JP2008009480A - 無線により連動警報するワイヤレス型火災警報器、及びワイヤレス型火災警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】発信された連動制御信号を、複数の火災警報器が無線信号を同時に中継送信するため、信号が重なりあって通信障害が生じ、連動警報ができなくなるという現象を防止する。
【解決手段】設定記憶手段１３に記憶している登録番号と、予め定められた単位時間との積に基づく中継遅延時間を算出し、無線通信制御手段１５は、連動制御信号を受信したときには、警報制御手段１６で連動警報を開始させると共に、その受信した火災信号を算出した中継遅延時間の経過後に中継送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、火災を検知したときに自らは警報を出力し、他の火災警報器に連動警報を出力させるようにしたワイヤレス型の住戸用火災警報器に関する。

住戸の各部屋に火災警報器を設置する場合には、火災を検知したときに自らは警報を出力し、他の火災警報器に連動警報を出力させる機能を備えた火災警報器により、火災警報システムを構成することが望ましい。

そのような火災警報器の公知例として、次の特許文献には、各部屋に設置する火災警報器を伝送線で渡り配線し、いずれかの火災警報器が火災を検知したときには、伝送線の電圧レベルを変化させることにより、他の火災警報器に火災検知を通知して、連動警報させる構成が開示されている。
特開２００５−３３９０３２号公開公報

ところが、火災警報器を伝送線で渡り配線する構成では、特に既存住戸の各部屋に火災警報器を設置しようとすると、天井裏に伝送線を敷設するなど、非常に手間がかかるという問題がある。そこで、伝送線を使う替りに、無線信号によって伝送を行うことが考えられる。しかし、住戸の間取や壁の材質等の状況により、特定の火災警報器間では、互いに無線信号が到達できない問題が生じることがある。

その問題は、両者の中間にある火災警報器で無線信号を中継送信させればよいが、その際には、複数の火災警報器が無線信号を同時に中継送信するため、信号が重なりあって通信障害が生じるという現象を防止することが課題になる。

そこで、上記課題を解決するため、次のような構成の火災警報器、及び火災警報システムを提案する。

すなわち、請求項１に記載のワイヤレス型火災警報器は、住戸の天井面等に設置され、火災を検知して警報する住戸用火災警報器において、連動制御信号を送受信する無線通信制御手段と、上記火災が検知されたときには警報を開始させる警報制御手段とを備え、上記無線通信制御手段は、所望の時点からの時間経過を計測するためのタイマ手段を有し、上記火災が検知されたときには、上記連動制御信号を生成して発信する一方、上記火災が検知されていない間は受信状態で待機し、上記連動制御信号を受信したときには、上記警報制御手段で連動警報を開始させると共に、その受信した連動制御信号を固有の中継遅延時間の経過後に中継送信することを特徴としている。

請求項２に記載のワイヤレス型火災警報器は、請求項１において、上記火災警報器に割当てた登録番号を記憶する設定記憶手段と、上記設定記憶手段に記憶している登録番号と、予め定められた単位時間との積に基づく中継遅延時間を算出する中継遅延時間決定手段とを更に備え、上記無線通信制御手段は、連動制御信号を、上記単位時間より短い送信時間だけ発信することを特徴としている。

請求項３に記載のワイヤレス型火災警報器は、請求項２において、上記連動制御信号には、その信号を特定するための識別情報が含まれ、上記無線通信制御手段は、識別情報記憶手段を有し、上記火災が検知された際に生成する連動制御信号には、前回生成した連動制御信号に含ませた識別情報とは異なる新たな識別情報を含ませ、その新たな識別情報を上記識別情報記憶手段に記憶させる一方、上記連動制御信号を受信した際には、その受信した連動制御信号の識別情報と、上記識別情報記憶手段に記憶している識別情報とを比較し、両者が相違している場合には、中継送信する連動制御信号の識別情報を上記識別情報記憶手段に記憶させると共に、その受信した連動制御信号を中継送信することを特徴としている。

請求項４に記載のワイヤレス型火災警報器は、請求項３において、上記無線通信制御手段は、上記識別情報として、上記登録番号と、上記連動制御信号を発信する毎に増加させるカウンタ値とを組合わせた情報を生成することを特徴としている。

請求項５に記載のワイヤレス型火災警報システムは、請求項２〜４のいずれかに記載のワイヤレス型火災警報器を複数備えた火災警報システムであって、それぞれのワイヤレス型火災警報器には、上記登録番号として、重複しない番号を設定していることを特徴としている。

請求項１に記載のワイヤレス型火災警報器は、その火災警報器を複数個備えた火災警報システムを構成したときに、個々の火災警報器の中継遅延時間を互いに異ならせておくことによって、中継送信された信号が重なり合わないようにすることができる。

請求項２によれば、中継遅延時間は、登録番号と単位時間との積として決定され、かつ、連動制御信号は、その単位時間よりも短い時間に発信される。そのため、請求項５に記載の火災警報システムを構成したとき、火災警報器のそれぞれに、重複しないように登録番号を割当てるだけで、個々の火災警報器で適切な中継遅延時間が自動的に算出され、中継送信された信号が重なり合わない。

請求項３によれば、火災警報器は、自らが発信した連動制御信号の識別情報、あるいは、中継送信した連動制御信号の識別情報を記憶しているので、自らが発信した連動制御信号が中継されて戻ってきたものを受信した場合や、また、自らが中継した連動制御信号が、再び中継されて戻ってきたものを受信した場合は、その連動制御信号を更に中継送信することはない。従って、いつまでも、同じ連動制御信号が中継されつづけてしまうという現象が確実に防止できる。

請求項４によれば、連動制御信号に含ませる識別情報を簡単に生成させることができる。

以下、本発明によるワイヤレス型火災警報器の実施例を図に従って説明する。

図１、図２はそれぞれ、実施例の概略構成を示すブロック図と、外観図である。
この住戸用火災警報器１は、住戸の天井面等に設置され、火災の熱、煙等を感知するセンサＳを有する火災検知手段１１と、吊りひも等で操作されるスイッチＳＷを有する操作手段１２と、火災警報器１に割当てた登録番号や、連動制御信号を送受信に使用する無線チャネルの選択情報等を施工時等に人手により設定記憶する設定記憶手段１３と、記憶手段１３に記憶している登録番号と、予め定められた単位時間ΔＴとの積として、後述する中継遅延時間を算出する遅延時間決定手段１４と、アンテナＡＮを有し、選択されたチャネルの周波数帯により、同等の構成とされる別の火災警報器１との間で連動制御信号を無線により送受信する無線通信制御手段１５と、火災検知手段１１で火災が検知されたときには、ブザーＢから火災警報を出力する警報制御手段１６とを備えている。

無線通信制御手段１５は、所望の時点からの時間経過を計測するためのタイマ手段１７と、連動制御信号を識別するため、その信号に含ませる識別情報を記憶する識別情報記憶手段１８を有し、火災が検知されたときには、連動制御信号を生成して、単位時間ΔＴより短い送信時間だけ発信する。このとき発信する連動制御信号には、前回に連動制御信号を生成したときとは異なる新たな識別情報を含ませ、その新たな識別情報を識別情報記憶手段に記憶させる。

また、無線通信制御手段１５は、火災が検知されていない間は受信状態で待機し、別の火災警報器１から連動制御信号を受信したときには、警報制御手段１６で連動警報を開始させると共に、その受信した連動制御信号を、受信した時点から中継遅延時間が経過したときに中継送信する。この中継送信には次のような実行条件がある。すなわち、連動制御信号を受信した際には、その受信した連動制御信号に含まれている識別情報と、その時点で識別情報記憶手段１８に記憶している識別情報とを比較し、両者が相違している場合に、その受信した連動制御信号を中継送信する。そして、中継送信する連動制御信号の識別情報を識別情報記憶手段１８に更新記憶させる。

このように、火災警報器１は、自らが発信した連動制御信号に含めた識別情報、あるいは、受信して中継送信した連動制御信号に含まれていた識別情報を記憶しているので、自らが発信した連動制御信号が中継されて戻ってきたものを受信した場合や、また、自らが中継した連動制御信号が、再び中継されて戻ってきたものを受信した場合には、その連動制御信号を中継送信することがない。

また、識別情報の生成方法であるが、これは、設定記憶手段１３に記憶している登録番号と、連動制御信号を発信する毎に増加させるカウンタ値とを組合わせることにより生成してもよい。より具体的には、例えば、登録番号を上位４ビット、カウンタ値を下位４ビットとした１バイトのデータによって識別情報を表現してもよく、その場合には、上位４ビットは固定データ、下位４ビットは、「００００」から「１１１１」まで増加していくカウンタ値となる。

次いで、連動制御信号の構成を説明する。連動制御信号は、例えば、選択されたチャネルの中心周波数を、通信データを構成する「１」、「０」のデジタル値によって周波数変調させるＦＭ方式とすることができる。この場合、無線通信制御手段１５の送信部、受信部には、ＦＭ送受信回路の公知構成を採用することができる。

図３は、連動制御信号の概略波形図であり、信号の検出を制御し 同期を記録するための予備信号部Ｐと、伝達すべきデジタルデータからなるデータ部Ｄとで構成されている。ここで、予備信号部Ｐは、「１」、「０」を所定回数繰返すパターンからなり、そのパターンの「１」、「０」の変化タイミングと、データ部Ｄをビット毎にサンプリングするタイミングとを同期させることにより、デジタルデータを正しく受取ることが可能になる。また、データ部には、デジタルデータとして、連動制御信号を識別するための識別情報が含まれている。

図４は、火災警報器１の基本動作の例を説明するフローチャートである。このフローチャートは、電源投入されて、火災の監視を開始したあとの動作を示しており、まず、火災検知手段１１が火災を検知したか否かを判断し、検知している場合には、警報制御手段１６のブザーＢにより警報を開始する（１０１、１０２）。

また、無線通信制御手段１５により、前回生成した連動制御信号に含ませた識別情報とは異なる新たな識別情報を生成し、生成した識別情報を含む連動制御信号を発信準備し、生成した識別情報を識別情報記憶手段１８に更新記憶させる（１０３、１０４）。そして、送信状態になって、発信準備している連動制御信号を発信し、受信状態に戻る（１０５〜１０７）。

次いで、別の火災警報器１による連動制御信号を受信したか否かを判断し、受信した場合には、更に、受信した連動制御信号に含まれている識別情報と、識別情報記憶手段１８に記憶している識別情報とを比較する（１０８、１０９）。ここで両者が異なっている場合には、受信した連動制御信号の識別情報を識別情報記憶手段１８に記憶し、警報制御手段１６のブザーＢにより連動警報を開始する（１１０、１１１）。また、遅延時間決定手段１４により、設定記憶手段１３に記憶している登録番号と、予め定められた単位時間ΔＴとの積として、中継遅延時間を算出し、その中継遅延時間が経過するまで待機する（１１２、１１３）。そして、その時間が経過すれば送信状態となり、受信した連動制御信号を中継送信してから、受信状態に戻る（１１４〜１１６）。

その後、操作手段１２で警報停止操作がなされているか否かを判断し、なされている場合には、警報、又は連動警報の出力を中止し、所定時間の間待機する（１１７〜１１９）。この待機の間に、火災が人手等により解消されなければ、再び火災が検知されることになる。

なお、連動制御信号の思想は、警報中止信号に応用することも可能である。すなわち、警報停止操作がなされたときには、警報、又は連動警報の出力を中止し、更に、無線通信制御手段１５により警報中止信号を発信する一方、警報中止信号を受信したときには、警報、又は連動警報の出力を中止し、更に、連動制御信号と同様に中継送信するようにしてもよい。また、警報停止操作がなされたとき、又は警報中止信号を受信したときには、連動警報のみを中止し、自らの火災検知による警報の出力は中止しないようにして、火災検知している火災警報器１が識別できるようにしてもよい。

次に、上記の火災警報器１を複数台備え、それらを連動警報させるようにした火災警報システムを説明する。
図５は、そのようなシステムを示す概略平面図で、４台の火災警報器１＃０〜１＃３が含まれている。そして、住戸用火災警報器１＃０〜１＃３のそれぞれには、共通の無線チャネルが選択され、登録番号として、例えば、「０」、「１」、「２」、「３」のように、重複しない番号が設定されている。従って、住戸用火災警報器１＃０〜１＃３のそれぞれの中継遅延時間は、それぞれの登録番号と、単位時間ΔＴとの積として、０、１・ΔＴ、２・ΔＴ、３・ΔＴになる。また、この例では、連動制御信号の送信時間は、単位時間ΔＴよりも短く、火災警報器１＃０〜１＃３のそれぞれの中継遅延時間は、単位時間ΔＴの整数倍で互いに異なるため、同一の連動制御信号を複数の火災警報器１が受信して中継送信した場合でも、別々の火災警報器１で中継送信された連動制御信号同士が衝突せず、混信による受信不能が確実に防止される。

また、図中、Ａ＃０〜Ａ＃３は、それぞれ火災警報器１＃０〜１＃３の送信した連動制御信号が到達する連動可能エリアを示している。この例では、火災警報器１＃０〜１＃２は、それぞれの間で連動制御信号を相互に送受信できる位置に配置されているが、火災警報器１＃３は、火災警報器１＃２との間でのみ、連動制御信号を相互に送受信できる、離れた位置に配置されている。

図６（ａ）は、このシステムにおける連動制御信号の発信、中継送信のタイミングを説明する波形図で、火災警報器１＃０が火災を検知した場合を示している。図では、火災警報器１＃０が時刻Ｔ１に火災を検知して、連動制御信号を斜線で陰を付けた波形で発信している。その連動制御信号は火災警報器１＃１、１＃２に同時に届くので、火災警報器１＃１は、その受信から中継遅延時間１・ΔＴの経過後の時刻Ｔ２に中継送信し、火災警報器１＃２は、その受信から中継遅延時間２・ΔＴ経過後の時刻Ｔ３に中継送信している。更に、火災警報器１＃２の中継送信した連動制御信号は火災警報器１＃３に届くので、火災警報器１＃３は、その受信から中継遅延時間３・ΔＴ経過後の時刻Ｔ４にそれを中継送信している。

図６（ｂ）は、連動制御信号の発信、中継送信のタイミングを説明する別の波形図で、火災警報器１＃２が火災を検知した場合を示している。図では、時刻Ｔ５で、火災警報器１＃２が火災を検知して、連動制御信号を発信している。その連動制御信号は、火災警報器１＃０、１＃１、１＃３に同時に届くので、火災警報器１＃０は、その受信直後の時刻Ｔ６に中継送信し、火災警報器１＃１は、その受信から中継遅延時間１・ΔＴ経過後の時刻Ｔ７に中継送信し、火災警報器１＃３は、その受信から中継遅延時間３・ΔＴ経過後の時刻Ｔ８に中継送信している。

図６（ｃ）は、連動制御信号の発信、中継送信のタイミングを説明する更に別の波形図で、火災警報器１＃２が火災を検知した場合を示している。図では、時刻Ｔ９で、火災警報器１＃３が火災を検知して、連動制御信号を発信している。その連動制御信号は、火災警報器１＃２に届くため、火災警報器１＃２は、その受信から中継遅延時間２・ΔＴ経過後の時刻Ｔ１０に中継送信している。更に、その中継送信された連動制御信号は、火災警報器１＃０、１＃１に届くため、火災警報器１＃０は、その受信直後の時刻Ｔ１１に、その信号を中継送信し、火災警報器１＃１は、受信してから中継遅延時間１・ΔＴ経過後の時刻Ｔ１２に、その信号を中継送信している。

なお、上記実施例では、無線チャネルの設定により、隣接しあった別の火災警報システムに属する火災警報器１の連動制御信号に反応しないようにしているが、システムで共通の識別情報、つまりシステムコードを連動制御信号の識別情報の一部として組込めば、同じ無線チャネルを、隣接しあった複数の火災警報システムで使用できるようになる。また、火災を検知したときに出力する警報と、連動制御信号を受信したときに出力する連動警報とは、音色や音量を異ならせて、聞分けできるようにしてもよい。

実施例の概略構成を示すブロック図である。 実施例の外観図である。 連動制御信号の概略波形図である。 実施例の基本動作を説明するフローチャートである。 実施例による火災警報システムを示す概略平面図である。 （ａ）〜（ｃ）それぞれ、連動制御信号の発信、中継送信のタイミングを説明する波形図である。

符号の説明

１ ワイヤレス型火災警報器
１３ 設定記憶手段
１４ 中継遅延時間決定手段
１５ 無線通信制御手段
１６ 警報制御手段
１７ タイマ手段
１８ 識別情報記憶手段

Claims (5)

1. 住戸の天井面等に設置され、火災を検知して警報する住戸用火災警報器において、
   連動制御信号を送受信する無線通信制御手段と、
   上記火災が検知されたときには警報を開始させる警報制御手段とを備え、
   上記無線通信制御手段は、
   所望の時点からの時間経過を計測するためのタイマ手段を有し、
   上記火災が検知されたときには、上記連動制御信号を生成して発信する一方、
   上記火災が検知されていない間は受信状態で待機し、上記連動制御信号を受信したときには、上記警報制御手段で連動警報を開始させると共に、その受信した連動制御信号を固有の中継遅延時間の経過後に中継送信することを特徴とするワイヤレス型火災警報器。
2. 請求項１において、
   上記火災警報器に割当てた登録番号を記憶する設定記憶手段と、
   上記設定記憶手段に記憶している登録番号と、予め定められた単位時間との積に基づく中継遅延時間を算出する中継遅延時間決定手段とを更に備え、
   上記無線通信制御手段は、上記連動制御信号を、上記単位時間より短い送信時間だけ発信することを特徴とするワイヤレス型火災警報器。
3. 請求項２において、
   上記連動制御信号には、その信号を特定するための識別情報が含まれ、
   上記無線通信制御手段は、識別情報記憶手段を有し、
   上記火災が検知された際に生成する連動制御信号には、前回生成した連動制御信号に含ませた識別情報とは異なる新たな識別情報を含ませ、その新たな識別情報を上記識別情報記憶手段に記憶させる一方、
   上記連動制御信号を受信した際には、その受信した連動制御信号の識別情報と、上記識別情報記憶手段に記憶している識別情報とを比較し、両者が相違している場合には、中継送信する連動制御信号の識別情報を上記識別情報記憶手段に記憶させると共に、その受信した連動制御信号を中継送信することを特徴とするワイヤレス型火災警報器。
4. 請求項３において、
   上記無線通信制御手段は、
   上記識別情報として、上記登録番号と、上記連動制御信号を発信する毎に増加させるカウンタ値とを組合わせた情報を生成することを特徴とするワイヤレス型火災警報器。
5. 請求項２〜４のいずれかに記載のワイヤレス型火災警報器を複数備えた火災警報システムであって、
   それぞれのワイヤレス型火災警報器には、上記登録番号として、重複しない番号を設定していることを特徴とするワイヤレス型火災警報システム。

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