(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池を電源に用いることで装置の小型化を可能とする。【解決手段】窓監視装置は、窓開閉検出器１４と外部電源装置として機能するステッカーシート２０で構成される。ステッカーシート２０は、窓開閉検出器１４の近傍の窓ガラス１１ａに貼付され、少なくとも、外光を入射して発電する太陽電池層と、太陽電池層で発電された電力を蓄積すると共に窓開閉検出器１４に電源を供給する２次電池層が積層されたシート状の積層構造体とする。更に、積層構造体における太陽電池層の手前には、窓ガラスに張り付けるための接着層、所定の警備情報が印刷された表示層と、次電池層から電源供給を受けて表示層を照明する照明層が積層される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓の開閉状態又は開閉レバーの操作により開閉される窓に設けた錠の開閉状態の少なくとも何れかを検出する窓開閉検出器と、前記窓開閉検出器に電源を供給する電源装置とが設けられた窓監視装置に於いて、
前記電源装置は、前記窓開閉検出器の近傍の窓に貼付され、少なくとも、外光の入射により発電する太陽電池層と、
前記太陽電池層の手前に、所定の警備情報を表示する表示層と、
が積層されたシート状の積層構造体で構成されたことを特徴とする窓監視装置。
【請求項２】
請求項１記載の窓監視装置に於いて、
前記積層構造体における前記表示層と前記太陽電池層の間に、前記表示層を照明する照明層が積層されたことを特徴とする窓監視装置。
【請求項３】
請求項１乃至２の何れかに記載の窓監視装置に於いて、前記積層構造体の最前部に接着層が設けられたことを特徴とする窓監視装置。
【請求項４】
請求項３に記載の窓監視装置に於いて、前記表示層と前記接着層は少なくとも前記太陽電池層における発電量が最大となる波長の光に対して透過性を有することを特徴とする窓監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓の開閉状態又は開閉レバーの操作により開閉される窓に設けた錠の開閉状態を監視する窓監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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監視装置が知られている。このような窓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。また窓に設けたクレセント錠などの開閉錠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検出信号を警報盤に無線送信して警報させている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、このような従来の窓監視装置にあっては、電池電源により動作するようにしているため、電池電圧の低下により電池寿命が近づいた場合には電池切れ検出信号を監視盤に送って警報し、電池交換を促すようにしており、電池電源の管理に手間と時間がかかる問題がある。
【０００４】
この問題を解決するため、太陽電池とスーパーキャパシタより成る電源装置を備えた窓監視装置として機能する小型侵入防止装置が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
このような太陽電池とスーパーキャパシタを備えた窓開閉検出器によれば、電池交換の心配もなく、経済的にも完全なメンテナンスフフリーとすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１２９００４号公報
【特許文献２】特開平１１−１２６２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の無線式の窓監視装置にあっては、電池電源を使用していたことから電池の収納スペースが必要であり、その分、装置が大型化する問題がある。そこで、電池電源に代えて電源装置として太陽電池とスーパーキャパシタより成る電源装置を用いれば電池が不要となり、装置を小型化することが可能となる。
【０００８】
しかしながら、電池を廃止することができても、太陽電池の発電力を蓄積するスーパーキャパシタが必要となり、スーパーキャパシタは電解コンデンサと同様に回路部品としては大型であり、太陽電池とスーパーキャパシタからなる電源装置を使用しても窓開閉検出装置を小型化することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、太陽電池を電源に用いることで装置の小型化を可能とする窓監視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】
（窓監視装置）
本発明は、窓の開閉状態又は開閉レバーの操作により開閉される窓に設けた錠の開閉状態の少なくとも何れかを検出する窓開閉検出器と、窓開閉検出器に電源を供給する電源装置とが設けられた窓監視装置に於いて、
電源装置は、窓開閉検出器の近傍の窓に貼付され、少なくとも、外光の入射により発電する太陽電池層と、
太陽電池層の手前に、所定の警備情報を表示する表示層と、
が積層されたシート状の積層構造体で構成されたことを特徴とする。
【００１１】
（照明層）
積層構造体における表示層と太陽電池層の間に、表示層を照明する照明層が積層される。
【００１２】
（接着層の構造）
積層構造体の最前部に接着層が設けられる。
【００１３】
（表示層と接着層の透過性）
表示層と接着層は少なくとも太陽電池層における発電量が最大となる波長の光に対して透過性を有する。
【発明の効果】
【００１４】
（基本的な効果）
本発明は、窓の開閉状態又は開閉レバーの操作により開閉される窓に設けた錠の開閉状態の少なくとも何れかを検出する窓開閉検出器と、窓開閉検出器に電源を供給する電源装置とが設けられた窓監視装置に於いて、電源装置は、窓開閉検出器の近傍の窓に貼付され、少なくとも、外光の入射により発電する太陽電池層と、太陽電池層の手前に、所定の警備情報を表示する表示層とが積層されたシート状の積層構造体で構成されたため、電源装置は、太陽電池層と二次電池層が一体に積層されたシート状の積層構造体として窓ガラスに貼付され、太陽電池層による発電電力を２次電池装置に蓄積して窓開閉検出器に電源を供給していることから、窓開閉検出器に電池電源を設ける必要がなく、窓開閉検出器を小型化することができる。また、太陽電池層は積層構造体として一体化されて窓に貼付されていることから、太陽電池層を設けるためのスペースを別々に確保する必要がなく、電源装置の窓に対する設置が簡単且つ容易にできる。
【００１５】
（照明層の効果）
また、積層構造体における表示層と太陽電池層の間に、表示層を照明する照明層が積層されたため、例えば表示層には窓監視装置を使用してホームセキュリティーを行っている警備会社のステッカーとしての印刷が行われ、その結果、電源装置として機能するシート状の積層構造体は、従来から窓に貼っている警備会社のステッカーと同等に扱うことができる。また、照明層が設けられたことで、ステッカーとして機能する表示層を照明し、夜間等においてステッカーを明瞭に視認可能とする。また、ステッカーの照明が行われることで、太陽発電を利用した電源装置が正常に動作していることが確認できる。
【００１６】
（接着層の構造の効果）
また、積層構造体の最前部に接着層が設けられたため、開閉検出器を配置する窓枠の近傍のガラス面に簡単に配置することができる。
【００１７】
（表示層と接着層の透過性による効果）
また、表示層と接着層は少なくとも太陽電池層における発電量が最大となる波長の光に対して透過性を有するようにしたため、表示層と接着層を設けても太陽電池層による発電効率の低下を抑制可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】窓サッシに対する窓監視装置の設置状態を屋外から示した説明図
【図２】窓サッシに対する窓監視装置の設置状態を室内から示した説明図
【図３】外部電源装置として機能するステッカーシートの積層構造を示した説明図
【図４】図３の表示層を取り出して示した説明図
【図５】図３のＬＥＤ層を取り出して示した説明図
【図６】図３の太陽電池層を取り出して示した説明図
【図７】図３のリチウムイオン電池層を取り出して示した説明図
【図８】図３のステッカーシートによる外部電源装置としての回路機能を示したブロック図
【図９】図８の充放電回路部の詳細を示したブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（窓監視装置の概略）
図１は窓サッシに対する窓監視装置の設置状態を屋外から示した説明図、図２は窓サッシに対する窓監視装置の設置状態を室内から示した説明図である。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本実施形態の窓監視装置は、窓開閉検出器１４と外部電源装置として機能するステッカーシート２０で構成される。
【００２１】
（窓開閉検出器）
窓開閉検出器１４は監視対象とする窓サッシ１０ａ，１０ｂの縦枠に両面テープ又はビスなどにより固定される。窓開閉検出器１４の上側には、窓サッシ１０ａ，１０ｂを閉じた状態で、相対する位置に窓開閉検出マグネット１６を両面テープで貼り付けており、窓開閉検出マグネット１６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。
【００２２】
窓サッシ１０ａ，１０ｂを開くと、窓開閉検出マグネット１６が窓開閉検出器１４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。
【００２３】
また窓開閉検出器１４はその下端を窓サッシ１０ａ，１０ｂに設けているクレセント錠１２に近接するように配置し、クレセント錠１２の開閉レバー１２ａに貼り付けたクレセント錠検出マグネット１８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。
【００２４】
クレセント錠１２は開閉レバー１２ａを図示の垂直方向に回した操作位置で窓サッシ１０ａ，１０ｂを施錠しており、このときクレセント錠検出マグネット１８は窓開閉検出器１４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。
【００２５】
開閉レバー１２ａを下側に回してクレセント錠１２を開錠すると、クレセント錠検出マグネット１８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。
【００２６】
（ステッカーシート）
図１及び図２に示すように、縦枠に窓開閉検出器１４が取り付けられたサッシ窓１１ａにおける窓ガラス１１ａの内側、例えば窓開閉検出器１４に近い窓ガラス１１ａ下側コーナーの室内側には、ステッカーシート２０が張り付けられている。
【００２７】
ステッカーシート２０は、図１のように外から見ると、窓開閉検出器１４を使用したホームセキュリティシステムを提供して管理している警備会社名や警備ロゴマーク等が表示されており、表示された警備会社により警備が行われていることを表示し、不審者による侵入を抑止させることを可能としている。
【００２８】
本実施形態のステッカーシート２０には、太陽電池層とリチウムイオン電池層との積層構造が設けられており、太陽電池層で発電された電力をリチウム電池層に蓄積し、電源線２５により窓開閉検出器１４に電源を供給している。このため窓開閉検出器１４には電池電源が設けられておらず、電池を収納する必要がないことから、開閉検出器１４の高さが従来品の２／３程度に短くなり、小型化が図られている。
【００２９】
また、ステッカーシート２０の前面側には表示層と照明層として機能するＬＥＤ層が積層されており、表示層には警備会社名や警備ロゴマーク等の所定の警備情報が印刷され、また、ＬＥＤ層にはＬＥＤ素子が形成されて発光駆動され、表示層を照明するようにしている。
【００３０】
このように表示層、ＬＥＤ層、太陽電池層及びリチウムイオン電池層が積層された積層体構造をもつステッカーシート２０は、概ね１〜２ｍｍ程度の厚さであり、少し厚めのステッカーシート２０として窓ガラスに張り付けて簡単に使用することができる。
【００３１】
［ステッカーシートの積層体構造］
（全体構造）
図３は外部電源装置として機能するステッカーシートの積層構造を示した説明図である。図３に示すように、ステッカーシート２０は、前面側から順番に、接着層２２、表示層２４、ＬＥＤ層２６、太陽電池層２８及び二次電池層として機能するリチウムイオン電池層３０が積層された積層構造体で構成されている。
【００３２】
ここで、接着層２２は０．１ｍｍ程度、表示層２４は０．１ｍｍ程度、ＬＥＤ層２６は０．１ｍｍ程度、太陽電池層２８は０．４〜０．５ｍｍ程度、二次電池層３０は０．４〜０．５ｍｍ程度の厚さであり、ステッカーシート２０の全体的な厚さは１．０〜１．２ｍｍ程度であり、少し厚めのステッカーシート２０として取り扱うことができる。
【００３３】
（表示層）
図４は図３の表示層を取り出して示した説明図である。図４に示すように、表示層２４は０．１ｍｍ以下の透明なフィルムシート２４ａに警備会社ロゴマーク２４ｂと警備会社名２４ｃが印刷されており、警備会社ロゴマーク２４ｂと警備会社名２４ｃが形成されても、使用した配色による反射波長を除く全体としての光透過率が十分に確保できるように、光透過率の高い塗装膜が形成されている。
【００３４】
（ＬＥＤ層）
図５は図３のＬＥＤ層を取り出して示した説明図である。図５に示すように、ＬＥＤ層２６は、透明な基板フィルム２６ｂ上に、例えば上下の横方向に複数のＬＥＤ素子２６ａが配列されており、基板フィルム２６ｂ上に形成された回路パターン（図示せず）に接続されて発光駆動され、ＬＥＤ素子２６ａからの光により図４に示した表示層２４を背光照明し、夜間であっても、外部からステッカーシート２０の表示層２４による警備会社ロゴマークや警備会社名等が明確に視認できるようにしている。
【００３５】
（太陽発電層）
図６は図３の太陽電池層を取り出して示した説明図であり、図６（Ａ）に正面を示し、図６（Ｂ）に積層体構造を示す。
【００３６】
図６（Ａ）に示すように、太陽電池層２８には縦横に多数のセルセグメントが配置され、セルセグメント２８ａを例えば縦横５×４のグループ毎に直列接続し、且つ角グループを並列接続して発電電力を出力している。例えば太陽電池層２８の縦横を２５０ｍｍ×２５０ｍｍとすると、開放電圧が１２Ｖ程度で、１０〜１５Ｗ程度の発電電力を得ることができる。
【００３７】
図６（Ｂ）に示すように、太陽電池層２８は、多数のセルセグメント２８ａが配置された太陽電池セル３２を表側のラミネートフィルム３４と裏側のラミネートフィルム３６で挟み込んだ積層体構造としており、その厚さは０．４〜０．５ｍｍ程度となる。
【００３８】
（リチウムイオン電池層）
図７は図３のリチウムイオン電池層を取り出して示した説明図であり、図７（Ａ）に正面を示し、図７（Ｂ）に積層体構造を示す。
【００３９】
図７に示すように、リチウムイオン電池層３０は、正極４０と負極４４を多孔性セパレータとして機能する個体電解質４２を介して積層した積層構造体であり、積層構造体の両側に配置したラミネートフィルム３８により封止しており、個体電解質４２の採用により例えば０．４ｍｍ程度の薄型化を実現している。
【００４０】
リチウムイオン電池層３０の製造方法は、正極４０は集電体となるアルミ箔等の金属箔に正極材料を成膜してシート化し、負極４４は銅箔等の金属箔に負極材料を生成してシート化し、個体電解質４２は微細な貫通孔を形成したポリイミドのシートに電解質材料を充填することでシート化し、これら３枚のシートをロールに通して張り合わせた後に所望のサイズに切断し、両側からラミネートフィルム３８により封止することで製造できる。
【００４１】
また、リチウムイオン電池層３０の縦横サイズを２５０ｍｍ×２５０ｍｍとすると、例えば２００ｍＡｈを超える十分な定格容量が得られる。
【００４２】
［回路構成］
図８は図３のステッカーシートによる外部電源装置としての回路機能を示したブロック図、図９は図８の充放電回路部の詳細を示したブロック図である。
【００４３】
図８に示すように、ステッカーシート２０は表示層２４、ＬＥＤ層２６、太陽電池層２８及びリチウムイオン電池層３０の積層構造体であり、外部電源装置として機能するため充放電回路部５０が設けられ、充放電回路部５０からＬＥＤ層２６及び窓開閉検出器１４に電源を供給している。
【００４４】
図９に示すように、充放電回路部５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２及び定電圧回路部５４で構成される。太陽電池層２８は多数のセルセグメント２８ａを直列接続しており、ＤＣ／ＤＣコンバータ５２は、セルセグメント２８ａから出力される電圧が変動することを想定し、これを所定の安定した電圧に変換した後にリチウムイオン電池層３０へ出力して充電する。
【００４５】
定電圧回路部５６は、リチウムイオン電池層３０からの放電により負荷として動作するＬＥＤ層２６及び窓開閉検出器１４に電源を供給する場合に、リチウムイオン電池層３０から出力した直流電力の直流電圧を、例えば１２Ｖに安定化して出力する。
【００４６】
なお、安定化電圧回路部５４についても、ＤＣ／ＤＣコンバータとしても良い。また、本実施形態にあっては、充放電回路部５０をステッカーシート２０側に設けているが、窓開閉器１４に充放電回路部５０を設けるようにしても良い。
【００４７】
また、充放電回路部５０によるＬＥＤ層２６に対する電源供給は、夜間等の外部が暗い場合に行うようにしても良い。このためには太陽電池層２８の出力電圧を比較器に入力して所定の閾値電圧と比較し、太陽電池層２８の出力電圧が閾値電圧以下に低下したことを比較器により検出した場合に、ＬＥＤ層２６に電源を供給して作動し、表示層２４を背光照明するように構成する。
【００４８】
［本発明の変形例］
表示層２４は表示内容を印刷するものとしているが、これに限らない。カラーフィルム等で構成するようにしても良い。カラーフィルムで構成する場合、透過する波長域と視認する色が略同じとなるため、カラーフィルムの色が太陽光発電の有効な波長となるように組み合わせを選択する。
【００４９】
上記の実施形態にあっては、外部電源装置として機能するステッカーシートにＬＥＤ層を設けているが、ＬＥＤ層を必ず設ける必要はなく、表示層、太陽電池層及びリチウムイオン電池層が積層された積層構造体としても良い。更に、外部電源装置として機能させるためには、少なくとも太陽電池層とリチウムイオン電池層のみの積層構造体としても良い。
【００５０】
また、上記の実施形態は、外部電源装置として機能するステッカーシートから窓開閉検出器に電源を供給しているが、これ以外に窓の近傍に設置される適宜の検出器、例えばガラス破壊検出器や人感センサ等の検出器に電源を供給するようにしても良い。
【００５１】
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】
【００５２】
１０ａ，１０ｂ：サッシ窓
１１ａ，１１ｂ：窓ガラス
１２：クレセント錠
１２ａ：操作レバー
１４：窓開閉検出器
１６：窓検出用マグネット
１８：クレセント検出用マグネット
２０：ステッカーシート
２１：電源線
２２：接着層
２４：表示層
２４ａ：ＬＥＤ素子
２６：ＬＥＤ層
２８：太陽電池層
２８ａ：セルセグメント
３０：リチウムイオン電池層
３２：太陽電池せる
３４，３６，３８：ラミネートフィルム
４０：正極
４２：個体電解質
４４：負極
５０：充放電回路部
５２：ＤＣ／ＤＣコンバータ
５４：定電圧回路部
【図１】
2020191047.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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