JP2011035468A - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】間欠受信を行うことで消費電力を低減して電池の寿命を延ばしつつ何れかの無線局が送信した無線信号を他の無線局が受信できるまでの遅延時間を短くする。
【解決手段】一の無線局（例えば、火災警報器ＴＲ１）から送信された通知メッセージ（火災警報メッセージ）を別の無線局（例えば、火災警報器ＴＲ２）で中継するマルチホップ通信を行う。そして、それぞれの無線局（火災警報器ＴＲ１，ＴＲ２）が通知メッセージ（火災警報メッセージ）を含む無線信号を送信する送信期間Ｘ，Ｙが連続するため、全ての無線局（火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ３）が通知メッセージ（火災警報メッセージ）を含む無線信号を受信できるまでの遅延時間を短くすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の無線局からなる無線通信システムに関し、特に各無線局が電池を電源として動作する無線通信システムに関するものである。

我が国で使用する無線局については、占有周波数帯幅や隣接チャンネル漏洩電力などの使用電波の特性（ＲＦ特性）が電波法の規定を満たしていなくてはならない。また、電波法では使用目的ごとに異なる規格（通信規格）が規定されている。例えば、電波法第４条ただし書きにおいて免許を要しない無線局の一つとして規定される「小電力無線局」には、「コードレス電話の無線局」、「特定小電力無線局」、「小電力セキュリティシステム」、「小電力データ通信システムの無線局」などがあり、それぞれの無線局の無線設備について同法施行規則の設備規則によって規格が規定されている。例えば、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局の無線設備」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）。

従来、電池を電源として動作する複数の無線局からなる無線通信システムとして特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に記載されている従来システムでは、各無線局が間欠的に受信回路を起動して所望の電波（他の無線局が送信した無線信号）を受信できるか否かをチェックし、当該電波が捉えられなければ直ちに受信回路を停止して待機状態に移行することで平均消費電力を大幅に低減している。

特開２００８−１７６５１５号公報

しかしながら、上述のように間欠受信動作を行うと、本来受信しなければならない無線信号を受信するタイミングが受信回路の間欠受信間隔の分だけ遅延することになる。したがって、消費電力の低減を目的として単純に間欠受信間隔を伸ばすことはできない。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、間欠受信を行うことで消費電力を低減して電池の寿命を延ばしつつ何れかの無線局が送信した無線信号を他の無線局が受信できるまでの遅延時間を短くすることができる無線通信システムを提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、複数の無線局からなり、これら複数の無線局間で電波を媒体とする無線信号を送受信する無線通信システムであって、各無線局は、無線信号を送信する送信手段と、無線信号を受信する受信手段と、所定のイベントが発生したときに送信手段を起動し、所定の送信期間に前記イベントに対応した通知メッセージを含む無線信号を送信させるとともに所定の休止期間に無線信号の送信を休止させる動作を交互に繰り返し且つ前記イベントが発生していないときには送信手段を停止させる送信制御手段と、一定の間欠受信間隔を繰り返しカウントするタイマ手段と、タイマ手段による間欠受信間隔のカウント中は受信手段を停止させ、タイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する度に受信手段を起動する受信制御手段と、電池を電源として各手段の動作電源を供給する給電手段とを備え、送信制御手段は、他の無線局より送信された前記通知メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した場合、当該他の無線局の休止期間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、一の無線局から送信された通知メッセージを別の無線局で中継するマルチホップ通信を行うとともに、それぞれの無線局が通知メッセージを含む無線信号を送信する送信期間が連続するため、全ての無線局が通知メッセージを含む無線信号を受信できるまでの遅延時間を短くすることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、各無線局の送信制御手段は、他の無線局より送信された前記通知メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した場合、当該他の無線局に宛てて肯定応答メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させ、前記他の無線局の送信制御手段は、前記肯定応答メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した場合、当該肯定応答メッセージの送信元である無線局のうちの少なくとも何れか１つの無線局に対して前記通知メッセージの送信を依頼する依頼メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させ、当該依頼メッセージを受け取った前記無線局の送信制御手段のみが前記他の無線局の休止期間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、依頼メッセージを受け取った特定の無線局のみが通知メッセージを含む無線信号を中継するので、無線信号の衝突の機会を減らして遅延時間を短くすることができる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記他の無線局を除く各無線局では、送信制御手段が前記肯定応答メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させた後、当該他の無線局の次回以降の送信期間に受信制御手段が受信手段を起動することを特徴とする。

請求項３の発明によれば、依頼メッセージを含む無線信号を確実に受信することができる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記他の無線局の送信制御手段は、前記依頼メッセージを複数の無線局に送信する場合、当該依頼メッセージとともに前記通知メッセージを含む無線信号の送信区間を指定する送信区間指定メッセージを送信し、当該依頼メッセージ並びに送信区間指定メッセージを受け取った前記複数の無線局の送信制御手段は、前記他の無線局の休止期間内であり且つ前記送信区間指定メッセージで指定される送信区間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、通知メッセージを含む無線信号を中継する無線局が複数ある場合において、これら複数の無線局が送信する無線信号の衝突を回避することができる。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記他の無線局の送信制御手段は、前記依頼メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させた送信期間と、当該送信期間以降の休止期間並びに送信期間との合計時間がタイマ手段でカウントする前記間欠受信間隔に達したら、送信手段に対して前記通知メッセージを含む無線信号の送信を停止させることを特徴とする。

請求項５の発明によれば、他の無線局が無線信号を送信し続けることによる電池の消耗を抑えることができる。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、各無線局には固有の識別符号が割り当てられており、受信手段で無線信号が受信可能である無線局の識別符号を記憶する記憶手段を備え、前記他の無線局の送信制御手段は、送信手段に対して前記通知メッセージを含む無線信号の送信を停止させた後、当該他の無線局の識別符号以外の識別符号を記憶手段に記憶している１乃至複数の無線局に対して前記送信区間指定メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させ、当該送信区間指定メッセージを受け取った前記１乃至複数の無線局の送信制御手段は、前記他の無線局が送信を停止した後、前記送信区間指定メッセージで指定される送信区間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させることを特徴とする。

請求項６の発明によれば、全ての無線局に確実に通知メッセージを届けることができる。

請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記他の無線局を除く各無線局の送信制御手段は、前記他の無線局が前記通知メッセージを含む無線信号の送信を停止した後、記憶手段に記憶している、当該他の無線局の識別符号以外の別の識別符号を知らせるメッセージを含む無線信号を送信手段から送信させ、前記他の無線局の送信制御手段は、前記メッセージによって知らされた前記別の識別符号を記憶手段に記憶するとともに当該別の識別符号を記憶している無線局を前記送信区間指定メッセージの送信先の無線局とすることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項６の発明において、前記他の無線局を除く各無線局の送信制御手段は、記憶手段に記憶している、当該他の無線局の識別符号以外の別の識別符号を知らせるメッセージを前記通知メッセージとともに含む無線信号を送信手段から送信させ、前記他の無線局の送信制御手段は、前記メッセージによって知らされた前記別の識別符号を記憶手段に記憶するとともに当該別の識別符号を記憶している無線局を前記送信区間指定メッセージの送信先の無線局とすることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項６の発明において、前記他の無線局を除く各無線局の送信制御手段は、記憶手段に記憶している、当該他の無線局の識別符号以外の別の識別符号を知らせるメッセージを前記肯定応答メッセージとともに含む無線信号を送信手段から送信させ、前記他の無線局の送信制御手段は、前記メッセージによって知らされた前記別の識別符号を記憶手段に記憶するとともに当該別の識別符号を記憶している無線局を前記送信区間指定メッセージの送信先の無線局とすることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項６〜９の何れか１項の発明において、前記送信区間指定メッセージを受け取った無線局並びに前記通知メッセージの送信を停止した無線局を除く他の無線局の送信制御手段は、前記通知メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した場合、当該通知メッセージの送信元である無線局の休止期間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させることを特徴とする。

本発明によれば、間欠受信を行うことで消費電力を低減して電池の寿命を延ばしつつ何れかの無線局が送信した無線信号を他の無線局が受信できるまでの遅延時間を短くすることができる。

本発明の実施形態１を示し、（ａ）は火災警報器（無線局）のブロック図、（ｂ）は火災警報システム（無線通信システム）のシステム構成図である。 同上における無線信号のフレームフォーマットである。 同上の火災感知時（イベント発生時）の動作を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施形態２を示すシステム構成図である。 同上の火災感知時（イベント発生時）の動作を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施形態３を示すシステム構成図である。 同上の火災感知時（イベント発生時）の動作を説明するためのタイムチャートである。 同上の火災感知時（イベント発生時）の動作を説明するためのフローチャートである。

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（イベント＜火災感知＞を通知するための通知メッセージ）を含む無線信号を送信する火災警報器を無線局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。

（実施形態１）
図１（ｂ）は本実施形態のシステム構成図であり、複数台（図示例では３台）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，ＴＲ３と表記し、総括して示す場合は火災警報器ＴＲと表記する。

火災警報器ＴＲは、図１（ａ）に示すようにアンテナ３から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で受信する無線送受信部２と、音（ブザー音や音声メッセージなど）による火災警報（以下、「警報音」と呼ぶ。）を報知（スピーカから鳴動）する警報部５と、マイコンや書換可能な不揮発性の半導体メモリなどからなるメモリ部１ａを主構成要素とし火災感知部４で火災を感知したときに警報部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含む無線信号を無線送受信部２より送信させる制御部１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池電源部６とを具備している。なお、各火災警報器ＴＲｉ（ｉ＝１，２，３）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（送信先）並びに送信元の火災警報器ＴＲｉが特定できる。

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、炎などを検出することで火災を感知するものである。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。

制御部１は、図示しないメモリ（ＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭなど）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の機能を実現しており、送信制御手段並びに受信制御手段に相当する。火災感知部４で火災の発生が感知されると、制御部１は警報部５が備えるブザーを駆動して警報音を鳴動させたり、あるいは予めメモリ（あるいはメモリ部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、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が警報部５を制御して警報音を鳴動させる。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警報部５から警報音を鳴動させ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。

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局の無線設備」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）。このために本実施形態における制御部１では、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。

また電池電源部６の電池寿命をできるだけ長くするため、制御部１ではマイコンに内蔵するタイマ（タイマ手段）で所定の間欠受信間隔（但し、間欠受信間隔は前記送信期間よりも長い時間とする）を繰り返しカウントするとともに間欠受信間隔の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し、当該電波が捉えられなければ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とで平均消費電力を大幅に低減している。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が行っており、詳細については従来周知であるから省略する。

ここで、本実施形態の火災警報システムでは、一の火災警報器ＴＲが送信する無線信号を他の火災警報器ＴＲが中継することでマルチホップ通信を行っている。例えば、図１（ｂ）では無線通信が可能な状態を矢印で表しており、火災警報器ＴＲ１とＴＲ２並びに火災警報器ＴＲ２とＴＲ３との間では直接無線通信が可能であるが、火災警報器ＴＲ１とＴＲ３との間では直接無線通信することができない状況にある。このような状況下において、例えば、火災警報器ＴＲ１が火災を感知した場合、火元の火災感知器ＴＲ１から送信される火災感知メッセージは火災感知器ＴＲ２に直接届くが、火災感知器ＴＲ３へは火災感知器ＴＲ２を介したマルチホップ通信で中継された後に届くことになる。そして、全ての火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３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ＴＲ１だけでなく、火元以外の火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３を含めた全ての火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ３が連動して火災警報を報知することができる。

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、すべてのビットを１としたビット列）を設定することで無線信号を同報（マルチキャスト）して全ての火災警報器ＴＲにメッセージを取得させることができる。例えば、火元の火災警報器ＴＲから火災警報メッセージを含む無線信号が同報される。

次に、図３のタイムチャートを参照しながら、何れかの火災警報器ＴＲで火災を感知してから全ての火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ３が火災警報を連動して報知するまでの動作を説明する。

例えば、火災警報器ＴＲ１において火災感知部４が火災を感知すると、火災警報器ＴＲ１の制御部１は警報部５より警報音を鳴動させるとともに無線送受信部２を起動し、メッセージＭとして火災警報メッセージ並びに火元である自己の識別符号及び火災警報メッセージを含む無線信号の送信を終了する時間を含み且つ宛先アドレスＤＡに同報用のマルチキャストアドレスを設定した無線信号を送信する。この際、送信元（火元）の火災警報器ＴＲ１の制御部１は、送信期間Ｘ内で送信可能なフレーム数だけ無線信号を連続して送信し、送信期間Ｘ後の休止期間（受信期間Ｙ）には無線送受信部２を受信状態に切り換える。

ここで、火元以外の火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３では、制御部１が間欠受信間隔Ｔｘのカウントが完了する毎に無線送受信部２を起動して無線信号の有無を確認している。そして、火災警報器ＴＲ２の無線送受信部２が起動しているときに前記火災警報メッセージを含む無線信号を受信すれば、火災警報器ＴＲ２の制御部１は当該無線信号のメッセージＭに含まれている終了時間に達した時点で無線送受信部２を起動して火元の火災警報器ＴＲ１から受け取ったメッセージＭの内容をそのままコピーした無線信号をマルチキャスト送信させる。つまり、火災警報器ＴＲ１の送信期間Ｘと火災警報器ＴＲ２の送信期間（＝火災警報器ＴＲ１の受信期間Ｙ）とが連続することになるため、３台目の火災警報器ＴＲ３で間欠受信間隔Ｔｘのカウントが完了するタイミングが無線信号の送信期間Ｘ，Ｙと一致する確率を大幅に増大させることができる。

而して本実施形態によれば、一の無線局（例えば、火災警報器ＴＲ１）から送信された通知メッセージ（火災警報メッセージ）を別の無線局（例えば、火災警報器ＴＲ２）で中継するマルチホップ通信を行うとともに、それぞれの無線局（火災警報器ＴＲ１，ＴＲ２）が通知メッセージ（火災警報メッセージ）を含む無線信号を送信する送信期間Ｘ，Ｙが連続するため、全ての無線局（火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ３）が通知メッセージ（火災警報メッセージ）を含む無線信号を受信できるまでの遅延時間を短くすることができる。

（実施形態２）
本実施形態の火災警報システムのシステム構成図を図４に示す。但し、本実施形態における火災警報器ＴＲは実施形態１と同一のものであるから、詳細な構成の図示並びに説明は省略する。

図４においても無線通信が可能な状態を矢印で表しており、本実施形態では、火災警報器ＴＲ１が火災警報器ＴＲ２〜ＴＲ４と相互に無線通信可能であり、火災警報器ＴＲ２は火災警報器ＴＲ１，ＴＲ３〜ＴＲ５と相互に無線通信可能であり、火災警報器ＴＲ３，ＴＲ４はそれぞれ火災警報器ＴＲ１，ＴＲ２と相互に無線通信可能であり、火災警報器ＴＲ５は火災警報器ＴＲ２と相互に無線通信可能な状況にある。但し、各火災警報器ＴＲｉ（ｉ＝１，２，…，５）においては、直接無線通信可能な他の火災警報器ＴＲの識別符号と、他の火災警報器ＴＲが中継可能な火災警報器ＴＲの識別符号とをメモリ部１ａに記憶している。

次に、図５のタイムチャートを参照しながら、何れかの火災警報器ＴＲ（以下の説明ではＴＲ１）で火災を感知してから全ての火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ５が火災警報を連動して報知するまでの動作を説明する。

火災警報器ＴＲ１において火災感知部４が火災を感知すると、火災警報器ＴＲ１の制御部１は警報部５より警報音を鳴動させるとともに無線送受信部２を起動し、メッセージＭとして火災警報メッセージ並びに火元である自己の識別符号及び火災警報メッセージを含む無線信号の送信を終了する時間を含み且つ宛先アドレスＤＡに同報用のマルチキャストアドレスを設定した無線信号を送信する。

例えば、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の無線送受信部２が起動しているときに前記火災警報メッセージを含む無線信号を受信すれば、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の制御部１は肯定応答（ＡＣＫ）メッセージを含み且つ火元である火災警報器ＴＲ１の識別符号を宛先アドレスＤＡに設定した無線信号を無線送受信部２から送信させる。但し、これら２台の火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３が同時に無線信号を送信してしまうと衝突が生じるので、それぞれの火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の制御部１は、自己の識別符号に対応付けて設定されている待ち時間が経過した後、キャリアセンスを行った上で無線送受信部２から無線信号を送信させている。

火元の火災警報器ＴＲ１の制御部１は、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３からＡＣＫメッセージを受け取ると、当該ＡＣＫメッセージの送信元アドレスＳＡに設定されている識別符号（火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の識別符号）とメモリ部１ａに記憶している識別符号（直接無線通信可能な火災警報器ＴＲの識別符号）とを照合し、ＡＣＫメッセージを返信してきていない識別符号を抽出する。今の場合、火災警報器ＴＲ４，ＴＲ５の識別符号が抽出されるが、火災警報器ＴＲ１の制御部１は、中継可能な識別符号として火災警報器ＴＲ４，ＴＲ５の識別符号が登録されている他の火災警報器ＴＲ（今の場合はＴＲ２）の識別符号をメモリ部１ａから選出する。さらに火災警報器ＴＲ１の制御部１は、メモリ部１ａから選出した前記識別符号（火災警報器ＴＲ２の識別符号）を宛先アドレスＤＡに設定するとともに火災警報メッセージの送信（中継）を依頼する依頼メッセージ並びに自らが火災警報メッセージを含む無線信号の送信を終了する時間をメッセージＭに含む無線信号を無線送受信部２から送信させる。

火災警報器ＴＲ１から依頼メッセージを受け取った火災警報器ＴＲ２の制御部１は、当該無線信号のメッセージＭに含まれている終了時間に達した時点で無線送受信部２を起動して火災警報メッセージを含む無線信号をマルチキャスト送信させる。つまり、実施形態１と同様に火災警報器ＴＲ１の送信期間Ｘと火災警報器ＴＲ２の送信期間（＝火災警報器ＴＲ１の受信期間Ｙ）とが連続することになる。そして、２台の火災警報器ＴＲ４，ＴＲ５は、火元の火災警報器ＴＲ１若しくは中継依頼先の火災警報器ＴＲ２の何れかより送信される無線信号を受信することができる。尚、火元の火災警報器ＴＲ１並びに中継依頼先の火災警報器ＴＲ２の制御部１では、連続する送信期間（火災警報器ＴＲ１，ＴＲ２の送信期間の合計期間）が間欠受信間隔Ｔｘに達したら無線信号の送信を停止する。尚、このように間欠受信間隔Ｔｘに達したときに無線信号の送信を停止するのは、これらの火災警報器ＴＲ１，ＴＲ２における電力消費を抑制して電池の消耗を防ぐ為である。

このように本実施形態では、火元の火災警報器ＴＲ１から依頼メッセージを受け取った特定の火災警報器ＴＲ２のみが火災警報メッセージを含む無線信号を中継するので、無線信号の衝突の機会を減らして遅延時間を短くすることができるという利点がある。

ここで、火元の火災警報器ＴＲ１から送信された無線信号（火災警報メッセージを含む無線信号）を直接受信した火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の制御部１では、ＡＣＫメッセージを含む無線信号を送信させた後、火元の火災警報器ＴＲ１の次回以降の送信期間Ｘに無線送受信部２を受信状態で起動しているので、火元の火災警報器ＴＲ１から送信される依頼メッセージを含む無線信号を確実に受信することができる。

（実施形態３）
本実施形態の火災警報システムのシステム構成図を図６に示す。但し、本実施形態における火災警報器ＴＲは実施形態１と同一のものであるから、詳細な構成の図示並びに説明は省略する。

図６においても無線通信が可能な状態を矢印で表しており、本実施形態では、火災警報器ＴＲ１が火災警報器ＴＲ２〜ＴＲ４と相互に無線通信可能であり、火災警報器ＴＲ２は火災警報器ＴＲ１，ＴＲ４と相互に無線通信可能であり、火災警報器ＴＲ３は火災警報器ＴＲ１，ＴＲ４と相互に無線通信可能であり、火災警報器ＴＲ４は他の全ての火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ３，ＴＲ５，ＴＲ６と相互に無線通信可能であり、火災警報器ＴＲ５，ＴＲ６は何れも火災警報器ＴＲ４とのみ相互に無線通信可能な状況にある。但し、各火災警報器ＴＲｉ（ｉ＝１，２，…，６）においては、直接無線通信可能な他の火災警報器ＴＲの識別符号と、他の火災警報器ＴＲが中継可能な火災警報器ＴＲの識別符号とをメモリ部１ａに記憶している。

次に、図７のタイムチャートを参照しながら、何れかの火災警報器ＴＲ（以下の説明ではＴＲ１）で火災を感知してから全ての火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ６が火災警報を連動して報知するまでの動作を説明する。

火災警報器ＴＲ１において火災感知部４が火災を感知すると、火災警報器ＴＲ１の制御部１は警報部５より警報音を鳴動させるとともに無線送受信部２を起動し、メッセージＭとして火災警報メッセージ並びに火元である自己の識別符号及び火災警報メッセージを含む無線信号の送信を終了する時間を含み且つ宛先アドレスＤＡに同報用のマルチキャストアドレスを設定した無線信号を送信する。

例えば、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の無線送受信部２が起動しているときに前記火災警報メッセージを含む無線信号を受信すれば、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の制御部１はＡＣＫメッセージを含み且つ火元である火災警報器ＴＲ１の識別符号を宛先アドレスＤＡに設定した無線信号を無線送受信部２から送信させる。

火元の火災警報器ＴＲ１の制御部１は、火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３からＡＣＫメッセージを受け取ると、当該ＡＣＫメッセージの送信元アドレスＳＡに設定されている識別符号（火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の識別符号）とメモリ部１ａに記憶している識別符号（直接無線通信可能な火災警報器ＴＲの識別符号）とを照合し、ＡＣＫメッセージを返信してきていない識別符号を抽出する。今の場合、火災警報器ＴＲ４の識別符号が抽出されるが、火災警報器ＴＲ１の制御部１は、中継可能な識別符号として火災警報器ＴＲ４の識別符号が登録されている他の火災警報器ＴＲ（今の場合はＴＲ２，ＴＲ３）の識別符号をメモリ部１ａから選出する。さらに火災警報器ＴＲ１の制御部１は、メモリ部１ａから選出した前記識別符号（火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の識別符号）をそれぞれ宛先アドレスＤＡに設定するとともに火災警報メッセージの送信（中継）を依頼する依頼メッセージ並びに火災警報メッセージを中継する際の送信区間を指定する送信区間指定メッセージ及び自らが火災警報メッセージを含む無線信号の送信を終了する時間をメッセージＭに含む無線信号を無線送受信部２から送信させる。尚、送信区間指定メッセージは、依頼先の火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３が無線信号を送信する期間（＝火元の火災警報器ＴＲ１の受信期間Ｙ）を均等に分割した複数の時間帯（送信区間）の何れかを指定するものであって、例えば、一方の火災警報器ＴＲ２に対して前半の送信区間を指定し、他方の火災警報器ＴＲ３に対して後半の送信区間を指定する。

火災警報器ＴＲ１から依頼メッセージを受け取った火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３のうち、送信区間指定メッセージで前半の送信区間が指定された火災警報器ＴＲ２の制御部１は、当該無線信号のメッセージＭに含まれている終了時間に達した時点で無線送受信部２を起動して火災警報メッセージを含む無線信号をマルチキャスト送信させるとともに、指定された送信区間（送信期間Ｙの半分の時間）が経過したら当該無線信号の送信を停止させる。そして、送信区間指定メッセージで後半の送信区間が指定された火災警報器ＴＲ３の制御部１は、先に無線信号を送信した火災警報器ＴＲ２の送信が終了した時点で無線送受信部２を起動して火災警報メッセージを含む無線信号をマルチキャスト送信させるとともに、指定された送信区間（送信期間Ｙの半分の時間）が経過したら当該無線信号の送信を停止させる。つまり、実施形態１，２と同様に火災警報器ＴＲ１の送信期間Ｘと火災警報器ＴＲ２並びに火災警報器ＴＲ３の送信期間（＝火災警報器ＴＲ１の受信期間Ｙ）とが連続することになる。図７においては、火災警報器ＴＲ４が火災警報器ＴＲ２より送信される無線信号を受信し、火元の火災警報器ＴＲ１に対してＡＣＫメッセージを含む無線信号を送信している。尚、火元の火災警報器ＴＲ１並びに中継依頼先の火災警報器ＴＲ２，ＴＲ３の制御部１では、連続する送信期間（火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ３の送信期間の合計期間）が間欠受信間隔Ｔｘに達したら無線信号の送信を停止する。

ここで、火災警報器ＴＲ４からＡＣＫメッセージを受け取った火元の火災警報器ＴＲ１では、制御部１が当該ＡＣＫメッセージの送信元アドレスＳＡに設定されている識別符号（火災警報器ＴＲ４の識別符号）とメモリ部１ａに記憶している識別符号（直接無線通信可能な火災警報器ＴＲの識別符号）とを照合し、ＡＣＫメッセージを返信してきていない識別符号を抽出する。今の場合、火災警報器ＴＲ５，ＴＲ６の識別符号が抽出されるが、火災警報器ＴＲ１の制御部１は、中継可能な識別符号として火災警報器ＴＲ５，ＴＲ６の識別符号が登録されている他の火災警報器ＴＲ（今の場合はＴＲ４）の識別符号をメモリ部１ａから選出する。さらに火災警報器ＴＲ１の制御部１は、メモリ部１ａから選出した前記識別符号（火災警報器ＴＲ４の識別符号）を宛先アドレスＤＡに設定するとともに火災警報メッセージの送信（中継）を依頼する依頼メッセージ並びに自らが火災警報メッセージを含む無線信号の送信を終了する時間をメッセージＭに含む無線信号を無線送受信部２から送信させる。

火元の火災警報器ＴＲ１から依頼メッセージを受け取った火災警報器ＴＲ４の制御部１は、火元の火災警報器ＴＲ１の制御部１に代わって、送信期間Ｘ内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から送信させるとともに受信期間Ｙでは無線送受信部２を受信状態とする動作を繰り返しつつ他の火災警報器ＴＲ（今の場合はＴＲ６）からＡＣＫメッセージを含む無線信号を受信するのを待つ。但し、火災警報器ＴＲ４の制御部１は、火元の火災警報器ＴＲ１の制御部１と同様に、必要に応じて他の火災警報器ＴＲに依頼メッセージを送信して無線信号の中継を依頼する。このようにして火災警報器ＴＲ４から残り２台の火災警報器ＴＲ５，ＴＲ６に火災警報メッセージが届けられて全ての火災警報器ＴＲ１〜ＴＲ６で火災警報が報知されることになる。但し、図７においては火災警報器ＴＲ６が無線信号を受信してＡＣＫメッセージを送信するまでの動作を省略している。

最後に、自らの火災感知部４で火災を感知したときに各火災警報器ＴＲの制御部１が実行する処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。

火災感知部４で火災が感知されると（ステップＳ１）、制御部１は警報部５から火災警報を報知させるとともに、上述したように火災警報メッセージ等を含む無線信号を無線送受信部２からマルチキャスト送信し（ステップＳ２）、送信期間Ｘが終了したら無線送受信部２を受信状態として他の火災警報器ＴＲから返信されるＡＣＫメッセージの受信を待つ（ステップＳ３）。

他の火災警報器ＴＲから返信されるＡＣＫメッセージを受信したら、制御部１は、上述したように火災警報メッセージの中継を依頼する依頼先の火災警報器ＴＲを選出するとともに、複数の火災警報器ＴＲに依頼する場合においては各依頼先の火災警報器ＴＲに対して火災警報メッセージの送信区間を割り当てる（ステップＳ４）。そして制御部１は、選出した依頼先の火災警報器ＴＲに対して依頼メッセージ並びに区間指定メッセージ等を含む無線信号を無線送受信部２から送信させ（ステップＳ５）、その後、無線送受信部２を受信状態に切り換えて受信期間Ｙとする（ステップＳ６）。尚、この受信期間Ｙにおいては、中継を依頼した他の火災警報器ＴＲが火災警報メッセージを含む無線信号を送信することになる。

制御部１は、自らの送信期間Ｘと中継を依頼した他の火災警報器ＴＲの送信期間（＝自らの受信期間Ｙ）との合計が間欠受信間隔Ｔｘ未満の間は送信期間Ｘ毎に火災警報メッセージ等を含む無線信号を送信し（ステップＳ７〜Ｓ９）、前記合計が間欠受信間隔Ｔｘ以上となれば、火災警報メッセージの送信を終了し、無線送受信部２を受信状態として他の火災警報器ＴＲから返信されるＡＣＫメッセージの受信を待つ（ステップＳ１０）。

そして、制御部１では、他の火災警報器ＴＲからＡＣＫメッセージを受信するか否かで新たに火災警報メッセージの中継を依頼する必要があるかを判断し（ステップＳ１１）、必要が無ければ処理を終了し（ステップＳ１３）、必要があれば依頼メッセージ並びに送信区間指定メッセージ等を含む無線信号を新たな依頼先の火災警報器ＴＲに対して無線送受信部２から送信させ（ステップＳ１２）、その後に処理を終了する（ステップＳ１３）。

ところで、各火災警報器ＴＲの制御部１は、直接無線通信できる他の火災警報器ＴＲの識別符号については事前（例えば、施工時）の初期設定において無線通信を行うことによりその識別符号を知ってメモリ部１ａに記憶しておくことができる。一方、自らは直接無線通信することができず、他の火災警報器ＴＲに中継して貰わなければ無線通信することができない火災警報器ＴＲの識別符号並びに当該中継元の火災警報器ＴＲの識別符号については、各制御部１は以下のような方法で取得すればよい。

例えば、火災警報メッセージを受け取った際に火元の火災警報器ＴＲへ返信するＡＣＫメッセージとともにメモリ部１ａに記憶している当該火元の火災警報器ＴＲ以外の識別符号を知らせるメッセージを送信すればよい（請求項９の発明に対応）。あるいは、火元の火災警報器ＴＲからの依頼で火災警報メッセージを中継する際に当該火元の火災警報器ＴＲ以外の識別符号を知らせるメッセージも併せて送信すればよい（請求項８の発明に対応）。若しくは、火元の火災警報器ＴＲが火災警報メッセージの送信を終了した後に当該火元の火災警報器ＴＲ以外の識別符号を知らせるメッセージを送信してもよい（請求項７の発明に対応）。

ＴＲ 火災警報器（無線局）
１ 制御部（送信制御手段，受信制御手段，タイマ手段）
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）
６ 電池電源部（給電手段）

Claims (10)

1. 複数の無線局からなり、これら複数の無線局間で電波を媒体とする無線信号を送受信する無線通信システムであって、
   各無線局は、無線信号を送信する送信手段と、無線信号を受信する受信手段と、所定のイベントが発生したときに送信手段を起動し、所定の送信期間に前記イベントに対応した通知メッセージを含む無線信号を送信させるとともに所定の休止期間に無線信号の送信を休止させる動作を交互に繰り返し且つ前記イベントが発生していないときには送信手段を停止させる送信制御手段と、一定の間欠受信間隔を繰り返しカウントするタイマ手段と、タイマ手段による間欠受信間隔のカウント中は受信手段を停止させ、タイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する度に受信手段を起動する受信制御手段と、電池を電源として各手段の動作電源を供給する給電手段とを備え、
   送信制御手段は、他の無線局より送信された前記通知メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した場合、当該他の無線局の休止期間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させることを特徴とする無線通信システム。
2. 各無線局の送信制御手段は、他の無線局より送信された前記通知メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した場合、当該他の無線局に宛てて肯定応答メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させ、
   前記他の無線局の送信制御手段は、前記肯定応答メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した場合、当該肯定応答メッセージの送信元である無線局のうちの少なくとも何れか１つの無線局に対して前記通知メッセージの送信を依頼する依頼メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させ、
   当該依頼メッセージを受け取った前記無線局の送信制御手段のみが前記他の無線局の休止期間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信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。
3. 前記他の無線局を除く各無線局では、送信制御手段が前記肯定応答メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させた後、当該他の無線局の次回以降の送信期間に受信制御手段が受信手段を起動することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記他の無線局の送信制御手段は、前記依頼メッセージを複数の無線局に送信する場合、当該依頼メッセージとともに前記通知メッセージを含む無線信号の送信区間を指定する送信区間指定メッセージを送信し、
   当該依頼メッセージ並びに送信区間指定メッセージを受け取った前記複数の無線局の送信制御手段は、前記他の無線局の休止期間内であり且つ前記送信区間指定メッセージで指定される送信区間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させることを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
5. 前記他の無線局の送信制御手段は、前記依頼メッセージを含む無線信号を送信手段から送信させた送信期間と、当該送信期間以降の休止期間並びに送信期間との合計時間がタイマ手段でカウントする前記間欠受信間隔に達したら、送信手段に対して前記通知メッセージを含む無線信号の送信を停止させることを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
6. 各無線局には固有の識別符号が割り当てられており、受信手段で無線信号が受信可能である無線局の識別符号を記憶する記憶手段を備え、
   前記他の無線局の送信制御手段は、送信手段に対して前記通知メッセージを含む無線信号の送信を停止させた後、当該他の無線局の識別符号以外の識別符号を記憶手段に記憶している１乃至複数の無線局に対して前記送信区間指定メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させ、
   当該送信区間指定メッセージを受け取った前記１乃至複数の無線局の送信制御手段は、前記他の無線局が送信を停止した後、前記送信区間指定メッセージで指定される送信区間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信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。
7. 前記他の無線局を除く各無線局の送信制御手段は、前記他の無線局が前記通知メッセージを含む無線信号の送信を停止した後、記憶手段に記憶している、当該他の無線局の識別符号以外の別の識別符号を知らせるメッセージを含む無線信号を送信手段から送信させ、
   前記他の無線局の送信制御手段は、前記メッセージによって知らされた前記別の識別符号を記憶手段に記憶するとともに当該別の識別符号を記憶している無線局を前記送信区間指定メッセージの送信先の無線局とすることを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
8. 前記他の無線局を除く各無線局の送信制御手段は、記憶手段に記憶している、当該他の無線局の識別符号以外の別の識別符号を知らせるメッセージを前記通知メッセージとともに含む無線信号を送信手段から送信させ、
   前記他の無線局の送信制御手段は、前記メッセージによって知らされた前記別の識別符号を記憶手段に記憶するとともに当該別の識別符号を記憶している無線局を前記送信区間指定メッセージの送信先の無線局とすることを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
9. 前記他の無線局を除く各無線局の送信制御手段は、記憶手段に記憶している、当該他の無線局の識別符号以外の別の識別符号を知らせるメッセージを前記肯定応答メッセージとともに含む無線信号を送信手段から送信させ、
   前記他の無線局の送信制御手段は、前記メッセージによって知らされた前記別の識別符号を記憶手段に記憶するとともに当該別の識別符号を記憶している無線局を前記送信区間指定メッセージの送信先の無線局とすることを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
10. 前記送信区間指定メッセージを受け取った無線局並びに前記通知メッセージの送信を停止した無線局を除く他の無線局の送信制御手段は、前記通知メッセージを含む無線信号を受信手段で受信した場合、当該通知メッセージの送信元である無線局の休止期間に前記通知メッセージを含む無線信号を送信手段より送信させることを特徴とする請求項６〜９の何れか１項に記載の無線通信システム。

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