JP5507979B2 - Wireless communication system - Google Patents
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Description
本発明は、複数の無線局からなる無線通信システムに関し、特に各無線局が電池を電源として動作する無線通信システムに関するものである。 The present invention relates to a radio communication system including a plurality of radio stations, and more particularly to a radio communication system in which each radio station operates using a battery as a power source.
我が国で使用する無線局については、占有周波数帯幅や隣接チャンネル漏洩電力などの使用電波の特性(RF特性)が電波法の規定を満たしていなくてはならない。また、電波法では使用目的ごとに異なる規格(通信規格)が規定されている。例えば、電波法第4条ただし書きにおいて免許を要しない無線局の一つとして規定される「小電力無線局」には、「コードレス電話の無線局」、「特定小電力無線局」、「小電力セキュリティシステム」、「小電力データ通信システムの無線局」などがあり、それぞれの無線局の無線設備について同法施行規則の設備規則によって規格が規定されている。
For radio stations used in Japan, the characteristics of radio waves used (RF characteristics) such as occupied frequency bandwidth and adjacent channel leakage power must satisfy the provisions of the Radio Law. In the Radio Law, different standards (communication standards) are defined for each purpose of use. For example, “low-power radio stations” defined as one of the radio stations that do not require a license in the proviso to
従来、電池を電源として動作する複数の無線局からなる無線通信システムとして特許文献1に記載されているものがある。特許文献1に記載されている従来システムでは、各無線局が間欠的に受信回路を起動して所望の電波(他の無線局が送信した無線信号)を受信できるか否かをチェックし、当該電波が捉えられなければ直ちに受信回路を停止して待機状態に移行することで平均消費電力を大幅に低減している。 Conventionally, there is one described in Patent Document 1 as a wireless communication system including a plurality of wireless stations that operate using a battery as a power source. In the conventional system described in Patent Document 1, each radio station intermittently activates a reception circuit to check whether or not a desired radio wave (a radio signal transmitted by another radio station) can be received. If radio waves are not captured, the average power consumption is greatly reduced by immediately stopping the receiving circuit and shifting to a standby state.
また別の従来例として特許文献2に記載されている無線通信システム(火災警報システム)では、無線局である火災警報器が正常に動作しているか否かを確認するために特定の火災警報器(親局)から他の火災警報器(子局)に対して定期的に定期監視メッセージを送信し、当該定期監視メッセージに対して応答メッセージを返信してきた子局は正常、応答メッセージを返信してこない子局は異常と判断している。
As another conventional example, in the wireless communication system (fire alarm system) described in
しかしながら、上述のように間欠受信動作を行うと、本来受信しなければならない無線信号を受信するタイミングが受信回路の間欠受信間隔の分だけ遅延することになる。例えば、特許文献1に記載されている従来システムにおいては、送信期間をa、休止期間をbとしたときに、間欠受信間隔TがT>aである条件の下で2a+b>T且つa+1.5b<Tとなる値a,bを送信期間と休止期間に各々設定することにより、初回(1回目)の送信期間aで受信できなかったときに次々回(3回目)の送信期間aで無線信号を受信できるようにしている。 However, when the intermittent reception operation is performed as described above, the timing of receiving the radio signal that should be received is delayed by the intermittent reception interval of the reception circuit. For example, in the conventional system described in Patent Document 1, 2a + b> T and a + 1.5b under the condition that the intermittent reception interval T is T> a, where a is the transmission period and b is the pause period. By setting the values a and b to be T to the transmission period and the pause period, respectively, the wireless signal is transmitted in the next (third) transmission period a when it cannot be received in the first (first) transmission period a. It can be received.
ここで、特許文献2記載の従来例のように定期的に無線信号(定期監視メッセージを含む無線信号)を送信する無線通信システムに、特許文献1記載の従来例のように3回以内で全ての無線局に無線信号を受信させる方式を採用した場合、無線信号を送信する無線局(特許文献2記載の従来例における親局)が無線信号を毎回3回ずつ送信しなければならないために消費電力が大幅に増えてしまうことになる。
Here, the wireless communication system that periodically transmits a wireless signal (a wireless signal including a periodic monitoring message) as in the conventional example described in
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、送信側及び受信側の全ての無線局の消費電力を低減することができる無線通信システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a wireless communication system capable of reducing the power consumption of all the wireless stations on the transmission side and the reception side.
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、複数の無線局からなり、これら複数の無線局間で電波を媒体とする無線信号を送受信する無線通信システムであって、各無線局は、無線信号を送受信する無線送受信手段と、一定の間欠受信間隔を繰り返しカウントするタイマ手段と、所定のイベントが発生したときに無線送受信手段を起動し、所定の送信期間に前記イベントに対応したメッセージを含む無線信号を送信させるとともに所定の休止期間に無線信号の送信を休止させる動作を交互に繰り返し且つ前記イベントが発生していないときには無線送受信手段を停止させ、さらにタイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する度に無線送受信手段を起動する制御手段と、電池を電源として各手段の動作電源を供給する給電手段とを備え、特定の無線局の制御手段は、他の全ての無線局に対して定期監視メッセージを含む無線信号を無線送受信手段から定期的に送信させ、当該他の無線局の制御手段は、前記間欠受信間隔のカウントが完了して無線送受信手段を起動しているときに前記定期監視メッセージを含む無線信号を受信すれば、特定の無線局に対して応答メッセージを含む無線信号を無線送受信手段から送信させる無線通信システムにおいて、前記他の無線局は、特定の無線局から定期監視メッセージを含む無線信号が送信される送信時刻並びに当該送信時刻の前後を含む所定の定期受信期間内においてタイマ手段がカウントする第2の間欠受信間隔を、前記定期受信期間外においてタイマ手段がカウントする第1の間欠受信間隔よりも短くしてなり、第1の間欠受信間隔は定期監視メッセージを含む無線信号の送信期間よりも長く且つ第2の間欠受信間隔は定期監視メッセージを含む無線信号の送信期間よりも短いことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a radio communication system comprising a plurality of radio stations, and transmitting and receiving radio signals using radio waves as a medium between the plurality of radio stations. A wireless transmission / reception unit for transmitting / receiving a wireless signal, a timer unit for repeatedly counting a certain intermittent reception interval, and a wireless transmission / reception unit that is activated when a predetermined event occurs, and a message corresponding to the event during a predetermined transmission period In addition, the wireless signal transmitting / receiving means is stopped repeatedly when the event does not occur, and the intermittent reception interval is counted by the timer means. Control means for starting the wireless transmission / reception means each time the power supply is completed, and power supply means for supplying the operation power of each means using a battery as a power source The control unit of a specific radio station periodically transmits a radio signal including a regular monitoring message to all other radio stations from the radio transmission / reception unit, and the control unit of the other radio station If the wireless signal including the periodic monitoring message is received when the reception interval count is completed and the wireless transmission / reception unit is activated, a wireless signal including a response message is transmitted from the wireless transmission / reception unit to a specific wireless station. In the radio communication system, the other radio station counts the timer means within a predetermined periodical reception period including a transmission time at which a radio signal including a periodic monitoring message is transmitted from a specific radio station and before and after the transmission time. The second intermittent reception interval to be made is shorter than the first intermittent reception interval counted by the timer means outside the regular reception period. Shin intervals long and the second listen interval than the transmission period of the radio signal including periodic monitoring messages are characterized by shorter than the transmission period of the radio signal including periodic monitoring messages.
請求項1の発明によれば、特定の無線局から定期監視メッセージを含む無線信号が送信される時刻の前後を含む定期受信期間内においては、他の全ての無線局における間欠受信間隔が相対的に短くなることで前記無線信号を確実に受信することができ、また、定期受信期間外においては、他の全ての無線局における間欠受信間隔が相対的に長くなることで消費電力を低減することができる。その結果、送信側(特定の無線局)及び受信側(特定の無線局を除く他の無線局)の全ての無線局の消費電力を低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, the intermittent reception intervals in all the other radio stations are relative within the regular reception period including before and after the time when the radio signal including the regular monitoring message is transmitted from the specific radio station. The radio signal can be reliably received by shortening the time period, and the power consumption can be reduced by relatively increasing the intermittent reception interval in all other radio stations outside the regular reception period. Can do. As a result, it is possible to reduce the power consumption of all the radio stations on the transmission side (specific radio station) and the reception side (other radio stations excluding the specific radio station).
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記特定の無線局から定期監視メッセージを含む無線信号が送信される時刻が固定値であることを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記特定の無線局の制御手段は、定期監視メッセージを含む無線信号を送信する時刻を他の全ての無線局に対して無線信号によって通知することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the control means of the specific radio station notifies all other radio stations of the time at which the radio signal including the periodic monitoring message is transmitted by radio signals. It is characterized by that.
請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記特定の無線局の制御手段が自己に割り当てられている固有の識別符号に基づいて前記時刻を決定することを特徴とする。
The invention of
請求項5の発明は、請求項4の発明において、前記特定の無線局の制御手段は、前記定期受信期間の範囲内で前記時刻をランダムに変更することを特徴とする。
The invention of
請求項5の発明によれば、例えば、他の無線局の受信可能範囲内に存在する機器から一定周期で電波が送信されている場合においても、特定の無線局が無線信号を送信する時刻が定期受信期間の範囲内でランダムに変更されるため、前記機器から送信される電波と特定の無線局から送信される無線信号が常に衝突する事態を避けることができる。
According to the invention of
請求項6の発明は、請求項3〜5の何れか1項の発明において、前記特定の無線局の制御手段は、定期監視メッセージを含む無線信号の次回送信時刻を当該無線信号によって通知することを特徴とする。
The invention of
本発明によれば、送信側及び受信側の全ての無線局の消費電力を低減することができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that power consumption of all radio stations on the transmission side and the reception side can be reduced.
以下、火災を感知して警報音を鳴動するとともに電波を媒体とし且つ火災感知メッセージを含む無線信号を送信する火災警報器を無線局とした無線通信システム(火災警報システム)に本発明の技術思想を適用した実施形態について説明する。 The technical idea of the present invention will be described below in a radio communication system (fire alarm system) in which a fire alarm device that emits a radio signal including a fire detection message using a radio wave as a medium while detecting a fire is used as a radio station. An embodiment to which is applied will be described.
図1は本実施形態のシステム構成図であり、複数台(図示は2台のみ)の火災警報器TRで火災警報システムが構成されている。なお、以下の説明では、火災警報器TRを個別に示す場合は火災警報器TR1,TR2,…,TRnと表記し、総括して示す場合は火災警報器TRと表記する。 FIG. 1 is a system configuration diagram of this embodiment, and a fire alarm system is configured by a plurality of (only two in the drawing) fire alarm devices TR. In the following description, when the fire alarm devices TR are individually shown, they are expressed as fire alarm devices TR1, TR2,..., TRn, and when collectively shown, they are expressed as fire alarm devices TR.
火災警報器TRは、アンテナ3から電波を媒体とした無線信号を送信するとともに他の火災警報器TRが送信した無線信号をアンテナ3で受信する無線送受信部2と、音(ブザー音や音声メッセージなど)による火災警報(以下、「警報音」と呼ぶ。)を報知(スピーカから鳴動)する警報部5と、マイコンや書換可能な不揮発性の半導体メモリなどからなるメモリ部1aを主構成要素とし火災感知部4で火災を感知したときに警報部5に警報音を鳴動させるとともに他の火災警報器TRに対して火災警報を報知させるための火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部2より送信させる制御部1と、後述するように警報音の鳴動を停止するための操作入力などを受け付ける操作入力受付部6と、乾電池等の電池を電源として各部に動作電源を供給する電池電源部7とを具備している。操作入力受付部6は1乃至複数のスイッチ(例えば、押釦スイッチ)を有しており、スイッチが操作されることで各スイッチに対応した操作入力を受け付けるとともに当該操作入力に対応した操作信号を制御部1に出力する。なお、各火災警報器TR1,TR2,…には固有の識別符号が割り当てられてメモリ部1aに格納されており、当該識別符号によって無線信号の宛先並びに送信元の火災警報器TR1,TR2,…が特定できる。
The fire alarm TR transmits a radio signal using radio waves as a medium from the
無線送受信部2は、電波法施行規則第6条第4項第3号に規定される「小電力セキュリティシステムの無線局」に準拠して電波を媒体とする無線信号を送受信するものである。また火災感知部4は、例えば、火災に伴って発生する煙や熱、炎などを検出することで火災を感知するものである。但し、無線送受信部2並びに火災感知部4の詳細な構成については、従来周知であるから詳細な説明は省略する。
The radio transmission /
制御部1は、図示しないメモリ(ROMあるいはEEPROMなど)に格納されたプログラムをマイコンで実行することによって後述する各種の機能を実現している。火災感知部4で火災の発生が感知されると、制御部1は警報部5が備えるブザーを駆動して警報音を鳴動させたり、あるいは予めメモリ(あるいはメモリ部1a)に格納されている警報用の音声メッセージ(例えば、「火事です」など)をスピーカに鳴動させることで火災警報を報知するとともに、他の火災警報器TRにおいても火災警報を報知させるため、火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部2より送信させる。また、他の火災警報器TRから送信された無線信号を無線送受信部2で受信することにより火災警報メッセージを受け取ったときも、制御部1が警報部5を制御して警報音を鳴動させる。つまり、制御部1では火災感知部4が火災を感知したときに警報部5から警報音を鳴動させて火災警報を報知するとともに火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部2より送信させる機能を有している。
The control unit 1 realizes various functions to be described later by executing a program stored in a memory (ROM or EEPROM) (not shown) by a microcomputer. When the
ここで、電波法施行規則の無線設備規則第49条の17「小電力セキュリティシステムの無線局の無線設備」では、無線信号を連続して送信してもよい期間(送信期間)が3秒以下、送信期間と送信期間の間に設けられた、無線信号を送信してはいけない期間(休止期間)が2秒以上とすることが規定されている(同条第5号参照)。このために本実施形態における制御部1では、上記無線設備規則に適合する送信期間に無線信号を送信させるとともに休止期間に送信を停止し且つ受信可能な状態としている。 Here, in the radio equipment regulation Article 49-17 “Radio equipment of radio stations of the low power security system” of the Radio Law Enforcement Regulation, the period during which radio signals may be continuously transmitted (transmission period) is 3 seconds or less. It is stipulated that the period (pause period) provided between the transmission period and the transmission period in which the radio signal should not be transmitted is 2 seconds or more (see No. 5 of the same article). For this reason, in the control unit 1 in the present embodiment, the wireless signal is transmitted during the transmission period that complies with the wireless facility rules, and the transmission is stopped and received during the suspension period.
また電池電源部7の電池寿命をできるだけ長くするため、制御部1ではマイコンに内蔵するタイマ(タイマ手段)で所定の間欠受信間隔(但し、間欠受信間隔は前記送信期間よりも長い時間とする)を繰り返しカウントするとともに間欠受信間隔のカウントが完了する毎に無線送受信部2を起動して所望の電波(他の火災警報器TRが送信した無線信号)が受信できるか否かをチェックし、当該電波が捉えられなければ直ちに無線送受信部2を停止して待機状態に移行させることで平均消費電力を大幅に低減している。なお、電波の受信チェックは、無線送受信部2から出力される、受信信号強度の大小に比例した直流電圧信号である受信信号強度表示信号(Receiving Signal Strength Indication:RSSI信号)に基づいて制御部1が行っており、詳細については従来周知であるから省略する。
In order to extend the battery life of the battery
さらに特定の火災警報器TR1(以下、親局と呼ぶ。)の制御部1では、定期的(例えば、24時間毎)に無線送受信部2を起動して他の火災警報器TR2,TR3,…(以下、子局と呼ぶ。)が正常に動作しているか否かの確認(定期監視)を行うために定期監視メッセージを含む無線信号を送信させる。子局TR2,…においては、制御部1が火災感知部4の故障の有無及び電池電源部7の電池切れの有無を一定周期で(例えば、1時間毎に)監視するとともに、その監視結果(故障の有無及び電池切れの有無)をメモリ部1aに記憶しており、親局TR1から定期監視メッセージを受け取ったときに、メモリ部1aに記憶している監視結果を通知するための通知メッセージ(応答メッセージ)を含む無線信号を親局TR1に返信する。親局TR1の制御部1は、通知メッセージを含む無線信号を送信した後、無線送受信部2を受信状態に切り換えて各子局TR2,…から送信される無線信号を受信し、定期監視メッセージを含む無線信号を送信してから所定時間内に通知メッセージを含む無線信号を送信してこない子局TR2,…があったり、あるいは、何れかの子局TR2,…が送信してきた通知メッセージが故障有り若しくは電池切れ有りの監視結果を通知するものである場合に、警報部5が備えるブザーを駆動して報知音を鳴動させるなどして子局TR2,…に異常(通信不可や故障有り、電池切れなど)が発生したことを知らせる機能も有している。尚、親局TR1及び子局TR2,…の制御部1は、故障若しくは電池切れが生じていると判断した場合、直ちに警報部5から異常(故障若しくは電池切れ)の発生を知らせるための警告音(ブザー音や音声メッセージなど)を警報部5のスピーカから鳴動させるようになっている。
Further, the control unit 1 of a specific fire alarm device TR1 (hereinafter referred to as a master station) activates the wireless transmission /
また親局TR1の制御部1は、火災感知部4が火災を感知して警報部5から警報音を鳴動させるとともに各子局TR2,…に火災警報メッセージを送信した後、若しくは何れかの子局TR2,…から火災警報メッセージを受信した後においては、無線送信部2に一定周期で同期ビーコンを送信させる。この同期ビーコンは、複数の火災警報器TR同士でTDMA(時分割多元接続)方式の無線通信(以下、「同期通信」と呼ぶ。)を行うために必要なタイムスロットを規定する信号であって、その1周期(サイクル)が複数のタイムスロットに分割され、全ての子局TR2,…にそれぞれ互いに異なるタイムスロットが1つずつ割り当てられる。そして、親局TR1から子局TR2,…へのメッセージは同期ビーコンに含めて送信され、子局TR2,…から親局TR1へのメッセージを含む無線信号は、各子局TR2,…に割り当てられているタイムスロットに格納されて送信される。故に、複数台の火災警報器TR(親局TR1並びに子局TR2,…)から送信される無線信号の衝突を確実に回避することができる。なお、各火災警報器TRに対するタイムスロットの割当は固定であってもよいが、親局TR1から送信する同期ビーコンによってタイムスロットの割当情報を各子局TR2,…に通知しても構わない。
Further, the control unit 1 of the master station TR1 detects the fire and causes the
図2は火災警報器TRが送受信する無線信号のフレームフォーマットを示しており、同期ビット(プリアンブル:PA)、フレーム同期パターン(ユニークワード:UW)、宛先アドレスDA、送信元アドレスSA、メッセージM、CRC符号で1フレームが構成されている。ここで、宛先アドレスDAとして各火災警報器TRの識別符号を設定すれば当該識別符号の火災警報器TRのみが無線信号を受信してメッセージを取得することになるが、宛先アドレスDAとして何れの火災警報器TRにも割り当てられていない特殊なビット列(例えば、すべてのビットを1としたビット列)を設定することで無線信号を同報(マルチキャスト)して全ての火災警報器TRにメッセージを取得させることができる。例えば、火災警報メッセージを含む無線信号が親局TR1から全ての子局TR2,…に同報される。 FIG. 2 shows a frame format of a radio signal transmitted and received by the fire alarm device TR. A synchronization bit (preamble: PA), a frame synchronization pattern (unique word: UW), a destination address DA, a source address SA, a message M, One frame is composed of a CRC code. Here, if the identification code of each fire alarm device TR is set as the destination address DA, only the fire alarm device TR of the identification code receives a radio signal and acquires a message. By setting a special bit string that is not assigned to the fire alarm TR (for example, a bit string with all bits set to 1), a wireless signal is broadcast (multicast) to obtain a message for all the fire alarm TRs. Can be made. For example, a radio signal including a fire alarm message is broadcast from the master station TR1 to all the slave stations TR2,.
例えば、子局TR2において火災感知部4が火災を感知すると、子局TR2の制御部1は警報部5より警報音を鳴動させるとともに無線送受信部2を起動し、火災警報メッセージを含む無線信号を他の全ての火災警報器TR(親局TR1及び他の子局TR3,…)に宛てて送信する。この際、送信元の子局TR2の制御部1は、送信期間内で送信可能なフレーム数だけ無線信号を連続して送信し、送信期間後の休止期間(受信期間)には無線送受信部2を受信状態に切り換える。
For example, when the
ここで、小電力無線を利用すれば、無線通信距離としては通常の住宅ひとつのエリア内であれば十分カバーできるので、火災元の子局TR2が、他の火災警報器TR(親局TR1及び他の子局TR3,…)に対しメッセージを送信することは通常は十分可能である。しかしながら、上述したように親局TR1は各子局TR2〜TR4に対して定期監視を行っており、親局TR1と各子局TR2〜TR4との間では通信パスの正常性が確認されているが、子局TR2〜TR4間の通信パスは確認されていないため、例えば障害物などの影響によって、ある子局にはメッセージが届いていない可能性もある。 Here, if the low-power radio is used, the wireless communication distance can be sufficiently covered as long as it is within an area of a normal house. Therefore, the fire source child station TR2 can connect other fire alarm devices TR (master station TR1 and master station TR1). It is usually possible to send a message to other slave stations TR3,. However, as described above, the master station TR1 periodically monitors the slave stations TR2 to TR4, and the normality of the communication path is confirmed between the master station TR1 and each of the slave stations TR2 to TR4. However, since the communication path between the slave stations TR2 to TR4 is not confirmed, there is a possibility that a message does not reach a certain slave station due to the influence of an obstacle, for example.
そこで、火災警報メッセージを受信した親局TR1の制御部1は、送信元の子局TR2を除く他の子局TR3,TR4に対して火災警報メッセージを含む無線信号を送信する。他の子局TR3,TR4の制御部1では、子局TR2又は親局TR1から送信された火災警報メッセージを受け取ると直ちに警報部5より警報音を鳴動させるとともに無線送受信部2より火災警報メッセージの受信を確認する応答メッセージ(ACK)を無線信号によって返信する。尚、このように少なくとも1台の火災警報器TRで火災が感知されることで全ての火災警報器TRが火災警報を報知(警報音を鳴動)することを、以下では「火災連動」と呼ぶ。
Therefore, the control unit 1 of the master station TR1 that has received the fire alarm message transmits a radio signal including the fire alarm message to the other slave stations TR3 and TR4 other than the slave station TR2 that is the transmission source. When the control unit 1 of the other slave stations TR3 and TR4 receives the fire alarm message transmitted from the slave station TR2 or the master station TR1, it immediately sounds an alarm sound from the
親局TR1の制御部1は、他の全ての子局TR3,TR4からACKを受け取れば、タイムスロットを規定するための同期ビーコンを一定の周期で無線送受信部2から送信させる。尚、本実施形態では先頭のタイムスロットTS1を子局TR2に、2番目のタイムスロットTS2を子局TR3に、3番目のタイムスロットTS3を子局TR4にそれぞれ割り当てている。
When receiving the ACK from all the other slave stations TR3 and TR4, the control unit 1 of the master station TR1 causes the radio transmission /
ところで、上述したように各火災警報器TRが間欠受信を行っている状況で他の火災警報器TRから送信される無線信号(火災警報メッセージや定期監視メッセージを含む無線信号)を遅滞なく受信するためには、間欠受信間隔Txを当該無線信号の送信期間Tsよりも短い時間に設定しなければならない。しかしながら、上述したように定期監視メッセージを含む無線信号が送信される周期は数十時間(例えば、24時間)と非常に長く、ましてや、火災警報メッセージを含む無線信号については数年〜十数年あるいは電池交換まで一度も送信されない場合が大半であるから、間欠受信間隔Txをこれらの無線信号の送信期間Tsよりも短い時間に設定すると無駄な電力消費が大幅に増えてしまうことになる。 By the way, as described above, radio signals (radio signals including fire alarm messages and regular monitoring messages) transmitted from other fire alarm devices TR are received without delay in a situation where each fire alarm device TR is performing intermittent reception. For this purpose, the intermittent reception interval Tx must be set to a time shorter than the transmission period Ts of the radio signal. However, as described above, the cycle in which the radio signal including the periodic monitoring message is transmitted is very long, such as several tens of hours (for example, 24 hours). In addition, the radio signal including the fire alarm message is several to ten years. Alternatively, since most cases are not transmitted until battery replacement, setting the intermittent reception interval Tx to a time shorter than the transmission period Ts of these radio signals greatly increases wasteful power consumption.
そこで本実施形態では、図3のタイムチャートに示すように、親局TR1から定期的に送信される無線信号(定期監視メッセージを含む無線信号)の送信時刻並びに当該送信時刻の前後を含む所定の定期受信期間Tw内においてのみ、子局TR2,…の間欠受信間隔Txを無線信号の送信期間Tsよりも短い時間(第2の間欠受信間隔Tx2)とし、定期受信期間Tw外においては、子局TR2,…の間欠受信間隔Txを送信期間Tsよりも十分に長い時間(第1の間欠受信間隔Tx1)としている。 Therefore, in the present embodiment, as shown in the time chart of FIG. 3, the transmission time of the radio signal (radio signal including the periodic monitoring message) periodically transmitted from the master station TR1 and the predetermined time period including the time before and after the transmission time. Only during the regular reception period Tw, the intermittent reception interval Tx of the slave stations TR2,... Is shorter than the radio signal transmission period Ts (second intermittent reception interval Tx2). The intermittent reception interval Tx of TR2,... Is set to a time sufficiently longer than the transmission period Ts (first intermittent reception interval Tx1).
ここで、各子局TRi(i=2,3,…)の制御部1が行う処理(動作)について、図4のフローチャートを参照して説明する。 Here, processing (operation) performed by the control unit 1 of each slave station TRi (i = 2, 3,...) Will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、制御部1は内蔵のタイマで定期受信期間Twを開始するまでの時間のカウントを開始し(ステップS1)、当該カウントが終了するまでの間は間欠受信間隔Txに第1の間欠受信間隔Tx1を設定してカウントし(ステップS2,S3)、第1の間欠受信間隔Tx1のカウントが終了する毎に無線送受信部2を起動して間欠受信を行う(ステップS4,S5)。そして、定期受信期間Twを開始するまでの時間のカウントが終了すれば、制御部1は定期受信期間Twが終了するまでの時間のカウントを開始し(ステップS6)、当該カウントが終了するまでの間は間欠受信間隔Txに第2の間欠受信間隔Tx2を設定してカウントし(ステップS7,S8)、第2の間欠受信間隔Tx2のカウントが終了する毎に無線送受信部2を起動して間欠受信を行う(ステップS4,S5)。
First, the control unit 1 starts counting the time until the regular reception period Tw starts with a built-in timer (step S1), and the first intermittent reception interval is set to the intermittent reception interval Tx until the count ends. Tx1 is set and counted (steps S2 and S3). Every time counting of the first intermittent reception interval Tx1 ends, the wireless transmission /
而して本実施形態によれば、他の無線局(子局TR2,…)は、特定の無線局(親局TR1)から定期監視メッセージを含む無線信号が送信される送信時刻並びに当該送信時刻の前後を含む所定の定期受信期間Tw内においてタイマがカウントする第2の間欠受信間隔Tx2を、定期受信期間Tw外においてタイマがカウントする第1の間欠受信間隔Tx1よりも短くしてなり、第1の間欠受信間隔Tx1が定期監視メッセージを含む無線信号の送信期間Tsよりも長く且つ第2の間欠受信間隔Tx2が定期監視メッセージを含む無線信号の送信期間Tsよりも短い時間としているので、親局TR1から定期監視メッセージを含む無線信号が送信される時刻の前後を含む定期受信期間Tw内においては、他の全ての子局TR2,…における間欠受信間隔(第2の間欠受信間隔Tx2)が相対的に短くなることで前記無線信号を確実に受信することができ、また、定期受信期間Tw外においては、他の全ての子局TR2,…における間欠受信間隔(第1の間欠受信間隔Tx1)が相対的に長くなることで消費電力を低減することができ、その結果、送信側(親局TR1)及び受信側(子局TR2,…)の全ての無線局(火災警報器TR)の消費電力を低減することができる。 Thus, according to the present embodiment, the other radio stations (child stations TR2,...) Transmit the radio signal including the periodic monitoring message from the specific radio station (master station TR1) and the transmission time. The second intermittent reception interval Tx2 counted by the timer within a predetermined periodic reception period Tw including before and after the period is shorter than the first intermittent reception interval Tx1 counted by the timer outside the periodic reception period Tw. Since the first intermittent reception interval Tx1 is longer than the transmission period Ts of the wireless signal including the periodic monitoring message and the second intermittent reception interval Tx2 is shorter than the transmission period Ts of the wireless signal including the periodic monitoring message, In the regular reception period Tw including before and after the time at which the radio signal including the regular monitoring message is transmitted from the station TR1, the interval between all the other slave stations TR2,. Since the reception interval (second intermittent reception interval Tx2) becomes relatively short, the radio signal can be reliably received, and all the other slave stations TR2,. As the intermittent reception interval (first intermittent reception interval Tx1) at the time becomes relatively long, power consumption can be reduced. As a result, the transmission side (master station TR1) and the reception side (slave stations TR2,...) The power consumption of all radio stations (fire alarm device TR) can be reduced.
ここで、何れかの火災警報器TRから送信される火災警報メッセージを含んだ無線信号を遅滞なく確実に受信するためには、当該無線信号の送信期間を第1の間欠受信間隔Tx1よりも長くしてやればよい。尚、送信期間を長くすれば送信元の火災警報器TRにおける消費電力が増大してしまうが、火災警報メッセージを含む無線信号を送信する機会は非常に少ないので、上述のように火災警報メッセージを含んだ無線信号の送信期間を第1の間欠受信間隔Tx1より長くしても実質的に消費電力への影響はほとんどないと考えられる。 Here, in order to reliably receive a radio signal including a fire alarm message transmitted from any of the fire alarm devices TR without delay, the transmission period of the radio signal is longer than the first intermittent reception interval Tx1. Just do it. Note that if the transmission period is lengthened, the power consumption of the source fire alarm device TR will increase, but there are very few opportunities to transmit a radio signal including a fire alarm message. Even if the transmission period of the included wireless signal is made longer than the first intermittent reception interval Tx1, it is considered that there is substantially no influence on the power consumption.
ところで、親局TR1から定期監視メッセージを含む無線信号が送信される時刻については、固定値(例えば、毎日の決まった時刻、あるいはシステムの運用開始時点を始点とした一定周期)として制御部1のメモリ部1aに記憶しておいてもよい。あるいは、システムの運用開始前に親局TR1に全ての子局TR2,…の識別符号を登録する際、前記時刻の情報を含む無線信号を親局TR1から各子局TR2,…に送信して通知するようにしても構わない。このとき、親局TR1から通知される前記時刻は、親局TR1の制御部1が自らに割り当てられている固有の識別符号に基づいて決定してもよく、さらに、定期受信期間Twの範囲内で前記時刻をランダムに変更しても構わない。例えば、子局TR2,…の受信可能範囲内に存在する機器から一定周期で電波が送信されている場合においても、親局TR1が無線信号を送信する時刻が定期受信期間Twの範囲内でランダムに変更されるため、前記機器から送信される電波と親局TR1から送信される無線信号が常に衝突する事態を避けることができる。 By the way, the time at which the radio signal including the regular monitoring message is transmitted from the master station TR1 is set as a fixed value (for example, a fixed time every day or a fixed period starting from the operation start point of the system). You may memorize | store in the memory part 1a. Alternatively, when the identification codes of all the slave stations TR2,... Are registered in the master station TR1 before the system starts operating, a radio signal including the time information is transmitted from the master station TR1 to each slave station TR2,. You may make it notify. At this time, the time notified from the master station TR1 may be determined by the control unit 1 of the master station TR1 based on a unique identification code assigned to itself, and further within the range of the regular reception period Tw. The time may be changed at random. For example, even when radio waves are transmitted at regular intervals from devices within the receivable range of the slave stations TR2,..., The time at which the master station TR1 transmits a radio signal is random within the range of the regular reception period Tw. Therefore, it is possible to avoid a situation in which a radio wave transmitted from the device and a radio signal transmitted from the master station TR1 always collide with each other.
また、親局TR1の制御部1が、定期監視メッセージを送信する際に次回の定期監視メッセージの送信時刻を定期監視メッセージとともに無線信号に含めて送信することで各子局TR2,…に通知するようにしても構わない。 Further, when the control unit 1 of the master station TR1 transmits a periodic monitoring message, the transmission time of the next periodic monitoring message is included in the wireless signal together with the periodic monitoring message and transmitted to notify each slave station TR2,. It doesn't matter if you do.
ところで、親局TR1並びに複数の子局TRnの間欠受信間隔Txを、親局TR1から送信される定期監視メッセージの受信タイミングによって同期させるようにしても構わない。つまり、各子局TRnにおいて、定期監視メッセージを受信したタイミングで間欠受信間隔Txのカウントをリセットすればよい。そして、このような場合においても、親局TR1並びに複数の子局TRnが間欠受信間隔Txをカウントするタイマの誤差によって親局TR1から送信される定期監視メッセージの受信タイミングがずれることも考えられるので、上述したように親局TR1から定期監視メッセージが送信される時刻を含む期間だけ間欠受信間隔Txを相対的に短くすることが望ましい。 By the way, the intermittent reception interval Tx between the master station TR1 and the plurality of slave stations TRn may be synchronized according to the reception timing of the regular monitoring message transmitted from the master station TR1. That is, each slave station TRn may reset the count of the intermittent reception interval Tx at the timing when the regular monitoring message is received. Even in such a case, the reception timing of the regular monitoring message transmitted from the master station TR1 may be shifted due to the error of the timer that the master station TR1 and the plurality of slave stations TRn count the intermittent reception interval Tx. As described above, it is desirable to relatively shorten the intermittent reception interval Tx only during the period including the time when the regular monitoring message is transmitted from the master station TR1.
TR1,TR2 火災警報器(無線局)
1 制御部(制御手段,タイマ手段)
2 無線送受信部(無線送受信手段)
7 電池電源部(給電手段)
TR1, TR2 Fire alarm (radio station)
1 Control unit (control means, timer means)
2 Wireless transceiver (wireless transceiver)
7 Battery power supply (power supply means)
Claims (6)
各無線局は、無線信号を送受信する無線送受信手段と、一定の間欠受信間隔を繰り返しカウントするタイマ手段と、所定のイベントが発生したときに無線送受信手段を起動し、所定の送信期間に前記イベントに対応したメッセージを含む無線信号を送信させるとともに所定の休止期間に無線信号の送信を休止させる動作を交互に繰り返し且つ前記イベントが発生していないときには無線送受信手段を停止させ、さらにタイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する度に無線送受信手段を起動する制御手段と、電池を電源として各手段の動作電源を供給する給電手段とを備え、
特定の無線局の制御手段は、他の全ての無線局に対して定期監視メッセージを含む無線信号を無線送受信手段から定期的に送信させ、
当該他の無線局の制御手段は、前記間欠受信間隔のカウントが完了して無線送受信手段を起動しているときに前記定期監視メッセージを含む無線信号を受信すれば、特定の無線局に対して応答メッセージを含む無線信号を無線送受信手段から送信させる無線通信システムにおいて、
前記他の無線局は、特定の無線局から定期監視メッセージを含む無線信号が送信される送信時刻並びに当該送信時刻の前後を含む所定の定期受信期間内においてタイマ手段がカウントする第2の間欠受信間隔を、前記定期受信期間外においてタイマ手段がカウントする第1の間欠受信間隔よりも短くしてなり、第1の間欠受信間隔は定期監視メッセージを含む無線信号の送信期間よりも長く且つ第2の間欠受信間隔は定期監視メッセージを含む無線信号の送信期間よりも短いことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising a plurality of wireless stations and transmitting and receiving wireless signals using radio waves as a medium between the plurality of wireless stations,
Each radio station starts a radio transmission / reception unit for transmitting / receiving a radio signal, a timer unit for repeatedly counting a certain intermittent reception interval, and a radio transmission / reception unit when a predetermined event occurs, and the event is transmitted during a predetermined transmission period. The radio signal containing the message corresponding to the message is transmitted, and the operation of pausing the transmission of the radio signal during a predetermined pause period is alternately repeated. When the event does not occur, the radio transmission / reception means is stopped, and the timer means intermittently A control means for starting the wireless transmission / reception means every time counting of the reception interval is completed, and a power supply means for supplying an operation power source of each means using a battery as a power source,
The control unit of a specific radio station periodically transmits a radio signal including a regular monitoring message to all other radio stations from the radio transmission / reception unit,
If the control means of the other radio station receives the radio signal including the periodic monitoring message when the counting of the intermittent reception interval is completed and the radio transmission / reception means is activated, the control means for the specific radio station In a wireless communication system for transmitting a wireless signal including a response message from a wireless transmission / reception unit,
The other radio station receives a second intermittent reception that is counted by a timer unit within a predetermined periodical reception period including a transmission time at which a radio signal including a periodic monitoring message is transmitted from a specific radio station and before and after the transmission time. The interval is made shorter than the first intermittent reception interval counted by the timer means outside the regular reception period, and the first intermittent reception interval is longer than the transmission period of the radio signal including the regular monitoring message and the second wireless communication systems of intermittent reception interval being shorter than the transmission period of the radio signal including periodic monitoring messages.
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