JP2019106847A - 無線端末、無線端末を備えるシステムおよび電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低消費電力で、寿命が短くなるのを抑制することが可能な無線端末を提供する。【解決手段】無線端末ＭＴ＿０＿０は、電気二重層コンデンサ（ＥＤＬＣ）３００と、ＥＤＬＣに充電を行うスイッチ３０１と、ＥＤＬＣに充電された電圧を、センサモジュールＳＥＮＭＯＤへ給電するＤＣ／ＤＣ変換回路３０２と、スイッチおよびＥＤＬＣに接続され、無線の指示に従ってスイッチを制御するプロセッサＭ＿ＭＣＵとを備える。プロセッサは、ＥＤＬＣの保持電圧を監視し、ＥＤＬＣの保持電圧を第１電圧範囲に維持するようにスイッチを制御する第１モードと、ＥＤＬＣの保持電圧を第１電圧範囲よりも低い値にするようにスイッチを制御する第２モードとを備え、第１モードおよび第２モードは、無線の指示によって指定される。【選択図】図１

Description

本発明は、無線端末、無線端末を備えるシステムおよび電子装置に関し、例えば現場に設置されている設備を管理するシステムにおいて用いられる無線端末に関する。

例えば工場あるいは発電所等の現場には、多くの設備が設置されている。これらの設備を管理するために、各設備を監視するが、監視は、例えば各設備に設置されているメーター等を目視点検することで行う。設置されている設備が多いため、監視には多大の労力が必要となる。

本発明者らは、目視点検を自動化することを考えた。すなわち、設備に、例えばカメラのようなセンサモジュールを備えた無線端末を設置し、メーターの数値をカメラで撮影する。各無線端末からは、撮影により得られた情報が管理装置に送信されるようにする。これにより、管理装置で集中的に、各設備を監視することが可能となる。また、無線端末とすることで、各無線端末と管理装置との間を接続するケーブルを不要とすることができる。さらに、各無線端末を電池で駆動することで、無線端末用の電源ケーブルおよび電源を不要とすることが可能であり、既に現場に設置されている設備に対して、後から無線端末を設置することも可能である。

無線端末としては、例えば特許文献１および２に記載されているものが知られている。

特開２００８−１４８１２４号公報 特開２０１５−１２６８５号公報

設備に無線端末を設置する場合、無線端末は長期間（例えば３年間）の間、メンテナンス不要とすることが望ましい。無線端末が電池駆動であるため、長期間、電池が寿命を維持することができるように、無線端末は低消費電力であることが要求される。一方、無線端末のカメラを動作させたとき、撮影に係わる処理が増加するため、無線端末の消費電力が増加し、電池が供給可能な電力を超えることが考えられる。供給可能な電力を超えた場合、電池の供給電圧が低下することになり、誤動作等が生じる。

本発明者らは、無線端末に容量素子を設け、容量素子に充電を行い、カメラ等の動作によって消費電力が増えるときに、容量素子から電力を供給することを考えた。容量素子から電力を供給するためには、容量素子を予め充電しておくことが必要であるが、充電を行うには時間が必要である。そのため、管理装置からの撮影指示に応答して、容量素子の充電を開始したのでは、撮影が遅れ、例えば数分後に、無線端末から撮影指示に対する応答があると言うような状況が発生することが考えられる。

例えば現場で異常が発生しているような状況では、設備の状態を短い間隔で把握することが望ましい。このような状況においては、撮影指示に対する無線端末の応答を早くすることが望ましい。そのためには、容量素子は、常に充電した状態にしておくことが考えられる。しかしながら、容量素子として、例えば電気二重層コンデンサ（以下、ＥＤＬＣとも称する）を用いた場合、ＥＤＬＣの寿命は、温度と保持電圧に依存している。従って、ＥＤＬＣを充電した状態で保持しておくと、ＥＤＬＣの寿命が短くなる。その結果として、メンテナンス不要の期間が短くなることが危惧される。

特許文献１には、ＥＤＬＣ（６）、ボタン型電池（３）および電源制御部（２）を備えた小型無線端末が記載されている。しかしながら、特許文献１では、ＥＤＬＣ（６）の寿命が短くなると言う課題が認識されていない。また、特許文献２には、ＥＤＬＣ（２０）を備えた車載用蓄電システムが記載されている。車載用であるため、ＥＤＬＣ（２０）は、二次電池（１０）に接続されており、低消費電力化を意識していない。

本発明の目的は、低消費電力で、寿命が短くなるのを抑制することが可能な無線端末を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

一実施の形態に係わる無線端末は、容量素子と、容量素子に充電を行う充電回路と、容量素子に充電された電圧を、センサモジュールへ給電する給電回路と、充電回路および容量素子に接続され、無線の指示に従って充電回路を制御する制御回路とを備える。制御回路は、容量素子の電圧を監視し、容量素子の保持電圧を第１電圧範囲に維持するように充電回路を制御する第１モードと、容量素子の保持電圧を第１電圧範囲よりも低い値にするように制御する第２モードとを備え、第１モードおよび第２モードは、無線の指示によって指定される。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

低消費電力で、寿命が短くなるのを抑制することが可能な無線端末を提供することができる。

無線によって、第２モードを指定することにより、容量素子の保持電圧を低くすることが可能となるため、容量素子の寿命が短くなるのを抑制することが可能である。一方、第１モードを指定することにより、容量素子の保持電圧を高い状態で維持することが可能であるため、センサモジュールを早いタイミングで動作させることが可能となる。また、センサモジュールが容量素子の保持電圧によって動作するため、無線端末の低消費電力化を図ることが可能である。

実施の形態１に係わる無線端末の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係わるシステムの動作を示すフローチャート図である。 実施の形態１に係わる無線端末におけるＥＤＬＣの保持電圧の変化を示す図である。 実施の形態１に係わるシステムの動作を示すフローチャート図である。 実施の形態１に係わる無線端末におけるＥＤＬＣの保持電圧の変化を示す図である。 ＥＤＬＣを充電したときの保持電圧の変化を示す特性図である。 実施の形態１に係わるシステムの動作を示すフローチャート図である。 実施の形態２に係わる無線端末の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係わるシステムの構成を模式的に示した図である。 実施の形態３に係わる無線端末の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、原則として省略する。

（実施の形態１）
＜複数の無線端末を備えるシステム＞
まず、複数の無線端末と管理装置を備えるシステムを説明する。ここで、各無線端末は、現場に設置された各設備に設置されており、管理装置は、現場とは離れた管理室に設置されているものとする。

図９は、実施の形態１に係わるシステムの構成を模式的に示した図である。図９において、１００は現場を示し、２００は現場から離れた場所にある管理室を示している。現場１００には、設備（１０１＿０＿０）〜（１０１＿２＿２）が設置されており、設備（１０１＿０＿０）〜（１０１＿２＿２）のそれぞれに、対応する無線端末ＭＴ＿０＿０〜ＭＴ＿２＿２が取り付けられている（設置されている）。管理室２００には、管理装置２０１と操作装置２０２とが設置されている。すなわち、実施の形態１に係わるシステム１は、現場に配置された無線端末ＭＴ＿０＿０〜ＭＴ＿２＿２、管理室２００に配置された管理装置２０１および操作装置２０２を備えている。

特に制限されないが、この実施の形態においては、無線端末ＭＴ＿０＿０〜ＭＴ＿２＿２と管理装置２０１とによって、メッシュ型無線通信が実現されている。すなわち、無線端末は、他の無線端末と管理装置２０１との間で無線通信する際の中継局としても機能する。これにより、無線端末と管理装置との間を接続するケーブルの敷設を不要としている。なお、同図において、一点鎖線ＭＬ１は、無線端末間および無線端末と管理装置２０１間の無線通信を模式的に示している。

設備（１０１＿０＿０）〜（１０１＿２＿２）には、上記したように対応した無線端末が取り付けられているが、設備に応じた無線端末が取り付けられている。無線端末ＭＴ＿０＿０〜ＭＴ＿２＿２のそれぞれは、センサモジュールとセンサモジュールに接続された電子装置とを備えており、無線端末は、対応する設備に応じて、センサモジュールの種類が変更されている。

例えば、設備（１０１＿０＿０）が、メーターによって設備（１０１＿０＿０）の状況を表示する場合、対応する無線端末ＭＴ＿０＿０は、センサモジュールとしてカメラを備えている。設備（１０１＿０＿０）のメーターを、無線端末ＭＴ＿０＿０のカメラが撮影し、無線端末ＭＴ＿０＿０は、撮影した画像に基づいた情報を無線で、管理装置２０１へ送信する。また、設備（１０１＿１＿０）は、例えば音声によってその設備の状況を通知する。この場合、対応する無線端末ＭＴ＿１＿０は、センサモジュールとしてマイクを備えている。無線端末ＭＴ＿１＿０は、設備（１０１＿１＿０）の発する音声をマイクで集音し、音声認識で認識し、認識した情報を無線で管理装置２０１へ送信する。また、設備（１０１＿２＿０）は、例えば振動で状況を通知する。この場合、対応するセンサモジュールは振動センサを備える。このように、無線端末は、対応する設備に応じたセンサモジュールを備えている。

管理装置２０１は、特に制限されないが、通信モジュールＣ＿ＲＦＭＯＤ、メモリＭＥＭおよびプロセッサＣ＿ＭＣＵを備えている。通信モジュールＣ＿ＲＦＭＯＤは、無線端末ＭＴ＿０＿０〜ＭＴ＿２＿２との間で無線の送受信を行うモジュールである。また、通信モジュールＣ＿ＲＦＭＯＤは、操作装置２０２との間でも無線通信ＭＬ２によって情報の送受信を行う。プロセッサＣ＿ＭＣＵは、プログラムに従って所定の処理を実行する。処理を実行する際にプロセッサＣ＿ＭＣＵはメモリＭＥＭを利用する。例えば、プロセッサＣ＿ＭＣＵは、演算処理の際に演算情報の一時的な格納や通信モジュールＣ＿ＲＦＭＯＤからの情報を処理する際の一時的な情報保存にメモリＭＥＭを用いる。

無線端末ＭＴ＿０＿０〜ＭＴ＿２＿２からの情報を、通信モジュールＣ＿ＲＦＭＯＤが受信すると、受信した情報は、プロセッサＣ＿ＭＣＵによって処理され、無線通信ＭＬ２によって、操作装置２０２の画面ＣＮＴ＿Ｍに表示される。また、操作装置２０２の入力装置（例えば、キーボード等）ＣＮＴ＿Ｔによって入力された指示は、無線通信ＭＬ２によって管理装置２０１に伝えられる。プロセッサＣ＿ＭＣＵは、伝えられた指示を、通信モジュールＣ＿ＲＦＭＯＤによって、無線に変換し、無線端末へ送信する。

無線端末ＭＴ＿０＿０〜ＭＴ＿２＿２のそれぞれは、個別に識別情報を備えている。無線端末から管理装置２０１へ情報を送信する場合、無線端末は、対応する識別情報を、送信する情報に付加して送信する。管理装置２０１においては、受信した情報に含まれる識別情報を基にして、情報を送信した対象の無線端末を特定する。同様に、管理装置２０１が、指示を無線端末に送信する際には、送信先（対象）の無線端末の識別情報を付加して送信する。無線端末においては、受信した指示に含まれる識別情報に基づいて、自分宛の指示か否かを判定し、自分宛の指示であれば、指示に従った処理を実行する。これに対して自分宛の指示でない場合には、指示を破棄する。

＜無線端末＞
図１は、実施の形態１に係わる無線端末の構成を示すブロック図である。無線端末ＭＴ＿０＿０〜ＭＴ＿２＿２は、上記したように対応する設備によってセンサモジュールが異なるが、センサモジュールを除いた電子装置の構成は、互いに類似している。そのため、ここでは、無線端末ＭＴ＿０＿０を代表例として、無線端末を説明する。

同図において、ＳＥＮＭＯＤは、無線端末ＭＴ＿０＿０のセンサモジュールを示し、Ｍ＿ＡＰＰは、無線端末ＭＴ＿０＿０の電子装置を示している。同図に示すように、センサモジュールＳＥＮＭＯＤと電子装置Ｍ＿ＡＰＰは接続されている。

無線端末ＭＴ＿０＿０のセンサモジュールＳＥＮＭＯＤは、特に制限されないがカメラと画像処理装置とを備えている。画像処理装置は、カメラが撮影した画像を処理して、出力する。上記したように、カメラは設備のメーターを撮影するため、画像処理装置は、撮影した画像からメーターの値を識別できるように画像処理を行い、識別したメーターの値を、画像の情報として出力する。

電子装置Ｍ＿ＡＰＰは、プロセッサＭ＿ＭＣＵ、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤ、ＤＣ／ＤＣ変換回路（直流電圧変換回路）３０２、電圧レギュレータ３０３、定電流ダイオード３０４および電池３０５を備えている。また、電子装置Ｍ＿ＡＰＰは、ＥＤＬＣ３００およびスイッチ３０１を備えている。

電池３０５は、接地電圧Ｖｓと定電流ダイオード３０４のアノードとの間に接続され、定電流ダイオード３０４のカソードは、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２の入力ノードと電圧レギュレータ３０３の入力ノードに接続されている。ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２の出力ノードは、センサモジュールＳＥＮＭＯＤの電源に接続され、電圧レギュレータ３０３の出力ノードは、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤの電源に接続されている。また、定電流ダイオード３０４のカソードは、スイッチ３０１を介してＥＤＬＣ３００の一方の電極Ｐ１に接続され、ＥＤＬＣ３００の他方の電極Ｐ２は接地電圧Ｖｓに接続されている。

プロセッサＭ＿ＭＣＵは、プログラムに従って動作し、ＤＣ／ＤＣ変換回路制御信号（以下、ＤＣ制御信号とも称する）３１１、電圧レギュレータ制御信号（以下、ＲＧ制御信号とも称する）３１２およびスイッチ制御信号（以下、充電制御信号とも称する）３１０を出力する。また、プロセッサＭ＿ＭＣＵには、ＥＤＬＣ３００の一方の電極Ｐ１における電圧が、ＥＤＬＣ３００の保持電圧ＶＡＤＣとして供給されており、保持電圧ＶＡＤＣによって、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、ＥＤＬＣ３００の保持電圧を把握する。

なお、同図において、符号３１３は、センサモジュールＳＥＮＭＯＤとプロセッサＭ＿ＭＣＵとの間で送受信される信号を示し、符号３１４は、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤとプロセッサＭ＿ＭＣＵとの間で送受信される信号を示している。また、符号ＴＩＭは、プロセッサＭ＿ＭＣＵが内蔵するタイマを示している。

ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２は、ＤＣ制御信号３１１によって動作が制御される。ＤＣ制御信号３１１によって、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２が動作状態となると、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２は、入力ノードに供給されている直流電圧の電圧値を変換して、変換により得られた直流電圧を、出力ノードからセンサモジュールＳＥＮＭＯＤの電源電圧ＶＳＥＮとして出力する。センサモジュールＳＥＮＭＯＤは、電源電圧ＶＳＥＮが供給されると、動作を開始する。センサモジュールＳＥＮＭＯＤが動作することにより、センサモジュールＳＥＮＭＯＤは、メーターの値（画像の情報）を、信号３１３として出力する。これに対して、ＤＣ制御信号３１１によって、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２が非動作状態にされていると、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２は、電圧変換を行わず、電源電圧ＶＳＥＮを出力しない。

電圧レギュレータ３０３は、ＲＧ制御信号３１２によって、その動作が制御される。ＲＧ制御信号３１２によって、電圧レギュレータ３０３が動作状態にされていると、電圧レギュレータ３０３は、定電流ダイオード３０４を介して、入力ノードに供給されている電池３０５の電圧に基づいて、安定した電源電圧ＶＲＦＭを通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤの電源電圧として出力する。電源電圧ＶＲＦＭが、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤに給電されることにより、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは動作する。通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、動作することにより、管理装置２０１（図９）から無線を受信した場合には、受信した情報を信号３１４として出力する。また、プロセッサＭ＿ＭＣＵから、情報が信号３１４として供給された場合、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、供給された信号３１４を無線として送信する。ＲＧ制御信号３１２によって、電圧レギュレータ３０３を非動作状態にすることにより、電源電圧ＶＲＦＭが出力されなくなるため、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤが非動作状態となり、低消費電力化を図ることが可能である。

＜無線端末の動作モードおよび動作モードの利用＞
この実施の形態に係わる無線端末は、対応する設備を監視する動作モードとして２種類の動作モード（第１モードおよび第２モード）を備えている。第１モードは、無線端末の応答を高速化にする動作モード（以下、高速動作モードとも称する）である。また、第２モードは、第１モードよりも応答速度が遅い動作モード（以下、通常動作モードとも称する）である。

迅速に、設備の状況を連続して監視したい場合、例えば異常が発生していると考えられる場合、管理者は、無線端末の高速動作モードを利用する。高速動作モードを利用することにより、無線端末の応答が高速になるため、タイムリーに設備の状況を把握することが可能となる。これに対して、例えば無線端末の消費電力を抑制し、ＥＤＬＣ３００の劣化を抑制することを優先させる場合、管理者は、通常動作モードを利用する。

無線端末は、対応する設備の監視が、管理装置２０１からリクエストされていない期間、待機状態にある。待機状態においては、ＥＤＬＣ３００の保持電圧ＶＡＤＣが、所定の電圧範囲（第１電圧範囲）よりも低くなるように制御される。これにより、ＥＤＬＣ３００の劣化が、待機状態において進行するのを抑制することが可能となる。例えば、待機状態では、ＥＤＬＣ３００に対して充電動作を実行しない。これにより、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は第１電圧範囲よりも低い接地電圧Ｖｓに近づくことになる。また、待機状態では、ＥＤＬＣ３００の充電動作を実行しないため、無線端末の消費電力を低減することが可能となる。なお、ＥＤＬＣ３００の保持電圧ＶＡＤＣとは、ＥＤＬＣ３００の他方の電極Ｐ２を基準とした一方の電極Ｐ１の電位を意味している。

高速動作モードを利用する場合、後で図４等を用いて説明するが、管理者は、高速動作モード待機リクエストを入力装置ＣＮＴ＿Ｔによって管理装置２０１に発行する。その後、監視（測定）を行いたいタイミングで、管理者は、測定リクエストを入力装置ＣＮＴ＿Ｔによって管理装置２０１に発行する。管理装置２０１は、高速動作モード待機リクエストに応答して、無線端末を待機状態から、センサモジュールＳＥＮＭＯＤ待機状態に移行させる高速センサ待機リクエストを、無線端末に送信する。また、測定リクエストに応答して、管理装置２０１は、センサモジュールＳＥＮＭＯＤを動作させるセンサ動作リクエストを無線端末に送信する。高速動作モードにおいては、高速動作モード待機リクエストを１度発行した後は、任意の回数だけ、測定リクエストを発行することが可能である。これにより、設備を、短時間の間でタイムリーに監視することが可能となる。

通常動作モードを利用する場合も、後で図２等を用いて説明するが、管理者は、通常動作モード待機リクエストを入力装置ＣＮＴ＿Ｔによって管理装置２０１に発行する。その後、測定を行いたいタイミングで、管理者は、測定リクエストを入力装置ＣＮＴ＿Ｔによって管理装置２０１に発行する。管理装置２０１は、通常動作モード待機リクエストに応答して、無線端末を待機状態から、センサモジュールＳＥＮＭＯＤ待機状態に移行させる通常センス待機リクエストを、無線端末に送信する。また測定リクエストに応答して、管理装置２０１は、センサモジュールＳＥＮＭＯＤを動作させるセンサ動作リクエストを無線端末に送信する。高速動作モードの場合と異なり、通常動作モードでは、無線端末はセンサモジュールＳＥＮＭＯＤが動作した後、無線端末は待機状態へ移行する。そのため、管理者は、測定リクエストを１度発行すると、再び監視するためには、通常動作モード待機リクエスト、測定リクエストの順に発行することが要求される。

次に、管理装置２０１および無線端末の動作を、高速動作モードと通常動作モードの場合ごとに、詳しく説明する。高速動作モードおよび通常動作モードは、待機状態から移行するので、先ず待機状態を説明する。以降では、カメラをセンサモジュールＳＥＮＭＯＤとして備える無線端末ＭＴ＿０＿０を例にして説明する。

＜無線端末の待機状態＞
無線端末ＭＴ＿０＿０は、高速動作モードまたは通常動作モードに移行するまで、待機状態にある。待機状態では、プロセッサＭ＿ＭＣＵ（図１）は、ＤＣ制御信号３１１によって、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２を非動作状態にし、充電制御信号３１０によって、スイッチ３０１をオフ状態（非導通状態）にする。特に制限されないが、このときプロセッサＭ＿ＭＣＵは、ＲＧ制御信号３１２によって、電圧レギュレータ３０３を動作状態にする。

これにより、センサモジュールＳＥＮＭＯＤには、電源電圧ＶＳＥＮが給電されず、センサモジュールＳＥＮＭＯＤは、非動作状態となっている。また、スイッチ３０１がオフ状態のため、ＥＤＬＣ３００は、電池３０５から電気的に分離され、充電されていない状態となる。一方、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤには、電源電圧ＶＲＦＭが給電されているため、待機状態においても、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは動作状態となる。待機状態においては、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２およびセンサモジュールＳＥＮＭＯＤが非動作状態となるため、低消費電力化を図ることができる。また、ＥＤＬＣ３００の充電も行われていないため、ＥＤＬＣ３００の充電に係わる消費電力も抑制することができる。ＥＤＬＣ３００は、待機状態においては、自然放電により、蓄積電荷が減少し、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は小さくなる。これにより、ＥＤＬＣ３００の劣化が、待機状態において進行するのを抑制することができる。

管理装置２０１（図９）が、無線端末ＭＴ＿０＿０を対象として、リクエストを送信すると、無線端末ＭＴ＿０＿０内の通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤ（図１）が、このリクエストを受信し、リクエストに対応した信号を信号３１４としてプロセッサＭ＿ＭＣＵへ出力する。プロセッサＭ＿ＭＣＵは、信号３１４によって示されるリクエストに対応した処理を実行する。例えば、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、リクエストに対応したプログラムを実行することにより、対応した処理を実行することになる。

＜通常動作モード＞
図２は、実施の形態１に係わるシステム１の動作を示すフローチャート図である。また、図３は、実施の形態１に係わる無線端末におけるＥＤＬＣ３００の保持電圧（ＥＤＬＣ保持電圧）の変化を示す図である。

図２において、左側に示したフローチャートは、管理装置２０１の動作を示し、右側に示したフローチャートは、無線端末ＭＴ＿０＿０の動作を示している。また、図３の（１）は、無線端末ＭＴ＿０＿０のフローチャートにおいて、ステップＳ１１０のときのＥＤＬＣ３００の保持電圧の状態を表している。同様に、図３の（２）は、ステップＳ１１１のときのＥＤＬＣ３００の保持電圧の状態を表し、図３の（３）は、ステップＳ１１２のときのＥＤＬＣ３００の保持電圧の状態を表している。

まず、無線端末ＭＴ＿０＿０は、ステップＳ１１０で待機状態にあるものとする。この場合、上記したように、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は、電荷の自然放電により、接地電圧Ｖｓに向かって徐々に低下する。ＥＤＬＣ３００の保持電圧が、接地電圧Ｖｓに到達するまでには時間を要する。説明を容易にするために、図３では、自然放電によって、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は、電圧Ｖ１以下になっているものとして説明する。この電圧Ｖ１は、例えば、０．５（Ｖ）である。

通常動作モードでは、管理者は、上記したように、通常動作モード待機リクエストを発行する（ステップＳ１００）。このリクエストに応答して、管理装置２０１（図９）は、無線端末ＭＴ＿０＿０に、通常動作モードであることを示す通常センサ待機リクエスト（以降、図面では、リクエストをＲｅq.と記載する）を送信する。この通常センサ待機リクエストを通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤ（図１）が受信すると、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、通常センサ待機リクエストに対応する信号を信号３１４としてプロセッサＭ＿ＭＣＵへ出力する。プロセッサＭ＿ＭＣＵは、通常センサ待機リクエストに対応する信号に応答して、無線端末をステップＳ１１１のセンサ待機に移行させる。ステップＳ１１１において、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、充電制御信号３１０により、スイッチ３０１をオン状態に変更し、ＥＤＬＣ３００の充電を開始する。このとき、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、供給されている保持電圧ＶＡＤＣに基づいてＥＤＬＣ３００の保持電圧を調べる。図示していないが、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を備えており、保持電圧ＶＡＤＣをデジタル信号に変換し、保持電圧ＶＡＤＣの電圧変化を調べる。

スイッチ３０１がオン状態となることにより、ＥＤＬＣ３００は、定電流ダイオード３０４を介した電池３０５の電圧により充電を開始し、図３の（２）に示すように、保持電圧ＶＡＤＣは、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に向けて上昇する。プロセッサＭ＿ＭＣＵは、保持電圧ＶＡＤＣが、所定の電圧範囲、変化するのに要した時間を、タイマＴＩＭで測定し、充電時間として、信号３１４により、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤへ出力する。所定の電圧範囲としては、例えば電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との間の電位差である。この電圧Ｖ１は、上記したように例えば０．５（ｖ）であり、電圧Ｖ２は例えば３．３（Ｖ）である。勿論、所定の電圧範囲は、これに限定されるものではない。通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、信号３１４で通知された充電時間を、管理装置２０１へ送信する。

ステップＳ１１１では、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、ＤＣ制御信号によって、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２を非動作状態に維持している。ＥＤＬＣ３００が充電され、保持電圧ＶＡＤＣが、例えば電圧Ｖ２に到達すると、このＥＤＬＣ３００の保持電圧によって、センサモジュールＳＥＮＭＯＤを動作させることが可能となる。しかしながら、無線端末は、未だセンサ動作リクエストを受信していないため、センサモジュールＳＥＮＭＯＤは、リクエストを待機している状態にある。このセンサ待機の期間では、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、保持電圧ＶＡＤＣが電圧Ｖ２を維持するように、充電制御信号３１０によって、スイッチ３０１をオン状態にしている。

管理装置２０１は、無線端末から送信された充電時間に関する情報を用いて、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに、充電時間を表示する。また、管理装置２０１は、充電時間に関する情報を用いて、ＥＤＬＣ３００の劣化状態を判断する。充電時間に関する情報を用いた劣化状態の判断は、後で、図６および図７を用いて説明するので、ここでは詳しく説明しないが、充電時間は、ＥＤＬＣ３００の劣化に関する特性を表す特性情報である。

管理者は、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに、充電時間が表示されると、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は、センサモジュールＳＥＮＭＯＤを動作させるのに十分な電圧に到達したと判断し、以降、任意のタイミングで、カメラ測定リクエストを発行する。ステップＳ１０１で、管理者が、カメラ測定リクエストを発行すると、これに応答して、管理装置２０１は、センサ動作リクエストを、無線端末ＭＴ＿０＿０宛てに送信する。

無線端末ＭＴ＿０＿０の通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、センサ動作リクエストを受信し、センサ動作リクエストに対応した信号を、信号３１４として出力する。この信号に応答して、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、ステップＳ１１２のセンサ動作となる。すなわち、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、ＤＣ制御信号３１１によって、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２を動作状態にする。スイッチ３０１は、充電制御信号３１０によってオン状態が維持されている。そのため、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２の入力ノードには、スイッチ３０１を介して、ＥＤＬＣ３００の保持電圧と定電流ダイオード３０４を介した電池３０５の電圧が供給され、出力ノードからは、供給された電圧を変換した電源電圧ＶＳＥＮが出力され、センサモジュールＳＥＮＭＯＤは、電源電圧ＶＳＥＮによって動作し、メーターをカメラで撮影する。カメラによる撮影によって得られた情報は、センサモジュールＳＥＮＭＯＤ内の画像処理装置で処理され、画像処理により得られた画像の情報が、信号３１３として、センサモジュールＳＥＮＭＯＤから出力される。プロセッサＭ＿ＭＣＵは、信号３１３で伝えられた画像の情報を、信号３１４で通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤに出力する。通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、供給された画像の情報を測定結果として、管理装置２０１へ送信する。

管理装置２０１では、受信した測定結果を受信データとして、ステップＳ１０２においてメモリＭＥＭに保存する。メモリＭＥＭに保存した測定結果は、例えば表示装置ＣＮＴ＿Ｍに表示される。管理者は、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに表示された測定結果に基づいて、対応する設備の管理をする。

ステップＳ１１２では、センサモジュールＳＥＮＭＯＤが動作するため、ＥＤＬＣ３００に蓄積されていた電荷が放電され、図３の（３）に示すように、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は、電圧Ｖ２から電圧Ｖ１に向けて低下することになる。

通常動作モードであることを示す通常センサ待機リクエストが、プロセッサＭ＿ＭＣＵに供給されていたため、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、ステップＳ１１２でセンサ動作を実行した後、ステップＳ１１０を実行する。すなわち、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、スイッチ３０１をオフ状態にし、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２を非動作状態にする。これにより、無線端末は、センサ動作の状態から待機状態に移行する。待機状態では、スイッチ３０１をオフ状態であるため、ＥＤＬＣ３００は、再び監視に関するリクエストが発行されるまで、再充電されず、保持電圧は次第に低下する。

＜高速動作モード＞
次に高速動作モードのときの動作を説明する。図４は、実施の形態１に係わるシステム１の動作を示すフローチャート図である。また、図５は、実施の形態１に係わる無線端末におけるＥＤＬＣ３００の保持電圧の変化を示す図である。図４は、図２に類似し、図５は、図３に類似しているため、主に相異点を説明する。

図４においても、図２と同様に、左側に示したフローチャートは、管理装置２０１の動作を示し、右側に示したフローチャートは、無線端末ＭＴ＿０＿０の動作を示している。

無線端末ＭＴ＿０＿０は、ステップＳ１１０において、待機状態にある。待機状態は既に説明しているので、省略する。なお、このときのＥＤＬＣ保持電圧は、図５の（１）に示している。図５の（１）は、図３の（１）と同じであるので、説明を省略する。

管理者は、ステップＳ１００Ｕにおいて、高速動作モード待機リクエストを発行する。このリクエストに応答して、管理装置２０１（図９）は、無線端末ＭＴ＿０＿０に、高速動作モードであることを示す高速センサ待機リクエストを送信する。高速センサ待機リクエストを通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤが受信すると、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、高速センサ待機リクエストに対応する信号を信号３１４としてプロセッサＭ＿ＭＣＵへ出力する。プロセッサＭ＿ＭＣＵは、高速センサ待機リクエストに対応する信号に応答して、無線端末をステップＳ１１１Ｕの高速動作センサ待機に移行させる。

ステップＳ１１１Ｕにおいて、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、ステップＳ１１１と同様な動作を行う。すなわち、充電制御信号３１０により、スイッチ３０１をオン状態に変更し、Ａ／Ｄ変換回路によって、供給されている保持電圧ＶＡＤＣをデジタル信号に変換し、電圧変化を調べる。ステップＳ１１１のときと同様に、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、保持電圧ＶＡＤＣが、所定の電圧範囲で変化するのに要した時間を、タイマＴＩＭで測定し、充電時間として、信号３１４により、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤへ出力する。通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、信号３１４で通知された充電時間を、管理装置２０１へ送信する。このステップＳ１１１ＵのときのＥＤＬＣ３００の保持電圧は、図５の（２）に示すように、時間とともに上昇する。なお、図５の（２）は、図３の（２）と同じである。

ステップＳ１１１Ｕの高速動作センサ待機が、ステップＳ１１１のセンサ待機と異なる点は、次のステップＳ１１２のセンサ動作が終了したとき、ステップＳ１１１Ｕの高速動作センサ待機が、再度実行される点である。

ステップＳ１１１Ｕにおいて送信された充電時間を、管理装置２０１が受信し、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに表示されると、通常動作モードのときと同様に、管理者は、任意のタイミングで、カメラ測定リクエストを発行することができる。例えばステップＳ１０１Ｕにおいて、管理者はカメラ測定リクエストを発行する。このリクエストに応答して、管理装置２０１は、センサ動作リクエストを送信する。

センサ動作リクエストを、無線端末ＭＴ＿０＿０が受信すると、ステップＳ１１２において、センサ動作を実行する。このセンサ動作において、プロセッサＭ＿ＭＣＵが実行する動作は、図２で説明した動作と同様である。ステップＳ１１２におけるＥＤＬＣ３００の保持電圧の変化が、図５の（３）に示されている。図５の（３）は、図３の（３）と同じであるので、説明は省略する。

ステップＳ１１２において、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、信号３１４によって、メーターの画像に係わる画像の情報を通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤへ供給し、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、供給された画像の情報を、測定結果として管理装置２０１に送信する。管理装置２０１は、受信した画像の情報を、ステップＳ１０２において、メモリＭＥＭに保存する。通常動作モードの場合と同様に、メモリＭＥＭに保持された測定結果は、表示装置ＣＮＴ＿Ｍにより表示され、管理者は、表示された測定結果に基づいて、対応の設備の管理を行う。

高速動作モードの場合、ステップＳ１１２で撮影が終了すると、ステップＳ１１０へ戻らずに、ステップＳ１１１Ｕへ戻る。例えば、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、画像の情報を通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤへ供給した後、再びステップＳ１１１Ｕを実行する。再びステップＳ１１１Ｕを実行する場合、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、充電制御信号３１０によって、スイッチ３０１がオン状態を継続するようにし、ＤＣ制御信号３１１によって、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２が非動作状態となるように制御する。これにより、図５の（３）に示すように、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は、電圧Ｖ１に向けて低下するが、スイッチ３０１がオン状態となっているため、ＥＤＬＣ３００は、電池３０５によって再び充電され、電圧Ｖ２に向かって上昇する。その結果、図５の（４）に示すように、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は再び上昇することとなる。

すなわち、高速動作モードにおいては、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、保持電圧ＶＡＤＣを調べながら、ＥＤＬＣ３００の保持電圧を、所定の電圧範囲（電圧Ｖ１を超えた電圧値と電圧Ｖ２の間の電圧範囲）に維持するように、スイッチ３０１を制御することになる。これに対して、通常動作モードにおいては、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、センサ動作後、スイッチ３０１をオフ状態にするため、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は、第１電圧Ｖ１以下に低下する。すなわち、通常動作モードでは、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は、所定の電圧範囲よりも小さい値に低下することになる。

再びステップＳ１１１Ｕを実行するとき、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、ＲＧ制御信号３１２によって、電圧レギュレータ３０３が動作を継続するように制御する。さらに、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、供給されている保持電圧ＶＡＤＣが、所定の電圧範囲、変化するのに要した時間を、充電時間として通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤによって管理装置２０１へ送信する。再びステップＳ１１１Ｕが実行されたことにより送信された充電時間を、管理装置２０１は、受信し、受信した充電時間を、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに表示する。

管理者は、ステップＳ１０２において、測定結果を保存した後、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに、再び充電時間が表示されると、任意のタイミングで、再びステップＳ１０１Ｕを実行することが可能となる。すなわち、任意のタイミングで、カメラ測定リクエストを、再び発行することが可能となる。管理装置２０１は、再びカメラ測定リクエストが発行されると、これに応答して、再びセンサ動作リクエストを送信する。無線端末は、このセンサ動作リクエストを受信すると、ステップＳ１１２のセンサ動作を実行することになる。

高速動作モードが終了するまで、無線端末は、ステップＳ１１１ＵとＳ１１２を繰り返し、管理装置２０１は、ステップＳ１０１ＵとＳ１０２を繰り返す。

高速動作モードにおいては、ステップＳ１１２において、センサ動作を実行した後、ＥＬＤＣ３００の保持電圧が、所定の電圧範囲に入るように充電が行われる。そのため、管理者は、タイムリーにカメラ測定リクエストを発行することにより、連続して設備のメーターの状況を確認することが可能である。

高速動作モードを終了する場合には、例えば、カメラ測定リクエストを発行する際に、今回のカメラ測定リクエストで、高速動作モードを終了する旨の高速動作終了リクエストも合わせて発行する。この場合、管理装置２０１は、高速動作終了リクエストに対応する終了リクエストを、無線端末に送信する。無線端末においては、プロセッサＭ＿ＭＣＵが、終了リクエストに応答して、ステップＳ１１２のセンサ動作を実行した後、ステップＳ１１１Ｕへは戻らず、ステップＳ１１０へ戻るようにする。これにより、通常動作モードの待機状態へ戻るときと同様に、スイッチ３０１はオフ状態にされる。この結果、図５の（５）に示すように、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は、電圧Ｖ１以下に低下することになる。

＜ＥＤＬＣの劣化状態の判断＞
図２および図４で説明したように、管理装置２０１には、ＥＤＬＣ３００を充電する際に、所定の電圧範囲を充電するのに要した時間が充電時間に関する情報として、無線端末から供給される。管理装置２０１は、この情報に基づいて、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに充電時間を表示する。

ＥＤＬＣ３００は、劣化の進行に伴って、その内部抵抗が大きくなると言う特性がある。そのため、充電によるＥＤＬＣ３００の保持電圧の電位変化は、劣化の進行に伴って小さくなる。図６は、ＥＤＬＣ３００を充電したときの保持電圧の変化を示す特性図である。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は保持電圧を示している。同様の特性図を、図３および図５にも示しているが、図６では、劣化が進行していないときの特性図が正常時として実線で示しており、劣化が進行したときの特性図が劣化時として破線で示している。

電池３０５によって、ＥＤＬＣ３００を充電すると、保持電圧は、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に向けて上昇する。劣化が進行していなければ、内部抵抗が比較的小さいため、保持電圧は、図６の実線で示すように、急峻に変化し、電圧Ｖ２に到達する。これに対して、劣化が進行していると、内部抵抗が大きくなるため、図６に破線で示すように、保持電圧の電圧変化は緩慢になる。そのため、保持電圧が、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２の電圧範囲で変化するのに要した時間から、ＥＤＬＣ３００の劣化の進行状況を把握することが可能である。

この実施の形態においては、管理装置２０１は、充電時間に関する情報から充電時間を把握し、把握した充電時間が一定の時間以内か否かを判定する。判定の結果、一定の時間以内であれば、管理者に対してカメラ測定リクエストの発行を許可する。一方、一定の時間を超えていた場合、管理装置２０１は、対象の無線端末のメンテナンスを促す指示をする。例えば、ＥＤＬＣ３００の劣化が進んでいる旨を、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに、アラームとして表示（発行）する。あるいは、ＥＤＬＣ３００の交換時期であることを、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに表示して、管理者に提示するようにしてもよい。

通常動作モードの場合を例にして、図面を用いて、より具体的に説明する。図７は、実施の形態１に係わるシステムの動作を示すフローチャート図である。図７には、図２に比べて、充電時間に係わる情報を受信したときの管理装置２０１の動作が詳しく示されている。同図において、ステップＳ１２０およびＳ１２１を除くステップは、図２と同じであるため、ステップＳ１２０およびＳ１２１を主に説明する。

ステップＳ１２０は、管理装置２０１のステップＳ１００とＳ１０１との間で実行される。対象の無線端末ＭＴ＿０＿０から送信された充電時間に関する情報を、管理装置２０１が受信すると、管理装置２０１は、ステップＳ１２０を実行する。ステップＳ１２０において、管理装置２０１は、受信した情報から充電時間を把握し、一定の時間以内か否かを判定する。

例えば、図６に示すように、時刻ｔ２を定め、充電を開始する時刻ｔ１と時刻ｔ２との間の時間を、一定の時間とする。充電時間は、上記したように、保持電圧ＶＡＤＣが、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に到達するまでに要する時間である。ＥＤＬＣ３００が正常であれば、充電によって、保持電圧が、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に到達するまでに要する充電時間は、ｔｓ−ｔ１となる。一方、ＥＤＬＣ３００が劣化している場合には、充電時間は、ｔｅ−ｔ１となる。

保持電圧の特性が、図６において実線で示したような特性の場合、管理装置２０１は、ステップＳ１２０において、充電時間は一定の時間（ｔ２−ｔ１）以内と判定し、次にステップＳ１０１を実行する。すなわち、管理者がカメラ測定リクエストを発行することを許可する。

これに対して、図６において破線で示したような保持電圧の特性の場合、管理装置２０１は、ステップＳ１２０において、充電時間は一定の時間（ｔ２−ｔ１）を超えていると判定し、次にステップＳ１２１を実行する。この場合、管理装置２０１は、ステップＳ１２１において、対象の無線端末ＭＴ＿０＿０のメンテナンスを促す。促されたメンテナンスに従って、管理者が、例えばＥＤＬＣ３００を交換することにより、ＥＤＬＣ３００の劣化により生じる誤動作を防ぐことが可能となる。

高速動作モードの場合も、同様にして、管理装置２０１がＥＤＬＣ３００の劣化を判定し、劣化していると判定した場合、管理装置２０１はメンテナンスを促す。

管理装置２０１がメンテナンスを促す例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、管理装置２０１は、把握した充電時間から、ＥＤＬＣ３００の劣化の進行度を推定し、推定した進行度を基にして、ＥＤＬＣ３００を交換することが望ましい交換時期を推定してもよい。この場合、管理装置２０１は、推定した交換時期を、表示装置ＣＮＴ＿Ｍに表示し、例えば推定した交換時期に到達するまでは、管理者に対してカメラ測定リクエストの発行を許可するようにしてもよい。

充電時間を基にしてＥＤＬＣ３００の劣化を判定する動作を、通常動作モードおよび高速動作モードの両方において実行する場合を説明したが、いずれか一方の動作モードにおいて実行するようにしてもよい。また、通常動作モードおよび高速動作モードとは別に劣化判定モードを実装するようにしてもよい。この場合、劣化判定モードにおいては、図７に示したステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０およびＳ１２１のみを実行するようにすればよい。

ステップＳ１２０およびＳ１２１の処理は、無線端末ではなく、管理装置２０１が実行する。そのため、これらの処理に伴って、無線端末の消費電力が増加するのを防ぐことが可能である。

＜変形例＞
図６および図７では、ＥＤＬＣ３００を、所定の電圧範囲、充電するのに要する充電時間が、一定の時間以内か否かを判定して、ＥＤＬＣ３００の劣化を把握していた。変形例においては、ＥＤＬＣ３００を充電する際に、所定の時間において、保持電圧ＶＡＤＣが変化する電位変化を基にして、ＥＤＬＣ３００の劣化を把握する。

図７を参照にして説明すると、無線端末ＭＴ＿０＿０は、通常センサ待機リクエストに応答して、ＥＤＬＣ３００を充電する。このとき、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、デジタル信号に変換された保持電圧ＶＡＤＣの電圧値を取得し、タイマＴＩＭによって時間の計測を開始する。タイマＴＩＭによって、時間の計測を開始したときから、所定の時間が経過したタイミングで、再びデジタル信号に変換された保持電圧の電圧値を取得する。時間の計測を開始したときに取得した保持電圧ＶＡＤＣと、所定の時間が経過したときに取得した保持電圧ＶＡＤＣとの差分を、所定の時間の間に、保持電圧が変化した電位変化として算出する。無線端末は、算出した電位変化に係わる情報を、充電時間に係わる情報の代わりに、管理装置２０１へ送信する。

管理装置２０１においては、ステップＳ１２０において、受信した情報から電位変化を把握し、所定の電位変化と比較する。所定の電位変化に比べて、受信した情報から把握した電位変化が大きい場合には、管理装置２０１は、ステップＳ１０１を実行し、小さい場合には、ステップＳ１２１を実行する。図６から理解されるように、劣化が進行すると、特性の変化が緩慢になる。すなわち、保持電圧の電位変化が小さくなる。その結果、ＥＤＬＣ３００の劣化が少ない場合には、ステップＳ１０１が次に実行されることになり、劣化が進行すると、ステップＳ１２１が実行されることになる。

そのため、ＥＤＬＣ３００が劣化すると、ステップＳ１２１が実行され、対象の無線端末のメンテナンスが促されることになる。

実施の形態１に係わる無線端末ＭＴ＿０＿０においては、電池３０５として、例えば、出力電圧が３．６（Ｖ）の単三型塩化チオニルリチウム電池を用いる。また、定電流ダイオード３０４として、例えば５０（ｍＡ）の定電流ダイオードを用い、ＥＤＬＣ３００として、例えば１（Ｆ）の電気二重層コンデンサを用いる。これにより、センサ待機のときには、１（Ｆ）のＥＤＬＣ３００に、３．６（Ｖ）から定電流ダイオードの順方向電圧分低い充電電圧が、スイッチ３０１を介して印加されることになる。また、このとき、ＥＤＬＣ３００に供給される充電電流は、定電流ダイオードによって５０（ｍＡ）に制限される。

一方、センサモジュールＳＥＮＭＯＤは、カメラとカメラによって撮影された画像を処理する画像処理装置を備えており、例えば３．３（Ｖ）の電源電圧ＶＳＥＮで動作する。センサ動作においては、センサモジュールＳＥＮＭＯＤによって、メーターを撮影し、画像の情報を出力するが、このとき、センサモジュールＳＥＮＭＯＤが消費する電流は、ピークでは、例えば２００（ｍＡ）にも到達する。

ステップＳ１１２のセンサ動作において、メーターの撮影および画像処理を行うとき、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２には、ＥＤＬＣ３００の保持電圧も供給されるため、定電流ダイオード３０４を介して電池３０５から供給する電流が小さくても、センサモジュールＳＥＮＭＯＤを動作させることが可能である。すなわち、センサモジュールＳＥＮＭＯＤを動作させるときに、電池３０５の消費電流を抑制することが可能である。また、待機状態においては、電池３０５は、センサモジュールＳＥＮＭＯＤに電圧を供給していないため、待機状態においても電池３０５の消費電流を抑制することが可能である。その結果、無線端末のメンテナンス不要の期間を延ばすことが可能である。

なお、センサモジュールＳＥＮＭＯＤを動作させるとき、電池３０５およびＥＤＬＣ３００の両方からＤＣ／ＤＣ変換回路３０２へ電圧を給電することを述べたが、ＥＤＬＣ３００のみからＤＣ／ＤＣ変換回路３０２へ電圧を給電するようにしてもよい。これにより、電池３０５の消費電流をさらに抑制し、メンテナンス不要の期間を更に延ばすことが可能となる。定電流ダイオード３０４は、上記したように、電池３０５からＥＤＬＣ３００に供給する充電電流を制限するとともに、ＥＤＬＣ３００から電池３０５への放電を防止するように機能する。

管理装置２０１は、充電時間が、一定の時間を超えていた場合、アラームあるいはＥＤＬＣ３００の交換時期を表示して、管理者に対して通知する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、管理装置２０１は、充電時間に関する情報を受信する度に、ＥＤＬＣ３００の劣化を推定する処理を実行し、推定した劣化からＥＤＬＣ３００の交換時期を求める処理を実行して、交換時期を、管理者へ通知するようにしてもよい。このようにすると、管理者に通知する頻度が増加するが、劣化を推定する処理および交換時期を求める処理および交換時期の表示処理は、無線端末ではなく、管理装置２０１において実行されるため、無線端末の消費電力が増加するのを防ぐことが可能である。

上記したように、高速動作モードにおいては、ＥＤＬＣ３００の保持電圧が所定の電圧範囲に入るように維持される。そのため、ＥＤＬＣ３００の劣化が進行することが考えられるが、無線端末の応答性を向上することが可能である。一方、通常動作モードでは、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は小さくなるため、ＥＤＬＣ３００の劣化の進行を遅くすることが可能である。管理者は、例えば緊急時に、高速動作モードを指定することにより、無線端末の応答性を向上させ、連続して対応する設備の状態を監視することができ、緊急時以外では、通常動作モードを指定することにより、ＥＤＬＣ３００の劣化の進行を遅くすることが可能である。

この実施の形態では、高速動作モードにおいて、ＥＤＬＣ３００が維持している所定の電圧範囲と、充電時間を測定する電圧範囲が同じ場合を例にして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、充電時間を測定する電圧範囲は、上記した所定の電圧範囲よりも小さくてもよい。

（実施の形態２）
図８は、実施の形態２に係わる無線端末の構成を示すブロック図である。同図は、図１に類似しているため、相異点を主に説明する。この実施の形態に係わる無線端末ＭＴ＿０＿０は、定電流ダイオード３０４、スイッチ３０１を備えておらず、ＤＣ／ＤＣ変換回路４００を備えている。また、この実施の形態に係わる無線端末ＭＴ＿０＿０のプロセッサＭ＿ＭＣＵは、ＤＣ／ＤＣ変換回路４００を動作状態／非動作状態に制御するＤＣ制御信号４０１を出力する。

この実施の形態において、ＤＣ／ＤＣ変換回路４００は、昇圧型の直流電圧変換回路によって構成されている（以降、ＤＣ／ＤＣ変換回路４００は昇圧変換回路４００とも称する）。一方、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２は、降圧型の直流電圧変換回路によって構成されている（以降、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２は、降圧変換回路３０２とも称する）。ＤＣ制御信号３１１とＤＣ制御信号４０１とを区別するために、以降、ＤＣ制御信号４０１は昇圧制御信号と称し、ＤＣ制御信号３１１は降圧制御信号と称する。

プロセッサＭ＿ＭＣＵが、昇圧制御信号４０１によって、昇圧変換回路４００を動作状態にすると、昇圧変換回路４００は入力ノードに給電されている電池３０５の電圧を昇圧して、出力する。一方、降圧変換回路３０２は、降圧制御信号３１１によって、動作状態にされると、入力ノードに給電されている電圧を降圧し、降圧により形成した電圧を、電源電圧ＶＳＥＮとして出力する。

待機状態においては、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、昇圧制御信号４０１によって昇圧変換回路４００を非動作状態にするとともに、降圧制御信号３１１によって降圧変換回路３０２を非動作状態にする。これにより、センサモジュールＳＥＮＭＯＤには、電源電圧ＶＳＥＮが給電されず、ＥＤＬＣ３００には、昇圧された電圧が供給されず、ＥＤＬＣ３００の充電は行われない。このとき、電圧レギュレータ３０３はＲＧ制御信号３１２によって、動作状態にされているため、電圧レギュレータ３０３は、電池３０５から給電されている電圧に基づいて、電源電圧ＶＲＦＭを形成し、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤに給電している。

高速動作モードまたは通常動作モードにおいて、待機状態からセンサ待機へ移行すると、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、昇圧制御信号４０１によって、昇圧変換回路４００を動作状態に変更する。このとき、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、降圧変換回路３０２を非動作状態に維持する。

電池３０５は、上記したように、その出力電圧は、例えば３．６（Ｖ）である。昇圧変換回路４００は、昇圧動作により、給電されている３．６（Ｖ）を昇圧し、例えば５．０（Ｖ）を出力する。これにより、ＥＬＤＣ３００の端子Ｐ１、Ｐ２間には５．０（Ｖ）の電位差が給電され、ＥＬＤＣ３００の充電が行われる。

センサ待機からセンサ動作へ移行すると、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、降圧制御信号３１１によって、降圧変換回路３０２を動作状態に変更し、昇圧制御信号４０１によって、昇圧変換回路４００を非動作状態に変更する。これにより、ＥＤＬＣ３００の保持電圧が、降圧変換回路３０２の入力ノードに給電され、降圧動作により形成された降圧電圧が電源電圧ＶＳＥＮとして、センサモジュールＳＥＮＭＯＤに給電され、センサモジュールＳＥＮＭＯＤが動作する。

このように、昇圧変換回路４００によって昇圧した電圧により、ＥＤＬＣ３００を充電することにより、実施の形態１に比べて、ＥＤＬＣ３００の充電時間を短縮することが可能である。その結果として、センサ待機の期間を短くすることが可能となる。なお、ＥＤＬＣ３００の保持電圧が、５．０（Ｖ）となるため、降圧変換回路３０２は、供給されている保持電圧を、３．３（Ｖ）の電源電圧ＶＳＥＮになるように降圧動作を実行することになる。

また、この実施の形態においては、上記した第２電圧Ｖ２は、５．０（Ｖ）とする。従って、上記した所定の電圧範囲は、０．５（Ｖ）を超えた値から５．０（Ｖ）の間の電位差である。

この実施の形態においては、センサ動作へ移行するとき、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、昇圧制御信号４０１によって、昇圧変換回路４００を非動作状態に変更する。これにより、センサ動作の期間において、電池３０５の消費電流が増加するのを抑制することが可能となる。

高速動作モードの場合には、センサ動作の後で、センサ待機に移行するが、この場合の動作は、上記したセンサ待機と同じである。一方、高速動作モードまたは通常動作モードにおいて、待機状態へ移行する場合には、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、昇圧制御信号４０１および降圧制御信号３１１によって、昇圧変換回路４００および降圧変換回路３０２を非動作状態にする。

なお、センサ動作により、ＥＤＬＣ３００の電荷は放電されるが、待機状態へ移行したときに、ＥＤＬＣ３００に電荷が残存していた場合、実施の形態２では、例えば降圧変換回路３０２を介して放電されるようにしてもよい。この場合、センサモジュールＳＥＮＭＯＤが動作しないように、プロセッサＭ＿ＭＣＵが、センサモジュールＳＥＮＭＯＤを非動作となるように制御するようにしてもよい。実施の形態１の場合には、待機状態に移行すると、スイッチ３０１がオフ状態となるため、ＥＤＬＣ３００の残存電荷は、自然放電によって放電され、ＥＤＬＣ３００の保持電圧は、徐々に接地電圧Ｖｓに向かって変化することになる。

ここでは、センサ動作へ移行するときに、昇圧変換回路４００を非動作状態に変更する例を説明したが、センサ動作へ移行した後も、昇圧変換回路４００を動作状態となるように制御してもよい。

この実施の形態によれば、ＥＤＬＣ３００を充電する電圧を高くすることが可能であるため、待機時間の短縮化を図ることが可能である。

（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３に係わる無線端末の構成を示すブロック図である。この実施の形態においても、無線端末ＭＴ＿０＿０は、電子装置とセンサモジュールを備えている。実施の形態１に係わる無線端末ＭＴ＿０＿０においては、センサモジュールは、センサであるカメラと、カメラで撮影した画像を処理する画像処理装置を備えていた。この実施の形態においては、センサモジュールＳＥＮＭＯＤ＿Ｃは、センサであるカメラ５２０とカメラ５２０と電子装置Ｍ＿ＡＰＰとの間を接続するインタフェース５２１を備えている。カメラ５２０によって撮影された画像は、インタフェース５２１を介して、電子装置Ｍ＿ＡＰＰに供給され、画像処理は、電子装置Ｍ＿ＡＰＰにおいて実行される。

電子装置Ｍ＿ＡＰＰは、プロセッサＭ＿ＭＣＵ、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤ、電池ボックス３０５＿ｐｄ、画像処理用プロセッサＰＵ＿ＭＣＵおよび電源モジュール５００を備えている。プロセッサＭ＿ＭＣＵおよび通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、実施の形態１および２で説明したプロセッサおよび通信モジュールと同じである。また、プロセッサＭ＿ＭＣＵと通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤとの間で送受信される信号３１４も、実施の形態１および２で説明した信号３１４と同じである。

電池ボックス３０５＿ｐｄには、電池３０５が装着され、電池３０５の電圧が電源モジュール５００に給電される。電源モジュール５００は、図１で示した定電流ダイオード３０４、スイッチ３０１、ＥＤＬＣ３００、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２および電圧レギュレータ３０３を備えている。図１０において、５０１は、図１で説明した制御信号３１０〜３１２を、纏めて示した制御信号である。電源モジュール５００を構成するこれらの構成部品の接続および動作は実施の形態１で説明したのと同じであるため、省略する。

この実施の形態においては、電源モジュール５００内の電圧レギュレータ３０３からの電圧が、プロセッサＭ＿ＭＣＵ、画像処理用プロセッサＰＵ＿ＭＣＵおよび通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤに、それぞれの電源電圧として給電される。また、電源モジュール５００内のＤＣ／ＤＣ変換回路３０２からの電圧が、センサモジュールＳＥＮＭＯＤ＿Ｃ内のカメラ５２０およびインタフェース５２１の電源電圧として給電される。

実施の形態１で説明したように、センサ動作のとき、電源モジュール５００内のＤＣ／ＤＣ変換回路３０２が、電源電圧ＶＳＥＮをセンサモジュールＳＥＮＭＯＤ＿Ｃに出力する。これにより、カメラ５２０およびインタフェース５２１が動作し、カメラ５２０で、設備のメーターが撮影され、撮影された画像の情報が、信号５１１としてインタフェース５２１を介して画像処理用プロセッサＰＵ＿ＭＣＵに供給される。画像処理プロセッサＰＵ＿ＭＣＵは、プロセッサＭ＿ＭＣＵからの指示に従って、供給された画像の情報を処理し、画像処理により得られた情報を、信号５１０としてプロセッサＭ＿ＭＣＵへ供給する。プロセッサＭ＿ＭＣＵは、信号５１０に対して処理を実行して、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤへ供給し、通信モジュールＭ＿ＲＦＭＯＤは、プロセッサＭ＿ＭＣＵから供給された処理結果を、無線通信ＭＬ１によって管理装置２０１へ送信する。

この実施の形態においても、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、高速動作モードの場合、センサ動作からセンサ待機に移行し、電源モジュール５００内のＥＤＬＣ３００の保持電圧が所定の電圧範囲に入るように制御する。一方、通常動作モードでは、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、センサ動作から待機へ移行し、ＥＤＬＣ３００の充電を実行しない。これにより、ＥＤＬＣ３００の劣化を抑制することが可能となるとともに、高速動作モードにおいては、無線端末の応答性の向上を図ることが可能となる。

この実施の形態においては、センサモジュールＳＥＮＭＯＤ＿Ｃと電子装置Ｍ＿ＡＰＰとを、別々に準備し、組立てることが可能である。例えば、電子装置Ｍ＿ＡＰＰを製造するメーカと、センサモジュールＳＥＮＭＯＤ＿Ｃを製造するメーカとが異なっている場合でも、組合せることにより、ＥＤＬＣ３００の劣化を抑制し、応答性のよい無線端末を提供することができる。

なお、画像処理用プロセッサＰＵ＿ＭＣＵは、センサモジュールＳＥＮＭＯＤ＿Ｃにおいて、インタフェース５２１とカメラ５２０との間に設けるようにしてもよい。この場合、画像処理用プロセッサＰＵ＿ＭＣＵには、カメラ５２０およびインタフェース５２１と同様に、電源モジュール５００内のＤＣ／ＤＣ変換回路３０２から給電されるようにする。

また、電源モジュール５００として実施の形態１に係わる構成を用いる場合を説明したが、これに限定されるものではなく、実施の形態２に係わる構成を、電源モジュール５００として用いるようにしてもよい。

上記した実施の形態１〜３では、高速動作モードが指定された場合、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、ＥＤＬＣ３００の保持電圧が、所定の電圧範囲（電圧Ｖ１を超える値と電圧Ｖ２との間の電圧範囲：第１電圧範囲）に維持されるように、供給されている保持電圧ＶＡＤＣを監視しながら、スイッチ３０１またはＤＣ／ＤＣ変換回路４００を制御している。実施の形態２を例にして述べると、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、保持電圧ＶＡＤＣが０．５（Ｖ）を超えた値と５．０（Ｖ）との間の第１電圧範囲に保持されるように、ＤＣ／ＤＣ変換回路４００を制御している。これに対して、通常動作モードが指定された場合、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、センサ動作後、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２および４００を制御して、ＥＤＬＣ３００の保持電圧が、所定の電圧範囲よりも小さい値となるようにしている。これにより、高速動作モードでは、無線端末の応答性を向上させることが可能であり、通常動作モードでは、ＥＤＬＣ３００の劣化の進行を遅くし、寿命が短くなるのを抑制することが可能である。

実施の形態１では、ＥＤＬＣ３００は、センサ待機のとき、電池３０５、定電流ダイオード３０４およびスイッチ３０１を備えた充電回路によって充電されていると見なすことができる。同様に、実施の形態２では、ＥＤＬＣ３００は、センサ待機のとき、ＤＣ／ＤＣ変換回路４００および電池３０５を備える充電回路によって充電されていると見なすことができる。また、センサ動作のとき、実施の形態１では、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２およびスイッチ３０１を備えた給電回路によって、ＥＤＬＣ３００の保持電圧が、センサモジュールＳＥＮＭＯＤに供給されていると見なすことができる。同様に、実施の形態２では、ＤＣ／ＤＣ変換回路３０２を備えた給電回路によって、ＥＤＬＣ３００の保持電圧が、センサモジュールＳＥＮＭＯＤに供給されていると見なすことができる。このように見なした場合、プロセッサＭ＿ＭＣＵは、管理装置２０１からの無線の指示に従って充電回路および給電回路を制御する制御回路と見なすことができる。

また、実施の形態１〜３では、カメラを備えたセンサモジュールＳＥＮＭＯＤ、ＳＥＮＭＯＤ＿Ｃを備えた無線端末を例として説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、無線端末は、対応する設備に応じたセンサモジュールを備えていればよい。例えば、センサモジュールとしては、音声認識用のセンサモジュール、振動センサを備えたセンサモジュールあるいは赤外線センサを備えたセンサモジュールであってもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１ 複数の無線端末を備えるシステム
１００ 現場
１０１＿０＿０〜１０１＿２＿２ 設備
２００ 管理室
２０１ 管理装置
２０２ 操作装置
３００ 電気二重層コンデンサ
３０１ スイッチ
３０２、４００ ＤＣ／ＤＣ変換回路
３０３ 電圧レギュレータ
３０４ 定電流ダイオード
３０５ 電池
３０５＿ｐｄ 電池ボックス
５００ 電源モジュール
Ｍ＿ＡＰＰ 電子装置
Ｍ＿ＭＣＵ プロセッサ
Ｍ＿ＲＦＭＯＤ 通信モジュール
ＳＥＮＭＯＤ、ＳＥＮＭＯＤ＿Ｃ センサモジュール
ＭＴ＿０＿０〜ＭＴ＿２＿２ 無線端末

Claims (14)

1. 容量素子と、
   前記容量素子に充電を行う充電回路と、
   前記容量素子に充電された電圧を、センサモジュールへ給電する給電回路と、
   前記充電回路および前記容量素子に接続され、無線の指示に従って前記充電回路を制御する制御回路と、
   を備え、
   前記制御回路は、前記容量素子の電圧を監視し、前記容量素子の保持電圧を第１電圧範囲に維持するように前記充電回路を制御する第１モードと、前記容量素子の保持電圧を前記第１電圧範囲よりも低い値にするように制御する第２モードとを備え、前記第１モードおよび前記第２モードは、無線の指示によって指定される、無線端末。
2. 請求項１に記載の無線端末において、
   前記制御回路は、前記充電回路によって前記容量素子を充電するときに、前記容量素子の特性情報を取得し、無線で送信する、無線端末。
3. 請求項２に記載の無線端末において、
   前記特性情報は、前記充電回路による充電によって、前記容量素子の保持電圧が、所定の電位差分、変化するのに要する時間情報を含む、無線端末。
4. 請求項２に記載の無線端末において、
   前記特性情報は、前記充電回路による充電によって、所定時間において、前記容量素子の保持電圧が変化する電位変化の情報を含む、無線端末。
5. 請求項３または４に記載の無線端末において、
   前記容量素子は、電気二重層コンデンサを備え、
   前記充電回路は、電池と、前記電池と前記電気二重層コンデンサとの間に接続され、前記制御回路によって制御されるスイッチとを備え、
   前記給電回路は、前記電気二重層コンデンサに接続された電圧変換回路を備え、
   前記無線の指示を受信する通信モジュールには、前記電池からの電圧が給電される、
   無線端末。
6. 請求項３または４に記載の無線端末において、
   前記容量素子は、電気二重層コンデンサを備え、
   前記充電回路は、電池と、前記電池と前記電気二重層コンデンサとの間に接続され、前記制御回路によって制御される昇圧変換回路とを備え、
   前記給電回路は、前記電気二重層コンデンサに接続された降圧変換回路を備える、
   無線端末。
7. 無線端末と、無線により前記無線端末との間で情報の送受信を行う管理装置とを備えたシステムであって、
   前記無線端末は、センサモジュールと、前記センサモジュールに接続され、前記センサモジュールからの情報に基づいた情報を無線で送信する電子装置とを備え、
   前記電子装置は、
   容量素子と、
   前記容量素子を充電する充電回路と、
   前記容量素子に充電された電圧を、前記センサモジュールへ給電する給電回路と、
   前記充電回路と前記容量素子に接続され、前記管理装置からの無線の指示に従って前記充電回路を制御する制御回路と、
   を備え、
   前記制御回路は、前記容量素子の保持電圧を監視し、前記容量素子の保持電圧を第１電圧範囲に維持するように前記充電回路を制御する第１モードと、前記容量素子の保持電圧を前記第１電圧範囲よりも低い値にするように制御する第２モードとを備え、前記第１モードおよび前記第２モードは、前記管理装置からの無線の指示によって指定される、
   システム。
8. 請求項７に記載のシステムにおいて、
   前記制御回路は、前記充電回路によって前記容量素子を充電するときに、前記容量素子の特性情報を取得し、前記管理装置へ無線で送信する、システム。
9. 請求項８に記載のシステムにおいて、
   前記管理装置は、受信した前記容量素子の特性情報に基づいて、前記容量素子の劣化を判定し、劣化が進んだと判定したとき、アラームを発行する、システム。
10. 請求項８に記載のシステムにおいて、
    前記管理装置は、受信した前記容量素子の特性情報に基づいて、前記容量素子の劣化を判定し、前記容量素子の交換時期を提示する、システム。
11. 請求項８に記載のシステムにおいて、
    前記容量素子は、電気二重層コンデンサを備え、
    前記充電回路は、電池を備え、
    前記給電回路は、前記電気二重層コンデンサと前記電池からの電圧を変換して、前記センサモジュールへ給電する電圧変換回路を備える、
    システム。
12. 容量素子と、
    前記容量素子に充電を行う充電回路と、
    前記容量素子に充電された電圧を給電する給電回路と、
    前記充電回路および前記容量素子に接続され、無線の指示に従って前記充電回路を制御する制御回路と、
    を備え、
    前記制御回路は、前記容量素子の電圧を監視し、前記容量素子の保持電圧を第１電圧範囲に維持するように前記充電回路を制御する第１モードと、前記容量素子の保持電圧を前記第１電圧範囲よりも低い値にするように制御する第２モードとを備え、前記第１モードおよび前記第２モードは、無線の指示によって指定される、電子装置。
13. 請求項１２に記載の電子装置において、
    前記制御回路は、前記充電回路によって前記容量素子を充電するときに、前記容量素子の特性情報を取得し、前記無線で送信する、電子装置。
14. 請求項１３に記載の電子装置において、
    前記容量素子は、電気二重層コンデンサを備え、
    前記充電回路は、電池が装着される電池ボックスと、前記電池ボックスと前記電気二重層コンデンサとの間に接続され、前記制御回路によって制御される昇圧変換回路とを備え、
    前記給電回路は、前記電気二重層コンデンサに接続された降圧変換回路を備える、
    電子装置。
    

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