JP6004306B2

JP6004306B2 - 火災警報器及び火災警報システム

Info

Publication number: JP6004306B2
Application number: JP2011144479A
Authority: JP
Inventors: 圭太郎干場; 昌典栗田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2031-06-29
Also published as: ES2685916T3; EP2728561A1; WO2013002310A1; DK2728561T3; EP2728561B1; TWI463442B; EP2728561A4; JP2013012048A; TW201305974A

Description

本発明は、他の火災警報器との間で無線信号を送受信することで他の火災警報器と火災警報を連動する火災警報器、及びこの火災警報器を複数台備える火災警報システムに関する。

近年、住宅への火災警報器の設置義務が法制化されたことに伴い、既存住宅への施工性の観点から無線信号を利用して複数の火災警報器を連動させる火災警報システムが提供されている。かかる火災警報システムは、多箇所に設置された複数台の火災警報器がそれぞれに火災を感知する機能と警報音を鳴動する機能を有しており、何れかの火災警報器が火災を感知すると、当該火災警報器が警報音を鳴動するとともに火災感知を知らせる情報(火災感知情報)を無線信号で他の火災警報器に伝送する。これにより、火元の火災警報器だけでなく複数台の火災警報器が連動して一斉に警報音を鳴動することが可能となり、火災の発生を迅速且つ確実に知らせることができる(例えば、特許文献１参照)。このような火災警報器は、火災感知情報を無線信号で伝送するという特性を活かすために電池を電源として駆動され、しかも、通常は室内の天井のようにメンテナンス(電池交換)のし難い場所に設置される。そのため、例えば数年といった長期間にわたってメンテナンス無しに使用できることが望ましい。故に、特許文献１に記載されている従来例では、各火災警報器が具備する無線信号の受信手段を常時動作させるのではなく、数秒間隔で間欠的に動作させることによって消費電力を低減することが行われている。さらに、火災を感知する火災感知手段を間欠的に動作させることでも消費電力の低減を図っている。なお、火災警報器の技術分野においては誤報を防ぐために、例えば、火災に伴って発生する煙の濃度を検出する場合であれば、煙濃度が所定のしきい値を連続して複数回超えたときにだけ火災が発生したと判断するようにしている(例えば、特許文献２参照)。

しかしながら、上述のように電池寿命を伸ばすために受信手段を間欠駆動した場合、出火してから火災感知手段で火災が感知されるまでの時間差に加えて、火元の火災警報器によって火元以外の火災警報器に火災感知情報が伝送されるまでの時間差が生じる。そのため、複数の火災警報器が連動して火災警報を報知するまでに無視できない程度の時間(例えば、数十秒)を要してしまう虞があった。

そこで本出願人は、誤って火災警報が報知される誤報を低減しつつ複数の火災警報器が連動して火災警報を報知するまでの時間を短縮することができる火災警報システムを既に提案している(特許文献３参照)。

特許文献３記載の従来例では、各火災警報器の火災感知部において、火災発生の確率が第１の確率以上になったと判断すると火災予備信号を出力し、火災発生の確率が第２の確率以上になったと判断したら火災確定信号を出力する。なお、第２の確率は当然、第１の確率よりも高い。火災感知部から火災予備信号が出力されると、起動メッセージを含む無線信号が無線送受信部より送信される。そして、起動メッセージを受け取った他の火災警報器では、警報部から警報音を鳴動させずに無線送受信部を常時受信可能な状態とする。故に、火災発生の確率が高くなった段階(第２の確率以上となった段階)で火災警報メッセージを含む無線信号が送信され、他の火災警報器が直ちに無線信号を受信することが可能である。故に、火災が感知されてから複数の火災警報器が連動して火災警報を報知するまでの時間を短縮することができる。

特開２００８−４０３３号公報特開平９−１２０４９２号公報特開２００９−２８８８９６号公報

ところで、特許文献３記載の従来例では、各々ランダムに間欠受信している他の火災警報器に起動メッセージを含む無線信号を受信させるため、例えば、火元の火災警報器から間欠受信間隔以上の長い期間内で無線信号の送信を繰り返さなければならない。一方、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秒以下と規定されている(同条第５号参照)。このため、間欠受信間隔が３秒よりも長い場合には、間欠受信間隔の間、無線信号を連続して送信し続けることができないので、起動メッセージを含む無線信号が他の全ての火災警報器で受信されるまでの時間を短縮することができない。その結果、火災確定信号を含む無線信号の送信及び受信にも影響が及んでしまい、複数の火災警報器が連動して火災警報を報知するまでの時間を短縮することが困難になる。また、複数の火災警報器が連動して火災警報を報知するまでの時間を短縮するために間欠受信間隔を短くすると、電池寿命が短縮されてしまうことになる。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、複数の火災警報器が連動して火災警報を報知するまでの時間の短縮化と電池の長寿命化を同時に達成することを目的とする。

本発明の火災警報器は、火災に伴って変化する観測量に基づいて火災発生の確率を段階的に判断し、当該確率が第１の確率以上になったと判断したときに火災予備信号を出力し、前記第１の確率よりも高い第２の確率以上になったと判断したときに火災確定信号を出力する火災感知手段と、火災警報を報知する警報手段と、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、一定の間欠受信間隔を繰り返しカウント可能であるタイマ手段と、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受信手段を起動させ、前記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、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る制御手段とを具備して、他の火災警報器との間で電波を媒体とする無線信号を送受信する火災警報器であって、
前記制御手段は、前記火災感知手段から前記火災予備信号が出力されると起動メッセージを含む無線信号を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タイミングに合わせて前記送信手段から送信させ、前記火災感知手段から前記火災確定信号が出力されると前記警報手段に火災警報を報知させるとともに火災警報メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させ、且つ他の火災警報器から送信される無線信号を前記受信手段で受信し、当該無線信号によって前記火災警報メッセージを受け取った場合は前記警報手段に火災警報を報知させ、前記無線信号によって前記起動メッセージを受け取った場合は前記他の火災警報器から火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングを推定し、前記タイミングを含む連動待機期間内で前記受信手段を起動させ、さらに、前記制御手段は、前記起動メッセージを受け取ったタイミングと前記火災感知手段が前記火災発生の確率を判断する周期に基づいて、前記他の火災警報器から火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングを推定することを特徴とする。

この火災警報器において、前記制御手段は、前記連動待機期間内においては、前記受信手段を常時又は前記間欠受信間隔よりも短い間隔で間欠的に起動させることが好ましい。

この火災警報器において、前記制御手段は、前記タイミングよりも早いタイミングで前記連動待機期間を開始することが好ましい。

この火災警報器において、前記制御手段は、前記タイミングに合わせて前記連動待機期間を開始することが好ましい。

この火災警報器において、前記制御手段は、前記タイミングでは前記送信手段から無線信号を送信させないことが好ましい。

この火災警報器において、前記待機時間は、互いに異なる複数の待機時間の候補中から択一的に選択されるものであって、前記制御手段は、前記起動メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させる場合、前記選択された待機時間の経過時点を開始時点とする間欠受信間隔のカウントが完了するタイミングと、前記選択される待機時間以外の各待機時間の経過時点を開始時点とする間欠受信間隔のカウントが完了するタイミングとにそれぞれ合わせて前記送信手段から送信させることが好ましい。

本発明の火災警報システムは、前記何れかの火災警報器を複数台有することを特徴とする。

この火災警報器システムにおいて、前記複数台の火災警報器のうちの特定の火災警報器の前記制御手段は、前記起動メッセージを受け取った場合、前記送信手段から同期ビーコンの無線信号を一定周期で送信させ、前記特定の火災警報器を除く火災警報器の前記制御手段は、前記受信手段で前記無線信号を受信して前記同期ビーコンを受け取った場合、前記火災警報メッセージを含む無線信号を、前記同期ビーコンで規定される複数のタイムスロットのうちで自己に割り当てられているタイムスロットに格納して前記送信手段から送信させ、且つ前記自己に割り当てられているタイムスロット以外のタイムスロットにおいて前記受信手段を起動させることが好ましい。

この火災警報システムにおいて、前記複数台の火災警報器は、他の火災警報器から送信される無線信号を受信した場合、必要に応じて当該無線信号を前記他の火災警報器以外の火災警報器へ中継するものであって、前記起動メッセージ及び前記火災警報メッセージを含む無線信号を中継する中継元の火災警報器の制御手段は、中継先の火災警報器の前記受信手段が起動するタイミングに合わせて前記火災警報メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させ、前記起動メッセージの送信元である火元の火災警報器の制御手段は、前記中継元の火災警報器が前記火災警報メッセージを含む無線信号を中継する予定のタイミングよりも前に前記火災警報メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させることが好ましい。

本発明の火災警報器及び火災警報システムは、複数の火災警報器が連動して火災警報を報知するまでの時間の短縮化と電池の長寿命化を同時に達成することができるという効果がある。

本発明に係る火災警報器及び火災警報システムの実施形態１の動作を説明するためのタイムチャートである。 (ａ)は同上における火災警報器のブロック図、(ｂ)は火災感知部のブロック図である。本発明に係る火災警報システムの実施形態２の動作を説明するためのタイムチャートである。本発明に係る火災警報システムの実施形態３の動作を説明するためのタイムチャートである。

以下、本発明に係る火災警報器及び火災警報システムの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

(実施形態１)
本実施形態の火災警報器TRは、複数台で火災警報システムを構成するものであって、図２(ａ)に示すように制御部１、無線送受信部２、アンテナ３、火災感知部４、警報部５、電池電源部６などを備える。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アンテナ３を介して送受信するものである。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。制御部１は、マイクロコンピュータやメモリ、タイマなどのハードウェアとマイクロコンピュータで実行されるプログラムなどのソフトウェアとで構成され、無線送受信部２や火災感知部４、警報部５などを制御する。電池電源部６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。なお、火災警報器TRには固有の識別符号が割り当てられており、当該識別符号によって無線信号の送信先並びに送信元の火災警報器TRが特定できる。

火災感知部４は、火災に伴って発生する観測量のうちの煙濃度を検出することによって火災を感知するものである。この火災感知部４は、図２(ｂ)に示すように発光部40、受光部41、センサ制御部42を有している。発光部40は、図示しない発光ダイオードと当該発光ダイオードを発光させる駆動回路などで構成され、火災に伴って発生する煙が導入される空間に光を照射する。センサ制御部42は、発光部40を制御して光を間欠的に照射させるとともに受光部41の受光光量に基づいて火災発生の確率を判断する。センサ制御部42は、受光光量に応じた受光部41の出力信号レベル(電圧レベル)、すなわち、前記空間内における煙濃度に基づいて火災発生の確率を段階的に判断する。そして、センサ制御部42は、当該確率が第１の確率以上になったと判断したときに火災予備信号を制御部１に出力し、当該確率が第１の確率よりも高い第２の確率以上になったと判断したときに火災確定信号を制御部１に出力する。

またセンサ制御部42は、消費電力を低減して電池の寿命を延ばすため、発光部40と受光部41を数秒(例えば、10秒)周期で間欠的に動作させ、火災発生の確率が第１の確率以上になったと判断したら、前記周期を短く(例えば、３秒周期)している。ただし、本実施形態では火災感知部４が火災に伴って発生する観測量として煙濃度を検出する場合を例示しているが、これに限定する主旨ではなく、例えば、火災に伴って発生する別の観測量として熱などを検出してもよい。

制御部１は、火災感知部４から火災確定信号が出力されると、警報部５から警報音を鳴動させることで火災警報を報知し、さらに他の火災警報器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。

また、制御部１ではマイコンに内蔵するタイマで所定の間欠受信間隔を繰り返しカウントし、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(Receiving Signal Strength Indication：RSSI信号)に基づいて制御部１が行っている。ただし、詳細については従来周知であるから省略する。

さらに本実施形態では、特許文献３記載の従来例と同様に、火災感知部４から火災予備信号が出力されたとき、制御部１が火災警報メッセージではなく起動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。当該起動メッセージを受け取った他の火災警報器TRの制御部１は、警報部５から警報音を鳴動させずに、火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングを含む連動待機期間内で無線送受信部２を起動させる。そして、起動メッセージの送信元(火元)の火災警報器TRにおいて、火災感知部４から火災確定信号が出力されると制御部１が警報部５から警報音を鳴動させて火災警報を報知し、さら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。このとき、後述するように他の(火元でない)火災警報器TRでは連動待機期間内にあるため、後から送信された無線信号(火災警報メッセージを含む無線信号)が直ちに受信できる。そして、火災警報メッセージを受け取った他の火災警報器TRの制御部１が警報部５から警報音を鳴動させて火災警報を報知することで火災連動までの時間を短縮することができる。

ところで、複数台の火災警報器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も不揃いとなる。これに対して本実施形態では、図１に示すように同期信号が受信されると、各火災警報器TRの制御部１がタイマによる間欠受信間隔Txのカウントを中止し、同期信号の終了時点から一定の待機時間TWが経過した時点で間欠受信間隔Txのカウントを再開する。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、同期信号は専用の送信局(図示せず)から送信するようにしてもよいし、任意の火災警報器TRから送信しても構わない。専用の送信局から同期信号を送信した場合、火災警報器TRから同期信号を送信する場合と比較して火災警報器TRにおける電池の消耗を低減できるという利点がある。

火元の火災警報器TRの制御部１は、図１に示すよう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起動メッセージを含む無線信号を送信させる。一方、火元でない火災警報器TRでは、タイマによる間欠受信間隔Txのカウントが完了して制御部１が無線送受信部２を起動すると、直ちに起動メッセージを含む無線信号を受信することができる(図１参照)。すなわち、複数台の火災警報器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おり、１回の送信期間で起動メッセージを含む無線信号を受信できるので、電池消耗の低減と起動メッセージを受信するまでの遅延時間の短縮を図ることができる。

一方、起動メッセージを受け取った制御部１(火元でない火災警報器TRの制御部１)は、火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングを含む連動待機期間内で無線送受信部２を起動させる。この連動待機期間は、例えば、起動メッセージを含む無線信号の受信終了時点から開始されてもよいし、火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングよりも所定時間だけ早いタイミングで開始されてもよい。起動メッセージを含む無線信号の受信終了時点から連動待機期間を開始する場合、制御部１は、連動待機期間内で無線送受信部２を常時受信状態とするか、あるいは間欠受信間隔Txよりも十分に短い周期で間欠的に起動させればよい。

ここで、全ての火災警報器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おり、且つそれぞれの火災感知部４が間欠動作する周期も共通である。したがって、火元でない火災警報器TRの制御部１では、起動メッセージを受け取ったタイミングと火災感知部４の間欠動作の周期に基づいて、火元の火災警報器TRから火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングを推定することができる。したがって、火元でない火災警報器TRの制御部１は、起動メッセージを含む無線信号の受信終了時点から連動待機期間を開始する必要は無く、火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングに合わせて連動待機期間を開始すればよい(図１参照)。ただし、火元の火災警報器TRから火災警報メッセージを含む無線信号が送信されない場合、火元でない火災警報器TRの制御部１は、火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングを過ぎた後に連動待機期間を終了して通常の間欠受信状態に戻る。あるいは、火元の火災警報器TRから火災警報メッセージを含む無線信号が送信されない場合、火元でない火災警報器TRの制御部１は、火災警報メッセージを含む無線信号の再送時間を考慮した一定時間待機してからタイムアウトして通常の間欠受信状態に戻ってもよい。

そして、火元でない火災警報器TRの制御部１は、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、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。火元の火災警報器TRの制御部１は、火元でない全ての火災警報器TR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。ただし、火元でない火災警報器TRが複数台ある場合を考慮して、推定されたタイミング(火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミング)では無線送受信部２から無線信号(例えば、起動メッセージを含む無線信号など)を送信させないことが好ましい。

上述のように全ての火災警報器TRが警報音を鳴動することにより火災連動が開始されると、火元の火災警報器TR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。そして、火元の火災警報器TR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他の全ての火災警報器TRに繰り返し送信する。そして、各火災警報器TRの制御部１では、火元の火災警報器TR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、火元の火災警報器TR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火元でない全ての火災警報器TR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、火元の火災警報器TRから火元でない火災警報器TR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。

(実施形態２)
ところで、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、火元の火災警報器TRから送信される無線信号を火元でない火災警報器TRで受信することは、通常、十分可能である。しかしながら、火災警報器TRの台数が増えるにつれて、全ての火災警報器TRの間で常時無線通信を可能とすることが困難な場合もある。例えば、火災警報器TRの近くに電磁波ノイズを放射する電子機器が設置されており、当該電子機器が動作している時間帯では、電磁波ノイズによって火災警報器TRの無線通信が妨害されることなどが考えられる。

そこで本実施形態では、特定の火災警報器TR(以下、親機と呼ぶ。)を他の全ての火災警報器TR(以下、子機と呼ぶ。)と無線通信可能な場所に設置している。そして、何れかの子機TRから送信される無線信号(起動メッセージ又は火災警報メッセージを含む無線信号)を受信した親機TRが、当該無線信号を全ての子機TRに向けて中継することにより、全ての火災警報器TRが無線信号を送受信できるようにしている。

さらに親機TR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を起動して子機TR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ている。各子機TR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６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)をメモリに記憶している。そして、親機TRから定期監視メッセージを受け取ったときに、子機TRの制御部１は、メモリ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機TRに返信する。親機TR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機TRから送信される無線信号を受信する。そして、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機TRがあれば、親機TRの制御部１は、警報部５が具備するブザーを鳴動させるなどして子機TRの異常(通信不能)を報知する。あるいは、何れかの子機TR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も、親機TRの制御部１は警報部５を駆動して子機TRに異常(故障有り、電池切れなど)が発生したことを報知する。ただし、親機TR及び子機TR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。なお、上述したように親機TRが各子機TRに対して定期監視を行うことにより、親機TRと各子機TRとの間の通信パスの正常性を常に確認することができる。

また親機TRの制御部１は、全ての火災警報器TRで警報音が鳴動されて火災連動が開始されると、無線送信部２に一定周期で同期ビーコンを送信させる。そして、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、全ての子機TR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。親機TRから子機TRへのメッセージは同期ビーコンに含めて送信され、子機TRから親機TRへのメッセージを含む無線信号は、各子機TR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、火災連動中に複数台の火災警報器TR(親機TR並びに子機TR)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。

さらに親機TRの制御部１は、図３に示すように何れかの子機TRから送信された起動メッセージを他の全ての子機TRに中継した後、無線送受信部２から同期ビーコンを一定周期で送信させる。そして、火元の子機TRの制御部１は、火災感知部４から火災確定信号が出力されると、同期ビーコンで規定される複数のタイムスロットのうちで自己に割り当てられたタイムスロット(図３では先頭のタイムスロット)に火災警報メッセージを含む無線信号を格納して無線送受信部２から送信させる。なお、子機TRの制御部１は、自己に割り当てられているタイムスロット以外のタイムスロットにおいて無線送受信部２を受信状態で起動させる。

親機TRの制御部１は、火元の子機TRから送信される火災警報メッセージを受信すると、次の同期ビーコンに火災警報メッセージを含めて無線送受信部２から送信させる。そして、火元でない子機TRの制御部１は、親機TRから送信される同期ビーコンを受信することで火災警報メッセージを受け取ることができる。

而して、連動待機期間内において全ての火災警報器TR(親機及び子機)がTDMA方式で無線信号を送受信するので、複数の火災警報器TRが連動して火災警報を報知するまでの時間を短縮することができる。

(実施形態３)
ところで、実施形態２と同様に親機TRが子機TRから送信される無線信号を中継する場合、火元の子機TRから送信される起動メッセージが親機TRに中継されて火元でない子機TRに届くまでに間欠受信間隔Txの倍近い遅延時間の生じる可能性がある。

そこで本実施形態では、同期信号の終了時点から間欠受信間隔Txのカウントを再開するまでの待機時間を２種類用意し、親機TRと子機TRが互いに異なる待機時間を選択するようにしている。つまり、親機TRの制御部１は、図４に示すように同期信号の終了時点から待機時間Tw1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。一方、子機TRの制御部１は、同期信号の終了時点から待機時間Tw2(＜Tw1)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(図４参照)。したがって、同期信号を受信した後は、同一の待機時間Tw2が選択されている子機TR同士の間では間欠受信間隔Txのカウントを開始するタイミングが揃うことになる。その一方、親機TRと子機TRとの間では、間欠受信間隔Txのカウントを開始するタイミングが待機時間の差分(=Tw1-Tw2)だけずれることになる。ただし、親機TRの制御部１は、子機TRで選択されている待機時間Tw2が経過した時点で別のタイマによる間欠受信間隔Txのカウントを開始している。同様に、子機TRの制御部１でも、親機TRで選択されている待機時間Tw1が経過した時点で別のタイマによる間欠受信間隔Txのカウントを開始している。つまり、親機TR及び子機TRの制御部１は、子機TR及び親機TRのそれぞれの間欠受信間隔Txのカウントが完了するタイミングを把握していることになる。

例えば、何れかの子機TRにおいて、火災感知部４から火災予備信号を受け取った制御部１が２つのタイマによる間欠受信間隔Txのカウント完了前にそれぞれ無線送受信部２を起動する。そして、火元の子機TRの制御部１は、２種類の間欠受信間隔Txのカウント完了時点を含む送信期間内にそれぞれ起動メッセージを含む無線信号を送信する。これにより、親機TR並びに火元でない子機TRの何れにおいても、間欠受信間隔Txのカウント完了直後に直ちに起動メッセージを含む無線信号が受信できる。

さらに、起動メッセージを受信した親機TRの制御部１は、子機TRの間欠受信間隔Txのカウント完了時点を含む送信期間内に起動メッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信(中継)させる。したがって、火元の子機TRから送信される無線信号を受信できなかった子機TRにおいても、親機TRで中継された無線信号を受信することができる。なお、起動メッセージを受け取った後の親機TR及び子機TRの動作は、実施形態１あるいは実施形態２と共通であるから詳細な説明は省略する。

上述のように本実施形態では、親機TRと子機TRとの間で間欠受信間隔Txのカウントを開始するタイミングが待機時間の差分だけずれているので、火元の子機TRから送信される起動メッセージが親機TRに中継されて火元でない子機TRに届くまでの遅延時間を短縮することができる。

(実施形態４)
ところで、実施形態２，３では１台の親機TRが複数台の子機TRに無線信号を中継しているが、１台の親機TRだけで複数台の子機TRに無線信号を中継することが困難な場合もある。

そこで本実施形態では、複数台の火災警報器TRの制御部１に中継機能が搭載され、ディップスイッチなどの設定に応じて中継機能の有効・無効が選択可能となっている。したがって、中継機能が有効に設定されている火災警報器TRの制御部１は、他の火災警報器TRから送信される無線信号を受信すると、当該無線信号を無線送受信部２から送信させて無線信号を中継するのである。ただし、中継機能の有効・無効が選択可能になっている点を除けば、本実施形態の火災警報器TRは実施形態１と共通の構成を有している。したがって、中継元の火災警報器TRの制御部１は、中継先の火災警報器TRの無線送受信部２が起動するタイミング(間欠受信間隔Txのカウントが完了するタイミング)に合わせて起動メッセージや火災警報メッセージを含む無線信号を無線送受信部２から送信させる。

ここで、中継元の火災警報器TRにおいて、無線送受信部２が受信状態から送信状態に切り換わるまでに若干の時間が必要となる。故に、連動待機期間内で火元の火災警報器TRから火災警報メッセージを受け取った後、中継元の火災警報器TRの無線送受信部２が受信状態から送信状態に切り換わる前に中継先の火災警報器TRにおける間欠受信が終了してしまう虞がある。

そのために本実施形態では、火元の火災警報器TRの制御部１が、中継元の火災警報器TRが火災警報メッセージを含む無線信号を中継する予定のタイミング(中継先の火災警報器TRにおける間欠受信のタイミング)よりも前に無線信号を無線送受信部２から送信させる。これにより、中継元の火災警報器TRの無線送受信部２が受信状態から送信状態に切り換わる前に中継先の火災警報器TRにおける間欠受信が終了してしまう事態が回避でき、複数の火災警報器が連動して火災警報を報知するまでの時間の短縮化が図れる。

TR 火災警報器
１制御部(制御手段，タイマ手段)
２無線送受信部(送信手段，受信手段)
３アンテナ(送信手段，受信手段)
４火災感知部(火災感知手段)
５警報部(警報手段)

Claims

火災に伴って変化する観測量に基づいて火災発生の確率を段階的に判断し、当該確率が第１の確率以上になったと判断したときに火災予備信号を出力し、前記第１の確率よりも高い第２の確率以上になったと判断したときに火災確定信号を出力する火災感知手段と、火災警報を報知する警報手段と、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、一定の間欠受信間隔を繰り返しカウント可能であるタイマ手段と、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受信手段を起動させ、前記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、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る制御手段とを具備して、他の火災警報器との間で電波を媒体とする無線信号を送受信する火災警報器であって、
前記制御手段は、前記火災感知手段から前記火災予備信号が出力されると起動メッセージを含む無線信号を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タイミングに合わせて前記送信手段から送信させ、前記火災感知手段から前記火災確定信号が出力されると前記警報手段に火災警報を報知させるとともに火災警報メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させ、且つ他の火災警報器から送信される無線信号を前記受信手段で受信し、当該無線信号によって前記火災警報メッセージを受け取った場合は前記警報手段に火災警報を報知させ、前記無線信号によって前記起動メッセージを受け取った場合は前記他の火災警報器から火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングを推定し、前記タイミングを含む連動待機期間内で前記受信手段を起動させ、
さらに、前記制御手段は、前記起動メッセージを受け取ったタイミングと前記火災感知手段が前記火災発生の確率を判断する周期に基づいて、前記他の火災警報器から火災警報メッセージを含む無線信号が送信されるタイミングを推定することを特徴とする火災警報器。
前記制御手段は、前記連動待機期間内においては、前記受信手段を常時又は前記間欠受信間隔よりも短い間隔で間欠的に起動させることを特徴とする請求項１記載の火災警報器。
前記制御手段は、前記タイミングよりも早いタイミングで前記連動待機期間を開始することを特徴とする請求項２記載の火災警報器。
前記制御手段は、前記タイミングに合わせて前記連動待機期間を開始することを特徴とする請求項１記載の火災警報器。
前記制御手段は、前記タイミングでは前記送信手段から無線信号を送信させないことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の火災警報器。
前記待機時間は、互いに異なる複数の待機時間の候補中から択一的に選択されるものであって、前記制御手段は、前記起動メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させる場合、前記選択された待機時間の経過時点を開始時点とする間欠受信間隔のカウントが完了するタイミングと、前記選択される待機時間以外の各待機時間の経過時点を開始時点とする間欠受信間隔のカウントが完了するタイミングとにそれぞれ合わせて前記送信手段から送信させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の火災警報器。
請求項１〜６の何れかの火災警報器を複数台有することを特徴とする火災警報システム。
前記複数台の火災警報器のうちの特定の火災警報器の前記制御手段は、前記起動メッセージを受け取った場合、前記送信手段から同期ビーコンの無線信号を一定周期で送信させ、前記特定の火災警報器を除く火災警報器の前記制御手段は、前記受信手段で前記無線信号を受信して前記同期ビーコンを受け取った場合、前記火災警報メッセージを含む無線信号を、前記同期ビーコンで規定される複数のタイムスロットのうちで自己に割り当てられているタイムスロットに格納して前記送信手段から送信させ、且つ前記自己に割り当てられているタイムスロット以外のタイムスロットにおいて前記受信手段を起動させることを特徴とする請求項７記載の火災警報システム。
前記複数台の火災警報器は、他の火災警報器から送信される無線信号を受信した場合、必要に応じて当該無線信号を前記他の火災警報器以外の火災警報器へ中継するものであって、前記起動メッセージ及び前記火災警報メッセージを含む無線信号を中継する中継元の火災警報器の制御手段は、中継先の火災警報器の前記受信手段が起動するタイミングに合わせて前記火災警報メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させ、前記起動メッセージの送信元である火元の火災警報器の制御手段は、前記中継元の火災警報器が前記火災警報メッセージを含む無線信号を中継する予定のタイミングよりも前に前記火災警報メッセージを含む無線信号を前記送信手段から送信させることを特徴とする請求項７記載の火災警報システム。