（実施形態１）
以下、本発明に係る施解錠センサを備えた施解錠確認システムの実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。なお、以下の説明では図４に示すｘ軸を基準として左右方向を規定し、ｙ軸を基準として上下方向を規定して説明する。また、図１に示すｚ軸を基準として前後方向を規定して説明するが、この方向は説明の便宜上の定義であり、実際の使用状態での方向を上記の方向に限定する趣旨ではない。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an embodiment of a locking / unlocking confirmation system including a locking / unlocking sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the horizontal direction is defined with reference to the x axis shown in FIG. 4, and the vertical direction is defined with respect to the y axis. Further, the description will be made by defining the front-rear direction with reference to the z-axis shown in FIG. 1, but this direction is a definition for convenience of description, and does not intend to limit the direction in the actual use state to the above-described direction.
施解錠センサ１は、引き戸や引き違い窓等の建具を施解錠する錠装置３に用いられる。錠装置３は、操作部が回転操作されると建具を施錠するか又は解錠するように構成されている。施解錠センサ１は、操作部や錠装置を施解錠する際に回転する部位に用いられる。本実施形態では、引き違い窓を施解錠するクレセント錠に用いられる施解錠センサ１について説明する。なお、錠装置３は、クレセント錠に限定されず、カムラッチハンドルや、サムターン等、回転操作されることで建具を施解錠する装置であればよい。
The locking / unlocking sensor 1 is used in a locking device 3 that locks / unlocks fittings such as sliding doors and sliding windows. The locking device 3 is configured to lock or unlock the joinery when the operation unit is rotated. The locking / unlocking sensor 1 is used for a portion that rotates when locking / unlocking the operation unit or the locking device. This embodiment demonstrates the locking / unlocking sensor 1 used for the crescent lock which locks / unlocks a sliding window. The lock device 3 is not limited to the crescent lock, and may be any device that locks and unlocks the joinery by a rotational operation such as a cam latch handle or a thumb turn.
本実施形態の引き違い窓は、図１〜図３に示すように、室内側の第１の戸４と、室外側の第２の戸５とで構成されている。第１の戸４は、板ガラス（図示せず）と、板ガラスの４辺を保持する第１の窓枠４２とを有する。第２の戸５は、板ガラス５１と、板ガラス５１の４辺を保持する第２の窓枠５２とを有する。錠装置３は、所謂クレセント錠であり、ハンドル３１と、係止部３２と、支持部３３と、軸３４と、フック３５とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the sliding window of this embodiment includes a first door 4 on the indoor side and a second door 5 on the outdoor side. The first door 4 includes a plate glass (not shown) and a first window frame 42 that holds four sides of the plate glass. The second door 5 includes a plate glass 51 and a second window frame 52 that holds four sides of the plate glass 51. The lock device 3 is a so-called crescent lock, and includes a handle 31, a locking portion 32, a support portion 33, a shaft 34, and a hook 35.
支持部３３は、矩形箱状に形成されていて、第１の窓枠４２の側面に取り付けられている。支持部３３の上下方向の中央部分には、軸３４が取り付けられている。軸３４は、軸方向が板ガラス５１の表面と平行するように支持部３３から突き出ている。
The support portion 33 is formed in a rectangular box shape, and is attached to the side surface of the first window frame 42. A shaft 34 is attached to the center portion of the support portion 33 in the vertical direction. The shaft 34 protrudes from the support portion 33 so that the axial direction is parallel to the surface of the plate glass 51.
係止部３２は側面視の形状が半円形状に形成されている。係止部３２の周辺部からは厚さ方向に突き出るように鍔部３６が形成されている。係止部３２の円弧の中心部分には孔（図示せず）が形成されていて、軸３４が通されている。係止部３２は、軸３４によって支持部３３に対して回転自在に支持されている。
The locking portion 32 is formed in a semicircular shape when viewed from the side. A collar portion 36 is formed so as to protrude from the peripheral portion of the locking portion 32 in the thickness direction. A hole (not shown) is formed in the central portion of the arc of the locking portion 32, and the shaft 34 is passed therethrough. The locking portion 32 is supported by a shaft 34 so as to be rotatable with respect to the support portion 33.
係止部３２には、係止部３２を回転操作するためのハンドル３１が一体に取り付けられている。ハンドル３１は、矩形箱状に形成されていて、その長手方向が軸３４の径方向に沿うように係止部３２に取り付けられている。ハンドル３１を、板ガラス５１の表面と直交する面内で軸３４を中心に回転させると、係止部３２が回転してフック３５に引っかかるか又はフック３５から外れる。
A handle 31 for rotating the locking portion 32 is integrally attached to the locking portion 32. The handle 31 is formed in a rectangular box shape, and is attached to the locking portion 32 so that its longitudinal direction is along the radial direction of the shaft 34. When the handle 31 is rotated around the shaft 34 in a plane orthogonal to the surface of the plate glass 51, the locking portion 32 rotates and is caught by the hook 35 or detached from the hook 35.
フック３５は、矩形板状に形成されていて、第２の戸５のうち室内側に取り付けられている。フック３５の先端部分は、室内側にＵ字状に折り曲げられていて板ガラス５１の表面と平行している。
The hook 35 is formed in a rectangular plate shape, and is attached to the indoor side of the second door 5. The tip portion of the hook 35 is bent in a U shape on the indoor side and is parallel to the surface of the plate glass 51.
係止部３２がフック３５に引っかかっていない状態でハンドル３１を回転操作すると、鍔部３６がフック３５の折曲部分に引っかかることで、錠装置３は施錠状態となる。施錠状態から逆方向にハンドル３１を回転操作することにより、係止部３２がフック３５から外れて錠装置３は解錠状態となる。
When the handle 31 is rotated while the locking portion 32 is not caught by the hook 35, the locking device 3 is locked by the hook portion 36 being caught by the bent portion of the hook 35. By rotating the handle 31 in the reverse direction from the locked state, the locking portion 32 is detached from the hook 35 and the locking device 3 is unlocked.
ここで錠装置３が第１の戸４と第２の戸５とを施錠又は解錠する動作について説明する。
Here, the operation in which the locking device 3 locks or unlocks the first door 4 and the second door 5 will be described.
図１は、施錠状態の錠装置３を示し、第１の戸４と第２の戸５とが閉められた状態で係止部３２がフック３５に引っかかる。係止部３２は、ハンドル３１が回転操作されることにより軸３４を中心に回転してフック３５に引っかかっている。施錠状態のハンドル３１は、ハンドル３１の長手方向がｙ軸方向に沿う位置にある。以下の説明では、ハンドル３１のうち軸３４に近い一端部分から長手方向に沿って他端部分に向かう方向をハンドル３１の向きと呼ぶ。図１に示す施錠状態では、ハンドル３１の向きは上向き（ｙ軸の向き）となっている。なお、図１〜図３に示すＹ１軸、Ｚ１軸、Ｙ２軸、及びＺ２軸に関する説明は後述する。
FIG. 1 shows the locking device 3 in a locked state, and the locking portion 32 is hooked on the hook 35 in a state where the first door 4 and the second door 5 are closed. The locking portion 32 rotates around the shaft 34 and is hooked on the hook 35 when the handle 31 is rotated. In the locked handle 31, the longitudinal direction of the handle 31 is located along the y-axis direction. In the following description, the direction from the one end portion near the shaft 34 toward the other end portion along the longitudinal direction of the handle 31 is referred to as the direction of the handle 31. In the locked state shown in FIG. 1, the direction of the handle 31 is upward (the direction of the y-axis). In addition, description regarding the Y1 axis, the Z1 axis, the Y2 axis, and the Z2 axis illustrated in FIGS. 1 to 3 will be described later.
図１に示す施錠状態のハンドル３１の上部をｚ軸方向（図２の右方向）に引くと、図２に示すように、ハンドル３１とともに係止部３２が軸３４を中心として右回りに回転し、鍔部３６がフック３５の折曲部分に対して相対的に移動する。図２は、ハンドル３１を施錠状態の位置から角度Ｒ１だけ回転させた状態を示している。
When the upper portion of the locked handle 31 shown in FIG. 1 is pulled in the z-axis direction (right direction in FIG. 2), the locking portion 32 rotates clockwise about the shaft 34 together with the handle 31 as shown in FIG. Then, the collar portion 36 moves relative to the bent portion of the hook 35. FIG. 2 shows a state where the handle 31 is rotated by an angle R1 from the locked position.
ハンドル３１をさらに回転操作して施錠状態の位置から１８０°まで回転させると、図３に示すように、係止部３２がフック３５から離れて解錠状態になる。
When the handle 31 is further rotated and rotated from the locked position to 180 °, the locking portion 32 is released from the hook 35 and unlocked as shown in FIG.
本実施形態の錠装置３では、係止部３２を回転操作するためのハンドル３１の内部に施解錠センサ１が収納されている。ハンドル３１は、磁気を遮蔽しない材料（例えば、合成樹脂等）で箱状に形成されている。ハンドル３１は、回転する係止部３２の径方向に長手方向が沿うように係止部３２に取り付けられている。ハンドル３１は例えばねじ止めによって係止部３２に取り付けられている。
In the locking device 3 of the present embodiment, the locking / unlocking sensor 1 is housed inside a handle 31 for rotating the locking portion 32. The handle 31 is formed in a box shape from a material that does not shield magnetism (for example, synthetic resin). The handle 31 is attached to the locking portion 32 so that the longitudinal direction is along the radial direction of the rotating locking portion 32. The handle 31 is attached to the locking portion 32 by, for example, screwing.
施解錠センサ１は、図４に示すように、判断部１２と、送信部１３とを備えている。本実施形態の施解錠センサ１はさらに、磁気センサ１１と、加速度センサ１６と、電源部１４と、記憶部１５と、基板（図示せず）とを備えている。
As shown in FIG. 4, the locking / unlocking sensor 1 includes a determination unit 12 and a transmission unit 13. The locking / unlocking sensor 1 of the present embodiment further includes a magnetic sensor 11, an acceleration sensor 16, a power supply unit 14, a storage unit 15, and a substrate (not shown).
電源部１４は、基板に実装されている判断部１２や、送信部１３や、記憶部１５等を動作させるための電力を供給する。電源部１４は、ハンドル３１内に着脱自在に取り付けられる電池（図示せず）を備えている。電池は例えばコイン型の１次電池や、単４型の２次電池等、適宜の種類の電池でよい。
The power supply unit 14 supplies power for operating the determination unit 12, the transmission unit 13, the storage unit 15 and the like mounted on the board. The power supply unit 14 includes a battery (not shown) that is detachably attached to the handle 31. The battery may be an appropriate type of battery such as a coin-type primary battery or an AAA secondary battery.
送信部１３は、（第１の）アンテナ１３１（図５参照）を有し、電波を媒体とする無線通信を行う。送信部１３の通信方式は例えば、９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の、免許が不要な近距離の無線通信である。なお、本実施形態の送信部１３は電波を媒体とした無線通信を行うように構成されているが、電波を媒体とすることに限定されず、例えば赤外線通信等の光を媒体とする無線通信でもよい。また、送信部１３の通信方式は無線通信に限定されず、例えばＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル等を用いる有線通信でもよい。
The transmission unit 13 includes a (first) antenna 131 (see FIG. 5), and performs wireless communication using radio waves as a medium. The communication method of the transmission unit 13 is, for example, short-distance wireless communication that does not require a license, such as a specific low-power radio in the 920 MHz band, Zigbee (registered trademark), and Bluetooth (registered trademark). The transmission unit 13 of the present embodiment is configured to perform wireless communication using radio waves as a medium, but is not limited to using radio waves as a medium. For example, wireless communication using light as a medium such as infrared communication. But you can. The communication method of the transmission unit 13 is not limited to wireless communication, and may be wired communication using a LAN (Local Area Network) cable, for example.
判断部１２は、マイクロコンピュータ（図示せず）で構成されている。判断部１２は、ＲＯＭ（図示せず）から命令を読み込んで実行することにより、第１方向検出部１２１と、第２方向検出部１２２と、施解錠検知部１２３との動作を実現している。第１方向検出部１２１と、第２方向検出部１２２と、施解錠検知部１２３との動作については後述する。
The determination unit 12 is composed of a microcomputer (not shown). The determination unit 12 reads and executes commands from a ROM (not shown), thereby realizing operations of the first direction detection unit 121, the second direction detection unit 122, and the locking / unlocking detection unit 123. . Operations of the first direction detection unit 121, the second direction detection unit 122, and the locking / unlocking detection unit 123 will be described later.
記憶部１５は例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の、情報の書き換えが可能な不揮発性の記憶媒体で構成されている。記憶部１５は、第１方向検出部１２１が求めた磁界の方向及び施解錠検知部１２３が求めた磁界の大きさに関する情報と、第２方向検出部１２２が求めた加速度の方向及び施解錠検知部１２３が求めた加速度の大きさに関する情報とを記憶する。また記憶部１５は、施解錠検知部１２３が錠装置３の施解錠状態を判断するために使用される第１閾値と第２閾値とを各々記憶する。記憶部１５が記憶する磁界に関する情報、加速度に関する情報、第１閾値及び第２閾値については後述する。
The storage unit 15 is composed of a nonvolatile storage medium capable of rewriting information, such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). The storage unit 15 includes information on the direction of the magnetic field obtained by the first direction detection unit 121 and the magnitude of the magnetic field obtained by the locking / unlocking detection unit 123, and the direction of acceleration obtained by the second direction detection unit 122 and the detection of locking / unlocking. Information on the magnitude of acceleration obtained by the unit 123 is stored. The storage unit 15 also stores a first threshold value and a second threshold value that are used by the locking / unlocking detection unit 123 to determine the locking / unlocking state of the locking device 3. Information regarding the magnetic field, information regarding acceleration, the first threshold value, and the second threshold value stored in the storage unit 15 will be described later.
磁気センサ１１は、例えばホール素子を用いた地磁気センサからなり、互いに直交する３方向の各々で磁界の大きさを検出する。地磁気センサは、ホール素子を用いて地磁気による磁界の方向を検出することができるように構成されている。磁気センサ１１は、ハンドル３１の回転中心である軸３４付近に配置されている。磁気センサ１１は、検出した３方向の各々の磁界の強さに応じた信号を第１方向検出部１２１に出力する。なお、磁気センサ１１は、ホール素子を用いることに限定されず、磁気抵抗素子や磁気インピーダンス素子等を用いて地磁気を検出することができるように構成されていてもよい。
The magnetic sensor 11 is composed of, for example, a geomagnetic sensor using a Hall element, and detects the magnitude of the magnetic field in each of three directions orthogonal to each other. The geomagnetic sensor is configured to detect the direction of the magnetic field due to geomagnetism using a Hall element. The magnetic sensor 11 is disposed in the vicinity of the shaft 34 that is the rotation center of the handle 31. The magnetic sensor 11 outputs a signal corresponding to the detected magnetic field strength in each of the three directions to the first direction detection unit 121. The magnetic sensor 11 is not limited to using a Hall element, and may be configured to detect geomagnetism using a magnetoresistive element, a magnetic impedance element, or the like.
加速度センサ１６は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いた半導体方式の加速度センサで構成されている。加速度センサ１６は、例えば静電容量型やピエゾ抵抗型の加速度センサである。加速度センサ１６は、ハンドル３１が回転操作された際に回転する軸付近に配置されている。加速度センサ１６は、検出した３方向の各々の加速度の大きさに応じた信号を第２方向検出部１２２に出力する。なお、加速度センサ１６は上記構成に限定されず、重力加速度を検出できる適宜の構成でもよい。また、加速度センサ１６には、ハンドル３１の回転操作時や建具（第１の戸４、第２の戸５）の開閉時に発生する振動によって検出される信号をキャンセルするためのローパスフィルタ（図示せず）が設けられていてもよい。
The acceleration sensor 16 is composed of a semiconductor type acceleration sensor using, for example, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology. The acceleration sensor 16 is, for example, a capacitance type or piezoresistive type acceleration sensor. The acceleration sensor 16 is disposed in the vicinity of an axis that rotates when the handle 31 is rotated. The acceleration sensor 16 outputs a signal corresponding to the detected magnitude of each of the three directions to the second direction detection unit 122. The acceleration sensor 16 is not limited to the above configuration, and may have an appropriate configuration capable of detecting gravitational acceleration. Further, the acceleration sensor 16 has a low-pass filter (not shown) for canceling a signal detected by vibration generated when the handle 31 is rotated or when the joinery (first door 4 and second door 5) is opened and closed. May be provided.
ここで、磁気センサ１１が磁界を検出する３方向の検出軸を各々、Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸と定義し、加速度センサ１６が加速度を検出する３方向の検出軸を各々、Ｘ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸と定義する。本実施形態では、図１に示すようにハンドル３１が上向きの位置にある状態で、Ｘ１軸が軸３４の軸方向と一致するように磁気センサ１１がハンドル３１内の基板に実装されている。同様に、図１に示す施錠状態において、Ｙ１軸がｙ軸と一致していて、Ｚ１軸がｚ軸と一致するように磁気センサ１１がハンドル３１内の基板に実装されている。つまりハンドル３１が回転操作されると磁気センサ１１もハンドル３１とともに回転するので、磁気センサ１１の３軸の検出方向（Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸）はハンドル３１の回転に応じて回転する。
Here, three detection axes in which the magnetic sensor 11 detects a magnetic field are defined as an X1, Y1, and Z1 axes, respectively, and three detection axes in which the acceleration sensor 16 detects an acceleration are each in an X2 axis, The Y2 axis and the Z2 axis are defined. In the present embodiment, the magnetic sensor 11 is mounted on the substrate in the handle 31 so that the X1 axis coincides with the axial direction of the shaft 34 in a state where the handle 31 is in the upward position as shown in FIG. Similarly, in the locked state shown in FIG. 1, the magnetic sensor 11 is mounted on the substrate in the handle 31 so that the Y1 axis coincides with the y axis and the Z1 axis coincides with the z axis. That is, when the handle 31 is rotated, the magnetic sensor 11 also rotates together with the handle 31, so that the three sensor detection directions (X 1 axis, Y 1 axis, Z 1 axis) of the magnetic sensor 11 rotate according to the rotation of the handle 31.
また、図１に示すようにハンドル３１が上向きの位置にある状態で、Ｘ２軸が軸３４の軸方向となるように加速度センサ１６がハンドル３１内の基板に実装されている。同様に、図１に示す施錠状態において、Ｙ２軸がｙ軸と逆方向となり、Ｚ２軸がｚ軸方向となるように加速度センサ１６がハンドル３１内の基板に実装されている。つまりハンドル３１が回転操作されると加速度センサ１６もハンドル３１とともに回転するので、加速度センサ１６の３軸の検出方向（Ｘ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸）はハンドル３１の回転に応じて回転する。なお、Ｙ２軸をｙ軸の逆方向に設定している理由は、図１に示す施錠状態において、Ｙ２軸の順方向を重力加速度の方向と同じにすることで説明を簡単にするためであり、便宜上の設定である。つまり加速度センサ１６のＹ２軸が磁気センサ１１のＹ１軸（ｙ軸方向）に対して逆方向を向いていることに限定される趣旨ではない。
Further, as shown in FIG. 1, the acceleration sensor 16 is mounted on the substrate in the handle 31 so that the X2 axis is the axial direction of the shaft 34 in a state where the handle 31 is in the upward position. Similarly, in the locked state shown in FIG. 1, the acceleration sensor 16 is mounted on the substrate in the handle 31 so that the Y2 axis is in the opposite direction to the y axis and the Z2 axis is in the z axis direction. That is, when the handle 31 is rotated, the acceleration sensor 16 also rotates with the handle 31, so that the three detection directions (X 2 axis, Y 2 axis, Z 2 axis) of the acceleration sensor 16 rotate according to the rotation of the handle 31. The reason why the Y2 axis is set in the direction opposite to the y axis is to simplify the description by making the forward direction of the Y2 axis the same as the direction of gravity acceleration in the locked state shown in FIG. This is a setting for convenience. That is, it is not limited to the fact that the Y2 axis of the acceleration sensor 16 is directed in the opposite direction to the Y1 axis (y-axis direction) of the magnetic sensor 11.
なお、磁気センサ１１のＸ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸は互いに直交していて、加速度センサ１６のＸ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸は互いに直交しているが、ここで言う直交とは、各々の軸が９０°の角度で交差することに限定される趣旨ではない。直交とは各々の軸が９０°の角度で交差することに限定されず、交差する軸のなす角度が９０°に見えるように交差していることを意味する。
The X1 axis, Y1 axis and Z1 axis of the magnetic sensor 11 are orthogonal to each other, and the X2 axis, Y2 axis and Z2 axis of the acceleration sensor 16 are orthogonal to each other. It is not limited to the fact that the axes intersect at an angle of 90 °. The term “perpendicular” means that the respective axes intersect with each other so that the angle formed by the intersecting axes appears to be 90 °, without being limited to intersecting at an angle of 90 °.
第１方向検出部１２１は、定期的に磁気センサ１１から信号を取り込み、磁気センサ１１が出力した３方向の各々の磁界の強さに基づいて、合成磁界の方向を演算によって求める。本実施形態では第１方向検出部１２１は、Ｙ１軸方向の地磁気成分ＥＹ１（図示せず）と、Ｚ１軸方向の地磁気成分ＥＺ１（図示せず）とを基に、ａｒｃｔａｎ（ＥＹ１／ＥＺ１）なる演算を行うことによって合成磁界の方向を求めている。すなわち第１方向検出部１２１は、Ｙ１軸とＺ１軸とを含む平面において、Ｚ１軸に対する地磁気の方向を演算によって求めている。本実施形態の施解錠センサ１では磁気センサ１１の周囲に磁界の発生源を設けていないので、磁気センサ１１は地磁気を検出している。
The first direction detection unit 121 periodically acquires a signal from the magnetic sensor 11 and calculates the direction of the combined magnetic field by calculation based on the strength of each of the three magnetic fields output by the magnetic sensor 11. In the present embodiment, the first direction detection unit 121 is arctan (EY1 / EZ1) based on the geomagnetic component EY1 (not shown) in the Y1 axis direction and the geomagnetic component EZ1 (not shown) in the Z1 axis direction. The direction of the synthetic magnetic field is obtained by performing an operation. That is, the first direction detection unit 121 obtains the direction of geomagnetism with respect to the Z1 axis by calculation on a plane including the Y1 axis and the Z1 axis. In the locking / unlocking sensor 1 of the present embodiment, no magnetic field generation source is provided around the magnetic sensor 11, so the magnetic sensor 11 detects geomagnetism.
第２方向検出部１２２は、定期的に加速度センサ１６から信号を取り込み、加速度センサ１６が出力した３方向の各々の加速度の大きさに基づいて、合成加速度の方向を演算によって求める。本実施形態では第２方向検出部１２２は、Ｙ２軸方向の加速度成分ＧＹ２（図示せず）と、Ｚ２軸方向の加速度成分ＧＺ２（図示せず）とを基に、ａｒｃｔａｎ（ＧＺ２／ＧＹ２）なる演算を行うことによって合成加速度の方向を求めている。すなわち第２方向検出部１２２は、Ｙ２軸とＺ２軸とを含む平面において、Ｙ２軸に対する重力加速度の方向を演算によって求めている。
The second direction detection unit 122 periodically acquires a signal from the acceleration sensor 16 and calculates the direction of the resultant acceleration by calculation based on the magnitude of each of the three directions output by the acceleration sensor 16. In the present embodiment, the second direction detection unit 122 is arctan (GZ2 / GY2) based on the acceleration component GY2 (not shown) in the Y2 axis direction and the acceleration component GZ2 (not shown) in the Z2 axis direction. The direction of the resultant acceleration is obtained by performing calculation. That is, the second direction detection unit 122 obtains the direction of gravity acceleration with respect to the Y2 axis by calculation on a plane including the Y2 axis and the Z2 axis.
つまり施解錠センサ１は、地磁気の検出方向と重力加速度の検出方向とに基づいて施錠状態か解錠状態かを検出している。
That is, the locking / unlocking sensor 1 detects whether it is locked or unlocked based on the detection direction of geomagnetism and the detection direction of gravitational acceleration.
ここで施解錠検知部１２３が錠装置３の施解錠状態を判断する動作について図１〜図３を参照して説明する。
Here, the operation in which the locking / unlocking detection unit 123 determines the locking / unlocking state of the locking device 3 will be described with reference to FIGS.
まず、錠装置３が施錠状態である場合の施解錠センサ１の動作について説明する。なお、実際の地磁気の方向は、北半球では北を向いた状態で水平面に対して斜め下向きであるが、本実施形態では説明を簡単にするため、地磁気の方向がｚ軸方向と平行していると仮定して説明する。また、重力加速度の方向はｙ軸の逆方向（図１の下方向）として説明する。
First, the operation of the locking / unlocking sensor 1 when the locking device 3 is in the locked state will be described. Note that the actual geomagnetism direction is obliquely downward with respect to the horizontal plane in the northern hemisphere while facing north, but in the present embodiment, the geomagnetism direction is parallel to the z-axis direction in order to simplify the explanation. It is assumed that The direction of gravitational acceleration will be described as the reverse direction of the y-axis (downward direction in FIG. 1).
図１に示す施錠状態において、ハンドル３１はハンドル３１の長手方向がｙ軸方向と平行する位置にある。施錠状態の係止部３２はフック３５に引っかかっている。
In the locked state shown in FIG. 1, the handle 31 is in a position where the longitudinal direction of the handle 31 is parallel to the y-axis direction. The locking portion 32 in the locked state is caught by the hook 35.
第１の戸４と第２の戸５とが閉じている状態でハンドル３１が上向きとなるように係止部３２が回転操作されると、係止部３２がフック３５に引っかかって施錠状態となる。
When the locking portion 32 is rotated so that the handle 31 faces upward while the first door 4 and the second door 5 are closed, the locking portion 32 is caught by the hook 35 and is locked. Become.
本実施形態の磁気センサ１１は、３方向（Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸）の磁界の大きさを各々検出できるように構成されているが、Ｘ１軸はハンドル３１の回転軸と平行しているため、ハンドル３１が回転操作されてもＸ１軸の磁界の大きさは変化しない。すなわち磁気センサ１１は、３方向の磁界の大きさを各々検出する磁気センサに限定されず、Ｙ１軸とＺ１軸の２方向の磁界の大きさを各々検出する２軸の磁気センサでもよい。同様に、本実施形態の加速度センサ１６は、３方向（Ｘ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸）の加速度の大きさを各々検出するが、Ｘ２軸はハンドル３１の回転軸と平行しているため、ハンドル３１が回転操作されてもＸ２軸の加速度の大きさは変化しない。すなわち加速度センサ１６は、３方向の加速度の大きさを各々検出する加速度センサに限定されず、Ｙ２軸とＺ２軸の２方向の加速度の大きさを各々検出する２軸の加速度センサでもよい。
The magnetic sensor 11 of the present embodiment is configured to detect the magnitudes of magnetic fields in three directions (X1 axis, Y1 axis, Z1 axis), but the X1 axis is parallel to the rotation axis of the handle 31. Therefore, even if the handle 31 is rotated, the magnitude of the magnetic field on the X1 axis does not change. That is, the magnetic sensor 11 is not limited to a magnetic sensor that detects the magnitudes of magnetic fields in three directions, but may be a two-axis magnetic sensor that detects magnitudes of magnetic fields in two directions of the Y1 axis and the Z1 axis. Similarly, the acceleration sensor 16 of the present embodiment detects the magnitudes of acceleration in three directions (X2, Y2, and Z2 axes), respectively, but the X2 axis is parallel to the rotation axis of the handle 31, so Even if the handle 31 is rotated, the magnitude of the X2-axis acceleration does not change. That is, the acceleration sensor 16 is not limited to the acceleration sensor that detects the magnitudes of the accelerations in the three directions, but may be a biaxial acceleration sensor that detects the magnitudes of the accelerations in the two directions of the Y2 axis and the Z2 axis.
図１に示す施錠状態において第１方向検出部１２１が検出する合成磁界Ｅ１（磁界）の方向は、地磁気の方向であり、ｚ軸方向となっている。第１方向検出部１２１は、Ｚ１軸を基準とし、Ｚ１軸に対して磁界がなす角度Ｒ２（図２参照）を検出している。図１に示す施錠状態におけるＺ１軸もｚ軸方向を向いているので、Ｚ１軸と合成磁界Ｅ１とがなす角度Ｒ２は０°となっている。また、本実施形態の施解錠センサ１は、磁気センサ１１の周囲に磁界の発生源（例えば磁石等）を備えていないので、施解錠検知部１２３が検知する磁界の大きさは地磁気による磁界の大きさと等しい。
The direction of the synthetic magnetic field E1 (magnetic field) detected by the first direction detector 121 in the locked state shown in FIG. 1 is the direction of geomagnetism and is the z-axis direction. The first direction detection unit 121 detects an angle R2 (see FIG. 2) formed by the magnetic field with respect to the Z1 axis with reference to the Z1 axis. Since the Z1 axis in the locked state shown in FIG. 1 also faces the z-axis direction, the angle R2 formed by the Z1 axis and the combined magnetic field E1 is 0 °. In addition, since the locking / unlocking sensor 1 of the present embodiment does not include a magnetic field generation source (for example, a magnet) around the magnetic sensor 11, the magnitude of the magnetic field detected by the locking / unlocking detection unit 123 is the magnetic field generated by the geomagnetism. Equal to size.
図１に示す施錠状態において第２方向検出部１２２が検出する合成加速度Ｇ１（加速度）の方向は、重力加速度の方向であり、ｙ軸の逆方向となっている。第２方向検出部１２２は、Ｙ２軸を基準とし、Ｙ２軸に対して重力加速度がなす角度Ｒ５（図２参照）を検出している。図１に示す施錠状態におけるＹ２軸もｙ軸の逆方向を向いているので、Ｙ２軸と合成加速度Ｇ１とがなす角度Ｒ５は０°となっている。また、施解錠センサ１付近に振動源がなくて施解錠センサ１が静止している場合には、施解錠検知部１２３が検出する加速度の大きさは重力加速度の大きさと等しい。
The direction of the combined acceleration G1 (acceleration) detected by the second direction detection unit 122 in the locked state shown in FIG. 1 is the direction of gravitational acceleration, which is the direction opposite to the y axis. The second direction detection unit 122 detects an angle R5 (see FIG. 2) formed by gravity acceleration with respect to the Y2 axis with the Y2 axis as a reference. Since the Y2 axis in the locked state shown in FIG. 1 is also directed in the opposite direction of the y axis, the angle R5 formed by the Y2 axis and the resultant acceleration G1 is 0 °. When there is no vibration source near the locking / unlocking sensor 1 and the locking / unlocking sensor 1 is stationary, the magnitude of acceleration detected by the locking / unlocking detection unit 123 is equal to the magnitude of gravitational acceleration.
ハンドル３１が施錠状態の位置にある状態で、基板に取り付けられたスイッチ（図示せず）を押すと、施解錠検知部１２３は、第１方向検出部１２１が求めた角度Ｒ２を第１基準角度Ｒ０として記憶部１５に記憶させる。また施解錠検知部１２３は、磁気センサ１１から入力された各軸の合成磁界の大きさを磁界の大きさ｜Ｅ０｜として記憶部１５に記憶させる。図１に示す施錠状態では、第１基準角度Ｒ０は０°である。このとき施解錠検知部１２３はさらに、第２方向検出部１２２が求めた角度Ｒ５を第２基準角度Ｒ４として記憶部１５に記憶させる。また施解錠検知部１２３は、加速度センサ１６から入力された各軸の合成加速度の大きさを加速度の大きさ｜Ｇ０｜として記憶部１５に記憶させる。図１に示す施錠状態では、第２基準角度Ｒ４は０°である。なお、第１基準角度Ｒ０及び磁界の大きさ｜Ｅ０｜と、第２基準角度Ｒ４及び加速度の大きさ｜Ｇ０｜とを各々記憶部１５に記憶させる方法は、スイッチを押す方法に限定されない。また、第１基準角度Ｒ０及び磁界の大きさ｜Ｅ０｜と、第２基準角度Ｒ４及び加速度の大きさ｜Ｇ０｜とを記憶部１５に記憶させる初期設定作業は、例えば施解錠センサ１を錠装置３に取り付けた際に１回行えばよい。
When a switch (not shown) attached to the board is pressed while the handle 31 is in the locked position, the locking / unlocking detection unit 123 sets the angle R2 obtained by the first direction detection unit 121 to the first reference angle. It is stored in the storage unit 15 as R0. Further, the locking / unlocking detection unit 123 stores the magnitude of the combined magnetic field of each axis input from the magnetic sensor 11 in the storage unit 15 as the magnitude of the magnetic field | E0 |. In the locked state shown in FIG. 1, the first reference angle R0 is 0 °. At this time, the locking / unlocking detection unit 123 further stores the angle R5 obtained by the second direction detection unit 122 in the storage unit 15 as the second reference angle R4. Further, the locking / unlocking detection unit 123 stores the magnitude of the combined acceleration of each axis input from the acceleration sensor 16 in the storage unit 15 as the magnitude of acceleration | G0 |. In the locked state shown in FIG. 1, the second reference angle R4 is 0 °. Note that the method of storing the first reference angle R0 and the magnitude of magnetic field | E0 | and the second reference angle R4 and the magnitude of acceleration | G0 | in the storage unit 15 is not limited to a method of pressing a switch. The initial setting operation for storing the first reference angle R0 and the magnitude of magnetic field | E0 | and the second reference angle R4 and the magnitude of acceleration | G0 | in the storage unit 15 is, for example, that the locking / unlocking sensor 1 is locked. What is necessary is just to perform once, when attaching to the apparatus 3. FIG.
次に、図２に示すように、ハンドル３１が施錠状態から角度Ｒ１だけ回転操作された状態の施解錠センサ１の動作について説明する。
Next, as shown in FIG. 2, the operation of the locking / unlocking sensor 1 in a state where the handle 31 is rotated by an angle R1 from the locked state will be described.
ハンドル３１が角度Ｒ１だけ回転操作されると、ハンドル３１に内蔵された磁気センサ１１及び加速度センサ１６も回転する。磁気センサ１１のＹ１軸はｙ軸に対して角度Ｒ１だけ回転し、Ｚ１軸はｚ軸に対して角度Ｒ１だけ回転するが、地磁気の方向は変化しない。磁気センサ１１の周辺に磁界を発生させる発生源等がない場合、合成磁界Ｅ１は地磁気の磁界である。つまりハンドル３１が回転操作される前に第１方向検出部１２１が求めた合成磁界の方向と、ハンドル３１が角度Ｒ１だけ回転操作された後に第１方向検出部１２１が求めた合成磁界の方向とは、角度Ｒ１だけ変化する。具体的には、ハンドル３１が角度Ｒ１だけ回転操作されたとき、Ｚ１軸は地磁気の方向（ｘ軸方向）から角度Ｒ１だけ変化し、合成磁界Ｅ１とＺ１軸とがなす角度Ｒ２は、０°から角度Ｒ１になる。なお、図２に示す状態では角度Ｒ１及び角度Ｒ２はおよそ３０°である。
When the handle 31 is rotated by an angle R1, the magnetic sensor 11 and the acceleration sensor 16 built in the handle 31 also rotate. The Y1 axis of the magnetic sensor 11 rotates by an angle R1 with respect to the y axis and the Z1 axis rotates by an angle R1 with respect to the z axis, but the direction of geomagnetism does not change. When there is no source for generating a magnetic field around the magnetic sensor 11, the combined magnetic field E1 is a geomagnetic field. That is, the direction of the combined magnetic field obtained by the first direction detecting unit 121 before the handle 31 is rotated and the direction of the combined magnetic field obtained by the first direction detecting unit 121 after the handle 31 is rotated by the angle R1. Changes by an angle R1. Specifically, when the handle 31 is rotated by an angle R1, the Z1 axis changes from the geomagnetic direction (x-axis direction) by the angle R1, and the angle R2 formed by the combined magnetic field E1 and the Z1 axis is 0 °. From the angle R1. In the state shown in FIG. 2, the angle R1 and the angle R2 are approximately 30 °.
ハンドル３１が回転操作されて、定期的に磁気センサ１１から信号を取り込んで求めていた角度Ｒ２が変化すると、施解錠検知部１２３は、記憶部１５から第１基準角度Ｒ０を読み込んで、角度Ｒ２から第１基準角度Ｒ０を引いて第１変化角度Ｒ３を求める。第１変化角度Ｒ３を数式で表すと、Ｒ３＝Ｒ２−Ｒ０となっている。本実施形態では第１基準角度Ｒ０は０°であるため、ハンドル３１が図２に示す状態の場合、第１変化角度Ｒ３は角度Ｒ２と同じ値の３０°となっている。施解錠検知部１２３は、第１変化角度Ｒ３を求めることにより、ハンドル３１が回転操作された角度Ｒ１が第１変化角度Ｒ３であるとみなす。
When the handle 31 is rotated and the angle R2 obtained by periodically taking in the signal from the magnetic sensor 11 changes, the locking / unlocking detection unit 123 reads the first reference angle R0 from the storage unit 15 and the angle R2 Is subtracted from the first reference angle R0 to obtain the first change angle R3. When the first change angle R3 is expressed by a mathematical formula, R3 = R2-R0. In the present embodiment, since the first reference angle R0 is 0 °, when the handle 31 is in the state shown in FIG. 2, the first change angle R3 is 30 °, which is the same value as the angle R2. The locking / unlocking detection unit 123 obtains the first change angle R3, and thus considers that the angle R1 by which the handle 31 is rotated is the first change angle R3.
ハンドル３１が角度Ｒ１だけ回転操作されると、加速度センサ１６のＹ２軸はｙ軸に対して角度Ｒ１だけ回転するが、重力加速度の方向は変化しない。加速度センサ１６の周辺に振動を発生させる発生源等がない場合、合成加速度Ｇ１は重力加速度である。つまりハンドル３１が回転操作される前に第２方向検出部１２２が求めた合成加速度の方向と、ハンドル３１が角度Ｒ１だけ回転操作された後に第２方向検出部１２２が求めた合成加速度の方向とは、角度Ｒ１だけ変化する。ハンドル３１が回転操作されて、定期的に加速度センサ１６から信号を取り込んで求めていた角度Ｒ５が変化すると、施解錠検知部１２３は、記憶部１５から第２基準角度Ｒ４を読み込んで、角度Ｒ５から第２基準角度Ｒ４を引いて第２変化角度Ｒ６を求める。第２変化角度Ｒ６を数式で表すと、Ｒ６＝Ｒ５−Ｒ４となっている。本実施形態では第２基準角度Ｒ４は０°であるため、ハンドル３１が図２に示す状態の場合、第２変化角度Ｒ６は角度Ｒ５と同じ値の３０°となっている。
When the handle 31 is rotated by an angle R1, the Y2 axis of the acceleration sensor 16 rotates by the angle R1 with respect to the y axis, but the direction of the gravitational acceleration does not change. When there is no source for generating vibration around the acceleration sensor 16, the combined acceleration G1 is gravitational acceleration. That is, the direction of the composite acceleration obtained by the second direction detection unit 122 before the handle 31 is rotated and the direction of the composite acceleration obtained by the second direction detection unit 122 after the handle 31 is rotated by the angle R1. Changes by an angle R1. When the handle 31 is rotated and the angle R5 obtained by periodically acquiring a signal from the acceleration sensor 16 changes, the locking / unlocking detection unit 123 reads the second reference angle R4 from the storage unit 15 and reads the angle R5. Is subtracted from the second reference angle R4 to obtain a second change angle R6. When the second change angle R6 is expressed by a mathematical formula, R6 = R5-R4. In the present embodiment, since the second reference angle R4 is 0 °, when the handle 31 is in the state shown in FIG. 2, the second change angle R6 is 30 °, which is the same value as the angle R5.
記憶部１５には、施解錠検知部１２３が錠装置３の施解錠状態を判断するために第１変化角度Ｒ３と比較するための第１閾値と、第２変化角度Ｒ６と比較するための第２閾値とが各々、予め登録されている。例えば一般家庭用の錠装置では、第１閾値及び第２閾値は各々２０°〜３０°程度に設定される。なお、第１閾値及び第２閾値は各々、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。第１閾値及び第２閾値は各々、施解錠センサ１が使用される環境に応じて適宜の値に設定されてもよい。
The storage unit 15 includes a first threshold for the lock / unlock detection unit 123 to compare with the first change angle R3 in order to determine the lock / unlock state of the lock device 3, and a second threshold for comparison with the second change angle R6. Each of the two threshold values is registered in advance. For example, in a general household locking device, the first threshold value and the second threshold value are each set to about 20 ° to 30 °. The first threshold value and the second threshold value may be the same value or different values. Each of the first threshold value and the second threshold value may be set to an appropriate value according to the environment in which the locking / unlocking sensor 1 is used.
施解錠検知部１２３は、第１変化角度Ｒ３が第１閾値を超えているか否かによって磁界の方向の変化による施解錠状態を判断する。第１変化角度Ｒ３が第１閾値以下の場合には、施解錠検知部１２３は錠装置３が施錠状態であると判断する。第１変化角度Ｒ３が第１閾値を超えている場合には、施解錠検知部１２３は錠装置３が解錠状態であると判断する。施解錠検知部１２３は、磁界の方向の変化による施解錠状態を第１の状態として記憶部１５に記憶させる。
The locking / unlocking detection unit 123 determines the locking / unlocking state due to the change in the direction of the magnetic field depending on whether or not the first change angle R3 exceeds the first threshold value. When the first change angle R3 is equal to or smaller than the first threshold, the lock / unlock detection unit 123 determines that the lock device 3 is in the locked state. When the first change angle R3 exceeds the first threshold, the locking / unlocking detection unit 123 determines that the locking device 3 is in the unlocked state. The locking / unlocking detection unit 123 stores the locking / unlocking state due to the change in the direction of the magnetic field in the storage unit 15 as the first state.
施解錠検知部１２３は、第２変化角度Ｒ６が第２閾値を超えているか否かによって重力加速度の方向の変化による施解錠状態を判断する。第２変化角度Ｒ６が第２閾値以下の場合には、施解錠検知部１２３は錠装置３が施錠状態であると判断する。第２変化角度Ｒ６が第２閾値を超えている場合には、施解錠検知部１２３は錠装置３が解錠状態であると判断する。施解錠検知部１２３は、重力加速度の方向の変化による施解錠状態を第２の状態として記憶部１５に記憶させる。
The locking / unlocking detection unit 123 determines the locking / unlocking state due to a change in the direction of gravity acceleration depending on whether the second change angle R6 exceeds the second threshold. When the second change angle R6 is equal to or smaller than the second threshold, the lock / unlock detection unit 123 determines that the lock device 3 is in the locked state. When the second change angle R6 exceeds the second threshold, the locking / unlocking detection unit 123 determines that the locking device 3 is in the unlocked state. The locking / unlocking detection unit 123 causes the storage unit 15 to store the locking / unlocking state due to the change in the direction of gravity acceleration as the second state.
施解錠検知部１２３は、第１の状態と第２状態とを各々記憶部１５から読み込み、第１の状態と第２状態とが一致する場合に、その一致した状態（施錠状態又は解錠状態）を錠装置３の施解錠状態として検知する。
The locking / unlocking detection unit 123 reads the first state and the second state from the storage unit 15 respectively, and when the first state and the second state match, the matching state (locking state or unlocking state) ) Is detected as the locking / unlocking state of the locking device 3.
本実施形態の錠装置３では、角度Ｒ１，Ｒ２，Ｒ５が９０°を超えると係止部３２がフック３５から離れ、第１の戸４と第２の戸５とが開閉できる状態となる。例えば角度Ｒ１，Ｒ２，Ｒ５が４０°（つまり角度Ｒ１，Ｒ２，Ｒ５が９０°未満）である場合では、係止部３２の先端部分がフック３５に引っかかっているので、第１の戸４と第２の戸５とは開閉できない状態である。しかしながら閾値が３０°に設定されていれば施解錠検知部１２３は、係止部３２が解錠状態であると判断する。つまり、実際には建具が開閉できない状態であっても、第１変化角度Ｒ３が第１閾値を超えていて、且つ第２変化角度Ｒ６が第２閾値を超えていれば施解錠検知部１２３は解錠状態であることを検知するので、施錠状態の判断に対する信頼性が高まる。なお、セキュリティを高めたい場合には第１閾値及び第２閾値を例えば１０°に設定する等、適宜の角度に設定すればよい。また、第１閾値及び第２閾値を記憶部１５に設定する方法は、予め記憶部１５に第１閾値及び第２閾値を書き込んでおく方法でもよいし、ディップスイッチ（図示せず）を用いて設定してもよい。例えばハンドル３１内にディップスイッチを設け、そのディップスイッチの設定状態に応じて第１閾値及び第２閾値を変更できる等、適宜の方法でよい。
In the locking device 3 of the present embodiment, when the angles R1, R2, and R5 exceed 90 °, the locking portion 32 is separated from the hook 35, and the first door 4 and the second door 5 can be opened and closed. For example, when the angles R1, R2, and R5 are 40 ° (that is, the angles R1, R2, and R5 are less than 90 °), the distal end portion of the locking portion 32 is caught by the hook 35. The second door 5 cannot be opened or closed. However, if the threshold is set to 30 °, the locking / unlocking detection unit 123 determines that the locking unit 32 is in the unlocked state. That is, even if the joinery cannot actually be opened and closed, if the first change angle R3 exceeds the first threshold value and the second change angle R6 exceeds the second threshold value, the locking / unlocking detection unit 123 is Since it detects that it is an unlocked state, the reliability with respect to determination of a locked state increases. In order to increase security, the first threshold value and the second threshold value may be set to appropriate angles, for example, 10 °. Further, the method of setting the first threshold value and the second threshold value in the storage unit 15 may be a method of writing the first threshold value and the second threshold value in the storage unit 15 in advance, or using a dip switch (not shown). It may be set. For example, an appropriate method may be used, such as providing a dip switch in the handle 31 and changing the first threshold value and the second threshold value according to the setting state of the dip switch.
図３に示すように、ハンドル３１が下向きになるまでハンドル３１を回転操作すると、係止部３２はストッパ（図示せず）に接して回転が止まる。ハンドル３１が下向きの状態では、角度Ｒ１，Ｒ２，Ｒ５は１８０°である。係止部３２はフック３５から離れていて第１の戸４と第２の戸５とが開閉できる状態となる。第１変化角度Ｒ３も１８０°になり、第１閾値の３０°を超えていて、第２変化角度Ｒ６も１８０°になり、第２閾値の３０°を超えているので、施解錠検知部１２３は解錠状態であると判断する。
As shown in FIG. 3, when the handle 31 is rotated until the handle 31 is directed downward, the locking portion 32 comes into contact with a stopper (not shown) and stops rotating. In the state in which the handle 31 faces downward, the angles R1, R2, and R5 are 180 °. The locking portion 32 is separated from the hook 35 and can be opened and closed by the first door 4 and the second door 5. Since the first change angle R3 is also 180 ° and exceeds the first threshold value 30 °, and the second change angle R6 is also 180 ° and exceeds the second threshold value 30 °, the unlocking / unlocking detection unit 123 Is determined to be unlocked.
施解錠検知部１２３は、施錠状態又は解錠状態を検知すると、送信部１３に検知結果を送信させる。なお、送信部１３に検知結果を送信させるタイミングは、施解錠状態が変化した場合等、適宜のタイミングでよい。
When detecting the locking state or the unlocking state, the locking / unlocking detection unit 123 causes the transmission unit 13 to transmit the detection result. In addition, the timing which makes the transmission part 13 transmit a detection result may be an appropriate timing, such as when the locking / unlocking state changes.
本実施形態の施解錠センサ１は、磁気センサ１１の周囲に磁界の発生源（例えば磁石等）を備えていないので、施解錠検知部１２３が検知する磁界の大きさは地磁気による磁界の大きさと等しくなり、一定であるとみなすことができる。施解錠検知部１２３は、磁気センサ１１が検出した各軸の磁界を合成した合成磁界Ｅ１の大きさと、記憶部１５に記憶されている磁界の大きさ｜Ｅ０｜との差を計算する。施解錠検知部１２３は、その差が第１の所定の範囲内であれば、合成磁界Ｅ１の大きさは地磁気による磁界の大きさと等しいと判断する。ここでいう第１の所定の範囲とは、磁気センサ１１が検出する磁界にノイズが加わっていたとしても、検出された磁界が地磁気による磁界と等しいとみなすための許容範囲であり、施解錠センサ１の設置環境に応じて適宜の値に設定されていればよい。
Since the locking / unlocking sensor 1 of the present embodiment does not include a magnetic field generation source (for example, a magnet) around the magnetic sensor 11, the magnitude of the magnetic field detected by the locking / unlocking detection unit 123 is equal to the magnitude of the magnetic field due to geomagnetism. It can be considered equal and constant. The locking / unlocking detection unit 123 calculates a difference between the magnitude of the combined magnetic field E1 obtained by combining the magnetic fields of the respective axes detected by the magnetic sensor 11 and the magnitude | E0 | of the magnetic field stored in the storage unit 15. If the difference is within the first predetermined range, the locking / unlocking detection unit 123 determines that the magnitude of the combined magnetic field E1 is equal to the magnitude of the magnetic field due to geomagnetism. Here, the first predetermined range is an allowable range for assuming that the detected magnetic field is equal to the magnetic field by the geomagnetism even if noise is added to the magnetic field detected by the magnetic sensor 11. It is sufficient that the value is set to an appropriate value according to the installation environment.
磁気センサ１１付近に、磁石等の磁界の発生源が近づけられると、磁気センサ１１が検出する磁界が変化する。例えば磁石を磁気センサ１１に近づけて地磁気とは異なる方向に磁界を発生させて、解錠状態であるにもかかわらず錠装置３が施錠状態であると施解錠検知部１２３に判断させようとすると、第１方向検出部１２１は地磁気の磁界よりも大きい磁界を検出する。施解錠検知部１２３は、磁気センサ１１が検出した磁界を合成した合成磁界Ｅ１の大きさと、記憶部１５に記憶されている磁界の大きさ｜Ｅ０｜との差を求める。施解錠検知部１２３は、その差が第１の所定の範囲を超えている場合には、係止部３２は回転していないとみなして施解錠状態を判断しない。つまり、磁石の発生する磁界による誤検知が起こりにくくなる。言い換えると、記憶部１５に記憶されている磁界の大きさ｜Ｅ０｜との差が第１の所定の範囲を超える磁界を磁気センサ１１が検出しても、施解錠検知部１２３は施解錠状態を判断しないので、外来ノイズや磁石等による誤検知をしにくくなる。
When a magnetic field generation source such as a magnet is brought close to the magnetic sensor 11, the magnetic field detected by the magnetic sensor 11 changes. For example, when a magnet is brought close to the magnetic sensor 11 to generate a magnetic field in a direction different from the geomagnetism, the unlocking detection unit 123 tries to determine that the locking device 3 is locked despite being unlocked. The first direction detection unit 121 detects a magnetic field larger than the geomagnetic field. The locking / unlocking detection unit 123 obtains a difference between the magnitude of the combined magnetic field E1 obtained by combining the magnetic fields detected by the magnetic sensor 11 and the magnitude | E0 | of the magnetic field stored in the storage unit 15. When the difference exceeds the first predetermined range, the locking / unlocking detection unit 123 regards the locking unit 32 as not rotating and does not determine the locking / unlocking state. That is, erroneous detection due to the magnetic field generated by the magnet is less likely to occur. In other words, even if the magnetic sensor 11 detects a magnetic field in which the difference from the magnetic field magnitude | E0 | stored in the storage unit 15 exceeds the first predetermined range, the locking / unlocking detection unit 123 is in the locked / unlocked state. Therefore, it is difficult to detect errors due to external noise or magnets.
施解錠検知部１２３は、磁気センサ１１が検出する磁界の３方向（Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸）のうち、１方向のみ磁界の大きさが変化した場合には、施錠状態か解錠状態化の判断を行わない。磁気センサ１１が回転した場合、Ｙ１軸方向の磁界の大きさとＺ１軸方向の磁界の大きさとが各々変化する。つまり３方向のうち１方向のみ磁界の大きさが変化した場合、この磁界の変化は、ハンドル３１の回転によって、地磁気による磁界の大きさが変化した場合とは異なると考えられる。そこで施解錠検知部１２３は、３軸（Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸）の検出方向のうち、１方向のみ磁界の大きさが変化した場合には、外来ノイズや、磁石等による不正な方法によって磁界が変化したとみなし、錠装置３の施解錠状態を判断しない。
The locking / unlocking detection unit 123 is in a locked state or an unlocked state when the magnitude of the magnetic field changes in only one direction among the three directions (X1, Y1, and Z1 axes) of the magnetic field detected by the magnetic sensor 11. Do not make a decision. When the magnetic sensor 11 rotates, the magnitude of the magnetic field in the Y1 axis direction and the magnitude of the magnetic field in the Z1 axis direction each change. That is, when the magnitude of the magnetic field changes in only one of the three directions, the change in the magnetic field is considered to be different from the case where the magnitude of the magnetic field due to geomagnetism changes due to the rotation of the handle 31. Therefore, the unlocking / unlocking detection unit 123 uses an external noise or an illegal method using a magnet or the like when the magnitude of the magnetic field changes in only one of the three detection directions (X1, Y1, and Z1). Therefore, the locking / unlocking state of the locking device 3 is not judged.
本実施形態の施解錠センサ１は、錠装置３の周囲に振動の発生源がなくて静止状態である場合、施解錠検知部１２３が検知する加速度の大きさは重力加速度の大きさと等しくなり、一定であるとみなすことができる。施解錠検知部１２３は、加速度センサ１６が検出した各軸の加速度を合成した合成加速度Ｇ１の大きさと、記憶部１５に記憶されている加速度の大きさ｜Ｇ０｜との差を計算する。施解錠検知部１２３は、その差が第２の所定の範囲内であれば、合成加速度Ｇ１の大きさは重力加速度の大きさと等しいと判断する。ここでいう第２の所定の範囲とは、第２方向検出部１２２が検出する加速度に微振動等によるノイズが加わっていたとしても、検出された加速度が重力加速度と等しいとみなすための許容範囲である。第２の所定の範囲は、施解錠センサ１の設置環境に応じて適宜の値に設定されていればよい。
When the locking / unlocking sensor 1 of the present embodiment is in a stationary state with no vibration source around the locking device 3, the magnitude of acceleration detected by the locking / unlocking detection unit 123 is equal to the magnitude of gravitational acceleration. It can be considered constant. The locking / unlocking detection unit 123 calculates a difference between the combined acceleration G1 obtained by combining the accelerations of the respective axes detected by the acceleration sensor 16 and the acceleration magnitude | G0 | stored in the storage unit 15. If the difference is within the second predetermined range, the locking / unlocking detection unit 123 determines that the magnitude of the combined acceleration G1 is equal to the magnitude of the gravitational acceleration. The second predetermined range here is an allowable range for assuming that the detected acceleration is equal to the gravitational acceleration even if noise due to microvibration or the like is added to the acceleration detected by the second direction detection unit 122. It is. The second predetermined range may be set to an appropriate value according to the installation environment of the locking / unlocking sensor 1.
加速度センサ１６に衝撃や振動が加えられると、加速度センサ１６は重力加速度とは異なる加速度を検出する。施解錠検知部１２３は、加速度センサ１６が検出した加速度の合成加速度Ｇ１の大きさと、記憶部１５に記憶させた加速度の大きさ｜Ｇ０｜との差を求める。施解錠検知部１２３は、その差が第２の所定の範囲を超えている場合には、ハンドル３１は回転されていないとみなして施解錠状態を判断しない。つまり、記憶部１５に記憶させた加速度の大きさ｜Ｇ０｜との差が第２の所定の範囲を超える加速度を第２方向検出部１２２が検出しても、施解錠検知部１２３は施解錠状態を判断しないので、振動等による誤検知をしにくくなる。
When an impact or vibration is applied to the acceleration sensor 16, the acceleration sensor 16 detects an acceleration different from the gravitational acceleration. The lock / unlock detection unit 123 obtains a difference between the magnitude of the combined acceleration G1 detected by the acceleration sensor 16 and the magnitude of acceleration | G0 | stored in the storage unit 15. When the difference exceeds the second predetermined range, the locking / unlocking detection unit 123 regards the handle 31 as not being rotated and does not determine the locking / unlocking state. That is, even when the second direction detection unit 122 detects an acceleration whose difference from the acceleration magnitude | G0 | stored in the storage unit 15 exceeds the second predetermined range, the locking / unlocking detection unit 123 does not lock / unlock. Since the state is not judged, erroneous detection due to vibration or the like becomes difficult.
施解錠検知部１２３は、加速度センサ１６が検出する加速度の３方向（Ｘ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸）のうち、１方向のみ加速度の大きさが変化した場合には、施錠状態か解錠状態化の判断を行わない。加速度センサ１６が回転した場合、Ｙ２軸方向の加速度の大きさとＺ２軸方向の加速度の大きさとが各々変化する。つまり３方向のうち１方向のみ加速度の大きさが変化した場合、この加速度の変化は、ハンドル３１の回転によって重力加速度の大きさが変化した場合とは異なると考えられる。そこで施解錠検知部１２３は、３軸（Ｘ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸）の検出方向のうち、１方向のみ加速度の大きさが変化した場合には、錠装置３に衝撃や振動が加えられたとみなし、錠装置３の施解錠状態を判断しない。
The locking / unlocking detection unit 123 is in a locked state or an unlocked state when the magnitude of acceleration changes in only one of the three directions of acceleration detected by the acceleration sensor 16 (X2, Y2, and Z2 axes). Do not make a decision. When the acceleration sensor 16 rotates, the magnitude of acceleration in the Y2 axis direction and the magnitude of acceleration in the Z2 axis direction change. That is, when the magnitude of acceleration changes in only one of the three directions, this change in acceleration is considered to be different from the case where the magnitude of gravitational acceleration changes due to the rotation of the handle 31. Therefore, the locking / unlocking detection unit 123 applies an impact or vibration to the lock device 3 when the magnitude of acceleration changes in only one direction among the detection directions of the three axes (X2-axis, Y2-axis, Z2-axis). The locking / unlocking state of the locking device 3 is not judged.
本実施形態の施解錠検知部１２３は、錠装置３の施解錠状態の情報を送信部１３に送信させているが、例えば磁石等が近づけられて合成磁界Ｅ１が大きく変化した場合に送信部１３に警告用の情報を送信させるように構成されていてもよい。例えば合成磁界Ｅ１の大きさと磁界の大きさ｜Ｅ０｜との差が第１の所定の範囲を超える場合に、施解錠検知部１２３は、磁石等が近づけられた可能性があることを通知する情報を送信部１３に送信させてもよい。同様に、例えば錠装置３に衝撃や振動が加えられて合成加速度Ｇ１の大きさと加速度の大きさ｜Ｇ０｜との差が第２の所定の範囲を超える場合に、施解錠検知部１２３は、送信部１３に警告用の情報を送信させるように構成されていてもよい。
The locking / unlocking detection unit 123 of the present embodiment transmits information on the locking / unlocking state of the locking device 3 to the transmission unit 13. However, for example, when the combined magnetic field E <b> 1 changes greatly due to the approach of a magnet or the like, the transmission unit 13. May be configured to transmit warning information. For example, when the difference between the magnitude of the combined magnetic field E1 and the magnitude of the magnetic field | E0 | exceeds the first predetermined range, the locking / unlocking detection unit 123 notifies that there is a possibility that a magnet or the like has been brought closer. The information may be transmitted to the transmission unit 13. Similarly, for example, when an impact or vibration is applied to the lock device 3 and the difference between the magnitude of the combined acceleration G1 and the magnitude of acceleration | G0 | exceeds the second predetermined range, the locking / unlocking detection unit 123 The transmitter 13 may be configured to transmit warning information.
次に、本実形態の施解錠確認システム１００について図５を参照して説明する。
Next, the locking / unlocking confirmation system 100 of this embodiment will be described with reference to FIG.
施解錠確認システム１００は、施解錠センサ１と、親機２とを備えている。本実施形態では、１つの施解錠センサ１を備えた施解錠確認システム１００について説明するが、施解錠センサ１を複数備えていてもよい。
The locking / unlocking confirmation system 100 includes a locking / unlocking sensor 1 and a parent device 2. In this embodiment, the locking / unlocking confirmation system 100 including one locking / unlocking sensor 1 will be described, but a plurality of locking / unlocking sensors 1 may be provided.
親機２は、（第２の）アンテナ２１１を有する受信部２１と、制御部２２と、表示部２３とを備えている。本実施形態の親機２はさらに、電源部２４と、基板（図示せず）、基板を収納する本体２０とを有している。基板には、受信部２１と、制御部２２と、電源部２４とが実装されている。また基板には、アンテナ２１１と、表示部２３とが各々電気的に接続されている。
The base unit 2 includes a receiving unit 21 having a (second) antenna 211, a control unit 22, and a display unit 23. The base unit 2 of the present embodiment further includes a power supply unit 24, a board (not shown), and a main body 20 that houses the board. A reception unit 21, a control unit 22, and a power supply unit 24 are mounted on the substrate. The antenna 211 and the display unit 23 are electrically connected to the substrate.
受信部２１は、アンテナ２１１で電波を受信し、受信した信号を電気信号に変換して制御部２２に出力する。アンテナ２１１は、本体２０の外側面から突き出るように取り付けられている。アンテナ２１１は、本体２０の設置環境に応じて最も受信感度がよくなるようにアンテナ２１１の設置角度を調整できるようになっている。なお、アンテナ２１１は本体２０の外側面から突き出るように取り付けられることに限定されず、例えば基板上に実装されていて、本体２０の内側に配置されていてもよい。さらに、受信部２１はアンテナ２１１を備えていなくてもよく、例えば本体２０から露出する接続端子（図示せず）に接続される外部アンテナ（図示せず）を用いるように構成されていてもよい。
The receiving unit 21 receives radio waves with the antenna 211, converts the received signal into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the control unit 22. The antenna 211 is attached so as to protrude from the outer surface of the main body 20. The antenna 211 is configured such that the installation angle of the antenna 211 can be adjusted so that the reception sensitivity is best according to the installation environment of the main body 20. Note that the antenna 211 is not limited to be attached so as to protrude from the outer surface of the main body 20, and may be mounted on a substrate and disposed inside the main body 20, for example. Furthermore, the receiving unit 21 may not include the antenna 211, and may be configured to use an external antenna (not shown) connected to a connection terminal (not shown) exposed from the main body 20, for example. .
制御部２２は、受信部２１から入力される受信信号に応じて、表示部２３に表示させる表示内容を制御して、受信内容を表示部２３に通知させる。
The control unit 22 controls the display content to be displayed on the display unit 23 according to the reception signal input from the reception unit 21, and notifies the display unit 23 of the reception content.
本実施形態の親機２はさらに、警戒ボタン（図示せず）と解除ボタン（図示せず）と、スピーカ（図示せず）とを有している。制御部２２は、警戒ボタンを押されると警戒状態となり、警戒状態で施解錠センサ１から送信された解錠状態を通知する信号を受信すると、表示部２３に警告を表示させ、スピーカから警報音を発生させる。警戒状態で解除ボタンが押されると、制御部２２は警戒状態を解除する。
The base unit 2 of the present embodiment further has a warning button (not shown), a release button (not shown), and a speaker (not shown). When the warning button is pressed, the control unit 22 enters a warning state. When the control unit 22 receives a signal notifying the unlocking state transmitted from the locking / unlocking sensor 1 in the warning state, the control unit 22 displays a warning on the display unit 23 and outputs an alarm sound from the speaker. Is generated. When the release button is pressed in the alert state, the control unit 22 cancels the alert state.
表示部２３は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）（図示せず）を有している。各ＬＥＤの点灯／消灯は、制御部２２によって制御される。表示部２３には、点灯するＬＥＤに応じて文字列や図形を表示するように構成されている。ＬＥＤが点灯すると、ＬＥＤの光を導く導光板（図示せず）によって文字列や図形が本体２０の前面で光って見えるように構成されている。ここでいう文字列とは例えば、警戒状態において解錠された施解錠センサ１が設置されている場所名等である。また、ここでいう図形とは、例えば施解錠センサ１が設置されている場所名を連想させるピクトサインや、間取図等、適宜の図形でよい。なお、表示部２３は、上記構成に限定されず、例えば本体２０の前面に露出するように配置されたＬＥＤ付近に文字や図形を表記しておき、点灯するＬＥＤの位置によって通知内容がわかるようになっている等、適宜の方法で通知内容を表示できればよい。また、表示部は、ＬＥＤを有することに限定されず、液晶パネルや有機エレクトロルミネッセンスパネル等、適宜の表示機器を有していてもよい。
The display unit 23 includes a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) (not shown). Turning on / off of each LED is controlled by the control unit 22. The display unit 23 is configured to display a character string or a figure according to the LED to be lit. When the LED is lit, a character string and a figure are seen to shine on the front surface of the main body 20 by a light guide plate (not shown) that guides the light of the LED. The character string here is, for example, a place name where the unlocking / unlocking sensor 1 unlocked in the alert state is installed. In addition, the figure here may be an appropriate figure such as a pictograph reminiscent of a place name where the locking / unlocking sensor 1 is installed, a floor plan, or the like. Note that the display unit 23 is not limited to the above configuration, and for example, letters and figures are written near the LEDs arranged so as to be exposed on the front surface of the main body 20 so that the notification contents can be understood by the positions of the LEDs to be lit. It is only necessary that the notification content can be displayed by an appropriate method, such as. Further, the display unit is not limited to having LEDs, and may include appropriate display devices such as a liquid crystal panel and an organic electroluminescence panel.
電源部２４は、基板上に実装された各部に電力を供給する。電源部２４には、本体２０の外部にある電源２５から電力が供給されている。電源２５は例えば、ＡＣ１００Ｖ等の商用電源である。例えば本体２０が壁等の建材（図示せず）に埋込設置されていて、建材内部の電線（図示せず）を介して電源２５が電源部２４に電気的に接続されていてもよい。また、電源２５は、交流電圧を直流電圧に変換する変換部（例えばＡＣアダプタ等）（図示せず）であってもよい。例えば本体２０が壁等の建材の表面に取付設置された状態で、建材から露出するコンセント（図示せず）に接続されている変換部が電源部２４に電力を供給してもよい。また、本体２０は、建材に取り付けられる他にも、机や棚の上に置かれて使用されてもよい。
The power supply unit 24 supplies power to each unit mounted on the substrate. Power is supplied to the power source unit 24 from a power source 25 outside the main body 20. The power source 25 is, for example, a commercial power source such as AC 100V. For example, the main body 20 may be embedded in a building material (not shown) such as a wall, and the power supply 25 may be electrically connected to the power supply unit 24 via an electric wire (not shown) inside the building material. The power supply 25 may be a conversion unit (for example, an AC adapter) (not shown) that converts an AC voltage into a DC voltage. For example, a conversion unit connected to an outlet (not shown) exposed from the building material may supply power to the power supply unit 24 in a state where the main body 20 is attached and installed on the surface of the building material such as a wall. Moreover, the main body 20 may be used by being placed on a desk or a shelf other than being attached to a building material.
また電源部２４は例えば、乾電池等の一次電池（図示せず）やニッケル水素電池等の二次電池（図示せず）を電源としてもよい。電源部２４が電池駆動の場合は、親機２の設置場所を手軽に変更することができる。
The power supply unit 24 may use, for example, a primary battery (not shown) such as a dry battery or a secondary battery (not shown) such as a nickel hydride battery as a power source. When the power supply unit 24 is battery-driven, the installation location of the parent device 2 can be changed easily.
また電源部２４は、内蔵の電池と外部電源とを切り替えて電力を供給するように構成されていてもよい。例えば、通常時には外部電源の電力を供給し、停電時等の非常時に内部電源の電力を供給するように構成されていてもよい。
The power supply unit 24 may be configured to supply power by switching between a built-in battery and an external power supply. For example, the power of the external power supply may be supplied during normal times, and the power of the internal power supply may be supplied in an emergency such as a power failure.
以上説明したように、本実施形態の施解錠センサ１は、判断部１２と、送信部１３とを備えている。判断部１２は、建具（本実施形態では第１の戸４、第２の戸５）に対して建具を施錠する位置と解錠する位置との間で回転自在に設けられた錠装置３のハンドル３１（回転部位）に設けられる。判断部１２は、磁界（合成磁界Ｅ１）の方向及び加速度（合成加速度Ｇ１）の方向を検出する。判断部１２は、検出された磁界（合成磁界Ｅ１）の方向及び検出された加速度（合成加速度Ｇ１）の方向を基に施錠状態か解錠状態かを検知する。送信部１３は、判断部１２の検知結果を外部の機器（本実施形態では親機２）に送信する。判断部１２は、施錠状態又は解錠状態で検出された磁界（合成磁界Ｅ１）の方向を第１基準方向とする。判断部１２は、磁界（合成磁界Ｅ１）の検出方向の第１基準方向に対する相対的な第１変化角度Ｒ３を求める。判断部１２は、施錠状態又は解錠状態で検出された加速度（合成加速度Ｇ１）の方向を第２基準方向とする。判断部１２は、加速度（合成加速度Ｇ１）の検出方向の第２基準方向に対する相対的な第２変化角度Ｒ６を求める。判断部１２は、第１変化角度Ｒ３に基づく判断結果が施錠状態であって、且つ第２変化角度Ｒ６に基づく判断結果が施錠状態である場合には施錠状態であると判断する。判断部１２は、第１変化角度Ｒ３に基づく判断結果が解錠状態であって、且つ第２変化角度Ｒ６に基づく判断結果が解錠状態である場合には解錠状態であると判断する。
As described above, the locking / unlocking sensor 1 of the present embodiment includes the determination unit 12 and the transmission unit 13. The determination unit 12 is provided for the lock device 3 that is rotatably provided between the position where the joinery is locked and the position where it is unlocked with respect to the joinery (first door 4 and second door 5 in this embodiment). Provided on the handle 31 (rotating part). The determination unit 12 detects the direction of the magnetic field (synthetic magnetic field E1) and the direction of acceleration (synthetic acceleration G1). The determination unit 12 detects whether the state is locked or unlocked based on the direction of the detected magnetic field (synthetic magnetic field E1) and the direction of the detected acceleration (synthetic acceleration G1). The transmission unit 13 transmits the detection result of the determination unit 12 to an external device (master device 2 in the present embodiment). The determination unit 12 sets the direction of the magnetic field (synthetic magnetic field E1) detected in the locked state or the unlocked state as the first reference direction. The determination unit 12 obtains a first change angle R3 relative to the first reference direction in the detection direction of the magnetic field (synthetic magnetic field E1). The determination unit 12 sets the direction of acceleration (synthetic acceleration G1) detected in the locked state or the unlocked state as the second reference direction. The determination unit 12 obtains a second change angle R6 relative to the second reference direction in the detection direction of the acceleration (synthetic acceleration G1). When the determination result based on the first change angle R3 is in the locked state and the determination result based on the second change angle R6 is in the locked state, the determination unit 12 determines that the lock is in the locked state. When the determination result based on the first change angle R3 is in the unlocked state and the determination result based on the second change angle R6 is in the unlocked state, the determining unit 12 determines that the state is in the unlocked state.
施解錠センサ１は地磁気による磁界の検出方向、及び重力加速度の検出方向の２つの検出方向に基づいて錠装置３の施解錠状態を検知するので、施解錠状態を誤検知しにくくなる。
Since the locking / unlocking sensor 1 detects the locking / unlocking state of the locking device 3 based on the two detection directions of the detection direction of the magnetic field by the geomagnetism and the detection direction of the gravitational acceleration, it is difficult to erroneously detect the locking / unlocking state.
磁気センサ１１は、互いに交差する複数の第１検出軸（本実施形態ではＸ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸）の各々で磁界の大きさを検出する。判断部１２は、磁気センサ１１から入力された複数の第１検出軸（Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸）での磁界の大きさを合成することによって、磁界（合成磁界Ｅ１）の方向を検出する。加速度センサ１６は、互いに交差する複数の第２検出軸（本実施形態ではＸ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸）の各々で加速度の大きさを検出する。判断部１２は、加速度センサ１６から入力された複数の第２検出軸（Ｘ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸）での加速度の大きさを合成することによって、加速度（合成加速度Ｇ１）の方向を検出することも好ましい。互いに交差するＸ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸で各々検出される磁界の大きさを合成することによって合成磁界Ｅ１の方向を検出することにより、磁界の方向の検出精度が向上する。また、互いに交差するＸ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸で各々検出される加速度の大きさを合成することによって合成加速度Ｇ１の方向を検出することにより、加速度の方向の検出精度が向上する。
The magnetic sensor 11 detects the magnitude of the magnetic field on each of a plurality of first detection axes (X1 axis, Y1 axis, Z1 axis in the present embodiment) that intersect each other. The determination unit 12 detects the direction of the magnetic field (synthetic magnetic field E1) by combining the magnitudes of the magnetic fields on the plurality of first detection axes (X1, Y1, and Z1 axes) input from the magnetic sensor 11. To do. The acceleration sensor 16 detects the magnitude of acceleration on each of a plurality of second detection axes (X2 axis, Y2 axis, and Z2 axis in the present embodiment) that intersect each other. The determination unit 12 detects the direction of acceleration (synthetic acceleration G1) by synthesizing the magnitude of acceleration on the plurality of second detection axes (X2, Y2, and Z2 axes) input from the acceleration sensor 16. It is also preferable to do. By detecting the direction of the combined magnetic field E1 by combining the magnitudes of the magnetic fields detected by the X1 axis, the Y1 axis, and the Z1 axis that intersect each other, the detection accuracy of the magnetic field direction is improved. Further, by detecting the direction of the combined acceleration G1 by combining the magnitudes of the accelerations detected by the X2 axis, the Y2 axis, and the Z2 axis that intersect each other, the accuracy of detection of the acceleration direction is improved.
判断部１２は、複数の第１検出軸のうち１軸のみ磁界の大きさが変化した場合、又は複数の第２検出軸のうち１軸のみ加速度の大きさが変化した場合、施錠状態か解錠状態かの検知を行わないことも好ましい。複数の第１検出軸とは、本実施形態ではＸ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸である。複数の第２検出軸とは、本実施形態ではＸ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸である。複数の第１検出軸のうち１軸のみ磁界の大きさが変化した場合、又は複数の第２検出軸のうち１軸のみ加速度の大きさが変化した場合には、判断部１２は、ハンドル３１が回転操作されていないと判断する。そのため判断部１２は、外来ノイズや磁石等や振動によって施解錠状態を誤検知しにくくなる。
When the magnitude of the magnetic field changes only in one of the plurality of first detection axes, or when the magnitude of acceleration changes in only one of the plurality of second detection axes, the determination unit 12 It is also preferable not to detect the lock state. In the present embodiment, the plurality of first detection axes are the X1 axis, the Y1 axis, and the Z1 axis. In the present embodiment, the plurality of second detection axes are the X2 axis, the Y2 axis, and the Z2 axis. When only one axis of the plurality of first detection axes changes the magnitude of the magnetic field, or when only one axis of the plurality of second detection axes changes the magnitude of the acceleration, the determination unit 12 uses the handle 31. Is determined not to be rotated. Therefore, the determination unit 12 is less likely to erroneously detect the locked / unlocked state due to external noise, magnets, or vibration.
判断部１２は、磁気センサ１１から入力される複数の検出軸（Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸）での磁界の大きさの合成値（合成磁界Ｅ１の大きさ）が、予め設定された地磁気による磁界の大きさと異なっているか否かを判断する。予め設定された地磁気による磁界の大きさとは、記憶部１５に記憶された磁界の大きさ｜Ｅ０｜のことである。判断部１２は、上記の磁界の大きさの合成値（合成磁界Ｅ１の大きさ）が、地磁気による磁界の大きさ（磁界の大きさ｜Ｅ０｜）と異なっている場合、施錠状態か解錠状態かの検知を行わない。判断部１２は、加速度センサ１６から入力される複数の第２検出軸（Ｘ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸）での加速度の大きさの合成値（合成加速度Ｇ１の大きさ）が、予め設定された加速度の大きさと異なっているか否かを判断する。予め設定された加速度の大きさとは、記憶部１５に記憶された重力加速度の大きさ｜Ｇ０｜のことである。判断部１２は、上記の加速度の大きさの合成値（合成加速度Ｇ１の大きさ）が、重力加速度の大きさ｜Ｇ０｜と異なっている場合、施錠状態か解錠状態かの検知を行わないことも好ましい。判断部１２は、検出された合成磁界Ｅ１の大きさと磁界の大きさ｜Ｅ０｜との差が第１の所定の範囲を超える場合には、施解錠状態を判断しない。また、判断部１２は、検出された合成加速度Ｇ１の大きさと重力加速度の大きさ｜Ｇ０｜との差が第２の所定の範囲を超える場合には、施解錠状態を判断しないので、外来ノイズや磁石や振動による誤検知をしにくくなる。
The determination unit 12 is a geomagnetism in which a composite value (magnitude of the composite magnetic field E1) of magnetic field magnitudes at a plurality of detection axes (X1, Y1, and Z1 axes) input from the magnetic sensor 11 is set in advance. It is determined whether or not the magnitude of the magnetic field is different. The magnitude of the magnetic field set in advance by the geomagnetism is the magnitude of the magnetic field | E0 | stored in the storage unit 15. When the composite value of the magnetic field magnitude (the magnitude of the synthetic magnetic field E1) is different from the magnitude of the magnetic field due to geomagnetism (magnet magnitude | E0 |), the determination unit 12 determines whether the locked state is unlocked. Does not detect status. The determination unit 12 is set in advance with a composite value of acceleration magnitudes (a magnitude of the composite acceleration G1) on the plurality of second detection axes (X2, Y2, and Z2 axes) input from the acceleration sensor 16. It is judged whether or not the magnitude of acceleration is different. The preset acceleration magnitude is the gravitational acceleration magnitude | G0 | stored in the storage unit 15. The determination unit 12 does not detect the locked state or the unlocked state when the combined value of the acceleration magnitude (the magnitude of the combined acceleration G1) is different from the gravity acceleration magnitude | G0 |. It is also preferable. The determination unit 12 does not determine the locked / unlocked state when the difference between the detected magnitude of the combined magnetic field E1 and the magnitude of the magnetic field | E0 | exceeds the first predetermined range. In addition, when the difference between the detected magnitude of the combined acceleration G1 and the magnitude of gravity acceleration | G0 | exceeds the second predetermined range, the determination unit 12 does not determine the locked / unlocked state, so that the external noise Makes it difficult to detect errors due to magnets and vibration.
判断部１２は、施錠状態と解錠状態とを弁別するための第１閾値及び第２閾値を有している。判断部１２は、第１変化角度Ｒ３と第１閾値との大小を比較して判断した施解錠状態と、第２変化角度Ｒ６と第２閾値との大小を比較して判断した施解錠状態とが一致する場合に施錠状態か解錠状態かを検知することも好ましい。判断部１２は、実際に建具が開閉できるか否かに関わらず、第１変化角度Ｒ３と第１閾値との大小を比較し、且つ第２変化角度Ｒ６と第２閾値との大小を比較して施解錠状態を検知するので、施解錠状態の検知結果に対する信頼性を高めることができる。また、第１閾値及び第２閾値の設定により、施錠状態または解錠状態を検知する角度が変更可能となる。
The determination unit 12 has a first threshold value and a second threshold value for discriminating between the locked state and the unlocked state. The determination unit 12 compares the locking / unlocking state determined by comparing the magnitudes of the first change angle R3 and the first threshold value, and the locking / unlocking state determined by comparing the magnitudes of the second change angle R6 and the second threshold value. It is also preferable to detect the locked state or the unlocked state when the two match. The determination unit 12 compares the first change angle R3 with the first threshold value and compares the second change angle R6 with the second threshold value regardless of whether the joinery can actually be opened or closed. Since the locked / unlocked state is detected, the reliability of the detection result of the locked / unlocked state can be improved. Further, the angle at which the locked state or the unlocked state is detected can be changed by setting the first threshold value and the second threshold value.
本実施形態の施解錠確認システム１００は、施解錠センサ１と、親機２とを備えている。親機２は、送信部１３が送信した検知結果を受信する受信部２１、及び錠装置３の施解錠状態を表示する表示部２３を有する。施解錠確認システム１００は、施解錠センサ１を備えているので、設置の手間を軽減した施解錠確認システムを実現できる。また、親機２の表示部２３を見ることにより、設置した施解錠センサ１の施解錠状態を知ることができるようになる。
The locking / unlocking confirmation system 100 of this embodiment includes a locking / unlocking sensor 1 and a parent device 2. The base unit 2 includes a receiving unit 21 that receives the detection result transmitted by the transmitting unit 13 and a display unit 23 that displays the locking / unlocking state of the lock device 3. Since the locking / unlocking confirmation system 100 includes the locking / unlocking sensor 1, it is possible to realize a locking / unlocking confirmation system with reduced installation effort. Further, by looking at the display unit 23 of the master unit 2, it becomes possible to know the locking / unlocking state of the installed locking / unlocking sensor 1.
なお、本実施形態の施解錠センサ１は、ハンドル３１内に収納されているが、ハンドル３１内に収納されることに限定される趣旨ではない。施解錠センサ１は、錠装置３のうち回転する部位に設けられていればよい。
In addition, although the locking / unlocking sensor 1 of this embodiment is accommodated in the handle 31, it is not limited to being accommodated in the handle 31. The locking / unlocking sensor 1 only needs to be provided in a rotating portion of the locking device 3.
本実施形態の判断部１２は、マイクロコンピュータで構成されているが、マイクロコンピュータで構成されることに限定されず、第１方向検出部１２１と、第２方向検出部１２２と、施解錠検知部１２３との動作を実現できる適宜の構成でもよい。
The determination unit 12 of the present embodiment is constituted by a microcomputer, but is not limited to being constituted by a microcomputer, and the first direction detection unit 121, the second direction detection unit 122, and the locking / unlocking detection unit. An appropriate configuration that can realize the operation with the computer 123 may be used.
本実施形態の施解錠検知部１２３は、施錠状態で検出した合成磁界Ｅ１の方向と合成加速度Ｇ１の方向とを各々記憶部１５に記憶させているが、解錠状態で検出した検出した合成磁界Ｅ１の方向と合成加速度Ｇ１の方向とを各々記憶部１５に記憶させてもよい。つまり施解錠検知部１２３は、解錠状態の合成磁界Ｅ１の方向の変化角度及び合成加速度Ｇ１の方向の変化角度に基づいて施解錠状態を判断してもよい。
The locking / unlocking detection unit 123 of the present embodiment stores the direction of the combined magnetic field E1 detected in the locked state and the direction of the combined acceleration G1 in the storage unit 15, respectively, but the detected combined magnetic field detected in the unlocked state. The direction of E1 and the direction of the combined acceleration G1 may be stored in the storage unit 15, respectively. That is, the locking / unlocking detection unit 123 may determine the locking / unlocking state based on the change angle in the direction of the combined magnetic field E1 in the unlocked state and the change angle in the direction of the combined acceleration G1.
本実施形態の記憶部１５は、施錠状態又は解錠状態を判断するための第１閾値を１つ記憶しているが、複数の第１閾値を各々記憶していてもよい。例えば記憶部１５は、施錠状態を判断するための第１閾値（例えば３０°）と、解錠状態を判断するための第１閾値（例えば１５０°）とを各々記憶し、施解錠検知部１２３は、２つの第１閾値と第１変化角度Ｒ３とに基づいてハンドル３１の状態を判断してもよい。例えば第１変化角度Ｒ３が、２つの閾値の間にある場合（３０＜Ｒ３＜１５０）、ハンドル３１が施錠位置又は解錠位置から回転した状態であると施解錠検知部１２３が判断して施解錠状態の確認を促す信号を送信部１３に送信させてもよい。２つの第２閾値と第２変化角度Ｒ６との関係についても同様である。このように、閾値の数を増やしてハンドル３１の状態に応じて施解錠検知部１２３の動作のパターンを増やすことにより、施解錠センサ１は、施解錠状態の検知の精度が要求されるセキュリティシステム等に利用可能である。
Although the memory | storage part 15 of this embodiment has memorize | stored one 1st threshold value for determining a locking state or an unlocking state, you may memorize | store each of several 1st threshold value. For example, the storage unit 15 stores a first threshold value (for example, 30 °) for determining the locking state and a first threshold value (for example, 150 °) for determining the unlocked state, and the locking / unlocking detection unit 123. May determine the state of the handle 31 based on the two first threshold values and the first change angle R3. For example, when the first change angle R3 is between two threshold values (30 <R3 <150), the locking / unlocking detection unit 123 determines that the handle 31 is rotated from the locking position or the unlocking position, and the unlocking is performed. A signal that prompts confirmation of the lock state may be transmitted to the transmission unit 13. The same applies to the relationship between the two second threshold values and the second change angle R6. In this way, by increasing the number of thresholds and increasing the pattern of operation of the locking / unlocking detection unit 123 according to the state of the handle 31, the locking / unlocking sensor 1 is a security system that requires accuracy in detecting the locking / unlocking state. Etc. are available.
本実施形態の第１方向検出部１２１は、３方向（本実施形態ではＸ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸）の磁界を検出できるように構成されているが、磁界の検出方向は３方向に限定される趣旨ではない。第１方向検出部１２１は、回転部位の回転軸に沿う方向（つまり回転操作されても磁界が変化しない方向）を除いた方向であって、交差する２方向の磁界を検出してもよい。例えば本実施形態の場合では、Ｙ１軸とＺ１軸との磁界を各々検出することにより、角度Ｒ２を求めることができる。
The first direction detection unit 121 of the present embodiment is configured to detect magnetic fields in three directions (X1 axis, Y1 axis, and Z1 axis in the present embodiment), but the magnetic field detection direction is limited to three directions. Not intended. The first direction detection unit 121 may detect magnetic fields in two directions that intersect each other except for a direction along the rotation axis of the rotating part (that is, a direction in which the magnetic field does not change even if the rotation operation is performed). For example, in the present embodiment, the angle R2 can be obtained by detecting the magnetic fields of the Y1 axis and the Z1 axis.
本実施形態の第２方向検出部１２２は、３方向（本実施形態ではＸ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸）の加速度を検出できるように構成されているが、加速度の検出方向は３方向に限定される趣旨ではない。第２方向検出部１２２は、回転部位の回転軸に沿う方向（つまり回転操作されても加速度が変化しない方向）を除いた方向であって、交差する２方向の加速度を検出してもよい。例えば本実施形態の場合では、Ｙ２軸とＺ２軸との加速度を各々検出することにより、角度Ｒ５を求めることができる。
The second direction detection unit 122 of the present embodiment is configured to detect acceleration in three directions (X2, Y2, and Z2 axes in the present embodiment), but the acceleration detection direction is limited to three directions. Not intended. The second direction detection unit 122 may detect accelerations in two directions that intersect each other except for a direction along the rotation axis of the rotation part (that is, a direction in which the acceleration does not change even if the rotation operation is performed). For example, in the case of the present embodiment, the angle R5 can be obtained by detecting the accelerations of the Y2 axis and the Z2 axis, respectively.
本実施形態の送信部１３は錠装置３の施解錠状態の情報を送信し、受信部２１はその施解錠状態の情報を受信するが、送信部１３と受信部２１とが互いに情報を送受信するように構成されていてもよい。例えば、親機２が錠装置３の施解錠状態を確認する信号を送信し、その信号を受信した複数の施解錠センサ１が各々、錠装置３の施解錠状態を送信してもよい。
The transmission unit 13 of the present embodiment transmits information on the locking / unlocking state of the lock device 3, and the receiving unit 21 receives the information on the locking / unlocking state, but the transmission unit 13 and the receiving unit 21 exchange information with each other. It may be configured as follows. For example, the master unit 2 may transmit a signal for confirming the locking / unlocking state of the locking device 3, and each of the plurality of locking / unlocking sensors 1 that have received the signal may transmit the locking / unlocking state of the locking device 3.
（実施形態２）
本実施形態に係る施解錠センサ１について図６を参照して説明する。
(Embodiment 2)
The locking / unlocking sensor 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.
施解錠センサ１は、筐体１０を備えていて、ハンドル３１とは別体に構成されている。本実施形態の施解錠センサ１は、ハンドル３１に外付けされている点が実施形態１の施解錠センサ１と相違している。なお、施解錠センサ１は、ハンドル３１に外付けされている点を除いて実施形態１と同様であるため、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
The locking / unlocking sensor 1 includes a housing 10 and is configured separately from the handle 31. The locking / unlocking sensor 1 of this embodiment is different from the locking / unlocking sensor 1 of Embodiment 1 in that the handle 31 is externally attached. Since the locking / unlocking sensor 1 is the same as that of the first embodiment except that it is externally attached to the handle 31, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. .
筐体１０は、基板（図示せず）を収納している。基板には、図６に示すように、磁気センサ１１と、加速度センサ１６と、判断部１２と、送信部１３と、電源部１４と、記憶部１５とが実装されている。筐体１０は、円筒状に形成されていて、円形部分がハンドル３１（回転部位）に取り付けられている。筐体１０は、ハンドル３１のうち、係止部３２と接していない側面部分に取り付けられている。本実施形態では、筐体１０内の磁気センサ１１と加速度センサ１６とが、軸３４の回転軸付近に配置されるように筐体１０がハンドル３１に取り付けられている。なお、筐体１０は、例えば両面粘着テープや、ねじ止め等の適宜の方法でハンドル３１に取り付けられていればよい。また、筐体１０は、ハンドル３１のうち軸３４に近い位置に取り付けられることに限定されず、施解錠する際に回転する部位に取り付けられていればよい。また、筐体１０の形状は円筒状に限定されず、矩形箱状等の適宜の形状でもよい。
The housing 10 houses a substrate (not shown). As shown in FIG. 6, the magnetic sensor 11, the acceleration sensor 16, the determination unit 12, the transmission unit 13, the power supply unit 14, and the storage unit 15 are mounted on the substrate. The housing 10 is formed in a cylindrical shape, and a circular portion is attached to the handle 31 (rotating part). The housing 10 is attached to a side surface portion of the handle 31 that is not in contact with the locking portion 32. In the present embodiment, the housing 10 is attached to the handle 31 so that the magnetic sensor 11 and the acceleration sensor 16 in the housing 10 are arranged near the rotation axis of the shaft 34. In addition, the housing | casing 10 should just be attached to the handle | steering-wheel 31 by appropriate methods, such as a double-sided adhesive tape and screwing. Moreover, the housing | casing 10 is not limited to being attached to the position near the axis | shaft 34 among the handles 31, and should just be attached to the site | part which rotates when locking / unlocking. Further, the shape of the housing 10 is not limited to a cylindrical shape, and may be an appropriate shape such as a rectangular box shape.
なお、本実施形態の施解錠センサ１は、実施形態１の施解錠センサ１と同様に、３方向の各々の磁界を検出できる磁気センサ１１を有しているが、磁界の検出方向は３方向に限定される趣旨ではない。本実施形態では、ｘ軸方向（ハンドル３１の回転軸に沿う方向）の磁界は変化しないため、ｘ軸方向の磁界を検出する機能を省略してもよい。つまり本実施形態の磁気センサ１１は、ｙ軸とｚ軸とを含む平面内の磁界の大きさの変化を検出できるように２方向の磁界の大きさを検出するように構成されていればよい。
The locking / unlocking sensor 1 of the present embodiment has a magnetic sensor 11 that can detect magnetic fields in three directions as in the locking / unlocking sensor 1 of Embodiment 1, but the detection direction of the magnetic field is three directions. It is not intended to be limited to. In this embodiment, since the magnetic field in the x-axis direction (the direction along the rotation axis of the handle 31) does not change, the function of detecting the magnetic field in the x-axis direction may be omitted. That is, the magnetic sensor 11 of the present embodiment only needs to be configured to detect the magnitude of the magnetic field in two directions so that the change in the magnitude of the magnetic field in the plane including the y axis and the z axis can be detected. .
本実施形態の施解錠センサ１は、実施形態１の施解錠センサ１と同様に、３方向の各々の加速度を検出できる加速度センサ１６を有しているが、加速度の検出方向は３方向に限定される趣旨ではない。本実施形態では、ｘ軸方向（ハンドル３１の回転軸に沿う方向）の加速度は変化しないため、ｘ軸方向の加速度を検出する機能を省略してもよい。つまり本実施形態の加速度センサ１６は、ｙ軸とｚ軸とを含む平面内の加速度の大きさの変化を検出できるように２方向の加速度の大きさを検出するように構成されていればよい。
The locking / unlocking sensor 1 according to the present embodiment includes the acceleration sensor 16 that can detect the accelerations in the three directions as in the locking / unlocking sensor 1 according to the first embodiment. However, the acceleration detection direction is limited to the three directions. Not intended. In this embodiment, since the acceleration in the x-axis direction (the direction along the rotation axis of the handle 31) does not change, the function of detecting the acceleration in the x-axis direction may be omitted. That is, the acceleration sensor 16 of the present embodiment only needs to be configured to detect the magnitude of acceleration in two directions so that a change in the magnitude of acceleration in a plane including the y axis and the z axis can be detected. .
以上説明したように、本実施形態の施解錠センサ１では、判断部１２及び送信部１３は、錠装置３とは別体に形成された筐体１０に収納される。筐体１０はハンドル３１（回転部位）に取り付けられることも好ましい。施解錠状態の検知機能を有していない錠装置に施解錠センサ１を取り付けることで、施解錠センサ１はその錠装置の施解錠状態を検知することができるようになる。
As described above, in the locking / unlocking sensor 1 of this embodiment, the determination unit 12 and the transmission unit 13 are housed in the housing 10 formed separately from the lock device 3. The housing 10 is also preferably attached to the handle 31 (rotating part). By attaching the locking / unlocking sensor 1 to a locking device that does not have the function of detecting the locking / unlocking state, the locking / unlocking sensor 1 can detect the locking / unlocking state of the locking device.
