JP2011065233A - 中継装置、及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線信号の中継における信頼性を保持しつつ消費電流を低減して電池寿命を長寿命化することができる、中継装置を提供すること。
【解決手段】中継装置２０は、無線信号を中継する中継装置２０であって、無線信号の受信及び送信を行う無線通信部２３と、無線通信部２３を間欠的に動作させ、当該動作中に無線通信部２３が無線信号を受信したか否かを判定し、無線通信部２３が無線信号を受信したと判定した場合に、当該無線通信部２３を連続的に動作させる制御部２５と、を備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線信号を受信し、当該受信した無線信号を送信する中継装置、及び通信システムに関する。

従来、火災を監視する防災システムにおいて、無線式感知器が用いられている。この無線式感知器は、住宅やビル等における監視対象領域に設置され、当該無線式感知器が備えるセンサの出力値や当該無線式感知器による火災判断結果等を含む無線信号を送信する。この無線信号は、受信用中継器を介して有線の信号に変換され、当該受信用中継器と有線接続されている受信機に受信される。受信機は、当該受信した信号に含まれる情報に基づき、火災判定や火災表示等の所定の処理を実行する。無線式感知器と受信用中継器を使用することより、感知器と中継器との間を接続するための配線を省略することができるので、配設工事を簡略化することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−２７４５８０号公報（段落０００２）

ここで、無線式感知器から受信用中継器までの距離が長かったり、両者間に遮蔽物が存在したりする場合、無線式感知器から送信された無線信号が受信用中継器に到達する前に大きく減衰してしまうことによりＳ／Ｎ比が悪化して、無線信号の内容の判別が困難になってしまう可能性があった。このため、無線式感知器と受信用中継器との間に電波中継器を設置し、無線式感知器からの信号を中継させ、より受信用中継器に近い場所から減衰する前と同等の強度で送信させることにより、受信用中継器に到達する無線信号の強度を当該無線信号の内容の判別をするために十分なレベルに増加させることが考えられる。

この場合、無線式感知器から送信された無線信号を電波中継器が十分な受信強度で受信でき、且つ、電波中継器によって中継された無線信号を受信用中継器が十分な強度で受信できるような位置に、電波中継器を設置する必要がある。

しかし、建物内における無線信号の到達状況について事前に十分な調査を行うことは困難であった。また、無線式感知器、電波中継器、及び受信用中継器を設置した後に、家具の設置や間取り変更、防火扉の開閉等により無線信号の到達状況に変化が生じる場合があった。このような場合、無線信号の到達状況に応じて電波中継器の設置位置を変更する必要が生じるが、電源線から電力の供給を受ける電波中継器の場合、設置位置の変更に伴って電源線の配線も変更する必要が生じ、作業コストの増大を招いていた。

これに対し、電池式の電波中継器を用いることで容易に設置位置の変更を行うことが可能となるが、電池は消費電流×時間の次元で規定される一定の容量の電流しか発生させることができず、消費電流を低減しなければ動作時間、つまり電池の寿命を長期化させることが出来ない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線信号の中継における信頼性を保持しつつ消費電流を低減して電池寿命を長寿命化することができる、中継装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の中継装置は、無線信号を中継する中継装置であって、無線信号の受信及び送信を行う通信手段と、前記通信手段を間欠的に動作させ、当該動作中に通信手段が無線信号を受信したか否かを判定し、当該通信手段が無線信号を受信したと判定した場合に、当該通信手段を連続的に動作させる制御手段と、を備えた。

また、請求項２に記載の中継装置は、請求項１に記載の中継装置において、前記通信手段は、受信した無線信号の受信強度を測定し、前記制御手段は、前記通信手段が測定した前記受信強度に基づいて、当該通信手段が無線信号を受信したか否かを判定する。

また、請求項３に記載の中継装置は、請求項１又は２に記載の中継装置において、前記制御手段は、無線信号が送信される送信時間、当該無線信号に含まれる電文毎の送信時間、及び当該無線信号の送信が休止される休止時間に基づいて設定された時間間隔で、前記通信手段を間欠的に動作させる。

また、請求項４に記載の中継装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の中継装置において、前記制御手段は、前記通信手段を連続的に動作させている場合において、当該動作の継続の要否を判定し、動作の継続が不要と判定した場合に、前記通信手段の動作を停止させる。

また、請求項５に記載の中継装置は、請求項４に記載の中継装置において、前記制御手段は、前記通信手段が無線信号に含まれる電文の受信を完了した場合に、当該通信手段の動作の継続が不要と判定する。

また、請求項６に記載の中継装置は、請求項５に記載の中継装置において、前記制御手段は、前記通信手段が無線信号に含まれる同一内容の電文を所定の回数受信した場合に、当該通信手段が当該電文の受信を完了したと判定する。

また、請求項７に記載の中継装置は、請求項４から６のいずれか一項に記載の中継装置において、前記制御手段は、前記通信手段が無線信号に含まれる電文を受信できないと判定した場合に、当該通信手段の動作の継続が不要と判定する。

また、請求項８に記載の中継装置は、請求項７に記載の中継装置において、前記制御手段は、前記通信手段が所定時間内に受信した無線信号に、前記電文の冒頭であることを示す所定情報が含まれていない場合に、当該通信手段が前記電文を受信できないと判定する。

また、請求項９に記載の中継装置は、請求項７又は８に記載の中継装置において、前記通信手段は、受信した無線信号の受信強度を測定し、前記制御手段は、前記通信手段が測定した前記受信強度に基づいて、前記電文を受信できるか否かを判定する。

また、請求項１０に記載の中継装置は、請求項１から９のいずれか一項に記載の中継装置において、前記通信手段は、受信した無線信号の受信強度を測定し、前記制御手段は、前記通信手段が測定した前記受信強度に基づく受信強度情報を前記受信した無線信号に含まれる電文に付加し、当該受信強度情報を付加した電文を含む無線信号を前記通信手段から送信させる。

また、請求項１１に記載の中継装置は、請求項１０に記載の中継装置において、前記受信強度情報を表示する表示手段を備えた。

また、請求項１２に記載の中継装置は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の中継装置において、操作入力を受け付ける操作手段を備え、前記制御手段は、前記操作手段を介して所定の操作入力を受け付けた場合、前記通信手段を連続的に動作させる。

また、請求項１３に記載の中継装置は、請求項１から１２のいずれか一項に記載の中継装置において、当該中継装置は、電池式の中継装置であり、前記制御手段は、当該中継装置の電池の出力電圧に基づく電源情報を受信した無線信号に含まれる電文に付加し、当該電源情報を付加した電文を含む無線信号を前記通信手段から送信させる。

また、請求項１４に記載の通信システムは、請求項１から１３のいずれか一項に記載の中継装置と、前記中継装置から送信された無線信号を受信し、当該受信した無線信号の受信強度を測定し、当該測定した無線信号の受信強度に基づく第２受信強度情報を前記中継装置に送信する受信装置と、を備える通信システムであって、前記通信手段は、前記受信装置から送信された第２受信強度情報を受信し、前記制御手段は、前記通信手段が受信した第２受信強度情報に基づき、当該通信手段から無線信号を送信させる送信強度を調整する。

請求項１に記載の中継装置によれば、通信手段を間欠的に動作させ、当該動作中に通信手段が無線信号を受信したと判定した場合に、当該通信手段を連続的に動作させるので、通信手段を動作させる必要性が低い場合には通信手段の駆動時間を減らすことで消費電流を低減することができる。従って、無線信号の中継における信頼性を保持しつつ消費電流を低減して電池寿命を長寿命化することができる。尚、一般的に、通信手段を駆動している場合の消費電流は、そうでない場合に比べて大幅に小さい。

また、請求項２に記載の中継装置によれば、通信手段が測定した無線信号の受信強度に基づいて、無線信号を受信したか否かを判定するので、無線信号を受信したか否かを確実に判定することができる。

また、請求項３に記載の中継装置によれば、無線信号が送信される送信時間、当該無線信号に含まれる電文毎の送信時間、及び無線信号の送信が休止される休止時間に基づいて設定された時間間隔で、通信手段を間欠的に動作させるので、通信手段の消費電流を低減して電池寿命を長寿命化しつつ、無線信号を早期かつ確実に受信させることができる。

また、請求項４に記載の中継装置によれば、通信手段の動作の継続が不要と判定した場合に当該動作を停止させるので、通信手段の消費電流を低減することができる。

また、請求項５に記載の中継装置によれば、無線信号に含まれる電文の受信を完了した場合に、通信手段の動作の継続が不要と判定するので、通信手段の動作継続の要否を確実に判定することができる。

また、請求項６に記載の中継装置によれば、通信手段が無線信号に含まれる同一内容の電文を所定の回数受信した場合に、当該電文の受信を完了したと判定するので、無線信号に含まれる電文の受信を完了したか否かを確実に判定することができる。

また、請求項７に記載の中継装置によれば、通信手段が無線信号に含まれる電文を受信できないと判定した場合に、通信手段の動作の継続が不要と判定するので、通信手段の動作継続の要否を確実に判定することができる。

また、請求項８に記載の中継装置によれば、通信手段が所定時間内に受信した無線信号に電文の冒頭であることを示す所定情報が含まれていない場合に、通信手段が電文を受信できないと判定するので、通信手段が無線信号に含まれる電文を受信できないか否かを早期かつ確実に判定することができる。

また、請求項９に記載の中継装置によれば、通信手段が測定した受信強度に基づいて、電文を受信できるか否かを判定するので、通信手段が無線信号に含まれる電文を受信できないか否かを確実に判定することができる。

また、請求項１０に記載の中継装置によれば、通信手段が測定した受信強度に基づく受信強度情報を受信した無線信号に含まれる電文に付加し、当該電文を含む無線信号を通信手段から送信させるので、中継装置における受信強度をユーザ、管理者、施行業者等に通知することができる。

また、請求項１１に記載の中継装置によれば、受信強度情報を表示する表示手段を備えたので、中継装置における受信強度をユーザ、管理者、施行業者等に通知することができる。

また、請求項１２に記載の中継装置によれば、操作手段を介して所定の操作入力を受け付けた場合、通信手段を連続的に動作させるので、必要な場合にのみ通信手段を動作させることができ、中継装置の消費電流を低減して電池寿命を長寿命化することができる。

また、請求項１３に記載の中継装置によれば、中継装置の電池の出力電圧に基づく電源情報を受信した無線信号に含まれる電文に付加して送信するので、電池の出力電圧の低下を早期にユーザ、管理者、施行業者等に通知することができる。

また、請求項１４に記載の通信システムによれば、通信手段が受信装置から受信した第２受信強度情報に基づき、通信手段から無線信号を送信させる送信強度を調整するので、受信装置において無線信号を確実に受信するのに必要十分な受信強度が得られる範囲内に送信強度を抑制することができ、中継装置における余分な消費電流を低減して電池寿命を長寿命化することができる。

通信システムの構成を示す概略図である。 無線端末が送信する無線信号に含まれる電文の構成を例示した図である。 中継装置の電気的構成を示すブロック図である。 受信装置の電気的構成を示したブロック図である。 無線端末による無線信号の送信タイミングを概念的に示した図である。 受信処理のフローチャートである。 無線信号の送信タイミングと受信処理の起動タイミングとを示した図である。 無線端末による電文の送信パターンと無線通信部の受信動作パターンとを示した図である。 無線端末による電文の送信パターンと無線通信部の受信動作パターンとを示した図である。 無線端末による電文の送信パターン、無線通信部の受信動作パターン、及び無線通信部が測定した受信強度を示した図である。 送信処理を示したフローチャートである。 登録処理を示したフローチャートである。 送信強度調整処理を示したフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る中継装置及び通信システムの実施の形態を詳細に説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

〔実施の形態〕
まず実施の形態について説明する。

（構成）
図１は通信システムの構成を示す概略図である。図１に示すように、通信システム１は、無線端末１０、中継装置２０、受信装置３０、及び受信機４０を備えている。

（構成−無線端末）
無線端末１０は、無線信号を送信する電池式の無線端末１０であり、例えば温度や煙濃度等を測定するセンサ部、及び当該測定された温度や煙濃度、または、センサ部における測定結果をもとに火災の有無を判断した結果の情報等を無線信号として送信する送信部を備えた公知の感知器を用いることができる（図示省略）。

図２は無線端末１０が送信する無線信号に含まれる電文の構成を例示した図である。図２に示すように、電文は例えばプリアンブル、スタートコード、通信制御コード、送信元識別コード、データコード、及びエラーチェックコードを含んで構成される。この内、プリアンブルは、電文の冒頭部分のデータであり、電文を受信する機器（例えば中継装置２０や受信装置３０）に当該電文の送信の開始を認識させ、同期を取るタイミングを与えるためのデータである。スタートコードは、電文の先頭を示すコードである。通信制御コードは、データコードに含まれている情報の種類を指定するコードである（情報の種類が「登録」あるいは「火災」等で異なる場合、これに伴って後述のようにデータコードの内容も異なる。通信制御コードを解読することにより、これらのデータコードの内容を判別することができる）。送信元識別コードは、当該電文の送信元を識別するためのデータである。データコードには、通信制御コードによって指定された種類の情報が含まれる。例えば情報の種類が「火災」の場合には、火災判断結果等を示す入出力状態コード、火災復旧後の初回送信か否かを示す復旧後初回送信コード、発信機発報か否かを示す発信機発報コード、外部からの電源入力の状態を示す電源状態コード、バッテリ状態を示すバッテリ状態コード、障害状態を示す障害状態コード、パリティコード等が含まれる。また、情報の種類が「登録」の場合には、登録を行う機器のＩＤやアドレス等が含まれる。エラーチェックコードは、伝送された無線信号の誤り検出用のチェックコードである。

（構成−中継装置）
中継装置２０は、無線端末１０から無線信号を受信し、当該受信した無線信号を必要に応じて加工して、受信装置３０に中継する。図３は、中継装置２０の電気的構成を示すブロック図である。図３に示すように、中継装置２０は、操作部２１、表示部２２、無線通信部２３、電池２４、制御部２５、及び記憶部２６を備えている。

操作部２１は、中継装置２０に対する操作入力を受け付ける操作手段である。この操作部２１は、例えばスイッチやタッチパネル等の公知の操作手段を用いて構成される（後述する受信装置３０の操作部３１についても同じ）。

表示部２２は、無線通信部２３が測定した無線信号の受信強度に基づく受信強度情報を含む各種の情報を表示するための表示手段である。この表示部２２としては、例えば公知の７セグメントディスプレイや液晶ディスプレイ等を用いることができる（後述する受信装置３０の表示部３２についても同じ）。

無線通信部２３は、無線信号の受信及び送信を行う通信手段である。この無線通信部２３は、例えば無線信号の受信回路及び送信回路（いずれも図示せず）を備え、受信回路を介して無線端末１０から送信された無線信号の受信を行い、送信回路を介して受信装置３０への無線信号の送信を行う。

電池２４は、中継装置２０の各部に電力を供給する。この電池２４としては、公知の乾電池や充電池を用いることができる（なお、電池２４から中継装置２０の各部に対する電力供給線の図示は省略する）。

制御部２５は、中継装置２０の各部を制御する制御手段であり、具体的には、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである（後述する受信装置３０の制御部３６についても同じ）。この制御部２５によって実行される処理の詳細については後述する。

記憶部２６は、中継装置２０に関する情報を記憶する記憶手段である。この記憶部２６は、書き換え可能な記録媒体を用いて構成され、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性記録媒体を用いることができる（後述する受信装置３０の記憶部３７についても同じ）。

（構成−受信装置）
図１に戻り、受信装置３０は伝送線２及び電源線３を介して受信機４０に接続されている。この受信装置３０は、無線端末１０及び／又は中継装置２０から送信された無線信号を受信し、当該受信した無線信号を、受信機４０が識別できる形の信号に変換して出力し、伝送線２を介して受信機４０に出力する。図４は受信装置３０の電気的構成を示したブロック図である。図４に示すように、受信装置３０は、操作部３１、表示部３２、無線通信部３３、入出力部３４、電源回路部３５、制御部３６、及び記憶部３７を備えている。なお、操作部３１、表示部３２、制御部３６及び記憶部３７の構成については上述の中継装置２０における操作部２１、表示部２２、制御部２５及び記憶部２６と同様であるので、特記する部分を除き説明を省略する。

無線通信部３３は、無線信号の受信及び送信を行う通信手段である。この無線通信部３３は、無線信号の受信回路及び送信回路（いずれも図示せず）を備え、受信回路を介して無線端末１０及び／又は中継装置２０から送信された無線信号の受信を行う。また、送信回路を介して中継装置２０への無線信号の送信を行う。

入出力部３４は、伝送線２を介して受信機４０との間での各種の情報の入出力を行う。また、電源回路部３５は、電源線３を介して受信機４０から供給された電力を受信装置３０の各部に供給する（なお、電源回路部３５から受信装置３０の各部に対する電力供給線の図示は省略する）。

（構成−受信機）
図１に戻り、受信機４０は、受信装置３０から伝送線２を介して入力された情報に基づき、警報表示や警報音の出力等の各種処理を実行する。また、電源線３を介して中継装置２０への電力供給を行う。この受信機４０としては、例えば公知の防災受信機を用いることができる。

（処理）
次に、このように構成される中継装置２０が実行する処理について説明する。

（処理−受信処理）
まず、無線端末１０から送信された無線信号を中継装置２０が受信する受信処理について説明する。ここで、受信処理の前提として、無線端末１０は火災発生などの送信すべき情報がある場合には、所定の時間間隔で無線信号を送信している。図５は無線端末１０による無線信号の送信タイミングを概念的に示した図である。図５に示すように、無線端末１０は電文（図５では「Ａ」という内容の電文）を一定の送信時間（図５では２秒間）の間繰り返し送信し、その後一定の休止時間（図５では２秒間）休止する。無線信号を受信する機器は、無線信号が送信されている途中であればどんなタイミングでも、この「Ａ」という内容の電文を１回以上受信できれば、必要な情報を取得できることになる。なお、無線信号の送信時間と電文毎の送信時間と電波法における規格上求められている送信休止時間との関係から、図５に示すように一定の余り時間が生じる場合があるが、この余り時間の間は電文は送信されない。無線端末１０は、この無線信号の送信と休止とを相互に繰り返す。尚、例えば、小電力セキュリティ無線局の規格では、送信時間は３秒以内に、送信休止時間は２秒以上にすることが求められている。

また、複数回存在する休止時間のいずれかの値をランダムに決定される値としてもよい。これにより、複数の無線端末１０から無線信号が送信される場合であっても、ランダムに決定される休止時間の存在により各無線端末１０からの無線信号の送信タイミングが次第にずれることとなるので、各無線端末１０から送信された無線信号を順次中継装置２０にて受信することが可能となる。

図６は受信処理のフローチャートである（以下の各処理の説明ではステップを「Ｓ」と略記する）。この受信処理は、例えば中継装置２０の電源が投入された場合に、所定周期で間欠的に起動される。この受信処理の起動周期の具体的な値は任意であるが、できる限り起動周期を長くすることにより、中継装置２０の無線通信部２３の起動時間を短縮することができ、無線通信部２３における消費電流を低減して電池寿命を長寿命化することができる。一方で、受信処理の起動周期を余りに長くすると、無線端末１０から無線信号が送信されるタイミングと中継装置２０における受信処理の起動タイミングとが一致するまでに長時間を要し、中継装置２０による無線信号の受信が遅れる可能性がある。従って、受信処理の起動周期を適切な範囲内の値とすることが望ましい。

例えば、無線端末１０が無線信号の送信を開始した後、１回目の休止時間を挟んで２回目の無線信号の送信時間が終了するまでに中継装置２０に無線信号を受信させる場合を考える。図７は、無線信号の送信タイミングと受信処理の起動タイミングとを示した図である。ここで、受信処理を起動した際に少なくとも電文を１回受信するためには、当該受信処理の起動後に少なくとも電文の送信が１回以上行われる必要がある。すなわち、無線信号の送信時間から電文１回分の送信時間と余り時間とを差し引いた時間（図７において「受信処理起動タイミング」として表された範囲）の間に受信処理が起動される必要がある。

無線端末１０による１回目又は２回目の無線信号の送信時間に対する受信処理起動タイミングの範囲内で受信処理を起動させるためには、余り時間の最大長が電文の長さと等しいものとして、τ＝（送信時間×２−電文の長さ×２＋休止時間）÷２で表されるτ以下の周期で受信処理を起動させればよい。これにより、遅くとも２回目の無線信号の送信時間に対する受信処理起動タイミングの範囲内で受信処理が起動され、中継装置２０によって無線信号の電文が受信される。

なお、受信処理の起動周期をτ以下とした場合であっても、無線信号送信の休止時間が受信処理の起動周期よりも大きい場合には、受信処理の起動タイミングが何れも当該休止時間内となる場合が生じ、２回目の無線信号の送信時間が終了するまでに中継装置２０が無線信号を受信できない可能性が生じる。このような可能性を排除するため、無線信号送信の休止時間を受信処理の起動周期以下とすることが望ましい。すなわち、休止時間≦起動周期≦τ＝（送信時間×２−電文の長さ×２＋休止時間）÷２が成立するようにすることが望ましい。この不等式から、送信時間は、送信時間≧休止時間÷２＋電文の長さが成立するようにすることが望ましい。

以上により、例えば電文の長さが１００ｍｓｅｃ、休止時間が２ｓｅｃの場合、送信時間を２ｓｅｃ÷２＋１００ｍｓｅｃ＝１．１ｓｅｃ以上とすることが望ましい。そこで、例えば送信時間を２ｓｅｃとした場合には、受信処理の起動周期を休止時間である２ｓｅｃ以上とし、且つ、（２ｓｅｃ×２−１００ｍｓｅｃ×２＋２ｓｅｃ）÷２＝２．９ｓｅｃ以下とすることが望ましい。

図６に戻り、受信処理が起動されると、中継装置２０の制御部２５は無線通信部２３に受信動作を開始させる（ＳＡ１）。例えば、無線通信部２３の受信回路をＯＮすることにより受信動作を開始させる。

続いて制御部２５は、ＳＡ１で受信動作を開始してから所定時間が経過するまで待機する（ＳＡ２）。所定時間の具体的な値は任意で、例えば無線回路における発振子の立ち上がり時間、無線回路の設定時間、あるいは受信強度の測定に要する時間等を考慮して定められる。

ＳＡ１で受信動作を開始してから所定時間が経過後（ＳＡ２、Ｙｅｓ）、制御部２５は、無線通信部２３に無線信号の受信強度を測定させる（ＳＡ３）。そして、無線通信部２３が測定した無線信号の受信強度が予め記憶部２６に記憶されている所定の範囲内か否かを判定する（ＳＡ４）。

その結果、受信強度が所定の範囲内ではなかった場合（閾値未満であった場合）（ＳＡ４、Ｎｏ）、無線端末１０から無線信号が送信されていないものとし、制御部２５は無線通信部２３による無線信号の受信動作を停止させ（ＳＡ５）、受信処理を終了する。

一方、無線信号の受信強度が所定の範囲内であった場合（ＳＡ４、Ｙｅｓ）、制御部２５は無線通信部２３に受信動作を継続させる（ＳＡ６）。続いて制御部２５は、無線信号に含まれる電文の受信を完了したか否かを判定する（ＳＡ７）。電文の受信を完了したか否かの判断基準は任意で、例えば電文に含まれるエラーチェックコードに基づいてエラーの有無を確認し、エラーが無い場合に電文の受信を完了したと判定する。さらに、同一内容の電文を所定の回数受信した場合に電文の受信を完了したと判定することで、受信の確実性を向上させてもよい。

その結果、無線信号に含まれる電文の受信を完了したと判定した場合（ＳＡ７、Ｙｅｓ）、制御部２５はこれ以上の無線通信部２３の動作の継続が不要と判定し、無線通信部２３における受信動作を停止させ（ＳＡ８）、受信処理を終了する。

図８は、無線端末１０による電文の送信パターンと無線通信部２３の受信動作パターンとを示した図である。図８に示すように、無線端末１０は、所定の送信時間の間、スタートコード等の定められたデータを含む電文を繰り返し送信する。これに対し、中継装置２０の無線通信部２３は、ＳＡ１で受信動作を開始し（図８における「ＯＮ」の状態）、ＳＡ２で測定した受信強度が所定の範囲内であった場合にはＳＡ６で受信動作を継続し、電文待ち受け状態となる。この電文待ち受け状態の間に電文に含まれるスタートコードを認識すると、無線通信部２３は受信電文の解釈を開始する。受信電文の解釈の結果から正常に電文の受信が完了したことを判定した場合には受信動作を停止する（図８における「ＯＦＦ」の状態）。なお、同一内容の電文を所定の回数受信することを電文受信完了の判定基準とする場合には、電文を所定の回数（例えば２回）受信した後に受信動作を停止する（図８における点線）。

図６に戻り、ＳＡ７において無線信号に含まれる電文の受信を完了していない場合（ＳＡ７、Ｎｏ）、制御部２５は、無線通信部２３が無線信号に含まれる電文を受信できないか否かを判定する（ＳＡ９）。

電文を受信できないか否かの判定基準は任意で、例えば、無線通信部２３が電文待ち受け状態で所定時間内に受信した無線信号に、電文の冒頭であることを示すスタートコードが含まれていない場合に、当該無線通信部２３が電文を受信できないと判定する。図９は、無線端末１０による電文の送信パターンと無線通信部２３の受信動作パターンとを示した図である。図９に示すように、無線端末１０が電文を送信中に中継装置２０の無線通信部２３がＳＡ１で受信動作を開始し、ＳＡ６で受信動作を継続して電文待ち受け状態となっている間に無線端末１０が無線信号の送信を休止すると、無線通信部２３は電文待ち受け状態を所定時間（図９における「ｔ」）継続しても、スタートコードを認識することができない。また、同じ周波数を使用するが違う電文体系に則って通信を行う機器が発した無線信号を受信した場合には、所定のスタートコードを受信することは出来ない。これらのような場合には、それ以上受信動作を継続しても電文を受信できないため、このような場合に、制御部２５は無線通信部２３が無線信号に含まれる電文を受信できないと判定する。これにより、電文の冒頭を解釈するだけで電文を受信できないか否かを判定することができ、迅速な判定を行うことができる。

あるいは、制御部２５は、受信した無線信号の受信強度を無線通信部２３に測定させ、当該測定した受信強度に基づいて、電文を受信できるか否かを判定する。図１０は、無線端末１０による電文の送信パターン、無線通信部２３の受信動作パターン、及び無線通信部２３が測定した受信強度を示した図である。図１０に示すように、無線端末１０が電文を送信中に中継装置２０の無線通信部２３がＳＡ１で受信動作を開始し、ＳＡ６で受信動作を継続して電文待ち受け状態となっている間に無線端末１０が無線信号の送信を休止すると、無線通信部２３における受信強度は低下する。従って、例えば定期的に無線通信部２３に受信強度を測定させ、受信強度が所定の閾値未満となった場合に、制御部２５は無線通信部２３が無線信号に含まれる電文を受信できないと判定する。

図６に戻り、無線通信部２３が無線信号に含まれる電文を受信できないと判定しなかった場合（無線信号に含まれる電文を受信できると判定した場合）（ＳＡ９、Ｎｏ）、制御部２５は再度無線信号に含まれる電文の受信を完了したか否かを判定する（ＳＡ７）。一方、無線通信部２３が無線信号に含まれる電文を受信できないと判定した場合（ＳＡ９、Ｙｅｓ）、制御部２５はこれ以上の無線通信部２３の動作の継続が不要と判定し、無線通信部２３における受信動作を停止させ（ＳＡ８）、受信処理を終了する。

（処理−送信処理）
次に、受信処理において無線端末１０から受信した無線信号を中継装置２０が送信する送信処理について説明する。図１１は送信処理を示したフローチャートである。この送信処理は、例えば図６の受信処理において電文の受信を完了したことにより無線通信部２３の受信動作を停止させ、受信処理を終了した場合に起動される。

送信処理が起動されると、制御部２５は、図６に示した受信処理のＳＡ２において無線通信部２３に測定させた無線信号の受信強度に基づく受信強度情報を、表示部２２に表示させる（ＳＢ１）。この受信強度情報の具体的な内容は任意で、例えば受信強度に対応する数値を受信強度情報として表示部２２に表示させてもよく、あるいは受信強度の強弱を示す旨を表示部２２に表示させてもよい。また、受信強度が所定範囲内、あるいは所定閾値未満の場合にのみ表示部２２に表示させてもよく、あるいは受信強度に関わらず常に表示部２２に表示させてもよい。

続いて制御部２５は、中継装置２０のＩＤ情報、及び受信強度情報に加えて電池２４の出力電圧に基づく電源情報を付加した電文を生成する（ＳＢ２）。電源情報の具体的な内容は任意で、例えば電池２４の出力電圧を示す数値や、電池２４の出力電圧が所定の範囲にあった場合に電池容量が減少してきている旨を電源情報として電文に付加する。これらの受信強度情報及び電源情報については、受信強度や電池２４の出力電圧が所定範囲内、あるいは所定閾値未満の場合にのみ電文に付加してもよく、あるいは受信強度や出力電圧に関わらず常に電文に付加してもよい。

その後、制御部２５は、ＳＢ２で生成した電文を含む無線信号を無線通信部２３から送信させ（ＳＢ３）、送信処理を終了する。この受信強度情報及び電源情報を付加した電文を含む無線信号を受信した受信装置３０は、当該受信強度情報及び電源情報を表示部３２に表示させ、あるいはこれらの情報を受信機４０に移報して警報や表示を出力させる。この際、受信強度情報や電源情報に基づいて特定される受信強度や電池２４の出力電圧が所定範囲内、あるいは所定閾値未満の場合にのみ受信装置３０に受信強度情報及び電源情報の表示や移報をさせてもよく、あるいは受信強度や出力電圧に関わらず常に表示や移報をさせてもよい。

（処理−登録処理）
次に、無線信号を中継すべき無線端末１０を中継装置２０に対して登録する登録処理について説明する。図１２は登録処理を示したフローチャートである。この登録処理は、例えば中継装置２０の電源が投入された場合に起動される。

図１２に示すように、登録処理が起動されると、制御部２５は操作部２１を介して登録処理を実行する旨の操作入力を受け付けたか否かを判定する（ＳＣ１）。その結果、登録処理を実行する旨の操作入力を受け付けていない場合（ＳＣ１、Ｎｏ）、制御部２５は再度ＳＣ１の判定を行う。

一方、登録処理を実行する旨の操作入力を受け付けた場合（ＳＣ１、Ｙｅｓ）、制御部２５は無線通信部２３を連続的に動作させる（ＳＣ２）。次に、制御部２５は無線端末１０の登録が正常に完了したか否かを判定する（ＳＣ３）。無線端末１０の登録が正常に完了したか否かの判定基準は任意で、例えば無線端末１０を一意に識別する識別情報を含む無線信号を受信し、当該識別情報を記憶部２６に記憶させた場合に、無線端末１０の登録が正常に完了したと判定する。

その結果、無線端末１０の登録が正常に完了したと判定した場合（ＳＣ３、Ｙｅｓ）、制御部２５は無線通信部２３の動作を停止させ（ＳＣ４）、登録処理を終了する。

一方、無線端末１０の登録が正常に完了していないと判定した場合（ＳＣ３、Ｎｏ）、制御部２５はＳＣ１において登録処理を実行する旨の操作入力を受け付けたと判定してから所定時間が経過したか否かを判定する（ＳＣ５）。その結果、所定時間が経過していないと判定した場合（ＳＣ５、Ｎｏ）、ＳＣ３に戻り、制御部２５は無線端末１０の登録が正常に完了したか否かを判定する（ＳＣ３）。

一方、所定時間が経過したと判定した場合（ＳＣ５、Ｙｅｓ）、制御部２５は無線通信部２３の動作を停止させ（ＳＣ４）、登録処理を終了する。

なお、登録処理の実行中において、無線端末１０の登録に関する電文以外の電文を無線通信部２３が受信した場合や、中継装置２０に登録されている無線端末１０（例えば、中継装置２０の記憶部２６に識別情報が記憶されている無線端末１０）から送信された電文を無線通信部２３が受信した場合には、上述の受信処理や送信処理を割り込んで実行させることもできる。

（処理−送信強度調整処理）
次に、中継装置２０からの無線信号の送信強度を調整する送信強度調整処理について説明する。図１３は送信強度調整処理を示したフローチャートである。この送信強度調整処理の起動タイミングは任意で、例えば中継装置２０に対して当該中継装置２０の操作部２１を介して送信強度調整処理を実行する旨の操作入力がされるとともに、受信装置３０に対して当該受信装置３０の操作部３１を介して送信強度調整処理を実行する旨の操作入力がされた場合に、中継装置２０及び受信装置３０において送信強度調整処理が起動される。

図１３に示すように、送信強度調整処理が起動されると、中継装置２０の制御部２５は無線信号を送信する（ＳＤ１）。この無線信号の具体的な内容は任意で、例えば中継装置２０を一意に識別する識別情報や送信強度調整処理のための信号である旨の情報等を含めることができる。

受信装置３０の制御部３６は、ＳＤ１で中継装置２０から送信された無線信号を無線通信部３３に受信させ、当該受信した無線信号の受信強度を無線通信部３３により測定させる（ＳＤ２）。そして、当該無線信号の受信強度に基づく第２受信強度情報を無線通信部３３により送信させる（ＳＤ３）。この第２受信強度情報としては、例えば無線信号の受信強度を特定する数値を用いることができる。

中継装置２０の制御部２５は、受信装置３０から送信された第２受信強度情報を無線通信部２３に受信させ、当該受信した第２受信強度情報に基づき、無線通信部２３から無線信号を送信させる送信強度を調整する（ＳＤ４）。送信強度の調整方法は任意で、例えば、第２受信強度情報に基づき特定される受信装置３０における無線信号の受信強度が所定範囲を超えている場合に送信強度を減少させ、受信強度が所定範囲未満の場合に送信強度を増加させる。その後再度送信強度調整処理を実行し、受信装置３０における無線信号の受信強度が所定範囲内となるまで繰り返し送信強度の調整を行う。あるいは、送信強度の調整幅と受信装置３０における受信強度の変動幅との間の関係式を中継装置２０の記憶部２６に記憶させておき、第２受信強度情報に基づき特定される受信強度と当該関係式とに基づいて送信強度の調整幅を決定する。このように送信強度の調整を行った後、中継装置２０及び受信装置３０は送信強度調整処理を終了する。

（効果）
このように実施の形態によれば、無線通信部２３を間欠的に動作させ、当該動作中に無線通信部２３が無線信号を受信したと判定した場合に、当該無線通信部２３を連続的に動作させるので、無線通信部２３を動作させる必要性が低い場合には無線通信部２３の駆動時間を減らすことで消費電流を低減することができる。従って、無線信号の中継における信頼性を保持しつつ消費電流を低減して電池寿命を長寿命化することができる。

また、無線通信部２３が測定した無線信号の受信強度に基づいて、無線信号を受信したか否かを判定するので、無線信号を受信したか否かを確実に判定することができる。

また、無線信号が送信される送信時間、当該無線信号に含まれる電文毎の送信時間、及び無線信号の送信が休止される休止時間に基づいて設定された時間間隔で、無線通信部２３を間欠的に動作させるので、無線通信部２３の消費電流を低減して電池寿命を長寿命化しつつ、無線信号を早期かつ確実に受信させることができる。

また、無線通信部２３の動作の継続が不要と判定した場合に当該動作を停止させるので、無線通信部２３の消費電流を低減することができる。

特に、無線信号に含まれる電文の受信を完了した場合に、無線通信部２３の動作の継続が不要と判定するので、無線通信部２３の動作継続の要否を確実に判定することができる。

さらに、無線通信部２３が無線信号に含まれる同一内容の電文を所定の回数受信した場合に、当該電文の受信を完了したと判定するので、無線信号に含まれる電文の受信を完了したか否かを確実に判定することができる。

また、無線通信部２３が無線信号に含まれる電文を受信できないと判定した場合に、無線通信部２３の動作の継続が不要と判定するので、無線通信部２３の動作継続の要否を確実に判定することができる。

特に、無線通信部２３が所定時間内に受信した無線信号にスタートコードが含まれていない場合に、無線通信部２３が電文を受信できないと判定するので、無線通信部２３が無線信号に含まれる電文を受信できないか否かを早期かつ確実に判定することができる。

また、無線通信部２３が測定した受信強度に基づいて、電文を受信できるか否かを判定するので、無線通信部２３が無線信号に含まれる電文を受信できないか否かを確実に判定することができる。

また、無線通信部２３が測定した受信強度に基づく受信強度情報を受信した無線信号に含まれる電文に付加し、当該電文を含む無線信号を無線通信部２３から送信させるので、中継装置２０における受信強度をユーザ、管理者、施行業者等に通知することができる。

また、受信強度情報を表示する表示部２２を備えたので、中継装置２０における受信強度をユーザ、管理者、施行業者等に通知することができる。

また、操作部２１を介して所定の操作入力を受け付けた場合、無線通信部２３を連続的に動作させるので、必要な場合にのみ無線通信部２３を動作させることができ、中継装置２０の消費電流を低減して電池寿命を長寿命化することができる。

また、中継装置２０の電池２４の出力電圧に基づく電源情報を受信した無線信号に含まれる電文に付加して送信するので、電池２４の出力電圧の低下を早期にユーザ、管理者、施行業者等に通知することができる。

また、無線通信部２３が受信装置３０から受信した第２受信強度情報に基づき、無線通信部２３から無線信号を送信させる送信強度を調整するので、受信装置３０において無線信号を確実に受信するのに必要十分な受信強度が得られる範囲内に送信強度を抑制することができ、中継装置２０における余分な消費電流を低減して電池寿命を長寿命化することができる。

〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。

（分散や統合について）
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成できる。

（中継装置について）
上述の実施の形態では、図１２に示した登録処理において、操作部２１を介して登録処理を実行する旨の操作入力を受け付けた場合に無線通信部２３を連続的に動作させると説明したが、登録処理に限らず、操作部２１を介して所定の操作を受け付けた場合には常に無線通信部２３を連続的に動作させるようにしてもよい。

１ 通信システム
２ 伝送線
３ 電源線
１０ 無線端末
２０ 中継装置
２１、３１ 操作部
２２、３２ 表示部
２３、３３ 無線通信部
２４ 電池
２５、３６ 制御部
２６、３７ 記憶部
３０ 受信装置
３４ 入出力部
３５ 電源回路部
４０ 受信機

Claims (14)

1. 無線信号を中継する中継装置であって、
   無線信号の受信及び送信を行う通信手段と、
   前記通信手段を間欠的に動作させ、当該動作中に通信手段が無線信号を受信したか否かを判定し、当該通信手段が無線信号を受信したと判定した場合に、当該通信手段を連続的に動作させる制御手段と、
   を備えた中継装置。
2. 前記通信手段は、
   受信した無線信号の受信強度を測定し、
   前記制御手段は、
   前記通信手段が測定した前記受信強度に基づいて、当該通信手段が無線信号を受信したか否かを判定する、
   請求項１に記載の中継装置。
3. 前記制御手段は、
   無線信号が送信される送信時間、当該無線信号に含まれる電文毎の送信時間、及び当該無線信号の送信が休止される休止時間に基づいて設定された時間間隔で、前記通信手段を間欠的に動作させる、
   請求項１又は２に記載の中継装置。
4. 前記制御手段は、
   前記通信手段を連続的に動作させている場合において、当該動作の継続の要否を判定し、動作の継続が不要と判定した場合に、前記通信手段の動作を停止させる、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の中継装置。
5. 前記制御手段は、
   前記通信手段が無線信号に含まれる電文の受信を完了した場合に、当該通信手段の動作の継続が不要と判定する、
   請求項４に記載の中継装置。
6. 前記制御手段は、
   前記通信手段が無線信号に含まれる同一内容の電文を所定の回数受信した場合に、当該通信手段が当該電文の受信を完了したと判定する、
   請求項５に記載の中継装置。
7. 前記制御手段は、
   前記通信手段が無線信号に含まれる電文を受信できないと判定した場合に、当該通信手段の動作の継続が不要と判定する、
   請求項４から６のいずれか一項に記載の中継装置。
8. 前記制御手段は、
   前記通信手段が所定時間内に受信した無線信号に、前記電文の冒頭であることを示す所定情報が含まれていない場合に、当該通信手段が前記電文を受信できないと判定する、
   請求項７に記載の中継装置。
9. 前記通信手段は、
   受信した無線信号の受信強度を測定し、
   前記制御手段は、
   前記通信手段が測定した前記受信強度に基づいて、前記電文を受信できるか否かを判定する、
   請求項７又は８に記載の中継装置。
10. 前記通信手段は、
    受信した無線信号の受信強度を測定し、
    前記制御手段は、
    前記通信手段が測定した前記受信強度に基づく受信強度情報を前記受信した無線信号に含まれる電文に付加し、当該受信強度情報を付加した電文を含む無線信号を前記通信手段から送信させる、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の中継装置。
11. 前記受信強度情報を表示する表示手段を備えた、
    請求項１０に記載の中継装置。
12. 操作入力を受け付ける操作手段を備え、
    前記制御手段は、
    前記操作手段を介して所定の操作入力を受け付けた場合、前記通信手段を連続的に動作させる、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の中継装置。
13. 当該中継装置は、電池式の中継装置であり、
    前記制御手段は、
    当該中継装置の電池の出力電圧に基づく電源情報を受信した無線信号に含まれる電文に付加し、当該電源情報を付加した電文を含む無線信号を前記通信手段から送信させる、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の中継装置。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の中継装置と、
    前記中継装置から送信された無線信号を受信し、当該受信した無線信号の受信強度を測定し、当該測定した無線信号の受信強度に基づく第２受信強度情報を前記中継装置に送信する受信装置と、を備える通信システムであって、
    前記通信手段は、
    前記受信装置から送信された第２受信強度情報を受信し、
    前記制御手段は、
    前記通信手段が受信した第２受信強度情報に基づき、当該通信手段から無線信号を送信させる送信強度を調整する、
    通信システム。

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