(57)【要約】【課題】無線機間の無線通信が不能になり難くする。【解決手段】子器TRjの制御部１は、定期監視メッセージを含む無線信号のRSSI値がしきい値未満の場合、報知部５を制御して受信強度の低下を報知させる。その結果、無線通信が不能になる前に、親器TR1や子器TRjの設置場所の変更などの対策が採られるように促すことができるので、無線通信が不能になり難くなる。【選択図】        図１
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【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、音又は光の少なくとも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、
特定の無線機の前記制御手段は、他の全ての無線機に対して定期監視メッセージを含む無線信号を第１周期で定期的に前記送信手段から送信させ、他の無線機の前記制御手段は、前記定期監視メッセージを受け取ったときに応答メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させ、前記応答メッセージを受け取った他の前記無線機を正常と判断し、他の何れかの無線機から前記応答メッセージを受け取らなかった場合は前記他の何れかの無線機を異常と判断し、且つ正常又は異常の判断結果を前記報知手段に報知させてなり、
前記他の全ての無線機の前記制御手段は、前記定期監視メッセージを含む無線信号を前記受信手段で受信しない期間が前記第１周期よりも長い所定期間を超えると前記特定の無線機を異常と判断して前記報知手段に報知させ、さらに、前記定期監視メッセージを含む無線信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、受信強度が低下したことを前記報知手段に報知させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記無線機は、操作入力を受け付ける受付手段を備え、前記制御手段は、前記受付手段で最新の操作入力が受け付けられてから所定時間が経過してから、前記受信強度が低下したことを前記報知手段に音で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】
前記無線機は、操作入力を受け付ける受付手段を備え、前記制御手段は、前記受信強度が低下したことを前記報知手段に光で報知させ、且つ前記報知手段の報知中に前記受付手段で操作入力が受け付けられると、前記報知手段に音で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４】
前記他の全ての無線機の前記制御手段は、前記受信強度が続けて前記しきい値未満となる回数が所定回数を超えた場合に受信強度が低下したことを前記報知手段に報知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】
前記他の全ての無線機の前記制御手段は、前記受信強度の移動平均が前記しきい値未満の場合、受信強度が低下したことを前記報知手段に報知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６】
前記他の全ての無線機の前記制御手段は、前記受信強度の累積平均を求め、前記移動平均が前記しきい値未満となり、且つ前記累積平均と前記移動平均との乖離が所定の上限値以上となった場合、受信強度が低下したことを前記報知手段に報知させることを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項７】
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１〜６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の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、上記従来例では、特定の火災警報器(親器)から定期的(例えば、２４時間毎)に定期監視メッセージを含む無線信号が送信され、当該無線信号を受信したその他の火災警報器(子器)から親器へ応答メッセージを含む無線信号が返信される。そして、親器は、何れかの子器から応答メッセージを含む無線信号が返信されない場合、当該子器との間の無線通信が不能になったと判断して警告を発する。また、各子器は、定期監視メッセージを含む無線信号が長期間(例えば、４８時間以上)に亘って受信されない場合、親器との間の無線通信が不能になったと判断して警告を発する。なお、親器又は子器が警告を発した場合、例えば、警告を発した親器又は子器の設置場所が変更されれば、再び無線通信が可能になる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５１９０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では親器と子器の間の無線通信が不能になるまで警告が発せられない。例えば、家具などの配置(レイアウト)が変更された結果として受信強度が低下し、さらに、ランダムに発生するノイズの影響と受信強度の低下とが重なって無線通信が不能となる場合が考えられる。この場合、レイアウト変更等による受信強度の低下が事前に報知されていれば、無線通信が不能になる前に、親器や子器の設置場所の変更などの対策が採られて無線通信が不能になり難くなる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、無線機間の無線通信が不能になり難くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、音又は光の少なくとも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、特定の無線機の前記制御手段は、他の全ての無線機に対して定期監視メッセージを含む無線信号を第１周期で定期的に前記送信手段から送信させ、他の無線機の前記制御手段は、前記定期監視メッセージを受け取ったときに応答メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させ、前記応答メッセージを受け取った他の前記無線機を正常と判断し、他の何れかの無線機から前記応答メッセージを受け取らなかった場合は前記他の何れかの無線機を異常と判断し、且つ正常又は異常の判断結果を前記報知手段に報知させてなり、前記他の全ての無線機の前記制御手段は、前記定期監視メッセージを含む無線信号を前記受信手段で受信しない期間が前記第１周期よりも長い所定期間を超えると前記特定の無線機を異常と判断して前記報知手段に報知させ、さらに、前記定期監視メッセージを含む無線信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、受信強度が低下したことを前記報知手段に報知させることを特徴とする。
【０００９】
この無線通信システムにおいて、前記無線機は、操作入力を受け付ける受付手段を備え、前記制御手段は、前記受付手段で最新の操作入力が受け付けられてから所定時間が経過してから、前記受信強度が低下したことを前記報知手段に音で報知させることが好ましい。
【００１０】
この無線通信システムにおいて、前記無線機は、操作入力を受け付ける受付手段を備え、前記制御手段は、前記受信強度が低下したことを前記報知手段に光で報知させ、且つ前記報知手段の報知中に前記受付手段で操作入力が受け付けられると、前記報知手段に音で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、前記他の全ての無線機の前記制御手段は、前記受信強度が続けて前記しきい値未満となる回数が所定回数を超えた場合に受信強度が低下したことを前記報知手段に報知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、前記他の全ての無線機の前記制御手段は、前記受信強度の移動平均が前記しきい値未満の場合、受信強度が低下したことを前記報知手段に報知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、前記他の全ての無線機の前記制御手段は、前記受信強度の累積平均を求め、前記移動平均が前記しきい値未満となり、且つ前記累積平均と前記移動平均との乖離が所定の上限値以上となった場合、受信強度が低下したことを前記報知手段に報知させることが好ましい。
【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、定期監視メッセージを含む無線信号の受信強度が所定のしきい値未満の場合、受信強度が低下したことが報知手段から報知されるので、無線通信が不能になる前に、無線機の設置場所の変更などの対策が採られるように促すことができ、その結果、無線機間の無線通信が不能になり難いという効果がある。
【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】同上における子器の制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】同上における子器の制御部の動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、従来例で説明した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、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明の技術思想が適用可能な無線通信システムは、火災警報システムに限定されるものではなく、例えば、不審者の侵入を検知して報知するセキュリティシステムなどにも適用可能である。
【００１８】
図１は本実施形態のシステム構成図であり、それぞれが無線機に相当する複数台(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。メモリ部1aは、書換可能な不揮発性の半導体メモリ(例えば、フラッシュメモリ)からなる。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は、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、第１周期(例えば、24時間)で定期的に無線送受信部２を起動して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メッセージ(応答メッセージ)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、応答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応答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が送信してきた応答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】
ところで、上述した定期監視の周期(第１周期)は、電池の寿命を考慮して24時間に設定されている。しかしながら、今回の定期監視から次回の定期監視までの間に室内のレイアウト変更等によって電波の受信環境が変化し、子器TRjにおける無線信号の受信強度が低下してしまう可能性がある。
【００３０】
そこで、各子器TRjにおいて、定期監視メッセージを含む無線信号の受信強度(RSSI値)が所定のしきい値と比較され、その比較結果が報知部５から報知されるようにしている。つまり、受信強度がしきい値未満であることが報知部５から報知されれば、例えば、親器TR1や子器TRjの設置場所が変更されることにより、無線通信が不能になり難くなる。
【００３１】
以下、図２のフローチャートを参照して、定期監視に関連した子器TRjの制御部１の動作を詳細に説明する。
【００３２】
子器TRjの制御部１は、間欠受信間隔のカウントが完了する毎に電波チェックを行い、定期監視メッセージを含む無線信号が無線送受信部２で受信されるか否かを確認する(ステップS1)。定期監視メッセージを含む無線信号が受信されなかった場合、制御部１は、無線送受信部２を停止して待機状態に移行し、さらに、前回の定期監視メッセージの受信時点から所定時間(例えば、48時間)が経過しているか否かを判断する(ステップS2)。そして、前回の定期監視メッセージの受信時点から所定時間が経過していれば、制御部１は、報知部５を制御して親器TR1の異常を報知させる(ステップS3)。その後、制御部１は間欠受信間隔のカウントを再開し、ステップS1に戻る。
【００３３】
定期監視メッセージを含む無線信号が無線送受信部２で受信されると、制御部１は、当該無線信号のRSSI値を所定のしきい値と比較する(ステップS4)。RSSI値がしきい値以上の場合、制御部１は、応答メッセージを含む無線信号を無線送受信部２から親器TR1へ送信(返信)させる(ステップS5)。一方、RSSI値がしきい値未満の場合、制御部１は、報知部５を制御して受信強度の低下を報知させ(ステップS6)、その後、応答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(ステップS5)。さらに制御部１は、応答メッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させた後、間欠受信間隔のカウントを再開し、ステップS1に戻る。なお、報知部５は、発光ダイオードを発光させたり、あるいは、スピーカから警告のメッセージ(例えば、「電波強度が低下しています。親器又は子器の設置場所を変更して下さい。」)を鳴動することで電波強度の低下を報知する。
【００３４】
上述のように本実施形態では、定期監視メッセージを含む無線信号の受信強度がしきい値未満の場合、子器TRjの制御部１は、受信強度が低下したことを報知部５に報知させる。その結果、無線通信が不能になる前に、親器TR1や子器TRjの設置場所の変更などの対策が採られるように促すことができるので、無線通信が不能になり難くなる。
【００３５】
また、定期監視メッセージの送信が使用者の就寝時間帯(例えば、深夜)に行われる場合、報知部５の報知が使用者に気付かれない可能性が高いので、子器TRjの電池が無駄に消費されてしまうことになる。そこで、操作入力受付部６で最新の操作入力が受け付けられてから所定時間(例えば、24×ｎ時間＜ｎ＝１，２，３，…＞)が経過してから、子器TRjの制御部１が受信強度の低下を報知部５に音で報知させることが好ましい。このようにすれば、使用者の就寝時間帯以外の時間帯に報知部５の報知が行われる可能性が高くなるので、使用者に気付かれ易くなるという利点がある。
【００３６】
あるいは、子器TRjの制御部１は、受信強度が低下したことを報知部５に光で報知させ、且つ報知中に操作入力受付部６で操作入力が受け付けられると、報知部５に音で報知させても構わない。すなわち、操作入力受付部６で操作入力が受け付けられた時点では、子器TRjの近くに操作入力受付部６に操作入力を受け付けさせた人(使用者)が居ると考えられる。故に、操作入力受付部６で操作入力が受け付けられたとき、制御部１が報知部５から音で報知させれば、報知部５の報知を使用者が聞き逃す可能性を低くすることができる。
【００３７】
なお、一時的な遮蔽物の設置(例えば、防火扉が閉じられたり、トラックなどの大型車が建物の外に停車した場合)などにより、受信強度が一時的に低下することが考えられる。そこで、子器TRjの制御部１は、受信強度が続けてしきい値未満となる回数が所定回数(例えば、３回)を超えた場合に、受信強度が低下したことを報知部５に報知させることが好ましい。このようにすれば、一時的な遮蔽物の設置などによる一時的な受信強度の低下があっても、受信強度の低下が報知部５から誤って報知される可能性が低減される。
【００３８】
あるいは、子器TRjの制御部１は、毎回の定期監視における受信強度(RSSI値)の移動平均を演算し、移動平均がしきい値未満の場合、受信強度が低下したことを報知部５に報知させても構わない。さらに、子器TRjの制御部１は、受信強度の累積平均を求め、移動平均がしきい値未満となり、且つ累積平均と移動平均との乖離(ΔRSSI)が所定の上限値(例えば、10dB)以上となった場合、受信強度が低下したことを報知部５に報知させてもよい(図３参照)。
【００３９】
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。
【００４０】
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】
【００４１】
TR  火災警報器(無線機)
TR1  親器(特定の無線機)
TR2  子器(他の無線機)
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)
【図１】
2013191195.tif 000003
【図２】
2013191195.tif 000004
【図３】
2013191195.tif 000005