JP2011087220A - 無線防災システム、センサノード、電波中継ノード及び無線防災ノード - Google Patents

Abstract

【課題】電文の受信順が入れ替わっても不具合を起さず且つ同じ電文の受信処理による負担を軽減する。
【解決手段】無線式感知器１６−１１及び電波中継器１４−１の連番設定部６０，７０は、０〜２５５の範囲で連続的に変化する連続番号を繰り返し生成し、送信時に生成している連続番号を電文に設定して送信する。電波中継器１４−１の連番管理部６６は、受信した電文から送信元ＩＤと連番を取得し、送信元ＩＤ毎に、取得した連番から１２８個前の連番までの更新禁止範囲を設定して所定時間維持し、更新禁止範囲に入る連番の受信電文の処理を禁止する。
【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、電波中継ノード及び無線防災ノードに関する。

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して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、感知器増設等のシステム変更にも容易に対応できる。

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式の防災監視システムにおいては、無線受信用中継器で無線式感知器からの電文または電波中継器を経由した電文を受信した場合、伝播経路の状況などにより、電文の順番が入れ替わってしまい、電文の受信処理に矛盾を生じ、無線防災システムにおける通信の信頼性が低下する可能性が残されている。

また無線式感知器および電波中継器から電文送信は、通信の信頼性を確保するために同じ電文を複数回送信する多連送の送信としており、このために受信側では同じ電文についての受信解析処理を複数回行うこととなり、処理負担が増加する問題もある。

本発明は、電文の受信順が入れ替わっても不具合を起こさず、且つ同じ電文の受信処理による負担を軽減する無線防災システム、センサノード、電波中継ノード及び無線防災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、センサノードから無線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無線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前記受信機に送信する無線防災システムに於いて、
送信ノードとして機能するセンサノード及び電波中継ノードは、所定の最小値から所定の最大値の間で連続的に繰り返し変化する連続番号を繰り返し生成し、電文を多連送で送信する時に、生成している連続番号を電文に設定して送信させる連番設定部を備え、
受信ノードとして機能する電波中継ノード及び無線防災ノードは、受信した電文から送信元ＩＤと連続番号を取得し、送信元ＩＤ毎に、取得した連続番号から所定数前の連続番号までの更新禁止範囲を設定して所定時間に亘り維持し、更新禁止範囲に入る受信電文の処理を一定時間禁止する連番管理部を備え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、センサノードから無線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前記受信機に送信する無線防災システムに於いて、
送信ノードとして機能するセンサノードは、所定の最小値から所定の最大値の間で連続的に繰り返し変化する連続番号を繰り返し生成し、電文を多連送で送信する時に、生成している連続番号を電文に設定して送信させる連番設定部を備え、
受信ノードとして機能する無線防災ノードは、受信した電文から送信元ＩＤと連続番号を取得し、送信元ＩＤ毎に、取得した連続番号から所定数前の連続番号までの更新禁止範囲を設定して所定時間に亘り維持し、更新禁止範囲に入る受信電文の処理を一定時間禁止する連番管理部を備えたことを特徴とする。

ここで、送信ノードの連番設定部は、０から所定の最大値（Ｎ−１）の間で連続的に変化するＮ個の連続番号を繰り返し生成し、送信時に生成している連続番号を電文に設定して送信し、
受信ノードの連番管理部は、受信した電文から連続番号を取得し、取得した連続番号からＮ／２だけ前の連続番号までの更新禁止範囲を設定する。

受信ノードの連番管理部は、更新禁止範囲に入らない連続番号の電文を受信した時、更新禁止範囲を、受信した連続番号から所定数前の連続番号までの新たな更新禁止範囲に更新して所定時間維持する。

（センサノード）
本発明は、異常を検出して電文を電波中継ノード又は受信機に信号線接続された無線防災ノードに無線送信するセンサノードに於いて、
所定の最小値から所定の最大値の間で連続的に繰り返し変化する連続番号を繰り返し生成し、電文を多連送で送信する時に、生成している連続番号を電文に設定して送信させる連番設定部を備え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無線信号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、
所定の最小値から所定の最大値の間で連続的に繰り返し変化する連続番号を繰り返し生成し、電文を多連送で送信する時に、生成している連続番号を電文に設定して送信させる連番設定部と、
受信した電文から送信元ＩＤと連続番号を取得し、送信元ＩＤ毎に、取得した連続番号から所定数前の連続番号までの更新禁止範囲を設定して所定時間に亘り維持し、更新禁止範囲に入る受信電文の処理を禁止する連番管理部と、
を備えことを特徴とする。

（無線防災ノード）
本発明は、センサノードから送信された無線信号又は電波中継ノードを経由して送信された無線信号を受信して処理し、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ノードに於いて、
受信した電文から送信元ＩＤと連続番号を取得し、送信元ＩＤ毎に、取得した連続番号から所定数前の連続番号までの更新禁止範囲を設定して所定時間に亘り維持し、更新禁止範囲に入る受信電文の処理を一定時間禁止する連番管理部を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、所定範囲で連続的に変化する連続番号を生成し、電文の多連送による送信時に、生成している連続番号を電文に設定して送信し、受信側では、受信した連続番号及びそれ以前に受信している連続番号までの更新禁止範囲を設定し、次の電文受信で更新禁止範囲に入る連続番号を受信した場合には、電文の受信順が入れ替わっていると判断して受信処理を行わないようししているため、電文の受信順が入れ替わってしまうことによる不具合を確実に防止し、無線防災システムにおける通信の信頼性を高めることができる。

また多連送により送信された複数の同じ電文を受信する場合、最初の電文受信による更新禁止範囲の設定により、その後に受信される同じ連続番号の電文は更新禁止範囲に入ることで受信電文を解析する処理が都度繰り返し行われることを防止し、処理の負担を低減することができる。

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 図２の無線式感知器による多連送送信を示したタイムチャート 図２の電波中継器による多連送送信を示したタイムチャート 図１の無線防災システムで送受信する無線信号の電文フォーマットを示した説明図 図２の電波中継器と無線受信用中継器に設けた中継制御テーブルの登録内容を示した説明図 本実施形態の連番管理処理で設定される更新禁止範囲を示した説明図 図８の更新禁止範囲を設定するための条件式を示した説明図 電文受信で生成して管理される本実施形態の連番管理情報を示した説明図 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２の電波中継器および無線受信用中継器に設けた連番管理部による処理動作を示したフローチャート 図２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には無線防災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、火災受信機である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ノードとしての機能する電波中継器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を使用した固有のノードＩＤが予め登録されている。本実施形態で使用するノードＩＤは３２バイトのデータである。

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と、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、火災を示す電文信号（以下、単に「電文」という）を無線送信する。この電文送信は、同じ電文を複数回送信する多連送送信である。

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、例えば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、直接の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からの送信も同じ中継電文を複数回送信する多連送送信となる。

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、電波中継器１４−１及び無線式感知器１６−１１〜１６−１４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、当該各ノードは定期通報電文を定期的に送信する。

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タイマをリセットスタートしている。しかしながら、定期的に定期通報電文が受信されずに定期通報タイマが所定時間を超えて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する。

図２は図１の実施形態に設けた１Ｆの無線式感知器１６−１１６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る。

まず無線式感知器１６−１１を説明する。センサノードとしての無線式感知器１６−１１は、プロセッサ２０、送信回路を備えた無線通信部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２７及びバッテリー３０で構成される。センサ部２６は例えば光電式の煙感知部やサーミスタなどを用いた温度検出部である。

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と連番設定部６０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から火災を示す電文をアンテナ２４から無線送信する。

無線通信部２２による電文送信は、図４に示すように、例えば１８個の電文データのＴ１＝２秒送信とＴ１＝２秒休止を３回繰り返した後、感知器毎にランダムに割当てられた３〜８秒の範囲の空き時間Ｔ２を経過した後、再度同じ送信を繰り返すリトライ送信を行っており、これを１セットの電文送信としている。

再び図２を参照するに、センサ処理部５８は操作部２７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。

連番設定部６０は、例えば０００〜２５５の間で連続的に変化する連続番号（以下単に「連番」という）を繰り返し生成しており、電文の送信タイミングで生成している連番を電文に設定して多連送により送信させる。０００〜２５５の範囲で変化する連番は例えば８ビットカウンタのクロック計数などにより生成している。

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。

次に電波中継器１４−１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、連番管理部６６及び連番設定部７０が設けられている。

無線通信部３４に設けた受信回路から得られた受信電文については、２つの電文データが一致したときに有効な電文として処理する。また無線通信部３４に設けた送信回路は、キャリアセンス方式により電文を中継送信し、中継送信は例えば図５に示す多連送とする。

図５の電波中継器からの多連送は、例えばＴ３＝４００ｍｓとなる４個の同じ電文データを、Ｔ４＝４秒間隔で６回繰り返し送信する６連送とする。

再び図２を参照するに、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７２に対する割り当てられた図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１６−１１，１６−１２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７２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、予め割り当てられた図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７４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。

中継処理部６４は中継制御テーブル７２に対するノードＩＤの登録が終了した後の監視状態で動作し、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際に、各電文に含まれる送信元ＩＤを取得し、中継制御テーブル７２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。

連番管理部７２は、無線式感知器１６−１１から電文を受信した際に、電文に含まれる送信元ＩＤに対応したノードＩＤと連番に基づいて連番管理情報７４を生成して連番管理を実行する。連番管理情報７４には、取得した連続番号から所定数前の連続番号までの更新禁止範囲が設定される。

連番管理部６６で連番禁止範囲を含む連番管理情報７４を生成した時に、連番管理情報７４の有効期間を管理する連番管理タイマを起動している。連番管理タイマは例えば３０秒に設定される。この連番管理タイマの設定時間は、図４の無線式感知器のリトライ送信までの空き時間以内で且連番を生成するカウンタが１２８カウントするまでの時間以内の時間とする。

連番管理情報７４の生成で更新禁止範囲が設定されている場合、その後、更新禁止範囲に入る連番の電文を受信しても受信処理を行わない電文受信処理の禁止状態となる。このため送信側からの多連送により同じ電文が受信されても、受信電文から得られた連番がそのときの更新禁止範囲に入っていることで受信処理は行われず、同じ電文に対する２回以上の受信処理を回避できる。

また電文の受信順が入れ替わった場合についても、それ以前の電文の連番は、そのとき設定している更新禁止範囲に入ることで受信処理は行われず、電文の順番が入れ替わって受信されることによる不具合を防止できる。

一方、連番管理タイマがタイムアップする前に、そのとき設定している更新禁止範囲に入らない連番の電文を受信した場合には、連番管理情報７４の更新禁止範囲を新たに受信した連番に基づいて再度設定すると共に、連番管理タイマをリセットスタートする更新処理を実行する。

また次の電文を受信することなく連番管理タイマがタイムアップした場合には、生成している連番管理情報７４は消去する。このような連番管理部６６の機能は後の説明で更に詳細に説明する。

連番設定部７０は無線式感知器１６−１１と同じであり、８ビットカウンタにより０００〜２５５の範囲で繰り返し変化する連番を生成しており、無線式感知器１６−１１から受信した火災発報などの電文を中継する際に、そのとき発生している連番を中継する電文に設定して多連送送信させる。

電源部４０は商用ＡＣ１００ボルトを直流電源に変換しており、必要に応じて予備電源としてのバッテリーを備えている。電源部４０はこのような構成に限らず、例えば無線式感知器１６−１１同様の電池電源を採用してもよい。

図３は図１の無線受信用中継器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３において、無線受信用中継器１２−１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７６及び連番管理部７８が設けられている。またメモリ５４には中継制御テーブル８２が設けられ、図１に示すように、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。またメモリ５４には連番管理部７８で電文を受信した際に生成して管理する連番管理情報８４が配置される。

受信処理部７６は中継制御テーブル８２に対するノードＩＤの登録を行う。無線式感知器１６−１３，１６−１４及び電波中継器１４−１のノードＩＤを登録する際には、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８２に登録する。

また受信処理部７６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より送信されてくる中継制御テーブル７２に登録しているノード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８２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。

連番管理部７８は、電波中継器１４−１の連番管理部６６と同じであり、電文を受信した際に、電文に含まれる送信元ＩＤに対応したノードＩＤと連番に基づいて、更新禁止範囲及び連番管理タイマを含む連番管理情報８４を生成して連番管理タイマをスタートし、次に受信した同じノードＩＤの連番が、連番管理情報８４に設定している更新禁止範囲に入っている場合には、受信した電文の処理は行わないようにしている。

一方、連番管理タイマがタイムアップする前に、そのとき設定している更新禁止範囲に入らない連番の電文を受信した場合には、連番管理情報８４の更新禁止範囲を新たに受信した連番に基づいて再度設定すると共に、連番管理タイマをリセットスタートする更新処理を実行する。また次の電文を受信することなく連番管理タイマがタイムアップした場合には、生成している連番管理情報８４は消去する。

また受信処理部７６で定期通報電文が受信されずに定期通報異常となる無線式感知器又は電波中継器を判別した場合、感知器回線１８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ようにしている。

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し、電池電源を採用してもよい。

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８６、回線受信部８８−１〜８８−３、電源供給部９０、表示部９２、音響警報部９３、操作部９４、移報部９５及び不揮発メモリ９６を備えている。なお自身の動作電源は、適切にバックアップされた商用電源を使用している（図示せず）。

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１２−１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７６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８６に出力する。

プロセッサ８６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９８の機能を実現している。

火災監視部９８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９２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９３より音響火災警報を出力する。

また火災監視部９８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８２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８４から音響障害警報を出力する。

図６は図１の無線受信用中継器１２−１〜１２−３で受信する電文の電文フォーマットを示した説明図である。

図６において、電文フォーマット００は、位相修正信号１０２、連番１０４、送信元ＩＤ１０６、データコード１０８及びエラーチェックコード１１０で構成される。位相修正信号１０２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、これによ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ことが出来る。

連番１０４は電文の送信時に０〜２５５の範囲で変化しているいずれかの値を格納し、受信側での連番管理処理に使用される。送信元ＩＤ１０６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１０８は電文内容を示す情報であり、データコード１０８の部分に下側に取り出して示す機器状態電文１１２、障害電文１１４、登録要求電文１１６のフォーマットに示す内容が設定される。

機器状態電文１１２はデータコード１０８の部分に、機器状態コード１１８がセットされ、機器状態コード１１８は火災発報、復旧後初回送信、発信機発報などの状態を表す。障害電文１１４はデータコード１０８の部分に、機器状態コード１１８と障害内容コード１２０がセットされる。

登録要求電文１１６はデータコード１０８の部分に、親アドレス１２２、子のアドレス１２４及び子のノードＩＤ１２６がセットされ、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。

図７は図２の電波中継器１４−１と無線受信用中継器１２−１に設けた中継制御テーブル７２，８２の登録内容を示した説明図である。

図７（Ａ）は図２の電波中継器１４−１に設けた中継制御テーブル７２の登録内容である。図１に示したように、電波中継器１４−１には予め無線式感知器１６−１１，１６−１４が割り当てられており、それぞれのノードＩＤを
無線式感知器１６−１１：０００００００１
無線式感知器１６−１２：０００００００２
とすると、登録待ち状態でアドレス「０−１」又は「０−２」を指定することで、そのとき受信された起動又は試験電文から送信元ＩＤを取得して中継制御テーブル６６の指定したアドレスにノードＩＤとして登録する。このとき同時に、親アドレスとして電波中継器１１−１のアドレス「Ｆ−１」が登録され、また無線式感知器１６−１３，１６−１４は電波中継器１４−１の直接の子ノードであることを示すフラグ「１」がセットされる。

このように中継制御テーブル７２に対するノードＩＤの登録時、担当者は個々のノードＩＤを意識する必要はなく、登録する無線式感知器と電波中継器のネットワーク上のアドレスを認識していれば良い。

図７（Ｂ）は図２の無線受信用中継器１２−１に設けた中継制御テーブル８２の登録内容であり、アドレス、ノードＩＤ、親アドレス及び直接の子ノードから構成されている。本実施形態にあっては、中継制御テーブル８２には例えば無線式感知器８台，電波中継器２台までを登録可能としている。

無線受信用中継器１２−１には、図１に示したように、無線式感知器１６−１３，１６−１４と電波中継器１４−１が割り当てられており、それぞれのノードＩＤを
無線式感知器１６−１３：０００００００３
無線式感知器１６−１４：０００００００４
電波中継器１４−１ ：００００１００１
とすると、登録待ち状態でアドレス「０−３」，「０−４」又は「Ｆ−１」を指定することで、そのとき受信された起動又は試験電文から送信元ＩＤを取得して無線受信用中継器１２−１に設けた中継制御テーブル８２の指定したアドレスにノードＩＤとして登録する。このとき同時に、親アドレスとして無線受信用中継器１２−１のアドレス「０−０」が登録され、また無線式感知器１６−１１，１６−１２と電波中継器１４−１は直接の子ノードであることを示すフラグ「１」が登録される。

ここで中継制御テーブルの登録は、まず図７（Ｂ）に示す無線受信用中継器１２−１の中継制御テーブル８２に対する登録を行い、その後に、図７（Ａ）に示す電波中継器１４−１の中継制御テーブル７２に対する登録を行う。

このため図７（Ａ）に示す電波中継器１４−１の中継制御テーブル７２に対する無線式感知器１６−１１，１６−１２の登録が行われると、登録終了毎に、登録されたノードＩＤ及び親アドレスを読み出し、無線受信用中継器１２−１に対し、図４に示した登録要求電文１１６により転送し、図７（Ｂ）の中継制御テーブル８２に対し、転送したノードＩＤ及び親アドレスを追加登録し、更に直接の子ノードについては、そうでないことを示すフラグ「０」を登録する。

この追加登録により、図２に示した無線受信用中継器１２−１は、自己に割り当てられたノードＩＤの電文のみならず、電波中継器１４−１に割り当てられたノードＩＤの電文についても、有効な電文として処理することが可能となる。

図８は図２の電波中継器１４−１に設けた連番管理部６６により設定される更新禁止範囲を示した説明である。

まず送信側となる無線式感知器１６−１１の連番設定部６０では、８ビットカウンタの計数動作により０〜２５５の範囲で変化させており、この連番の変化は図６（Ａ）に示すように、０から２５５まで連続して変化する連番サークルとして表現することができる。

連番サークルに対し本実施形態にあっては、受信した連番Ｘ及びそれより前のサークルの半分となる１２８個の連番の範囲を、更新禁止範囲１３２に設定し、それより先の範囲を更新可能領域１３０に設定している。

図８（Ａ）は連番サークルの中央値より小さい連番Ｘを受信した場合であり、この場合の連番禁止範囲１３２は次のようになる。ここでＹを連番禁止範囲１３２の符号とする。
０≦Ｙ≦Ｘ及び（１２９＋Ｘ）≦Ｙ≦２５５
例えば連番Ｘ＝０３０であれば、連番禁止範囲Ｙ＝０３０〜０００，２５５〜１２９となる。

図８（Ｂ）は連番サークルの中央値より大きい連番Ｘを受信した場合であり、この場合の連番禁止範囲１３２は次のようになる。
（Ｘ−１２７）≦Ｙ≦Ｘ
例えば連番Ｘ＝２２５であれば、連番禁止範囲Ｙ＝２２５〜０９８となる。

図９は図８に示した連番サークルに連番半紙範囲１３２を設定するための条件式を一覧として示している。この条件式は図８（Ａ）（Ｂ）の２つの条件式で良い。

図１０（Ａ）は図２の電波中継器１４−１に設けた連番管理部６６により生成管理される連番管理情報（連番管理レコード）７４の内容を示した説明図である。図１０（Ａ）において連番管理情報７４は、ノードＩＤ１３４、連番１３６、更新禁止範囲１３８及び；連番管理タイマ１４０で構成される。

ノードＩＤ１３４と連番１３６は受信した電文から取得される。更新禁止範囲１３８の値は、図９の条件式に基づき取得した連番１３６の値Ｘから算出される。連番管理タイマ１４０は、連番管理情報７４を生成した際にスタートさせる例えば３０秒タイマであり、タイムアップする３０秒までの間、連番管理情報７４を有効な情報して保持し、タイムアップすると連番管理情報７４を消去させる一種の寿命タイマである。

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の登録処理に進み、ＩＤ登録用の起動電文または試験電文を送信し、中継制御テーブル７２に登録させる。

続いてステップ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で現在生成している連番を取得して電文に設定し、ステップＳ５で火災発報電文を送信する。

続いてステップＳ６で定期通報タイマがタイムアップしたか否か判別しており、定期通報タイマのタイムアップを判別すると、ステップＳ７で前回の送信に使用した連番を１つ増加した連番を電文に設定し、ステップＳ８で定期通報電文を送信し、更にステップＳ９で定期通報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で図５に示したように、中継制御テーブル７２の登録処理を実行する。

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６６に登録しているテーブル登録のノードＩＤとを比較し、一致を判別した場合にはステップＳ１６に進み、受信電文から得られたノードＩＤと連番を連番管理部６６に通知する。

続いて、ステップＳ１７で連番管理情報が既に生成されて連番禁止範囲の設定があるか否か判別する。受信したノードＩＤの連番管理情報が生成されていない場合には、連番禁止範囲の設定がないことからステップＳ１９に進み、現時点で生成している連番を電文に設定し、ステップＳ２０で受信した電文を中継送信（多連送）する。

一方、受信したノードＩＤにつき連番管理情報が生成されて更新禁止範囲の設定がある場合には、ステップＳ１８に進み、受信した連番が更新禁止範囲にあるか否か判別する。更新禁止範囲になければステップＳ１９に進み、現時点で生成している連番を電文に設定し、ステップＳ２０で受信した電文を中継送信する。連番が更新禁止範囲にある場合にはステップＳ１８からステップＳ２１に進み、ステップＳ１９，Ｓ２０の連番設定による受信電文の中継は行わない。

続いてステップＳ２１で定期通報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Ｓ２２に進み、現時点で生成している連番を電文に設定し、ステップＳ２３で定期通報電文を送信した後、ステップＳ２４で定期通報タイマをリセットスタートし、再びステップＳ１３からの処理を繰り返している。

図１３は電波中継器１４−１に設けた連番管理部６６による処理動作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１３において、連番管理処理は、ステップＳ３１で電文受信のノードＩＤと連番の取得の有無を判別しており、図１２のステップＳ１６に示した通知により、ノードＩＤ及び連番の取得が判別されると、ステップＳ３２で取得したノードＩＤに対応して既に連番管理情報を生成しているか否か判別する。

ステップＳ３２で連番管理情報を生成していないことを判別すると、ステップＳ３３に進み、受信電文の連番から図９の条件式に従って更新禁止範囲を設定すると共に、３０秒タイマとなる連番管理タイマを設定してスタートした図１０に示した連番管理情報７４を生成する。

一方、ステップＳ３２で連番管理情報の生成を判別するとステップＳ３４に進み、連番管理情報を更新する。連番管理情報の更新は、受信電文の連番から図９の条件式に従って算出した更新禁止範囲の値への書替えを行うと共に、連番管理タイマをリセットスタートする。

続いてステップＳ３５で現在生成管理している連番管理情報に設定している連番管理タイマがタイムアップしたか否か判別し、タイムアップした連番管理タイマを判別するとステップＳ３６に進み、連番管理タイマがタイムアップした連番管理情報を消去する。

このような連番管理処理は、図２の無線受信用中継器１２−１に設けた連番管理部８４についても同じである。

図１４は図２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である。図１４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Ｓ４１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Ｓ４２で中継制御テーブル８４の登録処理を実行する。

登録処理が終了すると監視状態となり、ステップＳ４３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Ｓ４４で電文を解析し、ステップＳ４５で電文から得られた送信元ＩＤと中継制御テーブル８４に登録しているテーブル登録のノードＩＤを比較し、両者が一致することを判別すると、ステップＳ４６に進んで受信電文から得られたノードＩＤと連番を連番管理部７８に通知する。

続いてステップＳ４７で連番管理情報が既に生成されて更新禁止範囲の設定があるか否か判別する。受信したノードＩＤの連番管理情報が生成されていない場合には、更新禁止範囲の設定がないことからステップＳ４９に進み、火災発報を判別すると、ステップＳ５０で感知器回線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Ｓ５１で判別すると、ステップＳ５２に進み、送信元ＩＤで特定される該当ノードの定期通報タイマをリセットスタートする。

一方、ステップＳ４７で受信したノードＩＤにつき連番管理情報が生成されて更新禁止範囲の設定がある場合には、ステップＳ４８に進み、受信した連番が更新禁止範囲にあるか否か判別する。更新禁止範囲になければステップＳ５３に進み、電文の受信順番が入れ替わって前回受信して処理した電文より前に送信された電文か、或いは同じ電文であると判断し、ステップＳ４９〜Ｓ５２の処理は行わない。

続いてステップＳ５３でタイムアップした定期通報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タイマがあれば、ステップＳ５４で定期通報異常と判断し、感知器回線を擬似的な断線状態とすることで、Ｐ型受信機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あっては、連番をカウンタにより０〜２５５の範囲で変化させているが、この範囲も必要に応じて適宜の数値範囲の繰り返しとすることができる。

また、上記の実施形態は、カウンタにより０００〜２５５の範囲で連番を繰り返し生成し、送信時に生成している連番を取得して電文に設定しているが、送信毎に、連番を０００〜２５５の範囲で順次増加させなから電文に設定するようにしても良い。

また更新禁止範囲を、連番サークル半分だけ前に遡った範囲としているが、この範囲についても、必要に応じて適宜の範囲に設定することができる。

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
２０，３２，４２，８６：プロセッサ
２２，３４，４４：無線通信部
２４，３５，４６：アンテナ
２６：センサ部
２７，３６，５０，９６：操作部
３０：バッテリー
３８，５４：メモリ
４０，５６，９０：電源部
４８：有線通信部
３７，５２，９２：表示部
５８：センサ処理部
６０，７０：連番設定部
６２：連番
６４：中継処理部
６６，７８：連番管理部
７２，８２：中継制御テーブル
７４，８４：連番管理情報
７６：受信処理部
８８−１〜８８−３：回線受信部
９３：音響警報部
９６：移報部
９６：不揮発メモリ
９８：火災監視部
１００：電文フォーマット
１３０：更新可能範囲
１３２，１３８：更新禁止範囲
１４０：連番管理タイマ

Claims (7)

1. 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無線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無線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、
   送信ノードとして機能する前記センサノード及び電波中継ノードは、所定の最小値から所定の最大値の間で連続的に繰り返し変化する連続番号を繰り返し生成し、電文を多連送で送信する時に、生成している連続番号を電文に設定して送信させる連番設定部を備え、
   受信ノードとして機能する前記電波中継ノード及び無線防災ノードは、受信した電文から送信元ＩＤと連続番号を取得し、送信元ＩＤ毎に、取得した連続番号から所定数前の連続番号までの更新禁止範囲を設定して所定時間に亘り維持し、前記更新禁止範囲に入る受信電文の処理を一定時間禁止する連番管理部を備えたことを特徴とする無線防災システム。
   
2. 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無線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、
   送信ノードとして機能する前記センサノードは、所定の最小値から所定の最大値の間で連続的に繰り返し変化する連続番号を繰り返し生成し、電文を多連送で送信する時に、生成している連続番号を電文に設定して送信させる連番設定部を備え、
   受信ノードとして機能する前記無線防災ノードは、受信した電文から送信元ＩＤと連続番号を取得し、送信元ＩＤ毎に、取得した連続番号から所定数前の連続番号までの更新禁止範囲を設定して所定時間に亘り維持し、前記更新禁止範囲に入る受信電文の処理を一定時間禁止する連番管理部を備え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、
   前記送信ノードの連番設定部は、０から所定の最大値（Ｎ−１）の間で連続的に変化するＮ個の連続番号を繰り返し生成し、送信時に生成している連続番号を電文に設定して送信し、
   前記受信ノードの連番管理部は、受信した電文から連続番号を取得し、取得した連続番号からＮ／２だけ前の連続番号までの更新禁止範囲を設定する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、前記受信ノードの連番管理部は、前記更新禁止範囲に入らない連続番号の電文を受信した時、前記更新禁止範囲を、受信した連続番号から所定数前の連続番号までの新たな更新禁止範囲に更新して所定時間維持することを特徴とする無線防災システム。
   
5. 異常を検出して電文を電波中継ノード又は受信機に信号線接続された無線防災ノードに無線送信するセンサノードに於いて、
   所定の最小値から所定の最大値の間で連続的に繰り返し変化する連続番号を繰り返し生成し、電文を多連送で送信する時に、生成している連続番号を電文に設定して送信させる連番設定部を備え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無線信号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、
   所定の最小値から所定の最大値の間で連続的に繰り返し変化する連続番号を繰り返し生成し、送信時に生成している連続番号を電文に設定して送信させる連番設定部と、
   受信した電文から送信元ＩＤと連続番号を取得し、送信元ＩＤ毎に、取得した連続番号から所定数前の連続番号までの更新禁止範囲を設定して所定時間に亘り維持し、前記更新禁止範囲に入る受信電文の処理を一定時間禁止する連番管理部と、
   を備えことを特徴とする電波中継ノード。
   
7. センサノードから送信された無線信号又は電波中継ノードを経由して送信された無線信号を受信して処理し、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ノードに於いて、
   受信した電文から送信元ＩＤと連続番号を取得し、送信元ＩＤ毎に、取得した連続番号から所定数前の連続番号までの更新禁止範囲を設定して所定時間に亘り維持し、前記更新禁止範囲に入る受信電文の処理を一定時間禁止する連番管理部を備えたことを特徴とする無線防災ノード。

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