JP2018074614A - 制御装置および電子システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の太陽電池により発電された電力を用いて複数の電子装置を起動する際に、全ての電子装置を同時に起動する場合と比較して、特定の電子装置の起動時間を短縮する。
【解決手段】ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃは、電源制御装置５０を介して供給された電力をキャパシタに蓄積して、このキャパシタの電圧が予め設定された値を超えると起動してビーコン信号を送信する動作を行っている。電源制御装置５０は、複数のビーコン送信装置１０のうち優先して起動させるべきビーコン送信装置１０に対して、複数の太陽電池４０のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池４０により発電された電力を供給して優先して起動させるような制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、制御装置および電子システムに関する。

特許文献１には、電池から負荷への電力供給を、キャパシタを介して行う方式において、負荷の状況に応じて電源とキャパシタとの接続情報を切替えるスイッチング回路を備えた電源制御装置が開示されている。

特開２０１６−０４０９８０号公報

本発明の目的は、複数の太陽電池により発電された電力を用いて複数の電子装置を起動する際に、全ての電子装置を同時に起動する場合と比較して、特定の電子装置の起動時間を短縮することが可能な制御装置および電子システムを提供することである。

［電子システム］
請求項１に係る本発明は、複数の太陽電池と、
供給された電力をキャパシタに蓄積して、前記キャパシタの電圧が予め設定された値を超えると起動して動作を行う複数の電子装置と、
前記複数の電子装置のうち優先して起動させるべき電子装置に対して、前記複数の太陽電池のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池により発電された電力を供給して起動させるような制御を行う制御装置とを備えた電子システムである。

請求項２に係る本発明は、前記制御装置が、優先して起動させるべき電子装置の起動が完了すると、次に優先して起動させるべき電子装置に対して、前記複数の太陽電池のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池により発電された電力を供給して起動させるような制御を行う請求項１記載の電子システムである。

請求項３に係る本発明は、前記制御装置が、前記複数の電子装置の起動が完了した場合、前記複数の電子装置のそれぞれに対して、対応して設けられている太陽電池が接続されるような制御を行う請求項１又は２記載の電子システムである。

請求項４に係る本発明は、前記制御装置が、前記複数の太陽電池のうち発電を開始した太陽電池に対応して設けられている電子装置を、優先して起動させるべき電子装置として、前記複数の太陽電池のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池により発電された電力を供給する請求項１から３のいずれか記載の電子システムである。

請求項５に係る本発明は、前記複数の太陽電池には、前記複数の電子装置のいずれも対応していない太陽電池が含まれる請求項１から４のいずれか記載の電子システム。

請求項６に係る本発明は、前記複数の電子装置のいずれにも対応していない太陽電池に接続され、当該太陽電池により発電された電力を蓄積する蓄積部をさらに備えた請求項５記載の電子システムである。

請求項７に係る本発明は、前記蓄積部が、電気二重層コンデンサである請求項６記載の電子システムである。

請求項８に係る本発明は、前記電子装置が、自装置の識別情報を含むビーコン信号を送信する送信装置である請求項１から７のいずれか記載の電子システムである。

［制御装置］
請求項９に係る本発明は、供給された電力をキャパシタに蓄積して、前記キャパシタの電圧が予め設定された値を超えると起動して動作を行う複数の電子装置のうち優先して起動させるべき電子装置に対して、複数の太陽電池のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池により発電された電力を供給して起動させるような制御を行う制御装置である。

請求項１に係る本発明によれば、複数の太陽電池により発電された電力を用いて複数の電子装置を起動する際に、全ての電子装置を同時に起動する場合と比較して、特定の電子装置の起動時間を短縮することが可能な電子システムを提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、優先して起動させるべき電子装置を順次起動することが可能な電子システムを提供することができる。

請求項３に係る本発明によれば、全ての電子装置の起動が完了した後は、それぞれの電子装置に対して対応した太陽電池を接続して通常動作に移行することが可能な電子システムを提供することができる。

請求項４に係る本発明によれば、発電を介しした太陽電池に対応して設けられている電子装置を優先して起動することが可能な電子システムを提供することができる。

請求項５に係る本発明によれば、それぞれの電子装置に対応した太陽電池のみにより複数の電子装置を起動させる場合と比較して、起動時間を短縮させることが可能な電子システムを提供することができる。

請求項６に係る本発明によれば、複数の電子装置のいずれにも対応していない太陽電池に蓄積部が接続されていない構成と比較して、起動時間を短縮させることが可能な電子システムを提供することができる。

請求項７に係る本発明によれば、複数の電子装置のいずれにも対応していない太陽電池に電気二重層コンデンサが接続されていない構成と比較して、起動時間を短縮させることが可能な電子システムを提供することができる。

請求項８に係る本発明によれば、複数の太陽電池により発電された電力を用いてビーコン信号を送信する複数の電子装置を起動する際に、特定の電子装置を他の電子装置よりも優先して起動させることが可能な電子システムを提供することができる。

請求項９に係る本発明によれば、複数の太陽電池により発電された電力を用いて複数の電子装置を起動する際に、全ての電子装置を同時に起動する場合と比較して、特定の電子装置の起動時間を短縮することが可能な制御装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態のビーコン送信装置１０を含む位置確認システムのシステム構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態のビーコン送信装置１０に対して、太陽電池４０により発電された電力を供給するようにしたシステム構成を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態のビーコン送信装置１０の一日の概略動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態のビーコン送信装置１０の回路構成を説明するための図である。 ビーコン送信装置１０が設置されている場所の照明がオン状態となった後の、キャパシタ３２の電圧変化を説明するための図である。 本実施形態の第１の実施形態における電源制御装置５０の構成を説明するための図である。 ビーコン送信装置１０ａを優先して起動する場合の電源制御装置５０の動作を説明するためのフローチャートである。 太陽電池４０ａ、４０ｂの両方をビーコン送信装置１０ａに接続した場合の回路状態を説明するための図である。 太陽電池４０ａ、４０ｂの両方をビーコン送信装置１０ｂに接続した場合の回路状態を説明するための図である。 太陽電池４０ａ、４０ｂを、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂにそれぞれ接続した場合の回路状態を説明するための図である。 ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂと、太陽電池４０ａ、４０ｂとが１対１接続の回路状態で、太陽電池４０ａ、４０ｂが同時に発電を開始した場合の様子を示すタイミングチャートである。 起動制御装置５０によりビーコン送信装置１０ａを優先して起動させた場合のタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態のビーコン送信システムにおける電源制御装置５０Ａの構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態の電源制御装置５０Ａの動作を説明するためのフローチャートである。 太陽電池４０ｃをビーコン送信装置１０ａに接続した場合の回路状態を説明するための図である。 太陽電池４０ｃをビーコン送信装置１０ｂに接続した場合の回路状態を説明するための図である。 太陽電池４０ｃをビーコン送信装置１０ａ、１０ｂの両方から切り離した場合の回路状態を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態の起動制御装置５０Ａによりビーコン送信装置１０ａを優先して起動させた場合のタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態のビーコン送信システムの構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態における電源制御装置５０Ｂの通常動作中の回路状態を説明するための図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[第１の実施形態]
図１は本発明の第１の実施形態のビーコン送信装置１０を含む位置確認システムのシステム構成を示す図である。なお、図１では、複数のビーコン送信装置１０を、それぞれ、ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃとして表示する。

本実施形態における位置確認システムは、移動端末装置２０の現在位置を特定するためのシステムであり、図１に示されるように、ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃと、スマートフォン（以下、スマホと略す。）、タブレット端末装置、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略す。）等の携帯可能な移動端末装置２０と、サーバ装置３０とから構成される。

なお、図１では、１台の移動端末装置２０のみが示されているが、実際には複数の移動端末装置２０が位置確認システム内に含まれる。

移動端末装置２０は、通信ネットワークを介して位置情報サーバ装置３０に接続可能な装置であればどのような装置であっても本発明は適用可能である。

ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃは、ＷｉＦｉ等の無線通信回線を介して、自装置を特定するための識別子（ＩＤ）情報を含むビーコン信号を送信する機能を有している。そして、ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃは、それぞれ、移動端末装置２０の位置特定を行いたい場所に設置される。例えば、ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃは、それぞれ、会議室内や廊下等の異なる場所に設置され、上述した識別子を含むビーコン信号を常時送信している。

そして、移動端末装置２０は、ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃが設置されている場所の周辺に接近した場合、ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃにより送信されているビーコン信号を受信して、受信したビーコン信号に含まれる識別子の情報と、そのビーコン信号を受信した際の受信電波強度の情報とをビーコン情報としてサーバ装置３０に送信する。

サーバ装置３０では、移動端末装置２０からのビーコン情報を受信すると、そのビーコン情報に含まれる識別子の情報や受信電波強度の情報に基づいて、その移動端末装置２０の位置を推定する。具体的には、サーバ装置３０には、各ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃのそれぞれの設置位置が記憶されており、受信したビーコン情報の識別子の情報から移動端末装置２０がどのビーコン送信装置の周辺に存在しているかを判定し、受信電波強度によりそのビーコン送信装置からの距離を算出して、移動端末装置２０の現在位置を推定する。

そして、サーバ装置３０は、複数のビーコン送信装置に基づくビーコン情報を移動端末装置２０から受信することにより、より正確な位置推定を行うことができる。

なお、このビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃは、図示されていない太陽電池により発電された電力を用いて動作を行っている。

次に、図２を参照して、太陽電池４０ａ〜４０ｃと、ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃと、太陽電池４０ａ〜４０ｃにより発電された電力をビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃに供給するための制御を行う電源制御装置５０とから構成されたビーコン送信システム（電子システム）を示す。

太陽電池（光電池）４０ａ〜４０ｃは、太陽光や照明光等の光を受けて光エネルギーを電気エネルギーに変換して発電を行っている。

なお、図２では、電源制御装置５０が、３台のビーコン装置１０ａ〜１０ｃと、３台の太陽電池４０ａ〜４０ｃとの間の接続を制御する場合を示しているが、ビーコン装置、太陽電池の数はこのような場合に限定されるものではない。複数の太陽電池により発電された電力を、複数のビーコン送信装置に供給するようなシステムに対しても同様に本発明を適用することができるものである。

電源制御装置５０は、太陽電池４０ａ〜４０ｃにより発電された電力を、ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃのそれぞれにどのように供給するかの制御を行っている。

なお、太陽電池４０ａ〜４０ｃとビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃとは、それぞれ対応して設けられている。

ビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃは、電源制御装置５０を介して供給された電力をキャパシタに蓄積して、このキャパシタの電圧が予め設定された値を超えると起動してビーコン信号を送信する動作を行っている。このビーコン送信装置１０ａ〜１０ｃの具体的な構成については後述する。

このようにビーコン送信装置１０（１０ａ〜１０ｃ）を太陽電池４０（４０ａ〜４０ｃ）の電力により駆動するようにした理由を以下に説明する。

ビーコン送信装置１０を、オフィス、会議室、廊下等の様々な場所に設置する際に、ＡＣ電源を接続する必要があったのでは、設置場所に自由度が無く限定的なものになってしまう。また、延長ケーブル等によってビーコン送信装置１０を設置する場所まで電源を持ってくるようにしたのでは、多くのビーコン送信装置１０を用いる場合には設置のための手間が多大なものになってしまい現実的ではない。

また、ビーコン送信装置１０を電池等により駆動するようにしたのでは、電池切れが発生した際に電池交換を行う必要があるという問題が発生する。充電可能な二次電池を用いたとしても、電池切れが発生した場合に充電しなければならなくなるという問題が発生する。

そのため、本実施形態におけるビーコン送信装置１０では、ソーラーパネル等の太陽電池４０を備えることにより外部からの電源接続を必要とすることなく様々な場所に設置可能な構成となっている。

そして、本実施形態のビーコン送信装置１０は、オフィス等が稼働しており照明がオン状態となっている場合のみ動作すれば良い。

例えば、本実施形態のビーコン送信装置１０があるオフィスで使用された場合における、一日の概略動作を図３を参照して説明する。

このオフィスでは、例えば、通常勤務時間が９：００〜１８：００となっている。そのため、朝の９：００になり従業員が出社して照明がオンになると、太陽電池３１が発電を開始してビーコン送信装置１０が起動する。そして、オフィス内に人がいる昼間の時間帯では、ビーコン送信装置１０は、オン状態の照明の光により発電を継続して動作状態となる。そして、夕方の１８：００になり従業員が帰宅してオフィス内の照明がオフ状態になると、ビーコン送信装置１０では、発電が行われなくなり、最後にはビーコン送信装置１０は動作を停止する。

このような本実施形態のビーコン送信装置１０の回路構成を図４を参照して説明する。

本実施形態のビーコン送信装置１０は、図４に示されるように、電源制御装置５０を介して供給されてきた太陽電池の電力を蓄積するキャパシタ（蓄積部）３２と、電圧監視回路３３と、レギュレータ３４と、本体部３５とを備えている。

本体部３５は、キャパシタ３２により蓄積された電力を用いて動作する電子装置本体部である。具体的には、本体部３５は、自装置の識別子（識別情報）を含むビーコン信号を、ＷｉＦｉ等の無線回線を介して周囲に送信する送信部として動作している。

レギュレータ３４は、キャパシタ３２に蓄積されている電圧を、本体部３５の動作電圧である３Ｖに変換して出力する定電圧回路である。このレギュレータ３４には、イネーブル端子（ＥＮ）が設けられており、このイネーブル端子がハイレベルになると電圧変換動作を行って出力電圧を本体部３５に供給する動作を行い、このイネーブル端子がロウレベルになると電圧変換動作を停止して本体部２５に電圧が印加されないようにする構成となっている。

キャパシタ（蓄積部）３２は、いわゆるスーパーキャパシタ（ＳＣＡＰ）と呼ばれるコンデンサであり、例えば容量が０．０２（Ｆ：ファラッド）の電気二重層コンデンサである。

キャパシタ３２では、太陽電池３１により発電された電力を蓄積することにより徐々に電圧が上昇する。そして、太陽電池３１の発電電圧の定格値は５Ｖであるため、太陽電池３１が発電を開始するとキャパシタ３２の電圧も徐々に上昇し、充分な時間が経過すると最後には５Ｖとなる。

そして、電圧監視回路３３は、キャパシタ３２の電圧を監視しており、電圧が上昇する場合には、キャパシタ３２の電圧が４Ｖを超えるとレギュレータ３４への制御信号をハイレベルとして本体部３５の動作を開始させる。そして、電圧監視回路３３は、キャパシタ３２の電圧が下降する場合には、キャパシタ３２の電圧が４Ｖよりも低い２Ｖを下回るとレギュレータ３４への制御信号をロウレベルとして本体部３５の動作を停止させるよう制御する。

次に、本実施形態のビーコン送信装置１０が設置されている場所の照明がオン状態となった後の、キャパシタ３２の電圧変化を図５を参照して説明する。

この図５では、朝の９時に照明がオン状態となり太陽電池４０が発電を開始したものとして説明する。そして、この９時の時点においてキャパシタ３２に蓄積されている電荷量はほぼ０であり、キャパシタ３２の電圧もほぼ０Ｖであるものとして説明する。

このような状態において太陽電池４０が発電を継続すると、キャパシタ３２に蓄積される電荷量も増加して電圧値が徐々上昇する。そして、時刻Ｔ１において、キャパシタ３２の電圧値が４Ｖを超えると、電圧監視回路３３から出力される制御信号の論理状態がロウレベルからハイレベルに切り替わる。すると、レギュレータ３４は動作状態となり３Ｖの出力を本体部３５に供給するため、ビーコン送信装置１０が起動を開始する。

ここで、ビーコン送信装置１０の本体部３５が起動する際には、定常動作時よりも大きな電力を消費する。そのため、時刻Ｔ１においてビーコン送信装置１０が起動を開始すると、太陽電池３１において発電する電力よりもビーコン送信装置１０において消費する電力の方が大きくなることにより、キャパシタ３２の電圧が一旦落下する。

しかし、ビーコン送信装置１０の本体部３５が起動動作を完了して定常状態になると消費電力は小さくなり、太陽電池４０の発電電力よりも小さくなる。そのため、キャパシタ３２に蓄積される電荷量も増加することとなり電圧値も上昇に転ずることになる（時刻Ｔ２）。

そして、起動動作が完了する時刻Ｔ２以降では、本体部３５の消費電力が減少したことにより、太陽電池４０からキャパシタ３２に充電される電荷量の方が、キャパシタ３２から放電される電荷量よりも多くなり、キャパシタ３２の電圧は上昇する。そして、時刻Ｔ３においてキャパシタ３２の電圧が５Ｖに到達すると、キャパシタ３２の電圧はこの５Ｖで一定となる。

次に、図２に示した電源制御装置５０の構成について図６を参照して説明する。

なお、以下では説明を簡単にするために、電源制御装置５０が、２台の太陽電池４０ａ、４０ｂと、２台のビーコン送信装置１０ａ、１０ｂとの間の接続制御を行うものとして説明する。

本実施形態の電源制御装置５０は、図６に示されるように、切替制御回路５１と、切替スイッチ５２、５３とから構成されている。

切替スイッチ５２は、切替制御回路５１による制御に基づいて、太陽電池４０ａにより発電された電力を、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれに切り替えて供給する。

切替スイッチ５３は、切替制御回路５１による制御に基づいて、太陽電池４０ｂにより発電された電力を、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれに切り替えて供給する。

切替制御回路５１は、太陽電池４０ａ、４０ｂが発電している電圧値、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのそれぞれのキャパシタ３２の電圧値を監視している。そして、切替制御回路５１は、監視しているこれらの電圧により、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれを優先して起動すべきかを判定し、優先して起動すべきと判定したビーコン送信装置１０に対して、２つの太陽電池４０ａ、４０ｂにより発電された電力を供給するような制御を行う。

そして、優先して起動すべきと判定したビーコン送信装置１０の起動が完了した場合、切替制御回路５１は、残りのビーコン送信装置１０に対して、２つの太陽電池４０ａ、４０ｂにより発電された電力を供給するような制御を行う。

なお、ビーコン送信装置１０および太陽電池４０がそれぞれ複数存在する場合には、電源制御装置５０は、複数のビーコン送信装置１０のうち優先して起動させるべきビーコン送信装置１０に対して、複数の太陽電池４０のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池４０により発電された電力を供給して優先して起動させるような制御を行う。

そして、電源制御装置５０は、優先して起動させるべきビーコン送信装置１０の起動が完了すると、次に優先して起動させるべきビーコン送信装置１０に対して、複数の太陽電池４０のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池４０により発電された電力を供給して起動させるような制御を行う。

なお、ここでは太陽電池４０ａ、４０ｂは、それぞれ、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂに対して１対１で対応して近接して設けられている。

そのため、電源制御装置５０は、太陽電池４０ａ、４０ｂのうち発電を開始した太陽電池に対応して設けられているビーコン送信装置を、優先して起動させるべきビーコン送信装置として判定する。そして、電源制御装置５０は、優先して起動させるべきと判定したビーコン送信装置１０の起動が完了するまで、優先して起動させるべきと判定したビーコン送信装置１０に対して、２台の太陽電池の４０ａ、４０ｂにより発電された全ての電力を供給する。

このような制御を行う理由を以下に説明する。本実施形態では、太陽電池４０ａ、４０ｂは、それぞれ、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂに対応して隣接して設けられている。そのため、オフィスの始業時間が近づいて、例えば太陽電池４０ａが発電を開始した場合、この太陽電池４０ａの周辺に人がいる可能性が高い。そのため、人がいる可能性が高い場所に設置されているビーコン装置１０ａを、ビーコン装置１０ｂよりも優先して起動する必要がある。

そのため、本実施形態における電源制御装置５０は、優先して起動すべきビーコン送信装置１０ａに対して、２台の太陽電池４０ａ、４０ｂを優先して接続して、通常よりも早く起動させるようにしている。

そして、電源制御装置は、２台のビーコン送信装置１０ａ、１０ｂの起動が完了して定常動作に移行した場合、この２台のビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのそれぞれに対して、対応して設けられている太陽電池４０ａ、４０ｂが接続されるような制御を行う。

なお、以下の説明では、太陽電池４０ａの発電開始が検出されたことによりビーコン送信装置１０ａを優先して起動する場合を用いて動作説明を行う。

このような場合の電源制御装置５０の動作を図７のフローチャートを参照して説明する。

電源制御装置５０では、ビーコン送信装置１０ａを優先して起動させるため、太陽電池４０ａ、４０ｂの両方をビーコン送信装置１０ａに接続するような制御が行われる（ステップＳ１０１）。

具体的には、図８に示すように、切替制御部５１が、切替スイッチ５２、５３を制御することにより、太陽電池４０ａ、４０ｂの両方により発電された全ての電力がビーコン送信装置１０ａに供給されるような制御が行われる。

そして、切替制御部５１は、ビーコン送信装置１０ａの起動が完了したことを検出すると（ステップＳ１０２においてｙｅｓ）、切替スイッチ５２、５３を制御することにより、太陽電池４０ａ、４０ｂの両方により発電された全ての電力がビーコン送信装置１０ｂに供給されるような制御を行う（ステップＳ１０３）。

具体的には、図９に示すように、切替制御部５１は、切替スイッチ５２、５３を切替えることにより、太陽電池４０ａ、４０ｂの両方により発電された全ての電力がビーコン送信装置１０ｂに供給されるようにする。

ここで、切替制御部５１は、図５に示したようなキャパシタ３２の電圧変化によりビーコン送信装置１０ａの起動完了を検出するようにしてもよいし、ビーコン送信装置１０ａから起動完了を示す信号を受信して、ビーコン送信装置１０ａの起動完了を検出するようにしても良い。

そして、切替制御部５１は、ビーコン送信装置１０ｂの起動が完了したことを検出すると（ステップＳ１０４においてｙｅｓ）、切替スイッチ５２、５３を制御することにより、太陽電池４０ａにより発電された電力はビーコン送信装置１０ａに供給され、太陽電池４０ｂにより発電された電力がビーコン送信装置１０ｂに供給されるように変更する（ステップＳ１０５）。

具体的には、図１０に示すように、切替制御部５１は、図９に示した回路状態から切替スイッチ５２を切替えることにより、太陽電池４０ａ、４０ｂがそれぞれビーコン送信装置１０ａ、１０ｂに接続されるように回路状態を変更する。

このような回路状態となることにより、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂは、それぞれ、太陽電池４０ａ、４０ｂからの電力を使用してビーコン信号を周囲に送信する通常動作を行う。

次に、上記のような制御が行われることにより、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂの起動がどのようなタイミングで行われるかについて説明する。

先ず、比較のために、図１０に示したようなビーコン送信装置１０ａ、１０ｂと、太陽電池４０ａ、４０ｂとが１対１接続の回路状態で、太陽電池４０ａ、４０ｂが同時に発電を開始した場合の様子を図１１のタイミングチャートに示す。

図１１のタイミングチャートでは、時刻Ｔ４においてビーコン送信装置１０ａ、１０ｂがそれぞれ同時に起動を開始し、時刻Ｔ５において起動が完了した場合が示されている。

このようにビーコン送信装置１０ａ、１０ｂと、太陽電池４０ａ、４０ｂとが１対１接続の場合に、起動を開始してから起動を完了するまでに要する時間を起動時間Ｔstとする。

具体的には、この起動時間Ｔstは、太陽電池４０ａ、４０ｂにより供給された電力により、図４に示したキャパシタ３２の電圧が４ｖに達するまでに必要な時間である。

これに対して、本実施形態の起動制御装置５０によりビーコン送信装置１０ａを優先して起動させた場合のタイミングチャートを図１２に示す。

図１２を参照すると、時刻Ｔ６において太陽電池４０ａ、４０ｂの両方がビーコン送信装置１０ａに接続されて起動を開始している。そのため、図１１に示した起動時間Ｔｓｔの半分の起動時間が経過した時刻Ｔ７においてビーコン送信装置１０ａの起動が完了しているのが分かる。

そして、図１２では、時刻Ｔ７において、切替制御部５１により切替スイッチ５２、５３の切り替えが行われ、太陽電池４０ａ、４０ｂの両方がビーコン送信装置１０ｂに接続されて、ビーコン送信装置１０ｂの起動が開始される。そのため、時刻Ｔ７から起動時間Ｔｓｔの半分の起動時間が経過した時刻Ｔ８においてビーコン送信装置１０ｂの起動が完了している。

なお、図１１と図１２を比較すると、２台のビーコン送信装置１０ａ、１０ｂが完了するまでに必要なトータルの起動時間Ｔｓｔは同じである。しかし、図１２では、ビーコン送信装置１０ａが起動を完了して定常動作に移行する時刻が、図１１に示した場合よりも早くなっているのが分かる。

[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態のビーコン送信システムについて説明する。

上記で説明した第１の実施形態では、２台の太陽電池４０ａ、４０ｂを用いて２台のビーコン送信装置１０ａ、１０ｂを起動させるものであった。これに対して、本実施形態では、３台の太陽電池４０ａ、４０ｂ、４０ｃを用いて２台のビーコン送信装置１０ａ、１０ｂを起動させるようにしたものである。

図１３に本実施形態のビーコン送信システムにおける電源制御装置５０Ａの構成を示す。

本実施形態の電源制御装置５０Ａは、図１３に示すように、切替制御部５１Ａと、切替スイッチ５４により構成されている。

なお、太陽電池４０ａ、４０ｂは、それぞれ、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂに対応して設けられており、定常動作中にも発電した電力を、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂに供給するために設けられている。しかし、本実施形態における太陽電池４０ｃは、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれにも対応して設けられておらず、起動時にのみ用いるための太陽電池である。

つまり、本実施形態では、発電を行う３台の太陽電池４０ａ〜４０ｃには、２台のビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれにも対応していない太陽電池４０ｃが含まれていることになる。

本実施形態における電源制御装置５０Ａでは、太陽電池４０ａ、４０ｂにより発電された電力は、常時ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂにそれぞれ供給されるようになっている。

切替スイッチ５４は、切替制御回路５１Ａによる制御に基づいて、太陽電池４０ｃにより発電された電力をビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれに切り替えて供給するか、またはビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれにも供給しないかを切替える。

切替制御回路５１Ａは、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのそれぞれのキャパシタ３２の電圧値を監視している。そして、切替制御回路５１Ａは、監視しているこれらの電圧により、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれを優先して起動すべきかを判定し、優先して起動すべきと判定したビーコン送信装置１０に対して、太陽電池４０ｃにより発電された電力を供給するような制御を行う。

次に、本実施形態における電源制御装置５０Ａの動作を図１４のフローチャートを参照して説明する。

なお、以下の説明では、太陽電池４０ａの発電開始が検出されたことによりビーコン送信装置１０ａを優先して起動する場合を用いて動作説明を行う。

電源制御装置５０Ａでは、ビーコン送信装置１０ａを優先して起動させるため、太陽電池４０ｃをビーコン送信装置１０ａに接続するような制御が行われる（ステップＳ２０１）。

具体的には、図１５に示すように、切替制御部５１Ａが、切替スイッチ５４を制御することにより、太陽電池４０ｃにより発電された電力がビーコン送信装置１０ａに供給されるような制御が行われる。

そして、切替制御部５１Ａは、ビーコン送信装置１０ａの起動が完了したことを検出すると（ステップＳ２０２においてｙｅｓ）、切替スイッチ５４を制御することにより、太陽電池４０ｃにより発電された電力がビーコン送信装置１０ｂに供給されるように切替える（ステップＳ２０３）。

具体的には、図１６に示すように、切替制御部５１Ａは、切替スイッチ５４を切替えることにより、太陽電池４０ｃにより発電された電力がビーコン送信装置１０ｂに供給されるようにする。

そして、切替制御部５１Ａは、ビーコン送信装置１０ｂの起動が完了したことを検出すると（ステップＳ２０４においてｙｅｓ）、切替スイッチ５４を制御することにより、太陽電池４０ｃにより発電された電力がビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれにも供給されないよう切り替える（ステップＳ２０５）。

具体的には、図１７に示すように、切替制御部５１Ａは、切替スイッチ５４を中立状態とすることにより、太陽電池４０ｃがビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれにも接続されないように回路状態を変更する。

このような回路状態となることにより、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂは、それぞれ、太陽電池４０ａ、４０ｂからの電力を使用してビーコン信号を周囲に送信する通常動作を行う。

次に、上記のような制御が行われることにより、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂの起動がどのようなタイミングで行われるかについて説明する。

本実施形態の起動制御装置５０Ａによりビーコン送信装置１０ａを優先して起動させた場合のタイミングチャートを図１８に示す。

図１８を参照すると、時刻Ｔ９において太陽電池４０ａ、４０ｃがビーコン送信装置１０ａに接続され、太陽電池４０ｂがビーコン送信装置１０ｂに接続されて起動が開始される。そして、ビーコン送信装置１０ａは、２台の太陽電池４０ａ、４０ｃにより発電された電力が供給されることにより、図１１に示した起動時間Ｔｓｔの半分の起動時間が経過した時刻Ｔ１０において起動を完了している。

そして、図１８では、時刻Ｔ１０において、切替制御部５１Ａにより切替スイッチ５４の切り替えが行われ、太陽電池４０ｃがビーコン送信装置１０ｂに接続されて、ビーコン送信装置１０ｂには２台の太陽電池４０ｂ、４０ｃが接続されるようになる。
そのため、時刻Ｔ１０以降においては、ビーコン送信装置１０ｂのキャパシタ３２に蓄積される電荷量の蓄積速度もアップして時刻Ｔ１１においてビーコン送信装置１０ｂの起動が完了する。

なお、第１の実施形態の場合の図１２と、本実施形態の場合の図１８を比較すると、ビーコン送信装置１０ａの起動が完了するまでに必要な起動時間（０．５×Ｔst）は同じである。しかし、図１８では、ビーコン送信装置１０ｂは、時刻Ｔ９から０．７５×Ｔstの起動時間経過後の時刻Ｔ１１において起動完了している。つまり、図１８では、ビーコン送信装置１０ｂが起動を完了して定常動作に移行する時刻Ｔ１１が、図１２に示した場合よりも早くなっているのが分かる。

[第３の実施形態]
次に、本発明の第３の実施形態のビーコン送信システムについて説明する。

本実施形態のビーコン送信システムの構成を図１９に示す。本実施形態では、図１３に示したビーコン送信システムに対して、電源制御装置５０Ａが電源制御装置５０Ｂに置き換えられた構成となっている。

そして、本実施形態における電源制御装置５０Ｂは、図１３に示した第２の実施形態のける電源制御装置５０Ａに対して、キャパシタ５５が追加された構成となっている。

このキャパシタ５５は、図４に示したキャパシタ３３と同様に、いわゆるスーパーキャパシタと呼ばれるコンデンサであり電気二重層コンデンサである。そして、このキャパシタ５５は、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂのいずれにも対応していない太陽電池４０ｃに接続され、この太陽電池４０ｃにより発電された電力を蓄積するための蓄積部として機能する。

本実施形態の電源制御装置５０Ｂでは、図２０に示すように、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂが通常動作を行っている間において、太陽電池４０ｃにより発電された電力はキャパシタ５５に蓄積される。そして、このキャパシタ５５に蓄積された電力は、夜間においてもそのまま維持される。

そのため、翌朝オフィス内の照明がオン状態となって、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂの起動を行う際に、太陽電池４０ｃにより発電された電力に加えて、キャパシタ５５により蓄積されている電力により、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂの起動が行われることになる。
その結果、上記で説明した第２の実施形態の構成によりも、ビーコン送信装置１０ａ、１０ｂの起動時間がさらに短縮されることになる。

[変形例]
上記実施形態では、発電を開始した太陽電池に対応して設置されているビーコン送信装置を優先して起動する場合を用いて説明したが本発明はこのような場合に限定されるものではない。例えば、設置場所によりビーコン送信装置の起動順位を設定しておき、特定の場所に設置されているビーコン送信装置を優先して起動するような構成に対しても本発明を同様に適用することが可能である。また、それぞれ起動に必要な電力が異なる複数種類の電子装置が混在するようなシステムにおいて、起動に必要な電力が大きい電子装置に優先して電力を供給するような制御を行うことも可能である。逆に、それぞれ起動に必要な電力が異なる複数種類の電子装置が混在するようなシステムにおいて、起動に必要な電力が小さい電子装置に優先して電力を供給して、その電子装置については短時間で起動させるような制御を行うことも可能である。

また、上記実施形態では、太陽電池により発電された電力を用いて動作するビーコン送信装置に対して本発明を適用した場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、太陽電池により発電された電力を用いて動作する他の電子装置の場合でも同様に本発明を適用することができるものである。例えば、太陽電池により発電された電力を用いて稼働する温度計や、湿度計等の電子装置に対しても本発明を同様に適用することが可能である。

１０、１０ａ〜１０ｃ ビーコン送信装置
２０ 移動端末装置
３０ サーバ装置
３２ キャパシタ
３３ 電圧監視回路
３４ レギュレータ
３５ 本体部
４０、４０ａ〜４０ｃ 太陽電池
５０ 電源制御装置
５１、５１Ａ、５１Ｂ 切替制御部
５２、５３、５４ 切替スイッチ
５５ キャパシタ

Claims (9)

1. 複数の太陽電池と、
   供給された電力をキャパシタに蓄積して、前記キャパシタの電圧が予め設定された値を超えると起動して動作を行う複数の電子装置と、
   前記複数の電子装置のうち優先して起動させるべき電子装置に対して、前記複数の太陽電池のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池により発電された電力を供給して起動させるような制御を行う制御装置と、
   を備えた電子システム。
2. 前記制御装置は、優先して起動させるべき電子装置の起動が完了すると、次に優先して起動させるべき電子装置に対して、前記複数の太陽電池のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池により発電された電力を供給して起動させるような制御を行う請求項１記載の電子システム。
3. 前記制御装置は、前記複数の電子装置の起動が完了した場合、前記複数の電子装置のそれぞれに対して、対応して設けられている太陽電池が接続されるような制御を行う請求項１又は２記載の電子システム。
4. 前記制御装置は、前記複数の太陽電池のうち発電を開始した太陽電池に対応して設けられている電子装置を、優先して起動させるべき電子装置として、前記複数の太陽電池のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池により発電された電力を供給する請求項１から３のいずれか記載の電子システム。
5. 前記複数の太陽電池には、前記複数の電子装置のいずれも対応していない太陽電池が含まれる請求項１から４のいずれか記載の電子システム。
6. 前記複数の電子装置のいずれにも対応していない太陽電池に接続され、当該太陽電池により発電された電力を蓄積する蓄積部をさらに備えた請求項５記載の電子システム。
7. 前記蓄積部は、電気二重層コンデンサである請求項６記載の電子システム。
8. 前記電子装置は、自装置の識別情報を含むビーコン信号を送信する送信装置である請求項１から７のいずれか記載の電子システム。
9. 供給された電力をキャパシタに蓄積して、前記キャパシタの電圧が予め設定された値を超えると起動して動作を行う複数の電子装置のうち優先して起動させるべき電子装置に対して、複数の太陽電池のうちの少なくとも２つ以上の太陽電池により発電された電力を供給して起動させるような制御を行う制御装置。

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