警報器
【課題】設置環境に応じた受信感度に設定することができる警報器を提供する。
【解決手段】状態検出部としての火災検出回路７と、火災検出回路７の出力信号に基づいて状態を判断し、判断結果に基づいて警報を出力させる制御回路１と、を備える警報器１０であって、他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信回路５と、送受信回路５が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部５３と、送受信回路５の受信感度を切り替える受信感度切替部１２とを有し、受信感度切替部１２は、電界強度測定部５３が測定した電界強度に応じて、現在の受信感度を、所定の受信感度に切り替える。
【解決手段】状態検出部としての火災検出回路７と、火災検出回路７の出力信号に基づいて状態を判断し、判断結果に基づいて警報を出力させる制御回路１と、を備える警報器１０であって、他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信回路５と、送受信回路５が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部５３と、送受信回路５の受信感度を切り替える受信感度切替部１２とを有し、受信感度切替部１２は、電界強度測定部５３が測定した電界強度に応じて、現在の受信感度を、所定の受信感度に切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の機器の間で状態信号等の送受信を行う警報器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室内等に発生した熱や煙を検知して警報を行う警報器がある。このような警報器は、各警報器が単独で警報動作を行う他に、各部屋に設けた複数の警報器が連動して警報動作を行う場合がある。連動して警報動作を行う際には、各警報器は互いに無線通信を行う。
【０００３】
従来の無線通信を行うワイヤレスコントローラにおいては、「全てのワイヤレスセンサからデータを受信したときの受信レベルがスイッチ９の第２位置の受信感度で定められる最小受信レベル以上になるように、当該コントローラ、あるいはワイヤレスセンサの設置位置等を調整する。」、「そして、種々の調整を行って、全てのワイヤレスセンサからのデータを正常に受信できるようになったら、スイッチ９を第１位置に切り換え、受信感度を高くして運用状態に入る。」ことが記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９６４６８号公報（第２頁、第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の記載によれば、運用時の受信感度は設置時の受信感度より高くなされるので、何らかの原因によって電波的な環境が悪化しても無線信号を有効に受信できる可能性は高まる。
【０００６】
しかし、受信感度を高めに設定しておくと受信処理に要する消費電流も増加するので、必要以上に受信感度を高く設定することは電池寿命の短縮につながってしまう。
また、電波環境は、設置場所の構造やノイズ発生源の有無に大きな影響を受けて変化しうるものである。したがって、運用を開始した後に電波環境が変化することもあり、この場合は最適な受信感度を設定できない。
さらに、例えば工場などノイズ発生源の多い場所に設置される場合と、一般住宅などノイズ発生源の少ない場所に設置される場合とでは、同じ受信感度を設定したとしてもノイズの影響により通信が成立する確率が異なる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、設置環境に応じた適切な受信感度に設定することができる警報器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る警報器は、状態検出部と、該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、を備える警報器であって、他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信部と、前記送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部とを有し、前記受信感度切替部は、前記電界強度測定部が測定した電界強度に応じて、現在の受信感度を、所定の受信感度に切り替えるものである。
【０００９】
また、本発明に係る警報器は、送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、前記電界強度測定部が測定した電界強度の履歴を格納する記憶部と、を有し、前記受信感度切替部は、前記電界強度の履歴に基づいて設定すべき受信感度を算出し、現在の受信感度を、算出した設定すべき受信感度に切り替えるものである。
【００１０】
また、本発明に係る警報器は、送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、前記電界強度測定部が測定した電界強度の履歴を格納する記憶部と、前記記憶部に格納されたデータを読み出し可能な外部インタフェースとを備えたものである。
【００１１】
また、受信感度切替部に対して受信感度を設定する操作手段を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電界強度測定部が測定した電界強度に応じて受信感度を切り替えるので、警報器の設置環境に適した受信感度に設定することができる。
また、電界強度測定部が測定した電界強度の履歴に基づいて算出した設定すべき受信感度に切り替えるので、過去の電界強度を反映した受信感度に設定することができる。
また、記憶部に対して読み出し可能な外部インタフェースを設けた。このため、外部機器を用いて、記憶部に格納された電界強度の履歴を読み出し、この履歴に基づいて受信感度を算出することができる。
さらに、受信感度切替部に対して受信感度を設定する操作手段を有するので、最適な受信感度を手動で設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１を示す火災警報器の機能ブロック図である。
【図２】実施の形態１を示す火災警報器で構成する警報システムの構成図である。
【図３】実施の形態１を示す定期送信の動作の流れを示す図である。
【図４】受信感度テーブル２１の構成を示す図である。
【図５】実施の形態１を示す火災警報器の受信処理のフローチャートである。
【図６】実施の形態２を示す火災警報器の受信処理のフローチャートである。
【図７】電界強度測定テーブル２２の構成を示す図である。
【図８】電界強度測定テーブル２２の他の構成を示す図である。
【図９】実施の形態３を示す火災警報器の機能ブロック及び外部検査装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
本実施の形態１では、電池で駆動されて無線通信を行う火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態１に係る火災警報器の主要構成を示す機能ブロック図である。
図１において、火災警報器１０は、制御回路１、電池２、電源回路３、電池電圧検出回路４、送受信回路５、無線信号を送受信するためのアンテナ６、火災検出回路７、警報音制御回路８、表示灯回路９、操作部１３を備える。また、制御回路１は、各種情報を記憶する記憶部１１と、受信感度切替部１２を有している。
【００１６】
電池２は、電源回路３に直流電源を供給する。電源回路３は、電池２の電圧を所定電圧に制御し、制御回路１、送受信回路５、火災検出回路７、警報音制御回路８、表示灯回路９に供給する。
【００１７】
電池電圧検出回路４は、電源回路３に印加される電池２の電圧を検出し、検出した電圧に応じた電池電圧検出信号を制御回路１に出力する。電池電圧検出回路４は、電池残量が低下したこと、または、電池切れの閾値を超えたこと、を検出すると、制御回路１によって警報音制御回路８と表示灯回路９を駆動させるとともに、電池切れの状態情報を含む状態信号を送受信回路５より出力させる。
【００１８】
火災検出回路７は本発明の状態検出部に相当し、火災現象に基づく煙または熱等の検知対象物の物理量または物理的変化を検出して、検出内容に応じた信号を制御回路１に出力する。警報音制御回路８は、ブザー・スピーカ等による音声鳴動の動作を制御する回路である。表示灯回路９は、発光ダイオード等の表示灯の点灯動作を制御する回路である。
【００１９】
送受信回路５は、無線信号を送受信するためのアンテナ６に接続されており、送信回路５１と受信回路５２とを備える。受信回路５２は、所定周期で受信サンプリング動作を行ってアンテナ６から入力された無線信号を処理し、自己宛の信号の場合には受信処理を行う。また、自己宛以外の信号の場合には受信処理を行わない。受信処理した信号は、制御回路１へ出力する。また、送信回路５１は、制御回路１に制御されて、状態信号などの信号の送信処理を行う。
電界強度測定部５３は、制御回路１に制御されて、アンテナ６から入力された無線信号の電界強度を測定する。測定値は、制御回路１に出力される。
【００２０】
制御回路１は、火災検出回路７によって出力された信号に基づいて火災状態を判別する状態判別部としての機能を有し、警報音制御回路８及び表示灯回路９を制御して警報及び警報停止を行う。また、送受信回路５が受信した信号に基づいて必要な処理を行うとともに、必要に応じて送受信回路５を制御して他の火災警報器へ状態信号などを送信する。
【００２１】
記憶部１１は、制御回路１の動作プログラムや各種データを記憶する。動作プログラムとしては、親機として動作する場合の動作プログラムと、子機として動作する場合の動作プログラムの両方を備える。また、記憶部１１は、受信感度切替部１２が受信回路５２の受信感度を切り替える際に参照するデータを格納する（詳細は後述する）。
【００２２】
受信感度切替部１２は、受信回路５２の無線信号の受信感度を切り替える。なお、動作については後述する。
【００２３】
操作部１３は、受信感度切替部１２に対して受信感度の設定を行うための操作手段であり、例えばディップスイッチやロータリスイッチなどの切替スイッチを用いることができる。操作部１３を操作することにより、受信感度切替部１２に対して受信感度の設定を指示することができる。
【００２４】
図２は、上記のように構成された複数の火災警報器１０が構成する警報システム１００を示す図である。図２において、警報システム１００は、火災警報器１０ａ〜火災警報器１０ｄにより構成され、親機として機能するものを親機１０ａ、子機として機能するものを子機１０ｂ〜子機１０ｄと称する。火災警報器１０ａ〜１０ｄを結ぶ実線は、互いに無線送受信が可能であることを示している。
【００２５】
上記のように構成された警報システム１００において、火災が発生した場合の動作を説明する。
親機１０ａが設置された環境で火災が発生すると、火災検出回路７により火災を検出し、警報音制御回路８や表示灯回路９により音声や表示灯を用いて警報を行うとともに、火災に関する警報情報を連動信号として他の子機１０ｂ〜子機１０ｄに送信する。そして、親機１０ａにより送信された連動信号を受信した子機１０ｂ〜子機１０ｄは音声や表示灯によって必要な警報を行う。その後、親機１０ａが火災を検出しなくなると自己復旧して警報を停止するとともに、子機１０ｂ〜子機１０ｄへの連動信号の送信を停止する。そして、連動信号を受信しなくなった子機１０ｂ〜子機１０ｄも警報を停止する。
【００２６】
また、子機１０ｂが設置された環境で火災が発生すると、子機１０ｂは火災検出回路７により火災を検出し、音声や表示灯によって警報を行うとともに、火災に関する情報を連動信号として親機１０ａ、子機１０ｃ、及び子機１０ｄに送信する。そして、子機１０ｂにより送信された連動信号を受信した親機１０ａ、子機１０ｃ、及び子機１０ｄは音声や表示灯によって必要な警報を行う。
さらに、子機１０ｂにより発せられた連動信号を受信した親機１０ａは、送信元の子機１０ｂ以外の子機１０ｃ、子機１０ｄに連動信号を転送する。よって、各子機同士が離れているために、子機１０ｂが送信した連動信号が子機１０ｃ、子機１０ｄで受信されなくても親機１０ａにより転送された連動信号が子機１０ｃ、子機１０ｄで受信される。その後、子機１０ｂは火災を検出しなくなると自己復旧して警報停止するとともに、親機１０ａと子機１０ｃ、子機１０ｄへの連動信号の送信を停止する。そして、連動信号を受信しなくなった親機１０ａと子機１０ｃ、子機１０ｄも警報を停止する。
【００２７】
また、いずれかの警報器が火災を検出して連動警報を行っている場合において、連動先の火災警報器１０の警報停止ボタンが押された場合は、火元以外の火災警報器１０は火災警報（連動警報）を停止する。また、火元の火災警報器１０の警報停止ボタンが押された場合には、連動先の火災警報器１０の連動警報は停止し、火元の火災警報器１０の音響鳴動のみ停止（表示灯は点灯したまま）という状態になる。さらに、火災警報器１０が自己復旧した後に、再度火災を検出した場合には、最初の火災検出と同じ動作を行う。一方、再度火災を検出しない場合には、定期送信の動作に移行する。
【００２８】
以上のように火災発生時には警報システム１００内の親機１０ａと子機１０ｂ〜子機１０ｄが連動して火災警報を行うことで、より確実に火災の発生を警報することができる。
【００２９】
次に、警報システム１００を構成する親機１０ａと子機１０ｂ〜１０ｄの、火災監視（定常状態）中における定期送信の動作を説明する。
定期送信とは、例えば電池残量や通信状態などの自己の状態情報を含む信号を、他の火災警報器に互いに送信するものであり、他の火災警報器の状態を互いに確認することを目的として行われるものである。定期送信は、所定の周期（例えば１５〜２０時間毎に１回）で行われる。
【００３０】
図３は、定期送信の動作の流れを示す図である。
（Ｓ１０１）
親機１０ａは、定められた送信タイミングになると、親機１０ａまたはそれが属するグループの状態情報と、送信元を識別するための自己アドレスやグループＩＤを含む情報とを状態信号として子機１０ｂ〜子機１０ｄに送信する。
【００３１】
（Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４）
また、子機１０ｂ〜子機１０ｄは、親機１０ａからの状態信号を受信した後、それぞれの送信タイミングになると、例えば、電池残量などの機器状態に関する状態情報と、送信元を識別するための自己アドレスやグループＩＤを含む情報とを状態信号として、親機１０ａに送信する。
この際、親機１０ａと子機１０ｂ〜１０ｄは、それぞれの状態信号に含まれる自己アドレスによりどの火災警報器からの信号であるかを区別できる。
【００３２】
（Ｓ１０５）
親機１０ａは、子機１０ｂ〜子機１０ｄにより送信された状態信号を受信すると、すべての子機に対して応答信号を返送する。
【００３３】
親機１０ａまたはそれが属するグループの状態情報の例としては、火災検出回路７のセンサ状態（劣化、汚損等）、異常が発生している子機のアドレスやグループＩＤ、無線通信が成立していない子機のアドレスやグループＩＤ情報などが挙げられる。一方、子機１０ｂ〜１０ｄが親機１０ａに送信する子機の状態情報の例としては、火災検出回路７のセンサ状態（劣化、汚損等）、受信処理回数（規定以外の無線に対する処理の回数）などが挙げられる。
なお、いずれかの火災警報器が火災を検出すると、前述の火災警報の動作に移行する。
このように、電池残量などの各種状態情報を互いに送信して状態確認を行う定期送信の動作を所定時間毎に行い、各火災警報器同士の状態確認を行う。
【００３４】
次に、火災警報器１０の受信処理における、受信感度の設定動作を説明する。
図４は記憶部１１に格納された受信感度テーブル２１の構成を示す図である。受信感度テーブル２１は、火災警報器１０の製造時（工場出荷時）に予め記憶部１１に格納されており、ある電界強度レベルのときにどの受信感度に設定すべきかを示すデータである。受信感度テーブル２１は、電界強度レベル領域２１ａ、受信感度領域２１ｂを有している。電界強度レベル領域２１ａには、無線信号の電界強度が複数のレベルに分かれて格納されている。ここでは、例えば、強度レベル１〜強度レベル５までの５レベルに分類されており、強度レベル１は電界強度が弱く、強度レベル５は電界強度が強いことを示している。そして、受信感度領域２１ｂは、各電界強度レベルに対応した受信感度の設定値が記憶されている。
【００３５】
図５は、受信処理における受信感度の設定動作を示すフローチャートである。主に電界強度測定部５３、制御回路１、及び受信感度切替部１２が、協働して図５に示す処理を行う。
ここで、火災警報器１０を家屋等へ設置する際には、設置者が周囲の電波環境を調査し、操作部１３を用いて最適な受信感度を設定しているものとする。あるいは、工場出荷時に設定された受信感度の初期値がそのまま設定されているものとする。
そして、火災警報器１０は、定期的に受信されるべき無線信号（例えば、上述の定期送信）があるものとして、以下、説明する。
【００３６】
火災警報器１０は、所定周期の受信サンプリングタイミングになると（Ｓ２０１）、受信サンプリングを行い、受信した無線信号の電界強度を測定する（Ｓ２０２）。
【００３７】
そして、測定した電界強度が有効値であるか否かを判断する（Ｓ２０３）。ここで有効値とは、図４で示した強度レベル１〜強度レベル５のいずれかに属する値をいう。有効値でないとは、すなわち、自己宛の無線信号を受信できなかったことを意味する。
【００３８】
電界強度が有効値であった場合、測定した電界強度レベルに対応する受信感度を設定する（Ｓ２０４）。例えば、電界強度レベルが”強度レベル２”であった場合には、これに対応して、受信感度を”高”に設定する。すなわち、無線信号の電界強度レベルが低めであるので、受信感度を高く設定することにより、無線信号を正常受信する確率を高めるのである。また、例えば、電界強度レベルが”強度レベル５”であった場合には、これに対応して、受信感度を”最低”に設定する。すなわち、無線信号の電界強度レベルが高い（十分に受信可能である）ので、受信感度を低く設定することにより、受信回路５２の消費電流を低減するのである。
また、測定した電界強度レベルが低い場合（”強度レベル１”、”強度レベル２”）のみ受信感度を変更し、電界強度レベルが高い場合は受信感度を現状のまま維持するようにしてもよい。このようにしても、無線信号を正常受信する確率を高めることのできる受信感度を維持できる。
【００３９】
また、電界強度が低くて有効値でなかった場合、受信感度を最高値である”最高”に設定する（Ｓ２０５）。すなわち、無線信号を受信できなかったため、例えば周辺環境の変化により電波の受信環境が悪化したものと判断し、受信感度を高めることによって無線信号をより受信しやすくするのである。なお、既に受信感度が”最高”に設定されている状態でもなお、電界強度が有効値でなかった場合には、何らかの異常が発生しているものと判断し、警報音制御回路８あるいは表示灯回路９によってユーザーに異常を報知することとしてもよい。
【００４０】
そして、受信サンプリングタイミングごとに、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５の処理を行い、定期的に受信感度を切り替えるようにする。
【００４１】
以上のように本実施の形態１に係る火災警報器１０によれば、定期的な受信サンプリングの処理において無線信号の電界強度を測定し、測定した電界強度に応じて受信回路５２の受信感度を切り替えるようにした。このため、火災警報器１０が設置された環境において適切な受信感度に設定することができる。適切な受信感度を自動的に設定できるので、予め異なる受信感度を有する火災警報器のラインナップを揃えておく必要もなく、製造コストの増加を抑制することができる。
一般的に、火災警報器１０を家屋や工場等に設置する場合には、設置場所の電波環境を調査し、その環境に応じた受信感度を設定するので、初期設置時には最適な無線通信を行うことができる。しかし、電波環境は、設置場所の構造や、ノイズ発生源の有無に大きな影響を受けて変化しうる。例えば、設置場所の近くにモーターなどのノイズ発生源が配置されると、火災警報器１０の電界強度が弱い場合、モーターが発するノイズにより無線信号を受信できず通信エラーが発生する可能性がある。火災警報器１０は一度設置されると頻繁には設置場所が変化しないのに対し、ノイズ発生源となりうるモーターなどは配置場所が変化しうるものである。言い換えると、火災警報器１０の初期設置時には最適な受信感度であっても、その後は最適とはいえない状態となりうる。
しかし、本実施の形態１に係る火災警報器１０によれば、実際の電界強度に基づいて定期的に受信感度を切り替えるので、電波環境が変化しても最適な受信感度に設定することができる。
【００４２】
また、本実施の形態１に係る火災警報器１０によれば、実際の電界強度に基づいて受信感度を設定するので、予め受信感度を高めに設定する必要がない。受信感度を高く設定すると受信回路５２による消費電流が高くなるので、電界強度が十分に強い場合には無駄に電流を消費することとなって電池寿命の短縮につながるが、本実施の形態１に係る火災警報器１０によればそのようなこともない。
【００４３】
なお、本実施の形態１に係る火災警報器１０は操作部１３を設ける構成としたが、操作部１３を設けない構成とすることもできる。この場合、記憶部１１に受信感度の初期値を予め格納しておき、家屋等への設置後は、上述の通り火災警報器１０自身により受信感度の切り替えを行うようにする。
【００４４】
実施の形態２．
本実施の形態２では、実際に測定した電界強度の履歴に基づいて、受信感度を切り替える場合の実施の形態を説明する。
本実施の形態２に係る火災警報器１０は、前述の実施の形態１と同様の構成であり、受信処理における動作と、記憶部１１に電界強度の履歴が格納される点が異なる。本実施の形態２では、前述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４５】
図６は、受信処理における受信感度の設定動作を示すフローチャートである。主に、電界強度測定部５３、制御回路１、受信感度切替部１２が協働して図６に示す処理を行う。
【００４６】
図７は記憶部１１に格納される電界強度測定テーブル２２の例、図８は、同じく記憶部１１に格納される電界強度測定テーブル２２の他の例である。図７及び図８において、電界強度測定テーブル２２は、電界強度の測定結果を履歴として格納するテーブルであり、電界強度レベル領域２２ａと、頻度領域２２ｂを有する。電界強度レベル領域２２ａは強度レベル１〜強度レベル５までの電界強度のレベルを表す。頻度領域２２ｂは、電界強度レベルに応じた電界強度の測定回数（頻度）が格納されている。
以下、図６に基づいて、適宜図７及び図８を参照しつつ説明する。
【００４７】
火災警報器１０は、所定周期の受信サンプリングのタイミングになると（Ｓ３０１）、受信サンプリングを行い、受信した無線信号の電界強度を測定する（Ｓ３０２）。
【００４８】
そして、測定した電界強度が有効値であるか否かを判断する（Ｓ３０３）。
電界強度が有効値でなかった場合は、ステップＳ３０５へ進む。電界強度が有効値であった場合、測定した電界強度レベルに基づいて、それに対応する電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数をインクリメントする（Ｓ３０４）。
【００４９】
続けて、電界強度の測定を予め定めた所定回数実施したか否かを判断する（Ｓ３０５）。実施していなければステップＳ３０１に戻り、実施していればステップＳ３０６へ進む。
【００５０】
電界強度の測定を所定回数実施した場合は、電界強度測定テーブル２２に格納された電界強度レベルのカウント総数（頻度領域２２ｂのカウント数の合計）と、予め定めた有効値基準値Ｐとを比較する（Ｓ３０６）。
ここで、有効値基準値Ｐは、電界強度を測定した中で、十分な回数の有効値が測定できたか否かを判断するための値である。電界強度測定テーブル２２のカウント総数が有効値基準値Ｐを超えていれば、強度レベル１〜強度レベル５のいずれかの電界強度で無線信号を規定回数以上受信できたことを意味する。しかし、電界強度レベルのカウント総数が有効値基準値Ｐを超えていなければ、電界強度が低くて無線信号を規定回数未満しか受信できなかったことを意味する。
【００５１】
電界強度レベルのカウント総数が有効値基準値Ｐ未満であれば、受信感度を”最高”に設定し、電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数をクリアする（Ｓ３０７）。すなわち、電界強度測定を所定回数実施した中で無線信号を十分に受信できなかったため、現状では受信感度の設定が低すぎると判断し、受信感度を高めることによって無線信号をより受信しやすくするのである。なお、既に受信感度が”最高”に設定されている状態でもなお、電界強度が有効値でなかった場合には、警報音制御回路８あるいは表示灯回路９によってユーザーに異常を報知することとしてもよい。その後、ステップＳ３０１へ戻る。
【００５２】
電界強度レベルのカウント総数が有効値基準値Ｐ以上であれば、電界強度レベルの最頻カウント数と、最頻値基準値Ｑとを比較する（Ｓ３０８）。ここで、電界強度レベルの最頻カウント数とは、電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂに格納されたカウント数のうち、最も度数の大きい値をいう。また、最頻値基準値Ｑとは、測定した電界強度の値のばらつきの大きさを判断するための値である。最頻カウント数が最頻値基準値Ｑに達していれば、電界強度のばらつきが小さいと判断できる。
【００５３】
図７、図８を例に具体的に説明する。図７、図８の例ではいずれも電界強度レベルのカウント総数は３０であり、最頻値基準値Ｑ＝１５が設定されているものとする。
図７において、電界強度測定テーブル２２のうち、最頻カウント数は”強度レベル３”の”１８”である。この場合は、最頻カウント数が最頻値基準値Ｑ以上であり、受信する無線信号の電界強度はほぼ安定して強度レベル３であると判断し、ステップＳ３１０へ進む。
一方、図８において、電界強度測定テーブル２２のうち、最頻カウント数は”強度レベル４”の”９”である。この場合は、最頻カウント数が最頻値基準値Ｑ未満であり、受信する無線信号の電界強度のばらつきが大きいと判断し、ステップＳ３０９へ進む。
【００５４】
ステップＳ３０９では、最頻カウント数が最頻値基準値Ｑ未満である（電界強度のばらつきが大きい）場合の、受信感度の切替を行う。
電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数のうち、最低値基準値Ｒ以上の頻度の電界強度レベルを抽出する。ここで、最低値基準値Ｒとは、電界強度レベル毎のカウント数のうち、極端に少ないもの（頻度の小さいもの）を区別するための値である。そして、最低値基準値Ｒ以上の頻度の電界強度レベルのうち、最も低いレベルよりも１レベル低い電界強度を特定し、これに対応する受信感度を設定する。すなわち、最低値基準値Ｒ以上の電界強度レベルを抽出することで多数を占める電界強度レベルを把握でき、これらの電界強度レベルよりも電界強度の低い無線信号を十分に受信できるように受信感度を高くするのである。
【００５５】
図８を例に具体的に説明する。
図８の例において、最低値基準値Ｒ＝６とすると、最低値基準値Ｒ以上のカウント数を有する”強度レベル２”、”強度レベル３”、”強度レベル４”が、抽出される。
そして、これらの電界強度レベルのうち、最も低いレベルである”強度レベル２”よりも１レベル低い電界強度レベル”強度レベル１”に対応する受信感度を設定する。”強度レベル１”に対応する受信感度は、図４を参照すると”最高”であるのでこれを設定することとなる。このようにすることで、最適な受信感度を設定することができる。
【００５６】
そして、電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数をクリアしてステップＳ３０１へ戻る。
【００５７】
ステップＳ３１０では、最頻カウント数が最頻値基準値Ｑ以上である（電界強度にばらつきが少ない）場合の、受信感度の切替を行う。
電界強度測定テーブル２２のうち、最も頻度の高い電界強度レベルから、減算基準値Ｔを減算した電界強度レベルを特定する。そして、この電界強度レベルに対応する受信感度を設定する。すなわち、最も頻度の高い電界強度レベルよりも電界強度の低い無線信号を十分に受信できるように受信感度を高くするのである。
【００５８】
図７を例に具体的に説明する。
図７の例において、減算基準値Ｔ＝１とすると、最も頻度の高い電界強度レベルである”強度レベル３”から１を減算した電界強度レベル”強度レベル２”を特定し、これに対応する受信感度を設定する。”強度レベル２”に対応する受信感度は、図４を参照すると”高”であるのでこれを設定することとなる。このようにすることで、最適な受信感度を設定することができる。
【００５９】
そして、電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数をクリアしてステップＳ３０１へ戻る。
【００６０】
以上のように本実施の形態２に係る火災警報器１０によれば、電界強度の測定履歴に基づいて受信感度を切り替えるようにした。このため、前述の実施の形態１と同様に、火災警報器１０が設置された環境において適切な受信感度に設定することができる。
さらに、電界強度の測定履歴に基づいて受信感度を切り替えるので、過去に測定した電界強度の値を反映したより最適な受信感度を設定することができる。
【００６１】
なお、電界強度の履歴に基づく受信感度の算出方法は、図６で説明した方法に限定するものではない。電界強度の履歴データに対して、必要な統計処理を施し、この結果に基づいて受信感度を算出することもでき、同様の効果を得ることができる。
【００６２】
実施の形態３．
本実施の形態３では、測定した電界強度の履歴に基づいて、外部検査装置を用いて最適な受信感度を算出する場合の実施の形態を説明する。
【００６３】
図９は、本実施の形態３に係る火災警報器３０の主要構成及び火災警報器３０と接続される外部検査装置４０を示す機能ブロック図である。火災警報器３０は、入出力インタフェース１４を備えた点が、前述の実施の形態１、２の火災警報器１０と異なる。以下、相違点を中心に説明する。
【００６４】
入出力インタフェース１４は、外部検査装置４０と通信接続するための外部インタフェースであり、記憶部１１のデータを読み書きする機能を有する。
【００６５】
外部検査装置４０は、火災警報器３０の状態を検査・点検するための外部機器であり、必要に応じて通信ケーブル等を用いて火災警報器３０を接続される。また、外部検査装置４０は、入出力インタフェース１４を介して、記憶部１１にデータを読み書きすることができる。
【００６６】
このように構成された火災警報器３０は、前述の実施の形態２と同様、所定周期で受信サンプリングを行い、無線信号の電界強度を測定し、記憶部１１に電界強度の測定履歴を格納しておく。
例えば検査・点検を実施する作業者は、外部検査装置４０を火災警報器３０に接続し、記憶部１１から電界強度の測定履歴を読み出す。そして、図６のステップＳ３０６〜Ｓ３１０で述べたのと同様の手順で外部機器を用いて最適な受信感度を算出し、算出した受信感度に基づいて操作部１３を操作して受信感度を設定する。あるいは、操作部１３を用いて受信感度を設定するのではなく、入出力インタフェース１４を介して記憶部１１の所定の領域に切り替え先の受信感度を書き込み、受信感度切替部１２が書き込まれた受信感度に基づいて受信感度を設定するようにしてもよい。
【００６７】
このように本実施の形態３によれば、受信感度の測定履歴を外部検査装置４０で読み出し、外部検査装置４０を用いて最適な受信感度の算出を行うようにした。このため、前述の実施の形態２と同様の効果を得ることができるとともに、受信感度の算出に要する火災警報器３０の処理負担を軽減することができる。また、工場や施設等に設置された火災警報器は、作業者による外部検査装置を用いた定期的な検査・点検が行われる。このような定期的な検査・点検時に併せて受信感度の最適化を行うことができるので、作業者の負担も軽く、ユーザーの負担もなく、運用コストを低減することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態３に係る火災警報器３０は操作部１３を設ける構成としたが、操作部１３を設けない構成とすることもできる。
【００６９】
なお、上記説明では、電池で駆動される火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明したが、火災警報器の電源の供給方法はこれに限定するものではない。例えば、電源アダプタを介して電源を供給する火災警報器に適用することもできる。また、火災警報器以外に異常検出用などの警報器に適用することも可能である。また、自動火災報知システムの受信機や感知器等に用いてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１ 制御回路、２ 電池、３ 電源回路、４ 電池電圧検出回路、５ 送受信回路、６ アンテナ、７ 火災検出回路、８ 警報音制御回路、９ 表示灯回路、１０ 火災警報器、１０ａ 親機、１０ｂ 子機、１０ｃ 子機、１０ｄ 子機、１１ 記憶部、１２ 受信感度切替部、１３ 操作部、１４ 入出力インタフェース、２１ 受信感度テーブル、２１ａ 電界強度レベル領域、２１ｂ 受信感度領域、２２ 電界強度測定テーブル、２２ａ 電界強度レベル領域、２２ｂ 頻度領域、３０ 火災警報器、４０ 外部検査装置、５１ 送信回路、５２ 受信回路、５３ 電界強度測定部、１００ 警報システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の機器の間で状態信号等の送受信を行う警報器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室内等に発生した熱や煙を検知して警報を行う警報器がある。このような警報器は、各警報器が単独で警報動作を行う他に、各部屋に設けた複数の警報器が連動して警報動作を行う場合がある。連動して警報動作を行う際には、各警報器は互いに無線通信を行う。
【０００３】
従来の無線通信を行うワイヤレスコントローラにおいては、「全てのワイヤレスセンサからデータを受信したときの受信レベルがスイッチ９の第２位置の受信感度で定められる最小受信レベル以上になるように、当該コントローラ、あるいはワイヤレスセンサの設置位置等を調整する。」、「そして、種々の調整を行って、全てのワイヤレスセンサからのデータを正常に受信できるようになったら、スイッチ９を第１位置に切り換え、受信感度を高くして運用状態に入る。」ことが記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９６４６８号公報（第２頁、第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の記載によれば、運用時の受信感度は設置時の受信感度より高くなされるので、何らかの原因によって電波的な環境が悪化しても無線信号を有効に受信できる可能性は高まる。
【０００６】
しかし、受信感度を高めに設定しておくと受信処理に要する消費電流も増加するので、必要以上に受信感度を高く設定することは電池寿命の短縮につながってしまう。
また、電波環境は、設置場所の構造やノイズ発生源の有無に大きな影響を受けて変化しうるものである。したがって、運用を開始した後に電波環境が変化することもあり、この場合は最適な受信感度を設定できない。
さらに、例えば工場などノイズ発生源の多い場所に設置される場合と、一般住宅などノイズ発生源の少ない場所に設置される場合とでは、同じ受信感度を設定したとしてもノイズの影響により通信が成立する確率が異なる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、設置環境に応じた適切な受信感度に設定することができる警報器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る警報器は、状態検出部と、該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、を備える警報器であって、他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信部と、前記送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部とを有し、前記受信感度切替部は、前記電界強度測定部が測定した電界強度に応じて、現在の受信感度を、所定の受信感度に切り替えるものである。
【０００９】
また、本発明に係る警報器は、送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、前記電界強度測定部が測定した電界強度の履歴を格納する記憶部と、を有し、前記受信感度切替部は、前記電界強度の履歴に基づいて設定すべき受信感度を算出し、現在の受信感度を、算出した設定すべき受信感度に切り替えるものである。
【００１０】
また、本発明に係る警報器は、送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、前記電界強度測定部が測定した電界強度の履歴を格納する記憶部と、前記記憶部に格納されたデータを読み出し可能な外部インタフェースとを備えたものである。
【００１１】
また、受信感度切替部に対して受信感度を設定する操作手段を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電界強度測定部が測定した電界強度に応じて受信感度を切り替えるので、警報器の設置環境に適した受信感度に設定することができる。
また、電界強度測定部が測定した電界強度の履歴に基づいて算出した設定すべき受信感度に切り替えるので、過去の電界強度を反映した受信感度に設定することができる。
また、記憶部に対して読み出し可能な外部インタフェースを設けた。このため、外部機器を用いて、記憶部に格納された電界強度の履歴を読み出し、この履歴に基づいて受信感度を算出することができる。
さらに、受信感度切替部に対して受信感度を設定する操作手段を有するので、最適な受信感度を手動で設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１を示す火災警報器の機能ブロック図である。
【図２】実施の形態１を示す火災警報器で構成する警報システムの構成図である。
【図３】実施の形態１を示す定期送信の動作の流れを示す図である。
【図４】受信感度テーブル２１の構成を示す図である。
【図５】実施の形態１を示す火災警報器の受信処理のフローチャートである。
【図６】実施の形態２を示す火災警報器の受信処理のフローチャートである。
【図７】電界強度測定テーブル２２の構成を示す図である。
【図８】電界強度測定テーブル２２の他の構成を示す図である。
【図９】実施の形態３を示す火災警報器の機能ブロック及び外部検査装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
本実施の形態１では、電池で駆動されて無線通信を行う火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態１に係る火災警報器の主要構成を示す機能ブロック図である。
図１において、火災警報器１０は、制御回路１、電池２、電源回路３、電池電圧検出回路４、送受信回路５、無線信号を送受信するためのアンテナ６、火災検出回路７、警報音制御回路８、表示灯回路９、操作部１３を備える。また、制御回路１は、各種情報を記憶する記憶部１１と、受信感度切替部１２を有している。
【００１６】
電池２は、電源回路３に直流電源を供給する。電源回路３は、電池２の電圧を所定電圧に制御し、制御回路１、送受信回路５、火災検出回路７、警報音制御回路８、表示灯回路９に供給する。
【００１７】
電池電圧検出回路４は、電源回路３に印加される電池２の電圧を検出し、検出した電圧に応じた電池電圧検出信号を制御回路１に出力する。電池電圧検出回路４は、電池残量が低下したこと、または、電池切れの閾値を超えたこと、を検出すると、制御回路１によって警報音制御回路８と表示灯回路９を駆動させるとともに、電池切れの状態情報を含む状態信号を送受信回路５より出力させる。
【００１８】
火災検出回路７は本発明の状態検出部に相当し、火災現象に基づく煙または熱等の検知対象物の物理量または物理的変化を検出して、検出内容に応じた信号を制御回路１に出力する。警報音制御回路８は、ブザー・スピーカ等による音声鳴動の動作を制御する回路である。表示灯回路９は、発光ダイオード等の表示灯の点灯動作を制御する回路である。
【００１９】
送受信回路５は、無線信号を送受信するためのアンテナ６に接続されており、送信回路５１と受信回路５２とを備える。受信回路５２は、所定周期で受信サンプリング動作を行ってアンテナ６から入力された無線信号を処理し、自己宛の信号の場合には受信処理を行う。また、自己宛以外の信号の場合には受信処理を行わない。受信処理した信号は、制御回路１へ出力する。また、送信回路５１は、制御回路１に制御されて、状態信号などの信号の送信処理を行う。
電界強度測定部５３は、制御回路１に制御されて、アンテナ６から入力された無線信号の電界強度を測定する。測定値は、制御回路１に出力される。
【００２０】
制御回路１は、火災検出回路７によって出力された信号に基づいて火災状態を判別する状態判別部としての機能を有し、警報音制御回路８及び表示灯回路９を制御して警報及び警報停止を行う。また、送受信回路５が受信した信号に基づいて必要な処理を行うとともに、必要に応じて送受信回路５を制御して他の火災警報器へ状態信号などを送信する。
【００２１】
記憶部１１は、制御回路１の動作プログラムや各種データを記憶する。動作プログラムとしては、親機として動作する場合の動作プログラムと、子機として動作する場合の動作プログラムの両方を備える。また、記憶部１１は、受信感度切替部１２が受信回路５２の受信感度を切り替える際に参照するデータを格納する（詳細は後述する）。
【００２２】
受信感度切替部１２は、受信回路５２の無線信号の受信感度を切り替える。なお、動作については後述する。
【００２３】
操作部１３は、受信感度切替部１２に対して受信感度の設定を行うための操作手段であり、例えばディップスイッチやロータリスイッチなどの切替スイッチを用いることができる。操作部１３を操作することにより、受信感度切替部１２に対して受信感度の設定を指示することができる。
【００２４】
図２は、上記のように構成された複数の火災警報器１０が構成する警報システム１００を示す図である。図２において、警報システム１００は、火災警報器１０ａ〜火災警報器１０ｄにより構成され、親機として機能するものを親機１０ａ、子機として機能するものを子機１０ｂ〜子機１０ｄと称する。火災警報器１０ａ〜１０ｄを結ぶ実線は、互いに無線送受信が可能であることを示している。
【００２５】
上記のように構成された警報システム１００において、火災が発生した場合の動作を説明する。
親機１０ａが設置された環境で火災が発生すると、火災検出回路７により火災を検出し、警報音制御回路８や表示灯回路９により音声や表示灯を用いて警報を行うとともに、火災に関する警報情報を連動信号として他の子機１０ｂ〜子機１０ｄに送信する。そして、親機１０ａにより送信された連動信号を受信した子機１０ｂ〜子機１０ｄは音声や表示灯によって必要な警報を行う。その後、親機１０ａが火災を検出しなくなると自己復旧して警報を停止するとともに、子機１０ｂ〜子機１０ｄへの連動信号の送信を停止する。そして、連動信号を受信しなくなった子機１０ｂ〜子機１０ｄも警報を停止する。
【００２６】
また、子機１０ｂが設置された環境で火災が発生すると、子機１０ｂは火災検出回路７により火災を検出し、音声や表示灯によって警報を行うとともに、火災に関する情報を連動信号として親機１０ａ、子機１０ｃ、及び子機１０ｄに送信する。そして、子機１０ｂにより送信された連動信号を受信した親機１０ａ、子機１０ｃ、及び子機１０ｄは音声や表示灯によって必要な警報を行う。
さらに、子機１０ｂにより発せられた連動信号を受信した親機１０ａは、送信元の子機１０ｂ以外の子機１０ｃ、子機１０ｄに連動信号を転送する。よって、各子機同士が離れているために、子機１０ｂが送信した連動信号が子機１０ｃ、子機１０ｄで受信されなくても親機１０ａにより転送された連動信号が子機１０ｃ、子機１０ｄで受信される。その後、子機１０ｂは火災を検出しなくなると自己復旧して警報停止するとともに、親機１０ａと子機１０ｃ、子機１０ｄへの連動信号の送信を停止する。そして、連動信号を受信しなくなった親機１０ａと子機１０ｃ、子機１０ｄも警報を停止する。
【００２７】
また、いずれかの警報器が火災を検出して連動警報を行っている場合において、連動先の火災警報器１０の警報停止ボタンが押された場合は、火元以外の火災警報器１０は火災警報（連動警報）を停止する。また、火元の火災警報器１０の警報停止ボタンが押された場合には、連動先の火災警報器１０の連動警報は停止し、火元の火災警報器１０の音響鳴動のみ停止（表示灯は点灯したまま）という状態になる。さらに、火災警報器１０が自己復旧した後に、再度火災を検出した場合には、最初の火災検出と同じ動作を行う。一方、再度火災を検出しない場合には、定期送信の動作に移行する。
【００２８】
以上のように火災発生時には警報システム１００内の親機１０ａと子機１０ｂ〜子機１０ｄが連動して火災警報を行うことで、より確実に火災の発生を警報することができる。
【００２９】
次に、警報システム１００を構成する親機１０ａと子機１０ｂ〜１０ｄの、火災監視（定常状態）中における定期送信の動作を説明する。
定期送信とは、例えば電池残量や通信状態などの自己の状態情報を含む信号を、他の火災警報器に互いに送信するものであり、他の火災警報器の状態を互いに確認することを目的として行われるものである。定期送信は、所定の周期（例えば１５〜２０時間毎に１回）で行われる。
【００３０】
図３は、定期送信の動作の流れを示す図である。
（Ｓ１０１）
親機１０ａは、定められた送信タイミングになると、親機１０ａまたはそれが属するグループの状態情報と、送信元を識別するための自己アドレスやグループＩＤを含む情報とを状態信号として子機１０ｂ〜子機１０ｄに送信する。
【００３１】
（Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４）
また、子機１０ｂ〜子機１０ｄは、親機１０ａからの状態信号を受信した後、それぞれの送信タイミングになると、例えば、電池残量などの機器状態に関する状態情報と、送信元を識別するための自己アドレスやグループＩＤを含む情報とを状態信号として、親機１０ａに送信する。
この際、親機１０ａと子機１０ｂ〜１０ｄは、それぞれの状態信号に含まれる自己アドレスによりどの火災警報器からの信号であるかを区別できる。
【００３２】
（Ｓ１０５）
親機１０ａは、子機１０ｂ〜子機１０ｄにより送信された状態信号を受信すると、すべての子機に対して応答信号を返送する。
【００３３】
親機１０ａまたはそれが属するグループの状態情報の例としては、火災検出回路７のセンサ状態（劣化、汚損等）、異常が発生している子機のアドレスやグループＩＤ、無線通信が成立していない子機のアドレスやグループＩＤ情報などが挙げられる。一方、子機１０ｂ〜１０ｄが親機１０ａに送信する子機の状態情報の例としては、火災検出回路７のセンサ状態（劣化、汚損等）、受信処理回数（規定以外の無線に対する処理の回数）などが挙げられる。
なお、いずれかの火災警報器が火災を検出すると、前述の火災警報の動作に移行する。
このように、電池残量などの各種状態情報を互いに送信して状態確認を行う定期送信の動作を所定時間毎に行い、各火災警報器同士の状態確認を行う。
【００３４】
次に、火災警報器１０の受信処理における、受信感度の設定動作を説明する。
図４は記憶部１１に格納された受信感度テーブル２１の構成を示す図である。受信感度テーブル２１は、火災警報器１０の製造時（工場出荷時）に予め記憶部１１に格納されており、ある電界強度レベルのときにどの受信感度に設定すべきかを示すデータである。受信感度テーブル２１は、電界強度レベル領域２１ａ、受信感度領域２１ｂを有している。電界強度レベル領域２１ａには、無線信号の電界強度が複数のレベルに分かれて格納されている。ここでは、例えば、強度レベル１〜強度レベル５までの５レベルに分類されており、強度レベル１は電界強度が弱く、強度レベル５は電界強度が強いことを示している。そして、受信感度領域２１ｂは、各電界強度レベルに対応した受信感度の設定値が記憶されている。
【００３５】
図５は、受信処理における受信感度の設定動作を示すフローチャートである。主に電界強度測定部５３、制御回路１、及び受信感度切替部１２が、協働して図５に示す処理を行う。
ここで、火災警報器１０を家屋等へ設置する際には、設置者が周囲の電波環境を調査し、操作部１３を用いて最適な受信感度を設定しているものとする。あるいは、工場出荷時に設定された受信感度の初期値がそのまま設定されているものとする。
そして、火災警報器１０は、定期的に受信されるべき無線信号（例えば、上述の定期送信）があるものとして、以下、説明する。
【００３６】
火災警報器１０は、所定周期の受信サンプリングタイミングになると（Ｓ２０１）、受信サンプリングを行い、受信した無線信号の電界強度を測定する（Ｓ２０２）。
【００３７】
そして、測定した電界強度が有効値であるか否かを判断する（Ｓ２０３）。ここで有効値とは、図４で示した強度レベル１〜強度レベル５のいずれかに属する値をいう。有効値でないとは、すなわち、自己宛の無線信号を受信できなかったことを意味する。
【００３８】
電界強度が有効値であった場合、測定した電界強度レベルに対応する受信感度を設定する（Ｓ２０４）。例えば、電界強度レベルが”強度レベル２”であった場合には、これに対応して、受信感度を”高”に設定する。すなわち、無線信号の電界強度レベルが低めであるので、受信感度を高く設定することにより、無線信号を正常受信する確率を高めるのである。また、例えば、電界強度レベルが”強度レベル５”であった場合には、これに対応して、受信感度を”最低”に設定する。すなわち、無線信号の電界強度レベルが高い（十分に受信可能である）ので、受信感度を低く設定することにより、受信回路５２の消費電流を低減するのである。
また、測定した電界強度レベルが低い場合（”強度レベル１”、”強度レベル２”）のみ受信感度を変更し、電界強度レベルが高い場合は受信感度を現状のまま維持するようにしてもよい。このようにしても、無線信号を正常受信する確率を高めることのできる受信感度を維持できる。
【００３９】
また、電界強度が低くて有効値でなかった場合、受信感度を最高値である”最高”に設定する（Ｓ２０５）。すなわち、無線信号を受信できなかったため、例えば周辺環境の変化により電波の受信環境が悪化したものと判断し、受信感度を高めることによって無線信号をより受信しやすくするのである。なお、既に受信感度が”最高”に設定されている状態でもなお、電界強度が有効値でなかった場合には、何らかの異常が発生しているものと判断し、警報音制御回路８あるいは表示灯回路９によってユーザーに異常を報知することとしてもよい。
【００４０】
そして、受信サンプリングタイミングごとに、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５の処理を行い、定期的に受信感度を切り替えるようにする。
【００４１】
以上のように本実施の形態１に係る火災警報器１０によれば、定期的な受信サンプリングの処理において無線信号の電界強度を測定し、測定した電界強度に応じて受信回路５２の受信感度を切り替えるようにした。このため、火災警報器１０が設置された環境において適切な受信感度に設定することができる。適切な受信感度を自動的に設定できるので、予め異なる受信感度を有する火災警報器のラインナップを揃えておく必要もなく、製造コストの増加を抑制することができる。
一般的に、火災警報器１０を家屋や工場等に設置する場合には、設置場所の電波環境を調査し、その環境に応じた受信感度を設定するので、初期設置時には最適な無線通信を行うことができる。しかし、電波環境は、設置場所の構造や、ノイズ発生源の有無に大きな影響を受けて変化しうる。例えば、設置場所の近くにモーターなどのノイズ発生源が配置されると、火災警報器１０の電界強度が弱い場合、モーターが発するノイズにより無線信号を受信できず通信エラーが発生する可能性がある。火災警報器１０は一度設置されると頻繁には設置場所が変化しないのに対し、ノイズ発生源となりうるモーターなどは配置場所が変化しうるものである。言い換えると、火災警報器１０の初期設置時には最適な受信感度であっても、その後は最適とはいえない状態となりうる。
しかし、本実施の形態１に係る火災警報器１０によれば、実際の電界強度に基づいて定期的に受信感度を切り替えるので、電波環境が変化しても最適な受信感度に設定することができる。
【００４２】
また、本実施の形態１に係る火災警報器１０によれば、実際の電界強度に基づいて受信感度を設定するので、予め受信感度を高めに設定する必要がない。受信感度を高く設定すると受信回路５２による消費電流が高くなるので、電界強度が十分に強い場合には無駄に電流を消費することとなって電池寿命の短縮につながるが、本実施の形態１に係る火災警報器１０によればそのようなこともない。
【００４３】
なお、本実施の形態１に係る火災警報器１０は操作部１３を設ける構成としたが、操作部１３を設けない構成とすることもできる。この場合、記憶部１１に受信感度の初期値を予め格納しておき、家屋等への設置後は、上述の通り火災警報器１０自身により受信感度の切り替えを行うようにする。
【００４４】
実施の形態２．
本実施の形態２では、実際に測定した電界強度の履歴に基づいて、受信感度を切り替える場合の実施の形態を説明する。
本実施の形態２に係る火災警報器１０は、前述の実施の形態１と同様の構成であり、受信処理における動作と、記憶部１１に電界強度の履歴が格納される点が異なる。本実施の形態２では、前述の実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４５】
図６は、受信処理における受信感度の設定動作を示すフローチャートである。主に、電界強度測定部５３、制御回路１、受信感度切替部１２が協働して図６に示す処理を行う。
【００４６】
図７は記憶部１１に格納される電界強度測定テーブル２２の例、図８は、同じく記憶部１１に格納される電界強度測定テーブル２２の他の例である。図７及び図８において、電界強度測定テーブル２２は、電界強度の測定結果を履歴として格納するテーブルであり、電界強度レベル領域２２ａと、頻度領域２２ｂを有する。電界強度レベル領域２２ａは強度レベル１〜強度レベル５までの電界強度のレベルを表す。頻度領域２２ｂは、電界強度レベルに応じた電界強度の測定回数（頻度）が格納されている。
以下、図６に基づいて、適宜図７及び図８を参照しつつ説明する。
【００４７】
火災警報器１０は、所定周期の受信サンプリングのタイミングになると（Ｓ３０１）、受信サンプリングを行い、受信した無線信号の電界強度を測定する（Ｓ３０２）。
【００４８】
そして、測定した電界強度が有効値であるか否かを判断する（Ｓ３０３）。
電界強度が有効値でなかった場合は、ステップＳ３０５へ進む。電界強度が有効値であった場合、測定した電界強度レベルに基づいて、それに対応する電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数をインクリメントする（Ｓ３０４）。
【００４９】
続けて、電界強度の測定を予め定めた所定回数実施したか否かを判断する（Ｓ３０５）。実施していなければステップＳ３０１に戻り、実施していればステップＳ３０６へ進む。
【００５０】
電界強度の測定を所定回数実施した場合は、電界強度測定テーブル２２に格納された電界強度レベルのカウント総数（頻度領域２２ｂのカウント数の合計）と、予め定めた有効値基準値Ｐとを比較する（Ｓ３０６）。
ここで、有効値基準値Ｐは、電界強度を測定した中で、十分な回数の有効値が測定できたか否かを判断するための値である。電界強度測定テーブル２２のカウント総数が有効値基準値Ｐを超えていれば、強度レベル１〜強度レベル５のいずれかの電界強度で無線信号を規定回数以上受信できたことを意味する。しかし、電界強度レベルのカウント総数が有効値基準値Ｐを超えていなければ、電界強度が低くて無線信号を規定回数未満しか受信できなかったことを意味する。
【００５１】
電界強度レベルのカウント総数が有効値基準値Ｐ未満であれば、受信感度を”最高”に設定し、電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数をクリアする（Ｓ３０７）。すなわち、電界強度測定を所定回数実施した中で無線信号を十分に受信できなかったため、現状では受信感度の設定が低すぎると判断し、受信感度を高めることによって無線信号をより受信しやすくするのである。なお、既に受信感度が”最高”に設定されている状態でもなお、電界強度が有効値でなかった場合には、警報音制御回路８あるいは表示灯回路９によってユーザーに異常を報知することとしてもよい。その後、ステップＳ３０１へ戻る。
【００５２】
電界強度レベルのカウント総数が有効値基準値Ｐ以上であれば、電界強度レベルの最頻カウント数と、最頻値基準値Ｑとを比較する（Ｓ３０８）。ここで、電界強度レベルの最頻カウント数とは、電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂに格納されたカウント数のうち、最も度数の大きい値をいう。また、最頻値基準値Ｑとは、測定した電界強度の値のばらつきの大きさを判断するための値である。最頻カウント数が最頻値基準値Ｑに達していれば、電界強度のばらつきが小さいと判断できる。
【００５３】
図７、図８を例に具体的に説明する。図７、図８の例ではいずれも電界強度レベルのカウント総数は３０であり、最頻値基準値Ｑ＝１５が設定されているものとする。
図７において、電界強度測定テーブル２２のうち、最頻カウント数は”強度レベル３”の”１８”である。この場合は、最頻カウント数が最頻値基準値Ｑ以上であり、受信する無線信号の電界強度はほぼ安定して強度レベル３であると判断し、ステップＳ３１０へ進む。
一方、図８において、電界強度測定テーブル２２のうち、最頻カウント数は”強度レベル４”の”９”である。この場合は、最頻カウント数が最頻値基準値Ｑ未満であり、受信する無線信号の電界強度のばらつきが大きいと判断し、ステップＳ３０９へ進む。
【００５４】
ステップＳ３０９では、最頻カウント数が最頻値基準値Ｑ未満である（電界強度のばらつきが大きい）場合の、受信感度の切替を行う。
電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数のうち、最低値基準値Ｒ以上の頻度の電界強度レベルを抽出する。ここで、最低値基準値Ｒとは、電界強度レベル毎のカウント数のうち、極端に少ないもの（頻度の小さいもの）を区別するための値である。そして、最低値基準値Ｒ以上の頻度の電界強度レベルのうち、最も低いレベルよりも１レベル低い電界強度を特定し、これに対応する受信感度を設定する。すなわち、最低値基準値Ｒ以上の電界強度レベルを抽出することで多数を占める電界強度レベルを把握でき、これらの電界強度レベルよりも電界強度の低い無線信号を十分に受信できるように受信感度を高くするのである。
【００５５】
図８を例に具体的に説明する。
図８の例において、最低値基準値Ｒ＝６とすると、最低値基準値Ｒ以上のカウント数を有する”強度レベル２”、”強度レベル３”、”強度レベル４”が、抽出される。
そして、これらの電界強度レベルのうち、最も低いレベルである”強度レベル２”よりも１レベル低い電界強度レベル”強度レベル１”に対応する受信感度を設定する。”強度レベル１”に対応する受信感度は、図４を参照すると”最高”であるのでこれを設定することとなる。このようにすることで、最適な受信感度を設定することができる。
【００５６】
そして、電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数をクリアしてステップＳ３０１へ戻る。
【００５７】
ステップＳ３１０では、最頻カウント数が最頻値基準値Ｑ以上である（電界強度にばらつきが少ない）場合の、受信感度の切替を行う。
電界強度測定テーブル２２のうち、最も頻度の高い電界強度レベルから、減算基準値Ｔを減算した電界強度レベルを特定する。そして、この電界強度レベルに対応する受信感度を設定する。すなわち、最も頻度の高い電界強度レベルよりも電界強度の低い無線信号を十分に受信できるように受信感度を高くするのである。
【００５８】
図７を例に具体的に説明する。
図７の例において、減算基準値Ｔ＝１とすると、最も頻度の高い電界強度レベルである”強度レベル３”から１を減算した電界強度レベル”強度レベル２”を特定し、これに対応する受信感度を設定する。”強度レベル２”に対応する受信感度は、図４を参照すると”高”であるのでこれを設定することとなる。このようにすることで、最適な受信感度を設定することができる。
【００５９】
そして、電界強度測定テーブル２２の頻度領域２２ｂのカウント数をクリアしてステップＳ３０１へ戻る。
【００６０】
以上のように本実施の形態２に係る火災警報器１０によれば、電界強度の測定履歴に基づいて受信感度を切り替えるようにした。このため、前述の実施の形態１と同様に、火災警報器１０が設置された環境において適切な受信感度に設定することができる。
さらに、電界強度の測定履歴に基づいて受信感度を切り替えるので、過去に測定した電界強度の値を反映したより最適な受信感度を設定することができる。
【００６１】
なお、電界強度の履歴に基づく受信感度の算出方法は、図６で説明した方法に限定するものではない。電界強度の履歴データに対して、必要な統計処理を施し、この結果に基づいて受信感度を算出することもでき、同様の効果を得ることができる。
【００６２】
実施の形態３．
本実施の形態３では、測定した電界強度の履歴に基づいて、外部検査装置を用いて最適な受信感度を算出する場合の実施の形態を説明する。
【００６３】
図９は、本実施の形態３に係る火災警報器３０の主要構成及び火災警報器３０と接続される外部検査装置４０を示す機能ブロック図である。火災警報器３０は、入出力インタフェース１４を備えた点が、前述の実施の形態１、２の火災警報器１０と異なる。以下、相違点を中心に説明する。
【００６４】
入出力インタフェース１４は、外部検査装置４０と通信接続するための外部インタフェースであり、記憶部１１のデータを読み書きする機能を有する。
【００６５】
外部検査装置４０は、火災警報器３０の状態を検査・点検するための外部機器であり、必要に応じて通信ケーブル等を用いて火災警報器３０を接続される。また、外部検査装置４０は、入出力インタフェース１４を介して、記憶部１１にデータを読み書きすることができる。
【００６６】
このように構成された火災警報器３０は、前述の実施の形態２と同様、所定周期で受信サンプリングを行い、無線信号の電界強度を測定し、記憶部１１に電界強度の測定履歴を格納しておく。
例えば検査・点検を実施する作業者は、外部検査装置４０を火災警報器３０に接続し、記憶部１１から電界強度の測定履歴を読み出す。そして、図６のステップＳ３０６〜Ｓ３１０で述べたのと同様の手順で外部機器を用いて最適な受信感度を算出し、算出した受信感度に基づいて操作部１３を操作して受信感度を設定する。あるいは、操作部１３を用いて受信感度を設定するのではなく、入出力インタフェース１４を介して記憶部１１の所定の領域に切り替え先の受信感度を書き込み、受信感度切替部１２が書き込まれた受信感度に基づいて受信感度を設定するようにしてもよい。
【００６７】
このように本実施の形態３によれば、受信感度の測定履歴を外部検査装置４０で読み出し、外部検査装置４０を用いて最適な受信感度の算出を行うようにした。このため、前述の実施の形態２と同様の効果を得ることができるとともに、受信感度の算出に要する火災警報器３０の処理負担を軽減することができる。また、工場や施設等に設置された火災警報器は、作業者による外部検査装置を用いた定期的な検査・点検が行われる。このような定期的な検査・点検時に併せて受信感度の最適化を行うことができるので、作業者の負担も軽く、ユーザーの負担もなく、運用コストを低減することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態３に係る火災警報器３０は操作部１３を設ける構成としたが、操作部１３を設けない構成とすることもできる。
【００６９】
なお、上記説明では、電池で駆動される火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明したが、火災警報器の電源の供給方法はこれに限定するものではない。例えば、電源アダプタを介して電源を供給する火災警報器に適用することもできる。また、火災警報器以外に異常検出用などの警報器に適用することも可能である。また、自動火災報知システムの受信機や感知器等に用いてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１ 制御回路、２ 電池、３ 電源回路、４ 電池電圧検出回路、５ 送受信回路、６ アンテナ、７ 火災検出回路、８ 警報音制御回路、９ 表示灯回路、１０ 火災警報器、１０ａ 親機、１０ｂ 子機、１０ｃ 子機、１０ｄ 子機、１１ 記憶部、１２ 受信感度切替部、１３ 操作部、１４ 入出力インタフェース、２１ 受信感度テーブル、２１ａ 電界強度レベル領域、２１ｂ 受信感度領域、２２ 電界強度測定テーブル、２２ａ 電界強度レベル領域、２２ｂ 頻度領域、３０ 火災警報器、４０ 外部検査装置、５１ 送信回路、５２ 受信回路、５３ 電界強度測定部、１００ 警報システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
状態検出部と、
該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、
該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、を備える警報器において、
他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信部と、
前記送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、
前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、を有し、
前記受信感度切替部は、前記電界強度測定部が測定した電界強度に応じて、現在の受信感度を、所定の受信感度に切り替えることを特徴とする警報器。
【請求項２】
状態検出部と、
該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、
該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、を備える警報器において、
他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信部と、
前記送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、
前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、
前記電界強度測定部が測定した電界強度の履歴を格納する記憶部と、を有し、
前記受信感度切替部は、前記電界強度の履歴に基づいて設定すべき受信感度を算出し、現在の受信感度を、算出した設定すべき受信感度に切り替えることを特徴とする警報器。
【請求項３】
状態検出部と、
該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、
該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、を備える警報器において、
他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信部と、
前記送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、
前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、
前記電界強度測定部が測定した電界強度の履歴を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納されたデータを読み出し可能な外部インタフェースとを備えたことを特徴とする警報器。
【請求項４】
前記受信感度切替部に対して受信感度を設定する操作手段を有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか記載の警報器。
【請求項１】
状態検出部と、
該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、
該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、を備える警報器において、
他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信部と、
前記送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、
前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、を有し、
前記受信感度切替部は、前記電界強度測定部が測定した電界強度に応じて、現在の受信感度を、所定の受信感度に切り替えることを特徴とする警報器。
【請求項２】
状態検出部と、
該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、
該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、を備える警報器において、
他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信部と、
前記送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、
前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、
前記電界強度測定部が測定した電界強度の履歴を格納する記憶部と、を有し、
前記受信感度切替部は、前記電界強度の履歴に基づいて設定すべき受信感度を算出し、現在の受信感度を、算出した設定すべき受信感度に切り替えることを特徴とする警報器。
【請求項３】
状態検出部と、
該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、
該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、を備える警報器において、
他の警報器に無線信号を送信するとともに、所定周期で受信サンプリングを行って他の警報器からの無線信号を受信する送受信部と、
前記送受信部が他の警報器から受信した無線信号の電界強度を測定する電界強度測定部と、
前記送受信部の受信感度を切り替える受信感度切替部と、
前記電界強度測定部が測定した電界強度の履歴を格納する記憶部と、
前記記憶部に格納されたデータを読み出し可能な外部インタフェースとを備えたことを特徴とする警報器。
【請求項４】
前記受信感度切替部に対して受信感度を設定する操作手段を有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか記載の警報器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２１１３７５（Ｐ２０１０−２１１３７５Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４９２７（Ｐ２００９−５４９２７）
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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