JP6048875B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線局間で無線信号を伝送する無線通信システムに関する。

従来から、免許を要しない無線局の一種である特定小電力無線局を用いた無線通信（伝送）システムとして、複数台の無線局（無線機）がそれぞれ火災を感知する機能を備えた火災感知器からなる火災報知システムが提案されている（たとえば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のシステムでは、複数の火災感知器のうちの一つを親器、残りを子器とし、親器が複数の子器全ての無線信号の送信範囲が重複する領域に配置され、親器の無線信号の送信範囲に複数の子器全てが配置されている。このシステムにおいては、いずれかの子器がイベント（火災の発生）を検知した場合、この子器が送信する無線信号は確実に親器で受信され、親器からさらに無線信号が送信されることで、全ての無線局（火災感知器）において火災発生の報知が行われる。また、親器がイベント（火災の発生）を検知した場合には、親器が送信する無線信号は全ての子器で受信され、全ての無線局（火災感知器）において火災発生の報知が行われる。

ところで、特許文献１に記載の無線通信システムでは、無線局の施工時や設置場所の移動時に、安定的に送受信ができる環境にあるか否かを確認するための電波チェックが行えるようになっている。具体的には、親器は電波チェックボタンが操作されると、返信要求メッセージを含む無線信号（返信要求信号）を送信し、子器は返信要求信号を受信すると返信要求信号に対する返信メッセージを含む無線信号（返信信号）を送信するように構成されている。親器は、返信要求信号の送信後、全ての子器から返信信号が得られたか否かを判定し、全ての子器から受信信号強度（ＲＳＳＩ）が所定の閾値以上の返信信号が得られたときには、電波チェックの結果が正常であることを報知する。

特開２００９−１７１０６７号公報

しかし、特許文献１に記載の無線通信システムにおいては、無線局の施工時や設置場所の移動時に電波チェックが行われ、その時点で正常と判断されれば、たとえ受信信号強度が閾値を僅かに上回るような場合でも、そのまま運用されることになる。そのため、電波チェック後のシステムの運用時において、たとえば人の動き等によるフェージングなどに起因して電波の受信状態が変動すると、無線局間の通信品質が不安定になる可能性がある。

本発明は上記事由に鑑みて為されており、運用時において、安定した通信品質を確保することができる無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の無線通信システムは、無線信号を用いて通信する複数の無線局を備えており、前記複数の前記無線局のうちの一つを親器、残りを子器として、前記親器が全ての前記子器と通信可能な位置に配置される無線通信システムであって、前記親器は、第１のアンテナと第２のアンテナとを具備するアンテナ部と、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを切り替えて各々から前記子器に返信要求信号を送信し通信品質を判定する電波チェックを行う電波チェック部と、前記電波チェック時において通信品質が高い方のアンテナを、以降の前記子器との通信に用いるアンテナとして選択する選択部とを有し、前記電波チェック部は、前記返信要求信号に対する応答として前記子器が送信する返信信号を用いて前記通信品質を判定しており、前記返信信号の受信区間として、前記第１のアンテナを用いる第１の受信区間と、前記第２のアンテナを用いる第２の受信区間とを設定し、前記子器は、前記返信要求信号に含まれている識別子に応じて当該返信要求信号の送信元が前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとのいずれかを識別して、前記第１のアンテナから送信された前記返信要求信号に対しては前記返信信号を前記第１の受信区間に送信し、前記第２のアンテナから送信された前記返信要求信号に対しては前記返信信号を前記第２の受信区間に送信することを特徴とする。

この無線通信システムにおいて、前記電波チェック部は、前記返信要求信号としてのパケットを複数回繰り返し送信し、前記パケットごとに前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを切り替えることが望ましい。

この無線通信システムにおいて、前記電波チェック部は、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの各々について、前記子器での前記返信要求信号の受信信号強度と、前記返信要求信号に対する応答として前記子器が送信する返信信号の受信信号強度との少なくとも一方を収集し、収集した前記受信信号強度に基づいて前記通信品質を判定することがより望ましい。

この無線通信システムにおいて、前記無線局は、火災の発生を感知する火災警報器と、空気質を測る空気質センサと、監視領域の人の存在を検知する人センサとの少なくとも一種からなることがより望ましい。

本発明は、電波チェック時において通信品質が高い方のアンテナを、以降の子器との通信に用いるアンテナとして選択するので、運用時において、安定した通信品質を確保することができるという利点がある。

実施形態１に係る無線通信システムのシステム構成図である。 実施形態１に係る無線通信システムにおける親器の動作の説明図である。 実施形態２に係る無線通信システムに関し、（ａ）は親器、（ｂ）は子器の動作の説明図である。

以下の各実施形態では、火災の発生を感知して警報音を鳴動する火災感知器を無線局とし、複数の無線局（火災感知器）間で無線信号を伝送するように構成された火災報知システムを、無線通信システムの例として説明する。

（実施形態１）
本実施形態の無線通信システム（火災報知システム）は、図１に示すように火災感知器からなる複数台の無線局１を備えている。図１の例では無線局１を２台のみ図示しているが、実際には無線通信システムは３台以上の無線局１を備えている。

無線局１は、アンテナ部２と、無線信号を送受信する送受信部３と、火災の発生を検知する火災感知部４と、火災感知時に報知を行う報知部５と、各部に動作電源を供給する電源部６と、各部の動作を制御する制御部７とを、１つの筐体（図示せず）に有している。ここでは、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。各無線局１は、筐体がたとえば住宅等における室内の壁や天井に取り付けられた状態で使用される。

送受信部３は、無線信号をアンテナ部２から送信（放射）し、且つ、他の無線局１から送信された無線信号をアンテナ部２にて受信する。ここでは、送受信部３は、電波法施行規則第６条に規定される「特定小電力無線局」に準拠して、電波（電磁波）を媒体とした無線信号を送受信する。火災感知部４は、たとえば火災に伴って煙や熱、炎などを検出することにより、火災を感知する。火災感知部４は、火災を感知すると、制御部７に対して感知信号を出力する。なお、送受信部３および火災感知部４の具体的な構成については、従来周知であるからここでは詳しい説明は省略する。

報知部５は、感知信号を受けた制御部７から報知を行うよう指示があると、音声メッセージやブザー音などによる警報音をスピーカ（図示せず）から鳴動することによって火災の発生の報知を行う。報知部５は、火災感知部４で火災が感知されなくなった場合や、図示しない操作入力部にて、報知を停止させるための操作入力が受け付けられた場合に、火災の報知を終了する。報知部５は、警報音だけでなく、光や文字等により報知を行う構成であってもよい。

制御部７は、マイコン（図示せず）を主構成としており、図示しないメモリ（ＲＯＭや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、上記報知部５への指示の他、後述する各種の機能を実現する。

本実施形態では、制御部７は、火災感知部４で火災の発生が感知されると、報知部５を駆動して警報音を鳴動させ、且つ、他の無線局１においても火災警報が報知されるように火災警報メッセージを含む無線信号を送受信部３より送信させる。また、制御部７は、他の無線局１から送信された無線信号を送受信部３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場合、報知部５を駆動して警報音を鳴動させる。つまり、無線局１は、自身の火災感知部４で火災を感知したときに報知部５にて火災の報知を行うだけでなく、他の無線局１の火災感知部４で火災が感知されたときにも、火災警報メッセージを受けて報知部５にて火災の報知を行う。

また、本実施形態の無線通信システムでは、複数台の無線局１のうちの一つが親器、残りが子器として使用されている。そこで、以下の説明では、親器として使用される無線局１を必要に応じて「親器１１」と表記し、子器として使用される無線局１を必要に応じて「子器１２」と表記する。

親器１１と子器１２とは、親器１１が全ての子器１２と通信可能となるような位置関係で配置されている。すなわち、本実施形態では子器１２が複数台ある場合を想定しているので、親器１１はこれら複数台の子器１２全ての無線信号の送信範囲が重複する領域に配置され、親器１１の無線信号の送信範囲に複数の子器１２全てが配置されている。したがって、親器１１は全ての子器１２との間で無線信号による通信が可能である。なお、子器１２においては、他の子器１２に対しても通信可能な位置関係にあってもよいし、親器１１に対してのみ通信可能な位置関係にあってもよい。

ここにおいて、親器１１の制御部７は、自身の火災感知部４で火災が感知されたときには、全ての子器１２に対して、火災警報メッセージを含む無線信号を送受信部３より送信させる。さらに、親器１１の制御部７は、他の無線局（子器１２）１から火災警報メッセージを含む無線信号を送受信部３で受信すると、この無線信号の送信元の子器１２以外の全ての子器１２に対し火災警報メッセージを含む無線信号を送受信部３より送信させる。つまり、親器１１は、自ら火災を感知した場合、全ての子器１２に火災警報メッセージを送信し、いずれかの子器１２から火災警報メッセージを受け取った場合、この火災警報メッセージを送信元の子器１２以外の全ての子器１２に転送する機能を有している。

一方、子器１２の制御部７は、自身の火災感知部４で火災が感知されたときに、親器１１のみに対して火災警報メッセージを含む無線信号を送受信部３より送信させる。つまり、子器１２は、自ら火災を感知した場合、自分以外の全ての子器１２に対して火災警報メッセージを送信する機能を有している。なお、子器１２の制御部７は、自身の火災感知部４で火災が感知されたときに、親器１１だけでなく他の子器１２全てに対して、火災警報メッセージを含む無線信号を送受信部３より送信させる構成であってもよい。この構成では、親器１１の故障等により親器１１にて火災警報メッセージが転送されない場合でも、子器１２は、無線信号の送信範囲内にある他の子器１２に対しては火災警報メッセージを送ることができる。

また、子器１２の制御部７は、火災警報メッセージを含む無線信号を送受信部３で受信すると、上述したように報知部５を駆動して警報音を鳴動させる。さらに、子器１２の制御部７は、親器１１から送信された火災警報メッセージを含む無線信号を送受信部３で受信すると、この火災警報メッセージに対する応答メッセージを含む無線信号を送受信部３より送信させる。

すなわち、上記構成によれば、親器１１が火災を感知した場合、親器１１から全ての子器１２に対して火災警報メッセージが送信されるので、親器１１並びに子器１２は連動して報知部５を鳴動させ火災を報知する。また、いずれかの子器１２が火災を感知した場合、この子器１２からの火災警報メッセージが親器１１に送信され且つ親器１１から他の子器１２へ転送されるので、親器１１並びに子器１２は連動して報知部５を鳴動させ火災を報知する。結果的に、親器１１と子器１２とのいずれで火災が感知されたとしても、全ての無線局１は連動して報知を行うことになる。

ここで、無線設備の標準規格（ＡＲＩＢ等）においては、無線信号を連続して送信してもよい期間（送信期間）、並びに送信期間と送信期間と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）が定められている。したがって、制御部７は、これらの規格に適合する送信期間に無線信号を送信させ、休止期間には送信を停止して受信可能な状態となるように送受信部３を制御する。つまり、火災が発生していないときには、各無線局１は間欠受信動作を行うこととなり、非同期で無線信号を伝送する。

そして、親器１１の制御部７は、火災感知部４で火災を感知した場合には、全ての子器１２から応答メッセージを受信したときに、送受信部３より一定周期で同期信号を送信させる。また、親器１１の制御部７は、子器１２から火災警報メッセージを受信した場合には、火元（火災警報メッセージの送信元）の子器１２を除く全ての子器から応答メッセージを受信したときに、送受信部３より一定周期で同期信号を送信させる。この同期信号は、無線局１間で時分割多重伝送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（無線局１の総数）のタイムスロットに分割されている。

無線局１は、各々異なるタイムスロットが割り当てられている。各無線局１の制御部７は、無線信号を送信する場合、自局に割り当てられているタイムスロットに格納して送信することにより、他の無線局１からの無線信号との衝突を回避できる。なお、タイムスロットの割り当ては固定的であってもよいし、親器１１から送信される同期信号によってタイムスロットの割当情報が子器１２に通知される構成であってもよい。

このように構成された本実施形態の無線通信システムでは、いずれの無線局１でも火災が感知されていない場合、各無線局１は非同期で無線信号を伝送する。一方、いずれかの無線局１で火災が感知された場合、親器１１は一定周期の同期信号を送信し、各子器１２は同期信号によって規定されるタイムスロットに割り当てられて無線信号を時分割多重伝送する。

そのため、火災が発生しておらず無線信号を伝送する頻度が低いときには、各無線局１は非同期で無線信号を伝送することにより、無線信号の伝送についての電力消費を抑えて、電源部６の電池寿命を延ばすことができる。また、いずれかの無線局１で火災が感知され、無線信号を伝送する頻度が相対的に高くなると、無線局１は無線信号を時分割多重伝送することで、無線信号同士の衝突を回避して情報伝送の遅延を少なくする。なお、無線局１は、火災感知部４で火災が感知されなくなった場合や、報知を停止させるための操作入力が受け付けられた場合に火災の報知を終了し、これによって、通常の間欠受信動作に復帰する（非同期となる）。

ところで、本実施形態の無線通信システムにおいては、親器１１の制御部７は少なくとも、電波チェックを行う電波チェック部７１、および通信用のアンテナを選択する選択部７２としての機能を有している。

電波チェック部７１は、各無線局１の施工時（無線通信システムの構築時、無線局１の増設時）や設置場所の移動時に、親器１１と子器１２との通信品質（通信状態）の良否を判定する電波チェックを実行する。つまり、親器１１は、電波チェックを実行することにより、全ての子器１２と通信可能な位置関係にあるか否かを判定する。以下に、電波チェック時の親器１１および子器１２の動作について説明する。

親器１１の電波チェック部７１は、筐体に設けられているチェック釦（図示せず）が操作されると、無線信号の送信範囲内に全ての子器１２が位置するか否かを確認するための返信要求メッセージを含む無線信号（返信要求信号）を送受信部３より送信させる。子器１２の制御部７は、送受信部３で返信要求信号を受信すると、返信要求信号に対する応答として返信メッセージを含む無線信号（返信信号）を送受信部３より親器１１に送信させる。親器１１の電波チェック部７１は、返信要求信号の送信後、全ての子器１２から返信信号（ＡＣＫ）が得られたか否かによって、通信品質の良否を判定する。なお、親器１１は、チェック釦が操作（たとえば長押し）されることによって電波チェックを開始する構成に限らず、たとえば電源投入時に自動的に電波チェックを実行する構成であってもよい。

電波チェック部７１は、全ての子器１２から返信信号が得られた場合、電波チェックの結果が正常、つまり親器１１が全ての子器１２と通信可能な状態にあると判定する。一方、少なくとも一部の子器１２から返信信号が得られなかった場合、電波チェック部７１は、所定の上限回数に達するまで繰り返し返信要求信号の送信を行う。返信要求信号を上限回数繰り返して送信しても、依然として少なくとも一部の子器１２から返信信号が得られなかった場合、電波チェック部７１は、電波チェックの結果が異常、つまり親器１１が少なくとも一部の子器１２と通信可能でないと判定する。

ここで、電波チェック部７１は、単に返信信号を受信したか否かだけでなく、受信した返信信号の強度の大小に比例した直流電圧である受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）に基づいて、返信信号が得られたか否かを判定してもよい。この場合、電波チェック部７１は、返信信号を一応受信したときであっても、返信信号の受信信号強度が所定の閾値未満であれば、返信信号を得られなかったと判定する。なお、親器１１の制御部７は、電波チェック部７１での判定結果（正常、異常の別）が報知部５から報知されるように報知部５を駆動する構成であってもよい。

ここにおいて、親器１１は、図１に示すように第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とをアンテナ部２に具備している。すなわち、親器１１はアンテナ部２として２種類のアンテナ（２１，２２）を有している。これら第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とは、ダイバーシティ（ダイバーシチ）アンテナを構成していればよく、たとえば互いに指向性（要するに偏波の向き）が異なっていればよい。

アンテナ部２は、送受信部３に対して第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とが択一的に接続されるように、送受信部３に接続されるアンテナを第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とで切り替える切替部２３をさらに具備している。これにより、送受信部３は、第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とのいずれかを用いて、無線信号の送受信を行うことになる。

電波チェック部７１は、アンテナ部２の切替部２３を制御することにより、送受信部３の接続先を第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とで切り替えて、各々のアンテナ２１，２２から子器１２に対して返信要求信号を送信する。つまり、電波チェック部７１は、返信要求信号を第１のアンテナ２１から子器１２に送信して通信品質を判定し、さらに切替部２３を切り替え、返信要求信号を第２のアンテナ２２から子器１２に送信して通信品質を判定する。

このとき、電波チェック部７１は、まず第１のアンテナ２１からの返信要求信号に対して全ての子器１２から返信信号を得られたか否かを判断し、次に、第２のアンテナ２２からの返信要求信号に対して全ての子器１２から返信信号が得られたか否かを判断する。すなわち、電波チェック部７１は、第１のアンテナ２１を用いた場合の通信品質と、第２のアンテナ２２を用いた場合の通信品質とを個別に判定する。ここで、電波チェック部７１は、単に全ての子器１２から返信信号が得られたか否かだけでなく、第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２との間で通信品質の優劣をも判定する。

具体的には、電波チェック部７１は、図２に示すように、返信要求信号としてのパケットを複数回繰り返し送信し、パケットごとに第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とを切り替える。図２の例では、親器１１は、パケットを送受信部３から４回繰り返して送信し、そのうち第１のパケットＰ１、第３のパケットＰ３の２回を第１のアンテナ２１から送信し、第２のパケットＰ２、第４のパケットＰ４の２回を第２のアンテナ２２から送信する。

電波チェック部７１は、最後のパケット（ここでは第４のパケットＰ４）を送信後の所定期間を、返信信号を受信するためのタイムスロットとして設定する。図２の例では、親器１１は、タイムスロットＴ１〜Ｔ４のうちタイムスロットＴ１，Ｔ３の２回を第１のアンテナ２１で受信し、タイムスロットＴ２，Ｔ４の２回を第２のアンテナ２２で受信している。なお、図２では親器１１の動作を示し、横軸を時間軸として、時間軸の上側が送信（Ｔｘ）、下側が受信（Ｒｘ）を表している。

子器１２は、最後のパケットを受信後、親器１１に対して返信信号の送信を開始する。このとき、子器１２は、第１〜４のパケットＰ１〜Ｐ４の各々に対し個別に返信信号を送信する。たとえば、子器１２は各パケットを受信後、所定の遅延時間が経過した時点でそれぞれ返信信号を送信することにより、各パケットに対する返信信号を順次送信する。この場合、電波チェック部７１は、タイムスロットを各パケットＰ１〜Ｐ４に対応付けて分割しておくことで、いずれのタイムスロットＴ１〜Ｔ４で返信信号を受信したかを識別することによりいずれのパケットＰ１〜Ｐ４に対する返信信号かを判断できる。つまり、電波チェック部７１は、タイムスロットＴ１に受信される返信信号は第１のパケットＰ１に対する返信信号と判断でき、タイムスロットＴ２に受信される返信信号は第２のパケットＰ２に対する返信信号と判断できる。

ここで、電波チェック部７１は、第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２との各々について、子器１２での返信要求信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ）と、親器１１での返信信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ）との少なくとも一方に基づいて通信品質を判定する。前者（返信要求信号）の受信信号強度については、各子器１２がそれぞれ測定し、測定結果を返信信号に含めて親器１１に送信することにより、電波チェック部７１にて収集される。後者（返信信号）の受信信号強度については、親器１１が子器１２ごとに測定することにより、電波チェック部７１にて収集される。

前者の受信信号強度は親器１１から子器１２への信号伝送時の通信品質を表し、後者の受信信号強度は子器１２から親器１１への信号伝送時の通信品質を表している。したがって、電波チェック部７１は、これら２種類の受信信号強度の少なくとも一方についてアンテナ２１，２２ごとに収集し、その代表値（平均値等）や最小値を評価値として求め、評価値が大きい方の通信品質が高い（優れている）と判定する。このとき、電波チェック部７１は、子器１２が複数台あれば、全ての子器１２についての受信信号強度の代表値や最小値を評価値として求める。また、電波チェック部７１は、上述のように各アンテナ２１，２２からパケットを複数回ずつ送信しているのであれば、全てのパケットについての受信信号強度の代表値や最小値を評価値として求める。

ただし、電波チェック部７１は、受信信号強度に基づいて通信品質を判定する構成に限らず、受信信号強度以外のパラメータを用いた他の方法で、親器１１−子器１２間の通信品質を判定する構成であってもよい。たとえば、電波チェック部７１は、各アンテナ２１，２２から返信要求信号を複数回ずつ送信し、受信信号を正常に受信した回数をアンテナ２１ごとに測定して、この回数が多い方の通信品質が高いと判定する構成であってもよい。また、フェージングにより電波の受信状態が時間経過に伴って変動するような場合には、電波チェック部７１は、各アンテナ２１，２２からパケットを複数回ずつ送信することで、時間経過に伴う変動の大小も含めて通信品質を判定してもよい。つまり、電波チェック部７１は、たとえ受信信号強度の最小値が同じであっても、時間経過に伴う受信信号強度の変動が小さくフェージングの影響が小さい方の通信品質が高いと判定する。

選択部７２は、電波チェック部７１の判定結果を受けて、第１のアンテナ２１および第２のアンテナ２２のうち、電波チェック時の通信品質が高い（優れている）方のアンテナを、以降の子器１２との通信に用いるアンテナとして選択する。つまり、電波チェック部７１が、第１のアンテナ２１を用いた場合と、第２のアンテナ２２を用いた場合とで通信品質の優劣を判定し、選択部７２は、通信品質が高いと判定された方のアンテナを選択する。選択部７２は、選択したアンテナが送受信部３に接続されるように、アンテナ部２の切替部２３を制御することにより送受信部３の接続先を第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とで切り替える。

選択部７２は、切替部２３を制御して送受信部３の接続先のアンテナ２１，２２を一旦切り替えると、その後、再びチェック釦が操作されて電波チェックが行われない限り、送受信部３の接続先のアンテナ２１，２２を切り替えることはない。要するに、切替部２３は、電波チェックの結果に応じて選択部７２により制御されると、その後、再び電波チェックが行われるまで、送受信部３の接続先を不変とするように維持する。

以上説明した構成の無線通信システムによれば、親器１１は、電波チェック以降、第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とのうち通信品質の高い方を用いて子器１２と通信するので、システム運用時において安定した通信品質を確保できる。要するに、第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とのどちらの通信品質が高いかは、各無線局１の設置場所や取り付けられる向きなどの種々の条件によって異なる。親器１１は、電波チェック時に通信品質の高いアンテナ２１，２２を判定し、以降はそのアンテナ２１，２２を用いて子器１２と通信を行うので、アンテナが１つしかない場合に比べると、システム運用時において高い通信品質を確保できる。その結果、電波チェック後のシステムの運用時において、たとえば人の動き等によるフェージングなどに起因して電波の受信状態が変動しても無線局１間の通信品質が不安定になりにくく、安定した通信品質を確保できる。

しかも、親器１１は、電波チェックの結果を受けて選択部７２にてアンテナが選択されると、その後に電波チェックが行われるまでは、使用するアンテナを変更することなく、選択された１つのアンテナを使用し続ける。したがって、親器１１は、運用時にも２つのアンテナを併用するダイバーシティアンテナに比べて、通信にかかる消費電流を大幅に抑えることができ、電源部６電池寿命が長くなる。

ここで、上述した電波チェックは、無線通信システムを構成する全ての無線局１が実際の設置場所（壁や天井など）に取り付けられた状態で行われることが望ましい。すなわち、親器１１−子器１２間の通信品質はアンテナ２１，２２の位置並びに向きによって変動するので、施工者は、運用時と同じ条件で電波チェックを行うことにより、運用時においても通信品質が高い方のアンテナ２１，２２を使用可能になる。その結果、無線通信システムは、運用時において、より安定した通信品質を確保することができる。

また、電波チェック部７１は返信要求信号としてのパケットを複数回繰り返し送信し、パケットごとにアンテナ２１，２２を切り替えているので、２つのアンテナ２１，２２の通信品質を比較しながらも電波チェックにかかる時間を比較的短く抑えることができる。さらにこの構成によれば、電波チェック部７１は、第１のアンテナ２１を用いた電波チェックと第２のアンテナ２２を用いた電波チェックとを殆ど間隔を空けずに行えるので、時間経過に伴う条件の変動がある場合でも、略同じ条件下で通信品質の対比が可能である。

さらにまた、電波チェック部７１は、子器１２での返信要求信号の受信信号強度と、子器１２が送信する返信信号の受信信号強度との少なくとも一方を収集し、収集した受信信号強度に基づいて通信品質を判定するので、通信品質の優劣を細かく判定できる。要するに、いずれのアンテナ２１，２２を用いても同じように返信要求信号に対し返信信号が受信された場合でも、電波チェック部７１は、返信要求信号と返信信号との少なくとも一方の受信信号強度の大小から通信品質の優劣を判定することが可能である。

なお、上記実施形態では、親器１１のアンテナ部２はアンテナを２つ（第１のアンテナ２１および第２のアンテナ２２）を有する場合を例示したが、この例に限らず、アンテナ部２は３つ以上のアンテナを有していてもよい。この場合、親器１１は、電波チェック時に第１のアンテナ２１、第２のアンテナ２２、第３のアンテナ・・・の各々について、電波チェック部７１にて通信品質を判定し、最も通信品質が高いアンテナを選択部７２で選択する。

また、無線通信システムは、火災感知器を無線局とする火災報知システムに限らず、たとえば、火災感知器と空気質センサと人センサとの少なくとも１つを無線局として構成されるシステムであってもよい。つまり、上述した無線局についての構成は、日本国でいうところの住宅用火災警報器をはじめとする煙感知式、熱感知式、炎感知式の各種火災警報器（火災感知器）だけに限らず、これに類する無線局全般に適用可能である。

その一例として、いわゆる空気質を測る空気質センサを無線局として用いてもよい。ここでいう空気質センサは、空気中の所望ガス成分や湿度を測定する。空気質センサの一種としては、ガスセンサなる感知器や、空気中の浮遊粒子を検知するセンサなどがある。ガスセンサには、可燃性ガスのガス漏れを感知するガス警報器だけでなく、二酸化炭素や一酸化炭素など環境を測る指標となるＣＯｘ系の気体成分（ガス成分）を測定するタイプのセンサも含まれる。

また、無線局は、監視領域の人（人体）の存在を検知する人センサであってもよい。人センサは、たとえば人体から発せられる赤外線を感知する方式（赤外線感知式）と、監視領域を撮像した画像を画像処理解析する方式（画像解析式）との一方、またはこれらの方式の組み合わせにより人を検知するように構成される。

さらに、これら空気質センサや人センサを、上述した火災感知器と混合して無線局として用い、火災感知のみならず人検知（侵入者検知等）や換気警鐘の目的も兼ねた無線通信システムを実現してもよい。

なお、無線局は、筐体からアンテナ（アンテナ部２）が突き出したデザインであってもよいが、アンテナが目立たないように筐体にアンテナを内蔵したデザインであってもよい。

（実施形態２）
本実施形態の無線通信システムは、子器１２が、親器１１からの返信要求信号に含まれている識別子に応じて、返信信号を送信するタイミングを決めている点が実施形態１の無線通信システムと相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態においては、親器１１は、図３に示すように返信要求信号Ｓ１，Ｓ２を１回送信する度に、返信信号を受信するためのタイムスロット（受信区間）を設定している。各タイムスロットは２分割されており、電波チェック部７１は、タイムスロットＴ１，Ｔ２のうち前半のタイムスロット（第１の受信区間）Ｔ１を第１のアンテナ２１で受信し、後半のタイムスロット（第２の受信区間）Ｔ２を第２のアンテナ２２で受信する。なお、図３では、（ａ）が親器１１、（ｂ）が子器１２の動作を示し、横軸を時間軸として、時間軸の上側が送信（Ｔｘ）、下側が受信（Ｒｘ）を表している。図３の例では、第１のアンテナ２１から送信された返信要求信号を「Ｓ１」、第２のアンテナ２２から送信された返信要求信号を「Ｓ２」で表している。

子器１２は、返信要求信号Ｓ１，Ｓ２を受信すると、返信要求信号Ｓ１，Ｓ２に含まれている識別子としてのフレーム番号に応じて、この返信要求信号Ｓ１，Ｓ２の送信元が第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とのいずれであるかを識別する。この子器１２は、第１のアンテナ２１から送信された返信要求信号Ｓ１を受信した場合、返信要求信号Ｓ１の受信時点から所定の第１遅延時間経過後に返信信号を送信することによって、第１の受信区間たるタイムスロットＴ１に返信信号を送信する。一方、子器１２は、第２のアンテナ２２から送信された返信要求信号Ｓ２を受信した場合、返信要求信号Ｓ２の受信時点から所定の第２遅延時間（＞第１遅延時間）経過後に返信信号を送信することで、第２の受信区間たるタイムスロットＴ２に返信信号を送信する。

図３の例で説明すると、子器１２は、間欠的に送受信部３を駆動して間欠受信動作を行っている。このとき、第１のアンテナ２１から返信要求信号Ｓ１が送信されるものの、子器１２はこの返信要求信号Ｓ１の受信に失敗しており（図中×印）、そのため、タイムスロットＴ１には返信信号の送信は行わない。一方、第２のアンテナ２２から返信要求信号Ｓ２が送信されると、子器１２はこの返信要求信号Ｓ２の受信に成功しており（図中○印）、返信要求信号Ｓ２に含まれるフレーム番号に応じて、返信信号を送信するタイミングを決定する。そのため、子器１２は、返信要求信号Ｓ２を受信した時点から第２遅延時間経過後の第２の受信区間たるタイムスロットＴ２に返信信号を送信する。この場合、親器１１においては、第２のアンテナ２２から送信した返信要求信号Ｓ２に対してのみ返信信号が返信されていることから、電波チェック部７１は第２のアンテナ２２の方が第１のアンテナ２１より通信品質が高いと判定する。

以上説明した本実施形態の構成によれば、子器１２は、返信要求信号に含まれている識別子に応じて、返信信号の送信タイミングを決定するので、第１のアンテナ２１と第２のアンテナ２２とを確実に区別して電波チェックを行うことができる。すなわち、電波チェック部７１においては、第１のアンテナ２１からの返信要求信号に対する返信信号は第１のアンテナ２１で受信でき、第２のアンテナ２２からの返信要求信号に対する返信信号は確実に第２のアンテナ２２で受信できる。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

１ 無線局
１１ 親器
１２ 子器
２ アンテナ部
２１ 第１のアンテナ
２２ 第２のアンテナ
２３ 切替部
３ 送受信部
７１ 電波チェック部
７２ 選択部
Ｐ１〜Ｐ４ パケット
Ｔ１〜Ｔ４ タイムスロット（受信区間）

Claims (4)

1. 無線信号を用いて通信する複数の無線局を備えており、前記複数の前記無線局のうちの一つを親器、残りを子器として、前記親器が全ての前記子器と通信可能な位置に配置される無線通信システムであって、
   前記親器は、第１のアンテナと第２のアンテナとを具備するアンテナ部と、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを切り替えて各々から前記子器に返信要求信号を送信し通信品質を判定する電波チェックを行う電波チェック部と、前記電波チェック時において通信品質が高い方のアンテナを、以降の前記子器との通信に用いるアンテナとして選択する選択部とを有し、
   前記電波チェック部は、前記返信要求信号に対する応答として前記子器が送信する返信信号を用いて前記通信品質を判定しており、前記返信信号の受信区間として、前記第１のアンテナを用いる第１の受信区間と、前記第２のアンテナを用いる第２の受信区間とを設定し、
   前記子器は、前記返信要求信号に含まれている識別子に応じて当該返信要求信号の送信元が前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとのいずれかを識別して、前記第１のアンテナから送信された前記返信要求信号に対しては前記返信信号を前記第１の受信区間に送信し、前記第２のアンテナから送信された前記返信要求信号に対しては前記返信信号を前記第２の受信区間に送信することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記電波チェック部は、前記返信要求信号としてのパケットを複数回繰り返し送信し、前記パケットごとに前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記電波チェック部は、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの各々について、前記子器での前記返信要求信号の受信信号強度と、前記返信要求信号に対する応答として前記子器が送信する返信信号の受信信号強度との少なくとも一方を収集し、収集した前記受信信号強度に基づいて前記通信品質を判定することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
4. 前記無線局は、火災の発生を感知する火災警報器と、空気質を測る空気質センサと、監視領域の人の存在を検知する人センサとの少なくとも一種からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線通信システム。

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