JP2015115820A - データ送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信時に、消費電力を少なくできるデータ送信装置を提供する。【解決手段】データを第１所定間隔で取得するデータ取得部１０と、第２所定間隔でデータにもとづく送信信号を送信する送信部１８と、今回取得した新規データと直前に送信した保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部１６と、を有し、判断部１６は、第２所定間隔で、新規データと保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、新規データにもとづき圧縮したデータ同一信号を生成し、送信部１８が送信信号としてデータ同一信号を送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、取得した各種データを送信するデータ送信装置に関し、特に、取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信装置に関する。

近年、各種データを無線により送信するデータ送信装置が広く使われるようになってきている。特に、複数のセンサからの出力データを取得して、取得した各種データを送信するデータ送信装置は、ビル、工場、倉庫、農業用ビニールハウス等の管理に活用されている。

例えば、特許文献１に、消費電力の少ないデータ送信装置、データ送信方法、温度検出装置及び湿度検出装置が開示されている。図１０は、特許文献１に記載の温度・湿度検出装置１０１のブロック図である。図１１は、図１０に示す温度・湿度検出装置１０１による処理を示すフローチャートである。

図１０に示すように、温度・湿度検出装置１０１は、温度センサ１４２により温度を検出する温度検出回路１３２と、湿度センサ１４４により湿度を検出する湿度検出回路１３４と、検出された温度及び湿度を電波により送出する通信回路１３０とが備えられ、該温度検出回路１３２、湿度検出回路１３４及び通信回路１３０は、測定・通信回路電源１１６から供給される電力により、所定の間隔で間欠的に動作するように構成されている。即ち、マイクロコンピュータ１２０の内蔵タイマ部１２４が、電池に接続された電源回路１１２からの電流を、電源スイッチ回路１１４にて所定の間隔でオン・オフすることにより、測定・通信回路電源１１６へ電流を間欠的に供給する。マイクロコンピュータ１２０の測定比較部１２２は、温度検出回路１３２にて測定された温度と前回送信された温度とを比較すると共に、湿度検出回路１３４にて測定された湿度と前回送信された湿度とを比較し、今回測定された温度及び／又は湿度が前回送信した値からある値以上異なるときに、通信回路１３０を介して今回測定した温度値、湿度値を送出する動作を行うよう構成されている。

なお、図１０に示す温度・湿度検出装置１０１では、温度検出回路１３２、湿度検出回路１３４、及びマイクロコンピュータ１２０の電力消費に比べて、通信回路１３０における無線送信時の電力消費が大きい。

図１１に示すように、測定した温度値及び湿度値が前回送信した温度値及び湿度値と同じ又は所定範囲でのみ異なる場合には、測定値の送信を休止する。他方、測定した温度値、及び／又は、湿度値が前回送信した値と所定範囲以上異なる場合には、今回測定した温度値及び湿度値を送信する。温度及び湿度を所定の間隔で測定するため、常時測定を行うのと比較して、電力消費を抑えることができる。

また、測定した温度値及び湿度値が前回送信した値と同じ又は所定範囲でのみ異なるかを判断し、同じまたは所定範囲でのみ異なる場合には、測定値の送信を休止するため、測定値送出のための電力消費を節減することができる。

特開平１０−２２４２３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の温度・湿度検出装置１０１では、装置の故障によって測定値を送信できなくなる重故障が想定されていない。そのため、送信データが受信機側で受信されないとき、データ送信を休止しているのか、装置が故障しているために送信できないのか、を判別できないという問題があった。このため、管理すべき対象に深刻な事態が生じていても温度・湿度検出装置１０１の重故障に気付かず放置されてしまう虞があった。さらに、温度・湿度検出装置１０１におけるデータ送信時の消費電力は従来通りであって、測定値の送信を休止できないときに、無線送信時の電力消費自体を少なくしているものではなかった。とくに、複数のセンサからの複数のデータをまとめて送信するデータ送信装置の場合には、一回に送信するデータ量が多くなってしまう。このため、無線送信時の電力消費が大きくなってしまうとともに、複数のセンサからのデータのうち、例えば１箇所の温度データが異なれば測定値の送信を休止できないので、電力消費を節減することができなかった。したがって、そのような場合におけるデータ送信時の消費電力を少なくできることが要望されていた。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、特に、取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信時に、消費電力を少なくできるデータ送信装置を提供することを目的とする。

本発明のデータ送信装置は、データを第１所定間隔で取得するデータ取得部と、第２所定間隔で前記データにもとづく送信信号を送信する送信部と、前記データに対し、今回取得した新規データと直前に送信した保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部と、を有し、前記判断部は、前記第２所定間隔で、前記新規データと前記保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、前記新規データにもとづき圧縮したデータ同一信号を生成し、前記送信部が前記送信信号として前記データ同一信号を送信することを特徴とする。

この構成によれば、第２所定間隔で新規データが前回に送信した保存データと同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合はデータ同一信号を送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、更新データを送信信号として送信する場合に比べ、データ同一信号は圧縮されているので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本発明のデータ送信装置において、前記第２所定間隔で、複数の前記データにもとづく前記送信信号を一括送信する場合に、前記判断部は、前記第２所定間隔で、複数の前記新規データのうち、前記同一状態データに対して前記データ同一信号を生成し、前記同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号を生成し、前記送信部は、前記送信信号として前記データ同一信号に続けて前記データ有効信号と前記更新データとを一括送信することを特徴とする。

この構成によれば、第２所定間隔で複数の新規データのうち、同一状態データはデータ同一信号に圧縮して、残りの更新データはそのまま送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、複数のデータを送信信号として一括送信する場合に比べ、データ同一信号が圧縮されているので、少ないパケット数で送信することができ、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本発明のデータ送信装置において、前記第１所定間隔と前記第２所定間隔は同一であることが好ましい。

この構成によれば、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることで、間欠測定等の休眠期間が長く起動期間が短い場合に、起動期間を最小にできる。また、保存データの記憶容量を最小にできる。

また、本発明のデータ送信装置において、前記データ取得部は無線信号を受信する受信部を備え、前記第１所定間隔で前記無線信号に含まれている複数の前記データを取得するとともに、前記第２所定間隔で複数の前記データにもとづく前記送信信号を一括送信することを特徴とする。

この構成によれば、子機から子機に中継、又は複数台の子機から中継機に中継して取得データをまとめて一括送信する場合に、１度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本発明のデータ送信装置において、前記データ取得部は複数のセンサを備え、前記データが前記複数のセンサの出力を含むとともに、前記送信信号が前記複数のセンサの出力をまとめたパケット単位で構成され、前記送信部は前記第２所定間隔で前記パケット単位毎に送信することを特徴とする。

この構成によれば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは１箇所で複数種類が使用されるので、１度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

本発明によれば、第２所定間隔で新規データが前回に送信した保存データと同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合はデータ同一信号を送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、更新データを送信信号として送信する場合に比べ、データ同一信号は圧縮されているので、データ送信時に消費電力を低減することができる。したがって、取得した複数のデータを所定の間隔で送信するデータ送信時に、消費電力を少なくできるデータ送信装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態のデータ送信装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態のデータ送信装置による処理を示すフローチャートである。 第１のデータ送信装置から送信される送信信号の特徴を示す説明図であり、図３（ａ）は最初の非圧縮処理の送信信号を示す説明図であり、図３（ｂ）は２回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図３（ｃ）は２回目に送信信号として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。 第２のデータ送信装置から送信される送信信号の特徴を示す説明図であり、図４（ａ）は最初の非圧縮処理の送信信号を示す説明図であり、図４（ｂ）は２回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図４（ｃ）は２回目に送信信号として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。 第３のデータ送信装置３から送信される送信信号の特徴を示す説明図であり、図５（ａ）は最初の非圧縮処理の送信信号を示す説明図であり、図５（ｂ）は２回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図５（ｃ）は２回目に送信信号として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。 間欠動作における消費電力を説明するグラフである。 本発明の第２実施形態のデータ送信装置を示すブロック図である。 第５のデータ送信装置による処理を示すフローチャートである。 第５のデータ送信装置から送信される送信信号の特徴を示す説明図であり、図９（ａ）は最初の非圧縮処理の送信信号を示す説明図であり、図９（ｂ）は２回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図９（ｃ）は２回目に送信信号として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。 従来の温度・湿度検出装置のブロック図である。 図１０に示す温度・湿度検出装置による処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

［第１実施形態］
はじめに、本発明の第１実施形態のデータ送信装置の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の第１のデータ送信装置１、第２のデータ送信装置２、及び、第３のデータ送信装置３を示すブロック図である。

本実施形態の第１のデータ送信装置１は、データ取得部１０と、判断部１６と、データ記憶部１７と、送信部１８と、制御部１９と、を有している。

データ取得部１０は、複数のセンサ１１、１２、１３、１４と、データ処理部１５と、を備え、センサ１１、１２、１３、１４の出力からデータＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）を、第１所定間隔Ｔ１で繰り返し（ｎ＝１、２、・・・ｋ−１、ｋ、・・・）取得する。データ処理部１５は、センサ１１、１２、１３、１４を駆動するとともに、それぞれの出力を取り込んで所定の形式の信号にまとめるＩ／Ｆ回路である。本実施形態の場合、データＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）は、それぞれ１個のデジタル値であり、センサ１１、１２、１３、１４の各出力がアナログ値であれば、データ処理部１５でＡ／Ｄ変換される。例えば、各出力は、それぞれ、４ビットのデジタル値に変換される。データ処理部１５は、データＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）にもとづく所定の形式のデジタル信号を伝達する。

送信部１８は、無線送信回路と送信用アンテナとを備え、データＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）にもとづく送信信号Ｓ１（ｎ）を送信する。送信信号Ｓ１（ｎ）は、センサ１１、１２、１３、１４の出力をまとめたパケット単位で構成されており、送信部１８は第２所定間隔Ｔ２でパケット単位毎に送信する。

制御部１９は、電源と制御回路とを備えて、データ取得部１０や送信部１８に電源を供給するとともに、それらを動作させるタイミングを制御している。

データ記憶部１７は、メモリ回路を備え、第２所定間隔Ｔ２で、送信したデータＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）を保存する。

判断部１６は、マイクロコンピュータで構成され、後述するデータ処理を行う。データ記憶部１７はマイクロコンピュータに内蔵されたメモリ回路で構成することができ、データ処理部１５及び制御部１９の一部機能をマイクロコンピュータが兼ねていてもよい。

本実施形態の第２のデータ送信装置２は、データ取得部２０と、判断部２６と、データ記憶部２７と、送信部２８と、制御部２９と、を有している。

データ取得部２０は、複数のセンサ２１、２２、２３、２４と、データ処理部２５と、を備えている。データ取得部２０は、複数のセンサ２１、２２、２３、２４と、データ処理部２５と、を備え、センサ２１、２２、２３、２４の出力からデータＤ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）を、第１所定間隔Ｔ１で繰り返し取得する。データ処理部２５は、センサ２１、２２、２３、２４を駆動するとともに、それぞれの出力を取り込んで所定の形式の信号にまとめるＩ／Ｆ回路である。本実施形態の場合、データＤ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）は、それぞれ１個のデジタル値であり、センサ２１、２２、２３、２４の各出力がアナログ値であれば、データ処理部２５でＡ／Ｄ変換される。例えば、各出力は、それぞれ、４ビットのデジタル値に変換される。データ処理部２５は、データＤ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）にもとづく所定の形式のデジタル信号を伝達する。

送信部２８は、無線送信回路と送信用アンテナとを備え、データＤ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）にもとづく送信信号Ｓ２（ｎ）を送信する。送信信号Ｓ２（ｎ）は、センサ２１、２２、２３、２４の出力をまとめたパケット単位で構成されており、送信部２８は第２所定間隔Ｔ２でパケット単位毎に送信する。

制御部２９は、電源と制御回路とを備えて、データ取得部２０や送信部２８に電源を供給するとともに、それらを動作させるタイミングを制御している。

データ記憶部２７は、メモリ回路を備え、第２所定間隔Ｔ２で、送信したデータＤ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）を保存する。

判断部２６は、マイクロコンピュータで構成されている。データ記憶部２７はマイクロコンピュータに内蔵されたメモリ回路で構成することができ、データ処理部２５及び制御部２９の一部機能をマイクロコンピュータが兼ねていてもよい。以上のように、本実施形態の第２のデータ送信装置２は、前述の第１のデータ送信装置１と同じ構成である。

本実施形態の第３のデータ送信装置３は、データ取得部３０と、判断部３６と、データ記憶部３７と、送信部３８と、制御部３９と、を有している。

データ取得部３０は、第１のデータ送信装置１から送信された送信信号Ｓ１（ｎ）及び第２のデータ送信装置２から送信された送信信号Ｓ２（ｎ）を受信する受信部３５ｂと、受信部３５ｂの受信した無線信号を取り込んで所定の形式の信号に変換するデータ処理部３５と、を備えている。受信部３５ｂは、無線受信回路と受信用アンテナとを備える。データＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）と、データＤ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）と、を、取り込む時間をわずかにずらしながら第２所定間隔Ｔ２で繰り返し取得する。データ処理部３５は、データＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）、Ｄ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）にもとづく所定の形式のデジタル信号を伝達する。

送信部３８は、無線送信回路と送信用アンテナとを備え、データＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）、Ｄ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）にもとづく送信信号Ｓ３（ｎ）を送信する。送信信号Ｓ３（ｎ）は、データＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）、Ｄ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）をまとめたパケット単位で構成されており、送信部３８は第２所定間隔Ｔ２でパケット単位毎に送信する。

制御部３９は、電源と制御回路とを備えて、データ取得部３０や送信部３８に電源を供給するとともに、それらを動作させるタイミングを制御している。

データ記憶部３７は、メモリ回路を備え、第２所定間隔Ｔ２で、送信したデータＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）、Ｄ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）を保存する。

判断部３６は、マイクロコンピュータで構成され、後述するデータ処理を行う。データ記憶部３７はマイクロコンピュータに内蔵されたメモリ回路で構成することができ、データ処理部３５及び制御部３９の一部機能をマイクロコンピュータが兼ねていてもよい。

以上のように、本実施形態の第３のデータ送信装置３は、前述の第１のデータ送信装置１から送信された送信信号Ｓ１（ｎ）及び第２のデータ送信装置２から送信された送信信号Ｓ２（ｎ）を受信して、送信信号Ｓ３（ｎ）を送信する。例えば、送信信号Ｓ３（ｎ）を受信する親機（図示しない）と、第１のデータ送信装置１及び第２のデータ送信装置２と、の設置距離が離れているときに、第３のデータ送信装置３が中間の位置に設置されて無線信号の中継を行う中継機の機能を兼ねている。

例えば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは、測定対象のセンサ設置ポイント１箇所で複数種類が使用されるので、本実施形態の第１のデータ送信装置１又は第２のデータ送信装置２は、１度の送信信号で各センサのデータをまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、前回の測定値と同じ測定データ、又は測定誤差等の所定範囲でのみ異なる同一状態データであることが多い。

次に、本実施形態の第１のデータ送信装置１から送信される送信信号Ｓ１（ｎ）について説明する。図２は、本実施形態の第１のデータ送信装置１による処理を示すフローチャートである。図３は、第１のデータ送信装置１から送信される送信信号Ｓ１（ｎ）の特徴を示す説明図であり、図３（ａ）は最初（ｎ＝１）の非圧縮処理の送信信号Ｓ１（１）を示す説明図であり、図３（ｂ）は２回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図３（ｃ）は２回目に送信信号Ｓ１（２）として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。

本実施形態の第１のデータ送信装置１は、図２に示すように、以下のステップで処理が行われる。

ステップＳ１１でデータ取得タイミングまで待機した後、ステップＳ１２でセンサ１１、１２、１３、１４の出力からデータを取得する。開始直後は、ステップＳ１３からステップＳ１７に進み、送信データとして非圧縮処理の送信信号Ｓ１（１）を送信する。この送信データは、図３（ａ）に示すように、データ識別用の「Ａｎｄ」及び「Ｓ Ｎｏ．」に続けて、取得されたデータＤ１（１）、Ｄ２（１）、Ｄ３（１）、Ｄ４（１）を順番に並べたパケット単位になっている。ここで、「Ａｎｄ」は第１のデータ送信装置１の送信データであることを識別するデータ送信識別情報と、データＤ１（１）、Ｄ２（１）、Ｄ３（１）、Ｄ４（１）の個数を識別するデータ数識別情報と、を含む識別情報である。「Ｓ Ｎｏ．」は、送信データのｎ回目（図３（ａ）は１回目）であることを識別する識別情報である。

ステップＳ１８で、この送信データの元になったデータＤ１（１）、Ｄ２（１）、Ｄ３（１）、Ｄ４（１）がデータ記憶部１７に保存され、ステップＳ１９で、送信部１８からデータＤ１（１）、Ｄ２（１）、Ｄ３（１）、Ｄ４（１）にもとづく送信信号Ｓ１（１）が送信される。

この後、ステップＳ１１に戻り、２回目の計測タイミングでは、ステップＳ１２でセンサ１１、１２、１３、１４の出力から新規データを取得し、ステップＳ１３で保存データがあることが判断されてステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では今回取得した新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）、Ｄ３（２）、Ｄ４（２）を、データ記憶部１７のデータと比較する。ステップＳ１５で、図３（ｂ）に示すように、新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）が保存データと同じか、計測誤差のように所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、ステップＳ１６でデータ同一信号Ａ１（２）を生成する。また、同一状態データと判断しなかった新規データＤ３（２）、Ｄ４（２）に対してデータ有効信号Ｂ１（２）を生成する。この場合、データ識別用の「Ａｎｄ」は、第１のデータ送信装置１の送信データであることを識別するデータ送信識別情報とデータＤ１（１）、Ｄ２（１）、Ｄ３（１）、Ｄ４（１）の個数を識別するデータ数識別情報とを、データ同一信号Ａ１（２）とデータ有効信号Ｂ１（２）とに書き換え、図３（ｃ）に示す圧縮処理の送信データを送信信号Ｓ１（２）として生成し、このパケット単位で一括送信する。

図３は、１６進数で表わしているが、図３（ｃ）の「Ａｎｄ」は、２進数で「０ｂ００１１００００」である。この「１」がデータ有効信号Ｂ１（２）であり、新規データＤ３（２）、Ｄ４（２）がパケット単位に含まれていることを示すデータ数識別情報である。その前の２個の「０」はデータ同一信号Ａ１（２）であり、新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）が保存データと同じであって、新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）が圧縮されている送信データであることを示すデータ数識別情報である。

本実施形態の第１のデータ送信装置１に関連付けられた親機では、上記の「Ａｎｄ」に含まれているデータ識別情報にもとづき、送信信号Ｓ１（２）から元の新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）、Ｄ３（２）、Ｄ４（２）が復元可能である。

同様にして、ｎ＝ｋのとき、判断部１６は、データ取得部１０から今回取得した新規データＤ１（ｋ）、Ｄ２（ｋ）、Ｄ３（ｋ）、Ｄ４（ｋ）を、データ記憶部１７のデータと比較する。データ記憶部１７には、第２所定間隔Ｔ２で直前に送信した保存データＤ１（ｋ−１）、Ｄ２（ｋ−１）、Ｄ３（ｋ−１）、Ｄ４（ｋ−１）が記憶されている。

判断部１６は、新規データＤ１（ｋ）、Ｄ２（ｋ）、Ｄ３（ｋ）、Ｄ４（ｋ）と保存データＤ１（ｋ−１）、Ｄ２（ｋ−１）、Ｄ３（ｋ−１）、Ｄ４（ｋ−１）とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、同一状態データに対してデータ同一信号Ａ１（ｋ）を生成する。データ同一信号Ａ１（ｋ）は、新規データＤ１（ｋ）、Ｄ２（ｋ）、Ｄ３（ｋ）、Ｄ４（ｋ）にもとづき所定の形式に圧縮した信号である。この場合、送信部１８が送信信号Ｓ１（ｋ）としてデータ同一信号Ａ１（ｋ）を送信する。また、判断部１６は、新規データＤ１（ｋ）、Ｄ２（ｋ）、Ｄ３（ｋ）、Ｄ４（ｋ）のうち、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号Ｂ１（ｋ）を生成する。データ有効信号Ｂ１（ｋ）は、データ同一信号Ａ１（ｋ）とは異なる信号である。この場合、送信部１８は、送信信号Ｓ１（ｋ）としてデータ同一信号Ａ１（ｋ）に続けてデータ有効信号Ｂ１（ｋ）と更新データとを一括送信する。新規データＤ１（ｋ）、Ｄ２（ｋ）、Ｄ３（ｋ）、Ｄ４（ｋ）がすべて、保存データＤ１（ｋ−１）、Ｄ２（ｋ−１）、Ｄ３（ｋ−１）、Ｄ４（ｋ−１）と異なる場合には、データ有効信号Ｂ１（ｋ）と更新データとを一括送信する。

なお、同一状態データに対しては、データ記憶部１７に保存されている保存データが更新されず、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してのみ、保存データが更新されることが好ましい。こうすれば、所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、それ以後の新規データは元々の保存データと比較されるので、ゆっくり変化するデータが所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断されてしまうことがない。これと異なり、保存データを新規取得されたデータに更新する場合には、このようにゆっくり変化するデータの取り扱いに注意が必要である。

次に、本実施形態の第２のデータ送信装置２から送信される送信信号Ｓ２（ｎ）について説明する。図４は、本実施形態の第２のデータ送信装置２から送信される送信信号Ｓ２（ｎ）の特徴を示す説明図であり、図４（ａ）は最初（ｎ＝１）の非圧縮処理の送信信号Ｓ２（１）を示す説明図であり、図４（ｂ）は２回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図４（ｃ）は２回目に送信信号Ｓ２（２）として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。

本実施形態の第２のデータ送信装置２においても、図２に示す第１のデータ送信装置１のステップと同様の処理が行われる。本実施形態の第２のデータ送信装置２から送信される送信信号Ｓ２（１）は、図４（ａ）に示すように、データ識別用の「Ａｎｄ」は、第２のデータ送信装置２の送信データであることを識別するデータ送信識別情報となっている。

図４（ｂ）に示すように、新規データＤ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）が保存データと同じか、計測誤差のように所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、データ同一信号Ａ２（２）を生成する。また、同一状態データと判断しなかった新規データＤ８（２）に対してデータ有効信号Ｂ２（２）を生成する。この場合、データ識別用の「Ａｎｄ」は、第２のデータ送信装置２の送信データであることを識別するデータ送信識別情報とデータＤ５（１）、Ｄ６（１）、Ｄ７（１）、Ｄ８（１）の個数を識別するデータ数識別情報とを、データ同一信号Ａ２（２）とデータ有効信号Ｂ２（２）とに書き換え、図４（ｃ）に示す圧縮処理の送信データを送信信号Ｓ２（２）として生成し、このパケット単位で一括送信する。

図４は、１６進数で表わしているが、図４（ｃ）の「Ａｎｄ」は、２進数で「０ｂ０００００００１」である。この「１」がデータ有効信号Ｂ２（２）であり、新規データＤ８（２）がパケット単位に含まれていることを示すデータ数識別情報である。その前の３個の「０」はデータ同一信号Ａ２（２）であり、新規データＤ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）が保存データと同じであって、新規データＤ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）が圧縮されている送信データであることを示すデータ数識別情報である。以降、同様にして、送信信号Ｓ２（ｋ）が生成される。

次に、本実施形態の第３のデータ送信装置３から送信される送信信号Ｓ３（ｎ）について説明する。図５は、第３のデータ送信装置３から送信される送信信号Ｓ３（ｎ）の特徴を示す説明図であり、図５（ａ）は最初（ｎ＝１）の非圧縮処理の送信信号Ｓ３（１）を示す説明図であり、図５（ｂ）は２回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図５（ｃ）は２回目に送信信号Ｓ３（２）として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。

本実施形態の第３のデータ送信装置３においても、図２に示す第１のデータ送信装置１のステップと同様の処理が行われる。本実施形態の第３のデータ送信装置３から送信される送信信号Ｓ３（１）は、図５（ａ）に示すように、データ識別用の「Ａｎｄ」は、第１のデータ送信装置１及び第２のデータ送信装置２をまとめた一括送信の送信データであることを識別するデータ送信識別情報となっている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、非圧縮の場合の送信データは、第１のデータ送信装置１及び第２のデータ送信装置２をまとめたデータ長である。したがって、送信パケット数が多くなり、送信に必要な消費電力は大きいものになっている。本実施形態では、第１のデータ送信装置１及び第２のデータ送信装置２で圧縮された送信データをまとめた一括送信であり、図５（ｃ）に示すようにデータ長を短くして、送信パケット数を減らすことができる。

図５は、１６進数で表わしているが、図５（ｃ）の「Ａｎｄ」は、２進数で「０ｂ００１１０００１」である。この「１」がデータ有効信号Ｂ３（２）であり、新規データＤ３（２）、Ｄ４（２）、Ｄ８（２）がパケット単位に含まれていることを示すデータ数識別情報である。０ｂ以降の「０」はデータ同一信号Ａ３（２）であり、新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）、Ｄ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）が保存データと同じであって、新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）、Ｄ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）が圧縮されている送信データであることを示すデータ数識別情報である。以降、同様にして、送信信号Ｓ３（ｋ）が生成される。

なお、図３（ｃ）及び図４（ｃ）に示す圧縮された送信信号Ｓ１（ｋ）及びＳ２（ｋ）を無線信号として受信する場合には、判断部３６であらためてデータ比較を行わなくともよい。この場合は、複数のデータをまとめた送信データを作成し、データ数識別情報を付与した送信信号Ｓ３（ｋ）が生成される。

本実施形態において、制御部１９、２９、３９は、商用電源でなく、電源として電池を有している。なお、電池は乾電池等の１次電池のほか、充電可能な２次電池であってもよく、その充電用エネルギーは太陽電池や風力発電等の再生可能エネルギーであってもよい。また、制御部１９、２９、３９は、データ取得部１０、２０、３０をそれぞれ必要なタイミングで電源をオンして要求される処理を行わせて、それぞれの処理後に電源をオフすることが好ましい。同様に、制御部１９、２９、３９は、送信部１８、２８、３８をそれぞれ必要なタイミングで電源をオンして要求される処理を行わせて、それぞれの処理後に電源をオフすることが好ましい。さらに、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることが好ましい。

図６は、間欠動作における消費電力を説明するグラフである。図６に示すように、必要なタイミングでウェイクアップして、上記のデータ取得部１０、２０、３０の電源をオン・オフし、これに続けて送信部１８、２８、３８の電源をオン・オフする起動期間ＷＴと、次の起動までの休眠期間ＳＴと、を有している。休眠期間ＳＴの間は、時計機能等の低消費電力の必要機能だけを動作させる（図２のＳ１１）。データ取得タイミングで、起動期間ＷＴが開始され、データ取得期間ＤＴ（図２のＳ１２）でデータ取得部１０、２０、３０の電源をオン・オフし、送信信号送信期間ＴＴ（図２のＳ１９）で送信部１８、２８、３８の電源をオン・オフする。

データ取得部１０、２０、３０の処理に必要な消費電力に比べて、送信部１８、２８、３８の処理に必要な消費電力が大きいので、送信データを圧縮してパケット数を減らすことは効果的である。本実施形態では、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。また、第１所定間隔Ｔ１と第２所定間隔Ｔ２とを同一にし、第１のデータ送信装置１及び第２のデータ送信装置２の送信タイミングを連続させて、第３のデータ送信装置３のデータ取得部３０の電源オン期間を短縮することが好ましい。さらに、前述のように第１のデータ送信装置１及び第２のデータ送信装置２をまとめた一括送信の送信データとすることによって、第３のデータ送信装置３の送信部３８の電源オン期間を短縮することが好ましい。図６に示すように、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることで、間欠測定等の休眠期間ＳＴが長く起動期間ＷＴが短い場合に、起動期間ＷＴを最小にできる。また、保存データの記憶容量を最小にできる。

本実施形態において、第２所定間隔Ｔ２で必ず送信信号が送信される。したがって、第２所定間隔Ｔ２での定期的な通信が途絶えたらデータ送信装置の故障と判断できる。これにより、データ送信装置の故障に気付かず放置されてしまう虞がない。データ送信装置の故障に気付かず放置されていた場合、例えば、センサで監視すべき対象に異常が発生していても異常データが送信されず、長期間見逃されて深刻な事態に陥る虞があった。本実施形態のデータ送信装置では、このような事態を避けることができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

本実施形態の第１のデータ送信装置１は、データＤｉ（ｎ）を第１所定間隔Ｔ１で取得するデータ取得部１０と、第２所定間隔Ｔ２でデータＤｉ（ｎ）にもとづく送信信号Ｓ１（ｎ）を送信する送信部１８と、データＤｉ（ｎ）に対し、今回取得した新規データＤｉ（ｋ）と直前に送信した保存データＤｉ（ｋ−１）とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部１６と、を有している。そして、判断部１６は、第２所定間隔Ｔ２で、新規データＤｉ（ｋ）と保存データＤｉ（ｋ−１）とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、新規データＤｉ（ｋ）にもとづき圧縮したデータ同一信号Ａ１（ｋ）を生成し、送信部１８が送信信号Ｓ１（ｋ）としてデータ同一信号Ａ１（ｋ）を送信する。また、本実施形態の第２のデータ送信装置２は、データＤｉ（ｎ）を第１所定間隔Ｔ１で取得するデータ取得部２０と、第２所定間隔Ｔ２でデータＤｉ（ｎ）にもとづく送信信号Ｓ２（ｎ）を送信する送信部２８と、データＤｉ（ｎ）に対し、今回取得した新規データＤｉ（ｋ）と直前に送信した保存データＤｉ（ｋ−１）とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部２６と、を有している。そして、判断部２６は、第２所定間隔Ｔ２で、新規データＤｉ（ｋ）と保存データＤｉ（ｋ−１）とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、新規データＤｉ（ｋ）にもとづき圧縮したデータ同一信号Ａ２（ｋ）を生成し、送信部２８が送信信号Ｓ２（ｋ）としてデータ同一信号Ａ２（ｋ）を送信する。

この構成によれば、第２所定間隔Ｔ２で新規データＤｉ（ｋ）が前回に送信した保存データＤｉ（ｋ−１）と同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合はデータ同一信号Ａ１（ｋ）、Ａ２（ｋ）を送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、更新データを送信信号として送信する場合に比べ、データ同一信号Ａ１（ｋ）、Ａ２（ｋ）は圧縮されているので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本実施形態の第１のデータ送信装置１において、第２所定間隔Ｔ２で、複数のデータＤｉ（ｎ）、Ｄｊ（ｎ）、・・・にもとづく送信信号Ｓ１（ｎ）を一括送信する場合に、判断部１６は、第２所定間隔Ｔ２で、複数の新規データＤｉ（ｋ）、Ｄｊ（ｋ）、・・・のうち、同一状態データに対してデータ同一信号Ａ１（ｋ）を生成する。そして、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号Ｂ１（ｋ）を生成し、送信部１８は、送信信号Ｓ１（ｋ）としてデータ同一信号Ａ１（ｋ）に続けてデータ有効信号Ｂ１（１ｋ）と更新データとを一括送信する。また、本実施形態の第２のデータ送信装置２において、第２所定間隔Ｔ２で、複数のデータＤｉ（ｎ）、Ｄｊ（ｎ）、・・・にもとづく送信信号Ｓ２（ｎ）を一括送信する場合に、判断部２６は、第２所定間隔Ｔ２で、複数の新規データＤｉ（ｋ）、Ｄｊ（ｋ）、・・・のうち、同一状態データに対してデータ同一信号Ａ２（ｋ）を生成する。そして、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号Ｂ２（ｋ）を生成し、送信部１８は、送信信号Ｓ２（ｋ）としてデータ同一信号Ａ２（ｋ）に続けてデータ有効信号Ｂ２（ｋ）と更新データとを一括送信する。

この構成によれば、第２所定間隔Ｔ２で複数の新規データＤｉ（ｋ）、Ｄｊ（ｋ）、・・・のうち、同一状態データはデータ同一信号Ａ１（ｋ）、Ａ２（ｋ）に圧縮して、残りの更新データはそのまま送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、複数の新規データＤｉ（ｋ）、Ｄｊ（ｋ）、・・・をそのまま一括送信する場合に比べ、データ同一信号Ａ１（ｋ）、Ａ２（ｋ）に圧縮されているので、少ないパケット数で送信することができ、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本実施形態の第１のデータ送信装置１において、データ取得部１０は複数のセンサ１１、１２、・・・を備え、データＤｉ（ｎ）が複数のセンサ１１、１２、・・・の出力を含むとともに、送信信号Ｓ１（ｎ）が複数のセンサ１１、１２、・・・の出力をまとめたパケット単位で構成され、送信部１８は第２所定間隔Ｔ２でパケット単位毎に送信することを特徴とする。また、本実施形態の第２のデータ送信装置２において、データ取得部２０は複数のセンサ２１、２２、・・・を備え、データＤｉ（ｎ）が複数のセンサ２１、２２、・・・の出力を含むとともに、送信信号Ｓ２（ｎ）が複数のセンサ２１、２２、・・・の出力をまとめたパケット単位で構成され、送信部１８、２８は第２所定間隔Ｔ２でパケット単位毎に送信する。

この構成によれば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは１箇所で複数種類が使用されるので、１度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本実施形態の第３のデータ送信装置３において、データ取得部３０は無線信号を受信する受信部３５ｂを備え、第１所定間隔Ｔ１で無線信号に含まれている複数のデータＤｉ（ｎ）、Ｄｊ（ｎ）、・・・を取得するとともに、第２所定間隔Ｔ２で複数のデータＤｉ（ｎ）、Ｄｊ（ｎ）、・・・にもとづく送信信号Ｓ３（ｎ）を一括送信する。

この構成によれば、複数台の子機から中継機に中継して取得データをまとめて一括送信する場合に、１度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本実施形態のデータ送信装置において、第１所定間隔Ｔ１と第２所定間隔Ｔ２は同一であることが好ましい。

この構成によれば、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることで、間欠測定等の休眠期間ＳＴが長く起動期間ＷＴが短い場合に、起動期間ＷＴを最小にできる。また、保存データの記憶容量を最小にできる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態のデータ送信装置の構成について説明する。図７は、本発明の第２実施形態のデータ送信装置を示すブロック図である。

本実施形態の第４のデータ送信装置４は、データ取得部４０と、判断部１６と、データ記憶部１７と、送信部１８と、制御部１９と、を有している。第４のデータ送信装置４は、データ取得部４０のデータ処理部４５以外は、第１実施形態の第１のデータ送信装置１の構成と同じであり、同じ符号を用い、説明を省略する。

データ取得部４０は、センサ１１、１２、１３、１４と、データ処理部４５と、を備え、センサ１１、１２、１３、１４の出力からデータＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ４（ｎ）を、第１所定間隔Ｔ１で繰り返し（ｎ＝１、２、・・・ｋ−１、ｋ、・・・）取得する。データ処理部４５は、センサ１１、１２、１３、１４を駆動するとともに出力を取り込んで所定の形式の信号にまとめるＩ／Ｆ回路部４５ａと、外部から送信された無線信号を受信するための受信部４５ｂと、を有している。受信部４５ｂは、無線受信回路と受信用アンテナとを備える。

データ取得部４０は、Ｉ／Ｆ回路部４５ａと受信部４５ｂとにより取得されたデータを所定の形式の信号に変換し、一括してまとまったデジタル信号として伝達することができる。但し、本実施形態の受信部４５ｂは休止している。

本実施形態の第５のデータ送信装置５は、データ取得部５０と、判断部２６と、データ記憶部２７と、送信部２８と、制御部２９と、を有している。第５のデータ送信装置５は、データ取得部５０のデータ処理部５５以外は、第１実施形態の第２のデータ送信装置２の構成と同じであり、同じ符号を用い、説明を省略する。

データ取得部５０は、センサ２１、２２、２３、２４と、データ処理部５５と、を備え、センサ２１、２２、２３、２４の出力からデータＤ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）を、第１所定間隔Ｔ１で繰り返し（ｎ＝１、２、・・・ｋ−１、ｋ、・・・）取得する。データ処理部５５は、センサ２１、２２、２３、２４を駆動するとともに出力を取り込んで所定の形式の信号にまとめるＩ／Ｆ回路部５５ａと、外部から送信された無線信号を受信するための受信部５５ｂと、を有している。

データ取得部５０は、Ｉ／Ｆ回路部５５ａと受信部５５ｂとにより取得されたデータを所定の形式の信号に変換し、一括してまとまったデジタル信号として伝達することができる。

データ取得部５０は、受信部５５ｂにより、第４のデータ送信装置４から送信された送信信号Ｓ４（ｎ）を受信し、データＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）を取得する。また、Ｉ／Ｆ回路部５５ａにより、センサ２１、２２、２３、２４の出力からデータＤ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）を取得する。データ処理部５５は、データＤ１（ｎ）、Ｄ２（ｎ）、Ｄ３（ｎ）、Ｄ４（ｎ）、Ｄ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）にもとづく所定の形式のデジタル信号を伝達する。

なお、第４のデータ送信装置４は、第５のデータ送信装置５と同じ機能を備えているが、受信部４５ｂは休止しているので、第５のデータ送信装置５から送信された送信信号Ｓ５（ｎ）を受信する動作は行っていない。まお、受信部４５ｂを休止する制御は制御部１９によって行う。

本実施形態の第５のデータ送信装置５は、第４のデータ送信装置４からの送信信号Ｓ４（ｎ）を受信して、センサ２１、２２、２３、２４の出力から取得したデータＤ５（ｎ）、Ｄ６（ｎ）、Ｄ７（ｎ）、Ｄ８（ｎ）を付加した送信信号Ｓ５（ｎ）として第２所定間隔Ｔ２で一括送信する。例えば、送信信号Ｓ５（ｎ）を受信する親機（図示しない）と、第４のデータ送信装置４と、の設置距離が離れているときに、第５のデータ送信装置５が中間の位置に設置されて無線信号の中継を行う中継機の機能を兼ねている。

例えば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは、測定対象のセンサ設置ポイント１箇所で複数種類が使用されるので、本実施形態の第４のデータ送信装置４又は第５のデータ送信装置５は、１度の送信信号で各センサのデータをまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、前回の測定値と同じ測定データ、又は測定誤差等の所定範囲でのみ異なる同一状態データであることが多い。

次に、本実施形態の第５のデータ送信装置５から送信される送信信号Ｓ５（ｎ）について説明する。なお、本実施形態の第４のデータ送信装置４から送信される送信信号Ｓ４（ｎ）は、第１実施形態の第１のデータ送信装置１から送信される送信信号Ｓ１（ｎ）と同じであり、説明を省略する。図８は、本実施形態の第５のデータ送信装置５による処理を示すフローチャートである。図９は、第５のデータ送信装置５から送信される送信信号Ｓ５（ｎ）の特徴を示す説明図であり、図９（ａ）は最初（ｎ＝１）の非圧縮処理の送信信号Ｓ５（１）を示す説明図であり、図９（ｂ）は２回目に送信すべき非圧縮処理の場合の送信データを示す説明図であり、図９（ｃ）は２回目に送信信号Ｓ５（２）として送信する圧縮処理の送信データを示す説明図である。

本実施形態の第５のデータ送信装置５は、図８に示すように、以下のステップで処理が行われる。

ステップＳ５１でデータ取得タイミングまで待機した後、ステップＳ５２で、受信部３５ｂの受信した無線信号を取り込んでデータを取得するとともに、センサ２１、２２、２３、２４の出力からデータを取得する。開始直後は、ステップＳ５３からステップＳ５７に進み、送信データとして非圧縮処理の送信信号Ｓ５（１）を送信する。この送信データは、図９（ａ）に示すように、データ識別用の「Ａｎｄ」及び「Ｓ Ｎｏ．」に続けて、取得されたデータＤ１（１）、Ｄ２（１）、Ｄ３（１）、Ｄ４（１）、Ｄ５（１）、Ｄ６（１）、Ｄ７（１）、Ｄ８（１）を順番に並べたパケット単位になっている。ここで、「Ａｎｄ」は第５のデータ送信装置５の送信データであることを識別するデータ送信識別情報と、データＤ１（１）、Ｄ２（１）、Ｄ３（１）、Ｄ４（１）、Ｄ５（１）、Ｄ６（１）、Ｄ７（１）、Ｄ８（１）の個数を識別するデータ数識別情報と、を含む識別情報である。「Ｓ Ｎｏ．」は、送信データのｎ回目（図９（ａ）は１回目）であることを識別する識別情報である。

ステップＳ５８で、この送信データの元になったデータＤ１（１）、Ｄ２（１）、Ｄ３（１）、Ｄ４（１）、Ｄ５（１）、Ｄ６（１）、Ｄ７（１）、Ｄ８（１）がデータ記憶部２７に保存され、ステップＳ５９で、送信部１８からデータＤ１（１）、Ｄ２（１）、Ｄ３（１）、Ｄ４（１）、Ｄ５（１）、Ｄ６（１）、Ｄ７（１）、Ｄ８（１）にもとづく送信信号Ｓ５（１）が送信される。

この後、ステップＳ５１に戻り、２回目の計測タイミングでは、ステップＳ５２で受信部３５ｂの受信した無線信号及びセンサ１１、１２、１３、１４の出力から新規データを取得し、ステップＳ５３で保存データがあることが判断されてステップＳ５４に進む。

ステップＳ５４では今回取得した新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）、Ｄ３（２）、Ｄ４（２）、Ｄ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）、Ｄ８（２）を、データ記憶部２７のデータと比較する。なお、受信部３５ｂの受信した無線信号は、第４のデータ送信装置４から圧縮処理の送信データを送信信号Ｓ４（２）（図３（ｃ）参照）として送信したものである。

ステップＳ５５で、図９（ｂ）に示すように、新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）が圧縮されている場合と、新規データＤ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）が保存データと同じか、計測誤差のように所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、ステップＳ５６でデータ同一信号Ａ５（２）を生成する。また、同一状態データと判断しなかった新規データＤ３（２）、Ｄ４（２）、Ｄ８（２）に対してデータ有効信号Ｂ５（２）を生成する。この場合、データ識別用の「Ａｎｄ」は、第５のデータ送信装置５の送信データであることを識別するデータ送信識別情報とデータＤ１（２）、Ｄ２（２）、Ｄ３（２）、Ｄ４（２）、Ｄ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）、Ｄ８（２）の個数を識別するデータ数識別情報とを、データ同一信号Ａ５（２）とデータ有効信号Ｂ５（２）とに書き換え、図９（ｃ）に示す圧縮処理の送信データを送信信号Ｓ５（２）として生成し、このパケット単位で一括送信する。

図９は、１６進数で表わしているが、図９（ｃ）の「Ａｎｄ」は、２進数で「０ｂ００１１０００１」である。この「１」がデータ有効信号Ｂ５（２）であり、新規データＤ３（２）、Ｄ４（２）、Ｄ８（２）がパケット単位に含まれていることを示すデータ数識別情報である。０ｂ以降の「０」はデータ同一信号Ａ５（２）であり、新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）、Ｄ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）が保存データと同じであって、新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）、Ｄ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）が圧縮されている送信データであることを示すデータ数識別情報である。

本実施形態の第５のデータ送信装置５に関連付けられた親機では、上記の「Ａｎｄ」に含まれているデータ識別情報にもとづき、送信信号Ｓ５（２）から元の新規データＤ１（２）、Ｄ２（２）、Ｄ３（２）、Ｄ４（２）、Ｄ５（２）、Ｄ６（２）、Ｄ７（２）、Ｄ８（２）が復元可能である。

同様にして、ｎ＝ｋのとき、判断部１６は、データ取得部５０から今回取得した新規データＤ１（ｋ）、Ｄ２（ｋ）、Ｄ３（ｋ）、Ｄ４（ｋ）、Ｄ５（ｋ）、Ｄ６（ｋ）、Ｄ７（ｋ）、Ｄ８（ｋ）を、データ記憶部２７のデータと比較する。データ記憶部２７には、第２所定間隔Ｔ２で直前に送信した保存データＤ１（ｋ−１）、Ｄ２（ｋ−１）、Ｄ３（ｋ−１）、Ｄ４（ｋ−１）、Ｄ５（ｋ−１）、Ｄ６（ｋ−１）、Ｄ７（ｋ−１）、Ｄ８（ｋ−１）が記憶されている。なお、新規データＤ１（ｋ）、Ｄ２（ｋ）、Ｄ３（ｋ）、Ｄ４（ｋ）と保存データＤ１（ｋ−１）、Ｄ２（ｋ−１）、Ｄ３（ｋ−１）、Ｄ４（ｋ−１）とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合、圧縮処理の送信データを受信している。

判断部２６は、新規データＤ５（ｋ）、Ｄ６（ｋ）、Ｄ７（ｋ）、Ｄ８（ｋ）と保存データＤ５（ｋ−１）、Ｄ６（ｋ−１）、Ｄ７（ｋ−１）、Ｄ８（ｋ−１）とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、同一状態データに対してデータ同一信号Ａ５（ｋ）を生成する。データ同一信号Ａ５（ｋ）は、新規データＤ５（ｋ）、Ｄ６（ｋ）、Ｄ７（ｋ）、Ｄ８（ｋ）にもとづき所定の形式に圧縮した信号である。この場合、送信部２８が送信信号Ｓ５（ｋ）としてデータ同一信号Ａ５（ｋ）を送信する。また、判断部２６は、新規データＤ５（ｋ）、Ｄ６（ｋ）、Ｄ７（ｋ）、Ｄ８（ｋ）のうち、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号Ｂ５（ｋ）を生成する。データ有効信号Ｂ５（ｋ）は、データ同一信号Ａ５（ｋ）とは異なる信号である。この場合、送信部２８は、送信信号Ｓ５（ｋ）としてデータ同一信号Ａ５（ｋ）に続けてデータ有効信号Ｂ５（ｋ）と更新データとを一括送信する。新規データＤ５（ｋ）、Ｄ６（ｋ）、Ｄ７（ｋ）、Ｄ８（ｋ）がすべて、保存データＤ５（ｋ−１）、Ｄ６（ｋ−１）、Ｄ７（ｋ−１）、Ｄ８（ｋ−１）と異なる場合には、データ有効信号Ｂ５（ｋ）と更新データとを一括送信する。

なお、同一状態データに対しては、データ記憶部２７に保存されている保存データが更新されず、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してのみ、保存データが更新されることが好ましい。こうすれば、所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、それ以後の新規データは元々の保存データと比較されるので、ゆっくり変化するデータが所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断されてしまうことがない。これと異なり、保存データを新規取得されたデータに更新する場合には、このようにゆっくり変化するデータの取り扱いに注意が必要である。

また、新規データＤ１（ｋ）、Ｄ２（ｋ）、Ｄ３（ｋ）、Ｄ４（ｋ）のうち、圧縮処理の送信データで圧縮された情報として受信されたデータは、そのまま送信データに転送されるように送信データに付加される。なお、「Ａｎｄ」に含まれているデータ識別情報は、受信された送信信号Ｓ４（ｋ）のデータ識別情報でなく、送信する送信信号Ｓ５（ｋ）のデータ識別情報に付け替えられる。

図９（ａ）に示すように、非圧縮の場合の送信データは、第４のデータ送信装置４及び第５のデータ送信装置５のセンサ出力から取得されたデータをまとめたデータ長である。したがって、送信パケット数が多くなり、送信に必要な消費電力は大きいものになっている。本実施形態では、圧縮された送信データをまとめた一括送信であり、図９（ｃ）に示すようにデータ長を短くして、送信パケット数を減らすことができる。

本実施形態において、本実施形態において、制御部１９、２９は、商用電源でなく、電源として電池を有している。なお、電池は乾電池等の１次電池のほか、充電可能な２次電池であってもよく、その充電用エネルギーは太陽電池や風力発電等の再生可能エネルギーであってもよい。また、制御部１９、２９は、データ取得部４０、５０をそれぞれ必要なタイミングで電源をオンして要求される処理を行わせて、それぞれの処理後に電源をオフすることが好ましい。同様に、制御部１９、２９は、送信部１８、２８をそれぞれ必要なタイミングで電源をオンして要求される処理を行わせて、それぞれの処理後に電源をオフすることが好ましい。さらに、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることが好ましい。

第４のデータ送信装置４及び第５のデータ送信装置５は、第１の実施形態と同様、間欠動作させることが好ましい（図６参照）。必要なタイミングでウェイクアップして、上記のデータ取得部４０、５０の電源をオン・オフし、これに続けて送信部１８、２８の電源をオン・オフする起動期間ＷＴと、次の起動までの休眠期間ＳＴと、を有する。休眠期間ＳＴの間は、時計機能等の低消費電力の必要機能だけを動作させる（図８のＳ５１）。データ取得タイミングで、起動期間ＷＴが開始され、データ取得期間ＤＴ（図８のＳ５２）でデータ取得部５０の電源をオン・オフし、送信信号送信期間ＴＴ（図８のＳ５９）で送信部２８の電源をオン・オフする。

データ取得部４０、５０の処理に必要な消費電力に比べて、送信部１８、２８の処理に必要な消費電力が大きいので、送信データを圧縮してパケット数を減らすことは効果的である。本実施形態では、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。また、第１所定間隔Ｔ１と第２所定間隔Ｔ２とを同一にすることが好ましい。

本実施形態において、第２所定間隔Ｔ２で必ず送信信号が送信される。したがって、第２所定間隔Ｔ２での定期的な通信が途絶えたらデータ送信装置の故障と判断できる。これにより、データ送信装置の故障に気付かず放置されてしまう虞がない。データ送信装置の故障に気付かず放置されていた場合、例えば、センサで監視すべき対象に異常が発生していても異常データが送信されず、長期間見逃されて深刻な事態に陥る虞があった。本実施形態のデータ送信装置では、このような事態を避けることができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

本実施形態の第５のデータ送信装置５は、データＤｉ（ｎ）を第１所定間隔Ｔ１で取得するデータ取得部５０と、第２所定間隔Ｔ２で前記データＤｉ（ｎ）にもとづく送信信号Ｓ１（ｎ）を送信する送信部１８と、データＤｉ（ｎ）に対し、今回取得した新規データＤｉ（ｋ）と直前に送信した保存データＤｉ（ｋ−１）とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部１６と、を有している。そして、判断部１６は、第２所定間隔Ｔ２で、新規データＤｉ（ｋ）と保存データＤｉ（ｋ−１）とが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、新規データＤｉ（ｋ）にもとづき圧縮したデータ同一信号Ａ５（ｋ）を生成し、送信部１８が送信信号Ｓ５（ｋ）としてデータ同一信号Ａ５（ｋ）を送信する。

この構成によれば、第２所定間隔Ｔ２で新規データＤｉ（ｋ）が前回に送信した保存データＤｉ（ｋ−１）と同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データである場合はデータ同一信号Ａ５（ｋ）を送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、更新データを送信信号として送信する場合に比べ、データ同一信号Ａ５（ｋ）は圧縮されているので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本実施形態の第５のデータ送信装置５において、第２所定間隔Ｔ２で、複数のデータＤｉ（ｎ）、Ｄｊ（ｎ）、・・・にもとづく送信信号Ｓ５（ｎ）を一括送信する場合に、判断部１６は、第２所定間隔Ｔ２で、複数の新規データＤｉ（ｋ）、Ｄｊ（ｋ）、・・・のうち、同一状態データに対してデータ同一信号Ａ５（ｋ）を生成する。そして、同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号Ｂ５（ｋ）を生成し、送信部１８は、送信信号Ｓ５（ｋ）としてデータ同一信号Ａ５（ｋ）に続けてデータ有効信号Ｂ５（ｋ）と更新データとを一括送信する。

この構成によれば、第２所定間隔Ｔ２で複数の新規データＤｉ（ｋ）、Ｄｊ（ｋ）、・・・のうち、同一状態データはデータ同一信号Ａ５（ｋ）に圧縮して、残りの更新データはそのまま送信するので、定期的な通信が途絶えたら装置の故障と判断できる。さらに、複数の新規データＤｉ（ｋ）、Ｄｊ（ｋ）、・・・をそのまま一括送信する場合に比べ、データ同一信号Ａ５（ｋ）に圧縮されているので、少ないパケット数で送信することができ、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本実施形態の第５のデータ送信装置５において、データ取得部５０は複数のセンサ１１、１２、・・・を備え、データＤｉ（ｎ）が複数のセンサ１１、１２、・・・の出力を含むとともに、送信信号Ｓ５（ｎ）が複数のセンサ１１、１２、・・・の出力をまとめたパケット単位で構成され、送信部１８は第２所定間隔Ｔ２でパケット単位毎に送信する。

この構成によれば、気温・湿度・気圧等を測定する環境センサは１箇所で複数種類が使用されるので、１度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、測定値の変化が穏やかであることが多く、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本実施形態の第５のデータ送信装置５において、データ取得部５０は無線信号を受信する受信部５５ｂを備え、第１所定間隔Ｔ１で無線信号に含まれている複数のデータＤｉ（ｎ）、Ｄｊ（ｎ）、・・・を取得するとともに、第２所定間隔Ｔ２で複数のデータＤｉ（ｎ）、Ｄｊ（ｎ）、・・・にもとづく送信信号Ｓ５（ｎ）を一括送信する。

この構成によれば、子機から子機に中継して取得データをまとめて一括送信する場合に、１度の送信信号でまとめて送信できる。さらに、同一状態データを圧縮して送信するので、データ送信時に消費電力を低減することができる。

また、本実施形態のデータ送信装置において、第１所定間隔Ｔ１と第２所定間隔Ｔ２は同一であることが好ましい。

この構成によれば、データ取得タイミングと送信信号送信タイミングを同一にすることで、間欠測定等の休眠期間ＳＴが長く起動期間ＷＴが短い場合に、起動期間ＷＴを最小にできる。また、保存データの記憶容量を最小にできる。

以上のように、本発明の実施形態のデータ送信装置を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらも本発明の技術的範囲に属する。

（１）本実施形態において、データ取得部１０、２０、３０、４０はセンサの出力をデータとしていたが、狭義のセンサ以外のデータであってもよい。例えば、電圧や周波数のように電気回路から取り出せる電気的データであってもよい。

（２）本実施形態において、最初のデータと更新データは同じ形式のデータとしていたが、２回目以降の更新データは、保存データとの差分データとして送信するようにしてもよい。例えば、最初のデータに近い範囲でのみ変化する更新データの場合、差分データとして送信するほうがパケット数を少なくできることが多い。このような場合は差分データを送信するほうが好ましい。

（３）本実施形態において、第３のデータ送信装置３は、無線信号として圧縮された送信信号Ｓ１（ｎ）及びＳ２（ｎ）を受信するとしたが、第１のデータ送信装置１及び第２のデータ送信装置２に限定されない。その他の非圧縮データを送信するデータ送信装置の無線信号を受信し、第３のデータ送信装置３が前回の保存データと比較して、圧縮された送信信号Ｓ３（ｎ）を送信するようにしてもよい。例えば、既存のデータ送信装置を活用して、中継機として本発明のデータ送信装置を使用しても効果を奏する。

（４）本実施形態において、識別情報として、送信データのｎ回目であることを送信したが、識別情報はこれに限定されるものではない。例えば、データ送信装置のＩＤを登録して、ＩＤ情報を識別情報として送信するように変更してもよい。また、送信するデータ量に応じてデータ量は変更されるものであって、本実施形態のデータ量に限定されるものではない。

１ 第１のデータ送信装置
２ 第２のデータ送信装置
３ 第３のデータ送信装置
４ 第４のデータ送信装置
５ 第５のデータ送信装置
１０、２０、３０、４０、５０ データ取得部
１１、１２、１３、１４、２１、２２、２３、２４ センサ
１５、２５、３５、４５、５５ データ処理部
１６、２６、３６ 判断部
１７、２７、３７ データ記憶部
１８、２８、３８ 送信部
１９、２９、３９ 制御部
３５ｂ、４５ｂ、５５ｂ 受信部
４５ａ、５５ａ Ｉ／Ｆ回路部
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ５ データ同一信号
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ５ データ有効信号
ＤＴ データ取得期間
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 送信信号
ＳＴ 休眠期間
Ｔ１ 第１所定間隔
Ｔ２ 第２所定間隔
ＴＴ 送信信号送信期間
ＷＴ 起動期間

Claims (5)

1. データを第１所定間隔で取得するデータ取得部と、
   第２所定間隔で前記データにもとづく送信信号を送信する送信部と、
   前記データに対し、今回取得した新規データと直前に送信した保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態か否かを判断する判断部と、を有し、
   前記判断部は、前記第２所定間隔で、前記新規データと前記保存データとが同じ又は所定範囲でのみ異なる同一状態データであると判断した場合に、前記新規データにもとづき圧縮したデータ同一信号を生成し、前記送信部が前記送信信号として前記データ同一信号を送信することを特徴とするデータ送信装置。
2. 前記第２所定間隔で、複数の前記データにもとづく前記送信信号を一括送信する場合に、
   前記判断部は、前記第２所定間隔で、複数の前記新規データのうち、前記同一状態データに対して前記データ同一信号を生成し、前記同一状態データと判断しなかった残りの更新データに対してデータ有効信号を生成し、
   前記送信部は、前記送信信号として前記データ同一信号に続けて前記データ有効信号と前記更新データとを一括送信することを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
3. 前記第１所定間隔と前記第２所定間隔は同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のデータ送信装置。
4. 前記データ取得部は無線信号を受信する受信部を備え、前記第１所定間隔で前記無線信号に含まれている前記データを取得するとともに、前記第２所定間隔で複数の前記データにもとづく前記送信信号を一括送信することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のデータ送信装置。
5. 前記データ取得部は複数のセンサを備え、前記データが前記センサの出力を含むとともに、前記送信信号が前記センサの出力をまとめたパケット単位で構成され、前記送信部は前記第２所定間隔で前記パケット単位毎に送信することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のデータ送信装置。