JP4684630B2

JP4684630B2 - 非常通報装置

Info

Publication number: JP4684630B2
Application number: JP2004337758A
Authority: JP
Inventors: 隆寛福島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2024-11-22
Also published as: JP2006146702A

Description

この発明は、例えばエレベータやビル内設備等の状態や異常を遠隔から監視する非常通報装置に関するものである。

従来の非常通報装置は、センター装置に対して有線電話回線を介して通報を行い、有線電話回線の断線やショートなどの異常を検知すると、無線電話回線により通報を行うというものであった（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２６１１８２号公報

上記のような従来の非常通報装置は、有線電話回線の異常を検知することはできたが、有線電話回線からの情報の漏洩を検知することはできなかった。非常通報装置が送信する情報には、ビル番号、エレベータ情報など、契約ビルの顧客情報が含まれているため、有線電話回線による通信時の情報の漏洩を防止する対策が必要であった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、有線回線からの情報の漏洩を防止することができる非常通報装置を得ることを目的とする。

この発明に係る非常通報装置は、通信機器に通信線を介して非常通報データを送信信号として送信する通信制御部を備え、上記通信制御部の上記送信信号の送信モードは、通常モードと、上記送信信号を暗号化して送信する秘匿モードとの間で切換可能であり、上記通信制御部は、通常モードで送信開始時の上記送信信号の反射波による信号の値を初期値として記憶するとともに、上記初期値の記憶後に送信中の上記送信信号の反射波による信号の値を現在値として上記初期値と比較し、上記初期値と上記現在値との差に応じて通常モードを秘匿モードに切り換え、秘匿モードによる上記送信信号の送信中に、上記送信信号の反射波による信号の値を秘匿モードの現在値として上記初期値と比較し、上記初期値と上記秘匿モードの現在値との差が正常の範囲であると判断した場合、秘匿モードを通常モードに切り換える。

この発明は、送信開始時の送信信号の反射波による信号の値を初期値として記憶するとともに、初期値の記憶後に送信中の送信信号の反射波による信号の値を現在値として初期値と比較し、通信制御部の送信信号の送信モードは、通常モードと、送信信号を暗号化して送信する秘匿モードとの間で切換可能であり、初期値と現在値との差に応じて通常モードから秘匿モードへ切り換えて、通常モードでの送信信号の送信を停止するので、平文での情報の漏洩を防止することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による非常通報装置を示すブロック図である。図において、非常通報装置１は、例えばエレベータやビル内設備等の状態や異常を監視し、アナログ電話回線を介して遠隔地から監視情報や顧客情報を送出する装置である。非常通報装置１は、通信制御部２を有している。通信制御部２は、電話線（通信線）３を介して交換機（通信機器）４に接続されている。交換機４は、公衆電話網に接続されている。通信制御部２は、所定の手順を重ねて交換機４と通信接続し、非常通報データを含む送信信号を送信する。送信信号は交流信号である。

通信制御部２の送信信号の送信端部には、送信端部の部品による交流抵抗値であるインピーダンスＺ_１が存在する。また、電話線３にも、伝送線路特性によるインピーダンスＺ_２が存在する。一般的に、電話線３のインピーダンスＺ_２は、６００Ωである。通信制御部２と電話線３との間に、インピーダンス値の違いがあると、通信制御部２から送信された信号の一部は透過し、一部は反射して通信制御部２に戻ってくる。この反射の度合は、反射係数ρによって表され、例えば、送信信号の送信側のインピーダンスＺ_１と、送信信号の入力側のインピーダンスＺ_２とから、次式に従って算出される。

ρ＝（Ｚ_２−Ｚ_１）／（Ｚ_２＋Ｚ_１）

仮に、Ｚ_２が無限大（＝∞）である場合、反射係数ρの値は１となり、このとき送信側から送信される送信信号は１００％反射する。また、仮にＺ_２が０である場合、反射係数ρの値は−１となり、このときも送信側から送信される送信信号は１００％反射する。１００％の反射では、送信側から送信された送信信号は、入力側へは全く透過されず、反射信号として全てが送信側へ戻ることを意味する。また、Ｚ_１とＺ_２とが同一の場合には、反射係数ρの値は０となり、このとき送信側から送信された送信信号は反射しない。つまり、送信側から送信される送信信号は、１００％透過される。インピーダンスの値が無限大や０というのは理想値であるので、実際の反射係数ρの値は、−１＜ρ＜１の範囲の値となる。

反射係数の値が正か、負かの違いにより、送信側へ戻ってくる反射信号の位相が変わる。正の反射では、反射信号は、同一の位相で戻ってくる。負の反射では、反射信号は、１８０°遅れた位相で戻ってくる。また、反射信号の電圧は、送信側から送信された送信信号の電圧のρ倍となる。例えば、反射係数ρが１／３であれば、反射信号の電圧値は、送信側から送信された送信信号の電圧値の１／３である。このように、送信信号の伝送においては、ρ＝１及びρ＝−１の場合を除き、送信信号が伝送される媒体のインピーダンスの不平衡により、送信信号の反射が発生する場合がある。

反射が発生すると、伝送している送信信号に反射信号が重畳され、信号波形が乱れることで伝送自体に悪い影響を及ぼすことがある。このため、通常は、伝送媒体同士の接続には、予め反射係数ρの値を０に近づけるような、インピーダンスの平衡をとる対策（マッチング）が必要である。

通信制御部２は、中央処理部５、モデム６、送信アンプ７、ハイブリッド回路８、網制御装置９、受信アンプ１０、レベル検出器１１、及びメモリ１２を有している。中央処理部５では、この実施の形態１で使用されるプログラムが実行され、プログラムに基づいて非常通報データが演算・処理される。モデム６は、デジタルデータである中央処理部５からの非常通報データを、電話線３に送信できる形の送信信号に変換して送信アンプ７に送信する。また、モデム６は、電話線３から受信した受信信号を、デジタルデータに変換して中央処理部５に送信する。

送信アンプ７は、モデム６からの送信信号を増幅し、ハイブリッド回路８に送信する。ハイブリッド回路８は、２線４線変換回路である。図１では１本の実線で示しているが、電話線３の２線式で伝送される音声信号を、送信アンプ７の２線と受信アンプ１０の２線との４線式で送信信号及び受信信号に分離するために必要な回路である。ハイブリッド回路８には、ハイブリッド回路８と電話線３側とのインピーダンスの平衡化のためのトランス（図示しない）が内蔵されている。

網制御装置９は、電話線３を介して接続された交換機４に対し、通信接続を確立するための信号を送信する。網制御装置９のインピーダンス値は、電話線３のインピーダンス値がそのまま適用される構造となっている。受信アンプ１０は、ハイブリッド回路８を経由した電話線３からの受信信号を増幅し、モデム６に送信する。レベル検出器１１は、送信信号の値を測定する。メモリ１２には、非常通報データが格納されている。

通信制御部２は、メモリ１２内の非常通報データを、電話線３を使って送信するにあたり、中央処理部５を介して、モデム６及び網制御装置９に制御信号を送信し、交換機４に通信接続するための手順をとる。中央処理部５からの制御信号により、モデム６からの接続信号が、送信アンプ７、及びハイブリッド回路８を介して網制御装置９に送信される。網制御装置９は、ハイブリッド回路８からの接続信号を受け、電話線３を介して交換機４にＰＢ（ＰｕｓｈＢｕｔｔｏｎ）信号を送信する。

ＰＢ信号により網制御装置９と交換機４との通信接続が確立したら、非常通報データを含んだモデム６からの送信信号が、送信アンプ７、ハイブリッド回路８、及び網制御装置９を介して電話線３に送信される。また、交換機４からの応答信号が、電話線３、網制御装置９、ハイブリッド回路８、及び受信アンプ１０を介してモデム６に送信される。通信制御部２は、中央処理部５がモデム６から応答制御信号を受信することで、交換機４との通信接続が確立したことを知る。

ハイブリッド回路８では、電話線３のインピーダンスと平衡化できるように内蔵するトランスが６００Ωに調整されている。しかし、実際には、ハイブリッド回路８内のトランスの精度のばらつきや、電話線３の状態によって、電話線３とハイブリッド回路８とのインピーダンスが全く同一となることはなく、若干の不平衡が発生している。このため、モデム６からの送信信号は、ハイブリッド回路８内のトランスで反射し、ループ信号（送信中の送信信号の反射波による信号）として受信アンプ１０側へ回り込んでくる。

通信制御部２は、交換機４との通信接続の確立後、ループ信号の電力を表す値（以下、電力値と称する）をレベル検出器１１で検出し、初期電力値としてメモリ１２に記憶する。そして、通信制御部２は、初期電力値の記憶後に、レベル検出器１１で検出されるループ信号の電力値を現在電力値としてメモリ１２に記憶した初期電力値と比較することで常に監視する。例えば、この実施の形態１においては、初期電力値は−３０ｄＢｍとする。

ここで使う電力値とは、１ｍＷに対する電力の比をとり、それをデシベル（ｄＢｍ）で表したものである。この電力値は、次式に従って算出される。

［ｄＢｍ］＝１０ｌｏｇ_１０（Ｐ／１ｍＷ）
Ｐ＝Ｖ^２／Ｒ（Ｖ：電圧値，Ｒ：抵抗（インピーダンス）値）

通信制御部２は、レベル検出器１１で検出されるループ信号の現在電力値を初期電力値と比較して、差分があれば、電話線３に何らかの機器が接続されて盗聴の可能性があると判断する。即ち、電話線３に何らかの機器が接続されると、電話線３のインピーダンスに変化が生じることで、電話線３とハイブリッド回路８とのインピーダンスの平衡度に変化が生じる。これにより、反射係数ρの値が変わり、ループ信号の現在電力値に変化が生じる。ループ信号の初期電力値が−３０ｄＢｍである場合、現在電力値は、盗聴により例えば−２０ｄＢｍになる。

通信制御部２は、盗聴の可能性があると判断したら、交換機４との通信接続を切断し、非常通報データの送信信号の送信を停止する。そして、通信制御部２は、所定時間後に交換機４との通信接続を再接続し、送信信号を再送信する。通信制御部２は、再送信した送信信号によるループ信号の電力値を再送の現在電力値とし、再送の現在電力値を初期電力値と比較して、差分がなければ送信信号の再送信を継続する。また、再送の現在電力値を初期電力値と比較して、差分があれば交換機４との通信接続を切断して同じ動作を繰り返す。

このように、この実施の形態１による非常通報装置によれば、通信制御部２は、ループ信号の電力値を初期電力値として記憶するとともに、初期電力値の記憶後にループ信号の電力値を現在電力値として初期電力値と比較し、初期電力値と現在電力値との差に応じて盗聴の可能性があると判断した場合、送信信号の送信を停止するので、有線回線からの情報の漏洩を防止することができる。

また、通信制御部２は、送信信号の停止後に、送信信号を再送信し、再送信した送信信号によるループ信号の電力値を再送の現在電力値として初期電力値と比較し、初期電力値と再送の現在電力値との差に応じて盗聴の可能性がないと判断した場合、送信信号の再送信を継続するので、保守作業員による送信信号の再開処理操作を低減することができ、保守性を向上させることができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。図２は、この発明の実施の形態２による非常通報装置を示すブロック図である。図において、暗号化部１３は、中央処理部５からの非常通報データを暗号化してモデム６に送信する。スイッチ１４は、中央処理部５からの非常通報データを、暗号化部１３で暗号化してモデム６に送信するかどうかを選択するものである。通信制御部２は、送信信号の送信モードとして、通常モードと、暗号化して送信する秘匿モードとの間で切替可能となっている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

通信制御部２は、レベル検出器１１でループ信号の電力値と初期電力値との差分を検出した場合、スイッチ１４を切り換えて、送信信号を暗号化部１３に通すことで暗号化する秘匿モードで送信する。また、秘匿モードで送信中にループ信号の電力値と初期電力値とを比較して差分がないと判断した場合、スイッチ１４を切り換えて、送信信号を通常モードで送信する。

このように、この実施の形態２による非常通報装置によれば、通信制御部２の送信信号の送信モードは、通常モードと、送信信号を暗号化して送信する秘匿モードとの間で切換可能であるので、盗聴の可能性があると判断しても送信信号の送信を停止することなく送信し続けることができるので、通信効率を向上させることができる。

また、通信制御部２は、通常モードのループ信号の電力値を初期電力値として記憶するとともに、初期電力値の記憶後にループ信号の電力値と初期電力値とを比較して差分があると判断した場合、通常モードを秘匿モードに切り換えるので、暗号化された送信信号が解読されにくくなり、秘匿性を向上させることができる。

さらに、通信制御部２は、秘匿モードでの送信信号の送信後に、秘匿モードでのループ信号の電力値と初期電力値とを比較して差分がないと判断した場合、秘匿モードを通常モードに切り換えるので、暗号化が必要のない状態では暗号化による信号処理のオーバーヘッドを無くすことができ、処理パフォーマンスの低下を防ぐことができる。

なお、実施の形態１では、通信制御部２は、盗聴の可能性があると判断して非常通報データの送信信号の送信を停止するために交換機４との通信接続を切断するとしたが、通信制御部は、交換機との通信接続を切断せずに送信信号の送信を停止してもよい。
また、実施の形態２では、暗号化部１３及びスイッチ１４の機能は中央処理部５とモデム６との間に設置されたが、暗号化部１３及びスイッチ１４の機能は中央処理部５内で処理されるソフトウエア上で行ってもよい。
さらに、実施の形態１、２では、通信制御部２が初期電力値としてメモリ１２に記憶するのは送信信号によるループ信号の電力値としたが、通信制御部が初期電力値としてメモリに記憶するのはＰＢ信号によるループ信号の電力値でもよいし、両方でもよい。
さらにまた、実施の形態１、２では、反射波による信号の値として電力値を利用したが、利用する信号の値は電力値に限定されるものではなく、例えば、電圧値を利用してもよい。
また、閾値を設定し、初期値と現在値との差が閾値に達したら送信信号の送信を停止するとしてもよい。

この発明の実施の形態１による非常通報装置を示すブロック図である。この発明の実施の形態２による非常通報装置を示すブロック図である。

符号の説明

１非常通報装置、２通信制御部、３電話線（通信線）、４交換機（通信機器）。

Claims

通信機器に通信線を介して非常通報データを送信信号として送信する通信制御部
を備え、
上記通信制御部の上記送信信号の送信モードは、通常モードと、上記送信信号を暗号化して送信する秘匿モードとの間で切換可能であり、
上記通信制御部は、
通常モードで送信開始時の上記送信信号の反射波による信号の値を初期値として記憶するとともに、上記初期値の記憶後に送信中の上記送信信号の反射波による信号の値を現在値として上記初期値と比較し、上記初期値と上記現在値との差に応じて通常モードを秘匿モードに切り換え、
秘匿モードによる上記送信信号の送信中に、上記送信信号の反射波による信号の値を秘匿モードの現在値として上記初期値と比較し、上記初期値と上記秘匿モードの現在値との差が正常の範囲であると判断した場合、秘匿モードを通常モードに切り換える
ことを特徴とする非常通報装置。