JP5264453B2

JP5264453B2 - 警報器

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Publication number: JP5264453B2
Application number: JP2008310464A
Authority: JP
Inventors: 英聖森田; 誠増山; 俊光渡邊
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2028-12-05
Also published as: US20100141436A1; TW201032184A; US8305209B2; JP2010134729A; TWI475517B; CN101751743A; EP2194514A1; KR20100065089A

Description

本発明は、複数の機器の間で状態信号等の送受信を行う警報器に関するものである。

室内等に発生した熱や煙を検知して警報を行う警報器がある。このような警報器は、各警報器が単独で警報動作を行うほかに、各部屋に設けた複数の警報器が連動して警報動作を行う場合がある。

複数の警報器が連動して警報動作を行う際の伝送システムにおいて、「複数の無線機を備え、これら複数の無線機の間で無線信号を伝送する無線伝送システムであって、各無線機は、無線信号を送信する送信手段若しくは無線信号を受信する受信手段の少なくとも何れか一方と、電源供給用の電池とを共通に具備し、送信手段を具備する無線機は、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を具備し、受信手段を具備する無線機は、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を具備し、送信期間をａ、休止期間をｂとしたときに、間欠受信間隔ＴがＴ＞ａである条件の下でａ＋２ｂ＜Ｔ且つ２ａ＋ｂ＞Ｔとなる値ａ，ｂを送信期間と休止期間に各々設定してなる」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１７６５１５号公報（第４頁、図１）

従来の伝送システムにおいて、送信側の機器がある一定の送信時間で状態信号等を送信する一方で、受信側の機器が間欠受信間隔毎に受信動作を行っている。
このような伝送システムでは、各機器の送受信タイミングがすべて一致していれば、受信側の機器が受信動作を行うタイミングに合わせて送信側の機器が送信処理を行うことで必要な情報を互いに送受信でき、システムの構築は非常に簡単なものになる。また、送受信タイミングがすべて一致していれば何度も繰り返して送受信しなくとも必要な情報を送受信できるので、送受信に要する消費電流も少なくすることができる。

しかしながら、機器の送信処理タイミング及び受信処理タイミングは、クロック発生器などの電子部品によって定められる場合が多く、このような電子部品は周囲環境（例えば温度）によってクロック周波数が変化するという特性を持っている。クロック周波数が変化すると、送信処理タイミングや受信処理タイミングは機器毎にずれてしまう。このように、送信側の機器の送信処理タイミングと、受信側の機器の受信処理タイミングにずれが生じると、受信側の機器が信号を受信できなくなる。

例えば、受信側機器の間欠受信間隔を小さくすることで、受信する確率を高めることもできる。しかし、受信処理に伴う消費電流が増加してしまうという課題が生じる。
また、送信側機器の送信回数を増やすことで、受信側が受信する確率を高めることができる。しかし、送信処理に伴う消費電流が増加してしまうという課題が生じる。
また、受信側機器と送信側機器との間で、同期を取るための通信を別途行うことで、送受信タイミングを合わせることができる。しかし、同期を取るための通信処理により消費電流が増加してしまう。
このように消費電流が増加すると、電池駆動の機器においては電池寿命が短くなってしまい、頻繁に電池交換を要するなど使用者に不都合が生じてしまう。

また、我が国で使用する無線機については、使用電波の特性が電波法の規定を満たす必要があり、また、使用目的毎に所定の規格が定められている（例えば、小電力セキュリティシステムの無線局の無線設備標準規格（社団法人電波産業会標準規格ＲＣＲＳＴＤ−３０））。このような規格では、無線信号を連続して送信してもよい期間である送信期間の時間、及び、無線信号を送信してはいけない期間である送信休止期間の時間が規定されており、送信処理を行う際にはこれらの規格に準拠する必要がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、所定の規格に準拠しつつ、消費電流量を抑制して確実に送受信を行うことのできる警報器を得るものである。

本発明に係る警報器は、状態検出部と、該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、を備える警報器において、他の警報器と互いに状態信号の送受信を行う送受信部を有し、前記送受信部は、送信期間と送信休止期間とを交互に所定回数組み合わせて構成される送信パターンで状態信号を他の警報器に送信する一方、他の警報器により送信された状態信号を間欠受信周期ごとに受信し、前記送信パターンは、前記所定回数の送信期間の合計時間と前記間欠受信周期とが等しく、当該送信パターンの送信開始から１回分の間欠受信周期の期間内においては、１以上の送信期間と１以上の送信休止期間とが含まれるとともに、１回分の間欠受信周期の終了タイミングと前記送信期間又は前記送信休止期間の終了タイミングとが一致し、前記１回分の間欠受信周期の次の間欠受信周期の期間内においては、前記１回分の間欠受信周期の期間内における前記送信休止期間の開始時刻と終了時刻にそれぞれ前記間欠受信周期を加え、両者に挟まれた期間を送信期間とし、その送信期間を除く期間を送信休止期間とするように定められており、前記送信期間及び送信休止期間の各々の時間は、１回目の間欠受信周期で送信された状態信号を受信できなかった他の警報器が２回目以降の間欠受信周期で送信された状態信号を受信できるように設定されているものである。

また、前記警報器において、警報を行う警報部を備え、前記制御部は、前記送受信部が受信した状態信号が警報信号である場合には、前記警報部を動作させるものである。

本発明によれば、各警報器は確実に送受信を行うことができ、送受信に要する消費電力を抑制することができる。

実施の形態１．
以下、本実施の形態１では、電池で駆動されて無線通信を行う火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る火災警報器の主要構成を示す機能ブロック図である。図１において、火災警報器１００は、制御回路１、電池２、電源回路３、電池電圧検出回路４、送受信回路５、アンテナ６、火災検出回路７、警報音制御回路８、表示灯回路９を備える。

電池２は、電源回路３に直流電源を供給する。電源回路３は、電池２の電圧を所定電圧に制御し、制御回路１、送受信回路５、火災検出回路７、警報音制御回路８、表示灯回路９に供給する。

電池電圧検出回路４は、電源回路３に印加される電池２の電圧を検出し、検出した電圧に応じた電池電圧検出信号を制御回路１に出力する。電池電圧検出回路４は、電池残量が低下したこと、または、電池切れの閾値を超えたこと、を検出すると、制御回路１に出力し、警報音制御回路８と表示灯回路９を駆動させるとともに、電池切れの状態情報を含む状態信号を送受信回路５より出力させる。

火災検出回路７は本発明の状態検出部に相当し、火災現象に基づく煙または熱等の検知対象物の物理量または物理的変化を検出して、検出内容に応じた信号を制御回路１に出力する。警報音制御回路８は、ブザー・スピーカ等による音声鳴動の動作を制御する回路である。表示灯回路９は、発光ダイオード等の表示灯の点灯動作を制御する回路である。

送受信回路５は、無線信号を送受信するためのアンテナ６に接続されており、送信回路５１と受信回路５２とを備える。受信回路５２は、所定周期で受信サンプリング動作を行ってアンテナ６から入力された無線信号を検出し、自己宛の信号の場合には受信処理を行う。そして、自己宛以外の信号の場合には受信処理を行わない。受信処理した信号は、制御回路１へ出力する。また、送信回路５１は、制御回路１に制御されて、状態信号などの信号の送信処理を行う。

制御回路１は、火災検出回路７によって出力された信号に基づいて火災状態等を判別する状態判別部としての機能を有する。また、火災状態であると判別した場合には、警報音制御回路８及び表示灯回路９を制御して音声及び表示灯によって警報を行う。また、送受信回路５が受信した信号に基づいて必要な処理を行うとともに、必要に応じて送受信回路５を制御して他の火災警報器に状態信号などの信号を送信する。

記憶素子１１は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリであり、制御回路１が実行するプログラムや各種データを格納している。また、後述する送信期間、送信休止期間、及び受信サンプリング間隔に関する設定データも格納しており、制御回路１はこれらのデータに従って送受信回路５の送受信動作の制御を行う。

このように構成された火災警報器１００は、設置された環境で火災が発生すると、火災検出回路７により火災を検出し、音声や表示灯によって警報を行う。
また、単独での警報動作の他に、他の火災警報器１００ｎと連動した警報動作も可能である。例えば、住宅内の各部屋にそれぞれ火災警報器１００が設置されている場合には、各々の火災警報器１００が火災を検知して警報動作を行うとともに、火災に関する状態情報を連動信号として他の火災警報器１００ｎに送信することで、火災に関する情報を共有する。
具体的には、いずれかの火災警報器１００が火災を検出すると、火元の火災警報器１００が音声や表示による警報出力を行うとともに、制御回路１により送受信回路５から連動先の他の火災警報器１００ｎに対して、火元の火災警報器１００のアドレスと状態情報を含む連動信号が送信される。そして、連動信号を受信した連動先の他の火災警報器１００ｎは、音声や表示による連動警報を出力する。
一方、連動先の他の火災警報器１００ｎの警報停止ボタンが押された場合は、火元以外の他の火災警報器１００ｎは火災警報（連動警報）を停止する。また、火元の火災警報器１００の警報停止ボタンが押された場合には、連動先の他の火災警報器１００ｎの連動警報は停止し、火元の火災警報器１００の音響鳴動のみ停止（表示灯は点灯したまま）という状態になる。さらに、火災警報器１００が自己復旧した後に再度火災を検出した場合には、最初の火災検出と同じ動作を行う。なお、再度火災を検出しない場合は、定期送信の動作（後述する）に移行する。

次に、親機の火災警報器１００と子機の他の火災警報器１００ｎとの間の火災監視中の定期送信の動作を説明する。
定期送信は、所定の周期（例えば、１５〜２０時間毎に１回）で行われる。
親機の火災警報器１００は、定められた送信タイミングになると、親機の火災警報器１００または親機の火災警報器１００と子機の他の火災警報器１００ｎが構成するグループの状態情報と、送信元を識別するための自己アドレスやグループＩＤを含む情報とを状態信号として、子機の他の火災警報器１００ｎに対して送信する。この状態信号は、所定時間ごとに複数回繰り返して送信してもよい。このようにすることで、子機の他の火災警報器１００ｎによる正常受信する確率を高めることができる。
子機の他の火災警報器１００ｎは、親機の火災警報器１００からの状態信号を受信すると、例えば、電池残量などの機器状態に関する状態情報と、送信元を識別するための自己アドレスやグループＩＤを含む情報とを状態信号として、親機の火災警報器１００に送信する。
なお、いずれかの火災警報器１００が火災を検出すると、前述の火災警報の動作に移行する。
親機の火災警報器１００またはそれが属するグループの状態情報の例としては、火災検出回路７のセンサ状態（劣化、汚損等）、異常が発生している子機の他の火災警報器１００ｎのアドレスやグループＩＤ、無線通信が成立していない子機のアドレスやグループＩＤ情報などが挙げられる。一方、子機の他の火災警報器１００ｎが親機の火災警報器１００に送信する子機の状態情報の例としては、火災検出回路７のセンサ状態（劣化、汚損等）、受信処理回数（規定以外の無線に対する処理の回数）などが挙げられる。
このように、電池残量などの各種状態情報を互いに送信して状態確認を行う定期送信の動作を所定時間毎に行い、各火災警報器同士の状態確認を行う。

次に、火災時の連動信号の送受信動作や監視時の定期送信の動作などにおける、送信処理及び受信処理について説明する。図２は、送信回路５１による送信処理の動作を示すタイミングチャート、図３は受信回路５２による受信処理の動作を示すタイミングチャートである。

（送信処理）
送信回路５１は、送信期間と送信休止期間とを所定回数組み合わせて送信パターンを形成する。本実施の形態１では、標準規格ＲＣＲＳＴＤ−３０に準拠し、送信時間が３秒以下、かつ、送信休止時間が２秒以上となるように送信処理を行う。図２に示すように、例えば送信期間Ｔｘ（１）、送信休止期間ＳＴ（１）、送信期間Ｔｘ（２）、送信休止期間ＳＴ（２）、送信期間Ｔｘ（３）の順に３つの送信期間と２つの送信休止期間とを繰り返し、これらにより送信１サイクルを形成する。連動信号の送信や定期送信の動作にて状態信号等を送信する場合には、１サイクルの送信処理を行う。

（受信処理）
受信回路５２は、受信サンプリング間隔Ｔｓ毎に起動されて受信サンプリングＦ１、Ｆ２、Ｆ３（以下、総称して受信サンプリングＦｎと表記する場合がある）を行う。そして、所定の無線信号が受信できるか否かをチェックし、当該無線信号が検出できた場合には受信処理を行う。当該無線信号が検出できなければ、受信回路５２の動作を停止させる。このように、受信サンプリング間隔Ｔｓ毎に受信回路５２を起動してその他の場合は停止状態としておくことで、受信回路５２の消費電流量を大幅に低減することができる。

ここで、無線信号を送信する側の火災警報器１００を送信側警報器１００ａ、受信する側の火災警報器１００を受信側警報器１００ｂとすると、送信側警報器１００ａが送信した無線信号を受信側警報器１００ｂが受信するためには、送信１サイクルにおけるいずれかの送信期間に、受信サンプリングＦｎが含まれている必要がある。すなわち、送信期間Ｔｘ（１）で送信された信号を受信側警報器１００ｂが受信できなかった場合でも、送信期間Ｔｘ（２）あるいは送信期間Ｔｘ（３）のいずれかで必ず受信できるように、受信サンプリング間隔Ｔｓや送信期間Ｔｘ（１）〜Ｔｘ（３）、送信休止期間ＳＴ（１）〜ＳＴ（２）の時間が設定されている必要がある。

本実施の形態１に係る火災警報器１００は、例えば、以下で述べる手順により、送信期間Ｔｘ（１）、送信休止期間ＳＴ（１）、送信期間Ｔｘ（２）、送信休止期間ＳＴ（２）、送信期間Ｔｘ（３）、及び受信サンプリング間隔Ｔｓの時間が設定されており、受信側警報器１００ｂによる正常受信する確率を高めるように構成されている。
また、送信１サイクルにおける送信期間の合計時間（Ｔｘ（１）＋Ｔｘ（２）＋Ｔｘ（３）の時間）は、受信サンプリング間隔Ｔｓと等しくなるよう構成される。このような送信パターンを形成して送信処理を行うことで、送信回路５１の消費電流量を大幅に低減することができる。

図４は、本実施の形態１に係る火災警報器１００における、送信時間、送信休止時間、及び受信サンプリング間隔Ｔｓを設定する手順を示す図である。図４（１）は設定手順を示し、図４（２）は図４（１）によって設定された送信期間及び送信休止期間を示すタイミングチャートである。

（Ｓ１０１）
まず、受信サンプリング間隔Ｔｓを設定する。受信処理に要する消費電流を低減させるという観点では、受信サンプリング間隔Ｔｓはなるべく長い方が良い。一方で、長すぎる場合には受信処理に遅延時間が生じてしまうので、警報器の特性等に応じて適宜定める。本例では、例えば、受信サンプリング間隔Ｔｓを６秒とする。

（Ｓ１０２）
次に、送信期間Ｔｘ（１）の時間を設定する。このとき、規格等で設定されている送信時間以下となるように設定する必要があり、標準規格ＲＣＲＳＴＤ−３０（以下、「本規格」と称する場合がある）に準拠する場合には３秒以下とする。本例では、送信期間Ｔｘ（１）の時間を２秒とする。

（Ｓ１０３）
次に、２回目の送信期間Ｔｘ（２）を前述と同様にして設定する。本例では、送信期間Ｔｘ（２）の時間を１．５秒とする。
このとき、Ｔｓ＝Ｔｘ（１）＋ＳＴ（１）＋Ｔｘ（２）が成り立つので、
ＳＴ（１）＝Ｔｓ−Ｔｘ（１）−Ｔｘ（３）＝２．５より、
送信休止期間ＳＴ（１）は２．５秒とする。送信休止期間ＳＴ（１）の時間は、規格等で設定されている送信休止時間以上となるように設定する必要があり、標準規格ＲＣＲＳＴＤ−３０に準拠する場合には２秒以上とする。従って、本規格の送信休止時間の条件を満たしている。

（Ｓ１０４）
次に、送信休止期間ＳＴ（１）の開始時刻と終了時刻にそれぞれ受信サンプリング間隔Ｔｓを加え、両者に挟まれた期間を送信期間Ｔｘ（３）とする。Ｔｘ（１）の開始時刻を０秒とすると、ＳＴ（１）の開始時刻は２秒、ＳＴ（１）の終了時刻は４．５秒であるので、それぞれにＴｓ（６秒）を加えた、時刻８秒〜時刻１０．５秒が送信期間Ｔｘ（３）となる。本例では、送信期間Ｔｘ（３）の時間は２．５秒となり、本規格の送信時間の条件を満たしている。また、送信期間Ｔｘ（１）、Ｔｘ（２）、Ｔｘ（３）の合計時間が受信サンプリング間隔Ｔｓと等しくなることからも、送信期間Ｔｘ（３）の時間を決定することもできる。
そして、送信期間Ｔｘ（２）と送信期間Ｔｘ（３）に挟まれた期間を、送信休止期間ＳＴ（２）とする。本例では、送信休止期間ＳＴ（２）の時間は送信期間Ｔｘ（３）の開始時刻と送信期間Ｔｘ（２）の終了時刻の差より２秒となり、本規格の送信休止時間の条件を満たしている。
ここで、連動信号を送信する場合において、例えば１つの送信データを送信するのに必要な時間を１００ｍｓとすると、送信期間Ｔｘ（１）では２０回繰り返して送信する。同様にして、Ｔｘ（２）では１５回、Ｔｘ（３）では２５回送信する。

以上のような手順により、図４（２）に示す送信処理のタイミングチャートが得られる。そして、送信期間Ｔｘ（１）、Ｔｘ（２）、Ｔｘ（３）、送信休止期間ＳＴ（１）、ＳＴ（２）、及び受信サンプリング間隔Ｔｓの時間は、記憶素子１１に格納される。制御回路１は、記憶素子１１に格納された上記時間データに基づいて、送信回路５１及び受信回路５２を制御して送受信処理を行う。図４で示したような送信パターンを形成して送信処理を行うことで、送信回路５１の消費電流量を大幅に低減することができる。

次に、以上のように構成された火災警報器１００が、互いに送受信を行う際の動作説明をする。
図５は、送信側警報器１００ａと受信側警報器１００ｂの送信動作及び受信動作を示すタイミングチャートである。
図５（ａ）は送信側警報器１００ａの送信動作を示し、図５（ｂ１）〜図５（ｂ３）は受信側警報器１００ｂの受信動作を示している。図５（ｂ１）〜図５（ｂ３）は、異なるタイミングで受信サンプリングＦｎが行われる場合の典型例を示しており、いずれも受信サンプリング間隔Ｔｓは同じである。

図５（ａ）に示すように、送信側警報器１００ａは図４で設定した送信期間及び送信休止期間に従って状態信号等の送信を行う。

図５（ｂ１）で示す受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１を行うタイミングが、送信期間Ｔｘ（１）に含まれている。このため、送信側警報器１００ｂは送信期間Ｔｘ（１）で送信された信号を受信することができる。

図５（ｂ２）で示す受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１を行うタイミングが、送信休止期間ＳＴ（１）に含まれている。したがって、受信サンプリングＦ１では送信された信号を受信することができない。しかし、次の受信サンプリングＦ２を行うタイミングは、送信期間Ｔｘ（３）に含まれている。このため、送信側警報器１００ｂは送信期間Ｔｘ（３）で送信された信号を受信することができる。

図５（ｂ３）で示す受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１を行うタイミングが送信期間Ｔｘ（２）に含まれている。このため、送信側警報器１００ｂは送信期間Ｔｘ（２）で送信された信号を受信することができる。

図５で示す例によれば、受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１またはＦ２のいずれかで受信処理を行うことができる。すなわち、最初に受信処理を行った受信側警報器１００ｂの受信処理タイミングと、最後に受信処理を行った受信側警報器１００ｂの受信処理タイミングのずれは、最大でも受信サンプリング間隔Ｔｓの２倍未満である。したがって、受信側警報器１００ｂ同士での受信処理の遅延時間が大きくなるのを防ぐことができる。

ここで、本実施の形態１では、受信サンプリング間隔Ｔｓを６秒とする場合を例に説明したが、この受信サンプリング間隔Ｔｓは、送信１サイクルにおける送信期間の回数と、消費電流との関係により決定される。
すなわち、受信サンプリング間隔Ｔｓを大きくした場合、単位時間当たりに行われる受信サンプリング回数が減少するので、単位時間当たりの受信サンプリング処理による消費電流量を減少させることができる。他方、送信側警報器１００ａは、受信側警報器１００ｂに失敗なく受信させるために送信１サイクル当たりの送信期間の合計時間を増やす必要があるので、送信処理による消費電流量が増加してしまう。
したがって、受信サンプリング間隔Ｔｓと、送信１サイクル当たりの送信期間の合計時間は、両者の消費電流量のバランスが最良となるように設定する必要がある。

図６は、受信サンプリング間隔Ｔｓと消費電流量の関係の一例を示すグラフである。図６（Ａ）は受信サンプリングによる消費電流量、図６（Ｂ）は送信処理による消費電流量、図６（Ｃ）は両者を合わせた総消費電流量の典型的なパターンを示すグラフである。いずれも、縦軸は消費電流量、横軸は受信サンプリング間隔Ｔｓを示している。

図６（Ａ）に示すように、受信サンプリング間隔Ｔｓが大きくなると、単位時間当たりに行われる受信サンプリング回数が減少するので、単位時間当たりの消費電流量が減少する。
一方で、図６（Ｂ）に示すように、受信サンプリング間隔Ｔｓが大きくなると、送信１サイクル当たりの送信期間の合計時間を増やす必要があるので、送信処理による単位時間当たりの消費電流量は増加する。
図６（Ｃ）は、図６（Ａ）と図６（Ｂ）の消費電流量を合算したものであり、所定値を境界にして総消費電流量は減少方向から増加方向に転じる。したがって、図６（Ｃ）を参照することで、総消費電流量が最も少なくなるように受信サンプリング間隔Ｔｓを設定することができる。

以上のように本実施の形態１に係る火災警報器１００によれば、１回目の送信期間Ｔｘ（１）に送信された状態信号を受信できなかった場合でも、２回目の送信期間Ｔｘ（２）あるいは３回目の送信期間Ｔｘ（３）で送信された状態信号を受信することができる。したがって、送信側警報器１００ａは送信を１サイクル行うことで、確実に受信側警報器１００ｂに信号を受信させることができる。このため、火災警報器１００の設置環境の変化によって受信サンプリングのタイミングにずれが生じた場合でも、必ず状態信号を受信することができる。また、送受信タイミングを同期させるための通信を別途行う必要もないので、同期のための通信処理により消費電流が増加するのを防ぐことができる。

また、送信１サイクルにおける送信期間の合計時間と、受信サンプリング間隔Ｔｓとが等しくなるよう設定したので、受信側警報器１００ｂは送信１サイクルにおいて効率よく確実に受信処理を行うことができる。また、送信１サイクルにおける送信期間の回数にかかわらず、送信期間の合計時間は一定となるため、送信処理に要する消費電流を大幅に低減することができる。

なお、本実施の形態１では、送信１サイクルにおける送信期間の合計時間が、受信サンプリング間隔Ｔｓと等しくなるよう構成する場合を例に説明した。しかし、受信サンプリング間隔Ｔｓの方が大きい場合であっても、所定の送信時間、送信休止時間、受信サンプリング間隔Ｔｓを設定することで、送信側警報器１００ａが送信を１サイクル行えば確実に受信側警報器１００ｂに信号を受信させることができるような火災警報器１００を得ることができる。

また、本実施の形態１で述べた送信時間と送信休止時間は、以下のルールで設定されている。すなわち、受信サンプリング間隔Ｔｓを、それぞれが本規定で定められた送信休止期間以上でかつ送信時間未満となるように３分割し、それぞれの領域を順に送信期間（Ｔｘ（１））、送信休止期間（ＳＴ（１））、送信期間（Ｔｘ（２））、とした後、同じ分割間隔において送信期間と送信休止期間とを反転させて、送信休止期間（ＳＴ（２））、送信期間（Ｔｘ（３））となるように設定されている。しかし、本実施の形態１で述べた送信期間と送信休止期間の設定方法は一例であり、これに限定するものではない。このことは、以降の説明においても同様である。

実施の形態２．
本実施の形態２では、送信時間、送信休止時間、及び受信サンプリング間隔Ｔｓの他の例を説明する。
図７は、本実施の形態２に係る火災警報器１００における、送信時間、送信休止時間、及び受信サンプリング間隔Ｔｓを設定する手順を示す図である。図７（１）は設定手順を示し、図７（２）は図７（１）によって設定された送信期間及び送信休止期間を示すタイミングチャートである。
本実施の形態２では、送信１サイクル当たりの送信期間の回数は２回である。

（Ｓ２０１）
まず、受信サンプリング間隔Ｔｓを設定する。本例では、受信サンプリング間隔Ｔｓを４．５秒とする。

（Ｓ２０２）
次に、送信期間Ｔｘ（１）の時間を設定する。このとき、本規格で定められている送信時間（３秒以下）となるように設定する。本例では、送信期間Ｔｘ（１）の時間を２秒とする。そして、送信期間Ｔｘ（１）の後から受信サンプリング間隔Ｔｓの終了までの期間を、送信休止期間ＳＴ（１）とする。本例では、送信休止期間ＳＴ（１）の時間は、２．５秒となり、本規格の送信休止時間（２秒以上）の条件を満たしている。

（Ｓ２０３）
次に、送信休止期間ＳＴ（１）の開始時刻と終了時刻にそれぞれ受信サンプリング間隔Ｔｓを加え、両者に挟まれた期間を、送信期間Ｔｘ（２）とする。このとき、Ｔｘ（２）は規格で決められている送信時間（３秒以下）で、かつ、受信サンプリング間隔の半分以上が送信時間Ｔｘ（２）となるようにＴｘ（２）≧ＳＴ（１）とする。本例では、送信期間Ｔｘ（２）は２．５秒となり、本規格の送信時間の条件を満たしている。

（Ｓ２０４）
次に、送信休止期間ＳＴ（１）の終わりから送信期間Ｔｘ（２）の開始までの期間を、送信休止期間ＳＴ（２）として設定する。ただし、ＳＴ（１）＋ＳＴ（２）の時間は、本規格で決められている送信休止期間（２秒以上）とする。本例では、送信休止期間ＳＴ（２）の時間は２秒となり、本規格の送信休止時間の条件を満たしている。

以上のような手順により、図７（２）に示す送信処理のタイミングチャートが得られる。そして、送信期間Ｔｘ（１）、Ｔｘ（２）、送信休止期間ＳＴ（１）、ＳＴ（２）、及び受信サンプリング間隔Ｔｓの時間は、記憶素子１１に格納される。制御回路１は、記憶素子１１に格納された上記時間データに基づいて、送信回路５１及び受信回路５２を制御して送受信処理を行う。

次に、以上のように構成された火災警報器１００が、互いに送受信を行う際の動作説明をする。
図８は、送信側警報器１００ａと受信側警報器１００ｂの送信動作及び受信動作を示すタイミングチャートである。
図８（ａ）は送信側警報器１００ａの送信動作を示し、図８（ｂ１）、図８（ｂ２）は受信側警報器１００ｂの受信動作を示している。図８（ｂ１）、図８（ｂ２）は、異なるタイミングで受信サンプリングＦｎが行われる場合の典型例を示しており、いずれも受信サンプリング間隔Ｔｓは同じである。

図８（ａ）に示すように、送信側警報器１００ａは図７で設定した送信期間及び送信休止期間に従って状態信号等の送信を行う。

図８（ｂ１）で示す受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１を行うタイミングが、送信期間Ｔｘ（１）に含まれている。このため、送信側警報器１００ｂは送信期間Ｔｘ（１）で送信された信号を受信することができる。

図８（ｂ２）で示す受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１を行うタイミングが、送信休止期間ＳＴ（１）に含まれている。したがって、受信サンプリングＦ１では送信された信号を受信することができない。しかし、次の受信サンプリングＦ２を行うタイミングは、送信期間Ｔｘ（２）に含まれている。このため、送信側警報器１００ｂは送信期間Ｔｘ（２）で送信された信号を受信することができる。

以上のように本実施の形態２に係る火災警報器１００によれば、１回目の送信期間Ｔｘ（１）に送信された状態信号を受信できなかった場合でも、２回目の送信期間Ｔｘ（２）で送信された状態信号を受信することができる。したがって、送信側警報器１００ａは送信を１サイクル行うことで、確実に受信側警報器１００ｂに信号を受信させることができる。このため、受信サンプリングのタイミングにずれが生じた場合でも、必ず状態信号を受信することができる。また、送受信タイミングを同期させるための通信を別途行う必要もないので、同期のための通信処理により消費電流が増加するのを防ぐことができる。
併せて、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
本実施の形態３では、送信時間、送信休止時間、及び受信サンプリング間隔Ｔｓの他の例を説明する。
図９は、本実施の形態３に係る火災警報器１００における、送信時間、送信休止時間、及び受信サンプリング間隔Ｔｓを設定する手順を示す図である。図９（１）は設定手順を示し、図９（２）は図９（１）によって設定された送信期間及び送信休止期間を示すタイミングチャートである。
本実施の形態３では、送信１サイクル当たりの送信期間の回数が４回である。

（Ｓ３０１）
まず、受信サンプリング間隔Ｔｓを設定する。本例では、受信サンプリング間隔Ｔｓを１０秒とする。

（Ｓ３０２）
次に、送信期間Ｔｘ（１）の時間を設定する。このとき、本規格で定められている送信時間（３秒以下）となるように設定する。本例では、送信期間Ｔｘ（１）の時間を３秒とする。

（Ｓ３０３）
次に、１回目の送信休止期間ＳＴ（１）の時間を設定する。このとき、規格等で定められている送信休止時間（２秒以上）となるように設定する。本例では、送信休止期間ＳＴ（１）の時間を２秒とする。

（Ｓ３０４）
次に、ステップＳ３０２、Ｓ３０３と同様の手順で、２回目の送信期間Ｔｘ（２）の時間と２回目の送信休止期間ＳＴ（２）の時間を設定する。本例では、送信期間Ｔｘ（２）の時間を２秒、送信休止期間ＳＴ（２）の時間を３秒とする。
このとき、Ｔｘ（１）＋ＳＴ（１）＋Ｔｘ（２）＋ＳＴ（２）の時間が、受信サンプリング間隔Ｔｓと等しくなるように設定する。

（Ｓ３０５）
そして、ＳＴ（１）の開始時刻と終了時刻にそれぞれ受信サンプリング間隔Ｔｓを加え、両者に挟まれた期間を送信期間Ｔｘ（３）とする。Ｔｘ（１）の開始時刻を０秒とすると、ＳＴ（１）の開始時刻は３秒、ＳＴ（１）の終了時刻は５秒であるので、それぞれにＴｓ（１０秒）を加えた、時刻１３秒〜１５秒が送信期間Ｔｘ（３）となる。本例では、送信期間Ｔｘ（３）の時間は２秒となり、本規格の送信時間の条件を満たしている。
さらに、ＳＴ（２）の開始時刻と終了時刻にそれぞれ受信サンプリング間隔Ｔｓを加え、両者に挟まれた期間を送信期間Ｔｘ（４）とする。Ｔｘ（１）の開始時刻を０秒とすると、ＳＴ（２）の開始時刻は７秒、ＳＴ（２）の終了時刻は１０秒であるので、それぞれにＴｓ（１０秒）を加えた、時刻１７秒〜２０秒が送信期間Ｔｘ（４）となる。本例では、送信期間Ｔｘ（４）の時間は３秒となり、本規格の送信時間の条件を満たしている。

（Ｓ３０６）
そして、送信休止期間ＳＴ（２）と送信期間Ｔｘ（３）に挟まれた期間を送信休止期間ＳＴ（３）とし、送信期間Ｔｘ（３）と送信期間Ｔｘ（４）に挟まれた期間を送信休止期間ＳＴ（４）とする。本例では、送信休止期間ＳＴ（３）の時間は３秒、送信休止期間ＳＴｘ（４）の時間は２秒である。

以上のような手順により、図９（２）に示す送信処理のタイミングチャートが得られる。そして、送信期間Ｔｘ（１）、Ｔｘ（２）、Ｔｘ（３）、Ｔｘ（４）、送信休止期間ＳＴ（１）、ＳＴ（２）、ＳＴ（３）、ＳＴ（４）、及び受信サンプリング間隔Ｔｓの時間は、記憶素子１１に格納される。制御回路１は、記憶素子１１に格納された上記時間データに基づいて、送信回路５１及び受信回路５２を制御して送受信処理を行う。

次に、以上のように構成された火災警報器１００が、互いに送受信を行う際の動作説明をする。
図１０は、送信側警報器１００ａと受信側警報器１００ｂの送信動作及び受信動作を示すタイミングチャートである。
図１０（ａ）は送信側警報器１００ａの送信動作を示し、図１０（ｂ１）〜図１０（ｂ４）は受信側警報器１００ｂの受信動作を示している。図１０（ｂ１）〜図１０（ｂ４）は、異なるタイミングで受信サンプリングＦｎが行われる場合の典型例を示しており、いずれも受信サンプリング間隔Ｔｓは同じである。

図１０（ａ）に示すように、送信側警報器１００ａは図９で設定した送信期間及び送信休止期間に従って状態信号等の送信を行う。

図１０（ｂ１）で示す受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１を行うタイミングが、送信期間Ｔｘ（１）に含まれている。この場合、送信側警報器１００ｂは送信期間Ｔｘ（１）で送信された信号を受信することができる。

図１０（ｂ２）で示す受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１を行うタイミングが、送信休止期間ＳＴ（１）に含まれている。したがって、受信サンプリングＦ１では信号を受信することができない。しかし、次の受信サンプリングＦ２を行うタイミングは、送信期間Ｔｘ（３）に含まれている。このため、送信側警報器１００ｂは送信期間Ｔｘ（３）で送信された信号を受信することができる。

図１０（ｂ３）で示す受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１を行うタイミングが送信期間Ｔｘ（２）に含まれている。この場合、送信側警報器１００ｂは送信期間Ｔｘ（２）で送信された信号を受信することができる。

図１０（ｂ４）で示す受信側警報器１００ｂは、受信サンプリングＦ１を行うタイミングが、送信休止期間ＳＴ（２）に含まれている。したがって、受信サンプリングＦ１では信号を受信することができない。しかし、次の受信サンプリングＦ２を行うタイミングは、送信期間Ｔｘ（４）に含まれている。このため、送信側警報器１００ｂは送信期間Ｔｘ（４）で送信された信号を受信することができる。

以上のように本実施の形態３に係る火災警報器１００によれば、１回目の送信期間Ｔｘ（１）に送信された状態信号を受信できなかった場合でも、２回目の送信期間Ｔｘ（２）、３回目の送信期間Ｔｘ（３）、あるいは４回目の送信期間Ｔｘ（４）で送信された状態信号を受信することができる。したがって、送信側警報器１００ａは送信を１サイクル行うことで、確実に受信側警報器１００ｂに信号を受信させることができる。このため、受信サンプリングのタイミングにずれが生じた場合でも、必ず状態信号を受信することができる。また、送受信タイミングを同期させるための通信を別途行う必要もないので、同期のための通信処理により消費電流が増加するのを防ぐことができる。
併せて、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

前述の実施の形態１〜３においては、受信側警報器１００ｂが受信サンプリングＦ１またはＦ２の少なくともいずれかで受信処理を完了できるように、送信期間と送信休止期間を設定する例を示した。すなわち、１回目の受信サンプリング間隔Ｔｓにおける送信パターン（送信期間と送信休止期間）と、それを反転させた２回目の受信サンプリング間隔Ｔｓにおける送信パターンとを設定することにより、受信側警報器１００ａの送信期間（Ｔｘ（１）〜Ｔｘ（４））に、受信サンプリングＦ１とＦ２の少なくともいずれかが含まれて受信側警報器１００ｂが受信処理を完了できるという分かりやすい例を示した。
しかし、必ずしも受信サンプリング２回以内（受信サンプリングＦ１またはＦ２）で受信処理を完了するよう送信パターンを設定する必要はなく、例えば、受信サンプリングＦ３以降で受信処理を完了できるように、送信期間と送信休止期間の時間を設定してもよい。このとき、１回目の受信サンプリング間隔Ｔｓにおける送信パターンに対して２回目の受信サンプリング間隔Ｔｓにおける送信パターンが反転した関係になくともよい。

なお、上記説明では、電池で駆動されて無線通信を行う火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明したが、火災警報器の電源の供給方法や通信方式を限定するものではなく、また、火災警報器以外に異常検出用などの警報器に適用することも可能である。また、自動火災報知システムの受信機と感知器に用いてもよい。

本発明の実施の形態１を示す火災警報器の機能ブロック図である。送信動作を説明するタイミングチャートである。受信動作を説明するタイミングチャートである。本発明の実施の形態１を示す送信期間及び送信休止期間の時間の設定手順を示す図である。本発明の実施の形態１を示す送信動作と受信動作の関係を示すタイミングチャートである。受信サンプリング間隔と消費電流量の関係を示すグラフである。本発明の実施の形態２を示す送信期間及び送信休止期間の時間の設定手順を示す図である。本発明の実施の形態２を示す送信動作と受信動作の関係を示すタイミングチャートである。本発明の実施の形態３を示す送信期間及び送信休止期間の時間の設定手順を示す図である。本発明の実施の形態３を示す送信動作と受信動作の関係を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１制御回路、２電池、３電源回路、４電池電圧検出回路、５送受信回路、６アンテナ、７火災検出回路、８警報音制御回路、９表示灯回路、１１記憶素子、５１送信回路、５２受信回路、１００火災警報器、１００ａ送信側警報器１００ｂ受信側警報器、１００ｎ他の火災警報器、ＳＴ送信休止期間、Ｔｓ受信サンプリング間隔、Ｔｘ送信期間。

Claims

状態検出部と、
該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、
該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、
を備える警報器において、
他の警報器と互いに状態信号の送受信を行う送受信部、を有し、
前記送受信部は、送信期間と送信休止期間とを交互に所定回数組み合わせて構成される送信パターンで状態信号を他の警報器に送信する一方、他の警報器により送信された状態信号を間欠受信周期ごとに受信し、
前記送信パターンは、
前記所定回数の送信期間の合計時間と前記間欠受信周期とが等しく、
当該送信パターンの送信開始から１回分の間欠受信周期の期間内においては、１以上の送信期間と１以上の送信休止期間とが含まれるとともに、１回分の間欠受信周期の終了タイミングと前記送信期間又は前記送信休止期間の終了タイミングとが一致し、
前記１回分の間欠受信周期の次の間欠受信周期の期間内においては、前記１回分の間欠受信周期の期間内における前記送信休止期間の開始時刻と終了時刻にそれぞれ前記間欠受信周期を加え、両者に挟まれた期間を送信期間とし、その送信期間を除く期間を送信休止期間とするように定められており、
前記送信期間及び送信休止期間の各々の時間は、１回目の間欠受信周期で送信された状態信号を受信できなかった他の警報器が２回目以降の間欠受信周期で送信された状態信号を受信できるように設定されていることを特徴とする警報器。
警報を行う警報部を備え、
前記制御部は、前記送受信部が他の警報器から受信した状態信号が警報信号である場合には、前記警報部を動作させることを特徴とする請求項１に記載の警報器。