JP7423364B2 - 中継装置及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、中継装置及び中継装置を使用して通信を中継するシステムに関する。

事業所、住宅における火災等の異常をセンサが検知し、制御装置に通知する通知システムが存在する。このシステムは、センサが異常を検知して異常信号を無線で送信し、送信された異常信号を他の装置が中継して警報器、制御装置等に無線で送信することにより、センサから離れた場所で異常を検知し、異常に応じた対応をすることができる。広い面積を有する事業所などでは、離れて配置されたセンサと制御装置との間に複数の中継装置を設置し、中継装置を介してセンサと制御装置とを接続している。

例えば、特許文献１には、通信速度が異なる２つの周波数割当帯域の特定小電力無線を使用することにより、通信速度の高速化を可能とする警報システムが開示されている。より具体的には、特許文献１には、中継アダプタが住警器から４２６ＭＨｚの火災連動信号を受信して、９２０ＭＨｚの火災連動信号に変換して送信することが記載されている。

特開２０１５－１４９８６号公報

通信状態によっては、高速に通信可能な帯域で常に送信ができるとは限らず、高速で通信可能な帯域で通信が行えない場合には、高速に通信可能な帯域で送信可能なフレームを、低速で通信可能な帯域で送信可能なフレームに変換する必要がある。しかしながら、このようなフレームの変換を行うには、中継装置に機能追加を行う必要があるので、全ての中継装置にこのような追加機能を持たせると、システム全体がコストアップしてしまう。

本発明の目的は、高速で通信可能な帯域で送信可能なフレームから、予め低速で通信可能な帯域で送信可能なフレームを作成して中継する事を可能とする通信装置及びシステムを提供することにある。

かかる課題を解決するため、本発明は、第２周波数帯より通信速度が速い第１周波数帯で通信する第１通信方式のフレーム形式に準拠した第４フレームを受信するフレーム受信部と、第４フレームに含まれる、第２周波数帯で通信する第２通信方式のフレーム形式に準拠した第２フレームが格納されているか否かを示す格納情報を参照して、受信した第４フレームが第２フレームを格納しているか否かを判定する判定部と、第４フレームが第２フレームを格納していないときに、第４フレームを、第２通信方式のフレーム形式に準拠し、第４フレームの宛先と同一の宛先を有する第３フレームに変換する変換部と、変換した第３フレームを送信するフレーム送信部と、を備える中継装置を提供する。

この中継装置において、フレーム送信部は、第４フレームが第２フレームを格納していないときに第２周波数帯で第３フレームを送信することが好適である。

この中継装置は、第４フレームが第２フレームを格納していないときに、第３フレームを、第１通信方式のフレーム形式に準拠し、第４フレームの宛先と同一の宛先を有する第１フレームに格納する格納部をさらに備え、フレーム送信部は、第１周波数帯で第１フレームを送信することが好適である。

この中継装置は、第４フレームが第２フレームを格納しているときに第４フレームから第２フレームを抽出する抽出部をさらに備え、フレーム送信部は、第２周波数帯で抽出した第２フレームを送信することが好適である。

この中継装置において、フレーム送信部は、第４フレームを第１周波数帯で送信し、第４フレームの送信に失敗し、かつ、第４フレームが第２フレームを格納していないときに、第２周波数帯で第３フレームを送信することが好適である。

本発明は、検知装置、中継装置、及び制御装置を備えるシステムであって、検知装置は、検知装置の周囲の状態を検知する状態検知部と、第２周波数帯よりも通信速度が速い第１周波数帯で通信する第１通信方式のフレーム形式に準拠し、制御装置宛の第４フレームを、第１周波数帯で通信する第１通信方式で送信する情報送信部と、を備え、中継装置は、第１周波数帯で第４フレームを受信するフレーム受信部と、第４フレームに含まれる、第２周波数帯で通信する第２通信方式のフレーム形式に準拠した第２フレームが格納されているか否かを示す格納情報を参照して、第４フレームが第２フレームを格納しているか否かを判定する判定部と、第４フレームが第２フレームを格納していないときに、第４フレームを、第２通信方式のフレーム形式に準拠し、第４フレームの宛先と同一の宛先を有する第３フレームに変換する変換部と、変換した第３フレームを送信するフレーム送信部と、を備え、制御装置は、第２周波数帯でフレームを受信する受信部と、第２通信方式のフレーム形式に基づいてフレームを解析する解析部と、解析の結果に応じて所定の出力を行う出力部と、を備えるシステムを提供する。

本発明に係る通信装置及びシステムでは、高速で通信可能な帯域で送信可能なフレームから、予め低速で通信可能な帯域で送信可能なフレームを作成して中継可能である。したがって、高速で通信可能な帯域で送信可能な場合には、そのままのフレームで中継ができると共に、高速で通信可能な帯域で送信が行えない場合には、変換機能を有しない中継装置でも、低速で通信可能な帯域で送信可能なフレームで中継ができる。

中継装置２０における中継処理の概要を説明するための図である。 中継装置２５における中継処理の概要を説明するための図である。 警備システム１の概略構成図の一例である。 検知装置１０の機能ブロック図の一例である。 中継装置２０の機能ブロック図の一例である。 第１形式及び第２形式に準拠したフレームの一例である。 （ａ）は通信管理表の一例であり、（ｂ）は通信能力表の一例である。 制御装置３０の機能ブロック図の一例である。 中継処理のフローチャートの一例である。 受信処理のフローチャートの一例である。

以下、本発明を適用した警備システムの実施の形態について図を参照しつつ説明する。

図１は、中継装置２０における中継処理の概要を説明するための図である。

中継装置２０は、後述する警備システム１の中継処理の一部を担い、第１周波数帯で通信する第１通信方式の無線通信と、第２周波数帯で通信する第２通信方式の無線通信とを処理する。第１周波数帯は、第２周波数帯より周波数が高く、第１周波数帯における通信は、第２周波数帯における通信より高速である。第１周波数帯の一例は、９２０ＭＨｚ帯であり、第２周波数帯の一例は、４２６ＭＨｚ帯である。また、第１通信方式の第１周波数帯における占有帯域幅は、第２通信方式の第２周波数帯における占有帯域幅より広い。第１通信方式の一例は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０８に規定された通信方式であり、第２通信方式の一例は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－３０に規定された通信方式である。

中継装置２０は、第１通信方式のフレーム形式に準拠したフレームである第４フレーム、及び、第２通信方式のフレーム形式に準拠したフレームである第２フレームを受信する。フレームとは、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルのデータリンク層（第２層）におけるデータ通信の単位である。以下、第１通信方式のフレーム形式を第１形式と称し、第２通信方式のフレーム形式を第２形式と称することがある。

中継装置２０は、第４フレームを第１周波数帯で受信すると、受信した第４フレームを第１周波数帯で送信する。第４フレームの送信に成功したとき、中継装置２０は、中継処理を完了する。

第４フレームの送信に失敗したとき、中継装置２０は、第４フレームに格納された、第４フレームが第２形式に準拠した第２フレームを格納しているか否かを示す格納情報に基づいて、第４フレームが第２フレームを格納しているか否かを判定する。第２フレームを格納しているとき、中継装置２０は、第４フレームから第２フレームを抽出し、第２フレームを第２周波数帯で送信して、中継処理を完了する。第２フレームを格納していないとき、中継装置２０は、第４フレームを、第２形式に準拠し第４フレームの宛先と同一の宛先を設定した第３フレームに変換し、第３フレームを第２周波数帯で送信して、中継処理を完了する。

中継装置２０は、第２フレームを第２周波数帯で受信すると、受信した第２フレームを第１形式に準拠した第１フレームに格納し、第１フレームの宛先に第２フレームの宛先を設定する。次に、中継装置２０は、第１フレームを第１周波数帯で送信する。第１フレームの送信に成功したとき、中継装置２０は、中継処理を完了する。第１フレームの送信に失敗したとき、中継装置２０は、第２フレームを第２周波数帯で送信して、中継処理を完了する。

図２は、中継装置２５における中継処理の概要を説明するための図である。

中継装置２５は、後述する警備システム１の中継処理の一部を担い、第１通信方式及び第２通信方式の無線通信を処理する。中継装置２５は、受信した第１形式のフレームに含まれるデータを第２形式のフレームのデータ形式に合うように変換して、第２形式のフレームを新たに生成する変換機能を持たない。中継装置２５は、中継装置２０が送信したフレームを第１周波数帯で受信すると、受信したフレームをそのまま第１周波数帯で送信し、第２周波数帯で受信すると、受信したフレームをそのまま第２周波数帯で送信する。ここで、第１周波数帯での送信に失敗すると、第２形式のフレームを新たに生成できないため中継が途絶えてしまうおそれがある。そこで、中継装置２０は、第２フレームを格納した第１フレームを送信することで、中継装置２５は、第１フレームの送信に失敗したとき、当該第１フレームから第２フレームを抽出することで第２フレームが得られるため、フレームをより確実に中継できる。なお、中継装置２５は、第２周波数帯でフレームを受信したとき、上述のように受信したフレームを第１フレームに格納して、第１フレームを第１周波数帯にて送信してもよい。

以上説明した通り、中継装置２０は、高速で通信可能な第４フレームから、予め低速で通信可能な第２フレームを作成して中継可能である。したがって、第１周波数帯で送信可能な場合には、第４フレームをそのまま使用して中継ができる。このとき、第２形式に準拠したフレームを格納して送信することで、変換機能を有しない後段の中継装置２５でも、受信した第２形式に準拠したフレームを第２周波数帯で中継ができる。

図３は、警備システム１の概略構成図の一例である。

警備システム１は、検知装置１０、１０′と、中継装置２０、２５、２５′と、制御装置３０とを有する。検知装置１０、１０′は、それぞれの近傍にＩＣ（Integrated Circuit）カードが近接したことを検知し、ＩＣカードに記憶されたカード識別子を読み取るカードリーダである。検知装置１０は、第１周波数帯で通信し、検知装置１０′は、第２周波数帯で通信する。中継装置２０、２５、２５′及び制御装置３０は、それぞれ第１周波数帯及び第２周波数帯で通信する。検知装置１０及び１０′、中継装置２０、２５及び２５′の数は、一例であって、警備システム１を他の数の検知装置及び中継装置で構成してもよい。

図４は、検知装置１０の機能ブロック図の一例である。

検知装置１０は、検知装置１０にＩＣカードが近接したことを検知し、ＩＣカードに記憶されたカード識別子を読み取る。検知装置１０は、読み取ったカード識別子を格納した制御装置３０宛の第１フレームを第１周波数帯で送信する。そのために、検知装置１０は、通信部１１と、カードリーダ部１２と、記憶部１３と、処理部１４とを有する。

通信部１１は、小電力無線の通信インタフェース回路を含み、送信部１１１と受信部１１２とを有する。送信部１１１は、処理部１４の指示に基づいて第１周波数帯で第１通信方式に従って中継装置２０等にフレームを送信する。受信部１１２は、中継装置２０等が送信したフレームを第１周波数帯で第１通信方式に従って受信し、受信フレームに格納された情報を処理部１４に出力する。

カードリーダ部１２は、ＩＣカードに対してデータの送受信を行うことができるカードリーダライタである。カードリーダ部１２は、ＦｅｌｉＣａ（登録商標）等の非接触方式のカードリーダライタである。カードリーダ部１２は、事業所で働く社員が携帯するＩＣカードから、社員を識別可能なカード識別子を受信して、処理部１４へ供給する。

記憶部１３は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、及び光ディスク装置のうちの少なくとも一つを有する。記憶部１３は、処理部１４による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。

例えば、記憶部１３は、ドライバプログラムとして、通信部１１を制御する通信デバイスドライバプログラム等を記憶する。また、記憶部１３は、オペレーティングシステムプログラムとして、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０８等の通信方式による通信制御プログラム等を記憶する。また、記憶部１３は、アプリケーションプログラムとして、各種データの送受信を行うデータ処理プログラム等を記憶する。コンピュータプログラムは、例えばＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部１３にインストールされてもよい。

処理部１４は、組み込み型のマイクロプロセッサユニットと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリと、その周辺回路とを有し、検知装置１０の各種信号処理を実行する。処理部１４は、検知装置１０の各種処理が記憶部１３に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）等に応じて適切な手順で実行されるように、通信部１１等の動作を制御する。そのために、処理部１４は、マイクロプロセッサユニット上で動作するプログラムの機能モジュールとして実装される読取部１４１及び情報送信部１４２を有する。読取部１４１は、状態検知部の一例である。処理部１４が有するこれらの各部は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、又はファームウェアとして検知装置１０に実装されてもよい。

検知装置１０は、カードリーダ部１２に代えて、火災検知センサ等、他の事象を検知するセンサを備えてもよい。検知装置１０は、読取部１４１に代えて、センサの周囲の状態を検知する状態検知部を備え、情報送信部１４２に代えて、検知に基づく情報をフレームに格納し送信する情報送信部を備えてもよい。

検知装置１０′は、通信部１１が第２周波数帯で第２通信方式に従って通信することを除いて、検知装置１０と同様な構成を有する。

図５は、中継装置２０の機能ブロック図の一例である。

中継装置２０は、図１で説明したような中継処理により、第１周波数帯で第１形式に準拠したフレームを受信し、受信フレームを第１周波数帯で送信する、第２形式に準拠したフレームに変換して第２周波数帯で送信する等の処理を実行する。また、中継装置２０は、第２周波数帯で第２形式に準拠したフレームを受信し、第１形式に準拠したフレームにフレーム内のデータを変換せずに受信フレームをそのまま格納して第１周波数帯で送信する、受信フレームを第２周波数帯で送信する等の処理を実行する。そのために、中継装置２０は、第１通信部２１と、第２通信部２２と、記憶部２３と、処理部２４とを有する。

第１通信部２１は、小電力無線の通信インタフェース回路を含み、第１送信部２１１と第１受信部２１２とを有する。第１送信部２１１は、処理部２４の指示に基づいて第１周波数帯で第１通信方式に従って中継装置２５等にフレームを送信する。第１受信部２１２は、中継装置２５等が送信したフレームを第１周波数帯で第１通信方式に従って受信し、受信フレームに格納された情報を処理部２４に出力する。

第２通信部２２は、小電力無線の通信インタフェース回路を含み、第２送信部２２１と第２受信部２２２とを有する。第２送信部２２１は、処理部２４の指示に基づいて第２周波数帯で第２通信方式に従って中継装置２５等にフレームを送信する。第２受信部２２２は、中継装置２５等が送信したフレームを第２周波数帯で第２通信方式に従って受信し、受信フレームに格納された情報を処理部２４に出力する。

記憶部２３は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、及び光ディスク装置のうちの少なくとも一つを有する。記憶部２３は、処理部２４による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。

例えば、記憶部２３は、ドライバプログラムとして、第１通信部２１及び第２通信部２２を制御する通信デバイスドライバプログラム等を記憶する。また、記憶部２３は、オペレーティングシステムプログラムとして、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０８等の通信方式による通信制御プログラム等を記憶する。また、記憶部２３は、アプリケーションプログラムとして、各種データの送受信を行うデータ処理プログラム等を記憶する。コンピュータプログラムは、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部２３にインストールされてもよい。

記憶部２３には、データとして、通信管理表及び通信能力表等が記憶される。通信管理表及び通信能力表の詳細については後述する。

処理部２４は、組み込み型のマイクロプロセッサユニットと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリと、その周辺回路とを有し、中継装置２０の各種信号処理を実行する。処理部２４は、中継装置２０の各種処理が記憶部２３に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム等）等に応じて適切な手順で実行されるように、第１通信部２１、第２通信部２２等の動作を制御する。そのために、処理部２４は、フレーム受信部２４１、判定部２４２、変換部２４３、抽出部２４４、格納部２４５、設定部２４６及びフレーム送信部２４７を有する。処理部２４が有するこれらの各部は、マイクロプロセッサユニット上で動作するプログラムの機能モジュールとして実装されるが、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、又はファームウェアとして中継装置２０に実装されてもよい。

中継装置２５、２５′は、処理部２４が有する各部を除いて、中継装置２０と同様な構成を有する。中継装置２５、２５′の処理部は、第１周波数帯で受信したフレームをそのまま第１周波数帯で送信し、第２周波数帯で受信したフレームをそのまま第２周波数帯で送信する中継部を有する。

図６は、第１形式及び第２形式に準拠したフレームの一例である。

図の上段は、第１形式に準拠したフレームの一例であり、図の下段は、第２形式に準拠したフレームの一例である。第１形式に準拠したフレーム及び第２形式に準拠したフレームは、いずれも、ヘッダ、ペイロード及びＦＣＳ（Frame Check Sequence）からなる。

ヘッダは、フレームの制御情報を格納する領域であり、フレームの宛先、フレームの送信元、フレーム番号を含む。本実施の形態において、宛先及び送信元の一方は、検知装置１０又は検知装置１０′のアドレスであり、他方は、制御装置３０のアドレスである。フレーム番号は、宛先及び送信元の組毎にフレームを識別する番号であり、フレーム送信時に送信元の装置によって宛先別に０～最大値（例えば１２７）まで昇順に付番される。送信元の装置は、ある宛先に対するフレーム番号が最大値に達すると、次のフレーム番号として０を付番する。本実施の形態において、フレーム番号、宛先及び送信元は、第１形式に準拠したフレームのヘッダ内ではこの順に並び、第２形式に準拠したフレームのヘッダ内では宛先、送信元、フレーム番号の順に並ぶ。なお、フレーム番号は、ヘッダに代えてペイロードの所定の位置に格納されてもよい。

第１形式に準拠したフレームのヘッダは、さらに、格納情報を含む。格納情報は、第１形式に準拠したフレームのペイロードが第２形式に準拠したフレームを含むか否かを示す情報である。なお、格納情報は、ヘッダに代えてペイロードの所定の位置にあってもよい。

ペイロードは、フレームで運搬されるデータが格納される領域である。第１形式及び第２形式は、ペイロード内部の領域の使い方を定義していない。第１形式に準拠したフレームのペイロードは、所定のデータを含むことも、第２形式に準拠したフレームを含むこともある。第２形式に準拠したフレームのペイロードは、第１形式に準拠したフレームの所定のデータと形式が異なる他の所定のデータを含む。以下、第１形式に準拠したフレームに含まれる所定のデータの形式を第１データ形式と称し、第２形式に準拠したフレームに含まれる他の所定のデータの形式を第２データ形式と称することがある。

ＦＣＳは、通信中にデータに誤りが生じたか否かを調べるため、送信時にフレームの末尾に付加される誤り検出符号である。

図７（ａ）は通信管理表の一例であり、図７（ｂ）は通信能力表の一例である。

通信管理表には、中継装置２０が中継可能なフレームの宛先及び送信元の組、その組を有する最新の送信フレームに付番されていたフレーム番号等が互いに関連付けられて記憶される。中継可能なフレームの宛先及び送信元の組は、検知装置１０、制御装置３０等の設置時に通信管理表に登録される。図７において、宛先欄及び送信元欄の１０、１０′及び３０は、それぞれ検知装置１０、１０′及び制御装置３０を示す。

通信能力表には、中継装置２０が中継可能なフレームの宛先、宛先の装置が使用可能な周波数帯等が予め互いに関連付けられて記憶されている。

図８は、制御装置３０の機能ブロック図の一例である。

制御装置３０は、検知装置１０が送信したフレームを受信し、フレームの内容に応じた制御を行う。そのために、制御装置３０は、第１通信部３１と、第２通信部３２と、記憶部３３と、表示部３４と、処理部３５とを有する。

第１通信部３１は、小電力無線の通信インタフェース回路を含み、第１送信部３１１と第１受信部３１２とを有する。第１送信部３１１は、処理部３５の指示に基づいて第１周波数帯で第１通信方式に従って中継装置２５′等にフレームを送信する。第１受信部３１２は、中継装置２５′等が送信したフレームを第１周波数帯で第１通信方式に従って受信し、受信フレームに格納された情報を処理部３５に出力する。

第２通信部３２は、小電力無線の通信インタフェース回路を含み、第２送信部３２１と第２受信部３２２とを有する。第２送信部３２１は、処理部３５の指示に基づいて第２周波数帯で第２通信方式に従って中継装置２５′等にフレームを送信する。第２受信部３２２は、中継装置２５′等が送信したフレームを第２周波数帯で第２通信方式に従って受信し、受信フレームに格納された情報を処理部３５に出力する。

記憶部３３は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、及び光ディスク装置のうちの少なくとも一つを有する。記憶部３３は、処理部３５による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。

例えば、記憶部３３は、ドライバプログラムとして、第１通信部３１及び第２通信部３２を制御する通信デバイスドライバプログラム等を記憶する。また、記憶部３３は、オペレーティングシステムプログラムとして、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０８等の通信方式による通信制御プログラム等を記憶する。また、記憶部３３は、アプリケーションプログラムとして、各種データの送受信を行うデータ処理プログラム等を記憶する。コンピュータプログラムは、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部３３にインストールされてもよい。

表示部３４は、静止画像等の出力が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、タッチパネル式の表示装置、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro－Luminescence）ディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等である。表示部３４は、処理部３５から供給されるデータに応じた静止画像データに応じた静止画像等を表示する。例えば、表示部３４は、処理部３５から入力された、検知装置１０が検知した内容を表示する。

処理部３５は、組み込み型のマイクロプロセッサユニットと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリと、その周辺回路とを有し、制御装置３０の各種信号処理を実行する。処理部３５は、制御装置３０の各種処理が記憶部３３に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）等に応じて適切な手順で実行されるように、第１通信部３１等の動作を制御する。そのために、処理部３５は、フレーム受信部３５１、解析部３５２及び出力部３５３を有する。処理部３５が有するこれらの各部は、マイクロプロセッサユニット上で動作するプログラムの機能モジュールとして実装されるが、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、又はファームウェアとして制御装置３０に実装されてもよい。

図９は、中継処理のフローチャートの一例である。

以下、図９に示したフローチャートを参照しつつ、中継装置２０の動作の例を説明する。以下に説明する動作は、予め記憶部２３に記憶されているプログラムに基づき、主に処理部２４により各要素と協働して実行される。

最初に、フレーム受信部２４１は、第１受信部２１２又は第２受信部２２２を介してフレームを受信するまで待機する（Ｓ１１）。フレームの一例は、検知装置１０の読取部１４１がカードリーダ部１２を介して読み取ったＩＣカードのカード識別子を、情報送信部１４２がフレームに格納し、送信部１１１を介して送信した、第１形式に準拠した制御装置３０宛の第１フレームである。

次に、フレーム受信部２４１は、第１受信部２１２又は第２受信部２２２を介したフレームの受信に成功すると（Ｓ１２）、フレームの送信元にＡＣＫ（acknowledgement）を送信し、受信フレームを記憶部２３に記憶する。

次に、判定部２４２は、受信フレームが第１形式に準拠しているか否を判定する（Ｓ１３）。具体的には、判定部２４２は、第１受信部２１２を介してフレームを受信したとき、受信フレームが第１形式に準拠していると判定し、第２受信部２２２を介してフレームを受信したとき、受信フレームが第２形式に準拠していると判定する。

受信フレームが第１形式に準拠しているとき（Ｓ１３－Ｙ）、フレーム送信部２４７は、第１送信部２１１を介して受信フレーム（すなわち、第４フレーム）を送信し（Ｓ１４）、フレームの送信に成功したか否かを判定する（Ｓ１５）。フレームの送信に成功したとき（Ｓ１５－Ｙ）、フレーム送信部２４７は、処理をＳ１１に進める。

フレームの送信に失敗したとき（Ｓ１５－Ｎ）、判定部２４２は、第４フレームに格納された格納情報に基づいて、第４フレームが第２フレームを格納しているか否かを判定する（Ｓ１６）。

第２フレームを格納しているとき（Ｓ１６－Ｙ）、抽出部２４４は、第４フレームから第２フレームを抽出する（Ｓ１７）。次に、フレーム送信部２４７は、第２送信部２２１を介して、抽出した第２フレームを送信し（Ｓ１８）、記憶部２３に記憶したフレームを削除し、処理をＳ１１に進める。中継装置２０は、第４フレームから第２フレームを抽出して第２周波数帯で送信することで、第４フレームを第２フレームに変換する負荷をかけずに、フレームを受信した第１周波数帯と異なる第２周波数帯を使用したフレームの中継を容易に実現できる。また、中継装置２０は、受信したフレームを通信速度の速い第１周波数帯で中継できないときでも、より通信速度の遅い第２周波数帯で中継することができるため、フレームをより確実に中継できる。

第２フレームを格納していないとき（Ｓ１６－Ｎ）、変換部２４３は、第４フレームを第２形式に準拠した第３フレームに変換する（Ｓ１９）。具体的には、変換部２４３は、第４フレームの宛先及び送信元を、それぞれ第３フレームの宛先及び送信元に設定し、第４フレームのフレーム番号を、第３フレームのフレーム番号に設定する。さらに、変換部２４３は、第４フレームのペイロードに格納され第１データ形式に準拠したデータを、第２データ形式に準拠したデータに変換し、第３フレームのペイロードに格納する。

次に、フレーム送信部２４７は、第２送信部２２１を介して、変換された第３フレームを送信し（Ｓ２０）、記憶部２３に記憶したフレームを削除し、処理をＳ１１に進める。中継装置２０は、第４フレームが第２フレームを格納していないときに、第４フレームを第３フレームに変換し、第２周波数帯で第３フレームを送信するため、フレームを受信した第１周波数帯と異なる第２周波数帯を使用したフレームの中継を実現できる。また、中継装置２０は、受信したフレームを通信速度の速い第１周波数帯で中継できないときでも、より通信速度の遅い第２周波数帯で中継することができるため、フレームをより確実に中継できる。

受信フレームが第１形式に準拠していないとき（Ｓ１３－Ｎ）、格納部２４５及び設定部２４６は、受信フレーム（すなわち、第２フレーム）を格納し第１形式に準拠した第１フレームを生成する（Ｓ２１）。

具体的には、格納部２４５は、第１フレームのペイロードに第２フレームを格納し、設定部２４６は、第１フレームの格納情報に、第２フレームを格納していることを示すフラグを設定する。さらに、設定部２４６は、第２フレームの宛先及び送信元の値を、それぞれ第１フレームの宛先及び送信元に設定し、第２フレームのフレーム番号を、第１フレームのフレーム番号に設定する。第１通信方式及び第２通信方式のアドレス体系が異なるとき、設定部２４６は、予め記憶部２３に記憶された両方式のアドレスの対応表に基づいて第２フレームのアドレスを第１フレームのアドレスに変換し、第１フレームの宛先及び送信元に設定してもよい。中継装置２０は、第１フレームに第２フレームをそのまま格納することで、第２フレームを第１フレームに変換する負荷をかけずに容易に第１フレームを生成できる。

次に、フレーム送信部２４７は、第１送信部２１１を介して、格納部２４５及び設定部２４６が生成した第１フレームを送信する（Ｓ２２）。第１フレームには第２フレームが格納されており、第１周波数帯は第２周波数帯より通信速度が速いため、中継装置２０は、第２フレームを、第２周波数帯で送信するときより高速に送信できる。

次に、フレーム送信部２４７は、フレームの送信に成功したか否かを判定する（Ｓ２３）。フレームの送信に成功したとき（Ｓ２３－Ｙ）、フレーム送信部２４７は、記憶部２３に記憶した受信フレームを削除し、処理をＳ１１に進める。

フレームの送信に失敗したとき（Ｓ２３－Ｎ）、フレーム送信部２４７は、第２送信部２２１を介して、Ｓ１２で受信し記憶部２３に記憶したフレーム（すなわち、第２フレーム）を送信する（Ｓ２４）。中継装置２０は、Ｓ２２で第２フレームを格納した第１フレームを高速に送信できないときでも、Ｓ２４で第２フレームを送信することができるため、フレームの中継が成功する確率を増加させることができる。

次に、フレーム送信部２４７は、記憶部２３に記憶した受信フレームを削除し、処理をＳ１１に進める。以上により、中継処理の説明を終了する。

図１０は、受信処理のフローチャートの一例である。

以下、図１０に示したフローチャートを参照しつつ、制御装置３０の動作の例を説明する。以下に説明する動作は、予め記憶部３３に記憶されているプログラムに基づき、主に処理部３５により各要素と協働して実行される。

最初に、フレーム受信部３５１は、第１受信部３１２又は第２受信部３２２を介してフレームを受信するまで待機する（Ｓ３１）。このフレームは、例えば、検知装置１０が送信し、中継装置２０、２５、２５′が中継した、制御装置３０宛のフレームである。

次に、フレーム受信部３５１は、第１受信部３１２又は第２受信部３２２を介したフレームの受信に成功すると（Ｓ３２）、フレームの送信元にＡＣＫを送信し、受信フレームを記憶部３３に記憶する。

次に、解析部３５２は、受信フレームが第１形式に準拠しているか否を判定する（Ｓ３３）。解析部３５２は、第１受信部３１２を介してフレームを受信したとき、受信フレームが第１形式に準拠していると判定し、第２受信部３２２を介してフレームを受信したとき、受信フレームが第２形式に準拠していると判定する。

受信フレームが第１形式に準拠しているとき（Ｓ３３－Ｙ）、解析部３５２は、第１形式に基づいて受信フレームを解析する（Ｓ３４）。次に、解析部３５２は、受信フレームのペイロードに格納されたデータが第２形式に準拠したフレームか否かを、受信フレーム中の格納情報にフラグが設定されているか否かに基づいて判定する（Ｓ３５）。受信フレーム中に、第１形式に準拠したフレームのペイロードが第２形式に準拠したフレームを含むか否かを示す格納情報が含まれているため、制御装置３０は、格納情報に基づいてＳ３５の判定を容易に実行できる。

格納されたデータが第２形式に準拠したフレームのとき（Ｓ３５－Ｙ）、解析部３５２は、第２形式及び第２データ形式に基づいて受信フレームのデータを解析し（Ｓ３６）、解析結果を出力部３５３に出力する。

格納されたデータが第２形式に準拠したフレームでないとき（Ｓ３５－Ｎ）、解析部３５２は、第１データ形式に基づいて受信フレームのデータを解析し（Ｓ３７）、解析結果を出力部３５３に出力する。

受信フレームが第１形式に準拠していないとき（Ｓ３３－Ｎ）、解析部３５２は、第２形式及び第２データ形式に基づいて受信フレームを解析し（Ｓ３８）、解析結果を出力部３５３に出力する。

次に、出力部３５３は、受信した解析結果に応じて所定の出力を行う（Ｓ３９）。例えば、出力部３５３は、解析結果が検知装置１０から送信された、登録済みの社員を示す情報であるとき、接続された電気錠等の解錠を要求する信号を検知装置１０へ出力する。また、機器異常を示す情報であるとき、ネットワーク（不図示）を介して機器異常の情報を監視センタ（不図示）に通報する。あるいは、出力部３５３は、監視センタへの通知に代えて、又は通知に加えて、機器異常が発生した旨を示す画面を生成し、生成した画面を表示部３４に表示させる。次に、出力部３５３は、記憶部３３に記憶した受信フレームを削除し、処理をＳ３１に進める。以上により、受信処理の説明を終了する。

本実施形態に係る中継装置２０では、高速で通信可能な第１周波数帯で送信可能な第１形式に準拠したフレームから、低速で通信可能な第２周波数帯で送信可能な第２形式に準拠したフレームを作成して中継可能である。したがって、第１周波数帯で送信可能な場合には、そのまま第１形式に準拠したフレームで中継ができる。このとき、予め第２周波数帯で送信可能な第２形式に準拠したフレームを格納し送信することで、変換機能を有しない中継装置２５、２５′でも、このフレームを抽出して第２周波数帯で中継ができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこの実施形態に限定されない。

例えば、中継装置２０は、最初に図９のＳ１４で第４フレームを送信し、送信に失敗したときに第２フレーム又は第３フレームを第２周波数帯で送信することに代えて、最初から第３フレームを格納した第１フレームを第１周波数帯で送信してもよい。

具体的には、図９のＳ１３で受信フレームが第１形式に準拠しているとき（Ｓ１３－Ｙ）、中継装置２０の判定部２４２は、第４フレームが第２フレームを格納しているか否かを判定する。第２フレームを格納しているとき、判定部２４２は、処理をＳ１４に進め、中継装置２０は、Ｓ１４以降の処理を実行する。第２フレームを格納していないとき、変換部２４３は、第４フレームを第３フレームに変換し、処理をＳ２１に進める。次に、中継装置２０は、第２フレームに代えて第３フレームを使用してＳ２１以降の処理を実行し、Ｓ２２で第３フレームを格納した第１フレームを送信する。変換された第３フレームは、第１フレームに格納されて第１周波数帯で送信されるため、中継装置２０は、フレームの通信速度を落とさずに第３フレームを送信することができる。

このとき、中継装置２５は、第１フレームを受信し、受信した第１フレームから第３フレームを抽出して第２周波数帯で送信できる。したがって、中継装置２５は、第１形式に準拠したフレームを第２形式に準拠したフレームに変換する機能を持たなくてよいため、中継装置２５及び警備システム１全体のコストを抑えることができる。

また、中継装置２０は、フレームを送信する前に、送信周波数帯による通信をフレームの宛先の装置がサポートしているか否かを判定し、サポートしていないとき、第１周波数帯でフレームを送信せず、第２周波数帯でフレームを送信してもよい。

具体的には、判定部２４２は、図９のＳ１３で受信フレームが第１形式に準拠しているか否かを判定する際に、判定結果に応じたフレーム形式に基づいて、受信フレームのヘッダから宛先を抽出する。次に、判定部２４２は、通信管理表から、抽出した宛先に関連付けられている使用可能周波数帯の情報を取得する。使用可能周波数帯の情報が第１周波数帯を含むとき、判定部２４２は、判定結果が第１形式に準拠しているときは処理をＳ１４に、準拠していないときは処理をＳ２１に進める。使用可能周波数帯の情報が第１周波数帯を含まないとき、フレーム送信部２４７は、判定結果が第１形式に準拠しているときは処理をＳ１６に、準拠していないときは処理をＳ２４に進める。

このように処理することにより、中継装置２０は、宛先の装置が受信できない周波数帯でフレームを送信しないため、途中に周波数帯を変換できる中継装置がない限り無駄になるフレームの送信を防止できる。

なお、上記の処理で使用する通信管理表に記憶する使用可能周波数帯の情報は、宛先にフレームを送信する際の経路上で中継装置２０とフレームを直接送受信する中継装置２５の情報であってもよい。中継装置２０は、中継装置２５が受信できない周波数帯でフレームを送信しないため、無駄なフレームの送信を防止できる。

また、中継装置２０のフレーム受信部２４１は、図９のＳ１３でフレームの形式を判定した後、Ｓ１４又はＳ２１に処理を進める前に、自らが処理する必要のないフレームを削除してもよい。

具体的には、判定部２４２は、図９のＳ１３で判定された形式（すなわち、第１形式又は第２形式）に基づいて、フレームのヘッダから宛先及び送信元を抽出する。次に、判定部２４２は、抽出した宛先及び送信元の組が通信管理表に記憶されているか否かを判定する。抽出した宛先及び送信元の組が記憶されているとき、判定部２４２は、処理をＳ１４又はＳ２１に進める。抽出した宛先及び送信元の組が記憶されていないとき、フレーム受信部２４１は、受信フレームを記憶部２３から削除して処理をＳ１１に進める。このように処理することにより、中継装置２０は、自らが処理する必要のないフレームをＳ１４、Ｓ１８、Ｓ２０及びＳ２１において送信することを防ぎ、無線通信の輻輳を防止できる。

また、中継装置２０のフレーム受信部２４１は、図９のＳ１３でフレームの形式を判定した後、検知装置１０又は１０′等が連続して送信した同一のフレームのうち、２つ目以降のフレームを受信しても、それらを削除してよい。

具体的には、判定部２４２は、図９のＳ１３で判定された形式（すなわち、第１形式又は第２形式）に基づいて、フレームのヘッダから宛先、送信元及びフレーム番号を抽出する。次に、判定部２４２は、抽出した宛先、送信元及びフレーム番号の組が通信管理表に記憶されているか否かを判定する。抽出した宛先、送信元及びフレーム番号の組が通信管理表に記憶されているとき、フレーム受信部２４１は、受信フレームを記憶部２３から削除し、処理をＳ１１に進める。宛先、送信元及びフレーム番号の組が通信管理表に記憶されていないとき、判定部２４２は、処理をＳ１４又はＳ２１に進める。このように処理することにより、中継装置２０は、他の中継装置又は検知装置が連続して送信した同一のフレームのうち、２つ目以降のフレームを削除できるため、無線通信の輻輳を防止できる。

また、上述した、連続して送信した同一のフレームのうち２つ目以降のフレームの削除のために、フレーム送信部２４７は、通信管理表の状態を常に最新状態に維持することが好ましい。例えば、フレーム送信部２４７は、図９のＳ１４等においてフレームの送信に成功したとき、さらに、送信フレームの宛先及び送信元の組と関連付けられて通信管理表に記憶されているフレーム番号を、送信フレームのフレーム番号に更新する。中継装置２０は、送信済の宛先、送信元及びフレーム番号の最新の組を記憶するため、他の中継装置又は検知装置が連続して送信した同一のフレームのうち、２つ目以降のフレームの検知を適切に行うことができる。

また、中継装置２０のフレーム送信部２４７は、フレームの送信に成功したか否かを、その送信に対するＡＣＫを次段の中継装置２５等から受信したか否かによって判定してもよい。フレーム送信部２４７は、送信に対するＡＣＫを受信しないとき、同一のフレームを再送し、再送したフレーム全てについてＡＣＫを受信しないとき、フレームの送信に失敗したと判定してもよい。

また、中継装置２０のフレーム送信部２４７は、図９のＳ１４、Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２及びＳ２４におけるフレームの送信前に、中継装置２０が送信フレームを中継したことを示す中継情報を送信フレームの所定の個所に設定してもよい。

また、図６で説明した第１形式に準拠したフレームは、第２形式に準拠したフレームを格納しているとき、ヘッダにフレーム番号を格納しなくてもよい。この場合、中継装置２０のフレーム受信部２４１及びフレーム送信部２４７は、第１形式に準拠したフレームのヘッダ中のフレーム番号の代わりに、ペイロードに格納されたフレームのフレーム番号を使用する。このようにして、中継装置２０は、上述した、連続して送信された同一のフレームのうち２つ目以降のフレームを受信したときにそれらを削除すること、及び、通信管理表のフレーム番号を更新することを実行してもよい。

また、第１周波数帯として９２０ＭＨｚ帯、第２周波数帯として４２６ＭＨｚ帯を一例として挙げたがこれに限られるものではなく、第１周波数帯が第２周波数帯よりも伝送できる情報量が多く、通信速度が速い周波数帯であればよい。また、検知装置１０、１０′、中継装置２０、２５、２５′′及び制御装置３０は、３つ以上の周波数帯による通信機能を有してもよい。

当業者は、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。

１ 警備システム（システム） １０、１０′ 検知装置 ２０ 中継装置 ３０ 制御装置 １４１ 読取部（状態検知部） １４２ 情報送信部 ２４１ フレーム受信部 ２４２ 判定部 ２４３ 変換部 ２４４ 抽出部 ２４５ 格納部 ２４７ フレーム送信部 ３５１ フレーム受信部 ３５２ 解析部 ３５３ 出力部

Claims (6)

1. 第２周波数帯より周波数が高い第１周波数帯で通信する第１通信方式のフレーム形式に準拠した第４フレームを受信するフレーム受信部と、
   前記第４フレームに含まれる、第２周波数帯で通信する第２通信方式のフレーム形式に準拠した第２フレームが格納されているか否かを示す格納情報を参照して、前記受信した第４フレームが前記第２フレームを格納しているか否かを判定する判定部と、
   前記第４フレームが前記第２フレームを格納していないときに、前記第４フレームを、前記第２通信方式のフレーム形式に準拠し、前記第４フレームの宛先と同一の宛先を有する第３フレームに変換する変換部と、
   前記変換した第３フレームを送信するフレーム送信部と、
   を備えることを特徴とする中継装置。
   
2. 前記フレーム送信部は、前記第４フレームが前記第２フレームを格納していないときに前記第２周波数帯で前記第３フレームを送信する、請求項１に記載の中継装置。
3. 前記第４フレームが前記第２フレームを格納していないときに、前記第３フレームを、前記第１通信方式のフレーム形式に準拠し、前記第４フレームの宛先と同一の宛先を有する第１フレームに格納する格納部をさらに備え、
   前記フレーム送信部は、前記第１周波数帯で前記第１フレームを送信する、請求項１に記載の中継装置。
4. 前記第４フレームが前記第２フレームを格納しているときに前記第４フレームから前記第２フレームを抽出する抽出部をさらに備え、
   前記フレーム送信部は、前記第２周波数帯で前記抽出した第２フレームを送信する、請求項１～３のいずれか一項に記載の中継装置。
5. 前記フレーム送信部は、
   前記第４フレームを前記第１周波数帯で送信し、
   前記第４フレームの送信に失敗し、かつ、前記第４フレームが前記第２フレームを格納していないときに、前記第２周波数帯で前記第３フレームを送信する、請求項１～４のいずれか一項に記載の中継装置。
6. 検知装置、中継装置、及び制御装置を備えるシステムであって、
   前記検知装置は、
   前記検知装置の周囲の状態を検知する状態検知部と、
   第２周波数帯より周波数が高い第１周波数帯で通信する第１通信方式のフレーム形式に準拠し、前記制御装置宛の第４フレームを、第１周波数帯で通信する第１通信方式で送信する情報送信部と、を備え、
   前記中継装置は、
   前記第１周波数帯で前記第４フレームを受信するフレーム受信部と、
   前記第４フレームに含まれる、第２周波数帯で通信する第２通信方式のフレーム形式に準拠した第２フレームが格納されているか否かを示す格納情報を参照して、前記第４フレームが前記第２フレームを格納しているか否かを判定する判定部と、
   前記第４フレームが前記第２フレームを格納していないときに、前記第４フレームを、前記第２通信方式のフレーム形式に準拠し、前記第４フレームの宛先と同一の宛先を有する第３フレームに変換する変換部と、
   前記変換した第３フレームを前記第２周波数帯で送信するフレーム送信部と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記第２周波数帯で前記第３フレームを受信する受信部と、
   前記第２通信方式のフレーム形式に基づいて前記第３フレームを解析する解析部と、
   前記解析の結果に応じて所定の出力を行う出力部と、を備える、
   ことを特徴とするシステム。

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