JP2011086105A - 無線防災システム、センサノード及び電波中継ノード - Google Patents

Abstract

【課題】定期通報の頻度を高くすることなく、２４時間の各時間で定期通報を行って通信の信頼性を向上する。
【解決手段】無線式感知器１６−１１の定期通報送信タイマ６２に２４時間との差の絶対値が、１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、又は１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満となる時間、例えば２３時間の定期通報送信時間を設定し、タイマの出力に基づいて定期通報電文を送信する。無線受信用中継器は、４８時間を設定した定期通報受信タイマを定期通報電文を受信する毎にリセットスタートし、定期通報電文が連続して受信されずに定期通報受信タイマが出力した時、定期通報異常と判断して受信機に障害を通知して警報させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線式感知器などのセンサノードから無線送信された電文を受信機に伝送して警報させる無線防災システム、センサノード及び電波中継ノードに関する。

従来、火災を監視する無線式の防災監視システムにあっては、ビルの各フロアといった警戒区域にセンサノードとしての複数の無線式火災感知器を設置し、無線式感知器で火災を検出した時、火災発報を示す電文をフロア単位に設置した無線防災ノードとしての無線受信用中継器に無線送信する。また途中に無線中継ノードとなる無線中継器を設置し、無線式感知器からの電文を中継する。

無線受信用中継器は受信機からの感知器回線に接続されており、火災発報を示す電文を受信すると、リレー接点やスイッチング素子のオンにより感知器回線に発報電流を流すことにより火災発報信号を受信機に送信する。受信機は、この火災発報信号を受信すると、音響等の手段により火災警報を出す。

このような無線防災システムによれば、一般的に天井裏等に敷設される感知器回線の一部を不要にでき、配線工事が簡単になり、感知器の設置場所も配線等の制約を受けずに決めることができる。

また無線防災システムにあっては、無線式感知器及び電波中継器が正常に動作していること、即ち持ち去り、無線回路の故障や電池切れが発生していないことを監視するため、定期通報電文を定期的に送信する。

定期通報電文は２４時間に１回、定められた時間に送信し、受信側では所定の時間の間に一度も定期通報電文が受信されない場合、その送信元が正常に動作していない定期通報異常であることを判断し、受信機に対し障害発生を通知して警報させる。

特開平５−２７４５８０号公報 特開２００１−２９２０８９号公報

しかしながら、このような従来の無線防災システムに設けた定期通報にあっては、１日１回、予め決められた時間に定期通報電文を送信することで機器動作の確認及び通信経路の確認をしているが、時間帯に依存して定期通報が正常に行えなくなる可能性がある。

例えば、機器の設置場所の温度、明るさ、人の滞在の有無、防火扉の開閉等の変化等によって、機器の動作や通信経路に影響が与えられ、定期通報が正常に行えなくなる可能性がある。このため、従来の定期通報のように固定的に決まった時間で定期通報を送信する場合には、時間帯に依存して発生する異常状態を発見することは出来ないことになり、もし、異常状態が発生する時間帯に火災等の緊急事態が発生した場合には、システムは機能を果たせなくなってしまう。

このような問題を解決するためには、例えば１時間おきに定期通報を行えば良いが、そうすると複数の無線式感知器や電波中継器から頻繁に定期通報電文が送信され、無線受信用中継器の処理負担が増加し、また電文衝突の確率が増加し、火災発報を示す電文の送受信に支障を来たす恐れもある。また、電池の消耗を早めてしまう。

本発明は、定期通報の頻度を高くすることなく、２４時間の各時間で定期通報を行って通信の信頼性を向上する無線防災システム、センサノード及び電波中継ノードを提供することを目的とする。

（システム）
本発明は、複数のセンサノード、電波中継ノード、無線防災ノード及び受信機で構成され、センサノードから送信された電文又は電波中継ノードを経由してセンサノードから送信された電文を無線防災ノードで受信して処理し、処理結果を信号線により接続された受信機に送信する無線防災システムに於いて、
センサノード及び無線中継ノードに、
２４時間との差の絶対値が、１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる所定の定期通報送信時間を設定し、定期通報送信時間毎に出力する定期通報送信タイマと、
定期通報送信タイマの出力に基づいて送信元ＩＤを含む定期通報電文を送信する定期通報送信部と、
を設け、
無線防災ノードに、
送信元ＩＤに対応して設けられ、定期通報送信時間の整数倍以上となる所定の定期通報受信時間を設定し、定期通報電文を受信する毎にリセットスタートされ、定期通報受信時間に到達した時に出力する定期通報受信タイマと、
定期通報受信タイマが出力した時に、定期通報異常と判断して前記受信機に障害を通知して警報させる定期通報受信部と、
を設けたことを特徴とする。

また、本発明は、複数のセンサノード、無線防災ノード及び受信機で構成され、センサノードから送信された電文を無線防災ノードで受信して処理し、処理結果を信号線により接続された受信機に送信する無線防災システムに於いて、
センサノードに、
２４時間と設定時間との差の絶対値が、１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる所定の定期通報送信時間を設定し、定期通報送信時間毎に出力する定期通報送信タイマと、
定期通報送信タイマの出力に基づいて送信元ＩＤを含む定期通報電文を送信する定期通報送信部と、
を設け、
無線防災ノードに、
送信元ＩＤに対応して設けられ、定期通報送信時間の整数倍以上となる所定の定期通報受信時間を設定し、定期通報電文を受信する毎にリセットスタートされ、定期通報受信時間に到達した時に出力する定期通報受信タイマと、
定期通報受信タイマが出力した時に、定期通報異常と判断して受信機に障害を通知して警報させる定期通報受信部と、
を設けたことを特徴とする。

ここで、定期通報送信タイマは、定期通報送信時間として、２３時間、１９時間又は１７時間を設定する。

また、定期通報送信タイマは、定期通報送信時間として、２５時間、２９時間又は３１時間を設定してもよい。

（センサノード）
本発明は、電文を直接または電波中継ノードを経由して無線防災ノードに送信して処理させ、処理結果を信号線により接続された受信機に送信させるセンサノードに於いて、
２４時間との差の絶対値が、１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる所定の定期通報送信時間を設定し、定期通報送信時間毎に出力する定期通報送信タイマと、
定期通報送信タイマの出力に基づいて送信元ＩＤを含む定期通報電文を送信する定期通報送信部と、
を設けたことを特徴とする。

（電波中継ノード）
本発明は、センサノードから送信された電文を無線防災ノードに中継して処理させ、処理結果を信号線により接続された受信機に送信させる電波中継ノードに於いて、
２４時間との差の絶対値が、１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる所定の定期通報送信時間を設定し、定期通報送信時間毎に出力する定期通報送信タイマと、
定期通報送信タイマの出力に基づいて送信元ＩＤを含む定期通報電文を送信する定期通報送信部と、
を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、定期通報電文を２４時間との差の絶対値が１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる１，５，７に対応した例えば２３時間、１９時間又は１７時間などを設定した定期通報送信タイマ、例えば２３時間タイマにより２３時間毎に定期通報電文を送信することで、１日当り１時間ずつ遅れながら定期通報電文が送信され、２４日で２４時間における１時間毎のタイミングで定期通報電文が送信される。

このため、1日の中の時間帯に依存する環境変化によって機器の動作や通信環境に異常が生じた場合に、異常を確実に検出することができ、例えば特定の時間帯で定期通報電文が受信できない、つまり、通信が正常に行えなくなるような日変化に依存した異常を認識して適切な対応をとることができる。

また定期通報送信タイマの設定時間を、２４時間との差があまり大きくならないように設定することで、定期通報電文の頻度を高くすることなく、２４時間における１時間刻みのタイミングで定期通報電文を送信することができる。

本発明による無線防災システムの実施形態を示した説明図 図１の無線式感知器及び電波中継器の詳細を示したブロック図 図１の無線受信用中継器及びＰ型受信機の詳細を示したブロック図 本実施形態で定期通報送信タイマとして使用する２３時間タイマによる送信回数と時刻を一覧で示した説明図 本実施形態で定期通報送信タイマとして使用する１９時間タイマによる送信回数と時刻を一覧で示した説明図 本実施形態で定期通報送信タイマとして使用する１７時間タイマによる送信回数と時刻を一覧で示した説明図 本実施形態で定期通報送信タイマとして使用する２５時間タイマによる送信回数と時刻を一覧で示した説明図 本実施形態で定期通報送信タイマとして使用する２９時間タイマによる送信回数と時刻を一覧で示した説明図 図３の無線受信用中継器で管理する定期通報受信タイマ情報を示した説明図 図１の無線防災システムで使用する無線信号の電文フォーマットを示した説明図 図２の無線式感知器によるセンサ処理を示したフローチャート 図２の電波中継器による電波中継処理を示したフローチャート 図３の無線受信用中継器による無線受信用中継処理を示したフローチャート

図１は本発明による無線防災システムの実施形態を示した説明図である。図１において、監視対象となる建物１１の１Ｆには防災無線ノードとして機能する無線受信用中継器１２−１〜１２−３が設置され、火災受信機としてＰ型受信機１０から階別に引き出された感知器回線１８−１〜１８−３に接続されている。

１Ｆ〜３Ｆの各階には、センサノードとして機能する無線式感知器１６−１１〜１６−１４、１６−２１〜１６−２４、及び１６−３１〜１６−３４が設置されている。また本実施形態にあっては、無線受信用中継器１２−１〜１２−３に対し、距離が離れている無線式感知器からの電波の減衰による信号の喪失を防ぐために電波中継器１４−１〜１４−３を設置している。

無線式感知器１６−１１〜１６−３４及び電波中継器１４−１〜１４−３のそれぞれには、機器ＩＤとして知られた固有のノードＩＤが予め登録されている。また無線受信用中継器１２−１〜１２−３，電波中継器１４−１~１４−３及び無線式感知器１６−１１〜１６−３４には、階別に無線ネットワークを構築していることから、階毎に、ネットワークアドレス（以下、単に「アドレス」という）を設定している。

ここで１Ｆを例にとって説明する。無線式感知器１６−１１〜１６−１４は火災による煙濃度または温度が所定の閾値を超えたときに火災と判断し、火災発報を示す電文信号（以下、単に「電文」という）を無線送信する。

電波中継器１４−１と無線受信用中継器１２−１のそれぞれには、親子関係に基づいて電文を受信する子ノードとしての送信元を特定するノードＩＤが予め登録されている。即ち、無線受信用中継器１２−１には子ノードとなる無線式感知器１６−１３，１６−１４及び電波中継器１４−１のノードＩＤが予め登録されている。また電波中継器１４−１には、子ノードとなる無線式感知器１６−１１，１６−１２のノードＩＤが予め登録されている。

なお、２Ｆ及び３Ｆの無線受信用中継器１２−２，１２−３及び電波中継器１４−２，１４−３についても同様であり、無線受信用中継器１２−２は無線式感知器１６−２３，１６−２４及び電波中継器１４−２のノードＩＤを予め登録し、電波中継器１４−２は無線式感知器１６−２１，１６−２２のノードＩＤを登録し、無線受信用中継器１２−３は無線式感知器１６−３３，１６−３４及び電波中継器１４−３のノードＩＤを登録し、電波中継器１４−３は無線式感知器１６−３１，１６−３２のノードＩＤを登録している。

このような無線受信用中継器１２−１及び電波中継器１４−１に対するノードＩＤの登録により、電文を受信した際には、電文に含まれる送信元ＩＤと予め登録したノードＩＤとを比較し、両者が一致したときに有効な電文として処理することになる。

更に本実施形態にあっては、無線受信用中継器１２−１において、親子関係にない無線式感知器１６−１１，１６−１２から電波中継器１４−１を経由せずに直接受信される電文について、有効な電文としての処理を可能とするため、電波中継器１４−１から無線受信用中継器１２−１に、登録したノードＩＤを転送して追加登録し、これによって、受信用中継器１２−１で子ノードとして割り当てられていない無線式感知器１６−１１，１６−１２からの電文を直接受信した場合にも、追加登録したノードＩＤとの一致を判別して、有効な電文として処理できるようにしている。

電波中継器１４−１は、無線式感知器１６−１１，１６−１２からの電文を受信した際に、電文の送信元ＩＤと登録しているノードＩＤとを比較し、両者が一致したときに有効な電文として無線受信用中継器１２−１に対し中継送信する。

無線受信用中継器１２−１は、子ノードとして割り当てられた無線式感知器１６−１３，１６−１４からの電文を受信した際に、電文の送信元ＩＤと登録しているノードＩＤとを比較し、両者が一致したときに有効な電文として受信処理し、処理結果をＰ型受信機１０に送信する。

無線受信用中継器１２−１は、受信した電文が無線式感知器からの火災発報を示す電文であった場合、Ｐ型受信機１０に対し感知器回線１８−１に対する接点出力として発報電流を流すことで火災発報信号を送信する。

また無線受信用中継器１２−１は電波中継器１４−１を経由して無線式感知器１６−１１，１６−１２から電文を受信した場合にも、電文に含まれる送信元ＩＤと予め登録したノードＩＤとの一致により有効な電文として受信し、受信結果をＰ型受信機１０に送信する。

更に無線受信用中継器１２−１は、割り当て対象となっていない無線式感知器１６−１１，１６−１２より直接、電文を受信した場合についても、受信した電文の送信元ＩＤと追加登録されたノードＩＤと比較し、両者が一致したときに有効な電文として処理し、処理結果をＰ型受信機１０に送信することになる。

また本実施形態にあっては、無線式感知器１６−１１〜１６−１４及び電波中継器１４−１が正常に動作していること、即ち持ち去りや電池切れが発生していないことを監視するため、定期通報電文を定期的に送信する。定期通報電文は、無線式感知器１６−１１〜１６−１４及び電波中継器１４−１に設けた定期通報送信タイマの定期通報送信時間Ｔ０に達する毎に、送信される。

本実施形態にあっては、定期通報送信タイマの定期通報送信時間Ｔ０は、２４時間との差の絶対値が、
（Ａ）１時間、
（Ｂ）５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは
（Ｃ）１時間又は前記素数時間を中心に前後１時間未満の時間、
のいずれかとなる所定の時間を設定する。

ここで、例えばケース（Ａ）の場合は、
Ｔ＝（２４時間）±（１時間）
となり、２３時間タイマや２５時間タイマが使用される。

またケース（Ｂ）の場合は、
Ｔ＝（２４時間）±（５以上の素数時間）
となり、素数時間を５時間、７時間、１１時間とすると、２４時間未満では１９時間タイマや１７時間タイマが使用され、２４時間を越える場合は、２９時間タイマや３１時間タイマが使用される。

更にケース（Ｃ）は整数以外の時間であり、例えば２３．５時間タイマや２４．５時間タイマなどが使用され。

無線式感知器１６−１１〜１６−１４及び電波中継器１４−１からの定期通報電文の送信に対し、無線受信用中継器１２−１は、電文の送信元ＩＤと登録したノードＩＤの一致により有効な電文として受信したとき、登録したノードＩＤごとに設けている定期通報受信タイマをリセットスタートしている。

定期通報受信タイマは、例えば４８時間を設定しており、定期通報電文を受信せずに４８時間が経過してタイムアップするとタイマ出力を生ずる。４８時間タイマとして機能する定期通報受信タイマがタイムアップした場合には、そのノードが正常に動作していない定期通報異常であることを判断し、Ｐ型受信機１０に対し障害発生を通知する。

この障害発生通知は、例えばＰ型受信機１０からの感知器回線１８−１に接続している終端抵抗を切り離して擬似的に断線状態を作り出すことで、定期通報異常による障害発生を通知し、障害警報を出力させる。

図２は図１の実施形態に設けた１Ｆの無線式感知器１６−１１及び電波中継器１４−１を取り出して、その詳細を示したブロック図であり、また図３は図１の実施形態に設けた１Ｆの無線式中継器１２−１及びＰ型受信機１０を取り出して、その詳細を示したブロック図である。

図２において、センサノードとして機能する無線式感知器１６−１１は、プロセッサ２０、無線通信部２２、アンテナ２４、センサ部２６、ディップスイッチなどを用いた操作部２８及びバッテリー３０で構成される。センサ部２６は光電式の煙感知部またはサーミスタなどを用いた温度検出部である。

無線通信部２２には送信回路が設けられており、日本国内の場合には例えば４００ＭＨｚ帯の特定小電力無線局の標準規格に従った無線通信を行う。なお無線式感知器１６にあっては、受信機側に発報電文を送信するだけであることから受信回路は設けていない。

また、無線通信部２２のチャンネル周波数は４００ＭＨｚ帯の特定小電力無線局標準規格で使用可能な４つのチャンネル周波数ｆ１〜ｆ４のいずれか１つを使用する。チャンネル周波数は図１の各階で同じにしても良いし、混信を避けるために隣接する階では異なるチャンネル周波数を使用しても良い。

プロセッサ２０にはプログラムの実行により実現する機能としてセンサ処理部５８、定期通報送信部６０及び定期通報送信タイマ６２が設けられている。

センサ処理部５８はセンサ部２６から出力される例えば煙濃度検出信号を予め定めた閾値と比較し、閾値を超えたときに火災と判断し、無線通信部２２から火災発報を示す電文を出力してアンテナ２４から無線送信する。

またセンサ処理部５８は操作部２８のディップスイッチなどにより登録モードをセットすると、機器ＩＤとして知られたノードＩＤを送信元ＩＤにセットした起動電文または試験電文を送信し、電波中継器１４−１にノードＩＤを登録させる。

定期通報タイマ６２は、２４時間との差の絶対値が１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる所定の定期通報送信時間Ｔ０を設定し、定期通報送信時間Ｔ０に達する毎にタイマ出力を行う処理を繰り返している。

定期通報送信部６０は、定期通報送信タイマ６２の出力に基づいてノードＩＤを含む定期通報電文を送信する。

ここで定期通報送信タイマ６２の定期通報送信時間Ｔ０としては、次の２つに分けられる。
（１）２４時間から差し引いた値が素数となる定期通報送信時間。
（２）２４時間を差し引いた値が素数となる定期通報送信時間。

前者の「２４時間から差し引いた値が素数となる定期通報送信時間」とは、
（２４−２３）＝１
（２４−１９）＝５
（２４−１７）＝７
（２４−１１）＝１３
（２４− ７）＝１７
（２４− ５）＝１９
（２４− １）＝２３
となる関係にある時間であり、定期通報送信時間Ｔ０としては
Ｔ０＝２３，１９，１７，１３，７，５又は１（時間）
が選択される。

この内、設定時間が短い場合には、定期通報送信の頻度が高くなることから、（１３，７，５，１）は排除し、有効な定期通報送信時間Ｔ０として本実施形態にあっては、
Ｔ０＝２３，１９又は１７（時間）
を使用する。即ち、定期通報送信タイマ６２として、２３時間タイマ、１９時間タイマ、又は１７時間タイマを使用する。

また後者の「２４時間から差し引いた値が素数となる定期通報送信時間」とは
（２５−２４）＝１
（２９−２４）＝５
（３４−２４）＝７
となる関係にある時間であり、定期通報送信時間Ｔ０としては、
Ｔ０＝２５，２９又は３４（時間）
が使用可能である。

即ち、定期通報送信タイマ６２として、２５時間タイマ、２９時間タイマ、又は３４時間タイマを使用する。なお、定期通報送信時間Ｔ０が長くなると、定期通報によるノード監視の頻度が低くなりすぎることから、Ｔ０＝３４時間を上限としている。

このような定期通報送信時間Ｔ０を設定した定期通報送信タイマ６２を使用してタイムアップ毎に定期通報電文を送信することで、例えば２３時間タイマの場合、毎日１時間ずつ遅れながら、２３日で２４時間の各時間を送信タイミングとする定期通報電文の送信が実現できる。

図４乃至図８は本実施形態で使用される定期通報送信タイマの送信回数と送信時刻の一覧を示した説明図である。

図４は定期通報送信タイマとして２３時間タイマを使用した場合であり、送信回数が増加する毎に、送信時刻は００時，２３時，２２時・・・・０１時と１時間ずつ毎回遅れた送信タイミングとなり、２３日の周期で繰り返す。

図５は定期通報送信タイマとして１９時間タイマを使用した場合であり、送信回数が増加する毎に、送信時刻は００時，１９時，１４時・・・・０５時と５時間ずつ毎回遅れた送信タイミングとなり、２４時間の各時間１回の送信を１９日の周期で繰り返す。

図６は定期通報送信タイマとして１７時間タイマを使用した場合であり、送信回数が増加する毎に、送信時刻は００時，１７時，１０時・・・・０７時と７時間ずつ毎回遅れた送信タイミングとなり、２４時間の各時間１回の送信を１７日の周期で繰り返す。

図７は定期通報送信タイマとして２４時間を越える２５時間タイマを使用した場合であり、送信回数が増加する毎に、送信時刻は００時，０２時，０３時・・・・２３時と１時間ずつ毎回進んだ送信タイミングとなり、２４時間の各時間１回の送信を２５日の周期で繰り返す。

図８は定期通報送信タイマとして２４時間を越える２９時間タイマを使用した場合であり、送信回数が増加する毎に、送信時刻は００時，０５時，１０時・・・・１９時と５時間ずつ毎回進んだ送信タイミングとなり、２４時間の各時間１回の送信を２９日の周期で繰り返す。

次に図２の電波中継器を説明する。電波中継器１４−１は、プロセッサ３２、受信回路と送信回路を備えた無線通信部３４、アンテナ３５、操作部３６、表示部３７、メモリ３８及び電源部４０で構成される。プロセッサ３２にはプログラムの実行により実現される機能として、中継処理部６４、定期通報送信部６６及び定期通報送信タイマ６８が設けられている。

中継処理部６４は操作部３６に設けている登録スイッチの操作により、電波中継器１４−１の使用を開始する際に、メモリ３８の中継制御テーブル７０に子ノードとして割り当てられた図１に示した無線式感知器１６−１１，１６−１２のノードＩＤの登録を行う。

無線式感知器１６−１１，１６−１２のノードＩＤを登録する際には、表示部３７の例えば７セグメント表示器を使用して感知器登録アドレスを指定し、続いて操作部３６のディップスイッチなどで登録待ち状態を設定し、この状態で無線式感知器１６−１３，１６−１４から送信されてくる起動電文又は試験電文を受信し、電文に含まれる送信元ＩＤを取得して中継制御テーブル６６にノードＩＤとして登録する。

なお、操作部３６で表示器３７を使用して登録アドレスを表示した場合、未登録であれは７セグメント表示器が点滅し、登録済みであれば７セグメント表示器が点灯となる。

更に中継処理部６４は、図１の無線式感知器１６−１１，１６−１２のノードＩＤを中継制御テーブル７０に登録する毎に、登録したノードＩＤを読み出して、無線受信用中継器１２−１に登録電文により転送し、無線受信用中継器１２−１側での追加登録を行わせる。

また中継処理部６０は、中継制御テーブル７０に対するノードＩＤの登録が終了した後に無線通信部３４で無線式感知器から送信された火災発報電文、定期通報電文などを受信した時に、各電文に含まれる送信元ＩＤを取得し、中継制御テーブル７０に登録しているノードＩＤと比較し、両者が一致したときに、受信した電文を中継送信し、不一致の場合には中継送信を行わない。

定期通報送信部６６及び定期通報送信タイマ６８は、無線式感知器１６−１１の定期通報送信部６０及び定期通報送信タイマ６２と同じであり、例えば２３時間タイマを使用し、２３時間を経過する毎に、定期通報電文を送信する。

電源部４０はＰ型受信機１０より供給されるDC電源、例えばＤＣ２４Ｖや電池（例えばリチウム電池を使用する。

次に図３の無線受信用中継器１２−１を説明する。無線受信用中継器１６−１は、プロセッサ４２、受信回路を備えた無線通信部４４、アンテナ４６、有線通信部４８、操作部５０、表示部５２、メモリ５４及び電源部５６で構成される。

プロセッサ４２にはプログラムの実行により実現される機能として、受信処理部７２、定期通報受信部７２及び定期通報受信タイマ管理情報７６が設けられている。またメモリ５４には中継制御テーブル７８が設けられ、図１に示した無線受信用中継器１２−１に子ノードとして予め割り当てられた無線式感知器１６−１３，１６−１４及び電波中継器１４−1のノードＩＤが登録されている。

受信処理部７２は、システム立上げ時に、中継制御テーブル７４に対する無線式感知器１６−１３，１６−１４及び電波中継器１４−１のノードＩＤを登録する。この登録は、表示部５２の例えば７セグメント表示器を使用して感知器又は無線中継器の登録アドレスを指定し、続いて操作部５０のディップスイッチなどで登録待ち状態を設定し、この状態で無線式感知器１６−１３，１６−１４または電波中継器１４−１から送信されてくる起動電文又は試験電文を受信し、電文に含まれる送信元ＩＤを取得して中継制御テーブル７４に登録する。

また受信処理部７２は、子ノードとして割り当てられた無線式感知器１６−１３，１６−１４及び電波中継器１４−１のノードＩＤの登録を完了した後、電波中継器１４−１の登録処理の際に送信されてくる中継制御テーブル７０に登録したノードＩＤを含む登録要求電文を受信した際に、登録要求電文から取得した無線式感知器１６−１１，１６−１２のノードＩＤを中継制御テーブル７８に追加登録する。この場合、同時に親ノードとなる電波中継器１４−１のアドレスも送ってくることから、これも登録する。

更に、受信処理部７２は無線通信部４４により火災発報電文または定期通報電文などを受信したときに、各電文に含まれる送信元ＩＤと中継制御テーブル７８に登録及び追加登録しているノードＩＤとを比較し、両者が一致した場合に、受信した電文を処理し、それ以外の電文は処理せずに無視する。

受信処理部７２でノードＩＤの一致により火災発報電文を受信して処理した場合には、有線通信部４８から感知器回線１８−１に発報電流を流す接点出力動作により火災発報信号をＰ型受信機１０に送信する。

定期通報受信タイマ管理情報７６は、図９に示すように、定期通報電文を受信する無線式感知器１６−１１〜１６−１４及び電波中継器１４−１のノードＩＤ１１６−１〜１１−５に対応してＴ１〜Ｔ５の値をもつ定期通報受信タイマ１１８−１〜１１８−５を管理している。定期通報受信タイマ１１８−１〜１１８−５は設定時間が送信元の定期通報送信時間Ｔ０の整数倍以上の時間であり、例えば４８時間を設定している。

定期通報受信タイマ１１８−１〜１１８−５は４８時間タイマとして動作し、タイムアップする前にノードＩＤが一致する定期通報電文を受信する毎にリセットスタートし、定期通報電文が受信されずに４８時間を経過するとタイムアップする。これは２３時間タイマにより定期通報電文を送信していたとすると、定期通報電文を２回受信できない場合である。

なお、定期通報受信タイマ１１８−１〜１１８−５の設定時間Ｔ１〜Ｔ５は、送信元の定期通報送信時間Ｔ０の整数倍、例えば２倍以上とする場合、２３時間タイマであれば２６時間以上、１９時間タイマであれば３８時間以上、１７時間タイマであれば３４時間以上というように設定し、定期通報報電文を２回連続して受信できなかったときにタイムアップして定期通報異常を判断するようにしても良く、必要に応じて適宜の決め方とすることができる。

定期通報受信部７４は、定期通報受信タイマがタイムアップして出力した時に、定期通報異常と判断してＰ型受信機に障害を通知して警報させる。即ち、感知器回線１８−１の終端に接続している断線検出抵抗を切り離し、擬似的に断線状態を作り出すことで、Ｐ型受信機１０に定期通報異常による障害発生を通知する。

なお、定期通報異常が判別された場合、表示部５２に定期通報異常を判断したノードＩＤに基づき、定期通報異常を起した無線式感知器のアドレスを表示して確認できるようしている。

更に電源部５６としては、図１に示したように、受信機１０からの電源線１５による直流電力の供給を受けているが、商用ＡＣ１００ボルトから直流電力を変換して電源を作り出してもよい。

次にＰ型受信機１０を説明する。Ｐ型受信機１０は、制御部として機能するプロセッサ８０、回線受信部８２−１〜８２−３、電源部８４、表示部８６、音響警報部８８、操作部９０、移報部９２及び不揮発メモリ９４を備えている。

回線受信部８８−１〜８８−３からは感知器回線１８−１〜１８−３が図１に示したようにそれぞれ引き出され、感知器回線１８−１には無線受信用中継器１４−１が接続されている。

回線受信部８８−１は、無線受信用中継器１２−１に設けた有線通信部４８による接点動作で流れる発報電流を検知し、プロセッサ８０に対し火災検出信号を出力する。また無線受信用中継器１２−１の有線通信部４８における終端抵抗の切り離しは、実際の感知器回線の断線の際の監視電流の遮断として検出し、障害検出信号をプロセッサ８０に出力する。

プロセッサ８０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＤ変換ポート及び各種の入出力ポートを備え、ＣＰＵによるプログラムの実行で火災監視部９６の機能を実現している。

火災監視部９６は回線受信部８８−１〜８８−３のいずれかによる発報電流の検出で火災発報信号の受信出力が得られると、対応する感知器回線の火災発報と判断し、表示部８６に代表火災表示を行うと共に、回線単位の地区表示を行う。また音響警報部８８より音響火災警報を出力する。

また火災監視部９６は、回線受信部８８−１〜８８−３により感知器回線１８−１〜１８−３の断線を検出した場合、表示部８６に代表障害表示を行うと共に、障害を発生した地区を回線単位に表示し、更に音響警報部９０から障害警報を出すようになる。

図１０は図１の防災無線システムで使用する電文フォーマットを示した説明図である。

図１０において、電文フォーマット９５は、位相修正信号９６、連番９８、送信元ＩＤ１００、データコード１００及びエラーチェックコード１０２で構成される。位相修正信号９６は所定ビット長の「１０１０１０・・・・１０」で繰り返すプリアンブル信号であり、無線通信部に設けた受信用ＰＬＬの位相同期による受信準備を行う。

連番９８は電文の送信ごとに０〜２５５の範囲で順番に変化する値を格納し、受信側で電文の受信の順序を知ることができる。送信元ＩＤ１００には送信元となる機器のノードＩＤが設定され、本実施形態では例えば３２バイトのデータとなる。

データコード１０２は電文内容を示す情報であり、データコード１０２の部分に下側に取り出して示す機器状態電文１０６、障害電文１０８のフォーマットに示す内容が設定される。

機器状態電文１０６はデータコード１０２の部分に、機器状態コード１１４がセットされ、機器状態コード１１４は火災発報、復旧後初回送信、発信機発報、定期通報などの状態を表す。障害電文１０８はデータコード１０２の部分に、機器状態コード１１４と障害内容コード１１６がセットされる。

これに以外に、図２の中継器制御テーブル７４に対するノードＩＤの追加登録に使用する登録電文や、無線式感知器からノードＩＤ登録のために送信する起動電文や試験電文などがある。

図１１は図２の無線式感知器によるセンサ処理を示したフローチャートであり、プロセッサ２０によるプログラムの実行により実現される。図１１において、センサ処理は、ステップＳ１で初期化及び自己診断を行った後、正常であればステップＳ２に進み、登録処理を実行する。

ステップＳ２の登録処理は、操作部２８に設けたディップスイッチなどにより登録モードをセットしてＩＤ登録用の起動電文または試験電文を送信する。このとき、対応する電波中継器１４−１の操作部３６のディップスイッチにより登録アドレスを指定し、登録処理部６２に登録待ち状態をセットしていると、ステップＳ２で送信された電文が受信され、受信した電文に含まれる送信元ＩＤを取り出して、中継制御テーブル７０にノードＩＤとして登録する自動登録が行われる。

ステップＳ２で登録処理が済むと、監視状態となってステップＳ３に進み、火災発報の有無を判別している。このときセンサ部２６からの例えば煙検知信号が所定の閾値を超えると火災発報が判別され、ステップＳ４で火災発報電文を送信する。

続いてステップＳ５で定期通報送信タイマ、例えば２３時間タイマがタイムアップしたか否か判別しており、定期通報送信タイマのタイムアップを判別すると、ステップＳ６で定期通報電文を送信した後、ステップＳ７で定期通報送信タイマをリセットスタートする。

なお、センサ処理にあっては、火災発報や定期通報以外に、障害や復旧などの電文を送信するが、これは省略している。

図１２は図２の電波中継器１４−１による電波中継処理を示したフローチャートであり、プロセッサ３２によるプログラムの実行により実現される処理となる。

図１２において、電波中継処理は、ステップＳ１１で電源投入に伴う初期化及び自己診断を行った後、異常がなければ、ステップＳ１２で中継制御テーブル７０の登録処理を実行する。中継制御テーブル７０の登録処理は、子ノードとしての無線式感知器１６−１１，１６−１２のノードＩＤを登録する。更に、ノードＩＤの登録毎に、登録要求電文を図３の無線受信用中継器１２−１に送信し、無線式感知器１６−１１，１６−１２のノードＩＤを中継制御テーブル７８に追加登録させる。

ステップＳ１２の登録処理が済むと監視状態に入り、ステップＳ１３で電文受信の有無を判別している。ステップＳ１３で電文受信を判別すると、ステップＳ１４に進み、受信した電文を解析し、ステップＳ１５で電文から得られた送信元ＩＤと中継制御テーブル７０に登録しているテーブル登録のノードＩＤとを比較し、ステップＳ１６で一致を判別した場合には、有効な受信電文としてステップＳ１７に進み、受信した電文を中継送信する。

続いてステップＳ１８で定期通報送信タイマ、例えば２３時間タイマがタイムアップしたか否か判別しており、タイムアップを判別すると、ステップＳ１９で定期通報電文を送信した後、ステップＳ２２で定期通報送信タイマをリセットスタートする。

図１３は図３の無線受信用中継器１２−１による無線受信用中継処理を示したフローチャートである。図１３において、無線受信用中継器１２−１の電源が投入されると、ステップＳ２１で初期化及び自己診断が実行され、異常がなければ、ステップＳ２２で中継制御テーブル７８の登録処理を実行する。

中継制御テーブル７８の登録処理は、子ノードとしての無線式感知器１６−１３，１６−１４のノードＩＤを登録する。更に、図２の電波中継器１４−１から送信された登録要求電文を受信し、無線式感知器１６−１１，１６−１２のノードＩＤを中継制御テーブル７８に追加登録する。

登録処理が終了すると監視状態となり、ステップＳ２３で電文受信の有無を判別しており、電文を受信判別すると、ステップＳ２４で電文を解析し、ステップＳ２５で電文から得られた送信元ＩＤと中継制御テーブル７８に登録しているテーブル登録のノードＩＤを比較する。

ステップＳ２６で両者が一致することを判別すると、有効な電文としてステップＳ２７に進み、火災発報を判別すると、ステップＳ２８で感知器回線１８−１に対する接点出力で発報電流を流すことで、Ｐ型受信機１０に対し火災発報信号を送信する。

また定期通報電文であることをステップＳ２９で判別すると、ステップＳ３０に進み、送信元ＩＤで特定される該当ノードの定期通報受信タイマ、例えば４８時間タイマをリセットスタートする。

続いてステップＳ３１でタイムアップした定期通報受信タイマの有無をチェックし、もしタイムアップした定期通報受信タイマがあれば、ステップＳ３２で定期通報異常と判断し、感知器回線１８−１を、終端抵抗の切り離しによって擬似的な断線状態とすることで、Ｐ型受信機１０に対し障害信号を送って障害警報を出力させる。

なお上記の実施形態は、電波中継器を設置したシステムを例にとっているが、電波中継器を設置していないシステムについても同様に適用できる。

また、上記の実施形態にあっては、定期通報送信タイマとして２４時間との差の絶対値が、１時間又は５以上の素数となる設定時間のタイマを使用しているが、それ以外の設定時間のタイマ、例えば２２時間タイマ、２３．５時間タイマ、２１時間タイマ、２６時間タイマ、２７時間タイマなどを使用してもよい。

このようなタイマを使用した場合には、２４時間における１時間刻みの送信タイミングは生成できないが、２４時間の間の分散した時間の送信タイミングを生成することから、定期通報電文の頻度を高めることなく、１日のうちの全ての時間帯における機器の動作や通信環境の確認が実質的に可能である。

また、上記の実施形態は火災受信機としてＰ型受信機からの感知器回線に無線受信用中継器を接続しているが、データ伝送機能を持つＲ型受信機に無線受信用中継器を接続するようにしてもよい。

また、上記の実施形態は火災受信機としてＰ型受信機からの感知器回線に無線受信用中継器を接続しているが、データ伝送機能を持つＲ型受信機に無線受信用中継器を接続するようにしてもよい。

また上記の実施形態におけるフローチャートは処理の概略例を説明したもので、処理の順番等はこれに限定されない。また各処理や処理と処理の間に必要に応じて遅延時間を設けたり、他の判定を挿入する等が出来る。

また本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：Ｐ型受信機
１２−１〜１２−３：無線受信用中継器
１４−１〜１４−３：電波中継器
１５：電源線
１６−１１〜１６−３４：無線式感知器
１８−１〜１８−３：感知器回線
２０，３２，４２，８０：プロセッサ
２２，３４，４４：無線通信部
２６，３５，４６：アンテナ
２６：センサ部
２８，３６，５０，９０：操作部
３０：バッテリー
３８，５４：メモリ
４０，５６，８４：電源部
４８：有線通信部
５２，８６：表示部
５８：センサ処理部
６０，６６：定期通報送信部
６２，６８：定期通報送信タイマ
６４：中継処理部
７０，７８：中継制御テーブル
７２：受信処理部
７４：定期通報受信部
７６：定期通報受信タイマ管理情報
８２−１〜８２−３：感知器回線
８８：音響警報部
９２：移報部
９４：不揮発メモリ
９６：火災監視部
９５：電文フォーマット
１１８−１〜１１８−５：定期通報受信タイマ

Claims (6)

1. 複数のセンサノード、電波中継ノード、無線防災ノード及び受信機で構成され、前記センサノードから送信された電文又は電波中継ノードを経由して前記センサノードから送信された電文を前記無線防災ノードで受信して処理し、処理結果を信号線により接続された前記受信機に送信する無線防災システムに於いて、
   前記センサノード及び無線中継ノードに、
   ２４時間との差の絶対値が、１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは前記１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる所定の定期通報送信時間を設定し、前記定期通報送信時間毎に出力する定期通報送信タイマと、
   前記定期通報送信タイマの出力に基づいて送信元ＩＤを含む定期通報電文を送信する定期通報送信部と、
   を設け、
   前記無線防災ノードに、
   前記送信元ＩＤに対応して設けられ、前記定期通報送信時間の整数倍以上となる所定の定期通報受信時間を設定し、前記定期通報電文を受信する毎にリセットスタートされ、前記定期通報受信時間に到達した時に出力する定期通報受信タイマと、
   前記定期通報受信タイマが出力した時に、定期通報異常と判断して前記受信機に障害を通知して警報させる定期通報受信部と、
   を設けたことを特徴とする無線防災システム。
   
2. 複数のセンサノード、無線防災ノード及び受信機で構成され、前記センサノードから送信された電文を前記無線防災ノードで受信して処理し、処理結果を信号線により接続された前記受信機に送信する無線防災システムに於いて、
   前記センサノードに、
   ２４時間と設定時間との差の絶対値が、１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは前記１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる所定の定期通報送信時間を設定し、前記定期通報送信時間毎に出力する定期通報送信タイマと、
   前記定期通報送信タイマの出力に基づいて送信元ＩＤを含む定期通報電文を送信する定期通報送信部と、
   を設け、
   前記無線防災ノードに、
   前記送信元ＩＤに対応して設けられ、前記定期通報送信時間の整数倍以上となる所定の定期通報受信時間を設定し、前記定期通報電文を受信する毎にリセットスタートされ、前記定期通報受信時間に到達した時に出力する定期通報受信タイマと、
   前記定期通報受信タイマが出力した時に、定期通報異常と判断して前記受信機に障害を通知して警報させる定期通報受信部と、
   を設けたことを特徴とする無線防災システム。
   
3. 請求項１又は２記載の無線防災システムに於いて、前記定期通報送信タイマは、定期通報送信時間として、２３時間、１９時間、又は１７時間を設定したことを特徴とする無線防災システム。
   
4. 請求項１又は２記載の無線防災システムに於いて、前記定期通報送信タイマは、定期通報送信時間として、２５時間、２９時間、又は３１時間を設定したことを特徴とする無線防災システム。
   
5. 電文を直接または電波中継ノードを経由して無線防災ノードに送信して処理させ、処理結果を信号線により接続された受信機に送信させるセンサノードに於いて、
   ２４時間との差の絶対値が、、１時間、５以上の素数で与えられる素数時間、若しくは前記１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる所定の定期通報送信時間を設定し、前記定期通報送信時間毎に出力する定期通報送信タイマと、
   前記定期通報送信タイマの出力に基づいて送信元ＩＤを含む定期通報電文を送信する定期通報送信部と、
   を設けたことを特徴とするセンサノード。
   
6. センサノードから送信された電文を無線防災ノードに中継して処理させ、処理結果を信号線により接続された受信機に送信させる電波中継ノードに於いて、
   ２４時間との差の絶対値が、１時間、素数で与えられる素数時間、若しくは前記１時間又は素数時間を中心に前後１時間未満の時間となる所定の定期通報送信時間を設定し、前記定期通報送信時間毎に出力する定期通報送信タイマと、
   前記定期通報送信タイマの出力に基づいて送信元ＩＤを含む定期通報電文を送信する定期通報送信部と、
   を設けたことを特徴とする電波中継ノード。

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