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JP7792827B2 - 帰宅・外出判定装置 - Google Patents
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JP7792827B2 - 帰宅・外出判定装置 - Google Patents

帰宅・外出判定装置

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Description

本開示は、帰宅・外出判定装置に関する。
携帯端末を用いて玄関ドアに組み込まれた錠を解錠/施錠する施解錠システムが知られている(例えば特許文献1参照)。
特許第6937449号公報
施解錠システムには、施解錠操作はできるが住人等の利用者の在宅や外出を安価かつ自動的に 判断できないという問題がある。
本開示は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、利用者の在宅や外出を安価かつ自動的に判断する帰宅・外出判定装置の提供を目的とするものである。
本開示の一態様は、建屋内に設けられた人感センサと、前記建屋の出入口に設けられた電気錠と、前記人感センサの検出結果と前記電気錠の施錠あるいは解錠とに基づいて利用者の帰宅あるいは外出を判定する判定装置とを備える帰宅・外出判定装置である。
帰宅・外出判定装置Aの全体構成を示すブロック図である。 中継装置4の機能構成を示すブロック図である。 帰宅・外出判定装置Aの動作を示すフローチャートである。
本実施形態に係る帰宅・外出判定装置Aは、図1に示すように、電気錠1、携帯端末2(電気錠操作端末)、スマート家電3、中継装置4(判定装置)及び無線LANルータ5を構成要素として備えている。LANは、Local Area Network(ローカル・エリア・ネットワーク)の略称である。
帰宅・外出判定装置Aの各構成要素のうち、電気錠1、携帯端末2及び中継装置4は、「スマートロック」と呼称され、電気錠1の施開錠を携帯端末2(電気錠操作端末)から非接触操作する施開錠システムを構成している。
電気錠1は、一般住宅等の建屋において玄関ドア等の出入口に設けられている。電気錠1は、施錠及び解錠が電気的に行われるとともに、携帯端末2及び中継装置4と近距離通信が可能な錠である。本実施形態で採用する近距離通信の方式(通信規格)は、所謂「Bluetooth(登録商標)」である。電気錠1は、携帯端末2及び中継装置4とBluetoothの通信プロトコルの準拠した無線通信(Bluetooth通信)を行う。
近距離通信の方式(通信規格)には、「Bluetooth(登録商標)」以外に、「ZigBee(登録商標)」等、幾つかの方式が一般的に知られている。本実施形態では近距離通信の方式として「Bluetooth(登録商標)」を採用するが、必要に応じて他の方式の近距離通信を採用して帰宅・外出判定装置Aを構築してもよい。
電気錠1は、施錠指示を携帯端末2から受信すると、施錠指示に基づいて自信を施錠状態(出入口の開閉が不可な状態)となる。電気錠1は、解錠指示を携帯端末2から受信すると、解錠指示に基づいて自信を解錠状態(出入口が開閉自在な状態)となる。電気錠1は、携帯端末2から受信する施錠指示あるいは解錠指示に基づく施開錠状態を中継装置3に通知する。
携帯端末2は、スマートフォン等、人である利用者が携帯可能な携帯装置である。携帯端末2は、電気錠1とのBluetooth通信が可能な通信装置である。携帯端末2には、近距離通信を用いて電気錠1を非接触操作するアプリケーションプログラム(電気錠制御プログラム)が予め搭載されている。
携帯端末2は、電子錠制御プログラムに基づいて施錠指示あるいは解錠指示を近距離通信を介して電気錠1に送信することにより、電気錠1の施錠あるいは解錠を行わせる電気錠操作端末である。電子錠制御プログラムは、携帯端末2のOS(Operating System)に対応したものである。
利用者は、外出から帰宅した場合、建屋の出入口に近づくと、携帯端末2の電気錠制御プログラムを操作することによって解錠指示を電気錠1に送信させる。電気錠1は、携帯端末2から解錠指示を受信すると、解錠指示に従って出入口を開閉自在(解錠状態)とする。
利用者は、建屋から外出する場合、出入口の外側(建屋の外側)から携帯端末2の電気錠制御プログラムを操作することによって、施錠指示を電気錠1に送信させる。電気錠1は、携帯端末2から施錠指示を受信すると、施錠指示に従って出入口を開閉不可(施錠状態)とする。
スマート家電3は、外部通信端末との連携が可能な家電製品であり、建屋に構築されたホームネットワーク(家庭内LAN)の構成要素である。本実施形態における建屋には、スマート家電3及び無線LANルータ5を構成要素として含むホームネットワークが予め構築されている。
スマート家電3は、例えばスマートコンセント(スマートプラグ)あるいはスマート照明と一般に呼称される通信機能付のコンセントあるいは照明である。スマート家電3は、近距離通信よりも通信距離が長い通信方式(通信規格)である無線LAN(Local Area Network)に準拠して通信プロトコルで無線LANルータ5と無線通信(無線LAN通信)を行う。
スマート家電3は、無線LANルータ5を介して外部から受信した操作指示に基づいて初納の機能を発揮する。例えば、スマートコンセント(スマートプラグ)は、外部から通電指示を受信すると、自らに接続されている電気機器への通電を開始する。スマート照明は、外部から点灯指示を受信すると、消灯状態から点灯状態に切り替わる。
中継装置4は、建屋内において出入口の近傍(玄関フロア)に設けられている。中継装置4は、電気錠1とホームネットワーク(家庭内LAN)との無線通信を中継する通信装置である。中継装置4は、電気錠1とはBluetooth通信を行うが、スマート家電3及び無線LANルータ5とはBluetooth通信よりも通信距離が長い通信方式(通信規格)で無線通信を行う。
中継装置4とスマート家電3及び無線LANルータ5との間における通信方式は、一般的に「Wi-Fi(登録商標)」と呼称されるとともにホームネットワーク(家庭内LAN)に準拠した無線LANである。
中継装置4は、図1に示すように人感センサ4aを備え、図2に示すように人感センサ4a以外にペアリングスイッチ4b、電源LED4c、電源プラグ4d、電源回路4e、メモリ4f、MCU4g、スマートロック用通信回路4h、スマートロック用高周波回路4i、スマートロック用アンテナ4j、ホームネットワーク用通信回路4k、ホームネットワーク用高周波回路4m及びホームネットワーク用アンテナ4nを備えている。
人感センサ4aは、中継装置4つまり建屋内において出入口の近傍(出入口の内側)に設けられている。人感センサ4aは、例えば利用者(人)が発する赤外線を検出する赤外線センサであり、出入口の近傍における利用者(人)の存在を検知する。人感センサ4aは、出入口の内側における利用者(人)を検知すると、利用者(人)の存在を検知したことを示す検出信号(検出結果)をMCU4gに出力する。
ペアリングスイッチ4bは、MCU4gに対して電気錠1とのペアリングを指示する操作ボタンである。利用者がペアリングスイッチ4bを操作すと、ペアリングスイッチ4bは、ペアリング開始信号をMCU4gに出力する。MCU4gは、ペアリング開始信号に基づいて電気錠1との間のペアリングを確立させる。
詳細には、MCU4gは、スマートロック用通信回路4h、スマートロック用高周波回路4i及びスマートロック用アンテナ4jを介して電気錠1と近距離通信を行うことにより、電気錠1との間の通信回線を設定する。電気錠1と中継装置4との間でペリングが設定されると、電気錠1と中継装置4とは近距離通信自在な状態となる。
電源LED4cは、中継装置4に電源が通電されていることを外部に報知する半導体発光素子(発光ダイオード:Light Emitting Diode)である。電源LED4cは、中継装置4に電源が通電されているとMCU4gから入力される発光信号に従って発光する。発光信号は、半導体発光素子である電源LED4cを発行させることができる電圧を有する電圧信号である。
電源プラグ4dは、建屋内に設備されているAC100V等の商用電源(交流電源)に中継装置4を接続する接続部品である。電源プラグ4dは、周知のように一対の電極を備えており、当該一対の電極が商用電源に接続されるとともに同じく一対の電極を備えたコンセントと係合することにより、商用電源に中継装置4を接続する。電源プラグ4dがコンセントと係合することにより、中継装置4には商用電源が給電される。
電源回路4eは、電源プラグ4dから入力される商用電源(交流電源)を直流電源に変換する電力変換回路である。電源回路4eは、商用電源(交流電源)を中継装置4の各種電子部品(人感センサ4a、ペアリングスイッチ4b及び電源LED4c)及び各種電子回路(メモリ4f、MCU4g、スマートロック用通信回路4h、スマートロック用高周波回路4i、ホームネットワーク用通信回路4k及びホームネットワーク用高周波回路4m)が電源として使用する直流電源に変換する。
各種電子部品(人感センサ4a、ペアリングスイッチ4b及び電源LED4c)は、電源回路4eから供給される直流電源に基づいて所望の機能を発揮する。メモリ4f及びMCU4g等の各種電子回路は、電源回路4eから供給される直流電源に基づいて所望の機能を発揮する。
メモリ4fは、MCU4gが実行する中継プログラム及び中継プログラムの実行に必要な各種制御データ等を記憶する半導体記憶装置である。メモリ4fは、不揮発性メモリ(ROM:Read Only Memory)と揮発性メモリ(RAM:Random Access Memory)とからなる。
メモリ4fは、中継プログラム及び各種制御データを不揮発性メモリに記憶し、MCU4gが中継プログラムの実行過程で生成するデータを揮発性メモリに記憶する。メモリ4fにおけるデータの読み出し及びデータの書込みは、中継プログラムを実行するMCU4gによって制御される。
MCU4gは、中継装置4を統括的に制御する中継装置4の制御部(Micro Controller Unit)である。MCU4gは、中継プログラムを実行する中央処理部(CPU)、人感センサ4a、ペアリングスイッチ4b、電源LED4c、メモリ4f、スマートロック用通信回路4h及びホームネットワーク用通信回路4kとデータの入出力を行う入出力部等を備える。
MCU4gは、中継プログラムに基づいて人感センサ4aから入力される検出信号を受け付ける。MCU4gは、中継プログラムに基づいてペアリングスイッチ4bから入力されるペアリング開始信号を受け付ける。MCU4gは、中継プログラムに基づいて電源LED4cに発光信号を出力する。
MCU4gは、中継プログラムに基づいてスマートロック用通信回路4hに送信指示(Bluetooth通信指示)を出力することにより、スマートロック用高周波回路4i及びスマートロック用アンテナ4jを介した電気錠1とのBluetooth通信を行う。
MCU4gは、中継プログラムに基づいてホームネットワーク用通信回路4kに送信指示(無線LAN通信指示)を出力することにより、ホームネットワーク用高周波回路4m及びホームネットワーク用アンテナ4nを介した無線LANルータ5との無線LAN通信を行う。MCU4gの詳細処理については、本実施形態に係る帰宅・外出判定装置Aの動作として後述する。
スマートロック用通信回路4hは、MCU4gから入力されるBluetooth送信指示に基づいてBluetoothの通信プロトコルに準拠した通信パケット(Bluetooth送信パケット)を生成してスマートロック用高周波回路4iに出力する。Bluetooth送信パケットは、送信元である中継装置4の識別番号、送信先である電気錠1の識別番号及び送信内容を示す送信データとを少なくとも含む。
スマートロック用通信回路4hは、スマートロック用高周波回路4iから入力されるBluetooth受信パケットに基づいて電気錠1から受信した受信データを取り出す。Bluetooth受信パケットには、送信元である電気錠1の識別番号、送信先である中継装置4の識別番号及び受信内容を示す受信データとを少なくとも含む。スマートロック用通信回路4hは、受信データをMCU4gに出力する。
スマートロック用高周波回路4iは、スマートロック用通信回路4hから入力されるBluetooth送信パケットにBluetoothの通信プロトコルに準拠した高周波送信処理(Bluetooth高周波送信処理)を施す高周波回路である。Bluetooth高周波送信処理は、Bluetoothの通信プロトコルに準拠した変調処理であり、Bluetooth送信パケットをBluetooth高周波送信信号に変換する。スマートロック用高周波回路4iは、Bluetooth高周波送信信号をスマートロック用アンテナ4jに出力する。
スマートロック用高周波回路4iは、スマートロック用アンテナ4jから入力されるBluetooth高周波受信信号にBluetoothの通信プロトコルに準拠した高周波受信処理(Bluetooth高周波受信処理)を施すことにより、Bluetooth高周波受信信号からBluetooth受信パケットを取出す。Bluetooth高周波受信処理は、Bluetoothの通信プロトコルに準拠した復調処理である。スマートロック用高周波回路4iは、Bluetooth受信パケットをスマートロック用通信回路4hに出力する。
スマートロック用アンテナ4jは、スマートロック用高周波回路4iから入力されるBluetooth高周波送信信号を電波(Bluetooth送信波)として空中に放射する高周波部品である。Bluetooth送信波は、Bluetooth送信パケットの内容を含む2.4GHz帯の高周波であり、送信先である電気錠1によって受信されことによってBluetooth送信パケットの内容が再生される。
スマートロック用アンテナ4jは、空中から飛来した電波(Bluetooth受信波)をBluetooth高周波受信信号に変換してスマートロック用高周波回路4iに出力する。Bluetooth受信波は、Bluetooth受信パケットの内容を含む2.4GHz帯の高周波であり、送信元である電気錠1から送信されものである。Bluetooth受信パケットは、電気錠1で生成されたBluetooth送信パケットである。
ホームネットワーク用通信回路4kは、MCU4gから入力される無線LAN送信指示に基づいて無線LANの通信プロトコルに準拠した通信パケット(無線LAN送信パケット)を生成してホームネットワーク用高周波回路4mに出力する。無線LAN送信パケットは、送信元である中継装置4の識別番号、送信先である無線LANルータ5の識別番号及び送信内容を示す送信データとを少なくとも含む。
ホームネットワーク用通信回路4kは、ホームネットワーク用高周波回路4mから入力される無線LAN受信パケットに基づいて電気錠1から受信した受信データを取り出す。Bluetooth受信パケットには、送信元である無線LANルータ5の識別番号、送信先である中継装置4の識別番号及び受信内容を示す受信データとを少なくとも含む。ホームネットワーク用通信回路4kは、受信データをMCU4gに出力する。
ホームネットワーク用高周波回路4mは、ホームネットワーク用通信回路4kから入力される無線LAN送信パケットに無線LANの通信プロトコルに準拠した高周波送信処理(無線LAN高周波送信処理)を施す高周波回路である。無線LAN高周波送信処理は、無線LANの通信プロトコルに準拠した変調処理であり、無線LAN送信パケットを無線LAN高周波送信信号に変換する。
ホームネットワーク用高周波回路4mは、ホームネットワーク用アンテナ4nから入力される無線LAN高周波受信信号に無線LANの通信プロトコルに準拠した高周波受信処理(無線LAN高周波受信処理)を施すことにより、無線LAN高周波受信信号から無線LAN受信パケットを取出す。無線LAN受信パケットは、ホームネットワーク用高周波回路4mからホームネットワーク用通信回路4kに出力される。無線LAN高周波受信処理は、無線LANの通信プロトコルに準拠した復調処理である。
ホームネットワーク用アンテナ4nは、ホームネットワーク用高周波回路4mから入力される無線LAN高周波送信信号を電波(無線LAN送信波)として空中に放射する高周波部品である。無線LAN送信波は、無線LAN送信パケットの内容を含む2.4GHz帯の高周波であり、送信先である無線LANルータ5によって受信されことによって無線LAN送信パケットの内容が再生される。
ホームネットワーク用アンテナ4nは、空中から飛来した電波(無線LAN受信波)を無線LAN高周波受信信号に変換してホームネットワーク用高周波回路4mに出力する。無線LAN受信波は、無線LAN受信パケットの内容を含む2.4GHz帯の高周波であり、送信元である無線LANルータ5から送信されものである。無線LAN受信パケットは、無線LANルータ5で生成された無線LAN送信パケットである。
無線LANルータ5は、ホームネットワーク(家庭内LAN)とインターネット等の外部通信回線とを接続する通信装置(接続装置)である。無線LANルータ5は、無線LANの通信プロトコルに準拠した無線LAN通信をスマート家電3及び中継装置4と行うとともに、外部通信回線と外部通信回線の通信プロトコルに準拠した通信を行う。
無線LANルータ5は、例えば外部通信回線を介してスマート家電3の操作指示(外部操作指示)を受信する。無線LANルータ5は、外部操作指示を無線LANの通信プロトコルに準拠した無線LAN送信波に変換してスマート家電3に送信する。スマート家電3は、外部操作指示に従って作動する。
無線LANルータ5は、例えば中継装置4から電気錠1の動作状態及び利用者の帰宅/外出情報を示す送信データを含む無線LAN送信波を無線LAN受信波として受信する。無線LANルータ5は、無線LAN受信波から受信データ(無線LAN送信波の送信データ)を取出し、電気錠1の動作状態及び利用者の帰宅/外出情報をログ情報として保存する。
無線LANルータ5は、ログ情報を必要に応じてクラウドBに送信する。クラウドBは、外部通信回線に設けられた記憶装置である。クラウドBは、無線LANルータ5から受信したログ情報を記憶する。
本実施形態に係る帰宅・外出判定装置Aの動作について、図3に示すフローチャートに沿って説明する。
最初に利用者が外出先から帰宅した場合について説明する。電気錠1及び中継装置4のMCU4gは、イベントの発生を常に監視している状態にある。利用者は、外出先から帰宅すると、出入口の前(出入口の外側)で携帯端末2に電気錠1の解錠指示を入力する。携帯端末2は、利用者の解錠指示をBluetooth通信によって電気錠1に送信する。
電気錠1は、「解錠指示」を携帯端末2から受信すると(ステップS1)、解錠指示(イベント)に従って自身を施錠状態から解錠状態に設定する(ステップS2)。電気錠1は、自身を解錠状態に設定すると、Bluetooth通信によって解錠通知を中継装置4に通知する(ステップS3)。
利用者は、電気錠1が解錠状態になると出入口から建屋内(出入口の内側)の玄関フロアに移動する。中継装置4の人感センサ4aは、玄関フロアの利用者を検出すると、検出信号をMCU4gに出力する。MCU4gは、検出信号をイベントとして検知すると(ステップS7)、電気錠1の解錠と人検知との順番を評価する(ステップS8)。
現行状態では電気錠1が解錠された後に人感センサ4aによって人(利用者)が検知されたので、ステップS8の評価結果は「A」となる。MCU4gは、ステップS8の評価結果が「A」になると、利用者が帰宅したと判定する(ステップS9)。MCU4gは、利用者が帰宅したことをログ情報としてクラウドBに送信する(ステップS12)。
続いて利用者が外出先する場合について説明する。利用者が外出する場合、玄関フロアの利用者が人感センサ4aによって検出される。人感センサ4aは、利用者を検出すると、検出信号をMCU4gに出力する。MCU4gは、検出信号をイベントとして検知する(ステップS7)。
その後、利用者は玄関フロアから出入口の外に移動し、出入口の外側で携帯端末2に電気錠1の施錠指示を入力する。携帯端末2は、利用者の施錠指示をBluetooth通信によって電気錠1に送信する。電気錠1は、「施錠指示」を携帯端末2から受信すると(ステップS4)、施錠指示(イベント)に従って自身を解錠状態から施錠状態に設定する(ステップS5)。電気錠1は、自身を施錠状態に設定すると、Bluetooth通信によって施錠通知を中継装置4に通知する(ステップS6)。
MCU4gは、施錠通知がスマートロック用高周波回路4iから入力されると、人検知と電気錠1の施錠との順番を評価する(ステップS8)。この状態では、人感センサ4aによって人(利用者)が検知された後に電気錠1が施錠されたので、ステップS8の評価結果は「B」となる。
MCU4gは、ステップS8の評価結果が「B」になると、利用者が外出したと判定する(ステップS10)。MCU4gは、利用者が外出したことをログ情報としてクラウドBに送信する(ステップS12)。
人感センサ4aによって人(利用者)が検知された後に電気錠1が施錠されない場合、MCU4gは、ステップS8の評価結果を「C」とする。この場合、MCU4gは、利用者が外出したと判定することなく「判定なし」とし、次のイベントの発生を監視する状態となる。
クラウドBには、図3に示す帰宅・外出判定装置Aの動作に基づいて、建屋における利用者の帰宅あるいは外出が時系列的なログ情報として蓄積される。クラウドBにおけるログ情報は、閲覧権限を有する者が閲覧することができる。この閲覧によって、閲覧権限を有する者は、建屋における利用者の帰宅あるいは外出を容易に確認することができる。
本実施形態によれば、スマートロックを構成する中継装置4に人感センサ4aを設けるという簡単な構成によって、利用者の在宅や外出を安価かつ自動的に判断する帰宅・外出判定装置Aを提供することが可能である。
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が考えられる。
(1)ステップS2における解錠状態はステップS1の解錠指示に限定されない。ステップS5における施錠状態は、ステップS4の施錠指示に限定されない。電気錠1には一般的に手動操作機能が設けられているので、利用者による手動操作によって施錠状態から解錠状態に設定変更してもよく、利用者による手動操作によって解錠状態から施錠状態に設定変更してもよい。
(2)本実施形態では中継装置4に人感センサ4aを設けたが、本開示はこれに限定されない。人感センサ4aは建屋内において出入口の近傍に設けられていれば良く、中継装置4とは別体として設けてもよい。
(3)本実施形態では近距離通信の方式としてBluetooth(登録商標)を採用したが、本開示はこれに限定されない。例えば、Bluetooth以外の近距離通信方式としてZigBee(登録商標)を採用してもよい。
(4)本実施形態ではクラウドBにログ情報を保存したが、本開示はこれに限定されない。クラウドB以外の通信可能な記憶装置にログ情報を保存してもよい。
A…帰宅・外出判定装置、1…電気錠、2…携帯端末(電気錠操作端末)、3…スマート家電、4…中継装置(判定装置)、4a…人感センサ、4b…ペアリングスイッチ、4c…電源LED、4d…電源プラグ、4e…電源回路、4f…メモリ、4g…MCU、4h…スマートロック用通信回路、4i…スマートロック用高周波回路、4j…スマートロック用アンテナ、4k…ホームネットワーク用通信回路、4m…ホームネットワーク用高周波回路、4n…ホームネットワーク用アンテナ、5…無線LANルータ

Claims (7)

  1. 建屋内に設けられた人感センサと、
    前記建屋の出入口に設けられた電気錠と、
    前記人感センサの検出結果と前記電気錠の施錠あるいは解錠とに基づいて利用者の帰宅あるいは外出を判定する判定装置とを備え
    前記人感センサは、前記電気錠と前記建屋のホームネットワークとの無線通信を中継する中継装置に設けられる帰宅・外出判定装置。
  2. 前記判定装置は、前記電気錠が解錠された後に前記人感センサが前記利用者を検知した場合に帰宅と判定する請求項1に記載の帰宅・外出判定装置。
  3. 前記判定装置は、前記人感センサが前記利用者を検知した後に前記電気錠が解錠された場合に外出と判定する請求項1または2に記載の帰宅・外出判定装置。
  4. 前記判定装置は、前記電気錠が解錠された後に前記人感センサが人を検知しない場合には帰宅あるいは外出のいずれをも判断しない請求項1または2に記載の帰宅・外出判定装置。
  5. 建屋の出入口に設けられた電気錠と前記建屋のホームネットワークとの無線通信を中継する中継装置であって、
    前記建屋内の利用者を検知する人感センサを備え、
    前記人感センサの検出結果と前記電気錠の施錠あるいは解錠とに基づいて前記利用者の帰宅あるいは外出を判定する中継装置。
  6. 建屋の出入口に設けられた電気錠と前記建屋のホームネットワークとの無線通信を中継する中継装置に前記建屋内の利用者を検知する人感センサを設け、
    前記人感センサの検出結果と前記電気錠の施錠あるいは解錠とに基づいて前記利用者の帰宅あるいは外出を前記中継装置で判定する帰宅・外出判定方法。
  7. 建屋の出入口に設けられた電気錠と前記建屋のホームネットワークとの無線通信を中継する中継装置が実行する中継プログラムであって、
    前記中継装置に設けられた人感センサの検出結果と前記電気錠の施錠あるいは解錠とに基づいて利用者の帰宅あるいは外出を判定する中継プログラム。
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