JP5469412B2 - 火災警報システム - Google Patents

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。

上述のような火災警報システムの一つとして、それぞれの火災警報器が自身を除く他の火災警報器から無線通信で受け取ったメッセージを更に別の火災警報器に中継する、所謂マルチホップ通信を行うことにより、電波が直接届かない火災警報器同士を連動させることができるものがある。但し、各火災警報器は、自身を除く他の火災警報器のうち少なくとも１つと無線通信が可能な状態であることを必要とする。

このような無線信号を中継する火災警報システムでは、複数の火災警報器が同時に中継送信を行うことで互いの電波が干渉し、各火災警報器間で正常に通信を行うことができない虞があった。この問題を解決した火災警報システムが例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の従来例では、各火災警報器において個々に割り当てられた登録番号と予め定められた単位時間との積に基づいて中継遅延時間を算出し、連動制御信号を受信した際に、連動警報を開始させるとともに、その受信した連動制御信号を算出した中継遅延時間の経過後に中継送信するようになっている。而して、各火災警報器から連動制御信号が個々で異なる中継遅延時間の経過後に中継送信されるため、互いの電波が干渉するのを防ぐことができる。

特開２００８−００９４８０号公報

しかしながら、上記従来例では、各火災警報器が中継遅延時間の経過後に中継送信を行うために、全ての火災警報器に無線信号を送信するのに要する時間が中継遅延時間の分だけ余計にかかってしまう。このため、全ての火災警報器に迅速に火災の発生を知らせ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、各火災警報器間で互いに電波の干渉が起こるのを防ぐとともに全ての火災警報器に迅速に火災の発生を知らせることの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、電波を媒体とする無線信号を送受信する複数の火災警報器を備え、各火災警報器は、火災を感知する火災感知部と、火災警報を報知する報知部と、無線信号を送受信する無線送受信部と、火災感知部で火災を感知したときに報知部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無線送受信部から送信させ、且つ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時に報知部に火災警報を報知させる制御部と、所定の操作入力を受け付けると自身を中継器に設定する中継器設定部とを備え、中継器に設定された火災警報器の制御部は、何れかの火災警報器から送信された無線信号を無線送受信部で受信すると当該無線信号を無線送受信部から他の火災警報器に送信させて無線信号を中継し、前記各火災警報器の制御部は、何れかの火災警報器から送信された無線信号を無線送受信部で受信すると当該無線信号を受信した旨を知らせる応答メッセージを無線送受信部から前記無線信号を送信した火災警報器に返信させるものであって、任意の２つ以上の火災警報器の各中継器設定部において所定の操作入力を受け付けると、何れか１つの火災警報器が送信元に設定されるとともに、他の火災警報器が送信先且つ中継器に設定され、送信元に設定された火災警報器の制御部は、無線送受信部から送信先に設定された火災警報器のみに無線信号を送信させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、複数の火災警報器のうち任意の火災警報器のみを中継器に設定することができるので、全ての火災警報器が無線信号を中継する機能を有する場合と比較して、各火災警報器間で互いに電波の干渉が起こるのを防ぐことができる。また、中継器に設定された火災警報器では無線信号を受信すると中継送信を行うので、各火災警報器において中継遅延時間の経過後に無線信号を中継送信する場合と比較して、全ての火災警報器に無線信号を送信するのに要する時間を短くすることができる。したがって、全ての火災警報器に迅速に火災の発生を知らせることができる。また、請求項１の発明によれば、送信元に設定された火災警報器は送信先に設定された火災警報器のみに無線信号を送信するので、送信先に設定された火災警報器のみから応答メッセージが送信され、送信元に設定された火災警報器が無線信号をマルチキャストで送信する場合と比較して応答メッセージが互いに干渉し難くすることができる。また、送信先に設定されていない火災警報器において送信元に設定された火災警報器と中継器に設定された火災警報器との何れからも同じ内容の無線信号が送信されるのを防ぐことができるので、応答メッセージを各々に返信する必要がなく、電力を無駄に消費するのを防ぐことができる。

本発明に係る火災警報システムの実施形態１を示す図で、（ａ）は火災警報器のブロック図で、（ｂ）はシステム概略図である。 同上における無線信号のフレームフォーマットである。 本発明に係る火災警報システムの実施形態２を示す図で、（ａ）は送信元が１つの場合を示すシステム概略図で、（ｂ）は送信元が複数の場合を示すシステム概略図である。

（実施形態１）
以下、本発明に係る火災警報システムの実施形態１について図面を用いて説明する。但し、以下の説明では、火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ８を総括して示す場合には火災警報器ＴＲと表記するものとする。本実施形態は、図１（ｂ）に示すように、複数（本実施形態では８台）の火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ８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る。

火災警報器ＴＲは、図１（ａ）に示すように、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、火災を感知する火災感知部４と、火災時や異常時に警報音をスピーカから鳴動する等して利用者に報知する報知部５と、マイコンや書換可能な不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ等）を主構成要素とし、火災感知部４で火災を感知した時に報知部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無線送受信部２より送信させる制御部１と、所定の操作入力を受け付けると自身を中継器に設定する中継器設定部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源部７とを具備している。尚、各火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ８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送信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。

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。

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は報知部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場合でも、制御部１は報知部５を制御して警報音を鳴動させる。

中継器設定部６は、例えば押釦やディップスイッチ等のスイッチから成り、押操作やスライド操作などの所定の操作入力を受け付けると自身を中継器に設定する動作を制御部１に行わせる。中継器に設定された火災警報器ＴＲの制御部１は、他の火災警報器ＴＲからの火災警報メッセージ等の無線信号を受信すると、当該無線信号を無線送受信部２から他の火災警報器ＴＲに送信させて無線信号を中継する。

図２は火災警報器ＴＲが送受信する無線信号のフレームフォーマットを示しており、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、無線信号をマルチキャストで送信して通信範囲内にある全ての火災警報器ＴＲにメッセージを取得させることができる。

以下、本実施形態における無線信号の中継送信について図１（ｂ）を用いて説明する。図１（ｂ）では、相互に無線通信が可能である２台の火災警報器ＴＲの間に矢印を記入しており、矢印が記入されていない火災警報器ＴＲの間では無線通信ができないことを示している。即ち、火災警報器ＴＲ２と直接無線通信できるのは火災警報器ＴＲ１，ＴＲ３，ＴＲ４，ＴＲ５の４台のみであり、火災警報器ＴＲ５と直接無線通信できるのは火災警報器ＴＲ２，ＴＲ６，ＴＲ７，ＴＲ８の４台のみであり、火災警報器ＴＲ４と直接無線通信できるのは火災警報器ＴＲ２の１台のみである。

したがって、図１（ｂ）に示す火災警報システムの例であれば、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ５の中継器設定部６で所定の操作入力を行って中継器に設定することで、全ての火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ８において無線通信が可能となる。例えば、火災警報器ＴＲ４で火災を感知した場合、火災警報器ＴＲ４から火災警報メッセージがマルチキャストで送信され、火災警報器ＴＲ４と無線通信可能である火災警報器ＴＲ２のみが当該火災警報メッセージを受信する。そして、中継器に設定された火災警報器ＴＲ２が火災警報メッセージを中継してマルチキャストで送信することによって、３台の火災警報器ＴＲ１，ＴＲ３，ＴＲ５が当該火災警報メッセージを受信する。更に、中継器に設定された火災警報器ＴＲ５が火災警報メッセージをマルチキャストで送信することによって、３台の火災警報器ＴＲ６，ＴＲ７，ＴＲ８が当該火災警報メッセージを受信する。而して、全ての火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ８に火災警報メッセージが届けば、火災を感知した火元の火災警報器ＴＲ４のみならず、火元以外の火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ３，ＴＲ５〜ＴＲ８を含めた全ての火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ８が連動して火災警報を報知することができる。

上述のように、複数の火災警報器ＴＲのうち任意の火災警報器ＴＲのみを中継器に設定することができるので、全ての火災警報器ＴＲが無線信号を中継する機能を有する場合と比較して、各火災警報器ＴＲ間で互いに電波の干渉が起こるのを防ぐことができる。また、中継器に設定された火災警報器ＴＲでは無線信号を受信すると中継送信を行うので、各火災警報器ＴＲにおいて中継遅延時間の経過後に無線信号を中継送信する場合と比較して、全ての火災警報器ＴＲに無線信号を送信するのに要する時間を短くすることができる。したがって、全ての火災警報器ＴＲに迅速に火災の発生を知らせることができる。

ここで、全ての火災警報器ＴＲに無線信号を中継する機能を持たせるとともに、中継送信時に各火災警報器ＴＲ間で電波の干渉が起こらないように各火災警報器ＴＲの制御部１で中継ルートを自動的に設定するように制御する構成も考えられる。しかしながら、この場合では中継ルートを自動的に設定する機能を制御部１に持たせるために製造コストが増大するという問題がある。これに対して、本実施形態では手動で中継器を設定するのみであることから、中継器設定部６を設けるだけでよく製造コストを低減することができる。

尚、中継器に設定された火災警報器ＴＲにおいて、所定の操作入力を受け付けることで中継器の設定を解除できるようにするのが望ましい。例えば中継器設定部６が押釦から成るのであれば、当該押釦を所定時間（例えば、数秒間）押し続けることで当該火災警報器ＴＲの中継器の設定を解除できるように構成してもよい。また、中継器に設定された火災警報器ＴＲにおいて、例えば発光ダイオード等の発光素子から成る発光部（図示せず）を他の火災警報器ＴＲとは異なる発光色に変更する、又は他の火災警報器ＴＲと異なる点滅パターンに変更する等すれば、利用者が中継器に設定された火災警報器ＴＲを容易に視認することができて望ましい。

（実施形態２）
以下、本発明に係る火災警報システムの実施形態２について図面を用いて説明する。尚、本実施形態の基本的な構成は実施形態１と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。

一般的な火災警報システムでは、ノイズ等が原因で無線信号を送信できない場合を考慮して、無線信号を受信した火災警報器ＴＲから無線信号を送信した火災警報器ＴＲに当該無線信号を受信した旨を知らせる応答メッセージを返信させるようにしている。ここで、実施形態１では、火災を感知した火災警報器ＴＲは火災警報メッセージをマルチキャストで送信するようになっているが、多数の火災警報器ＴＲが当該火災警報メッセージを受信した場合、これらの火災警報器ＴＲが返信する応答メッセージが互いに干渉して正常に通信できない虞がある。また、火災を感知した火災警報器ＴＲと、中継器に設定された火災警報器ＴＲとの何れからも火災警報メッセージが送信される火災警報器ＴＲが存在する場合もあり、この場合当該火災警報器ＴＲは応答メッセージを各々に返信しなければならず、電力を無駄に消費する虞がある。

そこで、本実施形態では、任意の２つ以上の火災警報器ＴＲの各中継器設定部６において所定の操作入力を受け付けると、何れか１つの火災警報器ＴＲが送信元に設定されるとともに、他の火災警報器ＴＲが送信先且つ中継器に設定され、送信元に設定された火災警報器ＴＲの制御部１が、無線送受信部２から送信先に設定された火災警報器ＴＲのみに無線信号を送信させることを特徴とする。

例えば、図３（ａ）に示すように中継器設定部６が押釦から構成されている場合、火災警報器ＴＲ１の中継器設定部６を押操作してから一定時間（例えば、５分）内に火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の各中継器設定部６を順次押操作すると、火災警報器ＴＲ１が送信元に設定されるとともに、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３が送信先且つ中継器に設定される。この場合、火災警報器ＴＲ１で火災を感知すると、火災警報器ＴＲ１は火災警報メッセージをマルチキャストで送信するのではなく、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３のみに送信する。

上述のように、送信元に設定された火災警報器ＴＲは送信先に設定された火災警報器ＴＲのみに無線信号を送信するので、送信先に設定された火災警報器ＴＲのみから応答メッセージが送信され、送信元に設定された火災警報器ＴＲが無線信号をマルチキャストで送信する場合と比較して応答メッセージが互いに干渉し難くすることができる。また、送信先に設定されていない火災警報器ＴＲにおいて送信元に設定された火災警報器ＴＲと中継器に設定された火災警報器ＴＲとの何れからも同じ内容の無線信号（例えば、火災警報メッセージ）が送信されるのを防ぐことができるので、応答メッセージを各々に返信する必要がなく、電力を無駄に消費するのを防ぐことができる。

尚、上述のように火災警報器ＴＲ１を送信元に、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３を送信先且つ中継器に設定した後に、即ち、上記一定時間経過後に、更に火災警報器ＴＲ２，ＴＲ４の順に中継器設定部６を一定時間内に押操作することで、火災警報器ＴＲ２を送信元に設定するとともに、火災警報器ＴＲ４を送信先且つ中継器に設定することが可能である（図３（ｂ）参照）。このように、各火災警報器ＴＲの中継器設定部６を所定の条件に従って順次操作することで、複数の火災警報器ＴＲに対して送信元、送信先及び中継器の設定を行うことができる。

１ 制御部
２ 無線送受信部
４ 火災感知部
５ 報知部
６ 中継器設定部
ＴＲ１〜ＴＲ８ 火災警報器

Claims (1)

1. 電波を媒体とする無線信号を送受信する複数の火災警報器を備え、各火災警報器は、火災を感知する火災感知部と、火災警報を報知する報知部と、無線信号を送受信する無線送受信部と、火災感知部で火災を感知したときに報知部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無線送受信部から送信させ、且つ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時に報知部に火災警報を報知させる制御部と、所定の操作入力を受け付けると自身を中継器に設定する中継器設定部とを備え、中継器に設定された火災警報器の制御部は、何れかの火災警報器から送信された無線信号を無線送受信部で受信すると当該無線信号を無線送受信部から他の火災警報器に送信させて無線信号を中継し、
   前記各火災警報器の制御部は、何れかの火災警報器から送信された無線信号を無線送受信部で受信すると当該無線信号を受信した旨を知らせる応答メッセージを無線送受信部から前記無線信号を送信した火災警報器に返信させるものであって、任意の２つ以上の火災警報器の各中継器設定部において所定の操作入力を受け付けると、何れか１つの火災警報器が送信元に設定されるとともに、他の火災警報器が送信先且つ中継器に設定され、送信元に設定された火災警報器の制御部は、無線送受信部から送信先に設定された火災警報器のみに無線信号を送信させることを特徴とする火災警報システム。

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