(57)【要約】【課題】水分センサが開示されている。一実施例においては、検出される水分レベルのための閾値の調整を提供している。【解決手段】調整可能な閾値は、比較的敏感な検出能力を維持しながら、水分センサを周りの状態、部品の経時変化やその他の動作上の変数に対応することができる。一実施例においては、調整可能閾値水分センサが、一つ以上のインテリジェントセンサユニットと水分センサユニットと通信可能なベースユニットを含むインテリジェントセンサシステムの中で用いられている。一つ以上の水分センサユニットが過剰な水分を検出すると、この水分センサユニットはベースユニットと通信を行い水分状態の読取値を供給する。ベースユニットは、例えば、電話、ポケベル、携帯電話、インターネット（および／またはローカルエリアネットワーク）など複数の技術によって、管理者または他の責任者に連絡することができる。一実施例によれば、一つ以上の無線中継器が、水分センサユニットとベースユニットとの間に、システムの到達範囲を広げベースユニットがより大きな数のセンサとの通信を可能とするように使われている。【選択図】図１０
2009509164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿度を検出するシステムであって、
複数のピンを含む第１の導電体を有する第１のプローブと、
複数のピンを含む第２の導電体を有する第２のプローブと、
前記第１のプローブと前記第２のプローブとが配置された基板と、
前記第１のプローブと前記第２のプローブとの間のインピーダンスを測定するように構成された水分センサと、
前記水分センサから水分の読取値を受け取るように構成されたプロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、インピーダンスが所定の閾値よりも低下したことを前記水分センサにより検出したときに水分に関する問題がある可能性を報知する、ことを特徴とする水分検出システム。
【請求項２】
前記インピーダンスは抵抗を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記インピーダンスはリラクタンスを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１および第２の導電体は、ほぼ直線的である、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１および第２の導電体はほぼ直線的であり、前記基板に実質的に平行に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
紙を剥がすと付着するような粘着剤を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
粘着剤が前記基板の裏側に塗られている、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記基板の前面に粘着剤が塗布され、前記第１および第２の導電体は前記基板の前面に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記水分センサからモニタステーションへデータを無線送信するための手段をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
抵抗値をモニタステーションに無線送信するための手段をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
止水弁を閉めるという指示を受けるための手段をさらに含む、ことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記水分センサには、無線センサが閾値テストに水分データが合格しなかったと判断した場合には、前記水分センサにより測定されたデータを報知するように構成された無線センサユニットが配置され、前記無線センサユニットはデータを送受信しないときには低電源モードにて作動するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記水センサには、無線センサが閾値テストに水データが合格しなかったと判断した場合には、前記水センサにより測定されたデータを報知するように構成された無線センサユニットが配置されており、前記無線センサユニットはデータを送受信しないときには、低電源モードで運転するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
自己テストモジュールをさらに有する、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記自己テストモジュールは前記第１と第２の導電体間の抵抗を供給する、ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
電話で責任者に連絡を取るように構成されたモニタコンピュータをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
携帯電話で責任者に連絡を取るように構成されたモニタコンピュータをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
携帯テキストメッセージで責任者に連絡を取るように構成されたモニタコンピュータをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
ポケベルで責任者に連絡を取るように構成されたモニタコンピュータをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
インターネットで責任者に連絡を取るように構成されたモニタコンピュータをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
電子メールで責任者に連絡を取るように構成されたモニタコンピュータをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
インターネットインスタントメッセージで責任者に連絡を取るように構成されたモニタコンピュータをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
水分レベルのプロットを供給するように構成されているモニタコンピュータをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記基板はベースボードモールディングを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記システムは、状態報知インターバルの長さを変化させる指示を受信するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記システムは、センサデータ報知インターバルの長さを変化させる指示を受信するように構成されている、ことを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記モニタコンピュータは前記無線センサユニットの状態をモニタするように構成されている、ことを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２８】
前記基板は壁モールディングを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２９】
水分センサシステムであって、
水分プローブに供給されて水分センサを含み、センサユニットは指示を受信するように構成されており、前記センサユニットは前記センサユニットによって前記水分センサが閾値テストに不合格だった判断された場合に水分レベルの厳しさを報知するように構成されており、前記センサユニットは特定の期間の間に取得されたセンサ読取値に従って前記閾値を調整するように構成されているセンサユニット有する、ことを特徴とする水分センサシステム。
【請求項３０】
前記水分センサは、前記水分レベルの高さを少なくとも部分的には前記閾値を超える水分を前記水分センサが検出している時間に依存している、ことを特徴とする請求項２９に記載の水分センサシステム。
【請求項３１】
前記水分センサは、前記水分レベルの深刻度を少なくとも部分的には前記水分レベルの上昇率に依存している、ことを特徴とする請求項２９に記載の水分センサシステム。
【請求項３２】
前記閾値は複数のセンサデータ値の平均として計算されている、ことを特徴とする請求項２９に記載の水分センサシステム。
【請求項３３】
前記閾値は複数の少なくとも部分的にはセンサデータ値の加重平均として計算されている、ことを特徴とする請求項２９に記載の水分センサシステム。
【請求項３４】
前記深刻度はどの程度前記閾値以上にセンサ読み値が離れているかに基づき計算されている、ことを特徴とする請求項２９に記載の水分センサシステム。
【請求項３５】
前記深刻度は少なくとも部分的にはどの位大きくかつどのように早く前記閾値以上にセンサ読取値が離れているかに基づき計算されている、ことを特徴とする請求項２９に記載の水分センサシステム。
【請求項３６】
前記深刻度は少なくとも部分的にはどの位の数のセンサ読取値が前記閾値以上にセンサ読み値が離れているかに基づき計算されている、ことを特徴とする請求項２９に記載の水分センサシステム。
【請求項３７】
前記深刻度は何パーセントの直近のセンサ読取値が前記閾値以上にセンサ読み値が離れているかに基づき計算されている、ことを特徴とする請求項２９に記載の水分センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木、乾式壁、漆喰など建築材料中の水分の度合いを検知し、測定するためのセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルまたは複合施設の管理および保護は、難しく費用がかかる。
火災、ガス漏れなど一部の状況は、居住者および構造体にとって危険である。
屋根、配管、壁等の水分などその他の故障は、居住者にとって必ずしも危険ではないが、それでもなお、少なからぬ損害を与える可能性がある。
多くの場合、水漏れ、火災など有害な周辺状況は、損害および／または危険が比較的小さいときには、早期段階で検知されない。
センサを使用して、このような有害な周辺状況を検知することができるが、センサは、センサ固有のいくつかの問題を提示する。
例えば、煙検知器、水センサなど既存の構造体内の付加的センサは、遠隔センサと、センサをモニタするために使用される集中モニタデバイスの間に配線を敷設する費用がかかることにより、実用性がなくなるくらい費用が高くなる。
センサに電力を供給するために配線を付加することにより、さらに費用を増加させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、メンテナンスなしで長期間の操作性を可能にする、比較的低コストで堅牢な無線センサシステムを提供することによって、これらのおよびその他の問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本システムは、１つまたは複数のインテリジェントセンサユニット、およびセンサユニットと通信することができるベースユニットを含む。
１つまたは複数のセンサユニットが、異常事態（例えば水分、煙、火災、水など）を検知すると、センサユニットは、ベースユニットと通信し、異常事態に関するデータを提供する。
ベースユニットは、例えば、電話、ポケベル（ページャー）、携帯電話、インターネット（および／またはローカルエリアネットワーク）など複数の技術によって、管理者または他の責任者に連絡することができる。
一実施形態において、システムの範囲を延長させ、ベースユニットがより多くの数のセンサと通信できるように、センサユニットとベースユニットの間で１つまたは複数の無線中継器が使用される。
【０００５】
一実施形態において、センサシステムは、状況を感知し、異常な結果を中央報知ステーションに報知する建物全体に配置されるいくつかのセンサユニットを含む。
センサユニットは、火災、水漏れなどを示す可能性のある状況を測定する。
センサユニットは、測定データが報知するのに十分異常であると判定するとすぐに、測定データをベースユニットに報知する。
ベースユニットは、例えばビル管理者、ビル所有者、個人安全サービスなど責任者に通知することができる。
一実施形態において、センサユニットは、中央位置に警告信号を送らない。
むしろセンサは、定量測定されたデータ（例えば煙濃度、温度上昇率など）を中央報知ステーションに送信する。
【０００６】
一実施形態において、センサユニットは、ビル、アパート、オフィス、住宅などに配置される。
電池を節約するために、センサは通常、低電力モードで配置され、一実施形態においては低電力モードで、センサユニットは、一定のセンサ読取り値を取得し、異常事態が見られるかどうか判定するために、この読取値を評価する。
異常事態が検知されると、センサユニットは次に「起動」し、ベースユニットまたは中継器と通信を開始する。
プログラムされたインターバルで、センサも「起動」し、ベースユニット（または中継器）に状況情報を送信し、一定の期間、命令を聞こう（リスン）とする。
【０００７】
一実施形態において、センサユニットは、両方向であり、中央報知ステーション（または中継器）から指示を受信するように構成される。
したがって、例えば中央報知ステーションはセンサに、付加的測定を実行せよ、スタンバイモードに移れ、起動せよ、電池の状態を報知せよ、起動インターバルを変更せよ、自己診断を実行し、結果を報知せよなど指示することができる。
一実施形態において、センサユニットはまた、タンパースイッチを含む。
センサに対する干渉が検知されると、センサはこのような干渉をベースユニットに報知する。
一実施形態において、センサは、一定の基準に対する（例えば自己診断の結果、電池の調子など）その全体の調子および状態を中央報知ステーションに報知する。
【０００８】
一実施形態において、センサユニットは、測定値を取得するための（および必要とみなされる場合、このような測定値を報知する）第１起動モード、および中央報知ステーションからの命令を聞く（リスン：受信）ための第２起動モードの２つの起動モードを用いる。
２つの起動モード、またはその組み合わせは、異なるインターバルで起こり得る。
【０００９】
一実施形態においてセンサユニットは、ベースユニットおよび／または中継器ユニットと通信するために、スペクトル拡散技術を使用する。
一実施形態において、センサユニットは、周波数ホッピングスペクトル拡散を使用する。
一実施形態において、各センサユニットは、識別コード（ＩＤ）を有し、センサユニットは、下り通信パケットにそのＩＤを添付する。
一実施形態において、無線データを受信すると、各センサユニットは、他のセンサユニットに宛てたデータを無視する。
【００１０】
中継器ユニットは、いくつかのセンサユニットとベースユニット間の通信トラフィックを中継するように構成される。
中継器ユニットは典型的には、いくつかの他の中継器ユニットを備えた環境で作動され、各中継器ユニットは、センサ識別コードのデータベース（例えばルックアップテーブル）を含む。
通常の作動中、中継器は、その識別コードが中継器のデータベース内に見られる指定された無線センサユニットとのみ通信する。
一実施形態において、中継器は電池式であり、その指定されたセンサユニットが送信することをスケジュール設定されていないとき、その指定されたセンサが送信することを予定され、低電力モードに移るときの内部スケジュールを維持することによって、電力を節約する。
一実施形態において、中継器は、ベースユニットおよびセンサユニットと通信するためにスペクトル拡散を使用する。
一実施形態において、中継器は、ベースユニットおよびセンサユニットと通信するために、周波数ホッピングスペクトル拡散を使用する。
一実施形態において、各中継器は、識別コードを有し、中継器ユニットは、中継器ユニット内で発生する下り通信パケットにそのＩＤを添付する。
一実施形態において、各中継器ユニットは、他の中継器ユニットに宛てた、または中継器に補助されないセンサユニットに宛てたデータを無視する。
【００１１】
一実施形態において、中継器は、１つまたは複数のセンサとベースユニット間で、双方向通信を実現するように構成される。
一実施形態において、中継器は、中央報知ステーション（または中継器）からの指示を受け取るように構成される。
したがって、例えば中央報知ステーションは中継器に、１つまたは複数のセンサに命令を送信せよ、スタンドバイモードに移れ、「起動」せよ、電池の状態を報知せよ、起動インターバルを変更せよ、自己診断を実行し、結果を報知せよなど指示することができる。
【００１２】
ベースユニットは、いくつかのセンサユニットから、測定されたセンサデータを受け取るように構成される。
一実施形態において、センサ情報は、中継器ユニットを介して中継される。
また、ベースユニットは、中継器ユニットおよび／またはセンサユニットに命令を送る。
一実施形態においてベースユニットは、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＤＶＤ、または他の読取専用デバイスなどを介して作動するディスクレスＰＣを含む。
ベースユニットが、無線センサから緊急事態（例えば火災または過剰な煙、温度、水、引火性ガスなど）の可能性を示すデータを受信すると、ベースユニットは、複数の通信チャネル（例えば電話、インターネット、ポケベル、携帯電話など）によって責任者（例えばビル管理者）に通知するよう試みる。
一実施形態において、ベースユニットは、無線センサを警告モードにする（無線センサの低電力モードを止める）ために指示を送信する。
一実施形態においてベースユニットは、第１センサの付近の１つまたは複数の付加的センサを作動するために、指示を送信する。
【００１３】
一実施形態においてベースユニットは、無線センサシステム内の全てのセンサユニットおよび中継器ユニットの調子、電池状態、信号強度および現在の作動状態のデータベースを維持する。
一実施形態において、ベースユニットは、各センサに、自己診断を行いその結果を報知するように命令を送信することによって、自動的に定期保守を行う。
ベースユニットは、このような診断結果を収集する。
一実施形態において、ベースユニットは、各センサに、「起動」インターバルの間どのくらい待機するのかをセンサに伝える指示を送る。
一実施形態において、ベースユニットは、センサの調子、電池の調子、位置などに基づいて、それぞれのセンサに異なる起動インターバルをスケジュール設定する。
一実施形態において、ベースユニットは、故障した中継器を迂回してセンサ情報を送信するように、中継器に指示を送信する。
【００１４】
一実施形態において、センサユニットは、例えば、乾式壁、木、漆喰、コンクリートなど建築材料中の水分を検知するように構成される。
一実施形態において、建築材料に近接して２つ以上の導体が設けられる。
導体は、センサユニットに設けられる。
【００１５】
一実施形態において、比較的低コストで頑強な水分センサシステムが、感知された水分レベルに対して調整可能な閾値を提供する。
閾値が調整可能であることにより、水分センサが、周辺状況、構成要素の経年変化、およびその他の作動上の変動量に応じた調整することが可能になり、さらに、危険な状況に対して相対的に高感度な検知能力を実現することができる。
調整可能閾値水分センサは、メンテナンスまたは再較正することなく、長期間作動することができる。
一実施形態において、水分センサは、自己較正式であり、始動時または周期的インターバルで一通りの較正シーケンスを行う。
一実施形態において、調整可能閾値水分センサは、１つまたは複数のインテリジェントセンサユニット、および水分センサユニットと通信することができるベースユニットを含むインテリジェントセンサシステムで使用される。
１つまたは複数の水分センサユニットが、異常事態（例えば、水分、火災、水など）を検知した場合、水分センサユニットは、ベースユニットと通信し、異常事態に関するデータを提供する。
ベースユニットは、例えば、電話、ポケベル、携帯電話、インターネット（および／またはローカルエリアネットワーク）など複数の技術によって、管理者または他の責任者に連絡することができる。
一実施形態において、システムの範囲を延長させ、ベースユニットがより多くの数のセンサと通信できるように、水分センサユニットとベースユニットの間で、１つまたは複数の無線中継器が使用される。
【００１６】
一実施形態において、調整可能閾値水分センサは、水分センサ読取値の平均値に従って、閾値を設定する。
一実施形態において、平均値は、比較的長期間での平均である。
一実施形態において、平均は時間加重平均であり、平均化プロセスにおいて使用される新しいセンサ読取値は、これより前のセンサ読取値と異なって加重される。
平均値は、閾値を設定するために使用される。
水分センサ読取値が閾値を超えて上昇するとき、水分センサは、警報状態を示す。
一実施形態において、水分センサ読取値が、特定の時間にわたって閾値を超えて上昇するとき、水分センサは警報状態を示す。
一実施形態において、センサ読取値の統計上の数（例えば２の３、３の５、７の１０など）が、閾値を超えるとき、水分センサは警報状態を示す。
一実施形態において、水分センサ読取値がどの位閾値を超えているかおよび／または水分センサ読取値がどの位の速さで上昇したかに基づいて、水分センサは様々な警報レベル（例えば通知、警戒、警報）を示す。
【００１７】
一実施形態において、水分センサシステムは、状況を感知し、異常な結果を中央報知ステーションに報知する建物全体に配置されるいくつかのセンサユニットを含む。
水分センサユニットは、火災、水漏れなどを示す可能性のある状況を判定する。
水分センサユニットは、測定データが報知するのに十分異常であると判断すると、測定データをベースユニットに報知する。
ベースユニットは、例えばビル管理者、ビル所有者、個人安全サービスなど責任者に通知することができる。
一実施形態において、水分センサユニットは、中央位置に警報信号を送信しない。
むしろ水分センサは、定量測定されたデータ（例えば水分、上昇率、時間の長さなど）を中央報知ステーションに送る。
一実施形態において、水分センサシステムは、建築材料中の水分を検知する電池式のセンサユニットを含む。
水分センサユニットは、ビル、アパート、オフィス、住宅などに配置され、水分プローブに設けられる。
電池を節約するために、水分センサは通常、低電力モードで配置される。
一実施形態において、低電力モードで水分センサユニットは、一定のセンサ読取値を取得し、閾値を調整し、異常事態が検出されるかどうか判定するために、この読取値を評価する。
異常事態が検知されると、水分センサユニットは次に「起動」し、ベースユニットまたは中継器と通信を開始する。
プログラムされたインターバル（時間間隔）で、水分センサも「起動」し、ベースユニット（または中継器）に状況情報を送信し、一定の期間、命令を受信しようとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、いくつかの中継器ユニット１１０−１１１１を介して、ベースユニット１１２と通信する複数のセンサユニット１０２−１０６を含むセンサシステム１００を示す。
センサユニット１０２−１０６は、建物１０１全体に配置される。
センサユニット１０２−１０４は、中継器１１０と通信する。
センサユニット１０５−１０６は、中継器１１１と通信する。
中継器１１０−１１１は、ベースユニット１１２と通信する。
ベースユニット１１２は、例えばイーサネット（登録商標）、無線イーサネット（登録商標）、ファイヤワイヤポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ブルートゥースなどコンピュータネットワーク接続を介して、モニタコンピュータシステム１１３と通信する。
コンピュータシステム１１３は、例えば電話１２１、ポケベル１２２、携帯電話１２３（例えば直接的連絡、音声メール、テキストなど）などいくつかの通信システムの１つまたは複数を使用して、および／またはインターネットおよび／またはローカルエリアネットワーク１２４（例えばｅメール、インスタントメッセージ、ネットワーク通信など）を介して、ビル管理者、保守サービス、警報サービスまたは他の責任者１２０に連絡する。
一実施形態において、複数のベースユニット１１２が、モニタコンピュータ１１３に設けられる。
一実施形態において、モニタコンピュータ１１３に、２つ以上のコンピュータモニタが設けられ、これにより、単一のモニタ上に簡便に表示されるものより、多くのデータを表示することが可能になる。
一実施形態において、モニタコンピュータ１１３に、異なる場所に配置される複数のモニタが設けられ、これにより、複数の場所でモニタコンピュータ１１３からのデータを表示することが可能になる。
【００１９】
センサユニット１０２−１０６は、例えば煙、温度、水分、水、水温度、湿度、一酸化炭素、天然ガス、プロパンガス、警報機、侵入報知器（例えばドアの開放、窓の破損、窓の開放など）その他の引火性ガス、ラドン、毒ガスなどの状況を測定するためのセンサを含む。
それぞれのセンサユニットは、別個のセンサまたはセンサの組み合わせによって構成することができる。
したがって、例えば１つの設置において、センサユニット１０２および１０４は、煙および／または温度センサを備えて構成することができ、センサユニット１０３は、湿度センサを備えて構成することができる。
【００２０】
センサユニット１０２の記載は、多くのセンサユニットに適用することができることを理解すると共に、以下の考察は、センサユニットの一例としてセンサユニット１０２を参照する。
同様に考察は全体として、限定ではなく、例示の目的で中継器１１０を参照する。
また中継器は、センサユニット１０２−１０６の範囲を延長するのに有益であるが、全ての実施例に必要ではないことを当業者は理解するであろう。
したがって、例えば一実施形態において、１つまたは複数のセンサユニット１０２−１０６は、中継器を経由することなく、ベースユニット１１２と直接通信することができる。
また図１は、限定ではなく例示の目的で、５つのセンサユニット（１０２−１０６）および２つの中継器ユニット（１１０−１１１）のみを示すことを当業者は理解されたい。
大型アパートメントビルまたは複合施設内での設置は通常、多くのセンサユニットおよび中継器ユニットを伴う。
さらに、当業者は、１つの中継器ユニットは、比較的多くのセンサユニットを補助することができることを理解するであろう。
一実施形態において、センサユニット１０２は、中継器１１１を経由することなく、ベースユニット１１２と直接通信することができる。
【００２１】
センサユニット１０２が異常事態（例えば煙、火災、水など）を検知すると、センサユニットは、適切な中継器ユニット１１０と通信し、異常事態に関するデータを提供する。
中継器ユニット１１０は、データをベースユニット１１２に転送し、ベースユニット１１２は、情報をコンピュータ１１３に転送する。
コンピュータ１１３は、データを評価し、適切なアクションを取る。
コンピュータ１１３が、事態が緊急であると判断した場合（例えば火災、煙、膨大な量の水）、コンピュータ１１３は次に、適切な人物１２０に連絡する。
コンピュータ１１３が、状況は報知に値するが、緊急ではないと判断した場合、コンピュータ１１３は、後で報知するためにデータを記録する。このように、センサシステム１００は、建物１０１内、およびその周辺の状況をモニタすることができる。
【００２２】
一実施形態において、センサユニット１０２は、内部電源（例えば電池、太陽電池、燃料電池など）を有する。
一実施形態において、センサユニット１０２は通常、低電力モードで配置される。一実施形態において、比較的小さな電力しか必要としないセンサを使用し、低電力モードでセンサユニット１０２は、一定のセンサ読取値を取得し、異常事態が起きているかどうかを判定するために、この読取値を評価する。
一実施形態において、比較的大きな電力を必要とするセンサを使用し、低電力モードでセンサユニット１０２は、周期的インターバルでセンサ読取値を取得し、評価する。
一実施形態において、比較的小さな電力しか必要としないセンサを使用し、低電力モードでセンサユニット１０２は、一定のセンサ読取値を取得し、異常事態が発生しているかどうかを判定するために、この読取値を評価する。
プログラムされたインターバルにおいて、センサユニット１０２はまた、「起動」し、状況情報（例えば電力レベル、自己診断情報など）をベースユニット（または中継器）に送信し、次いで一定の期間の間命令を受信しようとする。
一実施形態において、センサユニット１０２は、タンパー検知器を含む。
センサユニット１０２に対する干渉が検知されると、センサユニット１０２は、このような干渉をベースユニット１１２に報知する。
【００２３】
一実施形態において、センサユニット１０２は双方向通信を実現し、ベースユニット１１２からデータおよび／または指示を受信するように構成される。
したがって、例えばベースユニット１１２は、センサユニット１０２に、追加の測定を実行せよ、スタンドバイモードに移れ、起動せよ、電池状態を報知せよ、起動インターバルを変更せよ、自己診断を行いその結果を報知せよなど指示することができる。
一実施形態において、センサユニット１０２は、一定の基準（例えば自己診断の結果、電池の調子など）におけるその全体の調子および状態を報知する。
【００２４】
一実施形態において、センサユニット１０２は、測定値を取得する（および必要とみなされれば、このような測定値を報知する）ための第１起動モード、および中央報知ステーションからの命令を聞くための第２起動モードの２つの起動モードを実行する。
２つの起動モード、またはその組み合わせは、異なるインターバルで起こり得る。
【００２５】
一実施形態において、センサユニット１０２は、中継器ユニット１１０と通信するために、スペクトル拡散を使用する。
一実施形態において、センサユニット１０２は、周波数ホッピングスペクトル拡散を使用する。
一実施形態において、センサユニット１０２は、センサユニット１０２を他のセンサユニットから区別するために、アドレスまたは識別（ＩＤ）コードを有する。
中継器ユニット１１０が、センサユニット１０２からの送信を特定することができるように、センサユニット１０２は、そのＩＤを下り通信パケットに添付する。
中継器ユニット１１０は、センサユニット１０２のＩＤを、センサユニット１０２に送信するデータおよび／または指示に添付する。
一実施形態において、センサユニット１０２は、他のセンサユニットに宛てたデータおよび／または指示を無視する。
【００２６】
一実施形態において、リセット機能は、リセットスイッチ２０８によって作動される。  一実施形態において、リセット機能は、リセットスイッチ２０８によって作動される。
一実施形態において、リセット機能は、事前設定されたインターバル時間で動作状態になる。
リセットインターバル中、トランシーバ２０３は受信モードであり、外部プログラマーから識別コードを受信することができる。
一実施形態において、外部プログラマーは、所望の識別コードを無線で送信する。一実施形態において、識別コードは、電気コネクタを介してセンサユニット１０２に接続される外部プログラマーによって、プログラムされる。一実施形態において、センサユニット１０２に対する電気接続は、電源２０６を接続するのに使用されるコネクタを介して、変調された制御信号（電力線搬送信号）を伝送することによって実現される。
一実施形態において、外部プログラマーは、電力および制御信号を提供する。一実施形態において、外部プログラマーはまた、センサユニット内に設置されるセンサのタイプをプログラムする。一実施形態において、識別コードは、エリアコード（例えば、アパート番号、地域番号、階数など）およびユニット番号（例えばユニット１、２、３など）を含む。
一実施形態において、外部プログラマーは、選択プログラムインターフェース２１０を使用することによって、制御装置２０２と接続される。
一実施形態において、プログラムインターフェース２１０は、コネクタを含む。一実施形態において、プログラムインターフェース２１０は、赤外線インターフェースを含む。  一実施形態において、プログラムインターフェース２１０は、誘導結合コイルを含む。
一実施形態において、プログラムインターフェース２１０は、１つまたは複数の容量性結合板を含む。
【００２７】
一実施形態において、センサは、９００ＭＨｚ帯域で中継器と通信する。
この帯域は、壁、および建物構造体内およびその周辺に通常見られるその他の障害物を通過して、良好に送信することが可能である。一実施形態において、センサは、９００ＭＨｚを超える、および／またはこれを下回る帯域で中継器と通信する。一実施形態において、センサ、中継器および／またはベースユニットは、そのチャネルで送信する前に、または送信を開始する前に、無線周波数チャネルをリッスン（信号の受信）する。
チャネルが使用中である場合（例えば、別の中継器、コードレス電話など別のデバイスによって）、センサ、中継器、および／またはベースユニットは別のチャネルに変更する。一実施形態において、センサ、中継器、および／またはベースユニットは、干渉に関して無線周波数チャネルをリッスンし、送信するために、干渉を回避する次のチャネルを選択するためにアルゴリズムを使用することによって、周波数ホッピングを調整する。
したがって、例えば一実施形態において、センサが危険状態を感知し、連続送信モードに入った場合、閉鎖されている、使用中である、または妨害されているチャネルを回避するために、センサは、送信する前にチャネルをテストする（例えばリッスンする）。
一実施形態において、ベースユニットからメッセージが受信された確認を受け取るまで、センサは、データを送信し続ける。一実施形態において、センサは、通常の優先度（例えば状況情報）を有するデータを送信する場合、確認を求めいが、高い優先度を有するデータ（例えば、過剰な煙、温度など）の場合、確認が受信されるまで送信する。
【００２８】
中継器ユニット１１０は、センサ１０２（および同様にセンサユニット１０３−１０４）とベースユニット１１２の間の通信トラフィックを中継するように構成される。
中継器ユニット１１０は典型的には、いくつかの他の中継器ユニット（図１の中継器１１１など）と共に作動し、したがって、中継器ユニット１１０は、センサユニットＩＤのデータベース（例えばルックアップテーブル）を含む。
図１において、中継器１１０は、センサ１０２−１０４のＩＤに関するデータベースエントリを有し、これによりセンサ１１０は、センサユニット１０２−１０４のみと通信する。一実施形態において、中継器１１０は内部電源（例えば電池、太陽電池、燃料電池など）を有し、センサユニット１０２−１０４が送信することが予定されるときの内部スケジュールを維持することによって、電力を節約する。
一実施形態において、その指定されたセンサユニットの送信がスケジュール設定されない場合、中継器ユニット１１０は、低電力モードに移る。
一実施形態において、中継器１１０は、ベースユニット１１２およびセンサユニット１０２−１０４と通信するために、スペクトル拡散技術を使用する。
一実施形態において、中継器１１０は、ベースユニット１１２およびセンサユニット１０２−１０４と通信するために、周波数ホッピングスペクトル拡散を使用する。
一実施形態において、中継器ユニット１１０は、アドレスまたは識別（ＩＤ）コードを有し、中継器ユニット１１０は、そのアドレスを中継器内で発生する下り通信パケット（すなわち、転送されていないパケット）に不可する。
一実施形態において、中継器ユニット１１０は、他の中継器ユニット、または中継器１１０に補助されないセンサユニットに宛てたデータおよび／または指示を無視する。
【００２９】
一実施形態において、ベースユニット１１２は、センサユニット１０２に宛てた通信パケットを送信することによって、センサユニット１０２と通信する。
中継器１１０および１１１は共に、センサユニット１０２に宛てた通信パケットを受信する。
中継器ユニット１１１は、センサユニット１０２に宛てた通信パケットを無視する。
中継器ユニット１１０は、センサユニット１０２に宛てた通信パケットをセンサユニット１０２に送信する。
一実施形態において、センサユニット１０２、中継器ユニット１１０およびベースユニット１１２は、チャネルホッピングとしても知られる、周波数ホッピングスペクトル拡散（ＦＨＳＳ）を使用して通信する。
【００３０】
周波数ホッピング無線システムは、他の干渉信号および衝突を回避する利点を提供する。
さらに、１つの周波数で連続して送信しない、規制上の有利な点がシステムに付与される。
チャネルホッピング送信機は、連続送信期間の後、または干渉に遭遇したとき、周波数を変更する。
これらのシステムは、帯域内スプールに対して、より高度の送信能力および緩やかな制限を有する場合がある。
ＦＣＣ規制は、送信機が周波数を変更する前に、１つのチャネルの送信時間を４００ミリ秒（チャネル帯域によって、平均して１０−２０秒に及ぶ）に制限する。
送信を再開するためにチャネルを変更するとき、最小周波数ステップがある。
２５から４９の周波数チャネルがある場合、規制により、２４ｄＢｍの有効な放射電力が可能であり、スプールは−２０ｄＢｃ、調波は−４１．２ｄＢｃでなければならない。
５０以上のチャネルがある場合、規制により有効な放射電力は３０ｄＢｍまで上げることが可能になる。
【００３１】
一実施形態において、センサユニット１０２、中継器ユニット１１０およびベースユニット１１２は、ＦＨＳＳを使用して通信し、いかなる所与の時間でも、センサユニット１０２および中継器ユニット１１０が異なるチャネルにあるように、センサユニット１０２、中継器ユニット１１０およびベースユニット１１２は、同期されない。
このようなシステムにおいて、ベースユニット１１２は、センサユニット１０２ではなく中継器ユニット１１０に同期されたホップ周波数を使用して、センサユニット１０２と通信する。
中継器ユニット１１０は次いで、センサユニット１０２に同期されたホップ周波数を使用して、センサユニットにデータを転送する。
このようなシステムは概ね、ベースユニット１１２および中継器ユニット１１０による送信の間、衝突を回避する。
【００３２】
一実施形態において、センサユニット１０２−１０６は全て、ＦＨＳＳを使用し、センサユニット１０２−１０６は同期されない。
したがって、いかなる所与の時間においても、２つ以上のセンサユニット１０２−１０６を同一の周波数で送信するようなことは発生し得ない。
この方法において、衝突は概ね回避される。
一実施形態において、衝突は検知されないが、システム１００によって許容される。
もしも衝突が生じた場合には、この衝突によるデータ損失は、次にセンサユニットがセンサデータを送信する時、有効に再送信される。
センサユニット１０２−１０６および中継器ユニット１１０−１１１が、非同期モードで作動するとき、衝突を引き起こすユニットは別のチャネルにホップされているので、第２の衝突は極めて起こりにくい。一実施形態において、センサユニット１０２−１０６、中継器ユニット１１０−１１１、およびベースユニット１１２は、同一のホップ率を使用する。一実施形態において、センサユニット１０２−１０６、中継器ユニット１１０−１１１、およびベースユニット１１２は、チャネルホッピングを調整するために、同一の疑似乱数アルゴリズムを使用するが、開始シードは異なる。一実施形態において、ホップアルゴリズムの開始シードは、センサユニット１０２−１０６、中継器ユニット１１０−１１１およびベースユニット１１２のＩＤから算出される。
【００３３】
代替の実施形態において、ベースユニットは、中継器ユニット１１０に宛てた通信パケットを送信することによって、センサユニット１０２と通信し、中継器ユニット１１０に送信されたパケットは、センサユニット１０２のアドレスを含む。
中継器ユニット１０２は、パケットからセンサユニット１０２のアドレスを抽出し、センサユニット１０２宛てのパケットを送出し送信する。
【００３４】
一実施形態において、中継器ユニット１１０は、そのセンサとベースユニット１１２間の双方向通信を可能にするように構成される。
一実施形態において、中継器ユニット１１０は、ベースユニット１１０から指示を受信するように構成される。
例えば、ベースユニット１１２は中継器に、１つまたは複数のセンサに命令を送れ、スタンドバイモードに移れ、「起動」せよ、電池状態を報知せよ、起動インターバルを変更せよ、自己診断を実行し結果を報知せよなど指示することができる。
【００３５】
ベースユニット１１２は、直接、または中継器１１０−１１１を介してのいずれかで、いくつかのセンサユニットから、測定されたセンサデータを受信するように構成される。
ベースユニット１１２はまた、中継器ユ０６に命令を送信するニット１１０−１１１および／またはセンサユニット１０２−１。
一実施形態において、ベースユニット１１２は、ＣＤ−ＲＯＭを介して作動するディスクレスコンピュータ１１３と通信する。
ベースユニット１１２が、センサユニット１０２−１０６から緊急事態（例えば火災または過剰な煙、温度、水など）の可能性があることを示すデータを受信すると、コンピュータ１１３は、責任者１２０に通知するように試みる。
【００３６】
一実施形態において、コンピュータ１１３は、全てのセンサユニット１０２−１０６および中継器ユニット１１０−１１１の調子、電力状態（例えば充電）、および現在の作動状況のデータベースを維持する。
一実施形態において、コンピュータ１１３は、各センサユニット１０２−１０６に自己診断を行い、その結果を報知するように命令を送信することによって、自動的に定期保守を実行する。
コンピュータ１１３は、このような診断結果を収集し、記録する。
一実施形態において、コンピュータ１１３は、センサユニット１０２−１０６それぞれに指示を送り、「起動」インターバル間でどのくらい待つのかをセンサに伝達する。
一実施形態において、コンピュータ１１３は、センサユニットの調子、電力状態、配置などに基づいて、それぞれのセンサユニット１０２−１０６に異なる起動インターバルをスケジュール設定する。
一実施形態において、コンピュータ１１３は、データのタイプ、およびセンサユニットによって収集されたデータの緊急度に基づいて（例えば、煙および／または温度センサを有するセンサユニットは、湿度または水分センサを有するセンサユニットよりも、相対的により頻繁にチェックされなければならないデータを生成する）、それぞれのセンサユニット１０２−１０６に異なる起動インターバルをスケジュール設定する。
一実施形態において、ベースユニットは、故障した中継器を迂回してセンサ情報を送信するように、中継器に指示情報を送信する。
【００３７】
一実施形態において、コンピュータ１１３は、保守スタッフにどのセンサユニット１０２−１０６が修理または保守を必要としているかを報知する表示情報を生成する。
一実施形態において、コンピュータ１１３は、各センサのＩＤに従って、状況および／または配置を示すリストを保持する。
【００３８】
一実施形態においてセンサユニット１０２−１０６および／または中継器ユニット１１０−１１１は、受信した無線信号の信号強度を測定する（例えば、センサユニット１０２は、中継器ユニット１１０から受信した信号の信号強度を測定し、中継器ユニット１１０は、センサユニット１０２および／またはベースユニット１１２から受信した信号強度を測定する）。
センサユニット１０２−１０６および／または中継器ユニット１１０−１１１は、このような信号強度測定値を反対にコンピュータ１１３に報知する。
コンピュータ１１３は、センサシステム１００の調子および堅牢性を確認するために、信号強度測定値を評価する。
一実施形態において、コンピュータ１１３は、センサシステム１００内の無線通信トラフィックの経路を変更するために、信号強度情報を使用する。
したがって例えば、中継器ユニット１１０がオフラインになる、またはセンサユニット１０２と通信しにくくなった場合、コンピュータ１１３は、中継器ユニット１１１に、センサユニット１０２のＩＤを中継器ユニット１１１のデータベースに付加するように指示を送信することができ（同様に、中継器ユニット１１０に、センサユニット１０２のＩＤを除去するように指示を送信する）、これにより、センサユニット１０２に関するトラフィックを中継器ユニット１１０の代わりに、中継器ユニット１１１を介して経由させる。
【００３９】
図２は、センサユニット１０２のブロック図である。
センサユニット１０２内で、１つまたは複数のセンサ２０１およびトランシーバ２０３が、制御装置２０２に設けられる。
制御装置２０２は典型的に、センサ２０１およびトランシーバ２０３に、電力、データおよび制御情報を提供する。
電源２０６が、制御装置２０２に設けられる。
また、任意のタンパーセンサ２０５が、制御装置２０２に設けられる。
リセットデバイス（例えばスイッチ）２０８が、制御装置２０２に設けられる。
一実施形態において、任意の音響出力デバイス２０９が設けられる。一実施形態において、センサ２０１は、比較的容易に取り外すことができるプラグインモジュールとして構成される。
【００４０】
一実施形態において、トランシーバ２０３は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＴＲＦ６９０１トランシーバチップをベースとする。
一実施形態において、制御装置２０２は、従来型プログラム可能なマイクロコントローラである。一実施形態において、制御装置２０２は、例えばＸｉｌｉｎｘ社が提供するようなフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）をベースとする。
一実施形態において、センサ２０１は、煙チャンバを備える光電気煙センサを含む。一実施形態において、センサ２０１は、サーミスターを含む。
一実施形態において、センサ２０１は、例えば水レベルセンサ、水温度センサ、一酸化炭素センサ、水分センサ、水量センサ、天然ガスセンサ、プロパンセンサなどのセンサを含む。
一実施形態において、センサ２０１は、サーミスターを含む。
一実施形態において、センサ２０１は、湿度センサを含む。
一実施形態において、センサ２０１は、例えば水レベルセンサ、水温度センサ、一酸化炭素センサ、水分センサ、水量センサ、天然ガスセンサ、プロパンセンサなどのセンサを含む。
しかしながら、多くのタイプのセンサ２０１に関して、センサデータはアナログデータである。
アナログセンサデータは、制御装置２０２によってデジタル形式に変換される。
一実施形態において、制御装置は、センサ２０１から受信したデータを評価し、データをベースユニット１１２に送信するべきかどうかを判定する。
センサユニット１０２は一般に、通常範囲内にあるデータを送信しないことによって、電力を節約する。一実施形態において、制御装置２０２は、データ値を閾値（例えば高い閾値、低い閾値または高低の閾値）と比較することによって、センサデータを評価する。
データが閾値外にある場合（例えば高閾値を超える、低閾値を下回る、内側領域閾値の外部にある、または外側領域閾値の内部にある）、データは異常とみなされ、ベースユニット１１２に送信される。
一実施形態において、データ閾値は、制御装置２０２内にプログラムされる。
一実施形態において、データ閾値は、制御装置２０２に指示を送信することによって、ベースユニット１１２によりプログラムされる。
一実施形態において、制御装置２０２は、センサデータを取得し、コンピュータ１１３に命令されるとき、データを送信する。
【００４１】
一実施形態において、タンパーセンサ２０５は、センサユニット１０２の除去または干渉を検知するスイッチとして構成される。
【００４２】
図３は、中継器ユニット１１０のブロック図である。
中継器ユニット１１０内で、第１トランシーバ３０２および第２トランシーバ３０４が、制御装置３０３に設けられる。
第１トランシーバ３０３は典型的に、電力、データ、および制御情報をトランシーバ３０２、３０４に提供する。
電源３０６が、制御装置３０３に設けられる。
また、任意のタンパーセンサ（図示せず）が、制御装置３０３に設けられる。
【００４３】
センサデータをベースユニット１１２に中継するとき、制御装置３０３は第１トランシーバ３０２からデータを受信し、第２トランシーバ３０４にデータを提供する。
ベースユニット１１２からの指示をセンサユニットに中継するとき、制御装置３０３は、第２トランシーバ３０４からデータを受信し、第１トランシーバ３０２にデータを提供する。
一実施形態において、制御装置３０３は、制御装置３０３がデータを要求していない場合は、トランシーバ３０２、３０４の電源を切断することによって、電力を節約する。
制御装置３０３はまた、電源３０６をモニタし、例えば自己診断情報および／または電源３０６の調子に関する情報など状況情報をベースユニット１１２に提供する。
一実施形態において、制御装置３０３は、一定のインターバルでベースユニット１１２に状況情報を送信する。一実施形態において、制御装置３０３は、ベースユニット１１２に要求されたとき、ベースユニット１１２に状況情報を送信する。
一実施形態において、制御装置３０３は、障害状態が（例えばバッテリ低下）が検知されたとき、ベースユニット１１２に状況情報を送信する。
【００４４】
一実施形態において、制御装置３０３は、無線センサユニット１０２に関する識別コードのテーブルまたはリストを含む。
中継器１１０は、リスト内のセンサユニット１０２から受信した、またはセンサユニット１０２に送信されたパケットを転送する。
一実施形態において、中継器ユニット１１０は、コンピュータ１１３からセンサユニットのリストに関するエントリを受け取る。
一実施形態において、制御装置３０３は、センサユニットのテーブル内でセンサユニット１０２からいつ送信が見込まれるかを判定し、リスト上でトランシーバからの送信が見込まれない場合には、中継器ユニット１１０（例えばトランシーバ３０２、３０４）を低電力モードに設定する。一実施形態において、報知インターバルを変更する命令が、センサユニットのリスト（テーブル）内のセンサユニット１０２の１つに転送された場合、または新規のセンサユニットが、センサユニットのリスト（テーブル）に付加された場合、制御装置３０３は、低電力作動に関する時間を再計算する。
【００４５】
図４は、ベースユニット１１２のブロック図である。
ベースユニット１１２内で、トランシーバ４０２およびコンピュータインターフェース４０４が、制御装置４０３に設けられる。
制御装置４０３は典型的に、トランシーバ４０２およびインターフェースに、データおよび制御情報を提供する。
インターフェース４０４は、モニタコンピュータ１１３のポートに設けられる。
インターフェース４０４は、例えばイーサネット（登録商標）、無線イーサネット（登録商標）、ファイヤワイヤポート、ユニバーサルシリアバス（ＵＳＢ）ポート、ブルートゥースなど標準的なコンピュータデータインターフェースであってよい。
【００４６】
図５は、センサユニット、中継器ユニットおよびベースユニットに使用される通信パケット５００の一実施形態を示す。
パケット５００は、プリアンブル部５０１、アドレス（またはＩＤ）部５０２、データペイロード部５０３、および保全部５０４を含む。
一実施形態において、保全部５０４は、チェックサムを含む。一実施形態において、センサユニット１０２−１０６、中継器ユニット１１０−１１１およびベースユニット１１２は、パケット５００などのパケットを使用して通信する。
一実施形態において、パケット５００はＦＨＳＳを使用して送信される。
【００４７】
一実施形態において、センサユニット１０２、中継器ユニット１１１およびベースユニット１１２の間を移動するデータパケットは、暗号化される。
一実施形態において、センサユニット１０２、中継器ユニット１１１およびベースユニット１１２の間を移動するデータパケットは、暗号化され、センサユニット１０２、中継器ユニットおよび／またはベースユニット１１２が、パケットの信憑性を確認することができるように、データパケット内に確認コードが付与される。
【００４８】
一実施形態において、アドレス部５０２は、第１コードおよび第２コードを含む。
一実施形態において、中継器１１１は、第１コードのみを検査して、パケットを転送すべきかどうか判定する。
したがって例えば、第１コードを建物（または建物複合施設）コードとして、第２コードをサブコード（例えばアパートコード、エリアコードなど）として解釈することができる。
したがって、転送するために第１コードを使用する中継器は、特定の第１コード（例えば中継器の建物または建物複合施設に対応する）を有するパケットを転送する。
したがって、典型的には、建物内の１グループのセンサは全て、第２コードと異なる同一の第１コードを有するため、中継器内にセンサユニット１０２のリストをプログラムする必要性は緩和される。
このように構成された中継器は、建物または建物複合施設内の任意の中継器に関して、パケットを転送するために、第１コードを知ることのみを必要とする。
しかしながら、これは同一建物内の２つの中継器が、同一センサユニット１０２についてパケットを転送しようとする可能性を増大させる。
一実施形態において、各中継器は、パケットを転送する前に、プログラムされた遅延期間待機する。
したがって、ベースユニットでパケットが衝突する確率が低減され（ベースユニットパケットに対するセンサユニットの場合）、センサユニットでパケットが衝突する確率が低減される（センサユニットパケットに対するベースユニットの場合）。
一実施形態において、遅延期間は各中継器内でプログラムされる。
一実施形態において、遅延期間は、工場でまたは設置する際、中継器ユニットに対して事前にプログラムされる。
一実施形態において、遅延期間はベースユニット１１２によって、各中継器内にプログラムされる。
一実施形態において、中継器は遅延期間をランダムに選択する。
一実施形態において、中継器は転送された各パケットについて、遅延期間をランダムに選択する。
一実施形態において、第１コードは少なくとも６デジタルである。
一実施形態において、第２コードは少なくとも５デジタルである。
【００４９】
一実施形態において、第１コードおよび第２コードは、工場で各センサユニット内にプログラムされる。
一実施形態において、第１コードおよび第２コードは、センサユニットが設置されるときプログラムされる。
一実施形態において、ベースユニット１１２は、センサユニット内の第１コードおよび／または第２コードを再プログラムすることができる。
【００５０】
一実施形態において、各中継器ユニット１１１を、異なる周波数チャネルで送信を開始するように構成することによって、衝突は一層回避される。
したがって、２つの中継器が同時に送信を開始しようとする場合、送信は異なるチャネル（周波数）で開始されるため、中継器は互いに干渉しない。
【００５１】
図６は、相対的に連続するモニタが提供されるセンサユニット１０２の作動の一実施形態を示すフローチャートである。図６において、起動ブロック６０１の後に初期化ブロック６０２が続く。
初期化の後、センサユニット１０２は、ブロック６０３で障害状態（例えばタンパーセンサの作動、バッテリの低下、内部の故障など）をチェックする。
判定ブロック６０４は、障害状態をチェックする。
障害が生じた場合、プロセスは、ブロック６０５に進み、障害情報は中継器１１０に送信され（その後プロセスはブロック６１２に進む）、そうでなければ、プロセスはブロック６０６に進む。
ブロック６０６で、センサユニット１０２は、センサ２０１からセンサ読取値を取得する。
センサデータは次に、ブロック６０７で評価される。
センサデータが異常である場合、プロセスは送信ブロック６０９に進み、センサデータは、中継器１１０に送信され（その後プロセスはブロック６１２に進む）、そうでなければ、プロセスは、タイムアウト判定ブロック６１０に進む。
タイムアウト時間が経過していない場合、プロセスは、障害チェックブロック６０３に戻る、そうでなければプロセスは、状況送信ブロック６１１に進み、正常な状況情報が中継器１１０に送信される。
一実施形態において、送信された正常な状況情報は、センサユニット１０２が正常に機能していることを示す、単純な「ピング」に類似する。
ブロック６１１の後、プロセスは、ブロック６１２に進み、センサユニット１０２は、しばらくの間モニタコンピュータ１１３からの指示を受信しようとする。
指示を受信すると、センサユニット１０２は指示を実行する、そうでなければ、プロセスは状況チェックブロック６０３に戻る。
一実施形態において、トランシーバ２０３は通常は、電源が切断されている。
制御装置２０２は、ブロック６０５、６０９、６１１および６１２の実行中、トランシーバ２０３を起動する。
モニタコンピュータ１１３は、ブロック６０７で使用されるデータ、ブロック６１２内で使用されるリッスン時間などを評価するために使用されるパラメータを変更するように、センサユニット１０２に指示を送信することができる。
【００５２】
図６に示すような相対的に連続するモニタは、比較的優先度が高いデータ（例えば煙、火災、一酸化炭素、引火性ガスなど）を感知するセンサユニットに適している。
対照的に、周期的モニタは、比較的優先度の低いデータ（例えば湿気、水分、水の使用量など）を感知するセンサ用に使用することができる。
図７は、周期的モニタが提供されるセンサユニット１０２の作動の一実施形態を示すフローチャートである。
図７で起動ブロック７０１の後に、初期化ブロック７０２が続く。
初期化の後、センサユニット１０２は低電力スリープモードに入る。
スリープモード中障害が起こると、例えば、タンパーセンサが作動する）、プロセスは起動ブロック７０４に入り、その後に障害送信ブロック７０５が続く。
スリープモード中障害が起こらなかった場合、特定のスリープ時間が経過したとき、プロセスはブロック７０６に進み、センサユニット１０２はセンサ２０１からセンサ読取値を取得する。
センサデータは次に、報知ブロック７０７でモニタコンピュータ１１３に送られる。
報知後、センサユニット１０２はリッスンブロック７０８に進み、センサユニット１０２は、比較的短い時間、モニタコンピュータ７０８からの指示を受信しようとする。
指示を受け取ると、センサユニット１０２は、指示を実行する、そうでなければプロセスはスリープブロック７０３に戻る。
一実施形態において、センサ２０１およびトランシーバ２０３は通常、電源が切断されている。
制御装置２０２は、ブロック７０６の実行中、センサ２０１を起動する。
制御装置２０２は、ブロック７０５、７０７および７０８の実行中、トランシーバを起動する。
モニタコンピュータ１１３は、ブロック７０３で使用されるスリープ時間、ブロック７０８で使用されるリッスン時間などを変更するように、センサユニット１０２に指示を送信することができる。
【００５３】
一実施形態において、センサユニットは、ハンドシェーキングタイプの確認情報を受け取るまで、センサデータを送信する。
したがって、送信後（例えば判定ブロック６１４または７０９の後）、指示情報または確認情報が受信されないときのスリープの代わりに、センサユニット１０２は、そのデータを再送信し、確認情報の受信を待つ。
センサユニット１０２は、確認情報を受け取るまで引き続きデータを送信し、確認情報の受信を待つ。
一実施形態において、センサユニットは、中継器ユニット１１１から確認情報を受信し、これは、確実にデータをベースユニット１１２に転送するために、これは中継器ユニット１１１の義務となる。
一実施形態において、中継器ユニット１１１は、確認情報を生成しないが、ベースユニット１１２からの確認情報をセンサユニット１０２に転送する。
センサユニット１０２が両方向に通信できることにより、ベースユニット１１２にセンサユニット１０２の作動を制御する能力を与え、センサユニット１０２とベースユニット１１２との間の堅牢なハンドシェーキングタイプの通信を可能になる。
【００５４】
一実施形態におけるセンサユニット１０２の通常の作動モードに関わらず（例えば図６、７または他のモードのフローチャートを使用する）、モニタコンピュータ１１３は、センサユニット１０２に相対的な連続モードで作動するように指示することができ、センサは反復してセンサ読取値を取得し、モニタコンピュータ１１３に読取値を送信する。
例えばセンサユニット１０２（または付近のセンサユニット）が、潜在的な危険状態（例えば煙、急速な温度上昇など）を検知したとき、このようなモードを使用することができる。
【００５５】
図８は、１つまたは複数の比較的低コストのセンサユニット８０２−８０４が、ベースユニット１１２または中継器ユニット１１０と通信するエリアモニタユニット８１０に、センサ読取値および／または状況情報を提供する、センサシステム８００を示す。
センサユニット８０２−８０４は、センサユニット１０２の実施形態および／または水分センサユニット１０１０の実施形態として構成することができる。
一実施形態において、センサユニット８０２および８０４は、エリアモニタユニット８１０に情報を送信するように、単方向通信用に構成される。
水分センサユニット１０１０は、センサユニット１０２の一実施形態として構成されてよい。
水分センサユニット１０１０は、図２に示すように、送受信の両方が可能なトランシーバ２０３、または送信のみで作動するように構成することができるトランシーバ２０３を備えて構成されてよい。一実施形態において、エリアモニタ８１０は、中継器１１０と同様の方法で構成される。
【００５６】
一実施形態において、エリアモニタ８１０は、１つまたは複数のセンサユニット１０２と双方向通信を実現するように構成される。
一実施形態において、エリアモニタ８１０は、１つまたは複数のセンサユニット８０２−８０４からの単方向通信を受信するように構成される。
【００５７】
一実施形態において、センサユニット８０２は、異常センサ読取値が検知される（例えば水が検知される、煙が検知されるなど）とすぐに、エリアモニタ８１０にメッセージを送る。
一実施形態において、センサユニット８０２は、異常センサ読取値が検知されるとすぐに、所望のインターバル（例えば数秒ごとに）の間隔をあけて、エリアモニタ８１０にメッセージのストリームを送信する。
一実施形態において、センサユニット８０２は、状況報知（例えば、システムの調子、電池残量状況など）を所望の一定のインターバルで（例えば時間ごと、一日ごと、数時間
ごとなど）、エリアモニタ８１０に送信する。
エリアモニタは、センサシステム８００からのメッセージをモニタシステム１１３に転送する。
一実施形態において、モニタシステム１１３および／またはエリアモニタ８１０は、センサユニット８０２から受信した状況情報に基づいて、および／またはセンサユニット８０２からの状況情報の欠如に基づいて、センサユニット８０２が故障したことを判断することができる。
エリアモニタ８１０は、センサ８０２から周期的な最新の状況情報を受信することを予定し、これによりエリアモニタ（および中央モニタ１１３）は、このような一定の最新の状況情報が受信されない場合、センサユニット８０２が故障したまたは除去されたことを想定することができる。
【００５８】
一実施形態において、センサユニット８０２は、実際のセンサデータをエリアモニタ８１０に送り、エリアモニタは、このようなデータを分析するために中央モニタシステム１１３に転送する。
したがって、オン／オフタイプのセンサを単に提供する警報システムとは異なり、センサユニット８０２−８０４および１０２−１０６は、問題（例えば煙の量、水の量、煙の増加率、水温など）の深刻度を判定または評価するために、モニタシステムが分析することができる実際のセンサ読取値を提供する。
【００５９】
一実施形態において、モニタシステム１１３は、センサシステムの保守を補助するために、センサユニット８０２−８０４および１０２−１０６から受信したデータを保持（記憶）する。
一実施形態において、保守スタッフは、センサの作動を確実にするために、一定の基準で（例えば半年ごと、毎年、隔年、毎月など）各センサユニットをテストすることを要求される。
したがって、例えば一実施形態において、保守スタッフは、センサの作動をテストし、「水が感知された」メッセージを確実にモニタシステム１１３に送信するために、各水分センサ１０１０を水にさらすことを要求される。
同様に保守スタッフは、各煙センサを煙にさらすことを課されることがある。
したがって、モニタシステムデータベースが、保守インターバルに対応する期間中、特定のセンサユニットがセンサの事態（例えば水が検知される、煙が検知されるなど）を報知しなかったことを示す場合、モニタシステム１１３は、センサユニットが故障した、またはセンサユニットがテストスケジュールに従ってテストされなかったことを報知することができる。この方法において、所望の保守スケジュールに従って、各センサが確実に作動されテストされるように、管理スタッフは、システム１１３が保持するデータベースを検査することによって、保守スタッフの行動をモニタすることができる。
【００６０】
モニタシステム１１３に保持されるデータベースはまた、センサの作動の構想を実現し、建物または構造体内の問題の起こり得る領域を示すために使用することができる。
したがって、例えば特定の水センサが、一定の基準で作動される場合、モニタシステム１１３は、センサがモニタした領域内に問題がある可能性を示し、保守または管理スタッフに警告することができる。
【００６１】
構造体内の過剰な水分は、例えば、腐敗、青カビ、白カビ、菌類など（以下全体として菌類と称する）の成長など重大な問題を引き起こす恐れがある。一実施形態において、センサ２０１は、水分センサを含む。一実施形態において、モニタシステム１００は、建物の１つまたは複数の場所で、建築材料の水分含有量を測定することによって、菌類（例えば青カビ、白カビ、菌類など）の成長に適した状態を検知する。
一実施形態において、センサシステムは、例えば乾式壁、木、コンクリート、漆喰、化粧漆喰など建築材料中の水分を検知するのに使用することができる。
一実施形態において、センサユニット１０２は、水分センサ、および建築材料に結合された１つまたは複数の水分プローブを含む。
センサユニット１０２が、材料中の水分の存在を検知および／または測定することができるように、水分プローブが建築材料に設けられる。
建築材料中の水分は一般に、漏出（例えば配管漏れ、屋根の漏れ、化粧漆喰の漏れなど）、地下水の浸入、湿気の貯留または結露を引き起こす。
一実施形態において、水分問題の深刻度は、水分レベルの上昇率を測定（または推定する）することによって、および／または水分領域のサイズを測定（または推定する）することによって、および／または建築材料中の水分量を測定（または推定する）することによって確認される。
【００６２】
一実施形態において、モニタコンピュータ１１３は、過剰な水分を含む領域を検知するために、異なるセンサユニットから取得した水分測定値を比較する。
したがって、例えばモニタコンピュータ１１３は、第１屋根裏領域の第１センサユニット１０２からの水分読取値を、第２領域の第２センサユニットセンサユニット１０２からの水分読取値と比較することができる。
例えば、モニタコンピュータは、基準水分読取値を確立するために、いくつかの屋根裏領域からの水分読取値を取得し、異なるセンサユニットからの特定の水分読取値を比較して、１つまたは複数のユニットが、過剰な水分を測定しているどうかを判定することができる。
モニタコンピュータ１１３は、保守スタッフがさらに調査するために、過剰な水分の領域にフラグを立てる。
一実施形態において、モニタコンピュータ１１３は、種々のセンサユニットに関する水分読取値のヒストリ（履歴情報）を保持し、保守スタッフによる調査のために、予想外の水分の増加を示す領域にフラグを立てる。
【００６３】
モニタコンピュータ１１３は、第１水分センサおよび第２水分センサからの水分読取値を収集し、第１水分データと第２水分データとを比較することによって、菌類の成長に適した状況を示す。
一実施形態において、モニタコンピュータ１１３は、複数の水分センサからの水分読取値を比較することによって、基準水分を確立し、第１水分データの少なくとも一部が、特定の量だけ基準水分を超えるとき、第１建物領域内に菌類の成長に適した状況が存在し得ることを示す。
一実施形態において、モニタコンピュータ１１３は、複数の水分センサからの水分読取値を比較することによって、基準水分を確立し、第１水分データの少なくとも一部が、特定のパーセンテージだけ基準水分を超えるとき、第１建物領域内に菌類の成長に適した状況が存在し得ることを示す。
【００６４】
一実施形態において、モニタコンピュータ１１３は、複数の水分センサからの水分読取値を比較することによって、基準水分を確立し、第１水分データの少なくとも一部が、特定の期間にわたって特定の量だけ基準水分ヒストリを超えるとき、第１建物領域内に菌類の成長に適した状況が存在し得ることを示す。
一実施形態において、モニタコンピュータ１１３は、複数の水分センサからの水分読取値を比較することによって、基準水分を確立し、第１水分データの少なくとも一部が、特定の期間の特定のパーセンテージだけ基準水分を超えるとき、第１建物領域内に菌類の成長に適した状況が存在し得ることを示す。
【００６５】
一実施形態において、センサユニット１０２は、水分データが閾値テストを通らないとき、水分データを送信する。
一実施形態において、閾値テストに関する水分閾値は、モニタステーション１１３によってセンサユニット１０２に与えられる。
一実施形態において、閾値テストに関する水分閾値は、モニタステーション内で確立された基準水分から、モニタステーションによって算出される。
一実施形態において、基準水分は、いくつかの水分センサからの水分読取値の平均として、少なくとも一部を算出される。
一実施形態において、基準水分は、いくつかの水分センサからの水分読取値の時間平均として、少なくとも一部を算出される。
一実施形態において、基準水分は、１つの水分センサからの水分読取値の時間平均として、少なくとも一部を算出される。
一実施形態において、基準水分は、いくつかの水分読取値の平均の最大水分読取値の少ない方として、少なくとも一部を算出される。
【００６６】
一実施形態において、センサユニット１０２は、モニタステーション１１３によるクエリに応答して、水分読取値を報知する。
一実施形態において、センサユニット１０２は、一定のインターバルで水分読取値を報知する。
一実施形態において、水分インターバルは、モニタステーション１１３によって、センサユニット１０２に提供される。
【００６７】
一実施形態において、菌類の成長に適した状況の推定は、１つまたは複数の水分センサからの水分読取値を基準（または参照）水分と比較することである。
一実施形態において、比較は、水分読取値の基準値のパーセンテージ（例えば典型的には、１００％を超えるパーセンテージ）との比較に基づく。
一実施形態において、比較は、水分読取値と、参照水分を超える特定のデルタ値との比較に基づく。一実施形態において、菌類の成長に適した状況の可能性の推定は、有利な状況がより長い時間存在すると、菌類が成長する可能性はより大きくなるように、水分読取値の時間ヒストリ（履歴）に基づく。
一実施形態において、一定の期間にわたる比較的高い水分読取値は、短時間の比較的高い水分読取値に比べて、菌類が成長する可能性がより高いことを示す。一実施形態において、基準または参照水分と比較して、相対的に急激な水分の増加は、モニタステーション１１３によって水漏れの可能性として報知される。
相対的に高い水分読取値が長時間にわたって続く場合、相対的に高い水分は、モニタステーション１１３によって、水漏れの可能性があるおよび／または菌類の成長あるいは水害が生じている可能性のある領域として報知される。
【００６８】
菌類の成長に対して相対的により有利な温度は、菌類の成長の可能性を増大させる。
一実施形態において、建物領域の温度測定はまた、菌類の成長する可能性の推定において使用される。
一実施形態において、菌類の成長に対して相対的により有利な温度が、菌類の成長に対して相対的により有利でない温度よりも相対的により低い閾値となるように、菌類の成長する可能性に関する閾値は、温度の関数として少なくとも一部を算出される。一実施形態において、菌類の成長に対して相対的により有利な温度が、菌類の成長に対して相対的により有利でない温度より菌類の成長の可能性が相対的に高いことを示すように、菌類の成長の可能性の推定は少なくとも一部は温度に依存する。
したがって一実施形態において、菌類の成長に対して相対的により有利な温度に関して、参照水分を超える最大水分および／または最小閾値は、菌類の成長に対して相対的により有利でない温度に関して、参照水分を超える最大水分および／または最小閾値より、相対的に低い。
【００６９】
一実施形態において、水流センサが、センサユニット１０２に設けられる。
センサユニット１０２は、水流センサから水流データを取得し、モニタコンピュータ１１３に水流データを提供する。
モニタコンピュータ１１３は次いで、水の使用量を算出することができる。
さらに、モニタコンピュータは、例えば、ほとんどない、または全く流れていないときの水流を調べることによって、水漏れを見張ることができる。
したがって、例えばモニタコンピュータが夜中水の使用を検知した場合、モニタコンピュータは、水漏れが生じている可能性を示す警報を発生することができる。
【００７０】
一実施形態において、雨センサがモニタコンピュータ１１３に設けられ、モニタコンピュータ１１３が、建物の１つまたは複数の領域への水の供給を停止することができるように、モニタコンピュータ１１３に、１つまたは複数の水遮断弁が設けられる。
１つまたは複数の水分センサが、雨天でないときの比較的速い水分値の上昇を報知する場合、モニタコンピュータは、建物の影響のある領域（水分が配管の漏れから生じていると仮定して）への水の供給を停止することができる。
【００７１】
図９は、インピーダンスプローブ９０３に設けられたインピーダンスセンサ９０１を含む水分センサユニット９０２を示す。
センサユニット９０２は、センサ２０１がインピーダンスセンサ９０１として構成される、センサユニット１０２または８０２の一実施形態である。
インピーダンスセンサ９０１は、プローブ９０３のインピーダンスを測定する。
一実施形態において、インピーダンスセンサ９０１は、プローブ９０３の抵抗を測定する。
一実施形態において、インピーダンスセンサ９０１は、プローブ９０３の交流抵抗を測定する。
一実施形態において、インピーダンスセンサ９０１は、プローブ９０３の交流リアクタンスを測定する。
インピーダンスセンサ９０１は、制御装置２０２からの制御入力を受け取り、制御装置２０２に出力データを与える。
【００７２】
大抵の建築材料のインピーダンスは、建築材料の水分含有量が変化する際、変動する。
典型的には、建築材料（例えばコンクリート、乾式壁、漆喰、木など）は、乾いているとき比較的高いインピーダンスを有し、水分値が増加すると、インピーダンスは低下する。
したがって多くの建築材料の水分含有量を測定するための簡便な方法の１つは、建築材料に設けられるプローブのインピーダンスを測定することである。
【００７３】
直流抵抗のみが望まれる場合、プローブは、建築材料と直接電気接触して設けられる。
交流インピーダンスが望まれる場合、プローブは、建築材料と直接電気接触して設けられる、または誘電体を介して建築材料に容量性結合することができる。
プローブは典型的には、材料が乾いているときに建築材料に設けられる。
インピーダンスセンサは、特定のインターバルでプローブのインピーダンスを測定する。
一実施形態において、水分含有量の増加が起こり得る際、センサユニット９０２によって、インピーダンスの変化がモニタシステム１１３に報知される。
【００７４】
一実施形態において、測定されたインピーダンスデータ、プローブの電気特性、およびプローブが装着される建築材料のタイプが、モニタシステム１１３に提供され、モニタシステム１１３は、インピーダンスデータから水分量の値を算出することができる。
【００７５】
一実施形態において、閾値（上記に記載の）がセンサユニット９０２に提供され、センサユニットは、測定されたインピーダンス値が閾値を越えるとき、インピーダンスデータを報知する。一実施形態において、閾値は上方閾値であり、測定されたインピーダンス値が閾値を超えるとき、インピーダンスデータが報知される。一実施形態において、閾値は、下方閾値であり、測定されたインピーダンスデータが閾値を下回るとき、インピーダンスデータが報知される。一実施形態において、閾値は内部範囲として構成される。一実施形態において、閾値は、外部範囲として構成される。一実施形態において、閾値は、インピーダンスの大きさに対して与えられる。一実施形態において、閾値は、インピーダンスの実際の部分（例えば抵抗）に対して与えられる。
一実施形態において、閾値は、インピーダンスの仮想部分（例えばリアクタンス）に対して与えられる。
【００７６】
例えば乾式壁（石膏）および／または漆喰は、乾燥時比較的高いインピーダンスを有し、水分含有量が低下するとインピーダンスは低下する。
一実施形態において、インピーダンスセンサ１００２によって測定されたインピーダンスが、特定の量だけ低下すると、センサユニット９０２は、モニタシステム１１３にインピーダンスデータを報知する。
一実施形態において、インピーダンスセンサ１００２によって測定されたインピーダンスが、特定の量だけ低下すると、センサユニット９０２は、モニタシステム１１３にインピーダンスデータを報知し、この特定の量は、プローブ１００１が装着される材料のタイプに従って特定される。
【００７７】
一実施形態において、インピーダンスセンサ１００２によって測定されたインピーダンスが、特定の量だけ低下すると、センサユニット９０２は、特定のインターバルでモニタシステム１１３にインピーダンスデータを報知する。
モニタシステム１１３は、センサユニット９０２によって報知された最も高いインピーダンスを記録することによって、”ドライ”インピーダンス値を確立する。
【００７８】
図１０は、一組の導電ストリップ１００８、１００９として構成されるインピーダンスプローブ１００１に設けられるインピーダンスセンサ１００２（図９のインピーダンスセンサ９０２に対応する）を示す。
任意で一実施形態において、２つ以上のピン１０１０、１０１１が導電ストリップ１００８、１００９に設けられる。
一実施形態において、プローブ１００１が設置されると、建築材料とのより良好な電気接触を実現するために、ピン１０１０、１０１１が、建築材料内に挿入される。
ピン１０１０、１０１１は、導電ストリップ１００８、１００９、導電ストリップ１００８、１００９などによって駆動される爪および／またはステープル（Ｕ字釘）に装着される鋭利なピンとして構成され得る。
【００７９】
制御装置２０２からの制御入力に応答して、インピーダンスセンサは、プローブ１００１のインピーダンスを測定する。
一実施形態において、建築材料のタイプ、およびプローブ１００１の特性（例えば長さ、ピンの数など）から、湿った水分のある状態に関する予想されるインピーダンス値が決定される。
【００８０】
図１１は、電圧源１９０４および電流センサ１１０５を使用して、インピーダンスを測定するように構成されたインピーダンスセンサ１００２の概略である。
電圧源は、導体１００８、１００９の間に電圧を流し、電流センサ１１０５は、プローブを流れる電流を測定する。
インピーダンスは、オームの法則を利用して計算される。
一実施形態において、制御装置２０２は、電圧源１１０４によって生成された電圧を制御する。
一実施形態において、電圧源１１０４は、直流源である。
一実施形態において、電圧源１１０４は、交流源である。
一実施形態において、制御装置２０２は、電圧源１１０４の周波数および／または位相を制御する。
一実施形態において、電流センサ１１０５は、プローブ１００１を流れる電流内の電流の大きさを測定する。
一実施形態において、電流センサ１１０５は、プローブ１００１を流れる電流内の電流の大きさおよび位相を測定する。
【００８１】
図１２は、電流源１２０４および電圧センサ１２０５を使用して、インピーダンスを測定するように構成されたインピーダンスセンサ１００２の概略である。
電流源１２０４は、導体１００８、１００９を流れる電流を提供し、電圧センサ１２０５は、プローブ１００１の両端の電圧を測定する。
インピーダンスは、オームの法則を利用して計算される。
一実施形態において、制御装置２０２は、電流源１２０４によって生成された電流を制御する。
一実施形態において、電流源１２０４は、直流源である。一実施形態において、電流源１２０４は、交流源である。
一実施形態において、制御装置２０２は、電流源１２０４の周波数および／または位相を制御する。
一実施形態において、電圧センサ１２０５は、プローブ１００１の両端の電圧内の電流の大きさを測定する。
一実施形態において、電流センサ１２０５は、プローブ１００１を流れる電流の両端の電圧の大きさおよび位相を測定する。
【００８２】
図１３は、３つ脚のブリッジ内のインピーダンス１３０１−１３０３を含むインピーダンスブリッジを使用して、インピーダンスを測定するように構成されたインピーダンスセンサ１００２の概略であり、プローブは、４つ脚のブリッジに設けられる。
ブリッジを駆動する電圧源、およびブリッジの両端のインピーダンスを測定するモジュール１３１０に制御入力が与えられる。一実施形態において、インピーダンス１３０３は固定される。一実施形態において、インピーダンス１３０３は制御モジュール１３１０によって変動する。
一実施形態において、インピーダンス１３０３は固定される。
一実施形態において、インピーダンス１３０３は制御入力に応答して、制御モジュール１３１０によって変動する。
プローブ１００１の両端のインピーダンスは、既知のインピーダンス１３０１−１３０３、およびブリッジの両端の電圧を使用して、当該技術分野で知られる方法により計算される。
【００８３】
図１４は、インピーダンスプローブ１００１に設けられた時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２を含む水分センサを示す。
一実施形態において、時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２は、インピーダンスプローブ１００１に沿ったインピーダンス特性を測定するために、時間ドメインおよび／または周波数ドメイン測定技法を使用する。
一実施形態において、時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２は、時間ドメイン測定技法を使用して、インピーダンスプローブ１００１に沿ってエネルギーの比較的短いパルスを送出し、エネルギーパルスの反射を測定することによって、インピーダンスプローブ１００１に沿ったインピーダンス特性を測定する。一実施形態において、時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２は、時間ドメイン反射率計として構成される。
一実施形態において、時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２は、様々な周波数でのインピーダンスプローブ１００１のインピーダンスを測定し、フーリエ変換技法を使用して、測定値を周波数ドメインから時間ドメインに変換する。一実施形態において、時間ドメインデータを使用して、相対的により水分の多い、インピーダンスプローブ１００１に沿った領域を特定する。
【００８４】
図１５は、相対的に小さな湿った領域１５０２が検知されたときの時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２の例示の出力を示す見取り図である。
インピーダンスプローブ１００１が、湿っているときのインピーダンスがより小さい建築材料に設けられるとき、インピーダンスプローブ１００１のインピーダンスは、領域１５０２内でより小さくなり、これによりインピーダンスプローブ１００１は、領域１５０２に対応する反射を生成する。
例示の目的で、図１５は、領域１５０２に対応して減少する抵抗を示すグラフ１５３０を含む。
【００８５】
図１６は、相対的に大きな湿った領域１６０２が検知されたときの時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２の例示の出力を示す見取り図である。
インピーダンスプローブ１００１が、湿っているときのインピーダンスがより小さい建築材料に設けられる場合、インピーダンスプローブ１００１のインピーダンスは、領域１５０２内でより小さくなり、これによりインピーダンスプローブ１００１は、領域１００１に対応する反射を生成する。
例示の目的で、図１６は、領域１５０２に対応して減少する抵抗を示すグラフ１６３０を含む。
グラフ１５３０と１６３０との比較は、場所、サイズ、および湿った領域の程度を示すために、時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２を使用することができることを示す。
湿った領域の場所は、インピーダンスプローブ１００１に沿った湿った領域の場所によって示される（プローブに沿った電気信号の伝播速度によって、時間をプローブに沿った距離に変換することができる）。
湿った領域のサイズは、インピーダンスプローブ１００１に沿ったインピーダンスのより低い領域のサイズによって示される。インピーダンスプローブ１００１に沿った異なる地点での建築材料中の水分の量は、インピーダンスプローブ１００１に沿った様々な地点で測定されたインピーダンス、およびインピーダンスプローブに設けられた建築材料の特性の情報から算出される。
【００８６】
一実施形態において、時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２は図１１−１３に示す概略図に従って構成され、それぞれのソース（電圧および／または電流源）は、ＡＣ（交流）源、または時間ドメインおよび／または周波数ドメイン波形を生成する源として構成される。
【００８７】
図１７は、パルス生成器１７０５、ダイプレクサースイッチ１７０３およびサンプラー１７０４を有するパルス反射率計として構成される時間／周波数ドメインインピーダンスセンサ１４０２の一実施形態の概略である。
タイミング生成器１７０１は、制御入力によって制御され、パルス生成器１７０５、ダイプレクサースイッチ１７０３およびサンプラー１７０４に制御出力を与える。
ダイプレクサースイッチ１７０３は典型的には、高速および高い信頼性を実現するソリッドステート電子要素を使用して構成される。
【００８８】
送信モードにおいて、タイミング生成器は、ダイプレクサースイッチ１７０３を「送信位置」（示されるように）に配置し、パルス生成器１７０５に比較的短時間のパルス（例えばインパルス、チャープ、周波数パルス）を供給するように指示する。
ダイプレクサースイッチ１７０３は、インピーダンスプローブ１００１にパルスを与える。
タイミング生成器は、ダイプレクサースイッチ１７０３を「受信位置」に切り替え、インピーダンスプローブ１００１からの戻りパルス（または複数のパルス）がサンプラー１７０４に与えられる。
サンプラー１７０４
サンプラーは、インピーダンスプローブ１００１からの抽出データを制御装置２０２に与える。
【００８９】
一実施形態において、水分センサユニット９０２は、閾値を算出する調整可能閾値水分センサとして構成される。一実施形態において、閾値は、いくつかのセンサ測定値の平均値として算出される。一実施形態において、平均値は、比較的長時間の平均値である。一実施形態において、平均値は時間加重平均値であり、平均化プロセスで使用された新しい平均センサ読取値は、これより前のセンサ読取値と異なって加重される。一実施形態において、より最近のセンサ読取値は、これより前のセンサ読取値より相対的に多量に加重される。一実施形態において、より最近のセンサ読取値は、これより前のセンサ読取値より相対的により少なく加重される。
平均は、閾値を設定するために使用される。
水分センサ読取値が閾値を超えて上昇するとき、水分センサは、通知状態を示す。一実施形態において、水分センサは、水分センサ読取値が、特定の期間にわたって閾値を超えて上昇するとき、通知状態を示す。
一実施形態において、水分センサは、センサ読取値の統計上の数字（例えば２の３、３の５、７の１０など）が閾値を超える場合、通知状態を示す。一実施形態において、水分センサユニット９０２は、水分センサ読取値が閾値を超えてどの位上昇したかによって、様々なレベルの警報（例えば警告、警戒、警報）を示す。
【００９０】
一実施形態において、水分センサユニット９０２は、水分センサが閾値を超えてどの位上昇したか、および水分センサ読取値がどの位の速さで上昇したか、またはどの位の間水分読取値が上昇していたかによって、通知レベルを割り出す。
比較的早い上昇率は、比較的深刻な漏れおよび／または水害につながる恐れのある比較的大量の水を示す場合がある。
一定の期間湿っている（わずかでも湿っている）領域は、かび、菌、腐敗などによる長期間の損害を示す場合がある。
例えば、説明するために、読取値のレベルおよび上昇率を、低、中、および高に定めることができる。
センサ読取値レベルおよび上昇率の組み合わせを、表１に示す表のように示すことができる。
表１および表２は、実施例を提供するが、これは例示の目的であり、これに限定するものではない。
【００９１】
【表１】
2009509164.tif 000003
【００９２】
【表２】
2009509164.tif 000004
【００９３】
ｌが閾値、ｖが、水分センサ読取値、ｒが上昇率、およびｔが水分センサ読取値の時間の長さである場合、通知レベルＮは、Ｎ＝ｆ（ｌ、ｖ、ｒ、ｔ）という数式で表すことができることを当業者は理解するであろう。一実施形態において、湿った領域のサイズを測定する（例えば図１３−１７に関連して記載したように）ことができる実施形態において、湿った領域のサイズも上記の式および／または上記の表に含めることができる。一実施形態において、水センサ読取値ｖおよび／または上昇率ｒは、水分センサ読取値中のノイズの影響を縮小するために、ローパスフィルタで処理される。
一実施形態において、閾値は、比較的低いカットオフ周波数のフィルタを使用して、水分センサ読取値ｖをローパスフィルタで処理されることによって算出される。
比較的低いカットオフ周波数のフィルタにより、比較的長い時間の平均化効果が生まれる。
一実施形態において、水分センサ読取値および上昇率に関して、別々の閾値が算出される。
【００９４】
一実施形態において、水分センサユニット９０２が起動されるとき、較正実施期間が設けられる。
較正期間中、閾値を算出するために、水分センサ２０１からの水分センサデータ値が使用されるが、水分センサは、較正期間が完了するまで、通知、警告、警報などを割り出さない。一実施形態において、水分センサユニット９０２は、較正期間中固定（例えば事前プログラムされた）閾値を使用して、通知、警告および警報を割り出し、較正期間が終了してから、調整可能な閾値を使用する。
【００９５】
一実施形態において、調整可能閾値が最大調整可能閾値を超えるとき、水分センサユニット９０２は、水分センサ２０１の故障が生じたと判断する。一実施形態において、調整可能閾値が最小調整可能閾値を下回るとき、水分センサユニット９０２は、水分センサ２０１の故障が生じたと判断する。
水分センサユニット９０２は、このような水分センサ２０１の故障をベースユニット１１２に報知することができる。
【００９６】
一実施形態において、水分センサユニット９０２は、水分センサ２０１からいくつかのセンサデータ読取値を取得し、重みベクトルを使用して加重平均値として閾値を算出する。
重みベクトルは、いくつかのセンサデータ読取値に、他のセンサデータ読取値より相対的により多く重み付けする。
【００９７】
一実施形態において、水分センサユニット９０２は水分センサユニット２０１からいくつかのセンサデータ読取値を取得し、水分センサデータ読取値にフィルタ処理し、フィルタ処理されたセンサデータ読取値から閾値を計算する。一実施形態において、水分センサユニットは、ローパスフィルタを適用する。一実施形態において、水分センサユニット２０１は、カルマンフィルタを使用して、水分センサユニット読取値から望ましくない要素を除去する。一実施形態において、水分センサユニット２０１は、「異常値」（例えば基準値をはるかに超える、またははるかに下回る）であるセンサデータ読取値を廃棄する。
このように水分センサユニット９０２は、ノイズの乗ったセンサデータが存在しても、閾値を算出することができる。
【００９８】
一実施形態において、水分センサユニット９０２は、閾値の変化が速すぎるとき、通知状態（例えば警戒、警告、警報）を示す。
一実施形態において、水分センサユニット９０２は、閾値が特定の最大値を超えるとき、通知状態（例えば、警戒、警告、警報）を示す。
一実施形態において、水分センサユニット９０２は、閾値が特定の最小値を下回るとき、通知状態（例えば、警戒、警告、警報）を示す。
【００９９】
一実施形態において、水分センサユニット９０２は、閾値に従って水分センサ２０１の１つまたは複数の作動パラメータを調整する。
したがって、例えば水分センサの実施例において、水分センサユニット２０１は、水分プローブに供給される電圧（または電流）を調整することができる。
【０１００】
図１８は、モールディングシステム１８００として構成されるインピーダンスプローブ１００１の一実施形態を示す背面図である。
モールディングシステム１８００は、ほぼモールディング１８０５の長さに沿って設けられる線形導体１８０１および１８０２を含む。
モールディング１８０５は、例えばベースボードモールディング、ドア枠モールディング、クラウンモールディング、腰板モールディングなど、一般的な装飾モールディングとして構成することができる。
一実施形態において、導体１８０１、１８０２は比較的平坦であり、建築材料に容量性結合されるように構成される。
容量性結合の一実施形態において、導体は、誘電体の比較的薄い層によって覆われる。一実施形態において、複数の鋭利なピン（例えばピン１８０３、１８０４）が導体１８０１、１８０２に電気接続するように設けられ、モールディング１８０５が壁（または構造体）に装着されるとき、壁または他の建物構造体の中に突き刺さる。一実施形態において、導体１８０１、１８０２および任意のピン（例えばピン１８０３、１８０４）は、製造中モールディング１８０５に設けられる。
従来のモールディングのように、モールディングシステム１８００によるモールディングは、購入され、長さに切断され、爪、グルー、ステープル、ねじなどによって建物に装着される。
【０１０１】
一実施形態において、接続ピン１８０８および１８０９は、導体１８０１、１８０２にそれぞれ設けられる。
任意の接続ピン１８０８、１８０９は、モールディング１８０５の前方に貫通して延在し、図１９に示すようにモールディング１８０５の前方に設けられるセンサユニット８０２に電気接続する。
【０１０２】
図２０は、比較的可撓性のテープ２０００として構成されるインピーダンスプローブ１００１を示す。
テープ２０００において、線形導体１８０１および１８０２は、誘電基板２００１（例えばプラスチック、マイラー、ナイロンなど）に設けられる。
一実施形態において、導体１８０１、１８０２は、比較的平坦であり、建築材料に容量性結合されるように構成される。容量性結合の一実施形態において、導体は、誘電体の比較的薄い層によって覆われる。
一実施形態において、テープ２０００は、接着剤によって所望の建築材料に装着される。
一実施形態において、導体と建築材料の間に電気接続を実現するために、導体１８０１および１８０２によって駆動される複数のステープル（または爪）によって、テープ２０００は、所望の建築材料に装着される。
【０１０３】
一実施形態において、複数の鋭利なピン（例えばピン１８０３、１８０４）が、導体１８０１、１８０２に電気接続するように設けられ、モールディング１８０５が壁（または構造体）に装着されるとき、壁または他の建物構造体の中に突き刺さる。
一実施形態において、剥離式保護カバー２００２を備える接着層が、基板の裏側に設けられる。
接着剤は、モールディングを設置する前に、テープ２００２をモールディング（または、他の建築材料）に装着するのに使用することができる。
【０１０４】
図２１に示すように、いずれかでモールディングを覆う前にテープ２０００を設置することができるように、テープ２０００の前方に接着剤および剥離層２１０１を設置することもできる（接着剤および剥離２００２に沿って、または代替方法のいずれかで）。
したがって、テープ２０００はまた、乾式壁が設置される前に間柱に設置される、間柱の間に設置される、床板に設置される、外壁の内面に装着されるなどすることができる。
【０１０５】
図２２は、壁２２０１とモールディング２２０９の間に設けられるインピーダンスプローブテープ２０００への水分センサユニット９０２の一設置法を示す。
センサユニット９０２は、壁に装着され、テープ２０００は、モールディング２２０９の端部を過ぎてセンサユニット９０２の下（壁とセンサユニット９０２の間）に延在するように構成される。
一実施形態において、センサユニットが、テープ２０００内で導体１８０１、１８０２と電気接触できるように、複数の大釘またはピン２２１０がセンサユニット９０２に設けられる。
【０１０６】
図２３は、壁２２０１とモールディング２２０９との間に設けられるインピーダンスプローブテープ２０００への水分センサユニット９０２の設置の代替形態を示す。
図２３で、テープ２０００は、モールディング２２０９の端部を過ぎて延在するように構成され、モールディング２２０９の端部周辺でモールディング２２０９の面上に折り返される。
センサユニット９０２は、センサユニットとモールディングの面との間のテープ２０００の一部とともに、モールディングの面に装着される。
一実施形態において、センサユニットが、テープ２０００内で導体１８０１、１８０２（および／またはピン１８０３、１８０４と）と電気接触できるように、センサユニット９０２の裏側に１つまたは複数の導電パッド２３１０が設けられる。
【０１０７】
図２４は、角周辺で折り返すインピーダンスプローブテープ２０００の設置の一実施例を示す。
図２４で、インピーダンスプローブテープ２０００の第１部分２４０２は、壁の第１部２４０１と第１モールディング２４０９との間に装着される。
インピーダンスプローブテープ２０００の第２部分２４０３は、壁の第２部２４１１と第２モールディング２４１０との間に装着される。
第１部分２４０２の一部は、モールディング２４０９の端部を過ぎて延在し、壁２４０１と２４１１との間の角の周辺で折り返し、モールディング２４１０と壁２４１１との間に延在する。
部分２４０２は、領域２４０４内で部分２４０３と重なる。
部分２４０４上のピン１８０３、１８０４により、部分２４０３上の導体１８０１、１８０２と電気接触する。
【０１０８】
図２５は、比較的長いモールディングの下に設置されるインピーダンスプローブテープ２０００の２つのより短い部分の設置の一実施例を示す。
図２５で、インピーダンスプローブテープ２０００の第１部分２５０３は、壁２５０１とモールディング２５０９との間に装着される。
インピーダンスプローブテープ２０００の第２部分２５０２は、第１部分２５０３の一部が、重複領域で第２部分２５０２と重なるように、壁２５０１とモールディング２５０９との間に装着される。
部分２５０２上のピン１８０３、１８０４により、部分２５０１上の導体１８０１、１８０２と電気接触する。
【０１０９】
図２６は、水分センサユニット９０２と関連して使用する自己テストユニット２６０２を示す。
自己テストユニット２６０２は、水分センサユニット９０２と同様であり、アンテナ２０４、トランシーバ２０３、制御装置２０２および電源２０６を含む。
制御装置２０２からの制御入力は、テストモジュール２６１０に与えられる。
テストモジュール２６１０は、テストインピーダンス２６１１および電子制御スイッチ２６１２を含む。
スイッチ２６１２は、スイッチ２６１２が制御入力によって作動されるとき、インピーダンスプローブ９０３にテストインピーダンス２６１１を与えるように構成される。
一実施形態において、制御入力はまた、テストインピーダンス２６１１のインピーダンスＺを変動するのに使用することができる。
一実施形態において、モニタシステム１１３は、テストインピーダンス２６１１のインピーダンスＺを調整するために、自己テストユニット２６０２に指示情報を送る。
【０１１０】
指示されると、自己テストユニット２６０２は、テストインピーダンス２６１１をインピーダンスプローブ９０３に接続する。
インピーダンスプローブのインピーダンスを測定するのに、やはりインピーダンスプローブ９０３に設けられる水分センサ９０２を使用することができる。
水分センサ９０２は、インピーダンスＺと、自己テストユニットがテストインピーダンスＺをプローブ９０３に与える直前または直後のプローブのインピーダンスとの組み合わせに対応するインピーダンスを測定することを予定することができる。
したがって、例えば一実施形態において、テープ２０００のテストを促進するため、および／または水分センサユニット９０２のテストを促進するために、センサユニット９０２は、インピーダンスプローブテープ２０００の一端に設けられ、自己テストユニット２６０２は、インピーダンスプローブテープ２０００の他端に設けられる。
【０１１１】
本発明は前述の例示の実施形態の詳細を限定するものではなく、本発明は、その精神または属性から逸脱することなく、他の特定の形態において具現化することが可能であり、さらに本発明の精神から逸脱することなく、種々の省略物、代替物、および変更物を作成することができることは、当業者に明白であろう。
例えば９００ＭＨｚ周波数帯域に関して特定の実施形態が記載されるが、例えばＨＦ帯域、ＶＨＦ帯域、ＵＨＦ帯域、マイクロ波帯域、ミリ波帯域など９００ＭＨｚを超える、およびこれを下回る周波数帯域を使用することができることを当業者は認識するであろう。
さらにまた、スペクトル拡散以外の技術を使用することができる、および／またはスペクトル拡散の代わりに使用することができることを当業者は理解するであろう。
使用される変調スキームが、例えば、周波数変調、位相変調、振幅数変調、それらの組み合わせなどであり得るように、変調の用法は、任意の特定の変調方法に限定されない。
したがって前述の実施形態の記載は、全ての意味において限定ではなく例示として考慮されるべきであり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって描きだされる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】いくつかの中継器ユニットを介してベースユニットと通信する複数のセンサユニットを含むセンサシステムを示す。
【図２】センサユニットのブロック図である。
【図３】中継器ユニットのブロック図である。
【図４】ベースユニットのブロック図である。
【図５】センサユニット、中継器ユニットおよびベースユニットによって使用されるネットワーク通信パケットの一実施形態を示す。
【図６】相対的に連続するモニタを実現するセンサユニットの作動を示すフローチャートである。
【図７】周期的モニタを実現するセンサユニットの作動を示すフローチャートである。
【図８】比較的低コストのセンサにより、センサ読取値および／または状況情報が、ベースユニットと通信するエリアモニタに提供されるセンサを示す。
【図９】１つまたは複数のインピーダンスプローブに設けられたインピーダンスセンサを含む、水分センサを示す。
【図１０】一組の導電ストリップとして構成されるインピーダンスプローブに設けられる、図９によるインピーダンスセンサを示す。
【図１１】電圧源および電流センサを使用して、インピーダンスを測定するように構成されたインピーダンスセンサの概略図である。
【図１２】電流源および電圧センサを使用して、インピーダンスを測定するように構成されたインピーダンスセンサの概略図である。
【図１３】ブリッジを使用して、インピーダンスを測定するように構成されたインピーダンスセンサの概略図である。
【図１４】インピーダンスプローブに設けられる時間／周波数ドメインインピーダンスセンサを含む水分センサを示す。
【図１５】比較的小さな湿った領域が検知されたときの時間周波数ドメインインピーダンスセンサの出力の一実施例を示す見取り図である。
【図１６】より大きな湿った領域が検知されたときの時間周波数ドメインインピーダンスセンサの出力の一実施例を示す見取り図である。
【図１７】時間ドメインインピーダンスセンサの一実施形態の概略図である。
【図１８】モールディングに設けられたインピーダンスセンサを示す背面図である。
【図１９】センサユニット９０２をインピーダンスプローブに接続する１つの方法を示す、図９のモールディングの前面図である。
【図２０】モールディングに剥離式に適用するように構成されたインピーダンスプローブを示す。
【図２１】壁または他の建築材料に剥離式に適用するように構成されたインピーダンスプローブを示す。
【図２２】センサユニットが壁（または天井）に装着される、壁または天井と、モールディングとの間に設けられたインピーダンスプローブに対する水分センサユニットの１つの設置を示す。
【図２３】センサユニットがモールディングに装着される、壁または天井と、モールディングとの間に設けられたインピーダンスプローブに対する水分センサユニットの１つの設置を示す。
【図２４】角の周辺で折り返す図２０または２１のインピーダンスプローブを示す。
【図２５】より長い領域を覆うために重ねられた図２０または２１にインピーダンスプローブを示す。
【図２６】水分プローブに設けられた水分センサおよび自己テストセンサを示す。
【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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【図８】
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【図９】
2009509164.tif 000013
【図１０】
2009509164.tif 000014
【図１１】
2009509164.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2009509164.tif 000020
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2009509164.tif 000026
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2009509164.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月6日(2008.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
2009509164.tif 000032
【図３】
2009509164.tif 000033
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009509164.tif 000037
【図８】
2009509164.tif 000038
【図９】
2009509164.tif 000039
【図１０】
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【図１１】
2009509164.tif 000041
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2009509164.tif 000046
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年8月8日(2008.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009509164.tif 000056
【図２】
2009509164.tif 000057
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2009509164.tif 000065
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2009509164.tif 000075
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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