JP2007235839A - 無線通信型検出器端末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内蔵の電池46により作動し外部の物理量の情報を取得する複数の検出器41、43を有し監視装置5と無線通信によりデータの授受を行う無線通信型検出器端末1において、前記電池から前記検出器への通電制御を行う検出器制御CPU23、24、及び前記検出器制御CPUへの通電制御を行う電源制御CPU25を設けたものであり、検出器の電源を検出器制御CPUでオン・オフでき、検出器を使用しないときに電源を切断することにより、電力消費を押えることができ、一般的な省電力の概念を超え、電池をより長時間使用可能な電池駆動無線通信型検出器端末を実現することができる。
【選択図】図1
Description
以下この発明の実施の形態1を図1及び図2により説明する。図1は無線通信型検出器端末の内部構成の一例を示すブロック図、図2は動作フローの一例を示す流れ図である。
本実施の形態における無線通信型検出器端末1は、通常時には、電池46の残容量が十分にあり電源回路45から必要とする一定電圧を出力しており、複数の検出器a41、検出器b43に対応するスイッチ42、スイッチ44は電源オフ(OFF)の状態であり、制御回路2内の各部の動作状態は、次の通りである。
主制御CPU21は主制御CPUエリア31ごと停止状態であり、
メモリ22はメモリエリア32ごと動作状態であり、
複数の検出器制御CPUa23、検出器制御CPUb24は、それぞれの検出器制御CPUaエリア33、検出器制御CPUbエリア34ごと停止状態であり、
電源制御CPU25、電圧測定回路26ないし発信器27は、電圧測定エリア35ごと動作状態であり、
通信制御CPU28、無線通信回路29は、通信エリア38ごと待機状態である
待機状態(ST100)にある。
この際、複数の検出器a41、検出器b43の測定周期が同じであっても異なっていてもよく、同じ場合は複数の検出器a41、検出器b43の両者を起動させることとなり、異なる場合は、対象となる検出器、例えば検出器a41のみ、起動させることとなる。
以下では、検出器a41のみ起動させる場合について記述するが、複数の検出器を起動させる場合や、別の検出器を起動させる場合でも同様の動作をする。
なお、各検出器のうち、最低限1つの検出器は動作する。
また、前述の説明では、一定時間の経過を、クロックにより検知するようにしたが、当然ながら時計などを設置しそれにより検知することでも可能である。
なお、この検出器によるデータ取得は、検出器の種類や検出器とCPUとの通信方式などにより様々な手段があり、例えば4−20mAのアナログ信号で検出器からデータが出力されそれをCPU回路上に設けたアナログデジタル変換器にてデジタル値にして取得する場合や、検出器側でデジタル信号としてRS−232Cなどの信号として出力されそれを取得する場合がある。さらに、検出器が安定してデータを取得できるようになる時間や、そのための手順も検出器により異なり、それらは必要であれば検出器制御CPU内あるいは検出器側でプログラムされているものとする。
なお、停止の前に検出器aが終了の手順を踏まないといけない種類のものであれば、検出器制御CPUa23から検出器a41へ終了させる信号が発信され、検出器制御CPUa23が終了を検知した上で、スイッチ42をオフすることとなる。
検出器端末において長時間を占めるのは待機状態であり、動作していると消費電力の大きい主制御CPUや検出器、また消費電力はそれほど大きくないが検出器CPUを、前記長時間を占める待機状態で停止させておくことにより、検出器端末全体の消費電力を減少させることができるため、電池の長期駆動あるいは電池容量の低減を行うことができる効果がある。
以下、この発明の実施の形態2について説明する。
この実施の形態2の機器・システムの構成は、前述のこの発明の実施の形態1と同じであり、図1に示すとおりである。
本無線通信型検出器端末1は、通常時には前述の実施の形態1と同じく待機状態にあるが、本実施の形態における待機状態では、無線通信回路29および通信制御CPU28を含む通信エリア38が停止状態にある。このこと以外は実施の形態1と同じである(ST101)。
なお、監視装置5においても、検出器端末1と同期を取って、通信可能な時期以外には通信要求を発信しないようにプログラムしてある。さらに、同期がはずれ、監視装置5側からの通信要求が、検出器端末が待機状態(ST100)で行われることになった場合は、後述する一定時間経過(ST311)のステップでの時間内の間隔を空けて通信要求を発信することで再度通信可能である。
さらに、検出器でデータを検出した際に、異常な値を示すなど緊急に検出器端末からデータを送信したいときには、定周期に係らず通信制御CPU28および無線通信回路29を起動させることにより通信可能である。
以下、この発明の実施の形態3について説明する。
この実施の形態3は、機器・システムの構成は、前述のこの発明の実施の形態1と同じであり、図1に示すとおりである。
本無線通信型検出器端末1は、電池46で駆動しているが、電池46の残容量がなくなると、検出器端末1のすべてのモジュールが動作しなくなる。電池残容量がなくなる前に必要なことは、監視装置5へのデータの伝送と電池交換の必要性を通知することである。さらに、データについてはできる限りメモリ22に保存しておく必要がある。
通信経路が確立され、データの授受が可能になれば、メモリ22に保存されているデータおよび電池残量減少の警報を主制御CPU21が、通信制御CPU28、無線通信回路29、無線通信6、通信回路51を経由して、監視装置5の演算処理モジュール52に授受される。演算処理モジュール52は、管理者に電池残量が減少していることを知らせ、電池交換を促す。
上記の通信が完了すると(S406)、通信制御CPU28は無線通信回路29を停止させ、自発的に停止する。主制御CPU21は自発的に停止する。
電源制御CPU25は、電圧測定回路26を停止させ、発信器27を停止させることにより電源制御CPU25自身も停止することなる(S407)。
最終的に、メモリ22のみに電源供給されることなる。
この時、監視装置5側では、定期的に検出器端末1と通信を行っているため、通信ができないと判断したときには、電池残量が減少している可能性を含めて通信不可の警報を管理者に通知する。
無線通信型検出器端末1では、前述のこの発明の実施の形態1や実施の形態2の方策で省電力化を図っても、電池の消耗による停止を免れることは不可能である。通常は、電池残量を監視装置側で監視しているため、事前に電池を取り替えることが可能であるが、電池の取り替えが必ずしも行われるとは限らないため、行われなかったときには、取得したデータの保持が最も重要になる。
前述の動作により、最終的にメモリのみ動作させると、メモリは他のCPUや通信回路と比較して消費電力が極めて少ないため、長期にわたってデータを保持できる。このため、取得したデータの喪失を免れることができる。
1.通信回路51および演算処理モジュール52を内蔵した監視装置5と無線通信6によりデータの授受を行う無線通信回路29と、当該の無線通信回路29へデータを授受したり制御したりする通信制御CPU28と、検出器a41、b43を制御するための複数の検出器制御CPU23、24と、電池46の電圧を測定するための電圧測定回路26と、測定した電圧により電源を制御するための電源制御CPU25と、検出器制御CPU23、24が取得したデータを処理したり、通信時に必要なデータを授受したりするための主制御CPU21と、検出器制御CPU23、24が取得し主制御CPU21が処理したデータを格納するメモリ22と、当該の通信制御CPU28、複数の検出器制御CPU23、24、電源制御CPU25、主制御CPUを動作させる発信器27とを持つ制御回路2と、外部の温度、湿度、圧力、振動などの物理量情報を取得し、電源のオン・オフを行うスイッチ42、44が取り付けられた複数の検出器41、43と、前述の制御回路2、複数の検出器41,43を駆動させる電池46と、当該の電池46からの電圧を変換し一定にするための電源回路45を持ち、前述の制御回路2上の、主制御CPU21、メモリ22、複数の検出器制御CPU23、24のそれぞれ、電源制御CPU25および電圧測定回路26および発信器27、通信制御CPU28および無線通信回路29を、別々に電源制御できるようにしてあり、さらに主制御CPU21は、監視装置5との通信開始時や、複数の検出器41、43の最低1個からデータを取得するときには電源制御CPU25により起動させられ、通信ないしデータ取得とデータの処理およびメモリ22への保存が終了すると自発的に停止する機能を持っており、検出器制御CPU23、24は、対応する検出器41、43からデータを取得するべきときに、電源制御CPU25に起動させられ、検出器41、43のスイッチ42、44をオンにし、検出器41、43からのデータを取得して主制御CPU21に渡し、検出器41、43のスイッチ42、44をオフにして、自発的に停止する機能を持っている、無線通信型検出器端末1であり、これを上位概念で換言すれば、内蔵の電池により作動し外部の物理量の情報を取得する複数の検出器を有し監視装置と無線通信によりデータの授受を行う無線通信型検出器端末において、前記電池から前記検出器への通電制御を行う検出器制御CPU、及び前記検出器制御CPUへの通電制御を行う電源制御CPUを設けたことを特徴とする無線通信型検出器端末であり、
2.また、このような無線通信型検出器端末1において、前記無線通信回路29と通信制御CPU28が、定期的に電源制御CPU25により起動させられ、監視装置5からの通信要求を一定時間だけ受信できる待機状態になるようにし、通信要求を受信したときにはデータの授受を行い終了すれば自発的に通信制御CPU28と無線通信回路29を停止し、通信要求を受信しなかったときには、一定時間後に自発的に通信制御CPU28と無線通信回路29を停止する機能を持った無線通信型検出器端末1であり、これを換言すれば、監視装置と無線通信によりデータの授受を行う無線通信回路と、この無線通信回路を前記データ授受を行うように制御する通信制御CPUとを有し、前記無線通信回路と前記通信制御CPUとが、定期的に前記電源制御CPUにより起動させられ、前記監視装置からの通信要求を一定時間だけ受信できる状態にとなり、前記通信要求を受信したときにはデータの授受を行い終了すれば前記通信制御CPUと前記無線通信回路とが停止し、前記通信要求を受信しなかったときには、一定時間後に前記通信制御CPUと前記無線通信回路とが停止することを特徴とする無線通信型検出器端末であり、
3.さらにまた、前述の1や2のような無線通信型検出器端末1において、前記電圧測定回路26が、電池46の残容量の減少を感知すると、感知したときに動作している通信や検出の機能が終了した後、監視装置5にデータと電池残容量減少の警報を送信するために、主制御CPU21、通信制御CPU28と無線通信回路29を起動させ、通信を行い、さらに通信が終了するあるいは通信に失敗した後、主制御CPU21と、通信制御CPU28および無線通信回路29が自発的に停止するのを感知し、発信器27および電圧測定回路26を停止させることにより自動的に電源制御CPU25が停止するような機能を持った電源制御CPU25を有する無線通信型検出器端末1であり、これを換言すれば、前記電池から給電され前記検出器が取得した外部の物理量の情報をメモリに格納する主制御CPUと、前記電池の電圧を測定する電圧測定回路とを有し、前記電圧測定回路が、電池の残容量の減少を感知すると、感知したときに動作している通信や検出の機能が終了した後、監視装置と無線通信によりデータの授受を行う無線通信回路とこの無線通信回路を前記データ授受を行うように制御する通信制御CPUとを起動させ、前記監視装置に前記電池残容量減少の警報を送信し、前記通信が終了するかあるいは通信に失敗した後は、前記通信制御CPUおよび無線通信回路が停止し、前記電圧測定回路が停止し、前記電源制御CPUが停止することを特徴とする無線通信型検出器端末である。
2 制御回路、
21 主制御CPU、
22 メモリ、
23 検出器制御CPUa、
24 検出器制御CPUb、
25 電源制御CPU、
26 電圧測定回路、
27 発信器、
28 通信制御CPU、
29 無線通信回路、
31 主制御CPUエリア、
32 メモリエリア、
33 検出器制御CPUaエリア、
34 検出器制御CPUbエリア、
35 電源制御エリア、
38 通信エリア、
41 検出器a、
42 スイッチ、
43 検出器b、
44 スイッチ、
45 電源回路、
46 電池、
5 監視装置、
51 通信回路51、
52 演算処理モジュール、
6 無線通信。
Claims (3)
- 内蔵の電池により作動し外部の物理量の情報を取得する複数の検出器を有し監視装置と無線通信によりデータの授受を行う無線通信型検出器端末において、
前記電池から前記検出器への通電制御を行う検出器制御CPU、及び前記検出器制御CPUへの通電制御を行う電源制御CPUを設けたことを特徴とする無線通信型検出器端末。 - 請求項1に記載の無線通信型検出器端末において、
監視装置と無線通信によりデータの授受を行う無線通信回路と、この無線通信回路を前記データ授受を行うように制御する通信制御CPUとを有し、
前記無線通信回路と前記通信制御CPUとが、定期的に前記電源制御CPUにより起動させられ、前記監視装置からの通信要求を一定時間だけ受信できる状態になり、
前記通信要求を受信したときにはデータの授受を行い終了すれば前記通信制御CPUと前記無線通信回路とが停止し、
前記通信要求を受信しなかったときには、一定時間後に前記通信制御CPUと前記無線通信回路とが停止する
ことを特徴とする無線通信型検出器端末。 - 請求項1または請求項2に記載の無線通信型検出器端末において、
前記電池から給電され前記検出器が取得した外部の物理量の情報をメモリに格納する主制御CPUと、前記電池の電圧を測定する電圧測定回路とを有し、
前記電圧測定回路が、電池の残容量の減少を感知すると、感知したときに動作している通信や検出の機能が終了した後、監視装置と無線通信によりデータの授受を行う無線通信回路とこの無線通信回路を前記データ授受を行うように制御する通信制御CPUとを起動させ、前記監視装置に前記電池残容量減少の警報を送信し、
前記通信が終了するかあるいは通信に失敗した後は、前記通信制御CPUおよび無線通信回路が停止し、前記電圧測定回路が停止し、前記電源制御CPUが停止する
ことを特徴とする無線通信型検出器端末。
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