JP5042064B2 - 防犯システム - Google Patents

Description

本発明は、コンテンション方式（平衡型または競合方式）を採用する防犯システムの通信信頼性を向上させる技術に関する。

従来、例えば、防犯システムとして入退室管理システムが知られている。これらのシステムには、警戒区域毎に電気錠、ドアセンサあるいはパッシブセンサなどの各種防犯センサ（防犯機器）が設置され、さらにＩＤカード等の識別データの読み取りや電気錠を警備状態・警備解除状態に設定を行う非接触リーダ（出入管理機器あるいは警備用遠隔操作器とも呼ばれる）が設置されている。

また、これらの各種防犯センサの状態信号又は非接触リーダの状態信号を受信して監視制御する制御装置が設置されている。なお、制御装置が非接触リーダまたは防犯センサから発報信号を受信すると、警備センターに通報（発信）する。
この防犯システムは、緊急性を要するため、防犯センサ（防犯機器）、非接触リーダ、制御装置の各機器間の通信方式は、通信速度が速いコンテンション方式（平衡型）が採用されている（例えば、図３）。

しかし、図３に示されるように、上記のようなコンテンション方式の通信を採用している防犯システム１００は、防犯センサ（図示せず）の発報や復旧が頻繁に発生すると通信ライン（通信線４）上に防犯センサの状態信号（データ）が頻繁に送信され、信号の衝突が発生する。この衝突を起こした各信号は、制御装置１から通信線４を介して非接触リーダ（遠隔操作器２）にも送信される。
一方、非接触リーダ（遠隔操作器２）は、自身の機能が正常であることを示す信号（正常確認信号）を制御装置１に定期的に送信しているが、この正常確認信号とセンサ状態信号が衝突（混線）するため、制御装置１は、非接触リーダ（遠隔操作器２）からの正常確認信号を認識できなくなる。その結果、制御装置１は機器異常と判断し、警備センター（図示せず）に頻繁に異常通報を行うといった問題があった。

そこで、例えば、特許文献１は、小規模な防犯システムにおいて、コンテンション方式通信における信号の衝突を回避する提案がなされている。
特開２００２−２５１６８２号

しかしながら、実際の防犯システムにおいては一つの警戒区域に複数の非接触リーダを設置して監視する場合や複数の警戒区域を監視する場合が多く、そのため制御装置は、多数の非接触リーダを監視制御している。また、ビルやテナントの設備の増改築などにより警戒区域数や警戒区域面積の増加がある場合には、多数の非接触リーダを増設する必要が生じる。このような場合には、複数の非接触リーダ（遠隔操作器）の警備・解除操作がほぼ同じタイミングでなされることもあり、信号の衝突の問題が解決されていない（例えば、図３）。

一方、防犯システムの通信線は、他の強電力設備の付近に敷設されたり、他設備の通信線と束ねて配線されてしまう実情もあり、ノイズの影響を受けることがあった。そのため、非接触リーダの機器が制御装置からの送信要求に対して機能正常信号を送信しても、制御装置は、それを認識できずに機器異常と判断し、警備センターに異常通報を行ってしまうという問題があった。
上記のような機器異常の通報が警備センターにあった場合、作業員が現場へ赴いて、非接触リーダを機器毎交換し、不具合原因を検査するなどの保守点検作業を行っていた。

しかし、上述したように、実際は非接触リーダの機器自体の故障ではなく通信上の信号衝突や現場の配線トラブルに起因していた。すなわち、非接触リーダの機器自体の故障ではないのに警備センターに非接触リーダの機器異常の通報がなされて、機器正常を確認するために人員派遣や機器輸送等の膨大な時間・労力・費用を要するという多大な問題があった。

したがって、本発明は、上記のように制御装置がコンテンション方式の通信によって防犯センサや非接触リーダを制御する防犯システムにおける通信上の信号の衝突や現場の配線トラブルによる通信異常（故障警報）を激減させ、通信信頼性の高い防犯システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の防犯システムは、防犯機器を警備設定または解除設定可能な遠隔操作器と、該遠隔操作器および前記防犯機器の動作状態を平衡型通信方式（コンテンション方式）により監視制御する制御装置とを備え、さらに、該制御装置と接続する通信コンバータ親機と、前記遠隔操作器と１対１で接続する通信コンバータ子機とを備え、前記通信コンバータ親機および子機は、不平衡型通信方式（コンテンション方式と異なる通信方式）で通信を行い、前記制御装置および前記遠隔操作器間を中継することを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の防犯システムにおいて、前記通信コンバータ親機および／または通信コンバータ子機は、前記平衡型通信方式（コンテンション方式）または前記不平衡型通信方式（コンテンション方式とは異なる方式）で通信を行う第１の送受信部および第２の送受信部と、前記第１の送受信部および前記第２の送受信部の通信方式を設定する操作部とを備え、該操作部の操作により通信コンバータ親機として動作する親機モードまたは通信コンバータ子機として動作する子機モードのいずれかに設定され、該モードに応じて前記第１送受信部および前記第２送受信部の通信方式を互いに異ならせて通信を行うことを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の防犯システムにおいて、前記不平衡型通信方式（コンテンション方式と異なる通信方式）はポーリング方式であることを特徴とする。

本発明によれば、コンテンション方式の通信によって防犯センサや非接触リーダを制御する防犯システムにおいて、通信上の信号の衝突や現場の配線トラブルによる通信異常（故障警報）を無くし、通信信頼性の高い防犯システムすることが可能となる。

特に、既存のコンション方式の防犯システムに本発明の防犯システム用通信コンバータを設けることにより、非接触リーダの機器自体の故障ではなく通信上の信号衝突や現場の配線トラブルによる通信異常（故障警報）が激減し、設備投資コストや保守コストが格段に安価となり、かつ通信信頼性の高い防犯システムを提供できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
（全体の構成）
図１は、本発明の防犯システム１０（入退室管理システム）を示す図である。図２は、防犯システム１０に用いる防犯システム用通信コンバータ（親機３ａ又は子機３ｂ）の回路構成図である。なお、図１および図２において、前述した図３の防犯システム１００の各構成と同じ構成については、同じ番号を付している。

図１に示される本発明の防犯システム１０は、１又は複数の警戒区域に設置されたドアセンサやパッシブセンサなどの各種の防犯センサと、あるいはＩＤカードや電気錠などの防犯機器と、ＩＤカードの読取りや電気錠の警備・解除設定を一斉に行う非接触リーダ（以下、遠隔操作器２という）と、各種防犯センサおよび遠隔操作器２などを監視制御する制御装置１と、制御装置１に接続されて遠隔操作器２との通信を中継する防犯システム用通信コンバータ親機３ａと、防犯システム用通信コンバータ親機３ａと遠隔操作器２を中継し、遠隔操作器２と１対１で接続する防犯システム用通信コンバータ子機３ｂとによって構成される。

なお、各図において、上述した制御装置１に接続されるドアセンサやパッシブセンサなどの各種防犯センサおよびＩＤカードや電気錠などの防犯機器は公知であり、図示を省略している。
また、以下において、防犯システムにおける制御装置１および遠隔操作器２および防災システム用通信コンバータ親機３ａおよび子機３ｂ以外の機器を総称して「防犯機器」と呼ぶ。

また、以下の説明において「通信コンバータ親機３ａ」もしくは「親機３ａ」は、本発明の「防犯システム用通信コンバータ親機３ａ」を意味し、「通信コンバータ子機３ｂ」もしくは「子機３ｂ」は、本発明の「防犯システム用通信コンバータ子機３ｂ」を意味する。また、「通信コンバータ」もしくは「通信コンバータ３ａ（３ｂ）」は、本発明の「防犯システム用通信コンバータ親機３ａ」および／または「防犯システム用通信コンバータ子機３ｂ」を意味する。

（通信コンバータの構成）
次に、本発明の防犯システムの通信コンバータ（親機３ａまたは子機３ｂ）の構成について説明する。
図１又は図２に示される本発明の通信コンバータ３ａ（３ｂ）は、制御部６（以下、ＣＰＵ６という）と、ＣＰＵ６の各動作モードを設定するモード切替スイッチおよび通信試験スイッチが設けられた操作部１１と、緑色ＬＥＤ１２ａおよび赤色ＬＥＤ１２ｂが設けられた表示部１２と、外部電源に接続してＣＰＵ６等の回路に定電圧電源供給する電源部２０と、通信線４ａ、４ｂまたは通信線５と接続する接続端子（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）と、ＣＰＵ６によって制御されるリレー接点である（または操作部１１の通信試験スイッチ操作によって制御される接点である）接続切替手段８と、接続端子（Ｘ１、Ｙ１）に接続されて制御信号を送受信する第１送受信部７ａと、接続端子（Ｘ２、Ｙ２）に接続して制御信号を送受信する第２送受信部７ｂと、ＣＰＵ６から制御コマンドを受信して第１送受信部または第２送受信部に電流を供給する通信ドライバ回路（以下、ドライバ９ａ，９ｂという。）から構成されている。さらに通信コンバータ３ａ（３ｂ）は、図示しない記憶部およびアドレス設定部から構成されており、記憶部には親機モード、子機モード、正常動作モード、通信試験モードなどの通信コンバータに必要な動作モードのプログラムやアドレス設定部によって設定されたアドレスなどが記憶されている。

（接続関係）
次に、本発明の実施例における制御装置１および通信コンバータ３ａ（３ｂ）および遠隔操作器２および通信線４ａ、４ｂ、５の接続（接続関係）について説明する。
図１および図２に示されるように、制御装置１は通信線４ａと接続し、通信線４ａの他端が通信コンバータ親機３ａの接続端子（Ｘ１、Ｙ１）に接続されている。また、通信コンバータ親機３ａの接続端子（Ｘ２、Ｙ２）には通信線５が接続されている。通信線５の他端は、各通信コンバータ子機３ｂの接続端子（Ｘ１、Ｙ１）に接続されている。すなわち、各通信コンバータ子機３ｂは、通信線５に並列接続されている。また通信コンバータ子機３ｂの他方の接続端子（Ｘ２、Ｙ２）には、通信線４ｂが接続されており、通信線４ｂの他端には、遠隔操作器２が接続されている。すなわち、１個の通信コンバータ子機３ｂにつき１個の遠隔操作器２が通信線４ｂを介して接続されている。

なお、後述する正常動作モード状態のときは、接続切替手段８は、第１送受信部と接続端子（Ｘ１，Ｙ１）を接続し、さらに第２送受信部と接続端子（Ｘ２，Ｙ２）を接続している。
また、後述する通信試験モード状態のときは、接続切替手段８は、第１送受信部と接続端子（Ｘ１，Ｙ１）の接続を解除するとともに第２送受信部と接続端子（Ｘ２，Ｙ２）の接続を解除し、第１送受信部と第２送受信部との接続に切り替える。

（通信コンバータの機能・動作）
次に、通信コンバータ３ａ（３ｂ）の機能・動作について説明する。
通信コンバータ３ａ（３ｂ）は外部電源と接続されており、電源投入されると通信コンバータ３ａ（３ｂ）の電源部２０がＣＰＵ６等に所定の定電圧を供給する。
電源が供給されるとＣＰＵ６は、操作部１１のモード切替スイッチ（図示せず）によって親機モードまたは子機モードいずれかに設定されたモードに応じて起動する。そして、親機モードまたは子機モードいずれかに応じた正常動作モードに移行し、動作する。

次に、各モードに応じた通信コンバータの動作（ドライバ９ａ、９ｂおよび第１送受信部および第２送受信部）について説明する。
（１）親機モード（かつ正常動作モード）で動作する場合
通信コンバータ（３ａ）のＣＰＵ６は、制御装置１に対して制御要求信号を送信可能かつ制御装置１からの肯定応答信号または否定応答信号を受信可能となるように、ドライバ９ａおよび第１送受信部を制御する。すなわち、制御装置１とコンテンション方式の通信が可能となるようにドライバ９ａおよび第１送受信部を制御する。
さらに、通信コンバータ（３ａ）のＣＰＵ６は、高速ポーリング方式通信の制御局として従属局（通信コンバータ子機３ｂ）のアドレスを順次指定して返信用要求信号を送信可能かつ従属局（通信コンバータ子機３ｂ）からの応答信号を受信可能となるように、ドライバ９ｂおよび第２送受信部を制御する。

（２）子機モード（かつ正常動作モード）で動作する場合
通信コンバータ（３ｂ）のＣＰＵ６は、高速ポーリング方式通信の従属局として制御局（通信コンバータ親機３ａ）からの返信要求信号を受信可能かつ自身のアドレスを含んだ返信要求信号を受信したときに制御局（通信コンバータ親機３ａ）に対して応答信号を送信可能となるように、ドライバ９ａおよび第１送受信部を制御する。
さらに通信コンバータ（３ｂ）のＣＰＵ６は、通信線４ｂを介して１対１の対応関係でで接続する遠隔操作器２からの制御要求信号を受信可能かつ遠隔操作器２に対して肯定応答信号または否定応答信号を送信可能となるように、ドライバ９ｂおよび第２送受信部を制御する。すなわち、遠隔操作器２とコンテンション方式の通信が可能となるようにドライバ９および第２送受信部を制御する。

また、子機３ｂは自身のアドレス取得のため、下記の操作を行う。
子機３ｂは、一定時間、接続先の遠隔操作器２（例えばアドレス１）からの立ち上がり応答信号を受信待ちする。受信できた場合には、その遠隔操作器２のアドレスを自身のアドレスとして設定する（アドレス１）。一定時間経過しても立ち上がり応答信号を受信できない場合は、アドレスを１に設定した情報を含む状態要求信号を遠隔操作器２（アドレス１）に対して送信し、肯定応答（ＡＣＫ）が返ってくることで自身のアドレスに設定（確定）する（アドレス１）。

一方、遠隔操作器２から肯定応答（ＡＣＫ）が来なかった場合（例えば、子機３ｂが、遠隔操作器２（アドレス２）と接続している場合）、自身のアドレスをアドレス１と設定した情報を含む状態要求信号を遠隔操作器２（アドレス２）に対して送信し、前述の動作を行った後にアドレス２に設定した情報を含む状態要求信号を送信する。
このように子機３ｂは、接続先の遠隔操作器２に対して立ち上がり応答信号や肯定応答を受信するまで順次アドレスを設定して状態要求信号を送信し、自身のアドレスを取得できるまでこの動作を続ける。

次に、例えば、複数の遠隔操作器２が同時に警備設定の操作された場合の例を説明する。
すなわち、遠隔操作器２を２−１、２−２とし、遠隔操作器２−１が通信コンバータ子機３ｂ−１と接続し、遠隔操作器２−１が通信コンバータ子機３ｂ−２と接続し、これら遠隔操作器２−１および２−２が同時に警備設定の操作をされて、遠隔操作器２−１から警備設定状態を示す信号ＤＴ１−１が送信され、遠隔操作器２−２から警備設定状態を示す信号ＤＴ１−２が送信された場合の防犯システムについて説明する。

上記のように２つの遠隔操作器の警備設定が同時に操作されると、
［１］遠隔操作器２−１から通信コンバータ子機３ｂ−１に対して操作信号ＤＴ１−１が送信されたのと同時に、遠隔操作器２−２から通信コンバータ子機３ｂ−２に対して操作信号ＤＴ１−２が送信される。
［２］操作信号ＤＴ１−１（またはＤＴ１−２）を受信した通信コンバータ子機３ｂ−１（または子機３ｂ−２）は、通信コンバータ親機３ａからの高速ポーリング通信により、自己のアドレスに対する状態確認信号を受信したとき、操作信号ＤＴ１−１（またはＤＴ１−２）を送信する。

［３］通信コンバータ親機３ａは、操作信号ＤＴ１−１を受信すると、通信線４ａを介してコンテンション方式で制御装置１に操作信号ＤＴ１−１を送信する。操作信号ＤＴ１−１送信後、制御装置１からの操作状態信号ＤＴ２−１を通信コンバータ親機３ａが受信すると、通信線５を介して通信コンバータ子機３ｂへ操作状態信号ＤＴ２−１を送信する。
［４］また、状態信号等への肯定応答（ＡＣＫ）や否定応答（ＮＡＫ）は、通信線４ａにおいても通信線４ｂにおいても受信した通信コンバータ親機３ａ（子機３ｂ）が即時送信する。

［５］このとき、操作信号ＤＴ１−１と同時に発生したＤＴ１−２の親機３ａの処理に関しては、上記［３］［４］が終了するまで通信コンバータ親機３ａが一定時間保持し、通信線４ａには送信しない。

［６］これは、遠隔操作器２−１への応答を優先とし、操作上のストレスを感じさせないと共に通信異常（遠隔操作器２の操作から一連の流れ終了まで（遠隔操作器２−通信コンバータ子機３ｂ−親機３ａ−制御装置１−親機３ａ−子機３ｂ−遠隔操作器２）の時間が決められている）を起こさせないためである。
［７］上記［３］［４］が終了したところで、親機３ａは遠隔操作器２−２に対する処理を同様に行う。

［８］また、一定時間を経過した場合は、通信コンバータ親機３ａは通信コンバータ子機３ｂ−２に対し、否定応答（ＮＡＫ）を送信する。
［９］否定応答を受信した通信コンバータ子機３ｂ−２は、遠隔操作器２−２に対し否定応答（ＮＡＫ）を送信し、再度操作信号ＤＴ１−２を受信するのを待つ。

また、３台以上の遠隔操作器２（アドレス６、１、１５）の警備設定が同時になされた場合は、ポーリングの順番により一連の流れ毎に各遠隔操作器２に対して処理を行う。例えば、アドレス６、アドレス１、アドレス１５の遠隔操作器２が同時に操作され、ある時点のポーリングアドレスが６であるならば、アドレス６に対する一連の処理を行い、その後アドレス１５、アドレス１という順序で順次ポーリング処理を行う。

これにより、通信線４ａでのコンテンション方式において通信上の信号の衝突を回避できる。また前述のように、同時に複数の遠隔操作器２から操作が行われるとポーリング優先処理による処理の遅れが発生するが、コンテンション方式のように全く通信ができないという状況には陥らず、通信異常になることを回避できる。

また、ポーリング方式による通信の際、警報などの重要な情報は、１ポーリング以内で変化（正常への復帰）が行われても保持する処理を行うことで取りこぼしは生じない。

制御装置１から遠隔操作器２に対して、早急に動作して欲しい処理が発生した場合は、制御装置１が優先信号を送信することで、ポーリングアドレスを強制的に優先信号のアドレスに変更することができる。これにより、リアルタイム制を必要とする場合でも対処することが可能である。

（通信試験モード）
次に、通信試験モード時の防犯システム１０および通信コンバータ（子機３ｂ）について説明する。
通信コンバータ子機３ｂのＣＰＵ６が、第２送受信部７ｂおよびドライバ９ｂを介して遠隔操作器２から送信される応答信号（制御要求信号や状態動作を示す信号）を所定回数受信しなかったと判断すると、正常動作モードから自己診断機能（通信試験モード）に移行する。あるいは、操作部１１の通信試験スイッチの操作入力があると、ＣＰＵ６は、正常動作モードから自己診断機能（通信試験モード）に移行する。

通信試験モード移行によりＣＰＵ６は、通信試験用プロトコルに従って自己の回路診断（自己診断）を開始する。
まず、接続切替手段８のリレーを駆動制御（ＯＮ）させて第２送受信部７ｂと接続端子（Ｘ２、Ｙ２）の接続を解除して通信線４ｂとの通信を切断するとともに第１送受信部７ａと接続端子（Ｘ１、Ｙ１）の接続を解除して通信線５との通信を切断する。さらにリレー制御により第１送受信部７ａと第２送受信部７ｂを接続する。

この制御動作により、通信試験モード時は、通信コンバータ子機３ｂは、防犯システム１０の通信線４ａ、５、４ｂから切断されるので、他の通信コンバータや制御装置１あるいは遠隔操作器２へ試験コマンド信号が送信される等の影響を与えない。

この通信試験モード状態でＣＰＵ６は、試験コマンド信号が第１送受信部７ａ（または第２送受信部７ｂ）に送信される。そして第２送受信部７ｂ（または第１送受信部７ａ）を介して試験コマンド信号を受信すれば、自己の通信回路が正常に機能していると判断し、表示部１２のＬＥＤを点灯制御する。

点灯制御方法としては、例えば、通信コンバータ子機３ｂが正常動作している場合、ＣＰＵ６は、緑色ＬＥＤ１２ａを点灯表示制御し、通信異常時には、赤色ＬＥＤ１２ｂを点灯表示制御する。そして、自己診断（通信試験）の結果、正常と判断すると緑色ＬＥＤ１２ａおよび赤ＬＥＤ１２ｂ両方を点灯表示制御する。また、自己診断（通信試験）の結果、通信コンバータ子機３ｂ自身の通信回路異常であると判断すると、ＣＰＵ６は、赤色ＬＥＤ１２ｂを点滅表示制御する。

なお、通信試験は、操作部１１の通信試験スイッチ操作によっても行うことができる。この場合、接続切替手段８は、通信試験スイッチによって制御される接点であり、前述したような通信試験モード時の接続関係に切り替えられる。

なお、本発明は逸脱しない範囲で適宜応用可能である。例えば、本防犯システムの通信コンバータ親機３ａおよび子機３ｂ間の通信を高速のトークン方式の通信で実現することもできる。

本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく適宜変更可能である。例えば、コンテンション方式による通信が採用されているナースコールシステムや安否確認システム等に本発明の防犯システムの通信コンバータを適用して通信信頼性の高いシステムに変更可能である。

本発明に係る防犯システムを示す図である。 図１の防犯システムの通信コンバータの概略回路構成を示す図である。 従来の防犯システムを示す図である。

符号の説明

１００ 防犯システム（入退室管理システム）
１０ 防犯システム（入退室管理システム）
１ 制御装置
２ 遠隔操作器（非接触リーダ）
３ 防犯システム用通信コンバータ
３ａ 防犯システム用通信コンバータ親機
３ｂ 防犯システム用通信コンバータ子器
４ 通信線（コンテンション方式）
５ 通信線（ポーリング方式）
６ 制御部（ＣＰＵ）
７ａ 第１の送受信部
７ｂ 第２の送受信部
８ 接続切替手段
９ａ ドライバ（通信ドライバ回路）
９ｂ ドライバ（通信ドライバ回路）
１１ 操作部
１２ 表示部
１２ａ 緑色ＬＥＤ
１２ｂ 赤色ＬＥＤ
２０ 電源部
Ｘ，Ｙ 端子

Claims (3)

1. 防犯機器を警備設定または解除設定可能な遠隔操作器と、該遠隔操作器および前記防犯機器の動作状態を平衡型通信方式により監視制御する制御装置と、該制御装置と接続する通信コンバータ親機と、前記遠隔操作器と１対１で接続する通信コンバータ子機とを備え、前記通信コンバータ親機および子機は、不平衡型通信方式で通信を行って前記制御装置および前記遠隔操作器間を中継することを特徴とする防犯システム。
2. 前記通信コンバータ親機および／または通信コンバータ子機は、前記平衡型通信方式または前記不平衡型通信方式で通信を行う第１の送受信部および第２の送受信部と、前記第１の送受信部および前記第２の送受信部の通信方式を設定する操作部とを備え、該操作部の操作により通信コンバータ親機として動作する親機モードまたは通信コンバータ子機として動作する子機モードのいずれかに設定され、該モードに応じて前記第１送受信部および前記第２送受信部の通信方式を互いに異ならせて通信を行うことを特徴とする請求項１記載の防犯システム。
3. 前記不平衡型通信方式はポーリング方式であることを特徴とする請求項１または２記載の防犯システム。

Images