JP3915577B2 - 開閉検知センサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、引き戸の窓などからの戸内への侵入を監視し、侵入を検知したときに発報ないし発信して報知する開閉検知センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の開閉検知センサとしては、マグネットスイッチやレバースイッチを用いた方式が主流となっている。
【０００３】
図１０に従来のマグネットスイッチの配置構成例を示す。図１０において、１１はマグネットスイッチ、１２は送信器、そしてＬ０はケーブルである。図１０（ａ）の例では、各引き戸８にマグネットスイッチ１１を取り付け、各マグネットスイッチ１１に送信器１２を取り付けた配置構成になっている。図１０（ｂ）の例では、各引き戸８にマグネットスイッチ１１を取り付け、それらをケーブル１２経由で一の送信器１２に接続した配置構成になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０に示す従来のマグネットスイッチでは、各窓に取り付ける必要があり、コスト高および見栄えが悪くなるなどの問題がある。また、マグネット部とセンシング部（リードスイッチ）が分離されているため、施工に手間がかかる。また、少なくともマグネットスイッチと送信器との間にはケーブルを配線する必要があり、見栄えをさらに悪くする原因となっていた。さらに、送信器の電源確保のため、定期的な電池交換が必要であった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電池交換が不要であり、使用個数の低減が可能となり、施工が容易となる開閉検知センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明の開閉検知センサは、開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する回転輪と、この回転輪に設けられその回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開 閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する第１の回転輪と、この第１の回転輪の少なくとも一方の回転方向の回転に連動して回転する第２の回転輪と、この第２の回転輪に設けられその第２の回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の開閉検知センサにおいて、前記開閉部材が前記開口を開ける方向に平行移動をしたときに互いに歯合するのこぎり刃状の突起を、前記第１の回転輪および前記第２の回転輪の双方に設けてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の開閉検知センサにおいて、前記各手段を収納するハウジングと、前記運動機構を構成する蓋体と、前記回転輪の軸部を構成する、両端部が導電性であって中央部が絶縁性である回転軸とを備え、前記回転輪は有底の筒状に形成され、前記蓋体は有底の筒状に形成されて前記回転輪の内周面に嵌合し、前記回転軸は前記回転輪および前記蓋体の回転の中心に取着され、前記ハウジングは、少なくとも前記回転輪の一部を外部に露出させた状態で前記回転軸の両端側を軸支し、前記圧電素子は、前記回転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転軸の両端部を介して前記整流器の入力部に電気的に接続され、前記振動発生部は、前記回転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転輪の軸部を構成する回転軸に設けられることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図、図２は同開閉検知センサのブロック構成図、図３は同開閉検知センサの使用例を示す図である。
【００１１】
第１実施形態の開閉検知センサ１は、図３の例に示すように、２枚の引き戸８の窓（開口）からの戸内への侵入を監視し、侵入を検知したときにその旨を示す信号を受信器７に発信して報知するものであり、図１，図２に示すように、発電部２と、蓄電部３と、電源制御部４と、報知部５とを備えているとともに、これら各部を内部に収納するハウジング６を備えている。
【００１２】
発電部２は、窓の開口面に対して平行移動をすることにより窓を開閉する２枚の引き戸８が、窓を少なくとも開ける方向（第１実施形態では開閉する方向）に平行移動をしたとき、引き戸８の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をするものであり、運動機構２１と、圧電素子２２とにより構成されている。
【００１３】
運動機構２１は、一の引き戸８（図３では右側の引き戸の外周左端側上部）に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、図１の例では、回転輪２１１と、この回転輪２１１の軸部を構成する回転軸２１２と、振動発生部２１６とにより構成されている。
【００１４】
回転輪２１１は、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２を回転の中心として回転する車輪である。振動発生部２１６は、円板状の外周面に複数組（図１（ｂ）では４組）の凹凸を持つカム状に形成され、回転軸２１２を回転の中心とするように回転輪２１１と一体的に設けられ、回転輪２１１の回転に応じて上記凹凸により圧電素子２２に振動を加えるものである。ただし、ハウジング６は、回転輪２１１の一部を外部に臨ませた状態で回転軸２１２の両端側を軸支し、回転輪２１１および回転輪２１１の軸孔は回転軸２１２よりも若干大きめの寸法に設定されている。
【００１５】
圧電素子２２は、強誘電体であり、運動機構２１の上記凹凸により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生するものである。
【００１６】
蓄電部３は、発電部２の発電による電力で充電されて蓄電するものであり、図２の例では、圧電素子２２からの交流パルス電圧を直流電圧に全波ないし半波整流する整流器３１と、この整流器３１で整流された直流電圧により充電されるコンデンサ３２とにより構成されている。
【００１７】
電源制御部４は、スイッチ素子などにより構成され、蓄電部３と報知部５との間に介在し、蓄電部３に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベル（第１のレベル）を超えたとき、報知部５に対して蓄電部３に蓄電された電力の供給を行い、所定のレベル（第１のレベルまたはこれよりも低い第２のレベル）を下回ったとき、上記供給を停止するものである。
【００１８】
報知部５は、蓄電部３に蓄電された電力を使用して、引き戸８が開閉したことを報知するものであり、第１実施形態では、蓄電部３から電源制御部４を経由して電力の供給を受けたときに起動して、窓が開閉したことを示す所定コードを含む信号を、光信号または電波信号で受信器７に発信する発信器である。第１実施形態では、上記電圧レベルが第１のレベルを超えた時点と第２のレベルを下回った時点との間に信号の送信を完了するように構成される。
【００１９】
受信器７は、上記発信器に対応するものであり、警戒モードを入り切りするための切替設定機能と、この切替設定機能によって警戒モードを入り状態に切替設定している場合に、報知部５から光信号または電波信号を受信したときにその信号に上記所定コードが含まれていれば、侵入警報を発報する発報機能とを有している。
【００２０】
次に、開閉検知センサ１および受信器７の動作について説明する。上記警戒モードが切り状態である場合には、受信器７は、開閉検知センサ１の動作に関係なく、侵入警報を発報しない。
【００２１】
他方、上記警戒モードが切り状態である場合に、いずれかの引き戸８が開いたとき、その引き戸８の動きに応じて、回転輪２１１が回転するとともに振動発生部２１６も回転する。そして、振動発生部２１６が回転することで得られる運動エネルギーを圧電素子２２が受けると、交流パルス電圧が発生する。この交流パルス電圧は整流器３１で直流電圧に整流され、この直流電圧によってコンデンサ３２が充電される。
【００２２】
この後、コンデンサ３２の両端電圧のレベルが、振動発生部２１６からの運動エネルギーにより上昇して所定レベルを超えたとき、報知部５が蓄電部３から電源制御部４を経由して電力の供給を受ける。これにより、報知部５が起動して窓が開閉したことを示す信号を発信し、受信器７がその信号を受信することにより侵入警報を発報する。なお、侵入警報は様々な形態で実行される。例えば、スピーカから大きな警報音を出すことにより行われる。あるいは、外部との通信機能を用いて、予め決定された通知先に侵入のあったことを通知することにより行われる。
【００２３】
以上、第１実施形態によれば、電池交換が不要であり、使用個数の低減が可能となり、施工が容易となる。また、第１実施形態の開閉検知センサ１は、１つまたは少なくとも２つの引き戸８に適用可能である。特に、図４に示すような１つの引き戸８の場合、開閉検知センサ１は、図４（ｃ），（ｄ）に示すように開口の枠９に、あるいは図４（ｅ），（ｆ）に示すように引き戸８の縁部に固定して使用することができる。
【００２４】
なお、第１実施形態では、圧電素子２２を１つ備える構成になっているが、これに限らず、振動発生部２１６の凹所に位置するように複数の圧電素子２２を備える構成でもよい。この構成によれば、より大きな発電が可能となる。
【００２５】
また、警戒モードを入り切りするための切替設定機能は、受信器に設けられる構成になっているが、開閉検知センサに設けられる構成でもよい。この構成によれば、開閉検知センサの報知部に音などで発報する発報機能を持たせることが可能になる。
【００２６】
さらに、図３の例において、回転輪２１１が当接する他の引き戸８の縁部内面に、回転輪２１１を回転しやすくするための摩擦抵抗の大きな回転補助材を貼付するようにしてもよい。
【００２７】
（第２実施形態）
図５は本発明に係る第２実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【００２８】
第２実施形態の開閉検知センサ１Ａは、図５に示すように、蓄電部３と、電源制御部４と、報知部５と、ハウジング６とを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として発電部２Ａを備えている。
【００２９】
発電部２Ａは、第１実施形態とは異なる運動機構２１Ａと、第１実施形態と同様の圧電素子２２とにより構成されている。
【００３０】
運動機構２１Ａは、一の引き戸８に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、回転輪２１１Ａと、この回転輪２１１Ａの軸部を構成する回転軸２１２と、回転輪２１３と、振動発生部２１６Ａと、バネ２１７とにより構成されている。
【００３１】
回転輪２１１Ａは、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２を回転の中心として回転する車輪である。回転輪２１３は、円板状に形成され、回転軸２１２を回転の中心とするように回転輪２１１Ａと同軸に設けられる。ここで、回転軸２１２には回転輪２１３の軸方向の移動を禁止する掛止部が設けられ、この係止部で軸方向の移動を禁止された回転輪２１３に向けて回転輪２１１Ａを押すバネ２１７が回転軸２１２に挿通されている。また、回転輪２１１Ａおよび回転輪２１３の双方の対向面側には、引き戸８が開口を開ける方向に平行移動をしたときに互いに歯合するのこぎり刃状の突起が形成されている。図５（ｂ）の例では、回転輪２１１Ａの対向面側に一の突起が形成され、回転輪２１３の対向面側に複数の突起が形成される構造になっている。この構造により、回転輪２１３は、回転輪２１１Ａの一方の回転方向（図５（ｂ）では時計回り）の回転に連動して回転する。なお、回転輪２１１Ａの対向面側に複数ののこぎり刃状の突起を形成し、回転輪２１３の対向面側に一ののこぎり刃状の突起を形成する構造でも構わない。
【００３２】
振動発生部２１６Ａは、回転軸２１２を挿通する円柱状に形成され、外壁に複数（図５（ｃ）では８枚）の弾性羽を有している。また、振動発生部２１６Ａは回転輪２１３と一体成形される。そして、圧電素子２１２は、振動発生部２１６Ａの弾性羽間に位置するように配置される。
【００３３】
このように構成される開閉検知センサ１Ａでは、引き戸８が開口を開ける方向に動いた時に限り、圧電素子２２は、運動機構２１Ａの振動発生部２１６Ａの各弾性羽により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生する。なお、これ以降の動作は第１実施形態と同様である。
【００３４】
以上、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能となるほか、引き戸８が開口を開ける方向に動いた時に限り報知が行われるようにすることができる。
【００３５】
（第３実施形態）
図６は本発明に係る第３実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【００３６】
第３実施形態の開閉検知センサ１Ｂは、図６に示すように、蓄電部３と、電源制御部４と、報知部５と、ハウジング６とを第２実施形態と同様に備えているほか、第２実施形態との相違点として発電部２Ｂを備えている。
【００３７】
発電部２Ｂは、第２実施形態とは異なる運動機構２１Ｂと、第２実施形態と同様の圧電素子２２とにより構成されている。
【００３８】
運動機構２１Ｂは、一の引き戸８に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、回転輪２１１Ｂと、この回転輪２１１Ｂの軸部を構成する回転軸２１２Ａと、回転輪２１３Ａと、この回転輪２１３Ａの軸部を構成する回転軸２１４と、振動発生部２１６Ａと、バネ２１７とにより構成されている。
【００３９】
回転輪２１１Ｂは、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２Ａを回転の中心として回転する車輪である。回転輪２１３Ａは、回転輪２１１Ｂよりも径の小さい円板状に形成され、回転軸２１２Ａとは異軸であって両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１４を回転の中心とするように設けられている。ここで、回転軸２１４には回転輪２１３Ａの軸方向の移動を禁止する掛止部が設けられ、この係止部で軸方向の移動を禁止された回転輪２１３Ａに向けて回転輪２１１Ｂを押すバネ２１７が回転軸２１２Ａに挿通されている。また、回転輪２１１Ｂおよび回転輪２１３Ａの双方の対向面側には、引き戸８が開口を開ける方向に平行移動をしたときに互いに歯合するのこぎり刃状の突起が複数形成されている（径寸法の関係で、突起の数は回転輪２１３Ａよりも回転輪２１１Ｂの方が多い）。そして、回転輪２１１Ｂおよび回転輪２１３Ａは、外周縁の一点で互いに当接するように配置されている。
【００４０】
このように構成される開閉検知センサ１Ｂでは、引き戸８が開口を開ける方向に動いた時に限り、圧電素子２２は、運動機構２１Ａの振動発生部２１６Ａの各弾性羽により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生する。このとき、回転輪２１１Ｂおよび回転輪２１３Ａの径寸法の違いによる突起の数の違いで、第２実施形態よりも多い交流パルス電圧を発生することができる。なお、これ以降の動作は第２実施形態と同様である。
【００４１】
以上、第３実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果を奏することが可能となるほか、発電部でより多くの交流パルス電圧を発生させることができ、蓄電部の電力供給能力を高めることができる。
【００４２】
（第４実施形態）
図７は本発明に係る第４実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【００４３】
第４実施形態の開閉検知センサ１Ｃは、図７に示すように、蓄電部３と、電源制御部４と、報知部５と、ハウジング６とを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として発電部２Ｃを備えている。
【００４４】
発電部２Ｃは、第１実施形態とは異なる運動機構２１Ｃと、第１実施形態と同様の圧電素子２２とにより構成されている。
【００４５】
運動機構２１Ｃは、一の引き戸８に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、回転輪２１１Ｃと、この回転輪２１１Ｃの軸部を構成する回転軸２１２Ａと、回転輪２１３Ｂと、この回転輪２１３Ｂの軸部を構成する回転軸２１４と、ベルト２１５と、振動発生部２１６Ａとにより構成されている。
【００４６】
回転輪２１１Ｃは、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２Ａを回転の中心として回転する車輪であり、一回り径の小さなベルト装着部２１１ａを一体に有している。回転輪２１３Ｂは、回転輪２１１Ｃのベルト装着部２１１ａよりも径の小さい円板状に形成され、回転軸２１２Ａとは異軸であって両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１４を回転の中心とするように設けられている。そして、回転輪２１１Ｃのベルト装着部２１１ａおよび回転輪２１３Ｂの双方にベルト２１５が装着されている。圧電素子２１２は、振動発生部２１６Ａの弾性羽間に位置するように配置される。
【００４７】
このように構成される開閉検知センサ１Ｃでは、圧電素子２２は、運動機構２１Ｃの振動発生部２１６Ａの各弾性羽により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生する。このとき、回転輪２１１Ｃのベルト装着部２１１ａおよび回転輪２１３Ｂの径寸法の違いで、回転輪２１３Ｂがより多く回転するから、第１実施形態よりも多い交流パルス電圧を発生することができる。
【００４８】
以上、第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能となるほか、発電部でより多くの交流パルス電圧を発生させることができ、蓄電部の電力供給能力を高めることができる。
【００４９】
（第５実施形態）
図８は本発明に係る第５実施形態の開閉検知センサにおける運動機構の構成図である。
【００５０】
第５実施形態の開閉検知センサは、図８に示すように、第１実施形態との相違点として運動機構２１Ｄを備えている。この運動機構２１Ｄは、一の引き戸８に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、回転輪２１１Ｄと、この回転輪２１１Ｄの軸部を構成する、両端部が導電性であって中央部が絶縁性である回転軸２１２Ｂと、振動発生部２１６Ｂと、蓋体２１８とにより構成されている。
【００５１】
回転輪２１１Ｄは、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２Ｂを回転の中心として回転する車輪であり、有底の筒状に形成されている。振動発生部２１６Ｂは、回転軸２１２Ｂに取着された複数の弾性羽により構成される。蓋体２１８は、有底の筒状に形成されて回転輪２１１Ｄの内周面に嵌合し、内部に圧電素子２２および振動発生部２１６Ｂを収納する。
【００５２】
回転軸２１２Ｂは、回転輪２１１Ｄおよび蓋体２１８の回転の中心に取着（固定）され、少なくとも回転輪２１１Ｄの一部を外部に露出させた状態でハウジング６に軸支される。回転輪２１１Ｄおよび蓋体２１８の内部に収納された圧電素子２２の両端Ｌ１，Ｌ２（リード線等）は、回転軸２１２Ｂの両端部を介して整流器３１の入力部に電気的に接続される。そして、圧電素子２１２は、振動発生部２１６Ｂの弾性羽間に位置するように配置される。
【００５３】
このように構成される開閉検知センサでは、圧電素子２２は、運動機構２１Ｄの振動発生部２１６Ｂの各弾性羽により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生する。なお、これ以降の動作は第２実施形態と同様である。
【００５４】
以上、第５実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能となるほか、開閉検知センサの小型化が可能となる。また、図８に示す発電部２Ｄと、その他の蓄電部３、電源制御部４および報知部５とを別々のハウジングに設けて別体構造にすることも可能である。
【００５５】
なお、第５実施形態では、圧電素子２２を備える構成になっているが、蓄電部３、電源制御部４および報知部５のうち少なくとも一つをさらに収納するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記各実施形態では、運動機構は、基本的に引き戸の水平直線運動を回転運動に変換する構成になっているが、これに限らず、引き戸の水平直線運動を垂直ピストン運動に変換するように運動機構を構成するようにしてもよい。すなわち、図９に示すように、引き戸の縁部内面または枠の内面に正弦波状のレール溝ＲＳを設け、そのレール溝ＲＳに応じて垂直ピストン運動をする運動機構２１Ｅを設けるようにしてもよい。運動機構２１Ｅは、レール溝ＲＳに填め込まれる突部２１１Ｅと、ハウジングに形成される穴などに挿通される一対の軸２１２Ｅと、垂直ピストン運動を圧電素子２２に伝達するための弾性羽としての振動発生部２１６Ｅとを備えている。このような構成でも、電池交換が不要であり、使用個数の低減が可能となる。
【００５７】
さらに、発電部では、圧電素子を使用する構成になっているが、モータを使用しても発電は可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明によれば、開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構 成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する回転輪と、この回転輪に設けられその回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とするので、電池交換が不要であり、例えば開閉部材が複数ある場合に使用個数の低減が可能となり、施工が容易となる。また、使用個数の低減により、コストおよび外観などの問題を改善することができ、電池が不要であるため、経済性にも優れている。さらに、移動検知方式であるため、（夏場など）一部開いている窓の検知も可能となる。また、報知手段が発報ないし発信して報知する構成であるので、ケーブルなどの配線が不要と成る。
【００５９】
請求項２の発明は、開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する第１の回転輪と、この第１の回転輪の少なくとも一方の回転方向の回転に連動して回転する第２の回転輪と、この第２の回転輪に設けられその第２の回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とするので、電池交換が不要であり、例えば開閉部材が複数ある場合に使用個数の低減が可能となり、施工が容易となる。また、使用個数の低減により、コストおよび外観などの問題を改善することができ、電池が不要であるため、経済性にも優れている。さらに、移動検知方式であるため、（夏場など）一部開いている窓の検知も可能となる。また、報知手段が発報ないし発信して報知する構成であるので、ケーブルなどの配線が不要と成る。しかも、第２の回転輪が第１の回転輪の一方の回転方向の回転に連動して回転する構成の場合、例えば引き戸が開口を開ける方向に動いた時に限り報知が行われるようにすることができる。
【００６０】
請求項３の発明は、請求項２記載の開閉検知センサにおいて、前記開閉部材が前記開口を開ける方向に平行移動をしたときに互いに歯合するのこぎり刃状の突起を、前記第１の回転輪および前記第２の回転輪の双方に設けてなることを特徴とするので、例えば引き戸が開口を開ける方向に動いた時に限り報知が行われるようにすることができる。
【００６１】
請求項４の発明は、請求項１記載の開閉検知センサにおいて、前記各手段を収納するハウジングと、前記運動機構を構成する蓋体と、前記回転輪の軸部を構成する、両端部が導電性であって中央部が絶縁性である回転軸とを備え、前記回転輪は有底の筒状に形成され、前記蓋体は有底の筒状に形成されて前記回転輪の内周面に嵌合し、前記回転軸は前記回転輪および前記蓋体の回転の中心に取着され、前記ハウジングは、少なくとも前記回転輪の一部を外部に露出させた状態で前記回転軸の両端側を軸支し、前記圧電素子は、前記回 転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転軸の両端部を介して前記整流器の入力部に電気的に接続され、前記振動発生部は、前記回転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転輪の軸部を構成する回転軸に設けられることを特徴とするので、小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る第１実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【図２】 同開閉検知センサのブロック構成図である。
【図３】 同開閉検知センサの使用例を示す図である。
【図４】 引き戸が１つである場合の同開閉検知センサの使用例を示す図である。
【図５】 本発明に係る第２実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【図６】 本発明に係る第３実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【図７】 本発明に係る第４実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【図８】 本発明に係る第５実施形態の開閉検知センサにおける運動機構の構成図である。
【図９】 引き戸の水平直線運動を垂直ピストン運動に交換する運動機構の構成例を示す図である。
【図１０】 従来のマグネットスイッチの配置構成例を示す図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 開閉検知センサ
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ 発電部
２１ 運動機構
２１１ 回転輪
２１２ 回転軸
２１６ 振動発生部
２２ 圧電素子
３ 蓄電部
４ 電源制御部
５ 報知部
６ ハウジング
７ 受信器
８ 引き戸
９ 枠
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、引き戸の窓などからの戸内への侵入を監視し、侵入を検知したときに発報ないし発信して報知する開閉検知センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の開閉検知センサとしては、マグネットスイッチやレバースイッチを用いた方式が主流となっている。
【０００３】
図１０に従来のマグネットスイッチの配置構成例を示す。図１０において、１１はマグネットスイッチ、１２は送信器、そしてＬ０はケーブルである。図１０（ａ）の例では、各引き戸８にマグネットスイッチ１１を取り付け、各マグネットスイッチ１１に送信器１２を取り付けた配置構成になっている。図１０（ｂ）の例では、各引き戸８にマグネットスイッチ１１を取り付け、それらをケーブル１２経由で一の送信器１２に接続した配置構成になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０に示す従来のマグネットスイッチでは、各窓に取り付ける必要があり、コスト高および見栄えが悪くなるなどの問題がある。また、マグネット部とセンシング部（リードスイッチ）が分離されているため、施工に手間がかかる。また、少なくともマグネットスイッチと送信器との間にはケーブルを配線する必要があり、見栄えをさらに悪くする原因となっていた。さらに、送信器の電源確保のため、定期的な電池交換が必要であった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電池交換が不要であり、使用個数の低減が可能となり、施工が容易となる開閉検知センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明の開閉検知センサは、開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する回転輪と、この回転輪に設けられその回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開 閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する第１の回転輪と、この第１の回転輪の少なくとも一方の回転方向の回転に連動して回転する第２の回転輪と、この第２の回転輪に設けられその第２の回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の開閉検知センサにおいて、前記開閉部材が前記開口を開ける方向に平行移動をしたときに互いに歯合するのこぎり刃状の突起を、前記第１の回転輪および前記第２の回転輪の双方に設けてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の開閉検知センサにおいて、前記各手段を収納するハウジングと、前記運動機構を構成する蓋体と、前記回転輪の軸部を構成する、両端部が導電性であって中央部が絶縁性である回転軸とを備え、前記回転輪は有底の筒状に形成され、前記蓋体は有底の筒状に形成されて前記回転輪の内周面に嵌合し、前記回転軸は前記回転輪および前記蓋体の回転の中心に取着され、前記ハウジングは、少なくとも前記回転輪の一部を外部に露出させた状態で前記回転軸の両端側を軸支し、前記圧電素子は、前記回転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転軸の両端部を介して前記整流器の入力部に電気的に接続され、前記振動発生部は、前記回転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転輪の軸部を構成する回転軸に設けられることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図、図２は同開閉検知センサのブロック構成図、図３は同開閉検知センサの使用例を示す図である。
【００１１】
第１実施形態の開閉検知センサ１は、図３の例に示すように、２枚の引き戸８の窓（開口）からの戸内への侵入を監視し、侵入を検知したときにその旨を示す信号を受信器７に発信して報知するものであり、図１，図２に示すように、発電部２と、蓄電部３と、電源制御部４と、報知部５とを備えているとともに、これら各部を内部に収納するハウジング６を備えている。
【００１２】
発電部２は、窓の開口面に対して平行移動をすることにより窓を開閉する２枚の引き戸８が、窓を少なくとも開ける方向（第１実施形態では開閉する方向）に平行移動をしたとき、引き戸８の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をするものであり、運動機構２１と、圧電素子２２とにより構成されている。
【００１３】
運動機構２１は、一の引き戸８（図３では右側の引き戸の外周左端側上部）に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、図１の例では、回転輪２１１と、この回転輪２１１の軸部を構成する回転軸２１２と、振動発生部２１６とにより構成されている。
【００１４】
回転輪２１１は、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２を回転の中心として回転する車輪である。振動発生部２１６は、円板状の外周面に複数組（図１（ｂ）では４組）の凹凸を持つカム状に形成され、回転軸２１２を回転の中心とするように回転輪２１１と一体的に設けられ、回転輪２１１の回転に応じて上記凹凸により圧電素子２２に振動を加えるものである。ただし、ハウジング６は、回転輪２１１の一部を外部に臨ませた状態で回転軸２１２の両端側を軸支し、回転輪２１１および回転輪２１１の軸孔は回転軸２１２よりも若干大きめの寸法に設定されている。
【００１５】
圧電素子２２は、強誘電体であり、運動機構２１の上記凹凸により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生するものである。
【００１６】
蓄電部３は、発電部２の発電による電力で充電されて蓄電するものであり、図２の例では、圧電素子２２からの交流パルス電圧を直流電圧に全波ないし半波整流する整流器３１と、この整流器３１で整流された直流電圧により充電されるコンデンサ３２とにより構成されている。
【００１７】
電源制御部４は、スイッチ素子などにより構成され、蓄電部３と報知部５との間に介在し、蓄電部３に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベル（第１のレベル）を超えたとき、報知部５に対して蓄電部３に蓄電された電力の供給を行い、所定のレベル（第１のレベルまたはこれよりも低い第２のレベル）を下回ったとき、上記供給を停止するものである。
【００１８】
報知部５は、蓄電部３に蓄電された電力を使用して、引き戸８が開閉したことを報知するものであり、第１実施形態では、蓄電部３から電源制御部４を経由して電力の供給を受けたときに起動して、窓が開閉したことを示す所定コードを含む信号を、光信号または電波信号で受信器７に発信する発信器である。第１実施形態では、上記電圧レベルが第１のレベルを超えた時点と第２のレベルを下回った時点との間に信号の送信を完了するように構成される。
【００１９】
受信器７は、上記発信器に対応するものであり、警戒モードを入り切りするための切替設定機能と、この切替設定機能によって警戒モードを入り状態に切替設定している場合に、報知部５から光信号または電波信号を受信したときにその信号に上記所定コードが含まれていれば、侵入警報を発報する発報機能とを有している。
【００２０】
次に、開閉検知センサ１および受信器７の動作について説明する。上記警戒モードが切り状態である場合には、受信器７は、開閉検知センサ１の動作に関係なく、侵入警報を発報しない。
【００２１】
他方、上記警戒モードが切り状態である場合に、いずれかの引き戸８が開いたとき、その引き戸８の動きに応じて、回転輪２１１が回転するとともに振動発生部２１６も回転する。そして、振動発生部２１６が回転することで得られる運動エネルギーを圧電素子２２が受けると、交流パルス電圧が発生する。この交流パルス電圧は整流器３１で直流電圧に整流され、この直流電圧によってコンデンサ３２が充電される。
【００２２】
この後、コンデンサ３２の両端電圧のレベルが、振動発生部２１６からの運動エネルギーにより上昇して所定レベルを超えたとき、報知部５が蓄電部３から電源制御部４を経由して電力の供給を受ける。これにより、報知部５が起動して窓が開閉したことを示す信号を発信し、受信器７がその信号を受信することにより侵入警報を発報する。なお、侵入警報は様々な形態で実行される。例えば、スピーカから大きな警報音を出すことにより行われる。あるいは、外部との通信機能を用いて、予め決定された通知先に侵入のあったことを通知することにより行われる。
【００２３】
以上、第１実施形態によれば、電池交換が不要であり、使用個数の低減が可能となり、施工が容易となる。また、第１実施形態の開閉検知センサ１は、１つまたは少なくとも２つの引き戸８に適用可能である。特に、図４に示すような１つの引き戸８の場合、開閉検知センサ１は、図４（ｃ），（ｄ）に示すように開口の枠９に、あるいは図４（ｅ），（ｆ）に示すように引き戸８の縁部に固定して使用することができる。
【００２４】
なお、第１実施形態では、圧電素子２２を１つ備える構成になっているが、これに限らず、振動発生部２１６の凹所に位置するように複数の圧電素子２２を備える構成でもよい。この構成によれば、より大きな発電が可能となる。
【００２５】
また、警戒モードを入り切りするための切替設定機能は、受信器に設けられる構成になっているが、開閉検知センサに設けられる構成でもよい。この構成によれば、開閉検知センサの報知部に音などで発報する発報機能を持たせることが可能になる。
【００２６】
さらに、図３の例において、回転輪２１１が当接する他の引き戸８の縁部内面に、回転輪２１１を回転しやすくするための摩擦抵抗の大きな回転補助材を貼付するようにしてもよい。
【００２７】
（第２実施形態）
図５は本発明に係る第２実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【００２８】
第２実施形態の開閉検知センサ１Ａは、図５に示すように、蓄電部３と、電源制御部４と、報知部５と、ハウジング６とを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として発電部２Ａを備えている。
【００２９】
発電部２Ａは、第１実施形態とは異なる運動機構２１Ａと、第１実施形態と同様の圧電素子２２とにより構成されている。
【００３０】
運動機構２１Ａは、一の引き戸８に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、回転輪２１１Ａと、この回転輪２１１Ａの軸部を構成する回転軸２１２と、回転輪２１３と、振動発生部２１６Ａと、バネ２１７とにより構成されている。
【００３１】
回転輪２１１Ａは、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２を回転の中心として回転する車輪である。回転輪２１３は、円板状に形成され、回転軸２１２を回転の中心とするように回転輪２１１Ａと同軸に設けられる。ここで、回転軸２１２には回転輪２１３の軸方向の移動を禁止する掛止部が設けられ、この係止部で軸方向の移動を禁止された回転輪２１３に向けて回転輪２１１Ａを押すバネ２１７が回転軸２１２に挿通されている。また、回転輪２１１Ａおよび回転輪２１３の双方の対向面側には、引き戸８が開口を開ける方向に平行移動をしたときに互いに歯合するのこぎり刃状の突起が形成されている。図５（ｂ）の例では、回転輪２１１Ａの対向面側に一の突起が形成され、回転輪２１３の対向面側に複数の突起が形成される構造になっている。この構造により、回転輪２１３は、回転輪２１１Ａの一方の回転方向（図５（ｂ）では時計回り）の回転に連動して回転する。なお、回転輪２１１Ａの対向面側に複数ののこぎり刃状の突起を形成し、回転輪２１３の対向面側に一ののこぎり刃状の突起を形成する構造でも構わない。
【００３２】
振動発生部２１６Ａは、回転軸２１２を挿通する円柱状に形成され、外壁に複数（図５（ｃ）では８枚）の弾性羽を有している。また、振動発生部２１６Ａは回転輪２１３と一体成形される。そして、圧電素子２１２は、振動発生部２１６Ａの弾性羽間に位置するように配置される。
【００３３】
このように構成される開閉検知センサ１Ａでは、引き戸８が開口を開ける方向に動いた時に限り、圧電素子２２は、運動機構２１Ａの振動発生部２１６Ａの各弾性羽により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生する。なお、これ以降の動作は第１実施形態と同様である。
【００３４】
以上、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能となるほか、引き戸８が開口を開ける方向に動いた時に限り報知が行われるようにすることができる。
【００３５】
（第３実施形態）
図６は本発明に係る第３実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【００３６】
第３実施形態の開閉検知センサ１Ｂは、図６に示すように、蓄電部３と、電源制御部４と、報知部５と、ハウジング６とを第２実施形態と同様に備えているほか、第２実施形態との相違点として発電部２Ｂを備えている。
【００３７】
発電部２Ｂは、第２実施形態とは異なる運動機構２１Ｂと、第２実施形態と同様の圧電素子２２とにより構成されている。
【００３８】
運動機構２１Ｂは、一の引き戸８に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、回転輪２１１Ｂと、この回転輪２１１Ｂの軸部を構成する回転軸２１２Ａと、回転輪２１３Ａと、この回転輪２１３Ａの軸部を構成する回転軸２１４と、振動発生部２１６Ａと、バネ２１７とにより構成されている。
【００３９】
回転輪２１１Ｂは、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２Ａを回転の中心として回転する車輪である。回転輪２１３Ａは、回転輪２１１Ｂよりも径の小さい円板状に形成され、回転軸２１２Ａとは異軸であって両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１４を回転の中心とするように設けられている。ここで、回転軸２１４には回転輪２１３Ａの軸方向の移動を禁止する掛止部が設けられ、この係止部で軸方向の移動を禁止された回転輪２１３Ａに向けて回転輪２１１Ｂを押すバネ２１７が回転軸２１２Ａに挿通されている。また、回転輪２１１Ｂおよび回転輪２１３Ａの双方の対向面側には、引き戸８が開口を開ける方向に平行移動をしたときに互いに歯合するのこぎり刃状の突起が複数形成されている（径寸法の関係で、突起の数は回転輪２１３Ａよりも回転輪２１１Ｂの方が多い）。そして、回転輪２１１Ｂおよび回転輪２１３Ａは、外周縁の一点で互いに当接するように配置されている。
【００４０】
このように構成される開閉検知センサ１Ｂでは、引き戸８が開口を開ける方向に動いた時に限り、圧電素子２２は、運動機構２１Ａの振動発生部２１６Ａの各弾性羽により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生する。このとき、回転輪２１１Ｂおよび回転輪２１３Ａの径寸法の違いによる突起の数の違いで、第２実施形態よりも多い交流パルス電圧を発生することができる。なお、これ以降の動作は第２実施形態と同様である。
【００４１】
以上、第３実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果を奏することが可能となるほか、発電部でより多くの交流パルス電圧を発生させることができ、蓄電部の電力供給能力を高めることができる。
【００４２】
（第４実施形態）
図７は本発明に係る第４実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【００４３】
第４実施形態の開閉検知センサ１Ｃは、図７に示すように、蓄電部３と、電源制御部４と、報知部５と、ハウジング６とを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として発電部２Ｃを備えている。
【００４４】
発電部２Ｃは、第１実施形態とは異なる運動機構２１Ｃと、第１実施形態と同様の圧電素子２２とにより構成されている。
【００４５】
運動機構２１Ｃは、一の引き戸８に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、回転輪２１１Ｃと、この回転輪２１１Ｃの軸部を構成する回転軸２１２Ａと、回転輪２１３Ｂと、この回転輪２１３Ｂの軸部を構成する回転軸２１４と、ベルト２１５と、振動発生部２１６Ａとにより構成されている。
【００４６】
回転輪２１１Ｃは、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２Ａを回転の中心として回転する車輪であり、一回り径の小さなベルト装着部２１１ａを一体に有している。回転輪２１３Ｂは、回転輪２１１Ｃのベルト装着部２１１ａよりも径の小さい円板状に形成され、回転軸２１２Ａとは異軸であって両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１４を回転の中心とするように設けられている。そして、回転輪２１１Ｃのベルト装着部２１１ａおよび回転輪２１３Ｂの双方にベルト２１５が装着されている。圧電素子２１２は、振動発生部２１６Ａの弾性羽間に位置するように配置される。
【００４７】
このように構成される開閉検知センサ１Ｃでは、圧電素子２２は、運動機構２１Ｃの振動発生部２１６Ａの各弾性羽により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生する。このとき、回転輪２１１Ｃのベルト装着部２１１ａおよび回転輪２１３Ｂの径寸法の違いで、回転輪２１３Ｂがより多く回転するから、第１実施形態よりも多い交流パルス電圧を発生することができる。
【００４８】
以上、第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能となるほか、発電部でより多くの交流パルス電圧を発生させることができ、蓄電部の電力供給能力を高めることができる。
【００４９】
（第５実施形態）
図８は本発明に係る第５実施形態の開閉検知センサにおける運動機構の構成図である。
【００５０】
第５実施形態の開閉検知センサは、図８に示すように、第１実施形態との相違点として運動機構２１Ｄを備えている。この運動機構２１Ｄは、一の引き戸８に固定され、一の引き戸８または他の引き戸８の平行移動に応じて回転の運動をするものであり、回転輪２１１Ｄと、この回転輪２１１Ｄの軸部を構成する、両端部が導電性であって中央部が絶縁性である回転軸２１２Ｂと、振動発生部２１６Ｂと、蓋体２１８とにより構成されている。
【００５１】
回転輪２１１Ｄは、他の引き戸８の縁部内面に当接し、一の引き戸８または他の引き戸８が平行移動をしたときに、両端側がハウジング６によって軸支された回転軸２１２Ｂを回転の中心として回転する車輪であり、有底の筒状に形成されている。振動発生部２１６Ｂは、回転軸２１２Ｂに取着された複数の弾性羽により構成される。蓋体２１８は、有底の筒状に形成されて回転輪２１１Ｄの内周面に嵌合し、内部に圧電素子２２および振動発生部２１６Ｂを収納する。
【００５２】
回転軸２１２Ｂは、回転輪２１１Ｄおよび蓋体２１８の回転の中心に取着（固定）され、少なくとも回転輪２１１Ｄの一部を外部に露出させた状態でハウジング６に軸支される。回転輪２１１Ｄおよび蓋体２１８の内部に収納された圧電素子２２の両端Ｌ１，Ｌ２（リード線等）は、回転軸２１２Ｂの両端部を介して整流器３１の入力部に電気的に接続される。そして、圧電素子２１２は、振動発生部２１６Ｂの弾性羽間に位置するように配置される。
【００５３】
このように構成される開閉検知センサでは、圧電素子２２は、運動機構２１Ｄの振動発生部２１６Ｂの各弾性羽により運動エネルギーを受けて振動ないし変位することにより、交流パルス電圧を発生する。なお、これ以降の動作は第２実施形態と同様である。
【００５４】
以上、第５実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することが可能となるほか、開閉検知センサの小型化が可能となる。また、図８に示す発電部２Ｄと、その他の蓄電部３、電源制御部４および報知部５とを別々のハウジングに設けて別体構造にすることも可能である。
【００５５】
なお、第５実施形態では、圧電素子２２を備える構成になっているが、蓄電部３、電源制御部４および報知部５のうち少なくとも一つをさらに収納するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記各実施形態では、運動機構は、基本的に引き戸の水平直線運動を回転運動に変換する構成になっているが、これに限らず、引き戸の水平直線運動を垂直ピストン運動に変換するように運動機構を構成するようにしてもよい。すなわち、図９に示すように、引き戸の縁部内面または枠の内面に正弦波状のレール溝ＲＳを設け、そのレール溝ＲＳに応じて垂直ピストン運動をする運動機構２１Ｅを設けるようにしてもよい。運動機構２１Ｅは、レール溝ＲＳに填め込まれる突部２１１Ｅと、ハウジングに形成される穴などに挿通される一対の軸２１２Ｅと、垂直ピストン運動を圧電素子２２に伝達するための弾性羽としての振動発生部２１６Ｅとを備えている。このような構成でも、電池交換が不要であり、使用個数の低減が可能となる。
【００５７】
さらに、発電部では、圧電素子を使用する構成になっているが、モータを使用しても発電は可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明によれば、開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構 成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する回転輪と、この回転輪に設けられその回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とするので、電池交換が不要であり、例えば開閉部材が複数ある場合に使用個数の低減が可能となり、施工が容易となる。また、使用個数の低減により、コストおよび外観などの問題を改善することができ、電池が不要であるため、経済性にも優れている。さらに、移動検知方式であるため、（夏場など）一部開いている窓の検知も可能となる。また、報知手段が発報ないし発信して報知する構成であるので、ケーブルなどの配線が不要と成る。
【００５９】
請求項２の発明は、開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する第１の回転輪と、この第１の回転輪の少なくとも一方の回転方向の回転に連動して回転する第２の回転輪と、この第２の回転輪に設けられその第２の回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とするので、電池交換が不要であり、例えば開閉部材が複数ある場合に使用個数の低減が可能となり、施工が容易となる。また、使用個数の低減により、コストおよび外観などの問題を改善することができ、電池が不要であるため、経済性にも優れている。さらに、移動検知方式であるため、（夏場など）一部開いている窓の検知も可能となる。また、報知手段が発報ないし発信して報知する構成であるので、ケーブルなどの配線が不要と成る。しかも、第２の回転輪が第１の回転輪の一方の回転方向の回転に連動して回転する構成の場合、例えば引き戸が開口を開ける方向に動いた時に限り報知が行われるようにすることができる。
【００６０】
請求項３の発明は、請求項２記載の開閉検知センサにおいて、前記開閉部材が前記開口を開ける方向に平行移動をしたときに互いに歯合するのこぎり刃状の突起を、前記第１の回転輪および前記第２の回転輪の双方に設けてなることを特徴とするので、例えば引き戸が開口を開ける方向に動いた時に限り報知が行われるようにすることができる。
【００６１】
請求項４の発明は、請求項１記載の開閉検知センサにおいて、前記各手段を収納するハウジングと、前記運動機構を構成する蓋体と、前記回転輪の軸部を構成する、両端部が導電性であって中央部が絶縁性である回転軸とを備え、前記回転輪は有底の筒状に形成され、前記蓋体は有底の筒状に形成されて前記回転輪の内周面に嵌合し、前記回転軸は前記回転輪および前記蓋体の回転の中心に取着され、前記ハウジングは、少なくとも前記回転輪の一部を外部に露出させた状態で前記回転軸の両端側を軸支し、前記圧電素子は、前記回 転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転軸の両端部を介して前記整流器の入力部に電気的に接続され、前記振動発生部は、前記回転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転輪の軸部を構成する回転軸に設けられることを特徴とするので、小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る第１実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【図２】 同開閉検知センサのブロック構成図である。
【図３】 同開閉検知センサの使用例を示す図である。
【図４】 引き戸が１つである場合の同開閉検知センサの使用例を示す図である。
【図５】 本発明に係る第２実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【図６】 本発明に係る第３実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【図７】 本発明に係る第４実施形態の開閉検知センサ全体の概略構成図である。
【図８】 本発明に係る第５実施形態の開閉検知センサにおける運動機構の構成図である。
【図９】 引き戸の水平直線運動を垂直ピストン運動に交換する運動機構の構成例を示す図である。
【図１０】 従来のマグネットスイッチの配置構成例を示す図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 開閉検知センサ
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ 発電部
２１ 運動機構
２１１ 回転輪
２１２ 回転軸
２１６ 振動発生部
２２ 圧電素子
３ 蓄電部
４ 電源制御部
５ 報知部
６ ハウジング
７ 受信器
８ 引き戸
９ 枠
Claims (4)
- 開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する回転輪と、この回転輪に設けられその回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とする開閉検知センサ。
- 開口の開口面に対して平行移動をすることによりその開口を開閉する開閉部材が、前記開口を少なくとも開ける方向に平行移動をしたとき、前記開閉部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発電をする発電手段と、この発電手段の発電による電力で充電されて蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段に蓄電された電力を使用して、前記開口が少なくとも開いたことを報知する報知手段と、前記蓄電手段と前記報知手段との間に介在し、前記蓄電手段に蓄電された電力による電圧レベルが所定のレベルを超えたとき、前記報知手段に対して前記蓄電手段に蓄電された電力の供給を行い、前記電圧レベルが所定のレベルを下回ったとき、前記供給を停止する電源制御手段とを備え、前記開閉部材は少なくとも２つの引き戸であり、前記発電手段は、前記開閉部材である一の引き戸に固定される運動機構と、この運動機構の運動エネルギーを受けて交流パルス電圧を発生する少なくとも１つの圧電素子とにより構成され、前記運動機構は、前記開閉部材である他の引き戸に当接し前記一の引き戸または前記他の引き戸が平行移動をしたときに回転する第１の回転輪と、この第１の回転輪の少なくとも一方の回転方向の回転に連動して回転する第２の回転輪と、この第２の回転輪に設けられその第２の回転輪の回転に応じて前記圧電素子に振動を加える振動発生部とにより構成され、前記蓄電手段は、前記交流パルス電圧を直流電圧に整流する整流器と、この整流器で整流された直流電圧により充電される充電素子とにより構成され、前記報知手段は、前記蓄電手段から前記電源制御手段を経由して電力の供給を受けたときに発報ないし発信して報知することを特徴とする開閉検知センサ。
- 前記開閉部材が前記開口を開ける方向に平行移動をしたときに互いに歯合するのこぎり刃状の突起を、前記第１の回転輪および前記第２の回転輪の双方に設けてなることを特徴とする請求項２記載の開閉検知センサ。
- 前記各手段を収納するハウジングと、前記運動機構を構成する蓋体と、前記回転輪の軸部を構成する、両端部が導電性であって中央部が絶縁性である回転軸とを備え、前記回転輪は有底の筒状に形成され、前記蓋体は有底の筒状に形成されて前記回転輪の内周面に嵌合し、前記回転軸は前記回転輪および前記蓋体の回転の中心に取着され、前記ハウジングは、少なくとも前記回転輪の一部を外部に露出させた状態で前記回転軸の両端側を軸支し、前記圧電素子は、前記回転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転軸の両端部を介して前記整流器の入力部に電気的に接続され、前記振動発生部は、前記回転輪および前記蓋体の内部に収納され、前記回転輪の軸部を構成する回転軸に設けら れることを特徴とする請求項１記載の開閉検知センサ。
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