(57)【要約】【課題】環境を検出し、その検出情報を電文としてセンサと、センサから送信される電文を一旦受信して送信する中継器と、センサ及び中継器から送信される電文を受信する受信器とを備えた無線通信システムにおいて、センサから繰り返し送信される電文がより確実に受信器に受信されるようにする。【解決手段】センサ２は、センサ２の検出部８から出力される検出信号の信号レベルが所定の閾値を超えると、該センサ２が繰り返し送信動作を実行する前に、該繰り返し送信動作の回数を示す送信回数情報と、繰り返し送信動作の送信時間間隔を示す送信時間間隔情報とを含んだ電文を１回送信する。【選択図】図６
2008236601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の情報を作成し、該第１の情報を所定間隔で所定回数だけ繰り返す送信動作を行う無線送信器であって、前記第１の情報の送信に先立ち、前記間隔及び回数に関する第２の情報を生成する第２情報作成部を備え、作成された前記第２の情報の送信を行う無線送信器。
【請求項２】
外部操作可能な操作スイッチ及び駆動用電源の接断を検知する検知部の一方を備え、前記第２情報作成部は、前記操作スイッチの操作及び前記検知部での電源の接続検知の一方が生じたときに前記第２の情報を作成するものである請求項１に記載の無線送信器。
【請求項３】
環境情報を取得するセンサ部を備え、取得した環境情報を第１の情報とする請求項１または２に記載の無線送信器。
【請求項４】
所定個所に配置される請求項１ないし３のいずれかに記載の無線送信器と無線受信器との間に配置され、前記無線送信器からの送信情報を受信して中継送信を行う無線中継器であって、
前記無線送信器から予め取得した第２の情報の前記間隔及び回数から予定される受信タイミングで前記第１の情報が受信されないとき、既に受信された第１の情報で補充する監視処理部を備える無線中継器。
【請求項５】
所定個所に配置される請求項１ないし３のいずれかに記載の無線送信器と無線受信器との間に配置され、前記無線送信器からの送信情報を受信して中継送信を行う無線中継器であって、
前記第２の情報を受信しなかった場合、前記第１の情報を受信したときのみ該第１の情報の中継送信を行う無線中継器。
【請求項６】
所定個所に配置される請求項１ないし３のいずれかに記載の無線送信器と無線受信器との間に配置され、前記無線送信器からの送信情報を受信して中継送信を行う無線中継器であって、
前記情報を受信すると、当該無線中継器に固有に割り当てられた送信順位を示す送信順位情報を前記受信した情報に含めて中継送信するとともに、
受信した情報に含まれる送信順位情報が示す送信順位と、当該無線中継器に割り当てられた送信順位との差に応じた遅延時間を算出し、前記遅延時間に基づいて前記情報を中継送信するタイミングを決定し、そのタイミングで前記情報を中継送信する無線中継器。
【請求項７】
第１の情報を作成し、該第１の情報を所定間隔で所定回数だけ繰り返す送信動作を行う無線送信器と、前記無線送信器からの送信情報を受信して中継送信を行う無線中継器と、前記無線送信器又は前記無線中継器から送信される情報を受信する無線受信器とを備えた無線通信システムであって、
前記無線送信器は、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線送信器であり、
前記無線中継器は、請求項４ないし６のいずれかに記載の無線中継器である無線通信システム。
【請求項８】
前記無線送信器は、環境情報を検出するセンサ部を備え、
前記情報は、無線送信器の種類を識別するための識別情報と前記環境情報に係る検出値を示す検出情報とを含み、
第１の無線送信器の検出値を示す検出情報と、前記第１の無線送信器と異なる種類の第２の無線送信器の検出値を示す検出情報とが同一の信号で構成されており、
前記無線受信器は、前記識別情報及び検出情報の組み合わせと前記無線送信器の検出内容との対応関係を予め記憶し、前記第１の情報を受信すると、この第１の情報に含まれる識別情報及び検出情報に基づき、前記無線送信器の検出内容を解釈する請求項７に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の情報を所定間隔で所定回数だけ繰り返す送信動作を行う無線送信器と、無線送信器からの送信情報を受信し中継送信を行う無線中継器と、無線送信器又は無線中継器から送信される情報を受信する無線受信器とを備えた無線通信システムの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、回路技術の高度化によってセンサや無線回路が省電力化されたことにより、各種センサと無線回路とを組み合わせたワイヤレスセンサ（以下、単にセンサという）が実現され、このセンサを多数配置して、該センサによる検知情報を無線で収集する無線通信システムが広く知られている。図１４に、従来の典型的なネットワークシステムの構成を示す。
【０００３】
図１４に示すように、無線通信システム１００は、検出部１０２ａ〜１０５ａ、無線送信部１０２ｂ〜１０５ｂ及び電池１０２ｃ〜１０５ｃを備えたセンサ１０２〜１０５と、無線受信部１０１ａ、制御部１０１ｂ及びＩ／Ｆ１０１ｃを備えた受信器１０１とを有してなる。センサ１０２〜１０５の検出部１０２ａ〜１０５ａ及び無線送信部１０２ｂ〜１０５ｂは、電池１０２ｃ〜１０５ｃから電力の供給を受け、検出部１０２ａ〜１０５ａの検出信号レベルが所定の閾値を超えると、無線送信部１０２ｂ〜１０５ｂから検出値を含むセンサ情報を電波に変調して送信する。センサ１０２〜１０５からの電波を受信した受信器１０１は、無線受信部１０１ａで電波を増幅復調してセンサ情報を抽出し、制御部１０１ｂで該センサ情報の蓄積や解析等を行い、Ｉ／Ｆ１０１ｃで外部システムにセンサ情報を送出する。
【０００４】
このような無線通信システム１００において、図１５に示すように更に中継器１０６，１０７を備え、センサ（ここではセンサ１０２とする）から送信されるセンサ情報が各中継器１０６，１０７を順番に介して受信器１０１に受信されるものがあり、このような無線通信システム１００におけるセンサ情報の伝送方式として図１６に示すような方式が知られている。
【０００５】
図１６に示す伝送方式は、センサ１０２からセンサ情報が送信されると、該センサ情報が中継器１０６、中継器１０７の順番に中継された後、受信器１０１に受信される。また、センサ１０２が同一のセンサ情報を所定の送信時間間隔で所定回数繰り返し送信する。このように同一のセンサ情報を所定回数繰り返し送信するのは、外来ノイズがセンサ情報の送受信が妨害されることがあっても、いずれかのセンサ情報が受信器１０１まで伝送されることを期待したものである。すなわち、図１６の矢印Ｘ１で示すように、センサ１０２から送信されたセンサ情報が中継器１０６に受信されなかったり、図１６の矢印Ｘ２で示すように、中継器１０６から送信されたセンサ情報が中継器１０７に受信されなかったりした場合でも、図１６の矢印Ｘ３や矢印Ｘ４で示すように、受信器１０１に伝送されたセンサ情報が他のタイミングで存在することを期待して、同一のセンサ情報を所定回数繰り返し送信している。
【０００６】
受信器１０１は、センサ１０２から同一のセンサ情報が所定回数送信されたことを確認すると、これらのセンサ情報が、センサ１０２が検出対象を検出したことを示したものであると判断して、センサ情報を外部システムに送出する。
【０００７】
なお、下記特許文献１には、送信したい一連の情報を所定ビット数の情報ブロックに分割し、同一情報ブロックを乗せたフレームを、複数回連続して送信する片方向通信システムにおいて、前記フレームに、同一情報ブロックのフレーム送信を何回繰り返し送信するかを示す連送回数を含める技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１６０８１５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１６に示す伝送方式にあっては、受信器１０１がセンサ１０２〜１０５から同一のセンサ情報が所定回数送信されたことを確認した場合に、これらのセンサ情報が、センサ１０２が検出対象を検出したことを示したものであると判断するため、受信した同一のセンサ情報が前記所定回数未満の場合には、各センサ情報が、センサ１０２が検出対象を検出したことを示したものであっても、センサ情報が受信器１０１に受信されなかったものとなる。したがって、外来ノイズによって中継器１０６，１０７にセンサ情報が受信されなかった場合であっても、該センサ情報ができる限り受信器１０１まで伝送されるように構成するのが好ましい。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、センサから繰り返し送信される各センサ情報がより確実に受信器に受信される無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、第１の情報を作成し、該第１の情報を所定間隔で所定回数だけ繰り返す送信動作を行う無線送信器であって、前記第１の情報の送信に先立ち、前記間隔及び回数に関する第２の情報を生成する第２情報作成部を備え、作成された前記第２の情報の送信を行うものである。
【００１１】
この発明によれば、前記第１の情報の送信に先立ち、前記間隔及び回数に関する第２の情報を生成して送信するようにしたので、前記間隔及び回数を受信側の装置に知らせることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線送信器において、外部操作可能な操作スイッチ及び駆動用電源の接断を検知する検知部の一方を備え、前記第２情報作成部は、前記操作スイッチの操作及び前記検知部での電源の接続検知の一方が生じたときに前記第２の情報を作成するものである。
【００１３】
この発明によれば、操作スイッチの操作及び前記検知部での電源の接続検知の一方が生じたときに前記第２の情報を作成するようにしたので、受信側の装置が前記第２の情報を受信すると該第２の情報に含まれる送信情報を記憶しておくように設定しておくことで、第２の情報を送信すべき回数が１回で済む。したがって、第１の情報を送信するたびに第２の情報を送信する必要がなくなり、その分、無線送信器と受信側の装置との通信時間を短縮化することができる。また、電源の接続検知が生じたときに第２の情報を作成する構成では、前記作スイッチの操作をし忘れて第２の情報を送信し損なうことがほとんど皆無となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の無線送信器において、環境情報を取得するセンサ部を備え、取得した環境情報を第１の情報とするものである。
【００１５】
この発明によれば、環境情報が所定間隔で所定回数だけ送信される。したがって、環境情報が１回だけ送信される場合に比して、該環境情報を受信側の装置により確実に伝送することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、所定個所に配置される請求項１ないし３のいずれかに記載の無線送信器と無線受信器との間に配置され、前記無線送信器からの送信情報を受信して中継送信を行う無線中継器であって、前記無線送信器から予め取得した第２の情報の前記間隔及び回数から予定される受信タイミングで前記第１の情報が受信されないとき、既に受信された第１の情報で補充する監視処理部を備えるものである。
【００１７】
この発明によれば、無線送信器から予め取得した第２の情報の前記間隔及び回数から予定される受信タイミングで前記第１の情報が受信されないとき、既に受信された第１の情報で補充するようにしたので、外来ノイズによって無線中継器に情報が受信されなかった場合であっても、その情報ができる限り中継送信されるようにすることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、所定個所に配置される請求項１ないし３のいずれかに記載の無線送信器と無線受信器との間に配置され、前記無線送信器からの送信情報を受信して中継送信を行う無線中継器であって、前記第２の情報を受信しなかった場合、前記第１の情報を受信したときのみ該第１の情報の中継送信を行うものである。
【００１９】
この発明によれば、前記第２の情報を受信しなかった場合、前記第１の情報を受信したときのみ該第１の情報が無線受信器に中継送信される。したがって、前記第２の情報を受信しなかった場合は前記第１の情報を受信しても中継送信を行わないようにする構成に比して、できる限り第１の情報を前記無線受信器に伝送することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、所定個所に配置される請求項１ないし３のいずれかに記載の無線送信器と無線受信器との間に配置され、前記無線送信器からの送信情報を受信して中継送信を行う無線中継器であって、前記情報を受信すると、当該無線中継器に固有に割り当てられた送信順位を示す送信順位情報を前記受信した情報に含めて中継送信するとともに、受信した情報に含まれる送信順位情報が示す送信順位と、当該無線中継器に割り当てられた送信順位との差に応じた遅延時間を算出し、前記遅延時間に基づいて前記情報を中継送信するタイミングを決定し、そのタイミングで前記情報を中継送信するものである。
【００２１】
この発明によれば、前記情報を受信すると、当該無線中継器に割り当てられた送信順位を示す送信順位情報を前記受信した情報に含めて無線送信するとともに、受信した情報に含まれる送信順位情報が示す送信順位と、当該無線中継器に割り当てられた送信順位との差に応じた遅延時間を算出し、前記遅延時間に基づいて前記情報を中継送信するタイミングを決定するようにしたので、同一の情報が複数の無線中継器により同時に受信された場合であっても、各無線中継器に割り当てられた送信順位にしたがって、各無線中継器から情報が中継送信される。したがって、複数の無線中継器から同時に同一の情報が送信されることで該情報が衝突し、無線受信器により情報が受信されなくなるという事態が発生するのを回避することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、第１の情報を作成し、該第１の情報を所定間隔で所定回数だけ繰り返す送信動作を行う無線送信器と、前記無線送信器からの送信情報を受信して中継送信を行う無線中継器と、前記無線送信器又は前記無線中継器から送信される情報を受信する無線受信器とを備えた無線通信システムであって、前記無線送信器は、請求項１ないし３のいずれかに記載の無線送信器であり、前記無線中継器は、請求項４ないし６のいずれかに記載の無線中継器である無線通信システムである。
【００２３】
この発明によれば、無線通信システムにおいて、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明による作用が得られる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の無線通信システムにおいて、前記無線送信器は、環境情報を検出するセンサ部を備え、前記情報は、無線送信器の種類を識別するための識別情報と前記環境情報に係る検出値を示す検出情報とを含み、第１の無線送信器の検出値を示す検出情報と、前記第１の無線送信器と異なる種類の第２の無線送信器の検出値を示す検出情報とが同一の信号で構成されており、前記無線受信器は、前記識別情報及び検出情報の組み合わせと前記無線送信器の検出内容との対応関係を予め記憶し、前記第１の情報を受信すると、この第１の情報に含まれる識別情報及び検出情報に基づき、前記無線送信器の検出内容を解釈するものである。
【００２５】
この発明によれば、第１の無線送信器の検出値を示す検出情報と、前記第１の無線送信器と異なる種類の第２の無線送信器の検出値を示す検出情報とを同一の信号で構成し、前記識別情報及び検出情報の組み合わせと前記無線送信器の検出内容との対応関係を予め記憶し、無線受信器は、前記第１の情報を受信すると、この第１の情報に含まれる識別情報及び検出情報に基づき、前記無線送信器の検出内容を解釈するようにしたので、第１の情報中に、無線送信器の種類を示す情報や、検出値の表現形式を示す情報を記述する必要がなく、第１の情報に含める情報量をできるだけ少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、無線送信器から繰り返し送信される第１の情報がより確実に無線中継器や無線受信器に受信されるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係る無線通信システムの実施形態について説明する。図１は、本発明に係る無線通信システムの一例を示す図である。
【００２８】
（第１の実施形態）
本発明に係る無線通信システム１は、例えば住宅や事務所等の建物に防犯、防災、設備の利便性向上等を目的として適用されるものであり、図１に示すように、センサ２（２ａ〜２ｈ）、中継器３（３ａ，３ｂ）及び受信器４を備えて構成されている。なお、図１は、無線通信システム１の設置対象の一例として、２階建ての建物とそれに隣接するガレージとを想定したものを示している。
【００２９】
センサ２は、例えば赤外線を検出媒体として人体を検出する人体センサ２ａ〜２ｃ，２ｆ，防犯を目的として設置される防犯センサ２ｄ，２ｅ、防災を目的として設置される煙センサ２ｇ，２ｈ等が含まれる。
【００３０】
人体センサ２ａ〜２ｃは、例えば人体の熱を検出し、該人体の有無に応じて例えば照明機器５や図略の空調機器の動作を制御するために設けられている。例えば、人体センサ２ａ〜２ｃにより人体が検出すると、受信器４は、照明機器５を点灯させたり空調機器を動作させたりし、人体が検出されなくなると、受信器４は、照明機器５を消灯させたり空調機器の動作をオフしたりする。なお、図１では、人体センサ２ａ〜２ｃが各階の屋内とガレージとに設置されている態様を示している。
【００３１】
防犯センサ２ｄ，２ｅは、磁気を利用した検出動作を行うマグネットセンサ、ジャイロを用いて構成される加速度センサ、静電容量型、渦電流或いは圧電素子を用いた振動センサ等であり、例えば屋内と屋外とを連通可能な窓６に設置され、不在時における窓の開閉動作や振動を検出する。なお、図１では、防犯センサ２ｄ，２ｅが各階に設けられている窓６にそれぞれ設置されている態様を示している。受信器４は、防犯センサ２ｄ，２ｅにより窓６の開閉動作や振動が検出された旨の通知を受けて、スピーカ７等から警報を出力させる。
【００３２】
煙センサ２ｇ，２ｈは、例えば天井に設置され、煙の存在を検出して防災（火災の発生により警報を発する）のために設けられたものである。図１では、煙センサが各階の天井にそれぞれ設置されている態様を示している。受信器４は、煙センサ２ｇ，２ｈにより所定の濃度を超える煙の存在が検出された旨の通知を受けて、スピーカ７等から警報を出力させる。
【００３３】
図２は、前記センサ２の電気的な構成を示すブロック図である。センサ２は、当該センサ２の種類に応じた検出媒体を用いて得られた環境の検出信号を制御部９に出力する検出部８（前記センサ部に相当）と、前記検出部８から出力される前記検出信号の信号レベルが所定の閾値を超えると、その旨を示すセンサ情報を電文として無線送信部１０に所定の送信周期で出力する制御部９と、制御部９から出力された電文を電波に変調し、該電波を送信アンテナ１１を用いて中継器３又は受信器４に無線送信する無線送信部１０とを備えて構成されている。以下、電文を中継器又は受信器４に所定の送信周期で無線送信する動作を、繰り返し送信動作という。なお、検出部８、制御部９及び無線送信部１０は、前記電池１２から供給される電力により動作する。
【００３４】
制御部９は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭ等が内蔵されたマイクロコンピュータからなる。また、制御部９は、検出部８により取得された検出信号の信号レベルが所定の閾値を超えると、例えば次に説明するような構成を有する電文を生成する電文生成部としての機能を有する。図３は、電文の構成例を示す図である。
【００３５】
図３に示すように、電文１３は、プリアンブル（ＰＲ）、ユニークワード（ＵＷ）、識別情報（ＩＤ）、データ（ＤＡＴＡ）及び誤り訂正符号（ＣＲＣ）の各領域を備えて構成されている。プリアンブル（ＰＲ）の領域は、ディジタル信号「１」，「０」の繰り返しで構成されるビット同期用パターンが書き込まれる領域である。中継器３及び受信器４は、受信中の電文１３におけるプリアンブル（ＰＲ）の領域に書き込まれたビット同期用パターンに基づき、電文のビットレートに対して同期をとる。
【００３６】
ユニークワード（ＵＷ）の領域には、予めセンサ２と中継器３又は受信器４との間で共通に定められた例えば８ビットや１６ビット等の固定のビット列がユニークワードパターンとして格納される領域である。中継器３又は受信器４は、前記ユニークワードパターンを検出することで、電文の開始位置を特定することができる。
【００３７】
識別情報（ＩＤ）の領域は、センサ２個別に固有の番号として付与されたＩＤが格納される領域である。中継器３は、識別情報（ＩＤ）の領域に書き込まれているＩＤによって、電文１３の受信の是非を判断したりセンサ２を特定したりすることができる。データ（ＤＡＴＡ）の領域は、検出した内容（検出値）を示す検出情報が書き込まれる領域である。誤り訂正符号（ＣＲＣ）の領域は、識別情報（ＩＤ）の領域及びデータ（ＤＡＴＡ）の領域におけるビットの誤りを検出するために用いられる領域である。
【００３８】
図１に戻り、中継器３は、センサ２から送信される電文１３を受信し、受信した電文１３を受信器４に送信する中継機能を有する機器である。図１では、１階の屋内から２階の天井裏に設置された受信器４へは天井が、また、屋外から前記受信器４へは外壁がそれぞれ障害物となり、１階の屋内や屋外に設置されたセンサ２から出力される電波が受信器４に到達し難い又は到達しないため、１階の天井裏と屋外の適所にそれぞれ設置されている態様を示している。
【００３９】
図４は、中継器３の電気的な構成を示すブロック図である。図４に示すように、中継器は、センサ２及び受信器４との間で電文の通信を行う無線通信部１４と、前記無線通信部１４で受信した電文１３に含まれる各種情報を記憶する記憶部１５と、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭ等が内蔵されたマイクロコンピュータからなる制御部１６とを備える。
【００４０】
また、制御部１６は、機能的に、センサの識別情報（ＩＤ）を記憶する記憶部１７と、他の無線通信システム１との混信を防止するべく、無線通信部１４で受信した電文１３に含まれるＩＤと、前記記憶部１５に記憶されているＩＤとを照合し、それらが一致するか否かを判断する照合部１８と、照合部１８により前記両ＩＤが一致すると判断した場合にのみ受信した電文１３を受け付けて、受信器４に送信する指示を前記無線通信部１４に出力する送信制御部１９とを有する。
【００４１】
図１に戻り、受信器４は、センサ２又は中継器３から電波を受信し、該電波を増幅及び復調して情報を得て、該情報の蓄積や解析を行い、各種の処理を実行する機器である。図５は、受信器４の電気的な構成を示すブロック図である。図５に示すように、受信器４は、センサ及び中継器との間で電文１３の通信を行う無線通信部２０と、前記無線通信部２０で受信した電文１３に含まれる各種情報を記憶する記憶部２１と、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するＲＡＭ等が内蔵されたマイクロコンピュータからなる制御部２２とを備える。
【００４２】
また、制御部２２は、機能的に、無線通信部２０で受信した電波を増幅及び復調し、前その後の情報を解析して電文１３の送信元や検出内容（検出値）を取得する情報解析部２３と、前記情報解析部２３による解析の結果に基づいて、各機器（前記照明機器５や空調機器或いはスピーカ７）の動作を指示する指示部２４とを備える。指示部２４は、例えば、人体センサ２ａ〜２ｃから人体を検出した旨の検出信号を受信したときには、通信線により当該受信器４に接続された照明機器５に点灯する指示を出力し、煙センサ２ｇ，２ｈから煙を検出した旨の検出信号や、警戒状態下で防犯センサ２ｄ，２ｅから異常を検出した旨の検出信号を受信すると、通信線により当該受信器４に接続されたスピーカ７に警報音を出力する指示を出力する。
【００４３】
以上のような構成を有する無線通信システム１において、注目すべきは、センサ２の検出部８から出力される検出信号の信号レベルが所定の閾値を超えると、該センサ２が繰り返し送信動作を実行する前に、該繰り返し送信動作の回数を示す情報（以下、送信回数情報という）と、繰り返し送信動作の送信時間間隔を示す情報（以下、送信時間間隔情報という）とを含んだ電文を１回送信する点である。以下、繰り返し送信動作で送信される電文を通常電文（前記第１の情報に相当）といい、また、該通常電文の繰り返し送信に先立って送信される、前記送信回数情報及び送信時間間隔情報を含む電文を特殊電文（前記第２の情報に相当）という。前記第１、第２の情報は、センサ２の制御部９により生成される。制御部９は、前記第２情報作成部を含む。
【００４４】
図６は、センサ２による電文の送信動作と中継器及び受信器４の送受信動作とを示すタイムチャートである。特殊電文は、センサ２から送信される通常電文が中継器３を介して受信器４に到達される場合に特に有効なものとなるため、図６に示すセンサ２の例としては、例えば図１ではガレージに設置された人体センサ２ｆが好適である。なお、図６において、ハッチング入りの正方形は特殊電文を示し、数字入りの正方形は、一連の繰り返し送信動作で送受信される通常電文を示す。また、正方形内の数字「１」〜「４」は、一連の通常電文の繰り返し送信動作のうち第何回目の送信動作（又は第何番目に送信した通常電文）であるかを示し、「×」印は、外来ノイズにより妨害を受けて通常電文を送受信できなかったことを示す。
【００４５】
外来ノイズが無く、センサ２、中継器３ａ，３ｂ及び受信器４が正常に送受信動作を行えるとき、本無線通信システム１は、センサ２から通常電文が送信されると該通常電文が中継器３ａ、中継器３ｂの順に中継された後、受信器４に受信されるように構成されている。なお、前記送信時間間隔は、例えば、センサ２が送信した電文が中継器３を介して受信器４に正常に受信された場合に、センサ２から電文が送信されるタイミングから該電文が受信器４に受信されるタイミングまでの時間より長い時間に設定される。センサ２は、検出部８の検出信号の信号レベルが所定の閾値を超えると、前述したように一定の送信時間間隔で通常電文を送信する繰り返し送信動作を行う。
【００４６】
本実施形態では、このような繰り返し送信動作を実行する前に、図６の矢印Ａに示すように、センサ２は前述したような特殊電文を生成して送信する。中継器３ａは、センサ２から前記特殊電文を受信すると、該特殊電文を中継器３ｂに該特殊電文を送信し、中継器３ｂは、中継器３ａから前記特殊電文を受信して受信器４に該特殊電文を送信し、受信器４は、中継器３ｂから前記特殊電文を受信する。
【００４７】
このように、繰り返し送信動作を実行する前に特殊電文を送信することで、特殊電文を受信した中継器３ａ，３ｂは、センサ２の繰り返し送信動作で送信される通常電文の受信タイミングとその送信回数とを、前記通常電文を受信する前の段階で予め知ることができる。したがって、中継器３ａ，３ｂ及び受信器４は、通常電文の送受信が外来ノイズにより妨害を受けた場合に、特殊電文に含まれる送信回数情報及び送信時間間隔情報を用いて、本来受信するはずの通常電文を受信できなかったことを認識することができる。
【００４８】
例えば図６の矢印Ｂに示すように、一連の通常電文の繰り返し送信動作のうち例えばセンサ２から中継器３ａへの送信動作（ここでは第２回目の送信動作）が外来ノイズにより妨害を受けた場合、中継器３ａは、一連の通常電文の繰り返し送信動作のうち第１回目の送信動作で受信した電文の受信タイミングと、予め受信した特殊電文に含まれる繰り返し送信動作の送信時間間隔とから、本来受信するはずの第２番目の通常電文を受信できなかったものと判断することができる。
【００４９】
中継器３ａは、このように判断すると、前記第１回目の送信動作で受信した通常電文に含まれる情報を記憶しているので、この情報に基づき、受信するはずであった第２番目の通常電文を生成し、この通常電文を中継器３ｂに送信する。この処理は、送信制御部１９が実行する。送信制御部１９は、前記監視処理部を含む。
【００５０】
また、図６の矢印Ｃに示すように、中継器３ａから中継器３ｂに送信されるべき通常電文（ここでは第３番目の通常電文）の送信動作が外来ノイズにより妨害を受けた場合、図６の矢印Ｂに示す場合と同様、中継器３ｂは、一連の繰り返し送信動作のうちそれ以前の送信動作（ここでは第２回目の送信動作）で受信した電文の受信タイミングと、予め受信した特殊電文に含まれる繰り返し送信動作の送信時間間隔とから、本来受信するはずの第３番目の通常電文を受信できなかったものと判断し、記憶している第２番目の通常電文に含まれる情報に基づいて、本来受信するはずの第３番目の通常電文を生成し、この通常電文を受信器４に送信する。
【００５１】
これにより、中継器３ａ，３ｂは、外来ノイズにより妨害を受けたことで本来受信するはずの通常電文が受信できなかった場合であっても、通常電文の中継機能を果たすことができる。その結果、センサ２から送信された通常電文をできる限り受信器４まで到達させることができる。
【００５２】
なお、繰り返し送信動作の送信回数及び送信時間間隔は、センサの種類や受信側の機器（中継器３及び受信器４）のアプリケーションに応じて最適値が異なる。例えば前記センサとして人体センサを想定し、人体を検知すると照明機器を点灯させるシステム（以下、照明制御システムという）を構築しようとしたとき、人体を検知してから速やかに（例えば０．１〜０．２秒以内）に照明機器が点灯しなければ違和感を与えることとなる。したがって、この場合には、繰り返し送信動作の送信時間間隔を短くする必要があるが、送信回数を増やすほど良いというものではない。
【００５３】
一方、防犯や防災を目的とするシステム（以下、防犯システム及び防災システムという）を構築しようとした場合、センサ２により所定の周期で行われる検出動作のうち１回でも異常が検出されれば、多少の遅延は許容してでもその旨を確実に受信器に伝える必要があり、通信の信頼性を向上させるため繰り返し送信回数を多くする必要がある。
【００５４】
このような背景に基づき、照明システムでは、送信回数を比較的少なくすると共に送信時間間隔を比較的短く設定する一方、防犯システムや防災システムでは、送信回数を比較的多くすると共に送信時間間隔を比較的長く設定することが望ましい。
【００５５】
ところで、このような無線通信システム１においては、特殊電文の送信動作が外来ノイズにより妨害を受けることが考えられる。図７は、中継器３ａはセンサ２から特殊電文を受信できたが、中継器３ｂは外来ノイズの妨害を受けて中継器３ａからその特殊電文を受信できず、その結果、受信器４も特殊電文を受信できなかった場合を示した図である。
【００５６】
この場合、図７に示すように、中継器３ａは特殊電文を受信しているため、センサ２による繰り返し送信動作で送信される通常電文の受信タイミングとその送信回数とを、前記通常電文を受信する前の段階で予め知ることができる。したがって、図７の矢印Ｄに示すように、中継器３ａは、一連の繰り返し送信動作によって受信するはずの通常電文を受信できなかったか否かを判断することができ、受信するはずの通常電文（ここでは、第２番目の通常電文）を受信できなかったと判断した場合には、それ以前に受信した通常電文（ここでは、第１回目の通常電文）に基づいて、今回受信するはずであった通常電文を生成し、該通常電文を中継器３ｂに送信する。
【００５７】
一方、図７の矢印Ｅに示すように、中継器３ｂが中継器３ａから特殊電文を受信できなかった場合、中継器３ｂは特殊電文を受信していないため、一連の繰り返し送信動作で送信される通常電文の受信タイミングとその送信回数とを予め知ることができない。したがって、図７の矢印Ｆに示すように、中継器３ｂは、中継器３ａから通常電文を受信できなかった場合、該通常電文を受信器４に送信することができないので、図７の矢印Ｇ１〜Ｇ３に示すように、中継器３ａから通常電文を受信した場合にのみ中継動作を行う（通常電文を受信器４に送信する）。
【００５８】
以上のように、センサ２が繰り返し送信動作を実行する前に、繰り返し送信動作の回数を示す送信回数情報と、一連の繰り返し送信動作における送信時間間隔を示す送信時間間隔情報とを含んだ特殊電文を１回送信するようにしたので、中継器３ａ，３ｂは、外来ノイズにより妨害を受けたことで本来受信するはずの通常電文が受信できなかった場合であっても、通常電文の中継機能を果たすことができる。その結果、センサ２から送信された通常電文をできる限り受信器４まで到達させることができる。
【００５９】
本件は、前記各実施形態に代えて、或いは前記各実施形態に加えて次の変形形態も採用可能である。
【００６０】
（１）図１では、屋外に設置された人体センサ２ｆの検出信号が外壁を透過する際に減衰して中継器３ｂまで到達できないことから中継器３ａを設置し、人体センサ２ｆの検出信号をこの中継器３ａで中継送信するようにしているが、外壁の素材やその厚さ、或いは人体センサ２ｆと中継器３ｂとの間の距離が比較的近いと、人体センサ２ｆの検出信号が中継器３ａのみならず中継器３ｂにも到達することがある。この場合、中継器３ａ，３ｂは同時に中継送信を行う。そして、さらに中継器３ａと受信器４との間の距離が比較的近いと、図８に示すように、受信器４には、中継器３ａからの電文と中継器３ｂからの電文とが同時に到達することとなり、受信器４は、電文の復調処理を実行することができない。
【００６１】
そこで、中継器３ａと中継器３ｂとが同時に電文を送信しないように、中継器３ａ及び中継器３ｂに対して送信順を設定するとよい。以下、この点について具体的に説明する。
【００６２】
まず、本実施形態では、当該無線通信システム１に設けられるセンサ２と全ての中継器３に対し、送信動作を行わせる優先順位（階層）を設定する。例えば、図１に示すように、人体センサ２ｆの検出信号を中継器３ａ，３ｂによって２段階で受信器４に送信することを想定する場合、送信動作を行わせる優先順位として１番から３番までを設定し、人体センサ２ｆ及び中継器３ａ，３ｂを階層化する。この場合、例えば「０」，「１」，「２」の３つの階層を示す値（以下、階層値という）が設定され、人体センサの階層値を「０」、中継器３ａの階層値を「１」、中継器３ｂの階層値を「２」とする。そして、このように設定した階層値を所定ビットの信号で表現する。ここでは、階層の数は３つであるから前記階層値「０」〜「２」を２ビットの信号で表現することができる。
【００６３】
本実施形態のセンサ２及び中継器３ａ，３ｂは、自らに割り当てられた階層値を示す情報（以下、中継コード（ＲＣ）という）を予め保持しており、この中継コードを含めた通常電文を生成し送信する。なお、センサ２は、中継コードを制御部９（図２参照）内に格納されることで保持しており、中継器３ａ，３ｂは、例えば記憶部１５（図４参照）に格納されることで保持している。図９は、中継コード（ＲＣ）を含む通常電文の構成を示す図である。図９の矢印Ｐで示すように、中継コード（ＲＣ）は、例えば識別情報（ＩＤ）の領域とデータ（ＤＡＴＡ）の領域との間の領域（以下、中継コード領域という）に書き込まれる。
【００６４】
センサ２は、通常電文を生成して無線送信する際、該通常電文の中継コード領域に、自らに割り当てられた中継コード（ここでは中継コード「０」）を記述した上で通常電文を送信する。中継器３ａは、センサ２からその通常電文を受信すると、該通常電文の中継コード領域に書き込まれている中継コードを自らに割り当てられた中継コード（ここでは「０」から「１」）に書き換えた上で中継送信する。また、中継器３ｂは、センサ２から受信した通常電文の中継コードを自らに割り当てられた中継コード（ここでは「０」から「２」）に書き換えた上で中継送信する。
【００６５】
次に、中継器３ａ，３ｂは、通常電文を受信してから次式（１）に基づいて算出される時間Ｔだけ経過した後に通常電文の送信動作を行う。
【００６６】
時間Ｔ＝（自らに割り当てられた中継コード（階層値）−受信した通常電文に含まれる中継コード（階層値）−１）×電文長…（１）
なお、電文長とは、当該電文を受信開始してから受信完了するまでの時間をいう。
【００６７】
図１０の矢印Ｈに示すように、人体センサ２ｆから送信された通常電文が中継器３ａにのみ到達した場合には、中継器３ａは、自らに割り当てられた中継コードが「１」であり、受信した通常電文に含まれる中継コードが「０」であるから、前記式（１）により、時間Ｔ＝（１−０−１）×電文長＝０となる。したがって、中継器３ａは、通常電文を受信した直後に、該通常電文の中継コードを「１」に書き換えた上で中継器３ｂに送信する。
【００６８】
また、中継器３ｂは、図１０の矢印Ｈに示すように、中継器３ａから送信された通常電文を受信した場合、自らの中継コードが「２」であり、受信した通常電文に含まれる中継コードが「１」であるから、前記式（１）により、時間Ｔ＝（２−１−１）×電文長＝０となる。したがって、中継器３ｂは、通常電文を受信した直後に、該通常電文の中継コードを「２」に書き換えた上で受信器４に中継送信する。
【００６９】
一方、図１０の矢印Ｉに示すように、人体センサ２ｆの通常電文が中継器３ａにも中継器３ｂにも同時に到達した場合、中継器３ａについては、人体センサ２ｆの通常電文が中継器３ａにのみ到達した場合と同様に、通常電文を受信した直後に該通常電文の中継コードを「１」に書き換えた上で中継送信する。
【００７０】
また、中継器３ｂにおいては、自らに割り当てられた中継コードが「２」であり、受信した通常電文に含まれる中継コードが「０」であるから、前記式（１）により、時間Ｔ＝（２−０−１）×電文長＝１×電文長となる。したがって、中継器３ｂは、人体センサ２ｆから通常電文を受信してから、１電文長ｔだけ待機した後に、中継コードを「２」に書き換えた通常電文を中継送信する。これにより、人体センサ２ｆの通常電文が中継器３ａにも中継器３ｂにも同時に到達しても、中継器３ａから送信される通常電文と、中継器３ｂから送信される通常電文とが受信器４で衝突するのを防止することができる。なお、中継器３ａから中継送信された通常電文が中継器３ｂにより受信されることが考えられるが、中継器３ｂは、中継器３ａから中継送信された通常電文は無視するように設定するとよい。
【００７１】
人体センサ２ｆの通常電文が中継器３ａに到達せずに中継器３ｂに到達した場合には、図１０の矢印Ｊに示すように、中継器３ａは、人体センサ２ｆから通常電文を受信しないので、通常電文の中継送信を行わず、中継器３ｂは、人体センサ２ｆの通常電文が中継器３ａ，３ｂに同時に到達した場合と同様、１電文長ｔだけ待機した後、中継コードを「２」に書き換えた上で受信器４に送信する。また、図１０の矢印Ｋに示すように、人体センサ２ｆの通常電文が中継器３ａにも中継器３ｂにも到達しない場合には、中継器３ａ，３ｂは通常電文の中継送信を行わない。なお、ここでは人体センサ２ｆを一例として挙げたが、これに限らず、通常電文を受信器４に届ける場合に中継器３を介する必要があるセンサ２全てが対象範囲となる。
【００７２】
以上のように、センサ２及び中継器に対して送信動作を行わせる優先順位（階層）を設定し、通常電文を受信すると、該通常電文に含まれる前記優先順位を示す中継コードを、自らに割り当てられた中継コードに書き換えた上で送信することで、センサ２の通常電文が中継器３ａ，３ｂの一方又は両方に到達しても、電文の衝突を回避することができる。
【００７３】
なお、ここでは、センサ２は、中継コードを制御部９内に予め格納されることで保持し、中継器３ａ，３ｂは、例えば記憶部１５（図４参照）に予め格納されることで保持するようにしたが、これに限らず、センサ２及び中継器３ａ，３ｂに操作スイッチを備え、該操作スイッチの操作態様に応じた中継コードがセンサ２の制御部９内や中継器３ａ，３ｂの記憶部１５に格納されるようにしてもよい。
【００７４】
（２）前記第１の実施形態の構成では、センサ２は検出値が閾値を超えると特殊電文を生成して送信するため、該特殊電文の生成及び送信は、検出値が閾値を超えるたびに行われることとなるが、このような形態に限られず、例えば次のような態様で特殊電文が生成及び送信されるようにしてもよい。
【００７５】
図１１は、本実施形態のセンサ２’の構成を示す図である。図１１に示すように、本実施形態のセンサ２’は、第１の実施形態におけるセンサ（図２に示すセンサ）の構成に加えて、センサ２’の設置作業者等により操作される操作スイッチＳＷを備えている。操作スイッチＳＷは、制御部９に接続された端子Ｓ１と、グランドに接続された端子Ｓ２と、端子Ｓ１，Ｓ２を電気的に接続したり遮断したりするための切片Ｓ３とを備えて構成されている。制御部９は、端子Ｓ１の電圧レベルを監視し、前記操作スイッチＳＷが操作されたことを検出すると（端子Ｓ１の電圧レベルがグランドレベルとなったことを検出すると）、前記特殊電文を生成し送信する。
【００７６】
一方、中継器３は、センサ２’又は他の中継器から受信した前記特殊電文に含まれるセンサ２’の識別情報（ＩＤ）、送信回数情報及び送信時間間隔情報を記憶部１５（図４参照）に格納し、受信器４は、センサ２’又は中継器３から受信した前記特殊電文に含まれるセンサの識別情報（ＩＤ）、送信回数情報及び送信時間間隔情報を記憶部２１（図５参照）に格納する。
【００７７】
そして、センサ２’の設置時に操作スイッチＳＷが操作されるようにすることで、センサ２’の設置時に送信回数情報と送信時間間隔情報とを中継器や受信器４に知らせることができる。そして、特に本実施形態では、センサ２’は、前記特殊電文を検出値が閾値を超えるたびに送信する必要がなく、特殊電文の送受信に要する時間を短縮化することができる。
【００７８】
また、この形態に代えて、例えば、電池１２がセンサ２に装着され、制御部９が電池１２から電力供給を受けて起動したときに前記特殊電文を生成し送信するようにしてもよく、この場合も、主にセンサ２’の設置時に送信回数情報と送信時間間隔情報とを中継器や受信器４に知らせることができる。そして、この形態では、操作スイッチＳＷの操作が不要となり、前記操作スイッチＳＷの操作をし忘れて、センサ２の設置時に前記送信回数情報と送信時間間隔情報とを中継器や受信器４に知らせる作業を忘れる可能性がほとんど皆無となる。
【００７９】
さらに、検出値が閾値を超えるたびに特殊電文を生成して送信する技術思想と、前記操作スイッチＳＷが操作されたとき又は電池１２がセンサ２，２’に装着されたときに前記特殊電文を生成して送信する技術思想とを組み合わせることで、中継器３ａ，３ｂが、外来ノイズにより妨害を受けたことで、本来受信するはずの通常電文が受信できなかった場合であっても、センサ２，２’から送信された通常電文をより一層確実に受信器４まで到達させることができる。
【００８０】
（３）電文は、プリアンブル（ＰＲ）、ユニークワード（ＵＷ）、識別情報（ＩＤ）、データ（ＤＡＴＡ）及び誤り訂正符号（ＣＲＣ）の各領域を備えて構成されている旨前述したが、図１２に示すように、一般的に、本無線通信システム１のようなオブジェクト指向のセンサネットで用いられる電文形式は、前記ＤＡＴＡ領域が、Ｔｙｐｅ領域と、Ｐｒｏｐｅｒｔｙ領域と、Ｄａｔａ領域とを備える。
【００８１】
Ｔｙｐｅ領域は、オブジェクト指向のセンサネットにおける電文のＤＡＴＡ領域に書き込む情報の表現形式と、従来から用いられている無線機器における情報の表現形式とを区別するための情報が書き込まれる領域である。Ｐｒｏｐｅｒｔｙ領域は、センサの種別を示す情報が書き込まれる領域である。Ｄａｔａ領域は、センサ２の検出値を示す情報が書き込まれる領域である。このような電文形式では、センサ２の種類が増えると、Ｐｒｏｐｅｒｔｙ領域のビット数が多く必要となる。
【００８２】
そこで、識別情報（ＩＤ）の一部又は全部の値に応じてＤＡＴＡ領域に書き込まれている情報の解釈を変えるようにするとよい。
【００８３】
すなわち、例えば人体センサ２ｆの識別情報は先頭の１バイトが０１ｈであり、煙センサ２ｇの識別情報は先頭の１バイトが０２ｈであり、防犯センサ２ｄの識別情報は先頭の１バイトが０３ｈであるとした場合、受信器４は、受信した電文に含まれる識別情報の先頭の１バイトが０１ｈであれば、Ｄａｔａ領域に書き込まれている情報は人体センサ２ｆの人体検出の有無を示す情報であると解釈し、先頭の１バイトが０２ｈであれば、Ｄａｔａ領域に書き込まれている情報は煙センサ２ｇの煙濃度を示す情報であると解釈し、先頭の１バイトが０３ｈであれば、Ｄａｔａ領域に書き込まれている情報は、防犯センサ２ｄの開閉の有無を示す情報であると解釈する。
【００８４】
このように、識別情報に応じてＤａｔａ領域に書き込まれている情報を変えるため、検出値を示す検出値情報（Ｄａｔａ領域に書き込まれる情報）として、異なる種類のセンサ間で同一のものを使用することができる。例えば、人体センサ２ｆが人体を検出したことを示す検出値情報と、防犯センサ２ｄが窓の開放を検出したことを示す検出値情報とを同一にすることができる。
【００８５】
その結果、電文中のＴｙｐｅ領域やＰｒｏｐｅｒｔｙ領域が必要なくなり、図１３に示すように、ＤＡＴＡ領域をＤａｔａ領域のみで構成することができ、電文長を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る無線通信システムの一例を示す図である。
【図２】各センサの電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】電文の構成例を示す図である。
【図４】中継器の電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】受信器の電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】センサによる電文の送信動作と中継器及び受信器の送受信動作とを示すタイムチャートである。
【図７】中継器３ａはセンサから特殊電文を受信できたが、中継器３ｂは外来ノイズの妨害を受けて中継器３ａからその特殊電文を受信できず、その結果、受信器も特殊電文を受信できなかった場合を示した図である。
【図８】受信器に中継器３ａからの電文と中継器３ｂからの電文とが同時に到達した状態を示す図である。
【図９】中継コード（ＲＣ）を含む通常電文の構成を示す図である。
【図１０】中継コードを含む通常電文を送受信を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の無線通信システムにおけるセンサの変形形態を示す図である。
【図１２】オブジェクト指向のセンサネットで用いられる電文形式を示す図である。
【図１３】本発明の無線通信システムにおける電文の変形形態を示す図である。
【図１４】従来の無線通信システムの典型的な構成を示す図である。
【図１５】中継器を含む場合の通信態様を示す図である。
【図１６】中継器を含む場合のセンサ、中継器及び受信器の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１  無線通信システム
２  センサ
３，３ａ，３ｂ  中継器
４  受信器
５  照明機器
７  スピーカ
８  検出部
９，１６，２２  制御部
１０  無線送信部
１１  送信アンテナ
１２  電池
１３  電文
１４，２０  無線通信部
１５，１７，２１  記憶部
１８  照合部
１９  送信制御部
２３  情報解析部
２４  指示部
Ｓ１，Ｓ２  端子
Ｓ３  切片
ＳＷ  操作スイッチ
【図１】
2008236601.tif 000003
【図２】
2008236601.tif 000004
【図３】
2008236601.tif 000005
【図４】
2008236601.tif 000006
【図５】
2008236601.tif 000007
【図６】
2008236601.tif 000008
【図７】
2008236601.tif 000009
【図８】
2008236601.tif 000010
【図９】
2008236601.tif 000011
【図１０】
2008236601.tif 000012
【図１１】
2008236601.tif 000013
【図１２】
2008236601.tif 000014
【図１３】
2008236601.tif 000015
【図１４】
2008236601.tif 000016
【図１５】
2008236601.tif 000017
【図１６】
2008236601.tif 000018