JP6736714B2 - 中継装置 - Google Patents

Description

本発明は、中継装置に関する。

無線式の自動火災報知設備（以下、無線自火報とも称する）において、電波中継器は、有線を介して受信機に接続された受信用中継器と、少なくとも１つ以上の感知器との間の通信を無線によって中継する。この中継により、感知器と受信用中継器との距離が一定以上離れた場合でも、通信が可能となる。このような電波中継器は、電池によって駆動する。そのため、電波中継器は、感知器と通信を行うにあたり、間欠的に受信回路を短時間動作させることにより、電池の消費を抑えている。このような電波中継器は、受信回路の短時間動作時に測定する電波強度に基づいて、感知器等の他機器からの通信の有無を知り、電波強度が基準値よりも大きければ、他機器からの信号を受信できるか、あるいは一定時間が経過するまで、受信回路の受信動作を継続する（例えば、特許文献１）。

このような無線自火報を無線通信システムとして一般化して考える。この場合、無線通信システムは、定期的に各ノード間で信号を授受する第１の通信（例えば、無線自火報における定期通信であり（１１時間または２３時間に１回など）、定期的な測定値の送信や、感知器の通信性能が保たれていることの確認のために行われる通信である。）と、イベントの発生時に信号を授受する第２の通信（例えば、無線自火報における火災発報等に関する通信）を行う機能を有する。この無線通信システムにおいて、受信機能を持つ端末（無線自火報における電波中継器等。感知器に無線中継機能を設ける場合にも、これを含む）は、間欠的に無線受信回路の機能を有効にし、送信されている信号の有無の判定を、電波強度の測定結果に基づいて行う。端末は、電波強度が所定の強度以上である場合、何らかの信号が他の機器から送信されていると判定し、無線受信回路の動作を延長し、受信する信号の解釈を行う。

特許第５４４１５８０号公報

しかしながら、このような無線通信システムにおいて、同一システムとして登録されていない機器（他フロアの無線自火報や、他メーカーの製品）からの通信においても、所定以上の電波強度で受信してしまう可能性がある。このため端末は、同一システム外の端末から所定の強度以上の電波強度で信号を受信してしまうと、無線受信回路の動作時間を延長する。そうすると、目的外の通信に起因して無線受信回路の動作時間が延長されてしまい、ノードの消費電流が大きくなり、電池の消費が増大してしまうという問題があった。
この問題により、一定の電池寿命を確保しようとしたときに、同一物件内における無線端末の数に制限が加えられることもある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、電池の消費を低減することができる中継装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明における一態様は、無線通信の中継装置であって、無線端末に対する定期通信の応答信号に、当該定期通信後から次回の定期通信までの間に自中継装置が無線信号を間欠受信可能である間欠受信タイミングを表す情報を含めて送信する送信部と、前記間欠受信タイミングに合わせて、前記定期通信以外の無線信号を無線端末から受信する受信部とを有する中継装置である。
また、本発明の一態様は、上述の中継装置において、前記送信部は、自中継装置に登録されている複数の無線端末のそれぞれの定期通信を行う期間が重ならないような定期通信タイミングを表す通信タイミング指定情報を前記無線端末に送信する。

また、本発明の一態様は、上述の中継装置において、前記定期通信タイミングは、同じ通信ルールで通信するものであって自中継装置に登録されていない他の無線端末の定期通信タイミングとは重ならないように設定されている。
また、本発明の一態様は、上述の中継装置において、前記送信部は、前記通信タイミング指定情報を自中継装置に登録された前記無線端末に送信する。
また、本発明の一態様は、上述の中継装置において、前記定期通信タイミングは、通信ルールが異なるが同じ周波数を使用している他システムの機器の定期通信タイミングとは重ならないように設定されている。

また、本発明の一態様は、上述の中継装置において、前記送信部は、前記受信部で受信される無線信号の電波強度が所定値以上である期間が集計された集計結果において電波強度が所定値以上となる場合が集中する期間を外すように設定された定期通信タイミングを表す前記通信タイミング指定情報を自中継装置に登録された前記無線端末に送信する。
また、本発明の一態様は、上述の中継装置において、間欠受信した無線信号の電波強度が一定値以上であるが内容を理解できない通信があった場合に、他の通信システムの通信であると判定する制御部を有する。
また、本発明の一態様は、上述の中継装置において、前記定期通信タイミングは、他システムによる通信があった回数がカウントされたカウント数が多かった時間を避けるように設定されている。
また、本発明の一態様は、上述の中継装置において、自中継装置のグループに属する前記無線端末の識別情報を、無線信号を受信したときの電波強度が強い前記無線端末から優先して記憶する記憶部を有する。

以上説明したように、この発明によれば、無線端末と中継装置との間において、省電力化を図ることが可能となる。

この発明の一実施形態による通信システムの構成を示す概略ブロック図である。 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。 定期通信において無線端末１０から送信される無線信号に含まれる情報を概念的に示した図である。 中継装置２０の機能を表す概略ブロック図である。 記憶部２２に記憶される情報の一例を示す図である。 無線端末１０の動作を示すフローチャートである。 中継装置２０の動作を示すフローチャートである。 上述の実施形態における無線端末１０と中継装置２０の動作を説明するタイミングチャートである。 第２の実施形態における無線端末１０ａの機能を表す概略ブロック図である。 第２の実施形態における中継装置２０ａの機能を表す概略ブロック図である。 無線端末１０ａの動作を示すフローチャートである。 中継装置２０ａの動作を説明するフローチャートである。 無線端末１０ａと中継装置２０ａの動作を説明するタイミングチャートである。

以下、本発明の一実施形態による中継装置を適用した通信システムについて図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態による通信システムの構成を示す概略ブロック図である。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。

無線端末１０は、内蔵する電池にて駆動する。無線端末１０は、監視対象の設備に複数台設けられる。例えば、無線端末１０は、監視対象の建物の各フロアを区分するエリア毎に設けられる。この図１では、一例として、１階、２階、３階にそれぞれ２台ずつ設けられている。

中継装置２０は、無線端末１０と受信装置３０とに対して無線によって通信可能に接続され、無線端末１０と受信装置３０との間で無線信号を中継する。この中継装置２０は、複数の無線端末１０のうち、自身のグループに所属する無線端末１０と受信装置３０との間で無線信号を中継する。例えば、２階に設置された中継装置２０は、自身のグループに属する無線端末１０、例えば同じ２階に設置された無線端末１０については無線信号の中継を行う。一方、例えば、２階に設置された中継装置２０は、自身のグループには属さない無線端末１０、例えば３階に設置された無線端末１０や１階の無線端末１０については、無線信号の中継を行わない。また、例えば、隣のビルに設置された通信システム等、別の通信システムに属する無線端末についても中継を行わない。

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や中継装置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が識別できる形式の信号に変換して、伝送線２を介して受信機４０に出力する。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、受信機４０は、電源線３を介して受信装置３０への電力供給を行う。この受信機４０としては、例えば、防災受信機を用いることができる。

図２は、無線端末１０の構成を示す概略ブロック図である。無線端末１０は、電池１１、センサ１２、判断部１３、制御部１４、報知部１５、送信部１６を含んで構成される。
電池１１は、無線端末１０の各部に電力を供給する。センサ１２は、例えば温度や煙濃度等を測定する。判断部１３は、センサ１２の測定結果に基づいて、温度や煙濃度等をもとに、火災の有無を判断し、判断結果を制御部１４に出力する。
制御部１４は、判断部１３の判断結果に基づいて、各種制御を行う。例えば、判断部１３で、火災有りと判断された場合には、報知部１５によって火災有りであること報知するとともに、送信部１６から、火災有りを表す情報を含む火災発報等を表す無線信号を送信させる。報知部１５は、制御部１４から火災有りを表す信号が入力されると、光を点灯させたり、音声を出力することで報知を行う。送信部１６は、制御部１４からの指示に基づいて、各種無線信号を送信する。例えば、送信部１６は、火災発生や定期通信等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する。

図３は、定期通信において無線端末１０から送信される無線信号に含まれる情報を表す概念図である。図３に示すように、定期通信において無線端末１０から送信される無線信号は、少なくとも１つの通信期間から構成されており、ここでは、通信期間Ｎ１において、複数の電文を含むように構成される。電文は、通信期間Ｎ１において繰り返し送信される。この電文は、電文の送信元である無線端末１０を識別する無線端末ＩＤ、送信元の無線端末１０の定期通信の送信が行われた順に従って制御部１４によって付与される連番の番号である通信連番、電文のそれぞれが通信期間において配置された区間を識別する区間識別情報とが、それぞれ含まれる。より具体的に、この通信期間Ｎ１において、電文には、それぞれ区間識別情報として、Ａ１、Ａ２、Ａ３、…Ａｎが付与されている。この区間識別情報を参照することで、通信期間Ｎａにおいて、電文がどの区間に配置された電文であるか、すなわち、連続して送信される電文のうち１つの通信区間における何番目の電文であるかを把握することが可能である。例えば、区間識別情報がＡ３である場合、通信期間Ｎ１において３番目に送信された電文であることを把握できる。通信期間Ｎ１の時間の長さは任意に決定することができるが、例えば、０．５秒である。

ここで、制御部１４は、定期通信以外の無線信号（例えば、火災発報等）を送信する場合には、例えば、２秒送信し、２秒休止を繰り返す無線信号を送信する。

図４は、中継装置２０の機能を表す概略ブロック図である。図４に示すように、中継装置２０は、電池２１、記憶部２２、制御部２３、無線通信部２４を有する。
電池２１は、中継装置２０内の各部に電力を供給する。記憶部２２は、区間識別情報と次回定期通信を行うタイミングを表す定期通信開始情報とを記憶する。制御部２３は、無線端末１０から送信される無線信号に含まれる電文に付与された区間識別情報を取得し、得られた区間識別情報に基づいて、無線信号を次回受信するタイミングを決定する。制御部２３は、得られた区間識別情報に対応する定期通信開始情報を記憶部２２から読み出し、この定期通信開始情報に従って、次回の定期通信タイミングを決定する。制御部２３は、次回の定期通信タイミングが到来すると、定期通信を開始し、この通信が完了した後、所定の時間毎に無線通信部２４によって予め定められた期間毎に（間欠的に）受信動作を行う。この予め定められた期間毎に受信動作を行うことで、定期通信以外の通信（例えば、火災発報を表す通信）を受信したか否かを監視する。

無線通信部２４は、無線端末１０から送信される無線信号を受信して制御部に出力する機能と、制御部２３によって決定されたタイミングに従って、無線端末１０との定期通信を行う機能とを有する。無線通信部２４は、１度の定期通信に含まれる複数の電文を必ずしも全て受信する必要はなく、無線信号が送信されている途中であれば、区間識別情報がＡ１からＡｎのうち、いずれかの電文を１回以上受信できれば、定期通信の際に必要な情報を得ることができる。

図５は、記憶部２２に記憶される情報の一例を示す図である。この図において、例えば、区間識別情報Ａ１に対して、定期通信開始情報としてＴ＋ｔ１が対応付けられている。
これは、区間識別情報Ａ１を取得した場合には、その区間識別情報Ａ１を含む電文を受信した時点から次の定期通信を開始するまでの時間がＴ＋ｔ１時間であることを表す。ここでは、Ｔは例えば、４時間等の次の定期通信を行うまでの期間として予め定められている。ｔ１〜ｔｎの時間の長さは、例えば、ｔ１＞ｔ２＞…＞ｔｎの関係にすることができ、それぞれの電文が配置された位置の相違や、１つの電文が送信される期間に応じて、ｔ１〜ｔｎの長さが予め定められている。

図６は、無線端末１０の動作を示すフローチャートである。この図において、無線端末１０の制御部１４は、無線端末１０内の無線回路をＯＮにすることで、送信部１６を起動して通信可能な状態に移行させる（ステップＳ１０１）。次に、制御部１４は、次回の定期通信を行うタイミングを算出する（ステップＳ１０２）。例えば、次回定期通信を開始するタイミングに対応した区間識別情報を生成して各電文に設定する。この電文の設定を行う場合、例えば、中継装置２０の記憶部２２に記憶される情報と同じ情報を制御部１４の記憶領域内に記憶させておき、この記憶領域を参照し、次回の定期通信を開始するタイミングに対応した区間識別情報を読み出し、各電文に設定してもよい。次に、制御部１４は、定期通信タイミングが到来すると、ステップＳ１０２において生成された電文を送信部１６によって送信する（ステップＳ１０３）。そして、制御部１４は、定期通信の送信が終了すると、無線端末１０内の無線回路をＯＦＦにすることで、送信部１６を停止させる（ステップＳ１０４）。そして、制御部１４は、次回の定期通信を開始するまでの時間をカウントし、カウント値が、次回の定期通信を開始する時間に到達するまで待機する（ステップＳ１０５）。そして、制御部１４は、次回の定期通信を開始するタイミングが到来すると、無線回路をＯＮにする（ステップＳ１０１）。以降、定期通信を行う毎に上述の処理を繰り返して行う。

次に、中継装置２０の動作を図７のフローチャートを用いて説明する。
中継装置２０の制御部２３は、無線回路をＯＮにすることで、無線通信部２４を起動させる（ステップＳ２０１）。制御部２３は、無線通信部２４によって無線端末１０から受信した無線信号の電波強度を測定し（ステップＳ２０２）、測定された電波強度が予め定められた所定の基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。電波強度が基準値以上である場合、制御部２３は、受信した無線信号に含まれる電文を解析し（ステップＳ２０４）、その電文に含まれる無線端末ＩＤを読み出し、その無線端末ＩＤに基づいて、自身のグループに所属する無線端末１０であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。例えば、制御部２３は、自身の記憶領域内に、自身のグループに属する無線端末１０の無線端末ＩＤを記憶しており、この記憶領域に記憶された無線端末ＩＤと、取得した無線端末ＩＤとが一致するか否かを比較し、一致している場合には、自機に登録された機器（無線端末）からの通信であると判定し、一致していない場合には、自機に登録されていない機器であると判定する。

自身のグループに属する無線端末１０である場合、制御部２３は、受信した無線信号を受信装置３０に送信する中継処理を行う（ステップＳ２１１）。ここでは、例えば、定期通信の無線信号や、間欠受信タイミングにおいて受信した無線信号が中継される。

一方、自身のグループに属する無線端末１０ではない場合、あるいは、測定された電波強度が予め定められた所定の基準値未満である場合、制御部２３は、無線回路をＯＦＦにすることで、無線通信部２４を停止させる（ステップＳ２０６）。そして、制御部２３は、無線端末１０との定期通信タイミングが到来したか否かを区間識別情報に対応する定期通信タイミング（定期通信開始情報が示す時間）が到来したか否かを判定し（ステップＳ２０７）、定期通信タイミングが到来した場合には、無線回路をＯＮにし（ステップＳ２０８）、無線端末１０から定期通信によって送信される無線信号を受信し（ステップＳ２０９）、受信した無線信号の電文を解析する（ステップＳ２１０）。ここでは、無線通信タイミングが到来していれば、自身のグループに属する無線端末１０から定期通信として送信される無線信号が送信されるタイミングであるので、所定の電波強度以上の無線信号を受信することができる。

制御部２３は、受信した無線信号に含まれる電文を解析した後、受信した無線信号を受信装置３０に送信する中継送信処理を行う（ステップＳ２１１）。そして、制御部２３は、次回の定期通信タイミングを記憶領域内に記憶し（ステップＳ２１２）、無線回路をＯＦＦし、無線通信部２４を停止させる（ステップＳ２０６）。この電文を解析する際、制御部２３は、受信した無線信号に含まれる電文から、区間識別情報を取得し、得られた区間識別情報に対応する定期通信開始情報を記憶部２２から読み出すことで解析する。制御部２３は、定期通信開始情報に基づいて、例えば、（Ｔ＋ｔｎ）時間後に次回の定期通信を行うものとして記憶する。

制御部２３は、無線回路をＯＦＦにした後、無線信号の定期通信タイミングが到来したか否かを判定し、無線信号の定期通信タイミングが到来していなければ、間欠受信タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ２１３）。制御部２３は、間欠受信タイミングが到来していなければ、ステップＳ２０７に移行し、間欠受信タイミングが到来した場合には、無線回路をＯＮにし、電波強度を測定する（ステップＳ２０２）。

図８は、上述の実施形態における無線端末１０と中継装置２０の動作を説明するタイミングチャートである。
無線端末１０は、定期通信を行うタイミングにおいて、区間識別情報をそれぞれの電文に含めた無線信号Ｓａを送信する。その後、区間識別情報によって示す定期通信タイミングが到来するタイミングで、次の定期通信における無線信号Ｓｂを送信する。ここでは、無線信号Ｓａと無線信号Ｓｂとの間隔は、例えば、（４＋α）時間である。
一方、中継装置２０の制御部２３は、定期通信の無線信号が送信されている期間に含まれる時刻Ｔ１において、定期通信タイミングが到来すると、無線回路をＯＮにして無線信号を受信し、無線回路をＯＦＦにする。そして時刻Ｔ２において、受信した無線信号を受信装置３０に送信する。そして、制御部２３は、その後、間欠受信タイミングが到来する毎に、無線回路をＯＮにして受信動作を行って無線回路をＯＦＦにする（ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、・・・）。そして、制御部２３は、次の定期通信タイミングである時刻Ｔ７が到来したタイミングで、無線回路をＯＮにして定期通信の無線信号を受信し、無線回路をＯＦＦにし、中継処理を行い、間欠受信タイミングに従った受信処理を行う。
ここでは、時刻Ｔ１における無線信号の受信タイミングと時刻Ｔ７における無線信号の受信タイミングの間隔は、無線信号Ｓａと無線信号Ｓｂとの間隔に一致している。そのため、自機に登録された無線端末１０からの定期通信の無線信号が送信されるタイミングに合わせて無線回路をＯＮにすることができ、自機に登録された無線端末１０からの定期通信の無線信号を受信することができる。このように、中継装置２０は、自機に登録されている無線端末１０との定期通信タイミングを把握することができるため、その定期通信タイミングに応じて無線回路をＯＮすればよい。これにより、中継装置２０は、自機に関連する通信（例えば、定期通信）を行う際の無線回路をＯＮする時間を減らすことができ、電池の駆動を省力化することができる。一方、無線端末１０は、定期通信タイミングを中継装置２０との間で合わせることができる。そのため、従来では、２秒送信して２秒休止するという送信パターンを所定回数繰り返される無線信号のパターンを定期通信のタイミング毎に送信することで定期通信を行っていたが、本発明では、２秒送信して２秒休止するという送信パターンを所定回数繰り返される無線信号のパターンではなく、図３に示すような、Ａ１〜Ａｎの１組の信号を０．５秒程度で送信するだけですむ。これにより、無線端末１０における電池の駆動も省力化することができる。また、無線端末１０から送信される定期通信の無線信号が短期間ですむため、このような無線端末１０を通信システムにおいて用いることで、中継装置２０は、無線端末１０側から無線信号が送信される期間を従来に比べて短縮することができるため、自機に登録されていない無線端末からの無線信号を受信する期間や機会を低減することができ、無線回路をＯＮする期間を短縮することができ、電池の駆動を省力化することができる。

また、間欠受信を行う間隔は一定であるが、定期通信のタイミングが到来すると、そのタイミングを起点として、間欠受信が行われる。すなわち、時刻Ｔ６において行われた間欠受信が行われた後（ＣＳｎ）、定期通信タイミングは、間欠受信タイミングと同じかそれよりも短い期間において到来する。例えば、間欠受信タイミングが２．７秒毎である場合には、時刻Ｔ６と時刻Ｔ７の間隔である期間ｔａは、２．７秒と同じかそれよりも短い。そして、定期通信が行われた時刻Ｔ７を基準として、期間ｔｂ（例えば２．７秒）を経過した後である時刻Ｔ８から、次の間欠受信が行われる。そして、他の各中継装置２０においても、それぞれ自機に登録される無線端末１０について、定期通信タイミングが定められ、これを起点として間欠受信タイミングが定められる。従って、電文に含められる区間識別情報を、近傍に設置されている他のグループの無線端末１０とは異なる定期通信タイミングとなるように、すなわち、キャリアセンスが行われない期間となるように設定しておくことで、自機に登録されていない無線端末から送信される無線信号を受信する機会が低減し、無線回路をＯＮする機会を減少させることができ、無線回路を駆動する時間を長引かせず、電池の駆動を省力化することができる。
このように、間欠受信タイミングと定期通信タイミングとについて、間欠受信タイミングが到来した後の定期通信タイミングについては、間欠受信タイミングよりも短い期間となるように受信タイミングを変更し、この定期通信タイミングを起点として間欠受信を行う。これにより、間欠受信のそれぞれのタイミング毎に受信タイミングを補正するような煩雑な処理も不要であり、簡単な処理で電池の省力化を実現することができる。

なお、無線端末１０が設置された後の最初の定期通信タイミングの把握については、たとえば、中継装置２０に無線端末１０の無線端末ＩＤを登録し、同期処理等を行うことで、中継装置２０は、定期通信タイミングを把握することができる。

以上説明した第１の実施形態において、区間識別情報を用いて無線端末１０から中継装置２０に定期通信タイミングを通知するようにしたが、区間識別情報に換えて通信タイミング指定情報を無線信号に含め、無線端末１０から中継装置２０に送信するようにしてもよい。この通信タイミング指定情報としては、例えば、次に定期通信を行うタイミングを指定する情報であり、具体的には、次に定期通信を行うまでの時間を表す情報を用いることができる。

次に、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態においては、無線端末１０において、定期通信タイミングを特定可能な情報を電文に含めて無線端末１０から送信するようにしたが、この実施形態では、中継装置２０から無線端末１０に対して、定期通信タイミングを指定する場合について説明する。

図９は、第２の実施形態における無線端末１０ａの機能を表す概略ブロック図である。
この図において、第１の実施形態における無線端末１０に対応する箇所には同一の符号を付し、その説明を省略する。無線通信部１６ａは、制御部１４ａからの指示に従って無線信号を送信する機能と、中継装置２０ａから送信される無線信号を受信して制御部１４ａに出力する機能を有する。

図１０は、第２の実施形態における中継装置２０ａの機能を表す概略ブロック図である。
制御部２３ａは、定期通信が行われる次回の定期通信タイミングを表す通信タイミング指定情報を生成する。また、制御部２３ａは、無線端末１０ａから無線信号を受信した際に、通信タイミング指定情報を無線端末１０ａに無線信号によって無線通信部２４ａによって送信させる。無線通信部２４ａは、制御部２３ａからの指示に応じて、無線端末１０ａに無線信号を送信する。例えば、無線通信部２４ａは、通信タイミング指定情報を含むＡＣＫ信号を無線端末１０ａに送信する。

図１１は、無線端末１０ａの動作を示すフローチャートである。この図において、無線端末１０ａの制御部１４ａは、無線端末１０ａ内の無線回路をＯＮにし（ステップＳ３０１）、無線通信部１６ａを起動して送信モードに切り換え、通信可能な状態に移行させる。次に、制御部１４ａは、定期通信タイミングに従って無線信号を送信し（ステップＳ３０２）、無線通信部１６ａを送信モードから受信モードに切り換える（ステップＳ３０３）。そして制御部１４ａは、中継装置２０ａから送信されるＡＣＫ信号を受信し（ステップＳ３０４）、受信したＡＣＫ信号に含まれる通信タイミング指定情報を参照し、次回の定期通信タイミングを算出し（ステップＳ３０５）、算出された定期通信タイミングが到来するまでの時間に応じたタイマーを設定し、無線回路をＯＦＦにし（ステップＳ３０６）、定期通信タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ３０７）。そして制御部１４ａは、タイマーに基づいて、定期通信タイミングが到来したと判定すると、無線回路をＯＮにし（ステップＳ３０１）、無線通信部１６ａを起動して送信モードに切り換え、通信可能な状態に移行させる。

次に、中継装置２０ａの動作について、図１２のフローチャートを用いて説明する。
中継装置２０ａの制御部２３ａは、無線回路をＯＮにすることで、無線通信部２４ａを起動させる（ステップＳ４０１）。制御部２３ａは、無線通信部２４ａによって無線端末１０ａから受信する無線信号の電波強度を測定し（ステップＳ４０２）、測定された電波強度が予め定められた所定の基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。電波強度が基準値以上である場合、制御部２３ａは、受信した無線信号に含まれる電文を解析し（ステップＳ４０４）、その電文に含まれる無線端末ＩＤを読み出し、その無線端末ＩＤに基づいて、自身のグループに所属する無線端末１０であるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。例えば、制御部２３ａは、自身の記憶領域内に、自身のグループに属する無線端末１０の無線端末ＩＤを記憶しており、この記憶領域に記憶された無線端末ＩＤと、取得した無線端末ＩＤとが一致するか否かを比較し、一致している場合には、自機に登録された機器（無線端末）からの通信であると判定し、一致していない場合には、自機に登録されていない機器であると判定する。

自身のグループに属する無線端末１０ａである場合、制御部２３は、受信した無線信号を受信装置３０に送信する中継処理を行う（ステップＳ４１１〜Ｓ４１３）。ここでは、例えば、定期通信の無線信号や、間欠受信タイミングにおいて受信した無線信号が中継される。

一方、自身のグループに属する無線端末１０ではない場合、あるいは、測定された電波強度が予め定められた所定の基準値未満である場合、制御部２３ａは、無線回路をＯＦＦにすることで、無線通信部２４ａを停止させる（ステップＳ４０６）。そして、制御部２３ａは、無線端末１０ａとの定期通信タイミングが到来したか否かを通信タイミング指定情報に従って判定し（ステップＳ４０７）、定期通信タイミングが到来した場合には、無線回路をＯＮにし（ステップＳ４０８）、無線端末１０ａから定期通信によって送信される無線信号を受信し（ステップＳ４０９）、受信した無線信号の電文を解析する（ステップＳ４１０）。そして制御部２３ａは、次回定期通信タイミングを算出し（ステップＳ４１１）、算出された定期通信タイミングを表す通信タイミング指定情報を含めたＡＣＫ信号を無線端末１０ａに送信し（ステップＳ４１２）、中継装置２０ａに無線信号を送信することで中継し（ステップＳ４１３）、無線回路をＯＦＦにする（ステップＳ４０６）。

制御部２３ａは、定期通信タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ４０７）。
そして制御部２３ａは、タイマーに基づいて、定期通信タイミングが到来していなければ、間欠受信タイミングが到来したか否かを判定し（ステップＳ４１４）、間欠受信タイミングが到来していなければ、ステップＳ４０６に移行し、間欠受信タイミングが到来していれば、ステップＳ４０１に移行し、無線回路をＯＮにし、間欠受信タイミングにて送信される無線信号を受信する。

図１３は、上述の実施形態における無線端末１０ａと中継装置２０ａの動作を説明するタイミングチャートである。
無線端末１０ａは、定期通信を行うタイミングにおいて、無線信号Ｓａを送信する。その後、時刻Ｔ１において中継装置２０ａが無線信号を受信し、これに応じてＡＣＫ信号ＡＣＫａを無線端末１０ａに送信する。定期通信が完了したか否かについては、例えば、無線端末１０ａから中継装置２０ａに定期通信の無線信号Ｓａを送信して終了する際、定期通信の終了を表す信号を送信するようにしてもよい。この終了を表す信号としては、第１の実施形態における区間識別信号を用いることもできる。例えば、区間識別情報を用いて、定期通信の終了を表す区間識別信号であるか否かを判定することにより、中継装置２０ａは、定期通信の完了であるか否かを判定することができる。無線端末１０ａがこのＡＣＫ信号ＡＣＫａを受信し、通信タイミング指定情報に従って、次回の定期通信タイミングを決定し、そのタイミングで無線信号Ｓｂを送信する。
中継装置２０ａは、ＡＣＫ信号ＡＣＫａを送信した後、無線端末１０ａから送信された無線信号を受信装置３０に中継し、時刻Ｔ１を起点として間欠受信タイミングが経過する毎（時刻Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５）においてキャリアセンス（ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、ＣＳｎ）を行う。そして、時刻Ｔ６のキャリアセンス後、定期通信タイミングが到来した時刻Ｔ７において無線端末１０ａからの無線信号を受信する。そして、次の定期通信タイミングを示す通信タイミング指定情報を含むＡＣＫ信号ＡＣＫｂを無線端末１０ａに送信する。無線端末１０ａは、ＡＣＫ信号ＡＣＫｂを受信する。また、中継装置２０ａは、時刻Ｔ７を起点として、間欠受信を行う。

上述した第２の実施形態によれば、中継装置２０ａにおいて、定期通信タイミングを決定することができる。また、上述したＡＣＫ信号に、間欠受信タイミングを表す情報を付加し、火災等が発生したことを判断した場合には、そのタイミングに合わせて短時間（例えば、信号５個分にあたる０．５秒）だけ、火災発報等の定期通信以外の無線信号を無線端末１０ａから中継装置２０ａに送信するようにしてもよい。

また、第２の実施形態において、中継装置２０ａは、無線端末１０ａに対し、同じ中継装置２０ａに登録されている他の無線端末１０ａの定期通信を行う期間が重ならないような定期通信タイミングを通信タイミング指定情報として算出し、この通信タイミング指定情報を設定したＡＣＫ信号を送信してもよい。例えば、中継装置２０ａは、自機に登録されているそれぞれの無線端末１０ａの定期通信タイミングを把握できているため、それぞれの無線端末１０ａについて定期通信タイミングが重なる可能性がある場合には、定期通信を行う期間が重ならないような定期通信タイミングを設定した通信タイミング指定情報をそれぞれの無線端末１０ａに送信してもよい。

また、中継装置２０ａは、自機に登録されていないが、同じ通信ルールで通信する他の無線端末の定期通信タイミングを把握し、定期通信を行う期間が重ならないようにしてもよい。ここでは、同じ通信ルールの機器であれば、その通信内容を理解できることから、通信タイミングも把握することが可能である。従って、把握した通信タイミングに重ならないように、定期通信タイミングが設定した通信タイミング指定情報を自機に登録された無線端末１０ａに送信するようにしてもよい。また、中継装置２０ａのメモリの容量の制約等により、定期通信タイミングを記憶しておく数が不足する場合には、無線信号を受信したときの電波強度が強いものから優先して記憶するようにしてもよい。

また、中継装置２０ａは、通信ルールが異なるが同じ周波数を使用している他システムの機器の通信タイミングを把握し、定期通信を行う期間が重ならないようにしてもよい。
例えば、電波強度が所定値以上である期間を集計し、集計結果において電波強度が所定値以上となる場合が集中する期間を外すように設定された定期通信タイミングの通信タイミング指定情報を自機に登録された無線端末１０ａに送信するようにしてもよい。
また、間欠受信を行う際、電波強度が一定値以上だが内容を理解できない通信があった場合に、他の通信システムの通信であると判定する。例えば、中継装置２０ａが起動した時点から、２４時間周期のうち１０分毎に、他システムによる通信があった回数をカウントし、カウント数が多かった時間を避けて定期通信タイミングを設定するようにしてもよい。これにより、集計を行う処理においても省電力化することができる。

また、上述の第２実施形態において、中継装置２０ａは、通信タイミング指定情報をＡＣＫ信号に含めて無線端末１０ａに送信するようにした。これにより、無線端末１０ａは、通信タイミング指定情報を受信するタイミングが決められているため、その受信タイミングに合わせて無線回路をＯＮにすればよいため、消費電力が増大してしまうことを抑えることができる。なお、通信タイミング指定情報をＡＣＫ信号に含めて無線端末１０ａに送信するようにしたが、他の信号に含めて送信するようにしてもよい。

また、上述した第２の実施形態によれば、定期通信を受信できたか否かについて、無線端末１０ａがＡＣＫ信号を受信することで通知される。これにより、無線端末１０ａは、定期通信を行った後にＡＣＫ信号を受信できなかった場合には、再度定期通信を行い、次の定期通信タイミングを作り直すことができる。

以上説明した第１及び第２の実施形態によれば、無線端末と中継装置との間で、定期通信を行うタイミングを把握できるため、無線端末から送信する定期通信における無線信号の送信継続時間を従来に比べて短くすることができる。すなわち、連続して送信する電文の数を従来に比べて減らすことができる。中継装置においては、間欠受信タイミングと、定期通信タイミングに応じた短時間のみ無線回路をＯＮにすればよいため、省電力化を図ることができる。

また、以上説明した実施形態において、定期通信では、中継装置の受信時間よりも無線端末の送信時間の方が長い場合について説明した。この場合、受信タイミングの誤差を、送信継続時間を延ばすことで吸収することができる。しかし、その逆であってもよい。例えば、無線信号を連続して２個（例えば、０．２秒）だけ無線端末から送信し、これに対し中継装置は、定期通信タイミングにおいて、送信時間（０．２秒）よりも長い０．５秒間だけ、無線回路を動作させてもよい。この場合、送信タイミングの誤差を、受信時間を延ばすことで吸収することができる。

また、上述した実施形態においては、例えば、無線端末における電波の占有時間を短くすることができるため（例えば、従来の無線自火報の無線端末１台あたり１２秒から０．２秒程度まで短くすることができるため）、中継装置の無線回路の動作時間を短くすることができ、電池の寿命を延ばすことができる。また、無線端末の通信時間を短くすることができるため、無線端末の電池の寿命を延ばすことができる。

無線端末における電波の占有時間を短くすることができ、また、定期通信タイミングが重ならないようにすることができるので、通信の輻輳が発生しにくくなり、定期通信の通信失敗の発生や、火災等のイベントを示す通信の失敗の可能性を低減することができる。
また、中継装置の寿命に影響させることなく、物件内の無線端末の数を増やすことができる。また、中継装置や無線端末に搭載する電池の容量や数量を減らすことができるため、コストダウンを図ることができる。また、火災等のイベント信号の伝達の早さと、定期通信に係る消費電流の少なさを両立させることができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１０、１０ａ 無線端末
１１、２１ 電池
１２ センサ
１３ 判断部
１４、１４ａ、２３、２３ａ 制御部
１５ 報知部
１６ 送信部
２０、２０ａ 中継装置
２２ 記憶部
１６ａ、２４、２４ａ 無線通信部

Claims (9)

1. 無線通信の中継装置であって、無線端末に対する定期通信の応答信号に、当該定期通信後から次回の定期通信までの間に自中継装置が無線信号を間欠受信可能である間欠受信タイミングを表す情報を含めて送信する送信部と、
   前記間欠受信タイミングに合わせて、前記定期通信以外の無線信号を無線端末から受信する受信部と
   を有する中継装置。
2. 前記送信部は、自中継装置に登録されている複数の無線端末のそれぞれの定期通信を行う期間が重ならないような定期通信タイミングを表す通信タイミング指定情報を前記無線端末に送信する
   請求項１に記載の中継装置。
3. 前記定期通信タイミングは、同じ通信ルールで通信するものであって自中継装置に登録されていない他の無線端末の定期通信タイミングとは重ならないように設定されている
   請求項２に記載の中継装置。
4. 前記送信部は、前記通信タイミング指定情報を自中継装置に登録された前記無線端末に送信する
   請求項２又は請求項３に記載の中継装置。
5. 前記定期通信タイミングは、通信ルールが異なるが同じ周波数を使用している他システムの機器の定期通信タイミングとは重ならないように設定されている
   請求項２から請求項４のうちいずれか１項に記載の中継装置。
6. 前記送信部は、前記受信部で受信される無線信号の電波強度が所定値以上である期間が集計された集計結果において電波強度が所定値以上となる場合が集中する期間を外すように設定された定期通信タイミングを表す前記通信タイミング指定情報を自中継装置に登録された前記無線端末に送信する
   請求項５に記載に中継装置。
7. 間欠受信した無線信号の電波強度が一定値以上であるが内容を理解できない通信があった場合に、他の通信システムの通信であると判定する制御部を有する
   請求項５又は請求項６に記載の中継装置。
8. 前記定期通信タイミングは、他システムによる通信があった回数がカウントされたカウント数が多かった時間を避けるように設定されている
   請求項５から請求項７のうちいずれか１項に記載の中継装置。
9. 自中継装置のグループに属する前記無線端末の識別情報を、無線信号を受信したときの電波強度が強い前記無線端末から優先して記憶する記憶部を有する
   請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載の中継装置。

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