JP5346825B2 - 地域見守システムの通信方法 - Google Patents

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を見守る際に用いて好適な地域見守システムの通信方法に関する。

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及び２に開示される地域防犯システムが知られており、特許文献１には、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された地域防犯システムが開示されている。

また、特許文献２には、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、親機に接続したサーバコンピュータを備えた地域防犯システムであって、子機の発呼時に、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、予め子機の全台数に基づいて時間長を設定した所定のガードタイムが経過し、この後、乱数により発生するランダム待時間が経過したことを条件にパケットの送信処理を行うことができるようにした地域防犯システムが開示されている。

特開２００７−０４２００９号公報 特開２００９−１０４４５７号公報

しかし、上述した従来の地域防犯システム（地域見守システム）は、次のような改善すべき点も存在した。

即ち、この種の地域見守システム（地域防犯システム）は、基本的に、防犯対象者（見守対象者）を見守ることができれば足りるため、子機から親機側への一方向通信、即ち、子機から一定時間（例えば、３分間）間隔毎に送信される定期通報を中継機を介して親機が受信する方式を採用しており、親機側から子機への情報の送信は行われていない。したがって、例えば、親機側から不審者の出没情報や個別の緊急連絡等の緊急情報を子機に連絡したい場合であっても対応できないなど、望ましい双方向通信機能を確保する観点からは更なる改善の余地も残されていた。

一方、中継機（親機）が子機（中継機）から定期通報を受信した場合、中継機（親機）はＡＣＫ信号を子機（中継機）に送信するため、このＡＣＫ信号を利用することにより親機側から子機へ情報を送信することも可能である。しかし、バッテリにより動作する子機の電力消費はできるだけ抑えたいため、防犯対象者（見守対象者）が監視範囲から外れることなく一カ所に留まっているような場合には、定期通報の間隔を、例えば、３分間から１時間に切換える第二の定期通報モードを設ける場合もある。この場合、ＡＣＫ信号を送信する間隔も定期通報の間隔に対応して長くなるため、ＡＣＫ信号を利用して緊急情報等を送信するには、本来の有効性及び信頼性を確保することができない。

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見守システムの通信方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る地域見守システム１の通信方法は、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、かつ複数の見守対象者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とを備え、少なくとも所定時間Ｔｓ間隔毎に子機２…から定期通報Ｄｓ…を送信するとともに、この定期通報Ｄｓ…を中継機３…が受信したなら子機２…にＡＣＫ信号Ｄｘ…を送信する通信方法であって、中継機３…は、同期生成部７…により共通の同期用データＤｗを得るとともに、子機２…は、同期用データＤｗを取得して当該同期用データＤｗに同期して所定時間Ｔｗ間隔毎の受信専用期間Ｔｈを設定し、サーバコンピュータ６から特定の子機２に対して子機制御データＤｃを送信する際に、当該子機２の定期通報Ｄｓ…の間隔が通常時（Ｔｓ）のときは、中継機３からＡＣＫ信号Ｄｘに子機制御データＤｃを付加して送信する第一通信モードＭｆを実行し、かつ定期通報Ｄｓ…の間隔が通常時（Ｔｓ）よりも長い（Ｔｍ）ときは、中継機３から受信専用期間Ｔｈに子機制御データＤｃを送信する第二通信モードＭｓを実行する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、子機２は、見守対象者Ｈの移動を検出する移動検出部８を備え、当該移動の検出時に、通常時の間隔Ｔｓで定期通報Ｄｓを送信するとともに、移動の非検出時に、通常時の間隔Ｔｓよりも長い間隔Ｔｍで定期通報Ｄｓを送信することができ、この移動検出部８には、子機２に付設した振動センサ８ｓを用いることができる。また、同期生成部７は、中継機３に備えるＧＰＳ受信機７ｓから得る時刻情報を用いて同期用データＤｗを生成することができる。一方、子機２は、所定の取得タイミングにより中継機３に対してデータ要求信号Ｄｒを送信し、中継機３から送信される同期用データＤｗを受信して取得することができる。他方、サーバコンピュータ６は、全ての中継機３…に対して子機制御データＤｃ…を転送することができるとともに、少なくとも最初に、特定の子機２を直前に受信した中継機３に対して子機制御データＤｃを転送することもできる。なお、子機制御データＤｃには、少なくとも、子機２のランプ９ａを点灯又は点滅させる制御指令データ，及び／又は子機２のスピーカ９ｂから音を出力させる制御指令データを含ませることができる。さらに、子機２は、子機制御データＤｃを受信したならＡＣＫ信号Ｄｙを中継機３に送信することができる。地域Ａｃとしては、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見守システム１の通信方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 中継機３が定期通報Ｄｓを受信した際に子機２に対して送信するＡＣＫ信号Ｄｘを利用して子機制御データＤｃを中継機３（サーバコンピュータ６）側から子機２に送信することに加え、中継機３は、同期生成部７により共通の同期用データＤｗを得るとともに、子機２は、同期用データＤｗを取得して当該同期用データＤｗに同期して所定時間Ｔｗ間隔毎の受信専用期間Ｔｈを設定し、子機２の定期通報Ｄｓの間隔が通常時（Ｔｓ）よりも長い（Ｔｍ）ときは、中継機３から受信専用期間Ｔｈに子機制御データＤｃを送信するようにしたため、サーバコンピュータ６（中継機３）側から子機２に対して、緊急情報等を迅速かつタイムリに送信することができる。したがって、地域見守システム１により双方向通信機能を実現する際の望ましい有効性及び信頼性を飛躍的に高めることができる。

（２） 好適な態様により、子機２に、見守対象者Ｈの移動を検出する移動検出部８を設け、当該移動の検出時に、通常時の間隔Ｔｓで定期通報Ｄｓを送信するとともに、移動の非検出時に、通常時の間隔Ｔｓよりも長い間隔Ｔｍで定期通報Ｄｓを送信するようにすれば、長い間隔Ｔｍで定期通報Ｄｓを送信するいわば省電力モードの実行中であっても、緊急情報等を、サーバコンピュータ６（中継機３）側から子機２に対して迅速かつ確実に送信することができる。

（３） 好適な態様により、移動検出部８に、子機２に付設した振動センサ８ｓを用いれば、見守対象者Ｈの歩行時の振動を検出できるため、見守対象者Ｈの移動を的確に検出できるとともに、実施の容易化及び小型化に寄与できる。

（４） 好適な態様により、中継機３に備えるＧＰＳ受信機７ｓから得る時刻情報を用いて同期用データＤｗを生成する同期生成部７を設ければ、正確な時刻情報の確保により各中継機３…及び各子機２…を正確に同期させることができ、中継機３から子機２に対する送信を確実に行うことができる。

（５） 好適な態様により、所定の取得タイミングにより子機２から中継機３に対してデータ要求信号Ｄｒを送信し、中継機３から送信される同期用データＤｗを子機２が受信して取得するようにすれば、子機２は自局の定期通報Ｄｓの送信を阻害することなく同期用データＤｗを取得することができる。

（６） 好適な態様により、サーバコンピュータ６により、全ての中継機３…に対して子機制御データＤｃ…を転送するようにすれば、見守対象者Ｈが移動中であり、時間の経過により受信する中継機３…が変わる場合であっても、特定の子機２に対して、より確実に送信することができる。

（７） 好適な態様により、サーバコンピュータ６により、少なくとも最初に、特定の子機２を直前に受信した中継機３に対して子機制御データＤｃを転送するようにすれば、見守対象者Ｈが移動していない状態であれば、最も高い確率の居場所に対する中継機３に転送できるため、特定の子機２に対して、より確実に送信することができる。

（８） 好適な態様により、子機制御データＤｃに、少なくとも、子機２のランプ９ａを点灯又は点滅させる制御指令データ，及び／又は子機２のスピーカ９ｂから音を出力させる制御指令データを含ませれば、緊急情報等を見守対象者Ｈに対して容易に伝達できる。特に、ランプ９ａとスピーカ９ｂの双方を利用すれば、伝達の有効性及び確実性をより高めることができる。

（９） 好適な態様により、子機２により、子機制御データＤｃを受信したならＡＣＫ信号Ｄｙを中継機３に送信するようにすれば、緊急情報等を見守対象者Ｈに対して確実に送信したことを確認できるため、送信漏れ等を回避できる。

本発明の好適実施形態に係る地域見守システムの通信方法を説明するためのタイミングチャート、 同通信方法を実施した際の各部の動作を示すフローチャート、 同通信方法の主要動作を説明するためのフローチャート、 同通信方法に用いる同期用データを送信する際に用いるパケットのデータフォーマット図、 同通信方法を実施する地域見守システムにおける定期通報の送信方法を説明するためのフローチャート、 同通信方法に用いる定期通報を送信する際に用いるパケットのデータフォーマット図、 同通信方法を実施する地域見守システムの全体を示すシステム系統図、 同地域見守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、 同地域見守システムに用いる子機及び中継機の電気系回路図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る通信方法の理解を容易にするため、地域見守システム１全体の概略構成について、図７〜図９を参照して説明する。

最初に、地域見守システム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７は、同システム１の全体系統を示す。Ａｃは、地域見守システム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（見守対象者）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８（ａ）に、このランドセルＣを拡大して示す。図８（ａ）に示すように、ランドセルＣの側面Ｃｓには、防水性を有する子機（端末）２を装着する。子機２は、図８（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の表面パネルには、非常ボタン１３，機能ボタン１４…，ランプ９ａ及びスピーカ９ｂを有する。さらに、ハウジング１２の内部には、図９（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、ＣＰＵを含む子機処理部１６，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、バッテリ１９を内蔵する。また、子機処理部１６には、上述した非常ボタン１３，機能ボタン１４…，ランプ９ａ及びスピーカ９ｂ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。

８ｓは、子機２に設けた移動検出部８を構成する振動センサであり、見守対象者Ｈの移動を検出することができる。即ち、振動センサ８ｓは、見守対象者Ｈが移動する際に発生する振動を検出することにより見守対象者Ｈが移動したものと判断するとともに、振動を検出しないときは見守対象者Ｈが移動していないものと判断する。このように、移動検出部８に、子機２に付設した振動センサ８ｓを用いれば、見守対象者Ｈの歩行時の振動を検出できるため、見守対象者Ｈの移動を的確に検出できるとともに、実施の容易化及び小型化に寄与できる利点がある。

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８（ｃ）は、カーブミラー３０のポール３０ｐの上部に固定金具３１ｃ…を介して支持ステー３１ｓ下部を固定し、この支持ステー３１ｓの上端部に中継機３を取付けた場合を示す。図８（ｃ）は、カーブミラー３０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、防水性を有する中継機ボックス３２を備え、この中継機ボックス３２における天面上に太陽電池３３を配設するとともに、底面下に送受信用アンテナ３４を配設する。また、中継機ボックス３２の内部には、図９（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、ＣＰＵを含む中継機処理部３６，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、中継機処理部３６に接続したバッテリ３９を備える。バッテリ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，バッテリ３９，半導体スイッチ４０及び中継機処理部３６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、バッテリ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、中継機処理部３６がスタンバイモードに移行することにより、バッテリ３９の過放電を防止する。さらに、中継機処理部３６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。

また、中継機ボックス３２の外面パネルには、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）受信機７ｓを取付け、このＧＰＳ受信機７ｓは中継機処理部３６に接続して同期用データＤｗを生成する同期生成部７を構成する。ＧＰＳ受信機７ｓのＮＭＥＡ出力には、位置情報（緯度情報及び経度情報）と時刻情報が含まれるため、この時刻情報から得る時刻データ、即ち、１ｐｐｓ（１秒間隔のクロック）の時刻データを用いて同期用データＤｗを生成する。このように、中継機３に備えるＧＰＳ受信機７ｓから得る時刻情報を用いて同期用データＤｗを生成する同期生成部７を設ければ、正確な時刻情報の確保により各中継機３…及び各子機２…を正確に同期させることができ、中継機３から子機２に対する送信を確実に行うことができる。

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を介して双方向通信可能に構成する。

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する。例示の特定小電力無線は、４２９〔ＭＨｚ〕帯，出力１０〔ｍＷ〕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。また、無線のコリジョンを回避するため、ＣＳＭＡ／ＣＡ ｗｉｔｈ Ａｃｋ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／ＣＡ ｗｉｔｈ Ａｃｋ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、地域見守システム１の基本的な動作の概要について、図５〜図９を参照して説明する。

今、任意の児童（見守対象者）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、定期的に自局の情報をパケットにより送信（発信）する。この場合、子機２には、二つの定期通報モードが設定されており、移動中は、通常の間隔Ｔｓとなる３〔分〕毎に発信する第一定期通報モードを実行し、移動していないときは、通常時の間隔Ｔｓよりも長い間隔Ｔｍとなる１〔時間〕毎に発信する第二定期通報モードを実行する。図５は、各モードの使用態様（実行態様）を示す。子機２の動作中は、子機処理部１６により振動センサ８ｓの出力を監視する（ステップＳ２１）。児童Ｈの移動中は、振動センサ８ｓにより歩行時の振動を感知して検出信号を出力する。これにより、子機処理部１６は移動中と判断して、３〔分〕毎に定期通報（パケット）を送信する第一定期通報モードを実行する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。一方、児童Ｈが休息等により移動していないときは、振動センサ８ｓは振動を検出しないため、検出信号を出力しない。これにより、子機処理部１６は移動していないと判断して、１〔時間〕毎に定期通報（パケット）を送信する第二定期通報モードを実行し、通信トラフィックの低減及び電力消費の低減を図っている（ステップＳ２２，Ｓ２４）。以上のモード選択処理は、バッテリ切れ等により子機２が非動作状態となる場合を除いて常時行われる（ステップＳ２５）。

このように、子機２に、見守対象者Ｈの移動を検出する移動検出部８を設け、当該移動の検出時に、通常時の間隔Ｔｓで定期通報Ｄｓを送信する第一定期通報モードを実行するとともに、移動の非検出時に、通常時の間隔Ｔｓよりも長い間隔Ｔｍで定期通報Ｄｓを送信する第二定期通報モードを実行するようにすれば、長い間隔Ｔｍで定期通報Ｄｓを送信するいわば省電力モードの実行中であっても、緊急情報等を、サーバコンピュータ６（中継機３）側から子機２に対して、迅速かつ確実に送信することができる。

図６に、子機２が送信するパケットＰｉのデータフォーマットを示す。このデータフォーマットにおける情報部Ｐｉｄ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、受信した各中継機３…は、その受信電界強度データを情報部Ｐｉｄに付加したパケットを順次親機４まで中継（転送）する。この場合、各中継機３…の中継経路は予め設定されている。

そして、親機４が定期通報を受信すれば、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、定期通報を受信した各中継機３…の子機２に対する受信電界強度に基づいて、最も強い電波を受信した中継機３の位置を子機２の位置としてデータベースに登録（又は更新）する。この場合、子機２の位置は、複数の中継機３…の受信電界強度の大きさの違いから割り出した推定位置であってもよい。一方、サーバコンピュータ６は、子機２の定期通報に基づいて子機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、その受信電界強度データ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。

次に、本実施形態に係る地域見守システム１の通信方法について、図１〜図９を参照して説明する。

本実施形態に係る通信方法では、予め、二つの通信モード、即ち、第一通信モードＭｆと第二通信モードＭｓを設定し、第一通信モードＭｆは、子機２の第一定期通報モードに対応して用いるとともに、第二通信モードＭｓは子機２の第二定期通報モードに対応して用いる。

図３は、各通信モードの実行態様を示す。今、サーバコンピュータ６において、特定の子機２に対して緊急連絡したい事態が発生した場合を想定する。この場合、サーバコンピュータ６は、対応する子機制御データＤｃを出力する（ステップＳ１）。また、サーバコンピュータ６は、子機２からの定期通報の状況に応じて、第一定期通報モードが実行されているか第二定期通報モードが実行されているかの確認を行う（ステップＳ２）。この際、定期通報を３〔分〕間隔で受信していれば、第一定期通報モードであると判断し、定期通報を３〔分〕を超えて未受信であれば、第二定期通報モードであると判断する。

そして、子機２の状況が第一定期通報モード、即ち、子機２の定期通報Ｄｓ…の間隔が通常時である判断すれば、地域見守システム１は、第一通信モードＭｆを実行する（ステップＳ３，Ｓ４）。第一通信モードＭｆでは、所定時間Ｔｓ（例示は３〔分〕）間隔毎に子機２から送信される定期通報Ｄｓを受信し、これに基づき中継機３から子機２にＡＣＫ信号Ｄｘを送信するため、このＡＣＫ信号Ｄｘに所定の子機制御データＤｃを付加して送信する（ステップＳ５）。

以下、第一通信モードＭｆの具体的な動作について、図１及び図２（ａ）を参照して説明する。この場合、子機２では、第一定期通報モードが実行されており、子機２は、３〔分〕間隔毎の発呼時間になれば、定期通報Ｄｓを送信する。定期通報時には、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。これにより、他のキャリアが無い回線空きの状態のときに、２０〜２００〔ｍｓ〕から乱数により発生するランダム待時間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。

そして、サーバコンピュータ６において、特定の子機２に対して緊急連絡したい事態が発生すれば、サーバコンピュータ６は、親機４を介して全中継機３…に対応する子機制御データＤｃを転送する（Ｔ１０１）。これにより、全中継機３…は子機制御データＤｃを受信して保存（記憶）する（Ｔ１０２）。このように、サーバコンピュータ６により、全ての中継機３…に対して子機制御データＤｃ…を転送するようにすれば、見守対象者Ｈが移動中であり、時間の経過により受信する中継機３…が切換わる場合であっても、特定の子機２に対して、より確実に送信することができる。

この後、特定の子機２から定期通報Ｄｓが送信されれば、最も近い中継機３が受信して親機４側へ転送する（Ｔ１０３，Ｔ１０４）。この場合、特定の子機２による定期通報Ｄｓであるから、この定期通報Ｄｓに付加されているＩＤと親機４側から転送されている子機制御データＤｃに付加されているＩＤが一致する。したがって、中継機３は、当該子機２に対してＡＣＫ信号Ｄｘを送信する際に、当該ＡＣＫ信号Ｄｘに子機制御データＤｃを付加し、この子機制御データを付加したＡＣＫ信号（Ｄｘ＋Ｄｃ）を特定の子機２に対して送信する（Ｔ１０５）。これにより、当該子機２はＡＣＫ信号（Ｄｘ＋Ｄｃ）を受信する（Ｔ１０６）。

この子機制御データＤｃには、少なくとも、子機２のランプ９ａを点灯又は点滅させる制御指令データ，及び／又は子機２のスピーカ９ｂから音を出力させる制御指令データが含まれる。したがって、例えば、緊急連絡したい内容が「急いで家に帰りなさい」という内容のときに、スピーカ９ｂから「ピー・ピー・ピー」の音を繰り返す鳴らすというルールを決めておけば、この制御指令データを含む子機制御データＤｃを送信することにより必要な情報伝達を実現できる。このように、子機制御データＤｃに、少なくとも、子機２のランプ９ａを点灯又は点滅させる制御指令データ，及び／又は子機２のスピーカ９ｂから音を出力させる制御指令データを含ませれば、緊急情報等を子機２を携帯する児童Ｈに対して容易に伝達できる。特に、ランプ９ａとスピーカ９ｂの双方を利用すれば、伝達の有効性及び確実性をより高めることができる。

また、子機２は子機制御データＤｃを受信することにより、対応するＡＣＫ信号Ｄｙを中継機３へ送信する（Ｔ１０７）。これにより、中継機３は当該ＡＣＫ信号Ｄｙを受信して親機４側へ転送する（Ｔ１０８）。そして、最終的にサーバコンピュータ６が受信すれば、第一通信モードＭｆによる子機２への通信処理を終了する（Ｔ１０９，ステップＳ６，Ｓ７）。このように、子機２が子機制御データＤｃを受信したならＡＣＫ信号Ｄｙを中継機３に送信するようにすれば、緊急情報等を児童Ｈに対して確実に送信したことを確認できるため、送信漏れ等を回避できる。

他方、図３のステップＳ２の確認処理において、子機２の状況が第二定期通報モード、即ち、子機２の定期通報Ｄｓの間隔が通常時よりも長いと判断すれば、地域見守システム１は、第二通信モードＭｓを実行する（ステップＳ３，Ｓ８）。第二通信モードＭｓにおいては、中継機３…は同期生成部７…により共通の同期用データＤｗを得るとともに、子機２…は、同期用データＤｗを取得して当該同期用データＤｗに同期して所定時間Ｔｗ間隔毎の受信専用期間Ｔｈを設定する。そして、サーバコンピュータ６から特定の子機２に対して子機制御データＤｃを送信する際には、この受信専用期間Ｔｈを利用して、中継機３から子機２に子機制御データＤｃを送信する（ステップＳ９）。

以下、第二通信モードＭｓの具体的な動作について、図１及び図２（ｂ）を参照して説明する。この場合、子機２では、第二定期通報モードが実行されており、子機２は、１〔時間〕毎の発呼時間になれば、定期通報Ｄｓを送信する。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ため、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を経て送信を実行する。なお、図１中、ｔｃが振動センサ８ｓによる振動が非検出となり、第一通信モードＭｆから第二通信モードＭｓに移行した時点を示している。

一方、各中継機３…は同期用データＤｗを取得する同期処理を行う（Ｔ２０１）。各中継機３…の同期処理は、ＧＰＳ受信機７ｓの時刻情報から１ｐｐｓ（１秒間隔のクロック）の時刻データを得、この時刻データを同期用データＤｗとして用いる。したがって、各中継機３…は、この同期用データＤｗに同期した動作（処理）を行う。他方、各子機２…においても同期用データＤｗを取得する同期処理を行う（Ｔ２０２）。この場合、各子機２…は、所定の取得タイミング、例えば、起動時又は予め設定した時間間隔毎に、中継機３に対して同期用データＤｗを取得するためのデータ要求信号（パケット）Ｄｒを送信する。中継機３はデータ要求信号Ｄｒを受信することにより、同期用データＤｗ（パケット）を子機２に送信する。このときのパケットＰｔを図４に示す。このパケットＰｔの情報部Ｐｔｄに同期用データＤｗが含まれる。このように、所定の取得タイミングにより子機２から中継機３に対してデータ要求信号Ｄｒを送信し、中継機３から送信される同期用データＤｗを子機２が受信して取得するようにすれば、子機２は自局の定期通報Ｄｓの送信を阻害することなく同期用データＤｗを取得することができる。

子機２は同期用データＤｗを受信することにより、自局の動作（処理）が同期用データＤｗに同期するように内部タイマを更新する。さらに、子機２では、所定の時間間隔Ｔｗ毎に受信専用期間Ｔｈを設定する。この場合、時間間隔Ｔｗは、例えば、第一定期通報モードにおける定期通報Ｄｓの時間間隔Ｔｓと同様の３〔分〕間隔に設定できる。また、受信専用期間Ｔｈは、子機制御データＤｃを確実に受信処理できる時間、例えば、数〔秒〕間程度を設定でき、この受信専用期間Ｔｈは、上述したように、自局の定期通報Ｄｓの送信を阻害することのないように設定する。これにより、親機４を含む各中継機３…及び各子機２…は、ＧＰＳから得る時刻情報（同期用データＤｗ）に対して正確に同期した状態となる。

そして、サーバコンピュータ６において、特定の子機２に対して緊急連絡したい事態が発生した場合、サーバコンピュータ６は、親機４を介して、対応する中継機（指定中継機）３に、対応する子機制御データＤｃを転送する（Ｔ２０３）。この場合、サーバコンピュータ６（親機４）は、少なくとも、最初に、特定の子機２を直前に受信した中継機３を、指定中継機３として転送する。これにより、指定中継機３は子機制御データＤｃを受信して保存（記憶）する（Ｔ２０４）。このように、第二通信モードＭｓにおいて、親機４は、少なくとも最初に、特定の子機２を直前に受信した指定中継機３に対して子機制御データＤｃを転送するようにすれば、児童Ｈが移動していない状態における最も高い確率の居場所に対する中継機３に転送できるため、特定の子機２に対して、より確実に送信することができる。

また、指定中継機３は、受信専用期間Ｚｈになったタイミングにより子機制御データＤｃを特定の子機２に送信する（Ｔ２０５）。この際、子機２は、指定中継機３に対して同期しているとともに、受信専用期間Ｚｈでは受信専用になっているため、子機制御データＤｃを確実に受信できる（Ｔ２０６）。これにより、子機２では、前述した第一通信モードＭｆの場合と同様、子機制御データＤｃに基づく制御（処理）が行われる。さらに、子機２が子機制御データＤｃを受信すれば、対応するＡＣＫ信号Ｄｙを指定中継機３に送信する（Ｔ２０７）。そして、指定中継機３はＡＣＫ信号Ｄｙを受信し、親機４側へ転送する（Ｔ２０８）。

なお、第二通信モードＭｓでは、指定中継機３への転送時に、児童Ｈが、既に他に場所へ移動していることも考えられ、この場合には、子機２による受信ができない。したがって、指定中継機３が所定時間内にＡＣＫ信号Ｄｙを受信しないときは、子機制御データＤｃを周辺の中継機３…にブロードキャストするとともに、必要により全ての中継機３…にブロードキャストする（Ｔ２０９）。そして、最終的にサーバコンピュータ６がＡＣＫ信号Ｄｙを受信すれば、第二通信モードＭｓによる処理を終了する（Ｔ２１０，ステップＳ１０，Ｓ７）。

よって、このような本実施形態に係る地域見守システム１の通信方法によれば、中継機３が定期通報Ｄｓを受信した際に子機２に対して送信するＡＣＫ信号Ｄｘを利用して子機制御データＤｃを中継機３（サーバコンピュータ６）側から子機２に送信することに加え、中継機３は、同期生成部７により共通の同期用データＤｗを得るとともに、子機２は、同期用データＤｗを取得して当該同期用データＤｗに同期して所定時間Ｔｗ間隔毎の受信専用期間Ｔｈを設定し、子機２の定期通報Ｄｓの間隔が通常時（Ｔｓ）よりも長い（Ｔｍ）ときは中継機３から受信専用期間Ｔｈに子機制御データＤｃを子機２に送信するようにしたため、サーバコンピュータ６（中継機３）側から子機２に対して、緊急情報等を、迅速かつタイムリに送信することができる。したがって、地域見守システム１により望ましい双方向通信機能を実現する際の有効性及び信頼性を飛躍的に高めることができる。

以上、好適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、移動検出部８として子機２に付設した振動センサ８ｓを用いた場合を示したが、見守対象者Ｈの移動を検出できるものであれば、歩数計や子機２には付設しない他の手段を用いた各種移動検出部８を利用することができる。また、同期生成部７として、中継機３に備えるＧＰＳ受信機７ｓから得る時刻情報を用いて同期用データＤｗを生成する場合を示したが、ＧＰＳ以外から得る時刻情報、例えば、電波時計に使用する標準電波送信局からの時刻情報，テレビジョン放送局の放送電波からの時刻情報，私設のクロック発信部等の各種時刻情報（クロック情報）を利用して同期用データＤｗの生成が可能である。さらに、子機２は、所定の取得タイミングにより中継機３に対してデータ要求信号Ｄｒを送信し、中継機３から送信される同期用データＤｗを受信して取得する場合を示したが、子機２から要求されて送信する場合のみならず、中継機３から一方的に同期用データＤｗを送信する場合を排除するものではない。一方、サーバコンピュータ６は、第一定期通報モードにおいて全ての中継機３…に対して子機制御データＤｃ…を転送し、第二定期通報モードにおいて子機２を直前に受信した中継機３に対して子機制御データＤｃを転送する場合を示したが、第一定期通報モードにおいて子機２を直前に受信した中継機３に対して子機制御データＤｃを転送し、第二定期通報モードにおいて全て（又は一部）の中継機３…に対して子機制御データＤｃ…を転送するなど、各種の転送態様（ブロードキャスト態様）により転送可能である。また、子機制御データＤｃに、子機２のランプ９ａを点灯又は点滅させる制御指令データ，及び／又は子機２のスピーカ９ｂから音を出力させる制御指令データを含ませる場合を示したが、メッセージによる音声信号を送信してスピーカ９ｂからメッセージを出力させたり、子機２自身に対する変更プラグラムを送信するなど、各種子機制御データが含まれる。さらに、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。

本発明に係る地域見守システムは、地域として例示した通学エリアをはじめ、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の地域見守システムに利用することができる。

１：地域見守システム，，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，６：サーバコンピュータ，７…：同期生成部，７ｓ：ＧＰＳ受信機，８：移動検出部，８ｓ：振動センサ，９ａ：ランプ，９ｂ：スピーカ，Ｈ…：見守対象者（児童），Ａｃ：地域，Ｄｓ…：定期通報，Ｄｘ…：ＡＣＫ信号，Ｄｗ：同期用データ，Ｄｃ：子機制御データ，Ｄｒ：データ要求信号，Ｄｙ：ＡＣＫ信号，Ｔｓ：所定時間，Ｔｗ：所定時間，Ｔｈ：受信専用期間，Ｍｆ：第一通信モード，Ｍｓ：第二通信モード

Claims (10)

1. 無線ＩＤタグを設けた無線通信部を有し、かつ複数の見守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とを備え、少なくとも所定時間間隔毎に前記子機から定期通報を送信するとともに、この定期通報を前記中継機が受信したなら前記子機にＡＣＫ信号を送信する地域見守システムの通信方法であって、前記中継機は、同期生成部により共通の同期用データを得るとともに、前記子機は、前記同期用データを取得して当該同期用データに同期して所定時間間隔毎の受信専用期間を設定し、前記サーバコンピュータから特定の子機に対して子機制御データを送信する際に、当該子機の定期通報の間隔が通常時のときは、前記中継機から前記ＡＣＫ信号に前記子機制御データを付加して送信する第一通信モードを実行し、かつ定期通報の間隔が通常時よりも長いときは、前記中継機から前記受信専用期間に前記子機制御データを送信する第二通信モードを実行することを特徴とする地域見守システムの通信方法。
2. 前記子機は、見守対象者の移動を検出する移動検出部を備え、当該移動の検出時に、通常時の間隔で定期通報を送信するとともに、前記移動の非検出時に、通常時の間隔よりも長い間隔で定期通報を送信することを特徴とする請求項１記載の地域見守システムの通信方法。
3. 前記移動検出部は、前記子機に付設した振動センサを用いることを特徴とする請求項２記載の地域見守システムの通信方法。
4. 前記同期生成部は、前記中継機に備えるＧＰＳ受信機から得る時刻情報から前記同期用データを生成することを特徴とする請求項１，２又は３に記載の地域見守システムの通信方法。
5. 前記子機は、所定の取得タイミングにより前記中継機に対してデータ要求信号を送信し、前記中継機から送信される前記同期用データを受信して取得することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の地域見守システムの通信方法。
6. 前記サーバコンピュータは、全ての前記中継機に対して前記子機制御データを転送することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の地域見守システムの通信方法。
7. 前記サーバコンピュータは、少なくとも最初に、前記特定の子機を直前に受信した前記中継機に対して前記子機制御データを転送することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の地域見守システムの通信方法。
8. 前記子機制御データには、少なくとも、前記子機のランプを点灯又は点滅させる制御指令データ，及び／又は前記子機のスピーカから音を出力させる制御指令データを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の地域見守システムの通信方法。
9. 前記子機は、前記子機制御データを受信したならＡＣＫ信号を前記中継機に送信することを特徴とする請求項１〜８のいずかに記載の地域見守システムの通信方法。
10. 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１〜９のいずれかに記載の地域見守システムの通信方法。

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