JP2004023144A - ワイヤレス警備システムに用いる中継器 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワイヤレス警備システムに用いる中継器において、ノイズ電波に強く、受信したデータがワイヤレスセンサから送信された正規のデータか否かの識別を確実に行う。
【解決手段】制御回路13は、復調回路12で復調された信号を入力し、その信号が、予め定められた所定のフォーマットを有しているか否か、且つ前記フォーマット中のID番号が予めID番号テーブル132に登録されたものであるかを判定し、所定のフォーマットを有し、且つID番号が登録されている場合には、当該受信した信号はワイヤレスセンサ1から送信された正規のデータであると判定して、再送信する。この送信周波数は、ワイヤレスセンサ1の送信周波数と同一周波数である。
【選択図】 図2
【解決手段】制御回路13は、復調回路12で復調された信号を入力し、その信号が、予め定められた所定のフォーマットを有しているか否か、且つ前記フォーマット中のID番号が予めID番号テーブル132に登録されたものであるかを判定し、所定のフォーマットを有し、且つID番号が登録されている場合には、当該受信した信号はワイヤレスセンサ1から送信された正規のデータであると判定して、再送信する。この送信周波数は、ワイヤレスセンサ1の送信周波数と同一周波数である。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤレス警備システムに用いる中継器に関する。
【0002】
【従来の技術】
警備システムには種々の形態のものがあるが、その一つとして、ワイヤレスセンサと、受信装置とを用いたワイヤレス警備システムが知られている。
【0003】
ワイヤレス警備システムでは、周知のように、ワイヤレスセンサは、予め定められた事象が発生したことを検知した場合には、所定のフォーマットのデータ(以下、このワイヤレスセンサが送信する所定のフォーマットのデータを本データと賞することにする)を受信装置に向けて無線送信するようになされており、受信装置は、受信した本データに基づいて、所定の警備の処理を行うようになされている。
【0004】
受信装置が行う警備の処理には種々のものがあるが、その代表的なものは、異常事態が発生したと判断した場合には、ベルやサイレンを鳴動させたり、あるいは公衆電話回線等の通信回線により警備会社のセンタ装置に通報を行う処理である。
【0005】
ワイヤレスセンサが本データを送信する場合としては、例えば次のような場合が挙げられる。
ワイヤレスセンサが、ワイヤレス化された熱線センサである場合は、熱線を放射する物体の移動を検知した場合が代表的である。また、ワイヤレスセンサが、ワイヤレス化された火災センサである場合は、煙の量や温度が所定以上になったことを検知した場合が代表的である。
【0006】
また、ワイヤレスセンサが正常に動作しているか否かを確認する目的で所定の時間間隔で定期送信を行うように設定されている場合には、ワイヤレスセンサは当該定期送信を行うタイミングになると、定期送信であることを示す本データを無線送信する。更に、ワイヤレスセンサは電池を電源として動作しているが、ワイヤレスセンサの内部で電池電圧を監視して、所定の電圧以下になった場合には電池電圧が低下したことを示す本データを無線送信するようになされているものもある。
【0007】
なお、ワイヤレスセンサが送信する本データは符号化されたコードであり、それを所定の変調方式によってデジタル変調して無線送信することは周知の通りである。
【0008】
ところで、上記のようなワイヤレス警備システムにおいて、受信装置はワイヤレスセンサからの本データを直接受信できる箇所に設置できるとは限らない。例えば、ワイヤレス警備システムが構築される建造物の構造、あるいはノイズ電波を発生する機器の有無、ノイズ電波の強度等によって、ワイヤレスセンサから無線送信された本データが直接受信装置で良好に受信できない場合もある。
【0009】
そのような場合には、ワイヤレスセンサから無線送信された本データを一旦受信して、再送信を行う中継器が設けられる。このような中継器はリピータと称されることもある。
【0010】
図6に中継器を用いた場合のワイヤレス警備システムの概略の構成例を示す。図中、1はワイヤレスセンサ、3は中継器、4はアンテナ、5は受信装置、6はアンテナを示す。
【0011】
ワイヤレスセンサ1は、予め定められた事象が発生したことを検知すると、所定のフォーマットの本データを生成して、内蔵しているアンテナから送信する。中継器3はワイヤレスセンサ1から送信された本データを受信して、再送信を行う。そして、中継器3から送信された本データが受信装置5で受信される。なお、中継器3はワイヤレスセンサ1から送信される電波を良好に受信できるように配置されていること、及び受信装置5は中継器3から送信される電波を良好に受信できるように配置されていることは当然である。また、図6ではセンタ装置に通報を行うための通信回線、ベルやサイレン等は図示を省略している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
さて、図6に示すような中継器を用いたワイヤレス警備システムにおいて、ワイヤレスセンサ1の送信周波数、即ちワイヤレスセンサ1が本データを送信する際の搬送周波数と、中継器3の送信周波数、即ち、中継器3がワイヤレスセンサ1から送信された本データを受信して再送信する際の搬送周波数とを別の周波数にすることができれば、中継器3ではワイヤレスセンサ1からの本データを受信したら即座に搬送周波数のみを変えて再送信することができるので問題は無いのであるが、ワイヤレス警備システムでは、ワイヤレスセンサ1の送信周波数と、中継器3の送信周波数は同じ周波数を用いることが推奨されている。
【0013】
このように、現時点では、ワイヤレスセンサの送信周波数と、中継器の送信周波数を任意に選ぶことはできないので、ワイヤレスセンサから送信された本データを中継して、受信装置で良好に受信できるようにするのは面倒なものとなっている。
【0014】
さて、上記のように、ワイヤレスセンサ1の送信周波数と、中継器3の送信周波数とを同一周波数とせざるを得ない場合、中継器3でワイヤレスセンサ1から無線送信された本データを中継するためには、中継器3では、ワイヤレスセンサ1からの本データの受信し、その受信を完了した後に当該本データの再送信を行うことが必要になる。
【0015】
このような場合、中継器3において、受信した信号がワイヤレスセンサ1からの本データであるか否か、そして、本データである場合に本データの受信を完了したか否かを判定する手法の一つとして、受信電波の受信強度を監視することが容易に想到される。即ち、通常ではワイヤレスセンサ1からの電波の受信強度は大きいものと考えられ、従って、中継器3での電波の受信強度が所定の閾値以上であれば、当該電波はワイヤレスセンサ1からの本データであると判断してよく、その後、受信強度が当該閾値未満となった場合には本データの受信を完了したと判断してよいと考えられるからである。なお、ここで、電波の受信強度を監視するためには、例えば、受信強度を示す信号を出力するものとして周知のRSSI(Received Signal Strength Indicator)回路を用いればよい。
【0016】
しかし、上述した手法はノイズ電波に弱いという問題がある。即ち、ワイヤレスセンサ1や中継器3等のワイヤレス警備システムに用いられる機器が設置される周囲には、パーソナルコンピュータ等の電波を放射する機器が種々存在する場合が多く見受けられるのが通常であり、しかも、それらの機器の中には、ワイヤレスセンサ1の送信周波数と同じ周波数、あるいはその近傍の周波数の電波を放射するものもある。
【0017】
このような周囲の機器から放射される電波が中継器3に対してノイズ電波となるのであるが、そのようなノイズ電波の強度が大きく、中継器3での受信強度が前記閾値以上となることがあることも確認されている。そして、このような場合には、ノイズ電波が中継器3では本データと認識されることになり、しかも、そのような状態は当該ノイズ電波を放射する機器が動作している間続くことになる。
【0018】
以上のようであるので、中継器3において受信強度に基づいて受信した信号が本データか否かを判定するという手法はノイズ電波の強度が大きい場合には用いることができないのである。
【0019】
そこで、本発明は、ワイヤレス警備システムに用いる中継器であって、ノイズ電波に強く、しかも受信したデータがワイヤレスセンサから送信された本データか否かの識別を確実に行って、本データを受信装置に中継することができる中継器を提供することを目的とするものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1記載のワイヤレス警備システムに用いる中継器は、ワイヤレスセンサから送信された所定のフォーマットのデータを受信して、当該受信したデータをワイヤレスセンサと同一の送信周波数で再送信を行うワイヤレス警備システムに用いる中継器において、受信した信号が前記所定のフォーマットを有している場合には受信した信号がワイヤレスセンサから送信された正規なデータであると判定して、再送信を行うことを特徴とする。
請求項2記載のワイヤレス警備システムに用いる中継器は、ワイヤレスセンサから送信された所定のフォーマットのデータを受信して、当該受信したデータをワイヤレスセンサと同一の送信周波数で再送信を行うワイヤレス警備システムに用いる中継器において、受信した信号が前記所定のフォーマットを有し、且つ前記フォーマット中のID番号が予め登録されたものである場合には受信した信号がワイヤレスセンサから送信された正規なデータであると判定して、再送信を行うことを特徴とする。
請求項3記載のワイヤレス警備システムに用いる中継器は、ワイヤレスセンサから送信された所定のフォーマットのデータを受信して、当該受信したデータをワイヤレスセンサと同一の送信周波数で再送信を行うワイヤレス警備システムに用いる中継器において、受信した信号が前記所定のフォーマットを有し、且つ前記フォーマット中のID番号が予め登録されたものである場合には受信した信号がワイヤレスセンサから送信された正規なデータであると判定し、当該正規なデータ中のID番号を、自己に割り当てられたID番号に変更して再送信を行うことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ発明の実施の形態について説明する。なお、ワイヤレスセンサの構成、動作については周知であるので、以下の説明においてはワイヤレスセンサの説明については必要最小限に留めることにする。
【0022】
まず、実施形態の説明に先立って、ワイヤレスセンサが送信する本データの構成について説明しておく。
ワイヤレスセンサが送信する本データの形態は種々に定めることができるが、ここでは図1に示すようであるとする。
図1に示す形態では、先頭にビット同期信号が配置され、次にフレーム同期信号が配置され、その次にID番号が配置され、その次に警備データが配置され、最後にチェック用ビットが付されている。
【0023】
ビット同期信号及びフレーム同期信号についは周知である。
ID番号はワイヤレスセンサに対して割り当てられた固有の番号である。ワイヤレスセンサについては、ID番号としては、少なくとも2種類のID番号を用いることが推奨されている。一つは製造会社を示すID番号であり、もう一つは、ワイヤレス警備システムを構築する際に、個々のワイヤレスセンサに割り当てた固有のID番号である。勿論、これらのID番号以外にも適宜なID番号を付すことは可能である。ここでいうID番号はこれらのID番号を総称するものとする。
【0024】
警備データは、本データの送信がどのような事象が発生したことに基づくものであるか、その内容を示すデータであり、例えば、ワイヤレスセンサがワイヤレス化された熱線センサであって、本データが、熱線を放射する物体の移動を検知したことに基づくものである場合には、警備データには物体を検知したことを示すコードが書き込まれ、同様に、ワイヤレスセンサがワイヤレス化された火災センサであって、本データが煙の量や温度が所定以上になったことを検知したことに基づくものである場合には、警備データには火災発生を検知したことを示すコードが書き込まれる。また、定期送信の場合には、警備データには定期送信であることを示すコードが書き込まれる。その他の場合も同様である。このように、警備データにはワイヤレスセンサが検知した事象に対応したコードが書き込まれるのである。
【0025】
チェック用ビットは、誤り訂正、パリティチェック等のビットチェックのために用いるビットである。
【0026】
そして、ここでは、本データの中のビット同期信号、フレーム同期信号、ID番号、警備データ及びチェック用ビットのそれぞれの項のビット長は予め固定的に定められているものとする。即ち、本データの全ビット長は固定的に定められているのである。
【0027】
このようなデータ構成は特殊なものではなく、通常に採用されている構成の一つである。
【0028】
[第1の実施形態]
図2に本発明に係る中継器の第1の実施形態を示す。図中、10はフィルタ、11は中間周波回路、12は復調回路、13は制御回路、14は復調回路、15は増幅回路を示す。
この中継器3を用いたワイヤレス警備システムは図6に示すと同様であるとする。ただし、図6ではワイヤレスセンサ1は一つしか示していないが、複数個設置されていてもよいものである。なお、ワイヤレスセンサが複数個用いられる場合、現状ではそれらのワイヤレスセンサの送信周波数は全て同一周波数とすることが推奨されている。
【0029】
まず、図2に示す中継器3の各部について概略説明する。
フィルタ10は、ワイヤレスセンサ1の送信周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタ(BPF)であり、アンテナ4からの信号はフィルタ10により、ワイヤレスセンサ1の送信周波数を中心とした所定の周波数帯域に制限される。
【0030】
フィルタ10の出力は中間周波回路11において所定の中間周波数に変換、増幅される。中間周波回路11は、局部発振回路、混合回路、フィルタ、増幅回路等で構成されることは周知である。
【0031】
中間周波回路11の出力は、復調回路12と受信強度検出回路13に入力される。復調回路12は、ワイヤレスセンサで行われるデジタル変調方式に対応した復調回路である。
【0032】
制御回路13は、受信した本データの再送信の動作を司るものである。図3は制御回路13の概略の構成例を示す図であり、CPU130、メモリ131を含んでいる。ここで、CPU130はプロセッサチップのみではなく、周辺のメモリやICをも含んでいるものとする。
【0033】
変調回路14は、ワイヤレスセンサで行われるデジタル変調方式と同じ変調を行うものである。その搬送周波数はワイヤレスセンサ1で用いられている搬送周波数と同じである。
増幅回路15は電力増幅回路であり、変調回路14で変調されたデータをアンテナ4から送信するためのものである。
【0034】
次に、動作について説明する。
中継器3は、常時、ワイヤレスセンサ1の送信周波数帯の電波を受信している。アンテナ4の出力はフィルタ10を介して、中間周波回路11によって所定の周波数の中間周波信号となされる。そして、その中間周波信号は復調回路12に入力されて復調され、復調回路12で復調された信号は制御回路13のCPU130とメモリ131に入力される。
CPU130は、入力された時系列の信号を解釈して入力信号が本データであるか否かを判定する動作と、メモリ131の制御を同時並行して行う。
【0035】
CPU130が行う、入力信号が本データであるか否かの判定の動作は次のようである。
CPU130は、本データに用いられているビット同期信号及びフレーム同期信号等の各項を認識できる機能を有しており、フレーム同期信号を認識すると、その時点から所定の方式によるパリティチェックあるいは誤り訂正等のビットチェックの動作を行う。そして、受信した信号中のチェック用ビットの項まで認識し、ビットチェックに誤りが無かった場合には、受信した信号は本データであり、その受信を完了したと判定する。例えば、ビットチェックとして剰余多項式を用いたパリティチェックを行うものとした場合においては、フレーム同期信号からチェック用ビットまでの各ビット値に基づいて所定の演算を行った時、最終的な演算の値は0となることが知られているので、この場合には最終的な値が0になったら、受信した信号はワイヤレスセンサ1から送信された正規なデータ、即ち本データであり、当該本データの受信を完了したと判定するようにすればよい。
【0036】
次に、CPU130が行うメモリ131の制御の動作の例について説明すると次のようである。
通常はCPU130は入力信号をメモリ131の先頭番地から順次書き込んでいき、ビット同期信号を検出することなくメモリ131の最終番地まで書き込んだら、再び先頭番号から上書きを行うよう制御する。しかし、CPU130は、ビット同期信号を検出すると、入力信号をメモリ131の先頭番地から書き込むように制御する。
そして、CPU130は受信した信号が本データであり、その受信を完了したと判定した場合には、本データの全ビット長は固定であるので、メモリ131の先頭番地から、予め本データに定められている全ビット長だけのデータを読み出して、変調回路14に出力する。
【0037】
これによって、当該データは変調回路14において変調され、増幅回路15によって増幅されて、アンテナ4から送信される。これが中継器3による本データの再送信である。
【0038】
以上のようであるので、この中継器3によれば、受信した信号が所定のフォーマットを有しているか否か、即ち、受信した信号がワイヤレスセンサ1から送信される本データの構成を有しているか否かを判定することによって、本データか否かを判定しているので、ノイズに対して強いものである。しかも、受信した信号が本データか否かを従来より確実に判定することができる。
【0039】
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について説明する。
この中継器の全体のブロック構成は図2に示すと同じであるが、図4に示すように、制御回路13のCPU130は、ワイヤレスセンサ1に割り当てられたID番号が登録されたID番号テーブル132を管理している。
【0040】
次に動作について説明する。
CPU130は、本データに用いられているビット同期信号及びフレーム同期信号、ID番号等の各項を認識できる機能を有しており、フレーム同期信号を認識すると、その時点から所定の方式によるビットチェックの動作を行うと共に、受信している信号の中のID番号に対応する位置のデータを認識して、それがID番号テーブル132に登録されているか否かを判定する。
【0041】
上述したように、本データのビット同期信号、フレーム同期信号、ID番号等の各項のビット長は固定であるので、ビット同期信号を検出してから何番目から何番目のビット列がID番号に対応するかはCPU130は認識することができ、そのID番号がID番号テーブル132に登録されているか否かを判定することができる。
【0042】
そして、CPU130は、受信した信号中のID番号がID番号テーブル132に登録されており、且つ、受信した信号中のチェック用ビットまで認識し、ビットチェックに誤りが無かった場合には、受信した信号は、当該ID番号が割り当てられたワイヤレスセンサ1からの正規な本データであり、その受信を完了したと判定する。
【0043】
CPU130が行うメモリ131の制御の動作は上述した第1の実施形態の場合と同様であり、通常はCPU130は入力信号をメモリ131の先頭番地から順次書き込んでいき、ビット同期信号を検出することなくメモリ131の最終番地まで書き込んだら、再び先頭番号から上書きを行うよう制御する。しかし、CPU130は、ビット同期信号を検出すると、入力信号をメモリ131の先頭番地から書き込むように制御する。そして、CPU130は、受信した信号が、そのID番号がID番号テーブル132に登録されているワイヤレスセンサからの本データであり、その受信が完了した判定した場合には、メモリ131の先頭番地から、予め本データに定められている全ビット長だけのデータを読み出して、変調回路14に出力する。
【0044】
これによって、当該データは変調回路14において変調され、増幅回路15によって増幅されて、アンテナ4から送信される。これが中継器3による本データの再送信である。
【0045】
以上のようであるので、この中継器3によれば、受信した信号が所定のフォーマットを有しているか否か、更に、ID番号がID番号テーブル132に登録されているか否かという2つの判定基準を用いて、受信した信号が本データであるか否かを判定するので、ノイズに対して強いものである。しかも、受信した信号が本データか否かを従来より確実に判定することができる。
【0046】
[第3の実施形態]
上述した第1、第2の実施形態では、中継器は受信した本データをそのまま再送信するものとしたが、この第3の実施形態では、再送信する際にID番号の項を、中継器に割り当てられたID番号に変更する形態である。
【0047】
この中継器の全体のブロック構成は図2に示すと同じであり、制御回路13の構成も図4に示すと同じであるが、動作が異なっている。
【0048】
CPU130には、当該中継器3に割り当てられたID番号が登録されている。このID番号のビット長は、ワイヤレスセンサ1が送信する本データのID番号の項に定められているビット長と同じである。
【0049】
受信した信号が、そのID番号がID番号テーブル132に登録されているワイヤレスセンサ1から送信された正規な本データであるか否かの判定、及びメモリ131の制御の動作は上述した第2の実施形態におけると同じであるが、CPU130は、受信した信号が、そのID番号がID番号テーブル132に登録されているワイヤレスセンサからの本データであり、その受信が完了した判定した場合には、メモリ131の先頭番地から、予め本データに定められている全ビット長だけのデータを読み出し、更に、その読み出したデータ中のID番号を、自己に割り当てられたID番号に変更して変調回路14に出力する。
【0050】
これによって、当該データは変調回路14において変調され、増幅回路15によって増幅されて、アンテナ4から送信される。これが中継器3による本データの再送信である。
【0051】
以上のようであるので、この中継器によれば、上記の第2の実施形態の中継器と同様に、受信した信号が所定のフォーマットを有しているか否か、更に、ID番号がID番号テーブル132に登録されているか否かという2つの判定基準を用いて、受信した信号が本データであるか否かを判定するので、ノイズに対して強いものである。しかも、受信した信号が本データか否かを従来より確実に判定することができる。
【0052】
なお、上記の第1、第2の実施形態で説明した中継器3を用いる場合には、受信装置5としては従来の中継器を用いないワイヤレス警備システムに用いていた受信装置をそのまま使用することができるが、この第3の実施形態の中継器3を用いる場合には、受信装置5は、受信した信号中のID番号が中継器3に割り当てられたものだけを受信できるように構成する必要がある。
【0053】
[中継器の使用形態]
以上、中継器の実施形態を3つ説明したが、次に、このような中継器の使用形態について付言する。
中継器を用いたワイヤレス警備システムにおいて、中継器の設置台数が1台である場合には、第1、第2、第3の何れの実施形態の中継器を用いてもよいが、中継器を複数台設置する場合には、第2、第3の実施形態の中継器を用い、しかも、各中継器の制御回路13のID番号テーブル132に登録するワイヤレスセンサのID番号は、互いに重複することの無いようにする必要がある。
【0054】
例えば、いま、図5に示すように、4台のワイヤレスセンサ1a、1b、1c、1d、2台の中継器3a、3b、及び受信装置5が設置されたワイヤレス警備システムを考えると、中継器3a、3bとして第1の実施形態の中継器を用いることが望ましくないことは明らかである。
【0055】
なぜなら、図5に示すシステムにおいて、いまワイヤレスセンサ1aから本データが送信されたとすると、この本データは中継器3a及び中継器3bで受信されることがあり、その場合には、2つの中継器3a、3bから殆ど同時に本データが同じ送信周波数で再送信されることになり、そうすると、2つの中継器3a、3bから再送信された本データが重なり合って受信装置5では良好に受信できなくなってしまうことになるからである。
【0056】
このような理由から、図5に示すような中継器を複数台用いたシステムでは、第1の実施形態の中継器を用いることは望ましいものではなく、中継器3a、3bとしては、第2の実施形態の中継器あるいは第3の実施形態の中継器を用いることが望ましいのであるが、その場合においても、あるワイヤレスセンサのID番号が中継器3a、3bの両方のID番号テーブル132に登録されていると、上述した第1の実施形態の中継器を用いた場合と同じ不都合が生じてしまう。
【0057】
そこで、各ワイヤレスセンサ1a〜1dのID番号は、中継器3a、3bで互いに重複することのないように、何れか一つの中継器のみに登録しておくようにするのである。このようにすれば、あるワイヤレスセンサから送信された本データが、複数の中継器によって再送信されることを回避することができる。
【0058】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した第2、第3の実施形態においては、CPU130は受信している信号の中のID番号に対応する位置のデータを認識して、それがID番号テーブル132に登録されているか否かを判定するものとし、このID番号は製造会社を示すID番号、及び個々のワイヤレスセンサに割り当てた固有のID番号等を総称するものとしたが、CPU130が認識するID番号としては、全てのID番号であってもよいことは当然であるが、例えばワイヤレスセンサに割り当てられた固有のID番号のみを認識するというように、一部のID番号だけを認識するようにしてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワイヤレスセンサが送信するデータの形態の例を示す図である。
【図2】本発明に係る中継器の第1の実施形態を示す図である。
【図3】図2の制御回路13の概略の構成例を示す図である。
【図4】本発明に係る第2の実施形態における制御回路13の概略の構成例を示す図である。
【図5】本発明に係る中継器の使用形態を説明するための図である。
【図6】中継器を用いた場合のワイヤレス警備システムの概略の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1…ワイヤレスセンサ、3…中継器、4…アンテナ、5…受信装置、6…アンテナ、10…フィルタ、11…中間周波回路、12…復調回路、13…制御回路、14…復調回路、15…増幅回路、130…CPU、131…メモリ、132…ID番号テーブル。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤレス警備システムに用いる中継器に関する。
【0002】
【従来の技術】
警備システムには種々の形態のものがあるが、その一つとして、ワイヤレスセンサと、受信装置とを用いたワイヤレス警備システムが知られている。
【0003】
ワイヤレス警備システムでは、周知のように、ワイヤレスセンサは、予め定められた事象が発生したことを検知した場合には、所定のフォーマットのデータ(以下、このワイヤレスセンサが送信する所定のフォーマットのデータを本データと賞することにする)を受信装置に向けて無線送信するようになされており、受信装置は、受信した本データに基づいて、所定の警備の処理を行うようになされている。
【0004】
受信装置が行う警備の処理には種々のものがあるが、その代表的なものは、異常事態が発生したと判断した場合には、ベルやサイレンを鳴動させたり、あるいは公衆電話回線等の通信回線により警備会社のセンタ装置に通報を行う処理である。
【0005】
ワイヤレスセンサが本データを送信する場合としては、例えば次のような場合が挙げられる。
ワイヤレスセンサが、ワイヤレス化された熱線センサである場合は、熱線を放射する物体の移動を検知した場合が代表的である。また、ワイヤレスセンサが、ワイヤレス化された火災センサである場合は、煙の量や温度が所定以上になったことを検知した場合が代表的である。
【0006】
また、ワイヤレスセンサが正常に動作しているか否かを確認する目的で所定の時間間隔で定期送信を行うように設定されている場合には、ワイヤレスセンサは当該定期送信を行うタイミングになると、定期送信であることを示す本データを無線送信する。更に、ワイヤレスセンサは電池を電源として動作しているが、ワイヤレスセンサの内部で電池電圧を監視して、所定の電圧以下になった場合には電池電圧が低下したことを示す本データを無線送信するようになされているものもある。
【0007】
なお、ワイヤレスセンサが送信する本データは符号化されたコードであり、それを所定の変調方式によってデジタル変調して無線送信することは周知の通りである。
【0008】
ところで、上記のようなワイヤレス警備システムにおいて、受信装置はワイヤレスセンサからの本データを直接受信できる箇所に設置できるとは限らない。例えば、ワイヤレス警備システムが構築される建造物の構造、あるいはノイズ電波を発生する機器の有無、ノイズ電波の強度等によって、ワイヤレスセンサから無線送信された本データが直接受信装置で良好に受信できない場合もある。
【0009】
そのような場合には、ワイヤレスセンサから無線送信された本データを一旦受信して、再送信を行う中継器が設けられる。このような中継器はリピータと称されることもある。
【0010】
図6に中継器を用いた場合のワイヤレス警備システムの概略の構成例を示す。図中、1はワイヤレスセンサ、3は中継器、4はアンテナ、5は受信装置、6はアンテナを示す。
【0011】
ワイヤレスセンサ1は、予め定められた事象が発生したことを検知すると、所定のフォーマットの本データを生成して、内蔵しているアンテナから送信する。中継器3はワイヤレスセンサ1から送信された本データを受信して、再送信を行う。そして、中継器3から送信された本データが受信装置5で受信される。なお、中継器3はワイヤレスセンサ1から送信される電波を良好に受信できるように配置されていること、及び受信装置5は中継器3から送信される電波を良好に受信できるように配置されていることは当然である。また、図6ではセンタ装置に通報を行うための通信回線、ベルやサイレン等は図示を省略している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
さて、図6に示すような中継器を用いたワイヤレス警備システムにおいて、ワイヤレスセンサ1の送信周波数、即ちワイヤレスセンサ1が本データを送信する際の搬送周波数と、中継器3の送信周波数、即ち、中継器3がワイヤレスセンサ1から送信された本データを受信して再送信する際の搬送周波数とを別の周波数にすることができれば、中継器3ではワイヤレスセンサ1からの本データを受信したら即座に搬送周波数のみを変えて再送信することができるので問題は無いのであるが、ワイヤレス警備システムでは、ワイヤレスセンサ1の送信周波数と、中継器3の送信周波数は同じ周波数を用いることが推奨されている。
【0013】
このように、現時点では、ワイヤレスセンサの送信周波数と、中継器の送信周波数を任意に選ぶことはできないので、ワイヤレスセンサから送信された本データを中継して、受信装置で良好に受信できるようにするのは面倒なものとなっている。
【0014】
さて、上記のように、ワイヤレスセンサ1の送信周波数と、中継器3の送信周波数とを同一周波数とせざるを得ない場合、中継器3でワイヤレスセンサ1から無線送信された本データを中継するためには、中継器3では、ワイヤレスセンサ1からの本データの受信し、その受信を完了した後に当該本データの再送信を行うことが必要になる。
【0015】
このような場合、中継器3において、受信した信号がワイヤレスセンサ1からの本データであるか否か、そして、本データである場合に本データの受信を完了したか否かを判定する手法の一つとして、受信電波の受信強度を監視することが容易に想到される。即ち、通常ではワイヤレスセンサ1からの電波の受信強度は大きいものと考えられ、従って、中継器3での電波の受信強度が所定の閾値以上であれば、当該電波はワイヤレスセンサ1からの本データであると判断してよく、その後、受信強度が当該閾値未満となった場合には本データの受信を完了したと判断してよいと考えられるからである。なお、ここで、電波の受信強度を監視するためには、例えば、受信強度を示す信号を出力するものとして周知のRSSI(Received Signal Strength Indicator)回路を用いればよい。
【0016】
しかし、上述した手法はノイズ電波に弱いという問題がある。即ち、ワイヤレスセンサ1や中継器3等のワイヤレス警備システムに用いられる機器が設置される周囲には、パーソナルコンピュータ等の電波を放射する機器が種々存在する場合が多く見受けられるのが通常であり、しかも、それらの機器の中には、ワイヤレスセンサ1の送信周波数と同じ周波数、あるいはその近傍の周波数の電波を放射するものもある。
【0017】
このような周囲の機器から放射される電波が中継器3に対してノイズ電波となるのであるが、そのようなノイズ電波の強度が大きく、中継器3での受信強度が前記閾値以上となることがあることも確認されている。そして、このような場合には、ノイズ電波が中継器3では本データと認識されることになり、しかも、そのような状態は当該ノイズ電波を放射する機器が動作している間続くことになる。
【0018】
以上のようであるので、中継器3において受信強度に基づいて受信した信号が本データか否かを判定するという手法はノイズ電波の強度が大きい場合には用いることができないのである。
【0019】
そこで、本発明は、ワイヤレス警備システムに用いる中継器であって、ノイズ電波に強く、しかも受信したデータがワイヤレスセンサから送信された本データか否かの識別を確実に行って、本データを受信装置に中継することができる中継器を提供することを目的とするものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1記載のワイヤレス警備システムに用いる中継器は、ワイヤレスセンサから送信された所定のフォーマットのデータを受信して、当該受信したデータをワイヤレスセンサと同一の送信周波数で再送信を行うワイヤレス警備システムに用いる中継器において、受信した信号が前記所定のフォーマットを有している場合には受信した信号がワイヤレスセンサから送信された正規なデータであると判定して、再送信を行うことを特徴とする。
請求項2記載のワイヤレス警備システムに用いる中継器は、ワイヤレスセンサから送信された所定のフォーマットのデータを受信して、当該受信したデータをワイヤレスセンサと同一の送信周波数で再送信を行うワイヤレス警備システムに用いる中継器において、受信した信号が前記所定のフォーマットを有し、且つ前記フォーマット中のID番号が予め登録されたものである場合には受信した信号がワイヤレスセンサから送信された正規なデータであると判定して、再送信を行うことを特徴とする。
請求項3記載のワイヤレス警備システムに用いる中継器は、ワイヤレスセンサから送信された所定のフォーマットのデータを受信して、当該受信したデータをワイヤレスセンサと同一の送信周波数で再送信を行うワイヤレス警備システムに用いる中継器において、受信した信号が前記所定のフォーマットを有し、且つ前記フォーマット中のID番号が予め登録されたものである場合には受信した信号がワイヤレスセンサから送信された正規なデータであると判定し、当該正規なデータ中のID番号を、自己に割り当てられたID番号に変更して再送信を行うことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ発明の実施の形態について説明する。なお、ワイヤレスセンサの構成、動作については周知であるので、以下の説明においてはワイヤレスセンサの説明については必要最小限に留めることにする。
【0022】
まず、実施形態の説明に先立って、ワイヤレスセンサが送信する本データの構成について説明しておく。
ワイヤレスセンサが送信する本データの形態は種々に定めることができるが、ここでは図1に示すようであるとする。
図1に示す形態では、先頭にビット同期信号が配置され、次にフレーム同期信号が配置され、その次にID番号が配置され、その次に警備データが配置され、最後にチェック用ビットが付されている。
【0023】
ビット同期信号及びフレーム同期信号についは周知である。
ID番号はワイヤレスセンサに対して割り当てられた固有の番号である。ワイヤレスセンサについては、ID番号としては、少なくとも2種類のID番号を用いることが推奨されている。一つは製造会社を示すID番号であり、もう一つは、ワイヤレス警備システムを構築する際に、個々のワイヤレスセンサに割り当てた固有のID番号である。勿論、これらのID番号以外にも適宜なID番号を付すことは可能である。ここでいうID番号はこれらのID番号を総称するものとする。
【0024】
警備データは、本データの送信がどのような事象が発生したことに基づくものであるか、その内容を示すデータであり、例えば、ワイヤレスセンサがワイヤレス化された熱線センサであって、本データが、熱線を放射する物体の移動を検知したことに基づくものである場合には、警備データには物体を検知したことを示すコードが書き込まれ、同様に、ワイヤレスセンサがワイヤレス化された火災センサであって、本データが煙の量や温度が所定以上になったことを検知したことに基づくものである場合には、警備データには火災発生を検知したことを示すコードが書き込まれる。また、定期送信の場合には、警備データには定期送信であることを示すコードが書き込まれる。その他の場合も同様である。このように、警備データにはワイヤレスセンサが検知した事象に対応したコードが書き込まれるのである。
【0025】
チェック用ビットは、誤り訂正、パリティチェック等のビットチェックのために用いるビットである。
【0026】
そして、ここでは、本データの中のビット同期信号、フレーム同期信号、ID番号、警備データ及びチェック用ビットのそれぞれの項のビット長は予め固定的に定められているものとする。即ち、本データの全ビット長は固定的に定められているのである。
【0027】
このようなデータ構成は特殊なものではなく、通常に採用されている構成の一つである。
【0028】
[第1の実施形態]
図2に本発明に係る中継器の第1の実施形態を示す。図中、10はフィルタ、11は中間周波回路、12は復調回路、13は制御回路、14は復調回路、15は増幅回路を示す。
この中継器3を用いたワイヤレス警備システムは図6に示すと同様であるとする。ただし、図6ではワイヤレスセンサ1は一つしか示していないが、複数個設置されていてもよいものである。なお、ワイヤレスセンサが複数個用いられる場合、現状ではそれらのワイヤレスセンサの送信周波数は全て同一周波数とすることが推奨されている。
【0029】
まず、図2に示す中継器3の各部について概略説明する。
フィルタ10は、ワイヤレスセンサ1の送信周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタ(BPF)であり、アンテナ4からの信号はフィルタ10により、ワイヤレスセンサ1の送信周波数を中心とした所定の周波数帯域に制限される。
【0030】
フィルタ10の出力は中間周波回路11において所定の中間周波数に変換、増幅される。中間周波回路11は、局部発振回路、混合回路、フィルタ、増幅回路等で構成されることは周知である。
【0031】
中間周波回路11の出力は、復調回路12と受信強度検出回路13に入力される。復調回路12は、ワイヤレスセンサで行われるデジタル変調方式に対応した復調回路である。
【0032】
制御回路13は、受信した本データの再送信の動作を司るものである。図3は制御回路13の概略の構成例を示す図であり、CPU130、メモリ131を含んでいる。ここで、CPU130はプロセッサチップのみではなく、周辺のメモリやICをも含んでいるものとする。
【0033】
変調回路14は、ワイヤレスセンサで行われるデジタル変調方式と同じ変調を行うものである。その搬送周波数はワイヤレスセンサ1で用いられている搬送周波数と同じである。
増幅回路15は電力増幅回路であり、変調回路14で変調されたデータをアンテナ4から送信するためのものである。
【0034】
次に、動作について説明する。
中継器3は、常時、ワイヤレスセンサ1の送信周波数帯の電波を受信している。アンテナ4の出力はフィルタ10を介して、中間周波回路11によって所定の周波数の中間周波信号となされる。そして、その中間周波信号は復調回路12に入力されて復調され、復調回路12で復調された信号は制御回路13のCPU130とメモリ131に入力される。
CPU130は、入力された時系列の信号を解釈して入力信号が本データであるか否かを判定する動作と、メモリ131の制御を同時並行して行う。
【0035】
CPU130が行う、入力信号が本データであるか否かの判定の動作は次のようである。
CPU130は、本データに用いられているビット同期信号及びフレーム同期信号等の各項を認識できる機能を有しており、フレーム同期信号を認識すると、その時点から所定の方式によるパリティチェックあるいは誤り訂正等のビットチェックの動作を行う。そして、受信した信号中のチェック用ビットの項まで認識し、ビットチェックに誤りが無かった場合には、受信した信号は本データであり、その受信を完了したと判定する。例えば、ビットチェックとして剰余多項式を用いたパリティチェックを行うものとした場合においては、フレーム同期信号からチェック用ビットまでの各ビット値に基づいて所定の演算を行った時、最終的な演算の値は0となることが知られているので、この場合には最終的な値が0になったら、受信した信号はワイヤレスセンサ1から送信された正規なデータ、即ち本データであり、当該本データの受信を完了したと判定するようにすればよい。
【0036】
次に、CPU130が行うメモリ131の制御の動作の例について説明すると次のようである。
通常はCPU130は入力信号をメモリ131の先頭番地から順次書き込んでいき、ビット同期信号を検出することなくメモリ131の最終番地まで書き込んだら、再び先頭番号から上書きを行うよう制御する。しかし、CPU130は、ビット同期信号を検出すると、入力信号をメモリ131の先頭番地から書き込むように制御する。
そして、CPU130は受信した信号が本データであり、その受信を完了したと判定した場合には、本データの全ビット長は固定であるので、メモリ131の先頭番地から、予め本データに定められている全ビット長だけのデータを読み出して、変調回路14に出力する。
【0037】
これによって、当該データは変調回路14において変調され、増幅回路15によって増幅されて、アンテナ4から送信される。これが中継器3による本データの再送信である。
【0038】
以上のようであるので、この中継器3によれば、受信した信号が所定のフォーマットを有しているか否か、即ち、受信した信号がワイヤレスセンサ1から送信される本データの構成を有しているか否かを判定することによって、本データか否かを判定しているので、ノイズに対して強いものである。しかも、受信した信号が本データか否かを従来より確実に判定することができる。
【0039】
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について説明する。
この中継器の全体のブロック構成は図2に示すと同じであるが、図4に示すように、制御回路13のCPU130は、ワイヤレスセンサ1に割り当てられたID番号が登録されたID番号テーブル132を管理している。
【0040】
次に動作について説明する。
CPU130は、本データに用いられているビット同期信号及びフレーム同期信号、ID番号等の各項を認識できる機能を有しており、フレーム同期信号を認識すると、その時点から所定の方式によるビットチェックの動作を行うと共に、受信している信号の中のID番号に対応する位置のデータを認識して、それがID番号テーブル132に登録されているか否かを判定する。
【0041】
上述したように、本データのビット同期信号、フレーム同期信号、ID番号等の各項のビット長は固定であるので、ビット同期信号を検出してから何番目から何番目のビット列がID番号に対応するかはCPU130は認識することができ、そのID番号がID番号テーブル132に登録されているか否かを判定することができる。
【0042】
そして、CPU130は、受信した信号中のID番号がID番号テーブル132に登録されており、且つ、受信した信号中のチェック用ビットまで認識し、ビットチェックに誤りが無かった場合には、受信した信号は、当該ID番号が割り当てられたワイヤレスセンサ1からの正規な本データであり、その受信を完了したと判定する。
【0043】
CPU130が行うメモリ131の制御の動作は上述した第1の実施形態の場合と同様であり、通常はCPU130は入力信号をメモリ131の先頭番地から順次書き込んでいき、ビット同期信号を検出することなくメモリ131の最終番地まで書き込んだら、再び先頭番号から上書きを行うよう制御する。しかし、CPU130は、ビット同期信号を検出すると、入力信号をメモリ131の先頭番地から書き込むように制御する。そして、CPU130は、受信した信号が、そのID番号がID番号テーブル132に登録されているワイヤレスセンサからの本データであり、その受信が完了した判定した場合には、メモリ131の先頭番地から、予め本データに定められている全ビット長だけのデータを読み出して、変調回路14に出力する。
【0044】
これによって、当該データは変調回路14において変調され、増幅回路15によって増幅されて、アンテナ4から送信される。これが中継器3による本データの再送信である。
【0045】
以上のようであるので、この中継器3によれば、受信した信号が所定のフォーマットを有しているか否か、更に、ID番号がID番号テーブル132に登録されているか否かという2つの判定基準を用いて、受信した信号が本データであるか否かを判定するので、ノイズに対して強いものである。しかも、受信した信号が本データか否かを従来より確実に判定することができる。
【0046】
[第3の実施形態]
上述した第1、第2の実施形態では、中継器は受信した本データをそのまま再送信するものとしたが、この第3の実施形態では、再送信する際にID番号の項を、中継器に割り当てられたID番号に変更する形態である。
【0047】
この中継器の全体のブロック構成は図2に示すと同じであり、制御回路13の構成も図4に示すと同じであるが、動作が異なっている。
【0048】
CPU130には、当該中継器3に割り当てられたID番号が登録されている。このID番号のビット長は、ワイヤレスセンサ1が送信する本データのID番号の項に定められているビット長と同じである。
【0049】
受信した信号が、そのID番号がID番号テーブル132に登録されているワイヤレスセンサ1から送信された正規な本データであるか否かの判定、及びメモリ131の制御の動作は上述した第2の実施形態におけると同じであるが、CPU130は、受信した信号が、そのID番号がID番号テーブル132に登録されているワイヤレスセンサからの本データであり、その受信が完了した判定した場合には、メモリ131の先頭番地から、予め本データに定められている全ビット長だけのデータを読み出し、更に、その読み出したデータ中のID番号を、自己に割り当てられたID番号に変更して変調回路14に出力する。
【0050】
これによって、当該データは変調回路14において変調され、増幅回路15によって増幅されて、アンテナ4から送信される。これが中継器3による本データの再送信である。
【0051】
以上のようであるので、この中継器によれば、上記の第2の実施形態の中継器と同様に、受信した信号が所定のフォーマットを有しているか否か、更に、ID番号がID番号テーブル132に登録されているか否かという2つの判定基準を用いて、受信した信号が本データであるか否かを判定するので、ノイズに対して強いものである。しかも、受信した信号が本データか否かを従来より確実に判定することができる。
【0052】
なお、上記の第1、第2の実施形態で説明した中継器3を用いる場合には、受信装置5としては従来の中継器を用いないワイヤレス警備システムに用いていた受信装置をそのまま使用することができるが、この第3の実施形態の中継器3を用いる場合には、受信装置5は、受信した信号中のID番号が中継器3に割り当てられたものだけを受信できるように構成する必要がある。
【0053】
[中継器の使用形態]
以上、中継器の実施形態を3つ説明したが、次に、このような中継器の使用形態について付言する。
中継器を用いたワイヤレス警備システムにおいて、中継器の設置台数が1台である場合には、第1、第2、第3の何れの実施形態の中継器を用いてもよいが、中継器を複数台設置する場合には、第2、第3の実施形態の中継器を用い、しかも、各中継器の制御回路13のID番号テーブル132に登録するワイヤレスセンサのID番号は、互いに重複することの無いようにする必要がある。
【0054】
例えば、いま、図5に示すように、4台のワイヤレスセンサ1a、1b、1c、1d、2台の中継器3a、3b、及び受信装置5が設置されたワイヤレス警備システムを考えると、中継器3a、3bとして第1の実施形態の中継器を用いることが望ましくないことは明らかである。
【0055】
なぜなら、図5に示すシステムにおいて、いまワイヤレスセンサ1aから本データが送信されたとすると、この本データは中継器3a及び中継器3bで受信されることがあり、その場合には、2つの中継器3a、3bから殆ど同時に本データが同じ送信周波数で再送信されることになり、そうすると、2つの中継器3a、3bから再送信された本データが重なり合って受信装置5では良好に受信できなくなってしまうことになるからである。
【0056】
このような理由から、図5に示すような中継器を複数台用いたシステムでは、第1の実施形態の中継器を用いることは望ましいものではなく、中継器3a、3bとしては、第2の実施形態の中継器あるいは第3の実施形態の中継器を用いることが望ましいのであるが、その場合においても、あるワイヤレスセンサのID番号が中継器3a、3bの両方のID番号テーブル132に登録されていると、上述した第1の実施形態の中継器を用いた場合と同じ不都合が生じてしまう。
【0057】
そこで、各ワイヤレスセンサ1a〜1dのID番号は、中継器3a、3bで互いに重複することのないように、何れか一つの中継器のみに登録しておくようにするのである。このようにすれば、あるワイヤレスセンサから送信された本データが、複数の中継器によって再送信されることを回避することができる。
【0058】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した第2、第3の実施形態においては、CPU130は受信している信号の中のID番号に対応する位置のデータを認識して、それがID番号テーブル132に登録されているか否かを判定するものとし、このID番号は製造会社を示すID番号、及び個々のワイヤレスセンサに割り当てた固有のID番号等を総称するものとしたが、CPU130が認識するID番号としては、全てのID番号であってもよいことは当然であるが、例えばワイヤレスセンサに割り当てられた固有のID番号のみを認識するというように、一部のID番号だけを認識するようにしてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワイヤレスセンサが送信するデータの形態の例を示す図である。
【図2】本発明に係る中継器の第1の実施形態を示す図である。
【図3】図2の制御回路13の概略の構成例を示す図である。
【図4】本発明に係る第2の実施形態における制御回路13の概略の構成例を示す図である。
【図5】本発明に係る中継器の使用形態を説明するための図である。
【図6】中継器を用いた場合のワイヤレス警備システムの概略の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1…ワイヤレスセンサ、3…中継器、4…アンテナ、5…受信装置、6…アンテナ、10…フィルタ、11…中間周波回路、12…復調回路、13…制御回路、14…復調回路、15…増幅回路、130…CPU、131…メモリ、132…ID番号テーブル。
Claims (3)
- ワイヤレスセンサから送信された所定のフォーマットのデータを受信して、当該受信したデータをワイヤレスセンサと同一の送信周波数で再送信を行うワイヤレス警備システムに用いる中継器において、
受信した信号が前記所定のフォーマットを有している場合には受信した信号がワイヤレスセンサから送信された正規なデータであると判定して、再送信を行うことを特徴とするワイヤレス警備システムに用いる中継器。 - ワイヤレスセンサから送信された所定のフォーマットのデータを受信して、当該受信したデータをワイヤレスセンサと同一の送信周波数で再送信を行うワイヤレス警備システムに用いる中継器において、
受信した信号が前記所定のフォーマットを有し、且つ前記フォーマット中のID番号が予め登録されたものである場合には受信した信号がワイヤレスセンサから送信された正規なデータであると判定して、再送信を行う
ことを特徴とするワイヤレス警備システムに用いる中継器。 - ワイヤレスセンサから送信された所定のフォーマットのデータを受信して、当該受信したデータをワイヤレスセンサと同一の送信周波数で再送信を行うワイヤレス警備システムに用いる中継器において、
受信した信号が前記所定のフォーマットを有し、且つ前記フォーマット中のID番号が予め登録されたものである場合には受信した信号がワイヤレスセンサから送信された正規なデータであると判定し、当該正規なデータ中のID番号を、自己に割り当てられたID番号に変更して再送信を行う
ことを特徴とするワイヤレス警備システムに用いる中継器。
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- 2002-06-12 JP JP2002171432A patent/JP2004023144A/ja active Pending
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