(57)【要約】【課題】保守無しに長い期間の運転可能性を提供する、低コスト、耐久性が強い無線センサシステムが、記載されている。【解決手段】システムは、多数のセンサと通信することができる一つ以上の知的なセンサユニットおよび基本単位を含む。センサの一つ以上が異常な状態（例えば煙、火、水、その他）を検出するときに、センサは基本単位と通信して、異常な状態に関してデータを提供する。基本単位は、複数の技術（例えば電話、ポケットベル、移動電話、インターネット、など）によって、監督または他の信頼できる人と連絡をとることができる。実施例において、一つ以上の無線リピータが、システムの範囲を延長して、基本単位がセンサのより大きい数と通信することができるために、センサおよび基本単位との間に使われる。実施例において、各センサはその意図された場所に従ってラベルをつけられる、そして、センサ識別コードおよび対応するセンサ配置を含んでいるシステムコンフィギュレーションデータはユーザに提供される。【選択図】図１
2009509237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線センサシステムであって、
各々が、状態を測定するように構成される少なくとも一つのセンサを有する一つ以上の無線センサユニットであって、前記無線センサユニットは、指示を受信するように構成され、前記無線センサユニットは前記少なくとも一つのセンサで測定されるデータが閾値テストに失敗したときに、前記少なくとも一つのセンサで測定されるデータを報知するように構成され、前記無線センサユニットの意図された場所を示しているラベルを備えている前記無線センサユニットと、
前記一つ以上の無線センサユニットを備えているコンピュータ可読のメディアであって、データ表示、前記センサの場所、前記無線センサユニットの各々のための対応する識別コードを含んでいる前記コンピュータ可読のメディアと、
前記一つ以上の無線ルータ装置と通信して、前記一つ以上の無線センサユニットから監視コンピュータまでデータを提供するように構成されるベースユニットを有し、
前記監視コンピュータは一つ以上の前記無線センサユニットからのデータが緊急状態に対応している場合には責任者に通報し、一つ以上の前記無線センサユニットからの前記データが異常状態に対応するときに一つ以上の前記無線センサユニットからのデータを記録するように構成されていることを特徴とする無線センサシステム。
【請求項２】
前記少なくとも一つのセンサが煙センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項３】
前記少なくとも一つのセンサが空気温度センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項４】
前記少なくとも一つのセンサが水位センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項５】
前記少なくとも一つのセンサが水温センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項６】
前記少なくとも一つのセンサが水分センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項７】
前記少なくとも一つのセンサが湿度センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項８】
前記少なくとも一つのセンサが一酸化炭素センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項９】
前記少なくとも一つのセンサが可燃性のガスセンサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも一つのセンサが開扉センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも一つのセンサが窓破壊センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも一つのセンサが侵入センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも一つのセンサが停電センサを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１４】
前記監視コンピュータが電話によって前記責任者に連絡することを試みるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１５】
前記監視コンピュータが携帯電話によって前記責任者に連絡することを試みるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１６】
前記監視コンピュータが携帯テキストメッセージ発信によって前記責任者に連絡することを試みるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１７】
前記監視コンピュータがポケットベルによって前記責任者に連絡することを試みるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１８】
前記監視コンピュータがインターネットによって前記責任者に連絡することを試みるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項１９】
前記監視コンピュータが電子メールによって前記責任者に連絡することを試みるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項２０】
前記監視コンピュータがインターネットインスタントメッセージによって前記責任者に連絡することを試みるように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項２１】
さらにディスクなしのモニタコンピュータを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項２２】
前記閾値テストが高いスレショルドを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項２３】
前記閾値テストが低いスレショルドを具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項２４】
前記閾値テストが内側閾値範囲を具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項２５】
前記閾値テストが外側の閾値範囲を具える、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項２６】
前記一つ以上無線センサユニットが改ざんセンサおよび大気条件センサを具える、請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項２７】
前記一つ以上無線センサユニットが状況を報知している間隔を変えるようにという指示を受信するように構成される、ことを特徴とする請求項１記載の無線センサシステム。
【請求項２８】
前記一つ以上無線センサユニットがセンサデータ報知処理間隔を変えるようにという指示を受信するように構成される、ことを特徴とした請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項２９】
前記監視コンピュータが前記一つ以上無線センサの各々のモニタの状態へ形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、建物または乗り物の中での煙、温度、水、ガスなど潜在的に危険なまたは損害費用の大きい状況をモニタするため、および／または温水器などのエネルギー処理または効率をモニタするための無線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、配管等での水漏れ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、火災などの不利な状況は、損害および／または危険が比較的小さな初期段階では検知されない。
このような不利な状況を検知するためにセンサが使用されるが、センサ自体には、いくつかの固有の問題がある。
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。
さらに火災センサに関して、大抵の消防署は、煙検知器単独のデータに基づいて、自動的に消防署に通知することを許可していない。
大抵の消防署は、特定の温度上昇率が検知された後で、自動火災警報システムが消防署に知らせることを要求する。
残念なことに、温度上昇率による火災の検知は、一般に大規模な損害を回避するには遅すぎるときになってからなされることを意味する。
【０００３】
例えば商業用建物、共同住宅などで比較的多数のセンサユニットが使用されるとき、センサユニットの識別コードをセンサユニットの位置と相関させることが難しくなる場合がある。
センサユニットの位置をセンサユニットに関する識別コードと相関させることにより、センサシステムを設置し維持することが困難になる場合がある。
さらに、センサユニットの位置をセンサユニットの識別コードと相関させる際の誤差により、センサが危険な状態を報知したにもかかわらず、報知センサの場所を特定することができない場合、潜在的に生命を脅かす遅れにつながる恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、センサユニットが目的とする位置に従ってラベル分類され、モニタシステムに、コンピュータ読み取り可能またはネットワークで結ばれたデータが提供される、比較的低コストで、頑強な無線センサシステムを実現することによって、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】
【０００５】
このシステムは、メンテナンスなしで作動期間の延長を実現する。
このシステムは、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、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。
【０００６】
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確かに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、中央ステーション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る。
【０００７】
一実施形態において、センサシステムは、例えば煙、温度、湿度、水分、水、水温度、一酸化炭素、天然ガス、プロパンガス、その他の引火性ガス、ラドン、毒ガスなどの状況を検知する電池式のセンサユニットを含む。
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る。一実施形態において低電力モードで、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し始める。
プログラムされたインターバル（時間間隔）で、センサも「起動」し、ベースユニット（または中継器）に状況情報を送り、一定の期間、命令を聞こうとする。
【０００８】
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。
センサに対する改竄（かいざん）が検知されると、センサはこのような改竄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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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が送信することを予定されるときと、その指定されたセンサユニットが送信することを予定されていない時に、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。
【００１２】
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、両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、例えば中央方向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。
【００１３】
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。
ベースユニットはまた、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、指示を送る。
【００１４】
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つ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るように、中継器に指示を送る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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１１０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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
電力を節約するために、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。
異常事態が検知されると、センサユニット１０２は次に、「起動」し、中継器ユニット１１０を介してベースユニット１１２を通信し始める。
プログラムされたインターバルで、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）に送り、次いで一定の期間の間命令を聞こうとする。
一実施形態において、センサユニット１０２はまた、タンパー検知器を含む。
センサユニット１０２に対する改竄が検知されると、センサユニット１０２は、このような改竄をベースユニット１１２に報知する。
【００２０】
一実施形態において、センサユニット１０２は両方向通信を実現し、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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
一実施形態において、センサユニット１０２は、リセット機能を含む。
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）を送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。
【００２４】
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、または送信を始める前に、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（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）の場合、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、確認を求めないが、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。
【００２５】
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用の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、中継器ユニット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）に添付する。
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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ことは起こり得ない。
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。
衝突が生じた場合、衝突に起因するデータ損失は、次にセンサユニットがセンサデータを送信する際、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１１０−１１０およびベースユニット１１２のＩＤから算出される。
【００３０】
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１１２に宛てた通信パケットを送ることによって、センサユニット１０２と通信し、中継器ユニット１１０に送られたパケットは、センサユニット１０２のアドレスを含む。
中継器ユニット１１２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。
【００３１】
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間の両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１１２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行せよ、「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。
【００３２】
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、中継器ユニット１１０−１１１におよび／またはセンサユニット１０２−１０６に命令を送る。
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。
【００３３】
一実施形態において、コンピュータ１１２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える。
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、センサユニットによって収集されたデータのタイプおよび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るように、中継器に指示を送る。
【００３４】
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知らせる表示を生成する。
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
一実施形態において、トランシーバ２０３は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＴＲＰ６９０１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、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。
【００３８】
制御装置２０２は、センサ２０１からセンサデータを受信する。
いくつかのセンサ２０１は、デジタルデータを生成する。
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２０１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。
【００３９】
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／または改竄を検知するスイッチとして構成される。
【００４０】
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。
【００４１】
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３０３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ときは、トランシーバ３０２、３０４の電源を切ることによって、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に状況情報を送る。
【００４２】
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３０３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に送ら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とき、中継器ユニット１１０（例えばトランシーバ３０２、３０４）を低電力モードで配置する。
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つに転送されたとき、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）に付加されたとき、制御装置３０３は、低電力作動に関する時間を再計算する。
【００４３】
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３０３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。
【００４４】
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よって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。
【００４５】
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。
【００４６】
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桁（デジット）である。
一実施形態において、第２コードは少なくとも５桁である。
【００４７】
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。
【００４８】
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始め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し始めようとする場合、送信は異なるチャネル（周波数）で始まるため、中継器は互いに干渉しない。
【００４９】
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からの指示を聞こうとする。
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、電源が切られている。
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に指示を送ることができる。
【００５０】
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は低電力スリーブモードに入る。
スリーブ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。
スリーブ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からの指示を聞こうとする。
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、電源が切られている。
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に指示を送ることができる。
【００５１】
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）、指示または確認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、確認を待つ。
センサユニット１０２は、確認を受け取るまで引き続きデータを送信し、確認を待つ。
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から確認を受領し、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、確認を生成しないが、ベースユニット１１２からの確認をセンサユニット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。
【００５２】
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。
【００５３】
図８は、水漏れを検知するために使用されるセンサシステムを示す。
一実施形態において、センサユニット１０２は、水レベルセンサ８０３および／または水温度センサ８０４を含む。
温水器８０１からの漏れを検知し、水漏れする温水器による水害を防ぐために、例えば温水器８０１の下のトレイ内に、水レベルセンサ８０３および／または水温度センサ８０４が配置される。
また一実施形態において、温水器付近の温度を測定するために温度センサが設けられる。
またシンクの下、床の水溜め内に水レベルセンサを配置することができる。
一実施形態において、漏れの深刻度は、水レベルの上昇率を測定することによって、センサユニット１０２（またはモニタコンピュータ１１３）によって確認される。
温水タンク８０１付近に配置されるとき、漏れの深刻度はまた、水の温度を測定することによって、少なくとも部分的に確認することができる。
一実施形態において、温水タンク８０１の水供給ライン内に第１水量センサが配置され、温水タンクの水排出ライン内に第２水量センサが配置される。
タンク内の漏れは、２つのセンサ内を流れる水の差を観察することによって、検知することができる。
【００５４】
一実施形態において、漏れが検知されたとき、モニタシステム１００が温水器への水の供給を遮断することができるように、遠隔遮断弁８１０が設けられる。
一実施形態において、遮断弁は、センサユニット１０２によって制御される。
一実施形態において、センサユニット１０２は、温水器８０１への水の供給を遮断するために、ベースユニット１１２から指示を受け取る。
一実施形態において、責任者１２０は、モニタコンピュータ１１３に指示を送り、センサユニット１０２に水を遮断する指示を送るように、モニタコンピュータ１１３に指示する。
同様に、一実施形態において、危険な状態（例えばガス漏れ、一酸化炭素など）が検知されたとき、温水器８０１および／またはボイラー（図示せず）へのガスの供給を遮断するために、センサユニット１０２が、ガス遮断弁８１１を制御する。
一実施形態において、ガス検知器８１２が、センサユニット１０２に設けられる。
一実施形態において、ガス検知器８１２は、一酸化炭素を測定する。
一実施形態において、ガス検知器８１２は、例えば天然ガス、プロパンなど引火性ガスを測定する。
【００５５】
一実施形態において、スタック温度を測定するために、任意の温度センサ８１８が設けられる。
温度センサ８１８からのデータを使用して、センサユニット１０２は、例えば、過剰なスタック温度などの状況を報知する。
過剰なスタック温度は、温水器８０１内の熱伝導に欠陥がある（故に、効率が悪い）ことを示していることが多い
【００５６】
一実施形態において、温水器８０１内の水の温度を測定するために、任意の温度センサ８１８が設けられる。
温度センサ８１９からのデータを使用して、センサユニット１０２は、例えば、温水器内の水の温度が過剰に高くなる、または過度に温度が低くなるなどの状況を報知する。
【００５７】
一実施形態において、電気温水器内の加熱要素８２０に与えられる電流を測定するために、任意の電流プローブ８２１が設けられる。
電流プローブ８２１からのデータを使用して、センサユニット１０２は、例えば、電流が流れていない（加熱要素８２０が焼き切れたこと示す）などの状況を報知する。
過電流状態は、加熱要素８２０が鉱質の堆積物で覆われ、取り替えるまたは清掃する必要があることを示すことが多い。
温水器に与えられる電流を測定することにより、モニタシステムは、温水器に与えられるエネルギー量、したがって温水のコスト、および温水器の効率を測定することができる。
【００５８】
一実施形態において、センサ８０３は水分センサを含む。
水分センサからのデータを使用して、センサユニット１０２は、例えば水漏れ、過剰な結露などを示す過度の水分などの水分状況を報知する。
【００５９】
一実施形態において、センサユニット１０２は、空調ユニット付近に配置される水分センサ（センサ８０３など）に設けられる。
水分センサからのデータを使用して、センサユニット１０２は、例えば水漏れ、過剰な結露などを示す過度の水分などの水分状況を報知する。
【００６０】
一実施形態において、センサ２０１は、水分センサを含む。
水分センサは、シンクまたは洗面所（配管の漏れを検知するため）の下、あるいは屋根裏空間（屋根の漏れを検知するため）に配置することができる。
【００６１】
構造体内の過剰な湿度は、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）の成長等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、湿度センサを含む。
湿度センサは、過剰な湿度を検知する（漏れ、結露などによる）ために、シンクの下、屋根裏空間などに配置することができる。
一実施形態において、モニタコンピュータ１１３は、過剰な湿度を有する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湿度測定値を比較する。
したがって、例えばモニタコンピュータ１１３は、第１屋根裏領域内の第１センサユニット１０２からの湿度読取値と、第２領域内の第２センサユニット１０２からの湿度読取値とを比較することができる。
例えば、モニタコンピュータは、ベースライン湿度読取値を確立するために、いくつかの屋根裏領域から湿度読取値を取得し、１つまたは複数のユニットが過剰な湿度を測定しているかどうか判定するために、それぞれのセンサユニットからの特定の湿度読取値を比較することができる。
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、過剰な湿度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、それぞれのセンサユニット用に湿度読取値のヒストリを保持し、保守スタッフが調査するために、予期せぬ湿度の増加を示す領域にフラグを立てる。
【００６２】
一実施形態において、モニタシステム１００は、第１湿度データを生成するために第１建物領域に配置される第１湿度センサ、および第２湿度データを生成するために第２建物領域に配置される第２湿度センサを使用して、菌類（例えば、青カビ、白カビ、菌類など）の成長に好適な状況を検知する。
建物領域は、例えば配水管付近、衛生器具、配管、屋根裏領域、外壁、船のビルジ領域などであってよい。
【００６３】
モニタステーション１１３は、第１湿度センサおよび第２湿度センサからの湿度読取値を収集し、第１湿度データおよび第２湿度データと比較することによって、菌類の成長に好適な状況を示す。
一実施形態において、モニタステーション１１３は、複数の湿度センサからの湿度読取値を比較することによってベースライン湿度を確立し、第１湿度データの少なくとも一部が、特定の量だけベースライン湿度を超えるとき、第１建物領域内の菌類の成長する可能性のある状況を示す。
一実施形態において、モニタステーション１１３は、複数の湿度センサからの湿度読取値を比較することによってベースライン湿度を確立し、第１湿度データの少なくとも一部が、特定のパーセンテージだけベースライン湿度を超えるとき、第１建物領域内の菌類の成長する可能性のある状況を示す。
【００６４】
一実施形態において、モニタステーション１１３は、複数の湿度センサからの湿度読取値を比較することによってベースライン湿度ヒストリを確立し、第１湿度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ベースライン湿度ヒストリを超えるとき、第１建物領域内の菌類の成長する可能性のある状況を示す。
一実施形態において、モニタステーション１１３は、複数の湿度センサからの湿度読取値を一定の期間にわたって比較することによって、ベースライン湿度ヒストリを確立し、第１湿度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ベースライン湿度を超えるとき、第１建物領域内の菌類の成長する可能性のある状況を示す。
【００６５】
一実施形態において、センサユニット１０２が、湿度データが閾値テストに不合格であると判定したとき、センサユニット１０２は、湿度データを送信する。
一実施形態において、閾値テストの湿度閾値は、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、閾値テストの湿度閾値は、モニタステーションによって、モニタステーション内で確立されたベースライン湿度から算出される。
一実施形態において、ベースライン湿度は、いくつかの湿度センサからの湿度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、ベースライン湿度は、いくつかの湿度センサからの湿度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、ベースライン湿度は、湿度センサからの湿度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、ベースライン湿度は、いくつかの湿度センサの平均の小さい方の最大湿度読取値として、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、湿度読取値を報知する。
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湿度読取値を報知する。
一実施形態において、湿度インターバルは、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つまたは複数の湿度センサからの湿度読取値をベースライン（または参照）湿度と比較することである。
一実施形態において、比較は、湿度読取値とベースライン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、湿度読取値と、参照湿度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、湿度読取値の時間ヒストリに基づく。
一実施形態において、一定の期間にわたる比較的高い湿度読取値は、短時間の比較的高い湿度読取値に比べて、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、ベースラインまたは参照湿度と比較して、相対的に急激な湿度の増加は、水漏れの可能性としてモニタステーション１１３によって報知される。
相対的に高い湿度読取値が長時間にわたって続く場合、相対的に高い湿度は、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も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より有利な温度に関する最大湿度、および／または参照湿度を超える最小閾値は、菌類の成長に対して相対的により有利でない温度に関する最大湿度、および／または参照湿度を超える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じゅう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することができる。
【００７０】
一実施形態において、センサ２０１は、センサユニット１０２に設けられる水流センサを含む。
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じゅう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することができる。
【００７１】
一実施形態において、センサ２０１は、センサユニット１０２に設けられる消火器タンパーセンサを含む。
消火器タンパーセンサは、消火器に対する改竄または使用を報知する。
一実施形態において、消火器タンパーセンサは、消火器がその取付け台から外されている、消火器コンパートメントが開放されるおよび／または消火器の安全ロックが外されていることを報知する。
【００７２】
図９は、センサ識別コードをセンサの意図した場所（配置）と相関させるために、目的とする場所に従ってセンサユニットをラベル分類し、コンピュータデータを提供することによってセンサシステムを構成する一実施形態を示すフローチャート９００である。
フローチャート９００は、プロセスブロック９０１で始まり、センサシステムを特定する使用者またはその他の人間が、各センサに関する配置データを含むセンサ配置リストを生成する。
例えば、配置データは、センサのタイプ（煙、水、ガスなど）およびセンサの配置を特定することができる。
センサに関する配置データは、アパート番号、アパート内での場所（台所、廊下、寝室など）によって特定することができる。
配置データはまた、建物（例えば住所、建物番号など）および／または階数を特定することができる。
産業上の用途において、配置データは、タイプ、場所（例えば建物、建物地域など）などによってセンサの場所を特定することができる。
一実施形態において、プロセスブロック９０１の一部は、インターネットを使用して実行される。
一実施形態において、システムを特定する使用者または人間は、ワールドワイドウェブ（ｗｅｂ）ブラウザ（例えばマイクロソフトインターネットエクスプローラ、モジラ、ファイアフォックスなど）を使用して、センサシステムを提供するウェブサイトにアクセスする。
使用者すなわちシステムを特定する人は、ウェブブラウザを使用して、センサ配置リストを入力し、任意でそれぞれの場所のセンサタイプを特定する。
任意で、使用者はまた中継器の数、および各中継器によってどのセンサが作用するかを特定することができる。
【００７３】
次にプロセスは、プロセスブロック９０２に進み、配置データは、プログラム施設（例えば製造施設、販売または配布施設、サイト上のプログラム施設など）に付与される。
プロセスは次にプロセスブロック９０３に進み、プログラム施設は、センサ配置に対応するセンサＩＤのリストを生成する。
これにより、センサ識別コードが、各特定された場所で各センサに関して提供される。
プロセスは次にプロセスブロック９０４に進み、センサ配置リストおよび対応するセンサ識別コードが、後の呼び戻しのために、システム構成データとして記録される。
プロセスは次にプロセスブロック９０５に進み、各センサがラベル分類される。
一実施形態において、据付者が、各センサが配置されるべき場所を容易に識別できるように、各センサは、その目的とする場所に従ってラベル分類される。
一実施形態において、センサラベルは、識別コードを含む。
一実施形態において、センサラベルはバーコードを含む。
一実施形態において、センサラベルは、センサタイプを含む。
プロセスは次にプロセスブロック９０６に進み、ラベル分類されたセンサユニット、およびシステム構成データを含むコンピュータ読み取り可能媒体またはネットワーク配置が、使用者に提供される。
システム構成データは、センサ配置リストおよび対応するセンサ識別コードを含む。
センサシステムを構成するために、コンピュータ読み取り可能媒体（またはネットワーク配置が、制御システム１１３に提供され、その結果、制御システム１１３は、設置されるセンサ、その識別番号および場所を知る。
これにより、制御システム１１３は、センサが異常事態を報知するとき、どのセンサをモニタし、センサ位置をどこに報知するかを知る。
【００７４】
図１０は、既存のシステムにセンサを付加するための一実施形態のフローチャート１０００である。
フローチャート１０００は、プロセスブロック１００１で始まり、センサシステムを特定する使用者または他の人間が、システムに付加される各付加的センサユニットに関する配置データを含む付加的センサ配置リストを生成する。
一実施形態において、プロセスブロック１００１の一部は、インターネットによって実行される。
一実施形態において、使用者すなわちシステムを特定する人は、ウェブブラウザを使用して、付加的センサ配置リストを入力し、任意でそれぞれの場所のセンサタイプを特定する。
任意で、使用者はまた、中継器の数、および各中継器によってどのセンサが作用するかを特定することができる。
【００７５】
プロセスは次にプロセスブロック１００２に進み、配置データがプログラム施設（例えば製造施設、販売または配布施設、サイト上プログラム施設など）に提供される。
プロセスは次にプロセスブロック１００３に進み、プログラム施設は、記録されたセンサ配置リストおよびセンサシステムの識別コードを取得する。
プロセスは次にプロセスブロック１００４および１００５に進み、プログラム施設は、新規のセンサ配置に対応するセンサＩＤおよび配置データをセンサ配置リストに付加し、このリストは、システム構成データに付加され記憶される。
プロセスは次にプロセスブロックに進み、センサ識別コード、およびセンサ配置リスト（新規のセンサに関するデータを含む）が記憶される。
プロセスは次にプロセスブロック１００７に進み、新規のセンサが、配置情報（および任意で識別情報および／またはバーコード情報）によってラベル分類される。
プロセスは次にプロセスブロック１００８に進み、新規のラベル分類されたセンサユニット、およびシステム構成データのリストのコンピュータ読み取り可能コピーが、使用者に提供される。
【００７６】
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。
例えば特定の実施形態は、９００ＭＨｚの周波数帯域に関して記載されているが、９００ＭＨｚを超える、およびこれを下回る周波数帯域も同様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。
無線システムは、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１つまたは複数の周波数帯域で作動するように構成されてよい。
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】
【００７７】
【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】水漏れを検知するために、いかにセンサシステムを使用することができるかを示す。
【図９】センサ識別コードをセンサ位置と相関させるために、目的とする位置に従ってセンサユニットをラベル分類し、コンピュータデータを提供することによって、センサシステムを構成する一実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】既存のシステムにセンサを付加する一実施形態を示すフローチャートである。
【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】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月18日(2008.7.18)
【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】
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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】
2009509237.tif 000021
【図１０】
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【国際調査報告】
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