JP5302877B2 - Wireless communication system - Google Patents

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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。   The present invention relates to a radio communication system including a plurality of radio stations, and more particularly to a radio communication system in which each radio station operates using a battery as a power source.

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。   For radio stations used in Japan, the characteristics of radio waves used (RF characteristics) such as occupied frequency bandwidth and adjacent channel leakage power must satisfy the provisions of the Radio Law. In the Radio Law, different standards (communication standards) are defined for each purpose of use. For example, “low-power radio stations” defined as one of the radio stations that do not require a license in the proviso to Article 4 of the Radio Law include “wireless stations for cordless telephones”, “specified low-power radio stations”, “low-power radio stations” There are “security system”, “low-power data communication system radio station”, etc., and the standards for the radio equipment of each radio station are stipulated by the equipment regulations of the law.

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。   Conventionally, there is one described in Patent Document 1 as a wireless communication system including a plurality of wireless stations that operate using a battery as a power source. In the conventional system described in Patent Document 1, each radio station intermittently activates a reception circuit to check whether or not a desired radio wave (a radio signal transmitted by another radio station) can be received. If radio waves are not captured, the average power consumption is greatly reduced by immediately stopping the receiving circuit and shifting to a standby state.

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。   However, when the intermittent reception operation is performed as described above, the timing of receiving the radio signal that should be received is delayed by the intermittent reception interval of the reception circuit. Therefore, the intermittent reception interval cannot be simply extended for the purpose of reducing power consumption.

そこで本発明者は、数時間乃至数十時間の周期で送信される同期信号を受信した各無線局が当該同期信号に同期して間欠受信間隔をカウントすることにより、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ようにした無線通信システムを考案した。   Accordingly, the present inventor has determined that each wireless station that has received a synchronization signal transmitted in a period of several hours to several tens of hours counts the intermittent reception interval in synchronization with the synchronization signal, so that any wireless station transmits A wireless communication system has been devised that shortens the delay time until another wireless station can receive the wireless signal.

特開2008−176515号公報JP 2008-176515 A

ところで、各無線局が間欠受信間隔のカウントに使用する信号発生器(クロックジェネレータ)の周波数安定度(周波数偏差)がおよそ±50ppmであり、同期信号の信号幅を2.8秒とすれば、約7.8時間で同期外れが生じてしまう虞があった。   By the way, if the frequency stability (frequency deviation) of the signal generator (clock generator) used by each wireless station for counting the intermittent reception interval is about ± 50 ppm and the signal width of the synchronization signal is 2.8 seconds, There was a risk of loss of synchronization in about 7.8 hours.

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、間欠受信間隔をカウントするタイマ手段の時間ずれに起因した同期外れを防ぐことができる無線通信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 circumstances, and an object thereof is to provide a wireless communication system capable of preventing loss of synchronization due to a time lag of timer means for counting intermittent reception intervals.

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、受信制御手段は、受信手段で同期信号を受信した場合にタイマ手段による間欠受信間隔のカウントを中止させるとともに、当該同期信号の終了時点から一定の待機時間が経過した時点でタイマ手段による間欠受信間隔のカウントを再開させ、送信制御手段は、前記イベントが発生した場合、タイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する時点と重なる前記送信期間に送信手段から無線信号を送信させる無線通信システムにおいて、複数の無線局のうちの特定の無線局の送信制御手段は、タイマ手段による間欠受信間隔のカウントが一定回数完了する毎に送信手段から前記同期信号を送信させ、前記特定の無線局を除く他の無線局は、受信手段で同期信号を受信したときに当該同期信号の受信タイミングとタイマ手段がカウントする間欠受信間隔との時間ずれを検出する時間ずれ検出手段を備え、当該他の無線局の送信制御手段は、時間ずれ検出手段で検出した時間ずれの情報を含む無線信号を前記特定の無線局に宛てて送信させ、当該特定の無線局の送信制御手段は、他の無線局から受け取った時間ずれの情報に基づいて同期信号の時間幅若しくは前記一定回数を調整することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a radio communication system comprising a plurality of radio stations, and transmitting and receiving radio signals using radio waves as a medium between the plurality of radio stations. Transmitting means for transmitting a radio signal; receiving means for receiving a radio signal; and starting a transmitting means when a predetermined event occurs, and transmitting a radio signal including a message corresponding to the event during a predetermined transmission period And an operation for alternately stopping the transmission of radio signals during a predetermined pause period, and a transmission control means for stopping the transmission means when the event has not occurred, and a timer means for repeatedly counting a fixed intermittent reception interval; When the intermittent reception interval is counted by the timer means, the reception means is stopped and the reception means is counted each time the intermittent reception interval is counted by the timer means. A reception control means for starting and a power supply means for supplying operation power of each means using a battery as a power source. When the reception means receives a synchronization signal, the reception control means stops counting the intermittent reception interval by the timer means. In addition, when a certain waiting time has elapsed from the end of the synchronization signal, the timer means restarts the counting of the intermittent reception interval, and when the event occurs, the transmission control means In the wireless communication system in which the wireless signal is transmitted from the transmission means during the transmission period overlapping with the time point when the counting is completed, the transmission control means of the specific wireless station among the plurality of wireless stations is configured to count the intermittent reception interval by the timer means. The transmission means transmits the synchronization signal every time a certain number of times are completed, and other wireless stations except the specific wireless station A time lag detecting means for detecting a time lag between the reception timing of the sync signal and the intermittent reception interval counted by the timer means when the sync signal is received at the other radio station. A radio signal including information on the time shift detected by the detection means is transmitted to the specific radio station, and the transmission control means of the specific radio station is based on the time shift information received from another radio station. The time width of the synchronization signal or the predetermined number of times is adjusted.

請求項1の発明によれば、同期信号を送信する特定の無線局を除く他の無線局が備える時間ずれ検出手段によって同期信号の受信タイミングとタイマ手段がカウントする間欠受信間隔との時間ずれを検出し、さらに当該他の無線局から特定の無線局に対して時間ずれの情報を送信するとともに、当該特定の無線局の送信制御手段は、他の無線局から受け取った時間ずれの情報に基づいて同期信号の時間幅若しくは前記一定回数を調整するので、間欠受信間隔をカウントするタイマ手段の時間ずれに起因した同期外れを防ぐことができる。   According to the first aspect of the invention, the time lag between the reception timing of the synchronization signal and the intermittent reception interval counted by the timer means is detected by the time lag detection means provided in other radio stations excluding the specific radio station that transmits the synchronization signal. Detecting and transmitting time lag information from the other radio station to the specific radio station, and the transmission control means of the specific radio station is based on the time lag information received from the other radio station. Since the time width of the synchronization signal or the predetermined number of times is adjusted, loss of synchronization due to the time lag of the timer means for counting the intermittent reception interval can be prevented.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記特定の無線局の送信制御手段は、他の無線局における時間ずれが所定のしきい値を超えたときに前記一定回数を減少させることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the transmission control means of the specific radio station decreases the predetermined number of times when a time lag in another radio station exceeds a predetermined threshold value. It is characterized by.

請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記特定の無線局の送信制御手段は、他の無線局における時間ずれが所定のしきい値を超えたときに同期信号の時間幅を伸長することを特徴とする。   According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the transmission control means of the specific radio station extends the time width of the synchronization signal when a time lag in another radio station exceeds a predetermined threshold value. It is characterized by doing.

請求項4の発明は、請求項1〜3の何れか1項の発明において、前記特定の無線局の送信制御手段は、他の無線局に宛てて無線信号を送信する送信期間を、当該他の無線局における時間ずれに応じてシフトさせることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the transmission control means of the specific radio station sets a transmission period for transmitting a radio signal addressed to another radio station. It shifts according to the time lag in the radio station.

本発明によれば、間欠受信間隔をカウントするタイマ手段の時間ずれに起因した同期外れを防ぐことができる。   According to the present invention, it is possible to prevent loss of synchronization due to a time lag of the timer means for counting the intermittent reception interval.

本発明の実施形態における火災警報器(親局及び子局)のブロック図である。It is a block diagram of a fire alarm device (master station and slave station) in an embodiment of the present invention. 同上における無線信号のフレームフォーマットである。It is a frame format of the radio signal in the same as above. 同上の待機状態から火災連動状態へ遷移する動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement which changes to a fire interlocking state from a standby state same as the above. 同上の連動鳴動状態から連動停止状態へ遷移する動作を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the operation | movement which changes to the interlocking stop state from the interlocking ringing state same as the above. 同上の連動鳴動状態から連動停止状態へ遷移する動作を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the operation | movement which changes to the interlocking stop state from the interlocking ringing state same as the above. 同上の火災連動状態から待機状態へ遷移する動作を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the operation | movement which changes to a standby state from a fire interlocking state same as the above. 同上の火災連動状態における動作を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the operation | movement in a fire interlocking state same as the above. 同上における時間ずれ検出手段の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the time shift detection means in the same as the above. 同上における時間ずれ検出手段の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the time shift detection means in the same as the above. 同上における時間ずれ検出手段の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the time shift detection means in the same as the above. 同上における補正手段の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the correction means in the same as the above. 同上における補正手段の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the correction means in the same as the above. 同上における補正手段の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the correction means in the same as the above.

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。   The technical idea of the present invention will be described below in a radio communication system (fire alarm system) in which a fire alarm device that emits a radio signal including a fire detection message using a radio wave as a medium while detecting a fire is used as a radio station. An embodiment to which is applied will be described.

図1は本実施形態のシステム構成図であり、複数台(図示は2台のみ)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,…,TRnと表記し、総括して示す場合は火災警報器TRと表記する。   FIG. 1 is a system configuration diagram of this embodiment, and a fire alarm system is configured by a plurality of (only two in the drawing) fire alarm devices TR. In the following description, when the fire alarm devices TR are individually shown, they are expressed as fire alarm devices TR1, TR2,..., TRn, and when collectively shown, they are expressed as fire alarm devices TR.

火災警報器TRは、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、後述するように警報音の鳴動を停止するための操作入力などを受け付ける操作入力受付部6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7とを具備している。操作入力受付部6は1乃至複数のスイッチ(例えば、押釦スイッチ)を有しており、スイッチが操作されることで各スイッチに対応した操作入力を受け付けるとともに当該操作入力に対応した操作信号を制御部1に出力する。なお、各火災警報器TR1,TR2,…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並びに送信元の火災警報器TR1,TR2,…が特定できる。   The fire alarm TR transmits a radio signal using radio waves as a medium from the antenna 3 and receives a radio signal transmitted from another fire alarm TR by the antenna 3, and a sound (buzzer sound or voice message). The main component is an alarm unit 5 for informing (sound from a speaker) a fire alarm (hereinafter referred to as “alarm sound”) and a memory unit 1a including a microcomputer and a rewritable nonvolatile semiconductor memory. When a fire is detected by the fire detection unit 4, a radio signal including a fire alarm message is transmitted from the radio transmission / reception unit 2 to cause the alarm unit 5 to sound an alarm sound and to notify other fire alarms TR of the fire alarm. The control unit 1 to be transmitted, the operation input receiving unit 6 that receives an operation input for stopping the alarm sound, as will be described later, and a battery such as a dry battery as a power source. And comprising a battery power supply unit 7 supplies power. The operation input receiving unit 6 has one or more switches (for example, push button switches). When the switch is operated, an operation input corresponding to each switch is received and an operation signal corresponding to the operation input is controlled. Output to part 1. Each of the fire alarm devices TR1, TR2,... Is assigned a unique identification code and stored in the memory unit 1a. The destination of the radio signal and the fire alarm devices TR1, TR2,. Can be identified.

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。   The radio transmission / reception unit 2 transmits / receives a radio signal using radio waves as a medium in accordance with “radio station of low power security system” defined in Article 6, Paragraph 4, Item 3 of the Radio Law Enforcement Regulations. In addition, the fire detection unit 4 detects fire by detecting smoke, heat, flames, and the like generated with the fire, for example. However, detailed configurations of the wireless transmission / reception unit 2 and the fire detection unit 4 are well known in the art and will not be described in detail.

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いる。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。
The control unit 1 realizes various functions to be described later by executing a program stored in a memory (ROM or EEPROM) (not shown) by a microcomputer. When the fire detection unit 4 detects the occurrence of a fire, the control unit 1 drives a buzzer included in the alarm unit 5 to sound an alarm sound, or an alarm stored in the memory (or the memory unit 1a) in advance. In order to notify a fire alarm by sounding a voice message (for example, “This is a fire”) on the speaker, and to notify the fire alarm also in other fire alarm devices TR, a radio signal including a fire alarm message is transmitted. The wireless transmission / reception unit 2 transmits the data. Also, when the wireless transmission / reception unit 2 receives a wireless signal transmitted from another fire alarm device TR, the control unit 1 controls the alarm unit 5 to sound an alarm sound. That is, in the control unit 1, when the fire detection unit 4 detects a fire, the alarm unit 5 sounds an alarm sound to notify the fire alarm, and the wireless transmission / reception unit 2 transmits a radio signal including the fire alarm message. Have.

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。   Here, in the radio equipment regulation Article 49-17 “Radio equipment of radio stations of the low power security system” of the Radio Law Enforcement Regulation, the period during which radio signals may be continuously transmitted (transmission period) is 3 seconds or less. It is stipulated that the period (pause period) provided between the transmission period and the transmission period in which the radio signal should not be transmitted is 2 seconds or more (see No. 5 of the same article). For this reason, in the control unit 1 in the present embodiment, the wireless signal is transmitted during the transmission period that complies with the wireless facility rules, and the transmission is stopped and received during the suspension period.

また電池電源部7の電池寿命をできるだけ長くするため、制御部1ではタイマ(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。   In order to extend the battery life of the battery power supply unit 7 as much as possible, the control unit 1 repeatedly counts a predetermined intermittent reception interval (however, the intermittent reception interval is longer than the transmission period) by a timer (timer means). In addition, every time the intermittent reception interval is counted, the wireless transmission / reception unit 2 is activated to check whether a desired radio wave (radio signal transmitted by another fire alarm device TR) can be received, and the radio wave is captured. If not, the average power consumption is greatly reduced by immediately stopping the wireless transmission / reception unit 2 and shifting to the standby state. The radio wave reception check is performed based on the received signal strength indication signal (Receiving Signal Strength Indication: RSSI signal) output from the wireless transmission / reception unit 2 and is a DC voltage signal proportional to the magnitude of the received signal strength. The details are well known in the art and will be omitted.

さらに特定の火災警報器TR1(以下、親局と呼ぶ。)の制御部1では、定期的(例えば、24時間毎)に無線送受信部2を起動して他の火災警報器TR2,TR3,…(以下、子局と呼ぶ。)が正常に動作しているか否かの確認(定期監視)を行うために定期監視メッセージを含む無線信号を送信させる。子局TR2,…においては、制御部1が火災感知部4の故障の有無及び電池電源部7の電池切れの有無を一定周期で(例えば、1時間毎に)監視するとともに、その監視結果(故障の有無及び電池切れの有無)をメモリ部1aに記憶しており、親局TR1から定期監視メッセージを受け取ったときに、メモリ部1aに記憶している監視結果を通知するための通知メッセージを含む無線信号を親局TR1に返信する。親局TR1の制御部1は、通知メッセージを含む無線信号を送信した後、無線送受信部2を受信状態に切り換えて各子局TR2,…から送信される無線信号を受信し、定期監視メッセージを含む無線信号を送信してから所定時間内に通知メッセージを含む無線信号を送信してこない子局TR2,…があったり、あるいは、何れかの子局TR2,…が送信してきた通知メッセージが故障有り若しくは電池切れ有りの監視結果を通知するものである場合に、警報部5が備えるブザーを駆動して報知音を鳴動させるなどして子局TR2,…に異常(通信不可や故障有り、電池切れなど)が発生したことを知らせる機能も有している。尚、親局TR1及び子局TR2,…の制御部1は、故障若しくは電池切れが生じていると判断した場合、直ちに警報部5から異常(故障若しくは電池切れ)の発生を知らせるための警告音(ブザー音や音声メッセージなど)を警報部5のスピーカから鳴動させるようになっている。   Further, the control unit 1 of a specific fire alarm device TR1 (hereinafter referred to as a master station) activates the wireless transmission / reception unit 2 periodically (for example, every 24 hours) to establish other fire alarm devices TR2, TR3,. A radio signal including a periodic monitoring message is transmitted in order to confirm (periodic monitoring) whether or not (hereinafter referred to as a slave station) is operating normally. In the slave stations TR2,..., The control unit 1 monitors whether or not the fire detection unit 4 has failed and whether or not the battery power supply unit 7 has run out of battery at regular intervals (for example, every hour), and the monitoring result ( The presence or absence of a failure and the presence or absence of a battery are stored in the memory unit 1a, and when a periodic monitoring message is received from the master station TR1, a notification message for notifying the monitoring result stored in the memory unit 1a The included radio signal is returned to the master station TR1. After transmitting the radio signal including the notification message, the control unit 1 of the master station TR1 switches the radio transmission / reception unit 2 to the reception state, receives the radio signal transmitted from each of the slave stations TR2,. There is a slave station TR2,... That does not transmit a radio signal including a notification message within a predetermined time after transmission of the included radio signal, or a notification message transmitted from any of the slave stations TR2,. When notifying the result of monitoring that the battery has run out, the slave station TR2,. ) Has also been reported. When the control unit 1 of the master station TR1 and the slave stations TR2,... Determines that a failure or a battery has run out, a warning sound for immediately informing the occurrence of an abnormality (failure or battery runout) from the alarm unit 5. (Buzzer sound, voice message, etc.) are sounded from the speaker of the alarm unit 5.

また親局TR1の制御部1は、火災感知部4が火災を感知して警報部5から警報音を鳴動させるとともに各子局TR2,…に火災警報メッセージを送信した後、若しくは何れかの子局TR2,…から火災警報メッセージを受信した後においては、無線送信部2に一定周期で同期ビーコンを送信させる。この同期ビーコンは、複数の火災警報器TR同士でTDMA(時分割多元接続)方式の無線通信(以下、「同期通信」と呼ぶ。)を行うために必要なタイムスロットを規定する信号であって、その1周期(サイクル)が複数のタイム
スロットに分割され、全ての子局TR2,…にそれぞれ互いに異なるタイムスロットが1つずつ割り当てられる。そして、親局TR1から子局TR2,…へのメッセージは同期ビーコンに含めて送信され、子局TR2,…から親局TR1へのメッセージを含む無線信号は、各子局TR2,…に割り当てられているタイムスロットに格納されて送信される。故に、複数台の火災警報器TR(親局TR1並びに子局TR2,…)から送信される無線信号の衝突を確実に回避することができる。なお、各火災警報器TRに対するタイムスロットの割当は固定であってもよいが、親局TR1から送信する同期ビーコンによってタイムスロットの割当情報を各子局TR2,…に通知しても構わない。
Further, the control unit 1 of the master station TR1 detects the fire and causes the alarm unit 5 to sound an alarm sound and transmits a fire alarm message to each of the slave stations TR2,..., Or any of the slave stations TR2. After receiving the fire alarm message from,..., The wireless transmission unit 2 is caused to transmit a synchronous beacon at a constant cycle. This synchronous beacon is a signal that defines a time slot required for performing TDMA (time division multiple access) wireless communication (hereinafter referred to as “synchronous communication”) between a plurality of fire alarms TR. The one cycle is divided into a plurality of time slots, and one different time slot is allocated to each of the slave stations TR2,. Then, a message from the master station TR1 to the slave station TR2,... Is transmitted in a synchronous beacon, and a radio signal including a message from the slave station TR2,... To the master station TR1 is assigned to each slave station TR2,. Stored in the current time slot and transmitted. Therefore, it is possible to reliably avoid collision of radio signals transmitted from a plurality of fire alarm devices TR (the master station TR1 and the slave stations TR2,...). Although the time slot assignment to each fire alarm device TR may be fixed, the time slot assignment information may be notified to each slave station TR2,... By a synchronous beacon transmitted from the master station TR1.

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、火災警報メッセージを含む無線信号が親局TR1から全ての子局TR2,…に同報される。   FIG. 2 shows a frame format of a radio signal transmitted and received by the fire alarm device TR. A synchronization bit (preamble: PA), a frame synchronization pattern (unique word: UW), a destination address DA, a source address SA, a message M, One frame is composed of a CRC code. Here, if the identification code of each fire alarm device TR is set as the destination address DA, only the fire alarm device TR of the identification code receives a radio signal and acquires a message. By setting a special bit string that is not assigned to the fire alarm TR (for example, a bit string with all bits set to 1), a wireless signal is broadcast (multicast) to obtain a message for all the fire alarm TRs. Can be made. For example, a radio signal including a fire alarm message is broadcast from the master station TR1 to all the slave stations TR2,.

次に、図3のタイムチャートを参照して、火災感知の前後における本実施形態の送受信動作を説明する。   Next, the transmission / reception operation of this embodiment before and after the fire detection will be described with reference to the time chart of FIG.

ここで、各火災警報器TR(親局TR1並びに子局TR2,…)が動作を開始する(タイマが間欠受信間隔のカウントを開始する)タイミングは通常一致しないので、制御部1が無線送受信部2を起動して電波を受信するタイミング(図3における下向きの矢印参照)も不揃いとなる。これに対して本実施形態では、親局TR1から送信される同期信号が子局TR2,…の無線送受信部2で受信されると、各子局TR2,…の制御部1がタイマによる間欠受信間隔Txのカウントを中止させるとともに同期信号の終了時点(t=t0)から一定の待機時間Twが経過した時点でタイマによる間欠受信間隔Txのカウントを再開させる。したがって、同期信号を受信した後は、各火災警報器TR(親局TR1並びに子局TR2,…)においてタイマが間欠受信間隔Txのカウントを完了するタイミングが揃うことになる。   Here, since the timing at which each fire alarm device TR (the master station TR1 and the slave stations TR2,...) Starts operating (the timer starts counting the intermittent reception interval) usually does not match, the control unit 1 is the wireless transmission / reception unit. The timing of activating 2 and receiving radio waves (see the downward arrow in FIG. 3) is also uneven. On the other hand, in the present embodiment, when the synchronization signal transmitted from the master station TR1 is received by the radio transmission / reception unit 2 of the slave stations TR2,..., The control unit 1 of each slave station TR2,. The counting of the interval Tx is stopped and the counting of the intermittent reception interval Tx by the timer is resumed when a certain waiting time Tw has elapsed from the end point of the synchronization signal (t = t0). Therefore, after receiving the synchronization signal, the timing at which the timer completes the counting of the intermittent reception interval Tx is set in each fire alarm device TR (the master station TR1 and the slave stations TR2,...).

例えば、子局TR2において火災感知部4が火災を感知すると、子局TR2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、タイマによる間欠受信間隔Txのカウント完了前に無線送受信部2を起動し、当該カウント完了時点を含む送信期間内に火災警報メッセージを含む無線信号を他の全ての火災警報器TR(親局TR1及び他の子局TR3,…)に宛てて送信する。この際、送信元の子局TR2の制御部1は、送信期間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、送信期間後の休止期間(受信期間)には無線送受信部2を受信状態に切り換える。尚、各火災警報器TRにおいて間欠受信間隔Txのカウントが完了するタイミングが揃っているので、1回の送信期間で火災警報メッセージを含む無線信号を受信することができる。   For example, when the fire detection unit 4 detects a fire in the slave station TR2, the control unit 1 of the slave station TR2 sounds an alarm sound from the alarm unit 5, and before the count of the intermittent reception interval Tx by the timer is completed, the radio transmission / reception unit 2 And a radio signal including a fire alarm message is transmitted to all other fire alarm devices TR (master station TR1 and other slave stations TR3,...) Within a transmission period including the count completion time. At this time, the control unit 1 of the transmission source slave station TR2 continuously transmits the radio signal by the number of frames that can be transmitted within the transmission period, and the radio transmission / reception unit 2 during the pause period (reception period) after the transmission period. To the receiving state. In addition, since the timing for completing the intermittent reception interval Tx is complete in each fire alarm device TR, a radio signal including a fire alarm message can be received in one transmission period.

ここで、小電力無線を利用すれば、無線通信距離としては通常の住宅ひとつのエリア内であれば十分カバーできるので、火災元の子局TR2が、他の火災警報器TR(親局TR1及び他の子局TR3,…)に対しメッセージを送信することは通常は十分可能である。しかしながら、上述したように親局TR1は各子局TR2〜TR4に対して定期監視を行っており、親局TR1と各子局TR2〜TR4との間では通信パスの正常性が確認されているが、子局TR2〜TR4間の通信パスは確認されていないため、例えば障害物などの
影響によって、ある子局にはメッセージが届いていない可能性もある。
Here, if the low-power radio is used, the wireless communication distance can be sufficiently covered as long as it is within an area of a normal house. Therefore, the fire source child station TR2 can connect other fire alarm devices TR (master station TR1 and master station TR1). It is usually possible to send a message to other slave stations TR3,. However, as described above, the master station TR1 periodically monitors the slave stations TR2 to TR4, and the normality of the communication path is confirmed between the master station TR1 and each of the slave stations TR2 to TR4. However, since the communication path between the slave stations TR2 to TR4 is not confirmed, there is a possibility that a message does not reach a certain slave station due to the influence of an obstacle, for example.

そこで、火災警報メッセージを受信した親局TR1の制御部1は、送信元の子局TR2を除く他の子局TR3,TR4に対して火災警報メッセージを含む無線信号を、タイマによる間欠受信間隔Txのカウント完了時点を含む送信期間に送信する。他の子局TR3,TR4の制御部1では、子局TR2又は親局TR1から送信された火災警報メッセージを受け取ると直ちに警報部5より警報音を鳴動させるとともに無線送受信部2より火災警報メッセージの受信を確認する応答メッセージ(ACK)を無線信号によって返信する。尚、このように少なくとも1台の火災警報器TRで火災が感知されることで全ての火災警報器TRが火災警報を報知(警報音を鳴動)することを、以下では「火災連動」と呼ぶ。   Therefore, the control unit 1 of the master station TR1 that has received the fire alarm message transmits a radio signal including the fire alarm message to the other slave stations TR3 and TR4 other than the slave station TR2 that is the transmission source, and an intermittent reception interval Tx by a timer. It is transmitted in the transmission period including the time point of completion of counting. When the control unit 1 of the other slave stations TR3 and TR4 receives the fire alarm message transmitted from the slave station TR2 or the master station TR1, it immediately sounds an alarm sound from the alarm unit 5 and sends a fire alarm message from the radio transceiver unit 2. A response message (ACK) for confirming reception is returned by a radio signal. In addition, when all of the fire alarms TR notify the fire alarm (sounds an alarm sound) when a fire is detected by at least one fire alarm TR in this manner, hereinafter, it is referred to as “fire interlocking”. .

親局TR1の制御部1は、他の全ての子局TR3,TR4からACKを受け取れば、タイムスロットを規定するための同期ビーコンを一定の周期で無線送受信部2から送信させる。尚、本実施形態では先頭のタイムスロットTS1を子局TR2に、2番目のタイムスロットTS2を子局TR3に、3番目のタイムスロットTS3を子局TR4にそれぞれ割り当てている。   When receiving the ACK from all the other slave stations TR3 and TR4, the control unit 1 of the master station TR1 causes the radio transmission / reception unit 2 to transmit a synchronization beacon for defining a time slot at a constant period. In the present embodiment, the first time slot TS1 is assigned to the child station TR2, the second time slot TS2 is assigned to the child station TR3, and the third time slot TS3 is assigned to the child station TR4.

ここで、親局TR1は各子局TR2〜TR4に対して定期監視を行っており、親局TR1と各子局TR2〜TR4との間では通信パスの正常性が確認されているが、子局TR2〜TR4間の通信パスは確認されていない。したがって、子局TR2,…が多数配置された場合、子局TR2,…間の通信パスの数は非常に多くなる為、子局TR2,…間の通信パスの正常性の確認を行うと電池消耗が激しくなるので、上述のように特定の火災警報器TR1を親局とし、その他の火災警報器TR2,…を子局として親局TR1から各子局TR2,…に火災警報メッセージやその他のメッセージ(後述する)を通知することで相互に通信パスが確立できない子局が存在する場合でも確実に火災連動させることができるものである。   Here, the master station TR1 periodically monitors each slave station TR2 to TR4, and the normality of the communication path is confirmed between the master station TR1 and each slave station TR2 to TR4. The communication path between the stations TR2 to TR4 has not been confirmed. Therefore, when a large number of slave stations TR2,... Are arranged, the number of communication paths between the slave stations TR2,. Since the exhaustion becomes intense, as described above, the specific fire alarm device TR1 is set as the master station, and the other fire alarm devices TR2,. By notifying a message (to be described later), even if there are slave stations that cannot establish a communication path with each other, it is possible to reliably link the fire.

また、全ての火災警報器TRが警報音を鳴動することにより連動が開始されると、上述のように親局TR1から一定周期で同期ビーコンが送信されてTDMA方式の同期通信に移行するのであるが、親局TR1の制御部1では、同期ビーコンに含めることで火災警報メッセージを一定周期で全ての子局TR2,…に繰り返し送信している。そして、各子局TR2,…の制御部1では、親局TR1から送信される火災警報メッセージを受け取る度に警報部5の状態を確認し、仮に警報部5が停止していたとしたら警報部5に再度警報音を鳴動させる。したがって、全ての火災警報器TRで火災警報が報知され始めてからは特定の火災警報器(親局)TR1が送信する同期ビーコンによって規定される複数のタイムスロットに他の全ての火災警報器(子局)TR2,…を割り当てて時分割多元接続(TDMA)による無線通信を行うことで衝突を回避することができ、さらに、特定の火災警報器(親局)TR1から他の全ての火災警報器(子局)TR2,…に対して火災警報メッセージを同期ビーコンに含めて周期的に送信することで確実に火災警報を報知することができる。その結果、無線信号の衝突を回避しつつ複数の火災警報器TRを効果的に連動させることができる。   Moreover, when all the fire alarms TR start the alarm by sounding an alarm sound, as described above, a synchronous beacon is transmitted from the master station TR1 at a constant cycle, and the operation shifts to TDMA synchronous communication. However, the control unit 1 of the master station TR1 repeatedly transmits a fire alarm message to all the slave stations TR2,. Then, the control unit 1 of each slave station TR2,... Checks the state of the alarm unit 5 every time it receives a fire alarm message transmitted from the master station TR1, and if the alarm unit 5 is stopped, the alarm unit 5 Sound the alarm again. Therefore, after the fire alarm is started to be notified by all the fire alarms TR, all the other fire alarms (children) are set in a plurality of time slots defined by the synchronous beacon transmitted by the specific fire alarm (master station) TR1. Stations) TR2,... Can be assigned to perform wireless communication by time division multiple access (TDMA) to avoid collisions. Furthermore, all other fire alarms from a specific fire alarm (master station) TR1 The fire alarm can be reliably notified to the slave stations TR2,. As a result, a plurality of fire alarms TR can be effectively interlocked while avoiding collision of radio signals.

上述のように本実施形態によれば、火災発生時には全ての火災警報器TRで火災警報が報知されるので、利用者が火災警報を知覚する(警報音を聞く)機会が増えるために安全性を向上することができる。   As described above, according to the present embodiment, since a fire alarm is notified by all the fire alarm devices TR in the event of a fire, the user has more opportunities to perceive the fire alarm (listen to the alarm sound), thereby increasing safety. Can be improved.

ところで、本実施形態の火災警報システムは、何れの火災警報器TRにおいても火災が検出されていない状態(待機状態)と、全ての火災警報器TRが警報音を鳴動している状態(連動鳴動状態)と、後述するように火災を検出している(火元の)火災警報器TRのみが警報音を鳴動し、火元以外の火災警報器TRが警報音を停止している状態(連動停止
状態)との間で動作状態を遷移させている。すなわち、待機状態において少なくとも何れか1台の火災警報器TR(例えば、子局TR2)で火災が検出されると、上述したように火元の子局TR2並びに親局TR1から他の全ての子局TR3,…に火災警報メッセージが送信されることで親局TR1と子局TR2,…を含む全ての火災警報器TRで警報音が鳴動されて連動鳴動状態に遷移する。
By the way, the fire alarm system of this embodiment is in a state where no fire is detected in any of the fire alarms TR (standby state), and in a state where all the fire alarms TR are sounding an alarm sound (linked sounding) State), as described later, only the fire alarm TR that detects the fire (fire source) sounds the alarm sound, and the fire alarm TR other than the fire source stops the alarm sound (interlocked) The operation state is transited between (stop state). That is, when a fire is detected by at least one of the fire alarm devices TR (for example, the slave station TR2) in the standby state, as described above, all the other slaves from the fire source slave station TR2 and the master station TR1. When the fire alarm message is transmitted to the stations TR3,..., An alarm sound is generated in all the fire alarm devices TR including the master station TR1 and the slave stations TR2,.

そして、連動鳴動状態において何れかの火災警報器TRの操作入力受付部6で警報音の鳴動を停止するための操作入力が受け付けられた場合、当該火災警報器TRが親局TR1であれば親局TR1から全ての子局TR2,…に対して警報音の停止を要求するメッセージ(警報停止メッセージ)を送信することにより、あるいは、当該火災警報器TRが子局TR2,…であれば当該子局TR2,…から警報停止メッセージを受け取った親局TR1が他の子局TR2,…に対して警報停止メッセージを送信することにより、火元以外の火災警報器TRで警報音が停止されて連動停止状態に遷移する。但し、火元の火災警報器TRの操作入力受付部6で警報音停止の操作入力が受け付けられた場合、当該火元の火災警報器TRにおいても警報音を停止する。ここで、親局TR1の制御部1はメモリ部1aに親局TR1並びに各子局TR2,…毎の火災検出状況を随時更新しながら保持しており、後述するように全ての火災警報器TRで火災が検出されなくなったときに火災連動状態から待機状態に遷移する。   When an operation input for stopping the alarm sound is received by the operation input receiving unit 6 of any fire alarm device TR in the interlocking sounding state, if the fire alarm device TR is the master station TR1, The station TR1 transmits a message (alarm stop message) requesting the stop of the alarm sound to all the slave stations TR2,... Or if the fire alarm device TR is the slave station TR2,. When the master station TR1 receives the alarm stop message from the stations TR2,... And transmits the alarm stop message to the other slave stations TR2,. Transition to the stop state. However, when an operation input for stopping the alarm sound is received by the operation input receiving unit 6 of the fire source fire alarm device TR, the alarm sound is also stopped in the fire alarm device TR of the fire source. Here, the control unit 1 of the master station TR1 holds the fire detection status for each master station TR1 and each slave station TR2,... When a fire is no longer detected in, transition from the fire-linked state to the standby state.

また、連動鳴動状態から連動停止状態に遷移した場合、親局TR1の制御部1では所定の警報音停止時間(例えば、5分間)の限時を開始する。そして、警報音停止時間が経過したのち、親局TR1の制御部1はメモリ部1aに保持している火災検出状況を参照し、全ての火災警報器TRで火災を検出していなければ、同期ビーコンによって復旧通知のメッセージを送信することで火災連動状態から待機状態に遷移し、仮に少なくとも1台の火災警報器TRで火災を検出していれば、同期ビーコンによって火災警報メッセージを送信することで連動停止状態から連動鳴動状態へ遷移させる。尚、連動停止状態において何れかの火災警報器TRが新たに火災を検出した場合にも親局TR1の制御部1が同期ビーコンによって火災警報メッセージを送信することで連動停止状態から連動鳴動状態へ遷移させる。   When the interlocking ringing state is changed to the interlocking stop state, the control unit 1 of the master station TR1 starts a time limit for a predetermined alarm sound stop time (for example, 5 minutes). Then, after the alarm sound stop time has elapsed, the control unit 1 of the master station TR1 refers to the fire detection status held in the memory unit 1a, and if all the fire alarms TR do not detect a fire, the control unit 1 By sending a recovery notification message using a beacon, it is possible to transition from a fire-linked state to a standby state. If a fire is detected by at least one fire alarm TR, a fire alarm message can be sent using a synchronous beacon. Transition from the linked stop state to the linked ringing state. Even when any fire alarm TR newly detects a fire in the interlock stop state, the control unit 1 of the master station TR1 transmits a fire alarm message by a synchronous beacon to change from the interlock stop state to the interlock ringing state. Transition.

例えば、図4のタイムチャートに示すように、親局TR1を火元とする火災連動状態(連動鳴動状態)において、火元でない子局TR4の操作入力受付部6で警報音停止の操作入力が受け付けられることで当該子局TR4から警報停止メッセージが送信されると、警報停止メッセージを受け取った親局TR1の制御部1は同期ビーコンによって警報停止メッセージM2を送信しつつ警報音停止時間の限時を行う。但し、火元である親局TR1では警報部5による警報音の鳴動は継続される。そして、警報音停止時間が経過したのち、親局TR1の制御部1は自らの火災感知部4による火災検出状況並びに子局TR2,…おける火災検出状況を確認し、少なくとも何れか1台の火災警報器TRが火災を検出しているときは再度火災警報メッセージを同期ビーコンにより各子局TR2,…に送信することで連動停止状態から連動鳴動状態へ遷移させる。   For example, as shown in the time chart of FIG. 4, in a fire-linked state (linked ringing state) in which the master station TR1 is a fire source, an operation input for stopping an alarm sound is received by the operation input reception unit 6 of the slave station TR4 that is not a fire source. When the alarm stop message is transmitted from the slave station TR4 by being accepted, the control unit 1 of the master station TR1 that has received the alarm stop message transmits the alarm stop message M2 by the synchronous beacon and sets the time limit of the alarm sound stop time. Do. However, in the master station TR1 that is the source of fire, the alarm unit 5 continues to sound an alarm sound. After the alarm sound stop time has elapsed, the control unit 1 of the master station TR1 confirms the fire detection status of its own fire detection unit 4 and the fire detection status of the slave stations TR2,..., And at least one of the fires is detected. When the alarm device TR detects a fire, a fire alarm message is transmitted again to each of the slave stations TR2,.

一方、図5のタイムチャートに示すように、警報音停止時間内に火災が鎮火して火災感知部4が火災を検出しなくなっていれば、親局TR1の制御部1は警報音停止時間が経過したのちに同期ビーコンによって各子局TR2,…に復旧通知メッセージを送信し、全ての子局TR2,…から返信されるACKを受け取った時点で連動停止状態から待機状態に遷移し、同期ビーコンの送信を停止することでTDMA方式による無線通信から間欠送信・間欠受信による無線通信に戻る。   On the other hand, as shown in the time chart of FIG. 5, if the fire is extinguished within the warning sound stop time and the fire detection unit 4 stops detecting the fire, the control unit 1 of the master station TR1 After the elapse of time, a recovery notification message is transmitted to each slave station TR2,... By a synchronous beacon, and when an ACK returned from all the slave stations TR2,. By stopping the transmission, the wireless communication by the TDMA method returns to the wireless communication by intermittent transmission / intermittent reception.

また、図6のタイムチャートに示すように、子局TR4を火元とする連動鳴動状態において、火元の火災が鎮火して子局TR4の火災感知部4が火災を検出しなくなれば、子局
TR4から親局TR1に宛てて復旧通知メッセージが送信される。当該復旧通知メッセージを受け取った親局TR1の制御部1はメモリ部1aに保持している火災検出状況を参照し、全ての火災警報器TRで火災を検出していなければ同期ビーコンによって復旧通知メッセージM3を各子局TR2,…に送信する。そして、全ての子局TR2,…から返信されるACKを親局TR1の制御部1が受け取れば、連動停止状態から待機状態に遷移し、同期ビーコンの送信を停止することでTDMA方式による無線通信から間欠送信・間欠受信による無線通信に戻る。
Further, as shown in the time chart of FIG. 6, if the fire at the fire station extinguishes and the fire detection unit 4 of the slave station TR 4 does not detect the fire in the interlocking ringing state with the slave station TR 4 as the fire source, A recovery notification message is transmitted from the station TR4 to the parent station TR1. The control unit 1 of the master station TR1 that has received the recovery notification message refers to the fire detection status held in the memory unit 1a. If no fire is detected by all the fire alarms TR, the recovery notification message is transmitted by a synchronous beacon. M3 is transmitted to each of the slave stations TR2,. When the control unit 1 of the master station TR1 receives ACKs returned from all the slave stations TR2,. Return to wireless communication by intermittent transmission and reception.

一方、図7のタイムチャートに示すように、新たに別の火災警報器(例えば、子局TR3)で火災が検出された場合、初めの火元である子局TR4から復旧通知メッセージを受け取った親局TR1の制御部1は、メモリ部1aに保持している火災検出状況を参照し、子局TR3が火災検出中であることから復旧通知メッセージを送信せず、引き続き火災警報メッセージを送信することで火災連動状態を維持する。   On the other hand, as shown in the time chart of FIG. 7, when a fire is newly detected by another fire alarm device (for example, the slave station TR3), a recovery notification message is received from the slave station TR4 that is the first fire source. The control unit 1 of the master station TR1 refers to the fire detection status held in the memory unit 1a, and does not transmit a recovery notification message because the slave station TR3 is detecting a fire, and continues to transmit a fire alarm message. To maintain a fire-linked state.

而して本実施形態によれば、同期信号を受信することによって各無線局(火災警報器TR)の受信制御手段(制御部1)が受信手段(無線送受信部2)を起動するタイミングが揃い、しかも、イベント(火災感知)が発生した無線局の送信制御手段(制御部1)が受信手段の起動するタイミングに合わせて無線信号を送信するので、一の無線局から送信される無線信号を他の全ての無線局がほぼ同時に受信することができる。その結果、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。   Thus, according to this embodiment, the reception control unit (control unit 1) of each radio station (fire alarm device TR) receives the synchronization signal, and the timing for starting the reception unit (radio transmission / reception unit 2) is aligned. In addition, since the transmission control means (control unit 1) of the wireless station where the event (fire detection) has occurred transmits a wireless signal in accordance with the timing when the receiving means is activated, the wireless signal transmitted from one wireless station is All other radio stations can receive almost simultaneously. As a result, by performing intermittent reception, it is possible to shorten the delay time until another wireless station can receive a wireless signal transmitted from any wireless station while reducing the power consumption and extending the battery life.

また本実施形態においては、複数の無線局(火災警報器TR)のうちの特定の無線局(親局TR1)の送信制御手段(制御部1)が、タイマ手段による間欠受信間隔のカウントが一定回数完了する毎に送信手段(無線送受信部2)から同期信号を送信しており、同期信号を送信するための専用の送信機(送信局)などが不要でシステム構成が簡略化できるという利点がある。尚、同期信号を送信する間隔(前記一定回数)は、例えば、数時間(数百回)とすればよい。   In the present embodiment, the transmission control means (control unit 1) of a specific radio station (master station TR1) among the plurality of radio stations (fire alarm device TR) has a constant count of intermittent reception intervals by the timer means. A synchronization signal is transmitted from the transmission means (radio transmission / reception unit 2) every time the number of times is completed, and there is an advantage that a dedicated transmitter (transmission station) for transmitting the synchronization signal is not required and the system configuration can be simplified. is there. Note that the interval for transmitting the synchronization signal (the predetermined number of times) may be several hours (several hundred times), for example.

ところで、間欠受信間隔をカウントするタイマにはタイマクロックとして、音叉型水晶振動子を用いた発振器が使用されている。このような発振器は、一般に32.768kHzの発振周波数で発振しており、例えば、間欠受信間隔が5秒の場合、163840(32.768kHz×5s)カウント毎に間欠受信を行う。しかしながら、その周波数安定度(周波数偏差)はおよそ±50〜100ppmであり、長期間の使用によって間欠受信間隔の時間ずれが徐々に増加し、いずれは同期信号との同期が取れなくなる虞がある。そこで本実施形態では、無線送受信部2で同期信号を受信したときに当該同期信号の受信タイミングとタイマがカウントする間欠受信間隔との時間ずれを検出する時間ずれ検出手段を各子局TR2が備え、子局TR2の制御部1が、時間ずれ検出手段で検出した時間ずれの情報を含む無線信号を親局TR1に宛てて送信させ、親局TR1の制御部1が、子局TR2から受け取った時間ずれの情報に基づいてタイマのカウント動作を補正するようにしている。但し、時間ずれ検出手段は制御部1のマイコンに専用のプログラムを実行させることで実現される。   Incidentally, an oscillator using a tuning fork type crystal resonator is used as a timer clock for a timer that counts intermittent reception intervals. Such an oscillator generally oscillates at an oscillation frequency of 32.768 kHz. For example, when the intermittent reception interval is 5 seconds, intermittent reception is performed every 163840 (32.768 kHz × 5 s) counts. However, the frequency stability (frequency deviation) is about ± 50 to 100 ppm, and the time shift of the intermittent reception interval gradually increases due to long-term use, and there is a possibility that synchronization with the synchronization signal may eventually be lost. Therefore, in this embodiment, each slave station TR2 is provided with a time lag detecting means for detecting a time lag between the reception timing of the synchronization signal and the intermittent reception interval counted by the timer when the radio transmission / reception unit 2 receives the synchronization signal. The control unit 1 of the child station TR2 transmits a radio signal including information on the time lag detected by the time lag detection means to the parent station TR1, and the control unit 1 of the parent station TR1 receives from the child station TR2. The count operation of the timer is corrected based on the time lag information. However, the time shift detection means is realized by causing the microcomputer of the control unit 1 to execute a dedicated program.

図8に示すように、同期信号がプリアンブルとユニークワード(UW)からなるフレーム構成である場合、時間ずれ検出手段たる制御部1では、同期信号のプリアンブルを受信した時点t0からユニークワードの受信完了時点t1までの時間(検出時間)を計測する。例えば、同期信号の時間幅をT(秒)とし、同期信号の中間値(=T/2)を時間ずれ検出の基準点とすれば、時間ずれΔTはΔT=検出時間−T/2として計算することができる(図8参照)。   As shown in FIG. 8, when the synchronization signal has a frame configuration consisting of a preamble and a unique word (UW), the control unit 1 serving as a time lag detection means completes the reception of the unique word from the time t0 when the preamble of the synchronization signal is received. The time (detection time) until time t1 is measured. For example, assuming that the time width of the synchronization signal is T (seconds) and the intermediate value (= T / 2) of the synchronization signal is a reference point for time shift detection, the time shift ΔT is calculated as ΔT = detection time−T / 2. (See FIG. 8).

あるいは、同期信号のフレーム構成が、図9に示すようにビット同期用のプリアンブル並びにフレーム同期用のユニークワードからなるヘッダHDと、先頭から順に番号(連送
番号)が割り当てられたデータフィールドとの対からなる複数の同期フレームが連送されるフレーム構成とした場合、時間ずれ検出手段たる制御部1では、間欠受信において最初に受信したデータフィールドの連送番号i(i=1,2,…,n)に基づいて時間ずれを検出する。例えば、データフィールドに割り当てられた連送番号iがn/2の同期フレームを基準としたとき、最初に受信した同期フレームの連送番号iがi=2であったとすると、時間ずれΔTはΔT=T×(n/2−2)として計算することができる。
Alternatively, as shown in FIG. 9, the frame structure of the synchronization signal includes a header HD consisting of a bit synchronization preamble and a frame synchronization unique word, and a data field to which numbers (continuous transmission numbers) are assigned in order from the top. In the case of a frame configuration in which a plurality of pairs of synchronous frames are continuously transmitted, the control unit 1 serving as a time lag detection means continuously transmits the serial number i (i = 1, 2,...) Of the data field received first in intermittent reception. , N) to detect a time lag. For example, assuming that the serial number i of the synchronization frame received first is i = 2 when the serial number i assigned to the data field is based on the synchronization frame of n / 2, the time shift ΔT is ΔT. = T * (n / 2-2).

あるいは、上述した連送番号iの代わりに、図10に示すように同期信号の中間値を基準点とする時間ずれの値(0ppm,±1ppm,…,±10ppm)をデータフィールドに格納すれば、時間ずれ検出手段たる制御部1では、間欠受信において最初に受信したデータフィールドのデータ(0ppm,±1ppm,…,±10ppm)から時間ずれΔTを検出することができる。   Alternatively, instead of the serial number i described above, a time lag value (0 ppm, ± 1 ppm,..., ± 10 ppm) with the intermediate value of the synchronization signal as a reference point is stored in the data field as shown in FIG. The control unit 1 serving as a time shift detection means can detect the time shift ΔT from the data (0 ppm, ± 1 ppm,..., ± 10 ppm) received first in the intermittent reception.

さらに子局TR2,…の制御部1は、宛先アドレスDAに親局TR1の識別符号を設定し且つ送信元アドレスSAに自己の識別符号を設定するととも、検出した時間ずれΔTの情報をデータフィールドに設定した無線信号を無線送受信部2から送信させる。   Further, the control unit 1 of the slave stations TR2,... Sets the identification code of the master station TR1 as the destination address DA and sets its own identification code as the transmission source address SA, and stores the detected time lag ΔT information in the data field. The wireless transmission / reception unit 2 transmits the wireless signal set to “1”.

一方、親局TR1の制御部1は、前記無線信号を受信することで各子局TR2,…における時間ずれΔTを認識し、何れかの子局TR2,…における時間ずれΔTが所定のしきい値を超えたときに時間ずれΔTの大きさに応じてタイマのカウント動作を微調整することで補正する。すなわち、間欠受信間隔Txをカウントするタイマのカウント値を正規の値よりも増減させることで、間欠受信間隔Txを変化させることができるので、制御部1がタイマのカウント値を増減させることにより時間ずれΔTを補正することができる。つまり、図11に示すように同期信号を送信する間隔を短く(間欠受信間隔をカウントする一定回数を少なく)すればよい。ここで、上述したように音叉型水晶発振子は通常、32.768kHzで発振しており、例えば、間欠受信間隔Txが5秒の場合、163840(=32.768kHz×5)のカウント毎に間欠受信を行うため、1カウント分だけ増減させたときの変化量はおよそ±6ppm(≒1÷163840)相当になり、これが補正可能な最小単位となる。したがって、子局TR2,…で検出された時間ずれΔTが前記最小値よりも小さい値であると補正ができないので、この場合、親局TR1の制御部1では、例えば、10分に1回の割合でカウント値の増減を実行することで時間ずれΔTを補正する。なお、図12に示すように同期信号の時間幅Tを長くすれば、時間ずれΔTが増加して同期信号との同期が取れなくなる前に子局TR2,…における時間ずれΔTを調整(補正)することができる。このようにして、間欠受信間隔をカウントするタイマ手段の時間ずれΔTに起因した同期外れを防ぐことができる。   On the other hand, the control unit 1 of the master station TR1 recognizes the time lag ΔT in each of the slave stations TR2,... By receiving the radio signal, and the time lag ΔT in any of the slave stations TR2,. When it exceeds, correction is performed by finely adjusting the count operation of the timer according to the magnitude of the time difference ΔT. That is, since the intermittent reception interval Tx can be changed by increasing / decreasing the count value of the timer that counts the intermittent reception interval Tx from the normal value, the control unit 1 can increase the time by increasing / decreasing the timer count value. The shift ΔT can be corrected. That is, as shown in FIG. 11, it is only necessary to shorten the interval for transmitting the synchronization signal (decrease the predetermined number of times for counting the intermittent reception interval). Here, as described above, the tuning fork type crystal oscillator normally oscillates at 32.768 kHz. For example, when the intermittent reception interval Tx is 5 seconds, intermittent reception is performed every count of 163840 (= 32.768 kHz × 5). Therefore, the amount of change when increasing or decreasing by one count is approximately ± 6 ppm (≈1 ÷ 163840), which is the minimum unit that can be corrected. Therefore, the correction cannot be made if the time difference ΔT detected in the slave stations TR2,... Is smaller than the minimum value. In this case, the control unit 1 of the master station TR1 is, for example, once every 10 minutes. The time deviation ΔT is corrected by increasing or decreasing the count value at a rate. If the time width T of the synchronization signal is increased as shown in FIG. 12, the time shift ΔT in the slave stations TR2,... Is adjusted (corrected) before the time shift ΔT increases and synchronization with the synchronization signal cannot be achieved. can do. In this way, loss of synchronization due to the time difference ΔT of the timer means for counting the intermittent reception interval can be prevented.

また、同期信号を送信してから次の同期信号を送信するまでの間に親局TR1から何れかの子局TR2,…へメッセージ(例えば、火災警報メッセージ)を送信しなければならない場合、親局TR1の制御部1は、図13に示すようにそれぞれの子局TR2,…の時間ずれΔTに応じて、前記メッセージを含む無線信号を送信する送信期間をシフトさせる。これにより、時間ずれΔTが大きくなっている子局TR2,…においても、親局TR1から送信される無線信号を確実に受信することができる。   If a message (for example, a fire alarm message) must be transmitted from the master station TR1 to any one of the slave stations TR2,... Between the transmission of the synchronization signal and the transmission of the next synchronization signal, the master station TR1. As shown in FIG. 13, the control unit 1 shifts the transmission period for transmitting the radio signal including the message in accordance with the time difference ΔT between the slave stations TR2,. Thus, even in the slave stations TR2,... Where the time difference ΔT is large, the radio signal transmitted from the master station TR1 can be reliably received.

TR1 火災警報器(特定の無線局)
TR2 火災警報器(他の無線局)
1 制御部(送信制御手段,受信制御手段,タイマ手段,時間ずれ検出手段,補正手段)
2 無線送受信部(送信手段,受信手段)
7 電池電源部(給電手段)
TR1 Fire alarm (specific radio station)
TR2 Fire alarm (other radio stations)
1 Control unit (transmission control means, reception control means, timer means, time lag detection means, correction means)
2 Wireless transceiver (transmitting means, receiving means)
7 Battery power supply (power supply means)

Claims (4)

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、
受信制御手段は、受信手段で同期信号を受信した場合にタイマ手段による間欠受信間隔のカウントを中止させるとともに、当該同期信号の終了時点から一定の待機時間が経過した時点でタイマ手段による間欠受信間隔のカウントを再開させ、
送信制御手段は、前記イベントが発生した場合、タイマ手段による間欠受信間隔のカウントが完了する時点と重なる前記送信期間に送信手段から無線信号を送信させる無線通信システムにおいて、
複数の無線局のうちの特定の無線局の送信制御手段は、タイマ手段による間欠受信間隔のカウントが一定回数完了する毎に送信手段から前記同期信号を送信させ、
前記特定の無線局を除く他の無線局は、受信手段で同期信号を受信したときに当該同期信号の受信タイミングとタイマ手段がカウントする間欠受信間隔との時間ずれを検出する時間ずれ検出手段を備え、
当該他の無線局の送信制御手段は、時間ずれ検出手段で検出した時間ずれの情報を含む無線信号を前記特定の無線局に宛てて送信させ、
当該特定の無線局の送信制御手段は、他の無線局から受け取った時間ずれの情報に基づいて同期信号の時間幅若しくは前記一定回数を調整することを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system comprising a plurality of wireless stations and transmitting and receiving wireless signals using radio waves as a medium between the plurality of wireless stations,
Each radio station includes a transmission unit that transmits a radio signal, a reception unit that receives a radio signal, and activates the transmission unit when a predetermined event occurs, and includes a message corresponding to the event during a predetermined transmission period Transmitting a wireless signal and repeatedly stopping the transmission of the wireless signal during a predetermined pause period, and repeatedly counting a certain intermittent reception interval, and a transmission control means for stopping the transmitting means when the event does not occur Timer means for receiving, a reception control means for stopping the reception means during counting of the intermittent reception interval by the timer means, and starting the reception means every time counting of the intermittent reception interval by the timer means is completed, and each means using a battery as a power source Power supply means for supplying the operating power of
The reception control means stops counting the intermittent reception interval by the timer means when the synchronization signal is received by the reception means, and the intermittent reception interval by the timer means when a certain waiting time has elapsed from the end of the synchronization signal. Resume counting,
In the wireless communication system in which when the event occurs, the transmission control unit causes the transmission unit to transmit a radio signal during the transmission period that overlaps with a time point at which the intermittent reception interval is counted by the timer unit.
The transmission control means of a specific wireless station among the plurality of wireless stations causes the transmission means to transmit the synchronization signal every time counting of the intermittent reception interval by the timer means is completed a certain number of times,
Other radio stations excluding the specific radio station have a time lag detecting means for detecting a time lag between the reception timing of the synchronization signal and the intermittent reception interval counted by the timer means when the receiving means receives the synchronization signal. Prepared,
The transmission control unit of the other radio station transmits a radio signal including information on the time shift detected by the time shift detection unit to the specific radio station,
The radio communication system, wherein the transmission control means of the specific radio station adjusts the time width of the synchronization signal or the predetermined number of times based on the information on the time difference received from another radio station.
前記特定の無線局の送信制御手段は、他の無線局における時間ずれが所定のしきい値を超えたときに前記一定回数を減少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。   The radio communication system according to claim 1, wherein the transmission control means of the specific radio station decreases the predetermined number of times when a time lag in another radio station exceeds a predetermined threshold. 前記特定の無線局の送信制御手段は、他の無線局における時間ずれが所定のしきい値を超えたときに同期信号の時間幅を伸長することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。   2. The radio communication system according to claim 1, wherein the transmission control means of the specific radio station extends the time width of the synchronization signal when a time lag in another radio station exceeds a predetermined threshold. . 前記特定の無線局の送信制御手段は、他の無線局に宛てて無線信号を送信する送信期間を、当該他の無線局における時間ずれに応じてシフトさせることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の無線通信システム。   The transmission control means of the specific radio station shifts a transmission period for transmitting a radio signal addressed to another radio station according to a time lag in the other radio station. The wireless communication system according to any one of the above.
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