窓開閉検出装置
【課題】設置現場での簡単な操作によりマグネットまでの距離に応じた適正な磁力レベルの設定を可能とする。
【解決手段】遠近選択部は、高利得増幅回路５４−１の出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は高利得増幅回路５４−１からの取込みを選択し、磁力レベルが遠近判定閾値を越えている場合は低利得増幅回路５４−２からの取込みを選択する。登録処理部は、遠近選択部で選択された高利得増幅回路５４−１または低利得増幅回路５４−２による出力信号から取得した磁力レベルを不揮発メモリに初期登録し、磁力レベルから遠近選択に対応して異なる比率分低い錠判定閾値を算出して不揮発メモリに登録する。
【解決手段】遠近選択部は、高利得増幅回路５４−１の出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は高利得増幅回路５４−１からの取込みを選択し、磁力レベルが遠近判定閾値を越えている場合は低利得増幅回路５４−２からの取込みを選択する。登録処理部は、遠近選択部で選択された高利得増幅回路５４−１または低利得増幅回路５４−２による出力信号から取得した磁力レベルを不揮発メモリに初期登録し、磁力レベルから遠近選択に対応して異なる比率分低い錠判定閾値を算出して不揮発メモリに登録する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓の開閉状態を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、窓の開閉を検出して警報する窓開閉監視装置が知られている。このような窓開閉監視装置にあっては、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警報を行う。
【０００３】
また窓に設けた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、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を警報させる監視装置もある。
【０００４】
従来の窓開閉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が使用されている。
【０００５】
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。またホールセンサの検出信号は２００〜３００ｍＶと微弱であることから、ＡＤ変換してプロセッサなどにより処理するため、増幅回路で増幅した信号を使用して窓の開閉を判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８１６３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、マグネットの磁力をホールセンサで検出する場合、クレセント錠の開閉レバーの長さや形状は様々で、また窓開閉監視装置が取り付けられる窓枠の位置にも制限があり、開閉レバーや窓に設けたマグネットと装置に内蔵したホールセンサとの距離が一定せず、マグネットからの磁力は距離の２乗に減衰して減少する関係にあるため、設置場所により磁力レベルが飽和したり、極端に低下する場合があり、開閉レバーに設けたマグネットによる磁力レベルからクレセント錠の解錠と施錠を正確に判定できる距離範囲が大きく制約されるという問題がある。
【０００８】
この問題を解決するためには、設置現場で距離に応じた適切な磁力レベルが得られるように、例えば増幅回路の利得を調整することが考えられるが、そのようなことは設置現場に各種の測定器を持ち込んで１台１台調整することを意味し、現実的な解決方法とはいえず、実現性はない。
【０００９】
本発明は、設置現場での簡単な操作によりマグネットまでの距離に応じた適正な磁力レベルの設定を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、監視対象に配置されたマグネットの磁気レベルの変化を検知して窓の状態を判定する窓開閉検出装置に於いて、
マグネットの磁気レベルを検出する磁気感知素子と、
磁気感知素子からの検出信号を複数の異なる利得から選択して増幅する増幅部と、
増幅部を高利得で増幅した出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は高利得の増幅を選択し、磁力レベルが前記遠近判定閾値を超えている場合は選択した高利得よりも低利得を選択する遠近選択部と、
遠近選択部で選択された前記増幅部の利得で取得した磁力レベルから、所定比率の錠判定閾値を算出して登録する登録処理部と、
遠近選択部で選択された利得での増幅部から取得した磁気レベルと錠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。
【００１１】
ここで、錠判定閾値は、遠近選択部で選択される増幅部の利得が低くなるほど少ない比率に基づき磁力レベルから算出する。
【００１２】
さらに算出した錠判定閾値が、窓開閉状態の監視に有効な磁力レベルにない場合には、有効な磁力レベルになるよう増幅部の利得を変更し、その利得における錠判定閾値を登録する。
【００１３】
また、増幅回路は高利得増幅または低利得増幅を選択する利得選択部を備え、遠近選択部は、増幅回路の高利得の選択状態で得られた出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は高利得を選択し、遠近判定閾値を越えている場合は低利得を選択するようにしても良い。
【００１４】
登録処理部は、
高利得増幅の選択状態で磁力レベルを初期登録した場合は、磁力レベルより所定の第１比率分低いレベルを錠判定閾値として登録し、
低利得増幅の選択状態で磁力レベルを初期登録した場合は、磁力レベルより第１比率分より少ない第２比率分低いレベルを錠判定閾値として登録する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、設定時に高利得増幅により得られた磁気感知素子の検出信号から取得した磁力レベルを遠近判定閾値と比較し、磁力レベルが適正な範囲にあれば選択した高利得増幅を選択し、磁力レベルが高ければ低利得増幅を選択し、開閉レバーに配置したマグネットまでの距離に対応して適切な増幅利得が設定され、クレセント錠の解錠と施錠の判定を可能とする距離範囲を拡大することができる。
【００１６】
また、マグネットまでの距離に対応して選択した適性な増幅利得により得られた磁力レベルを初期登録し、初期登録した磁力レベルに対し、遠近選択に対応して定めた異なる比率に基づき錠判定閾値を算出して登録することにより、異なる増幅利得による磁力レベルであっても、開閉レバーの操作による磁力レベルの変化に対し正確に窓の開閉状態やクレセントの解錠状態を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】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４】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５】図４の施錠検出用ホールセンサの検出信号を増幅する増幅回路の実施形態を示した回路図
【図６】図４の施錠検出用ホールセンサの検出信号を増幅する増幅回路の他の実施形態を示した回路図
【図７】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８】図４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施錠検出用ホールセンサの検出信号を異なる利得で増幅して取得した磁力レベルの距離に対する関係を示したグラフ図
【図１０】図４で高増幅利得を選択した場合の距離に対する磁力レベルの関係を示したグラフ図
【図１１】図４で低増幅利得を選択した場合の距離に対する磁力レベルの関係を示したグラフ図
【図１２】図４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Ｓ４におけるクレセント錠登録処理の詳細を示したフローチャート
【図１４】図１２のステップＳ７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
【図１５】図１２のステップＳ８におけるクレセント錠監視処理の詳細を示したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【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は監視対象とする引き違い窓の窓サッシ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検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盤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盤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、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５７を設け、装置本体２２の表示部の表示状態が見えるようにしている。
【００２５】
装置本体２２は、ボディケース３６内に回路基板３８を組み立てている。
【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センサ４８が設置されている。
【００２７】
図３は図１の設置状態における窓開閉出用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３（Ａ）に平面を示し、図３（Ｂ）に横方向から見た状態を示している。
【００２８】
図３（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。
【００２９】
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３（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の検出信号を出力している。
【００３０】
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。
【００３１】
この窓開閉を検出する窓判定閾値の設定は、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。
【００３２】
なお、窓の構造によっては窓サッシ１２ｂが内側となり、その縦枠に図３とは反対向きに窓開閉検出装置１０が設置される場合もある。その場合は窓サッシ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センサ４６を左から右に通過して、図３（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。
【００３３】
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別の窓判定閾値が設定される。
【００３４】
図４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４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。
【００３５】
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に取り込まれる。
【００３６】
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は高利得増幅回路５４−１と低利得増幅回路５４−２で各々異なる利得で増幅された後にＡＤ変換ポート７２−１，７２−２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に取り込まれる。
【００３７】
プロセッサ５０に対しては、表示部５６、登録スイッチ６０及び無線送信部６６が設けられている。
【００３８】
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を点灯して監視状態を表示する。
【００３９】
登録スイッチ６０は本実施形態の窓開閉検出装置１０の使用開始時に行う施錠登録モードの設定に使用される。
【００４０】
不揮発メモリ６８には窓開閉検出用ホールセンサ４６から取得した磁力レベルＶｓ１と、磁力レベルＶｓ１に基づいて求めた窓開閉検出の第１窓判定閾値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窓判定閾値ＴＨ２が記憶されている。
【００４１】
また不揮発メモリ６８には、窓開閉検出装置１０を窓に設置した状態で行われるクレセント錠登録処理で施錠検出用ホールセンサ４８から取得した磁力レベルＶｓ２と、磁力レベルＶｓ２に基づいて求めた錠開閉検出の錠判定閾値ＴＨ３が記憶されている。
【００４２】
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、遠近選択部７６、施錠登録処理部７８、窓開閉監視部８０、施錠監視部８２及び通信制御部８４が設けられている。
【００４３】
窓開閉登録処理部７４は、登録モード時に、窓開閉検出装置１０から所定距離離して配置した窓開閉検出マグネット１４の磁力レベルＶｓ１を窓開閉検出用ホールセンサで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Ｖｓ１に対し所定の比率だけ低いレベルを窓開閉の第１窓判定閾値ＴＨ１として不揮発メモリ６８に登録する。
【００４４】
更に、初期登録した磁力レベルＶｓ１に対し通常ではあり得ない所定の比率だけ高いレベルを算出し、悪戯や悪意により強い磁石が近づけられたと異常判定するための第２窓判定閾値ＴＨ２として不揮発メモリ６８に登録する。
【００４５】
遠近選択部７６は、登録スイッチ６０の操作により登録モードを設定したときに動作する。登録モードの設定は、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。
【００４６】
登録モードの設定で動作した遠近選択部７６は、高利得増幅回路５４−１の出力をＡＤ変換ポート７２−１で取り込んだ磁力レベルが所定の遠近判定閾値ＴＨ４以下の場合はＡＤ変換ポート７２−１から取り込みを選択し、磁力レベルが遠近判定閾値ＴＨ４を越えている場合は、高利得増幅回路では正常な開閉監視が不可能なことから利得の低い低利得増幅回路５４−２の出力に対応したＡＤ変換ポート７２−２からの取り込みを選択する。
【００４７】
施錠登録処理部７８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。
【００４８】
登録モードが開始されるとクレセント錠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。
【００４９】
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Ｖｓ２として記憶する。
登録処理部７４は、初期登録した磁力レベルＶｓ２に対し、その時、遠近選択部７６で選択している増幅利得に応じて異なる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錠判定閾値ＴＨ３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。
【００５０】
錠判定閾値ＴＨ３の算出は、高利得増幅回路５４−１を選択している場合は比率αを使用して
ＴＨ３＝Ｖｓ２−α
を算出して設定し、また低利得増幅回路５４−２を選択している場合は比率βを使用して
ＴＨ３＝Ｖｓ２−β
を算出して設定する。
【００５１】
窓開閉監視部８０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窓判定閾値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。
【００５２】
また、窓開閉監視部８０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開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窓判定閾値ＴＨ２と比較し、磁力レベルが第２窓判定閾値ＴＨ２を超えた時にも窓開と見做して窓開を示す電文を送信して警報を行う。
【００５３】
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、下限値を解錠時の初期登録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側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。
【００５４】
施錠監視部８２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７８により設定した錠判定閾値ＴＨ３と比較し、錠判定閾値ＴＨ３以下となった場合にクレセント錠の開と判断して錠開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８０は、錠開を検出した後に、錠閉に戻った場合にも、その旨の電文を監視盤に無線送信する。
【００５５】
通信制御部８４は窓開閉監視部８０及び施錠監視部８２の判断に基づく電文の送信に加え、一定時間間隔に定期通報の電文を送信させる。
【００５６】
図５は図４の施錠検出用ホールセンサの検出信号を増幅する増幅回路の実施形態を示した回路図である。図５において、施錠検出用ホールセンサ４８は４つの抵抗ｒをブリッジ接続した等価回路で表すことができ、磁場に応じた抵抗ｒの変化により、磁場の強さに応じて直線的に変化する出力電圧が得られる。
【００５７】
出力電圧の極性は施錠検出用ホールセンサ４８を通過する磁力線の方向により、磁場の増加に対し出力電圧が増加するプラス極性の出力電圧と、磁場の増加に対し出力電圧が減少するマイナス極性の出力電圧となる。
【００５８】
なお、図５にあっては、施錠検出用ホールセンサ４８に電池４４から直接電池電圧Ｖｃｃを供給しているが、電池電圧以下の電圧で定電圧駆動する場合には、抵抗分圧回路などで分圧した電圧を供給すれば良い。
【００５９】
施錠検出用ホールセンサ４８の出力電圧は高利得増幅回路５４−１で増幅され、プロセッサ５０のＡＤ変換ポート７２−１でサンプリングされてＡＤ変換される。
【００６０】
また、施錠検出用ホールセンサ４８の出力電圧は同時に低利得増幅回路５４−２で増幅され、プロセッサ５０のＡＤ変換ポート７２−２でサンプリングされてＡＤ変換される。
【００６１】
高利得増幅回路５４−１はオペアンプ９０ａと抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６によって差動増幅回路を構成し、高利得Ｇ１を設定する。また低利得増幅回路５４−２はオペアンプ９０ｂと抵抗Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６によって差動増幅回路を構成し、高利得Ｇ１よりも低い利得の低利得Ｇ２を設定する。
【００６２】
ここで、Ｒ１＝Ｒ３，Ｒ２＝Ｒ４，Ｒ５＝Ｒ６、Ｒ１＜Ｒ２の関係にあり、高利得増幅回路５４−１の高利得Ｇ１は
Ｇ１＝Ｒ６／Ｒ１
となり、低利得増幅回路５４−２の低利得Ｇ２は
Ｇ２＝Ｒ６／Ｒ２
となる。
【００６３】
図６は図４の施錠検出用ホールセンサの検出信号を増幅する増幅回路の他の実施形態を示した回路図であり、プロセッサ５０からの制御により高利得Ｇ１と低利得Ｇ２を選択できるようにしたことを特徴とする。
【００６４】
図６において、増幅回路５４は差動増幅回路であり、オペアンプ９０の入力側に利得選択回路９２を設けており、スイッチ９６ａにより反転入力端子に対する抵抗Ｒ１，Ｒ２を切り替え、同時にスイッチ９６ｂにより非反転入力端子に対する抵抗Ｒ３，Ｒ４を切り替えている。また非反転端子は抵抗Ｒ５を介して接地接続され、更に、出力端子と非反転入力端子との間の帰還回路の抵抗Ｒ６を接続している。
【００６５】
ここで、Ｒ１＝Ｒ３，Ｒ２＝Ｒ４，Ｒ５＝Ｒ６，Ｒ１＜Ｒ２の関係にあり、スイッチ９６ａ，９６ｂを図示のａ側に閉じたときの高利得Ｇ１は
Ｇ１＝Ｒ６／Ｒ１
となり、またスイッチ９６ａ，９６ｂをｂ側に閉じたときの低利得Ｇ２は
Ｇ２＝Ｒ６／Ｒ２
となる。
【００６６】
図７は、本実施形態におけるクレセント錠検出マグネット４８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７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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、増幅回路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。
【００６９】
図８は図４のＡＤ変換ポート７２−１，７２−２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７に示した施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。
【００７０】
施錠検出用ホールセンサ４８からの磁気レベル検出信号は、高利得増幅回路５４−１の高利得Ｇ１又は低利得増幅回路５４−２の低利得Ｇ２により増幅され、ＡＤ変換ポート７２−１，７２−２により磁力レベルデータに変換される。
【００７１】
このＡＤ変換ポート７２−１，７２−２の変換特性は、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。
【００７２】
図９は図７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の一例であり、特性Ａが高利得Ｇ１、特性Ｂが低利得Ｇ２を選択したときの測定結果である。
【００７３】
なお、実際のＡＤ変換ポート７２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。
【００７４】
図４のプロセッサ５０に設けた遠近選択部７６にあっては、登録モードで動作したときは先に高利得Ｇ１を初期設定しており、このため特性Ａに従ったＡＤ変換値としての磁力レベルが得られる。
【００７５】
遠近選択部７６は遠近判定閾値ＴＨ４を設定しており、高利得Ｇ１の初期設定による増幅で得られた磁力レベルＶｓが遠近判定閾値ＴＨ４以下の範囲９８であれば、マグネットまでの距離は遠めと判断して高利得Ｇ１を選択して、一方、磁力レベルＶｓが遠近判定閾値ＴＨ４を越えて範囲１００であれば、マグネットまでの距離ｈは近いと判断して低利得Ｇ１を選択し、磁力レベルＶｓを範囲９８内に入るように調整する。
【００７６】
ここで、図８のゼロ点を与えるＡＤ変換値の基準値として１２８±γ以外の範囲を有効監視範囲としており、このため図９におけるγ＜Ｖｓ≦ＴＨ４の有効監視範囲９８に磁力レベルがあるときに高利得Ｇ１を選択する。またＴＨ４＜Ｖｓ≦１２８の範囲１００にあるとき低利得Ｇ２を選択して、磁力レベルＶｓが有効監視範囲９８内に入るように調整する。
【００７７】
この関係を図８のＡＤ変換特性に適用すると、プラス極性の磁力レベル検出信号の場合、磁力レベルＶｓが有効監視範囲９８−１で高利得Ｇ１を選択、範囲１００−１で低利得Ｇ２を選択となり、マイナス極性の磁力レベル検出信号の場合、範囲９８−２で高利得Ｇ１を選択、範囲１００−２で低利得Ｇ２の選択となる。なお、利得Ｇ２に切り換えたときに、初期設定により測定した磁力レベルＶｓだけでなく、Ｖｓから所定比率低い値を算出した施錠判定閾値ＴＨ３も有効監視範囲９８内に入るように、利得Ｇ１とＧ２との切り換えタイミングを考慮して遠近判定閾値ＴＨ４を設定する。
【００７８】
図１０は遠近選択部７６により高利得Ｇ１が選択された場合であり、図４のプロセッサ５０に設けた施錠登録処理部７８は、高利得Ｇ１の選択による増幅で例えばＰ点の磁力レベルＶｓ２を取得したとすると、取得した磁力レベルＶｓ２を不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００７９】
続いて、初期登録した磁力レベルＶｓ２から選択している高利得Ｇ１に対応した比率α分低い値として施錠判定閾値ＴＨ３を
ＴＨ３＝Ｖｓ２−αＶｓ２
として算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００８０】
図１１は、取得した磁力レベルＶｓ２が図１０において範囲１００に入った時に、遠近選択部７６により低利得Ｇ２が選択された場合であり、図４のプロセッサ５０に設けたクレセント錠登録処理部７８は、低利得Ｇ２の選択による増幅でＱ点の磁力レベルＶｓ２を取得したとすると、取得した磁力レベルＶｓ２を不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００８１】
続いて、初期登録した磁力レベルＶｓ２から選択している低利得Ｇ２に対応した比率β分低い値として施錠判定閾値ＴＨ３を
ＴＨ３＝Ｖｓ２−βＶｓ２
として算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００８２】
図１２は図４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。なお、本フローチャートにおいては、本製品出荷前において窓開閉検出マグネット１４を所定距離離して配置して磁力レベルＶｓ１を測定して、第１及び第２窓判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２と共に不揮発メモリ６８に予め設定した例を示すが、磁力レベルＶｓ１、第１及び第２窓判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２も現場設置後に磁力レベルＶｓ１の測定により算出して登録するようにしても良い。
【００８３】
図１２において、図３に示したような現場設置が済んだ状態で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、異常がなければステップＳ２に進み、不揮発メモリ６８に記憶されている窓開閉監視の磁力レベルＶｓ１及び第１及び第２窓判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２を含むデータを読み込む。
【００８４】
続いてステップＳ３に進み、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Ｓ４に進んで、増幅利得の選択、施錠検出用ホールセンサ４８による磁力レベルＶｓ２の初期登録、及びクレセント錠１６の施錠と解錠を検出するための錠判定閾値ＴＨ３の登録を含む施錠監視登録処理を実行する。
【００８５】
続いてステップＳ５で例えば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。
【００８６】
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でクレセント錠の開閉監視処理を実行し、錠開又はその後の錠閉を判定すると、その内容を示す電文を監視盤に送信する。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。
【００８７】
図１３は図１２のステップＳ４におけるクレセント錠登録処理の詳細を示したフローチャートである。図１３において、まずステップＳ１１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、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Ｓ１２に進み、赤色ＬＥＤ５６ａを点滅し、ステップＳ１３で登録モードをスタートする。
【００８８】
登録モードがスタートすると、ステップＳ１４でＡＤ変換ポート７２−１からの取り込みを選択することで高利得増幅回路５４−１を選択する。続いて、ステップＳ１５で所定の登録可能期間が経過したか否か判別しており、登録可能期間が経過するまでの間、ステップＳ１６に進んで、高利得増幅の選択状態で磁力レベルＶｓを取得し、ステップＳ１７で遠近判定閾値ＴＨ４以下か否か判別する。
【００８９】
遠近判定閾値ＴＨ４以下であれば高利得選択状態を維持したままステップＳ１９に進むが、遠近判定閾値ＴＨ４を超えていた場合は、ステップＳ１８に進んでＡＤ変換ポート７２−２からの取込みを選択することで低利得増幅を選択し、選択後に磁力レベルを取得する。
【００９０】
続いて、ステップＳ１９に進み、取得した磁力レベルを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Ｓ２０に進み、不揮発メモリ６８に磁力レベルＶｓ１として記憶する。
【００９１】
続いてステップＳ２１で高利得増幅回路５４−１の選択の有無をチェックし、高利得選択回路５４−１の選択であればステップＳ２２に進み、初期登録した磁力レベルＶｓ２から所定比率αだけ低い錠判定閾値ＴＨ３を算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００９２】
またステップＳ２１で低利得増幅回路５４−２の選択を判別した場合はステップＳ２３に進み、初期登録した磁力レベルＶｓ２から所定比率βだけ低い錠判定閾値ＴＨ３を算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００９３】
不揮発メモリ６８に磁力レベルＶｓ２及び錠判定閾値ＴＨ３が登録されると、ステップＳ２４で表示部５６の緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯し、ステップＳ２５で施錠監視部８２によるクレセント錠の施錠監視を開始させる。
【００９４】
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の間に、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Ｓ１９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Ｓ１５で有効登録期間の経過を判別したときにステップＳ２６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Ｓ２７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。
【００９５】
図１４は図１２のステップＳ７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。
【００９６】
図１４において、まずステップＳ３１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Ｓ３２に進んで前回が窓開判定であることを判別すると、ステップＳ３３に進んで第１窓判定閾値ＴＨ１と比較する。
【００９７】
ステップＳ３３で磁力レベルが第１窓判定閾値ＴＨ１以下であればステップＳ３４に進んで窓開判定とし、この場合、窓閉の判定状態から窓開の判定状態となる異常検出状態への変化であることから、ステップＳ３５で赤色ＬＥＤ５６ａを点灯し、異常検出状態への状態変化を報知する。
【００９８】
続いてステップＳ３６で窓開判定の電文を監視盤に向けて無線送信し、無線送信が終了するとステップＳ３７で赤色ＬＥＤ５６ｂを消灯する。
【００９９】
一方、ステップＳ３３で磁力レベルが第１窓判定閾値ＴＨ１を超えていた場合はステップＳ３８で第２窓判定閾値ＴＨ２と比較し、第２窓判定閾値ＴＨ２以上の場合は、悪戯などにより強力な磁石を外から近づけたことによる磁力レベルの異常な増加と判断し、ステップＳ３４に進んで窓開判定とし、ステップＳ３５〜Ｓ３７で赤色ＬＥＤ５６ａを窓開判定電文の無線送信が終了するまで点灯駆動する。
【０１００】
また、ステップＳ３２で前回が開判定であった場合には、ステップＳ３９に進み、磁力レベルが第１窓判定閾値レベルＴＨ１より大きく、第２窓判定閾値ＴＨ２より小さいときはステップＳ４０に進んで窓閉判定を行う。
【０１０１】
続いてステップＳ４１で施錠監視部８２により現在クレセント錠の閉判定中か否か判別し、閉判定中であれば、窓閉で且つ錠閉となる正常監視状態に変化していることからステップＳ４２に進んで緑色ＬＥＤ５６ａを選択する。一方、ステップＳ４１で開判定中であれば、窓開で且つ錠閉となる異常検出状態にあることからステップＳ４３に進んで赤色ＬＥＤ５６ｂを選択する。
【０１０２】
そしてステップＳ４４に進み、既に選択した赤色ＬＥＤ５６ａ又は緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯してステップＳ４５で窓閉の判定電文を無線送信し、送信が終了するとステップＳ４６で点灯しているＬＥＤを消灯する。
【０１０３】
図１５は図１２のステップＳ８におけるクレセント錠開閉監視処理の詳細を示したフローチャートである。
【０１０４】
図１５において、まずステップＳ５１で施錠検出用ホールセンサ４８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Ｓ５２に進んで前回が錠閉判定であることを判別すると、ステップＳ５３に進んで錠判定閾値ＴＨ３と比較する。
【０１０５】
ステップＳ５３で磁力レベルが錠判定閾値ＴＨ３以下であればステップＳ５４に進んで錠開判定とし、この場合、錠閉の判定状態から錠開の判定状態となる異常検出状態への変化であることから、ステップＳ５５で赤色ＬＥＤ５６ａを点灯し、異常検出状態への状態変化を報知する。
【０１０６】
続いてステップＳ５６で錠開判定の電文を監視盤に向けて無線送信し、無線送信が終了するとステップＳ５７で赤色ＬＥＤ５６ｂを消灯する。
【０１０７】
ステップＳ５２で前回が開判定であった場合には、ステップＳ５８に進み、磁力レベルが錠判定閾値レベルＴＨ３より大きいときはステップＳ５９に進んで錠閉判定を行う。
【０１０８】
続いてステップＳ６０で窓開閉監視部７８により現在窓の閉判定中か否か判別し、閉判定中であれば、窓閉で且つ錠閉となる正常監視状態に変化していることからステップＳ６１に進んで緑色ＬＥＤ５６ａを選択する。
【０１０９】
一方、ステップＳ６０で窓開判定中であれば、窓開で且つ錠閉となる異常検出状態にあることからステップＳ６２に進んで赤色ＬＥＤ５６ｂを選択する。
【０１１０】
そしてステップＳ６３に進み、既に選択した赤色ＬＥＤ５６ａ又は緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯してステップＳ６４で錠閉の判定電文を無線送信し、送信が終了するとステップＳ６５で点灯しているＬＥＤを消灯する。
【０１１１】
また、上記の実施形態においては、クレセント錠の状態を検出する例を示しているが、窓開閉検出マグネットの検出においても適用でき、窓開閉検出装置１０と窓開閉検出マグネット１４の距離が設置状況に応じて異なることから、磁気レベルに応じて遠近判定を行い、最適な利得を選択して、利得に応じた開閉閾値の算出を行うようにしても良い。
【０１１２】
侵入者が別のマグネットを近づけて不正侵入することを検出する窓判定閾値ＴＨ２は測定した磁気レベルに基づいて算出するが、算出した窓判定閾値ＴＨ２が監視有効範囲９８に入るように利得を選択する。窓判定閾値ＴＨ２は通常状態の施錠状態の磁気レベルＶＳ１よりも高い値になり、窓判定閾値ＴＨ２が監視有効範囲９８よりも越える場合にはより低い利得を選択して、各値ＶＳ１、ＴＨ１及びＴＨ２が全て監視有効範囲９８に入るようにする。
【０１１３】
侵入者による別のマグネットの不正接近を検出する判定閾値ＴＨ２は、クレセント錠１６の状態検出においても採用してもよい。その場合も閾値ＴＨ２を含む全ての閾値ＴＨ３及び施錠状態の磁気レベルＶＳ２が監視有効範囲９８内に入るように利得を選択する。
【０１１４】
また、上記実施形態においては、利得の選択は高利得か低利得かの２種類を選択するが、これに限らず複数種の異なる利得を用意して、磁力レベル及び閾値が最適な範囲に入るよう選択するようにしても良い。上記実施形態での窓判定閾値ＴＨ２の算出は、低利得と高利得を選択した時で、磁気レベルから低下させる比率を異ならせて算出しているが、複数種の利得にした場合も同様に、利得が低くなるほど値を下げる比率を低くして算出するようにしても良い。
【０１１５】
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。
【符号の説明】
【０１１６】
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
２０：クレセント錠検出マグネット
５２，５４：増幅回路
５４−１：高利得増幅回路
５４−２：低利得増幅回路
７０，７２−１，７２−２：ＡＤ変換ポート
７４：窓開閉登録処理部
７６：遠近選択部
７８：施錠登録処理部
８０：窓開閉監視部
８２：施錠監視部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓の開閉状態を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、窓の開閉を検出して警報する窓開閉監視装置が知られている。このような窓開閉監視装置にあっては、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警報を行う。
【０００３】
また窓に設けた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、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を警報させる監視装置もある。
【０００４】
従来の窓開閉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が使用されている。
【０００５】
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。またホールセンサの検出信号は２００〜３００ｍＶと微弱であることから、ＡＤ変換してプロセッサなどにより処理するため、増幅回路で増幅した信号を使用して窓の開閉を判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８１６３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１４９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、マグネットの磁力をホールセンサで検出する場合、クレセント錠の開閉レバーの長さや形状は様々で、また窓開閉監視装置が取り付けられる窓枠の位置にも制限があり、開閉レバーや窓に設けたマグネットと装置に内蔵したホールセンサとの距離が一定せず、マグネットからの磁力は距離の２乗に減衰して減少する関係にあるため、設置場所により磁力レベルが飽和したり、極端に低下する場合があり、開閉レバーに設けたマグネットによる磁力レベルからクレセント錠の解錠と施錠を正確に判定できる距離範囲が大きく制約されるという問題がある。
【０００８】
この問題を解決するためには、設置現場で距離に応じた適切な磁力レベルが得られるように、例えば増幅回路の利得を調整することが考えられるが、そのようなことは設置現場に各種の測定器を持ち込んで１台１台調整することを意味し、現実的な解決方法とはいえず、実現性はない。
【０００９】
本発明は、設置現場での簡単な操作によりマグネットまでの距離に応じた適正な磁力レベルの設定を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、監視対象に配置されたマグネットの磁気レベルの変化を検知して窓の状態を判定する窓開閉検出装置に於いて、
マグネットの磁気レベルを検出する磁気感知素子と、
磁気感知素子からの検出信号を複数の異なる利得から選択して増幅する増幅部と、
増幅部を高利得で増幅した出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は高利得の増幅を選択し、磁力レベルが前記遠近判定閾値を超えている場合は選択した高利得よりも低利得を選択する遠近選択部と、
遠近選択部で選択された前記増幅部の利得で取得した磁力レベルから、所定比率の錠判定閾値を算出して登録する登録処理部と、
遠近選択部で選択された利得での増幅部から取得した磁気レベルと錠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。
【００１１】
ここで、錠判定閾値は、遠近選択部で選択される増幅部の利得が低くなるほど少ない比率に基づき磁力レベルから算出する。
【００１２】
さらに算出した錠判定閾値が、窓開閉状態の監視に有効な磁力レベルにない場合には、有効な磁力レベルになるよう増幅部の利得を変更し、その利得における錠判定閾値を登録する。
【００１３】
また、増幅回路は高利得増幅または低利得増幅を選択する利得選択部を備え、遠近選択部は、増幅回路の高利得の選択状態で得られた出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は高利得を選択し、遠近判定閾値を越えている場合は低利得を選択するようにしても良い。
【００１４】
登録処理部は、
高利得増幅の選択状態で磁力レベルを初期登録した場合は、磁力レベルより所定の第１比率分低いレベルを錠判定閾値として登録し、
低利得増幅の選択状態で磁力レベルを初期登録した場合は、磁力レベルより第１比率分より少ない第２比率分低いレベルを錠判定閾値として登録する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、設定時に高利得増幅により得られた磁気感知素子の検出信号から取得した磁力レベルを遠近判定閾値と比較し、磁力レベルが適正な範囲にあれば選択した高利得増幅を選択し、磁力レベルが高ければ低利得増幅を選択し、開閉レバーに配置したマグネットまでの距離に対応して適切な増幅利得が設定され、クレセント錠の解錠と施錠の判定を可能とする距離範囲を拡大することができる。
【００１６】
また、マグネットまでの距離に対応して選択した適性な増幅利得により得られた磁力レベルを初期登録し、初期登録した磁力レベルに対し、遠近選択に対応して定めた異なる比率に基づき錠判定閾値を算出して登録することにより、異なる増幅利得による磁力レベルであっても、開閉レバーの操作による磁力レベルの変化に対し正確に窓の開閉状態やクレセントの解錠状態を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】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４】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５】図４の施錠検出用ホールセンサの検出信号を増幅する増幅回路の実施形態を示した回路図
【図６】図４の施錠検出用ホールセンサの検出信号を増幅する増幅回路の他の実施形態を示した回路図
【図７】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８】図４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施錠検出用ホールセンサの検出信号を異なる利得で増幅して取得した磁力レベルの距離に対する関係を示したグラフ図
【図１０】図４で高増幅利得を選択した場合の距離に対する磁力レベルの関係を示したグラフ図
【図１１】図４で低増幅利得を選択した場合の距離に対する磁力レベルの関係を示したグラフ図
【図１２】図４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Ｓ４におけるクレセント錠登録処理の詳細を示したフローチャート
【図１４】図１２のステップＳ７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
【図１５】図１２のステップＳ８におけるクレセント錠監視処理の詳細を示したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【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は監視対象とする引き違い窓の窓サッシ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検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盤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盤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、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５７を設け、装置本体２２の表示部の表示状態が見えるようにしている。
【００２５】
装置本体２２は、ボディケース３６内に回路基板３８を組み立てている。
【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センサ４８が設置されている。
【００２７】
図３は図１の設置状態における窓開閉出用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３（Ａ）に平面を示し、図３（Ｂ）に横方向から見た状態を示している。
【００２８】
図３（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。
【００２９】
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３（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の検出信号を出力している。
【００３０】
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。
【００３１】
この窓開閉を検出する窓判定閾値の設定は、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。
【００３２】
なお、窓の構造によっては窓サッシ１２ｂが内側となり、その縦枠に図３とは反対向きに窓開閉検出装置１０が設置される場合もある。その場合は窓サッシ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センサ４６を左から右に通過して、図３（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。
【００３３】
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別の窓判定閾値が設定される。
【００３４】
図４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４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。
【００３５】
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に取り込まれる。
【００３６】
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は高利得増幅回路５４−１と低利得増幅回路５４−２で各々異なる利得で増幅された後にＡＤ変換ポート７２−１，７２−２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に取り込まれる。
【００３７】
プロセッサ５０に対しては、表示部５６、登録スイッチ６０及び無線送信部６６が設けられている。
【００３８】
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を点灯して監視状態を表示する。
【００３９】
登録スイッチ６０は本実施形態の窓開閉検出装置１０の使用開始時に行う施錠登録モードの設定に使用される。
【００４０】
不揮発メモリ６８には窓開閉検出用ホールセンサ４６から取得した磁力レベルＶｓ１と、磁力レベルＶｓ１に基づいて求めた窓開閉検出の第１窓判定閾値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窓判定閾値ＴＨ２が記憶されている。
【００４１】
また不揮発メモリ６８には、窓開閉検出装置１０を窓に設置した状態で行われるクレセント錠登録処理で施錠検出用ホールセンサ４８から取得した磁力レベルＶｓ２と、磁力レベルＶｓ２に基づいて求めた錠開閉検出の錠判定閾値ＴＨ３が記憶されている。
【００４２】
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、遠近選択部７６、施錠登録処理部７８、窓開閉監視部８０、施錠監視部８２及び通信制御部８４が設けられている。
【００４３】
窓開閉登録処理部７４は、登録モード時に、窓開閉検出装置１０から所定距離離して配置した窓開閉検出マグネット１４の磁力レベルＶｓ１を窓開閉検出用ホールセンサで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Ｖｓ１に対し所定の比率だけ低いレベルを窓開閉の第１窓判定閾値ＴＨ１として不揮発メモリ６８に登録する。
【００４４】
更に、初期登録した磁力レベルＶｓ１に対し通常ではあり得ない所定の比率だけ高いレベルを算出し、悪戯や悪意により強い磁石が近づけられたと異常判定するための第２窓判定閾値ＴＨ２として不揮発メモリ６８に登録する。
【００４５】
遠近選択部７６は、登録スイッチ６０の操作により登録モードを設定したときに動作する。登録モードの設定は、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。
【００４６】
登録モードの設定で動作した遠近選択部７６は、高利得増幅回路５４−１の出力をＡＤ変換ポート７２−１で取り込んだ磁力レベルが所定の遠近判定閾値ＴＨ４以下の場合はＡＤ変換ポート７２−１から取り込みを選択し、磁力レベルが遠近判定閾値ＴＨ４を越えている場合は、高利得増幅回路では正常な開閉監視が不可能なことから利得の低い低利得増幅回路５４−２の出力に対応したＡＤ変換ポート７２−２からの取り込みを選択する。
【００４７】
施錠登録処理部７８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。
【００４８】
登録モードが開始されるとクレセント錠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。
【００４９】
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Ｖｓ２として記憶する。
登録処理部７４は、初期登録した磁力レベルＶｓ２に対し、その時、遠近選択部７６で選択している増幅利得に応じて異なる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錠判定閾値ＴＨ３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。
【００５０】
錠判定閾値ＴＨ３の算出は、高利得増幅回路５４−１を選択している場合は比率αを使用して
ＴＨ３＝Ｖｓ２−α
を算出して設定し、また低利得増幅回路５４−２を選択している場合は比率βを使用して
ＴＨ３＝Ｖｓ２−β
を算出して設定する。
【００５１】
窓開閉監視部８０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窓判定閾値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。
【００５２】
また、窓開閉監視部８０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開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窓判定閾値ＴＨ２と比較し、磁力レベルが第２窓判定閾値ＴＨ２を超えた時にも窓開と見做して窓開を示す電文を送信して警報を行う。
【００５３】
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、下限値を解錠時の初期登録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側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。
【００５４】
施錠監視部８２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７８により設定した錠判定閾値ＴＨ３と比較し、錠判定閾値ＴＨ３以下となった場合にクレセント錠の開と判断して錠開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８０は、錠開を検出した後に、錠閉に戻った場合にも、その旨の電文を監視盤に無線送信する。
【００５５】
通信制御部８４は窓開閉監視部８０及び施錠監視部８２の判断に基づく電文の送信に加え、一定時間間隔に定期通報の電文を送信させる。
【００５６】
図５は図４の施錠検出用ホールセンサの検出信号を増幅する増幅回路の実施形態を示した回路図である。図５において、施錠検出用ホールセンサ４８は４つの抵抗ｒをブリッジ接続した等価回路で表すことができ、磁場に応じた抵抗ｒの変化により、磁場の強さに応じて直線的に変化する出力電圧が得られる。
【００５７】
出力電圧の極性は施錠検出用ホールセンサ４８を通過する磁力線の方向により、磁場の増加に対し出力電圧が増加するプラス極性の出力電圧と、磁場の増加に対し出力電圧が減少するマイナス極性の出力電圧となる。
【００５８】
なお、図５にあっては、施錠検出用ホールセンサ４８に電池４４から直接電池電圧Ｖｃｃを供給しているが、電池電圧以下の電圧で定電圧駆動する場合には、抵抗分圧回路などで分圧した電圧を供給すれば良い。
【００５９】
施錠検出用ホールセンサ４８の出力電圧は高利得増幅回路５４−１で増幅され、プロセッサ５０のＡＤ変換ポート７２−１でサンプリングされてＡＤ変換される。
【００６０】
また、施錠検出用ホールセンサ４８の出力電圧は同時に低利得増幅回路５４−２で増幅され、プロセッサ５０のＡＤ変換ポート７２−２でサンプリングされてＡＤ変換される。
【００６１】
高利得増幅回路５４−１はオペアンプ９０ａと抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６によって差動増幅回路を構成し、高利得Ｇ１を設定する。また低利得増幅回路５４−２はオペアンプ９０ｂと抵抗Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６によって差動増幅回路を構成し、高利得Ｇ１よりも低い利得の低利得Ｇ２を設定する。
【００６２】
ここで、Ｒ１＝Ｒ３，Ｒ２＝Ｒ４，Ｒ５＝Ｒ６、Ｒ１＜Ｒ２の関係にあり、高利得増幅回路５４−１の高利得Ｇ１は
Ｇ１＝Ｒ６／Ｒ１
となり、低利得増幅回路５４−２の低利得Ｇ２は
Ｇ２＝Ｒ６／Ｒ２
となる。
【００６３】
図６は図４の施錠検出用ホールセンサの検出信号を増幅する増幅回路の他の実施形態を示した回路図であり、プロセッサ５０からの制御により高利得Ｇ１と低利得Ｇ２を選択できるようにしたことを特徴とする。
【００６４】
図６において、増幅回路５４は差動増幅回路であり、オペアンプ９０の入力側に利得選択回路９２を設けており、スイッチ９６ａにより反転入力端子に対する抵抗Ｒ１，Ｒ２を切り替え、同時にスイッチ９６ｂにより非反転入力端子に対する抵抗Ｒ３，Ｒ４を切り替えている。また非反転端子は抵抗Ｒ５を介して接地接続され、更に、出力端子と非反転入力端子との間の帰還回路の抵抗Ｒ６を接続している。
【００６５】
ここで、Ｒ１＝Ｒ３，Ｒ２＝Ｒ４，Ｒ５＝Ｒ６，Ｒ１＜Ｒ２の関係にあり、スイッチ９６ａ，９６ｂを図示のａ側に閉じたときの高利得Ｇ１は
Ｇ１＝Ｒ６／Ｒ１
となり、またスイッチ９６ａ，９６ｂをｂ側に閉じたときの低利得Ｇ２は
Ｇ２＝Ｒ６／Ｒ２
となる。
【００６６】
図７は、本実施形態におけるクレセント錠検出マグネット４８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７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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、増幅回路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。
【００６９】
図８は図４のＡＤ変換ポート７２−１，７２−２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７に示した施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。
【００７０】
施錠検出用ホールセンサ４８からの磁気レベル検出信号は、高利得増幅回路５４−１の高利得Ｇ１又は低利得増幅回路５４−２の低利得Ｇ２により増幅され、ＡＤ変換ポート７２−１，７２−２により磁力レベルデータに変換される。
【００７１】
このＡＤ変換ポート７２−１，７２−２の変換特性は、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。
【００７２】
図９は図７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の一例であり、特性Ａが高利得Ｇ１、特性Ｂが低利得Ｇ２を選択したときの測定結果である。
【００７３】
なお、実際のＡＤ変換ポート７２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。
【００７４】
図４のプロセッサ５０に設けた遠近選択部７６にあっては、登録モードで動作したときは先に高利得Ｇ１を初期設定しており、このため特性Ａに従ったＡＤ変換値としての磁力レベルが得られる。
【００７５】
遠近選択部７６は遠近判定閾値ＴＨ４を設定しており、高利得Ｇ１の初期設定による増幅で得られた磁力レベルＶｓが遠近判定閾値ＴＨ４以下の範囲９８であれば、マグネットまでの距離は遠めと判断して高利得Ｇ１を選択して、一方、磁力レベルＶｓが遠近判定閾値ＴＨ４を越えて範囲１００であれば、マグネットまでの距離ｈは近いと判断して低利得Ｇ１を選択し、磁力レベルＶｓを範囲９８内に入るように調整する。
【００７６】
ここで、図８のゼロ点を与えるＡＤ変換値の基準値として１２８±γ以外の範囲を有効監視範囲としており、このため図９におけるγ＜Ｖｓ≦ＴＨ４の有効監視範囲９８に磁力レベルがあるときに高利得Ｇ１を選択する。またＴＨ４＜Ｖｓ≦１２８の範囲１００にあるとき低利得Ｇ２を選択して、磁力レベルＶｓが有効監視範囲９８内に入るように調整する。
【００７７】
この関係を図８のＡＤ変換特性に適用すると、プラス極性の磁力レベル検出信号の場合、磁力レベルＶｓが有効監視範囲９８−１で高利得Ｇ１を選択、範囲１００−１で低利得Ｇ２を選択となり、マイナス極性の磁力レベル検出信号の場合、範囲９８−２で高利得Ｇ１を選択、範囲１００−２で低利得Ｇ２の選択となる。なお、利得Ｇ２に切り換えたときに、初期設定により測定した磁力レベルＶｓだけでなく、Ｖｓから所定比率低い値を算出した施錠判定閾値ＴＨ３も有効監視範囲９８内に入るように、利得Ｇ１とＧ２との切り換えタイミングを考慮して遠近判定閾値ＴＨ４を設定する。
【００７８】
図１０は遠近選択部７６により高利得Ｇ１が選択された場合であり、図４のプロセッサ５０に設けた施錠登録処理部７８は、高利得Ｇ１の選択による増幅で例えばＰ点の磁力レベルＶｓ２を取得したとすると、取得した磁力レベルＶｓ２を不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００７９】
続いて、初期登録した磁力レベルＶｓ２から選択している高利得Ｇ１に対応した比率α分低い値として施錠判定閾値ＴＨ３を
ＴＨ３＝Ｖｓ２−αＶｓ２
として算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００８０】
図１１は、取得した磁力レベルＶｓ２が図１０において範囲１００に入った時に、遠近選択部７６により低利得Ｇ２が選択された場合であり、図４のプロセッサ５０に設けたクレセント錠登録処理部７８は、低利得Ｇ２の選択による増幅でＱ点の磁力レベルＶｓ２を取得したとすると、取得した磁力レベルＶｓ２を不揮発メモリ６８に初期登録する。
【００８１】
続いて、初期登録した磁力レベルＶｓ２から選択している低利得Ｇ２に対応した比率β分低い値として施錠判定閾値ＴＨ３を
ＴＨ３＝Ｖｓ２−βＶｓ２
として算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００８２】
図１２は図４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。なお、本フローチャートにおいては、本製品出荷前において窓開閉検出マグネット１４を所定距離離して配置して磁力レベルＶｓ１を測定して、第１及び第２窓判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２と共に不揮発メモリ６８に予め設定した例を示すが、磁力レベルＶｓ１、第１及び第２窓判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２も現場設置後に磁力レベルＶｓ１の測定により算出して登録するようにしても良い。
【００８３】
図１２において、図３に示したような現場設置が済んだ状態で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、異常がなければステップＳ２に進み、不揮発メモリ６８に記憶されている窓開閉監視の磁力レベルＶｓ１及び第１及び第２窓判定閾値ＴＨ１，ＴＨ２を含むデータを読み込む。
【００８４】
続いてステップＳ３に進み、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Ｓ４に進んで、増幅利得の選択、施錠検出用ホールセンサ４８による磁力レベルＶｓ２の初期登録、及びクレセント錠１６の施錠と解錠を検出するための錠判定閾値ＴＨ３の登録を含む施錠監視登録処理を実行する。
【００８５】
続いてステップＳ５で例えば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。
【００８６】
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でクレセント錠の開閉監視処理を実行し、錠開又はその後の錠閉を判定すると、その内容を示す電文を監視盤に送信する。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。
【００８７】
図１３は図１２のステップＳ４におけるクレセント錠登録処理の詳細を示したフローチャートである。図１３において、まずステップＳ１１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、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Ｓ１２に進み、赤色ＬＥＤ５６ａを点滅し、ステップＳ１３で登録モードをスタートする。
【００８８】
登録モードがスタートすると、ステップＳ１４でＡＤ変換ポート７２−１からの取り込みを選択することで高利得増幅回路５４−１を選択する。続いて、ステップＳ１５で所定の登録可能期間が経過したか否か判別しており、登録可能期間が経過するまでの間、ステップＳ１６に進んで、高利得増幅の選択状態で磁力レベルＶｓを取得し、ステップＳ１７で遠近判定閾値ＴＨ４以下か否か判別する。
【００８９】
遠近判定閾値ＴＨ４以下であれば高利得選択状態を維持したままステップＳ１９に進むが、遠近判定閾値ＴＨ４を超えていた場合は、ステップＳ１８に進んでＡＤ変換ポート７２−２からの取込みを選択することで低利得増幅を選択し、選択後に磁力レベルを取得する。
【００９０】
続いて、ステップＳ１９に進み、取得した磁力レベルを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Ｓ２０に進み、不揮発メモリ６８に磁力レベルＶｓ１として記憶する。
【００９１】
続いてステップＳ２１で高利得増幅回路５４−１の選択の有無をチェックし、高利得選択回路５４−１の選択であればステップＳ２２に進み、初期登録した磁力レベルＶｓ２から所定比率αだけ低い錠判定閾値ＴＨ３を算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００９２】
またステップＳ２１で低利得増幅回路５４−２の選択を判別した場合はステップＳ２３に進み、初期登録した磁力レベルＶｓ２から所定比率βだけ低い錠判定閾値ＴＨ３を算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００９３】
不揮発メモリ６８に磁力レベルＶｓ２及び錠判定閾値ＴＨ３が登録されると、ステップＳ２４で表示部５６の緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯し、ステップＳ２５で施錠監視部８２によるクレセント錠の施錠監視を開始させる。
【００９４】
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の間に、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Ｓ１９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Ｓ１５で有効登録期間の経過を判別したときにステップＳ２６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Ｓ２７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。
【００９５】
図１４は図１２のステップＳ７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。
【００９６】
図１４において、まずステップＳ３１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Ｓ３２に進んで前回が窓開判定であることを判別すると、ステップＳ３３に進んで第１窓判定閾値ＴＨ１と比較する。
【００９７】
ステップＳ３３で磁力レベルが第１窓判定閾値ＴＨ１以下であればステップＳ３４に進んで窓開判定とし、この場合、窓閉の判定状態から窓開の判定状態となる異常検出状態への変化であることから、ステップＳ３５で赤色ＬＥＤ５６ａを点灯し、異常検出状態への状態変化を報知する。
【００９８】
続いてステップＳ３６で窓開判定の電文を監視盤に向けて無線送信し、無線送信が終了するとステップＳ３７で赤色ＬＥＤ５６ｂを消灯する。
【００９９】
一方、ステップＳ３３で磁力レベルが第１窓判定閾値ＴＨ１を超えていた場合はステップＳ３８で第２窓判定閾値ＴＨ２と比較し、第２窓判定閾値ＴＨ２以上の場合は、悪戯などにより強力な磁石を外から近づけたことによる磁力レベルの異常な増加と判断し、ステップＳ３４に進んで窓開判定とし、ステップＳ３５〜Ｓ３７で赤色ＬＥＤ５６ａを窓開判定電文の無線送信が終了するまで点灯駆動する。
【０１００】
また、ステップＳ３２で前回が開判定であった場合には、ステップＳ３９に進み、磁力レベルが第１窓判定閾値レベルＴＨ１より大きく、第２窓判定閾値ＴＨ２より小さいときはステップＳ４０に進んで窓閉判定を行う。
【０１０１】
続いてステップＳ４１で施錠監視部８２により現在クレセント錠の閉判定中か否か判別し、閉判定中であれば、窓閉で且つ錠閉となる正常監視状態に変化していることからステップＳ４２に進んで緑色ＬＥＤ５６ａを選択する。一方、ステップＳ４１で開判定中であれば、窓開で且つ錠閉となる異常検出状態にあることからステップＳ４３に進んで赤色ＬＥＤ５６ｂを選択する。
【０１０２】
そしてステップＳ４４に進み、既に選択した赤色ＬＥＤ５６ａ又は緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯してステップＳ４５で窓閉の判定電文を無線送信し、送信が終了するとステップＳ４６で点灯しているＬＥＤを消灯する。
【０１０３】
図１５は図１２のステップＳ８におけるクレセント錠開閉監視処理の詳細を示したフローチャートである。
【０１０４】
図１５において、まずステップＳ５１で施錠検出用ホールセンサ４８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Ｓ５２に進んで前回が錠閉判定であることを判別すると、ステップＳ５３に進んで錠判定閾値ＴＨ３と比較する。
【０１０５】
ステップＳ５３で磁力レベルが錠判定閾値ＴＨ３以下であればステップＳ５４に進んで錠開判定とし、この場合、錠閉の判定状態から錠開の判定状態となる異常検出状態への変化であることから、ステップＳ５５で赤色ＬＥＤ５６ａを点灯し、異常検出状態への状態変化を報知する。
【０１０６】
続いてステップＳ５６で錠開判定の電文を監視盤に向けて無線送信し、無線送信が終了するとステップＳ５７で赤色ＬＥＤ５６ｂを消灯する。
【０１０７】
ステップＳ５２で前回が開判定であった場合には、ステップＳ５８に進み、磁力レベルが錠判定閾値レベルＴＨ３より大きいときはステップＳ５９に進んで錠閉判定を行う。
【０１０８】
続いてステップＳ６０で窓開閉監視部７８により現在窓の閉判定中か否か判別し、閉判定中であれば、窓閉で且つ錠閉となる正常監視状態に変化していることからステップＳ６１に進んで緑色ＬＥＤ５６ａを選択する。
【０１０９】
一方、ステップＳ６０で窓開判定中であれば、窓開で且つ錠閉となる異常検出状態にあることからステップＳ６２に進んで赤色ＬＥＤ５６ｂを選択する。
【０１１０】
そしてステップＳ６３に進み、既に選択した赤色ＬＥＤ５６ａ又は緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯してステップＳ６４で錠閉の判定電文を無線送信し、送信が終了するとステップＳ６５で点灯しているＬＥＤを消灯する。
【０１１１】
また、上記の実施形態においては、クレセント錠の状態を検出する例を示しているが、窓開閉検出マグネットの検出においても適用でき、窓開閉検出装置１０と窓開閉検出マグネット１４の距離が設置状況に応じて異なることから、磁気レベルに応じて遠近判定を行い、最適な利得を選択して、利得に応じた開閉閾値の算出を行うようにしても良い。
【０１１２】
侵入者が別のマグネットを近づけて不正侵入することを検出する窓判定閾値ＴＨ２は測定した磁気レベルに基づいて算出するが、算出した窓判定閾値ＴＨ２が監視有効範囲９８に入るように利得を選択する。窓判定閾値ＴＨ２は通常状態の施錠状態の磁気レベルＶＳ１よりも高い値になり、窓判定閾値ＴＨ２が監視有効範囲９８よりも越える場合にはより低い利得を選択して、各値ＶＳ１、ＴＨ１及びＴＨ２が全て監視有効範囲９８に入るようにする。
【０１１３】
侵入者による別のマグネットの不正接近を検出する判定閾値ＴＨ２は、クレセント錠１６の状態検出においても採用してもよい。その場合も閾値ＴＨ２を含む全ての閾値ＴＨ３及び施錠状態の磁気レベルＶＳ２が監視有効範囲９８内に入るように利得を選択する。
【０１１４】
また、上記実施形態においては、利得の選択は高利得か低利得かの２種類を選択するが、これに限らず複数種の異なる利得を用意して、磁力レベル及び閾値が最適な範囲に入るよう選択するようにしても良い。上記実施形態での窓判定閾値ＴＨ２の算出は、低利得と高利得を選択した時で、磁気レベルから低下させる比率を異ならせて算出しているが、複数種の利得にした場合も同様に、利得が低くなるほど値を下げる比率を低くして算出するようにしても良い。
【０１１５】
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。
【符号の説明】
【０１１６】
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
２０：クレセント錠検出マグネット
５２，５４：増幅回路
５４−１：高利得増幅回路
５４−２：低利得増幅回路
７０，７２−１，７２−２：ＡＤ変換ポート
７４：窓開閉登録処理部
７６：遠近選択部
７８：施錠登録処理部
８０：窓開閉監視部
８２：施錠監視部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象に配置されたマグネットの磁気レベルの変化を検知して窓の状態を判定する窓開閉検出装置に於いて、
前記マグネットの磁気レベルを検出する磁気感知素子と、
前記磁気感知素子からの検出信号を複数の異なる利得から選択して増幅する増幅部と、
前記増幅部を高利得で増幅した出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は前記高利得の増幅を選択し、前記磁力レベルが前記遠近判定閾値を超えている場合は選択した高利得よりも低利得を選択する遠近選択部と、
前記遠近選択部で選択された前記増幅部の利得で取得した磁力レベルから、所定比率の錠判定閾値を算出して登録する登録処理部と、
前記遠近選択部で選択された利得での前記増幅部から取得した磁気レベルと前記錠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、
前記錠判定閾値は、前記遠近選択部で選択される前記増幅部の利得が低くなるほど少ない比率に基づき前記磁力レベルから算出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、
前記算出した錠判定閾値が、窓開閉状態の監視に有効な磁力レベルにない場合には、有効な磁力レベルになるよう前記増幅部の利得を変更し、変更した利得における錠判定閾値を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、
前記増幅回路は、高利得増幅または低利得増幅を選択する利得選択部を備え、
前記遠近選択部は、前記増幅回路の高利得の選択状態で得られた出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は、前記高利得を選択し、前記遠近判定閾値を超えている場合は前記低利得を選択することを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項５】
請求項４記載の窓開閉検出装置に於いて、前記登録処理部は、
前記高利得増幅の選択状態で磁力レベルを初期登録した場合は、前記磁力レベルより所定の第１比率分低いレベルを錠判定閾値として登録し、
前記低利得増幅の選択状態で磁力レベルを初期登録した場合は、前記磁力レベルより前記第１比率分より少ない第２比率分低いレベルを錠判定閾値として登録することを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項１】
監視対象に配置されたマグネットの磁気レベルの変化を検知して窓の状態を判定する窓開閉検出装置に於いて、
前記マグネットの磁気レベルを検出する磁気感知素子と、
前記磁気感知素子からの検出信号を複数の異なる利得から選択して増幅する増幅部と、
前記増幅部を高利得で増幅した出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は前記高利得の増幅を選択し、前記磁力レベルが前記遠近判定閾値を超えている場合は選択した高利得よりも低利得を選択する遠近選択部と、
前記遠近選択部で選択された前記増幅部の利得で取得した磁力レベルから、所定比率の錠判定閾値を算出して登録する登録処理部と、
前記遠近選択部で選択された利得での前記増幅部から取得した磁気レベルと前記錠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、
前記錠判定閾値は、前記遠近選択部で選択される前記増幅部の利得が低くなるほど少ない比率に基づき前記磁力レベルから算出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、
前記算出した錠判定閾値が、窓開閉状態の監視に有効な磁力レベルにない場合には、有効な磁力レベルになるよう前記増幅部の利得を変更し、変更した利得における錠判定閾値を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、
前記増幅回路は、高利得増幅または低利得増幅を選択する利得選択部を備え、
前記遠近選択部は、前記増幅回路の高利得の選択状態で得られた出力信号から取得した磁力レベルが所定の遠近判定閾値以下の場合は、前記高利得を選択し、前記遠近判定閾値を超えている場合は前記低利得を選択することを特徴とする窓開閉検出装置。
【請求項５】
請求項４記載の窓開閉検出装置に於いて、前記登録処理部は、
前記高利得増幅の選択状態で磁力レベルを初期登録した場合は、前記磁力レベルより所定の第１比率分低いレベルを錠判定閾値として登録し、
前記低利得増幅の選択状態で磁力レベルを初期登録した場合は、前記磁力レベルより前記第１比率分より少ない第２比率分低いレベルを錠判定閾値として登録す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１４】
【図１５】
【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１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２５０５７５（Ｐ２０１０−２５０５７５Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９９６３７（Ｐ２００９−９９６３７）
【出願日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【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１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【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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