(57)【要約】【課題】監視対象物が携帯・搭載する子局と上位計算機に接続された親局間の見通しが遮られても、広範囲に離れた局間で安定したデータ伝送を可能とする。【解決手段】導入・維持が容易で、建物間の独立性を確保し、既設の無線通信方式と併設が可能なエバネセントモードでの電磁波伝播を利用した無線通信システムを用いて、建物内の監視・情報提供対象物に対する通信装置を構成する。エバネセントモードを用いた無線通信システムの親局を建物内に設置し、建物内の監視・情報提供対象物に子局を設置する。監視・情報提供対象である人・機器は自身のもつ情報を親局に伝送し、上位コンピュータと接続された親局は伝送された情報を上位コンピュータに伝送する。親局は、上位コンピュータで設定された監視・情報提供対象への情報を子局に伝送し、子局は、伝送された情報を監視・情報提供対象に転送する。【選択図】　図３
2004032581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体の建造物構造体，導電体の流体物供給管或いは導電体の電気供給管に高周波電流を誘起し、前記被誘起体を伝播路として作用させて電磁界を発生させ、監視対象物を検知するための信号を取得するものであって、前記信号の授受は前記電磁界を利用してなされる施設内通信方法。
【請求項２】
請求項１において、前記検知は、カメラによる映像取得，ドアの開閉検知，携帯端末或いはパッシブセンサ検知である施設内通信方法。
【請求項３】
請求項１において、前記電磁界を利用して親局から子局に信号を送信するものであって、前記子局から前記親局に送信し、前記子局は複数設置され、前記親局は前記複数の子局に対して共通的に通信する施設内通信方法。
【請求項４】
請求項１において、前記電磁界を利用して親局から子局に信号を送信するものであって、前記子局から前記親局に送信し、前記子局は複数設置され、前記親局は複数設置され、少なくとも任意の２つ親局は互いに異なる子局に対して通信する施設内通信方法。
【請求項５】
請求項１において、複数の親局を有し、前記複数の親局は電子計算機と情報を授受する通信方法。
【請求項６】
請求項５において、前記電子計算機は更に別の電子計算機と情報を授受し、前者の電子計算機は中央管理をつかさどり、後者の電子計算機はそれとは他の機能をつかさどる施設内通信方法。
【請求項７】
請求項１において、報知手段を配置し、前記検知に応じて前記電界を介して前記報知手段を作動させる施設内通信方法。
【請求項８】
導電体の建造物構造体，導電体の流体物供給管或いは導電体の電気供給管に高周波電流を誘起し、前記被誘起体を伝播路として作用させて電磁界を発生させ、認証をおこなうための信号を取得するものであって、前記信号の授受は前記電磁界を利用してなされる施設内通信方法。
【請求項９】
請求項８において、前記子局と前記親局との間の通信に用いる周波数は、複数の周波数の中から選択する施設内通信方法。
【請求項１０】
請求項８において、前記子局が通信相手とする親局は、前記監視対象物の位置に応じて複数の親局の中から選択する施設内通信方法。
【請求項１１】
導電体の建造物構造体，導電体の流体物供給管或いは導電体の電気供給管に高周波電流を誘起し、前記被誘起体を伝播路として作用させて電磁界を発生させる手段と、監視対象物を検知するための信号を取得する手段を有し、前記信号の授受は前記電磁界を利用してなされる施設内通信システム。
【請求項１２】
導電体の建造物構造体，導電体の流体物供給管或いは導電体の電気供給管に高周波電流を誘起し、前記被誘起体を伝播路として作用させて電磁界を発生させる手段と、認証をおこなうための信号を取得する手段を有し、前記信号の授受は前記電磁界を利用してなされることを特徴とする施設内通信システム。
【請求項１３】
監視対象物との通信を行う施設内通信システムであって、前記施設に配された導体に高周波電流の電気エネルギーを注入して当該施設内にエバネセントモードの電場を形成する電気エネルギー注入器と、前記コンピュータ及び前記監視対象物との間で送受される情報を前記電気エネルギーとの間で相互変換する変換器とを有することを特徴とする施設内通信装置。
【請求項１４】
請求項１３において、前記エバネセントモードにおける搬送周波数が異なる電気エネルギー注入器と、前記監視対象物と前記各電気エネルギー注入器とのエバネセント通信の通信強度をそれぞれ検出及び／又は取得する手段と、前記検出及び／又は取得した通信強度に基づいて前記各電気エネルギー注入器と前記監視対象物との距離を推定する手段と、前記推定した距離に基づいて前記施設内における前記監視対象物の位置を推定する手段とを有することを特徴とする施設内通信装置。
【請求項１５】
請求項１４において、前記エバネセントモードにおける搬送周波数が同じ電気エネルギー注入器と、作動する前記電気エネルギー注入器を択一的に選択する手段と、前記電気エネルギー注入器ごとに前記監視対象物とのエバネセント通信の通信強度を検出及び／又は取得する手段と、前記検出及び／又は取得した通信強度に基づいて複数存在する監視対象物の前記施設内における集中場所を検出する手段とを有することを特徴とする施設内通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、施設内通信方法及び施設内通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ネットワークを形成するシステムは、ネットワーク線路が有線及び／又は無線の構成となっている。例えば、セキュリティシステム分野で、監視を行う上位計算機を含む監視対象物の諸設備を接続するための有線ネットワークの例としては、バス型，リング型の接続形態をもつ汎用ＬＡＮがある。さらに、フィールド計装機器に対しては、より高速で信頼性の高いデータ伝送を保障するための伝送プロトコルを搭載した制御用ＬＡＮがある。また、無線ネットワークの例としては、ＧＨｚ帯の周波数を利用したスター型ネットワーク（ＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　，赤外線通信等）がある。これは、自動仕分装置等を備えた物流施設でも同じである。
【０００３】
また、セキュリティシステムの分野では監視対象となるビル，工場，学校などの建物にカメラシステムによる監視，カードリーダによる人の出入りチェック，センサーによる侵入者チェック，携帯端末による情報送受信及び位置の把握などの情報を情報制御コンピュータに集約し、システムとして構成することが一般的となってきている。情報ＬＡＮは有線ベースＬＡＮに代えて、電波が到達可能な見通しの良い範囲で無線ＬＡＮに移行，併用するケースも増えている。また、作業連絡用無線機も使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線ＬＡＮ、例えばＧＨｚ帯を利用する無線ＬＡＮでは、その使用電波の周波数特性から、以下に示す課題がある。
（１）アクセスポイント（親局）とクライアント（子局）との間に所定の空中線電界強度を得るために、局間の見通しを確保する必要があり、建物内の設備の配置計画時，設備の移設時に局配置に制約を受けやすく、導入・維持管理コストの削減に限界がある。
（２）建屋外に電波の漏れが生じやすい周波数帯であり、隣接した建屋の無線
ＬＡＮ間で混信が発生しやすく、建物ごとの独立性が確保しにくい。
（３）既設の無線通信（ＩＥＥＥ８０２．１１やＰＨＳ，赤外線通信等）で構築されたサービスに加え、新たなサービスを無線通信で構築しようとする場合、混信なく併設可能となる無線通信の選択肢が限定される。
【０００５】
セキュリティシステム分野でのデータ伝送には、上記のＧＨｚ帯を使用したネットワーク（ＬＡＮ）や、種々の無線技術が使われてきたことは上記のとおりである。しかるに、大規模で複雑な建物内の設備配置から構成される生産ラインに無線技術を適用するには、上記の課題に対して、何らかの改良が行われることが強く望まれている。
【０００６】
例えば、大型プラント内における作業者の位置の把握を行う手法を考える。自己申告の不要な所在確認として近年ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）を使用したシステムが取り入れられている。各部屋にＰＨＳの基地局（親局）を設置し、部屋の中で端末（子局）を保持する物体の有無を確認，全体を統括するコンピュータで各端末がどの部屋に存在するかを記録，監視する。しかし、この場合親局間距離が近い場合混信が生じる場合があることと子局と親局の間の見通しを確保する必要があるため様々な機械が入り組むプラント内では親局の適正な設置計画を組むことが難しい。さらに、設備・機器の改修が行われた場合には再び親局の設置を見直す必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は、セキュリティシステムを設置する施設におけるかかる課題を解決することを主たる目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明では、導電体の建造物構造体，導電体の流体物供給管或いは導電体の電気供給管に高周波電流を誘起し、前記被誘起体をを伝播路として作用させて電磁界を発生させ、監視対象物を検知するための信号を取得するものであって、前記信号の授受は前記電磁界を利用してなされるように構成した。
【０００９】
なお、「無線通信に対して障害となり得る物体が行き交う」における「物体」とは、例えば人，搬送手段（無人搬送車），荷物，製品，部品等、施設を行き交うものである。ちなみに、施設に固定的に配置された設備・装置・機器類も、無線通信に対して障害になり得る物体である。
【００１０】
なお、「監視対象物」は発明の実施の形態の「監視カメラ」，「パッシブセンサ」，「認証機器」，「携帯端末」，「扉の施錠・開閉器」，「移動体」，「放送機器」を含むものである。
【００１１】
これら構成によれば、導入・維持が容易で、建物間の独立性を確保し、既設の無線通信方式と併設が可能な無線通信を実現できる。また、大規模で複雑な構造をもつ建物内の監視対象物を一括して稼動監視・誘導できる無線通信システムを提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
まず、本実施形態で使用されるエバネセント通信技術（エバネセントモードを用いた通信技術）について説明する。その次に、このエバネセント通信を用いてネットワークを構成する実施形態の説明を行う。
【００１４】
〔エバネセント通信技術〕
エバネセント通信技術は、無線通信路である空中伝播に用いる高周波電界のモードに、エバネセントモードを用いるものである。エバネセントモードとは、例えば金属面で取り囲まれた導波管の形状，寸法で定まるカットオフ周波数以下の高周波を用い、管の長さ方向に指数関数状に減衰する高周波電界によって電気エネルギーを伝えるモードである。一般に、多くの導波管では、導波管の長さ方向に位相変化しながら、振幅が周期的に変化する進行波を伝播させることが知られている。一方、エバネセントモードは位相変化を起こさないため、指数関数状に振幅が単調減少する安定した電場が得られることに特徴がある。エバネセント通信技術は、建物を導波管と見立て、建物の内部にエバネセントモードを形成する。
【００１５】
エバネセントモードの形成は次のように行われる。
（１）建物に高周波電流を注入する。注入された高周波電流が、壁内の鉄骨，電線管等を誘起する。
（２）高周波電流が、建物内で電気的に接続された鉄骨，電線管等が給電路として作用し、各部屋の壁までエネルギーを伝える。
（３）そして、部屋を取り囲む壁が、次の２つの物理現象によってエバネセントモードを室内に形成する。
【００１６】
（ａ）導波管の注入面として動作し、壁面に垂直な方向に指数的に減衰するエバネセント波を作り出す。
【００１７】
（ｂ）電導体の表面に誘電体が接触した「２層の表面波線路」を形成し、誘電体の中を壁面に平行な方向に高周波電流が進行波として伝播し、誘電体の表面から室内に向かう壁面に垂直な方向に指数関数的に減衰するエバネセント波を作り出す。
【００１８】
上記（３）（ａ）の電磁波挙動は、導波管のカットオフ周波数以下でのエバネセントモードであり、「Ｔｈｅ　Ｆｅｙｎｍａｎ　Ｌｅｃｔｕｒｅｓ　ｏｎ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｖｏｌ．　ＩＩＩ，　Ｃｈａｐｔｅｒ　３　“Ｗａｖｅ　Ｇｕｉｄｅ”，Ｆｅｙｎｍａｎ，　Ｌｅｉｇｈｔｏｎ　ａｎｄ　Ｓａｎｄｓ，　Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ　ＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ　（１９６５）」に解説がある。また、上記（３）（ｂ）の電磁波挙動は、電導体と誘電体とを組み合わせた表面波線路からのエバネセン波であり、「稲垣直樹著，“電気・電子学生のための電磁波工学”丸善（１９８０）」に解説がある。
【００１９】
エバネセント通信の原理を、図１を参照してより具体的に説明する。図１は、エバネセント通信技術の具体的な原理を図示したものである。
【００２０】
建物１は、鉄骨等の構造物２が機械的に接合されたものであり、構造物２が電気的にも接続されたものとなっている。さらに、建物１の壁内，床・天井間もしくは部屋内には、水道管３，電線管・ケーブル（あるいは「ケーブル」は「ケーブルトレイ」とも称する。以下同様）・ダクト４等金属性のものが配置されている。アクセスポイント（親局）は、建物構造物２，水道管３，電線管・ケーブル・ダクト４等の電導体に対して高周波電流を注入し建物内の各部屋にエバネセントモードの電場を形成するための電気エネルギー注入器５（以下、エキサイタと称す）と、データ・制御信号を電気エネルギーとの間の相互変換を行うためのハブ６から構成されている。ハブ６は、有線或いは無線によるネットワークシステム７によって、建物１内或いは建物１外の図示しない通信システム或いはサーバと接続されている。導電体に高周波電流を誘起し、伝播路を伝播させ、電磁界を発生させるエバネセント通信では、この発生させた電磁界を利用して、通信をおこなう。
【００２１】
建物１内には、クライアント（子局）が、エバネセントモードの空中線電界とエネルギー交換するアンテナ（プローブ）８が接続された端末９として配置されている。図１の端末９は、ネットワークシステム７と接続された図示しない通信システム或いはサーバとの間でデータ交換を行う。
【００２２】
なお、エキサイタ５は上位的概念では「電気エネルギー注入器」に相当し、ハブ６は上位的概念では「変換器」に相当し、端末９は上位的概念の「監視対象物」にも「固定式の装置」にも相当する。また、建物１内或いは建物１外の図示しない通信システム或いはサーバは上位的概念の「通信機能が付加されたコンピュータ」に相当する。
【００２３】
このエバネセント通信技術では、例えば短波帯近傍の高周波を用いることにより、建物１の内部に空中線電界強度を得られ、見通しの遮られた個々の部屋への通信が可能となる。また、建物固有のカットオフ周波数以下での運用によって、建物１の外部への空中線電界の漏洩がないため、建物１ごとに独立した通信環境を確立することが可能となる。
【００２４】
ちなみに、図２に他の無線通信方式との比較をした結果を示すが、この図からエバネセント通信が優れていることが理解される。また、図２には示さなかったが、導入のしやすさについても、建物にエキサイタ５（及びハブ６）を追加するだけでよく、エバネセント通信は他の方式よりも優れている。なお、到達距離が建物内であるので、盗聴等に対してのセキュリティが高いといえる。
【００２５】
次に、本発明の実施例を、セキュリティシステムの分野で監視を行う機器（監視カメラ，パッシブセンサ，認証機器，携帯端末，扉の施錠・開閉器・移動体・放送機器等）の移動監視，情報伝達に関連付けて、エバネセント通信技術を用いた無線ＬＡＮの応用について以下説明する。しかし、本実施形態は、本開示の範囲を、以下に示す機器の種類，機器の接続形態，機器間のデータ・制御信号の伝送プロトコルにのみ限定するものではなく、この好適な実施形態は、無線通信と有線通信を併用したネットワークシステムの機能及び入出力インターフェース及びこれらを実装するデバイスに適用可能である。
【００２６】
〔セキュリティシステムへの適用例１〕
次に、エバネセント通信技術をセキュリティシステムを設置した施設に適用した実施形態である適用例１を説明する。
【００２７】
図３は、図１に示したエバネセント通信技術を用いた建物内セキュリティシステムの概要を示す図である。図３に示すセキュリティシステムでは、建物内の状態管理のために、中央管理コンピュータ１２と建物内の各設備１６，１７，１８…とがネットワークで接続されている。また、この施設では、中央管理コンピュータにて設定された管理計画情報に従って、ネットワーク経由で各設備１６，１７，１８…の動作・作業指示がなされる。各設備１６，１７，１８…の稼動情報をはじめとしたリアルタイム監視情報や、設備の稼動実績はエバネセント通信により中央管理コンピュータに転送される。中央管理コンピュータは上位的概念では「コンピュータ」に相当する。
【００２８】
なお、図３において、監視対象物としての携帯端末１９（上位的概念では「監視対象物」に相当）は、図中の吹出しに示すように子局１４と制御装置１５を備えている。なお、１６，１７，１８，２０，２１，２２についても図示しない子局を備えたものになっている。
【００２９】
ちなみに、このセキュリティシステムを収納する建物は、図１に示した建物１のような構成をしており、エキサイタ５及びハブ６から構成される親局を介して、設備１６，１７，１８，１９…と生産管理ホストコンピュータとがエバネセントモードによる通信を行えるようになっている。
【００３０】
このような、構成を有する適用例１のセキュリティシステムを設置した施設では、携帯端末１９をもつ人間が、他の設備２１の裏側に回り込んでも、他の通信方式に比べて良好な回り込み特性により良好な通信を行うことができるので、見通しの遮断によるエラー率の悪化等がない。よって、携帯端末１９を確実に動作させることができる。一方、移動体２１によって、見通しを遮断される場合もあるが、このような場合も遮断される側の他の移動体２１や他の設備１６，１７，１８等も良好な通信を行うことができる。これは、人や荷物等の無線通信に対して障害となり得る物体が、例えば携帯端末１９の見通しを遮断する場合も同じである。つまり、従来の通信では障害物となり得るような物体の存在の有無にかかわらず、エバネセントモードでは良好な通信を行うことができる。
【００３１】
また、大規模で複雑な構造をもつ建物内に敷設された施設を一括して監視・状態制御できる通信システムを構築することが可能となる。
【００３２】
〔セキュリティシステムへの適用例２〕
次に、図４を参照して適用例２を説明する。図４は、セキュリティシステム分野での、エバネセント通信技術を適用した認証機器１８，携帯端末１９，移動体２１による屋内位置監視の一例を示すシステム構成図である。
【００３３】
図４では、中央管理コンピュータ１２（上位的概念では「コンピュータ」或いは「電子計算機」に相当）と認証機器１８，携帯端末１９，移動体２１の制御装置１５との間で、親局１３（図１のエキサイタ５及びハブ６）及び子局１４を介してデータ伝送を行うことにより、認証機器１８と携帯端末１９の使用者と移動体２１の屋内における位置を監視し、結果を監視装置１１に表示する。
【００３４】
即ち、建物内の任意の場所に設けられた認証機器１８で記録した通過者の情報を子局１４は建物に設置されている親局１３とエバネセント通信２３を行う。親局１３は伝送されたデータと親局自身の機器登録情報を中央管理コンピュータ１２に送り、中央管理コンピュータ１２は自身の持つ建物内の親局の配置情報と内部時計を使用し、監視装置１１に認証機器１８が使用された位置，認証機器の使用者，時間を表示，記録する。また、携帯端末１９と移動体２１についても同様の手法で監視装置１１に使用位置，時間を表示，記録する。
【００３５】
この適用例２でも、子局１４と親局１３の間は、建物の図示しない構造物等（鉄筋，鉄骨，水道管…）を介して電磁波を伝播させるエバネセントモードでのエバネセント通信２３を用いている。この通信方法によって、建物の内部に複雑に配置された装置に取り囲まれていても、局間は所定の条件のもとで安定した通信（図２参照）を確立することができる。
【００３６】
〔セキュリティシステムへの適用例３〕
次に、図５を参照して適用例３を説明する。図５は、セキュリティシステム分野での、エバネセント通信技術を適用した監視カメラ１６，煙検知・ガス検知・動体検知等の各種パッシブセンサ１７，携帯端末１９による災害監視の一例を示すシステム構成図である。
【００３７】
図５において、監視カメラ１６の映像を、子局１４を使用してエバネセント通信により親局１３に送信、親局１３は中央管理コンピュータ１２に送信，中央管理コンピュータ１２は監視装置１１に映像を送信し、監視装置１１において災害の発生を認知する。また、パッシブセンサ１７により火災，有毒ガス，侵入者等の災害の発見を行い、子局１４を使用してエバネセント通信により親局１３に情報を送信、親局１３は中央処理装置（あるいは、中央管理コンピュータと称する。以下同様）１２に転送、中央処理装置１２は監視装置１１に送信された災害情報を表示させる。また、携帯端末１９を持つ人間が災害を発見、携帯端末１９を使用し、子局１４を介してエバネセント通信により災害情報を親局１３に送信、親局１３は中央処理装置１２に転送、中央処理装置１２は災害情報を監視装置１１に表示する。
【００３８】
この適用例３によれば、適用例１及び適用例２のように、確実な通信を行うことができる。また、エバネセント通信は、図２に示したように高速な通信を行うことができるので、高解像度の静止画や、スムースな動きをした動画を転送することができる。
【００３９】
〔セキュリティシステムへの適用例４〕
次に、図６を参照して適用例４を説明する。図６は、セキュリティシステム分野での、エバネセント通信技術を適用した認証機器１８，携帯端末１９，扉の施錠・開閉器２０，移動体２１，放送機器２２による災害発生時に当該建屋及び影響範囲にいる人員に対して避難の勧告と誘導を行う一例を示すシステム構成図である。
【００４０】
図６では、災害の発生時、監視装置１１は中央管理コンピュータ１２に対して災害の影響範囲内にいる人員及び車両等に対して避難の勧告と誘導を行う指令を送信する。中央管理コンピュータ１２は送信内容と自身の持つ建物内情報を元に災害の影響範囲をシミュレートし、避難経路の算出を行う。算出結果を元に中央管理コンピュータ１２は親局１３，子局１４を介してエバネセント通信を行い認証機器１８に対して登録情報の変更を、携帯端末１９を持つ者には避難の勧告と経路の連絡を、扉の施錠及び開閉器２０には扉の施錠又は開錠・扉の開閉を、移動体２１には避難の勧告と避難の誘導を、放送機器２２には避難の勧告と経路の放送を行わせる。
【００４１】
この適用例４によれば、監視装置１１から親局１３までの経路が保たれている限り、災害によって設備が破損してもエバネセント通信を行い確実に通信を行うことができる。
【００４２】
〔セキュリティシステムへの適用例５〕
次に、図７を参照して適用例５を説明する。図７は、セキュリティシステム分野での、携帯端末１９，移動体２１による中央管理コンピュータ１２からの情報を取得する手順の一例を示すシステム構成図である。
【００４３】
図７では、携帯端末１９を持つ者または移動体２１を使用する者が中央管理コンピュータからの情報を必要とする場合、もしくは常時情報を必要とする時にその要求を、子局１４を使用してエバネセント通信により親局１３に送信、親局１３は中央処理装置１２に転送、中央管理コンピュータ１２は要求内容を監視装置１１に表示させる。監視装置１１において情報の提供の可否を判断し、中央処理装置１２に対して判断した結果を送信する。中央管理コンピュータ１２は監視装置１１からの指令により自身のもつ情報を親局１３と子局１４を使用しエバネセント通信により携帯端末１９及び移動体２１に伝送する。
【００４４】
また、図７では、中央管理コンピュータ１２が携帯端末１９及び移動体２１に対する情報の提供の可否を判断することも可能である。
【００４５】
この適用例５によれば、適用例４と同様、高速で確実な通信を行うことができる。
【００４６】
以上、適用例１〜５によれば、監視対象物に備えられる子局１４と、コンピュータ１２等に接続された親局１３（エキサイタ５及びハブ６）との間、殊に子局１４とエキサイタ５の間に、見通しを遮る障害物があっても安定したエバネセント通信による接続状態を確立できる。
【００４７】
なお、子局１４（図３等参照）が、建物内に配置された他の設備へのデータ転送・中継機能を有するインターフェース装置を備えるようにしてもよい。
【００４８】
具体的には、現場設置のコントローラ，シーケンサとのインターフェースとして、接続形態は標準的なＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）プロトコルによるものとし、伝送プロトコルはＴＣＰ／ＩＰとする組み合わせが可能であるし、アナログ計装データを収集するためのＲＳ−２３２Ｃ，ＧＰＩＢ等のインターフェースを、監視対象物の側に装備することも可能である。また、現場盤のリレー接点の監視・制御のために、デジタル入出力インターフェースを装備することも可能である。その他、レガシーなＰＩ／Ｏのレパートリ，デファクトの計装ネットワーク（Ｄｅｖｉｃｅ　Ｎｅｔ、Ｌｏｎ　Ｗｏｒｋｓ等），自律分散ミドルウェア等に対応した伝送プロトコルとその実装インターフェースの組み合わせが可能である。
【００４９】
さらに、子局１４に、エバネセント通信接続のための送受信用のプローブに加えて、既存の無線通信接続（ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ等）のためのアンテナを併設して、有線通信接続だけでなく無線によるデータ転送・中継を提供することも可能である。
【００５０】
このようにすることで、エバネセント通信技術が担う物理層の上に構築するデータリンク層，ネットワーク層，トランスポート層，アプリケーション層に最適な実装手段を組み合わせて、生産施設，製造装置の監視制御に最適な情報伝送を実現することができる。
【００５１】
以上はエキサイタ５（図１参照）を建物１の中に１つだけ設置するものであったが、複数のエキサイタ５を設置するようにしてもよい（親局を複数設置するようにしてもよい）。以下、複数のエキサイタ５を設置した適用例を説明する。
【００５２】
〔セキュリティシステムへの適用例６〕
図８を参照して適用例６を説明する。図８は、エバネセント通信により位置を推定する原理を示す模式図及び位置推定装置のブロック図である。なお、適用例１〜５では、エキサイタ５及びハブ６を含んで親局１３が構成されるものとしたが（図３等参照）、この適用例６の説明では、エキサイタ５を親局１３（１３ａ，１３ｂ）とする。
【００５３】
図８では、搬送周波数（中心周波数）の異なる複数の親局１３ａ，１３ｂを建物１に設置する。建物１内を移動する携帯端末１９（子局１４）は、適宜通信に使用する周波数を切り替える構成を有している。つまり、エバネセント通信を行う親局１３ａ，１３ｂを選択する。そして、親局１３側の位置推定装置でそれぞれの通信強度を検知し、親局１３ａ，１３ｂと携帯端末１９との距離を推定し、建物１内での携帯端末１９の位置を推定する。
【００５４】
なお、図８は、建物１の平面図であり、２つの親局１３（第１親局１３ａ，第２親局１３ｂ）が建物の１面（１壁面）に「所定距離」離間し、かつ床からある高さを持って設置してある（エキサイタ１３ａ，１３ｂを基準にしての位置）。また、この図８は、建物１の床上を携帯端末１９が移動しているところを模式的に示してある。また、図８は、位置推定装置は親局１３側に設けられ、通信強度検出手段，距離推定手段，距離テーブル，位置推定手段を含んで構成されていることを示している。
【００５５】
ここで、親局１３側に設けられる位置推定装置の各手段の機能を説明する。
【００５６】
通信強度検出手段は、第１親局１３ａと携帯端末１９がエバネセント通信を行っているときは、その強度（「第１の通信強度」）を検出する機能を有する。また、第２親局１３ｂと携帯端末１９がエバネセント通信を行っているときは、その強度（「第２の通信強度」）を検出する機能を有する。
【００５７】
距離推定手段は、「第１の通信強度」と「第２の通信強度」を順次入力すると距離テーブルを参照し、「第１の距離」及び「第２の距離」を推定する機能を有する。
【００５８】
ちなみに、エバネセント通信の通信強度は、親局（エキサイタ）１３ａ，１３ｂから携帯端末１９（子局１４）が遠ざかると弱くなる。逆に、近づくと強くなる。そこで、距離テーブルには、（１）第１親局１３ａと携帯端末１９における「第１の通信強度」と「第１の距離」との関係のテーブル、及び（２）第２親局１３ｂと携帯端末１９における「第２の通信強度」と「第２の距離」との関係のテーブルが記憶してある。
【００５９】
なお、「第１の距離」は第１親局１３ａと携帯端末１９との直線距離であり、「第２の距離」は第２親局１３ｂと携帯端末１９との直線距離である。
【００６０】
位置推定手段は、距離推定手段から「第１の距離」及び「第２の距離」を入力すると共に、この距離と予め記憶している「所定距離」とに基づいて、建物１における携帯端末１９の位置（平面上の位置）を推定する機能を有する。
【００６１】
このような構成を有する位置推定装置は、携帯端末１９（子局１４）が通信する親局１３ａ，１３ｂを適宜選択して切り替えると、切り替えと同期して位置推定装置の各手段が機能し、携帯端末１９の位置を推定する。
【００６２】
推定した結果の位置情報は、例えば携帯端末１９の自動運転等に適用できる。また、例えば位置情報を蓄積して統計的に解析し、携帯端末１９の、最適の動線・軌道を割り出すようにすることにも適用できる。また、セキュリティシステムにおける監視対象物の動態をより詳細に追跡することができる。
【００６３】
ちなみに、図８を参照して説明した適用例６は建物１の内部であるので、２つの親局１３ａ，１３ｂがあれば携帯端末１９の位置を推定することができる。もちろん、より精度を高めるため、親局１３を３つ用いるようにしてもよい。親局１３を３つ用いることとすると、携帯端末１９（子局１４）の建物１における高さ方向の位置も推定することが可能になる。
【００６４】
もちろん携帯端末１９は建物１に何台あっても混同されることなく、それぞれの位置を推定することができる。
【００６５】
なお、通信強度検出手段について、これを携帯端末１９（子局１４）の側に備えるようにして、携帯端末１９で通信強度を検出し、通信強度のデータを親局１３側の位置推定装置に送信するようにしてもよい（位置推定装置が通信強度を得ることになる）。この場合は、親局１３側の位置推定装置から通信強度検出手段を省くことができる。
【００６６】
ちなみに、位置推定装置全体を携帯端末１９に備えるようにしてもよい。
【００６７】
〔セキュリティシステムへの適用例７〕
次に、適用例７を、図９を参照して説明する。図９は、建物内の子局の分散・集中の度合いにより通信を切り替える例を説明する模式図である。なお、この適用例７の説明でも、エキサイタ５を親局１３とする。
【００６８】
まず、この適用例７では、搬送波（中心周波数）が同じ２つの親局１３，１３を建物１内に離間して設置し、使用する２つの親局１３，１３を両者が干渉しないように、切替え器により切り替えて共用する。この適用例７のように搬送波が同じであっても、親局１３を識別できるので（ＯＳＩ基本参照モデルのデータリンク層やネットワーク層にて識別可能）、前記した適用例６のようにして移動する携帯端末１９や固定されるパッシブセンサ１７の位置を推定できる。
【００６９】
ところで、子局１４の位置が推定できると、建物１内の子局１４の分散・集中の度合い、つまり建物１内の携帯端末１９及びパッシブセンサ１７の分散・集中の度合いが把握できる。これにより、建物内の状態監視において大量のデータ伝送或いは多重の状態変化の追跡が必要となった場合に、特定の１つ或いはそれ以上の子局１４に対して、特定の親局１３との通信を優先させる動的な通信制御が可能となる（適用例６でも同じである）。この際、各親局１３と子局１４との間で所定の通信条件（伝送スループット，エラーレート等）を満たす建物１内の領域をシミュレーションであらかじめ予測しておき、通信に使う最適な親局１３を選択するようにする。
【００７０】
以上、適用例６及び７によれば、携帯端末１９の様な移動物やパッシブセンサ１７の様な固定物の位置を推定することで、様々な制御を行うことができる。また、様々な解析を行うことができる。
【００７１】
ところで、エバネセント通信における通信強度からは、親局と子局１４（携帯端末１９，パッシブセンサ１７）との相対的な遠近関係が判るが、この遠近関係に基づいて、子局１４の側で判断して通信相手の親局１３を選択するように構成してもよい。例えば、図８でいえば、子局１４の側で通信強度を監視し、通信強度がある値以下（閾値以下）に弱まると、当該子局１４が他の親局１３との通信を行うように構成することができる。また、親局１３の側で通信強度を監視して判断し、通信強度がある値以下（閾値以下）に弱まると、他の親局１３との通信を行うように、子局１４に指令を送るように構成することもできる。
【００７２】
つまり、遠近関係（通信強度の強弱）のみを判別することによっても、子局１４が通信相手とする親局１３を、（子局１４の位置に応じて）複数の親局１３の中から選択することができる。また、子局１４が親局１３との間の通信に用いる周波数（搬送波）を、（子局１４の位置に応じて）複数の周波数の中から選択することができる（ここでは、周波数を選択することは、親局１３を切り替えることになる）。なお、選択の判断は、子局１４側で行ってもよいし、親局１３側で行ってもよい。
【００７３】
また、遠近関係（通信強度の強弱）に基づいて、建物１内における携帯端末１９等の分散・集中度合いを監視することも、当然行うこともできる。例えば、分散・集中度合いは、次のようにすれば判る。図９でいえば、まず左側の親局１３を作動させ、当該左側の親局１３と各子局１４との通信強度の総和を測定する。次に、親局１３を切り替えて、右側の親局１３を作動させ、当該右側の親局１３と各子局１４との通信強度の総和を測定する。そして、両者の通信強度の総和を比較する。図９の場合、左側の親局１３を作動させている場合の方が通信強度の総和が大きくなり、左側の親局１３の側に携帯端末１９等が集中していることが判る。このことにより、建物１内における携帯端末１９等の分散・集中度合いの監視を行うことができる。
【００７４】
以上説明した本発明は、前記した実施形態（適用例１〜７とその変形例）に限定されることなく、幅広く変形実施することができる。また、適用例１〜７とその変形例を適宜組み合わせて実施することができる。
【００７５】
例えば、実施形態での説明ではセキュリティシステムを事例として、人や機器の状態監視を図示して引用した。しかし、本発明は、本例のようなセキュリティシステム分野での状態監視とそのデータ伝送に限らず、他の分野における施設における監視・制御をはじめ、エネルギー，化学，鉄鋼・非鉄金属産業分野でのプラント操業監視・制御にも適用可能である。
【００７６】
また、建物の規模の大小を問わずにエバネセント通信技術を適用することができる。
【００７７】
また、通信強度ではなく、エバネセント通信の伝搬遅延を検出して、携帯端末の位置を推定等するようにしてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、建物外部への空中線電界の漏洩がないため、建物ごとに独立した通信環境を確立することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エバネセント通信技術の具体的な原理を示す図である。
【図２】他の無線通信方式との比較をした結果を示した図である。
【図３】セキュリティシステム分野での、エバネセント通信技術の適用形態の一例を示す図である。
【図４】セキュリティシステム分野での、エバネセント通信技術を適用した認証機器，携帯端末，移動体による屋内位置監視の一例を示すシステム構成図である。
【図５】セキュリティシステム分野での、エバネセント通信技術を適用した監視カメラ，煙検知・ガス検知・動体検知等の各種パッシブセンサ、携帯端末による災害監視の一例を示すシステム構成図である。
【図６】セキュリティシステム分野での、エバネセント通信技術を適用した認証機器，携帯端末，扉の施錠・開閉器，移動体，放送機器による災害発生時に当該建屋及び影響範囲にいる人員に対して避難の勧告と誘導を行う一例を示すシステム構成図である。
【図７】セキュリティシステム分野での、携帯端末，移動体による中央管理コンピュータからの情報を取得する手順の一例を示すシステム構成図である。
【図８】エバネセント通信により位置を推定する原理を示す模式図及び位置推定装置のブロック図である。
【図９】建物内の子局の分散・集中の度合いにより通信を切り替える例を説明する模式図である。
【符号の説明】
１…建物、２…構造物、３…水道管、４…電線管・ケーブル・ダクト、５…エキサイタ、６…ハブ、７…外部ネットワークシステム、８…プローブ、９…端末、１１…監視装置、１２…中央管理コンピュータ（コンピュータ）、１３…親局、１４…子局、１５…制御装置、１６…監視カメラ、１７…パッシブセンサ、
１８…認証機器、１９…携帯端末、２０…扉の施錠・開閉器、２１…移動体、
２２…放送機器、２３…エバネセント通信。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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