WO2011114204A1 - 無線機、並びにそれを用いた無線式異常報知システム及び無線式遠隔制御システム - Google Patents

Abstract

　無線機は、アンテナと、前記アンテナが接続された無線通信回路を構成する回路基板と、前記回路基板を収容する樹脂成形によってなる筺体とを備える。前期回路基板のグランドから線状の導体が延出されている。

Description

無線機、並びにそれを用いた無線式異常報知システム及び無線式遠隔制御システム

　本発明は、無線にて信号の送信又は受信を行う無線機に関するものである。

　従来から、住宅の壁面や天井に配設するセンサを応用した機器として、煙を感知して居住者に報知する火災報知機が普及している（例えば、特許文献１参照）。この種の報知器は、煙を検知する煙検知部と、警報音を発するスピーカと、煙検知部及びスピーカが接続される回路基板を有しており、住宅用火災警報器と称されている。煙検知部は、誘導部を介して流入した煙を検知する。警報音が効率よく居住者に届くように、スピーカは通常火災報知機の前面側すなわち室内寄りに配置されている。回路基板は、スピーカとの接続線が上述した誘導部を通過して煙の流入を妨げることのないように、スピーカと共に火災報知機の室内寄りに配置されている（特許文献１の図１参照）。
　住宅用火災警報器は、有線で接続される仕様のものは、天井裏に配線を通すことになり、既設住宅には不向きであるため、既設住宅でも新築住宅でも勿論集合住宅でも使用できるように、無線式のものが施工し易いと好評である。
　ところで、このような火災報知機においては、近傍を通過する通行者に違和感を感じさせないようにすべく、外観上目立たなくかつ如何にコンパクトに設計するかが重要である。そこで、無線通信用のアンテナを、外面に露出させる設計を避けて、火災報知機に内蔵することで同機器のサイズを小型化することも検討されている。
　特許文献１に示された火災報知器に無線通信用のアンテナを内蔵する場合、煙の流入を誘導する誘導部として設けられている空間（回路基板に対して後面側すなわち天井面又は壁面の側の空間）にアンテナを配設することが好ましいと考えられる。回路基板に対して前面側すなわち室内寄りに配置すると、アンテナを配設するための空間を回路基板と火災報知機の前面カバーとの間に確保する必要があり、機器の小型化を図ることが困難となるからである。
　ところが、回路基板に対して後面側の空間にアンテナを配設した場合の弊害として、アンテナの利得の低下が懸念される。同様の問題は、煙を検知する火災報知器に限られず、熱を検知する火災報知器のほか、無線にて信号の送信又は受信を行う無線機において、アンテナの配置の自由度が少ない場合に共通する問題である。
［先行技術文献］−発明１
［特許文献］
特開２０１０−３９９３６号公報

　本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、電波による無線通信を介して検出信号を送信又は受信する無線機において、機器の小型化とアンテナ利得の向上との両立を図る無線機を提供することを目的とする。また、異常などイベントが発生していない状況では、なるべく目立たないように小型化を図りつつ、異常などイベントが発生した状況では、速やかに他の無線機器と連携して然るべきアクションを起こせる無線機を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
　本発明の一態様によれば、アンテナと、前記アンテナが接続された無線通信回路を構成する回路基板と、前記回路基板を収容する樹脂成形によってなる筐体とを備え、前記回路基板のグランドから線状の導体が延出されていることを特徴とする無線機が提供される。
　前記回路基板は、凹状の切り欠き部を有し、前記切り欠き部を介して前記回路基板の一端側に前記アンテナが配置され、他端側で前記導体が延出されている構成であってもよい。
　前記アンテナを除き前記回路基板に実装される配線パターン及び電気電子回路の全ての等価的な電気長と、前記導体の電気長との、合成の電気長が、無線通信に用いられる搬送波の波長の１／４であってもよい。
　前記アンテナは、前記筐体の内部に収容されていてもよい。
　前記アンテナは、前記回路基板と前記筐体の取り付け面の間に配設されていてもよい。
　前記導体は、前記回路基板と同一平面又は該回路基板を挟んで前記アンテナとは反対側に配設されていてもよい。
　前記導体は、前記筐体の内壁に沿って延出されていてもよい。
　前記導体は、前記回路基板の他端側から一端側に亘って延出されていてもよい。
　前記筐体の内壁には、該筐体を補強するためのリブが形成され、前記リブには、前記導体を挟み込んで保持するための凹部が形成されていてもよい。
　前記導体の表面には、絶縁性を有する被覆が形成されていてもよい。
　前記筐体内には、前記回路基板の前記無線通信回路に電力を供給する電池が配設され、前記導体の前記グランドと接続されていない側の先端部は、前記電池の負電極に直接的に接続されていてもよい。
　本発明の他の態様によれば、前記無線機と警報音を鳴動させる音鳴動報知部を有する火災報知機を複数個用いて構成される無線式異常報知システムであって、火災を検知したいずれかの火災報知機は、他の火災報知機に対して無線通信で連絡を行うことによって、少なくとも１台の火災報知機の音鳴動報知部が鳴動して周囲に火災を報知することを特徴とする無線式異常報知システムが提供される。
　本発明の更に他の態様によれば、前記無線機と、前記無線機から送信される無線信号を受信する受信機と、この受信機によって稼動が制御される設備機器とを有してなることを特徴とする無線式遠隔制御システムが提供される。
　本発明によれば、回路基板のグランドから導体が延出されているので、無線通信回路のグランドが強化され、アンテナの利得を向上させることができる。また、樹脂成形によってなる筐体によって無線通信回路が無線機の外部から絶縁されるので、不意な静電気の飛来から無線通信回路を保護することができる。
　また、アンテナが筐体の内部に収容されているので、無線機の外観を簡素かつ洗練されたものとすることができる。
　また、アンテナが回路基板と筐体の取り付け面の間、すなわち回路基板の後面側に配設されているので、回路基板の前面側をコンパクトなものとすることができる。また、回路基板と筐体の取り付け面の間にアンテナ以外の構成部品を配置することができる。従って、筐体内の部品配置の自由度を高めることができる。
　また、回路基板と同一平面又は回路基板を挟んでアンテナとは反対側に導体が配設されているので、無線機の小型化を図りつつ導体とアンテナとの干渉を回避することができる。
　また、無線通信回路のグランドを構成する導体が筐体の内壁に沿って延出されているので、限られた筐体サイズにあっても効率よくグランドを強化することができる。
　また、導体が回路基板の他端側から一端側に亘って延出されているので、無線通信回路のグランドをより一層強化することが可能となる。
　また、簡素な構成で筐体の強度を高めつつ、導体を確実に保持することができ、無線機の信頼性が高められる。
　また、導体の表面に形成されている被覆によって、導体を他の電気的構成から確実に絶縁することができ、無線機の信頼性が高められる。
　また、無線通信回路のグランドに接続される導体の先端部が電池の負電極に直接的に接続されているので、回路基板上の配線の構成を簡素なものとすることができ、コストダウンを図ることができる。
　また、いずれかの火災報知機が火災を検知すると他の火災報知機の音鳴動報知部が鳴動して周囲に火災を報知するので、火災の発生後速やかに報知することができる。また、小型化された火災報知機であってもアンテナの利得を高めることができるので、無線通信の信頼性を十分に確保することができる。
　また、無線機の小型化を図りつつ、無線機のアンテナの利得を高めることができるので無線機と受信機との間でなされる無線通信の信頼性を十分に確保することができ、設備機器の動作を正確に制御することができる。

　本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面とともに与えられた後述する好ましい実施形態の説明から明白になる。
本発明の無線機が組み込まれた火災報知器の使用状態を示す斜視図。 本発明の第１実施形態による無線機が組み込まれた火災報知器の構成を示す組み立て斜視図。 同火災報知器の構成を示す平面図。 同火災報知器の構成を示す断面図。 本発明の第２実施形態による無線機が組み込まれた火災報知器の構成を示す組み立て斜視図。 同火災報知器の構成を示す平面図。 本発明の無線機を用いた無線式異常報知システムの構成及び動作を示す図。 本発明の無線機を用いた無線式遠隔制御システムの構成及び動作を示す図。 本発明の無線機が組み込まれた人体感知センサの使用状態を示す斜視図。 本発明の第３実施形態による人体感知センサのカバーを外した状態における構成を示す正面図。 同人体感知センサの筐体の周辺部の構成を示す断面図。 本発明の第４実施形態による人体感知センサのカバーを外した状態における構成を示す正面図。 本発明の変形例として、無線機が組み込まれた電子機器のカバーを外した状態における構成を示す正面図。

　（第１実施形態）
　本発明の第１実施形態による無線機を用いて構成された火災報知器について説明する。火災報知器１は、電池を電源とし、煙を検知して電波による無線通信を介して検出信号を送信するものであって、図１に示すように、例えば天井面に両面粘着テープや接着剤、ねじ等によって取り付けられる。同図においては、天井面に火災報知器１が設けられた形態を示しているが、壁面に設けられていてもよい。図１に例示したのは、このような無線式の住宅用火災警報器１と、来訪者応対用のインターホン１００とが、無線で連絡する状況をあらわしたものである。ここで、来訪者応対用のインターホン１００は、無線通信以外にもインターホン線や電力線などの有線で副親機などと伝送可能に接続されていてもよい。ここでは、説明を簡単にするため、インターホン１００を副親機ではなく親機であるものとして説明する。壁面に設けられたインターホンの親機１００には、火災報知器１から送信される検出信号を受信するための無線受信部が設けられている。火災報知器１が煙を検知すると、自ら警報音を鳴動させると共に、検出信号を送信する。火災報知器１から送信された検出信号は、インターホンの親機１００によって受信され、各部屋に設けられている子機（図示せず）に転送される。インターホンの親機１００及び子機は、検出信号を受信すると、警報音を鳴動させて居住者に火災の発生等を報知する。
　図２、図３及び図４は、火災報知器１の構成を示している。火災報知器１は、煙検知部２と、回路基板３と、スピーカ４と、アンテナ５と、電池６と、第１筐体７と、第２筐体８と、取り付けベース９と、前面カバー１０と、導体１１等によって構成されている。なお、図３は、火災報知器１から取り付けベース９及び第２筐体８を外した状態を、後面側から示している。
　アンテナ５及び導体１１は、線状の導体によって形成され、回路基板３の略対向する端縁部から第１筐体７の内周壁に沿って延出されている。アンテナ５は、回路基板３の後面側に配設されている。導体１１は、回路基板３と同一平面又は回路基板３の前面側に配設されている。
　煙検知部２は、回路基板３の後面側に配設され、煙を検知して電気信号を出力する。煙検知部２の構成は、特許文献１に示されたものと同等であるため、その説明を省略する。回路基板３には、制御部や無線送信回路が形成されている。制御部は、煙検知部２から出力された電気信号に応じて、スピーカ４を鳴動させたり、無線送信回路を制御する。無線送信回路は、発振回路などを備えており、所定の周波数の搬送電波を発振し、その搬送信号に検出信号などを重畳させて送信する。回路基板３の端部には、アンテナ５及び導体１１がそれぞれ接続される端子３ａ及び３ｂが設けられている。端子３ａは無線送信回路と接続され、端子３ｂは回路基板３のグランドと接続されている。
　スピーカ４は、前面カバー１０の近傍、すなわち天井面や壁面に設置された火災報知器１の室内寄りに配置されている。スピーカ４は、回路基板３と略同一の平面上に設けられている。これにより、回路基板３とスピーカ４との接続線を第１筐体７の隔壁７ｙよりも前面側に配設することが可能となり、煙検知部２への煙の流入を妨げることがない。
　アンテナ５は、基端部５ａが端子３ａと接続され、回路基板３に略垂直に起立された後、略９０°屈曲されて回路基板３と併設され、第１筐体７の周壁に沿って湾曲された後、電池６及び煙検知部２を回避するように屈曲されている。併設された部分のアンテナ５と回路基板３との距離は、良好な利得を得るために、周波数に応じて適宜設定されている。アンテナ５は、第１筐体７の隔壁７ｙよりも後面側の誘導部７ｅに配設されている。すなわち、アンテナ５は、回路基板３と取り付けベース９の取り付け面の間に配設されている。アンテナ５の基端部５ａは、第１筐体７に形成されている穴７ｄから前面側に挿通されて端子３ａと接続される。基端部５ａと端子３ａとの接続には、必要に応じてねじ等（図示せず）が用いられる。電池６は、第２筐体８の電池搭載部８ａに搭載され、各部に電力を供給する。アンテナ５の長さは、その電気長（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｌｅｎｇｔｈ）が、無線通信に用いる搬送波の波長λ（ラムダ）の１／４程度の長さになるのが望ましい。
　第１筐体７は、火災報知器１の外部と誘導部７ｅを連通させるための窓７ａと、煙検知部２を誘導部７ｅに挿通させるための開口７ｂと、電池６との干渉を回避するための開口７ｃと、アンテナ５の基端部５ａを挿通させるための穴７ｄを有している。窓７ａは、第１筐体７の周壁７ｘに形成され、開口７ｂ、開口７ｃ及び穴７ｄは、第１筐体７の隔壁７ｙに形成されている。隔壁７ｙによって、火災報知器１の内部空間が前面側と後面側に区画される。第２筐体８は、電池６が搭載される電池搭載部８ａと、煙検知部２との回避を回避するための凹部８ｂを有している。第１筐体７と第２筐体８によって囲まれた空間が煙を煙検知部２の近傍に流入させるための誘導部７ｅとなる。なお、周壁７ｘの内側には、第１筐体７を補強するためのリブ７ｚが適宜設けられている。
　取り付けベース９は、天井面又は壁面に取り付けるための取り付け面を形成する。なお、電池６の交換にあたっては、取り付けベース９から第２筐体８を分離することにより、火災報知器１の本体部分を取り外して電池６にアクセスすればよい。前面カバー１０は、第１筐体７の前面に装着される。前面カバー１０には、スピーカ４の鳴動を効率よく伝達するための開口１０ａが設けられている。なお、第１筐体７、第２筐体８、取り付けベース９及び前面カバー１０によって構成される筐体は、火災報知器１の外部から回路基板３を絶縁し、不意な静電気の飛来から回路基板３を保護するために、樹脂成形によって形成されている。
　導体１１は、いわゆる地線（ｃｏｕｎｔｅｒｐｏｉｓｅ）と呼ばれるものであって、端子３ｂを介して回路基板３のグランドと接続されている。導体１１と端子３ｂとの接続には、必要に応じてねじ等（図示せず）が用いられる。これにより、回路基板３のグランドから導体１１が延出される。導体１１は、回路基板３と同一平面上に配設されている。回路基板３と前面カバー１０との間に空間的な余裕がある場合には、導体１１を回路基板３よりも前面側すなわち回路基板３を挟んでアンテナ５とは反対側に配設してもよい。また、導体１１は、第１筐体７の周壁７ｘの内壁に沿って延出されており、周壁７ｘの内側に設けられているリブ７ｚに形成された凹部７ｆに挟み込まれて保持される。ここで、回路基板３の他端側から一端側に亘る電気長（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｌｅｎｇｔｈ）を無線信号の搬送波の波長λの１／４倍（四半波長）に相当する電気長に設計するため、一般的に知られたアンテナ利得試験において、導体１１を可変長にしておき、この導体１１の長さをパラメータとして、無線信号の搬送波が設計上の規定の受信レベルを超えて受波できるように導体１１の長さを決定すればよい。このように設計した回路基板３（もちろんアンテナ５は除く）は、回路基板３に実装される配線パターン及び電気電子回路の全ての等価的な電気長と、導体１１の電気長との、合成の電気長が、無線通信に用いられる搬送波の波長の１／４倍（四半波長）と等価になっているのである。
　以上のような構成を有する火災報知器１によれば、回路基板３のグランドから導体１１が延出されているので、回路基板３のグランドが強化され、アンテナ５の利得を向上させることができる。また、樹脂成形によってなる第１筐体７、第２筐体８、取り付けベース９及び前面カバー１０によって回路基板３が火災報知器１の外部から絶縁されるので、不意な静電気の飛来から火災報知器１を保護することができる。
　また、アンテナ５が第１筐体７、第２筐体８、取り付けベース９及び前面カバー１０の内部に収容されているので、火災報知器１の外観を簡素かつ洗練されたものとすることができる。また、アンテナ５が回路基板３と取り付けベース９の取り付け面の間に配設されているので、回路基板３の前面側をコンパクトなものとすることができる。また、回路基板３と取り付けベース９の取り付け面との間にアンテナ５以外の構成部品（例えば、煙検知部２）を配置する必要がある場合に、アンテナ５と共に収容することが可能となる。従って、筐体内の部品配置の自由度を高めることができる。
　また、回路基板３と同一平面又は回路基板３を挟んでアンテナ５とは反対側に導体１１が配設されているので、火災報知器１の小型化を図りつつ導体１１とアンテナ５との干渉を回避することができる。また、回路基板３のグランドを構成する導体１１が第１筐体７の内壁に沿って延出されているので、限られた筐体サイズにあっても効率よくグランドを強化することができる。
　また、周壁７ｘの内側には、第１筐体７を補強するためのリブ７ｚが形成され、導体１１を保持するための凹部が形成されているので、簡素な構成で第１筐体７の強度を高めつつ、導体１１を確実に保持することができ、火災報知器１の信頼性が高められる。
（第２実施形態）
　図５及び図６は、本発明の第２実施形態による無線機を用いて構成された火災報知器を示している。第１実施形態の火災報知器１は煙を検知するのに対して、本第２実施形態の火災報知器５０は熱を検知する点で異なっている。
　火災報知器５０は、熱検知部５２と、回路基板３と、スピーカ４と、アンテナ５と、電池６と、筐体５８と、取り付けベース９と、前面カバー１０と、導体１１等によって構成されている。なお、図６は、火災報知器５０から取り付けベース９及び筐体５８を外した状態を、後面側から示している。
　アンテナ５及び導体１１は、線状の導体によって形成され、回路基板３の略対向する端縁部から筐体１０等の内周壁に沿って延出されている。アンテナ５は、回路基板３の後面側に配設されている。導体１１は、回路基板３と同一平面又は回路基板３の前面側に配設されている。
　熱検知部５２は、回路基板３の前面側に配設され、熱を検知して電気信号を出力する。前面カバー１０には、熱検知部５２の先端を突出させるための穴１０ｂ及び熱検知部５２の先端を保護するためのガード部１０ｃが形成されている。本実施形態においては、熱検知部５２は前面カバー１０の外部に露出されており、煙を流入させるための誘導部７ｅは不要であるため、窓７ａを有する第１筐体７は省略されている。第２実施形態の火災報知器５０においても、アンテナ５及び導体１１の配置や形状等に関しては、第１実施形態の火災報知器１と同等であるので、その説明を省略する。
　次に本実施形態の使用例について、図７を参照して説明する。本実施形態の無線送受信器は、或る種の無線機器Ｘｎ（ｎは自然数）に使用するものである。或る種の無線機器Ｘｎとは、光学センサＳ１・熱センサＳ２・化学センサＳ３・圧力センサＳ４・・・などの各種の環境計測センサＳｍ（ｍは自然数）のうち少なくともひとつを具備する。無線機器Ｘｎは、天井面や壁面に取り付けられた状態で設置場所周囲の変化を感知するセンシング機能を備え、周囲の観測状況の変化を感知したら他の無線機器Ｘｎへ電波を送信して知らしめる無線センサの類である。ここで環境計測センサＳｍの種類は統一されていてもよいし、無線機器Ｘｎごとに違っていてもよい。
　例えば、無線機器Ｘ１単体で一定の間欠受信間隔で自機の無線送受信器を起動する。そして、他の無線機器Ｘ２・Ｘ３・Ｘ４・・・のいずれかから発せられ有限時間長である第一種の無線信号Ｓｉｇ１が受信できなければ、無線機器Ｘ１は直ちに自機の無線送受信器を停止させて電池消耗を防ぐ。一方、第一種の無線信号Ｓｉｇ１が受信できれば、無線機器Ｘ１はこの第一種の無線信号Ｓｉｇ１を受信できた事実をあらわす第二種の無線信号Ｓｉｇ２を自機の無線送受信器から送信する。第二種の無線信号Ｓｉｇ２は、第一種の無線信号Ｓｉｇ１を受信できた事実をあらわすのみならず、前記第一種の無線信号Ｓｉｇ１を他の不特定多数の無線機器Ｘ２・Ｘ３・Ｘ４・・・へ転送する旨をあらわす。
　図７に例示したように、これら無線機器Ｘｎのいずれもは、人間の視覚に感じさせる表示報知部Ｘ１００や聴覚に訴える音鳴動報知部（スピーカ）Ｘ１０１の少なくとも一方をさらに具備する。何れかの無線機器Ｘｎ（図７では無線機器Ｘ１）が周囲の異常を感知すると、その無線機器Ｘｎが自ら表示報知部Ｘ１００や音鳴動報知部Ｘ１０１を作動することで周囲に異常発生の事象を報知すると共に上記第一種の無線信号Ｓｉｇ１を送信する。当該第一種の無線信号Ｓｉｇ１を受信した他の全ての無線機器（図７では無線機器Ｘ１に最も近い無線機器Ｘ２のみ）が当該第一種の無線信号Ｓｉｇ１を受信してアドレス解析する。そして、当該第一種の無線信号Ｓｉｇ１を未受信である他の無線機器（図７では無線機器Ｘ１・Ｘ２以外であるＸ３・Ｘ４）に宛てて第二種の無線信号Ｓｉｇ２を転送する。引き続き、第二種の無線信号Ｓｉｇ２を受信した無線機器Ｘ３が無線機器Ｘ４へ宛てて第二種の無線信号Ｓｉｇ２を転送する。（無線機器Ｘ３にとっては、無線機器Ｘ２からの第二種の無線信号Ｓｉｇ２が無線機器Ｘ４で受信できたか否か把握できないためである。）
　これにより、最初に異常発生を感知した一台（無線機器Ｘ１）のみならず、予めメンバー化された無線機器（無線機器Ｘ１・Ｘ２・Ｘ３・Ｘ４）が全て連動して、周囲に異常発生を報知することができる。このような警報報知用途の無線通信システムの一例として、住宅用火災警報器（音鳴動報知部を有する火災報知機）及びそのシステム（無線式異常報知システム）が挙げられる。上述したような無線転送手順を経て通知を試みる無線通信仕様でもよいし、同一の搬送周波数のみを用いて時分割タイムスロットで互いに連絡し合う無線通信仕様でもよい。また、マルチホップ方式で転送を試みる無線通信仕様であってもよい。
　また、本発明に係る無線送受信器は、上述したワイヤレス無線センサ群による周囲監視システムのみならず、図８に示すように、無線遠隔制御システムの無線送信機Ｙ１と無線受信機Ｙ２にも適用できる。この無線送信機Ｙ１は、上述した本願発明に係る無線送受信器の少なくとも送信機能を具備する他に、人体や障害物などの物体が近くに登場したことを接触式もしくは非接触式に検知可能な物体検知センサＹＳを備えている。無線受信機Ｙ２は、上述した無線送受信器の少なくとも受信機能を具備する他に、設備制御通信手段ＹＣをも具備している。設備制御通信手段ＹＣは、空調機器や照明機器や設備電源といった或る特定の場所の環境稼動を担う設備機器との間で無線送信機との無線通信とは干渉のおそれが低い遠隔通信を行う。設備制御通信手段ＹＣと上記設備機器との間の信号伝送は、有線伝送でも無線伝送でもよい。
　人体や障害物などの物体が近くに登場したことを物体検知センサＹＳで検知した無線送信機は、物体検知センサＹＳが検知した事象をあらわす無線信号Ｓｉｇ３を、無線送受信器を動作させて無線受信機Ｙ２へ宛てて発する。この無線信号Ｓｉｇ３を受信した無線受信機Ｙ２は、設備制御通信手段ＹＣに予め与えられた設備制御アルゴリズム（空調機器や照明機器などの設備機器の電源オンオフだけでもよい）を経て、同設備機器の遠隔制御を実行する。すなわち、無線受信機Ｙ２は、受信した無線信号Ｓｉｇ３の内容に応じて、空調機器や照明機器や設備電源といった設備機器群のうち、駆動対象とすべき設備機器と同設備機器の動作運用モードとを決定し、その決定結果に従って同設備機器の遠隔制御を実行する。
　なお、このとき、無線受信機Ｙ２は、無線送信機Ｙ１に宛てて、無線信号Ｓｉｇ３を受信成功もしくは内容解釈できたことをあらわすアンサーバック信号Ｓｉｇ４を自らの無線送受信器から発してもよい。この場合、無線送信機Ｙ１と無線受信機Ｙ２とは、共に、無線送信機能と無線受信機能との両方を具備する必要があり、例えば無線送受信器が送信と受信とで異なる周波数を無線信号伝達の搬送周波数に採用してもよい。
　なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも回路基板３のグランドから導体１１が延出されていればよい。また、回路基板３において、無線送信回路は、煙検知部２の検出信号を電波による無線通信を介して送信する送信機能を司っているが、用途に応じて種々の変形が可能である。例えば、無線による受信機能が必要な無線機器（上述の実施形態においては、インターホンの親機１００等）に本発明の無線機を適用する場合にあっては、無線送信回路に替えて無線受信回路を設ければよい。また、無線による送信機能と受信機能を必要とする機器にあっては、無線送信回路及び無線受信回路を設ければよい。このことは、本願発明の導体１１を適用する対象が、無線受信機のみならず、無線送信機でも、無線送受信機でもよく、アンテナの配置の自由度が少ない一般の無線機に広く適用できることを意味している。
　また、導体１１の長さは、周波数に応じて適宜定めることができる。例えば、略矩形の回路基板３の一端側から他端側まで導体１１を延出することができる。この構成によれば、回路基板３のグランドをより一層強化することが可能となる。また、導体１１の表面に、絶縁性を有する被覆を必要に応じて形成してもよい。この構成によれば、導体１１の表面に形成されている被覆によって、導体１１を他の電気的構成から確実に絶縁することができ、火災報知器の信頼性が高められる。
　さらに、導体１１のグランド（端子３ｂ）と接続されていない側の先端部は、電池６の負電極に直接的に接続されていてもよい。この構成によれば、回路基板３のグランドに接続される導体１１の先端部が電池６の負電極に直接的に接続されているので、回路基板３上の配線の構成を簡素なものとすることができ、コストダウンを図ることができる。
　また、導体１１を螺旋状に巻回したり、第１筐体７の内壁に沿ってミアンダ状に形成することにより、グランドの長さを長くすることができる。また、導体１１とグランドとの接続は、ねじ等を用いる形態に限られず、コネクタによるもの、はんだによるものであってもよい。
　また、無線機は上述した円盤状の火災報知器に組み込まれた形態に限られることなく、例えば、通常の箱形の無線通信機能を備えた電子機器にも広く適用できる。
（第３実施形態）
　本発明の第３実施形態による無線機を用いて構成された人体感知センサについて説明する。人体感知センサ２０１は、前記実施形態の火災報知器１と同様に電池を電源とし、電波による無線通信を介して検出信号を送信するものであって、図９に示すように、例えば天井に両面粘着テープや接着剤、ねじ等によって取り付けられる。壁面に設けられたスイッチ２０２には、人体感知センサ２０１から送信される検出信号を受診するための無線受信部が設けられている。また、スイッチ２０２は天井に設けられた照明装置２０３に電線２０４を介して接続されている。
　スイッチ２０２は、例えばトライアックなどの無接点スイッチ素子を用いた電子式スイッチ（負荷制御装置）であり、機械的に接点を開閉させる従来の２線式スイッチを配線工事不要で置き換えることが可能である。それに合わせて、人体感知センサ２０１も配線工事不要で既存の住宅などに追加的に設置可能である。人体感知センサ２０１及びスイッチ２０２の間は、例えば特定小電力無線などの電波による無線通信が可能であり、人体感知センサ２０１によって人の存在が検出されると、検出信号がスイッチ２０２に対して送信され、スイッチ２０２は照明装置２０３を点灯させる。さらに、人体感知センサ２０１によって人の存在が検出されなくなると一定時間経過後、非検出信号がスイッチ２０２に対して送信され、スイッチ２０２は照明装置２０３を消灯させる。
　図２に、人体感知センサ１の一例として人体感知センサ１Ａのカバーを外した状態における構成を示す。この人体感知センサ１Ａは、上記のように両面粘着テープなどによって天井に取り付けられるものであり、その筺体１０は、正面視で略円形であり、人体感知センサ１Ａの外部から無線送信部２５を絶縁し、不意な静電気の飛来から無線送信部２５を保護するために、樹脂成形によって形成されている。筺体１０の実装面（上記両面粘着テープなどによって天井に取り付けられる面とは反対側の面）１０ａの中央には、赤外線センサ、照度センサなどで構成されたセンサ部１１が設けられている。センサ部１１は、例えば正面視円形である。また、実装面１０ａには、回路基板２０及び電池１２などが実装されている。
　回路基板２２０は、その外周の一部が筐体２１０の円形に対応して円弧状であり、また外周の他の一部がセンサ部２１１及び電池２１２を避けるように直角に切り欠かれている。すなわち、回路基板２２０は、互いに直交する第１辺２２１及び第２辺２２２を有し、第１辺２２１と第２辺２２２が９０度をなす側が切り欠き部である。さらに、センサ部２１１に対して第１辺２２１及び第２辺２２２がそれぞれほぼ等距離となるように（図１の構成例では、センサ部２１１の円形にほぼ外接するように）、実装面２１０ａに配置されている。このように、回路基板２２０の切り欠き部に高さ寸法の大きな部品であるセンサ部２１１及び電池２１２を配置することができるので、人体感知センサ２０１Ａの高さ寸法を抑制することが容易となる。
　回路基板２２０には、センサ部２１１の検出信号を電波による無線通信を介して送信する無線送信部（無線通信回路）２２５と、センサ部２１１及び無線送信部２２５を制御する制御部２２６と、さらにこの人体感知センサ２０１Ａを設置する際に正しく電波が送信されているかどうかを確認するための操作部２２７などが設けられている。
　制御部２２６は、例えば演算処理を行うＣＰＵや制御プログラムなどを記憶したＲＯＭや演算結果を一時的に記憶するためのＲＡＭなどで構成され、センサ部２１１による検出結果、具体的には、赤外線センサが特定波長の赤外線を検出した又はそれを検出しなくなったこと、照度センサによる周囲の明るさが一定の輝度以上又は未満であることなどを総合的に判断し、判断結果に応じて所定の検出信号又は非検出信号を送信するか否かを決定する。無線送信部２２５は、制御部２２６からの検出信号又は非検出信号を所定周波数の電波信号に変換してアンテナ２２５ａから送信する。アンテナ２２５ａは、筐体２１０に設けられた水平な回転軸の周りに回転可能である。
　また、無線送信部２２５は、発振回路などを備えており、所定の周波数の搬送電波を発振し、その搬送信号に検出信号などを重畳させて送信する。操作部２２７は、通常の使用モードと新規設定時又は設定変更時における登録モードを切り替えるための動作モード切替スイッチ２２７ａ、人体感知センサ２０１Ａによる照明装置２０３の点灯及び消灯を自動的に制御する周囲環境の明るさを選択するための明るさ設定トリマ２２７ｂ、人体感知センサ２０１Ａによって人の存在が確認されなかった後、照明装置２０３を点灯させるための点灯保持時間設定スイッチ２２７ｃ、登録モード時に使用される確認スイッチ２２７ｄ及び登録スイッチ２２７ｅなどが設けられている。
　ところで、人体感知センサ２０１Ａの筐体２１０の小型化を図りつつ、アンテナの利得の低下を抑制するためには、回路基板２２０に形成されているグランドの長さを長くすることが有効である。しかしながら、筐体２１０のサイズダウンが要求されるなか、限られた回路基板２２０の大きさで無線送信部２２５グランドを強化する必要がある。そこで、本実施形態においては、回路基板２２０の切り欠き部を挟んで一端側２２０ａにアンテナ２２５ａを配置し、他端側２２０ｂから回路基板２２０のグランド端子（コネクタ）２２８と接続された導体２２９を引き出すことにより、グランドを強化している。すなわち、グランド端子２２８は、回路基板２２０の他端側２２０ｂにおいてグランドと接続されているため、無線送信部２２５のグランドは、導体２２９の先端まで延長され、筐体２１０の内壁の略全周に亘って形成されることとなる。これにより、無線送信部２２５のグランドが強化され、アンテナ２２５ａの利得を向上させることができる。なお、アンテナ２２５ａの長さは、その電気長（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｌｅｎｇｔｈ）が、無線通信に用いる搬送波の波長λ（ラムダ）の１／４程度の長さになるのが望ましい。
　導体２２９は、いわゆる地線（ｃｏｕｎｔｅｒｐｏｉｓｅ）と呼ばれるものであって、筐体２１０の内壁に沿って、回路基板２２０の他端側２２０ｂから一端側２２０ａに亘って延出されている。これにより、限られたサイズの筐体２１０にあっても、導体２２９の長さを最大に獲ることが可能となり、効率よく無線送信部２２５のグランドを強化することができる。ここで、回路基板２２０の他端側２２０ｂから一端側２２０ａに亘る電気長（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｌｅｎｇｔｈ）を無線信号の搬送波の波長λの１／４倍（四半波長）に相当する電気長に設計するため、一般的に知られたアンテナ利得試験において、導体２２９を可変長にしておき、この導体２２９の長さをパラメータとして、無線信号の搬送波が設計上の規定の受信レベルを超えて受波できるように導体２２９の長さを決定すればよい。このように設計した回路基板２２０（もちろんアンテナ２２５ａは除く）は、回路基板２２０に実装される配線パターン及び電気電子回路の全ての等価的な電気長と、導体２２９の電気長との、合成の電気長が、無線通信に用いられる搬送波の波長の１／４倍（四半波長）と等価になっているのである。
　図３は、筐体２１０の周縁部と導体の断面を示している。筐体２１０の周縁部には、適宜間隔を隔てて、リブ２１０ｂが形成されている。リブ２１０ｂは、筐体２１０の実装面２１０ａから周縁部の内壁２１０ｃに亘って形成され、筐体２１０の強度を高めている。また、リブ２１０ｂと内壁２１０ｃの接合部には、導体２２９を保持するための凹部２１０ｄが形成されている。
　導体２２９は、金属線２２９ａと、金属線２２９ａの表面に形成された絶縁性を有する被覆２２９ｂなどによって構成されている。絶縁性を有する被覆２２９ｂによって、金属線２２９ａと他の電気的構成との短絡を防止できる。なお、リブ２１０ｂに形成されている凹部２１０ｄは、導体２２９と同等かそれより僅かに小さい幅寸法で形成されている。従って、凹部２１０ｄに導体２２９が嵌挿されることにより、導体２２９が確実に保持され、アンテナ２２５ａの利得の向上機能の信頼度が高められる。
　本実施形態の人体感知センサ２１Ａにおいて、無線送信部２２５は、センサ部２１１の検出信号を電波による無線通信を介して送信する送信機能を司っているが、用途に応じて種々の変形が可能である。例えば、無線による受信機能が必要な無線機器（上述の実施形態においては、スイッチ２０２）に本発明の無線機を適用する場合にあっては、無線送信部２２５に替えて無線受信部（無線通信回路）を設ければよい。また、無線による送信機能と受信機能を必要とする機器にあっては、無線送信部２２５及び無線受信部を設ければよい。このことは、本願発明の導体２２９を適用する対象が、無線受信機のみならず、無線送信機でも、無線送受信機でもよく、一般の無線機に広く適用できることを意味している。
（第４実施形態）
　図４は、第４実施形態による無線機を用いて構成された人体感知センサ２０１Ｂを示している。人体感知センサ２０１Ｂは、導体２２９が電池２１２の負電極に直接的に接続されている。すなわち、導体２２９のグランド端子２２８と接続されていない側の先端部には、電池２１２が装填されたとき、負電極と接続される端子２２９ｃが設けられている。
　この第４実施形態の人体感知センサ２０１Ｂによれば、導体２２９の先端部が電池２１２の負電極に直接的に接続されているので、電池２１２の負電極と回路基板２２０のグランドを接続する導体を別途設ける必要がない。これにより、人体感知センサの構成を簡素なものとすることができ、コストダウンを図ることができる。
　なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも回路基板２２０の切り欠き部を挟んで一端側２２０ａにアンテナ２２５ａが配置され、他端側２２０ｂから回路基板２２０のグランドと接続された導体２２９が延出されていればよい。
　また、本発明は種々の変形が可能であり、グランドを延長するために用いられる導体の長さや形状は、通信に用いられる電波の波長に応じて設定することができる。例えば、リブ２１０ｂを筐体２１０の内壁全周に亘って追加し、必要に応じて導体２２９を筐体２１０の内壁に沿って周回させることにより、波長に対応する長さの導体２２９を確実に保持できるようになる。また、導体を螺旋状に巻回したり、筐体２１０の内壁に沿ってミアンダ状に形成することにより、グランドの長さを長くすることができる。また、導体２２９とグランドとの接続は、図１０等に示すコネクタによるものに限られず、はんだによるものであってもよい。
　また、無線機は上述した円盤状の人体感知センサに組み込まれた形態に限られることなく、例えば、図１３に示すように、通常の箱形の無線通信機能を備えた電子機器にも広く適用できる。この電子機器２０１Ｃにおいては、無線機はアンテナ２２５ａと、無線通信回路を構成する回路基板２４０と、回路基板２４０の切り欠き部に配置される電池２１２と、回路基板２４０及び電池２１２などを収容する筐体２３０等によって構成されている。アンテナ２２５ａは、回路基板２４０の一端側２４０ａに配置され、切り欠き部を挟んだ他端側２４０ｂから回路基板２４０のグランド端子２４８と接続された導体２４９が引き出される。この電子機器２０１Ｃにおいても、回路基板２４０のグランドを強化する観点から、導体２４９は筐体２３０の内壁に沿って回路基板２４０の一端側２４０ａまで延出される形態が望ましい。
　以上、本発明の好ましい実施形態が説明されているが、本発明はこれらの特定の実施形態に限られるものではなく、請求範囲の範疇から離脱しない多様な変更及び変形が可能であり、それも本発明の範疇内に属する。

Claims (14)

1. 　アンテナと、前記アンテナが接続された無線通信回路を構成する回路基板と、前記回路基板を収容する樹脂成形によってなる筐体とを備え、前記回路基板のグランドから線状の導体が延出されていることを特徴とする無線機。
2. 　前記アンテナを除き前記回路基板に実装される配線パターン及び電気電子回路の全ての等価的な電気長と、前記導体の電気長との、合成の電気長が、無線通信に用いられる搬送波の波長の１／４であることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
3. 前記回路基板は、凹状の切り欠き部を有し、前記回路基板の一端側に前記アンテナが配置され、他端側から前記導体が延出されていることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
4. 　前記アンテナを除き前記回路基板に実装される配線パターン及び電気電子回路の全ての等価的な電気長と、前記導体の電気長との、合成の電気長が、無線通信に用いられる搬送波の波長の１／４であることを特徴とする請求項３に記載の無線機。
5. 　前記アンテナは、前記筐体の内部に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の無線機。
6. 　前記アンテナは、前記回路基板と前記筐体の取り付け面の間に配設されていることを特徴とする請求項１、２及び５の何れか一項に記載の無線機。
7. 　前記導体は、前記回路基板と同一平面又は該回路基板を挟んで前記アンテナとは反対側に配設されていることを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の無線機。
8. 　前記導体は、前記筐体の内壁に沿って延出されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線機。
9. 　前記導体は、前記回路基板の他端側から一端側に亘って延出されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線機。
10. 　前記筐体の内壁には、該筐体を補強するためのリブが形成され、
    　前記リブには、前記導体を挟み込んで保持するための凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線機。
11. 　前記導体の表面には、絶縁性を有する被覆が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線機。
12. 　前記筐体内には、前記回路基板の前記無線送信回路に電力を供給する電池が配設され、
    　前記導体の前記グランドと接続されていない側の先端部は、前記電池の負電極に直接的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の無線機。
13. 　請求項１、２及び５のいずれか一項に記載の無線機と警報音を鳴動させる音鳴動報知部を有する火災報知機を複数個用いて構成される無線式異常報知システムであって、火災を検知したいずれかの火災報知機は、他の火災報知機に対して無線通信で連絡を行うことによって、少なくとも１台の火災報知機の音鳴動報知部が鳴動して周囲に火災を報知することを特徴とする無線式異常報知システム。
14. 　請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線機と、前記無線機から送信される無線信号を受信する受信機と、この受信機によって稼動が制御される設備機器とを有してなることを特徴とする無線式遠隔制御システム。

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