JP2013011963A - センサ端末装置及びセンサネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】計測対象の物理量を計測する計測用センサと、起動された場合に計測用センサを非起動状態から起動状態へ切り替える制御部と、計測用センサに比べ低消費電力で駆動し、計測対象の物理量と相関を有する物理量が、所定の起動条件として満たされた場合に制御部を起動させる起動部と、を備えたセンサ端末と、計測用センサによる計測結果の情報を送信する通信部と、端末装置から送信された情報を受信する基地局と、を含むセンサネットワークシステムであって、制御部が起動条件を記憶する記憶部を備えており、基地局が記憶部に記憶された起動条件を更新する。
【選択図】図2
Description
前記検出部により生成された信号を入力し、入力した信号のレベルが予め設定した起動条件を満たす場合に停止状態から起動状態へ移行するとともに、前記計測用センサを停止状態から前記物理量を計測可能な状態である駆動状態へ切り替える切り替え部と、前記起動条件を更新するための更新情報を取得し、取得した更新情報に基づいて前記起動条件を更新する更新部と、を備えることを特徴とする。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るセンサネットワークシステム100の構成を示す概略ブロック図である。
各中継局装置111〜117は、それぞれが通信する領域に存在するセンサ端末装置101−1〜101−rから無線送信された情報を受信して、その情報を有線で送信する。
各基地局装置121〜123は、それぞれの配下に存在する中継局装置111〜117から有線で送信された情報を受信する。
センサ部13は、複数の計測用センサ21−1〜21−nを含んで構成される。
基地局121〜123は、図示は省略するが、当該基地局121〜123の動作全般を包括的に制御する制御部、中継装置との通信を行うための通信部、等を含んで構成される。
図3は、本実施形態に係るセンサネットワークシステム100により行われる起動プログラムの更新処理を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの説明では、起動部11に備えられた起動用センサによる検出対象の検出の有無に応じた動作を1回の動作として説明するが、本実施形態では、このような動作が常時行われている。また、本フローチャートにおいて、ステップS6の時点で、予め定めた時間が経過するまでステップS1〜S5までの処理が繰り返し実行されているものとする。
特に、センシングが必要な時間が実時間に占める割合の低い環境下でセンサネットワークシステム100が使用される場合には、消費電力の低減効果が大きい。
また、起動用センサとして発電型のセンサが用いられる場合には、制御部12への割り込み信号の生成が容易である。
ここで、本実施形態に係るセンサ端末装置101の構成は、次のようにとらえることも可能である。
また、このようなセンサ端末装置101の起動方法は、次のようにとらえることも可能である。
ここで、第一消費電力状態では、必ずしも制御部12の消費電力がゼロである状態が用いられなくてもよく、例えば、制御部12で起動時よりも少ない電力を消費してもよい。
上記第1の実施形態に係るセンサネットワークシステム100では、制御部12の起動条件は基地局装置121〜123の判断に基づいて更新されるように構成したが、本変形例1に係るセンサ端末装置101bのごとく、制御部12自身が更新を行ってもよい。なお、本変形例において、センサ端末装置101bは、必ずしも基地局装置121〜123や中継局装置111〜117と接続されている必要はない。
次いで、第2の実施形態に係るセンサ端末装置101aについて説明する。図5は、本発明の第2の実施形態に係るセンサ端末装置101a(端末装置の一例)の構成を示す概略ブロック図である。
なお、本実施形態では、充電部41が完全に充電された場合に、計測用センサ21−1〜21−nへの電力供給や、計測用センサ21−1〜21−nの故障の有無を検査するメンテナンスモードの動作の実行を行う構成としたが、充電部41が、任意に設定された所定の閾値以上の量、充電された場合に、このような電力供給やメンテナンスモードの動作の実行を行う構成としてもよい。
次いで、第二の実施形態に係るセンサネットワークシステム100により行われる起動プログラムの更新処理を説明する。
図6は、本実施形態に係るセンサ端末装置101aにより行われる動作のフローチャートを示す図である。なお、図6において、図3に示す起動プログラムの更新処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。
また、本実施形態に係るセンサ端末装置101aでは、起動部11が発電した電力を充電部41に蓄電して、蓄電した電力を使用することにより、電源15の電力の消費を減らすことができる。
従って、本実施形態に係るセンサネットワークシステムでは、高性能なセンシングと低消費電力化を実現することができる。
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はその実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
12・・・制御部(切り替え部、更新部)
13・・・センサ部
14・・・通信部(送信部)
15・・・電源(電源部)
16・・・記憶部
21−1〜21−n・・・計測用センサ
41・・・充電部(蓄電部)
91・・・起動プログラム
100・・・センサネットワークシステム
101−1〜101−r(101、101a)・・・センサ端末装置
111〜117・・・中継局装置
121〜123・・・基地局装置
Claims (13)
- 計測対象の物理量を計測する計測用センサを有するセンサ端末装置であって、
前記計測用センサに比べて低消費電力で駆動可能であり、前記計測対象の物理量と相関性を有する物理量を検出し、検出した物理量に応じた信号を生成する検出部と、
前記検出部により生成された信号を入力し、入力した信号のレベルが予め設定した起動条件を満たす場合に停止状態から起動状態へ移行するとともに、前記計測用センサを停止状態から前記物理量を計測可能な状態である駆動状態へ切り替える切り替え部と、
前記起動条件を更新するための更新情報を取得し、取得した更新情報に基づいて前記起動条件を更新する更新部と、
を備えることを特徴とするセンサ端末装置。 - 前記起動条件は、入力した信号のレベルが定められた閾値のレベルを上回る場合に満たされ、
前記更新情報は、前記閾値のレベルを設定するための情報であることを特徴とする請求項1に記載のセンサ端末装置。 - 請求項2に記載のセンサ端末装置と、前記センサ端末装置とネットワークを介して接続され当該センサ端末装置との情報の送受信が可能な基地局装置と、を含むセンサネットワークシステムにおいて、
前記センサ端末装置は、
自機の各部に電力を供給する電源部と、
前記駆動状態に切り替えられた計測用センサによる計測結果の情報を前記基地局装置に送信する送信部と、を備え、
前記基地局装置は、
前記送信された計測結果の情報に基づいて、前記更新情報を生成する更新情報生成部と、
前記生成された更新情報を前記センサ端末装置へ送信する基地局送信部と、を有し、
前記センサ端末の更新部は、前記基地局送信部より送信された更新情報を取得することを特徴とするセンサネットワークシステム。 - 前記更新情報生成部は、予め定めた時間内に、前記基地局装置に複数の計測結果の情報が送信された場合に、当該送信された回数に応じて前記更新情報を生成することを特徴とする請求項3に記載のセンサネットワークシステム。
- 前記更新情報生成部は、前記送信された回数が予め定めた回数を上回る場合、前記閾値のレベルを現在のレベルよりも高くした更新情報を生成することを特徴とする請求項4に記載のセンサネットワークシステム。
- 前記更新情報生成部は、前記送信された回数が予め定めた回数を下回る場合、前記閾値のレベルを現在のレベルよりも低くした更新情報を生成することを特徴とする請求項4に記載のセンサネットワークシステム。
- 前記更新情報生成部は、前記送信された計測結果の情報に含まれる計測値に応じて前記更新情報を生成することを特徴とする請求項3に記載のセンサネットワークシステム。
- 前記更新情報生成部は、所定の時間内に連続して予め定めた値を下回る計測値を取得した場合、前記閾値のレベルを現在のレベルよりも高くした更新情報を生成することを特徴とする請求項7に記載のセンサネットワークシステム。
- 前記更新情報生成部は、所定の時間内に連続して予め定めた値を上回る計測値を取得した場合、前記閾値のレベルを現在のレベルよりも低くした更新情報を生成することを特徴とする請求項7に記載のセンサネットワークシステム。
- 前記送信部は、前記電源部より電力の残量に関する電力情報を取得し、取得した電力情報を前記基地局装置に送信可能であり、
前記更新情報生成部は、前記送信された電力情報に基づいて、前記電力の残量が予め設定された値以下である場合に、前記閾値のレベルを現在のレベルよりも高くした更新情報を生成することを特徴とする請求項3に記載のセンサネットワークシステム。 - 前記センサ端末装置は、
前記検出部が周囲環境の物理量の変化に応じて発電することにより駆動する起動用のセンサを含み、前記起動用のセンサにより発電した電力を蓄電可能な蓄電部を有し、前記切り替え部の起動条件が満たされない場合に、前記起動用のセンサで発電した電力が前記蓄電部に蓄電され、前記計測用センサが前記蓄電部に蓄電された電力を使用して自機の故障の有無を検査するメンテナンスモードの動作を実行することを特徴とする請求項3〜10の何れか1項に記載のセンサネットワークシステム。 - 前記切り替え部は、前記起動条件が満たされたか否かを複数回にわたって判断した後の時点で、前記起動条件が満たされずに前記計測用センサが前記メンテナンスモードの動作を実行した回数が前記起動条件の満たされた回数を上回る際、次回入力する信号のレベルが予め設定した起動条件を満たす場合に、前記計測用センサへ前記蓄電部に蓄電された電力を給電させて当該計測用センサを前記駆動状態へ切り替えることを特徴とする請求項11に記載のセンサネットワークシステム。
- 前記切り替え部は、前記起動条件が満たされたか否かを複数回にわたって判断した後の時点で、前記電源部の電力の残量が予め設定された値以下である際、次回入力する信号のレベルが予め設定した起動条件を満たす場合に、前記計測用センサへ前記蓄電部に蓄電された電力を給電させて当該計測用センサを前記駆動状態へ切り替えることを特徴とする請求項11に記載のセンサネットワークシステム。
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