JP6150693B2 - 無線通信システム及び無線コントローラ - Google Patents

Description

本発明は、互いに無線通信可能な無線送信機及び無線コントローラを含む無線通信システムに関する。

従来、住宅などの監視区域内で発生した侵入異常又は火災異常などの異常を検知する警備システムが広く利用されている。このような警備システムには、監視区域内に配置されるセンサと、中央制御機となる警備コントローラとが含まれ、それらの間の通信には、施工性と美観を考慮して無線通信が用いられることがある。無線通信を用いる警備システムでは、監視区域内の各所に配置されたセンサの信号を警備コントローラが確実に受信できるように、運用開始前に、警備コントローラへのセンサの登録と電波テストを実施する必要がある。

特許文献１には、無線通報受信機が無線式警報器からテスト通報データを受信したときの受信電界強度の値を設置作業者の携帯端末からインターネット経由で閲覧可能として、設置作業者が無線式警報器の最適な設置場所を把握できるようにした無線通報システムが開示されている。

また、特許文献２には、ワイヤレスリモコン送信機とアダプタを備えるワイヤレス遠隔制御装置において、ワイヤレスリモコン送信機が自己のアドレスコードを有する無線信号を複数回連続して送信し、アダプタが同一アドレスコードを連続して受信した場合にそのアドレスコードを登録するアドレス自動登録方法が開示されている。

特開２００９−１９９５０８号公報 特開平０４−０７０１９４号公報

警備システムのような無線通信システムでは特に確実な信号伝達が求められるため、センサなどの無線送信機の登録時には、特許文献２の方法のように、複数回の電波テストを行って安定的な受信の確認を行うことが好ましい。しかしながら、監視区域に設置されるセンサなどの無線送信機は無数にあるため、これら全てについて複数回の電波テストを行うと、無線通信システムの立ち上げ又は無線送信機の追加・交換といった作業に長い時間がかかり、施工効率の悪化を招く。また、特許文献１のシステムのように電界強度を可視化することで作業者が最適な設置場所を探索できるようにしても、無線送信機が多い場合には作業工数の増大を招き、作業効率が悪化するおそれがある。

通信品質を担保しつつ無線送信機の登録可否の判定を効率的に行うためには、無線送信機から無線コントローラへの登録要求信号により十分な受信電界強度が確認できた場合は、その無線送信機について電波テストを省略することが考えられる。ただし、ある無線送信機の登録時に信号の受信電界強度が十分であっても、その後、無線通信システムの設置区域における無線通信環境が変動すると、無線コントローラが無線送信機から受信する信号の電界強度にバラつきが生じることがある。このバラつきが大きい場合には、無線送信機の登録時の電波テストを省略してしまうと、無線送信機と無線コントローラの間の通信品質を担保できなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、無線通信環境の変動があっても、通信品質を担保しつつ、無線送信機の登録可否を効率的に判定することができる無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の一つの形態として、互いに無線通信可能な無線送信機及び無線コントローラを含む無線通信システムが提供される。この無線通信システムにおいて、無線送信機は、自己の識別情報を含む登録要求信号、電波テスト信号、及び検知対象イベントが発生したことを示すイベント信号を無線コントローラに送信する送信部を備え、無線コントローラは、通信対象機器として登録済みの無線送信機についての情報を記憶する記憶部と、登録要求信号の受信電界強度が第１の閾値未満であれば電波テスト信号を用いて無線送信機と通信可能であるか否かを判定する電波テストが必要と判定し、受信電界強度が第１の閾値以上であれば電波テストは不要と判定するテスト確認部と、テスト確認部により電波テストは不要と判定されたか又は電波テストにより通信可能と判定された場合に、登録要求信号の送信元の無線送信機を通信対象機器として登録する登録処理部と、登録済みの無線送信機からイベント信号を受信したときの通信品質を記憶部に記憶する通信品質記憶処理部と、予め定められた期間における通信品質のバラつき度が通信品質の安定性を評価するための安定評価閾値以下であるか否かを判定する通信品質判定部とを備え、テスト確認部は、通信品質判定部によりバラつき度が安定評価閾値より大きいと判定されると、以後受信する登録要求信号の受信電界強度が第１の閾値以上であっても電波テストが必要と判定することを特徴とする。

無線コントローラの登録処理部は、登録要求信号の受信電界強度が第１の閾値以上であった無線送信機を特定の無線送信機として識別可能に記憶部に記憶し、無線コントローラの通信品質判定部は、特定の無線送信機についてバラつき度が安定評価閾値以下であるか否かを判定することが好ましい。

無線コントローラは、テスト確認部により電波テストが必要と判定されると複数の電波テスト信号を待ち受けて、複数の電波テスト信号の受信電界強度に基づき無線送信機と通信可能であるか否かを判定するテスト処理部をさらに備えることが好ましい。

無線コントローラのテスト処理部は、電波テスト信号の受信電界強度が第１の閾値より小さい第２の閾値以上であれば電波テスト信号を受信したと判定することが好ましい。

無線送信機の送信部は、少なくとも、無線コントローラのテスト処理部による判定の基準となる回数以上、電波テスト信号を送信し、無線コントローラのテスト処理部は、予め定められた時間内に電波テスト信号を基準となる回数以上受信すると通信可能であると判定し、予め定められた時間内に電波テスト信号を基準となる回数受信できなければ通信可能でないと判定することが好ましい。

また、本発明に係る無線コントローラは、通信対象機器として登録済みの無線送信機についての情報を記憶する記憶部と、無線送信機から送信された登録要求信号の受信電界強度が第１の閾値未満であれば、無線送信機から送信される電波テスト信号を用いて無線送信機と通信可能であるか否かを判定する電波テストが必要と判定し、受信電界強度が第１の閾値以上であれば電波テストは不要と判定するテスト確認部と、テスト確認部により電波テストは不要と判定されたか又は電波テストにより通信可能と判定された場合に、登録要求信号の送信元の無線送信機を通信対象機器として登録する登録処理部と、検知対象イベントが発生したことを示すイベント信号を登録済みの無線送信機から受信したときの通信品質を記憶部に記憶する通信品質記憶処理部と、予め定められた期間における通信品質のバラつき度が通信品質の安定性を評価するための安定評価閾値以下であるか否かを判定する通信品質判定部とを備え、テスト確認部は、通信品質判定部によりバラつき度が安定評価閾値より大きいと判定されると、以後受信する登録要求信号の受信電界強度が第１の閾値以上であっても電波テストが必要と判定することを特徴とする。

本発明の無線通信システムによれば、無線通信環境の変動があっても、通信品質を担保しつつ、無線送信機の登録可否を効率的に判定することができる。

警備システムの概略構成図である。 警備装置の概略構成図である。 警備装置の制御部の機能ブロック図である。 防犯センサの概略構成図である。 携帯端末の概略構成図である。 防犯センサの登録処理に関する警備システムの動作例を示したシーケンス図である。 防犯センサの登録処理に関する警備システムの別の動作例を示したシーケンス図である。 検知信号受信処理の動作例を示したフローチャートである。 通信品質判定処理の動作例を示したフローチャートである。

以下、本発明に係る無線通信システム及び無線コントローラの実施形態について、図面を用いて説明する。この無線通信システムでは、無線コントローラが無線送信機から登録要求信号を受信したときの受信電界強度が第１の閾値以上であれば、無線コントローラは、無線送信機からの受信電界強度は十分であるとみなして、無線送信機からの電波を安定的に受信できるか否かを確認する電波テストを行わずに無線送信機を通信対象機器として登録する。また、この無線通信システムは、日々の運用において無線コントローラが登録済みの無線送信機から信号を受信したときの通信品質のバラつき度が安定評価閾値より大きい場合には、以後新たに無線送信機を登録するときに電波テストを不要と判定することを禁止する。この無線通信システムは、過去の通信品質のバラつき度から無線通信環境が安定的であるか否かを判別して電波テストの免除可否を決めることで、無線通信環境の変動があっても、通信品質を担保しつつ、無線送信機の登録可否を効率的に判定することを図る。

図１は、警備システム１の概略構成図である。警備システム１は、監視区域２となる住宅などに設置され、監視区域２内の異常の有無を監視する。警備システム１は、警備装置１０と、複数の防犯センサ２０と、携帯端末３０とを有する。警備システム１は無線通信システムの一例であり、警備装置１０、複数の防犯センサ２０及び携帯端末３０は、特定小電力無線又は無線ＬＡＮなどの無線ネットワークを介して互いに無線通信可能である。以下では、警備システム１による監視区域２が住宅である場合を例として説明するが、監視区域２は、店舗又は事業所などの住宅以外の場所でもよい。

警備装置１０は、無線コントローラの一例であり、住宅内の壁面などに設置される。警備装置１０は、インターネットなどの通信回線網５０を介して監視センタ４０内のセンタ装置４１に接続されている。警備装置１０は、監視中の防犯センサ２０から侵入者などの異常を検知したことを示す検知信号を受信すると、監視区域２に異常が発生したと判定して、遠隔のセンタ装置４１に異常信号を送信する。

防犯センサ２０は、無線送信機の一例であり、監視区域２である住宅内外の各所に設置される。防犯センサ２０は、監視区域２内への侵入者を検知すると、警備装置１０に検知信号を送信する。この検知信号は、検知対象イベントが発生したことを示すイベント信号の一例である。

携帯端末３０は、警備システム１の保守員が所持するＰＤＡ、スマートフォンなどの携帯可能な端末である。携帯端末３０は、例えば警備システム１に新たな防犯センサ２０を登録するときに、保守員により操作される。

監視センタ４０は、警備会社などが運営するセンタ装置４１を備えた施設であり、管制員が監視区域２を常時監視している。センタ装置４１は、一つ又は複数のコンピュータで構成されている。監視センタ４０では、警備装置１０からセンタ装置４１が受信した異常信号に基づいて、対処すべき監視区域２の情報が表示部４２に表示され、利用者に対する確認処理又は監視区域２への警備員の対処指示などの必要な措置がとられる。

図２は、警備装置１０の概略構成図である。警備装置１０は、通信部１１と、センサＩ／Ｆ１２と、周辺機器Ｉ／Ｆ１３と、表示部１４と、操作部１５と、記憶部１６と、制御部１７とを有する。

通信部１１は、通信回線網５０に接続され、通信回線網５０を介してセンタ装置４１との間で警備情報の通信を行う。警備情報とは、現在の警備モード及び監視区域２の異常有無などの、監視区域２において異常監視を行うために収集生成される情報である。さらに、通信部１１は、予め設定された間隔（例えば１分）ごとにセンタ装置４１に定期信号を送信して、疎通確認を行う。そのために、通信部１１は、センタ装置４１との間の通信においてＶＰＮ（Virtual Private Network）トンネルを構築し、このＶＰＮトンネルを介して暗号化通信を行う。通信部１１によるセンタ装置４１との通信には、予め警備装置１０に固有に設定された識別情報が付加される。

センサＩ／Ｆ１２は、防犯センサ２０が無線で接続されるＩ／Ｆ（インタフェース）であって、防犯センサ２０との間で特定小電力無線にて通信を行う無線通信手段として機能する。通信規格は特定小電力無線に限らず、ＩＥＥＥ８０２．１１諸規格のいずれかに準拠したいわゆる無線ＬＡＮ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの、公知の無線通信規格であってよい。なお、図１には示していないが、監視区域２には、防犯センサ２０の他にも火災検知用のセンサ及び非常ボタンなどの複数のセンサが設置されていてもよく、これらのセンサもセンサＩ／Ｆ１２に接続されている。

周辺機器Ｉ／Ｆ１３は、保守員が所持する携帯端末３０などの警備装置１０の周辺機器が無線で接続されるＩ／Ｆであって、携帯端末３０との間で特定小電力無線にて通信を行う無線通信手段として機能する。さらに、周辺機器Ｉ／Ｆ１３は、保守員に対して警備装置１０の情報を出力する出力手段として機能する。なお、本実施形態では説明のためセンサＩ／Ｆ１２と区別して説明するが、周辺機器Ｉ／Ｆ１３とセンサＩ／Ｆ１２は、共通の無線通信手段として構成されていてよい。通信規格は特定小電力無線に限らず、ＩＥＥＥ８０２．１１諸規格のいずれかに準拠したいわゆる無線ＬＡＮ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの、公知の無線通信規格であってよい。

表示部１４は、液晶ディスプレイにて構成される表示デバイスである。表示部１４は、例えば操作部１５と一体化された液晶タッチパネルディスプレイにより構成される。表示部１４は、警備装置１０の操作画面などを表示する。表示部１４は、周辺機器Ｉ／Ｆ１３と同様に、保守員に対して警備装置１０の情報を出力する出力手段として機能する。

操作部１５は、例えば表示部１４と一体化された液晶タッチパネルディスプレイにより構成され、液晶タッチパネルディスプレイ上に操作シンボルとして表示される各種の入力用のアイコンを有する。操作部１５は、警備装置１０の警備モードの設定などに際し利用者により操作される。利用者によりアイコンが選択されると、操作部１５は、対応する信号を制御部１７に入力する。例えば、利用者が操作部１５を操作してある特定のアイコンを選択することで、防犯センサ２０により監視を行う警備セットモード、又は防犯センサ２０による監視を行わない警備解除モードといった警備モードの設定が行われる。また、操作部１５は非常通報のアイコンを有し、利用者がこれを操作するとセンタ装置４１に非常通報が行われる。

記憶部１６は、ＲＯＭ、ＲＡＭ又はＨＤＤにて構成され、自己を特定するための識別情報と各種プログラムなどを記憶しており、さらに、警備装置１０を動作させるための各種情報を記憶する。例えば、記憶部１６は、現在設定されている警備モードを示す情報、センサ登録情報及び通信品質情報などを記憶する。

センサ登録情報は、監視区域２内で警備装置１０の通信対象となる防犯センサ２０などの機器の情報である。センサ登録情報は、保守員により操作部１５を介して予め行われる初期登録操作、又は携帯端末３０から警備装置１０に送信される設定信号により入力される。例えば、センサ登録情報は、警備装置１０に接続される防犯センサ２０などの機器の通信アドレス、名称、種別、設置場所、登録フラグ及び強度フラグなどを機器ごとに記憶したテーブル情報である。登録フラグは、対象の機器が制御部１７の登録処理により通信対象として登録済みか否かを識別するための情報である。ここでは、登録フラグがＯＮであると対象の機器が登録済みであることを示し、登録フラグがＯＦＦであると対象の機器が登録されていないことを示すものとする。また、強度フラグは、防犯センサ２０の登録時に警備装置１０が受信した登録要求信号の受信電界強度が十分であったか否かを識別するための情報である。

また、通信品質情報は、警備装置１０が防犯センサ２０と通信を行ったときの通信品質を示す情報である。例えば、通信品質情報は、防犯センサ２０から受信された検知信号の受信電界強度を、その防犯センサ２０の識別番号及び受信時刻の情報とともに記憶したテーブル情報である。

制御部１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータ並びにその周辺回路で構成され、上述した各部を制御する。

図３は、警備装置１０の制御部１７の機能ブロック図である。制御部１７は、上記のマイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムによって実現される機能モジュールとして、登録処理部１７１と、信号強度判定部１７２と、テスト確認部１７３と、テスト処理部１７４と、警備監視部１７５と、通信品質記憶処理部１７６と、通信品質判定部１７７とを有する。

登録処理部１７１は、警備装置１０が携帯端末３０から登録処理開始信号を受信すると、登録要求信号の待ち受けを開始して、防犯センサ２０を警備装置１０に登録するための登録処理を開始する。登録処理開始信号は、防犯センサ２０を警備装置１０に登録する際に、保守員の操作により携帯端末３０から警備装置１０に送信される。登録要求信号は、登録処理開始信号が警備装置１０に送信された後、保守員が防犯センサ２０を操作することにより、防犯センサ２０から警備装置１０に送信される。登録要求信号には、送信元の防犯センサ２０を識別する防犯センサ２０の通信アドレスが含まれる。なお、登録処理部１７１は、登録処理開始信号に拠らず、防犯センサ２０から登録要求信号を受信すると、その防犯センサ２０について登録処理を開始するようにしてもよい。

登録処理部１７１は、登録要求信号の受信電界強度が後述する強度判定閾値以上であるか、又は後述する電波テストで複数の電波テスト信号の受信電界強度に基づいて通信可能であると判定された場合に、登録要求信号に含まれる識別情報に対応する防犯センサ２０を通信対象機器として登録する。具体的には、登録処理部１７１は、記憶部１６に記憶されているセンサ登録情報において、登録要求信号に含まれる通信アドレスに対応する防犯センサ２０の登録フラグをＯＮにする。

その際、登録処理部１７１は、登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上であった防犯センサ２０を、特定の防犯センサ２０として識別可能に記憶部１６のセンサ登録情報に記憶する。例えば、登録処理部１７１は、登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上であった防犯センサ２０について、センサ登録情報の強度フラグをＯＮにする。一方、登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値未満であった防犯センサ２０については、センサ登録情報の強度フラグはＯＦＦのままとする。

一方、登録処理部１７１は、登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値未満であり、かつ電波テストで複数の電波テスト信号の受信電界強度に基づいて通信可能でないと判定された場合には、対象の防犯センサ２０を通信対象機器として登録しない。その場合、センサ登録情報において、登録要求信号に含まれる通信アドレスに対応する防犯センサ２０の登録フラグは、ＯＦＦのままになる。

信号強度判定部１７２は、登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値（第１の閾値）以上であるか否かを判定する。

強度判定閾値は、防犯センサ２０の電波が十分に強いと判断できるか否かを識別するための閾値であって、防犯センサ２０が警備装置１０と確実に通信できる受信電界強度の下限値として設定される。強度判定閾値は、警備装置１０がキャリアセンスで周辺の無線電波を検知したと判定するときの閾値、及びテスト処理部１７４が電波テストで電波テスト信号を受信した（受信ＯＫ）と判定するときの閾値よりも、高いレベルの閾値である（強度判定閾値＞電波テスト閾値）。強度判定閾値は、例えば、テスト処理部１７４が電波テストで電波テスト信号を受信ＯＫと判定するレベルより２０％など所定量強度が高い値として予め設定される。

あるいは、信号強度判定部１７２は、監視区域２内の複数の防犯センサ２０から受信電界強度にバラつきのない防犯センサ２０を抽出して、それらの受信電界強度から強度判定閾値を設定してもよい。その際、例えば、信号強度判定部１７２は、直近１週間などの期間内における各防犯センサ２０についての受信電界強度を記憶部１６の通信品質情報から読み出し、防犯センサ２０ごとにその期間内の受信電界強度について分散、標準偏差又は最大値と最小値の差などのバラつき度を算出する。さらに、信号強度判定部１７２は、算出されたバラつき度が受信電界強度の安定性を評価するための安定評価閾値以下である防犯センサ２０を抽出する。そして、信号強度判定部１７２は、抽出された防犯センサ２０ごとに、直近の期間内の受信電界強度について平均値、中央値又は下限値を算出し、そのいずれかの値から例えば１０％などの所定量強度が低い値を強度判定閾値として決定するとよい。

テスト確認部１７３は、登録処理において、電波テストを行うか否かを判定する。具体的には、信号強度判定部１７２により防犯センサ２０の登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上と判定されていれば、テスト確認部１７３は、その防犯センサ２０の電波テストは不要と判定する。一方、信号強度判定部１７２により防犯センサ２０の登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値未満と判定されていれば、テスト確認部１７３は、その防犯センサ２０の電波テストが必要と判定する。

テスト確認部１７３は、判定結果を携帯端末３０に出力する。あるいは、テスト確認部１７３は、判定結果を表示部１４に出力してもよい。保守員は、携帯端末３０などに表示される判定結果を見て防犯センサ２０についての電波テストの要否を確認し、電波テストが必要な場合には電波テストを開始する操作を行う。

その際、受信手段を有さず送信のみ可能な防犯センサ２０については、保守員は手動で防犯センサ２０を操作して、防犯センサ２０から警備装置１０に複数の電波テスト信号を送信させる。送受信が可能な防犯センサ２０については、保守員は、手動で防犯センサ２０を操作して電波テスト信号を送信させてもよいし、携帯端末３０を操作して携帯端末３０から警備装置１０と防犯センサ２０にテスト開始信号を送信し、これにより防犯センサ２０から警備装置１０に電波テスト信号を自動送信させてもよい。また、テスト確認部１７３にて電波テストが必要と判定されたときに、警備装置１０から対象の防犯センサ２０にテスト開始信号を送信し、これにより電波テスト信号を自動送信させてもよい。

また、テスト確認部１７３は、通信品質判定部１７７により後述する通信品質のバラつき度が安定評価閾値より大きいと判定されると、以後新たな防犯センサ２０から受信する登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上であっても、その防犯センサ２０の電波テストが必要と判定する。すなわち、テスト確認部１７３が電波テストは不要と判定することが禁止される。ただし、電波テスト不要との判定が禁止された後でも、通信品質判定部１７７により通信品質のバラつき度が安定評価閾値以下と判定されると、テスト確認部１７３は、新たな防犯センサ２０から受信する登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上であれば、電波テストは不要であるとの判定を再び行う。すなわち、テスト確認部１７３が電波テストは不要と判定することが許容される。

テスト処理部１７４は、テスト確認部１７３が電波テスト要と判定すると、複数の電波テスト信号を待ち受ける。あるいは、テスト処理部１７４は、テスト確認部１７３が電波テスト要と判定した後に警備装置１０が携帯端末３０からテスト開始信号を受信すると複数の電波テスト信号を待ち受けるようにしてもよい。そして、テスト処理部１７４は、防犯センサ２０からの電波テスト信号を受信して、防犯センサ２０からの受信電界強度についての電波テストを行い、防犯センサ２０と通信可能か否かを判定する。

電波テスト信号は、防犯センサ２０からの受信電界強度を判定するために用いられる、警備装置１０にとって既知の波形を有する信号である。電波テスト信号は、例えば３秒周期で１０回など、防犯センサ２０から間欠的に複数回送信される。

テスト処理部１７４は、個々の電波テスト信号を受信すると、その受信電界強度が電波テスト閾値（第２の閾値）以上であれば、その電波テスト信号を受信ＯＫと判定する。電波テスト閾値は、上記の強度判定閾値よりも低いレベルの閾値である（強度判定閾値＞電波テスト閾値）。電波テスト閾値は、防犯センサ２０からの信号を警備装置１０が識別できるレベルの閾値として設定される。

テスト処理部１７４は、最初に受信電界強度が電波テスト閾値以上の電波テスト信号を受信すると、予め設定されたテスト時間タイマーを起動して、そのタイマーの設定時間が経過するまでに電波テスト信号を受信ＯＫと判定した回数を計数する。テスト時間タイマーは、防犯センサ２０が電波テスト信号を送信し終えるまでの時間間隔に対応するように設定される。例えば、電波テスト信号が３秒周期で１０回送信されるならば、テスト時間タイマーは３０秒とする。

テスト処理部１７４は、電波テスト信号を受信ＯＫと判定した回数が基準回数以上であれば、対象の防犯センサ２０と通信可能である（以下、電波テストは「合格」であるという）と判定する。一方、テスト処理部１７４は、電波テスト信号を受信ＯＫと判定した回数が基準回数未満であれば、対象の防犯センサ２０と通信可能でない（以下、電波テストは「不合格」であるという）と判定する。この基準回数は、防犯センサ２０からの電波を安定的に受信できるとみなせる回数の下限値として設定され、例えば、電波テスト信号の送信回数の７０％に相当する回数とする。テスト処理部１７４は、判定結果を携帯端末３０に出力する。

また、テスト処理部１７４は、テスト確認部１７３が電波テスト要と判定した後に、予め定められた待ち受け時間（例えば３分）が経過しても電波テスト信号を受信しなければ、電波テスト信号の待ち受けを終了する。この場合、テスト処理部１７４は、対象の防犯センサ２０についての電波テストを不合格と判定する。

警備監視部１７５は、センサ登録情報に通信対象として登録済みの（すなわち、登録フラグがＯＮになっている）防犯センサ２０から検知信号に基づき、監視区域２の異常の有無を判定する。警備監視部１７５は、利用者が操作部１５を操作することで、防犯センサ２０による監視を行う警備セットモードか、又は防犯センサ２０による監視を行わない警備解除モードに設定される。警備監視部１７５は、警備セットモードに設定されているときに、センサ登録情報に通信対象として登録済みの防犯センサ２０から検知信号を受信すると、監視区域２に異常が発生したと判定して、通信部１１よりセンタ装置４１に異常信号を送信する。一方、警備監視部１７５は、警備解除モードに設定されているときは、センサ登録情報に通信対象として登録済みの防犯センサ２０から検知信号を受信しても、その検知信号を無視する。

通信品質記憶処理部１７６は、登録済みの防犯センサ２０から警備装置１０が検知信号を受信したときの通信品質を記憶部１６に記憶する。例えば、通信品質記憶処理部１７６は、この通信品質として検知信号の受信電界強度を、送信元の防犯センサ２０の識別番号及び受信時刻の情報とともに記憶部１６の通信品質情報に記憶する。このように、通信品質記憶処理部１７６は、日々の運用において警備装置１０が防犯センサ２０から検知信号を受信したときの受信電界強度などの通信品質を示す情報を記憶しておく。それにより、警備装置１０の運用を開始した後で防犯センサ２０を追加又は交換するときに、新しい防犯センサ２０についての電波テストを不要と判定してよいか否かをそのときの無線通信環境に応じて判断できるようにする。

通信品質判定部１７７は、予め定められた期間における各防犯センサ２０との通信品質のバラつき度の大きさを判定する通信品質判定処理を、例えば１週間ごとなどの予め定められたタイミングで実行する。通信品質判定処理において、通信品質判定部１７７は、まず直近１週間などの予め定められた期間における各防犯センサ２０との通信品質を記憶部１６の通信品質情報から読み出して、そのバラつき度を算出する。なお、以下では、バラつき度の算出についての予め定められた期間を直近１週間として説明するが、この期間は数日又は数週間などでもよい。通信品質判定処理が実行されるタイミングも、数日ごと又は数週間ごとなどでもよい。

通信品質判定部１７７は、例えば、その期間内に各防犯センサ２０から受信された検知信号の受信電界強度を読み出す。そして、通信品質のバラつき度として、通信品質判定部１７７は、例えば、監視区域２内で登録されている全ての防犯センサ２０からの直近１週間における受信電界強度について、分散、標準偏差又は最大値と最小値の差などを算出する。これらの値が小さいほど、通信品質のバラつき度も小さくなる。あるいは、通信品質判定部１７７は、全ての防犯センサ２０について、個別に直近１週間における受信電界強度の分散、標準偏差又は最大値と最小値の差などを算出し、それらの値の平均値を通信品質のバラつき度としてもよい。

そして、通信品質判定部１７７は、予め定められた期間における通信品質のバラつき度が通信品質の安定性を評価するための安定評価閾値以下であるか否かを判定する。安定評価閾値は、防犯センサ２０との通信品質が安定していると判断できる通信品質のバラつき度の上限値として設定される。例えば、ある期間における受信電界強度のバラつき度が安定評価閾値以下であれば、受信電界強度の時間変動が小さく、無線通信環境は安定であると言える。一方、ある期間における受信電界強度のバラつき度が安定評価閾値より大きければ、受信電界強度の時間変動が大きく、無線通信環境は不安定であると言える。

なお、通信品質判定部１７７は、監視区域２内で登録されている全ての防犯センサ２０ではなく、登録されている防犯センサ２０の中で、登録時の登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上であった防犯センサ２０について、通信品質のバラつき度の大きさを判定してもよい。この場合、通信品質判定部１７７は、記憶部１６のセンサ登録情報を参照して、強度フラグがＯＮになっている特定の防犯センサ２０の識別情報を抽出し、これらの特定の防犯センサ２０から受信した検知信号の受信電界強度を記憶部１６の通信品質情報から読み出す。そして、通信品質判定部１７７は、例えば、抽出された特定の防犯センサ２０（複数あればその全て）の直近１週間における受信電界強度について、分散、標準偏差又は最大値と最小値の差などのバラつき度を算出する。あるいは、通信品質判定部１７７は、抽出された特定の防犯センサ２０について、個別に直近１週間における受信電界強度の分散、標準偏差又は最大値と最小値の差などを算出し、それらの値の平均値を通信品質のバラつき度としてもよい。そして、通信品質判定部１７７は、特定の防犯センサ２０について算出されたバラつき度が安定評価閾値以下であるか否かを判定する。

この判定の結果、通信品質のバラつき度が安定評価閾値より大きければ、通信品質判定部１７７は、テスト確認部１７３が新たな防犯センサ２０の登録処理について電波テストは不要と判定することを禁止する。一方、通信品質のバラつき度が安定評価閾値以下であれば、通信品質判定部１７７は、テスト確認部１７３が新たな防犯センサ２０の登録処理について電波テストは不要と判定することを許容する。

このように、通信品質判定部１７７は、特に登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上であった防犯センサ２０について通信品質のバラつき度を判定することで、電波テストを省略できるような強い受信電界強度を示していた防犯センサ２０と警備装置１０との無線通信環境がその後も安定的であるか否かを判別する。これらの防犯センサ２０については、警備装置１０で受信される電波が十分に強いと判断できるため、検知信号の受信電界強度のバラつき度は小さいはずである。それにもかかわらず、そのバラつき度が安定評価閾値より大きいと判定された場合には、無線通信環境が不安定になったと考えられる。そこで、通信品質判定部１７７は、このような無線通信環境の変動を考慮して、電波テストを省略するか否かをテスト確認部１７３が判定するように制御する。

図４は、防犯センサ２０の機能ブロック図である。防犯センサ２０は、検知部２１と、記憶部２２と、無線通信部２３と、入力部２４と、制御部２５とを有する。

検知部２１は、防犯センサ２０の監視方向から入力される物理量に基づき、人の存在を検知する。検知部２１は、例えば、熱線の変動により人の存在を検知する熱線センサ、超音波により人の存在を検知するセンサ、入力画像から人の存在を検知する画像センサ、及び磁界の変化を検知して扉の開放を検知する近接センサなど、人の存在を検知する公知の検知手段で構成される。

記憶部２２は、各防犯センサ２０を識別する通信アドレス及び処理プログラムなどを記憶する。

無線通信部２３は、警備装置１０及び携帯端末３０と無線信号を送受信するためのアンテナと、そのアンテナに接続される通信制御部とを備える。無線通信部２３は、特定小電力無線などの通信規格に従って、警備装置１０及び携帯端末３０との間で通信を行う。無線通信部２３から警備装置１０又は携帯端末３０に送信される無線信号には、少なくとも記憶部２２に記憶された自己の通信アドレスが含まれる。無線通信部２３は、自己の識別情報を含む登録要求信号と複数の電波テスト信号とを警備装置１０に送信する送信部として機能する。

入力部２４は、例えば、防犯センサ２０の電子基盤上に設けられたマイクロスイッチである。入力部２４は、保守員に操作されて、登録要求信号又は電波テスト信号の送信指示を制御部２５に入力する。あるいは、入力部２４は、携帯端末３０又は警備装置１０からの指示コマンドの入力を受ける受信手段として構成されてもよい。この場合、入力部２４は、例えば、携帯端末３０又は警備装置１０からテスト開始信号を受信すると、これを電波テスト信号の送信指示として制御部２５に入力する。

制御部２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータ並びにその周辺回路で構成され、上述した各部を制御して防犯センサ２０として動作させる。制御部２５は、入力部２４から登録要求信号の送信指示が入力されると、無線通信部２３から警備装置１０に登録要求信号を送信させる。また、制御部２５は、入力部２４から電波テスト信号の送信指示が入力されると、無線通信部２３から警備装置１０に、予め設定された回数の電波テスト信号を送信させる。登録要求信号は単発的な信号であるが、電波テスト信号は、上記の通り、例えば３秒周期で１０回送信など、予め設定された回数だけ間欠的に送信される。また、制御部２５は、検知部２１が人の存在を検知したときに、無線通信部２３から警備装置１０に検知信号を送信させる。

図５は、携帯端末３０の機能ブロック図である。携帯端末３０は、無線通信部３１と、操作表示部３２と、制御部３３とを有する。

無線通信部３１は、警備装置１０及び防犯センサ２０と無線信号を送受信するためのアンテナと、そのアンテナに接続される通信制御部とを備える。無線通信部３１は、特定小電力無線などの通信規格に従って、警備装置１０及び防犯センサ２０との間で通信を行う。

操作表示部３２は、例えば液晶タッチパネルディスプレイにより構成され、警備装置１０の登録処理の状況などを表示する。操作表示部３２は、各種の入力用のアイコンを操作シンボルとして液晶タッチパネルディスプレイ上に表示し、保守員によりアイコンが選択されると、対応する信号を制御部３３に入力する。

制御部３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータ並びにその周辺回路で構成され、上述した各部を制御する。制御部３３は、保守員が入力したコマンドに応じて、無線通信部３１より警備装置１０又は防犯センサ２０に、各種制御に関する無線信号を送信させる。例えば、制御部３３は、保守員が入力したコマンドに応じて、無線通信部３１から登録処理開始信号又はテスト開始信号を送信させる。

図６は、防犯センサ２０の登録処理に関する警備システム１の動作例を示したシーケンス図である。図６は、警備装置１０が受信した防犯センサ２０からの登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上であり、防犯センサ２０の電波テストが行われない場合の動作例を示す。

まず、保守員の操作により、携帯端末３０は、警備装置１０に登録処理開始信号を送信する（ステップＳ１）。警備装置１０の登録処理部１７１は、携帯端末３０から登録処理開始信号を受信すると、登録要求信号の待ち受けを開始する（ステップＳ２）。一方、携帯端末３０の操作表示部３２は、警備装置１０が登録要求信号を待ち受けている旨を表示する（ステップＳ３）。

保守員は、登録要求信号待ち受けの表示を確認すると、手動で防犯センサ２０の入力部２４を操作して、登録要求信号の送信指示を入力する。図６では、保守員によるこの操作を、ステップＳ３とステップＳ４の間の破線で示している。

入力部２４に登録要求信号の送信指示が入力されると、防犯センサ２０の制御部２５は、無線通信部２３から警備装置１０に登録要求信号を送信させる（ステップＳ４）。警備装置１０の信号強度判定部１７２は、登録要求信号を受信すると、その受信電界強度が強度判定閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。図６の例では、登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上であるとする。このため、テスト確認部１７３は、対象とする防犯センサ２０の電波テストは不要と判定し、判定結果を携帯端末３０に出力する（ステップＳ６）。

この判定結果を受信すると、携帯端末３０の操作表示部３２は、防犯センサ２０の登録に成功した旨を表示する（ステップＳ７）。一方、警備装置１０の登録処理部１７１は、記憶部１６に記憶されているセンサ登録情報において、受信した登録要求信号に含まれる通信アドレスに対応する防犯センサ２０の登録フラグをＯＮにする（ステップＳ８）。また、このとき、登録処理部１７１は、登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値以上であった防犯センサ２０を特定の防犯センサ２０として識別可能にするため、対応する強度フラグをＯＮにする。以上で、防犯センサ２０の登録処理に関する警備システム１の動作は終了する。

図７は、防犯センサ２０の登録処理に関する警備システム１の別の動作例を示したシーケンス図である。図７は、警備装置１０が受信した防犯センサ２０からの登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値未満であり、防犯センサ２０の電波テストが行われる場合の動作例を示す。

ステップＳ２１からステップＳ２５の処理は、図６のステップＳ１からステップＳ５の処理と同一であるため、説明を省略する。図７の例では、防犯センサ２０から警備装置１０が受信した登録要求信号の受信電界強度が強度判定閾値未満であるとする。このため、テスト確認部１７３は、対象とする防犯センサ２０の電波テストが必要と判定し、判定結果を携帯端末３０に出力する（ステップＳ２６）。

この判定結果を受信すると、携帯端末３０の操作表示部３２は、防犯センサ２０を警備装置１０に登録するために電波テストを行う旨を表示する（ステップＳ２７）。一方、警備装置１０のテスト処理部１７４は、電波テスト信号を待ち受ける（ステップＳ２８）。

保守員は、電波テストを行う旨の表示を確認すると、手動で防犯センサ２０の入力部２４を操作して、電波テスト信号の送信指示を入力する。あるいは、保守員は携帯端末３０を操作して、携帯端末３０から警備装置１０と防犯センサ２０にテスト開始信号を送信し、これにより防犯センサ２０の入力部２４に電波テスト信号の送信指示を入力する。図７では、保守員によるこの操作を、ステップＳ２７とステップＳ２９の間の破線で示している。なお、携帯端末３０からのテスト開始信号を受信したことに応じて警備装置１０がステップＳ２８を実行し、テスト処理部１７４が電波テスト信号を待ち受けるようにしてもよい。

入力部２４に電波テスト信号の送信指示が入力されると、防犯センサ２０の制御部２５は、無線通信部２３から警備装置１０に、例えば３秒周期で１０回送信など予め設定された回数だけ間欠的に電波テスト信号を送信させる（ステップＳ２９）。図７では、複数回の電波テスト信号の送信を、ステップＳ２９とステップＳ３１の間における複数の矢印で示している。

テスト処理部１７４は、最初に受信電界強度が電波テスト閾値以上の電波テスト信号を受信すると、テスト時間タイマーを起動する（ステップＳ３０）。そして、テスト処理部１７４は、テスト時間タイマーの設定時間が経過するまでに電波テスト信号を受信ＯＫと判定した回数を計数し、その回数が基準回数以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。図７の例では、テスト処理部１７４が電波テスト信号を受信ＯＫと判定した回数は基準回数以上であるとする。このため、テスト処理部１７４は、対象とする防犯センサ２０の電波テストは合格と判定し、判定結果を携帯端末３０に出力する（ステップＳ３２）。

この判定結果を受信すると、携帯端末３０の操作表示部３２は、防犯センサ２０の登録に成功した旨を表示する（ステップＳ３３）。一方、警備装置１０の登録処理部１７１は、記憶部１６に記憶されているセンサ登録情報において、受信した登録要求信号に含まれる通信アドレスに対応する防犯センサ２０の登録フラグをＯＮにする（ステップＳ３４）。このとき、対応する強度フラグはＯＦＦのままとなる。以上で、防犯センサ２０の登録処理に関する警備システム１の動作は終了する。

なお、ステップＳ３０で起動されたテスト時間タイマーの設定時間が経過するまでにテスト処理部１７４が電波テスト信号を受信ＯＫと判定した回数が基準回数未満であれば、テスト処理部１７４は、ステップＳ３２で不合格の判定結果を携帯端末３０に出力する。この判定結果を受信すると、携帯端末３０の操作表示部３２は、ステップＳ３３で防犯センサ２０の登録に失敗した旨を表示する。そして、警備装置１０の登録処理部１７１は、ステップＳ３４の処理を行わず、対象とする防犯センサ２０の登録フラグをＯＦＦのままとする。

図８は、検知信号受信処理の動作例を示したフローチャートである。警備監視部１７５は、登録済みの防犯センサ２０から検知信号を受信すると、図８の検知信号受信処理を実行する。

まず、警備監視部１７５は、受信された検知信号に含まれる送信元の防犯センサ２０の識別情報を記憶部１６のセンサ登録情報と照合し、送信元の防犯センサ２０が登録済みの防犯センサ２０であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。送信元の防犯センサ２０が登録済みの防犯センサ２０でない場合（ステップＳ４１でＮｏ）には、そのまま検知信号受信処理は終了する。

一方、送信元の防犯センサ２０が登録済みの防犯センサ２０である場合（ステップＳ４１でＹｅｓ）には、警備監視部１７５は、検知信号の受信に応じて警備監視処理を行う（ステップＳ４２）。例えば、警備監視部１７５は、警備セットモードに設定されているときは、監視区域２に異常が発生したと判定して通信部１１よりセンタ装置４１に異常信号を送信する。警備監視部１７５は、警備解除モードに設定されているときは、受信された検知信号を無視する。

そして、通信品質記憶処理部１７６は、受信された検知信号の受信電界強度を、送信元の防犯センサ２０の識別番号及び受信時刻の情報とともに記憶部１６の通信品質情報に記憶する（ステップＳ４３）。以上で検知信号受信処理は終了する。

図９は、通信品質判定処理の動作例を示したフローチャートである。通信品質判定部１７７は、例えば１週間ごとなどの予め定められたタイミングで、図９の通信品質判定処理を実行する。

通信品質判定部１７７は、まず直近１週間などの予め定められた期間内に各防犯センサ２０から受信された検知信号の受信電界強度を、記憶部１６の通信品質情報から読み出す（ステップＳ６１）。次に、通信品質判定部１７７は、例えば、監視区域２内で登録されている全ての防犯センサ２０の直近１週間における受信電界強度について、分散、標準偏差又は最大値と最小値の差などのバラつき度を算出する（ステップＳ６２）。

そして、通信品質判定部１７７は、ステップＳ６２で算出したバラつき度が安定評価閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ６３）。バラつき度が安定評価閾値より大きければ（ステップＳ６３でＮｏ）、通信品質判定部１７７は、テスト確認部１７３が新たな防犯センサ２０の登録処理について電波テストは不要と判定することを禁止する（ステップＳ６４）。一方、バラつき度が安定評価閾値以下（ステップＳ６３でＹｅｓ）であれば、通信品質判定部１７７は、テスト確認部１７３が新たな防犯センサ２０の登録処理について電波テストは不要と判定することを許容する（ステップＳ６５）。以上で通信品質判定処理は終了する。

以上説明したように、警備システム１では、警備装置１０が防犯センサ２０から登録要求信号を受信したときの受信電界強度が強度判定閾値以上であれば、警備装置１０は、防犯センサ２０からの受信電界強度は十分であるとみなして、防犯センサ２０からの電波を安定的に受信できるか否かを確認する電波テストを行わずに防犯センサ２０を通信対象機器として登録する。また、警備システム１は、日々の運用において警備装置１０が登録済みの防犯センサ２０から信号を受信したときの通信品質のバラつき度が安定評価閾値より大きい場合には、以後新たに防犯センサ２０を登録するときに電波テストを不要と判定することを禁止する。警備システム１は、過去の通信品質のバラつき度から無線通信環境が安定的であるか否かを判別して電波テストの免除可否を決めることで、無線通信環境の変動があっても、通信品質を担保しつつ、防犯センサ２０の登録可否を効率的に判定することができる。

１ 警備システム
１０ 警備装置
１１ 通信部
１２ センサＩ／Ｆ
１３ 周辺機器Ｉ／Ｆ
１６ 記憶部
１７ 制御部
１７１ 登録処理部
１７２ 信号強度判定部
１７３ テスト確認部
１７４ テスト処理部
１７５ 警備監視部
１７６ 通信品質記憶処理部
１７７ 通信品質判定部
２０ 防犯センサ
３０ 携帯端末

Claims (6)

1. 互いに無線通信可能な無線送信機及び無線コントローラを含む無線通信システムであって、
   前記無線送信機は、自己の識別情報を含む登録要求信号、電波テスト信号、及び検知対象イベントが発生したことを示すイベント信号を前記無線コントローラに送信する送信部を備え、
   前記無線コントローラは、
   通信対象機器として登録済みの無線送信機についての情報を記憶する記憶部と、
   前記登録要求信号の受信電界強度が第１の閾値未満であれば前記電波テスト信号を用いて前記無線送信機と通信可能であるか否かを判定する電波テストが必要と判定し、当該受信電界強度が当該第１の閾値以上であれば当該電波テストは不要と判定するテスト確認部と、
   前記テスト確認部により前記電波テストは不要と判定されたか又は当該電波テストにより通信可能と判定された場合に、前記登録要求信号の送信元の無線送信機を通信対象機器として登録する登録処理部と、
   前記登録済みの無線送信機から前記イベント信号を受信したときの通信品質を前記記憶部に記憶する通信品質記憶処理部と、
   予め定められた期間における前記通信品質のバラつき度が通信品質の安定性を評価するための安定評価閾値以下であるか否かを判定する通信品質判定部とを備え、
   前記テスト確認部は、前記通信品質判定部により前記バラつき度が前記安定評価閾値より大きいと判定されると、以後受信する登録要求信号の受信電界強度が前記第１の閾値以上であっても前記電波テストが必要と判定することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記無線コントローラの前記登録処理部は、前記登録要求信号の受信電界強度が前記第１の閾値以上であった無線送信機を特定の無線送信機として識別可能に前記記憶部に記憶し、
   前記無線コントローラの前記通信品質判定部は、前記特定の無線送信機について前記バラつき度が前記安定評価閾値以下であるか否かを判定する、請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記無線コントローラは、前記テスト確認部により前記電波テストが必要と判定されると複数の前記電波テスト信号を待ち受けて、当該複数の電波テスト信号の受信電界強度に基づき前記無線送信機と通信可能であるか否かを判定するテスト処理部をさらに備える、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
4. 前記無線コントローラの前記テスト処理部は、前記電波テスト信号の受信電界強度が前記第１の閾値より小さい第２の閾値以上であれば前記電波テスト信号を受信したと判定する、請求項３に記載の無線通信システム。
5. 前記無線送信機の前記送信部は、少なくとも、前記無線コントローラの前記テスト処理部による判定の基準となる回数以上、前記電波テスト信号を送信し、
   前記無線コントローラの前記テスト処理部は、予め定められた時間内に前記電波テスト信号を前記基準となる回数以上受信すると通信可能であると判定し、当該予め定められた時間内に前記電波テスト信号を前記基準となる回数受信できなければ通信可能でないと判定する、請求項３又は４に記載の無線通信システム。
6. 通信対象機器として登録済みの無線送信機についての情報を記憶する記憶部と、
   無線送信機から送信された登録要求信号の受信電界強度が第１の閾値未満であれば、当該無線送信機から送信される電波テスト信号を用いて当該無線送信機と通信可能であるか否かを判定する電波テストが必要と判定し、当該受信電界強度が当該第１の閾値以上であれば当該電波テストは不要と判定するテスト確認部と、
   前記テスト確認部により前記電波テストは不要と判定されたか又は当該電波テストにより通信可能と判定された場合に、前記登録要求信号の送信元の無線送信機を通信対象機器として登録する登録処理部と、
   検知対象イベントが発生したことを示すイベント信号を前記登録済みの無線送信機から受信したときの通信品質を前記記憶部に記憶する通信品質記憶処理部と、
   予め定められた期間における前記通信品質のバラつき度が通信品質の安定性を評価するための安定評価閾値以下であるか否かを判定する通信品質判定部とを備え、
   前記テスト確認部は、前記通信品質判定部により前記バラつき度が前記安定評価閾値より大きいと判定されると、以後受信する登録要求信号の受信電界強度が前記第１の閾値以上であっても前記電波テストが必要と判定することを特徴とする無線コントローラ。

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