(57)【要約】【課題】送受信の信頼性を向上でき、かつ、既存のドアや窓にも設置が容易な戸開閉検知システムを提供すること。【解決手段】戸開閉検知システムは、扉２０に取り付けられた開閉検知装置１２０と、ドア枠１０に取り付けられたラック１１５とを備える。開閉検知装置１２０は、扉２０が閉じる場合にラック１１５に螺合可能な歯車１４０と、歯車１４０に連動して回転可能であり、複数の当接部１５４を有する操作部材１５０と、操作部材１５０の当接部１５４が当接されることを検知するボタン１６２を有する検知部および検知部に当接部１５４が当接される毎に電波信号を送信する送信部を有する信号送信装置１６０とを備える。【選択図】図２
2016089407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体に対して開閉される戸の開閉を検知する戸開閉検知システムであって、
前記枠体または戸のいずれかに取り付けられた開閉検知装置と、
前記戸の開閉時に前記開閉検知装置に対して相対的に移動する枠体または戸に取り付けられたラックとを備え、
前記開閉検知装置は、
前記戸が開く場合または閉じる場合の少なくとも一方の場合に前記ラックに螺合可能な歯車と、
前記歯車に連動して回転可能であり、複数の当接部を有する操作部材と、
前記操作部材の当接部が当接されることを検知する検知部、および、前記検知部に前記当接部が当接される毎に電波信号を送信する送信部を有する信号送信装置と、
を備えることを特徴とする戸開閉検知システム。
【請求項２】
請求項１に記載の戸開閉検知システムにおいて、
前記検知部は、
出没可能に設けられたボタンと、
前記ボタンを突出方向に付勢する付勢部材と、
前記ボタンに前記当接部が当接されて前記ボタンが没入方向に移動された際に検知するスイッチ素子と、
を備えることを特徴とする戸開閉検知システム。
【請求項３】
請求項２に記載の戸開閉検知システムにおいて、
前記ボタンが没入方向に移動された際に発電する圧電素子を備え、
前記信号送信装置は、前記圧電素子で発電された電力によって駆動される
ことを特徴とする戸開閉検知システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の戸開閉検知システムにおいて、
前記開閉検知装置は、
前記ラックに螺合可能な歯車と前記操作部材との間に設けられた一方向回転伝達装置を備え、
前記一方向回転伝達装置は、戸が開く場合または閉じる場合のいずれか一方の動作時に前記歯車の回転を前記操作部材に伝達し、他方の動作時には伝達しない
ことを特徴とする戸開閉検知システム。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の戸開閉検知システムにおいて、
前記開閉検知装置は、
前記ラックに噛合可能であり、かつ、スライド可能に軸支された第一歯車と、前記第一歯車に噛合可能に設けられて前記操作部材に回転力を伝達する第二歯車とを備え、
前記第一歯車は、
戸が開く場合または閉じる場合のいずれか一方の動作時に、前記ラックに噛み合った状態で前記ラックと共に第二歯車側に移動することで第二歯車に噛合する位置に移動し、
他方の動作時には前記ラックに噛み合った状態で前記ラックと共に第二歯車から離れる方向に移動することで、前記第二歯車と離れる
ことを特徴とする戸開閉検知システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の戸開閉検知システムにおいて、
前記信号送信装置の送信部から送信される電波信号を受信する受信装置を備え、
前記受信装置は、
前記電波信号を受信する受信部と、
前記受信部で前記電波信号を受信すると計時を開始するタイマーと、
前記タイマーが予め設定した判定時間を計時する間に、前記受信部で受信した電波信号の数が、予め設定した判定数以上の場合に戸が開閉操作されたと判定し、前記判定数未満の場合に戸が開閉操作されていないと判定する制御部と、
を備えることを特徴とする戸開閉検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の開口部に設けられるドアの扉や窓の障子などの戸の開閉動作を検出する戸開閉検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
引戸などの開閉体の不正な開閉状態を検出するモジュールとして、開閉体の開閉を区別するリードスイッチと、前記スイッチからの開閉信号を判別して開閉信号を外部に配設された受信器に発信する発信部とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、引戸に磁石を取り付けておき、窓枠に取り付けたモジュールにリードスイッチを収納し、引戸を閉じた際に前記磁石で前記リードスイッチを励磁していた。
そして、引戸が開くと、リードスイッチの励磁作用が解除されて制御部は「開状態送信可能」の状態にセットされる。この際、モジュールがバネの弾性力で揺動するため、圧電発電部で発電が開始されてその発電電力が整流回路を介して制御部に送られると、制御部は、発信部およびアンテナを介して「開信号」を受信器に送信していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７９５０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１は、バネの弾性力で揺動するモジュールを設置しなければならず、比較的大きな設置スペースが必要となるため、既存のドアや窓に設置することが難しいという課題がある。
そこで、戸の開閉動作に連動してスイッチを入れて信号を送信する開閉検知システムを開発した。しかしながら、この開閉検知システムでは、戸の開閉時に、スイッチを１回押して電波信号を１回送信するものであったため、送受信の信頼性に欠けるという課題が生じた。例えば、電波信号の送信時に、他の無線機器や家電を作動して発生したノイズが影響して、送信機と受信機との間で信号の送受信に失敗する場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、送受信の信頼性を向上でき、かつ、既存のドアや窓にも設置が容易な戸開閉検知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、枠体に対して開閉される戸の開閉を検知する戸開閉検知システムであって、前記枠体または戸のいずれかに取り付けられた開閉検知装置と、前記戸の開閉時に前記開閉検知装置に対して相対的に移動する枠体または戸に取り付けられたラックとを備え、前記開閉検知装置は、前記戸が開く場合または閉じる場合の少なくとも一方の場合に前記ラックに螺合可能な歯車と、前記歯車に連動して回転可能であり、複数の当接部を有する操作部材と、前記操作部材の当接部が当接されることを検知する検知部、および、前記検知部に前記当接部が当接される毎に電波信号を送信する送信部を有する信号送信装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、戸を開く場合、あるいは、閉じる場合の少なくとも一方の動作時に、開閉検知装置の歯車がラックに噛合する。この際、開閉検知装置およびラックは相対的に移動するため、歯車に対してラックが移動して歯車は回転し、歯車に連動する操作部材も回転する。操作部材は複数の当接部を有するため、操作部材が回転すると、複数の当接部が順次検知部に当接して検知され、そのたびに送信部から電波信号が送信される。このため、戸を開く動作あるいは閉じる動作を行って歯車および操作部材が回転した際に、複数の当接部が検知部に順次当接することで、複数の電波信号を送信できる。複数の電波信号を送信できれば、１つの電波信号に他の無線機器や家電によるノイズが影響しても、他の電波信号はノイズの影響を受けずに送受信することができるため、送受信の信頼性を向上できる。
【０００８】
本発明において、前記検知部は、出没可能に設けられたボタンと、前記ボタンを突出方向に付勢する付勢部材と、前記ボタンに前記当接部が当接されて前記ボタンが没入方向に移動された際に検知するスイッチ素子と、を備えることが好ましい。
本発明では、ボタンを操作部材の当接部が当接して押すことで、ボタンがスイッチ素子に当接して入力を検知する。このため、操作部材の回転方向に関係なく、当接部がボタンを当接すれば、スイッチ素子で確実に検知できる。
また、ボタンはコイルバネなどの付勢部材で付勢されているので、当接部がボタンから外れると、ボタンを元の位置に確実に戻すことができる。このため、次の当接部によるボタンの押圧操作を確実に検出でき、複数の当接部による連続した当接動作を個別に確実に検知することができる。
【０００９】
本発明において、前記ボタンが没入方向に移動された際に発電する圧電素子を備え、前記信号送信装置は、前記圧電素子で発電された電力によって駆動されることが好ましい。
ここで、圧電素子を前記スイッチ素子として利用してもよいし、スイッチ素子とは別の圧電素子を設けてもよい。このようなボタンが押された際に発電する圧電素子を設け、信号送信装置を圧電素子の発電電力で駆動すれば、電池等の電源を組み込む必要が無く、電池交換を不要にできてメンテナンスが容易になる。また、電源供給用の配線も不要なため、開閉検知装置に接続する配線が不要になり、開閉検知装置を枠体や戸に容易に取り付けることができ、既設のドアや窓においても容易に取り付けることができる。
【００１０】
本発明において、前記開閉検知装置は、前記ラックに螺合可能な歯車と前記操作部材との間に設けられた一方向回転伝達装置を備え、前記一方向回転伝達装置は、戸が開く場合または閉じる場合のいずれか一方の動作時に前記歯車の回転を前記操作部材に伝達し、他方の動作時には伝達しないことが好ましい。
一方向回転伝達装置は、例えば、ワンウェイクラッチやラチェット機構などで構成できる。このような一方向回転伝達装置を備えていれば、戸が開く場合または閉じる場合のいずれか一方の動作時のみ操作部材を回転して信号送信装置から電波信号を送信できる。このため、戸が開く場合または閉じる場合のいずれか一方の動作時のみを容易に検出できる。さらに、戸の開閉動作の両方を検出したい場合には、２つの開閉検知装置を設け、それぞれの一方向回転伝達装置の回転方向を互いに逆方向に設定することで検出できる。
【００１１】
本発明において、前記開閉検知装置は、前記ラックに噛合可能であり、かつ、スライド可能に軸支された第一歯車と、前記第一歯車に噛合可能に設けられて前記操作部材に回転力を伝達する第二歯車とを備え、前記第一歯車は、戸が開く場合または閉じる場合のいずれか一方の動作時に、前記ラックに噛み合った状態で前記ラックと共に第二歯車側に移動することで第二歯車に噛合する位置に移動し、他方の動作時には前記ラックに噛み合った状態で前記ラックと共に第二歯車から離れる方向に移動することで、前記第二歯車と離れることが好ましい。
このような構成を備えていれば、戸が開く場合または閉じる場合のいずれか一方の動作時のみ操作部材を回転して信号送信装置から電波信号を送信できる。このため、戸が開く場合または閉じる場合のいずれか一方の動作時のみを容易に検出できる。さらに、戸の開閉動作の両方を検出したい場合には、２つの開閉検知装置を設け、それぞれの第一歯車が第二歯車に噛み合う回転方向を互いに逆方向に設定することで検出できる。
【００１２】
本発明において、前記信号送信装置の送信部から送信される電波信号を受信する受信装置を備え、前記受信装置は、前記電波信号を受信する受信部と、前記受信部で前記電波信号を受信すると計時を開始するタイマーと、前記タイマーが予め設定した判定時間を計時する間に、前記受信部で受信した電波信号の数が、予め設定した判定数以上の場合に戸が開閉操作されたと判定し、前記判定数未満の場合に戸が開閉操作されていないと判定する制御部とを備えることが好ましい。
このようなタイマーおよび制御部を備えていれば、電波信号の数によって開閉操作の有無をより精度よく判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態のドアを示す正面図。
【図２】第１実施形態の要部を示す概略図。
【図３】第１実施形態のラック装置を示す分解斜視図。
【図４】第１実施形態の開閉検知装置を示す分解斜視図。
【図５】第１実施形態の開閉検知装置を示す分解斜視図。
【図６】第１実施形態の信号送信装置の構成を示すブロック図。
【図７】第１実施形態の受信機の構成を示すブロック図。
【図８】第１実施形態の扉の開放時の動作を説明する説明図。
【図９】第１実施形態の扉の閉鎖時の動作を説明する説明図。
【図１０】第１実施形態の扉の閉鎖時の動作を説明する説明図。
【図１１】本発明の第２実施形態の引戸を示す正面図。
【図１２】第２実施形態の要部を示す概略図。
【図１３】第２実施形態の開閉検知装置を示す分解斜視図。
【図１４】第２実施形態の開閉検知装置を示す分解斜視図。
【図１５】第２実施形態の障子の開放時の動作を説明する説明図。
【図１６】第２実施形態の障子の開放時の動作を説明する説明図。
【図１７】第２実施形態の障子の閉鎖時の動作を説明する説明図。
【図１８】本発明の変形例の要部を示す概略図。
【図１９】本発明の他の変形例の要部を示す概略図。
【図２０】本発明の他の変形例の戸開閉検知システムを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る戸開閉検知システム１００を組み込んだドア１を図面に基づいて説明する。
図１において、ドア１は、建物の開口部に設けられて一方側である屋内空間と他方側である屋外空間とを仕切る外開き形式の出入り口であって、建物躯体に固定される枠体としてのドア枠１０と、このドア枠１０に開閉自在に支持される戸としての扉２０とを備えて構成されている。ドア枠１０は、それぞれ上枠１１、下枠１２、および左右の縦枠１３，１４を四周枠組みして形成され、扉２０は、図１中左側に位置する吊元側の縦枠１３に図示略のヒンジを介して開閉可能に支持されている。扉２０は、上框２１、下框２２および左右の縦框２３，２４を四周框組みした内部にパネル２５を嵌め込んで構成され、吊元側の縦框２３が縦枠１３に支持され、戸先側の縦框２４に設けたハンドル２６によって開閉操作されるようになっている。
ドア１の屋内側には、図２に示すように、本発明の戸開閉検知システム１００を構成するラック装置１１０と、開閉検知装置１２０とが設けられている。
【００１５】
［ラック装置］
ラック装置１１０は、図３，４にも示すように、ケース１１１と、前記ケース１１１内に配置されたラック１１５と、ケース１１１およびラック１１５間に配置された付勢部材であるコイルバネ１１８とを備えている。ラック装置１１０のケース１１１は、縦枠１４の内面にネジや両面テープ等で固定されている。
ケース１１１は、金属板をコ字状に折曲することなどで構成され、ケース１１１においてラック１１５を案内する一対の案内面１１２には、それぞれ３つの長孔１１３が形成されている。また、ケース１１１において、ラック１１５に対向する面には、コイルバネ１１８を位置決めするための突起１１４が３つ形成されている。各突起１１４は、ケース１１１の長手方向の位置が前記長孔１１３と同じ位置に設定されている。
【００１６】
ラック１１５は、複数の歯１１６が直線状に並んだ一般的なラックである。ラック１１５の各案内面１１２に対向する上面および下面には、複数のガイドピン１１７が突設されている。このガイドピン１１７は、前記長孔１１３内に配置される。これにより、ラック１１５は、ケース１１１に対してスライド移動できる。
さらに、ラック１１５のケース１１１に対向する裏面には、前記コイルバネ１１８が配置される孔１１９が形成されている。
【００１７】
コイルバネ１１８は、前記ケース１１１の突起１１４に一端側が差し込まれ、他端側はラック１１５の裏面に形成された孔１１９に差し込まれている。このコイルバネ１１８は、ラック１１５をケース１１１から突出する方向に付勢している。
【００１８】
［開閉検知装置］
開閉検知装置１２０は、図２，４，５に示すように、ケース１３０と、ラック装置１１０のラック１１５に螺合可能な歯車１４０と、歯車１４０に連動して回転する操作部材１５０と、信号送信装置１６０とを備える。
ケース１３０は、歯車１４０や操作部材１５０を上下から挟んで収容する上ケース１３１、下ケース１３２と、信号送信装置１６０を表面および裏面から挟んで収容する表面ケース１３３、裏面ケース１３４とを備える。そして、開閉検知装置１２０の裏面ケース１３４は、扉２０の上框２１に両面テープやネジで取り付けられている。
図４，５に示すように、上ケース１３１、下ケース１３２は、水平方向に突出するフランジ部分で互いにネジ止めされ、上下方向に突出するフランジ部分で表面ケース１３３にネジ止めされている。上ケース１３１および下ケース１３２間には、仕切り用のプレート１３５が配置されている。
【００１９】
歯車１４０は、軸１４１を備え、上ケース１３１およびプレート１３５に回転自在に軸支されている。
上ケース１３１のラック装置１１０に対向する側面には開口１３６が形成され、前記歯車１４０の歯の一部が露出している。この開口１３６を介して、歯車１４０はラック装置１１０のラック１１５に噛合可能に配置されている。
【００２０】
操作部材１５０は、歯車１４０に噛合する歯車１５１と、操作円板１５２と、軸１５３とを備える。操作円板１５２の外周面には５つの当接部１５４が形成されている。
この操作部材１５０は、上ケース１３１および下ケース１３２に回転自在に軸支されている。また、プレート１３５には、前記歯車１５１が挿通される貫通孔１３７が形成されている。歯車１５１の厚さ寸法は、プレート１３５および歯車１４０の厚さ寸法を加算した寸法とほぼ同じ値とされ、歯車１５１の上半分は歯車１４０にかみ合い、歯車１５１の下半分は貫通孔１３７内に配置されている。
【００２１】
ここで、本実施形態の歯車１４０または操作部材１５０の一方には、図示しない一方向回転伝達装置が組み込まれている。一方向回転伝達装置は、ワンウェイクラッチやラチェット機構で構成され、本実施形態では、歯車１４０は、図２に示す矢印Ａ方向（図２において反時計回り方向）のみに回転するように構成されている。このため、後述するように、扉２０を閉じる場合のみ操作部材１５０の操作円板１５２が回転し、扉２０を開く場合には操作円板１５２は回転しないように構成されている。
【００２２】
表面ケース１３３および裏面ケース１３４は、裏面ケース１３４からネジ込まれる図示しないネジで互いに固定されている。この表面ケース１３３および裏面ケース１３４間には、信号送信装置１６０が収容されている。
信号送信装置１６０は、図６に示すように、検知部１６１および送信部１６６を備える。
検知部１６１は、表面ケース１３３の表面から出没可能に設けられたボタン１６２と、ボタン１６２を突出方向に付勢する付勢部材であるコイルバネ１６３と、前記ボタン１６２が没入方向に移動された際にその移動を検知するスイッチ素子１６４と、スイッチ素子１６４と電気的に接続された整流回路１６５とを備える。
【００２３】
ボタン１６２は、図２に示すように、表面ケース１３３に形成されたガイド壁に沿って出没可能に配置されている。また、ボタン１６２の裏面には、前記コイルバネ１６３が挿入される挿入孔が形成されている。
スイッチ素子１６４は、コイルバネ１６３の周囲において、裏面ケース１３４とボタン１６２との間に配置された圧電素子で構成されている。そして、ボタン１６２が押された際に、ボタン１６２の裏面がスイッチ素子１６４に当接すると、圧電素子が応力を受けて発電する。この発電電力は整流回路１６５で整流され、電気信号として送信部１６６に出力される。
【００２４】
送信部１６６は、図６に示すように、制御部１６７、通信部１６８、アンテナ１６９を備える。
制御部１６７は、整流回路１６５からの電気信号が入力されると、通信部１６８に電波信号の送信を指示する制御信号を出力する。通信部１６８は、制御部１６７から制御信号が入力されると、アンテナ１６９を介して電波信号を送信する。
【００２５】
ここで、上ケース１３１、下ケース１３２には、前記ボタン１６２を露出するための開口が形成され、ボタン１６２は操作円板１５２の当接部１５４に当接可能に配置されている。このため、歯車１４０の回転により、操作部材１５０の歯車１５１および操作円板１５２が回転すると、当接部１５４がボタン１６２を押してスイッチ素子１６４に当接させ、スイッチ素子１６４が発電して整流回路１６５を介して電気信号が出力される。また、当接部１５４がボタン１６２から外れると、コイルバネ１６３でボタン１６２は元の位置に戻され、次の当接部１５４が再度ボタン１６２を押すと、スイッチ素子１６４が押されて発電し、整流回路１６５を介して電気信号が出力される。
このため、検知部１６１は、操作円板１５２の当接部１５４がボタン１６２を押す毎に電気信号を出力し、送信部１６６は、検知部１６１が電気信号を出力する毎、つまりボタン１６２が押される毎に、電波信号を送信する。この電波信号は、建物内などに設けられた受信機１７０で受信される。
【００２６】
［受信機］
受信機１７０は、図７に示すように、アンテナ１７１と、受信部１７２と、制御部１７３と、タイマー１７４と、出力部１７５とを備える。受信部１７２では、送信部１６６からの電波信号を、アンテナ１７１を介して受信し、受信信号を制御部１７３へと送る。制御部１７３は、受信部１７２で電波信号を受信すると、タイマー１７４を作動して時間計測を開始する。そして、予め設定した判定時間内（例えば３秒以内）に、予め設定した判定数（例えば３回）以上の電波信号を受信した場合、制御部１７３は、扉２０が閉められる操作が行われたと判定し、出力部１７５に判定信号を出力する。一方、制御部１７３は、判定時間内に受信した電波信号の数が前記判定数未満の場合は、扉２０が閉められる操作は行われていないと判定する。
出力部１７５は、制御部１７３からの判定信号に基づき、制御対象の装置に対して制御信号を出力する。例えば、出力部１７５は、玄関の照明装置を制御する制御信号を出力し、屋内の照明装置が点灯している状態で扉２０を閉じると、照明装置を消灯する。一方、屋内の照明装置が消灯している状態で扉２０を閉じると、照明装置を点灯する。これにより、帰宅時には扉２０を開いて閉じることで、屋内や玄関の照明を自動的に点灯でき、外出時には自動的に消灯できるので、利便性が向上する。
【００２７】
なお、出力部１７５が制御信号を出力する対象は、照明装置に限らない。例えば、子供や老人が無断で外出することを検出するために、家屋等に設置した報知装置や、居住者のパソコンやスマートフォン、携帯電話、緊急連絡先等へと自動的に情報を送信するように構成してもよい。
【００２８】
［扉の開閉検知動作］
このような本実施形態のドア１において、図２に示すように、扉２０が閉じられている状態では、ボタン１６２は操作円板１５２の２つの当接部１５４間に配置され、コイルバネ１６３で付勢されてスイッチ素子１６４に当接しない状態とされている。
この状態から、図８に示すように、扉２０を開くと、扉２０は矢印Ｂ方向に移動し、ドア枠１０に固定されたラック装置１１０に対して開閉検知装置１２０が屋外側に移動する。この際、歯車１４０または操作部材１５０にはワンウェイクラッチやラチェット機構などの一方向回転伝達装置が内蔵されているため、図８において時計回りには回転できない。このため、歯車１４０の歯でラック１１５が押され、ラック１１５はコイルバネ１１８の付勢力に抗してケース１１１内に押し込まれ、歯車１４０がラック１１５から外れる。したがって、扉２０を開いた際には、歯車１４０および操作部材１５０は回転せず、当接部１５４はボタン１６２を押さないため、開閉検知装置１２０は電波信号を送信しない。
【００２９】
一方、図９に示すように、扉２０を閉じると、扉２０は矢印Ｃ方向に移動し、開閉検知装置１２０は、ドア枠１０に固定されたラック装置１１０に対して近づく方向である屋内側に移動する。すると、歯車１４０がラック１１５の歯１１６に噛合し、歯車１４０は図９において反時計回り（矢印Ａ方向）に回転する。操作部材１５０も矢印Ｄ方向に回転し、当接部１５４がボタン１６２を押し、ボタン１６２はスイッチ素子１６４に当接する。このため、検知部１６１は検知信号を送信部１６６に出力し、送信部１６６は電波信号を送信する。
さらに、歯車１４０および操作部材１５０が回転すると、当接部１５４がボタン１６２から外れ、ボタン１６２はコイルバネ１６３で元の位置に戻る。さらに、歯車１４０および操作部材１５０が回転すると、次の当接部１５４が再度ボタン１６２を押し、検知部１６１は検知信号を送信部１６６に出力し、送信部１６６は電波信号を送信する。
このため、検知部１６１は、各当接部１５４がボタン１６２を順次押す毎に検知信号を出力し、送信部１６６は検知信号が入力されるごとに電波信号を送信する。
そして、図１０に示すように、扉２０が完全に閉まると、当接部１５４がボタン１６２を押していない状態となり、電波信号の送信も終了する。なお、扉２０を閉じた際に、ラック１１５に歯車１４０が噛み合ってから、扉２０が完全に閉まるまでの歯車１４０および操作部材１５０の回転量、つまり当接部１５４でボタン１６２を押す回数は予め決められているので、受信機１７０の制御部１７３は、前述したように受信した電波信号の数によって扉２０が閉まったことを判定できる。
【００３０】
［本実施形態の効果］
（１）扉２０を閉めた際に歯車１４０がラック１１５に噛合することで、操作部材１５０が回転し、操作部材１５０の操作円板１５２に設けられた複数の当接部１５４がボタン１６２を複数回押すため、開閉検知装置１２０の送信部１６６は扉２０を閉じた際に複数の電波信号を送信することができる。
このため、扉２０を閉めた際に１つの電波信号のみを出力する場合に比べて、受信機１７０でより確実に電波信号を受信でき、戸開閉検知システム１００における開閉検出信号の送受信の信頼性を向上できる。
【００３１】
（２）開閉検知装置１２０は、歯車１４０や操作部材１５０にワンウェイクラッチなどの一方向回転伝達装置を組み込んでおり、さらに、ラック装置１１０では、ラック１１５をコイルバネ１１８で付勢してケース１１１に対して出没可能に構成しているので、扉２０を開く場合には操作部材１５０が回転せず、扉２０を閉じた場合のみ操作部材１５０が回転してボタン１６２が押されるように構成できる。このため、扉２０を閉じた場合のみ検出することができ、受信機１７０の出力部１７５も扉２０を閉じた場合に特化した制御を行うことができる。
【００３２】
（３）開閉検知装置１２０は扉２０が閉められたことを検知した際に受信機１７０に電波信号を送信するため、無線通信で信号を送受信でき、ドア枠１０に信号通信用の配線を施工する必要がない。このため、ドア１を施工後であっても、ラック装置１１０や開閉検知装置１２０を容易に取り付けることができる。
さらに、開閉検知装置１２０は、スイッチ素子１６４として設けた圧電素子の発電電力で作動されるため、開閉検知装置１２０に別途電源を設ける必要が無い。このため、ドア枠１０に開閉検知装置１２０の電源用配線を設ける必要が無く、この点でも開閉検知装置１２０を容易に設置できる。さらに、開閉検知装置１２０に電源用の電池を組み込む必要もないため、定期的に電池を交換する必用が無く、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００３３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図１１〜１７に基づいて説明する。
第２実施形態は、引戸２に戸開閉検知システム２００を取り付けたものである。
引戸２は、引戸枠３０、外障子４０、内障子５０を備えている。引戸枠３０は上枠３１、下枠３２、左右の縦枠３３，３４を枠組みして構成されている。
外障子４０および内障子５０は、それぞれ上框４１，５１、下框４２，５２、戸先框４３，５３、召合せ框４４，５４を枠組みし、面材として複層ガラス４５，５５を組み込むことで構成されている。
【００３４】
戸開閉検知システム２００は、外障子４０の上框４１に取り付けられたラック２１５と、内障子５０の召合せ框５４に取り付けられた開閉検知装置２２０とを備える。
ラック２１５は、ラック１１５と同様に複数の歯２１６が直線状に配置された一般的なラックである。なお、第１実施形態のラック装置１１０では、ケース１１１やコイルバネ１１８を備えてラック１１５を歯車１４０に向かって出没可能に構成していたが、第２実施形態のラック２１５は直接上框４１に固定されており、出没することはない。
【００３５】
開閉検知装置２２０は、前記第１実施形態の開閉検知装置１２０と同様の構成を備えるが、開閉検知装置１２０がワンウェイクラッチやラチェット機構で構成される一方向回転伝達装置を備えているのに対し、開閉検知装置２２０は、２つの歯車２４０、２４５が互いに噛合する状態と、噛み合いが解除される状態とを、一方の歯車２４０をラック２１５の移動によってスライドさせることで切り替える点が相違する。したがって、開閉検知装置２２０において、第１実施形態の開閉検知装置１２０と同一の構成に関しては同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
【００３６】
開閉検知装置２２０は、図１２〜１４に示すように、ケース２３０と、ラック２１５に螺合可能な第一歯車としての歯車２４０と、歯車２４０に噛合可能な第二歯車としての伝達歯車２４５と、伝達歯車２４５に連動して回転する操作部材１５０と、信号送信装置１６０とを備える。
ケース２３０は、上ケース２３１、下ケース１３２、表面ケース１３３および裏面ケース１３４を備える。下ケース１３２、表面ケース１３３、裏面ケース１３４は第１実施形態と同一である。
【００３７】
上ケース２３１および下ケース１３２間には、仕切り用のプレート２３５が配置される。上ケース２３１およびプレート２３５には、前記歯車２４０を軸支する長孔２３６，２３８が形成されている。プレート２３５には、さらに、操作部材１５０の歯車１５１が配置される貫通孔２３７と、伝達歯車２４５を軸支する貫通孔２３９とが形成されている。
長孔２３６，２３８は、ラック２１５の長手方向に沿って形成され、歯車２４０も長孔２３６，２３８内をラック２１５の長手方向に沿って移動可能に軸支されている。
図１２に示すように、長孔２３６，２３８において最も伝達歯車２４５から離れた位置に歯車２４０が移動している場合、歯車２４０は伝達歯車２４５から外れて噛み合っていない状態となる。一方、図１５に示すように、長孔２３６，２３８において最も伝達歯車２４５に近づく位置に歯車２４０が移動している場合、歯車２４０は伝達歯車２４５と噛み合う状態となる。
【００３８】
伝達歯車２４５は、操作部材１５０の歯車１５１と噛み合っている。操作部材１５０は、歯車１５１、操作円板１５２、軸１５３、当接部１５４を備える第１実施形態と同一の構成である。また、表面ケース１３３、裏面ケース１３４内には前記第１実施形態と同じ信号送信装置１６０が収容されている。
【００３９】
［障子の開閉検知動作］
第２実施形態の引戸２では、図１２に示すように、外障子４０、内障子５０を閉じた状態では、歯車２４０は伝達歯車２４５から外れており、伝達歯車２４５、操作部材１５０は回転しない。このため、ボタン１６２はコイルバネ１６３で付勢されてスイッチ素子１６４から離れており、信号送信装置１６０から電波信号は送信されていない。
この閉鎖状態から外障子４０または内障子５０を開くと、図１５に示すように、召合せ框４４，５４は互いに離れる方向に移動する。例えば、図１５では、外障子４０を矢印Ｅで示す右方向に移動すると、召合せ框４４も右方向に移動し、召合せ框５４から離れる。
この際、ラック２１５も矢印Ｅの方向に移動し、長孔２３６，２３８に沿って歯車２４０を伝達歯車２４５側に移動し、歯車２４０および伝達歯車２４５をかみ合わせる。
【００４０】
図１６に示すように、外障子４０をさらに矢印Ｅで示す右方向に移動すると、召合せ框４４もさらに右方向に移動し、ラック２１５も矢印Ｅの方向にさらに移動する。すると、歯車２４０は伝達歯車２４５に噛合した状態で回転し、伝達歯車２４５に噛合する歯車１５１も回転する。このため、操作部材１５０の操作円板１５２も回転し、第１実施形態と同様に、操作円板１５２の当接部１５４によってボタン１６２が押される。ボタン１６２が押されてスイッチ素子１６４に当接すると、第１実施形態と同じく検知部１６１から検知信号が出力され、送信部１６６から電波信号が送信される。したがって、受信機１７０では、所定時間内に所定回数の電波信号を受信でき、外障子４０、内障子５０が開かれたことが判定できる。
なお、図示は省略するが、外障子４０をさらに右方向に移動すると、ラック２１５が歯車２４０から外れるため、操作部材１５０の回転も停止し、ボタン１６２も押されなくなり、信号送信装置１６０における電波信号の送信も停止する。
また、内障子５０を開いた場合も、外障子４０との相対位置関係は図１５，１６と同じであるため、同じ動作を行う。
【００４１】
一方、外障子４０、内障子５０を閉めると、図１７に示すように、ラック２１５が開閉検知装置２２０に対して矢印Ｆで示す左方向に移動する。このため、歯車２４０も、長孔２３６，２３８に沿って左方向に移動し、伝達歯車２４５から外れる。そして、ラック２１５の左方向への移動中は、歯車２４０は伝達歯車２４５から外れた状態で回転するため、歯車２４０の回転は、伝達歯車２４５、歯車１５１には伝達されず、操作部材１５０も回転しない。このため、外障子４０、内障子５０を閉めている場合は、操作部材１５０の当接部１５４でボタン１６２が押されることがなく、信号送信装置１６０から電波信号も送信されない。
【００４２】
［本実施形態の効果］
第２実施形態の引戸２においても、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
（４）すなわち、外障子４０、内障子５０を開いた際に、ラック２１５が歯車２４０を移動して伝達歯車２４５にかみ合わせるので、ラック２１５の移動によって歯車２４０が回転すると、伝達歯車２４５、歯車１５１および操作円板１５２を回転できる。そして、操作円板１５２に設けられた複数の当接部１５４がボタン１６２を複数回押すため、開閉検知装置１２０の送信部１６６は障子４０，５０を開いた際に複数の電波信号を送信することができる。
このため、障子４０，５０を開いた際に１つの電波信号のみを出力する場合に比べて、受信機１７０でより確実に電波信号を受信でき、戸開閉検知システム２００における開閉検出信号の送受信の信頼性を向上できる。
【００４３】
（５）開閉検知装置２２０は、歯車２４０を長孔２３６，２３８でガイドし、ラック２１５の移動によって、歯車２４０を伝達歯車２４５と噛合する状態と、噛合が解除される状態とを自動的に切り替えることができるので、ワンウェイクラッチなどの一方向回転伝達装置を組み込む必要が無い。このため、部品コストを低減できる。
さらに、障子４０，５０を閉じる場合は、歯車２４０は伝達歯車２４５に噛合せずに空転するため、負荷無く障子４０，５０を閉じることができる。
また、障子４０，５０を開く場合のみ操作部材１５０が回転してボタン１６２が押されるように構成されているので、受信機１７０の出力部１７５も障子４０，５０を閉じた場合に特化した制御を行うことができる。
【００４４】
（６）開閉検知装置２２０は障子４０，５０が開かれたことを検知した際に受信機１７０に電波信号を送信するため、無線通信で信号を送受信でき、引戸枠３０や障子４０，５０に信号通信用の配線を施工する必要がない。このため、引戸２を施工後であっても、ラック２１５や開閉検知装置２２０を容易に取り付けることができる。
さらに、開閉検知装置２２０は、スイッチ素子１６４として設けた圧電素子の発電電力で作動されるため、開閉検知装置２２０に別途電源を設ける必要が無い。このため、移動される内障子５０に開閉検知装置２２０を設定でき、電源用の電池を組み込む必要もないため、定期的に電池を交換する必用が無く、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００４５】
［変形例］
本発明は、以上の実施形態で説明した構成のものに限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形例は、本発明に含まれる。
図１８に示すように、第１実施形態のドア１における戸開閉検知システム１００の代わりに、第２実施形態の戸開閉検知システム２００を用いてもよい。図１８では、ドア枠１０の縦枠１４にラック２１５を固定し、扉２０の上框２１に開閉検知装置２２０を固定している。図１８においては、扉２０を開く場合に、開閉検知装置２２０がラック２１５から離れるため、歯車２４０が伝達歯車２４５から外れ、操作部材１５０は回転しない。
一方、扉２０を閉じる場合には、開閉検知装置２２０がラック２１５に近づくため、歯車２４０が伝達歯車２４５に噛み合い、ラック２１５によって歯車２４０が回転すると、伝達歯車２４５、歯車１５１、操作円板１５２が回転し、当接部１５４でボタン１６２が押される。このため、信号送信装置１６０から電波信号が送信され、扉２０が閉じられたことを判定できる。
【００４６】
また、図１９に示すように、第２実施形態の引戸２における戸開閉検知システム２００の代わりに、第１実施形態の戸開閉検知システム１００を用いてもよい。図１９では、外障子４０の上框４１にラック装置１１０を固定し、内障子５０の召合せ框５４に開閉検知装置１２０を固定している。図１９においては、開閉検知装置１２０の歯車１４０はワンウェイクラッチなどで矢印Ｇ方向のみに回転するように構成されている。このため、障子４０，５０を開く場合には、ラック装置１１０のラック１１５で歯車１４０が矢印Ｇ方向に回転し、操作部材１５０の操作円板１５２も回転するため、当接部１５４でボタン１６２が押される。このため、信号送信装置１６０から電波信号が送信され、障子４０，５０が開かれたことを判定できる。
一方、障子４０，５０を閉じる場合には、ラック１１５に噛み合う歯車１４０が回転できないため、ラック１１５がケース１１１内に押し込まれる。これにより、歯車１４０および操作部材１５０は回転せず、信号送信装置１６０から電波信号は送信されない。
【００４７】
さらに、引戸２においては、召合せ框４４、５４の位置に戸開閉検知システム２００を設けていたが、戸先框４３、５３の位置に戸開閉検知システム１００や戸開閉検知システム２００を設けてもよい。この場合、外障子４０と内障子５０のいずれが開閉操作されたかを個別に判定できる。
【００４８】
また、図２０に示すように、２つの開閉検知装置１２０およびラック装置１１０を用いて、ドア１において扉２０の開閉の両動作を検出するようにしてもよい。すなわち、２つの開閉検知装置１２０は、歯車１４０が回転できる方向を逆方向に設定することで、扉２０を閉じた場合だけでなく、開いた場合も検知することができる。この際、各開閉検知装置１２０から送信される電波信号の種類を別々に設定することで、受信機１７０では、扉２０が開いた場合と、閉じた場合とを区別して判定することができる。
同様に、引戸２においても２つの開閉検知装置２２０、ラック２１５を設けて障子４０，５０を開く場合と、閉じる場合とを区別して判定できるように構成してもよい。
【００４９】
前記各実施形態の開閉検知装置１２０、２２０では、一方向回転伝達装置や、歯車２４０を長孔２３６，２３８によってスライド移動可能に軸支することで、扉２０や障子４０，５０の一方向の移動のみを検出していたが、一方向回転伝達装置を無くしたり、歯車２４０をスライド移動不能に軸支することなどで、扉２０や障子４０，５０の両方向の移動を検出してもよい。
すなわち、受信機１７０の出力部１７５による制御対象に応じて、片方向の移動のみを検出するのか、両方向の移動を検出するのかを設定すればよい。
【００５０】
戸開閉検知システム１００、２００の信号送信装置１６０は前記実施形態に限定されない。例えば、ボタン１６２およびスイッチ素子１６４は、ボタン１６２が押されたことのみを検出していたが、例えばボタンの代わりにシーソースイッチ等を用いて操作円板１５２の回転方向によって異なる検出を行える構成を採用してもよい。
【００５１】
前記実施形態の信号送信装置１６０では、スイッチ素子１６４として設けた圧電素子を、信号送信装置１６０の電源としても用いていたが、電源用の圧電素子を別途設けてもよい。例えば、操作円板１５２の当接部１５４に当接する電源用の圧電素子を別途設けてもよい。
また、前記各実施形態では、裏面ケース１３４とボタン１６２との間に圧電素子を配置してスイッチ素子１６４としていたが、裏面ケース１３４の代わりに発電部を有する発電ユニットを設けてスイッチ素子としてもよい。発電ユニットは、前記ボタン１６２を押した際に押される発電部ボタンを備え、ボタン１６２を押すことで発電部ボタンが押されると、前記発電部が発電するように構成すればよい。なお、発電部は、圧電素子を用いて発電する構造の発電部でもよいし、発電部ボタンが押された際に回転あるいは往復動する磁石やコイルを設けて発電する発電部でもよい。
【００５２】
本発明の戸開閉検知システム１００，２００は、ドア１や引戸２に限定されず、引違い窓、片引き窓のような戸がスライドするスライド系の建具や、開き窓等の戸が室内外に移動する回転系の建具等に広く利用できる。また、建物の屋外面に設けられる建具に限定されず、屋内に設けられる建具、例えば室内の部屋のドアなどに用いてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…ドア、２…引戸、１０…ドア枠、２０…扉、３０…引戸枠、４０…外障子、５０…内障子、１００…戸開閉検知システム、１１０…ラック装置、１１５…ラック、１１８…コイルバネ、１２０…開閉検知装置、１４０…歯車、１５０…操作部材、１５１…歯車、１５２…操作円板、１５４…当接部、１６０…信号送信装置、１６１…検知部、１６２…ボタン、１６４…スイッチ素子、１６６…送信部、１６８…通信部、１６９…アンテナ、１７０…受信機、１７２…受信部、１７３…制御部、１７４…タイマー、１７５…出力部、２００…戸開閉検知システム、２１５…ラック、２２０…開閉検知装置、２３６、２３８…長孔、２４０…歯車、２４５…伝達歯車。
【図１】
2016089407.tif 000003
【図２】
2016089407.tif 000004
【図３】
2016089407.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016089407.tif 000007
【図６】
2016089407.tif 000008
【図７】
2016089407.tif 000009
【図８】
2016089407.tif 000010
【図９】
2016089407.tif 000011
【図１０】
2016089407.tif 000012
【図１１】
2016089407.tif 000013
【図１２】
2016089407.tif 000014
【図１３】
2016089407.tif 000015
【図１４】
2016089407.tif 000016
【図１５】
2016089407.tif 000017
【図１６】
2016089407.tif 000018
【図１７】
2016089407.tif 000019
【図１８】
2016089407.tif 000020
【図１９】
2016089407.tif 000021
【図２０】
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