JP4965917B2 - Fire alarm system - Google Patents
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Description
本発明は、火災を感知する複数の火災感知器と、火災感知器との間で無線を媒体として無線通信を行う受信装置とを有する火災報知システムに関するものである。 The present invention relates to a fire alarm system having a plurality of fire detectors that detect a fire and a receiving device that performs wireless communication between the fire detectors using a wireless medium.
従来、火災を感知する複数の火災感知器と、火災を感知した火災感知器から有線で送信される火災感知信号を受信する受信装置とを有する火災報知システムが種々提供されてきた。これに対して、既存の施設等に新たにシステムを導入する場合に、火災感知器と受信装置との間の配線が不要になるという利点から、火災感知器と受信装置との間で無線通信を行うようにした火災報知システムが提案されている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, various fire alarm systems have been provided that include a plurality of fire detectors that detect a fire and a receiver that receives a fire detection signal transmitted from the fire detector that detects a fire in a wired manner. On the other hand, when a new system is installed in an existing facility, wireless communication between the fire detector and the receiving device is possible because the wiring between the fire detector and the receiving device becomes unnecessary. A fire alarm system has been proposed (see Patent Document 1).
一方、有線式又は無線式の何れの通信方式においても、複数の火災感知器が正常に動作していることを確認するために、受信装置から各火災感知器に対して定期的に送信要求メッセージを送信し、各火災感知器の動作状態を示す応答メッセージを受信装置に返信させ、応答メッセージに基づいて当該火災感知器で電池切れなどの故障が生じているか否かを判断している。 On the other hand, in any of the wired or wireless communication systems, in order to confirm that a plurality of fire detectors are operating normally, a transmission request message is periodically sent from the receiving device to each fire detector. And a response message indicating the operating state of each fire detector is returned to the receiving device, and it is determined whether or not a failure such as a battery exhaustion has occurred in the fire detector based on the response message.
ここで、火災報知システムの信頼性を向上させるためには、上述のような定期的な送信要求メッセージと応答メッセージの交換をできるだけ頻繁に行う必要がある。例えば、EN規格(欧州統一規格)においては、300秒に1回の割合で上記メッセージ交換を行うことを義務づけた規格(EN54−25)が策定される予定である。また、無線式の火災報知システムでは、一般に免許が不要な無線局に割り当てられた周波数を用いるが、国によっては送信時間デューティに厳しい制限が設けられている。例えば欧州連合では、火災報知システムに用いられるAlarm用周波数において、送信時間デューティを0.1%未満に制限することが要求されている。
ところで、定期的なメッセージ交換が上述のように頻繁に行われ、しかもシステムを構成する火災感知器の台数が多ければ多いほど火災感知器同士の送信タイミングが重なって、信号の衝突が生じる確率が高くなるので、かかる衝突を回避する必要がある。 By the way, periodic message exchange is frequently performed as described above, and the more the number of fire detectors constituting the system, the more the transmission timings of the fire detectors overlap with each other, and the probability of signal collision occurring. Since it becomes high, it is necessary to avoid such a collision.
そのために特許文献1に記載のものでは、無線通信に使用されるキャリアが検出されている間は無線信号の送信を行わずにキャリアが検出されていないときに無線信号を送信するキャリアセンス方式が採用されている。また、キャリアセンス方式以外の衝突回避方法として、受信装置から複数の火災感知器に対して所定の順番に送信要求を行うポーリング方式、複数の火災感知器の間で送信権(トークン)を循環させるトークンリング方式(登録商標)、火災感知器が定期的に応答メッセージを送信するとともに、受信装置が応答メッセージを受信した火災感知器に対して受信確認(ACK)を返信し、さらに火災感知器は受信装置から受信確認が返信されてくるまで応答メッセージの送信を繰り返す自動再送(ARQ)方式なども従来より提案されている。 Therefore, in the thing of patent document 1, while the carrier used for radio | wireless communication is detected, the carrier sense system which transmits a radio signal when a carrier is not detected without transmitting a radio signal is detected. It has been adopted. Moreover, as a collision avoidance method other than the carrier sense method, a polling method in which a transmission request is sent from a receiving device to a plurality of fire detectors in a predetermined order, and a transmission right (token) is circulated between the plurality of fire detectors. Token ring method (registered trademark), fire detector periodically sends a response message, and the receiving device sends back an acknowledgment (ACK) to the fire detector that received the response message. Conventionally, an automatic retransmission (ARQ) method that repeats transmission of a response message until reception confirmation is returned from the receiving apparatus has been proposed.
これらの衝突回避方法の内、キャリアセンス方式では無線回路の送信/受信の切り替えに一定の時間を要するために完全に衝突を回避することはできなかった。またポーリング方式及びARQ方式では、受信装置における返信要求メッセージの送信頻度が、火災感知器の送信頻度と台数との積になるから、火災感知器の台数に比例して送信頻度が増加し、送信時間デューティを0.1%未満とする制限を容易に超えてしまうという問題があった。またトークンリング方式では、電池切れや故障などによって火災感知器が1台でも通信不能になると、トークンが消失して、全ての火災感知器が送信できなくなる虞があった。 Among these collision avoidance methods, the carrier sense method requires a certain amount of time for switching between transmission and reception of the radio circuit, and thus cannot completely avoid the collision. In the polling method and the ARQ method, the transmission frequency of the reply request message in the receiving device is the product of the transmission frequency and the number of fire detectors, so the transmission frequency increases in proportion to the number of fire detectors. There was a problem that the limit of making the time duty less than 0.1% easily exceeded. In the token ring method, if even one fire detector becomes unable to communicate due to battery exhaustion or failure, the token may disappear and all fire detectors may not be able to transmit.
このように上述の衝突回避方法ではそれぞれ別個の問題が生じるために、受信装置と複数の火災感知器との間の無線通信を時分割多元接続(TDMA)方式で行うことによって、信号の衝突を回避しつつ通信の信頼性を確保した火災報知システムを本出願人は既に提案しているが(特願2005−168719号など)、受信装置と複数の火災感知器との間で時分割多元接続方式で無線通信を行うためには、先ず受信装置と各火災感知器との間で同期をとる必要がある。例えば携帯電話の通信方式では、端末(火災報知システムでは火災感知器に相当)側で、基地局(火災報知システムでは受信装置に相当)からの制御チャンネルを先ず受信して、通信のタイミングを取得するようにしている。しかしながら、火災報知システムでは携帯電話の通信方式のように制御チャンネルのようなものが存在せず、また常に通信が行われるものでも無いため、各々の火災感知器が、同期をとる必要が生じた時点で、受信装置に対して通信のタイミングを示す同期信号を要求する同期要求信号を送信し、受信装置が、同期要求信号を送信した火災感知器に対して、同期信号を送信することで、受信装置と火災感知器との間の同期をとるようにしていた。 As described above, since the above-described collision avoidance methods have different problems, wireless communication between the receiving device and the plurality of fire detectors is performed in a time division multiple access (TDMA) system, thereby causing signal collision. Although the present applicant has already proposed a fire alarm system that prevents communication while ensuring reliability of communication (Japanese Patent Application No. 2005-168719, etc.), time-division multiple access between a receiver and a plurality of fire detectors In order to perform wireless communication in this manner, it is necessary to first synchronize between the receiving device and each fire detector. For example, in the mobile phone communication system, the terminal (corresponding to a fire detector in the fire alarm system) first receives the control channel from the base station (corresponding to the receiving device in the fire alarm system) to obtain the communication timing. Like to do. However, in the fire alarm system, there is no such thing as a control channel as in the mobile phone communication system, and there is no constant communication, so each fire detector needs to be synchronized. At that time, a synchronization request signal for requesting a synchronization signal indicating the timing of communication is transmitted to the reception device, and the reception device transmits a synchronization signal to the fire detector that has transmitted the synchronization request signal. The receiver and the fire detector were synchronized.
ここで、火災報知システムを構成する火災感知器の台数が多い場合、各火災感知器からの同期要求信号に対して、受信装置から各火災感知器へ同期信号が送信されることになり、火災感知器の台数が増えると、同期要求信号やそれに対する応答信号の送信回数が増えるために、送信時間デューティが大きくなり、0.1%未満という制限を超えてしまう虞があった。 Here, if there are a large number of fire detectors constituting the fire alarm system, in response to the synchronization request signal from each fire detector, a synchronization signal will be transmitted from the receiving device to each fire detector. When the number of detectors increases, the number of times of transmission of the synchronization request signal and the response signal thereto increases, so that the transmission time duty increases and the limit of less than 0.1% may be exceeded.
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、送信時間デューティを抑制しつつ、通信の同期をとることが可能な火災報知システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fire alarm system capable of synchronizing communications while suppressing transmission time duty.
上記目的を達成するために、本発明は、火災を感知する複数の火災感知器と、各々の火災感知器との間で電波を媒体とする無線通信を行う受信装置とを有し、火災感知器は、火災に伴って発生する温度変化や煙を検出することで火災を感知する感知手段と、受信装置との間で無線信号を送受信する無線送受信手段と、少なくとも感知手段で火災が感知されたときに無線送受信手段を制御して火災感知情報を無線信号により送信させる制御手段と、を備えるとともに、受信装置は、火災感知器との間で無線信号を送受信する無線送受信手段と、無線送受信手段を制御するとともに無線送受信手段で受信する無線信号から火災感知情報を得る制御手段と、を備え、受信装置から火災感知器への下り方向の1つのタイムスロットと各火災感知器毎に個別に割り当てられた火災感知器から受信装置への上り方向の複数のタイムスロットとで構成されるフレームが一定数集まったスーパーフレームの中で、受信装置並びに火災感知器の制御手段が火災感知情報を少なくとも含む情報を授受する火災報知システムであって、受信装置に、当該受信装置との間で無線通信を行う1乃至複数の火災感知器を予め登録しておく感知器登録手段を設け、感知器登録手段に登録された1乃至複数の火災感知器の中でフレーム同期がとれていない火災感知器が少なくとも1つ存在する場合、フレーム同期がとれていない火災感知器の制御手段は、無線送受信手段を制御して、通信のタイミングを示す同期情報を要求する同期要求信号を受信装置に対して送信させるとともに、同期要求信号に対する応答信号を受信装置から受信するまでの間、無線送受信手段を受信状態で動作させ、受信装置の制御手段は、無線送受信手段が火災感知器から同期要求信号を受信した場合、感知器登録手段に登録された1乃至複数の火災感知器の内、同期がとれていない全ての火災感知器から同期要求信号を受信した時点で、無線送受信手段を制御して同期情報を含む応答信号を全ての火災感知器に一括して返送させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of fire detectors for detecting a fire, and a receiver for performing wireless communication using radio waves as a medium between the fire detectors. The detector detects the fire by detecting the temperature change and smoke generated by the fire, the wireless transmission / reception means for transmitting / receiving a radio signal to / from the receiver, and at least the detection means detects the fire. Control means for controlling the wireless transmission / reception means to transmit the fire detection information by a wireless signal, and the reception device, the wireless transmission / reception means for transmitting / receiving a wireless signal to / from the fire detector, and the wireless transmission / reception and a control means for obtaining fire information from the radio signal received by the wireless transmitting and receiving means to control the means, comprising, receiving apparatus for every one time slot and each fire detector in the down direction to the fire detector from Frame in the superframe gathered certain number composed of a plurality of time slots of the uplink to the receiving apparatus from separately assigned fire detector, the control unit of the receiving apparatus and the fire detector the fire sensing information A fire alarm system for transmitting and receiving at least information including a sensor registration unit for registering in advance one or more fire detectors that perform wireless communication with the receiver. When there is at least one fire detector out of frame synchronization among the one or more fire detectors registered in the registration unit, the control unit of the fire detector out of frame synchronization is a wireless transmission / reception unit And a synchronization request signal for requesting synchronization information indicating the timing of communication is transmitted to the receiving device, and a response signal to the synchronization request signal is transmitted. The wireless transmission / reception unit is operated in a reception state until reception from the transmission device, and the control unit of the reception device is registered in the sensor registration unit when the wireless transmission / reception unit receives a synchronization request signal from the fire detector. When synchronization request signals are received from all of the one or more fire detectors that are not synchronized, the wireless transmission / reception means is controlled to send a response signal including synchronization information to all the fire detectors. It is characterized by being returned in bulk.
本発明によれば、フレーム同期がとれていない火災感知器の制御手段は、無線送受信手段を制御して同期要求信号を送信させると、応答信号を受信できるまで無線送受信手段を受信状態で動作させ、受信装置の制御手段は、感知器登録手段に登録された火災感知器の内、同期がとれていない全ての火災感知器から同期要求信号を受信した時点で、無線送受信手段を制御して同期情報を含む応答信号を一括して返送させており、火災感知器の台数が多い場合でも、同期要求信号に対する応答信号の返送が1回で済むので、送信時間デューティを抑制しつつ、通信の同期をとることができるという効果がある。また1乃至複数台の火災感知器が電池切れや故障などによって通信の同期がとれなくなった後、復旧時に再度通信の同期をとる場合も、これらの火災感知器からの同期要求信号に対して応答信号の返送が1回で済むので、元々同期がとれている火災感知器と受信装置との間の通信に極力影響を与えることがないという効果がある。 According to the present invention, when the control means of the fire detector out of frame synchronization controls the wireless transmission / reception means to transmit the synchronization request signal, it operates the wireless transmission / reception means in the reception state until the response signal can be received. The control means of the receiving device controls and synchronizes the wireless transmission / reception means when receiving the synchronization request signal from all the fire detectors that are not synchronized among the fire detectors registered in the sensor registration means. Response signals containing information are returned in a batch, and even if there are many fire detectors, response signals can be returned only once in response to the synchronization request signal. There is an effect that can be taken. In addition, when one or more fire detectors are out of synchronization due to battery exhaustion or failure, etc., and when communication is synchronized again at the time of recovery, it responds to the synchronization request signals from these fire detectors. Since the signal needs to be returned only once, there is an effect that the communication between the fire detector and the receiving apparatus which are originally synchronized is not affected as much as possible.
以下に本発明の実施の形態を図1〜図4に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
本実施形態の火災報知システムは、1台の受信装置1と、複数台の火災感知器10とで構成されている。
The fire alarm system according to the present embodiment includes one receiving device 1 and a plurality of
火災感知器10は、例えば施設の天井に設置されるものであって、図1(a)に示すように火災に伴って発生する温度変化又は煙の何れか一方、或いは、温度変化と煙の両方を検出することで火災を感知する感知部11と、所定のデータフォーマットを規定の周波数の搬送波に変復調し、受信装置1との間で電波を媒体とする無線信号を送受信する無線送受信部12と、無線送受信部12を制御して後述する火災感知情報や応答メッセージなどを無線信号により送信させる制御部13と、電池を電源として感知部11、無線送受信部12、制御部13の動作電源を生成する電池電源部14と、無線信号を送受信するためのアンテナ15と、制御部13の制御の下で電池電源部14から無線送受信部12への給電路を開閉するスイッチ16とを備える。制御部13はマイコンとEEPROMなどの不揮発性メモリを主構成要素とし、不揮発性メモリに格納されているプログラムを実行することで後述する各種の処理を実行するものである。なお、各火災感知器10には固有のアドレスが製造時若しくは施工時に付与され、制御部13の不揮発性メモリに格納されている。
The
一方、受信装置1は、例えば施設の管理室などに設置されるものであって、図1(b)に示すように後述するデータフォーマットを規定の周波数の搬送波に変復調し、火災感知器10との間で電波を媒体とする無線信号を送受信する無線送受信部2と、各種の設定を行うための操作スイッチ、火災警報や種々の表示を行うための表示デバイス(例えば、液晶表示器など)、警報音や警報メッセージ等を鳴動するスピーカなどを有する表示操作部3と、無線送受信部2や表示操作部3の制御を行う制御部4と、商用電源から無線送受信部2、表示操作部3、制御部4の動作電源を生成する電源部5と、無線信号を送受信するためのアンテナ6とを備える。制御部4はマイコンとEEPROMなどの不揮発性メモリを主構成要素とし、不揮発性メモリに格納されているプログラムを実行することで後述する各種の処理を実行するものである。なお、受信装置1にも火災感知器10と異なる固有のアドレスが製造時若しくは施工時に付与され、制御部4の不揮発性メモリに格納されている。
On the other hand, the receiving device 1 is installed in a management room of a facility, for example, and modifies and demodulates a data format to be described later to a carrier wave of a prescribed frequency as shown in FIG. A wireless transmission /
なお、受信装置1には消防署への通報装置となる所謂受信機(図示せず)が有線接続されており、受信装置1が火災感知器10から火災の発報信号を受信すると、受信した発報信号を受信機へ有線信号で出力し、受信機から警報を発生させたり消防署へ通報させるようになっている。すなわち受信装置1は、火災感知器10から無線信号で送信された火災の発報信号を有線信号に変換して所謂受信機に出力する無線−有線変換ユニットとしての機能を有しているのであるが、受信装置1に旧来の受信機の機能を持たせ、受信装置1が火災感知器10から火災の発報信号を受信すると、受信装置1が警報を発したり消防署に直接通報するようにしても良い。
The receiver 1 is connected to a so-called receiver (not shown) as a notification device to the fire department by wire, and when the receiver 1 receives a fire alarm signal from the
ここで、受信装置1と火災感知器10との間の無線通信には免許が不要な周波数を利用している。例えば、日本では小電力セキュリティや特定小電力無線規格、米国ではFcc Regulations Part15 SubpartC、欧州ではShort Range Device規格に準拠した無線特性を満足しなければならない。
Here, a frequency that does not require a license is used for wireless communication between the receiving device 1 and the
受信装置1と火災感知器10との間で授受される信号のデータフォーマットを図2(b)に示す。このデータフォーマットは、1と0が交番する32ビットのプリアンブル(ビット同期パターン)PRと、規定のビット列からなる16ビットのユニークワード(フレーム同期パターン)UWと、火災報知システムに割り当てられる32ビットの固有のID(システムID)SysIDと、各火災感知器10に割り当てられた8ビットの固有のID(感知器ID)NodeIDと、16ビットのメッセージMsgと、16ビットの誤り検出符号CRCとで構成される。すなわち、火災感知器10の固有アドレスは(システムID+感知器ID)となり、受信装置1の固有アドレスはシステムIDとなる。
A data format of a signal exchanged between the receiving apparatus 1 and the
受信装置1が特定の火災感知器10を指定してメッセージを送信する場合は、データフォーマットの感知器IDに当該火災感知器10の感知器IDを指定し、全ての火災感知器10に対してメッセージを同報送信する場合は、データフォーマットの感知器IDに「0(ゼロ)」を指定して送信すればよい。また火災感知器10が受信装置1に対して返信する場合、自器の感知器IDをデータフォーマットの感知器IDに設定して送信すればよい。
When the receiving device 1 transmits a message specifying a
一方、無線信号を受信した火災感知器10並びに受信装置1では、無線送受信部12,2において受信信号を増幅し且つデータフォーマットを復調して制御部13,4に出力する。制御部13,4では、無線送受信部12,2で復調されたデータをマイコンが具備するデジタルの入力ポートでサンプリングし、プリアンブルPRの受信中にビットタイミングを抽出して、次に連続する16ビット分の受信ビットを規定のユニークワードと一致するまで1ビットずつシフトすることでユニークワードを検出する。さらに制御部13,4は、受信したシステムIDと感知器IDを不揮発性メモリに格納されている固有アドレスと照合し、これらが一致し且つビット誤りが検出されなかった場合にメッセージMsgを受理する。
On the other hand, in the
ところで本実施形態においては、受信装置1と複数の火災感知器10との間の無線通信を、受信装置1を親機とする時分割多元アクセス(TDMA)方式で行っている。図2(a)は本実施形態の無線通信で運用される通信フレームを示し、受信装置1から所望の或いは全ての火災感知器10に宛てて発する下り情報を格納する下り方向の1つのタイムスロットBと、下りタイムスロットBに続けて各火災感知器10から受信装置1に宛てて発する上り情報を格納する上り方向のn個(例えばn=99)のタイムスロットDl〜Dnとで1つのフレームF1…を構成し、さらにm個(例えばm=30)の連続するフレームF1〜Fmを集めてスーパーフレームSFを構成してある。そして各フレームFl〜F30における上り方向のタイムスロットDl〜D99を個々の火災感知器10に個別に割り当てることによって、定期的なメッセージ交換(返信要求メッセージと応答メッセージの交換)の間隔が相対的に短い場合、例えば、上述のEN規格における300秒に1回というような場合であっても、火災感知器10から送信される無線信号同士の衝突を確実に回避することができる。なお各火災感知器10に対する上り方向のタイムスロットDl〜Dnの割り当ては、例えば、火災感知器10に設けたディップスイッチ(図示せず)によって設定したり、製造工程において制御部13の不揮発性メモリに予め格納しておいたり、あるいは、設置時に無線通信を用いて受信装置1から順番に各火災感知器10に割り当てて制御部13の不揮発性メモリに格納するなどの方法で行えばよい。
By the way, in this embodiment, the radio | wireless communication between the receiver 1 and the some
上述のようなTDMA方式による無線通信では、受信装置1と各火災感知器10との間でフレーム同期をとる必要があるのであるが、新たな火災感知器10をシステムに追加する場合や、電池切れ或いは故障などによって同期がとれなくなった火災感知器10を復旧させてシステムに再登録させる場合には、火災感知器10と受信装置1との間の同期が確立していないので、先ず通信の同期をとる必要がある。
In the wireless communication by the TDMA system as described above, it is necessary to establish frame synchronization between the receiving device 1 and each
以下では、同期が確立していない2台の火災感知器101,102が通信の同期をとる場合の動作を図3に基づいて説明する。尚、図3(a)は受信装置1の送信信号Tx、受信信号Rxを示すタイムチャート、同図(b)は火災感知器101の送信信号Tx、受信信号Rxを示すタイムチャート、同図(c)は火災感知器102の送信信号Tx、受信信号Rxを示すタイムチャートである。
In the following, the operation when the two
火災感知器101,102の制御部13は、フレーム同期がとれていないため受信装置1に対して、通信のタイミングを示す同期情報を要求する同期要求信号を送信するのであるが、何れの火災感知器101,102も自器に割り当てれたスロット位置(タイミング)が判っていないため、同期要求信号が必要な任意の時点(例えば時刻t1,t2)で、スイッチ16を閉じて無線送受信部12に電源を供給し、無線送受信部12を制御して同期要求信号S1,S2を送信させる。また各火災感知器101,102の制御部13は、同期要求信号S1,S2の送信を終えた後も、スイッチ16を閉じて無線送受信部12に電源を供給し続け、無線送受信部12を受信状態で動作させる(図3(b)の期間R1、図3(c)の期間R2)。
The
ここで、受信装置1は、受信装置1との間で無線通信を行う火災感知器10を登録するために、例えば本システムを構成する火災感知器10の定数を設定するディップスイッチなどの感知器登録部7を備えており、この感知器登録部7を用いて火災感知器10の台数(図3の場合は例えば2台)が予め設定されているものとする。
Here, in order to register the
一方、受信装置1では、時刻t1,t2において無線送受信部2が火災感知器101,102から送信された同期要求信号S1,S2を受信し、制御部4に出力するのであるが、制御部4では、時刻t1において火災感知器101からの同期要求信号S1が入力されても、同期要求信号を受信した火災感知器10の台数が感知器登録部7で設定された台数(2台)よりも少ないため、この時点では同期要求信号に対する応答信号は返送しない。そして、時刻t2において火災感知器102からの同期要求信号S2が入力されると、同期要求信号を受信した火災感知器10の台数が感知器登録部7により設定された台数(2台)に一致するので、受信装置1の制御部4では、スロット位置に関係なく、全ての火災感知器10から同期要求信号を受信した直後の時刻t3において、無線送受信部2を制御して同期要求信号に対する応答信号ACKを全ての火災感知器10に対して一括して同報送信する。この応答信号ACKには、応答信号ACKの送信時(時刻t3)から、次のスーパーフレームSFの先頭スロットであるフレームF1の下りタイムスロットBまでの待ち時間ΔTが同期情報として含まれている。
On the other hand, in the receiving apparatus 1, the wireless transmission /
同期要求信号を送信した火災感知器101,102の制御部13は、同期要求信号S1,S2の送信後、無線送受信部12を受信状態で動作させ続けており、時刻t3において受信装置1から各火災感知器101,102に返送された応答信号ACKを受信すると、スイッチ16を開いて無線送受信部12への電源供給を停止する。また火災感知器101,102の制御部13は、応答信号ACKを受信すると、この応答信号ACKに含まれる同期情報をもとに次のスーパーフレームSFのタイムスロットBまでの待ち時間ΔTを内部タイマ(図示せず)により限時させる。そして、火災感知器101,102の制御部13は、応答信号ACKを受信すると、内部タイマの限時動作が完了すると(待ち時間ΔTが経過すると)、スイッチ16を閉じて無線送受信部12に電源を供給し、受信装置1からの信号送信に備えており、スーパーフレームSFの先頭スロットである下りタイムスロットBに受信装置1から送信される返信要求メッセージを各火災感知器101,102の無線送受信部12が受信することによって、受信装置1との間で通信の同期をとることができ、以後は各火災感知器101,102に割り当てられたタイムスロットでTDMA方式による無線通信を行うのである。
The
以上の動作をまとめると図4のフローチャートのようになる。先ず受信装置1において、本システムを構成する火災感知器10の定数(例えば2台)が、施工時などに感知器登録部7を用いて設定される(図4のS10)。受信装置1の制御部10は、返信要求メッセージに対する応答信号の受信結果から、現時点で通信を行っている、つまり同期がとれている火災感知器10の台数を把握でき、システムを新規に構築する場合など返信要求メッセージに対して全く応答信号を受信できない場合は2台の火災感知器10が両方共に同期がとれていないと判断する。
The above operation is summarized as shown in the flowchart of FIG. First, in the receiving apparatus 1, the constants (for example, two) of the
受信装置1の制御部4は、下りタイムスロットB以外は無線送受信部2を受信状態で動作させており(図4のS11)、その間に同期がとれていない火災感知器10の制御部13が、無線送受信部12を制御して受信装置1へ同期要求信号を送信すると(図4のS12)、受信装置1の無線送受信部2が火災感知器10からの同期要求信号を受信する。なお火災感知器10が同期要求信号を送信するのは、本システムを新規に構築する際に受信装置1に新規に登録する場合や、システムの動作中に何らかの原因で同期が外れたことを、受信装置1からの下り信号を複数回に亘って受信できないことで検知して、再同期を受信装置1に要求する場合や、電池切れや故障などで通信不能となった後に復旧して再同期を受信装置1に要求する場合などがある。
The
受信装置1の制御部4は、火災感知器10からの同期要求信号を受信すると、感知器登録部7により設定された火災感知器10の定数をもとに、同期のとれていない全ての火災感知器10から同期要求信号を受信したか否かを判断する(図4のS13)。なおシステムを新規に構築する際には、感知器登録部7により登録された台数分の火災感知器1で同期がとれていないので、制御部4では、感知器登録部7により登録された台数の火災感知器10から同期要求信号が入力されたか否かを判断する。一方、システムの動作中に1乃至複数の火災感知器10で同期が外れた場合、制御部4では、下りタイムスロットBで送信した返信要求信号に対して上りタイムスロットで応答信号を受信できた火災感知器10の台数をもとに、同期が外れた火災感知器10の台数を判断しており、同期が外れた台数分の火災感知器10から同期要求信号が入力されたか否かを判断する。
When the
そして、受信装置1の制御部4は、S13の判定を行った結果、同期が外れた火災感知器10の全てから同期要求信号を受信できていなければ、S11に戻って上述の処理を繰り返す。一方、全ての火災感知器10から同期要求信号を受信できていれば、受信装置1の制御部4は、無線送受信部2を制御して、同期要求信号に対する上記の応答信号ACKを全ての火災感知器10に対して一括して返送する(図4のS14)。なお同期がとれている火災感知器10が存在する場合、受信装置1はこれらの火災感知器10とTDMA方式の通信を通常通り行っているため、同期がとれている火災感知器10からの返信信号を受信する間に同期が外れた火災感知器10から同期要求信号が送信されたり、同期要求信号に対する応答信号ACKを送信すると、信号の衝突が発生するが、同期要求信号に対する応答信号ACKは全ての火災感知器10に一括して同報送信しているので、応答信号ACKの送信回数を減らして、同期がとれている火災感知器10との通信に与える影響を極力低減することができる。
And if the
一方、同期要求信号を送信した火災感知器101,102の制御部13は、同期要求信号の送信後も受信装置1からの応答信号ACKを受信できるまで、無線送受信部12を受信状態で動作させており、受信装置1から返送された応答信号ACKを受信すると(図4のS16)、スイッチ16を開いて無線送受信部12への電源供給を停止する。また火災感知器101,102の制御部13は、応答信号ACKを受信すると、この応答信号ACKに含まれる同期情報をもとに、次のスーパーフレームSFが開始する時間、すなわちスーパーフレームSFの先頭スロット(フレームF1の下りタイムスロットB)までの待ち時間ΔTが判るので、内部タイマにより上記待ち時間ΔTの限時動作を開始させ(図4のS16)、内部タイマの限時動作が終了するまで待機する(図4のS17)。そして、内部タイマの限時動作が終了すると、各火災感知器101,102の制御部13は、スイッチ16を閉じて無線送受信部12に電源を供給し、無線送受信部12を受信状態で動作させており、この時に受信装置1から送信された次のスーパーフレームSFの先頭スロットであるフレームF1のタイムスロットBの信号を受信することで、通信の同期を確立し(図4のS18)、その後各火災感知器101,102に割り当てられたタイムスロットで受信装置1に応答信号を返送しており(図4のS19)、以後は通常のTDMA方式の無線通信を行うのである。
On the other hand, the
以上説明したように、フレーム同期がとれていない火災感知器10の制御部13は、無線送受信部12を制御して同期要求信号を送信させると、応答信号を受信できるまで無線送受信部12を受信状態で動作させ、受信装置1の制御部4が、感知器登録部7により登録された火災感知器10の内、フレーム同期がとれていない全ての火災感知器10から同期要求信号を受信した時点で、無線送受信部12を制御して同期情報を含む応答信号ACKを一括して返送させている。したがって、火災感知器10の台数が多い場合でも、同期要求信号に対する応答信号ACKの返送が1回で済むので、送信時間デューティを抑制しつつ、通信の同期をとることができる。またシステムの動作中に何らかの理由で通信の同期がとれなくなった火災感知器10が、再度通信の同期を取る場合も、これらの火災感知器10からの同期要求信号に対して応答信号ACKの返信が1回で済むので、元々同期がとれている火災感知器10と受信装置1との間の通信に極力影響を与えることがない。
As described above, when the
ところで、火災感知器10から受信装置1へ同期要求信号を送信した際に、受信装置1の無線送受信部2が送信状態で動作していた場合、受信装置1では、当該火災感知器10からの同期要求信号を受信することができないため、いつまでたっても全ての火災感知器10から同期要求信号を受信することはできず、火災感知器10へ応答信号ACKが送信されなくなる。したがって、火災感知器10の制御部13が、同期要求信号を送信してから所定の判定時間が経過するまでの間に同期要求信号に対する応答信号を受信できなかった場合には、火災感知器10に設けたLED(図示せず)などを点滅させるなどして、通信の同期に失敗したことを報知するようにしても良く、作業者に対して同期操作を再度行うように促すことができる。
By the way, when the synchronization signal is transmitted from the
なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。 It should be noted that a wide variety of different embodiments can be configured without departing from the spirit and scope of the present invention, and the present invention is not limited to a specific embodiment.
1 受信装置
2,12 無線送受信部(無線送受信手段)
4,13 制御部(制御手段)
7 感知器登録部(感知器登録手段)
10 火災感知器
11 感知部(感知手段)
1 Receiving
4,13 Control unit (control means)
7 Sensor registration part (sensor registration means)
10
Claims (1)
火災感知器は、火災に伴って発生する温度変化や煙を検出することで火災を感知する感知手段と、受信装置との間で無線信号を送受信する無線送受信手段と、少なくとも感知手段で火災が感知されたときに無線送受信手段を制御して火災感知情報を無線信号により送信させる制御手段と、を備えるとともに、
受信装置は、火災感知器との間で無線信号を送受信する無線送受信手段と、無線送受信手段を制御するとともに無線送受信手段で受信する無線信号から火災感知情報を得る制御手段と、を備え、
受信装置から火災感知器への下り方向の1つのタイムスロットと各火災感知器毎に個別に割り当てられた火災感知器から受信装置への上り方向の複数のタイムスロットとで構成されるフレームが一定数集まったスーパーフレームの中で、受信装置並びに火災感知器の制御手段が火災感知情報を少なくとも含む情報を授受する火災報知システムであって、
受信装置に、当該受信装置との間で無線通信を行う1乃至複数の火災感知器を予め登録しておく感知器登録手段を設け、
感知器登録手段に登録された1乃至複数の火災感知器の中でフレーム同期がとれていない火災感知器が少なくとも1つ存在する場合、フレーム同期がとれていない火災感知器の制御手段は、無線送受信手段を制御して、通信のタイミングを示す同期情報を要求する同期要求信号を受信装置に対して送信させるとともに、同期要求信号に対する応答信号を受信装置から受信するまでの間、無線送受信手段を受信状態で動作させ、
受信装置の制御手段は、無線送受信手段が火災感知器から同期要求信号を受信した場合、感知器登録手段に登録された1乃至複数の火災感知器の内、同期がとれていない全ての火災感知器から同期要求信号を受信した時点で、無線送受信手段を制御して同期情報を含む応答信号を全ての火災感知器に一括して返送させることを特徴とする火災報知システム。 A plurality of fire detectors for detecting a fire, and a receiver for performing wireless communication using radio waves as a medium between each of the fire detectors;
The fire detector is composed of a sensing means for detecting a fire by detecting temperature change and smoke generated by the fire, a wireless transmitting / receiving means for transmitting and receiving a radio signal to and from the receiving device, and at least a sensing means for fire. And a control means for controlling the wireless transmission / reception means to transmit the fire detection information by a wireless signal when sensed,
The receiving device includes: a wireless transmission / reception unit that transmits / receives a wireless signal to / from the fire detector; and a control unit that controls the wireless transmission / reception unit and obtains fire detection information from the wireless signal received by the wireless transmission / reception unit,
Frame composed of a plurality of time slots of the uplink from the receiving device and one time slot in the downlink direction to the fire detector the fire detectors fire detectors allocated separately for each to the receiver is constant Among a number of superframes, a fire alarm system in which the receiving device and the control means of the fire detector exchange information including at least fire detection information,
The receiver is provided with sensor registration means for registering in advance one or more fire detectors that perform wireless communication with the receiver,
When there is at least one fire detector out of frame synchronization among one or more fire detectors registered in the sensor registration means, the control means of the fire detector out of frame synchronization is wireless. The transmission / reception means is controlled so that a synchronization request signal for requesting synchronization information indicating the timing of communication is transmitted to the reception apparatus, and a wireless transmission / reception means is provided until a response signal for the synchronization request signal is received from the reception apparatus Operate in the receive state,
When the wireless transmission / reception means receives the synchronization request signal from the fire detector, the control means of the receiving device is configured to detect all of the fire detectors that are not synchronized among one or more fire detectors registered in the sensor registration means. A fire alarm system characterized in that, when a synchronization request signal is received from a detector, the wireless transmission / reception means is controlled so that a response signal including synchronization information is sent back to all fire detectors at once.
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