JP2820305B2 - 電磁結合通信システムを備えたユニット建物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電磁結合通信システムを備えたユニット建
物に関する。

［従来の技術］ 従来、特開昭２−27891号公報に記載の如く、住宅等
の防犯防災装置を構成するため、電磁結合通信システム
を用いるものが提案されている。

この電磁結合通信システムにあっては、主装置と、主
装置から離隔した建物の特定位置に配置されるセンサ装
置とから構成されている。そして、主装置は、特定の監
視用周波数信号を発生する信号発生部と、センサ装置か
らのエコーの有無を検出する検出部と、電磁結合により
信号発生部の発生信号をセンサ装置に送信し、かつセン
サ装置からのエコーを受信する第１のアンテナと、信号
発生部と検出部のそれぞれの第１のアンテナに切換え接
続する切換スイッチと、切換スイッチを一定の周期で信
号発生部と検出部のそれぞれの側に切換える制御部と、
検出部の検出結果を表示する表示部とを有して構成され
ている。又、センサ装置は、電磁結合により、信号発生
部からの監視用周波数信号を受信し、かつ該信号に共振
したエコーを主装置に送信する第２のアンテナと、主装
置からの監視用周波数信号に対応する共振回路と、第２
のアンテナと共振回路の間に挿入され、監視対象領域に
おける特定の監視項目の状態変化を感知してオン／オフ
する感知スイッチ（例えば、窓施錠スイッチ、玄関施錠
スイッチ、熱感知スイッチ等）とを有して構成されてい
る。

これにより、監視対象領域の感知スイッチがオンした
とすると、センサ装置では、第２のアンテナと共振回路
が閉成されるので、第２のアンテナを通して受信した監
視用周波数信号により共振回路が共振し、共振電流によ
るエコーが電磁結合により第１のアンテナで受信され
る。感知スイッチがオフしている場合、第２のアンテナ
は切り離されているので、上記エコーは発生しない。第
１のアンテナを介して受信された上記エコーは主装置の
検出部へ入力されるので、検出部はこのエコーの存在か
ら被監視対象領域の状態変化（例えば、窓の旋解錠、玄
関の旋解錠、火災の有無等）を検知できる。

［発明が解決しようとする課題］ 然るに、ユニット建物に電磁結合通信システムを装備
しようとする場合には、各建物ユニットの各所に設置さ
れているセンサ装置毎に対応させて主装置の第１のアン
テナを設置する必要があり、電気配線等の施工及び構成
が複雑である。

尚、ユニット建物の全体に対し、主装置の第１のアン
テナを唯一だけ設置し、該唯一の第１のアンテナにて、
各建物ユニットの各所に設備されているセンサ装置のエ
コーを周波数域の相違にて選択受信することも考えられ
る。然しながら、この場合には、第１のアンテナを建物
ユニットの工場製造段階で設置することができない。
又、唯一の第１のアンテナにて受信すべきエコーの種別
が多岐に渡る結果、各エコーを混信なく識別することに
困難があり、信頼性の向上に限界がある。

本発明は、ユニット建物に電磁結合通信システムを装
備するに際し、電気配線の施工及び構成を単純化し、工
場生産化率を高めると共に、信頼性を向上し、建物内の
各所における防犯防災状態を容易に監視可能とすること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、主装置とセンサ装置と表
示装置とからなり、主装置は、特定の監視用周波数信号
を発生する信号発生部と、センサ装置からのエコーの有
無を検出する検出部と、電磁結合により信号発生部の発
生信号をセンサ装置に送信し、かつセンサ装置からのエ
コーを受信する第１のアンテナと、信号発生部と検出部
のそれぞれを第１のアンテナに切換え接続する切換スイ
ッチと、切換スイッチを一定の周期で信号発生部と検出
部のそれぞれの側に切換える制御部とを有し、センサ装
置は、電磁結合により、信号発生部からの監視用周波数
信号を受信し、かつ該信号に共振したエコーを主装置に
送信する第２のアンテナと、第２のアンテナに接続さ
れ、上記監視用周波数信号に対応する共振回路と、第２
のアンテナと共振回路との間に挿入され、特定の監視項
目の状態変化を感知してオン／オフする感知スイッチと
を有し、表示装置は、主装置の検出部による検出情報を
表示するように構成されている、電磁結合通信システム
を備えたユニット建物において、ユニット建物を構成し
ている各建物ユニット毎に独立した第１のアンテナを設
置し、主装置は各第１のアンテナに対応する建物ユニッ
トに設置されているセンサ装置からのエコーの有無を検
出し、表示装置は主装置が検出した各建物ユニット毎の
検出結果を表示するようにしたものである。

請求項２に記載の本発明は、表示装置が、ユニット建
物を構成する各建物ユニットのレイアウト、及び各建物
ユニットにおけるセンサ装置のレイアウトを描いた表示
盤を備え、該表示盤の各センサ装置表示部に当該センサ
装置に基づく検出結果を表示するようにしたものであ
る。

請求項３に記載の本発明は、建物ユニット内の複数位
置のそれぞれにセンサ装置が配置され、主装置の信号発
生部は、所定間隔毎に周波数の異なる監視用周波数信号
を順次サイクリックに送出し、各センサ装置は該周波数
信号のいずれか一つの周波数に共振し、主装置の検出部
はセンサ装置が発信するエコーの有無と該エコーの周波
数とから建物ユニット内の各位置における特定の監視項
目の状態変化を検出するようにしたものである。

請求項４に記載の本発明は、センサ装置が有する共振
回路が、第２のアンテナとコンデンサと固体振動子から
なるLCX並列共振回路であるようにしたものである。

［作用］ 請求項１に記載の本発明によれば、下記の作用効果
がある。

ユニット建物のある建物ユニットに設けられているセ
ンサ装置において、ある監視項目の感知スイッチがオン
すると、第２のアンテナと共振回路が閉成されるので、
第２のアンテナを通して受信した監視用周波数信号によ
り共振回路が共振し、共振電流によるエコーが電磁結合
により当該建物ユニットに設置されている第１のアンテ
ナで受信される。感知スイッチがオフしている場合、第
２のアンテナは切離されているので、上記エコーは発生
しない。第１のアンテナを介して受信された上記エコー
は主装置の検出部へ入力されるので、検出部はこのエコ
ーの存在から当該建物ユニットのある監視項目について
の状態変化（窓施錠、玄関施錠、火災の発生等）を検知
できる。

この時、本発明にあっては、主装置の第１のアンテナ
が各建物ユニット毎に独立的に設けられており、この第
１のアンテナにて当該建物ユニットに設置される全ての
センサ装置との間で送受信できる。従って、建物ユニッ
トに複数のセンサ装置を備える場合にも、センサ装置毎
に個別の第１のアンテナを設置する必要がなく、電気配
線の施工及び構成が単純となる。

又、本発明にあっては、第１のアンテナが各建物ユニ
ット毎に独立的に設けられ、２以上のユニットにまたが
ることがない。従って、第１のアンテナを建物ユニット
の工場製造段階で設置完了でき、工場生産化率を高める
ことができる。

又、本発明にあって、第１のアンテナが各建物ユニッ
ト毎に独立的に設けられ、１個の第１のアンテナにて対
応するエコーの種別が建物全体での種別数に比べれば少
なく、当該第１のアンテナに各エコーを比較的容易に混
信なく識別でき、信頼性を向上できる。

従って、ユニット建物に電磁結合通信システムを装備
するに際し、電気配線の施工及び構成を単純化し、工場
生産化率を高めると共に、信頼性を向上し、建物内の各
所における防犯防災状態を容易に監視できる。

請求項２に記載の発明によれば、下記の作用効果が
ある。

表示装置の表示盤は、建物内のレイアウト上に描かれ
た各センサ装置表示部に当該センサ装置に基づく検出結
果を表示できる。従って、使用者は、建物内の各所にお
ける防犯防災状態を、当該建物内におけるそれらの位置
と共に認識でき、それらの防犯防災状態を確実かつ容易
に監視できる。

請求項３に記載の本発明によれば、下記の作用効果
がある。

建物ユニット内での監視項目が複数であって、センサ
装置が複数個ある場合に、各センサ装置が自らに割り当
てられた周波数で共振し、当該建物ユニット内の各監視
項目についての状態変化を確実に認識できる。

請求項４に記載の本発明によれば、下記の作用効果
がある。

監視用周波数信号に対するエコーを、LCX並列共振回
路で発生させることにより、エコーの減衰がゆるやかと
なり、結果として同時間経過後のエコーレベルが大きく
なって検知距離を伸ばすことができ、ひいては主装置の
第１のアンテナとセンサ装置の間のワイヤレス区間を大
きくとることができる。従って、主装置の第１のアンテ
ナやセンサ装置の配置場所についての自由度が増すとと
もに、施錠確認装置の施工を単純化できる。

［実施例］ 第１図は本発明が適用された防犯防災装置を示す全体
模式図、第２図は防犯防災装置を示すブロック図、第３
図は防犯防災装置を示す電気回路図、第４図は建物ユニ
ット内における主装置とセンサ装置の配置を示す模式
図、第５図はユニット建物の施工状態を示す模式図であ
る。

ユニット建物１は、第５図に示す如く、基礎２の上部
に、複数の建物ユニット３を互いに接合して構成され
る。

そして、ユニット建物１は、第１図〜第４図に示す如
くの、電磁結合通信システムからなる防犯防災装置10を
備えている。

防犯防災装置10は、ユニット建物１を構成している各
建物ユニット３毎に独立した各主装置20と、各建物ユニ
ット３に設置されている各センサ装置30と、特定の建物
ユニット３に設置した表示装置40とからなる。尚、第１
図、第２図に示す如く、建物ユニット3Aは主装置20A、
及び窓施錠確認センサ装置30A1、玄関施錠確認センサ装
置30A2、火災センサ装置30A3を備え、建物ユニット3Bは
主装置20B、及び窓施錠確認センサ装置30Bを備え、建物
ユニット3Cは、主装置20C、及び火災センサ装置30Cを備
え、建物ユニット3Dは主装置20D、及び窓施錠確認セン
サ30Dを備えている。

各主装置20（20A〜20D）は、信号発生部21と、検出部
22と、第１のアンテナ23（インダクタンスL1）と、切換
スイッチ24と、制御部25と、表示部26とを有して構成さ
れている。

各主装置20の信号発生部21は、発振回路を切換えるこ
とにより、或いは周波数変調を行なうことにより異なる
周波数f1、f2、f3…の監視用周波数信号を所定周期で順
次かつサイクリックに送出する。

尚、各主装置20の信号発生部21が発生する上述の監視
用周波数信号は、各建物ユニット３毎に対応している各
主装置20A〜20D毎に異なり、例えば、主装置20Aからは
周波数ｆa1、ｆa2、ｆa3…、主装置20Bからは周波数ｆb
1、ｆb2、ｆb3…の監視用周波数信号がそれぞれ送出さ
れるものとすることが好ましい。但し、本発明にあって
は、後述する如く、各建物ユニット３毎に独立した第１
のアンテナ23を設置することとしているので、各主装置
20A〜20Dから送出される監視用周波数信号f1、f2、f3…
は各主装置20A〜20D毎に必ずしも異ならせることを要さ
ず、混信を回避できる。

各主装置20の検出部20は、各センサ装置30（例えば窓
施錠確認センサ装置30A1、玄関施錠確認センサ装置30A
2、火災センサ装置30A3）からの信号を取込み、信号増
幅等を行なって、エコーの有無を検出する。この時、検
出部22は、エコーの有無及び周波数から各監視対象の状
態（窓施錠状態、玄関施錠状態、火災発生状態等）を検
出する。

各主装置20の第１のアンテナ23は、各建物ユニット３
毎に独立的に設置される。そして、各第１のアンテナ23
は、例えばループアンテナであり、電磁結合により信号
発生部21の発生信号を送信し、かる対応する建物ユニッ
ト３に設置されている各センサ装置30（例えば窓施錠確
認センサ装置30A1、玄関施錠確認センサ装置30A2、火災
センサ装置30A3）からのエコーを受信する。

各主装置20の切換スイッチ24は、信号発生部21と検出
部22のそれぞれを第１のアンテナ23に切換接続する。

各主装置20の制御部25は、信号発生部21の起動、停止
を制御する他、信号発生部21が監視用周波数信号を送出
する度に、送出後、各建物ユニット３において対応する
各センサ装置30からのエコーが減衰する直前に切換スイ
ッチ24を検出部22の側へ切換える。

各センサ装置30（30A1、30A2、30A3、30B、30C…）
は、第２のアンテナ31（インダクタンスL2）と、コンデ
ンサ32（容量C2）と、水晶振動子33（Ｘ）と、感知スイ
ッチ34（窓施錠スイッチ34A1、玄関施錠スイッチ34A2、
熱感知スイッチ34A3、窓施錠スイッチ34B、熱感知スイ
ッチ34C、窓施錠スイッチ34D）とを有して構成されてい
る。

各センサ装置30の第２のアンテナ31は、電磁結合によ
り、対応する主装置20の信号発生部21からの監視用周波
数信号f1、f2、f3…を受信し、それらのいずれか１つの
周波数に共振したエコーを送信する。

各センサ装置30において、第２のアンテナ31とコンデ
ンサ32と水晶振動子33はLCX並列共振回路を構成し、信
号発生部21が送出する監視用周波数信号の周波数f1、f
2、f3…のいずれか特定の１つに共振するように、L2、C
2、Ｘの値が選定されている。

各センサ装置30の感知スイッチ34は、コンデンサ32と
水晶振動子33の並列回路と第２のアンテナ31との間に挿
入され、窓施錠、玄関施錠、火災等の感知によりオン／
オフする。

表示装置40は、全主装置20の検出結果を転送され、各
主装置20が検出した各建物ユニット３毎の検出結果（窓
施錠、玄関施錠、火災の有無等）を表示する。

この時、表示装置40は、第１図に示す如く、各建物ユ
ニット３のレイアウト、及び各建物ユニット３における
センサ装置30のレイアウトを描いた表示盤41を備え、該
表示盤41の各センサ装置表示部42A1、42A2、42A3、42
B、42C、42Dに当該センサ装置30A1、30A2、30A3、30B、
30C、30Dに基づく検出結果を表示する。

次に、上記防犯防災装置10の動作について説明する。

防犯防災装置10においては、各建物ユニット３毎に、
各主装置20の信号発生部21から周波数f1、f2、f3…fnの
監視用周波数信号が所定時間間隔でサイクリックに送出
され、各建物ユニット３毎に独立的に設置されている第
１のアンテナ23から順次かつサイクリックに発振され
る。

今、建物ユニット3Aにおいて、周波数fnで共振する窓
施錠確認センサ装置30A1を配設した監視対象の前記窓施
錠スイッチ34A1だけが窓の施錠により閉成したとする。
この時、防犯防災装置10は、下記（Ａ）、（Ｂ）の如く
動作する。

（Ａ）主装置20Aにて、周波数f1、f2、f3…ｆ（ｎ−
１）の監視用周波数信号が信号発生部21から送出されて
いる間 窓施錠確認センサ装置30A1以外のセンサ装置30はそれ
ら感知スイッチ34がオフしているので動作しない。

窓施錠確認センサ装置30A1は、窓施錠スイッチ34A1が
オンしているので、第１のアンテナ23と第２のアンテナ
31とが電磁結合するが、共振動作を行なわない。

（Ｂ）主装置20Aにて、周波数fnの監視用周波数信号が
信号発生部21から送出されて第１のアンテナ27から発振
される時 切換スイッチ24が信号発生部21側（接点ａ）に設定さ
れて信号発生部21から第１のアンテナ23に周波数fnの電
流が流れる。

上記により第１のアンテナ23からの磁束が発生し、
各センサ装置30のうち、窓施錠スイッチ34A1がオン状態
にある窓施錠確認センサ装置30A1が並列共振し、共振電
流が第２のアンテナ31に流れる。

上記の発振終了と同期したタイミングで、切換スイ
ッチ24が検出部22側（接点ｂ）へ切換えられる。

上記により第１のアンテナ23からの磁束が消失し、
第２のアンテナ31からエコー（交番磁束）が発生する。

相互インダクタンスＭを通して、第１のアンテナ23と
第２のアンテナ31とが電磁結合し、第１のアンテナ23に
誘導電流が流れる。

即ち、監視用周波数信号に応答して窓施錠確認センサ
装置30A1に発生するエコーは電磁結合により第１のアン
テナ23で受信され、この受信信号は切換スイッチ24を通
して検出部22に入力され、ここで増幅処理される。

検出部22は入力された受信エコーの周波数から、この
周波数が割当てられた施錠確認センサ装置30A1を確認
し、該センサ装置30A1の感知結果（窓の施錠）に関する
監視情報を表示装置40の当該センサ装置表示部42A1に表
示する。

主装置20Aでは、検出部22での上記信号処理、判別処
理が終了するタイミングで、制御部25により切換スイッ
チ24が信号発生部21側（接点ａ）で切換えられるととも
に、信号発生部21が周波数f1の監視用周波数信号を送出
する。

ところで、LCX並列共振回路の共振電流は、水晶振動
子33があるために、その減衰が、LC並列共振回路の場合
より緩やかになり、受信可能な臨界レベルへ減衰するま
での時間T0が長くなる。このことは、各建物ユニット３
において、主装置20の第１のアンテナ23とセンサ装置30
の第２のアンテナ31との送受信可能距離を伸ばすことが
できることを意味する。又、LCX並列共振回路は、その
Ｑが高いので、共振波形は鋭くなり、受信したエコーの
識別に要する周波数帯域が狭くて足りるので、異なる周
波数域の複数のエコーを混信なく識別することが容易と
なる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

ユニット建物１のある建物ユニット３に設置されてい
るセンサ装置30において、ある監視項目の感知スイッチ
34がオンすると、第２のアンテナ31と共振回路が閉成さ
れるので、第２のアンテナ31を通して受信した監視用周
波数信号により共振回路が共振し、共振電流によるエコ
ーが電磁結合により当該建物ユニット３に設置されてい
る第１のアンテナ23で受信される。感知スイッチ34がオ
フしている場合、第２のアンテナ31は切離されているの
で、上記エコーは発生しない。第１のアンテナ23を介し
て受信された上記エコーは対応する主装置20の検出部22
へ入力されるので、検出部22はこのエコーの存在から当
該建物ユニット３のある監視項目についての状態変化
（窓の施錠、玄関の施錠、火災の発生等）を検知でき
る。

この時、上記実施例にあっては、主装置20の第１のア
ンテナ23が各建物ユニット３毎に独立的に設けられてお
り、この第１のアンテナ23にて当該建物ユニット３に設
置される全てのセンサ装置30との間で送受信できる。従
って、建物ユニット３に複数のセンサ装置30を備える場
合にも、センサ装置30毎に個別の第１のアンテナを設置
する必要がなく、電気配線の施工及び構成が単純とな
る。

又、上記実施例にあっては、第１のアンテナ23が各建
物ユニット３毎に独立的に設けられ、２以上のユニット
にまたがることがない。従って、第１のアンテナ23を建
物ユニット３の工場製造段階で設置完了でき、工場生産
化率を高めることができる。

又、上記実施例にあって、第１のアンテナ23が各建物
ユニット３毎に独立的に設けられ、１個の第１のアンテ
ナ23にて対応するエコーの種別が建物１全体での種別数
に比べれば少なく、当該第１のアンテナ23にて各エコー
を比較的容易に混信なく識別でき、信頼性を向上でき
る。

従って、ユニット建物１に電磁結合通信システムから
なる防犯防災装置10を装備するに際し、電気配線の施工
及び構成を単純化し、向上生産化率を高めると共に、信
頼性を向上し、建物１内の各所における防犯防災状態を
容易に監視できる。

表示装置40の表示盤41は、建物１内のレイアウト上に
描かれた各センサ装置表示部42A1、42A2、42A3、42B、4
2C、42Dに当該センサ装置30A1、30A2、30A3、30B、30
C、30Dに基づく検出結果を表示できる。従って、使用者
は、建物１内の各所における防犯防災状態を、当該建物
１内におけるそれらの位置と共に認識でき、それらの防
犯防災状態を確実かつ容易に監視できる。

建物ユニット３内での監視項目が複数であって、セン
サ装置30が複数個ある場合に、各センサ装置30が自らに
割り当てられた周波数で共振し、当該建物ユニット３内
の各監視項目についての状態変化を確実に識別できる。

監視用周波数信号に対するエコーを、LCX並列共振回
路で発生させることにより、エコーの減衰がゆるやかと
なり、結果として同時間経過後のエコーレベルが大きく
なって検知距離を伸ばすことができ、ひいては各主装置
20の第１のアンテナ23と対応するセンサ装置30の間のワ
イヤレス区間を大きくとることができる。従って、各主
装置20の第１のアンテナ23やセンサ装置30の配置場所に
ついての自由度が増すとともに、防犯防災装置10の施工
を単純化できる。

尚、本発明の実施において、センサ装置が備える共振
回路は、必ずしもLCX並列共振回路であることを要しな
い。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、ユニット建物に電磁結
合通信システムを装備するに際し、電気配線の施工及び
構成を単純化し、工場生産化率を高めると共に、信頼性
を向上し、建物内の各所における防犯防災状態を容易に
監視可能できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された防犯防災装置を示す全体模
式図、第２図は防犯防災装置を示すブロック図、第３図
は防犯防災装置を示す電気回路図、第４図は建物ユニッ
ト内における主装置とセンサ装置の配置を示す模式図、
第５図はユニット建物の施工状態を示す模式図である。 １……ユニット建物、 ３……建物ユニット、 10……防犯防災装置、 20……主装置、 21……信号発生部、 22……検出部、 23……第１のアンテナ、 24……切換スイッチ、 25……制御部、 30……センサ装置、 31……第２のアンテナ、 32……コンデンサ、 33……水晶振動子、 34……感知スイッチ、 40……表示装置、 41……表示盤、 42A1、42A2、42A3、42B、42C、42D……センサ装置表示
部。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主装置とセンサ装置と表示装置とからな
   り、主装置は、特定の監視用周波数信号を発生する信号
   発生部と、センサ装置からのエコーの有無を検出する検
   出部と、電磁結合により信号発生部の発生信号をセンサ
   装置に送信し、かつセンサ装置からのエコーを受信する
   第１のアンテナと、信号発生部と検出部のそれぞれを第
   １のアンテナに切換え接続する切換スイッチと、切換ス
   イッチを一定の周期で信号発生部と検出部のそれぞれの
   側に切換える制御部とを有し、センサ装置は、電磁結合
   により、信号発生部からの監視用周波数信号を受信し、
   かつ該信号に共振したエコーを主装置に送信する第２の
   アンテナと、第２のアンテナに接続され、上記監視用周
   波数信号に対応する共振回路と、第２のアンテナと共振
   回路との間に挿入され、特定の監視項目の状態変化を感
   知してオン／オフする感知スイッチとを有し、表示装置
   は、主装置の検出部による検出情報を表示するように構
   成されている、電磁結合通信システムを備えたユニット
   建物において、ユニット建物を構成している各建物ユニ
   ット毎に独立した第１のアンテナを設置し、主装置は各
   第１のアンテナに対応する建物ユニットに設置されてい
   るセンサ装置からのエコーの有無を検出し、表示装置は
   主装置が検出した各建物ユニット毎の検出結果を表示す
   ることを特徴とする電磁結合通信システムを備えたユニ
   ット建物。
2. 【請求項２】表示装置が、ユニット建物を構成する各建
   物ユニットのレイアウト、及び各建物ユニットにおける
   センサ装置のレイアウトを描いた表示盤を備え、該表示
   盤の各センサ装置表示部に当該センサ装置に基づく検出
   結果を表示する請求項１記載の電磁結合通信システムを
   備えたユニット建物。
3. 【請求項３】建物ユニット内の複数位置のそれぞれにセ
   ンサ装置が配置され、主装置の信号発生部は、所定間隔
   毎に周波数の異なる監視用周波数信号を順次サイクリッ
   クに送出し、各センサ装置は該周波数信号のいずれか一
   つの周波数に共振し、主装置の検出部はセンサ装置が発
   信するエコーの有無と該エコーの周波数とから建物ユニ
   ット内の各位置における特定の監視項目の状態変化を検
   出する請求項１又は２記載の電磁結合通信システムを備
   えたユニット建物。
4. 【請求項４】センサ装置が有する共振回路が、第２のア
   ンテナとコンデンサと固体振動子からなるLCX並列共振
   回路である請求項１〜３のいずれかに記載の電磁結合通
   信システムを備えたユニット建物。