(57)【要約】      （修正有）【課題】火災の発生を検知すると火災情報を交換するために信頼できる無線通信を確実に行え、しかも電池寿命を延ばすことができる無線式火災警報システムを提供する。【解決手段】省電力無線式火災警報システムは、互いに無線通信するようにリンクされた親局と複数の電池駆動式火災検知端末とを有する。火災検知端末の１つで火災発生が検知されると、火災検知端末は、ウェークアップメッセージを次々に他の火災検知端末に送信する親局に火災検知メッセージを送信してから、親局と火災検知端末との間で多重同期通信を開始する火災情報メッセージを送信する。各火災検知端末は、ウェークアップメッセージまたは火災の発生を示す情報を受信するまでは休止期間と交互する限定された受信期間で自身の受信器を動作させる間欠受信モードを選択し、親局からの火災情報メッセージで開始される多重同期通信の準備を火災検知端末にさせるために常時受信モードを選択する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに無線通信するようにリンクされた親局１０Ａと複数の電池駆動式火災検知端末１０Ｂを備えた無線式火災警報システムであり、
上記親局１０Ａは以下の構成を備える、
上記の火災検知端末からの火災検知メッセージを受信するように構成された第１受信器２０Ａ、
上記火災検知端末の何れかからの火災検知メッセージを受けた時に火災情報メッセージを発生するように構成された第１情報発生器３０Ａ、この火災情報メッセージは各火災端末からの応答メッセージを受信するように割り当てられた一連のタイムスロットに関する時間基準を規定し、このタイムスロットを介して各火災端末との間での多重同期通信を開始させるように構成される、
第１送信器４０Ａ、この送信器は上記の火災情報メッセージを上記の各火災検知端末に送信するように構成される、
上記の各火災検知端末１０Ｂは以下の構成を備える
各火災検知端末に電源を与える電池１４Ｂ、
火災条件を検出するように構成された火災センサ１２Ｂ、
上記の火災条件が発生したときに上記の火災検知メッセージを発生する第２情報発生器３０Ｂ、
上記の火災検知メッセージを送信するように構成された第２送信器４０Ｂ、
上記火災検知メッセージ及び上記火災情報メッセージを受信するように構成された第２受信器２０Ｂ、
上記第２情報発生器３０Ｂからの火災検知メッセージや上記親局からの火災情報メッセージを受けた時に火災警報を出力する警報装置５０Ｂ、
上記の各火災検知端末は第２電力コントローラ６０Ｂを備え、この第２電力コントローラは上記第２受信器２０Ｂを休止期間と交互する限定された受信期間で動作させる間欠受信モードと、上記火災情報メッセージを受信できるように上記第２受信器２０Ｂを常時準備させる常時受信モードを選択的に与えるように構成され、
上記第２電力コントローラ６０Ｂは上記火災検知メッセージ受ける迄は、上記間欠受信モードを選択し、それ以後は上記常時受信モードを選択して上記親局との間で多重同期通信を行い、
上記親局１０Ａは内蔵の電池１４Ａによって電力が与えられると共に、第１電力コントローラ６０Ａを備え、この第１電力コントローラは上記第１受信器２０Ａを休止期間と交互する限定した受信期間で動作させる間欠受信モードと、上記火災情報メッセージを受信できるように上記第１受信器を常時準備させる常時受信モードを選択的に与えるように構成され、
上記親局の第１電力コントローラ６０Ａは、上記火災検知端末１０Ｂの何れかから上記火災検知メッセージを受信する迄は、上記の間欠受信モードを選択し、それ以降は上記の常時受信モードを選択して上記火災情報メッセージを送信して各火災検知端末との間の多重同期通信を開始するように構成されたことを特徴とする無線式火災警報システム。
【請求項２】
上記親局１０Ａの第１情報発生器３０Ａは、上記火災検知端末１０Ｂの何れかから火災検知信号を受けた時に、ウェークアップメッセージを発生するように構成される、このウェークアップメッセージ号は上記火災検知端末の全てを宛先とするように構成され、
上記親局１０Ａの送信器４０Ａは、上記火災情報メッセージを送信する迄に所定の期間に亘って上記ウェークアップメッセージを送信し、
上記各火災検知端末１０Ｂの第２電力コントローラ６０Ｂは、上記ウェークアップメッセージや上記火災検知メッセージの何れか早い方を受信した時点で、上記の常時受信モードを選択して、上記火災情報メッセージによって開始される親局との間の多重同期通信に備えるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の無線式火災警報システム。
【請求項３】
上記火災検知端末１０Ｂの上記第２送信器４０Ｂは、上記親局１０Ａから上記ウェークアップ信号を受信する迄、上記火災検知メッセージの送信を続行するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の無線式火災警報システム。
【請求項４】
上記各火災検知端末１０Ｂは、上記ウェークアップメッセージと上記火災検知メッセージとの何れか早い方を受信した時に、上記の警報装置５０Ｂから火災警告を出力するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の無線式火災警報システム。
【請求項５】
上記親局１０Ａの第１送信器５０Ａは、上記火災検知端末１０Ｂの何れかから最初に火災検知メッセージを受けた後、所定の期間遅延して、上記火災情報メッセージを送信して上記火災検知端末との間の多重同期通信を開始するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線式火災警報システム。
【請求項６】
上記の各火災検知端末１０Ｂは停止要求を発生する要求発生器８０Ｂを備え、この停止要求は上記の多重同期通信を介して親局１０Ａに送信される、
上記親局１０Ａの第１情報発生器３０Ａは上記の停止要求を受けて停止指令を発生させ、この停止指令を上記火災情報メッセージに含め、この火災情報メッセージが上記の多重同期通信によって各火災検知端末に送信されるように構成される、
上記の各火災検知端末１０Ｂの警報装置５０Ｂは上記の停止指令を含む上記火災情報メッセージを受けてから所定の停止時間の間、上記災警報の出力を停止するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の無線式火災警報システム。
【請求項７】
上記の各火災検知端末１０Ｂは、上記の停止期間の間に、火災の発生を示す情報を受けた時に上記の火災警報の出力を再開するように構成されたことを特徴とする請求項６に記載の無線式火災警報システム。
【請求項８】
上記の各火災検知端末１０Ｂは、各火災センサ１２Ｂで火災条件が検知されない時に、回復要求を作成してこれを上記の応答メッセージとして上記の多重同期通信を介して送信するように構成され、
上記親局１０Ａの第１情報発生器３０Ａは、上記親局において全ての火災検知端末１０Ｂから上記回復要求を受信した時に、復旧指令を作成してこれを上記火災情報メッセージに含めるように構成され、この火災情報メッセージが各火災検知端末１０Ｂに送信され、
上記の各火災検知端末１０Ｂの第２電力コントローラ６０Ｂは、この復旧指令を含む火災情報メッセージを受信したときに、上記の間欠受信モードに切り替わるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の無線式火災警報システム。
【請求項９】
上記親局の第１電力コントローラ６０Ａは、上記火災検知端末１０Ｂの何れかから上記火災検知メッセージを受信する迄は、上記の間欠受信モードを選択し、それ以降は上記のウェークアップメッセージを所定の回数繰り返して送信する起動モードを選択し、次いで、常時受信モードを選択して上記火災情報メッセージを送信して各火災検知端末との間の多重同期通信を開始するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の無線式火災警報システム。
【請求項１０】
上記親局１０Ａに警報装置５０Ａが備えられて上記の火災検知メッセージを受信した時に火災警報を出力するように構成されたことを特徴とする請求項１または９に記載の無線式火災警報システム。
【請求項１１】
上記親局１０Ａに火災条件を検出するように構成された火災センサ１２Ａが備えられ、
上記親局の第１情報発生器３０Ａは、上記火災センサ１２Ａからの火災発生を受けたときに各火災検知端末へ送信される上記火災検知メッセージ及び上記火災情報メッセージを作成するように構成されたことを特徴とする請求項１または９に記載の無線式火災警報システム。
【請求項１２】
上記親局１０Ａに警報装置５０Ａが備えられ、上記の親局の火災センサ１２Ａでの火災発生を受けるか、各火災検知端末からの火災検知メッセージを受信した時に、火災警報を出力することを特徴とする請求項１１に記載の無線式火災警報システム。
【請求項１３】
上記親局１０Ａに火災条件を検出する火災センサ１２Ａが備えられ、
上記親局の情報発生器３０Ａは親局の火災センサからの火災条件を受けたときに上記の火災検知メッセージを発生するように構成され、
上記親局の送信器４０Ａは上記火災検知メッセージを送信するように構成され、
上記親局１０Ａ及び上記火災検知端末１０Ｂのそれぞれは、親／子セレクタ７０Ａ、７０Ｂを備え、この親／子セレクタはそれぞれ親局と火災検知端末に与えられる機能の一つを選択するように構成されたことを特徴とする請求項１０に記載の無線式火災警報システム。
【請求項１４】
互いに無線通信するようにリンクされた親局１０Ａと複数の電池駆動式火災検知端末１０Ｂを備えた無線式火災警報システムであり、
上記親局１０Ａは以下の構成を備える、
上記の火災検知端末からの火災検知メッセージを受信するように構成された第１受信器２０Ａ、
上記火災検知端末の何れかからの火災検知メッセージを受けた時にウェークアップメッセージ及び火災情報メッセージを発生するように構成された第１情報発生器３０Ａ、上記ウェークアップメッセージ号は上記火災検知端末の全てを宛先とするように構成され、上記火災情報メッセージは各火災端末からの応答を受信するように割り当てられた一連のタイムスロットを規定する記述を含み、このタイムスロットを介して各火災端末との間での多重同期通信を開始させるように構成される、
第１送信器４０Ａ、この送信器は上記の火災検知メッセージを受けた時に上記のウェークアップメッセージを所定の期間送信し、その後に上記の火災情報メッセージを上記の各火災検知端末に送信するように構成される、
上記の各火災検知端末１０Ｂは以下の構成を備える
各火災検知端末に電源を与える電池１４Ｂ、
火災条件を検出するように構成された火災センサ１２Ｂ、
上記の火災条件が発生したときに上記の火災検知メッセージを発生する第２情報発生器３０Ｂ、
上記の火災検知メッセージを送信するように構成された第２送信器４０Ｂ、
上記ウェークアップメッセージ及び上記火災情報メッセージを受信するように構成された第２受信器２０Ｂ、
上記第２情報発生器３０Ｂからの火災検知メッセージや上記親局からのウェークアップメッセージを受けた時に火災警報を出力する警報装置５０Ｂ、
上記の各火災検知端末は第２電力コントローラ６０Ｂを備え、この第２電力コントローラは火災検知端末を休止期間と交互する限定された受信期間で動作させる間欠受信モードと、上記火災情報メッセージを受信できるように上記第２受信器を常時準備させる常時受信モードを選択的に与えるように構成され、
上記第２電力コントローラ６０Ｂは上記ウェークアップメッセージ受ける迄は、上記間欠受信モードを選択し、それ以後は上記常時受信モードを選択して上記親局との間で多重同期通信を行う。
上記親局の第１電力コントローラ６０Ａは、上記火災検知端末１０Ｂの何れかから上記火災検知メッセージを受信する迄は、上記の間欠受信モードを選択し、それ以降は上記のウェークアップメッセージを所定の回数繰り返して送信する起動モードを選択し、次いで、常時受信モードを選択して上記火災情報メッセージを送信して各火災検知端末との間の多重同期通信を開始するように構成されたことを特徴とする無線式火災警報システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線式火災警報システム、特に親局と複数の電池駆動式火災検知端末とを備える無線通信火災警報システムに関係する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、親局とそれぞれ火災感知器を備える複数の電池駆動式火災検知端末とで構成される火災警報システムが開示されている。火災検知端末は、火災発生データを送信するために互いに無線通信によって親局にリンクされる。火災検知端末間で衝突を起こさずに信頼できる高精度な情報交換を達成するために、火災検知端末と親局との間の同期無線通信に、ＴＤＭＡ（時間分割多重アクセス）方式が用いられる。一方、火災警報システムは、長期間に亘って動作し続けることが要求される。ＴＭＤＡ方式は、どちらかといえば電力を消費し、電池寿命を短くする。そのため、ＴＤＭＡ方式では、電池交換を頻繁に行う必要がある。このようなＴＤＭＡ方式は、その寿命の間にめったに火災が発生しないようなシステムに不向きである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の問題を考慮して、本発明は、火災の発生を検知すると火災情報を交換するために信頼できる無線通信を確実に行え、しかも電池寿命を延ばすことができる無線式火災警報システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る火災警報システムは、互いに無線通信するようにリンクされた親局（１０Ａ）と複数の電池駆動式火災検知端末（１０Ｂ）を備える。親局は、上記火災検知端末からの火災検知メッセージを受信するように構成される第１受信器（２０Ａ）と、上記火災検知端末の何れかからの火災検知メッセージを受けた時に火災情報メッセージを発生させるように構成される第１情報発生器（３０Ａ）と、上記火災情報メッセージを上記各火災検知端末に送信するように構成される第１送信器（４０Ａ）とで構成される。火災情報メッセージは、上記各火災検知端末からの応答メッセージを受信するようにそれぞれ割り当てられた一連のタイムスロットに関する時間基準を規定し、上記タイムスロットを介して上記各火災検知端末との間での多重同期通信を開始させるように構成される。
【０００６】
上記各火災検知端末（１０Ｂ）は、上記火災検知端末に電力を供給する第２電池（１４Ｂ）と、火災条件を検出するように構成される火災センサ（１２Ｂ）と、上記火災条件が検出されると上記火災検知メッセージを発生させるように構成される第２情報発生器（３０Ｂ）と、上記火災検知メッセージを送信するように構成される第２送信器（４０Ｂ）と、上記火災検知メッセージと上記火災情報メッセージとを受信するように構成される第２受信器（２０Ｂ）と、上記火災検知メッセージまたは上記火災情報メッセージを受信すると火災警報を出力するように構成される警報装置（５０Ｂ）とで構成される。上記火災検知端末は、休止期間と交互する限定された受信期間で上記第２受信器（２０Ｂ）を動作させる間欠受信モードと上記火災情報メッセージを受信できるように上記第２受信器を常時準備させる常時受信モードとを選択的に与えるように構成される電力コントローラ（６０Ｂ）を備える。上記第２電力コントローラは、上記火災検知メッセージ受ける迄は上記間欠受信モードを選択し、それ以後は、上記タイムスロットによる多重同期通信を行うための上記火災情報メッセージを受信するために上記常時受信モードを選択するように構成される。この構成によれば、実際に火災発生の情報を受信するまでは火災検知端末が間欠的に動作するので、電池の電力消費を減らして電池寿命を延ばすことができ、しかも火災発生が認められた後は信頼できる情報交換のために親局と火災検知端末との間で多重同期通信が確実に行われる。
【０００７】
好ましくは、上記親局（１０Ａ）の第１情報発生器（３０Ａ）は、上記火災検知端末の何れかから火災検知メッセージを受けた時に、ウェークアップメッセージを発生させるように構成される。上記ウェークアップメッセージは、上記火災検知端末の全てを宛先とするように構成される。この場合、上記親局の送信器（４０Ａ）は、上記火災検知端末を上記間欠受信モードから起動するために、上記火災情報メッセージを送信する迄に、所定の期間に亘って上記ウェークアップメッセージを送信するように構成される。上記各火災検知端末（１０Ｂ）の上記第２電力コントローラ（６０Ｂ）は、親局（１０Ａ）からの上記ウェークアップメッセージと上記火災検知端末の何れかからの上記火災検知メッセージとの何れか早い方を受信した時点で、上記常時受信モードを選択するように構成され、これによって、上記火災情報メッセージによって開始される上記親局との間の多重同期通信の準備を第２受信器にさせる。そのため、１つの火災検知端末からの火災検知メッセージによって起動しなかった火災検知端末があるときでも、親局との多重同期通信を確実に開始するために、親局からのウェークアップメッセージによって全ての上記火災検知端末が起動される。
【０００８】
この関係では、上記火災検知端末の上記第２送信器（４０Ｂ）は、上記親局が上記火災検知メッセージを確実に認識してその後の多重同期通信のために全ての上記火災検知端末を起動できるように、上記親局から上記ウェークアップメッセージを受信するまで上記火災検知メッセージの送信を続行するように構成されることが好ましい。
【０００９】
また、この関係では、上記各火災検知端末（１０Ｂ）の上記警報装置（５０Ｂ）は、上記ウェークアップメッセージと上記火災検知メッセージとの何れか早い方を受信した時に、上記火災警報を出力するように構成される。従って、全ての上記火災検知端末は、多重同期通信を開始する前に火災警報を確実に発することができて、居住者に迅速に注意を促すことができる。
【００１０】
さらに、多重同期通信の前に全ての上記火災検知端末を確実に起動するために、上記親局の上記第１送信器（４０Ａ）は、上記火災情報メッセージを送信して、上記火災検知端末の何れかから最初に上記火災検知メッセージを受信した後に所定の期間遅延して上記火災検知端末との多重同期通信を開始するように構成されていてもよい。
【００１１】
加えて、上記各火災検知端末（１０Ｂ）は、多重同期通信を介して親局に送信される停止要求を発生させる要求発生器（８０Ｂ）を備えることが好ましい。このために、親局（１０Ａ）の情報発生器（３０Ａ）は、上記火災検知端末から上記停止要求を受信すると、停止指令を発生し、火災情報メッセージに含ませるように構成される。上記火災検知端末は、上記停止指令を含む上記火災情報メッセージを受信すると、上記警報装置からの上記火災警報の出力を所定の停止時間のあいだ停止するように構成される。しかしながら、上記火災検知端末は、上記停止時間の間に火災の発生を示す情報を受信すると、上記火災警報の出力を再開する。
【００１２】
また、上記火災検知端末（１０Ｂ）は、自身の上記各火災センサ（１２Ｂ）で火災条件が検知されない時に、回復要求を作成してこれを上記応答メッセージとして上記多重同期通信を介して送信するように構成されていてもよい。この例では、上記親局（１０Ａ）の第１情報発生器（３０Ａ）は、上記火災検知端末（１０Ｂ）の全てから上記回復要求を上記親局が受信した時に、復旧指令を作成して、上記火災情報メッセージに含めるように構成される。上記各火災検知端末（１０Ｂ）の第２電力コントローラ（６０Ｂ）は、上記復旧指令を含む火災情報メッセージを受信すると、上記間欠受信モードに切り替わるように応答する。そのため、システムは、消化後に省エネルギーモードに復帰できる。
【００１３】
本発明では、親局もまた、内蔵の電池（１４Ａ）によって電力が供給されるとともに、休止期間と交互する限定した受信期間で上記第１受信器（２０Ａ）を動作させる間欠受信モードと上記火災情報メッセージを受信できるように上記第１受信器（２０Ａ）を常時準備させる常時受信モードとを選択的に与えるように構成される第１電力コントローラ（６０Ａ）を備える。上記火災検知端末の上記第２電力コントローラと同様に、上記第１電力コントローラ（６０Ａ）は、上記火災検知端末の何れかから上記火災検知メッセージを受信するまでは間欠受信モードを選択し、それ以降は上記ウェークアップモードを所定の回数繰り返して送信する起動モードを選択し、次いで上記火災検知端末との間の多重同期通信の開始のための上記火災情報メッセージを送信するために常時受信モードを選択するように構成される。そのため、電池駆動式親局の電力を節約できるようになり、システムの動作寿命が長くなる。
【００１４】
上記親局は、上記親局が設置されている場所に火災警報を与えるための上記火災検知メッセージを受信すると、上記火災警報を出力するように構成される警報装置を備えていても良い。さらに、上記親局は、火災センサ（１２Ａ）と、上記火災センサから火災条件を受けたときに各上記火災検知端末（１０Ｂ）に送信される上記火災検知メッセージと上記火災情報メッセージを発生させるように構成される第１情報発生器（３０Ａ）とを備えていても良い。上で述べたように、上記親局は、上記火災検知端末の機能を共有することができ、システムの汎用性が向上する。
【００１５】
より好ましくは、上記親局と上記火災検知端末のそれぞれは、上記親局と上記火災検知端末のそれぞれに与えられる機能の一つを選択する親／子セレクタを備えるように構成される。そのため、上記親局と上記火災検知端末とを同じ構造とすることができ、システムの要求が簡単になり、建物にシステムを設置した後に上記親局の状態の上記火災検知端末への変更またはその逆が可能になる。
【００１６】
あるいは、火災警報システムは、火災の発生を検知していない火災検知端末では、上記親局からの上記ウェークアップメッセージにだけ応答して、上記間欠受信モードから上記常時受信モードに切り替わるように構成されていてもよい。この場合、上記火災検知端末は、上記火災検知メッセージを上記親局にだけ送信するように構成され、上記親局は、上記ウェークアップメッセージを発生して上記各火災検知端末に送信するために上記火災検知メッセージに応答し、上記親局と上記火災検知端末との間の多重同期通信する準備を全ての上記火災検知端末にさせる。
【００１７】
これらやその他の本発明の有利な特徴は、以下の好ましい実施形態の説明と添付した図面とから明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る無線式火災警報システムの使用用途を示す概略図である。
【図２】上述のシステムに用いられる親局のブロック図である。
【図３】上述のシステムに親局とともに用いられる火災検知端末のブロック図である。
【図４】上述のシステムの火災検知動作を示すタイムチャートである。
【図５】親局と火災検知端末との間で送信されるメッセージのデータ構造の概略図である。
【図６】上述のシステムのデータ処理動作を示すタイムチャートである。
【図７】上述のシステムのデータ処理動作を示すフローチャートである。
【図８】上述の実施形態の変形例に係る火災検知動作を示すタイムチャートである。
【図９】本発明の実施形態２に係る火災検知動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る無線式火災警報システムの典型的な使用用途が示されている。簡単に言えば、火災警報システムは、建物の特定の部屋に設置される親局１０Ａと、他の部屋にそれぞれ設置される複数の火災検知端末１０Ｂとを備える。火災検知端末１０Ｂは、火災の発生を検知し、火災の発生を検知すると各火災検知端末１０Ｂと親局１０Ａで火災警報を発するために他の火災検知端末１０Ｂと親局１０Ａとに火災検知メッセージを送信するように構成される。火災検知メッセージは、火災検知端末で生成され、無線通信を介して送信される。後述するように、親局１０Ａと火災検知端末１０Ｂは、共通するモジュールにより実現され、親／子セレクタによって親局と火災検知端末とのそれぞれの機能を与えるように構成される。
【００２０】
図２および図３は、親局１０Ａと火災検知端末１０Ｂの機能的な構成要素を示す。システムの詳細について議論する前に、特許請求の範囲と発明の概要とでは、親局１０Ａに属する構成要素の前には”第１”という修飾語が付され、火災検知端末１０Ｂに属する構成要素の前には”第２”という修飾語が付され、図面と以下の説明では便宜上このような修飾語を除去している。
【００２１】
図２に示すように、親局１０Ａは、内蔵された電池１４Ａによって給電され、火災検知メッセージを受信するための受信器２０Ａと、火災検知端末１０Ｂの何れかからの火災検知メッセージの受信後にウェークアップメッセージと火災情報メッセージを発生させるための情報発生器３０Ａと、ウェークアップメッセージと火災情報メッセージを各火災検知端末に送信するための送信器（４０Ａ）とを備える。火災情報メッセージは、各火災検知端末からの応答メッセージを受信するようにそれぞれ割り当てられた一連のタイムスロットに関する時間基準を規定し、タイムスロットを介して各火災検知端末との間の多重同期通信を開始させるように構成される。時間基準は、親局１０Ａからの火災情報メッセージに含まれるユニークワードの開始点によって与えられ、各火災検知端末１０Ｂは、時間基準に基づいて自身のタイムスロットを予測する。火災情報メッセージは、タイムスロットの数とタイムスロットの識別について説明する記述を任意に含んでいても良い。多重同期通信は、周知の時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）方式によって実現される。親局１０Ａは、さらに、火災検知端末１０Ｂの何れかからの火災検知メッセージの受信時に、火災警報を音声で出力する警報装置５０Ａを備える。さらに、親局１０Ａは、それ自体に、火災の発生を検知して、火災の発生を検知した時に火災警報を出力するように警報装置５０Ａを動作させる火災センサ１２Ａを備える。
【００２２】
図３に示すように、火災検知端末１０Ｂは、内蔵された電池１４Ｂによって給電され、火災の発生を検知するための火災センサ（１２Ｂ）と、火災の発生を検知すると火災検知メッセージを発生させるための情報発生器（３０Ｂ）と、火災検知メッセージを送信するための送信器（４０Ｂ）と、他の火災検知端末の何れかからの火災検知メッセージ・親局１０Ａからのウェークアップメッセージおよび火災情報メッセージを受信するための受信器（７０Ｂ）と、火災検知メッセージ・ウェークアップメッセージ・火災の発生を示す火災情報メッセージを受信すると火災警報を音声で出力するように構成される警報装置５０Ｂとを備える。
【００２３】
また、火災検知端末１０Ｂは、図４に示すように、休止時間と交互する限定された受信時間Ｒｐで受信器２０Ｂを動作させる間欠受信モードとデータやメッセージを受信できるように受信器２０Ｂを常時準備させる常時受信モードとを選択的に与えるように構成される電力コントローラ６０Ｂを備える。電力コントローラ６０Ｂは、火災検知メッセージとウェークアップメッセージとの何れか早い方を受信するまでは間欠受信モードを選択し、それ以降は、親局１０Ｂとの多重同期ＴＤＭＡ通信を確立する火災情報メッセージを受信するために常時受信モードを選択するように構成される。ＴＤＭＡ通信中の電池消費を減らすために、各火災検知端末１０Ｂの電力コントローラ６０Ｂは、親局１０Ａから受信した火災情報メッセージのタイムスロットに対応する時間の間だけ受信器２０Ｂを動作させ、ＴＤＭＡ通信の残りの時間は受信器２０Ｂを停止させるように構成されていてもよい。
【００２４】
メッセージの内容を決定するために、火災検知端末１０Ｂは、受信したメッセージが他の火災検知端末の何れかからの火災検知メッセージかそれとも親局１０Ａからのウェークアップメッセージであるとき、電力コントローラ６０Ｂに常時受信モードを選択させるためのトリガ信号を発生させるデータ解析器２６Ｂを備える。後述するように、電力コントローラ６０は、受信したデータの受信信号強度（ＲＳＳＩ）のチェックが行われる数十マイクロ秒の受信時間Ｒｐを設定する。受信時間Ｒｐは、５〜１０秒の所定の時間間隔（Ｔ）、例えば、タイマ６２Ｂからのタイミング信号に応じて繰り返される。
【００２５】
上述した構成要素に加えて、親局１０Ａと火災検知端末１０Ｂのそれぞれ、すなわち、共通のモジュールは、共通のモジュールを親局１０Ａまたは火災検知端末１０Ｂとして選択的に指定するための親／子セレクタ７０Ａ（７０Ｂ）を備える。また、共通のモジュールは、システム内でのマルチキャスト通信のために決定された役割に加えて共同する端末のアドレスを記憶するように構成されるセットアップメモリ７２Ａ（７２Ｂ）を備える。さらに、共通のモジュールは、情報発生器３０Ａ（３０Ｂ）で用意された送信メッセージに宛先アドレスを含むデータを火災検知端末または親局が送信する毎にセットアップメモリ７２Ａ（７２Ｂ）からアドレスを取り出す送信コントローラ４２Ａ（４２Ｂ）を備える。さらに、共通モジュールは、ボタンやキーボードなどのインターフェースを用いたユーザの入力に応答して停止要求を発生させるように構成される要求発生器８０Ａ（８０Ｂ）を備える。火災検知端末１０Ｂからの要求は、情報発生器３０Ｂで発生させる応答メッセージに含まれて、多重同期通信を通じて親局１０Ａに送信される。停止要求に応答し、親局１０Ａは、火災検知端末からの火災警報の出力を所定の停止時間にわたって停止することを目的として、停止指令を発生し、停止指令を含む火災情報メッセージを送信する。
【００２６】
ここで、図４を参照してシステムの動作を説明する。図４では、動作を容易に理解するために、ＦＴ１〜ＦＴ４の符号が付された４つの火災検知端末１０Ｂと、ＭＳの符号が付された親局１０Ａとを有する火災警報システムを例示する。常時は、各火災検知端末ＦＴ１〜ＦＴ４および親局ＭＳそれぞれは、個々の電力コントローラ６０Ｂ（６０Ａ）が休止時間と交互する限られた受信時間（Ｒｐ）に対応する受信器２０Ｂ（２０Ａ）を動作させる、すなわち、３〜１０秒の定期的な間隔（Ｔ）で受信器を動作させる間欠受信モードに設定される。いずれか１つの火災検知端末１０Ｂで最初に火災条件が検出されると、例えばＦＴ１の火災検知端末が時刻ｔ０において火災条件を検出すると、これに対応して、端末ＦＴ１は、火災検知メッセージを発生し、自身の警報装置５０Ｂから火災警報を出力する。火災検知メッセージは、他全ての火災検知端末ＦＴ２，ＦＴ３，ＦＴ４および親局ＭＳ宛とされ、受信時間と交互する送信時間（Ｔｐ）に繰り返し送信される。自身の間欠受信期間（Ｒｐ）のいずれかが送信期間（Ｔｐ）のいずれかと一致する他の火災検知端末ＦＴ２，ＦＴ３および親局ＭＳは、火災検知メッセージを確実に受信する。図示例では、火災検知端末ＦＴ２は時刻ｔ１で、火災検知端末ＦＴ４は時刻ｔ２でそれぞれ火災検知メッセージを受信し、親局ＭＳは時刻ｔ３で火災検知メッセージを受信する。一方、端末ＦＴ４は、送信端末ＦＴ１との距離が最大通信距離を越えているとき・端末ＦＴ１からのメッセージを妨害するノイズを端末ＦＴ４が同時に受信したとき・端末ＦＴ４の受信時間Ｒｐと端末ＦＴ１の送信時間Ｔｐとが一致しないとき、火災検知メッセージを受信できない。
【００２７】
火災検知メッセージを受信すると、端末ＦＴ２およびＦＴ３は、これに対応して、それぞれの警報装置５０Ｂから火災警報を出力し、火災情報メッセージと応答メッセージの送受信を行うために、親局ＭＳとの多重ＴＤＭＡ通信に備える常時受信モードにそれぞれ切り替わる。時間ｔ３で火災検知メッセージを受信した親局ＭＳは、ウェークアップメッセージを発生して全ての端末ＦＴ１〜ＦＴ４に送信するウェークアップモードに切り替わる。ウェークアップメッセージは、端末ＦＴ１からの火災検知メッセージによって常時受信モードに未だ切り替わっていない残りの端末ＦＴ４を起動させるために用いられ、確実に時刻ｔ５で端末Ｔ４を常時受信モードに切り替えて、端末Ｔ４に火災警報を出力させるために限られた回数だけ繰り返される。この場合、親局ＭＳとの無線通信を確実に行える最大通信距離以内に各火災検知端末ＦＴ１〜ＦＴ４が配置されていても、火災検知端末ＦＴ１〜ＦＴ４の１つは、１つ以上のある火災検知端末から最大通信距離を越えて配置され得る。例えば、端末ＦＴ４が火災検知メッセージを出力する検知端末ＦＴ１から親局ＭＳよりも離れている場合、端末ＦＴ４は、火災検知メッセージを受信できない。しかしながら、親局ＭＳからの最大通信距離内に端末ＦＴ４があれば、端末ＦＴ４は、親局ＭＳからのウェークアップメッセージを確実に受信でき、その結果、常時受信モードに切り替えられる。さらに、ノイズによる妨害やＦＴ１の送信時間Ｔｐと端末ＦＴ４の受信時間Ｒｐとの間のずれのために端末ＦＴ１からの火災検知メッセージによって端末ＦＴ４を起動できなかったときでも、親局ＭＳから繰り返し送信されるウェークアップメッセージによって端末ＦＴ４を確実に起動できる。
【００２８】
時刻ｔ４でウェークアップメッセージを受信すると、端末ＦＴ１は、火災検知メッセージの送信を終了し、親局ＭＳとの多重ＴＤＭＡ通信に備えて常時受信モードになる。所定の回数だけウェークアップメッセージを送信した後、親局ＭＳもまた全ての端末ＦＴ１〜ＦＴ４との多重ＴＤＭＡ通信に備えて常時受信モードになる。
【００２９】
時刻ｔ６以降、親局ＭＳは、個別のタイムスロットを通じた各端末ＦＴ１〜ＦＴ４からの応答メッセージまたは確認要求を含む火災情報メッセージを発生して送信する。この通信の間、端末ＦＴ１〜ＦＴ４は、火災警報システムを実現するための情報および指令をやりとりするために、親局と常時通信する。
【００３０】
火災検知端末１０Ｂのいずれか１つが火災警報の停止を要求する停止要求を含む応答メッセージを送信すると、親局１０Ａは、これに対応して、情報発生器３０Ａにおいて停止指令を発生させる。限られた停止時間、例えば３〜６分間、個々の警報装置５０Ｂからの火災警報の出力を停止している全ての火災検知端末１０Ｂに向けて親局１０Ａから送信される以後の火災情報メッセージには、停止指令が含まれる。この停止時間内に火災の発生を示す情報を受信すると、警報装置５０Ｂは、火災警報の出力を再開する。火災の発生を示す情報には、火災センサによる火災の発生の検知や、火災の発生を含む火災情報メッセージの受信が含まれる。
【００３１】
この関係において、火災検知端末１０Ｂは、火災センサ１２Ｂが火災の発生を検知しないときに、情報発生器３０Ｂで回復要求を発生させる。回復要求は、情報発生器３０Ａが復旧指令を発生させて復旧指令を以後の火災情報メッセージに含ませるという応答をする親局１０Ａに送信される応答メッセージに含まれる。このような火災情報を火災検知端末１０Ｂが受信すると、各端末の電力コントローラ６０Ｂが間欠受信モードにリセットされると同時に親局１０Ａも間欠受信モードにリセットされ、これによって、火災検知端末１０Ｂと親局１０Ａのそれぞれにおいて電池が節約される。
【００３２】
上述の電力の節約のための取り決めに加えて、火災警報システムは、電池の消費を最小にするために、受信したデータがノイズであることが分かると火災検知端末１０Ｂと親局１０Ａとの現在の受信時間（Ｒｐ）を迅速に終了させるという電力の節約の仕組みをさらに備える。すなわち、受信したデータが有効なデータ、即ち火災検知メッセージやウェークアップメッセージでない場合、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）はこれに応答して現在の受信時間（Ｒｐ）を終了する。そうしなければ、受信時間（Ｒｐ）は、受信を続行してノイズを読み取ろうとするために所定の時間継続される。
【００３３】
起こり得るノイズから有効なデータを区別するために、情報発生器３０Ａ（３０Ｂ）で生成される有効なメッセージは、図５に示すようなデータ構造を有する。データは、基本的に、８バイトの同期ビット列を含むプリアンブルに続く２バイトのユニークワードと、６バイトの宛先アドレスと、６バイトのソースアドレスと、１００バイトのメッセージ内容と、２バイトのＣＲＣ（cyclic redundancy check：巡回冗長検査）とを有するデータ構造とされる。ノイズからメッセージを区別するため、チェックビットパターンがＣＲＣで終わるデータフレーム（例えばユニークワード）の先頭から始まり、データの１ビット分と交互するビット挿入メッセージを与えるように、”０１０１０１０１”というチェックビットパターンが所定の周期（例えば１バイト長周期）でメッセージに挿入される。受信したデータにチェックビットパターンがない場合、システムは、受信したデータが単なるノイズであると判定し、現在の受信時間（Ｒｐ）を迅速に終了して休止時間の経過後に次の受信時間を設定するという動作をする。
【００３４】
このために、共通モジュール１０Ａ（１０Ｂ）は、受信したデータの受信信号強度（ＲＳＳＩ）を与えるように構成される信号強度検出器２２Ａ（２２Ｂ）に加えて、図５に示すビット挿入メッセージを与えるために”０１０１０１０１”というチェックビットパターンをメッセージの１フレームに挿入するように構成されるチェックビット挿入器３２Ａ（３２Ｂ）と、受信したデータにチェックビットパターンが所定の周期で存在するかどうかを検出するように構成されるチェックビット検出器２４Ａ（２４Ｂ）とを備える。
【００３５】
上述したように、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、休止時間と交互する受信時間に対応するタイマ６２Ａ（６２Ｂ）からのタイミング信号によって与えられる５〜１０秒の所定の間隔で繰り返される数十ミリ秒の受信時間（Ｒｐ）の間だけ対応する受信器２０Ａ（２０Ｂ）を間欠的に駆動するように構成される。したがって、受信器は、信号またはデータの受信に備えて受信時間の間だけ電池の消費が最小のアイドリングモードになり、電池を消費しない休止時間では停止する。各受信時間で信号またはデータを受信すると、受信器は、信号またはデータの読み込みの確認を開始するために動作を開始し、ある程度電池を消費する。
【００３６】
図６に示すように、システムは、常時受信モードが利用可能になるまで、火災検知メッセージまたはウェークアップメッセージを連続して送信するように構成される。火災検知メッセージまたはウェークアップメッセージは、時系列で連続したデータとして送信される。受信側では、受信した信号のＲＳＳＩが閾値を超えるかどうかが各受信時間Ｒｐにおいて最初に確認される。受信時間Ｒｐ内に信号強度検出器２２Ａ（２２Ｂ）によってＲＳＳＩが閾値より大きいと判定されると、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、これに対応して、入力された信号またはメッセージに少なくとも１つのチェックビットパターン”０１０１０１０１”が含まれているかどうかを確認するために、３バイト長の長さの第１の延長受信時間（Ｒｐ＝Ｅｘ１）まで受信時間Ｒｐを延長する。チェックビット検出器２４Ａ（２４Ｂ）がチェックビットパターンを確認できなければ、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、これに対応して、受信器２０Ａ（２０Ｂ）とこれに関係する構成要素を次の受信時間（Ｒｐ）まで停止するために第１の延長受信時間（Ｅｘ１）を迅速に終了させる。第１の延長時間（Ｒｐ＝Ｅｘ１）内にチェックビットパターンが確認されると、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、受信したメッセージにユニークワードが含まれているかどうかを確認するために、メッセージの１フレーム長以上の長さまで受信時間を延長する（Ｒｐ＝Ｅｘ２）。第２の延長時間（Ｅｘ２）内にユニークワードが見つからない場合、すなわち、受信したメッセージが本システムに特別に意図されたメッセージではない場合、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、これに対応して、第２の延長受信時間（Ｅｘ２）を迅速に終了して、次の受信時間（Ｒｐ）まで受信器２０Ａ（２０Ｂ）とこれに関係する構成要素の動作を停止させる。第２の延長時間内にユニークワードが見つかった場合、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、メッセージが本物であることを確認して、メッセージの読み込みを完了するために、見つかったユニークワードの開始時点から１フレーム長以上の時間が経過した時点で終了する第３の延長受信時間まで受信時間を延長する（Ｒｐ＝Ｅｘ３）。尚、延長受信時間Ｅｘ２または延長受信時間Ｅｘ３の間の各２バイト長以内にチェックビットパターンが現れないとき、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、受信したメッセージがノイズまたは本システムのために用意されていないデータであるとみなして、延長受信時間を終了する。
【００３７】
図７に示すフローチャートは、上述のノイズまたは非システムメッセージを排除する動作を詳細に説明する。まず、受信を中断する休止時間が過ぎると、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、データの受信に備えて受信器２０Ａ（２０Ｂ）を動作させる。その後のステップでは、信号強度検出器２２Ａ（２２Ｂ）において、受信した信号のＲＳＳＩが所定の閾値を超えるかどうかが決定される。ＲＳＳＩが閾値より大きい場合、メッセージを受信するために、受信時間Ｒｐは、約数十ミリ秒の第１の延長受信時間（Ｅｘ１）まで延長される。次に、チェックビット検出器２４Ａ（２４Ｂ）は、３バイト長の第１の延長時間（Ｅｘ１）内にチェックビットパターン”０１０１０１０１”が１回または２回現れるかどうかを確認する。チェックビットパターンが現れなければ、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、受信時間と現在の受信動作とを停止するための停止信号を与え、電池を節約する。チェックビットパターンが確認されると、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、データ解析器２６Ａ（２６Ｂ）がプリアンブルを読み込んで、第２の延長受信時間内にユニークワードが見つかるかどうかを決定できるようにするために、１フレーム長以上の第２の延長受信時間まで受信時間をさらに延長する（Ｒｐ＝Ｅｘ２）。ユニークワードが見つからなければ、電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）は、これに対応して、第２の延長時間（Ｅｘ２）を終了して、受信器２０Ａ（２０Ｂ）およびこれに関連する構成要素の動作を停止するための停止信号を与え、電池を節約する。ユニークワードが見つかった場合、ユニークワードから始まる１フレーム長以上の検出時間以内に１フレームのメッセージを完全に読み込むために、受信時間は、第３の受信時間（Ｅｘ３）までさらに延長される。第２または第３の延長時間の間にチェックビットパターンが所定の周期、すなわち２バイト長周期で現れなかった場合、電力コントローラは、受信したデータが無効であると認めて、現在の受信動作を迅速に終了するための停止信号を与え、同様に電池を節約する。
【００３８】
このように、受信したデータは次々に確認される。第３の延長受信時間内にチェックビット検出器２４Ａ（２４Ｂ）がこれ以上データを検出しなければ、電力コントローラは、次に受信器が起動するまで、現在の受信動作を終了するための停止信号を与える。一方、弟３の延長時間（Ｅｘ３）内においてデータが続く場合、データ解析器２６Ａ（２６Ｂ）は、受信したデータ内の宛先アドレスが送信端末（局）の自身のアドレスまたはその他の端末（局）のアドレスを指定しているかどうかを確認する。アドレスが、自分自身または他の受信端末（親局）へのマルチキャストのためのアドレスであると判断すると、シーケンスは、１フレームのデータの受信が完了したかどうかを確認するステップに進み、さらにＣＲＣが正しいかどうかを確認するステップに進む。１フレームのデータを完全に受信できなかった場合、データ解析器２６Ａ（２６Ｂ）は、受信器２０Ａ（２０Ｂ）の動作を続行するように電力コントローラ６０Ａ（６０Ｂ）に要求し、残りのデータを１バイトずつ読み込む。ＣＲＣが正しくないことが確認されると、データ解析器２６Ａ（２６Ｂ）は、現在の受信動作を迅速に終了させるために電力コントローラに別の停止信号を出力する。ＣＲＣが正しいと確認されると、データ解析器２６Ａ（２６Ｂ）は、有効なデータの受信を完了したと認識して受信動作を停止し、データ処理を開始して、受信したデータによる指示通りの情報を情報発生器５０Ａ（５０Ｂ）から出力させる。
【００３９】
尚、プリアンブルに基づいてデータを受信するためのビット同期を行う機能とチェックビットパターンを検出する機能とをチェックビット検出器２４Ａ（２４Ｂ）に持たせるために、ノンリターンゼロ符号化によりデータが構成される。
【００４０】
上述の実施形態は、チェックビットパターンがユニークワードから始まるデータ列に挿入されることを説明するが、本発明のシステムは、簡単な符号化設計でユニークワードを十分に区別できるようにするために、ユニークワードの後のデータ列にチェックビットパターンが挿入される構成を有していても良い。
【００４１】
図８は、上述のシステムの変形例を示す。この変形例は、親局１０Ａ（ＭＳ）がウェークアップメッセージを発生させる機能を有していない点を除いて上述のシステムと同一である。その代わりに、火災センサが火災の発生を検知する火災検知端末ＦＴ１が、他の火災検知端と親局とを起動するのに十分な限られた回数だけ火災検知メッセージを送信するように構成される。上記の回数は、火災検知端末の数と、受信時間（Ｒｐ）と、受信時間（Ｒｐ）が繰り返される間隔（Ｔ）とに応じて決定される。
【００４２】
図９は、本発明の第２実施形態に係る別の火災検知システムを示す。当該別の火災検知システムは、各火災検知端末１０Ｂ（ＦＴ１〜ＦＴ４）が自身の火災センサで火災の発生を検知したときに火災検知メッセージを親局１０Ａ（ＭＳ）だけに送信するように構成される点を除いて上述の実施形態と同一である。これに関連して、火災検知端末１０Ｂは、ウェークアップメッセージを親局１０Ａ（ＭＳ）から受信したときに、間欠受信モードから常時受信モードに切り替えられる。このために、親局は、全ての火災検知端末を確実に起動するために、ウェークアップメッセージを所定の回数繰り返し送信するように構成される。回数または時間は、火災検知端末の数と、受信時間（Ｒｐ）と、受信時間（Ｒｐ）が繰り返される間隔（Ｔ）とに応じて選択される。火災の発生を検知した火災検知端末ＦＴ１は、親局（ＭＳ）からのウェークアップメッセージを受信すると、火災検知メッセージの送信を停止した後に、親局（ＭＳ）との多重同期通信に備えて常時受信モードに切り替わる。その他の機能は前の実施形態と同一であり、重複する記載は省略する。しかしながら、ここで、火災警報システムは、火災検知端末が、他の火災検知端末から火災検知メッセージまたは親局からウェークアップメッセージとして送信される火災の発生を示す情報を受信すると、間欠受信モードから常時受信モードに切り替わるという発明概念に基づいているということに留意すべきである。
【００４３】
さらに、親局は、自身の火災センサによって火災の発生を検知すると、火災検知メッセージを自身に与えるとともに火災検知端末に送信する機能を備えるように構成されていてもよい。この例では、親局は、親局自身で発生された火災検知メッセージに応じてウェークアップメッセージと火災情報メッセージとを発生させるから、火災検知端末から火災検知メッセージを受信した場合と同様の機能を実現する。
【００４４】
本発明は、上述したように、基本的に図示された実施形態を参照して説明されるが、本発明は、特定の実施形態に限定されず、上記で開示された個々の特徴の組み合わせを含むことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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