JP2005339099A - 通信装置およびそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】使用状況に応じ端末器の電源に外部電源の使用あるいは、電池のいずれかを使用できるようにし、より電池を効率的に使用するために、電池残量に応じて、中央処理装置からのデータの受信間隔を変更したり、電池切れを検知する閾値を端末器の設置してある場所の温度によって変更すること。
【解決手段】端末器２１、２２、２３の電源切替手段４８で、外部直流電源（外部電源）４７か内蔵直流電源４９であるかを判断し、内蔵直流電源４９を使用した場合は、端末器２１、２２、２３で特定の動作があるまで、中央処理装置からのデータ受信待ち状態を停止したり、受信待ち状態に設定しても電池残量によって、受信間隔を変えることで、効率的に電池を使用できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、セキュリティ機器などの通信装置およびそのプログラムに関するものである。

従来のこの種の通信装置の端末器は、電源に外部電源（ＡＣアダプタ等の使用）あるいは、電池のいずれかを使用している。また、外部電源を使用していない場合は、内蔵されたバッテリを使用したり、専用のアダプタを使用したりしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−１６４４６８号公報

しかしながら前記従来の構成では、端末器は電源に外部電源の使用あるいは、電池のいずれかを使用し、端末器が電池を使用している場合は、外部電源を使用している時の動作と切り替え、より効率的に電池を使用したり、外部電源を使用することで動作機能を追加することはなかった。

本発明では、上記従来の課題を解決するためのもので、電源に外部電源の使用あるいは電池の両方を選択して使用できるようにし、更に端末器が電源を投入された時に、外部電源を使用しているか電池を使用しているかを判断して、使用している電源によって、中央処理装置からのデータが受信可能な受信待ち状態にするか否かを判断することで、使用者が使いやすく、また電池を使用した場合にも、電池を効率的に使用できる通信装置を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の通信装置およびそのプログラムは、端末器の電源に外部電源の使用あるいは電池を使用できるようにし、更に電源切替手段で外部電源を使用しているか電池を使用しているかを判断することで、使用している電源によって、中央処理装置からのデータが受信可能な受信待ち状態にするか否かを端末制御部で判断して、端末器の動作を切り替える。

本発明の通信装置およびそのプログラムは、端末器の電源に外部電源の使用あるいは、電池のいずれかを選択して使用できるようにし、使用者の使い勝手によって、それぞれを選択することができる。また、電池を使用した場合にも、特定の動作あるいは、操作があった時に、中央処理装置からのデータを受信待ち状態にすることで、電池寿命をのばすことができる。また、端末器の電池容量によって、受信間隔を変更したり、端末器の使用している場所の気温によって、電池切れを検知する閾値を変更したりすることで、より効率的に電池を使用することができる。

第１の発明は、端末器が使用する電源の種類を判断する電源切替手段を有し、電源に外部電源の使用あるいは電池を使用することができ、また、判断した電源の種類によって、中央処理装置からのデータが受信可能な受信待ち状態にするか否かの判断を端末制御部で行うことで、それぞれの電源に応じて、適当な動作を行うことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の動作内容として、端末器が使用する電源が電池と判断した場合には、端末器から所定の情報が送信された時、例えばスイッチが押された時や、人体を検知したなどの動作があった時に、端末器から検知情報を送信し、端末器は、中央処理装置からのデータを受信待ち状態にすることで、中央処理装置からのデータが必要な時だけ、電池の消耗の激しい中央処理装置からのデータの受信待ちの状態にできるため、効率的に電池を使用することができる。

第３の発明は、特に、第１〜２のいずれか１つの発明の受信待ち状態の受信間隔について、端末器が電源電圧を測定する電圧測定手段を有し、特定の動作あるいは操作があった時に中央処理装置からのデータを受信待ち状態にし、その時電圧測定手段で測定した電圧値によって、データの受信待ち状態の受信間隔を変更することで、電池容量が多い場合には受信間隔を短くし、電池容量が少ない場合には、受信間隔を長くすることで、効率的に電池を使用することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の受信待ち状態の停止方法として、端末器が、中央処理装置からのデータを受信可能な受信待ち状態にした時に、計時手段にて所定の時間の計測を開始し、所定の時間内に前記中央処理からのデータを受信できない場合は、端末器は受信待ち状態を停止することで、電波状況が悪い場合など中央処理装置と端末器間の通信が正常に行えない場合でも、効率的に電池を使用することができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の電圧低下検知の閾値の設定方法として、電圧測定手段で電源電圧を測定する時に、外気温度を測定する外気温測定手段で測定した気温によって、閾値を変更することで気温の高い時や低い時でも効率的に電池を使用することができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の動作内容として、電源が商用交流電源から直流を生成する外部電源を使用していると判断した場合は、電池寿命等は考慮する必要がなくなり常に中央処理装置からのデータが受信可能な受信待ち状態にすることで、監視動作の開始や解除、警報の開始や停止などいつでも中央処理装置からのデータを受信することができ、使用者の利便性が向上する。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の動作内容として、電池であると判断した場合は電源の電圧情報を中央処理装置に送信し、電源が商用交流電源から直流を生成する外部電源を使用していると判断した場合は電源電圧の情報を送信しないことで、電池を使用している時に発生する電池切れ信号の送信などの無駄な通信がなくなり、効率良く通信することが可能となる。

第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明の通信装置をコンピュータに実行させるためのプログラムである。プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させて本発明の通信装置の少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における通信装置のシステムブロック図を示すものである。尚、本実施の形態の通信装置の例として、監視システムを挙げる。

図１において、通信装置は、中央処理装置２０、端末器２１、２２、２３で構成されている。中央処理装置２０と端末器２１〜２３の間は、無線による通信手段によって通信が行われる。端末器２１、２２、２３には侵入検知部が設けられている。

図２は中央処理装置２０の内部ブロック図である。３０はデータ通信手段であり、定常または非定常状態に関するデータおよび監視動作開始、監視動作解除信号などの送受信を行う。３１は報知部であり、端末器２１〜２３の電池交換を報知したりする。３２は中央処理装置２０の制御部である。

図３は端末器２１〜２３の内部ブロック図である。４０はデータ通信手段であり、中央処理装置２０に定常または非定常状態に関するデータや、使用している電源の情報などを送信する。４１は端末制御部であり、侵入検知部４２からの非定常信号、すなわち侵入が発生したという情報を、中央処理装置２０に対して自らの端末器コードと共に、データ通信手段４０を用いて無線によって送信するものである。また、中央処理装置２０からの監視動作開始信号、あるいは監視動作解除信号をデータ通信手段４０で受信した場合に、端末制御部４１では、端末器を監視動作開始状態にしたり、監視動作解除状態にしたりする。

監視動作開始状態とは、窓やドアの開閉を検知した場合、中央処理装置２０に非定常信号を送信するが、監視動作解除状態では、窓やドアの開状態を検知しても非定常信号を中央処理装置２０に送信を行わなかったり、所定時間経過後も開状態であれば送信したりする等の監視動作開始状態とは異なる動作を行う。また、端末制御部４１では中央処理装置２０からのデータを受信待ち状態にしたり、停止したりする制御を行う。４２は侵入検知部で、本実施の形態１ではリードスイッチを設けている。この端末器を窓やドアの枠に取り付け、可動部である窓ガラスやドア開閉部にこのリードスイッチと対応して開閉させるための磁石を取り付けることにより、窓やドアの開閉を検知することができる。また、侵入検知部４２が焦電センサで人体を検知した場合に非定常信号すなわち侵入者が発生したという非定常信号を送信しても同様の効果を有するものである。

４３は計時手段であり、中央処理装置からのデータが受信可能な受信待ち状態になってからの所定の時間を計測する。４４は報知手段であり、電源に内蔵直流電源（電池）４９を使用した場合に、電池交換が必要な場合に外部に報知を行う。４５は外気温測定手段であり、端末器周辺の気温を測定する。４６は電圧測定手段であり、電源に内蔵直流電源（電池）４９を使用した場合に、内蔵直流電源（電池）４９の電圧値を測定する。４７は、外部直流電源（外部電源）であり、外部電源としては、ＡＣ（交流）アダプタ等のように商用交流電源を直流に変換して直流電力を供給する直流電源を用いる。また、外部電源として、外部バッテリー等による直流電力を供給する直流電源を用いてもよい。あるいは、外部電源として、直流電力を発生する発電機等の直流電源を用いることもできる。

４８は電源切替手段であり、内蔵直流電源（電池）４９および外部直流電源（外部電源）の直流電源出力のうちの一方、例えば電源電圧の高い方を切り替え選択して、電源を供給する。また、外部直流電源（外部電源）４７あるいは、内蔵直流電源（電池）４９を使用しているかを判断する。

外部電源あるいは、電池のどちらが使用されているかの判断は、入力される電源電圧に基づいて行なわれる。例えば、電池を使用する場合は、１．５Ｖのアルカリ（アルカリマンガン）電池を２本直列にして使用する場合は、入力電圧は３Ｖ（新品の電池であれば、１．６Ｖ程度の電圧値があるため、その分を考慮する必要がある）となり、外部電源としてＡＣアダプタが使用されたのであれば、９ボルト等３Ｖより高い電圧が入力電圧となる。また、外部スイッチなどを設けて、使用者が使用する電源によって外部スイッチを切り替えることで判断してもよい。

４９は内蔵直流電源（電池）であり、内蔵電池を電力源として直流電力を供給する直流電源系である。内蔵電池としては、マンガン電池、アルカリ（アルカリマンガン）電池、またはリチウム電池等の一次電池を用いる。あるいは、内蔵電池として、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池等の二次電池を用いてもよい。

図４は、本実施の形態１の端末器２１〜２３において電源を投入した場合の動作を示すフローチャートである。

以上のように構成された監視システムについて、以下その動作、作用を説明する。

ＳＴＥＰ１では、端末器に電源を投入する。この時端末器２１は外部直流電源（外部電源）４７を使用し、端末器２３は内部直流電源（電池）４９を使用したとする。

ＳＴＥＰ２では、端末器の使用電源が外部直流電源（外部電源）４７あるいは、内部直流電源（電池）４９のどちらを使用しているかを、電源切替手段４８で判断する。端末器２１は外部直流電源（外部電源）４７を使用しているため、ＳＴＥＰ３へ移行し、端末器２３は内部電流電源（電池）４９を使用しているため、ＳＴＥＰ４へ移行する。

ＳＴＥＰ３では、端末器２１は中央処理装置２０からのデータを受信待ち状態に設定し、中央処理装置２０に対して自らの端末器コードと共に、データ通信手段４０を用いて、外部直流電源（外部電源）４７を使用している情報を送信する。端末器２１は外部直流電源（外部電源）を使用しているため、内部電流電源（電池）のように電池切れを考慮する必要がなく、常に中央処理装置２０からのデータを受信することが可能となる。そのため、中央処理装置２０から監視動作の開始や解除、警報の開始や停止などに関する情報を受信することが可能となる。

例えば、端末器２１は、中央処理装置から監視動作開始の情報を受信した場合は、侵入検知部４２で侵入を検知（本実施の形態では窓が開いたことを検知）すると、即時に報知手段４４から警報等を鳴らしたりする。尚、本実施の形態１では即時に警報を鳴らしているが、時間をあけて警報等を鳴らしてもよい。また、警報の停止に関する情報を受信することで、鳴らしている警報を停止させることも可能である。

ＳＴＥＰ４では、端末器の使用電源が内部電流電源（電池）４９を使用している場合の動作であり、端末器２３では特定の動作や操作があったがどうかを判断している。ここで端末器２３での特定の動作とは、侵入検知部４２で窓やドアの開閉を検知したり、人体を検知したり、ガス漏れや火災を検知した場合に、中央処理装置２０に非定常信号を送信することである。また、侵入検知部４２が緊急用のボタンでもよく、ボタンを押した場合に非定常信号、すなわち緊急の状態であるという情報を送信しても同様の効果を有する。また、特定の動作として、その他の情報、すなわち電池電圧の情報などを中央処理装置２０に送信した場合でも同様の効果を有する。

ＳＴＥＰ５では、端末器２３で特定の動作あるいは、操作がない場合は、中央処理装置２０からのデータの受信待ち状態を停止している。

ＳＴＥＰ６では、端末器２３で特定の動作あるいは、操作があった場合に、中央処理装置２０からのデータを受信待ち状態にするが、この時、計時測定手段４３で所定の時間の測定を開始する。また、電圧測定手段４６で内部電流電源（電池）４９の電圧を測定する。

ＳＴＥＰ７では、ＳＴＥＰ６で測定した電圧が所定値以上かどうかを判断する。ここでは、所定値を３Ｖとする。

ＳＴＥＰ８では、測定した電圧値が所定値の３Ｖ以上であった場合の動作で、中央処理装置２０からのデータの受信待ち状態を連続受信とする。

ＳＴＥＰ９では、測定した電圧値が所定値の３Ｖ未満であった場合の動作で、中央処理装置２０からのデータの受信待ち状態を間欠受信とする。例えば、３秒間欠受信にするなどの動作を行う。

ＳＴＥＰ１０では、中央処理装置２０からのデータ受信があったかどうかを判断する。

ＳＴＥＰ１１では、中央処理装置２０からのデータ受信があった場合に、ＳＴＥＰ６で測定した計時手段４３をリセットして、再度時間の測定を開始する。ここで中央処理装置２０からのデータの受信とは、端末器２３が窓やドアの開閉を検知して、中央処理装置２０に非定常信号を送信し、非定常信号に対する応答信号を端末器２３が受信することであり、その後警報開始の情報などを受信することが可能となる。また、非定常信号に対する応答信号に警報開始の情報などが含まれていてもよい。

ＳＴＥＰ１２では、中央処理装置２０からのデータ受信が、計時手段４３で測定した所定時間経過後もなかった場合は、端末器２３の受信待ち状態を停止し、ＳＴＥＰ４へ移行する。

尚、本実施の形態では、測定した電圧の所定値を３Ｖとしているが、所定値を３Ｖと２．６Ｖなど複数設定してもよく、３Ｖ以上であれば、データの受信待ち状態を連続受信とし、３Ｖ〜２．６Ｖであれば、間欠受信で１秒間欠受信とし、２．６Ｖ以下であれば、３秒間欠受信としたりしてもよい。

図５は、本実施の形態２の端末器２２において内部電流電源（電池）４９の電圧値を測定し、電圧値が電池電圧低下を検知する閾値以下であれば、電池交換を促す場合の動作を示すフローチャートである。

以上のように構成された監視システムについて、以下その動作、作用を説明する。

ＳＴＥＰ２１では、端末器に電源を投入する。この時端末器２２は内部直流電源（電池）４９を使用する。

ＳＴＥＰ２２では、端末器２２の内部直流電源（電池）４９の電圧を電圧測定手段４６で測定する。

ＳＴＥＰ２３では、端末器２２の設置してある場所の外気温度を外気温測定手段４５で測定を行う。

ＳＴＥＰ２４では、測定した外気温度によって電圧低下を検知する閾値を設定する。これは、ＳＴＥＰ２３で測定した外気温度が例えば２５℃の場合、電池電圧低下を検知する閾値を２Ｖと設定したり、外気温度が０℃の場合は、電池電圧低下を検知する閾値を２．２Ｖと設定したりするように、端末器２２の設置されている場所の外気温度によって閾値を変更する。

ＳＴＥＰ２５では、ＳＴＥＰ２２で測定した電圧値がＳＴＥＰ２４で設定した閾値以上か以上でないかを判断する。

ＳＴＥＰ２６では、測定した電圧値が閾値以上である場合は、電池電圧低下無しの情報を中央処理装置２０に送信し、その後、通常の動作すなわち、侵入検知部４２で窓やドアの開閉を検知したり、ガス漏れや火災を検知したり、また、ボタンを押した場合に非定常信号、すなわち緊急の状態であるという情報を送信したりする動作である。

ＳＴＥＰ２７では、ＳＴＥＰ２５で判断した電圧値が閾値以下の場合の動作であり、電池電圧低下有りの情報を中央処理装置２０に送信する。中央処理装置２０では、報知部３１で端末器２１の電池交換を促す報知を行う。例えば、画面上に電池交換を促す画面を表示したり、報知音を鳴らす等の方法が考えられる。

ＳＴＥＰ２８では、端末器２２の報知手段４４より、電池交換を促す報知を行う。例えば、報知音を鳴らしたり、ＬＥＤを点灯させる等の方法が考えられる。その後通常の動作を行う。

尚本実施の形態では、電源投入後に電圧測定を行っているが、これに限るものでなく、電源投入後、１２時間毎に測定する等の方法を行ってもよい。

以上のように本実施の形態においては、端末器が商用交流電源から直流を生成する外部電源と電池のいずれかを選択して使用することができるため、使い勝手が向上する。例えば警報機能付きセンサにおいて、侵入を検知した時に検知したセンサ以外でも警報を鳴らしたい場合は、中央処理装置からの警報指令を受信できるように、外部電源を使用する。また、人体検知センサなどに通話機能がついている場合、通常使用時は侵入を検知する人体検知センサとして壁に設置するため電源には電池を使用し、通話機能を利用する場合は、外部電源を使用する。通話機能の利用には、赤ちゃんなどの側に置いて赤ちゃんを中央処理装置や別の端末器でモニターを行ったりすることが考えられる。そのため使用者の使用状況にあわせて、電池と外部電源の使い分けを行うことができる。また、電池を使用する場合にも、電池残量にあわせて、中央処理装置からのデータの受信待ち状態の受信間隔を変更することによって、電池を効率的に使用することができる。

また、電池を使用する場合において、電池の寿命は、使用する温度にも影響し、気温の高い夏場は電池容量の低減も少ないが、気温の低い冬場は電池容量の低減が大きいため、電池電圧低下を検知する閾値が一定の値であると、効率的に電池を使用することができなかったが、端末器の設置されている場所の温度によって、電池電圧低下を検知する閾値を変更することで、より電池を効率的に使用することができる。

また、本実施の形態１では通信媒体として無線を用いているが、専用線による有線通信、電灯線搬送通信、赤外線通信、光ファイバ通信など、いずれも通信媒体を用いても同様の効果を有するものである。

尚、本実施の形態で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明にかかる通信装置およびそのプログラムは、電池を使用して通信を行うような製品、例えば機器制御用のリモコンにおいて中央処理装置を介して他の機器を制御する場合、電源に電池を使用している場合は、通常時は中央処理装置からの受信待ちは行わず、リモコンのスイッチ等の操作を行った後に中央処理装置からの受信を可能にすることで、機器制御が正常に行えたかどうかの情報を中央処理装置から受信でき、外部電源を使用する場合は、機器制御機能以外にも、常時中央処理装置からの情報が受信可能であるため、他の機器で異常があった時などにリモコンでも異常確認のモニターができるような製品に使用することができる。

本発明の実施の形態１におけるシステムブロック図 本発明の実施の形態１における中央処理装置の内部ブロック図 本発明の実施の形態１における端末器の内部ブロック図 本発明の実施の形態１の動作手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態２の動作手順を示すフローチャート

符号の説明

２０ 中央処理装置
２１、２２、２３ 端末器
３０、４０ データ通信手段
３１ 報知部
３２ 制御部
４１ 端末制御部
４２ 侵入検知部
４３ 計時手段
４４ 報知手段
４５ 外気温測定手段
４６ 電圧測定手段
４７ 外部直流電源（外部電源）
４８ 電源切替手段
４９ 内蔵直流電源（電池）

Claims (8)

1. 定常または非定常の状態を監視する端末器と、前記端末器を制御する中央処理装置とを有し、前記中央処理装置と前記端末器にはそれぞれデータの送受信を行うデータ通信手段を有し、前記端末器は、電源の種類を判断する電源切替手段と、判断した前記電源の種類によって前記中央処理装置からのデータが受信可能な受信待ち状態にするか否かの判断を行う端末制御部とを備えたことを特徴とする通信装置。
2. 端末器は、電源切替手段で判断した電源が電池であると判断した場合は、前記端末器から所定の情報を送信した時に前記中央処理装置からのデータを受信待ち状態にすることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 端末器は、電源電圧を測定する電圧測定手段を有し、特定の動作あるいは操作があった時に中央処理装置からのデータを受信待ち状態にし、その時前記電圧測定手段で測定した電圧値によって、データの受信待ち状態の受信間隔を変更することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載の通信装置。
4. 端末器は、所定の時間を計る計時手段を有し、電源切替手段で判断した電源が電池であると判断した場合は、特定の動作あるいは操作があった時に、中央処理装置からのデータが受信可能な受信待ち状態にし、前記計時手段にて所定の時間の計測を開始し、前記計時手段で計測した所定の時間内に前記中央処理からのデータを受信できない場合は、前記端末器は、受信待ち状態を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の通信装置。
5. 端末器は、電源電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段で測定した電圧値が閾値以下であればその旨を報知する報知手段と、外気温度を測定する外気温測定手段とを有し、前記外気温測定手段で測定した外気温度によって、前記閾値を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の通信装置。
6. 端末器は、電源切替手段で判断した電源が、商用交流電源から直流を生成していると判断した場合は、前記中央処理装置からのデータが受信可能な受信待ち状態にすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の通信装置。
7. 端末器は、電源切替手段で判断した電源が、電池であると判断した場合は電源の電圧情報を中央処理装置に送信し、商用交流電源から直流を生成していると判断した場合は、電源の電圧情報を中央処理装置に送信しないことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の通信装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項記載の通信装置の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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