JP2010238089A - 火災警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】上位システムとの間で十分に連携を取ることができる火災警報システムを提供する。
【解決手段】複数の火災警報器ＴＲを備え、これら複数の火災警報器ＴＲの間で電波を媒体とする無線信号を伝送するものであり、各火災警報器ＴＲの制御部１は、火災を感知していない待機状態において所定のイベントが発生した場合、間欠受信間隔のカウントが完了する毎に無線送受信部２を起動して受信チェックを行った直後に、上位システムの上位システム端末ＭＵに所定のイベントが発生した旨を報知するメッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させる上位システムに対する送受信期間Ａを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の火災警報器が電波を媒体とする無線信号を送受信するようにした火災警報システムに関する。

従来から、住宅火災による犠牲者を減らすことを目的として住宅への火災警報器の設置が義務付けられており、既存住宅への施工性の観点から無線信号を利用して複数の火災警報器を連動させる火災警報システムが提供されている。このような火災警報システムは、多箇所に設置された複数台の火災警報器が各々火災を感知する機能と警報音を鳴動する機能とを有しており、何れかの火災警報器が火災を感知すると、当該火災警報器が警報音を鳴動するとともに火災感知を知らせる情報を無線信号で他の火災警報器に伝送することにより、火元の火災警報器だけでなく複数台の火災警報器が連動して一斉に警報音を鳴動することにより、火災の発生を迅速且つ確実に知らせることができる。

ここで、上述の火災警報システムでは、火災が感知されると複数の火災警報器の間で相互に無線信号が伝送されるのであるが、その際に各火災警報器が勝手に無線信号を伝送すると無線信号が衝突する虞がある。このような衝突を回避するものとして、複数の火災警報器がＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式で無線信号を伝送するようにした火災警報システムが知られており、例えば特許文献１に開示されている。この従来例では、各火災警報器が自器に割り当てられたタイムスロットに無線信号を格納して送信するため、上述のような衝突を回避することができる。

また、最近では、火災以外のガス漏れや不審者の侵入等の異常を検出して報知するセキュリティシステム等の上位システムも普及しつつある（例えば、特許文献２参照）。この種のセキュリティシステムは、対象領域内の異常（例えば、ガス漏れや窓ガラスの破壊、監視領域内への侵入等）を検出するセキュリティセンサと、各セキュリティセンサとの間で無線通信を行うとともにセキュリティセンサから異常検出を通知する無線信号を受信したときに当該異常の発生を音や光で報知するセキュリティ親機とを備えており、ガス漏れや不審者の侵入を検知すると各住戸で警報を鳴動させたり、住人の所有する携帯端末に検知情報を送信したりする等のセキュリティに関するサービスを提供する。

特開２００６−３４３９８３号公報 特開２００７−２３３６８１号公報

しかしながら、従来は火災警報システムとセキュリティシステムとが各々独立して動作しており、火災警報システムで火災警報を発しているときにセキュリティシステムでは火災の発生を報知することができなかった。この問題を解決するものとして、火災発生時において各火災警報器に火災警報メッセージを送信するとともにセキュリティ親機にも火災警報メッセージを送信するものがあるが、火災の発生していない状態においては、通常他の火災警報器から火災感知を知らせる信号があれば直ぐに連動すべく監視しているため、依然としてセキュリティシステムとの連携を密に取ることができない。このため、例えば火災警報器の電池切れや故障等の情報をセキュリティシステムに常時報告することができず、セキュリティシステム、即ち上位システムとの間で十分に連携を取ることができないという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、上位システムとの間で十分に連携を取ることができる火災警報システムを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、複数の火災警報器を備え、これら複数の火災警報器の間で電波を媒体とする無線信号を伝送する火災警報システムであって、各火災警報器は、火災を感知する火災感知手段と、火災警報を報知する警報手段と、無線信号を送信する送信手段と、無線信号を受信する受信手段と、火災感知手段で火災を感知したときに警報手段に火災警報を報知させるとともに他の火災警報器に火災警報を報知させるための火災警報メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させ、更に受信手段により他の火災警報器から送信される無線信号を受信して火災警報メッセージを受け取ったときに警報手段に火災警報を報知させる制御手段とを具備し、火災感知手段で火災を感知していない場合に、各火災警報器の制御手段が受信手段を間欠的に起動して他の火災警報器から送信される無線信号の受信を待機する待機状態と、何れかの火災警報器から火災警報メッセージを含む無線信号が送信された場合に、当該無線信号を受信した特定の火災警報器の制御手段が他の全ての火災警報器に対して火災警報メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させるとともに、他の火災警報器の制御手段が、特定の火災警報器から送信された火災警報メッセージを含む無線信号を受信したことを確認するための応答メッセージを含む無線信号を送信手段から特定の火災警報器に対して送信させ、特定の火災警報器の制御手段が、他の全ての火災警報器から送信される応答メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した後に、一定周期の同期信号を送信手段から送信させ、特定の火災警報器を含む全ての火災警報器において受信手段で同期信号が受信可能となった時点から後、制御手段が当該同期信号によって規定される複数のタイムスロットのうちで自己に割り当てられている特定のタイムスロットに無線信号を格納して送信手段から送信させる火災連動状態との２つの状態を少なくとも有し、各火災警報器の制御手段は、待機状態において所定のイベントが発生した場合、受信手段を起動した直後に、無線信号を送受信する機能を有し火災警報システムと独立した上位システムに所定のイベントが発生した旨を報知するメッセージを含む無線信号を送信手段から送信させることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、各火災警報器の制御手段は、火災感知手段で火災を感知したときに上位システムに火災警報メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させた後に他の火災警報器に火災警報メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、特定の火災警報器の制御手段は、火災連動状態において同期信号によって規定される複数のタイムスロットのうち特定のタイムスロットに上位システムに報知するメッセージを含む無線信号を格納して送信手段から送信させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、火災発生時のみならず火災の発生していない待機状態においても、他の火災警報器からの火災感知を知らせる無線信号の有無を確認した後、上位システムに報知するメッセージを含む無線信号を送受信することができるので、火災警報システムにおける各火災警報器間の火災警報の連動を優先しつつ、火災の発生していない場合には、例えば火災警報器の電池切れや故障等の情報を上位システムに常時報告することができ、上位システムとの間で十分に連携を取ることができる。

請求項２の発明によれば、火災を感知した時点で上位システムに火災の発生を報知することができるので、上位システムでは何れの火災警報器で火災の発生を感知したかを即座に把握することができ、利用者に対して迅速なサービスの提供を図ることができる。

請求項３の発明によれば、各火災警報器が連動して警報を報知している状態においても上位システムに報知するメッセージを含む無線信号を送信することができるので、上位システムにおいて火災が継続して発生しているか、消火されて復旧したか等の現場の状況をリアルタイムで把握することができる。

本発明に係る火災警報システムの実施形態を示すタイムチャートである。 同上の火災連動状態における動作を説明するためのタイムチャートである。 同上の同期信号の１周期におけるタイムスロットの割当図である。 同上の火災警報器（親局及び子局）のブロック図である。 同上における無線信号のフレームフォーマットである。 同上の待機状態から火災連動状態へ遷移する動作を説明するためのタイムチャートである。 同上の非同期通信から同期通信へ移行する動作を説明するためのタイムチャートである。 同上の火災連動状態から連動停止状態へ遷移する動作を説明するためのタイムチャートである。 同上の途中で鎮火した場合における火災連動状態から連動停止状態へ遷移する動作を説明するためのタイムチャートである。 同上の火災連動状態から待機状態へ遷移する動作を説明するためのタイムチャートである。 同上の火災連動状態における動作を説明するためのタイムチャートである。 同上の火災連動状態における親局の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明に係る火災警報システムの実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１に示すように、複数（図示では５台）の火災警報器ＴＲを備え、これら複数の火災警報器ＴＲの間で電波を媒体とする無線信号を伝送するものであり、各火災警報器ＴＲの後述する制御部１は、火災を感知していない待機状態において所定のイベントが発生した場合、後述する無線送受信部２を起動して受信チェックを行った直後に、無線信号を送受信する機能を有し火災警報システムと独立した上位システムの上位システム端末ＭＵに所定のイベントが発生した旨を報知するメッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させることで、上位システムと連携することを特徴とする。以下の説明では、先ず主に火災警報システムの基本的構成及び動作について図４〜図１２を用いて説明し、その後上位システムとの連携について図１〜図３を用いて説明する。尚、以下の説明では、火災警報器ＴＲを個別に示す場合には火災警報器ＴＲ１，ＴＲ２，…，ＴＲｎと表記し、総括して示す場合には火災警報器ＴＲと表記する。

図４は本実施形態のシステム構成図であり、複数台（図示では２台のみ）の火災警報器ＴＲから構成されている。火災警報器ＴＲは、アンテナ３を介して電波を媒体とした無線信号を送信するとともに他の火災警報器ＴＲが送信した無線信号をアンテナ３を介して受信する無線送受信部２と、ブザー音や音声メッセージ等による火災警報（以下、「警報音」と呼ぶ）をスピーカから鳴動する等して報知する警報部５と、マイコンや書換可能な不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ等）から成るメモリ部１ａを主構成要素とし火災感知部４で火災を感知した時に警報部５に警報音を鳴動させるとともに、他の火災警報器ＴＲに対して火災警報を報知させるための火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部２より送信させる制御部１と、警報音の鳴動を停止するための操作入力等を受け付ける操作入力受付部６と、乾電池等の電池を電源として各部に動作電源を供給する電池電源部７とを具備している。

また、本実施形態の各火災警報器ＴＲは、天井に予め配設されたベース（図示せず）に着脱自在に取り付けることができるようになっており、各火災警報器ＴＲには、自身がベースに正常に取り付けられているか否かを検出する着脱検出部８が設けられている（図４参照）。着脱検出部８は、火災警報器ＴＲがベースに取り付けられた状態でベースに設けられた磁石（図示せず）と対向する位置に配設されたホール素子を有するホールＩＣ（図示せず）から成る。即ち、火災警報器ＴＲがベースに正常に取り付けられている場合には、磁石から発生する磁束がホールＩＣに作用することで着脱検出部８において火災警報器ＴＲがベースに正常に取り付けられていると判定し、火災警報器ＴＲがベースから取り外されている、若しくは正常に取り付けられていない場合には、磁石から発生する磁束がホールＩＣに作用しないことから着脱検出部８において火災警報器がベースに正常に取り付けられていないと判定するようになっている。

操作入力受付部６は１乃至複数のスイッチ（例えば、押釦スイッチ）を有しており、スイッチが操作されることで各スイッチに対応した操作入力を受け付けるとともに、当該操作入力に対応した操作信号を制御部１に出力する。尚、各火災警報器ＴＲ１，ＴＲ２，…には固有の識別符号が割り当てられてメモリ部１ａに格納されており、当該識別符号によって無線信号の宛先並びに送信元の火災警報器ＴＲ１，ＴＲ２，…が特定できるようになっている。

無線送受信部２は、電波法施行規則第６条第４項第３号に規定される「小電力セキュリティシステムの無線局」に準拠して電波を媒体とする無線信号を送受信するものである。また、火災感知部４は、例えば火災に伴って発生する煙や熱、炎等を検出することで火災を感知するものである。尚、無線送受信部２及び火災感知部４は従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略するものとする。

制御部１は、メモリに格納されたプログラムをマイコンで実行することによって後述する各種機能を実現する。火災感知部４で火災の発生が感知されると、制御部１は警報部５が備えるブザーを駆動して警報音を鳴動させる、或いは予めメモリ等に格納されている警報用の音声メッセージ（例えば、「火事です」等）をスピーカに鳴動させることで火災警報を報知するとともに、他の火災警報器ＴＲにおいても火災警報を報知させるために火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部２より送信させる。また、他の火災警報器ＴＲから送信された無線信号を無線送受信部２で受信することにより火災警報メッセージを含む無線信号を受け取った場合でも、制御部１は警報部５を制御して警報音を鳴動させる。

ここで、電波法施行規則の無線設備規則第４９条の１７「小電力セキュリティシステムの無線局の無線設備」では、無線信号を連続して送信してもよい期間（送信期間）を３秒以下、送信期間と送信期間との間に設けられた無線信号を送信してはいけない期間（休止期間）を２秒以上とすることが規定されている（同条第５号参照）。このため、本実施形態の制御部１では、上記規則に適合する送信期間に無線信号を送信させるとともに休止期間に送信を停止し、且つ受信可能な状態としている。

また、電池電源部７の電池寿命をできる限り長くするため、制御部１ではマイコンに内蔵するタイマで所定の間欠受信間隔（但し、間欠受信間隔は前記送信期間よりも長い期間とする）を繰り返しカウントするとともに、間欠受信間隔のカウントが完了する毎に無線送受信部２を起動して所望の電波（他の火災警報器ＴＲが送信した無線信号）が受信できるか否かをチェックし、当該電波が捉えられず、また上位システムに報知すべきイベントが特に発生していない場合には、なければ直ちに無線送受信部２を停止する待機状態とすることで平均消費電力を大幅に低減している。尚、電波の受信チェックは、無線送受信部２から出力される受信信号強度の大小に比例した直流電圧信号である受信信号強度表示信号（Receiving Signal Strength Indication：ＲＳＳＩ信号）に基づいて制御部１が行っている。この受信チェックは従来周知であるので、ここでは詳細な説明は省略するものとする。

更に、特定の火災警報器ＴＲ１（以下、「親局」と呼ぶ）の制御部１では、定期的（例えば、２５時間毎）に無線送受信部２を起動して他の火災警報器ＴＲ２，…（以下、「子局」と呼ぶ）が正常に動作しているか否かの確認（定期監視）を行うために定期監視メッセージを含む無線信号を送信させる。子局ＴＲ２，…においては、制御部１が火災感知部４の故障の有無及び電池電源部７の電池切れの有無を一定周期（例えば、１時間毎）で監視するとともに、その監視結果を図示しないメモリに記憶している。そして、親局ＴＲ１から定期監視メッセージを含む無線信号を受け取った時に、定期監視メッセージを受信した旨を知らせるとともにメモリに記憶している監視結果を通知するための通知メッセージを含む無線信号を親局ＴＲ１に返信する。

親局ＴＲ１の制御部１は、定期監視メッセージを含む無線信号を送信した後、無線送受信部２を受信状態に切り換えて各子局ＴＲ２，…から送信される無線信号を受信する。ここで、親局ＴＲ１の制御部１は、定期監視メッセージを含む無線信号を送信してから所定時間内に通知メッセージを含む無線信号を送信してこない子局ＴＲ２，…がある場合、或いは、何れかの子局ＴＲ２，…が送信してきた通知メッセージが故障有り若しくは電池切れ有りの監視結果を通知するものである場合に、警報部５が備えるブザーを駆動して報知音を鳴動させる等して子局ＴＲ２，…に異常が発生したことを知らせる機能も有している。尚、親局ＴＲ１及び子局ＴＲ２，…の制御部１は、故障若しくは電池切れが生じていると判断した場合、直ちに警報部５から異常の発生を知らせるための警告音を警報部５のスピーカから鳴動させるようになっている。

また、親局ＴＲ１の制御部１は、火災感知部４が火災を感知して警報部５から警報音を鳴動させるとともに各子局ＴＲ２，…に火災警報メッセージを含む無線信号を送信した後、若しくは何れかの子局ＴＲ２，…から火災警報メッセージを含む無線信号を受信した後においては、無線送受信部２に一定周期で同期信号を送信させる。この同期信号は、複数の火災警報器ＴＲ同士でＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式の無線通信を行うために必要なタイムスロットを規定する信号であって、その１周期が複数のタイムスロットに分割され、全ての子局ＴＲ２，…にそれぞれ互いに異なるタイムスロットが１つずつ割り当てられる。そして、親局ＴＲ１から子局ＴＲ２，…へのメッセージは同期信号に含めて送信され、子局ＴＲ２，…から親局ＴＲ１へのメッセージを含む無線信号は、各子局ＴＲ２，…に割り当てられているタイムスロットに格納されて送信される。故に、複数台の火災警報器ＴＲから送信される無線信号の衝突を確実に回避することができる。尚、各火災警報器ＴＲに対するタイムスロットの割当は固定であってもよいが、親局ＴＲ１から送信する同期信号によってタイムスロットの割当情報を各子局ＴＲ２，…に通知しても構わない。

火災警報器ＴＲが送受信する無線信号のフレームフォーマットは、図５に示すように、同期ビット（プリアンブル：ＰＡ）、フレーム同期パターン（ユニークワード：ＵＷ）、宛先アドレスＤＡ、送信元アドレスＳＡ、メッセージＭ、ＣＲＣ符号で１フレームが構成されている。ここで、宛先アドレスＤＡとして各火災警報器ＴＲの識別符号を設定すれば当該識別符号の火災警報器ＴＲのみが無線信号を受信してメッセージを取得することになるが、宛先アドレスＤＡとして何れの火災警報器ＴＲにも割り当てられていない特殊なビット列（例えば、全てのビットを１としたビット列）を設定することで無線信号を同報（マルチキャスト）して全ての火災警報器ＴＲにメッセージを取得させることができる。例えば、火災警報メッセージを含む無線信号が親局ＴＲ１から全ての子局ＴＲ２，…に同報される。

以下、図６のタイムチャートを用いてＴＤＭＡ方式の無線通信に移行する際の本実施形態の送受信動作について説明する。例えば、子局ＴＲ２において火災感知部４が火災を感知すると、子局ＴＲ２の制御部１は警報部５より警報音を鳴動させるとともに無線送受信部２を起動し、火災警報メッセージを含む無線信号を他の全ての火災警報器ＴＲに宛てて送信する。この際、送信元の子局ＴＲ２の制御部１は、送信期間内で送信可能なフレーム数だけ無線信号を連続して送信し、送信期間後の休止期間（受信期間）には無線送受信部２を受信状態に切り換える。尚、各火災警報器ＴＲは非同期で間欠受信しているが、ある程度の回数（例えば、３回）の送信期間を繰り返せば火災警報メッセージを含む無線信号を受信することができる。

ここで、小電力無線を利用すれば無線通信距離としては通常の住宅ひとつのエリア内であれば十分カバーできるので、火災元の子局ＴＲ２が他の火災警報器ＴＲに対しメッセージを送信することが十分可能である。しかしながら、上述したように親局ＴＲ１は各子局ＴＲ２〜ＴＲ５に対して定期監視を行っており、親局ＴＲ１と各子局ＴＲ２〜ＴＲ５との間では通信パスの正常性が確認されているが、子局ＴＲ３〜ＴＲ５間の通信パスは確認されていないため、例えば障害物等の影響によっては何れかの子局ＴＲ２〜ＴＲ５にメッセージが届かない可能性もある。

そこで、火災警報メッセージを受信した親局ＴＲ１の制御部１は、送信元の子局ＴＲ２を除く他の子局ＴＲ３〜ＴＲ５に対して火災警報メッセージを含む無線信号を複数回連続して送信する。他の子局ＴＲ３〜ＴＲ５の制御部１では、子局ＴＲ２又は親局ＴＲ１から送信された火災警報メッセージを受け取ると直ちに警報部５より警報音を鳴動させるとともに、無線送受信部２より火災警報メッセージを受信した旨を知らせる応答メッセージを無線信号によって返信する。尚、このように少なくとも１台の火災警報器ＴＲで火災が感知されることで全ての火災警報器ＴＲが火災警報を報知することを、以下では「火災連動状態」と呼ぶ。

親局ＴＲ１の制御部１は、他の全ての子局ＴＲ３〜ＴＲ５から応答メッセージを受け取れば、タイムスロットを規定するための同期信号を一定の周期で無線送受信部２から送信させる。ここで、親局ＴＲ１は各子局ＴＲ２〜ＴＲ５に対して定期監視を行っており、親局ＴＲ１と各子局ＴＲ３〜ＴＲ５との間では通信パスの正常性が確認されているが、子局ＴＲ２〜ＴＲ５間の通信パスは確認されていない。したがって、子局ＴＲ２，…が多数配置された場合、子局ＴＲ２，…間の通信パスの数は非常に多くなり、子局ＴＲ２，…間の組み合わせの全ての通信パスの正常性の確認を行うと電池消耗が激しくなるので、上述のように特定の火災警報器ＴＲ１を親局とし、その他の火災警報器ＴＲ２，…を子局として親局ＴＲ１から各子局ＴＲ２，…に火災警報メッセージやその他のメッセージを送信することで、相互に通信パスが確立できない子局が存在する場合でも確実に火災連動させることができる。

また、全ての火災警報器ＴＲが警報音を鳴動することにより連動が開始されると、上述のように親局ＴＲ１から一定周期で同期信号が送信されてＴＤＭＡ方式の通信に移行するのであるが、親局ＴＲ１の制御部１では、同期信号に含めることで火災警報メッセージを一定周期で全ての子局ＴＲ２，…に繰り返し送信している。そして、各子局ＴＲ２，…の制御部１では、親局ＴＲ１から送信される火災警報メッセージを受け取る度に警報部５の状態を確認し、仮に警報部５が停止していたとしたら警報部５に再度警報音を鳴動させる。したがって、全ての火災警報器ＴＲで火災警報が報知され始めてからは特定の火災警報器（親局）ＴＲ１が送信する同期信号によって規定される複数のタイムスロットに他の全ての火災警報器（子局）ＴＲ２，…を割り当ててＴＤＭＡ方式で無線通信を行うことで衝突を回避することができる。また、親局ＴＲ１から他の全ての子局ＴＲ２，…に対して火災警報メッセージを同期信号に含めて周期的に送信することで確実に火災警報を報知することができる。その結果、無線信号の衝突を回避しつつ複数の火災警報器ＴＲを効果的に連動させることができる。

ところで、定期監視はほぼ１日に１回の頻度で行われているが、前記の定期監視で通信パスが正常であっても、何らかの原因（例えば、新たなノイズ源の発生や突然の故障等）によって何れかの子局ＴＲ２，…と親局ＴＲ１との通信パスが確立できないことがある。そこで、親局ＴＲ１の制御部１では、何れかの子局ＴＲ３〜ＴＲ５（例えば、ＴＲ５）から応答メッセージを受け取らなかった場合に再度火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させ、当該子局ＴＲ５から応答メッセージを受け取った時点で無線送受信部２に同期信号を送信させるようにしている。このように構成することで、親局と各子局との間の通信パスをより確実に確立することができる。但し、火災警報メッセージを所定回数送信しても子局ＴＲ５から応答メッセージを受け取ることができなければ、親局ＴＲ１の制御部１は、火災警報メッセージの再送を中止して無線送受信部２に同期信号を送信させる。

また、定期監視において通信パスが確立できなかったり、或いは定期監視において電池切れ有りの応答メッセージを受け取った子局ＴＲ２，…に対して、親局ＴＲ１の制御部１が上述した火災警報メッセージの再送を行わないようにしたり、再送回数を減らしたり、或いは当該子局ＴＲ２，…からの応答メッセージを受け取ったか否かに関わらずに同期信号を送信させるように構成しても構わない。但し、定期監視における応答メッセージによって故障有りの監視結果のみを通知してきた子局ＴＲ２，…については、火災警報メッセージに対して警報部５から警報音を鳴動させることが可能である場合も考えられるので、親局ＴＲ１の制御部１が火災警報メッセージの再送を行うことが望ましい。

ここで、親局ＴＲ１から火災警報メッセージを受け取った各子局ＴＲ２，…が非同期で応答メッセージを含む無線信号を返信した場合、複数の子局ＴＲ２，…が送信した無線信号が衝突して親局ＴＲ１に届かず、親局ＴＲ１が火災警報メッセージの再送を繰り返すことで電池の消耗が早まったり、非同期通信から同期通信への切り換わりが遅れてしまう虞がある。

そこで、本実施形態では、図７に示すように親局ＴＲ１の制御部１が火災警報メッセージを含む無線信号（フレーム）をＮ回連続して無線送受信部２から送信させるとともに、当該Ｎ回の送信後に無線送受信部２を受信状態に切り換えている。このとき、親局ＴＲ１の制御部１では、それぞれの無線信号（フレーム）におけるメッセージＭの先頭に当該フレームの順番ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）を格納しており、各子局ＴＲ２，…の制御部１においては、受信した無線信号のメッセージＭに格納されている順番ｉに基づいて親局ＴＲ１の無線送受信部２が送信状態から受信状態に切り換わるタイミングを推定している。

そして、親局ＴＲ１の無線送受信部２が受信状態に切り換わっている期間をＭ個のタイムスロットに分割し、各子局ＴＲ２，…に決められた順番、例えば、予め割り当てられているＴＤＭＡ方式の同期通信におけるタイムスロットの番号（スロット番号）に一致したタイムスロットｋ（ｋ＝１，２，…，Ｍ）に応答メッセージを含む無線信号を格納して各子局ＴＲ２，…から親局ＴＲ１に返信すれば、子局ＴＲ２，…から送信される応答メッセージを含む無線信号の衝突を回避することができる。図７においては、各子局ＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４，ＴＲ５がそれぞれタイムスロット１，２，３，４に応答メッセージを含む無線信号を格納して親局ＴＲ１に返信している。尚、各子局ＴＲ２，…の制御部１は、応答メッセージを含む無線信号を親局ＴＲ１に返信した後、無線送受信部２を受信状態に切り換えて親局ＴＲ１から送信される同期信号を受信可能な状態に維持している。

ところで、本実施形態の火災警報システムは、何れの火災警報器ＴＲにおいても火災が検知されていない状態（待機状態）と、全ての火災警報器ＴＲが警報音を鳴動している状態（火災連動状態）と、後述するように火災を検出している（火元の）火災警報器ＴＲのみが警報音を鳴動し、火元以外の火災警報器ＴＲが警報音を停止している状態（連動停止状態）との間で動作状態を遷移させている。即ち、待機状態において少なくとも何れか１台の火災警報器ＴＲで火災が検出されると、上述したように火元の子局（例えば、ＴＲ２）並びに親局ＴＲ１から他の全ての子局ＴＲ３，…に火災警報メッセージが送信されることで親局ＴＲ１と子局ＴＲ２，…を含む全ての火災警報器ＴＲで警報音が鳴動されて火災連動状態に遷移する。

そして、火災連動状態において何れかの火災警報器ＴＲの操作入力受付部６で警報音の鳴動を停止するための操作入力が受け付けられた場合、当該火災警報器ＴＲが親局ＴＲ１であれば、親局ＴＲ１から全ての子局ＴＲ２，…に対して警報音の停止を要求する警報停止メッセージを含む無線信号を送信することにより、或いは、当該火災警報器ＴＲが子局ＴＲ２，…であれば、当該子局ＴＲ２，…から警報停止メッセージを受け取った親局ＴＲ１が他の子局ＴＲ２，…に対して警報停止メッセージを含む無線信号を送信することにより、火元以外の火災警報器ＴＲで警報音が停止されて連動停止状態に遷移する。但し、火元の火災警報器ＴＲの操作入力受付部６で警報音停止の操作入力が受け付けられた場合、当該火元の火災警報器ＴＲにおいても警報音を停止する。ここで、親局ＴＲ１の制御部１は図示しないメモリに親局ＴＲ１並びに各子局ＴＲ２，…毎の火災検出状況を随時更新しながら保持しており、後述するように全ての火災警報器ＴＲで火災が検出されなくなったときに火災連動状態から待機状態に遷移する。

また、火災連動状態から連動停止状態に遷移した場合、親局ＴＲ１の制御部１では所定の警報音停止時間（例えば、５分間）の計時を開始する。そして、警報音停止時間が経過した後、親局ＴＲ１の制御部１はメモリに保持している火災検出状況を参照し、全ての火災警報器ＴＲで火災を検出していなければ、同期信号によって復旧を通知する復旧通知メッセージを含む無線信号を送信することで火災連動状態から待機状態に遷移する。仮に少なくとも１台の火災警報器ＴＲで火災を検出していれば、同期信号によって火災警報メッセージを含む無線信号を送信することで連動停止状態から火災連動状態へ遷移させる。尚、連動停止状態において何れかの火災警報器ＴＲが新たに火災を検出した場合にも親局ＴＲ１の制御部１が同期信号によって火災警報メッセージを含む無線信号を送信することで、連動停止状態から火災連動状態へ遷移させる。

例えば、図８のタイムチャートに示すように、親局ＴＲ１を火元とする火災連動状態において、火元でない子局ＴＲ４の操作入力受付部６で警報音停止の操作入力が受け付けられることで当該子局ＴＲ４から警報停止メッセージＭ２を含む無線信号が送信されると、警報停止メッセージＭ２を受け取った親局ＴＲ１の制御部１は同期信号によって警報停止メッセージＭ２を送信しつつ警報音停止時間の計時を行う。但し、火元である親局ＴＲ１では警報部５による警報音の鳴動は継続される。そして、警報音停止時間が経過した後、親局ＴＲ１の制御部１は自らの火災感知部４による火災検出状況並びに子局ＴＲ２〜ＴＲ４における火災検出状況を確認し、少なくとも何れか１台の火災警報器ＴＲが火災を検出しているときは再度火災警報メッセージＭ１を同期信号により各子局ＴＲ２〜ＴＲ４に送信することで連動停止状態から連動鳴動状態へ遷移させる。

一方、図９のタイムチャートに示すように、警報音停止時間内に火災が鎮火して火災感知部４が火災を検出しなくなっていれば、親局ＴＲ１の制御部１は警報音停止時間が経過した後に同期信号によって各子局ＴＲ２〜ＴＲ４に復旧通知メッセージＭ３を送信し、全ての子局ＴＲ２〜ＴＲ４から返信される応答メッセージを受け取った時点で連動停止状態から待機状態に遷移し、同期信号の送信を停止することでＴＤＭＡ方式による無線通信（以下、「同期通信」と呼ぶ）から間欠送信・間欠受信による無線通信（以下、「非同期通信」と呼ぶ）に戻る。

また、図１０のタイムチャートに示すように、子局ＴＲ４を火元とする火災連動状態において、火元の火災が鎮火して子局ＴＲ４の火災感知部４が火災を検出しなくなれば、子局ＴＲ４から親局ＴＲ１に宛てて復旧通知メッセージＭ３を含む無線信号が送信される。当該復旧通知メッセージＭ３を受け取った親局ＴＲ１の制御部１はメモリに保持している火災検出状況を参照し、全ての火災警報器ＴＲで火災を検出していなければ同期信号によって復旧通知メッセージＭ３を各子局ＴＲ２，…に送信する。そして、全ての子局ＴＲ２，…から返信される応答メッセージを親局ＴＲ１の制御部１が受け取れば、火災連動状態から待機状態に遷移し、同期信号の送信を停止することで同期通信から非同期通信に戻る。

一方、図１１のタイムチャートに示すように、新たに別の火災警報器（例えば、子局ＴＲ３）で火災が検出された場合、初めの火元である子局ＴＲ４から復旧通知メッセージＭ３を受け取った親局ＴＲ１の制御部１は、メモリに保持している火災検出状況を参照し、子局ＴＲ３が火災検出中であることから復旧通知メッセージＭ３を送信せず、引き続き火災警報メッセージＭ１を送信することで火災連動状態を維持する。

以下、火災連動状態における親局ＴＲ１の制御部１が行う処理について、図１２のフローチャートを参照して説明する。待機状態において何れかの子局ＴＲ２，…から火災警報メッセージを受け取ると（Ｓ１）、親局ＴＲ１の制御部１はメモリに各子局ＴＲ２，…で保持している火災検出状況を更新（火災非検出から火災検出へ変更）し（Ｓ２）、一方、火元の子局ＴＲ２，…から復旧通知メッセージを受け取れば（Ｓ３）、当該子局ＴＲ２，…の火災検出状況を火災検出から火災非検出に更新する（Ｓ４）。火災連動状態において何れの子局ＴＲ２，…からも復旧通知メッセージを受け取っていない時に何れかの子局ＴＲ２，…から警報停止メッセージを受け取った場合（Ｓ５）、親局ＴＲ１の制御部１は警報を停止することを決定して無線送受信部２から警報停止メッセージを含む同期信号を送信させる（Ｓ６）。また、連動鳴動状態から連動停止状態へ遷移してから警報音停止時間が経過するまでの間は同期信号によって定期的に警報停止メッセージを送信し（Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８）、警報音停止時間が経過したら（Ｓ８）、メモリに保持している火災検出状況を参照して火災検出中の火災警報器が残っているか否かを判断し（Ｓ９）、１台でも火災検出中の火災警報器が残っていれば火災連動の継続を決定して無線送受信部２から火災警報メッセージを含む同期信号を送信させ（Ｓ１０）、一方、全ての火災警報器ＴＲが火災非検出になっていれば火災連動状態から待機状態への復旧を決定して無線送受信部２から復旧通知メッセージを含む同期信号を送信させる（Ｓ１１）。

ここで、何れかの子局ＴＲ２，…が復旧通知メッセージに対して応答メッセージを返信しなかった場合、親局ＴＲ１の制御部１は、再度復旧通知メッセージを含む同期信号を無線送受信部２から送信させ、当該子局ＴＲ２，…から応答メッセージを受け取った時点、若しくは復旧通知メッセージを所定回数再送してから一定時間が経過した時点で無線送受信部２に同期信号の送信を停止させることが望ましい。また、火災連動状態若しくは連動停止状態において親局ＴＲ１が故障して同期信号が送信されなくなった場合、子局ＴＲ２，…の無線送受信部２が同期信号を受信するために受信状態のままとなって電池が著しく消耗してしまう虞があるので、子局ＴＲ２，…の制御部１では、同期信号が受信できない期間が所定時間（例えば、同期信号の数周期分の時間）以上継続したときに無線送受信部２を休止させて電池の消耗を抑えることが望ましい。

次に、本実施形態と上位システムとの連携について図面を用いて説明する。ここで、上位システムとは、各火災警報器ＴＲとの間で無線信号の送受信を行うことのできる機能を有し、且つ上述の火災警報システムと独立したものであり、例えば背景技術で記載したような火災以外のガス漏れや不審者の侵入等の異常を検出して報知するセキュリティシステムが該当する。この種のセキュリティシステムと連携を取る場合は、各火災警報器ＴＲとセキュリティ親機（図示せず）との間で無線信号の送受信を行う。また、インターネットのような通信網を通して通信するセンターサーバとネットワーク機器（例えば、パーソナルコンピュータや携帯端末等）とを用い、センターサーバにより提供されるサービス（例えば、火災警報器からの情報に基づいた通報サービス等）をネットワーク機器を用いて利用者に享受させるサービス提供システムも上位システムに該当する。この種のサービス提供システムと連携を取る場合は、センターサーバと通信網を介して接続されたゲートウェイ装置（図示せず）との間で無線信号の送受信を行う。

以下では、説明を簡単にするために親局ＴＲ１、子局ＴＲ２，…ＴＲ５から火災警報システムが構成されているものとする。また、各火災警報器ＴＲにおいては、上位システムとの間で無線信号を送受信するために上位システムのセキュリティ親機やゲートウェイ装置等の上位システム端末ＭＵの識別符号がメモリ部１ａに格納されており、同じく上位システムのセキュリティ親機やゲートウェイ装置等の上位システム端末ＭＵにも各火災警報器ＴＲの識別符号が記憶されているものとする。また、本実施形態では火災警報システムで使用する周波数チャンネルと上位システムとの無線信号の送受信で使用する周波数チャンネルとで同じ周波数チャンネルを利用するものとする。勿論、火災警報システムとの混信を避けるために火災警報システムで使用する周波数チャンネルとは異なる周波数チャンネルで上位システムとの無線信号の送受信を行っても構わない。

本実施形態では、図１に示すように、待機状態（非同期通信時）において所定のイベントが発生した場合、各火災警報器ＴＲの制御部１は、間欠受信間隔のカウントが完了する毎に無線送受信部２を起動して受信チェックを行った直後に、上位システムの上位システム端末ＭＵに所定のイベントが発生した旨を報知するメッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させる上位システムに対する送受信期間Ａを設けている。ここで、所定のイベントとは、各火災警報器ＴＲの電池切れや故障、定期監視等であって、上位システムに報知するメッセージの内容としては、例えば各火災警報器ＴＲの着脱検出部８における検出結果や、火災感知部４の故障の有無及び電池電源部７の電池切れの有無の監視結果などが挙げられる。而して、火災の発生していない待機状態においても上位システムに報知するメッセージを含む無線信号を送信することができるので、例えば各火災警報器ＴＲの電池切れや故障、各火災警報器ＴＲがベースに正常に取り付けられているか否か等の情報を上位システムに常時報告することができ、上位システムとの間で十分に連携を取ることができる。

例えば、セキュリティシステムのセキュリティ親機と連携を取る場合であれば、何れかの火災警報器ＴＲにおいて電池切れや故障等の異常が発生すると、異常に関する情報がセキュリティ親機に報告される。そして、セキュリティ親機では、警報音を鳴動させたり、異常の発生している火災警報器ＴＲに関する情報をディスプレイに表示させたりすることができる。

尚、待機状態において所定のイベントが発生した場合であっても、受信チェックを行った際に火災警報メッセージを受け取った場合には、各火災警報器ＴＲの制御部１は連続受信状態となり、既定のタイミングにて応答メッセージを含む無線信号を送信し、火災連動状態へと移行する為、上位システムに対する送受信期間Ａを設けないようになっている（図１の子局ＴＲ５参照）。而して、上位システムとの連携を図りつつ、何れかの火災警報器ＴＲで火災を感知した場合には待機状態から火災連動状態への移行を優先することができる。

また、待機状態において何れかの火災警報器ＴＲの火災感知部４が火災を感知した場合、火元の火災警報器ＴＲ（ここでは子局ＴＲ２）の制御部１は、上位システムに火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させ、上位システムから送信される応答メッセージ（ＡＣＫ）を受け取った後に、他の火災警報器ＴＲに火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させる。而して、火災を感知した時点で上位システムに火災の発生を報知することができるので、上位システムでは何れの火災警報器ＴＲで火災の発生を感知したかを即座に把握することができる。したがって、上位システムでは、例えば利用者の所有する携帯端末に電子メールを送信して火災の発生を知らせる等、利用者に対して迅速なサービスの提供を図ることができる。

尚、上位システムから送信される応答メッセージを受け取れない場合には、火元の火災警報器ＴＲ２の制御部１は上位システムに火災警報メッセージを無線送受信部２から再送させ、上位システムからの応答メッセージを受け取った時点で他の火災警報器ＴＲに火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させるようになっている。但し、火災警報メッセージを所定回数送信しても上位システムから送信される応答メッセージを受け取ることができない場合には、火元の火災警報器ＴＲ２の制御部１は、上位システムに対する火災警報メッセージの再送を中止して他の火災警報器ＴＲに火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させ、火災連動状態への移行を優先させる。

また、火災連動状態（同期通信時）においては、図２，３に示すように、親局ＴＲ１の制御手段１は、同期信号によって規定される複数のタイムスロットのうち特定のタイムスロットＢに上位システムに報知するメッセージを含む無線信号を格納して無線送受信部２から送信させるようになっている。親局ＴＲ１の無線送受信部２から送信される同期信号の１周期（サイクル）は複数のタイムスロットに分割されて成り、図３に示すように、１番目のタイムスロットが親局ＴＲ１から各子局ＴＲ２，…に送信される同期信号用に、２番目のタイムスロットＢが上位システムとの通信用に、以降のタイムスロットが全ての子局ＴＲ２，…にそれぞれ１つずつ割り当てられている。また、隣接するフレーム間にはガードタイムＧが設けられており、各子局ＴＲ２，…のタイムスロットにおいてもメッセージＭを挟む形でガードタイムＧが設けられている。そして、各子局ＴＲ２，…の制御部１においては、親局ＴＲ１から送信される同期信号の受信に基づいて自身に割り当てられたタイムスロットへの応答のタイミングを推定している。尚、本実施形態では、上位システムとの通信用に割り当てられているタイムスロットＢは、上位システムへの送信用として用いているが、上位システムからの無線信号の受信用の用途であっても構わない。

而して、火災連動状態においても上位システムに報知するメッセージを含む無線信号を送信することができるので、上位システムにおいて火災が継続して発生しているか、消火されて復旧したか等の現場の状況をリアルタイムで把握することができる。

ＭＵ 上位システム端末
ＴＲ１ 火災警報器（親局）
ＴＲ２〜ＴＲ５ 火災警報器（子局）
Ａ 上位システムに対する送受信期間

Claims (3)

1. 複数の火災警報器を備え、これら複数の火災警報器の間で電波を媒体とする無線信号を伝送する火災警報システムであって、各火災警報器は、火災を感知する火災感知手段と、火災警報を報知する警報手段と、無線信号を送信する送信手段と、無線信号を受信する受信手段と、火災感知手段で火災を感知したときに警報手段に火災警報を報知させるとともに他の火災警報器に火災警報を報知させるための火災警報メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させ、更に受信手段により他の火災警報器から送信される無線信号を受信して火災警報メッセージを受け取ったときに警報手段に火災警報を報知させる制御手段とを具備し、火災感知手段で火災を感知していない場合に、各火災警報器の制御手段が受信手段を間欠的に起動して他の火災警報器から送信される無線信号の受信を待機する待機状態と、何れかの火災警報器から火災警報メッセージを含む無線信号が送信された場合に、当該無線信号を受信した特定の火災警報器の制御手段が他の全ての火災警報器に対して火災警報メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させるとともに、他の火災警報器の制御手段が、特定の火災警報器から送信された火災警報メッセージを含む無線信号を受信したことを確認するための応答メッセージを含む無線信号を送信手段から特定の火災警報器に対して送信させ、特定の火災警報器の制御手段が、他の全ての火災警報器から送信される応答メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した後に、一定周期の同期信号を送信手段から送信させ、特定の火災警報器を含む全ての火災警報器において受信手段で同期信号が受信可能となった時点から後、制御手段が当該同期信号によって規定される複数のタイムスロットのうちで自己に割り当てられている特定のタイムスロットに無線信号を格納して送信手段から送信させる火災連動状態との２つの状態を少なくとも有し、各火災警報器の制御手段は、待機状態において所定のイベントが発生した場合、受信手段を起動した直後に、無線信号を送受信する機能を有し火災警報システムと独立した上位システムに所定のイベントが発生した旨を報知するメッセージを含む無線信号を送信手段から送信させることを特徴とする火災警報システム。
2. 前記各火災警報器の制御手段は、火災感知手段で火災を感知したときに上位システムに火災警報メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させた後に他の火災警報器に火災警報メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させることを特徴とする請求項１記載の火災警報システム。
3. 前記特定の火災警報器の制御手段は、火災連動状態において同期信号によって規定される複数のタイムスロットのうち特定のタイムスロットに上位システムに報知するメッセージを含む無線信号を格納して送信手段から送信させることを特徴とする請求項１又は２記載の火災警報システム。

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