(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を媒体とする無線信号を送信する送信手段と、前記無線信号を受信する受信手段と、所定のイベントの発生を検知する検知手段と、前記検知手段で前記イベントが検知されたときに所定の通知メッセージを含む前記無線信号を前記送信手段から送信させる制御手段と、操作入力を受け付ける受付手段と、音又は光の少なくとも何れか一方を用いた報知を行う報知手段とを備えた複数の無線機からなり、
前記制御手段は、前記受付手段が電波確認の操作入力を受け付けた場合に電波確認メッセージを含む前記無線信号を前記送信手段から送信させ、他の無線機から送信された前記電波確認メッセージを前記受信手段で受信した場合に前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の受信強度を所定のしきい値と比較するとともに比較結果を前記報知手段に報知させ、且つ前記電波確認の操作入力が前記受付手段で受け付けられた時点から所定時間が経過するまでの間、前記電波確認メッセージを含む前記無線信号を周期的に前記送信手段から送信させ、
さらに、前記制御手段は、前記他の無線機から送信された前記無線信号を前記受信手段で受信した場合、当該無線信号の終期及び前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の周期に基づき、次回の前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の送信開始タイミングに合わせて前記受信手段を起動することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記報知手段は光を用いた報知を行い、前記制御手段は、前記受信手段で受信した前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の受信強度が前記しきい値以上である場合、前記報知手段に光を明滅して報知させることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記報知手段が光を明滅する周期を、前記受信強度に応じて変化させることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記報知手段は複数種類の色の光を用いた報知を行い、前記制御手段は、前記受信手段で受信した前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の受信強度が前記しきい値以上である場合、前記受信強度に応じて光の色を変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記報知手段は光及び音を用いた報知を行い、前記制御手段は、前記受信手段で受信した前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の受信強度が前記しきい値以上である場合、前記報知手段に光と音を用いた報知を行わせることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記イベントとして火災の発生を検知する前記検知手段を備える前記無線機と、前記イベントとして空気質を測定する前記検知手段を備える前記無線機と、前記イベントとして監視領域における人の存在を検知する前記検知手段を備える前記無線機とのうちで、少なくとも何れか１種類の前記無線機が含まれることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線機の間で無線通信を行う無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システムとして、例えば、特許文献１に記載されているワイヤレス式火災警報システムがある。
【０００３】
この従来例は、複数台の無線機のそれぞれが火災を感知して警報を発する火災警報器に相当し、火災を感知した無線機が警報を発するとともに無線信号を送信し、無線信号を受信した他の無線機が警報を発することで全ての無線機が連動して警報を発するものである。
【０００４】
ところで、上記従来例のような無線通信システムは、各無線機がそれぞれ異なる場所(例えば、住宅の居間、台所、寝室など)に固定的に設置されて運用されるので、各無線機の設置時に正常に無線通信できることを確認する作業が必要である。
【０００５】
例えば、特許文献１記載の従来例の場合、特定の火災警報器(親器)から確認用の返信要求メッセージを含む無線信号が送信され、その他の火災警報器(子器)から返信される応答メッセージを含む無線信号が親器で正常に受信されることを確認している。ただし、火災警報器の設置場所が天井又は壁の高い位置であるため、作業性を考慮して、火災警報器を設置場所の真下の床面に載置した状況で上記確認作業が実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７１０６７号公報(段落００５６〜００５９及び図５参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、無線機(火災警報器)が実際の設置場所と異なる位置で確認作業が実施された場合、シャドウイングやフェージングの影響によって受信電力の変動が大きくなって通信不能となるときがある。一方、実際の設置場所に設置された状況で確認作業を実施することは、作業者の作業負担が増大するという問題がある。さらに、特許文献１記載の従来例では、通信が可能か否かの確認結果が親器のみで報知されるため、通信不可の子器が存在する場合、当該子器の位置を変更した後に再度親器を操作して確認作業をやり直す必要があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、電波受信の確認作業の作業性を低下させずに受信電力の変動による通信状況の劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の無線通信システムは、電波を媒体とする無線信号を送信する送信手段と、前記無線信号を受信する受信手段と、所定のイベントの発生を検知する検知手段と、前記検知手段で前記イベントが検知されたときに所定の通知メッセージを含む前記無線信号を前記送信手段から送信させる制御手段と、操作入力を受け付ける受付手段と、音又は光の少なくとも何れか一方を用いた報知を行う報知手段とを備えた複数の無線機からなり、前記制御手段は、前記受付手段が電波確認の操作入力を受け付けた場合に電波確認メッセージを含む前記無線信号を前記送信手段から送信させ、他の無線機から送信された前記電波確認メッセージを前記受信手段で受信した場合に前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の受信強度を所定のしきい値と比較するとともに比較結果を前記報知手段に報知させ、且つ前記電波確認の操作入力が前記受付手段で受け付けられた時点から所定時間が経過するまでの間、前記電波確認メッセージを含む前記無線信号を周期的に前記送信手段から送信させ、さらに、前記制御手段は、前記他の無線機から送信された前記無線信号を前記受信手段で受信した場合、当該無線信号の終期及び前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の周期に基づき、次回の前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の送信開始タイミングに合わせて前記受信手段を起動することを特徴とする。
【００１０】
この無線通信システムにおいて、前記報知手段は光を用いた報知を行い、前記制御手段は、前記受信手段で受信した前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の受信強度が前記しきい値以上である場合、前記報知手段に光を明滅して報知させることが好ましい。
【００１１】
この無線通信システムにおいて、前記制御手段は、前記報知手段が光を明滅する周期を、前記受信強度に応じて変化させることが好ましい。
【００１２】
この無線通信システムにおいて、前記報知手段は複数種類の色の光を用いた報知を行い、前記制御手段は、前記受信手段で受信した前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の受信強度が前記しきい値以上である場合、前記受信強度に応じて光の色を変化させることが好ましい。
【００１３】
この無線通信システムにおいて、前記報知手段は光及び音を用いた報知を行い、前記制御手段は、前記受信手段で受信した前記電波確認メッセージを含む前記無線信号の受信強度が前記しきい値以上である場合、前記報知手段に光と音を用いた報知を行わせるが好ましい。
【００１４】
この無線通信システムにおいて、前記イベントとして火災の発生を検知する前記検知手段を備える前記無線機と、前記イベントとして空気質を測定する前記検知手段を備える前記無線機と、前記イベントとして監視領域における人の存在を検知する前記検知手段を備える前記無線機とのうちで、少なくとも何れか１種類の前記無線機が含まれることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の無線通信システムは、電波受信の確認作業の作業性を低下させずに受信電力の変動による通信状況の劣化を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る無線通信システム(火災警報システム)の実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】同上における電波確認作業時の動作を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、火災を感知して警報音を鳴動するとともに電波を媒体とし且つ火災感知メッセージを含む無線信号を送信する火災警報器を無線機とした無線通信システム(火災警報システム)に本発明の技術思想を適用した実施形態について説明する。
【００１８】
図１は本実施形態のシステム構成図であり、複数台(図示は２台のみ)の火災警報器TRで火災警報システムが構成されている。なお、以下の説明では、火災警報器TRを個別に示す場合は火災警報器TR1，TR2，…，TRnと表記し、総括して示す場合は火災警報器TRと表記する。
【００１９】
火災警報器TRは、制御部１、無線送受信部２、アンテナ３、火災感知部４、報知部５、操作入力受付部６、電池電源部７などを備える。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機」に準拠して電波を媒体とする無線信号を送受信する。アンテナ３は、無線信号の媒体である電波を放射し且つ電波を受波するものであって、火災警報器TRのハウジングから露出する露出型若しくはハウジングに内蔵される内蔵型の何れでも構わない。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、炎などを検出することで火災を感知する。但し、無線送受信部２並びに火災感知部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。
【００２０】
報知部５は、発光ダイオード(ＬＥＤ)及びスピーカと、ＬＥＤを発光させる発光回路と、スピーカを鳴動させる駆動回路とを有し、後述するように制御部１に制御されて複数種類の報知を光(ＬＥＤ)と音(スピーカ)によって行う。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。電池電源部７は、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。
【００２１】
制御部１は、マイクロコンピュータ(マイコン)やメモリ部1aなどで構成され、メモリ部1a(または図示しないROM<ロム>)に格納されたプログラムをマイコンが実行することで後述する種々の機能を実現する。なお、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。
【００２２】
例えば、火災感知部４で火災の発生が感知されると、制御部１は報知部５のスピーカから警報音を鳴動させたり、あるいは予めメモリ部1a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」など)をスピーカに鳴動させることで火災警報を報知させる。さらに制御部１は、火災警報の報知とともに、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、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受け取ったときも、制御部１が報知部５を制御して火災警報を報知させる。つまり、制御部１では火災感知部４が火災を感知したときに報知部５を制御して火災警報を報知するととも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より送信させる機能を有している。
【００２３】
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機の無線設備」では、無線信号を連続して送信してもよい期間(送信期間)が３秒以下、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)が２秒以上とすることが規定されている(同条第５号参照)。このために制御部１は、上記無線設備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。
【００２４】
また制御部１は、マイコンに内蔵するタイマで所定の間欠受信間隔を繰り返しカウントし且つ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する。そして、所望の電波が捉えられなければ、制御部１が直ちに無線送受信部２を停止して待機状態に移行させる。これにより、平均消費電力を大幅に低減して電池電源部７の電池の長寿命化を図っている。なお、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。
【００２５】
而して、本実施形態も特許文献１記載の従来例と同様に、火災を感知した火災警報器TRi(i=1，2，…，n)が火災警報を報知させるだけでなく無線信号を送信して他の火災警報器TR1〜TRi-1，TRi+1〜TRnに火災の発生を知らせている。そして、無線信号を受信した他の火災警報器TR1〜TRi-1，TRi+1〜TRnが火災警報を報知することにより、全ての火災警報器TR1〜TRnで火災警報が報知される。
【００２６】
ところで、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、火元の火災警報器TRから送信される無線信号を火元でない火災警報器TRで受信することは、通常、十分可能である。しかしながら、火災警報器TRの台数が増えるにつれて、全ての火災警報器TRの間で常時無線通信を可能とすることが困難な場合もある。例えば、火災警報器TRの近くに電磁波ノイズを放射する電子器器が設置されており、当該電子器器が動作している時間帯では、電磁波ノイズによって火災警報器TRの無線通信が妨害されることなどが考えられる。
【００２７】
そこで本実施形態では、特定の火災警報器TR1(以下、親器と呼ぶ。)を他の全ての火災警報器TR2〜TRn(以下、子器と呼ぶ。)と無線通信可能な場所に設置している。そして、何れかの子器TRj(j=2，3，…，n)から送信される無線信号を受信した親器TR1が、当該無線信号を全ての子器TR2〜TRnに向けて中継することにより、全ての火災警報器TR1〜TRnが無線信号を相互に送受信できるようにしている。
【００２８】
さらに親器TR1の制御部１では、定期的(例えば、24時間毎)に無線送受信部２を起動して子器TRj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ている。各子器TRj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で(例えば、１時間毎に)監視するとともに、その監視結果(故障の有無及び電池切れの有無)をメモリ部1aに記憶している。そして、親器TR1から定期監視メッセージを受け取ったときに、子器TRjの制御部１は、メモリ部1a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器TR1に返信する。親器TR1の制御部１は、通知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器TRjから送信される無線信号を受信する。そして、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器TRjがあれば、親器TR1の制御部１は、報知部６のスピーカから警告音を鳴動させ且つ発光ダイオードを発光させて子器TRjの異常(通信不能)を報知する。あるいは、何れかの子器TRj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も、親器TR1の制御部１は子器TRjに異常(故障有り、電池切れなど)が発生したことを報知部５に報知させる。ただし、親器TR1及び子器TRj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、直ちに報知部５に異常の発生を報知させる。なお、上述したように親器TR1が各子器TRjに対して定期監視を行うことにより、親器TR1と各子器TRjとの間の通信パスの正常性を常に確認することができる。
【００２９】
ここで、親器TR1を他の全ての子器TR2〜TRnと無線通信可能な場所に設置するため、特許文献１記載の従来例と同様の確認作業(以下、電波確認作業と呼ぶ。)が必要である。特許文献１記載の従来例の場合、電波確認作業において、親器から確認用の返信要求メッセージを含む無線信号が送信され、各子器から返信される応答メッセージを含む無線信号が親器で正常に受信されることを確認している。
【００３０】
これに対して本実施形態では、子器TRjの制御部１が、親器TR1から送信される電波確認メッセージを含む無線信号の受信強度(RSSI値)をしきい値と比較するとともに比較結果を報知部５に報知させている。以下、図２のタイムチャートを参照しながら電波確認作業における親器TR1並びに子器TRjの動作を説明する。
【００３１】
まず、親器TR1並びに全ての子器TRjが各々の設置場所の床に載置される。なお、親器TR1並びに全子器TRjの制御部１は、電源投入後、間欠受信間隔のカウントを開始して間欠受信動作を開始する。そして、親器TR1の操作入力受付部６で電波確認作業を開始するための操作入力が受け付けられると、操作入力受付部６から制御部１へ電波確認作業開始の操作信号が出力される。
【００３２】
親器TR1の制御部１は、電波確認作業開始の操作信号を受け取った時点から所定時間(十数秒〜数分)が経過するまでの間、電波確認メッセージを含む無線信号を一定の周期T1で無線送受信部２から繰り返し送信させる。
【００３３】
一方、各子器TRjでは、間欠受信を行っている無線送受信部２が無線信号を受信するが、間欠受信のタイミングによっては、受信した無線信号から電波確認メッセージを取得することができない場合がある。そこで、子器TRjの制御部１は、無線送受信部２が受信した無線信号の終期及び電波確認メッセージの送信周期T1に基づき、電波確認メッセージを含む無線信号の次回の送信開始タイミングに合わせて無線送受信部２を起動して受信させる。
【００３４】
したがって、２回目以降の受信時には、各子器TRjの制御部１が、無線送受信部２で受信される無線信号から電波確認メッセージを確実に取得することができる。電波確認メッセージを取得した各子器TRjの制御部１は、無線送受信部２から出力されるRSSI値を所定のしきい値と比較するとともに比較結果を報知部５から報知させる。例えば、制御部１は、RSSI値がしきい値以上の場合は報知部５を制御して発光ダイオードを発光させ、RSSI値がしきい値未満の場合は発光ダイオードを発光させない。あるいは、発光ダイオードの発光に代えて、若しくは発光ダイオードの発光と同時に、制御部１がスピーカから報知音を鳴動させてもよい。なお、各子器TRjの制御部１は、親器TR1から電波確認メッセージを受け取っている間、報知部５による比較結果の報知を継続する。
【００３５】
電波確認作業を行う作業者は、各子器TRjの報知部５の報知状況を確認し、RSSI値がしきい値以上であること(受信成功)を報知していない(発光ダイオードが発光していない)子器TRjを移動させる。そして、作業者は、所定時間が経過するまでの間、子器TRjを移動させて報知部５の報知状況を確認することにより、親器TR1との通信が可能な位置に子器TRjを設置することができる。このとき、作業者が子器TRjを実際の設置場所、例えば、天井や壁面に移動させても構わない。
【００３６】
上述のように本実施形態では、子器TRjの制御部１が、親器TR1から送信される電波確認メッセージを含む無線信号の受信強度をしきい値と比較するとともに比較結果を報知部５に報知させる。その結果、電波受信の確認作業の作業性を低下させずに受信電力の変動による通信状況の劣化を抑制することができる。
【００３７】
ところで、各子器TRjの制御部１は、電波確認メッセージを含む無線信号のRSSI値がしきい値以上である場合、例えば、RSSI値が大きくなるに従って発光ダイオードの明滅周期を短くするように報知部５を制御してもよい。すなわち、作業者は報知部５の発光ダイオードが明滅する周期によって無線信号の受信強度を大まかに知ることができる。あるいは、発光ダイオードの明滅周期を変化させる代わりに、異なる色の発光ダイオードを択一的に発光させても構わない。例えば、RSSI値が大きくなるにつれて、赤→青→緑というように異なる色の光で報知されるようにすればよい。
【００３８】
ところで、本実施形態では、無線機として住宅用の火災警報器を例示したが、本発明に係る無線通信システムを構成する無線機は、煙感知式や熱感知式あるいは炎感知式などの何れの感知方式を採用した火災警報器にも限定されない。例えば、空気中の湿度や二酸化炭素、一酸化炭素、燃焼ガス(メタンやプロパンなど)の濃度などの空気質を測定する空気質センサを搭載した無線機であってもよい。あるいは、監視領域における人の存在を検知する人センサを搭載した無線機であってもよい。なお、人センサとしては、人体から放射される赤外線を測定する赤外線方式のものや、監視領域を撮像した画像を解析して人を検知する画像解析方式のもの、あるいは赤外線方式と画像処理方式の両方式を用いる複合方式などを利用すればよい。
【００３９】
また、無線通信システムは、１種類の無線機で構成されるとは限らず、例えば、火災警報器からなる無線機と、空気質センサを搭載した無線機と、人センサを搭載した無線機とのうちで２種類又は３種類の無線機で構成されてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
TR  火災警報器(無線機)
１  制御部(制御手段)
２  無線送受信部(送信手段，受信手段)
３  アンテナ(送信手段，受信手段)
４  火災感知部(検知手段)
５  報知部(報知手段)
６  操作入力受付部(受付手段)
【図１】
0005975389.tif 000002
【図２】
0005975389.tif 000003