、及び無線送信部６６が設けられている。
【００４３】
表示部５６は赤色ＬＥＤ５６ａと緑色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。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。
【００４４】
登録スイッチ６０は本実施形態の使用開始時に行う施錠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の着脱を検出するスイッチである。
【００４５】
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。
【００４６】
不揮発メモリ６８は装置の窓開閉検出用ホールセンサ４６から取得した磁力レベルＶｓと、磁力レベルＶｓに基づいて求めた窓開閉検出の第１判定閾値ＴＨ１と、悪戯などによる強い磁石を近づけたときの磁力を検出する第２判定閾値ＴＨ２が記憶されている。
【００４７】
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、窓開閉登録処理部７４、施錠登録処理部７６、窓開閉監視部７８、施錠監視部８０及び通信制御部８２が設けられている。
【００４８】
窓開閉登録処理部７４は、所定距離離して配置した実際に組み合わせて使用する窓開閉検出マグネット１４による磁力レベルＶｓを検出して不揮発メモリ６８に初期登録し、初期登録した磁力レベルＶｓに対し所定の比率だけ低いレベルを窓開閉の第１判定閾値ＴＨ１として不揮発メモリ６８に登録する。
【００４９】
更に、初期登録した磁力レベルＶｓに対し通常監視ではあり得ない所定の比率だけ高いレベルを悪戯により近づけられた強い磁石の磁力を判定する第２判定閾値ＴＨ２として不揮発メモリ６８に登録する。この窓開閉登録処理の詳細は後の説明で明らかにする。
【００５０】
施錠登録処理部７６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、所定期間の登録モードが設定され、登録処理が実行される。
【００５１】
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ＬＥＤ５６ａが点滅している間カバー部材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。
【００５２】
施錠登録処理部７４は登録モードの動作中は、所定周期で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に磁力レベルとして記憶する。
【００５３】
なお、磁力レベルの初期登録は、磁力レベルの取り込みを複数回行い、所定回数連続して有効レベルを超えた場合に、最後に得られた磁力レベルを不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００５４】
不揮発メモリ６８に磁力レベルが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に対し所定比率低い値を算出し、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。
【００５５】
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か完了せず、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が点滅から点灯に切り替わり、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。
【００５６】
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。
【００５７】
窓開閉監視部７８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から読み出した第１判定閾値ＴＨ１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から監視盤に送信して警報又は警報解除を行わせる。
【００５８】
また、窓開閉監視部７８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、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から読み出した第２判定閾値ＴＨ２と比較し、磁力レベルが第２判定閾値ＴＨ２を超えた時にも不正により窓開と見做して窓開を示す電文を送信する。
なお、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や窓開閉検出の磁力レベルの測定のいずれにおいても適用できる。
【００５９】
施錠監視部８０は施錠検出用ホールセンサ４８から得られた磁力レベルを施錠登録処理部７６により設定した閾値と比較し、閾値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から監視装置に送信して警報させる。また、施錠監視部８０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装置に無線送信する。
【００６０】
通信制御部８２は窓開閉監視部７８及び施錠監視部８０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。
【００６１】
図７は、製造時の検査工程などの測定環境で行われる窓開閉監視の磁力レベルの初期登録におけるマグネットとホールセンサの配置を示した説明図である。
【００６２】
図７において、組立が完了した窓開閉検出装置１０を測定環境に配置し、例えば図４のような現場設置を予定していたとすると、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の有効検出面に相対するように、装置左側面に対しｄ＝２０ｍｍ離して実際に使用する窓開閉検出マグネット１４を配置する。
【００６３】
この場合、窓開閉検出マグネット１４の高さ方向の位置は、図３に示したカバー部材２４に形成しているマーカ２４ａにマグネット上端が合うように設置することで、マグネットの略中央に窓開閉検出用ホールセンサ４６が位置する図７の位置関係が得られる。
【００６４】
また、窓開閉検出装置１０に対しては登録支援用のパーソナルコンピュータを例えばシリアルポート５５に接続して窓開閉登録処理部７４として機能するプログラムをダウンロードしておく。
【００６５】
このような試験環境におけるセッティングが済んだならば、図３のように、カバー２４を外した状態で登録スイッチ６０をオン操作すると、赤色ＬＥＤ５６ａが点滅し、ダウンロードした窓開閉登録処理プログラムが起動して窓開閉登録モードを設定し、登録動作を開始する。なお、登録スイッチ５０を操作したら、速やかにカバー部材２４は装置本体に閉じる。
【００６６】
この登録動作は、窓開閉検出用ホールセンサ４６により検出された磁力レベルを取り込んで、予め設定した有効レベルであるか否か判定し、有効レベルである磁力レベルＶｓが得られたら、不揮発メモリ６８に初期登録する。この初期登録が済むと緑ＬＥＤ５６ｂが点灯し、初期登録完了を知らせる。
【００６７】
なお、磁力レベルの初期登録は、磁力レベルの取り込みを複数回行い、所定回数連続して有効レベルを超えた場合に、最後に得られた磁力レベルＶｓを不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００６８】
磁力レベルＶｓの初期登録が完了したら、これより所定の比率低いレベルを窓開閉検出の第１判定閾値ＴＨ１として算出して不揮発メモリ６８に登録する。また初期登録した磁力レベルＶｓより所定比率高い通常監視状態では想定できない磁力レベルとなる第２判定閾値ＴＨ２を悪戯により加わる強い磁力を判定するために算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００６９】
なお、窓開閉登録処理が完了したら、そのためにダウンロードした窓開閉登録処理プログラムは残しておいても良いが、不要であることから消去する。
【００７０】
また設置現場が図５のような場合には、装置の右側に窓開閉検出マグネット１４を配置して同様な窓開閉登録処理を実行して磁力レベルＶｓの初期登録と第１及び第２判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２の登録を行う。
【００７１】
ただし、窓開閉検出マグネット１４を左側に配置して磁力レベルを初期設定して判定閾値を求めた後に、実際の現場で逆の配置関係になったとしても、初期登録した磁力レベルにつき左右の相違によるレベル差はほんどなく、逆の配置であっても、改めて初期登録することなく、そのまま現場に設置して窓開閉を有効に監視することができる。
【００７２】
図８は図６のＡＤ変換ポート７０による磁気レベル検出信号のＡＤ変換特性を示したグラフ図である。図６に示した窓開閉検出用ホールセンサ４６は磁力線の通過方向によりプラス極性の磁気レベル検出信号とマイナス極性の磁気レベル検出信号を出力する。
【００７３】
窓開閉検出用ホールセンサ４６からの磁気レベル検出信号は増幅回路５２で増幅された後にＡＤ変換ポート７０により例えば８ビットの磁力レベルデータ（ＡＤ変換値）に変換される。
【００７４】
このＡＤ変換ポート７０の変換特性は、図８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気レベル検出信号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気レベル検出信号０〜−ＶｍａｘをＡＤ変換値１２８〜０に変換する。
【００７５】
図９は本実施形態における装置側面から窓開閉検出マグネット１４までの距離ｄに対する窓開閉検出用ホールセンサ４６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７０の変換特性は図８のようになるが、図９にあっては、説明を簡単にするため、磁化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。
【００７６】
図９の特性は、例えば図７の設置状態で、装置側面から窓開閉検出マグネット１４までの距離ｄをｄ＝０〜２４ｍｍの範囲で変化させて測定した磁力レベルに対応したＡＤ変換値を示している。
【００７７】
このような特性において、例えばｄ＝２０ｍｍとなるマグネット配置を予定したとすると、このときのＰ点に対応した磁力レベルＶｓが求まる。続いて、磁力レベルＶｓに対し所定比率αだけ低い値を第１判定閾値ＴＨ１として設定し、更に、磁力レベルＶｓに対し所定比率高い値を第２判定閾値ＴＨ２として設定する。
【００７８】
図１０は本実施形態における窓開閉検出用ホールセンサ４６の出力とＡＤ変換値に対する判定閾値の設定と窓開閉の判定結果を示した説明図である。
【００７９】
図１０（Ａ）のホールセンサ出力と図１０（Ｂ）のＡＤ変換値は図８の変換特性に対応しており、図９でプラス極性の磁力レベルＶｓを初期登録したとすると、それより所定比率の低い値として第１判定閾値ＴＨ１が設定され、また不正処理判定の所定幅の高い値として第２判定閾値ＴＨ２が設定される。
【００８０】
更に、マイナス極性についての磁力レベル−Ｖｓは初期登録されていないが、装置側面の左右に位置するマグネットの検出特性を対称特性と看做し、同じ値で極性の異なる磁力レベル−Ｖｓを想定し、マイナス側の第２判定閾値−ＴＨ２を設定している。
【００８１】
また、初期登録された磁力レベルが−Ｖｓであった場合には、同様に第１判定閾値−ＴＨ１と、第２判定閾値−ＴＨ２が設定され、更に、プラス側について対称特性を前提に、第２判定閾値ＴＨ２が設定される。
【００８２】
このような第１判定閾値ＴＨ１，−ＴＨ１及び第２判定閾値ＴＨ２，−ＴＨ２の設定に対し、図１０（Ｃ）の窓開閉検出特性は次のようになる。
（１）検出した磁力レベルがプラス極性の場合、第１判定閾値ＴＨ１以下又は第２判定閾値ＴＨ２以上で窓開と判定し、第１判定閾値ＴＨ１を超えて第２判定閾値ＴＨ２未満で窓閉と判定する。
（２）検出した磁力レベルがマイナス極性の場合、第１判定閾値−ＴＨ１以上又は第２判定閾値ＴＨ２以下で窓開と判定し、第１判定閾値−ＴＨ１未満で第２判定閾値−ＴＨ２を越えると窓閉と判定する。
【００８３】
ここで、検出した磁力レベルのプラスかマイナスかの極性判定は、ＡＤ変換値が１２８以上であればプラス極性、１２８未満であればマイナス極性と判定する。実際にはホールセンサの出力にはオフセットが含まれていることから、オフセット分を考慮して判定する。
【００８４】
この初期登録した磁力レベルＶｓ，−Ｖｓと第１判定閾値ＴＨ１，−ＴＨ１及び第２判定閾値ＴＨ２，−ＴＨ２と窓開閉判定の関係は、図８にも合わせて示している。
図８のプラス側については、Ｐ点が初期登録した磁力レベルＶｓに対応し、その前後のＱ点とＲ点が第１判定閾値ＴＨ１と第２判定閾値ＴＨ２に対応している。
【００８５】
通常の窓開閉監視状態にあっては、窓の開閉に対し磁力レベル及びＡＤ変換値はＰ点と零点との間で変化し、Ｐ点を越えていれば窓閉を判定しており、この状態でＰ点を下回ると窓開の判定となる。
【００８６】
一方、悪戯などにより強力な磁石を近づけた場合には、例えばプラス方向の磁力であれば、Ｒ点を超えて増加し、この場合にも扉開を判定する。また、マイナス方向の磁力であれば、マイナス側に設定した第２判定閾値−ＴＨ２に対応したＵ点を越えて低下し、この場合にも扉開を判定する。
【００８７】
図８のマイナス側についても、Ｓ点が初期登録した磁力レベル−Ｖｓに対応し、その前後のＴ点とＵ点が第１判定閾値−ＴＨ１と第２判定閾値−ＴＨ２に対応している。
【００８８】
図１１は図６のプロセッサによる本実施形態の窓開閉登録処理を示したフローチャートである。
【００８９】
図１１において、図７に示したような測定環境でのセッティングが済んだ状態で電池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に記憶されているデータを読み込む。
【００９０】
続いてステップＳ３で窓開閉登録モードの有無を判別しており、例えば登録スイッチ６０のオン操作による窓開閉登録モードの設定を判別すると、ステップＳ４に進んで赤色ＬＥＤ５６ａを点滅し、ステップＳ５で窓開閉検出用ホールセンサ４６により検出している磁力レベルＶｓを読込み、ステップＳ６で有効レベル以上であることを判別すると、ステップＳ７に進んで磁力レベルＶｓを不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００９１】
なお、ステップＳ５〜Ｓ７の実際の処理としては、磁力レベルの取り込みを複数回行い、所定回数連続して有効レベルを超えた場合に、最後に得られた磁力レベルＶｓを不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００９２】
続いてステップＳ８で初期登録した磁力レベルＶｓに対し所定比率低い値として窓開閉検出の第１判定閾値ＴＨ１を算出して不揮発メモリ６８に登録する。更にステップＳ９で初期登録した磁力レベルＶｓに対し不正判定用の所定の高い値として悪戯検出の第２判定閾値ＴＨ２を算出して不揮発メモリ６８に登録する。このとき第２判定閾値ＴＨ２は同時にマイナス側の−ＴＨ２も同時に登録する。
【００９３】
このような一連の窓開閉登録処理が完了するとステップＳ１０で緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯し、登録完了を知らせ、処理を終了する。
【００９４】
図１２は図６のプロセッサによる本実施形態の監視処理を示したフローチャートである。
【００９５】
図１２において、図４に示したような現場設置が済んだ状態で電池４４の装着により電源が投入されると、ステップＳ１１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Ｓ１２に進み、不揮発メモリ６８に記憶されている窓開閉監視の磁力レベルＶｓ及び第１及び第２判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２を含むデータを読み込む。
【００９６】
続いてステップＳ１３に進み、施錠監視登録モードか否か判定し、カバー部材２４を開いて登録スイッチ６０をオン操作することによって施錠監視登録モードの設定が判別されると、ステップＳ１４に進んで施錠検出用ホールセンサ４８による磁力レベルの初期登録と、クレセント錠１６の施錠と解錠を検出するための判定閾値の登録を含む施錠監視登録処理を実行する。
【００９７】
続いてステップＳ１５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Ｓ１６に進んで電池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。
【００９８】
次にステップＳ１７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Ｓ１８で施錠監視処理を実行し、解錠又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装置に送信する。続いてステップＳ１９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Ｓ２０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。
【００９９】
図１３は図１２のステップＳ１７における窓開閉監視処理の詳細を示したフローチャートである。
【０１００】
図１３において、まずステップＳ２１で窓開閉検出用ホールセンサ４６により検出された磁力レベルをＡＤ変換値として取得し、ステップＳ２２で零点レベル１２８±２０との比較でプラス極性か否か判定する。プラス極性を判定するとステップＳ２３に進み、前回が開判定であることを判別するとステップＳ２４に進んで第１判定閾値ＴＨと比較する。磁力レベルが第１判定閾値ＴＨ以下であればステップＳ２５に進んで開判定とし、ステップＳ２６で判定結果を無線送信させる。
【０１０１】
ステップＳ２４で磁力レベルが第１判定閾値ＴＨ１より大きいときはステップＳ２７に進み第２判定閾値ＴＨ２と比較し、もし第２判定閾値ＴＨ２以上であった場合は、悪戯による強い磁石が近接された不正行為が行われている状況に対し窓開と看做し、ステップＳ２５に進んで開判定を行い、ステップＳ２６で判定結果を無線送信させる。
【０１０２】
ステップＳ２３で前回が開判定であった場合には、ステップＳ２８に進み、磁力レベルが第１判定閾値レベルＴＨ１より大きく、第２判定閾値ＴＨ２より小さいときはステップＳ２９に進んで閉判定を行い、ステップＳ３０で判定結果を無線送信させる。
【０１０３】
ステップＳ２２で磁力レベルのマイナス極性を判別した場合は、ステップＳ３１に進み、前回が開判定であることを判別するとステップＳ３２に進んで第１判定閾値−ＴＨと比較する。磁力レベルが第１判定閾値−ＴＨ１以上であればステップＳ３３に進んで開判定とし、ステップＳ３４で判定結果を無線送信させる。
【０１０４】
ステップＳ３２で磁力レベルが第１判定閾値−ＴＨ１より小さいときはステップＳ３５に進んで第２判定閾値−ＴＨ２と比較し、もし第２判定閾値−ＴＨ２以下であった場合は、悪戯による強い磁石が近接された不正行為が行われている状況に対し窓開と看做し、ステップＳ３３に進んで開判定を行い、ステップＳ３４で判定結果を無線送信させる。
【０１０５】
ステップＳ３１で前回が閉判定であった場合には、ステップＳ３６に進み、磁力レベルが第１判定閾値レベル−ＴＨ１より小さく、第２判定閾値−ＴＨ２より大きいときはステップＳ３７に進んで閉判定を行い、ステップＳ３８で判定結果を無線送信させる。
【０１０６】
なお、上記の実施形態にあっては、窓開閉登録処理を実行するプログラムを支援用のパーソナルコンピュータからダウンロードして実行しているが、プロセッサ５０のＲＯＭ又は外部接続した揮発メモリ６８に予め記憶しておいて実行するようにしても良い。
【０１０７】
また、窓開閉登録処理の別の手法として、窓開閉検出装置１０に設けている増幅回路５４の出力電圧を電圧測定器で測定した後にＡＤ変換して磁力レベルＶｓを求め、これをライターを使用して不揮発メモリ６８に判定閾値ＴＨと共に書き込むようにしても良い。
【０１０８】
また、上記の実施形態にあっては、ホールセンサのオフセットを含む磁力レベルＶｓを初期登録して判定閾値ＴＨを求めているが、ホールセンサのオフセットを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Ｖｓ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正確に求め、この変化量から所定比率低い値を求め、この値にオフセットを加算して判定閾値ＴＨとしても良い。
【０１０９】
また、上記の実施形態にあっては、窓の開閉監視とクレセント錠の解錠監視の両方を行っているが、窓の開閉監視のみを行う窓開閉検出装置についても、そのまま適用できる。また、本発明は、クレセント錠の解錠監視側においても適用でき、閾値の登録処理は工場出荷時だけでなく、監視対象に設置後に行っても良い。
【０１１０】
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による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】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２】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
【図３】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
【図４】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
【図５】図１に対し窓の開閉が逆になった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
【図６】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
【図７】調整工程などの測定環境で行われる窓開閉監視の磁力レベルの初期登録におけるマグネットとホールセンサの配置を示した説明図
【図８】図６のＡＤ変換ポートによる磁気レベル検出信号のＡＤ変換特性を示したグラフ図
【図９】本実施形態における装置側面から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１０】本実施形態おけるホールセンサ出力とＡＤ変換値に対する判定閾値の設定と窓開閉の判定結果を示した説明図
【図１１】図７の測定環境で図６のプロセッサにより実行される窓開閉登録処理を示したフローチャート
【図１２】図６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１３】図１２のステップＳ２８における窓開閉監視処理の詳細を示したフローチャート
【符号の説明】
【０１１２】
１０：窓開閉検出装置
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
４２：本体カバー
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
６０：登録スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓の開閉状態及び強力な磁石を近づけた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。
【背景技術】
【０００２】
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感知素子で検出し、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感知素子で検出し、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。
【０００３】
従来の窓開閉監視装置に使用される磁気感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。
【０００４】
ホールセンサを磁気感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。ホールセンサで検出した磁気レベルに基づく窓の開閉検出は、窓を閉じた状態で検出される磁気レベルの最大値に対し所定比率を乗じた低い値を判定閾値として設定し、監視中に、検出している磁気レベルが低下して判定閾値以下になったら窓開と判定して窓開を示す電文を監視装置に送信して警報させる。
【０００５】
また窓の開を判定した後に、磁気レベルが増加して判定閾値を超えた時、窓閉と判定して窓閉を示す電文を監視装置に無線送信し、警報を復旧させるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２８１６３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のホールセンサで検出した磁気レベルと所定の判定閾値との比較により窓の開又は閉を判定する従来の窓開閉検出装置にあっては、窓ガラスに設置するマグネットについて、その磁力の強さにある程度のばらつきがあり、同じ距離に配置しても、ホールセンサを通過する磁力が大きく異なる。
【０００７】
このため設計パラメータに基づいて最適な判定閾値を設定したとしても、マグネットとホールセンサの組合せによっては、窓閉の状態で磁力レベルが判定閾値に至らずに窓開と誤検出してしまう恐れがあり、品質が安定しないという問題がある。
【０００８】
また、磁石式の窓開閉検出装置を良く知っている侵入者にあっては、窓を開いても窓開閉検出装置が窓開を検出できないようにするため、外部から強力な磁石を近づけた状態で窓を不正に開けることが予想され、このような悪戯に対してもホールセンサで検出した磁力レベルから窓開と看做して検出することが必要となる。
【０００９】
本発明は、磁気感知素子とマグネットの組合せに応じて適切な磁力レベルを初期登録すると共に、窓開閉の検出と同時に強力な磁石を使用した悪戯による不正行為についても確実に検出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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は窓開閉検出装置において、
装置内部に配置され監視対象物側に配置したマグネットによる磁力レベルを検出する磁気検知素子と、
窓の閉鎖状態に対応した前記マグネットによる磁気レベルを検出して初期登録し、初期登録した磁気レベルより所定割合低い第１判定閾値と、磁力レベルより所定割合高い第２判定閾値を登録する登録処理部と、
磁気感知素子で検出した磁力レベルと第１判定閾値以下及び第２判定閾値とを比較して監視対象物の状態を判定する窓開閉判定部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、登録処理部は、磁気感知素子の磁力レベルの極性を判定し、判定した極性に対応した第１判定閾値を登録すると共に、両極性に対応した第２判定閾値を登録し、
窓開閉判定部は、磁気感知素子で検出した磁力レベルの極性を判定し、
プラス極性を判定した場合は、プラス極性の第１判定閾値と第２判定閾値を選択し、前回が閉判定の場合は、磁力レベルが第１判定閾値以下又は第２判定閾値以上の場合に窓開を判定し、前回が開判定の場合は、磁力レベルが第１判定閾値を越えて第２判定閾値未満の場合に窓閉を判定し、
マイナス極性を判定した場合は、マイナス極性の第１閾値と第２閾値を選択し、前回が閉判定の場合は、磁力レベルが第１閾値以上又は第２閾値以下の場合に窓開を判定し、前回が開判定の場合は、磁力レベルが第１閾値未満でプラス側第２閾値より大きい場合に窓閉を判定する。
【００１２】
登録処理部は、所定の測定環境で所定距離に配置した実際に組み合わせて使用するマグネットによる磁力レベルを検出して不揮発メモリに初期登録する。
【００１３】
磁気検知素子は磁力の方向に応じてプラス極性又はマイナス極性の信号を出力するホールセンサである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、窓の閉鎖状態に対応した位置のマグネットによる磁気レベルを検出して初期登録し、窓の開閉を判定する初期登録した磁気レベルより所定割合低い第１判定閾値に加え、外部から強力が磁石を近づけて第１判定閾値による窓開閉を判定不能とするような悪戯などによる極端に強い磁力レベルを判定する初期登録した磁力レベルより所定割合高い第２判定閾値を登録することにより、強力な磁石を使用した悪戯などの不正行為を窓開放と看做して確実に検出することができる。
【００１５】
また、ホールセンサは磁気の方向に応じてプラス極性とマイナス極性の検出信号を出力し、悪戯により磁石を近づけたときの磁気の方法はランダムで定まらないが、いずれの方向から極端に強い磁力が加わっても、極性を判別し、判別した極性の第２判定閾値とホールセンサで検出した磁力レベルを比較しているため、悪戯により加わる磁気の方向の如何に関らず、確実に悪戯による強い磁力が加わった状態を判定して警報させることができる。
【００１６】
また、製造最終段階となる検査工程などにおいて、実際に組み合わせて使用するマグネットを、窓閉を検出するための所定距離に配置した状態で磁気感知素子としてのホールセンサで磁力レベルを検出して初期登録し、初期登録した磁力レベルから判定閾値を求めることで、実際に使用するホールセンサ及びマグネットに対応した正しい磁力レベルが得られ、窓開閉を判定するための判定閾値を適正に設定し、誤検出のない品質の安定した装置が得られ、窓監視の信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、ホールセンサの出力特性にばらつきがあり、同時に、マグネットにばらつきがあっても、それぞれ実際に使用するホールセンサとマグネットの組合せから窓閉状態での磁力レベルを検出して初期登録しているため、ホールセンサやマグネットの製造上のぱらつきを吸収して適切な磁力レベルの初期登録と判定閾値の設定ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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からの磁力を内蔵した磁気感知素子としてホールセンサにより検出している。
【００２０】
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装置に無線で送信して警報させる。
【００２１】
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別のホールセンサで検出している。
【００２２】
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。
【００２３】
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装置に無線送信して警報させる。
【００２４】
図２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２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。
【００２５】
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４２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。
【００２６】
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を配置している。また回路基板３８の下端にはクレセント錠検出用ホール素子４８が設置されている。
【００２７】
図３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、赤と緑の２色ＬＥＤを用いた表示部５６、施錠検出用ホールセンサ４８で検出した磁力を判定するための閾値の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。装置本体２２はカバー部材２４の嵌め込みを受けて嵌合固定する。
【００２８】
また装置本体２２の上部中央には４つの端子ピン穴を備えたシリアルポート５５が設けられ、ここに外部のパーソナルコンピュータを接続することで、内蔵したプロセッサとの間でプログラムやデータなどを転送可能としている。
【００２９】
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。
【００３０】
図４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４（Ａ）に平面を示し、図４（Ｂ）に横方向から見た状態を示している。
【００３１】
図４（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。
【００３２】
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４（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気レベルの検出信号を出力している。
【００３３】
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。
【００３４】
この判定閾値の設定は、製造工程の最終段階となる検査工程あるいは設置後の初期登録作業において、所定の距離に実際に組み合わせて使用する窓開閉検出マグネット１４を配置した測定環境を使用した磁力レベルの登録処理を通じて行われ、この詳細は後の説明で明らかにする。
【００３５】
図５は、図１に対し窓の開閉が逆になった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る。この場合には図５（Ａ）に示すように、窓サッシ１２ｂが内側となり、その縦枠に図４とは反対向きに窓開閉検出装置１０が設置される。
【００３６】
このため図５（Ｂ）の横方向から見た状態では、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による破線で示す磁力線は窓開閉検出用ホール素子４６を左から右に通過し、図４（Ｂ）の場合とは逆方向となるため、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。
【００３７】
本実施形態にあっては、図４及び図５のマグネットを左右に配置した両方について窓の開閉を判定できるように、製造段階での登録処理により磁力レベルの測定に基づく判定閾値が設定される。
【００３８】
更に本実施形態にあっては、悪戯などにより窓開閉検出装置が動作しないように強力な磁石を近づける不正行為に対し、これを窓開と看做して判定する判定閾値が設定される。
【００３９】
図６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６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。
【００４０】
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は、増幅回路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）をプロセッサ５０に取り込み、例えば８ビットのＡＤ変換データに変換される。
【００４１】
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も増幅回路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）をプロセッサ５０に取り込み、同じく８ビットのＡＤ変換データに変換される。
【００４２】
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、及び無線送信部６６が設けられている。
【００４３】
表示部５６は赤色ＬＥＤ５６ａと緑色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。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。
【００４４】
登録スイッチ６０は本実施形態の使用開始時に行う施錠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の着脱を検出するスイッチである。
【００４５】
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。
【００４６】
不揮発メモリ６８は装置の窓開閉検出用ホールセンサ４６から取得した磁力レベルＶｓと、磁力レベルＶｓに基づいて求めた窓開閉検出の第１判定閾値ＴＨ１と、悪戯などによる強い磁石を近づけたときの磁力を検出する第２判定閾値ＴＨ２が記憶されている。
【００４７】
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、窓開閉登録処理部７４、施錠登録処理部７６、窓開閉監視部７８、施錠監視部８０及び通信制御部８２が設けられている。
【００４８】
窓開閉登録処理部７４は、所定距離離して配置した実際に組み合わせて使用する窓開閉検出マグネット１４による磁力レベルＶｓを検出して不揮発メモリ６８に初期登録し、初期登録した磁力レベルＶｓに対し所定の比率だけ低いレベルを窓開閉の第１判定閾値ＴＨ１として不揮発メモリ６８に登録する。
【００４９】
更に、初期登録した磁力レベルＶｓに対し通常監視ではあり得ない所定の比率だけ高いレベルを悪戯により近づけられた強い磁石の磁力を判定する第２判定閾値ＴＨ２として不揮発メモリ６８に登録する。この窓開閉登録処理の詳細は後の説明で明らかにする。
【００５０】
施錠登録処理部７６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、所定期間の登録モードが設定され、登録処理が実行される。
【００５１】
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ＬＥＤ５６ａが点滅している間カバー部材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。
【００５２】
施錠登録処理部７４は登録モードの動作中は、所定周期で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に磁力レベルとして記憶する。
【００５３】
なお、磁力レベルの初期登録は、磁力レベルの取り込みを複数回行い、所定回数連続して有効レベルを超えた場合に、最後に得られた磁力レベルを不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００５４】
不揮発メモリ６８に磁力レベルが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に対し所定比率低い値を算出し、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。
【００５５】
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か完了せず、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が点滅から点灯に切り替わり、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。
【００５６】
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。
【００５７】
窓開閉監視部７８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から読み出した第１判定閾値ＴＨ１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から監視盤に送信して警報又は警報解除を行わせる。
【００５８】
また、窓開閉監視部７８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、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から読み出した第２判定閾値ＴＨ２と比較し、磁力レベルが第２判定閾値ＴＨ２を超えた時にも不正により窓開と見做して窓開を示す電文を送信する。
なお、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や窓開閉検出の磁力レベルの測定のいずれにおいても適用できる。
【００５９】
施錠監視部８０は施錠検出用ホールセンサ４８から得られた磁力レベルを施錠登録処理部７６により設定した閾値と比較し、閾値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から監視装置に送信して警報させる。また、施錠監視部８０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装置に無線送信する。
【００６０】
通信制御部８２は窓開閉監視部７８及び施錠監視部８０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。
【００６１】
図７は、製造時の検査工程などの測定環境で行われる窓開閉監視の磁力レベルの初期登録におけるマグネットとホールセンサの配置を示した説明図である。
【００６２】
図７において、組立が完了した窓開閉検出装置１０を測定環境に配置し、例えば図４のような現場設置を予定していたとすると、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の有効検出面に相対するように、装置左側面に対しｄ＝２０ｍｍ離して実際に使用する窓開閉検出マグネット１４を配置する。
【００６３】
この場合、窓開閉検出マグネット１４の高さ方向の位置は、図３に示したカバー部材２４に形成しているマーカ２４ａにマグネット上端が合うように設置することで、マグネットの略中央に窓開閉検出用ホールセンサ４６が位置する図７の位置関係が得られる。
【００６４】
また、窓開閉検出装置１０に対しては登録支援用のパーソナルコンピュータを例えばシリアルポート５５に接続して窓開閉登録処理部７４として機能するプログラムをダウンロードしておく。
【００６５】
このような試験環境におけるセッティングが済んだならば、図３のように、カバー２４を外した状態で登録スイッチ６０をオン操作すると、赤色ＬＥＤ５６ａが点滅し、ダウンロードした窓開閉登録処理プログラムが起動して窓開閉登録モードを設定し、登録動作を開始する。なお、登録スイッチ５０を操作したら、速やかにカバー部材２４は装置本体に閉じる。
【００６６】
この登録動作は、窓開閉検出用ホールセンサ４６により検出された磁力レベルを取り込んで、予め設定した有効レベルであるか否か判定し、有効レベルである磁力レベルＶｓが得られたら、不揮発メモリ６８に初期登録する。この初期登録が済むと緑ＬＥＤ５６ｂが点灯し、初期登録完了を知らせる。
【００６７】
なお、磁力レベルの初期登録は、磁力レベルの取り込みを複数回行い、所定回数連続して有効レベルを超えた場合に、最後に得られた磁力レベルＶｓを不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００６８】
磁力レベルＶｓの初期登録が完了したら、これより所定の比率低いレベルを窓開閉検出の第１判定閾値ＴＨ１として算出して不揮発メモリ６８に登録する。また初期登録した磁力レベルＶｓより所定比率高い通常監視状態では想定できない磁力レベルとなる第２判定閾値ＴＨ２を悪戯により加わる強い磁力を判定するために算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００６９】
なお、窓開閉登録処理が完了したら、そのためにダウンロードした窓開閉登録処理プログラムは残しておいても良いが、不要であることから消去する。
【００７０】
また設置現場が図５のような場合には、装置の右側に窓開閉検出マグネット１４を配置して同様な窓開閉登録処理を実行して磁力レベルＶｓの初期登録と第１及び第２判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２の登録を行う。
【００７１】
ただし、窓開閉検出マグネット１４を左側に配置して磁力レベルを初期設定して判定閾値を求めた後に、実際の現場で逆の配置関係になったとしても、初期登録した磁力レベルにつき左右の相違によるレベル差はほんどなく、逆の配置であっても、改めて初期登録することなく、そのまま現場に設置して窓開閉を有効に監視することができる。
【００７２】
図８は図６のＡＤ変換ポート７０による磁気レベル検出信号のＡＤ変換特性を示したグラフ図である。図６に示した窓開閉検出用ホールセンサ４６は磁力線の通過方向によりプラス極性の磁気レベル検出信号とマイナス極性の磁気レベル検出信号を出力する。
【００７３】
窓開閉検出用ホールセンサ４６からの磁気レベル検出信号は増幅回路５２で増幅された後にＡＤ変換ポート７０により例えば８ビットの磁力レベルデータ（ＡＤ変換値）に変換される。
【００７４】
このＡＤ変換ポート７０の変換特性は、図８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気レベル検出信号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気レベル検出信号０〜−ＶｍａｘをＡＤ変換値１２８〜０に変換する。
【００７５】
図９は本実施形態における装置側面から窓開閉検出マグネット１４までの距離ｄに対する窓開閉検出用ホールセンサ４６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７０の変換特性は図８のようになるが、図９にあっては、説明を簡単にするため、磁化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。
【００７６】
図９の特性は、例えば図７の設置状態で、装置側面から窓開閉検出マグネット１４までの距離ｄをｄ＝０〜２４ｍｍの範囲で変化させて測定した磁力レベルに対応したＡＤ変換値を示している。
【００７７】
このような特性において、例えばｄ＝２０ｍｍとなるマグネット配置を予定したとすると、このときのＰ点に対応した磁力レベルＶｓが求まる。続いて、磁力レベルＶｓに対し所定比率αだけ低い値を第１判定閾値ＴＨ１として設定し、更に、磁力レベルＶｓに対し所定比率高い値を第２判定閾値ＴＨ２として設定する。
【００７８】
図１０は本実施形態における窓開閉検出用ホールセンサ４６の出力とＡＤ変換値に対する判定閾値の設定と窓開閉の判定結果を示した説明図である。
【００７９】
図１０（Ａ）のホールセンサ出力と図１０（Ｂ）のＡＤ変換値は図８の変換特性に対応しており、図９でプラス極性の磁力レベルＶｓを初期登録したとすると、それより所定比率の低い値として第１判定閾値ＴＨ１が設定され、また不正処理判定の所定幅の高い値として第２判定閾値ＴＨ２が設定される。
【００８０】
更に、マイナス極性についての磁力レベル−Ｖｓは初期登録されていないが、装置側面の左右に位置するマグネットの検出特性を対称特性と看做し、同じ値で極性の異なる磁力レベル−Ｖｓを想定し、マイナス側の第２判定閾値−ＴＨ２を設定している。
【００８１】
また、初期登録された磁力レベルが−Ｖｓであった場合には、同様に第１判定閾値−ＴＨ１と、第２判定閾値−ＴＨ２が設定され、更に、プラス側について対称特性を前提に、第２判定閾値ＴＨ２が設定される。
【００８２】
このような第１判定閾値ＴＨ１，−ＴＨ１及び第２判定閾値ＴＨ２，−ＴＨ２の設定に対し、図１０（Ｃ）の窓開閉検出特性は次のようになる。
（１）検出した磁力レベルがプラス極性の場合、第１判定閾値ＴＨ１以下又は第２判定閾値ＴＨ２以上で窓開と判定し、第１判定閾値ＴＨ１を超えて第２判定閾値ＴＨ２未満で窓閉と判定する。
（２）検出した磁力レベルがマイナス極性の場合、第１判定閾値−ＴＨ１以上又は第２判定閾値ＴＨ２以下で窓開と判定し、第１判定閾値−ＴＨ１未満で第２判定閾値−ＴＨ２を越えると窓閉と判定する。
【００８３】
ここで、検出した磁力レベルのプラスかマイナスかの極性判定は、ＡＤ変換値が１２８以上であればプラス極性、１２８未満であればマイナス極性と判定する。実際にはホールセンサの出力にはオフセットが含まれていることから、オフセット分を考慮して判定する。
【００８４】
この初期登録した磁力レベルＶｓ，−Ｖｓと第１判定閾値ＴＨ１，−ＴＨ１及び第２判定閾値ＴＨ２，−ＴＨ２と窓開閉判定の関係は、図８にも合わせて示している。
図８のプラス側については、Ｐ点が初期登録した磁力レベルＶｓに対応し、その前後のＱ点とＲ点が第１判定閾値ＴＨ１と第２判定閾値ＴＨ２に対応している。
【００８５】
通常の窓開閉監視状態にあっては、窓の開閉に対し磁力レベル及びＡＤ変換値はＰ点と零点との間で変化し、Ｐ点を越えていれば窓閉を判定しており、この状態でＰ点を下回ると窓開の判定となる。
【００８６】
一方、悪戯などにより強力な磁石を近づけた場合には、例えばプラス方向の磁力であれば、Ｒ点を超えて増加し、この場合にも扉開を判定する。また、マイナス方向の磁力であれば、マイナス側に設定した第２判定閾値−ＴＨ２に対応したＵ点を越えて低下し、この場合にも扉開を判定する。
【００８７】
図８のマイナス側についても、Ｓ点が初期登録した磁力レベル−Ｖｓに対応し、その前後のＴ点とＵ点が第１判定閾値−ＴＨ１と第２判定閾値−ＴＨ２に対応している。
【００８８】
図１１は図６のプロセッサによる本実施形態の窓開閉登録処理を示したフローチャートである。
【００８９】
図１１において、図７に示したような測定環境でのセッティングが済んだ状態で電池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に記憶されているデータを読み込む。
【００９０】
続いてステップＳ３で窓開閉登録モードの有無を判別しており、例えば登録スイッチ６０のオン操作による窓開閉登録モードの設定を判別すると、ステップＳ４に進んで赤色ＬＥＤ５６ａを点滅し、ステップＳ５で窓開閉検出用ホールセンサ４６により検出している磁力レベルＶｓを読込み、ステップＳ６で有効レベル以上であることを判別すると、ステップＳ７に進んで磁力レベルＶｓを不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００９１】
なお、ステップＳ５〜Ｓ７の実際の処理としては、磁力レベルの取り込みを複数回行い、所定回数連続して有効レベルを超えた場合に、最後に得られた磁力レベルＶｓを不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００９２】
続いてステップＳ８で初期登録した磁力レベルＶｓに対し所定比率低い値として窓開閉検出の第１判定閾値ＴＨ１を算出して不揮発メモリ６８に登録する。更にステップＳ９で初期登録した磁力レベルＶｓに対し不正判定用の所定の高い値として悪戯検出の第２判定閾値ＴＨ２を算出して不揮発メモリ６８に登録する。このとき第２判定閾値ＴＨ２は同時にマイナス側の−ＴＨ２も同時に登録する。
【００９３】
このような一連の窓開閉登録処理が完了するとステップＳ１０で緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯し、登録完了を知らせ、処理を終了する。
【００９４】
図１２は図６のプロセッサによる本実施形態の監視処理を示したフローチャートである。
【００９５】
図１２において、図４に示したような現場設置が済んだ状態で電池４４の装着により電源が投入されると、ステップＳ１１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Ｓ１２に進み、不揮発メモリ６８に記憶されている窓開閉監視の磁力レベルＶｓ及び第１及び第２判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２を含むデータを読み込む。
【００９６】
続いてステップＳ１３に進み、施錠監視登録モードか否か判定し、カバー部材２４を開いて登録スイッチ６０をオン操作することによって施錠監視登録モードの設定が判別されると、ステップＳ１４に進んで施錠検出用ホールセンサ４８による磁力レベルの初期登録と、クレセント錠１６の施錠と解錠を検出するための判定閾値の登録を含む施錠監視登録処理を実行する。
【００９７】
続いてステップＳ１５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Ｓ１６に進んで電池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。
【００９８】
次にステップＳ１７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Ｓ１８で施錠監視処理を実行し、解錠又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装置に送信する。続いてステップＳ１９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Ｓ２０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。
【００９９】
図１３は図１２のステップＳ１７における窓開閉監視処理の詳細を示したフローチャートである。
【０１００】
図１３において、まずステップＳ２１で窓開閉検出用ホールセンサ４６により検出された磁力レベルをＡＤ変換値として取得し、ステップＳ２２で零点レベル１２８±２０との比較でプラス極性か否か判定する。プラス極性を判定するとステップＳ２３に進み、前回が開判定であることを判別するとステップＳ２４に進んで第１判定閾値ＴＨと比較する。磁力レベルが第１判定閾値ＴＨ以下であればステップＳ２５に進んで開判定とし、ステップＳ２６で判定結果を無線送信させる。
【０１０１】
ステップＳ２４で磁力レベルが第１判定閾値ＴＨ１より大きいときはステップＳ２７に進み第２判定閾値ＴＨ２と比較し、もし第２判定閾値ＴＨ２以上であった場合は、悪戯による強い磁石が近接された不正行為が行われている状況に対し窓開と看做し、ステップＳ２５に進んで開判定を行い、ステップＳ２６で判定結果を無線送信させる。
【０１０２】
ステップＳ２３で前回が開判定であった場合には、ステップＳ２８に進み、磁力レベルが第１判定閾値レベルＴＨ１より大きく、第２判定閾値ＴＨ２より小さいときはステップＳ２９に進んで閉判定を行い、ステップＳ３０で判定結果を無線送信させる。
【０１０３】
ステップＳ２２で磁力レベルのマイナス極性を判別した場合は、ステップＳ３１に進み、前回が開判定であることを判別するとステップＳ３２に進んで第１判定閾値−ＴＨと比較する。磁力レベルが第１判定閾値−ＴＨ１以上であればステップＳ３３に進んで開判定とし、ステップＳ３４で判定結果を無線送信させる。
【０１０４】
ステップＳ３２で磁力レベルが第１判定閾値−ＴＨ１より小さいときはステップＳ３５に進んで第２判定閾値−ＴＨ２と比較し、もし第２判定閾値−ＴＨ２以下であった場合は、悪戯による強い磁石が近接された不正行為が行われている状況に対し窓開と看做し、ステップＳ３３に進んで開判定を行い、ステップＳ３４で判定結果を無線送信させる。
【０１０５】
ステップＳ３１で前回が閉判定であった場合には、ステップＳ３６に進み、磁力レベルが第１判定閾値レベル−ＴＨ１より小さく、第２判定閾値−ＴＨ２より大きいときはステップＳ３７に進んで閉判定を行い、ステップＳ３８で判定結果を無線送信させる。
【０１０６】
なお、上記の実施形態にあっては、窓開閉登録処理を実行するプログラムを支援用のパーソナルコンピュータからダウンロードして実行しているが、プロセッサ５０のＲＯＭ又は外部接続した揮発メモリ６８に予め記憶しておいて実行するようにしても良い。
【０１０７】
また、窓開閉登録処理の別の手法として、窓開閉検出装置１０に設けている増幅回路５４の出力電圧を電圧測定器で測定した後にＡＤ変換して磁力レベルＶｓを求め、これをライターを使用して不揮発メモリ６８に判定閾値ＴＨと共に書き込むようにしても良い。
【０１０８】
また、上記の実施形態にあっては、ホールセンサのオフセットを含む磁力レベルＶｓを初期登録して判定閾値ＴＨを求めているが、ホールセンサのオフセットを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Ｖｓ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正確に求め、この変化量から所定比率低い値を求め、この値にオフセットを加算して判定閾値ＴＨとしても良い。
【０１０９】
また、上記の実施形態にあっては、窓の開閉監視とクレセント錠の解錠監視の両方を行っているが、窓の開閉監視のみを行う窓開閉検出装置についても、そのまま適用できる。また、本発明は、クレセント錠の解錠監視側においても適用でき、閾値の登録処理は工場出荷時だけでなく、監視対象に設置後に行っても良い。
【０１１０】
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による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】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２】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
【図３】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
【図４】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
【図５】図１に対し窓の開閉が逆になった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
【図６】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
【図７】調整工程などの測定環境で行われる窓開閉監視の磁力レベルの初期登録におけるマグネットとホールセンサの配置を示した説明図
【図８】図６のＡＤ変換ポートによる磁気レベル検出信号のＡＤ変換特性を示したグラフ図
【図９】本実施形態における装置側面から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１０】本実施形態おけるホールセンサ出力とＡＤ変換値に対する判定閾値の設定と窓開閉の判定結果を示した説明図
【図１１】図７の測定環境で図６のプロセッサにより実行される窓開閉登録処理を示したフローチャート
【図１２】図６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１３】図１２のステップＳ２８における窓開閉監視処理の詳細を示したフローチャート
【符号の説明】
【０１１２】
１０：窓開閉検出装置
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
４２：本体カバー
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
６０：登録スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内部に配置され監視対象物側に配置したマグネットによる磁力レベルを検出する磁気検知素子と、
窓の閉鎖状態に対応した前記マグネットによる磁気レベルより所定割合低い第１判定閾値と、前記磁力レベルより所定割合高い第２判定閾値を登録する登録処理部と、
磁気感知素子で検出した磁力レベルと前記第１判定閾値以下及び前記第２判定閾値とを比較して監視対象物の状態を判定する窓開閉判定部と、
を備えたことを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の窓開閉検出装置に於いて、
前記登録処理部は、前記磁気感知素子の磁力レベルの極性を判定し、判定した極性に対応した前記第１判定閾値を登録すると共に、両極性に対応した第２判定閾値を登録し、
前記窓開閉判定部は、前記磁気感知素子で検出した磁力レベルの極性を判定し、
プラス極性を判定した場合は、プラス極性の第１判定閾値と第２判定閾値を選択し、前回が閉判定の場合は、磁力レベルが前記第１判定閾値以下又は第２判定閾値以上の場合に窓開を判定し、前回が開判定の場合は、磁力レベルが前記第１判定閾値を越えて第２判定閾値未満の場合に窓閉を判定し、
マイナス極性を判定した場合は、マイナス極性の第１閾値と第２閾値を選択し、前回が閉判定の場合は、磁力レベルが前記第１閾値以上又は前記第２閾値以下の場合に窓開を判定し、前回が開判定の場合は、磁力レベルが前記第１閾値未満で前記プラス側第２閾値より大きい場合に窓閉を判定することを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項３】
請求項１記載の窓開閉検出装置に於いて、前記登録処理部は、所定の測定環境で所定距離に配置した実際に組み合わせて使用するマグネットによる磁力レベルを検出して不揮発メモリに初期登録することを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項４】
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磁力の方向に応じてプラス極性又はマイナス極性の信号を出力するホールセンサであることを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項１】
装置内部に配置され監視対象物側に配置したマグネットによる磁力レベルを検出する磁気検知素子と、
窓の閉鎖状態に対応した前記マグネットによる磁気レベルより所定割合低い第１判定閾値と、前記磁力レベルより所定割合高い第２判定閾値を登録する登録処理部と、
磁気感知素子で検出した磁力レベルと前記第１判定閾値以下及び前記第２判定閾値とを比較して監視対象物の状態を判定する窓開閉判定部と、
を備えたことを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の窓開閉検出装置に於いて、
前記登録処理部は、前記磁気感知素子の磁力レベルの極性を判定し、判定した極性に対応した前記第１判定閾値を登録すると共に、両極性に対応した第２判定閾値を登録し、
前記窓開閉判定部は、前記磁気感知素子で検出した磁力レベルの極性を判定し、
プラス極性を判定した場合は、プラス極性の第１判定閾値と第２判定閾値を選択し、前回が閉判定の場合は、磁力レベルが前記第１判定閾値以下又は第２判定閾値以上の場合に窓開を判定し、前回が開判定の場合は、磁力レベルが前記第１判定閾値を越えて第２判定閾値未満の場合に窓閉を判定し、
マイナス極性を判定した場合は、マイナス極性の第１閾値と第２閾値を選択し、前回が閉判定の場合は、磁力レベルが前記第１閾値以上又は前記第２閾値以下の場合に窓開を判定し、前回が開判定の場合は、磁力レベルが前記第１閾値未満で前記プラス側第２閾値より大きい場合に窓閉を判定することを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項３】
請求項１記載の窓開閉検出装置に於いて、前記登録処理部は、所定の測定環境で所定距離に配置した実際に組み合わせて使用するマグネットによる磁力レベルを検出して不揮発メモリに初期登録することを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項４】
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磁力の方向に応じてプラス極性又はマイナス極性の信号を出力するホールセンサであることを特徴とする窓開閉検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１２９０１０（Ｐ２０１０−１２９０１０Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０５７９０（Ｐ２００８−３０５７９０）
【出願日】平成２０年１１月３０日（２００８．１１．３０）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【出願人】（５９１２７３２６９）株式会社サーキットデザイン (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月３０日（２００８．１１．３０）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【出願人】（５９１２７３２６９）株式会社サーキットデザイン (29)
【Ｆターム（参考）】
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