JP5168088B2 - セキュリティシステム - Google Patents

Description

本発明は、セキュリティ監視エリアの複数個所に、異常等検出用のセンサ装置を夫々設置するようにしたセキュリティシステムに関する。

例えば、建物の敷地（庭など）に対する不審者の侵入を監視するためのセキュリティシステムは、例えば人の侵入を検知するセンサ装置等を、敷地の要所に複数個設置すると共に、それら各センサ等の全体を統括管理するコントローラを設けて構成される。このとき、センサ装置を屋外に設置する場合などにあっては、センサ装置に対する電気配線が困難となるようなケースがある。このようなケースでは、センサ装置の動作電源として電池を採用せざるを得ないが、使用中に電池の容量不足を招いてしまう虞があると共に、電池の面倒な交換作業が必要となる等の不具合がある。

そこで、例えば特許文献１には、センサ装置のいわゆるコードレス化を図るために、事象感知器（センサ装置）に、太陽電池、その太陽電池により充電される蓄電池、無線通信機を設けると共に、センサ情報を受信するコントローラ、無線受信機及びスポットライトを備えた充電器を設けた事象検知システムが示されている。このシステムでは、事象感知器の蓄電池が消耗すると、無線通信機により充電器に対し電池消耗情報を送信し、無線受信機により電池消耗情報を受けた充電器は、スポットライトによって、事象感知器の太陽電池に対し、限局的な投光を一定の充電時間行うようになっている。
特開２００５−２４２４４１号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、センサ装置側で蓄電池の消耗を監視し、充電を要求する信号を送信すると共に、充電器側でその信号を受信してスポットライトを点灯させるといった手順を経る必要があり、充電制御のための信号の送受信等の処理に比較的手間がかかるものとなる。そして、１個のセンサ装置（太陽電池）に対して、１個のスポットライトが必要となるため、複数個のセンサ装置を用いるシステムに適用した場合、スポットライトの数が多くなって構成の複雑化やコスト高を招いてしまう問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数個のセンサ装置を用いるものにあって、各センサ装置の動作電源に二次電池を用いた場合でも、前記各二次電池に対する充電を簡単な構成で行うことができ、その充電の制御に要する処理手順を簡単に済ませることができるセキュリティシステムを提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明のセキュリティシステムは、セキュリティ監視エリアの複数個所に、異常等検出用のセンサ装置を夫々設置するようにしたものであって、前記各センサ装置は、無線通信によりシステムのコントローラに接続されていると共に、動作電源となる二次電池及びその二次電池に充電するための太陽電池パネルを備えて構成されており、前記複数個のセンサ装置における各太陽電池パネルは、前記セキュリティ監視エリア内に仮想される一つの仮想平面上に、該仮想平面上の所定点を向いて配置されており、前記各太陽電池パネルにおける発電に必要な光エネルギを供給するために、前記所定点から前記仮想平面に沿って放射方向に光を照射可能な１個の回転投光器が、回転駆動機構によって該所定点を中心に回転可能に設けられていると共に、前記回転投光器を、前記各太陽電池パネルに光が照射される複数の停止位置にて、前記各二次電池の充電に必要な所定時間ずつ停止させる充電動作を行わせながら回転駆動させるように、前記回転駆動機構による回転・停止を制御する制御装置が設けられ、前記制御装置は、前記回転投光器により前記各太陽電池パネルに対して１回ずつ順に充電を行う一巡の充電動作を行わせるにあたり、その充電順序を予めランダムに決定して実行するように構成されていると共に、前記各二次電池には、前記回転投光器による１回の充電動作の終了時点で、前記各太陽電池パネルに対する充電動作が二巡するに要する時間以上継続して前記各センサ装置を動作させることが可能な電力量が貯留されているように構成されているところに特徴を有する（請求項１の発明）。

これによれば、複数のセンサ装置は、二次電池を動作電源として、無線通信によりシステムのコントローラに接続されているので、各センサ装置を屋外などの電気配線が困難な場所にも設置することができる。このとき、各センサ装置の二次電池は、太陽電池パネルに光エネルギが供給されることによって、充電がなされるのであるが、その際の光源として、回転投光器を採用すると共に、各太陽電池パネルを、仮想平面上に所定点の方向を向いて配置したことにより、１個の回転投光器により、複数個の太陽電池パネルへの光の照射、つまり複数個の二次電池に対する充電が可能となる。尚、この場合の仮想平面とは、例えば地面からある高さに位置する水平面が想定されるが、厚みが存在しない文字通りの（数学的な）面ではなく、各センサの太陽電池パネルすべてを含む面という意味であり、ある程度の上下方向の幅を有したものと考えることができる。その結果、必ずしも水平面に限らず、水平から多少傾斜している面であろうとも、また多少の凹凸ができようとも、それらも含めて、本願では仮想平面と呼称している。

ところで、上記回転投光器による充電動作は、例えば夜間等において、セキュリティ監視エリア内でスポット的な光を回転させる動作が含まれるので、防犯用のサーチライトとしての役割を兼用させることができる。そして、回転投光器による充電動作を制御する制御装置は、各太陽電池パネルに対する一巡の充電動作の際の充電順序を予めランダムに決定して実行するので、投光パターンがランダムに変動することになり、侵入者がその投光パターンを予測することができず、防犯効果をより高いものとすることができる。

また、前記各二次電池には、回転投光器による１回の充電動作によって、各太陽電池パネルに対する充電動作が二巡するに要する時間以上継続して各センサ装置を動作させることが可能な電力量が毎回貯留（蓄積）されるので、上記のように、一巡の充電動作の際の充電順序を予めランダムに決定しても、二次電池の電力量不足の発生が余裕をもって防止される。このとき、各二次電池の消耗度合を検知したり、充電を要求する信号を送受信したりするといった処理が不要となるので、制御を簡単化することができる。

この結果、本発明によれば、複数個のセンサ装置を用いるセキュリティシステムにあって、各センサ装置の動作電源に二次電池を用いた場合でも、前記各二次電池に対する充電を１個の回転投光器により行うことができ、充電のための構成を簡単に済ませることができ、しかも、その充電の制御に要する処理手順を簡単に済ませることができる。さらには、回転投光器に防犯用のサーチライトとしての役割を兼用させることができ、その際の、防犯効果をより高いものとすることができる。

本発明においては、上記制御装置を、一巡の充電順序の決定と共に、前記各二次電池に対し充電を行うべき所定時間を、各二次電池毎に毎周回決定するように構成すると共に、その充電に要する所定時間を、該当する二次電池の今回の一巡における充電終了時から、次回の一巡において当該二次電池の充電順序が最後となったと仮定した場合までに要する時間において当該センサ装置にて消費される電力量の算出に基づき、その電力量の供給に必要な時間に決定されるように構成しても良い（請求項２の発明）。これによれば、二次電池の容量不足を招いてしまうことを未然に防止できることは勿論、各二次電池毎の充電時間を毎回きめ細かく決定することによって、極力短い充電時間で済ませることができ、より効果的となる。

以下、本発明を、例えば建物の敷地（庭など）に対する不審人物の侵入を監視するためのセキュリティシステムに適用した一実施例について、図面を参照しながら説明する。まず、図３は、本実施例に係るセキュリティシステム１の要部の電気的構成を概略的に示している。ここで、このセキュリティシステム１は、例えば建物の壁部等に設置されシステム全体を統括管理するコントローラ２を備えると共に、セキュリティ監視エリアとしての敷地の要所（屋外）に異常等検出用この場合人の侵入を検知するための複数個（Ｎ個、図３では４個を図示）のセンサ装置３を設置して構成される。

前記各センサ装置３は、詳しくは、例えば赤外線人体検知センサからなるセンサ本体４、前記コントローラ２との間での無線通信（検知信号の送信）を行うための通信装置５、それらの動作電源となる二次電池６、その二次電池６に充電回路（図示せず）を介して接続され該二次電池６に対して充電を行うための太陽電池パネル７を備えて構成されている。前記太陽電池パネル７は、周知のように、パネル面に光が当ることにより、その光エネルギを電気エネルギに変換（発電）するものであり、その電気エネルギによって二次電池６の充電がなされるようになっている。

また、前記通信装置５は、コントローラ２に接続された通信装置８と無線通信を行うように構成され、もって各センサ装置３は無線通信によりコントローラ２に接続されている。これにて、電気配線の困難な屋外であっても、電気配線を設けずに各センサ装置３を設置することが可能とされるのである。尚、以下、複数（Ｎ）個のセンサ装置３を区別する必要がある場合には、図１及び図２に一部示すように、符号３の後に、上面から見て時計回り方向に順に、（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）、（Ｓ４）、‥‥、（ＳＮ）を付して区別し、その際の添え字（１，２，３，‥，Ｎ）をセンサ番号と称することとする。

前記コントローラ２は、マイコン（ＣＰＵ）を主体として構成され、上記のように、通信装置８を介した無線通信によって、前記各センサ装置３からの検知信号を受信するようになっている。また、詳しい説明は省略するが、コントローラ２には、他のセキュリティ用センサ９（例えばガラスやドアからの建物内への人の不正侵入を検知するセンサや、火災、ガス漏れ等を検知するセンサ）からの検知信号が入力されるようになっている。

そして、コントローラ２には警報装置１０が接続されており、コントローラ２は、センサ装置３や他のセキュリティ用センサ９によって異常が検知された時に、警報装置１０によるユーザに対する報知や、キュリティ管理会社のセンタ（更には、警察、消防、救急など）に対する通報等の処理を行うようになっている。さらに、後述するように、このコントローラ２は制御装置としても機能するようになっている。

さて、図１及び図２に示すように、前記複数個のセンサ装置３における各太陽電池パネル７は、セキュリティ監視エリア内に仮想される一つの仮想平面（例えば地面からある高さに位置する水平面或いは水平から多少傾斜している面）上に、該仮想平面上の所定点Ｏ（図２参照）を向いて配置されている。つまり、各太陽電池パネル７は、所定点Ｏから各太陽電池パネル７の中央部に向けて仮想平面上を放射方向に延びる直線が、各太陽電池パネル７の受光面に直交するような方向を向いて設置されている。

このとき、各センサ装置３は、図１に示すように、例えば棒状の取付部材１１を介して、センサ本体４が所定（目的とする）の高さ位置に来るように取付けられるのであるが、その際、二次電池６に配線を介して接続される太陽電池パネル７については、センサ本体４とは異なる高さ位置や向きで取付けることができる。尚、上記した仮想平面とは、厚みが存在しない文字通りの面ではなく、ある程度の上下（高さ）方向の幅を有したもの（帯状空間）と考えることができる。

そして、セキュリティ監視エリア内には、前記各太陽電池パネル７における発電に必要な光エネルギを供給するために、前記所定点Ｏから前記仮想平面に沿って放射方向に光Ｌ（スポット的な光）を照射可能な１個の回転投光器１２が、回転駆動機構１３（図３にのみ図示）によって該所定点Ｏ（点Ｐを通り仮想平面に直交する軸）を回転中心として回転可能に設けられている。この場合、回転投光器１２を設置しやすい位置に前記所定点Ｏが設定されていることが好ましく、またこのとき、前記所定点Ｏ（回転投光器１２）と各太陽電池パネル７との間の距離は、必ずしも均等である必要はないが、均等に近い方が望ましい。

詳しく図示はしないが、前記回転駆動機構１３は、前記回転投光器１２を、例えば、光Ｌが上面から見て時計回り方向（図１、図２で矢印Ａ方向）に繰返し回転するように回転駆動させるのであるが、その際の光Ｌの位置（向き）つまり回転投光器１２の回転位置（角度）を常に検出し、任意の回転位置で回転投光器１２を停止させることができるようになっている。図３に示すように、これら回転投光器１２及び回転駆動機構１３は、前記コントローラ２により制御されるようになっている。

前記コントローラ２は、前記回転投光器１２を点灯させながら回転させるのであるが、その回転の途中で、図１、図２に示すように、前記各太陽電池パネル７に光Ｌが照射される複数（Ｎ箇所）の停止位置にて、前記各二次電池６の充電に必要な所定時間ずつ停止させて各太陽電池パネル７に光Ｌを照射する充電動作を行わせるように、前記回転駆動機構１３による回転投光器１２の回転・停止を制御するようになっている。従って、このコントローラ２が、前記各センサ装置３の二次電池６に対する充電を制御するための制御装置として機能するのである。

尚、このとき、前記コントローラ２は、例えば周囲の明るさを検出するセンサの検出に基づいて、薄暮状態（夜間）になったときに回転投光器１２の点灯及び回転を開始させるようになっている。また、上記した回転投光器１２の複数の停止位置については、例えばセキュリティシステム１の設置時に、各太陽電池パネル７に光Ｌを照射するに最適な位置（回転角度）で停止できるよう、作業者等により設定される。それに併せて、各太陽電池パネル７の設置位置や向きなども作業者により調整される。

後の作用説明（フローチャート説明）で詳述するように、前記コントローラ２は、そのソフトウエア（制御プログラムの実行）により、前記回転投光器１２により前記各太陽電池パネル７に対して１回ずつ順に充電（光Ｌの照射）を行う一巡の充電動作を行わせるにあたり、その充電順序を予めランダムに決定して実行するように構成されている。さらに本実施例では、コントローラ２は、一巡の充電順序の決定と共に、前記各二次電池６に対し充電を行うべき所定時間（各停止位置での停止時間）を、各二次電池６（各太陽電池パネル７）毎に毎周回決定するように構成されている。

さらに本実施例では、前記コントローラ２は、各二次電池６の充電に要する所定時間を決定するにあたり、該当する二次電池６の今回の一巡における充電終了時から、次回の一巡において当該二次電池６の充電順序が最後となったと仮定した場合までに要する時間において当該センサ装置３にて消費される電力量（Ｗｎ）の算出に基づき、その電力量の供給に必要な時間に決定するように構成されている。

このとき、前記各二次電池６の容量（満充電時に貯留されている電力量）は、各太陽電池パネル７に対する充電動作が二巡するに要する時間以上継続して前記各センサ装置３を動作させることが可能な電力量以上の値とされている。そして、各二次電池６には、前記回転投光器１２による１回の充電動作の終了時点で、各太陽電池パネル７に対する充電動作が二巡するに要する時間以上継続して前記各センサ装置３を動作させることが可能な電力量が貯留されているように構成されている。

次に、上記構成の作用について、図４及び図５も参照しながら説明する。上記した構成のセキュリティシステム１においては、セキュリティ監視エリア（敷地）の要所に、人の侵入を検知する複数個のセンサ装置３が設けられている。これにより、それらセンサ装置３（センサ本体４）のいずれかによって不審人物の侵入が検知されると、通信装置５によってコントローラ２に検知信号が送信される。すると、コントローラ２では、警報装置１０によって、ユーザに対する報知や、キュリティ管理会社のセンタ更には警察等への通報等が行われる。

上記複数個のセンサ装置３は、夫々二次電池６を動作電源としていると共に、無線通信によりコントローラ２に接続されているので、配線が不要となり、屋外などの配線が難しい場所にも設置することが可能である。このとき、各センサ装置３における電池交換を不要とすると共に、使用途中における電池切れを未然に防止するために、屋外に設置された複数個のセンサ装置３に対して、回転投光器１２によって、各太陽電池パネル７に光エネルギを供給し、各太陽電池パネル７における発電によって各二次電池６に対する充電が行われる。

この充電動作は、コントローラ２により制御され、回転投光器１２を点灯させながら矢印Ａ方向に回転させ、その回転の途中で、各太陽電池パネル７に光Ｌが照射される複数（Ｎ箇所）の停止位置にて、各二次電池６の充電に必要な所定時間ずつ回転を停止させることにより行われる。ここで、上記回転投光器１２による充電動作は、例えば夜間等において、屋外のセキュリティ監視エリアで、スポット的な光Ｌを回転させる動作が含まれるので、回転投光器１２に防犯用のサーチライトとしての役割を兼用させることができる。

そして、回転投光器１２による充電動作を制御するコントローラ２は、以下のようにして、各センサ装置３の太陽電池パネル７に対する一巡の充電動作（これを１つのステージと称する）の際の充電順序を、予めランダムに決定する。これと共に、本実施例では、各センサ装置３の太陽電池パネル７に対する充電時間（回転投光器１２の各停止位置での停止時間）を、必要最短時間になるように決定する。これら充電順序及び充電時間は、各ステージの最初に決定されるのであるが、そのうち充電順序が先に決定され、その後に充電時間が決定される。コントローラ２は、各ステージの最初に決められた充電順序及び充電時間で、そのステージの充電動作を制御するようになっている。

まず、図４のフローチャートは、コントローラ２が、回転投光器１２による充電動作を行わせるにあたり、各ステージの最初に、その１ステージにおけるＮ個のセンサ装置３（二次電池６）に対する充電順序をランダムに決定する場合の処理の手順を示している。尚、ここでは、センサ装置３の数が４個（Ｎ＝４）の場合を、具体例としてあげながら説明する。

即ち、ステップＰ１では、変数ｉに１がセットされ、ステップＰ２では、充電の順番（この場合１番から４番のいずれか）を示す配列ａ［ｉ］にｉがセットされる。ステップＰ３では、変数ｉの値が１だけインクリメントされる。ステップＰ４では、変数ｉの値がＮ（この場合４）より大きいかどうかが判断される。変数ｉの値が、未だＮ以下である場合には（ステップＰ４にてＮｏ）、ステップＰ２に戻り、変数ｉの値が、Ｎより大きく（５に）なったときに（ステップＰ４にてＹｅｓ）、次のステップＰ５に進む。

これらステップＰ１〜Ｐ４の処理により、Ｎ＝４の場合には、ａ[１]＝１、ａ［２］＝２、ａ[３]＝３、ａ[４]＝４の配列がまず作成される。この配列は、充電順序１番が、センサ番号１番のセンサ装置３（Ｓ１）、充電順序２番が、センサ番号２番のセンサ装置３（Ｓ２）、充電順序３番が、センサ番号３番のセンサ装置３（Ｓ３）、充電順序４番が、センサ番号４番のセンサ装置３（Ｓ４）であることを意味している。この順番が、ステップＰ５以下の処理で、ランダムな順番に変更される。

ステップＰ５では、変数ｉに１がセットされ、ステップＰ６では、変数ｊｎに、（Ｎ＋１−ｉ）がセットされる。ステップＰ７で、乱数ｒが発生される。ステップＰ８では、乱数ｒを変数ｊで除算した余りｙが算出される。ステップＰ９では、配列ａ[ｊ]のセンサ番号と、配列ａ［ｙ＋１］のセンサ番号との入替えが行われる。この入替えの処理では、まず変数ｗにａ[ｊ]の値をセットし、次にａ[ｊ]にａ[ｙ＋１]の値をセットし、最後にａ［ｙ＋１］に、変数ｗの値をセットすることにより行われる。ここで、ａ[ｊ]の値（配列ａ［ｊ］のセンサ番号）が確定される。

次のステップＰ１０では、変数ｊの値が２かどうかが判断され、２でない場合には（Ｎｏ）、ステップＰ１１にて、変数ｉの値が１だけインクリメントされ、ステップＰ６に戻る。変数ｊの値が２であった場合には（ステップＰ１０にてＹｅｓ）、この処理が終了する。

具体例をあげると、これらステップＰ５〜Ｐ１１の処理により、Ｎ＝４の場合には、ステップＰ６を１回目に通る際に、変数ｊ＝４となり、ステップＰ７で発生した乱数ｒが例えば３００である場合には、ステップＰ８にて、３００÷４で、余りｙの値が０となり、ｙ＋１＝１となる。従って、ステップＰ９にて、ｗ＝４となり、ａ[４]＝１が確定し（充電順序４番が、センサ番号１番のセンサ装置３（Ｓ１））、ａ[１]＝４とされる。ステップＰ６を２回目に通る際に、変数ｊ＝３となり、乱数ｒが仮に５４である場合には、５４÷３で、余りｙの値が０となり、ｙ＋１＝１となる。従って、今度は、ａ[３]とａ[１]とが入替わり、ａ[３]＝４が確定し（充電順序３番が、センサ番号４番のセンサ装置３（Ｓ４））、ａ[１]＝３とされる。

ステップＰ６を３回目に通る際に、変数ｊ＝２となり、乱数ｒが仮に９１である場合には、９１÷２で、余りｙの値が１となり、ｙ＋１＝２となる。従って、今度は、ａ[２]とａ[２］とが入替わり（実質的に入替わらない）、ａ［２］＝２が確定し（充電順序２番が、センサ番号２番のセンサ装置３（Ｓ２））、ａ[１]＝３のままとされる。変数ｊの値が２であるので、処理が終了し、ａ［１］＝３も確定される。これにより、ａ[１]＝３、ａ[２]＝２、ａ[３]＝４、ａ[４]＝１の配列が作成され、充電順序が、センサ番号で、３，２，４，１の順に決定される。

次に、図５のフローチャートは、コントローラ２が、各センサ装置３の太陽電池パネル７に対する充電時間（回転投光器１２の各停止位置での停止時間）を、必要最短時間になるように決定する場合の処理手順を示している。ここでは、上記のように、１つのステージにおける各センサ装置３（二次電池６）の充電順序が決定されているものとし、充電時間の決定は、そのステージで充電順序が最後のセンサ装置３（二次電池６）から順に、充電順序を１つずつ前に戻しながら計算が行われる。

各センサ装置３（二次電池６）に対する充電時間の決定には、次のような考え方が用いられる。即ち、この充電時間を決定する時点では、今回のステージに関する充電順序は判っているものの、次回のステージにおいては充電順序が再度ランダムに決定されるため、充電順序が何番になるかは不明である。そこで、今回のステージ終了後において、次回ステージで順番が最後となった場合でも動作を保証できる電力量（ステージ一巡に要する時間において消費される電力量Ｗｎ）は、各センサ装置３毎に予め算出することができる。この電力量の値を、充電順序ｉ番目のセンサ装置３においては、Ｗｎ(i)と記述する。

今回のステージの最後に充電がなされるｉ番目のセンサ装置３の場合、そのセンサ装置３における、単位時間当りの電力消費量をＥｃ(i)とし、単位時間当りの充電時の電力増加量をＥｓ(i)とすると、Ｗｎ(i)の電力量を充電するに要する時間Ｔ(i)は、
Ｗｎ(i)＝｛Ｅｓ(i)−Ｅｃ(i)｝＊Ｔ(i) ‥（１）
であるから、
Ｔ(i)＝Ｗｎ(i)／｛Ｅｓ(i)−Ｅｃ(i)｝ ‥（２）
となる。

今回ステージの充電順序が一つ前のｊ番目のセンサ装置３の場合、ｊ番目のセンサ装置３が必要とする充電時間Ｔ(j)は、電力量Ｗｎ(j)の充電に要する時間に加えて、ｉ番目のセンサ装置３に対する充電時間Ｔ(i)と、回転投光器１２の移動に要する時間Ｔmov(j,i)との和になる。従って、必要な充電時間Ｔ(j)は、
Ｗn(j)＋[Ｔ(i)＋Ｔmov(j,i)]＊Ｅc(j)｝＝｛Ｅｓ(j)−Ｅｃ(j)｝＊Ｔ(j) ‥(３)
Ｔ(j)＝[Ｗn(j)＋{Ｔ(i)＋Ｔmov(j,i)｝＊Ｅｃ(j)］／{Ｅｓ(j)−Ｅｃ(j)}‥(４)
となる。

尚、上記Ｔmov(j,i)は、充電順序ｊ番目のセンサ装置３(太陽電池パネル７)から、充電順序ｉ番目のセンサ装置３（太陽電池パネル７）に、回転投光器１２による投光が移動するに要する時間を示し、センサ装置３（太陽電池パネル７）の位置関係により、システムの設置時に確定される値である。

更に今回ステージの充電順序がもう一つ前のｋ番目のセンサ装置３の場合、必要な充電時間Ｔ(k)は、
Ｔ(k)＝[Ｗｎ(ｋ)＋{Ｔ(j)＋Ｔmov(k,j)＋Ｔ(i)＋Ｔmov(j,i)}＊Ｅc（k)］
／{Ｅｓ(j)−Ｅｃ(j)｝ ‥(５)
となる。(５)式中の、Ｔ(j)＋Ｔmov(k,j)＋Ｔ(i)＋Ｔmov(j,i)は、ｋ番目のセンサ装置３以降の充電のために必要な時間であり、順次計算可能である。

センサ番号としてはランダムであるが、今回のステージにおける充電順序が遅い順から、充電時間を、Ｔt（N)、Ｔt（N-1)、Ｔt（N-2)、‥と表せば、
Ｔtotal＝０ ‥(６)
Ｔt（N)＝[Ｗｎ(a)＋Ｔtotal ＊Ｅｃ(a)]/{Ｅｓ(a)-Ｅｃ(a)} ‥(７)
Ｔtotal＝Ｔtotal＋Ｔt（N)＋Ｔmov(b,a) ‥(８)
Ｔt(N-1)＝[Ｗｎ(b)＋Ｔtotal＊Ｅｃ(b)]/{Ｅｓ(b)-Ｅｃ(b)} ‥(９)
Ｔtotal＝Ｔtotal＋Ｔt（N-1）＋Ｔmov(c,b) ‥(10)
Ｔt(N-2)＝[Ｗｎ(c)＋Ｔtotal＊Ｅｃ(c)}/{Ｅｓ(c)-Ｅｃ(c)} ‥(11)
のように漸化式に表される。

以上を整理すると、充電時間の決定は、図５のフローチャートに示す手順にて行うことができる。尚、ここでは、Ｎ個のセンサ装置３の今回のステージにおける充電順番が、配列ａ［］に入っている。従って、ａ［１］に、最初に充電するセンサ装置３のセンサ番号が入っており、ａ［Ｎ］に、最後に充電するセンサ装置３のセンサ番号が入っていることになる。また、ｉ番目に充電するセンサ装置３の充電時間を、配列Ｔ［ｉ］に格納することとする。

即ち、まず、ステップＰ２１では、変数ｉにＮがセットされ、ステップＰ２２では、変数Ｔtotal に０がセットされる。ステップＰ２３では、変数ｋにａ［ｉ］がセットされる。次のステップＰ２４では、変数ｉが１かどうかが判断され、１でない場合には（ステップＰ２４にてＮｏ）、ステップＰ２５にて、変数ｐにａ［ｉ−１］がセットされた上で、ステップＰ２７に進む。変数ｉが１であった場合には（ステップＰ２４にてＹｅｓ）、ステップＰ２６にて、変数ｐに、前回のステージの最後のセンサ番号がセットされ、ステップＰ２７に進む。

ステップＰ２７では、充電時間Ｔ［ｋ］が、上記した（７）、（９）、（１１）式のように算出され、ステップＰ２８では、Ｔtotal の値が、上記した（８）、（１０）式のように算出（更新）される。ステップＰ２９では、変数ｉが、１だけデクリメントされ、ステップＰ３０では、変数ｉが０かどうかが判断される。変数ｉが０でなければ（ステップＰ３０にてＮｏ）、ステップＰ２３からの処理が繰替えされ、変数ｉが０となった場合に（ステップＰ３０にてＹｅｓ）、処理が終了する。

このような計算により、各センサ装置３（二次電池６）に対する充電時間は、今回の一巡における充電終了時から、次回の一巡において当該センサ装置３（二次電池６）の充電順序が最後となったと仮定した場合までに要する時間において当該センサ装置３にて消費される電力量の算出に基づき、その電力量の供給に必要な時間に決定される。これにて、各センサ装置３の二次電池６の容量不足（使用中の電池切れ）を招いてしまうことを未然に防止できることは勿論、充電時間を短く済ませることができる。

尚、上記計算では、センサ装置３におけるセンサ番号ｉの、単位時間当りの電力消費量をＥｃ(i)とし、単位時間当りの充電時の電力増加量をＥｓ(i)としたが、これらは、回転投光器１２から各太陽電池パネル７までの距離や、各センサ装置３における通信装置５の通信距離等によって、設置時点でセンサ装置３毎に固有に決まる値である。従って、これらをきめ細かく設定することにより、充電時間を最短にすることも可能となる。

また、センサ装置３の、今回のステージ終了後に保持すべき必要最低限の電力量Ｗｎ(i)は、厳密には漸化式にて最小値を求めることになるが、簡易的に次のように求めることもできる。即ち、各センサ装置３における単位時間当りの電力消費量Ｅｃ(i)の最大値をＥｃ、単位時間当りの充電時の電力増加量をＥｓ(i)の最小値をＥｓ、回転投光器１２が１周回転する時間をａとすると、１順の充電動作に必要な時間Ｔｏは、
Ｔｏ＞｛Ｎ＊Ｎ＊ａ＊Ｅｃ｝／｛Ｅｓ−Ｎ＊Ｅｃ｝ ‥（１２）
となり、
Ｗｎ＝Ｔｏ＊Ｅｃ ‥（１３）
で求められる。

以上のように、本実施例のセキュリティシステム１によれば、複数個のセンサ装置３を用いるものにあって、各センサ装置３の動作電源である各二次電池６に対する充電を１個の回転投光器１２により行うことができ、充電のための構成を簡単に済ませることができる。しかも、上記したコントローラ２による充電制御によれば、各センサ装置３に対する一巡の充電動作の際の充電順序を予めランダムに決定しても、二次電池６の電力量不足を招いてしまうことが未然に防止される。このとき、各二次電池６の消耗度合を検知したり、充電を要求する信号を送受信したりするといった処理が不要となるので、充電制御に要する処理を簡単に済ませることができる。

そして、上記回転投光器１２による充電動作は、例えば夜間等において、屋外のセキュリティ監視エリアで、スポット的な光Ｌを回転させる動作が含まれるので、防犯用のサーチライトとしての役割を兼用させることができる。このとき、回転投光器１２による充電動作を制御するコントローラ２は、各太陽電池パネル７に対する一巡の充電動作の際の充電順序を予めランダムに決定して実行するので、投光のパターンがランダムに変動することになり、例えば侵入者がその投光パターンを予測することができず、防犯効果をより高いものとすることができる。

更に、特に本実施例では、各センサ装置３に対する充電時間を、今回の一巡における充電終了時から、次回の一巡において当該センサ装置３（二次電池６）の充電順序が最後となったと仮定した場合までに要する時間において当該センサ装置３にて消費される電力量の算出に基づき、その電力量の供給に必要な時間に決定するようにしたので、二次電池６の容量不足を招いてしまうことを未然に防止できることは勿論、各二次電池６毎の充電時間を毎回きめ細かく決定することによって、極力短い充電時間で済ませることができ、より効果的となる。

尚、上記実施例では、各センサ装置３（二次電池６）に対する充電時間をきめ細かく決定するように構成したが、充電時間の決定を比較的大まかに行うようにしても良い。要するに、各二次電池６に、回転投光器１２による１回の充電動作によって、各太陽電池パネル７に対する充電動作が二巡するに要する時間以上継続して各センサ装置３を動作させることが可能な電力量が毎回貯留されるようにすれば、一巡の充電動作の際の充電順序を予めランダムに決定しても、二次電池６の電力量不足を招いてしまうことが余裕をもって防止される。その他、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

本発明の一実施例を示すもので、複数個のセンサ装置と回転投光器との配置関係を概略的に示す斜視図 複数個のセンサ装置と回転投光器との配置関係を平面的に示す図 セキュリティシステムの要部の電気的構成を概略的に示すブロック図 充電順序を決定する際のコントローラの処理手順を示すフローチャート 充電時間を決定する際のコントローラの処理手順を示すフローチャート

符号の説明

図面中、１はセキュリティシステム、２はコントローラ（制御装置）、３はセンサ装置、４はセンサ本体、５は通信装置、６は二次電池、７は太陽電池パネル、８は通信装置、１２は回転投光器、１３は回転駆動機構、Ｏは所定点を示す。

Claims (2)

1. セキュリティ監視エリアの複数個所に、異常等検出用のセンサ装置を夫々設置するようにしたセキュリティシステムであって、
   前記各センサ装置は、無線通信によりシステムのコントローラに接続されていると共に、動作電源となる二次電池及びその二次電池に充電するための太陽電池パネルを備えて構成されており、
   前記複数個のセンサ装置における各太陽電池パネルは、前記セキュリティ監視エリア内に仮想される一つの仮想平面上に、該仮想平面上の所定点を向いて配置されており、
   前記各太陽電池パネルにおける発電に必要な光エネルギを供給するために、前記所定点から前記仮想平面に沿って放射方向に光を照射可能な１個の回転投光器が、回転駆動機構によって前記所定点を中心に回転可能に設けられていると共に、
   前記回転投光器を、前記各太陽電池パネルに光が照射される複数の停止位置にて、前記各二次電池の充電に必要な所定時間ずつ停止させる充電動作を行わせながら回転駆動させるように、前記回転駆動機構による回転・停止を制御する制御装置が設けられ、
   前記制御装置は、前記回転投光器により前記各太陽電池パネルに対して１回ずつ順に充電を行う一巡の充電動作を行わせるにあたり、その充電順序を予めランダムに決定して実行するように構成されていると共に、
   前記各二次電池には、前記回転投光器による１回の充電動作の終了時点で、前記各太陽電池パネルに対する充電動作が二巡するに要する時間以上継続して前記各センサ装置を動作させることが可能な電力量が貯留されているように構成されていることを特徴とするセキュリティシステム。
2. 前記制御装置は、一巡の充電順序の決定と共に、前記各二次電池に対し充電を行うべき所定時間を、各二次電池毎に毎周回決定するように構成されると共に、
   前記充電を行うべき所定時間は、該当する二次電池の今回の一巡における充電終了時から、次回の一巡において当該二次電池の充電順序が最後となったと仮定した場合までに要する時間において当該センサ装置にて消費される電力量の算出に基づき、その電力量の供給に必要な時間に決定されることを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。

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