(57)【要約】【課題】パルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）を用いて、より一層高速に局間のデータ伝送を行なう。【解決手段】局間のデータ伝送に、パルスの長さをデータとして利用するパルス幅変調方式を用い、このときに、ｍビット（ｍは素数ではない４以上の整数）のデータをｍの所定の約数（但し、１，ｍを除く）単位に分割し、分割したデータをパルス化する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
局間のデータ伝送に、パルスの長さをデータとして利用するパルス幅変調方式を用い、このときに、ｍビット（ｍは素数ではない４以上の整数）のデータをｍの所定の約数（但し、１，ｍを除く）単位に分割し、分割したデータをパルス化するようになっていることを特徴とする防災システム。
【請求項２】
局間のデータ伝送に、パルスの長さをデータとして利用するパルス幅変調方式を用い、このときに、ｍビット（ｍは素数ではない４以上の整数）のデータをｍの所定の約数（但し、１，ｍを除く）単位に分割し、分割したデータをパルス化するようになっていることを特徴とする防犯システム。
【請求項３】
局間のデータ伝送に、パルスの長さをデータとして利用するパルス幅変調方式を用い、このときに、ｍビット（ｍは素数ではない４以上の整数）のデータをｍの所定の約数（但し、１，ｍを除く）単位に分割し、分割したデータをパルス化することを特徴とするデータ伝送方法。
【請求項４】
請求項３記載のデータ伝送方法において、分割したデータに対して、さらに、垂直パリティまたはチェックサムを生成することを特徴とするデータ伝送方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載のデータ伝送方法において、データを送出する側の局は、応答フレームのスぺース部については、伝送線を短絡（ショート）してデータを送出することを特徴とするデータ伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防災システムおよび防犯システムおよびデータ伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すように、一対の通信線を利用するシリアルデータ通信で親局（受信機）が複数の子局（端末機）と通信を行なう場合は、マルチドロップ接続が用いられる。
【０００３】
ところで、従来、例えば特許文献１に示されているように、防災分野では、親局（受信機）と子局（感知器や制御端末機などの端末機）との通信には、子局（端末機）の動作に必要な電力を供給しながら信号（データ）も同時に送信する図２に示すような伝送方式を用いていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６０−２８３４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２に示す伝送方式は、端末機の接続数に比例して、あるいは、同じ端末機であってもその通信回線に比例して、通信時間が増加し、一定時間内に通信できる端末機の数が限定されていた。例えば、図２では、端末機から６ビットの情報を得るために９６Ｔを要する。１Ｔ＝１０４μ秒とすると、１端末との通信に要する時間は、
９６×１０４μ秒＝９９８４μ秒（約０．０１秒）
になり、１秒間に１００個の端末としか通信できない。このため、端末機と高速な通信を行なう必要のある場合や１端末あたりの情報量を増やして高機能化する場合には、多くの通信装置とその信号を搬送する伝送線を必要とし、防災設備が高価になっていた。この問題を解決するためには、通信に用いる信号を高速にするのが一般的であるが、通信に用いる信号を高速にすると、通信波形の歪みや信号の減衰で通信距離が短くなり、遠距離との通信は困難で大規模な建物には不向きである。
【０００６】
このため、本願の発明者は、高速な信号を用いずに情報量を増やす伝送方式として、信号（パルス）の有無を判別する伝送方式に代わって、信号（パルス）の長さ（幅）の違いを利用するパルス幅変調方式（ＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式）を考えた。具体的に、例えば８ビットの情報は０〜２５５の２５６状態を表現できる。これをそのままパルスの長さ（パルスの継続時間：Ｔ）にすると、０〜２５５Ｔの２５６種類のパルスを作ることができる。
【０００７】
例えば１０００００００ｂ＝８０ｈ＝１２８番の子局から８０ｈの応答を得る場合を例にすると、この子局との通信に要する時間は、
１２８Ｔ×２＝２５６Ｔ
となる。ここで、１Ｔ＝１０４μ秒とすると、この子局との通信には、２５６×１０４μ秒＝２６，６７５μ秒の時間が必要になり、２５６個の子局と通信を行なうと、約６．８秒の時間を必要とする。消防法では、感知器など子局の作動から５秒以内に警報出力を知ることが義務づけられているため、２５６個の子局との通信に約６．８秒の時間が必要となる場合、２５６個の子局のうちの６８個の子局は接続できないことになってしまう。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決し、パルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）を用いて、より一層高速に局間のデータ伝送を行なうことが可能な防災システムおよび防犯システムおよびデータ伝送方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、局間のデータ伝送に、パルスの長さをデータとして利用するパルス幅変調方式を用い、このときに、ｍビット（ｍは素数ではない４以上の整数）のデータをｍの所定の約数（但し、１，ｍを除く）単位に分割し、分割したデータをパルス化するようになっていることを特徴とする防災システムである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、局間のデータ伝送に、パルスの長さをデータとして利用するパルス幅変調方式を用い、このときに、ｍビット（ｍは素数ではない４以上の整数）のデータをｍの所定の約数（但し、１，ｍを除く）単位に分割し、分割したデータをパルス化するようになっていることを特徴とする防犯システムである。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、局間のデータ伝送に、パルスの長さをデータとして利用するパルス幅変調方式を用い、このときに、ｍビット（ｍは素数ではない４以上の整数）のデータをｍの所定の約数（但し、１，ｍを除く）単位に分割し、分割したデータをパルス化することを特徴とするデータ伝送方法である。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のデータ伝送方法において、分割したデータに対して、さらに、垂直パリティまたはチェックサムを生成することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、請求項３または請求項４記載のデータ伝送方法において、データを送出する側の局は、応答フレームのスぺース部については、伝送線を短絡（ショート）してデータを送出することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
本発明は、防災システム，防犯システムなどにおける複数の局間のデータ伝送（例えば、システムが図１のような親局と複数の子局とにより構成されている場合、親局との子局との間でのデータ伝送、あるいは、複数の子局間でのデータ伝送）を高速化することを意図している。
【００１６】
このため、本願の発明者は、局間のデータ伝送に、パルスの長さをデータとして利用するパルス幅変調方式（ＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式）を用い、このときに、ｍビット（ｍは素数ではない４以上の整数）のデータをｍの所定の約数（但し、１，ｍを除く）単位に分割し、分割したデータをパルス化するデータ伝送方式を案出した。すなわち、例えば、もともと送りたいデータのビット数が素数の場合は、０のビットを下位ビットとして追加して素数でないようにした上で、その約数単位に分割し、分割したデータをパルス化するデータ伝送方式を案出した。
【００１７】
このデータ伝送方式は、具体的には、例えば、１バイト（８ビット）のデータを、“８”の約数“１”，“２”，“４”，“８”のうち、“１”と“８”を除いた“２”または“４”（すなわち、２ビットまたは４ビット）を単位として、２ビット×４回または４ビット×２回に分割してパルスを構成するものである。
【００１８】
図３には、１バイト（８ビット）のデータを２ビットずつ、４つのグループに分割する（１バイトを２ビット×４に分割する）様子が示されている。
【００１９】
また、図４には、１バイトのデータを２ビット×４に分割し、分割したデータをパルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）でパルス化する様子が示されている。すなわち、２ビットずつに分けたデータは、各々４（０〜３）の状態を表現できるので、０〜３Ｔのマーク（ハイ（Ｈ）レベルのパルス）を割り当て、この組み合わせで８ビットを表現する。パルスの最後には１Ｔのデータの区切りを示すスペース（ロウ（Ｌ）レベルのパルス）を付加することになる。このパルスを組み合わせて１バイトのデータを表現すると、例えばＥ４ｈ（１１１００１００ｂ）の場合、図４のパルス列になる。
【００２０】
また、データ伝送において、送出したデータの誤りを検出する手段に、水平パリティや垂直パリティ，チェックサムなどを付加してデータに冗長性を持たせることが行われている。
【００２１】
本発明のデータ伝送方式においても、分割したデータに対して、さらに、垂直パリティ（ＢＣＣ）またはチェックサムを生成することができる。具体的に、例えば、データを２ビットずつ分割する場合には、２ビットごとの垂直パリティ（ＢＣＣ）またはチェックサムなどを採用することができる。図５には、８ビットのデータを２ビット×４に分割するとしたときの垂直パリティとチェックサムの生成例が示されている。
【００２２】
データにこのような垂直パリティまたはチェックサムなどが付加されることで、データの誤りを検出することが可能となる。すなわち、例えば親局は、子局からあらかじめ受信したデータから垂直パリティ（ＢＣＣ）やチェックサムを計算し、受信した垂直パリティ（ＢＣＣ）やチェックサムを比較して、同じ値なら正常受信とする一方、子局アドレスの垂直パリティ（ＢＣＣ）が合わない場合は、応答しないと決めておく。そして、親局では、子局の応答データの垂直データ（ＢＣＣ）を計算し、送られてきた垂直パリティ（ＢＣＣ）に合わなければ、受信データを破棄するというような誤り検出処理を行なうことができる。
【００２３】
図１のような構成のシステム（親局と複数の子局とにより構成されているシステム）において、親局と子局との間の通信メッセージは例えば、メッセージ種別（モード）、子局アドレス８ビット、端末応答データ８ビットの場合、図６のように構成することができる。
【００２４】
ここで、親局と子局の送受信回路は、例えば図７に示すようなものになっている。なお、親局と子局はともに、同じクロックを用いるようになっている。また、子局は、親局のスタートフレームに同期して動作を開始するようになっている。図７の例では、親局の送信回路（信号送出回路）は、マーク部を２４Ｖで送出し、スぺース部を０Ｖで送出するようになっている。すなわち、親局は、マーク部を２４Ｖで送出し、スぺース部を０Ｖで送出するようになっている。そして、子局の応答フレームは、親局がマーク（２４Ｖ）を出力しているときとなっている。
【００２５】
また、図７の例では、子局の送信回路（信号送出回路）は、応答フレームのスペース部については伝送線をショートして送出するようになっている。すなわち、子局は、応答フレームのスペース部だけを伝送線をショートして送出するようになっている。
【００２６】
図８には、本発明のデータ伝送方式による通信波形例が示されている。なお、図８の例では、図６の通信メッセージの構成例において、メッセージ種別が０（データモード）であり、子局アドレスがＥ４ｈであり、子局応答データが１Ｂｈであり、子局アドレス，子局応答データともに垂直パリティ（ＢＣＣ）となっている。
【００２７】
従来のデータ伝送方式を示した図２と本発明のデータ伝送方式の一例を示す図８とを比べると、図２では、子局から６ビットのデータを得るために９６Ｔの通信時間を要するが、図８の例では、８ビットのデータで３０Ｔの通信時間しか必要とせず、データを２ビット増やしても３倍以上高速化することができる。通信時間は子局アドレスと子局の返送データ値で変化するが、子局アドレスをＦＦｈとし、子局応答データをＦＦｈとしても、通信時間は４２Ｔであり、図２の例より２倍以上高速となる。
【００２８】
また、最短の通信時間は、子局アドレス，子局返送データ値とも０ｈの場合で、１６Ｔである。子局アドレス０〜２５５の平均的な通信時間は最大値と最小値の平均と仮定すると２３Ｔであり、９６Ｔの２４％となり、４倍以上の高速化になる。
【００２９】
また、従来方式（図２）では、子局アドレスのパリティを１ビットと子局応答データのパリティを１ビットとしていたため、同時に２ビットの誤りが生じた場合は検出できず、通信の信頼性を低くしていた。これに対し、本発明は、子局アドレスのパリティを２ビット、子局応答データのパリティともに２ビットの垂直パリティ（ＢＣＣ）やチェックサムを使用可能としたため、誤り率が減少し、通信の信頼性が向上する。このため、従来は親局が同じメッセージを２回連続して送信していた制御出力データを１回で済ませることができる。この場合、子局は制御データのＢＣＣを返送することで、データの確認が可能となる。
【００３０】
また、本発明では、子局の応答は応答フレームのスペース部だけを伝送線を１Ｔの間をショートするだけなので、親局，子局ともにハードウェアが単純になり、低コストで済み、信頼性が向上する。
【００３１】
また、本発明のデータ伝送方式は、データ伝送のより一層の高速化が可能となっていることから、一定時間内に通信できる端末機の数が多いことが望まれる防災システムや防犯システム等への適用に特に適している。すなわち、例えば防災システムに本発明のデータ伝送方式を用いるときには、２５６個以上の全ての子局と、消防法を満たす時間（例えば５秒）内に、通信を行なうことが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１乃至請求項５記載の発明によれば、局間のデータ伝送に、パルスの長さ（幅）をデータとして利用するパルス幅変調方式を用い、このときに、ｍビット（ｍは素数ではない４以上の整数）のデータをｍの所定の約数（但し、１，ｍを除く）単位に分割し、分割したデータをパルス化するようになっているので、局間のデータ伝送をより一層高速に行なうことができる。
【００３３】
特に、請求項４記載の発明では、請求項３記載のデータ伝送方法において、分割したデータに対して、さらに、垂直パリティまたはチェックサムを生成するので、誤り検出処理を行なうことができる。
【００３４】
また、請求項５記載の発明では、請求項３または請求項４記載のデータ伝送方法において、データを送出する側の局は、応答フレームのスぺース部については、伝送線を短絡（ショート）してデータを送出するので、局のハードウェアが単純になり、コストが下がり、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信システムの一例を示す図である。
【図２】従来のデータ伝送方式を示す図である。
【図３】１バイト（８ビット）のデータを２ビットずつ、４つのグループに分割する（１バイトを２ビット×４に分割する）様子を示す図である。
【図４】１バイトのデータを２ビット×４に分割し、分割したデータをパルス幅変調方式でパルス化する様子を示す図である。
【図５】８ビットのデータを２ビット×４に分割するとしたときの垂直パリティとチェックサムの生成例を示す図である。
【図６】親局と子局との間の通信メッセージの構成例を示す図である。
【図７】親局と子局の送受信回路の一例を示す図である。
【図８】本発明のデータ伝送方式による通信波形例を示す図である。
【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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