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JP4990705B2 - Safety confirmation method - Google Patents
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JP4990705B2 JP2007191109A JP2007191109A JP4990705B2 JP 4990705 B2 JP4990705 B2 JP 4990705B2 JP 2007191109 A JP2007191109 A JP 2007191109A JP 2007191109 A JP2007191109 A JP 2007191109A JP 4990705 B2 JP4990705 B2 JP 4990705B2
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Description

本発明は、無線通信機能付きセンサを用いた安全確認方法に関する。   The present invention relates to a safety confirmation method using a sensor with a wireless communication function.

従来、洞道やトンネル内で作業する場合に、安全性を確保するために有毒ガスや酸欠状態等を検出することが必要であるが、作業者がガス検出装置を用いて作業箇所近辺を確認する方法があるが、この方法では、作業者自身の安全性に問題があった。そこで、そのような問題を解決するための技術が、特許文献1及び特許文献2に開示されている。特許文献1の技術は、トンネル等の長距離監視区域における光式ガス検知方法であり、予め敷設された光ファイバを用いてガスを検出する方法である。特許文献2の技術は、ガス検知システムであり、ガス検知情報を無線通信網や他のネットワーク経由により遠隔地で取得するシステムである。
特開平8−68747号公報 特開2003−296853号公報
Conventionally, when working in a tunnel or tunnel, it is necessary to detect toxic gas, oxygen deficiency, etc. in order to ensure safety. There is a method to confirm, but this method has a problem in the safety of the worker himself. Thus, techniques for solving such problems are disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2. The technology of Patent Document 1 is an optical gas detection method in a long-distance monitoring area such as a tunnel, and is a method of detecting gas using an optical fiber laid in advance. The technology of Patent Document 2 is a gas detection system, which is a system that acquires gas detection information at a remote location via a wireless communication network or another network.
JP-A-8-68747 JP 2003-296853 A

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示された技術には、ガスを検出するインフラ設備を事前に敷設する等の必要があり、コストや安全性に問題がある。特に、特許文献1の技術は、ガス検出のための専用設備を必要とし、工事中の箇所には導入できないという問題がある。また、特許文献2の技術は、ガスセンサを人体に添わせて取り付けられる形状を想定しており、ガスを検出したときには手遅れの可能性がある。   However, the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 require infrastructure facilities for detecting gas in advance and have problems in cost and safety. In particular, the technique of Patent Document 1 requires a dedicated facility for gas detection, and has a problem that it cannot be introduced into a construction site. Moreover, the technique of patent document 2 assumes the shape which attaches a gas sensor along with a human body, and when gas is detected, there exists a possibility of being late.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、洞道やトンネル等の空間内の安全性を低コストかつ安全に確認することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and a main object thereof is to confirm safety in a space such as a tunnel or a tunnel at low cost and safely.

上記課題を解決するために、本発明は、データ通信の中継機能及び異常状態の検出機能を有するセンサノードと、当該センサノードと無線通信可能な、所定の空間内を移動する端末とにより、前記所定の空間内の安全を確認する方法であって、(1)前記端末が、前記所定の空間内において、前記端末から当該端末の移動方向に離隔した箇所に設置されたセンサノードを対象として、当該センサノードから検出結果及び受信信号強度表示信号を受信し、その検出結果から異常状態が検出されていなければ、その受信信号強度表示信号に基づいて前記センサノードからの距離を算出し、(2)前記端末が、前記算出した距離が所定値以下になったら、その旨を示すメッセージを表示部に表示し、(3)前記端末が、前記メッセージを表示した後、前記端末の移動方向に離隔した箇所に設置された新たなセンサノードを対象とし、(4)前記(1)〜(3)の処理を繰り返す、ことを特徴とする。
この方法によれば、自らの安全を確保しながら、トンネルや洞道の入口から奥までの安全を確認することができる。また、センサノードを所定の距離を空けて設置するので、安価に安全を確認することができる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a sensor node having a data communication relay function and an abnormal state detection function, and a terminal that is capable of wireless communication with the sensor node and moves in a predetermined space. A method for confirming safety in a predetermined space, (1) For the sensor node installed at a location where the terminal is separated from the terminal in the moving direction of the terminal in the predetermined space, If a detection result and a received signal strength display signal are received from the sensor node and no abnormal state is detected from the detection result, a distance from the sensor node is calculated based on the received signal strength display signal (2 ) When the calculated distance is less than or equal to the predetermined value, the terminal displays a message to that effect on the display unit. (3) After the terminal displays the message (4) The processing of (1) to (3) is repeated for a new sensor node installed at a location separated in the moving direction of the terminal .
According to this method, it is possible to confirm the safety from the entrance to the back of a tunnel or a cave while ensuring its own safety. In addition, since the sensor node is installed at a predetermined distance, safety can be confirmed at a low cost.

また、本発明は、安全確認方法であって、各センサノード間及びセンサノード・端末間にアドホック通信が確立され、前記センサノードが、当該センサノードに固有のノードIDを記憶部に記憶し、所定の空間内の異常状態を検出した場合に、その異常状態に関するデータを生成し、そのデータに前記ノードIDを付加し、前記アドホック通信によって前記端末に送信し、前記端末が、前記受信信号強度表示信号に基づいて算出した前記センサノードからの距離を用いて、前記センサノードの所定の空間内における位置を特定し、特定した位置及び前記センサノードのノードIDを含む設置位置情報を記憶部に記憶し、前記センサノードから前記異常状態に関するデータを受信した場合に、そのデータに付加された前記ノードIDを抽出し、前記設置位置情報を参照して、そのノードIDに対応する前記センサノードの前記位置を特定し、異常状態の検出位置として表示部に表示することを特徴とする。
この構成によれば、異常状態を検出したセンサノードの位置が端末の表示部に表示されるので、所定の空間内にいる作業員に対して異常状態の発生とその位置を認識させることができ、自らの安全を確保するように促すことができる。
Further, the present invention is a safety confirmation method, wherein ad hoc communication is established between sensor nodes and between sensor nodes and terminals, and the sensor node stores a node ID unique to the sensor node in a storage unit, When an abnormal state in a predetermined space is detected, data relating to the abnormal state is generated, the node ID is added to the data, and the data is transmitted to the terminal by the ad hoc communication. Using the distance from the sensor node calculated based on the display signal, the position of the sensor node in a predetermined space is specified, and installation position information including the specified position and the node ID of the sensor node is stored in the storage unit. Storing and extracting the node ID added to the data when the data regarding the abnormal state is received from the sensor node; Referring to serial installation location information, identifies the location of the sensor node corresponding to the node ID, and characterized in that the display unit as a detection position of the abnormal state.
According to this configuration, since the position of the sensor node that has detected the abnormal state is displayed on the display unit of the terminal, it is possible to make the worker in the predetermined space recognize the occurrence and the position of the abnormal state. , Can be encouraged to ensure their own safety.

また、本発明は、安全確認方法であって、前記端末が、所定の空間の出入口の位置を含む空間情報を記憶部に記憶し、前記表示部に表示された前記センサノードの位置から前記出入口の位置へ向かう矢印を避難方向として表示し、前記センサノードから受信信号強度表示信号を受信しながら、受信した受信信号強度表示信号の時間的変化を検知し、その変化に応じて自らの移動方向を特定し、当該移動方向と、前記避難方向と比較し、一致しない場合には、正しい移動方向を表示することを特徴とする。
この構成によれば、トンネル内の火災等の非常時には、煙センサや温度センサを組み合わせて用いることによって、適切な避難ルートを案内するとともに、実際の移動方向を正しく指示するといった対応を行うことができる。
The present invention is also a safety confirmation method, wherein the terminal stores space information including a position of an entrance / exit of a predetermined space in a storage unit, and the entrance / exit from the position of the sensor node displayed on the display unit An arrow heading to the position of is displayed as an evacuation direction, and while receiving a received signal strength display signal from the sensor node, a temporal change in the received received signal strength display signal is detected, and the direction of movement according to the change The movement direction is compared with the evacuation direction, and if they do not match, the correct movement direction is displayed.
According to this configuration, in the event of an emergency such as a fire in a tunnel, a combination of a smoke sensor and a temperature sensor can be used to guide an appropriate evacuation route and to correctly indicate the actual moving direction. it can.

なお、本発明は、1の中継ノード及び複数のセンサノードを設置した上で端末を用いて安全を確認する方法を含む。その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための最良の形態の欄、及び図面により明らかにされる。   The present invention includes a method of confirming safety using a terminal after installing one relay node and a plurality of sensor nodes. In addition, the problems disclosed in the present application and the solutions thereof will be clarified by the column of the best mode for carrying out the invention and the drawings.

本発明によれば、洞道やトンネル等の空間内の安全性を低コストかつ安全に確認することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the safety in spaces, such as a tunnel and a tunnel, can be confirmed at low cost and safely.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る安全確認方法は、簡易にガスを検出する手段として、トンネル、洞道や配管等の内部に無線通信機能付きガスセンサである複数のセンサノードを作業員が投げながら配置し、任意の箇所におけるガスの存在をアドホック通信により遠隔で把握することで、ガスの存在箇所に近寄ることなく安全性を確認することができる。また、トンネル内における火災等の非常時には、煙センサや温度センサを組み合わせることにより、適切な避難ルートを案内するといった対応も可能である。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the safety confirmation method according to the embodiment of the present invention, as a means for easily detecting gas, an operator arranges a plurality of sensor nodes, which are gas sensors with a wireless communication function, inside a tunnel, a tunnel, a pipe, or the like. In addition, by remotely grasping the presence of gas at an arbitrary location by ad hoc communication, safety can be confirmed without approaching the location where the gas exists. In addition, in the event of an emergency such as a fire in a tunnel, it is possible to cope with an appropriate evacuation route by combining a smoke sensor and a temperature sensor.

≪トンネル内のノードの配置と安全確認方法の概要≫
図1は、センサノード2の配置及び安全確認方法の概要を示す図である。図1では、トンネル1内にセンサノード2A、2B、2C、・・・、2N及び複数の端末4が配置されている。ただし、端末4を持った作業員が徐々にトンネル1の内部奥へ進んでいることを示す。
≪Overview of node placement and safety confirmation method in tunnel≫
FIG. 1 is a diagram showing an overview of the arrangement of the sensor node 2 and a safety confirmation method. In FIG. 1, sensor nodes 2A, 2B, 2C,..., 2N and a plurality of terminals 4 are arranged in a tunnel 1. However, it shows that the worker who has the terminal 4 is gradually moving deep inside the tunnel 1.

センサノード2A・・・2Nは、ガス濃度(CO濃度等)や温度を測定し、又は煙を検知し、その結果(センサ情報)を端末4に送信する。なお、センサノード2A・・・2Nから端末4に送信するデータは、必ずしもセンサ情報そのものではなく、センサ情報が所定の閾値を超えた場合に異常を示す情報(以下、異常情報という)であってもよい。また、「2A・・・2N」は、個々のセンサノードを特定する場合に用いる符号であり、センサノードを総称する場合には、センサノード2のように「2」の符号を用いるものとする。 The sensor nodes 2 </ b > A to 2 </ b > N measure gas concentration (CO 2 concentration and the like) and temperature, or detect smoke, and transmit the result (sensor information) to the terminal 4. The data transmitted from the sensor nodes 2A... 2N to the terminal 4 is not necessarily sensor information itself, but information indicating abnormality (hereinafter referred to as abnormality information) when the sensor information exceeds a predetermined threshold. Also good. Further, “2A... 2N” is a code used when specifying individual sensor nodes. When sensor nodes are collectively referred to, the code “2” is used like sensor node 2. .

端末4は、トンネル1内の安全確認を行うために作業員が所持するものであり、センサノード2からRSSI(Received Signal Strength Indicator:受信信号強度表示信号)を受信し、そのRSSIによりセンサノード2との間の距離を算出する。また、センサノード2からセンサ情報を受信し、画面に表示することによって、作業員による安全確認を可能とする。端末4は、ノートPC(Personal Computer)や携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)によって実現される。なお、端末4がセンサノード2から受信する情報は、ノードID、RSSI及びセンサ情報(異常情報を含む)である。   The terminal 4 is possessed by a worker for confirming safety in the tunnel 1, receives an RSSI (Received Signal Strength Indicator) from the sensor node 2, and uses the RSSI to detect the sensor node 2. The distance between is calculated. In addition, by receiving sensor information from the sensor node 2 and displaying it on the screen, the worker can confirm safety. The terminal 4 is realized by a notebook PC (Personal Computer) or a personal digital assistant (PDA). The information received by the terminal 4 from the sensor node 2 is a node ID, RSSI, and sensor information (including abnormality information).

続いて、作業員によるトンネル1内の安全確認方法について説明する。まず、作業員は、トンネル1の左端にある入口からトンネル1内に向かって、センサノード2Aを投げる。これにより、センサノード2Aは、トンネル1内の例えば、入口から数mの位置に配置されることになる。次に、作業員は、端末4がセンサノード2Aから異常情報を受信したか否かを確認し、異常情報を受信していなければ、端末4とともにトンネル1内を奥に進む。そして、端末4は、センサノード2AからRSSIを受信し、そのRSSIからセンサノード2Aとの間の距離dsを算出し、必要に応じて表示しながら、作業員の手によってセンサノード2Aに接近する。そして、距離dsが基準距離d0以下になった場合に、その旨のメッセージを出力する。作業員は、そのメッセージにより、センサノード2Aの近くに来たということを認識した場合に、さらにトンネル1内の奥に向かって、次のセンサノード2Bを投げる。そこで、センサノード2Bから異常情報を受信していないことを確認した後、センサノード2Bを目標にして、端末4とともにトンネル1内を奥に進む。作業員は、以上の手順を繰り返して、トンネル1内における進入距離dまでの安全性を確認する。   Next, a method for confirming safety in the tunnel 1 by a worker will be described. First, the worker throws the sensor node 2 </ b> A from the entrance at the left end of the tunnel 1 toward the tunnel 1. As a result, the sensor node 2A is arranged in the tunnel 1, for example, at a position several m from the entrance. Next, the worker confirms whether or not the terminal 4 has received the abnormality information from the sensor node 2A. If the terminal 4 has not received the abnormality information, the worker proceeds with the terminal 4 in the tunnel 1 to the back. Then, the terminal 4 receives the RSSI from the sensor node 2A, calculates the distance ds between the sensor node 2A from the RSSI, and approaches the sensor node 2A by the operator's hand while displaying it as necessary. . When the distance ds becomes equal to or less than the reference distance d0, a message to that effect is output. When the worker recognizes from the message that he / she has come close to the sensor node 2 </ b> A, the worker further throws the next sensor node 2 </ b> B toward the back of the tunnel 1. Therefore, after confirming that the abnormality information is not received from the sensor node 2B, the sensor node 2B is targeted and the tunnel 4 is advanced along with the terminal 4. The worker repeats the above procedure and confirms the safety up to the approach distance d in the tunnel 1.

なお、例えば、端末4が、トンネル1の入口から距離d1の位置においてセンサノード2Bから異常情報やRSSI等を受信する場合には、直接受信してもよいし、センサノード2Aを介したアドホック通信により受信してもよい。端末4が、トンネル1の入口から距離d1+d2の位置においてセンサノード2Cから受信する場合も同様であり、それ以降も同様である。また、端末4が異常情報を受信した場合には、作業員はそれ以上の前進を中止して、対応方法を検討する。   For example, when the terminal 4 receives abnormality information, RSSI, or the like from the sensor node 2B at a distance d1 from the entrance of the tunnel 1, it may be received directly or ad hoc communication via the sensor node 2A. May be received. The same applies to the case where the terminal 4 receives from the sensor node 2C at a position of distance d1 + d2 from the entrance of the tunnel 1, and so on. Further, when the terminal 4 receives the abnormality information, the worker stops further advancement and examines a countermeasure method.

本発明の実施の形態で用いるアドホック通信には、例えば、ZigBeeが適用可能である。ZigBeeは、IEEE 802.15.4におけるセンサネットワークの規格であり、特に、物理(PHY)層及びMAC(Media Access Control)層について規定されている。そして、低コスト及び低消費電力の特徴を有する。   For example, ZigBee can be applied to the ad hoc communication used in the embodiment of the present invention. ZigBee is a standard for sensor networks in IEEE 802.15.4, and is specifically defined for a physical (PHY) layer and a MAC (Media Access Control) layer. And it has the features of low cost and low power consumption.

図2は、センサノード2に中継ノード3を付加した配置及び安全確認方法の概要を示す図である。図2では、トンネル1内に中継ノード3A、3B、・・・、3N及び複数の端末4が直線的に配置され、中継ノード3A、3B、・・・、3Nのそれぞれの周囲にセンサノード2が配置されている。ただし、端末4を持った作業員が徐々にトンネル1の内部奥へ進んでいることを示す。   FIG. 2 is a diagram showing an overview of an arrangement and safety confirmation method in which the relay node 3 is added to the sensor node 2. In FIG. 2, relay nodes 3A, 3B,..., 3N and a plurality of terminals 4 are linearly arranged in the tunnel 1, and sensor nodes 2 are arranged around the relay nodes 3A, 3B,. Is arranged. However, it shows that the worker who has the terminal 4 is gradually moving deep inside the tunnel 1.

センサノード2は、ガス濃度や温度を測定し、又は煙を検知し、その結果(センサ情報)を同じグループに属する中継ノード3経由のアドホック通信により端末4に送信する。   The sensor node 2 measures gas concentration and temperature, or detects smoke, and transmits the result (sensor information) to the terminal 4 by ad hoc communication via the relay node 3 belonging to the same group.

中継ノード3は、同じグループに属するセンサノード3からセンサ情報を受信し、そのセンサ情報を端末4に送信する。センサ情報の送信には、2通りの方法が考えられる。一方は、中継ノード3が各センサノード2のセンサ情報を定期的に取得し、グループに固有のグループID、ノードID及びセンサ情報をそのまま端末4に送信する方法である。他方は、中継ノード3が各センサノード2のセンサ情報を定期的に取得し、センサ情報が閾値を超えた場合に、グループID、ノードID及び異常の内容を示すメッセージを端末4に送信する方法である。なお、「3A・・・3N」は、個々の中継ノードを特定する場合に用いる符号であり、中継ノードを総称する場合には、中継ノード3のように「3」の符号を用いるものとする。また、中継ノード3間のデータ送受信については、例えば、中継ノード3Bであれば、データを中継ノード3C(図示せず)から受信して中継ノード3Aに送信するということを予め設定しておく。この場合、受信したデータに自らの情報(ノードID、同じグループのセンサノード2から受信したセンサ情報等)を付加して送信する。   The relay node 3 receives sensor information from the sensor nodes 3 belonging to the same group, and transmits the sensor information to the terminal 4. There are two possible methods for transmitting the sensor information. One is a method in which the relay node 3 periodically acquires sensor information of each sensor node 2 and transmits the group ID, node ID, and sensor information unique to the group to the terminal 4 as they are. On the other hand, when the relay node 3 periodically acquires sensor information of each sensor node 2 and the sensor information exceeds a threshold, a message indicating a group ID, a node ID, and an abnormality content is transmitted to the terminal 4 It is. Note that “3A... 3N” is a code used when specifying individual relay nodes, and when the relay nodes are generically referred to, the code “3” is used like the relay node 3. . As for data transmission / reception between the relay nodes 3, for example, in the case of the relay node 3B, it is set in advance that data is received from the relay node 3C (not shown) and transmitted to the relay node 3A. In this case, the received data is added with its own information (node ID, sensor information received from the sensor node 2 of the same group) and transmitted.

端末4は、トンネル1内の安全確認を行うために作業員が所持するものであり、センサノード2から中継ノード3経由でRSSIを受信し、そのRSSIによりセンサノード2との間の距離を算出する。また、センサノード2からセンサ情報を受信し、画面に表示することによって、作業員による安全確認を可能とする。例えば、グループID、ノードID、温度及び煙の有無をリスト形式で表示する。端末4は、ノートPCや携帯情報端末によって実現される。   The terminal 4 is owned by a worker for confirming safety in the tunnel 1, receives RSSI from the sensor node 2 via the relay node 3, and calculates the distance to the sensor node 2 based on the RSSI. To do. In addition, by receiving sensor information from the sensor node 2 and displaying it on the screen, the worker can confirm safety. For example, the group ID, node ID, temperature, and presence / absence of smoke are displayed in a list format. The terminal 4 is realized by a notebook PC or a portable information terminal.

続いて、作業員によるトンネル1内の安全確認方法について説明する。まず、作業員は、トンネル1の入口からトンネル1内に向かって、複数のセンサノード2及び1つの中継ノード3Aをばら撒く。これにより、複数のセンサノード2及び1つの中継ノード3Aは、トンネル1内の例えば、入口から数mの位置に配置されることになる。そして、各ノード間において端末4までの通信経路を自律的に構成し、各センサノード2からのセンサ情報を端末4に収集する。このため、ばら撒いたセンサノード2の台数に対応した通信経路を構成し、その構成情報を各センサノード2及び中継ノード3が記憶することにより、同じグループに属するノード間における無線通信を確立する。   Next, a method for confirming safety in the tunnel 1 by a worker will be described. First, the worker distributes the plurality of sensor nodes 2 and one relay node 3A from the entrance of the tunnel 1 into the tunnel 1. As a result, the plurality of sensor nodes 2 and one relay node 3A are arranged in the tunnel 1, for example, at a position several m from the entrance. Then, a communication path to the terminal 4 is autonomously configured between each node, and sensor information from each sensor node 2 is collected in the terminal 4. For this reason, a communication path corresponding to the number of scattered sensor nodes 2 is configured, and the configuration information is stored in each sensor node 2 and relay node 3, thereby establishing wireless communication between nodes belonging to the same group. .

次に、作業員は、端末4がセンサノード2から中継ノード3A経由で異常情報を受信したか否かを確認し、異常情報を受信していなければ、端末4とともにトンネル1内を奥に進む。そして、端末4は、センサノード2から中継ノード3A経由でRSSIを受信し、そのRSSIが最大であるセンサノード2との間の距離dmを算出し、必要に応じて表示しながら、作業員の手によってセンサノード2に接近する。そして、距離dmが基準距離d0以下になった場合に、その旨のメッセージを出力する。作業員は、そのメッセージにより、最大のRSSIを検出したセンサノード2の近くに来たということを認識した場合に、さらにトンネル1内の奥に向かって、次の複数のセンサノード2及び中継ノード3Bをばら撒く。そして、センサノード2から中継ノード3B経由で異常情報を受信していないことを確認した後、RSSIが最大のセンサノード2を目標にして、端末4とともにトンネル1内を奥に進む。作業員は、以上の手順を繰り返して、トンネル1内における進入距離dまでの安全性を確認する。   Next, the worker checks whether or not the terminal 4 has received the abnormality information from the sensor node 2 via the relay node 3A. If the abnormality information has not been received, the worker proceeds with the terminal 4 in the tunnel 1 to the back. . Then, the terminal 4 receives the RSSI from the sensor node 2 via the relay node 3A, calculates the distance dm between the sensor node 2 having the maximum RSSI, and displays it as necessary. The sensor node 2 is approached by hand. When the distance dm is equal to or less than the reference distance d0, a message to that effect is output. When the worker recognizes from the message that he / she has come close to the sensor node 2 that has detected the maximum RSSI, the worker further goes to the inner side of the tunnel 1 and moves to the next plurality of sensor nodes 2 and relay nodes. Distribute 3B. Then, after confirming that no abnormality information has been received from the sensor node 2 via the relay node 3B, the sensor node 2 with the maximum RSSI is targeted, and the terminal 4 and the tunnel 1 are advanced. The worker repeats the above procedure and confirms the safety up to the approach distance d in the tunnel 1.

なお、例えば、端末4が、トンネル1の入口から距離d1の位置において中継ノード3Bから異常情報やRSSI等を受信する場合には、直接受信してもよいし、中継ノード3Aを介したアドホック通信により受信してもよい。それ以降も同様である。また、端末4が異常情報を受信した場合には、作業員は対応方法を検討する必要がある。   For example, when the terminal 4 receives abnormality information, RSSI, or the like from the relay node 3B at a distance d1 from the entrance of the tunnel 1, it may be received directly or ad hoc communication via the relay node 3A. May be received. The same applies thereafter. Further, when the terminal 4 receives the abnormality information, the worker needs to consider a response method.

ここで、同じグループに属するものとしてばら撒く複数のノードの種類に応じて、センサノード2から端末4へのデータ転送を中継すべきノードが異なる。図2に示すように複数のセンサノード2及び中継ノード3をばら撒いた場合に、中継すべきノードは、距離に関係なくデフォルトで中継ノード3に特定される。この場合、中継ノード3は、近くのセンサノード2からデータを取得し、端末4に送信する。図2とは異なって、センサノード2だけをばら撒いた場合には、各センサノード2が個々に随時データ転送を中継する。また、センサ機能を有する中継ノードだけをばら撒いた場合には、端末4からいずれかの中継ノードに対してデータ転送の中継を指示する。そして、それ以外の中継ノードは、単なるセンサノード2として最寄の他ノードと通信する。   Here, the node to which the data transfer from the sensor node 2 to the terminal 4 should be relayed differs depending on the types of nodes distributed as belonging to the same group. As shown in FIG. 2, when a plurality of sensor nodes 2 and relay nodes 3 are dispersed, the node to be relayed is specified as the relay node 3 by default regardless of the distance. In this case, the relay node 3 acquires data from the nearby sensor node 2 and transmits it to the terminal 4. Unlike FIG. 2, when only the sensor node 2 is dispersed, each sensor node 2 individually relays data transfer as needed. When only the relay node having the sensor function is distributed, the terminal 4 instructs one of the relay nodes to relay data transfer. The other relay nodes communicate with the nearest other node as the mere sensor node 2.

アドホック通信は、図1では各センサノード2間及びセンサノード2・端末4間で確立し、実行され、図2では、各センサノード2間、センサノード2・中継ノード3間、各中継ノード3間及び中継ノード3・端末4間で確立し、実行される。   The ad hoc communication is established and executed between the sensor nodes 2 and between the sensor node 2 and the terminal 4 in FIG. 1, and in FIG. 2, between the sensor nodes 2, between the sensor node 2 and the relay node 3, and each relay node 3. And between the relay node 3 and the terminal 4 and executed.

≪ノード及び端末の構成≫
図3は、センサノード2の構成を示す図である。センサノード2は、無線通信部21、センサ22、処理部23及び記憶部24を備える。無線通信部21は、センサノード2で生成したデータを無線により送受信する機能やRSSIを測定する機能を有する。具体的には、アンテナやNIC(Network Interface Card)によって実現される。センサ22は、外部のガス濃度や温度を測定し、又は煙を検知し、その結果(センサ情報)を処理部23に出力する機能を有する。処理部23は、センサ22からセンサ情報を取得し、AD(Analog Digital)変換した後、記憶部24に記憶する機能や、センサ情報をデータ転送の形式にして、他のセンサノード2や中継ノード3に送信する機能を有する。具体的には、CPU(Central Processing Unit)が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部24は、処理部23からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりする。具体的には、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
<< Node and terminal configuration >>
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the sensor node 2. The sensor node 2 includes a wireless communication unit 21, a sensor 22, a processing unit 23, and a storage unit 24. The wireless communication unit 21 has a function of wirelessly transmitting / receiving data generated by the sensor node 2 and a function of measuring RSSI. Specifically, it is realized by an antenna or a NIC (Network Interface Card). The sensor 22 has a function of measuring an external gas concentration and temperature or detecting smoke and outputting the result (sensor information) to the processing unit 23. The processing unit 23 acquires sensor information from the sensor 22, performs AD (Analog Digital) conversion, and then stores the function in the storage unit 24 and the sensor information into a data transfer format, so that other sensor nodes 2 and relay nodes 3 has a function to transmit. Specifically, it is realized by a CPU (Central Processing Unit) executing a program stored in a predetermined memory. The storage unit 24 stores data from the processing unit 23 and reads the stored data. Specifically, it is realized by a nonvolatile storage device such as a flash memory or a hard disk device.

図4は、中継ノード3の構成を示す図である。中継ノード3は、無線通信部31、処理部32及び記憶部33を備える。無線通信部31は、他の中継ノード3や端末4からデータ要求を受信したり、センサノード2から受信したデータを無線により送受信したりする機能を有する。具体的には、アンテナやNICによって実現される。処理部32は、センサノード2又は中継ノード3からデータを取得し、記憶部33に記憶する機能や、データ要求を受け付けて、データをデータ転送の形式に整え、他の中継ノード3や端末4に送信する機能を有する。具体的には、CPUが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部33は、処理部32からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりする。具体的には、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the relay node 3. The relay node 3 includes a wireless communication unit 31, a processing unit 32, and a storage unit 33. The wireless communication unit 31 has a function of receiving data requests from other relay nodes 3 and terminals 4 and transmitting / receiving data received from the sensor nodes 2 wirelessly. Specifically, it is realized by an antenna or a NIC. The processing unit 32 acquires data from the sensor node 2 or the relay node 3 and accepts a function for storing the data in the storage unit 33 or a data request, arranges the data into a data transfer format, and transmits the data to another relay node 3 or terminal 4. It has the function to transmit to. Specifically, it is realized by the CPU executing a program stored in a predetermined memory. The storage unit 33 stores data from the processing unit 32 and reads the stored data. Specifically, it is realized by a nonvolatile storage device such as a flash memory or a hard disk device.

図5は、端末の構成を示す図である。端末4は、無線通信部41、表示部42、入力部43、処理部44及び記憶部45を備える。無線通信部41は、センサノード2や中継ノード3との間でデータを無線により送受信する機能を有する。具体的には、アンテナやNICによって実現される。表示部42は、処理部44からのデータを表示する機能を有する。具体的には、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等によって実現される。入力部43は、表示部42に表示された画面の切替や項目の入力等を行うために作業員が操作するものであり、その操作に伴って取得したデータを処理部44に受け渡す機能を有する。具体的には、マウス等のポインティングデバイスやキーボードによって実現される。処理部44は、無線通信部41からデータを受け付けて記憶部45に記憶したり、記憶部45に記憶したデータを読み出して表示部42に表示したりする。具体的には、CPUが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部45は、処理部44からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりする。具体的には、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the terminal. The terminal 4 includes a wireless communication unit 41, a display unit 42, an input unit 43, a processing unit 44, and a storage unit 45. The wireless communication unit 41 has a function of wirelessly transmitting and receiving data to and from the sensor node 2 and the relay node 3. Specifically, it is realized by an antenna or a NIC. The display unit 42 has a function of displaying data from the processing unit 44. Specifically, it is realized by a liquid crystal display (LCD) or the like. The input unit 43 is operated by a worker to switch the screen displayed on the display unit 42, input items, and the like, and has a function of transferring data acquired along with the operation to the processing unit 44. Have. Specifically, it is realized by a pointing device such as a mouse or a keyboard. The processing unit 44 receives data from the wireless communication unit 41 and stores it in the storage unit 45, or reads out the data stored in the storage unit 45 and displays it on the display unit 42. Specifically, it is realized by the CPU executing a program stored in a predetermined memory. The storage unit 45 stores data from the processing unit 44 and reads the stored data. Specifically, it is realized by a nonvolatile storage device such as a flash memory or a hard disk device.

≪データの構成≫
図6は、センサノードの記憶部に記憶されるデータの構成を示す図である。センサノード2の記憶部24には、ノードID24A及び閾値24Bが記憶されている。ノードID24Aは、当該センサノード2に固有のコードである。閾値24Bは、異常情報として報告すべきセンサ情報(煙、温度、ガス濃度等)に関する閾値である。
<< Data structure >>
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of data stored in the storage unit of the sensor node. The storage unit 24 of the sensor node 2 stores a node ID 24A and a threshold value 24B. The node ID 24A is a code unique to the sensor node 2. The threshold value 24B is a threshold value related to sensor information (smoke, temperature, gas concentration, etc.) to be reported as abnormality information.

図7は、中継ノードの記憶部に記憶されるデータの構成を示す図である。中継ノード3の記憶部33には、ノードID33A及び閾値33Bが記憶されている。ノードID33Aは、当該中継ノード3に固有のコードである。閾値33Bは、当該中継ノード3がセンサ機能を有する場合に、異常情報として報告すべきセンサ情報(煙、温度、ガス濃度等)に関する閾値である。当該中継ノード3がセンサ機能を有しない場合には、閾値33Bは無効になる。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of data stored in the storage unit of the relay node. The storage unit 33 of the relay node 3 stores a node ID 33A and a threshold value 33B. The node ID 33A is a code unique to the relay node 3. The threshold 33B is a threshold related to sensor information (smoke, temperature, gas concentration, etc.) to be reported as abnormality information when the relay node 3 has a sensor function. When the relay node 3 does not have a sensor function, the threshold 33B is invalid.

図8は、端末の記憶部に記憶されるデータの構成を示す図である。端末4の記憶部45には、基準距離45A及びセンサノード設置距離情報45Bが記憶されている。図8(a)は、基準距離45Aを示す。基準距離45Aは、端末4とセンサノード2との間の離隔距離の所定値(d0)であり、端末4が所定値(d0)以内にセンサノード2に接近した場合に、次のセンサノード2をさらに奥に配置するための閾値である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of data stored in the storage unit of the terminal. The storage unit 45 of the terminal 4 stores a reference distance 45A and sensor node installation distance information 45B. FIG. 8A shows the reference distance 45A. The reference distance 45A is a predetermined value (d0) of the separation distance between the terminal 4 and the sensor node 2. When the terminal 4 approaches the sensor node 2 within the predetermined value (d0), the next sensor node 2 Is a threshold value for disposing further in the back.

図8(b)は、センサノード設置距離情報45Bの構成を示す。センサノード設置距離情報45Bは、ノードID45B1及び設置距離45B2を含むレコードからなる。ノードID45B1は、センサノード2に固有のコードである。設置距離45B2は、トンネルの入口からセンサノード2の設置箇所までの距離である。図8(b)に示した具体的な設定値の例は、図1に対応する。dk(k=1〜n)は、センサノード2を投げた直後に、そのセンサノード2から端末4が受信したRSSIによって求めることができる。なお、センサ機能を有する中継ノードがある場合には、センサノード設置距離情報45Bと同様の設置距離情報が設定されるものとする。   FIG. 8B shows the configuration of the sensor node installation distance information 45B. The sensor node installation distance information 45B includes a record including a node ID 45B1 and an installation distance 45B2. The node ID 45B1 is a code unique to the sensor node 2. The installation distance 45B2 is a distance from the entrance of the tunnel to the installation location of the sensor node 2. An example of specific setting values shown in FIG. 8B corresponds to FIG. dk (k = 1 to n) can be obtained by RSSI received by the terminal 4 from the sensor node 2 immediately after the sensor node 2 is thrown. When there is a relay node having a sensor function, installation distance information similar to the sensor node installation distance information 45B is set.

≪処理の詳細≫
図9は、端末4における進入距離の算出処理を示すフローチャートである。まず、端末4は、センサノード2との基準距離d0を設定する(S901)。具体的には、作業員が基準距離d0を入力部43に入力し、入力された基準距離d0を処理部44が取得し、基準距離45Aとして記憶部45に記憶する。次に、作業員がセンサノード2を配置する(S902)。例えば、図1に示すように、トンネル1の入口からセンサノード2Aを投げることによって、センサノード2Aが所定の位置に配置される。
≪Details of processing≫
FIG. 9 is a flowchart showing an approach distance calculation process in the terminal 4. First, the terminal 4 sets a reference distance d0 with the sensor node 2 (S901). Specifically, the worker inputs the reference distance d0 to the input unit 43, the processing unit 44 acquires the input reference distance d0, and stores it in the storage unit 45 as the reference distance 45A. Next, the worker arranges the sensor node 2 (S902). For example, as shown in FIG. 1, by throwing the sensor node 2A from the entrance of the tunnel 1, the sensor node 2A is arranged at a predetermined position.

続いて、端末4が、所定の位置に配置されたセンサノード2から異常状態の検出結果及びRSSIを受信する(S903)。図1に示すセンサノード2Aのように1つのセンサノード2が存在する場合には問題ないが、図2に示すように、同じグループに属するセンサノード2が複数存在する場合には、RSSIの最大値を選択的に受信する。なお、RSSIの受信は、例えば、端末4の無線通信部41における所定の回路が、受信した電波信号の強度を測定し、その強度を表示する信号をA/D(Analog/Digital)変換し、処理部44に出力することによる。そして、検出結果から異常状態が検出されていなければ、受信したRSSIからセンサノード2と、端末4との間の距離dsを算出する(S904)。具体的には、次の式1に従って計算する。

T−(R+Lp)= 10*log{(4π/λ)*ds} ・・・式1
T:端末4からの送信電力(dBm)
R:端末4における受信電力(dBm)=RSSI
Lp:マルチパスロス(dBm)
d0:任意設定の基準距離(m)

ここで、式1は、電波が障害物のない自由空間内を伝搬する場合の損失及び距離の関係を示したものであるため、電波伝搬環境に応じてdsの指数を適宜設定(例えば、2.0〜4.0)してもよい。
Subsequently, the terminal 4 receives the detection result of the abnormal state and the RSSI from the sensor node 2 arranged at a predetermined position (S903). There is no problem when one sensor node 2 exists as in the sensor node 2A shown in FIG. 1, but when there are a plurality of sensor nodes 2 belonging to the same group as shown in FIG. 2, the maximum RSSI is obtained. Receive values selectively. The RSSI is received by, for example, a predetermined circuit in the wireless communication unit 41 of the terminal 4 measuring the intensity of the received radio signal, A / D (Analog / Digital) converting a signal indicating the intensity, By outputting to the processing unit 44. If no abnormal state is detected from the detection result, the distance ds between the sensor node 2 and the terminal 4 is calculated from the received RSSI (S904). Specifically, the calculation is performed according to the following equation 1.

T− (R + Lp) = 10 * log {(4π / λ) * ds 2 } Equation 1
T: Transmission power from terminal 4 (dBm)
R: received power (dBm) at terminal 4 = RSSI
Lp: Multipath loss (dBm)
d0: Optional reference distance (m)

Here, since Equation 1 shows the relationship between loss and distance when radio waves propagate in a free space free of obstacles, an index of ds is appropriately set according to the radio wave propagation environment (for example, 2 .0 to 4.0).

なお、端末4が、センサノード2を配置した(S902)際の位置から移動していない状態で最初にRSSIを受信したときには、ノードID及び距離dsを累積した値(図8(b)参照)をセンサノード設置距離情報45Bとして記憶部45に記憶する。これによれば、最終的にはトンネル1全体の進入距離d(=d1+d2+d3+・・・+dn)を求めることができる(図1参照)。また、検出結果から異常状態が検出されていれば、作業員は、それ以上の前進を中止して、対応方法を検討する。   When the terminal 4 receives the RSSI for the first time without moving from the position when the sensor node 2 is placed (S902), the node ID and the distance ds are accumulated (see FIG. 8B). Is stored in the storage unit 45 as sensor node installation distance information 45B. According to this, the approach distance d (= d1 + d2 + d3 +... + Dn) of the entire tunnel 1 can be finally obtained (see FIG. 1). If an abnormal state is detected from the detection result, the worker stops further advancement and examines a countermeasure.

次に、端末4が、センサノード2との間の距離dsが基準距離d0以下であるか否かを判定する(S905)。距離dsが基準距離d0より大きい場合には(S905のN)、表示部42に何も表示されないので、作業員がトンネル1内の奥に向かって端末4を移動する(S906)。そして、端末4は、所定時間の経過を待った(S907)後、再度センサノード2からRSSIを受信する(S903)。端末4が移動し、センサノード2に接近することによって、距離dsが基準距離d0に近い値になっていく。ただし、距離dsにはマルチパスによる測定誤差が含まれているが、基準距離d0に対して誤差を含む距離を適切に設定することにより、距離dsが基準距離d0以下であることを確実に判定することが可能である。   Next, the terminal 4 determines whether or not the distance ds between the sensor node 2 is equal to or less than the reference distance d0 (S905). When the distance ds is larger than the reference distance d0 (N in S905), nothing is displayed on the display unit 42, so the worker moves the terminal 4 toward the back in the tunnel 1 (S906). The terminal 4 waits for a predetermined time (S907) and then receives the RSSI from the sensor node 2 again (S903). As the terminal 4 moves and approaches the sensor node 2, the distance ds becomes closer to the reference distance d0. However, although the measurement error due to multipath is included in the distance ds, it is reliably determined that the distance ds is equal to or less than the reference distance d0 by appropriately setting the distance including the error with respect to the reference distance d0. Is possible.

距離dsが基準距離d0以下の場合には(S905のY)、端末4が、その旨を示すメッセージを表示部42に表示する(S908)。作業員は、このメッセージを参照して、調査を続行する場合には(S909のN)、再びセンサノード2を配置する(S902)。調査を終了する場合には(S909のY)、進入距離の算出処理を終了する。   If the distance ds is less than or equal to the reference distance d0 (Y in S905), the terminal 4 displays a message indicating that on the display unit 42 (S908). If the worker refers to this message and continues the investigation (N in S909), the worker places the sensor node 2 again (S902). When the survey is to be ended (Y in S909), the approach distance calculation process is ended.

図10は、異常情報の取得処理を示すフローチャートである。例えば、図1に示すように、センサノード2は、温度や煙等のセンサ情報を検出し、端末4に送信する。端末4は、トンネル1内の進入距離dまで設置されたセンサノード2のアドホック通信により、侵入経路上の異常情報(火災、ガス発生等)を収集できる。また、端末4は、センサノード2から受信したRSSIによって、端末4の移動方向を判定し、安全な方向へ誘導することもできる。以下、詳細に説明する。   FIG. 10 is a flowchart showing an abnormality information acquisition process. For example, as shown in FIG. 1, the sensor node 2 detects sensor information such as temperature and smoke, and transmits it to the terminal 4. The terminal 4 can collect abnormality information (fire, gas generation, etc.) on the intrusion route by ad hoc communication of the sensor node 2 installed up to the approach distance d in the tunnel 1. The terminal 4 can also determine the moving direction of the terminal 4 based on RSSI received from the sensor node 2 and guide the terminal 4 to a safe direction. Details will be described below.

まず、センサノード2が配置された時点で、各センサノード2及び端末4の間でアドホック通信を確立させる(S1001)。アドホック通信には、例えば、ZigBeeを適用可能である。次に、センサノード2が、センサ22から煙、温度、ガス濃度等のセンサ情報を取得する(S1002)。そして、取得したセンサ情報である煙、温度又はガス濃度が閾値24B以上であるか否かを判定する(S1003)。センサ情報が閾値24Bより小さければ(S1003のN)、新たにセンサ情報を取得する(S1002)。センサ情報が閾値24B以上であれば(S1003のN)、センサノード2が異常情報を端末4に送信する(S1004)。   First, when the sensor node 2 is arranged, ad hoc communication is established between each sensor node 2 and the terminal 4 (S1001). For example, ZigBee can be applied to ad hoc communication. Next, the sensor node 2 acquires sensor information such as smoke, temperature, and gas concentration from the sensor 22 (S1002). Then, it is determined whether or not the acquired sensor information, which is smoke, temperature, or gas concentration, is equal to or higher than the threshold value 24B (S1003). If the sensor information is smaller than the threshold 24B (N in S1003), the sensor information is newly acquired (S1002). If the sensor information is greater than or equal to the threshold 24B (N in S1003), the sensor node 2 transmits abnormality information to the terminal 4 (S1004).

センサノード2の処理に対応して、端末4が、センサノード2から異常情報を受信する(S1005)。そして、受信した異常情報の検出箇所を表示部42に表示する(S1006)。具体的には、処理部44が、記憶部45に記憶されているセンサノード設置距離情報45Bを参照して、異常情報に含まれるノードIDに対応する距離を特定し、その距離に従って検出箇所の位置を決めることによって、図11に示すような画面を表示する。次に、画面表示された異常情報の検出箇所から避難すべき方向(避難方向)を指示する(S1007)。具体的には、トンネル内の検出箇所からトンネルの出入口(図11では、トンネル1Aの出入口5A及び5B)へ向かう方向を示す矢印を表示することにより、避難方向を指示する。トンネルが多方向に分かれている場合には、予め設定された出入口データベースに基づき、その出口への方向を指示する。これは、例えば、煙を検知した箇所からの避難を想定したものである。作業員は、端末4の表示部42に表示された指示に従って、移動することになる。   Corresponding to the processing of the sensor node 2, the terminal 4 receives the abnormality information from the sensor node 2 (S1005). Then, the detected location of the received abnormality information is displayed on the display unit 42 (S1006). Specifically, the processing unit 44 refers to the sensor node installation distance information 45B stored in the storage unit 45, specifies the distance corresponding to the node ID included in the abnormality information, and determines the detected location according to the distance. By determining the position, a screen as shown in FIG. 11 is displayed. Next, the direction (evacuation direction) to be evacuated is instructed from the detected location of the abnormality information displayed on the screen (S1007). Specifically, an evacuation direction is instructed by displaying an arrow indicating a direction from a detection location in the tunnel to a tunnel entrance (in FIG. 11, entrances 5A and 5B of the tunnel 1A). When the tunnel is divided into multiple directions, the direction to the exit is instructed based on a preset entrance / exit database. This assumes, for example, evacuation from a location where smoke is detected. The worker moves according to the instruction displayed on the display unit 42 of the terminal 4.

作業員とともに移動する端末4は、特定のセンサノード2からRSSIを受信し、その受信を周期的に所定の回数繰り返すことによって、RSSIの時間的変化を検知し、端末4自らの移動方向を特定する(S1008)。例えば、RSSIが時間の経過とともに大きくなっていれば、異常情報の検出したセンサノード2に近付く方向に移動していることになる。また、RSSIが時間の経過とともに小さくなっていれば、当該センサノード2から遠ざかる方向に移動していることになる。そして、S1007で指示した避難すべき方向と比較することで、特定した移動方向が正しいか否かを判定する(S1009)。移動方向が正しくなければ(S1009のN)、正しい移動方向を指示して(S1010)、さらに自らの移動方向を特定する(S1008)。移動方向が正しければ(S1009のY)、異常情報の取得処理を終了する。   The terminal 4 that moves together with the worker receives the RSSI from the specific sensor node 2 and periodically repeats the reception a predetermined number of times, thereby detecting a temporal change in the RSSI and specifying the moving direction of the terminal 4 itself. (S1008). For example, if the RSSI increases with the passage of time, it means that it is moving in a direction approaching the sensor node 2 where the abnormality information is detected. In addition, if the RSSI decreases with time, the RSSI moves in a direction away from the sensor node 2. Then, by comparing with the direction to be evacuated instructed in S1007, it is determined whether or not the specified moving direction is correct (S1009). If the moving direction is not correct (N in S1009), the correct moving direction is instructed (S1010), and the own moving direction is specified (S1008). If the movement direction is correct (Y in S1009), the abnormality information acquisition process is terminated.

なお、S1008では、端末4が、RSSIの時間的変化を検知することにより端末4自らの移動方向を特定するように説明したが、さらにRSSIから算出したセンサノード2と端末4との間の距離及びセンサノード設置距離情報45Bが示すセンサノード2の位置により端末4の位置を特定し、異常情報の検出したセンサノード2と端末4との位置関係を把握し、避難すべき方向や危険な方向を明確に表示するようにしてもよい。また、本処理の説明は、図1に示すセンサノード2の直線的配置について行ったが、図2に示すセンサノード2及び中継ノード3のばら撒き配置等についても適用可能である。   In S1008, the terminal 4 has been described so as to identify the moving direction of the terminal 4 itself by detecting the temporal change in RSSI, but the distance between the sensor node 2 and the terminal 4 calculated from the RSSI is further described. In addition, the position of the terminal 4 is specified by the position of the sensor node 2 indicated by the sensor node installation distance information 45B, the positional relationship between the sensor node 2 and the terminal 4 detected by the abnormality information is grasped, and the direction to be evacuated or the dangerous direction May be clearly displayed. Further, the description of this processing has been made with respect to the linear arrangement of the sensor nodes 2 shown in FIG. 1, but the present invention can also be applied to the arrangement of the sensor nodes 2 and the relay nodes 3 shown in FIG.

以上本発明の実施の形態について説明したが、図1に示すセンサノード2及び端末4の各部を機能させるために、又は図2に示すセンサノード2、中継ノード3及び端末4の各部を機能させるために、処理部(CPU)で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る安全確認方法が実現されるものとする。なお、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。   The embodiment of the present invention has been described above. In order to make each part of the sensor node 2 and the terminal 4 shown in FIG. 1 function, or each part of the sensor node 2, the relay node 3 and the terminal 4 shown in FIG. Therefore, a safety check according to the embodiment of the present invention is performed by recording a program executed by the processing unit (CPU) on a computer-readable recording medium, causing the computer to read and execute the recorded program. The method shall be realized. Note that the program may be provided to the computer via a network such as the Internet, or a semiconductor chip or the like in which the program is written may be incorporated in the computer.

以上説明した本発明の実施の形態によれば、トンネル1内で遠くに投げたり、ばら撒いたりしたセンサノード2から端末4が受信し、表示したセンサ情報を参照することにより、離れた位置からガス濃度を知ることができるので、安全かつ安価にトンネル1内の安全性を確認することができる。また、複数のセンサノード2及び中継ノード3を同じグループにして、センサノード2からのセンサ情報を中継ノード3経由で端末4が受信し、表示するので、トンネル1内のエリアを網羅し、きめ細かな安全確認を行うことができる。そして、ガスセンサ以外の組合せ(例えば、温度センサや煙センサ)を用いて、避難ルートを案内することも可能になる。   According to the embodiment of the present invention described above, the terminal 4 receives from the sensor node 2 that is thrown away or scattered in the tunnel 1 and refers to the displayed sensor information. Since the gas concentration can be known, the safety in the tunnel 1 can be confirmed safely and inexpensively. In addition, the sensor node 2 and the relay node 3 are grouped into the same group, and the sensor information from the sensor node 2 is received and displayed by the terminal 4 via the relay node 3, so that the area in the tunnel 1 is covered and detailed. Safety confirmation can be performed. And it becomes possible to guide an evacuation route using combinations other than a gas sensor (for example, a temperature sensor and a smoke sensor).

以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。   Although the best mode for carrying out the present invention has been described above, the above embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and equivalents thereof are also included in the present invention.

センサノードの配置及び安全確認方法の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of arrangement | positioning of a sensor node, and the safety confirmation method. センサノードに中継ノードを付加した配置及び安全確認方法の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the arrangement | positioning which added the relay node to the sensor node, and the safety confirmation method. センサノードの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a sensor node. 中継ノードの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a relay node. 端末の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a terminal. センサノードの記憶部に記憶されるデータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data memorize | stored in the memory | storage part of a sensor node. 中継ノードの記憶部に記憶されるデータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data memorize | stored in the memory | storage part of a relay node. 端末の記憶部に記憶されるデータの構成を示す図であり、(a)は基準距離45Aを示し、(b)はセンサノード設置距離情報45Bの構成を示す。It is a figure which shows the structure of the data memorize | stored in the memory | storage part of a terminal, (a) shows the reference distance 45A, (b) shows the structure of the sensor node installation distance information 45B. 端末における進入距離の算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation process of the approach distance in a terminal. 異常情報の取得処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the acquisition process of abnormality information. 異常情報の検出箇所を表示する画面例を示す図である。It is a figure which shows the example of a screen which displays the detection location of abnormality information.

符号の説明Explanation of symbols

1 トンネル
2 センサノード
24 記憶部
24A ノードID
3 中継ノード
4 端末
45 記憶部
45A 基準距離(所定値)
45B センサノード設置距離情報(設置位置情報)
45B1 ノードID
45B2 設置距離
5 出入口
1 tunnel 2 sensor node 24 storage unit 24A node ID
3 relay node 4 terminal 45 storage unit 45A reference distance (predetermined value)
45B Sensor node installation distance information (installation position information)
45B1 Node ID
45B2 Installation distance 5 Exit

Claims (6)

データ通信の中継機能及び異常状態の検出機能を有するセンサノードと、当該センサノードと無線通信可能な、所定の空間内を移動する端末とにより、前記所定の空間内の安全を確認する方法であって、
(1)前記端末が、前記所定の空間内において、前記端末から当該端末の移動方向に離隔した箇所に設置されたセンサノードを対象として、当該センサノードから検出結果及び受信信号強度表示信号を受信し、その検出結果から異常状態が検出されていなければ、その受信信号強度表示信号に基づいて前記センサノードからの距離を算出し、
(2)前記端末が、前記算出した距離が所定値以下になったら、その旨を示すメッセージを表示部に表示し、
(3)前記端末が、前記メッセージを表示した後、前記端末の移動方向に離隔した箇所に設置された新たなセンサノードを対象とし、
(4)前記(1)〜(3)の処理を繰り返す、
ことを特徴とする安全確認方法。
A method of confirming safety in the predetermined space by a sensor node having a data communication relay function and an abnormal state detection function and a terminal that can wirelessly communicate with the sensor node and moves in the predetermined space. And
(1) In the predetermined space, the terminal receives a detection result and a received signal strength indication signal from the sensor node for a sensor node installed at a location separated from the terminal in the moving direction of the terminal. Then, if an abnormal state is not detected from the detection result, the distance from the sensor node is calculated based on the received signal strength display signal,
(2) When the calculated distance is less than or equal to the predetermined value, the terminal displays a message to that effect on the display unit,
(3) After the terminal displays the message, the target is a new sensor node installed at a location separated in the moving direction of the terminal,
(4) Repeat the processes (1) to (3),
A safety confirmation method characterized by that.
請求項1に記載の安全確認方法であって、
各センサノード間及びセンサノード・端末間にアドホック通信が確立され、
前記センサノードは、
当該センサノードに固有のノードIDを記憶部に記憶し、
所定の空間内の異常状態を検出した場合に、その異常状態に関するデータを生成し、そのデータに前記ノードIDを付加し、前記アドホック通信によって前記端末に送信し、
前記端末は、
前記受信信号強度表示信号に基づいて算出した前記センサノードからの距離を用いて、前記センサノードの所定の空間内における位置を特定し、特定した位置及び前記センサノードのノードIDを含む設置位置情報を記憶部に記憶し、
前記センサノードから前記異常状態に関するデータを受信した場合に、そのデータに付加された前記ノードIDを抽出し、前記設置位置情報を参照して、そのノードIDに対応する前記センサノードの前記位置を特定し、異常状態の検出位置として表示部に表示する
ことを特徴とする安全確認方法。
The safety confirmation method according to claim 1,
Ad hoc communication is established between sensor nodes and between sensor nodes and terminals,
The sensor node is
Storing a node ID unique to the sensor node in the storage unit;
When an abnormal state in a predetermined space is detected, data related to the abnormal state is generated, the node ID is added to the data, and transmitted to the terminal by the ad hoc communication.
The terminal
Using the distance from the sensor node calculated based on the received signal strength display signal, the position of the sensor node in a predetermined space is specified, and the installation position information including the specified position and the node ID of the sensor node Is stored in the storage unit,
When data related to the abnormal state is received from the sensor node, the node ID added to the data is extracted, and the position of the sensor node corresponding to the node ID is determined by referring to the installation position information. A safety confirmation method characterized by identifying and displaying on the display section as a detection position of an abnormal state.
請求項2に記載の安全確認方法であって、
前記端末は、
所定の空間の出入口の位置を含む空間情報を記憶部に記憶し、
前記表示部に表示された前記センサノードの位置から前記出入口の位置へ向かう矢印を避難方向として表示し、
前記センサノードから受信信号強度表示信号を受信しながら、受信した受信信号強度表示信号の時間的変化を検知し、その変化に応じて自らの移動方向を特定し、
当該移動方向と、前記避難方向と比較し、一致しない場合には、正しい移動方向を表示する
ことを特徴とする安全確認方法。
The safety confirmation method according to claim 2,
The terminal
Store spatial information including the position of the entrance and exit of a predetermined space in the storage unit,
An arrow from the position of the sensor node displayed on the display unit to the position of the entrance is displayed as an evacuation direction,
While receiving the received signal strength display signal from the sensor node, the temporal change of the received received signal strength display signal is detected, and its own moving direction is identified according to the change,
Comparing the movement direction with the evacuation direction, and displaying a correct movement direction if they do not match, a safety confirmation method.
データ通信の中継機能を有する中継ノードと、異常状態の検出機能を有するセンサノードと、当該中継ノード及び当該センサノードと無線通信可能な、所定の空間内を移動する端末とにより、前記所定の空間内の安全を確認する方法であって、
(1)前記端末が、前記所定の空間内において、前記端末から当該端末の移動方向に離隔して設置された中継ノード及び複数のセンサノードを対象として、当該複数のセンサノードから、前記中継ノードを介して、検出結果及び受信信号強度表示信号を受信し、その検出結果から異常状態が検出されていなければ、そのうち最大の受信信号強度表示信号に基づいて前記センサノードからの距離を算出し、
(2)前記端末が、前記算出した距離が所定値以下になったら、その旨を示すメッセージを表示部に表示し、
(3)前記端末が、前記メッセージを表示した後、前記端末の移動方向に離隔した箇所に設置された新たな中継ノード及び複数のセンサノードを対象とし、
(4)前記(1)〜(3)の処理を繰り返す、
ことを特徴とする安全確認方法。
A relay node having a data communication relay function, a sensor node having an abnormal state detection function, and the relay node and a terminal capable of wireless communication with the sensor node and moving in a predetermined space , the predetermined space. A method for confirming safety in
(1) In the predetermined space, the relay node and the plurality of sensor nodes that are set apart from the terminal in the moving direction of the terminal in the predetermined space are used as a target from the plurality of sensor nodes to the relay node. Via, receiving the detection result and the received signal strength display signal, if an abnormal state is not detected from the detection result, the distance from the sensor node is calculated based on the maximum received signal strength display signal,
(2) When the calculated distance is less than or equal to the predetermined value, the terminal displays a message to that effect on the display unit,
(3) After the terminal displays the message, the target is a new relay node and a plurality of sensor nodes installed at locations separated in the moving direction of the terminal,
(4) Repeat the processes (1) to (3),
A safety confirmation method characterized by that.
請求項4に記載の安全確認方法であって、
各センサノード間、センサノード・中継ノード間、各中継ノード間及び中継ノード・端末間にアドホック通信が確立され、
前記センサノードは、
当該センサノードに固有のノードIDを記憶部に記憶し、
所定の空間内の異常状態を検出した場合に、その異常状態に関するデータを生成し、そのデータに前記ノードIDを付加し、前記アドホック通信によって前記端末に送信し、
前記端末は、
前記最大の受信信号強度表示信号に基づいて算出した前記センサノードからの距離を用いて、前記センサノードの所定の空間内における位置を特定し、特定した位置及び前記センサノードのノードIDを含む設置位置情報を記憶部に記憶し、
前記センサノードから前記異常状態に関するデータを受信した場合に、そのデータに付加された前記ノードIDを抽出し、前記設置位置情報を参照して、そのノードIDに対応する前記センサノードの前記位置を特定し、異常状態の検出位置として表示部に表示する
ことを特徴とする安全確認方法。
The safety confirmation method according to claim 4,
Ad hoc communication is established between sensor nodes, between sensor nodes and relay nodes, between relay nodes, and between relay nodes and terminals.
The sensor node is
Storing a node ID unique to the sensor node in the storage unit;
When an abnormal state in a predetermined space is detected, data related to the abnormal state is generated, the node ID is added to the data, and transmitted to the terminal by the ad hoc communication.
The terminal
Using the distance from the sensor node calculated based on the maximum received signal strength display signal, the position of the sensor node in a predetermined space is specified, and the installation including the specified position and the node ID of the sensor node Store the location information in the storage unit,
When data related to the abnormal state is received from the sensor node, the node ID added to the data is extracted, and the position of the sensor node corresponding to the node ID is determined by referring to the installation position information. A safety confirmation method characterized by identifying and displaying on the display section as a detection position of an abnormal state.
請求項5に記載の安全確認方法であって、
前記端末は、
所定の空間の出入口の位置を含む空間情報を記憶部に記憶し、
前記表示部に表示された前記センサノードの位置から前記出入口の位置へ向かう矢印を避難方向として表示し、
前記センサノードから受信信号強度表示信号を受信しながら、受信した受信信号強度表示信号の時間的変化を検知し、その変化に応じて自らの移動方向を特定し、
当該移動方向と、前記避難方向と比較し、一致しない場合には、正しい移動方向を表示する
ことを特徴とする安全確認方法。
The safety confirmation method according to claim 5,
The terminal
Store spatial information including the position of the entrance and exit of a predetermined space in the storage unit,
An arrow from the position of the sensor node displayed on the display unit to the position of the entrance is displayed as an evacuation direction,
While receiving the received signal strength display signal from the sensor node, the temporal change of the received received signal strength display signal is detected, and its own moving direction is identified according to the change,
Comparing the movement direction with the evacuation direction, and displaying a correct movement direction if they do not match, a safety confirmation method.
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