JP2008199131A - 無線配信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】特定小電力無線を用いて、無線親局30と複数の無線中継局(例えば、無線中継警報局50−1〜50−3、及び無線中継専用局70−1〜70−3)が通信を行い、地震発生時等に表示灯・警報音による表示を行う。この際、無線親局30から同報送信されたデータを、各無線中継局がデータを受信すると共に、各無線中継局の通信エリア内にある他の無線中継局へ、データを同報中継するマルチ同報通信にて通信を行う。このマルチ同報通信によって、広い通信エリアでの同報通信が行えると共に、障害物があり電波の届き難い場所へも無線中継局を追加することによって簡単に送信することができ、しかも、無線経路の多重化を行うことができるため、通信の冗長性を持たせることもできる。
【選択図】図1
Description
建築現場等のようなフィールドでは、例えば、主の仮設事務所10、従の仮設事務所11、及び、建築中ビル12等が設置されている。このようなフィールドにおいて、例えば、図23(c)に示す無線通信方式の特定小電力無線を適用して、緊急地震速報の無線配信システムを構築し、建築中ビル12中の作業者に対して、「地震がまもなく発生する」旨の警報を通知することが考えられる。
(b) 無線親局1の通信エリア内であったとしても、障害物により、満足に送受信できない場合がある。
(c) 無線子局4−1〜4−Nを無線親局1から離れた通信エリア外の場所に設置する際には、高所に無線中継局3を介在させるが、周囲に障害物が無い場所を選定しなければならず、配設場所が限定される。
(d) 無線子局4−1〜4−Nの全てに情報を伝送することは、障害物が有る場合は、困難なことが少なくない。この対策として、仮に、特許文献1に記載された中継機能を各無線子局4−1〜4−Nに単に付加したとしても、これらの各無線子局4−1〜4−N間に障害物がある場合は、全てに情報を伝送することが難しい。
図2は、本発明の実施例1における緊急地震速報の無線配信システムを示す概略の構成図である。
受信端末PC20は、例えば、無線システム管理プログラム21aを実行する制御部21、指定ポート番号でコネクタを持ったTCP(Transmission Control Protocol)サーバ22、シリアルインタフェース23、無線システムの各種設定を行う操作部24、及び無線の状態表示を行う表示部25等を備えている。受信端末PC20は、TCPサーバ22に接続されたリアルタイム地震防災システム19とインターネット上の通信プロトコルTCP/IP(Internet Protocol)で通信を行い、リアルタイム地震防災システム19からのコマンドを受け、シリアルインタフェース23及び信号線29を介して接続された無線親局30へシリアル通信にてコマンドの送受信を行い、無線の制御を行う。
無線親局30は、受信端末PC20とシリアル通信によりコマンドの送受信を行い、受信端末PC20からコマンドを受信すると、特定小電力無線にて警報信号及び中継局ステータス取得信号を同報配信する機能を有する端末であり、例えば、直流(以下「DC」という。)5Vを受電する電源部31と、受信端末PC20と信号線29により接続されたインタフェースコンバータ32と、操作スイッチ33とを有している。インタフェースコンバータ32及び操作スイッチ33には、無線親局全体をプログラム制御する制御部(例えば、超小型演算処理装置、以下「MPU」という。)34が接続されている。MPU34には、無線中継局ステータス表示部35、及び特定小電力無線部36が接続され、更に、この特定小電力無線部36に無線アンテナ37が接続されている。
無線中継局ステータス表示部35は、無線中継局ステータス状態の表示を行う部分であり、例えば、中継局(子局)1〜8までの各中継局(子局)のステータスの表示を行うための表示部35−1〜35−8により構成されている。各表示部35−1〜35−8には、表示灯(例えば、発光ダイオード、以下「LED」という。)により接続状態を表示する接続LED35a、バッテリ状態を表示するバッテリLED35b、使用状態を表示する使用LED35c、及び使用LED・使用切り替えスイッチ35dが設けられている。
・消灯: 無線中継局との通信が行えない状態であることを示す。又、その無線中継局を使用しない場合にも消灯となる。
・赤色点灯: 無線中継局と通信が行われたが、受信レベルが一定以下、又は受信レベルが測定されていない場合の状態を示す。
・緑色点灯: 無線中継局と通信が行われ、受信レベルが一定以上の状態を示す。
・消灯: 無線中継局が外部電源(AC100V)にて動作していることを示す。又、その無線中継局を使用しない場合にも消灯となる。
・緑色点灯: 無線中継局がバッテリで動作し、充電状態も良好であることを示す。
・赤色点灯: 無線中継局がバッテリで動作しているが、充電が少なくなってことを示す。
親局制御スイッチ部39は、マニュアル(手動)にて無線配信を行うときに使用するものであり、接続確認スイッチ39a、設置モードスイッチ39b、訓練警報スイッチ39c、警報音出力切り替えスイッチ39d、及び警報停止スイッチ39eを有している。
図9は、図2中の無線中継警報局50(50−1,50−2,・・・)の一例を示す概略の回路構成図である。
中継局コントロール部66は、マニュアルにて無線中継警報局50を操作する場合に使用するものであり、無線リンクLED58と、操作スイッチ57内の接続確認スイッチ57a及び警報停止スイッチ57bとを有している。
・消灯: 無線親局30との通信が行えない状態であることを示す。
・赤色点灯: 無線親局30と通信が行われたが、受信レベルが一定以下、又は受信レベルが測定されていない場合の状態を示す。
・緑色点灯: 無線親局30と通信が行われ、受信レベルが一定以上の状態を示す。
中継局コントロール部80は、マニュアルにて無線中継専用局70を操作する場合に使用するものであり、無線リンクLED78と、操作スイッチ77内の接続確認スイッチ77a及び中継局番号設定スイッチ77bとを有している。
・消灯: 無線親局30との通信が行えない状態であることを示す。
・赤色点灯: 無線親局30と通信が行われたが、受信レベルが一定以下、又は受信レベルが測定されていない場合の状態を示す。
・緑色点灯: 無線親局30と通信が行われ、受信レベルが一定以上の状態を示す。
本無線配信システムは、工事現場等での使用を目的としているので、工事現場等での環境・条件に適したシステムにするため、各環境・条件下での使用を考慮した次のような機能を有している。
図1は、本発明の実施例1における緊急地震速報の無線配信システムを示す無線マルチ同報通信の模式図である。
・無線中継専用局70−1,70−2は、無線親局30から直接データを受信する。
・無線中継警報局50−1は、無線中継専用局70−1の中継データを受信する。
・無線中継専用局70−3は、無線中継専用局70−2の中継データを受信する。
・無線中継警報局50−2は、無線中継専用局70−3の中継データを受信する。
・無線中継警報局50−3は、無線中継専用局70−2の中継データを受信する。又、無線中継専用局70−2からのデータを受信できなかった場合は、無線中継専用局70−3からの中継データを受信することもでき、通信の二重化が図れている。
図4に示す無線親局30では、無線中継局の状況を確認するため、無線アンテナ37及び特定小電力無線部36を介してMPU34により、定期的にステータス情報を取得して無線中継局の状態を監視する。取得されるステータス情報は、例えば、以下のものである。
・無線中継局の受信レベル
・無線中継局のフロアノイズレベル
・無線中継局の中継経路情報
・電源状態(AC電源動作・バッテリ動作)
・バッテリ充電状況
図3の受信端末PC20において緊急地震速報を受信・解析した結果、各無線中継警報局50で警報を出力する必要がある場合、図4の無線親局30では、受信端末PC20からのコマンドを受け、表示灯・警報音による警報出力コマンドを無線同報通信にて配信し、警報の出力を行う。警報の出力を止める場合は、受信端末PC20からの出力停止命令を受け、各無線中継警報局50へ警報停止コマンドを送信する。なんらかの原因で、無線中継警報局50の警報出力が止まらなかった場合、無線中継警報局50に付いている図11の警報停止スイッチ57bにて、マニュアルで停止することも可能である。警告音は図9の無線中継警報局50に内蔵されているメモリ62内のデータを書き換えることにより、任意の音声を出力することが可能である。
工事現場等においては、作業の進み具合により緊急地震速報の警報を警告したい場所が変わる。そこで、無線中継局(例えば、図10の無線中継警報局50、及び図14の無線中継専用局70)では、簡単に任意の場所へ設置できるように、以下の機能を持つ。
・無線中継局の設置時には、無線親局30を図7の設置モードスイッチ39bによって「設置モード」にすることにより、数秒間隔で無線親局30からデータの送信が行われる。無線中継局は、データを受信すると、図11及び図15の無線リンクLED58,78を点灯させてデータの受信を知らせる。そこで、無線中継局を設置したい場所へ持って行く際、無線でのデータ通信が行えるか否かを確認しながら設置を行うことが可能である。
・図3の受信端末PC20内に設けられる無線システム管理プログラム21aでは、無線中継局のステータス情報を表示部25にリアルタイムで表示することができ、無線親局30の設置場所から無線中継局の設置状況を確認することが可能である。
・無線親局30が「設置モード」になっていない場合でも、無線中継局の図11及び図15の接続確認スイッチ57a,77aを押すことにより、無線通信の確認を行うことが可能である。
・状況により無線中継局の使用台数が変わるため、無線親局30では、図6の使用切り替えスイッチ35dにより、使用する無線中継局を簡単に変更することができる。これにより、使用している中継局全てにデータの送信が行われているか否かを図6の使用LED35c及び接続LED35aによりチェックすることが可能である。
・無線中継局は、図10及び図14に示すように、簡易的に持ち運べるよう軽量で持ち運びを考慮した形状を持つ。
・工事現場等での使用を考慮し、防塵・防水性能を持つ。
・無線中継局は通常AC100Vで動作するが、図9及び図13のバッテリ53,73を内蔵しているため、AC100Vがない場合でもバッテリ53,73にて動作可能である。バッテリ53,73の充電状態はステータス情報として送信されるので、バッテリ電圧の低下を無線親局30における図6のバッテリLED35bで確認することが可能である。
図1の無線配信システムで使用するデータフォーマットの形式としては、種々のものが使用可能である。
無線で使用するチャンネルが、他のトランシーバ等の無線機と同一チャンネルの場合、特定小電力無線の制約上同時に送信を行うことができず、通信障害になってしまう。そこで、本無線配信システムでは、例えば、以下の機能にて使用するチャンネルを決定する。
本無線配信システムにおいて使用する周波数チャンネルは、例えば、以下の(A)、(B)の方法により決定される。
図18は、図4の無線親局30でチャンネルを決定するためのチャンネルサーチシーケンスを示すフローである。
無線中継局(例えば、図9の無線中継警報局50及び図13の無線中継専用局70)では、無線親局30で決定されたチャンネルを使用して無線通信を行う。しかし、無線中継局では、起動時と、定時ステータスリクエストコマンドを受信してから、一定時間たっても定時ステータスリクエストを受信しない場合とに、チャンネルサーチを行う。
図20は、各無線局(例えば、図4の無線親局30、図9の無線中継警報局50、及び図13の無線中継専用局70)の送受信シーケンスを示すフローである。
1つの親局30と、複数の無線中継局111〜115が配置されている。各無線中継局111〜115は、無線中継警報局50又は無線中継専用局70により構成されている。図21中の破線は、各無線局の無線到達範囲(通信エリア)を示している。
本実施例1によれば、特定小電力無線を用いて、無線親局30と無線中継局111〜114が通信を行い、地震発生時に表示灯・警報音による表示を行う。この際、無線親局30から同報送信されたデータを、各無線中継局111〜114がデータを受信すると共に、各無線中継局111〜114の通信エリア内にある他の無線中継局へ、データを同報中継するマルチ同報通信にて通信を行う。このマルチ同報通信によって、広い通信エリアでの同報通信が行えると共に、障害物があり電波の届き難い場所へも無線中継局を追加することによって簡単に送信することができ、しかも、無線経路の多重化を行うことができるため、通信の冗長性を持たせることもできる。
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)、(b)のようなものがある。
(a) 緊急地震速報の無線配信システムについて説明したが、緊急地震速報以外の他の警報情報の無線配信にも適用できる。
(b) 受信端末PC20、無線親局30、無線中継警報局50、及び無線中継専用局70は、図示以外の回路構成に変更したり、或いは、これらを用いた通信シーケンス等は、図示以外の他の通信手順に変更することも可能である。
20 受信端末PC
21a 無線システム管理プログラム
30 無線親局
34,56,76 MPU
36,55,75 特定小電力無線部
37,54,74 無線アンテナ
50,50−1〜50−8 無線中継警報局
70,70−1〜70−7 無線中継専用局
100,100A データフォーマット
111〜114 無線中継局
Claims (7)
- 制御命令を受信すると、特定小電力無線にて警報信号及び/又は中継局ステータス取得信号を同報配信する無線親局と、
前記無線親局からの前記警報信号、及び/又は前記中継局ステータス取得信号を特定小電力無線にて受信して警報動作を行う上位及び下位の複数の無線中継警報局とを有し、
前記複数の無線中継警報局は、
前記無線親局又は前記上位の無線中継警報局から前記警報信号を受信した際には、自局の警報表示及び警報アラームを行い、更に、前記無線親局向け又は前記上位の無線中継警報局向けのアンサ信号であると共に前記下位の無線中継警報局向けの前記警報信号でもある同報信号を発信し、
前記無線親局又は前記上位の無線中継警報局から前記中継局ステータス取得信号を受信した際には、前記無線親局向け又は前記上位の無線中継警報局向けのアンサ信号であると共に前記下位の無線中継警報局向けの前記中継局ステータス取得信号でもある同報信号を発信し、
前記下位の無線中継警報局から前記アンサ信号を受信した際には、前記無線親局向け又は前記上位の無線中継警報局向けに、受信した前記アンサ信号を発信することを特徴とする無線配信システム。 - 請求項1記載の無線配信システムは、更に、
前記無線親局又は前記上位の無線中継警報局から前記警報信号を受信した際には、前記無線親局向け又は前記上位の無線中継警報局向けの前記アンサ信号であると共に前記下位の無線中継警報局向けの前記警報信号でもある前記同報信号を発信し、
前記無線親局又は前記上位の無線中継警報局から前記中継局ステータス取得信号を受信した際には、前記無線親局向け又は前記上位の無線中継警報局向けの前記アンサ信号であると共に前記下位の無線中継警報局向けの前記中継局ステータス取得信号でもある前記同報信号を発信し、
前記下位の無線中継警報局から前記アンサ信号を受信した際には、前記無線親局向け又は前記上位の無線中継警報局向けに、受信した前記アンサ信号を発信する中継専用の無線中継専用局を有することを特徴とする無線配信システム。 - 同報信号である前記警報信号は、警報出力データ及び中継経路データを有するデータフォーマット形式であり、
同報信号である前記中継局ステータス取得信号は、警報状態データ、中継局ステータスデータ及び中継経路データを有するデータフォーマット形式であり、
前記アンサ信号は、前記警報信号に対応する警報状態データ及び中継経路データを有するデータフォーマット形式、又は、前記中継局ステータス取得信号に対応する警報状態データ、中継局ステータスデータ及び中継経路データを有するデータフォーマット形式であることを特徴とする請求項1又は2記載の無線配信システム。 - 前記無線親局、前記無線中継警報局及び前記無線中継専用局は、無線通信のための複数の周波数チャンネルを有すると共に、前記無線親局、前記無線中継警報局又は前記無線中継専用局は、フィールドにおける前記各周波数チャンネルのノイズレベルを確認するノイズ確認機能を有し、
無線通信開始時においては、前記無線親局が所定のノイズレベルより小さな周波数チャンネルを選択するようにして前記無線通信を行うことを特徴とする請求項2又は3記載の無線配信システム。 - 前記無線中継警報局及び前記無線中継専用局は、それぞれ、少なくともノイズレベル、受信感度及びバッテリ充電状態の中継局ステータスを保有し、
設置時においては、前記無線親局は、無線通信により前記無線中継警報局及び前記無線中継専用局の前記中継局ステータスを確認することで前記無線中継警報局及び前記無線中継専用局の電波状態を確認する機能を有し、
通常運用時においては、前記無線親局は、無線通信により前記無線中継警報局及び前記無線中継専用局の中継局ステータスを所定の時間毎に自動的に取得して確認を行い、前記無線中継警報局及び前記無線中継専用局のそれぞれの前記中継局ステータスを管理することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の無線配信システム。 - 前記無線親局、前記無線中継警報局、又は前記無線中継専用局は、商用電源にて駆動し、更に、搭載したバッテリを前記商用電源にて充電することにより前記バッテリにても駆動することを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の無線配信システム。
- 前記警報情報は、緊急地震速報に基づいた警報情報であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の無線配信システム。
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