(57)【要約】      （修正有）【課題】実際に使用する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の初期登録と窓開閉の判定閾値の設定を可能とする。【解決手段】窓開閉監視装置は、窓開閉検出用ホールセンサ４６で検出した磁力レベルと判定閾値の比較により窓の開又は閉を判定して無線送信させる。施錠監視装置７８は、施錠検出用ホールセンサ４８で検出した磁力レベル判定閾値の比較して錠の開又は閉を判定して無線送信させる。ランクテーブル８８にはホールセンサの出力特性に応じて設定されたランク情報と増幅利得との関係を格納している。利得制御部７６は起動時に、ホールセンサのランク情報に基づいてランクテーブル８８から取得した利得となるように増幅回路の利得を変更する。【選択図】図６
2010129009.tif 000002
【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、
磁気検知素子で検出した磁力レベルと所定の判定閾値の比較により監視対象物の状態を判定する窓開閉監視部と、
を備えた窓開閉検出装置に於いて、
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し、初期登録した磁力レベルに基づいて前記判定閾値を求めて前記不揮発メモリに登録する登録処理部を設け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、
前記磁気検知素子の出力信号を増幅する外部制御により利得を変更可能な増幅回路と、
前記磁気検知素子の出力特性に応じて設定されたランク情報と前記増幅回路の利得との関係を格納したランクテーブルと、
装置の起動時に、前記磁気検知素子のランク情報に基づいて前記ランクテーブルから取得した利得となるように前記増幅回路の利得を変更する利得制御部と、
を備えた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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。ホールセンサで検出した磁力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力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、検出している磁力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盤に送信して警報させる。
【０００５】
また窓の開を判定した後に、磁力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盤に無線送信し、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力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、窓の開閉を判定する判定閾値を、使用するホールセンサ、マグネットの磁力、マグネットとホールセンサとの検出距離、増幅回路の利得などの設計上決めているパラメータに基づき、最適と思われる判定閾値を設定しているが、実際に使用するホールセンサは、出力特性に大きなバラツキをもつため、通常、出力電圧の大きさに応じてランク表示をして提供しており、設計パラメータとして固定的に出力特性を決めることが困難な状況にある。
【０００７】
また窓ガラスに設置するマグネットについても、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。
【０００８】
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。
【０００９】
本発明は、実際に使用する磁気検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の初期登録と窓開閉の判定閾値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、
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、
磁気検知素子で検出した磁力レベルと所定の判定閾値の比較により監視対象物の状態を判定する窓開閉監視部と、
を備えた窓開閉検出装置に於いて、
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し、検出した磁力レベルに基づいて判定閾値を求める登録処理部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の窓開閉検出装置は、更に、
磁気検知素子の出力信号を増幅する利得を変更可能な増幅回路と、
磁気検知素子の出力特性に応じて設定されたランク情報と増幅回路の利得との関係を格納したランクテーブルと、
装置の起動時に、磁気検知素子のランク情報に基づいてランクテーブルから取得した利得となるように増幅回路の利得を変更する利得制御部と、
を備えたことを特徴とする。また、磁気検知素子はホールセンサである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ホールセンサの出力特性にばらつきがあり、それぞれ実際に使用するホールセンサにあわせて磁力レベルを検出して初期登録しているため、ホールセンサの製造上のば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。
【００１３】
また、製造メーカなどから提供される出力特性に応じて分類したランク情報と増幅回路に必要な利得との対応関係を設定したランクテーブルを準備し、装置起動時に、使用しているホールセンサのランク情報から必要とする利得を取得し、ランク情報に応じた利得となるように増幅回路の利得を自動的に変更制御することで、ホールセンサの出力不足や出力オーバーを適切に補正して安定した磁力レベルを検出して初期登録と判定閾値の設定、更にその後の窓開閉の監視が適切にできる。
【００１４】
また、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検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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
また窓開閉検出装置１０はその下端を窓サッシ１２ａ，１２ｂに設けているクレセント錠１６に近接するように配置し、クレセント錠１４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。
【００１８】
クレセンサ錠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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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検出用ホール素子４８が設置されている。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
カバー部材２４は装置本体２２に対し着脱自在あり、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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力レベル検出信号を出力している。
【００２９】
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。
【００３０】
この増幅率及び判定閾値の設定は、製造工程の最終段階となる検査工程などにおいて、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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施錠と解錠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。
【００３４】
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。
【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、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）をプロセッサ５０に取り込んでいる。
【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もアンプ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）をプロセッサ５０に取り込んでいる。
【００３７】
図７は図６の窓開閉検出用ホールセンサ４６と増幅回路５２の詳細を示した回路図である。図７において、窓開閉検出用ホールセンサ４６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。
【００３８】
出力電圧の極性は窓開閉検出用ホールセンサ４６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。
【００３９】
なお、図７にあっては、窓開閉検出用ホールセンサ４６に電池４４から直接電池電圧Ｖｃ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。
【００４０】
窓開閉検出用ホールセンサ４６の出力電圧は増幅回路５２で増幅され、プロセッサ５０のＡＤ変換ポート７０でサンプリングされて例えば８ビットのＡＤ変換データに変換される。
【００４１】
増幅回路５２は差動増幅回路であり、オペアンプ９０の入力側に利得変更回路９２を設けており、スイッチＳＷ１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ＳＷ２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。
【００４２】
ここで、Ｒ１＝Ｒ３，Ｒ２＝Ｒ４，Ｒ５＝Ｒ６の関係にあり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を図示のａ側に閉じたときの利得Ｇ１は
Ｇ１＝Ｒ６／Ｒ１
となり、またスイッチＳＷ１，ＳＷ２をｂ側に閉じたときの利得Ｇ２は
Ｇ２＝Ｒ６／Ｒ２
となる。スイッチＳＷ１，ＳＷ２はプログラム５０からの制御信号により切り替えられるトランジスタなどの半導体スイッチである。
【００４３】
本実施形態にあっては、増幅回路５２の利得を、窓開閉検出用ホールセンサ４６を製造情報として与えられるランク情報に基づいて自動的に変更するようにしている。
【００４４】
なお、図７の増幅回路５２は利得をＧ１，Ｇ２の２段階に切り替える場合を例にとっているが、更に切り替え段数を増加しても良いし、デジタル可変抵抗器などを使用して更に多段階に利得変更可能としても良い。また、施錠検出用ホールセンサ４８に対し設けた増幅回路５４も図７の増幅回路５２と同じ回路構成をとる。
なお、利得の変更の手段は、利得の異なるアンプを複数用意して増幅した後に、おのおのＡＤ変換しても良い。
【００４５】
再び図６を参照するに、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。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。
【００４８】
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。
【００４９】
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判定閾値ＴＨが格納されている。
【００５０】
また本実施形態にあっては、図７に示した増幅回路５２の利得を自動的に変更するためにランク情報８６とランクテーブル８８が不揮発メモリ６８に予め記憶されている。
【００５１】
図８は図６の不揮発メモリ６８に記憶したランクテーブル８８の説明図である。図８（Ａ）は本実施形態で使用するホールセンサの製造情報として与えられたランク情報であり、例えばホールセンサの出力電圧の範囲について、ランクＣ〜Ｇのランク付けが行われている。
【００５２】
ここで、出力電圧は、電源電圧Ｖｃｃ＝１Ｖを加えて定電圧駆動した状態で磁束密度Ｂ＝５０ｍＴの磁場を与えたときの値である。
【００５３】
いま測定磁束密度Ｂ＝５０ｍＴによる出力電圧を、１ボルトに増幅したＡＤ変換する場合を例にとると、各ランクに対応した１Ｖ増幅利得は右側に示す範囲となり、各ランクの設定利得を利得範囲の略中央値に定めることができる。
【００５４】
このような製造情報として与えられたランク情報から設定利得が決定できたならば、図８（Ｂ）に示すようなランクテーブル８８を作成して図６の不揮発メモリ６８に記憶しておく。同時に、不揮発メモリ６８に、実際に使用している窓開閉検出用ホールセンサ４６のランクを示すランク情報８６を記憶しておく。
【００５５】
図７に示した増幅回路５２に設けた利得変更回路９２により切り替え可能な利得Ｇ１，Ｇ２は図８（Ｂ）のランクテーブル８８の設定利得を切り替えるように、抵抗ＲＲ１〜Ｒ４，Ｒ６の値を決めている。ここで、図７の増幅回路５２は利得Ｇ１，Ｇ２の２段階切り替えを例にとっていることから、例えばランクテーブル８８のランクＦ，Ｇのホールセンサを使用するようにして、これに対応した利得として
Ｇ１＝３．５
Ｇ２＝３．０
を変更可能に設定しておく。
【００５６】
再び図６を参照するに、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、利得制御部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。
【００５７】
窓開閉登録処理部７４は、製造工程最後の検査工程などの測定環境で、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判定閾値ＴＨ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。
【００５８】
利得制御部７６は、電池４４を装着した装置の起動時に、不揮発メモリ６８に記憶した実装している窓開閉検出用ホールセンサ４６のランク情報８６に基づいてランクテーブル８８から対応する利得を取得し、取得した利得となるように増幅回路５２の利得を変更する。このランク情報６８に基づく利得変更は、施錠検出用ホールセンサ４８に対し設けた増幅回路５４についても同様にして行われる。
【００５９】
施錠登録処理部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。
【００６０】
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。
【００６１】
施錠登録処理部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、有効レベルを超えていた場合には、不揮発メモリ６８に磁力レベルとして記憶する。
【００６２】
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である場合に、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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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から読み出した判定閾値ＴＨ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。
【００６７】
また、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。
【００６８】
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８２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。
【００６９】
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、一定時間間隔ごとに定期通報の電文を送信させる。
【００７０】
図９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。
【００７１】
図９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、装置左側面に対し通常使用時に想定される例えば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。
【００７２】
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９の位置関係が得られる。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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判定閾値ＴＨを算出して不揮発メモリ６８に登録する。
【００７８】
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。
【００７９】
また設置現場が図５のような場合には、装置の右側のｄ＝２０ｍｍ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の初期登録と判定閾値ＴＨの登録を行う。
【００８０】
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。
【００８１】
図１０は図６のＡＤ変換ポート７０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力レベル検出信号とマイナス極性の磁力レベル検出信号を出力する。
【００８２】
窓開閉検出用ホールセンサ４６からの磁力レベル検出信号はランクに応じた利得に変更された増幅回路５２で増幅される。増幅回路５２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。
【００８３】
このＡＤ変換ポート７０の変換特性は、図１０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。
【００８４】
図１１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１０のようになるが、図１１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。
【００８５】
図１１の特性は、例えば図９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。
【００８６】
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所定比率αだけ低い値を判定閾値ＴＨに設定する。
【００８７】
図１２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。
【００８８】
図１２において、図９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。
【００８９】
続いてステップＳ３で不揮発メモリ６８からランク情報８６とランクテーブル８８を含むデータを読み込み、ステップＳ４でランク情報８６によりランクテーブル８８を参照して設定利得を取得する。続いてステップＳ５で設定利得となるように増幅回路５２の利得を変更する。このとき増幅回路５４についても同様に増幅利得を変更する。
【００９０】
続いてステップＳ６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Ｓ７に進んで赤色ＬＥＤ５６ａを点滅し、ステップＳ８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Ｓ９で有効レベル以上であることを判別すると、ステップＳ１０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Ｓ８〜Ｓ１０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判定閾値ＴＨを算出して不揮発メモリ６８に登録する。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Ｓ１２で緑色ＬＥＤ５６ｂを点灯し、登録完了を知らせ、処理を終了する。
【００９３】
図１３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。
【００９４】
図１３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Ｓ２１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Ｓ２２に進み、不揮発メモリ６８に記憶されているランク情報６８、ランクテーブル８８、窓開閉監視の磁力レベルＶｓ及び判定閾値ＴＨを含むデータを読み込む。
【００９５】
続いてステップＳ２３でランク情報８６によりランクテーブル８８を参照して設定利得を取得し、設定利得となるように増幅回路５２，５４の増幅利得を変更する。
【００９６】
続いてステップＳ２４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Ｓ２５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Ｓ２６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Ｓ２７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装置に無線送信して障害表示を行わせる。
【００９８】
次にステップＳ２８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装置に送信する。更にステップＳ２９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Ｓ３０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Ｓ３１に進み、定期通報電文を監視装置に送信する定期通報処理を行う。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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る。また、本発明の磁気検知素子のランクによる登録処理は、使用環境に設置した後に行っても良い。
【０１０３】
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】
【０１０４】
【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】図６に設けた窓開閉検出用ホールセンサと増幅回路の詳細を示した回路図
【図８】図６の不揮発メモリに格納したランクテーブルを示した説明図
【図９】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１０】図６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
【図１１】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１２】図９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１３】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
【符号の説明】
【０１０５】
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
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
７４：窓開閉登録処理部
７６：利得制御部
７８：施錠登録処理部
８０：窓開閉監視部
８２：施錠監視部
８４：通信制御部
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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