JP5193613B2 - 警報器 - Google Patents

Description

本発明は、環境の変化を表す環境値が許容範囲を超えたときに警報を発報する警報器に関するもので、特に、無線回路を内蔵して外部の無線通信機と通信可能な警報器に関するものである。

従来より、屋内環境の異常を検出したときに警報を発報する警報器が、ビル、地下街、又は、一般家屋などにおいて広く普及されている。このような警報器として、自機器で発報動作を行うだけでなく、自機器と通信接続された管理装置や他の警報器に対して、検出した異常を報知するための信号を送信するものがある。又、本出願人の提供する特許文献１のワイヤレス式煙感知器のように、異常を報知するための信号を外部に送信する警報器の中には、無線回線を内蔵して外部と無線通信を行うものがある。

これらの警報器の１つである、光電式の煙感知器を備えた煙感知用の警報器の構成について、図１３の分解斜視図を参照して簡単に説明する。図１３に示す煙感知用の警報器は、発光ユニット及び受光ユニット等の光学系部品を備えた光学基台１と、発光ダイオードＬ及びフォトダイオードＰＤの光学系素子や各種回路部品が実装される回路基板２と、発光ユニット及び受光ユニットが挿入される煙感知室の内部に虫などが侵入するのを防止する防虫カバー３と、火災を検知すると警報音を鳴動する板状スピーカ４と、板状スピーカ４及び防虫カバー３を囲う保護カバー５と、回路基板２を内蔵する筐体６とを、有する。尚、図１３の分解斜視図は天地が逆になっており、紙面下方側が天井面等の設置面側となる。

この図１３に示す警報器は、無線通信を行う構成とされる場合は、回路基板２上に、無線通信を行うための通信回路を構成する回路部品が搭載されるとともに、この通信回路と電気的に接続されるアンテナが回路基板２に半田付けされる。このように、通信回路を搭載した回路基板２にアンテナを接続することで、警報器が外部と無線通信を行うことが可能となるが、外部との通信を安定して行うためには、アンテナの長さを十分にする必要がある。そのため、特許文献２では、無線通信機能を備えた小型の警報器に対して、警報器に内蔵させるアンテナを、例えば、図１３に示す警報器における筐体６の側壁６１の内周面に懸回させている。

しかしながら、この特許文献２における構造では、アンテナの指向性が固定されてしまうため、警報器の設置位置によっては、その受信感度が悪化する場合がある。それに対して、特許文献３のように、警報器を設置する際に、まず、設置面に固定される固定部と、この固定部に対して着脱自在な装着部とが分割された構成とし、装置内部に内蔵されたアンテナの指向性を変更した後、装着部を固定部に装着させるものが提案されている。
特開平８−１２４０５９号公報 特開２００２−２１６２６１号公報 特開平６−０９６３７３号公報

上述したように、特許文献１〜特許文献３における無線送信器のように、無線通信機能を備えた警報器は、安定した通信を行うためには、無線通信を行うための信号の波長に応じたアンテナ長を備えたアンテナが必要となる。そのため、外部にアンテナを導出した場合は、アンテナが大きく突出した構造となってしまい、その見栄えが悪いだけでなく、設置場所も制限されてしまうことがあった。よって、特許文献２や特許文献３のように、アンテナを警報器内に内蔵させた構成としたものもあるが、特許文献２のようにアンテナを固定設置したものの場合は、アンテナの指向性が固定されてしまう。

それに対して、特許文献３の構成では、着脱自在な装着部に搭載されたアンテナの指向性を変更できるものとしているが、この構成では、警報器の設置場所を変更するたびに、固定部と装着部との分解が必要となる。そのため、特許文献３の構成の場合、アンテナの指向性を変更するための操作が、作業者にとって煩雑なものとなる。

このような問題に鑑みて、本発明は、設置後にアンテナの指向性を容易に切り換えることが可能な構造を有する警報器を提案することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の警報器は、外部の通信機器と通信を行う無線通信回路が実装される回路基板と、前記回路基板を内蔵する筺体とを備え、環境の変化を表す環境値が許容範囲を超えたときに警報を発報する警報器であって、指向性の異なる複数のアンテナと、前記警報器が天井に取り付けられたときと、天井に対して垂直な壁に取り付けられたときに、要求される指向特性に応じて、前記複数のアンテナの内から１つのアンテナを選択して、前記無線通信回路と電気的に接続するアンテナ切換部とを備え、前記アンテナ切換部が、外部より操作される手動スイッチで構成されることを特徴とする。

このような警報器において、前記アンテナ切換部により指向性の異なる前記複数のアンテナより１つを選択することができるため、無線通信を行うためのアンテナの指向性を容易に切り換えることが可能となる。

また本発明の警報機は、外部の通信機器と通信を行う無線通信回路が実装される回路基板と、前記回路基板を内蔵する筺体とを備え、環境の変化を表す環境値が許容範囲を超えたときに警報を発報する警報器であって、指向性の異なる複数のアンテナと、前記警報器が天井に取り付けられたときと、天井に対して垂直な壁に取り付けられたときに、要求される指向特性に応じて、前記複数のアンテナの内から１つのアンテナを選択して、前記無線通信回路と電気的に接続するアンテナ切換部と、前記複数のアンテナの感度を測定し、前記アンテナ切換部によって選択される前記アンテナを指定するアンテナ感度測定部とを備えるものとして、前記複数のアンテナそれぞれの感度を測定し、高感度となり無線通信に最適な前記アンテナを自動的に選択できるものとしてもよい。

更に、前記複数のアンテナが、第１アンテナ及び第２アンテナの２つのアンテナであり、それぞれが、前記筐体に内装されているものとしてもよい。このとき、前記第１アンテナを長手部分が筐体に懸回された逆Ｆ型アンテナや逆Ｌ型アンテナで形成するとともに、前記第２アンテナを回路基板上に設置された微小ループ型アンテナで形成するものとしてもよい。

本発明によると、指向性の異なる複数のアンテナを切り換えて使用することが可能な構成であるため、警報器の設置場所に応じて、無線通信を行うための感度が良好となるアンテナを選択することができる。よって、警報器の設置場所に制限されることなく、感度が良好となる方向へのアンテナの設定を簡単に行うことができ、又、そのアンテナの設定も容易化することができる。

（基本構成）
本発明の警報器の基本的な構成について、図１を参照して説明する。尚、図１は、本発明の警報器の基本的な構成を示すブロック図である。尚、図１に示す警報器において、図１３に示す警報器と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

図１に示す警報器は、警報器の筐体６（図１３参照）内部に内蔵される回路基板２上に、無線通信を行うための通信回路２２と、この通信回路２２をはじめとする警報器における各動作を行うための回路それぞれを制御する制御回路２３とを備える。又、無線通信を行うために、通信回路２２と接続されるｎ本のアンテナ７−１〜７−ｎと、このアンテナ７−１〜７−ｎそれぞれと電気的に接続される接点ａ１〜ａｎを有する１回路ｎ接点スイッチとなるアンテナ切換部２１とを備え、アンテナ切換部２１の接点ｂが通信回路２２と接続される。

このように構成される警報器は、ｎ本のアンテナ７−１〜７−ｎそれぞれの指向性が異なるものとし、指向性ダイバーシティを実現できる構成としている。即ち、無線通信を行うために無線通信信号の放射及び入射する方向について、アンテナ７−１〜７−ｎから１本のアンテナを選択することによって、最適な方向に設定することができる。又、このｎ本のアンテナ７−１〜７−ｎについては、その設置場所をも異なるものとすることで、空間ダイバーシティを実現できる構成をも兼ね備えることができる。即ち、遮蔽物などにより無線通信における妨害がある場合に、無線通信に対する妨害の影響が小さい位置のアンテナを、アンテナ７−１〜７−ｎから選択することができる。

図１に示す警報器によると、アンテナ切換部２１において、接点ａ１〜ａｎから、接点ｂと接続するものが切り換えられることにより、通信回路２２と接続されるアンテナが、アンテナ７−１〜７−ｎより選択されることとなる。即ち、アンテナ切換部２１において、接点ａｋ（ｋは、１≦ｋ≦ｎの自然数）と接点ｂが接続されると、接点ａｋと接続されたアンテナ７−ｋが通信回路２２と電気的に接続する。

よって、通信回路２２では、アンテナ７−ｋに入射される無線信号を受信すると、受信した無線信号の復調及び復号を行い、復号した信号を制御回路２３に送信し、受信した信号の内容を制御回路２３で解析する。又、通信相手に送信するための信号が制御回路２３で生成されると、その信号を通信回路２２で符号化した後に変調し、アンテナ７−ｋより放射することで、無線信号の送信がなされる。

（煙感知用の警報器の構成）
このような構成を採用した警報器として、図１３に示す煙感知用の警報器を代表して説明する。尚、本発明の警報器の代表例として煙感知用の警報器を挙げるが、この煙感知用の警報器に限らず、ガス量が多くなったときに警報の発報を行うガス感知用の警報器や、不審者を検知したときに警報を発報する人体検知用の警報器に対しても同様に適用することができる。

まず、図１３に示すように、煙感知用の警報器は、上述したように、光学系部品が搭載された光学基台１と、各種回路部品が実装される回路基板２と、煙感知室への虫などの進入を防ぐ防虫カバー３と、警報音を鳴動する板状スピーカ４と、防虫カバー３及び板状スピーカ４を囲う保護カバー５と、回路基板２を内蔵する筐体６とを、備える。

そして、筐体６の設置する設置面を基準にしたとき、筐体６、回路基板２、光学基台１、防虫カバー３、スピーカ４、保護カバー５の順となるように、警報器を構成する各部材が組み立てられる。これにより、その外観が、図２の外観斜視図に示すように、光学基台１、防虫カバー３及びスピーカ４を覆う保護カバー５が、筐体６の中心から突出した構造となる。

筐体６は、その裏面が設置面に当接されて固定される略円盤状の基台６０と、この基台６０の外周縁より設置面から離れる方向に突出させたリング状の側壁６１と、この側壁６１における基台６０に覆われる端部と逆側の端部を覆う略円盤状の主部６２とを有する。この筐体６における主部６２は、側壁６１との接続部分から中心に向かって、設置面と逆方向に盛り上がった形状となり、その中心部分には円状の開口部６３が形成される。

このような構成の筐体６内には、回路基板２が収容される。そして、光学基台１、防虫カバー３、及びスピーカ４が収容された保護カバー５を筐体６の開口部６３に挿入することで、主部６２の開口部６３より突出した状態に組み付けられる。又、主部６２は取り外しが可能な構成とされ、更に、主部６２の表面には、警報器を操作するための釦９が設けられる。尚、主部６２と側壁６１が一体形成されているような場合は、基台６０から一体形成された主部６２と側壁６１とを取り外し可能にしたものであってもよい。又、釦９としては、例えば、動作を確認するためのテスト釦などが設置される。

主部６２を取り外し可能とした場合は、まず、光学基台１に固着された回路基板２を、基台６０及び側壁６１よりなる筐体６の一部に固定して、光学基台１、回路基板２、防虫カバー３、スピーカ４、及び保護カバー５により一体化した部材を筐体６の一部に配置する。そして、主部６２を側壁６１に接続するように設置して筐体６を組み上げることで、光学基台１、回路基板２、防虫カバー３、スピーカ４、及び保護カバー５を筐体６により固定できる。そして、図２に示すように、保護カバー５を筐体６の開口部６３より突出させることで、保護カバー５より煙を流入させて煙を感知することができる。

回路基板２は、光学基台１と対向する面に、発光素子を構成する発光ダイオードＬと、受光素子を構成するフォトダイオードＰＤとが実装されている。又、回路基板２には、後述するアンテナ７−１〜７−ｎ（図１参照）が接続されるとともに、上述のアンテナ切換部２１や通信回路２２や制御回路２３などの複数の回路部品が搭載される。又、図２に示すように、アンテナ７−１〜７−ｎが筐体６内部に内臓される。尚、このアンテナ７−１〜７−ｎについては、その一部が筐体６外部に導出されるものとしてもよい。

煙感知室が構成される光学基台１は、略円板状の底板１１と、底板１１の縁部に回路基板２に向かって突出した周壁１２とを備える。そして、底板１１の防虫カバー３と対向する面には、プリズムガラスなどで構成される発光ユニット及び受光ユニットを取り囲むように、ラビリンス壁１３が複数設けられている。又、この光学基台１は、回路基板２上の発光ダイオードＬ及びフォトダイオードＰＤをそれぞれ収容する収容部１４，１５が、一体に形成される。この収容部１４，１５それぞれに、光学基台１の底板１１を貫通して、発光ダイオードＬ及びフォトダイオードＰＤそれぞれが収容されることで、発光ダイオードＬ及びフォトダイオードＰＤを外来ノイズからシールドすることができる。

防虫カバー３は、虫や埃等が光学基台１の構成する煙感知室内に入らないように防虫網３３を有した構造としている。そして、この防虫網３３を保持する外枠３１は、光学基台１との対向する側の端部が光学基台１の周壁１２と嵌合されるように構成されるとともに、反対側の端部にスピーカ４を収納する丸穴３２が設けられる。

スピーカ４は、保護カバー５の底部５１に載置され、取付状態においては、防虫カバーの丸穴３２に嵌り込む形状になっている。又、保護カバー５は有底円筒状に形成され、その周壁５２には周方向に沿って開口部５２ａが形成されており、該開口部５２ａから煙が流入するようになっている。尚、スピーカ４は防虫カバー３の丸穴３２に嵌合された状態で、保護カバー５に収容されるものとしてもよい。

以下の各実施形態の警報器は、上述の基本構成を備えるものであり、その特徴部分となるアンテナとアンテナ切換部及びその周辺の構成について、詳細に説明する。又、以下の各実施形態では、図１３に示す構成の煙感知用の警報器を適用した場合について、それぞれの実施形態における特徴部分を説明するものとし、更に、その説明を簡単にするため、指向性の異なる複数本のアンテナとして、２本のアンテナが設けられるものとする。

＜第１の実施形態＞
本発明における第１の実施形態の警報器について、図面を参照して説明する。図３は、本実施形態における警報器の内部構成を示す概略図である。尚、図３に示す警報器の構成において、図１に示す警報器の構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態の警報器は、指向性の異なる２本のアンテナ７−１，７−２を備えるとともに、アンテナ切換部２１は、アンテナ７−１，７−２それぞれに電気的に接続された接点ａ１，ａ２を備える。その他の構成については、図１に示す基本構成と同一であるため、その詳細な説明については省略する。

このように構成される警報器は、上述したように、アンテナ切換部２１で接点ｂと接続する接点ａ１，ａ２が切り換えられることで、通信回路２２と接続されるアンテナが選択される。即ち、アンテナ切換部２１の接点ａ１と接点ｂとが電気的に接続されると、このアンテナ切換部２１を通じて、アンテナ７−１と通信回路２２とが電気的に接続される。一方、アンテナ切換部２１の接点ａ２と接点ｂとが電気的に接続されると、このアンテナ切換部２１を通じて、アンテナ７−２と通信回路２２とが電気的に接続される。

又、指向性の異なるアンテナ７−１，７−２の例として、図４に示すような構成となる、逆Ｆアンテナ７１及び微小ループアンテナ７２が挙げられる。逆Ｆアンテナ７１は、金属線によって構成され、その長手部７１１が回路基板２の表面に対して平行となるとともに、筐体６（不図示）の内壁に沿って懸回された形状とされる。そして、逆Ｆアンテナ７１は、長手部７１１から垂直に枝分かれした給電部７１２及び短絡部７１３が設けられ、回路基板２における導体パターンと接続される。又、微小ループアンテナ７２は、コの字型の金属板７２１の両端部を回路基板２に形成された導体パターン７２２に接続することによって、金属板７２１の長手部が導体パターン７２２と平行とされ、金属板７２１と導体パターン７２２によりループアンテナが形成される。

以下では、アンテナ７−１として逆Ｆアンテナ７１が用いられるとともに、アンテナ７−２として微小ループアンテナ７２が用いられるものとして、説明する。即ち、逆Ｆアンテナ７１の給電部７１２が、回路基板２上でアンテナ切換部２１の接点ａ１と接続された導体パターンと接続され、微小ループアンテナ７２の一部となる導体パターン７２２が、回路基板２上でアンテナ切換部２１の接点ａ２と接続される。尚、本発明の警報器に用いられるアンテナは、この逆Ｆアンテナ及び微小ループアンテナに限らず、ヘリカルアンテナ、ダイポールアンテナ、逆Ｌアンテナ、マイクロストリップアンテナ、方形パッチアンテナなどの他の構成のアンテナを用いてもよい。

このように逆Ｆアンテナ７１及び微小ループアンテナ７２を用いた場合、警報器を天井及び壁に設置したときの各アンテナの指向性を、図５及び図６に示す。尚、図５が、警報器の筐体６の基台６０側を設置面として天井に設置した場合の各アンテナの指向性を示すものであり、（ａ）が、床面から見た場合の指向性（水平面に対する指向性）を示し、（ｂ）が、天井面に対して垂直な断面における指向性（垂直面に対する指向性）を示す。又、図６が、警報器の筐体６の基台６０側を設置面として壁に設置した場合の各アンテナの指向性を示すものであり、（ａ）が、水平面に対する指向性を示し、（ｂ）が、垂直面に対する指向性を示す。更に、図５及び図６において、一点鎖線が逆Ｆアンテナ７１による指向性を示し、破線が微小ループアンテナ７２による指向性を示す。

警報器を天井に取り付けたときは、図５に示すように、逆Ｆアンテナ７１は、水平面に対して等方性の指向性を示し、垂直面に対しては８の字形状となり天井面に対して平行に広がった指向性を示す。又、微小ループアンテナ７２は、垂直面に対して等方性の指向性を示し、水平面に対しては８の字形状となり金属板７２１（図４参照）の長手部の長手方向に対して平行に広がった指向性を示す。

よって、天井に対して平行な方向（水平方向）への指向性については、微小ループアンテナ７２に比べて、逆Ｆアンテナ７１の方に広がりがある。故に、警報器を天井に取り付けたとき、離れた位置の無線通信機と通信を行うために、床面に対して水平となる方向への指向性が求められる場合は、アンテナ切換部２１において、接点ａ１と接点ｂとが接続され、逆Ｆアンテナ７１によって構成されるアンテナ７−１が通信回路２２と電気的に接続されることとなる。これにより、通信回路２２より逆Ｆアンテナ７１に給電が成されて、逆Ｆアンテナ７１が無線通信用のアンテナとして動作する。

一方、警報器を天井に対して垂直な壁に取り付けたときは、図６に示すように、逆Ｆアンテナ７１は、水平面及び垂直面のいずれに対しても、８の字形状となるとともに壁面に対して平行に広がった指向性を示す。又、微小ループアンテナ７２は、金属板７２１（図４参照）のコの字を形成する面（以下、「コの字面」とする）が天井面と平行とされた場合、水平面に対して等方性の指向性を示し、垂直面に対しては８の字形状となり壁面に対して垂直な方向に広がった指向性を示す。尚、金属板７２１（図４参照）のコの字面が天井面と垂直とされた場合、図６（ａ）、（ｂ）の関係が逆となるため、垂直面に対して等方性の指向性を示し、水平面に対しては８の字形状となり壁面に対して垂直な方向に広がった指向性を示す。

よって、水平方向への指向性については、逆Ｆアンテナ７１に比べて、微小ループアンテナ７２の方に広がりがある。故に、警報器を天井に対して垂直な壁に取り付けたとき、天井面に取り付けた場合と同様の理由により水平となる方向への指向性が求められる場合、アンテナ切換部２１において、接点ａ２と接点ｂとが接続され、微小ループアンテナ７２によって構成されるアンテナ７−２が通信回路２２と電気的に接続されることとなる。これにより、通信回路２２より微小ループアンテナ７２に給電が成されて、微小ループアンテナ７２が無線通信用のアンテナとして動作する。

このような逆Ｆアンテナ７１及び微小ループアンテナ７２を図２の警報器への設置例を、図７を参照して簡単に説明する。図７に示すように、逆Ｆアンテナ７１の長手部７１１の大部分が、筐体６の側壁６１（図２参照）の内壁に沿うように懸回される。そして、この長手部７１１は、回路基板２の外周側から内側（筐体６から保護カバー５の方向）に向かって屈曲され、この長手部７１１の屈曲部分に枝分かれさせた給電部７１２及び短絡部７１３が設けられる。そして、給電部７１２が保護カバー５に近い側で回路基板２と接続されるとともに、短絡部７１３が保護カバー５よりも遠い側で回路基板２と接続される。尚、給電部７１２及び短絡部７１３については、図７と逆の構造としても構わない。

一方、微小ループアンテナ７２は、コの字形状の金属板７２１が、そのコの字面が、保護カバー５の径方向に対して垂直な方向となるとともに、その長手部分が回路基板２の表面と平行となるように、その端部が回路基板２上に設置される。又、金属板７２１の両端には、不図示であるが、回路基板２に設けられる導体パターン、又は、回路基板２の裏側に設置される金属板と接続される。そして、この導体パターン及び金属板が、金属板７２１の長手部と平行な方向に設けられるとともに、回路基板２において給電部が設けられることで、金属板７２１と共に矩形状の微小ループアンテナ７２を形成する。

＜第２の実施形態＞
本発明における第２の実施形態の警報器について、図面を参照して説明する。図８は、本実施形態における警報器の内部構成を示す概略図である。尚、図８に示す警報器の構成において、図３に示す警報器の構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態の警報器は、第１の実施形態の警報器（図３参照）と異なり、アンテナ切換部２１の代わりに、手動により切換操作が成される手動スイッチ２１ａを設けた構成となる。この手動スイッチ２１ａは、例えば、接点ａ１，ａ２と接点ｂとの電気的な接続を切り換えるための可動切片２１１と、この可動接切片２１１を誘導するためのツマミ２１２とを有するスライドスイッチなどで構成される。尚、手動スイッチ２１ａとしては、スライドスイッチ以外に、トグルスイッチやロータリースイッチを用いてもよい。その他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

このように構成される警報器において、手動スイッチ２１ａは、アンテナ７−１，７−２それぞれと接続される接点ａ１，ａ２と、通信回路２２と接続される接点ｂとが、図８のように、接点ａ１，ｂ，ａ２の順に設けられる。そして、この接点ａ１，ｂ，ａ２の上をスライドするように、ツマミ２１２と接続された可変切片２１１が設けられる。又、図９に示すように、手動スイッチ２１ａのツマミ２１２を筐体６より突出させた構成とすることで、外部からの手動スイッチ２１ａの操作を行うことができる。尚、図９（ａ）が、警報器を保護カバー５側からみた上面図であり、図９（ｂ）が、警報器の側面図である。

このように構成することで、外部に突出させたツマミ２１２を操作して、可変切片２１１を接点ａ１側にスライドさせると、接点ａ１と接点ｂが接続されるため、通信回路２２に対してアンテナ７−１が電気的に接続される。一方、外部に突出させたツマミ２１２を操作して、可変切片２１１を接点ａ２側にスライドさせると、接点ａ２と接点ｂが接続されるため、通信回路２２に対してアンテナ７−２が電気的に接続される。

よって、第１の実施形態（図４参照）と同様、アンテナ７−１として逆Ｆアンテナ７１を用いるとともに、アンテナ７−２として微小ループアンテナ７２を用い、且つ、水平方向の指向性が要求されるとき、天井に警報器を取り付けた場合は、可変切片２１１を接点ａ１側にスライドさせることで、天井取付時に水平方向に対する指向性に広がりのあるアンテナ７−１（図５参照）を無線通信用のアンテナとして選択できる。一方、壁に警報器を取り付けた場合は、可変切片２１１を接点ａ２側にスライドさせることで、壁取付時に水平方向に対する指向性に広がりのあるアンテナ７−２（図６参照）を無線通信用のアンテナとして選択できる。

＜第３の実施形態＞
本発明における第３の実施形態の警報器について、図面を参照して説明する。図１０は、本実施形態における警報器の内部構成を示す概略図である。尚、図１０に示す警報器の構成において、図３に示す警報器の構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１０に示すように、本実施形態の警報器は、第１の実施形態の警報器（図３参照）と異なり、アンテナ切換部２１の代わりに、警報器の傾斜状態により切換が成される傾斜スイッチ２１ｂを設けた構成となる。この傾斜スイッチ２１ｂは、例えば、接点ａ１，ａ２となる電極板２１４ａ，２１４ｂと、接点ｂとなる電極板２１５と、機能上において手動スイッチ２１ａにおける可動接切片２１１（図８参照）に相当する導電性球２１３とを備える。その他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

このように構成する警報器において、傾斜スイッチ２１ｂは、電極板２１４ａ，２１４ｂが、それぞれの長手方向が平行になるように設置されるとともに、電極板２１５が、電極板２１４ａ，２１４ｂの間で、その長手方向が電極板２１４ａ，２１４ｂの長手方向と垂直となるように設置される。又、電極板２１４ａと電極板２１５との間、及び電極板２１４ｂと電極板２１５との間のそれぞれには、間隙が設けられて、電極板２１４ａと電極板２１５とが非接触とされるとともに、電極板２１４ｂと電極板２１５とが非接触とされる。

そして、図１１に示すように、傾斜スイッチ２１ｂは、電極板２１５の長手方向が、筐体６の基台６０の設置面に対して４５度の角度を形成し、且つ、電極板２１４ａが主部６２側となるとともに電極板２１４ｂが基台６０側となるように、筐体６内部で固定される。又、電極板２１４ａ，２１４ｂ，２１５によってコの字が形成され、電極板２１４ａ，２１４ｂの間を転がるように、電極板２１５表面に導電性球２１３が配置される。

これにより、図１１（ａ）に示すように、警報器を天井に取り付けた場合、電極板２１４ａが電極板２１４ｂより床面側に配置されるように、傾斜スイッチ２１ｂが傾斜する。そのため、導電性球２１３が電極板２１４ａに向かって転がるため、電極板２１４ａ，２１５による間隙に導電性球２１３が嵌り、導電性球２１３により、電極板２１４ａ，２１５間が導通する。よって、傾斜スイッチ２１ｂにおいて、接点ａ１と接点ｂとが電気的に接続されることとなるため、アンテナ７−１が選択されて通信回路２２と電気的に接続される。

一方、図１１（ｂ）に示すように、警報器を壁に取り付けた場合、電極板２１４ｂが電極板２１４ａより床面側に配置されるように、傾斜スイッチ２１ｂが傾斜する。そのため、導電性球２１３が電極板２１４ｂに向かって転がるため、電極板２１４ｂ，２１５による間隙に導電性球２１３が嵌り、導電性球２１３により、電極板２１４ｂ，２１５間が導通する。よって、傾斜スイッチ２１ｂにおいて、接点ａ２と接点ｂとが電気的に接続されることとなるため、アンテナ７−２が選択されて通信回路２２と電気的に接続される。

このように、本実施形態では、傾斜スイッチ２１ｂを備えることによって、自動的に、警報器の取付位置に応じたアンテナを選択することができる。よって、第１の実施形態（図４参照）と同様、アンテナ７−１として逆Ｆアンテナ７１を用いるとともに、アンテナ７−２として微小ループアンテナ７２を用い、且つ、水平方向の指向性が要求されるとき、天井に警報器を取り付けた場合は、傾斜スイッチ２１ｂにより、天井取付時に水平方向に対する指向性に広がりのあるアンテナ７−１（図５参照）を自動的に選択できる。一方、壁に警報器を取り付けた場合は、傾斜スイッチ２１ｂにより、壁取付時に水平方向に対する指向性に広がりのあるアンテナ７−２（図６参照）を自動的に選択できる。

尚、本実施形態において、傾斜スイッチ２１ｂとして、図１０のように傾斜状態に応じて導電性球２１３により機械的に切換を行うスイッチを用いるものとしたが、警報器の傾斜状態によって状態の変わる振り子を利用して機械的に切換を行うスイッチを用いるものとしてもよい。又、傾斜スイッチ２１ｂとして、加速度センサを用いて警報器の傾斜状態を測定し、その測定結果により電気的に接続するアンテナの切換を行うものを用いてもよい。

＜第４の実施形態＞
本発明における第４の実施形態の警報器について、図面を参照して説明する。図１２は、本実施形態における警報器の内部構成を示す概略図である。尚、図１２に示す警報器の構成において、図３に示す警報器の構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１２に示すように、本実施形態の警報器は、第１の実施形態の警報器（図３参照）に対して更に、アンテナ７−１，７−２それぞれにおける受信感度を測定するアンテナ感度測定部２４を追加した構成となる。又、アンテナ切換部２１は、制御回路２３により接点ａ１，ａ２の切換が制御される制御スイッチが用いられる。その他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

このように構成する警報器において、アンテナ感度測定部２４は、通信回路２２と接続されて、通信回路２２におけるアンテナ切換部２１の接点ｂとの接続部分に現れる受信電力（アンテナ切換部２１からの受信信号を増幅するアンプの出力でもよい）を測定することで、アンテナ７−１，７−２の受信感度を測定する。そして、アンテナ感度測定部２４が測定した受信感度を制御回路２３に出力すると、制御回路２３において、アンテナ７−１，７−２の受信感度（受信電力）を比較して、受信感度の高いアンテナを判定する。

このアンテナの受信感度の測定に基づくアンテナの切換動作の一例について、以下に簡単に説明する。まず、初期状態として、アンテナ切換部２１では、接点ａ１と接点ｂとが接続されているものとする。そして、制御回路２３によって通信回路２２が動作されて、アンテナの感度の測定を行うための試験信号の送信を行う。よって、アンテナ７−１を通じて試験信号の送信が成されると、通信相手となる通信装置からの信号を受信するための待機状態となる。

このとき、所定時間が経過しても通信相手となる通信装置からの信号を受信しなかった場合、再度、試験信号の送信を行うために通信回路２２が動作する。そして、この試験信号の送信回数が所定回数となった場合、制御回路２３が、アンテナ７−１による通信が不可能であるものと判定し、アンテナ切換部２１に対して接点ａ２への接続に切り換えるように指示する。

又、アンテナ７−１において通信相手となる通信装置からの信号を受信したとき、通信回路２２で受信した信号による受信電力が、アンテナ感度測定部２４で測定されて、アンテナ７−１の受信感度が確認される。アンテナ感度測定部２４で測定されたアンテナ７−１の受信感度は制御回路２３に通知されて、制御回路２３において一時的に記憶される。アンテナ７−１の受信感度が制御回路２３に記憶されると、制御回路２３は、アンテナ切換部２１に対して接点ａ２への接続に切り換えるように指示する。

又、アンテナ切換部２１において、接点ａ２と接点ｂとの接続に切り換えられると、アンテナ７−１の受信感度の測定動作と同様、通信回路２２で試験信号を生成して、アンテナ７−２より通信相手となる通信装置へ送信する。このときも、試験信号を送信してから所定時間が経過しても、通信相手となる通信装置からの信号の受信が確認されなかった場合、再度、試験信号の送信を行う。又、試験信号の送信回数が所定回数となった場合は、アンテナ７−２による通信が不可能であるものと判断する。

そして、アンテナ７−２において通信相手となる通信装置からの信号を受信したときは、アンテナ７−１の測定時と同様、アンテナ感度測定部２４でアンテナ７−２の受信感度が確認され、制御回路２３に通知される。その後、制御回路２３は、先に記憶したアンテナ７−１の受信感度を読み出して、アンテナ感度測定部２４より通知されたアンテナ７−２の受信感度との比較を行う。そして、制御回路２３は、その比較結果に基づいて、受信感度の高いアンテナを判定し、アンテナ切換部２１に対して、受信感度が高いものと判定したアンテナ７−ｘ（ｘは、１又は２）と接続される接点ａｘと接点ｂとの接続を行うように、指示する。

尚、アンテナ７−２による通信が不可能と判定したときに、アンテナ７−１による受信感度が制御回路２３に記憶されている場合は、アンテナ７−１による無線通信を行うように、制御回路２３は、アンテナ切換部２１に対して、接点ａ１と接点ｂとの接続を指示する。又、アンテナ７−１による通信が不可能と判定したときに、アンテナ７−２による受信感度が測定可能となった場合は、アンテナ７−２による無線通信を行うように、制御回路２３は、アンテナ切換部２１に対して、接点ａ２と接点ｂとの接続を指示する。更に、アンテナ７−１，７−２それぞれによる通信が不可能と判定したときは、例えば、スピーカ４（図１３）などから警報音を鳴らして、通信不可能であることを報知するものとしてもよい。

このように、本実施形態の警報器では、アンテナ感度測定部２４によって複数のアンテナの受信感度を測定し、高感度となるアンテナを自動的に選択して、アンテナ切換部２１によって通信回路２２に接続することができる。尚、本実施形態の警報器は、第１の実施形態の警報器（図３）にアンテナ感度測定部２４を追加した構成のものとしたが、第２及び第３の実施形態の警報器（図８、図１０）に追加した構成としてもよい。

即ち、第２の実施形態に追加した場合は、アンテナ感度測定部２４を用いて自動的に切り換えた後、その状態においては、手動スイッチ２１ａによって作業者により切り換えることが可能なものとできる。又、第３の実施形態に追加した場合は、傾斜スイッチ２１ｂによって自動的に切り換えた後に、アンテナ感度測定部２４を用いて実際に感度が高いアンテナを判定し直すことができる。更に、図１の基本構成のように、ｎ本のアンテナを備えた警報器にも適用することができる。

本発明は、無線通信を行う警報器であれば、煙感知用の警報器に限らず、サーミスタなどの熱感知素子を備えた警報器に対しても適用することができる。又、煙感知用の警報器などのような火災用の警報器以外にも、ガス警報の発報を行うガス感知用の警報器や、人体の検知を行う人体検知用の警報器にも適用することができる。

は、本発明の警報器の基本構成を示すブロック図である。 は、煙感知用の警報器の構成を示す外観斜視図である。 は、本発明の第１の実施形態における警報器の内部構成を示すブロック図である。 は、警報器に用いられるアンテナの一例を示す概略斜視図である。 は、図４に示すアンテナの指向性を示す図であって、（ａ）が、床面から見た場合の指向性を示し、（ｂ）が、天井面に対して垂直な断面における指向性を示す。 は、図４に示すアンテナの指向性を示す図であって、（ａ）が、床面から見た場合の指向性を示し、（ｂ）が、天井面に対して垂直な断面における指向性を示す。 は、図４に示すアンテナの設置例を示す概略斜視図である。 は、本発明の第２の実施形態における警報器の内部構成を示すブロック図である。 は、図８に示す警報器における手動スイッチの設置例を示す概略図である。 は、本発明の第３の実施形態における警報器の内部構成を示すブロック図である。 は、図１０の警報器の設置状態と傾斜スイッチとの関係を示すもので、（ａ）が天井に設置した場合の関係を示し、（ｂ）が壁に設置した場合の関係を示す。 は、本発明の第４の実施形態における警報器の内部構成を示すブロック図である。 は、煙感知用の警報器の構成を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 光学基台
２ 回路基板
３ 防虫カバー
４ 板状スピーカ
５ 保護カバー
６ 筐体
７−１〜７−ｎ アンテナ
９ 釦
１１ 底板
１２ 周壁
１３ ラビリンス壁
１４，１５ 収容部
２１ アンテナ切換部
２１ａ 手動スイッチ
２１ｂ 傾斜スイッチ
２２ 通信回路
２３ 制御回路
２４ アンテナ感度測定部
３１ 外枠
３２ 丸穴
３３ 防虫網
５１ 底部
５２ 周壁
５２ａ 開口部
６０ 基台
６１ 側壁
６２ 主部
６３ 開口部
７１ 逆Ｆアンテナ
７２ 微小ループアンテナ
２１１ 可動切片
２１２ ツマミ
２１３ 導電性球
２１４ａ，２１４ｂ，２１５ 電極板
７１１ 長手部
７１２ 給電部
７１３ 短絡部
７２１ 金属板
７２２ 導体パターン
Ｌ 発光ダイオード
ＰＤ フォトダイオード

Claims (3)

1. 外部の通信機器と通信を行う無線通信回路が実装される回路基板と、前記回路基板を内蔵する筺体とを備え、環境の変化を表す環境値が許容範囲を超えたときに警報を発報する警報器であって、
   指向性の異なる複数のアンテナと、
   前記警報器が天井に取り付けられたときと、天井に対して垂直な壁に取り付けられたときに、要求される指向特性に応じて、前記複数のアンテナの内から１つのアンテナを選択して、前記無線通信回路と電気的に接続するアンテナ切換部とを備え、
   前記アンテナ切換部が、外部より操作される手動スイッチで構成されることを特徴とする警報器。
2. 外部の通信機器と通信を行う無線通信回路が実装される回路基板と、前記回路基板を内蔵する筺体とを備え、環境の変化を表す環境値が許容範囲を超えたときに警報を発報する警報器であって、
   指向性の異なる複数のアンテナと、
   前記警報器が天井に取り付けられたときと、天井に対して垂直な壁に取り付けられたときに、要求される指向特性に応じて、前記複数のアンテナの内から１つのアンテナを選択して、前記無線通信回路と電気的に接続するアンテナ切換部と、
   前記複数のアンテナの感度を測定し、前記アンテナ切換部によって選択される前記アンテナを指定するアンテナ感度測定部とを備えることを特徴とする警報器。
3. 請求項１又は２において、
   前記複数のアンテナが、第１アンテナ及び第２アンテナの２つのアンテナであり、それぞれが、前記筐体に内装されていることを特徴とする警報器。

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