JP6341900B2 - 作動制御システム、作動制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、スマートフォン等の携帯端末を用いて種々の機器を作動させるための技術に関する。

スマートフォン等の高機能な携帯端末の普及に伴い、携帯端末を用いて種々の機器を作動させる技術が望まれており、開発が進められている。例えば、住居やオフィスなどのドアに設置された鍵の開閉、あるいは照明装置の点消灯などを携帯端末によって制御することが考えられている。例えば、特開２０１２−２０７４５２号公報（特許文献１）には携帯端末を用いて鍵の開閉を行う従来技術が開示されている。

ところで、ユーザの利便性を考えると、対象となる機器に対して利用者が特段の操作をしなくても自動的に機器が作動することがより望ましい。具体的には、例えば、鍵が自動的に開閉することや、照明が自動的に点消灯することなどが考えられる。

特開２０１２−２０７４５２号公報

本発明は、種々の機器を携帯端末と連携して自動的に作動させることが可能な技術を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様に係る作動制御システムは、対象物を自律的に作動させるためのシステムであって、（ａ）前記対象物の作動を制御する作動制御装置と、（ｂ）前記作動制御装置に前記対象物の作動を指示するコマンドを送信する携帯端末とを備える。前記作動制御装置は、（ｃ）電波信号を発信する発信部と、（ｄ）前記携帯端末から送信される前記コマンドに応じて前記対象物を作動させる作動制御部とを有し、前記携帯端末は、（ｅ）前記電波信号の電波強度を検出する検出部と、（ｆ）前記検出部により検出される前記電波強度に応じて前記コマンドを生成して前記作動制御装置へ送信する送信部を有する。

本発明の一態様に係る作動制御方法は、対象物を自律的に作動させるための方法であって、（ａ）第１装置が、電波信号を発信するステップと、（ｂ）第２装置が、前記電波信号の電波強度を検出するステップと、（ｃ）前記第２装置が、検出される前記電波強度に応じてコマンドを生成して前記第１装置へ送信するステップと、（ｄ）前記第１装置が、前記第２装置から送信される前記コマンドに応じて前記対象物を作動させるステップとを含む、作動制御方法である。

上記構成によれば、種々の機器を携帯端末と連携して自動的に作動させることが可能となる。

図１は、一実施形態の作動制御システムの概略構成を示す図である。 図２は、鍵開閉装置の構成を示すブロック図である。 図３は、錠開閉装置の設置位置を示す模式図である。 図４は、錠開閉装置のサムターン開閉機構の構成を示す縦断面図である。 図５は、携帯端末の構成を示すブロック図である。 図６は、コマンド処理部にて用いられる第１閾値、第２閾値について説明するための概念図である。 図７は、携帯端末の動作手順を示すフローチャートである。

図１は、一実施形態の作動制御システムの概略構成を示す図である。同図に示す作動制御システムは、ユーザの所持する携帯端末を用いて、住居やオフィスなどのドアに設置された鍵（対象物）の開閉を自律的に行わせるためのシステムである。この作動制御システムは、ドアの鍵に備わったサムターン４００を回転させて解錠、施錠を行うための鍵開閉装置１００と、ユーザが所持するスマートフォン等の携帯端末２００と、携帯端末２００へ各種情報を提供し、あるいは鍵の開閉に関する権限を与える等の処理を行うサーバ３００を含んで構成されている。携帯端末２００とサーバ３００の相互間は通信ネットワークＮを介して相互に情報通信可能に接続されている。

鍵開閉装置１００は、ドアのサムターン４００に対応付けて設置されており、このサムターン４００を回転させる機構を備えている。ここで、サムターン４００とは、例えば板状の摘み部を有しており、この摘み部を回転させることによってドア内部に内蔵された錠前を作動させるためのものである。例えば、サムターン４００の摘み部がほぼ垂直に位置する状態が「解錠」に対応し、摘み部がほぼ水平に位置する状態が「施錠」に対応している。鍵開閉装置１００は、このようなサムターン４００を自動的に回転させる。なお、このような鍵開閉装置１００の具体的な構成としては、種々の公知技術（例えば、特開２００２−１６８０１４号公報参照）を用いることができる。

携帯端末２００は、ユーザが所持するものであり、インターネット等の通信回線を介した通信を行う機能や、ブルートゥース（登録商標）などの近距離の無線通信機能を備えている。本実施形態では、携帯端末２００としてスマートフォンを想定するが、携帯電話機、ＰＨＳ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノートＰＣ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、家庭用ゲーム機器など、通信機能を備えたあらゆる端末に適用可能である。

サーバ３００は、携帯端末２００へ各種情報を提供し、あるいは鍵の開閉に関する権限を与える等の処理を行うためのものである。このサーバ３００は、例えば演算処理能力の高いコンピュータによって構成され、そのコンピュータにおいて所定のサーバ用プログラムを実行することによって構成される。

通信ネットワークＮは、携帯端末２００とサーバ３００の間で相互に情報通信を行うことが可能な通信網を含んで構成されている。通信ネットワークＮは、例えば、インターネット、ＬＡＮ、専用線、電話回線、企業内ネットワーク、移動体通信網その他の通信回線、それらの組み合わせ等のいずれであってもよく、有線であるか無線であるかを問わない。

図２は、鍵開閉装置１００の構成を示すブロック図である。図示のように鍵開閉装置１００は、制御部１０、メモリ２０、近距離通信部２１、サムターン開閉機構２２を備えている。

制御部１０は、例えばＣＰＵ等を備えたコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることによって構成されるものであり、機能ブロックとしてのビーコン発信部１１、認証処理部１２、開閉制御部１３を有する。

ビーコン発信部１１は、近距離通信部２１によって携帯端末２００に向けて特定の電波信号（ビーコン信号）を発信させるための処理を行う。この電波信号は、例えば数百ミリ秒ごとに定期的に発信されるものであり、鍵開閉装置１００を他の装置等と識別するための識別情報を含む。

認証処理部１２は、携帯端末２００が鍵を解錠、施錠する権限を有するものであるかどうかを確認する処理（認証処理）を行う。この認証処理は、例えば、鍵の解錠等を行うことが許可されている携帯端末２００であることを示す情報である権限情報が予めメモリ２０に格納されており、その識別情報を用いて行われる。具体的には、認証処理部１２は、携帯端末２００に対してその携帯端末２００に予め付与された権限情報を送信することを要求し、携帯端末２００から返信された権限情報がメモリ２０に格納されている権限情報と一致する場合に、この携帯端末２００は解錠・施錠の権限を有するものと判断する。

開閉制御部１３は、認証処理部１２によって権限を有すると認証された携帯端末２００から解錠または施錠を指示するコマンド（命令）が送信されたときに、この送信されたコマンド（解錠／施錠）に基づいて、サムターン開閉機構２２に動作指示命令を与える。また、開閉制御部１３は、サムターン開閉機構２２に対して「解錠」の動作指示命令を与えた後に一定時間が経過した場合には、サムターン開閉機構２２に「施錠」の動作指示命令を与える。

メモリ２０は、制御部１０と接続された記憶手段（例えば不揮発性メモリ）であり、制御部１０で実行される動作プログラムや各種のデータを記憶する。このメモリ２０には、認証処理部１２における処理に必要な情報（権限情報等）が格納されている。

近距離通信部２１は、制御部１０と接続されており、制御部１０と携帯端末２００との間における比較的近距離での情報通信に関わる処理を行う。本実施形態では、近距離通信部２１は、公知のブルートゥース規格に基づいた情報通信を行うものである。

サムターン開閉機構２２は、サムターン４００に取り付けられており、制御部１１の開閉制御部１３から与えられる動作指示命令に応じてサムターン４００を「施錠」と「解錠」の各状態に対応する位置に作動させる。

図３は、錠開閉装置の設置位置を示す模式図である。また図４は、錠開閉装置のサムターン開閉機構の構成を示す縦断面図である。錠開閉装置１００は、例えばドア（扉）４１０の内側（部屋側）にあるサムターン４００に取り付け自在である。錠開閉装置１００は、例えば磁石によりドア４１０に着脱自在である。錠開閉装置１００は、例えばサムターン４００とその周囲を覆う筐体１６０を備えている。

錠開閉装置１００は、サムターン開閉機構２２として、サムターン４００を回転させるサムターン回転部１７０と、駆動源の動力によりサムターン回転部１７０を回転させる回転駆動機構１７１と、手動によりサムターン回転部１７０を回転させる手動回転部１７２と、電源部１７３等を筐体１６０内に備えている。

サムターン回転部１７０は、例えば略円柱状の円柱部１８０と、円柱部１８０の底面から後方側（図３の左側）に突出する脚部１８１を有している。

円柱部１８０は、例えば後方側の大径部１８３と、前方側（図３の右側）の小径部１８４を有している。大径部１８３の前方側の面には、回転駆動部材の凸状部１０１が嵌め込まれる溝部１８５が形成されている。溝部１８５は、サムターン回転部１７０の回転軸を中心とする円弧状に形成されている。溝部１８５の円弧の内角は、例えば２７０°（３／２×π（ｒａｄ））程度に形成されている。

脚部１８１は、円柱部１８０の回転軸を中心とする同一円周上に例えば４本設けられ、４本の脚部１８１によって幅の異なる溝路が十字状に形成されている。サムターン回転部１７０は、脚部１８１の間にサムターン４００を挟んで保持し回転することでサムターン４００を回すことができる。

手動回転部１７２は、例えば円柱状、或いは円盤状に形成され、サムターン回転部１７０の円柱部１８０の前方側に固定されている。手動回転部１７２は、筐体１６０の前面１６０ａに設けられた開口部１６０ｂに配置され、筐体１６０の前方側に突出している。手動回転部１７２の筐体１６０から突出した部分をユーザが手で保持し回転することによりサムターン回転部１７０を手動で回転させることができる。なお、手動回転部１７２には、サムターンのような摘み部があってもよい。

回転駆動機構１７１は、例えば遠隔操作により駆動する駆動源としてのモータ１９０と、サムターン回転部１７０の同軸上に設けられサムターン回転部１７０に係止可能な回転駆動部材１９１と、モータ１９０の動力を回転駆動部材１９１に伝達する伝達機構１９２を有している。

回転駆動部材１９１は、リング状に形成され、サムターン回転部１７０の円柱部１８０の小径部１８４にはめ込まれている。回転駆動部材１９１は、外周面に歯を有し、歯車を構成している。回転駆動部材１９１は、底面側に回転軸を中心とする円弧状の凸状部１０１を備えている。凸状部１０１の円弧の内角は、例えば１８０°程度に形成されている。凸状部１０１は、サムターン回転部１７０の円弧状の溝１８５にはめ込まれ、これにより、回転駆動部材１９１は、サムターン回転部１７０に回転方向に係止可能になっている。

伝達機構１９２は、例えば複数の歯車により構成されている。例えば伝達機構１９２は、モータ１９０の軸に取り付けられた歯車１１０と、回転駆動部材１９１の歯車とかみ合う歯車１１１等により構成されている。モータ１９０が駆動すると、歯車１１０、１１１が回転し、回転駆動部材１９１が回転する。

電源部１７３は、一つ又は複数の電池を備えている。電源部１７３は、モータ１９０や制御部１０等に電力を供給する。

図５は、携帯端末２００の構成を示すブロック図である。図示のように携帯端末２００は、制御部３０、メモリ４０、近距離通信部４１、通信部４２を備えている。

制御部３０は、例えばＣＰＵ等を備えたコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることによって構成されるものであり、機能ブロックとしての電波強度検出部３１、コマンド処理部３２を有する。

電波強度検出部３１は、鍵開閉装置１００から発信され、近距離通信部４１によって受信される電波信号の電波強度を検出する。

コマンド処理部３２は、鍵開閉装置１００に対して、サムターン４００の解錠または施錠を指示する命令（コマンド）を送信する処理を行う。本実施形態のコマンド処理部３２は、電波強度検出部３１によって検出される電波強度に基づいて、この電波強度が予め設定した第１閾値よりも大きくなった場合に解錠コマンドを送信する。また、コマンド処理部３２は、電波強度検出部３１によって検出される電波強度に基づいて、この電波強度が予め設定した第２閾値よりも小さくなった場合に施錠コマンドを送信する。また、コマンド処理部３２は、コマンド送信の際に併せて、あるいはコマンド送信に先立って、メモリ４０に格納されている権限情報を鍵開閉装置１００へ送信する。

メモリ４０は、制御部３０と接続された記憶手段（例えば不揮発性メモリ）であり、制御部３０で実行される動作プログラムや各種のデータを記憶する。例えば、メモリ４０には、携帯端末２００に対して予めサーバ３００から付与された権限情報が格納される。

近距離通信部４１は、制御部３０と接続されており、制御部３０と鍵開閉装置１００との間における比較的近距離での情報通信に関わる処理を行う。本実施形態では、近距離通信部４１は、公知のブルートゥース規格に基づいた情報通信を行うものである。

通信部４２は、制御部３０と接続されており、制御部３０がネットワークＮを介してサーバ３００と情報通信するために必要な処理を行う。

なお、本実施形態においては、ビーコン発信部１１と近距離通信部２１が「発信部」に対応し、開閉制御部１３とサムターン開閉機構２２が「作動制御部」に対応し、電波強度検出部３１と近距離通信部４１が「検出部」に対応し、コマンド処理部３２と近距離通信部４１が「送信部」に対応する。

図６は、コマンド処理部にて用いられる第１閾値、第２閾値について説明するための概念図である。携帯端末２００のコマンド処理部３２は、携帯端末２００が鍵開閉装置１００に近づき、鍵開閉装置１００から発信されて携帯端末２００で受信される電波信号の電波強度が予め設定した第１閾値よりも大きくなったときに、解錠コマンドを生成し送信する。このときの第１閾値は、鍵開閉装置１００と携帯端末２００との相互間距離が所定の解錠距離（例えば、数十ｃｍ）に近づいた場合の電波強度に対応して設定される。

同様に、携帯端末２００のコマンド処理部３２は、携帯端末２００が鍵開閉装置１００から遠ざかり、鍵開閉装置１００から発信されて携帯端末２００で受信される電波信号の電波強度が予め設定した第２閾値よりも小さくなったときに、施錠コマンドを生成し送信する。このときの第２閾値は、鍵開閉装置１００と携帯端末２００との相互間距離が所定の施錠距離（例えば、数ｍ）に遠ざかった場合の電波強度に対応して設定される。

ここで、第１閾値と第２閾値は、同じ値としてもよいが、第１閾値を第２閾値よりも相対的に大きく設定することが好ましい。それにより、携帯端末２００が鍵開閉装置１００にある程度近づいた状況、換言すればこの携帯端末２００を所持するユーザが解錠の意思を有すると確実に判断できる状況にならないと解錠されないようにすることができる。また、携帯端末２００が鍵開閉装置１００から明らかに遠ざかった状況、換言すればこの携帯端末２００を所持するユーザが施錠の意思を有する確実に判断できる状況にならないと施錠されないようにすることができる。すなわち、不必要に高い頻度で解錠、施錠が繰り返されることを防ぐことができる。

図７は、携帯端末の動作手順を示すフローチャートである。なお、ここでは携帯端末２００が予めサーバ３００から権限情報を付与されており、その権限情報が携帯端末２００のメモリ４２に記憶されているものとする。

コマンド処理部３２は、電波強度検出部３１によって検出される電波強度が第１閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１１）。

電波強度が第１閾値以下である場合には（ステップＳ１１；ＮＯ）、コマンド処理部３２は、電波強度検出部３１によって検出される電波強度が第２閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１２）。電波強度が第２閾値以上である場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、ステップＳ１１へ戻り、以降の処理が繰り返される。

電波強度が第１閾値よりも大きい場合に（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、コマンド処理部３２は、解錠コマンドを生成し、近距離通信部４１を介してこの解錠コマンドを鍵開閉装置１００へ送信する（ステップＳ１３）。その後ステップＳ１１へ戻り、以降の処理が繰り返される。なお、この解錠コマンドと併せて、あるいは解錠コマンドの送信に先だって権限情報が送信されるものとする。

解錠コマンドを受信した鍵開閉装置１００は、その解錠コマンドを送信した携帯端末２００が権限を有するものであれば、制御部１０の開閉制御部１３からサムターン開閉機構２２に動作指示命令を与え、サムターン４００を「解錠」の状態に作動させる。

他方で、電波強度が第２閾値よりも小さい場合に（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、コマンド処理部３２は、施錠コマンドを生成し、近距離通信部４１を介してこの施錠コマンドを鍵開閉装置１００へ送信する（ステップＳ１４）。その後ステップＳ１１へ戻り、以降の処理が繰り返される。なお、上記のように施錠コマンドと併せて、あるいは施錠コマンドの送信に先だって権限情報が送信されるものとする。

施錠コマンドを受信した鍵開閉装置１００は、その施錠コマンドを送信した携帯端末２００が権限を有するものであれば、制御部１０の開閉制御部１３からサムターン開閉機構２２に動作指示命令を与え、サムターン４００を「施錠」の状態に作動させる。

なお、上記したように解錠コマンドの実行後、携帯端末２００から施錠コマンドが与えられずに所定の時間が経過した場合には、鍵開閉装置１００は、コマンドの有無によらず自動的にサムターン４００を「施錠」の状態に作動させる。これは、携帯端末２００が鍵開閉装置１００から急に遠ざかったような場合など、携帯端末２００からの施錠コマンドを鍵開閉装置１００が受信できず、サムターン４００が「施錠」の状態に戻されない状況が続くことを防ぐためである。

以上のような実施形態によれば、ドアに設置される鍵のサムターンを携帯端末と連携して自動的に作動させることが可能となる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、他の様々な形で実施することができる。このため、上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。

例えば、上記した実施形態では携帯端末２００に対してサーバ３００から権限情報が与えられ、この権限情報を用いて鍵開閉装置１００と携帯端末２００の間の認証処理が行われていたが、この限りではなく、権限を持つ携帯端末２００を特定できる識別情報を予め鍵開閉装置１００のメモリ２０に格納しておき、その識別情報を用いて携帯端末２００の権限の有無を判断してもよい。

また、上記した実施形態では、携帯端末２００との相互間距離に応じて自動的に作動させる対象物としてドアの鍵（サムターン）を例示していたが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。また、サムターンのように物理的な動作部分が伴う対象物に限らず電気的な動作部分のみを伴う対象物であっても本発明の適用範囲に含まれる。具体的には、例えば照明装置の点消灯、テレビジョン装置の制御（例えば電源のオンオフ切り替え等）、エアコン装置の電源のオンオフ切り替え、防火・防犯システムの作動制御、カーテンの自動開閉制御など種々の適用例が考えられる。

１０、３０：制御部
１１：ビーコン発信部
１２：認証処理部
１３：開閉制御部
２０、４０：メモリ
２１、４１：近距離通信部
２２：サムターン開閉機構
３１：電波強度検出部
３２：コマンド処理部
４２：通信部
１００：鍵開閉装置
２００：携帯端末
３００：サーバ
４００：サムターン
Ｎ：ネットワーク

Claims (4)

1. ドアの鍵に備わったサムターンを自律的に回転させて前記鍵の解錠及び施錠を行うためのシステムであって、
   前記サムターンに対応付けて前記ドアに着脱可能に設置され、前記サムターンを挟んで保持するサムターン開閉機構により前記サムターンの回転を制御する作動制御装置と、
   前記鍵の解錠を行う場合には、前記作動制御装置に前記サムターンを回転させて前記鍵を解錠させる解錠コマンドを送信し、前記鍵の施錠を行う場合には、前記作動制御装置に前記サムターンを回転させて前記鍵を施錠させる施錠コマンドを送信する携帯端末と、を含み、
   前記作動制御装置は、
   電波信号を発信する発信部と、
   前記解錠コマンド及び前記施錠コマンドを実行する権限を有するものであるか否かを示す権限情報を格納する記憶手段と、
   を有し、
   前記携帯端末は、
   前記電波信号の電波強度を検出する検出部と、
   ネットワークを介してサーバと情報通信するための通信部と、
   前記検出部により検出される前記電波強度に応じて前記解錠コマンドまたは前記施錠コマンドを生成して前記作動制御装置へ送信する送信部であって、さらに、前記ネットワークを介して前記サーバから与えられた権限情報を前記解錠コマンド及び前記施錠コマンドの送信に先だって前記作動制御装置へ送信する送信部と、
   を有し、
   前記作動制御装置はさらに、
   前記携帯端末から受信した前記権限情報と、前記記憶手段に格納されている前記権限情報とが一致する場合に、前記携帯端末から送信された前記解錠コマンドまたは前記施錠コマンドに応じて前記サムターン開閉機構を作動させて、前記サムターンを解錠または施錠の各状態に対応する位置に回転させる作動制御部、
   を有する、作動制御システム。
2. 前記作動制御部は、前記解錠コマンドに応じて前記サムターン開閉機構を作動させて、
   前記サムターンを解錠の状態に対応する位置に回転させた後に、前記携帯端末から前記施錠コマンドが与えられずに一定時間が経過した場合には、前記サムターン開閉機構を作動させて、前記サムターンを施錠の状態に対応する位置に回転させる、
   請求項１に記載の作動制御システム。
3. 前記送信部は、
   前記電波強度が第１閾値よりも大きい場合に前記解錠コマンドを生成して送信し、
   前記電波強度が、前記第１閾値よりも相対的に小さい値である第２閾値よりも小さい場合に、前記施錠コマンドを生成して送信する、
   請求項１または２に記載の作動制御システム。
4. ドアの鍵に備わったサムターンを自律的に回転させて前記鍵の解錠及び施錠を行うための方法であって、
   前記サムターンに対応付けて前記ドアに着脱可能に設置され、前記サムターンを挟んで保持するサムターン開閉機構により前記サムターンの回転を制御する第１装置が、電波信号を発信するステップと、
   第２装置が、前記電波信号の電波強度を検出するステップと、
   前記第２装置が、検出される前記電波強度に応じて前記サムターンを回転させて前記鍵の解錠を指示する解錠コマンドまたは前記鍵の施錠を指示する施錠コマンドを生成して前記第１装置へ送信するステップと、
   前記第２装置が、ネットワークを介してサーバから与えられた権限情報を、前記解錠コマンドまたは前記施錠コマンドの送信に先だって前記第１装置へ送信するステップと、
   前記第２装置から受信した前記権限情報と、前記第１装置の記憶手段に格納されている、前記解錠コマンド及び前記施錠コマンドを実行する権限を有するものであるか否かを示す権限情報とが一致する場合に、前記第１装置が、前記第２装置から送信される前記解錠コマンドまたは前記施錠コマンドに応じて前記サムターン開閉機構を作動させて、前記サムターンを解錠または施錠の各状態に対応する位置に回転させるステップと、
   を含む、作動制御方法。

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