CN105283911A - 传感器终端 - Google Patents

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CN105283911A CN201480015209.3A CN201480015209A CN105283911A CN 105283911 A CN105283911 A CN 105283911A CN 201480015209 A CN201480015209 A CN 201480015209A CN 105283911 A CN105283911 A CN 105283911A
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Abstract

传感器终端具备对能与传感器连接器部连接的多种传感器分别储存传感器信息的传感器信息储存部。传感器种类判断单元判断与传感器连接器部连接的传感器的种类。计划信息储存部储存连接的传感器的计划信息。基于来自传感器种类判断单元的判断结果,从传感器信息储存部取得连接的传感器的传感器信息,生成计划信息,储存至计划信息储存部。控制单元参照计划信息储存部,基于连接的传感器的计划信息,执行感测数据的获取以及感测数据的无线发送。由此,提供一种传感器终端,只需要对多种传感器进行连接设置,不需要进行设定操作,或与中心装置之间的无线连接操作等。

Description

传感器终端
技术领域
本发明涉及能连接多种传感器,获取来自连接的传感器的感测数据,向规定的发送目标进行无线发送的传感器终端。
背景技术
目前已经提出了一种传感器网络系统,该传感器网络系统中,通过分布多个传感器终端,由这些传感器终端将感测到的数据无线发送至中心装置,由中心装置对接收到的感测数据进行解析,从而对例如设置了所述多个传感器终端的工厂、商业设施等的各部分的环境状况、或监视对象设备的各部分的状况等进行监视等(例如参照专利文献1(日本专利特开2003-131708号公报))。
专利文献1中,例如公开了无线传感器网络系统中,将各种传感器连接至分散设置在工厂或工场等的各终端,将来自该传感器的感测数据从终端无线发送至中央管理装置。
专利文献1的系统中,终端器包括与多种传感器中所选择的一种传感器相连接的连接端子。并且,公开了在终端器中,在与连接端子所连接的传感器的种类相匹配的输入模式下,能进行该传感器的检测信息的输入处理,从而终端器能与任何种类的传感器共通地连接。
另外,专利文献2(日本专利特开2012-27519号公报)中公开了构成无线传感器网络的传感器节点上,能以可卸下的方式安装多种传感器,并具备将从安装的传感器获取的感测数据进行无线发送的功能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2003-131708号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
从分布的传感器终端收集无线发送数据、进行各部份的情况掌握、监视以及管理控制的无线传感器网络系统中,如上文所述,要求传感器终端能连接多种传感器。根据专利文献1,不需要准备与传感器的种类对应的专用规格的传感器终端,即能在共通规格的终端器上,任意连接从多个种类中选择的一种传感器。
然而,专利文献1的情况下,希望在同一地点设置多种传感器时,出现必须设置与希望配置的传感器数量相应的终端器这样的问题。
根据专利文献2,由于能使多种传感器以可卸下的方式进行安装,能解决该问题,在传感器节点上,能安装与该设置地点相对应的多种传感器。
然而,一般为了节能,终端器或传感器节点间歇地对来自安装的传感器的感测数据进行无线发送。该情况下,最好间歇的无线发送周期根据传感器的种类而不同。例如,该地点的环境温度和湿度,在稳定状态下较少有大的变动,因此间歇的无线发送周期可以较长。另一方面,用于作为测量耗电量的基准的、流过电源线的电流的检测信息在时刻发生变化,因此需要频繁进行无线发送。
由此,最好在终端器或传感器节点等传感器终端,根据安装的传感器的种类,分别设定感测数据的获取周期以及间歇的无线发送周期。然而,专利文献1以及专利文献2针对这一点完全没有记载。
一般地,安装的传感器的种类对应的感测数据的获取周期以及间歇无线发送周期的设定由传感器终端的设置者对传感器终端输入设定,或者在设置传感器终端之后,使传感器终端和中心装置无线连接,从传感器终端发送安装的传感器的种类信息,从中心装置向传感器终端发送该传感器种类信息对应的设定信息。
然而,传感器终端的设置者一一进行设定非常的麻烦、繁琐,设定多个传感器终端的情况下,将不堪其烦。另外,从中心装置向传感器终端发送传感器种类对应的感测数据的获取周期以及间歇无线发送周期的设定信息的方法的情况下,传感器终端需要具备接收来自中心装置的数据的功能,并且传感器终端的设置者需要进行经由无线线路使设置的传感器终端和中心装置连接的处理操作,仍然有繁琐这一问题。
另外,获取来自传感器的感测数据时的处理顺序有时根据传感器种类而不同。例如,二氧化碳传感器中,为了获取感测的气氛,需要对之前获取的气氛进行脱气。像这样,在传感器终端连接多种传感器的情况下,需要设定计划,使得能进行控制,以执行获取感测数据的传感器所对应的获取处理顺序。该序列的设定一般也需要设置者根据传感器终端连接的传感器之种类进行设定,仍然较繁琐。
该发明鉴于以上的点而完成,其目的在于提供一种传感器终端,设置者仅设置连接多种传感器即可,不需要进行上述那样的其它的设定操作、与中心装置无线连接的操作等。解决技术问题所采用的技术方案
为了解决所述问题,本发明提供一种传感器终端,
是以独立型的电源驱动,并且能连接多种传感器,获取来自连接的所述传感器的感测数据,进行无线发送的传感器终端,其特征在于,包括:
传感器连接器部,该传感器连接器部能连接所述多种传感器;
条件信息储存部,该条件信息储存部分别针对能与所述传感器连接器部连接的多种传感器,对生成用于间歇地获取所述感测数据,发送获取的所述感测数据的计划所必须的条件信息进行储存;
传感器种类判断单元,该传感器种类判断单元在传感器连接所述传感器连接器部时,判断连接的该传感器的种类,输出其判断结果;
计划信息储存部,该计划信息储存部储存用于进行连接的所述传感器的感测数据的获取以及进行获取到的所述感测数据的无线发送的计划信息;
计划生成单元,该计划生成单元接收来自所述传感器种类判断单元的所述传感器种类的判断结果,基于该判断结果,从所述条件信息储存部取得针对所述传感器连接器部连接的传感器的所述条件信息,生成用于进行所述连接器部连接的传感器的所述感测数据的获取以及进行获取到的所述感测数据的无线发送的计划信息,储存至所述计划信息储存部;以及
控制单元,该控制单元参照所述计划信息储存部,基于针对连接的所述传感器的所述计划信息,实施所述感测数据的获取,并且对获取的所述感测数据进行无线发送。
上述结构的本发明的传感器终端中,若传感器与传感器连接器部连接,则由传感器种类判断单元判断连接的传感器的种类,输出其判断结果。计划生成单元接收该传感器种类的判断结果,基于该判断结构,从条件信息储存部取得与传感器连接器部连接的传感器的条件信息,生成对所述连接器部连接的传感器的感测数据进行获取以及进行获取到的感测数据的无线发送的计划信息,储存至计划信息储存部。
并且,控制单元参照计划信息储存部,基于针对连接的传感器的计划信息,实施来自该传感器的感测数据的获取,并且执行获取到的感测数据的无线发送。
如上文所述,本发明的传感器终端中,若传感器与传感器连接器部连接,则自动判断其传感器种类,用于进行其感测数据的获取以及无线发送的计划信息被储存至计划信息储存部。并且,控制单元基于该储存的计划信息,自动执行来自传感器的感测数据的获取,另外自动执行获取到的感测数据的无线发送。
即,本发明的传感器终端中,只要使传感器与传感器连接器部连接,就自动执行来自该传感器的感测数据的获取以及无线发送。即,只要使传感器与传感器终端连接,就能实现来自连接的传感器的感测数据的获取以及无线发送,也就是能实现即插即用。
发明效果
根据该发明,能提供一种能够实现即插即用的传感器终端,即仅通过连接传感器,就能实现从该连接的传感器获取感测数据以及无线发送。
附图说明
图1是用于简要说明采用本发明的传感器终端的实施方式而构成的传感器网络系统的一例整体结构的图。
图2是表示图1的例子的传感器网络系统中,在传感器终端和中继装置之间以及中继装置和监视中心装置之间交换的数据的格式的例子的图。
图3是表示本发明的传感器终端的实施方式的结构例的框图。
图4是用于说明图3的例子的传感器终端的一部分的结构例的图。
图5是用于说明与图3的例子的传感器终端连接的传感器及其连接器插头的结构例的图。
图6是用于说明图3的例子的传感器终端的一部分的结构例的图。
图7是用于说明与图3的例子的传感器终端连接的独立电源及其连接器插头的结构例的图。
图8是用于说明图3的例子的传感器终端的一部分的结构例的图。
图9是用于说明图3的例子的传感器终端中的传感器信息储存部的储存信息的例子的图。
图10是表示与图3的例子的传感器终端连接的传感器的结构例。
图11是用于说明图10的例子的传感器所采用的波形图。
图12是用于说明图3的例子的传感器终端中独立电源信息储存部的储存信息的例子的图。
图13是表示与图3的例子的传感器终端连接的传感器的结构例。
图14是用于说明本发明的传感器终端的实施方式中电源管理处理功能的处理动作例的流程图的一部分。
图15是用于说明本发明的传感器终端的实施方式中电源管理处理功能的处理动作例的流程图的一部分。
图16是用于说明本发明的传感器终端的实施方式中电源管理处理功能的处理动作例的流程图的一部分。
图17是表示用于说明本发明的传感器终端的实施方式中独立电源的电源管理的计划信息的例子的流程图的图。
图18是表示用于说明本发明的传感器终端的实施方式中独立电源的电源管理的计划信息的例子的流程图的图。
图19是用于说明本发明的传感器终端的实施方式中计划信息储存部的储存信息的例子的图。
图20是表示用于说明本发明的传感器终端的实施方式中计划生成单元的动作例的流程图的图。
图21是表示本发明的传感器终端的实施方式中,生成的计划信息的例子的图。
图22是表示本发明的传感器终端的实施方式中,生成的计划信息的另一例子的图。
图23是表示本发明的传感器终端的实施方式中,生成的计划信息的再另一例子的图。
图24是表示本发明的传感器终端的实施方式中,用于说明基于生成的计划信息获取感测数据以及无线发送处理的一例的流程图的一部分的图。
图25是表示本发明的传感器终端的实施方式中,用于说明基于生成的计划信息获取感测数据以及无线发送处理的一例的流程图的一部分的图。
图26是表示本发明的传感器终端的其它实施方式的关键部分的结构例的图。
具体实施方式
以下,以将本发明的传感器终端的实施方式适用在对规定的监事对象区域内的各处环境情况以及耗电量进行监视的无线传感器网络系统的情况为例,参照附图进行说明。
图1是用于简要说明该实施方式的传感器终端所适用的无线传感器网络系统的整体结构的图。
图1中,该例子以四边形包围示出的区域1,为该实施方式中系统的监视对象区域(以下简称为监视区域),是便利店、超市或商场同一层的全部卖场,或者工厂、办公空间等。监视区域1并非平面的区域,而是由相互垂直的横向(X方向)、纵向(Y方向)、高度方向(Z方向)构成的三维空间区域,图1为省略了高度方向的图。另外,监视区域1的空间形状为X方向及Y方向所规定的区域,但并不限于如图1的例子所示的由四边形包围的形状,可以为任意的空间形状。
在该监视区域1内,设置有多个传感器终端21~2n,以及多个中继装置31~3m。多个传感器终端21~2n分别配置在例如与事前确定的环境监视计划对应的、监视区域1内预先确定的位置上。为了根据其位置的不同对监视区域1内进行详细的监视,需要将多个传感器终端21~2n配置在监视区域1内不同的位置。因此,该实施方式中,能在监视区域1内设置例如1000个传感器终端21~2n(n=1000)。然而,图1中,由于考虑图纸的限制,在监视区域1内配置有六个(n=6)传感器终端21~26
多个传感器终端21~2n分别由本发明的传感器终端的实施方式构成,利用独立电源驱动,全部具有相同的结构。在以下说明中,不需要单独对传感器终端21~2n进行区别时,为了方便,记载为传感器终端2。
在传感器终端2,能同时连接检测对象不同的多种传感器。传感器的检测对象为该监视区域1的空间环境的环境要素,例如电源线的电流、温度、尘埃量、气流、照明亮度、耗电量等,各传感器向传感器终端2输出作为该检测对象的检测输出的感测数据。传感器终端2具有以下功能:按时间序列在规定时刻获取来自与其连接的传感器的感测数据,将该获取到的感测数据与表示其传感器种类的识别信息(传感器ID)一起进行无线发送。
传感器终端2的独立电源相对于传感器终端2是外设部件。该例子中,传感器终端2能连接发电方式不同的多种独立电源,如下文所述,具有判断连接的独立电源的种类的功能。另外,该实施方式中,传感器终端2能同时连接多种独立电源,也具备用于一并使用该多种独立电源的电源管理功能。
该实施方式中,中继装置31~3m分别设置于:监视区域1内相互不同的位置上,在这些位置上能从设置在监视区域1内的多个传感器终端21~2n接收无线发送信号。该实施方式中,多个中继装置31~3m各自通过通信网4连接监视中心装置5。通信网4可为既有的电话线路等有线通信网络,也可为无线通信网络。另外,通信网4可为LAN(LocalAreaNetwork:局域网)结构,也可为WAN(WideAreaNetwork:广域网)结构。
各个中继装置31~3m接收来自各个传感器终端21~2n的发送信号,在该接收到的发送信号上附加规定的信息之后,通过通信网4传输至监视中心装置5。另外,多个中继装置31~3m具备相同结构,在以下说明中,当不需要区别多个中继装置31~3m时,为了方便,表述为中继装置3。
由于各个中继装置31~3m接收来自多个传感器终端21~2n的发送信号并传输至监视中心装置5,最多会有中继装置31~3m的个数个的、来自同一个传感器终端的发送信号被传送至监视中心装置5。另外,各个中继装置31~3m不一定需要接收来自设置在监视区域1内的全部传感器终端2的无线发送信号。
该实施方式中,为了降低独立电源的耗电量,传感器终端2将获取到的感测数据间歇地进行无线发送。该情况下,关键在于中继装置3可靠且高信赖性地接收来自多个传感器终端2的感测数据,并传输至监视中心装置5。
作为其对策,以往一般采用在来自传感器终端的发送信号上附加错误检测符号,检测到错误时重发感测数据,在收发之间取得同步的方法等。然而,为了在检测到错误时重发感测数据,传感器终端2需要具备用于从中继装置3接收错误通知的接收部,该部分使耗电量增加。另外,在发送信号附加错误校正码的方法中,发送信息、发送时间都会增加与该错误校正码的量相对应的量,并且增加耗电量。另外,采用在收发间取得同步的方法的情况下,需要专门用于取得该同步的结构,使结构变复杂。
鉴于以上问题,该实施方式中,传感器终端2和中继装置3之间的无线通信设置成不同步,不附加错误检测码等,另外传感器终端2不具备接收来自中继装置3的信号的功能。如图2(A)所示,传感器终端2仅具备将各个传感器终端21~2n的识别信息(终端ID)以及传感器的识别信号(上述传感器ID)和感测数据构成的发送数据DA不同步地进行发送的功能这样简单的结构。
另一方面,中继装置3始终监视来自传感器终端2的发送信号,当判断接收到了来自传感器终端2的发送信号时,获取该发送信号,从而可靠地接收从传感器终端不同步地传送来的发送信号,传输至监视中心装置5。
另外,该实施方式中,还作出了进一步的设计,以尽可能地抑制传感器终端2中独立电源的耗电量。
即,如后文所述,在监视中心装置5,需要将来自传感器终端2的感测数据与该取得时刻(发生时刻)进行对应并储存,作为时间序列数据进行管理,为此,对于来自传感器终端2的感测数据,需要其取得时刻的信息。一般而言,传感器终端2将从传感器获取到的时刻信息包含在发送信号中,通过中继装置3,通过通信网4,传输至监视中心装置5。然而,这样一来,从传感器终端2发送的信息变多,与之相应的也将增大耗电量。
因此,该实施方式中,传感器终端2将在不包含感测数据的取得时刻的信息的情况下向中继装置3进行发送。中继装置3将接收到传感器终端2的发送信号的时刻,作为包含在来自该传感器终端2的发送信号的感测数据的取得时刻,将该接收时刻的信息与感测数据信息一起传输至监视中心装置5。
另外,监视中心装置5也可将本装置接收到来自传感器终端2的发送信号的时刻作为感测数据的取得时刻信息来使用。
另外,该实施方式中,在监视中心装置5,通过掌握监视区域1内各个传感器终端21~2n的设置位置,从而对监视区域1内不同位置的环境状况进行详细判断,将该环境状况进行可视化处理。为此,需要各个传感器终端21~2n在监视区域1内的位置信息。然而,若将各个传感器终端21~2n的位置信息包含在发送信号中,则如上文所述,由各个传感器终端21~2n发送的信息变多,与之相应的也将增加耗电量。
于是,该实施方式中,各个传感器终端21~2n在监视区域1内的设置位置信息不包含在发送信号中。取而代之,中继装置3中附加如下信息:该信息使得在监视中心装置5处能计算各个传感器终端21~2n在监视区域1内的设置位置。
即,该例子的情况下,由于各个中继装置31~3m设置在相互不同的位置上,因此到各个传感器终端21~2n的距离相互不同。各个中继装置31~3m从各个传感器终端21~2n接收到的发送信号的电波强度对应于各个中继装置31~3m与各个传感器终端21~2n的距离远近。
该实施方式中,中继装置3在接收了来自各个传感器终端21~2n的发送信号后,检测其电波强度。并且,中继装置3将该电波强度信息附加至从各个传感器终端21~2n接收到的接收信号,传输至监视中心装置5。
从中继装置3传输至监视中心装置5的数据的数据格式如图2(B)所示。该图2(B)中,空心表示的终端ID、传感器ID以及感测数据是对来此传感器终端2的无线发送信号进行解调得到的、包含在来自传感器终端2的发送数据DA中的数据。
并且,附加阴影的数据大小、标记信息、中继器ID、接收时刻、电波强度、电源状况是由中继装置3所附加的数据。数据大小是表示从中继装置3传输至监视中心装置5的全部中继数据的数据大小的信息,另外,标记信息包含表示中继数据附加有电波强度的信息以及电源状况信息这一情况的标记。中继器ID是各个中继装置31~3m的标识符。接收时刻是接收到来自传感器终端2的发送数据DA的时刻。电波强度是接收到来自上述传感器终端2的发送信号时的电波强度。电源状况是代替来自传感器终端2的发送数据DA的感测数据,以适当的时刻发送的电源状况的信息。
该实施方式中,监视中心装置5采用从各个中继装置31~3m发送的电波强度信息,作为用于能计算各个传感器终端21~2n在监视区域1内的设置位置的信息。即,监视中心装置5根据各个中继装置31~3m传送来的电波强度的信息,计算各个中继装置31~3m与各个传感器终端21~2n的距离。并且,将中继装置31~3m在监视区域1内的设置位置登录在监视中心装置5,这样,监视中心装置5从这些中继装置的位置信息,以及各个中继装置31~3m与各个传感器终端21~2n的距离,检测出各个传感器终端21~2n在监视区域1内的位置。
为了在监视中心装置5能检测传感器终端21~2n在监视区域1内的位置(包含高度),至少需要在监视区域1内配置三个中继装置31~3m。图1的例子中,为了方便,在监视区域1内,设置有三个中继装置31~33
如上文所述,该实施方式中,传感器终端2能尽量减少发出的发送数据量,实现独立电源的低耗电量化。
如上文所述,监视中心装置5经由中继装置31~3m接收并收集分别来自多个传感器终端21~2n的感测数据。该情况下,如上文所述,来自同一个传感器终端2的同样信息内容的发送信号从多个中继装置3被传送到监视中心装置5。监视中心装置5接收了多个来自同一个传感器终端2的同样信息内容的发送信号后,在本实施方式中,参照电波强度信息,将电波强度最大的感测数据选择为储存的感测数据。该情况下,监视中心装置5将中继装置31~3m附加的接收时刻作为各感测数据的取得时刻,将各感测数据与该取得时刻的信息相对应,作为时间序列数据进行收集并储存。
另外,如上文所述,监视中心装置5分别将多个中继装置31~3m传送来的来自同一传感器终端2的相同信息内容的发送信号的电波强度抽出,利用它们以及预先储存的多个中继装置31~3m在监视区域1内的位置信息,计算并保持各个传感器终端2在监视区域1内的位置。
并且,根据所储存的来自传感器终端21~2n的各传感器的感测数据的时间序列数据,以及该传感器终端21~2n在监视区域1内的位置信息,将在监视区域1内各传感器终端21~2n的位置处的、从该感测数据判断得到的环境信息转换为可视形式的显示信息,显示在显示画面上。
监视中心装置5的操作员,通过观察该显示画面的可视化信息,能掌握监视区域1内的、利用该感测数据所能获知的环境信息的时间序列变化。由此,所述操作员根据该掌握结果,能根据监视区域1中产生的环境变化进行恰当的判断,进行恰当的指示。
即,根据上述传感器网络系统,在监视区域1内配置多个传感器终端2,能包含时间序列变化在内对来自传感器2的感测数据进行可视化处理,显示与该监视区域1内的不同位置相对应的环境状况,因此能对监视区域1内的环境状况进行详细的监视。
[传感器终端2的说明:本发明的传感器终端2的实施方式的说明]
接着,对以上说明的系统所适用的本发明的实施方式的传感器终端2的详细结构以及详细的处理动作进一步进行说明。
图3是表示传感器终端2的硬件结构例的框图。如图3所示,传感器终端2包括由微电脑构成的、用于对传感器终端2的整体进行控制的控制部20。并且,传感器终端2包括:传感器连接器部21S、传感器接口22S、传感器种类判断部23S、传感器信息储存部24S、电源连接器部21P、电源接口22P、电源种类判断部23P、独立电源信息储存部24P、信息输入端子25以及电源电路26。进一步地,传感器终端2包括:计划信息储存部27、以及无线发送部28。
该实施方式的传感器终端2中,能同时在传感器连接器部21S连接四种传感器6A、6B、6C、6D,另外能同时在电源连接器部21P连接两种独立电源7A、7B。由此,传感器连接器部21S包括四个连接插口21S1、21S2、21S3、21S4。另外,电源连接器部21P包括两个连接插口21P1、21P2。
例如传感器6A为检测流过电源线的电流的电流传感器,传感器6B为红外线阵列传感器(温度传感器)、传感器6C为二氧化碳浓度传感器、传感器6D为VOC(VolatileOrganicCompounds;挥发性有机化合物)浓度传感器。
另外,独立电源7A被构成为接收太阳光或荧光灯等的光进行发电的、即所谓的太阳能电池式的独立电源模块,该例子中,内置有充电电路(蓄电电路)。另外,独立电源7B例如由通过振动进行发电的振动发电式的独立电源模块构成,该例子中内置有充电电路(蓄电电路)。
另外,充电电路(蓄电电路)也可包括在传感器终端2中。该情况下,传感器终端2中,可以为各个独立电源设置充电电路(蓄电电路),也可由多种独立电源共用一个充电电路(蓄电电路)。另外,多种独立电源共用一个充电电路(蓄电电路)的情况下,除了该共用的一个充电电路之外,也可具有辅助电源用的充电电路。
另外,上述可连接的传感器种类的数量以及可连接的独立电源的种类数是一个例子,当然不限于此。
图3中,示出的状态是四种传感器6A、6B、6C、6D全部同时连接在传感器终端2的传感器连接器部21S,但不需要四种传感器6A、6B、6C、6D全部连接在传感器终端2,仅连接四种传感器6A、6B、6C、6D中的任意一种传感器亦可,连接任意2~3种传感器也可。另外,独立电源7A以及7B与电源连接器部21P的关系也相同。
[传感器连接器部21S、传感器种类判断部23S以及传感器的连接器插头的结构例]
传感器连接器部21S的四个连接器插口21S1、21S2、21S3、21S4具备相同的结构。图4以四个连接器插口21S1、21S2、21S3、21S4中连接器插口21S1的结构例为代表进行表示。
连接器插口21S1向与其连接的传感器6A~6D中的某一个提供电源,并且,具备用于与该连接的传感器6A~6D中的某一个进行信号交换的四个针脚插口211a、211b、211c、211d。该例子中,针脚插口211a为提供至传感器的电源电压的正极侧端子,针脚插口211d为负极侧端子(接地端子)。另外,针脚插口211b为接收来自传感器的感测信号的输入端子,针脚插口211c为向传感器提供控制信号的输出端子。
另外,该实施方式中,连接器接口21S1包括一个用于判断与其连接的传感器种类为传感器6A~6D中的哪一个的传感器种类判断用针脚插口211e。
并且,针脚插口211a、211b、211c、211d、211e以可拔插的方式分别插入嵌合下文所述的6A~6D的连接器插头所具备的五个针脚插头,进行电连接而构成。
针脚插口211a、211b、211c、211d分别具备同样的结构,虽然省略详细的图示,但其结构具备电连接部,该一个电连接部用于使插入的插头与传感器终端2的内部电路的传感器种类判断部23S电连接。
传感器种类判断用针脚插口211e具备与针脚插口211a、211b、211c、211d不同的结构。即,如图4所示,在构成该针脚插口211e的孔的内壁上,距离孔底的距离互不相同的d1、d2、d3、d4(d1≠d2≠d3≠d4)四个位置的凹部上,形成相互之间无电性连接的端子(以下,将形成在该凹部的端子称为凹部端子)212A、212B、212C、212D。并且,该凹部端子212A、212B、212C、212D与传感器种类判断部23S电连接。
如上文所述,传感器连接器部21S的另外三个连接器插口21S2~21S4各自具备与图4所示的连接器插口21S1完全相同的结构,各自的传感器种类判断用针脚插口211e的四个凹部端子212A、212B、212C、212D分别与传感器种类判断部23S连接。
另一方面,如图5(A)~(D)所示,四种传感器6A、6B、6C、6D分别具备使能插入嵌合至传感器连接器部21S的四个连接器插口21S1~21S4中任一个的连接器插头61A、61B、61C、61D,作为与传感器终端2连接的连接单元。图5中,传感器6A、6B、6C、6D分别具备经由连接电缆与连接器插头61A、61B、61C、61D连接的结构。然而,也可以在传感器6A、6B、6C、6D各自的壳体形成与连接器插头61A、61B、61C、61D相同的连接器部。
连接器插头61A、61B、61C、61D分别插入嵌合至传感器连接器部21S的四个连接器插口21S1~21S4中任一个的四个针脚插口211a、211b、211c、211d,分别具备与传感器终端2的内部电路电连接的四根针脚插头62Aa~62Ad、62Ba~62Bd、62Ca~62Cd、62Da~62Dd。
对于连接器插头61A、61B、61C、61D而言,该四根针脚插头62Aa~62Ad、62Ba~62Bd、62Ca~62Cd、62Da~62Dd中,全部具备相同的结构。该例子的情况下,虽然省略图示,但针脚插头62Aa、62Ba、62Ca、62Da与传感器6A、6B、6C、6D的电源线连接。针脚插头62Ad、62Bd、62Cd、62Dd与传感器6A、6B、6C、6D的地线端子连接。另外,针脚插头62Ab、62Bb、62Cb、62Db与由传感器6A、6B、6C、6D检测的感测数据的输出端子连接。进一步地,针脚插头62Ac、62Bc、62Cc、62Dc在传感器6A、6B、6C、6D中,与接收来自传感器终端2的控制信号的输入端子连接。
在该实施方式中,进一步地,连接器插头61A、61B、61C、61D分别具备依据传感器种类而结构不同的一根传感器种类判断用针脚插头62Ae、62Be、62Ce、62De。
该例子中,传感器6A的连接器插头61A的传感器种类判断用针脚插头62Ae包括在距离其前端距离为d1的位置上,形成为与上述连接器插口21S1~21S4的针脚插口211e的凹部端子212A卡合的突起的端子(以下,将该形成为突起的端子称作突起端子)63A。另外,传感器6B的连接器插头61B的传感器种类判断用针脚插头62Be包括在距离其前端距离为d2的位置上,与上述连接器插口21S1~21S4的针脚插口211e的凹部212B卡合的突起端子63B。另外,传感器6C的连接器插头61C的传感器种类判断用针脚插头62Ce包括在距离其前端距离为d3的位置上,与上述连接器插口21S1~21S4的针脚插口211e的凹部212C卡合的突起端子63C。另外,传感器6D的连接器插头61D的传感器种类判断用针脚插头62De包括在距离其前端距离为d4的位置上,与上述连接器插口21S1~21S4的针脚插口211e的凹部212D卡合的突起端子63D。
并且,连接器插头61A、61B、61C、61D的传感器种类判断用针脚插头62Ae、62Be、62Ce、62De的突起端子63A、63B、63C、63D在传感器6A、6B、6C、6D中例如与地线端子连接。
对由传感器终端2的传感器种类判断部23S进行的传感器种类的判断方法的一例进行说明。
传感器6A、6B、6C、6D的连接器插头61A、61B、61C、61D的任何一个均未连接传感器连接器部21S的连接器插口21S1、21S2、21S3、21S4时,连接器插口21S1~21S4的传感器种类判断用的针脚插口211e的四个凹部端子212A、212B、212C、212D变成自由端因此成为高阻抗。
另一方面,传感器6A、6B、6C、6D的连接器插头61A、61B、61C、61D中的某一个,例如传感器6A的连接器插头61A与传感器连接器部21S的连接器插口21S1~21S4的某一个,例如连接器插口21S1连接时,连接的连接器插头61A的传感器种类判断用针脚插头62Ae的突起端子63A与连接器插口21S1的传感器种类判断用针脚插口211e的凹部端子212A嵌合并连接。
突起端子63A在传感器6A中与接地端子连接,因此传感器种类判断部23S检测到连接器插口21S1的传感器种类判断用针脚插口211e的凹部端子212A从高阻抗变化为低阻抗。另外,为了检测该阻抗变化,该例子中,传感器终端2的传感器种类判断部23S分别在连接器插口21S1~21S4的针脚插口211e的四个凹部端子212A、212B、212C、212D上施加规定的电压。
如上文所述,该例子中,传感器种类判断部23S通过检测各个连接器插口21S1~21S4的传感器种类判断用针脚插口的凹部端子212A~212D的某一个从高阻抗变化为低阻抗,从而检测传感器6A~6D的某一个与连接器插口21S1~21S4连接。并且,传感器种类判断部23S在检测到与传感器6A~6D的该某一个连接的连接器插口中,通过检测四个凹部端子212A~212D中的哪一个从高阻抗变化为低阻抗,来判断连接的传感器为四种传感器6A、6B、6C、6D中的哪一种。并且,传感器种类判断部23S将连接该传感器的的检测输出、以及连接的传感器的种类信息作为判断结果的信息输出至控制部20。
[电源连接器部21P、电源种类判断部23P以及独立电源的连接器插头的结构例]
接着,参照图6以及图7对电源连接器部21P以及电源种类判断部23P的结构进行说明。
在该例子中,两种独立电源7A、7B能与传感器终端2连接,因此电源连接器部21P具备两个连接器插口21P1、21P2。该电源连接器部21P的两个连接插口21P1、21P2具备相同的结构。图6以两个连接器插口21P1、21P2中连接器插口21P1的结构例为代表进行表示。另外,图7表示与两种独立电源7A、7B连接的连接器插头71A、71B的结构例。
从图6以及图7可知,该实施方式中,电源连接器部21P以及独立电源7A、7B的连接器插头71A、71B具备与上述传感器连接器部21S以及四种传感器6A~6D的连接器插头61A~61D近似的结构。
即,连接器插口21P1接收来自与其连接的独立电源7A或7B的供电,并且,具备用于与该连接的独立电源7A或7B进行信号交换的四个针脚插口213a、213b、213c、213d。该例子中,针脚插口213a为来自独立电源7A或7B的电源电压的供电端子,针脚插口213d为负极侧端子(接地端子)。另外,针脚插口213b为接收来自独立电源7A或7B的规定数据的输入端子,针脚插口213c为向独立电源7A或7B提供控制信号的输出端子。
并且,该实施方式中,连接器插头71A、71B具备依据独立电源的种类而结构不同的电源种类判断用针脚插头72Ae、72Be。
与传感器连接器部21S完全相同,该电源连接器部21P中,针脚插口213a、213b、213c、213d、213e也构成为与独立电源7A、7B的连接器插头71A、71B所具备的下文所述的五个插头针脚分别以可拔插方式进行插入嵌合,进行电连接。并且,各个针脚插口213a、213b、213c、213d具备同样的结构,虽然省略详细的图示,但都具备用于电连接插入的插头针脚与内部电路的一个电连接部。
电源种类判断用针脚插口213e与传感器连接器部21S的传感器种类判断用针脚插口211e结构相同,但该例子中,由于仅判断两种独立电源7A、7B即可,因此考虑这一点。即,如图6所示,在构成该针脚插口213e的孔的内壁上,距离孔底的距离互不相同的例如d5、d6(d5≠d6)两个位置的凹部上,形成相互间无电性连接的端子(以下,将形成在该凹部的端子称为凹部端子)214A、214B。并且,该凹部端子214A、214B与电源种类判断部23P电连接。
电源连接器部21P的另一个连接器插口21P2具备与图6所示的连接器插口21P1完全相同的结构,如图6所示,该传感器种类判断用针脚插口213e的两个凹部端子214A、214B与电源种类判断部23P连接。
另一方面,如图7(A)、(B)所示,两种独立电源7A、7B具备能插入嵌合至与电源连接器部21P的连接器插口21P1、21P2的任何一个的连接器插头71A、71B,作为连接至传感器终端2的连接手段。图7中,独立电源7A、7B分别具备经由连接电缆与连接器插头71A、71B连接的结构。然而,也可以在独立电源7A、7B各自的壳体形成与连接器插头71A、71B相同的连接器部。
连接器插头71A、71B分别具备与传感器终端2的电源连接器部21P的两个连接插口21P1、21P2中的某一个的四个针脚插口213a、213b、213c、213d插入嵌合的、分别与传感器终端2的内部电路电连接的四根针脚插头72Aa~72Ad、72Ba~72Bd。
这四根针脚插头72Aa~72Ad、72Ba~72Bd在连接器插头71A、71B中具备完全相同的结构。该例子的情况下,虽然省略图示,但针脚插头72Aa、72Ba与独立电源7A、7B的供电端子连接。并且,针脚插头72Ad、72Bd与独立电源7A、7B的接地端子连接。并且,针脚插头72Ab、72Bb与独立电源7A、7B的输出信息的输出端子连接。进一步地,针脚插头72Ac、72Bc在独立电源7A、7B中,与接收来自传感器终端2的控制信号的输入端子连接。
该实施方式中,连接器插头71A、71B还分别具备依据独立电源的种类而结构不同的一根电源种类判断用针脚插头72Ae、72Be。
该例子中,独立电源7A的连接器插头71A的电源种类判断用针脚插头72Ae包括在距离其前端距离为d5的位置上,与上述连接器插口21P1、21P2的针脚插口213e的凹部端子214A卡合的突起端子73A。另外,独立电源7B的连接器插头71B的电源种类判断用针脚插头72Be包括在距离其前端距离为d6的位置上,与上述连接器插口21P1、21P2的针脚插口213e的凹部214B卡合的突起端子73B。
并且,连接器插头71A、71B的电源种类判断用针脚插头72Ae、72Be的突起端子73A、73B在独立电源7A、7B中例如与供电端子连接。
对由传感器终端2的电源种类判断部23P执行的传感器种类的判断方法的一例进行说明。
独立电源7A或7B的连接器插头71A或71B中的任一个均未与电源连接器部21P的连接器插口21P1或21P2连接时,连接器插口21P1或21P2的电源种类判断用针脚插口213e的两个凹部端子214A、214B成为自由端。
另一方面,独立电源7A或7B的连接器插头71A或71B中的某一个,例如独立电源7A的连接器插头71A与电源连接器部21P的连接器插口21P1或21P2的某一个,例如连接器插口21P1连接时,连接的连接器插头71A的电源种类判断用针脚插头72Ae的突起端子73A与连接器插口21P1的电源种类判断用针脚插口213e的凹部端子214A嵌合并连接。
突起端子73A由于在独立电源7A中与供电端子连接,因此电源种类判断部23P检测在连接器插口21P1的电源种类判断用针脚插口213e的凹部端子214A出现供电电压。
如上文所述,该例子中,电源种类判断部23P通过检测在连接器插口21P1或21P2各自的、电源种类判断用针脚插口213e的凹部端子214A或214B中的某一个上出线供电电压,来检测独立电源7A或7B中的某一个与连接器插口21P1、21P2连接。并且,电源种类判断部23P在检测到连接了该独立电源7A或独立电源7B中的某一个的连接器插口21P1或21P2中,通过检测在两个凹部端子214A或214B中的哪一个出现供电电压,来判断连接的独立电源是两种独立电源7A或7B中的哪一个。并且,电源种类判断部23P将连接该独立电源7A或7B的检测输出、以及连接的独立电源7A或7B的种类信息作为判断结果的信息输出至控制部20。
[传感器接口22S以及电源接口22P的结构例]
图8是表示传感器接口22S以及电源接口22P的电路结构例的图。
传感器接口22S由传感器动作控制电路221S以及信号处理电路222S构成。传感器动作控制电路221S在该例子中,由四个开关电路221S1、221S2、221S3、221S4构成。开关电路221S1、221S2、221S3、221S4各自由四个开关元件构成。另外,信号处理电路222S在该例子中由四个电压电流转换电路222S1、222S2、222S3、222S4构成。
并且,如图8所示,传感器连接器部21S的四个连接器插口21S1、21S2、21S3、21S4分别经由各个开关电路221S1、221S2、221S3、221S4与各个信号处理电路222S的电压电流转换电路222S1、222S2、222S3、222S4连接。该情况下,各个连接器插口21S1~21S4的除去传感器种类判断用连接器插口211e之外的四个针脚插口211a、211b、211c、211d分别经由构成各个开关电路221S1、221S2、221S3、221S4的四个开关元件,与信号处理电路222S的各个电压电流转换电路222S1、222S2、222S3、222S4连接。
传感器动作控制电路221S的开关电路221S1、221S2、221S3、221S4分别能利用来自控制部20的开关控制信号SWs,独立进行控制。另外,构成各个开关电路221S1、221S2、221S3、221S4的四个开关元件也能相互独立地,利用来自控制部20的开关控制信号SWs,进行开启关闭控制。另外,与接地端子连接的针脚插口211d可以总是为开启状态。
控制部20接收来自传感器种类判断部23S的判断结果,对四个连接器接口21S1、21S2、21S3、21S4中连接了某一种传感器的连接器接口进行识别,仅对与识别到该传感器连接的连接器接口所连接的开关电路221S1、221S2、221S3或221S4进行开启关闭控制。并且,如下文所述,控制部20根据传感器种类对应的感测数据的获取计划以及无线发送计划,利用开关控制信号SWs仅对与识别到该传感器连接的连接器接口所连接的开关电路221S1、221S2、221S3或221S4进行开启关闭控制。
为了使传感器连接器部21S的各个连接器插口21S1~21S4连接的传感器和控制部20之间进行信号交换,信号处理电路222S的各个电压电流转换电路222S1~222S4进行电压电流转换。另外,该实施方式中,与传感器终端2连接的传感器6A~6D既可以连接以模拟信号输出感测数据的类型、也可以连接以数字信号输出感测数据的类型。
为此,信号处理电路222S的各个电压电流转换电路222S1~222S4具备将模拟信号的感测数据转换为数字信号提供至控制部20的功能,以及将数字信号的感测数据直接提供至控制部20的功能。
并且,控制部20基于传感器种类判断部23S的判断结果,以及下文所述的储存在传感器信息储存部24S的关于传感器6A~6D的传感器信息,对与传感器连接器部21S的连接器插口21S1~21S4连接的传感器是以模拟信号输出感测数据的类型、还是以数字信号输出感测数据的类型进行确定。并且,基于该确定结果,控制部20生成控制信号CTLs,将该控制信号CTLs提供至信号处理电路222S的电压电流转换电路222S1~222S4。
信号处理电路222S的电压电流转换电路222S1~222S4基于来自该控制部20的控制信号CTLs,根据感测数据为数字信号,还是模拟信号,来对处理功能进行切换。
另外,同样在从控制部20经由传感器接口22S向传感器提供控制信号的情况下,根据传感器接收的是模拟信号的控制信号,还是数字信号的控制信号,信号处理电路222S的电压电流转换电路222S1~222S4基于来自控制部20的控制信号CTLs切换信号处理。
电源接口22P同样由独立电源工作控制电路221P、以及电压电流转换电路222P构成。独立电源工作控制电路221P在该例子中,由两个开关电路221P1、221P2构成。开关电路221P1、221P2与上述的开关电路221S1~221S4完全相同,各自由四个开关元件构成。另外,信号处理电路222P在该例子中由两个电压电流转换电路222P1、222P2构成。
并且,如图8所示,电源连接器部21P的两个连接器插口21P1、21P2各自分别经由开关电路221P1、221P2与信号处理电路222P的电压电流转换电路222P1、222P2连接。该情况下,各个连接器插口21P1、21P2的除去独立电源种类判断用连接器插口213e之外的四个针脚插口213a、213b、213c、213d分别经由构成各个开关电路221P1、221P2的四个开关元件,分别与信号处理电路222P的电压电流转换电路222P1、222P2连接。
独立电源工作控制电路221P的开关电路221P1、221P2分别利用来自控制部20的开关控制信号SWp,被独立控制。另外,分别构成开关电路221P1、221P2的四个开关元件相互独立,利用来自控制部20的开关控制信号SWp,进行开启关闭控制。另外,在电源连接器部21P的对应的连接器插口未连接独立电源的初始状态下,开关电路221P1、221P2全部被开启。
控制部20接收来自电源种类判断部23P的判断结果,对两个连接器插口21P1、21P2中连接了某一种独立电源的连接器插口进行识别,仅对与识别到该独立电源连接的连接器插口相连接的开关电路221P1、221P2进行开启关闭控制。
该情况下,若控制部20基于来自电源种类判断部23P的判断结果识别出独立电源的连接,则将识别出该独立电源的连接的连接器插口所连接的开关电路221P1、221P2的四个开关元件全部开启。
之后,如下文所述,在依据针对独立电源的电源管理功能,例如所连接的独立电源的电源电压下降等情况下,控制部20进行控制,使与开关电路221P1、221P2的针脚插口213a以及213d连接的开关元件关闭,使该独立电源进行充电。
为了使电源连接器部21P的各个连接器插口21P1、21P2连接的独立电源和控制部20之间进行信号交换,信号处理电路222P的各个电压电流转换电路222P1、222P2进行电压电流转换。另外,该实施方式中,根据是以模拟信号状态处理传感器终端2和与其连接的独立电源7A、7B之间交换的信号的类型还是以数字信号状态处理上述信号的类型,信号处理电路222P的各个电压电流转换电路222P1以及222P2具备切换信号处理的功能。
基于电源种类判断部23P的判断结果,以及储存在下文所述的独立电源信息储存部24P的关于独立电源7A、7B的独立电源信息,控制部20确定与电源连接器部21P的连接器插口21P1、21P2连接的独立电源是以模拟信号进行信号交换的类型还是以数字信号进行信号交换的类型。并且,基于该确定结果,控制部20生成控制信号CTLp,将该控制信号CTLp提供至信号处理电路222P的电压电流转换电路222P1、222P2。
信号处理电路222P的电压电流转换电路222P1、222P2基于来自该控制部20的控制信号CTLp,对交换的信号切换数字信号处理或模拟信号处理。
另外,同样根据基于电源种类判断部23P的判断结果以及储存在独立电源信息储存部24P的关于独立电源7A、7B的独立电源信息所确定的结果来进行上述充电电压值对应的开关电路的控制处理。
[传感器信息储存部24S的储存信息]
该例子中,上述四种传感器6A、6B、6C、6D各自的传感器信息储存在传感器信息储存部24S。针对各个传感器6A、6B、6C、6D,储存在该传感器信息储存部24S的传感器信息至少包含用于生成计划信息的条件信息,计划信息用来执行来自各个传感器的感测数据的获取以及所获取的感测数据的无线发送。
该例子中,在计划信息中包含:确定进行感测数据的间歇获取和无线发送的周期的信息,以及每次获取时的顺序以及无线发送的顺序的信息。
图9表示该实施方式的情况下储存在传感器信息储存部24S的传感器信息的例子。该实施方式中,作为四种传感器6A、6B、6C、6D相关联的传感器信息,储存图9中最左栏所示那样的信息。针对四个传感器6A、6B、6C、6D,这些信息不需要全部被储存,根据传感器种类,有些信息不需要被储存。
参照图10所示的传感器结构例,以及图11的感测数据的一例,对图9的传感器信息分别进行说明。另外,图10的传感器的结构例表示对于四种传感器6A、6B、6C、6D而言都相同的基本功能构成的结构例。为方便说明,图10表示传感器6A的结构例。以下的说明中,参照图10的传感器6A的结构例的各部分对传感器信息进行说明,但对于其它的传感器6B~6D当然也完全相同。
如图10所示,该例子的传感器6A由对检测对象进行检测的检测部601;对检测部601检测到的数据进行放大,作为感测数据进行输出的放大电路602;以及控制检测部601的控制部603构成。该传感器6A与传感器终端2连接时,从传感器终端2向针脚插头62Aa和针脚插头62Ad之间提供电源电压Vcc,该电源电压Vcc提供至检测部601、放大电路602以及控制部603。并且,来自放大电路602的感测数据提供至针脚插头62Ab,另外从传感器终端2向针脚插头62Ac输入的控制信号提供至控制部603。
图11是表示由检测部601检测的检测电压Vd的、向传感器6A接通电源后的波形变化的一例的图。
图9中,传感器信息中,“工作电源电压”是该传感器能工作的电源电压值。“工作时电流”是该工作电源电压中的工作时电流。虽然省略图示,但传感器终端2具备向传感器提供电源电压,对工作时的工作时电流进行监视的电路,并且具备过电流防止电路,该过电流防止电路在有显著大于“工作时电流”的电流流过时,对传感器接口21S的工作控制电路221S的开关电路进行控制,使针脚插头62Aa和针脚插头62Ad之间的电源电压的提供停止。
在该例子中,“测量频率(间隔)”是从传感器获取感测数据,对该获取的感测数据进行无线发送的频率的信息。虽然来自传感器的感测数据的获取,以及获取的感测数据的无线发送也能完全独立地执行,但该例子中,从获取来自传感器的感测数据,到无线发送该感测数据为止的一连串流程在由该“测量频率(间隔)”确定的每个时刻执行。作为该“测量频率(间隔)”的信息,该例子中定义为根据每种传感器种类“在间歇周期(间歇地进行测量的周期)dd内进行一次测量”。
另外,该“测量频率(间隔)”是以通常状态使用传感器的情况下的信息(称为通常时测量频率),但该实施方式中,如下文所述,“事件发生时的测量频率”的信息也作为传感器信息进行储存。
“发送时间”是确定执行感测数据的无线发送的时间的信息。该例子中,该“发送时间”的信息由以间歇的传感器的工作开始时刻(电源提供开始时刻)为基准的无线发送的公开时刻ts,以及从无线发送开始到发送结束为止的时间te构成。
“输出数据种类”是将感测数据以模拟信号的状态输出,还是以数字信号的状态输出的信息。
如图11所示,“待机必要时间”是检测部601的检测电压值在传感器接通电源开始后一直到稳定为止的时间p1的信息。如图11所示,该待机必要时间p1期间检测部601的检测电压值其感测数据为不稳定的值,由于是不正确的信息,因此从测量中排除。
“一次测量中的采样间隔”是检测部601中检测电压值的采样间隔d的信息。如图11所示,该“一次测量中的采样间隔”由采样周期d定义。传感器6A如图11所示进行例如三次采样的情况下,将该三次采样值的平均值作为感测数据输出至传感器终端2。
“一次测量中的工作时间”是到传感器6A中的感测数据的获取结束为止所必须的时间Δ的信息。如图11所示,其被确定为从传感器终端2向传感器6A提供电源开始,经过该“一次测量中的工作时间”的时间Δ,则停止从传感器终端2向传感器6A提供电源。
“优先度等级”是与其它的传感器动作时刻重合时,用于确定哪一个优选的优先度的信息。例如,确定为优先度A>优先度B>优先度C…。
“有无向输入端子的输入”是控制部603是否具有通过针脚插头62Ac从传感器终端2接收控制信号的输入信号的功能的信息,若该信息为“有输入”,则表示控制部603具有接收控制信号的功能,若为“无输入”,则表示控制部603不具有接收控制信号的功能。
“向输入端子的输入电压值”是“有无向输入端子的输入”为“有输入”的情况下表示控制信号的电压值的信息。另外,“向输入端子输入电压的时间”是“有无向输入端子的输入”为“有输入”的情况下表示接收控制信号电压的时间长短的信息。该“向输入端子输入电压的时间”的信息由以间歇的传感器的工作开始时刻(电源提供开始时刻)为基准的向输入端子供给电压的开始时刻q1,以及从该电压提供开始时刻q1开始,到由电压提供被驱动的对象的处理完成为止的时间q2构成。
“事件发生时的测量频率”是发生了相对于该传感器被定义为事件的情况下的测量频率的信息、即该例子的情况下是来自传感器的感测数据的获取以及无线发送的频率的信息。例如,利用传感器6C的二氧化碳浓度传感器检测到的二氧化碳浓度超过规定值的事件发生时,在该事件发生的时刻执行利用传感器6B的红外线阵列传感器进行温度测量的频率,并且与上述的通常时测量频率相比事件发生过程中频率更高。图9的例子中,该“事件发生时的测量频率”被表示为通常时测量频率即“测量频率”这一基准的倍数。即,对于传感器6B,“5倍”意味着测量频率为“每300秒测量1次”时,使其为“每300秒测量5次”,即“每60秒测量1次”。
“关联传感器种类”是用于检测对于该传感器定义的事件是否发生的所关联的传感器种类的信息。根据上述的例子,相对于红外线阵列传感器,二氧化碳浓度传感器为关联传感器种类。
以上说明的传感器信息储存部24S的传感器信息,该例子中通过信息输入端子25,预先从外部输入并储存。该情况下,与信息输入端子25连接的传感器信息提供装置(例如电脑等。未图示)首先通过信息输入端子25向控制部20发送传感器信息的写入请求。并且,传感器信息提供装置等待来自控制部20的传感器信息的写入许可,若接到写入许可,则通过信息输入端子25向传感器信息储存部24S提供传感器信息。控制部20进行控制使从信息输入端子25接收到的传感器信息写入传感器信息储存部24S。
该情况下,操作者对每个传感器终端2确定与其传感器连接器部21S预定连接的传感器种类,将该确定种类的传感器的传感器信息从传感器信息提供装置提供至各个传感器终端2,进行储存。另外,在传感器信息储存部24S储存传感器信息的传感器种类的个数是预定与传感器连接器部21S连接的传感器种类的个数,不需要与传感器连接器部21S的连接器插口的个数相同,可以比连接器插口的个数少,或者多。
[独立电源信息储存部24P的储存信息]
上述两种独立电源7A、7B各自的独立电源信息储存在独立电源信息储存部24P。储存在该独立电源信息储存部24P的独立电源信息中,至少包括传感器终端2的控制部20进行电源控制以及电源电压管理(电源管理)所必须的条件信息。
图12表示该实施方式的情况下储存在独立电源信息储存部24P的独立电源信息的例子。该实施方式中,作为分别与两种独立电源7A、7B相关联的储存器信息,储存图12中最左栏所示那样的信息。针对两种独立电源7A、7B不需要储存全部这些信息,根据独立电源种类也有不需要储存的信息。
参照图13所示的独立电源的结构例,分别对图12的独立电源信息进行说明。另外,图13的独立电源的结构例表示两种独立电源7A、7B都相同的基本功能构成的结构例。为方便说明,图13表示独立电源7B的结构例。以下的说明中,采用该图13的独立电源7B的结构例的各部分对独立电源信息进行说明,但其它的独立电源7A当然也完全相同。
即,如图13所示,该例子的独立电源7B由发电电路701、DC/DC转换电路702以及蓄电电路703构成。
由于该独立电源7B采用振动发电模块,因此发电电路701利用振动进行发电。另外,利用太阳能电池的独立电源7A的情况下,发电电路701利用太阳光或室内光(荧光灯等的光)进行发电。
并且,该发电电路701产生的电压经过DC/DC转换电路702,仅将规定阈值以上的电压提供至蓄电电路703,进行蓄电,该蓄电电压通过连接器插头71B的针脚插头72Ba,提供至传感器终端2作为供给电压。
另外,连接器插头71B的针脚插头72Bd如上文所述,与独立电源7B的接地端子(GND)连接。
并且,该独立电源7B的发电电路701将进行发电的振动的加速度(g),以及发电电路701的谐振电路的谐振频率(振动频率)的信息作为输出信号,通过连接器插头71B的针脚插头72Bb发送至传感器终端2。另外,采用太阳能电池的独立电源7A的情况下的发电电路701,将进行发电时的光的照度信息作为输出信号,通过连接器插头71B的针脚插头72Bb提供至传感器终端2。
并且,该独立电源7B的情况下,传感器终端2根据来自独立电源7B的信息计算谐振电路的最适宜参数,通过针脚插头72Bc提供至发电电路701。
图12的独立电源信息的“充满电时的供给电压”是蓄电电路703的输出电压值。“供给电压极限值”是由蓄电电路703不向传感器终端2输出供给电压,而需要进行蓄电工作的电压值。另外,“蓄电器件泄漏特性”是蓄电电路703中每单位时间的泄漏电流值。
另外,“发电特性”在太阳能电池式的独立电源7A的情况下,表现每单位照度(lux)的发电量(μW),在振动式的独立电源7B的情况下,表现为每单位加速度(g)的发电量(μW)。“放电特性”是蓄电电路703的放电特性(μC/V;C为电荷,V为使用电压)。
另外,“输出端子的定义”是表示通过输出端子(例如针脚插头72Bb)向传感器终端2提供的输出信号为何物的信息。即,采用太阳能电池的独立电源7A的情况下,是来自发电电路701的照度(lux)的信息,振动发电的独立电源7B的情况下,是来自发电电路701的加速度以及振动频率的信息。
另外,“输入端子的定义”表示通过输入端子(例如针脚插头72Bc)输入的输入信号为何物。图12的例子中,如上文所述,在振动发电的独立电源7B的情况下,该“输入端子的定义”为谐振电路的最适合参数。另外,该例子中,对于采用太阳能电池的独立电源7A,不存在控制信号的输入,该“输入端子的定义”一栏为空栏。
以上说明的独立电源信息储存部24P的独立电源信息在该例子中通过信息输入端子25,预先从外部被输入并储存。这时,与信息输入端子25连接的独立电源信息提供装置(例如电脑等。未图示),首先通过信息输入端子25向控制部20发送独立电源信息的写入请求。并且,独立电源信息提供装置等待来自控制部20的独立电源信息的写入许可,若接到写入许可,则通过信息输入端子25向独立电源信息储存部24P提供独立电源信息。控制部20进行控制使从信息输入端子25接收到的独立电源信息写入独立电源信息储存部24P。
该情况下,操作者对每个传感器终端2确定与该电源连接器部21P预定连接的独立电源种类,将该确定种类的独立电源的独立电源信息从独立电源信息提供装置提供至各个传感器终端2,进行储存。另外,在独立电源信息储存部24P储存独立电源信息的独立电源种类的个数是预定与电源连接器部21P连接的独立电源种类的个数,不需要与电源连接器部21P的连接器插口的个数相同,可以比连接器插口的个数少,或者多。
[电源电路26]
电源接口22P的两个电压电流转换电路222P1以及222P2的供给电压输出端子分别与电源电路26连接,另外,两个电压电流转换电路222P1以及222P2的信号输出端子以及信号输入端子与控制部20连接。
并且,电源电路26具备两个系统的电路部,该两个系统的电路部分别针对来自电源接口22P的两个电压电流转换电路222P1以及222P2的供给电压,生成传感器终端2的电源电压Vcc,向传感器终端2的各部分提供。电源电路26具备选择电路(省略图示),选择将从该两个系统的电路部中的哪一个生成的电源电压作为传感器终端2的电源电压(主电源)。然而,在电源连接器部21P未连接独立电源7A、7B的任何一个时,即,在传感器终端2未接通电源的状态下,电源电路26设定选择电路,使上述两个系统的电路部的任何一个生成的电源电压均为有效。并且,若产生规定电压值以上的蓄电电压的独立电源与传感器终端2连接,则将来自该独立电源的供给电压作为电源电压,传感器终端2能立刻工作。
在此,主电源是指,供给电压大于“供给电压极限值”,根据“发电电压值以及照度”或“发电电压值以及加速度”的信息,得到稳定的供给电压的独立电源。两种独立电源与电源连接器部21P连接,该两种独立电源双方均满足作为主电源的条件时,在两种独立电源中,使预先设定的优先顺位较高的一方作为主电源。下文所述的辅助电源是未满足上述主电源的条件,或虽满足上述的主电源的条件,但预先确定的优先顺位较低的独立电源。
控制部20控制电源电路26,具备用于进行电源控制以及电源电压管理的电源管理功能部201。电源管理功能部201提供电源电路26的上述选择电路的选择控制信号。
如上文所述,在电源连接器部21P的对应的连接器插口21P1、21P2未连接独立电源的初始状态下,电源接口221P的开关电路221P1、221P2全部为开启。由此,一旦电源连接器部21P连接独立电源7A、7B中的某一个,若该独立电源的发电电压值为规定值以上,则两个电压电流转换电路222P1以及222P2中,利用来自该连接一方的电压电流转换电路的供给电压,电源电路26生成电源电压Vcc,向各部提供。由此,传感器终端2成为可工作状态。
在传感器终端2,在该可工作状态下,电源种类判断部23P检测独立电源7A或7B与电源连接器部21P的连接器插口21P1或21P2连接,并且判断连接的独立电源为独立电源7A或7B中的哪一个,将该判断结果提供至控制部20的电源管理功能部201。
控制部20的电源管理功能部201基于来自该电源种类判断部23P的判断结果,开始针对与电源连接器部21P连接的独立电源的电源管理处理。
参照图14、图15、图16的流程图,针对该电源管理功能部201的电源管理处理,进行如下说明。
控制部20的电源管理功能部201监视来自电源种类判断部23P的判断结果,判断电源连接器部21P是否连接了独立电源7A或7B(步骤S101)。在该步骤S101,当判断为电源连接器部21P连接了独立电源7A或7B时,电源管理功能部201基于来自电源种类判断部23P的判断结果,识别独立电源连接在电源连接器部21P的连接器插口21P1或21P2中的哪一个,并且识别该连接的独立电源的种类(步骤S102)。
并且,电源连接器部21P已经与其它独立电源连接,电源管理功能部201判断其是否已经登录为主电源(步骤S103)。该步骤S103中,判断为不存在已经作为主电源登录的其它独立电源时,电源管理功能部201将本次连接的独立电源的电源种类,与连接的连接器插口相关联地,作为主电源登录至储存器(步骤S104)。
另外,步骤S103中,判断为已经作为主电源登录了其它独立电源时,电源管理功能部201判断本次连接的独立电源是否为优先度高的独立电源(步骤S105)。该步骤S105中,判断为本次连接的独立电源优先度较高时,电源管理功能部201将目前作为主电源的独立电源的电源种类,与连接的连接器插口相关联地,登录为辅助电源,将本次连接的独立电源的电源种类与连接的连接器插口相关联地,登录为主电源(步骤S106)。
另外,在步骤S105,判断为本次连接的独立电源的优先度较低时,电源管理功能部201将本次连接的独立电源的电源种类,与连接的连接器插口相关联地,登录为辅助电源(步骤S107)。
并且,在步骤S104、步骤S106或步骤S107之后,电源管理功能部201基于储存在独立电源信息储存部24P的、作为主电源的独立电源的独立电源信息以及来自该独立电源的信息,执行用于判断该独立电源能否作为主电源进行维持的计算(图15的步骤S111),利用该计算结果,判断登录为主电源的独立电源能否作为主电源维持(步骤S112)。并且,电源管理功能部201在步骤S112判断登录为主电源的独立电源能作为主电源维持时,将处理返回至步骤S111,重复该步骤S111以及步骤S112的处理。
在步骤S112中,判断为登录为主电源的独立电源不能作为主电源维持时,电源管理功能部201判断是否有其它独立电源登录为辅助电源(步骤S113)。
电源管理功能部201在该步骤S113判断为有其它独立电源登录为辅助电源时,使登录为辅助电源的独立电源所连接的电源接口的开关电路开启(步骤S114)。并且,电源管理功能部201将登录为主电源的独立电源进行变更登录为辅助电源,登录为辅助电源的独立电源进行变更登录为主电源(步骤S115)。并且,使变更登录为辅助电源的独立电源所连接的电源接口的开关电路关闭(步骤S116)。并且,电源管理功能部201使处理从步骤S116返回至步骤S111,重复该步骤S111以后的处理。
另外,电源管理功能部201在该步骤S113判断为没有其它独立电源登录为辅助电源时,将登录为主电源的独立电源进行变更登录为辅助电源(步骤S117),使变更登录为该辅助电源的独立电源所连接的电源接口的开关电路关闭(步骤S118)。并且,电源管理功能部201使处理返回至步骤S101,重复该步骤S101以后的处理。
接着,在步骤S101判断为在电源连接器部21P未连接独立电源7A或7B时,电源管理功能部201判断是否登录有主电源(图16的步骤S121)。并且,电源管理功能部201在步骤S121判断为登录有主电源时,跳至步骤S111,重复该步骤S111之后的处理。
另外,在步骤S121判断为未登录主电源时,判断是否登录辅助电源(步骤S122)。并且,在该步骤S122判断为未登录辅助电源时,电源管理功能部201使处理返回步骤S101,重复该步骤S101之后的处理。
另外,在步骤S122判断为登录有辅助电源时,电源管理功能部201从独立电源信息储存部24P读取登录为辅助电源的独立电源的独立电源信息(步骤S123),执行用于判断登录为该辅助电源的独立电源是否满足能作为主电源进行维持的条件的运算(步骤S124)。
并且,在步骤S124,判断为计算的结果为未满足登录为辅助电源的独立电源能作为主电源进行维持的条件时,电源管理功能部201将处理返回步骤S101,重复该步骤S101之后的处理。
另外,在步骤S124,判断为计算的结果为满足登录为辅助电源的独立电源能作为主电源进行维持的条件,电源管理功能部201将该独立电源从辅助电源变更登录为主电源(步骤S126),之后,使处理跳至步骤S111,重复该步骤S111之后的处理。
根据与电源连接器部21P连接的独立电源的种类不同,进行上述图15的步骤S111的计算的处理步骤有所不同。在连接各个独立电源时,该处理步骤被确定为与该连接的独立电源的种类相应的处理步骤(电源检查计划)。并且,该实施方式中,将该处理步骤与电源连接器部21P的、连接独立电源的连接器插口以及该独立电源的种类相对应地,储存至计划信息储存部27。
储存至计划信息储存部27的步骤S111的处理,在作为主电源的独立电源是太阳能电池式的独立电源7A的情况下,以执行如图17所示的处理步骤的方式进行计划登录,在作为主电源的独立电源是振动发电式的独立电源7B的情况下,以执行如图18所示的处理步骤的方式进行计划登录。
用图17的流程图所示的处理步骤说明独立电源为太阳能电池式的独立电源7A的情况下的计划信息。
电源管理功能部201采用登录为主电源的独立电源的种类信息(基于来自电源种类判断部23P的判断信息生成的信息),从独立电源信息储存部24P读取主电源的独立电源7A的独立电源信息(步骤S131)。即,如图12所示,针对太阳能电池式的独立电源7A,读取“充满电时的供给电压”、“供给电压极限值”、“蓄电器件泄漏特性”、“发电特性”以及“放电特性”的信息。该独立电源信息在登录为主电源的独立电源7A未变更期间,一次性地从独立电源信息储存部24P读取并写入缓冲存储器,之后就能使用该缓冲存储器的信息。该情况下,进行第二次该步骤S111的处理之后,能省略步骤S131中读取独立电源信息储存部24P的处理。
接着,电源管理功能部201读取独立电源7A的输出信号即照度的信息(步骤S132)。接着,电源管理功能部201检测来自独立电源7A的供给电压的值(步骤S133)。
接着,电源管理功能部201采用步骤S131中读取的独立电源信息,以及步骤S132和步骤S133中取得的来自独立电源7A的信息,针对该独立电源7A,计算蓄电电路703中的蓄电残存量(步骤S134)。
并且,电源管理功能部201判断利用计算出蓄电残存量的独立电源7A能否进行传感器终端2的内部电路、与传感器连接器部21S连接的传感器的驱动、无线发送工作,生成判断结果(步骤S135)。上述步骤S112基于该判断结果,进行上述的判断处理。以上,步骤S111的处理结束。
接着,用图18的流程图所示的处理步骤说明独立电源为振动发电式的独立电源7B的情况下的计划信息。
电源管理功能部201采用登录为主电源的独立电源的种类信息,与步骤S131同样的,从独立电源信息储存部24P读取主电源的独立电源7B的独立电源信息(步骤S141)。
接着,电源管理功能部201读取独立电源7B的输出信号的加速度以及振动频率的信息(步骤S142)。接着,电源管理功能部201检测来自独立电源7B的供给电压的值(步骤S143)。
接着,电源管理功能部201基于步骤S142中取得的加速度以及振动频率的信息和步骤S143中检测到的来自独立电源7B的供给电压的值,计算独立电源7B的发电电路701的谐振电路的最适合参数,提供至独立电源7B(步骤S144)。
接着,电源管理功能部201采用步骤S141中读取的独立电源信息,以及步骤S142和步骤S143中取得的来自独立电源7A的信息,采用步骤S144中计算的最适合参数,针对该独立电源7B,计算蓄电电路703中的蓄电的残存量(步骤S145)。
并且,电源管理功能部201判断利用计算出蓄电残存量的独立电源7B能否进行传感器终端2的内部电路、与传感器连接器部21S连接的传感器的驱动、无线发送工作,生成判断结果(步骤S146)。上述步骤S112基于该判断结果,进行上述的判断处理。以上,步骤S111的处理结束。
如上文所述,该实施方式的传感器终端2仅将发电方式不同的多种独立电源的其中一个,以满足作为主电源的条件的蓄电状态,与传感器终端2连接,即使不进行与连接的独立电源的种类相对应的设定,也能自动地在传感器终端2接通电源,开始工作。并且,连接的独立电源是否能作为主电源维持的管理,也自动地根据该独立电源的种类而执行。即,对于传感器终端2,作为电源使用的多种独立电源的电源管理能实现所谓的即插即用。
并且,根据上述实施方式,能使发电方式不同的多种独立电源同时与传感器终端2连接,将该连接的多种独立电源中的一个登录为主电源,其它登录为辅助电源,并且传感器终端2能进行电源管理控制,监视主电源和辅助电源的蓄电电压的同时适当对主电源和辅助电源进行切换使用。
由此,例如白天采用太阳能电池式的独立电源作为主电源,向传感器终端2提供电源,夜晚将在白天利用其它的发电方式充电并蓄电的其它独立电源切换为主电源,从而在传感器终端2中不需要对独立电源进行任何设定,能自动进行与周围环境变化相应的电源供电。并且,不需要手动设定主电源以及辅助电源,仅使独立电源连接电源连接器部21P,即能以电源相关联的、也就是即插即用的方式实现电源管理。
另外,上述的实施方式的说明中,同时连接的独立电源为两个,因此一个作为主电源,另一个作为辅助电源,但同时连接的独立电源也可为三个以上。三个以上的独立电源连接传感器终端的情况下,将其中一个登录为主电源,其它的登录为辅助电源。像这样三个以上的独立电源与传感器终端连接的情况下,该多个独立电源不需要全部为种类不同的独立电源,也可以连接多个相同种类的独立电源。
另外,上述例子中,在电源管理功能部201在独立电源无法作为主电源维持时将来自该独立电源的供电关闭,但在作为主电源使用的独立电源的发电电压值虽然满足主电源的条件但较低时,也可进行控制,使下文所述的测量间隔比预先设定的间隔长,以使独立电源的放电减少,并且蓄电时间延长。
[计划信息储存部27、计划生成功能部202以及计划执行功能部203]
控制部20进行控制,在根据传感器6A~6D的种类而确定的各个适当的时刻获取各传感器6A~6D的感测数据,将该获取到的感测数据以根据传感器6A~6D的种类确定的周期分别进行间歇发送。即,该实施方式中,控制部20在传感器6A~6D的种类所对应的时刻对各传感器6A~6D的启动、停止以及感测数据的获取进行控制,并且以传感器6A~6D的种类所对应的间歇周期对感测数据无线发送的启动、停止以及感测数据的临时记录、保存进行控制。
另外,如上文所述,该实施方式中,在间歇获取的时刻从传感器进行感测数据的获取,之后,执行该感测数据的间歇的无线发送。然而,感测数据的间歇的获取时刻,以及感测数据的无线发送时刻不需要如该例这样同步,两个时刻能不同步,并且对其重复的周期也能分别进行设定。
该实施方式中,控制部20在该传感器种类所对应的周期时刻获取来自各传感器的感测数据,监视其是否达到为每种传感器预先确定的事件发生条件的状态。例如,控制部20在根据来自红外线阵列传感器6B的感测数据获知变成了满足“温度急剧变化”这一事件发生条件的状态时,进行如下处理等:将之后的间歇无线发送的间歇周期变更为较短的周期。
另外,对于某个传感器的感测数据,在变成满足其事件发生条件的状态时,不仅在立即对该传感器的感测数据进行无线发送、变更其间歇无线发送的周期,还对相关联的其它传感器的感测数据进行同样的处理。例如,当成为来自二氧化碳传感器6C的感测数据满足“二氧化碳浓度超过规定值”这一事件发生条件的状态的时刻,进行如下处理等:不仅将来自该二氧化碳传感器6C的感测数据,还将来自红外线阵列传感器6B以及VOC传感器6D的感测数据立即进行无线发送,并且使之后的间歇无线发送的间歇周期变更为较短的周期。
控制部20预先对每种传感器6A~6D生成并登录上述那样用于执行各种传感器6A~6D的感测数据的获取以及无线发送控制的流程的计划信息,依据该登录的计划信息,执行各种传感器6A~6D的感测数据的获取以及无线发送。
为此,该实施方式中,传感器终端2具备计划信息储存部27,并且控制部20具备计划生成功能部202,以及计划执行功能部203。计划生成功能部202以及计划执行功能部203与电源管理功能部201同样地,由控制部20所具备的微机所执行的软件程序构成。
[计划信息储存部27的说明]
图19是用于说明计划信息储存部27的储存内容的例子的图,该例子中,计划信息储存部27如图19(A)所示,具备地址表格储存部27A,以及计划表格储存部27T。如上文所述,该例子中,在计划信息储存部27也储存上述独立电源7A、7B的计划信息。
在地址表格储存部27A中,与传感器6A~6D以及独立电源7A、7B的标识符相对应地,定义了连接的连接器插口,以及计划表格的地址(储存区域)。
图19(B)表示地址表格储存部27A的储存内容的一例。如图19(B)所示,在地址表格储存部27A相互对应地储存:与传感器连接器部21S或电源连接器21P连接的传感器的种类标识符和独立电源的种类标识符、传感器以及独立电源连接的连接器插口、以及储存有连接的传感器的计划表格和独立电源的计划信息的计划表格储存部27T的地址。
并且,如图19(C)所示,在计划表格储存部27T中,在地址表格储存部27A规定的地址上,储存有该地址对应的传感器的计划表格以及独立电源的计划信息。
另外,图19(B)的地址表格中,为了说明方便,针对连接器插口,采用图3所示的连接器插口标注的参考标号进行记载,但实际上,在地址表格上,显然储存了连接器插口21S1~21S4以及连接器插口21P1、21P2的标识符。
并且,图19(B)以及(C)的例子表示,四种传感器6A~6D如图3所示那样地与传感器连接器部21S的全部连接器插口21S1~21S4连接,并且两种独立电源7A、7B如图3所示那样与电源连接器部21P连接的情况下,地址表格储存部27A的储存内容的例子,以及计划表格储存部27T的储存内容的例子。
图19的例子中,传感器种类的标识符Ida为电流传感器6A的标识符,标识符IDb为红外线阵列6B的标识符,标识符IDc为二氧化碳浓度传感器6C的标识符,标识符IDd为VOD传感器6D的标识符。并且,该例子中,与传感器种类的标识符IDa~IDd的传感器6A~6D相对应地,分别确定计划表格的储存地址(储存区域)ADRa~ADRd,在该地址ADRa~ADRd上分别储存针对各个传感器6A~6D生成的计划信息。
并且,该例子中,如图19(B)、(C)所示,在地址表格储存器部27A,分别确定与独立电源7A、7B的标识符IDe(太阳能电池式的独立电源)、标识符IDf(振动发电式的独立电源)相对应的地址ADRe、ADRf,在该地址ADRe、ADRf分别储存针对上述独立电源7A、7B的计划信息。
另外,如上文所述,不需要全部四种传感器与传感器连接器部21S的全部连接器插口21S1~21S4连接,同样地,不需要将两种独立电源的双方连接在电源连接器部21P的连接器插口21P1、21P2双方。由此,在地址表格储存部27A以及计划表格储存部27T,仅储存已连接的传感器以及独立电源的地址表格以及计划表格。如果,四种传感器6A~6D中的仅一种与传感器连接器21S中的连接器插口21S1~21S4中的任一个连接,另外两种独立电源7A、7B中的仅一个与电源连接器部21P连接的情况下,在计划信息储存部27仅储存针对该一个传感器和一个独立电源的地址表格以及计划表格。
[传感器的计划信息的生成以及储存]
如上文所述,控制部20的计划生成功能部202具有在独立电源7A或7B与电源连接器部21P连接时,生成该独立电源用的计划信息,如图19所示,储存至计划信息储存部27的功能。进一步地,控制部20的计划生成功能部202还具有每次在传感器6A~6D中的任一个与传感器连接器部21S连接时,生成该连接的传感器用的计划信息,储存至计划信息储存部27的功能。
图20表示,四种传感器6A~6D中的某一个与传感器连接器部21S的四个传感器插口21S1~21S4中的某一个连接时,计划生成功能部202的处理动作例的流程图。
传感器6A~6D中的任一个与独立电源正在作为主电源进行工作的传感器终端2连接,传感器种类判断部23S如上文所述,将包含了表示该传感器与传感器连接器部21S的四个传感器插口21S1~21S4中的哪一个连接的信息,以及表示连接的传感器的传感器种类的信息的判断结果提供至控制部20。
传感器终端2的计划生成功能部202接收来自传感器种类判断部23S的判断结果作为中断输入,开始图20的流程图的处理。并且,首先计划生成功能部202根据来自传感器种类判断部23S的判断结果,判断传感器所连接的连接器插口,并且判断连接的传感器的种类(步骤S151)。
接着,计划生成功能部202从传感器信息储存部24S读取判断的种类的传感器的传感器信息(步骤S152)。并且,基于该读取的传感器信息,生成由与传感器连接器部21S连接的传感器的间歇测量周期(感测数据的获取时刻以及进行其无线发送时刻的间歇周期)、来自该传感器的感测数据的获取处理流程、以及进行获取的感测数据的无线发送的处理流程构成的计划信息,将确定的间歇测量周期以及生成的计划信息与该传感器的传感器种类以及与其连接的连接器插口相对应地,储存至计划信息储存部27(步骤S153)。
接着,计划生成功能部202对于上述事件发生,判断与传感器连接器部21S连接的传感器相关联的传感器是否与传感器连接器部21S的其它传感器插口连接(步骤S154)。
该步骤S154中,判断为相关联的传感器与传感器连接器部21S的其它连接器插口连接时,计划生成功能部202确定检测到针对该相关联的传感器预先确定的事件时的该传感器的间歇测量周期,将该确定的间歇测量周期作为计划信息的一部分储存至计划信息储存部27(步骤S155)。
该步骤S155之后,前进至步骤S156,对与所述传感器连接器部21S连接的传感器所对应的定时器进行设定,步骤S153中,在该定时器预设定为该传感器设定的间歇测量周期,启动该定时器(步骤S156)。该定时器被用于由下文所述的计划执行功能部203对该传感器规定间歇的感测数据的获取以及无线发送的开始时刻,由软件计数器构成。
步骤S154中,判断为相关联的传感器未连接传感器连接器部21S的其它连接器插口时,计划生成功能部202跳至步骤S156,对与所述传感器连接器部21S连接的传感器所对应的定时器进行设定,步骤S153中,在该定时器预设定为该传感器设定的间歇测量周期,启动该定时器。然后,结束该计划生成处理程序。
[传感器种类对应的计划信息的例子]
参照图21~图23对采用图20的流程图说明的为每种传感器生成的计划信息的例子进行说明。另外,图21~图23中,下文所述的定时器计数值CNTa、CNTc、CNTd的值以“分:秒:毫秒”表示。
图21(A)~(C)是用于说明传感器6A的计划信息的例子的图,图21(A)表示计划表格中的为传感器6A生成的计划信息的例子。另外,图21(B)是从图9所示的信息中提取传感器6A的传感器信息而形成的图,计划生成功能部202基于该传感器信息,生成图21(A)所示的计划信息。并且,图21(C)是用于说明基于如图21(A)所示那样生成的计划信息的感测数据的获取流程中的各种时刻以及无线发送流程中的各种时刻的时序图。
参照该图21,对传感器6A连接传感器连接器部21S时生成的计划信息的例子进行说明。
如图21(A)所示,该例子中计划生成功能部202将基于图21(B)的传感器的“测量频率(间隔)dd”的信息计算出的间歇测量周期的时间换算为与传感器6A对应设置的定时器的计数值CNTa后得到的值储存在传感器6A的计划信息的储存用地址ADRa的开头。该计数值CNTa被预设定在与传感器6A对应设置的定时器,使该定时器开始计数,从而还是测量传感器6A的间歇测量周期,将该计数值CNTa已满的时刻,规定为测量开始时刻(该例子中,为感测数据的获取及其无线发送的开始时刻)。
另外,被定义为与该传感器6A相关联的事件发生时,传感器6A的计划信息用的地址ADRa的开头被改写为与该事件发生时的传感器6A的测量频率(间隔)相对应的定时器的计数值CNTa’。并且,发生的事件结束时,传感器6A的计划信息用地址ADRa的开头被改写为原本的计数值CNTa。对于其它种类的传感器6B~6D也相同。
计划生成功能部202将为每个传感器设定的每个间歇测量周期的间歇时刻作为传感器工作开始时刻,如图21(A)~(C)所示,基于传感器信息储存部24S的传感器6A的传感器信息,生成用于进行来自传感器6A的感测数据的获取以及无线发送的处理流程的信息。
即,计划生成功能部202首先如图21(A)所示,在传感器动作开始时刻t0确定“开始向传感器6A提供电源”。接着,计划生成功能部202参照传感器6A的传感器信息(参照图21(B))的“待机必要时间p1”,在从传感器工作开始时刻t0经过该“待机必要时间p1”的时刻t0+t1,确定“开始测量来自传感器6A的感测数据”(参照图21(C))。
接着,计划生成功能部202参照传感器6A的传感器信息的“一次测量中的采样间隔d”,在从测量开始的时刻t0+t1经过该“一次测量中的采样间隔d”的时刻t0+t1+d,确定“取得来自传感器6A的感测数据(执行采样)”。
接着,计划生成功能部202利用传感器6A的传感器信息的“一次测量中的采样间隔d”,确定“重复取得来自传感器6A的感测数据(执行采样)”。接着,计划生成功能部202参照传感器6A的传感器信息的“一次测量中的工作时间Δ”,在时刻t0+p1+Δ,确定“传感器6A的感测数据的测量结束以及停止向传感器6A提供电源(电源供给关闭)”(参照图21(C))。
通过以上的处理序列,传感器终端2获取传感器6A的感测数据结束。
接着,计划生成功能部202参照传感器6A的传感器信息的“发送时间ts,te”,在时刻t0+ts,确定“开始发送获取的传感器6A的感测数据”(参照图21(C))。另外,计划生成功能部202在这之后的时刻t0+ts+te,确定“传感器6A的感测数据的发送结束”(参照图21(C))。
接着,计划生成功能部202确定“将储存在传感器6A的计划信息用的地址ADRa的开头的计数值CNTa预设定在与传感器6A对应设置的定时器,使该定时器开始时间测量”。以上,完成用于对传感器6A进行一次测量(该例子中为感测数据的获取以及无线发送)的处理流程的信息。计划生成功能部202将该生成的传感器6A的处理流程的信息包含在计划信息中,储存至计划表格储存部27T。
如上文所述,传感器6A连接传感器连接器部21S时,计划生成功能部202生成连接的传感器6A的地址表格,并且生成由该传感器6A的间歇测量周期,以及来自传感器6A的感测数据的获取以及无线发送的处理流程的信息构成的传感器6A的计划信息,储存至计划信息储存部27。
传感器6B与传感器连接器部21S连接时,与上述传感器6A大致相同地,基于传感器信息储存部24S的有关传感器6B的传感器信息,生成计划信息。因此,在此对传感器6B的计划信息的详细例省略说明。
传感器6A以及传感器6B的传感器信息中,储存在传感器信息储存部24S的对应的“向输入端子的有无”是未设定或“无输入”,与此相对,传感器6C以及6D的传感器信息中,“向输入端子的有无”为“有输入”。因此,对于与传感器6C、6D相关的计划信息的生成,需要考虑通过该输入端子的输入信号。
图22表示针对传感器6C的计划信息,另外图23表示针对传感器6D的计划信息,对这些计划信息进行说明。
图22(A)表示计划表格中的为传感器6C生成的计划信息的例子。另外,图22(B)是用于说明基于为传感器6C生成的计划信息,来自传感器6C的感测数据的获取流程中的各种时刻以及无线发送流程中的各种时刻的时序图。
传感器6C在本例中例如为二氧化碳浓度传感器。该二氧化碳浓度传感器在该检测部601中获取周围气氛检测二氧化碳浓度。因此,检测到本次的二氧化碳浓度之后,为了下次的检测,二氧化碳浓度传感器的检测部601具备进行去除周围气氛的脱气处理的脱气处理部(省略图示)。该脱气处理部从传感器终端2接收规定的输入电压作为输入信号,从而被驱动。如图9所示,在传感器6C的传感器信息中包含该输入电压值的信息,以及规定接收该输入电压的时间的时间信息q1、q2。如上文所述,时间q1是以传感器工作开始时刻t0作为起点的时间,q2是以时间q1为起点的、脱气处理所必须的时间长度的时间。
如图22(A)以及(B)所示,计划生成功能部202将基于传感器6C的传感器信息中的“测量频率(间隔)dd”的信息计算出的间歇测量周期的时间换算为传感器6C对应设置的定时器的计数值CNTc后得到的值储存至传感器6C的计划信息的储存用地址ADRc的开头。
对于传感器6C,与传感器6A的感测数据的获取处理的信息同样地生成从电源供给开始时刻t0到该传感器6C的感测数据的获取结束为止的时刻t0+p1+Δ为止的感测数据的获取处理的信息(参照图21(B)以及图22(B))。不过,如图9可知,作为传感器6A以及6C,由于其传感器信息的各种时间信息不同,因此在计划信息中,各个具体的时间值不同。
并且,该传感器6C的情况下,如图22(A)以及(B)所示,计划生成功能部202在完成感测数据的获取之后,在时刻t0+q1,确定“向传感器6C的电压输入ON”,意味着从传感器终端2向传感器6C的脱气处理部提供规定的输入电压。接着,计划生成功能部202在时刻t0+q1+q2,确定“向传感器6C的电压输入OFF”,意味着停止从传感器终端2向传感器6C提供输入电压。
接着,计划生成功能部202参照传感器6A的传感器信息的“发送时间ts,te”,在时刻t0+q1+q2之后的时刻t0+ts,确定“开始发送获取的传感器6C的感测数据”。另外,计划生成功能部202在这之后的时刻t0+ts+te,确定“传感器6C的感测数据的发送结束”。
接着,计划生成功能部202确定“将储存在传感器6C的计划信息用地址ADRc的开头的计数值CNTc预设定在与传感器6C对应设置的定时器,使该定时器开始时间测量”。以上,完成用于对传感器6C进行一次测量(该例子中为感测数据的获取以及无线发送)的处理流程的信息。计划生成功能部202将该生成的传感器6C的处理流程的信息包含在计划信息中,储存至计划表格储存部27T。
传感器6D在本例中为VOC传感器。该VOC传感器中,其检测部601利用从传感器终端2提供的频率信号,进行其感测数据的获取。为此,VOC传感器的检测部601为了本次的测量,需要从传感器终端2获取固定的频率信号作为输入信号。如图9所示,在传感器6D的传感器信息中包含该频率信号的输入电压值的信息,以及规定接收该频率信号的输入电压的时间的时间信息q1、q2。如上文所述,时间q1是使传感器工作开始时刻t0作为起点的时间,q2是使时间q1为起点的、脱气处理所必须的时间长度的时间。
如图23(A)以及(B)所示,计划生成功能部202将基于传感器6D的传感器信息中的“测量频率(间隔)dd”的信息计算出的间歇测量周期的时间换算为传感器6D对应设置的定时器的计数值CNTd后得到的值储存至传感器6D的计划信息的储存用地址ADRd的开头。
接着,计划生成功能部202将设定的每个间歇测量周期的间歇时刻作为传感器工作开始时刻t0,如图23(A)~(C)所示,基于传感器信息储存部24S的传感器6D的传感器信息,生成用于进行来自传感器6D的感测数据的获取以及无线发送的处理流程的信息。
即,计划生成功能部202首先如图23(A)所示,在传感器动作开始时刻t0确定“开始向传感器6D提供电源”。接着,计划生成功能部202参照传感器6D的传感器信息(参照图9)的“向传感器6D输入电压的时间q1”,在时刻t0+q1,确定“开始向传感器6D提供输入电压(频率信号)”(参照图23(C))。
接着,计划生成功能部202参照传感器6D的传感器信息的“待机必要时间p1”,在从传感器工作开始时刻t0经过该“待机必要时间p1”的时刻t0+t1,确定“来自传感器6D的感测数据的测量开始”(参照图23(B))。
接着,计划生成功能部202参照传感器6D的传感器信息的“一次测量中的采样间隔d”,在从测量开始的时刻t0+p1开始经过该“一次测量中的采样间隔d”的时刻t0+p1+d,确定“取得来自传感器6D的感测数据(执行采样)”。
接着,计划生成功能部202用传感器6D的传感器信息的“一次测量中的采样间隔d”,确定“重复取得来自传感器6D的感测数据(执行采样)”。接着,计划生成功能部202参照传感器6D的传感器信息的“一次测量中的工作时间Δ”,在时刻t0+p1+Δ,确定“传感器6D的感测数据的测量结束”。
接着,计划生成功能部202参照传感器6D的传感器信息的“向传感器6D输入电压的时间q2”,在时刻t0+q1+q2,确定“停止向传感器6D提供输入电压(频率信号)并且停止向传感器6D提供电源(电源供给OFF)”(参照图23(C))。
以上的处理流程,结束传感器终端2获取传感器6D的感测数据。
接着,计划生成功能部202参照传感器6D的传感器信息的“发送时间ts,te”,在时刻t0+ts,确定“开始发送获取的传感器6D的感测数据”。另外,计划生成功能部202在这之后的时刻t0+ts+te,确定“传感器6D的感测数据的发送结束”。
接着,计划生成功能部202确定“将储存在传感器6D的计划信息用地址ADRd的开头的计数值CNTd预设定在与传感器6D对应设置的定时器,使该定时器开始时间测量”。以上,完成用于对传感器6D进行一次测量(该例子中为感测数据的获取以及无线发送)的处理流程的信息。计划生成功能部202将该生成的传感器6D的处理流程的信息包含在计划信息中,储存至计划表格储存部27T。
另外,从传感器连接器部21S或电源连接器部21P拆除了传感器或独立电源时,由传感器种类判断部23S、电源种类判断部23P判断到该情况,将储存在计划信息储存部27的该已拆除的传感器或独立电源的计划信息删除。
[计划执行功能部203]
如上文所述,传感器终端2中,利用计划生成功能部202,为每个与传感器连接器部21S连接的传感器,设置进行设定的间歇测量周期的测量的定时器。并且,该例子的传感器终端2的控制部20中,由该定时器对与预设定的间歇测量周期长度相应的计数值进行计数,则该定时器利用中断,使计划执行功能部203启动而构成。
计划执行功能部203基于与传感器连接器部21S连接的传感器所对应的定时器发出的中断启动,在该实施方式中,进行如图24及其后续的图25的流程图所示那样的处理。
即,计划执行功能部203首先判断施加中断启动的定时器是与哪一种传感器对应设置的定时器(步骤S161)。
接着,计划执行功能部203从计划信息储存部27读取步骤S161中判断的传感器种类的计划表格,基于该读取的计划表格,执行来自该传感器种类的传感器的感测数据的获取以及无线发送的流程处理(步骤S162)。
步骤S162的感测数据的获取以及无线发送的流程处理结束后,计划执行功能部203判断是否正在发生与该传感器相关联地定义的事件(步骤S163)。在此,事件是否正在发生利用下文所述的事件发生标记是否出现来判断。
该步骤S163中,判断为事件没有发生时,计划执行功能部203根据本次获取的感测数据,以及这之前的感测数据,判断是否发生了与该传感器相关地定义的事件(步骤S164)。
该步骤S164中,判断为未发生事件时,计划执行功能部203将储存在计划表格的开头的计数值预设定在该传感器对应的定时器,使定时器再启动(步骤S165)。并且,计划执行功能部203结束该中断处理程序。
另外,在步骤S164,判断为事件发生了时,计划执行功能部203设置该事件的发生标记(图25的步骤S171)。并且,计划执行功能部203将进行中断启动的定时器所对应的传感器的计划表格的间歇测量周期的计数值变更为事件发生时的值,将该变更后的计数值预设定在进行中断启动的定时器,使该定时器再启动(步骤S172)。
接着,计划执行功能部203参照传感器信息储存部24S的传感器信息对与发生的事件相关联地登录的传感器种类的传感器进行判断(步骤S173)。并且,计划执行功能部203从计划信息储存部27读取步骤S173中判断的传感器种类的计划表格,基于该读取的计划表格,执行来自该传感器种类的感测数据的获取以及无线发送的流程处理(步骤S174)。
接着,计划执行功能部203将与发生的事件相关联地登录的传感器种类的传感器的计划表格的间歇测量周期的计数值变更为事件发生时的值,将该变更后的计数值预设定在该传感器种类的传感器对应的定时器上,使该定时器再启动(步骤S175)。然后,结束该中断处理程序。
另外,该步骤S163中,判断为事件正在发生中时,计划执行功能部203根据本次获取的感测数据,以及这之前的感测数据,判断与该传感器相关联地定义的事件是否结束(步骤S166)。在该步骤S166判断为事件未结束时,计划执行功能部203使处理返回至步骤S163,重复该步骤S163之后的处理。
另外,在步骤S166,判断为事件结束时,计划执行功能部203将与该传感器相关联地定义的事件的发生标记返回至没有事件发生的状态(步骤S167)。并且,计划执行功能部203将进行中断启动的定时器对应的传感器的计划表格的间歇测量周期的计数值返回至事件未发生时的通常时的值(步骤S168)。
并且,计划执行功能部203使处理前进至步骤S165,将储存在计划表格开头的计数值预设定在该传感器对应的定时器,使定时器再启动之后,结束该中断处理程序。
另外,上述的中断处理中,如果从多个定时器同时进行中断启动时,参照传感器信息储存部24S的传感器信息的优先度的信息,从优先度较高的传感器开始依次执行步骤S162之后的处理。
利用上述的计划执行功能部203所进行的流程处理中的无线发送,通过无线发送部28进行。在该无线发送部28,发送信息实施规定的调制,进行无线发送。
该情况下,由于从传感器终端2向中继装置3的发送不同步,并且能配置在监视区域1内的传感器终端2的个数是像1000个这样的大数量,因此必须考虑若这么多个传感器终端2的间歇发送的开始时刻相互重叠,恐怕会发生发送信号冲突。若产生像这样的发送信号冲突,则无法接收来自传感器终端2的感测数据,监视中心装置5的监视结果的可靠性下降。
鉴于这种情况,该实施方式中,各个传感器终端2具备随机数产生器(省略图示),利用该随机数产生器产生的随机数值决定间歇发送的开始时刻,从而使间歇发送的开始时刻相互不重叠。即,如上文所述计划信息生成,在通过由计数器测量间歇测量周期得到的开始时刻,参照随机数产生器的随机数值,根据该随机数值对开始时刻进行错开处理。
另外,为了在中继装置3能更加可靠地接收来自传感器终端2的发送信号以提高可靠性,在该实施方式中,传感器终端2将同样的信息以频带相互不同的发送信号的方式,多次、分时进行发送。具体而言,该实施方式中,传感器终端2在间歇发送的期间,例如在315MHz频带将发送信息发出之后,接着在不同的频带,例如920MHz频带再次发出同样的发送信息。
[实施方式的变形例]
上述的实施方式中,传感器连接器部21S具备多个传感器插口21S1~21S4,能同时连接多个传感器,但也可仅具备单个连接器插口,却能连接多种传感器。该情况下,与上文所述同样地,传感器终端2用传感器种类判断部23S判断与传感器连接器部21S连接的传感器的种类,生成针对该连接的传感器的感测数据的获取计划以及无线发送计划,登录储存至储存器。以上的变形例不限于传感器连接器部21S,针对电源连接器部21P也完全相同。
另外,上述实施方式中,将连接器分为传感器连接器部21S和电源连接器部21P,但也能以传感器和独立电源与共通的连接器部连接的方式构成。该情况下,在上述的实施方式的情况下,将判断用针脚插口的凹部端子的位置变为传感器的连接器部插头的判断用针脚插头的突起位置,以及独立电源插头的判断用针脚插头的突起位置。
另外,上述实施方式中,同步连续地进行来自传感器6A~6D的感测数据的获取,以及该获取的感测数据的无线发送,但也能不同步地,以各自不同的开始时刻执行来自传感器6A~6D的感测数据的获取,以及该获取的感测数据的无线发送。该情况下,传感器终端2准备两个计划信息,分别用于来自传感器6A~6D的感测数据的获取,以及该获取的感测数据的无线发送。并且,也需要分别为来自传感器6A~6D的感测数据的获取,以及该获取的感测数据的无线发送各自测量间歇测量周期,因此设置各自的测量用的定时器。并且,在感测数据的获取用的计划信息中,包含用于确定其间歇的数据获取开始时刻的定时器用预设定计数值,并且在无线发送用的计划信息中,包含用于确定其间歇的发送开始时刻的定时器用预设定计数值。
另外,上述实施方式中,分别为每个传感器进行来自传感器的感测数据的获取计划,但以不同的计划进行感测数据的获取以及无线发送的情况下,感测数据的获取也可针对多个传感器在同一时刻进行。
另外,上述实施方式中,来自传感器6A~6D的感测数据的获取以及无线发送的计划中,关于间歇测量周期,与传感器6A~6D分别对应地设置定时器,由该定时器测量间歇测量周期,检测间歇的测量开始时刻。然而,也可不设置与传感器6A~6D对应的各个定时器,而是通过设置时钟电路,进行设定使该时钟电路的时刻与各个传感器6A~6D的间歇测量周期吻合,来将感测数据的获取及其无线发送的开始时刻规定为该时刻的时间点。该情况下,上次的测量(感测数据的获取、无线发送)结束时,基于传感器信息的“测量频率(间隔)”重新计算下次测量的开始时刻,重新登录为计划信息。不同步地、各自以不同的开始时刻执行感测数据的获取以及该获取的感测数据的无线发送的情况也相同。
[传感器种类判断以及电源种类判断的其它例子]
上述实施方式中,通过使连接器插口和连接器插头之间的机械性连接方式根据种类而不同,来判断多种传感器以及多种独立电源的种类。该使机械性连接方式不同的方法,不仅限于如上述示例那样改变突起和凹部的卡合位置的方式,当然也能采用各种变形例。
另外,如上述那样,作为判断多种传感器以及多种独立电源的种类的方法,不限于上述实施方式那样使连接器的机械性连接方式根据种类不同来进行判断的方法。以下,对采用连接器的机械性连接方式以外的方法进行说明。
<第一其它例>
图26表示不改变连接器插口和连接器插头的机械性连接方式,能电性地判断传感器种类的第一例。图26(A)表示对于一个传感器6E,与该例子的传感器终端2A的连接关系。因此,图26(A)虽然示出了传感器终端2A的传感器连接器部中的一个连接器插口21S1A,但显然其它的连接器插口结构也相同。
该图26(A)的结构例中,传感器终端2A的传感器连接器部的连接器插口21S1A与上述实施方式同样地,具备电源供给用的一对针脚插口,感测数据用的针脚插口,以及控制信号用的针脚插口总计四个针脚插口,并且具备种类判断用的针脚插口211Ae。然而,该图26(A)的结构例的情况下,种类判断用的针脚插口211Ae对于多种传感器的连接器插头而言,具有完全相同的结构。图26(A)中,为了使说明容易理解,使种类判断用的针脚插口211Ae的孔的长度比其它的针脚插口的孔的长度更长,但也可与其它的针脚插口的孔的长度相同。与传感器6E连接的连接器插头61E具有连接器插口21S1A对应的五根针脚插头,其中一根为与种类判断用针脚插口211Ae卡合的种类判断用针脚插头62Ee。
该图26(A)的例子中,传感器6E中,种类判断用针脚插头62Ee通过具有规定电阻值Rx的电阻器64与接地端子连接。
另一方面,传感器终端2A的传感器种类判断部22SA由电压比较器231,基准电压值产生电路232,以及电阻器233构成。并且,种类判断用针脚插口211Ae通过电阻器233与电源端子Vcc连接。来自基准电压值产生电路232的基准电压值提供至电压比较器231的一个输入端子。另外,在电阻器233与种类判断用针脚插口211Ae的连接点得到的电压值Vin被提供至电压比较器231的另一个输入端子。
基准电压值产生电路232利用来自控制部20A的控制信号进行控制,产生预先确定的多种基准电压值。该例子中,对具备与图26(A)同样结构的四种传感器6E、6F、6G、6H进行判断的情况下,基准电压值产生电路232产生四种基准电压值Vp1、Vp2、Vp3、Vp4(参照图26(B))。在此,四种基准电压值Vp1、Vp2、Vp3、Vp4被选定为Vp1<Vp2<Vp3<Vp4。
该例子中,传感器终端2A的传感器种类判断部23SA的电阻器233的电阻值为规定的固定电阻值R0。另一方面,四种传感器6E、6F、6G、6H中,连接在种类判断用针脚插头和接地端子之间的电阻器64的电阻值Rx被选定为相互不同的电阻值R1、R2、R3、R4。该例子的情况下,电阻值R1、R2、R3、R4被选定为R1<R2<R3<R4。
并且,该例子中,若传感器终端2A的传感器连接器部21S1A连接了传感器6E~6H中的任一种传感器的传感器插头,电阻器233与种类判断用针脚插口211Ae的连接点的电压值Vin成为利用电阻器233的电阻值R0、以及电阻器64的电阻值Rx(R1~R4中的任一个)的分压电压。即,
Vin=Vcc·Rx/(R0+Rx)
该例子的情况下,电阻值R1、R2、R3、R4被选定为R1<R2<R3<R4,并且被确定为图26(C)的表格所示那样的关系。在传感器种类判断部23SA,电压比较器231中,对电压值Vin和来自基准电压值产生电路232的基准电压值进行比较,控制部20A将基准电压值依次变更为Vp1、Vp2、Vp3、Vp4。并且,控制部20A获取与该基准电压值的变更对应的、来自电压比较器231的比较输出,根据该比较输出,判断电压值Vin处于图26(C)的表格中的哪个范围内,利用该判断结果,判断连接的传感器为传感器6E~6H中的哪一个。
根据该第一例,其优点为与传感器连接的连接器插头与传感器种类无关,能相同地进行使用。
另外,该第一其它例的结构当然也同样能完全适用于独立电源的种类判断。
<第二其它例>
上述的传感器种类的判断以及电源种类的判断的方法中,在连接器插口以及连接器插头,设置种类判断用的针脚插口以及针脚插头。该第二其它例是在连接器插口以及连接器插头不需要设置种类判断用的针脚插口以及针脚插头的例子。
虽然省略图示,但该第二其它例中,在各个传感器具备产生表示传感器种类的种类标识符的信息(种类ID)的种类ID产生部。并且,各传感器与传感器终端连接时,通过接收来自传感器终端的电源供给,使种类ID产生部产生种类ID,提供至传感器终端。传感器终端接收来自与传感器连接器部连接的种类ID,判断传感器种类。
另外,该第二其它例的结构当然也同样能完全适用于独立电源的种类判断。
<第三其它例>
该第三其它例也是在连接器插口以及连接器插头不需要设置种类判断用的针脚插口以及针脚插头的例子。
该第三其它例中,虽然省略图示,但传感器终端预先登录有预定会与传感器连接器部连接的传感器的感测数据的模板数据。并且,传感器与传感器连接器部连接时,通过将来自传感器的感测数据的模板与预先登录的模板进行比较,来对是哪种传感器进行判断。
该第三其它例的结构也同样能完全适用于独立电源的种类判断。
<其它例>
以上例子的情况是在传感器连接器部所具备的多个连接器插口中的任何一个均能连接传感器的连接器插头的情况。与此相对,也可预先根据传感器连接器部所具备的多个连接器插口各自的位置,将能连接的传感器限定为特定种类的传感器。该情况下,传感器终端通过判断与哪个传感器插口连接,就能判断连接的传感器的传感器种类。
[上述实施方式的传感器终端的效果]
以上说明的实施方式的传感器终端2中,若传感器与传感器终端2的传感器连接器部21S连接,则自动生成与该连接的传感器的传感器种类对应的感测数据获取以及无线发送的计划信息,基于该生成的计划信息,使该连接的传感器的感测数据的获取以及无线发送的处理控制自动开始。由此,完全不需要利用操作员等根据连接的传感器的种类进行设定操作等。即,能实现只要使传感器与传感器终端连接,就可进行感测数据的获取以及无线发送、也就是所谓的即插即用。
另外,上述实施方式的传感器终端2中,传感器连接器部21S的多个传感器插口对多种传感器而言具有共通的构成,因此具有多种传感器可与传感器连接器部21S的任一个连接器插口连接的效果。
并且,上述实施方式的传感器终端2中,以能通过信息输入端子25在传感器信息储存部24S写入传感器信息的方式构成。为此,追加新的传感器种类的传感器与传感器终端连接的情况下,通过将该新的传感器种类的传感器信息通过信息输入端子25写入传感器信息储存部24S,对该新的传感器种类的传感器,只要与传感器连接器部21S连接,关于其感测数据的获取以及无线发送,也能实现即插即用。
另外,另外的优点是在传感器信息储存部24S不需要事先储存预定连接的传感器种类以外的传感器种类的传感器信息。进一步地,通过在传感器信息储存部24S事先写入传感器连接器部21S的连接器插口个数以上的传感器种类的传感器信息,能使能够与传感器终端连接器的传感器种类的个数能达到传感器连接器部21S的连接器插口的个数以上。
另外,根据上述实施方式,不管来自连接的传感器的感测数据为模拟数据还是数字数据,传感器终端2都能接收该感测数据并获取。即,传感器终端2的控制部20能基于判断的传感器种类,识别该感测数据为模拟数据还是数字数据,基于该识别结果,能将输入接口的处理切换为模拟数据用或数字数据用。由此,由于传感器的感测数据为数字数据或模拟数据均可,因此能与该实施方式的传感器终端连接的传感器种类能为多种多样的传感器。
另外,上述实施方式的传感器终端2中,对于多种独立电源,能够在不根据其种类进行设定的情况下,就加以连接利用。并且,上述实施方式的传感器终端2能自动生成与连接的独立电源的种类相对应的电源管理的计划,并执行该电源管理,因此关于独立电源的电源管理也能实现即插即用。
进一步地,上述实施方式的传感器终端2中,能实现进行设置,使得能够同时连接多种独立电源,将其中一个用做主电源,同时将其它的独立电源作为辅助电源,进行蓄电(充电)并随时切换成主电源。并且,根据连接的独立电源的种类生成计划,进行这样的电源管理。由此,能进行电源管理,充分发挥了同时连接多个不同种类的独立电源的优点。
另外,上述实施方式的传感器网络系统中,在中继装置中,对于来自传感器终端2的接收信号,附加该接收信号的接收时刻的信息,发送至监视中心装置5,在监视中心装置5将由该中继装置3附加的时刻信息,作为包含在来自传感器终端2的发送信号中的、感测数据的取得时间而使用。因此,不需要在来自传感器终端2的发送信号上附加时刻信息。
另外,所述的实施方式中,中继装置3中,检测接收到来自传感器终端2的接收信号时的电波强度,将该检测到的电波强度的信息,附加在来自传感器终端2的接收信号,发送至监视中心装置5,在监视中心装置5,利用该电波强度的信息,计算传感器终端2在监视区域1内的位置。因此,不需要在来自传感器终端2的发送信号上附加传感器终端2的位置信息。
通过上述内容,所述的实施方式中,由于没有感测数据的取得时间的信息或传感器终端2的位置信息,来自传感器终端2的发送数据由最小必需限度的识别信息和感测数据构成,变得非常简短。因此,分别从监视区域1内的多个传感器终端2以规定的间歇周期将发送数据进行无线发送的情况下,也容易使来自传感器终端2的发送数据的无线发送分散在所述间歇周期内,能相互间不冲突地使发送数据进行无线发送。
[其它实施方式或变形例]
另外,上述实施方式中,各个传感器终端2不具有接收功能而构成,但传感器终端2也可具备接收功能,在未接收到来自发送信号的目标装置的接收确认信号时,再次发送感测数据。另外,传感器终端2和发送目标装置之间的通信不同步,但也可进行同步通信,例如在从传感器终端2发出了同步用的时刻信号之后,向发送目标装置发送感测数据。
另外,上述实施方式中的独立电源列举了具备太阳能电池发电和振动发电等发电电路的电源,但干电池或锂离子电池等所谓的电池也包含在独立电源范围之内。
另外,该发明的传感器终端2不限于适用在图1的例子那样的传感器网络系统的情况,当然也能适用于各种传感器网络系统。
标号说明
1监视区域
2(21~2n)传感器终端
3(31~3m)中继装置
4通信网
5监视中心装置
6A~6D传感器
7A、7B独立电源
20控制部
21S传感器连接器部
21S1~21S4连接器插口
21P电源连接器部
22S传感器接口
22P电源接口
23S传感器种类判断部
23P电源种类判断部
24S传感器信息储存部
24P独立电源信息储存部
25信息输入端子
26电源电路
27计划信息储存部
28无线发送部
61A~61D连接器插头
71A、71B连接器插头
201电源管理功能部
202计划生成功能部
203计划执行功能部

Claims (9)

1.一种传感器终端,是以独立型的电源驱动,并且能连接多种传感器,获取来自连接的传感器的感测数据,进行无线发送的传感器终端,其特征在于,包括:
传感器连接器部,该传感器连接器部能连接所述多种传感器;
条件信息储存部,该条件信息储存部分别针对能与所述传感器连接器部连接的多种传感器,对生成用于间歇地获取所述感测数据,发送所述获取的感测数据的计划所必须的条件信息进行储存;
传感器种类判断单元,该传感器种类判断单元在传感器连接所述传感器连接器部时,判断该连接的传感器的种类,输出其判断结果;
计划信息储存部,该计划信息储存部储存用于进行连接的传感器的所述感测数据的获取以及进行获取到的所述感测数据的无线发送的计划信息;
计划生成单元,该计划生成单元接收来自所述传感器种类判断单元的所述传感器种类的判断结果,基于该判断结果,从所述条件信息储存部取得针对所述传感器连接器部连接的传感器的所述条件信息,生成用于进行所述连接器部连接的传感器的所述感测数据的获取以及进行获取到的所述感测数据的无线发送的计划信息,储存至所述计划信息储存部;以及
控制单元,该控制单元参照所述计划信息储存部,基于针对连接的所述传感器的所述计划信息,实施所述感测数据的获取,并且对获取的所述感测数据进行无线发送。
2.如权利要求1所述的传感器终端,其特征在于,
所述无线发送的发送信号包含:所述感测数据,所述传感器种类的标识符,以及所述传感器终端的标识符。
3.如权利要求1或2所述的传感器终端,其特征在于,
不包括接收功能,仅包括所述无线发送的功能。
4.如权利要求1~3中任一项所述的传感器终端,其特征在于,
包括端子部,该端子部用于从外部接收能与所述传感器连接器部连接的多种传感器各自的所述条件信息,储存至所述条件信息储存部。
5.如权利要求1~4中任一项所述的传感器终端,其特征在于,包括:
电源用连接器部,该电源用连接器部能连接多种独立型电源;
电源种类信息储存部,该电源种类信息储存部对能连接所述电源连接器部的多种所述电源各自相关的信息进行储存;
电源种类判断单元,该电源种类判断单元在所述电源连接所述电源连接器部时,判断连接的该电源的种类,输出其判断结果;以及
确定单元,该确定单元接收来自所述电源种类判断单元的所述电源种类的判断结果,基于该判断结果参照所述电源种类信息储存部的所述信息,将与所述电源连接器部连接的电源确定作为主电源使用或作为辅助电源使用。
6.如权利要求1~5中任一项所述的传感器终端,其特征在于,
在所述条件信息储存部,与连接的所述传感器相关联地,定义基于该感测数据设定的事件,并且
在所述计划信息储存部利用所述计划生成单元,生成检测到所述事件发生时使用的事件发生时的计划信息并储存,
所述控制单元基于所述感测数据检测到所述事件的发生时,利用所述计划信息储存部的所述事件发生时的计划信息获取所述感测数据,将获取的所述感测数据进行无线发送。
7.如权利要求1~6中任一项所述的传感器终端,其特征在于,
在所述传感器连接器部设置连接端子,该连接端子以依据所述传感器种类而机械性上存在不同的连接方式与所述传感器的连接器部连接,
所述传感器种类判断单元通过检测所述传感器连接器部的所述连接端子中的、依据连接的所述传感器的机械性连接方式不同所对应得到的信号,来判断连接的所述传感器的种类。
8.如权利要求1~6中任一项所述的传感器终端,其特征在于,
所述传感器种类判断单元基于来自与所述传感器连接器连接的传感器的感测数据,判断连接的所述传感器的种类。
9.如权利要求1~6中任一项所述的传感器终端,其特征在于,
所述传感器与所述传感器连接器部连接时,将该传感器的标识符发送至所述传感器终端,
所述传感器种类判断单元根据从与所述连接器连接的传感器发送来的所述标识符,判断连接的所述传感器的种类。
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