JP4475341B2 - 火災警報システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の火災警報器間で無線信号を伝送する火災警報システムに関するものである。

我が国で使用する無線機（無線局）については、占有周波数帯幅や隣接チャンネル漏洩電力などの使用電波の特性（ＲＦ特性）が電波法の規定を満たしていなくてはならない。また、電波法では使用目的ごとに異なる規格（通信規格）が規定されている。例えば、電波法施行規則第６条に規定される「特定小電力無線局」には、電波を利用して遠隔地点における測定機の測定結果を自動的に表示し、又は記録するためのテレメータ用、電波を利用して遠隔地点における装置の機能を始動、変更又は終止させることを目的とする信号の伝送を行うテレコントロール用、及び主として機械によって処理される情報の伝送又は処理された情報の伝送を行うデータ伝送用無線設備について規定された「特定小電力無線局テレメータ用、テレコントロール用及びデータ伝送用無線設備 標準規格（社団法人電波産業会 標準規格ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６７）」、あるいは、主として火災、盗難その他異常の通報又はこれに付随する制御を行う小電力セキュリティシステムの無線設備について規定された「小電力セキュリティシステムの無線局の無線設備標準規格（社団法人電波産業会 標準規格ＲＣＲ ＳＴＤ−３０）」などがある。

一方、上記特定小電力無線局を備えた無線伝送システムとしては、例えば、特許文献１に記載されているような火災警報システムがある。かかる火災警報システムでは、多箇所に設置された複数台の火災警報器（無線機）がそれぞれに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（火災感知情報）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は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、火災の発生を迅速かつ確実に知らせることができる。

このような火災警報器は、火災感知情報を無線信号で伝送するという特性を活かすために電池を電源として駆動され、しかも通常は室内の天井のようにメンテナンス（例えば電池交換）のし難い場所に設置されることから、例えば数年といった長期間に亘ってメンテナンス無しに使用できることが望ましい。そのため、各火災警報器においては間欠的に受信回路を起動して所望の電波（他の火災警報器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なければ直ちに受信回路を停止して待機状態に移行することで平均消費電力を大幅に低減することが望まれる。
特開２００６−３４３９８３号公報

しかしながら、上述のように間欠受信動作を行うと、本来受信しなければならない無線信号を受信するタイミングが受信回路の間欠受信間隔の分だけ遅延することになり、連動動作における応答速度が遅くなってしまう。したがって、消費電力の低減を目的として単純に間欠受信間隔を伸ばすことはできず、例えば、連動までの遅延期間を最大６〜１０秒程度に抑えようとすると、少なくとも間欠受信間隔を１０秒以下にする必要がある。すなわち、実用上要求される応答速度を確保するためには、ある程度頻繁に受信動作を実施する必要がある。また、上述の特定小電力無線局の規格においては、無線機から連続して電波を送信することができる期間（送信期間）および電波を送信しない期間（休止期間）について規定されており、この規定を遵守するためには火元の火災警報器も上記送信期間でしか無線信号を送信することができず、このことからも応答速度が遅くなってしまうおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、火災警報器の消費電力を低減し、かつ情報伝送の遅延時間を短縮することができる火災警報システムを提供することにある。

上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、複数の火災警報器からなる火災警報システムであって、各火災警報器は、火災の発生を検知する火災感知手段と、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、一定の間欠受信間隔を繰り返しカウントするタイマ手段と、火災感知手段で火災の発生を検知したことを報知する報知手段と、送信手段および受信手段を制御する制御手段とを具備し、複数の火災警報器のうち一つを親器、残りの火災警報器を子器とし、子器の制御手段は、火災感知手段が火災の発生を検知したときは、送信手段を起動して所定の送信期間に火災の発生を通知する通知メッセージを含む無線信号よりなる連動要求信号を送信させる送信動作を複数回繰り返す火災発生通知処理を行い、火災感知手段が火災の発生を検知していないときは、タイマ手段による間欠受信間隔のカウント中は受信手段を停止させタイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する度に受信手段を起動する間欠受信処理を行い、親器の制御手段は、子器が送信した連動要求信号を受信手段で受信したときは、受信手段で受信した通知信号が送信された送信期間の終了時を予測する終了時予測処理を行った後、当該終了時予測処理の結果に基づいて、子器の送信期間が終了してから火災の発生を通知する通知メッセージを含む無線信号よりなる連動命令信号の全ての子器への送信を送信手段に開始させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、火災感知手段が火災の発生を検知したときに送信手段を起動し所定の送信期間に通知メッセージをフレームに含む無線信号よりなる通知信号を送信させるとともに所定の休止期間に無線信号の送信を休止させ、火災感知手段が火災の発生を検知していないときに送信手段を停止させるとともにタイマ手段による間欠受信間隔のカウント中は受信手段を停止させタイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する度に受信手段を起動するから、火災警報器の消費電力を低減することができ、しかも子器が送信した連動要求信号を親器が受信すると、親器は受信した連動要求信号が送信された送信期間の終了時を予測し、予測した終了時から全ての子器へ連動命令信号の送信を開始するので、子器の連動要求信号の送信期間が終了してから親器が連動命令信号の送信を開始するまでにかかる時間が短縮されて、信号の送信期間が実質的に倍になるから、最初に子器が連動要求信号の送信を開始してから親器が連動命令信号の送信を終了するまでに、間欠受信している子器が連動命令信号を受信する可能性を高めることができ、その結果、情報伝送の遅延時間を短縮することができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記子器の制御手段は、上記送信手段に上記連動要求信号を送信させるにあたっては、上記送信期間内に上記連動要求信号を所定回数連送させ、上記連動要求信号のフレームには、上記送信期間において何番目に送信されたかを示す連送番号が含まれ、上記親器の制御手段は、上記受信手段で上記連動要求信号を１回受信したときに上記終了時予測処理を行い、上記終了時予測処理では、上記送信期間内における上記連動要求信号の連送回数と上記受信手段で受信した上記連動要求信号に含まれる連送番号とを基にして当該連動要求信号が送信された送信期間の終了時を予測することを特徴とする。

請求項２の発明によれば、受信手段で連動要求信号を１回でも受信すれば、親器の制御手段は終了時予測処理を開始するので、送信期間の終了時が経過する前に終了時を予測できる可能性が高くなり、子器の連動要求信号の送信期間が終了してから親器が連動命令信号の送信を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。

請求項３の発明では、請求項１の発明において、上記子器の制御手段は、上記送信手段に上記連動要求信号を送信させるにあたっては、上記送信期間内に上記連動要求信号を所定回数連送させ、上記連動要求信号のフレームには、上記送信期間において何番目に送信されたかを示す連送番号が含まれ、上記親器の制御手段は、上記受信手段で上記連動要求信号を複数回受信したときに上記終了時予測処理を行い、上記終了時予測処理では、上記送信期間内における上記連動要求信号の連送回数と上記受信手段で受信した複数の上記連動要求信号に含まれる連送番号とを基にして当該連動要求信号が送信された送信期間の終了時を予測することを特徴とする。

請求項３の発明によれば、親器の制御手段は受信手段で連動要求信号を複数回受信してから終了時予測処理を開始するので、受信した連動要求信号間の時間間隔や連送番号、連送回数などから親器と子器との間のタイマなどのずれを補正することができるから、終了時予測処理で予測した送信期間の終了時の信頼性を高めることができる。

本発明は、火災警報器の消費電力を低減し、かつ情報伝送の遅延時間を短縮することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態の火災警報システムは、図１，２に示すように、複数（本実施形態では４つ）の火災警報器ＴＲを備える。この火災警報器ＴＲは、アンテナ３から電波を媒体とした無線信号を送信するとともに無線信号をアンテナ３で受信する送受信部２と、送受信部２を制御する制御部１と、火災を感知したときに火災感知を制御部１に通知する火災感知部４と、火災感知部４から制御部１に対して火災の感知が通知されたこと（すなわち火災の発生）を報知する報知部５と、乾電池などの電池を電源として各部に動作電源を供給する電源部６と、これらを収納するとともに住戸の天井などに設置される器体（図示せず）とを具備する。

なお、火災警報器ＴＲには固有の識別符号が割り当てられており、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ＴＲを特定することができる。ここで、火災警報システムを設置した後は、火災警報器ＴＲに固有の識別符号を所定の識別番号と関連付けて登録するようにし、この登録を行った後は、識別符号の代わりに、火災警報器ＴＲを識別可能な番号を用いて無線信号の送受信を行うようにしてもよく、このようにすれば、無線信号により送信するデータ（電文）の短縮化が図れる。

本実施形態の火災警報システムでは、４つの火災警報器ＴＲのうちの１つを親器、残りの３つの火災警報器ＴＲを子器として使用する。そこで、以下の説明では、４つの火災警報器ＴＲのうち親器として使用する火災警報器ＴＲを必要に応じて符号ＴＲ１で表し、子器として使用する火災警報器ＴＲを必要に応じて符号ＴＲ２で表す。また必要に応じて火災警報器ＴＲ１を親器ＴＲ１と、火災警報器ＴＲ２を子器ＴＲ２と表記し、さらに複数の子器ＴＲ２を区別するために必要に応じて符号ＴＲ２Ａ〜ＴＲ２Ｄで表す。なお、親器ＴＲ１と複数の子器ＴＲ２とは、親器ＴＲ１の無線信号の送信範囲（通信エリア）には全ての子器ＴＲ２が存在し、また各子器ＴＲ２の無線信号の送信範囲には親器ＴＲ１および自分以外の子器ＴＲ２が存在するように配置される。

火災感知部４は、例えば、火災に伴って発生する煙や熱、炎などを検出することで火災を感知するものである。なお、火災感知部４の詳細な構成については、従来周知であるから詳細な説明は省略する。

送受信部２は、アンテナ３より無線信号を送信する送信回路部（図示せず）と、アンテナ３より無線信号を受信する受信回路部（図示せず）とを備え、例えば電波法施行規則第６条に規定される「特定小電力無線局」に準拠して電波を媒体とする無線信号を送受信する。なお、この送受信部２において送信回路部と受信回路部とは択一的に起動される（送信回路部の起動時には受信回路部は停止され、受信回路部の起動時には送信回路部は停止される）。そのため、送受信部２は、送信回路部を起動することで無線信号を送信する送信手段として機能し、受信回路部を起動することで無線信号を受信する受信手段として機能する。

制御部１は、例えばマイコン（マイクロコンピュータ）などであって、メモリに格納されたプログラムをＣＰＵで実行することによって各種の機能を実現する制御手段である。本実施形態の火災警報システムでは、親器ＴＲ１と子器ＴＲ２とで制御部１のメモリに格納されたプログラムの内容が一部異なる（つまり、制御部１は、親器ＴＲ１と子器ＴＲ２とに共通する機能と、親器ＴＲ１と子器ＴＲ２とで異なる機能とを有する）。したがって、以下の説明では、親器ＴＲ１の制御部１と子器ＴＲ２の制御部１とを区別するために、必要に応じて、親器ＴＲ１の制御部１を親器側制御部と称して符号１Ａで表し、子器ＴＲ２の制御部１を子器側制御部と称して符号１Ｂで表す。

制御部１は、火災感知部４が火災の発生を検知したときは、報知部５に備えるスピーカ（図示せず）を駆動して報知音（警報音）を所定周期（例えば４秒毎）で鳴動させることで火災が発生したことを報知する。また、制御部１は、送受信部２で後述する通知信号を受信したときにも、報知部５に備えるスピーカを駆動して、火災が発生したことを報知する。

また、制御部１は、火災感知部４が火災の発生を検知したときは、他の火災警報器ＴＲにおいても火災発生の報知音を鳴動させるため、火災が発生したことを通知する通知メッセージをフレームに含む無線信号からなる前述の通知信号を送受信部２に送信させる火災発生通知処理を行う。この火災発生通知処理では、制御部１は、図２に示すように送受信部２の送信回路部を起動して所定の送信期間Ｔｘに通知信号を送信させる送信動作と、送受信部２の受信回路部を起動して所定の休止期間（受信期間）Ｒｘに無線信号を受信可能とする受信動作とを交互に複数回繰り返す。

上記のように送信動作と受信動作とを交互、すなわち送信期間Ｔｘと休止期間Ｒｘとを交互に繰り返す制御を行うのは、「特定小電力無線局テレメータ用、テレコントロール用およびデータ伝送用無線設備標準規格（社団法人電波産業会 標準規格ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６７）」や、「小電力セキュリティシステムの無線局の無線設備標準規格（社団法人電波産業会標準規格ＲＣＲ ＳＴＤ−３０）」などでは、無線信号を連続して送信してもよい期間（送信期間）と、送信期間と送信期間の間に設けられた、無線信号を送信してはいけない期間（休止期間）とが定められているからである。例えば、標準規格ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６７では送信期間が４０秒以下かつ休止期間が２秒以上と規定され、標準規格ＲＣＲ ＳＴＤ−３０では送信期間が３秒以下かつ休止期間が２秒以上と規定されている。上記の規格に鑑みて、本実施形態の火災警報システムでは、送信期間Ｔｘを２．８秒、休止期間Ｒｘを２．５秒にそれぞれ設定している。

ところで、制御部１は、送受信部２に通知信号を送信させるにあたっては、送信期間Ｔｘ内に通知信号を所定回数（本実施形態では２８回）連送させる。ここで、火災警報器ＴＲ間で送受する無線信号のフレームのデータフォーマットは、例えば図３に示すように、同期ビット（プリアンブル）ＰＲ１，ＰＲ２およびフレーム同期パターン（ユニークワード）ＵＷよりなる同期信号ＳＹと、送信元アドレスや送信先（宛先）アドレスなどが格納されたヘッダＨと、通知メッセージなどの種々のメッセージが格納されるデータＤと、誤り検出符号（ＣＲＣ符号）ＣＲＣとで構成される。本実施形態の火災警報システムでは、２．８秒の送信期間Ｔｘ内に通知信号を２８回連送するため、１つの通知信号には１００ｍｓ（４８０ビット＝６０バイト）が割り当てられる。

ここで、同期ビットＰＲ１は通知信号のビット長を調整するために設けられる。上記のヘッダＨには、さらに、自身が送信期間Ｔｘにおいて何番目に送信された上記通知信号であるかを示す連送番号（フレーム連送番号）が含まれる。またヘッダＨの送信先アドレス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データを取得するが、送信先アドレス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列を１としたビット列）を設定することで無線信号を同報（ブロードキャスト）して全ての火災警報器ＴＲにデータを取得させることができる。

ところで、制御部１は、火災感知部４が火災の発生を検知していないときには、送受信部２の受信回路部を起動して、アンテナ３により無線信号（他の火災警報器ＴＲが送信した無線信号）を受信可能な状態にする。この状態において、制御部１は、無線信号が受信できるか否かを判定する電波チェックを行う。当該電波チェックを行うにあたっては、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）を利用することができる。このようなＲＳＳＩ信号を用いたチェック方法は従来周知であるから詳細は説明する。

制御部１は、上述の電波チェックの結果、無線信号を受信できないと判定すれば、直ちに送受信部２の受信回路部を停止して、マイコンに内蔵されたタイマなどのタイマ手段（図示せず）により所定の間欠受信間隔をカウントする。そして、制御部１は、当該タイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了すると、送受信部２の受信回路部を起動し、再び上述の電波チェックを行う。一方、制御部１は、電波チェックの結果、無線信号を受信できると判定すれば、送受信部２の受信回路部を停止せずに、そのまま無線信号の受信を行う。

このように制御部１は、火災が発生していないとき（つまり常時）は、タイマ手段による間欠受信間隔のカウント中は送受信部２の受信回路部を停止させ、タイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する度に送受信部２の受信回路部を起動する間欠受信処理を行う。ところで、上記の間欠受信間隔は、送信期間Ｔｘの２倍より短い間隔とすることが好ましく、本実施形態では４秒としている。

上述した火災発生通知処理および間欠受信処理は、親器側制御部１Ａと子器側制御部１Ｂとで共通して行われるが、親器側制御部１Ａは、上述した火災発生通知処理および間欠受信処理に加えて、子器ＴＲ２が送信した通知信号を送受信部２で１回受信したときには、送受信部２で受信した通知信号が送信された送信期間Ｔｘの終了時を予測する終了時予測処理と、当該終了予測処理で予測した送信期間Ｔｘの終了時から全ての子器ＴＲ２への通知信号の送信を送受信部２に開始させる連動命令処理とを行う。

終了時予測処理は、送信期間Ｔｘ内における通知信号の連送回数と送受信部２で受信した通知信号に含まれる連送番号とを基にして当該通知信号が送信された送信期間Ｔｘの終了時を予測する処理である。例えば、本実施形態の場合は、送信期間Ｔｘが２．８秒であり、上記通知信号それぞれには１００ｍｓが割り当てられているから、受信した通知信号の連送番号が２（送信期間Ｔｘ内において２番目に送信された通知信号）であれば、送受信部２で通知信号の受信を完了したときから２．６秒経過したときが、送信期間Ｔｘの終了時であると推定する。

連動命令処理は、終了時予測処理により送信期間Ｔｘの終了時を予測した後に行われる。この連動命令処理では、親器側制御部１Ａは、予測した終了時から通知信号を送信することができるように、前もって送受信部２の送信回路部を起動し、予測した終了時の到来に合わせて通知信号の送信を開始する。このとき親器側制御部１Ａは、火災発生通知処理と同様に、送信動作と受信動作とを交互に複数回繰り返す。なお、以下の説明では、親器ＴＲ１が送信する通知信号と子器ＴＲ２が送信する通知信号とを区別するために、親器ＴＲ１が送信する通知信号を必要に応じて連動命令信号と称し、子器ＴＲ２が送信する通知信号を連動要求信号と称する。

ところで、子器側制御部１Ｂは、連動命令信号を送受信部２で受信すると、報知部５に備えるスピーカを駆動して報知音を鳴動させることで火災発生を報知する。さらに、子器側制御部１Ｂは、連動命令信号を送受信部２で受信すると、連動命令信号に対する応答メッセージをフレームに含む無線信号（連動応答信号）を送受信部２に送信させる。

親器側制御部１Ａは、火災感知部４で火災を感知したことにより連動命令信号を送信した場合には全ての子器ＴＲ２から連動応答信号を受信したとき、あるいは子器ＴＲ２から連動要求信号を受信したことにより連動命令信号を送信した場合には火元の子器（つまり連動要求信号を送信した子器）ＴＲ２を除く全ての子器ＴＲ２から連動応答信号を受信したときに、連動命令処理を終了して、時分割多重伝送処理を開始する。

この時分割多重伝送処理において、親器側制御部１Ａは、送受信部２に一定周期でビーコン（同期信号、フレーム同期パルス）を送信させる。このビーコンは、火災警報器ＴＲ間で時分割多重伝送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（サイクル）が複数（火災警報器ＴＲの総数）のタイムスロットに分割される。そして、火災警報器ＴＲそれぞれに互いに異なるタイムスロットが１つずつ割り当てられ、無線信号を送信する場合、各火災警報器ＴＲの制御部１は自局に割り当てられているタイムスロットに格納して送信することで衝突を回避することができる。なお、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、親器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器ＴＲ２に通知しても構わない。また、タイムスロットの割り当て方法については従来周知のものを採用できるから詳細な説明は省略する。

上述したように本実施形態の火災警報システムでは、何れの火災警報器ＴＲでも火災が感知されていないときは各火災警報器ＴＲが非同期で無線信号を伝送し、何れかの火災警報器ＴＲで火災が感知されたときは、親器ＴＲ１が一定周期のビーコンを送信し、当該ビーコンによって規定されるタイムスロットに各子器ＴＲ２が割り当てられて無線信号を時分割多重伝送する。これによって、火災が発生していないために無線信号を伝送する頻度が少ないときは非同期で無線信号を伝送することにより電力消費を抑えて電池寿命を延ばし、何れかの火災警報器ＴＲで火災が感知されたとき、つまり、無線信号を伝送する頻度が相対的に高くなったときには無線信号を時分割多重伝送することで衝突を回避して情報伝送の遅延を減らすのである。

なお、火災警報器ＴＲの火災感知部４で火災が感知されなくなったり、報知部５による報知音の鳴動を停止させるための操作入力が受け付けられたことが通知されたりした場合には、各火災警報器ＴＲにおいて報知部５による報知が終了する。この場合、親器ＴＲ１の親器側制御部１Ａはビーコンの送信を停止し、これによって、火災警報器ＴＲは常時の間欠受信動作に復帰（間欠受信処理を再開）して、非同期となる。

次に、本実施形態の火災警報システムの動作に図２を参照して簡単に説明する。例えば、子器ＴＲ２（例えば子器ＴＲ２Ａ）の火災感知部４の感知範囲内で火災が発生した場合には（図２における時刻Ｔ１）、当該火災の発生が火災感知部４で感知されて、火災感知部４より子器側制御部１Ｂに通知される。そうすると、火災を感知した子器（つまり火元の子器）ＴＲ２Ａは、報知部５により火災発生の報知を行う。さらに、火元の子器ＴＲ２Ａは、自分以外の全ての火災警報器ＴＲ（本実施形態の場合、親器ＴＲ１および子器ＴＲ２Ｂ〜ＴＲ２Ｃ）に向けて連動要求信号を送信する。

ところで、親器ＴＲ１および子器ＴＲ２は常時は非同期で間欠受信しているため、最初の送信期間Ｔｘ（Ｔｘ１）が終了した時点（図２における時刻Ｔ２）で、全ての火災警報器ＴＲが連動要求信号を受信できるとは限らない。

例えば、図２では、親器ＴＲ１と子器ＴＲ２Ｃとは、送受信部２の受信回路部が起動している間欠受信期間Ｒｉが子器ＴＲ２Ａの最初の送信期間Ｔｘ１と重複しているから、連動要求信号を受信できるが、子器ＴＲ２Ｂは、間欠受信期間Ｒｉが子器ＴＲ２Ａの最初の送信期間Ｔｘと重複していないから、連動要求信号を受信することができない。

連動要求信号を受信した親器ＴＲ１は、報知部５により火災発生の報知を行う。また、親器ＴＲ１は、終了予測処理を実行して、送信期間Ｔｘ１の終了時（図２における時刻Ｔ２）を予測し、予測した終了時から連動命令信号の送信を開始する。

このように送信期間Ｔｘ１の終了時から親器ＴＲ１が連動命令信号の送信が開始されると、通知信号（親器ＴＲ１にあっては連動命令信号、子器ＴＲ２にあっては連動要求信号）が送信される送信期間Ｔｘが実質的に２倍になる。そして、間欠受信間隔（本実施形態では４秒）は送信期間Ｔｘの２倍（本実施形態では５．６秒）より短いから、子器ＴＲ２Ｂは、親器ＴＲ１が最初に上記連動命令信号を送信した送信期間Ｔｘ（Ｔｘ２）において、連動命令信号を受信する。そして、連動命令信号を受信した子器ＴＲ２Ｂは、報知部５により火災発生の報知を行う。また、子器ＴＲ２Ｂは、上記連動応答信号を所定のタイミングで送信し、間欠受信動作から連続受信動作に移行する。

火元の子器ＴＲ２Ａは、連動要求信号を送信した後は、連動命令信号の受信を待つ。そして、連動命令信号を受信すると、子器ＴＲ２Ａは連動要求信号の送信を停止して連続受信動作に移行する。一方、火元の子器ＴＲ２Ａが送信期間Ｔｘ１に送信した連動要求信号を受信した子器ＴＲ２Ｃは、報知部５により火災発生の報知を行うとともに、間欠受信動作から連続受信動作に移行し、連動命令信号の受信を待つ。その後、連動命令信号を受信すると、子器ＴＲ２Ｃは連動応答信号を所定のタイミングで送信する。

親器ＴＲ１は、連動命令信号を送信した後には、火元の子器ＴＲ２Ａ以外の全ての子器ＴＲ２（ＴＲ２Ｂ，ＴＲ２Ｃ）より連動応答信号を受信したか否かの判定を行う。そして、親器ＴＲ１は、火元の子器ＴＲ２Ａ以外の全ての子器ＴＲ２より連動応答信号を受信したと判定すると、各子器ＴＲ２に対してタイムスロットの割当情報を含むビーコンを一定の周期で送信し、以降、火災警報器ＴＲ間（親器ＴＲ１および複数の子器ＴＲ２間）で無線信号を時分割多重伝送する。

そして、親器ＴＲ１の火災感知部４で火災が感知されなくなったり、報知部５による報知音の鳴動を停止させるための操作入力が受け付けられたことが通知されたりした場合には、各火災警報器ＴＲにおいて報知部５による報知が終了する。また、親器ＴＲ１の親器側制御部１Ａはビーコンの送信を停止し、これによって火災警報器ＴＲは通常の間欠受信動作に復帰する。

以上述べたように、本実施形態の火災警報システムによれば、火災感知部４が火災の発生を検知したときに送受信部２の送信回路部を起動し所定の送信期間Ｔｘに通知信号を送信させるとともに所定の休止期間Ｒｘに通知信号の送信を休止させ、所定のイベントが発生していないときに送受信部２の送信回路部を停止させるとともにタイマ手段による間欠受信間隔のカウント中は送受信部２の受信回路部を停止させタイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する度に受信回路部を起動するから、火災警報器ＴＲの消費電力を低減することができる。そのため、常時受信可能とする場合に比べれば、電源部６を構成する電池の寿命を延ばすことができて、例えば数年といった長期間に亘ってメンテナンス無しに使用することが可能となるから、メンテナンス頻度を少なくすることができて、メンテナンス性を向上できる。

しかも、子器ＴＲ１が送信した通知信号（連動要求信号）を親器ＴＲ１が受信すると、親器ＴＲ１は受信した通知信号（連動要求信号）が送信された送信期間Ｔｘ（Ｔｘ１）の終了時（時刻Ｔ２）を予測し、予測した終了時（時刻Ｔ２）から全ての子器ＴＲへ通知信号（連動命令信号）の送信を開始するので、子器ＴＲ２の通知信号（連動要求信号）の送信期間Ｔｘ（Ｔｘ１）が終了してから親器ＴＲ１が通知信号（連動命令信号）の送信を開始するまでにかかる時間が短縮されて、通知信号の送信期間Ｔｘが実質的に倍になるから、最初に子器ＴＲ２が通知信号の送信を開始してから親器ＴＲ１が通知信号の送信を終了するまでに、間欠受信している子器ＴＲ２が通知信号を受信する可能性を高めることができ、その結果、情報伝送の遅延時間を短縮することができる。特に本実施形態では、間欠受信間隔を送信期間Ｔｘの２倍より短くしているから、最初に子器ＴＲ２が通知信号の送信を開始してから親器ＴＲ１が通知信号の送信を終了するまでに、間欠受信している全ての子器ＴＲ２が通知信号を受信することが可能になる。

また、本実施形態の火災警報システムでは、制御部１は、送受信部２に通知信号を送信させるにあたっては、送信期間Ｔｘ内に通知信号を所定回数連送させ、また通知信号のフレームには、送信期間Ｔｘにおいて何番目に送信されたかを示す連送番号が含まれる。そして、親器側制御部１Ａは、送受信部２で通知信号を１回受信したときに終了時予測処理を行い、終了時予測処理では、送信期間Ｔｘ内における通知信号の連送回数と送受信部２で受信した通知信号に含まれる連送番号とを基にして通知信号が送信された送信期間Ｔｘの終了時を予測する。

このように本実施形態の火災警報システムでは、送受信部２で通知信号を１回でも受信すれば、親器側制御部１Ａは終了時予測処理を開始するので、送信期間Ｔｘの終了時が経過する前に終了時を予測できる可能性が高くなり、子器ＴＲ２の通知信号の送信期間Ｔｘが終了してから親器ＴＲ１が通知信号の送信を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。

また、親器側制御部１Ａは、送受信部２で通知信号を１回でも受信したときではなく、通知信号を複数回（例えば２回）受信したときに終了時予測処理を行うようにしてもよい。この場合における終了時予測処理では、送信期間Ｔｘ内における通知信号の連送回数と送受信部２で受信した複数（例えば２つ）の通知信号に含まれる連送番号とを基にして通知信号が送信された送信期間Ｔｘの終了時を予測する。詳しく説明すると、親器側制御部１Ａは、１回目に受信した通知信号の受信が完了した時点と、２回目に受信した通知信号の受信が完了した時点とから、２回受信した通知信号の時間間隔を求める。そして親器側制御部１Ａは、求めた時間間隔を１つの通知信号の送信に割り当てられた時間として採用して、終了時の予測を行う。

このようにすれば、親器ＴＲ１と子器ＴＲ２とでタイマなどにずれがある場合であっても、受信した通知信号間の時間間隔や連送番号、連送回数などからタイマなどのずれを補正することができるから、終了時予測処理で予測した送信期間Ｔｘの終了時の信頼性を高めることができる。

ところで、終了時予測処理は、あくまでも受信した通知信号から送信期間Ｔｘの終了時を予測する処理であるから、実際の送信期間Ｔｘの終了時と、予測した送信期間Ｔｘの終了時とは必ずしも一致するとは限らない。ここで、予測した送信期間Ｔｘの終了時が実際の送信期間Ｔｘの終了時より前である場合には、子器ＴＲ２が送信する通知信号（連動要求信号）と親器ＴＲ１が送信する通知信号（連動命令信号）とが衝突するおそれがある。

そこで、図４（ａ）に示すように、子器ＴＲ２が送信期間Ｔｘ内に連送する最後の通知信号（連動要求信号）の後ろに、ガードタイムとなるガード信号（例えば全てのビット列を０としたビット例）Ｇを設けるようにしてもよい。また、このようなガード信号Ｇは、図４（ｂ）に示すように、親器ＴＲ１が送信期間Ｔｘに連送する最初の通知信号（連動命令信号）の前に設けるようにしてもよく、最初の通知信号の前に設ける場合には、最初の通知信号の時間調整用の同期ビットＰＲ１でガード信号Ｇを兼用するようにしてもよい。

また、子器ＴＲ２が送信期間Ｔｘ内に連送する最後の通知信号（連動要求信号）の後ろと、親器ＴＲ１が送信期間Ｔｘに連送する最初の通知信号（連動命令信号）の前の両方にガード信号Ｇを設けてもよい。なお、ガード信号Ｇの長さは、終了時予測処理の予測結果の誤差を鑑みて、できるだけ短く設定することが好ましい。

本実施形態の火災警報システムは、あくまでも本発明の一実施形態に過ぎないものであって、本発明の技術的範囲を本実施形態のものに限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更は当然に行える。

本発明の一実施形態の火災警報システムのシステム構成図である。 同上の火災警報システムの動作説明図である。 同上における通知信号のフレームのデータフォーマットである。 同上の火災警報システムの他例の説明図である。

１（１Ａ，１Ｂ） 制御部（制御手段）
２ 送受信部（送信手段、受信手段）
ＴＲ（ＴＲ１，ＴＲ２） 火災警報器（親器，子器）

Claims (3)

1. 複数の火災警報器からなる火災警報システムであって、
   各火災警報器は、火災の発生を検知する火災感知手段と、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、一定の間欠受信間隔を繰り返しカウントするタイマ手段と、火災感知手段で火災の発生を検知したことを報知する報知手段と、送信手段および受信手段を制御する制御手段とを具備し、
   複数の火災警報器のうち一つを親器、残りの火災警報器を子器とし、
   子器の制御手段は、火災感知手段が火災の発生を検知したときは、送信手段を起動して所定の送信期間に火災の発生を通知する通知メッセージを含む無線信号よりなる連動要求信号を送信させる送信動作を複数回繰り返す火災発生通知処理を行い、
   火災感知手段が火災の発生を検知していないときは、タイマ手段による間欠受信間隔のカウント中は受信手段を停止させタイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する度に受信手段を起動する間欠受信処理を行い、
   親器の制御手段は、子器が送信した連動要求信号を受信手段で受信したときは、受信手段で受信した通知信号が送信された送信期間の終了時を予測する終了時予測処理を行った後、当該終了時予測処理の結果に基づいて、子器の送信期間が終了してから火災の発生を通知する通知メッセージを含む無線信号よりなる連動命令信号の全ての子器への送信を送信手段に開始させることを特徴とする火災警報システム。
2. 上記子器の制御手段は、上記送信手段に上記連動要求信号を送信させるにあたっては、上記送信期間内に上記連動要求信号を所定回数連送させ、
   上記連動要求信号のフレームには、上記送信期間において何番目に送信されたかを示す連送番号が含まれ、
   上記親器の制御手段は、上記受信手段で上記連動要求信号を１回受信したときに上記終了時予測処理を行い、
   上記終了時予測処理では、上記送信期間内における上記連動要求信号の連送回数と上記受信手段で受信した上記連動要求信号に含まれる連送番号とを基にして当該連動要求信号が送信された送信期間の終了時を予測す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. 上記子器の制御手段は、上記送信手段に上記連動要求信号を送信させるにあたっては、上記送信期間内に上記連動要求信号を所定回数連送させ、
   上記連動要求信号のフレームには、上記送信期間において何番目に送信されたかを示す連送番号が含まれ、
   上記親器の制御手段は、上記受信手段で上記連動要求信号を複数回受信したときに上記終了時予測処理を行い、
   上記終了時予測処理では、上記送信期間内における上記連動要求信号の連送回数と上記受信手段で受信した複数の上記連動要求信号に含まれる連送番号とを基にして当該連動要求信号が送信された送信期間の終了時を予測することを特徴とする請求項１記載の火災警報システム。

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