図1は住宅等に設置された警報システムと家電機器の消費電力等を管理する機器管理システムを連携させた本発明による警報連携システムの概略構成を示した説明図である。
図1の例にあっては、住宅24に設けられている台所、居間、子供部屋、主寝室のそれぞれの警戒エリア(監視領域)に、火災を検知して連動警報する無線連動型の住警器(住宅用火災警報器)10−1〜10−4が設置され、これら無線連動型の住警器10−1〜10−4が警報システムを構築している。
以下、住警器10−1〜10−4をそれぞれ区別せず総称する場合は住警器10という。なお、住警器は階段室等にも設置されるが、図示を省略する。
また、警報システム内で警報器同士が連動する場合を「連動」といい、また異なるシステム同士の機器が連動する場合を「連携」という。
また、警報システム内で警報器同士が送受信する信号を「連動信号」といい、異なるシステムの機器同士で送受信する信号を「連携連動信号」という。前者の連動信号には、火災連動信号、火災復旧連動信号、警報停止連動信号、障害連動信号、非常通報連動信号等があり、後者の連携連動信号には火災連携連動信号、火災復旧連携連動信号、警報停止連携連動信号、障害連携連動信号及び非常通報連携連動信号等がある。
住警器10は、連動信号を無線により相互に送受信する機能を備え、住宅各所の、それぞれ対応する監視領域について火災発生の有無を監視している。いま住宅24の台所で万一、火災が発生したとすると、住警器10−1が火災を検知して警報を開始する。この火災を検知して警報を開始することを、住警器における「発報」という。
住警器10−1が発報するとき、住警器10−1は連動元として機能し、連動先となる他の住警器10−2〜10−4に対し、火災連動信号を無線送信する。他の住警器10−2〜10−4は、連動元の住警器10−1からの火災連動信号を有効受信した場合に、警報音と警報表示により連動先としての警報動作を行う。
ここで、住警器10は、受信した連動信号に含まれるグループ符号がメモリに登録しているグループ符号に一致し、且つ信号内容を正常認識したときに、この連動信号を有効受信したことを検知するようにしている。さらに、連動信号を有効受信した住警器10は必要に応じて連動信号の中継送信を行う。
連動元となった住警器10−1の警報動作としては、例えば「ウーウー 火災警報器が作動しました 確認してください」といった音声メッセージによる火災警報音を出力する。一方、連動先の住警器10−2〜10−4にあっては、「ウーウー 別の火災警報器が作動しました 確認してください」といった音声メッセージによる火災警報音を出力する。
また連動元となった住警器10−1の火災警報に伴う警報表示としては、例えばLEDを点灯する。一方、連動先の住警器10−2〜10−4にあっては、LEDを点滅する。これによって、連動元警報と連動先警報におけるLEDによる警報表示を区別できるようにしている。
住警器10は、火災を検知した場合、所定の第1無線通信プロトコルに従って火災連動信号を他の住警器に送信する。また住警器10は、他の住警器から送信された火災連動信号を受信する。
住警器10における第1無線通信プロトコルによる送受信は、日本国内の場合には、例えば400MHz帯の特定小電力無線局の標準規格として知られたSTD−30(小電力セキュリティシステム無線局の無線設備標準規格)またはSTD−T67(特定小電力無線局テレメータ用、テレコントロール用及びデータ伝送用無線設備の標準規格)に準拠する。もちろん日本国外で使用する場合は、その地域の割当無線局の標準規格に準拠した内容を持つことになる。特定小電力無線局に準拠した住警器10の送信電力は、STD−30の場合は10mW以下であり、STD−T67の場合は10mW以下または1mW以下であり、見通し通信距離は概ね100メートル程度となる。
図2は本発明で使用する無線連動型の煙式住警器の外観を示した説明図であり、図2(A)に正面図を、図2(B)に側面図を示している。なお、取付フック15を設けているほうを上側とする。
図2において、本実施形態の住警器10の筐体はカバー12と本体14で構成されている。カバー12の中央には突出部を設け、突出部の周囲に複数の煙流入口を開口し、その内部には検煙部16が配置され、火災に伴う煙が検煙部16に流入して所定濃度に達したときに後述する警報制御部で火災を検知するようにしている。検煙部16としては、散乱光式の煙検知器等の検煙機構が適用できる。
カバー12の左下側には音響孔18が設けられ、この背後にブザーやスピーカを内蔵し、警報音や音声メッセージを出力できるようにしている。カバー12の下側には警報停止スイッチ20が設けられている。
警報停止スイッチ20は、半透明部材で形成されたスイッチカバーを押圧操作すると、内蔵のプッシュスイッチ(図示せず)が押圧されるようになっている。スイッチカバー内部のプッシュスイッチ近傍には、警報等の表示を行うLED22が配置されている。
警報停止スイッチ20は外部から住警器10の機能の自己点検実施を指示する点検スイッチとしての機能を兼ねている。例えば、火災警報出力中に警報停止スイッチ20が操作されると火災警報を停止し、通常状態で警報停止スイッチ20が操作されると所定の機能について自己点検を実施し、LED22やスピーカ等により結果を報知する。ここで通常状態とは、少なくとも火災警報出力中または障害警報出力中でない状態を指す。
また本体14の裏側上部にはその略中央部に挿通孔を有する取付フック15が設けられており、設置する部屋の壁にビスなどをねじ込み、この取付フック15の挿通孔にビスを通して引っかけることで、壁面に住警器10を所謂壁掛け状に固定設置することができる。
再び図1を参照するに、住宅24には家電機器の消費電力を管理する機器管理システムを構築するための機器として、電源コンセント装置100−1−〜100−5とインターネット300に接続するネットワークアダプタとして機能するゲートウェイ装置200が設置されている。ゲートウェイ装置200によるインターネット300との接続は、周知のようにインターネットサービスプロバイダ(ISP)の保有するサーバによる接続サービスを利用する。
電源コンセント装置100−1には冷蔵庫130が接続され、電源コンセント装置100−2にはテレビ132が接続され、電源コンセント装置100−3〜100−5にはエアコン134が接続されている。以下、電源コンセント装置100−1〜100−5をそれぞれ区別せず総称する場合は電源コンセント装置100という。
電源コンセント装置100には消費電力を検知するセンサと無線送受信チップが設けられており、家電機器のプラグをコンセントに接続して電源を供給すると、周期的に消費電力が測定され、電力検知信号が無線送受信チップから所定の第2無線通信プロトコルに従ってゲートウェイ装置200に送信される。
ゲートウェイ装置200は電源コンセント装置100から第2無線通信プロトコルに従って送信された電力検知信号を、TCP/IPとして知られたインターネット通信プロトコルに変換し、インターネット300を介して管理用のサーバ400に電力検知信号を送信する。
サーバ400にはアプリケーションとして電力管理部402の機能が設けられており、電源コンセント装置100から送られてきた電力検知信号に基づき例えば対象機器の単位時間当りの消費電力量や期間を指定した総消費電力量等を求め、利用者端末となる例えば携帯電話700に対し携帯電話ネットワーク500及び携帯電話基地極600を介して送信し、住宅24の家電機器の消費電力情報を利用者が閲覧管理できるようにしている。
このような電力管理サービスを提供するため、サーバ400はサービス加入者の保有する携帯電話700の電話番号をインデックスとして、加入者情報、消費電力情報等を格納したデータベースを備えている。
またサーバ400により提供される消費電力を管理するサービスは、例えば携帯電話700の加入者に提供される有料サービスとなる。
住宅24に設置している電源コンセント装置100及びゲートウェイ装置200に内蔵した無線送受信チップにより第2無線通信プロトコルに従って行われる信号送受信としては、例えばRFID(Radio Frequency IDentification「電波による個体識別」の略)に割当てられた900MHzの周波数、即ち950〜957MHzを使用したZ−Wave(R)やZigBee(R)として知られたセンサネットワーク用の近距離無線通信プロトコルを使用する。
特にZ−Wave(R)は、ホームオートメーション向けに開発された無線通信プロトコルであり、知能型メッシュネットワークトポロジーを使用しており、マスタノードを持たず、例えばノードA,B,Cが配置されている場合、ノードAとノードCがお互いに通信できない距離にあっても、その間に位置するノードBの中継機能によりノードAからノードCに電文を送信することかでき、本実施形態の機器管理システムの第2無線通信プロトコルとして好適である。
また家電向けの短距離無線通信規格として提供されているZigBee(R)も使用可能である。ZigBee(R)にあっては1台のコーディネータとして機能するノードと、ルータとして機能する複数ノードを配置することで、コーディネータを中心にスター型のネットワークとボロジーを構築でき、またルータとして機能するノードのみの場合はピア・ツー・ピア型(pear to Pear)のネットワークトポロジーを構築できる。
Z−Wave(R)やZigBee(R)といった900MHzの短距離無線通信は、送信電力を住警器10の特定小電力無線局と同様に1mW以下としており、見通し通信距離は概ね数十メートル程度であり、400MHz帯を使用した住警器10の見通し通信距離となる概ね100メートル程度に比べ、短くなっている。
このような住警器10を配置した警報システムと電源コンセント装置100及びゲートウェイ装置200を含む家電機器管理システムを連携させて警報連携システムを構築するため、本発明にあっては、住警器10の内の少なくとも1台、例えばゲートウェイ装置200と同じ台所に設置され、相互に通信可能な距離となる住警器10−1に、電源コンセント装置100及びゲートウェイ装置200に内蔵したと同じ第2無線通信プロトコルに従って通信動作する無線送受信チップを例えば追加的に設ける。この場合、無線送受信チップは、住警器10に内蔵しても外付けするようにしても良い。
ここで、第2無線通信プロトコルに従って連携連動信号を送受信する無線送受信チップは、ゲートウェイ装置200との通信可能距離に設置している住警器10−1のみならず、他の住警器10−2〜10−4の全てに設けるようにしても良い。
或いは、住警器には所定の第1通信プロトコルのみに従った送受信機能を設け、第1通信プロトコルとインターネットプロトコルの相互変換機能をゲートウェイ200側に設けても良い。更に或いは、この所定の第1通信プロトコルと所定の第2通信プロトコルの相互変換機能を備えた変換アダプタを住警器10とゲートウェイ200の間に介在させるようにしても良い。このようにすれば、少なくとも住警器10は台に通信プロトコルのための無線送受信チップ等を備える必要が無く、従来通りの通信機能を備えるものを使用することができる。また、ゲートウェイ200に第1通信プロトコルとインターネットプロトコルの変換機能を設ける場合には、第2通信プロトコルによる通信を行うことなく連携動作させることができる。
このため例えば住警器10−1自身で火災を検知した場合また他の住警器10−2〜10−4から第1無線通信プロトコルによる火災連動信号受信を検知した場合には、火災連動信号を、第2無線通信プロトコルに従った火災連携連動信号に変換してゲートウェイ装置200に無線送信する。ゲートウェイ装置200は、それを更にインターネット通信プロトコルに変換してサーバ400に送信する。サーバ400はアプリケーションとして設けた警報器管理部404の機能により火災連携連動信号を処理し、処理結果を携帯電話ネットワーク500及び携帯電話基地局600を経由して利用者の携帯電話700に伝送する。そして、これを受け携帯端末700は火災警報を出力する。携帯電話700における火災警報の出力は、表示画面出力やスピーカからの発音出力等、適宜の形態で行うことができる。
また住警器10−1で火災を検知してこの火災連動信号を第2無線通信プロトコルに従った火災連携連動信号に変換してゲートウェイ装置200へ送信した後に、警報停止スイッチ20による火災復旧または警報停止操作を検知した場合は、第1無線通信プロトコルに従った火災復旧連動信号または警報停止連動信号を、第2無線通信プロトコルに従った火災復旧連携連動信号または警報停止連携連動信号に変換してゲートウェイ装置200に送信し、これをゲートウェイ装置200でインターネット通信プロトコルに従った火災復旧連携連動信号または警報停止連携連動信号に変換してサーバ400に送り、警報器管理部404で処理後、処理結果を携帯電話ネットワーク500及び携帯電話基地局600を経由して携帯電話700へ送信し、携帯電話700の警報画面702に警報停止や火災復旧を表示させて火災警報を解除させる。
携帯電話700での火災警報解除動作は、火災警報出力同様に解除の旨を出力するか、或いは単に火災警報出力を停止する等、適宜の動作とすることができる。なお、住警器10−1は火災、火災復旧、警報停止操作を検知した場合には、第2無線通信プロトコルによるゲートウェイ装置200への火災、火災復旧、警報停止に対応した連携連動信号送信とあわせて、第1無線通信プロトコルに従って他の住警器10−2〜10−4に対しても火災、火災復旧、警報停止に対応した連動信号を送信する。
また住警器10−1が他の住警器からの第1無線通信プロトコルによる火災連動信号受信を検知して、これを第2無線通信プロトコルに従った火災連携連動信号に変換してゲートウェイ装置200へ送信した後に、他の住警器(例えば火災を検知した連動元の住警器)から火災復旧連動信号または警報停止連動信号の受信を検知した場合にも、同様に、第2無線通信プロトコルに従った火災復旧連携連動信号または警報停止連携連動信号に変換し、ゲートウェイ装置200を経由してサーバ400に送り、サーバ400は警報器管理部404での処理結果を、携帯電話ネットワーク500及び携帯電話基地局600を介して携帯電話700へ送信し、上記同様にして携帯電話700の警報画面702に警報停止や火災復旧を表示させる等して火災警報を解除させる。
なお、住警器10−1は他の住警器から第1無線通信プロトコルにより送信される火災や火災復旧、警報停止操作を示す連動信号有効受信を検知した場合には、第2無線通信プロトコルによるゲートウェイ装置200へ対応する連携連動信号を送信することとあわせて、必要に応じ、第1無線通信プロトコルにより別の住警器に対して対応連動信号を中継送信する。
また、第1無線通信プロトコルによる住警器10相互間の連動信号や中継連動信号、住警器10−1からゲートウェイ装置200への連携連動信号、ゲートウェイ装置200からサーバ400、携帯電話基地局600、携帯電話700への信号は、説明の簡単のため通信プロトコル以外には特に区別していないが、一連の連動に伴う信号の内容(例えばひとつの火災検知に伴う火災発生の旨)につき、各通信区間で必要となる情報(例えばその火災発生の旨等)が各通信規格やプロトコルに適合する形式で含まれていれば必ずしも同一の内容である必要は無く、それぞれに適宜異なる内容のものであっても良いことはもちろんである。これは、後述のように伝送方向が逆向きとなる場合、即ち携帯電話700側から警報システム側への伝送を行う場合にも同様である。
また本実施形態における第1無線通信プロトコルと第2無線通信プロトコルは請求項の第1通信プロトコルと第2通信プロトコルに対応する。
ここで、図1における各プロトコルによる通信経路を整理すると、例えば台所に設置した住警器10−1を中心に見ると、住警器10−1と他の住警器10−2〜10−4の間は第1無線通信プロトコル経路11aとなり、住警器10−1とゲートウェイ装置200との間は第2無線通信プロトコル経路11bとなり、電源コンセント装置100−1とゲートウェイ装置200との間は第2無線通信プロトコル経路11bとなり、更にゲートウェイ装置200とインターネット300を経由したサーバ400との間はインターネット通信プロトコル経路11cとなる。なお図示を省略しているが、住警器10−1〜10−4の間には直接または中継による第1無線通信プロトコル経路11aが形成される。
図3は図1の携帯電話に表示される火災警報画面の一例を示した説明図である。図3において、携帯電話700は、サーバ400から火災連携連動信号の受信に基づいて生成送信された火災警報信号の受信を検知した場合に、警報画面702を表示させると共に火災警報音を出力させる。警報画面402には例えば「台所の火災警報器が作動しました 確認してください」といった警報メッセージが設置場所と共に表示させる。
また警報メッセージの下には操作部位として確認釦704、119自動ダイヤル釦706、110自動ダイヤル釦708及び警報停止釦720が表示され、画面上には透明なタッチパネルが配置されていることから、必要な操作を行なうことができる。
例えば確認釦704を操作すると確認信号が携帯電話基地局600及び携帯電話ネットワーク500を経由してサーバ400に送信され、利用者に火災警報が通知されたことを認識可能とする。また119自動ダイヤル釦706、110自動ダイヤル釦708を操作することで、必要に応じて消防機関や警察機関との通話接続を可能とする。これ以外に例えば予め割当登録された自宅や近隣の知人等の電話番号への自動ダイヤルを選択操作可能とする自動ダイヤル釦等を設けても良い。
更に、状況確認後に住宅24での火災警報を停止させる場合には警報停止釦710を操作する。警報停止釦710を操作すると、携帯電話700から携帯電話基地局600及び携帯電話ネットワーク500を経由して警報停止連携連動信号がサーバ400に送信され、更にインターネット300からゲートウェイ装置200を経由して火災を検知していた住警器10−1へ第2通信プロトコルに従って送信され、連動元警報を停止させる。また住警器10−1はゲートウェイ装置200からの警報停止信号を受信すると、他の住警器10−2〜10−4に対して、第1通信プロトコルに従った警報停止連携連動信号を送信し、連動先警報を停止させることができる。
このように携帯電話700による火災警報出力は、主には図1のサーバ400に示した警報器管理部404の機能により制御される。警報器管理部404は加入者のサービス申し込みに基づいて有効に機能し、電力管理部402が使用するデータベースに警報器管理に必要な情報として、住宅24に設置している住警器10−1〜10−4の識別符号に対応して設置場所を示す情報を予め登録している。
このためゲートウェイ装置200を経由して火災連動信号をサーバ400で受信した場合、住警器識別符号によりデータベースを参照して設置場所の情報を取得し、図3に示したように、住警器の設置場所を示す警報表示を可能とする。
もちろん、このようにサーバ400に設けたデータベース406や警報器管理部404が持つ機能構成の任意の一部または全部を携帯電話700側に設けても良い。また、データベース406をサーバ400側に設ける場合には、上記住警器識別符号等の登録を、携帯電話700や別のパーソナルコンピュータ等からインターネット300経由でサーバ400のユーザ用ホームページ等へアクセスして行うようにしても良い。
図4は本発明で用いる住警器の要部構成を示したブロック図である。これは一例であり、各機能の分離、統合は任意に行うことができる。また各機能のそれぞれの一部または全部は、ソフトウェア(プログラム)によって実行されるものであっても、ハードウェアによって実行されるものであっても良い。また図4では、台所に設置した住警器10−1について示しているが、他の住警器10−2〜10−4についても同様の構成となる。なお、第2無線通信部34(これまで説明した「無線送受信チップ」に相当する)を住警器10−1のみに設ける場合には、他の住警器10−2〜10−4はこれを備えていない。
図4において、住警器10−1はワンチップCPUとして知られたプロセッサ28を備え、プロセッサ28に対してはアンテナ32を接続した第1無線通信プロトコルの送受信を行う第1無線通信部30、アンテナ36を接続した第2無線通信プロトコルの送受信を行う第2無線通信部34、センサ部38、報知部40、操作部42、メモリ44及び電池電源46を設けている。なお、第1無線通信部と第2無線通信部は、請求項の第1通信部と第2通信部に対応する。
第1無線通信部30には第1送信回路48と第1受信回路50が設けられ、アンテナ32を接続している。第1無線通信部30はこのアンテナ32を介して他の住警器10−2〜10−4との間で、例えば400MHz帯の特定小電力無線局の標準規格に準拠した第1無線通信プロトコルに従って火災、火災復旧、警報停止、障害などの各種の連動信号を送受信する。
第1無線通信プロトコルによる連動信号の送信は、所定時間T1、例えばT1=3秒に亘り連動信号を送信する動作を、所定時間T2、例えばT2=2秒の休止時間を空けて例えば4回繰り返している。このT1=3秒送信、T=2秒休止は特定小電力無線局の標準規格に準拠したものである。またT1=3秒の送信動作は、その内の最初から例えば2.8秒はダミー信号の送信であり、残り0.2秒の時間に連動信号の反復送信を行う。
また、第1無線通信プロトコルによる受信は、他の住警器10−2〜10−4からの連動信号を間欠受信して解読する。間欠受信は、所定周期T3毎に、例えばT3=7秒毎に受信可能時間T4、例えばT4=100ミリ秒のあいだ受信動作を繰り返しており、受信可能時間T4の間に送信ダミー信号をキャリアセンスにより検知すると所定時間のあいだ連続受信に切替えてダミー信号に続く連動信号を受信して解読する。
なお、受信した信号はプロセッサ28に設けた警報制御部60で解読される。以下、この解読までを含めて受信と呼ぶことがある。また特に、解読の結果有効な信号と判定されることを区別して表す場合には有効受信と呼ぶ。後に説明する第2無線通信プロトコルによる受信についても同様にプロセッサ56で解読し、更に、後の説明で明らかにする電源コンセント装置100、ゲートウェイ装置200の場合はプロセッサ128,228で解読する。
また第1無線通信プロトコルでは、火災又は火災以外の事象を検知して連動信号を送信した場合、他の住警器10−2〜10−4から連動信号を正常に受信したことを示す確認応答信号(以下「ACK信号」と云う)が有効受信されるか否か監視している。
他の住警器のうち、ACK信号が受信されないものを検知した場合、住警器10−1はACK信号が受信された他の住警器に対し中継要求有り連動信号を送信し、中継要求有りの連動信号を受信した住警器からAKC信号未応答の住警器へ中継要求有りの連動信号を中継送信させる。中継要求有りの連動信号を中継受信したAKC信号未応答の住警器は中継要求有りの連動信号に対しACK信号を返信し、このACK信号が他の住警器の中継(返信の中継)を経て連動元の住警器10−1で受信される。これによってもACK信号が受信されない住警器がある場合には、通信障害等と判定し、所定の報知処理や連動処理、後述する連携処理等を行う。
第1無線通信プロトコルで送受信する信号は、連番、送信元識別符号、グループ符号及び事象符号を含むフォーマットで構成されている。連番は住警器毎に独立して生成される符号であり、連動信号の生成順或いは送信順を示す連続番号である。これに基づいて例えば再中継の禁止等の管理を行うことができる。識別符号は各住警器を特定する例えば住警器のシリアル番号等であり、グループ符号は図1のように住宅24に設置した住警器10−1〜10−4で相互に連動を行う連動グループを構成するための符号である。
事象符号は、火災などの事象内容を表す符号であり、本実施形態にあっては4ビット符号を使用しており、例えば
0001=火災
0010=ACK
0011=警報停止
0100=復旧
0101=センサ障害
0110=ローバッテリー障害
としている。なお、先述した「中継要求有り」を示す符号はここでは省略しているが、ビット数を増やすことで、当然これも事象符号に追加することができる。また中継送信する連動信号には、送信元(連動元)の住警器を示す識別符号と中継を行う住警器の識別符号の両方を付加する。更に、送信先を指定する識別符号を付加しても良い。
先述の無線送受信チップに相当する第2無線通信部34にはアンテナ36を接続した第2送信回路48と第2受信回路50及びプロセッサ56が設けられ、ここにアンテナ36を接続している。第2無線通信部34はこのアンテナ36を介してゲートウェイ装置200との間で、例えば900MHz帯のZ−Wave(R)に準拠した第2無線通信プロトコルに従って火災、火災復旧、警報停止、障害など各種の連携連動信号を送受信する。
センサ部38には、例えば散乱光式の煙検知原理によって煙を検出して煙濃度に応じた検出信号を出力する検煙部16を設けている。
報知部40には警報音等を出力する音響出力器であるスピーカ64と警報表示等を行うLED22が、図示しないそれぞれの駆動回路と共に設けられている。スピーカ64は、警報制御部60からの制御を受けて、住警器10−1がメモリ44等に保持している各種のデータ等に基づいて音声メッセージや警報音等を出力する。LED22は点滅や明滅、点灯などにより、火災などの異状その他事象を表示により報知する。
操作部42には警報停止スイッチ20が設けられ、警報停止スイッチ20は前述したように点検スイッチとしての機能を兼ねている。
メモリ44には、連動信号の生成に使用する連番、識別符号、グループ符号等が格納されている。
電池電源46は、例えば所定セル数のリチウム電池やアルカリ乾電池を使用しており、必要各部へ電源を供給する。電池容量としては住警器10−1における回路部全体の低消費電力化により、例えば10年の寿命を保証している。
プロセッサ28にはプログラムの実行により実現される機能として、警報制御部60と連携処理部62の機能が設けられる。
警報制御部60は、センサ部38に設けた検煙部16からの検出信号に基づく火災の有無、操作部42による警報停止指示入力の有無や点検指示入力の有無、センサ部38に設けた検煙部16からの検出信号が低下して火災検知状態が解消される火災復旧の有無、センサ障害や故障、ローバッテリー障害有無等の事象を検知する。また警報制御部60は第1受信回路50を介して他の住警器10−2〜10−4からの連動信号の解読結果として得られた連動信号有効受信の有無およびその連動内容などの情報を検知する。
また警報制御部60は、センサ部38に設けた検煙部16の煙検出信号に基づき火災(有り)を検知した場合に、報知部40に対しスピーカ64から連動元を示す火災警報動作として例えば「ウーウー 火事です 火事です 確認して下さい」の音声メッセージを繰り返し出力させる制御を行うと共に、LED22を点灯させて連動元を示す火災警報表示を行わせる制御を行い、また、第1無線通信部30の第1送信回路48に対して第1無線通信プロトコルに従った火災連動信号をアンテナ32から他の住警器10−2〜10−4に向けて送信させる制御を行う。
また警報制御部60は、第1無線通信部30のアンテナ32及び第1受信回路50を介して他の住警器10−2〜10−4の何れかから第1無線通信プロトコルに従った火災連動信号を有効受信したことを検知した場合に、連動先を示す警報動作として、報知部40のスピーカ64から連動先を示す警報音例えば「ウーウー 別の火災警報器が作動しました 確認してください」となる音声メッセージを繰り返し出力させる制御を行うと共にLED22を例えば点滅させて連動先を示す警報表示を行わせる制御を行う。また更に、第1送信回路48に、連動元からの火災連動信号を受信したことに伴う応答信号(返信)としてACK信号を送信させる制御を行う。
また警報制御部60は、連動元を示す火災警報音の出力中に警報停止スイッチ20の操作を検知した場合、報知部40を制御してスピーカ64からの警報音出力とLED22の警報表示出力による火災警報動作を停止させると共に、第1無線通信部30の第1送信回路48に対して第1無線通信プロトコルに従った警報停止連動信号をアンテナ32から他の住警器10−2〜10−4に向けて送信させる制御を行う。
なお、住警器10−1は、連動元を示す火災警報音の出力中に他の住警器10−2〜10−4の何れかからの警報停止連動信号の有効受信を警報制御部60で検知した場合、警報制御部60は火災警報音と火災警報表示のうち少なくとも一方は、少なくとも所定期間が経過するまで停止制御せずに、連動元が識別できるようにする。
また警報制御部60は、連動先を示す警報音の出力中に警報停止スイッチ20の操作又は他の住警器10−2〜10−4の何れかからの警報停止連動信号の有効受信を警報制御部60で検知した場合、警報制御部60は報知部40を制御してスピーカ64からの音声メッセージによる警報音とLED22の警報表示による火災警報の出力を動作停止させる。
さらに、警報制御部60は、火災連動信号受信時と同様に、警報停止連動信号受信に伴うACK信号を返信する。なお、後述する各ケースでも同様であるので、住警器間の通信に伴うACK信号の返信については説明を省略する。なお、住警器とゲートウェイ装置間の通信においても同様にACK信号の送受信処理を行うようにすることができるが、これも説明を省略する。また、通信のリトライ等についても適宜行うようにすることができるが、本明細書では説明を省略している。
また警報制御部60には、図示しない電圧監視回路と協働して電池電源46から供給される電源電圧が所定レベル未満となるローバッテリー障害の監視機能が設けられ、このローバッテリー障害監視はビルトインテストとしてバックグラウンドで周期的に自動実行され、都度結果がメモリ44に更新記録されている。
具体的には、ローバッテリー障害監視は、所定の測定時間間隔(周期)、例えば4時間間隔で電池電源46から供給される電源電圧を、電圧監視回路を介して読み込んで所定の閾値電圧と比較するビルトインテストを実施し、この閾値電圧未満の時にローバッテリー障害を予備判定してメモリ44にカウント記憶しておき、更にローバッテリー障害の予備判定が連続して所定回数続いた場合、ローバッテリー障害と判定(確定)して検知し、ローバッテリー障害フラグをセットしてメモリ44に更新記憶する。
また警報制御部60には、センサ部38の障害(部品劣化や故障等を含む)を監視するセンサ障害監視機能が設けられ、同じくビルトインテストとしてバックグラウンドで周期的に自動実行されている。具体的には、センサ障害監視は、所定の測定時間間隔(周期)、例えば1秒間隔でセンサ部38の検煙部16から出力される煙検出信号を読み込んでメモリ44に保持し、所定の時間間隔、例えば10分毎に、メモリ44に保持している直近10分間ぶんの検出データの平均値を求め、この平均値が所定の基準レベル(零点レベルという)を下回った場合に、出力停止状態である等としてセンサ部38の障害と判定して検知し、センサ障害フラグをセットしてメモリ44に更新記憶する。
また警報制御部60は、通常状態で点検スイッチとして機能する警報停止スイッチ20の操作による点検指示操作(点検指示入力)を検知した場合、メモリ44にローバッテリー障害フラグ又はセンサ障害フラグがセット記憶されていることを判別した場合には、報知部40からローバッテリー障害警報又はセンサ障害警報を出力させ、更に、第1無線通信部30の第1送信回路48を介して第1無線通信プロトコルに従ってローバッテリー障害連動信号又はセンサ障害連動信号を他の住警器10−2〜10−4に送信して障害連動先を示すローバッテリー障害警報又はセンサ障害警報を出力させる。
もちろん、ローバッテリー障害やセンサ障害は、点検指示操作によらずビルトインテストでその障害を検知した時点で報知、連動信号送信するようにしても良い。またローバッテリー障害やセンサ障害以外にも、各種の回路故障や経年劣化等の障害を検知して同様の処理を行わせても良い。
連携処理部62は、警報制御部60で火災を検知した場合、又は、第1無線通信部30の第1受信回路48を介して他の住警器10−2〜10−4の何れかから第1無線通信プロトコルに従った火災連動信号を有効受信したことを検知した場合、警報制御部60からの指示を受けて第2無線通信部34のプロセッサ56に制御を指示して、当該火災連動信号により第2無線通信プロトコル従った火災連携連動信号を生成(変換)させ、これを第2送信回路52からアンテナ36を介してゲートウェイ装置200に向けて送信させる。
また連携処理部62は、警報制御部60で火災復旧を検知した場合、又は、第1無線通信部30の第1受信回路48を介して他の住警器10−2〜10−4の何れかから第1無線通信プロトコルに従った火災復旧連動信号を有効受信したことを検知した場合、警報制御部60からの指示を受けて第2無線通信部34のプロセッサ56に制御を指示して、当該火災復旧連動信号により第2無線通信プロトコル従った火災復旧連携連動信号を生成(変換)させ、これを第2送信回路52からアンテナ36を介してゲートウェイ装置200に向けて送信する。
また連携処理部62は、警報制御部60で操作部42における警報停止操作を検知した場合、又は、第1無線通信部30の第1受信回路48を介して他の住警器10−2〜10−4の何れかから第1無線通信プロトコルに従った警報停止連動信号を有効受信したことを検知した場合、警報制御部60からの指示を受けて第2無線通信部34のプロセッサ56に制御を指示して、当該警報停止連動信号により第2無線通信プロトコル従った警報停止連動信号を生成(変換)させ、これを第2送信回路52からアンテナ36を介してゲートウェイ装置200に向けて送信する。
また連携処理部62は、警報制御部60でビルトインテスト結果或いは警報停止スイッチ20の操作による点検結果としてローバッテリー障害またはセンサ障害を検知した場合、又は、第1無線通信部30の第1受信回路48を介して他の住警器10−2〜10−4の何れかから第1無線通信プロトコルに従ったローバッテリー障害またはセンサ障害の障害連動信号を有効受信したことを検知した場合、警報制御部60からの指示を受けて第2無線通信部34のプロセッサ56に制御を指示して、当該警報停止連動信号により第2無線通信プロトコル従った障害連携連動信号を生成(変換)させ、これを第2送信回路52からアンテナ36を介してゲートウェイ装置200に向けて送信させる。
さらに連携処理部62は、第2無線通信部34のアンテナ36、第2受信回路54及びプロセッサ56によりゲートウェイ装置200から携帯電話700の警報停止釦710の操作に基づいて送信された警報停止連携連動信号の有効受信を検知した場合、警報制御部60に制御を指示して、警報制御部60により報知部40を制御して火災警報の出力制御を停止させ、更に、第1無線通信部30の第1送信回路48に指示して他の住警器10−2〜10−4へ第1無線通信プロトコルに従った警報停止連携連動信号を送信させて火災警報を停止させる。携帯電話700の操作に基づく他の制御についても同様に、制御内容に対応する処理を行う。
図5は本発明で用いる電源コンセント装置の実施形態を示したブロック図である。これは一例であり、各機能の分離、統合は任意に行うことができる。また各機能の任意の一部または全部は、ソフトウェア(プログラム)によって実行されるものであっても、ハードウェアによって実行されるものであっても良い。また図5では、台所に設置した電源コンセント装置100−1について示しているが、他の電源コンセント装置100−2〜100−5についても同様の構成となる。
図5において、電源コンセント装置100−1はプロセッサ108と無線送受信チップとして先述した第2無線通信部110を備え、Z−Wave(R)の無線通信プロトコルに準拠した市販品にあっては、プロセッサ128と第2送信回路122及び第2受信回路124を含んだ無線送受信ICチップとして提供されている。
電源コンセント装置100−1には商用交流電源を入力するインレット102と、インレット102から入力した商用交流電源を分岐出力する3つのアウトレット104が設けられ、家電機器の電源プラグを接続可能としている。出力用のアウトレット104に対する電源線の一方にはセンサ106が挿入接続され、例えば各アウトレット104に接続される機器で消費される交流電流を検出してプロセッサ108に入力している。
なお、センサ106は3つのアウトレット104(1つのインレット102)に対して1つを設けるようにしても良い。この場合センサ106は、3つのアウトレット104に接続される機器で消費される交流電流の合計を検出する。
また、インレット102およびアウトレット104としては具体的にはプラグやソケットを利用しており、電源の入力や出力ラインには適宜にヒューズやノイズフィルタ等を挿入している(図示省略)。
第2無線通信部110にはアンテナ112を接続した第2送信回路122と第2受信回路124、プロセッサ128が設けられ、Z−Wave(R)に準拠した第2無線通信プロトコルに従って例えば900MHz帯を使用してアンテナ112を介して信号を送受信する。
プロセッサ108には電力測定部126の機能が設けられ、電力測定部126はセンサ106で検出された電流検出信号を所定のサンプリング周期でAD変換して読込み、所定の交流定格電圧を用いた所定演算により消費電力を算出すると共に消費電力量を積算し、算出した消費電力値や消費電力量を示す電力検知信号(電力検知電文)を生成し、プロセッサ128に指示して第2通信プロトコルに従った電力検知信号に変換させ、これを第2無線通信部110の第2送信回路122からアンテナ112を介してゲートウェイ装置200に送信している。
なお、電力測定部126における消費電力や消費電力量の演算はその一部又は全部をゲートウェイ装置200やサーバ400、或いは携帯電話700側で行うようにしても良く、この場合例えば第2送信回路122からゲートウェイ装置200へ送信する信号は演算完了前のデータを示す信号となる。
プロセッサ108は必要に応じてゲートウェイ装置200が送信してくるサーバ400側からの電力制御信号を、第2無線通信部110のアンテナ112を介して第2受信回路124で受信し、プロセッサ128で解読して有効受信を検知した場合に、受信した電力制御信号に対応する制御を行なわせる。このようなサーバ400側からの指示による電力制御は例えばアウトレット104に対する電源供給ラインに配置されたリレー接点を開閉して、必要に応じ電源の投入または切断などを行わせる。この他に、アウトレット104から当該アウトレット104に接続される機器に供給できる電力の制限値を変更する制御等を行わせるようにしても良い。
またプロセッサ108に対しては電源表示灯114、操作部116、メモリ118及びインレット102を介して供給される商用交流電源から所定の直流電源を生成してプロセッサ108、第2無線通信部110、また先述のリレーを含む必要各部へ供給する電源回路部120が設けられ、電源回路部120はインレット102を介して供給される商用交流電源から所定の直流電源を生成してプロセッサ108、第2無線通信部110、また先述のリレーを含む必要各部へ供給する。
図6は本発明で用いるゲートウェイ装置200の実施形態を示したブロック図である。これは一例であり、各機能の分離、統合は任意に行うことができる。また各機能の任意の一部または全部は、ソフトウェア(プログラム)によって実行されるものであっても、ハードウェアによって実行されるものであっても良い。
ゲートウェイ装置200はプロセッサ202を備え、プロセッサ202に対しては、有線通信部204、アンテナ212、無線送受信チップである第2無線通信部210、表示部214、操作部216、メモリ218及び商用交流電源を接続する(このインレットは図示を省略している)電源回路部220を設けている。電源回路部220は商用交流電源から直流電源を生成して必要各部へ供給する。また、商用電源停電時には呼び電源装置(図示省略ょに切替えて電源供給を維持する。
第2無線通信部210には第2送信回路222と第2受信回路224プロセッサ228を備え、Z−Wave(R)に準拠した第2無線通信プロトコルに従って例えば900MHz帯を使用してアンテナ212を介して電源コンセント装置100又は住警器10−1との間で信号を送受信する。
有線通信部204は信号線206によりインターネット300を構成するルータ等のネットワーク機器に接続され、例えばイーサネット(R)の通信プロトコルに従ってサーバ400との間で信号を送受信する。もちろん、無線式のネットワーク機器を使用する場合には、有線通信部204および信号線206に代えてアンテナを接続した所定の無線通信部とを設け、この通信を無線とすることもできる。
プロセッサ202にはプロトコル変換部126の機能が設けられ、有線通信部204で受信したインターネット通信プロトコルに従ったIP信号(インターネットプロトコル信号)をTCP信号(転送プロトコル信号)に変換して第2無線通信部210の第2無線通信部210のプロセッサ228に出力し、プロセッサ228の制御によりTCP信号を第2無線通信プロトコルに従った信号に変換して第2送信回路122及びアンテナ212を介して送信させ、インターネット400からサーバ500に送信させる。
また、第2無線通信部210に設けたプロセッサ228は、アンテナ212及び第2受信回路224を介して受信した第2無線通信プロトコルに従った信号を解読し、有効受信を検知した場合に第2無線通信プロトコルに従った信号をTCP信号に変換し、プロセッサ202のプロトコル変換部226に転送する。プロトコル変換部320はプロセッサ328から転送されたTCP信号をインターネット通信プロトコルに従ったIP信号に変換し、有線通信部304に転送して出力させ、インターネット400からサーバ500に送信させる。
図7は本発明の警報連携システムに使用する図4の住警器10−1の処理の概略を例示したフローチャートである。なお、このフローチャートでは先に説明したACK信号の送受信とそれに伴う処理は省略している。
図7において、住警器10−1の電池電源46による電源供給が開始されると、ステップS1で初期化、自己診断、各種設定の読み込み等を実行し、異常がなければステップS2に進み、火災の有無を検知している。ステップS1で初期化異常があった場合には報知部40でその旨を報知して、動作を途中停止するか或いは再度ステップS1の処理を行うようにしているが、図示を省略している。
ステップS2において、センサ部38に設けた検煙部16から出力された煙検出信号が所定の火災レベルを超えると火災有りが検知されてステップS3に進み、第1無線通信プロトコルに従った火災連動信号を生成して他の住警器に無線送信させると共に、報知部40のスピーカ64からの音声メッセージ等による警報音とLED22の例えば点灯による警報表示とにより連動元を示す火災警報を出力させる。
続いてステップS4で機器(電力)管理システムを利用した警報連携処理として第2無線通信プロトコルに従った火災連携連動信号を生成させてゲートウェイ装置200に送信させる。
続いて、ステップS5で検煙部16からの煙検出信号が低下して火災検知状態が解消する火災復旧の有無を検知しており、火災復旧有りを検知するとステップS6で第1無線通信プロトコルに従った火災復旧連動信号を他の住警器に送信させると共に、スピーカ64からの音声メッセージ等による警報音とLED22の点灯による連動元を示す火災警報を停止させる。ここで、LED22による警報表示は警報音の停止から所定時間経過後に消灯させても良い。続いてステップS7で機器管理システムを利用した連携処理として第2無線通信プロトコルに従った火災復旧連携連動信号を生成させてゲートウェイ装置200に向けて送信させる。
続いてステップS8で警報停止スイッチ20の警報停止指示操作の有無を検知し、警報停止指示有りが検知されるとステップS9に進んで第1無線通信プロトコルに従った警報停止連動信号を他の住警器に送信させ、スピーカ64からの連動元を示す警報音出力を停止させ、LED22の点灯による警報表示を消灯させる。この場合、LED22による警報表示は警報音の停止から所定時間経過後に消灯させても良い。続いてステップS10で機器管理システムを利用した連携処理として第2無線通信プロトコルに従った警報停止連携連動信号を生成してゲートウェイ装置200に向けて送信させる。
続いてステップS11に進み、他の住警器から送信または中継送信された第1無線通信プロトコルに従った火災連動信号有効受信の有無を検知している。他の住警器からの火災連動信号の有効受信有りを検知すると、ステップS12に進んで連動先を示す火災警報として自己の報知部40のスピーカ64から音声メッセージ等による警報音を出力させると共に、例えばLED22の点滅による警報表示を行わせる。続いてステップS13で機器管理システムを利用した連携処理として第2無線通信プロトコルに従った火災連携連動信号を生成させ、ゲートウェイ装置200に向けて送信させる。
次にステップS14で他の住警器から送信または中継送信された第1無線通信プロトコルに従った火災復旧連動信号有効受信の有無を検知しており、火災復旧連動信号の有効受信有りを検知すると、ステップS15に進んで連動先の警報として行っているスピーカ64からの警報音出力とLED22の点滅による警報表示を停止させる。続いてステップS16で機器管理システムを利用した連携処理として第2無線通信プロトコルに従った火災復旧連携連動信号を生成させてゲートウェイ装置200に向けて送信させる。
次にステップS17で他の住警器から送信または中継送信された第1無線通信プロトコルに従った警報停止連動信号有効受信の有無を検知しており、警報停止連動信号の有効受有りが検知されると、ステップS18に進んで連動先としての警報音出力を停止させ、警報表示も停止させる。続いてステップS19で機器管理システムを利用した連携処理として第2無線通信プロトコルに従った警報停止連動信号を生成させ、ゲートウェイ装置200に向けて送信させる。
続いてステップS20で障害処理を実行する。障害処理は住警器10−1自身でローバッテリー障害またはセンサ障害を検知した場合、又は、他の住警器10−2〜10−4からローバッテリー障害またはセンサ障害を示す第1無線通信プロトコルに従った障害連動信号の有効受信を検知した場合、連動元又は連動先を示すローバッテリー障害警報またはセンサ障害警報を所定の警報音と警報表示で行わせ、更に機器管理システムを利用した連携処理として第2無線通信プロトコルに従った障害連動信号を生成させてゲートウェイ装置200に向けて送信させる。
続いてステップS21で利用者の携帯電話700からサーバ400及びゲートウェイ装置200を経由して送られてくる連携連動信号の受信処理、例えば第2無線通信プロトコルに従った警報停止連携連動信号の有効受信を検知した場合に火災警報を停止させ、更に、更に警報システムとの連携処理として第1無線通信プロトコルに従った警報停止連携連動信号を他の住警器10−2〜10−4に送信して警報停止させる。
なお、上記の実施形態における警報システムは火災を検知して警報する住警器の連動システムを例にとるものであったが、住警器以外の火災警報器、ガス漏れ警報器、CO警報器、各種の防犯用警報器、地震警報器(緊急地震速報受信機等)、その他任意の警報器を配置した警報システムやそれら各種の警報器を混在させて配置した警報システムについても同様に適用できる。更に、これらの警報器に加え中継装置や受信装置を含むシステムにも適用できる。
また図4の住警器10−1にあっては、検煙部16を備え、火災に伴い発生する煙を観測して監視領域の火災を検知する煙式火災警報器を例に取っているが、これ以外に火災に伴う熱を検出するサーミスタ等の温度検知素子を備えた熱式火災警報器火災に伴うその他の環境変化を検知する火災警報器、火災以外にガス漏れを検知する警報器、侵入者や地震その他の異状を検知する各種の警報器、これらを組み合わせて成る警報器についても、本発明の対象に含まれる。
また、警報器の連動や各部の連携に係る通信は無線によるものでなくても良く、有線通信によっても、また有線と無線を適宜混在させるものであっても良い。この場合、各通信プロトコルはそれらに適合したものに代えれば良い。また、インターネット300についても、本発明の機能を実現できる他のネットワークに代えることができる。
また、上記の実施形態では第1無線通信プロトコルと第2無線通信プロトコルの変換は住警器側で行っているが、これをゲートウェイ装置側で行うようにしても良い。この場合は上記実施形態のゲートウェイ装置200に、第1無線通信部と、第1無線通信プロトコルと第2無線通信プロトコルの変換処理部を設け、第2無線通信部と協働して処理するようにする。このようなシステムでは、警報器の第2無線通信部は省略できる。
また、本発明の機器連携システムは、警報システムを構成する警報器が1台であることを妨げない。
また上記の実施形態における機器管理システムは、家電機器の消費電力を管理する場合を例にとるものであったが、センサネットワークにより各種の環境変化を検知してエアコン等の家電機器を最適制御するといった適宜の機器管理システムと連携することもできる。もちろん、電力管理制御とこのような環境管理制御とを複合的に行う機器連携システムとしても良い。
また、上記実施形態における各第2無線通信部としては、必ずしも市販の無線送受信チップを用いる必要は無く、その機能を実現できれば他のモジュールや回路ブロック等を採用することができる。
また、上記実施形態では少なくとも住警器10−1にアンテナを接続した第2無線通信部を設けてプロセッサ28の制御により第1通信部との連携(機器管理システムと警報システムとの連携)を行う例を示したが、住警器(警報器)の第2無線通信部を省略してゲートウェイ装置200にアンテナを接続した第1無線通信部を設けることで、同様の連携を実現することができる。このとき、ゲートウェイ装置200のプロセッサ202で連携に係る制御を行うようにする。このようなシステムとした場合には、住警器(警報器)および警報システムは特別な構成を必要とせず、従来のものがそのまま使用できる。
また上記の実施形態におけるフローチャートは処理の概略例を説明したもので、処理の順番等はこれに限定されない。また各処理や処理と処理の間に必要に応じて遅延時間を設けたり、他の判定処理やその他の処理を挿入する等ができる。
また、上記実施の形態で示したプロセッサは、その機能の一部又は全部を、例えばワイヤードロジック等による他の手段に代えることができる。プロセッサを含め他の電気的、機能的構成は適宜に統廃合することもできる。
また、上記の実施形態は住宅用に限らずビルやオフィス用など各種用途の警報システムと機器管理システムの連携にも適用できる。また各装置の設置場所や管理者は任意で、例えばサーバ400は電力会社に設置されて電力会社によって管理され、警報器は家庭内に設置することができる。
また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。