JP2020162064A - 無線通信端末、火災警報器、及び管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ利得の向上を図ること。【解決手段】無線通信端末は、互いに異なる第１周波数及び第２周波数で無線通信する。無線通信端末は、第１アンテナ素子２Ａと、第２アンテナ素子２Ｂと、無線回路と、を備える。無線回路は、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂを介して、無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う。第１周波数で無線通信する場合、第１アンテナ素子２Ａが、給電される状態となり、かつ、第２アンテナ素子２Ｂが、接地される状態となるように構成される。第２周波数で無線通信する場合、第２アンテナ素子２Ｂが、給電される状態となり、かつ、第１アンテナ素子２Ａが、開放、又は接地される状態となるように構成される。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に、無線通信端末、火災警報器、及び管理システムに関する。本開示は、より詳細には、無線通信する無線通信端末、当該無線通信端末を備えた火災警報器、及び当該火災警報器を備えた管理システムに関する。

従来例として、特許文献１に記載の警報器（住警器：住宅用火災警報器）を例示する。この住警器は、火災等の連動信号を、無線により、他の住警器と相互に送受信する機能を備える、無線連動型のものである。連動元となった住警器は、警報動作として、例えば「ウーウー、火災警報器が作動しました、確認してください」といった連動元を示す警報音を出力する。一方、連動先の住警器は、「ウーウー、別の火災警報器が作動しました、確認してください」といった連動先を示す警報音を出力する。

特開２０１５−８７８８３号公報

ところで、住警器は、他の住警器以外の機器とも無線通信可能であることが望まれる場合がある。その場合、例えば、異なる２つの周波数にそれぞれ対応したアンテナ素子が必要となり得る。しかし、周波数に依っては、住警器内の回路基板のグランドでは電気長が不足して、十分なアンテナ利得が得られない可能性がある。

本開示は上記事由に鑑みてなされ、アンテナ利得の向上を図ることができる、無線通信端末、火災警報器、及び管理システムを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る無線通信端末は、互いに異なる第１周波数及び第２周波数で無線通信する。前記無線通信端末は、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子と、無線回路と、を備える。前記無線回路は、前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子を介して、無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う。前記第１周波数で無線通信する場合、第１アンテナ素子が、給電される状態となり、かつ、前記第２アンテナ素子が、接地される状態となるように構成される。前記第２周波数で無線通信する場合、前記第２アンテナ素子が、給電される状態となり、かつ、前記第１アンテナ素子が、開放、又は接地される状態となるように構成される。

本開示の一態様に係る火災警報器は、上記の無線通信端末と、火災を検知する検知部と、前記火災の検知に応じて警報音を発報する音響部と、を備える。前記火災警報器は、前記検知部が前記火災を検知した場合に、前記第１周波数で、他の火災警報器において前記警報音を連動して発報させるための連動信号を、当該他の火災警報器に送信する。また前記火災警報器は、前記検知部が前記火災を検知した場合に、前記第２周波数で、外部に火災を通報するための通報信号を、通信機器に送信する。

本開示の一態様に係る管理システムは、上記の火災警報器と、前記他の火災警報器を１又は複数と、前記通信機器として、１又は複数の電気負荷を管理するための制御機器と、を備える。

本開示によれば、アンテナ利得の向上を図ることができる、という利点がある。

図１は、一実施形態に係る無線通信端末を備えた火災警報器における筐体内部の模式的な平面図である。 図２は、一実施形態に係る管理システムの概略ブロック構成図である。 図３は、同上の管理システムの一適用例を説明する図である。 図４は、同上の管理システムにおける外部サーバ及び情報端末を説明する図である。 図５は、同上の無線通信端末を説明するための模式的な回路図である。 図６は、同上の無線通信端末を説明するための模式的な回路図である。 図７は、同上の無線通信端末の変形例１を説明するための模式的な回路図である。 図８は、同上の無線通信端末の変形例２を説明するための模式的な回路図である。

（１）概要
以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

本実施形態に係る無線通信端末Ａ１（図２参照）は、互いに異なる第１周波数及び第２周波数で無線通信する。無線通信端末Ａ１は、図５及び図６に示すように、第１アンテナ素子２Ａと、第２アンテナ素子２Ｂと、無線回路３と、を備えている。ここでは一例として、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂの各々が線状アンテナを構成し、アンテナの種類は、モノポールアンテナであることを想定する。無線回路３は、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂを介して、無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う。

第１周波数で無線通信する場合、第１アンテナ素子２Ａが、給電される状態となり、かつ、第２アンテナ素子２Ｂが、接地される状態となるように構成される。言い換えると、第１アンテナ素子２Ａは、第１周波数（帯）の電波で通信するためのアンテナ素子であり、第２アンテナ素子２Ｂが、地線として機能する。

第２周波数で無線通信する場合、第２アンテナ素子２Ｂが、給電される状態となり、かつ、第１アンテナ素子２Ａが、開放、又は接地される状態となるように構成される。言い換えると、第２アンテナ素子２Ｂは、第２周波数（帯）の電波で通信するためのアンテナ素子であり、第１アンテナ素子２Ａが、（接地される場合）地線として機能する。第２周波数での通信時に、第１アンテナ素子２Ａは、必ずしも接地される必要はなく、開放された状態でもよい。

要するに、第２アンテナ素子２Ｂは、第１周波数及び第２周波数のどちらで無線通信を行うかに応じて、機能がアンテナ素子及び地線のいずれかに切り替わる共用素子である。

本実施形態に係る無線通信端末Ａ１は、一例として、火災警報器１（以下、単に「警報器１」と呼ぶこともある）に適用されるものとする。言い換えると、火災警報器１は、無線通信端末Ａ１と、火災を検知する検知部８と、火災の検知に応じて警報音を発報する音響部９と、を備えている。警報器１は、検知部８が火災を検知した場合に、第１周波数で、他の警報器１において警報音を連動して発報させるための連動信号を、当該他の火災警報器１に送信する。また警報器１は、検知部８が火災を検知した場合に、第２周波数で、外部に火災を通報するための通報信号を、通信機器Ｕ１に送信する。

そして、本実施形態に係る管理システム１００は、上記の警報器１と、他の火災警報器１を１又は複数と、通信機器Ｕ１として、１又は複数の電気負荷１０４（図１では１つのみ）を管理するための制御機器１０３と、を備えている。すなわち、管理システム１００は、連動型の複数の警報器１を備えている。

上述の通り、ここでは一例として、無線通信端末Ａ１が、火災の発生を検知する検知機能と、火災の発生を検知した場合に報知する警報機能とを有した、住宅用の火災警報器１（住警器）に適用されることを想定する。すなわち、検知する対象が火災である。

管理システム１００は、例えば、施設２００（図３参照）に適用される。具体的には、複数の警報器１は、施設２００内の設置対象の空間にある天井、又は壁等に設置される。本実施形態では、複数の警報器１は、図３に示すように、施設２００内の空間Ｅ１〜Ｅ５にそれぞれ設置される。管理システム１００の制御機器１０３は、例えば、施設２００内に設置されるＨＥＭＳ（home energy management system）のコントローラである。

上述の通り、警報器１は、一例として住警器であり、施設２００は、戸建の住宅であることを想定する。しかしながら、施設２００は、は集合住宅（マンション）であってもよい。更に、施設２００は、住宅に限らず、非住宅、例えば、オフィスビル、劇場、映画館、公会堂、遊技場、複合施設、飲食店、百貨店、学校、ホテル、旅館、病院、老人ホーム、幼稚園、図書館、博物館、美術館、地下街、駅、空港等であってもよい。

ここでは、警報器１が一例として住警器であるため、第１周波数は、例えば、消防法の法令に基づく無線周波数帯に相当する。具体的には、第１周波数は、小電力セキュリティシステムの無線局、すなわち４２６ＭＨｚの無線周波数帯に相当する。

一方、第２周波数は、例えばＷｉ−ＳＵＮ（登録商標）の規格（国際標準規格IEEE 802.15.4g）に準じた９２０ＭＨｚの無線周波数帯に相当する。要するに、警報器１（例えば親機）は、他の警報器１（例えば子機）と無線通信を行う場合には、第１周波数（４２６ＭＨｚ帯）の電波を用いて行い、制御機器１０３と無線通信を行う場合には、第２周波数（９２０ＭＨｚ帯）の電波を用いて行う。ただし、第１周波数及び第２周波数は、上記の無線周波数帯に限定されず、各国の電波法又は消防法等に準じて、適宜に変更し得るものである。

この構成によれば、第１周波数で無線通信する場合、第１アンテナ素子２Ａが、給電される状態となり、かつ、第２アンテナ素子２Ｂが、接地される状態となる。また第２周波数で無線通信する場合、第２アンテナ素子２Ｂが、給電される状態となり、かつ、第１アンテナ素子２Ａが、開放、又は接地される状態となる。そのため、第１周波数で無線通信する際に、第２アンテナ素子２Ｂが地線として機能し得る。その結果、例えば、警報器１内の回路基板７（図１参照）のグランドプレーンでは電気長が不足してしまう可能性が低減され得る。したがって、アンテナ利得の向上を図ることができる。

（２）詳細
（２．１）全体構成
以下、本実施形態に係る無線通信端末Ａ１を備えた警報器１、及び管理システム１００の全体構成について詳しく説明する。ここでは、警報器１は、一例として電池式の住警器である。ただし、警報器１は、外部電源（例えば商用の電力系統）に電気的に接続され、外部電源から供給される交流電力（例えば実効値１００Ｖ）を直流電力に変換して駆動してもよい。

管理システム１００は、図２及び図３に示すように、複数（図示例では５つ）の警報器１を備えている。複数の警報器１は、いわゆる連動型の住警器であり、いずれの警報器１で火災を検出しても、他の警報器１と連動して（他の警報器１と共に）、警報音の発報を行うように構成される。本実施形態では、複数の警報器１の間で、通信可能なネットワークが形成されている。ここでは、５つの警報器１のうち、警報器１Ａが親機として機能し、他の警報器１Ｂ〜１Ｅが子機として機能し、親機と子機との間で通信可能である（図３参照）。以下では、子機として機能する４つの警報器１Ｂ〜１Ｅを、子機１０１と呼び、親機として機能する警報器１Ａを、親機１０２と呼ぶこともある。

以下では、図３の例の通り、複数の警報器１がいずれも、施設２００（戸建の住宅）内における各部屋又は階段の天井面に設置されていることを想定する。具体的には、警報器１Ａが空間Ｅ１に、警報器１Ｂが空間Ｅ２に、警報器１Ｃが空間Ｅ３に、警報器１Ｄが空間Ｅ４に、警報器１Ｅが空間Ｅ５に、それぞれ配置される。空間Ｅ１は、例えば、居間である。空間Ｅ２は、例えば、寝室である。空間Ｅ３は、例えば、階段である。空間Ｅ４は、例えば、子供部屋である。空間Ｅ５は、例えば、台所である。図３の例では、居間である空間Ｅ１で火災が発生している様子を示している。

管理システム１００は、図２に示すように、制御機器１０３（通信機器Ｕ１）と、１又は複数の電気負荷１０４と、を更に備えている。管理システム１００は、情報端末１０５及び外部サーバ１０６を更に備えている。制御機器１０３は、複数の警報器１を管理するように構成されている。また制御機器１０３は、警報器１以外の、１又は複数の電気負荷１０４（具体的には使用状況や消費電力量等の情報）を管理するように構成されている。

図３の例では、制御機器１０３は、空間Ｅ３における１階の階段横に設置されている。制御機器１０３、情報端末１０５及び外部サーバ１０６の詳細については、後の「（２．３）制御機器」の欄で説明する。

（２．２）警報器
（２．２．１）親機
まず、複数の警報器１のうち、親機１０２（警報器１Ａ）の構成について説明する。

親機１０２は、火災が発生したことを検知するように構成されている。親機１０２は、施設２００における火災の発生を検知する検知機能と、施設２００で火災の発生を検知した場合に報知する警報機能を有している。親機１０２は、図２に示すように、検知部８、音響部９、制御部１０、記憶部１１、通信部１２、バッテリー１３、表示部１４、及び、これらを収容又は保持する筐体３００（図１参照）を備えている。なお、図１は、警報器１における筐体３００内部の模式的な平面図である。そして、ここでは、通信部１２が、無線通信端末Ａ１に相当する。

この他にも、親機１０２は、音響回路及び点灯回路等の回路モジュールを更に備えている。また親機１０２は、通信部１２、上記の音響回路及び点灯回路等を構成する電子部品が実装された回路基板７（図１参照）を、更に備えている。バッテリー１３は、例えば、リチウム電池であり、親機１０２は、バッテリー１３から供給される電力によって動作する。

制御部１０は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御部１０として機能する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータシステムのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。

検知部８は、警報音の発報対象となる火災に関する情報を検知する機能（検知機能）を有している。ここでは検知部８は、一例として、煙を検知する光電式のセンサである。したがって、火災に関する上記情報とは、例えば、煙に関する情報を含む。ただし、検知部８は、光電式のセンサに限定されず、例えば熱を検知する定温式のセンサでもよい。検知部８は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光部と、フォトダイオード等の受光部とを有している。発光部及び受光部は、自機の筐体３００のラビリンス内において、受光部の受光面が、発光部の照射光の光軸上から外れるように配置されている。火災の発生時には、煙が筐体３００に設けられた孔を通じて、ラビリンス内に導入され得る。

筐体３００のラビリンス内に煙が存在しない場合、発光部の照射光は、受光部の受光面にほとんど到達しない。一方、筐体３００のラビリンス内に煙が存在する場合、発光部の照射光が煙によって散乱し、散乱した光の一部が受光部の受光面に到達する。つまり、検知部８は、煙によって散乱された発光部の照射光を受光部で受光する。検知部８は、受光部で受光された光量に応じた電圧レベルを示す電気信号（検知信号）を制御部１０に出力する。

制御部１０は、検知部８が出力した検知信号に基づいて、火災の発生の有無を判断する。例えば、制御部１０は、検知信号が示す電圧レベルが予め定められた閾値以上である場合には、火災が発生したと判断する。また制御部１０は、他の警報器１から、連動信号を受信した場合にも、火災が発生したと判断する。

音響部９及び表示部１４は、施設２００における火災の発生を検知した場合に、火災の発生を報知する機能（報知機能）を有した報知部を構成する。

音響部９は、音（音波）を出力する。音響部９は、施設２００で火災が発生したと制御部１０が判定したときに、火災の発生を報知するように警報音を出力する。音響部９は、電気信号を音に変換するスピーカにより構成される。スピーカは、振動板を有し、電気信号に従って振動板を機械的に振動させることにより警報音を発する。音響部９は、制御部１０による制御下で、警報音（例えば「ピー」音）を出力する。警報音は、例えば、低音から高音にスイープさせたスイープ音と、スイープ音に連続する音声メッセージとから構成される。

仮に火災の発生が親機１０２によって検知された場合、親機１０２の音響部９は、「火事です。火事です。」といった音声メッセージを出力する。この場合、複数の警報器１間における発報の連動動作に関して、発報の連動元（火元）は、親機１０２となる。連動先の他の警報器１も、「ほかの部屋で火事です。ほかの部屋で火事です。」といった音声メッセージを出力する。音声メッセージは、連動元の警報器１が設置されている設置場所を示す名称情報を含んでもよい。

警報中（警報音を発報中）に警報器１が、外部から、押し釦式の操作部等にて操作入力（押し操作）を受け付けると、音響部９は、警報音の出力を停止する。

表示部１４は、例えば赤色ＬＥＤを有している作動灯である。表示部１４は、通常時（火災の監視時）には消灯しており、制御部１０にて火災が発生したと判定したときに点滅（又は点灯）を開始する。この点滅は、警報音の発報が停止すると、停止する。

記憶部１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等から選択されるデバイスで構成される。記憶部１１は、自身（自機）に割り当てられた固有の識別子（識別情報）を記憶している。警報器１が他の警報器１を管理する場合、記憶部１１は、他の警報器１に割り当てられた識別情報も記憶している。識別情報とは、その警報器１のＩＰアドレス、Ｍａｃアドレス、又は名称等である。また記憶部１１は、音声メッセージに係る警報メッセージデータを記憶している。記憶部１１は、制御部１０のメモリであってもよい。

通信部１２（無線通信端末Ａ１）は、互いに異なる第１周波数（帯）及び第２周波数（帯）で無線通信するように構成される。ここでは上述の通り、第１周波数帯は、４２６ＭＨｚ帯であり、第２周波数帯は、９２０ＭＨｚ帯であることを想定する。つまり、第１周波数（帯）は、第２周波数（帯）よりも低い。

通信部１２は、図５及び図６に示すように、無線回路３と、第１アンテナ素子２Ａと、第２アンテナ素子２Ｂと、切替部４（図６では図示を省略）と、切替部５（図５では図示を省略）と、を備えている。また通信部１２は、送信及び受信切替用のスイッチ回路１５を更に備えている。この他にも、通信部１２は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ等を更に備えてもよい。

無線回路３は、制御部１０の制御下で、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂを介して、無線信号の送信及び受信の少なくとも一方（ここでは両方）を行う。なお、制御部１０が、無線回路３の機能の少なくとも一部を有してもよい。通信部１２を構成する回路部品は、回路基板７（図１参照：プリント回路基板）に実装されている。

無線回路３は、例えば処理部を有している。処理部は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが無線回路３の処理部として機能する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータシステムのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。

無線回路３は、他の警報器１と無線通信を行う場合、第１周波数の信号（例えば警報音を連動して発報させるための連動信号）を受信又は送信可能となるように、スイッチ回路１５、切替部４及び切替部５の制御を行う。以下、第１周波数の信号を送信するモードを「第１周波数送信モード」と呼び、第１周波数の信号を受信するモードを「第１周波数受信モード」と呼ぶこともある。

また無線回路３は、制御機器１０３と無線通信を行う場合、第２周波数の信号（例えば外部に火災の発生を通知する通知信号等）を送信可能となるように、スイッチ回路１５、切替部４及び切替部５の制御を行う。また無線回路３は、第２周波数の信号（例えば制御機器１０３からの、記憶部１１内の設定情報を更新するための更新信号等）を受信可能となるように、スイッチ回路１５、切替部４及び切替部５の制御を行う。以下、第２周波数の信号を送信するモードを「第２周波数送信モード」と呼び、第２周波数の信号を受信するモードを「第２周波数受信モード」と呼ぶこともある。

言い換えると、無線回路３の処理部は、上述した４つの動作モードを有している。なお、制御部１０が、４つの動作モードを有していて、スイッチ回路１５、切替部４及び切替部５は、制御部１０により制御されてもよい。

第１アンテナ素子２Ａは、例えば金属線（針金）により形成されている。第１アンテナ素子２Ａは、線状アンテナを構成する。第１アンテナ素子２Ａは、モノポールアンテナのアンテナ素子であることを想定する。第１アンテナ素子２Ａにとって、地線の電気長がアンテナ利得において重要な要素となる。第１周波数帯が４２６ＭＨｚ帯であるため、信号波長は約７０ｃｍであり、第１アンテナ素子２Ａに対する地線の電気長は、波長の１／４、すなわち、約１７ｃｍ以上であることが望ましい。

第２アンテナ素子２Ｂは、例えば金属線（針金）により形成されている。第２アンテナ素子２Ｂは、線状アンテナを構成する。第２アンテナ素子２Ｂは、モノポールアンテナのアンテナ素子であることを想定する。第２アンテナ素子２Ｂにとって、地線の電気長がアンテナ利得において重要な要素となる。第２周波数帯が９２０ＭＨｚ帯であるため、信号波長は約３２ｃｍであり、第２アンテナ素子２Ｂに対する地線の電気長は、波長の１／４、すなわち、約８ｃｍ以上であることが望ましい。

回路基板７は、図１に示すように、第１接続部７１と第２接続部７２とを有している。第１接続部７１には、第１アンテナ素子２Ａの一端が接続され、第２接続部７２には、第２アンテナ素子２Ｂの一端が接続される。なお、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂの各々の上記一端とは反対側の他端に、開放端２０がある（図１参照）。

第１接続部７１は、第２接続部７２の近傍に配置される。第１接続部７１は、例えば、数ミリ〜１センチ程度の距離を空けて、第２接続部７２と隣接している。

第１接続部７１及び第２接続部７２の各々は、例えば、回路基板７を筐体３００の内底部にねじ止めするためのねじが挿入され得る、挿入孔を有している。つまり、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂの各々は、共締めで回路基板７に固定される。

第１接続部７１の近傍に第１アンテナ素子２Ａの給電点Ｐ１（図５及び図６参照）が設けられている。また第２接続部７２の近傍に第２アンテナ素子２Ｂの給電点Ｐ２（図５及び図６参照）が設けられている。

給電点Ｐ１は、第１電路Ｗ１を介して、スイッチ回路１５に電気的に接続されている。ただし、図６に示すように、第１電路Ｗ１には、切替部５が挿入されている。切替部５は、例えば、高周波用の半導体スイッチを含み得るが、半導体リレーを含んでもよい。切替部５は、第１アンテナ素子２Ａが給電される状態と、第１アンテナ素子２Ａが接地される状態とを、切り替える。第１アンテナ素子２Ａは、接地される状態にあるとき、回路基板７のグランドプレーンに電気的に接続される。図６の例では、第１アンテナ素子２Ａは、給電される状態に切り替えられている。

給電点Ｐ２は、第２電路Ｗ２を介して、スイッチ回路１５に電気的に接続されている。ただし、図５に示すように、第２電路Ｗ２には、切替部４が挿入されている。切替部４は、例えば、高周波用の半導体スイッチを含み得るが、半導体リレーを含んでもよい。切替部４は、第２アンテナ素子２Ｂが給電される状態と、第２アンテナ素子２Ｂが接地される状態とを、切り替える。第２アンテナ素子２Ｂは、接地される状態にあるとき、回路基板７のグランドプレーンに電気的に接続される。図５の例では、第２アンテナ素子２Ｂは、接地される状態に切り替えられている。

スイッチ回路１５は、無線信号の送信と受信とを切り替えるためのものである。スイッチ回路１５は、例えば、高周波用の半導体スイッチを含み得る。スイッチ回路１５の一次側の一対の端子は、無線回路３の受信用端子Ｒｘと送信用端子Ｔｘとにそれぞれ電気的に接続され、スイッチ回路１５の二次側の一対の端子は、第１電路Ｗ１と第２電路Ｗ２とにそれぞれ電気的に繋がっている。

ここで、回路基板７のグランドプレーンのサイズだけでは、アンテナ素子（特に、第１アンテナ素子２Ａ）に対する地線の電気長を賄うことが困難な可能性が高い。特に、住警器等の警報器１においては、小型化の要望があり、筐体３００内の限られた収容スペースで、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂに対するグランドプレーンを確保することは容易ではない。

そこで、本実施形態では、第１周波数で無線通信する場合、第１アンテナ素子２Ａが、給電される状態（図６参照）となり、かつ、第２アンテナ素子２Ｂが、接地される状態（図５参照）となるように構成される。つまり、第２アンテナ素子２Ｂが、第１アンテナ素子２Ａに対する地線として機能することになる。

また第２周波数で無線通信する場合、第２アンテナ素子２Ｂが、給電される状態となり、かつ、第１アンテナ素子２Ａが、接地される状態となるように構成される。つまり、第１アンテナ素子２Ａが、第２アンテナ素子２Ｂに対する地線として機能することになる。

以下、上述した４つの動作モード（第１周波数送信モード、第１周波数受信モード、第２周波数送信モード及び第２周波数受信モード）をふまえて、より具体的に説明する。

第１周波数受信モードは、第１周波数帯（４２６ＭＨｚ帯）の電波を用いた、当該他の警報器１から送信される信号（例えば連動信号、及び応答信号等を含み得る）を受信可能とするモードである。例えば、無線回路３は、通常時（火災の監視時）においては、第１周波数受信モードで待機する。第１周波数受信モードでは、無線回路３は、受信用端子Ｒｘが第１アンテナ素子２Ａと電気的に接続されるようにスイッチ回路１５を制御する。また無線回路３は、第１アンテナ素子２Ａが給電される状態となるように、切替部５を制御する。さらに無線回路３は、第２アンテナ素子２Ｂが接地される状態となるように、切替部４を制御する。無線回路３は、第１周波数受信モードにて、第１アンテナ素子２Ａを介して、他の警報器１からの信号を受信できる。

仮に警報器１（親機１０２）が、第１周波数受信モードにて、他の警報器１（子機１０１）から連動信号を受信すると、自機も警報音の発報を開始すると共に、無線回路３は、動作モードを第１周波数送信モードに切り替える。そして、警報器１（親機１０２）は、他の警報器１（子機１０１）にも連動して警報音の発報を行わせるように発報指示を含んだ連動信号を送信する。言うまでもなく、自機（親機１０２）が火災を検知した場合においても、動作モードを第１周波数送信モードに切り替えて、他の警報器１（子機１０１）に連動信号を送信する。

第１周波数送信モードは、無線回路３が、第１周波数帯（４２６ＭＨｚ帯）の電波を用いて、他の警報器１に信号（例えば連動信号、及び同期信号等を含み得る）を送信するモードである。第１周波数送信モードでは、無線回路３は、送信用端子Ｔｘが第１アンテナ素子２Ａと電気的に接続されるようにスイッチ回路１５を制御する。また無線回路３は、第１アンテナ素子２Ａが給電される状態となるように、切替部５を制御する。さらに無線回路３は、第２アンテナ素子２Ｂが接地される状態となるように、切替部４を制御する。無線回路３は、第１周波数送信モードにて、第１アンテナ素子２Ａを介して、他の警報器１へ信号を送信できる。

例えば、警報器１（親機１０２）が、他の警報器１（子機１０１）への連動信号の送信を終えると、無線回路３は、動作モードを第２周波数送信モードに切り替える。そして、警報器１（親機１０２）は、火災が発生したことを通知するための通知信号を制御機器１０３に送信する。

第２周波数送信モードは、無線回路３が、第２周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波を用いて、制御機器１０３に信号（例えば通知信号、及び識別情報を含んだ信号等を含み得る）を送信するモードである。第２周波数送信モードでは、無線回路３は、送信用端子Ｔｘが第２アンテナ素子２Ｂと電気的に接続されるようにスイッチ回路１５を制御する。また無線回路３は、第２アンテナ素子２Ｂが給電される状態となるように、切替部４を制御する。さらに無線回路３は、第１アンテナ素子２Ａが接地される状態となるように、切替部５を制御する。無線回路３は、第２周波数送信モードにて、第２アンテナ素子２Ｂを介して、制御機器１０３へ信号を送信できる。

ところで、制御機器１０３は、警報器１（親機１０２）に信号を送信する可能性がある。ここでいう信号とは、例えば、警報器１の記憶部１１内の設定情報、及びプログラムを更新するための更新信号、及び、警報器１の識別情報等を要求する要求信号等を含み得る。そこで、無線回路３は、通常時（火災の監視時）において、制御機器１０３からの信号受信が可能となるように、間欠的に動作モードを第２周波数受信モードに切り替える。

第２周波数受信モードは、第２周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波を用いた、制御機器１０３から送信される信号（更新信号及び要求信号等）を受信可能とするモードである。第２周波数受信モードでは、無線回路３は、受信用端子Ｒｘが第２アンテナ素子２Ｂと電気的に接続されるようにスイッチ回路１５を制御する。また無線回路３は、第２アンテナ素子２Ｂが給電される状態となるように、切替部４を制御する。さらに無線回路３は、第１アンテナ素子２Ａが接地される状態となるように、切替部５を制御する。無線回路３は、第２周波数受信モードにて、第２アンテナ素子２Ｂを介して、制御機器１０３からの信号を受信できる。

なお、上述した４つの動作モードの切り替えのタイミングは、単なる一例であって、特に限定されない。

（２．２．２）子機（第１警報器）
次に複数の警報器１のうち、４つの子機１０１（警報器１Ｂ〜１Ｅ）の構成について簡単に説明する。以下では、親機１０２（警報器１Ａ）と同一の構成要素については、親機１０２と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

各子機１０１は、親機１０２と同様に、施設２００における火災の発生を検知する検知機能と、施設２００で火災の発生を検知した場合に報知する警報機能を有している。

各子機１０１は、親機１０２と同様に、検知部８、音響部９、制御部１０、記憶部１１、通信部１２、バッテリー１３、表示部１４、及び筐体３００（図１参照）を備えている。この他にも、各子機１０１は、音響回路及び点灯回路等の回路モジュール、及び回路基板７を更に備えている。

ところで、各子機１０１は、制御機器１０３とは通信せず、警報器１（親機１０２）のみと通信するため、各子機１０１の通信部１２におけるアンテナ素子は、第１周波数帯（４２６ＭＨｚ帯）の電波で通信するための、第１アンテナ素子２Ａのみでもよい。この場合、第２アンテナ素子２Ｂの代わりに、第１アンテナ素子２Ａ専用の地線が設けられて、切替部４及び５も省略されてもよい。

あるいは、例えば同一の構成を有した警報器１が、筐体３００に設けられたディップスイッチ等への切り替え操作に応じて、子機１０１又は親機１０２のいずれかに設定可能であってもよい。この場合には、各子機１０１も、無線通信端末Ａ１に相当する通信部１２を備えてもよい。ただし、子機１０１に設定された警報器１は、たとえ通信部１２（無線通信端末Ａ１）の機能を備えていても、第２アンテナ素子２Ｂを不使用であってもよい。

子機１０１は、自機が火災の発生を検知した場合、連動元となって発報を連動させるために、通信部１２を介して、連動信号を親機１０２に送信する。また各子機１０１は、自機が火災の発生を検知した場合、自機の音響部９から警報音の出力を開始し、自機の表示部１４を点滅させる。

一方、各子機１０１は、通信部１２を介して、親機１０２から連動信号を取得すると、自機の音響部９から警報音の出力を開始し、自機の表示部１４を点滅させる。

（２．３）制御機器
制御機器１０３（制御装置）は、例えば、ＨＥＭＳ（home energy management system）のコントローラである。制御機器１０３は、施設２００に設けられた複数の電気負荷１０４（図２では１つのみ図示）と通信可能である。複数の電気負荷１０４は、例えば、通信機能を有した空調機器、照明機器及び給湯器等を含み得る。本実施形態では、制御機器１０３は、さらに、施設２００に設けられた親機１０２（警報器１Ａ）と通信可能である。また制御機器１０３は、親機１０２を介して、複数の子機１０１（警報器１Ｂ〜１Ｅ）とも通信可能である。

制御機器１０３は、図１に示すように、制御部Ｄ１、通信部Ｄ２、記憶部Ｄ３、及び表示部Ｄ４等を備えている。

制御部Ｄ１は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御部Ｄ１として機能する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータシステムのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。

通信部Ｄ２は、第２周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波で、親機１０２等と通信を行うための第１通信インタフェースを含んでいる。また通信部Ｄ２は、インターネット等のネットワークＮＴ１（図４参照）を介して、情報端末１０５及び外部サーバ１０６と通信を行うための第２通信インタフェースを有している。第２通信インタフェースは、外部サーバ１０６等の他の装置を介して、情報端末１０５と通信を行ってもよい。

情報端末１０５は、施設２００のユーザ（例えば、住人）が所有するスマートフォン、又はタブレット端末等である。本実施形態では、情報端末１０５は、スマートフォンを想定している。情報端末１０５には、制御機器１０３と無線通信可能とする専用のアプリケーションソフトがインストールされている。

記憶部Ｄ３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等から選択されるデバイスで構成される。記憶部Ｄ３は、複数の警報器１の識別情報等を記憶している。記憶部Ｄ３は、警報器１の識別情報と、警報器１の設置場所（空間Ｅ１〜Ｅ５のいずれか）に関する情報とを対応付けて記憶してもよい。この他にも記憶部Ｄ３は、情報端末１０５に関する情報（例えば、電話番号）を記憶する。

表示部Ｄ４は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイのような薄型のディスプレイ装置である。表示部Ｄ４が、タッチパネル式のディスプレイ装置であれば、ユーザからの操作を受け付ける操作部の機能を兼ね備えてもよい。

制御部Ｄ１は、第１通信インタフェースを介して、親機１０２から、通知信号を受信すると、通知信号に基づいて、火災が発生した旨を表示部Ｄ４に表示させる。制御部Ｄ１は、火元となる警報器１の設置場所を、表示部Ｄ４に表示させてもよい。

また外部サーバ１０６が、セキュリティ会社等が管理するサーバ装置であれば、制御機器１０３は、受信した通知信号に基づいて、第２通信インタフェースを介して、火災が発生した旨を、外部サーバ１０６に通知してもよい。また制御機器１０３は、取得した通知信号に基づいて、火災が発生した旨を、情報端末１０５に通知してもよい。

（２．４）動作
以下、火災を検知した場合の管理システム１００の動作について簡単に説明する。

［動作例１］
まず、親機１０２（警報器１Ａ）が火災を検知した場合の動作について説明する。

親機１０２は、火災を検知すると、音声メッセージ「火事です。火事です。」を、スイープ音に連続して出力する（警報音の発報開始）。また親機１０２は、第１周波数帯（４２０ＭＨｚ帯）の電波を用いて、通信部１２の第１アンテナ素子２Ａから、連動信号を他の４つの子機１０１に送信する。そして、各子機１０１は、親機１０２の発報に連動して、音声メッセージ「ほかの部屋で火事です。ほかの部屋で火事です。」を、スイープ音に連続して出力する。

さらに親機１０２は、第２周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波を用いて、通信部１２の第２アンテナ素子２Ｂから、通知信号を制御機器１０３に送信する。制御機器１０３は、受信した通知信号に基づき、施設２００の居間（空間Ｅ１）で火災が発生した旨を、表示部Ｄ４にて表示し、また情報端末１０５及び外部サーバ１０６等に通知する。

［動作例２］
次に、４つの子機１０１（警報器１Ｂ〜１Ｅ）のいずれかが火災を検知した場合の動作について説明する。ここでは一例として、台所に設置されている警報器１Ｅが火災を検知した場合を想定する。

子機１０１である警報器１Ｅは、火災を検知すると、音声メッセージ「火事です。火事です。」を、スイープ音に連続して出力する（警報音の発報開始）。また警報器１Ｅは、第１周波数帯（４２０ＭＨｚ帯）の電波を用いて、通信部１２の第１アンテナ素子２Ａから、連動信号を親機１０２に送信する。連動信号を受信した親機１０２は、警報器１Ｅの発報に連動して、音声メッセージ「ほかの部屋で火事です。ほかの部屋で火事です。」を、スイープ音に連続して出力する。

また親機１０２は、第１周波数帯（４２０ＭＨｚ帯）の電波を用いて、通信部１２の第１アンテナ素子２Ａから、連動信号を他の３つの子機１０１に送信する。その結果、他の３つの子機１０１も、警報音の発報を開始する。

さらに親機１０２は、上記動作例１と同様に、第２周波数帯（９２０ＭＨｚ帯）の電波を用いて、通信部１２の第２アンテナ素子２Ｂから、通知信号を制御機器１０３に送信する。

そして、本実施形態では、上記動作例１及び動作例２のいずれにおいても、親機１０２が第１周波数で無線通信する場合、第１アンテナ素子２Ａが給電される状態となり、かつ、第２アンテナ素子２Ｂが接地される状態となる。また親機１０２が第２周波数で無線通信する場合、第２アンテナ素子２Ｂが給電される状態となり、かつ、第１アンテナ素子２Ａが接地される状態となる。そのため、回路基板７のグランドプレーンでは電気長が不足してしまう可能性が低減され得る。したがって、アンテナ利得の向上を図ることができる。

また、例えば、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂに加えて、第１アンテナ素子２Ａ専用の地線（金属線）を別途設ける場合に比べて、金属線の本数（部品点数）が２本から３本に増加してしまうことを抑制できる。特に、金属線の組立工程は、金属線の本数が増加するほど製造コストに大きく影響し得る。具体的には、他の電子部品は、リフローはんだ工程により接合される一方で、金属線は、ねじによる回路基板７との共締めの工程やフローはんだ工程が必要となり、金属線の本数が増えるほど、製造コストが増加する。また回路基板７に固定された金属線は、次の工程までの搬送中等において、意図しない方向に折れ曲がってしまう可能性もある。要するに、金属線の本数が増加することは望ましくない。この点で、第２アンテナ素子２Ｂが、共用素子として、地線の機能も有しているため、組立の容易性等が向上され得る。

また本実施形態では、切替部４及び５が、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂにおける状態を変更するため、各アンテナ素子の状態の切り替えをより精度良く実行できる。

（２．５）アンテナ素子
ところで、本実施形態における線状に形成された第１アンテナ素子２Ａ及び第１アンテナ素子２Ａの各々は、図１に示すように、はみ出し部位Ｘ１を、有している。図１は、例えば、警報器１を天井面に取り付けた場合における、天井面の側から見た、筐体３００内の平面図（上面図）である。

はみ出し部位Ｘ１は、開放端２０を含み、回路基板７の厚み方向に沿って見て、回路基板７の縁７０よりも外側に、はみ出すように配置される。ここでは、各はみ出し部位Ｘ１は、回路基板７の厚み方向に沿って見て、自身のアンテナ素子の全長の半分以上の領域を占めている。

本実施形態では、図１に示すように、回路基板７の厚み方向に沿って見て、略矩形の板状の回路基板７と矩形状のバッテリー１３とが並んで筐体３００に収容されている。以下、回路基板７とバッテリー１３とが並ぶ方向を、第１方向Ｊ１と呼び、上記厚み方向及び第１方向Ｊ１に直交する方向を第２方向Ｊ２と呼ぶこともある。回路基板７の第１接続部７１は、回路基板７の、第１方向Ｊ１における両縁部の一方の縁部７０Ａ（図１では上縁部）の近傍に配置されている。第２接続部７２は、第２方向Ｊ２に沿って第１接続部７１の横（図１では左横）に並んで配置されている。

第１アンテナ素子２Ａは、例えば、その一端が第１接続部７１に接続された状態で、その一端から第１ポイントＦ１まで、回路基板７の表面と平行して、第２方向Ｊ２に沿って真っ直ぐ延びている。すなわち、第１アンテナ素子２Ａは、筐体３００の周壁３００Ａの際まで真っ直ぐ延びている。周壁３００Ａは、平面視において円形状である。第１アンテナ素子２Ａは、第１ポイントＦ１にてやや折れ曲がり、第２ポイントＦ２まで、円形状の周壁３００Ａに沿うように円弧状に延びている。第１アンテナ素子２Ａは、第２ポイントＦ２にて、バッテリー１３を避けるように略直角に内側に折れ曲がり、第３ポイントＦ３まで、回路基板７に近づくように延びている。第１アンテナ素子２Ａは、第３ポイントＦ３にて略直角に内側に折れ曲がり、第１ポイントＦ１に近づく方向に延びていて、その先端に開放端２０がある。

要するに、第１アンテナ素子２Ａは、全体として略鉤状に曲げられた状態で、筐体３００内に収容されている。そして、第１アンテナ素子２Ａのはみ出し部位Ｘ１は、第１ポイントＦ１から開放端２０までの部位に相当する。

第２アンテナ素子２Ｂは、例えば、その一端が第２接続部７２に接続された状態で、その一端から筐体３００の周壁３００Ａの際まで僅かに延び出て、さらに周壁３００Ａに沿いながら、バッテリー１３に近づくように円弧状に延びている。第２アンテナ素子２Ｂは、その先端に開放端２０がある。

要するに、第２アンテナ素子２Ｂは、全体として略円弧状に曲げられた状態で、筐体３００内に収容されている。そして、第２アンテナ素子２Ｂのはみ出し部位Ｘ１は、ほぼ第２アンテナ素子２Ｂの全長に近い領域を占める。

ここで、仮に、回路基板７に対する第１アンテナ素子２Ａの投影領域が、全長の半分以上を占めるように第１アンテナ素子２Ａが配置されると、第１周波数帯の電波で無線通信を行う場合に、回路基板７に誘導電流が発生する可能性がある。その結果、アンテナ利得が低減する可能性がある。第２アンテナ素子２Ｂに関しても同様に、その投影領域が、全長の半分以上を占めるように配置されると、誘導電流の発生により、アンテナ利得が低減する可能性がある。

対して、本実施形態では、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂの各々が、はみ出し部位Ｘ１を有していることで、対応する周波数帯の電波で無線通信を行う場合に、回路基板７に誘導電流が発生する可能性を低減できる。

またバッテリー１３は、電池が金属製のケース内に収容されているため、仮に第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂがバッテリー１３と重なるように配置されると、金属製のケースに誘導電流が発生して、アンテナ利得が低減する可能性がある。しかし、本実施形態の第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂは、バッテリー１３を避けるように配置されているため、バッテリー１３のケースに誘導電流が発生する可能性を低減できる。

ところで、本実施形態の第２アンテナ素子２Ｂの長さは、第２アンテナ素子２Ｂが第１アンテナ素子２Ａの共振周波数と第２アンテナ素子２Ｂの共振周波数の間で共振する、ように規定されている。

具体的には、例えば、第２アンテナ素子２Ｂの長さをＬとし、第１周波数の波長をλ_１とし、第２周波数の波長λ_２とすると、条件式：λ_２÷４＜Ｌ＜λ_１÷４を満たすように、第２アンテナ素子２Ｂの長さが規定されている。

つまり、第２アンテナ素子２Ｂが、共用素子として機能するために、すなわち、第１周波数の地線として機能し、第２の周波数のアンテナ素子として機能するために、第２アンテナ素子２Ｂの長さが、約８ｃｍ＜Ｌ＜約１７ｃｍの間で規定されている。

本実施形態では、給電点Ｐ１の近傍にある第１接続部７１が、給電点Ｐ２の近傍にある第２接続部７２の近傍にあり、給電点Ｐ１及び給電点Ｐ２同士も、比較的近い位置にある。さらに、無線回路３も、給電点Ｐ１及び給電点Ｐ２の近傍にあるため、地線の電気長の一部を、回路基板７のグランドプレーンのサイズで確保しにくい。第１アンテナ素子２Ａに対する地線としての機能だけを考慮すると、第２アンテナ素子２Ｂの長さは、１７ｃｍ以上でも良い。しかし、第２の周波数のアンテナ素子として機能、筐体３００内の（限りのある）収容スペース、及びバッテリー１３の位置関係等を考慮すれば、上記条件式を満たす範囲が好ましい。

（３）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また上記実施形態の無線通信端末Ａ１、警報器１及び管理システム１００と同様の機能は、無線通信端末Ａ１、警報器１及び管理システム１００の制御方法、コンピュータプログラム又はコンピュータプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。

以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。以下では、上記実施形態を「基本例」と呼ぶこともある。

本開示における警報器１の制御部１０、無線回路３の処理部、及び制御機器１０３の制御部Ｄ１は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御部１０、無線回路３の処理部、及び制御部Ｄ１としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。

また、無線通信端末Ａ１、警報器１及び制御機器１０３の各々における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは無線通信端末Ａ１、警報器１及び制御機器１０３に必須の構成ではない。無線通信端末Ａ１、警報器１及び制御機器１０３の各々の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、無線通信端末Ａ１及び警報器１の少なくとも一部の機能、例えば、警報器１の一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。同様に、制御機器１０３の少なくとも一部の機能、例えば、制御機器１０３の一部の機能がクラウド等によって実現されてもよい。反対に、基本例のように、無線通信端末Ａ１及び警報器１の複数の機能が１つの筐体３００内に集約されて、制御機器１０３の複数の機能が１つの筐体内に集約されていてもよい。

（３．１）変形例１：整合回路その１
以下、無線通信端末Ａ１（通信部１２）の変形例１について、図７を参照しながら説明する。なお、基本例と実質的に共通する構成要素については、同じ参照符号を付して適宜にその説明を省略する。

基本例の無線通信端末Ａ１は、第２アンテナ素子２Ｂが給電される状態と、第２アンテナ素子２Ｂが接地される状態とを、切り替える切替部４を備えている。これに対して、変形例１の無線通信端末Ａ１は、切替部４の代わりに、整合回路６Ｂ（図７参照）を備えている点で基本例と異なる。

整合回路６Ｂは、無線回路３と第２アンテナ素子２Ｂとの間に電気的に挿入されている。具体的には、整合回路６Ｂは、スイッチ回路１５と給電点Ｐ２とを電気的に接続している第２電路Ｗ２に、挿入されている。整合回路６Ｂは、無線回路３の側における第１インピーダンスと、第２アンテナ素子２Ｂの側における第２インピーダンスとの整合を行うように構成されている。

整合回路６Ｂは、第１周波数（４２６ＭＨｚ帯）で無線通信する場合、第２インピーダンスが、第１インピーダンスに対して低くなるように構成される。また整合回路６Ｂは、第２周波数（９２０ＭＨｚ帯）で無線通信する場合、第２インピーダンスが、第１インピーダンスと整合するように構成される。

ここでは一例として、整合回路６Ｂは、第１インダクタＬ１と、第２インダクタＬ２と、コンデンサＣ０と、を有している。第１インダクタＬ１の第１端は、第２電路Ｗ２に電気的に接続され、第１インダクタＬ１の第２端は、接地されている。すなわち、第１インダクタＬ１の第２端は、回路基板７のグランドプレーンに電気的に接続されている。第２インダクタＬ２の第１端は、第２電路Ｗ２に電気的に接続され、第２インダクタＬ２の第２端は、接地されている。すなわち、第２インダクタＬ２の第２端は、回路基板７のグランドプレーンに電気的に接続されている。コンデンサＣ０は、第１インダクタＬ１の第１端と、第２インダクタＬ２の第１端との間で、第２電路Ｗ２に挿入されている。ただし、上述した整合回路６Ｂの回路構成は、単なる一例であり、インダクタ及びコンデンサの数等は適宜に設計変更されてもよい。例えば、第２インダクタＬ２は省略されてもよい。

仮に、無線回路３の側における第１インピーダンスが、例えば５０Ωとすると、第２周波数（９２０ＭＨｚ帯）で無線通信する場合、無線回路３側から見て第２インピーダンスも５０Ωとなるように、整合回路６Ｂの設計が成されている。その結果、無線回路３側から見て、第２アンテナ素子２Ｂは、整合回路６Ｂによって低損失で、給電され得る。

一方、第１周波数（４２６ＭＨｚ帯）で無線通信する場合、無線回路３側から見て第２インピーダンスが５０Ωの第１インピーダンスに対して低くなるように、整合回路６Ｂの設計が成されている。ここでは、第２周波数より低い第１周波数において、第２インピーダンスがゼロに近づくように整合回路６Ｂの設計が成されている。つまり、９２０ＭＨｚから４２６ＭＨｚへ周波数が下がると、コンデンサＣ０のインピーダンスは上がる一方で、接地された第１インダクタＬ１のインピーダンスは下がる。そのため、無線回路３側から見れば、第２アンテナ素子２Ｂが、接地される状態となり、第２アンテナ素子２Ｂは、第１アンテナ素子２Ａの地線として機能する。要するに、第２アンテナ素子２Ｂにつながる第２電路Ｗ２が、整合回路６Ｂにより、第１周波数（４２６ＭＨｚ帯）では短絡されることになる。

この構成によれば、整合回路６Ｂを備えることで、基本例のように（比較的高価な）切替部４により第２アンテナ素子２Ｂの状態の切り替えを実行する場合に比べて、安価な構成で実現できる。

（３．２）変形例２：整合回路その２
以下、無線通信端末Ａ１（通信部１２）の変形例２について、図８を参照しながら説明する。なお、基本例と実質的に共通する構成要素については、同じ参照符号を付して適宜にその説明を省略する。

基本例の無線通信端末Ａ１は、第１アンテナ素子２Ａが給電される状態と、第１アンテナ素子２Ａが接地される状態とを、切り替える切替部５を備えている。これに対して、変形例２の無線通信端末Ａ１は、切替部５の代わりに、整合回路６Ａ（図８参照）を備えている点で基本例と異なる。

整合回路６Ａは、無線回路３と第１アンテナ素子２Ａとの間に電気的に挿入されている。具体的には、整合回路６Ａは、スイッチ回路１５と給電点Ｐ１とを電気的に接続している第１電路Ｗ１に、挿入されている。整合回路６Ａは、無線回路３の側における第１インピーダンスと、第１アンテナ素子２Ａの側における第２インピーダンスとの整合を行う。

整合回路６Ａは、第１周波数（４２６ＭＨｚ帯）で無線通信する場合、第２インピーダンスが、第１インピーダンスと整合するように構成される。また整合回路６Ａは、第２周波数（９２０ＭＨｚ帯）で無線通信する場合、第２インピーダンスが、第１インピーダンスに対して低くなるように構成される。

ここでは一例として、整合回路６Ａは、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、インダクタＬ０と、を有している。第１コンデンサＣ１の第１端は、第１電路Ｗ１に電気的に接続され、第１コンデンサＣ１の第２端は、接地されている。すなわち、第１コンデンサＣ１の第２端は、回路基板７のグランドプレーンに電気的に接続されている。第２コンデンサＣ２の第１端は、第１電路Ｗ１に電気的に接続され、第２コンデンサＣ２の第２端は、接地されている。すなわち、第２コンデンサＣ２の第２端は、回路基板７のグランドプレーンに電気的に接続されている。インダクタＬ０は、第１コンデンサＣ１の第１端と、第２コンデンサＣ２の第１端との間で、第１電路Ｗ１に挿入されている。上述した整合回路６Ａの回路構成は、単なる一例であり、インダクタ及びコンデンサの数等は適宜に設計変更されてもよい。

仮に、無線回路３の側における第１インピーダンスが、例えば５０Ωとすると、第１周波数（４２６ＭＨｚ帯）で無線通信する場合、無線回路３側から見て第２インピーダンスも５０Ωとなるように、整合回路６Ａの設計が成されている。その結果、無線回路３側から見て、第１アンテナ素子２Ａは、整合回路６Ａによって低損失で、給電され得る。

一方、第２周波数（９２０ＭＨｚ帯）で無線通信する場合、無線回路３側から見て第２インピーダンスが５０Ωの第１インピーダンスに対して低くなるように、整合回路６Ａの設計が成されている。つまり、４２６ＭＨｚから、９２０ＭＨｚへ周波数が上がると、インダクタＬ０のインピーダンスは、上り、反対に接地された第１コンデンサＣ１のインピーダンスは下がる。そのため、無線回路３側から見れば、第１アンテナ素子２Ａは、接地される状態となる。

なお、整合回路６Ａは、第２周波数（９２０ＭＨｚ帯）で無線通信する場合、第２インピーダンスが、第１インピーダンスに対して高くなるように構成されてもよい。その場合、無線回路３側から見れば、第１アンテナ素子２Ａが、開放される状態となってもよい。例えば、図７で示した整合回路６Ｂの回路構成が、この変形例２に適用されて、かつ、第１周波数（４２６ＭＨｚ帯）で第２インピーダンスが第１インピーダンスと整合するように構成されてもよい。この場合、４２６ＭＨｚから、９２０ＭＨｚへ周波数が上がると、無線回路３側から見れば、第１アンテナ素子２Ａが、開放される状態となる。つまり、第２周波数で無線通信する場合において、第１アンテナ素子２Ａは、必ずしも第２アンテナ素子２Ｂの地線として機能する必要はなく、開放された状態でもよい。

この構成によれば、整合回路６Ａを備えることで、基本例のように（比較的高価な）切替部５により第１アンテナ素子２Ａの状態の切り替えを実行する場合に比べて、安価な構成で実現できる。なお、変形例１と変形例２とを組み合わせれば、さらに安価な構成で実現できる。

（３．３）その他の変形例
基本例では、アンテナの種類が、モノポールアンテナで、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂが、線状アンテナを構成する。しかし、第１アンテナ素子２Ａ及び第２アンテナ素子２Ｂの少なくともいずれか一方は、逆Ｆ型アンテナ、逆Ｌ型アンテナ、ヘリカルアンテナ、又はチップアンテナを構成してもよい。

基本例では、第１アンテナ素子２Ａ及び第１アンテナ素子２Ａの両方が、はみ出し部位Ｘ１を有しているが、これらのうちのいずれか一方のみが、はみ出し部位Ｘ１を有してもよい。

基本例では、無線回路３は、１回路により構成されているが、例えば２回路により構成されて、２回路が、第１周波数帯による無線通信と第２周波数帯による無線通信と、それぞれを賄ってもよい。

基本例では、無線通信端末Ａ１が、火災の検知機能と警報音の発報機能とを兼ね備えた火災警報器１に適用されるが、例えば、火災の検知機能のみを有した火災感知器に適用されてもよい。また検知する対象は、火災に限定されず、水害、地震、ガス漏れ、又は不完全燃焼によるＣＯ（一酸化炭素）の発生等でもよく、無線通信端末Ａ１は、このような事象を検知する検知器に適用されてもよい。

（４）まとめ
以上説明したように、第１の態様に係る無線通信端末（Ａ１）は、互いに異なる第１周波数及び第２周波数で無線通信する。無線通信端末（Ａ１）は、第１アンテナ素子（２Ａ）と、第２アンテナ素子（２Ｂ）と、無線回路（３）と、を備える。無線回路（３）は、第１アンテナ素子（２Ａ）及び第２アンテナ素子（２Ｂ）を介して、無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う。第１周波数で無線通信する場合、第１アンテナ素子（２Ａ）が、給電される状態となり、かつ、第２アンテナ素子（２Ｂ）が、接地される状態となるように構成される。第２周波数で無線通信する場合、第２アンテナ素子（２Ｂ）が、給電される状態となり、かつ、第１アンテナ素子（２Ａ）が、開放、又は接地される状態となるように構成される。第１の態様によれば、アンテナ利得の向上を図ることができる。

第２の態様に係る無線通信端末（Ａ１）に関して、第１の態様において、第１アンテナ素子（２Ａ）及び第２アンテナ素子（２Ｂ）は、線状アンテナを構成する。第２の態様によれば、加工等が容易でありながら、アンテナ利得の向上を図ることができる。

第３の態様に係る無線通信端末（Ａ１）に関して、第１の態様又は第２の態様において、第１周波数は、第２周波数よりも低い。第３の態様によれば、第１周波数は、第２周波数よりも低いことで、第１周波数で無線通信する場合、安定したアンテナ利得を得るために第２周波数で無線通信する場合よりも地線を増やす必要がある。しかし、第１周波数で無線通信する場合、第２アンテナ素子（２Ｂ）が地線として加わる。したがって、第１周波数及び第２周波数の大小関係により適した構成となる。

第４の態様に係る無線通信端末（Ａ１）は、第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、切替部（４）を、更に備える。切替部（４）は、第２アンテナ素子（２Ｂ）が給電される状態と、第２アンテナ素子（２Ｂ）が接地される状態とを、切り替える。第４の態様によれば、第２アンテナ素子（２Ｂ）の状態の切り替えをより精度良く実行できる。

第５の態様に係る無線通信端末（Ａ１）は、第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、整合回路（６Ｂ）を、更に備える。整合回路（６Ｂ）は、無線回路（３）と第２アンテナ素子（２Ｂ）との間に電気的に挿入され、無線回路（３）の側における第１インピーダンスと、第２アンテナ素子（２Ｂ）の側における第２インピーダンスとの整合を行う。整合回路（６Ｂ）は、第１周波数で無線通信する場合、第２インピーダンスが、第１インピーダンスに対して低くなるように構成される。また整合回路（６Ｂ）は、第２周波数で無線通信する場合、第２インピーダンスが、第１インピーダンスと整合するように構成される。第５の態様によれば、例えば切替部（４）により第２アンテナ素子（２Ｂ）の状態の切り替えを実行する場合に比べて、安価な構成で実現できる。

第６の態様に係る無線通信端末（Ａ１）は、第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、切替部（５）を、更に備える。切替部（５）は、第１アンテナ素子（２Ａ）が給電される状態と、第１アンテナ素子（２Ａ）が接地される状態とを、切り替える。第６の態様によれば、第１アンテナ素子（２Ａ）の状態の切り替えをより精度良く実行できる。

第７の態様に係る無線通信端末（Ａ１）は、第１〜第３の態様のいずれか１つにおいて、整合回路（６Ａ）を、更に備える。整合回路（６Ａ）は、無線回路（３）と第１アンテナ素子（２Ａ）との間に電気的に挿入され、無線回路（３）の側における第１インピーダンスと、第１アンテナ素子（２Ａ）の側における第２インピーダンスとの整合を行う。整合回路（６Ａ）は、第１周波数で無線通信する場合、第２インピーダンスが、第１インピーダンスと整合するように構成される。また整合回路（６Ａ）は、第２周波数で無線通信する場合、第２インピーダンスが、第１インピーダンスに対して高くなる、又は低くなる、ように構成される。第７の態様によれば、例えば切替部（５）により第１アンテナ素子（２Ａ）の状態の切り替えを実行する場合に比べて、安価な構成で実現できる。

第８の態様に係る無線通信端末（Ａ１）に関して、第１〜第７の態様のいずれか１つにおいて、第２アンテナ素子（２Ｂ）の長さは、次のように規定される。すなわち、第２アンテナ素子（２Ｂ）の長さは、第２アンテナ素子（２Ｂ）が第１アンテナ素子（２Ａ）の共振周波数と第２アンテナ素子（２Ｂ）の共振周波数の間で共振する、ように規定される。第８の態様によれば、アンテナ利得をより向上できる。

第９の態様に係る無線通信端末（Ａ１）は、第１〜第８の態様のいずれか１つにおいて、回路基板（７）を、更に備える。回路基板（７）は、第１アンテナ素子（２Ａ）の一端が接続される第１接続部（７１）と、第２アンテナ素子（２Ｂ）の一端が接続される第２接続部（７２）と、を有する。第１接続部（７１）は、第２接続部（７２）の近傍に配置される。第９の態様によれば、第２アンテナ素子（２Ｂ）を地線とする場合におけるアンテナ利得をより向上できる。

第１０の態様に係る無線通信端末（Ａ１）は、第１〜第９の態様のいずれか１つにおいて、回路基板（７）を、更に備える。回路基板（７）には、第１アンテナ素子（２Ａ）及び第２アンテナ素子（２Ｂ）の一端が接続される。第１アンテナ素子（２Ａ）及び第２アンテナ素子（２Ｂ）の少なくとも一方は、はみ出し部位（Ｘ１）を、有する。はみ出し部位（Ｘ１）は、上記一端とは反対側にある開放端（２０）を含み、回路基板（７）の厚み方向に沿って見て、回路基板（７）の縁（７０）よりも外側に、はみ出すように配置される。はみ出し部位（Ｘ１）は、回路基板（７）の厚み方向に沿って見て、第１アンテナ素子（２Ａ）及び第２アンテナ素子（２Ｂ）の上記少なくとも一方の全長の半分以上の領域を占める。第１０の態様によれば、第１アンテナ素子（２Ａ）及び第２アンテナ素子（２Ｂ）の上記少なくとも一方が給電されて、無線通信として用いられる場合において、回路基板（７）に誘導電流が発生する可能性を低減できる。

第１１の態様に係る火災警報器（１）は、第１〜第１０の態様のいずれか１つにおける無線通信端末（Ａ１）と、火災を検知する検知部（８）と、火災の検知に応じて警報音を発報する音響部（９）と、を備える。火災警報器（１）は、検知部（８）が火災を検知した場合に、第１周波数で、他の火災警報器（１）において警報音を連動して発報させるための連動信号を、当該他の火災警報器（１）に送信する。また火災警報器（１）は、検知部（８）が火災を検知した場合に、第２周波数で、外部に火災を通報するための通報信号を、通信機器（Ｕ１）に送信する。第１１の態様によれば、アンテナ利得の向上を図ることが可能な火災警報器（１）を提供できる。

第１２の態様に係る管理システム（１００）は、第１１の態様における火災警報器（１）と、他の火災警報器（１）を１又は複数と、通信機器（Ｕ１）として、１又は複数の電気負荷（１０４）を管理するための制御機器（１０３）と、を備える。第１２の態様によれば、アンテナ利得の向上を図ることが可能な火災警報器（１）を備えた管理システム（１００）を提供できる。

第２〜１０の態様に係る構成については、無線通信端末（Ａ１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１００ 管理システム
１０３ 制御機器
１０４ 電気負荷
１ 火災警報器
Ａ１ 無線通信端末
２Ａ 第１アンテナ素子
２Ｂ 第２アンテナ素子
２０ 開放端
３ 無線回路
４、５ 切替部
６Ａ、６Ｂ 整合回路
７ 回路基板
７０ 縁
７１ 第１接続部
７２ 第２接続部
８ 検知部
９ 音響部
Ｕ１ 通信機器
Ｘ１ はみ出し部位

Claims (12)

1. 互いに異なる第１周波数及び第２周波数で無線通信する無線通信端末であって、
   第１アンテナ素子と、
   第２アンテナ素子と、
   前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子を介して、無線信号の送信及び受信の少なくとも一方を行う無線回路と、を備え、
   前記第１周波数で無線通信する場合、第１アンテナ素子が、給電される状態となり、かつ、前記第２アンテナ素子が、接地される状態となるように構成され、
   前記第２周波数で無線通信する場合、前記第２アンテナ素子が、給電される状態となり、かつ、前記第１アンテナ素子が、開放、又は接地される状態となるように構成される、
   無線通信端末。
2. 前記第１アンテナ素子及び前記第２アンテナ素子は、線状アンテナを構成する、
   請求項１に記載の無線通信端末。
3. 前記第１周波数は、前記第２周波数よりも低い、
   請求項１又は請求項２に記載の無線通信端末。
4. 前記第２アンテナ素子が給電される状態と、前記第２アンテナ素子が接地される状態とを、切り替える切替部を、更に備える、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信端末。
5. 前記無線回路と前記第２アンテナ素子との間に電気的に挿入され、前記無線回路の側における第１インピーダンスと、前記第２アンテナ素子の側における第２インピーダンスとの整合を行う整合回路を、更に備え、
   前記整合回路は、
   前記第１周波数で無線通信する場合、前記第２インピーダンスが、前記第１インピーダンスに対して低くなり、
   前記第２周波数で無線通信する場合、前記第２インピーダンスが、前記第１インピーダンスと整合する、ように構成される、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信端末。
6. 前記第１アンテナ素子が給電される状態と、前記第１アンテナ素子が接地される状態とを、切り替える切替部を、更に備える、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信端末。
7. 前記無線回路と前記第１アンテナ素子との間に電気的に挿入され、前記無線回路の側における第１インピーダンスと、前記第１アンテナ素子の側における第２インピーダンスとの整合を行う整合回路を、更に備え、
   前記整合回路は、
   前記第１周波数で無線通信する場合、前記第２インピーダンスが、前記第１インピーダンスと整合し、
   前記第２周波数で無線通信する場合、前記第２インピーダンスが、前記第１インピーダンスに対して高くなる、又は低くなる、ように構成される、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信端末。
8. 前記第２アンテナ素子の長さは、前記第２アンテナ素子が前記第１アンテナ素子の共振周波数と前記第２アンテナ素子の共振周波数の間で共振する、ように規定される、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信端末。
9. 前記第１アンテナ素子の一端が接続される第１接続部と、前記第２アンテナ素子の一端が接続される第２接続部と、を有した回路基板を、更に備え、
   前記第１接続部は、前記第２接続部の近傍に配置される、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の無線通信端末。
10. 前記第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子の一端が接続される回路基板を、更に備え、
    前記第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子の少なくとも一方は、
    前記一端とは反対側にある開放端を含み、前記回路基板の厚み方向に沿って見て、前記回路基板の縁よりも外側に、はみ出すように配置されたはみ出し部位を、有し、
    前記はみ出し部位は、前記回路基板の厚み方向に沿って見て、前記第１アンテナ素子及び第２アンテナ素子の前記少なくとも一方の全長の半分以上の領域を占める、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の無線通信端末。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の無線通信端末と、
    火災を検知する検知部と、
    前記火災の検知に応じて警報音を発報する音響部と、を備えた火災警報器であって、
    前記検知部が前記火災を検知した場合に、
    前記第１周波数で、他の火災警報器において前記警報音を連動して発報させるための連動信号を、当該他の火災警報器に送信し、
    前記第２周波数で、外部に火災を通報するための通報信号を、通信機器に送信する、
    火災警報器。
12. 請求項１１に記載の火災警報器と、
    前記他の火災警報器を１又は複数と、
    前記通信機器として、１又は複数の電気負荷を管理するための制御機器と、
    を備えた、
    管理システム。

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