(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中継装置を介して無線信号を伝送する無線システムに使用する中継装置であって、
無線信号を受信する受信手段と、
受信情報に含まれる階層データと自己の階層データとを比較し、下位階層の装置からの無線信号か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段にて下位階層の装置からの無線信号と判定したとき該受信情報を記憶する受信情報記憶手段と、
前記受信情報記憶手段に記憶している受信情報の全部又は一部に自己の階層データを付加して無線送信する送信手段と、
前記判定手段が前記受信手段にて受信した無線信号が同位階層又は上位階層の装置からの無線信号と判定し、且つ、同一内容の受信情報を既に受信しているとき、前記受信情報記憶手段の当該受信情報を削除する削除手段とを有し、
前記送信手段は、前記受信情報記憶手段に記憶してから中継装置毎に違った所定時間経過後に送信することを特徴とした中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線を用いた警備システムに関し、特に各種センサの検知情報をコントローラまで無線中継する中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、警備システムは、電話回線を介して警備センターに通報動作を行なうコントローラと、侵入センサ、火災感知器等の各種センサと、コントローラと各種センサ間の無線信号を中継する中継装置から構成される。なお、中継装置が設置されるのは、センサの無線信号が直接コントローラで受信できない場合である。
【０００３】
そして、警備システムは、次のように動作する。侵入センサが侵入者を検知すると、侵入センサは、中継装置に対し検知情報を無線信号として送信する。そして、この無線信号を受信した中継装置は、中継送信し、コントローラに検知情報を伝送している。そして、検知情報を受信したコントローラでは、侵入異常の発生を電話回線を介して警備センターに対し通報する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
警備領域が広範囲に至る場合、一つの中継装置が中継できる範囲は限られるので、センサの検知情報は、複数の中継装置を介してコントローラに伝送する必要が生じる。この場合、センサ、中継装置の配置によっては、一つのセンサの検知情報が複数の中継装置にて受信され、受信した各々の中継装置が更に無線信号を中継送信するという事態が生じ得る。即ち、検知情報は、一つであるのに対し、中継送信される無線信号は複数になってしまう。
【０００５】
このように、本来は、中継送信される無線信号は一つで十分であるのに対し、複数の不必要な無線信号が送信されることとなり、警備領域内での通信量が増加する。更に、中継送信される無線信号は全てコントローラに集中することとなるため、コントローラで受信する無線信号の衝突が頻発する。まして、侵入者が存在する場合は、複数の侵入センサが侵入者を検知することが多く、中継信号が衝突する可能性は高くなる。そして、この衝突が生じると、コントローラや中継装置では、検知情報を正確に受信または認識できないこととなる。
【０００６】
したがって、最悪の場合、検知情報がコントローラにうまく到達せず、警備システムの信頼性が低下する可能性があった。
【０００７】
そこで、本発明は、無駄な無線信号の中継送信を防止することで、通信量を減少させ、各種センサの検知情報の伝送を確実に行う警備システムの実現を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
複数の中継装置を介して無線信号を伝送する無線システムに使用する中継装置であって、無線信号を受信する受信手段と、該無線信号中の受信情報に含まれる階層データと自己の階層データとを比較し、下位階層の装置からの信号か否かを判定する判定手段と、前記判定手段にて下位階層の装置からの信号と判定したとき該受信情報を記憶する受信情報記憶手段と、前記受信情報記憶手段に記憶している受信情報の全部又は一部に自己の階層データを付加して無線送信する送信手段とを有する中継装置を提供する。
【０００９】
そして、中継装置は、自己の階層より下位階層の装置からの信号のみを中継送信するように動作する。従って、自己の階層より上位階層又は同位階層の装置からの無線信号を受信しても中継送信しないので、無駄な中継送信をなくすことができる。ここで、自己の階層より上位階層又は同位階層の装置からの無線信号は、当該無線信号により上位階層の中継装置へ既に伝送されている中継不要な信号である。
【００１０】
また、中継装置は、更に、該判定手段が前記受信手段にて受信した無線信号が同位階層又は上位階層の装置からの無線信号と判定し、且つ、同一内容の受信情報を既に受信しているとき、前記受信情報記憶手段の当該受信情報を削除する削除手段を有し、前記送信手段は、前記受信情報記憶手段に記憶してから中継装置毎に違った所定時間経過後に送信するようにした中継装置を提供する。そして、中継装置は、同位階層又は上位階層の装置からの受信情報と同一の情報を既に下位階層の装置から受信していると、既に記憶していた受信情報を削除する。更に、中継装置は、中継送信を行なうタイミングを各中継装置毎に異ならせているので、複数の中継装置にてほぼ同時に同一情報を受信しても、同時に中継送信することがなくなるとともに、他の中継装置が先に中継送信した無線信号を受信すれば同一内容の受信情報の中継送信を停止することができる。これによって、同一内容の受信情報の無線信号が互いに衝突しなくなるとともに、無駄な無線信号の中継送信を減らすことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づき本発明の実施の形態を警備システムを例に説明する。図１は、警備システムの全体構成を示している。警備システムは、コントローラ２と警備センター５とを電話回線等の通信回線４にて接続している。そして、警備領域Ａには、警備領域Ａ内への侵入のおそれがある箇所や火災のおそれがある箇所等に適宜設置され、検知情報を含む無線信号として送信するるセンサ送信器３と、該センサ送信器３からの検知情報等を含む無線信号を受信すると更に該検知情報等を無線信号により中継送信する中継装置１と、中継装置１またはセンサ発信器３の送信する検知情報等を含む無線信号を受信するとともに、電話回線４を介して警備センター５に通報するコントローラ２とを設置している。
【００１２】
図２に基づき、センサ送信器３について説明する。
【００１３】
センサ送信器３は、人体や窓や扉の開などを検知し侵入を検出する侵入センサ、熱や煙を検出する火災検知器、ガス漏れの検知器など種々のセンサ３１とセンサ３１から検知信号を受けるセンサＩ／Ｆ３２と、ＲＯＭ・ＲＡＭからなる記憶部３３と、センサ３１の検知情報等を無線信号に変換してアンテナ３７を介して無線送信する送信部３４と、これらを制御するＣＰＵ及びその周辺回路からなる制御部３５と、これらに電源を供給する電池３６から構成される。
【００１４】
センサ３１はボタンとし、人間が自己の意思によって異常信号を送信できるようにしてもよい。また、センサ３１をセンサ送信器３に内蔵した構成としてもよい。
【００１５】
記憶部３３は、センサ３１の種別、各センサ送信器３及び中継装置１毎に割り当てられている個別識別符号、送信フレーム毎に定めるフレーム識別符号、センサ送信器３の動作プログラムなどを記憶している。ここで、送信フレームについて説明する。送信フレームとは、センサ３１の検知情報を送信するときの一単位をいう。そして、この送信フレーム毎にフレーム識別符号を定めている。従って、フレーム識別符号は、検知情報を特定するために用いられる。
【００１６】
このように構成されたセンサ送信器３は、センサ３１からの検知信号の入力をセンサＩ／Ｆ３２にて受けると、記憶部３３に記憶している自己の個別識別符号、フレーム識別符号、センサ３１の種別やアドレス等の検知情報を送信部３４から無線信号に変換して送信するように動作する。
【００１７】
次に、図３を参照して中継装置１について説明する。中継装置１は、後述する自己の階層をディップスイッチで設定する階層設定部１１と、ＲＯＭ・ＲＡＭから構成され自己の個別識別符号や受信した情報、プログラム等を記憶する記憶部１２と、検知情報を中継送信するために無線信号に変換してアンテナ１７から送信する送信部１３と、アンテナから他の中継装置１又はセンサ送信器３の送信した無線信号を受信しＣＰＵにて処理できる電気的信号に変換する受信部１４と、これらを制御するＣＰＵ及び周辺回路からなる制御部１５と、これらに電源を供給する電池１６とから構成される。
【００１８】
ここで、中継装置１の階層について説明する。階層データは、図１に記載しているように、センサ送信器３が送信する検知情報を中継装置１がコントローラ２まで中継していく順番に応じて決められる。即ち、階層は、コントローラ２に対して無線信号を中継送信する中継装置１を第１階層、該第１階層の中継装置１に対して中継送信する中継装置１は第２階層と順に決める。したがって、同一階層には、中継装置１が複数台となる場合も、１台となる場合もある。また、記憶部１２は、受信部１４にて受信した受信情報を記憶する受信バッファと、受信バッファに記憶した受信情報を所定数記憶しておく受信履歴バッファを有している。センサ送信器３の階層は、全て予め最下位の階層として定められているため、センサ送信器３の送信する無線信号は、無線信号が届く範囲の全ての中継装置１にて受信される。
【００１９】
なお、本実施の形態では、中継装置１を設置した後でも容易に、階層を設定・変更できるようディップスイッチにより設定するようにしたが、記憶部１２に予め記憶させておいても良い。この場合は、個別識別符号、使用周波数などの中継装置１の設定データを、コントローラ２から中継装置１へ送信するときに、階層データを含めて設定させるなどの方法が採られる。
【００２０】
次に、このように構成された中継装置１の動作について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、中継装置１の受信動作を示す。中継装置１は、警備領域Ａにおけるセンサ送信器３又は他の中継装置１から送信された無線信号を受信するのを待っている（ステップＳ５１）。なお、特に説明を付していないが、警備領域Ａにおいて有効な信号か否かは、無線信号のヘッダー及び信号の周波数で識別している。
【００２１】
そして、警備領域Ａにおける有効なセンサ送信器３等からの無線信号を受信したと判定すると、受信処理（ステップＳ５２）を行なう。その後、受信情報に含まれる階層データと階層設定部１１に設定している階層とを比較し、自己より下位階層、即ち、自己より大きい番号の階層データか否か判定する（ステップＳ５３）。
【００２２】
下位階層の中継装置１からの無線信号と判定すれば、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、受信履歴バッファに記憶しているフレーム識別符号と、受信情報に含まれるのフレーム識別符号とを照合し、既に受信した受信情報が重複したか、即ち重複フレームを受信したか否か判定する。そして、重複フレームでなければステップＳ５５にて、受信情報を受信バッファ及び受信履歴バッファに記憶する。一方、ステップＳ５４にて、重複フレームと判定した場合は、記憶することなく、ステップＳ５１に戻る。
【００２３】
従って、重複フレームの判定は、受信履歴バッファを参照することにより、既に中継送信済みの検知情報を再度中継送信しないようにできる。なお、受信履歴バッファを参照したのは、後述する処理であるが、中継装置１では中継送信すると受信バッファから当該受信情報を削除するので、受信バッファとの照合では、既に中継送信した検知情報か否か判断できないからである。また、受信履歴バッファには、フレーム識別符号のみを記憶しておけば、受信履歴を少容量で記憶できるという利点もある。
【００２４】
また、ステップＳ５３にて、自己より下位階層の中継装置１からの信号でないと判定したとき、つまり、同一階層または上位階層からの信号であれば、ステップＳ５６にて受信バッファのフレーム識別符号と受信情報のフレーム識別符号とを照合し、重複フレームか否か判定する。重複フレームがあると判定した場合は、受信バッファに記憶している当該受信情報を削除（ステップＳ５７）し、ステップＳ５１に戻る。これにより、同位階層又は上位階層の中継装置１が既に中継送信した同じ検知情報を中継送信することがなく、無駄な送信をなくすことができる。一方、ステップＳ５６にてフレーム重複がないときは、何もせずステップＳ５１に戻る。
【００２５】
次に、図６を参照して、中継装置１の送信処理について説明する。中継装置１では、受信バッファに受信情報があるか否か常時監視し、受信バッファに受信情報が記憶されるまで待機している（ステップＳ６１）。受信バッファに受信情報が記憶されると、所定時間の計時を開始する（ステップＳ６２）。ここで、所定時間とは、各中継装置１毎に異ならせた時間であって、同時に中継装置１が同じ検知情報を受信しても、各中継装置が同じタイミングにて送信することを防ぐための待ち合わせ時間である。
【００２６】
その後、ステップＳ６３では、受信バッファの受信情報が削除されていないかを判断する。これは、図５におけるステップＳ５７での同位階層又は上位階層の中継装置１からの受信情報が受信バッファ中に重複していた場合に、ステップＳ５７にて重複フレームを削除したか否かを判定している。即ち、同位階層又は上位階層の他の中継装置１が当該受信情報の中継送信を終了させていれば、当該受信情報を中継送信する必要がないので、ステップＳ６１に戻り、次の無線信号の到来を待つ。このステップＳ６３の判定を所定時間にわたって行ない（ステップＳ６４）、所定時間経過すると、図７に示すようなデータにヘッダを付けて送信部１３から無線信号を送信する（ステップＳ６５）。そして、受信バッファから当該受信情報を削除し（ステップＳ６６）、ステップＳ６１に戻り次の無線信号の到来を待つ。
【００２７】
ここで、図７を参照し、中継装置１が中継送信する送信データについて説明する。同図は、中継装置１が送信する送信データに含まれる情報内容を示している。階層データ７１とは、階層設定部１１に設定している自己の階層データである。個別識別符号７２とは、記憶部１２に予め記憶されている中継装置１毎に異なる符号である。フレーム識別符号７３とは、受信信号に含まれていたフレーム識別符号で、センサ送信器３の送信した検知情報を特定するための符号である。検知情報７４とは、センサ送信器３に接続しているセンサ３１の検知状態やセンサの種別、センサ３１のアドレスなどである。
【００２８】
なお、センサ送信器３の送信データも、ほぼ同じ内容となっているが、階層データとしては全て最下位の階層として設定されている。
【００２９】
次に図４を参照して、コントローラ２について説明する。同図において、表示部２１は、ＬＥＤやＬＣＤから構成され、警備領域の状態（警備セット中や警備解除中等）、異常発生の有無、機器のメンテナンス情報等を表示する。操作部２２は、テンキーやカードリーダー等から構成され、警備領域の正規の使用者や対処者が操作する操作部である。例えば、警備領域を警備解除中から警備セット中に又はその逆に移行するとき等に、暗証コード入力やＩＤカードのデータ読み込みを行うための手段である。送信部２３は、中継装置１へのデータ設定を行なうときなどに、コントローラ２から各種設定データを無線信号に変換し、アンテナ２８から送信する。受信部２４は、中継装置１またはセンサ送信器３から送信される無線信号を受信し、制御部２７にて処理可能な電気的信号に変換する。記憶部２６は、ＲＯＭ・ＲＡＭにて構成し、警備モードの現状態、検知履歴、警備システムのプログラムなど各種データ及びプログラムを記憶している。通報部２５は、ダイヤルリレー等からなり、記憶部２６に記憶している警備センター５の電話番号に電話回線４を介して、異常通報等を行う。そして、制御部２７は、前述の各部を制御するマイクロコンピュータ及びその周辺回路からなり、コントローラ２全体を制御している。そして、コントローラ２は、中継装置１やセンサ送信器３から検知情報を受信部１４にて受信すると、受信信号の内容、現在の警備領域の警備モード状態等を判断し、異常発生と判断すると、表示部２１に異常表示するとともに、通報部２５から電話回線４を介して警備センター５に通報する。
【００３０】
このように構成された警備システムの全体の動作について図１を参照して説明する。
【００３１】
いま、警備領域が警備セット中で正常状態となっており、各中継装置１には中継すべき信号がない状態とする。また、中継装置１Ａは第三階層、中継装置１Ｂ・１Ｃは第二階層、中継装置１Ｄ・１Ｅは第一階層にそれぞれ階層設定部１１に設定している。更に、中継装置１の所定時間の設定は、中継装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅの順に長くなるように設定されている。このような状態のときに、センサ送信器３Ａが侵入者を検知したとする。センサ送信器３Ａは、記憶部３３に記憶している自己の個別識別符号、フレーム識別符号、及び侵入者の検知情報を含む検知信号を送信部３４から無線信号に変換して送信する。この無線信号は、中継装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃにてほぼ同時に受信される。
【００３２】
次に、無線信号を受信した各中継装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃの動作について述べる。
【００３３】
中継装置１Ａは、図５にて説明した受信動作を行ない受信バッファへ受信情報を記憶する。そして、図６の送信動作を行なう。受信した中継装置１Ｂ、１Ｃより短い所定時間の待ち合わせをし、図７に示した階層データ７１や検知情報７４等を無線信号として中継送信する。
【００３４】
また、中継装置１Ｂは、図５にて説明した受信動作を行ない受信バッファへ受信情報を記憶する。そして、図６の送信動作に入り、所定時間の待ち合わせを行なう。この待ち合わせている間に、前記中継装置１Ａが中継送信した中継信号を受信することとなる。中継装置１Ｂは、この下位階層である中継装置１Ａの中継信号を受信すると、図５のステップＳ５４にてフレーム重複があると判断され、ステップＳ５１に戻る。そして、所定時間が経過すると、図７に示した自己の階層データ７１や異常情報７４等の検知情報を無線信号として送信する。
【００３５】
そして、中継装置１Ｃは、図５にて説明した受信動作を行ない受信バッファへ受信情報を記憶する。そして、図６の送信動作に入り、所定時間の待ち合わせを行なう。この待ち合わせ時間は、中継装置１Ａ、１Ｂより長く設定されているので、この時間中に、中継装置１Ａ及び１Ｂの中継信号を受信することとなる。即ち、中継装置１Ａからの中継信号の受信に対しては、下位階層の中継装置からの信号であり、図５のステップＳ５４にてフレーム重複があると判断されステップＳ５１に戻る。また、中継装置１Ｃは、中継装置１Ｂの中継信号を受信すると、同位階層からの受信であること、及び、重複フレームであることから受信バッファに記憶している受信情報を削除し（ステップＳ５６、５７）、ステップＳ５１に戻る。従って、中継装置１Ｃは、送信動作に入っていたが、待ち合わせ中に受信バッファから当該受信情報が削除されたので、送信することなくステップＳ６１に戻る（ステップＳ６３）。これにより、既に同一階層の中継装置１Ｂが中継送信している検知情報を重複して中継送信することがなくなるので、無駄な送信をする必要がなくなる。
【００３６】
次に、中継装置１Ｂが送信した中継信号は、中継装置１Ｃのみならず上位階層の中継装置１Ｄ、１Ｅでも受信される。
【００３７】
中継装置１Ｄは、同様の受信動作を行ない、所定時間の待ち合わせをした後に中継送信する。一方、中継装置１Ｅでは、待ち合わせ中に同位階層の中継装置１Ｄの中継信号を受信するので、同一検知情報の中継送信することはなくなる。なお、中継装置１Ｂ、１Ｄの中継信号は、下位階層の中継装置１Ａ，１Ｃなどでも受信されるが、上位階層又は同位階層の中継装置からの受信として、受信バッファに記憶することはない。
【００３８】
そして、中継装置１Ｄの送信した無線信号をコントローラ２が受信することとなる。コントローラ２では、警備セット中の侵入検知信号の受信であるから、通報部から電話回線４を介して警備センター５に侵入異常発生の通報を行なう。この通報を受けた警備センター５では、対処者を警備領域Ａに向かわせるなど、適切な対応が採られるのである。
【００３９】
本実施の形態では、計時手段の計時する所定時間、即ち送信の待ち合わせ時間を上位階層ほど長くして説明したが、上位階層ほど短く設定してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
中継装置に階層を設け、下位階層の信号のみ中継送信することとしたので、同位階層又は上位階層の中継装置が中継した無線信号を中継送信しないですむ。
【００４１】
また、中継装置毎に、送信するタイミングを異ならせ、且つ、同位階層又は上位階層の中継装置から同一検知情報を受信すると当該検知信号の送信を停止することによって、ほぼ同時に中継装置が同一検知情報を受信したとしても、同一検知情報の中継送信をしないですむこととなる。
【００４２】
したがって、通信トラフィックが緩和され、中継信号の衝突等の発生確率が減り、信号伝達の信頼性が向上するという効果がある。
【００４３】
【図面の簡単な説明】
【図１】システム構成図
【図２】センサ送信器３のブロック図
【図３】中継装置１のブロック図
【図４】コントローラ２のブロック図
【図５】中継装置１の受信動作
【図６】中継装置１の送信動作
【図７】送信データの内容
【符号の説明】
１………中継装置
１１……階層設定部
１２……記憶部
１３……送信部
１４……受信部
１５……制御部
１６……電池
２………コントローラ
３………センサ送信器
４………通信回線（電話回線）
５………警備センター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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