JP2009021850A - 拡張通信制御装置及び端末接続アダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】 既設のＬＡＮ配線を、従来の緊急通報装置等の非ＩＰ機器の伝送路としても利用可能とすると共に、ＩＰ通信に依存しない、確実な緊急通報等の優先通信を実現する。
【解決手段】 拡張通信制御装置１は、ＬＡＮシステム５０を制御するルータ５とＷＡＮ８の間に挿入され、監視制御装置３や端末制御アダプタ２に接続されたセンサやカメラ等の各種の特定機器３０と、ＬＡＮ５０を形成する有線配線４を介して接続され、特定信号を検出した場合に、ルータ５を停止させて有線配線４によるＩＰ通信を停止し、有線配線４を特定機器による拡張通信に占有させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＡＮを形成する通常の有線配線に、各種センサや通報装置等を接続可能とする拡張通信制御装置及び端末接続アダプタに関する。

近年、オフィス内や家庭内における、電話やデータ等の通信をＩＰ（Internet Protocol）化して、ＬＡＮ配線に統合する傾向にある。
一方、従来から、安心，安全への対策として、電話回線に接続する緊急通報装置等も普及している。
この緊急通報機器等をもＬＡＮ配線に統合した場合、各種の音声機器やデータ機器によるＩＰパケットが同一のＬＡＮ配線に集中するため、緊急通報に支障をきたす恐れがある。
これを解決する手段として、ＩＰ電話システムの音声チャネルが全て使用されている状態の時に、緊急呼発信が発生した場合に、使用中の音声チャネルを強制的に切断して、その空けた音声チャネルに緊急呼発信を割り当てるという、優先処理技術がある。（例えば、特許文献１）。

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、ＩＰ通信としての優先処理であって、緊急通報装置についてもＩＰ対応していることが前提であり、アナログ回線又はＩＳＤＮ回線対応の既存の緊急通報装置等は、ＩＰ回線には収容出来ない。
また、緊急通報装置等をＩＰ対応化した場合、ベストエフォート型のＩＰ通信では、例え、優先処理したとしても、従来の電話回線に比べれば、信頼性に劣るという欠点があった。

特開２００７−１３３１６号公報

そこで、本発明の課題は、既設のＬＡＮ配線を、従来の緊急通報装置等の非ＩＰ機器の伝送路としても利用可能とすると共に、ＩＰ通信に依存しない、確実な緊急通報等の優先通信を実現することにある。

上記課題を解決するために、第１の発明は、ＬＡＮ（Local Aria Network）を形成する有線配線に接続され、前記有線配線に接続された通信相手と、前記ＬＡＮのＩＰ（Internet Protocol）通信とは異なる通信方式である拡張通信を実行または制御する通信制御装置であって、前記有線配線に接続された通信相手と信号またはデータを授受する特定機器を接続する特定機器接続手段と、自装置に接続された前記特定機器又は前記有線配線から、前記ＩＰ通信の信号とは異なる特定の信号を検出する特定信号検出手段と、前記特定信号検出手段が自装置に接続された前記特定機器又は前記有線配線から前記拡張通信の開始を要求する予め定められた拡張通信開始要求特定信号を検出した場合に、ルータ等の前記ＬＡＮを制御するＬＡＮ制御装置に対して前記ＩＰ通信を停止させるＩＰ通信停止手段と、を有し、前記ＬＡＮによるＩＰ通信が停止している状態の時に、自装置に接続された前記特定機器からの信号またはデータを前記有線配線に送出し、前記有線配線からの信号またはデータを自装置に接続された前記特定機器に中継することを特徴とする。
また、第２の発明は、前記第１の発明の通信制御装置であって、前記拡張通信が開始された後に、前記特定信号検出手段が当該拡張通信の終了を示す予め定められた拡張通信終了特定信号を検出した場合に、前記ＬＡＮ制御装置に対して前記有線配線を介したＩＰ通信を再開させることを特徴とする。
また、第３の発明は、前記第１または第２の発明の通信制御装置であって、前記ＬＡＮ制御装置への給電手段をさらに有し、前記ＩＰ通信停止手段は、前記ＬＡＮ制御装置への給電を停止することを特徴とする。

また、第４の発明は、ＬＡＮ（Local Aria Network）を形成する有線配線と接続され、前記有線配線に接続された通信相手と、前記ＬＡＮのＩＰ（Internet Protocol）通信とは異なる通信方式である拡張通信を実行または制御するアダプタであって、前記有線配線に接続された通信相手と信号またはデータを授受する特定機器を接続する特定機器接続手段と、前記有線配線から、前記ＩＰ通信の信号とは異なる特定の信号を検出する特定信号検出手段と、を有し、前記特定信号検出手段が前記拡張通信の開始を要求する予め定められた拡張通信開始要求特定信号を検出した場合に、自装置に接続された前記特定機器からの信号またはデータを前記有線配線に送出し、前記有線配線からの信号またはデータを自装置に接続された前記特定機器に中継することを特徴とする。
また、第５の発明は、前記第４の発明のアダプタであって、自装置に接続された前記特定機器から通信開始を要求する信号を検出した場合に、前記拡張通信の開始を要求する予め定められた拡張通信開始要求特定信号を前記有線配線に送出することを特徴とする。

本発明によれば、既設のＬＡＮ配線を、緊急通報装置等の通信にも利用して配線統合しつつ、ＩＰ通信に依存しない、確実な緊急通報等の優先通信を実現できる。
しかも、緊急通報装置等は、従来から使用中のアナログ回線やＩＳＤＮ回線対応の非ＩＰ機器であってもよい。

以下、監視制御システムを例に、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係る全体構成図であって、１は拡張通信制御装置、２は端末接続アダプタ（単にアダプタと称することもある）、３は監視制御装置、４は有線配線、５はルータ、６はパソコン、７は通報先、８はＷＡＮ（Wide Aria Network）である。
拡張通信制御装置１は、ＬＡＮ（Local Aria Network）システム５０を制御するルータ５とＷＡＮ８の間に接続される。ただし、拡張通信制御装置１内で、ルータ５とＷＡＮ８間がスルーとなっており、通常は、ＬＡＮを形成する有線配線４によるＩＰ通信へは影響を与えない。
また、拡張通信制御装置１は、外部機器（特定機器）を自装置に直接接続する接続端子を有しており、図１の例では監視制御装置３が接続されている。

ＬＡＮシステム５０は、ＬＡＮを制御するルータ５と各種ＬＡＮ機器（例えばパソコン６）とで構成され、各機器は有線配線４を介してＩＰ通信する。有線配線４は、電気信号を伝達可能な配線であり、例えばイーサネット（登録商標）のケーブルが適用出来る。
ルータ５は拡張通信制御装置１と接続され、拡張通信制御装置１を介してＷＡＮ８と通信すると共に、拡張通信制御装置１により、ルータ機能の停止／再起動を制御される。

端末制御アダプタ２は、警報機３１やセンサ３２やカメラ３３やモニタ３４等の特定機器３０を有線配線４に接続するためのアダプタであって、通常は、自アダプタに接続された各特定機器３０を有線配線４から切り離しており、ＬＡＮを形成する有線配線４によるＩＰ通信へは影響を与えない。

監視制御装置３は、警報機３１，センサ３２，カメラ３３，モニタ３４等の各種特定機器３０を制御し、監視制御装置３と直接接続されたセンサ３５が反応した時、警報機３１，カメラ３３，モニタ３４等の特定機器３０を起動及び制御する機能や、予め登録された通報先７に緊急通報する機能を有する。
監視制御装置３と各種特定機器３０の接続手段としては、有線通信及び無線通信による各種の接続方式があるが、本発明は有線通信による接続方式に適用し、既設のＬＡＮ用の有線配線４を流用する。従って、本発明によれば、監視制御装置３と各種特定機器３０を接続するための専用の有線配線を新たに敷設する必要はない。

図２は、拡張通信制御装置１の内部構成図であって、１０１は拡張通信制御部、１０２は特定信号検出部、１０３はルータ停止／再起動部、１０４は特定信号送出部、１０５はスイッチ、１０６はＷＡＮ通信部、１０７はスケジューラである。
拡張通信制御部１０１は、有線配線４によるＬＡＮ通信に割り込んで拡張通信するための全体制御部であって、監視制御装置３の起動、及び特定信号検出部１０２からの特定信号を監視し、監視制御装置３の起動、又は特定信号を検出すると、ルータ停止／再起動部１０３にルータ５の停止を指示すると共に、スイッチ１０５をオンとし、監視制御装置３を有線配線４に接続する。
この時、ルータ５は停止しているので、有線配線４内にＩＰパケットは流れていないので、有線配線４を占有できる。
ＷＡＮ通信部１０６は、ＷＡＮ８との通信インタフェースであって、監視制御装置３や特定機器３０からの情報をＷＡＮ８に送出したり、この拡張通信制御装置自体をＷＡＮ８を介してリモート制御したり、リモートモニタリングしたり出来る（図示せず）。
スケジューラ１０７は、ＬＡＮ通信と拡張通信を定常的にシェアして使い分ける場合に使用する機能であり、一定時間毎や時間帯，曜日等の予め設定されたスケジュールに従って、強制的に拡張通信を起動する。

図３は、端末接続アダプタ２の内部構成図であって、２０１はスイッチ、２０２はアダプタ制御部、２０３は特定信号検出部、２０４は特定信号送出部である。
通常、スイッチ２０１はオフであり、自アダプタに接続されている各特定機器３０は有線配線４から切り離されており、各特定機器３０は有線配線４を流れるＩＰパケットから影響を受けないと共に、ＩＰパケットに影響を与えない。
アダプタ制御部２０２は、特定信号検出部２０３からの特定信号を監視し、特定信号を検出ならば、特定信号送出部２０４から特定信号を有線配線４へ送出させると共に、スイッチ２０１をオンとし、自アダプタに接続された各特定機器３０を有線配線４に繋ぐ。

なお、ルータ５が停止中にＬＡＮ機器であるパソコン６がＩＰパケットを有線配線４に送出しようとした場合、数回のリトライで送出停止となるが、それまでの間のＩＰパケットと、監視制御装置３と特定機器３０の通信（拡張通信）と衝突することとなる。しかし、拡張通信側から見れば、このＩＰパケットは単なる雑音にしか見えず、例えばカメラ３３からの映像がその時だけ乱れる程度で済む。また、警報機３１やセンサ３２の信号は接点型であり、有線配線４を短絡／開放するだけなので、パソコン６が送出するＩＰパケットはチャタリング的に見え、大きな支障にはならない。

次に、拡張通信の概略シーケンスについて説明する。
図４は、拡張通信の概略シーケンスである。拡張通信は、監視制御装置３側からの起動（Ｓ４０１ａ）、または、特定機器３０からの起動（Ｓ４０１ｂ）で開始される。
拡張通信制御装置１は自制御装置に直接接続された監視制御装置３の出力信号を監視しており、例えば、監視制御装置３に直接繋がっているセンサ３５が反応して、監視制御装置３が起動した場合、監視している出力信号の何らかの状態変化から、当該監視制御装置３の起動を検知する（Ｓ４０１ａ）。
また、アダプタ２は自アダプタに接続された特定機器３０からの出力信号を監視しており、前記出力信号が予め設定された状態変化を検知した時に、自アダプタに接続された特定機器３０が起動したと判断し（Ｓ４０１ｂ）、特定信号Ａを拡張通信制御装置１に送出する（Ｓ４０２）。

ここで、特定信号Ａは拡張通信の開始を要求する信号であって、有線配線４を流れるＩＰ信号と衝突しても識別可能な信号である。例えば、通常のＩＰ信号では発生しない長パルス幅のパルス信号や、特徴的な“１”，“０”パルスの生起パターンを適用すればよい。
別案として、有線配線４が空き芯を有するＬＡＮケーブルであった場合、その空き芯を利用して特定信号を伝達するようにしてもよい。
なお、この特定信号によって、有線配線４を流れるＩＰ信号が破壊される可能性が高いが、これによるＩＰ通信への影響は無視し、この拡張通信の方が優先する。ただし、破壊されたＩＰパケットがＴＣＰ(Trasmission Control Protocol)パケットであれば、パソコン６等のＬＡＮ機器により再送されるのでパケット消失には至らない。

拡張通信制御装置１は、監視制御装置３の起動（Ｓ４０１ａ）、または、特定信号Ａ（Ｓ４０２）を検知すると、ルータ停止／再起動部１０３により、ルータ５に対して有線配線４を介したＩＰ通信を停止させる（Ｓ４０３）。
この具体的な停止手段は、ルータ機能を起動／停止できる機能端子がルータ５にあれば、それを利用すればよい。
もし、ルータ５に前記の起動／停止できる機能端子が無い場合は、ルータ５の電源をオン／オフ制御すればよい。図示しないが、例えば、拡張通信制御装置１の内部にルータ５へ商用交流電力を給電するサービスコンセントを設け、ルータ５への給電を停止することで、ルータ５を停止できる。
ルータ５の停止により有線配線４を介したＩＰ通信は停止し、有線配線４は拡張通信で占有出来る。

次に、拡張通信制御装置１は、スイッチ１０５をオンし（Ｓ４０４）、監視制御装置３を有線配線４に接続すると共に、特定信号送出部１０４により、有線配線４を介して各アダプタ２に特定信号Ｂを送出する（Ｓ４０５）。
特定信号Ｂは、アダプタ２に対して拡張通信の開始を通知する信号であり、有線配線４への送出方法は、特定信号Ａと同様である。なお、この特定信号Ｂは、特定信号Ａと同じ形式の信号であってもよい。

アダプタ２が特定信号Ｂを検出すると、アダプタ制御部２０２は、スイッチ２０１をオンし（Ｓ４０６）、自アダプタに接続された特定機器３０を有線配線４に接続する。
以上により、拡張通信制御装置１のスイッチ１０５と、アダプタ２のスイッチ２０１が共にオンとなり、監視制御装置３と特定機器３０は、有線配線４により接続された状態となり、監視制御装置３と特定機器３０は直接通信（拡張通信）する（Ｓ４０７）。

監視制御装置３と特定機器３０が有線配線４を介して直接通信（拡張通信）している間、拡張通信制御装置１およびアダプタ２はスルーの状態となっているが、拡張通信制御装置１はその通信の終了を監視している。
また、監視制御装置３がＷＡＮ８を介して通報先７に緊急通報する場合は、拡張通信制御装置１は、ＷＡＮ通信部１０６により、監視制御装置３からの通報情報をＷＡＮ８に転送する。
この時、ルータ５が停止しているため、パソコン６からＷＡＮ８へ送出されるＩＰパケットは発生しておらず、当該通報情報は、ＬＡＮ５０の影響を受けることなく、確実に通報先７に送出される。従って、実質的にこの通報情報は最優先で送信されるので、緊急通報に適している。

次に、拡張通信制御装置１は、監視制御装置３と特定機器３０の通信（拡張通信）の終了を検知すると（Ｓ４０８）、特定信号送出部１０４から特定信号Ｃを有線配線４に送出する（Ｓ４０９）と共に、スイッチ１０５をオフし（Ｓ４１０）、監視制御装置３を有線配線４から切り離す。
拡張通信終了の検知手段は、例えば、拡張通信制御装置１または特定機器３０から送出される、予め登録された通信終了に係る信号を検出すればよい（図示せず）。

この特定信号Ｃは、監視制御装置３と特定機器３０の通信される信号と識別可能な信号であり、アダプタ２が誤検出しない信号形式である。
図示しないが、例えば、ＰＢ信号のような、監視制御装置３と特定機器３０の通信で出現しない、特定周波数が一定時間以上持続する信号とすればよい。

アダプタ２の特定信号検出部２０３が、特定信号Ｃを検出すると、スイッチ２０１をオフし、自アダプタに接続された特定機器３０を有線配線４から切り離す（Ｓ４１１）。
なお、スイッチ２０１のオフは、拡張通信制御装置１と同様に、アダプタ２自体が拡張通信を監視して、自立的に拡張通信の終了を検知するようにしてもよい。

そして、拡張通信制御装置１は、ルータ停止／再起動部１０３を制御して、ルータ５を再起動する。
この結果、ルータ５が動作再開してＬＡＮ５０は機能が復活し、有線配線４は、ＩＰパケットが流れる伝送路として機能する。
なお、ルータ５が停止した時に通信エラーとなったＴＣＰパケットは、各パソコン６から再送信される。

図５は拡張通信制御装置１の動作フローである。
電源が投入された状態から本フローはスタートし（Ｓ５０１）、監視制御装置３の起動が検出されるか（Ｓ５０２、Ｙｅｓ）、特定信号Ａが検出された（Ｓ５０３、Ｙｅｓ）場合、ルータ５を停止し（Ｓ５０４）、スイッチ１０５をオンし（Ｓ５０５）、監視制御装置３を有線配線４に接続すると共に、特定信号Ｂを有線配線４に送出して（Ｓ５０６）、拡張通信（監視制御装置３と特定機器３０の直接通信）を開始させる。
そして、拡張通信の終了を検知した場合（Ｓ５０７、Ｙｅｓ）、特定信号Ｃを有線配線４に送出し（Ｓ５０８）、スイッチ１０５をオフし（Ｓ５０９）、ルータ５を再起動する（Ｓ５１０）。
ルータ５を再起動した（Ｓ５１０）後、Ｓ５０２に戻って、以上の動作を繰り返す。

図６は端末制御アダプタ２の動作フローである。
電源が投入された状態から本フローはスタートし（Ｓ６０１）、自アダプタ２に接続された特定機器３０の起動が検出された場合（Ｓ６０２、Ｙｅｓ）、特定信号Ａを有線配線４に送出し（Ｓ６０３）、Ｓ６０４のステップに進む。
Ｓ６０４のステップにおいて、特定信号Ｂ検出が無ければ（Ｓ６０４、Ｎｏ）、Ｓ６０２のステップに戻り、特定信号Ｂ検出が有れば（Ｓ６０４、Ｙｅｓ）、スイッチ２０１をオンし（Ｓ６０５）、自アダプタに接続された特定機器３０を有線配線４に接続する。
そして、有線配線４からの特定信号Ｃを検出した場合（Ｓ６０６、Ｙｅｓ）、スイッチ２０１をオフする（Ｓ６０７）。
その後、Ｓ６０２のステップに戻って、以上の動作を繰り返す。

以上、拡張通信制御装置１に、監視制御装置３が接続されたケースを例に、拡張通信の動作シーケンスを説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ＬＡＮケーブルが敷設された箇所の、各種の通信装置間を有線で直接接続することが可能である。
なお、有線配線をＬＡＮ通信と拡張通信でシェアするので、一方の通信が長時間占有すると不都合な場合もあるが、その場合は、拡張通信制御装置１内のスケジューラ１０７を活用して、有線配線をＬＡＮ通信と拡張通信のトラヒック量に応じて、適宜、通信を切替え制御すればよい。

また、実施例で説明した拡張通信の通信方式は、拡張通信を実行する各通信機器が行う通信方式をそのまま適用しているが、拡張通信制御装置１の拡張通信制御部１０１にプロトコル変換やコマンド変換等の通信方式の変換機能を持たして、通信方式の異なる各通信機器間を変換接続するようにしてもよい。

さらに、上記した実施形態において、拡張通信制御装置１と、ルータ５とは、それぞれ別々の装置として説明したが、これらの装置は１つの装置として実現されていてもよい。

本発明の実施形態に係る全体構成図 拡張通信制御装置１のブロック構成図 端末接続アダプタ２のブロック構成図 拡張通信の動作シーケンス 拡張通信制御装置１の動作フローチャート図 端末接続アダプタ２の動作フローチャート図

符号の説明

１ 拡張通信制御装置
２ 端末接続アダプタ
３ 監視制御装置
４ 有線配線
５ ルータ
６ パソコン
７ 通報先
８ ＷＡＮ
１０１ 拡張通信制御部
１０２ 特定信号検出部
１０３ ルータ停止／再起動部
１０４ 特定信号送出部
１０５ スイッチ
１０６ ＷＡＮ通信部
１０７ スケジューラ
２０１ スイッチ
２０２ アダプタ制御部
２０３ 特定信号検出部
２０４ 特定信号送出部

Claims (5)

1. ＬＡＮ（Local Aria Network）を形成する有線配線に接続され、前記有線配線に接続された通信相手と、前記ＬＡＮのＩＰ（Internet Protocol）通信とは異なる通信方式である拡張通信を実行または制御する通信制御装置であって、
   前記有線配線に接続された通信相手と信号またはデータを授受する特定機器を接続する特定機器接続手段と、
   自装置に接続された前記特定機器又は前記有線配線から、前記ＩＰ通信の信号とは異なる特定の信号を検出する特定信号検出手段と、
   前記特定信号検出手段が自装置に接続された前記特定機器又は前記有線配線から前記拡張通信の開始を要求する予め定められた拡張通信開始要求特定信号を検出した場合に、ルータ等の前記ＬＡＮを制御するＬＡＮ制御装置に対して前記ＩＰ通信を停止させるＩＰ通信停止手段と、を有し、
   前記ＬＡＮによるＩＰ通信が停止している状態の時に、自装置に接続された前記特定機器からの信号またはデータを前記有線配線に送出し、前記有線配線からの信号またはデータを自装置に接続された前記特定機器に中継することを特徴とする拡張通信制御装置。
2. 請求項１に記載の通信制御装置であって、
   前記拡張通信が開始された後に、前記特定信号検出手段が当該拡張通信の終了を示す予め定められた拡張通信終了特定信号を検出した場合に、前記ＬＡＮ制御装置に対して前記有線配線を介したＩＰ通信を再開させることを特徴とする拡張通信制御装置。
3. 請求項１または２に記載の通信制御装置であって、
   前記ＬＡＮ制御装置への給電手段をさらに有し、
   前記ＩＰ通信停止手段は、前記ＬＡＮ制御装置への給電を停止することを特徴とする拡張通信制御装置。
4. ＬＡＮ（Local Aria Network）を形成する有線配線と接続され、前記有線配線に接続された通信相手と、前記ＬＡＮのＩＰ（Internet Protocol）通信とは異なる通信方式である拡張通信を実行または制御するアダプタであって、
   前記有線配線に接続された通信相手と信号またはデータを授受する特定機器を接続する特定機器接続手段と、
   前記有線配線から、前記ＩＰ通信の信号とは異なる特定の信号を検出する特定信号検出手段と、を有し、
   前記特定信号検出手段が前記拡張通信の開始を要求する予め定められた拡張通信開始要求特定信号を検出した場合に、自装置に接続された前記特定機器からの信号またはデータを前記有線配線に送出し、前記有線配線からの信号またはデータを自装置に接続された前記特定機器に中継することを特徴とする端末接続アダプタ。
5. 請求項４に記載のアダプタであって、
   自装置に接続された前記特定機器から通信開始を要求する信号を検出した場合に、前記拡張通信の開始を要求する予め定められた拡張通信開始要求特定信号を前記有線配線に送出することを特徴とする端末接続アダプタ。

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