JP5480691B2 - 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。   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。また、複数の無線局において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、個々の無線局が受信回路を起動して電波を受信するタイミングも不揃いとなる。   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. In addition, since the timings at which the intermittent reception interval starts at a plurality of radio stations usually do not coincide with each other, the timing at which each radio station activates a receiving circuit and receives radio waves is also uneven.

これに対して本発明者らは、何れかの無線局から一定周期(ただし、間欠受信間隔よりも十分に長い周期)で同期信号を送信させ、各無線局が前記同期信号に基づいて間欠受信間隔のカウント開始タイミングを揃えるようにした無線通信システムを既に提案している。かかる従来システムによれば、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。   On the other hand, the present inventors transmit a synchronization signal from any one of the radio stations at a constant period (however, a period sufficiently longer than the intermittent reception interval), and each radio station receives the signal intermittently based on the synchronization signal. There has already been proposed a wireless communication system in which the interval count start timing is aligned. According to such a conventional system, intermittent reception is performed to reduce power consumption and extend battery life, while shortening a delay time until another radio station can receive a radio signal transmitted from one of the radio stations. be able to.

特開2008−176515号公報JP 2008-176515 A

ところで、従来システムにおける間欠受信間隔のカウントは、無線局が具備するマイクロコントローラが、当該マイクロコントローラに外付けされたクロック回路(発振回路)から入力するクロック信号をカウントすることによって行っている。かかるクロック回路には、通常、周波数偏差が数十ppm程度の音叉型水晶振動子(周波数は約32キロヘルツ)が用いられている。したがって、このように精度の低いクロック信号によって間欠受信間隔をカウントしていると、各無線局が長期間に亘って間欠受信間隔の同期を維持することが難しくなる。   By the way, the intermittent reception interval in the conventional system is counted by counting a clock signal input from a clock circuit (oscillation circuit) externally attached to the microcontroller provided in the wireless station. For such a clock circuit, a tuning fork type crystal resonator (frequency is about 32 kilohertz) having a frequency deviation of about several tens of ppm is usually used. Therefore, if the intermittent reception interval is counted by the clock signal with such low accuracy, it is difficult for each wireless station to maintain synchronization of the intermittent reception interval over a long period of time.

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、各無線局における間欠受信間隔を従来よりも長期間に亘って同期させる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 of the present invention is to provide a wireless communication system that can synchronize the intermittent reception interval in each wireless station over a longer period than before.

上記課題を解決するために第1の発明は、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、前記各無線局は、無線信号を送受信する送受信手段と、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、所定のイベントが発生したときに前記送受信手段を起動し、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前記送受信手段を停止させ、さらに、前記タイマ手段による前記間欠受信間隔のカウント中は前記送受信手段を停止させ、前記タイマ手段による前記間欠受信間隔のカウントが完了する度に前記送受信手段を起動する送受信制御手段と、電池を電源として前記各手段の動作電源を供給する給電手段とを備え、前記送受信制御手段は、前記送受信手段で同期信号を受信した場合に前記タイマ手段による前記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前記タイマ手段による前記間欠受信間隔のカウントを再開させ、さらに、前記イベントが発生した場合、前記タイマ手段による前記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前記送受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、前記複数の無線局のうちの特定の無線局の前記送受信制御手段は、前記間欠受信間隔よりも十分に長い周期で定期的に前記送受信手段から同期信号を送信させるとともに、当該同期信号の送信時に前記間欠受信間隔に同期した周期で複数回送信させ、前記特定の無線局を除く他の無線局の前記送受信制御手段は、前記周期で複数回送信された前記同期信号を前記送受信手段で受信したときに当該複数回の同期信号の受信間隔を計測するとともに自らの間欠受信間隔を前記受信間隔の計測値に一致させることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the first invention is a wireless communication system comprising a plurality of wireless stations, and transmitting and receiving a wireless signal using a radio wave as a medium between the plurality of wireless stations, A transmission / reception unit for transmitting / receiving a radio signal; a timer unit for repeatedly counting a certain intermittent reception interval; and a transmission / reception unit that is activated when a predetermined event occurs, and includes a message corresponding to the event during a predetermined transmission period An operation of alternately transmitting a radio signal and pausing transmission of a radio signal during a predetermined pause period is repeated, and when the event does not occur, the transmission / reception unit is stopped, and further, the intermittent reception interval of the timer unit is set. The transmission / reception means is stopped during the counting, and the transmission / reception is performed each time the intermittent reception interval is counted by the timer means. A transmission / reception control means for activating the stage; and a power supply means for supplying an operating power for each means using a battery as a power supply, wherein the transmission / reception control means receives the synchronization signal by the transmission / reception means. Stop counting the intermittent reception interval, restart the counting of the intermittent reception interval by the timer means when a certain waiting time has elapsed from the end of the synchronization signal, and when the event occurs, In the wireless communication system in which a wireless signal is transmitted from the transmission / reception means in the transmission period overlapping with the time point when the counting of the intermittent reception interval by the timer means is completed, the transmission / reception control means of a specific wireless station among the plurality of wireless stations Transmits a synchronization signal from the transmission / reception means periodically at a period sufficiently longer than the intermittent reception interval. Both were transmitted multiple times in a cycle synchronized with the intermittent reception interval when sending the synchronization signal, the other the transmission and reception control means of the radio station, except for the specific radio station, the synchronization transmitted multiple times in the period When the signal is received by the transmitting / receiving means, the reception interval of the plurality of synchronization signals is measured, and the intermittent reception interval of itself is matched with the measured value of the reception interval.

第2の発明は、第1の発明において、前記他の無線局の前記送受信制御手段は、前記特定の無線局に対して応答要求のメッセージを含む無線信号を前記送受信手段から送信させるとともに当該無線信号の送信後に前記送受信手段を受信状態で待機させ、前記特定の無線局の前記送受信制御手段は、前記応答要求のメッセージに対する応答のメッセージを含む無線信号を前記送受信手段から送信させた後、前記同期信号を前記周期で複数回送信させ、前記他の無線局の前記送受信制御手段は、前記送受信手段で前記同期信号を受信したときに当該同期信号の受信間隔を計測するとともに自らの間欠受信間隔を前記受信間隔の計測値に一致させることを特徴とする。   According to a second aspect, in the first aspect, the transmission / reception control unit of the other radio station causes the radio signal including a response request message to be transmitted from the transmission / reception unit to the specific radio station. The transmission / reception unit waits in a reception state after signal transmission, and the transmission / reception control unit of the specific radio station transmits a radio signal including a response message to the response request message from the transmission / reception unit, The transmission / reception control unit of the other radio station measures the reception interval of the synchronization signal when receiving the synchronization signal by the transmission / reception unit and transmits the synchronization signal a plurality of times in the cycle. Is matched with the measured value of the reception interval.

本発明によれば、同期信号を送信する特定の無線局における間欠受信間隔と、特定の無線局を除く他の無線局における間欠受信間隔とを一致させることができるので、各無線局における間欠受信間隔を従来よりも長期間に亘って同期させることができる。   According to the present invention, the intermittent reception interval in a specific wireless station that transmits a synchronization signal can be matched with the intermittent reception intervals in other wireless stations excluding the specific wireless station. The interval can be synchronized over a longer period than before.

本発明の実施形態における火災警報器(親器及び子器)のブロック図である。It is a block diagram of a fire alarm device (parent device and child device) 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. 同上における同期信号の送受信時の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing at the time of transmission / reception of the synchronizing signal in the same as the above. 同上における登録作業の動作を説明するためのシーケンス図である。It is a sequence diagram for demonstrating operation | movement of the registration operation | work 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警報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 for a radio communication system (fire alarm system) in which a fire alarm is generated by detecting a fire and sounding an alarm sound and using radio waves as a medium and transmitting a radio signal including a fire alarm message. 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 the present embodiment, and a fire alarm system is configured by a plurality (only two in the drawing) of fire alarms TR. In the following description, when the fire alarms TR are individually indicated, they are indicated as fire alarms TR1, TR2,..., TRn, and when collectively indicated, they are indicated as fire alarms TR.

火災警報器TRは、送受信制御手段である制御部1、送受信手段である無線送受信部2及びアンテナ3、一定周期のクロック信号を発振する発振器6、給電手段である電池電源部8、火災感知部4、警報部5、操作入力受付部7などを備えている。   The fire alarm TR includes a control unit 1 that is a transmission / reception control unit, a wireless transmission / reception unit 2 and an antenna 3 that are transmission / reception units, an oscillator 6 that oscillates a clock signal with a fixed period, a battery power supply unit 8 that is a power supply unit, and a fire detection unit. 4, the alarm part 5, the operation input reception part 7, etc. are provided.

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って、例えば、市販の小電力無線通信用LSIなどで構成される。   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. For example, it is composed of a commercially available LSI for low-power wireless communication.

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。ただし、このような火災感知部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 fire sensing unit 4 senses a fire by detecting smoke, heat, flame, etc. generated by the fire, for example. However, the detailed configuration of such a fire detection unit 4 is well known in the art and will not be described in detail.

警報部5は、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)するものである。操作入力受付部7は1乃至複数のスイッチ(例えば、押釦スイッチ)を有し、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(操作信号)を制御部1に出力する。電池電源部7は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。   The alarm unit 5 notifies (fires from a speaker) a fire alarm (hereinafter referred to as “alarm sound”) by sound (such as a buzzer sound or a voice message). The operation input receiving unit 7 includes one or more switches (for example, push button switches), and outputs an operation input (operation signal) corresponding to each switch to the control unit 1 when the switch is operated. The battery power supply unit 7 supplies operation power to each unit using a battery such as a dry battery as a power source.

制御部1はマイクロコントローラ(以下、マイコンと略す。)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を主構成要素とする。制御部1では、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。また、制御部1は他の火災警報器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警報部5を制御して警報音を鳴動させる。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 control unit 1 includes a memory unit 1a including a microcontroller (hereinafter abbreviated as a microcomputer), a rewritable nonvolatile semiconductor memory, and the like as main components. In the control unit 1, when the fire detection unit 4 detects a fire, the alarm unit 5 sounds an alarm sound and transmits a radio signal including a fire alarm message for notifying other fire alarms TR of the fire alarm. The wireless transmission / reception unit 2 transmits the data. The control unit 1 also controls the alarm unit 5 to sound an alarm sound when receiving a fire alarm message by receiving a radio signal transmitted from another fire alarm device TR by the radio transmission / reception unit 2. Each of the fire alarms TR1, TR2,... Is assigned a unique identification code and stored in the memory unit 1a. The destination of the radio signal and the source fire alarms TR1, TR2,. Can be identified.

発振器6は、音叉型水晶振動子を用いて制御部1を構成するマイコンの動作用クロック(クロック信号)を発振するものである。ただし、このような発振器6の回路構成は従来周知であるから詳細な説明は省略する。   The oscillator 6 oscillates an operation clock (clock signal) of a microcomputer constituting the control unit 1 using a tuning fork type crystal resonator. However, since the circuit configuration of the oscillator 6 is well known in the art, a detailed description thereof will be omitted.

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.

また制御部1は、電池電源部7の電池寿命をできるだけ長くするために従来技術で説明した間欠受信を行っている。つまり、制御部1はタイマ(タイマ手段)で所定の間欠受信間隔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する。そして、当該電波が捉えられなければ、制御部1は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(RSSI信号)に基づいて制御部1が行っている。   Moreover, the control part 1 is performing the intermittent reception demonstrated by the prior art in order to lengthen the battery life of the battery power supply part 7 as much as possible. That is, the control unit 1 repeatedly counts a predetermined intermittent reception interval with a timer (timer means), and activates the wireless transmission / reception unit 2 every time the intermittent reception interval is counted, and activates a desired radio wave (other fire alarm TR It is checked whether or not the radio signal transmitted by can be received. And if the said electromagnetic wave is not caught, the control part 1 will stop the radio | wireless transmission / reception part 2 immediately, and will reduce average power consumption significantly by making it transfer to a standby state. The radio wave reception check is performed by the control unit 1 based on a received signal strength display signal (RSSI signal) which is a DC voltage signal output from the wireless transmission / reception unit 2 and proportional to the magnitude of the received signal strength.

さらに特定の火災警報器TR1(以下、親器と呼ぶ。)の制御部1は、定期的(例えば、24時間毎)に無線送受信部2を起動し、他の火災警報器TR2,TR3,…(以下、子器と呼ぶ。)に対して定期監視メッセージ(応答要求メッセージ)を含む無線信号を送信させる。子器TRi(i=2,3,…)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に記憶している。そして、親器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(応答メッセージ)を含む無線信号を親器TR1に返信する。親器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器TRiから送信される無線信号を受信する。そして親器TR1の制御部1は、定期監視メッセージの送信から所定時間内に通知メッセージを送信してこない子器TRiがある場合、あるいは通知メッセージの監視結果が故障有り又は電池切れ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。これにより、何れかの子器TRiに異常(通信不可や故障有り、電池切れなど)が発生したことを使用者に知らせることができる。なお、親器TR1及び子器TRi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)を鳴動させる。   Further, the control unit 1 of a specific fire alarm device TR1 (hereinafter referred to as a parent device) activates the wireless transmission / reception unit 2 periodically (for example, every 24 hours), and other fire alarm devices TR2, TR3,. (Hereinafter referred to as a slave unit) is caused to transmit a radio signal including a regular monitoring message (response request message). In the child device TRi (i = 2, 3,...), The control unit 1 monitors the fire detection unit 4 for failure and the battery power supply unit 7 for battery breakage at regular intervals (for example, every hour). At the same time, the monitoring results (whether there is a failure and whether the battery has run out) are stored in the memory unit 1a. When a regular monitoring message is received from the parent device TR1, a radio signal including a notification message (response message) for notifying the monitoring result stored in the memory unit 1a is returned to the parent device TR1. After transmitting the radio signal including the notification message, the control unit 1 of the master unit TR1 switches the radio transmission / reception unit 2 to the reception state and receives the radio signal transmitted from each slave unit TRi. Then, the control unit 1 of the parent device TR1 determines that there is a child device TRi that does not transmit the notification message within a predetermined time from the transmission of the regular monitoring message, or when the monitoring result of the notification message is faulty or the battery is dead. A buzzer included in the alarm unit 5 is driven to sound a notification sound. As a result, it is possible to notify the user that an abnormality (communication failure, failure, battery exhaustion, etc.) has occurred in any slave unit TRi. When the control unit 1 of the master unit TR1 and the slave unit TRi determines that a failure or a battery has run out, the alarm unit 5 immediately gives a warning sound (such as a buzzer sound or a voice message) to notify the occurrence of an abnormality. Let it ring.

また親器TR1の制御部1は警報部5から警報音を鳴動させるとともに各子器TRi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器TRi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る。つまり、同期ビーコンの1周期(サイクル)が複数のタイムスロットに分割され、全ての子器TRi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、親器TR1から子器TRiへのメッセージは同期ビーコンに含めて送信され、子器TRiから親器TR1へのメッセージは、各子器TRi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(親器TR1並びに子器TRi)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、親器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器TRiに通知しても構わない。   The control unit 1 of the master unit TR1 transmits an alarm sound from the alarm unit 5 and transmits a fire alarm message to each slave unit TRi, or after receiving a fire alarm message from any slave unit TRi, is transmitted wirelessly. The unit 2 is caused to transmit a synchronous beacon at a constant cycle. This synchronous beacon is a signal that defines a time slot necessary for performing TDMA (time division multiple access) wireless communication (hereinafter referred to as “synchronous communication”) between a plurality of fire alarms TR. That is, one period (cycle) of the synchronous beacon is divided into a plurality of time slots, and one different time slot is allocated to each of the slave units TRi. The message from the parent device TR1 to the child device TRi is transmitted in the synchronization beacon, and the message from the child device TRi to the parent device TR1 is stored and transmitted in the time slot assigned to each child device TRi. The Therefore, collision of radio signals transmitted from a plurality of fire alarm devices TR (master device TR1 and slave device TRi) can be reliably avoided. The time slot assignment for each fire alarm device TR may be fixed, but the time slot assignment information may be notified to each child device TRi by a synchronous beacon transmitted from the parent device 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。一方、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)を設定すれば、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器TR1から全ての子器TRiに同報される。   FIG. 2 shows a frame format of a radio signal transmitted and received by the fire alarm TR, including 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 the 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. On the other hand, if a special bit string (for example, a bit string with all bits set to 1) that is not assigned to any fire alarm TR is set as the destination address DA, the wireless signal is broadcast (multicast) and all A message can be acquired by the fire alarm TR. For example, a radio signal including a fire alarm message is broadcast from the parent device TR1 to all the child devices TRi.

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、各火災警報器TRの無線送受信部2で同期信号が受信されると、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。なお、同期信号は、後述するように特定の火災警報器である親器TR1から送信する。   Here, the timing at which each fire alarm device TR starts to operate (the timer starts counting the intermittent reception interval) does not normally match, so the timing at which the control unit 1 activates the wireless transmission / reception unit 2 to receive radio waves ( (See the downward arrow in FIG. 3). On the other hand, in the present embodiment, when the synchronization signal is received by the radio transmission / reception unit 2 of each fire alarm device TR, the control unit 1 stops the counting of the intermittent reception interval Tx by the timer and ends the synchronization signal ( When a certain waiting time Tw elapses from t = t0), the counting of the intermittent reception interval Tx by the timer is resumed. Therefore, after receiving the synchronization signal, the timing at which the timer finishes counting the intermittent reception interval Tx is set in each fire alarm device TR. The synchronization signal is transmitted from the master unit TR1, which is a specific fire alarm, as will be described later.

例えば、子器TR2において火災感知部4が火災を感知すると、子器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を起動する。そして、子器TR2の制御部1は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(親器TR1及び他の子器TR3,…)に宛てて送信する。この際、送信元の子器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。なお、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 child unit TR2, the control unit 1 of the child unit TR2 sounds an alarm sound from the alarm unit 5 and sets the wireless transmission / reception unit 2 before the completion of the intermittent reception interval Tx by the timer. to start. Then, the control unit 1 of the slave unit TR2 transmits the radio signal including the fire alarm message to all the other fire alarm devices TR (the master unit TR1 and the other slave units TR3,...) Within the transmission period including the count completion time. Send to. At this time, the control unit 1 of the slave unit TR2 as the transmission source 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. Since each fire alarm device TR has the timing to complete the intermittent reception interval Tx, it is possible to receive a radio signal including a fire alarm message 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、火災元の子器TR2が、他の火災警報器TR(親器TR1及び他の子器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。また、上述したように親器TR1は各子器TR2〜TR4に対して定期監視を行っており、親器TR1と各子器TR2〜TR4との間では通信パスの正常性が確認されている。しかしながら、子器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、ある子器にはメッセージが届いていない可能性もある。   Here, if 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 child unit TR2 of the fire source is connected to other fire alarms TR (master unit TR1 and It is usually possible to send a message to other child units TR3,. Further, as described above, the parent device TR1 periodically monitors the child devices TR2 to TR4, and the normality of the communication path is confirmed between the parent device TR1 and each child device TR2 to TR4. . However, since the communication path between the child devices TR2 to TR4 is not confirmed, there is a possibility that a message does not reach a certain child device 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器TR1の制御部1は、送信元の子器TR2を除く他の子器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。他の子器TR3,TR4の制御部1では、子器TR2又は親器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。なお、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 unit TR1 that has received the fire alarm message sends a radio signal including the fire alarm message to the other slave units TR3 and TR4 other than the slave unit TR2 that is the transmission source, and an intermittent reception interval Tx by the timer. It is transmitted in the transmission period including the time point of completion of When the control unit 1 of the other slave units TR3 and TR4 receives the fire alarm message transmitted from the slave unit TR2 or the master unit TR1, it immediately sounds an alarm sound from the alarm unit 5 and sends a fire alarm message from the wireless 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 a fire alarm (sound an alarm sound) when a fire is detected by at least one fire alarm TR in this way, it is hereinafter referred to as “fire interlocking”. .

親器TR1の制御部1は、他の全ての子器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。なお、本実施形態では先頭のタイムスロットTS1を子器TR2に、2番目のタイムスロットTS2を子器TR3に、3番目のタイムスロットTS3を子器TR4にそれぞれ割り当てている。   When the control unit 1 of the parent device TR1 receives ACK from all the other child devices TR3 and TR4, the control unit 1 causes the wireless 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 device TR2, the second time slot TS2 is assigned to the child device TR3, and the third time slot TS3 is assigned to the child device TR4.

ここで、親器TR1は各子器TR2〜TR4に対して定期監視を行っており、親器TR1と各子器TR2〜TR4との間では通信パスの正常性が確認されているが、子器TR2〜TR4間の通信パスは確認されていない。子器TRiが多数配置された場合、子器TRi間の通信パスの数は非常に多くなる為、子器TRi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。したがって、上述のように特定の火災警報器TR1を親器とし、その他の火災警報器TRiを子器として親器TR1から各子器TRi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器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。   Here, the parent device TR1 regularly monitors each child device TR2 to TR4, and the normality of the communication path is confirmed between the parent device TR1 and each child device TR2 to TR4. The communication path between the devices TR2 to TR4 has not been confirmed. When a large number of slave units TRi are arranged, the number of communication paths between the slave units TRi becomes very large. Therefore, when the normality of the communication paths between the slave units TRi is confirmed, battery consumption becomes severe. Therefore, as described above, a specific fire alarm device TR1 is used as a parent device, and other fire alarm devices TRi are used as child devices, so that a fire alarm message and other messages (described later) are notified from the parent device TR1 to each child device TRi. Thus, even if there are slave units that cannot establish a communication path with each other, it is possible to make sure that the fire is linked.

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、上述のように親器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。同期通信において、親器TR1の制御部1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器TRiに繰り返し送信している。そして、各子器TRiの制御部1では、親器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(親器)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(子器)TRi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る。さらに、特定の火災警報器(親器)TR1から他の全ての火災警報器(子器)TRi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。   When all the fire alarm devices TR sound an alarm sound, the synchronization is started, and as described above, a synchronization beacon is transmitted from the master device TR1 at a constant cycle, and the operation shifts to TDMA synchronous communication. In the synchronous communication, the control unit 1 of the parent device TR1 repeatedly transmits a fire alarm message to all the child devices TRi at regular intervals by being included in the synchronization beacon. And the control part 1 of each subunit | mobile_unit TRi confirms the state of the alarm part 5 whenever it receives the fire alarm message transmitted from the main | base station TR1, and if the alarm part 5 has stopped temporarily, it will ask the alarm part 5 again. Sound an alarm sound. Therefore, after fire alarms are started to be notified by all fire alarms TR, all other fire alarms (children) are placed in multiple time slots defined by the synchronized beacon transmitted by a specific fire alarm (master) TR1. ) Collision can be avoided by assigning TRi and performing wireless communication using time division multiple access (TDMA). In addition, the fire alarm message is included in the synchronous beacon periodically and sent to all other fire alarms (child units) TRi from a specific fire alarm (master unit) TR1. can do. As a result, a plurality of fire alarms TR can be effectively linked while avoiding radio signal collision.

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 alarms 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、待機状態、連動鳴動状態、連動停止状態の3つの動作状態を遷移する。待機状態とは、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である。また連動鳴動状態とは、全ての火災警報器TRが警報音を鳴動している状態である。さらに連動停止状態とは、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である。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、子器TR2)で火災が検出されると、上述したように火元の子器TR2並びに親器TR1から他の全ての子器TR3,…に火災警報メッセージが送信されることで親器TR1と子器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 transits three operation states of a standby state, an interlocking ringing state, and an interlocking stop state. The standby state is a state in which no fire is detected in any fire alarm TR. The interlocking sounding state is a state where all the fire alarms TR are sounding an alarm sound. In addition, the interlock stop state means that only the fire alarm TR that detects fire (fire source) sounds the alarm sound and the fire alarm devices TR other than the fire source stop the alarm sound as described later. State. That is, when a fire is detected by at least one of the fire alarm devices TR (eg, child device TR2) in the standby state, as described above, all the other children from the fire child device TR2 and the parent device TR1. When the fire alarm message is transmitted to the devices TR3,..., An alarm sound is generated in all the fire alarm devices TR including the parent device TR1 and the child devices 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7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が親器TR1であれば親器TR1から全ての子器TRi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。あるいは、当該火災警報器TRが子器TRiであれば当該子器TRiから警報停止メッセージを受け取った親器TR1が他の子器TRiに対して警報停止メッセージを送信する。そして、火元以外の火災警報器TRで警報停止メッセージを受け取ると警報部5の警報音を停止して連動停止状態に遷移する。ただし、火元の火災警報器TRの操作入力受付部7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、親器TR1の制御部1はメモリ部1aに親器TR1並びに各子器TRi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 the operation input for stopping the alarm sound is received by the operation input receiving unit 7 of any fire alarm device TR in the interlocking sounding state, if the fire alarm device TR is the master device TR1, A message (alarm stop message) requesting stop of the alarm sound is transmitted from the device TR1 to all the child devices TRi. Alternatively, if the fire alarm device TR is the child device TRi, the parent device TR1 that has received the alarm stop message from the child device TRi transmits an alarm stop message to the other child devices TRi. Then, when the alarm stop message is received by the fire alarm device TR other than the fire source, the alarm sound of the alarm unit 5 is stopped and a transition to the interlock stop state is made. However, when an operation input for stopping the alarm sound is received by the operation input receiving unit 7 of the fire alarm device TR of the fire source, the alarm sound is also stopped in the fire alarm device TR of the fire source. Here, the control unit 1 of the master unit TR1 holds the fire detection status for each master unit TR1 and each slave unit TRi in the memory unit 1a while being updated as needed. Transition from the fire interlocking state to the standby state when no longer occurs.

また、連動鳴動状態から連動停止状態に遷移した場合、親器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、親器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する。一方、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。なお、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器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。   Further, when the interlocking sounding state is changed to the interlocking stop state, the control unit 1 of the parent device TR1 starts a time limit for a predetermined alarm sound stop time (for example, 5 minutes). After the alarm sound stop time has elapsed, the control unit 1 of the master unit 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 Transition from the fire-linked state to the standby state by sending a recovery notification message using a beacon. On the other hand, if a fire is detected by at least one fire alarm device TR, a fire alarm message is transmitted by a synchronous beacon to make a transition from the interlock stop state to the interlock ringing state. Even if any fire alarm TR detects a new fire in the interlock stop state, the control unit 1 of the master unit TR1 transmits the fire alarm message by the synchronous beacon to switch 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、親器TR1を火元とする火災連動状態(連動鳴動状態)において、火元でない子器TR4の操作入力受付部7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器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器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。ただし、火元である親器TR1では警報部5による警報音の鳴動は継続される。警報音停止時間が経過したのち、親器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器TRiにおける火災検出状況を確認する。そして、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、親器TR1の制御部1は再度火災警報メッセージを同期ビーコンにより各子器TRi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 parent device TR1 is a fire source, an operation input for stopping an alarm sound is received by the operation input reception unit 7 of the child device TR4 that is not a fire source When the alarm stop message is transmitted from the child unit TR4 by being accepted, the control unit 1 of the master unit 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 unit 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 parent device TR1 confirms the fire detection status of its own fire detection unit 4 and the fire detection status of the child device TRi. When at least one of the fire alarms TR detects a fire, the control unit 1 of the master unit TR1 transmits a fire alarm message to each slave unit TRi again by using a synchronous beacon so that the slave unit TR1 can be stopped. Transition to the linked ringing state.

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、親器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器TRiに復旧通知メッセージを送信する。そして、全ての子器TRiから返信されるACKを受け取った時点で、親器TR1の制御部1は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 alarm sound stop time and the fire detection unit 4 stops detecting the fire, the control unit 1 of the master unit TR1 After the elapse, a recovery notification message is transmitted to each slave unit TRi by a synchronous beacon. When the ACK returned from all the slave units TRi is received, the control unit 1 of the master unit TR1 shifts from the interlock stop state to the standby state, and stops the transmission of the synchronous beacon, thereby performing wireless communication by the TDMA method. Return to wireless communication by intermittent transmission and reception.

また、図6のタイムチャートに示すように、子器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器TR4の火災感知部4が火災を検出しなくなれば、子器TR4から親器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器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を各子器TRiに送信する。そして、全ての子器TRiから返信されるACKを親器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。   In addition, as shown in the time chart of FIG. 6, if the fire of the fire source is extinguished and the fire detection unit 4 of the child device TR4 does not detect the fire in the interlocking ringing state using the child device TR4 as the fire source, A recovery notification message is transmitted from the device TR4 to the parent device TR1. The control unit 1 of the master unit 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 sent by a synchronous beacon. M3 is transmitted to each slave unit TRi. When the control unit 1 of the master unit TR1 receives ACKs returned from all the slave units TRi, the state transitions from the interlocking stop state to the standby state, and the transmission of the synchronous beacon is stopped, thereby intermittently starting the wireless communication by the TDMA method. Return to wireless communication by transmission and intermittent 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、子器TR3)で火災が検出された場合、初めの火元である子器TR4から復旧通知メッセージを受け取った親器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する。このとき、親器TR1の制御部1は、子器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 (eg, child device TR3), a recovery notification message is received from the child device TR4 which is the first fire source. The control unit 1 of the parent device TR1 refers to the fire detection status held in the memory unit 1a. At this time, the control unit 1 of the parent device TR1 does not transmit the recovery notification message because the child device TR3 is detecting a fire, and continues to transmit the fire alarm message to maintain the fire-linked state.

ここで、本実施形態では同期信号を受信することによって各火災警報器TRの制御部1が無線送受信部2を起動するタイミングが揃っている。しかも、火災を感知した火災警報器TRの制御部1が前記起動タイミングに合わせて無線信号を送信するので、一の火災警報器TRから送信される無線信号を他の全ての火災警報器TR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火災警報器TRが送信した無線信号を他の火災警報器TRが受信できるまでの遅延時間を短くすることができる。   Here, in this embodiment, the timing which the control part 1 of each fire alarm device TR starts the radio | wireless transmission / reception part 2 is prepared by receiving a synchronizing signal. In addition, since the control unit 1 of the fire alarm device TR that has detected a fire transmits a radio signal in accordance with the activation timing, all the other fire alarm devices TR transmit the radio signal transmitted from one fire alarm device TR. It can be received almost simultaneously. As a result, the delay time until another fire alarm TR can receive the radio signal transmitted by one of the fire alarms TR while shortening the power consumption and extending the battery life by performing intermittent reception is shortened. be able to.

また、複数の無線局(火災警報器TR)のうちの特定の無線局(親器TR1)の送受信制御手段(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受信手段(無線送受信部2)から同期信号を送信すれば、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。   Moreover, every time the transmission / reception control means (control unit 1) of a specific radio station (master unit TR1) among a plurality of radio stations (fire alarm device TR) completes the count of the intermittent reception interval by the timer means a predetermined number of times. If the synchronization signal is transmitted from the transmission / reception means (wireless transmission / reception unit 2), there is an advantage that a dedicated transmitter (transmission station) or the like for transmitting the synchronization signal is unnecessary and the system configuration can be simplified.

なお、本実施形態では特定の無線局(親器TR1)が他の無線局(子器TRi)に対して定期監視メッセージを含む無線信号を一定周期で送信しているので、定期監視メッセージを含む無線信号を同期信号に兼用しても構わない。   In the present embodiment, since a specific radio station (master device TR1) transmits a radio signal including a regular monitoring message to other radio stations (child device TRi) at a constant period, the regular radio message is included. A radio signal may also be used as a synchronization signal.

ところで間欠受信間隔の計時は、制御部1を構成するマイコンが動作用クロック(発振器6が発振するクロック信号。以下同じ。)をカウントすることで行われている。この発振器6に用いられている音叉型水晶振動子の振動周波数(=発振器6の発振周波数)は、一般に32.768kHzであるから、例えば、間欠受信間隔が10秒の場合、制御部1では動作用クロックを327680(=32.768kHz×10s)カウントする毎に間欠受信を行う。しかしながら、音叉型水晶振動子の周波数安定度(周波数偏差)はおよそ数十ppmであり、しかも、個体差がある。故に、周波数偏差の大きい音叉型水晶振動子が発振器6に用いられている場合、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、親器TR1と子器TRiとの間で同期信号による間欠受信間隔の同期が取れなくなる虞がある。   By the way, the intermittent reception interval is counted by counting the operation clock (the clock signal oscillated by the oscillator 6; the same shall apply hereinafter) by the microcomputer constituting the control unit 1. Since the vibration frequency of the tuning-fork type crystal resonator used for the oscillator 6 (= the oscillation frequency of the oscillator 6) is generally 32.768 kHz, for example, when the intermittent reception interval is 10 seconds, the control unit 1 is for operation. Intermittent reception is performed every time the clock is counted 327680 (= 32.768kHz × 10s). However, the frequency stability (frequency deviation) of the tuning fork type crystal resonator is about several tens of ppm, and there are individual differences. Therefore, when a tuning-fork type crystal resonator with a large frequency deviation is used for the oscillator 6, the time difference of the intermittent reception interval gradually increases due to long-term use, and synchronization is performed between the parent device TR1 and the child device TRi. There is a possibility that the intermittent reception interval by the signal cannot be synchronized.

そこで本実施形態では、親器TR1の制御部1で計時される間欠受信間隔Txと、子器TRiの制御部1で計時される間欠受信間隔Txとを一致させるため、親器TR1の制御部1と子器TRiの制御部1がそれぞれ以下のような処理を行っている。   Therefore, in this embodiment, in order to make the intermittent reception interval Tx timed by the control unit 1 of the parent device TR1 coincide with the intermittent reception interval Tx timed by the control unit 1 of the child device TRi, the control unit of the parent device TR1. 1 and the control unit 1 of the slave unit TRi perform the following processing, respectively.

まず、親器TR1の制御部1では、図8(a)に示すように同期信号の送信時に間欠受信間隔Txに同期した周期で複数回送信させる(図示例では3回送信)。このとき、同期信号の送信周期は、親器TR1における間欠受信間隔Txと一致している。   First, as shown in FIG. 8A, the control unit 1 of the master unit TR1 transmits a plurality of times at a period synchronized with the intermittent reception interval Tx when transmitting a synchronization signal (three transmissions in the illustrated example). At this time, the transmission period of the synchronization signal coincides with the intermittent reception interval Tx in the parent device TR1.

一方、子器TRiの制御部1は、図8(b)に示すように同期信号を受信した後も無線送受信部2の受信状態をしばらく継続し、親器TR1から複数回送信される同期信号を受信してそれぞれの同期信号の受信間隔、すなわち、親器TR1における間欠受信間隔Txを計測する。そして、子器TRiの制御部1では、同期信号の受信間隔の計測値に自己の間欠受信間隔Tx(動作用クロックのカウント数)を一致させる。例えば、間欠受信間隔が10秒の場合、本来ならば動作用クロックを327680(=32.768kHz×10s)カウントすれば間欠受信間隔Txが計時されるはずであるが、前記計測値が327681であれば、動作用クロックを327681カウントしたときに間欠受信間隔Txの計時を完了するように補正される。   On the other hand, the control unit 1 of the slave unit TRi continues the reception state of the wireless transmission / reception unit 2 for a while after receiving the synchronization signal as shown in FIG. 8 (b), and is transmitted a plurality of times from the master unit TR1. Are received, and the reception interval of each synchronization signal, that is, the intermittent reception interval Tx in the parent device TR1 is measured. Then, the control unit 1 of the slave unit TRi makes its own intermittent reception interval Tx (count number of operation clocks) coincide with the measured value of the reception interval of the synchronization signal. For example, if the intermittent reception interval is 10 seconds, the intermittent reception interval Tx should be counted if the operation clock is counted 327680 (= 32.768 kHz × 10 s), but if the measured value is 327681 When the operation clock is counted 327681, the intermittent reception interval Tx is corrected to be completed.

上述のようにして親器TR1の制御部1で計時される間欠受信間隔Txと、子器TRiの制御部1で計時される間欠受信間隔Txとを一致させることにより、各火災警報器TRにおける間欠受信間隔Txを従来よりも長期間に亘って同期させることができる。なお、上述した処理は同期信号を送信する度に行ってもよいが、1〜数週間毎若しくは1〜数ヶ月毎に行うようにしても構わない。   By matching the intermittent reception interval Tx timed by the control unit 1 of the parent device TR1 with the intermittent reception interval Tx timed by the control unit 1 of the child device TRi as described above, each fire alarm device TR The intermittent reception interval Tx can be synchronized over a longer period than before. The above-described processing may be performed every time a synchronization signal is transmitted, but may be performed every 1 to several weeks or every 1 to several months.

ところで、本実施形態ではシステムの運用開始前に親器TR1と子器TRiとが互いの識別符号を登録する作業(登録作業)が必要である。この登録作業は、親器TR1と子器TRiのそれぞれで登録作業の操作入力が操作入力受付部7で受け付けられることによって開始される。以下、図9のシーケンス図を参照しながら登録作業について説明する。   By the way, in this embodiment, work (registration work) in which the parent device TR1 and the child device TRi register each other's identification code is required before the operation of the system is started. This registration work is started when the operation input of the registration work is received by the operation input receiving unit 7 in each of the parent device TR1 and the child device TRi. Hereinafter, the registration work will be described with reference to the sequence diagram of FIG.

子器TRiの制御部1は、登録作業の操作入力が操作入力受付部7で受け付けられると、登録モードに移行して登録要求メッセージ(応答要求のメッセージ)を含む無線信号を無線送受信部2から送信(マルチキャスト)させる。親器TR1の制御部1は、登録作業の操作入力が操作入力受付部7で受け付けられると無線送受信部2を受信状態とする。そして、親器TR1の制御部1は、子器TRiから送信された無線信号を無線送受信部2で受信すると、登録要求メッセージを含む無線信号の送信元アドレス(子器TRiの識別符号)をメモリ部1aに記憶するとともに、登録命令を含む無線信号を無線送受信部2から当該子器TRi宛てに送信させる。   When the operation input for registration work is received by the operation input receiving unit 7, the control unit 1 of the slave unit TRi shifts to the registration mode and transmits a radio signal including a registration request message (response request message) from the radio transmitting / receiving unit 2. Send (multicast). When the operation input for the registration work is received by the operation input receiving unit 7, the control unit 1 of the parent device TR1 sets the wireless transmission / reception unit 2 to the reception state. When the wireless signal transmitted from the child device TRi is received by the wireless transmission / reception unit 2, the control unit 1 of the parent device TR1 stores the transmission source address (identification code of the child device TRi) of the wireless signal including the registration request message. The wireless signal including the registration command is transmitted from the wireless transmission / reception unit 2 to the slave unit TRi while being stored in the unit 1a.

子器TRiの制御部1は、親器TR1から送信された無線信号を無線送受信部2で受信すると、登録命令メッセージを含む無線信号の送信元アドレス(親器TR1の識別符号)をメモリ部1aに記憶し、ACK(応答メッセージ)を含む無線信号を無線送受信部2から親器TR1宛てに返信させた後に登録モードを終了して無線送受信部2を受信状態とする。親器TR1の制御部1は、子器TRiから送信されたACKを含む無線信号を無線送受信部2で受信すると、間欠受信間隔Txに同期した周期で同期信号を複数回送信する。なお、親器TR1の制御部1は同期信号の送信完了後に登録モードを終了する。そして、子器TRiの制御部1は、親器TR1から送信される同期信号の受信間隔を計測するとともに当該計測値を自らの間欠受信間隔Txに設定する。これにより、システムの運用開始時点から親器TR1と子器TRiの間欠受信間隔Txを一致させることができる。   When the wireless signal transmitted from the parent device TR1 is received by the wireless transmission / reception unit 2, the control unit 1 of the child device TRi receives the transmission source address (identification code of the parent device TR1) of the wireless signal including the registration command message in the memory unit 1a. , The wireless signal including the ACK (response message) is returned from the wireless transmission / reception unit 2 to the parent device TR1, and then the registration mode is terminated and the wireless transmission / reception unit 2 is set in the reception state. When the radio signal including the ACK transmitted from the child device TRi is received by the wireless transmission / reception unit 2, the control unit 1 of the parent device TR1 transmits the synchronization signal a plurality of times at a period synchronized with the intermittent reception interval Tx. Note that the control unit 1 of the parent device TR1 ends the registration mode after transmission of the synchronization signal is completed. Then, the control unit 1 of the slave unit TRi measures the reception interval of the synchronization signal transmitted from the master unit TR1, and sets the measurement value to its own intermittent reception interval Tx. As a result, the intermittent reception interval Tx between the parent device TR1 and the child device TRi can be made to coincide with each other from the start of system operation.

TR1 火災警報器(親器)
TR2 火災警報器(子器)
1 制御部(送受信制御手段,タイマ手段)
2 無線送受信部(送受信手段)
6 発振器
7 電池電源部(給電手段)
TR1 Fire alarm (master unit)
TR2 Fire alarm (child unit)
1 Control unit (transmission / reception control means, timer means)
2 Radio transceiver (transmission / reception means)
6 Oscillator 7 Battery power supply (power supply means)

Claims (2)

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、
前記各無線局は、無線信号を送受信する送受信手段と、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、所定のイベントが発生したときに前記送受信手段を起動し、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前記送受信手段を停止させ、さらに、前記タイマ手段による前記間欠受信間隔のカウント中は前記送受信手段を停止させ、前記タイマ手段による前記間欠受信間隔のカウントが完了する度に前記送受信手段を起動する送受信制御手段と、電池を電源として前記各手段の動作電源を供給する給電手段とを備え、
前記送受信制御手段は、前記送受信手段で同期信号を受信した場合に前記タイマ手段による前記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前記タイマ手段による前記間欠受信間隔のカウントを再開させ、さらに、前記イベントが発生した場合、前記タイマ手段による前記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前記送受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、
前記複数の無線局のうちの特定の無線局の前記送受信制御手段は、前記間欠受信間隔よりも十分に長い周期で定期的に前記送受信手段から同期信号を送信させるとともに、当該同期信号の送信時に前記間欠受信間隔に同期した周期で複数回送信させ、
前記特定の無線局を除く他の無線局の前記送受信制御手段は、前記周期で複数回送信された前記同期信号を前記送受信手段で受信したときに当該複数回の同期信号の受信間隔を計測するとともに自らの間欠受信間隔を前記受信間隔の計測値に一致させ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 transmits / receives a radio signal, timer means for repeatedly counting a certain intermittent reception interval, and activates the transmitter / receiver when a predetermined event occurs, and the event is transmitted during a predetermined transmission period. The operation of transmitting and receiving a radio signal including a message corresponding to the above and repeating the operation of pausing the transmission of the radio signal during a predetermined pause period and stopping the transmission / reception means when the event has not occurred, further, the timer means The transmission / reception means is stopped during counting of the intermittent reception interval by the transmission / reception control means for starting the transmission / reception means each time counting of the intermittent reception interval by the timer means is completed; Power supply means for supplying operating power,
The transmission / reception control means stops counting the intermittent reception interval by the timer means when the synchronization signal is received by the transmission / reception means, and the timer when a certain waiting time has elapsed since the end of the synchronization signal. The counting of the intermittent reception interval by the means is restarted, and if the event occurs, a radio signal is transmitted from the transmission / reception means during the transmission period overlapping with the time when the counting of the intermittent reception interval by the timer means is completed. In a wireless communication system,
The transmission / reception control unit of a specific radio station of the plurality of radio stations periodically transmits a synchronization signal from the transmission / reception unit at a period sufficiently longer than the intermittent reception interval, and at the time of transmission of the synchronization signal Transmit multiple times at a period synchronized with the intermittent reception interval,
The transmission / reception control means of other wireless stations excluding the specific wireless station measures the reception interval of the synchronization signal of a plurality of times when the synchronization signal transmitted a plurality of times in the period is received by the transmission / reception means. A wireless communication system characterized in that its intermittent reception interval coincides with a measurement value of the reception interval.
前記他の無線局の前記送受信制御手段は、前記特定の無線局に対して応答要求のメッセージを含む無線信号を前記送受信手段から送信させるとともに当該無線信号の送信後に前記送受信手段を受信状態で待機させ、
前記特定の無線局の前記送受信制御手段は、前記応答要求のメッセージに対する応答のメッセージを含む無線信号を前記送受信手段から送信させた後、前記同期信号を前記周期で複数回送信させ、
前記他の無線局の前記送受信制御手段は、前記送受信手段で前記同期信号を受信したときに当該同期信号の受信間隔を計測するとともに自らの間欠受信間隔を前記受信間隔の計測値に一致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 transmission / reception control unit of the other radio station causes the radio signal including a response request message to be transmitted from the transmission / reception unit to the specific radio station, and waits for the transmission / reception unit in a reception state after the transmission of the radio signal. Let
The transmission / reception control unit of the specific radio station transmits a radio signal including a response message to the response request message from the transmission / reception unit, and then transmits the synchronization signal a plurality of times in the cycle.
The transmission / reception control unit of the other radio station measures the reception interval of the synchronization signal when the transmission / reception unit receives the synchronization signal, and matches its intermittent reception interval with the measurement value of the reception interval. The wireless communication system according to claim 1.
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