JP4805986B2

JP4805986B2 - 地域防犯システムの制御方法

Info

Publication number: JP4805986B2
Application number: JP2008206782A
Authority: JP
Inventors: 泰不破; 栄樹本山
Original assignee: Shinshu University NUC; Nagano Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Shinshu University NUC; Nagano Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2008-08-11
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2028-08-11
Also published as: JP2010045490A

Description

本発明は、アドホックネットワークシステムを利用することにより登下校中の児童等に対する防犯を確保する際に用いて好適な地域防犯システムの制御方法に関する。

近時、登下校中の児童が不審者により誘拐されるなどの事件が増加する傾向にあることから、児童の安全を如何に確保するかが重要な課題となっており、その有効な対策が要請されている。

従来、このような要請に対応したシステムとしては、特許文献１に開示される地域防犯システムが知られている。この地域防犯システムは、児童または園児を確認対象者として、固有のタグＩＤを記憶した無線タグを有する無線タグ付名札と、所定のエリアに複数配置される監視装置と、複数配置される監視装置とはネットワークを介して接続される管理装置とにより、無線タグ付名札を所持した確認対象者の所在を確認する地域防犯システムを構成するとともに、特に、無線タグ付名札の無線タグは、他の無線タグ付名札とアドホック通信するアドホック通信部と、電源部とをさらに有し、監視装置は、周囲に所定の強度の電波を発信し、それに応答して無線タグが送信するタグＩＤを受信する無線送受信部と、ネットワークを介して管理装置に受信したタグＩＤを所定のタイミングで通知するタグＩＤ通信部とを有し、管理装置は、ネットワークを介して所定の監視装置と通信してタグＩＤを取得するタグＩＤ取得部と、所定の記憶部に登録されている確認対象者のタグＩＤと受信したタグＩＤとを比較して確認対象者の所在を確認する確認部とを有し、無線タグ付名札の無線タグは、監視装置の無線送受信部と通信を行うときに、アドホック通信によって１以上の他の無線タグを介して通信するように構成したものである。
特開２００７−４２００９号公報

ところで、アドホックネットワークシステムを利用した従来の地域防犯システムでは、子機の発呼時（定期通報時）に、キャリアセンスを実行し、他のキャリアの有無を確認している。そして、他のキャリアが無いときに、乱数により発生するランダム待時間を経て定期通報に係わる通報パケットの発信を実行し、待機している複数の子機同士間のコリジョンの発生を回避している。一方、１台の子機から発信する通報パケットに対しては、通常、数台の中継機が受信し、各中継機は子機に対してＡＣＫ（アクノリジメント）を返送するとともに、通報パケットを次の中継機に転送している。

したがって、このようなシステムでは、子機の台数が増加した場合、ネットワーク負荷の増大によりパケット損失（損失率）の上昇が予想され、地域防犯システムの安定性及び信頼性の低下を招く虞れがある。図１０〜図１３は、子機の台数が増加した場合のシミュレーションを示す。

図１０に示すネットワークシステムは、複数の子機２…から発信される通報パケットを複数の中継機３…が同時に受信する状態を示しており、通報パケットは、これらの中継機（同時受信中継機）３…により受信されれば、次の第一中継機３ｓに転送され、さらに、サーバコンピュータが接続されている第二中継機（親機）３ｃに転送される。なお、同時受信中継機３…同士は互いに晒し関係、子機２…同士は互いに晒し関係、各同時受信中継機３…と各子機２…は互いに晒し関係、各同時受信中継機３…と第一中継機３ｓは互いに晒し関係、第一中継機３ｓと第二中継機３ｃは互いに晒し関係、各子機２…と第一中継機３ｓは互いに隠れ関係、各子機２…と第二中継機３ｃは互いに隠れ関係、各同時受信中継機３…と第二中継機３ｃは互いに隠れ関係にあるものとする。

図１２は、図１０のネットワークシステムにおいて、特定小電力無線（周波数：４２９ＭＨｚ，出力：１０ｍＷ）、即ち、ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ６７を使用し、同時受信中継機３…の台数を「２台」，「３台」，「４台」に設定するとともに、これらの各台数において、各子機２…の台数を１０台から２００台まで１０台ずつ増やした場合のパケット損失率のシミュレーション結果であり、Ｑ２は同時受信中継機２台、Ｑ３は同時受信中継機３台、Ｑ４は同時受信中継機４台の場合を示す。

図１３は、図１１に示す状況下、即ち、１台の中継機３ｒに多数の子機２…が集まった状況下において、子機２…の通報パケットと中継機３ｒ，３ｓｒからのＡＣＫのコリジョンを回避するため、パケット送信時にキャリアセンスを実行し、キャリアが無いときに固定長の待時間を設定し、中継機３ｒ，３ｓｒからのＡＣＫの返送を優先させるようにした場合のシミュレーション結果であり、Ｕ２は同時受信中継機２台、Ｕ３は同時受信中継機３台、Ｕ４は同時受信中継機４台の場合を示す。

このようなシミュレーション結果から明らかなように、同時受信中継機３…が２台であっても、図１２の場合、子機台数が７０台以上になれば、パケット損失率は許容範囲（５％）を越えてしまう。なお、この許容範囲は、子機２の位置（場所）を把握可能な最低限の損失率である。また、図１３の場合でも、子機台数が１５０台以上になれば、パケット損失率は許容範囲を越えてしまう。そして、同時受信中継機３…の台数が３台，４台に増加すれば、より少ない子機台数であってもパケット損失率は許容範囲を越えてしまう。このように、子機台数の増加に伴うネットワーク負荷の増大は、パケット損失率の上昇を来すことになり、地域防犯システムの安定性及び信頼性を高めるとともに、柔軟性かつ発展性のあるシステム運用を実現する観点からは更なる改善すべき課題が存在した。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した地域防犯システムの制御方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る地域防犯システムの制御方法は、上述した課題を解決するため、無線ＩＤタグを設けた無線通信部２ｔ…を有し、かつ複数の防犯対象者Ｈ…がそれぞれ携帯可能な複数の子機２…と、無線ＩＤタグを設けたアドホック通信部３ｔ…を有し、かつ所定の地域Ａｃ内における複数の異なる所定場所にそれぞれ設置した複数の中継機３…と、アドホック通信部４ｔを有する少なくとも一台の親機４と、親機４に接続したサーバコンピュータ６を備える地域防犯システム１において、任意の中継機３は、任意の子機２からの通報パケットＤｐを受信することにより、通報パケットＤｐに応答して返送した他の中継機３からのＡＣＫ（先行ＡＣＫ）の有無に対する確認処理を行い、先行ＡＣＫが無いことを条件とし、かつ受信時に検出した電界強度が弱いほど長くなり、かつ電界強度を予め所定範囲によりランク分けした複数段のランク内でランダムに発生させた遅延時間Ｔｄを設定し、少なくとも当該遅延時間Ｔｄの経過後まで先行ＡＣＫの有無の確認処理を行うことを条件として任意の中継機３から通報パケットＤｐに応答するＡＣＫ（自己ＡＣＫ）を返送するとともに、先行ＡＣＫが有るときは少なくとも自己ＡＣＫの返送を中止する制御を行うようにしたことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、任意の中継機３は、先行ＡＣＫが有るときは任意の中継機３から他の中継機３への通報パケットＤｐの転送を中止する制御を行うこともできる。また、親機４とサーバコンピュータ６はネットワーク５を介して接続することができる。なお、本発明に係る地域防犯システム１は、地域Ａｃとして、少なくとも通学エリアに適用することができる。

このような手法による本発明に係る地域防犯システム１の制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）任意の中継機３が、任意の子機２からの通報パケットＤｐを受信することにより、当該通報パケットＤｐに応答して返送した他の中継機３からの先行ＡＣＫの有無に対する確認処理を行い、先行ＡＣＫが無いことを条件に任意の中継機３から通報パケットＤｐに応答する自己ＡＣＫを返送するとともに、先行ＡＣＫが有るときは少なくとも自己ＡＣＫの返送を中止する制御を行うようにしたため、子機２…の台数が増加してもパケット損失率を抑制、即ち、許容範囲（５％）を維持しつつ、地域防犯システム１における安定性及び信頼性を確保できるとともに、必要に応じて子機２…の全台数を任意に増加させることができ、柔軟性かつ発展性のあるシステム運用が可能になる。したがって、地域防犯システム１は、特に通学エリアに適用して最適となる。

（２）任意の中継機３が、任意の子機２からの通報パケットＤｐを受信したなら、受信時に検出した電界強度が弱いほど長くなる遅延時間Ｔｄを設定し、少なくとも当該遅延時間Ｔｄの経過後まで先行ＡＣＫの有無の確認処理を行うことを条件として自己ＡＣＫを返送するようにしたため、任意の子機２に最も近い中継機３が自己ＡＣＫを返送でき、任意の子機２の位置（場所）を容易かつ的確に確認することができる。

（３）遅延時間Ｔｄは、電界強度を予め設定した所定範囲によりランク分けした複数段のランク内でランダムに発生させるようにしたため、複数台の中継機３…が同時に同レベルの電界強度により受信した場合であってもコリジョンの発生を確実に回避することができる。

（４）好適な態様により、任意の中継機３が、先行ＡＣＫが有るときに他の中継機３への通報パケットＤｐの転送を中止する制御を行うようにすれば、子機２…の台数が増加した際におけるパケット損失率の更なる抑制を行うことができる。

（５）好適な態様により、親機４とサーバコンピュータ６をネットワーク５により接続するようにすれば、サーバコンピュータ６を別途の監視センター等に設置することにより、より高度で柔軟な監視を行うことができる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る地域防犯システム１の制御方法の理解を容易にするため、地域防犯システム１全体の概要について、図３〜図６を参照して説明する。

最初に、地域防犯システム１における全体のシステム構成（システム系統）について説明する。図３は、同システム１の全体系統を示す。Ａｃは、地域防犯システム１を適用する所定の地域であり、例示は小学生の通学エリアを示すとともに、Ｈ…は通学路Ｒに沿って通学する児童（防犯対象者）を示している。また、Ｃ…は児童Ｈ…が背負っているランドセルであり、図４（ａ）に、このランドセルＣを拡大して示す。図４（ａ）に示すように、ランドセルＣの側面Ｃｓには、防水性が確保された子機ケース１１を吊るし、この子機ケース１１の中に、携帯する子機（端末）２を収容する。子機２は、図４（ｂ）に示すように、矩形型に形成した偏平なハウジング１２を有し、このハウジング１２の表面には、非常ボタン１３と、カバー１４により覆った電池収容部を有する。さらに、ハウジング１２の内部には、図５（ａ）に示す電気系回路１５を収容する。子機２の電気系回路１５は、ＣＰＵ１６，メモリ１７及び処理プログラム（プログラムメモリ）Ｐｓを含むマイクロコンピュータ機能部を備えるとともに、電池１９を内蔵する。また、ＣＰＵ１６には、上述した非常ボタン１３及び振動センサ２０を接続するとともに、無線ＩＤタグを設けた無線通信部２ｔを接続する。なお、２１は送受信用アンテナであり、上述したハウジング１２の上端部に内蔵している。

一方、地域（通学エリア）Ａｃ内における複数の異なる所定場所、即ち、通学路Ｒの途中における異なる複数の場所には、それぞれ中継機３…を設置する。中継機３…は通学路Ｒに面した地上高４〜５〔ｍ〕の位置を選定する。図４（ｃ）は、カーブミラーＭのポールＭｐの上部に固定金具３０…を介して支持ステー３１の下部を固定し、この支持ステー３１の上端部に中継機３を取付けた場合を示す。図４（ｃ）は、カーブミラーＭを利用して設置した場合を示すが、その他、電柱や街灯等の各種公共物等を利用して設置することができる。中継機３は、防水性の中継機ボックス３２を備え、この中継機ボックス３２の上端面上に太陽電池３３及び送受信用アンテナ３４を配設する。また、中継機ボックス３２の内部には、図５（ｂ）に電気系回路３５を収容する。中継機３の電気系回路３５は、ＣＰＵ３６，メモリ３７及び処理プログラム（プログラムメモリ）Ｐｓｒを含むマイクロコンピュータ機能部を備えるとともに、ＣＰＵ３６に接続した二次電池３９を備える。二次電池３９と太陽電池３３は半導体スイッチ４０に接続する。この場合、中継機３の電源部は、太陽電池３３，二次電池３９，半導体スイッチ４０及びＣＰＵ３６の機能を利用した充放電回路により構成される。これにより、この充放電回路では、二次電池３９の電圧を監視し、一定の電圧を越えた場合には充電を停止するとともに、電圧が最低動作電圧を下回ったときは、ＣＰＵ３６がスタンバイモードに移行することにより、二次電池３９の過放電を防止する。さらに、ＣＰＵ３６には、無線ＩＤタグを設けたアドホック通信部３ｔを接続する。

他方、児童Ｈが通学する小学校には、アドホック通信部４ｔを有する一台の親機４を設置する。親機４は中継機３と同一のものを利用できるが、電源部には、例えば、ＡＣ１００〔Ｖ〕の商用電源に接続可能な直流電源装置に変更できる。また、親機４は、ゲートウェイ５１を介してインターネット（ネットワーク）５に接続する。一方、監視センターには、サーバコンピュータ６を設置し、このサーバコンピュータ６をインターネット５に接続する。これにより、サーバコンピュータ６と親機４はインターネット５を介してデータ送受信を行うことができる。さらに、保護者の所持するパーソナルコンピュータ（パソコン）５２或いは携帯電話５３とサーバコンピュータ６を、インターネット５を介して送受信可能に構成する。このように、親機４とサーバコンピュータ６をネットワーク５により接続すれば、サーバコンピュータ６を別途の監視センター等に設置することにより、より高度で柔軟な監視を行うことができる利点がある。

この場合、子機２…及び中継機３…の無線仕様は、電力線からの自立を最優先とし、到達距離が長く、回折性による接続能力が高い特定小電力無線を使用できる。例示の特定小電力無線は、４２９〔ＭＨｚ〕帯，出力１０〔ｍＷ〕である。各無線のカバーエリアは平均１００〔ｍ〕×１００〔ｍ〕である。この方式は、通信速度が速くない（数ｋｂｐｓ）という弱点もあるため、ネットワークに使用するアプリケーションは文字情報が中心となる。もちろん、他の無線方式を利用してもよく、例えば、９５０〔ＭＨｚ〕帯を使用すれば、通信速度を１００ｋｂｐｓまで高速化できるとともに、カバーエリアも５００〜６００〔ｍ〕程度まで広げることができる。また、無線のコリジョンを回避するため、ＣＳＭＡ／ＣＡｗｉｔｈＡｃｋ方式を採用するとともに、無線通信システムに適したルーティングプロトコルとして、中継機３…が定期的に各中継機３…の経路情報を受信し、自局の中継経路を構築するプロアクティブ方式を用いたアドホックネットワークシステムを用いている。なお、ＣＳＭＡ／ＣＡｗｉｔｈＡｃｋ方式とは、通信路が一定時間以上継続して空いていることを確認してから各無線端末がデータを送信する方式であり、実際にデータが正しく送信されたことは、受信側からのＡＣＫ信号の到着をもって判定する。また、プロアクティブ方式とは、各無線端末間が、通信に先立って無線ネットワークの状況を確認し、中継経路を構築しておく方式である。さらに、アドホックネットワークシステムとは、基地局などの固定局を必要とせず、半固定の無線端末間でデータをホッピングすることにより、柔軟に宛先局へデータ伝送を行う自立分散型ネットワークである。

次に、地域防犯システム１の動作概要について説明する。今、任意の児童Ｈが子機２を携帯し、小学校に登校する場合を想定する。この際、子機２は、振動センサ２０により歩行時の振動を感知し、２〔分〕毎に自局の情報をパケット方式により送信（発信）する。図６に子機２が送信する通報パケットＤｐのデータフォーマットを実線で示す。このデータフォーマットにおける情報部Ｄｐｉには、定期通報又は緊急通報の種別，子機２の固有ＩＤ等が含まれており、通常時は、定期通報が行われる。定期通報を各中継機３…が受信すれば、各中継機３…では、後述する本実施形態に係る制御方法に基づく制御が行われる。そして、中継機３…は、図６に点線で示すように、受信した際の電界強度に係わるデータを付加した通報パケットＤｐを順次親機４まで中継する。この場合、中継機３…の中継経路は予め設定されている。

そして、親機４が通報パケットＤｐを受信すれば、受信した定期情報をゲートウェイ５１及びインターネット５を介してサーバコンピュータ６に送信する。サーバコンピュータ６は、受信した定期情報に基づいて子機２の位置を定期的に把握し、サーバコンピュータ６に予め設定した子機２の指定エリア内であるか否かを監視する。この際、指定エリア外に移動したときは、サーバコンピュータ６から保護者（パソコン５２，携帯電話５３）及び関係者にＥメールにより通知する。他方、非常ボタン１３が押された緊急通報の場合には、その受信電界強度を付加したパケットを優先して親機４まで中継するとともに、サーバコンピュータ６に送信し、サーバコンピュータ６から直ちに保護者（パソコン５２，携帯電話５３）及び関係者にＥメールによる緊急通知を行う。

また、保護者は、パソコン５２や携帯電話５３からサーバコンピュータ６にアクセスし、児童Ｈ（子機２）の場所を確認できる。この場合、サーバコンピュータ６へのアクセスは、ＩＤとパスワードの入力が必要となる。なお、振動センサ２０により歩行時の振動を感知しないときは、２〔分〕毎の定期通報を、１〔時間〕毎の定期通報に変更する。これにより、通信トラフィックの低減を図っている。

次に、本実施形態に係る地域防犯システム１の制御方法について、図１〜図１０を参照して説明する。

最初に、制御方法の原理について説明する。例示の地域防犯システム１では、各子機２…が２〔分〕毎の定期通報を行うが、この際、子機２…同士のコリジョンの発生を回避する必要がある。このため、子機２の定期通報時（発呼時）には、キャリアセンスを実行し、他のキャリアの有無を確認している。そして、他のキャリアが無い回線空きの状態のときに、乱数により発生するランダム待時間Ｔｒを経て送信を実行し、待機している複数の子機２…同士間のコリジョンの発生を回避している。このランダム待時間Ｔｒは、２０〜２００〔ｍｓ〕（５〔ｍｓ〕間隔の３７通り）に設定される。

ところで、このようなランダム待時間Ｔｒを設定すれば、晒し関係にある複数の子機２…同士のコリジョンは発生しないか或いは発生しても無視できる僅かな回数となる。しかし、子機２…が集まって来る親機４の付近では、子機２…の台数が増加する状況が発生し、子機２…同士が晒し関係にあっても子機２…と中継機（同時受信中継機）３…（図１０）間のコリジョンが増加する傾向が認められる。コリジョンが増加した場合、通報パケットＤｐＤｐの送信ができないため、通常、再度のキャリアセンスを繰り返して実行するとともに、再度のキャリアセンスが設定回数Ｎｓ（例えば、７回）に達した場合には、通報パケットＤｐの破棄を行っている。即ち、子機２…の台数が増加した場合、コリジョンの増加によりパケット損失率も上昇する。

子機２…の台数が増加したことに伴うパケット損失率の上昇としては、次の二つの理由、即ち、子機２…（Ｎ台）から発信された通報パケットＤｐ…を受信した中継機３…が複数台（Ｍ台）存在し、中継機３…からのＡＣＫがＮ×Ｍに増加してしまうこと、図１０において、子機２…から発信された通報パケットＤｐ…を受信した中継機３…から次の中継機３ｓに転送される通報パケットＤｐ…が同時に受信した中継機３…の台数分だけ増加するとともに、この増加はサーバコンピュータ６が接続されている最終の中継機３ｃ（親機４）まで影響すること、が考えられる。

そこで、これらの二つの理由に基づき、第一の対策と第二の対策を試みた。第一の対策は、子機２から発信された通報パケットＤｐを受信した複数の中継機（同時受信中継機）３…からのＡＣＫを必要最小限に抑制、即ち、複数の中継機３…が存在しても１台の中継機３のみから通報パケットＤｐに応答するＡＣＫを返送し、他の中継機３…からは通報パケットＤｐに応答するＡＣＫを返送しないようにした。この場合、通報パケットＤｐは各中継機３…からそれぞれ転送される。また、第二の対策は、第一の対策に加えて、子機２から発信された通報パケットＤｐを受信した複数の中継機（同時受信中継機）３…から次の中継機３ｓへ転送する通報パケットＤｐを必要最小限に抑制、即ち、複数の中継機３…が存在しても１台の中継機３のみから通報パケットＤｐに応答するＡＣＫを返送し、他の中継機３…からは通報パケットＤｐに応答するＡＣＫを返送しないことに加えて、通報パケットＤｐも１台の中継機３のみから転送し、他の中継機３…からは転送しないようにした。

図７〜図９は、子機２…の台数に対するパケット損失率〔％〕の関係を示す。即ち、図１０に示すネットワーク構成において、子機２…の台数を１０台から順次１０台ずつ２００台まで増やしたときのパケット損失率を求めたものであり、子機２…がパケット送信のためのキャリアセンスを実行し、キャリアが無い場合、固定長の待時間を設定し、中継機３ｃｒ，３ｒからのＡＣＫの返送を優先させることにより、子機２…の通報パケットＤｐと中継機３ｃｒ，３ｒのＡＣＫのコリジョンを回避するようにした場合のシミュレーション結果である。図７〜図９において、図７は同時受信中継機２台、図８は同時受信中継機３台、図９は同時受信中継機４台の場合を示し、Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１は、第一の対策を実施した場合、Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２は、第二の対策を実施した場合をそれぞれ示す。なお、Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４は前述した図１３のＵ２，Ｕ３，Ｕ４と同じであり対比ができるように表示した。

図７〜図９から明らかなように、第一の対策を施すことによりパケット損失率の上昇を抑制することができる。パケット損失率を５％以下を目標とし、同時受信中継機３…が２台の場合、第一の対策及び第二の対策を施こさなければ、許容台数が１４０台であるのに対して、第一の対策を施すことにより、許容台数を１７０台に、さらに、第二の対策を施すことにより、許容台数を１８０台に増加させることができる。同様に、同時受信中継機３…が３台の場合、第一の対策及び第二の対策を施こさなければ、許容台数が１１０台であるのに対して、第一の対策を施すことにより、許容台数を１５０台に、さらに第二の対策を施すことにより、許容台数を１８０台に増加させることができる。同様に、同時受信中継機３…が４台の場合、第一の対策及び第二の対策を施こさなければ、許容台数が６０台であるのに対して、第一の対策を施すことにより、許容台数を１２０台に、さらに第二の対策を施すことにより、許容台数を１７０台に増加させることができる。

ところで、第一の対策では、子機２が発信する通報パケットＤｐに対して、複数の中継機３…がＡＣＫを返送するため、冗長性が損なわれることで、このＡＣＫがコリジョンで損なわれた場合に子機２が再送を繰り返し、ネットワーク負荷が上昇することも懸念されるとともに、第二の対策では、複数の中継機３…が通報パケットＤｐを転送するという冗長性が損なわれることで、パケット損失率が上昇することも懸念される。しかし、図７〜図９から明らかなように、ＡＣＫの冗長性低下による再送増加の影響は見られず、第一の対策によりＡＣＫを抑制する場合の効果が大きいことを確認できる。また、通報パケットＤｐの冗長性低下による影響も見られず、第二の対策により通報パケットＤｐの転送を軽減する場合の効果が大きいことを確認できる。

次に、本実施形態に係る制御方法を含む地域防犯システム１の具体的な処理手順について、各図を参照しつつ図１及び図２に示すフローチャートに沿って説明する。なお、図１は中継機３側の処理手順、図２は子機２側の処理手順を示している。

今、子機２は、待機状態にあるものとする（ステップＳ２１）。子機２は、２〔分〕毎に定期通報を行うため、前回の定期通報から２〔分〕が経過し、発呼時になったならキャリアセンスを実行する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。キャリアセンスの実行により他のキャリアを検出しないときは、回線が空き状態にあると判断し、上述したガードタイムＴｇを計時する（ステップＳ２４，Ｓ２５）。このガードタイムＴｇは、前述したように最適な時間長に設定、即ち、子機２…の全台数の数量を考慮した最適な時間長（固定長）に設定されている（ステップＳ２５ｏ）。また、ガードタイムＴｇが経過したなら、続いて、乱数により発生するランダム待時間Ｔｒを計時する（ステップＳ２６）。このランダム待時間Ｔｒは、２０〜２００〔ｍｓ〕の間で５〔ｍｓ〕間隔の３７通りが用意され、発生する乱数により選択される。そして、ランダム待時間Ｔｒが経過したなら、子機２は、図６に示すパケットＤｐ（ＴＥＸＴ）を送信（発信）する（ステップＳ２７）。これにより、近くに設置された一又は二以上の中継機３…がパケットＤｐを受信する。

そして、この際、各中継機３…では、本実施形態に係る制御方法による制御処理が行われる。今、図１に示すように、待機状態にあった各中継機３…が通報パケットＤｐを同時に受信した場合を想定する（ステップＳ１，Ｓ２）。これにより、各中継機３…では、受信した通報パケットＤｐを取り込むとともに、受信時の電界強度を検出し、検出した電界強度が弱いほど長くなる遅延時間Ｔｄを設定する（ステップＳ３）。この場合、遅延時間Ｔｄは、電界強度を予め設定した所定範囲により複数段にランク分けし、このランク内においてランダムに発生させる。したがって、基本的に、各中継機３…に対しては、電界強度の大きさに対応したランク付けが行われるとともに、各ランク内において異なる遅延時間Ｔｄが設定される。このように、ランク内においてランダムな遅延時間Ｔｄを発生させるようにすれば、複数台の中継機３…が同時に同レベルの電界強度により受信した場合であってもコリジョンの発生を確実に回避できる利点がある。

また、各中継機３…では、通報パケットＤｐに応答して返送した他の中継機３からのＡＣＫ（先行ＡＣＫ）の有無に対する確認処理を行う（ステップＳ４）。この場合、設定した遅延時間Ｔｄの経過後まで先行ＡＣＫの有無の確認処理を行うことを条件として自己ＡＣＫを返送する（ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７）。他方、先行ＡＣＫの有無に対する確認処理を行い、遅延時間Ｔｄが経過する前に、先行ＡＣＫが有ることを確認したときは自己ＡＣＫの返送を中止する制御を行う（ステップＳ５，Ｓ８）。したがって、電界強度が最も強い中継機３、即ち、子機２に最も近い中継機（先行中継機）３が一番最初に遅延時間Ｔｄが経過するとともに、この経過時点において先行ＡＣＫの無いことを確認できるため、自己ＡＣＫを返送することになる。これに対して、先行中継機３以外の一又は二以上の中継機（後続中継機）３…は、先行中継機３から自己ＡＣＫが返送された以降は、いずれも先行ＡＣＫが有ることを確認することになるため、自己ＡＣＫの返送を中止することになる。そして、自己ＡＣＫの返送を中止した後続中継機３…は受信した通報パケットＤｐを破棄する。これにより、自己ＡＣＫの返送を中止した後続中継機３…は、通常の待機状態に復帰する（ステップＳ１０）。したがって、以上の制御は、前述した第二の対策を施した制御となる。

一方、先行中継機３は、自己ＡＣＫを返送したなら、通報パケットＤｐに、図６に点線で示す電解強度データを追加し、電解強度データを追加した通報パケットＤｐを次の中継機へ転送する（ステップＳ９）。この後、転送された通報パケットＤｐは、予め設定された中継経路を経て最終的に親機４まで転送されるとともに、通報パケットＤｐの定期情報はサーバコンピュータ６に送信される。この際、転送される通報パケットＤｐは一つであるが最も電界強度の強い（子機２に最も近い）先行中継機３の通報パケットＤｐであるため、子機２の位置情報は、先行中継機３付近の位置（場所）として得られる。このように、任意の子機２に最も近い中継機３が自己ＡＣＫを返送できるため、任意の子機２の位置を容易かつ的確に確認できる。この後、先行中継機３は通常の待機状態に復帰する（ステップＳ１０）。これにより、任意の子機２からの通報パケットＤｐを複数の中継機３…が受信した場合であっても返送されるＡＣＫは一回となり、また、転送される通報パケットＤｐも一つとなるため、ネットワーク負荷は大幅に低減される。

以上は、自己ＡＣＫの返送を中止した後続中継機３…が受信した通報パケットＤｐを破棄する場合を示したが、前述した第一の対策、即ち、各後続中継機３…は、通報パケットＤｐを破棄することなく、次の中継機３に転送してもよい（ステップＳ８，Ｓ９）。この場合であっても、任意の子機２に対して返送されるＡＣＫは一回となるため、ネットワーク負荷の大幅な低減に寄与できる。また、複数の中継機３…からそれぞれ電界強度データを含む通報パケットＤｐ…が転送されるため、子機２に対するより正確な位置情報を得ることができる。

他方、子機２は、この先行中継機３から返送されたＡＣＫ（自己ＡＣＫ）を受信することができる（ステップＳ２８）。子機２がＡＣＫを受信すれば、定期通報は正常に終了するため、子機２は再び待機状態に戻る（ステップＳ２９）。他方、ステップＳ２３において、キャリアセンスを実行した際に、他のキャリアを検出したときは、回線が使用状態にあるため、この時点におけるキャリアセンスの回数（再送回数）を判断する（ステップＳ２４，Ｓ３０）。この再送回数に対しては設定回数Ｎｓとして７回が設定されているため、再送回数が７回に満たないときは、再送設定時間（例えば、１〔ｓ〕）の経過を待って再送処理、即ち、再度キャリアセンスを実行する（ステップＳ３１，Ｓ２３）。この際、他のキャリアを検出しないときは、回線が空き状態にあると判断し、上述したガードタイムＴｇを計時する（ステップＳ２４，Ｓ２５）。そして、このような再送処理は、設定回数Ｎｓ（７回）まで繰り返される。他方、再送処理が設定回数Ｎｓに達したなら、子機２はパケットＤｐを破棄する処理を行う（ステップＳ３２）。この結果、子機２は、２〔分〕後の発呼時まで待機状態となる（ステップＳ２９）。

よって、このような本実施形態に係る地域防犯システム１の制御方法によれば、任意の中継機３が、任意の子機２からの通報パケットＤｐを受信することにより、当該通報パケットＤｐに応答して返送した他の中継機３からの先行ＡＣＫの有無に対する確認処理を行い、先行ＡＣＫが無いことを条件に任意の中継機３から通報パケットＤｐに応答する自己ＡＣＫを返送するとともに、先行ＡＣＫが有るときは少なくとも自己ＡＣＫの返送を中止する制御を行うようにしたため、子機２…の台数が増加してもパケット損失率を抑制、即ち、許容範囲（５％）を維持しつつ、地域防犯システム１における安定性及び信頼性を確保できるとともに、必要に応じて子機２…の全台数を任意に増加させることができ、柔軟性かつ発展性のあるシステム運用が可能になる。したがって、地域防犯システム１は、特に通学エリアに適用して最適となる。

特に、任意の中継機３が、先行ＡＣＫが有るときに他の中継機３への通報パケットＤｐの転送を中止する制御を行うようにしたため、子機２…の台数が増加した際におけるパケット損失率の更なる抑制を行うことができる。また、例示の地域防犯システム１では、子機２…の発呼時に、キャリアセンスの実行により他のキャリアを検出しないときは、所定のガードタイムＴｇが経過し、この後、乱数により発生するランダム待時間Ｔｒが経過したことを条件にパケットＤｐの送信処理を行うようにしたため、子機２…の台数が増加してもパケット破棄率を抑制でき、地域防犯システム１における、更なる安定性及び信頼性を確保できる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，手法，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、電界強度を予め設定した所定範囲により複数段にランク分けし、このランク内においてランダムに発生させる例を示したが、受信時の電界強度（アナログ信号）を直接遅延時間Ｔｄに変換してもよい。また、親機４とサーバコンピュータ６をインターネットを介して接続した場合を示したが、ＬＡＮ等の他のネットワーク５により接続してもよいし、単なる接続ラインにより接続してもよい。なお、地域防犯システム１は、地域Ａｃとして、通学エリアに適用した場合を示したが、独居老人の安否やバスロケーション等、地域インフラとしての各種見守りシステムに利用することができる。

本発明の最良の実施形態に係る地域防犯システムの制御方法の処理手順を示すフローチャート、同地域防犯システムにおける子機の動作を示すフローチャート、同地域防犯システムの全体を示すシステム構成図、同地域防犯システムに用いる子機及び中継機の使用状態を示す外観図、同地域防犯システムに用いる子機及び中継機の電気系回路図、同地域防犯システムに用いる通報パケットのフォーマット構成図、同地域防犯システムの制御方法を用いた同時受信中継機２台のときの子機台数に対するパケット損失率を示すデータ図、同地域防犯システムの制御方法を用いた同時受信中継機３台のときの子機台数に対するパケット損失率を示すデータ図、同地域防犯システムの制御方法を用いた同時受信中継機４台のときの子機台数に対するパケット損失率を示すデータ図、同地域防犯システムの制御方法及び背景を検証するシミュレーションのためのシステム構成図、同地域防犯システムの背景を説明するためのシステム構成図、ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ６７を使用した場合の子機台数に対するパケット損失率を示す背景技術を説明するためのデータ図、１台の中継機に多数の子機が集まった状況下における子機台数に対するパケット損失率を示す背景技術を説明するためのデータ図、

符号の説明

１：地域防犯システム，２…：子機，２ｔ…：無線通信部，３…：中継機，３ｔ…：アドホック通信部，４：親機，４ｔ：アドホック通信部，５：ネットワーク，６：サーバコンピュータ，Ｈ…：防犯対象者，Ａｃ：所定の地域，Ｄｐ：通報パケット

Claims

無線ＩＤタグを設けた無線通信部を有し、かつ複数の防犯対象者がそれぞれ携帯可能な複数の子機と、無線ＩＤタグを設けたアドホック通信部を有し、かつ所定の地域内における複数の異なる所定場所にそれぞれ設置した複数の中継機と、アドホック通信部を有する少なくとも一台の親機と、前記親機に接続したサーバコンピュータを備える地域防犯システムの制御方法において、任意の中継機は、任意の子機からの通報パケットを受信することにより、当該通報パケットに応答して返送した他の中継機からのＡＣＫ（先行ＡＣＫ）の有無に対する確認処理を行い、前記先行ＡＣＫが無いことを条件とし、かつ受信時に検出した電界強度が弱いほど長くなり、かつ電界強度を予め所定範囲によりランク分けした複数段のランク内でランダムに発生させた遅延時間を設定し、少なくとも当該遅延時間の経過後まで前記先行ＡＣＫの有無の確認処理を行うことを条件として前記任意の中継機から前記通報パケットに応答するＡＣＫ（自己ＡＣＫ）を返送するとともに、前記先行ＡＣＫが有るときは少なくとも前記自己ＡＣＫの返送を中止する制御を行うことを特徴とする地域防犯システムの制御方法。
前記任意の中継機は、前記先行ＡＣＫが有るときは前記任意の中継機から他の中継機への前記通報パケットの転送を中止する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の地域防犯システムの制御方法。
前記親機と前記サーバコンピュータはネットワークを介して接続することを特徴とする請求項１記載の地域防犯システムの制御方法。
前記地域として、少なくとも通学エリアに適用することを特徴とする請求項１記載の地域防犯システムの制御方法。