JP2006270462A - 無線センサ装置及びこれを用いた無線センサシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 低デューティの信号を低出力で送信する場合であっても、受信機器側においてノイズとデータとの区別を容易に行うことが可能な無線センサ装置を提供する。
【解決手段】 センサデータ３０を含む一連のデータを間欠的に送信する際、プリアンブルコード１０、同期コード２０、センサデータ３０及びＣＤＣコード４０をこの順に送信する。これにより、ノイズに対して非常に強い通信を行うことが可能となる。つまり、無線センサ装置は、通常、データの送信を低デューティ・低出力で行う必要があるが、この場合、送信した信号がほとんどノイズに埋もれてしまう。しかしながら、本発明では、センサデータ３０を送信する前にプリアンブルコード１０及び同期コード２０をこの順に送信していることから、低デューティ・低出力の信号であっても、センサデータの頭出しが十分に可能となる。
【選択図】 図３

Description

本発明は無線センサ装置及びこれを用いた無線センサシステムに関し、特に、センサデータを間欠的に無線送信する無線センサ装置及びこれを用いた無線センサシステムに関する。

従来より、温度や湿度等を計測するセンサと無線送信部を一体化した無線センサ装置が知られている（特許文献１参照）。無線センサ装置は、センサ本体と温度や湿度等の計測値を利用する機器（以下、「利用機器」という）とを空間的に離間させることができるため、複数の場所にそれぞれ無線センサ装置を配置して、得られる計測値を集中管理したり、無線センサ装置を移動・携帯することができるなど、多様な形態での利用が可能となる。

しかしながら、無線センサ装置は小型であることが重要であることから、動作電源として、ボタン型電池のように非常に小型のバッテリが用いられることが多く、このような場合には消費電力を十分に抑える必要がある。このため、無線送信部の出力をできるだけ小さく設定することが必要であり、且つ、センサデータの送信についても間欠的に行うことが好ましい。また、無線センサ装置では送信すべきデータ量も比較的小さいことから、間欠動作を行う場合、データ送信のデューティを例えば１％以下程度とすることが可能である。
特公平８−６９５５号公報

しかしながら、低デューティの信号を低出力で送信すると、受信装置側における正確な受信が極めて困難となる。つまり、無線センサ装置より間欠的に送出される微弱なセンサデータは、ほとんどがノイズ中に埋もれてしまい、ノイズとデータを区別することが非常に難しくなってしまう。この問題は、データ送信のデューティを大幅に高めることによって、無線センサ装置と受信装置との間の通信を常時確立した状態としたり、無線センサ装置の出力を大幅に高めれば解決するが、この場合には、ボタン型電池のように非常に小型のバッテリを使用することができなくなり、センサ本体と利用機器とを空間的に離間させることができるという、無線センサシステムの最大の利点が失われてしまう。

本発明はこのような問題点を解決すべくなされたものであって、低デューティの信号を低出力で送信する場合であっても、受信機器側においてノイズとデータとの区別を容易に行うことが可能な無線センサ装置及びこれを用いた無線センサシステムを提供することを目的とする。

本発明による無線センサ装置は、少なくとも一つのセンサと、前記センサのセンサデータを含む一連のデータを送信する送信回路部とを備え、前記送信回路部は、前記一連のデータを間欠的に送信するとともに、前記センサデータの送信に先立って、サンプリング開始位置を特定するために用いるプリアンブルコード及びセンサデータの頭出しに用いる同期コードをこの順に送信することを特徴とする。

本発明によれば、センサデータを送信する前にプリアンブルコード及び同期コードを送信していることから、ノイズに対して非常に強い通信を行うことが可能となる。つまり、無線センサ装置の電源が小型のバッテリである場合には、消費電力低減のためにデータの送信を低デューティで間欠的に行う必要があるが、データの送信を低デューティ・低出力で行うと、送信した信号がほとんどノイズに埋もれてしまう。しかしながら、本発明では、センサデータを送信する前にプリアンブルコード及び同期コードをこの順に送信していることから、低デューティ・低出力の信号であっても、センサデータの頭出しが十分に可能となる。

送信回路部は、同期コードを送信した直後にセンサデータを送信することが好ましく、同期コードのビット数は、センサデータのビット数より大きいことが好ましい。これによれば、より高い確率でセンサデータの頭出しを正しく行うことが可能となる。

また、送信回路部は、センサデータの送信に続けて、ＣＲＣ信号を送信することが好ましい。これによれば、受信装置側において、受信したセンサデータの誤りをチェックすることが可能となる。このため、誤ったデータを利用機器に送信する可能性が低くなる。

また、前記一連のデータには、複数の同じセンサデータが含まれていることが好ましい。これによれば、送信エラーをより効果的に防止することが可能となる。

また、送信回路部による間欠的なデータ送信のデューティは、１％以下であることが好ましい。これによれば、無線センサ装置の電源として小型のバッテリを用いた場合であっても、長時間動作を行うことが可能となる。

本発明において使用するセンサは、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、傾斜センサ、人感センサ、衝撃センサ及びトナーセンサからなる群より選ばれた少なくとも１種とすることができる。また、本発明による無線センサ装置は、少なくとも前記信号処理部及び前記送信回路部に電力を供給するバッテリをさらに備えることがさらに好ましい。無線センサ装置にバッテリを内蔵させれば、移動・携帯が可能であるという無線センサ装置の利点を十分に活かすことが可能となる。

また、本発明の一側面による無線センサシステムは、上述した無線センサ装置と、無線センサ装置より無線送信される前記一連のデータを受信する受信装置とを備え、受信装置は、ＣＲＣ信号を用いてセンサデータの誤りチェックを行うことを特徴とする。これによれば、受信装置側において、受信したセンサデータの誤りをチェックすることが可能となるため、誤ったデータを利用機器に送信する可能性が低くなる。

また、本発明の他の側面による無線センサシステムは、上述した無線センサ装置と、無線センサ装置より無線送信される前記一連のデータを受信する受信装置とを備え、受信装置は、前記一連のデータに含まれる複数のセンサデータを対比することにより誤りチェックを行うことを特徴とする。これによれば、受信装置側において、受信したセンサデータに異常値が含まれている場合であっても、これを除去することが可能となるため、誤ったデータを利用機器に送信する可能性が低くなる。

また、受信装置は、センサデータをデータ展開することが好ましい。データ展開によってセンサデータをＲＳ２３２ＣフォーマットやＵＳＢフォーマットなどに加工すれば、利用機器側におけるセンサデータの取り扱いが容易となる。

このように、本発明によれば、無線センサ装置と受信装置との間の無線通信において、非常にノイズに強い通信プロトコルを使用していることから、低デューティの信号を低出力で送信する場合であっても、受信機器側においてノイズとデータとの区別を容易に行うことが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態による無線センサシステムの構成を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態による無線センサシステムは、無線センサ装置１００と、無線センサ装置１００より無線送信されるデータを受信する受信装置２００によって構成される。

無線センサ装置１００は、センサ１０１と、Ａ／Ｄコンバータ１１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２０と、メモリ１３０と、送信回路部１４１と、アンテナ１４２と、バッテリ１５０とを備えて構成されている。この他、無線センサ装置１００には、ＩＤや初期値などをセットするための入力部が備えられているが、本発明の要旨とは直接関係がないことから、入力部の図示及びその説明は省略する。

センサ１０１は、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、傾斜センサ、人感センサ、衝撃センサ、トナーセンサ等から選ばれたセンサであり、図１に示すように、センサ素子１０１ａとセンサ回路１０１ｂによって構成されている。センサ素子１０１ａとは、例えば温度センサであればサーミスタ自体であり、センサ回路１０１ｂとは、例えばサーミスタの抵抗値を電圧変換する抵抗素子などである。

Ａ／Ｄコンバータ１１０は、センサ回路１０１ｂより得られる検出値Ｓ_１をデジタル値である検出値Ｓ_２変換するため機能ブロックである。つまり、センサ回路１０１ｂより得られる検出値Ｓ_１は、電圧値や電流値といったアナログ量であることから、これをデジタル処理するための前処理としてＡ／Ｄコンバータ１１０が必要となるのである。Ａ／Ｄコンバータ１１０の分解能としては、無線センサ装置１００の用途にもよるが、８ビット以上の分解能であることが好ましく、１２ビット以上の分解等であることがより好ましい。

ＣＰＵ１２０は、無線センサ装置１００の全体の動作を制御するとともに、Ａ／Ｄコンバータ１１０より与えられるデジタル形式の検出値Ｓ_２を受け、これを温度や湿度等の計測値Ｓ_３に変換するための演算を行うための機能ブロックである。特に限定されるものではないが、かかる変換には最小二乗近似多項式を用いた演算が用いることが好ましい。本実施形態による無線センサ装置１００は間欠動作を行うため、ＣＰＵ１２０としては、スリープ機能（待機時における消費電力を大幅に抑える機能）を有しているものを用いる必要がある。

メモリ１３０は、ＣＰＵ１２０による演算処理に必要なプログラムやデータを格納するための機能ブロックである。メモリ１３０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）領域及びＲＡＭ（Random Access Memory）領域が含まれていることが好ましく、この場合、ＲＯＭ領域にはＣＰＵ１２０による演算処理に必要なプログラムや係数等のデータが格納され、ＲＡＭ領域にはＣＰＵ１２０による演算処理に必要な作業データや、得られた計測値等が格納されることになる。

これらＡ／Ｄコンバータ１１０、ＣＰＵ１２０及びメモリ１３０は、信号処理部１９０を構成しており、それぞれ別個の半導体ＩＣにより構成されていても構わないが、既に言及したとおり、無線センサ装置１００はその特性上、小型であることが非常に重要であることから、これらの一部又は全部がワンチップ化された所謂マイコンチップを用いることが好ましい。

送信回路部１４１及びアンテナ１４２により構成される無線送信部は、ＣＰＵ１２０による演算によって得られた温度や湿度等の計測値を無線送信するための機能ブロックである。また、無線送信部に受信回路部を付加し、これによって無線受信機能を持たせれば、無線センサ装置１００を無線により外部からコントロールすることが可能となる。但し、本発明において無線送信部に無線受信機能を持たせることは必須でない。

バッテリ１５０は、無線センサ装置１００の動作に必要な電力を供給するための要素であり、ボタン型の小型電池や太陽電池等を用いることが好ましい。電力が必要な要素としては、少なくとも信号処理部１９０（Ａ／Ｄコンバータ１１０、ＣＰＵ１２０及びメモリ１３０）及び送信回路部１４１が挙げられる。このように、無線センサ装置１００の電源としては小型電池などが用いられることから、信号処理部１９０や送信回路部１４１の消費電力を十分に抑制する必要がある。このため、後述するように、データの送信を低デューティで間欠的に行うとともに、送信出力を十分に低く抑えている。

一方、受信装置２００は、受信回路部２０１、ＣＰＵ２０２及びアンテナ２０３によって構成されており、アンテナ２０３によって受信したデータは、受信回路部２０１を介してＣＰＵ２０２に送信され、ＣＰＵ２０２によって所定の処理が行われた後、利用機器へ送信される。

図２は、本実施形態による無線センサ装置１００の動作を示すフローチャートである。

図２に示すように、本実施形態による無線センサ装置１００に対して電源投入、すなわちバッテリ１５０をセットし（ステップＳ１）、図示しない入力部を介して、無線センサ装置１００のＩＤや信号処理部１９０に対する初期値などをセットすると（ステップＳ２）、信号処理部１９０は、センサ１０１からのデータ入力準備を行う（ステップＳ３）。データ入力準備とは、センサ回路１０１ｂに対し、動作に必要な電圧Ｖｃｃの供給を開始するとともに、Ａ／Ｄコンバータ１１０をウォーミングアップさせる動作である。かかる動作により、センサ回路１０１ｂからは検出値Ｓ_１の出力が開始され、これがＡ／Ｄコンバータ１１０によってデジタル形式の検出値Ｓ_２に正しく変換されることになる。但し、Ａ／Ｄコンバータ１１０のウォーミングアップが既に完了している場合は、これを省略しても構わない。

このようなデータ入力準備が完了すると、ＣＰＵ１２０は、Ａ／Ｄコンバータ１１０の出力である検出値Ｓ_２の取り込みを行う（ステップＳ４）。つまり、実際にデータ入力を行う。これに応答してＣＰＵ１２０は、メモリ１３０に格納されている最小二乗近似多項式を用いて、検出値Ｓ_２から計測値Ｓ_３への変換を行う（ステップＳ５）。

最小二乗近似多項式とは、

で表される近似式の一種であり、複数の定数ａ_０〜ａ_ｎを用いることによって検出値Ｓ_２を計測値Ｓ_３に近似することができる。

本実施形態において、検出値Ｓ_２から計測値Ｓ_３への変換に最小二乗近似多項式を用いているのは、最小二乗近似多項式を用いた演算は単純な四則演算の繰り返しであることからＣＰＵ１２０の処理負担が軽く、また、演算に必要なプログラム等も比較的小さく且つ単純であるからである。但し、本発明においてデータ変換に最小二乗近似多項式を用いることは必須でなく、また、検出値Ｓ_２から計測値Ｓ_３への変換を行うこと自体も必須でない。したがって、検出値Ｓ_２を変換せずにそのまま受信装置２００に送信することも可能である。しかしながら、無線センサ装置１００は一つの受信装置２００に対して複数個用いられることがあるため、検出値Ｓ_２を変換せずにそのまま受信装置２００に送信すると、検出値Ｓ_２から計測値Ｓ_３への変換を受信装置２００側で集中して行う必要が生じ、この場合、受信装置２００側における処理負担が過大となるおそれがある。この点を考慮すれば、検出値Ｓ_２から計測値Ｓ_３への変換は、無線センサ装置１００内のＣＰＵ１２０を用いて演算により行うことが好ましい。

このようにして検出値Ｓ_２から計測値Ｓ_３への変換が完了すると、ＣＰＵ１２０は、送信回路部１４１に間欠動作信号Ｐを送信するとともに、受信装置２００に送信すべき一連のデータを出力する（ステップＳ６）。詳細については後述するが、送信すべき一連のデータには、当然ながら計測値Ｓ_３が含まれる。間欠動作信号Ｐは、送信回路部１４１を起動させる為の信号であり、送信回路部１４１はこれを受けて活性状態となる。これにより、送信回路部１４１は一連のデータをアンテナ１４２へ送出し、アンテナ１４２を介して受信装置２００へと無線送信する。

その後、ＣＰＵ１２０は所定の期間スリープモードとなり（ステップＳ７）、所定の期間が経過すると、ステップＳ３に戻って上記一連の動作を再実行する。図２に示すフローチャートでは、データ入力準備（ステップＳ３）を行う直前にスリープモードから復帰させているが、データ入力準備（ステップＳ３）を実行するに際してＣＰＵ１２０の負荷はほとんどないことから、データ入力準備（ステップＳ３）が完了した後、データ入力（ステップＳ４）を行う際に復帰させても構わない。

無線センサ装置１００の動作周期と実際にデータを送信する期間との比、すなわちデータ送信のデューティは、低消費電力化のため十分に低く抑える必要があり、１％以下に抑えることが好ましい。

図３は、無線センサ装置１００による一連のデータ送信タイミングを示すタイミングチャートである。すなわち、図２に示すステップＳ６における送信回路部１４１の送信動作を具体的に示す図である。

送信回路部１４１は、図３に示すように、計測値Ｓ_３を含むセンサデータ３０の送信に先立って、プリアンブルコード１０及び同期コード２０をこの順に送信する。プリアンブルコード１０とは、サンプリング開始位置を特定するとともに、ジッタを補正するために用いるコードであり、本実施形態では３２ビットのデータを用いている。また、同期コード２０とは、センサデータ３０の頭出しに用いるとともに、ジッタを補正するために用いるコードであり、本実施形態では６４ビットのデータを用いている。

このようなプリアンブルコード１０及び同期コード２０を用いているのは、無線センサ装置１００の電源が小型のバッテリ１５０であり、消費電力低減のためにデータの送信を低デューティで間欠的に行っているとともに、送信出力を極力低く抑えているからである。つまり、データの送信を低デューティ・低出力で行うと、送信した信号がほとんどノイズに埋もれてしまい、受信装置２００側における正常な受信が非常に困難となるが、センサデータ３０を送信する前にプリアンブルコード１０及び同期コード２０をこの順に送信すれば、低デューティ・低出力の信号であっても、センサデータ３０の頭出しが十分に可能となる。

また、図３に示すように、センサデータ３０は同期コード２０を送信した直後に送信される。センサデータ３０には、データの本体である計測値Ｓ_３の他に、送信した無線センサ装置１００のＩＤを含んでいることが好ましく、本実施形態では３６ビットのデータを用いている。このように、本実施形態では、同期コード２０を送信した直後にセンサデータ３０を送信していることから、受信装置２００側にてセンサデータ３０をノイズの中から正しく拾うことが可能となる。しかも、同期コード２０のビット数（６４ｂｉｔ）が、センサデータ３０のビット数（３６ｂｉｔ）よりも大きいことから、ノイズが大きい場合であっても、センサデータ３０を正しく拾える可能性が高くなる。

センサデータ３０を送信した後、最後にＣＲＣ信号４０を送信する。ＣＲＣ信号４０は、センサデータ３０の誤りを検査するために用いられる他、一連の送信データの末尾であることを示す。ＣＲＣコード４０を用いることにより、ノイズの中から拾ったセンサデータ３０に誤りがあるか否かをチェックすることが可能となる。

ここで、無線センサ装置１００の動作周期Ｔ１については、無線センサ装置１００の用途などにもよるが、例えば１２秒程度に設定すればよい。また、一連のデータ送信期間Ｔ２については、無線センサ装置１００の性能などにもよるが、３０ｍｓｅｃ程度とすることができる。この場合、送信のデューティは０．２５％となる。デューティをここまで低くした場合、低出力の信号で正しく通信を行うためには、通常のプロトコルでは困難であると考えられるが、上述した通信プロトコルを使用すれば、より確実に通信を行うことが可能となる。

図４は、受信装置２００側の動作を示すフローチャートである。

図４に示すように、受信装置２００に対して電源投入し（ステップＳ１１）、ＣＰＵ２０２に対する初期設定を行うと（ステップＳ１２）、ＣＰＵ２０２は受信データのリセットを行う（ステップＳ１３）。その後、無線センサ装置１００からのデータ受信待機の状態となる（ステップＳ１４）。この間、データを受信し、プロトコルによる照合により受信データのチェックをパスすれば（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、一連の受信データに含まれるＣＲＣ信号４０を用いたセンサデータ３０のエラーチェックを行い（ステップＳ１５）、これをクリアすれば（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、センサデータ３０を例えばＲＳ２３２ＣフォーマットやＵＳＢフォーマットなどにデータ展開し、利用機器へ出力する（ステップＳ１６）。一方、エラーチェックの結果、センサデータ３０に誤りが含まれていることが判明した場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ１３に戻って受信データをリセットする。このため、ノイズの混入によって正しいセンサデータ３０が得られなかったとしても、誤ったデータを利用機器に送信する可能性が非常に低くなる。

以上が、本実施形態による無線センサシステムの構成及び動作である。

このように、本実施形態による無線センサシステムに含まれる無線センサ装置１００は、センサデータ３０を含む一連のデータ送信を間欠的に行うとともに、センサデータ３０の送信に先立って、サンプリング開始位置を特定するために用いるプリアンブルコード１０及びセンサデータ３０の頭出しに用いる同期コード２０をこの順に送信していることから、送信のデューティが１％以下と非常に低く、且つ、送信出力を極力小さくした場合であっても、ノイズの中から受信装置２００がセンサデータ３０を正しく受信する可能性が高くなる。これにより、小型のボタン型電池などを電源として使用する場合であっても、長時間の動作が可能となる。

尚、上記実施形態では、同期コード２０を送信した直後に単一のセンサデータ３０を送信しているが、送信エラーをより効果的に防止するためには、センサデータ３０を複数回送信することが好ましい。

図５は、センサデータ３０を複数回送信する場合における、一連のデータ送信タイミングを示すタイミングチャートである。

図５に示すように、本例ではセンサデータ３０を複数回（図５では３回）送信するとともに、センサデータ３０を送信する前にコントロール信号３１を付加している。コントロール信号３１は、対応するセンサデータ３０のパケット番号などを示すデータであり、本実施形態では４ビットである。複数回送信するセンサデータ３０の内容は互いに同一であり、いずれも計測値Ｓ_３の他に無線センサ装置１００のＩＤを含んでいることが好ましい。尚、コントロール信号３１はセンサデータ３０の一部を構成するデータと考えることもでき、したがって、本発明において「同期コードを送信した直後にセンサデータを送信する」とは、センサデータ３０の前にコントロール信号３１が付加されている場合を含む意である。

図６は、センサデータ３０を複数回送信する場合における、受信装置２００側の動作を示すフローチャートである。

図６に示すように、センサデータ３０が複数回送信される場合、ＣＲＣ信号４０を用いたセンサデータ３０のエラーチェックを行った後（ステップＳ１５）、センサデータ３０を利用機器へ出力する前に（ステップＳ１６）、パケットチェックを行う（ステップＳ２０）。パケットチェックは、複数回送信されるセンサデータ３０同士を比較し、これらが互いに同一か否かをチェックするステップである。かかるチェックの結果、複数回送信されるセンサデータ３０が全て同一であれば、センサデータ３０に誤りは無いものと判断し（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、センサデータ３０を例えばＲＳ２３２ＣフォーマットやＵＳＢフォーマットなどにデータ展開して、利用機器へ出力する（ステップＳ１６）。一方、例えば、３回受信したセンサデータ３０が全て異なっている場合など、異常を検出した場合には、（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ１３に戻って受信データをリセットする。その他、２つのセンサデータ３０が一致しており、残りの１つのセンサデータ３０のみが異なっている場合には、一致した２つのセンサデータ３０を正常値として採用すればよい。

図７は、本実施形態による無線センサシステムの好ましい一利用形態を模式的に示すブロック図である。無線センサシステムに用いる無線センサ装置１００は、温度や湿度等の計測値を無線送信することが可能であるため、図７に示すようにこれを受信する一つの受信装置２００に対して複数個の無線センサ装置１００を割り当てることが可能である。したがって、この受信装置２００を利用機器３００に接続すれば、例えば、一つの部屋の複数箇所にこれら無線センサ装置１００を設置したり、各部屋にそれぞれ無線センサ装置１００を設置したり、さらには、各人が無線センサ装置１００を携帯するといった利用の形態が考えられる。いずれにしても、図７に示すように一つの受信装置２００に対して複数個の無線センサ装置１００を割り当てた場合、受信装置２００には複数の無線センサ装置１００からセンサデータがほぼランダムに送信されるため、通常の通信方法ではこれを全て正しく受信することは困難であるが、本実施形態による無線センサ装置１００は、上述した通信プロトコルを採用していることから、低デューティ・低出力の信号を複数の無線センサ装置１００がランダムに送信する場合であっても、受信装置２００は、これらを正しく受信することが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態においては、無線センサ装置１００にセンサが一つだけ設けられているが、無線センサ装置１００に設けるセンサの数としては、図８に示すように、複数個であっても構わない。図８に示す例による無線センサ装置１００は、複数のセンサ１０１〜１０３を備えている。これら複数のセンサ１０１〜１０３は、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、傾斜センサ、人感センサ、衝撃センサ、トナーセンサ等の各種センサであり、それぞれセンサ素子１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ及びセンサ回路１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂによって構成されている。これら複数のセンサ１０１〜１０３の計測対象は、互いに異なっていても構わないし、一部又は全部が同じであっても構わない。例えば、３つのセンサ１０１〜１０３がそれぞれ温度センサ、湿度センサ及び照度センサであっても構わないし、全てが温度センサであっても構わないし、さらには、センサ１０１及び１０２が温度センサであり、センサ１０３が湿度センサであっても構わない。

無線センサ装置１００内に計測対象の異なる複数のセンサが含まれていれば、複数の事象を同時に測定することが可能となるし、無線センサ装置１００内に計測対象が同じである複数のセンサが含まれていれば、一つの事象を異なる側面から測定することが可能となる。例えば、高精度であるが計測可能な範囲が狭い温度センサと、計測可能な範囲は広いが低精度である温度センサの両方を用いれば、広い温度範囲での測定を可能としつつ、所定の温度範囲については特に高精度な温度測定を行うといった使い方が可能となる。また、サーミスタを用いた温度センサと赤外線を用いた温度センサを併用すれば、無線センサ装置１００の近傍の温度と、無線センサ装置１００から離れた場所の温度の両方を測定することが可能となる。

また、受信装置２００についても、図９に示すように、無線センサ装置１００の機能を持った受信装置２００を使用すれば、受信装置２００側において温度や湿度等を計測することが可能となる。さらに、無線センサ装置１００側に受信回路部を持たせることも可能であり、この場合、無線センサ装置１００間において通信を行ったり、無線センサ装置１００に対するＩＤや初期値のセットを無線により行うことが可能となる。

本発明の好ましい実施形態による無線センサシステムの構成を概略的に示すブロック図である。 無線センサ装置１００の動作を示すフローチャートである。 無線センサ装置１００による一連のデータ送信タイミングを示すタイミングチャートである。 受信装置２００の動作を示すフローチャートである。 センサデータ３０を複数回送信する場合における、一連のデータ送信タイミングを示すタイミングチャートである。 センサデータ３０を複数回送信する場合における、受信装置２００側の動作を示すフローチャートである。 無線センサシステムの好ましい一利用形態を模式的に示すブロック図である。 センサを複数備えた無線センサ装置１００の構成を概略的に示すブロック図である。 無線センサ装置１００の機能を持った受信装置２００の構成を概略的に示すブロック図である。

符号の説明

１０ プリアンブルコード
２０ 同期コード
３０ センサデータ
３１ コントロール信号
４０ ＣＲＣ信号
１００ 無線センサ装置
１０１〜１０３ センサ
１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ センサ素子
１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ センサ回路
１１０ Ａ／Ｄコンバータ
１２０ ＣＰＵ
１３０ メモリ
１４１ 送信回路部
１４２ アンテナ
１５０ バッテリ
１９０ 信号処理部
２００ 受信装置
２０１ 受信回路部
２０２ ＣＰＵ
２０３ アンテナ
３００ 利用機器
Ｐ 間欠動作信号
Ｓ_１ 検出値（アナログ）
Ｓ_２ 検出値（デジタル）
Ｓ_３ 計測値

Claims (11)

1. 少なくとも一つのセンサと、前記センサのセンサデータを含む一連のデータを送信する送信回路部とを備え、
   前記送信回路部は、前記一連のデータを間欠的に送信するとともに、前記センサデータの送信に先立って、サンプリング開始位置を特定するために用いるプリアンブルコード及びセンサデータの頭出しに用いる同期コードをこの順に送信することを特徴とする無線センサ装置。
2. 前記送信回路部は、前記同期コードを送信した直後に前記センサデータを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線センサ装置。
3. 前記同期コードのビット数が、前記センサデータのビット数より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線センサ装置。
4. 前記送信回路部は、前記センサデータの送信に続けて、ＣＲＣ信号を送信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線センサ装置。
5. 前記一連のデータには、複数の同じセンサデータが含まれていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線センサ装置。
6. 前記送信回路部による間欠的なデータ送信のデューティが１％以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線センサ装置。
7. 前記センサには、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、傾斜センサ、人感センサ、衝撃センサ及びトナーセンサからなる群より選ばれた少なくとも１種のセンサが含まれていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の無線センサ装置。
8. 少なくとも前記送信回路部に電力を供給するバッテリをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線センサ装置。
9. 請求項４乃至８のいずれか１項に記載に無線センサ装置と、前記無線センサ装置より無線送信される前記一連のデータを受信する受信装置とを備え、前記受信装置は、前記ＣＲＣ信号を用いて前記センサデータの誤りチェックを行うことを特徴とする無線センサシステム。
10. 請求項５乃至８のいずれか１項に記載に無線センサ装置と、前記無線センサ装置より無線送信される前記一連のデータを受信する受信装置とを備え、前記受信装置は、前記一連のデータに含まれる前記複数のセンサデータを対比することにより誤りチェックを行うことを特徴とする無線センサシステム。
11. 前記受信装置が前記センサデータをデータ展開することを特徴とする請求項９又は１０に記載の無線センサシステム。
    

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