JP2004185383A - 無線センサシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】無線センサ通信機の設置場所や設置方法の制限を大幅に解消できる構成簡単で低価格の無線センサシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】1つ又は複数の無線センサ通信機1と集中管理装置3とを有する無線センサシステムであって、無線センサ通信機1は、指向性アンテナと、第1の通信部と、第1の制御部と、第1のメモリ部とを有し、集中管理装置3は、アンテナと、第2の通信部と、第2の通信部で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部と、受信電力レベルから無線センサ通信機1の状態を認識する第2の制御部と、第2のメモリ部と、表示部とを有し、第2の制御部は、受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機1は次の状態へ移行したと認識する。
【選択図】 図1
【解決手段】1つ又は複数の無線センサ通信機1と集中管理装置3とを有する無線センサシステムであって、無線センサ通信機1は、指向性アンテナと、第1の通信部と、第1の制御部と、第1のメモリ部とを有し、集中管理装置3は、アンテナと、第2の通信部と、第2の通信部で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部と、受信電力レベルから無線センサ通信機1の状態を認識する第2の制御部と、第2のメモリ部と、表示部とを有し、第2の制御部は、受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機1は次の状態へ移行したと認識する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭や事務所などのセキュリティシステムにおいてドアや栓などの状態を検知する無線センサシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図10は、従来の無線センサシステムを構成する無線センサ通信機を示すブロック図である。
【0003】
図10において、4は後述の通信部5に接続され無線信号の送受信を行うアンテナ、5は管理対象機器の状態検知結果を無線信号によって通信する通信部、6は全体の制御を行うと共に後述の状態変動検知部26の検知信号(状態検知結果を示す信号)から管理対象機器の状態を判定し、判定結果を通信部5へ状態検知結果として送出する制御部、7は通信機の動作に必要な情報としてのプログラムやデータなどを格納したメモリ部、26は管理対象機器の状態を検知する状態変動検知部である。
【0004】
このように構成された無線センサ通信機においては、状態変動検知部26の検知信号から制御部6において管理対象機器の状態を判定し、判定した結果を通信部5、アンテナ4を介して通信する。例えばドアの開閉状態を管理する場合、状態変動検知部26は、ドアの開閉状態を検知する赤外線センサや機構的な検知スイッチなどから成り、ドアの開閉状態を検知する機能を有する。状態変動検知部26は、ドアが開いている場合はその旨の検知信号を送出し、その検知信号を受けとった制御部6では、ドアが開いているという状態検知結果を示す検知信号を通信部5へ出力し、通信部5ではドアが開いている旨の検知信号を無線信号としてアンテナ4を介して送信する。
【0005】
図11は、従来の無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図である。
【0006】
図11において、10は後述の通信部11に接続され無線信号の送受信を行うアンテナ、11は図10の無線センサ通信機と通信方法を同じくし、無線センサ通信機と無線通信を行う通信部、13は全体の制御を行うと共に通信部11から受け取った検知信号から管理対象機器の状態を認識する制御部、14は集中管理装置の動作に必要な情報としてのプログラムやデータなどを格納したメモリ部、15は集中管理装置の操作を行う操作部、16は制御部13で認識した管理対象機器の状態検知結果を表示する表示部である。
【0007】
このように構成された集中管理装置においては、アンテナ10を介して図10の無線センサ通信機より送信されてきた無線信号を受信し、受信された無線信号は通信部11を介して検知信号に変換され、制御部13は検知信号から管理対象機器の状態検知結果を認識し、認識した結果を表示部16に表示する。例えば、ドアが開いているという情報を無線センサ通信機が無線検知信号として送信した場合、集中管理装置ではアンテナ10を介して通信部11にて無線検知信号を受信し、受信した無線検知信号から制御部13にてドアが開いている旨の状態検知結果を受け取り、表示部16に表示する。
【0008】
更に、システム簡略化のため、図10の無線センサ通信機の状態変動検知部26を取り外し、アンテナ4を狭指向性アンテナとし、アンテナ4の指向性を図11の集中管理装置の方向へ向け、集中管理装置では、アンテナ4からの無線信号の有無から状態を判定する簡易無線センサシステムも提案されている。
【0009】
また、無線によるゲート監視システムとして、特許文献1に記載されたものがある。
【0010】
【特許文献1】
特開平2−226395号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の前者の無線センサシステムでは、状態検知を行う状態変動検知部26を有し、構成が複雑で高価格になってしまうという問題点を有していた。更に状態変動検知部26を取り外して狭指向性アンテナとした後者の簡易無線センサシステムでは、アンテナを対向させなければならないなど、無線センサ通信機の設置場所や設置方法が制限され、使用方法が限定されてしまうという問題点を有していた。
【0012】
この無線センサシステムでは、構成が簡単で低価格であり、無線センサ通信機の設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することが要求されている。
【0013】
本発明は、この要求を満たすため、無線センサ通信機の設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することができる構成簡単で低価格の無線センサシステムを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の無線センサシステムは、1つ又は複数の無線センサ通信機と集中管理装置とを有する無線センサシステムであって、無線センサ通信機は、無線信号の送受信を行う指向性アンテナと、無線信号によって通信を行う第1の通信部と、全体の制御を行う第1の制御部と、プログラムやデータを格納する第1のメモリ部とを有し、集中管理装置は、無線信号の送受信を行うアンテナと、無線センサ通信機と無線通信を行う第2の通信部と、第2の通信部で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部と、全体の制御を行うと共にレベル検知部の受信電力レベルから無線センサ通信機の状態を認識する第2の制御部と、プログラムやデータを格納する第2のメモリ部と、第2の制御部で認識した管理対象機器の状態結果などを表示する表示部とを有し、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識する構成を備えている。
【0015】
これにより、無線センサ通信機の設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することができる構成簡単で低価格の無線センサシステムが得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の無線センサシステムは、1つ又は複数の無線センサ通信機と集中管理装置とを有する無線センサシステムであって、無線センサ通信機は、無線信号の送受信を行う指向性アンテナと、無線信号によって通信を行う第1の通信部と、全体の制御を行う第1の制御部と、プログラムやデータを格納する第1のメモリ部とを有し、集中管理装置は、無線信号の送受信を行うアンテナと、無線センサ通信機と無線通信を行う第2の通信部と、第2の通信部で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部と、全体の制御を行うと共にレベル検知部の受信電力レベルから無線センサ通信機の状態を認識する第2の制御部と、プログラムやデータを格納する第2のメモリ部と、第2の制御部で認識した管理対象機器の状態結果などを表示する表示部とを有し、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識することとしたものである。
【0017】
この構成により、管理対象機器の状態の変化(例えば回転)に応じてレベル検知部の受信電力レベルが変化することとなり、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識することができるので、構成簡単で低価格の無線センサシステムを実現することができ、設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することができるという作用を有する。
【0018】
請求項2に記載の無線センサシステムは、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、アンテナは偏波面の異なる複数のアンテナであり、複数のアンテナのそれぞれで受信を行い、第2の制御部は、複数のアンテナのそれぞれにおける受信電力レベルの変動から無線センサ通信機の状態を認識することとしたものである。
【0019】
この構成により、複数のアンテナのそれぞれにおける受信電力レベルの変動から無線センサ通信機の状態を認識するようにしたので、1つのアンテナにおけるよりも確実に状態検知を行うことができるという作用を有する。
【0020】
請求項3に記載の無線センサシステムは、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、無線センサ通信機は複数の状態を有し、第2の制御部は、無線センサ通信機の各状態における受信電力レベル検知結果を表示部に表示させることとしたものである。
【0021】
この構成により、複数の状態を有する無線センサ通信機の各状態における受信電力レベル検知結果を表示部に表示させるようにしたので、より多くの状態の検知を行うことができるという作用を有する。
【0022】
請求項4に記載の無線センサシステムは、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、集中管理装置は、無線センサ通信機の状態検知を開始または終了する切換スイッチを有し、第2の制御部は、切換スイッチが開始になっている場合にのみ無線センサ通信機からの受信電力レベルを検知することとしたものである。
【0023】
この構成により、状態検知を行う際に人の動きなどによる受信電力レベルの変動の影響を取り除くことができる、すなわち集中管理装置における受信電力レベルの検知結果が人の動きなどの環境の変化で変動し、無線センサ通信機の状態を誤認識する可能性や、異常ではないにもかかわらず異常と誤認識する可能性を取り除くことができるという作用を有する。
【0024】
請求項5に記載の無線センサシステムは、請求項4に記載の無線センサシステムにおいて、切換スイッチは、集中管理装置が配置された部屋の出入り口の鍵の閉、開に応じて開始、終了状態になることとしたものである。
【0025】
この構成により、集中管理装置の置かれた部屋の鍵が開状態になっているときは集中管理装置の近傍に人が存在することを意味するので、そのような場合には状態検知を行わないようにすることができるので、状態検知を行う際に人の動きなどによる受信電力レベルの変動の影響を取り除くことができるという作用を有する。
【0026】
請求項6に記載の無線センサシステムは、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、無線センサ通信機は、指向性固定のアンテナを有し、第1の通信部の送信出力レベルを複数段階に変動させることができる出力可変部と、管理対象機器の状態変動を検知する状態変動検知部とを備え、第1の制御部は、状態変動検知部での検知状態に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0027】
この構成により、状態変動検知部での検知状態に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させるようにしたので、管理対象機器の複数の状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0028】
請求項7に記載の無線センサシステムは、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器の電流値を検知し、検知した電流値に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0029】
この構成により、管理対象機器の電流値の変動という状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0030】
請求項8に記載の無線センサシステムは、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の温度値を検知し、検知した温度値に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0031】
この構成により、管理対象機器の温度値または管理対象機器周辺の温度値の変動という状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0032】
請求項9に記載の無線センサシステムは、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の光度値を検知し、検知した光度値によって第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0033】
この構成により、管理対象機器の光度値または管理対象機器周辺の光度値の変動という状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0034】
請求項10に記載の無線センサシステムは、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の風量値を検知し、検知した風量値によって第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0035】
この構成により、管理対象機器の風量値または管理対象機器周辺の風量値の変動という状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0036】
請求項11に記載の無線センサシステムは、請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステムにおいて、集中管理装置は、無線または有線によって使用環境外部へ管理状態を通信する外部通信部を有し、外部通信部は、使用環境外部へ管理状態結果を通信することができることとしたものである。
【0037】
この構成により、使用環境外部からも管理状態(つまり検知した状態)を確認することができるという作用を有する。
【0038】
請求項12に記載の無線センサシステムは、請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステムにおいて、通信可能な表示装置を備え、集中管理装置は無線または有線によって他の場所へ管理状態を転送する外部通信部を有し、表示装置は、外部通信部によって転送されてきた管理状態を表示することとしたものである。
【0039】
この構成により、使用環境出入り口などの他の場所でも管理状態(状態検知結果)を一目で確認することができるという作用を有する。
【0040】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図9を用いて説明する。
【0041】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による無線センサシステムを示す構成図である。
【0042】
図1において、1は通信機固有の識別符号などを送信する無線センサ通信機、2は指向性アンテナ(図示せず)により形成されたアンテナ指向性、3は無線センサ通信機1と通信方法を同じくする集中管理装置である。
【0043】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0044】
無線センサ通信機1は、通信機固有の識別符号を送信し、指向性アンテナを介して、無線センサ通信機1と通信方法を同じくする集中管理装置3と通信を行う。ここで、無線センサ通信機1と集中管理装置3の通信同期確立のため、無線センサ通信機1は識別符号に加え、同期確立のための同期符号などを送信するのも有効である。集中管理装置3は、無線センサ通信機1からの受信電力レベルを検知し、無線センサ通信機1が状態1にある時、この時の無線センサ通信機1からの受信電力レベルと無線センサ通信機1の識別符号とを無線センサ通信機1の状態1として登録する。ここで、無線センサ通信機1が状態2へ移行した時、集中管理装置3で受信する無線センサ通信機1からの受信電力レベルが変化するため、集中管理装置3は無線センサ通信機1が状態2へ移行したと認識する。例えばドアの開閉状態管理に図1の無線センサシステムを導入した場合、ドアが閉じている状態を状態1として集中管理装置3に登録する。この時集中管理装置3で受信する無線センサ通信機1からの無線信号の受信電力レベルは小さいか又は受信不可の状態である。ここで、無線センサ通信機1からの無線信号の受信電力レベルが大きく増加するなど変動した時、ドアの状態が変動したと考えられる。そこで集中管理装置3は、ドアが状態2つまりドアが開いている状態に変動したと認識することができる。
【0045】
図2は、図1の無線センサシステムを構成する無線センサ通信機1を示すブロック図である。
【0046】
図2において、4は無線信号の送受信を行う指向性アンテナ、5は無線信号によって通信を行う通信部、6は無線センサ通信機1自体の制御を行う制御部、7は無線センサ通信機1の動作に必要な情報(プログラムやデータ)などを格納したメモリ部(第1のメモリ部)、8は無線センサ通信機1の操作を行う操作部、9は表示部である。操作部8や表示部9においては、必要に応じて機能追加すると有効である。
【0047】
このように構成された無線センサ通信機1において、制御部6は、メモリ部7に格納している通信機固有の識別符号などを通信部5を介して無線信号に変換し、指向性アンテナ4を介して送信する。この様に無線センサ通信機1は簡易な構成で実現でき、更に間歇送受信で通信すれば良いので、無線センサ通信機1の消費電力もかなり小さくできる。
【0048】
図3は、図1の無線センサシステムを構成する集中管理装置3を示すブロック図である。
【0049】
図3において、10は無線信号の送受信を行うアンテナである。アンテナ10は無指向性アンテナとする方が効果的である。11は無線センサ通信機1と通信方法を同じくし無線センサ通信機1と無線通信を行う通信部、12は通信部11で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部、13は集中管理装置3自体の制御やレベル検知部12の受信電力レベルから無線センサ通信機1の状態を認識する処理を行う制御部、14は集中管理装置3の動作に必要な情報(プログラムやデータ)などを格納したメモリ部(第2のメモリ部)、15は集中管理装置3の操作を行う操作部、16は制御部13で認識した無線センサ通信機1の状態検知結果などを表示する表示部である。
【0050】
このように構成された集中管理装置3について、その動作を説明する。
【0051】
状態1において無線センサ通信機1より送信が開始された時、集中管理装置3は、アンテナ10、通信部11およびレベル検知部12によって検知されるこの時の受信電力レベルを無線センサ通信機1の状態1として操作部15、制御部13を介してメモリ部14に登録する。ここで、レベル検知部12の受信電力レベルが予めメモリ部14に登録した受信電力レベルと比べて大きく変動した時、制御部13は、無線センサ通信機1が状態2に変動したと認識し、認識した結果を表示部16へ表示する。例えば、ガスの元栓の開閉状態管理に図1〜図3の無線センサシステムを導入した場合、無線センサ通信機1は、通信機固有の識別符号などを間歇に送信しているのみである。はじめに元栓が閉じているとすると、集中管理装置3は、この時のレベル検知部12の出力受信電力レベルを状態1としてメモリ部14に格納する。ここで、元栓が開くと、レベル検知部12の出力受信電力レベルは予め登録した状態1の時の受信電力レベルに比べ大きく変動するため、集中管理装置3は、この時をガスの元栓が開いている状態2と認識し、表示部16に無線センサ通信機の状態2またはガスの元栓が開いている旨を表示する。ここで、スピーカ部を設けて状態が変動したときはアラーム音を発生するように設定するのも有効である。あるいは、予め状態2を異常として登録しておき、状態2においてアラーム音を発生するように設定するのも有効である。
【0052】
更に、集中管理装置3は無線センサ通信機1との同期確立のための通信の送受信を必要としないので、無線センサ通信機1の通信部5は送信機のみの構成で実現でき、無線センサ通信機1の小型化、低消費電力化に有効である。
【0053】
更に、集中管理装置3が複数の無線センサ通信機1を用いて複数の状態管理を行う場合、各通信機の識別符号を表示部16へ表示し、使用者が任意に識別符号に対応した名前を付けることができるようにしておくのも有効である。例えば、識別符号1は窓1、識別符号2は窓2、識別符号3は車のドアなどとできるようにしておくと、使用者が無線センサ通信機1を判別するのが容易となる。
【0054】
このような構成にすることにより、無線センサ通信機1は送信しているのみで設置場所や方法を選ばず、間歇送受信によって低消費電力化できるため電池駆動の小型化が実現でき、セキュリティシステムなどにおけるドアや栓などの開閉状態を容易に検知することができる無線センサシステムを実現することができる。
【0055】
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2による無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図である。なお、本実施の形態による無線センサシステムの構成は図1と同様の構成であり、また無線センサ通信機の構成は図2と同様の構成である。
【0056】
図4において、17はある偏波面を有するアンテナ、18はアンテナ17とは異なる偏波面を有するアンテナである。例えば、アンテナ17は垂直偏波のアンテナ、アンテナ18は水平偏波のアンテナである。このほかに、円偏波のアンテナを組み合わせるのも有効である。19はアンテナ17またはアンテナ18の選択を行うアンテナ切換スイッチであり、制御部13によって選択される。状態1において無線センサ通信機1より送信が開始された時、制御部13は先ず、アンテナ17、通信部11およびレベル検知部12によって検知される受信電力レベルを無線センサ通信機1の状態1およびアンテナ17の受信としてメモリ部14に登録する。次に、アンテナ18で無線センサ通信機1からの無線信号を受信した受信電力レベルを同様に無線センサ通信機1の状態1およびアンテナ18の受信としてメモリ部14に登録する。ここで、制御部13においてアンテナ17およびアンテナ18のどちらかで受信した時の受信電力レベルが予めメモリ部14に登録した受信電力レベルと比べて大きく変動した時、制御部13は、無線センサ通信機1が状態2に変動したと認識し、認識した結果を表示部16へ表示する。
【0057】
このように、1つの偏波面アンテナを使用した時は状態1および状態2の無線センサ通信機1からの受信電力レベルが等しくなる可能性が考えられるが、偏波面の異なる複数のアンテナ17、18を用いることにより、より確実に状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。ここで、アンテナ17およびアンテナ18の各々に通信部を設けても同様の効果を得ることができ有効である。
【0058】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3による無線センサシステム、無線センサ通信機および集中管理装置の構成は、図1〜図3と同様の構成である。
【0059】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0060】
集中管理装置3において、メモリ部14は、複数の受信電力レベルを登録できるようにする。このようにすることで、無線センサ通信機1が複数の状態を有している場合であっても、メモリ部14へも無線センサ通信機1の状態と同じく複数の受信電力レベルを登録することができる。例えば、無線センサ通信機1の回転角が0°(状態1)、30°(状態2)、60°(状態3)、90°(状態4)であったり、窓がスライドしていくような場合、集中管理装置3におけるメモリ部14へも複数の受信電力レベルを登録できるようにする。ここで、集中管理装置3の表示部16では各状態の受信電力レベル検知結果を表示できるようにし、システム使用者は、表示部16の受信電力レベル検知結果を見ながら状態登録を行う。例えば、状態2と状態3とが使用環境によっては同じ受信電力レベルとなる可能性が存在する。このような時システム使用者は、表示部16の受信電力レベル検知結果を見ながら、状態2と状態3を同じ状態として登録し、無線センサ通信機1が4つの状態を有していても、集中管理装置3は3つの状態判別を行う。
【0061】
このような構成にすることにより、より多くの状態の検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。
【0062】
(実施の形態4)
図5は、本発明の実施の形態4による無線センサシステムを示す構成図である。
【0063】
図5において、無線センサ通信機1、アンテナ指向性2、集中管理装置3は図1と同様のものであり、20は集中管理装置3に取り付けられたシステムの開始、終了の切換スイッチである。
【0064】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0065】
集中管理装置3では、状態1にある無線センサ通信機1の受信電力レベルを予め登録している。ここで、切換スイッチ20がシステム開始に切り換えられると集中管理装置3は、受信電力レベルの検知を開始し、集中管理装置3における受信電力レベルの検知結果が予め登録されたレベルより変動した時、集中管理装置3は無線センサ通信機1が状態2へ変動したと認識する。切換スイッチ20がシステム終了に切り換えられた場合は、集中管理装置3における受信電力レベルの検知を終了する。
【0066】
このような構成にすることにより、集中管理装置3における受信電力レベルの検知結果が人の動きなどの環境の変化で変動し、無線センサ通信機1が状態1にもかかわらず状態2と誤認識する可能性や、異常ではないにもかかわらず異常と誤認識する可能性を取り除くことができる無線センサシステムを実現することができる。更に、切換スイッチ20を開始とした時、無線センサシステムはある一定の時間経過後から動作するようにしておくと有効である。例えば、窓やドアの開閉に図5の無線センサシステムを導入した場合、システムを開始とした後すぐにシステムが導入されると、人の動きなどの影響で無線センサ通信機1の受信電力レベルが変動し、システムが誤動作する可能性が考慮される。切換スイッチ20を開始とした後、無線センサシステムがある一定の時間経過後から動作するようにしておくと、使用者が外出するまでの時間経過後からシステムが動作するようにできるため効果的である。
【0067】
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5による無線センサシステムの構成は、図5の構成と同様である。
【0068】
このように構成された無線センサシステムの動作について、説明する。
【0069】
図5の無線センサシステムの使用環境において、集中管理装置3に設置された切換スイッチ20を集中管理装置3の部屋の出入り口の鍵部と連動させる。出入り口の鍵部と切換スイッチ20との連動は、鍵部開閉を検知する鍵センサと切換スイッチ20とを有線や他の無線システムで結合するのも有効であるし、また、無線センサ通信機1を適応するのも有効である。出入り口の鍵部が閉状態となったとき切換スイッチ20は開始となり、無線センサシステムが動作し、窓やドア、栓などの状態管理を開始する。一方、出入り口の鍵部が開状態となったとき切換スイッチ20は終了となり、無線センサシステムは動作完了し、窓やドア、栓などの状態管理を終了する。例えば、自宅に居ながら出入り口の鍵を閉じておくことも日常的に考慮されるため、更にシステムの開始/終了の切換スイッチを追加し、システムが開始と指示され、加えて出入り口の鍵部が閉状態というように、両方が成り立った時のみシステムが稼動するとしておくのも有効である。更に、出入り口の鍵が識別機能付カードなどのようにシステム使用者を判別できるシステムであれば、より強固なセキュリティシステムとなり有効である。例えば、窓の開閉状態の管理および玄関のセキュリティシステムに本実施の形態による無線センサシステムを導入した場合、セキュリティシステムが稼動状態と指示され、更にシステム使用者が玄関から外出し鍵を閉じた時、集中管理装置3は、無線センサ通信機1からの受信電力レベルの検知を開始する。ここで、窓に取り付けられた無線センサ通信機1からの受信電力レベルが変動した時、または識別機能付カードによって認識されない、つまりシステム使用者ではない者が玄関の鍵を開閉したことによって玄関に取り付けられた無線センサ通信機1からの受信電力レベルが変動した時など、集中管理装置3は異常と認識する。
【0070】
このような構成にすることにより、状態管理を行う際に人の動きなどによるレベル変動の影響を使用者の動きに連動して取り除くことができ、使用者の室内利用状況に応じた無線センサシステムを実現することができる。
【0071】
(実施の形態6)
図6は、本発明の実施の形態6による無線センサシステムを構成する無線センサ通信機1を示すブロック図である。なお、本実施の形態による無線センサシステムについては図7を用いて後述する。
【0072】
図6において、通信部5、制御部6、メモリ部7、状態変動検知部26は図10と同様のものである。4Aは指向性固定のアンテナ、21は通信部5内に設けられ、送信出力のレベルを複数段階に可変することができる出力可変部である。
【0073】
このように構成された無線センサ通信機1について、その動作を説明する。
【0074】
メモリ部7は、状態変動検知部26において検知される状態検知レベルと管理対象機器の状態との対応を予め登録しておく。状態変動検知部26において管理対象機器の状態変動を検知すると、制御部6は、メモリ部7へ予め登録しておいた対応に基づいて、検知したレベルに応じた送信出力で通信部5、アンテナ4Aを介して通信機固有の識別符号などを送信する。例えば、状態検知レベル1の時は管理対象機器は状態1で、この時は送信出力レベル1、状態検知レベル2の時は管理対象機器は状態2で、この時は送信出力レベル2、状態検知レベル3の時は管理対象機器は状態3で、この時は送信出力レベル3というように対応させる。
【0075】
図7は、本発明の実施の形態6による無線センサシステムを示す構成図である。
【0076】
図7において、無線センサ通信機1、状態変動検知部26は図6と同様のものであり、集中管理装置3、レベル検知部12は図3と同様のものである。22は管理対象機器の状態が状態1の時の受信電力レベル、23は管理対象機器の状態が状態2の時の受信電力レベルである。
【0077】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0078】
無線センサ通信機1は、状態変動検知部26で検知した状態検知レベルに応じた送信出力で無線信号を送信している。集中管理装置3は、アンテナ4Aから送信される無線信号の受信電力レベルをレベル検知部12にて検知する。ここで、集中管理装置3は、アンテナ4Aから送信される無線信号の受信電力レベルと管理対象機器の状態との対応を予め登録しており、受信電力レベルの強弱によって管理対象機器の状態を認識する。例えば、集中管理装置3での受信電力レベルの検知結果が受信電力レベル22であれば、集中管理装置3は、管理対象機器の状態が状態1であると認識し、その旨を表示する。集中管理装置3での受信電力レベルの検知結果が受信電力レベル23であれば、集中管理装置3は、管理対象機器の状態が状態2であると認識し、その旨を表示する。
【0079】
このような構成にすることにより、管理対象機器の状態の検知結果に応じて複数段階の状態検知を行うことができ、更に管理対象機器の状態が方向などの転換を伴わないような機器であっても状態管理が行える据え置きタイプのような無線センサシステムを実現することができる。
【0080】
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7による無線センサシステムの構成および無線センサ通信機の構成は、図7および図6の構成と同様である。
【0081】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0082】
状態変動検知部26は管理対象機器の電流値を検知することができ、検知した電流値と予めメモリ部7へ登録した状態との対応によって、制御部6は出力可変部21を制御し、アンテナ4Aから送信する無線信号の出力レベルを変動させる。集中管理装置3は、レベル検知部12で検知する受信電力レベルの違いから、管理対象機器の状態を認識する。例えば、管理対象機器がエアコンである場合、エアコン稼動時はエアコンの消費電流が大きく、エアコンがオフ状態(非動作状態)の時の消費電流は極端に小さい。そこで、電流値が大きい時を状態1で送信レベル大、電流値が小さい時を状態2で送信レベル小と予め登録する。無線センサ通信機1は、状態変動検知部26の状態検知結果が大きい時は、送信出力を大きくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信し、状態検知結果が小さい時は、送信出力を小さくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信する。集中管理装置3では、受信電力レベルが大きい時はエアコンは稼動状態であると認識し、受信電力レベルが小さい時はエアコンはオフ状態であると認識する。
【0083】
このような構成にすることにより、管理対象機器の電流値の変動具合により状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。
【0084】
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8による無線センサシステムの構成および無線センサ通信機の構成は、図7および図6の構成と同様である。
【0085】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0086】
状態変動検知部26は、管理対象機器または管理対象機器周辺の温度値を検知することができ、検知した温度値と予めメモリ部7へ登録した状態との対応によって、制御部6は出力可変部21を制御し、アンテナ4Aから送信する無線信号の出力レベルを変動させる。集中管理装置3は、レベル検知部12で検知する受信電力レベルの違いから、管理対象機器の状態を認識する。例えば、管理対象機器がガス・ファンヒータである場合、ガス・ファンヒータ稼動時はガス・ファンヒータ前面の温度値が大きく、ガス・ファンヒータがオフ状態の時のガス・ファンヒータ前面の温度値は小さい。そこで、温度値が大きい時を状態1で送信レベル大、温度値が小さい時を状態2で送信レベル小と予め登録する。無線センサ通信機1は、状態変動検知部26の状態検知結果が大きい時は、送信出力を大きくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信し、状態検知結果が小さい時は、送信出力を小さくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信する。集中管理装置3では、受信電力レベルが大きい時はガス・ファンヒータは稼動状態であると認識し、受信電力レベルが小さい時はガス・ファンヒータはオフ状態であると認識する。
【0087】
このような構成にすることにより、管理対象機器または管理対象機器周辺の温度値の変動具合により状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。更に、温度値の状態を複数段階で検知するようにすると、部屋の温度管理やお風呂のお湯の温度管理などにも利用でき効果的である。
【0088】
(実施の形態9)
本発明の実施の形態9による無線センサシステムの構成および無線センサ通信機の構成は、図7および図6の構成と同様である。
【0089】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0090】
状態変動検知部26は、管理対象機器または管理対象機器周辺の光度値を検知することができ、検知した光度値と予めメモリ部7へ登録した状態との対応によって、制御部6は出力可変部21を制御し、アンテナ4Aから送信する無線信号の出力レベルを変動させる。集中管理装置3は、レベル検知部12で検知する受信電力レベルの違いから、管理対象機器の状態を認識する。例えば、管理対象機器が炊飯器である場合、炊飯器稼動時は炊飯器の表示部が点灯して光度値が大きく、炊飯器がオフ状態の時は炊飯器の表示部は消灯して光度値は小さい。そこで、光度値が大きい時を状態1で送信レベル大、光度値が小さい時を状態2で送信レベル小と予め登録する。無線センサ通信機1は、状態変動検知部26の状態検知結果が大きい時は送信出力を大きくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信し、状態検知結果が小さい時は送信出力を小さくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信する。集中管理装置3では、受信電力レベルが大きい時は炊飯器は稼動状態であると認識し、受信電力レベルが小さい時は炊飯器がオフ状態であると認識する。
【0091】
このような構成にすることにより、管理対象機器または管理対象機器周辺の光度値の変動具合により状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。
【0092】
(実施の形態10)
本発明の実施の形態10による無線センサシステムの構成および無線センサ通信機の構成は、図7および図6の構成と同様である。
【0093】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0094】
状態変動検知部26は、管理対象機器または管理対象機器周辺の風量値を検知することができ、検知した風量値と予めメモリ部7へ登録した状態との対応によって、制御部6は出力可変部21を制御し、アンテナ4Aから送信する無線信号の出力レベルを変動させる。集中管理装置3は、レベル検知部12で検知する受信電力レベルの違いから、管理対象機器の状態を認識する。例えば、管理対象機器が換気扇である場合、換気扇稼動時は風量値が大きく、換気扇がオフ状態の時は風量値が小さい。そこで風量値が大きい時を状態1で送信レベル大、風量値が小さい時を状態2で送信レベル小と予め登録する。無線センサ通信機1は、状態変動検知部26の状態検知結果が大きい時は送信出力を大きくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信し、検知結果が小さい時は送信出力を小さくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信する。集中管理装置3では、受信電力レベルが大きい時は換気扇は稼動状態であると認識し、受信電力レベルが小さい時は換気扇はオフ状態であると認識する。
【0095】
このような構成にすることにより、管理対象機器または管理対象機器周辺の風量値の変動具合により状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。
【0096】
(実施の形態11)
図8は、本発明の実施の形態11による無線センサシステムを構成する集中管理装置3を示すブロック図である。
【0097】
図8において、アンテナ10、通信部11、レベル検知部12、制御部13、メモリ部14、操作部15、表示部16は図3と同様のものである。24は無線または有線によって集中管理装置3の外部へ管理状態(状態検知結果)を通信したり、外部から集中管理装置3を制御するための信号などを通信したりする外部通信部である。
【0098】
このように構成された集中管理装置3について、その動作を説明する。
【0099】
集中管理装置3を例えば構内LANシステムへ接続する場合は、外部通信部24をLAN通信部とし、電話回線へ接続する場合は外部通信部24を回線部とすると有効である。制御部13は、無線センサ通信機1からの無線信号をアンテナ10、通信部11を介して受信し、この時レベル検知部12によって受信電力レベルを検知し、管理対象機器の状態を認識し、状態検知結果を表示部16へ表示する。ここで、外部通信部24から状態検知結果の通知要求があった場合、制御部13は、上記状態検知結果を外部通信部24から送信する。例えば、システム使用者が外出先から管理対象機器の状態を知りたい場合は外部通信部24は回線部であって、システム使用者は、電話回線および回線部を介して制御部13へ状態検知結果の通知要求を送信する。制御部13は状態検知結果通知要求を受けてドアや栓の開閉状態などの結果を送信する。
【0100】
このような構成にすることにより、システム使用環境外部からも管理状態を確認することができる無線センサシステムを実現することができる。更に、無線センサ通信機の機能をコードレス電話機の機能と同じくすると、コードレス電話機の機能を有すると共にシステム使用者が外出先からも管理状態を確認することができる無線センサ通信機を実現することができる。
【0101】
(実施の形態12)
図9は、本発明の実施の形態12による無線センサシステムを示す構成図である。
【0102】
図9において、無線センサ通信機1の構成は図6の無線センサ通信機と同様の構成であり、集中管理装置3の構成は図8の集中管理装置と同様の構成である。25は集中管理装置3の外部通信部24と通信方法を同じくする通信部を有し、管理状態の結果を集中管理装置3より受信し、管理状態の結果を表示する表示装置である。ここで外部通信部24と表示装置25の接続方法は無線でも有線でも有効である。
【0103】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0104】
無線センサ通信機1からの受信電力レベルの変動によって管理対象機器の状態を認識した集中管理装置3は、状態検知結果を集中管理装置3自体の表示部16へ表示するのと同時に外部通信部24へも転送し、表示装置25は、外部通信部24より受け取った状態検知結果を表示する。例えば、無線センサシステムが窓や栓の状態管理を行うシステムであるとすると、表示装置25を玄関先へ配置すれば、システム使用者は外出時に一目で窓や栓の管理状態を知ることができる。
【0105】
このような構成にすることにより、システム使用環境出入り口などの他の場所でも管理状態を一目で確認できる無線センサシステムを実現することができる。
【0106】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1に記載の無線センサシステムによれば、1つ又は複数の無線センサ通信機と集中管理装置とを有する無線センサシステムであって、無線センサ通信機は、無線信号の送受信を行う指向性アンテナと、無線信号によって通信を行う第1の通信部と、全体の制御を行う第1の制御部と、プログラムやデータを格納する第1のメモリ部とを有し、集中管理装置は、無線信号の送受信を行うアンテナと、無線センサ通信機と無線通信を行う第2の通信部と、第2の通信部で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部と、全体の制御を行うと共にレベル検知部の受信電力レベルから無線センサ通信機の状態を認識する第2の制御部と、プログラムやデータを格納する第2のメモリ部と、第2の制御部で認識した管理対象機器の状態結果などを表示する表示部とを有し、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識することにより、管理対象機器の状態の変化に応じてレベル検知部の受信電力レベルが変化することとなり、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識することができるので、構成簡単で低価格の無線センサシステムを実現することができると共に、無線センサ通信機は指向性アンテナの指向性を変化させるだけでよいので、設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することができるという有利な効果が得られる。
【0107】
請求項2に記載の無線センサシステムによれば、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、アンテナは偏波面の異なる複数のアンテナであり、複数のアンテナのそれぞれで受信を行い、第2の制御部は、複数のアンテナのそれぞれにおける受信電力レベルの変動から無線センサ通信機の状態を認識することにより、複数のアンテナのそれぞれにおける受信電力レベルの変動から無線センサ通信機の状態を認識するようにしたので、1つのアンテナにおけるよりも確実に状態検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0108】
請求項3に記載の無線センサシステムによれば、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、無線センサ通信機は複数の状態を有し、第2の制御部は、無線センサ通信機の各状態における受信電力レベル検知結果を表示部に表示させることにより、複数の状態を有する無線センサ通信機の各状態における受信電力レベル検知結果を表示部に表示させるようにしたので、より多くの状態の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0109】
請求項4に記載の無線センサシステムによれば、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、集中管理装置は、無線センサ通信機の状態検知を開始または終了する切換スイッチを有し、第2の制御部は、切換スイッチが開始になっている場合にのみ無線センサ通信機からの受信電力レベルを検知することにより、状態検知を行う際に人の動きなどによる受信電力レベルの変動の影響を取り除くことができる、すなわち集中管理装置における受信電力レベルの検知結果が人の動きなどの環境の変化で変動し、無線センサ通信機の状態を誤認識する可能性や、異常ではないにもかかわらず異常と誤認識する可能性を取り除くことができるという有利な効果が得られる。
【0110】
請求項5に記載の無線センサシステムによれば、請求項4に記載の無線センサシステムにおいて、切換スイッチは、集中管理装置が配置された部屋の出入り口の鍵の閉、開に応じて開始、終了状態になることにより、集中管理装置の置かれた部屋の鍵が開状態になっているときは集中管理装置の近傍に人が存在することを意味するので、そのような場合には状態検知を行わないようにすることができるので、状態検知を行う際に人の動きなどによる受信電力レベルの変動の影響を取り除くことができるという有利な効果が得られる。
【0111】
請求項6に記載の無線センサシステムによれば、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、無線センサ通信機は、指向性固定のアンテナを有し、第1の通信部の送信出力レベルを複数段階に変動させることができる出力可変部と、管理対象機器の状態変動を検知する状態変動検知部とを備え、第1の制御部は、状態変動検知部での検知状態に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、状態変動検知部での検知状態に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させるようにしたので、管理対象機器の複数の状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0112】
請求項7に記載の無線センサシステムによれば、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器の電流値を検知し、検知した電流値に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、管理対象機器の電流値の変動という状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0113】
請求項8に記載の無線センサシステムによれば、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の温度値を検知し、検知した温度値に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、管理対象機器の温度値または管理対象機器周辺の温度値の変動という状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0114】
請求項9に記載の無線センサシステムによれば、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の光度値を検知し、検知した光度値によって第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、管理対象機器の光度値または管理対象機器周辺の光度値の変動という状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0115】
請求項10に記載の無線センサシステムによれば、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の風量値を検知し、検知した風量値によって第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、管理対象機器の風量値または管理対象機器周辺の風量値の変動という状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0116】
請求項11に記載の無線センサシステムによれば、請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステムにおいて、集中管理装置は、無線または有線によって使用環境外部へ管理状態を通信する外部通信部を有し、外部通信部は、使用環境外部へ管理状態結果を通信することができることにより、使用環境外部からも管理状態(つまり検知した状態)を確認することができるという有利な効果が得られる。
【0117】
請求項12に記載の無線センサシステムによれば、請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステムにおいて、通信可能な表示装置を備え、集中管理装置は無線または有線によって他の場所へ管理状態を転送する外部通信部を有し、表示装置は、外部通信部によって転送されてきた管理状態を表示することにより、使用環境出入り口などの他の場所でも管理状態(状態検知結果)を一目で確認することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による無線センサシステムを示す構成図
【図2】図1の無線センサシステムを構成する無線センサ通信機を示すブロック図
【図3】図1の無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態2による無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図
【図5】本発明の実施の形態4による無線センサシステムを示す構成図
【図6】本発明の実施の形態6による無線センサシステムを構成する無線センサ通信機を示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態6による無線センサシステムを示す構成図
【図8】本発明の実施の形態11による無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態12による無線センサシステムを示す構成図
【図10】従来の無線センサシステムを構成する無線センサ通信機を示すブロック図
【図11】従来の無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図
【符号の説明】
1 無線センサ通信機
2 アンテナ指向性
3 集中管理装置
4 指向性アンテナ
4A、10、17、18 アンテナ
5 通信部(第1の通信部)
6 制御部(第1の制御部)
7 メモリ部(第1のメモリ部)
8、15 操作部
9、16 表示部
11 通信部(第2の通信部)
12 レベル検知部
13 制御部(第2の制御部)
14 メモリ部(第2のメモリ部)
19 アンテナ切換スイッチ
20 切換スイッチ
21 出力可変部
24 外部通信部
25 表示装置
26 状態変動検知部
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭や事務所などのセキュリティシステムにおいてドアや栓などの状態を検知する無線センサシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図10は、従来の無線センサシステムを構成する無線センサ通信機を示すブロック図である。
【0003】
図10において、4は後述の通信部5に接続され無線信号の送受信を行うアンテナ、5は管理対象機器の状態検知結果を無線信号によって通信する通信部、6は全体の制御を行うと共に後述の状態変動検知部26の検知信号(状態検知結果を示す信号)から管理対象機器の状態を判定し、判定結果を通信部5へ状態検知結果として送出する制御部、7は通信機の動作に必要な情報としてのプログラムやデータなどを格納したメモリ部、26は管理対象機器の状態を検知する状態変動検知部である。
【0004】
このように構成された無線センサ通信機においては、状態変動検知部26の検知信号から制御部6において管理対象機器の状態を判定し、判定した結果を通信部5、アンテナ4を介して通信する。例えばドアの開閉状態を管理する場合、状態変動検知部26は、ドアの開閉状態を検知する赤外線センサや機構的な検知スイッチなどから成り、ドアの開閉状態を検知する機能を有する。状態変動検知部26は、ドアが開いている場合はその旨の検知信号を送出し、その検知信号を受けとった制御部6では、ドアが開いているという状態検知結果を示す検知信号を通信部5へ出力し、通信部5ではドアが開いている旨の検知信号を無線信号としてアンテナ4を介して送信する。
【0005】
図11は、従来の無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図である。
【0006】
図11において、10は後述の通信部11に接続され無線信号の送受信を行うアンテナ、11は図10の無線センサ通信機と通信方法を同じくし、無線センサ通信機と無線通信を行う通信部、13は全体の制御を行うと共に通信部11から受け取った検知信号から管理対象機器の状態を認識する制御部、14は集中管理装置の動作に必要な情報としてのプログラムやデータなどを格納したメモリ部、15は集中管理装置の操作を行う操作部、16は制御部13で認識した管理対象機器の状態検知結果を表示する表示部である。
【0007】
このように構成された集中管理装置においては、アンテナ10を介して図10の無線センサ通信機より送信されてきた無線信号を受信し、受信された無線信号は通信部11を介して検知信号に変換され、制御部13は検知信号から管理対象機器の状態検知結果を認識し、認識した結果を表示部16に表示する。例えば、ドアが開いているという情報を無線センサ通信機が無線検知信号として送信した場合、集中管理装置ではアンテナ10を介して通信部11にて無線検知信号を受信し、受信した無線検知信号から制御部13にてドアが開いている旨の状態検知結果を受け取り、表示部16に表示する。
【0008】
更に、システム簡略化のため、図10の無線センサ通信機の状態変動検知部26を取り外し、アンテナ4を狭指向性アンテナとし、アンテナ4の指向性を図11の集中管理装置の方向へ向け、集中管理装置では、アンテナ4からの無線信号の有無から状態を判定する簡易無線センサシステムも提案されている。
【0009】
また、無線によるゲート監視システムとして、特許文献1に記載されたものがある。
【0010】
【特許文献1】
特開平2−226395号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の前者の無線センサシステムでは、状態検知を行う状態変動検知部26を有し、構成が複雑で高価格になってしまうという問題点を有していた。更に状態変動検知部26を取り外して狭指向性アンテナとした後者の簡易無線センサシステムでは、アンテナを対向させなければならないなど、無線センサ通信機の設置場所や設置方法が制限され、使用方法が限定されてしまうという問題点を有していた。
【0012】
この無線センサシステムでは、構成が簡単で低価格であり、無線センサ通信機の設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することが要求されている。
【0013】
本発明は、この要求を満たすため、無線センサ通信機の設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することができる構成簡単で低価格の無線センサシステムを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の無線センサシステムは、1つ又は複数の無線センサ通信機と集中管理装置とを有する無線センサシステムであって、無線センサ通信機は、無線信号の送受信を行う指向性アンテナと、無線信号によって通信を行う第1の通信部と、全体の制御を行う第1の制御部と、プログラムやデータを格納する第1のメモリ部とを有し、集中管理装置は、無線信号の送受信を行うアンテナと、無線センサ通信機と無線通信を行う第2の通信部と、第2の通信部で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部と、全体の制御を行うと共にレベル検知部の受信電力レベルから無線センサ通信機の状態を認識する第2の制御部と、プログラムやデータを格納する第2のメモリ部と、第2の制御部で認識した管理対象機器の状態結果などを表示する表示部とを有し、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識する構成を備えている。
【0015】
これにより、無線センサ通信機の設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することができる構成簡単で低価格の無線センサシステムが得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の無線センサシステムは、1つ又は複数の無線センサ通信機と集中管理装置とを有する無線センサシステムであって、無線センサ通信機は、無線信号の送受信を行う指向性アンテナと、無線信号によって通信を行う第1の通信部と、全体の制御を行う第1の制御部と、プログラムやデータを格納する第1のメモリ部とを有し、集中管理装置は、無線信号の送受信を行うアンテナと、無線センサ通信機と無線通信を行う第2の通信部と、第2の通信部で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部と、全体の制御を行うと共にレベル検知部の受信電力レベルから無線センサ通信機の状態を認識する第2の制御部と、プログラムやデータを格納する第2のメモリ部と、第2の制御部で認識した管理対象機器の状態結果などを表示する表示部とを有し、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識することとしたものである。
【0017】
この構成により、管理対象機器の状態の変化(例えば回転)に応じてレベル検知部の受信電力レベルが変化することとなり、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識することができるので、構成簡単で低価格の無線センサシステムを実現することができ、設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することができるという作用を有する。
【0018】
請求項2に記載の無線センサシステムは、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、アンテナは偏波面の異なる複数のアンテナであり、複数のアンテナのそれぞれで受信を行い、第2の制御部は、複数のアンテナのそれぞれにおける受信電力レベルの変動から無線センサ通信機の状態を認識することとしたものである。
【0019】
この構成により、複数のアンテナのそれぞれにおける受信電力レベルの変動から無線センサ通信機の状態を認識するようにしたので、1つのアンテナにおけるよりも確実に状態検知を行うことができるという作用を有する。
【0020】
請求項3に記載の無線センサシステムは、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、無線センサ通信機は複数の状態を有し、第2の制御部は、無線センサ通信機の各状態における受信電力レベル検知結果を表示部に表示させることとしたものである。
【0021】
この構成により、複数の状態を有する無線センサ通信機の各状態における受信電力レベル検知結果を表示部に表示させるようにしたので、より多くの状態の検知を行うことができるという作用を有する。
【0022】
請求項4に記載の無線センサシステムは、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、集中管理装置は、無線センサ通信機の状態検知を開始または終了する切換スイッチを有し、第2の制御部は、切換スイッチが開始になっている場合にのみ無線センサ通信機からの受信電力レベルを検知することとしたものである。
【0023】
この構成により、状態検知を行う際に人の動きなどによる受信電力レベルの変動の影響を取り除くことができる、すなわち集中管理装置における受信電力レベルの検知結果が人の動きなどの環境の変化で変動し、無線センサ通信機の状態を誤認識する可能性や、異常ではないにもかかわらず異常と誤認識する可能性を取り除くことができるという作用を有する。
【0024】
請求項5に記載の無線センサシステムは、請求項4に記載の無線センサシステムにおいて、切換スイッチは、集中管理装置が配置された部屋の出入り口の鍵の閉、開に応じて開始、終了状態になることとしたものである。
【0025】
この構成により、集中管理装置の置かれた部屋の鍵が開状態になっているときは集中管理装置の近傍に人が存在することを意味するので、そのような場合には状態検知を行わないようにすることができるので、状態検知を行う際に人の動きなどによる受信電力レベルの変動の影響を取り除くことができるという作用を有する。
【0026】
請求項6に記載の無線センサシステムは、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、無線センサ通信機は、指向性固定のアンテナを有し、第1の通信部の送信出力レベルを複数段階に変動させることができる出力可変部と、管理対象機器の状態変動を検知する状態変動検知部とを備え、第1の制御部は、状態変動検知部での検知状態に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0027】
この構成により、状態変動検知部での検知状態に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させるようにしたので、管理対象機器の複数の状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0028】
請求項7に記載の無線センサシステムは、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器の電流値を検知し、検知した電流値に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0029】
この構成により、管理対象機器の電流値の変動という状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0030】
請求項8に記載の無線センサシステムは、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の温度値を検知し、検知した温度値に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0031】
この構成により、管理対象機器の温度値または管理対象機器周辺の温度値の変動という状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0032】
請求項9に記載の無線センサシステムは、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の光度値を検知し、検知した光度値によって第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0033】
この構成により、管理対象機器の光度値または管理対象機器周辺の光度値の変動という状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0034】
請求項10に記載の無線センサシステムは、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の風量値を検知し、検知した風量値によって第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することとしたものである。
【0035】
この構成により、管理対象機器の風量値または管理対象機器周辺の風量値の変動という状態変動の検知を行うことができるという作用を有する。
【0036】
請求項11に記載の無線センサシステムは、請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステムにおいて、集中管理装置は、無線または有線によって使用環境外部へ管理状態を通信する外部通信部を有し、外部通信部は、使用環境外部へ管理状態結果を通信することができることとしたものである。
【0037】
この構成により、使用環境外部からも管理状態(つまり検知した状態)を確認することができるという作用を有する。
【0038】
請求項12に記載の無線センサシステムは、請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステムにおいて、通信可能な表示装置を備え、集中管理装置は無線または有線によって他の場所へ管理状態を転送する外部通信部を有し、表示装置は、外部通信部によって転送されてきた管理状態を表示することとしたものである。
【0039】
この構成により、使用環境出入り口などの他の場所でも管理状態(状態検知結果)を一目で確認することができるという作用を有する。
【0040】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図9を用いて説明する。
【0041】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による無線センサシステムを示す構成図である。
【0042】
図1において、1は通信機固有の識別符号などを送信する無線センサ通信機、2は指向性アンテナ(図示せず)により形成されたアンテナ指向性、3は無線センサ通信機1と通信方法を同じくする集中管理装置である。
【0043】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0044】
無線センサ通信機1は、通信機固有の識別符号を送信し、指向性アンテナを介して、無線センサ通信機1と通信方法を同じくする集中管理装置3と通信を行う。ここで、無線センサ通信機1と集中管理装置3の通信同期確立のため、無線センサ通信機1は識別符号に加え、同期確立のための同期符号などを送信するのも有効である。集中管理装置3は、無線センサ通信機1からの受信電力レベルを検知し、無線センサ通信機1が状態1にある時、この時の無線センサ通信機1からの受信電力レベルと無線センサ通信機1の識別符号とを無線センサ通信機1の状態1として登録する。ここで、無線センサ通信機1が状態2へ移行した時、集中管理装置3で受信する無線センサ通信機1からの受信電力レベルが変化するため、集中管理装置3は無線センサ通信機1が状態2へ移行したと認識する。例えばドアの開閉状態管理に図1の無線センサシステムを導入した場合、ドアが閉じている状態を状態1として集中管理装置3に登録する。この時集中管理装置3で受信する無線センサ通信機1からの無線信号の受信電力レベルは小さいか又は受信不可の状態である。ここで、無線センサ通信機1からの無線信号の受信電力レベルが大きく増加するなど変動した時、ドアの状態が変動したと考えられる。そこで集中管理装置3は、ドアが状態2つまりドアが開いている状態に変動したと認識することができる。
【0045】
図2は、図1の無線センサシステムを構成する無線センサ通信機1を示すブロック図である。
【0046】
図2において、4は無線信号の送受信を行う指向性アンテナ、5は無線信号によって通信を行う通信部、6は無線センサ通信機1自体の制御を行う制御部、7は無線センサ通信機1の動作に必要な情報(プログラムやデータ)などを格納したメモリ部(第1のメモリ部)、8は無線センサ通信機1の操作を行う操作部、9は表示部である。操作部8や表示部9においては、必要に応じて機能追加すると有効である。
【0047】
このように構成された無線センサ通信機1において、制御部6は、メモリ部7に格納している通信機固有の識別符号などを通信部5を介して無線信号に変換し、指向性アンテナ4を介して送信する。この様に無線センサ通信機1は簡易な構成で実現でき、更に間歇送受信で通信すれば良いので、無線センサ通信機1の消費電力もかなり小さくできる。
【0048】
図3は、図1の無線センサシステムを構成する集中管理装置3を示すブロック図である。
【0049】
図3において、10は無線信号の送受信を行うアンテナである。アンテナ10は無指向性アンテナとする方が効果的である。11は無線センサ通信機1と通信方法を同じくし無線センサ通信機1と無線通信を行う通信部、12は通信部11で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部、13は集中管理装置3自体の制御やレベル検知部12の受信電力レベルから無線センサ通信機1の状態を認識する処理を行う制御部、14は集中管理装置3の動作に必要な情報(プログラムやデータ)などを格納したメモリ部(第2のメモリ部)、15は集中管理装置3の操作を行う操作部、16は制御部13で認識した無線センサ通信機1の状態検知結果などを表示する表示部である。
【0050】
このように構成された集中管理装置3について、その動作を説明する。
【0051】
状態1において無線センサ通信機1より送信が開始された時、集中管理装置3は、アンテナ10、通信部11およびレベル検知部12によって検知されるこの時の受信電力レベルを無線センサ通信機1の状態1として操作部15、制御部13を介してメモリ部14に登録する。ここで、レベル検知部12の受信電力レベルが予めメモリ部14に登録した受信電力レベルと比べて大きく変動した時、制御部13は、無線センサ通信機1が状態2に変動したと認識し、認識した結果を表示部16へ表示する。例えば、ガスの元栓の開閉状態管理に図1〜図3の無線センサシステムを導入した場合、無線センサ通信機1は、通信機固有の識別符号などを間歇に送信しているのみである。はじめに元栓が閉じているとすると、集中管理装置3は、この時のレベル検知部12の出力受信電力レベルを状態1としてメモリ部14に格納する。ここで、元栓が開くと、レベル検知部12の出力受信電力レベルは予め登録した状態1の時の受信電力レベルに比べ大きく変動するため、集中管理装置3は、この時をガスの元栓が開いている状態2と認識し、表示部16に無線センサ通信機の状態2またはガスの元栓が開いている旨を表示する。ここで、スピーカ部を設けて状態が変動したときはアラーム音を発生するように設定するのも有効である。あるいは、予め状態2を異常として登録しておき、状態2においてアラーム音を発生するように設定するのも有効である。
【0052】
更に、集中管理装置3は無線センサ通信機1との同期確立のための通信の送受信を必要としないので、無線センサ通信機1の通信部5は送信機のみの構成で実現でき、無線センサ通信機1の小型化、低消費電力化に有効である。
【0053】
更に、集中管理装置3が複数の無線センサ通信機1を用いて複数の状態管理を行う場合、各通信機の識別符号を表示部16へ表示し、使用者が任意に識別符号に対応した名前を付けることができるようにしておくのも有効である。例えば、識別符号1は窓1、識別符号2は窓2、識別符号3は車のドアなどとできるようにしておくと、使用者が無線センサ通信機1を判別するのが容易となる。
【0054】
このような構成にすることにより、無線センサ通信機1は送信しているのみで設置場所や方法を選ばず、間歇送受信によって低消費電力化できるため電池駆動の小型化が実現でき、セキュリティシステムなどにおけるドアや栓などの開閉状態を容易に検知することができる無線センサシステムを実現することができる。
【0055】
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2による無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図である。なお、本実施の形態による無線センサシステムの構成は図1と同様の構成であり、また無線センサ通信機の構成は図2と同様の構成である。
【0056】
図4において、17はある偏波面を有するアンテナ、18はアンテナ17とは異なる偏波面を有するアンテナである。例えば、アンテナ17は垂直偏波のアンテナ、アンテナ18は水平偏波のアンテナである。このほかに、円偏波のアンテナを組み合わせるのも有効である。19はアンテナ17またはアンテナ18の選択を行うアンテナ切換スイッチであり、制御部13によって選択される。状態1において無線センサ通信機1より送信が開始された時、制御部13は先ず、アンテナ17、通信部11およびレベル検知部12によって検知される受信電力レベルを無線センサ通信機1の状態1およびアンテナ17の受信としてメモリ部14に登録する。次に、アンテナ18で無線センサ通信機1からの無線信号を受信した受信電力レベルを同様に無線センサ通信機1の状態1およびアンテナ18の受信としてメモリ部14に登録する。ここで、制御部13においてアンテナ17およびアンテナ18のどちらかで受信した時の受信電力レベルが予めメモリ部14に登録した受信電力レベルと比べて大きく変動した時、制御部13は、無線センサ通信機1が状態2に変動したと認識し、認識した結果を表示部16へ表示する。
【0057】
このように、1つの偏波面アンテナを使用した時は状態1および状態2の無線センサ通信機1からの受信電力レベルが等しくなる可能性が考えられるが、偏波面の異なる複数のアンテナ17、18を用いることにより、より確実に状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。ここで、アンテナ17およびアンテナ18の各々に通信部を設けても同様の効果を得ることができ有効である。
【0058】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3による無線センサシステム、無線センサ通信機および集中管理装置の構成は、図1〜図3と同様の構成である。
【0059】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0060】
集中管理装置3において、メモリ部14は、複数の受信電力レベルを登録できるようにする。このようにすることで、無線センサ通信機1が複数の状態を有している場合であっても、メモリ部14へも無線センサ通信機1の状態と同じく複数の受信電力レベルを登録することができる。例えば、無線センサ通信機1の回転角が0°(状態1)、30°(状態2)、60°(状態3)、90°(状態4)であったり、窓がスライドしていくような場合、集中管理装置3におけるメモリ部14へも複数の受信電力レベルを登録できるようにする。ここで、集中管理装置3の表示部16では各状態の受信電力レベル検知結果を表示できるようにし、システム使用者は、表示部16の受信電力レベル検知結果を見ながら状態登録を行う。例えば、状態2と状態3とが使用環境によっては同じ受信電力レベルとなる可能性が存在する。このような時システム使用者は、表示部16の受信電力レベル検知結果を見ながら、状態2と状態3を同じ状態として登録し、無線センサ通信機1が4つの状態を有していても、集中管理装置3は3つの状態判別を行う。
【0061】
このような構成にすることにより、より多くの状態の検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。
【0062】
(実施の形態4)
図5は、本発明の実施の形態4による無線センサシステムを示す構成図である。
【0063】
図5において、無線センサ通信機1、アンテナ指向性2、集中管理装置3は図1と同様のものであり、20は集中管理装置3に取り付けられたシステムの開始、終了の切換スイッチである。
【0064】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0065】
集中管理装置3では、状態1にある無線センサ通信機1の受信電力レベルを予め登録している。ここで、切換スイッチ20がシステム開始に切り換えられると集中管理装置3は、受信電力レベルの検知を開始し、集中管理装置3における受信電力レベルの検知結果が予め登録されたレベルより変動した時、集中管理装置3は無線センサ通信機1が状態2へ変動したと認識する。切換スイッチ20がシステム終了に切り換えられた場合は、集中管理装置3における受信電力レベルの検知を終了する。
【0066】
このような構成にすることにより、集中管理装置3における受信電力レベルの検知結果が人の動きなどの環境の変化で変動し、無線センサ通信機1が状態1にもかかわらず状態2と誤認識する可能性や、異常ではないにもかかわらず異常と誤認識する可能性を取り除くことができる無線センサシステムを実現することができる。更に、切換スイッチ20を開始とした時、無線センサシステムはある一定の時間経過後から動作するようにしておくと有効である。例えば、窓やドアの開閉に図5の無線センサシステムを導入した場合、システムを開始とした後すぐにシステムが導入されると、人の動きなどの影響で無線センサ通信機1の受信電力レベルが変動し、システムが誤動作する可能性が考慮される。切換スイッチ20を開始とした後、無線センサシステムがある一定の時間経過後から動作するようにしておくと、使用者が外出するまでの時間経過後からシステムが動作するようにできるため効果的である。
【0067】
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5による無線センサシステムの構成は、図5の構成と同様である。
【0068】
このように構成された無線センサシステムの動作について、説明する。
【0069】
図5の無線センサシステムの使用環境において、集中管理装置3に設置された切換スイッチ20を集中管理装置3の部屋の出入り口の鍵部と連動させる。出入り口の鍵部と切換スイッチ20との連動は、鍵部開閉を検知する鍵センサと切換スイッチ20とを有線や他の無線システムで結合するのも有効であるし、また、無線センサ通信機1を適応するのも有効である。出入り口の鍵部が閉状態となったとき切換スイッチ20は開始となり、無線センサシステムが動作し、窓やドア、栓などの状態管理を開始する。一方、出入り口の鍵部が開状態となったとき切換スイッチ20は終了となり、無線センサシステムは動作完了し、窓やドア、栓などの状態管理を終了する。例えば、自宅に居ながら出入り口の鍵を閉じておくことも日常的に考慮されるため、更にシステムの開始/終了の切換スイッチを追加し、システムが開始と指示され、加えて出入り口の鍵部が閉状態というように、両方が成り立った時のみシステムが稼動するとしておくのも有効である。更に、出入り口の鍵が識別機能付カードなどのようにシステム使用者を判別できるシステムであれば、より強固なセキュリティシステムとなり有効である。例えば、窓の開閉状態の管理および玄関のセキュリティシステムに本実施の形態による無線センサシステムを導入した場合、セキュリティシステムが稼動状態と指示され、更にシステム使用者が玄関から外出し鍵を閉じた時、集中管理装置3は、無線センサ通信機1からの受信電力レベルの検知を開始する。ここで、窓に取り付けられた無線センサ通信機1からの受信電力レベルが変動した時、または識別機能付カードによって認識されない、つまりシステム使用者ではない者が玄関の鍵を開閉したことによって玄関に取り付けられた無線センサ通信機1からの受信電力レベルが変動した時など、集中管理装置3は異常と認識する。
【0070】
このような構成にすることにより、状態管理を行う際に人の動きなどによるレベル変動の影響を使用者の動きに連動して取り除くことができ、使用者の室内利用状況に応じた無線センサシステムを実現することができる。
【0071】
(実施の形態6)
図6は、本発明の実施の形態6による無線センサシステムを構成する無線センサ通信機1を示すブロック図である。なお、本実施の形態による無線センサシステムについては図7を用いて後述する。
【0072】
図6において、通信部5、制御部6、メモリ部7、状態変動検知部26は図10と同様のものである。4Aは指向性固定のアンテナ、21は通信部5内に設けられ、送信出力のレベルを複数段階に可変することができる出力可変部である。
【0073】
このように構成された無線センサ通信機1について、その動作を説明する。
【0074】
メモリ部7は、状態変動検知部26において検知される状態検知レベルと管理対象機器の状態との対応を予め登録しておく。状態変動検知部26において管理対象機器の状態変動を検知すると、制御部6は、メモリ部7へ予め登録しておいた対応に基づいて、検知したレベルに応じた送信出力で通信部5、アンテナ4Aを介して通信機固有の識別符号などを送信する。例えば、状態検知レベル1の時は管理対象機器は状態1で、この時は送信出力レベル1、状態検知レベル2の時は管理対象機器は状態2で、この時は送信出力レベル2、状態検知レベル3の時は管理対象機器は状態3で、この時は送信出力レベル3というように対応させる。
【0075】
図7は、本発明の実施の形態6による無線センサシステムを示す構成図である。
【0076】
図7において、無線センサ通信機1、状態変動検知部26は図6と同様のものであり、集中管理装置3、レベル検知部12は図3と同様のものである。22は管理対象機器の状態が状態1の時の受信電力レベル、23は管理対象機器の状態が状態2の時の受信電力レベルである。
【0077】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0078】
無線センサ通信機1は、状態変動検知部26で検知した状態検知レベルに応じた送信出力で無線信号を送信している。集中管理装置3は、アンテナ4Aから送信される無線信号の受信電力レベルをレベル検知部12にて検知する。ここで、集中管理装置3は、アンテナ4Aから送信される無線信号の受信電力レベルと管理対象機器の状態との対応を予め登録しており、受信電力レベルの強弱によって管理対象機器の状態を認識する。例えば、集中管理装置3での受信電力レベルの検知結果が受信電力レベル22であれば、集中管理装置3は、管理対象機器の状態が状態1であると認識し、その旨を表示する。集中管理装置3での受信電力レベルの検知結果が受信電力レベル23であれば、集中管理装置3は、管理対象機器の状態が状態2であると認識し、その旨を表示する。
【0079】
このような構成にすることにより、管理対象機器の状態の検知結果に応じて複数段階の状態検知を行うことができ、更に管理対象機器の状態が方向などの転換を伴わないような機器であっても状態管理が行える据え置きタイプのような無線センサシステムを実現することができる。
【0080】
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7による無線センサシステムの構成および無線センサ通信機の構成は、図7および図6の構成と同様である。
【0081】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0082】
状態変動検知部26は管理対象機器の電流値を検知することができ、検知した電流値と予めメモリ部7へ登録した状態との対応によって、制御部6は出力可変部21を制御し、アンテナ4Aから送信する無線信号の出力レベルを変動させる。集中管理装置3は、レベル検知部12で検知する受信電力レベルの違いから、管理対象機器の状態を認識する。例えば、管理対象機器がエアコンである場合、エアコン稼動時はエアコンの消費電流が大きく、エアコンがオフ状態(非動作状態)の時の消費電流は極端に小さい。そこで、電流値が大きい時を状態1で送信レベル大、電流値が小さい時を状態2で送信レベル小と予め登録する。無線センサ通信機1は、状態変動検知部26の状態検知結果が大きい時は、送信出力を大きくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信し、状態検知結果が小さい時は、送信出力を小さくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信する。集中管理装置3では、受信電力レベルが大きい時はエアコンは稼動状態であると認識し、受信電力レベルが小さい時はエアコンはオフ状態であると認識する。
【0083】
このような構成にすることにより、管理対象機器の電流値の変動具合により状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。
【0084】
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8による無線センサシステムの構成および無線センサ通信機の構成は、図7および図6の構成と同様である。
【0085】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0086】
状態変動検知部26は、管理対象機器または管理対象機器周辺の温度値を検知することができ、検知した温度値と予めメモリ部7へ登録した状態との対応によって、制御部6は出力可変部21を制御し、アンテナ4Aから送信する無線信号の出力レベルを変動させる。集中管理装置3は、レベル検知部12で検知する受信電力レベルの違いから、管理対象機器の状態を認識する。例えば、管理対象機器がガス・ファンヒータである場合、ガス・ファンヒータ稼動時はガス・ファンヒータ前面の温度値が大きく、ガス・ファンヒータがオフ状態の時のガス・ファンヒータ前面の温度値は小さい。そこで、温度値が大きい時を状態1で送信レベル大、温度値が小さい時を状態2で送信レベル小と予め登録する。無線センサ通信機1は、状態変動検知部26の状態検知結果が大きい時は、送信出力を大きくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信し、状態検知結果が小さい時は、送信出力を小さくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信する。集中管理装置3では、受信電力レベルが大きい時はガス・ファンヒータは稼動状態であると認識し、受信電力レベルが小さい時はガス・ファンヒータはオフ状態であると認識する。
【0087】
このような構成にすることにより、管理対象機器または管理対象機器周辺の温度値の変動具合により状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。更に、温度値の状態を複数段階で検知するようにすると、部屋の温度管理やお風呂のお湯の温度管理などにも利用でき効果的である。
【0088】
(実施の形態9)
本発明の実施の形態9による無線センサシステムの構成および無線センサ通信機の構成は、図7および図6の構成と同様である。
【0089】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0090】
状態変動検知部26は、管理対象機器または管理対象機器周辺の光度値を検知することができ、検知した光度値と予めメモリ部7へ登録した状態との対応によって、制御部6は出力可変部21を制御し、アンテナ4Aから送信する無線信号の出力レベルを変動させる。集中管理装置3は、レベル検知部12で検知する受信電力レベルの違いから、管理対象機器の状態を認識する。例えば、管理対象機器が炊飯器である場合、炊飯器稼動時は炊飯器の表示部が点灯して光度値が大きく、炊飯器がオフ状態の時は炊飯器の表示部は消灯して光度値は小さい。そこで、光度値が大きい時を状態1で送信レベル大、光度値が小さい時を状態2で送信レベル小と予め登録する。無線センサ通信機1は、状態変動検知部26の状態検知結果が大きい時は送信出力を大きくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信し、状態検知結果が小さい時は送信出力を小さくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信する。集中管理装置3では、受信電力レベルが大きい時は炊飯器は稼動状態であると認識し、受信電力レベルが小さい時は炊飯器がオフ状態であると認識する。
【0091】
このような構成にすることにより、管理対象機器または管理対象機器周辺の光度値の変動具合により状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。
【0092】
(実施の形態10)
本発明の実施の形態10による無線センサシステムの構成および無線センサ通信機の構成は、図7および図6の構成と同様である。
【0093】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0094】
状態変動検知部26は、管理対象機器または管理対象機器周辺の風量値を検知することができ、検知した風量値と予めメモリ部7へ登録した状態との対応によって、制御部6は出力可変部21を制御し、アンテナ4Aから送信する無線信号の出力レベルを変動させる。集中管理装置3は、レベル検知部12で検知する受信電力レベルの違いから、管理対象機器の状態を認識する。例えば、管理対象機器が換気扇である場合、換気扇稼動時は風量値が大きく、換気扇がオフ状態の時は風量値が小さい。そこで風量値が大きい時を状態1で送信レベル大、風量値が小さい時を状態2で送信レベル小と予め登録する。無線センサ通信機1は、状態変動検知部26の状態検知結果が大きい時は送信出力を大きくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信し、検知結果が小さい時は送信出力を小さくして無線センサ通信機1固有の識別符号を送信する。集中管理装置3では、受信電力レベルが大きい時は換気扇は稼動状態であると認識し、受信電力レベルが小さい時は換気扇はオフ状態であると認識する。
【0095】
このような構成にすることにより、管理対象機器または管理対象機器周辺の風量値の変動具合により状態検知を行うことができる無線センサシステムを実現することができる。
【0096】
(実施の形態11)
図8は、本発明の実施の形態11による無線センサシステムを構成する集中管理装置3を示すブロック図である。
【0097】
図8において、アンテナ10、通信部11、レベル検知部12、制御部13、メモリ部14、操作部15、表示部16は図3と同様のものである。24は無線または有線によって集中管理装置3の外部へ管理状態(状態検知結果)を通信したり、外部から集中管理装置3を制御するための信号などを通信したりする外部通信部である。
【0098】
このように構成された集中管理装置3について、その動作を説明する。
【0099】
集中管理装置3を例えば構内LANシステムへ接続する場合は、外部通信部24をLAN通信部とし、電話回線へ接続する場合は外部通信部24を回線部とすると有効である。制御部13は、無線センサ通信機1からの無線信号をアンテナ10、通信部11を介して受信し、この時レベル検知部12によって受信電力レベルを検知し、管理対象機器の状態を認識し、状態検知結果を表示部16へ表示する。ここで、外部通信部24から状態検知結果の通知要求があった場合、制御部13は、上記状態検知結果を外部通信部24から送信する。例えば、システム使用者が外出先から管理対象機器の状態を知りたい場合は外部通信部24は回線部であって、システム使用者は、電話回線および回線部を介して制御部13へ状態検知結果の通知要求を送信する。制御部13は状態検知結果通知要求を受けてドアや栓の開閉状態などの結果を送信する。
【0100】
このような構成にすることにより、システム使用環境外部からも管理状態を確認することができる無線センサシステムを実現することができる。更に、無線センサ通信機の機能をコードレス電話機の機能と同じくすると、コードレス電話機の機能を有すると共にシステム使用者が外出先からも管理状態を確認することができる無線センサ通信機を実現することができる。
【0101】
(実施の形態12)
図9は、本発明の実施の形態12による無線センサシステムを示す構成図である。
【0102】
図9において、無線センサ通信機1の構成は図6の無線センサ通信機と同様の構成であり、集中管理装置3の構成は図8の集中管理装置と同様の構成である。25は集中管理装置3の外部通信部24と通信方法を同じくする通信部を有し、管理状態の結果を集中管理装置3より受信し、管理状態の結果を表示する表示装置である。ここで外部通信部24と表示装置25の接続方法は無線でも有線でも有効である。
【0103】
このように構成された無線センサシステムについて、その動作を説明する。
【0104】
無線センサ通信機1からの受信電力レベルの変動によって管理対象機器の状態を認識した集中管理装置3は、状態検知結果を集中管理装置3自体の表示部16へ表示するのと同時に外部通信部24へも転送し、表示装置25は、外部通信部24より受け取った状態検知結果を表示する。例えば、無線センサシステムが窓や栓の状態管理を行うシステムであるとすると、表示装置25を玄関先へ配置すれば、システム使用者は外出時に一目で窓や栓の管理状態を知ることができる。
【0105】
このような構成にすることにより、システム使用環境出入り口などの他の場所でも管理状態を一目で確認できる無線センサシステムを実現することができる。
【0106】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1に記載の無線センサシステムによれば、1つ又は複数の無線センサ通信機と集中管理装置とを有する無線センサシステムであって、無線センサ通信機は、無線信号の送受信を行う指向性アンテナと、無線信号によって通信を行う第1の通信部と、全体の制御を行う第1の制御部と、プログラムやデータを格納する第1のメモリ部とを有し、集中管理装置は、無線信号の送受信を行うアンテナと、無線センサ通信機と無線通信を行う第2の通信部と、第2の通信部で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部と、全体の制御を行うと共にレベル検知部の受信電力レベルから無線センサ通信機の状態を認識する第2の制御部と、プログラムやデータを格納する第2のメモリ部と、第2の制御部で認識した管理対象機器の状態結果などを表示する表示部とを有し、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識することにより、管理対象機器の状態の変化に応じてレベル検知部の受信電力レベルが変化することとなり、第2の制御部は、レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識することができるので、構成簡単で低価格の無線センサシステムを実現することができると共に、無線センサ通信機は指向性アンテナの指向性を変化させるだけでよいので、設置場所や設置方法の制限を大幅に解消することができるという有利な効果が得られる。
【0107】
請求項2に記載の無線センサシステムによれば、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、アンテナは偏波面の異なる複数のアンテナであり、複数のアンテナのそれぞれで受信を行い、第2の制御部は、複数のアンテナのそれぞれにおける受信電力レベルの変動から無線センサ通信機の状態を認識することにより、複数のアンテナのそれぞれにおける受信電力レベルの変動から無線センサ通信機の状態を認識するようにしたので、1つのアンテナにおけるよりも確実に状態検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0108】
請求項3に記載の無線センサシステムによれば、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、無線センサ通信機は複数の状態を有し、第2の制御部は、無線センサ通信機の各状態における受信電力レベル検知結果を表示部に表示させることにより、複数の状態を有する無線センサ通信機の各状態における受信電力レベル検知結果を表示部に表示させるようにしたので、より多くの状態の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0109】
請求項4に記載の無線センサシステムによれば、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、集中管理装置は、無線センサ通信機の状態検知を開始または終了する切換スイッチを有し、第2の制御部は、切換スイッチが開始になっている場合にのみ無線センサ通信機からの受信電力レベルを検知することにより、状態検知を行う際に人の動きなどによる受信電力レベルの変動の影響を取り除くことができる、すなわち集中管理装置における受信電力レベルの検知結果が人の動きなどの環境の変化で変動し、無線センサ通信機の状態を誤認識する可能性や、異常ではないにもかかわらず異常と誤認識する可能性を取り除くことができるという有利な効果が得られる。
【0110】
請求項5に記載の無線センサシステムによれば、請求項4に記載の無線センサシステムにおいて、切換スイッチは、集中管理装置が配置された部屋の出入り口の鍵の閉、開に応じて開始、終了状態になることにより、集中管理装置の置かれた部屋の鍵が開状態になっているときは集中管理装置の近傍に人が存在することを意味するので、そのような場合には状態検知を行わないようにすることができるので、状態検知を行う際に人の動きなどによる受信電力レベルの変動の影響を取り除くことができるという有利な効果が得られる。
【0111】
請求項6に記載の無線センサシステムによれば、請求項1に記載の無線センサシステムにおいて、無線センサ通信機は、指向性固定のアンテナを有し、第1の通信部の送信出力レベルを複数段階に変動させることができる出力可変部と、管理対象機器の状態変動を検知する状態変動検知部とを備え、第1の制御部は、状態変動検知部での検知状態に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、状態変動検知部での検知状態に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させるようにしたので、管理対象機器の複数の状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0112】
請求項7に記載の無線センサシステムによれば、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器の電流値を検知し、検知した電流値に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、管理対象機器の電流値の変動という状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0113】
請求項8に記載の無線センサシステムによれば、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の温度値を検知し、検知した温度値に応じて第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、管理対象機器の温度値または管理対象機器周辺の温度値の変動という状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0114】
請求項9に記載の無線センサシステムによれば、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の光度値を検知し、検知した光度値によって第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、管理対象機器の光度値または管理対象機器周辺の光度値の変動という状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0115】
請求項10に記載の無線センサシステムによれば、請求項6に記載の無線センサシステムにおいて、状態変動検知部は、管理対象機器または管理対象機器周辺の風量値を検知し、検知した風量値によって第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、第2の制御部は、無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから管理対象機器の状態を認識することにより、管理対象機器の風量値または管理対象機器周辺の風量値の変動という状態変動の検知を行うことができるという有利な効果が得られる。
【0116】
請求項11に記載の無線センサシステムによれば、請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステムにおいて、集中管理装置は、無線または有線によって使用環境外部へ管理状態を通信する外部通信部を有し、外部通信部は、使用環境外部へ管理状態結果を通信することができることにより、使用環境外部からも管理状態(つまり検知した状態)を確認することができるという有利な効果が得られる。
【0117】
請求項12に記載の無線センサシステムによれば、請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステムにおいて、通信可能な表示装置を備え、集中管理装置は無線または有線によって他の場所へ管理状態を転送する外部通信部を有し、表示装置は、外部通信部によって転送されてきた管理状態を表示することにより、使用環境出入り口などの他の場所でも管理状態(状態検知結果)を一目で確認することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による無線センサシステムを示す構成図
【図2】図1の無線センサシステムを構成する無線センサ通信機を示すブロック図
【図3】図1の無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態2による無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図
【図5】本発明の実施の形態4による無線センサシステムを示す構成図
【図6】本発明の実施の形態6による無線センサシステムを構成する無線センサ通信機を示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態6による無線センサシステムを示す構成図
【図8】本発明の実施の形態11による無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態12による無線センサシステムを示す構成図
【図10】従来の無線センサシステムを構成する無線センサ通信機を示すブロック図
【図11】従来の無線センサシステムを構成する集中管理装置を示すブロック図
【符号の説明】
1 無線センサ通信機
2 アンテナ指向性
3 集中管理装置
4 指向性アンテナ
4A、10、17、18 アンテナ
5 通信部(第1の通信部)
6 制御部(第1の制御部)
7 メモリ部(第1のメモリ部)
8、15 操作部
9、16 表示部
11 通信部(第2の通信部)
12 レベル検知部
13 制御部(第2の制御部)
14 メモリ部(第2のメモリ部)
19 アンテナ切換スイッチ
20 切換スイッチ
21 出力可変部
24 外部通信部
25 表示装置
26 状態変動検知部
Claims (12)
- 1つ又は複数の無線センサ通信機と集中管理装置とを有する無線センサシステムであって、
前記無線センサ通信機は、無線信号の送受信を行う指向性アンテナと、無線信号によって通信を行う第1の通信部と、全体の制御を行う第1の制御部と、プログラムやデータを格納する第1のメモリ部とを有し、
前記集中管理装置は、無線信号の送受信を行うアンテナと、前記無線センサ通信機と無線通信を行う第2の通信部と、前記第2の通信部で受信した無線信号の受信電力レベルを検知するレベル検知部と、全体の制御を行うと共に前記レベル検知部の受信電力レベルから前記無線センサ通信機の状態を認識する第2の制御部と、プログラムやデータを格納する第2のメモリ部と、前記第2の制御部で認識した管理対象機器の状態結果などを表示する表示部とを有し、
前記第2の制御部は、前記レベル検知部の受信電力レベルが変化した時、前記無線センサ通信機は次の状態へ移行したと認識することを特徴とする無線センサシステム。 - 前記アンテナは偏波面の異なる複数のアンテナであり、前記複数のアンテナのそれぞれで受信を行い、前記第2の制御部は、前記複数のアンテナのそれぞれにおける受信電力レベルの変動から前記無線センサ通信機の状態を認識することを特徴とする請求項1に記載の無線センサシステム。
- 前記無線センサ通信機は複数の状態を有し、前記第2の制御部は、前記無線センサ通信機の各状態における受信電力レベル検知結果を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項1に記載の無線センサシステム。
- 前記集中管理装置は、前記無線センサ通信機の状態検知を開始または終了する切換スイッチを有し、前記第2の制御部は、前記切換スイッチが開始になっている場合にのみ前記無線センサ通信機からの受信電力レベルを検知することを特徴とする請求項1に記載の無線センサシステム。
- 前記切換スイッチは、前記集中管理装置が配置された部屋の出入り口の鍵の閉、開に応じて開始、終了状態になることを特徴とする請求項4に記載の無線センサシステム。
- 前記無線センサ通信機は、指向性固定のアンテナを有し、前記第1の通信部の送信出力レベルを複数段階に変動させることができる出力可変部と、前記管理対象機器の状態変動を検知する状態変動検知部とを備え、
前記第1の制御部は、前記状態変動検知部での検知状態に応じて前記第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、前記第2の制御部は、前記無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから前記管理対象機器の状態を認識することを特徴とする請求項1に記載の無線センサシステム。 - 前記状態変動検知部は、前記管理対象機器の電流値を検知し、前記検知した電流値に応じて前記第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、前記第2の制御部は、前記無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから前記管理対象機器の状態を認識することを特徴とする請求項6に記載の無線センサシステム。
- 前記状態変動検知部は、前記管理対象機器または前記管理対象機器周辺の温度値を検知し、前記検知した温度値に応じて前記第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、前記第2の制御部は、前記無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから前記管理対象機器の状態を認識することを特徴とする請求項6に記載の無線センサシステム。
- 前記状態変動検知部は、前記管理対象機器または前記管理対象機器周辺の光度値を検知し、前記検知した光度値によって前記第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、前記第2の制御部は、前記無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから前記管理対象機器の状態を認識することを特徴とする請求項6に記載の無線センサシステム。
- 前記状態変動検知部は、前記管理対象機器または前記管理対象機器周辺の風量値を検知し、前記検知した風量値によって前記第1の通信部における送信出力レベルを変化させ、前記第2の制御部は、前記無線センサ通信機からの電波に対する受信電力レベルから前記管理対象機器の状態を認識することを特徴とする請求項6に記載の無線センサシステム。
- 前記集中管理装置は、無線または有線によって使用環境外部へ管理状態を通信する外部通信部を有し、前記外部通信部は、使用環境外部へ管理状態結果を通信することができることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステム。
- 通信可能な表示装置を備え、
前記集中管理装置は無線または有線によって他の場所へ管理状態を転送する外部通信部を有し、
前記表示装置は、前記外部通信部によって転送されてきた管理状態を表示することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1に記載の無線センサシステム。
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2002
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