JP6887820B2 - 検出装置、監視システム及び監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、検出装置、監視システム及び監視方法に関する。

船舶等においては、火災検知器や煙検知器により火災などの災害を検知している。この検知情報は、集中監視装置に集約され、集中監視装置によって操作員に災害の発生が周知され、操作員の手動遠隔操作により、付近の消火装置を作動させていた。特許文献１には、建築物内の警戒区画における災害の発生を遠隔監視装置に通知する技術が開示されている。

特開２０１６−２０２７７２号公報

ところが、特許文献１に記載の技術では、集中監視装置と被害区画との通信がとれている場合には、火災検知や対処が可能であるが、火災による通信線の断線等により通信手段が途絶えた場合には、対処ができない可能性がある。また、集中監視装置と被害区画との通信を無線通信により行うことが考えられるが、無線通信によって計器の誤作動が生じ、または不正通信がなされる可能性があり、無暗に無線での送信を行うことは好ましくないことがある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、無線通信の利用を控えつつ、通信の確実性を高めることができる検出装置、監視システム及び監視方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、検出装置は、複数の他の検出装置と有線通信路を介して通信可能に接続される検出装置であって、周囲環境の状態の検出値を取得する取得部と、前記有線通信路を介して前記検出値の送信を試みる第１通信部と、前記複数の他の検出装置の少なくとも１つと前記第１通信部による通信ができない場合に、無線通信路を確立する無線通信制御部と、前記第１通信部による送信ができない場合に、前記無線通信路を介してブロードキャストで前記検出値の送信を試みる第２通信部とを備え、前記第２通信部は、前記複数の他の検出装置の少なくとも１つから前記無線通信路を介して受信した前記検出値を、前記無線通信路を介してブロードキャストで転送することを試みる。

本発明の第５の態様によれば、監視システムは、複数の検出装置と中央制御装置とを備え、前記複数の検出装置のそれぞれは第１から第４の何れかの態様に係る検出装置である。

本発明の第６の態様によれば、第５の態様に係る監視システムは、複数の中央制御装置をさらに備え、前記複数の中央制御装置のそれぞれは、前記中央制御装置であるものであってよい。

本発明の第７の態様によれば、監視方法は、複数の他の検出装置と有線通信路を介して通信可能に接続される検出装置を用いた監視方法であって、周囲環境の状態の検出値を取得することと、前記有線通信路を介して前記検出値の送信を試みることと、前記複数の他の検出装置の少なくとも１つと前記有線通信路を介した通信ができない場合に、無線通信路を確立することと、前記有線通信路を介した前記検出値の送信ができない場合に、前記無線通信路を介してブロードキャストで前記検出値の送信を試みることと、前記複数の他の検出装置の少なくとも１つから前記無線通信路を介して受信した前記検出値を、前記無線通信路を介してブロードキャストで転送することを試みることとを有する。

上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、検出装置は、有線での送信ができない場合に、周囲環境の状態の検出値を無線で送信する。これにより、検出装置は、無線通信の利用を控えつつ、通信の確実性を高めることができる。

第１の実施形態に係る監視システムの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る検出値情報の送信方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る検出値情報の転送方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る監視システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る検出値情報の送信方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る検出値情報の転送方法を示すフローチャートである。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

〈第１の実施形態〉
《全体構成》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る監視システムの構成を示すブロック図である。
図１に示すように、第１の実施形態に係る監視システム１は、複数の検出装置１０と、複数の中央制御装置５０とを備える。第１の実施形態に係る監視システム１は、船舶に設けられ、当該船舶における災害の有無を監視する。

検出装置１０は、船舶の監視対象区画に設けられ、当該監視対象区画の状態を検出する。
中央制御装置５０は、検出装置１０から受信した検出値情報に基づいて、災害発生の有無、または災害対処の要否を判定する。中央制御装置５０は、災害対処が必要な場合、管理者、または災害対処等の処置を実行する処置装置に指令を送信する。中央制御装置５０は、船舶内に分散して配置される。例えば、中央制御装置５０は、船舶の船首と船尾とに分散して配置される。
中央制御装置５０と検出装置１０とは、有線通信路Ｎ１および無線通信路Ｎ２を介して接続される。なお、無線通信路Ｎ２の例としては無線ＬＡＮ（Local Area Network）が挙げられる。無線通信路Ｎ２は、複数の検出装置１０および複数の中央制御装置５０どうしの直接通信により構成されるピアツーピアネットワークである。

《検出装置の構成》
検出装置１０は、画像検知器１１、温度検知器１２、湿度検知器１３、炎検知器１４、超音波検知器１５、音声検知器１６、煙検知器１７、人体状態検知器１８、取得部１９、第１通信部２０、第２通信部２１、通信判定部２２、バッテリ３０を備える。検出装置１０は、船舶内の電源装置に接続され、電源装置から供給される電力により動作する。

画像検知器１１は、赤外線カメラ等により、周囲環境の画像を撮像する。撮像した画像は、取得部１９に取り込まれる。周囲環境の画像は、周囲環境の状態の一例である。
温度検知器１２は、周囲環境における温度を検出して温度の値を示す温度データを生成する。温度データは取得部１９に取り込まれる。温度の値は、周囲環境の状態の一例である。
湿度検知器１３は、周囲環境における湿度を検出して湿度の値を示す湿度データを生成する。湿度データは取得部１９に取り込まれる。湿度の値は、周囲環境の状態の一例である。
炎検知器１４は、周囲環境における炎を検出して炎の有無を示す炎データを生成する。炎データは取得部１９に取り込まれる。炎の有無は、周囲環境の状態の一例である。
超音波検知器１５は、周囲環境における超音波を検出して超音波の大きさを示す超音波データを生成する。超音波データは取得部１９に取り込まれる。超音波の大きさは、周囲環境の状態の一例である。例えば、超音波は、物が振動することによって発生するために、超音波を検出することで災害現場の異常を推定することができる。
音声検知器１６は、周囲環境における音声を検出して音声の波形を示す音声データを生成する。音声データは取得部１９に取り込まれる。ここで、音声データは、人の存在の有無を認識するのに用いられる。音声の波形は、周囲環境の状態の一例である。
煙検知器１７は、周囲環境における煙を検出して煙の有無を示す煙データを生成する。煙データは取得部１９に取り込まれる。煙の有無は、周囲環境の状態の一例である。
人体状態検知器１８、周囲環境に存在する人体を検出して、当該人体の状態を示す人体データを生成する。人体データは取得部１９に取り込まれる。なお、人体状態検知器１８としては、人感センサやハートビートセンサを用いることができる。人体の状態は、周囲環境の状態の一例である。

取得部１９は、画像検知器１１、温度検知器１２、湿度検知器１３、炎検知器１４、超音波検知器１５、音声検知器１６、煙検知器１７および人体状態検知器１８から取り込んだ各データを、例えば演算処理して通信可能な検出値情報に変換する。取得部１９が変換した検出値情報は、第１通信部２０および第２通信部２１に与えられる。

第１通信部２０は、取得部１９から取得した検出値情報を、有線通信路Ｎ１を介して送信する。第１通信部２０は、他の検出装置１０から取得した検出値情報を有線通信路Ｎ１を介して中央制御装置５０に転送する。
第２通信部２１は、取得部１９から取得した検出値情報を、無線通信路Ｎ２を介して送信する。第２通信部２１は、他の検出装置１０から取得した検出値情報を無線通信路Ｎ２を介して中央制御装置５０に転送する。

通信判定部２２は、第１通信部２０による検出値情報の送信の可否を判定する機能を有する。例えば、通信判定部２２は、第１通信部２０から通信ログを読み取ることで、検出値情報の送信に失敗したか否かを判定することができる。有線通信路Ｎ１を介した通信が失敗する例として、有線通信路Ｎ１の物理的な断線や、有線通信路Ｎ１を構成する機器の故障が挙げられる。通信判定部２２は、第１通信部２０による送信ができないと判定した場合、第１通信部２０に代えて第２通信部２１によって検出値情報を送信することを決定する。

バッテリ３０は、船舶内の電源装置から電力の供給を受けることができなくなった場合に、各処理部に電力を供給する。

《動作》
図２は、第１の実施形態に係る検出値情報の送信方法を示すフローチャートである。
検出装置１０は、所定の送信周期に係るタイミングにおいて、各検知器から取得したデータを中央制御装置５０に送信する。送信周期に係るタイミングなると、まず取得部１９は、画像検知器１１、温度検知器１２、湿度検知器１３、炎検知器１４、超音波検知器１５、音声検知器１６、煙検知器１７および人体状態検知器１８からデータを取り込み、検出値情報を生成する（ステップＳ１０１）。次に、第１通信部２０は、有線通信路Ｎ１を介して取得部１９が生成した検出値情報を中央制御装置５０へ送信する（ステップＳ１０２）。

通信判定部２２は、第１通信部２０による検出値情報の送信が成功したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。第１通信部２０による検出値情報の送信が成功した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、検出装置１０は、処理を終了する。第１通信部２０による検出値情報の送信に失敗した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、通信判定部２２は、第２通信部２１によって検出値情報を送信することを決定する。第２通信部２１は、取得部１９が生成した検出値情報を無線通信路Ｎ２を介してブロードキャスト送信する（ステップＳ１０４）。
これにより、検出装置１０は、有線通信路Ｎ１を介した通信が可能な限り、無線通信によらずに検出値情報を送信することができる。

図３は、第１の実施形態に係る検出値情報の転送方法を示すフローチャートである。
検出装置１０は、第２通信部２１を介して他の検出装置１０から検出値情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。他の検出装置１０から検出値情報を受信していない場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、検出装置１０は、処理を終了する。他方、他の検出装置１０から検出値情報を受信した場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、第１通信部２０は、有線通信路Ｎ１を介して取得部１９が生成した検出値情報を中央制御装置５０へ転送する（ステップＳ１１２）。

通信判定部２２は、第１通信部２０による検出値情報の転送が成功したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。第１通信部２０による検出値情報の転送が成功した場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、検出装置１０は、処理を終了する。第１通信部２０による検出値情報の転送に失敗した場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）、通信判定部２２は、第２通信部２１によって検出値情報を転送することを決定する。第２通信部２１は、他の検出装置１０から受信した検出値情報を無線通信路Ｎ２を介してブロードキャスト転送する（ステップＳ１１４）。
これにより、検出装置１０は、断線等により有線通信路Ｎ１を介した通信ができなくなった他の検出装置１０から受信した検出値情報を、可能な限り無線通信によらずに転送することができる。なお、通信判定部２２は、一度送信したことのある検出値情報を再度受信した場合には、これを転送しなくてもよい。送信したことのある検出値情報は、例えば当該検出値情報を生成した検出装置１０のＩＤと検出時刻の組み合わせなどによって特定される。

《作用・効果》
これにより、中央制御装置５０は、有線通信路Ｎ１の一部に障害が生じたとしても、可能な限り多くの検出装置１０から、可能な限り無線通信によらずに、検出値情報を受信することができる。これにより、監視システム１は、無線通信の利用を控えつつ、検出値情報の通信の確実性を高めることができる。

第１の実施形態に係る監視システム１によれば、複数の検出装置１０から受信した検出値情報に基づいて、災害発生の有無や災害対処の要否を判定することができる。災害対処が必要な場合、管理者に通知や処置を行う処置装置に指令を与えることができる。

第１の実施形態に係る監視システム１によれば、複数の区画において検出した周囲環境の物理量の検出値を複数の中央制御装置５０で処理できるために、一部の検出装置１０による検出結果がある中央制御装置５０に到達しない場合にも、当該検出結果が他の中央制御装置５０に到達すれば、当該他の中央制御装置５０において災害対処の要否を判定することができる。つまり、第１の実施形態によれば、中央制御装置５０の冗長構成をとることで、災害対処の判定の漏れが生じる可能性を低減することができる。

また、第１の実施形態に係る検出装置１０は、外部電源の供給が途絶えたときに、電力の供給を開始するバッテリ３０を備える。これにより、船舶に生じた災害等により外部電源の供給を受けられなくなった場合にも、バッテリ３０の電力により検出値情報の伝送を行うことができる。なお、他の実施形態においては、中央制御装置５０がバッテリを備えていてもよい。また、他の実施形態においては、検出装置１０はバッテリ３０を備えていなくてもよい。

《第２の実施形態》
第１の実施形態に係る監視システム１においては、検出装置１０と中央制御装置５０とが常時有線通信路Ｎ１および無線通信路Ｎ２を介して接続されており、送信の経路を切り替えるものである。一方で、無線通信路Ｎ２を確立するためには、データのやりとりを行っていない間も、検出装置１０および中央制御装置５０が電波を発しておく必要がある。そのため、計器への影響がないとはいえず、また当該無線通信路Ｎ２が、内部の情報網への不正侵入の入口になる可能性がある。
第２の実施形態に係る監視システム１は、可能な限り無線通信を遮断し、必要なときだけ無線通信路Ｎ２を確立するものである。

《検出装置の構成》
図４は、第２の実施形態に係る監視システムの構成を示すブロック図である。
第２の実施形態に係る監視システム１は、第１の実施形態と検出装置１０の構成が異なる。
第２の実施形態に係る検出装置１０は、第１の実施形態の構成に加え、無線通信制御部２３をさらに備える。無線通信制御部２３は、無線通信路Ｎ２の確立および遮断を制御する。

《動作》
図５は、第２の実施形態に係る検出値情報の送信方法を示すフローチャートである。
検出装置１０は、初期状態において、無線通信路Ｎ２は遮断されている。つまり、検出装置１０は、初期状態において、図示しないアンテナを介した電波の送受信を行わない。送信周期に係るタイミングなると、まず取得部１９は、画像検知器１１、温度検知器１２、湿度検知器１３、炎検知器１４、超音波検知器１５、音声検知器１６、煙検知器１７および人体状態検知器１８からデータを取り込み、検出値情報を生成する（ステップＳ２０１）。次に、第１通信部２０は、有線通信路Ｎ１を介して取得部１９が生成した検出値情報を中央制御装置５０へ送信する（ステップＳ２０２）。

通信判定部２２は、第１通信部２０による検出値情報の送信が成功したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。第１通信部２０による検出値情報の送信が成功した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、検出装置１０は、処理を終了する。第１通信部２０による検出値情報の送信に失敗した場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、無線通信制御部２３は、図示しないアンテナを介して電波の送受信を開始し、他の検出装置１０および中央制御装置５０に接続する無線通信路Ｎ２を確立する（ステップＳ２０４）。次に、第２通信部２１は、取得部１９が生成した検出値情報を無線通信路Ｎ２を介してブロードキャスト送信する（ステップＳ２０５）。
これにより、検出装置１０は、有線通信路Ｎ１を介した通信が可能な限り、無線通信路Ｎ２を遮断しておくことができる。

図６は、第２の実施形態に係る検出値情報の転送方法を示すフローチャートである。
検出装置１０の通信判定部２２は、有線通信路Ｎ１を介して、全ての他の検出装置１０との通信が可能であるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。全ての他の検出装置１０との通信が可能である場合（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、無線通信制御部２３は、図示しないアンテナを介した電波の送受信を終了し、無線通信路Ｎ２を遮断し（ステップＳ２１２）、検出装置１０は処理を終了する。

他方、他の検出装置１０の何れかとの通信ができない場合（ステップＳ２１１：ＮＯ）、無線通信制御部２３は、図示しないアンテナを介して電波の送受信を開始し、無線通信路Ｎ２を確立する（ステップＳ２１３）。次に、通信判定部２２は、第２通信部２１を介して他の検出装置１０から検出値情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ２１４）。他の検出装置１０から検出値情報を受信していない場合（ステップＳ２１４：ＮＯ）、検出装置１０は、処理を終了する。他方、他の検出装置１０から検出値情報を受信した場合（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）、第１通信部２０は、有線通信路Ｎ１を介して取得部１９が生成した検出値情報を中央制御装置５０へ転送する（ステップＳ２１５）。

通信判定部２２は、第１通信部２０による検出値情報の転送が成功したか否かを判定する（ステップＳ２１６）。第１通信部２０による検出値情報の転送が成功した場合（ステップＳ２１６：ＹＥＳ）、検出装置１０は、処理を終了する。第１通信部２０による検出値情報の転送に失敗した場合（ステップＳ２１６：ＮＯ）、通信判定部２２は、第２通信部２１によって検出値情報を転送することを決定する。第２通信部２１は、他の検出装置１０から受信した検出値情報を無線通信路Ｎ２を介してブロードキャスト送信する（ステップＳ２１７）。
これにより、検出装置１０は、断線等により他の検出装置１０との通信ができなくなるまで無線通信路Ｎ２を遮断し、他の検出装置１０との通信ができなくなった場合に、当該他の検出装置１０から検出値情報を受信できるよう無線通信路Ｎ２を確立する。

中央制御装置５０も、同様に、断線等により他の検出装置１０との通信ができなくなるまで無線通信路Ｎ２を遮断し、検出装置１０との通信ができなくなった場合に、当該検出装置１０から検出値情報を受信できるよう無線通信路Ｎ２を確立する。

《作用・効果》
このように、第２の実施形態に係る監視システム１によれば、検出装置１０と中央制御装置５０とは、基本的に有線通信路Ｎ１にのみ接続されており、有線通信路Ｎ１を介した通信の一部に障害が発生したときに無線通信路Ｎ２を確立する。これにより、監視システム１は、計器への影響を最小限にとどめ、かつ内部の情報網への不正侵入の可能性をさらに低減することができる。

以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態に係る無線通信路Ｎ２はピアツーピアネットワークであるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る無線通信路Ｎ２は、アクセススポットを介した通信であってもよい。一方、この場合、アクセススポットの故障等により検出装置１０と中央制御装置５０との通信ができなくなる可能性がある。

また、上述した実施形態に係る監視システム１は、複数の中央制御装置５０を備えるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る監視システム１は、中央制御装置５０を１つだけ備えるものであってもよい。また、上述した実施形態に係る監視システム１は、無線通信路Ｎ２を介して検出値情報を送信または転送する際に、ブロードキャストにより送信または転送するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る監視システム１は、既知のルーティング情報に基づいて検出値情報を送信または転送してもよい。一方で、監視システム１は、ブロードキャストによる転送を行うことで、できる限り多くの経路により中央制御装置５０への検出値情報の転送を試み、中央制御装置５０への到達確率を向上させることができる。

また、上述した実施形態に係る検出装置１０は、画像検知器１１、温度検知器１２、湿度検知器１３、炎検知器１４、超音波検知器１５、音声検知器１６、煙検知器１７、人体状態検知器１８を備えるが、これに限られない。他の実施形態に係る検出装置１０は、別の検知器をさらに備えてもよいし、これらの一部を備えなくてもよい。

また、上述した実施形態に係る監視システム１は船舶に設けられるが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、ビルや工場等の建造物に設けられてもよい。

〈コンピュータ構成〉
図７は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、ＣＰＵ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、インタフェース９４を備える。
上述の検出装置１０は、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９３に記憶されている。ＣＰＵ９１は、プログラムを補助記憶装置９３から読み出して主記憶装置９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。

補助記憶装置９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムを主記憶装置９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１ 監視システム
１０ 検出装置
１９ 取得部
２０ 第１通信部
２１ 第２通信部
２２ 通信判定部
５０ 中央制御装置
Ｎ１ 有線通信路
Ｎ２ 無線通信路

Claims (4)

1. 複数の他の検出装置と有線通信路を介して通信可能に接続される検出装置であって、
   周囲環境の状態の検出値を取得する取得部と、
   前記有線通信路を介して前記検出値の送信を試みる第１通信部と、
   前記複数の他の検出装置の少なくとも１つと前記第１通信部による通信ができない場合に、無線通信路を確立する無線通信制御部と、
   前記第１通信部による送信ができない場合に、前記無線通信路を介してブロードキャストで前記検出値の送信を試みる第２通信部と
   を備え、
   前記第２通信部は、前記複数の他の検出装置の少なくとも１つから前記無線通信路を介して受信した前記検出値を、前記無線通信路を介してブロードキャストで転送することを試みる
   検出装置。
2. 複数の検出装置と中央制御装置とを備え、
   前記複数の検出装置のそれぞれは、請求項１に記載の検出装置である
   監視システム。
3. 複数の中央制御装置をさらに備え、
   前記複数の中央制御装置のそれぞれは、前記中央制御装置である
   請求項２に記載の監視システム。
4. 複数の他の検出装置と有線通信路を介して通信可能に接続される検出装置を用いた監視方法であって、
   周囲環境の状態の検出値を取得することと、
   前記有線通信路を介して前記検出値の送信を試みることと、
   前記複数の他の検出装置の少なくとも１つと前記有線通信路を介した通信ができない場合に、無線通信路を確立することと、
   前記有線通信路を介した前記検出値の送信ができない場合に、前記無線通信路を介してブロードキャストで前記検出値の送信を試みることと、
   前記複数の他の検出装置の少なくとも１つから前記無線通信路を介して受信した前記検出値を、前記無線通信路を介してブロードキャストで転送することを試みることと
   を有する監視方法。

Images