JP5899510B2 - 窓用施解錠センサ - Google Patents

Description

本発明は、窓用施解錠センサに関するものである。

従来から、引き違い窓等の施錠に用いられるクレセント錠の施解錠状態を検出する窓用施解錠センサが提供されている（例えば、特許文献１参照）。

図７に、この種の窓用施解錠センサの一例を示す。

クレセント錠２は、施錠される部位の一方側に固定されるベース２１と、施錠される部位の他方側に固定されるフック２２と、ベース２１に対して回転可能に連結された操作レバー２３とを備える。すなわち、施錠される部位（例えば引き戸）が閉じられた状態で所定の施錠位置まで操作レバー２３が回転されると、操作レバー２３がフック２２に引っかかる（つまりフック２２を係止する）ことで施錠が達成され、施錠される部位の開放が禁止される。具体的には例えば、上記の施錠される部位は一対の引き違い戸であり、ベース２１は室内側の引き違い戸の窓枠３１に固定され、フック２２は室外側の引き違い戸に固定される。なお、上記のようなフック２２を有さず、操作レバー２３が窓枠等に引っかかることで施錠が達成されるクレセント錠２もある。

窓用施解錠センサは、操作レバー２３に固定される第１磁石４１と、施錠される部位のうちベース２１と同じ側（上記の例では室内側の引き違い戸）において操作レバー２３が施錠位置にあるときに第１磁石４１に近接する位置（例えば枠３１）に固定される第１リードスイッチ１６１とを備える。すなわち、操作レバー２３が施錠位置にあるときには第１磁石４１が近接することで第１リードスイッチ１６１のオンオフが切り替わるから、クレセント錠２の施解錠状態（以下、単に「施解錠状態」と呼ぶ。）を、第１リードスイッチ１６１のオンオフ状態に基いて検出することができる。

さらに、図７の窓用施解錠センサは、施錠される部位のうちベース２１と異なる側（上記の例では室外側の引き違い戸）の例えばガラス部分３２に固定された第２磁石４２と、施錠される部位のうちベース２１と同じ側（上記の例では室内側の引き違い戸）において施錠される部位が閉じた状態で第２磁石４２に近接する位置に固定された第２リードスイッチ１６２を備える。すなわち、施錠される部位が閉じているときには第２磁石４２が近接することで第２リードスイッチ１６２のオンオフが切り替わるから、施錠される部位の開閉状態（以下、単に「開閉状態」と呼ぶ。）を、第２リードスイッチ１６２のオンオフ状態に基いて検出することができる。

特開平６−３０９５７２号公報

しかしながら、各リードスイッチ１６１，１６２が誤った磁石４１，４２によって動作してしまうことを防ぐためには、磁石４１，４２間の距離とリードスイッチ１６１，１６２間の距離とをそれぞれ十分に大きくする必要がある。このため、各リードスイッチ１６１，１６２をそれぞれ保持する本体ブロック１が大型化していた。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、施解錠状態と開閉状態との両方を検出可能であって且つ小型化が可能な窓用施解錠センサを提供することにある。

本発明の窓用施解錠センサは、施錠される部位の一方側に固定されるベース、並びに、ベースに対して回転可能に連結された操作レバーを有し、前記施錠される部位が閉じられた状態で所定の施錠位置まで回転された前記操作レバーによって前記施錠される部位の開放を禁止するクレセント錠の施解錠状態を検出する窓用施解錠センサであって、前記操作レバーに固定された第１磁石と、磁極方向を前記第１磁石の磁極方向に交差させる向きで前記施錠される部位の他方側に固定された第２磁石と、前記施錠される部位の一方側に固定された本体ブロックとを備え、前記本体ブロックは、磁束の向きと磁束密度とに応じた電気信号を出力する磁気センサと、前記磁気センサの出力に基いて、前記操作レバーが前記施錠位置にあるか否かの施解錠状態開閉状態と、前記施錠される部位が閉じられているか否かの開閉状態とをそれぞれ判定する判定部とを有し、前記判定部は、前記操作レバーが前記施錠位置にあるときに前記第１磁石が発生させる磁束と同じ向きの磁束の密度に基いて前記施解錠状態を判定するとともに、前記第２磁石が発生させる磁束と同じ向きの磁束の密度に基いて前記開閉状態を判定することを特徴とする。

また、本発明の別の窓用施解錠センサは、施錠される部位の一方側に固定されるベース、並びに、ベースに対して回転可能に連結された操作レバーを有し、前記施錠される部位が閉じられた状態で所定の施錠位置まで回転された前記操作レバーによって前記施錠される部位の開放を禁止するクレセント錠の施解錠状態を検出する窓用施解錠センサであって、前記ベースに対する前記操作レバーの回転軸に磁極方向を交差させる向きで前記操作レバーに固定された磁石と、前記施錠される部位の他方側に固定された本体ブロックとを備え、前記本体ブロックは、磁束の向きと磁束密度とに応じた電気信号を出力する磁気センサと、前記磁気センサによって検出された磁束の向きに基いて、前記操作レバーが前記施錠位置にあるか否かの施解錠状態を判定するとともに、前記磁気センサによって検出された磁束の密度に基いて、前記施錠される部位が閉じられているか否かの開閉状態を判定する判定部とを備えることを特徴とする。

上記の窓用施解錠センサにおいて、前記判定部は、前記磁束の向きと所定の向きとのずれが所定範囲内であれば前記施解錠状態は前記操作レバーが前記施錠される部位の開放を禁止しているか否か不確定である不確定状態であると判定し、前記ずれが前記所定範囲の上限値よりも大きければ前記施解錠状態は前記操作レバーが前記施錠される部位の開放を禁止していないことが確実である解錠状態であると判定し、前記ずれが前記所定範囲の下限値よりも小さければ前記施解錠状態は前記操作レバーが前記施錠される部位の開放を禁止していることが確実である施錠状態であると判定するものであってもよい。

また、上記の窓用施解錠センサにおいて、前記判定部における判定基準の変更の指示が入力される設定入力部を備え、前記判定部は、前記設定入力部への入力に応じて、判定基準を変更するものであってもよい。

本発明によれば、磁極方向が互いに交差する第１磁石と第２磁石とをそれぞれ施解錠状態の判定と開閉状態の判定とに用いること、又は、磁束の向きを施解錠状態の判定に用いて磁束の密度を開閉状態の判定に用いることで、施解錠状態と開閉状態との両方を検出可能である。また、出力が磁束の方向に依存しない磁気センサを２個用いる場合に比べて小型化が可能である。

本発明の実施形態を示す説明図である。 同上を示すブロック図である。 本発明の実施形態２を示す説明図である。 同上の変更例を示すブロック図である。 同上の別の変更例を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ同上における磁石の例を示す正面図である。 従来例を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
本実施形態の基本構成は図７の例と共通であるので、共通する部分についての説明は省略する。

本実施形態は、図１に示すように、操作レバー２３に固定された第１磁石４１と、施錠される部位のうちベース２１と異なる側（例えば室外側の引き違い戸のガラス部分３２）に固定された第２磁石４２と、施錠される部位のうちベース２１と同じ側（例えば室内側の引き違い戸の枠３１）に固定された本体ブロック１とを備える。

本体ブロック１は、図２に示すように、磁気センサ１１と、磁気センサ１１の出力に基いて施解錠状態と開閉状態とを判定する判定部１２とを有する。

また、本体ブロック１は、判定部１２により解錠状態が検出された場合に所定の無線信号を外部装置（図示せず）に送信するという報知動作を行う報知部としての無線通信部１３と、判定部１２の出力に基いて無線通信部１３を制御する制御部１４とを備える。

制御部１４は、判定部１２により解錠状態又は開状態が判定されたときに、上記の報知動作を行うように無線通信部１３を制御する。判定部１２と制御部１４とは例えばマイコンで実現することができる。

上記の外部装置は、例えば、上記の無線信号が受信されたときに音や光による報知を行うものである。

なお、報知部としては、上記のような無線通信部１３に代えて又は加えて、ブザーやスピーカーを有して音による報知を行う電気回路や、発光ダイオードなどの発光素子を有して光による報知を行う電気回路を設けてもよい。

また、第２磁石４２の磁極方向は、第１磁石４１の磁極方向に交差する向きとされる。本実施形態では、第１磁石４１の磁極方向はベース２１に対する操作レバー２３の回転軸に平行な方向（図１での左右方向）とされ、第２磁石４２の磁極方向は上記回転軸に直交する方向（図１での上下方向）とされている。

さらに、磁気センサ１１は、磁束の向きと磁束密度とに応じた電気信号を出力する。具体的には、磁気センサ１１としては、第１磁石４１が発生させる図１での左右方向の磁束を選択的に検出する素子と、第２磁石４２が発生させる図１での上下方向の磁束を選択的に検出する素子とを組み合わせたものが用いられる。上記の素子としては、例えば、ホール素子や、磁気抵抗素子や、磁気インピーダンス素子を用いることができる。

判定部１２は、第１磁石４１が発生させる磁束と同じ向き（図１での左右方向）の磁束の密度に基いて、施解錠状態（すなわち、操作レバー２３が施錠位置にあるか否か）を判定する。具体的には、上記の磁束の密度を所定の閾値（以下、「施錠判定閾値」と呼ぶ）と比較し、上記の磁束の密度が施錠判定閾値以上であれば操作レバー２３が施錠位置にある施錠状態と判定し、上記の磁束の密度が施錠判定閾値未満であれば操作レバー２３が施錠位置にない解錠状態と判定する。上記のような判定の精度を高くするには、第１磁石４１の位置は、施錠状態で磁気センサ１１になるべく近接するような位置であって、且つ、操作レバー２３の回転軸からなるべく離れた位置とされることが望ましい。

また、判定部１２は、第２磁石４２が発生させる磁束と同じ向き（図１での上下方向）の磁束の密度に基いて、開閉状態（すなわち、施錠される部位である窓が閉じられているか否か）を判定する。具体的には、上記の磁束の密度を所定の閾値（以下、「開閉判定閾値」と呼ぶ）と比較し、上記の磁束の密度が開閉判定閾値以上であれば窓が閉じている閉状態と判定し、上記の磁束の密度が開閉判定閾値未満であれば窓が開いている開状態と判定する。上記のような判定の精度を高くするには、第２磁石４２の位置は、閉状態で磁気センサ１１になるべく近接するような位置とされることが望ましい。

上記構成によれば、施解錠状態と開閉状態との両方を検出可能である。また、施解錠状態と開閉状態とが互いに異なる方向の磁束を用いて判定されるので、従来例のように出力が磁束の方向に依存しないリードスイッチ１６１，１６２等の磁気センサを２個用いる場合に比べて小型化が可能である。
（実施形態２）
本実施形態の基本構成は実施形態１と共通であるので、共通する部分についての説明は省略する。

本実施形態では、図３に示すように、本体ブロック１はクレセント錠２のベース２１とは異なる側（例えば室外側の引き戸のガラス部分３２）に固定される。また、磁石４は、１個のみが、操作レバー２３の例えばベース２１に対する回転軸上に固定して用いられる。磁石４の磁極方向は上記の回転軸に直交する方向に向けられ、図３の例では施錠状態で上下方向となる向きとされている。

磁気センサ１１としては、例えば周知の２軸磁気センサを用いることができる。このような磁気センサ１１としては、ホール素子や、磁気抵抗素子や、磁気インピーダンス素子を、互いに直交する向きで２個組み合わせたものが知られている。

また、判定部１２は、磁気センサ１１によって検出される磁束の向きに基いて施解錠状態を判定する。具体的には例えば、磁気センサ１１によって検出される磁束の向きと、操作ハンドル２３が施錠位置にあるときに磁石４が発生させる磁束の向きとのずれを演算する。そして、判定部１２は、上記のずれが所定の閾値よりも小さければ施錠状態と判定し、上記のずれが所定の閾値よりも大きければ解錠状態と判定する。

さらに、本実施形態では、判定部１２は、操作レバー２３がフック２２に引っかかっているか否か不確定である不確定状態を、操作レバー２３がフック２２に引っかかっていないことが確実である解錠状態と、操作レバー２３がフック２２に確実に引っかかった施錠状態とは区別して判定することも可能である。具体的には例えば、判定部１２は、第１閾値と、第１閾値よりも値が大きい第２閾値とを用い、上記のずれが第１閾値（つまり所定範囲の下限値）よりも小さければ施錠状態と判定し、上記のずれが第２閾値（つまり所定範囲の上限値）よりも大きければ解錠状態と判定し、上記のずれが第１閾値と第２閾値との間（つまり所定範囲内）であれば不確定状態と判定する。この場合、操作レバー２３が解錠状態から施錠状態に徐々に回転されると、判定部１２によって判定される施解錠状態は、操作レバー２３の回転に従って、解錠状態から、不確定状態を経て、施錠状態に３段階に変化することになる。

また、判定部１２は、磁気センサ１１によって検出される磁束の密度に基いて開閉状態を判定する。具体的には、上記の磁束の密度を所定の閾値（以下、「開閉判定閾値」と呼ぶ）と比較し、上記の磁束の密度が開閉判定閾値以上であれば窓が閉じている閉状態と判定し、上記の磁束の密度が開閉判定閾値未満であれば窓が開いている開状態と判定する。

上記のような判定の精度を高くするためには、閉状態での磁気センサ１１と磁石４との距離がなるべく小さくされることが望ましい。

上記構成によれば、施解錠状態と開閉状態との両方を検出可能である。また、磁束の向きに基いて施解錠状態を判定するとともに磁束の密度に基いて開閉状態を判定するので、従来例のように出力が磁束の方向に依存しないリードスイッチ１６１，１６２等の磁気センサを２個用いる場合に比べて小型化が可能である。さらに、磁石４が１個でよいので、実施形態１のように２個の磁石４１，４２を用いる場合に比べて施工性が改善されている。

なお、上記の各実施形態において、図４に示すように、判定部１２における判定基準の変更の指示が入力される設定入力部１５を設けるとともに、判定部１２が、設定入力部１５への入力に応じて、判定基準を変更するものとしてもよい。具体的には例えば、設定入力部１５としての押釦スイッチを設け、判定部１２は、押釦スイッチが押操作されたときの磁気センサ１１の出力が施錠状態で且つ閉状態と判定されるように判定基準を変更する。実施形態２において上記構成を採用した場合、磁石４の磁極方向は操作ハンドル２３の回転軸に交差する方向であればどの方向に向けてもよいことになるから、施工性がさらに改善される。または、設定入力部１５に可変抵抗器や切替スイッチを設け、この可変抵抗器や切替スイッチの操作によって各種の閾値を変更可能としてもよい。

また、上記の各実施形態において、磁石４，４１，４２に、磁極方向を示す表示を付してもよい。例えば、図５や図６（ａ）（ｂ）に示すように、磁極の境界線の両端部（つまり、磁極方向に直交する方向での両端部）にそれぞれ印４０を付す。印４０は、印刷であっても凹凸であってもよく、また、図５や図６（ａ）のような線であってもよいし、図６（ｂ）のような点であってもよい。さらに、本体ブロック１の外表面に、磁石４，４１，４２の正しい位置や向きを説明する表示を付してもよい。図５や図６（ａ）（ｂ）では実施形態２の磁石４への適用例を示しているが、実施形態１の各磁石４１，４２にも適用可能である。なお、実施形態２において、施錠状態と判定されるような磁束の向きを設定入力部１５によって変更可能とする場合には、上記のような印４０は不要となるので、室外から磁石を用いて意図的に誤動作を発生させるようないたずらを防止するために、上記のような印４０を設けず磁石４の磁極方向を不明とすることが望ましい。

１ 本体ブロック
２ クレセント錠
４ 磁石
１１ 磁気センサ
１２ 判定部
１５ 設定入力部
２１ ベース
２３ 操作レバー
４０ 印（表示）
４１ 第１磁石
４２ 第２磁石

Claims (4)

1. 施錠される部位の一方側に固定されるベース、並びに、ベースに対して回転可能に連結された操作レバーを有し、前記施錠される部位が閉じられた状態で所定の施錠位置まで回転された前記操作レバーによって前記施錠される部位の開放を禁止するクレセント錠の施解錠状態を検出する窓用施解錠センサであって、
   前記操作レバーに固定された第１磁石と、
   磁極方向を前記第１磁石の磁極方向に交差させる向きで前記施錠される部位の他方側に固定された第２磁石と、
   前記施錠される部位の一方側に固定された本体ブロックとを備え、
   前記本体ブロックは、
   磁束の向きと磁束密度とに応じた電気信号を出力する磁気センサと、
   前記磁気センサの出力に基いて、前記操作レバーが前記施錠位置にあるか否かの施解錠状態開閉状態と、前記施錠される部位が閉じられているか否かの開閉状態とをそれぞれ判定する判定部とを有し、
   前記判定部は、前記操作レバーが前記施錠位置にあるときに前記第１磁石が発生させる磁束と同じ向きの磁束の密度に基いて前記施解錠状態を判定するとともに、前記第２磁石が発生させる磁束と同じ向きの磁束の密度に基いて前記開閉状態を判定することを特徴とする窓用施解錠センサ。
2. 施錠される部位の一方側に固定されるベース、並びに、ベースに対して回転可能に連結された操作レバーを有し、前記施錠される部位が閉じられた状態で所定の施錠位置まで回転された前記操作レバーによって前記施錠される部位の開放を禁止するクレセント錠の施解錠状態を検出する窓用施解錠センサであって、
   前記ベースに対する前記操作レバーの回転軸に磁極方向を交差させる向きで前記操作レバーに固定された磁石と、
   前記施錠される部位の他方側に固定された本体ブロックとを備え、
   前記本体ブロックは、
   磁束の向きと磁束密度とに応じた電気信号を出力する磁気センサと、
   前記磁気センサによって検出された磁束の向きに基いて、前記操作レバーが前記施錠位置にあるか否かの施解錠状態を判定するとともに、前記磁気センサによって検出された磁束の密度に基いて、前記施錠される部位が閉じられているか否かの開閉状態を判定する判定部とを備えることを特徴とする窓用施解錠センサ。
3. 前記判定部は、前記磁束の向きと所定の向きとのずれが所定範囲内であれば前記施解錠状態は前記操作レバーが前記施錠される部位の開放を禁止しているか否か不確定である不確定状態であると判定し、前記ずれが前記所定範囲の上限値よりも大きければ前記施解錠状態は前記操作レバーが前記施錠される部位の開放を禁止していないことが確実である解錠状態であると判定し、前記ずれが前記所定範囲の下限値よりも小さければ前記施解錠状態は前記操作レバーが前記施錠される部位の開放を禁止していることが確実である施錠状態であると判定することを特徴とする請求項２記載の窓用施解錠センサ。
4. 前記判定部における判定基準の変更の指示が入力される設定入力部を備え、
   前記判定部は、前記設定入力部への入力に応じて、判定基準を変更することを特徴とする請求項２記載の窓用施解錠センサ。

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