(57)【要約】【課題】電池の交換忘れを防止することができるセキュリティシステム、およびこれに用いられるセンサを提供する。【解決手段】窓センサ１は、電池１１を電源として、窓４の開閉状態、施解錠状態を検知し検知結果を無線信号で送信し、送信部１２と、電圧監視部１３と、判断部１４３と、第１の警報部１７とを備える。判断部１４３は、電池１１の出力電圧が第１の閾値を下回った場合に第１の判断結果を出力し、電池１１の出力電圧が第２の閾値を下回った場合に第２の判断結果を出力する。第１の警報部１７は、電池１１の出力電圧が第２の閾値を下回ると予備警報を出力し、電池１１の出力電圧が第１の閾値を下回ると本警報を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を電源として、検知対象の状態を検知し検知結果を無線信号で送信するセンサと、
前記無線信号を受信し、前記検知対象の状態を報知する報知部を有する親機とを備え、
前記センサは、
前記無線信号を送信する送信部と、
前記電池の出力電圧を監視しており、前記送信部の動作下限電圧に基づいた第１の閾値および、前記第１の閾値よりも所定値大きい第２の閾値が設定され、前記電池の出力電圧と前記第１の閾値および前記第２の閾値とを比較する電圧監視部と、
前記電池の出力電圧が前記第１の閾値を下回った場合に第１の判断結果を出力し、前記電池の出力電圧が前記第２の閾値を下回った場合に第２の判断結果を出力する判断部と、
前記電池の寿命に関する情報を報知する第１の警報部とを備え、
前記第１の警報部は、前記判断部が前記第２の判断結果を出力すると予備警報を出力し、前記判断部が前記第１の判断結果を出力すると本警報を出力する
ことを特徴とするセキュリティシステム。
【請求項２】
前記センサは、窓の開閉状態と施解錠状態の少なくとも一方を検知する窓センサである
ことを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。
【請求項３】
前記送信部は、前記判断部が前記第１の判断結果を出力した場合、前記無線信号の送信を停止する
ことを特徴とする請求項１または２記載のセキュリティシステム。
【請求項４】
前記判断部は、前記第２の判断結果を前記第１の警報部に加えて前記親機にも前記送信部を介して通知し、
前記親機は、前記第２の判断結果を受けて、前記予備警報に相当する警報を出力する第２の警報部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のセキュリティシステム。
【請求項５】
前記判断部は、前記本警報の出力中において前記送信部が動作可能である場合、前記第１の判断結果を前記第１の警報部に加えて前記親機にも前記送信部を介して通知し、
前記親機は、前記第１の判断結果を受けて、前記本警報に相当する警報を出力する第２の警報部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のセキュリティシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のセキュリティシステムに用いられるセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物のセキュリティを構築するセキュリティシステムおよび、これに用いられるセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、窓の開閉状態と施解錠状態とを検知するセンサが提供されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のセンサは、窓の開閉状態と施解錠状態とを検知し、検知結果を無線信号で親機に送信している。この種のセンサは、取り付け箇所の制約や取り付けの利便性から電源として電池を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−４４２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のセンサは、電池が消耗して無線信号の送信が不可となった場合、セキュリティを確保できなくなる。そのため、電池の出力電圧を監視し、無線信号の送信が不可となる前に警報を出力し、ユーザに電池交換を促す必要がある。しかし、動作不能となる前に警報を出力した場合、警報が出力されてからしばらくの期間は正常に動作するので、電池交換が忘れられ、気付かない間にセンサが動作不能になるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池の交換忘れを防止することができるセキュリティシステム、およびこれに用いられるセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のセキュリティシステムは、電池を電源として、検知対象の状態を検知し検知結果を無線信号で送信するセンサと、前記無線信号を受信し、前記検知対象の状態を報知する報知部を有する親機とを備え、前記センサは、前記無線信号を送信する送信部と、前記電池の出力電圧を監視しており、前記送信部の動作下限電圧に基づいた第１の閾値および、前記第１の閾値よりも所定値大きい第２の閾値が設定され、前記電池の出力電圧と前記第１の閾値および前記第２の閾値とを比較する電圧監視部と、前記電池の出力電圧が前記第１の閾値を下回った場合に第１の判断結果を出力し、前記電池の出力電圧が前記第２の閾値を下回った場合に第２の判断結果を出力する判断部と、前記電池の寿命に関する情報を報知する第１の警報部とを備え、前記第１の警報部は、前記判断部が前記第２の判断結果を出力すると予備警報を出力し、前記判断部が前記第１の判断結果を出力すると本警報を出力することを特徴とする。
【０００７】
このセキュリティシステムにおいて、前記センサは、窓の開閉状態と施解錠状態の少なくとも一方を検知する窓センサであることが好ましい。
【０００８】
このセキュリティシステムにおいて、前記送信部は、前記判断部が前記第１の判断結果を出力した場合、前記無線信号の送信を停止することが好ましい。
【０００９】
このセキュリティシステムにおいて、前記判断部は、前記第２の判断結果を前記第１の警報部に加えて前記親機にも前記送信部を介して通知し、前記親機は、前記第２の判断結果を受けて、前記予備警報に相当する警報を出力する第２の警報部を備えることが好ましい。
【００１０】
このセキュリティシステムにおいて、前記判断部は、前記本警報の出力中において前記送信部が動作可能である場合、前記第１の判断結果を前記第１の警報部に加えて前記親機にも前記送信部を介して通知し、前記親機は、前記第１の判断結果を受けて、前記本警報に相当する警報を出力する第２の警報部を備えることが好ましい。
【００１１】
本発明のセンサは、上記のセキュリティシステムに用いられる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明では、電池の消耗によって無線信号の送信が不可となる前に予備警報を出力し、電池切れになると本警報を出力するので、電池の交換忘れを防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のセンサのブロック構成図である。
【図２】実施形態のセキュリティシステムの概略構成図である。
【図３】実施形態のセンサの概略構成図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は電池の出力電圧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（実施形態）
本実施形態のセキュリティシステムは、窓センサ１（センサ）と、親機２とを備える（図２参照）。窓センサ１は、電池１１を電源として、窓４の開閉状態、施解錠状態（検知対象の状態）を検知し検知結果を無線信号で送信する。親機２は、無線信号を受信し、窓４の開閉状態、施解錠状態を報知するモニター２１（報知部）を有する。また、窓センサ１は、送信部１２と、電圧監視部１３と、判断部１４３と、第１の警報部１７とを備える（図１参照）。送信部１２は、無線信号を送信する。電圧監視部１３は、電池１１の出力電圧を監視しており、送信部１２の動作下限電圧に基づいた第１の閾値および、第１の閾値よりも所定値大きい第２の閾値が設定され、電池１１の出力電圧と第１の閾値および第２の閾値とを比較する。判断部１４３は、電池１１の出力電圧が第１の閾値を下回った場合に第１の判断結果を出力し、電池１１の出力電圧が第２の閾値を下回った場合に第２の判断結果を出力する。第１の警報部１７は、電池１１の寿命に関する情報を報知する。そして、第１の警報部１７は、判断部１４３が第２の判断結果を出力すると予備警報を出力し、判断部１４３が第１の判断結果を出力すると本警報を出力する。
【００１６】
以下に、本実実施形態のセキュリティシステムおよび窓センサ１について詳細に説明する。
【００１７】
図２に示すように、窓センサ１は、クレセント錠３を備えた引違い式の窓４に取り付けられ、窓４の開閉状態、およびクレセント錠３の施解錠状態とを検知し、電波を伝送媒体に用いた無線信号で検知結果を親機２に送信する。親機２は、モニター２１（報知部）を備えており、窓センサ１が検知した窓４の開閉状態および施解錠状態を表示してユーザに報知する。なお、１台の親機２に対して複数個の窓センサ１を対応付けることができる。窓センサ１が送信する無線信号には窓センサ１の識別情報が付加されており、親機２は、窓センサ１が取り付けられた窓４毎の開閉状態、施解錠状態を表示することができる。また、図２に示すように、窓センサ１は、取り付けられている場所を名称（例えば、居間１、居間２、寝室１など）として親機２に設定されている。これにより、ユーザは、親機２のモニター２１に表示される窓４の開閉状態、施解錠状態が、どの場所の窓４を示しているかを容易に認識することができる。なお、親機２は、窓センサ１専用のものを用いてもよいし、HEMS（Home Energy Management System）のコントローラを用いてもよい。
【００１８】
クレセント錠３は、窓４の一方の窓枠４１に固定された錠本体３１と、他方の窓枠４１に固定されたクレセント受け３２とで構成されている。錠本体３１は、直方体形状の台座３３と、台座３３に対して回転自在に設けられた半月形状のクレセント部３４と、クレセント部３４の一端に連結された直方体形状の操作レバー３５とを備える。そして、操作レバー３５を持ってクレセント部３４を回転させることにより、操作レバー３５がクレセント部３４の上に位置するときは、クレセント部３４がクレセント受け３２と結合してクレセント錠３が施錠状態となる。一方、操作レバー３５がクレセント部３４の下に位置するときは、クレセント部３４とクレセント受け３２との結合が外れてクレセント錠３が解錠状態となる。なお、クレセント錠３が施錠状態であるときの操作レバー３５の位置を施錠位置、クレセント錠３が解錠状態であるときの操作レバー３５の位置を解錠位置という。
【００１９】
窓センサ１は、窓枠における錠本体の上方に取り付けられるセンサ本体１０と、窓ガラスに取り付けられる第１の磁石１５１と、操作レバー３５に取り付けられる第２の磁石１６１とを備える。図３に、窓センサ１の概略構成図を示す。センサ本体１０の内部には、電池１１と、窓開閉検知部１５と、施解錠検知部１６と、マイクロコントローラ１４（以降、マイコン１４と略称する）とが設けられている。
【００２０】
電池１１は、コイン型リチウム電池で構成されており、窓センサ１の電源として機能する。
【００２１】
窓開閉検知部１５は、磁気抵抗素子（MR（Magneto Resistance）素子）、ホール素子等で構成されており、電池１１から給電されることによって、受けた磁界の強さに応じた電気信号を検知信号としてマイコン１４に出力する。第１の磁石１５１は、窓ガラス４２に取り付けられており、窓４が閉位置にあるときに窓開閉検知部１５との距離が短くなり、窓４が開位置にあるときに窓開閉検知部１５との距離が長くなる位置に配置されている。
【００２２】
マイコン１４は、窓開閉検知部１５が出力する検知信号に基づいて、窓４の開閉状態を判断する開閉判断部１４１を備えている。開閉判断部１４１は、窓開閉検知部１５が出力する検知信号と所定の閾値とを比較し、窓４の開閉状態を判断する。窓４が閉位置にある場合、第１の磁石１５１は窓開閉検知部１５に近い位置にあるので検知信号が閾値を上回り、開閉判断部１４１は、窓４が閉状態であると判断する。一方、窓４が開位置にある場合、第１の磁石１５１は窓開閉検知部１５から離れた位置にあるので検知信号が閾値を下回り、開閉判断部１４１は、窓４が開状態であると判断する。また、窓開閉検知部を図３における上下方向から挟み込むように一対の第１のヨーク１５２が設けられている。一対の第１のヨーク１５２によって、窓４が閉位置にあるときに第１の磁石１５１から放出される磁束が窓開閉検知部１５に効率よく伝えられ、窓４の開閉状態の検知精度を向上させることができる。
【００２３】
施解錠検知部１６は、磁気抵抗素子（MR（Magneto Resistance）素子）、ホール素子等で構成されており、電池１１から給電されることによって、受けた磁界の強さに応じた電気信号を検知信号としてマイコン１４に出力する。第２の磁石１６１は、操作レバー３５に取り付けられており、クレセント錠３が施錠位置にあるときに施解錠検知部１６との距離が短くなり、クレセント錠３が解錠位置にあるときに施解錠検知部１６との距離が長くなる。
【００２４】
マイコン１４は、施解錠検知部１６が出力する検知信号に基づいて、クレセント錠３の施解錠状態を判断する施解錠判断部１４２を備えている。施解錠判断部１４２は、施解錠検知部１６が出力する検知信号と所定の閾値とを比較し、クレセント錠３の施解錠状態を判断する。クレセント錠３が施錠位置にある場合、第２の磁石１６１は施解錠検知部１６に近い位置にあるので検知信号が閾値を上回り、施解錠判断部１４２は、クレセント錠３が施錠状態であると判断する。一方、クレセント錠３が解錠位置にある場合、第２の磁石１６１は施解錠検知部１６から離れた位置にあるので検知信号が閾値を下回り、施解錠判断部１４２は、クレセント錠３が解錠状態であると判断する。また、施解錠検知部１６を図３における左右方向から挟み込むように一対の第２のヨーク１６２が設けられている。一対の第２のヨーク１６２によって、クレセント錠３が施錠位置にあるときに第２の磁石１６１から放出される磁束が施解錠検知部１６に効率よく伝えられ、クレセント錠３の施解錠状態の検知精度を向上させることができる。
【００２５】
次に、図１に示すブロック構成図を用いて、窓センサ１の具体的な構成について説明する。
【００２６】
窓センサ１は、上述した電池１１、窓開閉検知部１５、施解錠検知部１６、マイコン１４に加えて、送信部１２、電圧監視部１３、第１の警報部１７がセンサ本体１０に設けられている。
【００２７】
送信部１２は、無線信号を送信する通信インターフェースで構成されており、親機２に無線信号を送信する。マイコン１４は、窓４の開閉状態または施解錠状態が変化した際に、送信部１２を介して、窓４の開閉状態、施解錠状態を親機２に通知する。親機２は、窓センサ１から送信された無線信号を受信し、窓４の開閉状態、施解錠状態をモニター２１に表示する（図２参照）。
【００２８】
電圧監視部１３は、電池１１の出力電圧（以降、電源電圧という）を監視しており、第１〜第３の比較部１３１〜１３３を備える。
【００２９】
第１の比較部１３１は、送信部１２の動作下限電圧に基づいた第１の閾値が設定されており、電源電圧と第１の閾値とを比較し、比較結果をマイコン１４に出力する。なお、本実施形態では、送信部１２の動作下限電圧が第１の閾値に設定されている。第２の比較部１３２は、第１の閾値よりも所定値大きい第２の閾値が設定されており、電源電圧と第２の閾値とを比較し、比較結果をマイコン１４に出力する。第３の比較部１３３は、第１の閾値よりも所定値小さい第３の閾値が設定されており、電源電圧と第３の閾値とを比較し、比較結果をマイコン１４に出力する。マイコン１４は、第１の比較部１３１および第２の比較部１３２の判断結果に基づいて、第１の判断結果および第２の判断結果を第１の警報部に出力する判断部１４３を備える。判断部１４３は、電源電圧が第２の閾値を下回った場合に第２の判断結果を出力し、電源電圧が第１の閾値を下回った場合に第１の判断結果を出力する。また、マイコン１４は、リセット処理部１４４を備えており、リセット処理部１４４は、電源電圧が第３の閾値を下回った場合にリセット処理を実行する。なお、マイコン１４が、電圧監視部１３備えた構成であってもよい。
【００３０】
第１の警報部１７は、予備警報部１７１と本警報部１７２とで構成されており、電池１１の寿命に関する情報を予備警報、本警報を用いて報知する。
【００３１】
予備警報部１７１は、図示しないＬＥＤ（Light Emitting Diode）、およびＬＥＤを点灯させる点灯回路で構成されている。予備警報部１７１は、判断部１４３から第２の判断結果が出力されると、ＬＥＤを点滅させる予備警報の出力を開始する。すなわち、予備警報部１７１は、電源電圧が第２の閾値を下回った場合に予備警報を出力する。なお、予備警報は、ＬＥＤの連続点灯であってもよい。
【００３２】
本警報部１７２は、図示しないブザーおよびブザーを鳴らす駆動回路で構成されている。本警報部１７２は、判断部１４３から第１の判断結果が出力されると、ブザーから警報音を間欠的に鳴らす本警報の出力を開始する。すなわち、本警報部１７２は、電源電圧が第１の閾値を下回った場合に本警報を出力する。なお、本警報は、連続的な警報音であってもよい。
【００３３】
次に、図４（ａ）〜（ｃ）に示す電源電圧の波形図を用いて、予備警報、本警報の出力について説明する。
【００３４】
電源電圧は、電池１１の出力電流によって大きく変化し、出力電流が比較的大きい無線信号の送信時には大きく低減する。なお、図４（ａ）〜（ｃ）において、無線信号の送信期間をＴ１で示す。図４（ａ）に示すように、電池１１の消耗が少ない場合、無縁信号の送信時であっても電源電圧は第２の閾値以上を維持しており、予備警報、本警報は出力されない。
【００３５】
しかし、図４（ｂ）に示すように、電池１１の消耗が進んだ場合、無線信号の送信時に電源電圧が第２の閾値を下回り、予備警報（ＬＥＤの点滅）の出力が開始される（時間ｔ１）。なお、図４（ｂ）、図４（ｃ）において、予備警報の出力期間をＴ２で示す。予備警報部１７１は、無線信号の送信が完了し電源電圧が第２の閾値以上に復帰した場合でも予備警報の出力を継続する。すなわち、予備警報部１７１は、電源電圧が第２の閾値を一度でも下回ると予備警報を継続して出力し続ける。ここで、電池１１は、周囲温度の影響によって電源電圧が増減する場合がある。そして、以前に電源電圧が第２の閾値を下回った場合でも、無線信号の送信時の電源電圧が第２の閾値以上を維持することがある（図４（ｂ）参照）。
【００３６】
また、判断部１４３は、第２の判断結果を第１の警報部１７１に加えて親機２にも送信部１２を介して通知する。親機２のモニター２１は、窓４の状態（開閉状態・施解錠状態）を報知する報知部と、電池１１の寿命に関する情報を報知する第２の警報部とを兼用している。そして、親機２は、第２の判断結果を受けて、予備警報に相当する警報を出力（例えば、電池交換を促すアイコンをモニター２１に表示）する。
【００３７】
そして、図４（ｃ）に示すように、さらに電池１１の消耗が進むと、無線信号の送信時に電源電圧が第１の閾値を下回り、本警報（間欠的な警報音）の出力が開始される（時間ｔ２）。なお、図４（ｃ）において、本警報の出力期間をＴ３で示す。ここで、第１の閾値は、送信部１２の動作下限電圧に設定されているので、電源電圧が第１の閾値を下回った場合、データを正常に送信できないおそれがある。そこで、マイコン１４は、電源電圧が第１の閾値を下回ると、無線信号の送信を停止させる（時間ｔ２）。また、本警報部１７２は、無線信号の送信が停止され、電源電圧が第１の閾値以上に復帰しても本警報の出力を継続する。すなわち、本警報部１７２は、電源電圧が第１の閾値を一度でも下回ると本警報を継続して出力し続ける。また、マイコン１４は、本警報の出力中であっても無線信号の送信の試み、電源電圧が第１の閾値を再度下回る場合、無線信号の送信を停止する。また、周囲温度の影響によって無線信号の送信時の電源電圧が第１の閾値以上を維持し、無線信号の送信が可能な場合がある（図４（ｃ）参照）。この場合、判断部１４３は、第１の判断結果を親機２にも送信部１２を介して通知する。そして、親機２は、第１の判断結果を受けて、本警報に相当する警報を出力（例えば、電池切れを示すアイコンをモニター２１に表示）する。
【００３８】
そして、電源電圧が第３の閾値を下回ると、マイコン１４のリセット処理部１４４はリセット処理を実行し、予備警報、本警報が停止され、窓センサ１がシャットダウンする（時間ｔ３）。
【００３９】
このように、本実施形態では、電池切れによって無線信号の送信が不可となる前に、電池交換を促す予備警報を出力し、ユーザに電池１１の交換を促すことによって、電池１１の交換忘れを防止することができる。また、電源電圧は、無線信号の送信時に大きく低下する（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。したがって、ユーザが窓４の開閉または施解錠を行った際に、無線信号が送信され予備警報の出力が開始する確率が高いので、ユーザは予備警報にすぐ気付き電池１１の交換が必要であることを認識することができる。さらに、予備警報は、電源電圧が第２の閾値を一度でも下回ると、その後継続して出力され続けるので、ユーザは予備警報にさらに気付きやすくなり、電池１１の交換忘れを防止することができる。また、ＬＥＤの点滅による光警報を予備警報に用いているので、例えば交換用の電池１１がなくすぐに電池交換ができない場合であっても、ユーザの不快感を低減することができる。また、ＬＥＤの点滅を予備警報としているので、消費電力が比較的小さく、予備警報を長時間にわたって出力することができる。
【００４０】
そして、予備警報中に電池交換がされず、無線信号の送信が不可となった場合に、電池切れを報知する本警報を出力している。予備警報と同様に、ユーザが窓４の開閉または施解錠を行った際に本警報の出力が開始される確率が高く、ユーザはすぐに本警報に気付き、電池切れによって窓センサ１が動作不能であることを認識することができる。さらに、本警報は、電源電圧が第１の閾値を一度でも下回ると、その後継続して出力され続けるので、ユーザは本警報にさらに気付きやすくなる。また、間欠的な警報音による音警報を本警報に用いているので、ユーザは、窓センサ１を目視する必要がなく、本警報に気付く確率を向上させることができる。
【００４１】
また、親機２からも予備警報、本警報に相当する警報が出力されるので、電池１１の交換忘れをさらに防止することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、本警報（間欠的な警報音）を無線信号の送信よりも駆動電流が小さくなるように設定している。これにより、本警報を長時間にわたって出力することができ、電池切れであることをユーザにより確実に報知することができる。
【００４３】
なお、本実施形態のセキュリティシステムは、窓４を検知対象とし、窓４の状態（開閉状態、施解錠状態）を検知する窓センサ１を用いているが、センサの種類は窓センサ１に限定せず、電池１１を電源として検知対象の状態を検知するセンサであればよい。例えば、センサとして、ガラス破壊を検知するガラス破壊センサ、ドアの開閉状態を検知するドアセンサ、検知範囲への進入を検知する進入センサ、火災を検知する火災検知器などで構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  窓センサ
１１  電池
１２  送信部
１３  電圧監視部
１４  マイコン
１４３  判断部
１５  窓開閉検知部
１６  施解錠検知部
１７  第１の警報部
２  親機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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