水漏れの厳しさを検出する方法と装置
【課題】
本発明は、水漏れを検出するシステムを開示している。
【解決手段】
一実施例においては、このシステムは水分センサ(803)、水位センサ(803)、及び/又は水温センサの中から選ばれた複数のセンサを含んでいる。
プロセッサは、上記複数のセンサから湿度情報を収集する。
一実施例においては、上記プロセッサはある湿度の閾値を越えた湿度を水分センサ(803)が検出したときに、水漏れの可能性があるとして報知する。
一実施例においては、上記プロセッサは水位を表す値が水の閾値を越えたとき及び/又は温度センサが温度閾値を越えたときに、水漏れがあるとして報知する。
本発明は、水漏れを検出するシステムを開示している。
【解決手段】
一実施例においては、このシステムは水分センサ(803)、水位センサ(803)、及び/又は水温センサの中から選ばれた複数のセンサを含んでいる。
プロセッサは、上記複数のセンサから湿度情報を収集する。
一実施例においては、上記プロセッサはある湿度の閾値を越えた湿度を水分センサ(803)が検出したときに、水漏れの可能性があるとして報知する。
一実施例においては、上記プロセッサは水位を表す値が水の閾値を越えたとき及び/又は温度センサが温度閾値を越えたときに、水漏れがあるとして報知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば温水器付近など建物内の配管からの水漏れを検知し、優先順位をつけ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、配管などでの水漏れなどその他の不具合は、必ずしも居住者にとって危険ではないが、それでもなお、少なからぬ損害を引き起こす恐れがある。
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が見られる。
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、自動火災警報システムが消防署に知らせる前には、特定の温度上昇率が検知されていることを要求する。
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火災が検知されることを意味する。
【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】
本発明にかかるシステムは、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。
【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告ステーションに報告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、測定データが報告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告する。
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)を中央報告ステーションに送信する。
【0006】
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、中央報告ステーション(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、例えば中央報告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、結果を報告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告ステーションに報告する。
【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告する)第1起動モード、および中央報告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、またはそれらの組み合わせは、異なるインターバルで生じてよい。
【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、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、中央報告ステーション(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、電池の状態を報告せよ、起動インターバルを変更せよ、自己診断を実行し、結果を報告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。
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信する。
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告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、中継器にセンサ情報を送るように指示を送信する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
図1は、いくつかの中継器ユニット110−111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105−105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)(登録商標)、無線イーサネット(登録商標)(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に簡便に表示され得るデータ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、異なる場所に配置された複数のモニタが、モニタコンピュータ113に設けられ、これによりモニタコンピュータ113からのデータを複数の場所で表示することが可能になる。
【0015】
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、煙センサおよび/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。
【0016】
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、例えば一実施例において、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、直接ベースユニット112と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、直接ベースユニット112と通信することができる。
【0017】
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。
【0018】
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への通信を開始する。
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(リスン)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。
【0019】
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告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。
【0020】
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、および中央報告ステーションからの命令を聞く(リスン)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。
【0021】
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技術を使用する。
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からの伝送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に伝送するデータおよび/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。
【0022】
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、外部プログラマは、所望の識別コードを無線で伝送する。
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。
【0023】
一実施形態において、外部プログラマは、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結合板を含む。
【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、良好に伝送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、そのチャネルで伝送する前に、または伝送を開始する前に、無線周波数チャネルをリッスンする。
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、連続伝送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、伝送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情報(アクノレッジ)を受け取るまで、センサは、データを伝送し続ける。
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)を有するデータを伝送する場合、確認情報(アクノレッジ)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、確認情報(アクノレッジ)が受信されるまで伝送する。
【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と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が伝送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伝送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伝送することによって、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に伝送する。
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伝送しない、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、連続伝送期間の後、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、より高度の伝送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つのチャネルの伝送時間を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。
伝送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による伝送の間、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を同一の周波数で伝送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伝送する時、有効に再伝送される。
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110−110、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110−110、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110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信して転送する。
【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、電池状態を報告せよ、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告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および/またはセンサユニット110−111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102−111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、その結果を報告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、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(Humidity)または水分(Moisture)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、中継器に指示を送信する。
【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に報告する。
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ルータユニット110の代わりに、ルータユニット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202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に伝送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伝送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に伝送される。
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、データを伝送する。
【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の除去または干渉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305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(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。
【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からいつ伝送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伝送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、報告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402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402は、例えばイーサネット(登録商標)(登録商標)、無線イーサネット(登録商標)(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を使用して伝送される。
【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。
【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伝送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伝送し始めようとする場合、伝送は異なるチャネル(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に伝送され(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、プロセスは伝送ブロック609に進み、センサデータは、中継器110に伝送され(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、状況伝送ブロック611に進み、正常な状況情報が中継器110に伝送される。
一実施形態において、伝送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に指示を送信することができる。
【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は低電力スリープモードに入る。
スリープモード中に障害が発生すると、(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、その後に障害伝送ブロック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、報告ブロック707でモニタコンピュータ113に送信される。
報告後、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(リスン)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情報(アクノレッジ)を受信するまで、センサデータを伝送する。
したがって、伝送後(例えば判定ブロック614または709の後)、指示または確認情報(アクノレッジ)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(アクノレッジ)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伝送し、確認情報(アクノレッジ)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(アクノレッジ)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(アクノレッジ)を生成しないが、ベースユニット112からの確認情報(アクノレッジ)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が可能になる。
【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に読取値を伝送する。
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から指示を受信する。
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信するように、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告する。
過剰なスタック温度は、温水器818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810内の水の温度を測定するために、任意の温度センサ819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告する。
【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)などの状況を報告する。
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、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、湿度データを伝送する。
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、いくつかの湿度読取値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、消火器に対する干渉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9Aは、図8に示すような、トレイ802が配水管を含むデュアルセンサシステムを示す。
センサ901は配水管の下に設けられ、センサ902は、配水管の上に設けられる。
センサ901および902は、センサユニット102に設けられる。
センサ901のみが水の存在を検知するとき、センサ901が水を検知し、センサ902が水を検知しないことを示すメッセージが、センサユニット102からベースユニット112に送信される。
モニタシステム113は次いで、漏れが検知されたことを報知するが、漏れた水は配水管に向かって送信される。
しかしながら、センサ901および902が共に水を検知する場合、センサ901および902が共に水を検知したことを示すメッセージが、センサユニット102からベースユニット112に送られる。
モニタシステム113は、次いで深刻な漏れが検知され、漏れた水が安全に配水管に向けられていることを報知することができる。
モニタシステム113は、センサ901が水を検知した時間とセンサ902が水を検知した時間の時間差を計算することによって、水のレベルの上昇率を推定することができる。
一実施形態において、センサユニット102は、センサ901および/またはセンサ902が、いつ水の検知を開始したかを示すタイムスタンプを含む。
一実施形態において、センサユニット102は、センサ901が水を検知し始めた時間とセンサ902が水の検知を開始した時間の時間差を測定し、時間差をモニタユニット113に報知する。
一実施形態において、モニタユニット113は、センサ901による水の検知を報告するセンサユニット102からの第1メッセージの受信と、センサ902による水の検知を報知するセンサユニット102の第2メッセージの受信との時間差を計算することによって、センサ901による検知とセンサ902による検知の時間差を算出する。
一実施形態において、トレイ802のサイズおよび配水管のサイズは、モニタユニット113および/またはセンサユニット102に提供され、モニタユニット113および/またはセンサユニット102は、センサ901、902による検知、トレイ802のサイズおよび配水管のサイズの時間差を使用して、漏れの流量についての概算を計算する。
【0073】
図9Bでは、図9Aに示すように側部ではなく、トレイ802の底部から配水管が外に向いていることを除いて、図9Aと同様のデュアルセンサシステムを示す。
それにもかかわらず、図9Bに示すシステムは、図9Aのものと同様の方法で作動する。
図9Bにおいて、センサ901は、トレイ802の底部または底部付近に配置され、センサ902は、センサ901より上に配置される。
センサ901のみが水の存在を検知するとき、センサ901が水を検知し、センサ902が水を検知しないことを示すメッセージが、センサユニット102からベースユニット112に送信される。
モニタシステム113は次いで、漏れが検知されたが、漏れた水は配水管に向けて送られていることを報知する。
しかしながら、センサ901および902が共に水を検知する場合、センサ901および902が共に水を検知したことを示すメッセージが、センサユニット102からベースユニット112に送信される。
モニタシステム113は、次いで深刻な漏れが検知され、漏れた水は、安全に配水管に向けて送られていることを報知することができる。
図9Aに関連して上述したように、センサ901および902による水の検知の時間(および任意で、トレイ802および配水管のサイズ)は、漏れの深刻度を推定するのに使用することができる。
【0074】
図10Aは、異なる水レベルを検知するために、別々のレベルに配置されたプローブ1020および1022を含む水分センサユニット1010を示す。
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に示されるように、伝送および受信の両方が可能であるトランシーバ203、または伝送のみ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、水分センサユニット1010は、表面上にケースを保持するために、1つまたは複数の脚1011を備えたケースを含む。
相対的に長い方のプローブ1020は、第1水レベルを検知するためにケースから延出し、相対的に短い方のプローブ1022は、第2水レベルを検知するためにケースから延出する。
また共通プローブ(例えば接地プローブ)1021が、ケースから延出する。
水分センサユニット1010は、水がプローブ1020と共通プローブ1021の間を完全に循環するとき、第1水レベルを報知する。
水分センサユニット1010は、水がプローブ1022と共通プローブ1021の間を完全に循環するとき、第2水レベルを報知する。
一実施形態において、水分センサユニット1010は、第1プローブ1020と共通プローブ1021の間の第1電気抵抗、および共通プローブ1021と第2プローブ1022の間の第2電気抵抗を測定する。
第1および/または第2抵抗の電圧降下によって、水の存在が示される。
第1抵抗の電圧降下は、第1水レベルを示す。
第2抵抗の電圧降下は、第2水レベルを示す。
一実施形態において、第1または第2抵抗が閾値を下回ることで、水分センサユニット1010は水の存在を示す。
一実施形態において、センサユニット1010は、実際に測定された第1および/または第2抵抗をモニタシステム113に報知する。
一実施形態において、水量は、第1および/または第2抵抗値によって推定される。
一実施形態において、水の上昇率は、第1および/または第2抵抗値の変化率から推定される。
【0075】
一実施形態において、水分センサユニット1010は、第1プローブ1020と共通プローブ1021間の第1ガルバニック電圧、および共通プローブ1021と第2プローブ1022間の第2ガルバニック電圧を測定する。
第1および/または第2ガルバニック電圧の存在は、水が存在することを示す。
一実施形態において、センサユニット1010は、プローブ1020−1022間の抵抗、およびプローブ1020−1022間のガルバニック電圧の両方を測定する。
一実施形態において、プローブ1020および1022は、共通プローブ1021とは異なる材料(例えば別々の金属)から構成される。
【0076】
図10Bは、異なる材料で作成され、異なる水レベルを検知するために別々のレベルに配置される複数のプローブを含む水分センサを示す。
図10Bでは、複数の第1プローブ1020、第2の複数のプローブ1021および/または第2の複数のプローブ1022が、例えば銅、金、プラチナ、炭素、導電プラスチックなど導電材料から構成されている。
種々のプローブ1020は、同一の材料または異なる材料であってよく、各プローブ内に複数の材料(例えば金めっき、プラチナめっきなど)を含んでよい。
種々のプローブ1021は、同一の材料または異なる材料であってよく、各プローブ内に複数の材料(例えば金めっき、プラチナめっきなど)を含んでよい。
種々のプローブ1022は、同一の材料または異なる材料であってよく、各プローブ内に複数の材料(例えば金めっき、プラチナめっきなど)を含んでよい。
【0077】
図10Cは、基板1025に設けられるプローブ1020−1022を含む水分センサを示す。
一実施形態において、基板1025は、プリント回路基板であり、プローブ1020−1022は、プリント回路処理技法を使用して構成される。
【0078】
図10Dは、基板1025に設けられ、異なる水レベルを検知するように構成されたプローブ1020−1022を含み、水レベルの測定を助けるために、基板に化学作用物1030が設けられる水分センサを示す。
化学作用物は、例えば塩、酸、洗浄剤、イオン化合物など、乾いているときに相対的に高い抵抗を有し、濡れたときに相対的に低い抵抗を有する伝導促進剤として構成されてよい。
【0079】
図10Eは、異なる水レベルを検知するために様々なレベルに配置されたプローブ、および水の検知を助けるためのパッド1031を含む水分センサを示す。
図10Eで、パッド1031は、プローブ1020およびプローブ1021に設けられる。
一実施形態において、上述したような伝導促進剤がパッド1031に設けられる。
また同様に、パッド1031をプローブ1022に設けるのに十分な厚さにすることができることを当業者は理解するであろう。
【0080】
図10Fは、パッド1031および第2パッド1032を含む水分センサを示す。
パッド1032は、プローブ1021およびプローブ1022(および任意でプローブ1020)に設けられる。
パッド1032を優先して、パッド1031は省略することができる、またはパッド1031および1032の両方を設ける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、上述のような伝導促進剤を、パッド1031、またはパッド1032あるいは両パッドに設けることができる。
一実施形態において、上述のような第1伝導促進剤が、パッド1031に設けられ、第2伝導促進剤がパッド1032に設けられる。
【0081】
図11は、水分センサ1102が水タンクの周囲に設けられる、図8に示すものと同様のセンサシステムを示す。
図11に示す構成は、図8、9Aおよび9Bに示すセンサと関連して使用することができる。
センサ1102は、トレイ802が設けられない構造(例えばより旧式の構造)にも設けることができる。
センサ1102は、タンク801内の漏れに起因する、またはタンク801への配管接続の漏れが原因でタンク801の側部を水が流れ落ちることに起因する、タンク801の側部の水を測定する。
【0082】
図12は、1つまたは複数の相対的に低コストのセンサユニット1202−1204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1210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1200を示す。
センサユニット1202−1204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されてよい。
一実施形態において、センサユニット1202および1204は、エリアモニタユニット1210に情報を伝送するように、片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、伝送および受信の両方が可能なトランシーバ203、または伝送のみ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1210は、中継器110と同様の方法で構成される。
【0083】
一実施形態において、エリアモニタ1210は、1つまたは複数のセンサユニット102と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、エリアモニタ1210は、1つまたは複数のセンサユニット1202−1204からの片方向通信を受信するように構成される。
【0084】
一実施形態において、センサユニット1202は、異常センサ読取値が検知されるとすぐに(例えば水が検知される、煙が検知されるなど)、エリアモニタ1210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1202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1210にメッセージのストリームを送る
一実施形態において、センサユニット1202は、状況報告(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1210に送る。
エリアモニタは、センサシステム1200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1210は、センサユニット1202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1202からの状況情報の欠如に基づいて、センサユニット1202が作動しなくなったことを判定することができる。
エリアモニタ1210は、センサ1202から周期的状況最新情報を受信することを予定し、エリアモニタ(および中央モニタ113)は、このような一定の状況最新情報が受信されない場合、センサユニット1202が機能しなくなったまたは除去されたことを想定することができる。
【0085】
一実施形態において、センサユニット1202は、実際のセンサデータをエリアモニタ1210に送り、エリアモニタは、このようなデータを分析の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提供する単純な警報システムとは異なり、センサユニット1202−1204および102−106は、問題(例えば煙の量、水の量、煙の増加率、温度など)の深刻度を判定または予測するために、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。
【0086】
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助けるために、センサユニット1202−1204および102−106から受信したデータを記憶する。
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に伝送するために、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、センサユニットが機能しなくなった、またはテストスケジュールに従ってテストされて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。
【0087】
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。
【0088】
図13は、コンテナ1310および作動装置1303を含むセルフテストシステムを備える水分センサユニット1010を示す。
コンテナ1310は、センサユニット1010に設けられたセンサ1310(一実施形態では、センサ1310は、図10A−Fに示されるプローブ1020−1022を含む)を作動するように構成されたテスト流体(例えば水、アルコール混合物、溶媒など)を備える。
一実施形態において、作動装置は、センサ1310およびセンサユニット1010をテストするために、センサ1310に対して流体1302の一部を放出する。
一実施形態において、作動装置1303は、弁を含む。
一実施形態において、作動装置1303は、ポンプを含む。
一実施形態において、作動装置1303は、超音波ポンプを含む。
【0089】
一実施形態において、制御装置202が、作動装置に設けられる。
一実施形態において、制御装置202は、テストスケジュールに従って、周期的インターバルで作動装置を作動する。
一実施形態において、制御装置202に構築され、モニタシステム113に送られたメッセージは、作動装置1303が作動されたこと、およびセンサからのセンサ読取値が、センサ1310が流体1302にさらされるとき予想される読取値に一致しなければならないことを示すフラグを含む。
モニタシステム113が、作動装置1303が作動されたことを示すこのようなメッセージを受信するとき、モニタシステム113は、センサ1310の適切な作動のために、センサ1310からのセンサデータを評価することができる。
一実施形態において、流体1302は、センサ1310の1つまたは複数の部分を清掃するために、溶媒または他のクリーナーを含む。
一実施形態において、流体1302は、図10Dに関連して上述したような伝導促進剤を含む。
【0090】
図14は、煙センサ1401、および煙生成器1402を含むセルフテストシステムを備えるセンサユニット102を示す。
一実施形態において、煙生成器1402には、制御装置202が設けられる。
一実施形態において、制御装置202は、テストスケジュールに従って周期的なインターバルで、煙生成器1402を作動する。
一実施形態において、制御装置202に構築され、モニタシステム113に送られたメッセージは、煙生成器1402が作動されたこと、および煙センサ1401からのセンサ読取値が、センサ1401が煙生成器1402からの煙にさらされるとき予想される読取値に一致しなければならないことを示すフラグを含む。
モニタシステム113が、煙生成器1402が作動されたことを示すこのようなメッセージを受信するとき、モニタシステム113は、センサ1401を適切に作動するために、センサ1401からセンサデータを評価することができる。
【0091】
一実施形態において、図13および14のセルフテストシステムは、プロセッサ202によって、周期的インターバルで作動される。
一実施形態において、図13および14のセルフテストシステムは、モニタシステム113からの指示に従って作動される。
一実施形態において、図13および14のセルフテストシステムは、プログラムインターフェース210を介して受信される指示に従って作動される。
【0092】
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】
【0093】
【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である。
【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が提供されるセンサユニットの作動の一実施形態を示すフローチャートである。
【図7】周期的モニタが提供されるセンサユニットの作動の一実施形態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使用されるセンサシステムを示す図である。
【図9A】センサが配水管の上と下に配置されたデュアルセンサシステムを示す図である。
【図9B】センサが配水管の上側にある第1の位置と配水管の下側にある第2の位置に配置され、この第2のセンサが、配水管の水の流れの処理が不十分であることを示すデュアルセンサシステムを示す図である。
【図10A】異なる水位を検出する異なったレベルにおかれたプローブを含む水分センサを示した図である。
【図10B】異なる材料で作成され、異なる水レベルを検知するために別々のレベルに配置される複数のプローブを含む水分センサを示す図である。
【図10C】基板に複数のプローブを含み、異なったレベルの水位を検出するように構成された水分センサを示す図である。
【図10D】基板に複数のプローブを含み、異なったレベルの水位を検出し、その基盤に与えられた化学物質によって水位の検出を助けるように構成された水分センサを示す図である。
【図10E】基板に、異なったレベルの水位を検出する複数のプローブと、水の検出を助ける一つのパッドを含むように構成された水分センサを示す図である。
【図10F】基板に、異なったレベルの水位を検出する複数のプローブと、水の検出を助ける複数のパッドを含むように構成された水分センサを示す図である。
【図11】図8に示されたセンサシステムに類似した、水分センサは水タンクの周りに配置されたものを示す図である。
【図12】比較的低コストのセンサでセンサの読み取り値及び/又は状態情報を、ベースユニットと交信するエリアモニタに供給するセンサシステムを示す図である。
【図13】自己テストシステムを有する水分センサを示す図である。
【図14】自己テストシステムを含む煙センサを示す図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば温水器付近など建物内の配管からの水漏れを検知し、優先順位をつけ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、配管などでの水漏れなどその他の不具合は、必ずしも居住者にとって危険ではないが、それでもなお、少なからぬ損害を引き起こす恐れがある。
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が見られる。
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、自動火災警報システムが消防署に知らせる前には、特定の温度上昇率が検知されていることを要求する。
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火災が検知されることを意味する。
【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】
本発明にかかるシステムは、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。
【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告ステーションに報告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、測定データが報告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告する。
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)を中央報告ステーションに送信する。
【0006】
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、中央報告ステーション(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、例えば中央報告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、結果を報告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告ステーションに報告する。
【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告する)第1起動モード、および中央報告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、またはそれらの組み合わせは、異なるインターバルで生じてよい。
【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、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、中央報告ステーション(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、電池の状態を報告せよ、起動インターバルを変更せよ、自己診断を実行し、結果を報告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。
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信する。
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告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、中継器にセンサ情報を送るように指示を送信する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
図1は、いくつかの中継器ユニット110−111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105−105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)(登録商標)、無線イーサネット(登録商標)(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に簡便に表示され得るデータ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、異なる場所に配置された複数のモニタが、モニタコンピュータ113に設けられ、これによりモニタコンピュータ113からのデータを複数の場所で表示することが可能になる。
【0015】
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、煙センサおよび/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。
【0016】
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、例えば一実施例において、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、直接ベースユニット112と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、直接ベースユニット112と通信することができる。
【0017】
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。
【0018】
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への通信を開始する。
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(リスン)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。
【0019】
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告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。
【0020】
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、および中央報告ステーションからの命令を聞く(リスン)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。
【0021】
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技術を使用する。
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からの伝送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に伝送するデータおよび/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。
【0022】
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、外部プログラマは、所望の識別コードを無線で伝送する。
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。
【0023】
一実施形態において、外部プログラマは、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結合板を含む。
【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、良好に伝送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、そのチャネルで伝送する前に、または伝送を開始する前に、無線周波数チャネルをリッスンする。
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、連続伝送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、伝送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情報(アクノレッジ)を受け取るまで、センサは、データを伝送し続ける。
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)を有するデータを伝送する場合、確認情報(アクノレッジ)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、確認情報(アクノレッジ)が受信されるまで伝送する。
【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と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が伝送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伝送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伝送することによって、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に伝送する。
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伝送しない、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、連続伝送期間の後、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、より高度の伝送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つのチャネルの伝送時間を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。
伝送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による伝送の間、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を同一の周波数で伝送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伝送する時、有効に再伝送される。
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110−110、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110−110、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110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信して転送する。
【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、電池状態を報告せよ、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告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および/またはセンサユニット110−111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102−111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、その結果を報告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、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(Humidity)または水分(Moisture)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、中継器に指示を送信する。
【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に報告する。
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ルータユニット110の代わりに、ルータユニット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202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に伝送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伝送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に伝送される。
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、データを伝送する。
【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の除去または干渉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305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(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。
【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からいつ伝送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伝送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、報告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402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402は、例えばイーサネット(登録商標)(登録商標)、無線イーサネット(登録商標)(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を使用して伝送される。
【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。
【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伝送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伝送し始めようとする場合、伝送は異なるチャネル(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に伝送され(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、プロセスは伝送ブロック609に進み、センサデータは、中継器110に伝送され(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、状況伝送ブロック611に進み、正常な状況情報が中継器110に伝送される。
一実施形態において、伝送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に指示を送信することができる。
【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は低電力スリープモードに入る。
スリープモード中に障害が発生すると、(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、その後に障害伝送ブロック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、報告ブロック707でモニタコンピュータ113に送信される。
報告後、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(リスン)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情報(アクノレッジ)を受信するまで、センサデータを伝送する。
したがって、伝送後(例えば判定ブロック614または709の後)、指示または確認情報(アクノレッジ)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(アクノレッジ)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伝送し、確認情報(アクノレッジ)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(アクノレッジ)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(アクノレッジ)を生成しないが、ベースユニット112からの確認情報(アクノレッジ)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が可能になる。
【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に読取値を伝送する。
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から指示を受信する。
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信するように、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告する。
過剰なスタック温度は、温水器818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810内の水の温度を測定するために、任意の温度センサ819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告する。
【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)などの状況を報告する。
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、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、湿度データを伝送する。
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、いくつかの湿度読取値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、消火器に対する干渉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9Aは、図8に示すような、トレイ802が配水管を含むデュアルセンサシステムを示す。
センサ901は配水管の下に設けられ、センサ902は、配水管の上に設けられる。
センサ901および902は、センサユニット102に設けられる。
センサ901のみが水の存在を検知するとき、センサ901が水を検知し、センサ902が水を検知しないことを示すメッセージが、センサユニット102からベースユニット112に送信される。
モニタシステム113は次いで、漏れが検知されたことを報知するが、漏れた水は配水管に向かって送信される。
しかしながら、センサ901および902が共に水を検知する場合、センサ901および902が共に水を検知したことを示すメッセージが、センサユニット102からベースユニット112に送られる。
モニタシステム113は、次いで深刻な漏れが検知され、漏れた水が安全に配水管に向けられていることを報知することができる。
モニタシステム113は、センサ901が水を検知した時間とセンサ902が水を検知した時間の時間差を計算することによって、水のレベルの上昇率を推定することができる。
一実施形態において、センサユニット102は、センサ901および/またはセンサ902が、いつ水の検知を開始したかを示すタイムスタンプを含む。
一実施形態において、センサユニット102は、センサ901が水を検知し始めた時間とセンサ902が水の検知を開始した時間の時間差を測定し、時間差をモニタユニット113に報知する。
一実施形態において、モニタユニット113は、センサ901による水の検知を報告するセンサユニット102からの第1メッセージの受信と、センサ902による水の検知を報知するセンサユニット102の第2メッセージの受信との時間差を計算することによって、センサ901による検知とセンサ902による検知の時間差を算出する。
一実施形態において、トレイ802のサイズおよび配水管のサイズは、モニタユニット113および/またはセンサユニット102に提供され、モニタユニット113および/またはセンサユニット102は、センサ901、902による検知、トレイ802のサイズおよび配水管のサイズの時間差を使用して、漏れの流量についての概算を計算する。
【0073】
図9Bでは、図9Aに示すように側部ではなく、トレイ802の底部から配水管が外に向いていることを除いて、図9Aと同様のデュアルセンサシステムを示す。
それにもかかわらず、図9Bに示すシステムは、図9Aのものと同様の方法で作動する。
図9Bにおいて、センサ901は、トレイ802の底部または底部付近に配置され、センサ902は、センサ901より上に配置される。
センサ901のみが水の存在を検知するとき、センサ901が水を検知し、センサ902が水を検知しないことを示すメッセージが、センサユニット102からベースユニット112に送信される。
モニタシステム113は次いで、漏れが検知されたが、漏れた水は配水管に向けて送られていることを報知する。
しかしながら、センサ901および902が共に水を検知する場合、センサ901および902が共に水を検知したことを示すメッセージが、センサユニット102からベースユニット112に送信される。
モニタシステム113は、次いで深刻な漏れが検知され、漏れた水は、安全に配水管に向けて送られていることを報知することができる。
図9Aに関連して上述したように、センサ901および902による水の検知の時間(および任意で、トレイ802および配水管のサイズ)は、漏れの深刻度を推定するのに使用することができる。
【0074】
図10Aは、異なる水レベルを検知するために、別々のレベルに配置されたプローブ1020および1022を含む水分センサユニット1010を示す。
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に示されるように、伝送および受信の両方が可能であるトランシーバ203、または伝送のみ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、水分センサユニット1010は、表面上にケースを保持するために、1つまたは複数の脚1011を備えたケースを含む。
相対的に長い方のプローブ1020は、第1水レベルを検知するためにケースから延出し、相対的に短い方のプローブ1022は、第2水レベルを検知するためにケースから延出する。
また共通プローブ(例えば接地プローブ)1021が、ケースから延出する。
水分センサユニット1010は、水がプローブ1020と共通プローブ1021の間を完全に循環するとき、第1水レベルを報知する。
水分センサユニット1010は、水がプローブ1022と共通プローブ1021の間を完全に循環するとき、第2水レベルを報知する。
一実施形態において、水分センサユニット1010は、第1プローブ1020と共通プローブ1021の間の第1電気抵抗、および共通プローブ1021と第2プローブ1022の間の第2電気抵抗を測定する。
第1および/または第2抵抗の電圧降下によって、水の存在が示される。
第1抵抗の電圧降下は、第1水レベルを示す。
第2抵抗の電圧降下は、第2水レベルを示す。
一実施形態において、第1または第2抵抗が閾値を下回ることで、水分センサユニット1010は水の存在を示す。
一実施形態において、センサユニット1010は、実際に測定された第1および/または第2抵抗をモニタシステム113に報知する。
一実施形態において、水量は、第1および/または第2抵抗値によって推定される。
一実施形態において、水の上昇率は、第1および/または第2抵抗値の変化率から推定される。
【0075】
一実施形態において、水分センサユニット1010は、第1プローブ1020と共通プローブ1021間の第1ガルバニック電圧、および共通プローブ1021と第2プローブ1022間の第2ガルバニック電圧を測定する。
第1および/または第2ガルバニック電圧の存在は、水が存在することを示す。
一実施形態において、センサユニット1010は、プローブ1020−1022間の抵抗、およびプローブ1020−1022間のガルバニック電圧の両方を測定する。
一実施形態において、プローブ1020および1022は、共通プローブ1021とは異なる材料(例えば別々の金属)から構成される。
【0076】
図10Bは、異なる材料で作成され、異なる水レベルを検知するために別々のレベルに配置される複数のプローブを含む水分センサを示す。
図10Bでは、複数の第1プローブ1020、第2の複数のプローブ1021および/または第2の複数のプローブ1022が、例えば銅、金、プラチナ、炭素、導電プラスチックなど導電材料から構成されている。
種々のプローブ1020は、同一の材料または異なる材料であってよく、各プローブ内に複数の材料(例えば金めっき、プラチナめっきなど)を含んでよい。
種々のプローブ1021は、同一の材料または異なる材料であってよく、各プローブ内に複数の材料(例えば金めっき、プラチナめっきなど)を含んでよい。
種々のプローブ1022は、同一の材料または異なる材料であってよく、各プローブ内に複数の材料(例えば金めっき、プラチナめっきなど)を含んでよい。
【0077】
図10Cは、基板1025に設けられるプローブ1020−1022を含む水分センサを示す。
一実施形態において、基板1025は、プリント回路基板であり、プローブ1020−1022は、プリント回路処理技法を使用して構成される。
【0078】
図10Dは、基板1025に設けられ、異なる水レベルを検知するように構成されたプローブ1020−1022を含み、水レベルの測定を助けるために、基板に化学作用物1030が設けられる水分センサを示す。
化学作用物は、例えば塩、酸、洗浄剤、イオン化合物など、乾いているときに相対的に高い抵抗を有し、濡れたときに相対的に低い抵抗を有する伝導促進剤として構成されてよい。
【0079】
図10Eは、異なる水レベルを検知するために様々なレベルに配置されたプローブ、および水の検知を助けるためのパッド1031を含む水分センサを示す。
図10Eで、パッド1031は、プローブ1020およびプローブ1021に設けられる。
一実施形態において、上述したような伝導促進剤がパッド1031に設けられる。
また同様に、パッド1031をプローブ1022に設けるのに十分な厚さにすることができることを当業者は理解するであろう。
【0080】
図10Fは、パッド1031および第2パッド1032を含む水分センサを示す。
パッド1032は、プローブ1021およびプローブ1022(および任意でプローブ1020)に設けられる。
パッド1032を優先して、パッド1031は省略することができる、またはパッド1031および1032の両方を設ける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、上述のような伝導促進剤を、パッド1031、またはパッド1032あるいは両パッドに設けることができる。
一実施形態において、上述のような第1伝導促進剤が、パッド1031に設けられ、第2伝導促進剤がパッド1032に設けられる。
【0081】
図11は、水分センサ1102が水タンクの周囲に設けられる、図8に示すものと同様のセンサシステムを示す。
図11に示す構成は、図8、9Aおよび9Bに示すセンサと関連して使用することができる。
センサ1102は、トレイ802が設けられない構造(例えばより旧式の構造)にも設けることができる。
センサ1102は、タンク801内の漏れに起因する、またはタンク801への配管接続の漏れが原因でタンク801の側部を水が流れ落ちることに起因する、タンク801の側部の水を測定する。
【0082】
図12は、1つまたは複数の相対的に低コストのセンサユニット1202−1204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1210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1200を示す。
センサユニット1202−1204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されてよい。
一実施形態において、センサユニット1202および1204は、エリアモニタユニット1210に情報を伝送するように、片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、伝送および受信の両方が可能なトランシーバ203、または伝送のみ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1210は、中継器110と同様の方法で構成される。
【0083】
一実施形態において、エリアモニタ1210は、1つまたは複数のセンサユニット102と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、エリアモニタ1210は、1つまたは複数のセンサユニット1202−1204からの片方向通信を受信するように構成される。
【0084】
一実施形態において、センサユニット1202は、異常センサ読取値が検知されるとすぐに(例えば水が検知される、煙が検知されるなど)、エリアモニタ1210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1202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1210にメッセージのストリームを送る
一実施形態において、センサユニット1202は、状況報告(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1210に送る。
エリアモニタは、センサシステム1200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1210は、センサユニット1202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1202からの状況情報の欠如に基づいて、センサユニット1202が作動しなくなったことを判定することができる。
エリアモニタ1210は、センサ1202から周期的状況最新情報を受信することを予定し、エリアモニタ(および中央モニタ113)は、このような一定の状況最新情報が受信されない場合、センサユニット1202が機能しなくなったまたは除去されたことを想定することができる。
【0085】
一実施形態において、センサユニット1202は、実際のセンサデータをエリアモニタ1210に送り、エリアモニタは、このようなデータを分析の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提供する単純な警報システムとは異なり、センサユニット1202−1204および102−106は、問題(例えば煙の量、水の量、煙の増加率、温度など)の深刻度を判定または予測するために、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。
【0086】
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助けるために、センサユニット1202−1204および102−106から受信したデータを記憶する。
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に伝送するために、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、センサユニットが機能しなくなった、またはテストスケジュールに従ってテストされて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。
【0087】
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。
【0088】
図13は、コンテナ1310および作動装置1303を含むセルフテストシステムを備える水分センサユニット1010を示す。
コンテナ1310は、センサユニット1010に設けられたセンサ1310(一実施形態では、センサ1310は、図10A−Fに示されるプローブ1020−1022を含む)を作動するように構成されたテスト流体(例えば水、アルコール混合物、溶媒など)を備える。
一実施形態において、作動装置は、センサ1310およびセンサユニット1010をテストするために、センサ1310に対して流体1302の一部を放出する。
一実施形態において、作動装置1303は、弁を含む。
一実施形態において、作動装置1303は、ポンプを含む。
一実施形態において、作動装置1303は、超音波ポンプを含む。
【0089】
一実施形態において、制御装置202が、作動装置に設けられる。
一実施形態において、制御装置202は、テストスケジュールに従って、周期的インターバルで作動装置を作動する。
一実施形態において、制御装置202に構築され、モニタシステム113に送られたメッセージは、作動装置1303が作動されたこと、およびセンサからのセンサ読取値が、センサ1310が流体1302にさらされるとき予想される読取値に一致しなければならないことを示すフラグを含む。
モニタシステム113が、作動装置1303が作動されたことを示すこのようなメッセージを受信するとき、モニタシステム113は、センサ1310の適切な作動のために、センサ1310からのセンサデータを評価することができる。
一実施形態において、流体1302は、センサ1310の1つまたは複数の部分を清掃するために、溶媒または他のクリーナーを含む。
一実施形態において、流体1302は、図10Dに関連して上述したような伝導促進剤を含む。
【0090】
図14は、煙センサ1401、および煙生成器1402を含むセルフテストシステムを備えるセンサユニット102を示す。
一実施形態において、煙生成器1402には、制御装置202が設けられる。
一実施形態において、制御装置202は、テストスケジュールに従って周期的なインターバルで、煙生成器1402を作動する。
一実施形態において、制御装置202に構築され、モニタシステム113に送られたメッセージは、煙生成器1402が作動されたこと、および煙センサ1401からのセンサ読取値が、センサ1401が煙生成器1402からの煙にさらされるとき予想される読取値に一致しなければならないことを示すフラグを含む。
モニタシステム113が、煙生成器1402が作動されたことを示すこのようなメッセージを受信するとき、モニタシステム113は、センサ1401を適切に作動するために、センサ1401からセンサデータを評価することができる。
【0091】
一実施形態において、図13および14のセルフテストシステムは、プロセッサ202によって、周期的インターバルで作動される。
一実施形態において、図13および14のセルフテストシステムは、モニタシステム113からの指示に従って作動される。
一実施形態において、図13および14のセルフテストシステムは、プログラムインターフェース210を介して受信される指示に従って作動される。
【0092】
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】
【0093】
【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である。
【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が提供されるセンサユニットの作動の一実施形態を示すフローチャートである。
【図7】周期的モニタが提供されるセンサユニットの作動の一実施形態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使用されるセンサシステムを示す図である。
【図9A】センサが配水管の上と下に配置されたデュアルセンサシステムを示す図である。
【図9B】センサが配水管の上側にある第1の位置と配水管の下側にある第2の位置に配置され、この第2のセンサが、配水管の水の流れの処理が不十分であることを示すデュアルセンサシステムを示す図である。
【図10A】異なる水位を検出する異なったレベルにおかれたプローブを含む水分センサを示した図である。
【図10B】異なる材料で作成され、異なる水レベルを検知するために別々のレベルに配置される複数のプローブを含む水分センサを示す図である。
【図10C】基板に複数のプローブを含み、異なったレベルの水位を検出するように構成された水分センサを示す図である。
【図10D】基板に複数のプローブを含み、異なったレベルの水位を検出し、その基盤に与えられた化学物質によって水位の検出を助けるように構成された水分センサを示す図である。
【図10E】基板に、異なったレベルの水位を検出する複数のプローブと、水の検出を助ける一つのパッドを含むように構成された水分センサを示す図である。
【図10F】基板に、異なったレベルの水位を検出する複数のプローブと、水の検出を助ける複数のパッドを含むように構成された水分センサを示す図である。
【図11】図8に示されたセンサシステムに類似した、水分センサは水タンクの周りに配置されたものを示す図である。
【図12】比較的低コストのセンサでセンサの読み取り値及び/又は状態情報を、ベースユニットと交信するエリアモニタに供給するセンサシステムを示す図である。
【図13】自己テストシステムを有する水分センサを示す図である。
【図14】自己テストシステムを含む煙センサを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水漏れを検出するシステムであって、
水分センサと、
異なる高さを有する複数のプローブを有する水位センサと、
前記複数のプローブからの読み取りにより湿度の値を収集するように構成されたプロセッサを含み、
上記プロセッサは、前記水分センサが所定の湿度閾値を上回った際に水漏れの可能性を報知するように構成されて、特定の値よりも第1のプローブ対の間の抵抗が低くなった場合には第1の水位に達したことを報告し、ある閾値よりも第2のプローブ対の間の抵抗が低くなった場合には第2の水位に達したことを報告する、ことを特徴とするシステム。
【請求項2】
伝導促進剤を上記プローブの1以上に付する、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項3】
前記第1のプローブ対と前記第2のプローブ対は、共通のプローブを共用する、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項4】
前記複数のプローブにおける異なったプローブは異なった導電材料によって構成されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項5】
さらに1以上の上記プローブを支持する基盤を含んでいる、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項6】
伝導促進剤が上記基盤に供給されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項7】
さらに前記水分センサからモニタステーションへ無線送信する手段を含んでいる、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項8】
さらにモニタステーションに抵抗データを無線送信する手段を含んでいる、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項9】
さらに遠隔操作者によって水遮断弁を閉じるような指令を受信する手段を含んでいる、ことを特徴とする請求項8記載のシステム。
【請求項10】
前記水分センサには、無線センサユニットが供給されており、湿度データが閾値テストに失敗したときに前記水分センサによって測定したデータを無線センサが報告するように構成され、前記無線センサユニットはデータの送受信を行わないときには低電力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記載のシステム。
【請求項11】
さらに水センサを含み、前記水センサには無線センサユニットが供給されており、水データが閾値テストに失敗したときに前記水センサによって測定したデータを無線センサが報告するように構成され、前記無線センサユニットはデータの送受信を行わないときには低電力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記載のシステム。
【請求項12】
さらに温度センサを含み、前記温度センサには無線センサユニットが供給されており、温度データが閾値テストに失敗したときに前記温度センサによって測定したデータを無線センサが報知するように構成され、前記無線センサユニットはデータの送受信を行わないときには低電力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記載のシステム。
【請求項13】
さらに、自己テストモジュールを含んでいる、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項14】
前記自己テストモジュールは、流体とアクチュエータを含んでおり、前記流体の一部を1以上のプローブに供給するように構成されている、ことを特徴とする請求項13記載のシステム。
【請求項15】
さらに責任者に電話で連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項16】
さらに責任者に携帯電話で連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項17】
さらに責任者に携帯テキストメッセージで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項18】
さらに責任者にページャで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項19】
さらに責任者にインターネットで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項20】
さらに責任者に電子メールで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項21】
さらに責任者にインターネットインスタントメッセージで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項22】
前記第1のプローブ対は配水管の下側に配置され、かつ上記第2のプローブ対は配水管の上側に配置されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項23】
前記第1のプローブ対は水漏れを検出するように配置され、かつ前記第2のプローブ対は前記水漏れが適当に排水されていないことを検出するように配置されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項24】
前記システムは状況報知間隔を変更する指示を受け取れるように構成されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項25】
前記システムはセンサ報告間隔を変更する指示を受け取れるように構成されている、ことを特徴とする請求項23記載のシステム。
【請求項26】
さらに、モニタコンピュータを含み、前記モニタコンピュータは、無線センサユニットの状態を監視するように構成されている、ことを特徴とする請求項23記載のシステム。
【請求項1】
水漏れを検出するシステムであって、
水分センサと、
異なる高さを有する複数のプローブを有する水位センサと、
前記複数のプローブからの読み取りにより湿度の値を収集するように構成されたプロセッサを含み、
上記プロセッサは、前記水分センサが所定の湿度閾値を上回った際に水漏れの可能性を報知するように構成されて、特定の値よりも第1のプローブ対の間の抵抗が低くなった場合には第1の水位に達したことを報告し、ある閾値よりも第2のプローブ対の間の抵抗が低くなった場合には第2の水位に達したことを報告する、ことを特徴とするシステム。
【請求項2】
伝導促進剤を上記プローブの1以上に付する、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項3】
前記第1のプローブ対と前記第2のプローブ対は、共通のプローブを共用する、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項4】
前記複数のプローブにおける異なったプローブは異なった導電材料によって構成されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項5】
さらに1以上の上記プローブを支持する基盤を含んでいる、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項6】
伝導促進剤が上記基盤に供給されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項7】
さらに前記水分センサからモニタステーションへ無線送信する手段を含んでいる、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項8】
さらにモニタステーションに抵抗データを無線送信する手段を含んでいる、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項9】
さらに遠隔操作者によって水遮断弁を閉じるような指令を受信する手段を含んでいる、ことを特徴とする請求項8記載のシステム。
【請求項10】
前記水分センサには、無線センサユニットが供給されており、湿度データが閾値テストに失敗したときに前記水分センサによって測定したデータを無線センサが報告するように構成され、前記無線センサユニットはデータの送受信を行わないときには低電力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記載のシステム。
【請求項11】
さらに水センサを含み、前記水センサには無線センサユニットが供給されており、水データが閾値テストに失敗したときに前記水センサによって測定したデータを無線センサが報告するように構成され、前記無線センサユニットはデータの送受信を行わないときには低電力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記載のシステム。
【請求項12】
さらに温度センサを含み、前記温度センサには無線センサユニットが供給されており、温度データが閾値テストに失敗したときに前記温度センサによって測定したデータを無線センサが報知するように構成され、前記無線センサユニットはデータの送受信を行わないときには低電力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記載のシステム。
【請求項13】
さらに、自己テストモジュールを含んでいる、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項14】
前記自己テストモジュールは、流体とアクチュエータを含んでおり、前記流体の一部を1以上のプローブに供給するように構成されている、ことを特徴とする請求項13記載のシステム。
【請求項15】
さらに責任者に電話で連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項16】
さらに責任者に携帯電話で連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項17】
さらに責任者に携帯テキストメッセージで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項18】
さらに責任者にページャで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項19】
さらに責任者にインターネットで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項20】
さらに責任者に電子メールで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項21】
さらに責任者にインターネットインスタントメッセージで連絡するように構成されたモニタコンピュータを含む、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項22】
前記第1のプローブ対は配水管の下側に配置され、かつ上記第2のプローブ対は配水管の上側に配置されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項23】
前記第1のプローブ対は水漏れを検出するように配置され、かつ前記第2のプローブ対は前記水漏れが適当に排水されていないことを検出するように配置されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項24】
前記システムは状況報知間隔を変更する指示を受け取れるように構成されている、ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
【請求項25】
前記システムはセンサ報告間隔を変更する指示を受け取れるように構成されている、ことを特徴とする請求項23記載のシステム。
【請求項26】
さらに、モニタコンピュータを含み、前記モニタコンピュータは、無線センサユニットの状態を監視するように構成されている、ことを特徴とする請求項23記載のシステム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図10F】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図10F】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公表番号】特表2009−506286(P2009−506286A)
【公表日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−529042(P2008−529042)
【出願日】平成18年8月1日(2006.8.1)
【国際出願番号】PCT/US2006/029784
【国際公開番号】WO2007/027342
【国際公開日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【出願人】(506166675)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年8月1日(2006.8.1)
【国際出願番号】PCT/US2006/029784
【国際公開番号】WO2007/027342
【国際公開日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【出願人】(506166675)
【Fターム(参考)】
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