JP4965527B2 - 無線防災システム - Google Patents

Description

本発明は、無線式感知器などの端末ノードから無線送信されたイベント信号を中継ノードで中継送信してホストノードで受信する無線ネットワークを用いた無線防災システムに関する。

従来、火災を監視する無線防災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複数の無線式感知器を設置し、無線式火災感知器で火災を検出した時、火災を示す無線信号をフロア単位に設置した無線受信用中継器に送信する。無線受信用中継器は火災受信機からの感知器回線に接続されており、火災無線信号を受信すると、リレー接点やスイッチング素子のオンにより感知回線間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して火災警報を出すようにしている。

また無線式感知器から無線受信用中継器までの距離が長い場合には、途中に電波中継器を設置し、無線式感知器からの火災無線信号を中継送信し、電波の減衰により火災無線信号が失われないようにしている。

このような無線防災システムによれば、建物のフロア単位に設置している中継器と感知器を接続する感知器回線を不要にでき、配線工事が簡単になり、感知器の設置場所も必要に応じて適宜に決めることができる。
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防災システムにあっては、無線受信用中継器と無線式感知器の間に電波中継器を設置した場合、例えば隣接したビルに設置された他のシステムの無線式感知器から送信された無線信号まで中継送信することになり、通信トラフィック増加の原因になる。

通信トラフィックが増加すると、無線信号を複数の無線式感知器が同時に送信して混信する確率が高まり、通信の確実性が低下する。特に、無線防災システムで使用される特定小電力無線局では、通信速度を上げることに限界があり、通信時間の短縮が出来ないため、混信の可能性が比較的高くなる問題がある。

この問題を解決するためには、無線受信用中継器に、同一システム内に存在する複数の電波中継器のＩＤ（識別子）を記憶し、記憶しているIDを含む無線信号のみを中継送信する、という通信プロトコルを設ける必要がある。

しかし、無線防災システム内に複数の電波中継器が存在する場合、無線式感知器が無線信号を送信すると、複数の無線中継器が中継送信を始めるため、混信の可能性が高まり、通信の確実性が低下するという問題がある。

本発明は、端末ノードとホストノード間の無線通信におけるトラフィック量を抑えながら通信の確実性を向上できる無線防災システムを提供することを目的とする。

（上り無線信号）
本発明は、端末ノードから送信された上り無線信号を中継ノードで中継送信してホストノードで受信する無線ネットワークを用いた無線防災システムに於いて、
中継ノードに、
所定のネットワークツリー構造に対応した自己から１階層下位の子ノードを登録するノード登録部と、
受信した上り無線信号の送信元が前記登録された子ノードと一致したときに、自己を送信元として中継送信する中継処理部と、
を設け、更に、
ホストノードに、
所定のネットワークツリー構造に対応した自己から１階層下位の子ノードを登録するノード登録部と、
受信した上り無線信号の送信元が登録された子ノードと一致したときに受信処理を行う受信処理部と、
を設けたことを特徴とする。

ここで、ノード登録部は、各ノードに設定されたノード識別子（ＩＤ）を登録し、端末ノードは、自己のノード識別子を付加した上り無線信号を送信し、中継ノードは、受信した上り無線信号のノード識別子に替えて自己のノード識別子を付加した上り無線信号を送信する。

端末ノードは火災を検出して発報無線信号を送信する無線式感知器であり、
中継ノードは、無線式感知器から受信した発報無線信号を中継送信する電波中継器であり、
ホストノードは火災受信機からの感知回線に接続され、無線式感知器からの発報無線信号を受信して火災受信機に発報信号を送信する無線受信用中継器である。

（下り無線信号）
本発明の別の形態にあっては、ホストノードから送信された下り無線信号を中継ノードで中継送信して端末ノードで受信する無線ネットワークを用いた無線防災システムに於いて、
中継ノードに、
所定のネットワークツリー構造に対応した自己から１階層上位の親ノード及び自己から１階層下位の子ノード及び子ノードより下位の階層に位置するその他のノードを登録するノード登録部と、
受信した下り無線信号の送信元が登録された親ノードと一致し、かつ、送信先が登録された子ノードまたはその他のノードと一致したときに、自己を送信元として中継送信する中継処理部と、
ホストノードに、
送信先となる端末ノードを登録するノード登録部と、
を設け、
ノード登録部は、各ノードに設定されたノード識別子（ＩＤ）を登録し、ホストノードは、送信元として自己のノード識別子と送信先となる端末ノードのノード識別子とを付加した下り無線信号を送信し、中継ノードは、受信した下り無線信号の送信元のノード識別子に替えて自己のノード識別子を付加した下り無線信号を送信することを特徴とする。

ホストノードは火災受信機から感知器回線を介して制御指示を含む下り信号を受信して無線送信する無線受信用中継器であり、
中継ノードは、無線受信用中継器から受信した下り無線信号を中継送信する電波中継器であり、
端末ノードは受信した下り無線信号に含まれる制御指示に従って動作する無線式制御機器である。

（上り下り無線信号）
本発明の別の形態にあっては、端末ノードから無線送信された上り無線信号を中継ノードで中継送信してホストノードで受信すると共に、ホストノードから送信された下り無線信号を中継ノードで中継送信して端末ノードで受信する無線ネットワークを用いた無線防災システムにおいて、
中継ノードに、
所定のネットワークツリー構造に対応した自己から１階層上位の親ノード及び自己から１階層下位の子ノード及び子ノードより下位の階層に位置するその他のノードを登録するノード登録部と、
受信した上り無線信号の送信元が前記登録された子ノードと一致したとき及び、受信した下り無線信号の送信元が前記登録された親ノードと一致し、かつ、送信先が前記登録された子ノードまたはその他のノードと一致したときに、自己を送信元として中継送信する中継処理部と、
を設けたことを特徴とする。

本発明の無線防災システムによれば、中継ノードとなる電波中継器に、システム設置場所に応じて定めたネットワークツリー構造に対応して、下位の子ノードとなる他の電波中継器や電波式感知器の識別子であるノードＩＤを登録し、受信した上り無線信号に含まれる送信元ノードＩＤを登録済みの子ノードＩＤと比較し、一致した場合にのみ受信した無線信号を中継送信することにより、無線式感知器からの無線信号が電波中継器で中継送信されて無線受信用中継器に受信されるまでの通信経路が一意に特定され、電波中継器は受信した全ての無線信号の中継送信ではなく、登録された子ノードからの無線信号のみを中継送信し、無線通信トラフィックを減らすことで通信の確実性を向上させることができる。

また、上り無線信号の通信経路を決めるには、電波中継器に、その下位に位置している他の電波中継器や無線式感知器のＩＤを子ノードＩＤとして登録すればよく、通信経路を定めるための機器間相互の無線通信を不要にし、簡単に通信経路を決めることができる。また、通信経路が一意に決まるため、通信の不具合原因の解明を比較的容易にすることができる。

この点は、ホストノードとなる無線受信用中継器から端末ノードに制御指示を含む無線信号を送信して動作させる下り無線信号の通信経路を決める場合も同様であり、電波中継器に、上位の親ノードとなる無線受信用中継器や他の電波中継器の識別子であるノードＩＤ及び下流側に登録されているノードのIDを登録し、受信した下り無線信号に含まれる送信元ノードＩＤと登録済みの親ノードＩＤとが一致し、かつ、制御指示の対象となっている機器のIDが下流側に登録されているノードのIDと一致した場合にのみ受信した無線信号を中継送信することにより、無線受信用中継器からの無線信号が電波中継器で中継送信されて制御器に受信されるまでの通信経路が一意に特定され、電波中継器は登録された親ノードからの無線信号のみを中継送信し、無線通信トラフィックを減らすことで通信の確実性を向上させることができる。

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には火災受信機としてＰ型受信機１０が設置されており、Ｐ型受信機１０から引き出された感知器回線１８に、階ごとに無線受信用中継器１２が接続されている。

1Ｆ〜３Ｆの各階には無線式感知器１６が設置されている。更に本実施形態にあっては、無線受信用中継器１２に対し、距離が離れている無線式感知器１６からの電波の減衰による信号の喪失を防ぐため電波中継器１４を設置している。

このような本実施形態の無線防災システムにあっては、端末ノードとしての無線式感知器１６、ホストノードとしての無線受信用中継器１２、及び中継ノードとしての電波中継器１４によって、無線ネットワークが構成される。

端末ノードとしての無線式感知器１６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、発報無線信号として火災イベント信号を無線送信する。

ホストノードとしての無線受信用中継器１２は、端末ノードとしての無線式感知器１６から送信された火災イベント信号を受信し、Ｐ型受信機１０に対し感知器回線１８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。

中継ノードとしての電波中継器１４は、無線式感知器１６から送信された発報イベント信号を受信した際に、送信タイミングや中継送信の可否の判断に従った所定の中継プロトコルに従って、発報イベント信号を無線受信用中継器１２に向けて中継送信する。

また本実施形態の無線防災システムにあっては、電波中継器１４及び無線式感知器１６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、定期通報イベント信号を定期的に送信する。

この無線式感知器１６及び電波中継器１４からの定期通報イベント信号の送信に対し、ホストノードとして機能する無線受信用中継器１２は、自己の無線ネットワーク上に存在する無線式感知器１６及び電波中継器１４の各ノード毎にタイマ（例えばプログラム上のタイマ機能）を持ち、ノードＩＤで識別される定期通報イベント信号を受信したときに、対応するタイマをリセットスタートしており、定期的に定期通報イベント信号が受信されずに、タイマの時間が一定値を超えた場合に、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。

更に本実施形態の無線防災システムにあっては、無線ネットワークを構成している中継ノードとしての電波中継器１４と、ホストノードとなる無線受信用中継器１２のそれぞれに、無線式感知器１６からの上り信号となる火災イベント信号や定期通報イベント信号の通信経路を、ツリー型のトポロジ（接続形態）となるネットワークツリー構造に対応した特定の通信経路とするためのプロトコルを設定している。

即ち電波中継器１４については、所定のネットワークツリー構造に対応した下位の無線式感知器１６または電波中継器１４を子ノードとして登録し、受信した上り無線信号である発報イベント信号や定期通報イベント信号に含まれる送信元が、登録された子ノードと一致したときにのみ、イベント信号を中継送信する。

またホストノードとしての無線受信用中継器１２にあっては、所定のネットワークツリー構造に対応した下位の電波中継器１４や電波式感知器１６を子ノードとして登録し、受信した上り無線信号である発報イベント信号や定期通報イベント信号の送信元が登録された子ノードと一致したときに、受信処理を行う。

このネットワークツリー構造に従った通信経路を特定するための子ノードの登録と、受信したイベント信号の送信元の判定は、無線ネットワークを構成する無線受信用中継器１２、電波中継器１４及び無線式感知器１６に予め設定されている識別子であるノードＩＤを使用して行われる。

無線中継器１２及び電波中継器１４の電源は、Ｐ型受信機１３から感知器回線１８とは別の電源線（図示せず）により例えばＤＣ２４Ｖを供給する。

図２は図１の実施形態に設けたホストノードとしての無線受信用中継器１２、中継ノードとしての電波中継器１４、及び端末ノードとしての無線式感知器１６の実施形態を示したブロック図である。

図２において、端末ノードとしての無線式感知器１６は、ＣＰＵ２０、無線通信部２２、アンテナ２４、センサ部２６及びバッテリー２８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。

ＣＰＵ２０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５０が設けられている。センサ処理部５０は、センサ部２０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発報イベント信号を出力して、アンテナ２４から無線送信する。

無線通信部２２には送信回路が設けられ、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、受信機側に発報イベント信号を送信する上り無線信号の送信だけで済むことから、送信回路を設けているが受信回路は設けていない。

中継ノードとしての電波中継器１４は、ＣＰＵ３０、操作部３１、無線通信部３２、アンテナ３４、メモリ３６、電源部３８で構成される。ＣＰＵ３０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５２が設けられている。

中継処理部５２は、操作部３１に設けている登録スイッチの操作により、電波中継器１４の使用を開始する際に、メモリ５４の中継制御テーブル５４に対する通信経路を特定するための子ノードのノードＩＤの登録を行う。

中継制御テーブル５４に子ノードのノードＩＤの登録が終了した後は、親ノードへ、新たに登録されたノードのIDを通知する。この通知を受け取った親ノードは、通知されたノードのIDをその他のノードとして登録する。また、さらに上流側にノードがある場合には、上流側に新しいノードのIDを通知し、その他のノードとして登録させる。この通信は、ノードIDの通知が受信用中継器に達するまで続けられる。

ノードの登録及び通知が完了した後は、監視状態となり、無線通信部３２で無線式感知器１６から送信された発報イベント信号または定期通報イベント信号を受信した際に、各イベント信号に含まれる送信元ＩＤを取得し、中継制御テーブル５４に登録している子ノードの登録ノードＩＤと比較し、送信元ＩＤと登録ノードＩＤが一致したときに、受信したイベント信号を中継送信し、不一致の場合には中継送信を行わずに無視する。

なお電源部３８としては商用ＡＣ１００ボルトを直流電力に変換しており、必要に応じて予備電源としてバッテリーを備えている。

ここで電波中継器１４にあっては、無線式感知器１６または他の電波中継器１４からの発報イベント信号や定期通報イベント信号を、ホストノードとなる無線受信用中継器１２に中継送信する上り信号中継処理を行っているが、本発明の無線防災システムにあっては、無線式感知器１６以外に、端末ノードとして地区ベルや防火戸制御器、防排煙制御器などの制御器を設けている場合があり、これらの制御器についても無線式制御器とした場合、ホストノードである無線受信用中継器１２からの制御イベント信号の無線送信により制御器を動作させる。

この無線受信用中継器１２から制御器に送る無線信号は下り信号となる。この下り信号についても、電波中継器１４で中継送信することとなり、上り信号の通信路と同じ通信路を下り信号についても適用する。この場合には、電波中継器１４の中継制御テーブル５４に、所定のネットワークツリー構造に対応した上位の親ノードとなる無線受信用中継器１２や他の電波中継器１４のノードＩＤ等を登録し、受信した下り無線信号である制御イベント信号の送信元が、登録された親ノードのノードＩＤと一致し、かつ、下り無線信号に含まれる宛先ノードIDが登録された子ノード又はその他のノードのIDと一致したときに、中継送信を行うようにする。

ホストノードとしての無線受信用中継器１２は、ＣＰＵ４０、無線通信部４２、アンテナ４３、有線通信部４４、表示部４５、メモリ４６、操作部４７及び電源部４８で構成される。

ＣＰＵ４０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５６が設けられている。またメモリ４６には、所定のネットワークツリー構造に対応した特定の通信経路による送受信を実現するため、中継制御テーブル６０が設けられている。

中継制御テーブル６０には、無線式感知器１６及びまたは電波中継器１４から受信した発報イベント信号や定期通報イベント信号につき、特定の無線式感知器１６及び電波中継器１４からの信号だけを処理するための上り信号を対象とした子ノードのノードＩＤの登録が行われている。

このため、ＣＰＵ４０に設けた受信処理部５６は、無線受信部４２で無線式感知器１６あるいは電波中継器１４から発報イベント信号または定期通報イベント信号を受信したとき、各イベント信号に含まれる送信元ＩＤと中継制御テーブル６０に登録している子ノードＩＤとを比較し、両者が一致した場合に、受信したイベント信号を処理し、それ以外のイベント信号は無視する。

操作部４７は、メモリ４６の中継制御テーブル６０に上り信号について通信経路を特定するための子ノードＩＤを登録するための登録処理に使用する登録スイッチを設けている。

有線通信部４４は、図１に示したＰ型受信機１０からの感知器回線１８を構成するＬ線とＣ線を接続しており、ＣＰＵ４０の受信中継処理部５６で中継制御テーブル６０の登録した子ノードＩＤに一致する送信元ＩＤの発報イベント信号を受信したとき、Ｌ線とＣ線間に発報電流を流す接点出力動作により、発報信号をＰ型受信機１０に送信する。

また受信中継処理部５６で無線式感知器１６あるいは電波中継器１４からの定期通報イベント信号が受信されずに定期通報異常となったとき、Ｌ線とＣ線間の終端に接続している断線検出抵抗を切り離して擬似的に断線状態を作り出すことで、Ｐ型受信機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４８としては、商用ＡＣ１００ボルトから直流電力に変換して電源を作り出している。

図３は本発明の無線防災システムにおける上り無線信号を対象としたネットワークツリー構造の一例を示した説明図である。図３において、ホストノードとしての無線受信用中継器１２に対しては、電波中継器１４−１〜１４−３及び無線式感知器１６−１〜１６−４によるツリー型のトポロジを持つネットワーク構造を設定している。

このようなネットワークツリー構造は、無線受信用中継器１２、無線式感知器１６−１〜１６−４及び電波中継器１４−１〜１４−３の建物内における設置位置に依存した通信距離や、壁や仕切りなどの障害物を考慮して定められる。

ここで無線受信用中継器１２にはノードＩＤとしてＩＤ１が設定され、電波中継器１４−１〜１４−３についてはノードＩＤとしてＩＤ２〜ＩＤ４が設定され、無線式感知器１６−１−１６−４にはノードＩＤとしてＩＤ５〜ＩＤ８が設定されている。

図４は図３のネットワークツリー構造に従った通信経路による無線通信を実現するため、電波中継器１４−１〜１４−３に設けられた中継制御テーブル５４−１〜５４−３、及び無線受信用中継器１２に設けた中継制御テーブル６０の登録内容を示した説明図である。

図４（Ａ）は電波中継器１４−１の中継制御テーブル５４−１であり、登録内容として親ノードＩＤと子ノードＩＤとその他のノードのIDを設けている。親ノードＩＤ、子ノードID及びその他のノードのIDはホストノードから端末ノードに向けて下り無線信号を送信する際に使用するＩＤであり、一方、子ノードＩＤは端末ノードからホストノードに向けて上り無線信号を送信する際に使用するノードＩＤである。

図３のネットワークツリー構造にあっては、端末ノードとしての無線式感知器１６−１〜１６−３から電波中継器１４−１〜１４−３を経由して無線受信用中継器１２に上り無線信号を送信する場合であることから、中継制御テーブル５４−１における子ノードＩＤの登録が有効な情報として使用される。

この上り無線信号の送信に使用する子ノードＩＤの登録として、電波中継器１４−１にあっては、その下位のネットワーク位置に電波中継器１４−２と無線式感知器１６−１を設定していることから、子ノードＩＤとして、それぞれのＩＤ３，ＩＤ５が登録されている。

これによって電波中継器１４−１は、子ノードＩＤとして登録したＩＤ３またはＩＤ５を送信元ＩＤとする上り無線信号、即ち発報イベント信号や定期通報イベント信号のみを、ホストノードとしての無線受信用中継器１２に中継送信することになる。

また中継器制御テーブル５４−１にあっては、下り無線信号の通信経路を特定するための親ノードＩＤとして、電波中継器１４−１の上位に位置する無線受信用中継器１２のＩＤ１を登録している。

図４（Ｂ）は図３の電波中継器１４−２に設けた中継制御テーブル５４−２であり、上り無線信号を中継送信するための子ノードＩＤとして、ネットワークツリー構造の下位に位置する無線式感知器１６−２のＩＤ６を登録している。また下り無線信号の中継送信のため、上位に位置する電波中継器１４−１のＩＤ２を親ノードＩＤに登録している。

図４（Ｃ）は図３の電波中継器１４−３に設けた中継制御テーブル５４−３であり、上り無線信号を中継送信するための子ノードＩＤとして、無線式感知器１６−４のＩＤ８を登録している。また下り無線信号を中継送信するための親ノードＩＤとして、上位の無線受信用中継器１２のＩＤ１を登録している。

図４（Ｄ）はホストノードとなる無線受信用中継器１２に設けた中継制御テーブル６０を示している。ホストノードとしての中継制御テーブル６０には、図３のネットワークツリー構造に特定される通信路によって電波中継器１４−１，１４−３及び無線式感知器１６−３のそれぞれから送信されたイベント信号のみを処理するための子ノードＩＤが登録されている。

即ち中継制御テーブル６０には、子ノードＩＤとして、電波中継器１４−１，１４−３、及び無線式感知器１６−３のＩＤ２，ＩＤ４及びＩＤ７が登録されている。併せて中継制御テーブル６０には、登録した子ノードＩＤに対応したノード種別として中継ノードとセンサノードを登録している。

このホストノードにおける中継制御テーブル６０から明らかなように、上り無線信号を受信する通信経路を特定する子ノードＩＤの登録としては、電波中継器１４−１，１４−３のＩＤ２，ＩＤ４による中継送信されたイベント信号の受信処理に加え、無線式感知器１６−３のＩＤ７を子ノードＩＤに登録することで、無線式感知器１６−３から直接送信された上り無線信号である発報イベント信号や定期通報イベント信号を処理する場合も含むものである。

図５は本実施形態で使用する上りイベント信号と下りイベント信号のフォーマットを示した説明図である。図５（Ａ）は上り無線信号となる上りイベント信号６４であり、上り符号６８、送信元ＩＤ７０、イベント符号７２及びチェック符号７４で構成されている。

上り符号６８は上り無線信号であることを示す符号であり、上り符号６８を識別した場合には、例えば図４（Ａ）における中継制御テーブル５４−１における子ノードＩＤを登録ＩＤとして、次の送信元ＩＤ７０との比較を行う。

送信元ＩＤ７０は各ノードに設定された識別子であり、例えば３２ビットの識別コードが使用される。イベント符号７２は無線式感知器１６で発生したイベント内容を示す情報であり、例えば２ビットの情報であり、「０１」で火災、「１０」で定期通報とし、残りをリザーブとしている。チェック符号７４は、上り符号６８、送信元ＩＤ７０及びイベント符号７２のチェックサムやＣＲＣなど、適宜のチェック符号が使用される。

図５（Ｂ）は下り無線信号となる下りイベント信号６６のフォーマットであり、下り符号７６、送信元ＩＤ７８、イベント符号８０、宛先ID８２及びチェック符号８４で構成される。先頭の下り符号７６を判別した際には、例えば図４（Ａ）に示した中継制御テーブル５４−１における親ノードＩＤを登録ＩＤとして、次の送信元ＩＤ７８と比較することになる。イベント符号８０は制御指示内容を示す情報であり、例えば「０１」で地区音響、「１０」で防火戸階、「１１」で排煙ダクト階としている。

図６は図２の無線式感知器におけるセンサ処理を示したフローチャートであり、ＣＰＵ２０に設けたセンサ処理部５０による処理となる。図６において、センサ処理は、ステップＳ１でハードウェアチェック及び定期通報タイマのリセットスタートを含む初期化処理を行った後、ステップＳ２で火災検出の有無をチェックしており、火災を検出すると、ステップＳ３に進み、火災イベント信号を送信する。

即ち、図５（Ａ）に示した上りイベント信号６４として、上り符号６８、自己の送信元ＩＤ７０、及び火災を示す「０１」のイベント符号７２、更にチェック符号７４でなる火災イベント信号を作成して送信する。

続いてステップＳ４で、ステップＳ１の初期化処理でリセットスタートした定期通報タイマが一定時間を経過して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Ｓ５で定期通報イベント信号を送信し、ステップＳ６で定期通報タイマをリセットスタートし、再びステップＳ２の火災検出の判別処理に戻る。

図７は図２の電波中継器１４における中継処理を示したフローチャートである。図７において、電波中継器１４の電源を投入すると、ステップＳ１１でハードウェアチェック及び定期通報タイマのリセットスタートを含む初期化処理が実行される。

続いてステップＳ１２で中継制御テーブルの登録処理を実行する。中継制御テーブルの登録処理としては、
（１）発報登録
（２）一括登録
のいずれかを行う。

発報登録は、登録先ノードをスイッチ操作により登録待ち状態とし、その状態で被登録ノードから無線信号（イベント信号）を送信する。登録先ノードは、登録待ち状態で受信したイベント信号の送信元ＩＤをテーブル登録する。

一方、一括登録はホストノードとなる無線受信用中継器１２または中継ノードとなる電波中継器１４の有線通信用端子に設定冶具を接続し、通信経路を特定するためのノードＩＤをシリアル通信などによりテーブルに登録する。有線通信用端子を用いずに、設定冶具と各ノード間の無線通信により子ノードＩＤ、その他のノードのIDまたは親ノードＩＤの登録を行うこともできる。

中継テーブルの登録処理が済むと、ステップＳ１３に進み、イベント信号の受信の有無を判別している。イベント信号を受信すると、ステップＳ１４でイベント信号を解析し、ステップＳ１５で上り信号であることを判別すると、ステップＳ１６に進み、イベント信号から得られた送信元ＩＤと中継制御テーブルに登録している子ノードＩＤとを比較する。

この比較により、ステップＳ１７で送信元ＩＤと登録後ノードＩＤとの一致が判別されると、ステップＳ１８でイベント信号を中継送信する。ステップＳ１７で不一致であった場合には、ステップＳ１８の中継送信はスキップされ、イベント信号の中継送信は行われない。

一方、ステップＳ１５で下り信号を判別した場合には、ステップＳ１９に進み、送信元ＩＤと中継制御テーブルに登録している親ノードＩＤを比較し、ステップＳ２０で一致を判別するとステップＳ２１で、宛先IDと中継制御テーブルに登録している子ノードＩＤ及びその他のノードのIDを比較し、ステップＳ２２で一致を判別した場合は、ステップＳ１８でイベント信号の中継送信を行う。

なお上記の実施形態にあっては、ホストノードから端末ノードに対する制御指示のための下り無線信号の送信はないことから、ステップＳ１９〜Ｓ２２による下り無線信号の中継送信を対象とした処理は行われない。

続いてステップＳ２３で、ステップＳ１１の初期化処理でリセットスタートした定期通報タイマが一定時間経過によりタイムアップしたか否か判別し、タイムアップした場合には、ステップＳ２４で定期通報イベント信号を送信し、電波中継器１４が正常に動作していることを知らせる。続いてステップＳ２５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のイベント信号の受信判別に戻る。

図８は図７のステップＳ１２における中継制御テーブルの登録処理を示したフローチャートであり、発報登録による登録処理を示している。図８において、発報登録による登録処理は、ステップＳ３１で中継制御テーブルの登録処理を行おうとする登録先ノードとなる例えば電波中継器１４に、操作部３１のスイッチ操作で登録待ち状態を設定する。

続いてステップＳ３２で上り信号登録モードのスイッチ操作による設定を判別すると、ステップＳ３３でイベント信号の受信を判別する。例えば図３に示したネットワークツリー構造における電波中継器１４−１における登録処理を例に取ると、その下位に位置する電波中継器１４−２及び無線式感知器１６−１を被登録ノードとしてイベント信号を送信させる。

電波中継器１４−２からのイベント信号の送信は、スイッチ操作で行う。また無線式感知器１６−１からのイベント信号の送信は、感知器試験動作などにより送信させる。

このようなネットワークツリー構造の下位に位置する電波中継器１４や無線式感知器１６からのイベント信号の受信をステップＳ３３で判別すると、ステップＳ３４で、受信したイベント信号から送信元ＩＤを取得し、ステップＳ３５で送信元ＩＤを中継制御テーブル５４の子ノードＩＤに登録する。

中継制御テーブル５４に子ノードのノードＩＤの登録が終了した後は、ステップＳ３６で親ノードありを判別すると、ステップＳ３７で親ノードに新たに登録された子ノードのIDを通知する。

またステップＳ３８で子ノードからＩＤの登録通知を判別した場合は、ステップＳ３９に進み、親ノードとして、通知されたノードのIDをその他のノードとして中継制御テーブル５４に登録する。登録が完了すると、自動的に登録待ち状態が解除される。引き続き、他の端末の登録を行う場合には、再度、登録待ち状態を設定する。

このステップＳ３６〜Ｓ３９の処理により、上流側にノードがある場合には、上流側に新しいノードのIDを次々と通知してその他のノードとして登録させ、この通信は、ノードIDの通知が無線受信用中継器１２に達するまで続けられることになる。

図９は図２の無線受信用中継器１２における中継処理を示したフローチャートである。図９において、無線受信用中継器の中継処理は、ステップＳ４１で電源投入に伴うハードウェアチェック及び定期通報タイマのリセットスタートを含む初期化処理を行った後、ステップＳ４２で中継制御テーブルの登録処理を実行する。

続いてステップＳ４３でイベント信号の受信の有無をチェックしており、イベント信号を受信すると、ステップＳ４４に進んでイベント信号を解析し、ステップＳ４でイベント信号から得られた送信元ＩＤと中継制御テーブルに登録している子ノードＩＤとを比較する。

ステップＳ４６で送信元ＩＤと登録している子ノードＩＤが一致した場合にはステップＳ４７に進み、受信したイベント信号を有効として解析し、ステップＳ４８で火災イベントであった場合には、ステップＳ４９で火災発報信号をＰ型受信機１０に送信する。

またステップＳ５０で定期通報イベント信号を判別した場合には、ステップＳ５１で該当ノードの定期通報タイマをリセットスタートする。続いてステップＳ５２で無線受信用中継器１２の下位に位置する無線式感知器１６や電波中継器１４のそれぞれにつき設けている定期通報タイマの中で、タイムアップした定期通報タイマがあるか否か判別し、タイムアップを判別した場合には、ステップＳ５３で定期通報異常をＰ型受信機１０に送信する。

図１０は図９のステップＳ４２における中継制御テーブル６０の登録処理を示したフローチャートである。図１０の登録処理にあっては、無線受信用中継器１２の操作部４７のスイッチ操作により登録待ち状態を設定したことを判別すると、ステップＳ６２に進み、イベント信号の受信の有無をチェックする。

この状態で、例えば図３のネットワークツリー構造を例に取ると、無線受信用中継器１２の下位に電波中継器１４−１，１４−３及び無線式感知器１６−３が位置していることから、それぞれを被登録ノードとして順番にイベント信号を送信させる。このような下位ノードからのイベント信号の受信がステップＳ６２で判別されると、ステップＳ６３で、受信したイベント信号から送信元ＩＤを取得し、ステップＳ６４で送信元ＩＤを中継制御テーブルの子ノードＩＤに登録する。登録が完了すると、自動的に登録待ち状態が解除される。引き続き、他の端末の登録を行う場合には、再度、登録待ち状態を設定する。

図１１は本発明の無線防災システムにおける制御用の下り無線信号を対象としたネットワークツリー構造の一例を示した説明図である。図１１において、ホストノードとしての無線受信用中継器１２に対し、電波中継器１４−１〜１４−３、無線式制御器１５−１〜１５−４からなるネットワークツリー構造が設定され、無線受信用中継器１２から無線式制御器１５−１〜１５−４に対し、制御指示の下り無線信号が制御イベント信号として送信されることになる。

このような下り無線信号を対象としたネットワークツリー構造にあっては、電波中継器１４−１〜１４−３及び無線受信用中継器１２に、下り無線信号の通信経路を特定するためのプロトコルを実現する中継制御テーブル５４−１〜５４−３，６０が設けられている。

図１１のネットワークツリー構造は、図３に示した上り無線信号の場合と同じであることから、その中継制御テーブル５４−１〜５４−３としては、図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した登録内容を使用することができる。

図４（Ａ）〜（Ｃ）の中継制御テーブル５４−１〜５４−３につき、図１１の下り無線信号の場合には、親ノードＩＤ及びその他のノードについて登録したノードＩＤが使用されることになる。

この下り無線信号を対象とした通信経路を特定する電波中継器１４−１〜１４−３における中継器処理は、図７のフローチャートにおけるステップＳ１５，Ｓ１９〜Ｓ２２の処理となる。

即ち、ステップＳ１５で下り無線信号であることを判別すると、ステップＳ１９に進み、イベント信号から得られた送信元ＩＤとテーブル登録の親ノードＩＤを比較し、ステップＳ２０で両者が一致することを判別すると、ステップ２１で宛先ＩＤとテーブル登録の子ノードＩＤ及びその他のノードＩＤを比較し、ステップＳ２２で両者が一致することを判別すると、ステップＳ１８でイベント信号を中継送信することになる。

なお、上記の実施形態における例えば図４（Ａ）〜（Ｃ）に示した中継制御テーブル５４−１〜５４−３にあっては、上り無線信号による通信経路を特定する子ノードＩＤの登録と、下り無線信号による通信経路を特定する親ノードＩＤの両方を登録した場合を例に取るものであったが、図３のような上り無線信号を対象としたネットワークツリー構造については子ノードＩＤのみを登録した中継制御テーブルとすればよく、また図１１のような下り無線信号を対象としたネットワークツリー構造については親ノードＩＤ及びその他のＩＤ及び子ＩＤのみを登録した中継制御テーブルとすればよい。

もちろん、同じ無線受信用中継器１２をホストノードとして端末ノードに無線式感知器１６と無線式制御器１５の両方が存在する場合には、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示した親ノードＩＤ及びその他のＩＤ及び子ＩＤの全てを登録した電波中継器の中継制御テーブルと、図４（Ｃ）の下り無線信号を対象とした無線受信用中継器１２の中継制御テーブル６０を使用すればよい。

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１２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１２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ホストノードとして機能する無線受信用中継器１２は、火災イベント信号を受信した際の火災発報信号の送信、定期通報異常を検出した際の障害通知などの上位のＰ型受信機１０に対する中継処理を行っているが、これに加えて火災判断処理や表示処理、更にはイベント情報の記憶などの処理を行うようにしてもよい。

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。

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の実施形態に設けた実施形態を示したブロック図 本発明の無線防災システムにおける上り無線信号を対象としたネットワークツリー構造の一例を示した説明図 図２の無線式感知器、電波中継器及び電波受信用中継器に設けた中継制御テーブルを示した説明図 本実施形態で使用する上り無線信号と下り無線信号のフォーマットを示した説明図 図２の無線式感知器におけるセンサ処理を示したフローチャート 図２の電波中継器における中継処理を示したフローチャート 図７のステップＳ１２における登録処理の詳細を示したフローチャート 図２の無線受信用中継器における中継処理を示したフローチャート 図９のステップＳ４２における登録処理の詳細を示したフローチャート 本発明の無線防災システムにおける下り無線信号を対象としたネットワークツリー構造の一例を示した説明図

符号の説明

１０：Ｐ型受信機
１２：無線受信用中継器
１４：電波中継器
１５−１〜１５−３：無線式制御器
１６，１６−１〜１６−３：無線式感知器
１８：感知器回線
２０，３０，４０：ＣＰＵ
２２，３２，４２：無線通信部
２４，３４，３８，４３：アンテナ
２６：センサ部
２８：バッテリー
３６，４６：メモリ
４４：有線通信部
４５：表示部
４７：操作部
４８：電源部
５０：センサ処理部
５２：中継処理部
５４，５４−１〜５４−３，６０：中継制御テーブル
５６：受信中継処理部
５８：制御中継処理部
６２：イベント記憶テーブル
６４：上りイベント信号
６６：下りイベント信号

Claims (9)

1. 端末ノードから送信された上り無線信号を中継ノードで中継送信してホストノードで受信する無線ネットワークを用いた無線防災システムに於いて、
   前記中継ノードに、
   所定のネットワークツリー構造に対応した自己から１階層下位の子ノードを登録するノード登録部と、
   受信した上り無線信号の送信元が前記登録された子ノードと一致したときに、自己を送信元として中継送信する中継処理部と、
   を設けたことを特徴とする無線防災システム。
   
2. 請求項１記載の無線防災システムに於いて、更に、前記ホストノードに、
   所定のネットワークツリー構造に対応した自己から１階層下位の子ノードを登録するノード登録部と、
   受信した上り無線信号の送信元が前記登録された子ノードと一致したときに受信処理を行う受信処理部と、
   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、
   前記ノード登録部は、各ノードに設定されたノード識別子を登録し、
   前記端末ノードは、自己のノード識別子を付加した上り無線信号を送信し、
   前記中継ノードは、前記受信した上り無線信号のノード識別子に替えて自己のノード識別子を付加した上り無線信号を送信する
   ことを特徴とする無線防災システム。
   
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の無線防災システムに於いて、
   前記端末ノードは火災を検出して発報無線信号を送信する無線式感知器であり、
   前記中継ノードは、前記無線式感知器から受信した発報無線信号を中継送信する電波中継器であり、
   前記ホストノードは火災受信機からの感知回線に接続され、前記無線式感知器からの発報無線信号を受信して火災受信機に発報信号を送信する無線受信用中継器であることを特徴とする無線防災システム。
   
5. ホストノードから送信された下り無線信号を中継ノードで中継送信して端末ノードで受信する無線ネットワークを用いた無線防災システムに於いて、
   前記中継ノードに、
   所定のネットワークツリー構造に対応した自己から１階層上位の親ノード及び自己から１階層下位の子ノード及び前記子ノードより下位の階層に位置するその他のノードを登録するノード登録部と、
   受信した下り無線信号の送信元が前記登録された親ノードと一致し、かつ、送信先が前記登録された子ノードまたはその他のノードと一致したときに、自己を送信元として中継送信する中継処理部と、
   を設けたことを特徴とする無線防災システム。
   
6. 請求項５記載の無線防災システムに於いて、更に、前記ホストノードに、送信先となる前記端末ノードを登録するノード登録部を設けたことを特徴とする無線防災システム。
   
7. 請求項５又は６記載の無線防災システムに於いて、
   前記ノード登録部は、各ノードに設定されたノード識別子を登録し、
   前記ホストノードは、送信元として自己のノード識別子と送信先となる端末ノードのノード識別子とを付加した下り無線信号を送信し、
   前記中継ノードは、前記受信した下り無線信号の送信元のノード識別子に替えて自己のノード識別子を付加した下り無線信号を送信することを特徴とする無線防災システム。
   
8. 請求項５乃至７のいずれかに記載の無線防災システムに於いて、
   前記ホストノードは火災受信機から感知器回線を介して制御指示を含む下り信号を受信して無線送信する無線受信用中継器または無線式受信機であり、
   前記中継ノードは、前記無線受信用中継器から受信した下り無線信号を中継送信する電波中継器であり、
   前記端末ノードは受信した下り無線信号に含まれる制御指示に従って動作する無線式制御器であることを特徴とする無線防災システム。
   
9. 端末ノードから無線送信された上り無線信号を中継ノードで中継送信してホストノードで受信すると共に、前記ホストノードから送信された下り無線信号を前記中継ノードで中継送信して端末ノードで受信する無線ネットワークを用いた無線防災システムに於いて、
   前記中継ノードに、
   所定のネットワークツリー構造に対応した自己から１階層上位の親ノード及び自己から１階層下位の子ノード及び前記子ノードより下位の階層に位置するその他のノードを登録するノード登録部と、
   受信した上り無線信号の送信元が前記登録された子ノードと一致したとき及び、受信した下り無線信号の送信元が前記登録された親ノードと一致し、かつ、送信先が前記登録された子ノードまたはその他のノードと一致したときに、自己を送信元として中継送信する中継処理部と、
   を設けたことを特徴とする無線防災システム。

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